遥感基本原理范文10篇

时间:2023-12-04 17:14:55

遥感基本原理

遥感基本原理范文篇1

1.1遥感系统(RS)

遥感系统作为一种数据信息源及更新手段,具有获取信息量大、动态性强、观测范围广、实时性好和速度快等特点。遥感系统原理是应用各类遥感器,基于外层空间和高空平台,对地表或一定深度地表的电磁波信息进行截获,并对数据进行处理分析,进而推导出研究物体的位置、大小、形状、属性等各类信息,并对研究物体及其周边环境之间关系进行分析的一种技术科学。

1.2流量测整情况

该站测验河段顺直,两岸边坡均为岩石,左岸边坡较平缓,水位、流量的测验受隔河岩水库变动回水影响,造成水位-流量关系点子散乱。为了满足水位流量关系变化和定线要求,在原基本断面开展水文测验工作,水位流量的单值化将失去意义。为了适应水文现代化的需求,故需寻求新的推流方法进行水位流量关系测验整编,以达到水位流量的单值化,为今后水文信息化改革作准备。

1.3全球定位系统(GPS)

全球定位系统是由GPS信号接收机、地面监控系统和GPS卫星星座三部分构成,具有全天候、全球性、高精度无线电定时、导航、定位的多功能。全球定位系统在精密定位、工程测量、海空导航、速度测量、大地测量、动态观测等方面广泛应用。

1.43S技术的综合应用及其基本原理

3S技术是RS、GIS和GPS的综合应用,即通过对各自技术优势的整合,可以为人们提供实时、准确、经济的各种决策辅助信息和空间信息。3S技术综合应用可以充分利用“3S”各自的优势,利用遥感系统具有实时、快速、动态的获取空间信息功能,通过获取遥感影像图,大范围、准确、及时、综合的提供地理信息系统环境和资源数据,对GIS数据库根据需要进行及时更新;GIS对地理信息系统数据进行采集、查询、分析、管理、计算、可视表现处理,为提取和分析遥感信息提供辅助数据资料,对遥感数据进行自动分类,大大提高地理信息系统数据精度处理效率;GPS具有连续、实时确定地球地点、物体和现象的经纬度、高程、三维速度、精确时间的功能,利用GIS对地点、物体、现象进行准确的空间定位,基于遥感图像功能,识别地面控制点、样本像元类型,为校正、投影变换、分类图像几何服务。3S技术综合应用的基本思路:利用RS获得最新图像信息,利用GPS获得图像信息主要“位置”信息,利用GIS处理、分析图像,紧密结合RS、GPS、GIS三者,为人类提供精确的包括文本数据和图件等基础资料。

2水文信息化管理内容

水文信息化管理内容是围绕水文信息采集、水文信息传输、水文信息存储、水文信息服务等应用开展的业务。水温信息化管理应用系统包含对水文信息的分析、预测、统计、评价、预报等功能。

2.1信息采集

水文信息采集系统由卫星、GPS、传感器、监测仪器、遥感等仪器组合而成。水文信息化的基础是信息采集系统,采集的水文信息类型包括水位、降水、流量、蒸发、水质、墒情等。水文信息采集是基于传感器微电子技术,通过传感器把水文信息转为电子信号,利用传输系统将其传到数据中心,同时实现远程控制测站。水文信息采集系统是为了获取更大时空尺度、更多种类的信息,在水文、空间、时间三方面要素拓展水文信息获取能力。

2.2信息传输

信息传输系统由传输网络系统、无线传输(卫星、超短波、GPRS/GSM等)、有线传输(电缆、光纤、公用电话等)组合而成。信息传输基于现代通信、计算机应用技术、网络,借助短波数传、通信卫星、公用分组交换网、Internet以及微波通信网等媒介,构建高效的、完整的通信网络系统,实现时效性、可靠性、准确性的信息传递。

2.3信息存储

信息存储系统是将各类信息存储于数据库。水文信息利用分布式存储系统,通过对海量信息进行自动采集、信息化处理,实现水文信息数据库建设,实现存储、分类、管理水文信息数据。

2.4信息服务

信息服务系统通过图表、数据等基础性服务功能对抗旱、防汛、水资源配置等事务进行管理。水文信息作为重要的基础信息,对水利行业对国家社会经济均有广泛应用。在防汛抗旱中,水文不仅提供准确及时的水文信息,还要提供水文分析预报成果,以便提供科学决策依据;在水资源配置等涉水事务管理中,水文信息服务提供基础性事务管理。

33S技术在水文信息化管理中的应用

3S技术推动水文科学发展,在水文信息化管理中,主要应用于站网管理系统、洪水预报系统、蓄滞洪区洪水演进系统、枯水期径流预报系统、地下水管理系统、水质预警预测系统、墒情管理系统等七大业务系统,辅助水文信息分析处理应用。

(1)站网管理系统:通过对站网布局及时调整,为掌握水文信息动态监测提供工具支撑,对各类水文站(如水位、水文、蒸发、雨量等)、遥测站、报汛站、地下水监测站等实现动态管理。

(2)洪水预报系统:实现分析处理雨水情信息、过滤计算预报参数、优选比较预报方案、整合参考专家经验、综合分析预报成果、分析预测洪涝灾害、综合输出预报结果、检验分析预报成果,实现精度洪水预报及其预见期。

(3)蓄滞洪区洪水演进系统:在三维数字模型、二维数字地形图上通过叠加各种经济社会信息、水文要素、生态信息,对各种地理实体、水文要素的空间分布进行综合表达,对洪水演进过程进行分析,对经济损失进行统计估算。

(4)枯水期径流预报系统:通过对枯季径流来水规律及气候特征的分析研究,用水文方法和水文气象方法分别构建枯水期径流预报模型,服务于水资源调度和管理。

(5)地下水管理系统:基于地下水水流测试模型,对地下水位、水位变化进行可视化形式的反映,分析区域水量的均衡性,对水资源的科学调度和优化配置进行分析。

(6)水质预警预测系统:通过对河流中污染物进行扩散输移模型分析,构建水质预警预测系统模拟分析污染物的扩散、输移,预测河流水质状况、水质变化,快速反应恶性、突发水质污染事故,并对其进行预警预报,服务于水资源管理及其优化配置。

遥感基本原理范文篇2

一、教学目标

与GIS专业相比,非GIS专业受其专业特点限制,其教学的基本定位是紧密结合专业需求u,教学的目的是面向GIS系统的应用,主要是让同学们掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理,熟悉常用GIS软件,学会用GIS的手段分析解决专业领域问题。对于地质工程专业GIS的教学目的在于使得学生通过学习该课程,掌握GIS的基本概念、功能和组成,掌握GIS的空间数据结构,掌握地图投影的基本原理,了解空间数据的获取与预处理,掌握空间数据的分析方法,熟悉常用GIS软件,并能将GIS的原理与技术应用到地质工程领域当中。在具体的理论教学和实践教学中应充分考虑学生的专业基础和背景,对教学内容进行重新组织,补充GIS在本专业中的作用和应用并对实践上机内容进行精选。

二、教学内容组织

GIS是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科,学生学习本课程要求具备一定的地理学、测绘学(测量学、全球定位系统、遥感、地图学、计算机制图等)、计算机(软件设计基础、程序设计语言、数据库、数据结构、CAD等)等方面的基础知识和基本技能。但对于非GIS专业而言往往缺乏相应的专业背景知识,并且学时相对也较少,为了解决这一矛盾上好GIS课程,首先应针对学生的知识背景和专业的应用需求对课程内容做适当的调整和补充。分析现有的GIS教材,主要有三大类:一类是面向GIS专业的,这类教材有的侧重于地理学,强调地理事物的图形和属性表达,有的侧重于数学和计算机,强调算法和程序,这些教材全面、系统,内容深入,并被GIS专业广泛使用,但不完全适合非GIS专业;一类是针对软件操作和应用的,在理论中穿插软件操作介绍,这类教材以软件应用为目的,内容相对浅显易懂,但缺乏地质工程专业应用实例;还有一类是针对GIS应用较广泛的领域,如人口、环境、城市等,这类教材中都介绍有大量的专业应用实例,内容结构各有千秋,深浅不一,而在这些面向专业应用的教材中较少涉及石油、地质等领域,另外有少量的数字油田方面的论著,但数字油田方面的论著主要是介绍各种油田相关的信息系统框架,往往并不系统介绍GIS原理与技术。综合考虑这些教材的优缺点和针对性,笔者认为对于地质工程专业教学内容设置应遵循基础性、系统性和面向应用的基本原则,采用以GIS基本概念、功能和原理为主线,将地质工程应用实例贯穿其中的方式来组织课程内容,对与学生专业背景无关以及学生理解有困难的内容进行适当压缩甚至删减,而对与专业应用直接相关部分内容应进行适当扩充,从而满足学时的要求。笔者参考了大量的GIS教材及数字油田随1叫方面的教材,并结合相关的科研项目,在充分考虑地质工程学生专业背景的基础上,面向专业应用对课程内容进行了重新组织和补充,如表1所示。对于理论部分的深入程度可根据具体的学时在授课中灵活掌握。

