遥感的基本原理范文

时间:2023-12-07 18:01:38

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遥感的基本原理

篇1

关键词 遥感概论 教学策略 地理师范生

中图分类号:G424 文献标识码:A

0 引言

遥感概论是系统介绍遥感技术系统基本原理和方法的基础课程,其融合理论性、技术性和实践性的特点,在我国高等教育中,不仅是地理科学、地理信息科学、测绘科学等学科专业的核心基础课程,同时,在地理师范生教学体系中,尤其在推行免费师范生教育政策的六所部属高校的地理教学中,也是重要的基础理论课程之一。

随着我国对专业教师培养力度的加大,高等教育地理师范专业的培养方案趋于科学和规范。作为培养方案中的基础课程,遥感概论课程成为越来越多的地理师范生要面对的课程,以笔者所在的陕西师范大学旅游与环境学院的地理免费师范生为例,每年约有250个地理师范生要学习该课程,不仅要学,还要学好。然而,在该课程的实践教学过程中,由于地理师范专业的特殊性,笔者发现还存在诸多问题,极大地困扰着地理师范专业学生对遥感概论课程核心知识的理解与掌握,成为提高地理师范学科教育质量所亟待解决的问题。

1 遥感概论课程的“教”与地理师范生在“学”中存在问题

按照地理师范生教学大纲要求,该门课程需要学生掌握遥感的基本概念和基础理论,能力培养方面则要求了解并掌握遥感信息处理的基本原理和方法。然而,该学科是一门学科融合和交叉很强的学科,涉及测绘科学、空间信息科学、电子科学、物理学、计算机科学以及其他学科的相关知识。在针对师范生授课时,其教学内容和授课方式有别于传统的地理基础课程,在实际课堂教学过程中,笔者发现在教与学之间,存在诸多矛盾,诸如:学科交叉融合所形成的知识点众多与地理师范生基础知识储备不足的矛盾、学科知识体系与学生兴趣点不对接的矛盾、遵从科研实践案例引导教学还是遵从模式化课程体系引导教学的矛盾、海量遥感影像信息与单一课堂呈现模式的矛盾以及教学内容与师范生工作实践脱节的矛盾。

针对以上问题,笔者与学生积极互动交流,并通过抽样调查的方式,总结出针对以上矛盾的可行性较强的解决方案,以供参考。

2 解决方案探讨

2.1 深入浅出,教学初期避免提及过多专业术语

对于地理信息系统(GIS)专业学生而言,遥感概论课程的学习是建立在已经接受地图学、地理信息系统基本原理等基础课程学习的基础上的,教师使用专业术语有助于提高教学效率和增加专业素养培训。然而,在面对地理师范专业学生教授遥感概论课程时,很多的GIS专业老师忽略了知识储备层面上的差异,在教学初期,使用了大量的GIS行业术语,诸如:栅格数据、数据格式、解译等师范专业学生在日常所接触不多的术语,从而造成学生在知识理解上出现困难,产生学科交叉融合所形成的知识点众多,与地理师范生基础知识储备不足的矛盾。在与学生沟通时,很多学生均提到这一矛盾。鉴于此,希望教师在该课程授课初期,尽量避免提及大量的GIS行业的专业术语,在不可避免提到时,应尽量按照学生熟悉的理解方式,进行详尽深入的阐释,加强教学初期学生对专业术语的理解。调研结果显示超过95%的学生认可该看法。

2.2 注重PBL(Problem Based Learning)教学模式的应用,用实际问题激发学生学习兴趣

即使是GIS专业学生,在初次接触遥感概论课程时,最渴望获得解答的问题是遥感技术在实际生产生活应用和科学研究活动中,能解决什么问题。这一问题在针对师范生授课时,更加突出。如果教师不能合理地将解决问题的方法和原理告知学生,学生会失去对该学科的学习兴趣,从而出现学科知识体系与学生兴趣点不对接的矛盾。例如,对于地形起伏引起的像点位移问题,虽然经过原理解析和几何结算,但很多学生仍然存在困惑。笔者引入了在拍大头照和照镜子发现影像存在误差的生活小细节进行类比,起到了很好的教学效果。调研结果显示超过93%的学生认可该方法。

2.3 注重多媒体教学方法的使用,利用现代信息技术展示直观的数字遥感成果

遥感技术作为GIS学科中的数据采集模块,在教学过程中涉及大量的遥感影像数据,例如对于高光谱遥感原理的讲解,文字的描述显得极为乏力。因此,传统的教学手段不能很好地展示教学内容,这就要求教师必须熟练使用现代多媒体教学手段,通过数字化、全方位、立体化的展示,增加学生对遥感技术的理解和掌握。调研结果显示,几乎全部学生认可多媒体的使用。

2.4 注重科研反哺教学实践,灵活使用科研项目引导课堂教学方法

教学实践如若过分遵从模式化课程体系引导,势必会造成学生学习目的性丧失、盲从的结果。如果结合教师所从事的科研项目,按照科研项目引导教学的方式,在该课程教学中能收到很好的教学效果。笔者在实践教学中,进行了初步实验。针对在对归一化植被指数(NDVI)讲解时,结合自己的科研经历,向学生们详细讲解了如何利用该指数进行大规模的农作物估产,使学生认识到原理在实践中的应用,调研结果显示,超过85%的学生对该方式接受或认可。

2.5 寓“教”于学,注重学生教学技能的熏陶

地理师范生与GIS行业学生最大的不同,是大部分学生毕业后从事中小学的地理教学工作而非从事GIS工程或科研,从而产生教学内容与师范生工作实践脱节的问题。针对这一问题,笔者在课堂上尝试尽可能利用遥感原理去解释中学地理教材中的基本理论。例如,通过动态气象卫星数据监测洋流变化、通过热红外影像解释城市的热岛效应等,尽可能地顾及师范生的工作实践需求。调研结果显示,超过90%的学生对该方式接受或认可。

项目来源:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(GK 201102012);江苏高校优势学科建设工程资助项目

参考文献

[1] 张国伟,赖绍聪.深化地学教学改革的探讨[J].中国大学教学,2009.12.

[2] 汪闽,汤国安.高校地理信息系统专业“空间数据挖掘”本科教学初探[J].高等理科教育,2009.6.

