电子遥感技术十篇

电子遥感技术篇1

【关键词】海上溢油；遥感；监测

中图分类号：C35文献标识码： A

0.引言

在各类海洋污染中，造成主要污染的因素就是海上溢油。由于轮船的碰撞、海上油井的破裂、翻船、海底油田泄露等各种不同的意外事故，造成大海大面积的石油污染，不仅损害海洋、自然环境，对生态环境、人体健康也是一种危害。溢油对海洋的污染已经引起了各国政府的重视，很多国家都建立了海上溢油的探测系统，对近海领域进行巡视、监测和管理。一旦发生溢油事故，能够在最短的时间内了解到溢油发生的位置以及扩散趋势。通过建立完整的监测系统，大范围有效了解海洋面积的动态信息，对于海洋溢油污染进行定量分析，准确反映溢油污染的情况与程度。

1.遥感技术监测海上溢油范围

海面发生溢油灾害后，溢油区域水面的电磁波谱特性发生变化，相对于没有石油区域的水面有明显差别，利用这种光谱特性的差异可以划分油水分界线，从而确定溢油范围。

1.1可见光、近红外红外遥感技术

利用可见光、近红外红外波段的遥感监测技术是我国针对溢油污染发展最为成熟的监测技术。在其波段的范围内，入射物表面的电磁波与物体发生光学作用，监测系统的传感器通过记录来源物与入射电磁波发生的反射作用，由于物体不同，对电磁波的反射率也不同。实验表明，油种的类型以及厚度都会对海面油膜的光谱曲线造成影响，卫星遥感的最佳敏感波段也存在差异[1]。

1.2微波雷达遥感技术

合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）和侧视机载雷达（side-looking radar，SLAR）是微波雷达的遥感技术用于溢油范围监测的两种雷达。前者是利用多普勒效应，依靠短天线达到高空间分辨率。后者是一种传统雷达，造价低，空间分辨率与天线长度成正比。现阶段，合成孔径雷达已经被广泛运用到溢油范围监测。SAR传感器通过接收仪器发出的电磁波信号，对物体进行识别。海面的毛细波是可以反射雷达的波束，从而造成海面杂波，在SAR传感器的图像上呈现亮图像，油膜覆盖海水表面，致使雷达传感器接收到的波束减少，无法在SAR传感器上体现亮的颜色。

2.遥感技术监测海上溢油类型

如何判断海面上的溢油类型，是遥感技术中的模式识别问题，也是遥感监测中较难实现的问题。

2.1激光荧光遥感技术

激光荧光法是利用激光作为激励光源，激发物质的荧光效应，利用物质的荧光光谱作为信息的参照，通过SAR传感器的监测，进行输入远的荧光光谱分析方法。当物质被光波照射时，基态的物质分子吸收光能量，由原来的能级跃转移到较高的第一电子单线激发态或者第二电子激发态。所谓的荧光效应，就是指通常情况下，转移的电子会急剧地降落，降至最低振动能级，并且以光的形式释放能量。每种物质的荧光谱不同，由于石油油膜中所含有的荧光基质种类的不同以及各种基质比例不同，在相同激光照射条件下所反馈的荧光也不同，荧光谱通常具有不同的强度和形状，这就是激光荧光遥感技术鉴别溢油种类的原理[2]。

2.2红外偏振遥感技术

作为一种新颖的遥感监测手段，被动傅里叶变换红外遥感（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）是一种检测多原子分子的方法，可以实现多组目标的同时进行检测与鉴别。这和传统的红外遥感技术不同，红外偏振遥感技术是能够获取物质表面的状态以及物质的信息等相关偏振信息，这样有助于识别石油的种类。

2.3高光谱遥感技术

在针对溢油种类进行检测时，需要得到足够多的光谱信息，高光谱遥感技术是以其宽度与庞大的波段数量为主要特点，使其成为溢油种类的一种可行手段。通过光谱混合分析的方法对溢油高光谱数据进行研究分析。利用Hyerion高光谱卫星数据进行溢油监测研究，对多种原油的高光谱波谱进行分析，同时利用GA-PCA特征进行提取法与SAM-SFF方法对不同的油种的高光谱波进行提取，以达到鉴别油种的差异。

3.遥感技术监测海上溢油量

溢油量取决于溢油油膜的厚度，根据油膜的厚度对其进行分布以及估算，可以大致得出溢油总量。

3.1紫外遥感技术

紫外遥感技术是通过紫外传感器油膜油层进行探测，对于小于0.05um的薄油层即使在紫外波段也具有很高的反射，通过紫外光与红外光的叠加，大致可以得到油膜的厚度。但是，紫外遥感技术有一个很大的缺点，就是紫外遥感很容易受到外界环境因素的干扰，一旦受到外界因素的干扰紫外遥感就很容易出现虚假信息。

3.2热红外遥感技术

由于油膜在吸收太阳辐射之后会将一部分能量以热能的形式进行释放，所以采用热红外遥感技术，这种技术中红外波段包含地物的温度信息，所以能够辨别油层的厚度，较厚油层表现为“热”的特性，中等厚度油层表现为“冷”的特性。经相关研究表明，发生“冷”、“热”的油膜厚度范围大致为50-150um之间，而这种技术的最小探测油层厚度大约为20-70um之间，由于厚度的区间很小，所以SAR传感器的敏感性因此受到限制[3]。

3.3微波雷达遥感技术

由于海洋的海水本身会发射微波辐射，而海上溢油发生以后油膜区域会发射比海水更强的微波信号，水的微波辐射发射率约为0.4，而油的发射率约为0.8，因此在海水背景中，溢油区域呈现亮信号，并且信号强弱与油膜厚度具有一定的比率。通过微波雷达遥感技术监测溢油量，一方面能够监测海上溢油的范围，一方面可以通过被动式的微波辐射大致计算油膜厚度。但是，我国这方面的技术还不是很发达，油膜厚度的微波遥感定量技术受到环境、传感器等多方面因素的影响，其精度仍然有待提高[4]。

4.结语

本文介绍了海上溢油的三大监测指标，海上溢油监测指标分为溢油范围、溢油类型和溢油量。但是，针对溢油类型和溢油量的监测技术仍不成熟，随着我国海上溢油监测系统的不断完善，溢油遥感技术不断发展，为实现全面监测海上溢油指标而不懈努力。

【参考文献】

[1]李栖筠，陈维英，肖乾广,等．老铁山水道溢油事故卫星监测[J].环境遥感，2010，9（4）：256-262.

[2]李四海．海上溢油遥感探测技术及其应用进展[J].遥感信息，2012,03（2）：:53-56.

