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监测森林火灾的技术是遥感,遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。
遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用(可对农作物进行估产、有助于防灾减灾),故监测森林大火火势蔓延变化的最佳手段是遥感技术。
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1 遥感技术在疫情监测中的应用现状
国外在应用遥感技术进行疫情监测方面的研究起步较早。1971年,美国学者Cline首次提出将航空遥感影像作为流行病学研究工具的设想[3]。随后,美国国家航空和宇宙航行局(NASA)与得克萨斯大学合作研究,对遥感技术在传染病监测中应用的可行性进行了证实[4],标志着遥感技术在疫情监测中应用的可行性理论研究与论证工作的开始。在后来的研究中,众多学者利用诺阿(NOAA)、梅托沙(METEOSAT)等气象卫星影像数据对气温、湿度、饱和差、降雨量、植被覆盖等与疫情发生与流行有关的气候环境因素进行研究和分析[5,6],以及利用斯鲍特(SPOT)、地球资源探测(LANDSAT)、蒂姆(TM)等系列卫星对地形、地貌、植被结构、植被丰度、地表湿度等可以用于疫情识别、预警的地理因素进行研究和分析[7,8]。我国在应用遥感技术进行疫情监测方面的工作起步较晚。但已取得一定成果,包括应用地理信息系统对钉螺、鼠疫、疟疾等流行病的空间分布、风险分析,以及与降雨量、空气湿度等环境因素之间的定性、定量关系进行的研究[9-15],还有应用遥感、地理信息系统等遥感技术对疟疾、血吸虫、钉螺等流行病进行趋势预测研究[16-20]等等。目前国内外在遥感技术支持下的疫情监测研究主要集中在实验型研究阶段,已有的成果仅局限于理论方面的探索研究,相应的理论、方法、模型、技术流程尚不成熟,有关实际应用方面的研究开展的较少,尤其在与综合减灾业务结合方面仍然是一个空白。
2 遥感技术在灾后疫情监测中应用的理论基础
21 疫情暴发流行与环境因子关系密切 蚊媒的孳生、繁殖与自然因素密切相关,其中气温、降雨量、相对湿度为主要影响因素[20]。许多疫情的发生和流行与地理位置、海拔高度、空气湿度、居住环境等空间信息密切相关。研究表明,约80%的流行病学资料具有空间属性[4],部分疫情的暴发流行与环境因子密不可分。对这类传染病来说,监测控制其赖以暴发流行的环境因子,是揭示疫情发生机制、提高疫情防治效率的重要途径。
22 自然灾害导致灾区生态环境突变 自然灾害发生,除了本身造成社会经济损失和人员伤亡外,还可能引发疫情,因为灾害发生往往会造成灾区生态环境的突变。具体表现为:(1)灾害可滋生疫情暴发流行环境,加快病原体的扩散和传播速度,极易造成一些自然疫源性疫病的流行。(2)灾害可降低灾民的疫情抵抗力,临时安置的灾民往往流动性强、居住环境、生活条件差,机体抵抗力大大降低,增加疫情发生与传播的机率。(3)灾害可破坏灾民日常医疗体系,难以及时进行病情诊断和治疗,延缓救治时间,扩大疫情传播、流行范围。
23 遥感技术是灾区疫情监测的重要技术手段 遥感技术能比较快速、准确、客观地监测地表环境因素的变化,且具有覆盖面广、信息丰富、可重复观测、不受地理环境条件约束等特征。建立灾后疫情案例数据库,基于空间信息技术和传染病病理学,研究分析灾后疫情发生、流行与周围环境因子之间的关联关系,并应用数理统计方法确定引发疫情发生与流行的主导性环境因子及其临界值。当区域灾害风险增大时,结合灾后疫情案例库判断灾害可能会引发的疫情种类。在进行灾害风险遥感监测的同时,也开展植被结构、植被丰度、降雨量、水系分布、地表湿度、地表温度等灾后疫情主导性因子的遥感监测。然后,综合分析区域自然因子、传染病预防与控制物资筹备、传染病应急处置能力等,进行灾后疫情风险分析和预警,为灾后疫情的预防和控制提供决策支持依据,灾后疫情遥感监测流程见图1。
