绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇遥感技术论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
1水文地质测绘水文地质测绘是一项综合性较强的工作
利用遥感图像解译地貌、水体和含水岩体,具有效果明显的特点。通过对遥感图像的解译,能够迅速地总结出该地区的水文地质规律。1981年,地矿部就提出要求:在区域水文地质普查工作中,应用遥感技术主要是对卫星相片和航空相片进行水文地质解译,解决某些地质和水文地质问题。这个工作必须贯穿整个水文地质普查的全过程,作为设计、野外工作、室内资料整理和报告编写的一个组成部分。在水文地质测绘工作中应用遥感技术,效果是很突出的。首先是勾绘的地质界线(特别是第四纪地质界线)准确可靠,地貌研究比较深入透彻,还可以得到隐伏断裂和活动断裂的较为准确的资料;其次是由于遥感图像能清楚地反映水系、水体、湿地、地下水浅埋带、泉水和泉水溢出带等与水文地质密切有关的现象,能比较准确地判断地下水补给、径流、排泄等水文地质条件;另外,用遥感技术可以大大加快水文地质普查速度,特别是在自然条件复杂、交通困难地区的普查工作中,更能显其优越性。
2地下水资源的调查用遥感地质方法
寻找地下水及估算地下水资源,在我国开展得很普遍,不论是在基岩山区还是在松散堆积区,都能取得很好的效果。在这项工作中,首先对航空、航天图像进行地质解译,找到富水的含水层分布区或富水构造;然后根据水文地质钻探的试验资料、已有的各种开采井的资料和水文物探资料,进行综合分析及水资源的计算和评价。由于遥感图像解译得到的含水层和含水构造的边界相当准确,所以用遥感技术进行地下水资源调查,可以取得非常好的效果。
3矿区水文地质勘查
近年来,发生了多起矿井透水事故,造成了很大的人员伤亡和财产损失。当然这与矿主为了经济利益而盲目、不合理开采有关,但一个很主要的原因就是没有查明矿区的水文地质条件,没有查明矿区的含水层的分布和地质构造。利用遥感图像的解译,就可以有效地查明含水层的分布和地质构造,能够做到合理布置矿井,进行有计划开采。这对于有效地减少矿井透水事故的发生,减少人员伤亡和财产损失具有重大意义。
4水利工程的水文地质勘查
水库区的水文地质勘查主要解决水库向邻谷或库底的渗漏情况和渗透量问题。在水文地质调查的各阶段,通过对库区航天图像、航空相片的地质解译,结合地面调查和钻探工作,能够快速并准确地查明库内及库岸的岩层透水性、透水岩层的走向、泉水的出露点及水库与邻谷地带岩层透水性可能渗漏的方向。根据这些水文地质条件,可做出河谷区到分水岭地段内各不同时期的地下水等水位线图,并为绘制综合工程地质图提供条件。在我国三峡水利枢纽、二滩水电站、飞来峡水利枢纽等许多大型工程都应用了遥感技术,并取得重要成果。
5其它水文地质工作遥感技术
在海岛淡水水源调查、地热水文地质调查、环境水文地质调查等方面都能发挥较好的作用。利用红外遥感技术在寻找古河道和河漫滩中的富水地段,可准确地看出各种地表水体的形状和分布,找出地下水露头的位置、大小和数量;在沿海及岛屿上寻找淡水;研究岩溶区水文地质条件(探测隐伏溶洞、岩溶水运动方向等);还可探测地下热水的埋藏条件。
二水文遥感技术的优势
1可一次性获取大范围内的地物信息遥感技术具有探测范围大的特点
尤其是陆地卫星的轨道高度可以到达910km左右,一次取相就能覆盖到实际的地面范围约34225km2左右。这种宽阔的取相视域与水文工作中人工实地勘测相比具有很大的优势,从而也突显出人工实地调查的局限性如由于视域阻碍而造成勘测效率低等。
2信息量大,全天候监测遥感技术
在获得可见光波信息的同时也可以获得可见光波以外的信息如红外线、紫外线、微波波段的信息,从而能够通过成像来使肉眼看不到的物体特征表现出来,很大程度的扩展了在水文工作中的观测信息量。同时遥感技术可以不受植被、冰层、云雾的影响达到观测的目的,从而实现全天候观测,能够扩充水文勘测的调查量,也能够更好地认识水文变化的规律。
3收集资料方便,没有地域局限性
在水文工作中,人工作业受到很多地面条件的限制,如高山冰雪地区、海洋地区、沙漠地区和一些人烟稀少的地区,在这些地区中工作人员因为存在一定的安全风险导致数据不能收集完整,而遥感技术在水文工作中的应用很好地化解了这一问题,遥感技术不受地域的限制,不受国界限制,能够全方位的实现资料与数据的收集,使水文工作中的资料与数据更加全面化,使水文研究能够更加科学与准确。
4收集资料快捷遥感技术中的陆地卫星
实现全球覆盖成像的周期仅仅为16~18d,如果多颗卫星同时工作,能够使探测周期成倍缩小,而水文工作中的人工作业实地勘测的时间则比较长,而且要受到很多因素的干扰,所以遥感卫星与人工作业相比更加便捷,能够在较短时间内掌握最全的资料,有利于水文工作者掌握不同地区水文的变化规律。
2我国当前的生态环境监测与保护
2.1发展现状
随着近些年来社会经济的不断发展,科研技术也取得了一定的进步,为生态环境监测提供了一套科学可行的技术支持,目前国内也逐步建立起立地球动态观测信息网络,同时取得了较多的研究成果,并相继在新疆、内蒙等地区建立起了生态站,为我国将来一段时间生态环境监测和保护工作提供了重要的基础保障。
2.2发展趋势
通过以上对于我国当前的生态环境监测和保护现状分析来看,虽然我国当前在生态环境监测与保护方面还存在着诸多的问题,例如技术上比较滞后、管理制度跟不上、人员能力水平存在不足等等,即使如此,但整体趋势是向前发展的。未来该工作的发展趋势应是在地面监测技术与3S技术相结合的基础上,实现由当前的生态环境质量评价到生态风险以及早期生态环境预警和保护方面的转变。当前我国部分城市已经开始使用遥感技术对生态环境进行监测与保护,这些先进的技术手段必将对我国生态环境的保护工作起到良好的推进作用。
3遥感技术的原理及应用领域
3.1基本原理
遥感技术主要是利用安装在遥感平台上的传感器,对被监测物体定时、定量的发射不同的电磁波谱,并对其所反射回传感器的电磁波谱进行接收和记录,在经过地面处理后还原成原始图像,从而进行各项研究工作。其中运用的传感器是指安装在遥感平台的用来探测地面物体电磁波的仪器,对于不同的研究项目,当前已经研究出了多种多样的电磁波谱传感器。利用传感器对于各种物体在可见光以及红外线和微波范围内的电磁辐射的探测和接收,并经过一系列较为复杂的技术处理,将其提供给不同的用户,方便其开展工作。
3.2应用领域
(1)资源遥感监测
