遥感技术的起源范文
时间：2024-04-22 16:16:07
导语：如何才能写好一篇遥感技术的起源，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：监测；遥感；汽车尾气
中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0021-01
随着经济的不断发展，机动车已作为一种普通的交通工具深入到我们的生活工作中，一方面为人们的日常出行带来了极大的方便，另一方面其产业的发展更为扩大内需、拉动经济增长作出重大的贡献。然而，机动车尾气中含有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物、铅化合物等，随着佛山市机动车保有量的快速增长，机动车排气污染已成为大气污染的主要来源之一。它在对城市环境造成严重影响的同时，也造成了大气环境质量的恶化，促使当局必须采取有效的措施来监测和解决汽车尾气的污染问题。因此，汽车尾气遥感监测技术具有较大的应用空间，是汽车尾气控制和监测的新兴手段。
1 汽车尾气遥感监测技术的主要原理
目前，我市对在用机动车的定期排气污染检测主要使用简易工况法（点燃式发动机）和加载减速工况法（压燃式发动机），路检及场检由于受到条件限制则只能使用传统的双怠速法（点燃式将发动机）和自由加速烟度法（压燃式发动机）。前者的检测结果虽然能够较真实地反映机动车行驶中的排气状态，但所需仪器设备及控制系统相对昂贵，且具有不可移动性。后者虽然操作简便、满足移动需求，检测结果的误差值较大。这迫使监测技术需要得到进一步优化――汽车尾气遥感监测。
汽车尾气遥感监测，是一种实验室光谱分析技术，因此又被称为长光程吸收光谱法，它能够对道路上正常行驶的汽车所排放的污染物的浓度进行监控。其主要的工作原理是，通过光源向道路对面的光学反光镜发送紫外光和红外光，光学反光镜会将其反射到检测器中。汽车在道路上行驶时要通过这些光束，由于汽车尾气会吸收光线，从而改变透射光的强度，从而通过对检测器中光强的变化进行监测，对道路行驶的汽车排放的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳的浓度进行监测。
排气管排出尾气之后，汽车尾气就会向周围的空气中扩散，其浓度也会发生变化。风向风速和气体的扰动都会影响车尾气的浓度。因此，要对排气管中污染物的排放浓度进行测量，很难通过直接测量汽车排放的尾气烟羽的方式。事实上，汽车尾气遥感监测仪主要是对汽车尾气的各相对浓度进行测量，例如NO /CO2、HC /CO2、CO /CO2等。之后再依据一定的公式来进行推导和计算，从而得出尾气中各种气体的绝对浓度。因此如果行驶的车辆处于化学计量空燃比燃烧状态，则能够取得更好的遥测效果。
遥感装置与其他测量汽车排放的仪器不同，它不需要接触被测车辆，因此能够快速的对重污染车辆进行鉴别。不仅如此，汽车尾气遥感监测技术能够监测汽车的加速度和速度，对运行特征进行确定，这样可以有效地避免非正常运行对汽车监测准确性所造成的影响。通过拍摄汽车尾部的图像和车牌，能够在电脑中记录与汽车排放有关的一些数据，例如车辆的型号、制造厂家、车主、生产年份等等，以此为依据来判断该汽车是否存在排放控制问题。同时，汽车尾气排放的遥感监测中运用了可调二极管激光器技术（TDL），从而扩大了特定气体浓度检测的量程范围。
2 汽车尾气遥感监测系统的现场设置和组成情况
汽车尾气遥感监测系统的主要组成部分有监视器、数据处理装置、尾气分析仪、车牌摄像仪、加速度和速度测量装置、检测器、汽车检测光源。
要提高汽车尾气遥感监测的准确率，就必须选择合适的检测地点。在测量的时候，最好使车辆处于正常负载的加速状态，不要在车辆马力过大、减速或者空挡时对其进行测量，必须把握最佳的仪器安置地点和交通状况。当车辆满足在轻微的加速状态下产生较强排放烟羽，保持0～110 km /h之间的平均车速，以及200～3 000辆次/h的车流量时，汽车尾气遥感监测达到最佳效果。
通过详细的现场实验和调查分析来确定合适的监测地点，对监测地点进行确定之后，还要通过实验来调整仪器的具置。为了避免两车排放的烟羽产生重叠，影响检测数据的准确性，两车之间应保持一定的距离，故可以在桥梁引道的入口处、略有上坡的单行车道、高速公路收费站等设置测量点。
3 汽车尾气遥感监测技术的具体应用
3.1 检查净化装置
通过汽车尾气遥感监测技术中的可调二极管激光技术，对机动车环保催化装置产生的特殊气体进行检测，能够检查汽车是否已经安装催化净化装置，以及初步判断其催化净化装置是否有效工作。
3.2 筛选清洁车辆
为了缓解城市大气污染问题，政府一直鼓励高性能车辆的发展，并鼓励人们定期对车辆进行保养和检修。通（下转23页）（上接21页）过汽车尾气遥感检测筛选出清洁车辆，并考虑将其列入免检名单，一方面有利于减少机动车环检机构的工作压力，另一方面也方便群众高效地完成汽车年检业务。
3.3 筛选污染车辆
在明确汽车工况的前提下，汽车尾气遥感监测技术能够对重污染车辆进行筛选，多次遥测不合格的高排放车辆，集中列入黑名单，为对其勒令整改、提前淘汰提供依据，有利于改善城市的空气质量。
3.4 验证减排效果
为了控制我市的大气污染，政府出台了一系列对汽车尾气进行控制的相关政策，例如，分阶段实施限制高污染（高排放）汽车通行、提前淘汰黄标车领取奖励补贴等，可以通过遥感监测技术检测出来的结果，分析汽车尾气排放与空气质量之间的关系，从而达到对减排政策的使用效果进行考核的目的。
3.5 实现客观检测
与传统的汽车尾气检测技术相比，汽车尾气遥感检测技术具有检测速度快、自动化程度高、且无需停车检查等优点， 能准确地监测汽车发动机的运行工况，并如实反映汽车尾气排放的实际情况。通过隐藏监测点，在驾驶员不知情的情况下进行监测，可以避免一些人为因素对检测结果的准确性造成影响。同时，驾驶员与仪器操作员之间没有产生联络，排除检测数据被人为干扰的可能，实现客观检测。因此，汽车尾气遥感监测技术更容易被驾驶员所接受。
4 结 语
尽管当前汽车尾气遥感监测技术还不能完全取代怠速法及工况法，但作为一种新的检测技术，其已经表现出了良好的使用性能，具有广阔的发展前景。值得注意的是，汽车尾气遥感监测技术尚未成熟，在实际使用过程中还存在一些问题，例如对监测环境有着较高的要求、具有较低的检出率、单车重复性较差等，故汽车尾气遥感监测技术仍然存在很大的发展空间，这也需要研究者不断对汽车尾气遥感监测技术进行完善，从而推动汽车尾气遥感监测技术的进一步发展。
参考文献：
[1] 徐晓亮，刘耀龙.遥感技术在煤矿研究中的应用[J].科技创新与生产
力，2012，（11）.
[2] 杨柳，林娟，池敏君，等.遥感技术在秦岭生态保护中的应用[J].价
值工程，2012，（29）.