3 遥感技术支持下的灾后疫情监测体系建设
31 疫情数据库管理系统 灾后疫情数据库管理系统是遥感技术支持下的灾后疫情监测体系建设的基础,它直接影响着疫情风险预警、评估和救助的工作效率,影响着综合减灾的效率,包括引发疫情的灾害案例收集、灾后疫情形成机制分析、疫情数据库管理系统研究开发等内容。其中,灾害案例是分析灾后疫情成灾机制的依据,在收集引发疫情灾害案例的基础上,分析疫情区地形、地貌、相对湿度、海拔高度等居住环境,以及人口密度、居民年龄比例、居民性别比例、居住区植被覆盖度、水源污染情况等居住条件,并按照灾种、时间、区域等标准进行程序化处理。
32 灾后疫情风险等级划分体系 灾后疫情是灾害事件直接导致的结果。所以,灾后疫情风险等级的划分与灾害事件本身密不可分,只有在灾害风险分析的基础上才可以确定灾后疫情风险等级。通过分析灾害风险,并结合灾后疫情案例数据库,确定灾害可能引发的疫情事件类型。然后,综合考虑灾害风险区自然因子(气温、降雨量、相对湿度、海拔高度等)、居住环境(人口密度、人口年龄构成、疫情暴发频次、疫情损失等)、预防与控制物资储备(救灾物资、疫苗、药物、医疗器械等)、预防与控制能力(卫生处理能力、应急响应能力、医疗水平等)等,在空间信息技术与数理统计模型的支持下,建立风险评价指标体系与方法体系,对灾后疫情风险进行等级划分。
图1 灾后疫情遥感监测流程图(略)
一般情况下,以一个相同的指标体系对不同的疫情进行风险评估是可行的。但是,由于不同疫情暴发与流行的媒介生物、病原体及其他影响因素不尽相同,而且灾民对传染病的抵抗力也存在很大差异。所以,在使用灾后疫情风险等级评估体系时,要具体疫情具体对待,并根据实际情况进行必要的调整。
33 灾后疫情风险早期预警体系 与灾害事件相比,灾区疫情的发生具有一定的滞后性,即灾害事件发生后,随着环境条件的恶化,病菌生存、繁殖的环境,以及传播的媒介逐渐形成,并开始作用于人体,从而导致疫情的暴发与流行。因此,基于遥感技术,建立灾后疫情风险早期预警体系,可以有效预防与控制灾区灾后疫情的暴发与流行。具体内容如下:(1)建立疫情预警业务运行机制:灾害给灾区带来的影响和损失是多方面的,但是这些影响和损失都可以通过灾民的伤亡程度加以体现。所以,灾害发生后,灾害应急救助工作的重点是救人,尽可能将人员伤亡降到最低。但是,在开展灾害应急救助的同时,也应该重视对灾区环境变化的监测,以预防灾后疫情的暴发与流行。因此,在现场调查与遥感技术相结合的基础上,建立灾区疫情预警业务运行机制,将灾区疫情监测预警工作纳入灾害应急监测评估与预警的业务体系中。(2)建立疫情预警技术方法体系:在灾区疫情监测中,关键是要选取合适的遥感影像,以提取与疫情有直接关系的环境因素的变化信息。同时,作为一种技术手段,遥感技术具有现场调查无法替代的优点,但却无法完全替代现场调查工作。所以,灾后遥感疫情预警技术方法体系包括多尺度遥感影像融合、遥感监测与地面监测疫情数据融合、遥感影像疫情信息识别等技术方法。(3)建立疫情预警产品制作标准与规范:为了统一制图标准,便于灾民识别和理解,有必要建立灾区疫情预警产品制作规范。即在遥感技术的支持下,研究确定灾区疫情预警产品快速制图的技术规范、数据处理模型、数据处理方法、预警产品制图等标准,建立遥感技术支持下的灾区疫情预警产品制作标准与规范,为灾区疫情预防与控制提供依据。
34 建立灾后疫情救助辅助决策支持体系 灾后疫情救助辅助决策支持体系包括疫情传染源识别、疫情传播路线预测、疫情预防与控制决策支持等功能。(1)监测识别疫情传染源:结合地面调查资料,基于疫情发生机理,从疫情与环境因素之间相关关系的角度,应用遥感技术监测识别疫情暴发与流行的周围环境状况,确定病原体或媒介的可能孳生地。(2)监测识别疫情传播路线:应用遥感技术分析病原体或媒介孳生地环境因子,通过对比分析疫情高发区和低发区的环境因子,识别确定疫情暴发的主导因子。在此基础上,结合地面调查资料,利用遥感影像数据分析疫情病原体或媒介孳生地周边环境状况,预测疫情可能暴发的潜在疫区,并对疫情可能流行路线进行预测分析。(3)疫情预防与控制决策支持:遥感技术是灾后疫情风险,以及疫情暴发与流行监测识别的重要技术手段。遥感对灾后疫情监测识别结果可以通过网络视频会议系统、网上电子政务系统、数字化医院管理信息系统等系统相结合,并直接为灾后区域医疗资源统一调度、医疗救治、远程医疗等医疗救治信息服务。
