遥感技术的局限性范文

导语：如何才能写好一篇遥感技术的局限性，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。

篇1

关键词：遥感技术 应用

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0200-01

1 遥感的简单介绍

“遥感”顾名思义就是：“遥远的感知”，也就是：不直接接触到有关目标而能收集到信息，而且还能进行分类和分析。遥感所收集的信息是由目标物反射或发射的电磁波。收集电磁波息信的装置就叫传感器。装载传感器的设备，如：人造卫星和飞机等称为遥感平台。现代遥感技术从空中利用遥感设备在地面进行物体性质检测。它有许多功能：

1.1 观测的面积大

根据陆地卫星轨道910km左右的高度与航摄飞机可达10km左右的高度来看由得高，观测的面积就广阔。每张陆地卫星图像覆盖的地面面积高达3000kmg2。而我国要覆盖全部陆地面积只需要600多张左右卫星图像就可以了。这就为人们展示了一种宏观的景象，对于地球资源及环境要素的分析极其有利。

1.2 收集信息的速度快，周期短

在以前用一般方法进行一次实地测绘地图，通常要十年或几十年重复一次，而应用了航摄测量的方法以后，确只要几年才能重复一次，在卫星围绕地球运转的同时，便能讯速收取所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地球一遍。因此，利用遥感技术以后，地图的更新时间可以大大缩短，一些地区自然现象的动态变化也能很快地反映出来，并及时做出预报。

1.3 局限性少

在对于恶劣的自然条件，如高山、沙漠、冰川、沼泽等难以开展工作的区域，或由于国界的限制不可达到的地区，用航天遥感的方法，则很容易收取所需要的资料。

1.4 方法多，收集的信息量大

遥感技术能够适应各种不同的任务和目的，先用不同的遥感仪器使用不同的波段来收取所需要的资料。现代的遥感技术能利用红外线、紫外线、微波波段和可见光波波段来进行探，不但能探测到地面的性质也能探测到目标的一定深度。有些波段具有对干沙土、植被、云、雾、冰等的穿透性和识别性。

遥感技术可以根据不同的目的和任务，选 用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息。现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体，而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测，不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性，可深化对被测目标的认识。例如：对水具有一定穿透性的有可见光的蓝光波段，它可采用较长的微波雷达探测冰层，还可以穿透冰层到达下面的水体或地底面。微波波段具有长时间的工作能力。因此它获取的信息量大，根据有关资料显示“以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例，像元点的分辨率为79m×57m，每一波段含有7600000个像元，一幅标准图像包括四个波段，共有3200万个像元点”。

1.5 作用广

现在遥感技术的应用领域很广泛。因为遥感主要是进行测绘方面的应用，而测绘数据又是应用于全行业的基础使用，不仅用于军事的侦察，还广泛应用于地理、地质、气象、水文、农林业、规划和建设及环境保护并多领域，具有较高的经济、生态和社会效益。

2 遥感技术系统和基本过程

遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称，它是一个多维、多平台多层次的立体化观测系统。从总体上看，任何一个遥感任务的实施，均由遥感数据获取、有用信息抽取及遥感应用三个基本球节组成。而每个环节的进行，都要有相应的基础研究和技术手段的支持。

遥感过程是指遥感信息的或取、传输、处理分析判读应用的全过程，它是通过以卫星、飞机和汽车为观测平台，在距离目标物几米至几千真米的距离以外，采用光学、电子光学等探测设备，接收的反射，散射，电磁辐射目标对象在图像胶片或数字磁带记录的形式发射能量，然后将信息发送到地面站，接收站将这些遥感数据进一步加工成遥感资料产品，以提取有用的信息，如（图1）：

遥感技术系统是一个通用的系统实施方法、设备和技术。现已成为从地面到高空的多维观测系统。大量的研究，包括遥感数据采集，基础研究，运输，处理，分析和应用遥感物理研究等。遥感技术系统包括：

2.1 遥感平台

（1）地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台。（2）航空平台：包括飞机和汽球。（3）航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船等。

2.2 遥感仪器

传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器，是遥感技术系统的核心。（如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机等）

2.3 信息的传输与记录

遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数磁带上。

2.4 信息处理

遥感卫星地面站，接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关的研究，为遥感应用提供数据服务。

2.5 分析应用

包括对遥感数据根据某种目的进行分析，处理，测绘，制图的一系列的设备，技术和方法的遥感数据的应用程序。遥感技术系统是一个非常复杂的系统。对于一个特定的遥感目的。能以发挥技术优势和整体系统的各个子系统选择最佳经济效益的最佳结合。遥感数据收集是在由遥感平台和传感器构成的数据采集系统中或得技术支持下实现的，由于各种平台和遥感器都有自已的适用范围和局限性，因此往往根据具体任务的性质和要求的不同而采用的组合方式，以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性，甚至把它们对立起来，是不适宜的。

参考文献

[1]刘丹丹.《遥感技术与应用》[M].哈尔滨地图出版社，2009.

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关键词：旱情监测方法；干旱；土壤热惯量；土壤波谱特征；蒸散模型；植被指数 文献标识码：A

中图分类号：TP79 文章编号：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.

干旱是一种水量相对亏缺的自然现象，相比于其他自然灾害来说，干旱具有明显的持续时间长、波及范围广等特点。所谓的旱情监测就是在确定了旱情监测指标的基础之上，通过实时监测到的旱情资料来计算出当前的旱情指标值，并以此来客观地评价旱情的强度和范围。就目前情况而言，利用遥感技术来进行旱情监测已成为趋势，其中在遥感技术的基础上基于土壤热惯量的旱情监测方法、基于土壤波谱特征的旱情监测方法、基于蒸散模型的旱情监测方法、基于植被指数的旱情监测方法已成为主要的旱情监测方法，具体如下：

1 基于土壤热惯量的旱情监测方法和作用

土壤水分是地球水资源的重要组成部分，其在大气水资源、地表水资源、地下水资源相互转化的过程中起到了纽带的作用，因此土壤水分进行监测对于旱情监测有着重要意义。传统的监测土壤水分的方法有重量法、中子仪法、张力计法和时域反射法等，这些监测方法不仅需要大量的人力和物力，并且很难大范围地获取土壤水分数据资料，同时也不具有代表性。而土壤热惯量是土壤阻止温度变化能力的一个热特性参数，它与土壤水分有着密切的关系，因此近年来，基于土壤热惯量的方法已经成为土壤水分和旱情监测的主要方法。在我国，基于土壤热惯量的旱情监测方法是应用比较早、研究比较广的一种旱情监测方法。在实际工作中，工作人员主要通过建立不同的热惯量模型，利用大量的实时监测数据来建立热惯量和水分之间的稳定关系，从而使得该监测方法在小范围内、单一土壤上精确的进行旱情监测。

但是，我们不能忽略的是基于土壤热惯量的旱情监测方法是有着一定的局限性的。首先，由于其是在遥感技术的基础之上进行的，因此受天气的影响比较大，例如在多云的天气中遥感数据的误差比较大；其次，热惯量计算通常需要计算温度差，而在实际中，温度受植被的影响比较大，这样一来就很难获得土壤表面温度。因此，该监测方法比较适用于裸土或者植被覆盖较低的

区域。

2 基于土壤波谱特征的旱情监测方法和作用

不同湿度的土壤在可见光、红外光等方面表现出不同的波谱特征，这也就成为了利用光学或微波遥感对旱情进行监测的重要理论基础。众所周知，土壤水分的含量对于土壤的介电特性有着很大的影响，而微波对于土壤的湿度又是极为敏感的，因此通过建立土壤含水量和微波后向散射系数二者之间的关系就能够达到对旱情进行全天候的实时监测。目前，微波遥感技术以其全天候、全天时的工作特征以及对植被、土壤有着一定的穿透能力已经成为了最主要的旱情监测方法。

