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遥感和地理信息技术

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遥感和地理信息技术范文第1篇

关键词:现代测绘技术;发展;应用;

中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01

随着科技水平的不断进步,测绘技术也在不断发展,其主要包括卫星导航定位技术、遥感技术、地理信息系统技术等。遥感技术与卫星导航定位技术是综合了卫星技术、航天技术、传感器技术、计算机技术、现代通信技术等多项高新技术的研究成果而形成的最新技术成果,地理信息系统技术则集合了数据库技术、计算机技术、空间分析与模拟技术综合研究而形成的。这三项技术是现代测绘技术的核心,他们是空间技术和信息技术等现代高新技术的综合集成。

一、现代测绘技术的发展概况

(一)遥感技术(RS)的发展。遥感包括卫星遥感和航空遥感,卫星遥感用于测图正在研究之中并取得一些意义重大的成果,航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多角度、多波段、多极化;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。传感器有框幅式光学相机,光机扫描仪、光电扫描仪、面阵扫描仪、CCD线阵、激光扫描仪、雷达测高仪和合成孔径雷达等;遥感平台有太阳同步卫星、地球同步轨道卫星、太空飞船、探空火箭、航天飞机,并且还有升空气球,高、中、低空飞机以及无人飞机等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。

(二)全球卫星定位技术(GPS)的发展。GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称,而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供全天候、实时和全球性的导航服务,并用于核爆监测、情报收集和应急通讯等一些军事目的经过20余年的研究实验,耗资巨大,全球卫星定位系统共由24颗GPS卫星布设组成。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。

(三)地理信息系统(GIS)的发展。地理信息系统作为多种技术、多个学科交叉融合的产物,至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演,在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑。

二、现代测绘技术的应用

现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在湿地方面、矿产普查与勘探、农业方面以及水利工程方面的应用情况。

(一)湿地方面。利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术,获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据,借助GPS技术进行水质采样调查、土壤采样、植被样方调查等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能,可将其划分为两大类:决策支持型地信息系统与查询服务型信息系统。

(二)矿产普查与勘探。矿产普查与勘探目的是为了开发地下资源,找出有用矿物,并确定其形状大小及储藏量(通常简称储量)。矿产普查,首先是查明矿床位置,并加以圈定,确定其隐伏部分或其他隐伏矿体的大致分布地段,作为勘探基地,并作出矿床的远景评价,然后确定是否进行勘探。为此,在没有适当的相应比例尺地形图使用时,须进行正规的地形测图,或配合地质工作同时进行路线图测量,或进行简易测图,以及少量的普查工程测量,以便为矿点检查做出评价报告和下一步勘探设计提供资料。

(三)农业方面。农业中,利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位;利用GIS技术建立农田自然条件、土地管理、作物产量的空间分布等的空间数据库;利用RS技术获取农田小区内作物生长状况、生长环境以及空间变异的大量时空变化信息,为分析农田内资源有效利用状况、自然条件、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。RS、GPS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它可以收集土地利用现状、农作物的生长情况、植被分布、土壤肥力等多种信息、农作物的灾情分布,将信息技术与农艺、农机有机地结合起来,最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配,获取高产量和最大经济效益。

(四)水利工程方面。遥感技术可以实时地对大河、大江和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行精密的、连续的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用数字测图技术或全数字摄影测量建立数字地面模型,应用GIS的分析决策功能,可以方便快速地进行水库大坝选址、引水渠修建库容计算、受益范围等设计工作,为开发利用水资源提供科学依据。

三、结束语

以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式,其先进性、时效性明显。现代测绘技术将朝着高科技、自动化、实时化和数字化方向发展。

参考文献:

[1]刘海世.基于现代测绘技术的发展及应用研究[J].科技致富向导,2012,33:165.

遥感和地理信息技术范文第2篇

【关键词】信息技术;森林病虫害;测报;应用

中图分类号:R857文献标识码: A

一、前言

提高信息技术在森林病虫害测报中的应用水平是当下工作的重点方向,高效的使用信息技术将能够大大的提高测报工作的质量和效率,更好的为我国的森林工作站服务。

二、信息技术在森林病虫害测报中的应用现状

1、 国内应用现状

随着现代信息技术的迅速发展,高新技术在森林害虫监测与预报中的研究与应用日益见新。黄向东将灰色系统理论应用在森林害虫测报中,通过应用灰色系统理论对黄脊竹蝗及马尾松毛虫历年统计并分析,建立了这两种害虫的发生量、发生期及发生程度的测报模型,并用该模型对马尾松毛虫的发生进行了中、长期预测预报的探讨。汤金仪等开发了自动昆虫诱集器,开发过程中,参考了日本同类产品的资料和图片样本,同时结合了我国测报工作的实际情况和测报技术标准。2000年4月至5月,在江苏吴县病虫测报站进行了诱虫试验,达到了预期效果。叶勤文等将航空摄像技术应用在松材线虫病监测上,从1994年至1996年安徽省森防总站利用航空摄像技术共监测发生松材线虫病的松林约1133万m2,及时地把图像处理的结果上报给决策部门,并分发至松材线虫病发生区的林业部门,为制定除治方案,及时采取措施控制松材线虫病在安徽的蔓延起到了重要的作用。

项云飞等应用人工神经网络预测马尾松毛虫的有虫面积,选取与马尾松毛虫发生量相关且关系密切的8个气象因子作为样本的输入特征,建立马尾松毛虫有虫面积与气象因子的BP网络模型,结果表明,所建立的BP模型,具有令人满意的拟合精度和预测精度。当隐含层神经元个数为15个,输入因子数为8个时, 18组有虫面积的平均拟合精度为100%,相关系数为1.0000, 2组预留有虫面积的平均预测精度为96.85%,预测准确率为100%。蒋建军等以环青海湖地区为例,使用TM和DEM、草地类型图以及GPS定位的野外调查资料,从遥感图像处理、地理数据及专家知识一体化的角度出发,进行草地蝗虫生境类型的分类,精度达84.23%,比最大似然法提高10.2%。

2、国外应用现状

Twery等将遥感数据和实地调查数据结合,利用GIS研究了虫害的分布及种群密度与环境因子的关系,预测了害虫的栖息带及潜在的发生带、迁飞害虫生境的季节性分布及扩散范围,实现了对危害区域的实时观测和评估。美国Liebhold A1等使用地理统计学模型对舞毒蛾发生区分布及发展趋势进行测报。研制出森林害虫地理信息系统管理计划,在舞毒蛾和云杉卷叶蛾综合治理中应用。Loh等建立了短叶松卷叶蛾(Choristoneura pinus Freeman)的含GIS成分的决策支持系统,使系统接近于实际,便于一般管理人员使用。Liebhold Smith等将遥感影像和GIS结合用于大范围杀虫剂效用的评估,并评价了舞毒蛾2种防治方法的效果。美国林务局为每个林管局和林业研究实验站都配备了资源级GPS接收机,它们主要用于森林灾害监测和防治的飞机导航、林相图的自动更新、林业作业的定位。值得强调的是,由于林务局可以接收军方的P码信号,所以可获得极为精确的定位服务,从而激发了林业管理工作者运用GPS技术的极大热情。在美国林区,现有73个基准站为各种差分处理提供校准数据。

