遙感技術的局限性范文

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關鍵詞：遙感技術 應用

中圖分類號：TP79 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）02-0200-01

1 遙感的簡單介紹

“遙感”顧名思義就是：“遙遠的感知”，也就是：不直接接觸到有關目標而能收集到信息，而且還能進行分類和分析。遙感所收集的信息是由目標物反射或發射的電磁波。收集電磁波息信的裝置就叫傳感器。裝載傳感器的設備，如：人造衛星和飛機等稱為遙感平臺。現代遙感技術從空中利用遙感設備在地面進行物體性質檢測。它有許多功能：

1.1 觀測的面積大

根據陸地衛星軌道910km左右的高度與航攝飛機可達10km左右的高度來看由得高，觀測的面積就廣闊。每張陸地衛星圖像覆蓋的地面面積高達3000kmg2。而我國要覆蓋全部陸地面積只需要600多張左右衛星圖像就可以了。這就為人們展示了一種宏觀的景象，對于地球資源及環境要素的分析極其有利。

1.2 收集信息的速度快，周期短

在以前用一般方法進行一次實地測繪地圖，通常要十年或幾十年重復一次，而應用了航攝測量的方法以后，確只要幾年才能重復一次，在衛星圍繞地球運轉的同時，便能訊速收取所經地區的各種自然現象的最新資料。以陸地衛星4、5為例，每16天可以覆蓋地球一遍。因此，利用遙感技術以后，地圖的更新時間可以大大縮短，一些地區自然現象的動態變化也能很快地反映出來，并及時做出預報。

1.3 局限性少

在對于惡劣的自然條件，如高山、沙漠、冰川、沼澤等難以開展工作的區域，或由于國界的限制不可達到的地區，用航天遙感的方法，則很容易收取所需要的資料。

1.4 方法多，收集的信息量大

遙感技術能夠適應各種不同的任務和目的，先用不同的遙感儀器使用不同的波段來收取所需要的資料。現代的遙感技術能利用紅外線、紫外線、微波波段和可見光波波段來進行探，不但能探測到地面的性質也能探測到目標的一定深度。有些波段具有對干沙土、植被、云、霧、冰等的穿透性和識別性。

遙感技術可以根據不同的目的和任務，選 用不同的波段和不同的遙感儀器，取得所需的信息。現代的遙感技術不僅能利用可見光波段探測物體，而且能利用人眼看不見的紫外線、紅外線和微波波段進行探測，不僅能探測地表的性質，而且可以探測到目標物的一定深度。某些波段具有對云、霧、冰、植被、干沙土等的穿透性，可深化對被測目標的認識。例如：對水具有一定穿透性的有可見光的藍光波段，它可采用較長的微波雷達探測冰層，還可以穿透冰層到達下面的水體或地底面。微波波段具有長時間的工作能力。因此它獲取的信息量大，根據有關資料顯示“以四波段陸地衛星多光譜掃描圖像為例，像元點的分辨率為79m×57m，每一波段含有7600000個像元，一幅標準圖像包括四個波段，共有3200萬個像元點”。

1.5 作用廣

現在遙感技術的應用領域很廣泛。因為遙感主要是進行測繪方面的應用，而測繪數據又是應用于全行業的基礎使用，不僅用于軍事的偵察，還廣泛應用于地理、地質、氣象、水文、農林業、規劃和建設及環境保護并多領域，具有較高的經濟、生態和社會效益。

2 遙感技術系統和基本過程

遙感技術系統是實現遙感目的的方法、設備和技術的總稱，它是一個多維、多平臺多層次的立體化觀測系統。從總體上看，任何一個遙感任務的實施，均由遙感數據獲取、有用信息抽取及遙感應用三個基本球節組成。而每個環節的進行，都要有相應的基礎研究和技術手段的支持。

遙感過程是指遙感信息的或取、傳輸、處理分析判讀應用的全過程，它是通過以衛星、飛機和汽車為觀測平臺，在距離目標物幾米至幾千真米的距離以外，采用光學、電子光學等探測設備，接收的反射，散射，電磁輻射目標對象在圖像膠片或數字磁帶記錄的形式發射能量，然后將信息發送到地面站，接收站將這些遙感數據進一步加工成遙感資料產品，以提取有用的信息，如（圖1）：

遙感技術系統是一個通用的系統實施方法、設備和技術。現已成為從地面到高空的多維觀測系統。大量的研究，包括遙感數據采集，基礎研究，運輸，處理，分析和應用遙感物理研究等。遙感技術系統包括：

2.1 遙感平臺

（1）地面平臺：三角架、遙感塔、遙感車和遙感船等與地面接觸的平臺。（2）航空平臺：包括飛機和汽球。（3）航天平臺：包括衛星、火箭、航天飛機、宇宙飛船等。

2.2 遙感儀器

傳感器是接受、記錄目標物電磁波譜特征的儀器，是遙感技術系統的核心。（如掃描儀、雷達、攝影機、攝像機等）

2.3 信息的傳輸與記錄

遙感器接收到地物目標的電磁波信息被記錄在膠片或數磁帶上。

2.4 信息處理

遙感衛星地面站，接收、處理、存檔、分發各類地球資源遙感衛星數據并進行相關的研究，為遙感應用提供數據服務。

2.5 分析應用

包括對遙感數據根據某種目的進行分析，處理，測繪，制圖的一系列的設備，技術和方法的遙感數據的應用程序。遙感技術系統是一個非常復雜的系統。對于一個特定的遙感目的。能以發揮技術優勢和整體系統的各個子系統選擇最佳經濟效益的最佳結合。遙感數據收集是在由遙感平臺和傳感器構成的數據采集系統中或得技術支持下實現的，由于各種平臺和遙感器都有自已的適用范圍和局限性，因此往往根據具體任務的性質和要求的不同而采用的組合方式，以取得較好的應用效果。片面地強調某種平臺或遙感器的重要性，甚至把它們對立起來，是不適宜的。

參考文獻

[1]劉丹丹.《遙感技術與應用》[M].哈爾濱地圖出版社，2009.

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關鍵詞：旱情監測方法；干旱；土壤熱慣量；土壤波譜特征；蒸散模型；植被指數 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP79 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.

干旱是一種水量相對虧缺的自然現象，相比于其他自然災害來說，干旱具有明顯的持續時間長、波及范圍廣等特點。所謂的旱情監測就是在確定了旱情監測指標的基礎之上，通過實時監測到的旱情資料來計算出當前的旱情指標值，并以此來客觀地評價旱情的強度和范圍。就目前情況而言，利用遙感技術來進行旱情監測已成為趨勢，其中在遙感技術的基礎上基于土壤熱慣量的旱情監測方法、基于土壤波譜特征的旱情監測方法、基于蒸散模型的旱情監測方法、基于植被指數的旱情監測方法已成為主要的旱情監測方法，具體如下：

1 基于土壤熱慣量的旱情監測方法和作用

土壤水分是地球水資源的重要組成部分，其在大氣水資源、地表水資源、地下水資源相互轉化的過程中起到了紐帶的作用，因此土壤水分進行監測對于旱情監測有著重要意義。傳統的監測土壤水分的方法有重量法、中子儀法、張力計法和時域反射法等，這些監測方法不僅需要大量的人力和物力，并且很難大范圍地獲取土壤水分數據資料，同時也不具有代表性。而土壤熱慣量是土壤阻止溫度變化能力的一個熱特性參數，它與土壤水分有著密切的關系，因此近年來，基于土壤熱慣量的方法已經成為土壤水分和旱情監測的主要方法。在我國，基于土壤熱慣量的旱情監測方法是應用比較早、研究比較廣的一種旱情監測方法。在實際工作中，工作人員主要通過建立不同的熱慣量模型，利用大量的實時監測數據來建立熱慣量和水分之間的穩定關系，從而使得該監測方法在小范圍內、單一土壤上精確的進行旱情監測。

但是，我們不能忽略的是基于土壤熱慣量的旱情監測方法是有著一定的局限性的。首先，由于其是在遙感技術的基礎之上進行的，因此受天氣的影響比較大，例如在多云的天氣中遙感數據的誤差比較大；其次，熱慣量計算通常需要計算溫度差，而在實際中，溫度受植被的影響比較大，這樣一來就很難獲得土壤表面溫度。因此，該監測方法比較適用于裸土或者植被覆蓋較低的

區域。

2 基于土壤波譜特征的旱情監測方法和作用

不同濕度的土壤在可見光、紅外光等方面表現出不同的波譜特征，這也就成為了利用光學或微波遙感對旱情進行監測的重要理論基礎。眾所周知，土壤水分的含量對于土壤的介電特性有著很大的影響，而微波對于土壤的濕度又是極為敏感的，因此通過建立土壤含水量和微波后向散射系數二者之間的關系就能夠達到對旱情進行全天候的實時監測。目前，微波遙感技術以其全天候、全天時的工作特征以及對植被、土壤有著一定的穿透能力已經成為了最主要的旱情監測方法。

