遙感技術的工作原理范文
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篇1
關鍵詞:繪測;遙感技術;應用
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
地球環境的改變以及國際競爭的加劇要求人類進一步發掘自然資源,開發太空資源,遙感技術由此產生并發展。遙感技術以航拍為雛形,它可以完整迅速地確定空間內資源的分布。測繪工作,特別是基礎測繪,在國民經濟和社會發展中占據重要位置,有利于深化可持續發展的戰略。測繪工作中遙感技術的使用使地圖的制造更加快捷方便高效,滿足社會多方面需求。
一、遙感技術的工作原理
遙遠感知縮寫即為遙感,它是指不用接觸、遠距離的測量識別技術。經過不斷地科學探究以及實驗操作,人們終于發現電磁波的存在。任何物體都在不斷地吸取、發射信息和能量,電磁波是其中的形式之一。研究發現每一種物體的電磁波具有獨特的特點。因此,根據物體反射以及發射的電磁波得到物體的信息,就可以實現非接觸、遠距離探測識別物體,這就是遙感技術的工作原理。遙感技術的使用離不開遙感平臺。遙感平臺,如飛機、氣球、人造地球衛星、載人航天器等,用來安全平穩地裝載傳感器。地面實驗中,一些簡單的遙感平臺,如三腳架等也會被用到。根據用途的差異以及波段范圍的差異,不同種類的傳感器紛紛出現,用來探測收取在可見光、紅外線以及微波范圍內的電磁輻射。傳感器在接收這些電磁輻射后將其進行有規律地更換,還原原始樣貌。地面站成功收到原始圖像后,還需對其進行一連串的繁瑣處理之后才能被用戶應用。
二、繪測工作中遙感技術的應用
(一)GPS定位技術
伴隨科技的快速發展,遙感技術不斷進步,逐漸成熟。遙感技術在地籍測繪中的應用,如遙感技術與地理信息系統結合、GPS定位技術等,為地籍測繪工作做出了卓越的貢獻。目前最常用且具有一定名氣的GPS定位導航系統,在地籍測繪中也占據重要的位置,它可以遙感測繪地質情況同時還可以用來進行不同項目的攝影測量。測繪工作中,首先設置大地參考點,然后使用裝載在無人機上的GPS 設備測量波相位差分。使用這種方式得出的測量結果十分具有精確性,在一定測量工作范圍內可以將精度控制在±3~5cm之內,足以應對當前的空中三角測量。裝載在衛星上的GPS設備精確度也十分可觀,例如美國的Landsat一5,精度可以達9~~lOm(垂直方向定位精度)。目前,GPS定位技術在建筑測繪以及航空遙感測量中都有應用,未來GPS定為技術的應用會更加廣泛,隨著科技的不斷發展,GPS技術也會更加成熟,呈現更加開闊的前景。
(二)雙頻GPS技術
當前,GPS測量技術已逐漸深入到各種時變系統的遙控測繪中。依據不同監測對象的不同特性,有周期性重復測量、固定連續GPS測站陣列和實施動態監測等三種不同的操作和監測模式。實時動態監測是橋梁變形監測中重點使用模式。實時動態監測模式采樣十分密集頻繁,比如1秒鐘乃至更短時間內就要進行一次采樣,同時還需計算出每個歷元的位置。在此主要闡述一種計算GPS單歷元的方法,也就是雙頻P碼偽距法,或高密度C/A碼法。這種算法是根據雙頻P碼偽距或者單歷元數目,首先明確寬波的模糊度,然后再明確L1,L2模糊度的動態定位。由于這種方法并沒有特別設定初始坐標的精度,只需要單點定位的數據即可,它能夠適用于高動態的狀況。
站星雙差寬波整周模糊度初值可以根據以下公式導出:
這個公式中雙差用符號表示,NW 代表寬波LW的模糊度,f1,f2分別代表L1,L2的頻率。辦代表寬波LW的相位觀測值,p1、p2則代表L1、L2的偽距 ,丑、五表示L1、L2的波長一寬波模糊度與電離層無關。公式里的系數項接近0.124,這個值比較小,對于縮小碼觀測誤差十分有效,從而有較高的精確性。這樣得出的寬波模糊度也不受基線長度的影響。短基線定位和長基線定位中可以廣泛使用這種方法,在明確L1和L2模糊度中也有極大的應用。最小二乘是搜索計算的原則,根據上述的模糊度空間,固定解平差所有模糊度聚合的向量,得出與每個模糊度向量相對的殘差平方和PV與坐標,其中殘差平方和最小的坐標就是最優坐標。之后還需要檢驗Ratio值。Ratio值超過某一閾值時,即已實現成功解算。接下來根據解算的結果算出L1和L2頻率的整周模糊度。還要最小二乘解算L1和L2 頻率的觀測值才能得出最終坐標。
三、遙感技術反應的新信息
地質災害是一種特別的惡性地質情況,它對人類生命健康有極大威脅,是地質測繪中極其重要的組成部分。由于這些地質災害,如滑坡、泥石流、崩塌等,在狀態、顏色、影紋構造方面都與附近背景在遙感圖像上的呈現有一些差異,所以可以從遙感圖像上判斷定位這些地質災害的范圍、形態以及出現的特點。故此,只要對這些遙感圖像研究解析,才可以對圖像所對應的地表范圍已發生地質災害的具置和潛在地質災害位置綜合審查,了解地質災害的大小、成因、孕育特征、發展走向等方面。然后根據這些研究成果,劃分地質災害區域,評估其災害潛在指數,從而減少甚至杜絕地質災害隱患。
結束語
隨著不同專業科目的聯系日益緊密,相互滲透,相互跨越,測繪科學不斷吸取其他學科成果,各個學科間的整合發展為測繪科學開創了新的格局。雖然遙感技術在地質測繪工作中應用廣泛且反響甚好,但遙感技術仍然沒有為人們所熟知,導致遙感技術沒有得到充分的發揮。遙感信息源信息源耗費較高,導致遙感技術在宏觀調查中有較好的發揮,在微觀方面卻受到一定限制。這些迫待解決的問題對于遙感技術的發展和進步十分重要,值得進一步探究,從而增加遙感技術的普及程度。
參考文獻:
[1]張紅梅.淺論測繪工作中遙感技術的應用[J].城市建設理論研究(電子版) ,2013,(22)
[2]錢峰.試論測繪工作中測繪遙感的應用[J].科技風,2013,(12)
[3]張志偉,鄭小楠,孟祥勉.遙感測繪技術在測繪工作中的應用研究[J].大科技,2014,(13)
篇2
關鍵詞:水文地質勘探;方法
淡水屬于可再生資源,主要靠自然降水得到補充。雖然地表水傳導水的能力強,但存儲量有限;而地下水含水層傳導水的能力相對較弱,但存儲量豐富,合理的開采可以有效緩解當前水資源緊張的現狀。本文對地下水開采過程中幾種水文地質勘察技術進行了闡述,希望為水文地質勘察工作提供一些幫助。
一、遙感技術在勘探水資源中的應用
遙感技術就是通過遠處的探測來感知事物特點的技術,這項技術的優點就是探測的范圍和信息量都較大,而且技術較為先進,同時能夠進行動態的監測;遙感勘測的方法主要實施的手段就是在所需要勘測的區域進行航空勘探,這種方法是結合展片和航片,并于野外的水文地質進行相互補充驗證的方法,具體可以細分為四種:熱紅外監測法、水文地質遙感信息法、環境遙感信息分析法以及遙感模型法。
1、熱紅外的監測方法
這種方法主要就是利用紅外線的波段來對所探測區域進行遙感取像,通過地表的溫度來判斷地下是否有水源的存在,這種方法比較適合于在干旱的地區。它的工作原理就是:由于地下水在熱傳導、過毛細、以及地表蒸發等多重作用下使得地表干旱的地區溫度和濕度發生變化的,從而使得該區域冷熱異常,因而正好可以在紅外遙感下得到不同的顯示,當然也就比較容易發現水源。
2、水文地質勘探遙感信息分析的方法
這種方法主要就是利用水文地質的相關理論對通過遙感所獲取的地質、水文信息進行細致的分析,從而大致確定容易蓄水的地方區域,從而判斷該區域地下的水文狀況。
3、環境的遙感信息分析方法
這種方法就是利用遙感方式得到的圖像,從圖像中發掘與地下水存在有關的植被、水系以及湖泊等環境因子,從相互之間的關聯程度來探討地下水系的貯存狀況。這種方法的工作原理就是:在相對而言干旱的地方,植被等容易受到地貌、地下水以及氣候等的影響,而這些影響因素中淺層的地下水對于植被的影響甚大,因而可以間接的利用這些信息來判斷該區域的礦化度、水化深淺等信息。
4、遙感模型法。
國內對地下水資源的遙感研究開始于20世80年代初,但發展迅速。遙感模型法是指通過分析遙感圖像得知與地下水密切關系的水文因素狀況,并建立監測地下水位的定量評價模型,對地下水資源進行估測的方法叫遙感模型法,它是遙感與數學、模型學相結合的一種新的研究方法。地下水遙感監測的依據是地下水與地表水、植被、土壤水分和溫度等遙感信息的相關性。此種方法主要用于評價地下水位分布狀況。
目前,地下水資源的監測主要是靠水文地質特征、地下水所處的環境因素和巖層構造條件的目視解譯和常規的計算機數據統計方法來分析遙感數據。遙感最終目標是解決實際應用問題,隨著遙感技術的發展,地下水遙感監測在農業和實際生產應用已越來越受到人們的重視。
