導(dǎo)語：如何才能寫好一篇簡述遙感技術(shù)的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：遙感；地質(zhì)勘查；礦產(chǎn)勘查

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.104

1 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)概述

早在上世紀(jì)70年代，美國就發(fā)射了搭載多光譜掃描儀（MSS）的陸地衛(wèi)星（LANDSAT），從此，遙感作為一門全新的技術(shù)學(xué)科得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。遙感是通過空中的遙感器（飛機(jī)、衛(wèi)星等）發(fā)射特定譜段的電磁波，與需要探測的物體發(fā)生相互作用，包括輻射、反射、散射、極化等，來識別探測物的物理化學(xué)性質(zhì)的新型技術(shù)。

與探測立場（重力場、磁力場）、彈性波等地球物理方法不同，遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更為顯著，具體如下：

（1）視閾廣，可同步探測大面積區(qū)域。

（2）采集的信息多樣、獲取信息的方式不單一。

（3）可在同一位置持續(xù)觀測。

遙感技術(shù)的發(fā)展使人類的視野和視覺能力得到了極大的拓寬，已成為研究地球表層系統(tǒng)不可缺少的技術(shù)手段。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查、找V、地質(zhì)環(huán)境評價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和評價(jià)和基礎(chǔ)地質(zhì)研究等方面得到廣泛的使用和發(fā)展，技術(shù)也逐漸成熟。尤其是在無人機(jī)、小衛(wèi)星等新型傳感器技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，遙感技術(shù)在分辨率、觀測尺度、識別精度等方面也更加完善。

2 遙感地質(zhì)勘查應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)

（1）地物光譜。地質(zhì)體對不同譜段入射光的選擇性吸收、反射、透射和散射的綜合響應(yīng)也存在不同，因此，繪制地物光譜成為遙感地質(zhì)勘查技術(shù)首要解決的問題。上世紀(jì)80年代，成像光譜學(xué)得到了建立和發(fā)展，奠定了遙感技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。便攜式光譜儀的推廣，使得巖礦光譜測試工作得到越來越廣泛的重視和發(fā)展，其使用范圍也更加廣闊，如鉆孔巖心光譜測量及其在礦床勘探中的應(yīng)用、礦業(yè)選冶等方面推廣應(yīng)用等。

（2）遙感圖像處理。遙感器直接獲取的圖像在幾何尺寸、圖像分辨率、光譜成像等方面可能存在誤差，因此，需要通過遙感圖像處理技術(shù)，對圖像進(jìn)行輻射校正、幾何糾正、圖像鑲嵌、圖像增強(qiáng)等處理和修正，此外，還需要對圖像進(jìn)行特征提取、圖像分類、專題信息提取以及影像地圖制作等處理。早期的遙感圖像處理是利用光學(xué)、照相等進(jìn)行光學(xué)處理，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已基本使用計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行處理。

（3）遙感異常提取。所謂遙感異常是指在獲得的遙感數(shù)據(jù)中，存在的可能與成礦圍巖蝕變礦物有關(guān)的信息，這種信息一般被量化，通常用于找礦。遙感異常信息提取方面使用的主要技術(shù)有圖像比值、主成分分析、圖像歸一化、彩色空間變換等，同時(shí)，利用特征波段比值、主成分分析、彩色空間變換等手段和方法進(jìn)行增強(qiáng)處理，使遙感勘查技術(shù)在不同地區(qū)和地質(zhì)背景下的礦產(chǎn)勘查均能得到良好的應(yīng)用。

（4）高光譜遙感技術(shù)。相比普通遙感，高光譜遙感技術(shù)所獲得的光譜分比率更高，可達(dá)到λ-2，從而可獲得連續(xù)并且完整的光譜曲線。在高光譜遙感技術(shù)所使用的光譜段中，中/熱紅外譜段的應(yīng)用前景更為廣闊，因其通常能夠獲得更豐富和精細(xì)的遙感信息，可識別和區(qū)分可見/近紅外/短波紅外譜段無法識別的造巖礦物。雖然高光譜遙感技術(shù)在1985年就被提出，經(jīng)過30幾年的發(fā)展也逐漸成熟，但是獲取數(shù)據(jù)的難度和成本依舊很高，這也是制約該技術(shù)發(fā)展的主要因素。

3 遙感技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

遙感技術(shù)因其眾多優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢，在礦產(chǎn)勘查、環(huán)境地質(zhì)評價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。就礦產(chǎn)勘查而言，其方法和模型主要有礦源場-成礦節(jié)-信息異常遙感找礦模式法、勘查指數(shù)遙感找礦預(yù)測、色-線-環(huán)-塊-帶五要素找礦預(yù)測法等，不同的方法和模型的側(cè)重點(diǎn)有所區(qū)別，但歸納起來，均是通過分析已知典型礦床的成礦規(guī)律，對比遙感技術(shù)獲取的信息，建立找礦模型，提取單一巖性與巖石組合、侵入巖體、構(gòu)造等基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境信息，指導(dǎo)區(qū)域成礦帶、成礦區(qū)、靶區(qū)找礦的預(yù)測。

應(yīng)用，礦源場-成礦節(jié)-信息異常遙感找礦模式法，首先要分析目標(biāo)地區(qū)的已有地質(zhì)資料，確定成礦帶的大概位置和范圍，并研究成礦帶內(nèi)的成礦理論，搜集基礎(chǔ)地質(zhì)信息，經(jīng)過對比分析確定找礦預(yù)測區(qū)域和控礦要素。進(jìn)而利用遙感技術(shù)獲取遙感信息，通過信息的提取，確立控礦要素的解譯標(biāo)志，根據(jù)解譯標(biāo)志編制控礦要素圖，通過綜合手段，進(jìn)行成礦預(yù)測，優(yōu)選找礦靶區(qū)，提出進(jìn)一步工作方向。

4 小結(jié)

作為一種新型的技術(shù)手段，遙感以其大面積的同步觀測、信息豐富、定時(shí)、定位觀測和綜合效益高等眾多優(yōu)點(diǎn)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。尤其在礦產(chǎn)勘查方面，在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出了快捷、可靠和全面等特點(diǎn)，已經(jīng)成為不可缺少的手段之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]王潤生，熊盛青，聶洪峰等.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J]，地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011，85（11）：1699-1743.

[2]何騫.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2013，9（13）.

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關(guān)鍵字：3S 技術(shù)；城市規(guī)劃；地理信息；應(yīng)用階段；

中圖分類號：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A前言

3S 技術(shù)即地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)的統(tǒng)稱，它是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)，也是目前為止城市規(guī)劃過程中最為常見的應(yīng)用技術(shù)。地理信息技術(shù)簡稱GIS，它具有標(biāo)準(zhǔn)化、多維化和數(shù)字化的特點(diǎn)，能夠綜合的處理與分析空間數(shù)據(jù)；遙感技術(shù)簡稱RS，它能夠通過空間平臺上的傳感器獲取信息，所得圖像具有直觀、真實(shí)和實(shí)時(shí)的特點(diǎn)；全球定位系統(tǒng)即GPS，也是最為常見的技術(shù)，它能夠精確定位，且操作便捷，可以提供野外基礎(chǔ)測繪的控制數(shù)據(jù)。這三種技術(shù)擁有各自的特點(diǎn)，在城市規(guī)劃的過程中發(fā)揮著各自的優(yōu)勢，下面本文將重點(diǎn)論述它們在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用。

一、地理信息技術(shù)（GIS）在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

通過GIS 技術(shù)能夠直觀和理性的進(jìn)行城市規(guī)劃，由于其具有階段性、廣泛性以及局部性的特點(diǎn)，因此在動態(tài)城市規(guī)劃以及城市規(guī)劃管理方面起著關(guān)鍵的技術(shù)支撐作用，同時(shí)對于城市規(guī)劃的決策也起到了決定作用。下面本節(jié)就該技術(shù)在城市規(guī)劃中應(yīng)用的階段以及應(yīng)用的具體方面進(jìn)行詳細(xì)的論述。

（一）GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用階段

GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用階段主要分為三個(gè)，即信息統(tǒng)一管理階段、規(guī)劃分析決策階段以及規(guī)劃數(shù)字成果階段，在每個(gè)階段中該技術(shù)都發(fā)揮著重要的作用。首先在第一階段，該技術(shù)能夠建立起規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)信息庫，獲得充足且豐富的信息，為城市規(guī)劃的前期做好準(zhǔn)備和各種分析；第二個(gè)階段，該技術(shù)能夠利用各種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的資料進(jìn)行空間的查詢與統(tǒng)計(jì)，得出分析結(jié)果，為城市規(guī)劃的各個(gè)環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備，編制詳細(xì)的方案，并提供空間分析與支持；在最后的階段，該技術(shù)能夠提供城市規(guī)劃的數(shù)字產(chǎn)品，方便城市規(guī)劃的管理部門更好的利用這一技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。

（二）GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用

GIS 技術(shù)在城市規(guī)劃的過程中可以應(yīng)用在多個(gè)方面。首先能夠利用城市小比例尺的地形圖建立起相應(yīng)的城市整體或者是部分空間模型，再利用數(shù)據(jù)庫資料對應(yīng)相關(guān)的公路、建筑等設(shè)施進(jìn)行查詢，以為城市規(guī)劃提供更為直觀詳細(xì)的規(guī)劃資料；其次能夠利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃土地的集成化管理，方便城市規(guī)劃的相關(guān)部門更詳細(xì)準(zhǔn)確的了解土地的規(guī)劃現(xiàn)狀以及規(guī)劃體的建設(shè)情況，為城市土地的綜合利用提供了巨大的幫助；除此之外，利用該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)劃審批的高效快捷，提高規(guī)劃的效率；對于舊城的拆遷規(guī)劃，也能夠快速的建立起三維地理模型，對拆遷總量進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。這些具體的應(yīng)用技術(shù)對于城市規(guī)劃的進(jìn)程具有積極的作用。

二、遙感技術(shù)（RS）在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在城市規(guī)劃過程中也普遍應(yīng)用，如遙感技術(shù)能夠?qū)⑦b感圖像作為城市規(guī)劃的基礎(chǔ)圖像，使得城市規(guī)劃者在總體規(guī)劃以及詳細(xì)規(guī)劃中都能夠減少盲目性帶來的偏差；同時(shí)該技術(shù)還能夠制作出大型彩色圖紙，能夠?yàn)橐?guī)劃者提供直觀的規(guī)劃依據(jù)。遙感技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)專題規(guī)劃，為城市規(guī)劃系統(tǒng)建立起較為細(xì)致的規(guī)劃數(shù)據(jù)源。但是不能忽視的是，遙感技術(shù)在城市規(guī)劃的應(yīng)用過程中由于缺乏高分辨率的數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃者對于遙感技術(shù)的運(yùn)用不熟練等因素的制約，遙感技術(shù)也存在一些不足之處，需要輔以其他技術(shù)的協(xié)調(diào)才能夠更為合理的應(yīng)用在城市規(guī)劃過程中。下面本文就具體的論述遙感技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用。

