公务员期刊网 精选范文 遥感科学与技术研究方向范文

遥感科学与技术研究方向精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的遥感科学与技术研究方向主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

遥感科学与技术研究方向

第1篇:遥感科学与技术研究方向范文

>> 分布式环境下的云操作系统 集中式和分布式操作系统中的同步互斥比较教学 基于分布式水文模型的城市雨洪排放系统优化设计 基于Hadoop 分布式文件系统的模型分析 基于Virtools的三维城市模型数据量控制方法 分布式操作系统中多任务分配与进程线程调度 分布式文件系统中元数据操作的优化 基于二维码的分布式电子票系统研究 基于点对分布的三维模型特征提取算法 分布式存储系统中基于MPI的并行计算编程模型 基于多的分布式入侵检测系统模型设计 基于ROFDR的分布式光纤测温系统模型分析 基于SP/MC网络模型的分布式交易系统设计和实现 基于多服务提供者模型的分布式CA系统研究 改进的三维模型形状分布检索算法 分布式入侵检测系统的模型设计 一种基于影像块组织的遥感数据分布式存储方法 基于Java的多层分布式应用模型研究 基于CORBA的C/S分布式计算模型 基于图的分布式并行基因编程模型 常见问题解答 当前所在位置:.

[13]Liu Z,Liang S,Geng Y,et al.Features,trajectories and driving forces for energy related GHG emissions from Chinese mega cites: the case of Beijing, Tianjin, Shanghai and ChongqingJ].Energy,2012,(1). Ren W,Geng Y,Xue B,et al.Pursuing co-benefits in China’s old industrial base:a case of ShenyangJ].Urban Climate,2012(01).Xi F,Geng Y,Chen X,et al.Contributing to local policy making on GHG emission reduction through inventorying and attribution: A case study of Shenyang,China[J].Energy Policy,2011(10).

[14]汤国安,赵牡丹,杨昕,等.地理信息系统[M].北京:科学出版社,2010:2.

[15]张建华.管理信息系统[M].北京:中国电力出版社,2008:35.

[16]丁智刚.C/S模式与B/S模式相结合的数据库系统技术研究[J].信息安全技术,2011(11).

[17]叶有华,邹剑锋,吴锋,等.高度城市化地区碳汇资源基本特征及其提升策略[J].环境科学研究,2012(02).

[18]唐柳英,卿斯汉.混合RBAC―DTE策略的多角色管理[J].计算机学报,2006(08).

[19]李慧明,杨娜.低碳经济及碳排放评价方法探究[J].学术交流,2010(04).

[20]王成,李民赞,王丽丽,等.基于数据仓库和数据挖掘技术的温室决策支持系统[J].农业工程学报,2008(11).

[21]刘耀.企业管理决策支持系统的理论与应用[M].北京:中国经济出版社,2001:77-78.

[22]薛冰,任婉侠,马志孝,等.应对气候变化的协同效应研究综述[J].阅江学刊,2013(02).

[23]Xue B.,Ren W.China’s Uncertain CO2 emissions [J].Nature Climate Change,2012(11).

Organization Method of Complex 3D City Model based on Distributed Operating Systems

Zhang Miao,Li Yebai / North China University of Technology

Abstract:The ever-growing online real-time visualization applications of complex 3D city model in large area raise an advanced requirement for efficient data management. The traditional method based on “Layer-Object” does not consider the granularity differences in different data type and in different levels of detail, which results in the low transmission efficiency in the network environment and could not satisfy the need of smooth visualization with multi-user concurrent accessing. This paper analyzes the characteristics of user experience including roaming over wide range and focusing over small range, and proposes the adaptive organization method of complex 3D city model taking into account of user experience. This method uses an index metadata to coordinate the organization and scheduling of model objects, instant responses to user requests by transferring the packaged data of index metadata and LOD0 model data, reasonably decomposes, separately stores and progressively schedules the LOD models based on visual characteristics. This paper designs a unified object ID structure to implicitly store the relationship of LOD models and decomposed objects and supports a distributed management. Finally,the validity and feasibility of this method are proved through the experiments in the platform of distributed database MongoDB.

Keywords:Three-dimension city model;user experience;real-time visualization;distributed data organization;Organization Method

第2篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:数字图像技术;应用;发展趋势

中图分类号:TP391.41

计算机的特点在于能够处理各种数据,数字图像能够经过增强、复原、分割等处理,随着计算机技术的不断发展和进步,现在的数字图像技术具有图像处理多样性、精度高、图像的再现性好、处理量大的优点,本文主要研究数字图像处理技术的发展现状和发展趋势。

1 数字图像处理技术研究现状

所谓图像处理是指利用计算机来处理图像的过程,主要是实现改善图像的视觉效果,研究的内容主要包括图像数字化、图像增强、图像还原以及图像分割等。数字图像处理最早来源于20世纪20年代的报纸业,到20世纪50年代,随着计算机的发展,数字图像处理技术得到人们的普遍关注,数字图像处理技术随着太空计划得到很大的发展,最具有典型的例子,是对月球照片的处理。

进入到20世纪70年代后,数字图像处理技术随着计算机断层扫面(CT)的出现得到发展,在以后的时间里,数字图像处理技术不断有新的研究成果,1975年EWI公司研究的CT装置获得诺贝尔奖,目前数字图像技术已广泛应用在各行各业中。

2 数字图像处理技术的应用

数字图像处理技术目前在各行各业中都得到了很大的进展。在遥感航空航天方面,不少国家都派出了侦查飞机对目标地区进行空中摄影,进而通过图像处理技术来分析照片,节省了人力、物理,也能够从图片中得到其他的有用信息。在20世纪60年代以来,美国以及其他的一些国家发射了资源遥感卫星,由于成像条件非常差,因此图像本身的质量也不高,需要采取数字图像处理技术处理,如采用多波段扫描器进行扫描成像,图像分辨率为30m,这些图像转变为数字信号传送下来,再经过处理。数字图像处理技术在各国的应用中已非常广泛,如用在森林调查、灾害监测、资源勘查以及城市规划中。

数字图像处理技术最早来源于医药方面,因此在生物医学工程方面,数字图像处理技术也发挥出了巨大作用,除了上文所讲述的CT之外,还有一些显微图像处理技术,主要是识别红细胞、白细胞以及染色体分析等,在医学诊治方面X光肺图像增强、心电图分析以及超声波图像处理技术等发挥出了重要作用。

在通信工程方面,目前通信主要的发展趋势为综合性的多媒体通信,也就是将电视、计算机以及电话联合在一起在数字通信网上传输,在传输的过程中最为复杂和困难的地方集中在图像的处理中,比如说,彩色电视信号速率为100Mbit/s以上,想要传输出去就需要压缩信息的比特量,因此技术成败的关键就在于编码压缩。目前国家正在大力研发的新的编码方法,如小波变换图像压缩编码以及自适应图像网络编码等。

在工业和工程方面,主要的应用集中在自动装置配线中检测零件的质量、弹性力学照片的应力分析以及邮政信件的自动分检等,另外在智能机器人中也有应用。在军事、公安方面,数字图像处理技术的应用主要集中在导弹的精确制导、侦查照片以及图像的传输和显示方面,在公安方面,主要应用在鉴别人脸、识别指纹以及图片复原方面。数字图像处理技术除了以上所讲述的应用领域之外,在电视图像的编辑、服装设计、发型设计以及文物资料复原等方面也有广泛的使用。

3 数字图像处理技术的发展趋势

目前数字图像技术随着科技的进步得到了很大的发展,随着低成本硬件相关技术的发展可以想象数字图像技术将会得到更加广泛的应用,目前国内的研究成果主要集中在一些诊断、图像压缩编码以及目标识别等方面,但是还没有广泛应用在实际生活中。数字图像处理技术将会向着高分辨率、立体化、超高速以及智能化等方面发展,下面具体讲述数字图像处理技术的发展趋势。

随着计算机、人工智能以及思维科学研究的不断发展,数字图像处理技术在计算机视觉方面将会进一步的发展,智能机器人的重要感觉器官是视觉,目前研究的开放话题集中在理解和识别三维应力,将会应用在军事勘察、危险环境作业以及家庭服务等方面,目前人们对于自身的视觉了解的还非常少,因此在计算机视觉方面还需要进一步的探索。

数字图像处理技术还会向着虚拟现实发展,所谓虚拟现实就是使用计算机构成一个虚拟的三维空间,这项技术的发展是在计算机硬件技术的提高方面提出的,人们应用机器人身上的摄像机能够真实的感受到所在的环境,进而操纵机器人的行为,另外网上虚拟现实也是未来的一个发展方向。人们在完成社会生产中往往习惯使用自身的认识和工具,将这些掌握在自身手中,因此目前时代的发展趋势就是将原来二维的东西向着三维发展,如三维重建技术在地图方面的使用,在军事方面能够使用电子沙盘实现任意角度的转化和计算,也能够真实的直观的反应两点之间的障碍物等,还能够实现模拟飞行路线,为作战指挥带来极大的便利。在计算机中进行三维重建目前的热点和难点问题主要是计算机视觉研究领域。在图像压缩、识别以及分割方面,目前已取得很大的研究进展,目前图像处理面临的新的问题主要是图像专业压缩算法、图像识别算法等。

4 结束语

综上所述,本文先分析了数字图像处理技术研究现状和主要的应用领域,进而研究数字图像技术的发展趋势。目前数字图像处理技术已广泛的应用在生活中,如在网络、手机等中的应用,数字图像处理技术的发展与人们的生活息息相关,随着技术的不断发展,数字图像处理技术还会不断得到进步,这些还需要更多的人努力去研究。

参考文献:

[1]孔大力,崔洋.数字图像处理技术的研究现状与发展方向[J].山东水利职业学院院刊,2012(04):11-14.