從作用上來看，微波遙感旱情監測方法的作用主要體現在以下三個方面：一是微波遙感能夠實時、同步、大范圍的提供土壤水分含量信息，遙感圖像可以清晰的反映出遙感地區的干旱程度；二是微波遙感技術可以在空間范圍內對多源、多時相的信息進行組合、集成、提取等拓撲分析；三是利用遙感信息源，輔以其他的專題信息如專題圖件、統計資料等，即可有效地對土壤旱情進行分區、分級、分類的進行制圖，從而為防旱、抗旱等決策提供信息支持服務。此外，我們需要注意的是，微波遙感旱情監測技術仍然有著不足之處。首先，利用微波遙感對旱情進行監測，其空間和時間分辨率難以和光學和紅外遙感相比，這是由微波成像機理所決定的；其次，微波遙感的后向散射系數受地表粗糙度和植被的影響很大，這也就使得如何降低或消除地表粗糙度和植被對微波的影響成為目前利用微波遙感來對旱情進行監測的主要研究方向。

3 基于蒸散模型的旱情監測方法和作用

蒸散發是衡量一個地區水量是否平衡的重要依據，其不僅在水循環過程中有著極其重要的作用，更是生態過程和水文過程的重要紐帶。因此，通過建立蒸散模型來對區域內水量的蒸散發是進行旱情監測的一個重要手段。目前，SEBAL模型及其改進版METRIC模型和SEBS模型已經被成功地用于旱情監測。其主要通過兩種方法來估算地表的蒸散量：一是使用遙感表明輻射溫度結合氣溫以及系列阻抗公式來求取顯熱，通過能力平衡余項表示蒸散；二是在P-M公式的基礎之上直接進行蒸散計算。一般來說，前者的計算精準度比較高，而后者則較為簡單易用。目前第二種蒸散計算方法應用比較廣泛，例如張長春等人采用SEBS模型來對黃河三角洲區域的蒸散量進行了估算，同時結合同時期該地區的降水量，從而確定了該地區的干旱程度。

相比于其他旱情監測方法來說，基于蒸散模型的旱情監測方法的作用主要體現在兩個方面：一是該監測方法能夠直觀地顯示出一個地區的水分收支狀況，工作人員可以根據該狀況結合降水量對該地區的旱情進行正確的估測；二是該監測方法具有較強的地域性，雖然說地域性從某個方面限制了該監測方法的應用范圍，使得該監測方法只能應用于局部地區，但從另一個角度來說，也使得該監測方法具有很大的可操作性，簡單易行，能夠給相關部門的旱情監測帶來很大的便利，減少其工作量和人力物力的投入。

4 基于植被指數的旱情監測方法和作用

植被的生長和旱情的發展有著密切的聯系，因此相關的工作人員研究利用植被指數來對旱情進行監測。目前已經利用的植被指數主要有三種：植被狀態指數、綜合植被指數、植被水分指數。其中植被狀態指數指的是工作人員根據植被在缺水的情況下其生長狀態發生相應的改變原理，結合天氣氣候中的“距平”概念，從而對植被覆蓋地區的旱情做出判斷。

不過由于除了干旱之外，洪澇、病蟲害等災害都會對植被的生長狀態造成一定的影響，因此利用植被生長狀態來對旱情進行監測具有一定的局限性；而綜合植被指數是研究人員為了減少植被狀態指數局限性提出的一個概念，其包括植被供水指數、植旱指數等，其中利用植被供水指數和NDVI值構建的植被綜合指數應用比較廣泛，當出現旱情時，植被的NDVI比值就會降低，而植被供水指數則會升高，植被供水指數越高則說明旱情越嚴重。此外，由于研究證明植被水分指數并不適用于植被覆蓋率較低的區域，因此在利用植被水分指數進行旱情監測時往往會盡量引入其他判斷以減少來自土壤的影響。

參考文獻

[1] 王麗濤，王世新，周藝，王福濤，劉文亮.旱情遙感監測研究進展與應用案例分析[J].遙感學報，2011，（6）.

[2] 田國珍，武永利.土壤水分遙感監測及關鍵技術[J].山西農業科學，2013，（9）.

[3] 王君.遙感干旱監測研究進展[J].科技信息，2014，（14）.

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【關鍵詞】：遙感技術；特性；應用

中圖分類號：TJ8

文獻標識碼：C

文章編號：1002-6908(2008)0720095-01

前言

隨著人類生存環境的變化和國際競爭的日益激烈,對自然資源、地理資源和太空資源的開發和爭奪已經成為影響人類和民族發展進程的重要因素。遙感正是為了滿足這樣的需求所產生的一門綜合性應用技術,它是以航空攝影技術為基礎，在本世紀60年代初發展起來的一門新興技術。經過幾十年的發展，遙感技術已經從航空時代進入航天時代。由于遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況，其效率之高是以前各種技術無法企及的。因此，遙感技術已成為一門實用的，先進的空間探測技術。伴隨遙感技術在國民經濟中發揮著越來越重要的作用，由此帶來了新一輪遙感應用的熱潮。現在，衛星應用覆蓋了減災、健康、環境監測、能源調查等，影響了人類生活的方方面面。因此，在許多領域，遙感對地觀測技術有著無限光明的應用前景。

1.遙感技術的涵義

遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的，它根據不同物體對波譜產生不同響應的原理，識別地面上各類地物，具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛星等飛行物上的遙感器收集地面數據資料，并從中獲取信息，經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。

當前遙感形成了一個從地面到空中，乃至空間，從信息數據收集、處理到判讀分析和應用，對全球進行探測和監測的多層次、多視角、多領域的觀測體系，成為獲取地球資源與環境信息的重要手段。

2.遙感技術主要特點

2.1可獲取大范圍數據資料。

遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛星圖像，其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像，對地球資源和環境分析極為重要。

2.2獲取信息的速度快，周期短。

由于衛星圍繞地球運轉，從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料，以便更新原有資料，或根據新舊資料變化進行動態監測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區的圖像。

2.3獲取信息受條件限制少。

在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。

2.4獲取信息的手段多，信息量大。

根據不同的任務，遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。

3.遙感技術的實際應用

3.1遙感技術在地質災害中的應用

遙感技術應用于大面積的地質災害調查,可達到及時、詳細、準確且經濟的目的。在不同地質地貌背景下能監測出地質災害隱患區段,還能對突發性地質災害進行實時或準實時的災情調查、動態監測和損失評估。為此，我國設立了專門的“地質災害遙感綜合調查”課題,經過近20年的實踐,已摸索了一套較為合理、有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法。在“5.12”汶川大地震的后續救援工作中，遙感技術就發揮了突出作用，第一時間提供了地質地貌變化情況，為政府作出正確決策提供了依據。

3.2遙感技術在生態環境中的應用

伴隨著社會的進步和發展，氣候變化、環境污染成為了人類世界所面臨的發展瓶頸。遙感技術應用于宏觀生態環境要素的監測,具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應性強、可用于動態監測等眾多優點,同時其技術方法成熟。為此,采用衛星遙感這一面向全球的先進技術,是環境科學研究的必要途徑,它不僅可以為我們提供大面積、全天時、全天候的環境監測手段,更重要的是能夠為我們提供常規環境監測手段難以獲得的全球性的環境遙感數據,這些數據將成為我們進行環境監測、預報和科學研究不可缺少的基礎。

遙感技術應用于環境監測上既可宏觀觀測空氣、土壤、植被和水質狀況,為環境保護提供決策依據,也可實時快速跟蹤和監測突發環境污染事件的發生、發展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。其從空中對地表環境進行大面積同步連續監測,突破了以往從地面研究環境的局限性。

如赤潮遙感監測。1995年至1997年國家海洋局第二海洋研究所開展了“海洋水產養殖區赤潮監測及其短期預報試驗研究”,該項目成功地監測和預報了1997年11月發生在廣東沿海和1997年7月發生在浙江的赤潮。開創了國內赤潮衛星遙感實時監測和預測的先河。

3.3遙感技術在農業氣象災害中的應用

目前我國農業生產基礎設施薄弱,抗災能力差,對氣象環境的依賴性很大。農業氣象災害對國民經濟,特別是農業生產造成了極為不利的影響。利用遙感技術，可以繪制更加清晰、形象的氣象圖；進行氣候資源監測評價；氣象災害評估；氣象災害預警、氣候分析評價等等氣象服務；建設基于遙感技術和地理信息系統(geographicinformationsystem)GIS支持下農業氣象災害監測系統開發；利用氣象數據,結合GIS背景資料對危害區域、危險程度、受害作物面積進行分析、計算、評估，預測洪澇災害的演進規律，提供受災區域、受災人口與損失估算報告,并根據已有的抗洪措施形成后期應急反應方案以及防災系統建設方案。

