时间：2023-01-09 17:12:59
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇遥感技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1矿山废水污染
在矿山开采中所产生的废水污染，主要有以下几种：（1）矿山建设和生产过程中的矿坑排水；（2）尾矿、露天矿等受到的雨水冲刷、渗透溶解矿物中可溶成分的废水；（3）在洗矿过程中所用的药剂产生的废水；（4）其他生产、生活废水等。这些废水，大部分没有经过处理，这就造成了地表水、地下水的污染，给周围的土地、农田带来严重威胁，这些废水经过蒸发，有害物质混淆在空气中，造成了空气污染。
1.2地质灾害频繁发生
在露天矿的开采过程中，由于发生边坡失稳，会发生山体滑坡和地面塌陷、泥石流、水土流失等地质灾害。如辽宁大孤山铁矿、抚顺西露天、湖北盐池河磷矿等，都发生过一些地质灾害，给当地的生产或生活带来严重问题，造成建筑物坍塌，道路中毒，影响人民生命安全。矿山开采中所产生的大量废弃物，除了会占用大量土地，造成大气污染，还发生泥石流、塌方等危害，尤其在个人采矿场中，乱采乱挖、乱推乱放现象严重，把各种矿石放在河口、河床或者公路边，一旦发生暴雨，产生水土流失，就会产生泥石流。在山西省，煤炭面积占全省面积的36%，遍及范围较广。每年所产生的各种灾害问题也尤为突出，给环境和人民生活带来了严重影响。
2.在矿山地质环境调查中遥感技术的应用现状
先前已有同行以QulckBird多光谱遥感数据为主要信息源，采用遥感调查与地面核杏的方法，基本查明了江西德兴铜矿矿医尾矿、固(液)体废料类型、分布现状和排放渠道，形成了矿山地物遥感识别，尾矿库水下尾矿堆积医遥感识别，矿山地物面积计算、体积测算等遥感调查技术。还有采用大比例尺SPOT5卫星遥感影像，准确圈定出面积性的矿山环境地质问题，通过历史上多期影像对比，揭示出矿山地质环境的时空演化。
3.遥感技术在矿山地质环境调查中的作用
3.1遥感技术的涵义
遥感应用受地面条件限制少，使用的电磁波各波段之间，性质差异很大，用途也很不相同。而且还具有经济效益好，成本低，收益高等一系列特征。由此可见，遥感技术在自然灾害的调查、监测和预测中具有显著优势。
3.2资源损毁遥感监测
利用遥感技术对资源损毁进行监测，首先应该选择出监测因子，监测因子的选择比较宽泛，大体上可以分为两种，一种是选择矿石，另一种就是自然景观。利用遥感技术不仅能够扩大监测范围，还能提高监测的准确度，比如遥感技术具有高空间分辨率的功能，这种功能能够十分清晰的辨别出损毁的资源具体的空间分布，但是可以监测到塌陷坑；遥感技术还具有多光谱数据的功能，这个功能的主要作用就是辨别出没有得到妥善安置的固体废弃物的主要构成成分，并且准确的识别出其空间分布，最重要的是遥感技术能够实现高精度的DEM功能，其主要作用就是能够准确地分析出整个矿区的地形地势及其特征，这对我国的矿山地质环境调查帮助非常大，尤其是这个功能还能将分析出来的数据绘制成相关的数据图形，大大减少了调查人员的工作量，也减少了人工误差。煤（矸石）自燃区以及非自燃区的辐射热量存在着一定的差别。若不辨别其辐射热度，在矿山开发的过程中就可能会造成一定的资源浪费，甚至会出现伤亡事故。而遥感技术正好能够捕捉到这种差别，清楚的分别出矿藏的区域类型，这样调查人员就可以根据遥感技术分析出来的图像有选择进行调查，减少资源损失，也降低了对环境的损害程度。但是需要注意的是，目前，遥感数据源比较丰富，高、中、低分辨率和多光谱、高光谱数在资源环境调查中的优势不尽相同，在使用时可将二者优势有机结合起来。另外，还可以根据煤田的分布情况、当地矿山的地质条件，再加上适度的实地勘查，可以对检测结果进行恰当的修正，这样监测的准确度会更高。
3.3遥感监测地质灾害
3.3.1滑坡类地质灾害监测
遥感技术在这类灾害监测中，应用时间很长，因此与其他灾害监测相比积累了很多经验，针对这些灾害的监测其主要监测内容有两个：一个是灾害体本身，另一个是灾害体的具体信息。其涉及的技术主要有影像光谱信息、地形地貌覆盖等，其主要方式就是设备与人相互配合，然后其自动系统会识别出灾害体及其分布情况等信息。因为斜坡类地质灾害与周围普通物体在形态以及纹理等这些细微方面存在着很大的不同，这种差别利用遥感技术能够清楚的显示出来，专业遥感技术使用人员，能够通过遥感图像明确的辨别出矿山中存在的灾害体以及规模等具体的信息。对斜坡类地质进行检测，对遥感技术中的影像空间分辨率并没有过高的要求，通常情况下，在2.5米以上即可。
3.3.2地表变形破坏程度监测
传统监测这种地质灾害的方法有很多，只是这些方法都有一个劣势，那就是必须到野外工作，但是有些矿山的地质条件非常差，工作人员难以到达，所以也就降低了这些方法的操作性，也正因为如此，利用这些技术取得的效果并不显著。为了解决这个问题，近些年，发展了干涉了雷达技术，该技术的应用，大大提高了监测的准确度。该技术是在空间相干性估计等技术基础之上发展起来的。其主要应用原理就是雷达波相位差，因为研究区域中的物质不同，其SAR影像也不同，这种方式避免了大气效应的影响，对那些比较细微的地表变形遥感技术也能监测得非常清楚，目前这种技术已经发展成为高精度的普通使用的技术。
3.3.3地裂缝识别与监测
矿山开发产生的地裂缝改变了地表几何形态、地貌特征和光谱特征，如坡度、坡向变化等，这种变化造成了地物反射光谱的差异，产生的微弱变化信息在遥感图像上能够被反映。
3.4矿山地质灾害危险性评估与预警
遥感技术可以贯穿矿山地质灾害孕育、发生及发展趋势监测的全过程，因此遥感监测可包括矿山地质灾害的易发区、危险区及危险程度和预警3个层次。就危险性评估与预警的灾种而言，主要包括斜坡类地质灾害、地表变形及地裂缝。随着科学发展观战略的实施，矿区人与环境的和谐发展成为矿业城市发展的主旋律，开展矿山地质灾害危险性评估与预警，将成为矿山地质灾害遥感监测研究的重点。
3.4.1地质灾害危险性评估
地质灾害危险性评估是在查明各种致灾地质作用的性质、规模和承受灾害的对象社会经济属性的基础上，从致灾体稳定性和致灾体与承受灾害的对象遭遇的概率上分析入手，对其潜在的危险性进行客观评估。以滑坡为例，进行危险性评估的遥感监测工作是通过分析，找出影响矿山滑坡危险性的主要因子。该主要因子除了与滑坡密切相关的地质地貌指标、地理指标及生态指标外，还与矿产资源开发等人类活动的强度有关，为此选择如下监测因子进行遥感监测研究。
3.4.2矿山地质环境预警
这是遥感技术在矿山地质环境调查中的重要应用，因为矿山地质环境的主要特点就是区域性，而且地质灾害频发，正是因为这两个特点，才使得相关部门无法对矿山进行全面的治理，再加之，经费有限，没有足够的经济支持，很难实现矿山的全面治理。但是遥感技术的应用，却解决了这个问题。因为遥感技术可以对矿山地质环境进行预警，一旦发生突发状况，工作人员能够马上从遥感图像中发现，及时地对其进行治理。遥感技术的这项应用现已成为我国国土规划以及灾害预防的重要管理手段，为国家决策提供精确的数据。多期遥感影像监测能够获取矿山地质环境的变化信息，而利用遥感技术开展矿山地质环境预警工作，是对多期影像的监测结果进行综合分析和研究的过程，通过结合先验知识等辅助数据，可以获取一定的致灾因子，从而为矿山地质环境预警提供科学依据。
4.矿山地质环境遥感调查存在的问题
遥感技术之所以目前尚未得到广泛的应用，主要受限于以下两方面的问题：一是在矿山地质环境调查队伍中，技术人员对遥感技术比较陌生，使得遥感技术难以发挥应有的作用。二是矿山地质环境遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源，但价格昂贵，目前只局限于重点地区与重点工程的地质环境调查。虽然存在以上问题，但我相信随着遥感技术的发展和广大地质工作者的不懈努力，以及政府部门日益加大的支持，广泛利用遥感技术进行矿山地质环境调查研究是必然趋势。
5.结语
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．
近几年来，随着国家级国土、农、林及地理国情普查工作的相聚开展，航天、航空、无人机遥感技术日益被人们所认识，相关企事业单位对摄影测量与遥感相关技术的人才需求日益扩大。然而，遥感技术方法体系较为复杂，涉及数学、计算机、信息科学、物理学、地理学等多种学科，在国内开办有摄影测量与遥感专业的高效并不多，在校时间较短的高职高专院校开办此专业的院校就更为少见。一方面是社会对此专业人才的急需，另一方面则难以有效培养高质量的、能够快速从事摄影测量与遥感基础工作的学生，解决这一矛盾的关键是如何制定门槛较低，直接面向行业应用需求的专业人才培养方案和教学课程体系。
根据高职教育培养高素质技能型人才的目标，高职摄影测量与遥感技术专业培养掌握摄影测量与遥感技术专业必需的基础理论和基本技能，能够从事摄影测量与遥感相关应用领域的高级技术应用性专门人才。近几年来，针对高职院校摄影测量与遥感技术的人才培养方案和专业教学计划也得到了一些教育学者们的研究。例如，[1]和[2]分别在对比了学科型专科与高职专科，本科与高职高专的区别的基础上，提出了平衡理论与实践教学的摄影测量与遥感技术专业人才培养模式与专业课程体系。[3]探讨了高职摄影测量与遥感技术专业实训教学课程开发的一些问题。国内开办有摄影测量与遥感技术专业的几所高职院校也各有侧重设置了专业论文与实践性课程[4-5]。这里与云南国土资源职业学院摄影测量与遥感技术专业为例，探讨新时期摄影测量与遥感技术专业的课程体系设置，为其他学校相关专业课程体系的建设提供可借鉴的设计思路。
1 培养目标与就业面向
摄影测量与遥感技术专业面向资源勘查与测绘行业，培养德、智、体、美全面发展，具备良好的职业道德和科学文化素养，掌握必备的摄影测量与遥感理论、方法和技术基本知识，具有像片控制测量、像片调绘、空三加密、影像立体测图、遥感数据处理、遥感数据解译与分析等熟练的专业能力，能够胜任航空摄影测量内业成图、内业加密、外业调绘、外业控制测量、遥感数据处理与制图等专业岗位的高技能应用型人才。学生毕业后，可在能在地质、城市、矿山、资源、环境、电力、水利、交通、农业、林业等领域从事4D数据产品生产、地理国情要素采集方面的专业技术及管理工作。
2 专业理论课程
经过专业定位与岗位群论证、对校企合作企业及其他相关企事业单位的进行调研，列出主要工作任务，确定典型工作任务，分析完成典型工作任务必须具备的职业能力，将行动领域转化为学习领域，划分出4门专业核心课程。
在已经开发出4门专业学习领域课程的基础上，专业学习领域课程教师和专业基础学习领域课程教师共同对所服务的典型工作任务进行汇总分析，找出共同需要的基础能力和基础知识。与更接近工作岗位真实工作任务的专业学习领域课程不同，专业基础学习领域课程服务于锻炼基础能力、学习基础知识的学习性任务。为此，设计了5门专业基础课程。
3 专业实训课程
除设置上述理实一体课程外，还设置了《摄影测量与控制测量综合实训》、《多源异构遥感数据处理综合实训》、《遥感图像调绘与解译综合实习》、《顶岗实习》四门纯实践课程。
4 专业选修课
