遥感技术在防灾减灾中的应用范文

导语：如何才能写好一篇遥感技术在防灾减灾中的应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 防震减灾 遥感地质学 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2016.12.045

Abstract The article elaborate the of teaching content reform through updating instruction content， establishing scientific content system of earthquake prevention and disaster reduction， reforming the experimental teaching system and experimental teaching content. This paper also propose to improve teaching methods by the implementation of heuristic teaching， using computer network technology platform， diversified evaluation methods.

Keywords earthquake prevention and disaster reduction； remote sensing geology； teaching reform

0 引言

防目萍佳г菏侵泄仅有的以防灾减灾高等教育为主的新升本科院校，学院2008年开设地质学专业，该专业于2012通过教育部本科专业合格评估。地质学专业是我院培养防御地震与地质灾害专门技术人才，以防震减灾为特色的专业。“遥感地质学”是一门将遥感技术与地球科学结合在一起的应用性很强的课程。①目前国内各地质类院校纷纷开设了此课程，教学内容由遥感原理理解、遥感图像分析和遥感应用三部分组成，学院自2010年开设“遥感地质学”课程以来，教学内容设置和其它地学院校毫无差异，没有突出防震减灾专业特色。为防震减灾类专业设置的遥感地质学课程，它的教学内容和重点都应该和其它院校的该课程有所区别，要求学生不仅要掌握遥感技术的基本知识以及遥感技术在基础地质中应用，还要求学生深入地了解遥感技术在防震减灾方面的应用，包括利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别，利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用以及高分辨率遥感数据的地震灾害应急和快速评估。遥感地质学作为防震减灾类专业的一门专业必修课，在对学生的培养中起着至关重要的作用，其教学内容和教学方法也需要在传统遥感地质学教学上有所改进，才能适应防震减灾类专业人才培养的需要。

本文将从教学内容、教学方法和手段等几个方面入手，并结合我院实际情况来阐述防震减灾类专业遥感地质学教学改革的总体思路。

1 教学内容改革

1.1 与时俱进更新教学内容

教材是知识系统性的总结，也是教师进行教学的基本材料。表1统计了我国20世纪80年代该门课的教材出版情况，从表1可看出专业教材的出版周期较长，而遥感技术发展速度非常快，在地质学中的应用也向立体化、多层次、多角度、全方位和全天候方向发展，从而使教材中的内容具有明显的滞后性，很多最前沿的新技术方法和新知识应用案例没有实时写入教材。学院2010年开设遥感地质学课程以来，根据当时教材出版情况，选用1994年朱亮璞编写的遥感地质学。随着20多年遥感的快速发展，特别是进入21世纪后，高分辨率卫星的频繁发射，出现了多种类型的高精度遥感数据以及相应配套的数据处理软件和方法，致使教材中的第三章遥感图像类型和特性和第四章遥感图像处理都明显不适用于直接教学，需要教师查阅资料补充教学。2015年底遥感地质学作为校级重点课程来建设，通过课题组老师的商议决定从2016学年开始更换为最新出版的2013年田淑芳主编的遥感地质学。即使是更换了新教材，随着航空业的发展，每年都新增不少类型的遥感数据、处理方法及新的应用，需要授课老师与时俱进地更新教学内容才能取得更好的教学效果。

1.2 科学构架以防震减灾为特色的教学内容

由于防灾科技学院地质学发展的历史较短，没有专供防震减灾专业使用的《遥感地质学》教材，前几年的课堂教学也基本按照教材的前八章来讲授，没有突出防震减灾的特色教学内容。因此今后的教学应从国内外遥感技术在防震减灾应用相关的重要的学术期刊、研究项目等参考资料中精选出遥感图像分析和遥感应用两部分教学内容，从而构建出服务于防震减灾专业的科学合理的遥感地质学课程体系和教学内容。引导学生课下时间主动查阅在防震减灾研究领域中遥感技术应用的相关资料和文献实例，开阔学生的视野，培养学生自我查阅资料的能力和学习的主动性，从而提高学生的综合素质。并以“宽口径、厚基础、重素质”为原则，选取能够激发学生独立思考能力、解决实际问题和创新能力的地震遥感发展前沿动态的教学素材，倡导学生以多种形式参与讨论与防震减灾相关遥感地质学问题。

1.3 改革实验教学体系和实验教学内容

实验教学是遥感地质课程教学的重要组成部分，也是学生实践技能培养的关键环节，②通过实验教学环节，使学生们真正掌握应用遥感技术解决地学问题的工作原理、方式和流程等。我院地质学专业从2010年开设“遥感地质学”课程，2013年建成地貌第四纪与遥感实验室，同年秋季学期开设遥感地质学实验教学内容，实验项目是参照其他院校同类课程所开设的，现阶段教学体系只包括10学时的实践课，内容包括立体镜的使用（1学时）、典型航片的地貌解译（1学时）、ENVI软件的使用（4学时）、岩性和断裂的解译（4学时）。由于没有结合本校的地质学专业服务于地震行业的特色与学生的实际和社会需求来进行，因此实验教学的效果不佳。2016学年课题组重新修订教学大纲，实验学时由现阶段的10学时增加到16学时，在原有的实验内容上了增加利用卫星遥感影像对活动构造与地震构造的解译识别（2学时），利用红外遥感、InSAR在地震监测的应用（2学时），高分辨率遥感数据的震害调查、应急和快速评估（2学时）。

2 教学方法和手段改革

教学内容是选择教学方法和手段的依据，遥感地质学课程教学内容集传统理论文字知识和大量现代遥感图像为一体，针对理论文字进行阐述应选用传统教学方法，而针对现代遥感数据应用于防震减灾专业则需要采用现代教育技术。因此该课程教学过程中需传统教学方法和现代教育技术两者互相结合，互相补充。

2.1 创设问题情境，实施启发式教学

教师应在课堂中采用讲授法和师生专题研讨法来改变传统的填鸭式教学，为了实施启发性教学，教师在课程的不同阶段创造性地设计一些学生力所能及的问题，激发学生的学习积极性。例如在讲第二章遥感物理基础时可以提出“遥感图像上的颜色和地物是一一对应关系吗？”“为什么？”这种开放性的问题，可以激发学生的想象，让学生从遥感的基本原理去思考问题。实践证明学生都能基本抓到问题的要点，最后将不同章节的内容联系起来，回答了这个问题学生就能把第四节地物波谱特征、第三节遥感常用波段设置和第五节遥感图像色彩三节内容有机的联系在一起。理解这三者的关系也就为后面遥感目视解译打下基础，在后续的遥感解译中学生就能轻松掌握遥感影像上地物的颜色不仅和地物自身的性质有关也和所选数据的波段有关，通过这种创造性的设置问题，大大提高了教学效率。

2.2 利用计算机网络技术平台，丰富教学手段

随着现代网络科技的快速发展，应利用多媒体与现代动画技术相结合来进行遥感地质学课程教学。针对遥感地质学中的遥感理论部分的重点和难点在教学方案设计时除了利用多媒体技术图文并茂地进行讲解外还可采用现代动画技术进行展现；针对遥感在地质上应用部分，应设计与理论教学内容相匹配的计算机解译分析专题，取代当前简易的纸质卫星影像的手工解译。应利用一些免费的高分辨率卫星图片例如Google Earth来获取教学数据，同时收集与活动断层研究、地震震害评估、区域调查及地震预报中发挥重要作用相关的遥感地质学教W信息。计算机网络技术是丰富教学内容的主要手段，也是提高学生对具有防震减灾特色遥感地质学的兴趣和加深学生对地质现象理解的重要途径。

2.3 实施多元化考核方式，合理分配考核权重

以转变观念为先导，树立以就业为导向、以能力和素质考核为中心的课程考核观念，全面考核学生的能力和素质，突出能力本位，真实反映学生应用能力的培养水平。③遥感地质学是一门理论与实验相并重的课程，理论是基础，实验是重点，传统的卷面考试对理论内容部分考核效果较好，而实验部分笔试却很难考核出学生对知识的掌握能力，需要加强学生的动手能力的考核。因此，在课程考核方面，考虑从原来的单一的理论考核转变到采取“平时成绩30%+实验技能30%+期末考试40%”相结合，在考试内容上注重基础理论和能力的结合。通过实施多元化考核方式，以考核促教学，形成“教、学、考”的有机互动，从而达到更好的教学效果。

3 结束语

遥感地质学作为防震减灾专业的专业必修课程，需要全面深入地进行教学体系改革，其内容应实时更新并突出防震减灾特色，同时应加强实验教学和建立完善的实验教学体系。此外通过教学方法与手段改革，高清晰度的航片卫片资料的使用，激发学生对遥感技术理论学习的兴趣，自主地参与各个教学环节，改变考核方式使学生更加重视培养空间思考能力和实际操作能力，为今后从事地震监测预测和应急救援工作打下坚实的基础。

防灾科技学院2016年度院级教研项目：地质学专业活动构造遥感信息分析实践模块建设研究（JY2016B01）和防灾科技学院第九批重点建设课程项目共同资助

注释

① 张雷，张学娟，柳波.石油特色专业《遥感地质学》课程的教学改革思路浅析[J].赤峰学院学报：自然科学版，2012（22）：232-233.