二、地面核磁共振的方法
地面核磁共振法就是利用不同物質原子核特性差異產生的核磁共振效應,通過觀測、研究地層中水質子產生的核磁共振信號的變化規律,來判斷探測區地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水層信息,勘探的深度小(目前最大勘探深度小于150m),適合北方地表較干燥地區使用。其工作原理就是水中的氫核質子在地磁場的作用下,處在一定的能級上,再以具有拉摩爾頻率的交變磁場對地下水中的質子進行激發,這樣原子核能級間就會產生躍遷即產生核磁共振。核磁共振信號的強弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質子的數量、含水層孔隙大小相關,核磁共振信號的幅值越大,所探測區域內水含量就越豐富。從而,可以根據由小到大的核改變激發脈沖矩來推斷由淺到深含水層的貯存狀況,達到實現直接尋找地下水的目的。
地面核磁共振法屬于直接找水法,在有效的勘探深度范圍內,有水就有核磁共振信號顯示,以此來探測各類型的地下水。將核磁共振找水方法主要用于探測其他物探方法難以尋找的地下水,應用于水文地質填圖,快速圈定找水遠景區、對地下水資源進行評價以及確定出水井位方面,可以發揮核磁共振找水方法所具備的直接找水、量化程度高、快速、經濟等特點,有利于獲得地下水資源三維分布的信息。
核磁共振找水方法除了可以探查各種類型的地下水外,還可以與電阻率法、激發極化法等其他地球物理方法配合,根據地下水電阻率等物性參數的變化來區分淡水和咸水。此外,核磁共振找水方法也可以用來圈定被含有氫核(烴類)污染物污染的水的范圍和污染程度。
用核磁共振方法,通過剖面或面積性測量對工程地基和堤壩隱患進行無損檢測,可以圈定地下水入侵范圍、評價堤壩及其壩基有無地下水作用等。核磁共振找水主要應用在以下4個方面:黃土孔隙、裂隙水探測;尋找碎屑巖類淺層風化裂水和層間承壓裂隙水;確定基巖裂隙帶的富水性;判斷灰巖區溶洞、裂隙含水或是泥質充填。
三、地球物理測井方法
地球物理測井是物探方法的一種,主要是配合地質鉆探對鉆孔內的水文地質狀況進行精確探測。地球物理測井方法是以嚴密的物理數學原理為基礎,主要用于分析地下水的分布,判斷地下水質量,探測巖溶洞,分析地層構造等。地球物理測井主要工作內容及工作原理如下:
1、正確地劃分含水層并確定層位及厚度,研究它們之間的相互關系。
2、對地下水進行地下水礦化度進行測量。地層水的礦化度越高,地層電阻率值越低
3、判斷裂隙及其泥質含量。裂隙存在的判斷標準:聲波時差較大,電阻率較小,密度偏低。如果裂隙存在,那么裂隙中填充的泥質越多,自然伽馬測井值就越大。
4、巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映;當溶洞中含水時,自然伽馬曲線幅值略低,以此來可判斷其富水性;在巖溶、裂隙發育處,會出現井徑擴大的現象,因此,巖溶裂隙發育程度也可用井徑曲線來判斷。
5、劃分鉆孔地層巖性。根據不同巖石的密度,電阻率,波阻抗,孔隙度等參數的差異,并綜合電阻率測井、聲波測井、密度測井、中子孔隙度測井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。
總之,隨著近年來科技的不斷發展,以及勘探技術的不斷提升,在繼承了老一輩水文勘探人員的技術和知識后,新一代的工作者更要與時俱進,不斷的研究并熟悉新的理論和技術,從而將新老結合,挖掘開拓出更加優良的勘探方法,從而方便找水工作,使得找水的相關技術得到不斷的提升和發展。
參考文獻:
篇3
關鍵詞:測繪技術;施工測量;數字化;精確度
0引言
測繪技術為工程施工提供基本的數據支持,為工程規劃、施工設計提供主要的參考依據,是工程順利進行的基礎。隨著現代科學技術的發展,工程的復雜程度不斷提高,對施工工程測量的精確度要求也越來越高,工程測量在施工中的重要性逐漸受到施工單位的重視。在測繪技術科研人員的努力和科研資金的不斷投入下,新型測繪技術不斷涌現,為施工測量提供了更為準確的測量方法,在很大程度上增加了施工測量的精確度,降低了工程測繪的難度,減少了施工測量方面的人力投入,保證了工程的質量。當前,廣泛應用的新型測繪技術包括地理信息技術、全球定位技術、遙感技術、數字攝影和數字化測繪技術,這些技術各具特點,極大地豐富了測繪工作的選擇。
1地理信息與全球定位技術
1.1地理信息技術
在實際施工中的經驗積累,使得地理信息技術在國內的施工測量中逐漸普及,并得到人們廣泛關注。地理信息系統簡稱GIS,是現階段用于獲取、整理、分析和管理地理空間數據的重要工具和技術。由于地理信息技術主要是用于綜合處理和分析空間地理數據的一個技術系統,所以,從理論上講,地理信息技術是應用于現階段的任何一個行業在地理信息技術系統中使用的遙感技術。由于大面積的同步觀測、數據的綜合性、時效性和經濟性等優勢,在地形測量領域得到了快速普及。隨著信息技術的進一步發展,高分辨率的遙感衛星與多光譜航空攝影將成為對地觀測獲取地理信息的重要手段。地理信息技術給工程測量領域的城市基本地形圖、各種比例地形圖更新以及地籍圖的測量提供了更加方便的手段和方式。
1.2全球定位技術
出于軍事目的開發使用的全球定位系統,目前在生產生活的各個方面發揮出了不可替代的作用。全球定位系統簡稱GPS,是由美國軍隊研制的新一代衛星導航地位系統,創建該系統的主要目的是為了給海陸空三軍提供全天候、全球性和實時的導航服務。全球定位系統由地面控制站、空間衛星和用戶裝置這相互聯系的三部分組成。地面控制部分中,監測站負責數據自動收集中心、主控站負責管理和協調整個地面的控制系統、地面天線負責向衛星注入通訊輔助系統進行數據傳輸;空間部分,主要是分布在6個道平面的24顆衛星組成;用戶裝置部分,主要用于GPS接收機和衛星天線組成。
現階段,全球衛星定位系統在全球的覆蓋率已經達98%。全球定位系統中的24顆衛星,以12小時為一個周期環繞地球運行,使得在任意一個時刻,地球上的任意一個位置都可以同時有至少4顆的衛星對其進行定位和觀測,測量人員得到衛星到接收機的距離,利用3顆衛星,同時利用三位坐標中的距離公式,就可以精確地計算出觀測點的位置;為了進一步提高數據的精確度,可以通過算法挑選出誤差最小的一組衛星進行定位,利用接收機鎖住的4顆衛星,這在很大程度上提高了測量數據精確度。
2遙感測繪技術
2.1遙感技術特點
遙感技術簡稱RS,是一門建立在航空攝影技術基礎上新興技術。遙感技術主要工作原理是不同物體的波電磁振動傳播效果不同,在一定距離對這些電磁波的反射進行收集、處理從而獲得所探測物體的特征。地面上的任何物體(樓房、大地、水、植物、大氣等)在溫度在高于絕對零度時,都具有反射、吸收、透射以及輻射電磁波的特性。所以,當太陽光通過大氣層射到地球表面時,地面上的物體都會對太陽光的電磁波進行吸收和反射,由于同一種物體自身的物理和化學特性以及入射光的波長小同,為此,它們對于入射光的反射率也不盡相同。不同的物體對入射光反射的規律叫做物體的反射光譜,通過這個工作原理,遙感技術作為一種新型的測繪技術在施工測量中逐漸贏得了測量人員的青睞。
2.2遙感技術的應用
遙感技術在工程測量中得到了很好的應用,在很大程度上提高了工程測量的精確度和工作效率。遙感技術主要是利用遙感器從空中探測地面物體的性質,利用不同的物體對波譜會產生的不同相應來識別地面上的各類物體,也就是遙遠感知事物,利用空中的飛行物如衛星、飛機、飛船等的遙感器,收集地面上的數據資料,并且從中獲取地面信息資料,然后經過進一步記錄、傳送、分析處理,判斷識別地面上的物體。遙感技術發展初期主要應用于航空遙感,經過之后的不斷發展創新,現階段的遙感技術作為一項實用的先進的空間檢測技術被廣泛應用于水文、氣象、資源環境、地質等諸多領域,為測量人員的施工測量提供了極大幫助。
3數字攝影測量和數字化測繪技術
數字攝影測量技術主要結合了數字影像處理技術、計算機技術、模式識別技術以及影像匹配等多種技術的理論和方法,利用計算機對數字影像或數字化影像進行處理,以影像匹配與影像識別為核心,用計算機視覺代替人眼的立體量測與識別,完成影像幾何與物理信息的自動提取。而且數字影像與攝影測量原理是該技術實施的基礎數字攝影測量技術主要適用于面積較小的工程測量,以及面積較寬的區域測量。數字攝影測量增加的測繪技術的適用范圍。
