時間：2023-01-09 17:12:59
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇遙感技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1礦山廢水污染
在礦山開采中所產生的廢水污染，主要有以下幾種：（1）礦山建設和生產過程中的礦坑排水；（2）尾礦、露天礦等受到的雨水沖刷、滲透溶解礦物中可溶成分的廢水；（3）在洗礦過程中所用的藥劑產生的廢水；（4）其他生產、生活廢水等。這些廢水，大部分沒有經過處理，這就造成了地表水、地下水的污染，給周圍的土地、農田帶來嚴重威脅，這些廢水經過蒸發，有害物質混淆在空氣中，造成了空氣污染。
1.2地質災害頻繁發生
在露天礦的開采過程中，由于發生邊坡失穩，會發生山體滑坡和地面塌陷、泥石流、水土流失等地質災害。如遼寧大孤山鐵礦、撫順西露天、湖北鹽池河磷礦等，都發生過一些地質災害，給當地的生產或生活帶來嚴重問題，造成建筑物坍塌，道路中毒，影響人民生命安全。礦山開采中所產生的大量廢棄物，除了會占用大量土地，造成大氣污染，還發生泥石流、塌方等危害，尤其在個人采礦場中，亂采亂挖、亂推亂放現象嚴重，把各種礦石放在河口、河床或者公路邊，一旦發生暴雨，產生水土流失，就會產生泥石流。在山西省，煤炭面積占全省面積的36%，遍及范圍較廣。每年所產生的各種災害問題也尤為突出，給環境和人民生活帶來了嚴重影響。
2.在礦山地質環境調查中遙感技術的應用現狀
先前已有同行以QulckBird多光譜遙感數據為主要信息源，采用遙感調查與地面核杏的方法，基本查明了江西德興銅礦礦醫尾礦、固(液)體廢料類型、分布現狀和排放渠道，形成了礦山地物遙感識別，尾礦庫水下尾礦堆積醫遙感識別，礦山地物面積計算、體積測算等遙感調查技術。還有采用大比例尺SPOT5衛星遙感影像，準確圈定出面積性的礦山環境地質問題，通過歷史上多期影像對比，揭示出礦山地質環境的時空演化。
3.遙感技術在礦山地質環境調查中的作用
3.1遙感技術的涵義
遙感應用受地面條件限制少，使用的電磁波各波段之間，性質差異很大，用途也很不相同。而且還具有經濟效益好，成本低，收益高等一系列特征。由此可見，遙感技術在自然災害的調查、監測和預測中具有顯著優勢。
3.2資源損毀遙感監測
利用遙感技術對資源損毀進行監測，首先應該選擇出監測因子，監測因子的選擇比較寬泛，大體上可以分為兩種，一種是選擇礦石，另一種就是自然景觀。利用遙感技術不僅能夠擴大監測范圍，還能提高監測的準確度，比如遙感技術具有高空間分辨率的功能，這種功能能夠十分清晰的辨別出損毀的資源具體的空間分布，但是可以監測到塌陷坑；遙感技術還具有多光譜數據的功能，這個功能的主要作用就是辨別出沒有得到妥善安置的固體廢棄物的主要構成成分，并且準確的識別出其空間分布，最重要的是遙感技術能夠實現高精度的DEM功能，其主要作用就是能夠準確地分析出整個礦區的地形地勢及其特征，這對我國的礦山地質環境調查幫助非常大，尤其是這個功能還能將分析出來的數據繪制成相關的數據圖形，大大減少了調查人員的工作量，也減少了人工誤差。煤（矸石）自燃區以及非自燃區的輻射熱量存在著一定的差別。若不辨別其輻射熱度，在礦山開發的過程中就可能會造成一定的資源浪費，甚至會出現傷亡事故。而遙感技術正好能夠捕捉到這種差別，清楚的分別出礦藏的區域類型，這樣調查人員就可以根據遙感技術分析出來的圖像有選擇進行調查，減少資源損失，也降低了對環境的損害程度。但是需要注意的是，目前，遙感數據源比較豐富，高、中、低分辨率和多光譜、高光譜數在資源環境調查中的優勢不盡相同，在使用時可將二者優勢有機結合起來。另外，還可以根據煤田的分布情況、當地礦山的地質條件，再加上適度的實地勘查，可以對檢測結果進行恰當的修正，這樣監測的準確度會更高。
3.3遙感監測地質災害
3.3.1滑坡類地質災害監測
遙感技術在這類災害監測中，應用時間很長，因此與其他災害監測相比積累了很多經驗，針對這些災害的監測其主要監測內容有兩個：一個是災害體本身，另一個是災害體的具體信息。其涉及的技術主要有影像光譜信息、地形地貌覆蓋等，其主要方式就是設備與人相互配合，然后其自動系統會識別出災害體及其分布情況等信息。因為斜坡類地質災害與周圍普通物體在形態以及紋理等這些細微方面存在著很大的不同，這種差別利用遙感技術能夠清楚的顯示出來，專業遙感技術使用人員，能夠通過遙感圖像明確的辨別出礦山中存在的災害體以及規模等具體的信息。對斜坡類地質進行檢測，對遙感技術中的影像空間分辨率并沒有過高的要求，通常情況下，在2.5米以上即可。
3.3.2地表變形破壞程度監測
傳統監測這種地質災害的方法有很多，只是這些方法都有一個劣勢，那就是必須到野外工作，但是有些礦山的地質條件非常差，工作人員難以到達，所以也就降低了這些方法的操作性，也正因為如此，利用這些技術取得的效果并不顯著。為了解決這個問題，近些年，發展了干涉了雷達技術，該技術的應用，大大提高了監測的準確度。該技術是在空間相干性估計等技術基礎之上發展起來的。其主要應用原理就是雷達波相位差，因為研究區域中的物質不同，其SAR影像也不同，這種方式避免了大氣效應的影響，對那些比較細微的地表變形遙感技術也能監測得非常清楚，目前這種技術已經發展成為高精度的普通使用的技術。
3.3.3地裂縫識別與監測
礦山開發產生的地裂縫改變了地表幾何形態、地貌特征和光譜特征，如坡度、坡向變化等，這種變化造成了地物反射光譜的差異，產生的微弱變化信息在遙感圖像上能夠被反映。
3.4礦山地質災害危險性評估與預警
遙感技術可以貫穿礦山地質災害孕育、發生及發展趨勢監測的全過程，因此遙感監測可包括礦山地質災害的易發區、危險區及危險程度和預警3個層次。就危險性評估與預警的災種而言，主要包括斜坡類地質災害、地表變形及地裂縫。隨著科學發展觀戰略的實施，礦區人與環境的和諧發展成為礦業城市發展的主旋律，開展礦山地質災害危險性評估與預警，將成為礦山地質災害遙感監測研究的重點。
3.4.1地質災害危險性評估
地質災害危險性評估是在查明各種致災地質作用的性質、規模和承受災害的對象社會經濟屬性的基礎上，從致災體穩定性和致災體與承受災害的對象遭遇的概率上分析入手，對其潛在的危險性進行客觀評估。以滑坡為例，進行危險性評估的遙感監測工作是通過分析，找出影響礦山滑坡危險性的主要因子。該主要因子除了與滑坡密切相關的地質地貌指標、地理指標及生態指標外，還與礦產資源開發等人類活動的強度有關，為此選擇如下監測因子進行遙感監測研究。
3.4.2礦山地質環境預警
這是遙感技術在礦山地質環境調查中的重要應用，因為礦山地質環境的主要特點就是區域性，而且地質災害頻發，正是因為這兩個特點，才使得相關部門無法對礦山進行全面的治理，再加之，經費有限，沒有足夠的經濟支持，很難實現礦山的全面治理。但是遙感技術的應用，卻解決了這個問題。因為遙感技術可以對礦山地質環境進行預警，一旦發生突發狀況，工作人員能夠馬上從遙感圖像中發現，及時地對其進行治理。遙感技術的這項應用現已成為我國國土規劃以及災害預防的重要管理手段，為國家決策提供精確的數據。多期遙感影像監測能夠獲取礦山地質環境的變化信息，而利用遙感技術開展礦山地質環境預警工作，是對多期影像的監測結果進行綜合分析和研究的過程，通過結合先驗知識等輔助數據，可以獲取一定的致災因子，從而為礦山地質環境預警提供科學依據。
4.礦山地質環境遙感調查存在的問題
遙感技術之所以目前尚未得到廣泛的應用，主要受限于以下兩方面的問題：一是在礦山地質環境調查隊伍中，技術人員對遙感技術比較陌生，使得遙感技術難以發揮應有的作用。二是礦山地質環境遙感調查工作需要多時相的實時或準實時的遙感信息源，但價格昂貴，目前只局限于重點地區與重點工程的地質環境調查。雖然存在以上問題，但我相信隨著遙感技術的發展和廣大地質工作者的不懈努力，以及政府部門日益加大的支持，廣泛利用遙感技術進行礦山地質環境調查研究是必然趨勢。
5.結語
論文摘 要：現代信息技術在水文領域中的應用不斷完善和發展，特別是在最近幾年之中，ann技術、3s技術與水文模型的整合研究的發展，有助于開創水文研究的新領域。本文主要通過對rs、ann、gis、gps等技術的研究，從防汛抗旱、水文預報、保護水環境生態、水土保持這四個方面，闡述了現代信息技術在水文領域的應用
rs技術在水文領域中的應用分析
遙感技術，即rs技術廣泛應用于對旱情的檢測與評估、檢測水質、監測和評價土壤侵蝕和洪澇災害等水文領域之中，取得了明顯的經濟效益。在洪澇災害之中經常會使用遙感技術。緊急救災、災后重建和快速反應是遙感技術應用集中的主要方面。例如，我國早在80年代就利用了mss數據檢測到了三江平原的洪澇災害。之后民政局、中科院和水利部門都進行了相關的研究工作，在實踐之中取得了顯著的成效。遙感技術可以大幅度的減少洪澇災害的損失，尤其是在災后重建等當面，與其他普通手段相比具有全面性、客觀性和快捷性的優勢。遙感技術評估在災害的監測評估方面也有了顯著的發展。通過對土壤表面發射的電磁能量來測量估計土壤的濕度，再加上實測數據的支持，可以實現對旱情的遙感監測。同時還可以通過對作物的長勢、地表溫度的監測來監測旱情。通過了解不同地域的具體情況，建立針對它們的具體模型。我國目前建立在遙感技術基礎之上的監測模型包括熱慣量模型、作物缺水指數模型、植被指數模型和植被地表溫度空間模型、氣象模型、水文模型和微波模型等。使用遙感技術可以更快速和更低廉的獲取大面積土壤的水分信息。因為監測模型的簡繁程度有很大差異，所以遙感技術的使用范圍和使用精度也有不同。我國目前已經建立了初步的旱情遙感技術監測體系，在一些試點地區獲得了顯著的成效。遙感技術在水質監測之中也有很大的作用。運用遙感監測技術，可以動態的監測地表水質在時間和空間上參數的變化情況，具體表現在對濕地的評價、和測定水質參數等方面。遙感技術在水質監測方面的應用已經開始在實踐生產之中使用，隨著它在水質監測領域的地位更加重要，它的發展也不斷完善。