从作用上来看，微波遥感旱情监测方法的作用主要体现在以下三个方面：一是微波遥感能够实时、同步、大范围的提供土壤水分含量信息，遥感图像可以清晰的反映出遥感地区的干旱程度；二是微波遥感技术可以在空间范围内对多源、多时相的信息进行组合、集成、提取等拓扑分析；三是利用遥感信息源，辅以其他的专题信息如专题图件、统计资料等，即可有效地对土壤旱情进行分区、分级、分类的进行制图，从而为防旱、抗旱等决策提供信息支持服务。此外，我们需要注意的是，微波遥感旱情监测技术仍然有着不足之处。首先，利用微波遥感对旱情进行监测，其空间和时间分辨率难以和光学和红外遥感相比，这是由微波成像机理所决定的；其次，微波遥感的后向散射系数受地表粗糙度和植被的影响很大，这也就使得如何降低或消除地表粗糙度和植被对微波的影响成为目前利用微波遥感来对旱情进行监测的主要研究方向。

3 基于蒸散模型的旱情监测方法和作用

蒸散发是衡量一个地区水量是否平衡的重要依据，其不仅在水循环过程中有着极其重要的作用，更是生态过程和水文过程的重要纽带。因此，通过建立蒸散模型来对区域内水量的蒸散发是进行旱情监测的一个重要手段。目前，SEBAL模型及其改进版METRIC模型和SEBS模型已经被成功地用于旱情监测。其主要通过两种方法来估算地表的蒸散量：一是使用遥感表明辐射温度结合气温以及系列阻抗公式来求取显热，通过能力平衡余项表示蒸散；二是在P-M公式的基础之上直接进行蒸散计算。一般来说，前者的计算精准度比较高，而后者则较为简单易用。目前第二种蒸散计算方法应用比较广泛，例如张长春等人采用SEBS模型来对黄河三角洲区域的蒸散量进行了估算，同时结合同时期该地区的降水量，从而确定了该地区的干旱程度。

相比于其他旱情监测方法来说，基于蒸散模型的旱情监测方法的作用主要体现在两个方面：一是该监测方法能够直观地显示出一个地区的水分收支状况，工作人员可以根据该状况结合降水量对该地区的旱情进行正确的估测；二是该监测方法具有较强的地域性，虽然说地域性从某个方面限制了该监测方法的应用范围，使得该监测方法只能应用于局部地区，但从另一个角度来说，也使得该监测方法具有很大的可操作性，简单易行，能够给相关部门的旱情监测带来很大的便利，减少其工作量和人力物力的投入。

4 基于植被指数的旱情监测方法和作用

植被的生长和旱情的发展有着密切的联系，因此相关的工作人员研究利用植被指数来对旱情进行监测。目前已经利用的植被指数主要有三种：植被状态指数、综合植被指数、植被水分指数。其中植被状态指数指的是工作人员根据植被在缺水的情况下其生长状态发生相应的改变原理，结合天气气候中的“距平”概念，从而对植被覆盖地区的旱情做出判断。

不过由于除了干旱之外，洪涝、病虫害等灾害都会对植被的生长状态造成一定的影响，因此利用植被生长状态来对旱情进行监测具有一定的局限性；而综合植被指数是研究人员为了减少植被状态指数局限性提出的一个概念，其包括植被供水指数、植旱指数等，其中利用植被供水指数和NDVI值构建的植被综合指数应用比较广泛，当出现旱情时，植被的NDVI比值就会降低，而植被供水指数则会升高，植被供水指数越高则说明旱情越严重。此外，由于研究证明植被水分指数并不适用于植被覆盖率较低的区域，因此在利用植被水分指数进行旱情监测时往往会尽量引入其他判断以减少来自土壤的影响。

参考文献

[1] 王丽涛，王世新，周艺，王福涛，刘文亮.旱情遥感监测研究进展与应用案例分析[J].遥感学报，2011，（6）.

[2] 田国珍，武永利.土壤水分遥感监测及关键技术[J].山西农业科学，2013，（9）.

[3] 王君.遥感干旱监测研究进展[J].科技信息，2014，（14）.

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【关键词】：遥感技术；特性；应用

中图分类号：TJ8

文献标识码：C

文章编号：1002-6908(2008)0720095-01

前言

随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础，在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展，遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此，遥感技术已成为一门实用的，先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用，由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在，卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等，影响了人类生活的方方面面。因此，在许多领域，遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。

1.遥感技术的涵义

遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。

当前遥感形成了一个从地面到空中，乃至空间，从信息数据收集、处理到判读分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为获取地球资源与环境信息的重要手段。

2.遥感技术主要特点

2.1可获取大范围数据资料。

遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

2.2获取信息的速度快，周期短。

由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

2.3获取信息受条件限制少。

在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

2.4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。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

3.遥感技术的实际应用

3.1遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术应用于大面积的地质灾害调查,可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段,还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此，我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“5.12”汶川大地震的后续救援工作中，遥感技术就发挥了突出作用，第一时间提供了地质地貌变化情况，为政府作出正确决策提供了依据。

3.2遥感技术在生态环境中的应用

伴随着社会的进步和发展，气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。

遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。

如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究”,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。

3.3遥感技术在农业气象灾害中的应用

目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术，可以绘制更加清晰、形象的气象图；进行气候资源监测评价；气象灾害评估；气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务；建设基于遥感技术和地理信息系统(geographicinformationsystem)GIS支持下农业气象灾害监测系统开发；利用气象数据,结合GIS背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估，预测洪涝灾害的演进规律，提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告,并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。

3.4遥感技术在海洋渔业中的应用

近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业，具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。

3.5遥感技术在流行病学研究中的应用

遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用1989年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的GIS,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。

为应付未来突发,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美国军方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从LANDSAT-3MSS获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。

结束语

综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善，遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用，从而进一步影响我们的工作和生活。

参考文献

[1]侯春红.公路地质灾害调查中的遥感技术,中国减灾2007,3.

[2]刘爱容.GIS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用,科技资讯,2007(7).

[3]郑锦秀.地理信息系统的基本功能和技术,福建气象学报,2001(2).

[4]周金星.山洪泥石流灾害预报预警技术述评,山地学报,2001(19).

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关键词：遥感技术；铁路工程；地质勘查

中图分类号：U212 文献标识码：A

目前，我国铁路工程项目中，在前期的设计研究方案很容易受到环境因素的干扰，随着环境因素的变化，其设计方案也必须随之进行变更，为了可以在数据缺乏的条件下和规定的限期内将铁路工程地质勘查工作完成，这便需要将遥感技术更好地运用到铁路工程地质勘查中来。但是由于现阶段我国铁路工程地质勘查中遥感技术的应用得还不够完善，也没有阶段性突破，而且在实际应用中还存在着较多的问题。所以，针对铁路工程地质勘查中遥感技术的应用的研究，对我国铁路工程的建设具有极其深远的意义。

一、遥感勘查在铁路工程中的应用现状

笔者结合现阶段已经完成的铁路工程地质勘查项目与自身的工作经验，对遥感技术在铁路工程地质勘查中的应用现状，做出以下几点总结。

1. 首先，解释基础数据由比例尺不同的航卫图片组成，专家进行手工标注和判释工作的时候通常是通过相关软件工具或是立体镜来完成的，如此一来，便会造成人工劳动的强度较大，并且其工作效率也会受到负面影响。

2. 目前，还不能完全实现对单个地质体进行定量分析与岩性的定量识别，并且解释基本为定性的描述，且其局限性比较大，详细程度受到约束。在勘察的后续阶段的弃渣场选址、勘探孔布置以及供电测绘等工作便难以拓展。