篇2

1.遥感基础应用能力培养目前,蚌埠学院本科生毕业后从事本环境工程专业或攻读研究生的学生人数有增加的趋势,有必要进一步加强本科生应用能力的培养。“遥感原理与应用”课程的课堂实践教学使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念、基本原理和基本方法,特别是熟悉遥感图像处理软件的基本操作,主要体现在强调学生对ENVI软件的熟练操作。为了便于学生学习操作ENVI软件,基础实验和综合实验都制作了电脑屏幕录像,方便学生参考学习。学生通过对蚌埠学院周边的野外实践,培养学生对不同地物光谱差异的正确认识。遥感课程基础应用的能力培养主要开展如下基础实验项目,

2.遥感技术对环境工程专业应用能力的培养环境工程专业的“GIS原理与应用”课程是先于“遥感原理与应用”课程开设的,在教学实践中遥感和GIS交叉应用,使学生在这个方面知识的掌握较为牢固。专业课程“环境监测”和“环境规划”与“遥感原理与应用”课程是同步开设的。“环境监测”和“环境规划”课程的课程设计可以与遥感课程的实验相结合。通过这些学科交叉的专业课程实践,培养学生综合应用遥感技术的能力,弥补课堂实习课时、综合性和应用性的不足,对巩固学生实践能力,激发他们的学习兴趣及解决具体专业问题的能力培养具有现实意义。遥感原理与应用课程对环境工程专业的应用能力培养主要通过开展如下实验项目进行知识巩固,

3.学生遥感技术应用能力分析环境工程专业的“遥感原理与应用”课程通过课程实践教学探索,课程的基础实验、专业综合应用性实验,学生参与的积极性有了一定的提高,情况如表3所示。从表3可以看出,学生选择遥感技术在专业综合方面的应用上,主要选择基础性、容易实现的实验项目,部分学生选择了具有一定复杂度的实验,还有部分同学以合作方式共同完成某一专业综合实验(评定成绩时是做主要工作的学生给予优秀成绩,参与了的同学给予良好成绩)。另外,年间毕业论文中涉及了遥感技术方面内容有了一定的提高,这主要取决于毕业论文的选题、内容和遥感技术的相关性。因此,遥感和GIS技术课程在环境工程专业学生培养中在应用能力方面还是有了一定的提高,但是很难定量评价,本文只做了定性评估。

二、结束语

篇3

【关键词】数字图像处理 图像分割技术 应用研究

在数字图像处理中,涉及到的技术较多,其中的图像分割技术引起了人们的高度关注,图像分割的方法有千余种。本文接下来对图像分割技术方法分类进行阐述,并对其实际应用进行分析。

1 图像分割技术及其分类

1.1 图像分割技术

人们把自己对图像中感兴趣部分对应的特定区域叫作图像的背景。为实现更好地辨识该目标,需要将目标从图像中分离出去,这是图像分割技术研究的问题。所谓图像分割就是把数字图像划分成为不重叠区域的过程,这些区域具有不相互交叉的特点。图像分割技术将在实践中得到大范围应用。

1.2 图像分割技术方法分类

对于图像分割而言,至今没有一个确定且唯一的标准,分割成功的准则也没有作出明确规定。常见的分割、描述方法包括下面几种。

1.2.1 灰度阈值法实现图像分割

灰度阈值法使用的关键是直方图是否使用合理。该方法的本质是使用合理的阀值去辨别物体和背景。换句话说,也就是图像的灰度值超过一定阀值,那么可确定为物体,否则就是背景。该方法在物体和背景之间的区域分界比较明显的情况下比较适用,也就是说在物体和背景的灰度值差异非常明显的前提之下,这样才好分割。

1.2.2 区域法实现图像分割

区域法实现图像分割的原理是选取区域的方式现分割,该分割法的约束为子区域全部像素灰度相同、子区域不重合且相连接等。

1.2.3 边界法实现图像分割

通过计算一幅图像的梯度大小从而找到边界的图像分割方法。求梯度大小最终是为了要找到图像中灰度变化最大的位置,也就是物体的边界。

1.2.4 边缘法实现图像分割

利用一阶导数的大小检测边缘所在并用一阶导数的方向将小的边缘连结成边界的方法。

2 图像分割技术应用

2.1 在汽车车牌自动识别系统中的应用

车票自动识别系统的实质就是监控大门过往车辆的识别系统,它可自动识别哪些车辆是属于本单位,哪些车辆不属于本单位,从而判断是否需要打开铁门。该系统可提醒工作人员,还可以将新增车辆添加到车辆自动识别系统。该系统具有识别速度迅速、准确率高、耗费成本较低的特征。

2.2 在遥感工程方面中的应用

2.2.1 油库目标的遥感光学图像分割

图像分割技术在遥感工程方面中的应用可大量应用于城市规划和军事上。通过分析光学遥感图像,可对油罐的特征进行识别,这是因为油罐的颜色单一化,而且其形状一般是椭圆状。在对油库检测定位的时候,可使用对椭圆的基于区域生长原理聚类的方法,这是因为油罐目标相对集中而虚假目标相对较离散的分布特征。其基本原理是将椭圆视为像素,将聚集在一起的椭圆通过区域生长聚成一类。使用该聚类方法之后,可以更准确地定位油库区域,计算速度很快。

2.2.2 机场的遥感图像分割

机场附属区域的图像分割可通过机场跑道各波段的灰度特征和直线特征来下手。其操作的基本原理是使用跑道的灰度特征首先针对整个图像二值化,接着做Hough变换。然后针对该变换做统计,从而使机场主干跑道得以呈现。然后,基于此,可继续分割得到机场附属设施区域。实践证明,该算法具有可行性和可实现性。如图1所示。

2.3 在火灾的预防和探测中的应用

从人类诞生以来,人类一直在跟火灾进行斗争。在一些公共场所,火灾的预防和治理一直是一个难题。当前,很多场所使用的是感烟、感温、感光探测器来对火灾进行探测,但是该方法的缺陷是如果场所的面积较大的情况下,这些设备很难发挥其应有的作用。数字图像处理中的分割技术则可以发挥其效用。通过使用该技术,可模拟人眼功能实现人眼功能。该技术可广泛应用于卫星遥感、医疗诊断等领域,经过广泛实践证明,该方法非常有效。图像型火灾探测报警系统通过相关技术对火灾火焰的图像特性进行识别和探测,这样就可以达到自动火灾报警的功能了。

3 结束语

从20世纪八十年代到二十一世纪,图像分割理论进展很缓慢,这是因为该问题的研究比较困难的原因。现在,在数字多媒体时代,图像数字处理成为了一项基本的技术。其中的图像分割技术的新理论和新算法不断出现,其实践应用的发展前景是一片光明的。今后,数字图像处理中的图像分割技术以后的发展趋势可能有三个方向:多方法结合起来使用、加入人工智能技术应用、人机交互。本文对数字图像处理中的图像分割技术在汽车车牌自动识别系统、遥感工程方面、火灾的预防和探测中的应用这些方面的研究可以为该技术的更多应用拓展提供一定的思路参考。

参考文献

[1]刘中合,王瑞雪,王锋德等.数字图像处理技术现状与展望[J].计算机时代,2005 (09).

[2]绍纲.数字图像处理[M].成都:西南交通大学出版社,2001.

[3]高建平,张小东,蒋锐.基于图像处理的交通信息采集[J].重庆交通学院学报,2006.

[4]谭优,王泽勇.图像阈值分割算法实用技术研究与比较[J].微计算机信息,2007,23(08):298-299.

[5]蔡红苹,蒋咏梅,粟毅.一种基于区域生长原理的油库目标聚类定位方法[J].遥感学报2006,10(03):416-420.

[6]李红俊,韩冀皖.数字图像处理技术及其应用.计算机测量与控制,2002,10(09).