电子遥感技术篇2

【关键词】地形测量;数字化技术;发展

0.引言

地形测绘是研究地球局部表面形状和大小，并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程，经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图，为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。地形测量是为城市、矿区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。 现代测绘技术因其具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点，在地形测量中已经得到了广泛的应用。本文就地形测量数字化技术的发展谈几点粗浅认识。

1.常用的地形测量技术

1.1 GPS技术

GPS即全球定位系统，20世纪70年代由美国开发，应用人造卫星所发射的讯号进行测时测距。GPS采用全球性地心坐标系统，以地球质量中心为坐标原点。具有对海、陆、空进行各个方面实时三维导航和定位本领，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。

1.2 GIS技术

GIS即地理信息系统，兴起于20世纪60年代中期，在计算机软硬件支持下，将空间数据自动输入、存储、检索、运算、表现和综合研究应用。GIS是现代化办理的重要本领，更是遥感图像处理和应用的技术支撑。GIS中的数据包括：地理背景信息（外业测量数据、摄影测量数据、现有地图和各种遥感图像）；资源与环境数据（各种专题(是指某样方面的内容集中收集，就形成专题，网络上通常指游戏专题或者新闻专题)图，科学研究研究成果，各种图形和图表，航天航空图像的解译成果）；社会经济信息（人口普查、国民收入情况、工业分布及土地应用分类图表等）。

1.3 RS技术

RS即遥感技术，起源于20世纪60年代，不直接接触被分析的目标，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。现代遥感技术是空间技术，是集光学、无线电、计算等相联合的一门新技术。近20年，遥感技术迅猛发展，它作为一种空间探测技术，至今已经历了地面遥感、航空遥感和航天遥感三个过程阶段。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知光发展到红外、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，从静态研究发展到动态监测。

1.4 3S的综合应用

RS为GIS提供信息源，GIS为RS提供空间数据办理和研究的技术本领（图像处理），GPS则作为GIS有力的补测、补绘本领，实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用充实发挥了各自的技术特征，快速准确经济地为人们提供所需的有关信息的新技术，三者紧密联合，为地形测量提供了精确的图形和数据。

1.5 RTK技术

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。近几年发展到用全球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。

2.数字化地形测量的作业模式

地面数字测图系统，其模式主要有两种，即数字测记法模式和电子平板模式。

2.1数字测记法

数字测记法模式为野外测记，室内成图，即用全站仪测量，电子手簿记录，同时配以人工画草图和编码系统，到室内将野外测量数据从电子手簿直接传输到计算机中，再配以成图软件，根据编码系统以及参考草图编辑成图。使用的电子手簿可以是全站仪原配套的电子手簿，也可以是专门的记录手簿，或者直接利用全站仪具有的存储器和存储卡作为记录手簿。测记法成图的软件也有许多种。

2.2电子平板法

电子平板模式为野外测绘，实时显示，现场编辑成图。所谓电子平板测量，即将全站仪与装有成图软件的便携机联机，在测站上全站仪实测地形点，计算机屏幕现场显示点位和图形，并可对其进行编辑，满足测图要求后，将测量和编辑数据存盘。这样，相当于在现场就得到一张平板仪测绘的地形图，因此，无需画草图，并可在现场将测得图形和实地相对照，如果有错误和遗漏，也能得到及时纠正。

3.地形测量数字化技术的发展

3.1 3G技术及集成技术

积极普及3G技术的应用，改进3G技术中存在问题，更新3G及其集成技术测量的方法和手段，加强测量精度和准确性，使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用，对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化，使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。

3.2测绘软件及数据库的更新

加强地形测量数字化测绘软件的研发，使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全，使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。更新完善信息数据库，将采集的测量数据转换直接进入信息数据库，数据管理查询方便，数据共享，实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理，实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化，实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化，使测绘技术走向自动化，实时化，数字化。

3.3人工智能和专家系统

随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合，人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理，从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作，极大地提高工作效率，使测绘技术向自动化、智能化发展。 全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合，专家系统在其中发挥着重要的作用，专家系统对整个测量流程进行控制，并执行相应的推理、分析和处理工作，并可实现信息资源共享，实时动态监测诊断，提高效率和质量，是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。

4.结束语

综上所述，数字化地形测量是一种全解析的计算机辅助测量方法，具有明显的优越性和广阔的发展前景。它将成为地理信息系统的重要组成部分。这种模式正在替代而且必将完全替代传统的大平板仪地形测量，成为地形测量的主流模式，促进地形测绘工作有序、稳健发展。

【参考文献】

［1］谭志光.地形测量新方法的应用[J].建筑知识：学术刊,2011,11.

电子遥感技术篇3

关键词：环境；污染；遥感技术

引言

随着我国经济的高速发展，环境污染和生态破坏日益严重，突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一，正发挥着不可替代的作用。遥感技术是获取环境信息的有力手段，是实现这一目的的极有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况，正确评价环境质量，寻求改善生态环境的途径和措施，具有重要的意义。

1遥感技术概述

1.1基本概念

遥感技术是从卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。

1.2特点

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低、质量高，便于进行长期动态监测等优势，还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态，因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等方面.其最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量，快速进行污染源的定点定位、污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化，从而获得全面的综合信息。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术，根据所利用的波段，遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术、微波遥感技术三种类型.当前，遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理和军事侦察等诸多领域。

3环境污染遥感监测技术的应用

3.1水环境污染遥感监测

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的，可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。遥感监测视野开阔，对大范围内发生的水体扩散过程容易通览全貌观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点.从而查明污染物的来龙去脉。

3.1.1泥沙污染及水体浑浊度分析

水体中泥沙含量增加使水反射率提高.随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加，水体反射量逐渐增加，反射峰亦随之向长波方向移动，即红移.又由于水体在0.93～1.13μm附近对红外线吸收多，不适宜作悬浮泥沙浓度的判定波段.定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段应在0.65～0.85μm之间。

3.1.2城市污水监测

城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物，它们分解时耗去大量氧气，使污水发黑发臭，当有机物严重污染时呈漆黑色，使水体的反射率显著降低，在黑白像片上呈灰黑或黑调的条带.使用红外传感器，能根据水中含有的染料、氢氧化合物、酸类等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况.水体污染状况在彩红外像片上有很好的显示，不仅可以直接观察到污染物运移的情况，而且凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读指示物，可追踪出污染源。

3.1.3废水污染和水体热污染调查

废水由于水色与悬浮物性状千差万别，特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样。废水污染一般用多光谱合成图像进行监测，有的根据温度的差异也可用热红外方法测定.热污染使用红外传感器，能根据热效应的差异有效地探测出热污染排放源，热红外扫描图像主要反映目标的信息，无论白天、黑夜，在热红外像片上排热水口的位置、排放热水的分布范围和扩散状态都十分明显，水温的差异在像片上也能识别出来.利用光学技术或计算机对热图像作密度分割，根据少量同步实测水温，可正确地绘出水体的等温线.因此热红外图像能基本上反映热污染区温度的特征，达到定量解译的目的。

3.2大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。对于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱，可以通过测量大气的吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来。

3.2.1有害气体的监测

人为或自然条件下产生的SO2、氟化物等对生物肌体有毒害的气体，通常采用间接解译标志进行.植被受污染后对红外线的反射能力下降，其颜色、纹理及动态标志都不同于正常的植被，如在彩红外图象上颜色发暗、树木郁闭度下降、植被个体物候异常等，利用这些特点就可以间接分析污染情况.对于地面污染，例如农田遭受污染之后，作物的生长将起特殊变化，地下水的污染也会引起地面植被的变化，与正常生长区的作物有不同的光谱表现.多光谱成像仪能监测这些变化，从而圈定地面污染分布范围，进一步对地面污染预防规划。