4 结语
基于灾后疫情与环境因素密切的相关性,遥感技术成为灾后疫情监测预警的重要技术手段之一。随着气候变异,重大自然灾害发生频率呈现明显增加的趋势,相应地,灾后疫情暴发流行的风险日益增大。为此,结合灾后疫情发生特点和综合减灾的实际需求,加强遥感技术支持下的灾后疫情监测体系建设工作迫在眉睫。
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作者:李智炯 单位:中国神华神东煤炭集团地测公司
矿山测量理论发展
随着电子计算机的软硬件发展,以及各种测量计算分析软件的推出,计算机已成为测量控制网优化设计、测量数据处理、自动化成图最有效和必不可少的工具。相对于以前测量工作人员在小型计算器上编程进行简单的数据处理或者进行简单的平差数据处理,现在的测量数据处理则体现出智能化、自动化和可视化,且数据处理理论得到了更深入的发展。灰色理论、小波分析、人工神经网络模型等新的理论大量应用于矿山工程测量数据处理中,单一模型的变形预测与组合模型的变形预测均得到了发展。以公路勘测数据处理系统为例,这个数据处理系统主要包括3部分:1)数据获取和处理模块;2)数字地面模型模块;3)绘图与设计应用模块。矿山测量控制网优化设计测量方案的设计以前都是凭经验进行的。随着计算机技术的应用,设计正在向着更科学的方向发展。优化设计是在现有人力、物力和财力条件下,使矿山工程控制网具有较高的精度。而在满足控制网的精度和可靠性的前提下,使成本最低。网的优化设计是一个迭代求解过程,它包括以下内容:1)提出设计任务。由测量人员与应用单位共同拟定,通常是后者提出要求,前者对其具体化,每一个优化任务都必须表示为数值上的要求。2)制定设计方案。包括网的图形和观测方案,观测方案指每个点上所有可能的观测,通过室内设计和野外踏勘来制定。3)进行方案评价。按精度和可靠性准则进行,同时考虑费用和灵敏度。4)进行方案优化。对网的设计进行修改,以期得到一个接近理想的优化设计方案。矿山测量信息管理随着矿山测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者更好地使用和管理海量矿山测量信息的最有效途径是建立矿山测量数据库或与GIS技术结合建立各种矿山信息系统。目前,矿山测量部门已经建立了各种用途的数据库和信息系统,为矿山管理部门进行信息、数据检索与使用管理的科学化、实时化和现代化创造了条件。目前,矿山测量人员对这个问题都很重视,并且正在参与和从事各种信息的收集、传递和管理工作,建立矿山信息系统、矿山生活区信息系统、矿区信息系统以及土地信息系统等。煤矿开采沉陷预计理论开采沉陷预计理论按采用方法的基础可分为:经验方法、分布函数、理论模型法三大类。而常用的预计方法主要有:概率积分法、负指数函数法、典型曲线法、威布尔分布法、样条函数法、皮尔森函数法、山区地表移动变形预计法、基于托板理论的条带开采的预计法、力学预计法和有限元法。近年来,随着变形理论的深入发展,灰色系统理论预计法和神将网络预计法被应用到了沉陷预计领域,并有了一定的实践进展。同时,基于地质观点的沉陷预计方法也有相应报道。
3S技术在采煤地质灾害监测中的应用