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关键词：eCognition 鄱阳湖 遥感 动态检测

1 前言

近年来长江中下游持续性干旱导致长江干流、支流以及三峡坝区、洞庭湖、鄱阳湖、洪湖等河流与湖泊出现水位低于死水位或者干涸的严峻形势，为及时的掌握相关变化，通过采用卫星遥感技术与自动化、工程化影像解译系统和技术，可结合水质、水位等信息，实现对鄱阳湖的生态遥感环境和水环境遥感调查和监测、统计，动态掌握旱区最新生态环境与水环境变化，及时提供资料，为防灾减灾提供快速准确的决策辅助依据。

2 数据准备及处理

本研究利用TM影像数据进行鄱阳湖水域面积的目视解译和提取计算，采用的遥感图像处理软件ERDAS，分别对各时相遥感资料对应其相应的地形图进行几何精纠正， 统一坐标体系。叠加江西省矢量图层制作得到各时相遥感数字图像。根据各波段统计特征及假彩色合成效果选择了TM432波段进行假彩色合成，并进行线性拉伸、滤波等增强处理，获得最佳目视效果遥感图像[1]。图为江西省2011年5月水体信息。区域A为鄱阳湖。

图1 江西省2011年5月水体信息

3 水域面积信息提取

3.1水域面积遙感自动解译流程

实验采用了世界领先的面向对象的影像分析技术软件eCognition，eCognition是由德国Definiens Imaging公司开发的智能化影像分析软件，是目前所有商用遥感软件中第一个基于目标信息的遥感信息提取软件，它采用决策专家系统支持的模糊分类算法，突破了传统商业遥感软件单纯基于光谱信息进行影像分类的局限性，提出了革命性的分类技术——面向对象的分类方法，大大提高了高空间分辨率数据的自动识别精度，有效地满足了科研和工程应用的需求[2]。

3.2水域提取结果

图2 A区域（2010年04月）TM影像和水体信息提取结果

图3 A区域（2011年5月）水体信息提取结果

4 水域变化对比分析

4.1水域变化对比图

图4是鄱阳湖流域2010年4月影像提取的水体与2011年5月提取的水体信息对比图：

图4 2010年与2011年水体信息对比图

4.2水域变化原因分析

通过对比2010年和2011年的水体信息，可以看出水域面积明显减少。水域面积的减少的原因很多，主要有以下几种：

（1）泥沙淤积

由于湖区比较平缓，汛期洪水从各方汇流入湖，形成纵横交错的水网，汛期水流携带大量的泥沙入户，由于受高水位淤塞的影响，排洪能力下降，大量泥沙沉积在湖区，湖底抬高。泥沙淤积使得地势增高，促进了芦苇等湿地植被的生长；芦苇等植被的发展又为泥沙淤积加快创造条件，他们互为条件又互为因果，形成恶性循环。

（2）湿地演替

所谓湿地演替是指同一地段上一种湿地类型被另一种不同的湿地类型更替。随着泥沙不断淤积。浅水湖泊的地势逐渐增高，在水位较稳定、水体较清地段逐 渐开始生长水生生物， 发育成为水生生物基底湿地，也有一些地段泥沙淤积较快，不能生长水生生物，发育成为泥沙滩地。随着泥沙继续淤积，地势进一步增高，草本植物开始侵入，水生生物基底湿地和泥沙滩地逐渐为湖草所占据，演变为湖草滩地。泥沙继续淤积加上湖草残体的堆积。地势继续增高，从而导致水域面积减少[3]。

（3）围湖造田

中国的洪湖、鄱阳湖、洞庭湖、滇池等湖泊，自60年代以来被大规模围垦造田，加剧了湖区环境生态的劣变。由于湖容减小，严重减弱湖区的调蓄抗灾功能，以致汛期渍涝灾害频繁、低湖田土壤环境恶化，围湖造田效益下降。

5 结语

遥感技术作为现代信息化技术的重要组成部分，是采集地球空间信息及其动态变化资料的主要技术手段，成为从事地球科学、资源环境等学科进行科学研究的基本方法[4]。以卫星遥感技术进行水体的动态监测不但能较好地反映其面积增减变化， 从全局上把握区域的变化，而且直观地显示了其空间分布的动态变化，反映其空间的发展规律，具有其他监测方法不可比拟的优点。通过对鄱阳湖水体面积、分布的动态监测，了解其水域面积变化演替的时空特点，为水利资源管理及决策提供科学依据。

参考文献：

[1]王海云等. 基于 ETM+遥感图像的漓江水系生态环境变化分析[J]. 湖北 农业科学，2012，3：P1112-1114.

[2]曾举，李向新，王涛. 基于Ecognition的高分辨率遥感影像水体提取研究[J].江西科学，2011，4：P263-267.

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关键词：遥感技术；地质灾害；监测

0引言

地质灾害是影响人类生存活动的最严重的自然灾害之一，在自然的地质作用与人类活动的共同影响下产生了地质灾害，地质灾害有突发性的灾害，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，也包括渐进性的，如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。为了更好地获得地质灾害信息，预防灾害的发生，技术人员采取遥感技术进行灾害监测、预防等工作，通过遥感技术，我们能获得更丰富、更准确的信息，遥感技术不需要实地采样，也不需要人工留守观测，只需要计算机控制技术变能完成工作，而今，这已经成为监测地质灾害，对滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害防治方面实现灾前预警、灾情监控、灾后评估的重要手段，它还为我国的经济建设提供了参考依据，减少因地质灾害而造成的损失。

1遥感测绘技术在地质灾害监测中的应用

遥感技术在地质灾害总的运用要最早追溯到上世纪70年代，最开始使用这一技术的国家有日本、美国、欧共体等。日本利用遥感图编制了1∶500000的地质灾害分布图；欧共体国家则在大量滑坡、泥石流遥感应用基础上对遥感技术进行了总结分析，指出了识别不同规模、不同亮度或对比度的滑坡和泥石流所需的遥感图像的空间分辨率，遥感技术结合地面调查的分类方法，可以用GPS测量及雷达数据，监测到地质灾害可以达到的程度。

遥感技术在滑坡灾害的监测中已经得到广泛应用，对滑坡区域的调查和监测都起到了很明显的作用。遥感技术应用于滑坡调查研究，多使用航拍照片和陆地监测数据，以目视解译为主，如日本利用黑白航片编制了1∶50000全国滑坡分布图，我国的研究人员利用ETM影像对青藏公路和铁路沿线1∶100000的滑坡以及其滑坡情况进行了调查。

地质灾害是一种自然现象，一旦发生将给会人民的生命、财产带来极大的损失，对环境、资源也有很大的破坏性。我国是受自然灾害影响最严重的国家之一，自然灾害的类型多、发生频率高、分布地域广、灾害损失大，而如何预防和治理自然灾害问题就成为我国地质工作者要面临的重要工作，实践证明，最有效的方法就是开展地质灾害预测预报和风险区划，为国土规划、减灾救灾、灾害管理与决策提供可靠依据，对危害性严重的地域要加强调查监督，以便避免重大地质灾害事件的发生，遥感技术将在这一领域中发挥重要作用。

泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。导致泥石流发生的原因很复杂，且各有特点。但导致泥石流发生的原因有两类，即物源因素和动力因素。直接利用卫星遥感(TM)图像解译可获取植被盖度、坡面松散物量、岩石类别、构造发育程度、人为活动、汇水区大小、流域平面形态、山体坡度、沟道形态等9种影响泥石流发育的基本因素。降水强度、过程和形式则不能由遥感图像解译，沟床坡降可采用地形图与遥感图像解译相结合的方式获取。利用卫星遥感图像(TM)判断泥石流隐患区，是以隐患区与已发生区存在的共通性特征为基础，结合地理分析法，运用形象思维，建立起泥石流隐患区遥感图像特征，然后综合考虑这些特征，对一个小流域是否是泥石流隐患区作出判断。