數字化測繪技術是利用數字化儀將相關的測量數據輸入計算機,通過專門的繪圖軟件進行編輯、修改,最后建成數字地圖。這樣不僅可以對數據進行精確地記錄和處理,從測繪結果的展示方面,也十分直觀,而且便于改動和修正。數字化技術在某種程度上提高了測繪人員的工作效率,增強了測繪圖形的準確性。同時,其還有便于測繪結果的分享和傳輸的優點,適合信息化時代的應用。
4新型測繪技術與測繪精確度
相比傳統的測繪技術,新型測繪技術的優越性主要體現在以下幾方面。
第一,目前工程測量技術被廣泛應用在交通、建筑、水利各個行業,人們對測量結果的精確度要求越來越高。新型測繪技術一般有較高的技術含量,紅外線測繪等相關儀器的技術水平和測量方法有效提高了測量的精確度,降低測量誤差。同時在工程測量的過程中,新型設備具有工作狀況穩定的特點,受各種客觀條件的影響較小,測量的數據結果比傳統的數據測量精確度更好。
第二,傳統的工程測量需要工作人員經常到測量地點進行考察,通過多次考察,收集大量數據信息,然后對其進行整理,最后繪制成與實際相符和的圖紙。這種測量方法在很大程度上了增加了工作人員的勞動強度,同時易于出現人為誤差,降低了測繪結果的精確度。新型的測繪技術在測量過程中的自動化程度較高,可以直接利用數字化技術自動成圖,節約了大量勞動力。
第三,新型測繪產品的操作效率非常高,測繪信息可以隨時修正,便于傳輸能夠有效減少測繪誤差的出現。測繪人員可以將繪制的圖形儲存在計算機中永久保存,出現問題時也可以及時進行修改,提高了對測繪圖紙和測繪數據的處理能力,避免了圖紙浪費。采用新型測繪技術后,測繪人員可以在計算機中直接把測繪對象的特征完整的呈現出來,測量結果一目了然。
結語
新型測繪技術的廣泛使用提高了施工測量的精確度。測量人員可以在實際的工程測量中,根據實際情況選擇合適的測繪技術,保證測量結果的準確性,確保測圖效果與實際相符合。測繪技術是科技發展中一項基礎性工程技術,在經濟發展和社會進步中扮演著重要角色。測繪技術從最初的傳統測繪到數字化測繪,再到今天的信息化測繪,測繪事業在工作人員的努力下不斷發展。當今各行各業都在與計算機信息科學技術進行結合而獲得自身的良性發展,需要相關工作者在科學技術和機制體制兩方面進行改革和創新,使測繪技術向地理信息綜合服務為主的信息化測繪轉變,根據測繪事業發展的實際情況并結合實踐不斷推進我國測繪事業的發展。
參考文獻:
[1]馬琛.工程測量技術的發展與展望研究[J].科技創新導報,2009,(8).
篇4
[關鍵字]煤礦測量 測繪技術 應用探究
[中圖分類號] TD82 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-160-1
煤礦測量技術在整個煤炭從勘探設計到開發運營等各個方面都具備著很大的比重,特別是在煤炭的生產過程當中起到著十分重要的作用。煤礦測量技術的主要作用是對礦區的地面以及地下的空間、資源和整體的環境信息進行數據的采集、整理、分析和利用,以便于在進行煤礦開發的過程當中能夠做好經濟的發展同環境的保護和諧統一,實現礦區的可持續發展。在煤礦的測量過程當中必須要充分合理的利用現代的測繪儀器和技術,將現金的科學技術和煤礦測量中的實際工作和具體的工作特點有機結合,從而促進煤礦測量技術的改革和發展,以此來適應當今社會的激烈的市場競爭,更好的為我國的經濟發展服務。
1 全球定位系統技術在煤礦測繪當中的應用
全球定位系統技術即常說的GPS技術。其全球定位系統技術在煤礦測量當中的應用主要是體現在,GPS系統可以建造出一個十分全面的礦區控制網,這個控制網可以對礦區中的各個方面進行必要的監測,其主要監測的方面包括對于整個礦區的場地是否產生沉降進行監測、對于礦井一下的巷道是否彎曲進行測定,對于開礦地區的周邊范圍進行一定程度上的安全性監測,最后還可以對礦區內的設備,最主要是礦車的定位監測和調度。GPS系統技術和傳統的技術相比較來說,具備著很多的優點,主要是表現在:第一,GPS技術可以建立一個更具立體化的三維坐標體系,在這個體系當中可以極大的提高監測的精準度。第二,以GPS系統為中心,其可以進行十五千米范圍內的監測,其進行監測的時間要遠遠的低于傳統的測繪技術。第三,因為GPS是新興的高科技技術,通過電磁波測距儀進行監測,所以其精準度也要遠遠的高于傳統的測量方式。第四,就目前的情況來說,我們可以把GPS操作系統稱之為傻瓜操作系統,只要設定好程序,GPS系統就能自動的運轉,操作相對便捷。
2 慣性測量系統在煤礦測繪中的應用
慣性測量系統又稱之為ISS,慣性測量系統和GPS全球定位系統之間存在著很大的差別。其主要的優點是自動化程度相比其它技術要高,自然環境對其影響相對較小,更加的機動靈活,可以適應多種環境的煤礦測繪。同時慣性測量系統還受到GPS信號的限制。所以在此基礎之上,慣性測量系統完全可以隨時隨地的進行煤礦的測繪工作,為整個煤礦測繪技術的發展提供了一個新的方向。慣性測量系統在測量的過程當中所應用的原理主要是慣性的導航原理,其可以同時的對經度、緯度、重力感應等很多方面進行觀測。其在煤礦測繪當中的具體應用則是主要體現在:第一,慣性測量系統又有其對于重力感應、垂直偏差等多個方面都有很好的觀測功能,所以慣性測量系統在對于地震的測量和預防之上具備著不可忽視的作用。第二,同其他技術相同,慣性測量技術對于礦區的場地地面的變形和沉降也具備著一定的觀測作用。第三,慣性測量技術對于礦井當中的巷道的變形和偏移同樣的具備著一定的監測功能。最后,慣性的測量系統可以和GPS系統進行有效的組合,而形成一個全新的,具備著高精度的定位系統。這個系統可以建立出一個十分準確的三維的坐標系和大地的水準面,并通過這兩個來組成一個十分嚴謹的模型系統。從而對所采集到的數據進行有效和快速的分析,這個系統主要的優勢就在于對GPS系統的有效補充,其在實際測量當中的定位和導航的精確程度都要比單獨使用GPS系統高出很多。
3 全站型電子測速儀在煤礦測繪當中的應用
全站型電子測速儀可以簡稱為全站儀。全站儀在當今的煤礦測量當中也是被廣泛的運用的一種儀器,它主要采用的技術的新型的光學技術和電子技術的完美統一。在采用光學技術的基礎之上,全站儀完全的保存了電子測速儀的所有優點,目前看來前景相對來說較為廣闊。隨著科學技術的不斷發展,全站儀也在不斷的更新換代的過程當中,其智能化的標準研究,使得全站儀在煤礦測量中的地位越來越突出。智能化的全站儀是一種結合了多種高新技術的結晶,它是一種具備著雙向的傳輸功能的儀器,也就是說全站儀不僅能夠接收計算機的指令并按照指令進行操作,還能夠和計算機之間進行雙向的數據傳輸,通過數字的方式來傳達監測的結果,更加具備合理性。在這些功能的基礎之上全站型電子測速儀還具備著操作簡單、容易上手、穩定性強等等許多的優點,所以全站儀在煤礦測量中的應用也就不足為奇。全站儀主要應用于煤礦測量當中的礦山測量工作當中,在進行測量時,全站儀和計算機技術二者緊密合作,可以有效的構建出一個完整的煤礦三維數據系統,從事有效的實現數據的自動采集、整理和分析。有效的替代了傳統的手工錄入的繁瑣方式,更大的程度上解放和發展了生產力。
4 遙感技術在煤礦測繪過程當中的應用
遙感技術即RS技術,最早產生于二十世紀六十年代的一種探測技術,通過利用傳感儀器對于遠距離的目標所輻射或者是反射的電磁波信息進行收集和處理,并在組后形成圖像,以便于對地面的各種景物進行一定程度上的探測和識別的系統。其最早應用于航空航天,隨著科學技術的不斷發展,遙感技術現在煤礦測繪系統當中也被廣泛的應用。遙感技術在煤礦測量的過程當中的應用主要是因為其可以實現大規模的同步觀測,具備著相當高的經濟效益和時效性。遙感技術在煤礦設備當中的許多應用適合GPS技術相重合的,二者在煤礦的測繪上各有利弊,只能通過礦區的實際情況來進行兩種技術的選擇。第一,遙感技術可以通過衛星對于礦山周邊地區的環境進行大范圍的監測,如出現突發的狀況,可以在第一時間進行通知。第二,遙感技術煤礦開采過程當中對于周邊環境的危害的范圍和影響的具體程度進行一定的監測,使煤礦在開采的過程當中達到對于周__圍環境危害最小,成就環境友好型開采的目的。第三,遙感技術可以有效對所開采的礦山場地的地表沉降程度進行一定的觀測,對于有效的保護當地的地理環境具備著不可忽視的作用。
5 小結
綜上所述,本文主要是闡述了四種煤礦測量所采用的測繪新技術,這些測繪新技術無疑對于整個煤礦的產量和經濟效益的提高帶來了很大的作用,更加重要的是它對于環境的保護和礦區周邊土地的合理利用提供了一個很好的解決方案,為我國整體的煤礦產業的發展和國民經濟的提升奠定了基礎。
參考文獻
[1]周恩柱.測繪新技術在工程測量中的實踐與應用[J].世界家苑,2011.