3.4遙感技術在海洋漁業中的應用

近年來,海洋漁業遙感技術的研究和應用,受到國內外各漁業相關科研單位和大學的廣泛關注和重視。遙感技術應用于海洋漁業，具有大面積觀測和實時動態監測的優點,可以獲取多種海洋環境要素信息,對預報漁場漁情信息是一種十分理想的手段。

3.5遙感技術在流行病學研究中的應用

遙感及其相關分析技術為流行病學研究開辟了新的途徑。周曉農等人利用1989年與1995年兩次全國血吸蟲病抽樣調查資料和我國黃河以南1∶100萬數字化地圖建立了我國釘螺分布的GIS,顯示了我國不同地區血吸蟲病的流行強度、分布范圍、數據來源及時間等。

為應付未來突發,可利用遙感技術提供目標地區的流行病學疾病預測資料,以制訂衛勤保障計劃,保障部隊戰斗力。美國軍方從1982年以來就運用遙感技術開展了大量研究,他們以降雨量和氣溫以及從LANDSAT-3MSS獲取的數據為參數預測了菲律賓血吸蟲病的流行區分布,并用來計算美軍軍事演習期間可能由于血吸蟲病而導致的潛在傷亡數;另外還將遙感技術應用于戰爭時區別自然狀態的疾病暴發與由于使用生物戰劑引起的疾病暴發的研究。

結束語

綜上所述,隨著技術方法與手段的日臻完善，遙感技術必將在更多的行業和領域發揮重要作用，從而進一步影響我們的工作和生活。

參考文獻

[1]侯春紅.公路地質災害調查中的遙感技術,中國減災2007,3.

[2]劉愛容.GIS支持下的農業氣象災害監測系統的開發與應用,科技資訊,2007(7).

[3]鄭錦秀.地理信息系統的基本功能和技術,福建氣象學報,2001(2).

[4]周金星.山洪泥石流災害預報預警技術述評,山地學報,2001(19).

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關鍵詞：遙感技術；鐵路工程；地質勘查

中圖分類號：U212 文獻標識碼：A

目前，我國鐵路工程項目中，在前期的設計研究方案很容易受到環境因素的干擾，隨著環境因素的變化，其設計方案也必須隨之進行變更，為了可以在數據缺乏的條件下和規定的限期內將鐵路工程地質勘查工作完成，這便需要將遙感技術更好地運用到鐵路工程地質勘查中來。但是由于現階段我國鐵路工程地質勘查中遙感技術的應用得還不夠完善，也沒有階段性突破，而且在實際應用中還存在著較多的問題。所以，針對鐵路工程地質勘查中遙感技術的應用的研究，對我國鐵路工程的建設具有極其深遠的意義。

一、遙感勘查在鐵路工程中的應用現狀

筆者結合現階段已經完成的鐵路工程地質勘查項目與自身的工作經驗，對遙感技術在鐵路工程地質勘查中的應用現狀，做出以下幾點總結。

1. 首先，解釋基礎數據由比例尺不同的航衛圖片組成，專家進行手工標注和判釋工作的時候通常是通過相關軟件工具或是立體鏡來完成的，如此一來，便會造成人工勞動的強度較大，并且其工作效率也會受到負面影響。

2. 目前，還不能完全實現對單個地質體進行定量分析與巖性的定量識別，并且解釋基本為定性的描述，且其局限性比較大，詳細程度受到約束。在勘察的后續階段的棄渣場選址、勘探孔布置以及供電測繪等工作便難以拓展。

3. 遙感勘查的手段相對比較單一，對高陡坡激光雷達成像的定量化與高精度和地表形變監測等遙感技術的利用較少。

4. 對于綜合利用基礎數據的效率不高，受到主管思維模式的禁錮，從而對與鐵路工程的地質條件產生定性地評價和分析，從而導致缺少同時擁有信息提取、數據集成以及定量評價等行之有效的信息系統。

二、鐵路工程中遙感技術的技術體系

1. 技術體系目標

在地質環境中的多解性與復雜性等客觀條件的制約下，地質調查在整個鐵路工程中長期處于一種投入高但產出較低、外業勞動的強度較大以及難以保證質量的現實狀況，進而便很難跟上其他的專業信息化技術的腳步，而改變目前這一被動現狀的突破點在于對遙感地質勘查技術的有效利用。在鐵路工程地質勘查方面3S等信息技術的發展，且其帶來了多視角、全方位、深層次的信息化工具，從而對人工調查視野和對地理環境的逼真模擬等都起到了積極的作用，其在鐵路工程的地質勘查中也是提供了不同精度和尺度的地質的空間位置、幾何形狀與目標屬性等有效信息。對遙感解釋的關鍵技術的深入研究與詳細作業程序的制定工作都是極其有必要的，對不同的工程類型、勘察階段與地質環境等條件都可以滿足鐵路勘查工作的需要，從而將信息化、標準化和系統化的鐵路遙感勘察體系建立起來。最后將地質調繪工作做得更加精細，綜合地質勘查的效率和質量也可以有所提高，對外業工作的勞動程度也可以有所減少，從而實現對勞動力的解放。

2. 研究方法

對鐵路線路的選線設計、地質勘查以及地質解釋等等傳統的業務需求進行充分地考慮，并且在這個基礎上，將地球空間信息技術的先進研究作為核心指導，實現在鐵路勘查中GPS技術、GIS技術與遙感技術等方面的專業優勢的充分發揮。資料收集、生產試驗、項目應用、技術調研、標準制定等為其主要的研究方法，將具有高層次技術平臺建設起來，其中將三維地理建模、遙感信息解譯、綜合勘察資料以及工程地質調查等功能結合到一起，從而使互通、共享專業資料的目的得到實現，進而鐵路地質勘查技術的工作程序與勘查技術也就得以形成，對傳統的鐵路地質勘查的方式也做出了改進工作。

三、遙感在鐵路工程地質勘查中的關鍵技術

1. 利用遙感技術建立工程地質知識庫

為了使遙感圖像更適合于專家系統的解釋，將工程地質遙感的數據庫建立起來。搭建這個數據庫的目的在于，整理和合并專家解釋的分析數據和實際經驗等信息，從而確保數據在自動解釋中的調用與供給。對有著巖石巖性、水系結構、斷層構造等等地質圖像的特征與標志關系進行具體研究，再將紋理知識、GIS知識以及空間幾何特征的系統分析進行引入，將相關的地學信息的關系圖譜建立起來，并且提煉出相關的通用的符號語言和圖解方法等等，再將GIS數據模型進行應用，從而建立起工程地質知識庫。

2. 提取工程地質中的巖性信息

在氣候惡劣、植被稀缺和交通極其不便的北方山區，其開展地面調查工作的難度較大，通過高光譜數據對巖石進行識別，其技術對巖石巖性的研究和診斷非常有利。除此之外，巖石的化學、礦物成分以及結構構造等屋里特征都可以通過光譜的吸收特征得到反映。另一方面，在巖石強烈風化和高植被覆蓋的南方山區，巖性信息極其微弱，給高光譜對其的定量識別工作帶來了很大難度，僅僅通過多光譜遙感去實現其巖土性質的分類工作的難度也相對較大。如此一來，關鍵問題變成了對多源信息的選擇和獲取，對遙感影響所采集到的光譜、植被以及紋理信息等數據進行整理并融合，再通過對巖土工程性質進行分類，最終對其分類的結果予以分析評價。

3. 利用遙感技術識別地質災害

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關鍵詞：測量技術；測繪新技術；水電工程；現代工程測量；基礎設施建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV221 文章編號：1009-2374（2016）21-0105-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.051

1 概述

工程施工離不開工程測量，而工程測量離不開測繪技術的應用。傳統工程測量技術普遍存在較大局限性，且測量精度低、效率不高，難以滿足工程測量要求。而測繪新技術的產生與其在工程測量中的應用，不僅有效地彌補了傳統測量技術的缺陷與局限性，并顯著提高了工程測量精度，減小測量數據誤差，在很大程度上推動了工程測量技術的進步與其在工程行業的發展，滿足了當前工程測量要求。因此，研究測繪新技術在水電工程中的應用是非常必要的。

2 工程測量技術與測繪新技術

2.1 全球衛星定位技術

全球衛星定位技術（GPS）是人們最為熟悉的一種技術，其應用范圍十分廣泛，在水電工程測量方面的應用就是其中之一。經過長期改進優化，全球定位技術取得了顯著進步，目前最新定位技術提供的實時動態差分技術依托定位導航技術而發展成為一種全新的測量方法。在非常精確的條件下，這種測量方法能夠為工程測量提供全球定位結果，且無需設置控制點，只通過一定數量基準點即可獲取地物點坐標，并與測圖軟件配合生成電子地圖。