3.2.2臭氧层监测由于臭氧对0.3μm以下紫外区的电磁波吸收严重，因此可以用紫外波段来测定臭氧层臭氧含量的变化.在2.74μm处有个吸收带，可以用频率为11083MHz的地面微波或用望远镜来测定臭氧在大气中的垂直分布.又由于大气中臭氧含量高则温度高，又可以用红外波段来探测。

4发展趋势

遥感影像获取技术方面，随着高性能新型传感器的研制开发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。雷达遥感技术具有全天候全天时影像的获取能力以及对一些地物的穿透能力，将得到更广泛的应用。以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统必将是当前及今后遥感技术发展的重要方向之一。

遥感信息模型的发展方面，遥感信息机理模型的发展和拓宽，特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。将环境污染遥感监测技术（RS）与地理信息系统（GIS）、全球定位系统（Geographic Information System，GPS）、专家系统（Expert System，ES）技术集成，利用环境污染遥感监测集成系统，可以大大提高环境监测的科学性，合理性及智能化程度，从而大扩展环境监测的应用范围，开发集GPS、RS、GIS、ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术，也将是今后环境遥感技术的发展趋势。

5结束语

当前，我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划，同时充分利用国际上资源环境卫星系统，开展广泛的国际合作和交流，大力发展我国的环境污染遥感监测技术，并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法，采用遥感技术与地面监测相结合的方法，建立我国的环境污染遥感监测系统。

参考文献

[1]李晓雪.基于遥感技术的环境监测应用分析[J].自动化与仪器仪表，2015（04）

电子遥感技术篇4

关键词：现代遥感技术 土地管理 应用 研究

遥感技术是六十年代迅速发展起来的一门综合性探测技术。它建立在现代物理学，如光学技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术等，电子计算机技术，数学方法和地学规律的基础上。

一、现代遥感技术的理论研究

遥感技术是指从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。

遥感技术收集和利用的信息范围非常广：人眼看到五颜六色的景色，从中分别出牡丹、芍药等，这是光的遥感。人耳聆听交响乐队演奏，从中辨别出提琴、长笛等奏出的乐句，这是声的遥感。渔轮用超声波仪器探测到海底的鱼群，这是超声的遥感。从飞机上、卫星上拍摄地球表面的照片，这是光（或红外线等）的遥感。用雷达探测敌人的飞机，这是无线电波的遥感。…。也就是说，遥感技术所收集和利用的可以是声、超声、光、红外辐射、无线电波等各种信号。甚至包括射线照相、地磁观测、宇宙射线观测等，也都属于遥感的范围。它的隶属关系可以包括一切与上述信息有关的科学技术领域。

现代遥感技术组成了一个从地面到空间、从资料数据的收集处理到判读应用的体系，包括：

⒈研究地物电磁波辐射的特性以及信息的传输；

⒉研究遥感信息探测手段，主要是研究传感器；

⒊研究遥感信息的处理系统；

⒋研究遥感信息的应用。

近年来，遥感技术迅速发展，其重要因素之一是遥感技术被广泛地应用于我们生活的环境。人们越来越需要更深刻、更全面地了解我们的地球，了解它的资源，了解它的变化，以便更合理地安排自己的生产和生活活动。

二、遥感技术在土地管理中的应用分析

早期的土地管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，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管理规划和设计，由于土地利用现状图的比例尺为1：1万，规划和设计时常需放大到1：5000―1：2000，由于受客观条件以及主观因素影响的限制，规划和设计的精度较低，甚至可能出现新增耕地圈定和量算的随意性。为了提高土地管理精度与可靠性，我们及不少地方已要求整理区土地利用现状的实地测量，以1：5000―1：2000实测图为底图进行整理效益分析和规划设计，大大提高了新增耕地面积量算工程规划设计精度，但存在工作量和投入较大的不足。

遥感技术在大面积土地资源调查和土地利用变化动态监测上已有大量成功的工作。随着1米及更高的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，近年来兴起在计算机上进行遥感影像的人工目识判读，即在对高分辨率遥感影像进行边缘匹配，拼接，数据压缩和图象增强等预处理过程后，通过人工目识解译，根据屏幕栅格影像中各地类的色调、形状、阴影、纹理、位置、大小等特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线，亦即遥感影像的屏幕数字化。解译的结果可以直接记入到地理信息系统中，使工作效率大大提高。跟以往土地利用现状信息提取方法相比，这一技术方法具有周期短、精度高、可操作性强、信息更新和提取速度快等特点，是未来的土地资源信息获取、提取、分析和更新发展的主要方向之一。

对于土地管理，利用高分辨率遥感影像，辅以其他背景资料，通过目识解译，便可将现状土地利用信息快速准确地提取出来，并能较高质量地绘制1：5000―1：3500的土地利用现状图，为土地管理提供基础资料。但目前还不能从图像中精确提取能满足工程设计需要的高程信息，尽管从立体像对中可提取一定的高程信息。因此，有时工程设计需要时还需补测一些高程点。

三、现代遥感技术在土地管理中的具体应用技术

1、土地现代遥感动态监测体系构建的研究

在具体工作方面我们虽然已取得了比较丰富的科研成果和工程实践的经验，但是从国家或区域的宏观管理需求来评价，目前的土地遥感监测在技术应用上和功能定位上存在着一定的盲目性，在体系建设方面缺乏整体的规划设计，距实现标准化、规范化、以及体系完整，系统完善的目标仍有不小的差距。根据当前工作的迫切需要，应加快构建能全面、系统、迅速掌握国家或区域土地变化状况的动态监测体系，明确体系结构中不同层级的目标和任务。并且在此条件下，研究制订相应的各种标准和技术规程。土地调查与动态监测是国土资源管理最重要的基础业务，内容广泛，时效性强，保真度高。因此，在体系研究中，必须区分不同层级的实际需求和相互关系，并依此确定配套的技术措施。

2、土地调查与动态监测体系关系的研究

必须掌握好三个关键性问题，第一要有国家统一的，科学的土地分类标准和监测技术规范。第二要有先进的，综合的，实用的土地调查技术。第三要有统筹兼顾、功能互补的有机联系。土地调查主要有土地利用调查；土地条件调查；土地法律调查(地籍调查)三种。土地遥感监测主要有部级、区域级、城市级和特定区位四种。土地调查与动态监测在数据采集方法技术上大同小异，多采用现代化的遥感影像、卫星定位、电子全站仪测绘、信息化技术。但作为两个体系，应在土地管理学和统计调查学的基础上进一步研究各自的功能、结构、作用方式以及两个体系间的技术基础关系和功能互补关系。由于土地既有自然资源的属性，又有社会财产的属性，所以在土地行政管理的方式上也分为资源行政和不动产行政两种。这两种基于公权力的执法行为的后果，都会影响土地权属和土地利用在空上发生变化，而土地调查与动态监测都是反映这些变化状况、反馈管理效果的技术手段。如何充分发挥两个体系的功能并达到优化组合的最佳效果，仍然是应当继续研究的课题。