在完成专业课程学习的基础上，根据摄影测量与遥感应用技术其它相关工作所需要的能力，目前开发了12门专业选修课，即《三维地形建模与仿真》、《GIS空间分析技术》、《近景摄影测量技术》、《城市遥感》《地质遥感》、《土地信息系统》、《虚拟现实技术》、《多源异构空间数据整合与处理》、《空间数据库技术》、《图形图像处理》、《三维实体建模技术》、《专业英语》。
关键词： 土地调查； 土地测绘；应用
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
中图分类号：P2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012
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
[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[A];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[C];2011 年
[2]刘万利;张伟;浅谈 GPS 技术在地籍测绘中的应用[A];第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011 年
[3]黄太山; 基于VB与Mapgis SDK开发GIS应用程序[A]; 第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011年
[4]王力; 李广云; 地面三维激光扫描仪拼接方法研究[A];2009 年先进光学技术及其应用研讨会论文集（上册）[C];2009年
关键词： 遥感； 实践教学； 改革
中图分类号： G642文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）03-0105-01
遥感（Remote Sensing，RS）是当代空间信息科学的核心技术之一，是信息获取与更新的重要技术手段，在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术，遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一，随着航空航天技术的发展不断在提高与完善，这就要求教学不断调整内容与方法，做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学，发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求，其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状，本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题，并探讨了相应的改革措施，以期为遥感课程的教学改革，培养社会应用型、创新型人才提供参考。
一、目前遥感课程实践教学中存在的问题
1.缺乏合适的理论和实践课程教材
理论教学是实践教学的基础，选取合适的理论课教材，对确保教学内容合理，培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合；基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来，国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍，但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早，内容有些陈旧；《现代遥感导论》在应用方面涉及较少；《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾，而且在2009年出版了第二版，但此书内容相对较深，需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。
目前，国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材，未采用国际主流软件，无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书，内容系统，但受学时限制，不适合作实践教学的指导书。
2.实践教学薄弱
遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充，是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面，一个是课内实践，另一个是综合实习。目前，国内大多院校的课内实践学时偏少[3]，而且多以教师演示教学为主，学生实践能力得不到提高。“3S”（RS、GIS和GPS）技术集成，是空间信息科学发展的趋势，有必要加强学生的“3S”综合应用能力，然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外，数据类型单一、内容陈旧，也使实践教学滞后，缺乏时代性和现时性。
3.考核方法不合理
课程考核，考察的不仅是学生对知识的记忆情况，更应该是学生对知识的综合应用能力。然而，目前遥感课程的考核方法，多以笔试为主，对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核，而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此，有必要改进考核方法，建立考察学生全面素质的考核体系。
二、遥感课程实践教学改革措施
1.不断更新理论教学内容
在新技术突飞猛进的今天，具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速，对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制，这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外，更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介，传递最新讯息，增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时，教材受出版周期限制，其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距，备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息，补充到课堂教学中，让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时，引导学生在课外通过多种途径，查阅参考资料，培养生自主学习的能动性和积极性，有利于拓宽学生的知识面，提高综合素质。
2.完善实践教学体系
（1）自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材，并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新，从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡，形成较为稳定的实验教学内容体系；并建立和完善遥感实验课数据库及习题库，及时更新和补充资料，包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等，以拓宽学生的知识面，提升学生兴趣，达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。
（2）建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式，将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”，由“知识积累”变为“智能开发”，为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重，如对于地理信息系统专业的学生，可以适当增加遥感与地信相结合的实验课，如“3S”集成技术，培养学生综合能力[5]。
（3）创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制，使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下，参加研究性学习，深入到实际科研工作中，成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外，寻找相关的实习单位，直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中，与实习单位建立双导师制管理机制，可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。
3.丰富课程考核方式
建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，采取灵活多样的考试方式，加大读书报告、论文考核、野外（或社会）调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点，做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生，应当适当加强3S集成等综合性知识的考核；对于地质、环境科学等专业的学生，则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。
三、结语
通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题，本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容，完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新，体现了遥感技术的前沿性，使教学能够做到与时俱进；完善实践教学体系，体现了培养应用型人才的宗旨，适应了社会的需求；丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性，全方位锻炼学生综合素质。综上，加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才，这既是现实社会发展的需要，也是学生自身发展的需要。
参考文献：
[1] 梅安新，彭望琭，秦其明，等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育，2008（10）168-169.
[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息，2008（27）：352-353.
[4] 陈星彤，童洁，刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量，2008（2）：79-80.