[3] 陆彦俊，陈亮，尚慧.遥感技术在惠农采煤沉陷区矿山生态环境监测
篇2
1遥感估产的原理及建模基础
任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。相同的物体具有相同的波谱特征,不同的物体,其波谱特征也不同,遥感技术就是基于该原理,利用搭载在各种遥感平台上的传感器接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,识别地物的类型和状态[1]。卫星遥感数据具有高度的概括性,卫星获取的光谱植被指数反映了植物叶绿素和形体的变化[3]。大量的研究也表明,植物的叶面积系数、生物量、干物重与光谱植被指数间存在着较好的相关关系[4]。因此,利用从卫星获取的植被光谱信息估测产量成为了可能。用于区域植物生物量估测的遥感模型基础是从光合作用即植被生产力形成的生理过程出发,在建立模型的过程中,根据植物对太阳辐射的吸收、反射、透射及其辐射在植被冠层内及大气中的传输,结合植被生产力的生态影响因子,最后在卫星接收到的信息之间建立完整的数学模型及其解析式[5]。
2遥感估产模型的类型
20世纪70年代后期估产模型将遥感信息作为变量加入到模型中,建立了大量的遥感估产模型。理论上探讨植物光合作用与植物光谱特征间的内在联系以及植物的生物学特性与产量形成的复杂关系等,方法上从单纯建立光谱参数与产量间的统计关系,发展到考虑植物生长的全过程,将光谱的遥感物理机理与植物生理过程统一起来,建立基于成分分析的遥感估测模型,使估算精度不断提高[6]。由于研究对象的不同,选用的估产参数也不尽相同,模型种类也较多,基本上可以分为2类[7-8],即统计模型和综合模型。
2.1遥感统计模型
目前,基于统计的遥感估产有3种技术路线:一是遥感光谱绿度值(植被指数)-生物量关系模式。在对作物、草原、森林的估产中,这是一种常用的思路,但是该方法得到的遥感估产等级图只反映卫星摄影时的植物长势和生物量的空间分布状况;二是遥感光谱绿度值-地物光谱绿度值-生物量关系模式,即先分析实测地物光谱绿度值与生物量之间的关系,建立相应模型,再分析卫星遥感植被指数与地物光谱绿度值的关系,建立卫星遥感植被指数与生物量之间的关系模型,最后利用光谱监测模型和卫星遥感监测模型进行监测与估产;三是遥感-地学综合模式。该方法将气温、降水等环境因子引入模型,与遥感-生物量模型互相补充,克服各自存在的缺陷,可进一步提高估产精度。建立的统计模型有线性、幂函数、指数、对数等,回归的方法也有一元回归、多元回归、逐步回归等,得到的系数差别较大,并且应用也局限于建模的时间和地点,在很多情况下地面资料的数也影响模型的精度。
2.2遥感综合模型
综合模型借助遥感信息和植被信息、气象因子等来建立,其包含了更多的信息量,可以更加精确地反映植被的生物物理参数。尽管这类方法前景广阔,但受到模型中大量的参数和变量获取的限制(例如呼吸、衰老、光合作用、碳分配、凋落物的分解等),以及当物种的组成在时空上变化较大时出现复杂的、异质性的、冠层的描述问题的影响,部分模型只适用于当时的研究区域,如何通过“尺度扩大”来改进模式中的区域限制,更好地适应遥感信息的同化需要,也是亟需解决的一个关键问题。
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【关键词】水文学；现代信息技术；遥感技术；GPS技术
水文学是地球科学中的一项重要组成部分，是以研究地球上水系统变化规律为主的一门新学科，尤其是水文科学的进步直接关系到水力发电行业的发展。水文学在工作研究领域中主要是以水的起源、存在、循环、分布以及相应的运动变化规律进行深入分析，并利用这些规律来为人类社会发展服务。现代社会与高新技术的迅速发展，促使了水文学研究发生了翻天覆地的变革。尤其是近年来，计算机技术、信息技术、卫星技术的不断发展与应用，为现代水文研究技术和理论的改革与创新奠定了坚实的技术基础，也为水力发电行业提供了强大的技术支持。
1、RS技术在水文领域中的应用分析
1.1RS技术概念
RS技术即遥感技术，是与上个世纪六十年随着近代物理学、计算机技术和空间技术的发展而产生的一门综合性新的探测技术。在探测工作中，它是通过一种非直接接触的方法对远距离的目标性质和运行规律进行探测的技术。遥感技术通常由遥感平台，遥感介质、传感器和数据处理中心五部分组成。
1.2遥感技术在水文领域的应用
遥感技术随着社会的发展越来越广泛的应用在旱情评估与检测之中，同时在评价土壤侵蚀和洪水产生的原因方面也取得了较为显著的成果。在洪水灾害中，经常使用遥感技术来对洪水的影响和损害进行评估，以便紧急救灾和灾后重建工作的顺利进行。
在洪水灾害的检测中，遥感技术可以对灾后重建和评测具体的损失情况起着着全面、客观、科学、准确的作用。在现阶段的社会发展中，遥感技术在灾害监测评估方面取得了较大的发展，同时其对于干旱预测方面也取得了一定的成绩。一般而言，遥感技术通过土壤表面发出的电磁能量的测量来进行土壤湿度的评估，再加上相关数据的统计与分析，进而实现干旱监测的作用。而且，还可以在工作中通过对土壤表面植物的生长情况、地面的温度情况来监测旱情的产生规律。通过了解不同地域的相关情况，建立一个能够满足植物作物彼此之间的生长优势和协调生长模式。在工作中，根据具体的相关情况建立出一项系统全面的遥感技术体系和管理控制流程。
在水文领域的研究中采用遥感技术不但能够更快地获得了大面积的土壤湿度信息，而且能够快速准确的分辨出土壤中水含量的分布规律，因为监测模型的构成方式和简化程度之中存在着差异，因此对于不同范围和精度的遥感技术也不尽相同。在目前的社会之中，我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系，在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术，可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况，具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用，随着它在水质监测领域的地位更加重要，它的发展也不断完善。
2、GPS技术在水文领域中的应用分析
全球卫星定位系统，即GPS技术，具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点，成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中，取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系，GPS可以更准确的获取水利信息的空间位置，可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术，可以及时准确的定位灾害的发生地点，尤其是在使用了无线通话功能之后，实现了双向的通话功能，使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象，方便二者进行沟通，对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时，在大堤上排查险情，在发现了险情隐患之后，通过对讲机向指挥部门汇报，耽误了抢险时间，而且无法准确的描述出险情发生的位置。
3、现代化信息技术在水利水电中的应用
随着信息技术的发展，计算机作为一种新的工具，已经对社会产生了巨大的影响。新的工具产生新的方法，计算机辅助工程项目管理已经成为一种先进、可行的新方法。利用计算机网络系统，可以大大提高信息沟通和数据采集的效率，可以把大量纷杂的信息进行有序的组织。新的工具也带来了新的思想。建立在计算机网络世界基础上的过程重建、学习型组织、知识管理等新思想纷纷被应用到实践中。
自20世纪90年代以来，我国水电行业进入了快速发展的机遇期，随着市场经济体制改革的不断深化，我国的水电行业投资体制也发生了根本性的变革。水电工程的建设管理亦由原来的计划经济管理模式逐步经历了项目招投标制、工程监理制和业主负责制，以及大型非电力集团企业跨行业参与水电工程建设，发展到现在的项目管理模式，说明了拉锯式的超长期施工已不满足我国电力需求增长的需要，不考虑投入产出比，低效率的管理方式，已不适应现代企业发展的要求。对于水电工程中的机电工程项目，往往都是投资巨大，子项目众多，施工工艺复杂，施工高峰期人数近千人，工程承包单位几十家，各类物资、材料、设备供应商数十家，主要工序上万条，面对如此复杂的资源配置、复杂的施工工序和严格的工期要求，如何使建设各方密切配合、运筹帷幄、科学组织、有效协调，作好机电工程项目的控制管理工作，传统的管理已经不能满足要求，这时必须应用先进的信息技术辅助管理。
项目管理是近年来国际上兴起的一门新兴专业学科和技术。随着项目，尤其是较大型的建设工程项目的启动、规划、实施等项目生命周期的展开，与项目有关的合同、图纸、报告、文件、照片、音像、模型等各种各类纸介质和非纸介质信息会层出不穷地产生，对项目信息的管理变得越来越重要。项目信息管理的效率和成本将直接影响项目管理其他环节的工作效率、质量和成本。很显然信息处理始终贯穿着项目管理的全过程。如何高效、有序、规范地对项目全过程的纸介质信息资源进行管理，是现代项目管理的重要环节。随着互联网Internet、多媒体数据库MMDB及电子商务EC等以计算机和通信技术为核心的现代信息管理科技的迅猛发展，又为项目（特别是大型建设工程项目）信息管理系统的规划、设计和实施提供了全新的信息管理理念、技术支撑平台和全面解决方案。由此导入了项目信息化管理的全新观念。