三、上机实践内容设置

上机实践对于帮助学生深刻认识GIS的基本功能及提高学生实际动手能力具有重要的作用,它是GIS课程中的一个重要环节。目前GIS的实验教材虽然数量在不断增长,但大多针对GIS专业进行设置,对于非专业的GIS课程则无通用教材,往往需要自己编写。原因是这些针对GIS专业编写的教材无论从软件的选取,还是实验内容的侧重性,难易程度,实验数据与专业的贴切性等,都无法与本专业对于GIS课程的培养目标吻合,也不适合社会对本专业学生的需求。对于非GIS专业首先应根据专业应用选择适合的软件,目前市面上流行的GIS软件,国外的有ArcGIS、Maplnfo等,国内的有MapGIS、SuperMap等,对于地质工程专业可选择ArcGIS和MapGIS作为上机实践软件,因为目前在油田上这两个软件应用得最广泛。上机实践的学时设在l0个学时比较合理,上机内容设置的基本原则是既要与课堂理论知识紧密结合,又要考虑与专业应用相结合。上机内容的选取以GIS的基本功能为主线,与专业应用的结合则体现在试验数据的选取及试验过程的设计上。另外,笔者在实践教学中发现很多实习指导书中所用的术语与教材中所用的术语往往不一致,这样会给学生造成概念上的混乱以及理论和实践的脱节,所以在编写实验指导书的时候还应注意实习中出现的术语要尽量与课堂教学中所用的术语保持一致,或者要对学生明确。例如在数字高程模型中由离散点生成用规则格网表达的数字高程模型,在课堂理论的教学中把这个过程称为规则格网的生成,而在很多实习指导书中则把其叫做栅格表面的生成;再例如课堂教学中所说的栅格数据的叠加在软件中往往是通过栅格的统计和计算来完成的,而并不是直接有一个栅格叠加的工具,对于这一点在教学和上机实践中应向学生明确。针对地质工程的专业特点,以ArcGIS9.2为例,上机实践内容、实习目的、实习数据和要求设置如表2所示,实习数据的选用尽量面向专业应用。

遥感基本原理范文篇3

当前社会经济的不断发展,为科学技术的进步创造力良好的物质条件与经济基础,各种现代的信息技术手段层出不穷。在经济快速发展的同时,我们需要面临更为严重的生态环境监测和保护问题。遥感技术尤其是卫星遥感技术近些年来在环境监测中得到了有效的运用,国际遥感技术研究水平也得到了进一步的提升。本文结合当前我国生态环境监测与保护的现状以及遥感技术的发展状况,对遥感技术在生态环境监测和保护中的应用进行分析。

2我国当前的生态环境监测与保护

2.1发展现状

随着近些年来社会经济的不断发展,科研技术也取得了一定的进步,为生态环境监测提供了一套科学可行的技术支持,目前国内也逐步建立起立地球动态观测信息网络,同时取得了较多的研究成果,并相继在新疆、内蒙等地区建立起了生态站,为我国将来一段时间生态环境监测和保护工作提供了重要的基础保障。

2.2发展趋势

通过以上对于我国当前的生态环境监测和保护现状分析来看,虽然我国当前在生态环境监测与保护方面还存在着诸多的问题,例如技术上比较滞后、管理制度跟不上、人员能力水平存在不足等等,即使如此,但整体趋势是向前发展的。未来该工作的发展趋势应是在地面监测技术与3S技术相结合的基础上,实现由当前的生态环境质量评价到生态风险以及早期生态环境预警和保护方面的转变。当前我国部分城市已经开始使用遥感技术对生态环境进行监测与保护,这些先进的技术手段必将对我国生态环境的保护工作起到良好的推进作用。

3遥感技术的原理及应用领域

3.1基本原理

遥感技术主要是利用安装在遥感平台上的传感器,对被监测物体定时、定量的发射不同的电磁波谱,并对其所反射回传感器的电磁波谱进行接收和记录,在经过地面处理后还原成原始图像,从而进行各项研究工作。其中运用的传感器是指安装在遥感平台的用来探测地面物体电磁波的仪器,对于不同的研究项目,当前已经研究出了多种多样的电磁波谱传感器。利用传感器对于各种物体在可见光以及红外线和微波范围内的电磁辐射的探测和接收,并经过一系列较为复杂的技术处理,将其提供给不同的用户,方便其开展工作。

3.2应用领域

(1)资源遥感监测

资源遥感监测在资源类别上可以将其划分为土地资源、水力资源以及其他方面的资源监测。世界各国在发展过程中都需要强大的自然资源作为后盾,因此资源遥感监测有着重要的意义。遥感技术对于我国石油资源开发、矿产资源探测以及五年计划期间的各项工作都发挥了极为重要的作用,为促进我国现代化经济建设作出了巨大的贡献,这也是我国目前不断重视的原因。

(2)农作物监测

遥感技术对于农作物的监测主要是利用卫星传感器所发回的传感数据,在地面工作站的加工处理后,对农作物的产量指标进行估算。另一方面,遥感技术还能对小麦、玉米等农作物的病虫害情况进行遥感监测,有利于农作物病虫害的防治,加强农作物的管理力度,从而减少其带来的经济损失。

(3)气象监测

遥感技术在我们生活中最为常见的应用就是我们经常接触到的气象预报,其与我们日常工作和生活息息相关,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分内容,为人们的带来极大的便利,随着科学技术的不断向前推进,气象预测方面将会更加准确,可靠性也会逐步增强。当前我国应用于气象观测和预报的卫星主要是自主研发的风云系列气象卫星。

(4)地质灾害预测

卫星遥感技术对于地质灾害的预测,能在很大程度上减免地质灾害等带来的人员伤亡和财产损失,比如天气预报中提到的暴雨可能会引发的泥石流灾害等,但是遥感技术在此领域的应用还处于摸索阶段,技术基础相对较为薄弱。不过相信在未来发展过程中,这方面的能力会持续增强,技术上的差距也会不断缩小,为地质灾害预测提供更加科学准确的预测详情。除此之外,遥感技术在军事领域、国防领域以及太空监测领域也都有着广泛的应用。

4遥感技术在生态环境监测与保护中的具体运用

4.1在大气状况监测中的运用

由于当前不断恶化的环境问题以及越来越严重的雾霾现象,人们对于空气质量的重视程度越来越高,各国政府也在进行着相关研究工作,希望能通过有效的手段改善当前大气污染状况。遥感技术通过对大气中臭氧层、温室气体以及大气气溶胶含量等指标的监测,实现了对大气污染状况的实时监测,节省了大量的人力物力。通过对监测到的信心处理,及时的传递给气象部门和相关部门,便于人们做好防范和补救处理工作。

4.2在水体污染监测中的运用

作为人类赖以生存的基础资源,水资源对我们的重要性不言而喻,然而当前我们面临的不仅仅是水资源匮乏问题,还有相当严峻的水体污染问题。我国拥有着众多的河流及湖泊,对于这些河流湖泊的监测使用人工监测的方法所要耗费的各种资源相对较多。卫星遥感技术通过多光谱频道,能对水体进行多方位监测,从而对水质作出优劣评价,方便于水体污染的监测和治理工作。遥感监测对水体污染的主要监测指标有水体悬浮物、水体温度、色度以及可溶性有机物的监测等。

4.3在固体废弃物监测中的运用

在城市发展建设过程中,不可避免的会遗留下一些废弃物及城市居民生产生活垃圾,对于当前城市现代化建设和生态环境保护工作来说,对这些固体废弃物的妥善处理相当重要。遥感技术利用对遥感图像上的色、形、影等解译处理,能够较为直观的呈现出城市固体废弃物的分布状况、数量以及类型。从遥感技术手段中获得的这种高分辨率图像,能使我们更加详细的对固体废弃物的面积及总量进行识别,有利于其处理工作的开展。