2.2 地理信息技術

地理信息技術是由空間科學、遙感技術、地理科學與環境科學等多種學科知識共同構成的一種新型測繪技術。它是工程測量中的基本方法之一，較之其他測量技術，其擁有的最大優勢就在于能夠將數據采集、整理、分析、傳輸與存儲等一系列處理過程顯示出來。地理信息技術對工程信息的模擬是在原有測繪數據基礎上實現的，這樣就大大節省了數據獲取的時間，節省了大量的人力物力。目前，地理信息技術正逐漸趨于成熟，能夠為工程測量及時、準確提供地理信息，合理準確地應用地理信息技術能夠將遙感技術與環境科學所具有的強大功能充分發揮出來。

2.3 遙感技術

遙感技術作為一種新型測繪技術，在迅猛發展的同時也在工程測量中得到了普遍的推廣應用。這主要是因為遙感技術可以實現大面積的同步觀測，可以大大節省人力、財力的投入，在實際應用中，實效性與經濟性優勢尤為突出。就當前工程測量技術而言，擁有高分辨率的遙感技術已經成為施工單位獲取工程施工必需信息的一種不可或缺的重要手段。運用遙感技術可以實現對各種比例尺地形圖的快速便捷獲取，可以快速準確地繪制出工程測量所需基本地形圖與不同比例尺地形圖，從而較好地滿足工程測量需求，大幅提高工程測量效率。

2.4 地圖數字化技術

了解測繪技術的人都知道，該技術是建立在數字信息技術基礎之上的，即測繪技術含有數字技術，離不開數字技術的支撐。測量精度高是每一種測繪新技術擁有的一個共同特征和優勢，包括地圖數字化技術。除了測量精度高之外，勞動強度小也是地圖數字化技術擁有的一個顯著特點。地圖數字化技術在工程測量中的應用，通過提升測量結果的準確性，從而提高工程設計質量與施工質量。就現階段工程測量領域對地圖數字化技術的應用情況來看，電子平板測量是地圖數字化技術使用最多的一種測量模式，該模式在實踐應用中的測量效果非常理想，從某種層面而言，這是對地圖數字化技術的一種肯定。但有一點不可否認，應用地圖數字化技術的前期準備工作量非常大，需要工程單位投入大量的時間和精力，因為它需要對原有測繪數據進行數字化處理，建立數據庫與多種數字信息技術系統，這是一項非常龐雜的工作任務。

2.5 數字攝影測量技術

高精度、高質量的測量水平是數字攝影測量技術擁有的最大優勢與特點，將該技術與計算機軟件相互結合使用，可以促進該技術優勢的進一步發揮，可以為工程測量提供實時全面的數字信息。在工程測量工作中，數字攝影測量技術主要應用于地形測繪當中，它能夠為工程測量提供數字地圖與畫線測量地圖，且通常與坐標圖、分析儀等多種測量工具聯網使用。

3 工程測量技術與測繪新技術在水電站中的應用

3.1 在工程控制網建立中的應用

工程控制網在工程測量中扮演著十分重要的角色，是整個工程順利實施測量工作的重要前提與基礎，其規模與性質直接決定水電站工程測量的精度與效率。大量實踐表明，在一定范圍內，工程控制網建設規模越小，工程測量精度就相應越高，而要想保證工程控制網建設規模使工程測量達到最高精度，就必須采用測繪新技術來開展工程測量工作。利用測繪新技術中的最新GPS技術（全球衛星定位技術）來建立水電站工程控制網，可以有效縮短作業時間，降低成本投入，提高測量精度。該技術是水電站工程控制網建立中最常采用的一種新技術，在控制網建設中有著廣泛的應用。使用GPS技術中的載波相位差分法所建立的工程控制網，可以保證線路坐標控制的一致性，達到毫米級的測量精度，其不僅在工程測量中起著至關重要的作用，在工程勘探、工程變形監測中也有著廣泛而良好的應用和巨大的作用。

3.2 在地下管網測量中的應用

在水電站工程施工中，有時需要在地下鋪設管網，但由于不同時期工程施工使得地下本身就存在一些鋪設好的管網，在此情況下，對水電站工程建設所需管網進行鋪設就會進一步增加地下管網的復雜性。為保證不破壞地下原有管線，就必須采用足夠精確的測量技術對地下現有管線進行準確探測。基于這一施工需求，水電站工程地下管網測量就為測繪新技術在其中的應用創造了條件，提供了理論支持。根據地下管網具有分布復雜、種類繁多、專業性強、涉及不同部門多等特點分析，在實際測量中首先就需要探測清楚地下管網的種類、材質、規格與具體分布位置等相關信息，然后在明確水電站地下管網鋪設要求的基礎上，合理選擇探測儀器與探測方法。測繪新技術憑借精確的測量手段、高效的測量時間而在水電站工程地下管網測量中得到了較好的應用。

3.3 在工程變形監測中的應用

工程變形監測在水電站工程建設中是非常關鍵的一個環節，開展此項工作的主要目的在于對大壩的位移、整體傾斜變形情況進行監測，以便及時采取補救措施，預防安全事故發生，減少經濟損失。對于水電站工程變形監測而言，其監測環境較為復雜特殊，對監測技術與監測人員的專業水平要求較高，若采用一般的、常規的變形監測技術很難滿足工程變形監測需要與測量精度要求。這就需要采用測繪新技術來擔任工程變形監測這一重要任務。測繪新技術在水電站工程變形監測中的應用，可以達到毫米級甚至亞毫米級測量精度，可以獲取有效的絕對平面位移與相對垂直監測數據，因而能夠較好地滿足工程變形監測精度要求。這是傳統工程變形監測技術所無法達到的測量精度，也是測繪新技術所具有的一個突出優勢。

4 應用案例分析

4.1 工程概況

某地區水電站工程上游地形平坦寬闊，適宜建水庫，水庫正常蓄水位為2005m，水位落差為184m，該水庫建成后能夠對下游水電站庫容起到一定調節作用。根據對施工現場的勘察、施工需求及其他各方面綜合分析，水電站項目負責人與技術專員協商擬定工程測量階段主要以測繪新技術為主，包括GPS技術、GIS技術（地理信息）、遙感技術、數字攝影測量技術等。

4.2 水電站工程測量施工

首先，在工程規劃設計階段，采用數字攝影測量技術結合三維激光掃描技術繪制工程區地形圖、斷面圖與三維模擬圖。利用數字攝影測量系統對無人機從空中拍攝的水電站工程區攝像圖進行解析，利用三維激光掃描技術獲取水電站區域地形地貌等相關地理信息，并輸入到地理信息系統中對地理數據進行相應處理，繪制出對應的地形圖。根據所得數據與地形圖在計算機軟件系統中構建出水電站地形地貌與周邊建筑三維影像模型。根據施工設計要求對地形圖與模型比例尺寸、位置等進行調整，制定出最優化的施工方案。

其次，在工程施工階段，采用GPS技術結合網絡RTK建立工程控制網。鑒于水電站工程規模大，測量工作多，所以將首級GPS平面控制網建立按照二級控制網進行建設，將加密控制網按照三級控制網進行建設。通過GPS技術獲取水電站區域實時測點三維坐標，利用多基站網絡RTK服務器提供的用戶管理與網絡差分服務來對坐標等測量數據進行發送和存儲，用無線通信網絡將基準站、數據處理等進行互聯，使之形成一個系統，結合前期所得地形圖完成工程控制網的建立。

最后，在水電站運營管理階段，采用GPS技術、遙感技術等測繪新技術對工程進行變形監測。設定一些基準點，在基準點架設衛星信號接收機、遠程監控設備等相關儀器，以實時、自動方式完成對觀測點數據的采集、處理、分析與傳輸等一系列工作。監控設備根據接收機傳送來的實時監控數據，將水電站工程變形情況實時顯示出來，完成對水電站工程變形的在線監測。

在這些測繪新技術的相互融合應用下，該水電站工程測量工作順利高效地完成了，并為工程施工提供了精確可靠的測量數據，該水電站建成后運行狀態良好。

5 結語

本文主要對多種新型測繪技術及其在工程測量中的應用進行了一定介紹，并結合水電站工程測量工作案例，對測繪新技術的優勢與效果進行了進一步說明。從中可以得出，相比于傳統測量技術，測繪新技術可謂是工程測量技術發展史上的一個里程碑，是工程測量技術的一次革新。從測繪新技術在工程測量中的應用現狀來看，它們在水電站、公路橋梁、建筑等各類施工工程領域有著十分廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 毛立峰.現代信息測繪新技術在工程測量中的應用改造分析[J].黑龍江科技信息，2014，（32）.