资源遥感监测在资源类别上可以将其划分为土地资源、水力资源以及其他方面的资源监测。世界各国在发展过程中都需要强大的自然资源作为后盾,因此资源遥感监测有着重要的意义。遥感技术对于我国石油资源开发、矿产资源探测以及五年计划期间的各项工作都发挥了极为重要的作用,为促进我国现代化经济建设作出了巨大的贡献,这也是我国目前不断重视的原因。
(2)农作物监测
遥感技术对于农作物的监测主要是利用卫星传感器所发回的传感数据,在地面工作站的加工处理后,对农作物的产量指标进行估算。另一方面,遥感技术还能对小麦、玉米等农作物的病虫害情况进行遥感监测,有利于农作物病虫害的防治,加强农作物的管理力度,从而减少其带来的经济损失。
(3)气象监测
遥感技术在我们生活中最为常见的应用就是我们经常接触到的气象预报,其与我们日常工作和生活息息相关,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分内容,为人们的带来极大的便利,随着科学技术的不断向前推进,气象预测方面将会更加准确,可靠性也会逐步增强。当前我国应用于气象观测和预报的卫星主要是自主研发的风云系列气象卫星。
(4)地质灾害预测
卫星遥感技术对于地质灾害的预测,能在很大程度上减免地质灾害等带来的人员伤亡和财产损失,比如天气预报中提到的暴雨可能会引发的泥石流灾害等,但是遥感技术在此领域的应用还处于摸索阶段,技术基础相对较为薄弱。不过相信在未来发展过程中,这方面的能力会持续增强,技术上的差距也会不断缩小,为地质灾害预测提供更加科学准确的预测详情。除此之外,遥感技术在军事领域、国防领域以及太空监测领域也都有着广泛的应用。
4遥感技术在生态环境监测与保护中的具体运用
4.1在大气状况监测中的运用
由于当前不断恶化的环境问题以及越来越严重的雾霾现象,人们对于空气质量的重视程度越来越高,各国政府也在进行着相关研究工作,希望能通过有效的手段改善当前大气污染状况。遥感技术通过对大气中臭氧层、温室气体以及大气气溶胶含量等指标的监测,实现了对大气污染状况的实时监测,节省了大量的人力物力。通过对监测到的信心处理,及时的传递给气象部门和相关部门,便于人们做好防范和补救处理工作。
4.2在水体污染监测中的运用
作为人类赖以生存的基础资源,水资源对我们的重要性不言而喻,然而当前我们面临的不仅仅是水资源匮乏问题,还有相当严峻的水体污染问题。我国拥有着众多的河流及湖泊,对于这些河流湖泊的监测使用人工监测的方法所要耗费的各种资源相对较多。卫星遥感技术通过多光谱频道,能对水体进行多方位监测,从而对水质作出优劣评价,方便于水体污染的监测和治理工作。遥感监测对水体污染的主要监测指标有水体悬浮物、水体温度、色度以及可溶性有机物的监测等。
4.3在固体废弃物监测中的运用
在城市发展建设过程中,不可避免的会遗留下一些废弃物及城市居民生产生活垃圾,对于当前城市现代化建设和生态环境保护工作来说,对这些固体废弃物的妥善处理相当重要。遥感技术利用对遥感图像上的色、形、影等解译处理,能够较为直观的呈现出城市固体废弃物的分布状况、数量以及类型。从遥感技术手段中获得的这种高分辨率图像,能使我们更加详细的对固体废弃物的面积及总量进行识别,有利于其处理工作的开展。
2遥感技术在水利水电工程测绘中的应用
2.1测绘水利水电工程的构造稳定性
遥感技术利用声波、光波等原理对地址构造进行具体的探索分析,能够判断出地质构造中的断层情况。水利水电工程依托于山川河流建设,需要对当地的地质进行具体的判断与测绘,但传统的测绘工具智能测绘到地质当中是否有断层情况,却复发准确的测绘到断层是否是处于活动状态或休眠状态,因此常常造成建设工程因断层判断不准确而停工的现象,造成大量的损失,而遥感技术能够通过传感设备,结合数字化监测设备,随时随地的对当地的断层情况进行监测,将监测的内容进行汇总和梳理,从而判断这一断层情况是否活跃,为最终的测绘报表提供有力的依据。同时遥感技术还能够监测地质当中的一些特殊情况,如是否有地下河、溶洞等特殊地理想象,而这些地理情况是否会影响到工程建设等,从侧面确定地质情况,判定地质情况当中的隐秘问题,帮助水利水电工程顺利的完成测绘以及施工。
2.2测绘水利水电工程的渗漏可能性
水利水电工程在建设之初就注定要与古河道、溶洞、地下河、断层等交织在一起,而这些地质情况常常因变动而影响水利水电工程的内部结构,使其出现裂缝、渗漏的现象,而这些渗漏点主要出现在隐蔽工程中,无法直接发现,而通过遥感技术,这一困难迎刃而解.如通过遥感技术构建地质防渗漏实体趋势分析常用的趋势面分析方法主要有多项式趋势面和二维傅立叶趋势面两种,在防渗漏构造的研究中,通常运用多项式趋势面进行拟合分析。多项式趋势面是由幂级数组成的,其优点是系数计算比较容易,而且根据经验,很多地质变量如地层层位的高度。地下水位的高度及地层厚度等,一般用较低次的多项式趋势面就能拟合得较好。使用多项式趋势面并不能认为渗漏过程就是某个多项式函数的变化过程,因为渗漏对象有着很复杂的变化过程,形成具有复杂形态的曲面,多项式趋势面只是用来拟合这个复杂的曲面,并不能完全真实地反映实际的渗漏形态变化过程。
1.1教材和目标定位
要使教学内容合理,首先要选取一本合适的教材。[3,4]不同的教材各有特色,侧重点亦有所差异,有的注重理论方法,有的偏重实际应用。环境科学专业的遥感课程注重培养学生利用遥感技术对环境问题进行监测、分析和管理的能力,因此本课程适宜选取侧重于应用的教材,如参编教材为陈述彭的《遥感地学分析》和赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》等。同时在专业软件选取上考虑到界面易用,开发灵活性等特点,可选取ENVI遥感图像处理软件进行实例教学。遥感课程本身内容较多,针对环境科学专业的本科学生,在学时有限的条件下,需缩短遥感基础理论的讲授,同时适当扩大遥感实验和应用的教学环节。在教学过程中侧重理论联系实际,将教学内容划分为理论部分和实践部分:其中理论部分主要包括电磁波、传感器及成像原理、遥感图像的存储等内容,实践教学内容以“影像获取-预处理-分类及后处理-应用”为主线,重点讲授常用遥感数据(TM,MODIS,ALOS和SPOT)的获取方式,预处理方法(辐射校正、地形校正和几何校正)、分类方法(监督和非监督分类、面向对象分类、决策树分类和神经网络分类)以及精度评价和重编码等后处理过程,最后则以江苏沿海开发为背景,围绕土地利用变化分析、滩涂生态环境评价、水环境和大气监测等主题进行应用实例教学,重在提高学生利用遥感技术解决实际环境问题的兴趣和能力。