[2]張應學.GPS在礦山測量中的工作原理及應用分析[J].中國新技術新產品,2010.
篇5
關鍵詞:工程;測繪技術;現狀;發展趨勢
引言
無論是公路交通、水利水電,還是礦山勘探、建筑工程,都需要進行工程測繪。科學、嚴謹、精準的工程測繪工作,能夠降低施工難度,提高工程質量,確保工程項目按時完成。隨著現代科技在工程測繪領域的廣泛應用,傳統的測繪技術逐步被新技術與新方法所替代,使數據的時效性、準確性、可靠性均有大幅度提高。現代工程測繪從原來的靜態測量發展為現階段的動態幾何測量,并且能夠對變化趨勢進行科學的預測,這對于工程項目的順利開展有著積極的意義。
一、工程測繪技術概述
工程測繪技術是指運用現代工程測量技術,對工程所在地區的空中、地表、水體以及地下進行勘測與考察,從而幫助工程管理人員、設計人員以及施工人員全方位的掌握工程項目的難度,從而在工程進行的過程中對重點與難點進行有效控制,最終實現提高工程質量,按質按時完成工程的目的。
二、現狀分析
工程測繪所出具的數據,是工程設計的基礎,是工程開展的前提,因此,工程測繪工作對于保證整個工程項目的有效進行有著重大意義。我們知道,工程測繪工作是一項技術性、配合性、綜合性都非常強的工作,它對于工程測繪人員的素質要求也很高。我們在進行測繪的過程中,無論哪一個階段出現了問題,都會對整個工程項目的設計、規劃產生重大影響。所以,建筑企業從來沒有放棄過以下幾項工作的深化與落實:(1)重視對現有測繪技術的開發與應用;(2)注意對工程測繪所形成的誤差進行深入研究;(3)對測繪條件不間斷的進行優化與改進;(4)對工程測繪與現場地理特質的結合的探討;(5)對測繪人員綜合素質的提升。
隨著現代科學技術的快速發展,全球衛星技術已經被廣泛應用于社會生活的諸多領域,使用衛星來對地球進行勘測這項技術已經日漸成熟,比如GIS、RS以及GPS等技術就是基于空間衛星技術而開發出來的,現階段已經被廣泛應用于工程測繪領域,彌補了傳統工程測繪技術的不足,拓寬了工程測繪思路與方法,使測繪學產生了革命性的改變。現階段的工程測繪工作已經由單一的地質勘探與施工放線發展成為了多元化、立體化的測繪方法。同時,隨著信息技術、多媒體技術在工程測繪領域的廣泛應用,也使傳統的紙質信息轉化成為了能夠在電子屏幕上顯示的數據信息,這讓測繪數據的利用與傳遞更加靈活與快捷,大大提高了工程測繪工作的效率。
三、未來發展
1.衛星定位技術
目前,衛星定位技術已經被廣泛應用于工程測繪領域,并且極大的推動了我國工程測繪事業。測距儀、經緯儀這類傳統的測繪儀器會受溫度、濕度等因素的影響,發生測量結果偏離實際的情況,其測量精度與測繪儀器所處環境有很大的關系。衛星定位技術則不存在這類問題,它能夠有效彌補測距儀與經緯儀在這方面存在的不足。衛星定位技術受干擾較少,精度較為準確。除此之外,衛星定位技術還有以下優勢:一是衛星定位技術由于受外界干擾因素較小、精度準,所以大大的提高了測繪工作效率,從而能夠減少測繪人員的工作量;二是衛星定位技術在動態放樣時,誤差的偏差率可降低到厘米級;三是衛星定位技術在對樁位分布進行測量時,同時還能夠對樁位的偏心進行檢測。在未來短時間內,傳統的測繪設備還不會退出歷史舞臺,衛星定位技術與傳統測繪設備結合使用的趨勢將會進一步加強,二者能夠互相彌補各自的缺點,共同推動我國工程測繪事業的快速發展。
2.地理信息技術
地理信息技術是遙感技術、數字技術在環境管理領域應用。通過地理信息技術,我們可以展開地理數據收集工作,并利用地理信息技術對這些地理數據進行處理,最終形成一個三維展示。地理信息技術已經廣泛應用于城市發規劃與土地整理工作,對于我國測繪事業的快速發展起到了重要作用。地理信息技術擁有完善的數據管理功能與圖形處理再顯示功能,它的工作原理是測繪人員按照測繪任務,對數據庫中的大量信息進行篩選與分析,然后利用成圖軟件對篩選出現的信息進行處理,最后形成一個三維圖象。地理信息技術的廣泛應用,極大的提高了工程測量成圖的效率,也極大的增強了測繪工作的效率。在未來,地理信息技術將會進一步發展,并且與其他測繪軟件相結合,在降低戶外測量任務的工作難度與強度的同時,還會便測量精度大大提高,成圖也更貼近實際效果。除此之外,地理信息技術所產生的測量成果更便于傳送與管理,從而為建筑企業帶來更多的經濟效益。
3.遙感技術
遙感技術是網絡技術、無線電技術以及空間技術結合的產物。近二十年來,遙感技術已經日益成熟,并且被廣泛應用于國家基礎測繪、地質礦產勘查以及環境監測領域。在未來,遙感技術將會呈現出以下發展趨勢:一是遙感影像技術將會有突破性的發展,隨著遙感傳感器技術的不斷發展,遙感影像將會具有較高的光譜分辨率,而且雷達遙感可以實現二十四小時抓取影像,而且雷達遙感具有很強的穿透能力,這必將會我們增強對地觀測的能力。二是遙感信息處理方法將有所改進。隨著現代科學技術的快速發展,各科學領域將會出現互相融合的情況,比如統計學、神經網絡學以及模糊學等學科與遙感技術融合在一起時,可以形成一個復合型的分類器,從而使遙感技術的類數與測量的精度大大提高。三是衛星定位技術、地理信息技術以及遙感技術一體化趨勢不斷加強。衛星定位技術能夠為遙感提供準時的定位信息,遙感技術則能夠為地理信息提供自然環境信息,地理信息技術提高遙感影像處理能力。因此,在未來,衛星定位技術、地理信息技術與遙感技術的聯系將會近一步加強,從而共同推動我國工程測繪事業的發展。
四、工程實例分析
本文選擇的工程實例是金沙地籍平面控制測量。此測量是以國土資源廳提供的D級GPS點作為測區首級控制,在實際測量的過程中,我們需要按照已知點分布以及測區規模來進行導線網的布設(如圖1所示)。測量的過程中,要注意以下情況:E級GPS點會選擇在房頂之上,或者是道路的交叉口上,平均邊長要達到1.5km;每個GPS點至少要有一個通視的方向;一級導線需要使用全站儀進行觀測;點位的選擇要視野開闊,要避開體積比較高大的建筑物,而且要避開強烈的干擾源,要離高壓輸電線50m。
圖1 金沙E級GPS測量網圖
五、結論
綜上所述,工程測繪技術作為推動社會進步的一項基礎性技術,在經濟建設與社會發展領域發揮著無可替代的作用。隨著信息技術、網絡技術、通訊技術的快速發展,工程測繪技術將日漸成熟,操作也更加人性化,特別是衛星定位技術、地理信息技術以及遙感技術三者的一體化發展,必將會使我國的工程測繪事業進入一個前所未有的發展階段。
參考文獻:
[1] 覃永勤. 淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J]. 廣西城鎮建設. 2010(05)
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【關鍵詞】大氣探測技術;發展;對策
20世紀以來,大氣科學獲得了前所未有的快速發展,而日新月異的科學技術在大氣科學領域的應用,正是推動其發展的關鍵因素。雷達、衛星、遙感探測技術、GPS技術等被廣泛應用于高空大氣探測中,這些技術不僅在探測能力方面表現出眾,而且使得探測的自動化水平上升到了一個新的高度。
一、 國外高空大氣探測技術的發展歷程
國外高空探測系統的飛躍式發展是從GPS測風系統的誕生開始的,該系統是通過利用全球衛星定位系統(GPS)的電子高空探測儀,其主要利用的是多普勒原理,通過探測因氣球與衛星的相對速度而產生的多普勒頻率來計算高空的風數據。這種技術因未使用探測相關傳感元件,因而很大程度地節省了高空探測儀的成本,其探測的精度也可以與雷達相媲美。