作者简介

宋美萍(1988-),女,黑龙江省大庆市人。硕士学位。现为东北石油大学讲师。研究方向为图像信息处理。

篇4

一、引言

《测量学》可分《矿山工程测量》、《建筑工程测量》、《水利工程测量》、《地质工程等测量》、《交通工程等测量》等,是土建、水利、电力、地质、地理、矿山、交通、规划、国土、房产、市政、港口、航海、农林、资源、环保、防灾、安全等专业的必修课,正式出版的测量学教材有百余种之多。这些教材按出版时间和讲授内容大致可分为经典的测量学、引入了新技术的测量学和现代测量学三大类。经典的测量学系统介绍了传统的水准测量、角度测量、距离测量、直线定向、控制测量、碎部测量、测量误差等基本理论,地形图的基本知识与地形图的测绘方法以及相应专业所需要的测量知识等。但由于出版年代较早,其课程滞后现象较为严重,表现在定位口径窄、内容陈旧、通用性差。上世纪末期引入了新技术的测量学,由于电子测距技术和“3S”技术的发展,一些测量学教材把光电测距、电子测角、全站仪测坐标、“3S”技术等分别作为一节加入到经典的测量学课程中,其优点是测量学内容有了新变化、新发展,其缺点是对新技术、新知识的引入仍停留在原理和概念性介绍的层面,实用性差。现代测量学是把现代测绘技术与传统测绘技术有机地进行融合,把“3S”融合于测角、测距、测高、定位与测设的整个作业过程之中。现代测量学是我们需要建设和完善的目标,也是本文要讨论的重点。

二、测量学教材的定位

非测绘专业测量学的“课程定位”问题,应该由毕业生的就业岗位分析和技能需求分析而定。许多非测绘专业学生毕业后主要从事对应专业的技术、管理工作,他们只有少数人专门从事测绘工作,即便从事测绘工作也往往是管理测绘工作或者是兼职工程测量工作。非测绘专业学习测量学的目的除了要掌握工程测量的基本知识、基本技能,掌握工程测量常用仪器的操作方法外,更重要的是要懂得测量工作的基本要求,领会测绘科学技术在工程建设、工程质量控制和安全生产中的重要作用,要能把测绘基本知识、基本理论和基本方法灵活运用于工程实践。因此,非测绘专业学生还需要了解现代测绘科学技术和地球空间信息学的概貌,并具有组织、管理、协调和监督测绘工作的能力。为之,非测绘专业测量学教材不能定位在经典的以测图为主的测量学上,而应该定位在测绘科学技术或者地球空间信息学的层面上。应该在讲解测绘科学的基本理论、基本技术和基本方法的基础上,全面介绍摄影测量与遥感、地图投影与地图编制、地理信息系统等的研究成果。教材应基本覆盖测绘科学中大地测量、摄影测量与遥感、地图制图及工程测量等学科的理论和技术。编写《测量学》统编教材,一种方案是统一制定测量学基础部分的教材编写大纲,而各专业测量部分仍沿用教材编写习惯分专业编写;另一种方案是综合考虑各专业的需要,尽量兼顾多个专业的特点编写大纲和教材。就第二种方案而言,测量学应适用于土木、水利、地质采矿、交通、房地产、城市规划、地理、环境保护、农林、资源调查等非测绘专业。实际上经典的测量学定位对测绘学科的自身形象也带来了不良影响。因为非测绘专业大部分学生只有测量学这么一门测绘科学的课程,许多人毕业后因为缺乏对测绘科学的全面了解和正确认识,总认为测绘科学技术就是测量学,测量学就是测绘学。他们尚且如此,没有学过测量学的人对测绘科学技术了解到什么程度便可想而知。

三、测量学教材的内容

测量学教材内容应根据测量学教学大纲而组织,测量学教学大纲则应由对测量学的课程“定位”来确定。编写教材大纲和组织教材内容的原则是:(1)按课程体系要求,突出现代测绘教育的特色,以测绘科学技术和地球空间信息学为核心组织基本内容;(2)要合理选择新知识、新技术、新成果,要体现知识的先进性,同时要正确处理传统技术与现代技术的关系,达到教学内容合理、全面。测绘科学技术和地球空间信息学的内容应介绍有度;(3)要注意知识的系统性、连贯性和精炼性,各个章节之间应当尽量精练组合、相互协调、前后呼应、融为一体,避免内容的重复;(4)要注意高等教材的兼容性,体现现代测绘技术在工程建设各行业中应用的针对性,教材应能供多个专业选用;(5)要注意新教材与《测绘学概论》的区别。对测绘学和地球空间信息学为“定位”核心而言,测量学内容应该有:地球空间学科的基本理论;地球空间点位信息的采集工具,测绘仪器的基本原理、用途和使用;点位的测定与测设,地面模型的描述;GIS的概念及其应用;摄影测量与遥感的基本原理和应用;测绘技术的成果成图在不同学科领域的应用等。

虽然近年来已有几种较好的教材出版,测量学教材在内容体系上增添了许多新理论新技术,然而在信息量倍增而学时数不变甚至减少的情况下,如何精选教学内容仍然是一个十分重要的问题。有多位学者已就测量学的教学设计了必修课、限选课和任选课,分学期讲授。但目前多数学校较为现实的做法仍是综合考虑各专业的需要,根据统一的大纲和教材,编写包含必修和选修内容在内的一门课为好。具体而言,必修部分是各专业的教学重点,内容应包括地球空间学科的基本理论;地球空间点位信息的采集工具,测绘仪器的基本原理、用途和使用,点位的测定与测设等。选修部分应按照目前各院校各专业教材编写惯例,按相应专业需要介绍建筑工程、路桥工程、水利水电工程、地质采矿工程、房地产与城市规划、农林、国土资源调查管理与环境保护等专业的测量技术与方法,当然,还应包括地面模型的描述;GIS的概念及其应用;摄影测量与遥感的基本原理和应用等内容。为了让学生了解较多的测量仪器设备,以备毕业后选购、选用,作为附录应增加介绍常用测量仪器的内容;为了让学生了解常用测量仪器使用和维护保养方法,克服非测绘专业学生接触测绘仪器少,测绘实验、实习指导书配套性差,使用仪器不当经常损坏仪器的缺陷,附录中还应增加常用测量仪器使用和维护保养指南;为了让学生了解现行测绘定额和收费标准,为非测绘专业学生进行测绘技术工作和管理测绘技术工作提供帮助,附录中也应介绍测绘定额和收费标准简介等内容。对传统测绘科学技术,只需保留基本理论和基本方法,应大胆删除陈旧、落后、不实用的内容。经纬仪、水准仪及其应用占据篇幅可缩减;平板仪及其应用的内容应少讲或不讲,小三角测量、三角测量应删除。当然,考虑到当前仍处于现代测绘技术与传统测绘技术“新老交替”时期,部分传统测绘技术仍在实际作业中应用,在处理现代测绘技术与传统测绘技术的关系时应体现现代测绘仪器和技术与传统测绘仪器和技术的融合。#p#分页标题#e#

