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关键词:测绘新技术,3s
随着现代测绘新技术的出现,无论在学科理论,或在技术体系,以及应用范围上都取得了重大的发展,甚至可以说是重大的变革,从而也将彻底地改变传统测绘的方式。当前测绘产业以“3S”技术为特征,现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境,解释一些自然现象,解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。工程测量技术服务领域主要包括:农业、林业、水利、交通 、城市建设等行业,随着计算机和网络技术的结合 、测量仪器的数字化和智能化,使得数字化测绘技术得到了广泛的应用,3S以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化,测量新技术的服务范围也进一步扩宽,才能更好的为社会服务。论文格式,3S。。
一、现代测绘新技术(3S)的发展概况
(一)全球定位系统技术(GPS)的发展
GPS是美国从上世纪七十年代开始研制,于九十中期年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在三维空间范围内进行全方位实时导航与定位。随着精度从最初的百米范围内提高到1米以内,现在的GPS已经民用化。随着GPS系统的不断创新改进,硬、软件的不断完善,GPS的应用领域正在不断地扩宽,目前,各种体积小、精度高类型的GPS问世,更加方便的用于野外测量。GPS技术作为测绘发展更新的新技术,已经成为大地测量的先进技术手段,也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。
(二)遥感技术(RS)的发展
遥感技术包括:卫星遥感和航空遥感,其中航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实际中得到了广泛的应用,卫星遥感影像测图也取得较好的效果,运用遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已广泛的应用。航空遥感最先在军事上应用,1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,很多国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。
(三)GIS(地理信息系统)技术的发展
地理信息系统起源于上世纪六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系统(GIS)作为多个学科、多种技术交叉结合的产物,GIS的提出到现在不到50年的时间。特别是在与民生和经济息息相关的行业,如商业、城市规划、物流、交通、人口普查、疾病分析等领域,GIS技术的运用更是得到空前的发展,地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是测绘新技术的重大发展和跨越。当前GIS深入到了各行各业乃至千家万户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。论文格式,3S。。
二、测绘新技术(3S)在工程测量、林业、水利,高新农业等方面的应用
(一)在工程方面
在工程项目中,可以运用GPS准确的定位,以便准确的找到工程项目的位置,例如地形复杂或山区的土地开发整理项目的准确定位控制点,矿区的范围的界定等。利用遥感技术(RS)在矿山测量中应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。利用GIS建立数据管理库,对项目进库后综合管理,以GIS为平台,以3S测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为工程测量可持续发展的决策支持系统。
(二)在林业方面
3S技术主要在林业方面有三大应用:森林资源调查;森林资源动态监测;森林资源灾害监测利用遥感技术(RS)对林地资源的分布、生长状况及其变化进行调查和估测分析。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过GIS技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到林地的动态变化情况。