美国、加拿大等西方发达国家都建立了以遥感技术为主体的森林健康监测体系,它主要利用航空和地面样地调查相结合的方法,来监测和评估森林生态系统的健康状况,主要采集和处理3种类型的数据。一是现状监测,原来主要采用固定样地调查,现在遥感和地理信息系统发挥着重大作用;二是评估监测,主要估测森林健康变化的范围、程度和原因,现在的研究已经拓展到植物多样性、土壤、木材碎片等因素的分析;三是宏观生态系统监测,主要研究各种生态系统的组成。根据以上信息的处理,形成年度分析报告,并进入森林病虫害预警系统,指导病虫害的监测与防治。

三、“3S”在森林病虫害预警中的应用

1、“3S”概述

“3S”是GIS、RS和GPS的统称,即地理信息系统(Geographical Information System)、遥感(Remote sensing)及全球定位系统(Global Position System)的简称。在计算机及信息技术快速发展的推动下,RS、GPS与GIS结合日益紧密,为森林资源的宏观动态研究提供了精确、快速、有力的分析手段。一方面,遥感技术为森林资源研究提供了大量多平台、多时相、多波段信息源,使宏观研究和动态监测有足够的信息屏障;另一方面,地理信息系统技术强大的空间存储、管理和分析能力使得遥感信息流得到广泛应用。同时,地理信息系统中的数据库为遥感分析提供了补充资料,与遥感信息复合可产生更详细系统的信息。

2、“3S”在病虫害治理中的影响

目前,随着计算机的发展,“3S”技术在林业中的运用为森林病虫害的预警工作带来了帮助。森林病虫害预警系统的构建,将以地理信息和森林资源数据为基础,应用GPS、GIS和RS技术。使用全球定位系统,借助遥感进行资料的搜集,利用地理信息系统进行空间分析,以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息,进行综合集成,使之有效地对森林病虫害进行预测预报、灾情监测和损失估算。在森林资源管理中,我们运用“3S”技术,建立起森林病虫害数据库,实现森林病虫害逐小班数字化动态管理,使森林病虫害的发生及其发展趋势直观的反映到每个小班。森林病虫害预警系统,其实质是病虫害信息处理及服务系统。尽管国内已有大量的数学模型应用于病虫害的预测预报中,但目前开展的仍然是以时间尺度为主的预测预报。对于空间尺度上病虫害的发生范围,尤其是迁飞害虫的异地预测仍然停留于对虫源地、虫情的定性分析上,所发出的预报只是面,与所应用的技术、手段也有很大的关系。地理信息系统技术的发展则为我们进行空间尺度上的预测预报工作提供了比较先进的手段。

四、森林害虫预测预报专家系统的应用

现代模拟人类思维的专家系统科学的发展,使得预测预报信息化系统具有人类专家的推理和解决实际问题的能力。因此,在收集测报研究成果与生产实践经验的基础上,与各大学和科研单位预测预报专家系统进行连接,是必要的。专家系统主要由知识库、数据库、用户接口系统和推理机部分组成。知识库系统包括所在林区各种虫害发生期、发生量、发生范围以及为害程度等方面的预测预报内容的专家知识,专家知识规则的联系,采用类似常用的计算机算法语言的菜单驱动技术来解决。这样,既可保持原有的逻辑关系,又可使规则相对独立于系统。从而使得系统的咨询内容能随时删改、扩充和更新,逐步完善、准确。数据库系统用于害虫测报中的初始资料和数据以及推理过程中得到的各种中间信息。本系统数据库中的内容是通过用户接口系统,由计算机提问,用户(森林害虫测报员或森林保护科技人员)回答的事实所咨询的桥梁。对于本系统只要用户启动计算机,进入专家系统的运行状态,计算机便在显示屏幕上,按照知识库中各种病虫害测报规则的顺序,对各条规则的所有条件逐一提问,等待用户回答。用户只要根据实际情况,在计算机键盘上按“Y”(代表Yes,中文意思是“对”)或“N”(代表No,中文意思是“不对”)键选择。计算机便把用户回答的事实自动存贮起来,作为数据库中的数据,以供推理机作为推理判断的依据。当所有条件都满足后,屏幕即显示出推理的结论,完成一次咨询。一次咨询结束时,屏幕底行显示“Press the spallbar”,提示用户按下空格,让系统重新处于开始运行状态。也可以连续按两次R键,再次进行咨询。推理机是一组程序,用于控制、协调整个系统。它根据实际输入的各种虫害存在情况的基本事实,利用知识库中的知识,按一定的推理策略(本系统采用正向、精确推理),来决定测报方法或测报结果。其推理过程大致与人类专家的思考、分析、判断与决策的推理过程相似。本系统咨询迅速准确,并且咨询结果可靠。本系统操作简便易行。整个测报答询过程中只要操作计算机键盘上的几个键,不管用户是否学过计算机,都能在短时间内学会操作使用。

五、结束语

综上所述,信息技术应用于森林病虫害测报工作具有非常大的优势,所以,今后在森林病虫害的测报工作中,要深入的挖掘信息技术的可利用点,从而将其优势利用到森林病虫害的测报工作中。

【参考文献】

[1]刘铉基,李克政.森林病虫害预测与决策[M] .哈尔滨:东北林业大学出版社, 2010.45.

[2]薛贤清.森林害虫预测预报[M].北京:中国林业出版社, 2011.11.

[3]汤金仪,王建瑞,莫肖斌.一种新型害虫测报工具)昆虫自动诱集器[J].植保技术与推广, 2011, 21 (3): 9.

遥感和地理信息技术范文第3篇

由于现代空间技术、信息技术特别是计算机技术的飞速发展,使测绘科技发生了革命性的变化。现代测绘科技的特征就是以“3S”技术集成为代表的数字化测绘技术和数据通讯网络技术。所谓“3S”技术就是GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、RS(遥感)。当然,对“3S”的提法还有不同的认识,例如有人提出应为“5S”,即加上DPS(数字摄影测量系统)和ES(专家系统),但以GPS、DPS、RS采集地理信息,进行空间定位,并向GIS汇总,进行存储、处理、加工、管理和分析,形成各种地理信息产品,使传统的测绘专业发展成为地理信息学,测绘业发展成为地理信息产业,这一认识是一致的。

2“3S”技术的特点和集成化趋势

遥感是一种高效能的信息采集技术,正走向集多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体并形成以获取信息为主,可以进行信息处理和信息应用的综合信息流程,具有信息获取的瞬时性、信息的丰富性和信息的周期性等特点,是GIS获取信息和进行数据更新的一种重要手段。遥感和摄影测量没有本质的区别,可以说遥感技术的历史是摄影测量,而摄影测量的现展是遥感技术。就目前的实际情况而言,遥感获取信息的平台多为卫星,而摄影测量则为飞机。因而摄影测量获取信息的地域范围相对小一些,比例尺和分辨率要高一些。摄影测量在经历了一百多年的发展之后,现在已经进入数字摄影测量阶段,他所提供的数字化地理信息更是建立区域性的地理信息系统最直接简便和主要的数据源。