gps技術在水文領域中的應用分析
全球衛星定位系統，即gps技術，具有自動化、高效率、精確度高、全天候的優點，成功應用于工程測量、航空攝影、資源勘測、地球動力學、大地測量、水文領域之中，取得巨大的社會效益和經濟效益。水利信息與空間地理位置有很大的關系，gps可以更準確的獲取水利信息的空間位置，可以運用在減災防汛和水下地形測量等方面。使用全球衛星定位技術，可以及時準確的定位災害的發生地點，尤其是在使用了無線通話功能之后，實現了雙向的通話功能，使指揮中心和災害現場能夠自由及時的對象，方便二者進行溝通，對緊急情況做出應急反應。以往在汛期來臨時，在大堤上排查險情，在發現了險情隱患之后，通過對講機向指揮部門匯報，耽誤了搶險時間，而且無法準確的描述出險情發生的位置。一旦報警系統上運用了gps技術，能夠在第一時間將災害的發生地點和災害類別傳送到指揮中心，可以對險情做出有效的反應。在運送搶險物資的車輛中，安裝gps監控系統，編碼后的汽車可以將其定位信息傳送到指揮中心，指揮中心在接受到定位信號之后，可以將移動的船只和車輛的位置在地圖上動態的顯示出來。再配合電子地圖，例如公路交通圖、水系分配圖、居民區分布圖、物資倉庫分布圖等，利用網絡的分析功能，可以將搶險物資以更快捷的方式送入受災群眾手中。而水下地形的測量在水庫、港口、碼頭和橋梁的建設之中起著很大的作用，尤其是在減災防洪的過程之中，會帶來巨大的社會效益。
3 gis技術在水文領域中的應用分析
地理信息系統，即gis，是在計算機軟件和硬件系統的支持下的特定的空間信息系統，可以采集地球表層的相關地理分布數據，同時對數據進行儲存、運算、分析、管理、描述和顯示。我國目前的地理信息系統已經廣泛的使用在減災防汛、水土保持、水環境等水文領域。在減災防汛的領域之中，gis技術可以預測預報城市的積水和退水狀況、管理更新現有的排水設施情況、對排水設施進行設計和規劃。規劃城市綠地的面積和位置。分析暴雨的空間特征、對積水街道和暴雨的分布進行可視化的顯示、儲存具有分辨率高、層次多、更新頻率快的數據，并對數據進行維護和管理。地理信息系統在再請評估方面也有很大的作用，例如管理基礎背景數據、查詢空間和屬性數據、對數據進行統計、顯示和檢索。gis技術在水土保持之中的應用十分全面。主要包括判斷是否發生土壤侵蝕、土壤侵蝕的程度劃分、計算土壤侵蝕量、評價水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、預測和模擬土壤的侵蝕過程等。在水土保持之中往往直接使用gis作為建立模型的平臺，這是與gis在其他領域的使用中最大的區別。遙感技術、地理信息技術和全球衛星定位系統，即3s技術的集成使用為空間信息的管理、分析、應用、更新、獲取和存儲等方面提供了技術支撐。使用rs技術采集圖像信息，使用gps技術提供主要的位置信息，最后使用gis使用一些技術手段，例如分析應用和圖像處理等。將這三個技術緊密的結合起來，可以提供精確的數據資料的文本資料，可以通過動態電子地圖的使用查看不同水文領域的信息，同時可以借助人工神經網絡的實施，對洪峰流量、降水等水文要素進行科學、合理的分析，為減災防汛提供科學的依據。
4 ann技術在水文領域中的應用分析
ann技術，即人工神經網絡技術，是使用數學方法對自然神經或人腦進行模擬和抽象，是一種模仿人腦結構的信息處理系統。在水文領域，ann技術主要可以進行洪水的預報和降雨流量預報等。人工神經網絡技術具有適應能力強、計算速度快和自主學習能力強的功能。首先對輸入條件和輸出條件進行分析。輸入條件包括降雨歷時、降雨量、降雨過程、河道基流等。輸出條件包括出口段面的流量信息。輸入層、輸出層和隱層這三個部分一起構成了降雨徑流的預報模型。防洪的非工程性措施是洪水預報，做出及時的洪水預報可以幫助相關部門制定準確可行的防洪決策。ann技術在水文預報方面的作用主要通過實測資料，使用神經元的模擬關系，模擬影響洪水的其他因素和洪水之間的關系。
5 結語
總之，現代化的信息技術支持可以促進水文信息化建設，本文講述的rs技術、gis技術、gps技術和ann技術都在水文領域之中得到了廣泛的使用。隨著社會主義現代化進程的不斷加快，國家過度重視信息的基礎設施建設，使水文技術和現代信息技術共同發展。
參考資料：
[1] 陳潔.遙感和水問題 [m]．北京：人民水利水電出版社，2005，40，47．
近幾年來，隨著國家級國土、農、林及地理國情普查工作的相聚開展，航天、航空、無人機遙感技術日益被人們所認識，相關企事業單位對攝影測量與遙感相關技術的人才需求日益擴大。然而，遙感技術方法體系較為復雜，涉及數學、計算機、信息科學、物理學、地理學等多種學科，在國內開辦有攝影測量與遙感專業的高效并不多，在校時間較短的高職高專院校開辦此專業的院校就更為少見。一方面是社會對此專業人才的急需，另一方面則難以有效培養高質量的、能夠快速從事攝影測量與遙感基礎工作的學生，解決這一矛盾的關鍵是如何制定門檻較低，直接面向行業應用需求的專業人才培養方案和教學課程體系。
根據高職教育培養高素質技能型人才的目標，高職攝影測量與遙感技術專業培養掌握攝影測量與遙感技術專業必需的基礎理論和基本技能，能夠從事攝影測量與遙感相關應用領域的高級技術應用性專門人才。近幾年來，針對高職院校攝影測量與遙感技術的人才培養方案和專業教學計劃也得到了一些教育學者們的研究。例如，[1]和[2]分別在對比了學科型專科與高職專科，本科與高職高專的區別的基礎上，提出了平衡理論與實踐教學的攝影測量與遙感技術專業人才培養模式與專業課程體系。[3]探討了高職攝影測量與遙感技術專業實訓教學課程開發的一些問題。國內開辦有攝影測量與遙感技術專業的幾所高職院校也各有側重設置了專業論文與實踐性課程[4-5]。這里與云南國土資源職業學院攝影測量與遙感技術專業為例，探討新時期攝影測量與遙感技術專業的課程體系設置，為其他學校相關專業課程體系的建設提供可借鑒的設計思路。
1 培養目標與就業面向
攝影測量與遙感技術專業面向資源勘查與測繪行業，培養德、智、體、美全面發展，具備良好的職業道德和科學文化素養，掌握必備的攝影測量與遙感理論、方法和技術基本知識，具有像片控制測量、像片調繪、空三加密、影像立體測圖、遙感數據處理、遙感數據解譯與分析等熟練的專業能力，能夠勝任航空攝影測量內業成圖、內業加密、外業調繪、外業控制測量、遙感數據處理與制圖等專業崗位的高技能應用型人才。學生畢業后，可在能在地質、城市、礦山、資源、環境、電力、水利、交通、農業、林業等領域從事4D數據產品生產、地理國情要素采集方面的專業技術及管理工作。
2 專業理論課程
經過專業定位與崗位群論證、對校企合作企業及其他相關企事業單位的進行調研，列出主要工作任務，確定典型工作任務，分析完成典型工作任務必須具備的職業能力，將行動領域轉化為學習領域，劃分出4門專業核心課程。
在已經開發出4門專業學習領域課程的基礎上，專業學習領域課程教師和專業基礎學習領域課程教師共同對所服務的典型工作任務進行匯總分析，找出共同需要的基礎能力和基礎知識。與更接近工作崗位真實工作任務的專業學習領域課程不同，專業基礎學習領域課程服務于鍛煉基礎能力、學習基礎知識的學習性任務。為此，設計了5門專業基礎課程。
3 專業實訓課程
除設置上述理實一體課程外，還設置了《攝影測量與控制測量綜合實訓》、《多源異構遙感數據處理綜合實訓》、《遙感圖像調繪與解譯綜合實習》、《頂崗實習》四門純實踐課程。
4 專業選修課
在完成專業課程學習的基礎上，根據攝影測量與遙感應用技術其它相關工作所需要的能力，目前開發了12門專業選修課，即《三維地形建模與仿真》、《GIS空間分析技術》、《近景攝影測量技術》、《城市遙感》《地質遙感》、《土地信息系統》、《虛擬現實技術》、《多源異構空間數據整合與處理》、《空間數據庫技術》、《圖形圖像處理》、《三維實體建模技術》、《專業英語》。
關鍵詞： 土地調查； 土地測繪；應用
Abstract:With the rapid development of information technology, our country city mapping technology has made make a spurt of progress in the development of.Modern Gaoke technology such as GPS technology, RS technology, GIS technology, informatization of new mapping technology will be widely used in engineering surveying and mapping work in our country, and to play its leading role.The author of this article on land survey process to make a brief analysis, and display of modern surveying and mapping technology in land investigation, for reference only.