关键词：城市遥感；教学方法；实践环节；教学思路
遥感技术可以快速、准确地获取城市规划、发展、保护的相关信息，既可获得城市宏观全貌和综合数据，又可获得城市的行人车辆等微观图像和数据，可以全面、高效、实时地了解城市的发展变化。由于其超越地面调查等常规方法的优势，城市遥感技术自上世纪90年代以来，已经成为遥感、城市建设、管理、环境保护等城市问题专家们共同关注的热点，遥感技术也被越来越广泛地运用到城市规划科学的各个领域中。国际城市遥感大会认为，城市遥感主要是充分利用各类传感器采集的信息为城市调查和监测服务。
一、城市遥感学科特点
武汉大学、中国地质大学（武汉）等拥有测绘类学科的高等院校，都已先后为高年级本科生开设了《城市遥感》专业选修课。一般认为，城市遥感的主要教学内容包括：①城市遥感数据源和传感器；②城市地区特征探测和判读；③城市遥感数据解译；④城市地区建筑物检测和重建；⑤城市土地利用变化和城市发展遥感监测；⑥城市环境遥感；⑦城市社会经济遥感；⑧城市遥感发展展望。当然，各个高校教学体系和教学内容并不完全相同，但基本的思想是围绕遥感技术在城市问题的应用开展主题式的介绍和讨论。分析城市遥感学科的特点，它是一门前沿性和实践性要求很高的学科。即，城市遥感的研究和教学内容都是采用最新的遥感技术和方法解决城市发展中的最新问题，其研究思路、研究方法都具有前沿性和独特性。比如，很多学者采用最新的人工智能方法解决城市目标的分类问题，其中就涉及到比较复杂的人工神经网、人工免疫、机器视觉等先进的分类理论，以及蚁群算法、支持向量机、小波等比较复杂的数学优化计算方法。这些最新技术和方法的应用为城市遥感教学带来了很大的挑战。第二，城市遥感是实践性很强的学科，它是针对城市发展中出现的实际问题出现的，是试图利用遥感的方法解决相关问题，因此要求教学过程中要培养学生针对实际问题寻找解决问题思路的能力。城市遥感学科也是一门开放性的学科。城市遥感发展至今，仍处在不断发展，不断完善的进程中。早期主要是针对城市发展中的问题，采用遥感技术手段解决相关问题；近年来，学者们开始有意识的开展系统研究，试图建立城市遥感学科的理论和方法体系。包括城市遥感理论基础，遥感技术的优势和局限等根本性的问题，已经得到研究。但是到目前为止，关于城市遥感的严格定义、理论体系、研究范围和边界等问题尚未明确的提出，因此城市遥感学科的教学提倡在基本理论的指导下，围绕主题开展教学和讲授，启发学生关于城市遥感具体研究主题的思考。
二、城市遥感的教学方法探讨
1.围绕研究主题教学。由于城市遥感学科的特点，其研究主要针对现代化进程中城市建设发展面临的问题，主题性较强。因此，在教学过程中，也需要围绕一个个的研究主题讲授相关的知识和技术。例如，城市水资源遥感，围绕城市发展中对水的需求，水的污染的现状，讲授利用遥感技术实施水资源遥感和水污染遥感的技术和方法。城市水资源遥感主要对湖泊环境监测，诸如湖水温度、盐度、水深、洋流、波浪等湖泊诸要素的测量，为湖泊研究及指导湖泊渔业生产提供了基础。水污染遥感主要介绍对湖泊富营养化、悬浮泥沙、石油污染、废水污染、热污染和固体漂浮物等污染情况进行遥感监测的方法和案例。
2.结合案例教学。由于城市遥感处在发展之中，一系列新的方法和技术逐渐采用到相关问题的处理中。其中很多方法比较抽象，难以理解。例如人工神经网、人工免疫、机器视觉、蚁群算法、支持向量机、小波分析等。为了避免学生对枯燥的算法知识感到厌倦，增强学生学习的兴趣，除了尽量深入浅出，用最简单的语言描述复杂的理论和公式外，还要尽量结合各种案例，详细展示方法的原理，以及采用方法的原因和效果。例如，对于遥感图像的变化检测，我们利用相关变化评估系统开发经验，介绍了各类像素级方法的原理，实验结果，在实际工作中的应用价值等，做了直观的比较分析，便于学生掌握相关知识。
3.启发探索性学习。城市遥感是一门不断发展的学科，高年级本科生中很大一部分人也即将从事具有探索性和创新性的研究工作。因此，改变早期填鸭式的教学方式，培养学生独立探索和创新的思维是非常重要的。我们在教学过程中有意鼓励学生独立思考，提出问题、分析问题和解决问题，为从事研究性的工作打下良好的基础。在具体教学中，一是鼓励学生针对教学内容所教授的方法和思路，提出自己的看法，分析现有方法的不足，提出自己解决问题的方法；二是在布置的作业中，要求学生针对主题，独立搜索资料，发现问题、分析问题和解决问题，并要求学生根据研究课题的撰写风格完成作业。此外，课外与学生展开交流，就相关的学科问题和研究热点讨论交流，培养学生研究兴趣和能力，推介学生积极参与相关研究课题。在课程结束后，依然与学生保持联系，就研究学习问题交流，吸引学生加入研究课题。
4.鼓励广泛学习。遥感学科是纯粹的技术科学，为了解决任何问题，都需要将遥感学科与该领域的知识结合，并深刻理解该学科的特点和知识。比如，从事遥感地质研究，必须具有地质学基础，对各类岩石的物理性质、岩层产状、地质构造等相关内容具有深入的了解。又如从事环境遥感，必须在环境科学、水文学、大气学等相关领域具有一定的基础。从事城市遥感的工作，必须对城市科学、城市规划、城市建设、城市生态等相关学科深入了解，单纯的遥感知识学习是非常不够的。因此，在教学过程中，我们鼓励学生广泛学习相关学科的理论和知识。具体手段是，在教学过程中引导性的介绍水文、大气、物理等相关学科知识，并提供参考文献供学生课外阅读。在布置的作业和论文中涉及的问题，都需要大量参考相关学科的知识。在成绩的评价体系中，明确将参考知识的量作为评价标准之一。
三、城市遥感的实践教学
城市遥感是针对城市发展中出现的具体问题发展出的一门学科，是试图利用遥感技术解决相关问题而逐渐发展起来的。因此，城市遥感是在大量实践工作基础上建立起来的学科，在教学工作中也必然需要大量的实践教学工作。否则，学生缺乏针对实际城市问题的解决能力，无法适应城市遥感的相关工作。鉴于学生已经具有遥感专业基础，也具有一定的遥感软件操作和编程能力，我们的实践教学主要培养学生利用遥感软件和技术解决城市问题的能力。目前，国内普遍开展的城市遥感调查工作，包括制作城市影像图，开展城市土地利用遥感调查，城市建筑物类型及密度遥感调查，城市绿化及园林建设遥感调查，城市交通遥感调查，城市环境的遥感调查，城市地质、地理条件遥感调查等20余项工作内容。城市土地利用、土地覆盖的发展变化，是城市规划、建设、发展、保护的重要依据和成果，也是城市生态安全、城市景观保护等的基础。因此，学生掌握相应实践能力对于后续开展相关工作是非常重要的。实践教学过程中，一方面要培养学生遥感图像处理的能力，在掌握相关原理的基础上运用遥感软件处理多源多时相遥感图像的动手能力；另一方面要培养学生对于相关领域知识的了解和理解，包括城市土地利用、土地规划、环境保护、城市生态等相关知识。尤为重要的是，培养学生针对具体问题，独立寻找解决方案和技术手段，设计技术路线，独立解决问题的能力。
本文首先深入分析了城市遥感学科的特点，它具有前沿性、实践性和开放性。在此基础上，本文积极探索有效的城市遥感教学方法，提出综合采用围绕研究主题教学、结合案例教学、启发探索性学习、鼓励广泛学习等教学方法，提高学生学习兴趣和效果，培养学生独立思考和探索的能力，为进一步研究打好基础。针对实践教学环节，本文通过深入分析，提出了最合适的实践内容和方法，着重锻炼学生的动手能力，培养独立解决问题的能力。
参考文献：
[1]孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2009.
[2]王则任.浅议城市遥感综合调查――以南京为例[J].现代城市研究，200l（4）：23-25.
[3]王贞福.从印度新德里看城市遥感技术在快速发展的大都市中的应用[J].现代应用光学，2008（2）：32-34.
[4]陈基伟，程之牧.城市遥感技术在特大型城市政府决策中的重要作用――以上海市为例[J].测绘科学，2004，29（3）：61-64.