3、现代遥感动态监测体系功能的研究

了解土地管理系统的主要结构，对研究土地调查与动态监测的功能定位和确定遥感技术与信息技术的应用方向都是有益的。土地管理系统由行政执法；技术支撑；基础业务三个子系统组成。土地行政执法子系统的决策、组织、协调与控制功能的发挥，离不开基础业务子系统提供全、准确、动态更新的土地信息。因为它既是行政执法的技术基础，又是依法行政效果的信息反。行政执法子系统在运行中，需要在解决法制、体制、机制问题方获得辅助决策的技术支持；基础业务子系统在运行中，无论是调查、评价、规划、及其它们共有的标准化、信息化工作，需要获得理论、方法和技术研究的保障；而上述需求，正是技术支撑子系统的功能定位。由此可知，土地遥感动态监测技术的应用目标，宜定位于土地调查、土地评价、和土地规划这三项主流基础业务，服务方向是支持国家公共行政在国土资源管理中的宏观决策。

电子遥感技术篇5

课程标准：结合实例、了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

课表分析：根据课标要求，要了解遥感的概念、特点、工作过程。重点掌握遥感在资源普查、环境和灾害监测中的具体应用与功能，进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用，还要初步学会判读简单的遥感影像。但是对于遥感工作原理不要求涉及“专业机理”，定位到“工作过程”程度即可，也不要求掌握遥感的分类等知识。

二、教材分析：

新课程标准把《地理信息技术的应用》列为必修课程，而“地理信息技术”体系主要由“3S”即地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）三方面的核心技术组成。另一方面，GIS、RS、GPS技术又以计算机科学、通信技术、遥测与卫星定位，以及系统论等信息技术和理论为支撑，属于地理科学与信息科学的交叉学科。遥感技术、全球定位系统、地理信息系统是地理信息技术的三种主要的技术手段，这三种手段相互促进、相互配合、共同应用的基础上，再结合网络技术、虚拟技术，人们提出了数字地球的设想。所以说，第三章第二节“遥感技术的应用”?与其他两门技术的应用介绍处于同等的地位，他们相互交织，相互配合，才能使数字地球的设想实现。而遥感技术在3s技术中也有不可代替的作用，遥感技术（RS）是地理信息系统（GIS）数据库的数据源；同时利用遥感数字影像获取地面高程，可以及时更新地理信息系统（GIS）中的数据。

三、教学内容：第二节、遥感技术的应用第一课时

四、教学目标：

1．知识与技能（知识目标）：

（1）能用自己的语言表述遥感的概念；

（2）能简要说明遥感技术的发展过程和工作过程；

2、过程与方法（能力目标）：

（1）通过读图或查阅相关资料，比较航天遥感、航空遥感、近地遥感使用的运载工具、主要优缺点及适用范围等方面的差异；

（2）通过查找遥感的有关资料，归纳遥感技术的特点。

3．情感、态度、价值观（情感目标）：

（1）通过对遥感技术的迅猛发展的介绍，感悟新兴地理信息技术的生命力，从而初步养成热爱科学努力学习的好习惯；

（2）通过对迅速发展的中国遥感技术的学习，增强民族自信心和爱国情感。

五、教学重点难点：

遥感技术的基本原理。

六、教学方法：案例教学法。通过讨论活动了解遥感技术的工作过程

七、教学过程：

导入：设疑:中央电视台天气预报卫星云图是怎么得到的呢？它先是用风云卫星遥感拍照，然后通过计算机处理、编辑而成的动态图片。是遥感技术的应用。

填表比较人工实地调查与利用遥感技术调查，哪一种获取资料和信息的方法更好？

1．概念：

遥感：（简称RS）“遥远的感知”，是利用一定的技术设备和系统，在远离被测目标的位置上对被测目标的电测波进行测量、记录与分析的技术。

怎样感知？测量电磁波特征：不同的地物反射与吸收电磁波存在巨大差异。（P82图3-2-2）

遥感不仅可以通过可见光进行感知，同时也可以通过红外线、微波等，例如：法国的SPOT-5卫星可以从七个波段获取信息。

为什么要分波段呢？因为不同波段不同地物的反射率与吸收率等有很大差异。（多媒体展示甲乙两种作物在不同生长阶段反射率不同示意图并分析）

2．分类：

按遥感平台高度（运载工具）分：地面遥感、航空遥感、航天遥感

地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上，可进行各种地物波谱测量。航空遥感泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地面观测的遥感技术系统。航天遥感又称太空遥感，泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太空站，有时也把各种行星探测器包括在内。卫星遥感为航天遥感的组成部分，以人造地球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球和低层大气进行光学和电子观测。

4．遥感影像的基本特征：

（1）像元：遥感影像上能详细区分的最小单元

（2）分辨率：一个像元所代表的地面实际尺寸。1米分辨率就是指影像上的一个像元表示地面上1平方米的范围。例：SPOT-5卫星的分辨率达全彩色波段可达2.5米，其它波段为5米。中巴资源卫星二号分辨率为20米。美国快鸟卫星为1米。

媒体展示图3-2-6让学生体验像元大小对影像信息的影响。相同范围的区域图片，像元越多，分辨率越高，图像越清晰。

（3）光谱特征（媒体展示读图判读，3-2-7、3-2-8、3-2-9图）：

黑白：建筑物为灰白色，草地和林地颜色较深

彩色：分真彩色和假彩色

真彩色：真实反映实际地物的颜色特征

假彩色：草、树和庄稼通常为红色，水是灰色或蓝色，城市是蓝灰色

练习与评价：叙述真彩色遥感影像图像和假彩色遥感影像图的颜色特征。真彩色图片上的颜色基本显示地物的颜色，假彩色只是用不同的颜色区分不同的地物，显示的不是地物的颜色。

媒体展示美国快鸟卫星图片、我国风云卫星拍摄的云图、嫦娥探月卫星拍摄的月球表面影像让学生体会遥感技术的广泛应用及我国遥感技术的发展成就。

八、课堂小结与板书设计：本节课的重点和难点内容是遥感的工作过程。

九、课后作业：

1、什么事遥感影像的分辨率？说出分辨率大小和影像显示地表信息能力之间的关系。

2、叙述真彩色和假彩色遥感影像的颜色特征。

电子遥感技术篇6

关键词：电子地图；长输管道；测量工程

Abstract: With the development of information science and computer technology, electronic map technology has been widely applied. Electronic map application in pipeline engineering survey of long distance although time is short, but its advantages have been highlighted, this article analyzes the characteristics of electronic map and its application in the detailed elaboration, long distance pipeline measurement in engineering application, to provide reference for similar projects.

