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关键词:“3S”技术;土地资源;管理;应用
中图分类号 F321.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)19-136-02
我国国土资源丰富,幅员辽阔,但是由于人口众多,人均占有量较少,而且土地资源为不可再生资源,一旦规划、利用、管理不到位容易造成土地资源的浪费与破坏,特别是农业耕地的使用、保护和红线的控制,这不仅影响着中华民族几代人的生存与发展,还涉及经济、社会、人类、生态等多方面因素的和谐共处与可持续发展。传统的土地资源信息采集、存储、计算的方式以及更新和管理的模式已经不能适应当前土地资源规划、保护与发展的速度。因此,为了更加合理、有效、充分、精准的对土地资源进行管理,应将先进技术引进土地资源管理的工作中,“3S”技术则作为土地资源管理的重要工具和技术手段在土地勘测、调查、管理、规划、建设、使用、监督、检查等过程中以及农业耕地保护的过程中发挥着重要的作用。
“3S”技术是遥感技术(Remote sensing,RS)、地理信息系统(Geography informationsystems,GIS)和全球定位系统(Global positioning systems,GPS)的统称,是一种综合性较强的技术,其可以全方位、立体、快速、精准的对地上、地下进行资源勘测、环境检测、能源调查,并且可以通过相应的数据变化和图形图像进行空间分析和动态处理、数字制图等,是较为先进的、操作性较强的空间探测技术。技术操作人员在土地资源管理工作中,可以充分利用“3S”技术对土地综合信息的采集、分析、处理、表达、传播和应用的功能,提高对土地资源,特别是耕地的利用与管理。
1.1 RS的功能 RS遥感技术主要功能是摄影、扫描、传输、处理,主要用于地区环境质量监测、气候气象变化观测、植被资源分布调查、交通路线网络布局以及旅游名胜景区的位置分布,气候效应的调查等。其主要是根据不同物体对波谱产生不同响应的原理利用遥感器接收地层表面的各种物质发出的不同电磁波,然后在从高空或外层空间探测地面物体性质,对地面事物进行识别,形成信息反馈到设备上进行工作,可获取大范围的信息,获取信息速度快,周期短、信息量大,且具有快速处理庞大数据的功能。
1.2 GIS的功能 GIS地理信息系统主要功能是将采集的地理信息按照类别、级别、层级进行有序的组合、分析,并且还可以按照使用者的要求进行重组和再分析,时刻对动态的数据进行信息检测,具有输入、查询、检索、修改、输出、更新、分类、分析、检测、存储、处理、数据编辑等功能。空间查询与分析是GIS的核心,具有空间拓扑叠加分析、空间模型分析等功能。其最突出的性能是可以将所获得的信息在电脑的地图上进行准确的显示,具有可视化、直观性的功能,并且还可以通过信息总结其中的规律,并得出所需要的结果。GIS是地理学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的一种专业性、操作性、智能化较强的地理信息管理计算机软件系统。
1.3 GPS的功能 GPS全球定位系统主要功能是提供点线面三维坐标,主要应用于土地测量、土地规划利用、土地基础数据调查、土地类型分布、摄影测量、野外考察以及军用或民用航空飞机、船舶、汽车等运输工具的导航与定位。定位精度达到厘米级被称为实时动态测量(RTK)技术,具有全方位、全天候、高精度、自动化、高效率的特点,是由空间星座、地面控制和用户设备共同组成的三维导航与定位系统。
2 “3S”技术在土地资源管理中的应用