現階段,與各種測風系統相配套的探空儀基本上已發展成為電子探空儀,俄羅斯的單頻二次測風雷達系統和美國的無線電經緯儀代測距系統(即雙頻二次測風雷達系統)是國際業務站上具有代表性的探測系統,芬蘭的GPS Loran-C導航探測系統是世界上使用較廣的導航探測系統。
綜觀國外高空探測技術的發展,其總體表現出向綜合探測、系統性化、自動化、高精度、多功能等方向發展。
二、我國高空探測技術的發展歷程
我國的高空探測技術正在邁向綜合探測的發展方向,高空探測的能力、探測數據的準確性、大氣預測能力等都在不斷提高。
(一)天氣雷達。天氣雷達早在20世紀70年代就被我國廣泛使用于天氣的觀測,長期以來在氣象服務中起著非常重要的作用。我國的天氣雷達從最初的引進、研制、學習改進再到自主研發的過程,經歷了從早期703、711型電子管的天氣雷達到半導體化天氣雷達,再到第一代714CD型脈間相參多普勒天氣雷達,最后發展成為現在大量使用集成電路、固態電路、可編程信號處理的具有全相參多普勒功能的現代化的新一代天氣雷達的發展過程。目前已經建成的多普勒天氣雷達對災害性天氣的預報準確性和時效性比起以前均有大幅提升,為我國防災減災、人工干預天氣以及有效利用云水資源發揮著重要的作用。
(二)氣象衛星。二十世紀初期,我國的高空探測主要是借助能見度儀器、濕度儀器、風速表等探測儀器進行的,當時我國才剛剛建立了地面觀測網,探測儀器基本上都是基于傳統物理原理的設備,探測能力、探測精度都相當有限。隨著我國高空探測技術和無線電技術的不斷發展,進入二十世紀中期,我國的大氣探測技術進入了一個新的發展階段,在對大氣結構的認識上有了進一步的提高。1990年9月3日,由我國自行研制的第一代準極地太陽同步軌道氣象衛星升空,該衛星也是中國第一顆傳輸型極軌遙感衛星,代表著中國高空探測技術步入了遙感時代,隨后,我國于1997年和2000年由接連發射了兩顆靜止軌道風云2號氣象衛星,并由此組成了中國氣象衛星業務監測系統,成為繼美、俄之后世界上同時擁有兩種軌道氣象衛星的國家。2008年5月27日,我國新一代極軌氣象衛星風云三號A星在太原衛星發射中心發射成功。
(三)風廓線儀。風廓線儀是探測晴空大氣中風垂高度化的一種雷達設備,是1960年第一顆氣象衛星發射之后出現的新興氣象探測儀器,是各國應用于氣象業務探測的新手段,其工作原理是基于多普勒原理采用微波遙感技術反演出大氣風場垂直結構和輻散、輻合等信息對大氣進行探測。我國的風廓線儀是20世紀90年代初研制成功的,但是相較美國、日本等發達國家 ,我國的風廓線儀的總體水平還是比較落后的。2001年9月我國啟動了對流層風廓線儀的建設工作,將爭取在2020年實現風廓線儀在常規探空站間氣象變化敏感區域的布點工作。
(四)GPS定位系統。GPS定位系統即全球定位系統,其起始于1958年美國軍方的一個項目,1964年投入使用,經過幾十年的發展,GPS定位系統對大氣對流層底層濕度、大氣溫度、風、閃電、火山效應等的探測和預報,為高空大氣探測提供了更為高效、精準的方法,其在高空探測中發揮著越來越重要的作用。GPS作為我國21世紀高空探測的主要發展目標之一,已經被列入我國“八五”國家科技發展計劃,GPS技術必將在我國未來的高空大氣探測中扮演重要角色。
三、我國高空探測技術的發展對策
面對高空大氣探測技術的飛躍發展,一方面,要視科學技術為第一生產力,加大對高空大氣探測技術相關領域的投入力度。高空大氣探測是氣象科學的重要組成部分,是氣象服務的重要基礎,是提高天氣預報、災害預警的準確性和實效性的前提。高空探測技術的是對現代化科學技術的綜合利用,任何一門技術的落后都可能導致我國高空探測技術的整體水平落后。因此必須加強對高空大氣探測技術相關領域的整體投入和推進,要從整體出發,制定相關的發展策略,培養在傳感技術、遙感技術、雷達技術、衛星技術、GPS技術等關鍵技術的專業人才,加強技術創新型和綜合應用型人才隊伍的建設。另一方面,從事高空大氣探測作業的工作人員,要加強學習現代先進的科學文化知識,特別是要加強對計算機技術的學習和掌握,重點掌握現代化高空大氣探測設備操作要點,理解探測相關設備的工作原理,提高整體科學技術水平,以滿足我國不斷快速發展的高空探測工作的需要。
參考文獻:
[1]苑躍.近年來國際大氣探測技術發展概要[J]. 四川氣象. 1997(03)
[2]張玉存,王衛平.二十世紀末氣象儀器的現狀與發展[J]. 氣象水文海洋儀器. 2001(03)
篇7
【關鍵詞】現階段;水工環地質勘查;技術;應用范圍
水工環地質勘查技術是指對某一地區的地質構造、環境、水文狀況以及災害地質等進行勘察的技術,在社會生產生活的多個方面都發揮著十分重要的作用。隨著科學技術的不斷進步,水工環地質勘察技術也在不斷完善,其經濟效益和社會效益日益突顯,做好水工環地質勘察技術的掌握和應用有著重要意義。
一.現階段水工環地質勘察的狀況概述
在水工環地質勘察工作中,通過借助先進的勘察技術和設備,能夠實現對地質環境和災害情況的全面了解和掌握,從而為礦產開采工作提供準確指導,確保開采的高效、順利進行。同時,水工環地質勘察還存在技術難度高、管理困難、能耗過大等諸多問題,需要進一步解決。
在社會經濟發展和科學技術進步的雙重影響下,現階段我國水工環地質勘察技術有了長足進步,勘察結果的準確性、可靠性大幅度提升,對礦產資源的開發和采集發揮著重大作用。
但是,我國礦產能源需求巨大,當前礦產市場中還存在著較大的缺口,現有能源日益緊張,礦產資源開發深度不斷加大,采集難度也不斷提升,同時還存在著嚴重的環境污染、儲量減少等問題,如何實現經濟效益、社會效益和環境效益的統一,是水工環地質勘察索要面臨的重大問題[1]。
二.現階段水工環地質勘察中的技術
(一)TEM技術及其原理
TEM技術就是瞬變電磁技術,最開始是在航空物探領域中被應用,在我國的應用始于上世紀70年代,在地質災害、環境勘測中應用較為廣泛。
TEM技術需要借助電磁設備,其工作原理是通過向地下發射脈沖電磁波,根據地磁波發送間歇期的二次渦流,來分析地質的特性,如果出現異常二次場或者渦流場不均勻體情況時,就可判定地下存在電性不均勻地質體;同時,由于地下不同介質受電磁場影響不同,電磁波的傳播時間會被延長,在地下不斷深入,出現煙圈效應,所以,利用煙圈效應反饋的信息,也可以分析瞬變磁場的變化情況,以此作為地質勘察的重要依據。
(二)GPS技術及其原理
GPS技術就是全球導航定位系統,解決了傳統地面地質勘察工作方式存在的不足,有效提高了勘察工作效率,在水工環地質勘察中有著廣泛應用。GPS技術工作原理是通過衛星導航技術,實現對地面不同位置地質情況的勘察,其工作過程為:先通過3顆以上衛星對地面接收機進行定位,通過接收機對衛星的連續觀測,利用無線通訊技術實現衛星與GPS接收機間信息傳遞,然后使用相應軟件完成信息的處理與分析,得到基準點的基線向量,計算出其WGS-84坐標,以此坐標為基礎,通過參數的變換得到勘察區域的坐標等信息。
(三)RTK技術及其原理
在RTK技術中,各級系統差分法的原理,可以將衛星數據改正殘余和載波相位測量數據中的誤差降低到合理范圍內,實現厘米級的數據測量,常用的相位差分有三種方式,其共同點是改正數據的發送和接受分別由基準站和流動站完成。
RTK技術的工作原理為:將接收設備放置于選定的基準站中,流動站同樣需設置與基準站相同的接收設備,數量大于1,由統一衛星向這些接受設備中發送信號,通過不同站點、不同接收機接收信號的對比,計算出GPS差分,并將差分改正后傳遞給流動站,確定流動站的準確位置[2]。
(四)RS技術及其原理
