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Abstract: in this paper, the "3 S" technology (GPS, RS, GIS) also expounded, the 3 S integration technology and its prospects are introduced, and with 3 S technique to rely on, expounds the "3 S" technology in the land survey of application.
前 言:隨著GPS(球定位系統(tǒng))技術(shù)、RS(遙感)技術(shù)和GIS (地理信息系統(tǒng))技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,GPS、RS和GIS緊密結(jié)合的“3s”一體化技術(shù)已成為土地調(diào)查的一個(gè)嶄新的方向已經(jīng)在國(guó)家土地調(diào)查及全國(guó)土地利用遙感監(jiān)測(cè)中得到很好的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:GPS、RS、GIS、3S集成技術(shù)、土地調(diào)查
Keywords: GPS, RS, GIS, 3 S integration technology, the land survey
中圖分類號(hào):P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 “3S”技術(shù)
“3S”是全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)的簡(jiǎn)稱。
1.1全球定位系統(tǒng)(GPS)
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System),簡(jiǎn)稱全球定位系統(tǒng)(GPS)。GPS能夠進(jìn)行厘米級(jí)甚至毫米級(jí)精度的靜態(tài)相對(duì)定位,米級(jí)至亞米級(jí)精度的動(dòng)態(tài)定位,亞米級(jí)至厘米級(jí)精度的速度測(cè)量和毫微秒級(jí)精度的時(shí)間測(cè)量。GPS已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中。
1.1.1 GPS的應(yīng)用特點(diǎn)
用途廣泛、自動(dòng)化程度高、觀測(cè)速度快、定位精度高。
1.1.2 GPS的應(yīng)用局限性
GPS定位系統(tǒng)并不是可以用在任何環(huán)境中的,如樹(shù)林、城市的遮擋將影響GPS信號(hào)的接收。GPS應(yīng)用的局限性如下:信號(hào)遮擋、信號(hào)干擾、多路徑效應(yīng)。
1.2遙感技術(shù)(RS)
1.2.1基本概念
遙感技術(shù)(Remote Sensing,簡(jiǎn)稱RS),是通過(guò)觀測(cè)電磁波,判讀和分析地表的目標(biāo)以及現(xiàn)象,其中利用了地物的電磁波特性,即“一切物體,由于其種類及環(huán)境條件不同,因而具有反射或輻射不同波長(zhǎng)電磁波的特性”。
通常把用不同高度的平臺(tái)使用傳感器收集地物的電磁波信息,并將這些信息傳輸?shù)降孛娌⒓右蕴幚恚瑥亩_(dá)到對(duì)地物的識(shí)別與監(jiān)測(cè)的全過(guò)程,稱為遙感技術(shù)。
1.2.2遙感的特性
(1)空間特性——視域范圍大,具有宏觀物性;
(2)光譜特性——探測(cè)波段從可見(jiàn)光向兩側(cè)延伸;
(3)時(shí)相特性——能夠瞬間成像和周期成像,有利于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和研究。
1.3地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡(jiǎn)稱GIS)是一種以采集、存儲(chǔ)、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面(包括大氣在內(nèi))與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集與輸入功能;數(shù)據(jù)編輯與更新功能;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能;空間查詢與分析功能;數(shù)據(jù)顯示與輸出功能等。
2 “3S”集成技術(shù)
隨著“3S”研究和應(yīng)用的不斷深入,單獨(dú)地運(yùn)用其中的一種技術(shù)已經(jīng)不能滿足工程的實(shí)際需求。國(guó)際上“3S”的研究和應(yīng)用開(kāi)始向集成化方向發(fā)展。在這種集成中:GPS主要被用于實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo),包括各類傳感器和運(yùn)載平臺(tái)的空間位置;RS用于實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供目標(biāo)及其環(huán)境的語(yǔ)義或非語(yǔ)義信息,發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化,及時(shí)地對(duì)GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新;GIS則是對(duì)多種來(lái)源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成管理、動(dòng)態(tài)存取,作為新的集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái),并為智能化數(shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識(shí)。
3 “3S”技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用
隨著“3S”技術(shù)的日益進(jìn)步和廣泛運(yùn)用,基于“3S”技術(shù)的土地查應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用階段。
3.1 RS在土地調(diào)查中的應(yīng)用
隨著遙感技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,遙感數(shù)據(jù)源已經(jīng)向全天候、超光譜、高時(shí)空分辨率方向發(fā)展。RapidEye、SPOT5、IRS等中分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用,以IKONOS、GeoEye-1、QuickBird 、WorldView-I和WorldView-II等為代表的高分辨率遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用,為遙感監(jiān)測(cè)提供了廣泛的數(shù)據(jù)源。
國(guó)土資源管理部門利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行年度土地利用變更調(diào)查工作。國(guó)家在利用遙感影像生產(chǎn)上制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程,如國(guó)家測(cè)繪局制定的《1:10000數(shù)字正射影像(DOM)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定》、《1:5萬(wàn)數(shù)字高程模型生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定》,國(guó)家測(cè)繪局、國(guó)土資源部地籍管理司和中國(guó)土地勘測(cè)規(guī)劃院制定的《SPOT2.5米數(shù)字正射影像圖制作技術(shù)規(guī)程》以及國(guó)務(wù)院第二次全國(guó)土調(diào)查調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室針對(duì)于“二調(diào)”制定的《第二次全國(guó)土地調(diào)查底圖生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定》等。
遙感信息具有探測(cè)范圍大、資料實(shí)時(shí)新穎、信息豐富、影像處理高效等特點(diǎn)。但遙感技術(shù)在土地調(diào)查的應(yīng)用上也存在不足,受影像價(jià)格和分辨率和采集能力的制約,縣級(jí)1:5000或更小比例尺土地調(diào)查中多以中分辨率影像為主。
3.2 GPS在土地調(diào)查中的應(yīng)用
GPS在土地調(diào)查中的主要應(yīng)用有:
建立測(cè)量控制網(wǎng),便于常規(guī)方法測(cè)量;
利用RTK技術(shù)測(cè)量權(quán)屬界址點(diǎn)和變化圖斑的界限;
基于PDA/GPS技術(shù)外業(yè)直接發(fā)現(xiàn)變化圖斑并采集定位點(diǎn)坐標(biāo)和屬性數(shù)據(jù)。GPS測(cè)量控制網(wǎng)一般采用靜態(tài)定位方式,其特點(diǎn)是觀測(cè)基線組成一系列封閉圖形,并通過(guò)平差,成果精度高。
3.3 GIS在土地調(diào)查中的應(yīng)用
GIS 能夠管理、分析和綜合多源、多時(shí)態(tài)、多層次土地調(diào)查信息,它的核心是將空間信息和屬性信息有機(jī)結(jié)合在一起,通過(guò)對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理和分析,對(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行有效地空間分析。地理信息系統(tǒng)有多種信息表達(dá)方式,通過(guò)圖表、互聯(lián)網(wǎng)、圖件等可以清晰地了解和處理分析結(jié)果。因此成為土地調(diào)查的核心技術(shù),在土地調(diào)查中得到了廣泛的應(yīng)用。
GIS 技術(shù)的進(jìn)步及其相關(guān)軟件的成熟為管理土地調(diào)查數(shù)據(jù)、建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)展決策分析提供了有力的工具,更為“3S”技術(shù)集成應(yīng)用與土地調(diào)查工作提供了基礎(chǔ)。在GIS 支持下進(jìn)行分層分類提取。
我國(guó)應(yīng)用較成功的GIS軟件有ArcGIS、MapGIS、Maplnfo和SuperMap等。隨著GIS向多功能、高精度、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)的時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)方向發(fā)展,向與計(jì)算機(jī)空間信息可視化技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展,向基于網(wǎng)絡(luò)的WebGIS方向發(fā)展,其在土地調(diào)查中的應(yīng)用具有十分廣闊的前景。
3.4“3S”技術(shù)集成應(yīng)用
綜合應(yīng)用RS技術(shù)、GPS定位技術(shù)、GIS技術(shù),作為一個(gè)有機(jī)的整體,以GIS為核心實(shí)現(xiàn)“3S”技術(shù)的集成,形成一個(gè)對(duì)土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理分析和輸出的完整技術(shù)體系。
我國(guó)土地利用基礎(chǔ)圖件更新問(wèn)題,提出了全數(shù)字化環(huán)境下“3S”技術(shù)與外業(yè)調(diào)查相結(jié)合的土地利用現(xiàn)狀圖快速更新技術(shù)流程和方法,并給出了不同比例尺圖件更新數(shù)據(jù)源流程獲取、變化信息快速提取、零星地類與遺漏圖斑補(bǔ)測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)的解決途徑。其具體的技術(shù)路線是:
①外業(yè)調(diào)查在GPS技術(shù)引導(dǎo)和準(zhǔn)確定位下,確認(rèn)變化圖斑的類型、面積、范圍和權(quán)屬,核實(shí)地物寬度和零星地物(包括遺漏的小圖斑)的量測(cè);
②以遙感技術(shù)和己有的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫(kù)、土地利用現(xiàn)狀圖為基準(zhǔn),利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)變化信息,或人機(jī)交互解譯提取土地利用變化信息,進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀圖的更新;
③內(nèi)業(yè)在地面調(diào)查的基礎(chǔ)上,利用GIS技術(shù)在多源信息的支持下,實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)圖件的數(shù)字化更新。
4結(jié) 論
“3S”技術(shù)的迅速發(fā)展,保障了土地調(diào)查工作的快速、精確和高效率進(jìn)行,節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。衛(wèi)星遙感影像是現(xiàn)階段全國(guó)土地調(diào)查工作的重要數(shù)據(jù)源,隨著技術(shù)的進(jìn)步,在不久的站將來(lái)必將形成一套嶄新的技術(shù)處理手段,更加快速、有效、準(zhǔn)確地進(jìn)行土地調(diào)查及土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等工作。
參考文獻(xiàn)
[1]寧津生等,測(cè)繪學(xué)概論,武漢:武漢大學(xué)出版社,2004
關(guān)鍵詞:地質(zhì)礦產(chǎn)勘查;3S技術(shù);應(yīng)用研究
在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展的背景下,地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作成了非常重要的工作,它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要能源基礎(chǔ),能夠有效保障各行各領(lǐng)域的能源需求。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng),科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)開(kāi)始在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域中應(yīng)用,其中最為突出的就是3S技術(shù),能夠極大的提高勘察工作的效率。
1.3S技術(shù)分析
所謂3S技術(shù),即全球定位技術(shù)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感技術(shù)(RS)的統(tǒng)稱,這三種技術(shù)在實(shí)踐中能夠形成同一互補(bǔ)且相互獨(dú)立的有機(jī)整體。其中全球定位技術(shù)(GPS)所起到的作用是進(jìn)行位置坐標(biāo)標(biāo)注、地理信息系統(tǒng)(GIS)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比對(duì)并篩選出有效信息、遙感技術(shù)(RS)作用是獲取樣本數(shù)據(jù),3S技術(shù)的集成應(yīng)用如圖1所示。
1.1全球定位系統(tǒng)技術(shù)
目前全球定位系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的是美國(guó)開(kāi)發(fā)研制的GPS系統(tǒng),該系統(tǒng)由24枚離地約20000km的衛(wèi)星組成,圍繞著6個(gè)軌道進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),使用者通過(guò)該系統(tǒng)能夠獲取到準(zhǔn)確的位置,誤差僅為1m左右。GPS不僅僅能夠提供準(zhǔn)確的位置,還能夠提供運(yùn)行軌跡分析。在實(shí)踐中應(yīng)用具有以下明顯的優(yōu)勢(shì):一是穩(wěn)定性較好,不受外界天氣因素的干擾、不受時(shí)間、空間的干擾,能夠?qū)崟r(shí)地提供準(zhǔn)確的多維定點(diǎn);二是能夠較為快速地進(jìn)行定時(shí)、定點(diǎn),還能夠?qū)\(yùn)行軌道進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析;三是應(yīng)用范圍廣泛,不僅僅在目前的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,同時(shí)在交通、水利等諸多領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用;四是服務(wù)的范圍廣泛,如上文所述,GPS系統(tǒng)只需要24顆衛(wèi)星即可覆蓋全球的定位;五是定位法則便捷,使用者不需要在特定位置進(jìn)行定位,可以檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的物體,隨意移動(dòng)都可以獲取到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
1.2地理信息系統(tǒng)技術(shù)
