3s技术论文范文

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3s技术在城市管理、规划工作中发展迅速，在信息的采集和、城市动态监测、城市的规划管理、模拟分析及预测以及现状的评价分析等方面发挥着越来越突出的作用。

1.1信息采集与

城市环境信息不仅包括宏观层面和微观层面、局部的和整体的，还包括自然、地理、土壤等方方面面。3S技术用于城市综合管理，可以提供宏观和微观、动态和静态的综合信息，从而实时可实现综合、系统的城市环境信息采集。遥感（RS)是一种非接触式对地观测技术，具有快捷、实时、动态地获取空间信息的能力。RS技术给地形图等基本资料的快速更新和包括土地利用、道路、城市绿地等城市各种专题信息的提取与制作等工作提供更加有效、快捷、经济的手段。GPS主要被用于实时、快速地提供目标的空间位置。RS和GPS的相结合使用，可以使得城市规划和综合管理的信息能够及时、准确、经济的更新。计算机网络技术的利用方便了规划方案的信息、网上公布、意见征集和动态查询，提高了公众参与度，改变了传统的单方参与模式，变单方参与为多方参与。提高城市规划的法律基础和群众基础。

1.2动态监测

城市人口的过快增长，对于城市空间的需求也不断增加，如何合理、有效的利用城市的每一寸土地，提高土地利用效率，促进城市的可持续发展，这就有必要对城市发展和运行规律进行分析和监测。城市的变化发展是一个动态的过程。对于发展变化的城市而言，及时的对信息进行分析和综合处理尤为必要。其关键在于建立合理的监测模型，并对信息及时有效的处理，从而实现对城市变化的动态监测。我们可以依靠GIS强大的空间分析和数据处理能力，利用选定的监测模型，可对多源城市信息进行处理，从中找出城市发展演变的规律。

1.3城市规划管理应用

以地理空间信息为其综合管理的基础的城市规划管理，它的核心是城市建设项目的管理。对于要立案的项目，我们可以借助于GIS数据库信息系统向提供相应的信息，以此作为检查项目受理情况和工作周期的依据。在项目审批阶段，我们可利用GIS空间分析技术，让审批人员迅速了解到施工土地的相应具体情况，以利于进一步的施工工作。总之，以GIS技术为核心的集成系统来实现整个城市规划管理的方法已经得到比较广泛的运用。具体的应用如利用GIS平台上建立城市规划设计、管理及信息建库3个环节衔接的电子报批系统。同时形成“一书两证”的城市规划管理信息系统，改变传统的城市综合管理系统，提高城市综合管理的科学性。

1.4模拟分析与预测

城市发展演变的过程急需要定性的分析，又需要定量的分析。计算机信息技术的应用，使城市规划的定量分析更进一步实现。城市发展的定量分析，提供了一些以前没有的具体数据为城市规划和管理提供决策依据。在城市管理中3S技术成为了城市环境演变模拟和预测的有力工具。GIS数据库在城市交通方面的应用，可以实现对现状路网密度、出行距离和时间、交通可达性、公交服务半径进行合理性评价，结合专业软件能进行城市交通的规划预测、出行分布和流量分配，开展交通环境容量影响评价。遥感技术可以用于对道路的勘测设计，利用该系统可以迅速实现对路线所经过地区相应的地形、地貌等进行必要的分析和判读。利用虚拟现实技术和三库一体(影像数据库、矢量图形库、数字高程模型)技术可以进行道路方案的仿真表现和环境模拟，更新和改变了传统的规划和分析模式，这也是城市规划和分析的一大进步。

1.5现状评价与分析

城市的发展变化，对于城市化进程至关重要，对于城市环境的分析与评价，传统的定量分析方法已经显得力不从心。现阶段，计算机技术的发展在某些方面也对城市的发展有一定的促进作用，3S技术在城市规划、城市工程建设、城市环境维护方面的作用越来越突出。3S技术通过利用计算机信息系统，将城市的大量信息储存在庞大的数据库中。针对具体问题，只要选定主要的因子，通过模拟和模型的定量与定性相结合分析，就能够大致了解到问题的基本状况，从而及时的采取相应解决措施。

2结论

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【关键词】：3S技术 GPSRSGIS 土地勘测定界 应用1前言

土地勘测定界是伴随着土地管理部门职能到位而逐步开展的一项以法律为依据,根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积,为国土资源行政主管部提供管理和规划的依据。

2 3S技术介绍

3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography informationsystems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，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，多学科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。

随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。

3土地勘测定界简介

土地勘测定界（简称勘测定界，勘界），是根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作需要，实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状，计算用地面积，为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。

4 3S技术在土地勘测定界中的应用

现今电子技术发展推动了全站仪智能化，计算机与绘图软件的完备使测绘更加快捷准确节省人力物力。 采用全站仪与CASS6.0相结合, 快速获得测量数据及成果图, 大大提高了测量质量及效率, 节省了费用成本, 有助于地籍测绘成果数字化测绘及管理。

4.1 GPS技术在土地勘测定界中的应用 测量时根据土地勘测定界测量的要求．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。利用GPS技术进行地勘测定界主要有一下优点： （1） 减少人力费用；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。 （2） 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；精确地3维系统，24小时免费使用，全天候作业。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。 （3） 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。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。 （4）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。同时由于信息自动接收，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。4.2遥感技术在土地勘测定界中的应用 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遥感技术具有以下优点: (1)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；

(2)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；(3)空间详细程度高，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。 4.3地理信息技术在土地勘测定界中应用

对地籍空间信息和图形属性数据的处理需要借助GIS系统平台进行，地理信息技术系统数据采集、数据处理以及数据建库等方面具有重要作用。

对于地籍数据而言，系统数据分层处理必须以提高工作效率、便于数据分统计、查询并且具有良好的可扩展和伸缩性，能够满足不同地区的地籍管理工作需要为目标，无论是基础地理信息数据还是界址数据等专业数据都需要运用地理信息技术来作为支撑和后台支持，因此地理信息技术在土地勘测定界中具有重要的作用。

5 结束语

通过GPS技术与数字测图在实际中的应用，与传统地籍测量对比，无论从控制网的布设，还是信息的采集、处理、存储、管理、分析、应用等方面都有明显的技术优势。地籍测量全面应用3S 技术，实现了地籍测量工作的现代化、科学化，促进了土地管理从外延粗放型到内涵集约型的转变，对于发挥地籍信息在国民经济建设和社会发展中的基础性、公益性作用具有十分重要的意义。

【参考文献】

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关键词：地理信息系统（GIS）；全球定位系统（GPS）；遥感（RS）；沙漠地区；勘察设计

中图分类号：X734文献标识码： A 文章编号：

前言

地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）与遥感（RS）— 简称“3S”技术，是近年来随着计算机技术的迅速进步而发展起来的一门综合性高新技术。“3S”技术不是GPS、GIS、RS的简单结合，而是将其通过数据接口严格地、紧密地、系统地集成起来，使其成为一个大的对地观测、处理、分析、制图系统。“3S”技术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要的有关信息的新技术。

二、沙漠地区公路勘察设计的特殊性

沙漠地区通常交通不便，人烟稀少，气候恶劣，地貌标志不明显，极易迷失方向，且缺乏满足公路各测设阶段所需的各种比例尺的最新地形图。由于沙漠成因不同而引起不同性质的沙漠地形和地质条件，使得影响公路使用效果的病害复杂、多变。这决定了沙漠地区公路测设地质条件和沙漠病害资料获取的必要性。沙漠地区公路施工图设计阶段，路线中线测设及纵、横断面测设工作量十分繁重。应用常规方法进行勘察，不仅周期长，劳动条件艰苦、强度高，完不成急需要的工程地质调绘图件，而且很难准确填绘工程地质图，不能保证图件质量。

沙漠地区地形复杂多变，地貌形态差别很大，沙漠区沙埋与风蚀问题严重。为了尽量减少沙害对公路的破坏以及公路本身对沙漠地形的干扰和破坏，沙漠地区公路选线时要根据沙区地貌类型和沙丘移动的规律，尽量靠近材料产地及水源，尽可能利用有利地带，利用沙漠中的湖盆摊地及风蚀洼地，沿沙漠中的河流两岸和古河床布设线路或选在扇缘的固定、半固定沙丘地带通过，绕避严重流沙带，而选择沙害较轻的地段、沙丘的迎风坡坡角或下部通过。沙漠公路选线过程中应对沙源、气象资料、地形地貌、生态环境等进行充分调查分析，综合考虑线形和沙害、景观、地貌特征、公路等级，结合不同的沙漠类型和公路工程的特点，最终确定有利于风沙流顺畅通过的路线线位和线形。