全球定位系统是一种高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和援时系统。由于GPS定位的高度灵活性和其定位的精确性,已经给测绘技术带来了革命性的变化。现在已由最初的大地测量,发展到广泛应用于控制测量、工程测量、变形监测和航空摄影测量。

GPS作为一种定位手段,可应用它的静态和动态定位方法,直接获取各类大地模型信息,解决传感器位置和姿态的快速定位问题,这样也就解决了遥感信息的定位问题。现在GPS与摄影仪如RC30连接,在航空摄影瞬间,测定摄影中心的空间位置和摄影仪姿态,使摄影测量外业控制工作大大简化,从而实现了卫星遥感信息和摄影测量信息(采用DPS技术)直接进入GIS数据库成为可能。

地理信息系统是一种特定的空间信息系统,它是由计算机硬软件、空间数据库,数据输入输出转换和通讯设备等组成的计算机系统,用来采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地理和空间分布有关的数据和信息。GIS是一种进行地理信息管理和空间分析的先进工具,通过它所具有的多目标数据库,分析软件和应用模块,可实现信息查询、检索、空间数据的分析和统计,地图和各类专题图的制作,区域地理的综合研究和评价,环境动态监测以及区域开发管理和规划决策等。测绘行业本身是搞地理信息的采集和处理的,所以GIS自然是一种理想的基础平台和技术手段。地理信息系统投入运行以来,它的应用范围越来广,发展越来越快。根据1994年的统计,全球地理信息系统及其相关产业的产值已达到31亿美圆,年增长率在35%以上。据GISResearch公司的估计,从1992~2000年的8年间,美国的数字化服务市场将达到300亿美圆。

在GIS的建立过程中,费用最高的是地理信息的获取。采用RS(或DPS)和GPS进行地理数据的采集、更新和定位,作为GIS的数据源,正是最合理的集合。从广泛的意义上来理解,“3S”技术的集成实际上是当前测绘技术、摄影测量和遥感技术、地图制图技术、图形图象技术、地理信息技术、计算机技术、专家系统和定位技术及数据通讯技术的结合和综合应用。可见,将“3S”技术集成化是当代测绘科技发展的一个必然趋势。

3用“3S”技术对传统测绘方法进行现代化改造

信息时代需要的是最新的数字地图、数据库,而不是模拟地图。目前,基础地理信息成果严重滞后于经济社会的发展。

加快国家基础地理信息系统的建设,改变基础测绘成果现势性差,数值化产品严重匮乏的局面,提高基础地理信息数据采集、处理和分发服务的快速反应能力,加强国家基础地理信息系统建设是当务之急。在《中国21世纪议程》62个优先发展项目中,有40个项目涉及地理信息系统和信息系统的建立。

为此,国家测绘局提出,“九五”期间,我国测绘事业改革和发展主要奋斗目标是应用“3S”技术为代表的现代化测绘技术对传统的测绘技术进行现代化改造,形成初具规模的现代化地理信息产业,大力开发专题数据库,电子地图等数字化测绘产品,加速测绘产品的更新换代。

目前,我国已经建立了湖北、湖南、海南、陕西、黑龙江、上海等七个地图数字化基地,将国家基本图进行数字化,建立地图数据库。由中国测绘科学研究院负责研究并实施的《国务院综合国情GIS》(简称9202工程)第一期工程已于93年12月完成投入使用,第二期工程也于1996年12月完成,受到了中央和国务院的高度评价。各省如山西、河北、云南等省也正在加紧建设本省的《省情地理信息系统》,在大城市中,已建和在建的《城市地理信息系统》,《城市规划信息系统》(UPIS)等更是不胜枚举。各部委各行业也在竟相建设专题地理信息系统。

铁道部1995年12月在北京召开了铁道航测遥感“九五”科技进步讨论会,明确了在“九五”期间,要大力发展数字化测图技术、地理信息系统、全球定位系统等技术。

地矿部以武汉地质大学开发的《MAPCAD》地学地图彩色编辑出版软件以及《MAPGIS》地理信息系统为龙头,研制生产了数字化仪、扫描仪,形成了科研、生产、销售一条龙体系,一个新的高科技产业诞生了,领先一步占领了数字化制图出版的市场,并且正在有计划地分批武装省地矿局测绘队伍,使其地图的编制印刷计算机化、数字化,极大地促进了地矿测绘科技的发展,并取得了良好的经济效益。

没有实力就没有地位,就难以求得生存和发展。科技是第一生产力。“3S”技术是测绘科技发展的必然,是市场竞争的必然。

4.水利水电测绘科技的现代化

水利水电测绘队伍是我国测绘行业中一支重要力量,在省部属勘测设计机构中,测绘专业人员就有8000人以上。在50年代,就较早地开展了航测和地面摄影测量的工作。70-80年代,引进了不少模拟式航测仪器和一部分解析测图仪,以及数量较多的光电测距仪,电子经纬仪和全站仪。90年代以来又逐步引进了GPS接收机。训练有素的测绘队伍,精良先进的仪器装备,为水利水电的规划、设计、施工、运行、科研提供了可靠的测绘服务和测绘保障。

在水利水电测绘中,“3S”技术的应用也取得了可喜的进展,GPS定位技术在水利水电建设中得到了广泛的应用。天津院应用GPS进行于桥水库大坝变形观测的试验取得了积极的成果;96年上半年,天津设计院引进了《MAPCAD》系统和相应的硬件配置,使地图的编制工作摆脱了传统的复照、制版、刻图、撕膜等众多工序和繁重的体力劳动,实现了计算机一次完成直到符合彩色出版要求的所有编制工作。该系统已用于山西引黄并取得了很好的经济效益。在南水北调中线工程的测绘中,统一使用瑞得数字化技术,速度快,资料统一。遥感技术的应用开展得也较好,尤其是在利用卫片进行土壤侵蚀、土地利用现状调查等方面做了许多工作,编制了大量系列专题图。用遥感的方法进行全国灌溉现状调查也将启动。

遥感和地理信息技术范文第4篇

【关键词】 矿山测绘 测绘新技术 应用发展

1 矿山测绘技术的重要性及发展状况

在矿产资源勘查开发过程中,矿山测绘是一项重要的基础性技术工作,可以为矿山勘查、设计、建设和安全生产等方面提供重要的参考信息。在各个大中型矿山企业中,都拥有自己的测量队伍,但目前矿山测绘队伍技术水平参差不齐,一些矿山使用测量设备和仪器比较落后,测量结果不够准确,直接影响了矿山开发及生产建设。