四、测量学教学的组织

根据测量学的定位和教学大纲,我们不难理解测量学组织教学的目的应该是:(1)了解GPS、数字测图、数字摄影测量与RS、GIS的基本知识,学会识图和用图。(2)掌握工程测量的基本理论、基本知识、基本概念、基本技能,学会水准仪、经纬仪、全站仪的操作和使用。(3)学会本专业常用的测量、放样方法和技术,有一定的从事本专业测量、测设的能力。尽管测量学的内容较多,但只要严格按照以上教学目的和要求,组织课堂教学和实践教学也就比较容易。首先任课教师应确保必修部分的基本概念、基本知识、基本理论、基本技能的教学重点,在此前提下可根据不同专业的特点有选择地讲授选修部分。教学形式应区别重点、难点和一般,灵活采取面授、自学、讨论、讲座、参观等多种形式。次之,还应区分专业由针对性地安排1~2周教学实习,当然实习项目不一定局限于传统的地形测图。第三、为了加强教学效果,不同专业还可安排如下教学实验:(1)经纬仪(含电子经纬仪)使用;(2)水准仪(含数字水准仪)使用;(3)全站仪的使用,极坐标法测三维坐标和放样点位;(4)全球定位系统观测及放样(演示);(5)数字测图及地理信息系统成果演示;(6)摄影测量内业成图过程演示等。

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关键词:新时期;地质勘查技术;原则;方法

引言

科学技术在社会生产力发展中所发挥的作用无疑是决定性的。现代社会,随着科学技术的繁荣昌盛,社会生产力也发展到一个很高的水平。在各行各业中,科学技术都充分体现出第一生产力的巨大作用。在地质勘探领域,先进科学技术的应用,促进了新的地质勘探理论的形成,为我国地质勘探工作的快速发展创造了有利的发展空间。在矿床开发领域方面,科学技术的成熟,使得改善矿床开发能力技术日渐丰富,矿产开发社会效益和经济效益得以不断增加。

1 新时期地质勘查的主要技术要求

1.1 建立健全科学高效的地质勘查管理体制

科学高效的管理体制是所有项目健康开展、顺利实施的客观基础。地质勘查作为国家经济发展的前期基础性工作,其工作质量和效率离不开科学完善的管理体制的支持。地质勘探是项涉及内容众多的系统工程,要保证各项工作有序进行并取得实效,政府以及有关部门必须予以充分重视,并根据地质勘查工作的具体内容、种类等时机情况,设置并不断完善地质勘查工作管理体系和运行机制,特别是随着市场经济体制改革的不断深入,通过市场手段对地质勘测市场予以资源优化配置,政府发挥行政管理职能部门作用,构建平台,引入民间资本,建立符合社会主义市场经济特点的地质勘查机制,实现地质勘测的市场化,从而推动地质勘测工作的健康发展。

1.2 遵照客观规律,合理布局,保障地质勘查工作健康发展

要在充分考虑我国地质条件和资源分布的具体情况的同时,加强对我国国民经济发展的实际要求研究与分析,合理布置地质勘查工作区域,严格控制地质勘查工作中的商业行为,确保我国地质勘查工作的发展健康有序,资源获得高效利用。

1.3 推动新技术、新设备、新方法在地质勘查领域的应用,提高地质勘查技术水平

地质勘查本身包含大量技术性工作,其中所蕴含的技术水平与地质勘查工作质量、效率、效益有着直接且密切的关系。因此,要发展地质勘查事业,就必须大力推进科技创新。地质勘查工作科技创新包括两个方面:一是勘查工作本身技术手段的创新,要大力推进新思路、新方法、新设备的研究与实践工作,加强国外先进技术、设备的吸收和引入工作,同时要大力发展本国的技术力量,在借鉴先进技术的基础上,推陈出新,加快地质勘查工作的现代化升级。二是充分重视地质条件在地质勘查技术创新工作中的重要作用,注重将地质本身的地域优势转换成科技创新的有利条件,从而为成矿理论和地质勘查技术的的进一步发展创造有利环境。此外,信息化建设也是地质勘查工作当前所面临的重要任务之一。随着信息技术的日渐成熟,当代社会已经进入信息时代,信息技术的广泛应用,促进了社会经济、生产、生活等各方面的发展。地质勘查作为经济生产的前期要件,其工作内容中又涉及到大量数据、信息的采集、管理、分析与使用,开展信息化建设,无疑是地质勘查工作现代化建设中的重要环节,同时对于地质勘查科技创新工作也有着十分突出的推动作用。

1.4 推动地质勘查领域向更广阔空间迈进

地质勘查工作是为经济发展、生产建设而服务的。在地质勘查工作中,要充分重视地质勘查工作与经济、社会发展实际需求相结合,正确、适当使用现有的客观条件,不断拓展地质勘查工作范围。要以丰富的地质条件、资源条件和良好的环境作为地质勘查工作的出发点,对于将要勘查的地质区域进行有针对性的勘察,坚持重点领域重点勘查的工作方针,加大对重点区域的勘查资源投入额度,促进重点区域勘查工作效率的显著提升,提高地质勘查工作的效率,扩大地质勘查工作的应用以及服务领域。

2 新时期地质勘查的技术方法介绍

2.1 地质方法

地质方法是地质勘查领域传统技术方法,也是应用最为广泛的勘查手段,主要包括全球定位法、遥感地质法、地质填土法、重砂测量法、数学地质法等方法。

2.1.1 全球定位地质勘查法

该方法最主要的技术特点,就是对GPS定位技术的应用。通过使用GPS卫星对目标地区进行勘测定位,并利用全球定位系统的技术原理,对目前区域所在位置、方位的确定,是全球定位地质勘查法的基本原理。该技术能够适应各种天气条件下的精准定位,整个定位过程耗时较短,对于操作人员的技术要求也比较有限。

2.1.2 遥感地质法

遥感地质法是将遥感技术应用到地质勘查领域的一项重要成果。安装在遥感平台上的传感器对目标区域发射电磁波,使用专业设备对反射回来的电磁波进行采集、整理、分析从而得出目标区域的地质信息数据。是遥感地质勘查技术的基本原理。遥感地质法能够以较快的速度和较低的成本进行大范围地质勘测,是当前地质勘查,特别是区域地质勘查工作的重要手段之一。

2.2 数字摄影测量勘查法

该技术是信息技术高度发展后所形成的新型勘查技术。数字摄影测量勘查法统筹运用了计算机技术、数字影像处理、影像匹配等种学科技术,通过对测量区域的数字摄影所采集到的信息进行综合分析,利用数字影像和摄影测量的基本原理,从而得到目标地质情况数据信息。凭借先进的技术设备,数字摄影测量可以在短时间内对大范围区域进行高精度测量,不但数据采集量大,而且系统设备便于携带,具有良好的环境适应性,适合对复杂区域的地质勘查工作。在地质勘查工作中,利用数字影像和卫星遥感对地质进行勘查测绘,可以使所采集的数据图像更有丰富性、实时性、精确性。

