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關(guān)鍵詞:地質(zhì)工作;水工環(huán)勘察技術(shù);遙感技術(shù)
引言
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)以及工業(yè)的發(fā)展,資源的匱乏問題已經(jīng)成為了一個世界性的問題。伴隨著地質(zhì)勘察技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的自然資源被發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用。所謂的水工環(huán)地質(zhì)勘察工作,綜合了水文以及巖土工程兩門地質(zhì)勘察學(xué)科的知識。水工環(huán)地質(zhì)勘察工作不僅要對勘察地區(qū)地下水的起源位置、匯集形式以及地下水的分布進(jìn)行探討,并且要對當(dāng)?shù)氐膸r土工程以及工程動力的地質(zhì)進(jìn)行探討。以下文章首先概述我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的現(xiàn)狀,并進(jìn)一步探討現(xiàn)階段地質(zhì)工作中應(yīng)用較廣的GPS以及RTK技術(shù)。
一、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的概述
現(xiàn)階段,我國的地質(zhì)勘察工作存在著許許多多問題。這些問題的存在,破壞了原有的生態(tài)平衡,使能源不斷地開采出來,嚴(yán)重影響了我國可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。這些問題的存在,也嚴(yán)重影響了我國地質(zhì)勘察的發(fā)展。面對資源日益枯竭的現(xiàn)狀,政府部門應(yīng)該重視地質(zhì)勘察工作的水平,完善我國地質(zhì)勘察制度,培養(yǎng)高技術(shù)水平的勘察人員,積極研發(fā)并購買先進(jìn)的地質(zhì)勘察儀器設(shè)備,從而促進(jìn)我國地質(zhì)勘察工作的發(fā)展。重視水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的進(jìn)展,加快我國現(xiàn)階段水工環(huán)勘察技術(shù)的進(jìn)步。
現(xiàn)階段,我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣。一方面,隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,我國的城市化進(jìn)程不斷加快。隨著我國城市化進(jìn)程的加快,我國城市發(fā)展面臨著許許多多的問題,比如城市的環(huán)境的污染問題,立即填埋場的選址問題,地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估問題以及土地利用的問題。利用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù),可以對以上問題提出有效的解決措施。通過地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,改善了城市污染現(xiàn)狀,并且對垃圾的填埋場進(jìn)行合理有效的選址,極大的降低了垃圾的污染程度。在地質(zhì)災(zāi)害的評估工作中,地質(zhì)勘察同樣發(fā)揮著重要的作用。另一方面,我國自上世紀(jì)八十年代以來,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡。隨著人們環(huán)保意識的提高,人與自然的可持續(xù)發(fā)展越來越受到了人們的關(guān)注。利用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù),可以在保護(hù)環(huán)境的前提下,加快我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。現(xiàn)階段,我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用越來越廣,比如環(huán)境對人體健康的影響問題,生態(tài)可持續(xù)發(fā)展與土地利用率的問題等。通過應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù),極大的提高了環(huán)境保護(hù)的力度,提高了人們的生活水平。
二、現(xiàn)階段我國地質(zhì)勘察工作中GPS以及RTK技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國在實際的地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用較廣的技術(shù)有GPS以及RTK技術(shù),通過這兩種技術(shù)的應(yīng)用,可以極大的提高定位的精確度,保證地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。下面結(jié)合自身經(jīng)驗,談?wù)劕F(xiàn)階段我國地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用較廣的這兩種技術(shù),并對其工作原理以及有關(guān)的優(yōu)點進(jìn)行闡述。
(一)GPS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其作用