【关键词】数字化测绘 水利工程水利工程测绘数字地图测绘 水利
中图分类号： TV文献标识码：A 文章编号：
一．引言
随着现代科学技术的发展，计算机技术及辅助设施CAD技术的广泛应用，数字化测绘技术已经较为成熟的应用于建筑、交通和水利工程中。数字化测绘技术随着计算机技术、网络技术、测量仪器智能化及测绘制图软件的自动化等相关先进的技术的应用，给水利工程中的测绘工程带来了较多有利之处。
二.数字化测绘的优势。
数字化测绘是利用计算机对地形空间的相关数据进行自动处理，完成数字地图的绘制，有特别需要时，可以利用数控绘图仪来绘制所需要的专题地图或地形图。数字化测绘以传统的白纸测图为基础，在全站仪、计算机输入输出设备硬件、计算机绘图软件的支持下，利用数字字库技术和计算机图形处理方法，将野外数据采集到内业，并完成制图。数字化测绘技术通过数据输入、数据处理和数据输出三大部分的功能，实现了测绘制图的自动化、智能化。同传统测绘技术相比，数字化测绘具有以下优势：
1.图形测绘更准确。
利用数字化测绘技术将所采集的地形、地物、地貌等相关数据、信息转化为数字形式，通过数据传输端口输入计算机，经过计算机图形处理软件和测绘软件进行处理，产生内容非常丰富的电子地图。数字地图是地理信息系统(GIS)的重要信息来源，存贮较为方便。在现代地形测绘技术中，数字化测绘已发展成为利用掌上电脑即PPA在现场完成数据采集及数据处理、成图。传统的经纬测绘和白纸绘图，产生的平面位置及其他信息的误差较大，而利用数字化测绘就似乎，测绘点精度非常高，从原始数据采集到成图过程中，精度无任何变化，保证了成图的质量。
2.提高了测绘效率。
数字化测绘是现代GIS数据采集的重要手段，实现了勘测设计一体化、数据采集处理一体化、数据更新和管理智能化。同传统的经纬仪配合平板的测图方法相比，数字化测绘技术的效率高出许多。在通视良好的情况下，利用全站仪以建站点为圆心进行观测，一站可以测量1公里范围内的地形图。正常情况下，传统的经纬测绘法采用白纸绘图法，一个作业组一天仅能测量200个地形点，而利用数字化测绘技术，可以测量400各地物点，甚至更多。数字化测绘技术大大提高了测绘的效率，也缩短了成图的时间。
三.数字化测绘在水利工程中的应用。
1.GPS测绘技术在水利工程中的应用。
授时与测距导航系统及全球定位系统（Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS）,通常简称为“全球定位系统”，即GPS。GPS是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的专用接收机，接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。它是根据美国国防部1973年12月批准的国防导航卫星计划而建设的。它是由三个部分组成的，分别为空间卫星、地面控制系统、用户的接受处理装置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点，也恰巧是这样的特点才使得对水利工程的测量可以向外扩展延伸。GPS和多波束测深系统相结合，是形成深水底地形测绘的新手段。
水利工程的选址一般多在地形较为复杂的河谷沟壑之处，工程周边地表植被覆盖较多，测绘时通视条件较差，而又缺乏相关国家控制点，采用传统光学仪器进行控制测量的难度较大。利用GPS卫星定位系统较好的解决了此类问题，由于GPS测量不受气候条件、地形、测量时间的影响和限制，能够及时准确的完成控制测量和数据采集工作，能大幅度减少或免做像控点，既有效减少了测绘的工作量，同时又较大程度的提高了测绘的工作效率。
2.RS遥感技术在水利工程中的应用。
遥感技术RS（Remote Sensing）是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：从以飞机为主要运载工具的航空遥感，发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。遥感，主要是从远距离、高空或外层空间的平台上，利用可见光、红外线、微波等探测器，通过扫描、摄影来传递信息和处理信息，从而识别地面物质的性质和运动状态。由于RS技术具有时效性、数据综合性、经济性等特点各种大的、小的比例尺地形图都可以快速的利用其影像来获取水利工程的基本地形图。利用RS遥感技术直接进行水利工程的流域规划，可以根据像片来直接判读流域的地形特点和地质构造，便于合理选择水利工程的坝址，对确定水库淹没、浸润及坍塌的范围有较好作用，同时对库区搬迁、经济赔偿及淹没损失等确定具有参考作用。
3.地理信息系统GIS（Geographic Information System）在水利工程中的应用。
地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究工作的需要，地理信息系统是现代水利工程数字化测绘的重要技术支持和测绘平台。
4.数字化测绘在水利工程中的应用领域。
（1）点位测设。水利工程中施工测量的基本任务是要测设点位，既要求对已知长度、高程、角度和坐标的测设，在大中型水利工程中，都需要对施工区域内进行布设施工控制网，之后利用网内控制点作为基础进行施工放样。利用GPS技术能大大减少施工控制网中的过渡控制点，既节省了成本，有提高了效率。
（2）计算水库库容。传统计算水库的库容时，都是采用手工计算，工作量非常大，而且容易出错，计算精度也较差。通过利用数字化地形图，加大了采集点的密度，同时也提高了面积计算的精度。可以插绘等高线，提高库容计算的精度，能快速计算书库的容量，便于实现水库的自动化管理。
（3）水力资源管理。
水力资源管理利用遥感技术为检测手段，利用GIS地理信息系统作为管理平台，通过RS技术和GIS技术能够客观、快速、经济的为大中型水利工程提供地理、环境、地质及水文等相关信息，是水利工程选址、工程规划及设计和施工管理的重要分析工具。
四.结束语：
数字化测绘技术在很大程度上提高了水利工程测绘的水平，提高了测绘精度，确保地形图准确可靠。现代测绘技术的应用，先进测绘仪器和测量技术及测绘方法，为水利工程的建设和管理提供了可靠依据。
参考文献：
[1]艾斯克尔·努尔 数字化测绘在水利工程中的应用 [期刊论文] 《黑龙江水利科技》 -2011年2期
[2]陈运河 数字化测绘技术在渠道改造工程中横断面图的运用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年16期
[3]杨安广 陈东宇 数字化测绘在水利工程中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年36期
[4]唐继权 赵学辉 郑红英Tang JiquanZhao XuehuiZheng hongying 水利工程测绘数字化分析 [期刊论文] 《中国水运（理论版）》 -2007年1期
关键字：土地利用、动态变化、遥感技术、动态监测
中图分类号：P285.2 文献标识码： A
0 前言
土地资源是重要的生产资料，是人们赖以生存和发展的基础。近年来，随着全球人口的不断增加,经济的不断发展，土地资源超量开发，人类生存环境受到了严重的威胁，土地利用/土地覆盖变化已经成为影响全球环境变化的一个重要原因。1993年“国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球变化人类影响和响应计划”(HDP)共同将土地利用/土地覆盖变化(LUCC)列为全球变化研究的核心计划[1]。土地利用/土地覆盖现状既反映了过去土地利用历史，又强有力地影响着未来的土地利用方向，因此及时掌握土地利用变化信息已显得非常重要。遥感技术以其快速、准确、准时、周期性短等优点在土地利用/覆盖变化的动态监测中显示出明显的优势，在国内外得到了广泛应用。综合国内外学者的研究成果，现将遥感技术在土地利用类型调查中的研究方向从以下方向进行阐述。
1遥感图像的选择
1.1最佳时相的选择
正确选择遥感图像能大大提高解译的速度和精度。其中时相是反映遥感图像特征的重要因素之一。以植被景观为例进行研究，关于植被景观遥感最佳时相的选择，张银辉等指出不同时相遥感图像的选择对分类精度具有很大的影响，因植物物种、长势及生长阶段等不同而在遥感图像上有不同的光谱表现形式[2~3]。邹尚辉[4]根据植物光谱的种间变化及物候变化和太阳高度角对植物光谱的影响，研究了湖北省及北亚热带植被分类的最佳时相选择问题，指出最佳时期主要集中在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]通过对TM影像在甘肃省白龙江林区(总面积56.8’万ha)森林资源调查中的应用实践，将遥感图像识别的最佳时期定为秋季和春季。姜晓华等[6]探讨了应用两期遥感数据目视解译调查新伐区的方法，以及所用数据的最佳时相，指出调查新伐区最理想的时相是8、9月份。林辉[7]以山东、河南、江苏、安徽的平原地区为例，结合生产实践对TM图像在森林资源清查中应用的处理问题作了探讨.并指出其时相选择最好在10月中下旬及11月上旬，而山区的选择，较为理想的则是4月、5月、10月、11月。一般时相的选择应在林木生长较为旺盛的时期，但这只是一个总的原则，还要根据不同地区、不同清查需求而定。杨朝俊等[8]概述了植被调查中利用遥感技术的最佳时相的选择，分析了四川森林植被的特点及其遥感干扰信息的物候特点。根据影响遥感时相选择的平台、太阳高度角和代表光谱等因素，针对四川不同地区森林植被遥感识别的特点，按照5个区域提出了四川森林植被遥感识别的最佳时期，主要集中在10月下旬至3月下旬。以上学者分别对不同研究地点的最佳时相进行了研究，最佳时相的选择除受遥感平台、太阳高度角和代表光谱等因素影响外，受地理位置和植被的特性影响也较大。因此，最佳时相的选择具有一定的地域性和特定性。同时，也有学者将最佳时相的选择，用于对农作物的分类，也得出了相同的结论[9~10]。
1.2图像类型和比例尺的选择