3. 遥感勘查的手段相对比较单一，对高陡坡激光雷达成像的定量化与高精度和地表形变监测等遥感技术的利用较少。

4. 对于综合利用基础数据的效率不高，受到主管思维模式的禁锢，从而对与铁路工程的地质条件产生定性地评价和分析，从而导致缺少同时拥有信息提取、数据集成以及定量评价等行之有效的信息系统。

二、铁路工程中遥感技术的技术体系

1. 技术体系目标

在地质环境中的多解性与复杂性等客观条件的制约下，地质调查在整个铁路工程中长期处于一种投入高但产出较低、外业劳动的强度较大以及难以保证质量的现实状况，进而便很难跟上其他的专业信息化技术的脚步，而改变目前这一被动现状的突破点在于对遥感地质勘查技术的有效利用。在铁路工程地质勘查方面3S等信息技术的发展，且其带来了多视角、全方位、深层次的信息化工具，从而对人工调查视野和对地理环境的逼真模拟等都起到了积极的作用，其在铁路工程的地质勘查中也是提供了不同精度和尺度的地质的空间位置、几何形状与目标属性等有效信息。对遥感解释的关键技术的深入研究与详细作业程序的制定工作都是极其有必要的，对不同的工程类型、勘察阶段与地质环境等条件都可以满足铁路勘查工作的需要，从而将信息化、标准化和系统化的铁路遥感勘察体系建立起来。最后将地质调绘工作做得更加精细，综合地质勘查的效率和质量也可以有所提高，对外业工作的劳动程度也可以有所减少，从而实现对劳动力的解放。

2. 研究方法

对铁路线路的选线设计、地质勘查以及地质解释等等传统的业务需求进行充分地考虑，并且在这个基础上，将地球空间信息技术的先进研究作为核心指导，实现在铁路勘查中GPS技术、GIS技术与遥感技术等方面的专业优势的充分发挥。资料收集、生产试验、项目应用、技术调研、标准制定等为其主要的研究方法，将具有高层次技术平台建设起来，其中将三维地理建模、遥感信息解译、综合勘察资料以及工程地质调查等功能结合到一起，从而使互通、共享专业资料的目的得到实现，进而铁路地质勘查技术的工作程序与勘查技术也就得以形成，对传统的铁路地质勘查的方式也做出了改进工作。

三、遥感在铁路工程地质勘查中的关键技术

1. 利用遥感技术建立工程地质知识库

为了使遥感图像更适合于专家系统的解释，将工程地质遥感的数据库建立起来。搭建这个数据库的目的在于，整理和合并专家解释的分析数据和实际经验等信息，从而确保数据在自动解释中的调用与供给。对有着岩石岩性、水系结构、断层构造等等地质图像的特征与标志关系进行具体研究，再将纹理知识、GIS知识以及空间几何特征的系统分析进行引入，将相关的地学信息的关系图谱建立起来，并且提炼出相关的通用的符号语言和图解方法等等，再将GIS数据模型进行应用，从而建立起工程地质知识库。

2. 提取工程地质中的岩性信息

在气候恶劣、植被稀缺和交通极其不便的北方山区，其开展地面调查工作的难度较大，通过高光谱数据对岩石进行识别，其技术对岩石岩性的研究和诊断非常有利。除此之外，岩石的化学、矿物成分以及结构构造等屋里特征都可以通过光谱的吸收特征得到反映。另一方面，在岩石强烈风化和高植被覆盖的南方山区，岩性信息极其微弱，给高光谱对其的定量识别工作带来了很大难度，仅仅通过多光谱遥感去实现其岩土性质的分类工作的难度也相对较大。如此一来，关键问题变成了对多源信息的选择和获取，对遥感影响所采集到的光谱、植被以及纹理信息等数据进行整理并融合，再通过对岩土工程性质进行分类，最终对其分类的结果予以分析评价。

3. 利用遥感技术识别地质灾害

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关键词：测量技术；测绘新技术；水电工程；现代工程测量；基础设施建设 文献标识码：A

中图分类号：TV221 文章编号：1009-2374（2016）21-0105-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.21.051

1 概述

工程施工离不开工程测量，而工程测量离不开测绘技术的应用。传统工程测量技术普遍存在较大局限性，且测量精度低、效率不高，难以满足工程测量要求。而测绘新技术的产生与其在工程测量中的应用，不仅有效地弥补了传统测量技术的缺陷与局限性，并显著提高了工程测量精度，减小测量数据误差，在很大程度上推动了工程测量技术的进步与其在工程行业的发展，满足了当前工程测量要求。因此，研究测绘新技术在水电工程中的应用是非常必要的。

2 工程测量技术与测绘新技术

2.1 全球卫星定位技术

全球卫星定位技术（GPS）是人们最为熟悉的一种技术，其应用范围十分广泛，在水电工程测量方面的应用就是其中之一。经过长期改进优化，全球定位技术取得了显著进步，目前最新定位技术提供的实时动态差分技术依托定位导航技术而发展成为一种全新的测量方法。在非常精确的条件下，这种测量方法能够为工程测量提供全球定位结果，且无需设置控制点，只通过一定数量基准点即可获取地物点坐标，并与测图软件配合生成电子地图。

2.2 地理信息技术

地理信息技术是由空间科学、遥感技术、地理科学与环境科学等多种学科知识共同构成的一种新型测绘技术。它是工程测量中的基本方法之一，较之其他测量技术，其拥有的最大优势就在于能够将数据采集、整理、分析、传输与存储等一系列处理过程显示出来。地理信息技术对工程信息的模拟是在原有测绘数据基础上实现的，这样就大大节省了数据获取的时间，节省了大量的人力物力。目前，地理信息技术正逐渐趋于成熟，能够为工程测量及时、准确提供地理信息，合理准确地应用地理信息技术能够将遥感技术与环境科学所具有的强大功能充分发挥出来。

2.3 遥感技术

遥感技术作为一种新型测绘技术，在迅猛发展的同时也在工程测量中得到了普遍的推广应用。这主要是因为遥感技术可以实现大面积的同步观测，可以大大节省人力、财力的投入，在实际应用中，实效性与经济性优势尤为突出。就当前工程测量技术而言，拥有高分辨率的遥感技术已经成为施工单位获取工程施工必需信息的一种不可或缺的重要手段。运用遥感技术可以实现对各种比例尺地形图的快速便捷获取，可以快速准确地绘制出工程测量所需基本地形图与不同比例尺地形图，从而较好地满足工程测量需求，大幅提高工程测量效率。

2.4 地图数字化技术

了解测绘技术的人都知道，该技术是建立在数字信息技术基础之上的，即测绘技术含有数字技术，离不开数字技术的支撑。测量精度高是每一种测绘新技术拥有的一个共同特征和优势，包括地图数字化技术。除了测量精度高之外，劳动强度小也是地图数字化技术拥有的一个显著特点。地图数字化技术在工程测量中的应用，通过提升测量结果的准确性，从而提高工程设计质量与施工质量。就现阶段工程测量领域对地图数字化技术的应用情况来看，电子平板测量是地图数字化技术使用最多的一种测量模式，该模式在实践应用中的测量效果非常理想，从某种层面而言，这是对地图数字化技术的一种肯定。但有一点不可否认，应用地图数字化技术的前期准备工作量非常大，需要工程单位投入大量的时间和精力，因为它需要对原有测绘数据进行数字化处理，建立数据库与多种数字信息技术系统，这是一项非常庞杂的工作任务。

2.5 数字摄影测量技术

高精度、高质量的测量水平是数字摄影测量技术拥有的最大优势与特点，将该技术与计算机软件相互结合使用，可以促进该技术优势的进一步发挥，可以为工程测量提供实时全面的数字信息。在工程测量工作中，数字摄影测量技术主要应用于地形测绘当中，它能够为工程测量提供数字地图与画线测量地图，且通常与坐标图、分析仪等多种测量工具联网使用。