以计算机技术为核心,结合数据库技术、地图可视化技术和空间分析技术,建立对包含空间定位和属性关联的问题进行计算机化处理,进而提供辅助决策的功能系统。目前,GIS已经广泛应用于地质灾害数据管理、地质灾害风险性分析和地质灾害预警等防灾减灾工作当中。由于GIS系统具有强大的空间分析能力,因此,其不再局限于某种地质灾害的分布显示,而可提供综合多种地质灾害,并能进行区域划分的功能。RS技术的应用RS(遥感技术)作为一门新兴的高新技术手段,近几年迅速在众多领域得到了广泛的使用,而应用遥感技术进行地质灾害监测的文章也多不胜数。总结归纳,遥感技术用于地质灾害监测是可行的,也是必要、可推广的。从地质灾害监测与防治的角度来看,遥感技术贯穿地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程,为地质灾害防治提供了很好的决策参考。随着遥感技术在理论上、技术上和实际应用上的逐步发展,遥感数据源向着高分辨率遥感影像过渡,其不仅具有精确的空间分辨率,更重要的是拥有丰富的光谱信息,使具有特殊光谱特征的地物探测成为可能。这也必将使得遥感技术在地质灾害宏观调查、灾体动态监测和灾情评估中大显身手,成为地质灾害监测与防治的重要手段之一。GPS技术的应用煤炭开采中,大量的采空区随之出现,给采煤区居民的生活带来了很大的影响,而因此诱发的大量的地面塌陷灾害更给采煤区的经济带来了巨大损失。以采空区为变形体所进行的沉陷观测,受采空区自身沉陷影响,很难找到稳定的地点埋设监测基点。同时,在对沉陷引起的地裂缝进行监测时,需掌握其空间位置,针对上述工作,如果采用传统测量方法,必将面临诸多不便与不利因素。作为新一代空间定位技术的代表—GPS技术,经众多技术人员从实践角度和众多学者从理论角度的验证,其不仅可以满足沉陷观测的精度要求,而且可以实现监测工作的自动化与实时化。目前,GPS技术已广泛应用于各类变形监测项目中。而动态差分GPS技术的出现,更为地质调查、灾害地点确定等实时、高精度定位工作提供了有力支持。
【关键词】现代化;水利工程;施工技术
现代化是时展的潮流和方向,它标志着人类社会的进步。现代化在行业中的应用,表明了现代化水利工程施工技术是水利工程建设发展的必然趋势,在水利工程施工技术中应用现代化技术,有助于水利工程建设的顺利进行,能够有效地提高水利工程建设的施工质量,为提高施工企业竞争力起到积极的促进作用。水利现代化是指利用新型的设备、先进的技术、现代工艺设施、网络化信息系统以及科学的管理方法,对水资源进行综合治理、合理开发、优化配置等有效管理。从根本上转变传统的治水思路,是一个利用现代的理性思维和理念,以及先进的科技,依靠现代水管制度对水管理进行改革的动态过程,它坚持以水资源的持续利用来保障社会经济持续发展的理念。
1“3S”技术在水利现代化中的应用
1.1水土保持方面的应用
对于土壤侵蚀情况可以应用GIS技术遥感调查法。地理信息系统技术为人们进行较大范围的空间分析提供了准确、快速的手段;在水土保持方面应用遥感技术,可以定量、定量与定性相结合地对监测区域内的土壤进行侵蚀评价。这样人们不可以对矢量和栅格两个角度得到的空间数据进行分析,研究侵蚀因子数量、属性以及空间分布,进而可以得出土壤的侵蚀程度、侵蚀类型、以及不同侵蚀程度土壤的分布规律。遥感技术在土壤侵蚀调查中的具体表现在提取主要土壤侵蚀影响因子、对土壤侵蚀状况分组分类、土壤侵蚀强度判别模型。另外,遥感技术还可以应用在对灌溉面积实时监测中,可以对实际灌溉过程进行动态的监测和跟踪。
1.2在河道动态监测中的应用
遥感技术的应用,可以对河道动态变化进行实时监测,为研究河流的特性提供可靠的依据。其主要是利用卫星遥感信息,对河道的变化进行监测,从而预测出河道发展的趋势,对航道开发、水利规划以及防灾减灾等进一步的部署提供科学有效的依据。
1.3在防洪减灾中的作用
GIS、GPS、遥感等现代化技术可以对灾情进行监测和评估。通过对洪水预报预警系统进行洪峰水位、洪峰流量、历时、洪量、洪水到达时间等特征的预报,并通过GIS技术进行灾情评估和洪水演进预测,然后进行预案选择,为决策提供可靠的依据。此后,还要利用GIS技术提供居民迁避、物资抢险的运输路线方案。同时,遥感系统可以对灾情进行动态监测,并对后续水情和降雨情况进行预报,也能为救灾抢险物质运输路线的决策提供可靠的依据。
2水利工程施工技术现代化应用
2.1预应力锚固技术现代化