[2]陈炳权,刘宏立,孟凡斌.数字图像处理技术的现状及其发展方向[J].吉首大学学报(自然科学版),2009(01):63-70.

[3]吕戈静.浅谈数字图像处理技术的现状及发展[J].电脑知识与技术,2012(33):8035-8036.

[4]丁可.数字图像处理技术研究与发展方向[J].经济研究导刊,2013(18):246+270.

第3篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:大数据 Hadoop;生态系统;生态环境保护

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.202

1 引言

生态环境的保护问题,具有复杂性和时变性,涉及多部门、多地区和多领域,需要处理海量的各类数据,这为问题的解决增加了不小的难度[1]。本文从分析生态环境相关数据入手,对利用大数据技术,整合各类生态环境相关的数据资源,建立生态环境大数据平台的架构及关键技术展开论述。

2 生态环境相关数据的现状分析

目前,应用于生态环境保护领域的数据资源主要包括三类:

地面监测数据:此类数据主要来源于各地的生态环境在线监测系统。由于各系统开发时期不同,技术手段各异,数据格式多样,各系统之间很难形成信息共享。

遥感监测数据:此类数据主要来源于卫星遥感数据和航空遥感数据。

地理信息数据:此类数据的来源主要有野外采集、地图数字化和航天遥感采集、摄影测量等。

目前,传统的信息化技术在环境数据整合工作中仍占据主导地位,而利用大数据技术,实现上述三类数据的统一存储、协调工作,真正建立起实用价值大,适用性广泛的生态环境大数据平台,还没有相关的工作开展。

3 大数据技术概述

大数据技术是近年来兴起的一种综合性信息技术[2],对于处理超出传统数据库系统存储、管理和分析处理能力的多来源的、海量的数据集群,具备天然的技术优势。大数据技术的主流应用框架是Hadoop生态系统。它以HDFS分布式文件系统和MapReduce分布式计算框架为核心,可以对大数据进行高效的分布式处理。

4 大数据平台的构建

生态环境问题涉及大气、土壤、水、生物圈、气候等方方面面。为此,我们在推进大数据技术与生态环境保护工作相互结合的过程中,采取了以点带面,逐步推进的策略。

在本文中,我们选取对环境影响比较突出的大气污染问题作为研究的切入点,利用Hadoop生态系统中的HDFS技术,建立起秦皇岛地区的大气污染防治大数据平台。未来,通过建立基于此平台的大气业务应用系统,我们可以对秦皇岛地区的大气污染物来源情况进行准确有效的分析。这一应用模式的探索,也将为未来更广泛生态环境数据的综合性分析与应用,打下良好的基础。

平台所采用的地面监测数据包括:工业企业污染排放情况、火电企业污染排放情况、钢铁冶炼企业污染排放情况、水泥企业污染排放情况等。

平台所采用的遥感气象数据主要是用美国国家环境预报中心(NCEP)的Final Operational Global Analysis(FNL)资料[3]。我们不直接使用FNL的原始数据,而是采用经过NOAA-Air Resources Laboratory(ARL)预处理模块转化后的数据。基于FNL资料,可以计算在某一时段内抵达秦皇岛地区的后向气流轨迹,从而有助于配合地面监测数据揭示秦皇岛地区大气污染的可能来源。

纳入平台的地理信息数据主要有两类:(1)图形数据:此部分数据以矢量图形的形式存储于HDFS系统中。它们的来源主要是利用搜狗地图所提供的静态地图API。(2)文本数据:此部分数据包括:a)监测污染源的位置数据;b)交通拥堵情况;c)气流轨迹数据:此类数据由FNL资料计算而得。各类文本数据都将构成独立的图层,利用搜狗地图提供的API,标注于图形数据之上。

5 关键技术研究

各类数据会被存入统一的大数据平台。我们采用Hadoop分布式集群结构作为大数据平台的存储结构。我们使用100台PC级电脑构建起分布式数据存储集群,每个节点同时承担计算和存储的角色。各个数据节点中存放大气污染相关的大数据。元数据主节点则存放各类大数据在数据节点中的副本分布位置。元数据辅助节点承担与元数据主节点类似的任务,当元数据主节点宕机时,可以重新启动元数据主节点。元数据主节点上保存着访问HDFS文件系统的索引信息,它们主要来源于数据预处理过程中提取的元数据。对于修改元数据主节点信息的操作,事务日志中都会插入相应的记录。而数据索引到数据存储的映射,副本的位置及编号等信息,都存储在元数据主节点所在的本地文件系统中的一个映射文件中。

对于大数据而言,要想实现数据的高效稳定的访问机制,需要做好两方面的工作:(1)对数据分块存储并建立适宜的物理数据副本规模;(2)采用适宜的副本存放策略和数据读写策略[4]。我们采取了搜集数据访问反馈信息的策略,利用统计学方法实现了副本规模的动态调整。而对于副本的存放策略,我们考虑将不同副本存放于不同机架的电脑上,以保证一个机架出现故障时不致丢失数据,并且还能在读数据时充分利用不同机架的带宽。数据的读取策略则采用从距离读请求节点最近的存储节点上读取数据。同时,我们将对数据加工的相关业务代码从加工请求所在的电脑发送至数据副本所在的电脑执行,尽可能不在电脑之间进行数据副本的传递,以提高写数据的效率。

6 结论

本文将大数据技术引入生态环境保护的工作之中,将秦皇岛地区的地面监测数据、遥感监测数据、地理信息数据整合在一起,建立起秦皇岛地区大气污染防治大数据平台,使相关的业务应用有了一个统一的底层数据支持。未来,我们可以基于此平台建立大气污染数据分析系统等业务应用系统,对秦皇岛地区的大气污染物来源情况进行准确有效的分析。

参考文献:

[1]张永亮,俞海.中国生态环境保护管理体制改革思路与方向:国际社会的观察和建议[J].中国环境管理,2015(01):43-47.

[2]肖筱华,周栋.大数据技术及标准发展研究[J].信息技术与标准化,2014(04):34-38.

[3]赵恒,王体健,江飞,谢F.利用后向轨迹模式研究TRACE-P期间香港大气污染物的来源[J].热带气象学报,2009,25(02):181-186.

[4]宫婧,王文君.大数据存储中的容错关键技术综述[J].南京邮电大学学报,2014,34(04):20-25.

第4篇:遥感科学与技术研究方向范文

【关键词】提升;科学;营林工作;重点发展;方向

1 科学营林工作的重点

1.1 树立科技兴林基础地位

现代林业肩负着生产功能、社会功能和生态环境功能的任务。因此在可持续发展中,赋予林业以重要地位,当前我省森林植被覆盖率低,立地条件差,生态环境不容乐观,要想发展林业,科技是第一生产力,因此,观念改变是发展林业科技的动力。要彻底改变人们的思想,必须实行“走出去,引进来”的办法,走出观摩先进科学技术带来的成效,以此来增加人们应用科技的信心;引进来就是要把学到的先进技术应用到我们的生产中来,让他发挥最大的作用。

1.2 深化体制改革

虽然我省各地市林业局、省直林局都成立了科技科,但科技科发挥的作用很小,相当一部分就是单位摆设。所以必须进一步加大林业科技体制改革力度,在机构调整、资源优化、人才应用、制度创新等方面下功夫。一是,要通过改革组建知识全面、年龄结构丰富的科技队伍。二是,鼓励科技人员深入基层,参与科技示范区、重大工程、产业开发基地建设、科技服务工作。三是,对有突出贡献的科技人员实行重奖。四是,加大科技资金投入。一方面增加政府财政投资渠道,另一方面多方吸引社会对林业科技的投入。五是,建立科技资金专用账户,确保科技资金专款专用,保证科研项目或科技活动的正常进行。

1.3 更新林业研究手段和仪器设备

由于长期的信息闭塞,我们现在的研究层次基本上都是肤浅的,大部分是在搞重复研究,必须从新的角度与高度出发。林区所用仪器普遍老化,3S技术在林区得不到充分利用,必须更新设备,引进科学管理系统,以此来提高林区工作效率。