2.3 地球化学测量方法

地球化学测量方法是利用化学手段,通过对目标区域采集的样本进行定量、定性分析,从而判断矿藏资源情况的一种重要方法。该技术常见于矿产地质勘查工作中。

3 结束语

经济发展离不开矿产资源的支持,城市建设规划的实施必须要以精确的地质数据信息为基础,而这些都是地质勘探工作的服务范围。此外,抢险救灾、抗震防洪等社会公共安全事业的有效开展,同样离不开地质勘查工作的大力支持。随着我国有中国特色的社会主义建设事业的稳步推进,地质勘查工作在社会发展中所发挥的经济意义会越来越大。地质勘查单位要充分认识到本职工作的重要性,不断完善勘查体系建设,提高勘查水平,科学选择、正确使用适当的地质勘查技术方法,为我国地质勘查事业的健康发展添砖加瓦。

参考文献

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1)专业办学标准分析

根据教育部高等学校测绘学科教学指导委员会指导意见,测绘工程专业的培养方案中,应至少安排8门必须的测绘专业技术基础课程,分别为测绘学概论、数字化测图原理与方法、误差理论与测量平差基础、大地测量基础、空间定位技术与应用、摄影测量与遥感、地理信息系统、地图学。

2)岗位能力分析

通过对山东正元地理信息工程有限责任公司、山东明嘉勘察测绘有限公司、淄博市勘察测绘研究院等测绘甲级资质企业的调研,分析测绘行业的岗位设置情况,确定了对应岗位能力要求及相应的课程。

3)课程体系构建

课程体系共分为基础知识课程、专业知识课程、实践及素质训练课程及创新能力训练课程四个模块。①基础知识课程主要培养学生的基本科学素养,为专业课程学习做铺垫,开设高等数学、计算机基础、大学物理等课程。②专业知识课程主要培养学生满足企业外业测量和内业处理岗位能力需求,胜任相应的岗位工作,开设测量学、大地测量学基础、工程测量学等以“外业”为主的课程,开设地理信息系统、遥感原理与应用等以“内业”为主的专业课程,培养学生在工程测量、数字化采集、图形、图像处理等方面的专业知识。③实践及素质训练课程开设数字化测图实验等校企共建课程,开设数字化数据采集实习、地理信息系统实习等实践课程。为培养学生发展所需的人生观、文化基础、职业人生规划和通用能力等基本人文素质和职业素质,开设基本原理、思想品德修养与法律基础和大学生发展与职业规划等课程。④创新能力培养课程则包括测量程序设计、MATLAB空间数据处理等课程,通过这些课程的学习和参加大学生技能竞赛、教师的科研课题等途径,张扬学生个性,培养学生的创新意识和综合素质。

2课程建设

1)专业优质核心课程建设

以省级精品课程《测量学》为龙头,结合测绘企业岗位能力需求,依据《山东理工大学核心课程建设标准》,与企业密切合作完成10门优质核心课程建设,形成共享型专业教学资源。

2)双语教学课程建设

根据《山东理工大学双语教学课程建设标准》,选择比较成熟的课程《MATLAB空间数据处理》作为双语教学建设的课程;通过三年的建设,完成英文教材引进、教学大纲、考核大纲、授课教案、教学课件、讲课录像等工作;并且在教改项目立项、进修提高、报奖等方面给予一定支持。

3)校企共建课程建设

为了尽快达到培养学生满足企业岗位能力需求,熟悉企业作业模式和规范要求,对于实践性比较强的课程如数字化测图实验、数字化绘图软件等课程开展校企共建,即按照企业的工作流程、岗位技能和综合素质的要求,确定课程结构、选择课程内容、开发专业教材、共同组织教学;在实施中采用“校企交替”的形式组织教学,先由学校的专业教师进行课程基础知识讲授,再由企业的一线工程师进行实际项目的实战技巧讲解,将企业最关键的技能、最重要的素质提炼出来,融入课程,提高课程建设的质量。

4)实践教学课程建设

按照课程知识关联度,整合原来单一课程的实习与设计,形成以《测量学》、《地图学》和《数字化绘图软件》三门课程内容为主体,以“外业数据采集”为核心的数字化数据采集实习;以《地理信息系统》和《GIS工程实践》两门课程内容为主体,以“空间数据处理”为核心的地理信息系统实习;以《摄影测量学》和《遥感原理与应用》两门课程内容为主体,以“图像数据处理”为核心的摄影测量与遥感实习;以《大地测量学基础》、《GNSS原理与应用》和《工程测量学》三门课程内容为主体,以“工程控制与施工测量”为核心的大地测量实习;以全部专业课程内容为主体,以“工程项目设计与实施”为核心的生产实习、毕业实习和毕业设计。实践环节全部实现校企共建,充分发挥产学研基地和校外实训基地的作用,提高学生的实践动手能力、协调组织能力和对外沟通能力。

3结束语

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关键词:高分二号 尼泊尔地震 震害建筑物 地震应急 面向对象

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0008-03

地震是给人类带来重大损失的突发式自然灾害,自2008年汶川地震以来,我国大陆境内6级以上中强地震就有30余次,其中2010年青海玉树地震、2013年四川芦山地震、甘肃岷县漳县地震、2014年云南鲁甸地震都导致大量的人员伤亡和财产损失。近几年的地震灾害表明,在地震发生后的快速应急反应能有效减轻灾害带来的损失。而地震灾害信息的快速准确获取是做出正确应急反应的基础,震后对灾情进行评估,不仅可以辅助现场救援工作,还能对生命财产损失进行估计,是救灾减灾的重要手段。

空间对地观测方法的出现和发展为地震调查提供了一种经济、快速、安全的评估方式,遥感具有综合、宏观、快速、动态的特点,是震害灾情信息快速获取的重要数据源。在震前应急准备(预案)阶段,遥感图像为风险评估提供参考;在灾后应急阶段,遥感图像用于灾害监测和震害快速评估;在损失评估和重建阶段,遥感图像辅助震害调查、烈度评估等工作。多年以来,国内遥感工作者做出了大量努力,取得的研究成果也很可观。2008年汶川地震之后,遥感工作加快步伐,提高实用性,在2010年玉树地震和2013年芦山地震中都有良好表现。震后24 h内,就利用高分辨率遥感数据对地震损毁程度进行了初步评估,并向民众大致灾情。高分辨率遥感影像进行地震应急与评估时,其影像所具有的高空间分辨率的特点,能够详细准确的表现出震^震害地物目标的分布状况,具有中低分辨率影像难以达到的优势。

随着遥感技术在地震应急领域的应用,我国继资源三号卫星升空之后,展开了一系列卫星的研制与发射。2010年5月12日,高分专项全面启动实施,2013年“高分一号”卫星成功发射,高分一号是我国高分辨对地观测系统的第一颗卫星,卫星配置了2台分辨率为2 m全色/8 m多光谱的高分辨率相机。于2014年8月发射了空间分辨率为1 m的高分二号卫星,空间分辨率较之前的高分一号提升一倍,标志我国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。