3 工程测量技术与测绘新技术在水电站中的应用

3.1 在工程控制网建立中的应用

工程控制网在工程测量中扮演着十分重要的角色，是整个工程顺利实施测量工作的重要前提与基础，其规模与性质直接决定水电站工程测量的精度与效率。大量实践表明，在一定范围内，工程控制网建设规模越小，工程测量精度就相应越高，而要想保证工程控制网建设规模使工程测量达到最高精度，就必须采用测绘新技术来开展工程测量工作。利用测绘新技术中的最新GPS技术（全球卫星定位技术）来建立水电站工程控制网，可以有效缩短作业时间，降低成本投入，提高测量精度。该技术是水电站工程控制网建立中最常采用的一种新技术，在控制网建设中有着广泛的应用。使用GPS技术中的载波相位差分法所建立的工程控制网，可以保证线路坐标控制的一致性，达到毫米级的测量精度，其不仅在工程测量中起着至关重要的作用，在工程勘探、工程变形监测中也有着广泛而良好的应用和巨大的作用。

3.2 在地下管网测量中的应用

在水电站工程施工中，有时需要在地下铺设管网，但由于不同时期工程施工使得地下本身就存在一些铺设好的管网，在此情况下，对水电站工程建设所需管网进行铺设就会进一步增加地下管网的复杂性。为保证不破坏地下原有管线，就必须采用足够精确的测量技术对地下现有管线进行准确探测。基于这一施工需求，水电站工程地下管网测量就为测绘新技术在其中的应用创造了条件，提供了理论支持。根据地下管网具有分布复杂、种类繁多、专业性强、涉及不同部门多等特点分析，在实际测量中首先就需要探测清楚地下管网的种类、材质、规格与具体分布位置等相关信息，然后在明确水电站地下管网铺设要求的基础上，合理选择探测仪器与探测方法。测绘新技术凭借精确的测量手段、高效的测量时间而在水电站工程地下管网测量中得到了较好的应用。

3.3 在工程变形监测中的应用

工程变形监测在水电站工程建设中是非常关键的一个环节，开展此项工作的主要目的在于对大坝的位移、整体倾斜变形情况进行监测，以便及时采取补救措施，预防安全事故发生，减少经济损失。对于水电站工程变形监测而言，其监测环境较为复杂特殊，对监测技术与监测人员的专业水平要求较高，若采用一般的、常规的变形监测技术很难满足工程变形监测需要与测量精度要求。这就需要采用测绘新技术来担任工程变形监测这一重要任务。测绘新技术在水电站工程变形监测中的应用，可以达到毫米级甚至亚毫米级测量精度，可以获取有效的绝对平面位移与相对垂直监测数据，因而能够较好地满足工程变形监测精度要求。这是传统工程变形监测技术所无法达到的测量精度，也是测绘新技术所具有的一个突出优势。

4 应用案例分析

4.1 工程概况

某地区水电站工程上游地形平坦宽阔，适宜建水库，水库正常蓄水位为2005m，水位落差为184m，该水库建成后能够对下游水电站库容起到一定调节作用。根据对施工现场的勘察、施工需求及其他各方面综合分析，水电站项目负责人与技术专员协商拟定工程测量阶段主要以测绘新技术为主，包括GPS技术、GIS技术（地理信息）、遥感技术、数字摄影测量技术等。

4.2 水电站工程测量施工

首先，在工程规划设计阶段，采用数字摄影测量技术结合三维激光扫描技术绘制工程区地形图、断面图与三维模拟图。利用数字摄影测量系统对无人机从空中拍摄的水电站工程区摄像图进行解析，利用三维激光扫描技术获取水电站区域地形地貌等相关地理信息，并输入到地理信息系统中对地理数据进行相应处理，绘制出对应的地形图。根据所得数据与地形图在计算机软件系统中构建出水电站地形地貌与周边建筑三维影像模型。根据施工设计要求对地形图与模型比例尺寸、位置等进行调整，制定出最优化的施工方案。

其次，在工程施工阶段，采用GPS技术结合网络RTK建立工程控制网。鉴于水电站工程规模大，测量工作多，所以将首级GPS平面控制网建立按照二级控制网进行建设，将加密控制网按照三级控制网进行建设。通过GPS技术获取水电站区域实时测点三维坐标，利用多基站网络RTK服务器提供的用户管理与网络差分服务来对坐标等测量数据进行发送和存储，用无线通信网络将基准站、数据处理等进行互联，使之形成一个系统，结合前期所得地形图完成工程控制网的建立。

最后，在水电站运营管理阶段，采用GPS技术、遥感技术等测绘新技术对工程进行变形监测。设定一些基准点，在基准点架设卫星信号接收机、远程监控设备等相关仪器，以实时、自动方式完成对观测点数据的采集、处理、分析与传输等一系列工作。监控设备根据接收机传送来的实时监控数据，将水电站工程变形情况实时显示出来，完成对水电站工程变形的在线监测。

在这些测绘新技术的相互融合应用下，该水电站工程测量工作顺利高效地完成了，并为工程施工提供了精确可靠的测量数据，该水电站建成后运行状态良好。

5 结语

本文主要对多种新型测绘技术及其在工程测量中的应用进行了一定介绍，并结合水电站工程测量工作案例，对测绘新技术的优势与效果进行了进一步说明。从中可以得出，相比于传统测量技术，测绘新技术可谓是工程测量技术发展史上的一个里程碑，是工程测量技术的一次革新。从测绘新技术在工程测量中的应用现状来看，它们在水电站、公路桥梁、建筑等各类施工工程领域有着十分广阔的发展前景。

参考文献

[1] 毛立峰.现代信息测绘新技术在工程测量中的应用改造分析[J].黑龙江科技信息，2014，（32）.

[2] 龚振文.论水电站工程测量技术及测绘新技术应用[J].山西建筑，2015，（5）.

[3] 刘宇峰.测绘新技术在测绘工程测量中的应用分析[J].中外企业家，2015，（27）.

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【关键词】遥感技术水利水电勘测工作应用

1前言

目前我国水利水电工程的勘测工程中所使用的遥感技术还处于预可行性研究阶段。在进行大范围的地质勘测时，经常将遥感技术与其它适合的勘测技术结合应用，这样的勘测方法能大大提高勘测工作的质量与效率。如今我国在进行水利地质勘测时最常用到的就是遥感技术，它的用途十分广泛，在水利工程的各个方面都发挥了巨大的作用与影响。

2对遥感技术的介绍

遥感技术在各个领域都有着较高的应用价值，它的主要组成设备是遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理等，因为有着这些先进的设备，遥感技术不仅仅能进行扫描传输等工作，甚至还能将其作为照相机来进行拍照，所以有很多领域如水利工程、军事、天气气象等都开始引入遥感技术来进行工作。遥感技术在进行地质勘测时对于不同的物质使用不同的光波进行探测，例如在探测水岩石、土壤是就使用绿光，而红光段是用来探测植物生长于污水等的，另外在对资源或者矿石等的探测时使用红外光段。由此可见，遥感技术在各种领域对各种物质的勘测都很全面准确。遥感技术主要是由遥感设备、信息传递、采集目标的特征、对信息的处理判断等四个部分组成的，其中遥感设备主要进行信息的收集工作，捕捉到所要勘测的目标背景辐射出的电磁波信号，由此来对物体的信息进行收集，这个部分是遥感技术最基础的部分。在遥感设备将信息收集起来之后，信息传递部分就是将目标信息进行记录保存，以便以后使用。然后对信息进行处理，将有实用价值的信息整理提取出来，在传送给地面的接收站。目标特征的采集是指对接收到的物体信息进行分析，了解其的光谱特征，在比较目标的光谱特征，确认所找的目标物体。对采集的信息进行深度的处理，将其转换为图像的形式显示出来，在进行判断，从而了解勘测地质的特性。