[2] 龔振文.論水電站工程測量技術及測繪新技術應用[J].山西建筑，2015，（5）.

[3] 劉宇峰.測繪新技術在測繪工程測量中的應用分析[J].中外企業家，2015，（27）.

篇6

【關鍵詞】遙感技術水利水電勘測工作應用

1前言

目前我國水利水電工程的勘測工程中所使用的遙感技術還處于預可行性研究階段。在進行大范圍的地質勘測時，經常將遙感技術與其它適合的勘測技術結合應用，這樣的勘測方法能大大提高勘測工作的質量與效率。如今我國在進行水利地質勘測時最常用到的就是遙感技術，它的用途十分廣泛，在水利工程的各個方面都發揮了巨大的作用與影響。

2對遙感技術的介紹

遙感技術在各個領域都有著較高的應用價值，它的主要組成設備是遙感器、遙感平臺、信息傳輸設備、接收裝置以及圖像處理等，因為有著這些先進的設備，遙感技術不僅僅能進行掃描傳輸等工作，甚至還能將其作為照相機來進行拍照，所以有很多領域如水利工程、軍事、天氣氣象等都開始引入遙感技術來進行工作。遙感技術在進行地質勘測時對于不同的物質使用不同的光波進行探測，例如在探測水巖石、土壤是就使用綠光，而紅光段是用來探測植物生長于污水等的，另外在對資源或者礦石等的探測時使用紅外光段。由此可見，遙感技術在各種領域對各種物質的勘測都很全面準確。遙感技術主要是由遙感設備、信息傳遞、采集目標的特征、對信息的處理判斷等四個部分組成的，其中遙感設備主要進行信息的收集工作，捕捉到所要勘測的目標背景輻射出的電磁波信號，由此來對物體的信息進行收集，這個部分是遙感技術最基礎的部分。在遙感設備將信息收集起來之后，信息傳遞部分就是將目標信息進行記錄保存，以便以后使用。然后對信息進行處理，將有實用價值的信息整理提取出來，在傳送給地面的接收站。目標特征的采集是指對接收到的物體信息進行分析，了解其的光譜特征，在比較目標的光譜特征，確認所找的目標物體。對采集的信息進行深度的處理，將其轉換為圖像的形式顯示出來，在進行判斷，從而了解勘測地質的特性。

3工程勘測中使用遙感技術的必要性

各種工程建筑質量的好壞主要受工程勘測的影響，建設一項重要的工程，只擁有經濟政治等條件是遠遠不夠的，在建設開始前還需要對工程所在的地區進行了解，例如當地的地形、地貌、自然環境、是否適合進行工程的建設等。這時就要對地質進行勘測，而傳統的勘測方法在技術上有著局限性，很難準確全面地對進行勘測，勘測質量也很難得到保證。但遙感技術能夠彌補傳統勘測技術的不足，從整體上提高了工程勘測的效率與質量，具有明顯的技術經濟效益。

4遙感技術在水利水電工程勘測中的應用

現在遙感技術對各個領域都產生了很大的影響，在水利水電工程建筑的勘測工作中也發揮了重要的作用，遙感技術的應用使得勘測進行的更加順利高效。相對于其他建筑工程來說，水利水電工程要更為繁瑣，而且這項工程的建造能夠有效地規劃保護水資源。所以水利水電工程的質量是我國現在十分重視的。對地質的勘測工作在水利水電工程中占據著非常重要的地位，所以提高地質勘測的水平與質量是至關重要的，它大大影響著水利水電工程的建設質量。以下將列出遙感技術在水利水電工程勘測的幾個方面的應用。

4．1對水利水電工程構造的穩定性進行勘測

在建設水利水電工程時，對其構造穩定性的勘測是十分必要的，構造的穩定性能夠保證工程不受地質環境的影響，從而提高工程的壽命。對工程穩定性的勘測不能只看表面，對工程的內部也要進行勘測，這樣才能確保地質結構穩定，不會發生變化。在對地質結構穩定性勘測過程中，使用遙感技術能夠獲得有關地質結構的信息，進而進行有效的分析判斷，確定地質構造是否穩定。傳統的勘測技術雖然也能夠進行穩定性勘測，但卻無法準確的對斷層近期活動進行分析，而遙感技術卻能做到這點。

4．2水利水電工程的滲漏可能性勘測

在水利水電工程中經常出現滲漏的情況，這大大降低了工程的使用性與壽命。所以如何解決滲漏問題在水利水電工程中十分重要，一般巖溶地區的地下暗河、斷裂破碎帶、滲漏性大的風華巖體等都容易造成水利水電工程發生滲漏情況。在水利水電工程的建設過程中，如果發生滲漏情況，首先必須要找出造成工程滲漏的原因所在，然后再根據具體情況具體工程進行分析處理，從而來解決滲漏問題。所以我們可以在建設中采用遙感技術來勘測地質，了解地質的分布情況與組成成分，記錄控制容易發生滲漏的地質區域，對其進行分析并提出有效合理的方法進行解決，降低水利水電工程出現滲漏的可能性。

4．3對水利水電工程不良地質現象的勘測

水利水電工程要想能夠長期穩定的使用，就必須保證地質的平穩性，不能存在不良地質，否則就有可能是工程出現滑坡、泥石流等嚴重損壞。傳統使用的勘測方法對地質的一些不良情況例如滑坡等的發展速度無法勘測，這就不利于保證工程的穩定性。而這些不良地質的發展與變化都能通過遙感技術來勘測得到，這樣就能讓相關工作人員獲得不良地質的信息情況，然后進行分析預測以及提出解決措施，從而能達到預防不良地質產生的效果。

4．4對天然建筑材料的勘測

在地質中存在著很多天然的建筑材料，例如土料、混凝土以及石料等，這些天然建筑材料能否在水利水電建筑工程使用就需要考慮這些材料質量是否合格、在地質中的含量有多少、開采的難易程度等各個問題，這些問題使用傳統的勘測技術難以解決，這就意味著無法使用天然建筑材料，使得工程建筑成本消耗更多。但是遙感技術能夠通過紅外遙感與微波遙感來勘測各種天然建筑材料在地質中的含量與分布位置，這樣就降低了工作人員對建筑材料調查與開采的難度，讓開采工作進行的更加順利高效。

5結語

近幾年來，我國對水利水電工程的建設越來越重視，因為其牽涉的范圍較廣、建設結構繁瑣、規模大，對我國國民經濟的發展有著很大的影響，所以在建設水利水電工程時必須要有質量保證。遙感技術是一種先進的科學的勘測技術，它在傳統的勘測技術上做到了更準確、更高效、更全面，它在水利水電工程中的應用大大提高了工程建設的質量與效率。所以我們應該將遙感技術大力的引入水利水電工程的建設中。

參考文獻:

［1］彭偉，徐磊，徐陵陵．水利水電工程地質勘測新方法的應用與展望［J］．企業導報，2012(10)．

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關鍵詞：地質找礦；遙感；發展方向

中圖分類號： F407.1 文獻標識碼： A

引言

隨著經濟建設對礦產資源需求的不斷增大，尋找地表礦床的難度不斷加深，找礦方向漸趨于尋找隱伏的、半隱伏的礦床，并日益重視在研究程度較差、覆蓋一半覆蓋地區開展工作。遙感技術方法作為一種新的找礦手段，在找礦難度日益增大的情況下，越來越為人們所重視，由實驗研究向實用化發展，目前已在地質找礦中取得了顯著成效，成為地質找礦的重要方法。

遙感技術應用于地質找礦主要是在工作的初始階段，在地質工作程度低、交通及地理條件較差的地區尤為重要。工作的目的是應用遙感影像的地質信息去分析成礦地質條件，確定找礦遠景區和圈定成礦有利地段，為進一步開展地質評價工作提供遙感地質依據。

一、 遙感地質找礦的理論依據與技術基礎

遙感信息，特別是多種遙感信息的綜合，具有豐富的地質內涵和堅實的物理基礎。這使得遙感地質找礦具有宏觀性、多波段、信息量豐富、立體感強、便于定位等優勢，是地質找礦不可或缺的手段。在遙感地質找礦的遙感影像分析中，傳遞含礦構造和含礦載體的兩種標志：構造、結構、紋理特征；光譜特征。各種礦產資源的形成、產出，都與一定的地質構造條件有關，如斑巖銅礦與中酸入體有關：煤礦賦存在某些地質時代的煤系地層內。前者反映地質控礦構造特征、巖石類型特征等，通過研究遙感影像上顯示的線性和環狀信息可以揭示區域構造體系及其控礦作用；后者反映了地層層序、巖石類型的差異，礦物成分和含量的差異，特別是礦化蝕變信息。由于蝕變巖礦物具有本身的光譜特征，而一定類型的蝕變巖礦物組合常可指示一定礦種的存在。