5结语

遥感基本原理范文篇4

1《遥感图像解译》课程特点与体系

1.1课程特点。《遥感图像解译》是与遥感技术密切相关的一门课程,主要内容包括为了从遥感图像上得到地物信息所进行的基础理论和实践方法的研究;同时它又是图像处理的一个过程,完成地物信息的传输并负有“解释”遥感图像内容的任务[1]。《遥感图像解译》课程的目的是使遥感科学与技术专业高年级学生了解遥感图像解译的一般问题,掌握遥感图像解译的基本知识和基本原理,学习如何利用图像处理、模式识别、视觉心理学、地学分析、形象思维和空间推理、图像模拟、数据反演等定性和定量分析方法实现对遥感图像的信息传输和解释,从而增强学生利用遥感图像解译方法分析和解决问题的能力并能胜任相关工作。以后能够对遥感图像作出合理科学的解译判断。1.2教学内容体系。课程大纲是教授一门课之前拟定的教学计划[2],根据课程大纲建立的课程体系要突出学生能力培养[3],让学生掌握如何利用遥感图像来获取感兴趣的信息,为此需要学习与这个信息获取过程相关的知识。遥感图像解译的过程可以分为研究对象的特性、影响因素、数据获取、数据处理、信息提取以及应用等内容。作为遥感图像解译,其重点在于利用遥感图像解译出需要的信息。考虑到与其他专业课的区别与联系,遥感图像解译从信息传输的角度考虑,把遥感图像解译的过程简化为:对象(图)、方法、结果(信息)和目的(应用)。该过程突出了利用遥感图像进行信息提取的过程,包括应用对象的遥感图像,需要用一定的方法来对图像进行解译以获取信息并应用于实际。本课程的前导课程———遥感原理与应用以及相关的课程对数据的获取与处理作了介绍。因此本课程教学的内容重点在于如何利用遥感图像来获取信息。为了获取图像上的信息,要求学生掌握如下内容:这个目标在自然界的特性是什么———遥感研究对象的特性;这个对象是利用哪种类型的遥感传感器获取的———遥感数据的物理属性和成像性能如何;获取的图像可解译的性能如何———遥感数据的信息性能;解译对象的特征和解译标志是什么———遥感图像特征和解译标志;用什么方法获取信息———遥感图像解译方法;解译的方式———遥感图像人机交互解译;解译的目的———遥感图像解译应用。每个内容包含相应的知识点。

2基于成果导向的教学设计

讲好一门课,教学内容的设计是关键。教学设计的方式有很多种,每种方法都有其特点[4]。成果导向的教学设计[5]是以学生的学习成果为导向,认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。教学设计能力对于教师提高工作绩效、促进学生学业进步具有举足轻重的作用[6]。根据多年的教学实践,遵循课程教学大纲的要求,基于成果导向的思想进行了教学设计。2.1内容的组织。遥感图像解译区别于其他信息获取方式,是使用遥感图像来获取信息。因此教学内容的组织可以进一步改进,遥感图像解译的过程可以简化为“起点:图(对象)、结果:图(信息)”。另一方面,也可以简单地理解为遥感图像解译基本过程的实质是从图到图的过程。当然,要注意两个图的区别与联系:前一个图(对象)是出发点;后一个图(信息)是目的。前一个图涉及解译用到的遥感图像,是地表自然属性的反映;后一个图是解译的结果表达,对应于原始图像范围社会属性的反映,解译的目的就是要得到这个属性信息。教学内容可以按照图到图的这个思路设计并组织展开,为了得到图(信息),需要原始的遥感图像即图(对象),还要考虑遥感图像合适的解译方法。2.2教学的实施。根据本课程的教学内容,教学的实施遵循图到图的这个主线展开,为了更好地开展教学,如何利用图像获取相应的信息,涉及研究对象、获取对象的传感器性能、获取信息的方法等。针对用于解译的遥感图像,需要掌握以下3个方面:①从研究对象看,要了解图像上的地物类别,要掌握地物的特性。②从获取图像的传感器看,需要了解传感器的性能指标;③从得到的图像本身看,要了解这个图像可以提供的信息能力。只有充分了解这些内容才能会后续的信息提取打下坚实基础。对研究对象特性的理解是遥感图像解译的出发点,遥感技术的根本目的之一就是为了获取图像上这些对象的信息。因此必须了解这些对象的特性,图像上有哪些地物,这些地物的特性包括哪些方面等。其次,这些对象是通过传感器获取的,传感器的性能影响获取这些信息的结果,使用哪种类型的传感器将直接决定图像应用的价值。对传感器获取的某个遥感图像,要了解该图像应该具备的信息性能。针对结果图(信息)需要从以下4个方面理解:得到这个图的解译方法、每个地物使用的特征和解译标志、解译过程中影响的因素、其应用的目的,这是本课程的重点内容。图像解译的关键涉及解译使用的特征和解译标志、解译方法以及影响解译的因素。特征是不同地物区别的关键,就像不同的人具有不同的外表,不同的地物一般具有不同的特征,对特征的把握直接决定了解译的结果。因此需要对不同地物的特征能够明确的把握。而解译方法是根据特征用一定的算法从图像上得到相应的地物,这是本课程的核心。每个方法都有其优点与不足,不同的地物,不同的传感器获取的图像,没有一个通用的解译方法,要根据具体的情况采用相应的解译方法。对得到的结果,还需要关注其精度指标,需要了解哪些因素会影响解译的结果。最后还要了解得到的解译结果,其目的是什么,这是解译的归宿。2.3课程实习的设计。实践教学是本课程必不可少的教学环节,也是锻炼学生动手操作能力,培养科研能力的重要环节[7,8]。课程实习是在理论教学结束之后,应有益于学生对所学课程理论、技术方法和过程的全面理解[9]。教学与实践的结合,可以让学生充分理解所学理论知识,能解决相关问题。掌握理论和方法是基础,遥感图像解译的目的是获取信息以及获取信息的方法,实践环节在本课程具有非常重要的作用。实习内容根据课时和安排决定,实习内容主要包括以下两个方面:①地物特征和解译标志描述;②具体的解译。实习采用学生自主实习的方式,采用基于成果导向的思想:明确实习应该达到的目的、采用的方法、使用的软件,每类地物各自的特征和解译标志,遇到问题解决的方法。即只告诉学生实习要求并提供数据(考虑到数据的有限性,由老师提供),学生按照要求自己设计实习方法,完成实习。学生根据给定的遥感图像,首先要了解获取该图像的传感器的特点(对应课程中传感器的性能),能够客观地分析图像上的地物(对应课程中地物特性),对每类地物的各类特征给予客观描述(对应课程中的地物特征与解译标志),然后采用一定的解译方法得到相应地物(解译方法与软件),对结果作精度评价、分析影响分类精度的因素(问题分析)。其中采用什么方法不受限制,由学生自己选择。学生根据所给的图像,自己采用提取信息的方法,完成实习。实习的目的在于加深对原理的理解,利用软件去解决问题,还要了解当前遥感领域使用的软件以及相关软件的发展趋势。2.4开拓思路。随着遥感技术的飞速发展,获取的遥感数据越来越丰富,对遥感图像解译方法提出了更高的要求。除了掌握课程的经典解译方法,还要求学生需要掌握更多的解译方法,了解目前解译方法的发展趋势,特别是目前人工智能技术在遥感图像解译中的作用。并熟悉遥感技术的应用,通过了解应用的需求反过来促进遥感图像解译的发展,满足各个领域的需要。通过文献检索不仅可以了解现状,也可以促进学生学习的积极性。因此除了学习课本以及课堂上的知识外,学生还需要了解目前本领域的发展动向,这可以增进学生对本专业的理解。学生还可以根据自己的兴趣,结合自己的思考去检索文献。鼓励学生利用现有资料检索本课程相关的文献,尝试利用所学知识,检索与遥感图像解译相关的内容,就某个关心的研究热点收集文献,归纳成内容与格式符合要求的论文。这个环节可以给学生一个锻炼机会,以培养学生检索文献,归纳文献的能力,在此基础上撰写综述性论文的机会[10-14],特别是让学生思考如何利用所学知识去分析问题、解决问题。这对于学生来说是非常重要的。

3结束语

遥感基本原理范文篇5

关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术

就目前我国在矿产资源的使用现状上来看,存在很大程度地无节制使用以及开采现象,最终造成我国浅层矿产资源大部分被开采殆尽[1]。为了不断满足当前社会对矿产资源需求的要求,推进地质调查和深部地质钻探和勘探工作十分必要。因此,加强地质勘探和钻探勘探技术势在必行。