地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)而言之,屬于一種處理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),能夠?qū)Φ乩硇畔?shù)據(jù)進(jìn)行管理。主要的作用在于能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析、修改、儲(chǔ)存、分類、輸出等一系列的處理。同時(shí)還能夠通過(guò)數(shù)據(jù)加工以特定的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,標(biāo)注在地圖上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息的可視化。除此之外,地理信息系統(tǒng)還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工,進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),所處理的數(shù)據(jù)能夠?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)提供有效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
1.3遙感技術(shù)
遙感技術(shù)的原理是通過(guò)電磁波的發(fā)射、吸收這樣反復(fù)循環(huán)的過(guò)程,對(duì)電磁波信息進(jìn)行分析,形成數(shù)據(jù)圖像,通過(guò)不直接接觸物體的情況下,來(lái)辨識(shí)物體。遙感技術(shù)成像的方法有兩種,即膠卷成像,利用相機(jī)膠卷來(lái)進(jìn)行拍攝,發(fā)展至今,膠卷成像已成為過(guò)去式,目前普遍采用數(shù)字成像的方式,利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)電波信號(hào)進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)換為規(guī)則圖像。遙感技術(shù)能夠節(jié)省人力物力,簡(jiǎn)單地獲取到有效的信息,尤其是面對(duì)一些環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域,遙感技術(shù)能夠拍攝出不同角度的信息,通過(guò)三維成像的方式來(lái)還原物體圖像。
2.地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中3S技術(shù)應(yīng)用分析
2.1全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用分析
全球定位GPS系統(tǒng)自投入使用之日到如今,已運(yùn)用了幾十年的時(shí)間,全球定位GPS系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?yàn)榈刭|(zhì)工作者提供地質(zhì)礦產(chǎn)的時(shí)間、空間和地理數(shù)據(jù)信息,具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。全球定位GPS系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,衛(wèi)星定位技術(shù)作為信息化的重要組成部分,在地質(zhì)礦產(chǎn)工作的勘查領(lǐng)域已成為非常重要的部分。在礦產(chǎn)資源勘查的實(shí)踐中,我們主要通過(guò)全球定位GPS系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)。全球定位GPS系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的無(wú)線電定位系統(tǒng)而言,受天氣的影響更小,準(zhǔn)確度更高,通過(guò)對(duì)衛(wèi)星定位系統(tǒng)的利用,能夠有效監(jiān)測(cè)地質(zhì)情況,能夠準(zhǔn)確定位出礦產(chǎn)資源的具置,對(duì)礦產(chǎn)發(fā)展情況進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,以便于地質(zhì)工作者更加高效率的開(kāi)展工作。全球定位GPS系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域中進(jìn)行測(cè)量時(shí),需要根據(jù)實(shí)際的地形進(jìn)行測(cè)繪,主要的目的是為礦區(qū)提供不同比例的地形圖,以滿足實(shí)際勘查的需要,針對(duì)不同的項(xiàng)目,以往主要采取的是經(jīng)緯儀和測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)圖,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需要按照設(shè)定控制網(wǎng)點(diǎn)、控制次網(wǎng)點(diǎn)并結(jié)合加密控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,上述測(cè)量的方式煩瑣,全球定位GPS系統(tǒng)的應(yīng)用能夠滿足實(shí)際項(xiàng)目所需要的精度、速度以及費(fèi)用等方面的要求,操作相對(duì)簡(jiǎn)單,在地質(zhì)測(cè)量中能夠廣泛使用。在發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)藏區(qū)后,首先應(yīng)該建立GPS網(wǎng),由于不屬于不同的地質(zhì)勘探工程,礦區(qū)可以通過(guò)地質(zhì)技術(shù)來(lái)制作簡(jiǎn)易的全球定位GPS系統(tǒng)控制網(wǎng),在此基礎(chǔ)之上來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)設(shè)基線的項(xiàng)目,以確保地質(zhì)勘查項(xiàng)目的順利運(yùn)行。針對(duì)礦區(qū)GPS控制網(wǎng)構(gòu)建而言,能夠完成地質(zhì)工程的測(cè)量工作,這樣一來(lái)不僅僅能夠節(jié)省工作時(shí)間,還能夠極大提升經(jīng)濟(jì)效益。在完成基線點(diǎn)測(cè)量工作之后,開(kāi)始沿著基線點(diǎn)布設(shè)主要的測(cè)量線,沿著基線點(diǎn)零的位置,順時(shí)針將望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)90°,將勘探線方向作為主要的施測(cè)剖面。然后在勘探方向分別通過(guò)全球定位GPS系統(tǒng)對(duì)不同的地形點(diǎn)進(jìn)行探勘,并利用全球定位GPS系統(tǒng)對(duì)地形點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定,并根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)外出完成測(cè)量作用,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析后,可繪制出礦區(qū)的剖面圖。
2.2地理信息技術(shù)的應(yīng)用分析
地理信息技術(shù)是基于信息技術(shù)發(fā)展而來(lái)的地理信息管理系統(tǒng),信息技術(shù)本身就具備了綜合信息、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、信息分析和處理的能力,因此地理信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)十分明顯。地理信息技術(shù)包含了數(shù)據(jù)的管理、傳輸、錄入和分析等,最后經(jīng)過(guò)處理得出最終的數(shù)據(jù),能夠直觀地展現(xiàn)在地質(zhì)工作者面前,在減災(zāi)防災(zāi)方面具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)各地區(qū)的自然資源局就通過(guò)地理信息技術(shù),繪制了全國(guó)的地質(zhì)信息圖,這對(duì)于全國(guó)各地的礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、勘查工作提供了良好的基礎(chǔ),同時(shí)也避免了數(shù)據(jù)重復(fù)產(chǎn)生的成本。利用地理信息技術(shù)還能夠?qū)^(qū)域的礦洞、山脈等地形圖具體成數(shù)據(jù)信息,產(chǎn)生多維度的信息預(yù)報(bào),為地質(zhì)發(fā)展情況提供準(zhǔn)確有效的信息數(shù)據(jù),同時(shí)也為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和開(kāi)發(fā)提供信息平臺(tái),有效提高了工作效率。在開(kāi)展地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的過(guò)程中,地理信息技術(shù)應(yīng)用的地質(zhì)圖像能夠發(fā)揮出重要的作用,因此在進(jìn)行勘查的過(guò)程中,地質(zhì)圖像的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,是之后工作的重要基礎(chǔ),為確保地質(zhì)圖像的準(zhǔn)確性,需要在測(cè)繪領(lǐng)域、采礦領(lǐng)域數(shù)據(jù)工作等方面加強(qiáng)質(zhì)量控制,在實(shí)際勘查的工作中,工作人員可以應(yīng)用專業(yè)的分析模型和地理信息系統(tǒng),這對(duì)確保地質(zhì)圖像的準(zhǔn)確性有很大的效果。地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的信息資料對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有很大的影響,地質(zhì)工作人員在工作中會(huì)引用到前人留下的信息資料,因此為提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的質(zhì)量,必須要加強(qiáng)地質(zhì)探勘的資料管理工作,應(yīng)用地理信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)勘探資料的電子化錄入,這對(duì)于信息資料的安全性保障有了很大的提高,通過(guò)地理信息技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)圖形與信息資料的建立,能夠?yàn)橛脩籼峁┛煽康囊罁?jù),因此為確保地理信息系統(tǒng)的高效性,必須要加強(qiáng)礦產(chǎn)勘查資料的完整性和真實(shí)性。為進(jìn)一步提高地質(zhì)勘查工作的有效性和高效性,還需要加強(qiáng)地質(zhì)定量分析工作,這是非常關(guān)鍵的內(nèi)容。在實(shí)際工作過(guò)程中,地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的充分利用,同時(shí)還可以構(gòu)建數(shù)據(jù)模型,提高信息數(shù)據(jù)的處理效率,這對(duì)促進(jìn)礦產(chǎn)勘查工作的順利進(jìn)行意義重大,目前這項(xiàng)信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展并不全面,在外來(lái)需要不斷地提高智能化的技術(shù)水平,才能夠有效發(fā)揮出地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用效果。
2.3遙感技術(shù)的應(yīng)用分析
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,遙感技術(shù)也在不斷地改進(jìn)和完善,在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域,遙感技術(shù)的應(yīng)用已不再是純粹的遙感技術(shù)應(yīng)用,同時(shí)還集成了地球物理信息、圖像處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、三維可視化及虛擬仿真等諸多先進(jìn)技術(shù),這樣綜合的技術(shù)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了虛擬礦產(chǎn)資源勘查區(qū),以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的虛擬勘查,如圖2所示。遙感技術(shù)作為3S技術(shù)中的一種,能夠?qū)^(qū)域的地殼和地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析,并具體繪制成像。同時(shí)還能夠針對(duì)該地區(qū)的礦產(chǎn)資源,描繪出具體的分布圖與分布規(guī)律信息。這對(duì)于傳統(tǒng)采用人工的方式進(jìn)行勘察,效率提升很大,同時(shí)對(duì)于環(huán)境惡劣、荒漠地區(qū)的勘查,遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠替代人工的方式進(jìn)行資料收集,為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查提供了極大的便利,提高了礦床的發(fā)現(xiàn)概率,為地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查、開(kāi)發(fā),提供了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。不同地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致了地質(zhì)礦產(chǎn)的地區(qū)分布差異,特定區(qū)域中地質(zhì)礦產(chǎn)存在的條件一般為特定的巖石組合,因此巖石作用十分重要,巖石自身所具有的光譜特點(diǎn)為遙感技術(shù)的應(yīng)用提供了極大的便利,分析遙感圖像接觸圖像的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行差異化分析,以識(shí)別巖石的特性,而地質(zhì)礦產(chǎn)的分部主要集中在地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的邊緣以及特殊變異部位。通過(guò)不同遙感技術(shù)進(jìn)行找礦的關(guān)鍵在于從礦物質(zhì)產(chǎn)生的時(shí)間上進(jìn)行分析,以確定礦產(chǎn)分部的因素,是否展現(xiàn)出帶狀分部的特征,在特定礦產(chǎn)區(qū)域,借助影響提取主要的信息,同時(shí)能夠?qū)ο鄳?yīng)的地質(zhì)影響進(jìn)行分析,將有效的礦產(chǎn)資源位置信息提取出來(lái),讓地質(zhì)工作者對(duì)整個(gè)區(qū)域的地質(zhì)情況有一個(gè)綜合的把握,進(jìn)而確定找礦的理論依據(jù)。遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠一定程度上解釋地質(zhì)信息,地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致地殼內(nèi)部活動(dòng),同時(shí)礦作用、熱事件、變質(zhì)會(huì)同步進(jìn)行,地質(zhì)結(jié)構(gòu)事件控制了地質(zhì)內(nèi)部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的變動(dòng),遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠觀察到遙感圖像的變化情況,當(dāng)遙感圖像變動(dòng)為線性時(shí),圖像上會(huì)顯示呈持續(xù)形式或斷續(xù)形式的線狀、帶狀的分布影像,這個(gè)遙感影像說(shuō)明地質(zhì)結(jié)構(gòu)中存在著斷裂、節(jié)理等結(jié)構(gòu),控制了巖漿的具體活動(dòng),同時(shí)對(duì)礦液的移動(dòng)、儲(chǔ)存等都起到了十分重要的作用。當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)在遙感圖像呈現(xiàn)出環(huán)狀時(shí),即呈現(xiàn)出圓形的結(jié)構(gòu)環(huán)狀,說(shuō)明地質(zhì)結(jié)構(gòu)的活動(dòng)主要發(fā)生在地殼中,這是一個(gè)非常鮮明的外在特征。總而言之,無(wú)論遙感圖像表現(xiàn)出來(lái)的形狀如何,是線性或者環(huán)形,通過(guò)遙感技術(shù)的應(yīng)用,所形成的圖像可對(duì)地質(zhì)工作者進(jìn)行深入直觀的分析,這對(duì)于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查十分有幫助。
關(guān)鍵詞:3S技術(shù);城市規(guī)劃;應(yīng)用階段;監(jiān)測(cè);控制測(cè)量
Abstract: in recent years, with the rapid development of science and technology, all kinds of high-tech development also change rapidly. Technology brings people convenience is gradually into people's daily life. Application of the present stage of geographic information technology, remote sensing technology and global positioning system of these three kinds of technology are also becoming more popular, this paper mainly discusses the application of the third science and technology in the increasing speed of the city of Beijing.