线形设计时应以顺应自然地形为主，根据风沙地貌特点、风沙运动特征、风向、风力、路线与风向的关系，综合考虑路线线位、平纵横线形计及路基填土高度。沙漠公路干扰小，车速快，为保持良好视距，保证交通安全， 防止或减少积沙，应尽量采用直线和大半径平曲线和竖曲线，特别是凸型竖曲线。平面线形要平顺、多设直线少设曲线，平曲线容易产生近地表气流波动，而出现积沙现象，应尽量少设，必须设时，尽量以弧面迎向主风向（凸型）为好，另外导线的偏角不宜过大，平曲线半径则尽量大为宜。沙漠地区路线纵断面应按照少挖多填的原则，顺应自然地形布设，但尽量减少大起大伏，坡长也不宜过短。

三、沙漠地区公路勘察设计中应重点解决的技术问题

1、沙漠地区公路测设的特殊性及应用传统测设方法的局限性

沙漠地区地形复杂，地质条件多变，沙害严重，公路设计区的地形、地质、沙害资料的获取非常必要。由于沙漠地区恶劣的环境条件，应用传统的方法难以实现。沙漠地区公路测设必须采用采取最新的技术手段，以最短的时间，经济而可实施的方法，获取所需的各种比例尺地形图获取沙漠地区地质条件和沙漠病害等资料，以确定最优的路线方案，沙漠地区公路施工图设计阶段，路线中线测设及纵、横断面测设，若采用传统的测设方法，工作量十分繁重，测设周期长，效率低，所以沙漠地区公路路线中线、纵断面，及横断面测设必须采用现代测量技术和设计技术。

2、“3S”技术漠地区公路测设中应解决的主要技术问题

·测量沙漠地区大比例尺地形图可采用RTK技术进行碎部测量，若能够收集有关地形、地质资料，可经过数字扫描仪对地形图矢量化，再转化为栅格结构GIS，亦可直接生成三维地形模拟。

·发挥遥感与GPS技术优势，采用遥感数学图像增强处理及影像图编制技术，极大提高工程地质解译成图的速度和质量，以获取满足沙漠地区公路测设的地形信息；

·采用遥感地质解释标志和地质解释技术，尤其在沙漠区难以通行的地段，通过GPS的准确定位，可以满足1：10000工程地质调绘的要求，测量各种地质要素的数据，地质边界准确，验证地质解译预测到的活动半活动沙丘、固定沙丘的分布及分布方向，以获得路线评价所需的沙漠地质条件和沙漠病害信息。

·在沙漠地区公路施工图设计阶段，当路线的方案在可行性研究或初步设计中确定后，在路线的走廊带可布设GPS控制网，最后在野外选点并按GPS静态测量的作业模式进行外业观测，外业结束后进行内业处理，内业处理全过程均由计算机自动完成处理。沙漠地区公路路线平、纵、横设计完成后，然后将中线逐桩坐标数据通过计算机输入GPS接收机，采用RTK技术放样路线中线，并检验，复核路线的平、纵、横数据并进行必要的修改。

·采用RS和GPS与GIS之间数据交换技术，建立以GIS为空间数据整理和分析平台的公路数字化地理信息系统，从而实现沙漠地区公路测设的现代化。

四、“3S”技术在沙漠地区公路勘察设计方面的应用

1. “3S”技术在沙漠地区公路工程可行性研究中的应用

公路工程可行性研究的主要内容包括①市场分析：主要研究拟建道路的必要性；②技术分析：研究项目实施的可能性；③财务分析：从微观角度分析拟建项目建成后的盈利水平；④经济评价：从宏观角度评价拟建项目对国民经济发展起的作用。“3S”技术在沙漠地区公路工程可行性研究阶段的应用主要包括公路路线选线或路线规划两方面的应用。

其应用程序见图1；

图1沙漠地区公路工程可行性研究程序框图

2. “3S”技术在沙漠地区公路初步设计阶段的应用

初步设计应根据批准的可行性研究的要求和初步资料，拟定修建原则，选定设计方案，计算主要工程量，提出施工方案的一件，编制设计概算，提供文字说明及图表资料。“3S”技术在沙漠地区公路初步设计阶段的应用程序见图2。

图2沙漠地区公路初步设计程序框图

3. “3S”技术在沙漠地区公路施工图设计阶段的应用

施工图设计应根据批准的初步设计和定测资料，进一步对所审定的修建原则、设计方案、技术决定加以具体和深化，最终确定工程量，提出文字说明和适应施工需要的图表资料以及施工组织计划，编制施工图概算。

“3S”技术在沙漠公路施工图设计中的应用程序见图2。

图3沙漠地区公路施工图设计程序框图

4. 应用工程实例介绍

近年来，陕西省院应用遥感地质、GPS、GIS综合技术开展工程地质调绘工作取得了令人鼓舞的成果。陕西省公路勘察设计院曾将“3S”技术应用在毛乌素沙漠东南部边缘地带的榆（林）靖（边）高速公路勘察设计工作中。他们应用遥感科研成果，于1999年3月～5月对榆（林）靖（边）沙漠区高速公路设计路线进行了首次大规模（正线117公里、比较线和连接线32.5公里，合计149.5公里）的工程地质调绘生产应用工作。榆靖线路区80%以上是复杂的沙丘分布区，其中活动沙丘占40%以上，沙害严重。由于交通不便，人烟稀少，按常规方法不但不能按要求在短期内完成1：10000工程地质调绘成图任务，而且沙丘区地形复杂，地貌标志不明显，极易迷失方向，难以保证调绘质量。 实践证明，应用“3S”技术是快速、高质量完成任务的最佳途径。“3S”科研成果在快速优质完成榆靖公路调绘中发挥了关键作用，全面并超额完成了各项任务。

五、结论

1、遥感、地理信息系统与全球定位系统及计算机信息处理技术的发展，为沙漠区公路勘察设计提供了全新高效的方法和信息源。“3S”技术在公路方案规划、道路选线、不良地质调查、路线中桩放样工作的应用，尤其能够全面掌握公路规划区的环境地貌与地质构造要素，提高公路规划决策水平，不但可加快了工作速度，而且能提高了质量，有非常高的经济效益和社会效益。2、应用遥感信息在识别沙漠地质地貌特征、优化选线方面有其他方法难以达到的优点，其宏观真实性、实时性、信息丰富性、具有一定透视性的特点可以给我们许多规律性的认识，从而指导我们更好的进行路线的选线定位工作，提高选线的质量和水平。同时，应用GPS技术可以大大提高调绘速度和定位精度。今后应坚持开展航天航空综合遥感技术在公路工程地质调绘选线及勘察设计中的应用，可以全面提高路线方案质量和水平。

3、当代沙漠公路的快速发展及生态环境的不断恶化，促使人类注重对环境质量的改善。要搞好现代高速公路的设计优化，提高环境质量，必须大力发展“3S”技术。而只有通过“3S”技术与常规勘察设计技术的紧密结合，才能使公路勘察设计实现快速优化成为可能。大力推广“3S”技术在公路建设中的普及应用，有利于加快科技进步，提高人类利用、改造、美化环境的水平，对促进整个人类的进步具有重要意义。我国政府十分重视“3S”技术的发展应用，作为最重要的关键高新技术之一列入国家发展计划。1999年10月中国已经成功发射了资源遥感卫星，为加速推广“3S”技术的应用创造了良好的条件。我们相信，随着遥感、地理信息系统、全球定位系统以及计算机信息技术的进一步发展普及，将对人类公路交通建设事业起到更大的促进作用，国家与整个世界的高速公路的网络化与信息高速公路的网络化远景得到更快的实现。

参考文献：1. 陈晓光，罗俊宝，张生辉. 沙漠地区公路建设成套技术.北京：人民交通出版社，2006.

彭世古.沙漠地区公路设计、施工与环保养护.北京：人民交通出版社，2004.