(三)在水利方面
“3S”技术可以及时有效的防洪减灾,可用于灾前预测、灾中监测和灾后评估;“3S”技术防治水土流失调查预测和水土保持规划,可运用“3S”技术可以监测水蚀、风蚀等多种类型的土壤侵蚀区的侵蚀面积、数量和强度发展的动态变化。可以对水资源实时动态监测和科学管理,水资源实时动态监测在水利信息化中非常重要,因为只有掌握瞬时变化的供水和需水等有关信息,才能科学、准确地进行水资源的配置及调度;“3S”技术在水利工程的勘察设计中得到了充分运用。“3S”技术在水利工程的维护管理中也能发挥重要作用,如南水北调的选线,在DEM的基础上,进行地质情况分析,并结合GIS中的有关地质环境数据库实现合理的选线分析。在水利工程规划设计中也广泛运用“3S”技术。如在水库的规划设计中,利用GIS建立的库区DEM,可以直观、快速、准确地计算出各种库容和淹没面积及开挖土石方量;结合其他GIS专题数据可以进行大型水库淹没区实物量、灌溉区有效灌溉面积和水库淤积量的估算。(四)在高新农业中
运用GPS技术对高新农业信息进行空间定位; RS影像技术可获取区内农作物生长环境、生长状况和空间变化的影像信息,便于区内状况的分析; GIS技术可以建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库;对作物生长苗情、的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。3S技术它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息,将信息技术与农艺、农机有机地结合起来,最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配,获取高产量和最大经济效益,同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源,有利于农业的可持续发展。
三、测绘新技术(3S)的集成应用
测绘新技术3S集成应用,取长补短是自然的发展趋势,三者之间的相互作用形成了'一个大脑,两只眼睛'的框架,即和向提供或更新区域信息以及空间定位,进行空间分析,以从提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为科学决策的依据。实际应用中,较为多见的是两两之间的结合,常见的两两结合有以下几种方式:
RS与GIS集成:遥感数据是GIS的重要信息来源,GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。GIS作为图像处理工具,可以进行几何纠正和辐射纠正,图像分类和感兴趣区域的选取;遥感数据作为GIS的重要信息来源,可以进行线和其他地物要素的提取,DEM数据的生成,以及土地利用变化和地图更新。
GIS与GPS集成:定位、测量、监控导航。
GPS+RS集成:几何校正、训练区选择以及分类验证,提供定位遥感信息查询。
GPS+GIS集成:定点查询专题信息,提供或更新空间点位。
GIS+RS集成:几何配准、辅助分类等,提供和更新区域信息。论文格式,3S。。
四、结语
随着数字化测绘技术的提高, GPS、RS技术在各行各业的广泛应用, GIS技术的不断成熟, 现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化3S测绘技术的应用与研究将是测绘行业立足者提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。
论文关键词:3S技术,城市规划,城市管理
13S技术及各部分功能简介
3S技术是遥感技术(Remote sensing,RS)、地理信息系统(Geography information system,GIS}和全球定位系统(Global positioning system,GPS)的有机集成,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术【1】。
2 3S技术在城市规划中的综合利用
在城市规划领域,GIS 技术已被用于城市规划的辅助设计、工程选址等工作,以及城市管理的规划控制、辅助决策等工作。