矿山测量的主要任务就是在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段,对矿区地面和地下的空间、资源和环境信息进行采集、存储、处理、利用,以便更为合理有效地开发资源和保护环境,为工矿区的持续发展服务。因此,矿山测量必须充分应用现代测绘仪器和技术,将先进的现代技术同矿山测量的实际工作相结合,以促进矿山测量的改革和发展,适应市场经济体制和矿山体制改革的需要。

近年来,随着电子技术和激光技术的发展,光电结合型的测绘仪器(如测距仪、全站仪、陀螺仪)对传统的测绘仪器方法产生了深刻的影响。以卫星遥感、全球定位系统为代表的空间对地观测技术在测绘科学中的应用日趋成熟,以计算机技术、系统科学为基础的地理信息系统的出现和应用为多源测绘信息的获取、分析、管理、处理及其充分应用提供了有力的技术支持,自动化、智能化的测绘系统已处于研究之中。本文对现代测绘仪器技术的发展及其在矿山测量的应用进行系统的分析和研究,以使矿山测量更好地服务于矿山可持续发展。

2 矿山测绘新技术及其应用

2.1 全站仪及其在矿山测量中的应用

全站仪是目前应用最为广泛的测绘仪器,它主要是利用电子技术与光学技术相结合而设计出的光电测量仪器,在实际应用中能够将测距仪和电子经纬仪的优点集于一体。

目前比较先进的全站仪均以内部存储器或电子手簿的方式记录数据,具有双路传输的通讯功能,既可以接收由计算机输入的数据,也可以向外部计算机输出数据。全站仪由于兼具有经纬仪和测距仪的优点,且以数字形式提供测量成果等特点,使其在矿山测量中得到了广泛的应用。地面控制测量、地形测量、工程测量均可利用全站仪进行,联系测量、井下测量工作也可用全站仪进行。各大矿企的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作,既提高测绘效率,又可以保证测绘精度。以全站仪为代表的智能化、数字化仪器是矿山测量仪器今后的发展方向之一。

2.2 空间信息技术及其在矿山测量中的应用

空间信息技术的核心和主体是“3S”技术,即遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)。

(1)遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在矿究之中并已取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型(DTM)进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。

(2)GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术,已经成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力的全能型技术,在矿山测量、控制测量、工程测量、环境监测、防灾减灾以及交通运输工具的导航方面发挥着重要的作用。由于GPS不仅具有全天候、高精度和高度灵活性的优点,而且与传统的测量技术相比,无严格的控制测量等级之分,不必考虑测点间通视,不需造标,不存在误差积累,可同时进行三维定位等优点,在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测绘观念的革命性转变。

(3)地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑。

以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式,其先进性、时效性明显。以空间信息技术为技术支撑,现代测绘仪器、技术正处于快速的发展之中。

2.3 惯性测量系统及其在矿山测量中的应用

惯性测量系统(ISS)是一种导航定位技术,具有全天候、自主式、快速多能和机动灵活等优点,为大地测量、工程测量和矿山测量作业的自动化和全能性提供了另一种新的技术手段。它是利用惯性导航的原理,以同时获取多种大地测量数据(经纬度、高程、方位角、重力异常和垂线偏差等)的一种技术系统。ISS可分为两大类:平台式系统和捷联式系统。GPS/ISS组合系统是满足高精度导航和定位要求的发展方向之一。这种组合系统可使GPS与ISS的性能得到很多互补,能够以整体大地测量模型进行数据处理,同时确定三维坐标和大地水准面,使定位和导航的精度稳定,且显著提高。惯性测量系统在矿山测量中的应用主是在矿山井下测量中的应用,进行井下测量的各项工作,当然其在地面也有广泛的应用领域,如前文所述。ISS在我国矿山测量中应用的工作尚未深入开展,有待继续发展。以GPS+ISS组合系统应用于矿山测量则是较有发展前途的一项技术。

3 结语

矿山测量作为一门交叉性学科,其发展和进步与采矿技术和矿业工程的发展、测量科学技术与仪器设备的发展、其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光学技术、计算机技术等基础上的综合性技术,并具有智能化、自动化等一系列优点。现代测绘科学技术迅猛发展,必然会促进矿山测量的进一步发展。

参考文献:

[1]王进选.数字矿山建设中的矿山测量[J].技术与创新管理,第30卷,第5期.

遥感和地理信息技术范文第5篇

[关键词]虚拟现实;旅游管理;本科教学;实验实训

随着信息技术的发展,虚拟现实技术逐渐得到广泛的重视和应用.虚拟现实技术是指利用包括集成技术和传感设备在内的新型信息技术模拟的一种多维度仿真、实时性强的虚拟环境(VirtualEnvironment).用户可以利用计算机、电子设备在虚拟环境中进行现实模拟,营造出一种身临其境的感觉[1].用户不仅可以看到高仿真的图像,还可以听现实的声音,甚至嗅到气味,以及在虚拟环境中的交互操作.旅游业是一个参与主体多,业务范围广泛,信息处理强大的行业.利用计算机、传感和测量技术、模拟技术和微电子技术等相关技术,进行旅游景观、旅游业务的三维虚拟,再通过互联网进行网络传播,将会有广泛的用途.三维虚拟现实环境提供虚拟的旅游体验,为旅游服务提供模拟研究环境.虚拟环境有利于对游客旅游决策过程、旅游线路规划进行模拟.三维虚拟技术在旅游业的广泛应用,逐渐形成虚拟旅游的概念.事实上,虚拟旅游不仅为旅游决策和旅游体验提供了便利,而且为旅游专业教学提供了一个新的平台.然而,如何使用虚拟现实技术进行旅游管理本科教学很少讨论.

1基于虚拟旅游专业教学的理论基础

虚拟现实系统具有三个基本特征,即浸入(Immersion)、互动(Interaction)和想象(Imagina-tion).虚拟现实系统通过全方位环境仿真、立体化界面人机交互、强大的数据查询分析功能,达到浸入、互动和想象三个特征,意味着可以真正实现在虚拟的数据环境对现实世界完全仿真.在虚拟现实环境中,人们不仅可以感知、浏览、查询和分析虚拟现实对象基本属性,如资源条件,地形参数,环境条件等,还可以进行要素分析、综合评估、规划或决策.根据三维场景的生成底层技术,虚拟现实通过两种技术途径进行环境仿真.一是基于图像构建虚拟环境,但信息丰度低.二是通过矢量建模方法构建,特点是可计算性强,信息丰度较大.虚拟现实技术应用非常广泛,从生产制造、模型设计、医疗卫生、娱乐体验到教育培训,几乎包括生活的方方面面.相对于传统应用教学的信息技术,虚拟现实技术具有一些无法替代的优点,包括:现场的逼真感、体验的真实性、交互的可视化、分析的多维度.虚拟现实技术更能满足旅游课程课堂教学、实验教学要求实践的可操作性、实训的现场感.因此,虚拟现实技术应用能够在增强教学效果、培养实践能力、强化师生互动、增强创新意识等方面发挥重要的作用.燕浩鹏(2008)提出虚拟现实旅游实验系统可以实现教考结合、突破时空的限制、丰富教学手段、完善教学模式[2].陈丹红(2008)进一步对虚拟现实技术在旅游实验教学中的应用进行了概括,主要体现为三个方面:虚拟训练教学系统、虚拟知识学习系统和虚拟实验教学系统[3].而魏凯(2007)将多媒体技术与虚拟现实技术在教学中的应用效果进行了对比,在肯定传统教学模式和技术的前提下,提出虚拟现实技术可以在旅游教学及实训中起到辅助作用[4].张莹(2008)则针对常规教学方法的三大矛盾———学生与教学内容的矛盾、教师与教学手段的矛盾、教师与学生的矛盾[5],提出虚拟现实技术成为克服三大矛盾的突破点.