GPS技術(shù)的工作原理較為簡單,就是將原有的無線電信號的發(fā)射裝置搬到了太空中的衛(wèi)星上。這樣一來,不僅可以利用地面上的三個已知位置確定出衛(wèi)星的位置,同樣,也可以利用三個已知衛(wèi)星的位置確定出地面的未知的位置。GPS用戶利用接收儀器,同時接受來自三個不同衛(wèi)星的信號,通過計算測點到三顆衛(wèi)星不同的距離,可以精確的確定出站點的位置。實時的動態(tài)定位原理是首先要建立一個基準(zhǔn)站,并安裝一臺接收裝置,該裝置要對可見的衛(wèi)星進(jìn)行不間斷的測量,同時把測量數(shù)據(jù)發(fā)送到流動站。流動站里的無線電接收儀器在接收衛(wèi)星信號的同時,將數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)站傳過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,然后應(yīng)用GPS定位的相關(guān)原理就可以計算出基準(zhǔn)站的位置。通過GPS定位系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,可以極大的提高定位的精度。隨著我國自主研發(fā)的定位系統(tǒng)的應(yīng)用,我國的地質(zhì)勘察工作水平得到了極大的提高,也為我國以后的地質(zhì)勘察技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
(二)RTK技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其作用
現(xiàn)階段,我國應(yīng)用RTK技術(shù)的一個重要的目的就是降低衛(wèi)星數(shù)據(jù)里載波相位測量的有關(guān)誤差。一般情況下,運用這種技術(shù)可以將載波相位測量值的誤差控制在十毫米之內(nèi)。應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行定位通常采用三種相位差分。然而,這三種相位差分本質(zhì)上存在著一個共同的特點:對于已經(jīng)更改好的數(shù)據(jù),由基準(zhǔn)站發(fā)送,流動站負(fù)責(zé)接收。這種技術(shù)的工作原理也相對簡單,就是基準(zhǔn)站里要有一臺接收裝置,同時,流動站里也要有接收裝置,與基準(zhǔn)站不同的是,流動站里的接收裝置要有多臺。基準(zhǔn)站與流動站里的接收裝置同時對衛(wèi)星發(fā)射的信號進(jìn)行接收。工作人員通過對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時應(yīng)用GPS相關(guān)技術(shù)對更正后的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞絺鞯搅鲃诱荆詈螳@得流動站的位置。利用這種方法得到的位置較為精確,具有較大的參考價值。現(xiàn)階段,這項技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用。在城鎮(zhèn)環(huán)境污染的防治和檢測方面以及地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查方面均有應(yīng)用,同時,RTK技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中也有較多的應(yīng)用。通過該種技術(shù)的應(yīng)用,極大的提高了我國地質(zhì)勘察的水平,對我國以后的地質(zhì)勘察工作的進(jìn)步具有重要意義。
結(jié)語
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)水平得到了顯著的提高。GPS以及RTK等遙感技術(shù)的應(yīng)用,極大的提高了我國地質(zhì)勘察技術(shù)的水平。隨著水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用,極大的節(jié)省了地質(zhì)勘察人員的時間,減少了工作人員的工作量,提高了工作效率并且極大的縮短了測量過程的時間,對我國地質(zhì)勘察工作有著極其重要的作用。但是,我們也應(yīng)該正視我國地質(zhì)勘察工作中存在的問題,積極尋求相關(guān)方法,對問題進(jìn)行合理解決,保證我國地質(zhì)勘察工作的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1]郝佳偉. 論當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)及應(yīng)用范圍[J]. 黑龍江科技信息,2014,11:124.
[2]朱明星. 水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息,2014,14:109.
[3]胡志文,歐陽燕,羅湘. 水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用[J]. 江西建材,2012,05:187-188.
[4]陳曉哲,李朋輝,江偉. 水工環(huán)地質(zhì)勘察問題防治對策[J]. 中華民居(下旬刊),2014,10:130.
[關(guān)鍵詞]3S技術(shù) 土地資源管理 應(yīng)用分析 發(fā)展探討
[中圖分類號] P228.4 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-2-215-2
我國幅員遼闊,總體土地資源十分豐富,但是由于我國人口眾多,人均土地資源不足世界平均水平,再加上土地資源浪費嚴(yán)重,因此加強(qiáng)對土地資源的管理十分重要。土地資源管理工作需要大量詳細(xì)、精準(zhǔn)數(shù)據(jù)做支撐,因此信息采集處理成為土地資源管理工作的重要內(nèi)容。而3S技術(shù)作為一種新型、快速、準(zhǔn)確的信息采集處理工具,在土地資源管理中得到了廣泛應(yīng)用。
1 3S技術(shù)分析
3S技術(shù)是對全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)三種技術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)稱。起初這三種技術(shù)只被應(yīng)用在軍事測量工作中,然而隨著技術(shù)的不斷普及,應(yīng)用成本的下降,這種技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到民用測繪工作中,城市規(guī)劃測量就是典型代表。