1地质勘查找矿概述

目前,中国经济社会发展,其矿产资源消耗率也在逐步提高,许多大型企业也缺乏矿产资源。从矿产资源分布来看,大部分矿区资源偏远地区,采矿环境逐渐恶化,相关的地质矿产勘查和勘探技术也存在一定的问题。在地质矿产勘查和地质科学理论作为理论指导的同时,也可以及时观察该区域并收集一些有效的地质资料[2]。在综合方法和地质方法的应用下,地质和矿产资源信息可以逐步可靠,准确。目前,由于矿产资源属于一种消耗和不可再生资源,矿产资源开采不能满足能源消耗率,目前需要在矿产勘查和勘探技术上不断突破。与国外相比,中国的地质勘探和勘探技术仍处于初级发展阶段,存在一定的不足,需要不断改进。

2地质勘查技术的原则

(1)以资源分布为基准,合理布局。中国是一个能源大国,矿产资源分布在各个地区,但不同地区分布的矿产资源类型不同。河南,云南,山西,山东,内蒙古等省及多个城市能源储量比较丰富,种类最齐全的地区。最著名的是河南的煤矿和钼矿以及内蒙古的铁矿石和稀土资源。为了开发深部地质矿产资源,我们需要对矿产资源和地质的分布进行一系列探索,同时结合社会和经济发展。切实开展地质勘查工作,切实解决资源短缺问题,促进区域发展。(2)统筹规划,适度超前。在进行地质勘探工作之前,有必要制定计划,即进行严格的整体规划。在规划过程中,第一步是澄清调查的性质,因为不同的地区,其地质勘探工作的性质不同,如公益性质,商业性质等;第二步是规划地方和中央地质勘探工作,制定未来发展的部署和计划。

3地质勘探和深部地质钻探现状

①中国幅员辽阔,南北差异巨大。这使得单一调查技术很难适应全国各地复杂的地质调查要求。从目前的情况来看,中国的矿产资源部门探明储量仅占总量的三分之一,因此中国矿产资源开采项目的潜力仍然相对较大。由于采矿技术的局限性,中国的矿产资源开采只在地表和浅层开采上进行。随着深度的加深,面临的问题将变得越来越严重。②中国的深钻项目主要面临以下问题:在深钻期间,随着深度的增加,使用的设备没有变化;由于缺乏自己独特的技术,许多技术从国外进口,不适应中国地质;深部地质钻探队伍管理过于松散,各部门之间的联系不够密切,导致施工效率低下;施工现场的设备管理不严格,导致设备在存放过程中总是受损,无法完成预期的工作要求。

4深部地质钻探勘探技术

(1)金刚石绳索取芯技术。金刚石绳索取芯技术在钻探过程中使用金刚石钻头进行取心。由于金刚石的高密度和高硬度,在钻进过程中可以达到地下很深的距离。该技术目前在中国大面积深井钻探中使用。绳索的核心意味着由特殊设备组成的绳索施工工艺用于深孔钻探,降低劳动强度,减少事故,降低成本,但是,中国现有的钻探技术还存在一些亟待解决的问题。如上所述,与国外相比,中国的技术相对落后。(2)反循环连续取样钻探技术。反循环连续采样钻进技术使用压缩空气使用双臂钻杆,孔底钻头克取的岩心通过钻杆返到地面;随着钻头继续钻进,岩石碎屑不断地随冲洗液循环回到地面。根据大量实验结果,该技术可以满足中国研究的深部矿物的深度,厚度和方向。它也比我们使用的传统回转提钻取心更快,并且它可以节省很多成本。因为这项技术涉及两个方面,一个是使用岩石碎片,另一个是使用双臂钻杆。中国已经批准了这项技术并开始在某些领域使用,取得了较好的效果,提高了工作效率,节约了成本。(3)高精度钻井技术和核心定位技术。高精度钻探技术和岩心定向技术使钻孔能够在一个轨道上工作。这种特殊技术能够钻出多个子孔,子孔是树根状的。在深采矿过程中,当陡峭倾斜的陡壁时,这种钻井难以工作,此时可以使用高精度控制定向钻井技术。该技术可以精确定位孔位,减少工作量并降低成本。(4)深部流体技术。地壳的流体运动直接影响矿床的发生,这个过程可称为行动理论。然而,矿物沉积物通常存在于流体区域,特别是在流体活动相对较大的地方。通过具体的勘探工作,许多珍贵和重要的金属似乎与流体运动密切相关,并且大多数矿床都在流体活动范围内。因此,地壳的流体活动与矿床的发生有一定的关系,为地质勘探的找矿工作提供了科学依据。(5)遥感技术。通过遥感技术的使用,可以更方便,更深入地了解水,土壤和岩石层的分布。这项技术的使用必须以完成地质信息的绘图和分析为基础,只有充分了解矿床的矿化信息,掌握改变后的矿物质谱,然后在勘探区域找到一个岩石暴露程度较高的区域,在该区域进行光谱比较。这将确定该地区是否真的有一个矿床或矿脉。然而,事实上,中国的大部分矿产资源都隐藏在岩石或深部矿区,这给调查任务增添了很大的难度。面对这种情况,目前最常用的方法是采用线环结构原理来仔细区分每个可疑区域。最后,遥感技术用于收集信息,确定采矿区的位置,并找到矿藏。在遥感技术应用于环内圈的形成中,矿物资源将受到形成过程中的变化的影响。对于一些大型和大型矿床,它们经常会经历许多矿化地质。遥感技术可用于将该地质区域的情况,颜色和放射状图案映射到图像中。基于这些图像,研究人员能够确定该区域是否有大型矿床成矿区。(6)X射线荧光分析技术。该技术主要用于确定微量元素的类型和含量。该技术的作用原理是:矿物元素的类型在X射线光谱的波长上不同。该技术的最大特点在于:测量效率高,操作简单,并且可以同时测量各种元件。在地质勘探中使用该技术时,测量人员可以准确地确定矿床区域并揭示隐蔽的结构,然后分析矿产资源的深度和密度。

5结语

遥感基本原理范文篇6

[关键词]无人机遥感技术;测绘工程测量;测绘影像

科技高速发展背景下,测绘工程进入新发展时期,特别是无人机遥感技术创新成果十分显著,其基本原理主要是依托无人驾驶飞行设备,联合应用多项先进技术,完成被测目标区域内信息收集,实现精准、全面测量,提高各类数据收集效率,具有良好的应用成效,且能保证最终测绘测量成果的精准性。

1无人机遥感技术组成及其应用优势

1.1无人机遥感技术组成

无人机遥感技术主要是由硬件系统、软件系统、通讯系统构成。其系统核心构成(见图1)主要包含以下几方面:①飞行平台。飞行平台是无人机系统实际承载平台,用于无人机飞行,其实际重量应超过2kg,实际飞行速度建议控制在60~160km/h,续航实际能力超过1.5h。②飞行控制系统。飞行控制系统是无人机飞行正常工作的保证,主要包括全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)接收机、惯性测量单元(InertialMeasurementUnit,IMU)系统等,其主要控制飞行测绘工作中实际状态,关系到后续测绘测量成果的可靠性。③遥感设备。遥感设备是飞机正式飞行中获取影像的关键性传感装置,当前传感器类型较多,正式飞行之前需做好系统性检查。④任务规划与控制站。地面控制站是无人机遥感控制中心,可动态化控制无人机在实际工作中采集数据、接收指令,同时也是控制人员对飞机控制指挥中心,是飞行监视和数据采集场所。⑤数据后处理系统。该系统核心任务是对飞机采集动态化数据之后,完成数据提取的系统,因无人机在实际飞行过程中受多方因素干扰,其难以保证完全与测量地面保持平行姿态,采集数据与实际数据产生偏差,需采取多项举措加工处理[1]。

1.2无人机遥感技术在测绘工程测量中应用的优势

(1)监测尺度大。无人机遥感技术符合大尺度监测的实际要求,可动态化依托远程检测实时调整测量范围,保证最终测量成果更具精准性。无人机遥感技术除数据准确之外,可减少人力、物力等投入,为测绘工程测量提供保证[2]。(2)信息处理高效。工作人员在测绘工程测量过程中,通过无人机遥感技术对被测区域进行监控,可处理该区域内信息数据,保证信息精准性。在当前测绘工程测量工作中,单纯依靠遥感技术无法更好地完成测量工作,无人机遥感技术需联合遥感系统,发挥各系统优势,获取更好的工程测量成效。(3)监测效率高。无人机飞行速度快、智能化、自动化特征明显,工作人员在实际开展监测工作过程中,可对无人机实际飞行高度、速度进行控制,进一步扩展监测范围。同时,选取无人机遥感技术,可实现定点监测,应对各类突发事件具有良好的成效。(4)测量成本低。无人机遥感技术开展测绘工程测量作业,设备整体投入费用不高,操作流程较为简单,人员进行培训后便可实践操作,能节省大量人工成本。