2基于虚拟旅游专业教学的技术基础

随着地理信息系统技术(GeographicInforma-tionSystem)、新一代互联网技术、虚拟现实、三维可视化、大数据、仿真模型等技术的持续发展和深入,计算机不仅用来处理文字、图像、声音、动画、视频等信息,而且用来将三维实体、四维环境等进行动态仿真和环境实体模拟,包括虚拟银行、虚拟城管、虚拟安防、虚拟城市、虚拟大学、虚拟商务、虚拟旅游.相应地也出现虚拟技术提供商、虚拟服务开发商.虚拟现实技术成为旅游管理专业开展虚拟旅游教学的重要技术基础.基于虚拟现实技术,构建一个扩展性强、功能完善的实验实训平台,是虚拟旅游教学的关键环节.利用接口嵌入的方法,可以实现虚拟旅游教学所需要的多样化功能(表1).

3基于虚拟旅游专业教学的优势

3.1虚拟旅游可以模拟旅游主、客、媒三体

旅游分为主体、客体、媒介,在地理位置上主体和客体是不重合的,必须通过旅游通道到达客体,再回到主体.虚拟旅游者自身的位置不会发生移动,但其所处情境会离开实际生活场景,到达所向往的地方.专业教学中学生可以分别虚拟主体、客体和媒介.

3.2虚拟旅游可以模拟旅游中的多感官体验

旅游的感官感受,一般包括视、听、触、嗅,其中以视觉接触为主.虚拟旅游也是以视觉为基础,通过三维模拟实景,以及相应的音乐设置来落实听觉感受,置于虚幻的旅游地中,仿佛就到了旅游地所见所闻一样.虚拟旅游不能模仿触觉、嗅觉的缺陷,将由视图提示、文字补充所弥补.虚拟旅游的充分自主性、互动性,使学生能够获得在实际景观中更为自由的感受,对游客心理体验体会得更为深刻.

3.3虚拟旅游有助于学生定性定量思维培养

底层数据库为虚拟旅游系统提供了定性的感官信息和定量的数据资源.学生应用虚拟旅游系统进行学习,除了通过直观感知之外,还可以通过多种传感器、多种信息查询手段与虚拟环境发生多维度的交互作用,学生能够从综合集成的环境中获得定性和定量信息,从而获得感性和理性的认识,并有助于深化对概念的认识和萌发新意.

3.4虚拟旅游可以模拟多样化的旅游活动

传统的网上旅游只是提供信息、进行交易的平台,较为枯燥,在旅游系统中处于旅游媒介的作用.虚拟旅游提供了丰富多彩的以逼真旅游景区为背景的模拟旅游活动,完成旅游过程.虚拟旅游同时可以开发超现实、超时空的活动,拓宽了旅游教学手段的宽度、深度和广度.

4基于虚拟旅游专业教学的功能分析

4.1多媒体信息查询

在虚拟教学环境中可以查询多维度、多媒体信息.应用多媒体技术将文本、图像、音频、视频等信息输入后台数据库,不仅增强系统的可视性效果,而且既丰富、充实了旅游地理信息系统的内容与功能,又有利于旅游教学的直观效果.例如,旅游教学中通过针对某一景点的查询,获得有关该景点文本、语音介绍,以及关联图片检索,并且可以调用系统内视频和网络视频,使得查询表现形式更加生动、直接和形象.

4.2旅游空间信息处理

虚拟旅游教学结合3S技术(遥感、地理信息系统、全球定位系统)可以增强虚拟教学系统的数据获取和分析能力.全球定位系统(GPS)主要是为遥感信息数据定位,提供空间坐标并更新数据[6].遥感(RS)是一种遥远感知技术.随着航空航天的进步,遥感可以获得地面高分辨率、多谱段、动态化的空间信息,并进行图像的纠偏、增强和呈现.全球定位系统和遥感系统开始广泛应用到旅游地理信息系统(TGIS),为旅游行业中涉及到空间方面的问题,比如旅游资源调查、旅游路线规划、旅游景区规划、旅游空间效应提供技术支持,并逐步在旅游教学软件中普及应用.

4.3旅游地理环境仿真

旅游地理环境仿真具有多种用途,可以进行游客空间行为预测和模拟、游客体验模拟、导游路线模拟、突况处理模拟、停车场车位选择模拟、自然灾害影响模拟、场馆设施规划模拟等功能.这些功能的模拟在教学中可以让学生直观体验、参与和实控,并通过数据交互,获得深层次的知识结构.旅游地理环境仿真结合底层数据库,形成一个可测量的虚拟环境,用于交互式观察和分析.在教学中,定量数据还可以为师生探讨式学习提供基础,例如景区内设施规划,可以进行模拟和仿真,并结合环境数据不断完善和优化设计方案.

4.4网上旅游地理信息系统

随着互联网、移动互联网以及物联网技术的不断发展,网上旅游地理信息系统应用越来越普遍.虚拟旅游系统不仅可以基于自身的数据库,学生还可以通过虚拟平台浏览服务器端口旅游地理信息系统站点中的各类信息,包括属性数据、空间数据、各类专题地图,并进行相应地理信息系统查询和分析.学生可以利用旅游地理信息系统嵌入到掌上电脑、手机以及车载系统中,进行信息集成能力的培养.

4.5旅游专家系统

专家系统是虚拟旅游平台中一个问题解决方案库,综合集成旅游相关领域的专家知识和经验.专家系统是基于知识的程序设计方法构架起来的计算机系统,通过结构化语言、专家方案库、人工智能,通过逻辑推理运算寻求最佳解决方案.专家系统可以利用已有的人类智慧解决旅游业发展中遇到的复杂问题.在旅游教学中,基于专家系统可以开发二级系统———旅游资源评价系统、旅游生态环境保护监测系统、旅游规划管理系统,从而模拟旅游资源合理开发和利用的科学决策过程.

4.6虚拟景点

虚拟景点不仅是场景模拟,而是涉及到整个景点的运营和空间管理.虚拟景点还可以进行旅游电子商务的模拟和拓展.利用网络多媒体技术将虚拟的景点展现在虚拟三维空间,同时,利用最新的支付技术、社交媒体技术可以开展三维虚拟电子商务.学生可以借此模拟“导游”过程,同时可以实训三维虚拟商务.