第一,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。GPS技術(shù)工作原理是:地面監(jiān)控中心一次接收來自多顆衛(wèi)星的信號,然后以衛(wèi)星位置為參考計算出目標(biāo)物位置。通常情況下,要想實現(xiàn)全球定位系統(tǒng)需要24顆或者以上的空間衛(wèi)星以及地面監(jiān)控站和用戶接收機(jī)組成。由于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有觀測精度高、操作簡單、用時短以及全天候工作等特點,因此一開始這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用到軍事領(lǐng)域,并逐漸被應(yīng)用到民用領(lǐng)域,為測繪工作的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。另外,該技術(shù)的主要功能是為現(xiàn)代測繪工作等提供精準(zhǔn)的三維坐標(biāo)以及對目標(biāo)物進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
第二,地理信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)是三種技術(shù)中最早開發(fā)并且被應(yīng)用的技術(shù),目前被普遍應(yīng)用在測繪領(lǐng)域。其工作原理是:將地理空間數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)系統(tǒng)中,然后通過計算機(jī)系統(tǒng)的存儲、檢索、處理分析等對現(xiàn)實的地理空間環(huán)境進(jìn)行模擬,從而為測繪工作提供科學(xué)精準(zhǔn)的資料參考。由于這種技術(shù)對計算機(jī)科技的依賴性較高,因此隨著計算機(jī)科技的快速發(fā)展,GIS技術(shù)也成為三種技術(shù)中發(fā)展最快的。該技術(shù)的主要功能是:對所采集的信息進(jìn)行分類處理、組合、分析,同時檢測動態(tài)數(shù)據(jù)信息,通過總結(jié)分析信息找出地理環(huán)境變化規(guī)律,從而為地理測繪工作提供參考。
第三,遙感技術(shù)。RS技術(shù)的工作原理是:在飛機(jī)或者衛(wèi)星等空間平臺上安置紅外、微波等傳感器,利用地面不同目標(biāo)對電磁波的反射能力不同的原理,通過數(shù)據(jù)處理中心對電磁波反射差別的分析對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而快速的獲得包括對地面地理特征以及環(huán)境信息在內(nèi)的遙感圖像。RS技術(shù)是在遠(yuǎn)離地面的高空中進(jìn)行觀測的,并且電磁波反射并不會受到地形條件的影響,因此這種技術(shù)成像速度快、覆蓋范圍廣,成為測繪專業(yè)必不可少的技術(shù)之一。該技術(shù)的主要功能是對目標(biāo)物進(jìn)行攝影、掃描,并且對獲得的目標(biāo)物信息進(jìn)行簡單處理,以供實際工作的使用。
2 3S技術(shù)在土地資源管理中的實際應(yīng)用
3S技術(shù)可以同時實現(xiàn)對目標(biāo)物的精準(zhǔn)定位、對地理信息數(shù)據(jù)的采集以及對數(shù)據(jù)的處理分析工作,因此3S技術(shù)在實際中的應(yīng)用十分廣泛,被普遍運用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防等領(lǐng)域,為推動我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),受到社會的高度重視[1]。土地資源管理作為改善我國土地資源短缺、浪費嚴(yán)重等問題的重要手段,在調(diào)查土地資源數(shù)量、分布規(guī)律以及質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要作用。而要想提高土地資源管理所獲取數(shù)據(jù)的精確性、全面性以及及時性,需要采用先進(jìn)的技術(shù)手段,因此3S技術(shù)便成為人們的首要選擇。
2.1 3S技術(shù)在土地資源調(diào)查工作中的應(yīng)用
土地資源調(diào)查是進(jìn)行土地資源管理的第一步,也是最關(guān)鍵的一步,調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確與否直接影響到后期資源管理工作的正常開展。而在土地資源調(diào)查工作中3S技術(shù)發(fā)揮著重要作用:
第一,遙感技術(shù)可以同時對大范圍內(nèi)多種目標(biāo)物進(jìn)行成像調(diào)查,并且由于遙感技術(shù)是從高空對目標(biāo)物展開的調(diào)查,因此它可以輕而易舉的調(diào)查工作人員無法進(jìn)行實地調(diào)查的目標(biāo)物[2]。另外,遙感技術(shù)的成像快速、準(zhǔn)確并且能夠及時對獲得的圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,因此遙感技術(shù)可以保證信息獲取的快捷、高效、即時,為土地資源調(diào)查工作的開展提供了豐富的參考信息資源。
第二,衛(wèi)星定位技術(shù)可以對目標(biāo)物進(jìn)行準(zhǔn)確、快速定位,因此他可以精準(zhǔn)的確定土地資源調(diào)查范圍,避免因越界而導(dǎo)致調(diào)查結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。另外,衛(wèi)星定位技術(shù)還可以對最新變化數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理,從而提高調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
第三,地理信息系統(tǒng)的主要工作是對調(diào)查的信息進(jìn)行綜合處理、分析,并根據(jù)分析結(jié)果得出地理環(huán)境變化發(fā)展規(guī)律,從而為相關(guān)工作決策提供參考。具體到土地資源調(diào)查中,地理信息系統(tǒng)能夠?qū)b感技術(shù)以及衛(wèi)星定位技術(shù)所獲得的各種信息進(jìn)行綜合處理,將土地資源的屬性信息以及空間信息等結(jié)合起來,從而對土地資源現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并通過圖表等將結(jié)果反饋給調(diào)查人員。