2地质灾害的治理

地质灾害是一种不良的自然现象，常伴有滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体，有时这些灾害个体是组合发生，在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。对于崩塌、泥石流、滑坡等都能在遥感图像上现象出来，技术人员也能直接从遥感影像上直接判读圈定。我们通过对遥感图像的解释，可以对目标区域内已经发生的地质灾害以及存在的地质灾害隐患进行分析，查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。然后划分出地质灾害容易发生的曲艺，评价易发程度，为防治地质灾害，建立监测指南提供依据。

2.1灾害的营救

虽然地质灾害不是突发灾害，但一旦有地质灾害发生，营救工作则成为必须及时开展的重要工作，加上营救工作需要详细充足的资料作为依据，遥感监测数据对灾害营救来说也非常重要。由于营救人员很难进入灾害现场再勘查，同时要抓紧时间进行救援，此时，我们就可以通过遥感技术对受灾地区进行勘测，及时有效的了解灾害的情况，为救援工作的展开提供参考依据。发生灾害后，时间就是生命，失去一秒钟可能就会失去一个生命，遥感技术周期短、精确度高的特点，能为营救工作提供快速有效帮助。遥感技术通常会为我们提供，灾害区域、灾害范围、建筑的破坏情况、道路的毁坏情况、气候变化情况等。目前，主要是利用灾害发生前的高精度的遥感影像信息与灾害发生后的高精度影像信息进行比较，通过影像特征提供参考依据。

2.2灾后重建

一些受灾严重的地区，很大一部分是因为布局规划不合理造成的，地质灾害发生后，最重要的就是科学的治理规划。如果没有详细的了解清楚地质灾害发生的具体情况，就无法开展下一步工作。地质灾害发生后，灾区的很多原始情况都会改变，若是采用传统的人工勘测方式，就会花费更长的时间去对这些地质的变化情况进行彻底摸底调查，将会给抢险救灾工作带来很大的阻力，加强利用遥感技术，工作人员能迅速有效的掌握灾区的情况，或者纠正以前的规划中存在的失误。根据遥感数据的监测评估结果，同时结合国家政策的总体规划与地方的具体实施方案，为灾后治理提供更科学的依据，提高治理质量。

3展望

利用遥感技术进行地质灾害预测、监测和调查研究是一项规模宏大、内容丰富的系统工程，它包括监测、预报、防灾、抗灾、救灾和援建等方面。遥感技术在减轻自然灾害损害，提高治理效率方面有着十分积极的作用，遥感技术进行信息获取、信息处理与分析、决策与应用等环节是一项宏伟而专业的工程，需要更多的技术予以支持，今后，利用遥感技术研究地质灾害将更趋向于使用陆地卫星、测地卫星、定位卫星、气象和通信卫星等多种卫星系统，并辅以航空、地面等多层次的监测，采用可见光、红外、微波、激光等多遥感波段，进行全天候、多时相的连续观测。只有这样，才能让遥感技术在未来的应用中发挥出更大的优势，取得更明显的经济与社会效益。

4结束语

遥感技术是一门新兴技术，在地质灾害方面的预测和治理方面是有效的，而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。而今，随着遥感技术理论的逐步完善，以及遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高，遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一。但是要全面推广遥感技术在地质灾害中的应用，目前尚存在一定的困难和技术缺陷，有待于广大遥感工作者和地质灾害工作者不断完善。

参考文献：

[1]刘珺,贾明.浅谈遥感技术在地质灾害调查中的应用[J].科技情报开发与经济,2005,(05).

[2]黄小雪,罗麟,程香菊.遥感技术在灾害监测中的应用[J].四川环境,2004,(06).

[4]李志勇,陈虹,卢汉民.遥感技术在地质灾害调查中的应用[J].测绘技术装备, 2010, 12(1).

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为了进一步加强农业气象服务工作，提高农村气象灾害防御能力，按照《省人民政府办公厅关于进一步加强农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系建设的意见》（陕政办发〔〕97号）要求，经市政府同意，现提出如下意见：

一、充分认识农业气象服务和农村气象灾害防御工作的重要性

气象与农业生产关系紧密，气象为农业服务历来是气象工作的重中之重。现代农业、设施农业对天气变化的依存度较大，需要根据气象要素的变化对大棚设施采取一些调节措施。特别是一些贫困地区，农业效益比较低、农民生产生活难、农村环境条件差，极易受到气象灾害的影响和危害。

千阳、陇县、麟游、凤翔处于渭北冰雹多发带上，冰雹灾害频多，是气象灾害多发区。每年全市都因干旱、低温、暴雨、冰雹、大风等气象灾害给农业生产造成重大损失。加强农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系（以下称“两个体系”）建设，对发展现代农业、增加农民收入；对统筹城乡发展、改善农村民生；对做好农村灾害防御工作、保护人民群众生命财产安全都具有至关重要的意义。各县区、各有关部门要坚持“政府主导、部门联动、社会参与”的原则，加快推进“两个体系”建设。

二、工作目标

到年，形成比较健全的农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系，提高农民享受气象保障服务水平，基本实现城乡气象服务均等化，农村气象预警服务信息覆盖率达到95%以上，农村气象灾害损失和因灾死亡人数减少10%以上。

三、主要内容

（一）强化粮食安全气象保障。围绕全市粮食增产目标，提高保障粮食安全的气象综合服务能力。在凤翔、岐山、扶风、眉县、陈仓等粮食主产县区建立农业气象试验站，在全市利用卫星遥感技术和气象监测信息，加强农作物病虫害和粮食作物产量预测预报，推进粮食高产创建活动。开展气候变化对粮食生产的影响分析，开发利用空中云水资源，挖掘粮食生产潜力，确保粮食生产灾年少减产、平年能增产、丰年多增产。

（二）加快气象监测站网建设。科学规划，合理布局，搞好农业农村气象服务站网建设。各县、区要逐步建立农田小气候观测、土壤水分自动观测、作物长势实景观测、气象卫星遥感应用等监测站网，提升农业农村气象监测预报能力。进一步完善乡镇自动气象服务站网，在每个乡镇和气象灾害、地质灾害频发的村建立自动气象站。在雷电多发、频发地区，建成农村雷电灾害监测网，加强防雷电设施建设，提升防雷电能力，确保人民群众生命财产安全。

（三）健全农村公共气象服务。围绕全市实施促进农民增收规划，结合“一乡一品、一县一业”等特色农业，发展农用气象预报、乡镇精细预报业务，加快农村气象信息服务站建设。年前，气象预警服务网络、气象信息服务站实行全市所有行政村覆盖。同时，建立市、县（区）农业气象灾害预报预警服务平台，直接面向大型农产品生产基地、农民专业合作社及农村种养大户，开展专项气象服务。编制县乡精细化农业气候区划，研究天气、气候和气候变化对农业生产的影响，及时提出应对措施。并适当开展农业气象保险试点工作。

（四）完善气象防灾减灾体系。各县、区政府要编制气象灾害防御规划、气象灾害应急预案。建立政府统一领导、相关部门各负其责的气象防灾减灾组织体系和预案到村、责任到人的气象灾害应急处置体系。围绕新农村建设、移民搬迁、灾后重建等工作做好气候论证和地质灾害风险评估工作。组织开展气象灾害应急演练，提升气象灾害处置能力。抓好乡镇气象协理员和农村气象信息员队伍建设，发挥其在气象防灾减灾中的重要作用。

四、保障措施

（一）加强组织领导。各县、区政府要高度重视“两个体系”建设，将农业农村气象基础设施建设纳入“十二五”规划，结合实际制订实施意见和工作方案，及时研究解决存在的困难和问题，确保“两个体系”建设任务如期完成。气象部门要发挥职能作用，主动做好规划编制、组织实施工作。发改、财政、工信、农业、林业、水利、国土资源、民政、气象等部门要加强协作配合，共同推进“两个体系”建设。各单位要把贯彻落实本《意见》的工作情况，纳入年度目标责任考核。

（二）加大经费投入。各县、区要切实加大财政投入力度，加强应急指挥、农村气象监测、预警设施、防灾减灾机制建设，提高气象灾害监测能力和预警信息覆盖率，确保农民享受更多的气象服务。并积极探索气象服务企业、社会团体的新模式，努力形成多元化的投入机制，加快推进“两个体系”建设。