2.1 RS的应用 RS主要应用于农林业资源分布的调查、土地资源各种类型的利用以及使用现状调查等基础地质工作,如农林业用地种植情况(土墒情况、病虫害、肥力、作物长势、产量评估、农作物产量和分布、合理施肥以及播种和农药喷洒等)、土壤成分和性质分布检测、矿物地质资源的分布、工程、地震、灾害、地区地质以及矿物、水文的地质地况综合调查、土地资源恶化(沙化、盐碱化、干旱、洪涝等)、森林资源建设、规模、规划、发展的调查等。这些功能的应用使土地资源管理工作者可以及时、有效、精准的了解土地资源的情况,掌握耕地的使用情况,提高农业用地的效率,加强田间技术管理、控制和降低农业种植成本,还可以在地面条件受限和自然条件恶劣的情况下如沙漠、沼泽、高山峻岭等地方作业,不受地理、气候、自然等因素的影响与限制,减少人工作业的难度。同时还可以依据数据进行合理的规划、设计,为农林业进一步发展奠定基础,促进农业合理化调整,为各种土地类型的用地提供合理的分配比例和规划方向。
2.2 GIS的应用 GIS主要应用于地籍管理、土地市场管理、土地使用权利归属、土地规划编号、土地资源评价、属性信息和空间信息管理,可以对土地这种非可再生资源进行资源调查和利用规划以及动态检测,便于土地资源管理者准确的掌握国土资源的使用情况,同时还避免了大量纸质材料的查找、堆积、陈旧、失真等弊端。土地资源管理的相关部门还可通过此项技术合理的城市基准地价和土地分等定级信息,便于土地公开透明的管理,而且一系列的数据还可形成土地市场管理非常重要的参考系数,提供规律性较强的管理途径,实现土地管理的网络资源、数据和应用信息共享。
2.3 GPS的应用 GPS主要应用于土地资源的外业调绘和土地利用特征、数据、用地范围变化数据的采集,绘制土壤样品点位分布图、地籍测量、勘测定界、查处非法取土位置、确定土地开发复垦整理地块位置,检查与核实使用开发的位置是否与申报相符、变更土地利用现状图等。在使用的过程中需要确定GPS的定位精度是否能够满足测量的精度要求,还要在对不规则区域或路径的测量时,确定采样原则,以避免采样点选取的不同,对测量结果造成直接的影响。在地籍测量过程中,GPS的应用就显得尤为突出,其不仅可以对小面积或突发性的变化及时的做出反映,而且在野外工作还能够便捷地获取变化的区域数据,并对动态监测系统数据库进行实时更新。
3 结语
总之,“3S”技术在土地资源管理中的应用,一是可以促进国家土地资源管理工作逐渐走向智能化、信息化、科学化、动态化、速度化;二是可以通过高新技术的综合分析评价和模拟预测,为城市或区域规划、管理与决策、国家土地政策的制定、推行与落实提供可靠的数据支持;其次,在耕地面积大量减少的土地资源使用现状下,“3S”技术的使用可以在加强耕地保护的前提下,确保耕地总量动态平衡和基本农田的使用,确保耕地的数量与质量,协调人地关系,避免对农业发展和人类生存的威胁;其三,“3S”技术还可以加强电子政务管理,提高工作效率,节省人力资源。
参考文献
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[4]宋拥军,刘保东.“3S”技术在土地资源管理中应用的现状及趋势[J].山东国土资源,2005(9):53-55,58.
关键词:测绘技术;应用范围;发展
随着社会经济发展的影响,现代化的测绘工程技术逐步走到了人们的视野中,通过不断完善的科学理论知识和完善的技术知识体系,能够有效促进测绘工程应用的适用范围,并且突破了传统测绘方式的束缚,有效提升了现代化3S技术的使用特征,现代化专业测绘工程技术能够加深人们对于自然环境的了解,有效解决了人类社会的科学开发问题。
1 技术发展的具体情况
1.1 GPS技术
全球定位系统(GPS),起源于美国的七十年代,GPS通过科学卫星的监测使用有效促进了军事、交通、测绘等多种行业的发展中[1]。随着全球定位系统的不断完善,有效促进了监测成果的完善、详细度,并且通过系统软件、设备硬件的不断研发,能够有效促进了GPS技术的应用范围[2]。目前GPS系统已经成为了测绘工程技术中的重要支撑项目,通过GPS定位系统能够快速将地面的详细测量进行灵活、科学的调整,并且能够全天候进行工作作业,有效提高了测绘工作效率和数据的精准度。
1.2 遥感技术