Keywords: electronic map; pipeline; measurement engineering

中图分类号：TU832.2+2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

随着信息科学与计算机技术的发展, 特别是计算机图形学、多媒体技术、数据库技术、地理信息技术、网络技术的快速发展, 电子地图技术得到迅速发展。长输管道采用传统的测设方法存在很多弊端，精确度和有效性很难得到保障，电子地图在长输管道测量工程中的应用解决了这些问题，本文分析了电子地图在长输管道测量工程中的应用。

1 电子地图

电子地图就是利用成熟的网络技术、通信技术、地理信息系统技术，实现一种新的地图服务方式。电子地图是按载体介质分类的一种，它是以数字形式表示的，具有在屏幕上动态显示、编辑、查询、检索、分析和决策等功能的新型地图产品。

电子地图即数字化地图, 存储于数字存储介质上, 以可视化的地图为背景, 用文本、照片、图表、声音、动画、视频等为表现手段, 展示制图区域综合面貌的现代信息产品，是集多媒体数据库、地理信息系统、空间信息多媒体可视化系统为一体的复杂信息巨系统。

电子地图与传统地图相比较有着本质的不同, 具体表现在以下方面：（1）信息载体不同；（2）表示方法不同, 具有动态性、多维化和超媒体集成性；（3）阅读过程的交互性。

2 电子地图应用特点

从电子地图的特点来看，电子地图的载体、表示方法、显示方式、阅读过程与传统纸质地图相比均发生了巨大变化，相应的地图方法也应随之改变。

在传统地图应用中, 除通过阅读地图获取定性的地图信息外, 还要结合地图量算法、图解分析法、数理统计法等进一步获取地图上的量化信息, 这几种方法的运用都需要专门的知识、复杂的计算方法以及必要的仪器设备。

在电子地图中, 地图量算(包括距离量算、面积量算、体积量算 )可以通过简单的算法在地图设计过程中来实现, 当我们需要量算时, 只要在屏幕上指定需要量算距离的两点、需要量算面积的面状符号、需要量算体积的图形区域及高程变化, 不再需要直尺、分规、曲线计、求积仪, 也不再需要进行复杂的计算,而且也不会出现量算误差和计算误差，量算精度主要取决于地图比例尺, 精度更高、更准确，对地图要素相关性的分析和综合分析则可采用叠置分析法。即将同一地区同一比例尺多种要素地图叠置起来, 综合分析和评价所有被叠置要素在地域上或结构上的相关性；或将不同时期反映同一要素的地图叠置起来进行多时相综合分析, 则可以反映现象随时间的动态变化。对于某些要素的数理统计数据和分布特征则可以通过建立统计模型来实现, 比如回归模型和聚类模型等。这种数理统计模型的方法也是传统地图中常用的, 也是获取深层地图信息的重要的或者说是必不可少的手段，但是由于这种模型方法建立与解算都非常复杂, 对于普通地图用户来说很少使用, 也就制约了模型方法的应用，而今天计算机强大的数据处理能力为这种模型方法的推广应用提供了很好的基础和平台, 将数理统计模型嵌入到电子地图中, 可以实现对地图信息的深入分析和地图的普及应用,更好地发挥地图效益。

在电子地图中, 还有两项非常重要的功能, 即网络分析和DEM分析。网络分析即线状要素的拓扑结构分析, 如道路与河流的拓扑结构，最有用或者说最常用的方法是最短路径和最优路径分析。在一般城市电子地图的查询中一般都提供这两项功能, 对于指定的两点, 给出距离最近和时间最短两种方案。在传统纸质地图中要实现对地形的基本分析, 一般利用绘制剖面图和观察线法进行地形坡度分析量算和通视分析，在电子地图中, DEM 是在计算机中表示地形高程的专用数据模型, 利用这种模型可实现基本的地形量算和分析, 直观反映地面起伏形态, 并进行复杂的坡度计算及绘制坡度等值线等。

3电子地图在长输管道测量工程中的应用

从长输管道地形勘测、初步设计、施工图设计到施工测量等各个阶段，电子地图在长输管道测量工程中为管道线路的安排和选择提供优化，也为工程施工提供了丰富的基础空间数据，其应用在大型管道工程建设中取得了很好效果。

3.1 卫星遥感

卫星遥感用于管道建设可行性研究阶段的线路走向选择。通常采用3~5 m分辨率的卫星遥感影像制作1∶5万比例尺的影像图，用来图上初步选线和实地结合。一般的遥感影像比国家1∶5地形图更接近现状，信息更加丰富和更加的直观以及具有更好的可读性，所以采用遥感影像图进行管道线路初选，并附以地形图作为参考，可以获得最佳效益。

实际操作过程中，以遥感影像图为主，结合1∶5万地形图以及地方规划图在计算机上进行线路初选，解析线路折点坐标，借助手持GPS的导航进行实地踏勘，根据踏勘结果调整初选线位，并用手持GPS采集新的线路折点坐标，最终在航空摄影测量生产的正射影像图上进行局部调整并完成定线工作。卫星遥感方式的特点是收集到的遥感信息和所测量区域的实际情况符合度高，在遥感图上进行线路的初选可以更好的避开居民区和经济农作物，可以使得管道线路更加合理化，这样就将野外的工作量大大的减少，将实地踏查效率也在很大程度得以提升。

遥感影像另外一个主要用途是制作长输管道工程概况图。利用遥感影像为背景，可以更好的在影像中将管道大致的划分出来，对于沿线的站场阀室等其他必要设施也可以明确的勾勒出，并且在影像上面可以备注必要的地名和河流以及道路的名称，形成前期管道工程大概的工程计划图。阅览者在遥感影像上面可以看到更加直观丰富的图纸内容，给人一种轻松明确的感觉，对比影像图工程概况还具有明显的层次感，观看者可以更直接更快速的掌握重要遗迹必要的信息和数据。

电子遥感技术篇7

长期以来，配、用电通信网一直是电网运营支撑系统的一个薄弱环节，制约了城市电网自动化控制和管理水平的提高。主要有以下问题：（1）配用电通信网覆盖率低。“十二五”期间，电力通信网规划建设主要以不同电压等级变电站和各网省市公司本部通信为主，配用电通信基本没有独立成网，也没有充分发挥电力通信专网统一技术平台的优势。（2）缺乏相应的技术策划指导。虽然各地区公司都在各自研究探索适合自身应用的既经济又有效的通信模式，但还没有一种合适的通信技术能够很好地解决目前配、用电通信难题，而且相关的技术政策指导也不明确。（3）配、用电通信管理职能不明确。现有的调度通信管理职责设在调度部门，但配用电生产管理是营销和生技部门，部门之间在规划建设方面缺乏统筹协调。电通信网运行维护管理人员严重不足。配、用电侧通信网是点多面广，维护量大，需要配备一定数量并具备一定专业知识的通信检修人员才能满足通信系统正常运行。

2需求分析和预测

孝感供电公司配电网各数据采集点采用ONU将信息传送到最近的有光纤资源的OLT站点，通过光纤以太网传回主站。配网自动化通信系统涉及主城区及7个县市公司77个变电站（包括规划在建变电站）所对应的10kV馈电线路上所有开闭所、环网柜、柱开、箱变、配电室、柱上变等配网结点。对这些配网结点的一次设备进行升级改造，增加DTU/FTU等监测控制设备，在局端构建主站系统等。配用电通信网主要承载业务可分为基础业务和扩展业务两类。

2.1基础业务

配电自动化配电及变电站监控、馈线自动化对于通信速率要求不高，300bit/s可以满足要求。电力负荷控制采用GPRS/CDMA等公网方式的可做到主动上报。负荷监控对于通信速率要求较低。远程自动抄表远方抄表和计费系统对通信速率的要求较低，一般采用集中器对几百户居民电能表数据汇集打包的方式进行传输，每日96点，每15min传一次，基础字长按1kbit计算。