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关键词：信息技术；水利信息化；现状；发展前景

前言

水是社会生存和发展的基础，是社会必不可少的重要资源，能为人类创造优美的生存环境，水环境是各类水生物赖以生存的场所，同时水在特定条件下又可能转化为灾害，成为社会发展的约束，甚至会严重威胁人类的生存。随着现代社会和经济的发展，我国面临水旱灾害、水环境恶化、水资源短缺、生态环境退化、水管理相对落后的形势日益严峻，迫切需要科学的治水思路、方法和技术，现代高新技术的飞速发展和新理论、新方法的不断涌现为提高治水技术和科学管理水平提供了条件。因此，信息现代化，行业数字化，水利信息化，是水利事业发展的必然趋势。信息技术日新月异，以超出常人想象的速度飞速发展，为水利工作提供了强大的技术支持。信息技术应用主要指的是软件技术的应用，包括GIS、DB、RS、VR、Web等，或是软硬件结合的信息技术。水利信息化技术应用主要包括：办公自动化、防汛抗旱指挥、水情测报、水务管理、水资源管理、决策支持、防汛会商、信息服务等应用系统建设，实现信息技术为水利建设和管理服务。

1 水利信息化技术应用现状

1.1 地理信息系统技术应用

地理信息系统（GIS）功能十分强大，应用十分广泛，遍及各行各业。在水利行业GIS技术得到广泛应用已经有10多年了，并且逐步发挥了巨大的作用，其主要体现在地理位置确定、地理信息展示、行业信息展示、信息统计分析及功能集成等方面。

1.2 数据库技术

应用数据库（DB）技术是信息技术发展和应用的核心内容之一，是水利信息化建设的基础，几乎所有的水利信息系统建设都离不开数据库技术的应用。数据库技术的应用主要包括数据存贮和管理。目前，已经完成了国家级水情数据库建设，实现了对国家重点关心的降雨信息、水情监测信息和历史水情信息进行查询与管理，流域和省级水情数据库建设正在紧锣密鼓的进行中，部分有条件的省市已率先完成了水情数据库建设，制定了国家防汛工情数据库建设规范，正在进行工情数据的入库工作；部分省市正在根据国家规范开展工情数据库建设工作；部分地区根据需要建立了洪灾灾情信息管理数据库，以及根据防汛指挥系统和防汛决策支持系统建设需要建立了系统专用数据库。

1.3 遥感技术

应用随着遥感技术（RS）的发展，影像识别精度的提高、数据处理能力的增强、影像获取成本的降低，遥感技术在水利信息化建设中的作用日趋重要。遥感影像的来源渠道较多，有美国、日本、法国、印度等国外的遥感影像产品，也有我国自己的遥感影像产品或者航片，遥感技术的应用主要是通过接收或购置遥感影像数据，确定洪、旱灾害的位置、识别洪水淹没情况和受灾情况、分析旱灾影响范围和受灾面积、评估可能受到的灾情影响，以及根据遥感影像分析河流水质变化和水土保持状况，为防汛指挥、救灾活动、环境保护、生态建设提供信息支持。近年来，由于7大流域和部分省市已经建成一定精度的三维空间地理信息系统基础平台，将遥感影像成果与三维平台相结合，不仅直观展示水利信息，还可以进一步分析可能的发展趋势，为水利建设与管理提供高水平的信息支持。

1.4 虚拟现实技术

应用虚拟现实技术（VR）是利用计算机技术生成逼真的三维虚拟环境。现在虚拟现实技术在水利信息化建设中的应用日渐广泛。（1）构建防洪工程的三维虚拟模型，如大坝、堤防、水闸等三维虚拟模型，实现了防洪工程三维空间示景；（2）洪水流动和淹没的三维动态模拟，实现了三维空间场景中的洪水演进动画过程，三维场景中洪水淹没情况的虚拟展示；（3）防洪工程规划中枢纽布置三维虚拟模型，包括大坝、泄洪洞、发电厂、变电站等，为工程规划提供直观三维视觉效果场景；（4）云层和降雨效果渲染三维虚拟模型，模拟云层流动、降雨过程等动态效果；等等。

2 水利信息化技术应用前景

社会在发展，科技在进步，经济在增长，投资在加大，在水利信息化建设过程中虽存在这样或那样的问题和不足，但信息化建设仍然发展迅速，取得了惊人的阶段性成就，而且随着信息化建设进程和国家投资力度的不断加大，水利信息化技术的应用前景更加美好。

2.1 社会发展对信息技术的应用提出更高要求

社会的发展是一个变加速的进程，安全保障日益得到重视，在建设和谐社会和以人为本的社会理念指导下，保护生命安全和环境安全的要求放到治水工作的首要位置。水利信息化建设对防灾减灾、环境保护、水资源管理、工程管理，进一步提高我国科学治水水平，建立人与水和谐的社会与环境，发挥着十分重要的作用。加快水利信息化技术的推广与应用，推进水利信息化建设是社会发展的必然需求。

2.2 信息技术进步为水利信息化建设创造条件

DB、GIS、Web、RS、GPS等信息技术的飞速发展和进步，为基于信息技术发展的水利信息化建设和完善提供了技术保障。国家防汛抗旱指挥系统建设是前沿信息技术在防汛抗旱领域的应用，先进成熟的信息技术成果为防汛抗旱、水资源管理、环境与生态建设等水利行业的信息监测、传输、存储、查询、检索、分析与展示提供了技术条件，使水利信息化推动水利现代化成为可能。

2.3 专业模型技术改进为信息技术应用提供技术支持

水利信息化建设的主要内容之一是决策支持系统建设，而决策支持系统建设的重要依据是水情、旱情、灾情等信息的分析成果，这些分析成果主要来源于气象预测预报、洪水预测预报、洪水演进分析模型系统、洪水调度模型系统、溃坝分析、旱情分析、水资源管理、水质、环境评估等专业模型系统。近年来，有关专业模型技术得到了逐步改进和完善并随着计算机技术的发展为复杂的模拟分析计算提供了条件。专业模型技术的发展为决策支持系统建设的实用性提供了强有力的技术支撑，是水利信息化建设与发展的坚强后盾。

参考文献

[1]苑希民，万洪涛，刘媛媛，等.全国和七大流域三维电子江河系统建设成果报告[R].北京：中国水利水电科学研究院，2006.

[2]水利部水利信息中心和中国电子工程设计院.国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计报告[R].北京：水利部水利信息中心和中国电子工程设计院，2004.

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[关键词]山地 地质灾害 现状 防治

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-243-1

0引言

在我国，某些地方以牺牲环境为代价换来的经济高速增长的政策常使得当地的树木遭受到过分的砍伐，一片片植被被水泥路面所替代。由于没有了植物的根系对于土壤的保护作用，在暴雨降临时，大量土壤会随着雨水倾泻而下，造成泥石流灾害，给流经的群众的生产生活造成影响。此外，对于山区煤，矿产资源的无限制的开采，常有塌方的险情发生。不难看出，我国所面临的山地地质灾害的形势还是很严峻的，做好山地地质灾害的防治工作刻不容缓。

1我国山地地质灾害的现状

地质灾害是指自然或者人为因素的作用下形成的，因此，可以将其分成两大类。第一类是自然因素的作用下形成的，这种地质环境问题又被称为第一环境问题，人类的历史发展并不能影响到这种地质灾害。第二类是人为因素的作用下形成的，这种地质环境问题又被称为第二环境问题，这种地质灾害通常与人类的社会发展紧密的联系在一起，并且发生的频率随着人类社会的逐步发展而增加。经过对地质灾害的成因进行分析，发现我国大约有一半以上的地质灾害的发生都是人为因素造成的，特别是对能源的不合理挖掘造成的地质灾害尤为明显。

在我国，山地地质灾害常见的有：泥石流，滑坡与塌方，降雨后形成的坡面冲刷，采矿区沉裂等，其中前三者最为常见，占山地灾害总量的80%以上。特别是到了夏天雨水比较集中的季节，随着降雨量的增加，在雨水的不断冲刷下，江河两岸的土壤因为流水地质作用失去昔日的稳定性和强度，逐渐形成泥石流，地裂缝、地面沉降等，具有明显的季节性。其次，我国山地地质灾害的爆发的频率较高，波及的范围较集中，危害大等特点，据权威的资料显示，常见的山地地质灾害多集中在我国西部的云贵巴蜀一带，这些地方每年都会受到地质灾害的袭击。比如地势复杂的重庆市，截止2010年底，所检测到的山地地质灾害隐患多达9000多处，其中滑坡接近7000处，泥石流100多处，地面塌陷500处。每年多造成的损失多达5个亿，接近所有自然灾害的四分之一。