3工程勘测中使用遥感技术的必要性

各种工程建筑质量的好坏主要受工程勘测的影响，建设一项重要的工程，只拥有经济政治等条件是远远不够的，在建设开始前还需要对工程所在的地区进行了解，例如当地的地形、地貌、自然环境、是否适合进行工程的建设等。这时就要对地质进行勘测，而传统的勘测方法在技术上有着局限性，很难准确全面地对进行勘测，勘测质量也很难得到保证。但遥感技术能够弥补传统勘测技术的不足，从整体上提高了工程勘测的效率与质量，具有明显的技术经济效益。

4遥感技术在水利水电工程勘测中的应用

现在遥感技术对各个领域都产生了很大的影响，在水利水电工程建筑的勘测工作中也发挥了重要的作用，遥感技术的应用使得勘测进行的更加顺利高效。相对于其他建筑工程来说，水利水电工程要更为繁琐，而且这项工程的建造能够有效地规划保护水资源。所以水利水电工程的质量是我国现在十分重视的。对地质的勘测工作在水利水电工程中占据着非常重要的地位，所以提高地质勘测的水平与质量是至关重要的，它大大影响着水利水电工程的建设质量。以下将列出遥感技术在水利水电工程勘测的几个方面的应用。

4．1对水利水电工程构造的稳定性进行勘测

在建设水利水电工程时，对其构造稳定性的勘测是十分必要的，构造的稳定性能够保证工程不受地质环境的影响，从而提高工程的寿命。对工程稳定性的勘测不能只看表面，对工程的内部也要进行勘测，这样才能确保地质结构稳定，不会发生变化。在对地质结构稳定性勘测过程中，使用遥感技术能够获得有关地质结构的信息，进而进行有效的分析判断，确定地质构造是否稳定。传统的勘测技术虽然也能够进行稳定性勘测，但却无法准确的对断层近期活动进行分析，而遥感技术却能做到这点。

4．2水利水电工程的渗漏可能性勘测

在水利水电工程中经常出现渗漏的情况，这大大降低了工程的使用性与寿命。所以如何解决渗漏问题在水利水电工程中十分重要，一般岩溶地区的地下暗河、断裂破碎带、渗漏性大的风华岩体等都容易造成水利水电工程发生渗漏情况。在水利水电工程的建设过程中，如果发生渗漏情况，首先必须要找出造成工程渗漏的原因所在，然后再根据具体情况具体工程进行分析处理，从而来解决渗漏问题。所以我们可以在建设中采用遥感技术来勘测地质，了解地质的分布情况与组成成分，记录控制容易发生渗漏的地质区域，对其进行分析并提出有效合理的方法进行解决，降低水利水电工程出现渗漏的可能性。

4．3对水利水电工程不良地质现象的勘测

水利水电工程要想能够长期稳定的使用，就必须保证地质的平稳性，不能存在不良地质，否则就有可能是工程出现滑坡、泥石流等严重损坏。传统使用的勘测方法对地质的一些不良情况例如滑坡等的发展速度无法勘测，这就不利于保证工程的稳定性。而这些不良地质的发展与变化都能通过遥感技术来勘测得到，这样就能让相关工作人员获得不良地质的信息情况，然后进行分析预测以及提出解决措施，从而能达到预防不良地质产生的效果。

4．4对天然建筑材料的勘测

在地质中存在着很多天然的建筑材料，例如土料、混凝土以及石料等，这些天然建筑材料能否在水利水电建筑工程使用就需要考虑这些材料质量是否合格、在地质中的含量有多少、开采的难易程度等各个问题，这些问题使用传统的勘测技术难以解决，这就意味着无法使用天然建筑材料，使得工程建筑成本消耗更多。但是遥感技术能够通过红外遥感与微波遥感来勘测各种天然建筑材料在地质中的含量与分布位置，这样就降低了工作人员对建筑材料调查与开采的难度，让开采工作进行的更加顺利高效。

5结语

近几年来，我国对水利水电工程的建设越来越重视，因为其牵涉的范围较广、建设结构繁琐、规模大，对我国国民经济的发展有着很大的影响，所以在建设水利水电工程时必须要有质量保证。遥感技术是一种先进的科学的勘测技术，它在传统的勘测技术上做到了更准确、更高效、更全面，它在水利水电工程中的应用大大提高了工程建设的质量与效率。所以我们应该将遥感技术大力的引入水利水电工程的建设中。

参考文献:

［1］彭伟，徐磊，徐陵陵．水利水电工程地质勘测新方法的应用与展望［J］．企业导报，2012(10)．

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关键词：地质找矿；遥感；发展方向

中图分类号： F407.1 文献标识码： A

引言

随着经济建设对矿产资源需求的不断增大，寻找地表矿床的难度不断加深，找矿方向渐趋于寻找隐伏的、半隐伏的矿床，并日益重视在研究程度较差、覆盖一半覆盖地区开展工作。遥感技术方法作为一种新的找矿手段，在找矿难度日益增大的情况下，越来越为人们所重视，由实验研究向实用化发展，目前已在地质找矿中取得了显著成效，成为地质找矿的重要方法。

遥感技术应用于地质找矿主要是在工作的初始阶段，在地质工作程度低、交通及地理条件较差的地区尤为重要。工作的目的是应用遥感影像的地质信息去分析成矿地质条件，确定找矿远景区和圈定成矿有利地段，为进一步开展地质评价工作提供遥感地质依据。

一、 遥感地质找矿的理论依据与技术基础

遥感信息，特别是多种遥感信息的综合，具有丰富的地质内涵和坚实的物理基础。这使得遥感地质找矿具有宏观性、多波段、信息量丰富、立体感强、便于定位等优势，是地质找矿不可或缺的手段。在遥感地质找矿的遥感影像分析中，传递含矿构造和含矿载体的两种标志：构造、结构、纹理特征；光谱特征。各种矿产资源的形成、产出，都与一定的地质构造条件有关，如斑岩铜矿与中酸入体有关：煤矿赋存在某些地质时代的煤系地层内。前者反映地质控矿构造特征、岩石类型特征等，通过研究遥感影像上显示的线性和环状信息可以揭示区域构造体系及其控矿作用；后者反映了地层层序、岩石类型的差异，矿物成分和含量的差异，特别是矿化蚀变信息。由于蚀变岩矿物具有本身的光谱特征，而一定类型的蚀变岩矿物组合常可指示一定矿种的存在。

二、遥感在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿工作中的应用可归纳为如下几个方面：

利用图像上显示的与矿化有关的地物，直接圈定靶区，为找矿指明方向。如利用植物吸收不同金属元素所产生的不同光反射率、热反射率和叶绿素发光率进行波谱试验，为在植被发育地区快速发现工业矿产开辟新的找矿途径。

利用数字图像处理技术，进行多波段，多种类遥感图像的综合处理分析，增强或提取图像上与成矿有关的信息，尤其是矿化蚀变信息，为找矿提供依据，指明找矿方向和有利成矿的远景地段。

围岩蚀变是成矿作用的产物，是一种重要的找矿标志。常见的围岩蚀变有：矽卡岩化。有关矿产有铁、铜、钨、锡、钼等。云英岩化。与钨、锡、钼、锂、铍等矿产有关。绢云母化。有关矿产有铜、钼、金、铅、锌等。绿泥石化。有关矿产有铜、铅、锌、金、银、锡等。硅化。与铜、金、锑、汞、明矾石、重晶石等多种矿产伴生。由于不同的蚀变矿物具有各自的特征谱带以及岩矿石物理化学性质的差异，使其在多波段遥感图像上表现出不同的颜色、色调和纹理差异。目前，常用的提取蚀变异常的方法有比值分析法，彩色空变换、主成份分析法、光谱角蚀变法等。此外，在异常信息的提取过程中经常受到多种因素的影响，因而需要几种方法的有效组合，而不能只依靠某一种方法。