5结论

虚拟现实技术具有情境化、交互性、可测量、多感官等特点,对于重视旅游体验模拟、旅游实地规划的旅游管理专业本科教学具有重要的价值.旅游管理实践教学体系中虚拟现实技术应用能够增强教学效果、培养实践能力、强化师生互动、增强创新意识.

[参考文献]

[1]徐素宁,韦中亚,杨景春.虚拟现实技术在虚拟旅游中的应用[J].地理学与国土研究,2001(3).

[2]燕浩鹏.虚拟现实技术在旅游实验教学体系中的应用[J].教育与职业,2008(30).

[3]陈丹红.运用虚拟现实技术提升旅游管理实验教学质量[J].教育探索,2008(3).

[4]魏凯.虚拟现实技术在旅游实训教学中的辅助作用[J].山东省青年管理干部学院学报,2007(4).

[5]张莹.虚拟现实在旅游教学中的功能应用研究[J].才智,2008(24).

遥感和地理信息技术范文第6篇

关键字:数字农业,GIS,RS,GPS

Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.

Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS

中图分类号:TN711.5文献标识码:A 文章编号:

一、前言

土地是人类赖以生存和发展的自然资源,我国是一个农业大国,大部分土地在农村,作为国民经济的基础,农业不仅提供食品,还提供工业原料,可直接影响我国的工业总产值的形成。长期以来,由于农业管理技术手段落后,尤其是农业资源的数据和信息缺乏现势性,不能为规划和决策提供及时可靠的数据和信息,制约了我国农业的发展。总之,中国的农业是一个既关系经济繁荣,也关系国家安定稳定的大问题。解决中国农业问题、获取农业信息的一条重要途径就是利用3S技术走数字农业的道路。

二、3S技术的含义及其应用特点

“3S”技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS),是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。

GIS是地理信息系统,它是为特定应用目标建立的空间信息系统。是在计算机硬件、软件及网络等支持下,对有关空间数据进行预处理、输入、存贮、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。

RS是遥感技术,遥感就是遥远感知事物的意思,是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,通过观测电磁波,识别物体以及物体存在环境条件的技术。也就是不直接接触目标物,在距地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子光学仪器(称为传感器)接受地面物体反射或辐射的电磁波信号,并以图像胶片或数据磁带形式记录下来,形成数字影像。该影像传送到地面,经过各种校正后,进行影像分类、解译,最后获取所需要的信息。遥感技术是上一世纪60年代蓬勃发展起来的,随着空间技术、电子技术和计算机技术、信息科学、环境科学等的发展,遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段。

GPS是全球定位系统, GPS具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经我国测绘等部门的使用表明,GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、资源勘察等多种生产领域。

三、国外数字农业的应用

全世界共有80多个国家,利用3S技术在ArcGIS和ERDAS软件下进行农业监测和管理。比如:

也门农业部门利用ERDAS软件探测灌溉的迁移和评估水资源情况并根据坡度、坡向图、径流方向-确定作物水源位置。

澳大利亚农业部门利用ERDAS软件进行红外波-土壤养分测定,实现精确农业中的精确施肥等。

四、3S技术在数字农业中的应用

利用GIS,RS,GPS技术可在数字农业工程中发挥重要作用,采用ArcGIS和ERDAS先进的技术,加上GPS技术,可在数字农业中实现如下领域的应用。

(一) 精细农业

“精细农业”技术是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业,在机械化的基础上,把地理信息系统(GIS)、定位系统(GPS)、决策支持系统、传感技术进行集成,定量获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤肥力、含水量、苗情、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。在“精细农业”技术体系中,DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一,即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息,在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图,通过分析影响小区产量差异的原因,制定经济、合理的生产决策方案,生成作物管理处方图,指导农田定位作业。

(二)山坡地的可持续发展研究关系当地的经济发展、环境保护,有着十分重要的意义。生态环境的好坏,直接影响着整个流域。流域的坡耕地分布状况与土地适宜性类型,区域内既有经济较发达的平原,也有经济欠发达的高原山区。目前在山坡地研究中,大多采用传统的实地丈量,手工圈绘等方法。在研究中针对这种情况,采用先进的地理信息系统(GIS)方法,通过空间分析、模型运算,对该地区的地理环境、土壤类型、土壤质地等进行了详细地分析研究,划分出该地区坡耕地分布范围,并对该地区进行土地适宜性评价,得到了较好的结果。

(三) 农作物监测及估产

农作物的生长状况与产量是全社会都十分关注的问题,对每一种作物在生长过程中会发生什么问题,能取得什么样的收获,是国家管理部门和农民们在作物播种后到收获的一段时间内随时都想了解的。

因此,长期以来对农作物产量的预测是农业系统的一项重要工作。随着科学技术的发展,预测的方法和手段逐步完善和提高,不但能较准确地估测出各种作物的最终产量,也能跟踪监测各类作物在不同生长期的长势,从而根据需要及时采取有效措施,对农作物的生长进行监控,保证当年产量的稳定增长。为了在农作物监测和估产中充分发挥和利用现代科学技术的成果,提高快速、准确、经济地获得监测和估产信息,为国家经济建设和农业生产服务,虽然农作物估产和监测技术与理论十分复杂,若干问题还有待进一步探索,但利用现有的遥感、地理信息技术和资料,从不同于传统的统计部门得到信息的途径,已经能够为决策部门提供辅的、快速的、客观的决策信息。

(四)农业气象服务

农业气象服务系统是在GIS和RS平台上开发的集农业气象、遥感应用于一体的业务运行系统。它集成了农业气象服务为城市“菜篮子、米袋子”服务的科研成果;建立了遥感、地学、气象、农情、社会经济统计等基础数据库;建立适应农业发展新需求的服务产品;将GIS分析功能应用于洪涝灾害监测、灾害损失评估、资源合理布局等领域,获取较好的服务效果。比如建立了下述分析模型。

1.暴雨涝害和叶菜损失综合评估模型

2.蔬菜生产资源综合评价模型

(1)气候适宜性评价模型

(2)土壤适宜性评价模型

(3)暴雨承灾能力评价模型

(4)区位优势评价模型

(5)技术优势评价模型

(6)灌溉水污染评价模型

(五)农田监管

我国人多地少,耕地资源十分贫乏,人均耕地面积相当于世界平均数的四分只一,中低产田占三分之二。由于环境污染、水土流失等原因,耕地总体质量还在不断下降。随着国民经济持续高速增长,各项建设占用耕地的问题越来越突出,造成耕地、特别是优良耕地面积不断减少,人地矛盾不断加剧。因此,利用GIS和RS对基本农田进行特殊保护和监管刻不容缓。