1.2教学内容更新
遥感技术的发展使得知识更新速度很快,新理论、新方法和新的研究领域不断出现,用人单位对学生的实践能力的需求也不断增强。[5,6]因此在整个教学过程中还需不断对现有教材内容更新,让学生掌握遥感技术的最新动态,尤其是遥感技术在环境科学中的最新应用领域,以弥补现有教材内容的滞后性。在教学过程中可依托现有科研项目对教学内容进行整合和优化,将自己从事科研项目过程中了解的国内外研究现状以及存在的问题进行补充讲授,比如笔者曾从事过遥感技术在区域蒸散发估算、土地利用覆盖变化以及水环境监测等应用相关的科研项目,在教学过程中就可以结合该项目进行典型案例分析,同时将本学科的发展趋势与学生一起讨论,从而激发学生的学习兴趣。教学内容完善上还需整合对本学科技术形成和发展具有重要意义的期刊资料(如环境科学、生态学报、地理学报和"RemoteSensingofEnvironment"等杂志),渗透到课程建设之中,不断充实教学内容,使教学内容具有前瞻性。考虑到环境科学专业的学生由于缺少地理学、地图学和程序设计等知识结构,往往会反感复杂的遥感理论知识,缺少主观能动性,可围绕遥感技术开展课程群建设,加强本课程与环境信息系统、环境影响评价等课程之间的联系,从而增强学生利用跨学科技术手段解决实际问题的能力。
2教学手段和方法的创新
2.1专业软件辅助多媒体教学
遥感课程包含大量的遥感图像信息,因此目前普遍使用PPT教学方式。为了增加学生对遥感理论方法的掌握,有必要在课堂上增加以实验数据为主的遥感软件演示教学。通过遥感软件可以将理论及方法用图形和图像的形式直观再现,激发学生学习兴趣,提高应用先进的遥感技术的能力。同时在教学过程还需设计一些综合软件训练科目。比如笔者在实际教学过程中设计了类似《滩涂资源与环境监测》的综合实验,拓展了遥感技术与地理信息系统(Arcgis)和计算机辅助制图(AutoCAD)等地学处理软件之间的数据共享操作,在增强学生环境数据处理方面的综合实践能力方面取得了较好的反响。
2.2网络和启发式教学手段
遥感课程理论抽象,应用性比较强,在教学过程中,宜采用启发式教学方式,让学生独立思考,引导学生去发现和解决实际的问题。比如在讲解植被的光谱特征时,可以基于全色图像、多光谱等各种常用的卫星遥感数据,形象和直观呈现不同的植被类型、不同的植被生长阶段和状况在遥感样片上的差异,增强学生对“同物异谱”和“同谱异物”规律等遥感知识的理解和掌握,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时还可利用GoogleEarth软件,USGS和地理空间云数据等平台免费浏览全球各地分辨率相对较高卫星图片,作为遥感教学影像资料,或用作科研数据。建立和完善实验数据库,依托现有的科研项目和实验平台,购置SPOT,MODIS和TM等多类型遥感数据和行政矢量地图。通过Internet网络,师生共同交流和关注遥感最新事件和日益严重环境问题,如高分卫星的发射、城市雾霾和水污染事件,引导学生利用现有环境问题解决实际的环境问题。
3实践创新能力的培养
实践教学环节对培养学生的创新思维和科研能力具有重要的作用,环境科学专业作为非遥感专业开设遥感课程,其技能要求为应用型,理论联系实践显得尤为重要。在实践教学上可以以基础理论、基本方法和基本操作为基础,构建分层次的能力训练模式,初期可以安排一些主流遥感数据搜集与处理基础方法的介绍;中期安排一些专业软件应用课题;后期通过科研项目培养创新能力。实践能力培养还需改革传统以卷面成绩为主的考试制度,注重多元化的考核方法,增加理论环节课堂提问、讨论等考核,以及实践环节的软件操作和科研能力考核,以考试促教学,切实提高学生实践创新的主动性。
3.1增强课堂练习和野外实习环节
通过课堂练习和野外实习,使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念,基本原理和基本方法,熟悉遥感专业软件的基本操作,增强对不同地物的光谱差异的正确认识。课堂练习环节主要以示范性和验证性为主,学生可通过操作实例增强对理论知识的理解。例如在讲授遥感影像的几何配准过程中,结合试验指导书和软件操作,以图形的方式呈现控制点数目和位置变化对图像纠正效果的影响,增强对几何校正影响因素的理解。野外实习设计主要包括遥感影像数据的准备和预处理、解译标志的建立和野外考察路线的设计等环节。通过野外实习,加深对图像目视和计算机自动分类原理和过程等教学内容的认识。野外实习适宜以学校周边的多光谱影像为例,也可结合区域特色,如在盐城工学院的教学实践过程中,考虑到沿海大开发形势下,采用了沿海滩涂资源开发和保护为实践背景材料,通过实验区的实地考察,使学生掌握假彩色合成图像和地物的识别特征等遥感基础理论知识,同时通过野外实习教学也可进一步引导学生利用遥感技术对滩涂生态环境问题进行检测和分析。
3.2专业软件开发能力培养
在遥感教学中,专业软件开发能力也是实践创新教学的重要内容。ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)开发的一套功能强大的、完整的遥感图像处理软件[7],因此在利用ENVI软件进行实验教学过程中,可以增加利用IDL演示实例丰富教学内容,例如进行遥感影像融合效果评价的过程中,可让学生掌握IDL的学习方法,并学会编写IDL命令调用ENVI函数,进行数据的读取,熵值的计算和融合效果的评价。既可以提高学生的编程能力,又可更好的理解操作的本质,提高学生的专业软件开发能力。
3.3鼓励学生从事科研活动
课堂练习通常是严格按照实验指导操作,相对缺少创新性,因此还需要通过科研项目的锻炼,进一步强化学生运用专业知识和遥感技术解决实际问题的能力。科研活动主要以遥感兴趣小组、大学生创新项目和导师科研项目为主要形式。遥感兴趣小组依据应用领域的不同进行组建,如组建滩涂植被组、水体污染检测组以及大气污染检测组等,考核任务下达后,各小组之间共同完成数据资料的查找、分析和结果输出等工作,最后以小组为单位进行评分和总结。学生在完成专题任务中不仅增强综合分析问题和表达能力,同时也熟悉了基本的科研方法和过程,激发了学生自主探索的热情。此外,在遥感应用小组的基础上,鼓励学生申报大学生创新项目(SRT)和撰写学术论文,同时吸引学生参与老师的科研活动,鼓励学生发表高质量遥感教学论文将学生的毕业论文尽可能与科研课题相结合,通过毕业论文团队建设提高学生毕业论文的深度和广度。
主管单位:中华人民共和国国土资源部
主办单位:中国国土资源航空物探遥感中心