（一）能夠?qū)崿F(xiàn)對土地資源利用率的實(shí)時(shí)監(jiān)測

土地資源在城市規(guī)劃的過程中具有重要的作用，是城市規(guī)劃的最為關(guān)鍵的因素，在規(guī)劃的過程中要實(shí)時(shí)的掌握其利用的動態(tài)，這樣才能做到心中有數(shù)，實(shí)現(xiàn)合理規(guī)劃。利用遙感技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的檢測土地利用率的動態(tài)信息，并提供詳細(xì)的資料，為加強(qiáng)城市規(guī)劃過程中土地管理提供了更為堅(jiān)實(shí)的平臺。除此之外，遙感技術(shù)還能夠檢測城市規(guī)劃的發(fā)展變化，并結(jié)合城市的綜合發(fā)展情況提供更為準(zhǔn)確的規(guī)劃信息。

（二）提供環(huán)境檢測動態(tài)變化

溫度和濕度等自然環(huán)境的變化對于城市規(guī)劃也會產(chǎn)生一定的影響。而自然環(huán)境的變化會引起地物波譜特征的變化，通過遙感技術(shù)能夠及時(shí)的監(jiān)測這種變化，再通過遙感圖像的特征分析，為城市規(guī)劃的動態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供最為可靠的數(shù)據(jù)支持。

（三）為城市規(guī)劃提供對話式操作系統(tǒng)

除上述具體應(yīng)用之外，遙感技術(shù)還能夠利用其獲取的數(shù)字影像制作出數(shù)字正射影響DOM、數(shù)字線劃地圖DLG 以及數(shù)字高程模型DEM，這樣就能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃提供出詳盡可靠的數(shù)據(jù)，并能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃提供對話式的操作系統(tǒng)。與此同時(shí)，還能夠利用遙感技術(shù)制作成地形圖，為城市規(guī)劃提供詳盡的地形圖紙。

三、全球定位系統(tǒng)（GPS）在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，在應(yīng)用于城市規(guī)劃過程中時(shí)能夠減少觀測的繁雜性，降低觀測的時(shí)間，為規(guī)劃者提供較為可靠的數(shù)據(jù)資料，因此說GPS 在城市規(guī)劃過程中起到了重要的作用。下面本文就從三個(gè)方面論述該技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用。

（一）對城市規(guī)劃控制測量

城市規(guī)劃的過程中需要區(qū)分城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)，由于城市的控制網(wǎng)點(diǎn)面積較大、準(zhǔn)確度要求高，這就要求有先進(jìn)的技術(shù)支持，而GPS 在這方面具有優(yōu)勢，能夠很好的幫助規(guī)劃者劃定規(guī)劃范圍。該技術(shù)彌補(bǔ)了靜態(tài)測量中精確度低的缺陷，無論是在作業(yè)精度和準(zhǔn)確度以及規(guī)劃效率方面都具有明顯的優(yōu)勢，因此在城市規(guī)劃中經(jīng)常用到。同時(shí)，城市規(guī)劃中的線控點(diǎn)測量也需要利用該技術(shù)，由于GPS 技術(shù)不需要逐級設(shè)置控制點(diǎn)，因此減少了時(shí)間，提高了效率，也能為城市規(guī)劃提供所需的精確數(shù)據(jù)。

（二）用地測量中的精確應(yīng)用

城市規(guī)劃中免不了進(jìn)行用地測量，在進(jìn)行測量的過程中應(yīng)用GPS 技術(shù)，不僅能夠?qū)崟r(shí)的進(jìn)行地面選址，確定土地的計(jì)算范圍，還能夠利用計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類研究，提高精確度和測量的速度。

（三）在城市規(guī)劃中建筑物規(guī)劃放線中的應(yīng)用

建筑物規(guī)劃放線過程中，放線點(diǎn)既要和城市建筑物的情況相符合，又要滿足整體城市規(guī)劃的總需求，這樣雙重標(biāo)準(zhǔn)要求下來，對于放線的精確度要求就更為嚴(yán)格。GPS 技術(shù)的應(yīng)用能夠充分的協(xié)調(diào)二者之間的關(guān)系，找出最為合適的銜接點(diǎn)，確保準(zhǔn)確度，滿足需求。

上文中簡單的論述了3S 技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用，除了上述的應(yīng)用之外，3S 技術(shù)還在城市規(guī)劃中的其他方面發(fā)揮著不可替代的作用，如城市規(guī)劃信息的采集與數(shù)據(jù)更新、城市現(xiàn)狀的動態(tài)調(diào)查控制、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的方案評估以及模擬分析方面都起著重要的作用，為城市規(guī)劃的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語：隨著科技的進(jìn)步，高技術(shù)在城市規(guī)劃的過程中廣泛的應(yīng)用，其中最有代表性的就是3S 技術(shù)的應(yīng)用，在上文的論述中，本文簡單的闡述了三種技術(shù)在城市規(guī)劃中的具體應(yīng)用，說明了在新技術(shù)的幫助下城市規(guī)劃不僅提高了工作的效率，也得到了更為準(zhǔn)確的規(guī)劃數(shù)據(jù)和動態(tài)監(jiān)測情況，使得城市規(guī)劃朝著更為合理的方向發(fā)展，希望本文的論述能夠?qū)窈蟮某鞘幸?guī)劃工作有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 羅名海3S 技術(shù)的發(fā)展趨勢與在城市規(guī)劃中的應(yīng)用前景地理空間信息，2004 年04 期

[3]吳威龍基于3S 技術(shù)的數(shù)字城市規(guī)劃安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007年第25 期

篇3

關(guān)鍵詞:無人機(jī);遙感技術(shù);應(yīng)用研究

隨著信息化概念的不斷推廣與普及，人們逐漸認(rèn)識到遠(yuǎn)程傳輸和無線遙感技術(shù)在日常生活中所扮演的重要角色，遠(yuǎn)程傳輸和無線遙感技術(shù)可以極大地提高工作效率，尤其在條件艱苦的工作崗位上。無人機(jī)是近些年來輔助遙感技術(shù)重要支撐平臺，是未來航空器的主流發(fā)展方向之一，已成為世界各國研究的熱點(diǎn)。目前，無人機(jī)技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，具有機(jī)動性高、適用性強(qiáng)、分辨率高、成本低廉等優(yōu)勢，在水利管理行業(yè)中正逐漸嶄露頭角。隨著“十四五”計(jì)劃中水利信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，采用先進(jìn)技術(shù)手段提高水利行業(yè)工作效率是現(xiàn)今水利工作者的研究重點(diǎn)［1］。為此，本文通過總結(jié)無人機(jī)遙感技術(shù)在水利行業(yè)中管理、應(yīng)急救災(zāi)、國土資源監(jiān)察、水利行政執(zhí)法、水工建筑物病害巡查等領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐，論述無人機(jī)技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢和應(yīng)用前景。

1無人機(jī)系統(tǒng)簡介

無人機(jī)是利用無線電遙控設(shè)備操控，可以搭載相關(guān)傳感器的無人駕駛飛機(jī)，可以通過自動化、智能化、專用化等相關(guān)技術(shù)快速獲取國土、資源和環(huán)境等空間遙感信息，并實(shí)時(shí)上傳到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過專業(yè)人士進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整理，以供相關(guān)單位工作者進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。常見無人機(jī)控制系統(tǒng)主要由空中控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)3部分組成?？罩锌刂葡到y(tǒng)主要包括通訊模塊和地表影像采集模塊。地面控制系統(tǒng)主要引導(dǎo)和制定無人機(jī)航行航攝路線。高級地面控制系統(tǒng)可以對預(yù)定航攝地區(qū)提前規(guī)劃好無人機(jī)的飛行路線等有關(guān)飛行，同時(shí)記錄并保存所有導(dǎo)航數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要根據(jù)各單位的實(shí)際需要通過軟件對圖像或視頻進(jìn)行分析。國內(nèi)外常見的主流軟件有PixelGrid、ERDAS、ENVI、ERmapper等。常見無人機(jī)種類主要包括固定翼式、多旋翼式和無人直升機(jī)等。固定翼式起降方式多采用跑道滑行、彈射等;抗風(fēng)能力較強(qiáng)，可長時(shí)間續(xù)航，但無法進(jìn)行定點(diǎn)懸停拍攝工作，因此一般適用于監(jiān)控輻射范圍廣或應(yīng)急響應(yīng)情況下的航測任務(wù)。多旋翼式和無人直升機(jī)無需跑道和彈射器，對于起降場地要求低，可在復(fù)雜地勢條件下快速起降，具有飛行靈活性強(qiáng)、可隨時(shí)懸停等優(yōu)點(diǎn)［2］。其中，無人直升機(jī)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、載荷量大、續(xù)航時(shí)間長、操作復(fù)雜等特點(diǎn);多旋翼式無人機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，但載荷量較小，續(xù)航時(shí)間多數(shù)為30min左右。

2無人機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)

搭載各種傳感器和遙感相機(jī)的無人機(jī)可以對近地表實(shí)現(xiàn)多角度、高分辨率的連續(xù)圖像或視頻采集工作。所獲得實(shí)時(shí)信息內(nèi)容豐富，尤其適用于對重點(diǎn)區(qū)域和監(jiān)管難度大的區(qū)域的監(jiān)測工作。目前無人機(jī)技術(shù)主要具備以下特點(diǎn)。

2.1運(yùn)行成本低，工作效率高

與其它方法相比，無人機(jī)的造價(jià)和后期維護(hù)成本低。各地區(qū)可以根據(jù)自己需要選擇相應(yīng)類別的無人機(jī)，對本轄區(qū)重點(diǎn)區(qū)域、氣候條件較惡劣的地區(qū)、高危地區(qū)等進(jìn)行監(jiān)測，從而顯著減少外界條件干擾帶來的人員傷亡的可能，提高工作人員的工作效率和準(zhǔn)確度。

