遥感技术工作原理

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遥感技术工作原理范文第1篇

关键词：基础测绘；智慧城市；应用

就现有的研究，测绘技术在数字化及智慧城市建设中的应用还大多是停留在文字及使用方法的表面上的论述。对其测绘技术的工作原理和工程实例上的推广介绍尚还较少，为此，本文基于前人的研究基础之上，对基础测绘技术在河北省保定市雄安新区建设智慧城市的过程中进行做简要的论述。

1 智慧城市的特征及建设的主要内容

智慧城市以低碳环保为理念，集现代化城市与数字城市的所有特点及优点，可以理解为是在互联网和物联网的共同协同作用下进行发展建设起来的。智慧城市的建设本质上利用互联网资源共享和精确定位系统的现代科技作为后盾，但实质上还是由基础物质提供保障，通过各种技术有效相结合为城市的，其管理和运行实现人们心目中的理想、信息及绿色化，为城市的可持续发展打下必要的基础，同时智慧城市与物联网又相互依连，这是由于智慧城市的发展依托互联网的牵头，而互联网的发展又靠物联网提供基础支持，为此，城市的发展离不开物联网和互联网的相互结合。可以为建设一个新型的城市生活系统，实现以人为本及资源的合理配置提供有利的条件。智慧城市的最大特点是各种信息的融合然后加以利用。因此，智慧城市的主要内容：在生活当中，充分发挥智能自动系统对各种信息进行简化处理后再服务于社会，如现代生活的科技、空间信息的反馈及定位技术的综合使用（云计算技术、遥感技术及地理信息技术）实现系统信息化的管理和城市智能化的建设。

2 基础测绘技术的工作原理及实例

基础测绘工作要遵循统筹规划、分级管理、定期更新、安全保障的原则（保证基础测绘成果安全）。同时基础测绘使用数字化的技术，包括测绘、网络及3 S等技术，在用于城市的测量时，可为城市的合理规划提供技术及指导上的支持。另外，还可运用于大地、房建、地形及交通基础设施建设等多方面的测量，可完成不同种类的测绘。例如，针对房建和交通设施上的建设使用的工作内容，主要体现在基坑的高程和距离上，在选定的区域内，通过使用规划专用的地图，放样测量及验收的工作步骤，以完成数字城市建设的规划。本文介绍几种测绘技术的工作原理及在建设雄安新区中的应用。

2.1 水准仪在智慧城市建设中的应用

水准测量的原理是利用水准仪提供的一条水平视线，测出两地面点之间的高差，然后根据已知点的高程和高差，推算出另一个点的高程。高差法是利用水准仪测量，如图1 所示，已知地面上A点的高程为HA，欲测定B点的高程HB，需要先测出A与B两点间的高差hAB，为此在A与B之间安置一台水准仪，再在A和B两点上各竖立一根水准尺。根据仪器的水平视线，分别读取A及B尺上的读数a和b，则B点对于A点的高差为：hAB=a-b。最后，B点的高程可表示为：HB=HA+hAB。

图1 水准测量原理示意

2.2 3S技术在智慧城市建设中应用

3S技术集遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）于一体，如遥感技术工作原理是通过物体所反射的光谱进行探测。而城市空间数据作为智慧城市的基础部分，其包含着地理空间信息、交通控制信息、现状构筑物信息、土地开发信息、各种资源利用以及数字高程模型信息（DEM）等。在空间数据框架中，通过全球定位系统可为城市的空间、地下管道及地下资源等进行收集数据，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供科学性的管理和决策及规划等所需信息的技术系统。

如随着城市化进程的推进，未开发土地的面积也随时发生改变，因而也往往会按照相关要求对土地变更，这时就可利用动态GPS(RTK）技术具有的精度高和速度快的优点对原有土地的地理坐标、权属及类型等数据进行变更。把变更的数据共享纳入GIS系统中，便可在数字地图上显示出变更的各要素，从而为土地的管理提供方便、及时的查阅，这体现了3S技术在土地管理方面的应用。另外，3S技术在城市园林绿化信息采集中的应用，通常采用手持GPS、RS来进行绿化调查并以GIS为绿化信息建库平台实现3S技术集成，最后以提高绿化信息的精确度，通过流程再造可以更高效的完成绿化调查工作。该方法在雄安新区的建设中进行了实践及推广，取得了良好的效果。