出版周期:季刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1001-070X
国内刊号:11-2514/P
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1988
期刊收录:
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
RS技术在水文领域中的应用分析
遥感技术,即RS技术广泛应用于对旱情的检测与评估、检测水质、监测和评价土壤侵蚀和洪涝灾害等水文领域之中,取得了明显的经济效益。在洪涝灾害之中经常会使用遥感技术。紧急救灾、灾后重建和快速反应是遥感技术应用集中的主要方面。例如,我国早在80年代就利用了MSS数据检测到了三江平原的洪涝灾害。之后民政局、中科院和水利部门都进行了相关的研究工作,在实践之中取得了显著的成效。遥感技术可以大幅度的减少洪涝灾害的损失,尤其是在灾后重建等当面,与其他普通手段相比具有全面性、客观性和快捷性的优势。遥感技术评估在灾害的监测评估方面也有了显著的发展。通过对土壤表面发射的电磁能量来测量估计土壤的湿度,再加上实测数据的支持,可以实现对旱情的遥感监测。同时还可以通过对作物的长势、地表温度的监测来监测旱情。通过了解不同地域的具体情况,建立针对它们的具体模型。我国目前建立在遥感技术基础之上的监测模型包括热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数模型和植被地表温度空间模型、气象模型、水文模型和微波模型等。使用遥感技术可以更快速和更低廉的获取大面积土壤的水分信息。因为监测模型的简繁程度有很大差异,所以遥感技术的使用范围和使用精度也有不同。我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系,在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术,可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况,具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用,随着它在水质监测领域的地位更加重要,它的发展也不断完善。
GPS技术在水文领域中的应用分析
全球卫星定位系统,即GPS技术,具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点,成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中,取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系,GPS可以更准确的获取水利信息的空间位置,可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术,可以及时准确的定位灾害的发生地点,尤其是在使用了无线通话功能之后,实现了双向的通话功能,使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象,方便二者进行沟通,对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时,在大堤上排查险情,在发现了险情隐患之后,通过对讲机向指挥部门汇报,耽误了抢险时间,而且无法准确的描述出险情发生的位置。一旦报警系统上运用了GPS技术,能够在第一时间将灾害的发生地点和灾害类别传送到指挥中心,可以对险情做出有效的反应。在运送抢险物资的车辆中,安装GPS监控系统,编码后的汽车可以将其定位信息传送到指挥中心,指挥中心在接受到定位信号之后,可以将移动的船只和车辆的位置在地图上动态的显示出来。再配合电子地图,例如公路交通图、水系分配图、居民区分布图、物资仓库分布图等,利用网络的分析功能,可以将抢险物资以更快捷的方式送入受灾群众手中。而水下地形的测量在水库、港口、码头和桥梁的建设之中起着很大的作用,尤其是在减灾防洪的过程之中,会带来巨大的社会效益。
3 GIS技术在水文领域中的应用分析
地理信息系统,即GIS,是在计算机软件和硬件系统的支持下的特定的空间信息系统,可以采集地球表层的相关地理分布数据,同时对数据进行储存、运算、分析、管理、描述和显示。我国目前的地理信息系统已经广泛的使用在减灾防汛、水土保持、水环境等水文领域。在减灾防汛的领域之中,GIS技术可以预测预报城市的积水和退水状况、管理更新现有的排水设施情况、对排水设施进行设计和规划。规划城市绿地的面积和位置。分析暴雨的空间特征、对积水街道和暴雨的分布进行可视化的显示、储存具有分辨率高、层次多、更新频率快的数据,并对数据进行维护和管理。地理信息系统在再请评估方面也有很大的作用,例如管理基础背景数据、查询空间和属性数据、对数据进行统计、显示和检索。GIS技术在水土保持之中的应用十分全面。主要包括判断是否发生土壤侵蚀、土壤侵蚀的程度划分、计算土壤侵蚀量、评价水土保持的效益、泥沙输移的状况、预测和模拟土壤的侵蚀过程等。在水土保持之中往往直接使用GIS作为建立模型的平台,这是与GIS在其他领域的使用中最大的区别。遥感技术、地理信息技术和全球卫星定位系统,即3S技术的集成使用为空间信息的管理、分析、应用、更新、获取和存储等方面提供了技术支撑。使用RS技术采集图像信息,使用GPS技术提供主要的位置信息,最后使用GIS使用一些技术手段,例如分析应用和图像处理等。将这三个技术紧密的结合起来,可以提供精确的数据资料的文本资料,可以通过动态电子地图的使用查看不同水文领域的信息,同时可以借助人工神经网络的实施,对洪峰流量、降水等水文要素进行科学、合理的分析,为减灾防汛提供科学的依据。
4 ANN技术在水文领域中的应用分析
ANN技术,即人工神经网络技术,是使用数学方法对自然神经或人脑进行模拟和抽象,是一种模仿人脑结构的信息处理系统。在水文领域,ANN技术主要可以进行洪水的预报和降雨流量预报等。人工神经网络技术具有适应能力强、计算速度快和自主学习能力强的功能。首先对输入条件和输出条件进行分析。输入条件包括降雨历时、降雨量、降雨过程、河道基流等。输出条件包括出口段面的流量信息。输入层、输出层和隐层这三个部分一起构成了降雨径流的预报模型。防洪的非工程性措施是洪水预报,做出及时的洪水预报可以帮助相关部门制定准确可行的防洪决策。ANN技术在水文预报方面的作用主要通过实测资料,使用神经元的模拟关系,模拟影响洪水的其他因素和洪水之间的关系。