目前对图像类型的选择和比例尺的研究还不太成熟，没有统一的定论。张银辉等以对土地利用与土地覆盖的研究为例，指出大区域范围研究一般采用低分辨率的大尺度图像(如:NOAA/ AVHRR 1km数据)，局部区域的土地利用调查一般采用高精度高分辨率的MSS图像、TM图像、SPOT图像或它们之间的结合等。姜晓华等除确定遥感判读的最佳时相以外，又将采伐区目视判读用图的最佳比例尺定为l:2.5万。
2解译范围在遥感图像上的定位
准确界定研究区的范围是遥感在土地利用类型提取中的首要工作。林桂兰等[11]以厦门市饮用水源中的北溪引水渠(管道)和坂头水库为例，根据饮用水源保护区划分原则，研究了基于数字化的地形图建立数字高程模型并自动生成汇水区盆地和流域范围的GIS技术、获取相关自然环境专题信息的遥感技术、以及综合利用社会和自然等多种数据源进行保护区范围界定的方法。利用GIS技术对区域界定确属一种精度较高的方法，但遥感图像的数据量一般都很大，少则几百兆，GIS软件很难处理如此大的图像数据。再者，利用GIS软件进行影像区域界定后，能被遥感判读软件如 Erdas Imagine分析的文件类型十分有限，导致图像的精度明显降低，甚至不能满足需要。
王小龙等[12]采用相似三角形原理，结合海岛多年的潮汐分析，在高分辨率遥感数据的支持下，可以比较准确地确定海岛潮间带范围，特别是对于分辨率为lm左右的IKONOS和 Quick Bird图像，提取结果保持了较高的一致性。使用该种几何方法对研究区域进行界定，虽然取得了较好的效果，但是此方法对图像资料的要求比较高、成本也较高，故也具有很大的局限性。
陆海英等[13]在ArcGIS和 Erdas Imagine软件的支持下，综合考虑建筑物的物理特性和光谱特征，以及城市扩展的规律，将遥感数据、城市建成区边界以及行政边界图叠置起来进行提取，该方法使用方便，操作简单，判读精度也比较高，是对生态旅游地范围精确界定问题的发展和完善。但特别注意的是必须使遥感影像与地形数据、行政区等矢量图层具有一致的坐标系统。
3几种土地利用类型的遥感采集技术
3.1常见的遥感解译方法
刘玉萍[14]以遥感的功能为基础，阐述了遥感目视判读在土地利用类型划分及森林生态变化监测评价研究中的应用和方法，应以常规法和遥感相结合。为森林生态系统恢复提供依据和决策支持。张飞等[15]主要是对遥感影像进行非监督分类，分类后采用合并类、上下文分析、聚类处理等，如果发现精度较低则再次进行解译，再评价，直至获得一个符合精度要求的非监督分类影像。田静毅等[16]采取监督分类和目视解译相结合的方法判读遥感影像，提取土地利用类型预解译图。在室内完成的图件往往存在错误或者难以确定的类型，需要进行野外实地调查与验证。全斌等[17]采用人机交互式解译并结合自动分类对2001年 Landsat TM影像进行解译。张玉进等[18]根据2001年野外实地考察的经验，采用最大似然分类法对上述3个时期的遥感影像进行监督分类，实际操作在软件PCI下进行，最终分类精度均在85%以上，符合研究所要求的精度.吴泉源等[19]利用多期遥感数据，采用目视解译和人机交互计算机分类技术提取 1984至2004年间龙口市海岸带土地利用信息，从土地利用总量变化、土地利用变化速度、土地利用类型之间的相互转化、土地利用类型变化的海岸区位效应等方面分析龙口市海岸带动态变化特点。梁伟等[20]据 1975年的Landsat MSS、1986年和 1997年的1月 Landsat TM影像资料，运用遥感影像计算机自动分类方法获取土地利用信息，用GIS空间分析方法以及数理统计方法全面分析了黄河中游多沙粗沙区1975~1986年和1986~1997年两个时期内各土地利用类型的变化幅度、变化速度、数量变化的区域差异、变化方向以及变化方向的区域差异等。
3.2 高分辨率图像的遥感解译方法
田建林等[21~22]利用Quick Bird影像数据进行土地利用类型调查过程中采用计算机图像预处理与人工目视判读的方法获取相对准确的土地利用类型信息。也利用高分辨率卫星遥感影像代替航空遥感影像进行土地利用现状调查。主要采用目视判读和外业调查的方法来完成遥感图像的判读。目视判读的难点是对易混淆地类和森林类型的判读，包括草地与农田、灌木丛与果园地、经济林与用材林、陡坡地与常年早地等。通过适当的前期图像处理，以建立解译标志为基础，采用综合的判读方法可将上述类型大部分判读出来。
3.3 遥感解译与其他知识相结合的方法
刘云等[23]借助TM遥感影像采用两种方法来解译北京昌平沙河区景观土地利用：其一是利用TM影像的4、5、3波段的假彩色合成来该地区的土地利用解译；其二是借助TM影像3和4波段计算的NDVI来判定土地利用，并与土地统计数据对比，结果表明第一种方法解译城郊景观的土地利用类型效果较好，而第二种方法对有植被覆盖的土地利用类型解译较好。李爱农等[24]针对我国西南地区地貌类型复杂、土地利用多元化的特征，着重研究了在大面积的土地利用调查中应用遥感图像自动分类方法来获取土地利用信息的一整套技术路线和方法；将非监督分类、监督分类以及野外调查、专家知识和特殊地区的分区分类有机地结合起来，大大提高了可操作性和分类精度。李春华等[25]以福州市琅歧岛土地覆盖/土地利用类型为例，以遥感影像解译知识为基础，使用TM、Aster的融合影像和NDVI生成的植被覆盖度影像，并结合DEM、土地利用等地理辅助数据，将DEM和NDVI因子作为待分类影像的波段加入其中，构成新的待分类影像，运用Bayes分类方法，通过循环迭代的方法消除先验概率对分类精度的影响，实例证明比运用单一的分类方法精度明显提高。张春桂等[26]应用新一代对地观测卫星EOS的MODIS数据，在地理信息系统的支持下，对2001~2005年福州地区不同地表类型的归一化植被指数年际动态变化进行计算分析，在此基础上开展福州地区土地利用/覆盖变化的监测研究，并初步分析了土地变化的驱动力。结果表明：基于MODIS的归一化植被指数对区域土地利用/覆盖的年际变化反映是敏感的，应用MODIS数据可以监测区域土地利用/覆盖变化的空间分布和面积大小。
参考文献：
[1]焉莉.基于3S技术的西部石羊河流域土地利用/土地覆盖变化研究[J].地质与资源,2003,12(3):188-192.
[2] Gralldell J.Subpixel land use classification and retrieval of forest stem volume in the boreal forest zone by employing SSMP/I data [J]. Remote sensing of Environment.1998,63:140~154.
[3]张银辉,赵庚星.土地利用/土地搜盖遥感分类方法的研究综述[J].中国农业资源与区划,2002,23(3):21~25.
[4]邹尚辉.植被资源调查中最佳时相遥感图象的选择研究[J].植物学报,1985,27(5):25~31.
[5]程弘,李福林.航天遥感技术在森林资源调查中的应用研究[J].甘肃林业科技,1995,(2):l~6.
[6]姜晓华,韩爱惠,党永峰.应用两期遥感数据目视解译的方法翻查采伐区―以大兴安岭松岭林业局为实验区[J].林业资源管理,2001,(4):60~63.
[7]林辉.林业遥感图像处理点滴[J].云南林业调查规划设计,2001,26(l):40~41.
[8] 杨朝俊,胡庭兴,梁玉喜.四川森林植被遥感识别最佳时相的选择[J].四川林业科技,2005,26(5):68~71.
[9] 李国靖,台社红.北京地区农业卫星遥感数据时相选择[J].中国农业资源与区划,2004(4):40~44.
[10]汪逢熙.棉花遥感识别的最佳时相及地面模式[A].环境监测与作物估产的遥感研究论文集[C].北京:北京大学出版社,1991:86~91.
[11]林桂兰,庄翠蓉,孙飒梅,等.水源保护区划界的遥感与GIS技术研究[J].遥感技术与应用,2002,17(2):99~103.
[12]王小龙,张杰,初佳兰.基于光学遥感的海岛潮间带和湿地信息提取―以东沙岛(礁)为例[J].海洋科学进展,2005,23(4):477~481.
[13]陆海英,杨山,张婷,等.基于遥感的城乡结合部地域范围界定研究―以无锡市为例[J].南京师大学报(自然科学版),2004,27(2):98~102.
[14]刘玉萍.RS技术在编制土地利用类型专题图件中的应用[J].内蒙古林业调查设计,2002,25(4):38~39.
[15]张飞,塔西甫拉提.特依拜,孔祥德等.干早区绿洲土地利用景观空间格局动态变化研究[J].资源科学,2006,28(6):167~174.
[16]田静毅,林年丰,王立新,等.秦皇岛市水土流失遥感调查与监测闭.安徽农业科学,2006,34(16):41~43.
[17]全斌,朱鹤健,陈松林,等.遥感技术在区域土地利用/锁被变化中的应用[J].中国土地科学,2006,20(2):39~43.
[18]张玉进,肖继东,袁春琼,等.基于卫星遥感的区域土地利用/覆盖变化研究[J].新弧气象,2004,27(3):16~19.
[19]吴泉源,侯志华,于竹洲,等.龙口市海岸带土地利用动态变化分析闭.地理研究,2006, 25(5):921~930.
[20]梁伟,杨勤科.基于Rs的黄河中游多沙粗沙区土地利用变化分析[J].水土保持研究,2006,13(5):臾卜92.
[21]田建林,雷平,石军南.QuickBird影像目视判读在土地利用类型调查中的应用研究[J].四川林刊设计,2006,(l):45~48.
[22]金文.区域土地利用/土地覆盖的遥感调查[J].上海标准化,2004,(6):54~56.
[23]刘云,赵群,寇明军,等.基于TM影像的城郊景观土地利用初步研究[J].遥感技术与应用,2005,20(6):563~568.
[24]李爱农,江小波,马泽忠,等.遥感自动分类在西南地区土地利用调查中的应用研究[J].遥感技术与应用,2003,18(5):282~286.