(六)绿色农业

进行绿色农业工程,对所有农田的土壤重金属含量进行GIS分析,对绿色农作物的生产进行决策。

(七)草原防火

利用GIS和遥感技术对草原的火灾进行预防和分析。

(八)捕鱼GPS/GIS定位

利用GPS/GIS定位技术,对鱼群的流向进行监控,指挥渔船实现最佳的捕鱼方案。

(九)牲口疫发生点管理

利用GIS技术,对牲口疫发生点进行直观有效的管理,并对牲口疫防扩散进行决策。

(十)植物病虫害分析

利用GIS和遥感技术,对植物病虫害进行分析,高光谱分析也是常用方法。

(十一)土壤养分测定

利用遥感技术,进行土壤养分测定,为精确施肥服务。

(十二)农业运输GIS调度

利用GIS中路经优化调度功能,实现农业运输GIS调度。

(十三)农田水淹没分析

利用GIS和遥感技术,实现农田水淹没分析,评估农田损失情况。

(十四)园区温控室GIS监控

利用GIS技术,对农业园区的温控室进行GIS监控。

(十五)移动GIS在农业应用

利用ESRI公司的ARCPAD软件技术,在掌上电脑上装入电子地图,农田和作物信息等,并在PDA中插入GPS,供农业工作人员在广阔的田野中进行现场GIS操作,信息查询和分析。

五、结束语

近年来RS、GIS技术在农业资源管理中得到了综合或集成应用,GPS技术也为土地利用的变化的精确定位做出了贡献。这3种空间信息技术的广泛的应用,必将为农业管理和发展的科学决策提供可靠的支撑,必将推动数字农业的建设,推动农业资源管理的信息化、科学化和现代化管理水平。

1.刘刚 张漫 汪懋华,基于DGPS和GIS的农田空间信息管理系统的研制,2000

2.辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆,GIS在岷江流域坡耕地分布与可持续发展研究中的应用,2000

遥感和地理信息技术范文第7篇

关键词:工程测量;现状;发展

矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要的技术基础工作,它所提供的信息产品,在矿山的勘探、设计、建设、生产和安全等各方面都是不可缺少的。矿山测量作业的种种客观条件促使科学研究在矿山测量方面的投入。这也使矿山测量作业各个方面的飞速发展。矿山工程测量技术将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术(GPS)、地理信息技术(GPS)和遥感技术(RS)等新技术、新学科的有机结合。这些新技术的应用都使矿山测量的发展速度不断加快,使一些矿山测量的新技术不断出现。本文将分析目前矿山测量的现状,对矿山测量的发展趋势做一定的分析研究,以供大家探讨研究。

1.我国矿山测量技术的现状

1.1 矿山测量技术的发展

随着计算机技术、微电子技术等的不断被应用,像电子经纬仪、全站型仪器、GPS 接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器,不仅应用于地面测量和数据采集工作,而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作环境、减轻了劳动强度。为开发和保护矿产,土地等自然资源、保护矿区环境做出了重要贡献。十几年来,矿山测量学科在3S 技术矿山应用、数字矿山理论与技术、开采沉陷与防护、矿体几何与矿产经济、矿区土地复垦和生态环境重建等领域蓬勃发展,与测绘科学与技术的其他学科相互交叉融合,取得了令人瞩目的创新成果。

1.2 矿山测量仪器和技术的现状

“3S”及计算机技术在矿山测量中的应用。GPS、GIS、遥感和计算机等技术不但是整个测绘学科的核心技术,也是矿山测量领域的关键技术,这些先进技术近几年在矿山测量界取得了较大进展,其理论研究和实际应用不断发展和完善。

GPS卫星定位和导航技术与现代通讯技术(无线电通讯、卫星通讯)相结合在测量常规定位技术使工程测量发生了根本性的变化,使其大幅度提高了生产效率。GPS全球定位系统(Global PositioningSystem)在矿山工程测量中的应用,在最近的两年得到了迅速推广,这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。矿山工程的测量主要应用了GPS的两大功能:静态功能和动态功能。GPS 测量的技术特点有:(1)测站之间无需通视;(2)定位精度高;(3)观测时间短;(4)提供三维坐标;(5)操作简便。这些技术和特点在工程矿山测量都是GPS系统的技术特点和优越性的体现。

GIS(地理信息系统)是以采集、计算、存储、分析、管理和应用一切与空间地理分布有关数据的计算机系统。GIS技术在矿山测量作业中的应用也使矿山测量得到了飞速的发展。

遥感技术(RS)是指不与物体直接接触而获得该物体信息的技术,它主要从物体的光特性上认识物体,达到了解物体的目的,从而使传统的测绘技术局限于采集可见光段的信息,扩展到采集不可见光段的、远程的、地下的信息。遥感对地观测技术应用领域得到扩展,现已很大程度上用于测量工程。现在遥感技术在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率上都有很大提高,从而可更加及时、准确地发现地球表面上的各种变化。

2.矿山测量技术的发展趋势和展望

目前国外的矿山测量技术已经很先进了,进入21世纪以来,发达国家和一些发展中国家纷纷构建天地一体化对地观测体系,以实现全球或区域、全天时、中、高分辨率的时空数字影像数据获取与更新。目前,我国正在规划和构建天基综合信息体系,发射一系列持续运转的、大中小并举、高中低相结合的卫星群,包括通讯卫星、气象卫星、全球导航定位和多分辨率的光学、红外、高光谱遥感,以及全天时、全天候的雷达卫星群,谋求卫星遥感、航空对地观测、卫星导航定位系统与地理信息系统的综合集成,努力实现基于数字影像的地球(地理)空间信息的大众化服务。

中国的矿山测量科学技术经过五十年的发展,已经形成了一定的体系,并取得了很多成果。通过以上的分析可以看出我国的矿山测量的发展趋势。

2.1 建立矿山测量技术的规程规划和适应科技发展的教育人才体系

为保障矿山生产安全和杜绝矿产资源的浪费,首先要制定完善的测量技术规程和生产规范。我国的煤矿测量规程规范还是20世纪80年代制定的,都是比较早的规章制度了。近20年中,矿山测量技术日新月异,与此同时采矿和安全技术也迅速发展,20世纪80年代的测量规程规范早已不适应了,必须组织力量全面修订。

由于测绘高科技是计算机科学、信息科学、光电技术等多学科现代成果的融合,因此,从技术角度上讲,测绘高科技具有极大的难度,从这个意义上,测绘高科技对人才培养提出了更高要求,需要培养多学科交叉的复合性与专业型结合的人才,以增强这些人员适应测绘高新技术的发展,增强开发、应用和应变的能力。

2.2 未来矿山测量技术的趋势

(1)采用高新技术开拓新的领域,中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分,尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内,但其特色与丰富的内涵不能改变。在新世纪应更上一层楼,为人类社会的可持续发展做出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”,这是三个既有联系又有区别的概念。这些年来中国的矿山测量勇士们正是这样干的,不局限在传统的圈子里裹足不前,只要国家需要,就毫不犹豫地开辟新的研究领域。而且正令有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。