篇4
【关键词】现代测绘技术，自动化技术，地形测绘
一.前言
地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。但是由于现在我国在地形测量方面还在利用一些常规性，传统性的手段来进行测量，这样就导致了在对地形测量时候出现一定的局限性和低效，所以现在在我国测绘自动化技术手段的普及和完善是有着十分重要意义的。本文主要阐述测绘自动化技术在地形测量中的应用问题。
二.目前地形测量的测绘自动化技术
测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，3S技术（GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感）及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。
1.GPS技术
GPS（Global Positioning System）称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。
GPS定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。
GPS RTK（Real Time Kinematic）技术开始于90年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。
2.GIS技术
地理信息系统（Geographical Information System-GIS）是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。
GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。
3. RS技术
遥感RS（Remote Sensing）起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息（一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射），经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。
RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段（图像处理），GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。
三.测绘自动化技术在地形测量中的应用
1.卫星导航定位技术的应用
卫星导航定位系统主要是通过人造卫星发射出来的信号，并采用三角测量的原理及时准确的计算出收到信号的人所处的具置。到目前为止，大约有27颗卫星在运行在地球上空，卫星运行轨道的高达20200公里。自从卫星导航定位技术问世以来，在定位领域和无线导航领域得到了广泛的青睐和应用。
例如：上海市的特殊地形，需要通过全球定位系统对其水下地形的变化进行测绘，描述变化趋势，为建设提供宝贵的水下地形资料，这一工作在上海市已经进行了二十多年，让水下测绘工作变得更加便捷、精确和效率。
2.遥感技术的应用
（一）遥感技术形成了具有分辨率影象序列的金字塔让我国传感器的研制工作向着全方位立体观测能力方面发展，向着更宽广的空间和领域发展。
（二）遥感技术的新型传感器在不断的研制成功，包括了多光谱扫描仪、多光谱摄影、彩色摄影、紫外摄影、成象光谱仪，红外扫描仪、微波辐射计、激光测高仪、合成孔径雷达等。
（三）遥感技术可以反复获取同一地区的影象信息，具有多时相性，为人们提供了研究地球表面规律和变化的可能性，遥感技术已经得到了广泛的拓展。
例如：当前，国内很多测绘机构部门正在进行信息化工作，即通过现代化手段完成现代化的地形测绘资料，遥感技术借助雷达卫星全天时、全天候及不易受其他恶劣环境影响的特点，通过立体摄影的方法帮助测绘人员获取测绘地面的三维信息，让人们更加直观的了解到测绘地形的特征。
3.地理信息系统技术的应用
地理信息系统技术简称为GIS。地理信息系统技术是集多个应用对象和多门科学为一体的高新技术，它主要利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间的相关数据。在地理信息系统的实际使用过程中，它最大的优点就是能有机的结合地球表面空间事物的特征和其所处的地理位置，通过计算机屏幕直观形象地显示出来。
四.测绘技术自动化技术的发展趋势
1.随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化，测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化，数据库和应用软件的开发应用，三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中，提高了地形测量的效率和准确性。
2.下面具体谈论3G技术在地形测量中的应用分析：
GPS、GIS、RS技术是通过计算机技术，对相关地理信息进行储存和记录，建立系统化数据库。对地理要素通过转化，将相关数据计算出来，然后进行数字化的分析和处理。根据需求，地形测量人员利用GIS快速获取数据，其结果通过图形、数字的方式显出。现今的GIS技术通过数据采集、摄影和地图扫描进行设计数字地图，所需的地理信息收集到之后，完整、自动的生成数字地图。其结果结合地球表面空间的地理位置和特征用计算机显示，人们能够对地形结构进行直观的了解，从而使得测绘质量和效率均得到了明显的提高。
四.结束语
随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，从传统的测绘技术（例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪）向3G技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展，推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新，测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展，使地形测量更快速、简单、精确。
参考文献：
[1]徐翔.浅议地形测量和测绘技术自动化技术.科技信息，2011（10）：326～326.
篇5
关键词：3S技术；森林调查规划；应用
引言
长期以来我国对于森林资源的经营和利用的水平都比较低，很难建立可靠、精确的数学模型来对整个森林资源和生态环境的规律进行反映。从上个世纪九十年代开始，3S技术在林业发展中有广泛的应用，在3S系统中，RS―GPS、GIS―RS、GPS―GIS等方面的结合比较完美，能够将数据结构和物理结构之间进行统一的结合，提升对森林资源的利用效率。为此，要加强以GPS、GIS、RS为主导的3S技术在森林资源的调查和规划中的应用，对森林资源的管理做到全方位，才能实现林业的发展从传统的模式中解放出来，向精准化、系统的方向发展。本文浅述了3S技术的相关概念以及3S技术在森林资源的调查规划中的应用。
1 3S技术的概况
3S技术是遥感技术（即RS），地理信息系统（即GIS），以及全球定位系统（即GPS）的统称。近年来，随着信息技术的不断深入发展，3S技术在信息数字化的实施过程中占据十分重要的地位。
地理信息系统在我国的兴起时间比较短，是一门综合性的应用系统，该系统能够将各种森林资源的视图信息和森林的地理位置进行结合，同时和其他的计算机科学、几何学、多媒体技术等多方面进行结合，将各种对象融为一体，并且对这些对象进行分析，将对象相关的各种图文信息都传递给用户，便于用户的使用。
遥感技术指的是从高空接收来自地球表面的一些电磁波信息，并且对这些信息进行扫描、摄影、处理等操作之后，对各种现象进行远距离地测控和识别的技术。遥感技术在森林资源的调查分析中具有十分广泛的应用，比如植被资源调查、气候气象观测预报、病虫害预测、环境质量监测等，都可以应用遥感技术。
全球定位系统是从上个世纪七十年代开始研制的，具有海、陆、空全方位观测、定位和导航功能的系统，GPS包含空间星座、地面控制以及用户设备三个方面，能够对被测对象进行点、线、面等位置信息的确定。精度高、效益高，在很多方面都有应用，比如军事、民用交通、大地测量、土地利用调查、森林资源调查等。
随着3S技术的不断发展，将三个方面融为一体的技术在森林资源的管理方面有非常广阔的应用前景。以GPS、GIS和RS为基础，将其中的几个部分进行结合，可以构成功能比较强大的技术体系，便于对各种环境信息和空间信息进行收集和处理。3S技术是信息技术的一个重要部分，它在森林资源的调查利用中的发展过程大致有三个重要的阶段，第一是作为一种采集的手段，将各种森林资源进行收集，为森林资源的管理提供相关的数据。第二个阶段是构建了森林资源属性和空间数据库，对森林资源的数量、质量等有一个准确的了解。第三个阶段是通过各种探索对森林资源的管理提供一些优化的手段，提高森林资源管理的决策效益和能力，实现对森林资源的集约化管理。