利用3S技術(shù)進(jìn)行土地資源調(diào)查的典型例子是我國開展的全國土地調(diào)查工作。2007年7月1日我國正式開始了第二次全國土地調(diào)查工作,此次工作對我國現(xiàn)階段農(nóng)村土地以及城鎮(zhèn)土地狀況進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查,利用航空器,采用遙感技術(shù)以及衛(wèi)星等技術(shù)獲得土地資源圖像,然后通過內(nèi)業(yè)信息處理,得出我國土地資源現(xiàn)狀結(jié)果,最后建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫儲存各種土地資源信息,從而為土地資源管理提供了豐富信息資源。
2.2幫助建立土地管理信息系統(tǒng)
為更好的實現(xiàn)對土地資源的管理,土地資源管理部門需要建立一個完整的土地管理信息系統(tǒng),從而為土地資源使用規(guī)劃、行政決策等工作提供技術(shù)支持。通常而言,土地管理信息資源系統(tǒng)由各種數(shù)據(jù)處理、收集技術(shù)方法和土地資源信息數(shù)據(jù)庫組成。3S技術(shù)作為目前最常用的土地信息收集、處理方法技術(shù)成為土地管理信息系統(tǒng)的重要部分。同時,前文中提到,3S技術(shù)可以幫助土地資源管理部門建立包括各種土地資源信息的數(shù)據(jù)庫,因此3S技術(shù)在開發(fā)設(shè)計土地管理信息系統(tǒng)方面發(fā)揮著重要作用。
2.3對土地動態(tài)變化進(jìn)行實時監(jiān)測
社會發(fā)展腳步的加快,土地開發(fā)速度的提高,導(dǎo)致我國土地資源現(xiàn)狀變化越來越頻繁,加劇了我國人多地少的矛盾,因此,為及時、準(zhǔn)確掌握我國土地資源實際情況,對其實施動態(tài)監(jiān)測十分必要。然而,傳統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測技術(shù)比較落后,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)失準(zhǔn),監(jiān)測工作效率低下,限制了土地資源管理工作的正常開展。
3S技術(shù)作為一種新型的、快速的、準(zhǔn)確的地理數(shù)據(jù)信息調(diào)查技術(shù),可以有效的提高土地資源動態(tài)監(jiān)測工作獲取信息的準(zhǔn)確性、及時性,從而提高動態(tài)監(jiān)測工作效率,提升動態(tài)檢測效果。具體來說,利用3S技術(shù)對土地資源進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測的主要內(nèi)容包括:利用遙感技術(shù)及時獲得發(fā)生變化的土地的信息;利用衛(wèi)星定位技術(shù)分析變化后的土地利用現(xiàn)狀;利用地理信息系統(tǒng)對以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整合、處理,從而得到土地的最新變化情況。同時,3S技術(shù)還會及時更新土地信息資源數(shù)據(jù)庫。
2.4應(yīng)用在城市建設(shè)土地勘測工作中
隨著我國城鎮(zhèn)化水平的不斷提高,城市建設(shè)速度不斷加快,城市建設(shè)勘測工作得到很大發(fā)展。城市建設(shè)勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到城市建設(shè)工程的質(zhì)量,然而復(fù)雜的城市環(huán)境在很大程度上影響了勘測結(jié)果的精確性。目前,利用衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行城市建設(shè)勘測工作可以有效克服復(fù)雜城市環(huán)境的影響,提高勘測結(jié)果的準(zhǔn)確性,并且衛(wèi)星定位技術(shù)還可以簡化城市建設(shè)勘測工作程序。
例如,2005年,北京市曾進(jìn)行過一次建設(shè)用地調(diào)查工作。在調(diào)查中,首先得到SPOT5衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),然后利用衛(wèi)星定位技術(shù)對調(diào)查范圍的邊界進(jìn)行勘定,最后利用地理衛(wèi)星系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計與處理,從而得到了詳細(xì)的建設(shè)用地結(jié)果,為北京市城市建設(shè)的快速發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
3 3S技術(shù)在土地資源管理中的應(yīng)用發(fā)展趨勢
第一,向著系統(tǒng)化發(fā)展。目前,3S集成技術(shù)的水平不高,在土地資源管理工作中只是將三種技術(shù)簡單結(jié)合在一起,而更加深層次的系統(tǒng)應(yīng)用還不多見。因此,為進(jìn)一步提高土地資源管理工作效率,推動土地資源管理的發(fā)展,實現(xiàn)系統(tǒng)化成為未來3S技術(shù)在土地資源管理中的主要應(yīng)用趨勢。
第二,向著可視性發(fā)展[3]。當(dāng)前,3S技術(shù)調(diào)查所得的數(shù)據(jù)還都比較抽象,增加了用戶研究利用的難度,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)利用程度低,土地資源管理工作難以開展。然而,隨著多媒體以及現(xiàn)實模擬技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,將土地資源信息更加直觀的展現(xiàn)在用戶面前成為可能,因此可視性成為未來3S技術(shù)的另一主要發(fā)展方向。
4結(jié)語
土地資源管理對提高我國土地資源利用效率,推動土地資源保護(hù)研究的發(fā)展有著關(guān)鍵意義。3S技術(shù)在土地資源管理中有著十分重要的應(yīng)用,然而現(xiàn)階段3S技術(shù)處于不斷發(fā)展完善中,因此土地資源管理部門要認(rèn)清3S技術(shù)的發(fā)展形式,提高3S技術(shù)的系統(tǒng)性及可視性,從而使土地資源管理工作發(fā)展更上一層樓。