3.新疆交通科学研究院等. 沙漠地区公路建设成套技术论文集.北京：人民交通出版社，2006.

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摘 要：现代科技给我们的生活带来了很多方便，3S技术应用于环境监测，弥补了在一些方面人工监测效率慢甚至无法监测的问题，3S技术在环境监测中应用于监测水污染，固废污染，林火、水土流失、矿山生态以及植被调查等方面。

关键词：3S技术；水体污染；固废污染；林火信息；水土流失；矿山生态；展望

1.引言

环境的恶化和生态平衡的破坏已经影响到人类的生存和经济的发展，环境问题已经成为全球性跨世纪的焦点问题。要想有效的，快速的遏制日趋恶化的环境，光靠人力是没法实现的，只有利用现代先进科技才能环境保护和监测水平。近年来国内外大量实践表明，3S技术是获取环境信息的强有力手段，利用3S技术监测大范围的环境变化省时、省力，可以从宏观上快速跟踪和监测突发污染事件的发生、发展，及时制定处理措施，减少污染造成的损失，突破了以往研究环境问题的局限性。

2.3S技术简介

2.1 遥感（RS）

遥感（Remote Sensing，简称RS）是二十世纪六十年展起来的对地观测综合性技术。遥感，即“Remote Sensing”是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥感系统主要包括五大部分，它们是：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多的应用领域，它的发展与这些学科紧密相关。

2.2 地理信息系统（GIS）

地理信息系统（Geographic Informat ion System，简称GIS） 是一种特定的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题一个实用的GIS 系统，要支持对空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示等功能，其基本组成一般包括以下五个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。因此，GIS 的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成；GIS 的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。

2.3 全球定位系统（GPS）

全球定位系统（Global Position System，简称GPS）是美国第二代卫星导航系统，它利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航。全球定位系统由地面控制部分、空间部分和用户装置部分组成。全球定位系统是一种高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和授时系统。具有性能好、精度高、应用广等特点，是迄今最好的导航定位系统。GPS 作为一种定位手段，可应用它的静态和动态定位方法，解决传感器位置和姿态的快速定位问题，并获取准确空间三维位置信息，这样也就解决了遥感信息的定位问题和GIS 数据采集的空间定位问题。

2.4 3S技术的集成与应用

3S 技术是由遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）有机结合一体化集成。RS 是一门比较实用的现代化空对地观测的新兴技术，具有全天候、多时相以及不同空间观测尺度等优点，能动态地、周期性地获取地表及地下信息，可以广泛应用于各个领域，如资源环境、水文、气象、地理地质等领域，并提供所需的遥感图像。GPS 具有精确的定位能力和准确定时以及测速能力，它的出现为大量的野外高精度定位工作提供了极大方便，使定位与导航在精度和速度上都产生了质的飞跃。GIS 具有采集、存贮、管理、分析、描述整个或部分地球上空间和地理分布有关数据的重要作用。3S 技术能共同的应用于很多领域，如交通、石油、地质、测绘、环境、气象、移动通讯、规划管理等，尤其在生态环境动态监测、自然灾害动态监测与防治、各种资源调查与开发等一系列研究中发挥着越来越重要的作用。

3.3S技术在环境监测中各方面的应用

3.1 在监测水体污染中的应用

工业废水排放，矿产资源开发，对水体有着不容忽视的影响。利用RS技术可以对水体进行遥感监测，其原理是通过比较被污染水与清洁水的反射光谱特征的差异来判断水体被污染的程度。遥感监测可以对大范围内水体的扩散过程统揽全貌，这样就比较容易发现污染源。一般地，水体污染区多分布于工业区，居民区，有排污口与之相通连，距排污口较近，多在水体边缘靠外；面积较小，一般呈条状、块状，颜色较清洁水体深。

3.3 在监测城市固废污染中的应用

由于固体废物自身的物理化学分解作用，其温度一般高于周围的物体，在热红外图像上显示明显的色调特征。根据有关的遥感图像解释标志，定期利用遥感图像为信息源进行固体废弃物堆的监测，并通过GIS技术确定相应的空间位置，然后在图像中对不同的固体废弃物污染信息进行比较，以确定其发展趋势，并结合城市产业布局及垃圾处理系统设置，实施相应的管理策略，以实现对固体废弃物的动态监测和有效管理。

3.4 在监测林火信息中的应用

森林火灾具有突发性强、蔓延迅速的特点，利用3S技术不但可以对森林火灾进行实时监控，还可以对灾后的损失进行评估。遥感图像作为森林火灾监测的主要信息源，一旦发生森林火灾，利用GPS可以迅速、准确地进行火灾现场定位，GIS可以对各种来源的数据信息进行汇总，并可以对某一时间火势的发展方向进行模拟，以便制定有效的扑火措施；同时，利用GPS对救火队进行实时的导向，从而引导救火队及时、准确地到达火场。此外，利用GPS还可以简单精确地测定过火面积，结合遥感图像和GIS，可以对火灾等级进行评定，对灾后的损失进行评估[1]。

3.5 在动态检测水土流失中的应用

利用卫星遥感数据和地形、土壤、土地利用等图件及降雨资料。通过本成果的一系列方法，凭借GIS软件ARCVIEW和ARC/INFO的支撑，对有关非遥感影像数据进行处理，实现图件矢量化——矢栅化——数字化，并与DEM复合配准和编制出各水土流失侵蚀因子像元图后统一与底图进行配准，建立地理数据库。然后，根据土壤性状剖面和值计算公式。计算得到数据图并在解译后的卫星影象上对不同植被类型的像元进行统计和计算。最后，按流失量监测模型运算基础的流失量图。再按部颁标准分类制作出水土流失现状图，再按防治预报模型及时运算出防治强度预报图；再经过统计这些图获得准确的区域或各县级水土流失量，各级面积数等结果，并借GIS软件的帮助，建立水土流失管理信息综合数据库，实现水土流失的实时动态监测[2]。

3.6在矿山生态环境监测中的应用

运用3S 技术对煤矿土地利用/覆被和生态环境进行监测，并对煤矿生态质量进行评价和分析，这为矿产资源的可持续发展提供了科学的依据，同时为其他类型矿山生态环境监测研究提供了有效、可行的技术流程和工作思路。通过对遥感影像、数字图像进行信息提取，得出2005年攀枝花宝鼎煤矿区土地覆盖率情况。基于APH 法结合遥感和 GIS 技术对攀枝花宝鼎煤矿区的环境质量进行了评价，得到该地区植被覆盖率为良好，等级为Ⅱ；环境污染严重，等级为Ⅳ；矿山恢复治理率不高，等级为Ⅲ；灾害发生率不高，等级为Ⅱ。该研究区生态环境质量综合评价为Ⅲ[3]。

4.展望

随着空间技术、信息技术及计算机技术的飞速发展，3S技术也在逐步完善。我国的环境监测是一项新的任务，利用3S技术对环境进行检测，不仅能改善以往的环境监测只侧重于污染，灾害等方面，以定性描绘为主，在时间系列的比较上难以具体化等缺点；而且能使定性表述，定量结果落实在同一空间位置上，建立环境动态监测模型，我国环境监测技术将得到大大提高。这就能为各级政府和管理部门提供及时、准确、动态的数字化图像信息，建立规范的环境保护制度，为保护环境，造福人类作出巨大的贡献。（作者单位：华中科技大学文华学院）

参考文献

[1] 刘惠明，林中大.3S技术及其在林业上的应用[J].广东林业科技，2002，18（2）

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关键词：信息化建设；城市规划管理；应用

中图分类号：TU984 文献标识码： A

一、城市规划管理中存在的主要问题

在当今社会我国城市化进入快速发展阶段，伴随着住房分配制度的改革，城市房地产业出现了迅猛发展的势头，在此过程中城市规划管理方面的新问题随着市场经济制度的逐步建立而不断的凸显出来，城市规划管理面临着全新的挑战。当前国内城市规划管理中存在以下几方面的原因

1、城市规划管理部门工作

有些规划管理部门缺乏为人民服务的思想，法律观念不强在工作过程中做不到公平、公正、公开，出现问题无法可依使个利益方的矛盾不能公正、合理的解决导致出现突发问题频发影响了政府的公正形象。