Keywords: 3S; city planning; application stage; monitoring; control measure
中圖分類號(hào):TU98 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
引言
3S 技術(shù)即地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱,3S 技術(shù)是目前為止城市規(guī)劃過(guò)程中最為常見(jiàn)的應(yīng)用技術(shù)。地理信息技術(shù)簡(jiǎn)稱GIS,它具有標(biāo)準(zhǔn)化、多維化和數(shù)字化的特點(diǎn),能夠綜合的處理與分析空間數(shù)據(jù);遙感技術(shù)簡(jiǎn)稱RS,它能夠通過(guò)空間平臺(tái)上的傳感器獲取信息,所得圖像具有直觀、真實(shí)和實(shí)時(shí)的特點(diǎn);全球定位系統(tǒng)即GPS,也是最為常見(jiàn)的技術(shù),它能夠精確定位,且操作便捷,可以提供野外基礎(chǔ)測(cè)繪的控制數(shù)據(jù)。這三種技術(shù)擁有各自的特點(diǎn),在城市規(guī)劃的過(guò)程中發(fā)揮著各自的優(yōu)勢(shì),下面本文就重點(diǎn)的論述它們?cè)诔鞘幸?guī)劃中的具體應(yīng)用。
一、地理信息技術(shù)(GIS)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
通過(guò)GIS 技術(shù)能夠直觀和理性的進(jìn)行城市規(guī)劃,由于其具有階段性、廣泛性以及局部性的特點(diǎn),因此在動(dòng)態(tài)城市規(guī)劃以及城市規(guī)劃管理方面起著關(guān)鍵的技術(shù)支撐作用,同時(shí)對(duì)于城市規(guī)劃的決策也起到了決定作用。下面本文就從該技術(shù)在城市規(guī)劃中應(yīng)用的階段以及應(yīng)用的具體方面進(jìn)行詳細(xì)的論述。
(一)GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用階段
GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用階段主要分為三個(gè),即信息統(tǒng)一管理階段、規(guī)劃分析決策階段以及規(guī)劃數(shù)字成果階段,在每個(gè)階段中該技術(shù)都發(fā)揮著重要的作用。首先在第一階段,該技術(shù)能夠建立起規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)信息庫(kù),獲得充足且豐富的信息,為城市規(guī)劃的前期做好準(zhǔn)備和各種分析;第二個(gè)階段,該技術(shù)能夠利用各種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的資料進(jìn)行空間的查詢與統(tǒng)計(jì),得出分析結(jié)果,為城市規(guī)劃的各個(gè)環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備,編制詳細(xì)的方案,并提供空間分析與支持;在最后的階段,該技術(shù)能夠提供城市規(guī)劃的數(shù)字產(chǎn)品,方便城市規(guī)劃的管理部門更好的利用這一
技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。
(二)GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用
GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃的過(guò)程中可以應(yīng)用在多個(gè)方面。首先能夠利用城市小比例尺的地形圖建立起相應(yīng)的城市整體或者是部分空間模型,再利用數(shù)據(jù)庫(kù)資料對(duì)應(yīng)相關(guān)的公路、建筑等設(shè)施進(jìn)行查詢,以為城市規(guī)劃提供更為直觀詳細(xì)的規(guī)劃資料;其次能夠利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃土地的集成化管理,方便城市規(guī)劃的相關(guān)部門更詳細(xì)準(zhǔn)確的了解土地的規(guī)劃現(xiàn)狀以及規(guī)劃體的建設(shè)情況,為城市土地的綜合利用提供了巨大的幫助;除此之外,利用該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)劃審批的高效快捷,提高規(guī)劃的效率;對(duì)于舊城的拆遷規(guī)劃,也能夠快速的建立起三維地理模型,對(duì)拆遷總量進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。這些具體的應(yīng)用技術(shù)對(duì)于城市規(guī)劃的進(jìn)程具有積極的作用。
二、遙感技術(shù)(RS)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
遙感技術(shù)在城市規(guī)劃過(guò)程中也普遍應(yīng)用,如遙感技術(shù)能夠?qū)⑦b感圖像作為城市規(guī)劃的基礎(chǔ)圖像,使得城市規(guī)劃者在總體規(guī)劃以及詳細(xì)規(guī)劃中都能夠減少盲目性帶來(lái)的偏差;同時(shí)該技術(shù)還能夠制作出大型彩色圖紙,能夠?yàn)橐?guī)劃者提供直觀的規(guī)劃依據(jù)。遙感技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)專題規(guī)劃,為城市規(guī)劃系統(tǒng)建立起較為細(xì)致的規(guī)劃數(shù)據(jù)源。
但是不能忽視的是,遙感技術(shù)在城市規(guī)劃的應(yīng)用過(guò)程中由于缺乏高分辨率的數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃者對(duì)于遙感技術(shù)的運(yùn)用不熟練等因素的制約,遙感技術(shù)也存在一些不足之處,需要輔以其他技術(shù)的協(xié)調(diào)才能夠更為合理的應(yīng)用在城市規(guī)劃過(guò)程中。下面本文就具體的論述遙感技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用。
(一)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土地資源利用率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
土地資源在城市規(guī)劃的過(guò)程中具有重要的作用,是城市規(guī)劃的最為關(guān)鍵的因素,在規(guī)劃的過(guò)程中要實(shí)時(shí)的掌握其利用的動(dòng)態(tài),這樣才能做到心中有數(shù),實(shí)現(xiàn)合理規(guī)劃。利用遙感技術(shù),能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)土地利用率的動(dòng)態(tài)信息,并提供詳細(xì)的資料,為加強(qiáng)城市規(guī)劃過(guò)程中土地管理提供了更為堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)。除此之外,遙感技術(shù)還能夠檢測(cè)城市規(guī)劃的發(fā)展變化,并結(jié)合城市的綜合發(fā)展情況提供更為準(zhǔn)確的規(guī)劃信息。
(二)提供環(huán)境檢測(cè)動(dòng)態(tài)變化
溫度和濕度等自然環(huán)境的變化對(duì)于城市規(guī)劃也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。而自然環(huán)境的變化會(huì)引起地物波譜特征的變化,通過(guò)遙感技術(shù)能夠及時(shí)的監(jiān)測(cè)這種變化,再通過(guò)遙感圖像的特征分析,為城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供最為可靠的數(shù)據(jù)支持。
(三)為城市規(guī)劃提供對(duì)話式操作系統(tǒng)
除上述具體應(yīng)用之外,遙感技術(shù)還能夠利用其獲取的數(shù)字影像制作出數(shù)字正射影響DOM、數(shù)字線劃地圖DLG 以及數(shù)字高程模型DEM,這樣就能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃提供出詳盡可靠的數(shù)據(jù),并能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃提供對(duì)話式的操作系統(tǒng)。與此同時(shí),還能夠利用遙感技術(shù)制作成地形圖,為城市規(guī)劃提供詳盡的地形圖紙。
三、全球定位系統(tǒng)(GPS)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
全球定位系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),在應(yīng)用于城市規(guī)劃過(guò)程中時(shí)能夠減少觀測(cè)的繁雜性,降低觀測(cè)的時(shí)間,為規(guī)劃者提供較為可靠的數(shù)據(jù)資料,因此說(shuō)GPS 在城市規(guī)劃過(guò)程中起到了重要的作用。下面本文就從三個(gè)方面論述該技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用。
(一)對(duì)城市規(guī)劃控制測(cè)量
城市規(guī)劃的過(guò)程中需要區(qū)分城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū),由于城市的控制網(wǎng)點(diǎn)面積較大、準(zhǔn)確度要求高,這就要求有先進(jìn)的技術(shù)支持,而GPS 在這方面具有優(yōu)勢(shì),能夠很好的幫助規(guī)劃者劃定規(guī)劃范圍。該技術(shù)彌補(bǔ)了靜態(tài)測(cè)量中精確度低的缺陷,無(wú)論是在作業(yè)精度和準(zhǔn)確度以及規(guī)劃效率方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì),因此在城市規(guī)劃中經(jīng)常用到。同時(shí),城市規(guī)劃中的線控點(diǎn)測(cè)量也需要利用該技術(shù),由于GPS 技術(shù)不需要逐級(jí)設(shè)置控制點(diǎn),因此減少了時(shí)間,提高了效率,也能為城市規(guī)劃提供所需的精確數(shù)據(jù)。
(二)用地測(cè)量中的精確應(yīng)用
城市規(guī)劃中免不了進(jìn)行用地測(cè)量,在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中應(yīng)用GPS 技術(shù),不僅能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行地面選址,確定土地的計(jì)算范圍,還能夠利用計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類研究,提高精確度和測(cè)量的速度。
(三)在城市規(guī)劃中建筑物規(guī)劃放線中的應(yīng)用
建筑物規(guī)劃放線過(guò)程中,放線點(diǎn)既要和城市建筑物的情況相符合,又要滿足整體城市規(guī)劃的總需求,這樣雙重標(biāo)準(zhǔn)要求下來(lái),對(duì)于放線的精確度要求就更為嚴(yán)格。GPS 技術(shù)的應(yīng)用能夠充分的協(xié)調(diào)二者之間的關(guān)系,找出最為合適的銜接點(diǎn),確保準(zhǔn)確度,滿足需求。
上文中簡(jiǎn)單的論述了3S 技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用,除了上述的應(yīng)用之外,3S 技術(shù)還在城市規(guī)劃中的其他方面發(fā)揮著不可替代的作用,如城市規(guī)劃信息的采集與數(shù)據(jù)更新、城市現(xiàn)狀的動(dòng)態(tài)調(diào)查控制、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案評(píng)估以及模擬分析方面都起著重要的作用,為城市規(guī)劃的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
結(jié)束語(yǔ):隨著科技的進(jìn)步,高技術(shù)在城市規(guī)劃的過(guò)程中廣泛的應(yīng)用,其中最有代表性的就是3S 技術(shù)的應(yīng)用,在上文的論述中,本文簡(jiǎn)單的闡述了三種技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用,說(shuō)明了在新技術(shù)的幫助下城市規(guī)劃不僅提高了工作的效率,也得到了更為準(zhǔn)確的規(guī)劃數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)情況,使得城市規(guī)劃朝著更為合理的方向發(fā)展,希望本文的論述能夠?qū)窈蟮某鞘幸?guī)劃工作有所幫助。
參考文獻(xiàn):
[1] 張琛程俊“3S”技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用城市建設(shè)理論研究,2012 年第4 期
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[3] 吳威龍基于3S 技術(shù)的數(shù)字城市規(guī)劃安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007年第25 期
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);全球定位系統(tǒng);遙感技術(shù);地理信息系統(tǒng);森林;管理
1引言