參考文獻(xiàn)
[1]彭海濱.3S技術(shù)及其在土地資源管理中的應(yīng)用[J].中國科技投資,2013(27).
【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì);調(diào)查;遙感技術(shù);研究
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,在水文地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域出現(xiàn)了很多現(xiàn)代化的調(diào)查技術(shù)以及方法,我們在總結(jié)原有方法的基礎(chǔ)上,對新技術(shù)進(jìn)行了不斷的創(chuàng)新,其中遙感技術(shù)的應(yīng)用便給水文地質(zhì)調(diào)查技術(shù)帶來了新的發(fā)展契機(jī),在一定程度上提高了水文地質(zhì)調(diào)查的質(zhì)量,并且水文地質(zhì)調(diào)查技術(shù)的應(yīng)用能夠解決一些常用技術(shù)解決不了的難題,該技術(shù)所發(fā)揮的技術(shù)優(yōu)勢,在一定程度上促進(jìn)了我國水利事業(yè)的快速發(fā)展。
1 水文地質(zhì)調(diào)查的目的和常用方法
1.1 水文地質(zhì)調(diào)查的目的
我們在對水文地質(zhì)調(diào)查之前,首先應(yīng)當(dāng)了解調(diào)查的目的,并根據(jù)其特點選用合適的技術(shù)進(jìn)行重點勘察研究,根據(jù)以往的調(diào)查經(jīng)驗,我們對水文地質(zhì)調(diào)查目的進(jìn)行以下的分類。
第一,查明地下水形成的過程,并了解地下水源的運行特征。
第二,探查出地下水的水量以及水質(zhì)的綜合情況。
第三,幫助相關(guān)的開發(fā)人員提供水源的評價、管理、保護(hù)以及開發(fā)利用等的水質(zhì)調(diào)查依據(jù)。
1.2 水文地質(zhì)調(diào)查的常用基本方法
根據(jù)目前的的水文地質(zhì)調(diào)查情況,我們總結(jié)出了集中比較常用的方法,主要有:水文地質(zhì)物探技術(shù)、水文地質(zhì)鉆探技術(shù)、水文地質(zhì)測繪技術(shù)以及地下水動態(tài)觀測技術(shù)。下面我們將對上述技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹。
1.2.1 水文地質(zhì)物探技術(shù)
水文地質(zhì)物探技術(shù)主要是根據(jù)地下水、含水層面以及非含水層面之間的不同,使用地球物理的方法判斷水文地質(zhì)特征的手段。該技術(shù)的使用設(shè)備比較簡單,并且非常容易操作,成本也比較低,工作效率比較高,能夠快速的勘察出特定地區(qū)的地貌,是當(dāng)前水文地質(zhì)調(diào)查研究中不可缺少的技術(shù)手段之一。
1.2.2 水文地質(zhì)鉆探技術(shù)
水文地質(zhì)鉆探主要是通過利用一定的鉆探工程技術(shù),對地表下較深層次的水源情況進(jìn)行勘察的工作,是地下水源探尋的最直接的技術(shù)手段,也是地下水開采的常用方法,但是,該技術(shù)方法的使用成本比較高。
1.2.3 水文地質(zhì)測繪技術(shù)
水文地質(zhì)測繪技術(shù)是進(jìn)行水源地質(zhì)調(diào)查的首要環(huán)節(jié),該技術(shù)的使用精度要求比較高,并且能夠?qū)Φ乇碇械牡叵滤捌湎嚓P(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行探查,主要的工作內(nèi)容是進(jìn)行實地觀察、測量、描述以及對調(diào)查情況進(jìn)行綜合性的分析等,并按照一定的標(biāo)準(zhǔn),把它們以圖紙的形式表現(xiàn)出來,并對水文地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。該技術(shù)成果能夠運用于各種水文地質(zhì)勘探、動態(tài)觀測以及試驗等。
1.2.4 地下水動態(tài)觀測技術(shù)
因為水源具有流動、不斷變化的特點,為了能夠更精確的調(diào)查出水質(zhì)的情況,需要對水源的運行規(guī)律進(jìn)行一定的探查,通常人們主要是根據(jù)主要含水層的變化進(jìn)行勘測。
2 水文地質(zhì)調(diào)查遙感技術(shù)的運用
2.1 遙感技術(shù)的主要概念和研究方向
從20世紀(jì)60年代以來,遙感技術(shù)逐漸被人們利用起來,該技術(shù)涉及的學(xué)科內(nèi)容非常的廣泛,其中主要有:光學(xué)技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)、空間科學(xué)技術(shù)等,遙感技術(shù)使用的最基本特點是能夠?qū)Ρ容^遙遠(yuǎn)的事物進(jìn)行基本的動態(tài)感知。隨著該技術(shù)的不斷研究加深,該技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛,涉及的內(nèi)容也越來越廣。遙感技術(shù)主要是對遙感器進(jìn)行充分的利用,通過一定的技術(shù)手段,在太空中對地球表面的事物進(jìn)行探查檢測,并根據(jù)探查的結(jié)果,進(jìn)行分析研究。
當(dāng)代遙感技術(shù)主要的構(gòu)建理論是以目標(biāo)物體電磁波輻射為支撐,通過遙感平臺的、遙感儀器的使用等對信息進(jìn)行接收、處理、分析。遙感技術(shù)的主要工作原理是根據(jù)地球上不同事物的波普特性特點,進(jìn)行分析鑒別,遙感器可以根據(jù)不同物體產(chǎn)生的電磁波,對物體的性質(zhì)、形態(tài)、數(shù)量等進(jìn)行感知探測。
2.2 遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)研研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀和使用優(yōu)勢
2.2.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)大了水文地質(zhì)調(diào)查研究的范圍