2我国山地地质灾害的防治措施

2.1提高灾害的监测与预警

提高对于山地地质监测和预警是防治灾害的重要举措。为此有关部门可以组织乡镇的政府机关成立一个山地地质灾害防灾减灾委员会，对于山地灾情的频发地点，聘请有关专家，学者进行论证，对于不适合居住，造成严重的威胁和危害的人口聚居区进行搬迁工作。当地的政府部门也可以和气象部门加强沟通，及时地了解天气变化，并用最为有效的通讯设施，告诫隐患点周围的居民做好防范工作。在灾情降临前，准备好必要的应对突发状况应急措施。灾情发生后，积极和救援队伍配合，保持救援消息的畅通。灾情得到有效的处理后，还要广泛的收集有关于此次灾情的数据和资料，建立山地地质灾情的实时反馈系统和数据库，进一步的提高山地地质灾情的预报和检测水平。

2.2健全灾害的防治软体系

在法律层面上，我们要对于乡镇的山地灾害的防治进行一个统筹的规划，把山地灾情的防治纳入到法律的范围之内，对于那些无视工作人员的阻挠，仍然继续从事有关使险情进一步恶化的行为，如乱砍滥伐，进行严厉的惩处。在城镇的规划上，把对于山地灾情的评估纳入到规划的内容中去。在建设施工前，充分地考虑到当地的地势走向特点，合理地进行布局； 在山地周围城镇规模的划分上，进行科学的论证，避免无限制的，超过当地的生态许可的扩张。在土地的划分上，要给灾情的爆发预留出防灾专用土地，并配备好基础的抗灾救灾物资。

2.3加大防治的科技投入力度

在现代化的山地地质灾害的防治中，我们一定要加大科技的投入力度，充分应用现代化的技术比如卫星遥感，山地地理信息系统（GIS）等建立乡镇所处的地质环境与地质灾害的监测体系，根据科学分析的结果来合理地对山地居民的居住环境进行改造，在改造的过程中，以调整为主，迁移为辅。必要时，还可以应用该GIS技术对于灾害过程中的各种数据进行分析和储存，以便日后及时的调整，更好更快的建立救灾决策。其次，遥感RS技术也不应该得到忽视。通过遥感技术，我们可以分析到那些我们不可能接触到的山体地质深处的信息。在不接触的前提下就能够完成对于信息的提取工作，进而方便地进行计算机建模，模拟山体条件，预测可能发生的灾情。另外，GIS和遥感技术两者之间还可以结合起来。利用前者的储存上的优势，后者探测到的结果可以安全的存放在前者中，方便归纳，分析和总结。

2.4提高现有地貌的遵循度

如今，随着城镇建设步伐的加快，在向外扩张的过程中，难免要经过一些山区，这时挖山通常成为了常见的做法。于是便造成了山体生态系统，水资源的破坏，植被大量遭到砍伐，这在某种程度上进一步加剧了山地地质灾情的形势。故而，我们应该极大的避免这种行为的发生。在进行乡镇前期建设的规划时，我们要强化原有的山区与乡镇共有的格局，保护乡镇扩张中所涉及的山体，以及伴山而流的水体。避免以牺牲原有的地形地貌为代价而换取经济发展的行为发生。在尊重原有的地形地貌中，尤以要注意交通线路建设中的布局，交通线路的选取要遵循着有利于环境保护和生态平衡的思想。交通路线的主干道两侧要根据山地地质灾害的发生程度设置宽度不同的绿色防护带。

3结语

目前，我国的国民经济正处于快速发展的时期，随着科学技术的发展，我国普遍增加了人类工程活动的力度，如各种工程活动和资源的开发，导致我国原本就十分脆弱的地质环境承受着巨大的压力，并且因为此种原因所引发的地质灾害正处于逐年增加的趋势。因此，本文对全面阐述了地质灾害的类型，并对各种地质灾害的特征与危害进行了描述，最后给出了地质灾害防治技术及防治措施。

参考文献

[1]卢泽金.浅析山地城市的地质灾害防治对策[J].城市与减灾，2010（4）

[2]张鑫.安徽省环境地质灾害现状及防治对策[J].合肥工业大学学报（ 社会科学版），2003（17）

[3]史小龙，李辉，张福水.浅析我国山地地质灾害的现状与防治对策[J].知识经济，2013，（1）：97.

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1.1适用于水利事业的几种信息技术

GPS技术已经广泛运用于海洋、陆地、航天领域等各种民用军用的精密测量、目标定位。GPS的主要作用就是对目标的准确定位，在防汛减灾方面可以精确定位险情发生的地点，将监测到的数据快速精准的反馈到指挥监控中心系统，使其快速做出应急措施。在水生态建设和水土保持监测的过程中，GPS快速定位地面监测，实现数据的快速分析。GPS具有快速度、高精准性、提供三维坐标、操作简单快捷等特点，广泛运用于防汛减灾、水土保持监测与治理、水情测报、水利工程建设与安全监测等方面。GIS即地理信息系统是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是处理大量地理数据的通用技术，成为水利信息存储、管理、分析的强有力的工具。目前我国多数的防灾救灾的信息管理系统都是基于GIS平台建立。在水环境和水土保持方面，GIS是一种全过程的应用，从土壤侵蚀发生的判断、侵蚀度和侵蚀量的划分与计算，一直到土壤侵蚀全过程的预测，GIS起着技术支撑作用。GIS技术的发展经历了从二维到三维空间立体平台的转变，三维GIS技术日益成熟，在水利事业中的应用更加广泛，可以在平台中展现空间立体环境，并展示处与管理的相关信息。GIS地理信息系统可以进一步向海量空间信息研究，解决海量信息分布式的存储、管理、共享。RS遥感技术与GPS、GIS称为著名的3S技术。遥感技术是利用探测地表物体反射和发射的电磁波来提取这些物体的相关信息，通过对地表物体的远距离识别，获得其环境的可靠性分析。遥感技术可以基于遥感信息的水资源、环境自然灾害预报等方面进行研究，进一步完善水利领域遥感地物波普库及高光谱自动识别系统。RS与GIS、GPS等进一步的结合，共同成为支撑水利信息管理与决策支持系统开发的核心技术。数据库技术是信息技术发展的核心内容之一，整个水利信息系统的建设都离不开数据库技术的应用。主要包括数据的存储、管理、水情报数据库、数据监测数据库，数据库管理系统用来保证数据库的安全性和完整性，使用户更方便的操纵数据，可以在很多用户使用的条件下并发控制和恢复数据库。网络通信技术是信息化水平的主要标志之一，网络通信技术为水情、旱情、灾情、水质、生态、水利管理等信息的传输、分析、共享、管理和提供了强有力的技术支持，根据网络应用的范围建设局域网和广域网，为水利信息的共享和交换提供了条件，但是由于互联网的稳定性不足，系统较为脆弱，网络技术还应考虑出现网络故障后的应急措施方案。计算机网络信息技术中，在部门和跨部门的信息共享框架下，进一步完善数据及标准化制定，为水利信息化提供基础条件。

1.2现代水利事业信息化功能定位

经济社会快速发展，人民大众需要的公共信息量与日俱增，特别是对水利信息有了新的需求。水利信息系统是水利工作的重要基础，是现代化水利的重要体现，不管是水资源管理，水情预报，还是防汛抗旱都离不开水利信息系统。目前我国一些较发达地区，正在全面努力建设防汛抗旱指挥决策支持系统、水土保持监测与管理信息系统、水资源管理决策支持系统、水文水质监测与评价信息系统、水利网站等，目标是基本完成水利信息系统综合体系，为水利行业本身和社会大众提供完善的水利信息服务。在我国水利部直属的水利事业单位中，通过分类改革，明确了其水文类和信息化及通信类的功能定位。加强水文事业的规划建设，水文信息的监测与预报及水文信息的资料汇交保管与使用等，对水文站网合理规划与建设。保护水文设施与水文监测环境，负责水利信息网络、通信网络、数据中心和部信息系统的建设和运行管理工作，拟定水文及水利信息化、水利通信的技术标准并监督实施。水文类功能主要负责水利信息网络、通信网络、数据中心和部信息系统的建设和运行管理工作，并扩大覆盖范围，优化站网布局，着力增强重点地区、重要城市、地下水超采区水文测报能力，加快应急机动监测能力建设，实现资料共享，全面提高水文工作服务水平。信息化及通信业务在现代水利事业建设过程中地位日渐突出，提供水利信息及通信类公益服务时，水利直属事业单位应加强水利信息网络及数据库建设，做好水利信息搜集等工作，充分发挥其在水利发展规划、项目建设及运行于水利信息服务等领域重要作用。可见，信息技术正在完全向水利行业渗透，在水文水资源监测的过程中大量运用远程遥测自动化技术，监测和评估大面积的自然灾害使用卫星遥感技术。