1.4 加强人才培养力度

由于林区高学历人工作人员少,掌握技术又有限,引进人才成本又比较高,所以加强本地人才培养是林业科技发展的首要问题。可以通过项目培养、也可通过技术交流培养、还可以专门派人学习。这些年林业科技发展速度明显加快,但是学习、交流机会还是屈指可数,上级部门应该给予基层科技工作者更多的学习、交流、培训机会,使林区逐步建立一只适应林区科技发展的高素质科技创新队伍。

1.5 做好病虫害防治

森林病虫害的防治工作,以突出营林措施和生物防治措施为主,坚持“预防为主,科学防控,依法治理,促进健康”的方针,坚持因地制宜,充分运用生物、物理、天敌等相辅相成的系统防治措施,防止环境污染,大力提倡防治无公害防治措施,把森林,病虫鼠害控制在不成灾的水平,以达到保护环境和促进林木速生丰产的目的。认真地调查森林病虫害,以便掌握森林病虫害种类组成及种群动态及发生发展趋势、森林病虫的变化情况,探讨其发生发展规律,为科学准确的森林病虫害的预测预报、防治措施的制定以及天敌的利用提供科学依据。同时及时认真做好森林病虫的种类、数量、分布、林木被害程度的分析。根据林木生长状况、危害程度及症状,正确鉴定森林病虫种类,掌握其生物特性及在不同环境中的生长规律,抓住最佳防治时机,制定科学合理的综合有效的防治措施,以达到最佳治理效果。同时把森林病虫害造成的经济损失降到最低。人为进行捕杀、阻隔、诱杀、高温处理及应用遥感等新技术进行防治称为物理机械防治,这种措施具有不污染环境,不伤害天敌,便于开展群众性工作等特点;但此种措施工效低、费工、局限大,应根据规律及劳力情况具体掌握。同时,应结合其他防治措施,利用自然界中天敌昆虫病原微生物、线虫、蜘蛛、食虫鸟以及其它食虫动物等有益生物来控制病虫害。此措施对维持生态平衡,对森林病虫害有长期抑制作用。

1.6 调整人工林抚育间伐政策

抚育间伐原本是营林性质,而非经营性质,抚育间伐材质量差,收益低,投入大,大多数林农不愿抚育间伐,重造轻管现象非常严重,因此应调整抚育间伐政策,对抚育间伐材应取消限额管理,取消各种税费,给予政策扶持,以此鼓励林农加大投入适时进行中幼林抚育间伐,营造健康森林。

2 科学营林工作的发展方向

2.1 经营技术集约化进一步加强

人工林集约经营技术主要集中在良种选育、定向培育、速生密植、病虫害防治等方面实现高科技化,尤其在无性系选育、造林机械化和防治综合化方面出现技术密集的加强趋势。

2.2 森林多样性研究是中国林业的重要课题

随着森林资源的减少、生态环境恶化、物种锐减,生物多样性保护已引起世界各国的极大关注,21世纪,生物多样性研究重点将是:确定动植物主要的分类和功能,开展区域生物多样性研究;生物多样性组成、结构及随人类经营活动变化规律的研究;生物多样性与人类干扰关系的研究;可持续利用生物多样性的社会、经济途径、经济效益与保护关系的研究;生物多样性中长期发展战略及其政策体系的研究;利用地理信息系统技术建立动植物分布预测模型等。

2.3 生物技术应用水平进一步提高

21世纪,林业生物技术研究方向和重点是:利用生物工程技术培育林木新品种,大幅度提高生长量;大力开发生物固氮和菌根技术;应用基因重组技术研究微生物杀虫剂和木质素降解酶;提高林木的各种抗性;加速各种优良品种系的繁殖和脱毒复壮、进入工厂化批量生成;研究林木生成剩余物提取蛋白饲料的技术等。

2.4 高新技术的渗透将大大加快

高新技术除生物工程这一热点外,主要是计算机技术和遥感技术的更进一步应用,多技术的耦合速度、强度和程度将进一步加深、森林采伐运输和营林机械化将由全盘机械化向生产、检验、管理全面自动化方向发展;木材加工生产工艺自动化、连续化及其计算机技术、过程逻辑控制和产品质量控制技术研究将得到发展,产业化速度加快。

2.5 森林生态与环境的研究

森林是全球生态环境问题的核心。由于森林资源的破坏,全球生态环境日趋恶化。研究重点是加强有关大气污染对森林的影响、植树造林和毁林对气候的潜在影响、大气变暖对森林生态系统的影响等方面,以及提高森林的多种环境保护功能方面的研究。

3 结语

综上所述,我国森林面积辽阔,资源丰富。既是国家的木材和林产品的主要供应基地,又是维护自然生态平衡,发展农、牧业生产的天然屏障。在社会主义现代化建设进程中,使其不断巩固和发展,具有十分重要的意义。因此,我们务必深刻认识科学营林工作对未来发展的重要性,充分发挥科学营林在林区发展中的主导作用,以更加务实的工作态度,积极进行成林抚育,搞好种子生产基地和苗圃建设,使林业建设转移到以营林为基础的轨道上来,全力推进营林科学化工作。

【参考文献】

第5篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:土地利用/覆盖;遥感(RS);地理信息技术(GIS);永定河流域

中图分类号:S757.21F301.24文献标识码:A文章编号:1671-3168(2011)03-0015-06

Study on Land Use-Cover Change Of Yongding River Watershed in

Beijing Section

WANG Hai-ping【sup】1,2【/sup】, FENG ZHong-ke【sup】1,2【/sup】, SUN He【sup】1,2【/sup】, LI Ying, CAO Meng-Lei【sup】1,2【/sup】

(1. The Ministry of Education key Laboratory of Forest Breeding and Protecting, Beijing Forestry University, Beijing 100083,

China 2.Institute of GIS, RS & GPS, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

Abstract: On the basis of remote sensing and geographical information system, remote sensing images of Yongding River (Beijing Section) of 1978,1988,1999,2004 and 2005 have been used as the main data source. Combined with the terrain databases, area change of six land use types (water, grassland, farmland, forestland, construction site and unutilized land) have been calculated during the 31 years. By analyzing the mean dynamic state of land use, mean import and export rate of single land use, quantitative research of land use and cover change of Yongding River(Beijing Section) has been carried out. The following results have been achieved. Firstly, during the 31 years, there has shown certain fluctuation in land use pattern of Yongding River (Beijing Section). From the year 1978 to 2009, the area of each land type from large to small is like this: forest land>farm land>construction site> water>unutilized land>grassland. While from the year 2004 to 2009, the result is like this:forest land>farm land>construction site>unutilized land>water>grassland. Secondly, during the year from 1978 to 2009, there has had severe change in the transformation among water, unutilized land and construction site. The grassland has experienced a huge change during the year from 1988 to 2004, with high import and export rate. And the area of farm land decreased while the area of forest land showed increasing trend.

Key words: land use-cover change remote sensing geographic information technology Yongding River watershed

收稿日期:2011-04-12.

基金项目:永定河生态服务价值与目标体系研究(D090409004009003)国家十一五科技支撑计划课题“城镇体系规划监测关键技术研究”(2006A14B02).

作者简介:王海平(1986-),女,山东人,在读硕士.主要研究方向:“3S”集成与系统开发.省略

土地是人类社会赖以生存和发展的基础.土地利用/覆盖变化(Land use-cover change,LUCC)是自然因素和人为因素综合作用的结果【sup】[1]【/sup】,受到了国际组织和世界各国的普遍关注.借助RS与GIS技术研究土地利用/覆盖变化,及时准确地获取区域土地利用/覆盖变化的位置、数量和类型信息,揭示其时空变化规律,已成为了当前土地利用/覆盖变化研究走向深入的基础【sup】[2]【/sup】.永定河是流经北京地区最大的一条河流,哺育了周边世世代代的人们,由于近几十年的土地利用变化衍生出一系列生态环境问题,永定河出现干枯、生物多样性逐渐丧失等现象,影响了整个流域内不同生态系统和不同景观要素的结构和功能.长期以来,国内外学者对永定河开展了大量研究【sup】[3-12]【/sup】,但是多以现有的土地利用现状为基础开展分析,本研究则采用多时期遥感影像系统地研究永定河流域的LUCC变化,总结分析影响其变化的驱动性因子.研究结果可为流域生态环境调查、问题诊断、决策分析提供数据支持,同时为实现永定河流域的自动化、信息化管理提供依据,为政府制定区域可持续发展决策提供有益的参考. 1研究区概况

永定河是流经北京地区最大的一条河流,属海河水系,上游有2条支流,南支称桑乾河,发源于山西省宁武县管涔山之天池;北支称洋河,发源于兴和县.两大支流在河北省怀来县朱官屯附近合流后,始称永定河.流经山西、河北二省、及北京、天津二市,在天津市武清区屈家店会入北运河.全长约680 km,流域面积为4.701 6万 km【sup】2【/sup】.流经北京市的河段长159.5 km,流域面积约3 168 km【sup】2【/sup】. 2数据与方法 2.1数据来源与处理平台

主要数据源是TM卫星遥感数据,时相分别为1978年9月,1988年5月,1999年7月,2004年7月,2009年7月.在遥感影像处理专业软件ERDAS 9.2环境下,对影像进行校正和融合等预处理,统一到相同的投影与坐标系中. 利用1∶10万的影像为参考影像,采用北京54坐标系,中央经线117°,将其他影像自动配准到参考影像坐标系下,配准的误差控制在2~3个像元内.对于部分影像区域大于参考影像的,将采用地形图与DEM对影像实行正射校正,同样要求校正误差控制在2~3个像元.由于永定河流域涉及的区域包含山区,误差控制在3个像元内,保证区域内80%的地物目视精确对准. 2.2研究方法 2.2.1遥感解译

遥感解译采用全国二级分类系统:一级分为6类,主要根据土地的自然生态和利用属性;二级分为25个类型,主要根据土地经营特点、利用方式和覆盖特征;对耕地根据地形特征进行了三级划分,即进一步划分为平原、丘陵、山区和坡度大于25°的耕地.由于采用的是TM影像,分类将以实现一级分类为主(表1).