预应力锚固又分为锚束与锚孔两种,是对混凝土预应力拉锚以及预应力岩锚的统称。这种技术通过水利工程建筑物起到有效的加固作用,来提升建筑的质量。GPS即全球定位系统,它是融合了定时与测距空间定点技术的导航系统,也可以用于各种等级的高精度测量,如:地壳形变测量、水下地形测量、大坝变形监测等等。预应力锚固技术与GPS定位技术的结合,可以预先对建筑物或基岩按设计要求,从大小、深度和方向方面施加主动的预压应力,可以真实地反应出所要达到的改善受力条件或加固的作用,以提高预应力锚固技术的实效性。
2.2施工导流技术现代化
施工导流直接影响着水利工程的成本和质量,在结合现代化技术后,可以对各种地形、环境影响进行综合考虑,有助于进一步的控制协调工作的展开,使水利工程建设可以满足施工要求。修筑围堰是最常用的一种解决施工导流的方法,需要在围堰建设中结合现代化技术,以提高围堰的抗冲性和稳定性,从而为施工导流奠定良好的基础。
2.3Inventor软件在水利工程施工中的应用
就是一种智能化全面的三维机械设计工具,它可以设计变坡水槽、系船墩等机械设备,可以有效地解决水力学工程中所出现的实际问题。它将成为水利工程技术的重要工具,能够有效地提高水利工程施工设计的速度和质量,同时有利于水利工程技术的创新和4、CAD在水利工程施工中的应用CAD即计算机辅助设计,这是一种全新的图形计算方法,主要是通过CAD建立数字化模型。利用CAD技术可以绘制各种工程中所需的纵断面图和横断面图,包括断面面积计算等工程需求。可在极大地减轻施工人员有关测量方面的工作量和工作强度。AutoCAD与AutoLisp语言相结合,编制出常用的计算程序,从而得到更科学、准确的计算结果,为工程施工提供可靠的依据。
2.4水库土石坝防渗技术的现代化发展
混凝土防渗墙技术也在不断的进步和发展,如:柔性、塑性、低弹性以及超薄地下连续墙的应用,在技术方面多种锯槽式钻孔的应用;高压灌浆防渗技术的应用使库坝基达到了良好的防渗效果;搅拌桩防渗墙技术也得到了较大的发展,已经由传统的搅拌桩防渗墙技术,发展成为多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术,其将水泥、砂、石在地基上进行搅拌,待反应后凝结成墙体,具有良好的防渗性和较高的强度,可以起到良好的防渗作用。
2.5外加剂的广泛应用
在水利工程建设中混凝土是应用最广泛的材料之一,由此带动了外加剂的发展,其在用途和功能方面得到了拓展。外加剂的应用可以有效地改善混凝土的质量,主要用于修补、处理外表以及改善色泽,还有用于提高表面强度、提高抗变形能力等方面的外加剂,在水利工程中应用外加剂可以有效地保证建筑工程质量。除此之外,激光技术、微电子技术等现代化技术也在水利工程施工中起到了极大的促进作用。在水利工程施工建设中更加成熟地应用这些现代化技术,可以极大程度地提高水利工程的安全性和稳定性,不仅为人民生活提供保障,也有利于国家经济建设的持续发展。
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关键词:无人机 遥感 SWOT分析 农村居民点
中图分类号:F32文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)27-0043-02
一、研究区域及已有研究概况
(一)研究区域概况
1.黑龙江总体概况。黑龙江省位于中国东北边陲,总面积47.3万平方公里(含加格达奇、松岭两区),辖1个地区、12个地级市,共132个县区。全省地貌受新华夏系的控制,形成以大兴安岭、小兴安岭和东南部山地三大山系,松嫩、三江两大平原及其之间的丘陵漫岗过渡带为主体构成的格局。依据地貌形态特征,黑龙江省可分为5个区:即大兴安岭山地与丘陵区、小兴安岭山地与台地状丘陵区、东南部山区、松嫩平原区、三江平原区。
2.黑龙江省农村居民点特点。受自然条件及社会经济因素的综合影响,黑龙江省农村居民点的土地利用具有以下特点:一是居民点面积较小、分布较为分散;二是闲置地比例偏高,利用不够充分;三是内部结构不合理,功能分区混乱;四是公共设施不完善,建筑容积率低[1]。受这些特点的影响和限制,对黑龙江省农村居民点进行相关调查,采用高分辨率卫星影像或普通航摄影像的成本较高、工时较长、限制因素较多,因此有必要采用无人机遥感或其他相关低空遥感设备进行调查。