5 结语
总之,现代化的信息技术支持可以促进水文信息化建设,本文讲述的RS技术、GIS技术、GPS技术和ANN技术都在水文领域之中得到了广泛的使用。随着社会主义现代化进程的不断加快,国家过度重视信息的基础设施建设,使水文技术和现代信息技术共同发展。
参考资料:
1 遥感技术在各行业中的应用
1.1 遥感技术
遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术,例如航空摄影就是一种遥感技术。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节,完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。遥感技术已被应用于国民经济的各个领域,包括资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。随着遥感技术应用的广度和深度发展,遥感技术的用途将大大扩展。
1.2 3S技术
3S技术指的是RS(遥感技术)、GRS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)技术。3S技术融合了现代通讯技术、计算机科技技术、卫星导航与定位技术、传感技术及空间技术等,具有信息采集、模拟制图及模型分析等多种功能。在实际应用中发现,融合3S技术能够为公路勘察技术功能、数据资源的共享、结合提供有效的支撑。在利用GPS技术与RS技术探测公路实际情况时,可以使用相关资料及时获取地理信息的三维图像,并输出地形的三维模型,有助于了解公路工程地形的实际情况。利用RS技术与GI技术时也可以获得相对精确的勘探设计地形模型,有助于优化选线,这对于提高勘察设计效率有着重要意义。遥感与3S相结合,经过技术集成和开发,在实现信息分析解译、完成山区、沙漠、黄土沟壑区高速公路方案优化方面,有事半功倍的效果。
2遥感技术在公路勘察设计中的应用
遥感图像信息的宏观真实性、实时性和信息丰富性,为资源环境调查及公路工程勘察设计提供了最方便快捷、准确实用的依据。而3S与3D(三维地模-数字地形模型)技术相结合,可以生成公路设计区真实地貌景观,是全面认识公路交通自然环境,提高公路勘察设计水平的先进技术。
2.1遥感技术与公路测绘
遥感技术在公路测绘中得到了广泛应用。早期的遥感资料由于受分辨率的限制,近年来,由于采用了新的技术思路,在大比例尺测绘和地质制图中,遥感与地质测绘的符合程度和可兼容程度有了很大的改进,但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一,否则遥感地质将无法健康发展下去。遥感在测绘中主要被用来测绘公路地形图、制作正射影像图和经专业判读后编绘各种专题图。而常规的测量方法不仅工作量大,而且还存在一些很难测定的空白点,遥感技术的发展恰恰能够弥补这些不足。
2.2 遥感技术与地质勘察
传统的工程地质调绘(地质测绘)是依靠技术人员的野外作业来实现的,费时费力,效率不高,而且由于人的视野受到地形和植被的遮挡,许多地质问题不易观察搞清。遥感图像信息的丰富性,为工程地质人员提供了最直观调绘依据,可以大大加快工作的速度。我国公路遥感技术应用开始于1990年代中期,主要利用遥感信息调查路线带工程地质及不良地质现象。遥感技术具有宏观性强、影像逼真、信息量丰富等特点,对地形地貌、地质构造、不良地质和特殊地质均有比较直观的反映,在工程区域地质条件评价、公路走廊带选择、路线方案比选、病害成因及其影响评价方面具有常规手段和传统方法所无法比拟的优势。在实践的操作当中需要结合地质地貌的特征,运用地形的基本条件,开展路线的平纵勘察以及方案的设计。针对路线的设计,需要适应地形的特征,而不应当刻意的、片面的、过分的追求设计的高标准。一般来讲设计的实际标准不能小于规定的标准,并且加大设计方案的比较和选择力度,对一些有价值的设计方式需要进行深入的分析与勘测。针对不良的地质施工环境,诸如采空区以及岩溶地区等等,还需要运用现代化的新型技术,航测数模技术以及航测遥感技术等等,通过计算机技术来计算出最佳的地质设计路线,进而在设计和施工的过程当中合理的避开一些较难进行防治的复杂路段,达到方案优化的目的和效果。
2.3 遥感技术与公路选线
公路选线是公路勘察设计的重要环节,要求设计的路线方案既经济合理,又快速高效,并且安全可靠。因此,对高新技术勘察手段的应用要求也越来越高。遥感技术通过遥感影像和遥感数据,对公路工程的地质情况进行分析,结合现场地质勘察以及钻探技术,可以帮助地质勘测人员完成对公路沿线工程地质、水文地质等的分析和判断,提供给路线设计人员进行地质选线。在该工程中,需要首先对公路沿线范围内相关的卫星影像资料、遥感数据资料以及地质资料等进行收集和整理,然后利用高分辨率卫星影像以及多光谱卫星影像等,对公路的地质地貌、构造分布、工程地质条件等进行全面细致分析,从而为路线方案的选取提供有效的参考依据和建设性意见,确保公路路线的合理性。
2.4 遥感技术与公路隧道选线
高等级公路隧道规模一般比较大,随着长大隧道的出现,投资巨大,选择最优线位往往可以节约数千万甚至数亿元的投入,其意义是非常重大的。遥感技术在公路隧道的选线优化工作中具有关键作用。高等级公路施工过程中隧道的占得部分规模较大,随着大隧道的出现,投资金额的增长,如果选择最优线位通常可以节约将近数千万甚至数亿元的投资款,有非常重大的意义,由此可知,遥感技术在公路隧道的设计的选线优化工作中起到了很关键的作用。
结束语
应用卫星多光谱遥感、微波遥感探测技术对公路规划勘察区进行工程地质环境、隐伏构造信息及不良地质信息分析技术的研究,开展了3D-GEO系统软件开发及其在公路工程深部立体图形图像解析及选线中的应用研究,为优化公路规划设计方案,提高勘察设计质量和速度提供技术支持。在公路工程地质勘察应用中取得了较好的效果及显著的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]袁江红,杨厚波.测绘技术在公路勘察设计中的应用[J].科技资讯,2006(28):17-18.
[2]戴文晗.遥感与3S技术开发及在公路勘察设计中的应用[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C].2002年.