2.2扩展业务

电动汽车充电站测控信息电动汽车充电站信息接入带宽比照公变检测、负荷监控的带宽需求。每日96点，每15min传一次，每次传输数据包按1kbit计算。分布电源测控信息分布电源接入带宽比照配电及变电站监控通信速率要求，300bit/s才能满足要求。智能用电小区智能用电小区业务可分为基本业务和增值业务，智能用电小区建议按用户正常浏览网页带宽需求估算，采用不小于1M通信速率的接入方式。业务汇聚点典型数据测算模型和需求业务带宽预测详见表2~3。依据上述分析，业务汇聚点配用电通信需求预测带宽=基础业务带宽（2Mb/s）+扩展业务带宽（变量×单点带宽）+预留带宽。

3规划目标

2014年起孝感配网自动化通信将采用光纤通信和无线公网方式，作为配电自动化通信网络的基本方案。（1）2015年完成供电B区配电自动化“三遥”、光纤覆盖率为60%，用户年平均停电时间不高于5h；供电C区配电自动化“二遥”、光纤覆盖率为40%，用户年平均停电时间不高于12h；供电D区配电自动化“二遥”、无线公网覆盖率为20%，用户年平均停电时间不高于20h。（2）2018年完成供电B区配电自动化“三遥”、光纤覆盖率为100%，用户年平均停电时间不高于3h；供电C区配电自动化“二遥”、光纤覆盖率为100%，用户年平均停电时间不高于9h；供电D区配电自动化“二遥”、无线公网覆盖率为50%，用户年平均停电时间不高于15h。

4技术政策

4.1总的技术政策

本次规划采用ONU通过光纤就近接入110kV、35kV站（子站）OLT，在OLT上设置三层交换机，汇聚所有信息成以太网信号接入四级通信网（SDH传输网）。具体拓扑见图1。

4.2变电站到配电变压器的通信网络技术政策

（1）对于变电站向下延伸到配电变压器的通信网络，应因地制宜采用多种通信方式相结合的原则建设。采用无线公网通信方式，可选择GPRS、CDMA、3G等方式覆盖。对于配用电光纤覆盖地区，光纤专网技术体制宜选择无源光网络（EPON）技术。（2）配电主站与配电终端应采用标准化通信规约，优先选用DL/T634.5-101/104。（3）在生产控制大区与管理信息大区之间应部署正、反向电力系统专用网络安全隔离装置。（4）有线组网宜采用光纤通信介质，以有源光网络或无源光网络方式组成网络。无源光网络优先采用应遵循以下原则：①当需要承载可靠性要求较高的配电自动化业务时，宜采用双PON口的ONU设备，EPON网络采用光路全保护方式建设。②ODN网络的设计应根据配电网架结构、台变分布情况、网络安全性、可靠性、经济性和可维护性等多种因素综合考虑。EPON系统的ODN结构设计应以总线和环形结构为主。③根据配电网架结构，应采用非均匀分光比的多级分光方式组建EPON手拉手网络，规划基本以不大于7级设计，保证后期升级扩容的需求。

5规划重点

5.1第一阶段（2015年）

配电网B类区域：孝感地区需新建光缆643.3km，接入设备993套。光纤通讯覆盖柱上开关673台，开闭所27个，环网柜284个。实现三遥（遥信、遥测、遥控）功能，覆盖率占到96.3%。无线公网通信覆盖柱上开关38台，实现二遥（遥信、遥测）功能，覆盖率占到3.7%。配电网C类区域：孝感地区需新建光缆909.1km，接入设备343套。光纤通讯覆盖柱上开关320台，实现三遥（遥信、遥测、遥控）功能，覆盖率占70.5%。无线公网通信覆盖柱上开关134台，实现二遥（遥信、遥测）功能，覆盖率占到29.5%。配电网D类区域：孝感地区新建接入设备4套。全部以无线公网方式实现二遥（遥信、遥测）功能。覆盖柱上开关275台，环网柜1台。采集终端/智能电能表覆盖：采用光纤或无线公网技术覆盖53.8%智能电能表。

5.2第二阶段（2018年）

电子遥感技术篇8

智能变电站中的测控装置是保证变电站的运行据信息收集和执行设备操作控制的最核心技术，是保证智能变电站安全运行的前提。本文从智能变电站的测控装置着手进行论述，对当前存在的智能测控装置进行了研究，希望对促进智能测控装置的发展提供借鉴意义。

【关键词】智能变电站 测控装置 测试

随着经济的发展和科技的进步，智能变电站的发展成为变电站发展的基本趋势。智能变电站具体是指用智能化的一次设备和网络化的二次设备建立起来的变电站。智能化变电站的建立可以充分的实现信息的共享，满足经济发展对电力资源的需求。

1 智能变电站的特点

智能变电站是以各种先进、节能、环保以及安全的设备建立起来的新型变电站，它的信息传输基础是高速网络信息平台。智能变电站对信息的采集、控制、计量、测量、保护、检测等各种功能的实现都是自动化完成的。这在很大程度上节约了变电站的运行成本，提高了变电站的运行效率和质量。

智能变电站分为两个层次，即系统层和设备层。智能变电站的系统层是为了保证实现智能化变电站的站控层的基本功能而设立的，系统层面向全部以及1个以上的高压设备，利用智能组件获得智能变电站中所需要的数据，同时对智能化变电站中获得的数据进行综合的处理。按照智能变电站和国家电网的基本要求，保证智能化变电站和国家电网的安全、平稳运行，控制智能化变电站中各个设备层的功能实现，保证智能化变电站各个功能的有效落实，为解决国家的用电问题提供强有力的技术支撑。

智能化变电站中的设备层的具体组成部分包括：高压设备、智能组件以及智能设备三个部分，能够有效保证智能化变电站的过程层和间隔层功能的实现，同时完成智能化变电站的测量、控制、计量、保护以及检测等各项功能。

智能组件是智能化变电站设备层中的比较灵活的物理设施，具体包括测量、控制、保护、计算以及监测五个单元。每个单元功能的实现都为保证智能化变电站整体功能的实现提供了技术支撑。

由于智能变电站是利用现代的信息技术来实现变电站的基本功能，其与传统变电站相比，存在很大的不同。

首先，电气量信息的自动化输出，保证了一次、二次系统电气上的有效隔离，从而减小了开关场、感应和电容耦合等方法对二次设备的电磁干扰。电信道传输的清除，保证了二次光缆传输处于绝缘的条件下，测控设备的安全性大大提高。在测控装置的电磁兼容性和绝缘性方面，智能化变电站与传统变电站相比，要求大大的降低了。

其次，智能化的测控装置的数据采集源于数字量，与传统变电站测控装置中的模拟量相比，电气量的降压、滤波等各项工作都变的非常简单，而且有的工作可以用电子式互感器来做，使得智能化变电站的测控装置的内部构成变的非常的简单。

最后，测量电气量在传输中误差的减小，保证了智能化测控装置的测量准确性。传统变电站的电气量的测量误差之所以难以控制，就是因为它的电气量信号是通过电缆传输到二次设备的，电气量的误差也因为二次回路负荷量的不断变化而难以固定。但智能化变电站的测控装置本身是不会出现测量误差存在的，而且智能变电站的电气测量误差仅仅来源于电子式互感器，对电气量测量的精准性影响很小。