随着卫星和航空事业的不断发展,遥感技术也逐步开发,目前的遥感系统包括卫星和航空遥感两项内容,航空遥感作为遥感技术的专业测绘手段已经被广泛应用到各个行业,卫星遥感主要是测绘研究重大的科研项目,通过遥感资料能够快速建立数字成像地面模型,已经广泛使用在军事领域上,通过遥感技术的专业提升,能有效通过可见光技术感应发展到红外磁波感应,经过单波段发展至多波段,能够有效通过多角度进行空间维度扩大,通过传统遥感低分辨率逐步发展至高分辨率、超清分辨率等等,通过将轨道卫星、航天飞机等传感仪器的快速使用,降低缝隙造成的分辨率差异,全景相机、雷达光谱扫描仪、激光扫描等专业设备的具体使用,能够全方位无死角的进行遥感测绘,覆盖了大气层电磁波段,有效提升测绘成像数据详细度。
1.3 GIS技术
地理信息搜集系统(简称GIS)是融合了多种学科和技术的综合性产物,至今已有40余年的使用历史,GIS最早源自加拿大和美国学者。通过对土地和交通情况的详细研究,有效对空间地理的实际信息进行科学搜集、加工处理和全面分析的计算机使用技术,GIS的发展具有了划时代意义,是现代科学测绘及时的重要技术支持。
2 实际生活中的现代测绘技术应用
2.1 矿山开采测绘
在矿山开采过程中通过遥感技术将矿山的实际情况进行测绘已经运用了较长时间,并且能够完善的、精准的得到科学信息[3]。通过遥感技术的使用能够有效得到矿山开发中的实际情况、动态信息等详细相关资料,能够有效提升矿区环境的全新发展决策。遥感技术能够快速寻找到矿区和矿源条件的详细数据,并且通过科学的研究有效促进企业对于矿区的地质层研究和矿产层的详细数据分析,有效提高矿山产业的科学开发[4]。通过GPS技术将矿山区域的移动数据和水文观测等方式将矿区进行复合型监测,有效提升了矿产资源的计划开采量,通过将现代化测绘技术实际应用到矿山开采中,能够通过科学的信息数据提升矿山开采的科学技术途径,并且通过科学测绘,提升了矿山产业的信息采集、加工处理和数据分析等技术进行自动加管控,从而有效促进矿山企业的健康发展。
2.2 水利工程测绘
通过遥感技术的使用能够准确针对江、河、湖海等自然环境进行科学监测;通过对水利工程的储水量科学计算,通过RS和GIS技术对突发洪水的范围和速度进行快速测算,并且能够精准预防洪涝灾害,提高水利枢纽工程的科学实用作用,通过对水库大坝和桥梁等设施进行精准的测绘,能够有效提供出数字摄影测量技术,通过GIS分析技术进行决策工作的使用,快速提供水库大坝的建筑选址、水容量测算、收益年限和范围等多方面内容,为水资源的科学开发提供了理论技术依据[5]。在大中城市的发展中,也可以通过全新的测绘技术进行城市排水设施的科学规划,有效提升了城市排水量,促进了城市经济发展。
2.3 农业精准化测绘
在农业测绘中,通过全新的GPS专业技术将有效进行农田空间信息的细采集,并且通过RS技术了解农田的生长状况、生长速度和空间需求,最后通过GIS技术有效模拟农田的实际使用情况、未来发展情况、农作物的自然生长空间分布量等详细信息,并且通过农田自然环境和周边可利用资源的详细情况进行了详细匹配,有效促进了3S技术在农业测绘发展中的应用。通过全新的3S测绘技术的使用,能够有效促进人们对于农田土地使用现状、农作物分布情况、农作物的生长周期预估、灾害影响情况等多种具体的使用信息搜集工作提高,并且将有效信息与农作物生产进行认真匹配,并且能够最大限度的促进农业生产的顺利、高效进行,快速提升了自然情况和农业资源的合理分配工作,有效促进了农业产业的健康发展。
3 结束语
将3S一体化作为技术指导,并且通过空间信息技术作为管理测绘的技术体系,有效提高了测绘技术的先进性和科学时效性。在社会科学技术日益更新的今天,现代测绘技术也在通过高效化、自动化、一体化等多方面重现展现出来,并且有效提升现代测绘技术的快速发展。
参考文献
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[3]张艳雪.测绘工程技术的发展与应用的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2014(30):2319-2319.