3 测绘技术在智慧城市建设中应用发展趋势

自动化是现代社会生活中常见的一种技术，为此自动化测绘技术在将来是智慧城市发展的必然趋势。信息技术在21 世纪大放异彩，应用范围广泛，在今后相当长的一段时间内有着十分广阔的应用前景。正如前文所述，智慧城市是节约资源型和高效的城市，而通过自动化及信息技术的有效结合，使得对大地或城市生活监测必定能节省大量的人力物力及提高测量的效率和准确性。特别随着计算机、网络技术、智能机器人及测量仪器系统的更新换代，自动化测绘技术将向着5G技术、大规模集成系统自动化技术、数字化、三维可视化技术及人工智能化的方向迈进，甚至足不出门便可完成测绘测量的工作。

4 结语

为适应现代智慧城市的发展要求，跟上信息化时代步伐，充分重视和应用测绘技术对促进城市信息化、智能化和智慧化发展有着极为重要的现实意义，这可谓是现代智慧城市发展的一味催化剂。对此，应不断加强并推广测绘技术在智慧城市建设中的应用，充分发挥智慧城市的各个优点，更好地服务于城市人民。

参考文献

[1]耿宗信，何丹青，姜山．测绘新技术在智慧城市建设中的应用初探[J]．智能建筑与智慧城市，2018， 25(5):109-110.

[2]侯跃强．基础测绘在数字城市建设中的应用[J]．科技风，2018，31(18):137，143.

遥感技术工作原理范文第2篇

【关键词】激光雷达 测绘技术 探讨分析

中图分类号：P2文献标识码： A

前言

目前激光雷达测绘技术在我国工程测绘中应用的十分的广泛，而且和传统的工程测绘技术相比较，它不仅有着较高的精度和准确性，还可以有效的提高工程测绘的效率。不过由于激光雷达测绘技术在我国起步的比较晚，在对数据处理方面还不够成熟，因此我们还要深入研究，对其进行适当的改进和完善。

一、激光雷达的分类与工作原理

人类在实践中已经发明了多种激光器，目前市场上激光器的种类比较多，比如：CO2激光器与氦-氖激光器等。依照探测技术，可以将激光雷达分成2种类型，即直接探测型与相干探测型。依据功能来划分，则可以分成跟踪、目标识别、流速测量、成像雷达与振动传感等多种雷达。激光雷达的工作原理跟无线电雷达的基本一样，均依赖于所使用的探测技术。

激光雷达在工作时，先由激光发射系统发出信号，经过目标反射以后直接被信号接收系统所收集，这样就可将激光信号往返传播的时间测量出来，从而确定所测目标之距离。对于所测目标之径向速度，我们可通过反射光之多普勒频移进行确定，通过测量出2个或者2个以上的距离，则可以准确计算出目标变化率，从而获取有效目标速度。

二、激光雷达测绘技术工作要点

激光雷达测绘技术也被称之为激光雷达成像测绘技术，它在目前的应用中主要是以地理信息导航技术和地形测绘技术为主的是目前最为先进的洲际地形图测绘方法，已经成功应用世界各国地质勘察工作中，这种测绘技术与传统的人工绘制相比较存在着速度快、准确性好、工作周期短、工作效率快的优势是一种低成本、高效率的空间数据获取方法，也是指导遥控技术发展的必然结果。在近年来随着机载、星载平台的出现和发展激光雷达技术的研究逐渐深入，已成为当今城市建设、山川河流地形图绘制的主要手段也是实现地理信息数据共享的重要基础。

三、激光雷达测绘技术在工程领域中的应用分析

近年来人们对各种物质本源和客观事物规律的追求在不断的深入，这使得激光雷达技术深受着人们的重视它在事物跟踪和控制方面发挥着重要的意义。同时计算机技术、信息技术、遥感技术和微电子技术的发展给激光雷达技术的应用打下了坚实的基础，也为其工作开展奠定了理论基础在目前的应用当中其主要应用在以下几方面:

3.1基础测绘工作

所谓的基础测绘主要指的是对工程项目施工场地进行的测绘工作，其工作目的在于实现工程项目的基本要求和主要施工目的，通常来说工程测绘是一种对有关测量物体的基本信息进行搜集和整理的，因此在这一工作阶段应当是以数字影像为主要技术要求进行的。但是在工作中因为数字影像本身存在着工作力度繁琐、施工内容复杂的特点，为此在工程项目中我们有必要针对其基本工作线路和施工技术要求来提前设置合理的程序和控制策略。在基础测绘工作中采用激光雷达测绘技术，可以有效的缓解传统测绘技术所带来的工作压力，提高工作效率和工作进度，这种技术在应用中是通过三维坐标的方式来实现对地面坐标的三维立体控制，从而达到精确坐标的要求，但是就机载激光雷达技术进行分析，其在应用中能够准确的判断出测量物体所在的部位，提高测量系统的工作效率，另外在工作中高精度的激光雷达测量技术还可以直观的观察到有关被测物、制备的信息，可以充分利用各种资源。

3.2精密工程的测量

测量都是一个复杂、系统的工作模式，它设计到多方面的内容加测量目标、三维立体坐标、三维物体模型等，因此整个测量工作的开展也是极为复杂和繁琐的包含了多种不同的工作流程加水文地质测量、沉降观测、电力选线、变形控制等地面激光雷达和机载激光雷达就是解决这类问题的有效方法利用数码相片获得纹理信息并与构筑物模型实现叠加，以构建三维模型河有效实现对景观的规划分析、物体保护、形变测量、规划决策等例如激光雷达技术在铁路设计、公路设计中提供的高精度地面高程模型河便于线路的设计与施工方法精确计算在电力线路设计过程中利用激光雷达技术的成果数据可以对整个线路有所了解包括公共区域内的地物、地形等要素在电路线维护或抢修时根据电力线路中的激光雷达数据点，以及对应地面点的高程计算出任意位置线路距离地面的高度，方便维护与抢修;另外在树木的密集区内也可利用激光雷达估算出需要砍伐树木的面积与木材量。

3.3数字城市建设

随着当前我国城镇化建设的大力推进，一些城市正朝着数字城市信息化目标方向前进。而空间信息就是打造数字城市之重要的框架与平台，也是建立数字城市之核心环节。激光雷达技术则能够获得一系列分辨率极高、且精读性极高的地面模型（数字），进而可以为数字城市建设提供一些非常宝贵的空间信息资源。为此，激光雷达技术可以说是当前城市建设之核心技术。在工程实践中，人们发现运用激光雷达技术可以在空中或地面通过激光多角度扫描地面的建筑物，从而能够快速、准确获知所测量目标的三维点（高密度且高精度）的空间坐标，然后再借助计算机软件，可以较好地对点云数据实施模型建构与纹理的映射，甚至可以全方位地构建出面积比较大的数字城市的三维模型；同时还能够实时、动态地更新三维模型，从而为我们数字城市的建设提供一些可靠的、持续的、真实的基础性数据源。

3.4数字矿山的构建

数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要也对促进矿山可持续发展具有重要作用近年来胧国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重矿山系统内的功能受到局限矿山的人力、物力、财力都有所影响若想解决这些问题必须加强对数字矿山的重视。

3.5水下地形测量

一些激光雷达系统是运用了2种波长不同的激光束，有益于对水下地形的真实测量。例如，通过激光雷达系统可以运用红光或者红外光对水面进行测量，还可以运用蓝绿光通过穿透水面的方式来测量水底，接着运用2光束（约等于）的接收时间差来进一步计算出水的真实深度。所以，能够运用激光雷达技术对水下地形进行大面积的测量。此外，可以运用激光雷达技术对海道进行测量，其测量海水的深度最高可达50m，这个测量深度是随着海水水质的清晰度有一定的所变化，普遍受到航道与水文等多种行业的欢迎。

3.6电力传输与管道布图

在直升机平台上工作的激光雷达系统最适用于测量传输线路由于直升机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行，比固定翼飞机节约成本并且直升机可以随时根据需要调整高度和速度，以获得更为精准的数据如果在激光雷达应用平台中同时使用录像机、数字相机及其他传感设备，既可实现激光雷达测量也可同步进行线路检查及制图工作。

四、结论

激光雷达技术可以快速、准确、方便地获得一些三维空间信息，笔者结合自己的工作经验对激光雷达技术在测绘工程中的实际应用情况进行了分析，不仅阐述了激光雷达的作用原理还对其未来的发展方向进行了论述希望以此为推动我国的激光雷达技术的发展做出自己的贡献。

参考文献