1.3水利工程管理中的信息技术

水利工程管理工作的基础在与准确、充足、及时的基础数据，过去基础数据的搜集需要大量的人力、物力并且比较滞后，复杂反复的数据收集工作占据了大量的管理资源，严重地制约了管理工作水平的提高。GPS、GIS和数据库等技术的引入，带来了全新的解决方法。在水利工程管理的范围内建立GPS控制网络，在全天候不受天气、环境、汛期影响的条件下进行精度较高的测量，可以避免传统工作中的人为误差，并且可以快速作业为决策提供及时的数据，减少了人力、物力的投资，使整个作业的过程更加灵活，对于突发状况可以做出及时的反应。伴随着GPS技术的不断发展和完善，不仅在数据采集方面做出了贡献，同时给工程管理中的定位技术注入了新鲜血液，以往的常规定位技术已经完全被GPS技术所取代。GIS地理信息系统的强大在于其地理信息空间分析功能，可以为水利工程管理中常见的方案规划、环境影响评价、断面分析等各种问题提供快速方便的解决方法。数据库管理是水利工程管理的核心部分，通过数据库管理系统，我们可以更快捷的对大量数据进行分析、修改、编辑，建立一个完善的数据库系统，实际上就是创建了一个资源共享的平台，为工程管理部门整合了数据资源。全新的工程管理模式，实现了管理过程的科学化和现代化，为管理决策提供可靠快速的支持。要建立健全水利行业技术标准，推进水利信息化建设，全面实施“金水工程”，加快建设国家防汛抗旱指挥系统和水资源管理信息系统，提高水资源调控、水利管理和工程运行的信息化水平，以水利信息化带动水利现代化。提高相关业务管理能力，为水利科技创新事业的顺利进行提供坚实的支撑。

二、信息技术在未来水利事业发展中的影响

2.1促进水利事业管理方式的转变

在过去的水利事业管理过程中，公众的参与较少。现代化水利的发展要越来越为人民大众服务，切实关系到其公共利益。水管理行政部门通过网络建立与人民群众沟通的渠道，让公民了解有效、及时的水利信息，以此来提高服务质量和服务效率。并且做到公平和公正，接受人民群众监督，采纳合理意见。使水利事业管理从单一的水行政管理向与公众结合的方式转变。

2.2提高水利决策的效率

通过运用一系列的信息技术，进行水利的科学决策，可以有效地提高水利决策的速度和质量，适应现代水利科学的要求。信息技术保证了科学决策所需要的及时的科学的高质量的决策信息，通过及时采集信息，卫星遥感系统的实时传递可以有效地避免决策滞后和决策失误。

2.3提升信息资源的共享率

水利信息技术可以把全国的水利行政机关连接在一起，实现信息、管理制度、管理方式、理念等各种资源的共享。实行系统内部的办公自动化，大大降低行政管理的成本，在资源共享的状态下，将大量的传统作业模式在网络资源环境下完成更提高了工作效率。

2.4确保顺利实现水利现代化

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[关键词]矿山测量 测绘技术 应用 问题 方案

中图分类号：TD525 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0274-01

随着对矿山开采力度的加强，在矿山测量中的测绘技术也得到了很大的提高。其中包括卫星遥感测绘技术、全球定位系统测绘技术。在对矿山进行开采之前，应用测绘技术对矿山进行测量的这步工作是必不可少的，矿山测量在整个矿山开采的过程中影响着开采矿山的安全性，因此我们必须充分利用测绘技术来对矿山进行测量，以保证测绘人员和施工人员的施工安全，保证测量数据的准确性。以下介绍在矿山测量中的测绘技术，并对其应用情况进行详细分析。

1.在矿山测量中应用的测绘技术

1.1全站仪测绘技术

全站仪是目前使用最频繁的测绘仪器，它拥有测量距离、测量经纬度的双重功能，是广电测量仪器的一种。随着科技的进步，全站仪仪器逐渐走向智能化，它将光、电、磁、机技术有效的融合在一起，能够测量距离、角度，拥有良好的发展前景。全站仪能够在矿山测量中发挥它的测量优势，为矿山测量提供数据。

1.2空间信息技术

随着矿山测量对技术的需要，空间信息技术逐渐成为矿山测量必不可少的一种技术。空间信息技术涵盖了遥感技术（RS）、全球定位技术（GPS）以及地理信息技术（GIS），遥感技术是通过卫星遥感或航空遥感传感器来获得数据，为矿山测量人员提供分析的依据。在对矿上进行测量的过程中使用GPS技术，可以对地表位移、沉降进行有效的监控和测量，还可以有效地观测水文。GIS技术在使用的过程中，结合其他技术对矿区的地理信息进行勘测，进而获取数据，GIS技术的主要功能是针对空间进行数据测量、采集和处理，再对数据进行分析，最后在矿山测量中应用这些数据。

1.3惯性测量技术

惯性测量技术在自动化作业中占有重要的地位，可以有效地减少测量人员在对大地、矿山和工程进行测量中面临的危险，它能够在很长时间内灵活地、自动地对大地、矿山和工程进行测量，是新兴导航定位系统。

1.4其他测绘技术

在对矿山进行测量的过程中，如果仅依靠全站仪技术、空间信息技术和惯性测量技术，并不能全面地完成矿山测量的全部工作任务，因而就需要在矿山测量中应用其他技术和仪器来进行测量，主要包括激光指向仪、陀螺经纬仪和与激光指向仪和陀螺经纬仪相关的测绘技术来进行测量。

2.在矿山测量中应用的测绘技术的优点

2.1全站仪测绘技术在矿山测绘中的优点

随着科技的进步，全站仪测绘技术也随之发展，它可以为矿山测量提供数字形式的信息，能够让进行矿山开采的工作人员对矿山的情况有一个大概的认识，因而可以在开采矿山的过程中，注意自身的安全，有效地减少了矿山事故发生的次数。另外，全站仪的操作简单易行，并且此仪器拥有良好的稳定性，测量出来的数据可以在工作人员之间进行传输，在矿山测量中的应用很广泛。有的国家设计的全站仪富含高科技，在通讯方面拥有双路传输的作用，在计算机上可以实现信息的输出和导入，并且能够在其内部使用存储功能的用品来对数据进行记录和存储，确保信息的安全与稳定。在矿山测绘过程中使用全站仪进行测量，可以获得较为准确的数据，在很大程度上提高了开采矿山的效率，保证开采矿山工人的生命健康不受到损害。

2.2空间信息技术在矿山测量中的优点

在矿山测量中使用空间信息技术进行测量的过程中，在遥感技术方面，可以为矿山测量人员提供数据，另外通过使用遥感技术获得的资料可以进行数字高程模型的制定，可以帮助测量人员进行测绘工作。在使用GPS技术对矿山进行测量时，可以有效地帮助测绘人员对矿山的地形有一个较为清晰的认识，能够达到防灾减灾的作用，另外还能为测绘人员提供导航的功能。GPS技术在应用的过程中，拥有使用时间长，测量的数据精确度高，使用时灵活的特点，是测量技术中最具有潜力的测量技术。GIS在矿山测量的过程中，占有重要的地位，能够有效地促进测绘技术的发展。在对矿山进行测量时，如果将GPS和GIS进行有效的结合，可以对数据进行采集、分析和整理，在任何时间、地点都可以对矿山的状况有一个清晰的反映，帮助矿山测量的工作人员对矿山有一个非常明确的认识。可以促进矿山测量的迅速进行，并提供准确度比较高的测量数据，帮助开采矿山的人员安全、高效地完成开采矿山的任务。