2．1 地质构造信息的解译

构造运动是地壳内部的内在活动因素，它与变质事件、热事件、成矿作用联系在一起，而内、外生矿床的形成和分布均不同程度地受一定地质构造事件的控制。地质构造在遥感图像上常表现为线性与环形特征。线性特征，是像片上呈连续或断续的线状或带状展布的影像，其空间分布型式有一定规律性。线性形迹主要指断裂和节理等构造，它控制着岩浆活动及矿液的运移、储存，对导矿、运矿、储矿起着重要作用。环形构造在地壳中以近圆形的构造环带为特征，多是地壳内部活动的表现，对形成火山型、热液型矿床关系密切。线性构造、环形构造及构造交叉部位，往往是成矿的重要部位。通过对遥感图像上色调、阴影、形状的研究可以更直观的看出研究地区的地质构造，有利于成矿预测。

2.2 地层信息的解译

岩石的组成成分、内部结构、光照条件等因素决定了它的光谱特征。岩性解译就是利用不同岩层反射光谱差异所形成的形态、结构、纹理、色调等影像差异，来判定出露地面的岩石的物理特性和产出特点，划分不同岩石类型或岩性组合。由于所有内生、外生矿床均与一定时代的岩性、地层及岩相有关，因此在成矿预测的过程中，首先要找出有关像片图形、地貌特征或与一定植物的联系，以便发现矿床赋存的有利层位与构造。

三、 遥感地质找矿的发展前景

20世纪末以来。随着数字地球的提出和现代信息技术取得新进展，数字地球的理论方法和现代信息技术的新进展引入地质勘查领域。应用现代信息技术的新进展进一步解决矿产资源问题成为地质找矿发展的必然趋势。在数字地球框架下，将遥感技术与地质领域传统方法技术相结合。与其它现代信息技术相结合。

基于数字地球的遥感找矿技术．其核心是遥感信息的延伸应用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息资源，以提高矿产资源的勘查效果。一方面，露出地表的矿明显减少，勘查目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床．找矿难度愈来愈大。另一方面．各种地学手段取得的信息资源愈来愈丰富。为遥感信息与其它地学信息的集成创造了条件。而后遥感应用技术有利于发挥遥感找矿的技术优势，发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象，为找矿提供新的依据。

遥感找矿应用须从遥感“技术索引”的思路走出来，从控矿构造迈向与成矿机理研究相结合的高度。遥感应用必须与物化探、磁力、重力、地震探矿方法相结合，还需要进一步重视地热、地气的热力作用，深入研究生物地球化学效应、地球化学填图方法、生物成矿和数字地质的空间统计分析方法。只有加深对地表成矿信息的理解和诠释，才有可能对深部的、海底的隐伏矿床，由此及彼、由表及里．从地球系统科学与地质信息科学的深度作出科学的推论和预测。

随着遥感技术的发展，传感器的空间分辨率和光谱分辨将大幅提高，遥感信息量也将大幅增加。要在海量数据中提取有用的找矿信息，必然对遥感数据处理系统提出更高的要求。目前，多光谱遥感数据处理系统在数据的压缩、传输、专业软件的发展上都取得了很大的进步。在高光谱遥感数据分析、处理方面关键是在光谱维上进行图像信息的展开和定量分析。此外，实现信息分析模型和算法语言的改进也将大大提高遥感信息处理的速度和精度，提高找矿工作的效率。

四、结束语

遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿，并取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取，遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景。

多源数据的融合处理能够避免单一信息的片面性，使融合结果更加准确和客观。特别是利用遥感技术寻找深部矿床时，单纯使用遥感图像象存在明显的局限性，往往需要物探、化探地学数据以及各种地质图件的融合处理。

参考文献

[1]徐友宁．矿山环境地质调查研究现状及展望[J]．地质通报，2008．

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1.13S技术理论

3S技术是全球定位系统/GPS、地理信息系统/GIS和遥感技术/RS的统称，是卫星定位与导航技术、空间数据集成技术、传感器技术和计算机信息技术、信息化通信技术相结合，多学科、多种技术高度集成的对空间数据进行采集、处理、分析、管理、表达、传输和应用的现代信息技术（见表1）。3S技术因其强大的应用功能被广泛应用于各个领域，而数字城市构建所需的自然资源、社会资源、人文、基础设施等有关的城市信息，可以基于3S技术的广泛应用得到充分获取，并基于现代化信息处理系统，达到“数字城市”的构建和发展。

1.23S技术集成

3S技术集成顾名思义是将全球定位系统/GPS、地理信息系统/GIS和遥感技术/RS在不同层次之间建立一种有机的联系，并对其进行整合、融合，达到合二为一的效果，能够达到多元信息（多时相、多尺度、多类型）在同一坐标系的动态管理、分析和应用（见图1），广度上3S技术集成建立了联系的子系统或要素的多少，包括三种两要素集成方式（GIS+RS/GIS+GPS/RS+GPS）和一种三要素集成方式（GIS+GPS+RS）；深度上3S技术集成根据联系的紧密程度，包括数据层次的集成、平台层次的集成和功能层次的集成；同步性上3S技术集成系统处理数据的时效性与现势性，即数据获取与数据处理的时间差，包括完全同步、准同步和非同步三种方式。3S技术整体集成实现了以地理空间数据库为连接GIS，RS和GPS的接口，以RS和GPS作为实时采集属性数据和空间数据的工具，以GIS为数据处理、存储、查询、分析及显示的软件平台[6]。

23S技术在“数字城市”建设中的应用

城市地理、人口、资源、环境、经济、社会等众多因素构成，“数字城市”的建设过程是一个将城市地理、人口、资源、环境、经济、社会等复杂城市现实通过信息数字的方式进行有机结合，实现城市的数字化和网络化，并通过虚拟仿真方式对城市的各个方面、各个时期进行三维可视化。构建这一庞大系统，信息科学技术是建设基础，而众多关键技术是“数字城市”实现的重要支撑。“数字城市”实现了城市任何位置数据信息的全数字化和三维可视化，这就要求在建设“数字城市”过程中城市任何空间位置具有详尽、准确的基础空间信息，并可以满足基础信息的多功能需求。全球定位系统因其不受地理环境限制、可以实现实时高精度定位等众多优点，广泛应用于各个行业和领域，已然成为“数字城市”建设关键技术之一。遥感技术探测范围广、采集数据快，能动态反映事物变化规律和综合性，符合现在城市高速发展数据采集与更新的需求。而随着现代遥感图像分辨率和遥感技术的提升，提高了对城市动态变化的监测能力和分析能力，在“数字城市”建设中能够发挥更大的作用。“数字城市”包含了所有的城市数字信息，并要实现所有信息的无时差和全方位的可视化、编辑、更新、应用等，这就要求需要建立一个系统，能够将城市数字信息网络成为一个整体，并能够对这些数据进行管理、分析、更新以及方便其他方面的应用。地理信息系统融合了地理学、测量学、几何学、统计学和计算机学科等，在相关软硬件的支持下对地理空间数据及相关属性数据进行采集、管理、统计、分析、显示、链接和更新，能够很好地将“数字城市”各类空间数据和属性数据进行有机组织，并加以管理和分析利用，在“数字城市”建设中扮演了关键角色。3S技术作为“数字城市”建设的三大关键技术，在“数字城市”建设中发挥着各自独特的优势，但在单独使用难免会存在局限性。随着3S技术的应用发展，3S技术集成将这三大技术进行了技术集成，在原有各自优势上进行了短板互补，目标把3S技术在“数字城市”中的作用发挥到极致。目前，3S技术集成已然成为“数字城市”建设的重要支撑[6-7]。