2.2監(jiān)測精度高

無人機(jī)可以根據(jù)任務(wù)需要隨時(shí)起降飛行，也可以預(yù)設(shè)航線進(jìn)行定期巡航以獲取待測地區(qū)的相關(guān)圖像和視頻，交由專業(yè)人士進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。與其它方法相比，無人機(jī)測量精度為亞米級，獲得有關(guān)數(shù)據(jù)成本低、耗時(shí)短，可為有關(guān)單位科學(xué)決策和統(tǒng)計(jì)工作提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.3操作靈活，可以對建筑物進(jìn)行多角度監(jiān)測

無人機(jī)體積較小，重量較輕，飛行角度容易操控，可在險(xiǎn)峻地勢和各種水工建筑物之間穿梭，易獲取不同點(diǎn)位的圖像和視頻記錄。此外，無人機(jī)可以通過掛載不同角度攝像頭對水工建筑物進(jìn)行拍攝，為后期構(gòu)建高精度等比例水工模型和水工建筑物的病險(xiǎn)監(jiān)測提供有力的參考數(shù)據(jù)。

2.4飛行易受低溫、大風(fēng)等天氣干擾

目前無人機(jī)多由電池供電，易受到外界低溫的影響，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間急速下降。因此，在日常使用中，應(yīng)注意外界天氣條件對無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響。此外，因無人機(jī)體積小、重量輕，易受大風(fēng)天氣干擾，導(dǎo)致無人機(jī)飛行不穩(wěn)定，增加人為操控難度。嚴(yán)重時(shí)易造成無人機(jī)失控，出現(xiàn)墜毀現(xiàn)象［3］。

2.5數(shù)據(jù)處理的特殊性

無人機(jī)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)主要分為外業(yè)飛行和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作。完整的數(shù)據(jù)采集工作是獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)的基本保證，因此無人機(jī)在操控時(shí)必須經(jīng)過培訓(xùn)后方可上崗。此外，無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)后獲得數(shù)據(jù)量較大，對相關(guān)軟件和技術(shù)人員要求高，尤其是建筑物的病害分析，均需要大量的科研準(zhǔn)備工作才可以正常進(jìn)行。

3無人機(jī)遙感技術(shù)在水利行業(yè)中應(yīng)用

3.1在應(yīng)急救援工作中的應(yīng)用

無人機(jī)具有操作靈活、反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。在洪澇災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，無人機(jī)可以深入高危地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)影像傳輸，為地面工作人員及時(shí)提供災(zāi)區(qū)現(xiàn)狀，便于應(yīng)急救援單位協(xié)調(diào)救援工作，降低搶險(xiǎn)救災(zāi)的難度，同時(shí)也保證了救援人員的安全。在河流汛期時(shí)，無人機(jī)可以迅速到達(dá)出現(xiàn)險(xiǎn)情的上空，及時(shí)為有關(guān)單位實(shí)時(shí)監(jiān)控汛情走向，為防汛指揮部作出決策提供較為客觀真實(shí)的信息，降低因?qū)﹄U(xiǎn)情數(shù)據(jù)獲取較少而造成的損失。如，2018年8月，黑龍江省某河道突然遭遇上游強(qiáng)降雨，河床水位迅速上漲，部分地區(qū)堤防和河道均出現(xiàn)險(xiǎn)情;為快速解決該險(xiǎn)情，有關(guān)工作人員及時(shí)調(diào)用無人機(jī)在洪澇區(qū)進(jìn)行高空作業(yè)，通過實(shí)時(shí)影像傳輸功能為地面指揮人員第一時(shí)間提供險(xiǎn)情水情數(shù)據(jù)，便于確定來水方向和各堤防的泄洪強(qiáng)度，為防汛指揮決策提供準(zhǔn)確依據(jù)，顯著提高了防汛指揮部門的運(yùn)行效率［4］。

3.2在水利行政執(zhí)法巡查中的應(yīng)用

無人機(jī)具有視角廣闊、實(shí)時(shí)傳輸不受地形地貌影響等優(yōu)勢。在水利行政執(zhí)法巡查中可以代替巡查人員定期對垃圾傾倒、河道采砂、非法占河等違法行為進(jìn)行巡查，輔助監(jiān)察提取位置和范圍等信息，顯著提高了巡查人員的巡查效率和針對相關(guān)違法案件證據(jù)收集工作效率。如，2015年在廣佛肇高速公路修建期間，施工單位為減少成本，在很多隱蔽地方非法堆棄建筑材料，給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。為此，廣東省水利廳在日常巡查中發(fā)現(xiàn)問題后，采用無人機(jī)直接對施工單位正在違法作業(yè)行為和違法棄渣場進(jìn)行現(xiàn)場拍照和錄像取證，而后整理成材料提交到法院作為核心證據(jù)，顯著提高了水利行政執(zhí)法的工作效率。新疆烏魯木齊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)(頭屯河區(qū))率先使用無人機(jī)對所在轄區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格監(jiān)督檢查，協(xié)助執(zhí)法部門進(jìn)行拍攝取證，同時(shí)進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)采集，建立實(shí)景三維模型等，極大地提升水利行政執(zhí)法巡查工作效率。

3.3提高水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新速度

在眾多水利基建地區(qū)和河道流經(jīng)地區(qū)，常存在人力不能及時(shí)或難以達(dá)到的現(xiàn)場。目前多采用衛(wèi)星遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)記錄功能進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔工作。這些存檔數(shù)據(jù)多數(shù)均存在明顯的滯后性，在實(shí)際應(yīng)用中的時(shí)效性和可信度對水利管理部門決策容易造成影響。此外，水利部門屬于艱苦行業(yè)，各部門負(fù)責(zé)河流區(qū)域范圍廣、河段多，基層人員工作量負(fù)荷大，人才流失現(xiàn)象嚴(yán)重。為此，可以利用無人機(jī)在河道沿線進(jìn)行低空定點(diǎn)巡航，以獲得大量高清晰、可解讀的復(fù)雜區(qū)域的遙感影像數(shù)據(jù)，及時(shí)了解各地水庫庫區(qū)水域面積變化、淹沒范圍、泄洪沖擊范圍、河道變化走向及轄區(qū)內(nèi)水土流失情況，減少基層人員工作壓力。如，常德市紅旗水庫近些年來采用航測無人機(jī)對庫區(qū)流域面積、淹沒調(diào)查、防護(hù)區(qū)以及壩址等進(jìn)行定期監(jiān)測。所獲得資料在在效率、精度、質(zhì)量等層面上均滿足要求，極大地減輕了紅旗水庫流域管理局日常工作壓力。

3.4在日常巡查水工建筑物及其相關(guān)構(gòu)筑物病害中的應(yīng)用

無人機(jī)作業(yè)效率高、作業(yè)成本低，可以搭載攝影及其它檢測設(shè)備對水工建筑物及其相關(guān)構(gòu)筑物進(jìn)行快速檢查，及時(shí)巡查獲取水工建筑物運(yùn)行現(xiàn)狀、大壩變形、基層沉降、庫區(qū)水位變幅，核查岸坡是否存在地基變形、滑坡、垮塌等災(zāi)害發(fā)生前的詳細(xì)跡象，便于水利工作者對水利工程現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)。如，湖南省應(yīng)急管理廳為提高轄區(qū)內(nèi)水庫病險(xiǎn)診斷效率，利用無人機(jī)對江華瑤族自治縣病險(xiǎn)水庫進(jìn)行三維立體模型，為后期水庫除險(xiǎn)加固工作和開展防汛提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料和科學(xué)依據(jù)［5］。對于灌區(qū)渠道巡查效率低等問題，使用無人機(jī)可以快速針對各干、支渠和水閘進(jìn)行檢測，減輕渠系維護(hù)人員巡查壓力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)渠系破損或淤積部分，提高渠系建筑物使用壽命和養(yǎng)護(hù)效率。

4無人機(jī)遙感技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用展望

4.1制定無人機(jī)行業(yè)有關(guān)規(guī)范

無人機(jī)遙感屬于新興智能化監(jiān)測與巡查技術(shù)，但限于該技術(shù)的推廣和使用時(shí)間較短，相關(guān)法律體系和行業(yè)規(guī)范存在一定程度上的缺失，有關(guān)人員在日常使用時(shí)易出現(xiàn)安全與秩序問題，引發(fā)一些不必要的麻煩。因此，建議地方政府和有關(guān)單位盡快遵照國家現(xiàn)有法律法規(guī)，根據(jù)水利行業(yè)的特點(diǎn)制定和規(guī)范無人機(jī)應(yīng)用和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，建立無人機(jī)空中交通管理模式，確保相關(guān)人員在無人機(jī)的日常使用中有法可依。

4.2加強(qiáng)水利行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)和管理

隨著無人機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，一些普通高校和職業(yè)院校正在加緊設(shè)立與無人機(jī)相關(guān)專業(yè)。但現(xiàn)今社會處于多學(xué)科交叉融合階段，單純對無人機(jī)理論知識和實(shí)際操作的職業(yè)教育已經(jīng)無法滿足社會需求。對于水利行業(yè)而言，相關(guān)法律法規(guī)和水利類基礎(chǔ)知識是相關(guān)從業(yè)人員必備條件。因此，建議無人機(jī)行業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)根據(jù)各行業(yè)需求，加大各學(xué)科專業(yè)知識的融會貫通，培育出適應(yīng)各行業(yè)的綜合型人才。此外，在基層人員眼中無人機(jī)屬于高端儀器，相關(guān)配件和傳感器價(jià)格過高，即使經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)，也易出現(xiàn)不會使用和不敢使用等問題。因此，在推廣無人機(jī)使用時(shí)，應(yīng)注意定期對一線操作人員的專業(yè)培訓(xùn)，提升基層人員綜合素質(zhì)。同時(shí)，構(gòu)建維修、保養(yǎng)、答疑等綜合服務(wù)體系，減輕一線人員對無人機(jī)使用的壓力。

4.3強(qiáng)化無人機(jī)行業(yè)的技術(shù)攻堅(jiān)

無人機(jī)遙感技術(shù)作為新興智能化監(jiān)測與巡查技術(shù)，在水利行業(yè)中具備較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢。但在日常使用時(shí)，仍存在一些問題，如大風(fēng)或氣候條件惡劣等造成數(shù)據(jù)精確度下降、巡航時(shí)間大大縮減;無人機(jī)操作復(fù)雜，對專業(yè)人士技術(shù)要求較高等。因此，亟需對此進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)，在提高無人機(jī)惡劣天氣適用性的同時(shí)簡化無人機(jī)操作強(qiáng)度。此外，無人機(jī)可以搭載多個(gè)探頭對基建設(shè)施和場地進(jìn)行監(jiān)測，如何通過傳感器采集的數(shù)據(jù)擴(kuò)大無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也是現(xiàn)階段研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。技術(shù)攻堅(jiān)仍是無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的重中之重。