[关键词]测绘新技术;农村集体土地确权;地籍测量
地籍测量对农村土地确权具有积极作用,在我国多年的农村集体土地确权工作中,技术不断更新,其中以GPS定位技术应用最为广泛,将该技术与地籍碎部测量新技术相结合,可以有效提高地基测量的准确度,保证土地确权的合理性。同时,确保我国农村土地开发和利用的合理性,确保农村的可持续发展。
1地籍测量中的测绘新技术类型
1.1地籍碎部测量技术
地籍碎部测量技术包括地面测量技术和摄影测量技术。全站仪技术也是这一时期的新技术之一,在该设备的使用过程中,可以实现对不同碎部点中所产生的数据进行记录与分析,如可以测量地面斜距、水平角及高度角等。通过对数据的分析还可以用来计算地面三维坐标,大大提高测绘效率。摄影测量方法改变了以往的手绘法,使图像更加直观,对于复杂地貌的分析更准确,充分利用了航摄片和测制底片[1]。在实际测量过程中,采用全数字化的摄影手法来获得点坐标,可以提高测量的精准度,目前在农村土地测量中应用较广泛。
1.2地籍控制测量技术
地籍控制测量技术主要是对某一区域内的空间点、控制点进行全面视测,要求地籍图和界址点具有极高的精准度,这一过程中主要使用GPS定位技术对已经损坏的测量点进行重新定位,保证地籍测量网的准确建立,这一技术在地籍控制测量中是不可或缺的,是基础技术。测量使用过程中的必联测控制点要大于2个。
2测绘新技术在农村集体土地确权地籍测量中的应用
在农村集体土地地籍测量过程中,首先要整体确定农村土地面积,并通过土地调查进行测量布网和放线,采取多点控制和测量的方式,同时结合GPS控制测量技术、遥感摄影技术等来完成测量过程。现以某农村土地地籍测量为具体实例,重点阐述测绘新技术的应用。
2.1GPS控制测量技术的应用
GPS控制测量技术可以确定基准点,并引入控制点,提高测图精准点。在本次测量中,所有数据为动态的有效降水量计算以日降水量为准,日降水量小于5mm,视为无效降水;日降水量5~30mm,利用率为100%;日降水量30~50mm,利用率取60%;日降水量大于50mm,利用率取30%。土壤水利用量(W0-W)经分析计算,灌区统一取30m3/667m2;灌区地下水埋深一般在10m以下,农作物无法利用,即使随着灌溉水入渗补给,地下水位上升十分缓慢且有限,故地下水补给Wk=0。农作物生育期灌溉定额见表4。4结论采用彭曼公式对红堡灌区整个生育期的需水量进行计算。因为考虑了除气象以外的很多可能对农作物需水量的影响因素,比蒸发皿法、产量法等方法较为精确。这样的结果为灌区计算灌溉定额、制订灌溉制度提供了有力的依据。GPS数据,具有独立性。为提高数据的真实性和准确性,本次测试采取多次测量的方式,结合使用全站仪,保证了测量结果的准确性[2]。本次测量选择了55个点,可以确定±2.34cm作为误差存在于反复观测点中。
2.2遥感摄影技术应用于权属调查
在权属调查中,遥感影像图通常用作底图,以提高图像的分辨率。与以往的手绘图相比,遥感影像技术的出现使图像更加清晰和直观,测量人员可以第一时间划分宗地,并可以在测绘的基础上进行有效的检查,综合利用数字线划图对图像进行审核,减少问题图像的存在。但是,测量过程中必须保证两者的高分辨率,才能确保权属调查工作的开展,使测量人员准确了解地面建筑物对测量的影响。
2.33S一体化技术运用
3S技术主要是由卫星遥感系统、地理信息系统和全球定位系统组成。目前,这一技术是测绘系统中最为先进的地籍测量技术,具有综合测量、通信、导航等功能[3]。采用3S技术后,地籍测量数据的准确度进一步提高,对相关资料的收集更加全面和具体,数据的分析能力也较以往有所提高。以计算机技术为支撑的3S技术数据保存效果更好,数据不容易丢失。在地籍测量工作的开展过程中,可以通过GPS全球定位系统对点目标进行明确定位,提高定位效率。但是,目前该技术还无法实现对地理属性的确定,需要结合RS技术,获得面状信息。同时,3S一体化技术还融合了信息查询、搜集、分析、处理等多种功能,弥补了以往地籍测量中数据测量方式单一、时间较长的问题。在农村大面积和复杂土地测量中,需要此类测绘新技术。3S技术还能够保存原有地貌图片,可以保证对数据和地貌的分析更准确,对土地的正确、合理利用具有积极意义。
3结语
随着我国经济的发展,农村土地的开发与合理利用变得十分重要。尤其是作为农业大国,农村的土地测量工作任务关系到农民的生存和发展。土地资源局作为负责部门,要不断采用先进的技术来保证农村集体土地测量的准确度,开发并使用测绘新技术。目前较常用的技术包括GPS定位技术、摄影摄像技术等,但在应用过程中还存在一定的技术缺陷。要保证我国农村土地的测量准确性,保证其可持续发展,依然需要做大量的工作,引入新技术并革新技术。
参考文献
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[2]张小宁,王瑞娟.甘肃CORS网络系统RTK技术在农村集体土地确权中的应用[J].甘肃科技,2014(4):20-21.