二、遙感在地質找礦中的應用

遙感技術在地質找礦工作中的應用可歸納為如下幾個方面：

利用圖像上顯示的與礦化有關的地物，直接圈定靶區，為找礦指明方向。如利用植物吸收不同金屬元素所產生的不同光反射率、熱反射率和葉綠素發光率進行波譜試驗，為在植被發育地區快速發現工業礦產開辟新的找礦途徑。

利用數字圖像處理技術，進行多波段，多種類遙感圖像的綜合處理分析，增強或提取圖像上與成礦有關的信息，尤其是礦化蝕變信息，為找礦提供依據，指明找礦方向和有利成礦的遠景地段。

圍巖蝕變是成礦作用的產物，是一種重要的找礦標志。常見的圍巖蝕變有：矽卡巖化。有關礦產有鐵、銅、鎢、錫、鉬等。云英巖化。與鎢、錫、鉬、鋰、鈹等礦產有關。絹云母化。有關礦產有銅、鉬、金、鉛、鋅等。綠泥石化。有關礦產有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等。硅化。與銅、金、銻、汞、明礬石、重晶石等多種礦產伴生。由于不同的蝕變礦物具有各自的特征譜帶以及巖礦石物理化學性質的差異，使其在多波段遙感圖像上表現出不同的顏色、色調和紋理差異。目前，常用的提取蝕變異常的方法有比值分析法，彩色空變換、主成份分析法、光譜角蝕變法等。此外，在異常信息的提取過程中經常受到多種因素的影響，因而需要幾種方法的有效組合，而不能只依靠某一種方法。

2．1 地質構造信息的解譯

構造運動是地殼內部的內在活動因素，它與變質事件、熱事件、成礦作用聯系在一起，而內、外生礦床的形成和分布均不同程度地受一定地質構造事件的控制。地質構造在遙感圖像上常表現為線性與環形特征。線性特征，是像片上呈連續或斷續的線狀或帶狀展布的影像，其空間分布型式有一定規律性。線性形跡主要指斷裂和節理等構造，它控制著巖漿活動及礦液的運移、儲存，對導礦、運礦、儲礦起著重要作用。環形構造在地殼中以近圓形的構造環帶為特征，多是地殼內部活動的表現，對形成火山型、熱液型礦床關系密切。線性構造、環形構造及構造交叉部位，往往是成礦的重要部位。通過對遙感圖像上色調、陰影、形狀的研究可以更直觀的看出研究地區的地質構造，有利于成礦預測。

2.2 地層信息的解譯

巖石的組成成分、內部結構、光照條件等因素決定了它的光譜特征。巖性解譯就是利用不同巖層反射光譜差異所形成的形態、結構、紋理、色調等影像差異，來判定出露地面的巖石的物理特性和產出特點，劃分不同巖石類型或巖性組合。由于所有內生、外生礦床均與一定時代的巖性、地層及巖相有關，因此在成礦預測的過程中，首先要找出有關像片圖形、地貌特征或與一定植物的聯系，以便發現礦床賦存的有利層位與構造。

三、 遙感地質找礦的發展前景

20世紀末以來。隨著數字地球的提出和現代信息技術取得新進展，數字地球的理論方法和現代信息技術的新進展引入地質勘查領域。應用現代信息技術的新進展進一步解決礦產資源問題成為地質找礦發展的必然趨勢。在數字地球框架下，將遙感技術與地質領域傳統方法技術相結合。與其它現代信息技術相結合。

基于數字地球的遙感找礦技術．其核心是遙感信息的延伸應用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息資源，以提高礦產資源的勘查效果。一方面，露出地表的礦明顯減少，勘查目標已由地表或近地表轉向地下深處的隱伏礦床．找礦難度愈來愈大。另一方面．各種地學手段取得的信息資源愈來愈豐富。為遙感信息與其它地學信息的集成創造了條件。而后遙感應用技術有利于發揮遙感找礦的技術優勢，發現用常規地質方法很難發現的地質體和地質現象，為找礦提供新的依據。

遙感找礦應用須從遙感“技術索引”的思路走出來，從控礦構造邁向與成礦機理研究相結合的高度。遙感應用必須與物化探、磁力、重力、地震探礦方法相結合，還需要進一步重視地熱、地氣的熱力作用，深入研究生物地球化學效應、地球化學填圖方法、生物成礦和數字地質的空間統計分析方法。只有加深對地表成礦信息的理解和詮釋，才有可能對深部的、海底的隱伏礦床，由此及彼、由表及里．從地球系統科學與地質信息科學的深度作出科學的推論和預測。

隨著遙感技術的發展，傳感器的空間分辨率和光譜分辨將大幅提高，遙感信息量也將大幅增加。要在海量數據中提取有用的找礦信息，必然對遙感數據處理系統提出更高的要求。目前，多光譜遙感數據處理系統在數據的壓縮、傳輸、專業軟件的發展上都取得了很大的進步。在高光譜遙感數據分析、處理方面關鍵是在光譜維上進行圖像信息的展開和定量分析。此外，實現信息分析模型和算法語言的改進也將大大提高遙感信息處理的速度和精度，提高找礦工作的效率。

四、結束語

遙感技術作為礦產勘查的一種手段應用于找礦，并取得了一定成就。遙感技術的直接應用是蝕變遙感信息的提取，遙感技術的間接應用包括地質構造信息、植被的光譜特征及礦床改造信息等方面。遙感找礦具有很大的發展前景。

多源數據的融合處理能夠避免單一信息的片面性，使融合結果更加準確和客觀。特別是利用遙感技術尋找深部礦床時，單純使用遙感圖像象存在明顯的局限性，往往需要物探、化探地學數據以及各種地質圖件的融合處理。

參考文獻

[1]徐友寧．礦山環境地質調查研究現狀及展望[J]．地質通報，2008．

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1.13S技術理論

3S技術是全球定位系統/GPS、地理信息系統/GIS和遙感技術/RS的統稱，是衛星定位與導航技術、空間數據集成技術、傳感器技術和計算機信息技術、信息化通信技術相結合，多學科、多種技術高度集成的對空間數據進行采集、處理、分析、管理、表達、傳輸和應用的現代信息技術（見表1）。3S技術因其強大的應用功能被廣泛應用于各個領域，而數字城市構建所需的自然資源、社會資源、人文、基礎設施等有關的城市信息，可以基于3S技術的廣泛應用得到充分獲取，并基于現代化信息處理系統，達到“數字城市”的構建和發展。

1.23S技術集成

3S技術集成顧名思義是將全球定位系統/GPS、地理信息系統/GIS和遙感技術/RS在不同層次之間建立一種有機的聯系，并對其進行整合、融合，達到合二為一的效果，能夠達到多元信息（多時相、多尺度、多類型）在同一坐標系的動態管理、分析和應用（見圖1），廣度上3S技術集成建立了聯系的子系統或要素的多少，包括三種兩要素集成方式（GIS+RS/GIS+GPS/RS+GPS）和一種三要素集成方式（GIS+GPS+RS）；深度上3S技術集成根據聯系的緊密程度，包括數據層次的集成、平臺層次的集成和功能層次的集成；同步性上3S技術集成系統處理數據的時效性與現勢性，即數據獲取與數據處理的時間差，包括完全同步、準同步和非同步三種方式。3S技術整體集成實現了以地理空間數據庫為連接GIS，RS和GPS的接口，以RS和GPS作為實時采集屬性數據和空間數據的工具，以GIS為數據處理、存儲、查詢、分析及顯示的軟件平臺[6]。