Key word:
Land survey land surveying and mapping; application
中圖分類號：P2文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012
前言
傳統的測繪技術存在著更新困難、精度低、效率低等缺點，而隨著測繪技術的進步，現代測繪可以通過全球定位系統、“3S”集成技術、遙感技術等新技術手段，做到高精度測量，
因而能順利地完成土地調查并能夠保證土地開發的質量和效果，所以將現代化的測繪方法運用到土地調查當中，是維護土地市場秩序、順應社會發展的必然要求。現代化的測繪方法充分運用現代的科學技術，具有高度的靈活性、準確性和快速性，被越來越廣泛地運用到土地調查當中。
一、土地調查的步驟分析
1.1 土地現狀的調查技術路線
土地現狀的調查技術流程有現場勘探、平面測量、修測、圖片編輯、建筑現狀研究、地籍管理信息的建立與完善等。測量的具體方式是將城鎮的地籍調查最終數據按照1:500的比例，對不斷變化的土地進行修測與補測，在這一過程中運用全站儀解析法進行測繪，將測點的具置明確標注在草圖上， 并通過相關軟件傳輸到電腦， 運用電腦繪圖軟件進行編輯。在調查過程中，利用數據庫技術及網絡技術，建立完整的土地調查體系。
1.2 土地現狀的分析技術路線
利用上述方法得出調查技術路線，利用統計學技術分析出待開發土地現狀的數據分布、 空間分布，并且通過土地的利用強度、土地的利用率、土地的利用結構等不同方面對即將開發的土地進行評價。土地利用強度是指單位面積土地的開發利用度，是和其他相關區域的比較結果，它既具有時間的可量性，又具有空間的可比性。土地現狀的分析可以讓土地的效應發揮到最大化，對于人類產生較大的效應，從經濟、環境、社會等角度都有較大的推動作用。
1.3 土地潛力的分析技術路線
在經歷過上述兩個總體步驟之后， 要進行土地的潛力分析。待開發土地的潛力分析通常采取單指標評價和綜合指標評價這兩種方法， 在土地功能與適宜程度方面進行調查， 采用測繪技術得到高精度的結果，將待開發土地以功能進行分區， 從多種角度反映出土地的實際功能，并且利用電子技術將土地的潛力展現出來。
二、現代化的測繪技術在土地測繪中的具體應用
2.1 全球定位系統
全球定位系統又稱GPS 技術，其具有精度高、靈活性好、速度快等顯著特點，通過提供的三維坐標讓土地調查者獲得空間數據，以達到空間定位的目的。GPS 技術與掌上電腦的結合，則給土地的野外調查提供了便利。將數碼的攝像頭與GPS集合到一起，運用到掌上電腦上，最終實現地形的測量的變更，解決變更區域中形狀不規則、區域不明顯等不良因素，并且利用數碼攝像頭還可以對野外土地進行拍攝，替代人工繪圖不便，減輕工作量。同時，利用掌上電腦與GPS技術結合，還可以滿足野外工作中時間長的問題，達到連續工作和數據儲存的要求，并且及時滿足圖形的更新，使土地調查結果的準確性提高。
2.2 “3S” 集成技術
“3S” 集成技術由地理信息系統、遙感技術、全球定位系統三者綜合而成，構成一個整體的系統，對于土地進行實時的觀測、分析和應用管理。隨著科技的發展，我國的3S技術日漸成熟，其在土地調查中發揮數據采集、處理和產品生成等效用，并且在土地更新調查和土地動態監測中變現出良好的發展前景。例如：利用高分辨率的衛星遙感技術，獲得相關的影像數據，然后與土地調查的更新技術進行匯總、疊加分類，并讓專業軟件進行分析，最終得出準確的變換范圍和數據結果。這種方法從根本上解決了傳統調查方法工作量大、工作效率低、精度低等問題，大大加快了土地調查的速度和效率。
2.3 地理信息系統（GIS)
地理信息系統（GIS)是一種特點的空間信息系統，它通過計算機的系統支持， 對地球空間中的地理數據進行采集、存儲、分析、描繪。具體而言，他是利用計算機建立地理數據庫，將地理環境中的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據，進行數字存貯、處理和分析，建立有效的數據管理系統。通過對多種要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，滿足各種不同的應用或科學研究的需要，并以圖形和數字的方式表示結果。經過科技工作者的不懈努力，利用地理信息系統對空間數據進行處理已經成為土地調查的重要組成部分。并且地理信息系統朝著更加標準化、規范化的方向發展。
在GIS中，由于所獲取的測繪基礎數據詳盡、可靠、準確，大大提高了城市規劃的科學性。同時計算機的高速運算和具有極強的邏輯判斷功能，可在短時間內提供多方案比選， 增加了規劃設計方案的合理性。而且，計算機可以自動地生成各種規劃用圖、表格和報告， 利用數據庫又易于刪補、更新，因而還可以實現城市規劃的動態監控和動態設計。通過對 GIS的研究和使用，還可增強測繪人員和城市規劃人員的協作，使信息的獲取和使用臻于統一，促進城市規劃工作。
2.4 遙感技術
遙感技術是獲取信息的一種高效手段，在我國的土地調查中得到了較為廣泛的應用。首先，遙感技術對于重點城市的土地勘測發揮了重要的作用，利用該技術對城市中占用耕地等情況進行監測，加強土地管理。然后，遙感技術對土地調查的信息更新起到了重要的作用。遙感技術利用航空、航天正射影像圖以及地形圖為資料，與原有的土地現狀圖進行對比，將數據進行補充和修改，最終達到更新的效果。
2.5 數據的處理與提取
數據的處理與提取是在遙感技術的基礎上進行的。首先，利用計算機將土地利用圖和遙感技術的影像圖相互疊加，按照類別分層處理影像中待檢測出的特征值，并且按照特定的規范，選擇出與以上數據對應的遙感信息特征值進行對比，檢測出變化的區域。然后，通過近年的土地遙感監測技術進行研究，總結得出相關系列的土地變化信息的提取方案。
三、結束語
總而言之，隨著社會的進步，科技的發展，在測繪行業中測繪新技術如雨后春筍般紛紛涌現出來，一個國家測繪的技術水平直接影響著國家的發展跟國防。現代化的測繪方法在土地調查中是非常有必要的。現代化的測繪方法可以改善傳統測繪方法更新困難、精度低、效率低等缺點，實現準確性高、靈活性高的測量。現代化的測繪方法有遙感技術、地理信息系統、全球定位系統等方式，全面分析土地的類型、數量、現狀及分布，利用及時更新的數據解決實際的問題，以起到合理利用土地資源、保護耕地面積、實現可持續發展的作用。本文對土地調查的過程做出簡要分析，并指出測繪的幾種方法和具體應用。希望全文能夠給相關人員一起啟發和思考，促進土地市場的管理。
參考文獻
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關鍵詞： 遙感； 實踐教學； 改革
中圖分類號： G642文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2012）03-0105-01
遙感（Remote Sensing，RS）是當代空間信息科學的核心技術之一，是信息獲取與更新的重要技術手段，在經濟建設及社會發展中的作用日趨重要[1]。同時遙感也是一門實踐性很強的技術，遙感應用技術素質已成為地理信息系統、測繪、城鄉規劃、地質等專業工作人員的基本要求。遙感技術作為現代前沿科學技術之一，隨著航空航天技術的發展不斷在提高與完善，這就要求教學不斷調整內容與方法，做到與時俱進。分析國內外遙感技術的發展需求及遙感課程教學，發現課程教學并未很好地適應社會對遙感應用型人才的需求，其中尤以實踐教學環節薄弱的問題突出。針對當前現狀，本文詳細分析了遙感課程實踐教學中存在的具體問題，并探討了相應的改革措施，以期為遙感課程的教學改革，培養社會應用型、創新型人才提供參考。
一、目前遙感課程實踐教學中存在的問題
1.缺乏合適的理論和實踐課程教材
理論教學是實踐教學的基礎，選取合適的理論課教材，對確保教學內容合理，培養社會應用型人才至關重要。選取教材的原則是“理論與應用的結合；基礎知識與前沿技術兼顧”[2]。近年來，國內先后出版了一些可作為大學本科遙感課程理論內容教材的書籍，但并不能滿足遙感技術發展的需求。《遙感導論》、《遙感概論》和《遙感技術導論》出版時間較早，內容有些陳舊；《現代遙感導論》在應用方面涉及較少；《遙感原理與應用》在理論和應用方面都兼顧，而且在2009年出版了第二版，但此書內容相對較深，需要學生具備攝影測量、電磁場理論、模式識別等課程的基礎。
目前，國內尚未見到普適性較強的遙感實踐課程教材。與《遙感導論》配套的上機教材，未采用國際主流軟件，無法滿足實踐教學的需要。《ERDAS IMAGINE遙感圖像處理教程》、《ENVI遙感圖像處理方法》等書，內容系統，但受學時限制，不適合作實踐教學的指導書。
2.實踐教學薄弱
遙感課程一門實踐性較強的課程。遙感實踐教學是理論教學的深化和補充，是學生通過理論與實踐的相結合來感悟抽象的理論知識的學習過程[2]。課程實踐教學環節包括兩個大的方面，一個是課內實踐，另一個是綜合實習。目前，國內大多院校的課內實踐學時偏少[3]，而且多以教師演示教學為主，學生實踐能力得不到提高。“3S”（RS、GIS和GPS）技術集成，是空間信息科學發展的趨勢，有必要加強學生的“3S”綜合應用能力，然而這種多學科的綜合實習普遍較少。另外，數據類型單一、內容陳舊，也使實踐教學滯后，缺乏時代性和現時性。
3.考核方法不合理
課程考核，考察的不僅是學生對知識的記憶情況，更應該是學生對知識的綜合應用能力。然而，目前遙感課程的考核方法，多以筆試為主，對實踐能力考察的關注較少。這種考核方式不僅不能對學生進行綜合考核，而且不利于調動學生學習的主動性和綜合素質的培養。因此，有必要改進考核方法，建立考察學生全面素質的考核體系。
二、遙感課程實踐教學改革措施
1.不斷更新理論教學內容
在新技術突飛猛進的今天，具有前沿性的遙感技術發展愈加迅速，對教學內容選取提出了新的挑戰。由于教材受出版周期限制，這就要求遙感知識更新途徑除了選擇合適的新教材外，更應充分利用網絡、中、英文期刊或國際會議文獻等媒介，傳遞最新訊息，增強課程的時代性和現時性。如在講述不同衛星平臺軌道參數時，教材受出版周期限制，其內容始終與最新的遙感衛星發展有差距，備課時需要到相關網站查閱最新的參數信息，補充到課堂教學中，讓學生了解遙感衛星的最新發展動態[4]。同時，引導學生在課外通過多種途徑，查閱參考資料，培養生自主學習的能動性和積極性，有利于拓寬學生的知識面，提高綜合素質。
2.完善實踐教學體系
（1）自編符合實際的實驗課教材。目前國內尚未見到普適性較強的遙感上機實踐課教材，并且各大院校使用的實驗教材多為自編。對實踐內容進行完善和更新，從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗以至于研究設計型實驗過渡，形成較為穩定的實驗教學內容體系；并建立和完善遙感實驗課數據庫及習題庫，及時更新和補充資料，包括案例、科研論文、學科前沿發展動態等，以拓寬學生的知識面，提升學生興趣，達到優化和豐富教學過程、提高學生實踐能力的目的。
（2）建立全方位的實驗教學模式。通過構筑包括“驗證性實驗”、“綜合性實驗”和“研究性實驗”的“三層次一體化”的實踐教學模式，將實踐教學由“有解實驗”變為“求解實驗”，由“知識積累”變為“智能開發”，為學生自主實驗營造個性化的學習環境。同時針對不同專業教學內容和方式有所側重，如對于地理信息系統專業的學生，可以適當增加遙感與地信相結合的實驗課，如“3S”集成技術，培養學生綜合能力[5]。