(二)已有研究概况
1.无人机遥感在国土系统的应用情况。无人机遥感(UAVRS)技术作为航空遥感手段,具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、高分辨率、机动灵活等优点,是卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充,在国外已得到广泛应用。目前无人机遥感在国土系统的主要应用方向有:国土资源调查、城镇规划调查、矿产资源开发调查、农业土地资源和农作物资源评估、地质灾害遥感等。受无人机成像原理、实际飞行情况等因素的限制,目前通过无人机所采集的低空数字航空摄影影像成图比例尺一般为1∶500、1∶1 000、1∶2 000。1∶500比例尺影像在平面、高程精度上均达不到地籍调查的基本要求,现阶段国内尚无应用于此方面的成功案例,因此1∶500比例尺的影像目前主要用于矿产资源开发调查、地质灾害遥感等方面。1∶1 000比例尺影像在平面精度上能满足国内土地调查及制图的基本要求,但高程精度尚不能符合相关标准,因此1∶1 000比例尺的影像主要应用于城镇规划调查、矿产资源开发调查、农业土地资源和农作物资源评估、地质灾害遥感等方面。1∶2 000比例尺影像在平面精度、高程精度上均能满足中国航测成图要求,也是目前应用于国土系统中最广泛的无人机遥感比例尺。主要用于防灾减灾的快速响应、遥感监测、执法检查、规划设计及土地开发整理中大比例尺地形图的获取。
2.黑龙江省无人机遥感的发展。黑龙江省无人机遥感的发展尚处于起步阶段。黑龙江省测绘局已购置飞行设备,正在试验飞行。哈尔滨工程大学自主设计的无人机可以按照飞行计划进行简单航摄。但目前黑龙江省不仅在国土领域,而且在无人机可应用的其他方向上,暂无成功案例。
二、SWOT分析法原理
SWOT分析法又称为态势分析法,它是由哈佛大学商学院的企业战略决策教授安德鲁斯(K.Andrens)在20世纪60年代提出来的[2],是一种广泛应用于企业战略分析的重要方法。SWOT分别代表:strengths(优势)、weaknesses(劣势)、opportunities(机会)、threats(威胁)。其中,S、W是内部因素,O、T是外部因素。SWOT是一种战略分析方法,通过对被分析对象的优势、劣势、机会和威胁等加以综合评估与分析得出结论,通过内部资源、外部环境有机结合来清晰地确定被分析对象的资源优势和缺陷,了解所面临的机会和挑战。
通过运用SWOT分析法,对无人机遥感在黑龙江省农村居民点调查中应用的内部因素(优势、劣势)、外部因素(机会、威胁)进行归纳,从而分析出进行农村居民点调查的基本策略。
三、无人机遥感在黑龙江省农村居民点调查中的SWOT分析
1.优势分析(Strengths)。省国土资源勘测规划院拟在无人机遥感领域有所创新,其主要研究方向是农村居民点调查。开展这一工作的主要优势有:(1)领导充分重视。这一创新得到了院有关领导的重视,并给予了适当的投入。(2)硬件优势。拥有市场上主流的机器、设备及软件,配置在黑龙江省居于前列。(3)科研优势。在黑龙江省国土资源系统扮演技术服务、技术支撑的重要角色。(4)经验优势。具有丰富的航摄影像处理及相关外业调查的经验。(5)人才优势。培养了一批“高、精、专、博”的技术人才。(6)区位优势。位于省会城市,交通便利,有利于进行外业飞行。(7)社会资源优势。黑龙江省第二次土地调查领导小组设在该院,与省内各地市建立了良好的关系,有利于组织、协调和沟通。
2.劣势分析(Weaknesses)。在无人机遥感的应用方面也存在一定的劣势,表现为:(1)前期所需投入较高。不考虑其他投入的情况下,仅影像处理软件inpho约100万左右。(2)立项资金申请存在困难。鉴于研究领域较新,对成果的价值估量存在风险,立项资金较难申请或可申请额度有限。(3)暂无专业设备。在缺乏专业软件的情况下,大量的工作需手工完成,人工成本巨大。(4)缺少专业经验。仅有无人机试验飞行、无人机影像试处理的经验,无正式成果制作经验。(5)缺少专门的培训。对无人机遥感应用的专业培训刚刚开展,专业人才匮乏。(6)航摄理论基础薄弱。以往只注重航摄影像的应用,对航摄的相关知识掌握较为基础。(7)部分优势存在短期性。硬件优势、人才优势、区位优势具有短期性,易被竞争对手超越。