“3S”技術(shù)是遙感技術(shù)(Remote Senescing RS)、地理信息系統(tǒng)(Geographical information System GIS)、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System GPS)這3種技術(shù)名詞的統(tǒng)稱,這3種系統(tǒng)的綜合應(yīng)用就構(gòu)成了3S技術(shù)。目前關(guān)于3S技術(shù)的研究與運(yùn)用,世界各國(guó)水平不一,而我國(guó)關(guān)于3S技術(shù)的利用范圍也愈加廣泛。由于3S技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的特殊地位,需要對(duì)3S技術(shù)有相應(yīng)的了解,以便全面認(rèn)識(shí)3S技術(shù)的實(shí)際意義。這3種技術(shù)有各自的運(yùn)用特征和具體使用領(lǐng)域,但是在實(shí)際工作中,三者密不可分,相輔相成。地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)是遙感技術(shù)的數(shù)據(jù)源,為遙感技術(shù)提供各種所需的相關(guān)數(shù)據(jù),無(wú)論是圖像分析,還是地理位置的確定,相關(guān)數(shù)據(jù)都會(huì)通過(guò)遙感技術(shù)進(jìn)行匯總,再進(jìn)一步分析與加工處理得到人們所需要的重要信息。
23S技術(shù)在森林防護(hù)管理中的作用
3S技術(shù)的應(yīng)用范圍極為廣泛,與各個(gè)領(lǐng)域都有一定的聯(lián)系與運(yùn)用,在自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)防工作中有著獨(dú)特的意義。在地質(zhì)勘探領(lǐng)域,對(duì)于資源勘察有著指導(dǎo)性的作用,在社會(huì)治安上,對(duì)于進(jìn)一步協(xié)助公安與相關(guān)部門偵破案件、維護(hù)社會(huì)秩序,責(zé)任重大。3S技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域較為廣闊,而細(xì)化到森林防護(hù)管理中,3S技術(shù)不僅可以清查森林資源的分布特征、實(shí)現(xiàn)規(guī)劃化與數(shù)字化經(jīng)營(yíng),還可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)林區(qū)道路,實(shí)現(xiàn)森林的科學(xué)管理,另一方面,3S技術(shù)對(duì)于森林火災(zāi)的預(yù)防以及病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)都具有實(shí)踐性的作用。本文以森林防護(hù)管理中森林火災(zāi)預(yù)防工作為具體研究案例,進(jìn)行相關(guān)分析。
作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,森林資源有著不可替代的地位,不僅是完美與強(qiáng)大的資源庫(kù)、基因庫(kù)和蓄水庫(kù),更由于其本身的調(diào)節(jié)氣候、保持水土、涵養(yǎng)水源、改良土壤、防風(fēng)固沙、減少污染等功能,對(duì)美化環(huán)境有著重要的意義。作為資源庫(kù)對(duì)保持生物多樣性,改善生態(tài)環(huán)境和維護(hù)生態(tài)平衡,更是有著決定性的作用。森林火災(zāi)對(duì)森林的危害極大,頃刻之間能夠造成巨大的損失,不僅危害社會(huì)自然生存環(huán)境,更是對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定造成極大的影響。火災(zāi)過(guò)后,土地缺少森林的覆蓋,極易形成水土流失,同時(shí)水旱災(zāi)害不斷,風(fēng)沙不斷肆虐,也會(huì)影響社會(huì)的發(fā)展。在我國(guó)不少林區(qū),居民點(diǎn)與農(nóng)田和山林交錯(cuò),一旦發(fā)生火災(zāi),極有可能燒毀房舍、糧食等財(cái)產(chǎn),甚至?xí):Φ饺罕姷纳踩绊懭嗣袢罕姷纳a(chǎn)與生活。森林火災(zāi)另一方面還會(huì)燒死林中的生物及各種林副產(chǎn)品,對(duì)自然系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害,也對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展極為不利。因此,應(yīng)加強(qiáng)森林防火管理,學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn),將3S技術(shù)運(yùn)用于森林防火管理活動(dòng)中,對(duì)森林防護(hù)管理工作進(jìn)行指導(dǎo),從防止、撲滅及預(yù)測(cè)等環(huán)節(jié)加強(qiáng)防護(hù)管理工作。
33S技術(shù)在森林防火管理中的應(yīng)用分析
森林火災(zāi)是森林防護(hù)管理中面臨的主要問(wèn)題之一,了解森林火災(zāi)的原因,是做好防火工作的前提。通常可以把火災(zāi)的原因歸為自然和人為兩大類。我國(guó)氣候類型多樣,在干旱季節(jié),雷雨天氣較多,雷電觸及林木引起樹(shù)冠燃燒,極易形成火災(zāi)。另外干旱季節(jié)的陽(yáng)光輻射過(guò)于強(qiáng)烈,林地腐殖質(zhì)層或泥炭層在高溫的條件下,易發(fā)生自燃現(xiàn)象,也容易引起火災(zāi)。但根據(jù)統(tǒng)計(jì),大多數(shù)森林火災(zāi)的發(fā)生是人為因素造成的。生產(chǎn)性和非生產(chǎn)性火源是人為因素中的兩大分類。生產(chǎn)性火源主要包括燒荒、燒墾、放炮采石等用火,這種生產(chǎn)性火源引起的森林火災(zāi)占森林火災(zāi)的70%以上。非生產(chǎn)性火源與人們的主觀行為有關(guān),野外吸煙、燒火取暖、燒烤食物、燒山趕野獸、燒黃蜂、燒蛇鼠、上墳燒紙、燃放煙花炮竹、小孩玩火、精神病人放火等都是非生產(chǎn)性火源。同時(shí)要嚴(yán)防不法分子的縱火行為。無(wú)論是自然原因,還是人為因素,火災(zāi)一旦發(fā)生,都將造成無(wú)法挽救的損失,因此,做好森林防火工作至為關(guān)鍵。
由于森林火災(zāi)的突發(fā)性特點(diǎn),火災(zāi)發(fā)生前期的并沒(méi)有相對(duì)明顯的跡象,尤其是人為性火災(zāi)。鑒于此,森林管理者必須要提高警惕,從細(xì)小出發(fā),在日常工作中就要嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)信息的收集與整理的工作,在火災(zāi)防護(hù)管理中做到未雨綢繆,從源頭上減小森林火災(zāi)發(fā)生的可能性。
(1)建立防火數(shù)據(jù)庫(kù)。作為森林防護(hù)管理工作者,應(yīng)該利用全球定位系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)收集與整理各種地圖信息。具體來(lái)說(shuō),一是全國(guó)以及各地區(qū)的行政區(qū)劃圖,二是各地的地形地貌圖,三是地區(qū)居民分布圖等。另一方面各個(gè)地區(qū)的交通路線圖以及林區(qū)分布圖也要細(xì)致審視,對(duì)于滅火工具圖,要放在整體與宏觀的地位上。在使用3S技術(shù)過(guò)程中,可以運(yùn)用 GIS進(jìn)行處理,使其數(shù)字化,通過(guò)整合數(shù)據(jù)信息,為管理者提供有效信息服務(wù)。
(2)對(duì)地圖的屬性進(jìn)行相關(guān)的分類,以文字或者圖像的形式劃分為可以分為氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、 居民數(shù)據(jù)、 交通數(shù)據(jù)等,具體方式以圖像或者文字不定。在整合地圖數(shù)據(jù)信息與屬性資源兩者相聯(lián)系的基礎(chǔ)上,森林防護(hù)管理組要找到相應(yīng)的處理方法,具體情況具體分析,將已經(jīng)設(shè)定具體的方案進(jìn)一步系統(tǒng)化。另一方面,要及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)的變化動(dòng)態(tài),現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展較為迅速,為了了解森林資源發(fā)展變化的最新動(dòng)態(tài),必須及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)信息。森林防護(hù)管理者只有隨時(shí)了解森林資源現(xiàn)狀,在不斷豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)信息中找到有效信息,才能將森林防護(hù)管理工作做好,及時(shí)提出森林火災(zāi)防護(hù)的有效方案。
(3)通過(guò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢索與輸出,以便于向森林防護(hù)管理工作者提供更為直觀的數(shù)據(jù)信息。
43S技術(shù)在森林滅火管理中作用分析
在森林防護(hù)管理工作中,一旦森林火災(zāi)發(fā)生,有效的滅火管理技術(shù)與措施尤為重要。在滅火管理中需要有效結(jié)合GIS 與各種相關(guān)技術(shù)來(lái)確定火災(zāi)的具體情況。在模擬森林火災(zāi)發(fā)生時(shí),第一時(shí)間要通過(guò)地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)了解火災(zāi)發(fā)生的具體范圍及動(dòng)態(tài)情況。衛(wèi)星遙感技術(shù)有著自身的優(yōu)勢(shì),比如可以以較低的成本來(lái)獲得較大范圍的信息,同時(shí)也由于其快速的成像效果,直接為森林滅火工作提供有力依據(jù)。但是,遙感技術(shù)自身也具有一定的局限性,其精準(zhǔn)程度較低,因而在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程,會(huì)結(jié)合地理信息系統(tǒng),更為有效地處理與整合圖像以及數(shù)據(jù)庫(kù)信息與資源利用,從而進(jìn)一步精準(zhǔn)定位,減少森林火災(zāi)的毀害,挽救森林火災(zāi)所造成的損失。而全球定位系統(tǒng)能夠通過(guò)衛(wèi)星來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位,GPS而且不受地點(diǎn)、時(shí)間和天氣狀況的影響,在森林防火滅火過(guò)程有著突出的作用。GPS與GIS的結(jié)合運(yùn)用,可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)和確定較準(zhǔn)確的行動(dòng)方向,同時(shí)借助GIS的查詢功能還能出具相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告。3S技術(shù)在森林火災(zāi)發(fā)生時(shí),準(zhǔn)確定位火災(zāi)的經(jīng)緯度,由相關(guān)定位信息整合后,制定出森林滅火的各個(gè)行動(dòng)方案,選擇最佳方案,通過(guò)通訊技術(shù),最后指導(dǎo)滅火工作。
5結(jié)語(yǔ)
森林火災(zāi)的防護(hù)管理工作意義重大,由于火災(zāi)對(duì)森林危害巨大,一旦發(fā)生,不僅會(huì)耗費(fèi)過(guò)多的人力、物力和財(cái)力,而且對(duì)森林資源造成難以估量的損失。因此,森林防護(hù)管理工作者應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)工作,防范于未然。GIS能夠有效分析及管理各種信息,為林火的預(yù)測(cè)提供直觀、形象的數(shù)據(jù)資源。將這一功能廣泛應(yīng)用將會(huì)收到火災(zāi)預(yù)測(cè)的良好效果。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,3S技術(shù)對(duì)森林防護(hù)管理的各個(gè)方面都有著積極的作用。森林防護(hù)管理工作者應(yīng)該結(jié)合高新科技,建立森林防火“信息高速公路”,加強(qiáng)林火監(jiān)測(cè),通過(guò)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè),提高發(fā)現(xiàn)火情能力,加強(qiáng)指揮決策,在防火指揮中心通過(guò)地面監(jiān)測(cè)和衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng),隨時(shí)在計(jì)算機(jī)中監(jiān)測(cè)雷擊火發(fā)生的精確位置,及時(shí)作出應(yīng)急措施。將技術(shù)引入到森林防護(hù)管理工作中,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)我國(guó)林業(yè)的成熟發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);地質(zhì)勘查;概況;技術(shù)應(yīng)用;發(fā)展
一、遙感技術(shù)的概況
遙感技術(shù)出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)60年代,是一種根據(jù)電磁波原理而產(chǎn)生的探測(cè)技術(shù)。主要應(yīng)用原理是利用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波、紅外線和可見(jiàn)光等信息,對(duì)這些信息進(jìn)行采集、分析和處理,最終形成影像,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體及其附近各種景物的探測(cè)和識(shí)別。這種探測(cè)技術(shù)具有直觀性和整體性的兩大特點(diǎn),利用遙感技術(shù)對(duì)所需材料進(jìn)行拍攝,將使拍攝的地質(zhì)信息更加清晰、全面。
遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的大量應(yīng)用,可以為地質(zhì)工作提供大量的信息資源。在探測(cè)地質(zhì)情況時(shí),運(yùn)用不同波段和不同遙感儀器,可以獲取更多有價(jià)值的信息。同時(shí)遙感技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中受地面環(huán)境的限制很小,探測(cè)的范圍也比傳統(tǒng)的探測(cè)技術(shù)要廣泛很多,更能順利完成地質(zhì)勘察工作。
二、地質(zhì)勘查中遙感技術(shù)的應(yīng)用
1、地質(zhì)構(gòu)造信息的獲取