（3）創造實習機會。由于實踐課程受學時、實驗條件等限制，使學生的實驗機會較少、而且實驗內容單一。在教師的指導下，參加研究性學習，深入到實際科研工作中，成為鍛煉實踐能力有效途徑[6]。另外，尋找相關的實習單位，直接參與到實習單位的科研、開發、生產工作中，與實習單位建立雙導師制管理機制，可以更有效地提高學生的適應社會需求能力。
3.豐富課程考核方式
建立科學的考察學生綜合知識、綜合素質、綜合能力的實踐考核體系，采取靈活多樣的考試方式，加大讀書報告、論文考核、野外（或社會）調查、創新考核、綜合實習等的比重。同時應根據不同專業特點，做相應的調整。如對于地理信息系統專業的學生，應當適當加強3S集成等綜合性知識的考核；對于地質、環境科學等專業的學生，則應側重遙感技術在該領域新的應用等方面的知識的考核。
三、結語
通過分析目前社會發展對遙感人才的需求和遙感課程教學存在的問題，本文認為遙感課程實踐教學改革應從不斷更新理論教學內容，完善實踐教學體系及豐富課程考核方式三個方面進行。理論教學內容的不斷更新，體現了遙感技術的前沿性，使教學能夠做到與時俱進；完善實踐教學體系，體現了培養應用型人才的宗旨，適應了社會的需求；豐富課程考核方式有利于培養學生學習的主動性，全方位鍛煉學生綜合素質。綜上，加強遙感課程的實踐教學改革有利于培養社會應用型、創新型人才，這既是現實社會發展的需要，也是學生自身發展的需要。
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關鍵詞：城市遙感；教學方法；實踐環節；教學思路
遙感技術可以快速、準確地獲取城市規劃、發展、保護的相關信息，既可獲得城市宏觀全貌和綜合數據，又可獲得城市的行人車輛等微觀圖像和數據，可以全面、高效、實時地了解城市的發展變化。由于其超越地面調查等常規方法的優勢，城市遙感技術自上世紀90年代以來，已經成為遙感、城市建設、管理、環境保護等城市問題專家們共同關注的熱點，遙感技術也被越來越廣泛地運用到城市規劃科學的各個領域中。國際城市遙感大會認為，城市遙感主要是充分利用各類傳感器采集的信息為城市調查和監測服務。
一、城市遙感學科特點
武漢大學、中國地質大學（武漢）等擁有測繪類學科的高等院校，都已先后為高年級本科生開設了《城市遙感》專業選修課。一般認為，城市遙感的主要教學內容包括：①城市遙感數據源和傳感器；②城市地區特征探測和判讀；③城市遙感數據解譯；④城市地區建筑物檢測和重建；⑤城市土地利用變化和城市發展遙感監測；⑥城市環境遙感；⑦城市社會經濟遙感；⑧城市遙感發展展望。當然，各個高校教學體系和教學內容并不完全相同，但基本的思想是圍繞遙感技術在城市問題的應用開展主題式的介紹和討論。分析城市遙感學科的特點，它是一門前沿性和實踐性要求很高的學科。即，城市遙感的研究和教學內容都是采用最新的遙感技術和方法解決城市發展中的最新問題，其研究思路、研究方法都具有前沿性和獨特性。比如，很多學者采用最新的人工智能方法解決城市目標的分類問題，其中就涉及到比較復雜的人工神經網、人工免疫、機器視覺等先進的分類理論，以及蟻群算法、支持向量機、小波等比較復雜的數學優化計算方法。這些最新技術和方法的應用為城市遙感教學帶來了很大的挑戰。第二，城市遙感是實踐性很強的學科，它是針對城市發展中出現的實際問題出現的，是試圖利用遙感的方法解決相關問題，因此要求教學過程中要培養學生針對實際問題尋找解決問題思路的能力。城市遙感學科也是一門開放性的學科。城市遙感發展至今，仍處在不斷發展，不斷完善的進程中。早期主要是針對城市發展中的問題，采用遙感技術手段解決相關問題；近年來，學者們開始有意識的開展系統研究，試圖建立城市遙感學科的理論和方法體系。包括城市遙感理論基礎，遙感技術的優勢和局限等根本性的問題，已經得到研究。但是到目前為止，關于城市遙感的嚴格定義、理論體系、研究范圍和邊界等問題尚未明確的提出，因此城市遙感學科的教學提倡在基本理論的指導下，圍繞主題開展教學和講授，啟發學生關于城市遙感具體研究主題的思考。
二、城市遙感的教學方法探討
1.圍繞研究主題教學。由于城市遙感學科的特點，其研究主要針對現代化進程中城市建設發展面臨的問題，主題性較強。因此，在教學過程中，也需要圍繞一個個的研究主題講授相關的知識和技術。例如，城市水資源遙感，圍繞城市發展中對水的需求，水的污染的現狀，講授利用遙感技術實施水資源遙感和水污染遙感的技術和方法。城市水資源遙感主要對湖泊環境監測，諸如湖水溫度、鹽度、水深、洋流、波浪等湖泊諸要素的測量，為湖泊研究及指導湖泊漁業生產提供了基礎。水污染遙感主要介紹對湖泊富營養化、懸浮泥沙、石油污染、廢水污染、熱污染和固體漂浮物等污染情況進行遙感監測的方法和案例。
2.結合案例教學。由于城市遙感處在發展之中，一系列新的方法和技術逐漸采用到相關問題的處理中。其中很多方法比較抽象，難以理解。例如人工神經網、人工免疫、機器視覺、蟻群算法、支持向量機、小波分析等。為了避免學生對枯燥的算法知識感到厭倦，增強學生學習的興趣，除了盡量深入淺出，用最簡單的語言描述復雜的理論和公式外，還要盡量結合各種案例，詳細展示方法的原理，以及采用方法的原因和效果。例如，對于遙感圖像的變化檢測，我們利用相關變化評估系統開發經驗，介紹了各類像素級方法的原理，實驗結果，在實際工作中的應用價值等，做了直觀的比較分析，便于學生掌握相關知識。
3.啟發探索性學習。城市遙感是一門不斷發展的學科，高年級本科生中很大一部分人也即將從事具有探索性和創新性的研究工作。因此，改變早期填鴨式的教學方式，培養學生獨立探索和創新的思維是非常重要的。我們在教學過程中有意鼓勵學生獨立思考，提出問題、分析問題和解決問題，為從事研究性的工作打下良好的基礎。在具體教學中，一是鼓勵學生針對教學內容所教授的方法和思路，提出自己的看法，分析現有方法的不足，提出自己解決問題的方法；二是在布置的作業中，要求學生針對主題，獨立搜索資料，發現問題、分析問題和解決問題，并要求學生根據研究課題的撰寫風格完成作業。此外，課外與學生展開交流，就相關的學科問題和研究熱點討論交流，培養學生研究興趣和能力，推介學生積極參與相關研究課題。在課程結束后，依然與學生保持聯系，就研究學習問題交流，吸引學生加入研究課題。
4.鼓勵廣泛學習。遙感學科是純粹的技術科學，為了解決任何問題，都需要將遙感學科與該領域的知識結合，并深刻理解該學科的特點和知識。比如，從事遙感地質研究，必須具有地質學基礎，對各類巖石的物理性質、巖層產狀、地質構造等相關內容具有深入的了解。又如從事環境遙感，必須在環境科學、水文學、大氣學等相關領域具有一定的基礎。從事城市遙感的工作，必須對城市科學、城市規劃、城市建設、城市生態等相關學科深入了解，單純的遙感知識學習是非常不夠的。因此，在教學過程中，我們鼓勵學生廣泛學習相關學科的理論和知識。具體手段是，在教學過程中引導性的介紹水文、大氣、物理等相關學科知識，并提供參考文獻供學生課外閱讀。在布置的作業和論文中涉及的問題，都需要大量參考相關學科的知識。在成績的評價體系中，明確將參考知識的量作為評價標準之一。
三、城市遙感的實踐教學
城市遙感是針對城市發展中出現的具體問題發展出的一門學科，是試圖利用遙感技術解決相關問題而逐漸發展起來的。因此，城市遙感是在大量實踐工作基礎上建立起來的學科，在教學工作中也必然需要大量的實踐教學工作。否則，學生缺乏針對實際城市問題的解決能力，無法適應城市遙感的相關工作。鑒于學生已經具有遙感專業基礎，也具有一定的遙感軟件操作和編程能力，我們的實踐教學主要培養學生利用遙感軟件和技術解決城市問題的能力。目前，國內普遍開展的城市遙感調查工作，包括制作城市影像圖，開展城市土地利用遙感調查，城市建筑物類型及密度遙感調查，城市綠化及園林建設遙感調查，城市交通遙感調查，城市環境的遙感調查，城市地質、地理條件遙感調查等20余項工作內容。城市土地利用、土地覆蓋的發展變化，是城市規劃、建設、發展、保護的重要依據和成果，也是城市生態安全、城市景觀保護等的基礎。因此，學生掌握相應實踐能力對于后續開展相關工作是非常重要的。實踐教學過程中，一方面要培養學生遙感圖像處理的能力，在掌握相關原理的基礎上運用遙感軟件處理多源多時相遙感圖像的動手能力；另一方面要培養學生對于相關領域知識的了解和理解，包括城市土地利用、土地規劃、環境保護、城市生態等相關知識。尤為重要的是，培養學生針對具體問題，獨立尋找解決方案和技術手段，設計技術路線，獨立解決問題的能力。
本文首先深入分析了城市遙感學科的特點，它具有前沿性、實踐性和開放性。在此基礎上，本文積極探索有效的城市遙感教學方法，提出綜合采用圍繞研究主題教學、結合案例教學、啟發探索性學習、鼓勵廣泛學習等教學方法，提高學生學習興趣和效果，培養學生獨立思考和探索的能力，為進一步研究打好基礎。針對實踐教學環節，本文通過深入分析，提出了最合適的實踐內容和方法，著重鍛煉學生的動手能力，培養獨立解決問題的能力。
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【關鍵詞】數字化測繪 水利工程水利工程測繪數字地圖測繪 水利
中圖分類號： TV文獻標識碼：A 文章編號：
一．引言
隨著現代科學技術的發展，計算機技術及輔助設施CAD技術的廣泛應用，數字化測繪技術已經較為成熟的應用于建筑、交通和水利工程中。數字化測繪技術隨著計算機技術、網絡技術、測量儀器智能化及測繪制圖軟件的自動化等相關先進的技術的應用，給水利工程中的測繪工程帶來了較多有利之處。
二.數字化測繪的優勢。
數字化測繪是利用計算機對地形空間的相關數據進行自動處理，完成數字地圖的繪制，有特別需要時，可以利用數控繪圖儀來繪制所需要的專題地圖或地形圖。數字化測繪以傳統的白紙測圖為基礎，在全站儀、計算機輸入輸出設備硬件、計算機繪圖軟件的支持下，利用數字字庫技術和計算機圖形處理方法，將野外數據采集到內業，并完成制圖。數字化測繪技術通過數據輸入、數據處理和數據輸出三大部分的功能，實現了測繪制圖的自動化、智能化。同傳統測繪技術相比，數字化測繪具有以下優勢：
1.圖形測繪更準確。
利用數字化測繪技術將所采集的地形、地物、地貌等相關數據、信息轉化為數字形式，通過數據傳輸端口輸入計算機，經過計算機圖形處理軟件和測繪軟件進行處理，產生內容非常豐富的電子地圖。數字地圖是地理信息系統(GIS)的重要信息來源，存貯較為方便。在現代地形測繪技術中，數字化測繪已發展成為利用掌上電腦即PPA在現場完成數據采集及數據處理、成圖。傳統的經緯測繪和白紙繪圖，產生的平面位置及其他信息的誤差較大，而利用數字化測繪就似乎，測繪點精度非常高，從原始數據采集到成圖過程中，精度無任何變化，保證了成圖的質量。
2.提高了測繪效率。
數字化測繪是現代GIS數據采集的重要手段，實現了勘測設計一體化、數據采集處理一體化、數據更新和管理智能化。同傳統的經緯儀配合平板的測圖方法相比，數字化測繪技術的效率高出許多。在通視良好的情況下，利用全站儀以建站點為圓心進行觀測，一站可以測量1公里范圍內的地形圖。正常情況下，傳統的經緯測繪法采用白紙繪圖法，一個作業組一天僅能測量200個地形點，而利用數字化測繪技術，可以測量400各地物點，甚至更多。數字化測繪技術大大提高了測繪的效率，也縮短了成圖的時間。
三.數字化測繪在水利工程中的應用。