5結(jié)論

隨著我國水利信息化水平的不斷提升，以無人機(jī)為代表的最新技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到水利行業(yè)的方方面面，尤其在應(yīng)急救援、水利行政執(zhí)法和水利工程建筑物日常維護(hù)等方面均起到了舉足輕重的作用。因此，無人機(jī)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用對水利工程具有重要的意義與廣大的應(yīng)用前景。未來無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮?，其與水利行業(yè)如何更好的結(jié)合值得進(jìn)一步研究和探討。

參考文獻(xiàn)

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［2］王柯，付怡然，彭向陽，左志權(quán)，易琳，黃松波．無人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)展及典型行業(yè)應(yīng)用綜述［J］．測繪通報(bào)，2017(S1):79－83．

［3］姜于．無人機(jī)技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用初探［J］．水利發(fā)展研究，2017，17(07):84－87．

［4］江震，馬宇，史建國．無人機(jī)航拍技術(shù)在遼寧省水行政執(zhí)法巡查中的應(yīng)用［J］．陜西水利，2020(01):124－125，128．

篇4

【關(guān)鍵詞】3S技術(shù) 規(guī)劃設(shè)計(jì) 森林資源

以往對于森林資源的規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查采取的是以地面調(diào)查為核心的技術(shù)，工作時(shí)間長，且勞動強(qiáng)度較大。而隨著地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)以及航天遙感等空間技術(shù)的發(fā)展，使得3S技術(shù)被應(yīng)用到森林資源的規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中，節(jié)省了人力資源，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了我國森林資源數(shù)據(jù)信息的自動化管理。

1 森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查以及3S技術(shù)

（1）森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查。其指的是以我國縣級行政區(qū)域作為調(diào)查單位，為達(dá)到編制森林經(jīng)營方案、林業(yè)區(qū)劃、管理森林資源檔案、林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)以及森林經(jīng)營的總體設(shè)計(jì)要求，對森林資源進(jìn)行調(diào)查。其成果在于實(shí)現(xiàn)林業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及區(qū)域內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)森林生態(tài)效益的提高，加強(qiáng)森林資源的資產(chǎn)化管理，為規(guī)范管理森林資源提供重要的依據(jù)。

（2）3S技術(shù)。3S技術(shù)是衛(wèi)星遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)以及全球定位技術(shù)的簡稱。3S技術(shù)是近年來高速發(fā)展起來的一項(xiàng)空間信息采集以及信息分析的綜合技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)和電子、地理學(xué)、信息、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地圖學(xué)、光學(xué)、空間等有關(guān)科學(xué)之間存在著緊密的聯(lián)系。3S技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、海洋、地質(zhì)、氣象以及林業(yè)等諸多資源和環(huán)境管理領(lǐng)域中。

2 3S技術(shù)在森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中的應(yīng)用

森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查是以3S技術(shù)為基礎(chǔ)，利用的是SPOT5衛(wèi)星五米分辨全色數(shù)據(jù)以及十米分辨率多光譜數(shù)據(jù)，遙感數(shù)據(jù)源則是TM衛(wèi)星遙感影像，把傳統(tǒng)調(diào)查方式和現(xiàn)代實(shí)用技術(shù)相融合，利用室內(nèi)衛(wèi)星影像，全面提高森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查的科技含量以及技術(shù)水平，全面提高調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性以及調(diào)查的質(zhì)量。此外，在森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查過程中，利用3S技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫與圖形庫的連接，以此為數(shù)字林業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。

2.1解釋標(biāo)志的建立

將衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，按照森林分布圖以及林相圖等圖形資源，選擇三條至五條線路。所選擇的線路能夠覆蓋到區(qū)域的所有地類以及主要的樹種，同時(shí)還具有色調(diào)齊全的特征。采取PDA以及GPS等定位工具，在線路上選擇森林類型不同、地類不同的樣點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，并詳細(xì)記錄優(yōu)質(zhì)樹種、郁閉度、地類以及組齡等因子，簡述地面的形態(tài)特點(diǎn)，將地面的實(shí)際情況拍攝下來，所建立的遙感影響要和實(shí)地相對比，并在此基礎(chǔ)上建立解譯判判讀樣片，將其轉(zhuǎn)換成bdf的文件格式，然后加載至“Arcview”中，最后建成解譯判讀標(biāo)志。

2.2外業(yè)的調(diào)查

通過臺式機(jī)的接口程度，把內(nèi)頁區(qū)劃的SHP數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成PDA的調(diào)查文件，然后利用實(shí)測法，在實(shí)地設(shè)計(jì)調(diào)查、調(diào)整以及編輯的基礎(chǔ)上，利用臺式機(jī)的接口程度，輸出固定的數(shù)據(jù)格式，再利用野外數(shù)據(jù)的采集、成圖以及GIS軟件的集成，達(dá)到外業(yè)調(diào)查的一體化要求。

2.3小班判讀的區(qū)劃

在幾何精確校正衛(wèi)星影像的基礎(chǔ)上，按照解譯判讀標(biāo)志、已有的檔案資料、各種作業(yè)設(shè)計(jì)和檢查驗(yàn)收等相關(guān)資料，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)人機(jī)交互方式，實(shí)現(xiàn)小班判讀區(qū)劃。

2.4建立空間圖形庫

在完成外業(yè)調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用“Arcview”中的制圖功能，根據(jù)《林業(yè)地圖圖式》以及成圖模式，繪制森林布局圖、森林分類的區(qū)劃圖、林相圖以及其他的專題調(diào)查圖等。

2.5應(yīng)用圖形庫以及數(shù)據(jù)庫

運(yùn)用GIS軟件中的繪圖功能，把電子地圖繪制為人們所需的電子圖形。按照林業(yè)的重點(diǎn)工程方案以及工程任務(wù)，結(jié)合坡位、按坡度、坡面分析以及坡向來劃分地貌類型，選擇適宜的造林樹種以及造林地點(diǎn)，以此完成森林工程的造林規(guī)劃。

2.6圖形數(shù)據(jù)的采集

利用高精度的掃描儀器，進(jìn)行地形圖掃描，形成柵格數(shù)據(jù)文件，然后通過掃描矢量化軟件處理柵格數(shù)據(jù)文件，將其轉(zhuǎn)化成SHP格式的矢量基本圖。加載通過幾何校正處理的衛(wèi)星五米分辨率全色數(shù)據(jù)以及十米分辨率多光譜數(shù)據(jù)，將這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，然后結(jié)合TM衛(wèi)星遙感影像，并將其作為設(shè)計(jì)調(diào)查的參照圖[1]。

3 3S技術(shù)在我國林業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)展前景

3S技術(shù)的改進(jìn)，為我國林業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。利用高新科技手段，創(chuàng)新書籍采集以及數(shù)據(jù)更新技術(shù)，通過RS技術(shù)中采集到多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)信息，通過GPS技術(shù)進(jìn)行定位以及導(dǎo)航，利用GIS技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，從而提供更多動態(tài)的數(shù)據(jù)資源以及圖文數(shù)表。由天空之地表，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的跨時(shí)段發(fā)展，突破了傳統(tǒng)規(guī)劃、管理、檢測、調(diào)查模式的顯示，使得我國林業(yè)行業(yè)從單一粗放型管理模式朝著多元化、國際化、現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展。

其一，構(gòu)建林業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)工程，不斷拓寬3S技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍。林業(yè)GIS中心的建設(shè)，利用林業(yè)信息網(wǎng)，提供新的林業(yè)發(fā)展情況，促進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)部門之間的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。

其二，在GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建林業(yè)集成信息監(jiān)管系統(tǒng)。我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)的信息化發(fā)展，使得以稀有動植物分布、防火、災(zāi)害分布、森防、自然保護(hù)區(qū)、人事檔案以及森林資源分布等為主題的林業(yè)信息監(jiān)管系統(tǒng)逐漸完善，并形成了一個(gè)信息量大的林業(yè)集成信息監(jiān)管系統(tǒng)。

其三，在環(huán)境數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建環(huán)境和資源綜合管理系統(tǒng)。資源和環(huán)境數(shù)據(jù)庫的逐步開發(fā)，使得各種主題的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)也在不斷完善，例如：森林災(zāi)害監(jiān)測、濕地資源監(jiān)測、實(shí)地沙化監(jiān)測、野生動植物監(jiān)測等，并以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建完整的綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

4結(jié)語

在森林資源的規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中，利用3S技術(shù)，有利于提高工作效率，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二類調(diào)查方法。此外，在3S技術(shù)的支持下，構(gòu)建蓄積量回歸評估模型，對蓄積量進(jìn)行估測，使得實(shí)地的驗(yàn)證精度能夠滿足相關(guān)技術(shù)的規(guī)定要求；構(gòu)建完善的森林資源信息監(jiān)控系統(tǒng)，依靠RS技術(shù)，提供準(zhǔn)確、及時(shí)的信息，不斷更新GIS數(shù)據(jù)，并利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來獲取目標(biāo)點(diǎn)和目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的精確坐標(biāo)，以此加強(qiáng)對森林資源的動態(tài)監(jiān)測與管理。

篇5

關(guān)鍵詞：地理信息；測繪；應(yīng)用

中圖分類號：P2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、簡述地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢

1.地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在多源性、時(shí)空特性、多時(shí)相性、不確定性。

2. 監(jiān)測效率高。除了不受自然條件影響外，GIS 系統(tǒng)進(jìn)行測量只需在地面設(shè)置接收器，無需諸如觀測、調(diào)節(jié)、估讀等手動測量，因而工作效率大大提高。改善了工作效率，GIS 測量采用衛(wèi)星技術(shù)進(jìn)行測量，整個(gè)過程沒有觀測、調(diào)節(jié)、調(diào)平、估讀等傳統(tǒng)測量環(huán)節(jié)，因此大大提高了測量工作的效率；尤其是地形地貌測繪工作，可以采用數(shù)臺儀器進(jìn)行同步、分組測量，大大縮短了作業(yè)時(shí)間。最后，最大程度上保證測量精度。傳統(tǒng)測量手段基本都存在毫米級的誤差，且操作人員的技術(shù)水平會對測量精度產(chǎn)生直接影響。.其平面掃描通過衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)，測量人員僅需正確操作接收設(shè)備即可，整個(gè)過程人為影響降至最低，最大程度上保證測量精度。