对遥感分类解译采用监督分类与专家分类相结合来进行(图2).监督分类是对图像光谱特征的聚类分析,这种分析往往会具有一定的臆测性,所以分类后采用现有基础资料制作成分类模版(即需满足的条件)进行专家分类.最后结合多种相关图件的

图1 永定河遥感、地形数据示意

Fig.1 Yongding River remote sensing and terrain data表1 遥感监测土地利用/覆盖分类体系

Tab.1 Remote sensing land use / cover classification system

背景数据以及外业实践调查辅助人工解译,几期影像的解译总精度全部在75%以上,可以满足从宏观角度研究分析LUCC.结果如图3所示. 2.2.2土地利用/覆盖变化时空分析模型

1)单一土地利用类型动态度(年变化速率)

表达研究区域一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况,其数学公式为:【sup】[13]【/sup】

K××100%

式中:K为研究时段内某一土地利用类型动态度,u【sub】a【/sub】、 u【sub】b【/sub】分别为研究期初及研究期末某一种土地利用类型的数量,T为研究时段长.

单一土地利用类型动态度的意义在于反映一定时段内区域土地利用变化的剧烈程度.

2)单一土地利用转出率和转入率

某一土地利用类型数量的变化是在研究期内转入和转出综合作用的结果,这种转入和转出的变化

图3 遥感分类解译结果

Fig.3 The results of remote sensing classification

是土地利用/覆盖变化研究需要重点关注的内容.单一土地利用转出率主要反映某一土地利用类型在某一时期内转化为其他地类的幅度,计算公式为:【sup】[14]【/sup】

T【sub】i【/sub】 ×100%

M【sub】i【/sub】×100%

式中T【sub】i【/sub】为地类i在t【sub】0【/sub】~t【sub】k【/sub】时期内的土地利用转出率;T【sub】【【/sub】sup】ij【/sup】为地类在t【sub】0【/sub】~t【sub】k【/sub】时期内地类i转化为地类j的面积;L【sub】t0【/sub】为地类i在t【sub】0【/sub】时刻的面积;n为研究区土地利用类型数量;单一土地利用转入率主要反映某一土地利用类型在某一时期内由其他地类转化而来的幅度,M【sub】i【/sub】为地类在t【sub】0【/sub】到t【sub】k【/sub】时期内的土地利用转入率;M【sub】ij【/sub】为地类在t【sub】0【/sub】到t【sub】k【/sub】时期内由地类j转化为地类i的面积;L【sub】ik【/sub】是地类i在t【sub】k【/sub】时刻的面积. 3结果分析

以土地利用类型面积的变化和土地利用强度变化来衡量分析1978~2009年间永定河(北京段)流域土地利用/覆盖状态发生的一系列变化. 3.1土地利用/覆盖面积的变化

分析土地利用/覆盖总面积的变化,便于掌握土地利用/覆盖的总体趋势以及结构变化特征.本文统计31年来研究区不同时段土地利用变化情况(表2,图4).永定河(北京段)流域的土地利用/覆盖面积在31年中发生了一定程度的波动变化.表2表明,1978~2004年各类面积占总面积的比例由大到小为:有林地>耕地>建筑用地>水域>未利用地>草地;2009年发生变化为:有林地>耕地>建筑用地>未利用地>水域>草地.

由图4可知,水域面积变化情况为减―增―减,在1988年减少到最低点之后,保持持续增长至2004年的83.07 km【sup】2【/sup】,增长幅度较大,所占比例由最低的2.28%增加到3.89%.但是随后在2009年又减少到63.07 km【sup】2【/sup】;耕地面积先增后减,由1978年的521.82 km【sup】2【/sup】减少到2009年的481.04 km【sup】2【/sup】;草地面积减―增―减,在1999年面积骤减为0.78 km【sup】2【/sup】;有林地面积减―增―减,由1978年的1 373.88 km【sup】2【/sup】到

表2 1978~2009年间研究区不同时段土地利用情况

Tab.2 The study area land use in 1978~2009 注:小数点后保留2位,数字采用四舍五入,故统计出来的数字略有差异,并且在数据转换过程中也会存在差异,但是这种差异不会影响整体分析.

图4 永定河(北京段)土地利用变化

Fig.4 Yongding River (Beijing Section) Land use change map

2009年的1 299.27 km【sup】2【/sup】,所占比例降低了4%;1978~2009年间建筑用地面积持续增加,共增加67.28 km【sup】2【/sup】. 3.2土地利用/覆盖强度变化

土地利用/覆盖强度主要指变化速度、类型转化以及土地利用程度等.永定河(北京段)流域在1978~2009年间的土地利用/覆盖变化强度差异较大,这种差异表现在单一土地利用动态度、单一土地利用转出率和转入率等指标上【sup】[15]【/sup】.由表3可知,水域面积年变化率在1988~2004年期间呈现正增长,增长率为3.90%;1978~1988年、2004~2009年期呈现负增长,其中2004~2009年增长率为-4.66%.耕地面积在1988~2009年间均为负增长;草地面积在1978~1999年期间呈现负增长,在1999~2004年变化剧烈,出现96.75%的增长率,随后又出现负增长.未利用地增长率在1999~2004年增长率达到15.25%,建筑用地面积31年间持续增长.

在单一土地利用转出率方面,水域、未利用地、草地转出率较高,波动比较大,1988~1999年未利用地转出率更是达到76.96%,相比之下,耕地和有林地的转出率较低,建筑用地转出率在1988~2004年间较高.

在单一土地利用转入率方面,1978~1988年间水域转入率达到43.09%,建筑用地、未利用地转入率达到10%以上;1988~1999年间草地、未利用地的转入率分别为96.48%、81.90%;变化幅度较大;另外,水域和建筑用地转入率也达到了40%以上,可知在这11年间,永定河(北京段)流域的土地利用情况总体变动强烈.1999~2009年间,转入水域、草地、未利用地的面积依然较多.

综合可见,在1978~2009年间水域、未利用地、

表3 永定河(北京段)1978~2009年土地利用变化情况

Tab.3 Yongding River (Beijing Section) land use change

in 1978~2009建筑用地3个类型转化比较剧烈,草地在1988~2004年间变化幅度大,转入、转出率高,而耕地和林地则变化比较平缓. 3.3土地利用变化的主要驱动因子分析

土地利用变化驱动力指导致土地利用/土地覆被变化的各种因素.大致可以分为自然环境因子和社会经济因子2方面.自然环境因子包括自然资源与生态环境条件2方面,如地形、地貌、温度、降雨、植被等;社会经济因子包括人口、经济、制度、政治、管理等【sup】[13]【/sup】.

永定河(北京段)流域属山区性河流,受地形、气候的影响较大,其主要特征是水量丰富、流速快,汇流时间短,但自1959年起,华北地区气候趋于干旱,水量逐渐减少,加上蓄水量剧增,导致供需矛盾加剧,故1978~1988年间水域面积呈现减少趋势.20世纪80年代出台政策,实行“优先供应城市生活和菜田用水,尽量保证工业用水,农业用水主要依靠当地水源”的调度原则,使永定河的有限之水用得适得其所,从1988年以来水域面积得到增加中可以看出成果.近些年来北京的水资源日趋紧张,永定河(北京段)出现干涸断流,生态环境遭到破坏,河床中干燥的淤沙在风的吹蚀和搬运作用下撒向沿河两岸,造成河北省固安、永清、安次等县永定河两岸的农田受到沙化的严重威胁,使得耕地面积在持续减少.另外,当地政府进行产业结构调整,改耕地建果园,以及国家实施的一系列生态建设工程,如退耕还林等,也直接导致了耕地面积的减少.

31年来,城镇人口增多,城镇化体系建设、农村居民点大力整顿等政策的实施,使得建筑用地、未利用地变化剧烈.“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”期间,连续进行生态环境建设、自然保护区的设立,风景区、保护区的批设以及植树造林、封山育林等政策性主导行为导致林地总量一直在增加,但是可能由于造林成活率等问题又使得增加速度平缓. 4结束语

以5期遥感影像数据为基础,系统分析研究了永定河(北京段)流域1978~2009年的土地利用/覆盖变化格局与过程,概括性谈及了主要驱动因子,由于资料不完善等方面的局限性,未能全面分析其机制,有待今后进一步研究.