1.GPS測繪技術在水利工程中的應用。
授時與測距導航系統及全球定位系統（Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS）,通常簡稱為“全球定位系統”，即GPS。GPS是以人造衛星組網為基礎的無線電導航定位系統。利用設置在地面或運動載體上的專用接收機，接收衛星發射的無線電信號實現導航定位。它是根據美國國防部1973年12月批準的國防導航衛星計劃而建設的。它是由三個部分組成的，分別為空間衛星、地面控制系統、用戶的接受處理裝置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距離遠等特點，也恰巧是這樣的特點才使得對水利工程的測量可以向外擴展延伸。GPS和多波束測深系統相結合，是形成深水底地形測繪的新手段。
水利工程的選址一般多在地形較為復雜的河谷溝壑之處，工程周邊地表植被覆蓋較多，測繪時通視條件較差，而又缺乏相關國家控制點，采用傳統光學儀器進行控制測量的難度較大。利用GPS衛星定位系統較好的解決了此類問題，由于GPS測量不受氣候條件、地形、測量時間的影響和限制，能夠及時準確的完成控制測量和數據采集工作，能大幅度減少或免做像控點，既有效減少了測繪的工作量，同時又較大程度的提高了測繪的工作效率。
2.RS遙感技術在水利工程中的應用。
遙感技術RS（Remote Sensing）是在航空攝影測量的基礎上，隨著空間技術、電子技術和地球科學的發展而發展起來的，它的主要特點是：從以飛機為主要運載工具的航空遙感，發展到以人造衛星為主要運載工具的航天遙感；它超越了人眼所能感受到的可見光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及時地監測環境的動態變化；它涉及天文、地學、生物學等科學領域，廣泛吸取了電子、激光、全息、測繪等多項技術的先進成果；遙感是運用物理手段、數學方法和地學規律的現代化綜合性探測技術。遙感，主要是從遠距離、高空或外層空間的平臺上，利用可見光、紅外線、微波等探測器，通過掃描、攝影來傳遞信息和處理信息，從而識別地面物質的性質和運動狀態。由于RS技術具有時效性、數據綜合性、經濟性等特點各種大的、小的比例尺地形圖都可以快速的利用其影像來獲取水利工程的基本地形圖。利用RS遙感技術直接進行水利工程的流域規劃，可以根據像片來直接判讀流域的地形特點和地質構造，便于合理選擇水利工程的壩址，對確定水庫淹沒、浸潤及坍塌的范圍有較好作用，同時對庫區搬遷、經濟賠償及淹沒損失等確定具有參考作用。
3.地理信息系統GIS（Geographic Information System）在水利工程中的應用。
地理信息系統是利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工具,是一種在計算機軟、硬件支持下，把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標，以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出，以滿足應用需要的人-機交互信息系統。它通過對多要素數據的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出，滿足各應用領域或研究工作的需要，地理信息系統是現代水利工程數字化測繪的重要技術支持和測繪平臺。
4.數字化測繪在水利工程中的應用領域。
（1）點位測設。水利工程中施工測量的基本任務是要測設點位，既要求對已知長度、高程、角度和坐標的測設，在大中型水利工程中，都需要對施工區域內進行布設施工控制網，之后利用網內控制點作為基礎進行施工放樣。利用GPS技術能大大減少施工控制網中的過渡控制點，既節省了成本，有提高了效率。
（2）計算水庫庫容。傳統計算水庫的庫容時，都是采用手工計算，工作量非常大，而且容易出錯，計算精度也較差。通過利用數字化地形圖，加大了采集點的密度，同時也提高了面積計算的精度。可以插繪等高線，提高庫容計算的精度，能快速計算書庫的容量，便于實現水庫的自動化管理。
（3）水力資源管理。
水力資源管理利用遙感技術為檢測手段，利用GIS地理信息系統作為管理平臺，通過RS技術和GIS技術能夠客觀、快速、經濟的為大中型水利工程提供地理、環境、地質及水文等相關信息，是水利工程選址、工程規劃及設計和施工管理的重要分析工具。
四.結束語：
數字化測繪技術在很大程度上提高了水利工程測繪的水平，提高了測繪精度，確保地形圖準確可靠。現代測繪技術的應用，先進測繪儀器和測量技術及測繪方法，為水利工程的建設和管理提供了可靠依據。
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關鍵字：土地利用、動態變化、遙感技術、動態監測
中圖分類號：P285.2 文獻標識碼： A
0 前言
土地資源是重要的生產資料，是人們賴以生存和發展的基礎。近年來，隨著全球人口的不斷增加,經濟的不斷發展，土地資源超量開發，人類生存環境受到了嚴重的威脅，土地利用/土地覆蓋變化已經成為影響全球環境變化的一個重要原因。1993年“國際地圈與生物圈計劃”(IGBP)和“全球變化人類影響和響應計劃”(HDP)共同將土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)列為全球變化研究的核心計劃[1]。土地利用/土地覆蓋現狀既反映了過去土地利用歷史，又強有力地影響著未來的土地利用方向，因此及時掌握土地利用變化信息已顯得非常重要。遙感技術以其快速、準確、準時、周期性短等優點在土地利用/覆蓋變化的動態監測中顯示出明顯的優勢，在國內外得到了廣泛應用。綜合國內外學者的研究成果，現將遙感技術在土地利用類型調查中的研究方向從以下方向進行闡述。
1遙感圖像的選擇
1.1最佳時相的選擇
正確選擇遙感圖像能大大提高解譯的速度和精度。其中時相是反映遙感圖像特征的重要因素之一。以植被景觀為例進行研究，關于植被景觀遙感最佳時相的選擇，張銀輝等指出不同時相遙感圖像的選擇對分類精度具有很大的影響，因植物物種、長勢及生長階段等不同而在遙感圖像上有不同的光譜表現形式[2~3]。鄒尚輝[4]根據植物光譜的種間變化及物候變化和太陽高度角對植物光譜的影響，研究了湖北省及北亞熱帶植被分類的最佳時相選擇問題，指出最佳時期主要集中在4月下旬至5月中旬和10月下旬至次年3月下旬。程弘等[5]通過對TM影像在甘肅省白龍江林區(總面積56.8’萬ha)森林資源調查中的應用實踐，將遙感圖像識別的最佳時期定為秋季和春季。姜曉華等[6]探討了應用兩期遙感數據目視解譯調查新伐區的方法，以及所用數據的最佳時相，指出調查新伐區最理想的時相是8、9月份。林輝[7]以山東、河南、江蘇、安徽的平原地區為例，結合生產實踐對TM圖像在森林資源清查中應用的處理問題作了探討.并指出其時相選擇最好在10月中下旬及11月上旬，而山區的選擇，較為理想的則是4月、5月、10月、11月。一般時相的選擇應在林木生長較為旺盛的時期，但這只是一個總的原則，還要根據不同地區、不同清查需求而定。楊朝俊等[8]概述了植被調查中利用遙感技術的最佳時相的選擇，分析了四川森林植被的特點及其遙感干擾信息的物候特點。根據影響遙感時相選擇的平臺、太陽高度角和代表光譜等因素，針對四川不同地區森林植被遙感識別的特點，按照5個區域提出了四川森林植被遙感識別的最佳時期，主要集中在10月下旬至3月下旬。以上學者分別對不同研究地點的最佳時相進行了研究，最佳時相的選擇除受遙感平臺、太陽高度角和代表光譜等因素影響外，受地理位置和植被的特性影響也較大。因此，最佳時相的選擇具有一定的地域性和特定性。同時，也有學者將最佳時相的選擇，用于對農作物的分類，也得出了相同的結論[9~10]。
1.2圖像類型和比例尺的選擇
目前對圖像類型的選擇和比例尺的研究還不太成熟，沒有統一的定論。張銀輝等以對土地利用與土地覆蓋的研究為例，指出大區域范圍研究一般采用低分辨率的大尺度圖像(如:NOAA/ AVHRR 1km數據)，局部區域的土地利用調查一般采用高精度高分辨率的MSS圖像、TM圖像、SPOT圖像或它們之間的結合等。姜曉華等除確定遙感判讀的最佳時相以外，又將采伐區目視判讀用圖的最佳比例尺定為l:2.5萬。
2解譯范圍在遙感圖像上的定位
準確界定研究區的范圍是遙感在土地利用類型提取中的首要工作。林桂蘭等[11]以廈門市飲用水源中的北溪引水渠(管道)和坂頭水庫為例，根據飲用水源保護區劃分原則，研究了基于數字化的地形圖建立數字高程模型并自動生成匯水區盆地和流域范圍的GIS技術、獲取相關自然環境專題信息的遙感技術、以及綜合利用社會和自然等多種數據源進行保護區范圍界定的方法。利用GIS技術對區域界定確屬一種精度較高的方法，但遙感圖像的數據量一般都很大，少則幾百兆，GIS軟件很難處理如此大的圖像數據。再者，利用GIS軟件進行影像區域界定后，能被遙感判讀軟件如 Erdas Imagine分析的文件類型十分有限，導致圖像的精度明顯降低，甚至不能滿足需要。
王小龍等[12]采用相似三角形原理，結合海島多年的潮汐分析，在高分辨率遙感數據的支持下，可以比較準確地確定海島潮間帶范圍，特別是對于分辨率為lm左右的IKONOS和 Quick Bird圖像，提取結果保持了較高的一致性。使用該種幾何方法對研究區域進行界定，雖然取得了較好的效果，但是此方法對圖像資料的要求比較高、成本也較高，故也具有很大的局限性。
陸海英等[13]在ArcGIS和 Erdas Imagine軟件的支持下，綜合考慮建筑物的物理特性和光譜特征，以及城市擴展的規律，將遙感數據、城市建成區邊界以及行政邊界圖疊置起來進行提取，該方法使用方便，操作簡單，判讀精度也比較高，是對生態旅游地范圍精確界定問題的發展和完善。但特別注意的是必須使遙感影像與地形數據、行政區等矢量圖層具有一致的坐標系統。
3幾種土地利用類型的遙感采集技術
3.1常見的遙感解譯方法
劉玉萍[14]以遙感的功能為基礎，闡述了遙感目視判讀在土地利用類型劃分及森林生態變化監測評價研究中的應用和方法，應以常規法和遙感相結合。為森林生態系統恢復提供依據和決策支持。張飛等[15]主要是對遙感影像進行非監督分類，分類后采用合并類、上下文分析、聚類處理等，如果發現精度較低則再次進行解譯，再評價，直至獲得一個符合精度要求的非監督分類影像。田靜毅等[16]采取監督分類和目視解譯相結合的方法判讀遙感影像，提取土地利用類型預解譯圖。在室內完成的圖件往往存在錯誤或者難以確定的類型，需要進行野外實地調查與驗證。全斌等[17]采用人機交互式解譯并結合自動分類對2001年 Landsat TM影像進行解譯。張玉進等[18]根據2001年野外實地考察的經驗，采用最大似然分類法對上述3個時期的遙感影像進行監督分類，實際操作在軟件PCI下進行，最終分類精度均在85%以上，符合研究所要求的精度.吳泉源等[19]利用多期遙感數據，采用目視解譯和人機交互計算機分類技術提取 1984至2004年間龍口市海岸帶土地利用信息，從土地利用總量變化、土地利用變化速度、土地利用類型之間的相互轉化、土地利用類型變化的海岸區位效應等方面分析龍口市海岸帶動態變化特點。梁偉等[20]據 1975年的Landsat MSS、1986年和 1997年的1月 Landsat TM影像資料，運用遙感影像計算機自動分類方法獲取土地利用信息，用GIS空間分析方法以及數理統計方法全面分析了黃河中游多沙粗沙區1975~1986年和1986~1997年兩個時期內各土地利用類型的變化幅度、變化速度、數量變化的區域差異、變化方向以及變化方向的區域差異等。