3.外部因素影響較小。與傳統(tǒng)測繪技術(shù)相比，GIS 技術(shù)有著無可比擬的優(yōu)越性，這一點(diǎn)主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)測繪技術(shù)受自然條件因素影響過大，尤其是在高山密林等地形復(fù)雜區(qū)域，有時(shí)甚至無法展開測繪工作，單靠簡單的等高線等方式的估測會導(dǎo)致測量結(jié)果誤差較大，從而使測繪工作失去科學(xué)性。此外，若遇到雨雪天氣，測繪工作將不得不被迫中止。.自然條件會對傳統(tǒng)測繪工作產(chǎn)生直接影響，特別是高地區(qū)或山區(qū)密集區(qū)等，甚至無法測量；此外，暴風(fēng)雨雪天氣也會使測量環(huán)節(jié)受到限制，故針對一些測量精度要求高的工程傳統(tǒng)測量技術(shù)很難滿足精度要求。而GIS 采用衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)，地理地貌、氣候環(huán)境等均不會對其產(chǎn)生影響，并且通過接收器完成測量，大大提高了工作的便利性。

4. 測量數(shù)據(jù)精度高。傳統(tǒng)測繪中，無論何種測量方式，測繪人員無法做到精確無誤，極小的測量失誤都可能導(dǎo)致測量結(jié)果較大的誤差。然而與傳統(tǒng)測量方式不同，GIS 通過處在地球三個(gè)軌道平面上的 24 顆衛(wèi)星，與遙感技術(shù)緊密結(jié)合，尤其適合大型建筑（如大型商廈、摩天大樓等）的高精度測量。在測量精度上面，通過衛(wèi)星定位，GIS 可以從距離地球 120 公里外的軌道面上輕易捕捉到地面上小型動物。因此，系統(tǒng)在測繪時(shí)通過繞地衛(wèi)星的平面掃描，與地面接收器遙相呼應(yīng)，工作人員只需對衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理便可得到相關(guān)信息，基本做到“零誤差”。

二、GIS系統(tǒng)主要功能概述

1.空間分析與空間查詢功能.GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程中通常采用分層處理的方法，其主要目的是為了提高GIS 開發(fā)與管理的便利性。基于該構(gòu)建模式，在系統(tǒng)中輸出原始圖，并且系統(tǒng)分析與查詢結(jié)果是通過空間操作的原始圖表示出來，從而基于空間定位角度而言，經(jīng)過處理的圖件與原圖保持一致。這種空間變換的內(nèi)容包括分析重置、拓?fù)淇臻g查詢及分析空集合等。

2. 綜合分析評價(jià)與模擬預(yù)測功能.GIS 系統(tǒng)除了可以提取、存儲地理信息外，還可以根據(jù)不同的地形地貌情況建立對應(yīng)的信息模式，再采用科學(xué)的算法從中得出對應(yīng)的評價(jià)結(jié)果，為測量工作提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。評價(jià)結(jié)果主要以函數(shù)及命令的形式對未來結(jié)果做出定量預(yù)測及發(fā)展趨勢預(yù)測，并對自然過程的最終結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測；此外，還可以利GIS 對預(yù)測數(shù)據(jù)與特殊傾向可能出現(xiàn)的后果、對應(yīng)的解決策略產(chǎn)生的效果做出比較，提高決策的科學(xué)性與準(zhǔn)確性，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

三. 關(guān)于測繪工作中GIS的具體應(yīng)用的分析

1. 采集數(shù)據(jù).測繪初期階段需對客觀世界中的物象進(jìn)行抽象、離散，在 GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，通常采用柵格、矢量兩種方法存儲連續(xù)對象實(shí)體。其中柵格數(shù)據(jù)包括存儲單元的行及列，存儲單元存放唯一值，根據(jù)地面單位的網(wǎng)格寬度來確定柵格數(shù)據(jù)集的分辨率。矢量存儲則是將客觀存在的對象用幾何圖形中的點(diǎn)、線、面表示出來；當(dāng)然除上述兩種方式外，空間數(shù)據(jù)也可能通過其它附加數(shù)據(jù)作為對象屬性實(shí)現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)的存儲。傳統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的方法是掃描聚酯薄膜地圖或現(xiàn)有數(shù)據(jù)來產(chǎn)生數(shù)字信息，而利用 GIS 系統(tǒng)則是采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取對應(yīng)位置坐標(biāo)，再將其輸入GIS 系統(tǒng)中進(jìn)行處理；數(shù)據(jù)采集也可以利用遙感技術(shù)來進(jìn)行。多個(gè)平臺上均附帶傳感裝置，包括攝像機(jī)、激光雷達(dá)、數(shù)字掃描儀等，這些設(shè)備互相聯(lián)連，與航空器、衛(wèi)星所搭建的數(shù)據(jù)處理平臺結(jié)合起來，把航空照片、圖片判讀數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行特征選擇，再利用二維或三維的形式捕捉數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)傳輸至對應(yīng)的軟拷貝系統(tǒng)。此外，還可以利用遙感技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，即主動傳感器向傳感器包發(fā)射電磁波或無線電波，不同的傳感器包會對其反射系數(shù)進(jìn)行被動測量，再在GIS 系統(tǒng)中輸出屬性數(shù)據(jù)。

2. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理.GIS 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理主要通過各種數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)浣?，把利用其它方法獲得的測量圖形與 GIS 圖層中相同的區(qū)域疊架起來進(jìn)行分析。GIS 系統(tǒng)軟件會對屬性條件不同的各種數(shù)字化空間數(shù)據(jù)的空間關(guān)系進(jìn)行自動識別，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空間實(shí)體的連接，針對臨近及包含的關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)建模及分析；針對向量數(shù)據(jù)的分析，需要一個(gè)必須條件，即拓?fù)湔_。實(shí)際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，可能存在控制測量中出現(xiàn)線與交叉點(diǎn)分離的現(xiàn)象，或者原地圖上存在污點(diǎn)，這些均會對結(jié)果的精確度產(chǎn)生影響，因此GIS 還可以針對這類情況做出選擇性清除。在 GIS 系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，要通過數(shù)據(jù)重構(gòu)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 GIS 可識別的格式，才能保證不同數(shù)據(jù)源的互相兼容。需要注意一點(diǎn)，由于需求不同，其所側(cè)重的對象屬性也存在差異，所以在分析數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)前要做好投影與坐標(biāo)變換整合處理，盡管各數(shù)學(xué)模型的精度要求、復(fù)雜度均不相同，但可保證模型的適用性。此外，控制測量中的數(shù)據(jù)重構(gòu)、地理編碼等均會用到數(shù)據(jù)處理方法，因此要做好數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理，才能保證數(shù)據(jù)入庫前內(nèi)容完整、邏輯一致。

3. GIS 系統(tǒng)空間分析.上述兩個(gè)環(huán)節(jié)為數(shù)據(jù)處理的預(yù)處理，完成后即可在GIS 系統(tǒng)中進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，基于空間物體的空間位置與互相關(guān)聯(lián)性實(shí)現(xiàn)空間事物的定量描述。對于 GIS 而言，空間分析是其核心功能，同樣其過程也比較復(fù)雜；空間分析結(jié)合了區(qū)域科學(xué)、地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、地球物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科，基于拓?fù)鋵W(xué)、圖論、空間統(tǒng)計(jì)學(xué)來描述、分析空間構(gòu)成，完成對空間數(shù)據(jù)的獲取、認(rèn)知與描述，進(jìn)而模擬、預(yù)測空間過程，對地理空間事件進(jìn)行調(diào)控。總之，地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)與發(fā)展不僅大大減少了工程測量工作的工作量，而且工作效率的提升也很明顯，是工程測繪技術(shù)發(fā)展過程中的里程碑，其所產(chǎn)生的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。當(dāng)然現(xiàn)階段地理信息系統(tǒng)還有待進(jìn)一步完善，相信 GIS 的發(fā)展與優(yōu)化，能夠進(jìn)一步推動控制測量技術(shù)的變革。

四、 結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在測繪工程中的應(yīng)用越來越廣泛，其具有強(qiáng)大的信息收集處理能力及方便快捷的輸出功能，體現(xiàn)出信息多元化及測繪結(jié)果多維化的特點(diǎn)。使其在當(dāng)今測繪中起到舉足輕重的作用。其信息多元化與測繪結(jié)果的多維化也成為現(xiàn)代測繪的必要發(fā)展趨勢。在GIS系統(tǒng)的利用方面，我們需要進(jìn)一步大膽的借鑒創(chuàng)新，取其精華去其糟粕，一定會在推動測繪技術(shù)發(fā)展上邁出更大的一步。

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    78.論CORS系統(tǒng)在城市工程測繪中的應(yīng)用     

    79.測繪工程質(zhì)量控制技術(shù)措施分析探討    

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    81.當(dāng)代測繪新儀器、新技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用    

    82.GPS定位技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用探討     

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    84.測繪工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)與探討    

    85.試論當(dāng)代測繪新技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用    

    86.論信息化測繪時(shí)代工程測繪的發(fā)展    

    87.淺析工程測繪中信息技術(shù)的重要性    

    88.簡述GPS測量技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用    

    89.《測繪工程》網(wǎng)上投稿系統(tǒng)正式開通試用    

    90.《測繪工程》2015年第24卷(總第128-139期卷終)總目次     

    91.測繪工程專業(yè)碩士卓越工程師相關(guān)培養(yǎng)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀分析    

    92.礦山工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用探析 優(yōu)先出版    

    93.建筑工程測繪技術(shù)存在的問題及解決措施研究    

    94.地面三維激光掃描技術(shù)在道路工程測繪中的應(yīng)用    

    95.高職建筑施工與測繪工程技術(shù)專業(yè)數(shù)學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐    

    96.關(guān)于測繪工程殊地形的測繪技術(shù)方案的研究    

    97.工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用探析    

    98.新建本科院校測繪工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的研究    .