2无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用

2.1测绘影像资料获取

测绘影像资料获取是测绘工程实际测量的关键内容,需加以重视,工作人员在选用无人机遥感技术进行实际测绘过程中,应全方位掌握被测目标区域内实际状况,并以此为基础合理规划无人机飞行路线,结合实际试飞情况确定最终设备平台。无人机正式飞行过程中幅度较小,会产生较大的偏角,获取信息数据的同时,工作人员应最大限度通过飞行拍摄影像不断丰富后期三维处理影像。因无人机应用受续航能力限制,对较大范围测区需进行合理划分,为保证实际影像覆盖范围及航摄质量,分区界线与图轮廓线要保持一致,不同测区实际高差应小于0.25倍相对航高,当摄影比例尺超过1∶8000时,要求小于1/6相对航高。根据地面20cm的分辨率设计,最终获取影像应满足1∶2000比例尺的数字线化地图、数字高程模型的数字精度要求[3]。数字高程模型精度要求如表1所示。

2.2数据采集

无人机遥感技术在采集测绘区域内信息的过程中并未实现全过程自动化操作,需在一定程度上结合人工,无人机遥感技术采集数据按照采集主体不同,主要包含两种方式,即自动加密、手动采集。自动加密属于一种自我保护机制,测量数据收集完成之后依托传感器和拍摄设备对信息进行暂时存储,并完成加密工作,保证数据信息安全性。(1)式(1)中,H为无人机飞行高度,单位为m;f为相机焦距;pix为像元大小;GSD为影像地面分辨率。传统摄影测量过程中,航向重叠处于60%~65%,最小限值需大于53%;旁向重叠处于30%~40%,最小限值应大于15%。无人机通常要求航向重叠率、旁向重叠率要分别超过70%、60%。

2.3数据处理

传统数据处理效率、质量等方面存在不足,而应用无人机遥感技术可有效解决这些问题,且具有较强的优势。例如,对大范围矿山进行测绘时,传统测绘方式数据处理周期长,数据收集精准性难以保证,难以为矿山合理化整治提供强有力保证,矿山污染整治成效难以有效提升。无人机遥感技术在矿山测绘工程测量中,可短时间内获取矿山实际信息,并将数据进行实时传输反馈,为矿山整治和管理提供可靠的数据支持。此外,矿山测量方面无人机遥感技术数据处理的优势在于,现下社会对资源需求量持续性增大,但传统矿山开采耗费时间较长,开采难度较大,积极探寻新的资源对缓解能源压力具有积极作用,无人机遥感技术在开发和寻找矿山具有无法比拟的优势,可为矿山后续管理提供保证,制订合理的开采计划[4]。

2.4复杂地区工程测绘

无人机航摄系统可短时间内获取高精度航空拍摄影像,提高测绘工程测量工作水平,并有助于相关人员及时将数据信息处理成果用于城市规划、资源开发等环节中,促进我国资源管理水平的提高。部分工程建设的施工测量过程中,因其施工环境较为特殊,传统测量方式难以满足实际需求。此种背景下,应用无人机遥感技术,可实现低空航摄,同时完成数据分析,获取精准性较高的数据,即数据分析至最终数据统计均实现智能化,具有较强的灵活性。目前,森林开发、农村建设等领域无人机遥感技术应用十分广泛,在各类不良环境中开展测量工作不受外界因素干扰,且能够保证最终测量成果精准性。

2.5突发事件应急处理

随着生态环境破坏日渐严重,近年来各类突发性事件逐步增多,特别是各类自然灾害频发,如地震、泥石流、山体滑坡等。原有的常规测量方式在突发事件实际测量过程中,耗损时间较长,难以实现动态化监测,如发生地震或其他地质灾害后,其周围环境十分恶劣,难以有效进行地面监测,易受外界不良环境干扰,难以及时获取灾区实际情况。但是,无人机遥感技术可进一步解决上述问题,其凭借自身优势能快速进入灾区,对灾区进行动态化监测,及时将获取的影像及数据信息反馈至后台,掌握灾区一手资料,并实时传输影像和视频,助力救援人员全方位掌握灾区最新状况,为救灾指挥中心制订救援方案提供数据支持。将其传输的数据与受灾之前的谷歌影像、高分影像、大比例尺地形图进行比对,救援人员可短时间内标定和估测受灾实际区域、基础设施损坏、房屋损毁等情况,为灾情精准性评估提供助力[5]。

3项目实践案例

3.1项目概况

某地区铝土矿是十分罕见的大型岩溶堆积型铝土矿,该地区面积为1750km2,拥有5个矿区,其中铝土矿实际存储量高达2亿吨,具有较大的经济价值。铝土矿开发项目区域内有公路贯穿全程,交通十分便利。整个地区内矿体分布不均匀,一共拥有148个矿体,不同矿体实际存储量不尽相同,矿体厚度也不均匀,厚度最大数值为10.59m,最小值仅为0.53m;矿体上层的实际覆盖层实际上仅有50cm,更有部分矿体直接暴露在地面;矿体内原矿含率存在差异性,其实际波动处于0.247t/m3~1.58t/m3,平均含矿率为0.909t/m3;铝硅在矿石内变更较大,整个矿区内中部区域的铝硅量均值较高,西北区域次之[6]。

3.2无人机遥感技术实际应用

根据该矿区内整体特征,采矿后需要对其进行及时修复,避免破坏生态环境平衡,因此该矿区应用无人机遥感技术获取基础信息,积极对矿区土地进行复垦,并获取良好的成效,具体主要体现在以下几方面。一是复垦之后耕地实际总量增长,开采之前耕地为38km2,复垦工作完成之后耕地面积增长至41.8km2;二是复垦地适用性增强;三是复垦土地地力显著提高。该矿区复垦之后农作物种植主要以甘蔗等作物为主,0.067公顷土地年收入高达2000元,有效改善了矿区人民生活状况,促进了矿区良好发展。截至目前,该铝土矿先后复垦土地共计328.35公顷,平均复垦率高达100%,平均复地率高达70%。

4结语

近年来,数字化技术、数字化产品逐步被应用到测绘领域,无人机遥感技术作为新兴技术,凭借其优势被广泛应用于多个领域的测绘测量中,也是未来摄影测量发展主要趋势。相关人员在具体实践过程中,需积极分析无人机遥感技术的优势,合理把控其实际应用的各环节,提高测量工作效率,保证最终获取成果的精准性。

主要参考文献

[1]王华.无人机遥感测量GNSS技术在乡村建设中的应用[J].城乡建设,2020(7):37-38.

[2]徐庆方.矿山地质环境保护与治理恢复中无人机遥感技术的应用实践[J].冶金与材料,2019(3):91,93.

[3]杨亮,韩庆龙,欧淑芬.浅谈无人机遥感在河道综合整治工程测绘中的应用[J].测绘与空间地理信息,2019(5):169-171,182.

[4]于堃,单捷,王志明,等.无人机遥感技术在小尺度土地利用现状动态监测中的应用[J].江苏农业学报,2019(4):853-859.

[5]王抒.无人机摄影测量在数字化地形测量的应用[J].建筑工程与管理,2020(1):125-126.

遥感基本原理范文篇7

[关键词]地理自主学习;提升效果;实施路径

目前,为有效促进学生对课堂学习的参与热情提高、确保教学过程中学生对所学内容理解程度升格,高中地理教师正设法引导学生在自主学习阶段的学习效果能够得到提升。学生具备自主学习的习惯、娴熟掌握自主学习的技巧必能使得学生在教师的逐步帮助下最终能够实现“终身学习”的教学目标。

一、细化自主学案,让学生尝

试自己解决大部分问题学生自主学习一定不只是简单的阅读教材、尝试解决预习习题。教师需细化自主学案,展示需要学生在自主学习阶段达到的主要目标。根据自主学习的时间安排,在设计自主学案时需更为细化,既要体现对已学内容的梳理和巩固,更要对即将学习的内容适当前置学习,把握整个学习内容的组成、找到自己存在理解困难的知识点、及时将自己存在的问题借助自主学案反馈给教师,便于教师在安排教学环节时更精准的虑及学情。如在学习地球的运动这一内容时,教师可在自主学案上要求学生自行结合初中所学习的这一部分知识对地球的运动类型、基本特点等做简单了解。接下来可设计出如下的问题串来引导学生思考:1.地球上的昼夜现象、昼夜交替现象及昼夜长短的变化(同一地点不同时间、同一时间不同地点)、东边早西边晚、日月星辰东升西落、平直河段两岸受到的侵蚀状况差异主要由什么导致?2.如果你家要购买商品房,你想了解所选择的楼层光照是否充足,在何时去看房比较合适?3.24节气的确定有什么科学道理?在二分二至日,太阳直射点的位置,在5月1号到6月1号太阳直射点所在位置及移动方向分别为?4.结合你自己的生活体验,一年中学校所在地白天最短时太阳日出和日落的方位?学校所在地正午太阳达到一年中最高时,日出和日落的方位?5.结合自己所学的知识,古人当时确定时间的方法有哪些?你能说出基本原理么?细化自主学案设计可科学指导学生的自主学习,帮助学生逐步形成良好的学习习惯,可以实现能够“独立行走”的终极目标。教师在设计学案时还需尽可能激发学生的参与热情,适当凸显梯度。