RS技術就是遙感技術,其工作原理是在高空處接收地球表面發出的各種電磁波信息,然后經過對信息的掃描、攝影和傳輸、處理后,得到地表不同物體的圖像和數據,實現遠距離控測和識別。在RS技術中,核心設備是遙感儀器,針對不同的測量對象設備也有所差別,主要包括聲吶遙感、電磁波遙感和物理場遙感三種。
三.現階段水工環地質勘察技術應用范圍
隨著我國城市化進程的不斷加快,城市水工環地質勘察任務日益加重,城市環境問題十分復雜、人口密集,迫使水工環地質勘察的范圍不斷加大、技術水平不斷提高。
在上述各種水工環地質勘察技術中,TEM技術具有對異常地質體敏感性高、橫向分辨率高等優點,對深度目標勘察較為有效,尤其適用于懸空勘察的項目。GPS技術主要對解決城市社會問題有著較突出的優點,在環境污染、地質災害、城市土地利用和人體健康以及城市垃圾處理等方面應用較多。RTK技術在現階段主要在環境污染檢測和防治、地質災害調查等方面應用較為廣泛。RS技術手段豐富,被應用于多個方面的水工環地質勘察中,包括陸地水資源、植被資源、土地資源和海洋資源的調查以及考古調查、測繪和環境監測等方面[3]。
結語
綜上所述,隨著現代信息技術的快速發展,水工環地質勘察技術手段日益豐富、技術水平不斷提升,對我國水工環地質勘察工作的良好開展提供了有效條件。在我國現階段水工環地質勘察技術中,技術實力依然無法有效滿足當下勘察工作的需求,深入了解并掌握各種水工環地質勘察技術,做好其在實際勘察工作中的應用,可以有效解決我國在能源利用、環境保護和城市規劃等方面的問題,促進社會經濟的發展。
參考文獻
[1]劉在乾.水工環地質勘察中的技術及應用范圍淺析[J].低碳世界,2014,21:172-173.
篇8
關鍵詞:礦區環境治理 地質災害 生態環境
對礦產資源的過度采集導致了礦山的生態環境惡劣,它主要包括了生態破壞、地質災害和環境污染,所以礦山環境問題已經成為世界各國都重點關注的對象。
1. 3S技術
3S技術所指的是RS遙感技術,GIS地理信息系統以及GPS全球定位系統。這三項技術各有所長,是空間通信技術、傳感器計算機技術與衛星定位導航技術的結合體。
1.1遙感技術
遙感(Remote Sensing,RS)是一種具有對地觀測性能的綜合性技術。它的應用主體就是遙感探測儀。遙感探測儀能夠做到不接觸探測目標就能遠程將目標的電磁波特性完全記錄下來,數據被記錄之后對其進行綜合性解析,最終獲得需要的結果。
遙感系統包含五大部分,分別為:測量目標的信息特征、信息獲取、信息傳輸記錄、信息處理以及信息應用,是一種集數據性、時效性和經濟性為一體的現代化高科技工程設備。
1.2地理信息系統
地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是一種全面的地理空間信息系統。它可以在計算機軟硬件的聯合支持下,完成對地球部分表層甚至是大氣層空間中的地理數據分析,其對信息的處理流程和遙感技術類似,但是GIS還具備虛擬3D建模功能,能夠為用戶提供極為直觀的圖形數據,使用戶更方便快捷得了解到所測地理位置的一切地理信息。
1.3全球定位系統
全球定位系統(Global Position System,GPS)即大家熟知的全球定位衛星導航系統。它的工作原理就是通過地球以外的若干顆導航衛星進行無線電信號交互傳輸,從而達到對地球表面指定地點的定位、報時和對地表移動物體的導航。
GPS作為一種世界普及的全球性定位手段,具有靜態和動態兩種定位選擇。它們解決了姿態快速變化后的定位與傳感器的位置等問題,所以人們才能通過某些便攜設備就能完成定位任務,而且這種空間位置的獲取和表達形式是三維立體的。GPS在3S技術中作用很大,它能夠輔助GS及GIS進行精確定位、定時,也能為運動物體進行測速,為3S技術增添了更多的功能性選擇。
2. 3S在具體工程實例中的應用
2.1工程地質概況
文中所借鑒的工程實例是位于中國西部的攀枝花某礦山,礦山工作區位于青藏高原東段,東臨四川盆地、西接橫斷山脈、南靠金沙江。具有峽谷、盆地、丘陵、山原等多種地貌,工作區的相對海拔為1500米。在工作區周圍有95條大小河流,它們分屬于不同的水系――金沙江水系與雅礱江水系。由于兩江年過境徑流量高達1102億立方米以上,所以在水系周圍有正在運行的水電站數座,總發電量可達700萬千瓦以上。另外,工作區礦產資源豐富,是全國四大鐵礦之一,而且還具有相當多品種的稀有礦資源,發展前景良好,是攀枝花的主要礦產開采區。
2.2礦區土地信息的提取
采用人機交互式的解譯方法,再根據QuickBird所提供的彩色圖像來提取信息。它可以將數據、圖形與影像以疊加的方式統計出來,達到三者的一致,方便查看與分析。
它的信息提取步驟為:
首先通過ERDAS Imagine軟件進行土地利用/覆被信息圖像的建立,并且圖像要通過QuickBird進行處理、編碼和賦值。
第二步要進行柵格數據的分類并完全轉化為矢量數據。
接下來要使用workstation平臺進行土地利用類型特征的分類,并修改矢量數據,賦予土地應有的地類屬性。
2.3野外驗證
野外驗證要首先設計好考察路線,然后根據所要考察的內容進行設備配置。GPS是野外驗證不可或缺的重要設備,它能夠進行信息的接收定位,結合人機交互解譯數據和GS影像進行數據的驗證和修改。
本次礦山工作區在野外考察時,GPS接收設備跟蹤到的衛星不應該少于4顆,在測量后要把每個測點的經緯度都記錄下來。再根據數據收集來結合GS監測所獲得的數據源進行精度的判讀,選擇目標必須是2.5O以上的地物。在拍攝后要嚴格檢查照片的格式,分辨率以及存儲方式。
2.4生態環境質量的評價值計算
首先利用人機交互的解譯方法和QuickBird圖像進行該礦區土地利用/覆被信息的提取,然后對它的土地現狀結構展開分析。土地利用結構分析要涉及土地的面積和比例來表示,即:
在上述兩個公式中,S(i,t)表示t時期內土地類型i的面積,Ax則表示了土地類型i第x斑塊的面積;Pi表示土地類型i的面積之于總面積的相對比例,而m為土地利用的類型數。GS的圖像解譯顯示了2012年1月該礦區的土地利用類型和數量。其中面積最大的是林地,具有2133公頃,它占到工作區總面積的33.21%,然后是旱地,面積有1932公頃,第三位的是排土場面積,也有月1303公頃。排土場的大面積覆蓋說明了工作區的生態環境并不良好。
該礦山工作區的生態環境質量評價采用了目標層逐層計算的方法,直到計算達到最高層為止。其計算公式為:
在公式中,A即代表了本文中的實例礦區評價值,Di代表了因子指標標準化值,ωi表示因子指標的相應權重值,而j和m則分別指代元指標的序號。
評價等級值的計算要在礦山工作區生態環境評價的基礎上進行,我國目前采用較多的是人為分級,首先要根據礦區的生態環境來合理劃分其環境質量等級;其次要設立礦山生態環境的評價因子指標等級閾值。再用礦區的環境質量評價值計算每一等級的閾值;最后根據綜合閾值來建立整個礦山工作區的生態環境綜合評價等級,并確定各等級區域內的生態環境區間范圍值。最終根據這些確切的數據設立生態環境保護體系,確保礦區的生態穩定。
3.總結
本文通過3S技術實現了對攀枝花礦山工作區生態環境的土地信息提取、實地野外考察和最后的生態監測等級評價。確立了每一個地區的生態環境等級,以便于日后的環境保護,避免礦產開采過度再次打破礦區的生態平衡。這樣的3S技術應該在我國的每一處礦區都得到積極的推廣和應用,并進一步拓展3S技術的綜合評價范圍,例如區域人文、自然環境等等。
參考文獻:
[1]周春蘭.“3S”技術在礦山生態環境監測中的應用研究――以攀枝花寶鼎煤礦為例[D].成都理工大學,2009.