对于永定河的管理,必须综合考虑其流域自然环境特点和经济社会发展需求,在合理确定永定河土地利用/覆盖状态的同时,充分发挥永定河的综合功能,注重其资源的优化配置、高效利用、科学保护和美化环境,保障整个流域人口、资源、环境、经济和社会协调发展. 参考文献:

[1]唐华俊,陈佑启,邱建军,等.中国土地利用/土地覆盖变化研究[M].北京:中国农业科学技术出版社,2004: 46-99.

[2]罗格平,周成虎,陈曦.干旱区绿洲土地利用与覆盖变化过程[J].地理学报,2003,58(1):63-72.

[3]马宝霞,李景侠.东灵山植物群落(乔木)物种多样性与微地形关系的研究[ J].西北林学院学报,2006,21(6): 47-49.

[4]林超,李昌文.北京山区土地类型研究的初步总结[J].地理学报, 1980,35(3): 187-199.

[5]李红,孙丹峰,张凤荣,等.基于GIS和DEM的北京西部山区经济林果适宜性评价[J].农业工程学报, 2002,18(5): 250-255.

[6]姜广辉,张凤荣,王玮,等.北京山区建设用地扩展的景观表现[J].水土保持通报, 2006,26(3): 109-112.

[7]姜广辉,张凤荣,孔祥斌,等.北京山区建设用地扩展空间分异分析[J].地理研究, 2006,25(5): 905-912.

[8]姜广辉,张凤荣,徐艳,等.论北京市耕地后备资源的开发可行性[J].土壤通报, 2007, 38(2): 369-373.

[9]郭焕成,宋金平.北京市山区生态环境建设与生态经济发展研究[J].北京联合大学学报, 2001,15(1): 126-130.

[10]李晓琴,孙丹峰,张凤荣.基于遥感的北京山区植被覆盖景观格局动态分析[J].山地学报, 2003,21(3): 272-280.

[11]何友均,路端正,崔国发,等.北京妙峰山风景区自然保护小区规划研究[J].北京林业大学学报,2003,25 (1): 32-35.

[12]韩永伟,高吉喜,拓学森,等.门头沟生态系统土壤保持功能及其生态经济价值分析[J].环境科学研究,2007,20(5): 144-147.

[13]王秀兰,包玉海.土地利用动态变化研究方法探讨[J].地理科学进展, 1999,18(1): 81-87.

第6篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:小流域;面源污染;监测;指标体系;监测方法

中图分类号:X82 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-09-0157-2

小流域面源污染是以农业面源污染为主,主要是因水土流失引起区域内化肥、农药、农膜、生活污水、粪便、生活生产垃圾等受纳水体的污染。水土流失造成大量氮、磷营养物,有毒有害物质进入受纳水体,使水体悬浮物浓度升高、有毒有害物质含量增加,溶解氧减少,水体出现富营养化和酸化趋势,不仅直接破坏水生生物的生存环境,导致水生生态系统失衡,而且还影响人类的生产和生活,威胁人体健康。调查显示,农业方面,化学需氧量排放量为1324.09万吨,占化学需氧量排放总量的43.7%;总氮、总磷排放量分别为270.46万吨和28.47万吨,分别占排放总量的57.2%和67.4%[1]。小流域面源污染已经不亚于工业生产产生的点源污染。因此,在点源污染监测技术相对成熟之后,监测、控制小流域面源污染技术已成为当今研究的热点。

1 小流域面源污染特点及其监测现状

1.1 小流域面源污染特点

1.1.1 分散性与滞后性[2] 与点源污染的集中性相反,小流域面源污染具有分散性的特征,它随着流域内地形地貌、土地利用、气象、水文等的不同而具有空间异质性和时间上的不均匀性[2]。污染物与降雨和径流有着密切的关系,降雨和径流是污染进入水体的驱动力,在时间上看具有滞后性。

1.1.2 广泛性与难监测性[2] 由于小流域面源污染涉及多个污染源,在给定的区域内污染物的排放是相互交叉重叠,另外,污染源受在不同地形地貌、气象、水文等条件下发生迁移、转化,因此很难具体监测到单个污染源的排放量。

1.2 小流域面源污染监测现状

小流域面源污染监测作为面源污染防治及其效果的检测依据。近年来,随着各级政府的重视,我国已陆续开展了面源污染方面的研究工作,这些科研项目的开展积累了一些成功经验。但总的来说,我国面源污染监测仍处于探索研究阶段,存在的主要问题是监测指标体系尚未统一。因此,研究构建一套小流域面源监测指标体系十分迫切。1

2 小流域面源污染监测指标体系构建原则

2.1 全面性和典型性

所选指标能够全面反映小流域内面源污染动态变化,且具有要具有一定的代表性。

2.2 可获取和实用性

各指标具有在当前社会经济条件下能够可获取,能满足合实际工作需要,监测方法具有可操作性;监测结果要具有可对比性。

2.3 相对独立性

保证各监测指标不重叠,不产生重复数据。

3 小流域面源污染监测指标

目前,面源污染监测一般采取调查监测和地面监测相结合的方法。资料分析法常作为基础监测手段,3S(RS,GPS,GIS)技术是面源污染空间分布规律分析的有力保证。下面详细列出面源污染监测指标体系及各监测指标的具体监测方法(表1)。

4 小流域面源污染监测指标

4.1 调查法

调查监测法是实际工作中最常用的方法。一般通过现场调查,采用目视观测、咨询、测量、试验等方法。调查监测法包括普查、抽样调查和典型调查,主要用于社会经济状况、施肥灌溉情况、农药、农膜使用情况等的调查。

4.2 地面观测法

地面观测法是到小流域内布设气象站、卡口站、土样取样点等,定期或不定期取样,化验,获取定量监测结果。

4.3 资料分析法

资料分析法是面源污染污染监测的基础方法,通过整理已有资料,采用分析、统计、计算的方法获取结果。

4.4 “3S”技术[3]法

遥感监测法是新发展起来的监测方法,具有的快速、精确等特点。RS可用于植被状况、土地利用状况等动态监测,能快速解决各类面积数据的获取问题;GIS可分析小流域的坡度、坡向,为面源污染监测提供空间地形数据;另外,GIS可以将地面观测数据与空间信息进行空间分析获得更广域面源污染信息。

5 结论

本文是通过具体监测和总结分析的基础上提出了面源污染监测指标体系及各监测指标的监测方法,是在正处于起步阶段的面源污染监测研究方面的一次初探。所构建的指标体系能较好地反映小流域面源污染动态变化,监测方法具有实用性与可操作性,可指导实际小流域面源污染监测工作,为全面、有效地防治小流域面源污染提供理论和技术支持。

参考文献

[1] 环境保护部.关于《第一次全国污染源普查公报》的公告(2010年 第13号)[EB/OL].cpsc.mep.省略/gwgg/201002/t20100225_186146.htm.

[2] 崔键,马友华,赵艳萍,等.农业面源污染的特性及防治对策[J].中国农学通报,2006,(01).

[3] 张德利.“3S”技术在盐城市农业环境面源污染监测中的应用[J].河北农业科学.2008,(11).

第7篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:农田水利工程;高效节水灌溉;存在问题;发展思路

中图分类号:S274 文献标识码:A

农田水利在我国农村经济发展中具有非常重要的作用,而高效节水灌溉则是农田水利工程建设的重要内容,但目前,节水灌溉工程还存在着这样或那样的问题,严重阻碍了高效节水灌溉的有效开展。因此,要理清农田水利工程高效节水灌溉发展思路,促进农村经济的快速健康发展。

1 节水灌溉工程中存在的各种问题

设计人员在设计节水灌溉工程时,没有对工程项目内的土壤、种植结构、水质情况等进行认真的勘察,主要是依赖以往的资料和自己的经验进行设计,导致设计中有很多不合理的地方。而节水灌溉工程一旦建成并投入使用,在很长一段时间内没有相关人员进行管理和维护,以至于很多节水灌溉工程不能正常使用,造成资源的极大浪费,主要原因是节水灌溉工程没有明确的产权归属,缺乏足够的配套资金和有效的管理方法。节水灌溉工程内的种植结构也存在着严重不合理现象,主要还是以春种玉米秋种小麦的传统种植方式为主,缺乏相应的高效农业,即使有,覆盖面积也比较少,使农田水利工程高效节水灌溉不能发挥应有的作用,不利于促进农业的增长和农民的增收,进而影响了整个灌溉区的经济收入。