23S技術在“數字城市”建設中的應用

城市地理、人口、資源、環境、經濟、社會等眾多因素構成，“數字城市”的建設過程是一個將城市地理、人口、資源、環境、經濟、社會等復雜城市現實通過信息數字的方式進行有機結合，實現城市的數字化和網絡化，并通過虛擬仿真方式對城市的各個方面、各個時期進行三維可視化。構建這一龐大系統，信息科學技術是建設基礎，而眾多關鍵技術是“數字城市”實現的重要支撐。“數字城市”實現了城市任何位置數據信息的全數字化和三維可視化，這就要求在建設“數字城市”過程中城市任何空間位置具有詳盡、準確的基礎空間信息，并可以滿足基礎信息的多功能需求。全球定位系統因其不受地理環境限制、可以實現實時高精度定位等眾多優點，廣泛應用于各個行業和領域，已然成為“數字城市”建設關鍵技術之一。遙感技術探測范圍廣、采集數據快，能動態反映事物變化規律和綜合性，符合現在城市高速發展數據采集與更新的需求。而隨著現代遙感圖像分辨率和遙感技術的提升，提高了對城市動態變化的監測能力和分析能力，在“數字城市”建設中能夠發揮更大的作用。“數字城市”包含了所有的城市數字信息，并要實現所有信息的無時差和全方位的可視化、編輯、更新、應用等，這就要求需要建立一個系統，能夠將城市數字信息網絡成為一個整體，并能夠對這些數據進行管理、分析、更新以及方便其他方面的應用。地理信息系統融合了地理學、測量學、幾何學、統計學和計算機學科等，在相關軟硬件的支持下對地理空間數據及相關屬性數據進行采集、管理、統計、分析、顯示、鏈接和更新，能夠很好地將“數字城市”各類空間數據和屬性數據進行有機組織，并加以管理和分析利用，在“數字城市”建設中扮演了關鍵角色。3S技術作為“數字城市”建設的三大關鍵技術，在“數字城市”建設中發揮著各自獨特的優勢，但在單獨使用難免會存在局限性。隨著3S技術的應用發展，3S技術集成將這三大技術進行了技術集成，在原有各自優勢上進行了短板互補，目標把3S技術在“數字城市”中的作用發揮到極致。目前，3S技術集成已然成為“數字城市”建設的重要支撐[6-7]。

33S技術在“數字城市”應用前景分析

3S技術在“數字城市”建設中的應用前景主要取決于3S技術更新與集成是否能滿足“數字城市”建設發展的需求。目前，3S技術現在正處在不斷更新發展階段，主要分為單一技術的更新和3S技術集成的發展。對于單一技術發展更新而言，一是全球定位系統的衛星系統、接收機和軟件技術等方面的改善，以及建立北斗系統來實現定位系統的革新；二是地理信息系統方面主要建立網絡地理信息系統和三維地理信息系統，并對系統支撐附屬軟硬件設備技術的更新，以實現地理信息系統優勢的最大化利用；三是遙感方面主要實現空間和光譜分辨率的提高，及遙感處理軟件和數據分析技術的提升。對于3S技術集成來說，正在從“表面集成”向“深化集成”發展，從3S技術理論出發，在集成方法和應用類型著手，解決數據存皓、數據處理、數據傳輸及數據可選化等技術問題，真正實現3S技術的有機組合。

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關鍵詞：高分辨率遙感 ENVI 圖像預處理 解譯

中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-02

著信息技術的快速發展，衛星遙感技術得到了突破性進展，隨著商用衛星IKONOS，QuickBird相繼發射成功，衛星遙感突破了米級空間分辨率的局限，極大地促進了各應用行業的科技進步和管理水平。

遙感在國土資源調查評價、土地利用動態監測、土地更新調查以及大中比例尺地形圖測繪等方面已取得顯著成績。該文主要介紹高分辨率遙感數據的預處理及圖像解譯。

1 衛星遙感技術的應用優勢

早期的土地整理使用的基礎圖件為數年前的土地利用現狀圖，已經變化的土地利用情況則采用實地調查的方式進行部分變更，以變更后的土地利用現狀圖為底圖進行土地整理規劃和設計。由于土地利用現狀圖存在精度不足及時效性的限制，同時受客觀條件及主觀因素影響，規劃和設計的精度較低。目前的土地整理項目對項目區地形圖的精度和現勢性要求都較高，單靠野外數字化采集數據方法可靠、精度也較高，但外業工作量大，且在地貌起伏大、植被覆蓋好的地段施測困難。應用衛星遙感技術可以充分發揮遙感技術的優越性，能夠快速及時獲取土地整理區域的多時相數據，最大程度地保證監測的及時性及現勢性，有效降低人為因素干擾，客觀反映實際情況，減少地形、地貌、海拔、氣候等自然因素的影響，最大程度地節省人力、物力和財力。隨著高分辨率遙感影像的普遍應用以及遙感數字影像分類技術的發展，在專業的地理信息系統軟件平臺下，通過人機交互解譯，根據影像中各地類、地物的色調、形狀、陰影、紋理、位置和大小等特征，可直接勾繪出土地整理區域內各地類地物邊界，同時賦予所勾繪的地物各種屬性，以便進行下一步的數據統計與匯總工作，使工作效率大大提高，這一技術方法具有周期短、精度高、可操作性強、信息提取和更新速度快等特點。

2 研究方法

2.1 總體思路

2.1.1 數據源的選擇

首先要根據實際需要購買遙感影像數據源。影像分辨率是決定影像精度的一個重要指標，影像精度要滿足相應比例尺地圖對于影像識別能力和成圖精度要求，同時又要考慮成本。冗余的分辨率會增加衛星影像購買成本和加重數據處理的負擔；而若分辨率達不到一定要求，就無法判讀細小的地物、降低衛星影像圖視覺上形象、逼真的效果，滿足不了成圖精度。因此我們在選擇數據源時，并不是分辨率越高就越好，而是要針對現實情況，綜合考慮成本、數據的可得性、成圖比例尺等因素。QuickBird遙感影像，重訪周期1～6 d，現勢性好，地面分辨率高（全色波段為0.61 m，多光譜為2.44 m），空間紋理清晰息。其多光譜波段光譜信息豐富，進行屏幕矢量化時，成圖比例尺可達1∶10000或1∶5000；全色波段分辨率高達0.61 m，但因影像上地物顏色比較一致，無法準確分辨地面復雜地物。因此，有必要進行二者之間的數據融合，在保留QuickBird多光譜影像豐富的光譜信息的前提下提高其分辨率，增強圖像的視覺效果，提高地物判讀準確性，一般來說，融合后的數據可以滿足精度1∶2000比例尺圖件成圖的需要。圖1是部分融合后的QuickBird影像圖。

其次，遙感影像分辨率的選擇除了考慮不同比尺成圖對影像分辨率的要求，還要考慮現有可獲的遙感影像產品規格，在好幾種遙感數據都能滿足成圖比例尺的情況下，要考慮的是數據源的穩定性、性價比以及選擇這種衛星的何種等級的數據產品。

再次，遙感影像的拍攝時間、拍攝時的天氣狀況也是選擇數據源時要考慮的。在土地整理工作中制作項目區地形圖，為保證現勢性，我們要盡量使用最新日期拍攝的數據為保證地面地物不被遮蓋，要盡量選擇無云或云量盡可能少的數據源。

2.1.2 遙感數據處理

這里所說的遙感數據處理是指供應商提供的影像到提供給作業員進行影像解譯之間的一系列處理，影像處理的質量也直接影響更新精度。影像提供給用戶之前一般都會根據用戶的要求進行各種不同級別的處理。作為地形圖測繪，首先是 要將影像處理成正射影像，這時就需要供應商提供IA級的處理（經過輻射校正、CCD探測器陣列均衡化處理），其它校正由用戶

完成。

該文選擇ENV圖像處理軟件對衛星數據光譜特性的分析和圖像增強處理。

值得說明的是，在對遙感影像進行正射校正時，包括控制點選擇、糾正模型選取、幾何糾正精度檢查等。糾正計算的方法主要有物理模型、多項式和逐微分糾正幾種方式。多項式的校正精度與地面控制點（即GCP）的精度、分布和數量及校正影像的范圍有關，對于二次多項式來說，適當地增加GCP的數量可提高幾何精校正精度。GCP的均勻分布以及GCP的位置精度高，均可提高幾何校正精度。若GCP太少或其自身的定位誤差大，或分布不均勻，都會給整個圖像校正帶來較大影響。在實際工作中，也可以采用RTK技術野外采集控制點的方法來對遙感影像進行校正。

2.2 實現過程

2.2.1 室內解譯

該文選擇在ENVI軟件環境中進行解譯和矢量圖繪制，解譯標志是遙感圖象上能直接反映和判別地物信息的影像特征，它是室內解譯的依據。主要從目標地物的大小、形狀、陰影、色調、紋理、圖型和位置與周圍的關系等推斷出目標地物的屬性等相關信息。外業調查是內業解譯的基礎。通過實地調查，了解研究區的自然、社會、經濟狀況和水土流失特點、水土保持治理措施等情況，并建立實際地類與影像的對應關系，即影像解譯標志。對于QuickBird這樣的高分辨率影像的解譯標志比較好判斷，從圖像上基本可以辨別出地物類別。我們在土地整理工作的實際操作也只需要將居民點、道路、溝渠、林地、園地、旱地等地類特征直接沿影像特征的邊緣準確勾劃出地類界線，進行圖斑勾繪。如圖2所示。

