遥感科学与技术前景范文
时间:2024-01-08 17:45:12
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篇1
【关键词】:矿山测量;GPS、GIS与RS技术;数字矿山
矿山测量学是一个重要应用领域,在广大的煤矿、金属矿山、有色矿山等的生产过程中发挥着重要的作用,是测量学、地质学和采矿学的一个交叉学科。它是综合运用测量、地质及采矿等多种学科的知识,来研究和处理矿山地质勘探、建设和采矿过程中由矿体到围岩、从井下到地面在静态和动态下的各种空间几何问题。
1.GPS技术在矿山测量中的应用
1.1GPS技术在矿山控制测量中的应用
国家或区域性的高精度三维国家大地测量GPS控制网.相邻点的距离可达数千千米.以确定国家大地坐标系与世界大地坐标系的转换参数,为地学和空间科学等方面的科学研究工作服务。另一类是局部性的GPS控制网,包括矿区GPS控制网,网中相邻点间距为几千米至几十千米,主要是为矿山生产或专项工程建设服务。
1.2GPS—RTK技术在矿山测量中的应用
GPS—RTK技术是实时载波相位差分技术.实时处理2个测站载波相位观测量的差分方法。差分定位技术是用至少2台GPS接收机同时接收卫星信号,其中一台安置在已知坐标点上作为基准站(基准站可安置在任意位置),其他的用来测定未知的坐标——移动站。工作原理是基准站根据改正点的准确坐标求出到卫星的距离的改正数并将这一改正数发给移动站,移动站接收到这一改正数来改正其定位结果。RTK技术的精度可以达到厘米级,可以满足矿区各比例尺测图要求。与传统地形测图相比,RTK技术具有以下优势:不需建立加密控制网,不要求测站间通视,测量工作比较灵活;误差相互独立、不积累、不传递,测量精度高;每个工作组每天可采集多达1000个碎部点,工作效率高;测量获得的数据成果便于存储、管理和共享,达到一测多用的目的。
GPS—RTK是定位精度比DGPS高100倍的载波相位差分技术。并以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点著称,在大地测量和工程测量中,显示出巨大的潜力和广阔的前景。传统的定位和施工放样,不仅仪器种类繁多、需要人员多,而且精度容易受施工作业现场影响。GPS—RTK综合了其他测量仪器的功能,提高了作业效率,对于图形的数字化管理和使用也起到了促进作用。利用GPS—RTK测量手段可以得到每~个测点的三维坐标,以数据、图形和位置等不同的表现形式反映到不同的应用环境中.解决了图形不能统一到国家坐标系中这一问题。CPS—RTK在矿山测量中的应用.使得代表着当今尖端科学水平的“3S”技术得以在矿山测量中成功实现突破。并且由于定位精度高、全天候作业、观测时间短.可及时消除地方与企业的用地纠纷,减少不必要的麻烦,其社会效益不可估量。
1.3GPS技术在矿区地表移动监测中的应用
按传统的地面测量手段布设矿区地表变形监测网,通常是将水平变形(二维网)和地表沉降变形(一维网)分别布网。由于监测环境复杂,对监测技术要求较高,因此应用常规技术不仅观测时间长、劳动强度大。而且难以实现自动化监测。目前矿区地表移动监测以GPS技术为主,按监测对象及要求不同又可分为静态测量法、快速静态测量法和动态测量法三种。GPS技术用于垂直分量的监测f高程)一直备受关注,首先,GPS获得的高程其高程系统与传统不一致,GPS为大地高系统,而传统水准测量为正常高系统。其次,GPS测得的高程精度要比水平位置精度低。通常解决方法是利用GPS高程根据研究区已有的、足够数量的、高精度水准测量值来拟合研究区的似大地水准面.依此来求得GPS测点的水准高程,拟合精度因测区环境、水准点的数量以及水准网的结构和拟合方法而异。
2.GIS技术在矿山测量中的应用