篇7

【關(guān)鍵詞】數(shù)字填圖技術(shù)；煤炭地質(zhì)勘查；應(yīng)用

信息時(shí)代的發(fā)展，將數(shù)字化填圖技術(shù)推上了時(shí)代的舞臺，為煤炭地質(zhì)勘查工作提供了必要的技術(shù)支持。以數(shù)字化填圖技術(shù)為依據(jù)建立的數(shù)字化地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)，能最大程度上擴(kuò)展煤炭地質(zhì)勘查內(nèi)容，增加信息獲取渠道，將收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類整合，并編制成專題圖件，使地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)資源共享，為其服務(wù)于更多領(lǐng)域、行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 數(shù)字填圖系統(tǒng)的概念

1.1 數(shù)字填圖技術(shù)的定義

通常情況下，人們將用于區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查過程中，且應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)及遙感技術(shù)對野外地質(zhì)勘查時(shí)獲取的有效數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字化處理的技術(shù)方法稱為數(shù)字填圖技術(shù)。數(shù)字填圖技術(shù)能通過填寫比較不同比例尺下的數(shù)字地質(zhì)圖，調(diào)查出檢測范圍內(nèi)所有巖層、古生物化石標(biāo)本、礦物質(zhì)等地質(zhì)體特征，對其形成時(shí)代、獨(dú)特屬性、歷史演變情況等較為基礎(chǔ)的地質(zhì)問題進(jìn)行深入研究，以獲取精確的地質(zhì)勘查資料，為后續(xù)工作做好鋪墊。

1.2 數(shù)字填圖技術(shù)的作用

（1）利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）完成野外定點(diǎn)認(rèn)為，進(jìn)一步提升定位的準(zhǔn)確性，為研究提供必要的數(shù)據(jù)支持。

（2）填補(bǔ)了傳統(tǒng)地質(zhì)填圖技術(shù)的不足，修補(bǔ)了其中的漏洞，切實(shí)達(dá)成了地質(zhì)填圖工作全數(shù)字化目標(biāo)。GPS、GIS、RS貫穿地質(zhì)勘查始終，成為數(shù)字填圖技術(shù)的最大亮點(diǎn)。

（3）數(shù)字填圖技術(shù)運(yùn)用于煤炭地質(zhì)勘查工作，能有效提高勘查工作效率、節(jié)省勘查時(shí)間、確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性與全面性、將人力從繁復(fù)的勞動中解放出來，實(shí)現(xiàn)了人力資源的優(yōu)化配置。

2 數(shù)字填圖技術(shù)在煤炭地質(zhì)勘查的實(shí)際應(yīng)用

2.1 前期資料準(zhǔn)備階段

2.1.1 數(shù)字地形資料準(zhǔn)備

在進(jìn)行煤炭地質(zhì)勘查工作前期，要盡量集齊各種紙質(zhì)比例尺地形圖，并以此作為地理底圖，展開研究工作。如1：30萬填圖應(yīng)該采取1：12.5萬地形圖與1：30萬地形圖或地形數(shù)據(jù)庫。然后將收集整理的有效地形資料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MapGIS格式，若使用的是紙質(zhì)地圖，則應(yīng)該將其直接在搭建式GIS數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺進(jìn)行數(shù)值化處理。最后，在MapGIS系統(tǒng)編輯器中新建一個(gè)地形數(shù)據(jù)，記錄下煤炭地質(zhì)勘查的原始數(shù)據(jù)參數(shù)信息，如地理坐標(biāo)、比例尺等，為后續(xù)坐標(biāo)投影轉(zhuǎn)換工作奠定基礎(chǔ)。

2.1.2 加強(qiáng)圖幅數(shù)字填圖技術(shù)字典的更新、編輯、修改工作

圖幅數(shù)字填圖技術(shù)字典是技術(shù)人員在數(shù)據(jù)采集整理過程中可利用的有效數(shù)字化工具文件，它能詳細(xì)查詢、檢索詞匯信息，為勘查工作提供幫助。

一般情況下，煤炭地質(zhì)勘查時(shí)發(fā)現(xiàn)的基巖地層主要由沉積巖構(gòu)成。圖幅數(shù)字填圖技術(shù)字典數(shù)據(jù)庫在編輯整合時(shí)，應(yīng)該著重?cái)⑹鲈摶鶐r地層中沉積巖的詳細(xì)分類、記錄下分層順序，巖石沉積構(gòu)造等，分門別類創(chuàng)建文件目錄，為地質(zhì)技術(shù)人員在野外實(shí)地勘查查閱資料時(shí)提供便利。不僅如此，圖幅數(shù)字填圖技術(shù)字典還應(yīng)該根據(jù)煤炭地質(zhì)勘查區(qū)的實(shí)際地層結(jié)構(gòu)與特征，以行業(yè)規(guī)范為準(zhǔn)則，針對勘查區(qū)的巖層構(gòu)造、巖石屬性等內(nèi)容建立起補(bǔ)缺字典數(shù)據(jù)庫，并統(tǒng)一格式、統(tǒng)一記錄結(jié)構(gòu)，以規(guī)范合理的內(nèi)容為地質(zhì)勘測人員提供幫助。

2.2 路線及地質(zhì)條件勘測階段

2.2.1 地質(zhì)點(diǎn)（Point）過程

地質(zhì)點(diǎn)記錄過程要求要詳細(xì)、全面、精確。野外煤炭地質(zhì)勘查工作的調(diào)查線路若需經(jīng)過地質(zhì)界線、存在重要地質(zhì)現(xiàn)象等地區(qū)時(shí)，應(yīng)該用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)予以定位，然后觀察核對該點(diǎn)周邊地形特征是否與GPS顯示位置重合，最后按照地質(zhì)點(diǎn)類型，運(yùn)用數(shù)字化記錄手段將字圖樣式標(biāo)注在精確位置后。

2.2.2 點(diǎn)間路線（Routing）過程

點(diǎn)間路線過程要求著重突顯出調(diào)查路線沿途地質(zhì)變化狀況。地質(zhì)人員在沿著調(diào)查路線行進(jìn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)某地出現(xiàn)較為明顯的地質(zhì)體變化則應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注。在記錄過程中，一定要按照地質(zhì)實(shí)體的具體變化內(nèi)容進(jìn)行分段敘述，并以此為基礎(chǔ)在數(shù)字地形圖中建立起分段空間實(shí)體，為后續(xù)工作提供必要的依據(jù)。

2.2.3 界線（Boundary）過程

地質(zhì)技術(shù)人員在對地質(zhì)體分布特點(diǎn)與勘查區(qū)的實(shí)際地形地貌進(jìn)行調(diào)查分析時(shí)，應(yīng)詳細(xì)記錄下地質(zhì)界線左右兩側(cè)的地層單位，清晰表述地質(zhì)體的實(shí)際接觸關(guān)系特征。

2.3 調(diào)查數(shù)據(jù)分類整合階段

2.3.1 室內(nèi)數(shù)字填圖技術(shù)整理

野外采集的原始數(shù)據(jù)資料需進(jìn)行室內(nèi)數(shù)字填圖技術(shù)整理，進(jìn)一步分類整合。技術(shù)人員要用計(jì)算機(jī)技術(shù)邏輯檢測原始資料的編號，避免出現(xiàn)因數(shù)字填圖技術(shù)編號錯(cuò)漏而造成的數(shù)據(jù)丟失、損毀情況。

2.3.2 原始數(shù)據(jù)資料的完善與補(bǔ)充

受到野外有限條件的制約，地質(zhì)人員在勘查區(qū)采集到的數(shù)據(jù)資料會與實(shí)際存在一定差距，應(yīng)該在后期進(jìn)行原始數(shù)據(jù)完善、補(bǔ)充工作，誤差較明顯的數(shù)據(jù)資料應(yīng)及時(shí)修改、調(diào)整，為勘查的準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)。

2.4 成果圖的制作整理階段

原始數(shù)據(jù)在歷經(jīng)采集、篩選、分類、整合等一系列步驟后，可以進(jìn)入到制圖環(huán)節(jié)中。技術(shù)人員應(yīng)該將整合歸類后的數(shù)據(jù)輸入數(shù)字填圖技術(shù)資料庫中，及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，以現(xiàn)有的材料為基礎(chǔ)，開展材料圖的匯編制作工作。編圖人員在調(diào)整了地理底圖的內(nèi)容后，可以采用“V”字法則，結(jié)合地質(zhì)體壓蓋關(guān)系，按照從新到舊的順序繪制地質(zhì)界線，其間應(yīng)該將地質(zhì)點(diǎn)、路線等標(biāo)注不同顏色以示區(qū)別，后進(jìn)一步完善屬性結(jié)構(gòu)，不斷添加更改檢索要素。

3 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)字填圖技術(shù)不僅是信息化時(shí)代的產(chǎn)物，能充分體現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)對地質(zhì)應(yīng)用的積極影響，還是地質(zhì)勘查工作進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)信息化、準(zhǔn)確化、數(shù)字化的未來發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]張智杰.GPS測量技術(shù)在煤炭地質(zhì)勘查中的應(yīng)用探討[J].山西建筑，2011（19）.

[2]戴友偉.GNSS RTK技術(shù)在煤炭地質(zhì)勘查測量中的應(yīng)用分析[J].西部探礦工程，2013（12）.

篇8

1數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程簡述

所謂數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程，即以數(shù)字技術(shù)來指導(dǎo)并實(shí)現(xiàn)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)。林業(yè)生態(tài)工程是一項(xiàng)保護(hù)和改善區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的人工與自然復(fù)合的綜合生態(tài)工程。其主要內(nèi)容是為了改良一定區(qū)域環(huán)境內(nèi)的森林生態(tài)系統(tǒng)，改善生物多樣性、水土流失、環(huán)境污染等。數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程實(shí)際上并不是著眼于改善區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，而是站在整個(gè)社會乃至整個(gè)地球的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略角度的發(fā)展策略，數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程是我國“數(shù)字地球”的有機(jī)組成部分。

2數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)研究內(nèi)容

數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程的任務(wù)巨大，所產(chǎn)生的社會效益也十分顯著。對數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)研究已經(jīng)歷了一段時(shí)間的發(fā)展，目前已經(jīng)取得了一些顯著的成果。

2.1技術(shù)研究

數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程離不開一系列的數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的支持。林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)的數(shù)字化，實(shí)際上就是利用有效的數(shù)字采集技術(shù)，并通過對數(shù)據(jù)的組織、管理和分析，利用這些數(shù)據(jù)來描述區(qū)域內(nèi)的森林系統(tǒng)的相關(guān)屬性。在數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程中，利用到的關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)主要包含有數(shù)字采集技術(shù)、信息技術(shù)、知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)、三維可視化技術(shù)等。

2.1.1數(shù)字采集技術(shù)數(shù)字采集部分是數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作，也是十分重要的工作。在數(shù)字采集部分主要應(yīng)用到的采集技術(shù)包括有遙感技術(shù)、GPS技術(shù)及三維激光掃描技術(shù)等。通過數(shù)據(jù)采集對區(qū)域內(nèi)的森林資源進(jìn)行屬性調(diào)查、數(shù)據(jù)錄入及定位。