2 农田水利工程高效节水灌溉具体发展思路

2.1 合理优化水资源配置,促进农业健康发展

我国水资源相对来说比较贫乏,所以,设计人员在进行水利工程项目设计时,要了解当地的水资源分布情况,合理优化水资源配置,促进农业的健康发展。在建设高效节水灌溉工程时,要特别注意保护当地的生态环境,树立农田水利可持续发展的基本建设思路,促使生产、生活和生态用水这样才能得到合理、科学地统筹,这就需要相关部门在建设水利工程时要积极进行有效的环境监测和环境评估。在水资源的具体分配上,要始终坚持对总量进行有效控制,对配额进行有效管理的主要原则,使每一个用水单位的农田灌溉用水量和每一个灌区的农田灌溉用水量非常明确和具体。并努力让各用水单位和各灌溉区进行有效的管理,让他们树立节约用水的意识,将有限的水资源科学地运用到每一个最需要利用的地方,实现高效用水的最终目的,促进农业快速、健康和可持续发展,进而促进当地的经济发展。

2.2 建设高效节水灌溉示范工程

建设高效节水灌溉示范工程,有利于带动整体水利工程项目建设的健康发展。在实际的建设过程中,要特别突出高效节水灌溉的主要特点,对各项主要指标进行严格的控制,实行农业连片或分区,促进农业增产和农民增收,促进生态环境的良好发展,实现经济效益和生态效益的完美结合,成为现代化的高效节水灌溉示范工程。这就需要在建设高效节水灌溉示范工程时,要进行合理、科学地选址,主要遵循以下比较重要的原则:对不能进行自流灌溉的地面高低不平并且严重缺水的地区,对经济比较发达的地区,并且种植的农作物一般是经济作物的地区,对当地干部和群众的思想相对来说比较先进、对高效节水灌溉工程建设积极支持的地区,对社会治安整体状况较好的地区等有优势的地对进行优先选择。在这些地区建设高效节水灌溉示范工程能够加快建设速度,提高建设的整体效果,对周边地区起到积极的带动作用。

2.3 积极引进先进的高效节水灌溉技术

实现高效节水灌溉,技术是关键。因此,要积极引进先进的高效节水灌溉技术,有效提高高效节水灌溉效率。要努力加强节约用水的灌溉工程技术、灌溉用水资源的优化调配技术等传统的高效节水灌溉技术,还要积极引入先进的高效节水灌溉技术。目前,新型的高效节水灌溉技术已经得到了广泛的应用,主要有以下几种形式:

2.3.1 根据生物技术研究而成的比较方便的调控灌溉技术

这个技术主要是通过对农作物生理特征的认真研究,发现农作物的主要生理周期,让农作物逐步适应在特定的生理期内进行亏水生长,进而控制农作物的疯涨,改良农作物的品质,同时实现高效节水和增加经济效益的最终目的。

2.3.2 利用3S技术研究而成的高效节水灌溉技术

全球卫星定位系统,简称GPS、地理信息系统,简称GIS、遥感技术,简称RS,也就是通常所说的3S技术,利用这些现代技术研究而成的高效节水灌溉技术。利用3S技术,可以对农作物生长的各种信息进行准确的掌握,并利用计算机对这些信息进行详细的分析,通过分析得出农作物在某个阶段最适合进行灌溉,从而实现高效节水的目的。

2.3.3 结合微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学

将微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学进行有效的结合,建立的高效节水灌溉技术。通过全程控制植物的生长和实时监测农作物内的水分,以及土壤水分,然后经过计算机的精密分析,实施变量灌溉,实现高效节水的目的。

2.3.4 重视并加强对高效节水灌溉工程的管理

这就要求建立健全高效节水灌溉工程管理制度,村组和乡镇协助进行管理,将高效节水灌溉工程的管理切实落实到实处,落实到相关的责任人。只有这样,才能使高效节水灌溉工程发挥其最大的作用,并促使其长期发挥积极作用。

3 结语

总之,农田水利工程在农村经济发展中具有非常重要的作用,加强农田水利工程高效节水灌溉,有利于节约有效的水资源,促进农业增产和农民征收,提高农业生产效益,进而促进农村经济的快速、健康、可持续发展。

参考文献

[1] 王玉娟,吴欢欢.新形势下农田水利节水灌溉发展探讨[J].河南水利与南水北调,2013(09).

[2] 滕金福.农田水利工程高效节水灌溉发展思路初探[J].科技创新与应用,2013(12).

[3] 谢崇宝.发展高效节水灌溉之哲学思考[J].中国水利,2012(09).

第8篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:农业信息化;实践基地;能力培养

农业信息化是应用信息技术对农业科技领域、农业生产领域和农业流通领域进行提升与改造的一种活动。由于农业信息化的快速发展,农业信息化人才短缺问题就成为了当前一个需要解决的问题。为了适应新形势下农业的发展,我国将农业信息化人才的培养提到了新的高度。2000年教育部决定设置农业推广专业学位,开辟了农业信息化应用型硕士生培养的新领域。研究和探讨如何提高农业信息化技术专业硕士研究生培养教育质量的途径与方法、培养适应我国农业信息化发展所需的高层次人才是摆在广大研究生教育工作者面前的重要课题和任务。

1农业信息化专业硕士应具备的基本能力

1.1具有多学科知识融合的能力

农业信息人才的工作,主要是运用信息技术手段从各种形式的信息资源中获取、分析、存储各种农业信息,并加工成农业信息产品,为社会生产服务。作为农业推广硕士研究生,仅有信息专业知识还不够,拥有相关的专业知识也很重要。掌握一定的农学、农机、农业管理、物流管理等知识,掌握通信、电子、电气、3S等诸多技术,并将知识与技术集成和深度融合,这种高度分化与综合的趋势今后更为突出。

1.2具有很好的创新意识和不断学习能力

农业信息技术作为一个新兴学科,内容不断推陈出新,发展迅速,这就要求农业信息化人才在学习期间应该具有创新意识,还需要具有善于接受新知识和再学习的能力。例如农业物联网技术的出现,就要求农业信息技术工作人员通过不断学习来掌握和应用这些新技术。

1.3具有良好的实践动手能力

农业信息技术是应用学科,能够将各种信息技术直接应用于农业生产和农业信息管理这是对学生的能力要求,与学术性研究生培养相比,农业信息化领域专业学位研究生培养实践动手能力更为重要。应重视学生实践意识的增强,突出学生解决实际问题能力的培养,运用恰当的方法和手段,使学生掌握将理论与实际结合,提高学生解决实际问题的能力。在农业信息化专业硕士应具备的基本能力中,良好的实践动手能力是非常重要的,而实践基地在培养实践动手能力上有着不可替代的优势。建立研究生创新实践基地将大力促进研究生教育与科技、生产相结合,广泛吸纳社会优质资源,强化创新性人才的培养,推进研究生培养机制的改革与创新,可以为学生的创新实践活动提供制度保证和物质支持,综合提高硕士研究生的整体培养水平。

2建立实践基地的必要性和重要意义

研究生实践基地建设是研究生教育创新计划的一项重要内容,是以促进教育与科技实践结合为出发点,联合具有优质资源的大型企业集团或科研院所,以培养具有研究生学历的高层次研发型、应用型人才为重点的多学科相互融合的研究生培养平台。建立研究生实践基地对加强研究生创新意识和创新能力的培养,提高研究生培养质量,提升研究生教育综合实力,培养更好更多的高级研发与应用人才有着重要的意义。

2.1研究生实践基地建设有利于提高研究生的实践能力

学生在实践中可以理论联系实际,形成自我学习、独立思考、不断创新的良好习惯。校企合作的实践内容实践导向性增强,学生学到的不再是枯燥的理论知识,通过强化专业技能的手段,有利于提高学生的理论应用实践能力。例如,我院农业信息化专业硕士研究生在实践基地参与棚室监控相关横向项目研究,理解了农业信息化技术应用于实际的过程,使专业理论知识掌握的更扎实。学生将这一应用运用在电子竞赛中,其中《基于云平台的棚室远程监控系统》项目获得华为杯电子设计大赛东北赛区二等奖。

2.2研究生实践基地建设有利于校企之间的产学研深入合作

高校与有代表性的企事业单位进行产学研合作,企业具有的先进仪器设备,与高校现有仪器设备配套,能够改善研究生实践的硬件设施,节约科研成本,将学校的科研成果直接与生产相结合。学校与企业之间互相交流、资源共享,从而提高各自的竞争力。企业的应用实践经验和高校理论知识融合,有利于知识的交流。我院在农业信息技术应用研究方面多次与实践基地合作,在智能浸种催芽、群体棚智能育秧、本田现代化管理、农田土壤墒情、基于气象的病虫害监测预报等研究领域开发共研项目。累计合作项目55项,建设成套装置32套、软件系统近18套,研究生实践基地的建设,真正促进了人才培养与生产相结合,科技、促进产学研合作。

2.3研究生实践基地建设有利于提高人才培养和社会需求的结合

研究生实践基地建设在一定程度上能缓解研究生的就业压力。研究生在实践基地参与项目研究,在创新与实践方面获得的能力,正是企业引进人才时需要考虑的重要指标。与其他未进入基地的研究生相比,他们更能满足企业的需求,能够得到更多的就业机会。研究生进入实践基地可以获得接触社会的宝贵机会,从而端正求职心态,不断调整职业规划。我院研究生余川东同学多次在农垦七星农场实习实践,其实践能力得到了农场领导的认可,最终毕业后留在了农场工作,现已成农场不可缺少的宝贵人才。

3农业信息化专业硕士实践基地的选定应具备的标准

高校与相关企业合作建立实践基地是促进产学研合作的重要媒介,实践基地的选定应具备一定的标准。

3.1实践基地应该具有良好的基础条件

实践基地具备的基础条件应该是具有一定的相关专业技术队伍,具有完备的学生生活、学习、工作所需的基本设施和场所,在劳动、卫生、安全方面具有保障举措。更重要的条件是具备一定的科研能力和方向。面对我国农业和农村信息化建设的重大需求,能重点围绕农业智能信息处理技术、农业遥感技术与地理信息系统、精准农业与智能装备技术等方向具有研究能力,能够进行源头技术创新、技术平台构建和重大产品研发,为研究生实践研究提供有力的技术支撑。

3.2双方对研究生未来的培养应具有共同的合作目标

实践基地建设的目标是培养高素质人才,双方具有共同的培养高素质研究生这一目标才能更好地合作,才能根据合作建设的规划和协议,制定相关政策和具体措施,做到人才培养、科学研究的资源共享,实现合作共赢。我院与国家农业信息化工程技术研究中心实践基地合作中,对研究生培养和学术交流有较深的合作。多次邀请中心专家来院就现代精准农业做学术交流,也多次选派任守华等优秀教师到国家农业信息化工程技术研究中心学习访学。

3.3合作双方应具有互补的优势

在保证基地质量的前提下,应深入探讨合作双方优势互补问题,满足农业信息化专业硕士产学研一体化的需求。实践基地应具有进一步拓展科研项目联合申报、科研技术合作等潜力。在选择农业信息化专业硕士实践基地建设上,我院认真组织专家到各企业科研机构对企业规模、科研设施和工作环境等进行实地考察,最终选定共建实践基地的企业。例如在选择黑龙江省农业机械工程科学研究院设立实践基地方面,主要考虑机电一体化能深入互补合作。在选择黑龙江省胜利农场设立实践基地方面,主要考虑在水稻本田现代化管理研究方面能互补合作。在与黑龙江省胜利农场合作中,《寒地水稻生长智能化监控技术》项目获得黑龙江省科技进步奖二等奖。

4加强农业信息化专业硕士实践基地建设的举措

实践基地的运行工作由校企双方共同管理。校企双方协商成立实践基地管理委员会,成员由合作双方派员组成,全面负责基地的运行,协调校企双方的合作。

4.1条件建设与资源共享

在基地实践条件建设中,首先健全制度。主要包括基地双方的职责规定,基地的建设与运行管理规定,基地的建设经费管理与保障规定,产学研合作管理规定,保密制度等。其次是硬件设施、生产环境建设。根据现有设施条件进行添加或调整,建设一批能满足完成实践教学任务所需的设备、场地、设施,并安排专人负责日常开放与维护,保证实践项目保质保量完成。基地具备完备的科学研究、实践锻炼、生活服务等设施和装备,特别是与现代化大农业相适应的农业信息化装备,才能使得学生等到了良好的现代农业信息化技术的训练。

4.2完善培养模式及运行机制

构建产学研联合培养机制,达成校企合作双赢。以农业信息技术培养提升建设作为实践基地建设的重点项目,严格遵循人才培养规律,开展人才培养模式改革,进一步优化科技创新实践教学体系和内容,推进科研教学与生产劳动和社会实践的紧密结合。实践基地建设在完成研究生实践创新教学任务的同时,应该帮助基地企业进行科技咨询与开发、文化建设等,促进学校与企业共同发展。

4.3加强联合指导教师队伍

创新实践基地师资队伍建设实施学校与企业人员互聘制度,聘请具有较高理论水平和丰富实践经验的技术型专家任兼职指导教师,学生在创新实践期间实行“双导师制培养模式”,由校内专业教师和实践基地相关技术人员共同担任导师。并制定相应的业务培养、培训制度,不断提高指导教师队伍的整体水平。第一导师指导学生参加导师的理论研究,作为硕士阶段研究课题。在研究生实践基地配备第二导师,要求学生参与导师的横向项目,将所学知识融入到实际项目工作过程中,形成生产、学习和研究一体化。建立联合指导监督机制,进行月汇报,年总结,适时监督考查联合指导的成果。

4.4健全经费筹措与投入

根据基地建设目标和任务,合作双方共同编制和安排资金预算,并落实好预算来源,为实践基地建设提供资金支持。实践基地作为独立的科研企业单位,日常运行由企业负责,负责人由企业主要管理人员担任。日常运行产生的费用由企业负责解决。学校应负责参加实践创新的高校教师以及学生差旅费和生活补助费等,企业将为学生提供在企业学习实践必要的生活设施保障、津贴、项目资源等。

4.5确立共同合作科研和研究生培养方向

高校应结合国家对农业信息化专业学位研究生的教育发展战略,制定长远、科学的实践基地建设与发展规划,以互利共赢为宗旨,确立科研和培养方向,把提高研究生能力培养作为核心,推动产学研结合。经过几年的实践,不断的总结和改进,我院在与农业信息化专业硕士培养基地校企共建中,逐步形成四个研究方向:土壤环境精确控制技术及理论、设施农业作物生理生态信息采集技术研究、设施农业环境信息传感测量技术研究、精准农业技术与装备。合作的“水稻生长环境监测与控制系统”、“浸种催芽水箱控制器和种箱控制器”“、水稻育秧大棚环境监测”、等项目充分体现了农业信息化的特色,涉及到农业信息化各个领域和多种技术,使教师和学生在项目的实施过程中,更好地掌握农业信息化的实施技术。

5实践基地建设效果

几年来我院依托国家农业信息化工程技术研究中心等单位建立研究生校外实践基地8个,32名农业信息化专业硕士在校外实践基地完成科研实践。3名研究生在研究生实践基地完成硕士毕业论文撰写,5名研究生正在实践基地接受联合培养。完善研究生实践创新学习研究机制,将研究生基地内科研创新实践与科研方向及竞赛活动有机结合,实现学习、研究的综合培养。马志欣等同学完成的《基于Android应用平台开发的农业信息数据监测及控制的智能农业移动中继》在第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛荣获三等奖;薛龄继轩等同学的《基于云平台的棚室远程监控系统》项目获得华为杯电子设计大赛东北赛区二等奖。徐千惠同学获批省级研究生创新科研项目《基于CAN总线的田间作业机车工况数据监测系统》。

6结论

高校和企业联合建立研究生实践基地,可以共享社会资源,是推动产学研密切结合、提高研究生培养质量的重要手段之一。完善农业信息化专业硕士实践基地建设,有利于学校实现资源集约化和合理化配置,有助于校企合作共同育人,实现人才培养的专业化,为行业发展提供智力资源,从而真正提高研究生的实践能力,为社会输送更多更好的高层次应用人才。

参考文献

[1]张红燕.探讨农业信息化技术专业硕士研究生的培养[J].农业网络信息,2010(9):122-124.

[2]苏建福,于宝.全日制专业硕士实践基地建设研究[J].科技资讯.2011NO.22.

[3]郑文轩,杨瑛等.全日制硕士专业学位研究生实践基地建设的研究与思考[J].教育教学论坛.2015,11(47):176-177.

[4]姚继明,魏赛男等.加强实践基地建设,提升纺织专业硕士的培养水平[J].纺织教育,2015,2(1):105-106.