遙感技術(shù)主要是利用遙感器對物體進(jìn)行的感知,該技術(shù)的基本優(yōu)點是探測的范圍廣并且探測過程比較簡便快捷。該技術(shù)主要是借助于陸地衛(wèi)星的高度優(yōu)勢,這在一定程度上決定了遙感衛(wèi)星取相的優(yōu)勢。當(dāng)陸地衛(wèi)星的軌道高度超過910KM的時候,一次性取相的范圍就可以達(dá)到34225平方千米,通過數(shù)據(jù)資料我們可以知道,該技術(shù)的使用能夠極大的提高水文地質(zhì)的調(diào)查效率。
2.2.2 可以提高信息收集以及信息處理的效率和質(zhì)量
遙感技術(shù)的出現(xiàn)極大的提高了信息資料的收集以及整理效率。因為陸地衛(wèi)星實現(xiàn)全球覆蓋的周期比較短,通常的時間段為16天到18天,在條件比較好的情況下,可以使用多顆衛(wèi)星進(jìn)行實地操作,這不僅可以提高勘察的效率,還能夠提高勘察的質(zhì)量。和人工勘察技術(shù)相比占有絕對性的優(yōu)勢,并且人工勘察操作的效率比較低,受人為因素的影響比較大,加之各種外界因素的影響,很容易存在操作方面的困難。
其中更為重要的是,遙感技術(shù)能夠在極短的時間之內(nèi)掌握最新、最全面的資料,在很大程度上為后期信息資料整理分析工作創(chuàng)造了有利的條件。同時,運用遙感技術(shù)可以獲得大面積的信息資料,能夠為工作人員提供同一時期的水文地質(zhì)變化情況,獲得豐富的信息資料來源。另外,遙感技術(shù)不僅能獲取可以見到的光波信息,還能夠獲得同時期的紅、紫外線的信息,極大的提高了水文地質(zhì)調(diào)查的范圍以及精確度。并且,遙感技術(shù)的探查應(yīng)用范圍很廣泛,不會存在比較特殊的條件限制,受外界因素作用的影響比較小。特別是在氣候條件非常差的情況下,當(dāng)統(tǒng)的觀測方式不能滿足人們的探測需求時,遙感技術(shù)能夠充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,彌補(bǔ)傳統(tǒng)探測技術(shù)中存在的各種問題,擴(kuò)充水文勘測的的范圍和時間,幫助工作人員更好的掌握水文變化的情況。
2.3 遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用現(xiàn)狀
水文地質(zhì)調(diào)查工作的主要內(nèi)容是加強(qiáng)對水循環(huán)機(jī)制的研究,在各種探測技術(shù)不斷發(fā)展的今天,該方面的工作取得了很大的進(jìn)展。水循環(huán)機(jī)制的研究包含很多方面的內(nèi)容,但是傳統(tǒng)的調(diào)查技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前工作人員們的勘察需求,在一定程度上限制了勘察技術(shù)的質(zhì)量和效果。遙感技術(shù)的出現(xiàn)在客觀上可以克服傳統(tǒng)調(diào)查技術(shù)存在的缺陷,實現(xiàn)了水文地質(zhì)大范圍內(nèi)的時間和空間調(diào)查差異,并且突破了土壤含水量以及可降水量測量等方面存在的難題。
遙感技術(shù)能夠提高降水量勘察信息的質(zhì)量,在一定程度上實現(xiàn)了信息的自動收集和記錄。并且,氣象衛(wèi)星能夠?qū)υ茖拥淖兓闆r進(jìn)行全天候的動態(tài)觀測,可以為氣象預(yù)報提供相對準(zhǔn)確的參考信息。
地表水源的勘察工作是一項比較困難的工作,其中最主要的原因是因為分布的范圍比較廣泛,靠人工勘察很難完成,遙感技術(shù)的利用解決了這方面存在的困難,遙感技術(shù)將水體的變化情況,通過不同的波段進(jìn)行記錄,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的收集和處理,提高了水文地質(zhì)調(diào)查的效率。
3 結(jié)語
遙感技術(shù)的運用為水文地質(zhì)進(jìn)行后期的分析處理提供了有力的保障,在一定程度上克服了傳統(tǒng)調(diào)查技術(shù)的不足,該技術(shù)不僅能降低調(diào)查的難度,還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理,在水文地質(zhì)調(diào)查工作中發(fā)揮了非常重要的作用。但是,該技術(shù)也存在一定的缺陷,需要相關(guān)的研究人員對該技術(shù)進(jìn)行不斷的探索和研究,充分發(fā)揮遙感技術(shù)應(yīng)有的功能,不斷提高我國的水文地質(zhì)調(diào)查工作。
參考文獻(xiàn):
[1]王柳囈,韓影.遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(28).
關(guān)鍵詞:遙感課程 實踐教學(xué) 教學(xué)方法
遙感(Remote Sensing),“遙遠(yuǎn)的感知”,廣義遙感指對目標(biāo)物進(jìn)行無接觸的遠(yuǎn)距離探測技術(shù);狹義上指在航天或航空平臺上,運用各種傳感器(如可見光、紅外線和微波等)對地球進(jìn)行觀測,接收并記錄電磁波信號,根據(jù)電磁波與地表物體的作用機(jī)理及對探測目標(biāo)的電磁特性進(jìn)行分析,進(jìn)而獲取物體特征性質(zhì)及其變化信息的技術(shù)[1]。遙感是20世紀(jì)60年代以來新興的一門學(xué)科,美國宇航局、歐空局等機(jī)構(gòu)和加拿大、日本、印度、中國先后建起了各自的遙感系統(tǒng)。隨著計算機(jī)和傳感器性能的不斷提高,遙感影像的分辨率(空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率)有了很大提高。遙感數(shù)據(jù)中包含了大量的地表和空間信息,而目前對于遙感數(shù)據(jù)豐富的信息不能完全提取,如何充分有效的從影像中獲取全部的信息是一個亟待解決的問題。許多高校開設(shè)了與遙感相關(guān)的專業(yè)和課程,這對遙感技術(shù)的譜及和發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)環(huán)境。如何培養(yǎng)出適合社會發(fā)展需要的合格的遙感技術(shù)人才是目前高校遙感教學(xué)的重點。
一、遙感課程教學(xué)現(xiàn)狀