33S技术在“数字城市”应用前景分析

3S技术在“数字城市”建设中的应用前景主要取决于3S技术更新与集成是否能满足“数字城市”建设发展的需求。目前，3S技术现在正处在不断更新发展阶段，主要分为单一技术的更新和3S技术集成的发展。对于单一技术发展更新而言，一是全球定位系统的卫星系统、接收机和软件技术等方面的改善，以及建立北斗系统来实现定位系统的革新；二是地理信息系统方面主要建立网络地理信息系统和三维地理信息系统，并对系统支撑附属软硬件设备技术的更新，以实现地理信息系统优势的最大化利用；三是遥感方面主要实现空间和光谱分辨率的提高，及遥感处理软件和数据分析技术的提升。对于3S技术集成来说，正在从“表面集成”向“深化集成”发展，从3S技术理论出发，在集成方法和应用类型着手，解决数据存皓、数据处理、数据传输及数据可选化等技术问题，真正实现3S技术的有机组合。

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关键词：高分辨率遥感 ENVI 图像预处理 解译

中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-00-02

着信息技术的快速发展，卫星遥感技术得到了突破性进展，随着商用卫星IKONOS，QuickBird相继发射成功，卫星遥感突破了米级空间分辨率的局限，极大地促进了各应用行业的科技进步和管理水平。

遥感在国土资源调查评价、土地利用动态监测、土地更新调查以及大中比例尺地形图测绘等方面已取得显著成绩。该文主要介绍高分辨率遥感数据的预处理及图像解译。

1 卫星遥感技术的应用优势

早期的土地整理使用的基础图件为数年前的土地利用现状图，已经变化的土地利用情况则采用实地调查的方式进行部分变更，以变更后的土地利用现状图为底图进行土地整理规划和设计。由于土地利用现状图存在精度不足及时效性的限制，同时受客观条件及主观因素影响，规划和设计的精度较低。目前的土地整理项目对项目区地形图的精度和现势性要求都较高，单靠野外数字化采集数据方法可靠、精度也较高，但外业工作量大，且在地貌起伏大、植被覆盖好的地段施测困难。应用卫星遥感技术可以充分发挥遥感技术的优越性，能够快速及时获取土地整理区域的多时相数据，最大程度地保证监测的及时性及现势性，有效降低人为因素干扰，客观反映实际情况，减少地形、地貌、海拔、气候等自然因素的影响，最大程度地节省人力、物力和财力。随着高分辨率遥感影像的普遍应用以及遥感数字影像分类技术的发展，在专业的地理信息系统软件平台下，通过人机交互解译，根据影像中各地类、地物的色调、形状、阴影、纹理、位置和大小等特征，可直接勾绘出土地整理区域内各地类地物边界，同时赋予所勾绘的地物各种属性，以便进行下一步的数据统计与汇总工作，使工作效率大大提高，这一技术方法具有周期短、精度高、可操作性强、信息提取和更新速度快等特点。

2 研究方法

2.1 总体思路

2.1.1 数据源的选择

首先要根据实际需要购买遥感影像数据源。影像分辨率是决定影像精度的一个重要指标，影像精度要满足相应比例尺地图对于影像识别能力和成图精度要求，同时又要考虑成本。冗余的分辨率会增加卫星影像购买成本和加重数据处理的负担；而若分辨率达不到一定要求，就无法判读细小的地物、降低卫星影像图视觉上形象、逼真的效果，满足不了成图精度。因此我们在选择数据源时，并不是分辨率越高就越好，而是要针对现实情况，综合考虑成本、数据的可得性、成图比例尺等因素。QuickBird遥感影像，重访周期1～6 d，现势性好，地面分辨率高（全色波段为0.61 m，多光谱为2.44 m），空间纹理清晰息。其多光谱波段光谱信息丰富，进行屏幕矢量化时，成图比例尺可达1∶10000或1∶5000；全色波段分辨率高达0.61 m，但因影像上地物颜色比较一致，无法准确分辨地面复杂地物。因此，有必要进行二者之间的数据融合，在保留QuickBird多光谱影像丰富的光谱信息的前提下提高其分辨率，增强图像的视觉效果，提高地物判读准确性，一般来说，融合后的数据可以满足精度1∶2000比例尺图件成图的需要。图1是部分融合后的QuickBird影像图。

其次，遥感影像分辨率的选择除了考虑不同比尺成图对影像分辨率的要求，还要考虑现有可获的遥感影像产品规格，在好几种遥感数据都能满足成图比例尺的情况下，要考虑的是数据源的稳定性、性价比以及选择这种卫星的何种等级的数据产品。

再次，遥感影像的拍摄时间、拍摄时的天气状况也是选择数据源时要考虑的。在土地整理工作中制作项目区地形图，为保证现势性，我们要尽量使用最新日期拍摄的数据为保证地面地物不被遮盖，要尽量选择无云或云量尽可能少的数据源。

2.1.2 遥感数据处理

这里所说的遥感数据处理是指供应商提供的影像到提供给作业员进行影像解译之间的一系列处理，影像处理的质量也直接影响更新精度。影像提供给用户之前一般都会根据用户的要求进行各种不同级别的处理。作为地形图测绘，首先是 要将影像处理成正射影像，这时就需要供应商提供IA级的处理（经过辐射校正、CCD探测器阵列均衡化处理），其它校正由用户

完成。

该文选择ENV图像处理软件对卫星数据光谱特性的分析和图像增强处理。

值得说明的是，在对遥感影像进行正射校正时，包括控制点选择、纠正模型选取、几何纠正精度检查等。纠正计算的方法主要有物理模型、多项式和逐微分纠正几种方式。多项式的校正精度与地面控制点（即GCP）的精度、分布和数量及校正影像的范围有关，对于二次多项式来说，适当地增加GCP的数量可提高几何精校正精度。GCP的均匀分布以及GCP的位置精度高，均可提高几何校正精度。若GCP太少或其自身的定位误差大，或分布不均匀，都会给整个图像校正带来较大影响。在实际工作中，也可以采用RTK技术野外采集控制点的方法来对遥感影像进行校正。

2.2 实现过程

2.2.1 室内解译

该文选择在ENVI软件环境中进行解译和矢量图绘制，解译标志是遥感图象上能直接反映和判别地物信息的影像特征，它是室内解译的依据。主要从目标地物的大小、形状、阴影、色调、纹理、图型和位置与周围的关系等推断出目标地物的属性等相关信息。外业调查是内业解译的基础。通过实地调查，了解研究区的自然、社会、经济状况和水土流失特点、水土保持治理措施等情况，并建立实际地类与影像的对应关系，即影像解译标志。对于QuickBird这样的高分辨率影像的解译标志比较好判断，从图像上基本可以辨别出地物类别。我们在土地整理工作的实际操作也只需要将居民点、道路、沟渠、林地、园地、旱地等地类特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线，进行图斑勾绘。如图2所示。

在进行室内解译时主要遵循以下原则：

（1）多尺度宏观原则：在详细解译之前，首先对影像总体轮廓和研究区生态概况进行研究，以获取整个研究区宏观生态分布类型。

（2）先易后难，循序渐进原则：整个遥感图像目视解译工作往往比较复杂，反复枯燥，工作量较大，需要有足够的耐心，可遵循先易后难，循序渐进的原则。

2.2.2 外业调绘

室内解译过程结束后，要将解译结果带到野外进行实地验证，验证的主要内容是检查解译图各图斑的划分与实际情况的一致性和范围界限的准确性，对解译有误的地方重新进行解译与修改；利用GPS先布设好图根控制点，实测控制点坐标，采集图斑实地边界和新增线状地物的坐标数据及相关几何数据，并实地调查该变化图斑的位置、土地利用状况等属性，将其填写外业记录表上.并绘制外业调绘图。