第9篇:遥感科学与技术研究方向范文

关键词:野外找矿方法;地质背景;化探找矿法;物探找矿法;地质法;遥感法 文献标识码:A

中图分类号:P622 文章编号:1009-2374(2016)36-0210-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.36.104

1 区域地质背景及矿产分布分析

找矿工作是地球化学勘察工作的一种,我国野外勘察的历史悠久,从古至今,野外勘察一直是我们发现自然、认识自然的最原始途径。野外勘察工作对于人类了解自然具有十分重要的意义;野外找矿工作能帮助人类发现并利用自然资源,是人类社会向前发展进步的重要手段之一,野外找矿工作的展开需要进行充分的准备工作,准备工作主要包括了解区域地质背景和分析矿产分布两个方面,下面主要针对这两个方面的内容进行分析和说明。

区域地质背景调查是对选定的野外找矿区域的地质情况进行综合性的调查,通过地质学、物理学以及地球化学等理论方法以及数字填图的手段进行野外实地勘察,查明该区域的地层和岩体的年代、成分、分布以及产状等,根据以上所获得的信息建立区域地质数据库,为野外找矿工作的进行做好铺垫;地质的岩层和构造反映了该区域地壳运动的特点,这些信息对于野外找矿具有很重要的作用;区域地质调查的范围通常根据所要勘探的范围来划定,力求将所选区域面积内的地质情况调查清楚,通过绘制的地质填图来反映该区域的地质情况,不同比例尺的填图所需的工作精度不同,一般比例尺越小,调查工作的精度要求越低,进行野外实地勘察工作的时间就越少,但是为了保证实地勘察基本地质情况的准确性,一般地质填图的比例尺具有最低限度的要求,目前,我国已按照1∶20万的比例尺完成了对中国大陆地质情况的调查。区域地质背景调查是野外找矿工作开展的前提,如果没有提前做好地质背景调查的充分准备工作,那么野外找矿的工作将会举步维艰。

我国的矿产资源分布广泛,具有很大的开采空间,矿产资源是指深埋于地下或流于地表的具有开采价值的矿物质,其中所含的各种有用元素对于人类的工业发展十分重要,了解矿产资源分布对于野外开矿具有重要的意义,了解某个地区的矿产分布要从该地区的地质情况以及环境因素出发,矿床的形成经历了几百万年乃至上千万年的地壳运动和环境变化,这些矿产资源是自然留给我们的宝贵财富,野外找矿工作是为了探知某一地区的矿产资源种类和储量,这项工作为我国各地的经济发展奠定了雄厚的物质基础。矿产资源是不可再生资源,其储量是有限的但却十分丰富,野外地区的地质情况通常较为复杂,因此极易形成复合型矿产,比如有机矿和无机矿的复合产物,了解野外矿产的分布及复合情况可以使野外找矿工作少走弯路。

2 主要找矿方法

2.1 化探找矿方法

化探找矿方法具有不受覆盖区域限制、经济、快速、直接等优点,一般用于勘探浅部,其主要原理是根据化探异常进行野外找矿。具体方法如下:

2.1.1 确定工作点。通常根据区域地形图来划分工作点,按照地质填图上标出的位置准确定位实地,然后进行定点采样工作,在保证工作点充足的前提下,根据实地的地形因素可以适当变动工作点的位置,但变动的范围不宜过大,否则会影响采样工作的准确性。

2.1.2 样品的采集。样品的采集需要具有代表性,通常从三个位置进行采样,分别是水中、土壤中和岩石层中;水中采样主要是在易于沉积处采集沉积物质,通常在水流由急变缓处以及河流的支流汇合处;土壤采集需根据定位点处的土壤性质选择采集方法,土壤采集方法因地而异,这里就不再一一进行说明;岩体采集需要在岩石层中采取样本,采集方法较为困难,一般在同一工作点需采取多种岩体样本,以保证采集样品具有代表性;以上采集的样品重量一般不低于150g,样品量过少会影响测试的精确性,样品的采集要严格按照标准规范去做,尽量减少因操作不当而带来的误差。

2.1.3 采样的编录。记录样本的人员需具备一定的化探知识,以免出现差错,化探采样的数据应完整地编录在记录本中,编录的各项内容必须是现场直接得出的数据,不得补记,对化探的数据应逐日进行分析,并写出概括性的小结,方便以后的使用和对比。

2.1.4 采样的质量检查。对采样的质量进行检查是及时发现问题并加以改正的前提,也是保证采样质量的重要手段,质量检查分为现场质量检查和重复质量检查两个方面,对现场采集的一手样品直接进行检查,检查出现问题的样品及时处理,由于现场条件设施比较简陋,所以需要将现场检查合格的样品带回实验中心进行重复检查。

2.1.5 化探异常的筛选。根据化探异常筛选的准则对采集到的样品进行筛选,一般根据样品的异常面积、异常强度、异常元素特征等l件分析该区域的采矿前景,结合该区域的地质条件、环境等多方面的因素,增强筛选结果的合理性,最后根据化探的异常分析进行野外找矿。

2.2 物探找矿方法

物探又称地球物理勘探,物探找矿方法是一种通过寻找控矿结构和成矿环境而间接找矿的方法,一般用于深部找矿,但常常存在多解性,大多数不能直接找到矿的具置,物探找矿法可以从侧面定量出矿体的长度、深度等物理量,进而在开矿前估算出矿产的资源量。物探方法可以通过矿石的物理差异探测地质情况,物理勘探方法主要包括重力测量、磁力测量、密度测量、电性测量、放射性测量和弹性波测量等方法。下面简单地介绍几种物探找矿的方法。磁力测量法是由于一些矿体和岩石具有磁性,可以通过一些专业设备探测出这些矿体和岩石的大致位置和边界,探测深度大致为几公里;高密度电法可以探测到断面、裂缝和矿脉,但这种测量方法容易受到干扰,且测量深度较小;重力物探法主要用于探测岩浆岩以及高密度的矿体,能够区分高密度和低密度的矿体,根据矿体的密度不同,进而判断出矿体的种类;放射性测量主要针对性地探测一些具有放射性的元素;弹性波测量多用于勘探地震。物探工作的展开离不开前期的勘察和试验,物探工作是为了找矿做铺垫的,作为野外找矿的方法之一,它具有勘察面积大、数据信息量大以及空间位置清晰等优点,但是部分物探方法所用到的探测设备较多,处理信息较为复杂,野外施工难度较大,所以进行野外找矿需综合考虑区域面积、矿产类型、投入资金等多方面因素以选择最合适的物探找矿方法。

2.3 地质方法

地质方法是野外找V的重要方法,一般在地表区域找矿,其主要包含地质填图法、砾石找矿法、重砾找矿法等。

2.3.1 地质填图法。地质填图法是最基本的找矿方法,对所选的找矿区域进行地质勘察,根据勘察到的具置情况画出一定比例尺的地质图,地质图上应标明该区域的地质情况以及地质结构,为进一步的工作提供信息依据,在地质勘查的各个时期,需要对地质填图进行补充和完善,以提高地质填图的精确性。

2.3.2 砾石找矿法。砾石指的是经水流长期冲击的风化岩石形状发生了变化,形成了一种粒径为2~60mm的没有棱角的天然石粒,砾石经风化后产生的矿砾或与矿化相关的岩石在一些自然条件的驱动下,其分布的范围比砾矿分布的范围更大,根据这种原理寻找矿床的方法称为砾石找矿法。这种找矿方法根据砾石的形成条件以及所处环境的不同又可以分为冰川漂砾法和河流碎屑法。

2.3.3 重砂找矿法。重砾找矿法是区域地质调查和矿产勘查最常用的一种方法,需要系统地采集样本,从水系、山坡或海边等区域采集沉积物质,并对这些物质进行综合分析,标出其中与矿物相关的重砾异常,根据这些异常的砾石追索出原生矿床。根据采集样品的不同,重砾法又可分为人工重砾法和自然重砾法;这种方法广泛应用于寻找某些特定的有色金属及放射性元素,由于该方法实用简单、经济有效,因此一直被沿用至今。

2.4 遥感法

遥感法是通过对电磁波敏感的测试仪器远距离的探测目标的方法,这种方法可以广泛地应用在地球表层研究的各个方面,促成了许多新的地理知识的形成;在野外找矿所用到的遥感设备是超低频地质遥感探测仪,该仪器的原理是根据不同介质对电磁波敏感程度的差异来反映出不同深度的地质情况,这种差异体现在该仪器所测得的遥感曲线的幅值变化上,勘测人员可以通过这种曲线变化的形态来推测出地质情况以及矿床的物性特征;通过探测到的电磁波以及仪器上所显示的曲线进行分析,可以解释探测到的岩体特征、重要的地质结构、裂隙等地下信息,因此这种方法通常用于探测地质结构以及采空区等。

3 结语

矿产资源是一个国家经济发展的重要依靠,近些年,我国不断开采各种矿物质,采矿的前提是找到矿产,作者针对找矿提出了个人的看法,找矿之前需要做好两项准备工作:第一,了解所选区域地质情况,针对该地区的地质条件做好采矿的准备工作;第二,分析该区域的矿产分布,进行实地探查,了解该地区的实际情况。做好准备工作接下来就要进行找矿的工作,作者根据自己多年的经验和对野外采矿的了解,简单地介绍了四种野外找矿的方法,即化探找矿法、物探找矿法、地质法和遥感法,并分析了这些找矿方法的适用场合以及探测范围。作者提出的一些观点是从事野外找矿工作多年实践得来的经验,想要做好野外找矿的工作不仅需要有充足的专业理论作为支撑,还需要野外实地勘察的经验,专业理论与实践经验相结合,才能更好地完成野外找矿的工作。

参考文献

[1] 李向东.区域化探找矿方法在牛波金矿找矿实践中的 应用研究[D].昆明理工大学,2005.

[2] 朱勇生.野外找矿用大功率激电发射设备的便携化设 计论证[J].硅谷,2013,(24).

[3] 何书跃,舒树兰,刘永乐,陈海福,刘智刚.青海 祁漫塔格地区有效找矿方法总结[J].矿床地质, 2013,(1).

[4] 朱江建,陈广浩,曾乔松,等.综合找矿方法在河台 金矿找矿预测中的应用[J].大地构造与成矿学, 2012,(2).