不同地質(zhì)構(gòu)造的邊界或者由于板塊運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的變異部位通常存在著內(nèi)生礦。重要礦產(chǎn)一般都是隨機(jī)分布在不同板塊連接或者臨界的地方,隨著重大地質(zhì)的變異相繼產(chǎn)生,礦床為帶狀分布,規(guī)模與地質(zhì)構(gòu)造的變異差不多。
遙感技術(shù)應(yīng)用在礦產(chǎn)資源的探測(cè)方面多表現(xiàn)在空間信息上。主要通過(guò)提取該區(qū)域礦產(chǎn)的線狀影像資料,主要包括地質(zhì)的斷裂、變異等;環(huán)狀影像資料,主要包括火山、盆地等;帶狀影像資料,主要包括巖層信息等。還有從控礦斷裂交切處出現(xiàn)的塊狀影像資料和感礦相關(guān)的色異常中提出的相關(guān)信息。需要說(shuō)明的是,如果斷裂變異為主要控礦構(gòu)造時(shí),利用遙感技術(shù)對(duì)斷裂信息重點(diǎn)提取分析具有重要的作用。
遙感技術(shù)在拍攝成像處理的過(guò)程中,通常會(huì)出現(xiàn)不清晰和模糊的情況,造成人們無(wú)法對(duì)那些有興趣想要重點(diǎn)探索的區(qū)域進(jìn)行清楚的識(shí)別。人們利用自我的目測(cè)解釋或者通過(guò)人機(jī)互動(dòng)等方法,對(duì)所提取的遙感影像綜合分析處理,例如:加強(qiáng)邊界線處理,增加灰度調(diào)色,利用科學(xué)算法等一系列方法,使地質(zhì)構(gòu)造信息簡(jiǎn)單明了的顯現(xiàn)出來(lái)。此外,遙感技術(shù)仍可以通過(guò)地表地貌、植被、巖石分布等主要特征,綜合提取分析,來(lái)獲得隱蔽的構(gòu)造信息。
2、利用植被波譜特點(diǎn)探礦
受地下水和微生物的共同作用,礦產(chǎn)資源中的金屬元素、礦物質(zhì)都可能或多或少的對(duì)上邊地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,從而使土壤的營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成產(chǎn)生變化,生長(zhǎng)在最上方土壤上邊的植被對(duì)于金屬元素有著吸附和聚集的作用,導(dǎo)致自身生長(zhǎng)過(guò)程中水分和葉綠素等主要物質(zhì)的變化,那就產(chǎn)生了植被反射光譜的差異。因此,這就為遙感技術(shù)的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),人們可以通過(guò)提取分析遙感資料中植被光譜的異常信息來(lái)探尋礦產(chǎn)資源。
人們應(yīng)該掌握不同植被或者同種植被不同葉、莖含金屬量的差異變化。所以,通過(guò)對(duì)已知現(xiàn)有礦區(qū)不同植被或同種植被的不同部位作為樣品,進(jìn)行光譜測(cè)試,歸納分析總結(jié)出對(duì)金屬最有吸收聚集作用的植被,將這一種類的植被定為礦產(chǎn)探測(cè)的有效植被,其余作為輔助植被。遙感技術(shù)的圖像處理一般通過(guò)光譜增強(qiáng)技術(shù),采用主要成分分析,監(jiān)督分類等方法。一般情況下,遙感圖像上的異常顏色分布均為植被反射的光譜異常信息,我們通過(guò)對(duì)圖像的分析和處理,將這些細(xì)微的異常信息分析、提取出來(lái),并將他們直觀、重點(diǎn)的重新標(biāo)注于遙感圖像上邊,以此來(lái)綜合推斷未探知的礦產(chǎn)資源大致分布。由于植被體內(nèi)有些金屬元素的成分含量
3、礦床信息的變化依據(jù)
由于外界環(huán)境的不斷變化,礦床也會(huì)隨之產(chǎn)生某些性狀的變化。我們可以通過(guò)調(diào)取不同時(shí)段的遙感資料和圖像進(jìn)行宏觀對(duì)比,分析礦床的剝蝕改造作用;綜合相關(guān)成礦深度的知識(shí),找出礦床的產(chǎn)出部位。
三、地質(zhì)勘查工作中遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、高光譜的實(shí)際應(yīng)用
高光譜是一種融合了計(jì)算機(jī)、探測(cè)、光學(xué)、信號(hào)處理于一身的綜合技術(shù)。充分顯示了納米級(jí)別的光譜分辨率在光譜儀中的實(shí)際應(yīng)用,在成像的時(shí)候可以同時(shí)記錄下數(shù)百條的光譜通道數(shù)據(jù),從每一個(gè)像元中提取連續(xù)的光譜曲線,實(shí)現(xiàn)空間信息,光譜信息和輻射信息的同時(shí)獲取,所以有著很大的發(fā)展空間。高光譜的圖像光譜信息具有層次分明、信息豐富的特點(diǎn),對(duì)于不同波段有陣不同的信息變化量,通過(guò)建立相關(guān)模型,得出礦物的豐度。人們應(yīng)該充分利用高光譜的優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用處理能力。
2、數(shù)據(jù)的整合
伴隨著大量新型傳感器的不斷產(chǎn)生,可以從不同的空間、時(shí)間和光譜范圍等諸多方面來(lái)客觀真實(shí)的反應(yīng)地物目標(biāo)的特點(diǎn),形成同一個(gè)區(qū)域的多元數(shù)據(jù),和單元數(shù)據(jù)比較,多元數(shù)據(jù)具有互補(bǔ)性的優(yōu)點(diǎn)。單源數(shù)據(jù)僅能突出地物目標(biāo)在一個(gè)方面或者幾個(gè)方面的特點(diǎn),想要全面,多層次的了解目標(biāo),就必須以多源據(jù)作為基礎(chǔ),提取更多豐富、有意義的信息。多源數(shù)據(jù)的發(fā)展促使數(shù)據(jù)整合技術(shù)的不斷前進(jìn)。借助數(shù)據(jù)整合,我們不僅可以刪除無(wú)用信息,提高數(shù)據(jù)處理效率,還可以將有價(jià)值的信息集中整合起來(lái),形成互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)。
3、3S技術(shù)的有機(jī)結(jié)合
遙感(RS),地理信息系統(tǒng)(GIS),全球定位系統(tǒng)(GPS)統(tǒng)稱為3S。我們利用全球定位系統(tǒng)可以有效的迅速定位,確認(rèn)全球范圍內(nèi)的任何點(diǎn)坐標(biāo)并進(jìn)行科學(xué)管理。大量的遙感數(shù)據(jù)需要更大的空間,所以更加需要強(qiáng)大的管理系統(tǒng)。現(xiàn)階段,隨著人力成本的大幅上升,在區(qū)域范圍內(nèi)探尋礦產(chǎn)資源的過(guò)程中,遙感技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出了小投資大回報(bào)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),所以RS和GIS的技術(shù)整合相當(dāng)重要。隨著3S技術(shù)的不斷升級(jí)完善,地質(zhì)工作人員可以嘗試3S和可視系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用,
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)化、城市化程度的不斷加深。在地質(zhì)勘查中,一定要采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),才能確保地質(zhì)勘探工作的順利實(shí)施。遙感技術(shù)作為地質(zhì)勘查工作的重要手段,在地質(zhì)工作中占據(jù)著重要的位置。采用遙感技術(shù)對(duì)地質(zhì)進(jìn)行有效勘測(cè),才能促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳旭鋒. 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 民營(yíng)科技. 2012(04)
[2] 王潤(rùn)生. 遙感地質(zhì)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J]. 國(guó)土資源遙感. 2008(01)
[3] 王迪楠. 遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查找礦中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息. 2014(14)
關(guān)鍵詞:測(cè)繪新技術(shù),3S
隨著現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)的出現(xiàn),無(wú)論在學(xué)科理論,或在技術(shù)體系,以及應(yīng)用范圍上都取得了重大的發(fā)展,甚至可以說(shuō)是重大的變革,從而也將徹底地改變傳統(tǒng)測(cè)繪的方式。當(dāng)前測(cè)繪產(chǎn)業(yè)以“3S”技術(shù)為特征,現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)成為人類研究地球及自然環(huán)境,解釋一些自然現(xiàn)象,解決人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等重大問(wèn)題的重要工具。工程測(cè)量技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域主要包括:農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通 、城市建設(shè)等行業(yè),隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合 、測(cè)量?jī)x器的數(shù)字化和智能化,使得數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,3S以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化,測(cè)量新技術(shù)的服務(wù)范圍也進(jìn)一步擴(kuò)寬,才能更好的為社會(huì)服務(wù)。論文格式,3S。。
一、現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)(3S)的發(fā)展概況
(一)全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)的發(fā)展
GPS是美國(guó)從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始研制,于九十中期年全面建成的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距,具有在三維空間范圍內(nèi)進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位。隨著精度從最初的百米范圍內(nèi)提高到1米以內(nèi),現(xiàn)在的GPS已經(jīng)民用化。隨著GPS系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新改進(jìn),硬、軟件的不斷完善,GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地?cái)U(kuò)寬,目前,各種體積小、精度高類型的GPS問(wèn)世,更加方便的用于野外測(cè)量。GPS技術(shù)作為測(cè)繪發(fā)展更新的新技術(shù),已經(jīng)成為大地測(cè)量的先進(jìn)技術(shù)手段,也是最具潛力的全能型技術(shù)。GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測(cè)量定位相比,除具有對(duì)測(cè)站選擇更靈活、更適應(yīng)不利條件、全天候連續(xù)作業(yè)外。還具有比任何地面常規(guī)技術(shù)供數(shù)量更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息。
(二)遙感技術(shù)(RS)的發(fā)展
遙感技術(shù)包括:衛(wèi)星遙感和航空遙感,其中航空遙感作為地形圖測(cè)繪的重要手段已在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感影像測(cè)圖也取得較好的效果,運(yùn)用遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測(cè)繪工作已廣泛的應(yīng)用。航空遙感最先在軍事上應(yīng)用,1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來(lái),很多國(guó)家都相繼發(fā)射了眾多對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。遙感信息獲取技術(shù)已從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴(kuò)展到時(shí)空維;從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。
(三)GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)起源于上世紀(jì)六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系統(tǒng)(GIS)作為多個(gè)學(xué)科、多種技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物,GIS的提出到現(xiàn)在不到50年的時(shí)間。特別是在與民生和經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的行業(yè),如商業(yè)、城市規(guī)劃、物流、交通、人口普查、疾病分析等領(lǐng)域,GIS技術(shù)的運(yùn)用更是得到空前的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)作為對(duì)空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),其發(fā)展和應(yīng)用對(duì)測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展意義重大,是測(cè)繪新技術(shù)的重大發(fā)展和跨越。當(dāng)前GIS深入到了各行各業(yè)乃至千家萬(wàn)戶,成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。論文格式,3S。。