2 3S技术在森林资源的调查规划中的应用
传统的森林资源的规划和调查，一般是在一定的范围之内，将森林资源进行分块，以一个个小块为单位进行森林资源的清查。这种方法一般需要大量的人力，而且工作量大、工作效率比较低、调查精度也往往因调查人员的主观认知能力而受到较大影响，因此为了提高森林资源调查规划的效率，掌握更加准确的森林资源信息，需要加强先进技术的应用。3S技术的应用，有助于建立相关的森林资源管理系统，对传统的森林资源的调查方式是一种颠覆，也促进了森林资源的调查工作向更高效的方向发展。3S技术在森林资源调查规划中的应用主要有以下方面。
2.1 3S技术在森林资源的监测中的应用
2.1.1 遥感影像数据的采集和处理 当前在对森林资源进行调查的过程中，比较常用的是美国陆地资源卫星TM数据和法国的SPOT卫星数据，这两种影像技术具有不同的特点，利用这两种影像对森林资源进行调查时，需要对地面的各种森林资源进行校正，图像合成、增强等处理，使得各种森林资源的影像图分辨率比较高。同时要利用全球定位系统、遥感影像和实地之间的关系，建立不同地类、树种等与森林资源相关的各种因子的遥感影像标志。
2.1.2 信息提取 在对各种森林影像资源中的信息进行提取时，可以以ArcGIS 软件为地理信息系统的平台，将之前经过处理的森林影像传入到系统中，采用人机交互的方式，利用软件的编辑功能，建立相应的小班空间图形数据库，并且从影像上将一些地理位置信息、小班号、地貌坡度等立地、树种、森林资源的起源等各种信息因子进行提取和标注。
2.1.3 现地调查 在森林资源的调查中，要采取抽样的方法进行现场调查，选择小班进行现地验证，利用全球定位系统进行地理位置的核实，以校正人机交互方式提取的各种森林资源信息因子，提高准确性。
2.1.4 建立森林资源管理信息系统 对森林资源信息进行了解之后，要建立一个森林资源管理信息系统，利用各种计算机技术和相应的软件建立森林资源信息系统，对小班空间图像数据库进行系统化的管理，对各种资源进行保存、汇总等，以便相关资料的查阅和使用，同时也便于对森林资源的演替变化进行适时的监测、资源数据更新和管理决策。
2.2 对森林灾害进行监测和防治 森林灾害对于森林资源的危害很大，3S技术在各种森林资源灾害的监测和防治中也有广泛的应用。比如在森林资源管理中引入RS技术之后，由于一些设备的覆盖范围比较广、波段也比较宽，因此在一些森林灾害中发挥了重要的监测作用。利用遥感技术来进行灾害的监测主要是利用遥感技术的光谱灰度值的变化来实现的，比如森林中的病虫发作时，树木会发生一些生理方面的变化，利用遥感技术可以将这些变化显现出来，以便进行森林资源的保护。
2.3 在森林资源规划的决策中的应用 对林业发展进行规划和决策对于森林资源有很大的影响，3S技术在林业决策和管理中也有应用，比如GIS应用于林业决策和管理时，基于其建立的方便直观的森林资源管理信息系统，决策管理部门可以快捷而准确地获取相关数据，从而及时作出正确的决策和合理的管理措施。另外，还可以利用GIS建立决策、经营、预测等方面的模型，对林业资源的管理进行评价，选出最好的方案，提高资源管理效果。
3 结语
随着信息技术的不断发展，3S技术的应用越来越广泛，尤其是在森林资源的调查和规划中，为其提供了更加快捷、准确的调查、监测手段，随着3S技术的不断发展和应用，在以后的森林资源管理中其作用会更加明显。
参考文献
篇6
关键词：地形测量技术GPS RTK 技术
中图分类号：P931 文献标识码：A 文章编号：
1 影响工程测量施工质量的因素分析
（1）测量施工工程质量,与测量施工人员的技术水平直接相关,测量仪器操作人员的操作水平将直接影响测量成果的精度。（2）测量施工方案的确定,对测量定位精度及测量施工进度具有决定性的影响。在施工控制网及微型控制网的测设过程中,控制网的图形结构及控制点方向联测数目、方向观测的测回数等对控制网的精度及可靠性均有重要影响,但并非观测测回、联测方向的数量越多越好,技术人员对此应予以综合考虑。（3）测量施工质量,还直接受现场作业环境的影响,如现场通视条件不良、施工过程中的机械震动、焊接作业及风雨天气等都将直接影响测角及测距精度。
2目前地形测量的测绘自动化技术
（1） GPS 技术GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统，是美国20世纪70年代开始研制的，它历时20年，于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。
GPS 定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90 年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。
（2） GIS技术地理信息系统（Geographical Information System-GIS） 是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。
GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。
目前GIS 地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(CyberGIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
（3） RS技术遥感RS（Remote Sensing） 起源于20世纪60年代，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。
遥感技术依其波谱性质，可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波；从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化；从空间维扩展到时空维；从静态分析发展到动态监测。
RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理)，GPS作为GIS有力的补测、补绘手段，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点，快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者的紧密结合，为地形测量提供了精确的图形和数据。
3 GPS RTK测量技术
3.1 控制测量
根据现场踏勘,分别在两个测量范围内各布设了2个E级GPS点,作为测区首级平面控制点,在此控制基础下发展RTK控制点及二级测距导线点,形成完整的控制体系。高程控制测量采用四等水准测量方法进行测量。
3.2 平面控制测量
（1） E级GPS点测量
(1)仪器设备:使用南方9600型单频GPS接收机4台。(2)测量方法:GPS点观测采用静态观测模式,数据采样间隔位10s卫星截至高度角为15°,有效卫星个数不少于4颗,观测时段长度为60min。(3)数据处理:GPS基线后处理和网平差软件采用南方GPS静态处理软件。GPS点测量时采用世界大地坐标系WGS-84,并在1954年北京坐标系参考椭球体上采用高斯正形投影转换为1954年北京坐标,本次1954年北京坐标的中央子午线为108°。经平差处理,各GPS点的精度满足规范要求。
（2） 二级导线测量
(1)仪器设备:使用苏一光OTS234全站仪1台(套)。(2)测量方法:采用单一附合导线和闭和导线的方式,分别在两个范围各布设了一条二级导线,各项指标均满足规范要求。(3)数据处理:导线平差计算采用严密平差计算方法程序进行。
3.3 地形测量
水下地形部分采用GPS+测深仪的方法进行测绘;陆域部分则采用RTK与全站仪结合的方法进行碎部测量。
（1） 水下地形测量
海上测量利用计算机与测深仪和GPS接收机实现连接,形成一个完善的海上测量数据采集系统。测线方向基本垂直于等深线方向,布设间距为15m,测点间距为5m～8m,测量时利用GPS接收机与计算机自动导航。GPS信标机在定位前进行了比测和校正,采用的E级GPS点为GPS01、GPS02。水位观测每30min记录一次,和低潮期每10min观测一次。潮间带测量采用全站仪进行碎步测量。测深点数据取位为小数点后一位。
（2） 陆地地形碎部测量
在测区施测过程中,我们根据地形情况、人员数量、经济效益、工程期限等具体因素,经过以下综合考虑,采用了RTK与全站仪相配合的生产模式,分为一个RTK组,两个全站仪组。RTK采点必须保持净空,不能有遮挡,以使其能够接收到高度角大于15°不少于5颗的有效卫星,并使卫星几何图形PDOP小于6;而在地形测量中,在测量高大建构筑物的位置时,特征点必须是建构筑物的拐角点,这就要求在使用RTK采点时,RTK流动站必须放在紧靠建构筑物的拐角处,这些约束条件就使其不能有效工作,也就限制了它在城市和乡村居民地的使用;而全站仪没有这种限制,它只要在安全、稳固的地方就可以架设,只要测量员手持棱镜到达该点就可以测得该点坐标, 现在许多全站仪还具有不需棱镜就能直接测量的功能;但全站仪也不是万能的,一方面,在施测一个点时,要求这个点必须和仪器通视,另一方面,在测地形点时视距一般