对下级规划部门建立监督机制，并对相关事宜要及时的沟通。下级规划管理部门对上一级的相关指示要进行深入理解，不清楚的问题要及时进行沟通。上一级管理部门对下级要经常进行监督管理。

2、当前城市规划相关的法律、法规的内容存在一定的缺失

我国城市规划由于缺乏完善的法律法规体系支持，规划的干预缺乏力度，城市违法建设屡禁不止，城市规划行政许可的裁量权自由度过大，自由裁量权限较大，导致没有形成统一的规范。

当前我国城市各个行政单位之间缺乏统一协调能力，规划局在“规划审批权”的行使上会因政府部门的要求而放弃从整体利益为出发点的规划原则，即城市政府行政管理体制严重影响到规划局正当行使‘规划审批权”。虽然在权力监督机制上备案制度可以发挥一定的监督、管控作用，但仍存在着及时性的问题，从而造成监督乏力，目前我国城市规划管理也缺乏公众监督。

在我国，由于部分地区领导权力过于集中，大部分的城市规划管理决策往往领导者才是“决策者”，规划决策权限集中在政府主要领导或规划专家手上，缺乏对城市规划进行有效的监督作用。

二、信息技术在规划领域的具体应用

1、网络技术

网络技术一般可以理解为以共享资源为目的，通过数据通信线路将多台计算机和服务器互联互通而形成的系统。近年来互联网高速发展，在规划领域也得到了大量的应用。现有规划领域的系统几乎都是以C/S或者B/S模式开发的系统，而这些系统最基本的硬件基础就是网络。通过网络，客户机和服务器进行数据交换，从而实现数据的入库、分析和查询等服务。如GIS系统，门户网站，电子邮件，Ftp文件传输等。这些服务为数据的共享、更新、管理和交流提供了便捷的途径。

2、3S技术

遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）有机的结合起来的应用叫做3S技术。遥感技术是当今空间信息获取和更新的一个非常重要的手段和工具。通过这项技术获取信息速度快，范围广，精度高，而且遥感信息中有地理信息系统所需的各类空间信息和属性信息，所以遥感技术必然会和GIS技术相结合，它实际上完成了GIS技术中最基础的数据入库工作。同时遥感技术中的地面采样、导向和定位功能是以GPS定位系统为基础的，GPS技术的应用是遥感技术和GIS技术的前提条件。同时遥感技术和GIS技术的发展又对GPS技术提出了新的应用和需求。从GPS系统的定位，到遥感技术的数据采集，再到最后GIS系统的分析和可视化结果显示，这3项技术构成了空间技术的基础。

3、数字化野外测量技术

数字化野外测量技术是指利用现代化的电子测量仪器，通过外业测量采集高精度的电子数据，然后直接输入到计算机系统中成图的技术。它具有精度高、时间短、操作简便等优点，简化了传统的作业方法，降低了作业时间和作业强度，提高了作业效率和成果精度。

4、CAD技术

CAD技术（计算机辅助设计）主要是研究用计算机及其设备和图形输入输出设备帮助人们进行工程和产品设计的技术。CAD广泛应用于工程机械、电子、化工和建筑领域。目前规划行业中的规划图纸基本上采用CAD进行设计和验收。

5、三维虚拟实现技术

虚拟实现技术是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，通过使用传感设备与之相互作用的新技术。人们通过各种设备感觉信息空间所反映的生动形象的现实世界。

三、某区级城乡规划管理局在信息化领域中的具体应用

1、门户网站

门户网站是规划局通过网络技术将规划信息进行和展现的具体应用。它通过B/S方式，以图文、视频、矢量图等多种形式向外各类规划信息和成果。目前主要包括工作动态、规划文摘、规划公示、规划展览、办事指南、资料下载、政民互动和政策法规等栏目，直接公开信息并与公众进行互动。它是电子政务的一个重要构成部分和组成环节，是直接向公众提供公共服务的窗口和平台。

2、局内办公系统

业务办公系统采用规划管理信息系统（B/S架构），集成了地形图、管线图、栅格图、地下管网图、地籍图、规划图等多源数据，形成“现状一张图”、“规划一张图”数据库。在建设项目审批时，将设计方案、施工图等按照统一的数据标准入库，利用日照分析软件、总平图审查软件、控规编制应用软件等专业设计审查软件进行规划、控制指标的计算、汇总、分析，为项目审批提供准确、实时的技术服务。

3、局内三维辅助决策系统

利用三维辅助决策系统，将城市现状建、构筑物及附属设施进行现状三维建模，将控规编制成果三维可视化，建立规划三维模型，以最新的航摄影像图为底图，将现状、规划三维模型数据到政务信息网，实现资源共享。同时在建设项目审批时，将重点建设项目的设计方案（效果图）进行规划建模，放入三维场景中，支持方案比选，为领导决策提供服务。

结束语

信息化已经深入到城市规划领域的各个方面，它的发展和应用极大的提高了工作效率和成果准确性，已经成为当代规划工作中必不可少的一个强有力的工具。

参考文献

[1].农业部关于印发《农业应急管理信息化建设总体规划（2014―2017年）》的通知[J].中华人民共和国农业部公报，2014，03：45-52.

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以微电子技术、通讯技术和电子计算机技术为代表的信息技术的发展,使人类社会正由传统的工业时代向信息时代迈进,正将世界林业带入数字和信息时代。它将推动电子信息技术及人工智能技术应用于农业系统的发展,引发林业科技革命,是21世纪林业的重要发展方向。

所谓精确林业,是指由信息技术支持的根据空间变异、定位、定时、定量地实施的一整套现代化林业操作技术与管理系统。事实上,这种林业技术体系是信息技术网络化、智能化、数字化综合应用的体现,核心是实时测定工作对象所需工作的质、量和时机等数据。通过对影响林木生长环境因素实际存在的时空差异性分析,判别林木长势优劣,确定影响长势的原因,提出科学处方,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,消除和减少这些差异。并按需定量实施灌溉、施肥和喷药,以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。制定出针对性的林业生产措施,在取得最优效果的同时,减少污染,保护生态,实现林业的可持续发展。

2精确林业主要支撑技术

精确林业以3S技术(GPS,全球定位系统;GIS,地理信息系统;RS,遥感遥测系统)、信息技术、智能化决策技术、可变量控制技术等为技术支撑体系,以生态学、造林学、工程学、系统学、控制学、测绘学为指导,能在自动化、智能化、一体化、时效性、准确性、可靠性等方面满足人们的需要,它的建立依赖于地球空间信息基础理论及其他高新科学技术的发展。

3精确林业的源头

由于精确林业依赖于3S系统,而3S系统在欧美发达国家发展很快,因此精确林业在发达国家崭露头角,发展较快。精确林业的概念和实践,起源于发达国家林业生产高效化程度的提高、林业生产中降低成本、提高投入产出率、发展优质高效林业的要求以及环境保护、资源再生利用、林业可持续发展等方面的需求。这些要求反映了人类的共识,既要经济效益和快速发展,又要社会效益、生态效益和可持续发展。

精确林业的构想是美国在20世纪80年代首先提出的。提出这个概念的基础,是当时微电子技术发展推动了智能化监控技术,同时又结合了作物生长模拟、栽培管理、测土配方施肥等技术。由于GPS技术在1990年海湾战争中大显身手,此后美国将这一技术应用到林业生产领域,开创了精确林业技术体系的雏形。到了1992年4月,美国召开了第一次精确林业学术研讨会,精确林业这一概念才逐渐被人们广为接受。