【关键词】水利工程；3S测量技术；河道测量；动态监测；研究与应用
1. 3S技术的含义
3S技术是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）的统称。是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。能够对空间实体快速地进行精确定位，同时宏观地获取信息，对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。
2. 3S技术的特点
（1）遥感（RS）技术是一种卫星遥感技术，不直接接触目标或现象就能收集信息，并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器，收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息，对这些电磁波信息进行加工处理，用特殊方法判读解译，从而达到识别、分类的目的，为科研工程的生产应用服务。
（2）地理信息系统（GIS）技术是以空间数据为研究对象，在各种地理图形的基础上，以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。
（3）全球定位系统（GPS）技术是一种全新的现代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特点，可在全球任意地点，为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务，极大地改变了传统的定位技术和导航技术，并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。
（4）随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中，河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。
3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷
（1）河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的，涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来，河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定，这些传统的测量方法，不仅测量周期长、精度低，而且劳动强度大、测量标志耗费大，不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。
（2）河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一，及时了解河道变化及冲淤变化资料，为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。
（3）河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节，工程中常采用断面法，即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定，断面间水底地形和河床变化规则，而且无支流。而实际地形的变化错综复杂，河床参差不齐，所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。
4. 3S测量技术的应用
4.1利用遥感图像获取所需河道水文信息。
（1）以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像，通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换，将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前，必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性，须对遥感影像进行相应的投影变换，最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。
（2）充分利用图形资料（尤其是电子地图，对非电子形式的图形资料要进行数字化，建立起矢量图形库）和图像资料，以便提取高程数据以建立数字高程模型（DEM），以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后，就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。
4.2遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像，以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面，多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查，能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源，通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法，为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时，利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测，为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。
4.3水深遥感冲淤变化分析。
（1）水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力，通过飞机、卫星等遥感平台，利用辐射计、摄影机等遥感设备，将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来，再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息，即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系，通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时，常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。
（2）遥感信息获取便捷，水深遥感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下，可利用历史阶段遥感资料推求出水深，从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值，误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。
（3）其原因是： 尽管遥感水深误差大，但从反演所得的断面图来看，遥感水深误差存在诸多综合因素的影响，两个时相遥感水深误差表现形式基本一样，所以差值减少了系统误差，削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致，能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合，可实现水下地形图数字化，也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度（或淤积厚度）的冲淤分布。
5. GIS技术在河道测量中的应用
（1）GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量，不仅便捷且精度大为提高。
（2）河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等，可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。
6. RTK技术的应用
促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展，它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点，同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理，避免了业后处理中发现精度不合乎要求，需进行返工的困扰，RTK实时三维精度可以达到厘米级，大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量，测深仪进行水深测量，再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后，将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理，即可得到高精度的数字地形图和断面图。
7. 结束语
总而言之，3S技术的广泛应用，给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便，为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。
参考文献
[1]期刊论文3S技术在河道测量中的应用 —— 水科学与工程技2007（2）.
[2]黎三喜.水利工程中GPS静态测量探讨《甘肃水利水电技术》2009年 第10期.
当我们怀着这样一种感情走近方俊永、走进他的科研世界时，我们原本以为足够宽广的视野顿时显得狭促了。
这位年轻的科学家有着爽朗的性格、流畅的思维，与他的谈话，像是一次前所未有之广阔的旅行。
发轫航空遥感
1999年9月，方俊永开始北京理工大学光学工程专业的博士研究生生涯。从那时起，他的角色就由求学的学生转换为进行科学探索的研究者，在导师赵达尊教授的指导下，方俊永开始进行“层析成像光谱技术及其图像重建”的研究，由此开启了航空遥感领域的大门。
如果说博士论文的工作算方俊永开始从理论和算法方面与航空遥感进行“软接触”的话，2003年方俊永进入中国科学院遥感应用研究所（现中国科学院遥感与数字地球研究所）开展的博士后工作，就是实打实的“硬接触”了。