二、測(cè)繪新技術(shù)(3S)在工程測(cè)量、林業(yè)、水利,高新農(nóng)業(yè)等方面的應(yīng)用
(一)在工程方面
在工程項(xiàng)目中,可以運(yùn)用GPS準(zhǔn)確的定位,以便準(zhǔn)確的找到工程項(xiàng)目的位置,例如地形復(fù)雜或山區(qū)的土地開(kāi)發(fā)整理項(xiàng)目的準(zhǔn)確定位控制點(diǎn),礦區(qū)的范圍的界定等。利用遙感技術(shù)(RS)在礦山測(cè)量中應(yīng)用遙感資料,可獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合的信息源,對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),為礦區(qū)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。利用GIS建立數(shù)據(jù)管理庫(kù),對(duì)項(xiàng)目進(jìn)庫(kù)后綜合管理,以GIS為平臺(tái),以3S測(cè)量技術(shù)為數(shù)據(jù)獲取的途徑,可以建立集數(shù)據(jù)采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動(dòng)化、智能化的技術(shù)系統(tǒng),作為工程測(cè)量可持續(xù)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。
(二)在林業(yè)方面
3S技術(shù)主要在林業(yè)方面有三大應(yīng)用:森林資源調(diào)查;森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);森林資源災(zāi)害監(jiān)測(cè)利用遙感技術(shù)(RS)對(duì)林地資源的分布、生長(zhǎng)狀況及其變化進(jìn)行調(diào)查和估測(cè)分析。利用遙感技術(shù)多層次、多時(shí)相的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能獲得及時(shí)可靠的數(shù)據(jù),通過(guò)GIS技術(shù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新,并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,可得到林地的動(dòng)態(tài)變化情況。
(三)在水利方面
“3S”技術(shù)可以及時(shí)有效的防洪減災(zāi),可用于災(zāi)前預(yù)測(cè)、災(zāi)中監(jiān)測(cè)和災(zāi)后評(píng)估;“3S”技術(shù)防治水土流失調(diào)查預(yù)測(cè)和水土保持規(guī)劃,可運(yùn)用“3S”技術(shù)可以監(jiān)測(cè)水蝕、風(fēng)蝕等多種類型的土壤侵蝕區(qū)的侵蝕面積、數(shù)量和強(qiáng)度發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化。可以對(duì)水資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和科學(xué)管理,水資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)在水利信息化中非常重要,因?yàn)橹挥姓莆账矔r(shí)變化的供水和需水等有關(guān)信息,才能科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行水資源的配置及調(diào)度;“3S”技術(shù)在水利工程的勘察設(shè)計(jì)中得到了充分運(yùn)用。“3S”技術(shù)在水利工程的維護(hù)管理中也能發(fā)揮重要作用,如南水北調(diào)的選線,在DEM的基礎(chǔ)上,進(jìn)行地質(zhì)情況分析,并結(jié)合GIS中的有關(guān)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)合理的選線分析。在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中也廣泛運(yùn)用“3S”技術(shù)。如在水庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,利用GIS建立的庫(kù)區(qū)DEM,可以直觀、快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出各種庫(kù)容和淹沒(méi)面積及開(kāi)挖土石方量;結(jié)合其他GIS專題數(shù)據(jù)可以進(jìn)行大型水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)實(shí)物量、灌溉區(qū)有效灌溉面積和水庫(kù)淤積量的估算。(四)在高新農(nóng)業(yè)中
運(yùn)用GPS技術(shù)對(duì)高新農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行空間定位; RS影像技術(shù)可獲取區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)狀況和空間變化的影像信息,便于區(qū)內(nèi)狀況的分析; GIS技術(shù)可以建立農(nóng)田土地管理、自然條件、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫(kù);對(duì)作物生長(zhǎng)苗情、的發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析模擬,為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件、資源有效利用狀況、作物產(chǎn)量的時(shí)空差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方信息。3S技術(shù)它能夠收集土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況、農(nóng)作物的災(zāi)情分布、土壤肥力等多種信息,將信息技術(shù)與農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),最大限度地優(yōu)化各項(xiàng)農(nóng)業(yè)資源與生產(chǎn)要素的合理分配,獲取高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)又能有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然資源,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、測(cè)繪新技術(shù)(3S)的集成應(yīng)用
測(cè)繪新技術(shù)3S集成應(yīng)用,取長(zhǎng)補(bǔ)短是自然的發(fā)展趨勢(shì),三者之間的相互作用形成了'一個(gè)大腦,兩只眼睛'的框架,即和向提供或更新區(qū)域信息以及空間定位,進(jìn)行空間分析,以從提供的大量數(shù)據(jù)中提取有用信息,并進(jìn)行綜合集成,使之成為科學(xué)決策的依據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中,較為多見(jiàn)的是兩兩之間的結(jié)合,常見(jiàn)的兩兩結(jié)合有以下幾種方式:
RS與GIS集成:遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要信息來(lái)源,GIS則可作為遙感圖像解譯的強(qiáng)有力的輔助工具。GIS作為圖像處理工具,可以進(jìn)行幾何糾正和輻射糾正,圖像分類和感興趣區(qū)域的選取;遙感數(shù)據(jù)作為GIS的重要信息來(lái)源,可以進(jìn)行線和其他地物要素的提取,DEM數(shù)據(jù)的生成,以及土地利用變化和地圖更新。
GIS與GPS集成:定位、測(cè)量、監(jiān)控導(dǎo)航。
GPS+RS集成:幾何校正、訓(xùn)練區(qū)選擇以及分類驗(yàn)證,提供定位遙感信息查詢。
GPS+GIS集成:定點(diǎn)查詢專題信息,提供或更新空間點(diǎn)位。
GIS+RS集成:幾何配準(zhǔn)、輔助分類等,提供和更新區(qū)域信息。論文格式,3S。。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的提高, GPS、RS技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用, GIS技術(shù)的不斷成熟, 現(xiàn)代工程測(cè)量必將朝著測(cè)量數(shù)字工程化的方向發(fā)展。大力開(kāi)展數(shù)字化3S測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用與研究將是測(cè)繪行業(yè)立足者提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的首要任務(wù)。
關(guān)鍵詞:測(cè)繪技術(shù);河道測(cè)量;水利工程3S測(cè)量
中圖分類號(hào):TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
當(dāng)前測(cè)繪產(chǎn)業(yè)以“3S”技術(shù)為特征,現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)成為人類研究地球及自然環(huán)境,解釋一些自然現(xiàn)象,解決人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等重大問(wèn)題的重要工具。工程測(cè)量技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域主要包括:農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通、城市建設(shè)等行業(yè),隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合、測(cè)量?jī)x器的數(shù)字化和智能化,使得數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,3S以及數(shù)字化測(cè)繪和地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集和處理的逐漸自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化,測(cè)量新技術(shù)的服務(wù)范圍也進(jìn)一步擴(kuò)寬,才能更好的為社會(huì)服務(wù)。
一、現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)(3S)的發(fā)展概況
1全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)的發(fā)展
隨著GPS系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新改進(jìn),硬、軟件的不斷完善,GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地?cái)U(kuò)寬,目前,各種體積小、精度高類型的GPS問(wèn)世,更加方便的用于野外測(cè)量。GPS技術(shù)作為測(cè)繪發(fā)展更新的新技術(shù),已經(jīng)成為大地測(cè)量的先進(jìn)技術(shù)手段,也是最具潛力的全能型技術(shù)。GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測(cè)量定位相比,除具有對(duì)測(cè)站選擇更靈活、更適應(yīng)不利條件、全天候連續(xù)作業(yè)外。還具有比任何地面常規(guī)技術(shù)供數(shù)量更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息。
2遙感技術(shù)(RS)的發(fā)展
遙感技術(shù)包括:衛(wèi)星遙感和航空遙感,其中航空遙感作為地形圖測(cè)繪的重要手段已在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感影像測(cè)圖也取得較好的效果,運(yùn)用遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測(cè)繪工作已廣泛的應(yīng)用。航空遙感最先在軍事上應(yīng)用,1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來(lái),很多國(guó)家都相繼發(fā)射了眾多對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。遙感信息獲取技術(shù)已從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴(kuò)展到時(shí)空維;從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。
3 GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)起源于上世紀(jì)六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系統(tǒng)(GIS)作為多個(gè)學(xué)科、多種技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物,GIS的提出到現(xiàn)在不到50年的時(shí)間。特別是在與民生和經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的行業(yè),如商業(yè)、城市規(guī)劃、物流、交通、人口普查、疾病分析等領(lǐng)域,GIS技術(shù)的運(yùn)用更是得到空前的發(fā)展,地理信息系統(tǒng)作為對(duì)空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),其發(fā)展和應(yīng)用對(duì)測(cè)繪科學(xué)的發(fā)展意義重大,是測(cè)繪新技術(shù)的重大發(fā)展和跨越。
二、 3S測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用.