2015年4月25日14时,尼泊尔发生8.1级地震,地震造成了加德满都地区多处建筑物倒塌。尼泊尔地震之后,高分一号、二号卫星紧急编制应急观测计划,对重点区域进行观测,高分一号卫星获取了樟木县区域的遥感影像,高分二号获取了尼泊尔加德满都地区的遥感影像。在对卫星数据进行校正、融合、镶嵌等简单预处理之后,基于人机交互的方式快速地实现了震害信息的识别与评估。

该文以国产高分二号卫星数据为例,在分析不同震害目标影像特征的基础上,利用监督分类、面向对象信息提取等方法提取了尼泊尔地震加德满都地区震害建筑物分布、次生灾害等信息,及时地提交给地震相关指挥决策部门,为地震应急与震后评估提供信息支撑。

2 建筑物震害遥感分类分级

根据国家质量技术监督局震后技术规范及震后宏观调查标准,建筑物震害等级划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、毁坏5个等级。

受遥感成像方式的制约,遥感影像中的建筑物信息与实地调查存在差异,倒塌房屋在影像中表现最明显的为建筑物的几何特征和色调信息的变化,根据前人经验,综合考虑多种因素,在高分辨率影像震害建筑物目视解译过程中,影像中的震害建筑物等级分为毁坏、破坏和基本完好三个级别。

图1为震害建筑物影像,(a)为基本完好建筑物影像,可以发现建筑物形状规整,排列有序,纹理清晰;(b)为中等破坏建筑物影像,可以发现房屋几何形态局部变形,屋顶破落塌陷,地面可见到少量的瓦片或堆积物;(c)为损毁建筑影像,可发现绝大多数房屋完全倒塌,几何形状完全消失,地面上全是房屋倒塌形成的堆积物,纹理错乱,损毁房屋影像中的色调与完好建筑物色调存在差异。

3 面向对象分类技术

高分二号影像分辨率较高,因此可采用面向对象的方法提取震害地物信息。面向对象的图像分析是在基于像素的图像分析不能很好解译高分辨率遥感图像之后出现的,它的处理单元不是像素,而是图像对象,从而能够实现更高级的图像理解和分析。

面向对象遥感图像分类处理的最小单元是含有更多语义信息的多个相邻像素组成的影像对象,其基本原理是分类时不仅依靠地物的光谱特性,更多的是综合考虑了光谱统计特征及形状特征、大小特征、纹理特征、上下文语义信息等一系列相关特征,通过人机交互构建知识库,自动提取出符合实际目标的地物。其基本思路是将不同的像素按照某种原则和阈值组合成不同的对象,不同的对象也可以按照某种原则和阈值组合成新的对象,然后采用监督分类和非监督分类等方法对不同的对象进行分类。

面向对象影像分析方法分析过程主要包括:遥感影像的选择,影像分割(主要依据光谱特征、纹理特征等进行分割尺度的选择)、构建分割分类规则集、面向对象的分类、分类后精度评定等步骤,其具体流程图见图2。

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关键词:蛋白质含量测定;方法;特点

蛋白质含量的测定是目前生物化学中常用的一项指标测定。目前国内外所采用的检测方法主要有凯氏定氮法、紫外吸收法、双缩脲分光光度法、考马斯亮蓝法(Bradford法)、Lowry法、二辛可酸比色法(BCA法)、荧光光度法、电流法、毛细管电泳分析法、罗丹明生物探针法以及高效光谱遥感技术分析法等。

每种测定法都有其优势,但也不可避免存在一定缺点。实验中,应综合考虑各方面因素再选择最佳使方法。实验对测定所要求的灵敏度和精确度、蛋白质的性质、溶液中存在的干扰物质、测定所要花费的时间等因素都会影响最终实验方法的选择。

本文主要就几种常见的蛋白质测定方法的原理及特点作一简单概述、比较。

1 凯氏定氮法

1.1基本原理

凯氏定氮法包括微量定氮法和全量定氮法两种方法,其测定蛋白质含量的过程主要包括消化、蒸馏、吸收、滴定等步骤。

含氮有机物与浓硫酸共热时,其中的碳、氢二元素被氧化成二氧化碳和水,而氮则转变成氨,并进一步与硫酸作用生成硫酸铵,此过程称为“消化”。浓碱可使消化液中的硫酸铵分解,游离出氨,借水蒸汽将产生的氨蒸馏到硼酸溶液中,硼酸吸收氨后,溶液中氢离子浓度降低。用标准无机酸滴定,直至恢复溶液中原来氢离子浓度为止,即可根据所用标准酸的当量数计算出待测物中的总氮量。蛋白质中的氮含量一般为16%,据此推断蛋白质含量。

1.2 方法特点

该方法仪器装置简单,试剂用量少且廉价易得。精密度、准确度高,最低可检出0.05mg氮,且样品用量少。但操作较繁琐费时,不利于大批样品的测定,且测定的结果只能是粗蛋白质的含量,处理未知样品时,其误差还有变大的危险。

1.3适用场合

适用于一切形态的食品与生物样品。对于不溶和浑浊的样品,其他许多方法不能进行测定,凯氏定氮法是唯一可行的分析方法。

2双缩脲法

2.1基本原理

双缩脲(NH3CONHCONH3)是两个分子脲经180℃左右加热,放出1个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中,双缩脲与CuSO4形成紫色络合物,称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键,或能够以一个中间碳原子相连的肽键,都有双缩脲反应。蛋白质发生双缩脲反应时,紫色络合物颜色的深浅与其浓度成正比,而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关,故可用以测定蛋白质含量。

2.2方法特点

该方法操作简便,试剂单一,可快速测定蛋白质含量,测定受蛋白质种类和环境温度的影响小。但灵敏度差,测定范围仅为1~20mg蛋白质。

2.3适用场合

适用于需要快速,但并不需要十分精确的蛋白质测定,常用于谷物蛋白质含量测定。

3紫外吸收法

3.1基本原理

蛋白质分子中的酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸等残基的苯环含有共轭双键,使蛋白质具有吸收紫外光的能力。在280nm具有吸光度是蛋白质的一种普遍性质。一定范围内,蛋白质溶液在280nm的吸光度与其浓度成正比。

3.2方法特点

该方法不消耗样品,测定后样品仍能回收,低浓度盐类不干扰测定,且简便、灵敏、快速。但也存在缺点:①在测定与标准蛋白质中酪氨酸和色氨酸含量差异较大的蛋白质,有一定的误差。②若样品中含有嘌呤、嘧啶等吸收紫外线的物质,会对结果产生较大干扰。③蛋白质吸收高峰常因pH的改变而有化,因此样品与标准蛋白溶液的pH值若不同,会影响样品中蛋白含量的测定。