在進行室內解譯時主要遵循以下原則：

（1）多尺度宏觀原則：在詳細解譯之前，首先對影像總體輪廓和研究區生態概況進行研究，以獲取整個研究區宏觀生態分布類型。

（2）先易后難，循序漸進原則：整個遙感圖像目視解譯工作往往比較復雜，反復枯燥，工作量較大，需要有足夠的耐心，可遵循先易后難，循序漸進的原則。

2.2.2 外業調繪

室內解譯過程結束后，要將解譯結果帶到野外進行實地驗證，驗證的主要內容是檢查解譯圖各圖斑的劃分與實際情況的一致性和范圍界限的準確性，對解譯有誤的地方重新進行解譯與修改；利用GPS先布設好圖根控制點，實測控制點坐標，采集圖斑實地邊界和新增線狀地物的坐標數據及相關幾何數據，并實地調查該變化圖斑的位置、土地利用狀況等屬性，將其填寫外業記錄表上.并繪制外業調繪圖。

2.2.3 地形圖的制作

將野外采集的各種數據上傳至電腦中，在GIS平臺下利用數字成圖系統，對變化圖斑和新增圖斑以及新增線狀地物進行矢量勾繪，并建立完整的拓撲關系，利用軟件相關功能計算出圖斑變化面積，再根據外業調查、量測情況，經過添加高程信息，進而編繪生成地形圖。主要技術流程見圖3。

3 應用中要注意的問題

在利用高分辨率遙感影像數據進行土地整理的地形圖制作時，有以下兩點問題需要注意：

1）目前土地利用數據信息或圖斑變化主要依靠目視解譯方法來判讀，造成了它易受人為因素影響的局限性，例如：一條干涸的小河流就有可能在衛星遙感圖上被誤判為一條沙石路；公路兩側的干溝渠被誤判為道路等，這就要求作業人員具有豐富的專業知識和作業經驗。

2）室內解譯完成之后一定要進行外業調繪，尤其是一些新增的線狀地物或零星地物，決不能主觀臆斷，一些在圖上難以判斷的圖斑必須到實地去調查是否變化及測量變化前后的面積，其位置無法在圖上直接標出時必須進行實地的野外測量。

4 結語

隨著遙感技術的發展，遙感技術將成為土地調查的重要手段，高分辨率遙感影像數據具有現勢性好、空間、時間分辨率高等優點，能及時、準確、快速地反映土地利用變化情況，將成為獲取土地利用變化的重要信息源。與傳統的土地調查方法比較，利用高分辨率遙感影像調查具有快速、省時、省力等特點，能基本滿足現代土地利用調查的

需要。

參考文獻

[1] 黨安榮，王曉棟，陳曉峰，等.ERDAS IMAGINE遙感影像處理方法[M].北京：清華大學出版社，2003.

篇10

關鍵詞 地質測量；地理信息系統；全球定位系統；遙感技術

中圖分類號P62 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）86-0076-02

0 引言

地質測量是一項復雜而系統的工作，它隨著現代測量技術的不斷發展而進步。地質測量中的3S技術已經為更多的領域服務，如我們熟知的線路規劃、發展規劃、繪圖、財產管理以及科學調查等。在不斷的應用過程中，如何合理而更有效，更精確的使用3S技術，是一個嶄新的研究課題。下面就3S技術的有機結合（（地理系統GIS，全球定位系統GPS，搖感技術RS）以及應用問題分別加以闡述。

1 RS（遙感技術）在地質工作中的應用分析

RS（遙感技術）是利用遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線，對目標進行探測和識別，然后利用計算機技術對信號進行處理，從而獲得待測物體的大小、形狀和等信息。在地質測量工作中，它是地質調查和環境資源勘查與監測的重要手段，其優點在于觀測角度廣闊、獲得影像清晰，信息量豐富的特點。目前已經被廣泛應用在生產、生活等多個方面。例如：礦產資源的測量，水文地質區域勘測，民用工程的建設，土地的合理利用等方面。在地質測量中，RS可以利用直接測量和間接測量的方法獲得地質信息。遙感技術可以對地質測量中地質空間延伸和展布構造做出清晰的判斷。在區域探礦過程中，將從衛星傳回的圖像信息可以作為分析某區域地質情況的重要地質礦藏依據。在進行地質礦產預測時，利用RS技術的采集波譜結合綜合圖像處理技術和線性分析可以確定準確的礦區位置。RS技術還可以通過紅外線掃描、影像探測儀，測量地下水的流量分布和規模。不言而喻，RS技術的使用為水利選址和水土保持以及水資源的監測等立下了汗馬功勞。

2 GPS（全球衛星定位系統）對地質工作的應用分析

GPS又稱全球衛星地位系統。它是由空間衛星、地面監控系統和用戶系統組合而成。由于它能滿足不同等級的定位精度要求，并且具備操作簡便、24小時能不間斷工作和可以全球覆蓋的特點，它成為了瞬間獲取現勢空間數據的重要手段。如今GPS不僅應用在航空遙控和航天測量高科技領域，它已經被廣泛應用在地質測量的各項工作中。

首先，在地質勘測中，我們普遍使用的是便攜式GPS儀。無論是什么樣的地理形勢，它都能夠滿足單點絕對定位的要求，也能夠做到測量精確度高和減少成本的優點，使局域差分得到可靠地應用。其次，GPS定位系統可以利用航跡和測量拓撲功能對礦產的區域及分布情況做出準確的界定。使礦產管理更加先進化，科學化。最后，利用GPS可以精確采集地質數據。總所周知，地質數據用途廣泛，不僅由于礦產資源調查，也可以用于工、民建筑選址的依據。通過GPS技術可以容易的進入各種建筑環境，利用手持式GPS系統，完成各種數據的測量，其作業效率遠遠高于手工畫圖作業，減少了作業周期，降低了設計測量人員的工作負擔和勞動強度。另外，我國是一個地質災害多發的國家，因此，利用GPS系統監控活躍地區地球板塊運動情況，可以隨時獲得地質變化情況，獲得數據的實時性和快速性使GPS系統在地質信息獲取方面成為一種重要手段。

3 GIS在地質測量中的應用情況

GIS是地理信息系統的簡稱。目前，GIS正在逐步走向科學化、規范化。GIS利用計算機技術，在規范的地理坐標系統上，實現對各種地質、地理信息進行處理和分析并借助數據轉換和通信系統進行數據傳輸。GIS最大的能力是可以進行數據分析和圖形圖像的處理，可以建立基于空間地址坐標的三維圖件。因此，GIS技術在地質測量、礦產資源勘探、自然災害預測方面具有重大作用。GIS主要應用在三個方面，下面簡單介紹。首先，利用GIS建立地質數據數據庫。利用GIS的數據矢量化、圖形處理、大范圍檢索等能力，可以建立地質數據庫，也可以設計定制各種比例的專用圖件以供地質專業性研究。其次，地質數據的獲取和處理。早期主要利用人工進行數據采集。這樣需要專業地質人員在野外在待測地點進行手工測量和記錄，再將收集到的有關信息采用制圖等手工方式進行分析和處理。這種方式有很多局限性，例如有些地質條件惡劣的地區很難進入，還有些數據處理依靠人工方式很難得到精確結果，尤其是更深一步的數據分析就更加困難。如果利用GIS技術結合現有的數據處理方式，可以進一步獲得更強大的數據處理結果，如可以利用初步獲得的數據，采用GIS進行數據分析提煉出更多、更深層次數據，避免地質人員深入惡劣環境中去測量全方位的地質數據。最后，GIS也可以實現地質災害的預防和評價。地質災害的發生有其自己的規律和地質特征。如果采用GIS技術就可以統計和分析相關地質數據，對地質災害的發生和規模進行預測并以此提出減災的各種措施，可以有效地減小地質災害造成的損失。

4 3s技術的融合與應用

隨著3s技術的不斷進步和成熟，在地質測量過程中的作用越來越突出。但是每種測量技術都有自己的缺陷和不足，很難依靠單一測量技術完成全部的測量任務。因此，需要將三種技術融合，取長補短，充分發揮三種技術的優勢。例如，利用手持GPS系統可以精確測量區域地質數據，獲得空間坐標；GIS可以綜合處理大量數據，形成圖形、圖像，方便分析；RS可以實時獲取地球表的地理信息。因此，有必要將其中的兩種技術或全部技術綜合使用，已獲得更強大的功能。可以將RS、GPS獲得的地理信息和空間坐標數據傳輸給GIS系統，GIS進行綜合分析和數據集成，將數據轉化為更清晰、更準確的圖件，以作為工程勘探、地質測量等工程依據。

5 結論

地質測量的3s技術，因其具有高度精確性、快速性和實時性，已經廣泛地應用在礦產探測、地質測量等領域。3s技術的使用改變了過去人工測量的局面，提高了工作效率，降低了工作負擔。本文詳細介紹了3s技術的結合和應用情況，相信會對地質工作人員有所幫助。