二、强化教学环节,充分把握

学生自主学习掌握情况对学生自主学习的效果检查,放大他们从自主学习中得到的收益可以使得学生愿意更为积极的投入到新的自主学习中。教师也可以尝试在课堂上留出一定的时间让学生进行自主思考与研究,以更好的促使学生能够真正具备较强的自主学习能力。如在学习农业地域类型这一内容时,在自主学习环节教师设置了家乡所在地农业主要类型、农业发展方向的建议、通过新闻媒体了解当前我国农业所呈现的变化等问题。在课堂展示环节学生们均能够结合自己前期的调查了解,通过小组合作丰满研究。教师再次结合此前的问题呈现和教学内容对应的材料,引导学生逐一分析并比对欧洲西部、美国东北部和我国大城市周围的乳畜业发展的条件异同点。我国东部为水稻种植业主要分布地区,要求学生结合以前所学习的农业区位条件知识分析这种农业地域类型的主要区位条件。教师在课堂教学中若对学生在自主学习期间的收获不做任何检查,教学环节和学生的自主学习之间的契合不够,则极容易导致学生会因此失去参与自主学习的热情。自主学习因此会沦落为一种形式,作用自然无法得到体现。

三、联系身边生活,让学生可以在学以致用得到成功

一旦教师让学生明确自己所学习的知识能够发挥应用价值,他们不只愿意更为积极的参与自主学习。更会愿意留意自己身边生活,不断尝试将新掌握的规律去在自己的实际生活中应用。如在学习城市空间结构的内容时,教师可让学生分别分析家乡所在地区城市中各种功能区的土地面积、相对位置关系,也可以展示校园遥感图像引导学生形成空间分析观念。展示某一城市不同商业点布局,分别分析商业街(位于市中心,布局原则为市场最优)、大型批发市场(位于交通便利处,城市、地价相对较低,也是汽车4S店、仓储式超市等布局的原因)、居民区内的便利店(为便于居民的生活)。在分析商业中心城市的条件时,教师可介绍上海市这一全国最大的商业中心城市的案例,引导学生继续找出我国中部和西部经济地带最大的商业中心城市并说明理由。只有学生能够将教材中得到的基本原理在实际生活中不断尝试验证,才能让他们对知识的掌握深度得到延展,帮助他们因此具备较好的知识迁移能力并可以收获更多成功。

遥感基本原理范文篇8

关键词:煤矿资源;地质勘查;新技术

在我国的能源结构中,煤炭资源是其重要组成部分。煤炭地质勘查工作的健康发展直接影响着国家经济的发展,所以推动煤炭地质勘查技术的不断创新,是煤炭工业健康、持续、稳定发展的前提,同时也是国民经济能够健康发展的客观要求。科学技术在不断发展的同时,给各行各业也带来了诸多的机遇。在煤矿地质勘查行业中,不仅国家对这个行业的关注度不断上升,同时煤矿勘察技术的不断创新和相关设备的研发,为煤矿地质勘查行业提供了新的技术支持,也为其提供了良好的发展前景。所以,在煤炭地质勘查工作中,相关工作者必须要积极的探索和创新相关技术,不断的适应现代化经济的发展趋势,将煤炭地质勘查工作做稳做扎实,使其能够走可持续发展的道路,最终推动我国经济的不断发展以及各项事业的腾飞。

一、煤炭地质勘探技术发展现状

煤田地质基础研究的过程,是由传统地质向地球系统科学研究阶段过渡的过程,对我国盆地的聚煤规律和煤田资源进行了相关课题的分析,从而对我们国家的聚煤盆地的演化规律和资源聚集规律有了全面的掌握和了解。其中在《中国东部煤田滑脱构造与找煤研究》研究中,对滑脱构造理论做了进一步的分析和印证,使得中国东部的找煤研究有了创造性的进展;在《中国洁净煤地质研究》的相关研究课题中,通过研究、例证、分析等,构造出了我国第一张洁净煤的资源分布图,是洁净煤地质研究的重要性转折。

二、煤矿地质勘查的重要性分析

(一)能源结构发展的需要。现阶段,我们国家的能源是以煤炭为主的,煤炭在能源结构中的地位尤为突出,所以煤炭行业的发展更要稳定和安全。(二)煤炭储量的需求。当前情况下,国家对煤炭的需求量非常大,而煤炭行业也有一定的缺口,如何推动煤炭工业的发展,这更需要煤矿地质工作者能够不断的找矿源,加大煤炭的储备量。(三)安全生产的保障。煤炭开采行业已经由原来的粗框型向精细型转变,这个转变和过渡的过程,更需要煤炭地质工作者精湛的勘察技术以及科学的勘察手段,从而提高煤矿的开采质量,保证煤矿生产的安全性和科学性。

三、煤矿地质勘查新技术分析

(一)遥感技术。煤炭的遥感技术,是一种空间遥感技术,它的特点是整体性、客观性、实时性等。遥感技术在煤田区进行自然环境、区域地理环境、水资源环境等等方面进行研究上取得了很好的效果,为煤田地质工作提供了诸多可靠、准确、及时的资源信息,是煤田地质工作的基础工作。(二)雷达勘探技术。雷达勘探技术,故名思议,是运用雷达自身的功能,运用电磁脉冲高频率的反射特点,对地质情况、自然环境和目标物等进行相关的探测。(三)高分辨率的地震勘探技术。高分辨率的地震勘探技术,这项技术是分析数字信号来进行勘探,对数字信号进行分析其中主要包含了对数据的采集和处理两个方面。以下分别对两个方面的内容进行简要阐述,在数据的采集过程中,需要采用小药量、小道距、小组合基距,矿井深度在合理的范围内,同时对于炮点和检波点的位置要有准确的定位;在数据的处理过程中,对于噪声的要求要尽量低,对于子波长度要尽量压缩,对于叠加和位移要尽可能的精确;通过以上对数据信号的处理分析后,所获得的高频信号,从而得出煤田的构造信息。(四)瞬变电磁技术。所谓瞬变电磁技术,就是利用电磁波可以穿透物体的基本原理来应用与煤矿地质勘查,通过在地面或者空中设置某种电磁线圈以便使深埋矿井之下的导电岩体产生感应电流,断电以后电流由于热损耗而衰减,通过观测地下介质产生的感应二次场随时间的变化,而对地下煤矿进行地质勘查的一种方法。总而言之,在煤田地质勘探技术工作中,其勘探手段是有很多种,每一种技术手段都有其特定的使用条件和对地质环境的要求,所以在选择勘探技术手段时,要结合实际的地域和自然环境选取恰当的方法,从而提高其工作的效率,提高勘探工作的质量。

四、结语

综上所述,国民经济的增长值与煤炭行业的需求量成正比。所以作为能源结构的重要组成部分,煤炭行业的发展越来越引起广泛的关注,煤矿地质勘查技术在未来的发展中,必须结合经济的发展走向,跟上时展的趋势,符合煤炭产业的开发需求,将煤矿地质勘察工作做到实处,采取精湛的技术手段,严格要求煤矿工作者,最终为经济的发展做出卓越的贡献。

参考文献:

[1]王远德.煤矿地质勘探技术及其重要性研究[J].技术与市场,2016(09).

[2]李风华.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].煤炭技术,2015(02).

[3]中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系[J].中国煤炭地质,2014(05).