3.机遇分析(Opportunities)。黑龙江省幅员辽阔、土地状况复杂、农村居民点分布零散,如何有效的进行农村居民点调查、及时掌握其土地利用变化情况、迅速进行相关决策,是国土资源管理面临的课题。因此开展无人机遥感进行农村居民点调查是黑龙江省国土事业发展的一项机遇,主要表现在:(1)国内已经制定了较为成熟的标准,如《无人机航摄安全作业基本要求》、《无人机航摄系统技术要求》、《低空数字航空摄影测量内业规范》、《低空数字航空摄影测量外业规范》、《低空数字航空摄影规范》等,为相关工作的开展提供了理论的可行性。(2)一些优秀企业的无人机生产、研发工作日趋成熟,如中测新图在低空数码遥感领域研制的飞行设备等,这些产品都满足1∶2 000比例尺的测图、防灾减灾、应急监测等任务。(3)国内外无人机影像处理软件的开发,为无人机影像的生产打下了良好的基础。如ERDAS LPS、DPGrid、Pixel Grid、inpho等。(4)无人机遥感技术在业界受到广泛关注和重视,低空数码遥感逐步成为遥感领域重要的研究方向之一。(5)黑龙江省尚无无人机遥感应用的成功案例,首创性工作一旦取得成功可迅速的占领相关市场,进而创造经济效益。(6)对农村居民点广泛的进行大比例尺影像的数据采集和调查尚属首创。(7)省内外多家软硬件经营、开发企业(单位)有参与并合作的意向。
4.威胁分析(Threats)。利用无人机遥感开展黑龙江省农村居民点调查的潜在威胁表现在以下几个方面:(1)现有无人机飞行技术、影像后处理技术虽然可以完成1∶500、1∶1000比例尺的正摄影像图,但成图精度无法保证符合第二次全国土地调查、土地变更调查、地籍调查等工作的相关要求。(2)存在无人飞艇、飞碟等替代产品,抢占无人机遥感在农村居民点调查的市场,且无人飞艇飞行的稳定性远胜于无人机,飞碟可在空中进行悬停以满足拍摄需要,无人飞艇和飞碟可以用来生产1∶500、1∶1000比例尺的影像。(3)存在潜在的竞争对手。(4)能否成为黑龙江省第一家、唯一一家采用无人机遥感进行农村居民点调查的作业队伍还未可知。(5)保证经费充足且持续存在一定难度。(6)尚未确定软件、硬件设备的合作/协作公司(单位)。(7)能否将这一调查方式在全省推广存在不确定性。(8)飞行受空中交通管制的严格控制。(9)现有的影像处理软件的应用方向各有侧重点,但同时也存在一定的缺陷。(10)前期的投入与后期创造的产值并不一定成正比。
四、无人机遥感在农村居民点调查中的应用策略
1.确立无人机遥感在农村居民点调查中应用的总体思路。以黑龙江省国土资源勘测规划院的现有优势为基础,以无人机遥感技术、影像处理技术发展的实际情况为前提,在黑龙江省开展以无人机为主要航摄工具的农村居民点调查,调查比例尺为1∶2 000为宜。 若需要进行1∶500或1∶1 000比例尺的农村居民点调查,建议采用无人飞艇、飞碟进行。
2.具体策略。(1)持续增加各项投入,保持优势继续领先。在软件、硬件、人员培训、科研等各方面,进行持续投入,所产生的间接效益可保证现有优势更加明显,从而有效规避潜在竞争对手的威胁。(2)加强产业互动融合,积极弥补现有劣势。对于现有劣势,可通过和相关企业,甚至是向竞争对手进行学习、合作,取长补短,积累相关工作经验、掌握必要知识的同时,寻求降低成本的有效手段。(3)把握利用现有机会,寻求创造其他机会。利用现有的软硬件设备,开展黑龙江省农村居民点1∶2 000比例尺的调查,尽快抢占黑龙江省相关市场。(4)有效规避已知威胁,扬长避短开展工作。现有无人机遥感技术所生产的1∶500、1∶1 000比例尺的影像,虽不适合农村居民点的地籍调查,但可以用来开展相关的灾害监测等工作。在相关工作的开展中要注重时效性和准确性。
参考文献: