遥感科学与技术研究范文

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遥感科学与技术研究

篇1

关键词:植物营养诊断与施肥;教学改革;教学效果

中图分类号G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)13-0160-03

《植物营养诊断与施肥》是高校农业资源与环境系本科生的专业基础课程,是评价、诊断和指导作物施肥的一门综合课程,也是实施科学施肥的主要理论依据,它包括作物缺素症状诊断、土壤诊断、根外诊断、代谢诊断、物理化学诊断等[1]。近年来,随着黑龙江省农垦总局各农场测土配方施肥项目的发展,植物营养诊断技术也获得了快速发展,利用植物营养诊断进行科学施肥,已经在水稻、玉米、大豆和马铃薯等主要农作物得到了广泛应用,不仅增加了作物单产,而且减少了化肥的投入量,使农户获得了可观的经济效益,也降低了化肥对环境的污染[2-3]。植物营养诊断与施肥课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术课程中演变而来的,逐渐发展成为一门综合性、系统性、实用性的课程,其影响渗透到包括遥感技术、植物生理、植物病理、分子生物学、水土保持等多个学科领域,成为当前农业生产中必不可少的组成部分[4]。

遥感技术首先是在军事上发展起来的,随着科学技术水平的进步,遥感技术得到了快速的发展,各领域的科学家开始着手研究遥感技术,使遥感技术的应用领域也越来越广泛和深入。遥感技术与农业科学有关的领域主要有:大田作物航拍遥感诊断施肥、大田作物的遥感测产与长势监测、遥感解析土壤类型分布、农业资源调查与评价、植物保护中某些病虫害调查与监测等。近年来,通过卫星对农作物拍摄遥感图像进行诊断施肥工作已取得了较好的成绩,遥感图像可以反应植物养分状况、土壤类型分布、田间长势、作物分布,提供农作物施肥表征和土地的利用现状,为农业部门统计作物布局提供可靠的参考资料,达到作物高产优质和生态安全的目的。

遥感技术已经从传统的专业化技能逐渐向多元化多方面进行发展,从当前社会的发展与对人才的需求角度出发,借助课程改革对农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合,充实课程的内容,增加课程的实用性和学生学习的兴趣,使学生在学习过程中从理论、实践操作和科研的角度,对遥感技术有充分的认识,能够在实践中应用遥感技术的方法、手段和思路去分析并解决植物营养诊断与施肥方面问题的能力[5]。本文旨在探讨农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程建设中,如何更好地完成教育教学、社会实践和科研创新三位一体的角色,增加教学环节的实用性,拓展学生的视野,增强科研创新的能力。

1 课程教学改革的必要性

《植物营养诊断与施肥》课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术为基本出发点,结合农业生产实际形成的一门综合性课程,通过判明作物的营养丰缺状况,分析导致植物营养丰缺的原因,提出有效的施肥方案。显然,植物营养诊断不仅是科学施肥的基本依据和技术保障,同时也是植物营养和作物施肥原理与技术理论服务于农业生产实际最实质性的内容。植物营养诊断是手段,合理施肥是途径,高效、低耗、高产和优质是目的。《植物营养诊断与施肥》课程与农业生产紧密相关,对于研究农作物的生长规律、养分利用效率及解决我国的粮食问题有着重要的意义。然而,随着社会科技的不断发展以及农业课程教学改革的深入,农业类高等院校需要培养出更多具有创新开拓精神的实用型的高级人才,这就必须在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与深入的实践。为了提高该门课程的教学效果及教学质量,增强学生利用植物营养诊断原理及理论解决生产实际的能力,笔者对“者对在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与教学方法和实验课实践教学等进行一系列的改革与探索,在实施教改项目的过程中按照社会发展、科技进步等客观要求,兼顾本课程所涉及农学类专业的专业课程安排,充分发挥该课程在农学类各专业建设与发展中的重要作用,立足于学以致用,为农业经济发展服务,以达到更好的教学效果[6]。

2 农业遥感技术在课程建设与学生培养的切合点

2.1 高科技融入植物营养诊断与施肥课程的教学过程 随着遥感技术的发展以及遥感技术与农业的紧密结合,对农业资源与环境专业学生培养提出了新的要求,培养高素质的创新人才是时代赋予高等学校的使命,也是高校实施素质教育的根本途径。而建立高素质的创新型人才培养模式需要建立完善的、适合的创新课程教学体系。在植物营养诊断与施肥课程教学过程中,引入遥感学科知识以及植物营养学在遥感学科上的应用。例如:植株各器官营养状况的改变直接影响着作物的冠层颜色和叶片透光率,缺氮植株叶片颜色变浅,透光率增加,冠层颜色偏黄绿色,而植物冠层颜色状况通常情况下都与叶片叶绿素含量呈正相关关系,其含量的变化影响了叶片冠层的光吸收和反射强度,由于叶绿素对可见光的有效吸收,在可见光波段冠层的光反射随着植株缺氮状况的增加而增强,接收装置接收到反射光,经处理即可形成遥感图像,通过遥感图像的解译即可诊断出植物缺素的症状,可见农业遥感技术直观和方便,广大农业科技工作者在电脑前即可诊断出作物的田间长势。因此,植物营养诊断与遥感技术在专业技术领域有很多相重叠的理论知识,为农业遥感技术更好的融入植物营养诊断与施肥课程奠定基础,使学生及时掌握农业遥感学科发展的新方向,形成人才培养的创新性与遥感课程教学的相互支撑。

2.2 社会需求多是促进遥感技术与课程建设的切入点 多学科日新月异的交叉发展,不断加强各学科在多领域的融合,遥感技术作为一门专业性较强的课程,其应用领域也越来越广泛和深入[7]。遥感技术已经从专一的技术服务逐渐走进社会化的发展中,因此借助课程改革对遥感课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合。教师在教授过程中,使学生从基础理论、动手能力和科研创新的角度,对遥感技术理论有充分的了解和思考,令学生能够掌握应用遥感技术的手段和方法,具有解决植物营养缺失问题的能力。如果该改革应用得当,必然为黑龙江的农业生产实践开辟一条新的道路。现阶段,许多国家将植物营养诊断作为农业生产现代化的重要手段广泛地应用于各种农作物中,已取得了较好的效果。依靠遥感技术的理论,应用计算机处理遥感图像、解译数据与植物生长的各种参数相结合,制定具体的施肥方案,为诊断的准确性与预测预报打下坚实基础;在欧美等一些发达国家有专门进行营养诊断的职能机构,现已发展到商品生产的应用阶段,这些成果的推广以及机构的运行均需要农业遥感专业技术方面的人才,大多学校一般只开设植物营养诊断与施肥课程,而对遥感技术课程一般只对专业性较强的专业开设。因此,把满足社会对专业性人才的需求作为促进植物营养诊断课程建设的切入点,更好地将农业遥感技术融入该课程体系做出贡献[8]。

2.3 科研、教学与实践在课程改革中有机结合 高等学校对本科生科研素质的培养不够重视,科研意识薄弱,实践能力欠缺,不能适应时代的发展要求,所以科研、教学与实践的有机结合是植物营养诊断与施肥课程建设中重要的环节。科研是教学的基础,教学是科研成果的传播途径,实践是检验科研和教学的方法和手段。对高等学校教师而言,只懂得教育教学显然远远不够,尤其对于讲授自然科学课程的教师而言,只教学不做科研,教学内容陈旧,课堂信息量不足,导致教学质量难以提高。实践和科研经验的积累,有助于教师教学能力的提高,提高课堂的教学效果,增加学生对本课程的兴趣,如将基于遥感的植物营养诊断与施肥研究,基于遥感的土壤养分盐碱地的空间变异特征,基于遥感的土壤养分估测,基于遥感的作物产量评估等科研成果融入教学内容,使课堂教学信息更加丰富,课堂气氛更加活跃,增强学生对知识的掌握程度。

相对而言,教育教学要比科研要容易一些,但是没有科研过程的钻研和付出注定没有教学的精彩。如将黑龙江省黑土分布、各农场不同植株养分的遥感图像引入课堂教学中,用远红外及卫星影像分析黑龙江农垦各农场地表温度和土壤湿度的研究引入到热红外遥感教学,这些科研项目使学生能深切感受到理论知识就在我们身边。而这些知识如果没有教育教学、科研创新和社会实践三位一体的指导,无法凭空想象,学生很难理解,直接影响高校人才培养目标的实现。

完善社会实践教学环节,积极与本专业相关的企业及实习基地联系,走农场进基层,让学生一见到农作物首先诊断农作物缺素症状,告诉该地块农户应多施哪些肥料可高产,使学生更多的接触农业生产第一线的人员,提高学生的实践能力,从而使学生在课程学习中了解现代化农垦的栽培制度和先进的管理经验,为今后走入社会打下坚实基础,真正使学生在校学习期间实现“城市白领”到“合格农民”的转变。当然,任何一门学科的起步与发展都不是一日之功,需要有长远的规划和循序渐进的过程,只有这一过程日趋完善,改革后的课程体系才能为地区经济发展和社会繁荣培养更多优秀的人才。

3 结语

随着科学技术水平的不断提升,植物营养诊断与施肥技术也得到了快速发展。农业遥感课程作为植物诊断与施肥课程建设的一部分,在教学和实践过程中将农业遥感技术融入该课程体系中,从教育教学、科研创新和社会实践三位一体有机结合的途径去努力,必然在校院和植物营养诊断与施肥学科建设打好良好的基础,在专业拓展和专业发展中,取得稳步增长,增加同学们接触生产第一线的机会,增加实践单位对本校植物营养诊断与施肥课程的了解,增加同学们就业的方向,不断革新教育模式,为学生营造良好的学习和实践氛围,激发学生学习热情,提升学生实践动手能力,加深学生对课程的熟悉程度,使学生真正喜欢植物营养诊断课程,提升学生自主学习能力和探究学习的能力。只有这样,才能为高校农业资源与环境专业的持续发展和植物营养学科建设思路的拓展提供有效的支撑,也为黑龙江垦区培养农业遥感技术层面的专业人才作出应有的贡献。

参考文献

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[2]张明聪,孙文相,罗翔宇,等.启动氮加追氮对大豆钾素积累分配规律的影响[J].大豆科学,2013,32(5):665-669.

[3]张明聪,刘元英,罗盛国,等.养分综合管理对寒地水稻抗倒伏性能的影响[J].中国农业科学,2010,43(21):4536-4542.

[4]吉雪花,庞胜群,郑群.园艺植物营养诊断课程建设途径[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2005,1:41-42.

[5]任涛,谭启玲.植物营养研究方法课程教学实践探讨[J].安徽农业科学,2011,39(13):8167-8169.

[6]柳维扬,王家强,彭杰,等.遥感课程在植物营养学科建设中模式初探[J].江苏科技信息,2015,12:71-72.

篇2

摘要:土地的开发管理和人民的生活和国家的长治久安有着密切的关系,而土地测绘作为土地开发的基础在土地的开发管理中具有重要的作用。本文根据目前测绘技术的研究进展,简单介绍了测绘技术在土地管理中的应用。

关键词:土地管理测绘

测绘工作作为一项公益性事业,是国民经济和社会发展不可缺少的前期性、先行性的基础工作,既为经济建设部门和社会各方面提供基础地理信息,又为实现经济、社会可持续发展提供重要保障。测绘工作的成果数据是各项建设不可缺少的基础资料,也是土地管理的重要工具之一。随着3S技术,特别是全球定位系统(GPS)等空间信息技术的出现并逐渐应用到土地管理工作中,从而为解决土地问题、协调人地关系,提供了强有力的技术支撑,为满足现代土地管理工作的要求,推进土地管理工作的现代化提供了可能。

一、测绘技术的发展现状

集成了计算机科学、信息科学等学科的现代测绘科学,现今已进入了信息化时代。现代测绘技术主要由空间技术、卫星遥感技术、地面数字测量技术和地理信息技术以及与之相配套的计算机技术、通信技术和专家系统技术等组成,也就是当前测绘领域通常所说的“5S”技术,而“5S”技术具体是指全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS、测绘专家系统ES和数字测量技术DPS,并且“5S”技术已经得到了广泛的应用和迅速发展,对我国国民经济建设和居民生活水平的提高发挥着极其重要的作用。

随着土地管理工作范围和领域的拓展及延伸,迫切需要建立一套科学、规范的土地管理行政管理体系,利用现代测绘技术加强宏观管理,实现土地管理的科学决策。由于测绘技术与土地管理是服务与被服务、保障与被保障的关系,我们应该进一步把测绘技术与土地管理工作紧密结合起来,充分利用测绘的技术、成果等优势,不仅能为土地管理提供更好的服务和切实的保障,也能更大范围地发挥测绘技术的作用,从而促进测绘技术的更快发展。

二、测绘在土地开发管理中的应用

(一)遥感技术

遥感技术是本世纪60年展起来的一门新兴综合性探测技术。它通常利用飞机、气球、火箭、卫星等空间技术,以卫星、飞船、空间站、航天飞机等飞行器作遥感平台,以一个新的高度来观测地球,然后通过光学、电子光线、紫外线、微波计算机技术来处理所得信息,从而探知鉴定研究对象的各种性质。遥感技术的主要优点是“遥、感、快、广”四个字,目前在我国土地资源调查监测工作中得到了广泛应用。首先遥感技术在土地利用动态监测中发挥了重要作用。1999年以来,开始采用高分辨率、多时段卫星数据,全面开展了国土资源利用动态遥感监测工作,并随之逐步建立起全国的土地遥感监测体系。通过对全国重点城市占用耕地等土地利用遥感进行动态监测,为合理利用每寸土地、切实保护耕地,强化土地管理工作提供了十分重要的技术支撑。

其次,遥感技术在土地利用变更调查中已得到广泛的应用。土地利用变更调查主要以现势性航空、航天正射影像图和地形图为基础调查资料,在与原有土地利用现状图套合对比,并经实地调绘和补充调查,实现对土地利用现状的更新。目前,为了配合新一轮土地利用总体规划修编,全国许多地方已经完成和正在启动以遥感为主要数据源的土地利用更新调查,进一步推进了遥感技术在土地利用调查监测中的广泛应用。

(二)全球定位系统(GPS)

我国GPS技术研究起步于80年代,进入90年代以后,GPS技术研究、开发和应用取得了长足进展。GPS卫星是定位技术的迅速发展,给测绘工作带来了革命性的变化,也对地籍测量工作,特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。应用GPS进行地籍控制测量,点与点之间不要求互相通视,这样避免了常规地籍测量控制点位选取的局限条件,并且布设成GPS状结构对GPS网精度的影响也甚小。由于GPS技术具有布点灵活、全天候观测、观测及计算速度快、精度高等优点,使GPS技术在我国各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。

(三)地理信息系统(GIS)

地理信息技术(GIS技术)是在传统的地球科学与现代信息科学交叉融合的基础上发展起来的新型空间信息技术。随着计算机软硬件技术已发展成为以GIS,GPS与遥感(RS)3项技术(简称3S技术)为核心的,以相关信息技术和应用领域知识为支撑的,以空间位置信息服务为特征的大型地理空间信息技术。目前其自身的技术体系逐渐成熟,正迅速向结构网络化、软件组件化及应用大众化方向发展,并将形成市场容量巨大的地理信息产业。

我国GIS技术研究工作起步于70年代初期,80年代进入应用试验阶段,期间主要是借鉴国外GIS应用经验,采用国外的GIS软件。90年代国内一些科研机构和院校也开始结合国内GIS需求,从引进、消化、吸收起步,着手开发GIS软件,目前国产GIS软件占据国内市场已达到近30%。由于土地调查监测评价数据的空间性,在信息化过程中,需要进行空间数据的输入、处理、管理和输出,必须借助GIS技术才能够实现。

随着GIS技术的成熟和发展,八十年代末,九十年代初基于不同GIS平台的各种类型和不同尺度的土地利用数据库建设相继启动。经过十几年的努力,对土地利用空间和属性数据描述、分析和表达输出的土地利用数据库建设已经成为土地资源基础数据库的重要组成部分,成为各级政府对土地资源保护、合理开发利用和科学管理倍加关注的基础工作。土地利用数据库建设在今后几年中将朝着数据标准化、程序规范化、更新制度化、平台网络化、系统集成化、服务社会化的方向发展。

(四)“3S”集成技术

随着GPS、RS、GIS三者技术教育水准的不断提高,新技术在土地变更调查中的应用越来越广泛,使土地调查数据更新工作变得越来越简便。GIS、RS和GPS三者集成利用,构成为整体的、实时的和动态的对地观测,分析和应用的运行系统,提高了GIS的应用效率。

快速、准确提取土地利用现状及其动态变化数据,对保障我国资源安全和粮食安全及生态安全,保持社会稳定,促进国民经济平稳、快速、健康发展等具有重要意义。曾培炎副总理提出要通过“天上看,地上查,网上管”等手段严格土地管理,国务院2004年第28号文件明确提出了开展新一轮土地调查“3S”技术系统依靠数字化、信息化的特点,具有作业速度快、精度高等优势,对新一轮土地调查中的数据更新将发挥重要作用。

(五)数据处理与提取技术

随着RS和GIS技术在土地调查监测评价中的广泛应用,基于遥感的土地调查监测数据的处理和提取技术也日趋完善。首先在计算机识别土地利用变化信息中发展了“基于土地利用图斑单元的变化自动检测方法”,该方法是将土地利用图与遥感影像图相叠加,在土地利用图斑边界及其类别信息引导下,以完整图斑单元或像素为单位,按类别分层计算影像上待检测处的影像特征值,按照设定的判读规则,以知识库中选取土地利用数据上图斑类型对应用的遥感信息特征值进行比较判断,即可自动检测出变化的区域。其次,通过多年的土地利用动态遥感监测技术研究和实践,总体提出或发展了一系列可行的土地利用变化信息的自动提取方法。如差异主成份法、多波段主成份变换法、主成份差异、分类后比较法、异常光谱检测法。

总而言之,在信息化时代背景下,我国的多项技术得到了充分的运用,信息化测绘技术的运用,不仅保证了土地测量的准确性,还能为测量人员减轻工作任务量,保证了土地管理的顺利开展,这也是促进国家土地资源管理和社会发展的重要条件。而在今后的土地管理中,信息化测绘技术将会得到更大的运用。

参考文献:

篇3

遥感,即遥远的感知。因为每种物体都在吸收、反射和发射能量及信息,根据不同物体的电磁波性质是不一样的。高光谱遥感就是据此原理,不仅远离物体还能提取该物体的信息。

基于遥感图像因种种原因伴随诸多噪声,并且波段数目多、信息量大、同时波段间相关性大、光谱分辨率高、具有连续的波谱曲线,因而会出现数据存储、压缩、管理等等问题。

本文重点介绍江西德兴尾矿数据经过高通滤波、低通滤波降噪处理,从而消除或减弱低频噪声,起到锐化图像的作用,使图像数据更加光滑,增加目标地物与相邻背景间的灰度反差值。从而使得图像各像素间在结构、纹理、内容等方面的相关性会比降噪前小一些,更加方便分类、识别、解译等工作。

关键词:遥感 高通滤波 低通滤波

中图分类号:TP751 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)09-0002-02

一、研究数据介绍

“Remote Sensing”,遥感,即遥远的感知。人类一直憧憬着从天空中观测地球,古时既有“登东山而小鲁,登泰山而小天下”的认识。经过实践发现,每一种物理都在吸收、反射和发射能量和信息。有一种使我们熟知的电磁波。根据不同物体的电磁波性质是不一样的。高光谱遥感就是据此原理,不仅远离物体还能提取该物体的信息。

德兴铜矿地处江西省上饶德兴市境内,是亚洲最大的露天铜矿,德兴铜矿拥有丰富可靠的资源,铜金属储量占全国第一位,矿藏特点是储量大而集中,埋藏浅,剥采比小,矿石可选性好,综合利用元素多,其尾矿的价值不言而喻。

研究数据来自EO-1/Hyperion,它的波长范围是0.4-2.5微米,可见光波段和近红外波段都包含35个波段,短波红外区域172个波段,不包含中红外波段,空间分辨率30米,扫描宽度是7.5公里,波段数242,时间分辨率是200天。

二、高光谱发展以及数据特点

1957年世界上第一个人造地球卫星由苏联发射成功,从此人类迈入了太空时代。我国遥感事业起步晚些,事实证明高光谱遥感技术在识别矿物以及在蚀变带成图很有用处,给地质者提供指引。2011年,神州八号成功发射,同年与天宫一号对接,这标志着我国航天事业的发展也已比较成功。

高光谱遥感成像是相对于多光谱成像而说的,由于拥有成百甚至上千的波段数目,高光谱遥感所获得的图像信息要比多光谱成像信息超出很多,并且包含了更丰富更光滑的光谱曲线信息。

遥感图像的特点有:波段数目多、信息量大、同时波段间相关性大、光谱分辨率高、具有连续的波谱曲线,因而会出现数据存储、压缩、管理等等问题。

Hughes现象,G.F.Hughes等阐述分类精度与数据复杂度的关系,即如果样本数量一定,那么分类精度会随波段数目增多而先增后减,故降低维度是必然趋势。

高光谱遥感图像信息冗余,相关性很强。故提取可能少的波段又要包含着大量的光谱信息,降维降噪是必须的选择。同时高光谱分辨率高,波段数成百上千,原图像计算量巨大,存储困难且计算花费时间很长。计算量随波段数目的增加呈指数增加,故必须经过降维降噪处理。

高光谱遥感图像降噪概述:由于数据传输、传感仪器、受到大气等影响,图像含噪声,影响波谱曲线及反射率,使得精确度降低。

综上所述,降噪处理是高光谱遥感图像处理中必须一步。常用降噪的算法有高通滤波、低通滤波、带通滤波等。本文利用低通滤波、高通滤波算法对高光谱遥感数据进行降噪处理。

三、滤波介绍及其实现

高通滤波是高频通过,低频减弱,主要作用是消除或减弱低频噪声,起到锐化图像的作用。低通滤波是低频通过,高频减弱,用于增强图像的高频率特征,使图像数据更加光滑,增加目标地物与相邻背景间的灰度反差值。

对江西德兴尾矿高光谱遥感数据进行高通滤波后,低频的噪声得以消除,使得遥感图像中的图像高频的数据更加锐化并且不改变相位位置,如图所示,主要作用是消除或减弱低频噪声后,研究区域的图像更加锐化。

对研究区域的高光谱遥感图像进行低通滤波后图像如下:

对研究区域的数据实施低通滤波,即低频通过,高频减弱,最终增加了目标地物与相邻背景间的灰度反差值,强化了图像的高频率特征,令图像更加连续光滑。

综上所述,滤波后前4个波段能够反应图像的绝大多数信息,前3个波段的特征值贡献率超过了85%,完全可以代替原图像进行后续其他处理。观察图像可得,遥感图像噪声信息量会随着噪声信息随着波段数的增加而增加,同时通过降噪不同程度地还能降低波段间的相关性。

参考文献

[1]浦瑞良,宫鹏. 高光谱遥感及其应用[M]. 北京市:高等教育出版社, 2000: 254.

[2]童庆禧,张兵,郑兰芬. 高光谱遥感 原理、技术与应用[M]. 北京市: 高等教育出版社, 2006: 415.

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[6]武鹤.基于数学形态学的高光谱图像端元提取技术研究[D].成都理工大学,2011.

[7]邓书斌. ENVI遥感图像处理方法[M]. 北京市: 科学出版社, 2010: 452.

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关键词:工程测量;测绘;GPS;城市建设

1、工程测量重要性分析

工程测量技术多年广为应用在诸多建筑项目中,为项目建设掌握测量精度,熟知项目所处地质、水文等地貌环境提供了重要帮助。归纳建筑项目城市建设中应用测量技术的重要意义主要有以下几点。

1.1资料依据性更强

工程立项建设之初,需要对重要的施工图、组织设计方案等原始技术资料予以设计及确认,而这些重要技术资料中通常需要明确施工范畴、项目概况、水文地质结构、施工物资等各项因素的统筹安排。而工程测量技术在项目建设前期阶段介入,能有效提供这些技术文件参考依据,故而为项目作业提供了方便与技术保障。

1.2保障定位精度

由于各种作业项目的控制管网放样精度及分布控制形式不尽相同,建筑限差、建筑主轴线控制精度等需求也就不同。而完成这些测量作业除却要控制精度以外,还要确保勘测作业能结合地质、地貌结构进行测量,从而才能在保障精度需求的同时,顾及到现场三通一平及勘测面积的成本投入问题,有效凭借测量精度控制项目建设的一定成本投入。

1.3竣工验收凭证

项目竣工验收除却基本的三检制度执行以外,也要通过工程测量GPS、RTK有关测绘技术运用来计量土方填、挖数量。这是因为土方填挖计量涉及到其他工种作业的工程量增减结算问题。而有效的工程测量技术运用,能为工程量预结算及合理变更作业设计施工等提供重要依据。

2、工程测量技术的现状

2.1测量仪器的广为应用

从20世纪80年代中期阶段,多种专业技术较强、实用性较高的工程控制管网测量仪器应运而生,为工程放样测量及管网布局提供了重要有力支持。比如,全站仪、光电测距仪、以及数字水准仪等精良测量仪器的运用。此外,现如今测距仪器中连续显现和自动定位、追踪功能的有关技术发展也较为成熟,更为有效的确保了测量精度。

2.2 GPS定位技术的应用

全球经济增长迅猛,科技发展日新月异,技术更迭速度较快。在此形势下GPS科技发展不断成熟与完善。因此,基于GPS技术最初的定位功能,已由最初的导航及测绘功能拓扑到了空间位置状态下的方格点位控制,误差控制更为精准,能满足高度系统作业,并且如今广为应用在了高速公路建设、隧道溶洞施工、油藏勘探等多项工程中,应用价值及发展空间仍然有待开发。

2.3 RS即遥感技术的运用

RS科技应用技术主要以传感器及信息传输技术应用为主,通过对信息数据的处理、提取、加工及配套电磁波遥感、红外遥感等技术的运用形成遥感影像,这种信息影像又可非为图像及非图像方式。其RS技术运用平台广为应用于航空遥感、地域遥感、气象遥感、海洋遥感、以及能源检测遥感中。此外,RS技术运用也为编制地理地籍资料、水文地质地貌资料、土地资源规划等城市规划资料提供了重要参考依据。故而,全面推广、运用,并深刻研究RS技术是工程测量在城市建设中的主要技术研发工作任务。

2.4GPS-RTK技术

2.4.1土地外业施测

主要包括宗地测量、土地利用更新调查测量和违法用地测量等。测试人员需要在基准站前站好,并架好仪器,每组分配两个人,一个人唯一基准站,另一人背着仪器到每个地方立杆并记录数据,同时输入特征编码,在记录数据时要求测量人员立点要准确,取3秒作为一个记录单元,把一整个区域或宗地测完后回到室内,由专业的软件接口就可以输出所要求的图幅。测量人员应当尽量稳住对中杆,进行准确测量。

2.5摄影测量技术运用

结合摄影角度及空间位置的差异性,摄影测量可多用于地面摄影测量、航空及航天摄影测量中,是人工智能及RS技术的综合技术产物。由于摄影测量技术下的影像直观、真实、信息丰富,能较好的传递大量几何形态信息,包括大型地貌、地质信息等,因此,其技术通过和计算机信息技术相融合,又能实现高精度精准的三维空间信息的有效掌握,故而利于大比例测绘工作中加以应用。

3、工程测量技术发展趋势探讨

3.1测量机器人

认为野外考察作业不具自动化应用特性,除却必要的认为野外勘探测量以外,测量机器人技术发展主要是全自动化全站仪所演化而来。它的技术结构组成包括坐标系统、遥控系统、换能器、闭路传感器、以及控制系统等。同时,一些职能全站仪还未使用者提供了一个二次开发平台,从而通过软件对测量数据的记录及自动化输出等,则更利于城市建设工程测量。

3.2信息系统

对于工程设计结构系统、数据精度要求高的复杂项目工程。除却应用当前信息化计算机科技完成测量作业以外,诸多信息系统平台的科技研究已成为主流。即信息系统中常见平台有大地测量、全球地籍信息、水文地质地籍信息、生态环保信息资源等。

3.3建筑结构三维测量

当前城市建设规划下项目建设对几何模型重构要求、质量建设、以及自动化生产需求都特别高。此外,与其配套的项目作业准备阶段质量检测、数据测量及监控也愈发要求严格。因此,当前项目结构三维测量技术的推广及应用已经是一种不争事实,包括三维工业测量延伸到人体科学测量等。

3.4多传感器的混合测量

传感器是“3s”技术研究及科技应用的必要研究载体,当前GPS接收机、自动化全站仪、以及土木三维测量、包括人体科学测量等技术研究都脱离不开各种功能、方式的传感器应用。比如,人体科学测量体系中的器官、部位显微测量及影响处理必然离不开传感器的多重应用。再如,GPS定位系统及全站仪中都需要利用传感器来接收测量信息,从而才能将信息、数据通过传感信号传递出去形成测量影像等。

4、结束语:

在城市建设进程中,工程测量下测绘技术应用无所不在,只要有项目开发及运营建设,就必然存在工程测量有关主流技术的运用。因此,随着时代建筑产业科技的不断日新月异变化,测量技术发展也将愈发成熟与完善,前景应用更为广阔,从而高度实现自动化、智能化、数字化的有力发展局面,利于国民产业经济迅速增长。

参考文献:

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4 杨义刚;;虚拟现实在《工程测量》教学中的应用探索[J];商业文化(下半月);2011年06期 08-09

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关键词: 海洋监测;监测能力;实时监测

中图分类号:X834 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)01-0328-02

1 背景

大海虽然为我们提供了丰富的食物和矿产,但是环境污染以及风暴潮等海洋环境的变化正在影响着海洋生物的栖息和繁衍,甚至危机着人们的生命。我国拥有18000多公里的海岸线以及300万平方公里的管辖海域,采用高新技术对海洋进行全方位检测迫在眉睫。为此,我国政府把“海洋监测技术”列入国家863计划“九五”研究计划中,此技术作为国家863计划的一个主题,对推动我国海洋检测高技术的发展具有重大意义,“九五”期间投入1.2亿元海洋检测高技术研究经费,“十五”期间投入2.4亿元,“十一五”期间为了加强海洋监测高技术研究,更加大了投入。

2 与国外监测技术差距

目前,在海洋仪器中,主要以国外仪表为主,比如应用最广泛的美国的声学海流剖面仪(ADCP)、挪威的安德拉海流计、HYDOLAB公司的MiniSonde型多参数水质监测仪和美国SEABIRD温盐深测量系统等,他们在国际市场上有很高的占有率,都是集技术、生产、商贸为一体的产品。而国内的海洋仪器基本是研究所的产品,仅有山东省科学院海洋仪器仪表研究所立足于海洋仪器行业。研究所由于生产能力不足、企业技术素质和开发产品的能力不高,因此在现有体制下很难互补,这是海洋仪器行业存在的通病。由于海洋仪器基本属于科学仪器范畴,技术复杂、市场面窄以及批量小,加上国内元器件市场混乱,导致了国内海洋仪器缺乏竞争力。如果不从体制上进行解决,很难扭转我国目前海洋仪器仪表行业日渐衰退和产品没有竞争力的局面。

3 国内外海洋监测技术

3.1 海洋监测参数 随着海洋环境检测技术的不断创新,目前监测的物质和参数主要有:

第一,水文气象参数:风速、流速、气温、波浪、流向、水温等;

第二,物化指标参数:pH值、有机物、溶剂氧、盐度等;

第三,营养物质和毒性参数:各种营养盐、重金属、核辐射等。

海洋环境污染监测技术包括物理、化学以及生物监测技术等。长期以来在监测各种有毒有害物质时主要通过现场取样分析或取样进行实验室化学分析方法,因此缺乏实时性。面对海洋污染现状的复杂性,为了研究他们之间的函数关系以准确掌握海洋污染物的分布情况,探索海水的细微结构和海洋污染程度,要求对海洋水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期和连续的监测。因此,此技术的研究和应用得到了各国的重视。

3.2 海洋监测传感器的技术状况 采用海洋生态环境监测常规指标从目前国际来看,在线监测海流、溶解氧传感器以及盐度等的技术十分成熟,可靠性和精度都已经达到了相当高的水平。但是,在营养盐和重金属等毒性指标方面的化学分析技术和生物传感器技术还不过关。国内外的传感器都向着智能化、模块化以及网络化、小型化、自动化以及多功能化发展。化学和生物传感器是正在发展的载体平台自动取样分析技术的关键。

根据国际海洋环境检测技术的发展动态,结合我国现状,目前我们的总体目标具体表现为:第一,在物理、化学传感器研究方面向模块化、智能化、网络化发展,向小型化和多功能化发展;提高分析和测量的精度;环境生态自动连续监测系统的研究;与国际接轨共同开发新的分析原理和方法。第二,发展现场、连续、自动监测系统;信息采集、传输、存储和处理的模块化和集成技术;自动浮标站的研制等。

3.3 近海环境自动监测技术 近岸海域是污染和生态环境监测的重点,适合发展各种小型轻便的传感器集成平台技术,适宜在海湾、河口及浅海增养殖区的使用,形成了多种便携式水质监测仪器。目前,生物学研究、污染和生态环境检测、卫星遥感定标以及真实性检验研究等应用的传感器或仪器是发展的重点。目前,微电极和阵列电极在实验室已取得一定的研究成果,测量痕量物质的微电极已有样品,pH和溶解氧电化学传感器的性能也得到了显著改善,总体上,生物传感器还处于实验室研究阶段。模拟动物味觉和嗅觉系统由多传感器阵列组成的电子舌和电子鼻的研究也有所进展。

3.4 海洋遥感技术 在海洋和近海环境的观测和检测中,海洋监测结合传统常规的手段取得了过去常规手段无法取代的重大成果。虽然此技术能够利用海洋水色遥感探测与海洋水色环境有关的参数,但是需要借助卫星等通讯设备,不仅造价高,并且建设周期很长。遥感飞机作为监测海洋环境的遥感平台,具有全球、连续、大尺度以及费用低和实施是环境影响小等特点,此技术对于周期短和尺度小的海洋环境变化具有独特的优势,不仅在海洋环境遥感检测方面起到了巨大的作用,更为广大海洋遥感作者和管理决策部门提供了大量的科研数据和决策依据。

3.5 痕量物质测量和分析仪器 随着海洋污染物的种类越来越多,为了分析和测定重金属、有机污染物以及放射性物质等痕量物质,将大量的海水样品带回实验室进行分析测量是常规的办法。取样分析方法和微电极测量方法都在国外得到了发展,美国在便携式分析方面发展了用微电机测量Cd、Pb、Cu、Zn等重金属的方法,采用阵列微电极技术测量多种重金属成分。

3.6 营养盐现场自动分析仪 亚硝酸盐、磷酸盐以及硅酸盐等营养盐虽然是海洋生物生存的基本营养物质,但是富营养会又可能引发赤潮以及生物的病害。因此,生态环境和污染环境的必测项目就是营养盐。目前的方法,微机控制的全自动测量并使其微型化的方法代替了原来的人工操作的实验室分析方法,即在现场建立一个全自动的微型营养盐分析实验室,一般采用实验室的化学分析流程。

3.7 多参数水质监测仪 海洋监测设备多讲究小型化、多功能化和多参数化,小型多参数海洋环境浮标监测核心是水质传感器。该水质传感器选用美国YSI公司的6600V2型多参数水质监测仪,水质传感器的外观如右图所示。

4 结论

海洋监测作为一门技术含量高且作为一个独立的专业,刚步入社会时,总会遇到各种困难,如:技术人才不足、技术集成环境差、市场容量有限以及外国技术市场垄断等,而民族海洋检测技术作为一个海洋大国,必须发展自己独立的海洋经济、海洋管理以及海洋服务和海洋军事。我国的海洋监测与国外相比,还有很多的差距,主要体现在监测能力、监测设备和监测技术方面,想要在海洋监测中立足,必须要有自己的新技术,目前最欠缺的技术就是重金属污染物、有机污染物、石油类污染物和营养特征污染物的在线实时监测技术,如果在这些方面有所突破,必然会给海洋监测带来很大的技术变革。

参考文献:

[1]张云海.海洋强国的召唤.水雷兵器技术与发展学术研讨会,2006,9.

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以提升在校大学生和社会大众科学文化素质水平为重点的中国大学视频公开课自2011年11月9日首批上线以来,已经有266门课程陆续上线供公众共享。本次亮相的中国大学资源共享课,以量大面广的高校公共基础课、专业基础课和专业核心课为重点,为高校师生和社会学习者提供运用现代信息技术加工处理后的反映课程教学思想、教学内容、教学方法、教学过程的核心资源,不仅有课程全程教学录像,还包括课程介绍、教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录等教与学活动必需的基本资源。

不过,上中国大学资源共享课,学生能增长知识,却不能增加学分,不少教师担心这可能会影响学生的积极性,也不利于课程的大规模推广。因此,北京不少高校已开始尝试校际之间学分互认,比如北京航空航天大学、北京邮电大学等多所高校之间结成学院路地区教学共同体,学生通过跨校选修课、跨校辅修专业、共同体辅修专业等,可获得其他学校的学分。

据悉,今后中国大学资源共享课程会持续更新,“十二五”期间共将推出5000门资源共享课,其中2000门将从已有的国家精品课程中挑选,后期还将鼓励高校新建3000门课程。

中国科学院空间中心举办夏令营

中国科学院空间科学与应用研究中心(以下简称空间中心)将于2013年7月21日至26日开办全国大学生夏令营,届时会有50名营员参加。

参加本次夏令营的营员是来自空间物理学、物理学、天文学、大气科学、电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、自动化技术、飞行器设计以及相关学科专业的成绩优秀的2014届本科毕业生。

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空间大地测量技术,特别是最近的全球导航卫星系统(GNSS)为地球科学提供了新的高精度和高分辨率的观测手段。金双根长期从事卫星导航与GNSS遥感及其应用,目前已取得多个国际创新性研究成果。2011年,为表彰在大地测量领域做出杰出贡献的科学家,金双根被授予拥有百年历史的IAG最高学术荣誉的会士(Fellow)头衔。还先后获得了韩国天文与空间科学研究院特别奖(2006)和中国地球物理学会傅承义青年科技奖(2012)。

启程

地球科学是一个大题目,纵横几万里,上下数亿年。在我们居住的这个星球上,不同时期、不同方式、不同环境的自然作用给我们留下的是一幅幅错综复杂的结果图案。要根据这一图案恢复和解析自然界发展的过程,就必须利用多学科方法和多种观测技术,进行综合监测、分析和研究。这是考验一个科学家智慧和毅力的赛场。金双根敏锐地抓住这个研究热点,全身心地投入空间大地测量研究工作中来,其提出的很多创造性见解引起了学术界的高度关注。

远航

2004年博士毕业后,怀着走上国际前沿的信念,金双根开始了持续近七年的海外之行,其先后在澳大利亚、韩国、比利时和美国等国家工作与访问。七年时间里,他像一个不知疲倦的旅人一样,把足迹留在了世界的各个角落。在国际的大舞台上,他专注于卫星导航与定位、卫星遥感与气候变化和空间行星探测与动力学等的研究工作并逐渐在上述领域中崭露头角。

2010年7月,已经是美国Texas大学空间研究中心(CSR)研究员的金双根,放弃国外优厚的条件和待遇,作为中国科学院“百人计划”中引进的国外杰出人才之一回到上海天文台工作。回国后,金双根博士以立足国家需求、服务社会为导向,承担了一系列国家重大研究课题,参与中国北斗导航卫星系统建设,更好地服务国民经济建设,并始终利用GNSS等空间大地测量技术研究国际前沿问题,目前已取得了多个方面的创新性科研成果。

彼岸

“只有站在国际大舞台上,才能在引领自己做一些有贡献的研究。”金双根博士担任了多本国际知名专业杂志的主编、编辑或审稿人,多次担任国际会议主席或分会召集人、主席和国际科学委员会委员,并多次特邀做报告。2012年8月18日至21日,金双根在中科院上海天文台成功举办了首届国际空间大地测量与地球系统会议,180人参会人员分别来自美国、德国、法国等十几个国家或地区,参会者包括中国科学院院士叶叔华和石耀霖、国际大地测量协会(IAG)主席等。

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1.1多源遥感与定位观测有效结合提高监测精度

巴西国家空间研究院(INPE)等机构从上世纪70年代起就建立了以卫星影像为主要数据源的毁林监测技术思路,到LandsatTM和CBERS系列星等中分数据广泛应用,再到近年来SAR和Radarsat等能减少云雾影响的雷达影像的推广,遥感技术的发展使得监测结果精度显著提高遥感技术的应用解决了国土面积大人力资源不足与经济发展不快等因素的制约,确保了成果时效性和结果精度[6];实现了对亚马逊乃至全国森林主要分布区毁林开垦毁林放牧和滥砍滥伐现象的全方位跟踪监控和利用监管,切实提高了稽查成效此外,巴西遥感影像数据等基础资源免费共享,免费向环保农业林业等管理监测和科研机构提供遥感影像数据,支持各单位开展森林变化等各类数据的分析采集研究和监测工作,避免了基础资料重复购置,节约了成本,提高了监测时效性,为全面实时监测亚马逊流域的森林资源变化状况创造了条件,使得巴西森林与生态监测尽管起步较晚,却在短时期内取得了长足进展,在毁林监测等方面已经达到了国际先进水平同时,针对亚马逊流域森林破坏对区域生态功能环境变迁和全球气候变化的影响,建立了生态定位站点,建造了20个高达300m的温室气体通量观测塔,结合气象卫星,对地表水文大气养分循环土地利用与人类活动,以及CO2CH4N2O等温室气体通量进行连续跟踪监测在生物多样性与生态系统过程监测计划中,在全国设立了12个长期生态研究站,每个站布设覆盖64km2长144km跟踪监测带,在其中5km×5km的范围内按1km×1km网格设固定观测样地,开展生物学调查生态系统过程监测,追踪生物多样性变化,以促进区域生物多样性保护与管理。

1.2固定样地与景观尺度调查同步推进确保成果有效性

巴西森林资源清查将全国分为6大区域,以5年为一个调查周期,汇总产出全国森林分布图基于固定样地的森林蓄积量景观尺度的森林破碎化保护区资源状况和森林以外资源状况数据,以及森林对当地居民和社会经济影响数据等为确保清查成果的信度和效度,地面样地调查具体做法是通过在全国布设2200个样地群(每个样地由4个方向20m×50m的4个子样地群和样线组成),对幼苗幼树及直径10cm以上的林木和枯倒木进行实地测量,并在样地中心对土壤进行调查[3]与此同时,景观尺度遥感调查也同步进行,通过遥感判读获取景观水平的森林植被变化信息,另一方面通过社会调查了解当地社团如何看待和利用森林资源在每年清查工作中,将样地调查和景观尺度遥感调查同步进行,可同时掌握当地社团的森林资源保护和利用状况,使相关数据获取时间相对一致,确保了成果的说服力和有效性[7-8]。

1.3资源监测与行政执法协同合作保障监测实效

为减少行政干预,避免人出数据的情况,通过相互监督,避免执法不严违法不究等行为发生,使项目实施快速高效,INPE及INPA等科研机构联邦环境部等部委下属部门各州政府部门环境稽查队巴西农业研究公司等单位建立了职责明确分工协作的工作机制,实现了遥感信息提取采伐利用监测实地勘测稽查等各环节的无缝衔接遥感数据处理变化地块解译由INPE等独立的第三方机构承担,并通过互联网对外公开巴西环境与可再生自然资源研究所(IBAMA)每天根据INPE的遥感解译数据,定位新砍伐地块和砍伐发生时间,评定严重程度分森林保护区国有林和私有林确定警情和监管重点,通过数据传输终端在第一时间把信息传送给稽查队员开展现地稽查,查处违法行为,并定期汇总和报告,为联邦和州政府制定相关政策措施提供了依据这种做法一方面使各稽查大队第一时间掌握了相关信息,可以及时开展现地稽查;另一方面,阳光操作的方式也引起联邦政府和相关部门的足够重视,得到社会公众的广泛关注,减少了执法过程中的干扰,有利于公平公正处置各种违法行为,有效提高了森林资源监测的效率和权威性,也为政府制定相应政策提供了依据这种协同合作与快速反馈机制的建立,有力打击了非法采伐毁林开荒放牧等违法犯罪行为,保护了热带林资源,促进了森林的可持续经营和地区经济社会可持续发展。

1.4国际多边援助与技术合作助推监测发展巴西在森林与生态监测特别是亚马逊流域森林动态变化的监测过程中,广泛开展了国际合作,对卫星影像数据雷达数据等不同数据源的监测效果进行了深入研究,并取得了显著成果以亚马逊森林为重点的热带林历来是国际社会关注的焦点区域,为加强资源监管,促进森林可持续经营,自1999年起中巴合作研制的CBERS系列星成功发射并投入应用,为巴西政府实施相应监测计划,赢得亚马逊流域毁林状况的话语权提供了重要支撑[9]巴西林务局在FAO国家森林与生态监测评估计划的支持下,建立了新的森林资源清查体系INPE和INPA与FAO亚马逊合作条约组织(ACTO)美国NASA和环境部日本国际合作署(JICA)德国MaxPlanck研究所等机构广泛合作,争取资金技术援助,实施大规模的联合研究计划,开展技术培训和人才培养,为推进监测技术进步和提高森林与生态监测能力提供了有力支撑这些国际合作项目的开展和取得的相应研究成果,对于提升巴西森林与生态监测水平和积极应对国际节能减排相关公约起到了至关重要的作用同时使巴西在大尺度生物圈监测毁林及土地利用变化与碳排放监测生物多样性评价与生态系统过程模拟等方面的研究,处于世界先进水平

2借鉴与启示

我国是一个森林资源相对缺乏的国家,林分质量不高森林资源总量不足人均占有率低生态功能脆弱产业发展相对滞后基础设施建设薄弱等问题仍很突出借鉴别国经验,促进森林资源培育,对于我国现代林业建设具有重要意义[10]巴西森林与生态信息采集成功管理模式给我们许多有益的启示,借鉴巴西监测工作的成功经验,结合我国实际情况,就今后我国森林与生态监测管理工作提出以下几点建议

2.1完善监测体系,促进信息共享

着力改革目前国家和地方监测各自为政评价指标内涵不一的状况,逐步实现向部门协作综合监测转变,提高数据采集的时效性,提升资源监测水平一方面统筹进行遥感数据的购置和处理,以中国资源卫星数据中心等为支撑,以各级规划或研究单位为用户,尽快研究民用遥感数据林业应用的范围和方法,制定相关制度,减少遥感等基础数据的重复购买,提高财政资金的使用效率;另一方面要逐步建立国家和地方林业数据资源共享和合作机制,研究制定衔接规范的数据采集指标,避免数据重复采集;同时,还要逐步建立林业科研院所森林与生态监测机构的协同合作机制,实现森林资源监测和生态定位观测等联动,提升整体监测水平。

2.2健全管理机制,改进监测方法

适应现代林业建设需要,改进行政主导的监测体系,完善和改进工作方法,逐步实现由部门封闭监测向阳光监测的转变,提高监测成效首先要加强监测机构能力建设,推进实施由第三方机构承担森林与生态监测工作,减少行政干预,确保监测结果的客观性;其次要逐步完善清查成果信息制度,建立在线服务平台,使各级政府和社会更加及时地了解相关信息;再者要充分发挥行业监管与社会监督2个方面的作用,实现监测数据的及时通报和传达,试点网上公开,促进公开公平公正,提高监测工作的权威性和公信力;并且要改进森林采伐限额执行情况检查占用征收林地检查技术和手段,依托局直属院技术力量,广泛采用高分遥感技术,扩大监测范围,缩短监测时限,提高监测效率;最后还要加大国家财政支持力度,在人类活动频繁森林资源变化大的区域,实施以高分遥感为主的跟踪监测,增强监测针对性,提高监测为监管服务能力。

2.3加强国际合作,助推监测发展

着力强化森林与生态监测技术国际合作,实现由以单一目标为主的学术交流向长期的国际项目合作为主导的转变,促进监测技术发展,提升国际影响力一方面以国家林业局直属规划院和科研院所为主体,开展森林生态信息采集及管理技术研究,积极参与国际合作项目,提升我国在世界森林与生态监测技术标准监测方法制定等方面的话语权;另一方面依据生态工程建设目标,尽快开展林业重点生态工程固碳释氧等方面生态功能的监测评价,有效应对气候变化,拓展发展空间;再者要推进实施陆地生物圈与森林生态过程模拟生物多样性长期监测,丰富监测内涵拓展监测外延,促进森林与生态监测体系发展。

2.4发展资源高效利用技术,缓解保护与利用矛盾

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一、我国煤炭地质勘查技术现状

我国的煤炭地质勘查已经有一百五十多年的历史,在这一百五十年中,我国的煤炭地质工作者做出了杰出的贡献,并且积累了大量的经验和方法,再加上现代科学技术的发展使得我国现代的煤炭地质勘查技术有了新的进展。

(一)煤炭资源综合勘查技术

根据不同煤田地形地质的特点,合理选择钻探、测试、遥感、物探等技术手段,利用各种地质信息,然后分析煤层的规律和开采条件,这就是煤炭综合勘探技术体系。并且在勘探过程中利用煤田三维地震技术,可以大幅度提高勘探精度。工作的领域也得到了拓宽,以前不易勘探的沙漠、沼泽、复杂山区、水上等都可以进行勘探。钻探的设备也在不断地更新中,绳索取芯和金刚石钻进的技术也基本成熟,空气泡沫钻进、反控定向钻进和潜孔锤正反循环钻进等技术也得到了广泛的应用。再加上钻进参数系统的研制成功,使得我国的勘探技术步入国际领先地位。

(二)煤炭地质勘查信息化程度及“3S”技术普及度显著提高

在煤炭地质勘查的各个领域广泛运用计算机信息技术,从采集野外数据到编制地质报告,基本实现了数字化和信息化,并能够提交电子版地质报告。依托GIS系统平台,建立全国煤炭地质工作程序数据库,全国煤炭资源信息系统也已初步建立。研发煤炭地质主流程信息系统工作已经起步。在煤炭和水资源、煤层气调查和煤矿区环境评价等领域广泛运用遥感技术,并形成了煤炭遥感技术体系。在进行煤田地质填图时运用高分辨率图像使地质填图的效率和精度大大提高。在研究高光谱技术和遥感信息快速提取技术中也取得了显著成绩。

二、我国煤炭地质勘查技术发展趋势

(一)促进煤炭资源综合勘查技术的持续发展

煤炭资源综合勘查技术的应用发展主要体现在以下几个方面:首先,相关部门要对我国沙漠地区、黄土地地区等的勘查技术进行科学的研究;其次,要积极探究我国东部地区的深部煤炭资源的勘察方式方法;第三,要加大对复杂地区的三围地震技术的研究,扩大三围地震技术的应用范围。

在我国煤炭资源的综合勘察中,电阻率法影像是电法的重点研究方向,电、核、声的成像是测井技术的难点。我国要在开展煤炭地质的智能化研究的同时,加强对多元地质信息的复合技术的研究,而且要建立科学的地质模型,这样不仅能够提高煤炭地质勘查的效率,而且能够整体提高地质勘查的研究程度。

(二)积极开展全国煤炭资源评价工作

煤炭开采技术是随着煤炭资源需求量的变化而不断变化的,只有新的煤炭需要,才能够促进煤炭地质勘查技术的出现、发展和成熟,因此,应该加强对煤炭资源存储量的预测和评估。在实际的工作中,应该加强对我国煤炭分布评估方法的研究,积极开展煤炭资源评价工作,从而提升对我国煤炭资源的全方位了解,进而能够更好地利用这些资源。

(三)提升洁净煤技术

洁净煤技术是源自于国内人们日益增长的需求以及时代的发展需求,也是国内煤炭地质勘查的主要技术之一,在国外也是十分常见的。而且技术本身对煤炭地质情况分析需求比其他技术都要高,既包含液化用煤、气化用煤等一些技术,同时还注重技术本身融入液化用煤、气化用煤的技术研究,完整展现煤这种资源的构成,从而有效了解其物理化学反应情况,为资源开发利用奠定科学基础。

(四)加强研究煤矿开采的现代化和安全生产

首先,紧密结合煤田地质研究与煤矿开采,强化评价煤矿开采的地质条件;其次,对于采区三维地震勘探技术进行推广和完善,对资料处理和解释技术进行重点攻关,积极探讨岩石性地震勘查的新途径;第三,加快研制适合于矿井作业和实时处理的矿井物探仪器;第四,建立高产和高效矿井(工作面)地质条件预测评价系统,从而综合评价和量化预测矿井开采的地质条件;最后,对于瓦斯、地下水赋存的地质规律进行研究,充分把握煤和瓦斯突出、爆炸和煤矿水害的突发机理。

(五)X射线荧光技术普及

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>> 一种基于GF( )的流密码设计 基于GF―1卫星WFV数据的全国建设用地自动监测技术研究 基于GF1、GF2图像对四川青川县梨树沟地区的地质特征研究 基于GF(2m)的椭圆曲线求逆算法的改进研究 基于虹膜的人体特征识别方法研究 基于OpenCV的火灾视频识别方法研究 基于压缩感知的信号识别方法研究 基于Apriori算法的事件识别方法研究 基于稀疏表示的人脸识别方法研究 基于LLE算法的人脸识别方法研究 基于语义分析的作者身份识别方法研究 基于LeNet的花卉识别方法 基于句法模式识别的雷达识别方法研究 LUMIX DMC-GF1 基于贝叶斯方法的火灾特征识别方法研究 基于形态学的数字符号图像骨架的识别方法研究 基于声韵拼接的中文孤立词语音识别方法的研究 基于移动端的树木叶片识别方法的研究 基于神经网络的两种岩性识别方法的研究 基于PCA的人脸识别方法的比较研究 常见问题解答 当前所在位置:.

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