一、水环境遥感监测技术的应用
水环境遥感监测的任务是通过对遥感影像的分析,获得水体的分布、泥沙、有机质、化学污染等状况和水深、水温等要素的信息,从而对一个地区的水资源和水环境等做出评价,为环境、水利、交通、航运等部门提供决策支持。应用遥感技术,可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布以及水体污染的分布范围等。水体及其污染物的光谱特性是利用遥感信息进行水环境监测和评价的依据。
1、水体富营养化监测
水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象,这种现象在江河湖泊中称为水华,在海中则叫做赤潮。水体富营养化遥感监测是通过分析水体反射、吸收和散射太阳辐射能形成的光谱特征与富营养化水质参数浓度之间的关系 ,建立富营养化水质参数的定量遥感反演模型,并分析各水质参数之间的相关性 ,建立适当的富营养化评价模型。利用卫星遥感进行大范围湖泊、海洋富营养化空间分布及动态评价,具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势,还能发现一些常规方法难以揭示的污染物排放源、迁移扩散方向以及影响范围等特征。
2、悬浮固体
水中悬浮固体(ss)含量是水质指标的重要参数之一。SS不仅可以作为水体污染物的示踪剂,其含沙量的多少还直接影响水体的透明度、水色等光学性质。一般来说,对可见光遥感而言,0.58~0.68um对不同泥沙浓度出现辐射峰值,即对水中泥沙反应最敏感,是遥感监测水中悬浮物质的最佳波段。在实际监测当中,选择与悬浮物质浓度相关性好的波段,结合实测悬浮物质的数据进行分析,从而建立特定波段辐射值与悬浮固体浓度之间的关系模型,然后进行反演得出悬浮固体的浓度。
3、油污染
遥感监测油污染不仅能够发现污染源、确定污染的区域范围和估算油的含量,而且通过连续监测,能够得到溢油的扩散方向和速度,预测将会影响的区域。
4、热污染
由于人类活动向水体排放的“废热”引起环境水体的增温效应而产生的污染称之为水体热污染。水体热污染可直接影响到水生生物的多样性,导致局部生态系统的破坏,从而影响人类的生产生活。遥感监测水体热污染是一种有效的宏观监测手段,目前主要的探测方法有热红外遥感和微波遥感。
二、大气环境遥感监测技术的应用
1、臭氧层监测
臭氧对低于0.3微米紫外区电磁波具有较高的吸收能力,基于此,臭氧层臭氧含量多少的测定可通过紫外波段进行。吸收带在2.74毫米位置,应选用11083MH2频率的地面微波辐射计与射电望远镜进行大气中臭氧垂直分布的监测,如大气臭氧不断增加其含量,将导致温度不断上升,这种情况下,可选用红外波段进行大气臭氧层监测。
2、监测大气气溶胶
大气气溶胶一般是指烟、雾、尘等。这些大气气溶胶的形成往往是因为火山爆发、火灾及工业废气等。污染物位置及范围的确定可以直接通过遥感图像进行分析,同时预测、预报时可遵循其位移情况及发展规律进行分析。如漂浮于低空的尘埃,可利用对植物受害程度的监测进行间接研究。
3、监测有害气体
二氧化硫氟化物等有害气体在人为、自然条件下产生,这些有害气体对生物肌体将造成严重的危害,一般选用间接解译标志进行,受污染后植被反射红外线的能力将有所降低,与正常植被相比,受污染后植被的颜色、纹理与动态标志都发生了极大的改变,如彩红外图象颜色会变暗,树木郁闭度降低等,通过这些特性可以对污染情况进行间接分析。
4、监测城市热岛效应
城市热岛效应是由于城市人口密集、产业集中,进行形成了市区温度比郊区温度高的小气候情况。这种现象属于大气热污染气候,一般对城市热岛效应进行监测的方式都会选用流动观测结合定点观测的方式。但这种方式具有较高的成本、其监测范围较小,同时很容易受到各种因素的影响,其极限性较大。遥感技术在城市热岛效应监测中的应用,不仅提高了监测的精确度,还降低了成本。并实现了定性到定量、静态到动态的转变,实现了较大范围同步监测,同时可以对城市热岛效应内部热信息的区别进行提取与分析。
三、土地环境遥感监测技术的应用
目前不断出现环境变化问题,如全球碳循环的量化与气候变化的生物反馈,要求数据对大面积土地覆盖特点进行描述,遥感技术主要以人造卫星为基础,是一个强大的制作陆地覆盖图工具,通过光谱的差别对土地覆盖类型进行分类。从上个世纪80年代起,在全球变化、可持续发展中遥感数据已经得到了广泛地应用。作为全球变化研究项目的重要组成部分,土地利用与土地覆盖研究在遥感技术的应用下取得了不错的成绩。
作为环境的主要组成成分,植被可以对区域生态环境进行反映,还是解译土壤、水文等因素的标志。在大型植被、生物物理及生态学参量研究、估算中遥感技术的应用十分有利。应用遥感图像可以进行临时分析,同时还可以将附近地区全面的数据提供给相关部门,随着遥感技术水平的提升,可以有效提高植被指标的准确度,如叶面积指数、单位面积等。
按照气候、可燃物积累及含水量等因素,促使卫星遥感技术结合地理信息系统与全球定位系统,可以对森林火灾可能发生的区域、时段及等级进行准确预测,这样可以对火灾产生的损失降到最低,并能第一时间选用行之有效的措施进行有效处理。
四、结束语
综上所述,随着科学技术水平的不断提升,遥感技术作为环境监测的重要技术之一,其监测结果是否准确,对生态环境可持续发展具有关键性的作用。在环境监测中,应对国际资源环境卫星系统进行充分利用,加大我国环境监测遥感技术的应用力度,完善环境监测体系,为人类的发展及美化环境提供一份可靠的保障。
参考文献
中图分类号: P627 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-152-2
1 遥感地质及勘查技术概述
遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。
1.1 遥感地质勘查技术的概念
利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。
1.2 遥感地质勘查技术的特点
1.2.1 科学性
遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。
1.2.2 精确性
不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。
2 遥感地质勘查技术的应用
2.1 获取地质构造信息
在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。
2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置
矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。
2.3 利用岩矿光谱技术进行识别
作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。
3 加强遥感地质勘查技术应用的措施
前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。
3.1 加强对遥感技术理论研究
理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。
3.2 加强技术支持
技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。
3.3 完善相关制度
遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。
4 结束语
综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。
参 考 文 献
[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.
[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产,2016,18:265.