3.3 适用场合

适于用测定与标准蛋白质氨基酸组成相似的蛋白质。在蛋白质和酶的生化制备中(特别是在柱层析分离中)广泛应用。

4 考马斯亮蓝法

4.1 基本原理

考马斯亮蓝法是根据蛋白质与染料相结合的原理设计的。考马斯亮蓝是一种有机染料,在游离状态下呈红色,在稀酸溶液中与蛋白质的碱性氨基酸和芳香族氨基酸残基结合后变为蓝色,在蛋白质含量为1~1000μg范围内,蛋白质-色素结合物在595nm波长下的吸光度与蛋白质含量成正比。

4.2方法特点

该法易于操作,干扰物质少,所用试剂较少,显色剂易于配制。同时考马斯亮蓝与蛋白质结合反应十分迅速而稳定,2min左右即达到平衡,其结合物室温下1h内保持稳定,且在5~20min之间,颜色的稳定性最好。

但由于各种蛋白质中的碱性氨酸和芳香族氨基酸的含量不同,考马斯亮蓝法用于不同蛋白质测定时有较大的偏差,在制作标准曲线时通常选用γ-球蛋白为标准蛋白质,以减少这方面的偏差。

4.3适用场合

该方法适用于要求灵敏度高、快速定量测定微量蛋白质的测定。

5总结

蛋白质测定方法有十几种,在常用测定方法中,考马斯亮蓝法灵敏度最高,比紫外吸收法灵敏10~20倍。凯氏定氮法测定结果较为准确,灵敏度高,故往往以该法测定的蛋白质作为其他方法的标准蛋白质。但凯氏定氮法操作过程比较复杂繁琐,测定也较费时,且会产生大量有毒有害气体,危害操作者的身体健康,污染环境。紫外吸收法和考马斯亮蓝法都是较为快速的测定方法。另外,不同方法下不同物质对蛋白测定的干扰也不同。故对于不同样品,应选择合适方法测定,如对测定结果要求较高,则往往需要结合多种方法测定,并分析测定结果,最终得出最准确蛋白含量值。

参考文献:

[1]王宗乾,程龙,邱小永,姬树人,陈维国. 凯氏定氮法测定牛奶纤维蛋白质含量[J]. 印染,2008,12:32-34.

[2]杨正坤, 王秀丽, 龙施华, 郝再彬, 单展展, 周菲菲. 考马斯亮蓝染色法测定大豆茎叶中蛋白质含量[J]. 湖北农业科学,2012,20:4610-4612.

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关键词:继电保护,故障信息,小波变换,自适应。

中图分类号: TM774 文献标识码: A 文章编号:

1、引言

继电保护是一门理论和实践并重的科学技术,与电力系统的发展息息相关。19世纪末,人们为了防止发生短路时损坏设备就已经开始利用熔断器这一中介,从而建立了过电流保护原理。1905~1908年出现电流差动保护,而自1910年起,方向性电流保护的广泛使用,更是推动了20世纪20年代初距离保护的产生。到20世纪30年代初,已经出现了快速动作的高频保护[1]。因此,从继电保护的基本原理来看,现今普遍应用的继电保护原理基本上在20年代末就已建立,迄今在保护原理方面没有出现突破性发展。从实现保护装置的硬件来看,自1901年出现感应型继电器开始,大体经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。因此,纵观继电保护将近100年的技术发展史可以看出,虽然继电保护的基本原理早已提出,但它总是根据电力系统发展的需要,不断通过相关科学技术的最新成果得到发展和完善[2]。

2、故障信息与继电保护技术

检测故障信息、识别故障信号是继电保护的首要任务,它据此做出是否保护出口跳闸的决定。因此,故障信息的识别、处理和利用是继电保护技术发展的基础,不断发掘和利用故障信息对继电保护技术的进一步发展有着重要意义。

新型继电保护的重要理论之一是建立在暂态故障信息基础上的小电流接地保护与行波保护。而应用暂态量发展出的利用高频故障电压、电流信号的超高速继电保护原理,已经被广泛使用并获得了许多重要成果,例如利用高频故障电压信号,对串补超高压输电线路的保护设置。该保护原理是基于故障点高频故障电压信号的非联合保护,但仍具有联合保护方案的优势;该方案使用组合调谐设备和输电线路阻波器来检测保护区域内的高频暂态故障信号(频率为70~81 kHz,可根据实际情况而定),使用其带阻特性可以区分内部故障和外部故障;该装置使用一个特殊设计的信号处理器来获取高频电压信号,可以完全满足超高压串补线路对保护装置的可靠性和安全性要求[3]。

总之,为了满足电力系统快速发展的需求,故障信息的发掘、提取与利用是继电保护技术发展的重要课题。新算法的引入为高频暂态信号的应用提供了可能性,但行波保护尚未成熟,仍存在一些有待探讨的问题。

3、计算机在继电保护领域中的应用

计算机在继电保护中的应用可以分为以下两类:

a. 计算机的出现,使许多原有理论得以最大程度得实现。例如早期就有人提出神经网络在电力系统中的应用问题,但训练神经网络所需的庞杂计算量以及传统计算方法对继电保护快速性的约束都限制了该理论的实际应用。而计算机的高速运算能力却轻松解决了这一问题。

b. 借助计算机开发的新理论与新技术,继电保护领域迎来了新一轮的革新。这其中较为成功的案例就是建立在暂态量基础上的、充分利用了计算机特性的行波保护原理。

虽然计算机在继电保护中的作用举足轻重,但其应用仍然存在一些问题。目前研究开发的多为通用型和用于自动控制系统的芯片,尚无继电保护装置专用芯片。由于电力系统继电保护对实时性和可靠性有着近乎苛刻的要求,开发微机型继电保护装置的专用芯片是计算机在继电保护领域中得到进一步发展应用所不可或缺的基础。

4、小波变换与继电保护

近几十年来,小波变换理论在工程界引起了极大反响,它被认为是傅里叶变换的重大发展,目前已在宇航、通信、遥感技术、数值分析等领域中被广泛应用。

众所周知,继电保护的首要任务是正确检测出故障。而电力系统中出现故障时通常都伴有奇异性或突变性,这对继电保护提出了更高的要求。为了增大输电线传输容量和提高系统稳定性,减小继电保护装置的动作时间是一种简单有效的措施。目前,利用小波变换的奇异性检测及模极大值理论已提出了实现故障起动和选相的方法,这种方法的主要特点就是快速性和可靠性。小波变换分析的应用能为快速可靠地检出行波信息提供有效保障,基于小波变换的继电保护装置必将在电力系统发挥其巨大作用。

5、自适应继电保护

自适应继电保护是20世纪80年代提出的一个较新的研究课题,它是根据电力系统运行情况和故障状态的变化,实时改变保护原理、性能、特性、定值的一种技术方法。自适应原理在继电保护领域的主要应用有自适应重合闸、自适应馈线保护、对串补输电线路的自适应保护以及自适应行波保护。下面以反时限过电流保护为例说明自适应过电流保护的基本原理。

在最大负荷电流IHmax的条件下,过电流保护的整定值为:

IDz= KIHmax(1)

根据式(1)可选用一条反时限特性,表示为:

t = f(I) (2)

当线路故障时,如果短路电流小于式(1)的定值,按上述特性动作的过电流保护将不能检出故障,但通过对负荷电流的实时监视,便可根据实际负荷电流IH自动改变定值,使保护具有更灵敏的另一条反时限特性:

t =φ (I)(3)

运用自适应原理的继电保护能克服同类型传统继电保护中长期存在的问题,它是继电保护智能化的一个重要组成部分。计算机为自适应继电保护的进一步发展提供了良好的技术支持。

总体来讲,新型继电保护的发展趋势是高速化、智能化与一体化。对故障信息的研究与利用是发掘继电保护新原理的基础;计算机为充分利用故障信息提供了技术支持;新算法为继电保护的进一步发展提供了拓展空间;而自适应保护则是继电保护智能化发展的趋势。

参考文献

[1] 葛耀中. (1996). 新型继电保护与故障测距原理与技术[M]. 西安: 西安交通大学出版社.