遥感基本原理范文篇9

关键词:信息管理系统;林业管理;过程中应用

森林资源是国民经济建设中的重要资源之一,为了实现科学化的林业资源管理体系,应当建立和应用林业信息管理系统。林业信息管理系统包含林业财务、森林防火、森林公安、病虫害防治、动植物保护、采伐运输、育苗造林、森林资源等诸多应用子系统,各个子系统具有一定的独立性;与此同时,及时对相应的信息数据进行分析和处理。通过对信息管理系统的建立和应用,能够有效的提升林业管理过程中的管理效率、管理制度、管理职责、管理能力。

1林业资源管理信息系统的目标

林业资源管理信息系统是运用计算机技术、网络通讯技术、遥感技术、数据库管理技术,以地理信息系统为基础平台,集空间图形信息、统计数据信息、数据信息共享,将模型预测、统计数据、遥感数据、图形信息等内容进行有效的融合,从而更好的共享数据信息,提升监测水平[1]。系统全面提升了森林资源管理现代化水平和林业科学决策能力,为各级森林资源管理部门提供及时、准确的资源信息和实用高效的信息处理与分析工具,对推进林业信息化进程具有重要意义。

2林业资源管理信息系统的原理

在林业管理工作当中,通常面临较大的复杂性,需要兼顾到经济、社会、自然等方面的因素。森林资源主要包括深林中的树木,以及林区范围内的林地资源、微生物资源、动物资源、其它植物资源等。森林资源具有多态性、多元性、空间性等特点,在林业管理的过程中,需要各级林业部门相互之间建立良好的沟通与协作。因此,在资源管理信息系统当中,计算机网络技术、GIS技术等都发挥着重要的作用[2]。遥感技术在系统中具有十分广泛的应用,能够对丰富的数据进行动态的提供。在人工造林、监测采运、林木采伐规划、森林经营管理、森林灾害监测估计、森林资源动态监测等方面,都发挥着十分良好的作用。同时在系统当中,利用GPS的全天候、全球性的优势,更好的进行森林资产评估、森林旅游、森林防火、野生动物、森林资源调查、森林分布区域测定等工作。在系统中,地形图、地面调查、GPS数据、遥感数据等,都能够为林业资源管理提供依据和参考。每种不同的数据信息,都能够对特定方面的状态和信息进行反馈。在林业资源管理信息系统当中,能够对这些数据信息进行有效的协作、互补、冗余,对不同空间、时间的数据信息资源加以利用,并通过人工智能技术、计算机技术等进行分析,从而获取更加充分、详细的信息,为林业管理工作提供良好的指导[3]。

3林业资源管理信息系统的建立

在林业管理工作当中,为了满足实际的管理需求,对林业资源进行了分块管理,并在管理当中建立诸多不同的科室,分别负责对林业资源特定方面的管理,并建立了林地系统、林权管理系统、采伐系统等。基于这些因素,建立了专门针对林业管理的资源管理信息系统,具体架构体系如图1所示。从中能够看出,在资源管理信息系统当中,包含了应用系统、功能组件、专题数据、公共平台、基础数据等不同层次。其中,应用系统层根据实际要求组装相应的功能木块和组件,对专题数据、基础数据等进行良好的管理与融合。在功能组件层当中,是由特定数据处理功能程序块构成,作为基本单元组成了应用系统。在专题数据层中,基于林业管理分块的基本情况,提供数据给各个专题应用系统。在公共平台层当中,能够全方位对外信息,实现自动化办公和基础地理数据管理。在基础数据层当中,将数据资源提供给各个不同的应用系统。在林业管理工作当中,为了满足实际的管理需求,对林业资源进行了分块管理,并在管理当中建立诸多不同的科室,分别负责对林业资源特定方面的管理。基于这些因素,建立了专门针对林业管理的资源管理信息系统,具体架构体系如图1所示。从中能够看出,在资源管理信息系统当中,包含了应用系统、功能组件、专题数据、公共平台、基础数据等不同层次。其中,应用系统层根据实际要求组装相应的功能模块和组件,对专题数据、基础数据等进行良好的管理与融合。在功能组件层当中,是由特定数据处理功能程序块构成,作为基本单元组成了应用系统。在专题数据层中,基于林业管理分块的基本情况,提供数据给各个专题应用系统。在公共平台层当中,能够对外信息,实现自动化办公和基础地理数据管理。在基础数据层当中,将数据资源提供给各个不同的应用系统。森林资源管理具有较高的安全性要求,利用C/S结构进行数据管理,将加密码通道配置在客户机当中。利用B/S结构应用与其它数据部分,采用了多级权限控制策略。在系统中对组建技术、数据层管理等进行了应用,在增减数据、变更功能等维护当中,不会对其它部分造成影响。

4林业资源管理信息系统的应用

在林权系统中应用GPS、GIS等技术,能够实现空间数据处理、空间分析等功能,对林权进行有效的管理。采伐系统采伐系统主要是针对林木资源采伐的管理系统,在采伐限额到木材运输的整个过程中,实现有效的管理。林地管理系统主要是针对林业产业的特殊性,对林地资源进行更好的管理和利用,同时兼顾病虫鼠害、森林火灾的监控和预防。在这些系统的应用当中,对于相应的图像,要进行纹理特征提取、边界提取、面积统计、距离量算、数据配准、彩色查找编辑、图像显示存储等功能。基于专业的规范和标准指导,对林业专题图进行制作,建立不同的统计报表图形、林业专题图等。可以采用智能识别技术来分割图像,从而明确森林调查因子、森林火灾、森林资源空间分布、状态变化等信息。综合应用数据调查、地形图、GPS数据、遥感图像,能够进行流转设计、林地权属、旅游设计、采伐设计、造林规划等林业管理工作。采用GIS技术进行区域包含分析、网络路径分析计算、邻域分析、缓冲区分析、叠置分析等。利用相关的数学模型,分析管理森林资源的空间运动、空间趋势、空间对比、空间关联、空间质量、空间关系、空间形态、空间分布、空间位置等空间结构方面的信息,从而对相应的动态模型、三位分布图进行建立,更好的进行林业管理。基于林业管理的主要需求,以及资源管理信息系统结构等方面,对系统功能及其实际应用加以确定。基于确定的系统结构,应当更多的对林业管理实际需求加以重视。在林业资源管理信息系统当中,需要运用各种方式和技术,对林业资源的相关数据进行获取,同时综合性的分析和管理数据,使森林资源的监测能力得到有效的提升,对决策能力、管理能力的提升也有着十分重要的意义[4]。所以,在实际应用当中,应当充分发挥出资源管理信息系统的辅助决策、分析评估、空间结构、森林资源规划设计、图像智能识别、林业地图制作、图像管理、数据格式转换等功能,更好的为林业管理提供保障。系统的主要功能如图2所示。在处理和采集林业地图的面线标志物的过程中,应实现良好的高效的半自动或自动的数字化操作,处理和采集地理坐标,拼接和编辑栅格图像,转换不同数据格式的属性、栅格、适量等数据源。

5结论

森林资源是国民经济建设中的重要资源之一,它不仅具备生态效益和社会效益,同时,在社会经济的可持续发展中发挥着重要的作用。为此,在林业管理过程中,为了进一步提高管理效率和管理质量,应及时建立信息管理系统并加以应用,充分发挥信息管理系统在林业管理中的作用,从而实现高效、快捷的信息化管理体系。

作者:范志华 单位:广德县林业局

参考文献:

[1]李志奇,白晓丽,陈生德,蒋德宏.地理信息系统在森林资源管理方面的应用[J].农业与技术,2014,11:80.

[2]巩建新,赵会艳,孟宪勇.ArcGIS地理信息系统在林业资源管理中的应用[J].安徽农学通报,2014,23:131~132.

遥感基本原理范文篇10

一、地理信息工程方向在测绘工程专业中的作用

测绘工程专业作为地球空间信息技术学科最古老的本科专业,是一门专业性很强的综合学科[1],其主要培养具有大地测量与工程测量、摄影测量与遥感、地图制图与地理信息工程等方面知识的专业技术人才。地理信息工程,是利用测绘技术,计算机技术,传感器技术和移动通信技术,解决地理空间数据采集、处理、分析和可视化等方面工程技术问题,培养数字地图制作,地理信息软硬件设计、研发与项目管理能力等方面的地理空间信息工程技术人才,作为以计算机科学为支撑的新兴学科与发展方向,其属于教育部的《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》中“新工科”范畴,是测绘工程专业发展最快的方向,其对测绘技术信息化起到巨大的推动作用[2]。随着信息技术的发展,如激光雷达(LiDAR)、无人机技术等新的数据采集技术的出现,各种空间信息获取技术发生了革命性的变化,测绘已经从传统的外业数据采集为主,内业数据处理为辅转为内业数据处理为主外业数据采集为辅,这就要求测绘工作者从空间信息的数据采集者向数据的管理、使用和开发综合空间信息的信息工程师转变[3],这正是测绘工程地理信息工程方向主要面临和需要解决的问题。基于这一背景,国务院已将地理信息工程产业确定为战略性产业之一,近几年,地理信息产业国内市场规模年均增速超过30%,2018年我国地理信息产业总产值超过了6200亿元[4],国家测绘地理信息局与山东、河南、浙江、湖南等省也建立了地理信息产业园。