2.1 GIS在城市规划中的利用
GIS功能强大,在城市空间数据的输入
编辑、空间数据处理、缓冲区分析、网络分析、表面分析、流域分析、3D分析方面,帮助规划人员解决城市规划中所遇到的综合和具体问题。
在城市建设过程中,地形数据是建设实施不可或缺的基础数据之一,在地形数据完备的情况下,最关键的工作则是对收集掌握的地形数据进行分析。运用GIS技术地面数字高程及坡度坡向分析模型,可以生成三维立体地面景观,生动形象地模拟出现实世界的城市地表起伏现状城市管理,从而根据建设实施的要求,利用DEM数据估算建筑工程中需要挖填的土石方量,对实施工程的费用进行预算,从而对基地进行合理改造以节省工程成本。
城市的市政工程设施和公共服务设施规划是城市规划的重要内容,GIS的运用可以为工程选址、交通线路配置、地下各种管道配置等提供更为定量的分析,为规划工作提供更为科学的依据。例如,GIS的网络分析功能能根据网络拓扑性质,在交通网上的两点之间分析出最短路线及其长度和相关的具体信息,也可以比较分析各种管道的配置方案,确定最佳的地下管道布局方案。同时,GIS技术不仅能在规划工作前期为规划提供分析功能,而且能在规划实施之后,对规划成果进行科学的评价分析,从而为规划提供改进和修整依据。例如,城市交通的发展常常落后于城市化的发展速度,导致城市交通拥挤和不合理,利用GIS技术可以对城市的交通现状进行网络分析功能对交通的可达性进行分析,从而为交通的改造工程提供指导。
随着我国城市化进程的不断加快,许多非城市用地划拨为城市用地,GIS可以在城市规划改造、道路扩建、管道埋设等领域得到充分应用,如可以运用GIS定距离空间搜索功能和邻域分析功能对道路的扩建工程提供指导,在道路的扩建过程中,可以基于道路的现状数据进行领域分析,得出需要进行扩建的区域,提取区域内拆迁的居民住房和商店等的信息,对拆迁的补偿费用作出预算等。利用定距离空间搜索功能,可以对多种道路改线方案作出分析和评价比较,计算速度快,可以节省城市规划的费用。
GIS的发展是基于地图数据库的,同时GIS解决了地图数据的存贮和可视化的矛盾,解决了大容量数据与高速查询之间的矛盾城市管理,大大提高了地图分析的灵活性,缩短了地图更新的周期,扩大了地图的应用范围及研究领域【2】。利用GIS的可视化表现功能可以高效地在专题图上标明各类用地界线、工厂、道路、商场、管道、建筑物、公交站点、绿化用地的分布位置,并区分和显示出保留的和规划的部分。对于工程设施的综合图而言,GIS可以方便的标明各项管道的分布位置、标高、坡度、各个管道在空间的相互关系。
2.2 GPS在城市规划中的利用
城市规划的前期工作大都是基于城市基础数据的,基础数据的收集工作是城市规划过程中不可或缺的cssci期刊目录。传统的测量工作耗费的人力大,工作周期较长,使城市规划工作的效率无法大幅提高。GPS的精确定位功能已经被广泛地运用到数据收集工作中,它能方便、快捷、精确地定点测量高程数据,是城市规划基础数据的重要来源。
GPS导航功能已经被普遍运用到飞机、汽车、船只的日常运作中,提供了全新的导航和调度管理服务。如GPS在城市交通管理中的作用可以体现在对汽车行进进行正确指导等方面,对交通进行合理的疏导,提供实时路况信息,减少城市堵车现象,在城市交通管理和社会治安管理工作中发挥重要作用。GPS技术也为医疗、公安、保险、银行等各类业务车辆提供了监控、调度和安全管理手段,因而有助于加强城市交通管理和社会治安管理工作。
2.3 RS在城市规划中的利用
RS技术用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录,通过计算机的数据或图像处理分析地表特征[3]。RS信息作为原始数据,通过RS技术获得的航空影像和各种分辨率的卫星图像可以快速、准确、及时、真实地提供城市规划方面的大量信息。城市规划工作者可以对获得的遥感影像数据进行判读和解译,从而快速提取城市的基本布局,了解城市建成区内各项建筑设施如工厂、学校、居民住房、商场以及水域、广场、公园、公共绿地的分布现状,这有利于提高城市规划工作的效率和水平,同时还可以利用遥感监测结果检查规划的实施状况,快速找出非法建设用地。
