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【关键词】无人机遥感技术 应用 环境保护
遥感技术是探测领域中非常重要的一项技术。近几年,随着科技的不断发展,无人机遥感这种全新的技术也越来越受到重视,其操作、运用水平也在不断地提高。无人机遥感技术的本质是:无人机可在任意地点和任意时刻进行拍摄,拍摄出来的照片既真实又清晰。正因为如此,无人机遥感技术的被广泛运用到各个领域中,解决了很多面调查中无法实现的难题,大大减少了户外调查工作量,提高了工作效率。
1 无人机遥感技术的概述
1.1 无人机遥感的简介
无人机遥感技术是指利用无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术等进行数据处理、建模和应用分析的应用技术。它具有体积小、重量轻的特点,而费用成本较低,用途多样,因此无人机在国家应急救灾、资源的调查和监测、气象监测等方面的运用越来越广泛。
1.2 无人机遥感技术的工作原理
无人机感应是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操作的无载人飞机,它以无人飞行器为平台,搭载多种不同的遥感传感器获取远程空间遥感信息,通过电子信息技术加工处理后,按照一定精度要求制作出正射遥感影像。无人机遥感技术采集信息的工作平台分别为飞行器系统、监测及信息传输系统、信息获取和处理以及保障系统四个方面。
2 无人机在生态环境中的应用
随着科技的不断进步,具有高时效、高分辨率而机动灵活的无人机遥感技术正凭借着其特性在生态环境中发挥着越来越重要的作用,比如在项目建设、环境监测、环境应急等方面都用到了无人机感应技术。
2.1 在建设项目中的应用
例如在修建铁路的时候就用到了无人机感应技术,工作人员采用无人机技术对铁路附近居民搬迁情况、生态环境情况进行了航空遥感监测,通过影像获得图集来收集整理信息,方便工程的实施。在修建铁路的过程中,相关人员会利用无人机每隔几天在施工地点上空巡飞一次,无人机是由电机的旋转,使螺旋桨产生升力而飞起来的,当无人机四个螺旋桨的升力之和等机总重量时,无人机的升力与重力相平衡,无人机就可以悬停在空中了。但旋翼在旋转的同时,也会有一个反作用力促使电机向反方向旋转,一次无人机中相邻的两个螺旋桨旋转方向是相反的。等无人机平稳后,利用上面搭载遥感传感器收集地面的影像图片,将拍摄下来的画面对其进行加工处理制成三维图片,然后观察检视其与最初的建筑设想和规划是否相符合,方便工程在做出错误时及时纠正。
2.2 在环境监测中的运用
无人机遥感技术主要监测环境中的植被覆盖、土壤侵蚀和地面水污染等情况,比如在海上环境监测中无人机就发挥了重要作用。由于海面宽广无垠,且海水较深,一般无法监测只能在海滩周围的浅水区,无法真正进行全面的监测,有了无人机便可以对海洋情况进行全方位的监测,让我们清楚了解海洋溢油污染,垃圾污染等详细情况。
对海洋进行检测的工作是选择一块较空旷的场地,架设好弹射器或是火箭助推器,在测量一切条件合适后,在搭载了需要的遥控传感器后便可以起飞。它以无人机为空中平台,通过搭载的各种遥感器全面的监测海洋情况获取信息,通过电调接收飞控指令后,控制电机转速,从而实现无人机的倾角改变,让无人机能够拍摄地面的各个角度画面,然后利用图传系统将画面传输到地面连接计算机里,让计算机对收集到的图形信息做出分析处理,并按照一定的精度制成图像,通过这些图像我们便可以清晰看到平时无法到达的海面情况。
2.3 在环境应急中的运用
在四川汶川地震中,就有人利用无人机感应技术,像雷天杰在就使用无人机拍摄了汶川的余震中北川县震后影像,为抗震救灾提供了有效帮助。它通过手动遥控器让无人机飞到北川县上空,然后用GPS获取无人机经纬度信息,以方便及时进行调整。通过地面的遥控器和飞机端的接收模块的链接来传输信息,然后用随身携带的BGAN卫星系统将拍摄的画面传给相关部门,为部门的决策提供了很大的帮助。在这个过程中无人机首先用飞行系统将传感器采集来的数据无线电测控终端传输的由地面测控站,地面相关工作人员在计算处理后对无人机飞行模式进行调整和控制,然后又进行新的一轮将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端,经无线电下行信道发送回地面测控站。
参考文献
[1]杨中华.我国资源环境监测中遥感技术应用现状及展望[J].工程科技,2009(06):164-165.
[2]张海荣,马静,徐雷.遥感技术在环境检测领域的应用[J].2011,2(04):126-129.
GPRS技术是现代GSM系统向移动通信转变的一种过渡技术,在很多方面表现出其在农业生产上的突出优势。比如,目前的GSM系统覆盖范围十分广阔,网络信号遍布全球,基本不存在信息盲区;传输速率高,如果通过GPRS技术完成向移动通信技术的转变,就可以为农业生产提供更多的数据通信服务;登陆便捷,省时省工,GPRS技术接受等待的时间短,建立网络链接的速度快,只需几秒钟的时间就可完成确认和登陆,节省了其应用、查找的时间;具有及时的在线服务功能,访问服务全面,如果农业用户长期在线,就可以通过在线访问,及时解答在农业生产中遇到的各种疑难问题,并很快解决,提高生产效率;按GPRS流量来计费,节省了农业生产者的技术投入资金,农业用户只有在访问、发送和接受数据时才占用资源,耗费流量,根据农业用户的资源数据包数量来计费,减少了用户成本输出。GPRS技术的这些优点使它非常适用于突发性的、间歇性的、流量小、出现频繁的各种数据传输,对于具有突发性质的大规模、大流量数据也同样适用,因此,在现代化农业生产的远程信息监控上得到了广泛的使用。
另外,GPRS技术能够快速的向农业用户提供各种位置、数据分析等信息,与卫星遥感技术结合,可有效地对目标位置进行定位、定向,对农业生产起到一定的导航作用,这些技术的推广和应用都可以有效的解决农业生产中出现的各种问题。卫星遥感技术是通过卫星传感器来侦测目标物体的各种信息数据,再通过智能化的数据分析和处理,具体判定和识别目标物体的一种现代化通信技术。卫星遥感技术覆盖范围较广、信息量丰富、分辨率识别率高、反应速度快等优点,能够为农业生产提供准确、可靠的数据信息,方便农业用户的农业生产。
无线通信技术在农业生产中的发展前景
关键词:道路选线设计,遥感技术,测量,资源利用
中图分类号: S611 文献标识码: A
引言
“3S”是遥感(Remote Sensing,RS)、地理信息系统(Geogrphic Information System,CIS)和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的有机结合,三者又统称为遥感技术。随着空间技术、信息技术、计算机技术的快速发展,遥感技术也日渐成熟,已成为现代社会持续发展、资源调查与合理规划利用、环境监测、自然灾害动态监测与防治等工作中的重要技术手段,广泛应用于工业、农业、交通、军事、通讯等各个行业[1]。目前,遥感技术又以其精确、方便和强大的数据处理功能等优点,应用于资源管理、道路设计等领域。