地理信息系统GIS(Geographical Information System)是采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的理论和技术的总称。三维矿山理念的应用,三维矿山是矿山客观实体的一个模型描述,是三维地学模拟理念的一个具体实现。通过三维矿山的建设,地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界,了解不同矿体分布的三维形态.准确地解译和圈定地下地质体,借以指导矿业开发和深部找矿预测。近10年来,随着地理信息系统、科学可视化技术和地质信息计算机模拟技术的发展,三维矿山已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和热点。
3.RS技术在矿山测量中的应用
3.1INSAR技术在矿区地表沉降监测中的应用
合成孔径雷达干涉(INSAR)测量技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向。INSAR利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息,可以测量地面点的高程变化,是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术。由于它可以获得全球高精度的(毫米级)、高可靠性的(全天时、全天候)地表变化信息,因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。21世纪80年代,国外学者开始将INSAR应用于监测地表形变的各个领域。而国内对于利用INSAR技术来监测滑坡的研究起步较晚。目前,INSAR技术已广泛应用于地表沉降监测、滑坡监测、地震形变监测、冰川动力学等方面,并在工矿区地表沉陷、矿山地表形变等监测方面的研究也取得了满意的效果。
4.结语
随着计算机技术、空间技术、通信技术的发展,平面模型在向空问模型转化,数值记录在向数字模型转化。测绘科学也正逐步发展为内涵更为丰富的“地球空间信息学”。“3S”集成技术虽然还在起步阶段,但其对于矿山测量的发展所起到的促进作用是不可估量的。而其必定在今后一个时代占据主导者的地位。在“3S”集成技术的推动下.矿山测量学正在工作内容和技术方法等方面演绎着深刻的变革。朝着“矿山空间信息学”的方向前进。
【参考文献】:
篇2
关键词:多媒体通信;概念及特征;发展趋势
1 多媒体通信的概念及特征
多媒体通信是多媒体信息处理技术和现代通信技术、计算机网络技术相结合的通信形式,其主要特征包括如下几个方面:
(1)集成性
集成性是指多媒体通信系统至少应能传送2种以上的媒体信息,不仅指包括文本、图形图像、音频、视频在内的多格式的、大量内容数据信息,还包括一些附加的控制信息进行存储、传输、处理、显示的能力。它表现为多媒体信息的集成和处理这些媒体的设备的集成。
(2)交互性
交互性指的是在通信系统中人与系统之间的相互控制能力。 多媒体通信系统必须能以交互方式进行工作,它能够真正实现多点之间、多种媒体信息之间的自由传输和交换。如果需要,这些信息的交换要做到实时进行,而且多媒体终端用户对通信的全过程有完整的交互控制能力。在多媒体通信系统中,交互性有两个方而的内容。一是人机交互界面,也就是系统的终端向用户提供的操作界而;二是用户终端与系统之间的应用层通信协议。
(3)同步性
同步性指的是在多媒体通信终端上显现的图像、声音和文宇均以同步方式工作,它是多媒体通信系统中最主要的特征之一,也是在多媒体通信系统中最为困难的技术问题之一。如要呈现一个包含图像、声音、文宇等多种媒体的信息,多媒体通信终端需要通过不同传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来,并将这些图像、声音、文宇等信息同步起来,构成一个整体的信息呈现在用户而前。
2 “三网合一”技术
“三网合一”正是指将计算机网、电视网和电信网在传输、接收和处理等方面合而为一,并全面实现数字化。如此便可以使三大行业在技术上逐步趋向一致,在业务上相互交叉渗透,在网络上互连互通,在经营上相互合作竞争,从而更好的、更全面的为人们提供个性化、多样化的通信服务。
但“三网合一”并不是简单的三网相加,为了很好的传递音频、视频和数据信息必须同时在传输、交换和接入等各层具备宽带化,较好的QoS以及统一的信息表示方式才能构筑其赖以生存的技术前提。而目前此项技术并不是很成熟,所以在今后很长一段时间之内三网仍将并存。