1利用遙感圖像獲取所需河道水文信息以遙感手段獲得的河道信息通過(guò)信息提取產(chǎn)生需要的專題圖像,通過(guò)計(jì)算機(jī)的圖像校正、圖像增強(qiáng)、圖像分類、圖像變換及圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行判讀解譯和相關(guān)分析之前,必須首先對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性,須對(duì)遙感影像進(jìn)行相應(yīng)的投影變換。最后將圖像處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成GIS能夠接受的數(shù)據(jù)格式。充分利用圖形資料(尤其是電子地圖)對(duì)非電子形式的圖形資料要進(jìn)行數(shù)字化,建立起矢量圖形庫(kù)和圖像資料。以便提取高程數(shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型(DEM)以及對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和校正。產(chǎn)生數(shù)字高程模型后,就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進(jìn)行等高線計(jì)算、水面面積和體積計(jì)算、沖淤量計(jì)算、坡度坡向的分析和計(jì)算等。
2遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就是對(duì)同一區(qū)域運(yùn)用不同時(shí)相的遙感圖像,以獲得區(qū)域變化的遙感影像。動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)主要方面,多時(shí)相、多種類型的傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查。能及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀地反映客觀情況。以多時(shí)相遙感影像為數(shù)據(jù)源,通過(guò)重點(diǎn)分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法,為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時(shí),利用數(shù)字遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化的水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和枯水期、豐水期的水域變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。
3水深遙感沖淤變化分析水深遙感是利用可見(jiàn)光在水體內(nèi)的穿透能力,通過(guò)飛機(jī)、衛(wèi)星等遙感平臺(tái),利用輻射計(jì)、攝影機(jī)等遙感設(shè)備將水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息按照一定的規(guī)則采集下來(lái)。再通過(guò)信息處理軟件分離出可見(jiàn)光空透的水體厚度信息,即可獲得水深。利用入水輻射強(qiáng)度與水深、水體渾濁度之間的關(guān)系。通過(guò)測(cè)定、處理輻射強(qiáng)度來(lái)量測(cè)水深。在研究河床沖淤時(shí),常常因?qū)崪y(cè)資料遺缺無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較。
4 GIS技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計(jì)算距離、曲率、表面積、周長(zhǎng)等工具。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數(shù)據(jù)能立即計(jì)算出兩沖淤監(jiān)測(cè)斷面間的沖淤量。不僅便捷且精度大為提高。河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過(guò)程的累積圖等。可直接從圖上提取數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制成圖。所有這些GIS功能對(duì)于分析河道演變的成因、了解河道演變規(guī)律都有著十分積極的意義。GIS技術(shù)用于水下地形的沖淤變化分析比傳統(tǒng)分析方法更加科學(xué)合理、精確度高。
三、 3S技術(shù)在水利方面的重要價(jià)值。
“3S”技術(shù)可以及時(shí)有效的防洪減災(zāi),可用于災(zāi)前預(yù)測(cè)、災(zāi)中監(jiān)測(cè)和災(zāi)后評(píng)估;“3S”技術(shù)防治水土流失調(diào)查預(yù)測(cè)和水土保持規(guī)劃,可運(yùn)用“3S”技術(shù)可以監(jiān)測(cè)水蝕、風(fēng)蝕等多種類型的土壤侵蝕區(qū)的侵蝕面積、數(shù)量和強(qiáng)度發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化。可以對(duì)水資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和科學(xué)管理,水資源實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)在水利信息化中非常重要,因?yàn)橹挥姓莆账矔r(shí)變化的供水和需水等有關(guān)信息,才能科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行水資源的配置及調(diào)度;“3S”技術(shù)在水利工程的勘察設(shè)計(jì)中得到了充分運(yùn)用。“3S”技術(shù)在水利工程的維護(hù)管理中也能發(fā)揮重要作用,如南水北調(diào)的選線,在DEM的基礎(chǔ)上,進(jìn)行地質(zhì)情況分析,并結(jié)合GIS中的有關(guān)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)合理的選線分析。在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中也廣泛運(yùn)用“3S”技術(shù)。如在水庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,利用GIS建立的庫(kù)區(qū)DEM,可以直觀、快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出各種庫(kù)容和淹沒(méi)面積及開(kāi)挖土石方量;結(jié)合其他GIS專題數(shù)據(jù)可以進(jìn)行大型水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)實(shí)物量、灌溉區(qū)有效灌溉面積和水庫(kù)淤積量的估算。
四、3S技術(shù)在水利應(yīng)用的前景和展望。
在以信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化的戰(zhàn)略方針指導(dǎo)下,3S在水利行業(yè)的應(yīng)用在技術(shù)上已經(jīng)發(fā)展并逐步成熟,而且在水利行業(yè)開(kāi)始應(yīng)用的主要有以下幾個(gè)趨勢(shì):1集成性:水利信息化進(jìn)程中的3S技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不僅要通過(guò)數(shù)據(jù)接口將RS、GIS、GPS嚴(yán)格地、緊密地、系統(tǒng)地集合起來(lái),使其成為一個(gè)更具有應(yīng)用價(jià)值的大系統(tǒng),往往還要跟其他的諸如MIS或OA等系統(tǒng)緊密結(jié)合,方可滿足需求。因此,3S技術(shù)與外部系統(tǒng)無(wú)縫集成是必然的發(fā)展趨勢(shì)。2以數(shù)學(xué)模型和決策分析為支撐:對(duì)于水利工作者來(lái)說(shuō),僅對(duì)圖形進(jìn)行簡(jiǎn)單的瀏覽、查詢是沒(méi)有太大意義的。如何要讓3S在水利行業(yè)發(fā)揮出更大的作用,就要利用3S軟件特有的專業(yè)分析功能。水利行業(yè)要求3S系統(tǒng)平臺(tái)提供專業(yè)的分析算法和專業(yè)模型,以便對(duì)各種水利數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的分析,使系統(tǒng)具有輔助決策支持功能,為有關(guān)部門提供科學(xué)的計(jì)算結(jié)果和決策依據(jù)。3網(wǎng)絡(luò)化:在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和環(huán)境日趨成熟和完善的時(shí)代,水利部門要借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù),充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)資源的共享,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。
【關(guān)鍵詞】煤炭地質(zhì);遙感技術(shù);創(chuàng)新分析;探測(cè)識(shí)別
由于煤炭地質(zhì)的復(fù)雜性、多樣性,我們往往會(huì)在開(kāi)發(fā)煤炭的過(guò)程中出現(xiàn)不合理開(kāi)采、不高效利用的現(xiàn)象,這樣就會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi),甚至?xí)?dǎo)致不必要的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以在合理開(kāi)采煤炭資源時(shí),還要利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)輔助煤炭的勘探、開(kāi)采及災(zāi)害防御。其中,對(duì)于煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)就是重要的應(yīng)用手段之一。
一、遙感技術(shù)的概念特點(diǎn)
(1)基本概念。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種探測(cè)技術(shù),是根據(jù)電磁波的理論,應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波、紅外線和可見(jiàn)光等信息,進(jìn)行收集、處理,并且最后形成影像,從而對(duì)目標(biāo)物體及其附近各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。(2)主要特點(diǎn)。一是直觀性和整體性。通過(guò)遙感設(shè)備的拍攝處理,我們所獲得的傳輸影像是非常清晰生動(dòng)的,并且具有很明顯的直觀性和全面的整體性。二是收集手段多,信息量大。人們可以運(yùn)用不同波段以及各不相同的遙感儀器設(shè)備,來(lái)探測(cè)識(shí)別目標(biāo)物體,用以獲得我們所需要的信息。技術(shù)人員不但能夠探測(cè)地球表面的環(huán)境性質(zhì),而且可以探測(cè)到目標(biāo)物內(nèi)部一定的深度。所以說(shuō)遙感技術(shù)的信息手段很多,信息容量非常大。三是受地面條件限制較小。相較于傳統(tǒng)的探測(cè)技術(shù),遙感技術(shù)所探測(cè)收集的信息可以不受冰川、高山、沙漠及惡劣環(huán)境的影響,能夠順利完美的完成既定任務(wù)。四是獲取信息的效率高、周期短,而且探測(cè)范圍較廣。
二、遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
(1)煤炭地質(zhì)的探測(cè)繪圖。一是地形圖的及時(shí)更新。現(xiàn)在我們生活的實(shí)際地形圖已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化,這就要求我們及時(shí)更新地形圖,以滿足實(shí)際的工作需求。我們發(fā)射到太空中的衛(wèi)星可以通過(guò)遙感技術(shù)傳輸清晰的影像過(guò)來(lái),其數(shù)據(jù)的時(shí)效性強(qiáng),探測(cè)范圍廣。這一手段已經(jīng)成為我國(guó)獲取更新國(guó)家基本比例尺地形圖的重要途徑。此外遙感技術(shù)還可以探測(cè)識(shí)別國(guó)家的基礎(chǔ)地理信息,及時(shí)更新各不相同種類、多種多樣尺度的數(shù)據(jù)庫(kù)。二是煤炭地質(zhì)圖的獲取編制。在開(kāi)采煤炭的過(guò)程中,開(kāi)采團(tuán)隊(duì)需要較高精度的煤炭地質(zhì)圖。我們需要在煤炭地質(zhì)填圖時(shí),做到有的放矢,突出重點(diǎn)。工程技術(shù)人員可以把遙感技術(shù)測(cè)得的影像作為依據(jù),通過(guò)多元地學(xué)進(jìn)行信息的綜合分析和適當(dāng)處理,以提取含煤地層、控煤構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)信息為重點(diǎn),進(jìn)行煤炭資源的地質(zhì)填圖;再依據(jù)野外填圖獲取的地質(zhì)信息資料,運(yùn)用相應(yīng)的軟件編制煤炭剖面圖和柱狀圖。除此之外,遙感技術(shù)還應(yīng)用在對(duì)煤炭資源、水文地質(zhì)、煤層氣調(diào)等的調(diào)查評(píng)價(jià)及對(duì)小煤窯的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控調(diào)查。(2)煤炭地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查評(píng)估。依據(jù)煤層自燃的地質(zhì)規(guī)律,把遙感技術(shù)作為必要手段,建立煤礦區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從而為煤礦區(qū)的防火防災(zāi)、監(jiān)測(cè)治理提供了重要依據(jù)。技術(shù)人員還應(yīng)該通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度,經(jīng)過(guò)綜合分析研究,編制地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)估圖,提出相應(yīng)的防治方法策略。還要分析遙感影像查明煤層突水的走向、性質(zhì)和規(guī)模,進(jìn)而確定突水的控制寬度和流量。(3)煤炭生態(tài)環(huán)境的污染監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)在煤炭區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染監(jiān)測(cè)中主要應(yīng)用在煤礦區(qū)的環(huán)境檢查,開(kāi)采高硫煤導(dǎo)致的酸沉降污染調(diào)查和生態(tài)環(huán)境的重建及土地復(fù)墾等方面。其中環(huán)境檢查就是運(yùn)用遙感技術(shù)獲取固體廢棄物、粉塵污染、水體污染和土地污染的信息,明晰污染的程度范圍,從而為以后的綜合治理提供理論依據(jù)。
三、遙感技術(shù)的發(fā)展前景
(1)“3S”技術(shù)一體化。遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)著三者之間的關(guān)系是相鋪相成,密不可分的。遙感技術(shù)可以更新地理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),地理系統(tǒng)支持遙感影像的分析表達(dá),全球定位可以提供精確位置和高程模型。煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),緊跟“3S”一體化的腳步,促進(jìn)煤炭資源的產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展。(2)數(shù)字煤炭信息領(lǐng)域。隨著全世界的信息化發(fā)展,煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)也要逐步走向綜合化、智能化和多功能信息化。煤炭行業(yè)要開(kāi)拓?cái)?shù)字煤炭的信息領(lǐng)域,以信息數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ),運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代分析、數(shù)據(jù)采礦、礦山規(guī)劃和資源評(píng)估,從而為煤炭的開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支持和有利工具。(3)健全技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制。在進(jìn)行煤炭地質(zhì)遙感技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí),還要健全遙感技術(shù)的創(chuàng)新保障機(jī)制。煤炭行業(yè)必須統(tǒng)籌規(guī)劃,明確層次,用來(lái)完善煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)創(chuàng)新體制。還要重視煤炭地質(zhì)學(xué)科建設(shè),健全多元化投資新機(jī)制,形成自主有效的創(chuàng)新機(jī)制。
參 考 文 獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】水利工程;3S測(cè)量技術(shù);河道測(cè)量;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);研究與應(yīng)用
Application of water conservancy measurement 3S technology
Li Gang
(Yili Prefecture, Xinjiang Water Resources and Electric Power Survey and Design Institute Yining Xinjiang 835000)
【Abstract】Into the era of digital information, 3S technology continues to develop, update, put into the field of application is more widely. Measured in water conservancy and hydropower engineering industry, their pluripotency, global, all-weather, continuous and real-time precision three-dimensional navigation and positioning, but also has good noise immunity and confidentiality efficient performance measured in order to ensure water conservancy laid the foundation. The article combines the case of river measurement, erosion and deposition change monitoring, application of the 3S measurement techniques in water projects.