遥感技术在对城市环境的监测领域发挥着重要作用,遥感监测的区域面积大,获取环境信息快速准确。例如利用被动式遥感,根据不同水质在遥感图像上显示的亮度差别,可以及时发现陆地淡水和海水的污染情况,提取污染范围,所获得的环境动态观测数据,通过GIS的快速处理和分析,能够及时发现环境的变化城市管理,便于采取相关措施控制环境污染,从而达到保护环境的作。空中的气象卫星可以在短时间内重复观察同一地区,为城市建设者提供实时的天气信息,指导工程的实施工作。
我国是自然灾害频发的国家,如地震、洪水、干旱等对我国的经济造成重大的损失。今年年初的西南大旱给西南五省广大地区的人民造成了巨大的损失,通过主动式遥感可以及时调整监测区域,第一时间获取受灾地区的具体情况,对抗灾救灾工作提供决策指导,最大可能地减少损失。我国青海玉树县的地震给当地造成了巨大的人员和经济损失,在无法通过人员直接掌握受灾面积和受灾程度的时候,通过及时的航空遥感影像可以快速提取出受灾地区的真实情况,为抗震救灾工作提供必要的指导,及时开展救援工作。
3 结语
3S技术在城市规划工作中的应用前景十分广阔,几乎可以应用到城市规划与管理的每一环节中,对提高规划管理的质量、效率来说,作用是明显的。如果将3S技术更为紧密地联合起来处理规划具体问题将有力地推动规划的严密性,决策的科学性,规划的合理性和管理的高质量、高效率,3S技术的发展势必会极大地推动信息社会的经济建设和可持续发展。
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关键词:3S技术;遗址;保护
3S技术是对地理信息系统GIS、遥感RS、全球卫星定位系统GPS技术的简称。近几十年,随着3S技术的发展,其在考古文保领域的运用越来越多,使遗址的考古调查、信息管理、测绘等方面的工作效率提高,以此为基础建立的数据库,便于文保工作人员和相关工作人员对遗址信息的了解和利用,实现了资源共享和最大利用化。
一、考古调查
遗址是古代人类生产、生活等活动留下来的遗迹,包括人类对自然环境利用和加工而遗留的一些场所(如生活、生产用地、村址、居址) [1] 。通过对各种类型遗址的调查与分析,可以揭示中国历史上社会、经济、文化状况[2] 。
传统查找遗址的方法是徒步调查、钻探等手法,主要依靠人工,工作量大,耗资源、时间多,受自然条件限制等,有时即使花费很长时间也很难确定其位置和范围[3]。20世纪发展起来的3S技术(遥感技术、全球定位系统、地理信息系统)是以获取和分析处理空间信息为目的现代化信息技术,在对地观测的同时记录了大量人类历史文化痕迹,客观保留了它们的分布规律和特性[4]。在遗址调查中,利用3S技术可以缩小实地调查的范围,减少调查工作难度和工作量。
1、GIS方法的应用
地理信息系统作为一种研究对象空间关系的计算机系统,它使考古学家得以借助计算机的信息存储、整合分析、管理检索、模拟展示等优势,实现考古资料的数据管理、更新和空间信息整合、分析功能,为解决考古学的空间性和多变量问题提供了一种有效的方法[5] ,还可以用于精确考古制图。
将GIS 应用于考古学研究开始于20 世纪80 年代初,主要集中于欧洲和北美[6]。欧美应用GIS 在考古学领域的研究和发展,可大致分为三个阶段:70 年代末,计算机图形学、数据库和统计分析等技术开始应用于考古研究;80 年代,遗址预测成为考古GIS的主要研究方向;90 年代,GIS 开始被欧洲考古界所认识并接受,景观考古GIS 分析逐渐盛行[7]。
随着我国信息技术的发展,GIS技术逐渐与考古工作接轨,首先应用在遗址调查和相关资料的管理中。国内相继开展的工作有:1996年6月至8月间,河南省文物考古研究所与美国密苏里州立大学人类学系联合,对河南颍河上游两岸长约100千米范围内的龙山文化晚期至二里头文化时期聚落遗址的调查中,将GPS和GIS成功地运用于考古勘察工作中,利用地理信息系统综合处理了各遗址的调查资料,并且绘制了精确的聚落遗址分布图,取得了较为理想的效果[8];中国社科院考古研究所与美国密苏里州立大学人类学系合作应用GIS进行的洹河流域区域考古研究[9];中国社科院考古研究所齐乌云等将GIS应用于"山东沭河上游人地关系研究"[10]。
2、、GPS方法的应用
在遗址调查中,GPS主要被用于遗址空间位置和范围的勘测。
国外考古中GPS应用已更加成熟,在景观考古中广泛采用了亚厘米级的高精度动态GPS(RTK)来提取精确的地面控制点以建立数字地形模型(DTM)[11-13]。
Chapman和Van de Noort在2处英国铁器时代遗址进行考古探测时,对RTK测量的高分辨率微地形数据进行内插建模,形成连续的数字地形表面,再通过GIS分析和处理,识别出掩藏于湿地景观中的古遗存特征。