也不允许超过400m,所以说它的使用范围也有限制。
参考文献
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关键词：数字规划 发展历程 新模式 探索
中图分类号：TU986 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（c）-0000-00
1.引言
2008年美国IBM公司提出的“智慧地球”（Smarter Planet）概念已得到各国的普遍认可。智慧地球孕育出智慧城市，近几年，我国智慧城市的建设风潮席卷全国。智慧城市的建设是一项及其复杂的工作，智慧规划则是其不可或缺的重要支撑条件之一。智慧规划的技术主线是信息技术，而数字规划恰好满足了智慧规划的技术需求。数字规划服务智慧城市的建设，智慧城市的建设又促进数字规划的发展，两者相辅相成。为了更好的运用数字规划服务智慧城市建设，我们有必要回顾数字规划的发展历程，对其实践和探索进行总结，使我们对数字规划有更全面的认识。
2.数字规划背景
1998年1月31日，美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心所做的“数字地球――认识21世纪我们这颗星球”的讲演中首次提出“数字地球”的概念。数字地球概念的提出，推动了全球又一次信息化建设的。我国十分注重信息技术的发展与应用，建设部在“十五”期间，组织实施了国家科技攻关计划“城市规划、建设、管理与服务的数字化工程”项目，开展了数字城市、城市建设管理信息化、城市规划管理信息化等示范工程建设，取得了大量高水平的示范成果。在2008年1月1日起施行的《中华人民共和国城乡规划法》总则第十条中写明“国家鼓励采用先进的科学技术，增强城乡规划的科学性，提高城乡规划实施及监督管理的效能。”随着信息技术的不断发展，规划工作的不断深入，数字规划的概念出现在规划人员面前。
2000年，简逢敏先生提出数字城市规划的概念，他认为数字城市规划是以数字地图为基础，集成经济、社会和人口统计等信息来描述城市空间形态的过去、现在和未来[1]。
此后，数字规划引起更多学者的重视，但大家对数字规划的概念及理论的认知还未达到一致。一种观点认为数字规划是以数字化的手段来实现对城市空间资源的有效配制与合理安排，是一种可持续的、适应城市发展变化的有效手段，它涵盖城市规划业务的每个方面。另一种观点则认为数字城市规划是传统城市规划理论与方法和现代信息技术发展相结合的必然产物，是在实际应用中逐步形成的城市规划理论和方法，以及在此基础上形成的计算机应用系统，是数字城市中的一个重要的组成部分[2]。虽然数字规划的概念还未统一，但是我们可以看出，在规划工作中运用数字规划技术是数字规划的本质。
近年来，数字规划技术的应用得到越来越多规划单位的重视，2013年为加快各类新技术的转化应用，完善数字规划人才队伍建设，天津市城市规划设计研究院规划科技信息中心加挂“数字技术研究中心”，从而更大限度地实现数字规划技术与规划编制和管理的融合。武汉市规划研究院亦下设数字规划研究中心，负责信息化建设工作，主要从事GIS、城市仿真等技术在城市规划中的应用和开发，为将武汉院建设成为“数字化规划院”提供技术平台和支撑。
3 数字规划发展历程
本文将数字规划发展历程概括为四个阶段，分别对各个阶段数字规划技术应用及实践进行分析及总结。
3.1 数字规划萌芽阶段
数字规划萌芽阶段就是以CAD技术为代表的规划设计成果的辅助制图阶段。为了推进CAD技术在规划设计行业的应用，1994年建设部推行“甩图板”工程，规划人员彻底抛掉了水彩笔和图板。CAD技术的应用，使规划人员对设计成果的编制效率大大提高，使规划设计成果更加精确和详细，通过计算机对规划成果的处理与渲染，使规划成果的表达更加直观。且和传统的纸质成果相比较，CAD电子成果更加容易保存。
3.2 数字规划起步阶段
随着信息技术的不断发展，3S及3D技术进入规划行业，数字规划迎来起步阶段。
3.2.1. 遥感
1983年，由北京市政府和地质矿产部、城乡建设部联合组织的北京航空遥感综合调查正式启动。项目成果为城市规划人员利用遥感技术服务规划工作创造了成功的经验，且对城乡规划、建设、决策、管理和立法等方面具有重大意义，社会效益十分明显[3]，为遥感技术今后在规划工作中的应用奠定了良好的基础。
可获取大范围数据资料、获取信息的速度快，周期短、受制条件较少可概括为遥感技术的特点。遥感技术在规划工作中的应用首先解决了部分数据源的获取问题，通过遥感技术可快速获取城市现状数据。其次，利用遥感数据更便于规划人员分析城市问题，如利用不同年份遥感数据研究城市增长问题，利用夜间灯光遥感界定城市建成区等。
近些年无人机遥感技术迅猛发展，因其获取数据速度快、分辨率高且成本较低，被应用于小区域航空摄影测量。
3.2.2. 地理信息系统
地理信息技术起源于上世纪60年代，到90年代后期进入规划行业。虽然CAD技术提供了强大的绘图功能，但是在数据统计分析方面有所欠缺，而GIS正好弥补了CAD的空白，它能够为规划设计者提供一定的辅助分析和决策的手段。而且规划成果由CAD格式存储转为GIS数据库形式存储，更加便于对成果的规范化管理。因GIS的强大的空间数据分析能力，各个规划单位开始注重规划决策支持系统的建设工作，如北京市城市规划设计研究院立足规划行业信息技术应用的全新视角，开展了城乡规划决策支持平台的建设工作。
随着网络技术和移动技术的发展，WEBGIS和移动GIS应运而生且进入规划领域。通过网络对空间数据进行地图服务，规划人员在局域网内可方便浏览查询所需要的数据，在保证数据安全性的前提下提升了便捷度。互联网的普及，使得WEBGIS应用在规划公众参与领域，公众可直观的查看规划设计方案并反馈合理的建议。移动GIS则运用在规划移动办公领域，提升规划人员办公的便捷程度。
3.2.3. 三维可视化
2000年前后，三维可视化技术快速发展，随后被引入规划工作。开展相关工作较早的当属武汉市。2006年，武汉市三维数字地图系统开始建设，目前已建设完成国内首个特大城市级的“三维数字城市”模型及信息平台，且总结提炼出国内首个城市三维建模方面的国家行业标准，并形成了数据生产、管理、更新与应用的一体化循环体系[4]。
将城市模型建立在一个虚拟的三维环境中，规划人员可直观的看到一个立体可交互的虚拟城市。城市现状及规划成果的展示由以往的二维变为三维展现，且在三维系统中可进行科学的模拟及预测，如通过三维系统对不同规划方案建筑高度和视域的分析，可及时发现方案存在的问题，亦可快速选取众多方案中最优的一个。
3.3 数字规划成熟阶段
2000年之前，数字规划技术主要是以单项应用为主，在2000年后，规划人员逐渐发现现有的技术已不能满足日常工作的需要，如何将各项数字规划技术集成应用以发挥更大作用，成为亟待解决的问题。2006年，北京市城市规划设计院提出“规划一体化”思想，开展了城市规划设计领域信息整合-共享-一体化方法研究工作，数字规划进入成熟阶段。
一体化方案实施的核心是整体设计架构采用CAD技术、GIS技术、WebGIS技术和数据库技术融合运用的方法，通过系统配置为实际应用中不同的需求对象提供多平台松散的应用模式，实现不同的应用策略，同时运用技术融合方法巧妙的将信息整合和标准规范实施融入到日常辅助规划工作中去，从而解决了信息的整合、组织、共享、再利用等关键技术之间的关系问题。
3.4 数字规划新模式探索阶段
在规划一体化的背景下，学者们正探寻数字规划新的模式，这种模式更倾向于规划全局化、整体化，主要包括地理设计和CIM（城市智慧模型）两个方向。
3.4.1 地理设计
2008年“GIS与设计中的空间概念”（Spatial Conceptsin GIS and Design）会议在美国召开，会议强调应重新审视GIS和设计之间的联系并首次提出地理设计的概念[4]。地理设计是一种把规划设计活动与实时的（或准实时的）以地理信息系统为基础的动态环境影响模拟紧密结合在一起的决策支持方法论[5]。
将地理大环境纳入评估范畴，借助GIS实现设计过程的实时评估与反馈是地理设计的最大特点。近年，地理设计吸越来越多规划学者的关注。金贤锋等（2014年）总结了地理设计在城乡规划中的应用，他认为地理设计依托地理信息的地理分析，借助评估模型的动态评估与即时反馈，涵盖“规划委托―规划编制―成果报批―规划实施―规划修编―规划委托”的整个过程。
清华大学周文生等（2014年）在地理设计理念的指导下设计并开发了清华地理设计平台（THGeoDesign），该平台的设计目标是构建一个覆盖规划设计全过程，即从现状数据采集、现状分析、规划方案设计、规划方案评估、模拟、规划方案展示到规划成果输出等的规划设计支持平台。平台主要由系统配置管理、属性数据处理、图形数据处理、规划分析、规划设计、规划评价、地理模拟以及专题制图8个子系统组成。THGeoDesign已在中国大运河保护与管理规划、大庆市总体城市设计、大庆市西城区分区性规划、昆明滇池流域景观风貌保护体系研究以及城市公共安全应急响应动态地理模拟模型及其在城市公共安全规划中的应用等项目中得到应用并取得良好的应用效果。
3.4.2 城市智慧模型
建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）是一种应用于工程设计建造管理的建模技术，将各种项目信息纳入建筑模型之中，可应用于项目设计、实施及维护全生命周期。2015年中国BIM应用价值研究报告中预测，未来两年我国运用BIM的施工企业总数增长速率将超过世界平均水平。住房和城乡建设部分别于2011年、2014年和2015年发文鼓励推进BIM技术的应用，由此可见BIM拥有良好的发展前景。BIM目前在城市规划中有一些简单的应用，但是不能够解决城市问题。
城市智慧模型（CIM，City Intelligent Model）是同济大学吴志强教授（2015年）在“从BIM到CIM，从增量建设到智慧协同”演讲中提出的概念，他认为城市不仅是机器，更是生命体。所有的智能建造，意识，构建，全部整合起来，形成一个新体系，城市要以单体建筑为基础，走向全系统运行管理。
CIM的研究重点是介于建筑单体之间的联络网络，例如交通流、气流等等。城市的单体建筑是固定的，但是他们之间的连接网络是每天变化的，通过对这些网络的研究，我们便可以发现城市中的问题。CIM将BIM作为城市的细胞，把时空数据接入CIM，实现对突发事件的预警和城市未来蓝图的模拟。
无论是地理设计还是城市智慧模型，两者都是把整个城市纳入到模型系统中进行模拟及评估，更加注重规划的全局性和整体性。这两种方法目前还处于研究阶段，在实际规划工作中应用不多，但随着研究的不断深入，很可能成为数字规划服务规划工作新的方式。
4总结
通过对数字规划技术发展回顾，我们不难发现，由最初启蒙阶段发展到新模式探索阶段的过程中，数字规划技术深深影响着我们的规划方式。为了让数字规划技术更好的服务于智慧城市的建设，我们要做到以下两点：（1）首先我们要做到数字规划技术集成应用。数字规划技术的简单应用，已经不能满足日常规划工作中的需求，分析各项数字规划技术特点、挖掘其应用潜力并进行集成应用，才能发挥出巨大作用。（2）其次我们要把握技术发展方向。当今社会信息技术日新月异，我们应该及时掌握新技术的发展方向，将有潜力的新技术引入规划领域，使其与规划工作相结合。
数字规划技术的运用，不仅提升规划工作人员的效率，而且使得规划成果更加科学化。数字规划技术未来必将帮助我们解决更多的城市问题。
参考文献
[1] 简逢敏.从数字地球到数字城市规划：兼论上海城市规划信息系统[J] 上海城市规划，2000（4）：23-32
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在海底装上“眼睛”
――地球系统的第三个观测平台
新世纪伊始，一个新的科学热点正在出现：这就是海底观测系统。其功能是把深海大洋置于人类的监测视域之内，以从根本上改变人类认识海洋的途径，开创海洋科学的新阶段。
迄今为止，人类“入地”的能力仍然远逊于“上天”。海底是最贴近地球深部的去处，从海底“第三个平台”观测地球，将揭示地球系统“运作”之谜。
建设中的海底观测系统，是通向新突破的捷径。作为新开的领域，各国都处在起步阶段。中国，正经历着数百年不遇的良机。
假如把地面与海面看作地球科学的第一个观测平台，把空中的遥测遥感看作第二个观测平台，那么新世纪在海底建立的，将是第三个观测平台。
人类认识世界的过程，是一部不断扩展视野的历史。古人没有想到海洋有这么大，15世纪重新发现的“托勒密地图”上并没有太平洋，以为欧洲航海西行到亚洲并不遥远，否则哥伦布也许不敢冒这个险。当然更不会知道海底的地形起伏，会比陆地的高山深谷还大，这要等到20世纪中期，有了声波测深技术才能发现。现在我们知道，海水比河水多百万倍，海洋的平均水深3800米。隔了厚层的水，人类对深海海底的了解，还不如月亮和火星表面。而地球深处“地幔”里的水，又比地球表面的海水多许多倍。
人类视域的突变发生在17世纪：用新发明的显微镜，看到了细胞，看到了微生物;用新发明的望远镜观察行星，提出了“日心说”，导致“哥白尼革命”。又一次突变发生在20世纪：航天技术使人类克服地球引力进入太空，第一次看到地球的全貌，开始将地球看作一个整体，将地球上种种现象连结为“牵一发动全身”的系统，导致地球系统科学的产生，被喻为“第二次哥白尼革命”。
这次“革命”对地球科学的影响最大，尤其是浩瀚的大洋。人类对海洋的认识，大都是19世纪晚期以来通过航海从船上取得，这种星星点点、断断续续的观测，带来了许多错觉和误会。直到20世纪早期，测量海底地形的办法还是用绳子系上重锤抛到海底，用绳子的长度测算水深，如此得来的测点寥若晨星，绘在图上当然只能说明海底平坦，地形单调。再如船上用温度计测量海水表层，只能测了上一点再测下一点，永远也画不出一张同时的海洋温度图来。20世纪出现的遥测遥感技术从卫星获取地球信息，开辟了全新的对地观测系统，能够获取全球性的和动态性的图景。同时得到的不仅有海水表面的温度、风场、海流和波浪，而且有生产力、污染以至浅海地形等各方面的信息。
但是遥感技术的主要观测对象在于地面与海面，缺乏深入穿透的能力。隔了千百米厚的水层，遥感技术难以达到大洋海底。现在要问：能不能换一个视角，不要老是从海面看海底？可不可以从海底看海面，把观测平台放到海底去？新世纪伊始，一个新的热点正在出现：这就是海底观测系统。
海底的观测平台的功能是把深海大洋置于人类的监测视域之内，结果将从根本上改变人类认识海洋的途径，开创海洋科学的新阶段。
1.请准确指出本文主要介绍的对象，并说明其出现的社会背景。
解析：此题考查学生的分析概括能力。要能够迅速准确地弄清楚科普文叙述的对象，就得树立全局意识。也就是说，在通读全文后要把握好各段段意，分清作者的叙述重点主次，切不能断章取义。具体到此题，本文在首段抛出话题――海底观测系统，接着从之前观测技术的不足、人类对海洋的认识过程及建设海底观测系统的突出优点等方面展开，顺理成章地点出题旨。
答案：海底观测系统。随着人类社会的发展进步，人类视野已由“海面”拓展到了“海底”。可之前所有的监测平台及技术都无法从根本上改变人类认识的途径，因而也就无法掌握到海底更多更准确的有效信息。而海底观测系统能转换视角，从根本上改变了人类认识海洋的途径，开启了海洋科学的新阶段。
2.综观全文，人类对海洋的认识经历了哪几个阶段？
解析：此题考查学生对文章写作思路的把握。一般来说，科普文章的层次是比较分明的，或以时间为序（本文是以时间为序），或以空间为序，或按总分的顺序解说。
答案：第一阶段：人类对海洋的认识主要通过航海从船上获得;第二阶段：人类通过简单的工具测量海洋;第三阶段：遥感遥测技术出现后，人类从卫星获取地球信息，加强了对海洋的认识。第四阶段：海底观测系统的建成，人们可以从海底看海面。
【技法指津】
找准科普文写作之对象，理清其思路结构，是读懂此类文章的关键一步。那么该如何把握对象、理清思路呢？
一、识记一定的文体知识
科普文是介绍、普及科学知识的说明文体。大致分为科学说明文和科学小品文。其结构并不复杂，常见的结构形式有“总（概说）―分（具体）”式、“总（概说）―分（具体）―总（概说）”式、“分（具体）―总（概说）”式、并列式、递进式等。
二、树立整体的阅读意识
确定科普文的说明对象及分析思路时，一定要有整体意识，需要具备整体把握的能力。有些科普文的内容介绍说明的是广大读者不太熟悉，甚至从未听闻接触到的，作者为将之讲述得更加通俗易懂，往往会拿不少大家熟知的事物来打比方或作比较，如不能搞清各段的内容及段落之间的关系，也弄不清各事物之间的联系和区别，就易弄错对象，自然也就无法梳理好文章的结构层次。当然，这种对文章整体把握的意识不仅适用于科普文，同样适用于其他文本的阅读。
三、掌握基本的解题策略
一般而言，说明对象会在文本中多次出现，如果说明对象是众多事物，叙写的主次会比较分明。不管怎样，只要明白了作品所阐述事物的特点、性质、现状、发展前景及意义等内容共同指向的对象，就找到答案了。
而解答“把握文章结构，分析文章思路”类的题型时应注意：理清文章的层次，看文章写了哪几层意思（要善于借助标志性的词或过渡句）;找中心句或关键词，并将其加以概括。另外还要特别注意关联词。常见的关联词有递进、并列、假设、条件、因果、转折等几大类，阅读时，看到“首先”，要想到“其次”;看到“多项条件”，要找到“唯一条件”;看到“所以”，要寻找“原因”……高考命题者常常在关联词语的运用方面设置考题。注意关联词有助于我们快速阅读，准确找到答案所在的重点段落或重点句子。
【阅读训练】
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“好奇”号火星漫游记
李 理
“祝贺你们！”肃静的大厅里传来一声浑厚的问候。大屏幕前，正在观察“好奇”号行动的科学家们屏息凝听着随后的一段话。这是一份来自火星的特殊问候。近日，“好奇”号火星车在接收了地球上的语音邮件之后，通过美国宇航局的深空天线网络接收信号将其向地球转发回来。这是人类首次完成从地球上向其他行星发送语音邮件并转发回来的任务。
“好奇”之路漫漫行
自2011年11月，美国“好奇”号火星车被成功送入设计轨道之后，其征程一直被广大。到目前为止，“好奇”号火星探测器进展顺利。成功踏出火星第一步，成功发回邮件等一系列测试，均表明“好奇”号目前状态良好。
在近日的会上，美国航天局对外了“好奇”号传来的照片。根据这些照片，人们可以清晰地识别出火星山麓地区一些侵蚀形成的冲沟地形，以及其层状沉积结构。目前，搭载在“好奇”号上的镜头已经拍摄了附近夏普山的缓坡下部地形景象。科学家表示，那里将是“好奇”号攀登夏普山的位置，照片中的层状沉积岩层是它的最终目标。但是，有一片暗色的沙丘横亘在“好奇”号和沉积岩层之间。根据资料，科学家判断，这片暗色区域存在不同颜色的地区，每部分所含成分并不相同，是历史成因的差异导致了这些岩石的多样性。