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公路工程中的前期測繪工作主要是查明公路范圍內地形、地勢、地貌以及地質條件,并結合區域地質資料對路基、隧道、橋梁等結構物的穩定性、適宜性做出預測性評價。 進而為公路的地質勘探、測試工作、工點布置及后期施工提供指導性依據。下面本文將根據公路工程前期測繪工作的實際情況對測繪技術在公路工程前期的應用進行簡單分析。
2 公路工程前期測繪工作中測繪技術的實用價值
根據我國公路工程實際現狀我們可以知道,現階段公路工程的前期工作主要是選取一條最合理、最經濟、最恰當、最科學的路線。需要進行路線測繪,繪制帶狀地形圖,進行縱橫斷面測量, 綜合各種地質地貌資料進行紙上定線和線路設計等繁雜的工作。 不斷改進測繪技術能夠提高測繪成果的質量和精確度,能夠縮短測繪周期。 與國際先進測繪技術相比,我國的公路測繪技術的技術水平較低,測繪設備落后,測繪周期長,測繪成果不能滿足設計和施工的需求,測繪成本比較高。 因此先進的測繪技術在我國的公路工程中的使用價值非常高。目前的公路工程的施工測量體制中,有的工程要求政府或委托社會監理企業一起參與對工程測繪成果的質量進行控制;有的工程卻只是施工企業自己成立單獨的工程監管部門與測繪方共同管理工程的測繪質量,也就是說整個測繪過程中都必須嚴格監督,嚴格執行。 由于傳統的測繪技術局限性非常大,測量都太籠統化,使得監理方無法對測繪工作進行全面監督,致使大量測繪工程出現驗收質量上的問題, 這些問題對后面的施工造成重大的困擾。 所以我們應當將公路工程的測繪過程都數據化、信息化,靠數據說話,這樣更能保障測繪工作的嚴格實施。
3 簡單分析幾種測繪技術在公路施工前期工作中的應用
3.1 遙感技術的實際應用
遙感技術可以為公路工程提供更直觀、更真實、更可靠的數據圖像,并且為公路路線的多個方案對比篩選提供必要的數據依據。 遙感技術是大規模公路工程最理想、最方便、最實用的公路測設方法。遙感技術中最常用的是航測遙感技術, 航測遙感技術在公路工程前期工作中的實際應用,主要有以下三個方面:
①利用航攝照片和地面控制測量工作的配合,為公路工程的勘測設計等工作提供各種照片平面圖和地貌信息, 為選線和紙上定線提供有力依據。
②利用航攝照片得到的豐富地面信息資源,可以構成航測立體光學模型。 再經過立體觀察、判釋和實地調查等工作就可以在立體模型上選取路線,同時還可以為工程設計提供地質、水文等很多有關資料。
③利用解析攝影測量技術和數字攝影測量技術,計算機直接生成被攝區域的大比例等高線地形圖和地形三維坐標數據。 ,這些地形圖和數據為公路工程的設計和勘測提供原始地形數據。
3.2 檢測預報技術的實際應用
檢測預報技術現階段在公路工程前期主要是運用高邊坡三維攝像成圖系統將邊坡巖體結構數據化,三維立體可視化,以便對邊坡巖體的穩定性和發展趨勢進行分析。 檢測預報系統對邊坡線路的選取也有很大作用, 減少線路以后因塌方造成損失的風險。
3.3 鉆探與重型勘探技術的實際應用
近幾年來鉆探和重型勘探技術在公路測繪中的應用越來越多,對公路測繪工作幫助很大,并且隨著我國科技的發展也在不斷得到改進和創新。 對于我國公路工程中的測繪工作,使用先進的鉆探和重型勘探技術可以大大提高工作效率,縮短測繪周期,保證測繪成果的質量水平。 當前在我國應用最廣泛的鉆探和重型勘探技術是金剛石繩索取芯鉆進技術。 其先進性在于可以在不提鉆的情況下利用專用鉆桿內的繩索將裝有巖芯樣品的內管提取到地面,這樣在復雜的地層可以減少回鉆次數,以防止發生孔洞坍塌、掉塊,減少巖蕊之間的對磨。 在軟弱夾層取樣時同樣可以保障巖蕊的質量。 利用專用的粘結劑可以使插入的鋼管與含軟弱夾層的巖蕊凝結為一體, 不僅可以將弱質夾層完整地取出,而且還可以基本保持原狀結構。黃河小浪底和龍門公路就使用了這種套鉆技術,并且達到了滿意的效果。
3.4 瞬變電磁測量技術的實際應用
瞬變電磁技術(TEM)屬于時間域電磁感應方法,它的工作原理是通過不接地回線或接電極發送脈沖式一次電磁場, 然后再利用線圈或接電極觀測由這個脈沖電磁場感應的地下渦流產生的二次電磁場的時間和空間分布, 從而得到被測區域地質情況。 瞬變電磁測量技術是通過收集各個測道的瞬變感應電壓并換算成視電阻率、視深度等參數,然后再經過濾波、時深轉化、繪制各參數圖件等步驟,確定被測區域的地質情況。此法比較適用于地形條件比較復雜的山區公路隧道的測繪,它還擁有操作簡便,精確度高等優點,并且已經在這些區域取得了良好的效果。近幾年來隨著我國高速公路的迅速發展,許多高速公路不可避免地要經過煤礦采空區。在高速公路的測繪實踐當中,瞬變電磁測量技術在煤礦采礦區域的應用取得了顯著效果, 它能夠很直觀地反映出地層深處的地質信息,而且劃分詳細,勘測的深度比較大。
3.5 全球定位系統的實際應用
全球定位系統(GPS)在公路工程前期測繪工程前期工作中主要用來確定被觀測點位的三維坐標。 同傳統測量手段相比較,它具有以下優點:定位精度比較高;觀測效率高時間短;操作十分簡便;工作不受晝夜更替的影響;可以將數據信息輸入計算機,更便于收集、分析和處理。 公路工程測繪工作中主要運用到全球定位系統的以下兩大功能:
(1)靜態GPS 測量技術
靜態 GPS 測量技術在公路的首級控制網當中的運用比較廣泛, 主要是在測繪工作進場前對設計部門提供的控制網中的導線點進行復核和加密。 相對于另一張測量技術———動態GPS 測量技術,靜態 GPS 測量技術的運用還不是太廣泛,在這里就不多說了。
(2)動態GPS 測量技術
動態 GPS 測量 技術也稱為實時動態(RTK)測量技術,它是將 GPS 測量技術與數據傳輸技術相結合的一種全新的GPS 測量技術 ,是 GPS 測量技術發展中的一個重大突破。由于靜態 GPS 測量技術測量的數據處理是滯后的,我們無法及時計算出定位結果, 也無法對觀測的數據進行復測和檢驗。 在實際工作中數據的復測和檢查是經常會出現的,這也就使得觀測結果的質量得不到保障,工作效率也會降低。 而在先進的實時動態測量技術面前,這些問題迎刃而解。 實時動態測量技術由流動站和基站共同構成, 同時建立了保障動態實時測量的無線通訊。 這就在保障測量質量的同時也大大提高了測量效率,避免了靜態GPS 重復測量的繁雜工作。
3.6 地理信息系統技術的實際應用
地理信息系統(GIS)在公路工程測繪當中不但可以自動生成平面圖、剖面圖、柱形圖和等值線圖等公路工程的地質圖件,還能對圖像、圖形、空間數據以及相應的各種屬性數據的數據庫進行管理,進行空間立體分析。 地理信息系統在公路地質管理和制圖輸出等方面的廣泛推廣已經成為近幾年公路工程測繪行業中的一種潮流,一種必然趨勢。 地理信息系統(GIS)集采集、存儲、管理、分析和評價地球表面與空間地理分布有關的數據等功能為一身,將計算機科學、空間科學、測繪遙感學、地球科學、環境科學、信息科學和管理科學巧妙地結合在一起,利用其強大的空間分析功能, 廣泛服務于各種與空間地理分布有關的信息采集、分析、管理、輸出及決策支持等。地理信息系統以有空間特性的地理信息及其屬性為研究對象, 以圖形圖像處理和空間模型的建立為研究方式。可利用地理信息處理系統對遙感信息進行分析和處理, 從而建立可用于公路工程選線的立體空間分析模型,將各種影響因素綜合在一起進行分析和研究,有效地利用地理信息處理系統的空間分析功能, 為公路工程路線選線提供有力的充分的科學的決策支持。 地理信息系統的這些強大功能和計算機技術相結合, 使得公路工程測繪工作的自動化程度得到了顯著提高,同時也大大縮短了測繪周期。