二、偏远地区地理信息工程方向存在的问题

1.测绘工程专业发展迅速,地理信息工程方向人才储备不足。由于计算机技术、遥感技术、卫星导航定位技术等信息技术的快速发展与社会对测绘工程需求的增大,近年来开设测绘工程及相关专业的高校迅速增加,据不完全统计,截至2018年9月,全国有155所高校开设了测绘工程本科专业,开设工程测量相关专业的职业院校更是数以百计,企事业单位,如腾讯、百度、阿里巴巴、各级测绘院等对测绘地理信息高层次人才的需求也在不断增加,但全国拥有测绘科学与技术博士授权点的高校仅有十七所,地理信息工程方向的人才培养和人才储备与社会需求不匹配,加之偏远地区高校对高层次人才吸引力有限、导致这些地区的高校在地理信息工程方向缺乏师资力量。2.地理信息工程方向不被重视。社会需求是学校教学改革的动力,为学校的教学改革提供了指导方向。偏远地区测绘单位承担的项目仍然以传统测绘为主,绝大多数测绘单位没有设立地理信息软件设计与开发等信息化的测绘部门,其招聘的人员也以面向传统测绘为主,未对地理信息工程方向及其他信息化程度较高的技能提出更多要求,如贵州大学测绘工程专业的生源与就业主要面向贵州省,而贵州省的测绘企事业单位主要使用传统的测绘手段解决测绘方面的问题,测绘信息化程度不足。这就导致贵州大学测绘工程专业开设课程仍然以传统的测绘为核心,地理信息工程方向培养不受重视,地理信息工程方向相关课程开设不足。目前贵州大学测绘工程专业仅设置了“地理信息系统原理”“地图制图学”两门基础课程与“ARCGIS地理国情调查”和“GIS工程与实践”两门实践课程,没有开设“C++面向对象程序设计”“数据结构”“空间数据库”“空间分析”以及更深层次的“GIS二次开发”等与计算机科学相关的课程,贵州水利水电职业技术学院等高职院校的工程测量专业,几乎没有开设与地理信息工程方向相关任何课程。3.地理信息工程方向课程设置顺序不合理。“地理信息系统原理”作为核心基础课程,讲解了地理信息系统的本质(现实地理信息世界—概念模型—逻辑模型—物理模型)、空间数据模型和空间数据结构等,这些知识结构体系是众多地理信息工程方向课程内容的基础,如“地图制图学”中的专题制图(矢量数据结构)和遥感制图(栅格数据结构),贵州大学测绘工程专业将“地理信息系统原理”放在了高年级,导致“地图制图学”“遥感原理与应用”等课程老师讲授、学生学习效果不理想;在未开设“C++面向对象程序设计”“空间数据库”“数据结构”等先导课程的前提下,在高年级本科教学中设立了“GIS工程与实践”等以程序设计和地理信息系统开发为核心内容的实践课程或其他教学安排。4.限制了学生毕业论文选题与就业范围。毕业论文/设计是本科培养的必要环节,是培养学生综合运用所学知识进行科学研究工作的初步训练,是对学生专业能力和综合素质的全面检验。由于地理信息工程方向的相关课程设置有限,老师在进行本科生毕业设计课题选择时受到很大的限制,只能选择传统的工程测量,如隧道贯通设计,和简单的遥感数据图像处理,如遥感图像分类作为论文题目,不能选择有关程序设计与实现、系统开发相关的课题,这在一定程度上限制了一部分具有地理信息工程方面程序设计与开发兴趣学生的发展。测绘工程地理信息工程方向人才的需求具有多层次性,涉及领域广泛、人才需求部门众多[5]。由于与现代信息技术联系密切,且具有位置测绘精确的专业方向特色,社会经济中众多行业,如环保、林业、交通等行业都迫切需要地理空间信息工程技术人才,另外,如腾讯、百度、阿里巴巴等IT企业也对地理信息工程方向的人才有大量需求,地理信息工程方向相关课程开设不足,学生掌握的地理信息工程相关专业知识和动手能力不能满足社会需求,在就业时受到一定的限制。

三、地理信息工程方向教学改革

1.充分利用学校资源。计算机科学是地理信息工程的支撑学科,测绘工程地理信息工程方向的很多课程与计算机科学高度相关、甚至相同,如“C++面向对象程序设计”“数据结构”“空间数据库”等课程,而普通高校一般均设有计算机科学及相关专业,针对偏远地区学校在地理信息工程方向师资力量短缺问题,测绘工程所在学院可以协调利用学校计算机学科的师资力量和相关教学资源,提高测绘工程地理信息工程方向相关课程的开课数量和学生在地理信息工程方面的软件设计与开发能力。2.优化课程设置顺序。首先在充分利用学校现有资源条件下,尽可能多地开设地理信息工程方向相关课程,然后优化调整课程设置的顺序,首先“地理信息系统原理”是核心基础课程,该课程应该在本科教学的低年级开设,为地理信息工程方向其他课程的学习奠定概念基础、数据模型基础、数据结构基础,并理解地理信息工程的本质;“C++面向对象程序设计”“数据结构”“空间数据库”等作为专业基础课程开设在第二和第三学年,其是专业课和实践课程的基础课程;“地图制图学基础”安排在第三学年,使学生在毕业实习和毕业设计时具备必要的地图制图能力;综合实践课程,如“地理国情调查”“GIS工程实践”开设在第四学年,为学生就业奠定基础。3.预判未来社会需求。社会需求是教学改革的动力,随着遥感、LiDAR、GNSS等测绘新技术的发展,特别是随着5G技术的出现,测绘工程作为一个艰苦的行业,已经发生了翻天覆地的变化,其从传统的外业数据采集占主导地位转变为内业数据处理占主导地位,测绘工程本科毕业生从事外业基础测绘工作的占比逐年下降,从事空间数据处理、存储、可视化与管理,特别是从事地理信息综合应用及服务工作的比例在逐年上升[6]。测绘行业数据处理分为两个层次:基于ArcGIS等软件的数据编辑和入库、基于程序设计与开发的测绘数据批处理和地理信息综合服务。基于现有软件的数据编辑和入库,需要学生熟练掌握现有GIS专业软件,基于软件的数据批处理和地理信息综合服务,需要测绘人员具有较高的理论知识和编程能力,根据项目需要完成地理空间信息服务软件设计、研发、集成、维护及管理。因此对于偏远地区的高校,其教学大纲与课程设置不应仅仅局限于眼前社会需求,更应顺应测绘行业发展的趋势,进一步增加地理信息工程方向相关课程的设置,以使学生将来能够成为从事空间信息工程、空间信息服务、空间信息平台和空间信息系统集成技术的高级工程技术人才,以及能开拓地理空间信息应用领域的创新创业人才。4.创新实践教学内容。针对测绘工程地理信息工程方向不同的就业需求,设置系统的实践课程,提高学生综合解决问题的能力。首先对于基于GIS软件的数据处理,通过模拟重大国家项目流程,例如第三次全国土地调查,要求学生系统地掌握数据处理(数学基础变换、数据编辑、数据重构、图形拼接、拓生成与检查等)、数据质量评价、数据入库等基础操作,并加深对地理信息工程相关基本原理的理解。对于软件开发与地理信息综合服务等更深层次的教学实践,不能仅仅立足于编写调试书本上已有的基础程序代码,解决简单的问题,学生编程能力的提高需要系统编写一定长度的程序代码,更需要通过调试程序实现质的提高与蜕变,这就需要相关实践教学有一定的难度与系统性。

四、结语

地理信息工程方向的教学是测绘工程专业发展最快且与经济发展联系最为密切的方向,社会对学生测绘工程地理信息工程方向的知识和能力提出了更高的要求,针对偏于地区高校测绘工程专业地理信息工程方向教学存在的问题,可以通过充分利用学校资源、优化课程设置、预判未来需求、创新实践教学等手段与方法,完善学生在地理信息工程方向的知识结构体系,并增强动手实践能力,以适应社会需求。

参考文献

[1]孙小祥.面向测绘工程专业的GIS课程教学改革研究[J].高师理科学刊,2017,37(9):107-110.

[2]余旭,张兴福,唐桂文.测绘工程专业“地理信息系统”课程的实践教学探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2010,7(2):65-69.

[3]于雪芹,张涛,李建松,等.测绘工程专业地理信息系统课程教学方法研究[J].地理空间信息,2008,6(5):127-129.

[4]改革开放春风劲,地信产业势头强———我国地理信息产业发展成就综述[N].中国测绘报,2018-12-11.

[5]孙志群,刘志辉.多目标GIS人才培养模式的课程设置[J].高等教育研究学报,2012,35(4):62-64.