3.2 高分辨率圖像的遙感解譯方法
田建林等[21~22]利用Quick Bird影像數據進行土地利用類型調查過程中采用計算機圖像預處理與人工目視判讀的方法獲取相對準確的土地利用類型信息。也利用高分辨率衛星遙感影像代替航空遙感影像進行土地利用現狀調查。主要采用目視判讀和外業調查的方法來完成遙感圖像的判讀。目視判讀的難點是對易混淆地類和森林類型的判讀，包括草地與農田、灌木叢與果園地、經濟林與用材林、陡坡地與常年早地等。通過適當的前期圖像處理，以建立解譯標志為基礎，采用綜合的判讀方法可將上述類型大部分判讀出來。
3.3 遙感解譯與其他知識相結合的方法
劉云等[23]借助TM遙感影像采用兩種方法來解譯北京昌平沙河區景觀土地利用：其一是利用TM影像的4、5、3波段的假彩色合成來該地區的土地利用解譯；其二是借助TM影像3和4波段計算的NDVI來判定土地利用，并與土地統計數據對比，結果表明第一種方法解譯城郊景觀的土地利用類型效果較好，而第二種方法對有植被覆蓋的土地利用類型解譯較好。李愛農等[24]針對我國西南地區地貌類型復雜、土地利用多元化的特征，著重研究了在大面積的土地利用調查中應用遙感圖像自動分類方法來獲取土地利用信息的一整套技術路線和方法；將非監督分類、監督分類以及野外調查、專家知識和特殊地區的分區分類有機地結合起來，大大提高了可操作性和分類精度。李春華等[25]以福州市瑯歧島土地覆蓋/土地利用類型為例，以遙感影像解譯知識為基礎，使用TM、Aster的融合影像和NDVI生成的植被覆蓋度影像，并結合DEM、土地利用等地理輔助數據，將DEM和NDVI因子作為待分類影像的波段加入其中，構成新的待分類影像，運用Bayes分類方法，通過循環迭代的方法消除先驗概率對分類精度的影響，實例證明比運用單一的分類方法精度明顯提高。張春桂等[26]應用新一代對地觀測衛星EOS的MODIS數據，在地理信息系統的支持下，對2001~2005年福州地區不同地表類型的歸一化植被指數年際動態變化進行計算分析，在此基礎上開展福州地區土地利用/覆蓋變化的監測研究，并初步分析了土地變化的驅動力。結果表明：基于MODIS的歸一化植被指數對區域土地利用/覆蓋的年際變化反映是敏感的，應用MODIS數據可以監測區域土地利用/覆蓋變化的空間分布和面積大小。
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【關鍵詞】水利工程；3S測量技術；河道測量；動態監測；研究與應用
1. 3S技術的含義
3S技術是遙感（RS）、地理信息系統（GIS）及全球定位系統（GPS）的統稱。是多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。能夠對空間實體快速地進行精確定位，同時宏觀地獲取信息，對所得到的特定位置空間信息進行綜合分析。
2. 3S技術的特點
（1）遙感（RS）技術是一種衛星遙感技術，不直接接觸目標或現象就能收集信息，并據此進行識別與分類。即在地球不同高度平臺上使用某種傳感器，收集地球各類地物反射或發射的電磁波信息，對這些電磁波信息進行加工處理，用特殊方法判讀解譯，從而達到識別、分類的目的，為科研工程的生產應用服務。
（2）地理信息系統（GIS）技術是以空間數據為研究對象，在各種地理圖形的基礎上，以計算機為工具對空間數據進行錄入、編輯、判讀存儲、查詢、顯示和綜合分析應用的技術系統。
（3）全球定位系統（GPS）技術是一種全新的現代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特點，可在全球任意地點，為任意多個用戶同時提供幾乎是瞬時的三維測速、三維定位服務，極大地改變了傳統的定位技術和導航技術，并已逐漸在越來越多的領域中取代了常規光學和電子儀器。
（4）隨著3S技術在測繪科學中的應用日趨成熟并廣泛應用到水文測量中，河道水文測量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結合河道測量、沖淤變化監測等案例加以分析。
3. 河道水文測量傳統方法存在的缺陷
（1）河道測量是以河道治理和水量調度為應用目的，涉及測量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應用科學。長期以來，河道水文測量常利用六分儀、經緯儀、水準儀測定，這些傳統的測量方法，不僅測量周期長、精度低，而且勞動強度大、測量標志耗費大，不能滿足河道動態監測及河流治理、防洪減災的需要。
（2）河道水下地形測量及容積、沖淤量的計算是水文測量的基礎業務之一，及時了解河道變化及沖淤變化資料，為水資源合理調度、泥沙有效控制、防洪減災正確決策、灌溉和發電等各項科學管理工作提供基本依據。河道主流變化分析主要是反映河勢情況。通常包括對河道平面形態變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。
（3）河道沖淤分析是河道演變分析的重要環節，工程中常采用斷面法，即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測定，斷面間水底地形和河床變化規則，而且無支流。而實際地形的變化錯綜復雜，河床參差不齊，所以這種方法計算的沖淤量無法準確反映河道的沖淤變化情況。
4. 3S測量技術的應用
4.1利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。
（1）以遙感手段獲得的河道信息通過信息提取產生需要的專題圖像，通過計算機的圖像校正、圖像增強、圖像分類、圖像變換及圖像數據結構的轉換，將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對遙感圖像進行判讀解譯和相關分析之前，必須首先對遙感圖像進行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性，須對遙感影像進行相應的投影變換，最后將圖像處理結果轉換成GIS能夠接受的數據格式。
（2）充分利用圖形資料（尤其是電子地圖，對非電子形式的圖形資料要進行數字化，建立起矢量圖形庫）和圖像資料，以便提取高程數據以建立數字高程模型（DEM），以及對遙感圖像進行幾何配準和校正。產生數字高程模型后，就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進行等高線計算、水面面積和體積計算、沖淤量計算、坡度坡向的分析和計算等。
4.2遙感動態監測。遙感動態監測就是對同一區域運用不同時相的遙感圖像，以獲得區域變化的遙感影像。動態變化監測已成為遙感應用的一個主要方面，多時相、多種類型的傳感器對同一地區進行定期或不定期的資源與環境調查，能及時、準確、宏觀地反映客觀情況。以多時相遙感影像為數據源，通過重點分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法，為遙感技術在水環境方面的研究提供一定的理論依據。同時，利用數字遙感技術實現隨時間變化的水域動態監測和枯水期、豐水期的水域變化的動態監測，為防洪、抗洪、水資源合理調度、河道規劃治理工作提供科學依據。
4.3水深遙感沖淤變化分析。
（1）水深遙感是利用可見光在水體內的穿透能力，通過飛機、衛星等遙感平臺，利用輻射計、攝影機等遙感設備，將水下一定深度范圍內的立體單元信息按照一定的規則采集下來，再通過信息處理軟件分離出可見光空透的水體厚度信息，即可獲得水深。利用入水輻射強度與水深、水體渾濁度之間的關系，通過測定、處理輻射強度來量測水深。在研究河床沖淤時，常常因實測資料遺缺無法進行系統分析和比較。
（2）遙感信息獲取便捷，水深遙感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一階段實測資料的情況下，可利用歷史階段遙感資料推求出水深，從而實現沖淤分析的目的。考慮到用某一時相遙感資料所得水深精度較實測地形精度差。用實測地形與遙感所得地形直接產生河床沖淤值，誤差會很大。而用兩個時相遙感水深計算河床沖淤能滿足分析精度的要求。
（3）其原因是： 盡管遙感水深誤差大，但從反演所得的斷面圖來看，遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響，兩個時相遙感水深誤差表現形式基本一樣，所以差值減少了系統誤差，削減了由遙感信息源轉換成水深信息時的誤差。此方法計算的結果與用實測地形資料計算的結果基本一致，能滿足河床演變分析和沖淤量計算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進行長時段河床演變分析以補充缺測的資料。若將GIS與水深遙感技術相結合，可實現水下地形圖數字化，也可以很方便地得到所測水域不同時段、不同沖刷深度（或淤積厚度）的沖淤分布。
5. GIS技術在河道測量中的應用
（1）GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計算距離、曲率、表面積、周長等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某點的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數據能立即計算出兩沖淤監測斷面間的沖淤量，不僅便捷且精度大為提高。
（2）河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過程的累積圖等，可直接從圖上提取數據并自動繪制成圖。所有這些GIS功能對于分析河道演變的成因、了解河道演變規律都有著十分積極的意義。GIS技術用于水下地形的沖淤變化分析比傳統分析方法更加科學合理、精確度高。
6. RTK技術的應用
促進GPS技術向更深、更廣、更新的方向發展，它既克服了常規測量要求點間通視、費工費時而且精度不均勻、外業不能實時了解測量成果和測量精度的缺點，同時又避免了GPS靜態定位及快速靜態相對定位需要進行后處理，避免了業后處理中發現精度不合乎要求，需進行返工的困擾，RTK實時三維精度可以達到厘米級，大大減輕了測量作業的勞動強度并提高了作業效率。為水下地形測量和GIS前端數據采集提供了有利保障。GPS接收機進行定位測量，測深儀進行水深測量，再加上專業測繪軟件和繪圖儀便可組成河道測量自動化系統。工程中對采集到的水下地形點的平面、高程數據進行檢查校核后，將其輸入專業的數字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進行處理，即可得到高精度的數字地形圖和斷面圖。
7. 結束語
總而言之，3S技術的廣泛應用，給河道、水庫監測管理以及水文測量的勘測帶了很大的方便，為河道水文勘測及動態監測、管理方面提供一個嶄新的前景。