2.3惯性测量技术在矿山测量过程中的优点

惯性测量技术在使用的过程中，可以自主地对大地、矿山和工程进行测量，有效地降低了测量人员进行测量工作的危险，另外，惯性测量技术可以全天候工作，可以提高测量的效率。惯性测量技术可以获得大量的数据，包括经纬度、方位角等数据。

2.4其他测绘技术的优点

在测量的过程中应用其他测绘技术，一方面可以弥补全站仪、空间信息技术和惯性测量技术在测量过程中的不足，另一方面又能加快测量的进程，还可以为测量人员提供更多的数据，有效地保证测量人员和开采矿山人员的施工安全，在整个矿山测量中占有重要的地位。

3.矿山测量过程中存在的问题

3.1由于矿山的地理位置导致的问题

由于我国矿山大多地处山区，所以在对矿山进行测量的过程中困难重重，矿山经常是云雾缭绕，树木枝繁叶茂，导致勘测过程中可见度低，严重影响了测量进行。

3.2进行矿山测量的测量人员的测量技术低下

由于矿山行业的发展与其他行业的发展相比，开展的时间比较晚，但是为了发展，强行地进行快速发展，矿山开采行业需要大量的矿山测量人员，所以大多时候的测量人员的从业资质不足，无法对矿山进行精准的测量，影响了矿山开采的进度，不利于开采矿山人员对矿山有准确的了解，最终无法促进采矿行业的快速发展。

4.如何解决矿山测量中存在的问题

4.1开拓创新，寻找新的仪器和技术来对矿山进行测量

为了克服在对矿山进行测量过程中所遇到的困难，测量人员必须开拓创新，锐意进取，努力创造和寻找新的测量仪器和技术来对矿山进行测量。从而有效地对矿山进行精准的测量，避免因矿山地理位置恶劣，而不能对矿山进行准确测量的问题的发生。另外，创造新的测量仪器和寻找新的技术，可以在很大程度上提高矿山测量的测量效率，促进采矿行业的发展。

4.2努力提高矿山测量人员的工作资质

在对矿山进行测量时，有关部门要任用拥有工作资质的测量人员来进行测量工作，提高测量的质量和效率，保证进行开采矿山的工作人员的人身安全不受到侵害，确保采矿事业的安全进行。

5.总结语

在矿山测量过程中，为了有效地提高测量的效率，有关部门必须灵活的利用各种测量技术，包括全站仪测绘技术、空间信息技术和惯性测量技术，并适当地穿插入别的测量技术，只有这样才能为矿山进行一次准确而全面的测量，让开采矿山的人员能够对矿山有一个准确的了解，进而在进行开采的过程中知道怎样做才能确保自己的生命健康权不受损害，达到促进采矿行业高速发展的目的，最终促进我国国民经济的发展。

参考文献

[1] 杨振东，王凯.现代测绘技术在矿山测量中的应用[J].建筑与文化（学术版），2013.9（5）：111-112

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这次全市测绘工作会议，既是一次总结经验，表彰先进的大会，也是一次贯彻落实国务院、省政府《关于加强测绘工作的意见》的动员会。

一、统一思想，充分认识加强测绘工作的重要意义。

当前，为积极应对金融危机造成的各种影响，我们正全力采取各种政策措施保增促调，深入贯彻实施省委“创业富民、创新强省”和市委“六大联动、六大提升”战略，这不仅是我市实现经济社会发展取得新突破的重要时期，也是我市全面建设小康社会的关键时期。当前的这种宏观形势和环境，在为测绘事业提供良好发展机遇、开辟广阔发展空间的同时，也对测绘工作提出了更高的要求和目标。

（一）加强测绘工作是经济社会发展的重要保障

测绘是经济社会发展和国防建设的一项基础性工作，是准确掌握市情、提高管理决策水平的重要手段，在城市规划与建设、资源调查与开发利用、空间布局优化等方面，都是必不可少的基础性工作。以卫星定位、地理信息系统和航空航天遥感技术为核心的现代测绘技术是解决资源、环境、人口和灾害等城市发展问题的关键技术。我市要实施城市化、信息化战略，推进现代化国际港口城市建设，离不开测绘的基础支撑与保障；我市要推进社会主义新农村建设，促进区域协调发展，构建“和谐*”，需要测绘提供强有力的保障；我市加强环境治理保护，建设资源节约型、环境友好型社会，测绘更是必不可少的重要保障。测绘也事关民生，在社会公众的日常生活中需求也日益广泛，人们现在不再满足于传统的、单一的地形图服务，而是要求提供全面、动态、实时的测绘服务，对产品信息含量、多样化、标准化程度的要求越来越高。可以说，随着人类文明的进步和经济社会的发展，测绘事业与社会各项领域之间的关系越来越密切，也逐步走入寻常百姓生活之中。

（二）加强测绘工作是提高管理决策水平的重要手段

地理信息资源是国民经济和社会发展的基础性、战略性资源，是政府部门实行科学决策的重要支撑。政府决策要科学化，就必须重视科学依据，就需要掌握准确全面的地理信息。无论是宏观决策、行政管理，还是环境保护、资源开发利用、能源建设等重大战略都离不开测绘技术的支持。比如当前各层次的城市规划和土地利用规划的编制，现代化国际港口规划建设、沿海产业带规划建设、内河整治等民生工程、民营经济科技产业基地和石化产业基地等市政府重大建设工程，都需要使用基础地理信息，都离不开卫星遥感等测绘技术的支持。

（三）加强测绘工作是提高防灾救灾能力的重要途径

总书记在两院院士大会上明确提出：“加快遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信技术的应用以及防灾减灾高技术成果转化和综合集成，建立国家综合减灾和风险管理信息共享平台，完善国家和地方灾情监测、预警、评估、应急救助指挥体系”，对测绘服务于防灾减灾工作提出了新的要求。我市地处浙江东部沿海，是台风、泥石流、滑坡等灾害多发地区之一，防灾救灾任务重、责任大。通过加强测绘工作，全面、准确掌握各地特别是地质灾害多发地区的地理特征和活动规律，有利于及时预测预防灾情。在灾害发生后，通过对航空、航天遥感数据进行分析，快速获取灾情，同时测绘部门提供各种专题地图与地理信息，供抗灾救灾进行决策。转入灾后恢复重建阶段，还可为规划建设提供各类图件。去年四川汶川特大地震恢复重建中，我市派出34名测绘技术人员，到青川县进行地形测绘，为我市援建工作的顺利开展作出了应有贡献。

（四）加强测绘工作是维护国家安全的重要方式

测绘服务于国民经济，服务于国防，与国家安全息息相关。地图具有严肃的政治性、严密的科学性和严格的法定性，体现国家和政治主张。现代测绘技术已经成为加强国防建设、提高反恐能力的重要支撑条件。加强测绘工作，强化国家版图意识和地理信息安全意识，对于维护国家、安全和民族利益至关重要。

二、抢抓机遇，全面推进我市测绘事业又好又快发展。

我市测绘工作虽然取得了长足的发展，但与当前的形势相比还面临着一些较为突出的问题：一是基础测绘成果覆盖范围不广，地理信息资源不够丰富，现有基础测绘成果开发应用的深度和广度不够，特别是对政府决策的保障支撑作用还未充分发挥；二是测绘成果的共建共享机制还不健全，地理信息资源没有得到有效整合与利用，制约了地理信息产业的发展和测绘成果应用服务领域的拓展；三是基础测绘财政投入和定期更新机制尚未健全，测绘管理体制还有待进一步完善。

各级政府要以科学发展观为指导，充分认识新形势下做好测绘工作的重要性和紧迫性，进一步增强责任感和使命感，为建设现代化国际港口城市作出积极贡献。今后一个时期，全市各地、各部门要紧紧围绕贯彻实施国务院和省、市政府《关于加强测绘工作的意见》，在市委、市政府的领导下，抓住机遇，克服困难，全面推进我市测绘事业又好又快发展。重点做好以下三个方面工作：

（一）加强基础测绘，进一步提升测绘保障能力。基础测绘是国民经济和社会发展的基础性、公益性事业，是向社会各类用户提供统一、权威的空间定位基准和基础地理信息服务的工作。

一是要坚持“需求牵引、共建共享、项目支撑、全面推进”的思路，按照我市基础测绘规划要求，加强基础测绘计划统筹安排，完善和落实我市各级基础测绘规划、计划，确保将基础测绘经费纳入同级财政预算。同时，充分发挥测绘部门的资源优势、技术优势和人才优势，及时为政府保增长、扩内需、调结构的宏观决策部署、重大工程建设等提供优质的地理信息数据和先进的测绘技术支撑。