2004年和2005年,陕西省考古研究所2次使用GPS对长陵、阳陵2座西汉帝陵地面现存遗迹及部分地下遗迹进行了测量[14]。在田野考古中,除了遗址范围的测量外,GPS对可移动文物的原出土位置或发现位置也能提供准确的方位标定。2006年全国第3次文物普查中,浙江宁波市的文保专家通过GPS对发现的每一件文物都进行了精确定位,记录该文物所处经纬度及地理位置,为普查后期建立文物基本信息数据库、制作文物分布电子地图提供准确的基础资料[15]。
3、、RS方法的应用
遥感考古于20世纪初由英国考古学家创立,在欧美已历经了近百年发展,主要被用于遗址的空间分布探测,为考古调查和发掘提供参考[16]。
我国将遥感技术运用在考古中始于20世纪80年代,经过数十年的发展,已经取得一定的成绩。如:张立等利用遥感技术对苏州及太湖地区做了大面积的地学调查与分析,并在研究史料和前人工作的基础上,完成了春秋吴国都城遗址位置的遥感调查和预测,为进一步有计划地发掘提供了参考[17];2007年,考古人员从陕西唐乾陵地区的航空像片上发现了一组清晰的地下建筑影像,从影像中分析判断出了乾陵下宫的建筑布局及宫垣结构,为唐代帝陵的下宫遗址研究提供了重要资料[18];同年,浙江遥感考古工作站经长期遥感探测,基本确定了江南最大皇家陵园---宋六陵内8位皇帝、皇后陵墓的具置和布局[19]。
二、信息利用
1、信息数据库
基于GIS的信息系统的建立将不仅为全国各级文物保护管理部门提供丰富的遗址基础信息,同时为文物部门的决策提供一定的参考依据。
建立信息系统目前的功能有:普查与管理数据库、地图基本操作、空间查询分析、文物风险评估以及文物信息输出等功能[20]。
在国内的应用实例有:南京师范大学谢志仁等以长江三角洲为例开展了GIS支持的考古信息管理系统研究[21];浙江教育学院祝炜平等开发的"浙江文物管理信息系统"[22];苏州教育学院陈得超教授与华东师范大学刘树人教授开展的"上海考古信息系统研究" [23];南京师范大学裴安平等开展的"田野考古信息系统研究" [6];河南省科学院地理研究所与开封市文物考古工作队联合开发的"开封市文物考古信息系统"[24、25];山西侯马晋国遗址测绘与文物信息管理系统的建立、全国土遗址数据库、三峡库区文物保护信息系统[26]等。许多单位也建立了自己的文物数据库系统如浙江文物管理信息系统[27]滁州市不可移动文物管理信息系统、南阳市文物管理信息系统、重庆市文物管理信息系统等。
2、信息提取处理
单独利用某种技术所提取的信息量十分有限,联合利用3S技术和其他技术可以丰富提取的信息,有利于保护工作的开展。如利用虚拟场景的技术再现古遗址时,既需要应用RS技术(如航空3维扫描成像系统),又要应用GIS技术来共同开发完成[28];在侯马晋国遗址的测绘中联合使用3S技术和4D技术,对文物精确定位;2004年,在陕西岐山周公庙遗址的大规模考古工作中,我国首次将"3S"技术联合应用于考古发掘[16]。这些有益的尝试拓宽了3S技术在文物领域中的应用,也为获得更多文物信息提供了技术支持。
三、3S技术利用的不足
3S技术的应用为科学管理利用文物信息提供了便捷可靠的方法,极大地推动了文物领域的信息化建设。但是也存在一些问题:
目前在国内遗址保护中3S技术的利用更多的是单个技术的应用,并且只利用了其很少的功能,很少将几种技术结合起来,充分利用其功能;学科间的脱节,文物工作者与具体技术操作者的沟通不足,不能很好利用技术将文物工作者的意图表达出来;对于已经建立的数据系统,不能充分利用个,只有系统但是没有具体的数据,不能发挥数据库的功能作用。
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论文摘 要:现代信息技术在水文领域中的应用不断完善和发展,特别是在最近几年之中,ann技术、3s技术与水文模型的整合研究的发展,有助于开创水文研究的新领域。本文主要通过对rs、ann、gis、gps等技术的研究,从防汛抗旱、水文预报、保护水环境生态、水土保持这四个方面,阐述了现代信息技术在水文领域的应用
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] 陈洁.遥感和水问题 [m].北京:人民水利水电出版社,2005,40,47.