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當我們懷著這樣一種感情走近方俊永、走進他的科研世界時，我們原本以為足夠寬廣的視野頓時顯得狹促了。
這位年輕的科學家有著爽朗的性格、流暢的思維，與他的談話，像是一次前所未有之廣闊的旅行。
發軔航空遙感
1999年9月，方俊永開始北京理工大學光學工程專業的博士研究生生涯。從那時起，他的角色就由求學的學生轉換為進行科學探索的研究者，在導師趙達尊教授的指導下，方俊永開始進行“層析成像光譜技術及其圖像重建”的研究，由此開啟了航空遙感領域的大門。
如果說博士論文的工作算方俊永開始從理論和算法方面與航空遙感進行“軟接觸”的話，2003年方俊永進入中國科學院遙感應用研究所（現中國科學院遙感與數字地球研究所）開展的博士后工作，就是實打實的“硬接觸”了。
在博士后研究工作中，他遇到了合作導師――童慶禧院士，這位我國遙感技術和應用領域的最早開拓者之一的科學家。如果說遇到一位科研前輩的指點算幸運，那方俊永無疑是幸運兒。在開展合作的第一個課題研制大面陣多高光譜兼容型數字相機系統時，他又得到中國紅外和遙感技術專家薛永祺院士的指導。能夠得到兩位院士的指導，方俊永直言背負的壓力比較大，但同時又感到動力滿滿，特別是兩位院士平易近人的性格和專業上的悉心指導，讓方俊永很快進入工作狀態。同時，方俊永科研上的潛質也得到兩位院士的贊賞和認可。
21世紀初期，大面陣的CCD成像器件還屬于限制進口的關鍵器件，兩位院士就抽出寶貴的時間與方俊永一起進行器件和相機廠家調研、設計方案討論，特別是薛院士就相機采集控制部分給出了非常具體的實施實例供他和同事們使用參考。經過一年多的研制開發，多模態數字相機（MADC）I型樣機終于在2005年進行了直升機的搭載飛行試驗，獲得了預期的高質量航空數字影像。MADCI型雖然整體外觀略顯粗糙，但能夠實現寬視場、前后傾斜多角度、多光譜等成像模態，在國內尚屬首例。
在隨后的幾年當中，在童院士和薛院士的共同指導下，方俊永繼續承擔了中科院、北京市科委、大科學工程等多項科研裝備研制項目，如“穩定平臺與像移補償系統”、“地面成像光譜輻射計研制”、“高性能航空光學遙感器的研制”、“面向礦產資源勘查的地面/機載短波成像光譜儀關鍵技術研究”、“多模態數字相機”等。在這些項目研制過程中，兩位院士的高瞻遠矚以及對總體方案的把握等對項目的順利實施完成奠定了堅實的基礎。每每談起兩位院士的親身指導，方俊永仍舊是感激萬分，“正是站在兩位巨人的肩膀上，我的航空遙感之路才會如此的平坦和順利”。
從集成創新到原始創新
我國國土遼闊，對地理空間數據有著巨大需求，且隨著遙感技術的深入發展，多類型的遙感數據得到了更廣泛的多領域應用，與此同時，新型遙感數據源就成為了遙感應用發展的瓶頸之一。因此，方俊永科研團隊把研究重點聚焦在能夠獲取高空間分辨率和高光譜分辨率數據的新型遙感觀測技術，通過研制新型遙感傳感器，為遙感應用提供數據源保障。
目前，多模態數字相機（MADc）已經研制到Ⅲ型了，進一步加強了自主研發能力，從集成創新發展到了原始創新，成為了大科學工程“航空遙感系統”中用于應急監測的主體設備。在MADc的研制過程中，方俊永科研團隊提出的多相機組合拼接方法得到了實際驗證，申請的發明專利“基于移軸原理的拼接成像系統”得到了認可和授權。
MADcⅢ型相機基于組合拼接成像方法，在保持成像光軸垂直于地面的同時，能獲取高分辨率寬視場、寬視場、多光譜、前后立體多角度等多種成像模態，特別是在高分辨率寬視場成像模態時，能夠獲得旁向幅寬30K像素、旁向幅寬大于12km@10km航高、旁向視場角接近70度、像元分辨率0.05mrad的高質量高分辨率影像，將為應急監測發揮重要作用。
在成像光譜數據獲取方面，方俊永科研團隊在薛院士指導下，提出采用反射鏡旋轉掃描方式獲得“圖譜合一”的成像光譜數據，相對于點測量型的光譜儀，能夠在測量地物光譜的同時得到地物的高分辨率影像，從影像上每個像素點都可提取相應地物目標點的光譜曲線，是地物目標光譜測量技術的重大突破和創新。研制的地面成像光譜輻射計（FISS）是國內首臺成像型的地面光譜測量設備，該研究成果于2010年12月通過國家科技成果鑒定，并獲得”一種地面成像光譜測量系統”發明專利授權。FISS系統已進行了大量野外與實驗室成像光譜測量試驗，并取得良好應用成果，獲得多家用戶單位的一致好評。方俊永科研團隊目前正致力于FISS系統的改善、短波紅外成像光譜儀、高集成度高分辨率的機載成像光譜儀的研制工作。
多項科研課題讓方俊永在科研道路上越走越寬，越走越快。2013年，方俊永參與了遙感地球所曹春香研究員課題組的“雙色紅外環境健康遙感診斷系統研發”項目，負責雙色紅外成像演示系統的研制。基于半導體所自主研發的中波/熱紅外雙波段探測器，他帶領團隊開發其探測器驅動、模數轉換、數字電路輸出、采集和存儲等功能，并與雙波段紅外鏡頭進行集成調試，形成雙波段紅外相機演示系統。雙色紅外系統的研制，創新性地基于國產芯片同時獲取中波和熱紅外影像，采用同一成像光路消除了傳統雙光路系統的參數不一致性，能夠為環境溫度反演、環境健康診斷等提供新型有效的遙感數據。
事必躬親的實干家
遙感傳感器的研發工作一直以來在遙感所就不算是主流科研的組成部分，從事遙感傳感器專業的科研人員并不多，方俊永屬于其中比較年輕的一位，再加上受研究生招生專業的影響，方俊永科研團隊中能夠輔助進行科研工作的硬件相關專業的研究生也十分匱乏。
在人員配備不是很合理的科研隊伍中，大多數情況下，有關遙感傳感器的總體設計、硬件開發等工作都是方俊永一肩挑，從總體的方案設計、結構設計、集成設計等大框架的布局，到組件的功能、接口、機加工圖紙等小細節的核查，都離不開方俊永詳實認真的工作。這些成就了方俊永嚴謹、細致和縝密的科學家風范。
新型遙感傳感器的研發離不開組件的調試、測試以及總體集成、試驗，特別是機載設備需要進行多次的飛行試驗，這些基本上都是在方俊永的主導下完成的。方俊永科研團隊研制的各種航空數字相機，已完成幾十個飛行架次的試驗和任務執行，飛行時間超過300小時，除極個別的架次外，方俊永都是親自在飛機上進行設備的操作和調試。
對于這些飛行試驗，方俊永解釋說，自己上飛機操作的主要原因是，因為進行一次飛行試驗，花費少則幾萬元，多則幾十萬元，而自己對研制的相機系統是最熟悉的，萬一出現問題，在飛機上是可以進行調試和補救的，不至于空飛一個架次。此外方俊永還表示，每次飛行試驗，都盡量讓更多的研究生參與進來，培養他們對航空飛行的認識以及熟悉設備的操作流程和規范。
談起這些飛行試驗，方俊永的思緒就又開拓了很多，他向記者介紹了一些他們試驗當中的幾大“最”。飛行高度最高是2005年10月獎狀Ⅱ型在9000m高度進行山東濟寧地區的遙感試驗，飛行高度最低是2008年7月-9月運12在300-500m高度進行青島奧帆賽區的滸苔應急監測，最南邊的飛行是2006年9月在珠海進行的數字石龍項目，最北邊最西邊的飛行是2005年7月在石河子進行的農場監測項目，一天當中飛行時間最長的是兩個架次飛行8個小時。說起這些時，方俊永略顯興奮和輕松，但記者知道，具體的試驗過程絕不像他說的這么簡單。
方俊永介紹說，目前常用于航空遙感的機型是運5和運12，運5俗稱是“空中拖拉機”，運12相比較而言各方面條件要好一些。運5飛行的時候噪音很大，如果不用專用的通訊耳機，就必須在耳邊大聲喊叫，對方才能聽清楚，或者干脆采用紙板書寫的方式進行溝通交流；此外，運5的震動顛簸也比較厲害，若再遇到那種悶熱天氣，沒有幾個能扛得住不嘔吐的。但正是在這樣的飛行條件下，方俊永的飛行小組還要對設備進行操作、調試，以保障設備的正常運行獲取高質量的航空遙感數據。
談起最驚險的飛行試驗，方俊永回憶起2008年5月的汶川地震應急監測那次。汶川地震牽動全中國人民的心，當時的中國科學院遙感應用研究所快速響應，成立了多種手段的抗震救災隊伍以實現科技救災的目標。方俊永所在小組是以李紫薇研究員為首的航空飛行團隊，攜帶MADCI型相機系統利用陸航團的米171直升機進行災區的災情監測。在汶川進行了三個航次的航空遙感飛行，獲取了地震災區上千幅全色和彩色的航空遙感影像。這些寶貴的數據經過快速緊急處理和信息提取后，僅在幾個小時后就提交到前線指揮部手中，為決策者的救災安排和合理調度提供了重要參考依據。最驚險的是2008年5月26日下午進行的最后一次飛行，沿岷江都江堰到理縣，包括震中汶川在內的地區進行了航空監測。而之后的兩天，同樣型號的直升機，幾乎同樣的航線，由于天氣狀況的影響，陸航團的直升機失事了，造成了巨大的損失。回想起這些，方俊永依然心有余悸，但這些擔心都無法阻擋科學家在國家的需求和工作使命的召喚下，依然堅定執行應急監測任務的步伐。
在項目實施的具體過程中，方俊永坦言，自己并不總是“設計師”的角色，并不僅僅只是寫報告、做PPT，大部分情況還是“工程師”，還要進行許多實際執行層面的工作。在方俊永看來，自身的學術修養、業務水平還沒有達到只做“導師”的地步，還有很多新型技術是需要學習和提高的，對科技前沿不能只是“道聽途說”，需要真正去實踐和掌握。
追逐遙感夢想
科研之旅，本身就是充滿著艱辛與寂寞，在黑暗中摸索的道路。隨著遙感地球所的機構調整，方俊永科研團隊將研究重點定位為低空遙感技術與應用。他們進行低空遙感關鍵技術攻關并形成工程樣機系統，對低空遙感平臺和載荷進行系統集成與成果轉化，形成遙感地球所的實用化低空遙感系統。針對新的發展目標，方俊永坦言壓力和阻力都挺大，但他堅信，只要專注、腳踏實地，做出具有實際效用的系統，終將實現既定目標。
關鍵詞：巖溶地區 工程地質 勘察技術
中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A
引言
巖溶是指水對可溶性巖石作用時，以化學溶蝕為主，水的機械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質作用所產生的一些現象的總稱，也可叫做喀斯特。因為喀斯特作用形成的地貌，叫做喀斯特地貌。目前許多的研究者已經對其展開了多方面的研究，并且在一些領域取得了比較好的成就。但是，隨著我國在巖溶地區建設的工程越來越多，在進行工程勘察時遇到的問題也就越來越多。雖然工程技術人員在勘察的過程中，也不斷的總結了許多經驗，但是巖溶地區的地質地貌繁雜多樣，地質勘察技術還有待進一步的研究。
1巖溶地基的類型
巖溶在發育的過程中，可溶巖的表面常常會出現石芽、溶溝，并且表現的參差不齊，在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性，巖溶的覆蓋土層又受到溶水動力的變化而產生開裂、沉陷的現象。這些現象的存在不同的方面對建筑物地基的穩定性造成了威脅。因此，對巖溶地基的類型加以區分，也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對地基穩定性的影響，可將巖溶地基分為以下三種：
1.1埋藏型的地基
在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖，當其厚度和強度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩定性時，對于下部所發生的巖溶情況可不加以考慮。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋，碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細分，它又可以分為石芽地基和溶洞地基。