2.1.2信息技術(shù)信息技術(shù)通常被利用于數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)的數(shù)據(jù)處理部分，主要包含數(shù)據(jù)庫技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要是針對采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)林業(yè)生態(tài)工程各個(gè)專題的需要來對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并形成數(shù)據(jù)庫，以便具有針對性地使用和研究。

2.1.3知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)實(shí)際上就是根據(jù)數(shù)據(jù)搜集和信息數(shù)字化處理后所生成的數(shù)據(jù)和信息，通過邏輯分析，在大量的數(shù)據(jù)和信息中挖掘一些隱含的對數(shù)字化林業(yè)生態(tài)建設(shè)有價(jià)值的信息，通過知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)，進(jìn)一步改善數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程的數(shù)據(jù)模型的精準(zhǔn)性、真實(shí)性及影響性，進(jìn)一步提升數(shù)字化林業(yè)生態(tài)管理的智能化水平。

2.1.4三維可視化技術(shù)

三維可視化技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)圖像處理信息，對于數(shù)字采集過程中所接觸到的自然形態(tài)的森林樹木，利用數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)，轉(zhuǎn)換為直觀的幾何圖形，直接計(jì)算和模擬相關(guān)屬性數(shù)據(jù)，即將樹木結(jié)構(gòu)的描述方法與幾何參數(shù)反演成具體的林木空間形態(tài)，在此過程中可以采用光照、紋理、渲染等手段對林木圖像進(jìn)行繪制，準(zhǔn)確而逼真地實(shí)現(xiàn)樹木形態(tài)的三維虛擬顯示，這是三維可視化技術(shù)在數(shù)字林業(yè)應(yīng)用中的基礎(chǔ)。2.2價(jià)值估算對區(qū)域內(nèi)的森林資源進(jìn)行價(jià)值估算也是數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程的重要目標(biāo)之一。對于森林資源的價(jià)值估算通常包含以下幾個(gè)方面：一是對區(qū)域內(nèi)的森林面積、蓄積進(jìn)行精準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)，主要利用廣義3S技術(shù)；二是利用成本估算和損益估算的方式方法對森林價(jià)值進(jìn)行估價(jià)；三是利用數(shù)字技術(shù)，根據(jù)造林過程中所確定的森林資源的估算，建立森林資源的變化數(shù)據(jù)模型。對森林資源的估算，最主要的目的是為了用于區(qū)域內(nèi)的森林經(jīng)營，通過建立的森林變化數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)的造林投入與產(chǎn)出效果的模擬，繼而獲得投入費(fèi)用與林業(yè)產(chǎn)出的投資效果，有利于當(dāng)?shù)赜行д辖?jīng)濟(jì)資源及林業(yè)資源，從而實(shí)現(xiàn)對地區(qū)森林系統(tǒng)的可持續(xù)經(jīng)營，同時(shí)獲取較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益。

2.3生態(tài)規(guī)劃

數(shù)字林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)是為了進(jìn)一步促進(jìn)區(qū)域內(nèi)的林業(yè)生態(tài)規(guī)劃，以促進(jìn)未來區(qū)域內(nèi)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。在建設(shè)過程中，利用數(shù)字化過程對區(qū)域內(nèi)森林系統(tǒng)的信息進(jìn)行挖掘，并形成數(shù)據(jù)庫。通過開發(fā)出的造林決策平臺，模擬造林，同時(shí)接收和檢驗(yàn)管理者的請求，選擇合適的造林樹種，擬定合理的造林技術(shù)措施，為決策者提供造林決策所需要的各種信息，并結(jié)合單木、林分、區(qū)域生長模型，對一定年齡期內(nèi)的單木、林分和區(qū)域生長量進(jìn)行預(yù)測與模擬，實(shí)現(xiàn)預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)。

3小結(jié)

篇9

關(guān)鍵詞 模塊化 教學(xué) 教科書 使用

《普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）》（教基[2003]6號）（本文簡稱方案）指出普通高中課程由“學(xué)習(xí)領(lǐng)域、科目、模塊三個(gè)層次構(gòu)成”，模塊是課程的基本單元。課程標(biāo)準(zhǔn)把高中地理課程分為必修3個(gè)模塊和選修7個(gè)模塊共10個(gè)模塊內(nèi)容，依照課程標(biāo)準(zhǔn)，人民教育出版社（簡稱人教）、中國地圖出版社（簡稱中圖）、湖南教育出版社（簡稱湘教）和山東教育出版社（簡稱魯教）分別出版了普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書，并依據(jù)使用情況進(jìn)行調(diào)整，使各版本有了不同版次。模塊化教學(xué)是指遵循課程的時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性原則，參照模塊的標(biāo)準(zhǔn)化和靈活化特點(diǎn)，以課程標(biāo)準(zhǔn)要求為共同的最低目標(biāo)，以差異性的情境設(shè)置、內(nèi)容選擇、過程開展及評價(jià)實(shí)施等具體教學(xué)設(shè)計(jì)，貫徹變“以學(xué)科知識為中心”為“以學(xué)生發(fā)展為中心”，變“教材”為“學(xué)材”的理念。因此，模塊化教學(xué)視角下的教科書使用必然差異于往昔，本文從教師、教科書與課程的關(guān)系，不同版本教科書的欄目差異，不同版次教科書的內(nèi)容調(diào)整以及基于模塊化的多版本教科書整合四個(gè)方面，提出模塊化教學(xué)視角的高中地理教科書使用的幾點(diǎn)建議。

一、關(guān)注教師、教科書與課程標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

課程標(biāo)準(zhǔn)是教科書編寫和評價(jià)的依據(jù)和指南，教科書是課程標(biāo)準(zhǔn)最重要的載體和反映。教科書的編寫必須體現(xiàn)培養(yǎng)未來公民必備的地理素養(yǎng)、滿足學(xué)生不同的地理學(xué)習(xí)需要、重視對地理問題的探究及注重學(xué)習(xí)過程評價(jià)和學(xué)習(xí)結(jié)果評價(jià)的結(jié)合等基本理念，實(shí)現(xiàn)學(xué)生初步掌握地理基本知識和基本原理、獲得地理基本技能、發(fā)展地理思維能力、初步掌握學(xué)習(xí)和探究地理問題的基本方法和技術(shù)手段、增強(qiáng)愛國主義情感以及樹立科學(xué)的人口觀、資源觀、環(huán)境觀和可持續(xù)發(fā)展觀念的總體目標(biāo)。

教科書是對課程標(biāo)準(zhǔn)的再創(chuàng)作。教科書的結(jié)構(gòu)、欄目和內(nèi)容順序及呈現(xiàn)均由編者決定，編者可以依據(jù)地區(qū)差異，編寫滿足不同地域要求的教科書。如課程標(biāo)準(zhǔn)在地理1第四單元“自然環(huán)境對人類活動的影響”提出“舉例說明地表形態(tài)對聚落及交通線路分布的影響”等四項(xiàng)具體要求，而“人教”教科書則將其分散于地理1的多個(gè)單元和地理3的某些單元。再如課程標(biāo)準(zhǔn)將“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”單元放在地理3最后一單元集體學(xué)習(xí)，而“魯教”教科書則在地理1中就在“單元活動”欄目先開展了“地理信息技術(shù)的應(yīng)用”中的一部分“遙感技術(shù)及其應(yīng)用”的學(xué)習(xí)，其他內(nèi)容則在后續(xù)地理2和地理3中進(jìn)行。

任何一個(gè)版本的教科書都不能成為教學(xué)的唯一依據(jù)，各版本教科書都是編寫專家對課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀。充分理解教科書角色的變化，利于教師在依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，以模塊化的視角對本地教科書教學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行是否最優(yōu)化的再解讀，并綜合其他版本教科書和本班學(xué)生實(shí)際情況創(chuàng)造性地使用教科書，使其真正由“教材”變?yōu)椤皩W(xué)材”。同時(shí)，課程標(biāo)準(zhǔn)也并非一成不變，即使是正式的課程標(biāo)準(zhǔn)也會隨著時(shí)代的變化而調(diào)整，因此，教師在充分尊重，完整理解和認(rèn)真貫徹執(zhí)行課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，也要用發(fā)展的觀點(diǎn)看待課程標(biāo)準(zhǔn)，主動思考并積累實(shí)踐素材，嘗試為課程標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)整和完善提供建議。

二、關(guān)注不同版本教科書的欄目構(gòu)成

不同版本教科書有多樣化的欄目構(gòu)成，簡單匯總?cè)缦拢骸叭私獭苯炭茣闹饕獧谀坑斜菊聝?nèi)容概要、問題研究、正文、閱讀、讀圖思考、案例和活動等，“中圖”教科書的主要欄目有本章圖文導(dǎo)引、探索、學(xué)習(xí)指南、正文、閱讀提示、名詞鏈接、實(shí)驗(yàn)、讀圖練習(xí)、案例研究、復(fù)習(xí)題、課題目標(biāo)、課題準(zhǔn)備、檢查進(jìn)度和總結(jié)等，“湘教”教科書的主要欄目有本章簡介、正文、閱讀、活動思考、活動實(shí)踐、活動探究等，“魯教”教科書的主要欄目有單元導(dǎo)言、問題情景、正文、知識窗、活動、單元活動等。

教科書的不同欄目具有不同的作用和功能，研究教科書的欄目構(gòu)成有利于感知教科書內(nèi)容的呈現(xiàn)形式和領(lǐng)悟其呈現(xiàn)形式多樣化的目的。不難看出四種版本教科書精心設(shè)計(jì)欄目多樣化的共同目的是體現(xiàn)以“學(xué)生發(fā)展為中心”，關(guān)注學(xué)生對知識的獲取過程，關(guān)注學(xué)生獲取知識過程中的情感態(tài)度和價(jià)值觀。如四種版本的單元伊始均有“引言”，并配以與本單元內(nèi)容密切相關(guān)的景觀圖片，有的給出了單元學(xué)習(xí)目標(biāo)、有的提供了抒情話語、有的呈現(xiàn)了單元學(xué)習(xí)的程序等，對學(xué)生學(xué)習(xí)起到了目標(biāo)指引或者情境創(chuàng)設(shè)的作用。再如四種版本均有體現(xiàn)豐富的知識獲取過程和方法的各類“活動”，利于學(xué)生開展獨(dú)立學(xué)習(xí)、生生合作、師生交流，利于知識的生成和建構(gòu)。