(2)数字摄影测量与遥感技术应用方面近年来由于高科技的迅速发展,数字摄影等多方面的高科技也将运用与工程测量中,当然这只是一个趋势,有待于进一步的研究,以便更好的应用在此方面。目前的数字摄影测量等方面的应用有:卫星遥感技术的现展与应用;机载3维激光扫描与成像技术(LIDAR);GPS- InSAR 集成技术等等。总之,现代的矿山工程测量将不断的与高科技相结合,形成更先进的测量技术。

3.结束语

综上所述,我国矿山工程测量技术近年来飞速发展,本文通过对我国现阶段的矿山工程测量技术的研究分析,讨论其现阶段的技术状况以及将来的发展趋势。

参考文献:

遥感和地理信息技术范文第8篇

【关键词】测绘工程;技术;发展

1 前言

随着经济的发展,技术的不断革新,传统的测绘技术也在被新的测绘技术逐渐的取代,那些原有的依靠经纬仪、水准仪等等传统的技术工作的情况离我们原来越远了,新的测绘技术的时代即将到来。

当今的测绘技术主要的核心是卫星的导航定位的技术、遥感技术和全面的地理信息技术。其中前两者是很多高新技术的结合的结果,而地理信息技术则是计算机、数据库、模拟等技术的集成的成果,所以预见现在的新的测绘技术是空间的和信息的技术不断的集成而来的,这是一个高新技术的集成。

正是因为它结合多方面的技术,所以对新的测绘技术的研究和分析有着长远的意义和影响,只有了解和掌握这些新的技术,才能在测绘工作中更好的发挥新技术的功能,更好的做好测绘的工作,才可以保证工程完成的质量和管理工作更好的进行。

2 现代测绘工程技术的发展

2.1 测绘仪器的不断进步和发展

现代测量仪器以自动化、数字化、智能化、网络化为方向发展,传统的光学测量仪器呈现出被弃用的趋势。全站仪堪称工程测量的代表仪器,它是电子经纬仪和测距仪的集成体。全站仪不仅具有电子测角和电子测距的功能,而且具有自动记录、存储和运算能力,有很高的工作效率。目前还出现了“自动目标识别全站仪”,可以自动跟踪反射器并实时得到三维坐标,在软件的支持下与设计值比较,从而控制施工过程。用于高精度定向的陀螺经纬仪向激光陀螺定向发展。另外,将陀螺仪和全站仪集成就出现了陀螺全站仪。大面积的首级控制测量早已使用GPS全球定位系统。目前,用于控制测量的静态GPS 接收机已实现天线、接收机和电源一体化,操作完全自动化。用于图根控制测量和采集数据的实时动态RTK GPS接收机,可以瞬时获得地面点的坐标。另外,它还可以在30~50km范围内按坐标施工放样。将全站仪和GPS 集成一体,就出现了“超站仪”,它改变了工程测量外业的作业模式,实现控制测量、碎部测量和施工放样的一体化和无缝衔接作业。三维激光影像扫描仪可以快速、精确和可靠地获得被识别物体三维空间数据,在桥梁变形、水坝监测及建模、土石滑坡监控、开挖容量测量、城市数字化测量等方面非常有用。

虽然当前很多精度要求高的高程测量依旧使用的是几何水准测量的方式,但是应该注意的是当前采用的水准测量的设备和仪器已经不再是过去的标准,逐渐的变得数字化自动化了。而数字的水准仪不但达到了自动安平的功效,还结合条码标尺,从而最终实现了观看测量的自动化和测量最后结果的数字化。可见新的技术和新的仪器对于测绘工作有着更好的影响,不断更加准确也可以更加迅速的完成测量工作,提高了工作的效率和工作准确度。数字水准仪利用的主要的原理就是相关法和相位法的原理,从而做到自动读取视线高和视线的距离。

2.2 现代测绘技术的发展

2.2.1 GPS全球定位体系

GPS即全球卫星定位系统。它最初是由美国国防部开发的,利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。GPS自问世以来,充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位。

2.2.2 遥感技术

遥感(RS)是一种远距离,大面积几何形态、位置以及相关物理特性的传感手段。广义的遥感包含航空摄影测量。现代航天遥感技术(RS)可提供分辨率的影像资料,航空遥感技术即全数字摄影测量可提供分米级甚至厘米级的影像资料。遥感技术在近一、二十年内飞速发展,既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影,又有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。传感器的研究制作在不断的向更高的空间的分辨率的方向发展,也在向更加全方面全方位的立体感官的观测的方面发展。而遥感器的多时相的性能,可以保证人们在很长的时间内、全面的的和动态的分析观看地球表面的状况和变化,更能发现其规律的表面变化。

2.2.3 地理信息体统

从系统角度看,在未来的几十年内,地理信息系统(GIS)将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4D GIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球DE)的方向发展。 Interoperable GIS 互操作地理信息系统(Interoperable GIS)是GIS系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。3D&4D GIS 三维(四维)地理信息系统(3D&4D GIS)目前研究重点集中在三维数据结构的设计,优化与实现,以及体视化技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面。Com GIS 面向对象和构件技术的地理信息系统(Com GIS)是把GIS的功能模块划分为多个控件,每个控件完成不同的功能,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终GIS应用。Web GIS 基于WWW的地理信息系统(Web GIS)是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth 它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识,其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源,从而完成数字地球的核心功能,光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量数据的传输任务。

遥感和地理信息体系再加上全球定位体系被合称为“3S”,而这方面的集成的技术可以对地球展开长时间的全方位的检测观察,可以为收集和整理地球整体变化的情况提供大量的数据。

实践也可以证明许多大型的工程建设都是用了“3S”这样的集成技术,这样大型的工程一般都是工程的时间很长、具体施工的范围很大、战线长等特点,而3S技术为这些工程的建设提供了及时准确的信息和数据,为工程的分析和决策做了更好的技术的支持,对于大型工程的每一个阶段的管理和检测工作这项技术都是可以提供大量的数据和信息,从而更好的为工程服务。

3 结语

可以预见的是随着经济和技术的发展,传统的测绘技术必然会被淘汰,新的测绘技术必然会应运而生,所以新的测绘技术的发展和研究就是当前重要的问题,各项高新技术在测绘中的应用更是要有足够的重视的。除了前文说过的新的技术,其中内外业一体化的数字化测图技术也是一个关键的重要的测绘的新技术。数字测图这项技术使用全站仪不断的在野外收集数据,然后用计算机不断的处理计算,从而得到具体的工程施工的一些技术和管理的图纸。这项技术在一些小型的工程和城市的测量中有着很规范的使用。

现有的数字测图已经打破原有的方式,逐渐的变成可以使用了掌上电脑在施工现场直接收集数据和成图的一种现代化的科学方式,逐渐的形成了一个对各项管理的一体化和自动化的科学的系统,可见数字测图的发展将会越来越受到关注,作为新的测绘技术的一种,必然会对测绘技术的发展带来新的生机。

所以不管是什么样的新的测绘技术,对于测绘工程的发展和效率的提高都是有着经济的促进作用的,所以对于这些技术的了解很分析也变得很重要,这样才可以更好的在具体的工程中应用和利用新的测绘技术。

参考文献