石芽地基：它所形成的的原因是由于大氣降水和地表水沿，碳酸鹽巖，在節理、裂隙溶蝕的擴展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡，石芽的表面表現的非常陡，而且溶溝和溶槽的深度有超過10米的，且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導致了地基的不穩定，加重了施工的困難。
溶洞地基：它主要是由溶洞頂板的穩定性來決定的，而溶洞頂板的穩定性又主要是由巖石的性質、頂板厚度洞內充填情況以及溶洞形態和大小等決定的。
1.3覆蓋型的地基
根據碳酸鹽巖所覆蓋的泥土，如風成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小，可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等，要穩定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個方面來進行考慮。
2巖溶工程地質研究的現狀
在進行巖溶地質的研究過程中，由于本身巖溶發育就存在著不確定性和隱蔽性，又常常使用隨著樁基礎，給工程的建設帶來了極大的麻煩。在面對這些麻煩時，不少的方法和經驗在一些學者和專家的總結下得以形成。比如，對于彈性體內存在的孔洞，受雙向均勻應力場作用所形成的應力集中現象，有的學者采取用平面問題的有限單元法進行對溶洞的分析。有的學者和專家通過對覆蓋型巖溶區的樁基礎進行分析，找出適合建筑工程穩定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現，在對于我國進行巖溶地區工程建設地質勘察的問題上有著很大的幫助，在進行對這些資料的統計、分析上，可以總結出相應的合理的勘察方法。
3巖溶地區工程建設地質勘察的方法
巖溶地區的地質地貌情況非常的復雜，在進行勘查工作時，已經不能單憑槽探、坑探等傳統的方法進行，只有在詳細的了解巖溶地區的不同情況下進行才具有現實意義。因此在進行工程建設的的過程中，必須先進行地質的勘察。那么采取合理而有效的方法進行勘察就顯得尤為重要。
3.1采用遙感技術
遙感技術用來探測識別目標物的整個發展過程的一種技術，主要運用電磁輻射的理論，將遠距離的目標物輻射成電磁波信息，經過探測器的接受，傳到地面的接收站，最后由接收站加工成具體的圖像或數據資料。這個過程綜合應用了現代物理學、電子計算機技術、數學和地學規律的相關原理。遙感技術的應用，能夠大范圍的將巖溶地貌形態顯現出來，而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實的將地表特征和地表的現象的關系顯示出來，特別是在對巖溶層組劃分和地質構造等方面特別的適用。
3.2采用地球物理勘探技術
將地球物理勘探技術應用到工程地質的勘察中，能夠有效地提高工作質量，節省成本費用以及加快勘察工作的進度。它主要是對巖溶場地的各種參數進行詳細的地質解釋，因為人工的或天然的物具具有一定的“透視性”。這種方法也可以簡稱為“物探”技術，適用于地面、地下的測量和地下與地面之間的洞穴的測量。
3.3采用靜力觸探技術
靜力觸探技術的應用，可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力，特別適用于對覆蓋型巖溶工程的勘察。在進行勘察的過程中，這種技術主要是用來查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無、規模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術技術在一定的程度上可以代替物探技術，在探明隱蔽土洞和擾動土層方面具有明顯的成效。
4結論
綜上所述，對巖溶地區工程建設地質進行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區的喀斯特發育狀況是一個非常麻煩的問題，它的不確定性及隱蔽性加重了技術勘察上的難度。因此，在進行巖溶地區工程建設時，我們必須針對具體的工作情況，在現實的地質地貌條件下，結合相應的地質勘察技術，詳細的了解和地巖溶的相關變化情況，從而做出合理的工程建設方案。但是，在具體的勘察過程中，還有很多問題會出現，這些問題有可能是以前我們從來都沒有遇見的，用現有的技術也無法加以解決的。面對這種情況時，只有不斷地加強技術方面的更新以及尋找出新的技術方法，我們才能夠更好的完成巖溶地質條件下的工程建設。
參考文獻：
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論文關鍵詞：長輸管道勘察測量技術
長輸管道是是指產地、儲存庫、用戶間的用于輸送油、氣介質的管道。管道運輸與常規運輸方式相比具有運輸量大、運費低、自動化程度高、占地少、安全環保等優點，通過長距離、大管徑的管道輸送石油天然氣已經成為一種通行的做法。
工程地質勘察的設備正向著運輸和安裝方便、鉆進性能全面、鉆進效率高方向發展，從國際到國內、從政府到企事業都在投入大量的資金和人力發展長輸管道工程勘察技術。
一、國內工程地質勘察應用情況
1、工程鉆探
我國上世紀七十年代采用了DPP－100型車裝鉆機。它是油壓給進轉盤式的車裝鉆機。該機全套設備都裝在一部載重4噸的解放牌、東風牌汽車上，運輸和安裝比較方便，鉆進性能全面，鉆進效率高。為了滿足設計和施工所需要的技術參數，除常規的工程鉆探手段外，還要配合靜力觸探試驗、動力觸探試驗、靜力載荷試驗等原位測試方法和手段。國內有多家專業工程鉆機生產廠商，可以滿足在任意地層條件下的鉆探工作。大部分是油壓給進轉盤式鉆機，包括車載和無動力小型鉆機。歐洲常用的以鏈條為動力的小型鉆機，我國并不多見。
2、取樣和取土器
隨著現代工業發展需要，工程鉆探的工作量日益增加，鉆孔深度不斷增大。目前國內有成熟的取樣器標準和規定，也由建設部指定生產廠商，但在實際勘察工作中，由于受到收費、工期以及工程項目操作不規范等多種因素的影響，大部分取樣器采用的是敞口厚壁取土器，只能取到二級土樣，在工程中借助經驗提供土性指標。要想取到高質量的一級土樣，目前不是技術問題，而是市場和管理問題。
3、靜力觸探試驗
九十年代采用了國產新一代產品：LMC－C21D型靜探微機，實現了靜探微機化、自動化。采用不同的探頭，可以獲取錐尖阻力、側壁摩擦阻力、孔隙水壓力等力學指標。國內還有其他幾個生產廠商，近幾年還生產出了波速探頭等新產品。此外原理相似的孔內靜力試驗裝置，比如扁鏟側脹、旁壓試驗等都已經積累了足夠的使用經驗，設備和技術都是成熟的。
4、動力觸探
圓錐動力觸探試驗：目前國內外所做的動力觸探試驗成果的應用基本上是建立在統計得出的相關關系上面，有時也用到經修正的理論計算結果，這些關系的應用都受到其統計數據范圍和條件的限制。
二、國內工程測量應用情況
1、常規工程測量
常規的工程測量所使用的儀器由五十年代的光機型已轉為電子型，在儀器更新換代的過渡階段，光機型儀器還沒有退出歷史舞臺，在一些工作中仍發揮著一定的作用，但更多的使用是“電磁波測距儀+經緯儀”及“全站儀”。
在管道中線和縱斷面測量的數據采集過程中，普遍實現了計算機化，一般用PC—1500（或PC—E500）、電子手簿（數據采集器）進行半手工或自動數據記錄采集，結束了歷史上的人工記錄。在地形圖測繪上，普遍采用“全站儀”進行測量和記錄，對各種地形要素的記錄一般分為“無編碼”和“編碼”兩種，最后成圖一般均采用計算機自動制圖方式。地圖矢量化技術已于1997年得到應用，通過對小比例尺地形圖或白紙圖原圖的掃描，最終實現了矢量化，使二維的白紙圖可變成三維數字圖，并可對圖紙的伸縮和掃描造成的誤差進行校準。
2、全球定位系統技術的應用
九十年代以來，GPS技術在管道測量中得到廣泛的應用，該技術的應用不僅解決了因國家控制點被破壞而給坐標聯測帶來的困難，而且提高了測量精度和工作效率。目前GPS技術普遍應用在管道轉點的坐標測量上。1990年12月管道勘察設計院首次引進WM101接收機標志著GPS技術在管道勘察中得到應用，先后完成了多條管道的轉點坐標測量和輪南“輪一聯—LN12”地區測圖控制。1998年在蘇丹穆格萊德石油發展項目的“黑格里格—蘇丹港原油外輸管道工程”的特定的地理環境中，在短短的兩個月的時間內，利用GPS技術不僅施測了管道轉點坐標，而且采用實時動態定位（RTK）技術實現了1200km的管線縱斷面測量和部分站場、穿跨越地形測量，創下了管道測量史無前例的記錄，為整個工程贏得了時間。
3、航空攝影及遙感技術
遙感技術（RS）已在長輸管道選線和大型廠礦選址階段應用非常廣泛，作為非遙感技術專業的勘察單位能夠熟練應用在工程中就達到目的，石油系統的勘察單位正在這方面積極探索，已具備了相當的實力，但距離工程需要還有一些差距。航空攝影測量（AS）技術由于受到工程建設周期短的制約，同時需要大量昂貴的設備和專業人材，所以該技術的應用遠遠地落后于國內鐵路、公路的應用。在這方面的應用目前只能委托給其他單位進行。國內這方面的技術是成熟的，但石油系統獨立完成的應用不多。
三、國外長輸管道勘測技術狀況
當今油氣管道項目的勘察和規劃設計中，運用全球定位系統、地理信息系統、遙感技術將成為規范化的措施。在宏觀經濟、資源評價、全球區域環境研究等領域采用GPS/GIS/RS已成為常規。最近許多油氣勘探的成功事例，就是GPS/GIS/RS信息技術進行資源管理和地質評價的結果。
航空攝影測量目前正在向數字化發展，數字攝影測量是世界研究的重點。該項技術的構思是改變以往的膠片攝影為數字攝影或使地面影象數字化，通過計算機工作站實現目前常規航空攝影測量所做的工作。
四、分析與結論
從勘察技術方法在長輸管道工程中的應用情況看，國內的長輸管道勘察仍處于工程地質勘察層面，還不能達到巖土工程勘察要求的質量水平，與工程地質勘察相比，巖土工程勘察要求勘察與設計、施工、監測緊密結合，而不是彼此機械分割；要求服務于工程建設的全過程，而不僅單純為設計服務，要求在獲取系統而準確資料的基礎上，對巖土工程方案深入論證。提出合理的具體的建議，而不是單純的提供資料。一位巖土工程師，既能從事勘察，也能在巖土工程設計、施工、監測、監理崗位上工作。因而這種體制更貼近工程實際，更注重于解決工程問題。許多發達國家并不把工程勘察作為獨立的行業來對待，而是工程咨詢中巖土工程的一部分，所提供的服務包括地基、基礎方面的評估、設計、施工、檢測和監理等內容。若有機會和可能，應選擇一些發達國家的同類公司進行考察，以獲得詳細的國外技術發展狀況。
隨著測量技術和計算機科學的發展，國內的長輸管道測量技術已有了大幅的提升和改進。但與國外相比，航空攝影及遙感技術在長輸管道測量中應用還不夠成熟，缺乏GPS/GIS/RS（全球定位系統、地理信息系統、遙感技術）的綜合應用。隨著經濟發展，勞動力成本的提高，在長輸管道測量中引入國外先進技術，盡早建立長輸管道數字化系統就顯得尤為重要。
只有充分了解和掌握國內外長輸管道勘察技術現狀，找出我國長輸管道勘察技術的薄弱環節，選定重點項目進行攻關和技術創新，才能實現我國長輸管道工程勘察技術進步，使我國長輸管道工程勘察技術處于世界領先地位。
參考文獻：