2 智能化变电站测控装置的新特征

在传统建筑中，是通过对传统的电流、电压互感器的模拟量，实现电缆传输的数据转换，同时利用测控装置进行模数转换，最后利用网络将获得的信息传送到传统变电站的后台监控系统，进行数据的监测和控制。后台的监控系统和测控装置对一次设备的控制作用也只能利用电缆传输模拟信号实现，非常的复杂，且极易出现安全隐患。智能化变电站的测控装置与传统变电站的测控装置相比较，就可以避免传统变电站中测控装置的弊端，充分实现在变电站中设置测控装置的目的和意义。

智能化变电站通过对电气量数据的收集环节和控制环节的智能化使用，利用电子式互感器、合并单元和智能操作箱进行作业，把一次设备收集的电气量直接得转换为数字信号，利用光缆传输技术进行传输，运行控制的进行也通过网络通信的方法用信息保温的方法实现。由此可知，智能化变电站在以下方面对测控装置进行了创新：

2.1 电气量信息可以自动化输出

自动化的电气量信息输出，确保了一次、二次系统电气上的有效隔离，从而减小了开关场、感应和电容耦合等方法对二次设备的电磁干扰。

2.2 智能化变电站的测控装置工作程序简单

智能化的测控装置的数据采集源于数字量，与传统变电站测控装置中的模拟量相比，电气量的降压、滤波等各项工作都变的非常简单，使得智能化变电站的测控装置的内部构成变的非常的简单。

2.3 智能化变电站测控装置结果的误差小

智能化测控装置的测量准确性，有效的减小了智能化测控装置监测结果的误差。因为传统变电站的测控装置是通过电缆传输到二次设备的，电气量的误差也因为二次回路负荷量的不断变化而难以固定。而智能变电站的电气测量误差仅仅来源于电子式互感器，对电气量测量的精准性影响很小。

3 测控装置在智能化变电站中的重要作用

智能化变电站的工作原理是利用最先进的各种高新技术进行技术的整合，从而实现对变电站的设备以及输、配电线路的监视、控制、调度通信以及测量等自动化功能。

智能化变电站自动化系统中的间隔层设施就是测控装置。测控装置的基本功能具体包括：遥信、遥测、遥控以及遥调四大功能，简称为四遥功能。除了以上四大功能外，智能化变电站的测控装置还具有同期与间隔联闭锁的作用。利用智能化变电站的间隔联闭锁功能可以充分利用测控装置在分布式和网络化上的优点，从而保证全部数据可以通过互联网实现共享。防止防误闭锁方式的误差，同时与后台的监控系统统一进行配置，实现五防顺序控制功能的一体化运行。

4 智能化变电站中对测控装置的新要求

智能化变电站通过三层两网的结构，有效的利用了资源的共享优势，促进了智能化变电站向集成化方向发展的目标。智能化变电站的间隔功能是由智能组件以及高压设备进行的一体化设计。智能化变电站的测控技术的集成化发展，对智能化变电站的测控装置提出了新的要求。只有实现这些要求，才能保证智能化变电站测控装置集成化发展的目的。新要求具体包括以下几个方面：太网通信接口的多样化、大流量信息处理的技能和与光电互感器和智能开关设施的接通能力、硬件平台的一体化、互可行性的条件、事故简报和间隔录波的功能以及配套工具齐全。只有满足了这6项新要求，智能化变电站的测控装置的发展才能更好的发挥作用，保证智能化变电站的主要功能的正常运转，为国家经济的发展和社会的进步提供电力资源的支持。6项新要求也是推动智能化变电站测控技术进步的基本要求，只有在不断的技术进步中，才能促进智能化变电站测控技术的不断向前发展，解决智能化变电站在发展过程中遇到的难题。

5 智能变电站的测控装置的发展方向

当前社会，智能化测控装置受技术影响的限制，测量功能还非常单纯，只是在稳态数据方面实现了测控，其他的项目中的测控还无法进行。虽然个别试点项目的测控与同步相量测量的功能进行了整合，保证了测控装置数据收集的稳态，但由于是通过不同的物理口和规约在后台执行从而保证其稳态的数据收集。由此可知，当前的智能化变电站的测控装置还没有实现完全意义上的融合。

为了促进智能化变电站测控装置的发展，需要进行以下研究。

5.1 遥测测试技术

模拟量遥测：研究模拟量输入时的遥测测试技术，拟采用模拟源平台的检测技术，利用此平台产生三相可调的幅值、频率、相位的电压电流信号，提供给测控装置，模拟现场的交流信号，从而获取、分析并评定测试数据。

数字量遥测：研究数字量输入时的遥测测试技术，拟模拟合并单元的电压电流信号，通过光纤输入智能站测控装置，进而获取、分析并评定测试数据。

遥测测试技术的使用不仅可以获得数据，而且能够为遥控目标物体提供实时数据，常和遥控技术结合在一起应用，对变电站中测控装置的测试非常的有帮助。遥测测试技术作为一门综合技术，随着电子技术的发展而迅速发展，应用范围越来越广泛。

5.2 谐波测试技术

研究测控装置输入波形畸变的影响的谐波测试技术。构建交流电压、电流谐波叠加系统，输出给测控装置，用来检验综自系统谐波测试功能。

谐波测试技术具有建构方案灵活、功能强大以及方便高效等优点，它在变电站测控装置中的广泛使用有效的提高了测控装置测试的准确性和科学性。

5.3 防抖测试技术

由于测控装置的遥信能够独立设置防抖时间，对防抖测试技术进行研究，可以有效实现对遥信的该防抖时间测试。

虽然到目前为止，变电站中的测控装置的遥控防抖时间的确定还没有形成标准的测试程序和方法，但通过利用防抖测试技术，对遥信防抖时间进行测量，能科学的对测控时间进行预测。

6 结语

综上所述，智能化变电站中的测控技术是保证智能化变电站有效运行的前提，测控技术如何直接决定了智能化变电站的功能的实现情况。为此，对智能化变电站的研究绝对不能离开对其测控技术的研究，改善测控装置是促进智能化变电站发展的最主要的手段。

参考文献

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作者单位

电子遥感技术篇9

【关键词】水利工程；3S测量技术；河道测量；动态监测；研究与应用

1. 3S技术的含义

3S技术是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）的统称。是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。能够对空间实体快速地进行精确定位，同时宏观地获取信息，对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。

2. 3S技术的特点

（1）遥感（RS）技术是一种卫星遥感技术，不直接接触目标或现象就能收集信息，并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器，收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息，对这些电磁波信息进行加工处理，用特殊方法判读解译，从而达到识别、分类的目的，为科研工程的生产应用服务。

（2）地理信息系统（GIS）技术是以空间数据为研究对象，在各种地理图形的基础上，以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。

（3）全球定位系统（GPS）技术是一种全新的现代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特点，可在全球任意地点，为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务，极大地改变了传统的定位技术和导航技术，并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。

（4）随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中，河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。

3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷

（1）河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的，涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来，河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定，这些传统的测量方法，不仅测量周期长、精度低，而且劳动强度大、测量标志耗费大，不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。