4 結語
篇10
關鍵詞:國土資源;測繪技術;經濟發展
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
引言
隨著社會的進步和發展,科學技術在各行各業中的應用越來越廣泛,它在信息測繪技術發展的過程中發揮了巨大的作用,新測繪技術在測繪工作中的應用也越來越多。數字測繪技術、GPS技術、遙感技術、地理信息系統技術和數字攝像測量技術是地理測繪中常用的測繪技術。作為最新的測繪技術,它還在不斷的發展中,很多技術還處于研究階段,但是這些技術一定要引起相關機構部門的重視,它們的應用對我國的地理測繪技術水平的提高具有非常重要的意義,還能夠不斷的推動地理相關行業的發展。從目前的使用情況來看,地籍測繪中先進的測繪技術的應用,極大的促進了我國的國土資源管理工作。
1、3S測繪技術簡介
3S技術把遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球衛星定位(GPS)有效的結合起來,從而達到及時地收集、處理、更新各種環境信息和空間信息的目的。該技術的開發和應用為相關工作者收集各種空間信息和環境信息提供了便利,是獲得精確圖形和數據的有力保障。
1.1地理信息系統(GIS):GIS測量技術具有以下特點:第一,操作平臺是計算機編程;第二,數據的使用和存儲采用數據庫技術;第三,奠定了公共地理定位的基礎;第四,本質是全球空間分析即時技術。由此可見,GIS不僅是測量技術也是信息系統,它能夠有效實現空間對象的管理。隨著科學技術的不斷發展與進步,GIS正朝著網絡平臺化、應用社會化、系統集成化、數據規范化、系統智能化的方向快速邁進。
1.2遙感技術RS:遙感技術(RS)的工作原理是利用物體對波普產生的不同相應,來識別和判斷地面上的物體。它主要通過遙感器探測物體性質。目前,遙感技術(RS)作為目前最為先進的空間探測技術之一,已經廣泛用于水文、地理、氣象、資源環境等不同領域,并發揮著不可替代的作用。航空遙感是當前進行地形圖測繪最為重要手段,其成效也相當顯著。
1.3全球衛星定位系統(GPS):近年來,GPS技術被廣泛應運用于現代測繪中。它具有以下顯著特點:第一,操作簡單;第二,測量時間短,節省時間;第三,抗干擾性能強;第四,超強的保密性;第五,功能齊全,效率高。憑借以上獨特優點,GPS的應用領域正不斷擴大,衛星和通訊技術的發展無疑使GPS技術提升空間迅速擴大,同時其應用前景也越來越廣闊,勢必成為許多行業耐以生存和發展的重要技術。實時動態測量技術(RTK)正是在GPS技術上發展而來的新興技術,使用RTK進行測量時,只用在規定的基準控制點(可以省去布設控制點的環節),就可以一次形成電子地圖。因此,RTK在一定程度上節省了人力和物力。同時,RTK可以根據數據和成果進行快速放樣,因而可以有效應用于工程測繪或者數字化測圖中。
1、國土資源測繪工作的必要性
1.1測繪工作是許多工作的先行工作
在測繪工作中,要采用各種不同的測繪工具進行測繪,測繪的方法都是依據多種科學技術方法,經過求測、編繪、接收各種測量信息并對信息進行處理后,編輯成冊,以將各種測量成果以出版物的形式出版發行,或者形成地圖資料。測繪工作的目的是服務國民經濟建設,為建設提供技術支持。作為各項工作的前期準備階段,測繪工作所提供的數據信息、圖紙以及各項成果資料,都將成為工程設計階段的依據。
1.2測繪工作是政府工作中的一部分
測繪工作是國土資源管理工作中的重要組成部分,因此要具有高度的嚴謹性。測繪管理工作中,要以高度的組織紀律性規范各個環節。土地是由國家直接管理的稀有資源,要使每一寸土地都分配得合理,就要在測繪工作中遵循各項工作原則。從政府的角度而言,土地的維護和管理要從人民的根本利益出發,不僅要維護社會主義的土地公有制,同時還要保證土地使用的合法性。對于人民而言,土地是生活的根本,因此,政府要對于土地合理開發,就要在利用土地的基礎上,保護好土地和農業耕地,以確保社會主義現代化建設穩定而持續地發展。可見,要做好國土資源管理工作,要高度重視測繪工作。
2、國土資源測繪過程中的具體要求
2.1測圖比例尺的選擇
在進行土地測繪工作時,第一步就是確定合適的繪圖比例尺。如果測繪目標是地形起伏大、地勢比較崎嶇而導致通視度差的地區,需要布置高程網點,以測量其高程點。而如果是在地形起伏相對來說比較平緩的平原地帶進行測繪工作,一般應該將網格間距定為一米以內,以滿足多個用途的使用要求。
2.2對關鍵點測量的精準度
土地測量中的關鍵點,應當包括高程趨勢變化點、標高,窯等比高及量注面積和坎腳、坎頂線的位置等一系列關鍵數據。在實地測繪時,需要綜合利用多種手段測量出上述關鍵點的具體數據信息。此外,在測繪圖上除了要體現溝渠、居民點、園地、農田等信息外,還需要體現舊村復墾地區和舊城改造地區的林木面積和種類,以及建筑面積和人口密度等信息。為了給隨后的工程施工活動提供便利,測繪工作結束后應當用標石標注關鍵點的高程和坐標。
3、國土資源測繪中3S技術的應用策略
國土資源測繪領域運用3S技術首要考慮其便捷的服務特點,在建設技術系統的時候,要對各個部門進行綜合的分析和整合。國土資源信息庫的建立主要有土地的規劃、用地的建設管理、地籍工程的管理、土地使用監察等方面,所有這些部門都要做好協調統一的工作安排,以實現資源的優化配置,同時還要在這一過程中充分發揮3S技術的優勢。
GPS技術主要是通過對載波相位進行及時動態差分定位,這是全球定位系統的新型技術,這種實時處理的方式可以最大限度地提高CM測繪的精準程度,因此該技術完全符合現代國土測繪中對地理坐標定位點的精確性,同時也可以減小界址線與測繪目標附近物體之間的誤差。采用同步衛星接收技術,將傳送到基準站的相關信息進行解碼和改正處理,借助計算機操作軟件,得出最后的精確數據。利用Trimmap軟件將數據傳送到TDC電子簿進行保存,以便供國土資源測繪人員隨時調取使用。GPS技術的工作流程比傳統的測繪技術簡單得多,應用的范圍非常廣泛,包括線狀工程的測量、國土資源測繪等方面。
在GPS技術應用非常成熟的情況下,采用該定位系統可以對所要測量的點位信息加以準確的判斷,并利用一、二點位的相關信息條件建設符合條件的數據信息資源庫,具體的技術標準如下表所示:
等級 平均邊長(km) GPS接收機性能 測量對象 接收機標稱精度優于 同步觀測接收機數量
一級 0.5 雙頻(或單頻) 載波相位 10mm+3ppm ≥2
二級 0.2 雙頻(或單頻) 載波相位 10mm+3ppm ≥2
GPS技術相對定位測繪一、二級點位的技術標準
結束語
隨著現代測繪技術的不斷發展,我國的國土資源管理工作正處在一個迅猛發展的時代。要實現科學應用測繪技術,充分發揮3S技術的先進測繪能力,這需要我國測繪工作人員多花時間,投入精力,能夠從日常工作中發現問題,有了問題就去努力探索解決。測繪技術是一項需要不斷創新、升級的工作,測繪工作者應該提升自身對測繪技術的認識,形成于測繪新技術相契合的工作新理念,在實踐中勇于創新,在工作中提高測繪質量,力爭讓我國的國土資源管理邁向新的高度。
參考文獻
[1]劉俊雷,劉英杰,張濤.3S技術在國土管理中的應用[J].中國地產市場,2013,09:70-71.
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