中图分类号:P27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)06(a)-0036-01
我国传统的测绘技术已经难以满足土地资源利用的需求,而现代测绘技术可以很好的提高测绘的精度与效率,可以极大的提升土地资源的利用率,对土地资源的保护和开发有很大的作用。论文结合现代测绘技术的内容和土地资源的应用,为我国的土地利用开发做出贡献。
1 现代测绘技术对土地测绘的意义
现代测绘技术包含的内容非常广泛,尤其是与先进技术的结合,对土地测绘起到了重要的作用。现代测绘技术有全球定位、遥感技术和3S集成技术等,并且在现代测绘中扮演者重要的角色。
现代测绘技术的应用几乎涵盖了土地测绘的各个领域,当今的土地资源非常匮乏,在土地调查、规划和管理方面都有待进一步提高,现代测绘技术可以满足土地测绘的各种现代化要求,有效提升土地资源的利用,提高工作效率,节省土地资源,实现土地资源的可持续发展。
2 土地测绘的调查
2.1 土地现状的勘察
土地现状的勘察包含了多个环节,其技术流程有现场的调查、测量、修正测量参数、编辑图片、土地信息的管理与完善等,任何一个环节都对土地测绘造成很大的影响,之间的工作需要准确衔接。土地勘察选取1∶1000的比例,经过对土地变化的信息进行修正,在草图上标明出来,测绘方式为全站仪解析法,并将测点的详细参数输入到计算机,通过绘图软件编辑图像信息。
2.2 土地现状分析
通过对土地调查的信息进行分析归纳,通过绘图软件编辑图像信息,从土里利用的空间分布、数据信息、土地结构、利用效率等方面进行评估,从这些指标对即将开发的土地资源进行评价。土地评价的结果用来和已有的相关区域进行比较,比较的方面主要是综合空间与时间的应用效果,能否在以后的建设使用中发挥更大的效益。尤其是当今土地资源的逐渐稀缺,土地的浪费造成的直接和间接的经济损失非常大,因而,土地现状的分析要从经济、环境等方面进行综合评价,以其综合利用的效能最大化为出发点,推动土地资源的优化。
2.3 土地资源的潜力
土地资源在为进行实际的开发之前,要准确评估其蕴藏的潜力,以便能够充分挖掘其中存在的效能。土地资源的潜力评估在经过土地调查和土地现状分析两个步骤之后,其潜力的评估可以用两种方法进行,分别包含单指标和综合指标,尽量提高测绘技术的精度,对已有的土地资源进行细化分析,从土地利用的多种角度进行考量,以发挥土地资源的最大潜力为目标。此外,土地潜力的挖掘还包括为以后的升级改造留出余地。
3 现代测绘技术的应用
3.1 3S集成技术
3S集成技术是一项整体技术的综合,由全球定位技术、遥感技术和地理信息技术结合而来,实现土地的监测、应用分析和管理等内容。随着定位技术、遥感技术和地理信息技术的日渐完善,其在土地调查的应用逐步得到拓展,所包含的功能有数据采集、分析和产品的利用等,实现土地资源信息的高精度调查和动态监测,达到实时化、全方位、精确化的监测模拟。传统的监测方式有很大的局限性,测量的精度低、工作效率低、工作流程繁杂等,严重影响了测量的效能。而利用遥感技术、定位技术和地理信息技术等,可以获得精确的影像数据,对数据信息进行分类、归纳、叠加等操作,通过专业的软件分析,得到优质的地理信息。
3.2 全球定位
全球定位技术发源于军事领域,由于其具有高精度的特点,在实际应用中具有较大的优势,可以满足土地资源的各种利用要求,全球定位技术的应用已经在土地测绘中得到推广,并取得了很好的效果。全球定位技术的基础是通过全球定位的24颗卫星,通过卫星数据接收装置获取信号,接收的信号具有全天候、无障碍的特点,可以实现对土地信息的精确测量。我国幅员辽阔,土地信息非常复杂多样,尤其是针对偏远地区的土地测绘具有很大的难度,受气候、地形等因素的影响,获得详细、精确的土地信息比较困难,并且会耗费较大的人力、财力、物力。而全球定位技术由卫星测绘为基础,无论是普通地段,还是复杂偏远的地区,都不会形成阻碍。
3.3 地理信息技术
地理信息技术的应用基础是计算机设备,通过专业软件对土地信息进行采集、分类、归总和利用。地理信息技术分析的影响因素比较广泛,如土地的环境因素、地形因素、土地的风土人情、土地的区域地段等因素,通过对这些因素的综合处理,可以加快信息获取的速度,经过软件的处理以数字和图形的形式呈现出来。而随着地理信息技术的改进,根据实际应用中出现的冲突和障碍,针对性的增强部分功能,应用已经取得了很好的成效。而当今的地理信息技术的规范化和标准化的进程加快,地理信息的融合性得到了很大的提高,极大的提升了土地资源信息管理的效率和精确度。计算机的存储功能与信息网络技术的结合,可以实现地理信息的共享,极大的节省了工作成本,简化了工作流程。此外,不同的管理部门弥补了以往地理信息的融合性问题,实现无缝衔接,便于工作的团结协作。
3.4 遥感技术
遥感技术对土地的勘测工作发挥了重要的作用,无论是城市土地规划,还是农村耕地的测量,通过航空、航天的正向影像资料的传输,经过分析和原有的地形图进行对比,进行图像更新和存储,以便其后的管理或开发工作。
4 结语
我国的土地资源的利用效率较低,并随着土地资源的匮乏,其开发和利用的压力越来越大,并且成本不断提高,而通过现代测绘在土地测绘中的应用,可以有效的提升土地资源的利用效率,减少管理成本,实现土地资源利用的最大化利益,而这也成为未来的发展趋势。
参考文献
[1] 李翔,丘小春,叶科峰.浅谈全州泥石流灾害中的应急测绘技术[C]//.第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集,2011.