【Key words】Hydraulic engineering;3S measurement techniques;River measurement;Dynamic monitoring;Research and Application
1. 3S技術(shù)的含義
3S技術(shù)是遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)及全球定位系統(tǒng)(GPS)的統(tǒng)稱。是多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。能夠?qū)臻g實(shí)體快速地進(jìn)行精確定位,同時(shí)宏觀地獲取信息,對(duì)所得到的特定位置空間信息進(jìn)行綜合分析。
2. 3S技術(shù)的特點(diǎn)
遙感(RS)技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù),不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息,并據(jù)此進(jìn)行識(shí)別與分類。即在地球不同高度平臺(tái)上使用某種傳感器,收集地球各類地物反射或發(fā)射的電磁波信息,對(duì)這些電磁波信息進(jìn)行加工處理,用特殊方法判讀解譯,從而達(dá)到識(shí)別、分類的目的,為科研工程的生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)。
地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)是以空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,在各種地理圖形的基礎(chǔ)上,以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、編輯、判讀存儲(chǔ)、查詢、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。
全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)是一種全新的現(xiàn)代定位方法,具有多功能、高效率、高精度的特點(diǎn),可在全球任意地點(diǎn),為任意多個(gè)用戶同時(shí)提供幾乎是瞬時(shí)的三維測(cè)速、三維定位服務(wù),極大地改變了傳統(tǒng)的定位技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù),并已逐漸在越來(lái)越多的領(lǐng)域中取代了常規(guī)光學(xué)和電子儀器。
隨著3S技術(shù)在測(cè)繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟并廣泛應(yīng)用到水文測(cè)量中,河道水文測(cè)量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結(jié)合河道測(cè)量、沖淤變化監(jiān)測(cè)等案例加以分析。
3. 河道水文測(cè)量傳統(tǒng)方法存在的缺陷
河道測(cè)量是以河道治理和水量調(diào)度為應(yīng)用目的,涉及測(cè)量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應(yīng)用科學(xué)。長(zhǎng)期以來(lái),河道水文測(cè)量常利用六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)定,這些傳統(tǒng)的測(cè)量方法,不僅測(cè)量周期長(zhǎng)、精度低,而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)量標(biāo)志耗費(fèi)大,不能滿足河道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及河流治理、防洪減災(zāi)的需要。
河道水下地形測(cè)量及容積、沖淤量的計(jì)算是水文測(cè)量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一,及時(shí)了解河道變化及沖淤變化資料,為水資源合理調(diào)度、泥沙有效控制、防洪減災(zāi)正確決策、灌溉和發(fā)電等各項(xiàng)科學(xué)管理工作提供基本依據(jù)。河道主流變化分析主要是反映河勢(shì)情況。通常包括對(duì)河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。
河道沖淤分析是河道演變分析的重要環(huán)節(jié),工程中常采用斷面法,即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測(cè)定,斷面間水底地形和河床變化規(guī)則,而且無(wú)支流。而實(shí)際地形的變化錯(cuò)綜復(fù)雜,河床參差不齊,所以這種方法計(jì)算的沖淤量無(wú)法準(zhǔn)確反映河道的沖淤變化情況。
4. 3S測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
4.1 利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。以遙感手段獲得的河道信息通過(guò)信息提取產(chǎn)生需要的專題圖像,通過(guò)計(jì)算機(jī)的圖像校正、圖像增強(qiáng)、圖像分類、圖像變換及圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行判讀解譯和相關(guān)分析之前,必須首先對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性,須對(duì)遙感影像進(jìn)行相應(yīng)的投影變換,最后將圖像處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成GIS能夠接受的數(shù)據(jù)格式。
充分利用圖形資料(尤其是電子地圖,對(duì)非電子形式的圖形資料要進(jìn)行數(shù)字化,建立起矢量圖形庫(kù))和圖像資料,以便提取高程數(shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型(DEM),以及對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和校正。產(chǎn)生數(shù)字高程模型后,就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進(jìn)行等高線計(jì)算、水面面積和體積計(jì)算、沖淤量計(jì)算、坡度坡向的分析和計(jì)算等。
4.2 遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就是對(duì)同一區(qū)域運(yùn)用不同時(shí)相的遙感圖像,以獲得區(qū)域變化的遙感影像。動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)主要方面,多時(shí)相、多種類型的傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查,能及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀地反映客觀情況。以多時(shí)相遙感影像為數(shù)據(jù)源,通過(guò)重點(diǎn)分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法,為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時(shí),利用數(shù)字遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化的水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和枯水期、豐水期的水域變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。
4.3 水深遙感沖淤變化分析。水深遙感是利用可見(jiàn)光在水體內(nèi)的穿透能力,通過(guò)飛機(jī)、衛(wèi)星等遙感平臺(tái),利用輻射計(jì)、攝影機(jī)等遙感設(shè)備,將水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息按照一定的規(guī)則采集下來(lái),再通過(guò)信息處理軟件分離出可見(jiàn)光空透的水體厚度信息,即可獲得水深。利用入水輻射強(qiáng)度與水深、水體渾濁度之間的關(guān)系,通過(guò)測(cè)定、處理輻射強(qiáng)度來(lái)量測(cè)水深。在研究河床沖淤時(shí),常常因?qū)崪y(cè)資料遺缺無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較。
遙感信息獲取便捷,水深遙感研究已取得初步成果,因此在缺乏某一階段實(shí)測(cè)資料的情況下,可利用歷史階段遙感資料推求出水深,從而實(shí)現(xiàn)沖淤分析的目的。考慮到用某一時(shí)相遙感資料所得水深精度較實(shí)測(cè)地形精度差。用實(shí)測(cè)地形與遙感所得地形直接產(chǎn)生河床沖淤值,誤差會(huì)很大。而用兩個(gè)時(shí)相遙感水深計(jì)算河床沖淤能滿足分析精度的要求。
其原因是:盡管遙感水深誤差大,但從反演所得的斷面圖來(lái)看,遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響,兩個(gè)時(shí)相遙感水深誤差表現(xiàn)形式基本一樣,所以差值減少了系統(tǒng)誤差,削減了由遙感信息源轉(zhuǎn)換成水深信息時(shí)的誤差。此方法計(jì)算的結(jié)果與用實(shí)測(cè)地形資料計(jì)算的結(jié)果基本一致,能滿足河床演變分析和沖淤量計(jì)算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)段河床演變分析以補(bǔ)充缺測(cè)的資料。若將GIS與水深遙感技術(shù)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)水下地形圖數(shù)字化,也可以很方便地得到所測(cè)水域不同時(shí)段、不同沖刷深度(或淤積厚度)的沖淤分布。
5. GIS技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用
GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計(jì)算距離、曲率、表面積、周長(zhǎng)等工具,即用即得,利用DEM模型可以很方便得到某點(diǎn)的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數(shù)據(jù)能立即計(jì)算出兩沖淤監(jiān)測(cè)斷面間的沖淤量,不僅便捷且精度大為提高。
河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過(guò)程的累積圖等,可直接從圖上提取數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制成圖。所有這些GIS功能對(duì)于分析河道演變的成因、了解河道演變規(guī)律都有著十分積極的意義。GIS技術(shù)用于水下地形的沖淤變化分析比傳統(tǒng)分析方法更加科學(xué)合理、精確度高。
6. RTK技術(shù)的應(yīng)用
促進(jìn)GPS技術(shù)向更深、更廣、更新的方向發(fā)展,它既克服了常規(guī)測(cè)量要求點(diǎn)間通視、費(fèi)工費(fèi)時(shí)而且精度不均勻、外業(yè)不能實(shí)時(shí)了解測(cè)量成果和測(cè)量精度的缺點(diǎn),同時(shí)又避免了GPS靜態(tài)定位及快速靜態(tài)相對(duì)定位需要進(jìn)行后處理,避免了業(yè)后處理中發(fā)現(xiàn)精度不合乎要求,需進(jìn)行返工的困擾,RTK實(shí)時(shí)三維精度可以達(dá)到厘米級(jí),大大減輕了測(cè)量作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高了作業(yè)效率。為水下地形測(cè)量和GIS前端數(shù)據(jù)采集提供了有利保障。GPS接收機(jī)進(jìn)行定位測(cè)量,測(cè)深儀進(jìn)行水深測(cè)量,再加上專業(yè)測(cè)繪軟件和繪圖儀便可組成河道測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)。工程中對(duì)采集到的水下地形點(diǎn)的平面、高程數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查校核后,將其輸入專業(yè)的數(shù)字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進(jìn)行處理,即可得到高精度的數(shù)字地形圖和斷面圖。
7. 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用,給河道、水庫(kù)監(jiān)測(cè)管理以及水文測(cè)量的勘測(cè)帶了很大的方便,為河道水文勘測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、管理方面提供一個(gè)嶄新的前景。
參考文獻(xiàn)
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