关键词:现代测绘技术;土地调查; 土地测绘
Abstract: with the rapid development of information technology, surveying and mapping of our city has make a spurt of progress of development. Modern Gaoke technology such as GPS technology, RS technology, GIS technology, information and new technologies will be widely used in China's engineering surveying and mapping work, and to play its leading role. The brief analysis of process of land survey the author made, which shows the application of modern surveying and mapping technology in the land survey, for reference only.
Keywords: Modern Surveying and mapping technology; land survey; land surveying and mapping
中图分类号:P25文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
前言
传统的测绘技术存在着更新困难、精度低、效率低等缺点,而随着测绘技术的进步,现代测绘可以通过全球定位系统、“3S”集成技术、遥感技术等新技术手段,做到高精度测量,
因而能顺利地完成土地调查并能够保证土地开发的质量和效果,所以将现代化的测绘方法运用到土地调查当中,是维护土地市场秩序、顺应社会发展的必然要求。现代化的测绘方法充分运用现代的科学技术,具有高度的灵活性、准确性和快速性,被越来越广泛地运用到土地调查当中。
一、土地调查的步骤分析
1.1 土地现状的调查技术路线
土地现状的调查技术流程有现场勘探、平面测量、修测、图片编辑、建筑现状研究、地籍管理信息的建立与完善等。测量的具体方式是将城镇的地籍调查最终数据按照1:500的比例,对不断变化的土地进行修测与补测,在这一过程中运用全站仪解析法进行测绘,将测点的具置明确标注在草图上, 并通过相关软件传输到电脑, 运用电脑绘图软件进行编辑。在调查过程中,利用数据库技术及网络技术,建立完整的土地调查体系。
1.2 土地现状的分析技术路线
利用上述方法得出调查技术路线,利用统计学技术分析出待开发土地现状的数据分布、 空间分布,并且通过土地的利用强度、土地的利用率、土地的利用结构等不同方面对即将开发的土地进行评价。土地利用强度是指单位面积土地的开发利用度,是和其他相关区域的比较结果,它既具有时间的可量性,又具有空间的可比性。土地现状的分析可以让土地的效应发挥到最大化,对于人类产生较大的效应,从经济、环境、社会等角度都有较大的推动作用。
1.3 土地潜力的分析技术路线
在经历过上述两个总体步骤之后, 要进行土地的潜力分析。待开发土地的潜力分析通常采取单指标评价和综合指标评价这两种方法, 在土地功能与适宜程度方面进行调查, 采用测绘技术得到高精度的结果,将待开发土地以功能进行分区, 从多种角度反映出土地的实际功能,并且利用电子技术将土地的潜力展现出来。
二、现代化的测绘技术在土地测绘中的具体应用
2.1 全球定位系统
全球定位系统又称GPS 技术,其具有精度高、灵活性好、速度快等显著特点,通过提供的三维坐标让土地调查者获得空间数据,以达到空间定位的目的。GPS 技术与掌上电脑的结合,则给土地的野外调查提供了便利。将数码的摄像头与GPS集合到一起,运用到掌上电脑上,最终实现地形的测量的变更,解决变更区域中形状不规则、区域不明显等不良因素,并且利用数码摄像头还可以对野外土地进行拍摄,替代人工绘图不便,减轻工作量。同时,利用掌上电脑与GPS技术结合,还可以满足野外工作中时间长的问题,达到连续工作和数据储存的要求,并且及时满足图形的更新,使土地调查结果的准确性提高。