三、關(guān)注不同版次教科書的內(nèi)容調(diào)整

研究同一版本教科書的不同版次的縱向變化，比較新版本對老版本的內(nèi)容調(diào)整，利于發(fā)現(xiàn)教科書對高中地理模塊化教學(xué)的思路及走向變化。以人教地理1教科書2008年2月第3版（目前最新版本）和2004年5月第1版（新課程改革后的第1版）為例，對二者調(diào)整的內(nèi)容及目的以實(shí)例形式作簡要比較。

1.基于時(shí)代性的調(diào)整

方案指出“課程的選擇體現(xiàn)當(dāng)代社會進(jìn)步和科技發(fā)展，反映各學(xué)科的發(fā)展趨勢，關(guān)注學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)課程內(nèi)容與社會生活的聯(lián)系”等。如第一章的問題研究將“阿波羅號飛船登月”替換為“我國的嫦娥探月工程”，利于學(xué)生關(guān)注地理的時(shí)代性特征，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再如第二章第一節(jié)最后一個(gè)活動的圖像為“1958年4月5日8時(shí)世界海平面氣壓局部分布圖”，建議調(diào)整為近年學(xué)生感知（可以是在媒體上間接感知）過某次氣象災(zāi)害海平面氣壓場局部圖，既可以凸顯關(guān)注學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和增強(qiáng)課程內(nèi)容與社會生活的聯(lián)系，也可作為“以某種自然災(zāi)害為例，簡述其發(fā)生的主要原因及危害”這一課程標(biāo)準(zhǔn)要求中的氣象災(zāi)害的案例，達(dá)到一圖多用和建構(gòu)學(xué)生前后知識體系的目的。

2.基于基礎(chǔ)性的調(diào)整

方案指出課程“強(qiáng)調(diào)掌握必需的經(jīng)典知識及靈活運(yùn)用的能力”等。如第一章第一節(jié)宇宙中的天體類型的圖文介紹由“星云、行星、流星體和彗星”改為“星云、恒星、行星和衛(wèi)星”，圖像“獅子座流星雨和哈雷彗星”圖替換為“太陽和月球”圖，利于學(xué)生明晰天體的基本類型為星云和恒星，目前與人類及地球（行星）關(guān)系最為密切的天體為太陽（恒星）和月球（衛(wèi)星）這一基礎(chǔ)性知識。再如第四章第三節(jié)河流侵蝕地貌刪去“溯源侵蝕、下蝕、側(cè)蝕和溝谷”概念，變?yōu)楦攀龀伞昂恿靼l(fā)育初期”利于減低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，避免以往師生活動中的重難點(diǎn)容易偏離的現(xiàn)象。如第五章第二節(jié)自然地理環(huán)境的差異性教科書未涉及“非地帶性因素”，而自然地理環(huán)境的非地帶性差異是自然地理的基礎(chǔ)知識，既可在整體性，也可在差異性中進(jìn)行考查。建議教科書安排一個(gè)活動與第三章的氣候相聯(lián)系;也可安排一個(gè)讀圖思考，分析某處的非地帶性現(xiàn)象（如馬達(dá)加斯加島東部的熱帶雨林帶）的成因;還可安排一個(gè)案例，介紹某地的自然景觀或當(dāng)?shù)厣睿ㄈ缂幽抢簫u的仿甲蟲水劇場開源取水）等。

3.基于思維力的調(diào)整

課程標(biāo)準(zhǔn)指出“發(fā)展地理思維能力”等。如第三章第二節(jié)將全球海洋表層洋流的分布規(guī)律的發(fā)現(xiàn)由基于“全球風(fēng)帶”推導(dǎo)“模式”的演繹思維變?yōu)榛凇笆澜绾Ｑ蟊韺友罅鞯姆植迹ū卑肭蚨荆蓖茖?dǎo)“規(guī)律”的歸納思維，利于師生將教學(xué)活動關(guān)注點(diǎn)由“分析”全球海洋表層洋流分布規(guī)律的“成因”轉(zhuǎn)至“歸納”其“規(guī)律”的思維力的訓(xùn)練。再如第一章第一節(jié)活動的設(shè)問方式有較大變化，給出明確的行為動詞如“說明行星的運(yùn)動特征”、“比較地球與其他類地行星的特征”和“說明地球是太陽系的一顆普通行星”，作答的指導(dǎo)有較大變化，給出比較的常見方法――列表法，并從評價(jià)量規(guī)的角度提出按程度分為“1、2、3”三級，建議進(jìn)一步體現(xiàn)該活動對地理思維力的培養(yǎng)，不要在活動中給出“同向性、近圓性和共面性”三大共同的運(yùn)動特征，以讓學(xué)生從活動設(shè)問指明的運(yùn)動方向、軌道平面和運(yùn)動軌跡三個(gè)角度的思維路徑發(fā)展地理推理思維。

四、實(shí)現(xiàn)基于模塊化的多版本教科書整合

認(rèn)識了教師、教科書與標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系以及教科書的橫向和縱向的差異，教師可以嘗試基于模塊化的多版本教科書融合的教學(xué)設(shè)計(jì)。以“運(yùn)用圖表說明大氣受熱過程”課程標(biāo)準(zhǔn)要求為例，從基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教科書主題的模塊化分析和教學(xué)結(jié)構(gòu)的模塊化架構(gòu)處理兩個(gè)方面作粗淺探討。

1.基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教科書主題模塊化分析

四種版本的高中新課標(biāo)教科書均可以劃分為單元、專題和主題三個(gè)板塊層次，主題是基本單元，一般對應(yīng)一個(gè)課時(shí)。因此，須要確定教科書對“大氣的受熱過程”的層次界定結(jié)果及內(nèi)容處理方式。

（1）教科書對該主題層次的模塊化界定

界定差異主要表現(xiàn)在四種版本教科書對“大氣受熱過程”主題，處于銜接地位的“熱力環(huán)流”、“大氣的水平運(yùn)動”兩個(gè)主題以及“氣壓帶風(fēng)帶”專題的邏輯關(guān)系上。“湘教”教科書對其獨(dú)立設(shè)置，另兩個(gè)主題歸入“氣壓帶風(fēng)帶”專題;“魯教”教科書對其獨(dú)立設(shè)置，另兩個(gè)主題合并為“大氣的運(yùn)動”專題后與“大氣受熱過程”并列;“中圖”教科書對其獨(dú)立設(shè)置，另兩個(gè)主題與“氣壓帶風(fēng)帶”合并為“大氣的運(yùn)動”專題后與“大氣受熱過程”并列;“人教”教科書將其與另兩個(gè)主題合并歸入“冷熱不均引起的大氣運(yùn)動”專題。

（2）教科書對該主題內(nèi)容的模塊化處理

四種版本教科書對該主題模塊化差別很大，從版面來看，分別是1.2頁（魯教）、1.6頁（人教）、2.8頁（中圖）和4頁（湘教）;從欄目看，除了正文外，其構(gòu)成分別是“1個(gè)活動配3個(gè)圖像”、“1個(gè)活動配2個(gè)對比的圖像”、“1個(gè)閱讀學(xué)習(xí)、1個(gè)學(xué)習(xí)指南、1個(gè)思考配4個(gè)圖像”和“3個(gè)活動、1個(gè)表格配5個(gè)圖像”;從前后銜接看，除了人教教科書，其他三種都先行介紹了大氣圈的圈層內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

2.基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)結(jié)構(gòu)模塊化架設(shè)

主題的教學(xué)結(jié)構(gòu)由目標(biāo)、內(nèi)容、過程和評價(jià)組成，對四個(gè)要素進(jìn)行基于課程標(biāo)準(zhǔn)的模塊化架設(shè)可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)的良好設(shè)計(jì)和美妙生成。目標(biāo)的制定是內(nèi)容選擇、過程開展和評價(jià)實(shí)施的基礎(chǔ)和依據(jù)，目標(biāo)給出了主題教學(xué)準(zhǔn)備引導(dǎo)學(xué)生“到哪里”、“如何到那里”和“怎么知道有沒有到那里”，選擇什么樣內(nèi)容、采取什么樣過程和實(shí)施什么樣評價(jià)都離不開目標(biāo)的精準(zhǔn)制定，基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)結(jié)構(gòu)模塊化架設(shè)的根本是目標(biāo)的精準(zhǔn)制定。故四個(gè)要素僅選擇探討“大氣的受熱過程”模塊化教學(xué)的目標(biāo)制定。

（1）正確認(rèn)識課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)特點(diǎn)

課程標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)分為知識技能、過程方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三個(gè)維度，高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)要求在知識和技能方面重視目標(biāo)的系統(tǒng)性和完整性，在過程與方法方面注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，在情感態(tài)度價(jià)值觀方面重視情意領(lǐng)域的目標(biāo)地位上升、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)、關(guān)注我國環(huán)境與發(fā)展的趨勢等。值得注意的是，在模塊化教學(xué)中，目標(biāo)是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（2）準(zhǔn)確解讀模塊主題的學(xué)習(xí)目標(biāo)

作為自然環(huán)境組成要素，“標(biāo)準(zhǔn)”中的“大氣”是指低層大氣，即對流層大氣;大氣熱量的根本來源主要是太陽輻射和地面輻射;大氣受熱過程，本質(zhì)是太陽輻射與地面輻射、大氣輻射的可逆或非可逆的轉(zhuǎn)化過程;大氣保溫作用是需要闡明的基本原理;示意圖是學(xué)習(xí)的重要支架;學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)的激發(fā)需要情境等。

（3）精確制定模塊主題的學(xué)習(xí)目標(biāo)

通過多版本教科書對主題內(nèi)容的比較和課程標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識和解讀，“大氣受熱過程”主題的學(xué)習(xí)目標(biāo)為：閱讀人教“大氣的受熱過程圖”，歸納低層大氣的主要直接熱源，思考低層大氣“高處不勝寒”成因，思考青藏高原太陽輻射豐富原因;閱讀人教“月表和地表受熱過程比較圖”，歸納月表晝夜溫差大成因，思考沙漠地區(qū)晝夜溫差大因素;閱讀某地某日氣溫變化數(shù)據(jù)，繪制氣溫日變化折線圖，描述其變化特點(diǎn)，并合作探究成因;閱讀魯教“大氣的選擇性吸收”文字資料，合作探究森林大面積減少對氣溫變化的可能影響;閱讀中圖“太陽輻射在地面的不均勻分布”，合作探究太陽輻射的緯度分布規(guī)律及《兩小兒辯日》一文中的日中、日初氣溫差異成因;閱讀湘教“影響地面輻射的主要因素”，思考南極氣溫低的成因。

參考文獻(xiàn)