遙感技術(shù)雖然是一門新興學(xué)科,但目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,國際遙感應(yīng)用發(fā)展的實用化、精細(xì)化、產(chǎn)業(yè)化和業(yè)務(wù)化特征明顯。在我國遙感技術(shù)起步較晚應(yīng)用水平不高,根本原因是基
礎(chǔ)性研究薄弱[2]。只有通過系統(tǒng)培養(yǎng)掌握遙感理論知識和實用操作技術(shù)的后備人才,才能夠滿足社會對遙感高技術(shù)人才的迫切需求,這也是高等教育面臨的責(zé)任。目前在遙感課程教學(xué)方面與社會需求之間存在一定的差異,相對于遙感技術(shù)發(fā)展,課堂教學(xué)內(nèi)容相對落后。從目前遙感課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面來看,存在以下現(xiàn)象:
(一)重理論教學(xué),輕實踐教學(xué)
大部分高校在課程大綱設(shè)置時,將理論教學(xué)部分安排了大量的課時,而對于實踐環(huán)節(jié)課時安排較少[3]。實驗課時少,難以培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識,動手能力的提高更是無從談起[4]。遙感課程不同于其它理論課程,它需要學(xué)生具有很強(qiáng)的操作能力,少的實踐教學(xué)課時使學(xué)生對遙感技術(shù)基本技能的訓(xùn)練和掌握不能滿足,其結(jié)果使學(xué)生對課程理論部分內(nèi)容不能較好的理解。容易造成教學(xué)內(nèi)容僅限于課本知識,使教學(xué)和實踐脫節(jié),降低學(xué)生對這門課程學(xué)習(xí)的興趣,不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性能力。
(二)快速發(fā)展的遙感技術(shù)與相對滯后的實驗教學(xué)內(nèi)容
遙感技術(shù)是一門新興的交叉學(xué)科,它是以航空航天、傳感器和計算機(jī)等技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,涉及學(xué)科眾多。隨著航空、航天技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展和傳感器性能的不斷提高,遙感技術(shù)得到了飛速發(fā)展,遙感數(shù)據(jù)分析和處理方法層出不窮。而伴隨發(fā)展的遙感課程的教材通常相對穩(wěn)定(幾年或者十幾年不變),不能及時更新,新的技術(shù)不能夠較快為學(xué)生所接觸。如果教師的知識也不及時更新,會造成學(xué)生所學(xué)的知識陳舊,與實際脫節(jié),不能滿足學(xué)科發(fā)展的需要。
(三)傳統(tǒng)的教學(xué)方式與學(xué)生綜合素質(zhì)的提高
在課堂教學(xué)過程中教師應(yīng)該注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、主動解決問題、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方式偏重于理論原理方面教學(xué),對于啟發(fā)學(xué)生思考問題和自主解決問題等綜合素質(zhì)的提高方面涉及較少,不利于學(xué)生積極主動性的提高。
(四)課堂教學(xué)與社會需求存在一定的差異
課堂教學(xué)注重理論教學(xué),教材和教學(xué)方法通常變化不大,對于有些課程(例如大學(xué)物理、化學(xué))也許采用這樣的教學(xué)方法是可行的。而有些發(fā)展特別快的學(xué)科,如遙感技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)等學(xué)科,需要教師及時掌握本學(xué)科的前沿知識,及隨科技發(fā)展后的社會需求情況來調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。相對于這些發(fā)展快的學(xué)科,傳統(tǒng)的教學(xué)方法顯得手段單一,并且學(xué)生參與其中的機(jī)會少。隨著計算機(jī)、信息技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)得到了迅速發(fā)展。遙感課程不同于其它理論課程,盡管現(xiàn)在高校中大都采用多媒體教學(xué)方法,但在整個教學(xué)環(huán)節(jié)也大多數(shù)是以教師的講授為主,學(xué)生在整個過程中只是看和聽,缺乏對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。同時,課堂開設(shè)的每節(jié)實驗課也只是單一實驗,沒有開展完整系統(tǒng)的實驗,造成課程教學(xué)與社會需求之間的差距。社會對人才需求是全面的,多方位的,高校畢業(yè)生不僅需要具備專業(yè)知識,還需要具備一定的創(chuàng)新能力。
二、遙感課程教學(xué)方法的改進(jìn)
課堂教學(xué)內(nèi)容和方法直接影響教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)目標(biāo),在教學(xué)過程中應(yīng)注重學(xué)生個體發(fā)展,將理論教學(xué)與踐教學(xué)相結(jié)合,使課堂所學(xué)知識更好地為社會需求服務(wù)。要合理安排和優(yōu)化授課和系統(tǒng)的實驗的內(nèi)容,使之緊密結(jié)合學(xué)科前沿研究和學(xué)術(shù)動態(tài),使課堂知識適應(yīng)社會發(fā)展需要,更好為社會進(jìn)步服務(wù)。課程改革從以下幾方面進(jìn)行探索:
(一)理論教學(xué)
(1)專業(yè)理論教材及時更新。遙感技術(shù)的飛速發(fā)展,對理論教學(xué)工作提出新的挑戰(zhàn)。由于教材編寫和出版周期較長,就需要教師盡量利用其它方法手段獲取較新的授課內(nèi)容,例如可以通過網(wǎng)絡(luò)手段或者外文資料及一些高級別的國際會議中的資料,給學(xué)生傳遞最新的學(xué)科動態(tài)和前沿信息,使學(xué)生所學(xué)的專業(yè)理論具有時效性;同時,引導(dǎo)學(xué)生通過多種方法(例如,網(wǎng)絡(luò)資源)了解不同機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀和研究動態(tài),學(xué)生從查找資料的過程中培養(yǎng)了自學(xué)能力和提高他們積極動思維。