在博士后研究工作中，他遇到了合作导师――童庆禧院士，这位我国遥感技术和应用领域的最早开拓者之一的科学家。如果说遇到一位科研前辈的指点算幸运，那方俊永无疑是幸运儿。在开展合作的第一个课题研制大面阵多高光谱兼容型数字相机系统时，他又得到中国红外和遥感技术专家薛永祺院士的指导。能够得到两位院士的指导，方俊永直言背负的压力比较大，但同时又感到动力满满，特别是两位院士平易近人的性格和专业上的悉心指导，让方俊永很快进入工作状态。同时，方俊永科研上的潜质也得到两位院士的赞赏和认可。
21世纪初期，大面阵的CCD成像器件还属于限制进口的关键器件，两位院士就抽出宝贵的时间与方俊永一起进行器件和相机厂家调研、设计方案讨论，特别是薛院士就相机采集控制部分给出了非常具体的实施实例供他和同事们使用参考。经过一年多的研制开发，多模态数字相机（MADC）I型样机终于在2005年进行了直升机的搭载飞行试验，获得了预期的高质量航空数字影像。MADCI型虽然整体外观略显粗糙，但能够实现宽视场、前后倾斜多角度、多光谱等成像模态，在国内尚属首例。
在随后的几年当中，在童院士和薛院士的共同指导下，方俊永继续承担了中科院、北京市科委、大科学工程等多项科研装备研制项目，如“稳定平台与像移补偿系统”、“地面成像光谱辐射计研制”、“高性能航空光学遥感器的研制”、“面向矿产资源勘查的地面/机载短波成像光谱仪关键技术研究”、“多模态数字相机”等。在这些项目研制过程中，两位院士的高瞻远瞩以及对总体方案的把握等对项目的顺利实施完成奠定了坚实的基础。每每谈起两位院士的亲身指导，方俊永仍旧是感激万分，“正是站在两位巨人的肩膀上，我的航空遥感之路才会如此的平坦和顺利”。
从集成创新到原始创新
我国国土辽阔，对地理空间数据有着巨大需求，且随着遥感技术的深入发展，多类型的遥感数据得到了更广泛的多领域应用，与此同时，新型遥感数据源就成为了遥感应用发展的瓶颈之一。因此，方俊永科研团队把研究重点聚焦在能够获取高空间分辨率和高光谱分辨率数据的新型遥感观测技术，通过研制新型遥感传感器，为遥感应用提供数据源保障。
目前，多模态数字相机（MADc）已经研制到Ⅲ型了，进一步加强了自主研发能力，从集成创新发展到了原始创新，成为了大科学工程“航空遥感系统”中用于应急监测的主体设备。在MADc的研制过程中，方俊永科研团队提出的多相机组合拼接方法得到了实际验证，申请的发明专利“基于移轴原理的拼接成像系统”得到了认可和授权。
MADcⅢ型相机基于组合拼接成像方法，在保持成像光轴垂直于地面的同时，能获取高分辨率宽视场、宽视场、多光谱、前后立体多角度等多种成像模态，特别是在高分辨率宽视场成像模态时，能够获得旁向幅宽30K像素、旁向幅宽大于12km@10km航高、旁向视场角接近70度、像元分辨率0.05mrad的高质量高分辨率影像，将为应急监测发挥重要作用。
在成像光谱数据获取方面，方俊永科研团队在薛院士指导下，提出采用反射镜旋转扫描方式获得“图谱合一”的成像光谱数据，相对于点测量型的光谱仪，能够在测量地物光谱的同时得到地物的高分辨率影像，从影像上每个像素点都可提取相应地物目标点的光谱曲线，是地物目标光谱测量技术的重大突破和创新。研制的地面成像光谱辐射计（FISS）是国内首台成像型的地面光谱测量设备，该研究成果于2010年12月通过国家科技成果鉴定，并获得”一种地面成像光谱测量系统”发明专利授权。FISS系统已进行了大量野外与实验室成像光谱测量试验，并取得良好应用成果，获得多家用户单位的一致好评。方俊永科研团队目前正致力于FISS系统的改善、短波红外成像光谱仪、高集成度高分辨率的机载成像光谱仪的研制工作。
多项科研课题让方俊永在科研道路上越走越宽，越走越快。2013年，方俊永参与了遥感地球所曹春香研究员课题组的“双色红外环境健康遥感诊断系统研发”项目，负责双色红外成像演示系统的研制。基于半导体所自主研发的中波/热红外双波段探测器，他带领团队开发其探测器驱动、模数转换、数字电路输出、采集和存储等功能，并与双波段红外镜头进行集成调试，形成双波段红外相机演示系统。双色红外系统的研制，创新性地基于国产芯片同时获取中波和热红外影像，采用同一成像光路消除了传统双光路系统的参数不一致性，能够为环境温度反演、环境健康诊断等提供新型有效的遥感数据。
事必躬亲的实干家
遥感传感器的研发工作一直以来在遥感所就不算是主流科研的组成部分，从事遥感传感器专业的科研人员并不多，方俊永属于其中比较年轻的一位，再加上受研究生招生专业的影响，方俊永科研团队中能够辅助进行科研工作的硬件相关专业的研究生也十分匮乏。
在人员配备不是很合理的科研队伍中，大多数情况下，有关遥感传感器的总体设计、硬件开发等工作都是方俊永一肩挑，从总体的方案设计、结构设计、集成设计等大框架的布局，到组件的功能、接口、机加工图纸等小细节的核查，都离不开方俊永详实认真的工作。这些成就了方俊永严谨、细致和缜密的科学家风范。
新型遥感传感器的研发离不开组件的调试、测试以及总体集成、试验，特别是机载设备需要进行多次的飞行试验，这些基本上都是在方俊永的主导下完成的。方俊永科研团队研制的各种航空数字相机，已完成几十个飞行架次的试验和任务执行，飞行时间超过300小时，除极个别的架次外，方俊永都是亲自在飞机上进行设备的操作和调试。
对于这些飞行试验，方俊永解释说，自己上飞机操作的主要原因是，因为进行一次飞行试验，花费少则几万元，多则几十万元，而自己对研制的相机系统是最熟悉的，万一出现问题，在飞机上是可以进行调试和补救的，不至于空飞一个架次。此外方俊永还表示，每次飞行试验，都尽量让更多的研究生参与进来，培养他们对航空飞行的认识以及熟悉设备的操作流程和规范。
谈起这些飞行试验，方俊永的思绪就又开拓了很多，他向记者介绍了一些他们试验当中的几大“最”。飞行高度最高是2005年10月奖状Ⅱ型在9000m高度进行山东济宁地区的遥感试验，飞行高度最低是2008年7月-9月运12在300-500m高度进行青岛奥帆赛区的浒苔应急监测，最南边的飞行是2006年9月在珠海进行的数字石龙项目，最北边最西边的飞行是2005年7月在石河子进行的农场监测项目，一天当中飞行时间最长的是两个架次飞行8个小时。说起这些时，方俊永略显兴奋和轻松，但记者知道，具体的试验过程绝不像他说的这么简单。
方俊永介绍说，目前常用于航空遥感的机型是运5和运12，运5俗称是“空中拖拉机”，运12相比较而言各方面条件要好一些。运5飞行的时候噪音很大，如果不用专用的通讯耳机，就必须在耳边大声喊叫，对方才能听清楚，或者干脆采用纸板书写的方式进行沟通交流；此外，运5的震动颠簸也比较厉害，若再遇到那种闷热天气，没有几个能扛得住不呕吐的。但正是在这样的飞行条件下，方俊永的飞行小组还要对设备进行操作、调试，以保障设备的正常运行获取高质量的航空遥感数据。
谈起最惊险的飞行试验，方俊永回忆起2008年5月的汶川地震应急监测那次。汶川地震牵动全中国人民的心，当时的中国科学院遥感应用研究所快速响应，成立了多种手段的抗震救灾队伍以实现科技救灾的目标。方俊永所在小组是以李紫薇研究员为首的航空飞行团队，携带MADCI型相机系统利用陆航团的米171直升机进行灾区的灾情监测。在汶川进行了三个航次的航空遥感飞行，获取了地震灾区上千幅全色和彩色的航空遥感影像。这些宝贵的数据经过快速紧急处理和信息提取后，仅在几个小时后就提交到前线指挥部手中，为决策者的救灾安排和合理调度提供了重要参考依据。最惊险的是2008年5月26日下午进行的最后一次飞行，沿岷江都江堰到理县，包括震中汶川在内的地区进行了航空监测。而之后的两天，同样型号的直升机，几乎同样的航线，由于天气状况的影响，陆航团的直升机失事了，造成了巨大的损失。回想起这些，方俊永依然心有余悸，但这些担心都无法阻挡科学家在国家的需求和工作使命的召唤下，依然坚定执行应急监测任务的步伐。
在项目实施的具体过程中，方俊永坦言，自己并不总是“设计师”的角色，并不仅仅只是写报告、做PPT，大部分情况还是“工程师”，还要进行许多实际执行层面的工作。在方俊永看来，自身的学术修养、业务水平还没有达到只做“导师”的地步，还有很多新型技术是需要学习和提高的，对科技前沿不能只是“道听途说”，需要真正去实践和掌握。
追逐遥感梦想
科研之旅，本身就是充满着艰辛与寂寞，在黑暗中摸索的道路。随着遥感地球所的机构调整，方俊永科研团队将研究重点定位为低空遥感技术与应用。他们进行低空遥感关键技术攻关并形成工程样机系统，对低空遥感平台和载荷进行系统集成与成果转化，形成遥感地球所的实用化低空遥感系统。针对新的发展目标，方俊永坦言压力和阻力都挺大，但他坚信，只要专注、脚踏实地，做出具有实际效用的系统，终将实现既定目标。
关键词：岩溶地区 工程地质 勘察技术
中图分类号：F407.1文献标识码：A
引言
岩溶是指水对可溶性岩石作用时，以化学溶蚀为主，水的机械作用冲蚀、潜蚀等为辅的地质作用所产生的一些现象的总称，也可叫做喀斯特。因为喀斯特作用形成的地貌，叫做喀斯特地貌。目前许多的研究者已经对其展开了多方面的研究，并且在一些领域取得了比较好的成就。但是，随着我国在岩溶地区建设的工程越来越多，在进行工程勘察时遇到的问题也就越来越多。虽然工程技术人员在勘察的过程中，也不断的总结了许多经验，但是岩溶地区的地质地貌繁杂多样，地质勘察技术还有待进一步的研究。
1岩溶地基的类型
岩溶在发育的过程中，可溶岩的表面常常会出现石芽、溶沟，并且表现的参差不齐，在底下的溶洞又常破坏岩体的完整性，岩溶的覆盖土层又受到溶水动力的变化而产生开裂、沉陷的现象。这些现象的存在不同的方面对建筑物地基的稳定性造成了威胁。因此，对岩溶地基的类型加以区分，也就显得非常重要。按照碳酸盐岩出露条件和其对地基稳定性的影响，可将岩溶地基分为以下三种：
1.1埋藏型的地基
在碳酸盐岩之上覆盖着的厚度大小不一的非可溶性岩，当其厚度和强度能够支撑起建筑物并保证建筑物的稳定性时，对于下部所发生的岩溶情况可不加以考虑。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有较少的植被和土层覆盖，碳酸盐岩大部分在地表的情况。按照具体的情况细分，它又可以分为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气降水和地表水沿，碳酸盐岩，在节理、裂隙溶蚀的扩展作用下形成的。这种石芽主要分布在山岭的斜坡上、岩溶洼地的边坡上和河流谷坡，石芽的表面表现的非常陡，而且溶沟和溶槽的深度有超过10米的，且与下部的溶洞裂隙相互连在一起。这就大大的导致了地基的不稳定，加重了施工的困难。
溶洞地基：它主要是由溶洞顶板的稳定性来决定的，而溶洞顶板的稳定性又主要是由岩石的性质、顶板厚度洞内充填情况以及溶洞形态和大小等决定的。
1.3覆盖型的地基
根据碳酸盐岩所覆盖的泥土，如风成黄土、残坡积红粘土等的厚度大小，可分为深、浅两种覆盖型。这种类型的存在对地基造成的影响主要是塌陷、不均匀沉降等，要稳定地基需从建筑荷载和土洞的共同作用两个方面来进行考虑。
2岩溶工程地质研究的现状