精确林业最基本的技术组成部分是全球定位卫星。后者主要是针对林地面积、林木生长情况等因素的差异而指导人们分别采用不同的经营管理措施等。

4精确林业现状

在我国,精确林业的理论框架逐步完善,技术体系初步建立,应用领域进一步扩大,产业部门逐渐形成。

3S技术及其他高新技术已经广泛应用于森林资源清查、林地面积实时测量、林界划分、护林防火、飞播造林、荒漠化监测等方面。目前,山西省二类调查和数字生态都使用3S技术,林业信息管理系统不仅是林业资源管理的工具,同时也可以为用户创建良好的经济效益和管理效益。总之,有如下3个优点:一是节省经费。制作一张林相图或林业规划图,从勾绘草图、小班求积、清样、标注、描色、数据分析、统计等都可以实现计算机化,与人力相比在总体上可节省50倍的经费。二是提高工作效率。提高了内业制图速度,缩短了林业资源数据更新周期;提高各类林业专题调查,如天然林保护工程区划、森林资源分类区划、森林资源分类经营工作效率;提高制作经营决策方案的效率。如此高效地提供林业数据,从而达到了林业决策的适时性。三是使林业经营管理更趋科学化。将空间数据作为不可缺少的因素与属性数据进行综合分析,改变了单一属性数据分析缺陷,使制作的决策方案更加合理;对森林资源的空间属性数据进行动态管理,一旦资源发生变更,即刻对资源数据进行更新,从而准确掌握资源状况,做出有效的决策;制作与生长模型、决策模型等有关的专题地图提供形象化决策分析方案,为经营方案准确、有效地实施奠定了基础。

目前,全国精确林业建设已经启动,这标志着精确林业的研究进入了系统集成与平台建立阶段。随着一些经济发达地区精确林业示范地的建立,我国精确林业将由实验转向生产,由技术形成产业,必将拥有广泛的应用前景和强大的生命力。

5精确林业之路

精确林业是一种基于知识的林业技术体系,是知识经济在林业中的最好体现,也是林业创新体系主要组成部分,可以说是一次世界性林业科技革命的历史机遇。更为重要的是,发展精确林业是有效利用生态资源,实现林业可持续发展的迫切需求。我国是世界上人口最多的国家,地大物博早已成为一种过时观念,因为多年来的粗放性和掠夺性开发早就造成了自然资源的匮乏,再加上人口众多,人均资源就更少。比如,人均林地占有量逐年下降,水土流失、气候异常、环境污染、土地荒漠化严重,致使自然灾害愈加频繁。

在此情况下,实施精确林业必然可以优化资源,保护环境,实现林业可持续发展,实际上这已成为社会经济发展的基本战略。但是,在实施精确林业上还有很多困难,如实施精确林业技术必须使计算机控制的林业技术与土地状况的空间差异精确匹配。我国疆域辽阔,林业生产条件复杂,林业领域电子计算机和信息等技术应用较少,基础设施还不先进。所以,一方面,购买精确林业软件并不实用;另一方面要自行开发适合不同地区、不同土壤土质、适应不同气候的精确林业软件也是一件十分困难的事情。比如,要创建识别树种、林龄、断面积、蓄积量等的3S软件需要测取大量数据,需要若干年的各个地区、地块的投入、气候变化等历史数据,但各地区在这方面都还没有基础。此外,如果能建立适合不同地区土地情况的精确林业软件,林业工作者的操作和认识也需要有一个过程。

5结束语

精确林业是现代林业发展的必然结果,是超前性的林业新技术,是信息林业的重要组成部分。结合国情、省情,研究发展适用的精确林业技术体系、运用体系是必要的。精确林业的研究与发展,将有助于人口、资源与环境方面重大问题的解决,有助于林业资源的高效利用和林业环境保护。GIS作为精确林业的核心技术,也应适应精确林业需要,作技术上的改进与深入。

【论文关键词】精确林业可持续发展

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关键词：环境监测；环境保护工程；重要意义

0引言

环境作为人类社会生存与发展的重要基础，具有自我更新能力和自我恢复能力，但如果环境污染程度超出了环境自我恢复负荷就会造成环境问题日益恶化，通过环境监测能够确保环境问题得到有效控制，对环境污染重灾区采取科学合理的措施与方案，加强监督管理的质量与水平，保证城市环境可持续发展。在新时期，要想提高环境保护的质量与水平，采取科学高效的环境监测技术手段，分析环境污染的重点难点，制定环境保护政策，提高环境的总体质量。

1环境监测的内涵

环境监测主要就是指国家和政府制定一系列法律法规和规范流程，对空气、水源、土壤等环境污染指标样本进行采集，判断城市环境污染的具体情况，是开展环境保护的重要基础资料，为相关部门制定科学高效的环境保护策略提供重要的基础。环境监测主要包括现场调查、资料收集、布置监测点、样品采集、样品运输与保管、样品分析、数据处理、综合评价等一般流程。监测人员需要对采样区域进行全面勘察，制定科学高效的样本采样计划，确保采样符合要求，从而对环境污染的状况进行准确分析。

环境监测包括环境质量监督测量以及污染物治理两方面，是环境管理和环境保护开展的重要依据。在环境监测时，由于环境质量监督测量的对象具有时间和空间可变性、污染物复杂多样的特点，使得环境监测必须随时间的变化而连续综合测量。通过对污染物进行连续不断的观测采样，能够提高检测结果的整体质量与水平。监测对象包括多种类别，只有对环境中不同种类进行分析，加强数据处理，根据社会环境的实际因素才能有效减少环境监测的片面性，确保对整体环境进行客观评价，方便后续防护与治理工作有效开展。

2我国目前常用的环境监测技术

2.13S技术

3S技术就是指GPS、GIS和RS技术，通过3S技术的有机融合，能够对地理信息数据进行快速提取，而且还能够对相关数据进行准确判断。3S技术在水环境监测中应用非常广泛，能够应对流域水文模拟、水资源分析、监测水体富营养化等环境问题。通过对地理数据信息进行收集管理存储，并且实现空间决策，整个系统不仅能构建完整的数据库，并输出和显示数据，同时也能够打破测绘场地的局限，更好地解决测量时效性不高的问题。GIS技术应用更加简单操作方便，可以提高操作的整体性和测量精确度，优化测量的整体效果。

2.2生物技术

生物技术主要包括生物学细胞学以及微生物学，能够与计算机科学、化学、环境工程学等相关学科紧密结合，对生物技术进行深入研究。在环境监测中，通过生物技术能够对生物大分子标记物进行全面檢测，对生态环境问题作出及时预警。还能够分析环境与生物之间的关联。生物技术具有快速准确、精度高的优势，在环境监测中发挥着重要的作用。

2.3信息技术

目前信息技术主要包括无线传感器网络技术、PLC信息技术等。无线传感器网络技术能够将监测到的数据传输到处理中心，能够帮助监护人员随时访问数据中心，并且发出指令。PLC技术具备防尘、耐热、抗震性能，可以在任何恶劣的环境下进行实时监测，还能够实现远程监控，实现农业抗旱防洪的预警。对河流水位、水质、流速等环境指标进行监测。技术人员通过遥感技术能够对地理事物整体进行全面观测，提高观测的整体质量，同时也能够获得更高的经济利润，工作效率得到显著增强，时效性非常高。

3环境监测在环境保护工程中的重要意义

3.1环境监测在城市规划中的重要意义

随着我国社会经济的高速发展，经济与环境存在对立统一的问题愈来愈强烈。在新时期要想确保社会主义建设的整体质量与水平，必须要加强环境保护治理工作，通过“三同时、三同步”的环境保护模式，确保经济发展与环境保护同时落实、同时实施、同时投入，保证经济发展与环境保护同步规划、同步开展、同步实施。在城市规划建设中，必须将环境保护计划与城市发展规划紧密结合，使环境保护成为城市发展建设的重要组成部分。

3.2环境监测在环境执法与污染物排放中的重要意义

在环境执法和污染物减排工作中通过利用环境监测技术，能够对所有重污染企业进行明察暗访，根据最终的环境监测结果，对超标排污企业给予警告。如果企业没有能够按照规范做好防污染处理，则必须予以关停或者对重点污染源挂牌督查的高污染、高能耗企业上报政府部门，予以整治。如果发现企业存在偷排，偷放污染物则必须予以罚款警告。

3.3环境监测在环境污染纠纷仲裁中的重要意义

如果企业发生环境污染事故，则必须申请环境仲裁，通过环境监测到的数据，能够对发生环境污染事故的企业做出准确判断。污染仲裁监测也是环境监测的重要组成，可以有效解决环境污染纠纷与矛盾，保证环境部门作出公正合理的裁决，对于环境污染仲裁企业，则必须要及时处罚，并且落实整改意见。如果没有按照整改要求整改的企业，则必须进入环境污染黑名单。

结语

笔者结合自身工作经验，对我国目前常用的环境监测技术进行归纳，包括3S技术、生物技术、信息技术，总结这些技术的特点与应用范围。还对环境监测在环境保护工程中的城市规划、环境执法与污染物排放、环境污染纠纷仲裁的重要意义进行说明，充分发挥环境监测的重要作用，为政府的环境保护治理工作提供科学、合理、准确的参考信息。加强对环境监测工作的支持水平，确保环境监测质量与水平全面提高，保证我国社会经济与环境保护协调发展。

参考文献 

[1]吴甲贵，王龙瑛，宋双翼.探析环境保护工程空气监测现场的质量控制[J].资源节约与环保，2019，（02）：36. 