二是要紧紧围绕全市经济社会发展形势，在深度和广度两个方面增强基础测绘保障能力。必须加大工作力度，在基础测绘成果的基础上，采用测绘新技术，最大限度地整合各类信息资源。结合政府工作需要，围绕项目选址、规划论证、电子政务、数字国土、数字房产、数字城管、突发公共事件应急、资源开发利用以及环境保护等需要，分类建立标准的基础地理信息，使基础地理信息资源在政府决策、规划计划、经济建设、社会发展、民生保障以及群众生产生活等方面发挥积极的作用，特别是在国家和省市重点工程建设中发挥积极的保障作用，逐步提高基础地理信息对我市各项事业发展的保障支撑能力。

三是要大力推进自然资源与地理空间数据库建设。要按照电子政务“十一五”规划要求，依托已有信息化基础设施，按照统一标准规范，整合、改造有关政府部门现有的信息资源，建立自然资源和空间地理基础信息库，实现自然资源和空间地理信息的统一管理、整合、交换和共享，为政府部门和社会公众提供自然资源与基础地理空间信息服务，确保在2010年底完成项目一期建设内容。同时，加快建立基础地理信息数据交换平台与公共服务平台，夯实我市测绘发展的基础，努力提高基础测绘对经济社会发展的保障服务能力。

（二）推动成果应用，进一步拓宽测绘服务领域。测绘服务经济与社会发展的关键在于拓宽测绘成果的应用范围，提高测绘成果的利用率，满足社会各行业对地理信息的需求。

一是要坚持围绕中心，服务大局，切实加强基础测绘成果的开发应用。通过建立健全测绘公共服务体系，充分发挥测绘在管理社会公共事务、提高人民生活质量以及城乡规划建设、国土资源调查、生态环境保护、公共安全管理以及防灾减灾等方面的作用。

二是要进一步促进我市地理信息资源共建共享，加快研究建立分工明确、顺畅高效的基础地理信息资源共建共享机制，促进信息交换共享，避免重复建设，提高地理信息资源的综合利用效率。

三是要以保障我市经济社会又好又快发展为出发点和落脚点，按照科学发展观的要求进一步拓宽服务领域，创新服务手段，提供针对性、适用性强的测绘成果，特别要加强对农村公益性测绘服务，为新农村建设开发适用的测绘产品。

四是要积极开展基础地理信息变化监测和综合分析工作，及时提供地表覆盖、生态环境等方面的变化信息，加快建设基于地理信息的政府管理与决策系统，逐步建立和完善“主体功能区规划管理”、“数字城管”、“数字国土”、“数字房产”等一批示范性应用系统，为加强和改善宏观调控提供科学依据。

五是要建立健全应急管理测绘保障机制，加快建设“应急决策系统”，为突发公共事件的防范处置工作提供及时的地理信息和技术服务。

（三）推进科技创新，进一步增强测绘发展后劲。测绘是技术密集型行业，信息化程度和科技含量高，测绘事业的发展在很大程度上依赖于仪器装备的进步和技术方法的创新。我市的基础测绘和应用服务在省内较为先进，但遇到的新问题很多，技术门槛也不少。这就要求我们不断完善创新机制，营造创新环境，进一步加大对测绘科技进步和创新的支持力度，提高测绘技术水平，积极引导测绘生产单位的装备和设施更新，加快野外测绘高新技术装备应用。

一是要根据测绘事业发展的需要，加快信息化测绘体系建设，争取在地理信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化等方面有所突破。

二是要积极开展我市基础地理信息快速获取与更新、地理信息变化监测与分析、地理空间数据交换与共享、地理信息服务与应用等技术攻关，进一步提升我市测绘科技实力。

三是要坚持服务大众，贴近民生，大力促进地理信息产业发展，让全市人民充分共享测绘发展成果。地理信息资源数据量大、覆盖面宽、应用面广，是一种具有全局意义、长远影响和持续作用的信息资源。地理信息产业是一个高速增长、产业关联度较大的产业，既可服务生产，也可服务生活需要。因此，要以市场为导向，积极引导社会资金投入，鼓励培育具有自主创新能力的地理信息骨干企业，逐步建立以企业为主体的基础地理信息社会化应用服务的机制，大力开发适用、权威、实时的测绘公共产品，打造权威、公益的电子地图网站，编制贴近群众生活的综合地图集（册）。

四是要加强测绘科技创新载体建设，抓好与中国测绘科学研究院、武汉大学、同济大学等国内先进测绘科研单位、院校的技术合作，加强创新人才培养，引进、吸收先进的测绘技术，增强测绘发展后劲。进一步推进市卫星定位综合服务系统的地理位置服务，促进智能交通、现代物流、车载导航、手机定位等新兴服务业的发展，提高测绘对经济增长的贡献率，适应测绘服务全面快捷、信息资源集成化、信息服务网络化的发展要求。

三、加强领导，进一步优化测绘事业发展环境。

加强测绘工作，落实是关键。全市各地、各有关部门要进一步提高认识，切实把《市人民政府关于贯彻省人民政府加强测绘工作意见的通知》中的各项任务和措施落到实处。

（一）加强组织领导和协调。一是要有位置，各级政府特别是领导干部在思想上要把测绘工作放到重要的位置，摆上重要议事日程，加大工作力度；二是要有规划，测绘是一个产业，要结合国民经济和社会发展中长期规划，研究制定测绘产业发展规划；三是要有项目，各级政府要排出一批测绘项目特别是基础测绘项目，以推进测绘事业发展；四是要有机制，各有关部门要结合各自职能，加大对测绘工作的支持力度，通过建立地理空间信息协调与共建共享机制，及时研究解决测绘工作中存在的各种问题。

此外，各级政府要进一步加强对测绘工作的组织领导和统筹协调，加大对测绘工作人力、物力、财力的支持力度，采取措施切实解决本地区测绘工作中的突出矛盾和问题，带头利用测绘技术和地理信息提高科学管理决策水平。

（二）进一步完善测绘体制机制。近年来，我市测绘市场发展较快，加强测绘工作的统一监管已经十分必要和迫切。要以“主体合法、职能落实、事权清晰”为目标，抓紧建立和完善与我市经济社会发展相适应、富有活力的测绘行政管理体制和工作机制，加大测绘资质资格管理力度，严格市场准入，强化测绘行政执法，提高依法行政水平。要进一步加强测绘市场监管，建立测绘市场信用体系，依法严肃查处无证测绘、超资质超范围测绘、非法采集提供地理信息、重复测绘、侵权盗版和不正当竞争等行为。要进一步加强地理信息市场监管，建立联合执法机制，严厉打击各种非法测绘活动，重点查处地理信息泄密、窃密案件及涉外、涉军非法测绘活动，维护地理信息市场秩序，促进地理信息产业健康发展，保障国家利益和安全。

篇10

关键词海洋环境污染海洋灾害海洋工程与海洋环境相互作用

随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

在波浪数学模型研究方面，可应用BI—CGSTAB法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶Boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的N—S方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在Botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善PIV和LIF的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年DB29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。

因此，发展以下的一些技术和方法将是十分重要的。如在考虑海洋环境荷载在幅值。时间及方向上的随机性所导致结构安全的不确定性情况下，对现役海洋工程结构进行健康诊断和评估剩余可靠度的理论；结构健康状态及损伤检测的新技术和新方法；结构病害治理用的新材料、新技术和新方法；海洋工程结构在多种复杂海洋环境条件下（风、浪、流、冰、地震等）的可靠度和优化理论研究，设计与建造新型抗灾工程结构；研究和设计使海洋工程结构物在设计使用期限内有足够的安全度，而在退役之后又便于拆除的各种工程措施。

为了及时掌握海洋环境的风云变幻和灾害的可能来临，发展海洋环境及灾害的预报技术是非常必要的。为此需要建立以下一些系统，如建立由近海到远海的海洋环境及灾害观测网络、预报与预警系统、沿岸防灾准备和各类应急处理系统；以主要海域和海岸带区域经济发展为背景，进行重点研究，建立数字化的海洋环境信息系统模型与结构；以及建立海岸和近海工程设施防灾减灾数字信息系统，将海岸和近海工程与网络技术人算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立数学物理模型，通过多媒体技术，形象化地描述灾害成因、发生机理、传播规律、模拟灾害破坏的过程，建成智能化的防灾、抗灾和减灾决策支持系统。

三、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。