（2）河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一，及时了解河道变化及冲淤变化资料，为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。

（3）河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节，工程中常采用断面法，即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定，断面间水底地形和河床变化规则，而且无支流。而实际地形的变化错综复杂，河床参差不齐，所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。

4. 3S测量技术的应用

4.1利用遥感图像获取所需河道水文信息。

（1）以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像，通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换，将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前，必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性，须对遥感影像进行相应的投影变换，最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。

（2）充分利用图形资料（尤其是电子地图，对非电子形式的图形资料要进行数字化，建立起矢量图形库）和图像资料，以便提取高程数据以建立数字高程模型（DEM），以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后，就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

4.2遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像，以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面，多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查，能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源，通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法，为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时，利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测，为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

4.3水深遥感冲淤变化分析。

（1）水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力，通过飞机、卫星等遥感平台，利用辐射计、摄影机等遥感设备，将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来，再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息，即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系，通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时，常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。

（2）遥感信息获取便捷，水深遥感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下，可利用历史阶段遥感资料推求出水深，从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值，误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。

（3）其原因是： 尽管遥感水深误差大，但从反演所得的断面图来看，遥感水深误差存在诸多综合因素的影响，两个时相遥感水深误差表现形式基本一样，所以差值减少了系统误差，削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致，能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合，可实现水下地形图数字化，也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度（或淤积厚度）的冲淤分布。

5. GIS技术在河道测量中的应用

（1）GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量，不仅便捷且精度大为提高。

（2）河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等，可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。

6. RTK技术的应用

促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展，它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点，同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理，避免了业后处理中发现精度不合乎要求，需进行返工的困扰，RTK实时三维精度可以达到厘米级，大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量，测深仪进行水深测量，再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后，将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理，即可得到高精度的数字地形图和断面图。

7. 结束语

总而言之，3S技术的广泛应用，给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便，为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。

参考文献

[1]期刊论文3S技术在河道测量中的应用 —— 水科学与工程技2007（2）.

[2]黎三喜.水利工程中GPS静态测量探讨《甘肃水利水电技术》2009年 第10期.

电子遥感技术篇10

【关键词】遥感处理 电子政务 分布式并行计算技术

1 项目背景以及要求

1.1 项目背景

高分遥感在电子政务地理空间基础信息库建设与服务中的应用示范项目，是高分重要的应用示范项目，依托“国家自然资源和地理空间基础信息库”一期工作，重点解决高分辨率遥感卫星数据与国家自然资源和地理空间基础信息库的融合，推进高分数据在电子政务地理空间基础信息库的综合应用示范，形成高分数据及其电子政务应用产品通过共享平台进行分发和共享的机制和格局，为国家宏观综合决策服务，包括资源环境综合监测评价、灾后重建规划实施效果监测、区域发展战略研究和区域规划、资源环境领域规划和重大基本建设项目跟踪及效益监测以及海洋资源开发和经济发展的监测工作等，以及为政府综合部门、业务服务和电子政务业务部门及社会公众服务。

1.2 要求

为满足海量遥感数据的需要，建设了高分遥感数据集群式生产系统，该系统具有高效、自动、智能的技术特性，遥感影像处理的基础支撑平台，提供统一的数据模型、业务模型接口，能够支撑起大规模遥感影像的集群式并行自动化处理。

2 遥感影像处理结构层次

遥感影像操作可以划分为三个不同的层次或者类别，下面就对其进行一一分析。首先为像素级操作，这是通过一副像素影像产生另外的像素影像，包括邻域、括点、几何操作等，很多数据都是有规则、几何、局部。而这种几何操作在进行遥感影像处理时表现为几何校正，因为装载在飞机、卫星的成像传感器受到飞机姿态、卫星、时间、运动、气候等不同因素的影响，其摄取的图像可能出现几何畸变的现象，因此，要能够完成旋转、重新定位、任意弯曲等操作；其次，其具有特征性操作的特征，这也是相关影像产生的特征，包括区域和线，常规性的特征包括纹理、形状、三维特征、梯度特征，一般选择一致的测度，包括方差、均值来进行处理和描述，其显示特征区域进行的可行性，而且，还具有非局部、象征意义的特性，在局部区域并行的同时，还要能够对整体加以处理；再者具有目标级操作的特征，这是由一系列特征诱发的目标，并且其信息具有复杂性、象征意义，一般都是通过相关知识来处理，从而对影像进行理解、描述、解释。

3 通信和同步

在并行计算期间，因为不同进程之间需要传输以及调度数据，因此，其具有相应的通信开销，并且这种开销表现为以下不同的方面，首先为传输等进程之间的数据，主进程从进程调度、数据传输、任务分配入手。在处理遥感影像时，需要能够划分影像，并且将其映射给进程加以处理和计算，其主要依据就是被划分部门的数据通信量，三种图像数据划分方式，如图所示，其中图1表示水平条带、图2为竖直条带、图3为矩形块，不同划分的条带边界表现为所要进行的通信数据。在处理不同影像时，要能够选择不同的划分方式，像素级的处理并行化分支较小，进行数据划分时较为简单，可以结合实际状况来选任何划分方法，特征处理如线条所示，按照竖直条带和水平条带来划分，在目标级、特征级处理期间，需要结合相应的问题、并行计算支撑环境来选择具体的划分方式。从一定角度来分析，要想能够达到并行化的要求，从而让被划分的数据通信量达到最小的要求。

在并行系统执行给定算法期间，可能会出现个别进程计算需要在其他进程完成之后才能开展，这时候同步是需要的，所谓的同步就是在这种状况下顺利使用通信协调技术不受到影响。同步也存在以下两种不同的开销，包括同步需要所有处理机能够进行相应的检验，但是，需要花费相应的时间；其次个别处理器可能为闲置，等待准许继续续需要计算相应消息。

4 结语

高分遥感在电子政务地理空间基础信息库建设与服务中的应用示范项目，是高分重要的应用示范项目，依托“国家自然资源和地理空间基础信息库”一期工作，重点解决高分辨率遥感卫星数据与国家自然资源和地理空间基础信息库的融合。通过实验不难发现，PC机群上所具有的分布式并行算法优势较为明显，但是，其通信开销依然是算法中需要解决的主要问题，在集群逐渐扩展的影响下，通信开销开始增长，这就让并行化程度遭到制约，选择直接少通信量、通信次的方法则能够降低实际的通信开销，从而为实现遥感卫星数据和国家自然资源信息库融合奠定坚实的基础。

参考文献

[1]杨海平，沈占锋，骆剑承，吴炜.海量遥感数据的高性能地学计算应用与发展分析[J].地球信息科学学报，2013（01）：128-136.

[2]王竹晓，胡宏，陈立民，史忠植.动态描述逻辑推理的并行计算技术[J].计算机研究与发展，2011（12）：2317-2325.

[3]马伟锋，李伟.遥感影像数据并行计算中数据分配策略研究[J].浙江工业大学学报，2016（03）：270-274.

[4]潘巍，李战怀.大数据环境下并行计算模型的研究进展[J].华东师范大学学报（自然科学版），2014（05）：43-54.

作者单位

1.中国电子科技集团公司第五十四研究所 河北省石家庄市 050081