关键词:GIS;农田;水利
中图分类号:TP399 文献标识码:A
1 GIS技术概述
现代农业的构建离不开水利,支撑农村经济发展的基础条件是兴建农田水利。可想而知,没有完善的农田水利设施就没有农业发展的现代化。提升农业抗灾、减灾能力要依赖客观农田水利建设的增强而实现,作为发展农业生产之根本,水利事业的基本任务就是通过水利设施硬件建设,结合软件管理体系来改变不利于农业生产发展的自然条件,为农业高产高效服务。通过兴建为农田服务的水利设施(修建田间灌排渠系等),优化和改良农田水分状况和区域水利条件,为建设旱涝稳收、高产持久的标准化农田做贡献。
地理信息系统(Geographic Information Systems,GIS)是一种特定的空间信息系统,是在计算机硬、软件系统支持下能够对整体或部分地球表层空间中关于地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS可参照各种地理资料的空间及时间分布特性,对信息进行加工处理,进而提供用户评估及决策参考,可作为农田水利管理方面最具潜力的应用系统[1]。
2 GIS技术在水利工作中的应用
作为一种特殊、以空间数据为基础的信息管理系统,GIS可将水利相关属性数据及空间位置直观而紧密地联系起来,对属性数据及空间进行综合分析,进而为水利信息的数字化表达和高效处理分析提供强有力的技术保障。在水利工作具体应用过程中,GIS技术不能脱离遥感(RS)和全球定位系统(GPS)而单独存在,三者往往相辅相成、互相依存。GIS可为RS提供遥感信息分析和利用的精确服务,另外,还可对平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件自如制作、自动调配、加载,还能对图形、图像、空间数据及相应属性数据进行数据库管理及空间分析[2]。众所周知,水利工作离不开空间,而空间的数字信息化可使水利工作更加便捷、精准。GIS技术赋予了我们对更广阔、更危险区域空间信息掌握的主动权。
3 GIS技术在农田水利工作中的重要作用
3.1农情灾害预测及评估
GIS、RS和GPS三者统称“3S”技术,该技术可对灾害进行预测、监测和评估,这对减灾、防灾及救灾等措施提供更为充分的科学论据,为农业生产及农村经济稳定提供保障。经过对特定区域灾情历史数据的汇总、分析进而形成GIS数据库,在其灾情预测、监测和评估等信息的支持下,结合当地地理及水文信息,能实现汛前预测、动态监测和灾情评估,这对农业生产中的抗灾自救具有很好的警示作用。GIS所固有的空间分析功能,可建立流域地面数字模型,结合预测或实测的水文信息及地表渗透情况,经计算可模拟不同级别洪涝灾害所引发的农业损失。对于灾害频发区域,可根据GIS空间信息计算出大致受灾面积,进而估算该区域的经济损失。
3.2农田水土流失调查及预测
“3S”技术可对水蚀、风蚀等多类型的土壤侵蚀区面积、数量和强度变化进行监测。结合多年RS的影像数据和GIS中水土流失数据库可大致推断各区域的水土流失状况。根据水土流失数据库可分析其所引发的因素,考虑到地球整体环境和人类活动影响等自然、社会因素的变化,在RS和GIS组合配套技术支持下,能做出针对性强、目的性明确的农田区域水土保持规划以利于农田区域水土流失的高效防治。
3.3水资源的动态监测