中图分类号:P331文献标识码: A 文章编号:
一、前言
伴随着现代科学技术的日新月异,水文地质勘察人员在工作中需继承和发展传统技术基础上,也要关注并结合新技术、新理论,这样才更有利于进行找水工作,才可以使找水技术不断的更新发展。目前,我国人均淡水资料拥有量不足2 200m3,世界排名109位,而30年后,人均淡水资源拥有量将不足1 700 m3。因此用现代的水文地质勘查方法来找水减缓各区域供水压力已成为当务之急。以下分别详细介绍了遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地质勘察工作中的具体应用。
二、现代水文地质勘察方法在找水中的应用
随着我国经济的快速发展,我国总体而言,水资源的利用形式逐渐严峻,以许昌市为例,许昌市水资源严重短缺,人均水资源量仅204立方米,相当于全国人均水平的1/10。市区由于过量开采地下水,已形成面积达67 平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0 m的速度下降,地面最大沉降量超过277 mm。为了满足城市居民生活和工农业生产用水需求,在许昌麦岭水源地综合运用现代水文地质勘察方法找水勘察,取得了多种地质信息,基本查清了供水目的层的埋藏条件、边界条件以及地下水动态特征。笔者将从下面几个方面简述现代水文地质勘察方法在找水中的应用。
1.物探和钻探
(一)物探。在水文地质调查的基础上,结合研究区的水文地质情况,采用对称四极电测深法对勘察区西部的补给断面进行探测,共做电测深点203个,电测深剖面8条;利用EH-4电导率成像系统,对勘察区西部、南部边界和北汝河河道进行了探测,共完成9条物探剖面, 96个物理点,剖面长度54.55km;对18眼探采结合井和4眼勘探井进行视电阻率和自然电位物探测井,划分地层,进行排管。通过这些工作,基本查明了西、南边界和北汝河河床的地层结构和含水层的分布规律,为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。
(二)钻探。根据遥感水文地质调查、物探资料,结合以往地质、水文地质资料,在补充分析勘察阶段成果的基础上布置钻探工作量。勘探施工勘探抽水孔4眼,进尺291.4 m;地质孔4眼,进尺362 m;观测孔12眼,进尺1 071.55 m;探采结合井18眼,进尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采结合井38眼,总进尺为3 967.15 m。根据物探、钻探工作分析,麦岭水源地第四系孔
隙含水层的形成和分布受北西向的茨沟—姜庄凹陷和襄城大断裂等构造控制。同时根据区域水文地质条件及水源地地层时代、岩性、成因及富水性,新近系湖积层及第四系下更新统冰水沉积层的富水性差,集中供水意义不大;中更新统埋藏型冲洪积卵砾石层颗粒粗,厚度大,富水性强,不易污染,是城市集中供水的理想水源地。
2.遥感技术在地下水资源勘察中应用
遥感技术即从远处探测、感知特体各事物的技术,它技术先进、探测范围大、信息量大,并可实施动态监测。遥感勘察方法就是在勘察区范围内进行的航空遥感勘察,它是一种采用展片和航片目视解释,结合野外验证与水文地质补充调查的水文地质勘察方法。遥感勘察方法可分为4种:热戏外监测法、水文地质遥感信息法、环境遥感信息分析法和遥感模型法。
(一)热红外监测法。热红外监测法主要就是用热红外波段的遥感图像资料,通过测定地面温度来确定地下水的存在。特别适应于干旱、半干旱地区的水资源的寻找。其工作原理是:地下水可在过毛细管作用、热传导作用及地表强烈蒸发作用下可导致干旱或半干旱地区的地表湿度和温度发生变化,从而导致冷热异常的现象,此现象便可在热红外遥感图像上显示出
来。利用红外遥感数据再配合一定的航片作为基本的遥感资料便可实施地下水资源的探测工作。
(二)水文地质遥感信息分析法。水文地质遥感信息分析法就是运用水文地质理论对从遥感图像获取的地层岩性、构造、水文等水文地质信息进行分析,从而确定有利的蓄水构造,判断地下水的贮存情况。
(三)环境遥感信息分析法。环境遥感信息分析法就是根据遥感图像上提取的与地下水有关的植被、湖泊、水系等环境因子与地下水的依存、制约关系来判断地下水系统的贮存情况。其工作原理是:在干旱区域,植被的生长状态因受到气候、性、地貌、水文地质条件等因素的制约,其中区域浅层地下水对植被的影响最大。地下水水水位埋深、矿化度、水化学类型控制着被群、植被覆盖度。可通过这些信息来判断地下水的排泄点(区)的水位埋深、矿化度和水化的学类型等相关信息。
(四)遥感模型法。
通过分析遥感图像得知与地下水密切关系的水文因素状况,并建立监测地下水位的定量评价模型,对地下水资源进行估测的方法叫遥感模型法,它是遥感与数学、模型学相结合的一种新的研究方法。此种方法主要用于评价地下水位分布状况。
3.地球物理测井方法
地球物理测井是物探方法的一种,主要是配合地质钻探对钻孔内的水文地质状况进行精确探测。地球物理测井方法是以严密的物理数学原理为基础,主要用于分析地下水的分布,判断地下水质量,探测岩溶洞,分析地层构造等。地球物理测井主要工作内容及工作原理如
下:
(一)正确地划分含水层并确定层位及厚度,研究它们之间的相互关系。
(二)对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高,地层电阻率值越低
(三)判断裂隙及其泥质含量。裂隙存在的判断标准:声波时差较大,电阻率较小,密度偏低。如果裂隙存在,那么裂隙中填充的泥质越多,自然伽马测井值就越大。
(四)岩溶水勘察。裂隙层位可由声波曲线直接反映;当溶洞中含水时,自然伽马曲线幅值略低,以此来可判断其富水性;在岩溶、裂隙发育处,会出现井径扩大的现象,因此,岩溶裂隙发育程度也可用井径曲线来判断。
(五)划分钻孔地层岩性。根据不同岩石的密度,电阻率,波阻抗,孔隙度等参数的差异,并综合电阻率测井、声波测井、密度测井、中子孔隙度测井等资料就可以划分钻孔的岩性剖面。
4.地面核磁共振法
地面核磁共振法就是利用不同物质原子核特性差异产生的核磁共振效应,通过观测、研究地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律,来判断探测区地下水的分布情况。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水层信息,勘探的深度小(目前最大勘探深度小于150m),适合北方地表较干燥地区使用。其工作原理就是水中的氢核质子在地磁场的作用下,处在一定的能级上,再以具有拉摩尔频率的交变磁场对地下水中的质子进行激发,这样原子核能级间就会产生跃迁即产生核磁共振。核磁共振信号的强弱或衰减的快慢直接与含水层中氢质子的数量、含水层孔隙大小相关,核磁共振信号的幅值越大,所探测区域内水含量就越丰富。从而,可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况,达到实现直接寻找地下水的目的。
地面核磁共振法属于直接找水法,在有效的勘探深度范围内,有水就有核磁共振信号显示,以此来探测各类型的地下水。主要用于探测其他物探方法难以寻找的地下水,主要应用在以下4个方面:黄土孔隙、裂隙水探测;寻找碎屑岩类浅层风化裂水和层间承压裂隙水;确定基岩裂隙带的富水性;判断灰岩区溶洞、裂隙含水或是泥质充填。
三、结束语
随着近年来科技的不断发展,以及勘探技术的不断提升,在继承了老一辈水文勘探人员的技术和知识后,新一代的工作者更要与时俱进,不断的研究并熟悉新的理论和技术,从而将新老结合,挖掘开拓出更加优良的勘探方法,从而方便找水工作,使得找水的相关技术得到不断的提升和发展。
参考文献:
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[2]-邹慧峰 找水中现代水文地质勘察方法的综合应用[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年12期
[3]-贤世荣 水文地质勘察方法在找水中的应用[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年20期