20世纪90年代初期,卫星定位系统技术的民用化推动了遥感技术在道路选线中的应用。目前,遥感技术的应用主要体现在以下几个方面:RS主要是在远离目标的情况下,高效的获取大面积的地面信息或者在大范围的工程规划、设计中使用遥感数据及进行方案的可行性选择等;GIS对传统选线作业流程可进行一定的协助处理,并提高工作效率;GPS则被大量用于控制测量。
1遥感技术的应用
1.1 RS在道路选线中的应用
RS技术是利用航片或卫星照片上含有的丰富的地表信息,通过立体观察后,经过计算机的自动预处理、识别、解疑等过程,从而获得与路线相关的地质、水文、建筑等地物信息。通过这种方式获取的地物信息具有视域广、整体性强、影像逼真、信息量大、宏观、直观的特点,对地形、地貌、植被等信息的反映也最为直接。在道路选线阶段,由于各阶段工作所依据的基础资料及数据内容要求的深度和精度不同,具体的工作方法与详略程度也有所不同,主要优点有:
1)在项目的预可行性研究阶段,主要是利用航测遥感技术的优势,在大面积范围内进行方案研究、论证和比选。
在项目的可行性研究阶段,遥感技术的应用多以大比例尺遥感图像为主,加深对工程地质判释、调绘工作,采取综合勘探手段,获取所需的工程地质及水文地质资料。
3)在初测阶段,遥感图像、航摄相片先于大比例尺地形图,为各有关专业提供了沿线地区的自然模型。另外,遥感技术可以使工作人员避免不良工程地质现象影响路线方案的选择,为以后的施工创造良好的便利条件。20世纪90年代末,甘肃省境内的高速公路建设已由平原微丘区向山岭重丘区转移,山区地形、地质条件更为复杂。为了提高复杂地形、地质环境下的公路勘察设计水平,加快工作速度,减少不良地质危害,做好前期路线方案比选和优化,甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司从1999年开始在刘寨柯、白银、宝鸡、天水等山区高速公路勘察中广泛的采用了遥感技术,不但减少了野外工作的盲目性,减轻了劳动强度,而且提高了调绘质量和进度,为按时提交设计文件提供了保证。该地区的项目工程地质勘探情况和调绘成果得到了专家和业主的一致好评。
1.2 GIS在道路选线中的应用
随着“数字地球”这一概念的提出和人们对它的认识不断加深,从二维向多维动态以及网络方向发展是地理信息系统发展的主要方向,也是地理信息系统理论发展和诸多领域的迫切需要,如资源、环境、城市等。它是计算机技术和信息化发展的共同产物。
GIS是以地理空间数据库为基础,在计算机的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。GIS在道路前期规划中发挥着重要作用,如:在拆迁过程中,我们可以在电子地图上准确地定出占地线宽度,计算出占地亩数,还可以算出占用的麦地、水塘等需拆迁工程量,大大减少了工作人员不必要的时间损耗并提高了工作效率,让传统的图文作业凭借计算机的处理,使图文密切的结合,以可视化的方式进行。
1.3 GPS在道路选线中的应用
GPS(全球卫星定位系统)作为新一代的卫星导航和定位系统,不仅具有全球性、全天候、连续性、实时性的精密三维导航与定位能力,而且还具有良好的抗干扰性和保密性。
GPS在道路测量中的应用主要有以下几方面:布设各等级的路线带状平面控制网;桥梁、隧道平面控制网;航测外业平面高程控制测量;密林、密灌地区路线控制测量等。特别是近年来,随着载波相位差分GPS技术的发展,高精度实时动态GPS定位技术在道路工程中的应用受到了极大的关注。例如机载GPS在航空摄影测量中的应用、实时动态定位(RTK)技术在道路施工放样中取得了不错的成果。
静态GPS测量采用相位差分可以达到cm甚至mm级精度,但缺点是经过事后处理才知道结果。而RTK通过实时处理即能达到cm级精度。实时动态(RTK)定位技术是指载波相位实时动态差分定位,它是GPS发展的最新形式,是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(GPS-RTK)技术,该系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置一台接收机作为参考站,对所有可见GPS卫星进行连续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据,计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度,这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况,根据待测点的精度指标,确定观测时间,从而减少冗余观测,提高工作效率。
RTK技术将彻底改变道路测量模式,能实时得出所在位置的空间三维坐标,这种技术非常适合路线、桥、隧勘察,它可以直接进行大比例尺地形图测绘、实地实时放样、中桩测量点位测量等。
用实时GPS动态测量可以完全克服这种需要内业解算完成之后才可以得到测量点坐标的缺陷,它只需在沿线每个碎部点上停留1~2 min,即可获得每点的坐标、高程。结合输入的点特征编码及属性信息,构成带状所有碎部点的数据,在室内即可用绘图软件成图。由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息,而且数据采集速度快,因此降低了测图难度,既省时又省力,非常实用。
2最新的RTK技术在道路设计中所具备的功能
布设导线控制点,加密国家坐标网。根据路线总体走向,参照地形图,选择导线控制点。
定线。根据所采集的重要地物、控制点的坐标,绘制平面草图,利用HrCAD等路线设计软件与其他AutoCAD辅助设计系统配合进行纸上定线,确定直线方向、偏转角度、曲线要素等,并计算道路中线逐桩坐标,生成路线文件。
中线放样及其他相关测量。将中桩点坐标输入GPS手簿,采用实时动态模式,将基准站立于导线网点上,用移动站读取路线成果数据进行实时放样。在放样时也可实时定位任意桩号或显示当前点至放样中线的垂直距离,非常便于加桩点及其他点位的放样。中基平测量、路线平面图绘制、横断面测量、构造物调查、防护工程及拆迁调查等相关测量可与中线放样分组同时进行。
3 结 语
道路选线涉及到的因素很多,是个复杂的综合过程。从以上分析我们可以看出,基于3S技术的道路选线,虽然存在不少问题,但它具有传统选线方法很多没有的优势。RS为道路选线提供所需的海量的现实性、准确性、丰富性信息;GPS能提高精度的、准确的勘测数据;GIS强大的空间分析和地理模拟能力;这样在道路选线的过程中,工作人员就可以尽快选择出最优路线,既提高了勘探的精度,又能大大缩短工期,减少外业工作量,提高工作效率,减少投资。随着3S技术本身的不断发展,其在林区道选线过程中必将发挥更大的作用。事实上,随着工程勘察设计新技术研究的进一步深入,遥感技术在工程勘察设计中的作用也越来越重要,并将逐渐成为道路选线设计必不可少的方法和手段。
参考文献:
[1] 苏广实.“3S”技术及其应用领域探讨[J].广州教育学报,2006,(6):57-59.
[2] 曹 健,何东坡,王森岭.GIS技术在道路选线中的应用[J].测绘与空间地理信息,2005,(6):103-104.