[2]李杨.浅析环境保护工程中的环境监测[J].建材与装饰，2017，（51）：179. 

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    [论文摘要]丹霞地貌是一种重要的旅游资源，对它的开发与利用应以保护旅游区自然资源为前提。利用景观生态学原理指导旅游区进行生态建设是实现旅游区可持续发展的必由之路。本文分析了景观结构的构成要素，并从景观生态设计和景观生态调控两方面探讨了如何对旅游区进行生态化设计与管理，以达到保护自然环境的目的。

丹霞地貌在我国有着广泛的分布。据统计，全国共有600多处丹霞地貌，以长江以南福建、广东、广西等地区发育最为典型。在自然力的作用下，丹霞地貌呈现出瑰丽奇特的自然景观，吸引了众多的中外游客。随着我国旅游业的发展，丹霞地貌作为一种旅游资源得到了进一步的开发和利用，先后建立了一批风景旅游区。但是，在开发过程中却常常为了追求经济利益而忽视了对景观资源的保护与管理，导致水土流失、植被退化、环境污染等一系列问题的出现。为了减少对自然环境的破坏，保护景观的特色和质量，运用景观生态学原理，针对丹霞地貌风景区进行生态化设计与调控是十分必要的和迫切的。

一、景观生态学与景观结构

景观生态学是现代地理和生态学相结合的产物，是一门连接自然科学和人类学的交叉性学科，属于宏观尺度空间研究范畴[1]。它注重景观结构与生态过程的相互作用，强调生态整体性和空间异质性，通过对旅游区的景观结构、功能和演化过程的研究，从而实现对景观的优化利用与管理。

描述景观空间结构的基本要素有斑块、廊道、基质和缘[2-3]。斑块是景观中与周围在外貌和性质上不同并具有一定内部均匀性的空间单元，在旅游区内是指以自然景观为主的地域和服务网点；廊道是景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构，旅游区内的廊道主要表现为河流、林带、交通线及其两侧的带状树木、草地；基质是景观中分布最广、连续性最大的景观背景结构，对应于旅游区内的自然地理环境；缘则是指旅游区的外围保护带或旅游斑的外围环境，作为缓冲区，可避免自然环境与周围社会环境直接接触，有利于旅游区的生态保护。

二、丹霞地貌景观生态设计

丹霞地貌风景区以自然旅游资源为主体，不仅具有观赏的功能，还具有维持区域生态环境，保护生物多样性的功能。一旦遭到破坏，将难以恢复乃至无法恢复，无论是对当地的生态环境还是旅游业来说，这无疑是个致命的打击。因此，对风景区进行设计与开发，应从生态学角度出发，以保护、优化风景区内自然生态环境，保证旅游资源的可持续利用为最终目标。

（一）景观的结构设计

1．斑块的设计。景观要素及其功能格局是控制旅游区生态环境状况的关键。在自然风景区内，按照景观生态学理论，在斑块设计方面应以大型植被斑块作为主要考虑对象，同时需要一定数量分散的小型斑块作为补充。就丹霞地貌风景区而言，它最具特色的景观要素是赤壁丹崖，丹山、碧水、秀峰、奇石构成了旅游区重要的旅游资源。因此，为保护旅游景点的整体性，应以巨型的旅游斑为主要考虑对象。选择具有典型意义的景点与周围环境组成旅游斑，斑块的构成大体上是有一个近圆的核心区，弯曲边界和有利于物种传播的边缘指状突出。对于斑内脆弱的核心区，为避免破坏地质结构，应禁止游客进入，可以考虑建立远距离观景平台，配置观景设施，为游客提供远距离观景服务。红色岩系胶结和固结程度较差，岩石硬度小，易受风化侵蚀，因此在旅游斑内严禁砍伐树木，禁止在崖壁上人工斧凿和雕刻。旅游区内自然植被斑块对于维持生态环境的稳定性具有重要的意义：大型的植被斑块可以起到涵养水源、调节气候、保护生物的作用；小型自然植被斑块既可作为动物临时栖息地和避难场所，有助于生物多样性的保护，又可增加景观异质性，扩散干扰风险，因此要注意保留、保护，加强实时监测，及时养护管理。作为游客休憩、消费为主的小型人为斑块，则要注意远离巨型旅游斑块，沿廊道分散安排，合理布局。

2．廊道的设计。在旅游区内，廊道的构成主要是引导游客活动的旅游线路。丹霞地貌风景区内的廊道除了具有旅游线路引导功能外，还是联系斑与斑、斑与种源之间的纽带，因此，廊道的设计必须从多方面考虑，总的思路是保护、保持原有地形，其宽度、长度和位置的设计应根据山体实际情况而定，综合估计其利弊。根据丹霞地貌风景区独特的地质条件，廊道的设计应注意以下几点：（1）为了保护地形，同时也为了控制游客数量，景区内应以步行道为主，不宜建造盘山公路，也不宜修建高空索道；（2）旅游区内不同斑块之间要有廊道相通，注意保持廊道和斑块植被结构的相似性，以保证斑块之间的连通性，满足内部种在斑块间运动的需要，保护景观整体的生态功能；（3）在线路选择时，最好利用现有自然通道，同时避开生态脆弱区；（4）在道路施工时，尽量利用自然的无污染的材料，如木材，石板等；另外，对于某些自然廊道，如林带、河流等，既是景观中能流、物流的通道，同时本身也具有娱乐价值，因而要注意加以保护与管理，避免人为破坏。

3．基质和缘的设计。基质是景观中的背景地域，在很大程度上决定着景观的性质，对景观的动态起主导作用。从生态学角度看，保持旅游区内基质的稳定性对于实现景区内生态系统平衡具有十分重要的意义；从生态规划角度看，对基质的全面调查与研究也是对旅游区进行功能分区、优化景观格局的基础。由于丹霞地貌多发育在气候湿润地区，流水对其影响极大，因此在开发时要注重流域的完整性；从景观上来讲要注意山水结合，突出“山体为主，水体映衬”，体现丹山碧水的特色。另外，在旅游区外围要规划一定宽度的缓冲区。一方面，作为交通工具的停放地和旅游者住宿、购物区，满足游客生活需求；另一方面，将游览以外的活动集中在缓冲区，可减轻旅游区内部环境压力，保护生态环境的稳定性。

（二）优化景观格局

景观格局是景观组成单元的类型、数目以及空间分布与配置。景观生态学强调空间格局对过程的影响，通过优化景观格局来改善景观的功能、调整能流物流的输入输出，从时空尺度上来耦合生态与社会过程之间的联系，管理景观资源的利用[2]。目前，“集聚间有离析”的景观格局被认为是生态学意义上最优化的景观格局(forman,1995)。依此为规划目标，注重风景区内质地粗细结合，大小斑块互为补充，斑、廊和缘的合理布局，最终实现土地利用的合理分类。如在廊道之间或没有廊道的地方加设一行小的斑块以增加调景观连接度；在细质地的景观局部设置小型植被斑块和廊道；设置边界过度带，作为服务区，为游客提供休憩机会等。目的是使景观要素之间达到稳定的动态平衡状态，在优化景观格局的同时还丰富了视觉空间，最终形成以地貌景观为依托，并融合当地自然、人文景观于一体的景区整体风格。

三、丹霞地貌景观生态调控

（一）景观生态管理

在生态系统进行动态监控和实际调查的基础上，利用生态学的原理和方法对旅游区进行管理，力求使系统结构合理，功能协调，促进系统内的互利共生与良性循环。这包括对景观、基础设施和人员的管理等几个方面。

为了保护丹霞地貌风景旅游区内的天然风貌，保证视觉景观的多样性和独特性，除了历史遗留的文物古迹、楼台庙宇外，在景区内应避免建造新的人工建筑物，必要的基础设施要严格限制其规模和数量，设施的造型，色彩、质地等也要与周围环境相协调，不能破坏景观视觉美感。由于自然或人为因素而遭到破坏的景点和基础设施，需要及时修缮或替换，确保基础设施的正常发挥。