此外，根据报告“好奇”号已从着陆点附近出发，正式开始向400米外的首个科研目的地格莱内尔格前进，该地是三种地形相交的区域。科研人员期待首个岩石目标能在这一区域找到，并对其进行取样和分析。
火星生命仍为谜
那么，是何原因让“好奇”号火星车备受世界关注呢？科学家表示，是人类对生命起源的未知迫使人类关注外星球。之前的资料显示，火星上存有火山喷发后的坑状高低。而有关科学家也曾称，一些带回来的标本也显示火星上有机物是存在的。虽然有科学家表示在火星上发现有机物质并不能证明火星现在或者过去存在生命，陨石可将有机物质携带到火星上，此外，有些可能被有机物质污染的探测仪器限制了对火星现代微生物的探测任务。因此，对此次“好奇”号的火星之旅是否会发现有机物，成功验证生命是否存在，是一个被大众关注的话题。“在我看来，如果‘好奇’号发现了火星上存在有机物，那么这将是火星上存在生命发现的转折点。”美国科学家曾经如此表态。
然而，火星探测的任务并不局限于对生命是否存在于火星的探索，科学家还将通过研究地球以外的太阳系和银河系中的物理化学环境，逐步认识地球上的生命的产生过程。假设探测到火星表面存在有机物的痕迹，科学家们表示，其重点将转向研究这些有机物的性质以及形成过程，并确定有机物质是否能与火星生命起源产生关联。
“好奇”探索最先进
此番访问火星时，科学家们为“好奇”号选择了最优的探测地点以及携带先进的科学仪器。例如，“好奇”号中搭载了最先进的火星样本分析仪，该设备将对火星大气、岩石和土壤粉末进行取样成分分析。虽然在升空之后，曾遇到些许麻烦，但它最终完成了对内部残留地球大气成分的测试分析工作。火星样本分析仪设备首席科学家表示：“对于测试结果非常满意，结果完美地证明了该设备测定气体成分的精确性。”目前，“好奇”号发回的数据已经快要超过在此之前所有火星车发回数据的总和。
与此同时，“好奇”号在火星上工作丝毫不用担心其能源问题。以核燃料为主要动力的“好奇”号采用了模块化设计，可以适应多种不同的任务需求，供能相对稳定。并且，该核电池的主要原料为“性情温和”的放射性元素钋-238。该元素不会发生核爆炸，而是缓慢衰变放出能量。在通讯传输上，在火星运行的全球性的通讯中继卫星系统持续不断地将数据从“好奇”号传回地球。并且，其自身拥有调整的数据传输速率的能力，让回传效率更高。
（选自《人民日报・海外版》2012年9月1日，有删改）
1.简要归纳“好奇”号“漫游”的历程。
答：_________________________________________________
_________________________________________________
2.文章的标题是“‘好奇’号火星漫游记”，为什么后两部分写的却是“火星生命仍为谜”和“‘好奇’探索最先进”？请作简要分析。
答：_________________________________________________
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3.联系文本，谈谈你认为尖端科学发展的意义所在。
篇9
[关键词]水文地质 勘探技术 特点
[中图分类号] P641 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-301-1
1前言
我国水文地质勘探工作从50年代开始，经过半个多世纪的发展，取得了举世瞩目的成就，相比前苏联、美国以及其他国家，我国水文地质勘探工作的特点是起步晚、发展迅速。50年代，首次建立起全国性的水文地质工程队伍;60年代，在东部大平原和西北缺水地区这些特殊的地理区域进行了水文地质的普查;70年代，全国三分之二以上的地区完成了水文地质的普查工作，水文地质勘查技术更加完善，地下水动态观测站在各省市自治区陆续建成;80年代，我国的水文地质勘探工作过程中，开始重视水文环境，加强环境立法;水文勘探发展到当前，数字地球建成，地理信息中的3S（GIS、GPS、RS）应用于处理水文地质的空间数据，以及专业性软件随着计算机的发展广泛应用于水文地质的勘探，为水文地质工作的发展提供了技术上更加有力的支持。
2水文地质勘探的目的
水文地质勘探是水文勘探技术工作者为了了解某区域的水文地质环境以开发利用相关资源而进行的科学探究工作。出于不同目的和要求，水文地质勘探又可以进一步划分为普查和勘探，普查是综合性的，用以表达普查结果的水文地质图的比例尺为1：20万，而水文地质勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后对特定区域水文资源的深入调查，服务于专门目的，如从居民健康考虑，对区域内供水水文的调查，采矿时对矿床水文地质的勘探等。
3水文地质勘探内容和要求
（1）泉水调查：查明出露地貌位置和地质条件、成因类型、补给来源、流量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择部分代表性强的泉取样，进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。（2）老硐调查：查明硐Eli地貌位置和地质条件、老硐形状、断面、长度、揭穿层位和岩性、出水量、水质、水温、访问其动态变化情况。选择有代表性的取样进行水质化学全分析和作细菌、污染、放射性分析。（3）地表水体调查：查明河流、溪沟点的地貌位置和地质条件、水位、流量、水质、水温、与地下水的联系，访问其动态变化情况。
4矿区水文地质勘探技术方法
4.1综合物探技术方法
综合物探技术方法是将地震以及电法勘探方法结合在一起，主要是解决在煤矿开采过程中出现的构造与矿井水的问题，这种方法比较快捷方便，并且具有较大的经济性。在进行煤矿采区物探时，一方面是充分地利用采区的高分辨率三维地震数据体，再结合已有的钻孔资料，对采区的目的层构造进行科学合理地分析、说明，构建一套完整系统的立体构造图像。
4.2地下水化学及同位素研究
地下水化学在属于水文地质学的一门基本学科，对生态环境有着重要的影响。近几年随着科学技术的不断发展，同位素研究和应用在水文地质学中得到了广泛地推广，渐渐成为水文地质化学中的一种重要手段。加强对同位素方法的研究，有助于加强对地下水的起源、形成、储存以及质量的变化等方面的研究，同时，可以正确地判断地下水的补给开源、补给强度以及补给比例、补给的具置等。
4.3水文地质钻探技术
无论采用何种现代技术勘测方法，获取水文地质信息的最直接、最有效的方法仍旧是水文钻探方式。水文钻探方式是一种比较常用的勘测方式，对煤田水文地质勘探有着重要的作用。我国的煤地层主要分布在山前、盆地边缘等地区，这些地区比较干旱，相当地缺水，因此，需要加大对应用钻进过程中少用水甚至是不用水技术的研究，比如，空气反循环以及泡沫钻进等技术。同时，一般情况下，煤系下伏碳酸盐岩埋藏得比较深，奥陶系岩溶含水层中多层泥灰岩夹层，在钻进的过程中，经常出现地层漏失以及地层坍塌的情况，同时由于钻孔结构比较复杂，严重影响着正常安全进尺，因此，需要研究针对性解决问题的钻探技术以及合理的钻孔结构。
4.4“3S”技术
“3S”技术是GPS、GIS、RS三项技术的整合，它以计算机的数据分析、绘图技术，及遥感、成像技术等为基础，进行勘探工作，是目前煤矿生产中水文地质状况勘探的主要方法，可以有效借用三种技术的优势，以保证其勘探工作在信息的采集、处理以及分析等方面的一体化实旅。“3S”技术中较为主要的技术为Rs遥感技术，它与计算机技术相结合，可通过构建全方位完善的遥感体系，是吸纳对于煤炭资源水文地质状况的自主、自动的智能化勘测调查，以节省勘探工作人员，提升勘探工作效率及质量。而此项技术与GPS、GlS结合应用，能够使水文地质勘探工作更加顺利的实施，并得到更加精准的结果。
4.5流量测井法
当前时期，流量测井法在水文地质的勘探工作中，属于较新的一种方泫，它主要用来对不同深度阶段的钻孔横截面中的纵向流量状况进行测量。只要钻孔中存在纵向的水流运动，利用该方法，均能够实现对于含水层及隔水层的有效划分，同时达到对于各层的位置、厚度以及渗透状况等参数的掌握，此种方法便捷稳定，在目前煤矿生产的找水及预防水害工作中应用较为广泛。
5矿区水文地质勘探技术的特点
在矿区水文地质勘探过程中，可以充分利用矿井的有利条件，做到井上、下相结合，以增强时空优势。在矿区水文地质勘探试验时，进行以井下放水试验（有时包括连通试验）为主的井下勘探，井上、下结合观测的综合勘探方法。这种以井下放水试验为中心的矿井水文地质综合勘探方法，不仅大大扩大了勘探空间，使勘探工程的布置带有立体性，而且放水试验的水量和水位降深可以不受抽水设备能力的限制，能够较真实地模拟矿井建设、生产过程中的地下水流场特征，对矿井水文地质条件的评价和预测更接近于矿井建设、生产的实际，从而可为矿井建设、生产过程中的矿井防治水工作提供可靠的水文地质依据。
6结语
综上所述，随着煤炭工业的快速发展，为煤矿地区的水文地质工作的开展提供了良好的机遇。因此，需要加强对煤矿水文地质学科的研究，综合使用多种水文地质勘探技术，从而不断促进我国能源工业的发展。
参考文献
[1]栗占有，王秋平;对我国煤矿水文地质现状及勘探技术的探讨[J];中华民居;2013.