关键词:地质矿产勘查;3S技术;应用研究
在当前我国经济和社会平稳可持续发展的背景下,地质矿产勘查工作成了非常重要的工作,它为国民经济发展提供了重要能源基础,能够有效保障各行各领域的能源需求。随着我国综合国力的不断增强,科学技术的不断进步,越来越多的先进技术开始在地质矿产勘查领域中应用,其中最为突出的就是3S技术,能够极大的提高勘察工作的效率。
1.3S技术分析
所谓3S技术,即全球定位技术(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)的统称,这三种技术在实践中能够形成同一互补且相互独立的有机整体。其中全球定位技术(GPS)所起到的作用是进行位置坐标标注、地理信息系统(GIS)对数据进行分析和比对并筛选出有效信息、遥感技术(RS)作用是获取样本数据,3S技术的集成应用如图1所示。
1.1全球定位系统技术
目前全球定位系统应用最广泛的是美国开发研制的GPS系统,该系统由24枚离地约20000km的卫星组成,围绕着6个轨道进行运转,使用者通过该系统能够获取到准确的位置,误差仅为1m左右。GPS不仅仅能够提供准确的位置,还能够提供运行轨迹分析。在实践中应用具有以下明显的优势:一是稳定性较好,不受外界天气因素的干扰、不受时间、空间的干扰,能够实时地提供准确的多维定点;二是能够较为快速地进行定时、定点,还能够对运行轨道进行预测和分析;三是应用范围广泛,不仅仅在目前的地质矿产勘查方面能够实现应用,同时在交通、水利等诸多领域也有着广泛的应用;四是服务的范围广泛,如上文所述,GPS系统只需要24颗卫星即可覆盖全球的定位;五是定位法则便捷,使用者不需要在特定位置进行定位,可以检测到运动的物体,随意移动都可以获取到准确的数据。
1.2地理信息系统技术
地理信息系统简而言之,属于一种处理数据的计算机软件系统,能够对地理信息数据进行管理。主要的作用在于能够对数据进行分析、修改、储存、分类、输出等一系列的处理。同时还能够通过数据加工以特定的形式进行转换,标注在地图上,进而实现信息的可视化。除此之外,地理信息系统还能够对数据进行处理和加工,进行动态显示,能够实现数据的实时监控。地理信息系统的数据处理是一个非常复杂的系统,所处理的数据能够为地质矿产提供有效准确的数据。
1.3遥感技术
遥感技术的原理是通过电磁波的发射、吸收这样反复循环的过程,对电磁波信息进行分析,形成数据图像,通过不直接接触物体的情况下,来辨识物体。遥感技术成像的方法有两种,即胶卷成像,利用相机胶卷来进行拍摄,发展至今,胶卷成像已成为过去式,目前普遍采用数字成像的方式,利用计算机来对电波信号进行处理,转换为规则图像。遥感技术能够节省人力物力,简单地获取到有效的信息,尤其是面对一些环境较为复杂的区域,遥感技术能够拍摄出不同角度的信息,通过三维成像的方式来还原物体图像。
2.地质矿产勘查工作中3S技术应用分析
2.1全球定位系统的应用分析
全球定位GPS系统自投入使用之日到如今,已运用了几十年的时间,全球定位GPS系统的应用能够为地质工作者提供地质矿产的时间、空间和地理数据信息,具有非常大的应用价值。全球定位GPS系统操作简单,卫星定位技术作为信息化的重要组成部分,在地质矿产工作的勘查领域已成为非常重要的部分。在矿产资源勘查的实践中,我们主要通过全球定位GPS系统和北斗卫星定位系统。全球定位GPS系统相对于传统的无线电定位系统而言,受天气的影响更小,准确度更高,通过对卫星定位系统的利用,能够有效监测地质情况,能够准确定位出矿产资源的具置,对矿产发展情况进行准确的定位,以便于地质工作者更加高效率的开展工作。全球定位GPS系统在地质矿产勘查领域中进行测量时,需要根据实际的地形进行测绘,主要的目的是为矿区提供不同比例的地形图,以满足实际勘查的需要,针对不同的项目,以往主要采取的是经纬仪和测距仪进行测图,实际运行过程中需要按照设定控制网点、控制次网点并结合加密控制点进行测量,随着科学技术的发展,上述测量的方式烦琐,全球定位GPS系统的应用能够满足实际项目所需要的精度、速度以及费用等方面的要求,操作相对简单,在地质测量中能够广泛使用。在发现矿产藏区后,首先应该建立GPS网,由于不属于不同的地质勘探工程,矿区可以通过地质技术来制作简易的全球定位GPS系统控制网,在此基础之上来实现测设基线的项目,以确保地质勘查项目的顺利运行。针对矿区GPS控制网构建而言,能够完成地质工程的测量工作,这样一来不仅仅能够节省工作时间,还能够极大提升经济效益。在完成基线点测量工作之后,开始沿着基线点布设主要的测量线,沿着基线点零的位置,顺时针将望远镜旋转90°,将勘探线方向作为主要的施测剖面。然后在勘探方向分别通过全球定位GPS系统对不同的地形点进行探勘,并利用全球定位GPS系统对地形点进行测定,并根据坐标数据来外出完成测量作用,对数据进行汇总分析后,可绘制出矿区的剖面图。
2.2地理信息技术的应用分析
地理信息技术是基于信息技术发展而来的地理信息管理系统,信息技术本身就具备了综合信息、动态预测、信息分析和处理的能力,因此地理信息技术优势十分明显。地理信息技术包含了数据的管理、传输、录入和分析等,最后经过处理得出最终的数据,能够直观地展现在地质工作者面前,在减灾防灾方面具有非常大的应用价值。我国各地区的自然资源局就通过地理信息技术,绘制了全国的地质信息图,这对于全国各地的矿产开发、勘查工作提供了良好的基础,同时也避免了数据重复产生的成本。利用地理信息技术还能够对区域的矿洞、山脉等地形图具体成数据信息,产生多维度的信息预报,为地质发展情况提供准确有效的信息数据,同时也为地质矿产勘查和开发提供信息平台,有效提高了工作效率。在开展地质矿产勘查的过程中,地理信息技术应用的地质图像能够发挥出重要的作用,因此在进行勘查的过程中,地质图像的准确性至关重要,是之后工作的重要基础,为确保地质图像的准确性,需要在测绘领域、采矿领域数据工作等方面加强质量控制,在实际勘查的工作中,工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统,这对确保地质图像的准确性有很大的效果。地质矿产勘查的信息资料对地质矿产勘查有很大的影响,地质工作人员在工作中会引用到前人留下的信息资料,因此为提高地质矿产勘查工作的质量,必须要加强地质探勘的资料管理工作,应用地理信息技术能够实现地质勘探资料的电子化录入,这对于信息资料的安全性保障有了很大的提高,通过地理信息技术还能够实现图形与信息资料的建立,能够为用户提供可靠的依据,因此为确保地理信息系统的高效性,必须要加强矿产勘查资料的完整性和真实性。为进一步提高地质勘查工作的有效性和高效性,还需要加强地质定量分析工作,这是非常关键的内容。在实际工作过程中,地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用,同时还可以构建数据模型,提高信息数据的处理效率,这对促进矿产勘查工作的顺利进行意义重大,目前这项信息数据处理技术发展并不全面,在外来需要不断地提高智能化的技术水平,才能够有效发挥出地理信息系统的应用效果。
2.3遥感技术的应用分析
随着科学技术的进步,遥感技术也在不断地改进和完善,在地质矿产勘查领域,遥感技术的应用已不再是纯粹的遥感技术应用,同时还集成了地球物理信息、图像处理技术、数据库技术、三维可视化及虚拟仿真等诸多先进技术,这样综合的技术应用,实现了虚拟矿产资源勘查区,以实现对矿产资源的虚拟勘查,如图2所示。遥感技术作为3S技术中的一种,能够对区域的地壳和地层结构进行综合分析,并具体绘制成像。同时还能够针对该地区的矿产资源,描绘出具体的分布图与分布规律信息。这对于传统采用人工的方式进行勘察,效率提升很大,同时对于环境恶劣、荒漠地区的勘查,遥感技术的应用能够替代人工的方式进行资料收集,为地质矿产勘查提供了极大的便利,提高了矿床的发现概率,为地质矿产的勘查、开发,提供了良好的数据基础。不同地区的地质构造运动,导致了地质矿产的地区分布差异,特定区域中地质矿产存在的条件一般为特定的岩石组合,因此岩石作用十分重要,岩石自身所具有的光谱特点为遥感技术的应用提供了极大的便利,分析遥感图像接触图像的各个参数进行差异化分析,以识别岩石的特性,而地质矿产的分部主要集中在地质结构中的边缘以及特殊变异部位。通过不同遥感技术进行找矿的关键在于从矿物质产生的时间上进行分析,以确定矿产分部的因素,是否展现出带状分部的特征,在特定矿产区域,借助影响提取主要的信息,同时能够对相应的地质影响进行分析,将有效的矿产资源位置信息提取出来,让地质工作者对整个区域的地质情况有一个综合的把握,进而确定找矿的理论依据。遥感技术的应用能够一定程度上解释地质信息,地质构造运动会导致地壳内部活动,同时矿作用、热事件、变质会同步进行,地质结构事件控制了地质内部矿产资源储量的变动,遥感技术的应用能够观察到遥感图像的变化情况,当遥感图像变动为线性时,图像上会显示呈持续形式或断续形式的线状、带状的分布影像,这个遥感影像说明地质结构中存在着断裂、节理等结构,控制了岩浆的具体活动,同时对矿液的移动、储存等都起到了十分重要的作用。当地质结构在遥感图像呈现出环状时,即呈现出圆形的结构环状,说明地质结构的活动主要发生在地壳中,这是一个非常鲜明的外在特征。总而言之,无论遥感图像表现出来的形状如何,是线性或者环形,通过遥感技术的应用,所形成的图像可对地质工作者进行深入直观的分析,这对于地质矿产勘查十分有帮助。
【关键词】卫星遥感监测技术;地质灾害;监测
卫星遥感监测分绝对定位和相对定位。地下开采(如采水、采矿等)引起的地面沉降也是一种常见的地质灾害。应用遥感监测地面沉降目前主要从两方面开展,一是对地面沉降范围的确定,二是对地面沉降范围和程度(沉降值)的确定。通过对土地覆盖的变化可以定性地确定大区域沉降范围,但其精度往往不是很高。目前较多采用能够确定地面变形/沉降值的遥感监测方法,同时确定范围和程度,如基于SPOT立体像对建立数字地面模型,发现地面沉降,利用干涉合成孔径雷达(INSAR)技术监测地面沉陷是一项极具发展前景的技术,也是目前的研究热点[1]。
1.卫星遥感监测技术
1.1差分GPS的概念
差分GPS(DGPS)定位技术是将一台或多台GPS接收机安置在基准站上进行观测,根据基准站已知精密坐标,计算出基准站到卫星的距离改正数,并由基准站实时地将这一改正数发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时,也接收到基准站的改正数。GPS定位中存在着三部分误差:一是多台接收机公有的误差,如卫星钟误差;二是传播延迟误差,如电离层误差,对流层误差;三是接收机固有的误差,如内部噪声、通道延迟、多路径效应。采用差分技术可以完全消除第一部分误差,可大部分消除第二部分误差(视基准站至用户的距离)。结构松散,抗剪强度和抗风化能力低,在水作用下容易发生变化的松散覆盖层、黄土、黏土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等是滑坡的易发生物质基础。岩土力学强度较弱与较坚硬岩层互层结构的碎屑岩组亦利于滑坡的形成。岩土体中的各种结构面,包括节理、裂隙、层理面、岩性界面、平行和垂直的陡倾构造面及顺坡缓倾的构造面都是产生滑坡的内在条件。这些结构面的种类、软弱性、展布范围、密集程度,特别是软弱结构面与斜坡临空面的关系,对斜坡稳定起着很大作用。一般来说,结构面张开性较好或者破裂面和软弱夹层的抗剪强度较两侧岩土低,它们在空间的组合常成为斜坡变形破坏的滑动面。结构面延伸越长,贯穿性越好,其危害越大。
1.2实时动态遥感监测技术
实时动态(Real Time Kinematics简称RTK)遥感监测技术,也称载波相位差分技术。是以载波相位观地质监测为根据的实时差分遥感监测技术。该项技术的基本原理是在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线传输设备,实时地发送给用户观测站。在流动站上,GPS接收机在接收卫星信号的同时,通过无线传输接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位的原理,实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度。
2.GPS监测数据处理
GPS数据预处理是对原始观测数据进行编辑、加工与整理、分流出各种专用的信息文件,为进一步的平差计算作准备。从原始记录中,通过解码将各项数据分类整理,剔除无效观测值和信息,形成各种数据文件,如星历文件、观测文件和测站信息文件等,然后进行观测数据的平滑、滤波、周跳探测、载波相位观测值的修复以及对观测值进行各项必要的改正。观测成果的外业检核是确保外业观测质量,实现预期定位精度的重要环节。所以当观测结束后,必须在测区及时对外业的观测数据质量进行检核和评价,以便及时发现不合格的数据,并根据情况采取淘汰或重测、补测措施。同步观测数据的检核,主要指观测数据的剔除和观测值的残差之差。应用GPS技术进行土地利用调查控制地质监测,首先应对原始观测数据进行预处理,解算出各基线向量,然后再对同步观测数据进行检核、重复边的检核以及环闭合差的检核,并且3种检核应满足现行GPS地质监测规范的精度指标要求。观测数据预处理完毕之后,根据预处理所获得的标准化数据文件,便可以观测数据的平差计算。以所有独立基线组成闭合图形,以三维基线向量及其相应方差作为观测信息,以一个点的WGS-84系三维坐标作为起算依据,进行GPS网的三维无约束平差。
3.遥感监测技术在煤炭矿区地质监测中的应用
遥感图像的外部变形误差,指的是遥感传感器本身处在正常工作的条件下,而由传感器以外的各种因素所造成的误差,例如传感器的外方位(位置、姿态)变化、传感介质的不均匀、地球曲率、地形起伏、地球旋转等因素所引起的变形误差等。遥感图像的几何处理包括粗处理和精处理。对于上述选购的3个时相遥感图像,虽已经过遥感卫星地面接收站的粗处理,但仍含有一定的几何误差,因此需要进行精处理—几何纠正。遥感图像几何纠正的实质是逐像元地将其图像按一定的精度要求变换到地形图的地理坐标系中,然后再按恰当的抽样方法对像元重新作亮度赋值。
地质灾害可分为自然地质灾害和人为地质灾害及其作用的地质灾害。在煤炭开采区的环境工程地质灾害是人类采矿活动违背的自然规律,生态环境的恶化,导致灾难。将煤炭地下采空区的形成,岩石失去了原有的平衡,简称为岩移。摇滚运动,包括山体滑坡,雪崩造成的地下开采和露天开采引起的地表移动。开采沉陷主要分布在上面的采空区,地面沉降,裂缝,沉降,地裂缝的变形形式。为了查明地质灾害的成因、类型和分布规律,掌握其发生发展趋势,对防灾减灾措施提供可行性依据,利用遥感技术可以不断地探测到地质灾害发生的背景与条件的大量信息。事先圈定出地质灾害可能发生的地区、时间及危险程度。在地质灾害发展过程中,利用卫星和航空遥感图像对其进行长、中期动态监测分析,可以不断监测地质灾害的进程和态势,及时把信息传送到抗灾部门,有效地进行抗灾,具有独特的效果。在地质灾害发生后,利用遥感技术可以迅速准确地查出地质灾害地点、大面积灾情,以便及时救灾。同时,随着航天遥感技术发展,卫星遥感数据空间分辨率和光谱分辨率的提高,突破了卫星遥感对宏观地质灾害进行微观研究的限制,为矿区地质灾害研究提供了重要手段。假如输出图像阵列中的任一像素在原始图像中的投影点位坐标值为整数时,便可简单地将整数点位上原始图像的已有亮度值直接取出填入输出图像。但若该投影点位的坐标计算值不为整数时,原始图像阵列中该非整数点位上并无现成的亮度存在,于是就必须采用适当的方法把该点位周围邻近整数点位上亮度值对该点的亮度贡献累积起来,构成该点位的新亮度值。
4.结束语
为方便卫星GPS遥感监测沉桩,将根据业主提供的基线基点,选择地基牢固、方便管理的位置,采用静态地质监测布设高精度的GPS参考站,以确保煤炭矿区地质灾害能够准备在进行监测。在煤炭矿区地质灾害监测中,地质监测工作者能够根据导航监视器进行修正定位,在地质监测、定位时,计算机系统能够自动进行记录,并保存在硬盘或者软盘中。
【参考文献】
【关键词】测绘技术;工程测量;高程控制测量;地理信息系统;遥感技术;全球卫星定位系统
现代测绘技术的核心是卫星导航定位技术、遥感技术和地理信息系统技术(简称3S技术)。其中,卫星导航定位技术和遥感技术是航天技术、卫星技术、传感器技术、现代通信技术、计算机技术等高新技术综合集成的结果,地理信息系统技术是计算机技术、数据库技术、空间分析与模拟(虚拟现实)技术综合集成的结果。因此,现代测绘技术是空间技术和信息技术等现代高新技术的综合集成,也是国家高新技术的重要组织部分。
1 测绘技术概况
随着我国科学技术的不断发展,我国的测绘技术也不断朝着数字化和高科技的方向快速发展着。现代的测绘技术中的“3S”技术就是测绘技术的代表,所谓的“3S”技术是遥感技术――RS、地理信息系统――GIS、全球定位系统――GPS这三种技术名词中的最后一个单词头的统称。
1.1 RS――遥感技术
RS遥感技术是位置、几何形态、相关的物理特性的一种传感手段。地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。
1.2 GPS――全球卫星定位系统
GPS可以对全球的所有用户全天候的提供高精度的三维速度和三维坐标,以及任何时间和信息。全球定位系统的主要用途有:1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等;2)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
1.3 GIS――地理信息系统
GIS是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。这是GIS的本质,也是核心。GIS还是一个基于数据库管理系统(DBMS)的分析和管理空间对象的信息系统,以地理空间数据为操作对象是地理信息系统。
2 现代测绘技术的应用
2.1 矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间产,并积累了丰富的经验。应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、xp0wgr信息资源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究,煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术乾地矿区地表移动监测,水文观测孔高程监测,矿区控制网建立或复测,改造等。
2.2 湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布,生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次,多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据。通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术,获取湿地生态王朝质量分析评价所需要的数据,借助GPS技术进行水质采样调查,植被样方调查,土壤采样等常规野外调查,根据湿地信息系统的功能,可将其划分为两大类,查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。
2.3 水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江,大河和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾,抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝,大型桥梁等进行连续的,精密的监测。现代测绘技术提供了连续,实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型,应用GIS的分析决策功能,可以方便快速地进行水库大坝选址,库容计算,引水渠修建,受益范围等设计工作。为开发利用水资源提供科学依据。目前,大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图,给排水管线的规划,设计可在数字地形图上进行。
2.4 精准农业方面
精确农业中,利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位,利用RS技术获取农田小区内作物生长环境,生长状况和宽间变异的大量时空变化信息;利用GIS技术建立农田土地管理,自然条件,作物产量的空间分布等的空间数据库,对作物苗情,墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件,资源有效利用状况,作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑宾精确农业将保真现代农业的发展。
3 测绘技术在工程测量应用中的改进建议
3.1 测绘技术的水下数据获取
到目前为止,还没有一种设备或者技术可以实行水下数据的获取的,因此,我们建议要依随着我国科技的进步,大胆创新、勇于探索、努力实践的方式进可能的实现、创造出可直接对水下数据进行获取的测绘技术。
3.2 测绘技术的实时性
目前我国通过TCP-COM是可以实现远距离的RTK作业,并且在服务器可以看到这些数据的流通和传输。但是从内业的电脑直接获取的数据只能后处理,本来实时性的最终目的就是要不断的、有效的增加测绘技术在有线或者无线的网络应用。因此,我们建议在对于测绘技术的实时性,我们应该不断增强内业电脑的实用性、准确性、快捷性、及时性等,只有将内业电脑的性能增强到和其它仪器性能的同步,我们才能更有效的、及时的、准确的从中得到可靠性的数据。
3.3 测绘技术中的地下数据获取
目前,我国的测绘技术对于地下数据的获取都只停留在使用平面控制测量技术进行数据获取,可是平面控制测量技术队与地下数据的获取只能是表面的、不够准确的。因此,我们在使用平面控制测量技术之前,应先用支导线进行导线计算,然后根据被测量物的形态,进行各方面的精度设计,以此来保证被测量物的数据、精度的准确。然后选择有效的、经济的测量设备和测量的方案,并根据被测量物的平面图和被测量物需实施的时间和测量的环境,将这些所有关键点都体现在被测量物的平面图上,最后才能进行有效的、准确的实现地下的数据获取。
4 结束语
测绘技术在工程测量中占了相当重要的地位,测绘技术工作的成败都关系到了工程测量的成败,因此我们要重视测绘技术的工作,勇于探索更新的测绘方法,不断创新。
【参考文献】
[1]李井永,彭影辉.建筑工程测量[M].北京:清华出版社,2005.
[2]徐绍铨,等.GPS全球定位系统及其应用[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2001,1-40.
【关键词】测绘工程;技术;发展
1、概述
传统的测绘工程长期依靠经纬仪、平板仪、水准仪进行工作,随着现代测绘技术的逐步扩大应用,向传统测绘工程技术告别的时代已经到来。现代测绘技术的核心是卫星导航定位技术、遥感技术和地理信息系统技术。其中,卫星导航定位技术和遥感技术是航天技术、卫星技术、传感器技术、现代通信技术、计算机技术等高新技术综合集成的结果,地理信息系统技术是计算机技术、数据库技术、空间分析与模拟技术综合集成的结果。因此,现代测绘技术是空间技术和信息技术等现代高新技术的综合集成,也是国家高新技术的重要组织部分。
2、现代测绘工程技术的发展
2.1 测绘仪器的发展现代测量仪器以自动化、数字化、智能化、网络化为方向发展,传统的光学测量仪器呈现出被弃用的趋势。全站仪堪称工程测量的代表仪器,它是电子经纬仪和测距仪的集成体。全站仪不仅具有电子测角和电子测距的功能,而且具有自动记录、存储和运算能力,有很高的工作效率。目前还出现了“自动目标识别全站仪”,可以自动跟踪反射器并实时得到三维坐标,在软件的支持下与设计值比较,从而控制施工过程。用于高精度定向的陀螺经纬仪向激光陀螺定向发展。另外,将陀螺仪和全站仪集成就出现了陀螺全站仪。大面积的首级控制测量早已使用GPS全球定位系统。目前,用于控制测量的静态GPS接收机已实现天线、接收机和电源一体化,操作完全自动化。用于图根控制测量和采集数据的实时动态RTK GPS接收机,可以瞬时获得地面点的坐标。另外,它还可以在30~50km范围内按坐标施工放样。将全站仪和GPS集成一体,就出现了“超站仪”,它改变了工程测量外业的作业模式,实现控制测量、碎部测量和施工放样的一体化和无缝衔接作业。三维激光影像扫描仪可以快速、精确和可靠地获得被识别物体三维空间数据,在桥梁变形、水坝监测及建模、土石滑坡监控、开挖容量测量、城市数字化测量等方面非常有用。高精度高程测量方法目前还是采用几何水准测量,但水准测量的仪器实现了数字化和自动化。数字水准仪不光实现了自动安平,还配合条码标尺,实现观测自动化和测量结果数字化。数字水准仪主要是利用相关法和相位法的原理实现自动读取视线高和视线距离。
2.2 现代测绘技术的发展
2.2.1 全球定位系统GPS即全球卫星定位系统。它最初是由美国国防部开发的,利用离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,以三角测量原理计算出收讯者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐标系统,坐标原点为地球质量中心。GPS自问世以来,充分显示了其在无线导航、定位领域的霸主地位。
2.2.2 遥感技术
遥感(RS)是一种远距离,大面积几何形态、位置以及相关物理特性的传感手段。广义的遥感包含航空摄影测量。现代航天遥感技术(RS)可提供分辨率的影像资料,航空遥感技术即全数字摄影测量可提供分米级甚至厘米级的影像资料。遥感技术在近一、二十年内飞速发展,既有框幅式可见光黑白摄影、多光谱摄影、彩色摄影、彩红外摄影、紫外摄影,又有全景摄影机、红外扫描仪,红外辐射计、多光谱扫描仪、成象光谱仪,CCD线阵列扫描和矩阵摄影机、微波辐射计、散射计,合成孔径雷达及各种雷达和激光测高仪等。传感器的研制在向更高的空间分辨率方向发展的同时,也向全方位的立体观测能力方向发展。遥感多时相性,提供了人们长期、系统和动态研究地球表面的变化及其规律的可能性。
2.2.3 地理信息系统
从系统角度看,在未来的几十年内,地理信息系统(GIS)将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多-维化(3D&4D GIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球DE)的方向发展。Interoperable GIS互操作地理信息系统(Interoperable GIS)是GIS系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。3D&4D GIS三维(四维)地理信息系统(3D&4D GIS)目前研究重点集中在三维数据结构的设计,优化与实现,以及体视化技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面。
Com GIS面向对象和构件技术的地理信息系统(Com GIS)是把GIS的功能模块划分为多个控件,每个控件完成不同的功能,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终GIS应用。Web GIS基于WWW的地理信息系统(Web GIS)是利用Internet技术在Web上空间信息供用户浏览和使用。Digital Earth它是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识,其核心思想是用数字化手段统一地处理地球问题和最大限度地利用信息资源,从而完成数字地球的核心功能,光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量数据的传输任务。
“3S”是全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)的合称。“3S”集成技术提供了对地球系统进行长期的立体的监测能力,为收集、处理和分析地球系统变化的海量数据提供了工具。在大型工程中,如三峡工程、南水北调、西气东送等,都具有施工范围大、战线长、物流量大、施工周期长、土方工程大等特点。“3S”技术为大型工程提供了最有效的数据和信息采集、分析处理、表达决策的工具。“3S”集成技术将在大型工程中贯穿从勘测、设计、质量监控、安全监控、竣工验收到运行监控管理的一切阶段。
关键词:工程;测绘技术;现状;发展趋势
引言
无论是公路交通、水利水电,还是矿山勘探、建筑工程,都需要进行工程测绘。科学、严谨、精准的工程测绘工作,能够降低施工难度,提高工程质量,确保工程项目按时完成。随着现代科技在工程测绘领域的广泛应用,传统的测绘技术逐步被新技术与新方法所替代,使数据的时效性、准确性、可靠性均有大幅度提高。现代工程测绘从原来的静态测量发展为现阶段的动态几何测量,并且能够对变化趋势进行科学的预测,这对于工程项目的顺利开展有着积极的意义。
一、工程测绘技术概述
工程测绘技术是指运用现代工程测量技术,对工程所在地区的空中、地表、水体以及地下进行勘测与考察,从而帮助工程管理人员、设计人员以及施工人员全方位的掌握工程项目的难度,从而在工程进行的过程中对重点与难点进行有效控制,最终实现提高工程质量,按质按时完成工程的目的。
二、现状分析
工程测绘所出具的数据,是工程设计的基础,是工程开展的前提,因此,工程测绘工作对于保证整个工程项目的有效进行有着重大意义。我们知道,工程测绘工作是一项技术性、配合性、综合性都非常强的工作,它对于工程测绘人员的素质要求也很高。我们在进行测绘的过程中,无论哪一个阶段出现了问题,都会对整个工程项目的设计、规划产生重大影响。所以,建筑企业从来没有放弃过以下几项工作的深化与落实:(1)重视对现有测绘技术的开发与应用;(2)注意对工程测绘所形成的误差进行深入研究;(3)对测绘条件不间断的进行优化与改进;(4)对工程测绘与现场地理特质的结合的探讨;(5)对测绘人员综合素质的提升。
随着现代科学技术的快速发展,全球卫星技术已经被广泛应用于社会生活的诸多领域,使用卫星来对地球进行勘测这项技术已经日渐成熟,比如GIS、RS以及GPS等技术就是基于空间卫星技术而开发出来的,现阶段已经被广泛应用于工程测绘领域,弥补了传统工程测绘技术的不足,拓宽了工程测绘思路与方法,使测绘学产生了革命性的改变。现阶段的工程测绘工作已经由单一的地质勘探与施工放线发展成为了多元化、立体化的测绘方法。同时,随着信息技术、多媒体技术在工程测绘领域的广泛应用,也使传统的纸质信息转化成为了能够在电子屏幕上显示的数据信息,这让测绘数据的利用与传递更加灵活与快捷,大大提高了工程测绘工作的效率。
三、未来发展
1.卫星定位技术
目前,卫星定位技术已经被广泛应用于工程测绘领域,并且极大的推动了我国工程测绘事业。测距仪、经纬仪这类传统的测绘仪器会受温度、湿度等因素的影响,发生测量结果偏离实际的情况,其测量精度与测绘仪器所处环境有很大的关系。卫星定位技术则不存在这类问题,它能够有效弥补测距仪与经纬仪在这方面存在的不足。卫星定位技术受干扰较少,精度较为准确。除此之外,卫星定位技术还有以下优势:一是卫星定位技术由于受外界干扰因素较小、精度准,所以大大的提高了测绘工作效率,从而能够减少测绘人员的工作量;二是卫星定位技术在动态放样时,误差的偏差率可降低到厘米级;三是卫星定位技术在对桩位分布进行测量时,同时还能够对桩位的偏心进行检测。在未来短时间内,传统的测绘设备还不会退出历史舞台,卫星定位技术与传统测绘设备结合使用的趋势将会进一步加强,二者能够互相弥补各自的缺点,共同推动我国工程测绘事业的快速发展。
2.地理信息技术
地理信息技术是遥感技术、数字技术在环境管理领域应用。通过地理信息技术,我们可以展开地理数据收集工作,并利用地理信息技术对这些地理数据进行处理,最终形成一个三维展示。地理信息技术已经广泛应用于城市发规划与土地整理工作,对于我国测绘事业的快速发展起到了重要作用。地理信息技术拥有完善的数据管理功能与图形处理再显示功能,它的工作原理是测绘人员按照测绘任务,对数据库中的大量信息进行筛选与分析,然后利用成图软件对筛选出现的信息进行处理,最后形成一个三维图象。地理信息技术的广泛应用,极大的提高了工程测量成图的效率,也极大的增强了测绘工作的效率。在未来,地理信息技术将会进一步发展,并且与其他测绘软件相结合,在降低户外测量任务的工作难度与强度的同时,还会便测量精度大大提高,成图也更贴近实际效果。除此之外,地理信息技术所产生的测量成果更便于传送与管理,从而为建筑企业带来更多的经济效益。
3.遥感技术
遥感技术是网络技术、无线电技术以及空间技术结合的产物。近二十年来,遥感技术已经日益成熟,并且被广泛应用于国家基础测绘、地质矿产勘查以及环境监测领域。在未来,遥感技术将会呈现出以下发展趋势:一是遥感影像技术将会有突破性的发展,随着遥感传感器技术的不断发展,遥感影像将会具有较高的光谱分辨率,而且雷达遥感可以实现二十四小时抓取影像,而且雷达遥感具有很强的穿透能力,这必将会我们增强对地观测的能力。二是遥感信息处理方法将有所改进。随着现代科学技术的快速发展,各科学领域将会出现互相融合的情况,比如统计学、神经网络学以及模糊学等学科与遥感技术融合在一起时,可以形成一个复合型的分类器,从而使遥感技术的类数与测量的精度大大提高。三是卫星定位技术、地理信息技术以及遥感技术一体化趋势不断加强。卫星定位技术能够为遥感提供准时的定位信息,遥感技术则能够为地理信息提供自然环境信息,地理信息技术提高遥感影像处理能力。因此,在未来,卫星定位技术、地理信息技术与遥感技术的联系将会近一步加强,从而共同推动我国工程测绘事业的发展。
四、工程实例分析
本文选择的工程实例是金沙地籍平面控制测量。此测量是以国土资源厅提供的D级GPS点作为测区首级控制,在实际测量的过程中,我们需要按照已知点分布以及测区规模来进行导线网的布设(如图1所示)。测量的过程中,要注意以下情况:E级GPS点会选择在房顶之上,或者是道路的交叉口上,平均边长要达到1.5km;每个GPS点至少要有一个通视的方向;一级导线需要使用全站仪进行观测;点位的选择要视野开阔,要避开体积比较高大的建筑物,而且要避开强烈的干扰源,要离高压输电线50m。
图1 金沙E级GPS测量网图
五、结论
综上所述,工程测绘技术作为推动社会进步的一项基础性技术,在经济建设与社会发展领域发挥着无可替代的作用。随着信息技术、网络技术、通讯技术的快速发展,工程测绘技术将日渐成熟,操作也更加人性化,特别是卫星定位技术、地理信息技术以及遥感技术三者的一体化发展,必将会使我国的工程测绘事业进入一个前所未有的发展阶段。
参考文献:
[1] 覃永勤. 浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J]. 广西城镇建设. 2010(05)
具科学性、实用性和可操作性。
关键词 测绘新技术;土地规划;土地管理
中图分类号:P2文献标识码: A
土地规划与管理是指土地行政主管部门根据土地开发利用的自然和社会经济条件、历史基础和现状特点以及国民经济发展的需要等,对一定地区范围内的土地资源进行合理的组织利用和经营管理的一项综合性措施。
3S技术的集成化利用是当代测绘科技发展的一个必然趋势。3S技术是RS遥感技术、GPS全球定位系统和GIS地理信息系统的统称,是高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、存储、传输和应用的现代信息技术。RS遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表面各种地表物的电磁波信息,并通过对这些信息的加工处理,从而对各类地表物进行远距离控制和识别的现代综合技术。GPS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、定位和援时系统。具有良好的抗干扰性和保密性,它可以直接获取各类地表物的信息,为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间,解决遥感信息的定位问题。GIS地理信息系统是一种特定的空间信息系统,用来采集、测量、分析、存储、管理与地理空间分布有关的数据和信息。
1 测绘新技术分类
测绘是一项前期性、基础性的工作,测绘使用仪器的科技和技术含量很高,在国民生产的很多方面都发挥着重要的作用,是实现国民经济可持续发展,社会进步的基础化产业。测绘使用的3S 技术是高度集成的对于空间进行采集、分析、处理、存储、处理、传输和应用的信息技术。
