遥感技术缺点范文

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关键词：遥感技术 水土保持监测动态监测 监测流程

中图分类号： S157 文献标识码： A 文章编号：

水土保持监测是做好水土流失防治工作的重要基础,是国家水土保持建设宏观决策的依据与根本。随着遥感影像资源的丰富和处理技术的日益提高，遥感影像覆盖面广、周期快、分辨率高和信息量丰富等特点使得遥感技术在水土保持监测领域发挥越来越大的作用。

1 遥感技术的主要特点

1.1 遥感技术的定义

遥感技术可以认为是从远距离感知目标反射或自身辐射的可见光、电磁波、红外线结合目标进行探测与识别的一类技术。目前多指从人造卫星或飞机对地面进行观测，同时采用电磁传播和接收手段来收取目标的信息并对其加以分析的一类技术。

1.2 遥感技术的主要特点

遥感技术与其他技术相比，具有其自身的特点，主要优点如下：

（1）遥感技术可以大范围的获取数据资料，呈现宏观景象。遥感技术所采用的卫星，其在轨高度可达 910km 左右；即使是航摄飞机，其飞行高度也可以达到 10km。高度的优势可以使遥感技术覆盖面积广，大范围的获取数据资料。例如，一张普通的卫星图像，其覆盖面积多达3万多km2；

（2）遥感技术具有获取信息速度快，周期短的特点。卫星在围绕地球运转时能及时获取所经区域的各种的最新资料，以更新原有的旧资料，或者根据新旧资料的对比来进行动态的监测，这是人工实地测量所无法比拟的；

（3）获取信息受到很少的限制条件。地球上很多地方的自然条件是极 其恶劣的，人类是难以直接到达的。而采用遥感技术则可以避免地面条 件限制，能方便及时地获取各种宝贵资料；

（4）获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务, 遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物的内部信息。

遥感技术的主要缺点如下：（1）虽然能得到有关地球表面的信息，但内部的信息获取困难；（2）大气的不利影响不能完全根除，这样关于反射和放射物理量不可能全部表现出来；（3）天气条件、卫星轨道等外在因素的影响使所希望的图像未必立即得到。

2遥感动态水保监测分析

遥感动态水保监测是利用遥感的多传感器、多时相的特点，通过不同时相相对同一地区的遥感数据进行变化信息的提取。遥感信息的周期性和连续性为动态水保监测提供了可能。利用实时的遥感图像对土壤侵蚀强度的年度动态变化进行监测；分析土壤侵蚀总量以及年度变化趋势、植被资源动态变化趋势、工程措施治理效益、林草种植措施效益；对水土流失严重、生态环境恶化地区提出警示；通过对资料分析与评价，定期水土保持状况公告。

2.1．遥感动态水保监测的特点

一是采用的方法多样，以目视判读、计算机图像处理以及两者相结合的方法进行；二是监测的空间尺度广泛，从某典型小流域至整个流域乃至全国范围；三是监测的时间跨度大，从几年的变化到几十年的变化。

2.2．遥感动态水保监测的流程

遥感影像应用在水保监测中的目的主要是监测水土流失的变化情况，水土保持调查数据的真实程度和准确性，监督水土保持规划的执行情况和进展情况，为国民经济建设和发展提供科学依据。水土保持监测功能主要包括以下6个方面：面蚀监视，沟蚀监视，水文要素监视，其他监视，水土流失成因分析，水土流失危害预测。

(1)数据资料的获取综合分析影响水土保持的因素，包括土地分类、土壤侵蚀类型、侵蚀强度、地貌类型、母岩类型、植被盖度、坡度属性等，结合遥感技术的应用特点，着重从三个方面收集数据资料：①遥感影像资料(TM、SPOT)；②1:5万地形图、土地利用分类图、行政区划图、土壤侵蚀图等；③基于文字和数据表格的监测区详查资料。

(2)监测工作流程遥感动态水保监测技术主要是对不同时相的遥感数据进行组合、融合以提取出土地利用的变化信息，并结合实地调查与变更详查数据对监测变化信息进行核查，采用重点地区逐个图斑对照，一般地区统计比较的检查方法，对信息提取结果反复核查修改，直至满足精度要求。最后，生成各种格式的水土流失专题报表，通过各种统计分析预测未来水土流失变化，提取水土流失专题信息生成各种统计图表。包括以下3个方面：一是专题报表生成，二是统计分析，三是统计图表生成。

动态监测流程如图所示。

图土壤侵蚀信息提取流程图

2.3．水保监测精度评定

监测精度是水保监测的重要技术指标之一，监测方法和信息源是影响精度监测的主要因素。依据最新的土地利用现状图及使用GPS接收机进行野外实测，对于小范围的试验区，针对5个像元以上的变化信息图斑逐个检查，进行精确定位；对于大范围的监控区进行抽样核查，最后统计动态变化图斑的属性、面积及精度比较等数据。

3 遥感技术应用于水土流失监测

水土流失的发生与发展不是一个静态的过程，而是一个时空变化的动态过程，它的监测与评估需要根据不同的目的而采用不同的尺度。不同的卫星遥感影像其特点也有所区别，如气象卫星影像具有监测范围大、时间分辨率高和数据处理费用低廉等优点，而其缺点是时间分辨率低，像元所反映的信息具有较大的地域混合。因此，气象卫星遥感技术适用于大范围，植被盖度、地表、坡度等组成物质比较均一的地方；资源卫星具有多时相特段、性多波，高空间分辨率等优点，有效地获取精确的地表信息，为水土流失信息的提取以及模型的分析提供数据保障。但它也具有对一个地区重复观测周期长，在关键时期有可能得不到所需的资料等缺点。为了满足水土流失监测在空间分辨率、时间分辨率等方面的要求，通常需要将不同来源的信息进行组合来提高了水土流失监测的数据源精度。

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[关键字]遥感技术 水环境检测 大气检测 应用

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-160-1

1 遥感技术在水环境检测中的应用

遥感技术在水环境检测中的应有主要有四点：

第一，遥感技术所具有的应用范围大、成本低、速度快以及周期性强等特性，因此对交通选线、测绘、灾害检测、水利、环境检测、地矿、林、海洋、牧以及农业等对象都可以进行监控，此外遥感技术还可以从空中进行大面积的宏观环境以及宏观生态的研究，从而让我国的环境监测朝着立体的方向前进。传统的环境检测法是采用人工形式的瞬时检测，这种检测法是地面方式，对视野范围以及检测面积造成阻碍和限制，而遥感技术的加入成功的解决了这些局限性，同时对生态环境的区域性和动态变化进行加强。

第二，遥感技术可以使环境监测的效率提高，并获得大量的信息。遥感技术在水环境检测中主要是利用飞行工具来进行的，这种形式使得生态环境的监测具有数据资料和图像资料，促进了检测结果的提升。此外遥感技术是通过计算机和光学仪器等高科技设备进行编图、传导、解译、处理、接收，成功实现了生态环境的宏观监测现代化。

第三，遥感技术使环境监测的适应性非常强，并且可以获得其他监控手段无法获得的信息，它主要表现在对海洋生态环境以及原始森林中的冻土、冰川、高寒山区、沼泽、沙漠等进行监测。

第四，遥感技术可以使环境监测呈现出动态形式，通过遥感技术实现了环境动态的精准变化资料和大范围、周期性强的环境动态监测。

2 遥感技术在大气检测中的应用

遥感技术中应用比较多的检测方法为被动形式和主动形式两种，其中被动形式是利用物体对自然光照的不同反应来进行检测的，主要应用于对一段间隔以外的现象及物体的观测。主动形式是利用遥感探测仪本身所具有的次波束或者波束和物体之间产生的反射、吸收作用的回波来进行检测的。遥感检测的特点是应用范围大、成本低、速度快以及周期性强等，所以利用遥感技术进行的大气检测既可以自动设置污染源的跟踪和污染范围监测，还可以自动设置污染源的报警装置。

2.1 遥感技术在大气气溶胶检测的应用

大气气溶胶是指雾、烟等形式的各种不可见微粒、可见液态、可见固态以及其他形式的物质，气溶胶不仅使大气环境区域性的整体质量受到影响，还使全球的环境受到影响。传统的大气检测是地面检测，这种方式很难发现气溶胶，而遥感技术的加入使得气溶胶的运动变化趋势以及具体的空间分布都可以通过分辨率超高的卫星来进行检测，完善了地面检测的缺点。目前国际上最常用的气溶胶反演方法有多通道反射率反演方法、反射率角度极化方法、单道反射率反演方法、反射率角度分布方法、海洋陆地对比方法、基于稠密的黑体反演方法、热对比方法以及空中陆地对比度削减方法八种。

2.2 遥感技术在沙尘暴检测的应用

沙尘暴是我国不可避免的灾害之一，它具有危害性大和突发性强的特点，沙尘暴不仅严重污染了我国的大气环境，还严重扰乱了我国的生态环境以及人类正常生活。沙尘暴的爆发伴随着大量悬浮物和沙尘粒子，给人类和牲畜带来了极大的危害，大气气溶胶的极端现象就是沙尘暴。目前国际上最常用的沙尘暴检测方法为NOAA/AVHRR和GMS两种，其中NOAA/AVHRR既可以进行较大范围的沙尘暴时空分布检测，还可以进行沙尘暴反射辐射特性的检测，而GMS自身所具有的高时间分辨率可以比较容易的找到沙尘暴的位置以及运动轨道。

2.3 遥感技术在有害气体检测的应用

我们所生活的地球上是可以随时随地产生有害气体的，比如二氧化碳、二氧化硫等，这些常见的气体都对有机体以及大气造成毒害，当植物受到二氧化碳和二氧化硫的污染时，植物对红外光呈现出反射率下降的趋势，就使得颜色以及动态标志产生略有不同的现象，这种现象的不同正是遥感技术进行有害气体检测的重要依据。臭氧层是人类赖以生存的重要组成，它主要起到保护地球上动物、植物以及人类的作用，对大气进行检测时遥感技术是可以对臭氧层进行变化情况的监控、空洞形成位置进行检测、臭氧层进行了解。

2.4 遥感技术在城市热岛效应检测的应用

城市热岛效应是城市发展必须经历的一个重要阶段，它属于是一种大气热污染的现象。城市热岛效应主要是指城市内部在一定范围内集中聚集着大量因为人类而产生的热量、取暖、呼吸以及城市自身所具有的热量，这些能量最终使局部地区的温度明显高出周围其他地区。遥感技术在城市热岛效应检测中主要是通过热红外遥感器来对特定物进行温度的监测，并利用热效应之间的差异来有效的找出热源所在地，这种方式的检测既可以准确的检测出城市热岛效应的强度，还可以得出城市热岛的时空分布特征。

3 结束语

遥感技术在水环境中的应用具有范围大、成本低、速度快以及周期性强等特性，此外遥感技术还可以从空中进行大面积的宏观环境以及宏观生态的研究，从而让我国的环境监测朝着立体的方向前进。遥感技术在大气检测中应用比较多的检测方法为被动形式和主动形式两种，其中被动形式是利用物体对自然光照的不同反应来进行检测的，而主动形式是利用遥感探测仪本身所具有的次波束或者波束和物体之间产生的反射、吸收作用的回波来进行检测的。

参考文献

[1]程立刚，王艳姣，王耀庭.遥感技术在大气环境监测中的应用综述[J].中国环境监测.2010（3）：17-23.

[2]李红清.遥感技术在水环境保护中的应用初探[J].水利水电快报.2009（3）：24-25.

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关键词：遥感技术地籍测绘应用

引言：地藉测绘总体来说是一项政府行为上的技术工作，是政府行使土地管理职能并且具有法律意义的行政技术手段，其主要工作是调查土地及其附着物的位置、界线、质量、权属和利用现状等基本情况来测绘其几何形状与面积。数字地籍测绘包括数据采集和成图成果数字化两方面，即应用全站仪等测量仪器实地采集数据、编辑地籍图、生成宗地图、建立地籍数据库、输出面积汇总表、进行地籍数据动态管理等，直接为土地、城建、规划等部门提供权威数据。随着遥感技术以及计算机技术的发展，越来越多的人开始研究遥感技术在地籍测绘中的应用，并取得了显著效果，大大提高了经济和社会效益。

一、遥感技术概述

遥感技术，是测绘技术的一种，指的是通过传感装置，不直接跟被检测对象进行直接的接触，从而获得被检测对象的相关详细的信息，对这些信息进行分析加工描绘，遥感技术是21世纪一项新的测绘科学技术。我们利用遥感技术，能够对土地利用的现状和水土流失的现状进行大范围的核查和更新，能够对全国的土地利用现状和信息进行全面的了解，这些都能对每一季度和每一年的土地利用及变更数据进行更新、管理、分析、查询、备案。

遥感技术是基与卫星或者飞机以及其他的飞行装置为其技术释放的依托，来收集地面或者研究目标相关电磁信息，以此来判断整个地球局部土地环境以及地藉等相关资料的技术手段。遥感技术最早起源于上世纪60年代，是把航空摄影技术和计算机技术结合并得到了发展，从而形成了现在的遥感技术。可以这么说，将遥感装置设ing置在高空飞行器中，进行相关测量，这种方式成为航空遥感。随着科学技术的进步，以及计算机技术的飞速发展，当前的遥感技术应用越来越广泛，在我国地籍测绘领域中，利用遥感技术对土地相关信息进行全面的分析，记录大量可行性以及科学性数据，并依此判断和识别地籍的相关资料。

二、现代地籍测绘与“数字国土”的关系

现代地籍测绘、地籍信息系统与“数字国土”三者有着密切的关系。现代地籍测绘为建立地籍信息系统提供基础数据，但为了有效管理和共享大量的地籍测绘成果，需要建立一个地籍信息系统，进而就可以存放各种图形和属性等信息，并对国土资源部门进行从“部”到“厅”到“局”的各种行政级别上的空间应用分析。“数字国土”包括广泛的数据和信息，高分辨率影像和数字地图是其中的重要数据之一，地籍测绘正是地籍信息系统建设及其网络体系建设即“数字国土”的重要内容。现代地籍测绘、地籍信息系统和“数字国土”的关系。

现代测绘技术是运用地籍测量中的一些先进技术和方法，它是融地籍测量外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地籍测量的同时可建立地籍数据库，并通过一定的途径建立地籍管理系统，为完成“数字国土”工程、实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。现代地籍测绘主要是采用自动采集地籍要素的方式，利用全站仪、计算机或PDA采集地籍要素，传输到计算机上，运用专用的地籍数据处理软件，对其进行分析、整理、编辑和入库。其基本流程为：

(1)资料分析：对测区已有的地籍数据进行分析，熟悉测区地形，根据本身已有的设备和最终建立地籍数据库的要求确定采用何种测量技术。在资料分析过程中，可以考虑能否使用“准地籍测量”。

(2)数据获取：数据获取途径包括两种：第一种是通过上述分析，直接利用已有的资料，如原始的正确的地籍档案资料等；第二种是野外直接采集与收集。数据采集必须根据建立数据库的要求，得到适宜的数据格式。数据获取的内容，包括全要素地形数据、地籍数据、地类数据、控制数据。

(3)数据编辑、整理、入库：对于获取的各种数据。按照数据库建库技术要求进行编辑、整理、人库，并进行各种统计、分析、汇总，最终建市地籍数据库，形成地籍管理系统

三、遥感技术在地藉测绘中的应用

动态监测应用 随着计算机和遥感技术的进步、发展，越来越成熟的技术已融进地籍测绘中，比如遥感结合地理信息系统，以及GPS等定位技术，给土地测绘带来了更多的方便。遥感技术在地籍测绘中的应用，最直接的一点便是其动态监测。地籍测绘相互资料便于核查土地利用总体规划，为国家整体规划以及相关决策提供可靠、可行的理论资料。应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。由于地籍测量的精度要求较高，数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象，利用该技术在航片上采集地籍数据，其控制点和目标点主要采用航测区域网法和光束法进行平差，即所谓的空三加密，进而通过专有数字摄影测量的数据处理软件，完成地籍测量的内外业。

数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富，实时性强，既具有线划地图的几何特征，又具有数字直观、易读的特性；地籍图上的界址点完善。不受通视条件的限制；除要用GPS像控和地籍权属调查外，大部分工作均是在内业中完成，既减轻了劳动强度，又提高了工作效率，是一种广有前途的地籍测量模式。

四、内业扫描数字化测量模式

用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据，而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到，或把已有界址点的坐标数据输入计算机，然后将这两部分数据叠加，并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。

“准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式，即在已有的地形图上根据地籍台账实地标绘宗地界址线，划分街道、街坊、调查区及编号，调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数，标示不清或精度不符时，可待日后做地籍调查和变更填补；这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强，并且具有完备的控制点和目标点。

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关键词：城市规划管理；GIS技术；遥感技术；虚拟现实技术

城市规划管理是指对城市规划的组织与编制、规划的实施和实施后的监督检查等进行管理，是实施城市规划所确定的发展方针和政策的重要的和有效的机制。

一、GIS技术在城市规划管理系统中的应用

1、技术路线

（1）OpenGIS

OpenGIS作为UPMIS的GIS应用框架。在已有的OpenGIS(GEOS、ShapeLib、PostGIS、QGIS、SAGAGIS等)源代码基础上重新开发的GIS应用框架，可以很好地集成到UPMIS中去，满足其图形转换、显示、分析、输出的需要。采用OpenGIS的好处，一是成本很低，不需要购买GIS开发组件，节约了开发经费；二是部署起来方便灵活，安装和维护相对简单。缺点是开发的难度比较大，对开发人员的要求比基于组件的二次开发要高。

（2）空间数据的存储

在SQL Server中，空间数据图层和普通属性表实际上是一致的，无非是空间数据需要有一个专门的字段来存储其坐标数据。数据库中的复杂类型(BLOB)字段可以存储任意的数据，空间数据就采用这种方式进行存储，点、多义线、多边加密后存储到图层表的BLOB字段中。为了提高空间数据的访问效率，需要对空间数据进行空间索引。对于每一个数据图层做一个R树索引，可以大大提高数据的访问效率。

2、应用分析

使用GIS技术可以在实际应用中规划道路网，控制性详细规划，修建性详细规划。城市规划业务离不开地理信息，规划管理信息系统也离不开GIS技术。把GIS技术与其他相关的技术如网络技术、关系数据库、多媒体、CAD技术结合起来，实现对规划编制、规划管理、规划决策的支持，可以提高业务的准确性和深度。通过本项目的实施，可以看出在OpenGIS的基础上，开发出GIS应用框架和城市规划管理信息系统，是一种经济、灵活的模式。

二、遥感技术在城市规划管理中的应用

遥感技术即不直接接触有关目标物或现象而能收集信息,并能对其进行分析, 解译和分类等的一种技术。它以直观反映地物、地貌的特征, 逐渐得到城市规划领域的青睐。自从遥感技术应用于城市规划管理后, 逐渐体现出其重要价值及广阔的前景。遥感技术在城市规划管理应用中具有很多优势，包括：遥感技术可以为城市各类专题研究提供基础资料, 提高专题研究的说服力；利用遥感技术可以辅助规划成果审核, 提高规划成果的可操作性；遥感技术可以有效地辅助规划决策, 提高规划管理的科学性；遥感技术可以为规划监督管理提供有力的依据；遥感技术的使用有助于推动“公众参与”；遥感技术可以丰富规划建设档案库的信息量。由此可见,，遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是，我们也应该看到遥感技术的利用还处于起步阶段。

在规划管理也还存在一定问题：由于大部分遥感图片经过图片拉伸等计算机处理，可避免地存在一定误差，这在一定程度上影响规划成果的准确性；同时，遥感数据并非量化数据, 不具备三维坐标，无法指导具体项目建设施工。因此，目前遥感技术仍只适用于规划分析层面，可喜的是，遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此，我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展，将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

三、虚拟现实技术在城市规划管理中的应用

虚拟现实(Virtual Reality)简称VR，是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人们可以通过视、听、触、嗅等手段所感受到的虚拟幻境，又称幻境或灵境技术。虚拟现实的核心由一些三维的交互式计算机生成的环境组成。这些环境可以是真实的，也可以是想象中的模型，其目的是通过人工合成来表达信息。虚拟现实是综合性极强的先进信息技术，广泛应用于医学、艺术、军事、规划等领域。

将虚拟现实技术应用于城市规划管理才刚起步，但是其优势是非常明显的。以虚拟现实技术搭建的虚拟城市，具有沉浸感和互动性的特点，能够使用户获得身临其境的感官体验。同时还可以通过数据接口在实时的虚拟环境中随时获取项目的数据资料，使大型工程项目的规划、设计、报批、管理等工作变得方便快捷，有利于管理人员进行规划方案设计及规划方案评审。虚拟城市可以模拟再现城市发展过程及规划成果，尽可能的避免规划设计和管理中的风险，大大提高了城市规划管理的整体质量。城市规划管理的一个重要原则就是公众参与，虚拟现实系统可以将现有规划方案导为多媒体文件展示在公众面前，提高公众参与程度。

四、总结

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关键词 森林资源；遥感技术；监测结果

中图分类号 S757 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0182-01

传统模式的森林资源调查监测是以地面测量为主的，它存在：工作量大、劳动强度大、成本较高、周期漫长、效率低和实时性差，由于精度不高，不能满足现代森林监测变化的需要。因此航空航天遥感技术因为覆盖范围大和重复访问等特点，因此越来越得到广泛应用。

1 遥感监测技术在森林资源变化中的运用

森林资源主要表现为：林冠覆盖情况变化、森林面积的变化和森林类型的变化。森林资源的变化监测遥感技术通过对不同时期的遥感影像进行分析，可以获得森林资源的变化情况。对森林资源的变化监测主要有三个目标：1）通过两时相或多时相的影像数据对比，从而确定森林资源出现变化的位置；2）确定森林资源变化类型；3）监测出森林资源变化的数量与规模。

遥感技术在我国森林资源监测中起到了很大作用，如：三北防护林、天然林保护工程和退耕还林工程等的工程进展监测和成果监测。

2 对森林资源变化的采用的遥感监测方法

在资源监测过程中，根据对图像进行分类的先后顺序，可以将变化监测的方法分成：图像直接比较法和分类后的比较法。根据监测目标量化与否，分为定性处理和定量处理两类。还可以采用数学方法将森林资源的变化监测技术分为：1）代数运算法；2）变化方法；3）分类方法；4）高级模型方法；5）GIS方法；6）可视化分析方法；7）其他方法。

2.1 代数运算法

代数运算法包括：图像差值法、图像比值法、植被指数差值法、图像的回归法、变化矢量分析法和背景相减法。这类方法的原理是：假设地物变化会在不同时相的图像上引起相灰度值的变化，这时采用逐像元对应的分析方法来确定图像的变化区域。植被指数差值法用于监测植被覆盖的变化，通常选用红光波段和近红光波段相组合作为植被指数，因为植被在这个波段范围内响应具有差别。它的变化随着树冠结构和植被的覆盖而改变。

这种方法，图像差值法最简单、最直观，结果也容易解释，缺点是不能提供变化的类型信息。图像比值法的优点是可以消除一些由于太阳高度角、阴影和地形引起的成性误差，缺点是生产的结果不服从正态分布，造成分析困难。图像回归法由于建立线性回归关系考虑了不同时相图像中因为大气条件、季节、太阳角度等引起的灰度差异，因此可以消除这些因素对变化监测的影响，但是高精度的回归关系，往往比较困难而且计算量大。植被指数差值法的应用植被的指数由于监测特征针对性很强，排出了非植被信息的干扰，抑制了传感器、大气、地形和光照的干扰。变化矢量分析法是图像差值法的扩展，可以提供多光谱的数据，而且是变化类型的信息。背景相减法的简单易行，但是没有全面考虑干扰因素的影响，所以监测的精度不高。

2.2 变换方法

变化方法包括：主成分分析、缨帽转换、哥瑞姆-斯密特变换等。这些方法优点是可以减少数据的冗长信息，并且变化的信息在变换后的新图像上得到增强，方便在变化区域进行提取和再处理。

主成分分析法应用于森林的植被的变化、森林死亡率和落叶的变化监测中得到了应用。

这类方法中，PCA变换和KT变换是用于监测变化或非变化信息的方法。KT变换在森林变化监测中作用大一些，它可以把多波段的数据变换为亮度、绿度、湿度三个成分。亮度代表反射率的差异，绿度代表影像中绿色植物的数量，湿度与土壤湿度有关。KT实现了优化显示，同时实现了数据压缩，因此在实际应用作用很大。

2.3 分类方法

分类方法包括分类后进行比较法、光谱时空综合分析法、最大期望值算法、非监督变化监测法、混合变化监测法和人工神经网络法。这些方法的特点是减少大气、传感器差异对变化监测的影响，提供变化类型的信息。

这类方法要运用大量的训练样本进行监督分类或者非监督的分类，在实际的工作中要采用图像变换、植被指数、高级分类方法或者模型等来提高分类的精度。分类后，进行比较是实际中常用的变化监测方法，但是对历史数据的分类比较很困难。混合检测方法结合了代数运算法和分类法的优点。由于实现的复杂性，光谱时空综合分析和非监督变化监测在实际应用中很少用到。人工神经网络法被经常用到森林死亡率和森林的变化监测中。

2.4 高级模型法

高级模型法包括反射模型、光谱混合分析模型和生物物理参数估计的模型方法。这类方法中，经常利用影像的反射值通过线性或非线性的模型转换为地物的反射率信息。与光谱的特征相比，地物的反射率可以更好解译和提取植被的信息。方法的缺点是：处理耗时，并且难以形成合适的模型。

线性光谱混合分析是经常使用的方法，它在土地覆盖变化、植被变化、森林落叶、火灾、环境变化方面应用广泛。

2.5 GIS方法

GIS的变化监测方法包括GIS方法、遥感图像与GIS集成分析法。它的优势是可以结合不同的数据源，提高变化监测的精度。但是当数据源有不同精度和格式的时候，监测结果也会不同。

遥感图像与GIS进行集成的分析方法是把不同时相的图像变化监测的结果在GIS系统上进行分析，从而确定变化的地物和类型。这种方法的特点是充分利用GIS数据库中的经验知识，集成不同类型的数据来进行分析，而且适用更广，检测结果可靠、精确。这种方法是森林资源变化在遥感监测技术发展的方向之一。

2.6 可视化分析方法

可视化分析分为两步：多时相影像的目视解译和在变化区域的屏幕数字化。这是一种人机交互的监测变化方法，分析人员要利用专家的经验和知识。利用图像上的纹理、形状、大小和模式的特征确定地物的变化，分析人员可以利用这些要素确定变化的区域和类型。它的缺点是不能处理大面积的区域。目视解译的方法在森林资源调查中应用很广。

2.7 面向对象的方法

面向对象的方法不是针对单个像素进行分类，而是对同质的像素组进行分类。面向对象的方法，综合考虑了性状、纹理以及对象之间的相互关系等信息。对象变化监测应用范围随着高空间分辨率卫星数据的应用，应用监测范围在不断扩大。

2.8 其他方法

除了以上方法，还有一些方法不好归类以及应用范围不广泛如空间相关分析方法、基于知识的计算机视觉方法、变化曲线方法、广义线性模型法、邻近相关图像分析方法。这些方法在应用中的使用较少。

3 监测结果的影响因素

森林资源变化监测的结果精度会受许多因素影响：1）多时相影响间的几何配准精度差别；2）多时相影像的归一化；3）提供可靠、高质量的地面调查数据；4）研究区域景观环境的复杂性；5）变化监测方法或算法；6）分类和变化的监测方案；7）分析人员的技术和经验等。

4 结束语

在进行森林资源变化的遥感监测技术运用中，要充分利用不同的传感器数据，对不同的遥感数据进行融合；利用多源数据进行变化监测，通过GIS系统进行比较分析；监测过程中采用不同的方法，达到最佳的监测效果；快速的实现遥感数据的预处理，实现从数据获取信息和分析过程的自动化，是遥感技术的发展方向。

参考文献

[1]邓书斌，武红敢，江涛.GIS辅助下的基于数据挖掘的林型遥感分类方法研究[J].测绘科学，2008，03.

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[关键词]测绘工程技术；地籍测量；实践应用；主要特点；重要作用

中图分类号：P271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0178-01

引言：社会不断进步，地籍测量慢慢的和测绘工程技术联系了起来，在根本上将地籍测量工作进行了改革。现在的地籍测量工作主要采用的是测绘工程技术，通过精确对土地所有权和境地进行测量，反映出土地的质量及分布的情况，为以后土地的管理提供更准确、规范和全面的数据，在地籍测量中发挥越来越重要的作用。

1 测绘工程技术的主要特点

1.1 数字化程度高

在对外业中采集到的数据，可以应用测绘软件和计算机进行整理、分析等，进行相应的处理后能够将数字地形图自动测绘出来，并且在地形图的测绘过程中，不容易犯错，还可以对距离、坐标等数据信息进行自动提取，也有极高的准确度。

1.2 数据精度高

由于动态GPS、全站仪拥有非常高的精度，因此进行外业采集时，可以保证数据的高精度。对测量到的数据，不仅能够实现自动的记录、传输，还可以对数据进行自动处理并成图，在作业的全过程时，不会使采集到的原始数据受到影响，在方向、图像等方面的误差也能控制在最小的范围内，可以准确的将外业测量的数据体现出来，使测量结果的精确性有了极大的保障。

1.3 测绘成果更加全面

在数字测图方面，需要对地形界址点等坐标进行测定，能将测点的属性明确出来，对测点的编码、连接信息等进行准确的记录，在成图时，在库中调出与测点编码相一致的图示符号，通过数字测图技术的应用，将信息进行连接、定位，能够为查询、检索提供技术支持，得到更加全面的测绘成果。

2 测绘工程技术在地籍测量中的实践应用

2.1 遥感技术

遥感技术，其技术理论是利用电磁波，通过传感器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息进行收集、整理、分析，综合处理后得出地籍信息。遥感技术对最终成像进行分析，可以更加精准的掌握地面的情况，是一种具有极强综合性的技术。遥感技术一般使用绿光、红光及红外光三种光谱波段进行探测。通常情况下，遥感技术所成的影像技术可以分为影像―影像对比判读技术、影像一矢晕地图对比判读技术等多个种类的技术。由于影像技术种类较多，适用范围也较广，各自也有各自的优势、特点、缺点等，因此工作人员可以根据测量工作的实际情况选择合适的影像技术，还可以将各种技术进行融合，发挥出各自的优势，以提高测量的精准，实现高质量的测量，以较好的完成目标区域的动态监测。

2.2 数字化内业扫描技术

此种技术主要是对已有的地基图纸、地形图纸等地籍要素数据信息和已有的坐标数据等，将其导入计算机系统中，利用相关软件进行整理、叠加、调整等处理，以进一步得出所要测量的地籍图册与信息，还能够利用所得地籍图纸和信息等将目标区域中涉及到的路线情况、街道布局等事项进行具体划分，并及时的对目标区域内的门牌号码、房屋布局以及地名等详细信息进行变更和填补，将地籍信息情况正确、全面、详细的表现出来。因此跟其它技术相比，数字化内业扫描技术具有更为准确、全面、完整的优势，能为接下来的地籍测量工作的施行和管理，提供更为专业、可靠的基础数据支持。

2.3 GPS卫星定位技术

GPS定位技术的最大优势是利用网状结构对地籍测量进行24小时不间断的观测，不会受到测量工作地点的影响，打破了制约地籍测量开展的外在影响。只要能够保证GPS设备实现等级控制、设备运行良好、精确度符合规定以及网状结构位点的选取符合技术要求，就能够保证使地籍测量工作的效率和质量得到极大的提升，从而满足我国对于地籍测量工作的标准和要求。

2.4 全野外数字测绘技术

利用数据采集软件，对各种地籍信息数据进行预处理，并按一定的格式进行储存和编制，同时根据数据信息将地理信息编册成草图，使地籍信息数据更加智能化的反映到直观表面上，特别是全野外数字测绘技术能够实现角度、距离的自动计算，但也有一点的缺点，保证不了系统硬件设备的质量，进行草图绘制时，就容易出错，还会极大的影响其所起到的作用、效果。因此，为了保证地籍测量工作的有效展开，就需要提前确认好系统硬件设备，保证工作的顺利开展。

2.5 RTK定位技术

GPS卫星定位技术的快速发展，带动产生了GPS―RTK定位技术，GPS―RTK定位技术要有两种方式：GPS―RTK接收机+测图软件，能够实时、动态的接受地籍信息数据，经过GPS数据处理软件进行预处理，按相应的格式存储在数据文件中，同时配绘草图，供测图软件进行编辑成图；GPS―RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件，克服集中数字测量模式的缺点，发挥各自的优点，可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘，实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。不同与以前的测量方法，不需要在经过一系列的测量后再进行事后的解算才能得到精确到厘米的精度，而是直接就在野外的测量中就可以及时得到相同精度的信息，主要采用了载波相位动态实时差分的方法，这种方法的应用前景则随养科学技术的逐渐发展越来越广阔。与其他技术手段相比，具有数据信息实时提供、技术操作简单、省时、自动化、集成化程度较高，功能较为强大、作业精度较高等明显的优势。因此，GPS―RTK定位技术具有更加广阔的发展前景。

3 测绘工程技术在地籍测量中的重要作用

资料分析，对测区已有的地籍数据进行分析，熟悉测区地形，根据本身已有的设备和最终建立地籍数据库的要求确定采用何种测量技术；数据获取，通过资料分析，直接利用已有的资料，如原始的正确的地籍档案资料等，野外直接采集与收集，数据采集根据建立数据库的要求，得到适宜的数据格式。数据获取的内容，包括全要素地形数据、地籍数据、地类数据、控制数据；数据编辑、整理、入库，对于获取的各种数据，按照数据库建库技术要求进行编辑、整理、入库，并进行各种统计、分析、汇总，最终建市地籍数据库，形成地籍管理系统。现代化测绘技术的应用，为地籍测量工作带来更准确、更详实以及更加全面的信息，从而有效的提高了地籍测量工作的效率和质量，还能有效的降低了工作成本和人力投入。

结语

在地籍管理工作中地籍测量具有十分重要的意义，为了更好的为土地管理提供优质服务，地籍测量工作中积极应用遥感技术、数字化内业扫描技术、GPS卫星定位技术、全野外数字测绘技术、RTK定位技术等现代测绘工程技术，促进我国国土资源管理水平的提高，从而进一步推动地籍测量工作的持续性、稳定性发展。

参考文献：

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关键词：测绘技术；地籍测绘；应用；全球定位系统

Abstract: This paper discusses the traditional technology, GPS technology, remote sensing technology, photogrammetry technology in cadastral mapping advantages and disadvantages, summed up the the digitized mapping technology suitable for the region's economic and technical. The development and application of digital surveying and mapping technology, a strong impetus to the scientific surveying and mapping production automation,

Keywords: mapping technology; cadastral mapping; application; Global Positioning System

中图分类号：P271文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

前言

随着以数字测绘、全球定位系统、遥感和地理信息系统为代表的现代测绘技术体系的建立，4D产品以及高精度、高效率的新型测绘仪器的出现，地籍测量与现代测绘新技术的结合逐渐紧密，使地籍测绘从理论到实践发生了根本性变化。现代地籍测量主要是指利用现代测绘技术以一定的精度测定土地界、土地权属位置、土地面积并以反映土地利用类型、分布状况以及质量等级的专门测量，它为国家土地管理部门提供具有现时性的土地详查资料，并为土地登记提供依据。传统的地籍测量技术手段已经难以满足实际工作的需要，现代测绘技术和方法正发挥着巨大作用。

一、传统技术在地籍测绘中的应用

针对数字地籍测量的三个环节——确权、测量、编绘，作业流程的科学化是保证质量的关键，同时还要注意作业工具的合理选择与搭配。野外数字测量主要使用的是全站电子速测仪，根据所搭配使用的硬件不同分为3种方式： (1)全站仪+电子记录簿+测图软件。

(2)全站仪+便携式计算机+测图软件。

(3)全站仪+掌上电脑(PDA)+测图软件。

优缺点：利用全站仪、CASS7.1软件测绘数字地籍图，周期相应缩短，生产效率提高， 成果精度稳定可靠， 省去了传统的绘图工艺环节， 改善了劳动强度， 有利于测绘工作向小型化、规模化发展，并可在测量的同时完成土地权属调查，对权属界线有争议时可以及时解决，但投入人力物力较多、仪器昂贵、耗时较长，较适合大型工程、城市地籍测绘高精度要求的测绘工作等。农村用地收入薄弱，农用地测量精度要求低，各地区从事测绘人员紧缺，该方法不适合于承担全部农村地籍测绘工作。

二、.GPS技术在地籍测绘中的应用

测量时根据地籍测量的要求．需要采集两类数据：一是地块的地理坐标数据：二是属性数据如权属、利用类型等。每测一个地物，同时填写野外记录表。

(1)GPS-RTK接收机+测图软件。

(2)GPS-RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。

优点：减少人力费用；定位精度高，测站间无需通视，在没有现成基准控制点的遥远地区能进行高精度的定位计算，且定位不受人眼视线的限制；控制网几何图形已不是决定测量精度的重要因素，点与点之间的距离长短可以根据实际的需要自由布设；操作简便，容易使用。随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，体积越来越小，重量越来越轻；精确地3维系统，24小时免费使用，全天候作业；由于GPS接收机的自动化程度高，操作非常方便，因而减低了野外测量人员的劳动强度，提高了工作效率；因控制点之间无通视的要求，顾客省去大量建造标志的费用，同时野外实测时间短，人员少，大大降低了测量成本；精度高，使用大地测量型双频GPS接收机，根据载波相位测量原理进行静态相对定位，目前达到的典型精度为1ppm；能在同一坐标系统中提供三维信息，GPS定位是在国际统一的坐标系中计算的，因此不同地点的测量成果相互关联，可实现数据共享。由于信息自动接收，数据自动存储，内外业紧密结合，减少了繁琐的数据记簿和手工计算工作，由于配备有功能完善的数据处理软件，可以迅速提交控制测量成果，提高了测量成果的可靠性和规划程度。

GPS测量也有一定的局限。在建构筑物密集的地域。由于多路径效应而造成测量精度降低，有些位置如楼房角和树荫下由于卫星信号被遮挡．接收机接收不到足够的卫星数量而无法正常工作，可以利用GPS在开阔地区实测布设控制点．解算和处理结果。然后．利用全站仪及GPS控制成果来完成细部测量作业，取得了很好的效果，解决了GPS存在的技术缺陷。但测量的仪器昂贵，人员技术要求高，对于农村地籍测量明显支出过高。

三、.遥感技术在地籍测绘中的应用

利用卫星遥感技术进行土地利用动态变更调查，及时准确地获取变更信息，就有着十分重要的意义。遥感的出现，扩展了人类对于其生存环境的认识能力，较之于传统的野外测量和野外观测得到的数据

优点：增大了观测范围；能够提供大范围的瞬间静态图像，用于监测动态变化的现象；能够进行大面积重复观测，即使是人类难以到达的偏远地区；大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围，遥感使用的电磁波波段从x光到微波，远远出了可见光范围；而雷达遥感由于使用微波，可以不受制于昼夜、天气变化，进行全天候的观测；空问详细程度高，航空像片的空问分辨率可以高达厘米级甚至毫米级。与航空遥感相比， 航天遥感能够进行连续的、全天候的工作，提供更大范围的数据，其成本更低，是获取遥数据的主要方式，而航空遥感主要应用于临时性的、紧急的观测任务以获得高精度数据。目前我国土地管理部门进行数据更新的方法是在前期土地利用现状图的基础上，根据变更申报到现场勘查，在详查图上标绘宗地变化的边界位置、权属变化和利用类型的变化，再到室内进行编绘更新。

缺点：难以准确获取变化边界的地理坐标，仅从相邻关系进行外推量测，难以准确获取变化边界的空间位置坐标，图件更新精度达不到要求；变化宗地的空间位置难以确定，面积量测不准确；不能主动监测变化；方法落后且人为干扰大；空间分辨率，光谱分辨率较低，不能满足实际需求；变更数据获取速度慢，多次清绘误差累积；工作效率低，费工费时费力，很多县市很难每年进行及时的变更；农村土地利用图斑多为不规则多边形，运用平板仪等测量工具只能测量拐点，不能连续测量整个边界，而且难于精确标绘到原土地利用现状底图上；遥感在大面积土地覆盖和土地利用的分类方法方面目前还没有重大突破；就目前而言，遥感技术在土地利用规划申的应用水平仍处于初级阶段，遥感技术尚存在一系列难题。遥感技术虽已受到普遍关注，但因受财力投入条件的制约，我国目前仍没能力形成数据更新的周期，更新技术及工艺流程还处于初级阶段。

四、摄影测量技术在地籍测绘中的应用

数字摄影测量具有高精度、高效率、高分辨率、自动化程度高、周期短、低成本、作业方式简单以及不受气候和季节的限制，这能为我国大比例尺土地信息调查提供测绘的基础。同时也为我国现阶段新农村建设提供快速的测绘数据更新成果。因此，在地籍测量中，运用摄影测量的方法测绘地籍图具有质量高、精度均匀、速度快、经济效益高等优点，并提供了精确的数字化地籍数据，实现自动化成图。

由于摄影测量包括地面摄影测量和航空摄影测量。其中，在地面摄影测量时，由于前景可能遮蔽后景，造成地面摄影测量工作难度加大。在航空摄影时，运载航空摄影机的航射飞机不能严格保持水平，且曝光瞬间无法精确知道航空摄影机处在空中的具置和状态，这些在利用航摄像片制作地形图过程中都的解决。

内业扫描数字化测量模式 用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据，而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到，或把已有界址点的坐标数据输入计算机，然后将这两部分数据叠加，并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。 “准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式，即在已有的地形图上根据地籍台账实地标绘宗地界址线，划分街道、街坊、调查区及编号，调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数，标示不清或精度不符时，可待日后做地籍调查和变更填补；这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强，并且具有完备的控制点和目标点。 鉴于现代测绘技术存地籍测量中的几种模式，可以总结现代地籍测绘技术的几个特点：专业性、数字化、网络化，即以数字化的采集模式获取具有很强专业性的地籍要素，并最终建立地籍数据库和地籍管理信息系统，以实现网络办公自动化。但是上述四种模式以及各种组合方式各有优、缺点和适应范围，因此在很大程度上并不是单独使用。根据测区的实际情况、各种模式的适用环境和作业单位的实力背景，可以选择经济、高效的测量模式，以达到地籍测量的精度要求。

篇8

关键词:道路选线设计,遥感技术,测量,资源利用

中图分类号： S611 文献标识码： A

引言

“3S”是遥感(Remote Sensing，RS)、地理信息系统(Geogrphic Information System，CIS)和全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的有机结合，三者又统称为遥感技术。随着空间技术、信息技术、计算机技术的快速发展，遥感技术也日渐成熟，已成为现代社会持续发展、资源调查与合理规划利用、环境监测、自然灾害动态监测与防治等工作中的重要技术手段，广泛应用于工业、农业、交通、军事、通讯等各个行业[1]。目前，遥感技术又以其精确、方便和强大的数据处理功能等优点，应用于资源管理、道路设计等领域。

20世纪90年代初期，卫星定位系统技术的民用化推动了遥感技术在道路选线中的应用。目前，遥感技术的应用主要体现在以下几个方面：RS主要是在远离目标的情况下，高效的获取大面积的地面信息或者在大范围的工程规划、设计中使用遥感数据及进行方案的可行性选择等；GIS对传统选线作业流程可进行一定的协助处理，并提高工作效率；GPS则被大量用于控制测量。

1遥感技术的应用

1.1 RS在道路选线中的应用

RS技术是利用航片或卫星照片上含有的丰富的地表信息，通过立体观察后，经过计算机的自动预处理、识别、解疑等过程，从而获得与路线相关的地质、水文、建筑等地物信息。通过这种方式获取的地物信息具有视域广、整体性强、影像逼真、信息量大、宏观、直观的特点，对地形、地貌、植被等信息的反映也最为直接。在道路选线阶段，由于各阶段工作所依据的基础资料及数据内容要求的深度和精度不同，具体的工作方法与详略程度也有所不同，主要优点有:

1)在项目的预可行性研究阶段，主要是利用航测遥感技术的优势,在大面积范围内进行方案研究、论证和比选。

在项目的可行性研究阶段，遥感技术的应用多以大比例尺遥感图像为主，加深对工程地质判释、调绘工作，采取综合勘探手段，获取所需的工程地质及水文地质资料。

3)在初测阶段，遥感图像、航摄相片先于大比例尺地形图，为各有关专业提供了沿线地区的自然模型。另外，遥感技术可以使工作人员避免不良工程地质现象影响路线方案的选择，为以后的施工创造良好的便利条件。20世纪90年代末，甘肃省境内的高速公路建设已由平原微丘区向山岭重丘区转移，山区地形、地质条件更为复杂。为了提高复杂地形、地质环境下的公路勘察设计水平，加快工作速度，减少不良地质危害，做好前期路线方案比选和优化，甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司从1999年开始在刘寨柯、白银、宝鸡、天水等山区高速公路勘察中广泛的采用了遥感技术，不但减少了野外工作的盲目性，减轻了劳动强度，而且提高了调绘质量和进度，为按时提交设计文件提供了保证。该地区的项目工程地质勘探情况和调绘成果得到了专家和业主的一致好评。

1.2 GIS在道路选线中的应用

随着“数字地球”这一概念的提出和人们对它的认识不断加深，从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向，也是地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要，如资源、环境、城市等。它是计算机技术和信息化发展的共同产物。

GIS是以地理空间数据库为基础，在计算机的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。GIS在道路前期规划中发挥着重要作用,如:在拆迁过程中，我们可以在电子地图上准确地定出占地线宽度，计算出占地亩数，还可以算出占用的麦地、水塘等需拆迁工程量，大大减少了工作人员不必要的时间损耗并提高了工作效率，让传统的图文作业凭借计算机的处理，使图文密切的结合，以可视化的方式进行。

1.3 GPS在道路选线中的应用

GPS(全球卫星定位系统)作为新一代的卫星导航和定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续性、实时性的精密三维导航与定位能力，而且还具有良好的抗干扰性和保密性。

GPS在道路测量中的应用主要有以下几方面:布设各等级的路线带状平面控制网;桥梁、隧道平面控制网;航测外业平面高程控制测量;密林、密灌地区路线控制测量等。特别是近年来,随着载波相位差分GPS技术的发展,高精度实时动态GPS定位技术在道路工程中的应用受到了极大的关注。例如机载GPS在航空摄影测量中的应用、实时动态定位(RTK)技术在道路施工放样中取得了不错的成果。

静态GPS测量采用相位差分可以达到cm甚至mm级精度,但缺点是经过事后处理才知道结果。而RTK通过实时处理即能达到cm级精度。实时动态(RTK)定位技术是指载波相位实时动态差分定位,它是GPS发展的最新形式，是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(GPS-RTK)技术,该系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置一台接收机作为参考站,对所有可见GPS卫星进行连续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据,计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度,这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况,根据待测点的精度指标,确定观测时间,从而减少冗余观测,提高工作效率。

RTK技术将彻底改变道路测量模式，能实时得出所在位置的空间三维坐标,这种技术非常适合路线、桥、隧勘察,它可以直接进行大比例尺地形图测绘、实地实时放样、中桩测量点位测量等。

用实时GPS动态测量可以完全克服这种需要内业解算完成之后才可以得到测量点坐标的缺陷，它只需在沿线每个碎部点上停留1~2 min，即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息，构成带状所有碎部点的数据，在室内即可用绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息，而且数据采集速度快,因此降低了测图难度，既省时又省力，非常实用。

2最新的RTK技术在道路设计中所具备的功能

布设导线控制点,加密国家坐标网。根据路线总体走向,参照地形图,选择导线控制点。

定线。根据所采集的重要地物、控制点的坐标,绘制平面草图,利用HrCAD等路线设计软件与其他AutoCAD辅助设计系统配合进行纸上定线，确定直线方向、偏转角度、曲线要素等，并计算道路中线逐桩坐标，生成路线文件。

中线放样及其他相关测量。将中桩点坐标输入GPS手簿,采用实时动态模式，将基准站立于导线网点上，用移动站读取路线成果数据进行实时放样。在放样时也可实时定位任意桩号或显示当前点至放样中线的垂直距离,非常便于加桩点及其他点位的放样。中基平测量、路线平面图绘制、横断面测量、构造物调查、防护工程及拆迁调查等相关测量可与中线放样分组同时进行。

3 结 语

道路选线涉及到的因素很多,是个复杂的综合过程。从以上分析我们可以看出,基于3S技术的道路选线,虽然存在不少问题,但它具有传统选线方法很多没有的优势。RS为道路选线提供所需的海量的现实性、准确性、丰富性信息;GPS能提高精度的、准确的勘测数据;GIS强大的空间分析和地理模拟能力；这样在道路选线的过程中，工作人员就可以尽快选择出最优路线,既提高了勘探的精度,又能大大缩短工期,减少外业工作量,提高工作效率,减少投资。随着3S技术本身的不断发展,其在林区道选线过程中必将发挥更大的作用。事实上,随着工程勘察设计新技术研究的进一步深入,遥感技术在工程勘察设计中的作用也越来越重要,并将逐渐成为道路选线设计必不可少的方法和手段。

参考文献:

[1] 苏广实.“3S”技术及其应用领域探讨[J].广州教育学报,2006,(6):57-59.

[2] 曹 健,何东坡,王森岭.GIS技术在道路选线中的应用[J].测绘与空间地理信息,2005,(6):103-104.

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关键词：3S技术；集成；土地开发；开发整理

土地开发整理工程是一个复杂的过程，主要是对水、路、林、土等进行综合整治的过程，内容不仅复杂，而且综合性也比较高，所以，要想做好这项综合性能强的工作，必须借助先进的技术手段。针对土地开发整理和管理过程中存在着的“定位难、管理难、执行差、效率低”这四个方面的问题，在解决上应该采用3S集成技术，从而在一定程度上提高工程的精度和效率。

1 传统土地开发整理和管理中存在的问题

土地开发整理分为四个阶段：一是确立项目阶段；二是规划设计方案阶段；三是施工阶段；四是工程验收阶段。不同的阶段在工作过程中的侧重点不同，比如，在第一阶段上，首先要进行项目上的确立，并且进行项目选址的申报，申报时还要根据自身的自然条件和社会经济状况等进行综合分析，从而最终确立整个项目的范围。在工程验收阶段，需要对项目的完成情况、所用资金情况和执行情况进行全面估算，给出最终估算的结果，确定它是否通过验收、完全竣工。无论是哪个阶段上的工作，都可以在一定程度上进行项目的信息收集，通过一些手段来获取所开发地区的地形、土壤等信息，并将所收集的信息记录或者绘画出来。但是，这样的方式在操作上存在着很大的问题，主要表现为：（1）定位难。在对开发工程进行现场勘查时，由于技术人员不熟悉开发区的地理位置、地形环境，会间接的导致他们不知身在何处，从而无法做到和图纸相结合进行准确定位，这就会给现场勘查带来很大麻烦；（2）管理难。土地管理过程中信息量比较大，基础数据用完之后还得进行整理，以便业内人士参考，统计过程不仅数据量大，而且任务也很繁杂，在另一方面，由于无法很完整的把基础数据和开发区的具体数据做到相互对应，因此在管理上也不便于使用；（3）执行差。土地开发时要对许多有关开发区的因素进行综合分析，只有这样才能在执行方案上进行优化，但是，传统的方式都是作业人员凭借自己的工作经验设计的，没有一定的实用性，根本无法做到具体分析，因此，在决策上缺乏一定的科学性，无法准确执行；（4）效率低。传统的方法在项目的测量上存在效率低的缺点，无法在有限的时间内做到准确测量，尤其是地形复杂的情况下，效率会变得更低。

2 3S技术及其应用

2.1 3S技术

3S技术是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多科学高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。其中，遥感技术主要是指从高空接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，地理信息系统是对数据进行综合处理的系统，全球定位则是由星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。3S技术是现代技术发展的先导，对全世界的科技进步发挥着重要作用，在农业领域也有及广泛的应用。

2.2 3S技术的应用

3S技术的应用前景十分广泛，比如：它的全球定位系统在飞机、直升机和一些军用设备上十分受用，只因为它可以全天候的为这些设备提供准确信息，它的遥感技术又可以为卫星设备提供海湾地区的重复覆盖和高清晰度的远红外线影像，同时，3S技术也变得更加商用化和民用化，在交通、资源环境和市政工程中都有广泛应用，并逐渐发挥着重要作用。伴随着社会经济的迅猛发展，传统土地资源的管理方法已经无法满足土地利用的要求，随着3S技术的不断成熟，将3S技术应用在土地资源的管理上已成为未来社会发展的必然趋势。

3 3S技术在土地开发工作中的应用

3.1 遥感技术的应用

遥感技术在军用设备上曾被广泛使用，同时，在大面积土地资源的应用上也有着自己的成功案列，在土地开发整理的过程中，利用高分辨率的遥感影像，再加上其他背景资料的辅助，通过人机自动进行交互式的翻译，便可将现在状况下的土地利用信息快速、准确地提取出来，并且在一定程度上高质量地绘制出它的现状图，从而为满足工程设计过程中的需要补充一些信息，这样就可以为土地开发工作提供具体的基础资料。

在进行实地勘察时，通过运用最新的遥感技术，可以准确标注出开发区的范围，室内可以根据这个结果布设控制点，以便在以后的工作中能够准确找出开发位置。实地勘测过程中可利用影像进行任务上的分配，从而在一定程度上节省时间，提高效率，外业勘测结束后，再进行实地复核并根据实际情况调整修改。通过采用遥感技术，可以提高土地开发过程中项目地形绘画的工作效率，达到高效的精确度。同时，还可以利用不同阶段的影像清楚的识别施工过程中、结束后与施工前的变化，准确确定工程进度与工作进度。

3.2 全球定位系统的应用

由于遥感技术在受到外界因素影响时，不能很好的做出判断，因此，需要进行一定的较正处理。这时，可以利用全球定位系统进行地面数据的采集，在遥感技术的基础上，对影像进行系列纠正。在对土地进行开发的过程中，尤其是那种计算机和人机交互都不易判读的地方，可通过借用遥感技术和全球定位系统相结合，从而快速、准确地获取必要的信息。在进行项目检查时，可以引导调查人员很容易地确定出自己的位置和所在的方向，判断项目建设地点是否发生了变化，工程数量是否完成了建设任务等。在规划设计阶段，可以现场绘制出项目草图，确保工程布局在一定程度上符合实地情况，从而提高工作质量，做好前期工作，避免实施过程中找不到开发区的准确位置，耽误工程进度。

3.3 地理信息系统的应用

地理信息系统是近20年来新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科。在进行土地开发过程时，必须要借助于一定的数据，同时在遥感技术的基础上，进一步对地物信息进行获取，从而把得到的各种数据传给地理信息系统，构建出信息数据库，对整理前后的信息进行分析，可以在一定程度上提高土地开发的工作效率。传统的土地开发项目过程中，都是在现场进行施工测量，由于工作量大、工作效率低等问题，往往得出的结果不是很准确，也就会间接的影响工作效果。现在很多的地理信息系统的软件中都有模拟功能，只要在里边输入相应的信息数据，利用它的这个功能就可以获得实施项目中的三维效果图，这一技术可以为正在实施的项目提供可靠的信息，从而在决策上作出正确判断。

4 结束语

3S集成技术在土地开发项目过程中的应用是一个完整的有机体，并不是完全独立的，它所包括的每个技术都有着自己的特长，在应用过程中可以相互补充，从而在一定程度上共同构造出了一个多功能、全方位的管理模式，这项技术在对土地开发整理项目中进行位置上的确认、质量上的分析中有着不可限量的潜力，所以，它的应用是提高土地开发项目的必然选择。

参考文献

[1]王立波.浅谈工程测绘在土地开发整理中的应用[J].神州，2012（26）.

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关键词：遥感；土壤；重金属

Abstract：Remote sensing technology has the advantages of macroscopic characteristics，strong currency and comprehensive abundant information. It provides a feasible method for soil heavy metal pollution evaluation of mining area. This paper summarizes the research of evaluation for mining area of soil heavy metal pollution with remote sensing technology.

Key Words：remote sensing；soil；heavy metal

1. 引言

矿产资源是生产资料和生活资料的重要来源，人类社会的发展进步与矿产的开发利用密不可分。矿产的开采、冶炼、加工过程中大量的铅、锌、铬、镉、钴、铜、镍等重金属以及类金属砷等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。根据2014年4月17日环境保护部、国土资源部的《全国土壤污染调查公报》，“全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，总的超标率达16.1%”、“在调查的70个矿区的1672个土壤点位中，超标点位占33.4%，主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃”。资源、环境是制约社会经济发展的两大瓶颈，如何克服这个瓶颈问题同时又能实现矿山开发的可持续发展，是我国社会必须面对和解决的紧迫的社会问题[1]。

传统的土壤重金属污染监测方法有实验室监测、现场快速监测等方法。实验室监测方法虽然测量精度高，但是存在劳动强度大、采样分析费时，适用范围小的缺点；现场快速监测法虽然具有大面积、连续、高密度获取信息的特点，但是还大多处于定性或半定量的试验阶段，易受周围因素影响[2]。

各种岩石、土壤、植被及水体等均有各自独特的光谱特征。地物光谱特征的差异，是遥感技术识别各类地物的主要依据，也是应用遥感技术开展土壤重金属污染评价的理论基础。遥感技术以其宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势，在矿区土壤重金属污染评价中起到了积极的先导作用，并取得了良好的应用效果。

一般情况下，土壤中的有机质、水分、铁氧化物、重金属等对土壤光谱反射率有一定影响。国外相关研究起步较早，始自20世纪六十年代土壤光谱研究[3]。国外有研究中表明，当土壤有机质含量超过2%，铁氧化物、重金属等光谱信息有可能被土壤中的有机质的光谱信息所掩盖，进一步加大了光谱信息提取的难度；同时土壤的反射率会因铁氧化物的存在而在整个波谱范围内有明显的下降趋势，土壤的光谱反射率都朝着蓝波方向下降，并且这种下降趋势可以扩展到紫外区域[4]，相关研究陆续拓展至矿区重金属污染中来[5]；国内自20世纪八十年代在云南腾冲系统地开展土壤光谱与理化性状关系的研究[6～7]，并于九十年代末开展遥感技术在矿区重金属污染监测的探索。

目前遥感技术对矿区土壤重金属污染评价研究主要有两个方向：一是植被反演。根据地表植被覆盖以及重金属在植被根茎、叶片中富集，植被在重金属胁迫下叶绿素等光谱特征发生变化的特点，通过植被光谱数据反演土壤中的重金属含量，间接评价重金属污染。二是土壤监测。利用重金属对土壤波谱特性的影响，通过土壤光谱数据监测重金属含量[8-10]。

2. 植被反演方法

植被在生长发育的过程中，矿区土壤中的重金属被吸收和富集，对植物的产生的影响主要体现在长势方面产生了生物地球化学效应，如色素含量、水含量、叶面温度的变化，进而影响植被的光谱反射率，植被光谱的变化能够在遥感光谱信息中有所体现。基于以上认识，可以通过植被光谱信息、波谱曲线变化的分析提取污染信息[11]。不同植物对重金属敏感性不同，重金属胁迫导致植物体内生物化学成分发生改变，使电磁波谱反射特性不同。

植被反演方法的原理是，运用遥感技术研究重金属污染条件下植被光谱特征变化，建立植被光谱特征与重金属污染条件下植被生长状态参数变化之间的关系[7]；研究叶绿素含量与重金属污染之间的关系，分析叶绿素变化敏感的光谱指数及其响应规律，并进行了区域应用与验证[11-13]。研究表明，随着土壤中重金属含量增加，植被近红外、可见光反射光谱特征发生显著变化，表现为可见光光谱反射增强，近红外光谱减少，红边移动范围减少[14-15]。此方法适用于矿区植被覆盖较茂密的区域。

王杰等（2005年）以江西德兴铜矿去为实验区，采用美国陆地卫星（Landsat）ETM +数据，采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增强影像视觉效果，对污染区的植被的波谱曲线与正常区的同种植被的光谱特征作对比，总结出受毒化植物叶冠的波谱形态与正常植物叶冠的波谱形态相比发生的形态变异的特征，总结对照区和污染区植被的波谱特征差异和各污染区的受污染程度，分析出不同污染区植物的受毒害程度[16]。

雷国静等（2006年）在南方植被茂密区离子型稀土矿区采用高分辨率QuickBird遥感数据采取坐标换的方式，消除土壤信息干扰，获取了较真实的植被受污染影响程度的信息，运用了归一化植被指数密度分割方法和通过旋转二维散点图获得植被绿度方法来提取植被污染信息，取得了较好的效果[17]。

李新芝等（2010年）以肥城煤矿区为实验区，将SPOT-5数据2.5米分辨率的全色波段进行小波变换、主成分分析等融合方法提高图像的空间信息量，综合运用缨帽变换、植被与土壤相关性分析、支持向量机分类等方法提取矿区植被信息，并制作了植被等级分布图，确定了不同污染程度的植被覆盖面积，与矿区污染分布的规律具有较好的一致性[11]。

黄铁兰等（2014年）以广东大宝山矿区及周边10 公里范围作为研究区，分别以ASTER及QuickBird为数据源，采用植被指数法和植被绿度法对植被污染信息进行识别，对获取的植被绿度信息图像进行密度分割，获得植被污染程度及分布情况。同时建议大范围的矿山植被污染信息的识别，考虑到项目综合成本等因素，采用ASTER等低分辨率的数据源，选择植被绿度指数法进行识别。对于小范围的典型矿区，可选用QuickBird 等高分辨率的数据源，用植被指数法进行识别[18]。

由于混合像元、大气效应的存在，植被信息提取过程中容易出现错分、漏分现象；相关系数的设置易受经验的影响。同时信息提取易受云层、山体阴影和人类生产活动的影响，均存在一定的误提现象。未来应加强信息提取技术、多源遥感数据在植被反演中的应用研究，以解决上述问题。

3. 土壤监测方法

土壤是由多种物理化学特性不同的物质的组成的混合体，例如有机质、重金属、水、其他矿物质等。各种物质均有发射、反射、吸收光谱的特性，都会对土壤光谱特征产生影响，同时植被覆盖也对土壤光谱的监测有较大影响，因此对于通过土壤光谱数据直接监测土壤重金属含量的研究，尚处于探索阶段。

土壤监测方法的原理是，利用光谱分析方法室内测定土壤发射光谱数据，经线性回归分析或指数回归分析、标准化比值计算、特征光谱宽化处理后，利用回归分析方法建立重金属元素含量与发射率变量之间的土壤重金属反演模型，定量反演出矿区土壤重金属含量[19-23]。此类方法适用于植被覆盖率较低的地区。

Thomas Kemper等（1998年）在西班牙Aznalcóllar 尾矿库溃坝事件土壤重金属污染监测中，基于多元线性回归分析（MLR）和人工神经网络（ANN）方法分别通过化学分析、特征光谱--近红外反射光谱（0.35?0.35μm）手段监测土壤重金属含量，两种手段对 As、 Fe 、Hg、Pb、S、Sb等六种元素监测有较高的相似度。为相似矿区环境的监测提供了较好的借鉴意义[13]。

李淑敏等（2010年）以北京为研究区，研究土壤中8种重金属（Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg）的含量与热红外发射率的关系，分析了土壤重金属的特征光谱，并模拟预测了重金属含量的回归模型，为基于遥感光谱的土壤重金属含量监测奠定了基础[24]。

宋练等（2014年）以重庆市万盛采矿区为研究区，通过光谱特征物质之间的自相关性来分析土壤中光谱特征物质，在回归分析的基础上建立As、Cd、Zn重金属含量的遥感定量反演模型，监测三种重金属含量，结果表明土壤在近红外波段和可见光波段的反射值比值与土壤中As、Cd、Zn含量存在较好相关性[25]。

部分研究对波段选择和光谱分辨率的重要性认识不高，影响了重金属元素光谱信息识别、重金属污染预测精度；土壤中绝大部分重金属，如铅、锌、铬、砷等在可见光―近红外波段区间的光谱特征较弱，易被植被、土壤波谱信息掩盖，对直接利用土壤重金属光谱特征来提取污染信息带来了难度。研究发现，铁氧化物的波谱特征较明显，今后需加强土壤中重金属与铁氧化物相关性的研究，以提高污染信息提取的准确性。

4. 未来展望

近年来，遥感技术用于矿区土壤重金属评价取得了一定进展，今后要在以下几个方面寻求突破：

（1）研究遥感信息提取新技术新方法。地物波谱特性易受土壤成分、大气效应、植被等环境噪音的影响，需进一步加强波谱信息提取技术的研究，以提高遥感信息提取的准确性。

（2）加强田间光谱测量研究。目前对土壤重金属监测仅局限于实验室级别的光谱监测，需要进一步探讨其他因素对重金属吸附的影响以建立准确的土壤重金属含量光谱估算模型，并进行大量而精确的实验室与田间的光谱测量工作。

（3）由定性监测向定量监测转变。遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究大多是定性或半定量评价，尚达不到定量评价。需在遥感反演土壤污染信息模型与理论方法、土壤重金属含量与光谱变量的相关关系等方面加强研究，以接近或达到定量评价污染的水平，进而利用遥感技术评价大面积土壤污染及修复。

（4）研制高性能的卫星，提高遥感信息获取能力。作为中国16个重大科技专项（2006年～2020年）之一的高分辨率对地观测系统已进入全面建设阶段，其中2014年8月发射升空的高分二号卫星空间分辨优于1m，这必将改变遥感数据普遍采用国外遥感数据（SPOT、Landsat、QuickBrid等）的局面。

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