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关键词:测绘;土地测绘;测绘技术应用

中图分类号:P2文献标识码: A

一、土地测绘的涵义

测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。土地测绘是指使用以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,将地面已有的特征点和界线,通过测量手段获得反映地面现状的图形和位子信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用。

二、土地调查的技术路线流程

1、土地现状的调查技术路线土地现状的调查技术有现场勘探、平面测量、修测、图片编辑、建筑现状研究、地籍管理信息的建立与完善等流程规定。测量的具体方式是将城镇的地籍调查最终数据按照 1:500 的比例,对不断变化的土地进行修测与补测,在这一过程中运用全站仪解析法进行测绘,将测点的具置明确标注在草图上,并通过相关软件传输到电脑,运用电脑绘图软件进行编辑,并在在调查过程中,利用数据库技术及网络技术建立完整的土地调查体系。

2、土地现状的分析技术路线技术路线与方法是根据分析和评价要求,充分利用城镇地籍调查成果基础数据,有目的的进行空间统计、汇总和分析,发现土地利用现状的数量、结构、强度等的空间分布规律,为进一步开展潜力分析和评价提供定性、定量的基础和依据。利用上述方法得出调查技术路线,利用统计学技术分析出待开发土地现状的数据分布和空间分布,并且通过土地的利用强度、土地的利用率、土地的利用结构等不同方面对即将开发的土地进行评价。土地利用强度是指单位面积土地的开发利用度,是和其他相关区域的比较结果,它既具有时间的可量性,又具有空间的可比性。

3、土地潜力的分析技术路线在经历过上述两个总体步骤之后,就要对土地进行潜力分析。待开发土地的潜力分析通常采取单指标评价和综合指标评价这两种方法,在土地功能与适宜程度方面进行调查,采用测绘技术得到高精度的结果,为了从多种角度反映出土地的实际功能,将待开发土地进行功能分区,并且利用电子技术将土地的潜力展现出来。

三、现代化的测绘技术在土地测绘中的具体应用

1、全球定位系统在土地测绘中的应用

GPS全球定位系统是由GPS卫星星座;地面监控系统;GPS信号接收机三部分组成。GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成;地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站;GPS信号接收机是地面信息接收设备,可捕获到卫星在一定区间所选择卫星的信号,并对所接收到GPS信号进行变换、放大和处理,实时地自动计算接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。GPS定位基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离交会的方法,确定待测点的位置,由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,可读取卫星到接收机的距离,并据此准确推算出接收机所在地经纬度、海拔高度、时间、运动速度等参数。 具有精度高、灵活性好、速度快等显著特点,它的基本原理就是通过提供的三维坐标让土地调查者获得空间数据,以达到空间定位的目的。GPS 技术与掌上电脑的结合,则给土地的野外调查提供了便利。将数码的摄像头与 GPS集合到一起,运用到掌上电脑上,最终实现了地形的测量的变更,解决了变更区域中形状不规则、区域不明显等不良因素。另外,利用数码摄像头替代人工绘图还可以对野外土地进行拍摄,从而大大减轻了工作量。同时,利用掌上电脑与 GPS 技术结合还解决了野外工作中时间长的问题,达到了连续工作和数据储存的目的要求,并且及时满足图形的更新,使土地调查结果的准确性提高。

2、“3S”集成技术的应用

“3S”集成技术是由地理信息系统、遥感技术、全球定位系统三者构成的一个整体集合从而对土地进行实时的观测、分析和应用管理的系统。随着现代科技的发展和进步,我国的 3S 技术已经日渐成熟,这一技术在土地调查中发挥的作用越来越大,并且在土地更新调查和土地动态监测中体现出了良好的发展前景。比如,在利用高分辨率的卫星遥感技术获得相关的影像数据,然后与土地调查的更新技术进行汇总、叠加分类,并运用专业软件进行分析,从而得出准确的变换范围和数据结果。这种方法的运用从根本上解决了传统调查方法工作量大、工作效率低、精度低等问题,大大加快了土地调查的速度和效率,所以实际应用中的技术已经非常成熟。

3、地理信息系统(GIS)的运用

所谓地理信息系统(GIS)是一种独特的空间信息系统,它的工作原理就是通过计算机的系统支持,对地球空间中的地理数据进行采集、存储、分析、描绘的过程。具体来说,就是利用计算机建立地理数据库,将地理环境中的各种要素,包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据,进行数字存贮、处理和分析,建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析,方便快速地获取信息,满足各种不同的应用或科学研究的需要,并以图形和数字的方式表示结果。现阶段,经过科技工作者的不懈努力和研究,利用地理信息系统对空间数据进行处理已经发展成为土地调查的重要组成部分,可以说,地理信息系统将会向更加标准化和规范化的方向发展。在地理信息系统中,由于所获取的测绘基础数据非常的详尽可靠,并且准确性高,这就相应的提高了城市规划的科学性。由于计算机具有高速运算和极强的逻辑判断功能,所以在短时间内增加了规划设计方案的合理性。另外,计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告,利用数据库又易于删补、更新程序,所以还实现城市规划的动态监控和动态设计也已经成为可能。加大对 GIS的研究和使用力度,还能够增强测绘人员和城市规划人员的协调协作能力和促进信息的统一获取和使用。

4、遥感技术在土地测绘中的应用

遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。现阶段,遥感技术在我国的土地调查中已经得到了较为普遍的应用。首先,遥感技术的应用对于重点城市的土地勘测发挥了重要的作用,目前,利用该技术对城市中占用耕地等情况进行监测已经起到了很好的加强土地管理的作用。遥感技术对土地调查的信息更新起到了重要的作用。遥感技术利用航空、航天正射影像图以及地形图为资料,与原有的土地现状图进行对比,将数据进行补充和修改,最终达到更新的效果。

结束语

综上所述,现代化的测绘方法在土地调查中的实际应用是非常重要的。本文对土地调查的过程做出了简单的分析,并简要分析了测绘的几种方法和具体应用情况。希望本文的撰写能够引起土地测绘者对现代技术应用的思考,从而促进土地测绘技术的提高。

参考文献