在进行岩溶地质的研究过程中，由于本身岩溶发育就存在着不确定性和隐蔽性，又常常使用随着桩基础，给工程的建设带来了极大的麻烦。在面对这些麻烦时，不少的方法和经验在一些学者和专家的总结下得以形成。比如，对于弹性体内存在的孔洞，受双向均匀应力场作用所形成的应力集中现象，有的学者采取用平面问题的有限单元法进行对溶洞的分析。有的学者和专家通过对覆盖型岩溶区的桩基础进行分析，找出适合建筑工程稳定性的最佳方式。这些研究和研究成果的出现，在对于我国进行岩溶地区工程建设地质勘察的问题上有着很大的帮助，在进行对这些资料的统计、分析上，可以总结出相应的合理的勘察方法。
3岩溶地区工程建设地质勘察的方法
岩溶地区的地质地貌情况非常的复杂，在进行勘查工作时，已经不能单凭槽探、坑探等传统的方法进行，只有在详细的了解岩溶地区的不同情况下进行才具有现实意义。因此在进行工程建设的的过程中，必须先进行地质的勘察。那么采取合理而有效的方法进行勘察就显得尤为重要。
3.1采用遥感技术
遥感技术用来探测识别目标物的整个发展过程的一种技术，主要运用电磁辐射的理论，将远距离的目标物辐射成电磁波信息，经过探测器的接受，传到地面的接收站，最后由接收站加工成具体的图像或数据资料。这个过程综合应用了现代物理学、电子计算机技术、数学和地学规律的相关原理。遥感技术的应用，能够大范围的将岩溶地貌形态显现出来，而且遥感图像能够从宏观上具体真实的将地表特征和地表的现象的关系显示出来，特别是在对岩溶层组划分和地质构造等方面特别的适用。
3.2采用地球物理勘探技术
将地球物理勘探技术应用到工程地质的勘察中，能够有效地提高工作质量，节省成本费用以及加快勘察工作的进度。它主要是对岩溶场地的各种参数进行详细的地质解释，因为人工的或天然的物具具有一定的“透视性”。这种方法也可以简称为“物探”技术，适用于地面、地下的测量和地下与地面之间的洞穴的测量。
3.3采用静力触探技术
静力触探技术的应用，可以精确的确定软土、粘性土以及砂类土的承载力，特别适用于对覆盖型岩溶工程的勘察。在进行勘察的过程中，这种技术主要是用来查明第四系的覆盖层中的隐蔽土洞的有无、规模、位置和疏松裂隙带的分布、范围。静力触探技术技术在一定的程度上可以代替物探技术，在探明隐蔽土洞和扰动土层方面具有明显的成效。
4结论
综上所述，对岩溶地区工程建设地质进行有效的勘察是非常有必要的。岩溶地区的喀斯特发育状况是一个非常麻烦的问题，它的不确定性及隐蔽性加重了技术勘察上的难度。因此，在进行岩溶地区工程建设时，我们必须针对具体的工作情况，在现实的地质地貌条件下，结合相应的地质勘察技术，详细的了解和地岩溶的相关变化情况，从而做出合理的工程建设方案。但是，在具体的勘察过程中，还有很多问题会出现，这些问题有可能是以前我们从来都没有遇见的，用现有的技术也无法加以解决的。面对这种情况时，只有不断地加强技术方面的更新以及寻找出新的技术方法，我们才能够更好的完成岩溶地质条件下的工程建设。
参考文献：
中国学术期刊网络出版总库 中国博士学位论文全文数据库 中国优秀硕士学位论文全文数据库 中国重要会议论文全文数据库 国际会议论文全文数据库 中国重要报纸全文数据库 中国年鉴网络出版总库 中国专利数据库 中国标准数据库 国外标准数据库 国家科技成果数据库 Springer期刊数据库共找到 10 条
[1] 李东,肖涛.新形势下山区高速公路工程地质勘察中应注意的问题及对策[A]. 贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集[C]. 2010
[2] 林济南.山区高速公路工程地质勘察探讨[A]. 全国公路工程地质科技情报网2006年技术交流会论文集[C]. 2006
[3] 蔡少峰,朱光喜,韩永琦.瞬变电磁测深法在铁路深埋隧道工程地质勘察中的应用[A]. 2006年铁道勘测技术学术会议论文集[C]. 2006
[4] 张举贤.浅谈长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合[A]. 第二届全国岩土与工程学术大会论文集（上册）[C]. 2006
[5] 甄秉国.青藏铁路羊八井隧道出口水害工程地质勘察及治理[A]. 中国铁道学会工程地质与路基专业委员会第21届年会暨学术交流会论文集[C]. 2007
[6] 梁水泉.梁场选址、软土地区移梁基础处理初探[A]. 中铁五局哈大铁路客运专线施工论文集[C]. 2010
论文关键词：长输管道勘察测量技术
长输管道是是指产地、储存库、用户间的用于输送油、气介质的管道。管道运输与常规运输方式相比具有运输量大、运费低、自动化程度高、占地少、安全环保等优点，通过长距离、大管径的管道输送石油天然气已经成为一种通行的做法。
工程地质勘察的设备正向着运输和安装方便、钻进性能全面、钻进效率高方向发展，从国际到国内、从政府到企事业都在投入大量的资金和人力发展长输管道工程勘察技术。
一、国内工程地质勘察应用情况
1、工程钻探
我国上世纪七十年代采用了DPP－100型车装钻机。它是油压给进转盘式的车装钻机。该机全套设备都装在一部载重4吨的解放牌、东风牌汽车上，运输和安装比较方便，钻进性能全面，钻进效率高。为了满足设计和施工所需要的技术参数，除常规的工程钻探手段外，还要配合静力触探试验、动力触探试验、静力载荷试验等原位测试方法和手段。国内有多家专业工程钻机生产厂商，可以满足在任意地层条件下的钻探工作。大部分是油压给进转盘式钻机，包括车载和无动力小型钻机。欧洲常用的以链条为动力的小型钻机，我国并不多见。
2、取样和取土器
随着现代工业发展需要，工程钻探的工作量日益增加，钻孔深度不断增大。目前国内有成熟的取样器标准和规定，也由建设部指定生产厂商，但在实际勘察工作中，由于受到收费、工期以及工程项目操作不规范等多种因素的影响，大部分取样器采用的是敞口厚壁取土器，只能取到二级土样，在工程中借助经验提供土性指标。要想取到高质量的一级土样，目前不是技术问题，而是市场和管理问题。
3、静力触探试验
九十年代采用了国产新一代产品：LMC－C21D型静探微机，实现了静探微机化、自动化。采用不同的探头，可以获取锥尖阻力、侧壁摩擦阻力、孔隙水压力等力学指标。国内还有其他几个生产厂商，近几年还生产出了波速探头等新产品。此外原理相似的孔内静力试验装置，比如扁铲侧胀、旁压试验等都已经积累了足够的使用经验，设备和技术都是成熟的。
4、动力触探
圆锥动力触探试验：目前国内外所做的动力触探试验成果的应用基本上是建立在统计得出的相关关系上面，有时也用到经修正的理论计算结果，这些关系的应用都受到其统计数据范围和条件的限制。
二、国内工程测量应用情况
1、常规工程测量
常规的工程测量所使用的仪器由五十年代的光机型已转为电子型，在仪器更新换代的过渡阶段，光机型仪器还没有退出历史舞台，在一些工作中仍发挥着一定的作用，但更多的使用是“电磁波测距仪+经纬仪”及“全站仪”。
在管道中线和纵断面测量的数据采集过程中，普遍实现了计算机化，一般用PC—1500（或PC—E500）、电子手簿（数据采集器）进行半手工或自动数据记录采集，结束了历史上的人工记录。在地形图测绘上，普遍采用“全站仪”进行测量和记录，对各种地形要素的记录一般分为“无编码”和“编码”两种，最后成图一般均采用计算机自动制图方式。地图矢量化技术已于1997年得到应用，通过对小比例尺地形图或白纸图原图的扫描，最终实现了矢量化，使二维的白纸图可变成三维数字图，并可对图纸的伸缩和扫描造成的误差进行校准。
2、全球定位系统技术的应用
九十年代以来，GPS技术在管道测量中得到广泛的应用，该技术的应用不仅解决了因国家控制点被破坏而给坐标联测带来的困难，而且提高了测量精度和工作效率。目前GPS技术普遍应用在管道转点的坐标测量上。1990年12月管道勘察设计院首次引进WM101接收机标志着GPS技术在管道勘察中得到应用，先后完成了多条管道的转点坐标测量和轮南“轮一联—LN12”地区测图控制。1998年在苏丹穆格莱德石油发展项目的“黑格里格—苏丹港原油外输管道工程”的特定的地理环境中，在短短的两个月的时间内，利用GPS技术不仅施测了管道转点坐标，而且采用实时动态定位（RTK）技术实现了1200km的管线纵断面测量和部分站场、穿跨越地形测量，创下了管道测量史无前例的记录，为整个工程赢得了时间。
3、航空摄影及遥感技术
遥感技术（RS）已在长输管道选线和大型厂矿选址阶段应用非常广泛，作为非遥感技术专业的勘察单位能够熟练应用在工程中就达到目的，石油系统的勘察单位正在这方面积极探索，已具备了相当的实力，但距离工程需要还有一些差距。航空摄影测量（AS）技术由于受到工程建设周期短的制约，同时需要大量昂贵的设备和专业人材，所以该技术的应用远远地落后于国内铁路、公路的应用。在这方面的应用目前只能委托给其他单位进行。国内这方面的技术是成熟的，但石油系统独立完成的应用不多。
三、国外长输管道勘测技术状况
当今油气管道项目的勘察和规划设计中，运用全球定位系统、地理信息系统、遥感技术将成为规范化的措施。在宏观经济、资源评价、全球区域环境研究等领域采用GPS/GIS/RS已成为常规。最近许多油气勘探的成功事例，就是GPS/GIS/RS信息技术进行资源管理和地质评价的结果。
航空摄影测量目前正在向数字化发展，数字摄影测量是世界研究的重点。该项技术的构思是改变以往的胶片摄影为数字摄影或使地面影象数字化，通过计算机工作站实现目前常规航空摄影测量所做的工作。
四、分析与结论
从勘察技术方法在长输管道工程中的应用情况看，国内的长输管道勘察仍处于工程地质勘察层面，还不能达到岩土工程勘察要求的质量水平，与工程地质勘察相比，岩土工程勘察要求勘察与设计、施工、监测紧密结合，而不是彼此机械分割；要求服务于工程建设的全过程，而不仅单纯为设计服务，要求在获取系统而准确资料的基础上，对岩土工程方案深入论证。提出合理的具体的建议，而不是单纯的提供资料。一位岩土工程师，既能从事勘察，也能在岩土工程设计、施工、监测、监理岗位上工作。因而这种体制更贴近工程实际，更注重于解决工程问题。许多发达国家并不把工程勘察作为独立的行业来对待，而是工程咨询中岩土工程的一部分，所提供的服务包括地基、基础方面的评估、设计、施工、检测和监理等内容。若有机会和可能，应选择一些发达国家的同类公司进行考察，以获得详细的国外技术发展状况。
随着测量技术和计算机科学的发展，国内的长输管道测量技术已有了大幅的提升和改进。但与国外相比，航空摄影及遥感技术在长输管道测量中应用还不够成熟，缺乏GPS/GIS/RS（全球定位系统、地理信息系统、遥感技术）的综合应用。随着经济发展，劳动力成本的提高，在长输管道测量中引入国外先进技术，尽早建立长输管道数字化系统就显得尤为重要。
只有充分了解和掌握国内外长输管道勘察技术现状，找出我国长输管道勘察技术的薄弱环节，选定重点项目进行攻关和技术创新，才能实现我国长输管道工程勘察技术进步，使我国长输管道工程勘察技术处于世界领先地位。
参考文献：