2.2.3 地形图的制作

将野外采集的各种数据上传至电脑中，在GIS平台下利用数字成图系统，对变化图斑和新增图斑以及新增线状地物进行矢量勾绘，并建立完整的拓扑关系，利用软件相关功能计算出图斑变化面积，再根据外业调查、量测情况，经过添加高程信息，进而编绘生成地形图。主要技术流程见图3。

3 应用中要注意的问题

在利用高分辨率遥感影像数据进行土地整理的地形图制作时，有以下两点问题需要注意：

1）目前土地利用数据信息或图斑变化主要依靠目视解译方法来判读，造成了它易受人为因素影响的局限性，例如：一条干涸的小河流就有可能在卫星遥感图上被误判为一条沙石路；公路两侧的干沟渠被误判为道路等，这就要求作业人员具有丰富的专业知识和作业经验。

2）室内解译完成之后一定要进行外业调绘，尤其是一些新增的线状地物或零星地物，决不能主观臆断，一些在图上难以判断的图斑必须到实地去调查是否变化及测量变化前后的面积，其位置无法在图上直接标出时必须进行实地的野外测量。

4 结语

随着遥感技术的发展，遥感技术将成为土地调查的重要手段，高分辨率遥感影像数据具有现势性好、空间、时间分辨率高等优点，能及时、准确、快速地反映土地利用变化情况，将成为获取土地利用变化的重要信息源。与传统的土地调查方法比较，利用高分辨率遥感影像调查具有快速、省时、省力等特点，能基本满足现代土地利用调查的

需要。

参考文献

[1] 党安荣，王晓栋，陈晓峰，等.ERDAS IMAGINE遥感影像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.

篇10

关键词 地质测量；地理信息系统；全球定位系统；遥感技术

中图分类号P62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0076-02

0 引言

地质测量是一项复杂而系统的工作，它随着现代测量技术的不断发展而进步。地质测量中的3S技术已经为更多的领域服务，如我们熟知的线路规划、发展规划、绘图、财产管理以及科学调查等。在不断的应用过程中，如何合理而更有效，更精确的使用3S技术，是一个崭新的研究课题。下面就3S技术的有机结合（（地理系统GIS，全球定位系统GPS，摇感技术RS）以及应用问题分别加以阐述。

1 RS（遥感技术）在地质工作中的应用分析

RS（遥感技术）是利用远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别，然后利用计算机技术对信号进行处理，从而获得待测物体的大小、形状和等信息。在地质测量工作中，它是地质调查和环境资源勘查与监测的重要手段，其优点在于观测角度广阔、获得影像清晰，信息量丰富的特点。目前已经被广泛应用在生产、生活等多个方面。例如：矿产资源的测量，水文地质区域勘测，民用工程的建设，土地的合理利用等方面。在地质测量中，RS可以利用直接测量和间接测量的方法获得地质信息。遥感技术可以对地质测量中地质空间延伸和展布构造做出清晰的判断。在区域探矿过程中，将从卫星传回的图像信息可以作为分析某区域地质情况的重要地质矿藏依据。在进行地质矿产预测时，利用RS技术的采集波谱结合综合图像处理技术和线性分析可以确定准确的矿区位置。RS技术还可以通过红外线扫描、影像探测仪，测量地下水的流量分布和规模。不言而喻，RS技术的使用为水利选址和水土保持以及水资源的监测等立下了汗马功劳。

2 GPS（全球卫星定位系统）对地质工作的应用分析

GPS又称全球卫星地位系统。它是由空间卫星、地面监控系统和用户系统组合而成。由于它能满足不同等级的定位精度要求，并且具备操作简便、24小时能不间断工作和可以全球覆盖的特点，它成为了瞬间获取现势空间数据的重要手段。如今GPS不仅应用在航空遥控和航天测量高科技领域，它已经被广泛应用在地质测量的各项工作中。

首先，在地质勘测中，我们普遍使用的是便携式GPS仪。无论是什么样的地理形势，它都能够满足单点绝对定位的要求，也能够做到测量精确度高和减少成本的优点，使局域差分得到可靠地应用。其次，GPS定位系统可以利用航迹和测量拓扑功能对矿产的区域及分布情况做出准确的界定。使矿产管理更加先进化，科学化。最后，利用GPS可以精确采集地质数据。总所周知，地质数据用途广泛，不仅由于矿产资源调查，也可以用于工、民建筑选址的依据。通过GPS技术可以容易的进入各种建筑环境，利用手持式GPS系统，完成各种数据的测量，其作业效率远远高于手工画图作业，减少了作业周期，降低了设计测量人员的工作负担和劳动强度。另外，我国是一个地质灾害多发的国家，因此，利用GPS系统监控活跃地区地球板块运动情况，可以随时获得地质变化情况，获得数据的实时性和快速性使GPS系统在地质信息获取方面成为一种重要手段。

3 GIS在地质测量中的应用情况

GIS是地理信息系统的简称。目前，GIS正在逐步走向科学化、规范化。GIS利用计算机技术，在规范的地理坐标系统上，实现对各种地质、地理信息进行处理和分析并借助数据转换和通信系统进行数据传输。GIS最大的能力是可以进行数据分析和图形图像的处理，可以建立基于空间地址坐标的三维图件。因此，GIS技术在地质测量、矿产资源勘探、自然灾害预测方面具有重大作用。GIS主要应用在三个方面，下面简单介绍。首先，利用GIS建立地质数据数据库。利用GIS的数据矢量化、图形处理、大范围检索等能力，可以建立地质数据库，也可以设计定制各种比例的专用图件以供地质专业性研究。其次，地质数据的获取和处理。早期主要利用人工进行数据采集。这样需要专业地质人员在野外在待测地点进行手工测量和记录，再将收集到的有关信息采用制图等手工方式进行分析和处理。这种方式有很多局限性，例如有些地质条件恶劣的地区很难进入，还有些数据处理依靠人工方式很难得到精确结果，尤其是更深一步的数据分析就更加困难。如果利用GIS技术结合现有的数据处理方式，可以进一步获得更强大的数据处理结果，如可以利用初步获得的数据，采用GIS进行数据分析提炼出更多、更深层次数据，避免地质人员深入恶劣环境中去测量全方位的地质数据。最后，GIS也可以实现地质灾害的预防和评价。地质灾害的发生有其自己的规律和地质特征。如果采用GIS技术就可以统计和分析相关地质数据，对地质灾害的发生和规模进行预测并以此提出减灾的各种措施，可以有效地减小地质灾害造成的损失。

4 3s技术的融合与应用

随着3s技术的不断进步和成熟，在地质测量过程中的作用越来越突出。但是每种测量技术都有自己的缺陷和不足，很难依靠单一测量技术完成全部的测量任务。因此，需要将三种技术融合，取长补短，充分发挥三种技术的优势。例如，利用手持GPS系统可以精确测量区域地质数据，获得空间坐标；GIS可以综合处理大量数据，形成图形、图像，方便分析；RS可以实时获取地球表的地理信息。因此，有必要将其中的两种技术或全部技术综合使用，已获得更强大的功能。可以将RS、GPS获得的地理信息和空间坐标数据传输给GIS系统，GIS进行综合分析和数据集成，将数据转化为更清晰、更准确的图件，以作为工程勘探、地质测量等工程依据。

5 结论

地质测量的3s技术，因其具有高度精确性、快速性和实时性，已经广泛地应用在矿产探测、地质测量等领域。3s技术的使用改变了过去人工测量的局面，提高了工作效率，降低了工作负担。本文详细介绍了3s技术的结合和应用情况，相信会对地质工作人员有所帮助。