篇10
关键词：生态农业；病虫害；“3S”技术
在农业发展历史中，农业先后经历了刀耕火种、传统农业、工业化农业以及现在正在积极探索的生态农业，无论哪种农业形式，其在世界各地的起源、发展皆与生态环境息息相关。尤其是随着现代化的进程，为减少病虫害干扰、提高农业生产产量与质量以解决温饱问题而大量不合理的使用农药、化肥等有毒有害的化学污染物质，使这些污染物在农业生态系统中不断积累并超过其自身的自净能力，破坏了农业生态系统原有的结构和功能，而导致生态安全与粮食安全受损。而生态农业可以缓解农业环境继续恶化。农作物病虫害会对农业生产造成巨大的损失，且在全球气候变化的大背景下，农田生态系统受到病虫害胁迫的概率将显著增加[1]。因此保护农业生态环境，不再使用化肥农药等，从而积极发展生态农业，提出与之相对应的防治病虫害的方法与技术势在必行。
1利用“3S”技术监测病虫害
“3S”技术分别是指是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）。
1.1遥感技术
随着技术的迅速发展，遥感技术已经能快速地为农业、林业、地质、环境监测等领域提供数据。将高光谱遥感应用于农业中，其数据能准确地反映田间作物的生物化学参数（含水量、叶绿素含量、蛋白质等）以及生物物理参数（生物量、叶面积指数LAI等）的光谱信息。病虫害对农作物生长造成的影响主要有两种表现形式，即农作物外部形态的变化和内部生理变化。外部形态变化包括有落叶、卷叶，叶片幼芽被吞噬，枝条枯萎，导致冠层形状发生变化；内部生理变化则表现于叶绿素组织遭受破坏，光合作用，养分水分吸收、运输、转化等机能衰退[2]。当农作物受病虫害危害后，会发生病虫害的光谱响应（可见光区域的反射率上升，在近红外区反射率下降），从而为农作物病虫害的遥感监测提供支持。
1.2地理信息系统技术
目前，地理信息系统技术已应用于农业资源信息管理、农业生态环境监测、农用土地适宜性评价、农作物估产和监测及农业病虫害监测与管理等领域。GIS的数据管理包括空间数据库和属性库管理，在监测病虫害时可充分利用其数据库的优势，将地形图、水系分布图、交通图等普通地图以及在其基础上按照一定的用途制成用于反应自然要素的专题地图（如土壤类型图、气象图等）作为空间数据库，把病虫害种类与习性、发生数量、发生地点、危害程度与特征以及相关气象资料建成属性数据库，通过地图叠置操作与空间分析生成用于指导农业病害虫监测与管理的预警系统。从而对病虫害的发生及未来发展趋势进行预测，并预报不正常状况时空范围和危害程度，按需要适时地给出变化和恶化的各种警戒信息及相应的综合性对策[3]。
1.3全球定位系统技术
由空间卫星、地面控制系统和用户设备组成的全球定位系统，可以在短时间内将危害较大的病虫害区域定位，为农业管理人员提供精确的空间坐标以找到灾害发生点的准确位置并及时做好相关措施，从而避免病虫害的大面积爆发，因而越来越多的用于农业病虫害的监测与调查。此外，将GPS与RS、GIS相结合构建用于病虫害发生动态与分布的实时监测系统已成为农业病虫害监测与管理的重要课题之一。
2利用生物技术防治病虫害
2.1种植抗性品种
农业生态系统中各作物品种间生物特性不同使得不同品种抗病虫害的能力存在差异，并在长期的进化过程中形成了独特的防御机制来达到抗病虫害能力。选用对害虫具有抗性的作物进行种植，不但可以发挥作物自身对病虫害的调控作用，而且控制效果持久。随着分子生物学的发展，越来越多的分子技术应用在抗性育种，改变了杂交育种、诱变育种等方法在实际操作中育种速度慢的缺点，这也为种植抗性品种提供了更多的方便。
2.2保护与利用天敌
在农田生态系统中，由于生物之间存在竞争、捕食、寄生等关系致使有害生物存在着许多捕食性或寄生性天敌、病原微生物。所以保护天敌并加以利用这些自然因素对害虫实施控制是一种有效的措施。通过优化田间微生态环境，利用边缘效应在田间保留交错带和缓冲带，为天敌生存和繁衍的创造良好条件以及保证天敌安全越冬，可以达到保护的目的。稻田养鸭、鱼、蟹等农业模式就是利用天敌的原理，以达到防治稻飞虱、夜蝉、螟虫等害虫的目的。用于防治有害生物的病原微生物主要有真菌、细菌、病毒等，例如用白僵菌防治棉铃虫等，用苏云金杆菌防治菜青虫、茶尺例蠖等，以核多角体病毒（NPV）防治小菜蛾等。
2.3使用生物药剂
随着科技的发展与社会的进步，利用生物及其代谢产物研发生物药剂成为一种新途径而进入了蓬勃发展的时期，这些生物药剂包括：植物源农药、微生物源农药、昆虫激素。其中，植物源农药研究较多，从楝科、柏科、卫矛科等植物分离的高效活性均有杀虫作用，例如楝科植物苦楝分离出的川楝素可有效防治菜青虫、柑桔螨等。昆虫激素是由昆虫内分泌腺分泌到体外或由体液输送至全身各处的化学物质，按其作用方式分为两大类，即昆虫内激素、昆虫外激素。昆虫内激素调控昆虫的生长发育，分为脑激素、保幼激素、蜕皮激素等；昆虫外激素又称为昆虫信息素是昆虫进行信息交流的媒介，包括了集结外激素、追踪外激素、告警信息素、疏散信息素及性外激素等。由于昆虫激素具有易降解、专一性强、不污染环境等特点已越来越受重视并广泛用于防治农业害虫。昆虫内激素防治害虫的主要作用机理是破坏昆虫体内的激素平衡，导致昆虫的生长发育、变态及生殖等过程受阻而使害虫畸形或死亡。昆虫外激素在实际应用中无需考虑其是否可以穿透昆虫包被在身体外侧的角质膜，因而使用较广，例如性外激素。
2.4利用农业生物多样性原理
农业生物多样性以遗传、物种、生态系统和景观4个层次的多样性为基础，以人类可持续发展而形成的人与自然和谐共处的生物多样性系统为目的，是全球生物多样性的重要组成部分，对防治有害生物、维持农业系统的生态平衡与安全、保障全球粮食安全具有重要作用。利用农业生物多样性持续控制有害生物已成为研究热点。农业生物多样性控制有害生物的基础原理包括，群体异质效应、稀释效应、微生态效应、诱导抗性效应、物理阻隔效应、生理学效应和化感效应等7个方面[4]；其方法为模拟自然生态系统，在生产农田中创建种内遗传多样性、种间物种多样性、生态系统多样性和景观多样性，以实现时间多样化和空间多样化的生物多样性种植。时间多样化种植是指利用轮作换茬的作用，防止作物连作生长时生长迟缓、病虫害严重、作物产品数量与质量下降。而空间上多样化种植是指利用生物之间互利共生原理，进行简混套作（即间作、混作和套种）的种植模式。
3利用物理技术控制病虫害
3.1物理诱杀技术
物理诱杀技术是指利用害虫对各种物理因子（光、电、色、温度等）的趋避性，创造一种对害虫有害的方法或将其从原有生境驱赶，以达到防治害虫或病害的目的。昆虫对不同光的波长、光照强度等条件十分敏感，往往会做出不同的趋光反应。例如应用佳多频振式杀虫灯，可以有效杀死天蚕蛾、红腹灯蛾、粘虫、豆荚螟、烟青虫、蛱蝶等。
3.2改善栽培措施
通过合理灌溉、合理翻耕、合理施肥等措施，改善土壤的水分、热量、气、肥等条件，从而调节土壤结构与孔隙，利于植物根系对养分的吸收、转化以及土壤微生物与根系的相互作用，使农作物的长势达到最佳状态，进而提高农作物对有害生物的抗性。
参考文献
[1]张竞成,袁琳,等.作物病虫害遥感监测研究进展[J].农业工程学报,2012,28(20):1-11.
[2]陈鹏程,等.高光谱遥感监测农作物病虫害研究进展[J].中国农学通报,2006,22(3):388-391.
[3]丰江凡,等.基于GIS的太湖蓝藻预警系统研究[J].环境科学与技术,2006,29(09):60-61.