加强游客管理，正确引导游客的旅游行为，一是通过计算景区环境容量来确定游客数量，防止因游客数量过多加重环境压力；二是通过广泛的宣传，普及环保知识，增强游客的环保意识，提高游客保护自然地貌的自觉性；三是通过制订相应的规章制度来约束游客的某些不良行为（如攀爬、刻画等）。

对于旅游区工作人员，要进行集中培训，提高自身的文化素质与服务水平，加强与旅游者的沟通。实践证明，只有游客与管理人员相互合作，共同努力，才能促使旅游业的良性发展。

（二）景观生态监测

景观生态监测的任务是不断监视景区内生态系统的状况，确定其改变的方向和速度，并查明人类活动对这些变化所起的作用，以便能快速、准确的制定出相应对策。随着科学技术的发展，现代高新技术在景观生态学的应用，景观生态监测的水平不断得到提高[4]。

1．3s系统的应用

3s系统是对gis、gps和rs的总称。三者各具特色又相互关联，在解决问题的功能上各自存在优点和不足。只有把三者结合起来形成一个有机系统，实现各种技术的综合，才能完全实现监测地表变化的功能，在资源、环境调查和区域管理中发挥巨大作用。随着景观生态规划、研究尺度的扩展，3s技术逐渐成为景观规划不可缺少的方法和手段。目前，该项技术已被应用于旅游区位置的确定，生物资源调查，地貌监测等方面。由于丹霞地貌主要分布于长江流域以南区域，气候湿热，风化强烈，加之其特殊的岩性特征，对于环境的变化极为敏感，因此，利用3s技术对丹霞风景区内的地形地貌实施监控是十分必要的。

2．ledess空间明晰化模型

ledess 模型[4]（landscape ecological design and evaluation support system）原意为景观生态决策与评价支持系统。其主要功能是帮助决策者对景观中自然环境部分进行管理和规划，尽量减少未来出现的非确定因子，分析不同的决策方案对植物和动物种群造成的生态后果。将ledess模型引入丹霞地貌风景区，用来模拟植被演替过程，按植被演替和生境的需要，评估物种生境适宜性，计算潜在生物斑块间的景观连接度，将对景区的规划、建设和保护有很大的帮助。

目前，我国对3s系统或ledess模型的研究与应用尚处于初级阶段，还要进一步加强国际间的合作与交流，善于借鉴国外先进经验，加快对这方面的研究，尽快应用于实践，为实施有效的生态保护和恢复行动奠定基础。

参考文献

[1]许慧、王家骥，景观生态学的理论与应用[m] 北京： 中国环境科学出版社 1993

[2]李敏，自然保护区生态旅游景观规划研究以目平湖湿地自然保护区为例[j] 旅游学刊 2002（5）62-65

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【关键词】柱塞泵 故障诊断 局域波时频处理 轴承

常见的3S系列泵为卧式、三柱塞、单作用高压往复泵，主要用于石油化工、水压机、高压清水机、水力切割机、矿山机械、轻工食品、油田注水、输油等一切需要输送高压液体的工业部门。其工作状态的健康与否直接影响着个生产链的效率和寿命，因而针对性的故障诊断研究一直是热点和难点。

从结构上柱塞泵主要由液力端和动力端两部分组成.动力端的曲柄连杆机构带动液力端的活塞运动，活塞的往复运动改变缸套中的压力，从而使吸入阀和排出阀产生开关动作，实现从吸入阀吸入介质，实现机械能转化为内能的基本功能[1]。

本文利用局域波时频处理方法放大了故障时域信号，并进一步进行频域分析，依据相关轴承部件的故障特征频率，确定3S系列柱塞泵轴承不同故障状态的时频分布特征，从而实现故障诊断的目的.

1 局域波法

局域波法是基于经验模式分解（EMD）发展而来的一种对非线性、非平稳信号进行分析的新方法[2]。它源于瞬时频率的概念，能把动态信号的局部特征正确地在时频域内予以描述。瞬时频率在研究瞬态和非平稳现象时非常重要，能够反映非平稳信号的时变性，对非平稳信号的研究有着广泛的前景。局域波法把信号分解成满足条件的局域波分量，对这些分量进行Hilbert变换就可以得到信号的瞬时频率和时频特征，这也就是局域波时频分析方法。

通过对信号进行EMD分解，把原始数据分解成n个局域波分量，及一个剩余分量nr，该剩余分量或者是一个平均趋势或者是一个常数。

把信号幅度在三维空间表示成时间和瞬时频率的函数，信号幅度也可以表示成时间-频率平面的等高线，这种在时间-频率平面上的幅度分布称为局域波时频谱。

局域波法可以有效地剔除实测信号中所包含的干扰因子，同时局域波分量中包含着大量的状态信息。通过分析局域波时频谱，从大量的实测信号中筛选出的故障特征信号所包含的故障信息可以有效而又较为全面的提取出来，这与机组因各零部件的结构不同而导致振动信号所包含不同零部件的故障特征分布在不同频带范围一致[9]。其时频谱的这些特点对于故障诊断图的生成极为有利。

图1 柱塞泵曲轴轴承振动数据采集

3S150系列柱塞泵的测点布置和振动数据采集如图1所示.测点0为连杆十字头；测点1、2、3为曲轴轴承监测测点； 测点4、5、6为液力端振动监测测点。

图3 振动信号时频分析图

分析图2振动时域信号和图3振动时频信号，可发现：振动信号幅值偏大（RMS值达到了3.75G），且冲击特性异常明显，且呈现极不稳定趋势，但工作状态具体受到了那类故障的影响尚不得而知，需要进行进一步的研究。

3 轴承振动信号时频分析与故障诊断

柱塞泵动力端的故障主要发生在曲轴和轴承上，且以轴承的故障最为常见.动力端的轴承均为滚动轴承.在对动力端轴承振动信号的测试中，干扰众多，造成谱线混杂，故障特征不易提取。为了解决这一问题，采用局域波时频处理方法进行深层次处理。

3.1 故障频率计算

从图4可以看出，曲轴监测振动信号能量明显集中于400Hz附近，且该频段60Hz及其倍频成分明显，局域波处理后的时频谱图也证实了这一特征，由此可推断故障原因为轴瓦磨损所致。究其原因，可能是曲轴支撑系统出现故障或者是油出现问题，当日检修发现，曲轴滚珠由于受力不均或是其他问题出现了一定程度的磨损，导致轴瓦偏磨，现场机组解剖图如5所示。

4 结论

（1）应用局域波时频方法处理往复柱塞泵振动信号，能有效地对往复柱塞泵动力端的主要轴承进行精密的故障诊断.

（2）在对轴承进行故障诊断时，必须进行典型故障机理分析，获取其振动特征，并将其作为一个诊断的参考面并寻求其共性，才能进行准确的判断.

参考文献

[1] 温传舟.工业常用设备故障判断与排除[M].北京：化学工业出版社，2008

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【论文摘要】：GPS、RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍。同时，文章利用地理信息系统(GIS)对测绘地形、地籍以及生成土地证、房产证等一些图件进行说明,并作相应的转换处理,满足了地籍管理工作的需要。

一、基于GPS、RTK测量技术的地形和地籍研究

（一）概述

GPS、RTK测量技术是建立在载波相位观测值基础上的实时动态定位系统，文章就利用这项新技术在地形和地籍测量中的应用情况做一介绍，供同行参考。地形测图是为城市以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。地籍测量是精确测定土地权属界址点的位置，同时测绘供土地管理部门使用的大比例尺的地籍平面图，并量算土地面积。用常规的测图方法（如用经纬仪、测距仪等）通常是先布设控制网点，这种控制网一般是在国家高等级控制网点的基础上加密次级控制网点。最后依据加密的控制点和图根控制点，测定地物点和地形点在图上的位置，并按照一定的规律和符号绘制成平面图。GPS新技术的出现，可以高精度并快速地测定各级控制点的坐标。特别是应用RTK新技术，甚至可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度并快速地测定界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次测绘成电子地图，然后通过计算机和绘图仪、打印机输出各种比例尺的图件。应用RTK技术进行定位时要求基准站接收机实时地把观测数据（如伪距或相位观测值）及已知数据?（如基准站点坐标）实时传输给流动站GPS接收机，流动站快速求解整周模糊度，在观测到四颗卫星后，可以实时地求解出厘米级的流动站动态位置。这比GPS静态、快速静态定位需要事后进行处理来说，其定位效率会大大提高。故RTK技术一出现，其在测量中的应用立刻受到人们的重视和青睐。