遥感技术主要是指从外太空或者较高的地方接收来自地表产生的各种电磁波信号,通过相关仪器的处理,从而对该地区地表物体进行识别或者控制的一技术。目前,国内使用遥感技术对土地进行动态的检测和分析,这样保证能够及时地掌握土地变化和发展的趋势,并更好的为土地的规划。管理和合理开发服务。
地理信息系统是一种特殊的空间信息系统,主要用来采集、分析、存储和管理与地理分布相关的数据和信息。与传统方法相比,地理信息系统在土地规划和管理中有着得天独厚的优势,首先,测量时不会受到天气、地形、视力以及其它条件的制约,工作效率很高;第二,数据的采集和编辑都是在互联网上进行,样能够保证标准和规范一致,能够做到资源的共享和数据质量准确。目前,我国主要使用地理信息系统快速建立土地数据库,做到对土地利用的数据建库、数据管理和成果输出等等。
全球定位系统是一种全天候、高精度和全球性的无线电定位、导航系统。它具有非常好的抗干扰性和准确性,可以直接获取该地区地表的信息,为用户提供该地区的三维坐标、时间和速度,帮助解决遥感定位的问题。
2测绘新技术在土地规划与管理中的应用
2.1应用于土地利用更新调查
在原有土地利用情况调查的基础上,对土地利用实行更新调查,可凭借卫星定位系统、航空摄影摄像技术等,遵循土地调查的相关规定,实地调查区域内的土地状况,并将获得的数据输入到数据库和影像库中,保持土地利用的数据与现状相同,全面推动国土资源管理工作的规范化、信息化发展。在我国农村土地调查或者城镇土地调查中,已经成功应用了测绘新技术,具体分析如下:其一,通过遥感技术获得真实的影像资料,制作基础图件、正射影像等,再利用遥感影像完成外业的实地调查;其二,完成内业处理过程,包括信息数据的汇总、统计、分析等;其三,构建并完善土地利用的动态监测系统,发挥GIS、RS、GPS等技术的综合作用,完成土地数据的调查、分析、收集、整理、利用等系统性过程,通过RS获得土地利用的变化信息;GPS技术可以快速、精准地获得土地利用变化的空间位置;再通过GIS技术对采集的数据实行自动化分析与管理,极大改变了以往工作量大、任务繁重、环节复杂等难题,提高了数据分析的精确度,更利于成果的输出与利用。
2.2 土地规划设计
对于土地的管理工作来说,土地的规划设计设计是其中的主要工作,其具体实现过程中需要大量的数据和信息支持。在对土地进行规划设计之前,首先应该完成的就是对土地相关信息的收集、整理和分析。对这些信息的处理操作,在为土地规划的后续工作提供数据基础的同时,还可以对土地的质量、性质进行更加清楚的明确,这样,就可以对未来的发展中可用或者不可用土地的具体情况进行确定,并对具体的范围进行精确的划定。
在土地规划设计过程中,基于3S技术的测绘新技术对可以对必须的数据收集通过自动、实时和准确的收集。具体而言,可以通过遥感来获取土地信息,进过进一步的数据处理,就可以得到待规划土地的精确图像和属性信息,对该土地的信息进行及时和准确地反应。通过地理信息系统,可以对土地利用的空间信息
进行建模,为土地规划的具体实施提供资料,此外,还可以借助
于GIS系统的强大数据处理和分析能力,对土地现状进行具体分
析,在此基础上构建出土地利用的状况数据库。
2.3 在土地勘测定界中的应用
土地勘测定界是指根据土地征收、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,其工作内容主要包括权属调查、土地测绘和编写勘测定界报告。根据土地勘测定界的工作程序勘测定界分为外业调查、外业测量、内业整理汇总及归档阶段四个主要阶段。在土地勘测定界中,无论是外业前端数据采集,还是内业图形数据处理,均可广采用测绘新技术。在土地勘测定界的外业工作中,可使用 GPS RTK 技术进行定位,将基准站的已知数据和观测数据发送给流动站,流动站接收基准站数据,并采集 GPS 观测数据,形成差分观测值,通过相对定位原理实时计算出流动站的三维坐标及其精度。该测量方式可以提高土地勘测定界精度,并且无需通视,观测时间短,操作简便。在土地勘测定界的内业工作中,采用GIS 与数据库技术相结合的方式对土地勘测定界测量和土地征收数据进行管理具有可行性和优越性,保证从外业到内业数据处理的一致性,能实现内业数据处理的自动化,保证数据统计的准确性以及方便数据的查询。
2.4 在土地利用动态监测中的应用 土地利用动态监测是
土地管理部门的一项重要而繁重的工作,其目的是准确而快速的发现土地利用状况的变化并获取变化的信息。土地利用动态监测传统方法受技术条件的限制,只能是利用由用地单位的上报和登记的数据,被动的了解变化,并且获取数据的精度也相对较差。在测绘新技术体系中,由于遥感解译的矢量数据具有地理坐标,利用GPS的精密定位功能,可以在野外对室内不确定的解译成果进行精确核查,从而提高遥感解译结果的可靠性和精度,故采用RS、GIS和GPS的集成技术,可以有效地实施土地利用动态监测。测绘新技术用于土地利用动态监测的工作过程如下:首先,利用RS快速主动地发现土地利用的变化信息第二,利用GPS准确而快速地获取变化信息的数量和特性,将变化信息与历史信息进行空间分析,获得新的土地利用现状数据:v第三,利用GIS实现土地数据的计算机管理与可视化,实现土地利用数据库的更新,实施土地动态变化成果制图。如郑泽忠等利用TM和中巴资源卫星(CBERS-02)数据,在野外用手持GPS接收机进行验证并更新解译的数据库,利用GIS提取出土地利用/覆被变化信息,建立高精度的土地利用动态变化数据库,达到实施土地利用动态监测的目的[11]。
2.5 在土地执法监察中的应用 测绘新技术可以帮助土地
执法人员快速准确地发现并到达疑似违法用地现场,辅助疑似违法用地的巡查、核查、违法违规处罚处理以及结果实现土地管理的数字执法,其流程如下:
首先利用遥感监测技术与土地执法动态巡查相结合的办法,最大限度地发现土地违法行为,再利用便携式GPS接收设备和GIS提供的电子地图,快速准确找到疑似违法用地。某市至今已经进行了8次应用遥感技术开展土地执法检查,及时发现并依法查处了一大批土地违法案件。这些违法用地大多数是位于偏远的郊外或隐蔽的园区中心,在日常动态巡查中是难以发现的。测绘新技术的成功用于土地执法监察,有助于形成“天上有眼睛、地上有巡查”的全方面立体式的监督。
3结语
当今的我们正在经历着社会的进步,城市化的发展,所以,对于土地规划以及管理就是每位公民都应该关心的事情。土地的利用是一件非常复杂的工作,需要设计到的数据非常庞大,工序之繁琐也让人瞠目结舌,遥感、地理信息系统以及全球定位系统的应用,在很大程度上弥补了传统方法的不足之处,使得土地规划与管理更加具有可操作性、科学性以及实用性。虽然测绘新技术在土地规划管理工作中才刚刚开始应用,新技术还有很多问题需要进行完善和解决,但是这仍然不能够忽视它的作用,进一步的完善和解决新技术存在的问
参考文献
[1]丁莉东.测绘新技术在土地规划与管理中的应用[J].安徽农业科学,2010(24).