2.2 “3S” 集成技术
“3S” 集成技术由地理信息系统、遥感技术、全球定位系统三者综合而成,构成一个整体的系统,对于土地进行实时的观测、分析和应用管理。随着科技的发展,我国的3S技术日渐成熟,其在土地调查中发挥数据采集、处理和产品生成等效用,并且在土地更新调查和土地动态监测中变现出良好的发展前景。例如:利用高分辨率的卫星遥感技术,获得相关的影像数据,然后与土地调查的更新技术进行汇总、叠加分类,并让专业软件进行分析,最终得出准确的变换范围和数据结果。这种方法从根本上解决了传统调查方法工作量大、工作效率低、精度低等问题,大大加快了土地调查的速度和效率。
2.3 地理信息系统(GIS)
地理信息系统(GIS)是一种特点的空间信息系统,它通过计算机的系统支持, 对地球空间中的地理数据进行采集、存储、分析、描绘。具体而言,他是利用计算机建立地理数据库,将地理环境中的各种要素,包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据,进行数字存贮、处理和分析,建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析,方便快速地获取信息,满足各种不同的应用或科学研究的需要,并以图形和数字的方式表示结果。经过科技工作者的不懈努力,利用地理信息系统对空间数据进行处理已经成为土地调查的重要组成部分。并且地理信息系统朝着更加标准化、规范化的方向发展。
在GIS中,由于所获取的测绘基础数据详尽、可靠、准确,大大提高了城市规划的科学性。同时计算机的高速运算和具有极强的逻辑判断功能,可在短时间内提供多方案比选, 增加了规划设计方案的合理性。而且,计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告, 利用数据库又易于删补、更新,因而还可以实现城市规划的动态监控和动态设计。通过对 GIS的研究和使用,还可增强测绘人员和城市规划人员的协作,使信息的获取和使用臻于统一,促进城市规划工作。
2.4 遥感技术
遥感技术是获取信息的一种高效手段,在我国的土地调查中得到了较为广泛的应用。首先,遥感技术对于重点城市的土地勘测发挥了重要的作用,利用该技术对城市中占用耕地等情况进行监测,加强土地管理。然后,遥感技术对土地调查的信息更新起到了重要的作用。遥感技术利用航空、航天正射影像图以及地形图为资料,与原有的土地现状图进行对比,将数据进行补充和修改,最终达到更新的效果。
2.5 数据的处理与提取
数据的处理与提取是在遥感技术的基础上进行的。首先,利用计算机将土地利用图和遥感技术的影像图相互叠加,按照类别分层处理影像中待检测出的特征值,并且按照特定的规范,选择出与以上数据对应的遥感信息特征值进行对比,检测出变化的区域。然后,通过近年的土地遥感监测技术进行研究,总结得出相关系列的土地变化信息的提取方案。
三、结束语
总而言之,随着社会的进步,科技的发展,在测绘行业中测绘新技术如雨后春笋般纷纷涌现出来,一个国家测绘的技术水平直接影响着国家的发展跟国防。现代化的测绘方法在土地调查中是非常有必要的。现代化的测绘方法可以改善传统测绘方法更新困难、精度低、效率低等缺点,实现准确性高、灵活性高的测量。现代化的测绘方法有遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等方式,全面分析土地的类型、数量、现状及分布,利用及时更新的数据解决实际的问题,以起到合理利用土地资源、保护耕地面积、实现可持续发展的作用。本文对土地调查的过程做出简要分析,并指出测绘的几种方法和具体应用。希望全文能够给相关人员一起启发和思考,促进土地市场的管理。
参考文献
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