2.1向IP融合
IP技术是未来数据网络中的核心技术,是承载各种应用业务的平台,而在IP网上实现多媒体通信更是世界各国的主要目标。因为公众电话网(PSTN)无论怎样发展,其资源利用率低、带宽窄、线路质量不稳定等缺点都是无法改变的事实;有线电视网(CATV)则相对缺乏在通信领域运营的经验,研究工作也相对比较滞后;只有数据网因为有了Internet:网络技术的成功开发而迅速进入到开放的、分布式的发展环境,并飞快地向前推进。
随着这样的趋势继续发展下去,人们更是期待着能够在一个统一的网络上开展各种业务,传输各种信息以保障高效率地利用网络资源和更好地开展业务。因此三大网络的融合是不可避免的,且这种融合不仅是业务上的融合,更是网络上的融合。而IP就是能够实现这种融合最好的统一的协议,所以无论未来的基础网络会采用什么样的结构,宽带多媒体业务都必将会统一到IP网上。
2.2走向宽带
有这样一种说法,有了宽带,就有了高速度,就有了多媒休的传送。在通信领域中,只有拥有了充足的带宽,才能够快速传输音频、视频和数据等多种媒体信息。这就好像只有在够宽够平整的高速公路上才能够整齐有序且快速地通行各种车辆一样。因此,带宽引起了各层次人们的关注,投资商纷纷追加投资,运营商大举进攻,各企业家也跃跃欲试,而用户和媒体更是望穿秋水、翘首以盼。在现有的N一ISDIV上开展的多媒体通信业务已经基本完善,下一步的重点就是宽带多媒体通信。快速发展的光通信技术为未来的宽带多媒体应用描绘了美好的前景,光纤通信的速率每10年可增长100倍,而这种增长速度还可以持续10年左右。宽带速率的持续增长更是为宽带多媒体技术的发展奠定了坚实的基础。
2.3与移动技术结合
手机自问世以来,历经了1G,2G,2.5G,3G和4G的发展过程。其中第一代移动通信系统采用的是模拟技术,只能进行语音通话。第二代移动通信系统相对第一代增加了接收数据的功能,如接收电子邮件或网页。即完成了模拟技术向数字技术的转变,从而可以提供数字化的语音业务和低速的数据业务,但由于采用不同的制式(GPRS,CDMA等)导致用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游。第三代移动通信技术则定位于实时视频,高速多媒体和移动Internet访问业务,是将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它在投入运行初期便可实现共享式2M带宽的数据业务,并在逐步提高中,从而为多媒体通信与移动通信的结合提供可能。
第四代移动通信技术,即4G的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外,第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。
2.4与卫星技术结台
基于多媒体计算机技术的进步和广大用户的需求,建立多媒体大型网络已经成为当务之急。可是现有的电话线由于频宽较小,根本无法满足多媒体系统的要求,且利用地面网络来实现接入不仅需要巨大的投资,往往还难以实现全球每个角落的全覆盖和满足普遍接入的要求。
近年来,卫星系统在通信、广播、导航定位、遥感遥测、地球资源、环境监测、军事侦察、气象服务等方面逐渐体现出其重要的价值。卫星技术已进入到数字化发展的阶段,它可以直接对用户提供高带宽,轻易地将宽频信号传送给用户而无需中间节点。可想而知,将多媒体技术和卫星通信技术结合在一起,建立一套全球性或区域性的多媒体网络感器使传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展;从被动检测向主动进行信息处理方向发展;从就地测量向远距离实时在线测控发展,网络化使得传感器可以就近接入网络,传感器与测控设备间再无需点对点连接,大大简化了连接线路,节省投资,易于系统维护,也使系统易于扩充。
3 结束语
随着社会的发展、技术的进步、全球计算机拥有量的增加、多媒体通信网覆盖面的不断扩大,将会有更多的计算机用户成为多媒体通信网的用户。多媒体通信将计算机的交互性和通信的分布性完关地结合在一起,向人们提供全新的信息服务。