水利信息化中的重要一环就是实时动态掌握水资源的瞬时变化,这样才能科学、准确地进行水资源的调配。掌握瞬时变化的水质信息有助于环境质量的评价和监督,就当前环境质量而言,由于污染源的区域性、污染物的流动性以及区域梯度变化,以GIS为支持系统可使得环境质量评价结果更加直观、科学[3]。在GIS技术支持下,利用RS进行地表及地下水资源量的估算,结合所估算的灌溉水资源分布及供求情况,采用水流演进和调度系统模型直观演示水流演进过程,充分模拟不同水量调配方案,为农田水资源开发利用和调度管理提供科学依据。
3.4农田水利现代化及精准农业
利用RS技术对农田土壤墒情、作物类型及产量进行适时监测,制定相应的灌溉、排水标准,结合流域水资源信息有效指导农田水利工程建设(包括挖掘渠道、管道布设与河道整治等)以满足农业生产的基本要求。精准农业的提出就是利用高新技术(GIS等)为农业现代化服务的有益尝试。GIS是精准农业整个系统的承载动作平台和基础,其作为精准农业的核心组件,将RS和GPS等技术组装配套进而起到承载的作用。GIS在农田水利事业中可用于各类农田土地数据的管理与查询,也可用于采编、统计和分析不同的空间数据。此外,作物产量分布等农业专题地图的绘制也都由GIS来完成。
参考文献
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更多的地球同步轨道卫星和中低轨道卫星应用趋向商业化,使得卫星广播电视、数据直播业务、定位系统、移动电话系统得到了进一步的发展。卫星通信技术向着宽带化和移动化的方向持续发展,为空间信息技术与通信技术的集成提供了强有力的技术支持。多媒体通信和移动通信的创新与发展是网络界和电信界研究与发展的核心问题,通过整合优质资源,无论用户在什么位置,都能够以统一的标准给他们提供多样化、全面化的信息网络服务。视频通话、IP电话、可视电话、呼叫中心等都是通信终端多媒体化和移动化浪潮下催生的产物,这些都为空间数据的传播创造了可能性。
2通信技术与地球空间信息技术集成的基本模式
2.1GPS与通信技术集成
20世纪末期,空间定位技术在许多方面迎来了历史性的变革,其中GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合,扩展了研究的广度与深度,从静态发展到动态,极大提高了定位的多点性、有效性和精准性,在各个领域内得到了广泛的应用。其中最为大家熟悉的就是为新一代智能手机提供了全球定位功能。
2.2RS与通信技术集成
遥感信息的应用分析已经开始摆脱传统静态分析模式的束缚,向动态的、复杂的、多样的分析方式发展。近年来,随着我国自主设计遥感卫星技术的不断进步,已经发射了中巴资源卫星、尖兵卫星、风云卫星等应用于多种研究领域的卫星。遥感应用的基石就是通信技术,它囊括了数据的收集、发送、处理等全过程的整体技术服务。
2.3“3S”与通信技术集成
“3S”技术是指GPS、RS、GIS技术的统称。这三种技术有效集成之后,再与通信技术进行优化整合,可以极大地提高“3S”应用的功效,最后的科研成果也被广泛的应用于数字城市、智能交通网络、现代农业等各个领域。
3技术集成在广播发射领域上的应用
地球空间信息技术与通信技术集成后,作为一个全球性、实时性、准确性高的多功能系统,可以被广泛运用于现代广播发射领域,主要包括:播出范围和时间预算、台站项目工程测绘、建台资源审查、播出成果验收、预防不良广播台站干扰等。通信技术与地球空间信息技术集成发展不断成熟与完善,为各行各业都提供了有效的技术支持与保障。广播发射作为通信领域下的分支,和其他行业的技术应用原理基本一致,但同时也具备本行业特有的技术要求和特点。根据不同发射频率、地形地貌、气候资源的反射波长的不同特点,应用信息集成技术因地制宜、科学开展广播发射项目。
4应用技术集成发展现代城市