（二）RTK技术应用

RTK技术用于各种控制测常规控制测量如三角测量、导线测量，要求点间通视，费工费时，而且精度不均匀，外业中不知道测量成果的精度。GPS静态、快速静态相对定位测量无需点间通视能够高精度地进行各种控制测量，但是需要时候进行数据处理，不能实时定位并知道定位精度，内业处理后发现精度不合要求必须返工测量。而用RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。应用RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，因此，除了高精度的控制测量仍采用GPS静态相对定位技术之外，RTK技术即可用于地形测图中的控制测量，地籍测量中的控制测量和界址点点位的测量。地形测图一般是首先根据控制点加密图根控制点，然后在图根控制点上用经纬仪测图法或平板仪测图法测绘地形图。近几年发展到用全站仪和电子手簿采用地物编码的方法，利用测图软件测绘地形图。但都要求测站点与被测的周围地物地貌等碎部点之间通视，而且至少要求2-3人操作。采用RTK技术进行测图时，仅需一人背着仪器在要测的碎部点上呆上一、二秒钟并同时输入特征编码，通过电子手簿或便携微机记录，在点位精度合乎要求的情况下，把一个区域内的地形地物点位测定后回到室内或在野外，由专业测图软件可以输出所要求的地形图。用RTK技术测定点位不要求点间通视，仅需一人操作，便可完成测图工作，大大提高了测图的工作效率。

（三）RTK技术在地籍测量中的应用

地籍和测量中应用RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图，同上述测绘地形图一样，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS系统，可及时地精确地获得地籍图。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

在建设用地勘测定界测量中，RTK技术可实时地测定界桩位置，确定土地使用界限范围、计算用地面积。利用RTK技术进行勘测定界放样是坐标的直接放样，建设用地勘测定界中的面积量算，实际上由PS软件中的面积计算功能直接计算并进性检核。避免了常规的解析法放样的复杂性，简化了建设用地勘测定界的工作程序。在土地利用动态检测中，也可利用RTK技术。传统的动态野外检测采用简易补测或平板仪补测法。如利用钢尺用距离交会、直角坐标法等进行实测丈量，对于变通范围较大的地区采用平板仪补测。这种方法速度慢、效率低。而应用RTK新技术进行动态监测，则可提高检测的速度和精度，省时省工，真正实现实时动态监测，保证了土地利用状况调查的现实性。

二、GIS在地籍、地形测量中的运用

（一）概述

目前GIS正向着数据标准化、平台网络化、数据多维化、系统集成化、系统智能化和应用社会化的方向发展。互操作地理信息系统是GIS系统集成的平台,它实现异构环境下多个地理信息系统及其应用系统之间的通讯协作。基于WWW的GIS(WEBGIS)是利用Internet技术在网络上空间信息,供用户浏览使用,成为GIS社会化大众化最有效的途径。面向对象和构件的GIS是把GIS功能模块划分为多个标准控件,完成不同功能,通过可视化工具集成起来,形成最终GIS应用。嵌入式GIS是将GIS功能与嵌入式设备,嵌入式操作系统相结合创造更自由随意的GIS应用模式。三维GIS(3DGIS)目前研究重点集中在三维数据结构的设计优化实现,立体可视化技术的应用,三维系统功能和模块设计等方面。数字地球是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识,其核心思想是利用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。

在GIS软件开发方面,更换平台和环境,扩展数据库管理系统、更改一切语言和开发模式。操作平台以原Unix为主流更换到WindowsNT/2000平台,后者已成为发展主流。在理论研究方面,时空数据处理及三维GIS仍然是当前热点,随着计算机处理能力和多维空间可视化技术的进步,推进商品化的多维GIS将为时不远。在国内,当前研究GIS系统的主要有中国地大、武汉瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小几十家企业,各家软件偏重点不同,使用方法各异。针对各个单位要求形成的数据格式不一样,作者在各个软件上分别使用,并转换到通用平台上,使之能在通用平台上操作、修改、编辑等,完成工作的需要。

（二）建设方案的设计思路

1.关键技术

（1）高分辨率对地观测技术

数字摄影测量将成为数字城市数据采集手段之一。

（2）3S一体化

3S指的是全球定位系统(GPS)、卫星遥感系统(RS)和地理信息系统(GIS),是建立数字城市的三大支撑技术,GPS可在瞬间产生目标定位坐标却不能给出点的地理属性,RS可快速获取区域面状信息但受光谱波段限制,GIS具有查询、检索、空间分析计算和综合处理能力,但数据的录入和获取始终是瓶颈问题。数字城市需要综合运用这三大技术的特长,方可形成和提供所需的对地观测,信息处理和分析模拟能力。

（3）空间一致性匹配

建立数字城市是一项庞大工程,不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不规则分幅地图,要在数字城市系统中复合显示,叠加查询和综合分析必须进行系统整合。

（4）互操作

统一协议是实现互操作的关键。互操作是在保持信息不丢失的前提下,从一个系统到另一个系统的信息交换能力,现已有抽象开放地理互操作规范(OGIS),主要由三大模块(开放式地理数据模型、OGIS服务模型、信息群模型)组成

2.系统结构组成

行业数据库,行业办公自动化系统,行业信息化系统、行业基础档案库

（2）3S技术系统

包括城市电子地图、遥感图像(卫星、航空)、地理信息系统、行业应用软件、全球卫星

定位系统(GPS)、立体测量系统。

（3）硬件环境

计算机硬件(包括外设)、网络系统、全球卫星定位系统、立体测量系统。

三、计算机技术在地籍地形测量中的运用

下面是应用软件的一个中文菜单提示:NAPGIS一个很大的特点就是图形和属性之间的联系紧密,图形处理功能强大。在其上建立的地籍管理信息系统除了图形处理能强大以外,还提供了一套符合土地系统的解析图形编辑法及十分强大的历史管理功能,解决了图形与属性数据历史信息管理的难题。宗地的属性数据是十分丰富的,由于各地经济发达的程度不同,城市的规模不同,需求的不同,它包括的内容也是多种多样的;但要以把宗地属性分为两类:空间方面的属性和人文方面的属性。空间属性主要有宗地面积,座落,四至等,这些是国家土地管理局颁

布的《城镇地籍调查规程》及《土地登记规则》中规定必须要具备的,另外还包括一些地区根据自己的需要所增加的一部分,如:地物分布及类型面积情况、容积率,密度等,从计算机管理的角度考虑并结合MAPGIS的特点,空间方面的信息又可分为与图形紧密联系的属性(如宗地面积,周长,宗地号,界标类型等)和一般性质的空间属性(如:宗地座落,四至等),在MAPGIS中根据这两种数据的特点,将其放在图形数据中由MAPGI平台直接维护其一致性,令面积的核算快速准确,而将一般性质的空间属性放在外部数据库中;而人文属性包括宗地的权

属、共用关系、用途等信息,这一部分属性全部放在外中数据库中,通过宗地号与图形数据建立联系。将上述的数据准备好以后,就可以进入系统进行初始数据采集与系统建库了。对于地籍数据而言,系统数据分层处理必须以能提高工作效率,便于数据分析,统计,查询,并且有良好的可扩展、可伸缩性,能够满足各地区地籍管理工作需要为目标。结合阳县地籍,可以按如下专题进行分层:地形数据分过渡层、方里网、测量控制点、居民地、独立地物、交通及附属、水系及附属特殊地貌、植被、注记、地形、电力线等层。界址数据包括界址点、界址线、宗地。由于界址数据在测量时就是一个整体,因此这一层没有进行分幅管理,而是充分发挥MAPGIS对数据的管理能力,从物理上就作为完整的一体进行管理。

参考文献

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[2]陈超.浅谈GPS、RTK测量技术在地形和地籍测量中的应用[J].科学大众,2007,(05).

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