(2)充分利用現(xiàn)代媒體技術(shù)。媒體教學(xué)有很強(qiáng)的程序性、目的性、交互性和實用特性。把媒體提供的資料加以優(yōu)化和整合,按照學(xué)生的認(rèn)知能力、知識結(jié)構(gòu)以及學(xué)生的情感狀態(tài)等因素,可以盡可能的調(diào)動學(xué)生的感官,從而做到提高上課的效率和學(xué)習(xí)效率[5]。運用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué),可以把理論內(nèi)容部分通過圖文的形式展現(xiàn)出來,增加學(xué)生的認(rèn)識能力,有利于學(xué)生對課堂知識的理解。遙感影像不同于傳統(tǒng)照片,屬于頂視圖。遙感信息的提取是通過遙感圖像解譯來完成,對圖像的解譯首先要對圖像進(jìn)行判讀,判讀的過程中需要了解各種地物在影像上的特征,了解不同地物在不同地形或不同植被在不同季和不同生長過程中的表現(xiàn)特征,只有通過媒體教學(xué)才可以很好地給學(xué)生展示不同時間和空間的遙感影像,這樣便于學(xué)生對地物不同條件下的特征進(jìn)行區(qū)分,加強(qiáng)學(xué)生對圖像的判讀能力,為今后圖像解譯的準(zhǔn)確性打下基礎(chǔ)。
(3)授課內(nèi)容增加專題部分。通過增加專題知識的講解可以加強(qiáng)普及遙感知識的應(yīng)用。結(jié)合不同專業(yè)學(xué)生的特點,將遙感技術(shù)應(yīng)用部分制作成不同的專題,通過課堂講解的方式傳授給學(xué)生。每個專題中應(yīng)包括遙感技術(shù)在本領(lǐng)域的工作流程、基本工作原理和應(yīng)用前景。例如,對于海洋技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,結(jié)合海上溢油、海水懸浮泥沙方面介紹遙感在海洋環(huán)境中的應(yīng)用;對于水力學(xué)及河流動力學(xué)專業(yè),結(jié)合汶川地震之后誘發(fā)的災(zāi)害情況,就遙感技術(shù)如何對河床演變及河道泥沙淤積方面研究進(jìn)行講解。
(4)將科學(xué)研究工作溶入教學(xué)中去。為了加深學(xué)生對遙感理論知識的理解,將科研成果溶入于實踐教學(xué)中,不僅有利于科研成果和技術(shù)的推廣,也可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)效率。教師在授課時可以結(jié)合自己的科研工作,給學(xué)生講解如何選題、如何開展科研工作及本研究在學(xué)科中的地位等。利用這種學(xué)習(xí)方法可以培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力,也能夠培養(yǎng)學(xué)生的科研潛能。同學(xué)們可以根據(jù)自己的興趣申報科研項目,模仿老師的試驗方案,自主設(shè)計項目的實驗步驟、制定技術(shù)路線、撰寫實驗報告和科技論文。這樣的教學(xué)方法與純理論教學(xué)和純實踐教學(xué)不同,有利于學(xué)生把理論學(xué)習(xí)、實踐學(xué)習(xí)和科技創(chuàng)新三者結(jié)合起來。
(二)實踐教學(xué)
構(gòu)建合理科學(xué)的實踐教學(xué)體系、提高學(xué)生的實踐能力和綜合技術(shù)應(yīng)用能力,是高校遙感課程改革的重要任務(wù)之一[6]。
(1)注重遙感教學(xué)中的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。能力的提高是基于大量實驗基礎(chǔ)上,加大實驗課課時量,加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練;增加綜合型、創(chuàng)新性的實驗,構(gòu)筑全方位的實驗教學(xué)模式,能夠為學(xué)生的自主實驗營造個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境,有利于強(qiáng)化學(xué)生的綜合能力的提高[7]。遙感技術(shù)是一個實踐性非常強(qiáng)的學(xué)科。大多數(shù)的課堂教學(xué)中關(guān)于遙感原理部分講授較多,實踐操作占很少一部分,通常高校在制定遙感課程教學(xué)大綱時,把它等同于其它的一般性課程,與理論教學(xué)課時數(shù)相比實驗課課時數(shù)設(shè)置較少,這樣很難保證學(xué)生基本的技能訓(xùn)練和提高,也影響到學(xué)生對理論知識的理解。根據(jù)每一章節(jié)的理論教學(xué)部分,設(shè)置相應(yīng)的實驗教學(xué)內(nèi)容,加大應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生實踐的能力,以加強(qiáng)學(xué)生對課本知識的理解,也使學(xué)生能夠很好的掌握遙感的應(yīng)用技術(shù),為今后的科研工作打下良好的基礎(chǔ)。同時,增加較多的實驗課時數(shù),加強(qiáng)學(xué)生對不同遙感圖像處理的操作能力,做到熟練操作。
(2)將軟件教學(xué)貫穿于整個理論教學(xué)中,訓(xùn)練學(xué)生的動手能力。在現(xiàn)行的教學(xué)大綱基礎(chǔ)上適當(dāng)強(qiáng)化圖像處理和解譯能力練習(xí)。在整個遙感課程的教學(xué)過程中離不開實踐教學(xué),把遙感軟件的操作滲透到課堂教學(xué)活動中。遙感圖像信息提取通常要借助于遙感圖像處理軟件完成,通過課時的調(diào)整,學(xué)生有更多的課時進(jìn)行實驗練習(xí),熟練操作軟件,掌握圖像處理的基本技能,可以加強(qiáng)對理論知識的理解。在理論教學(xué)過程中即時進(jìn)行遙感處理軟件的操作講解和演示,通過學(xué)生對軟件的學(xué)習(xí),提高學(xué)生的動手能力、思考問題和解決問題的能力。
(3)加強(qiáng)課程實驗內(nèi)容系統(tǒng)性和前沿性。遙感課程涉及到眾多學(xué)科,由于教學(xué)大綱所規(guī)定的課時有限,在設(shè)計實驗教學(xué)方面應(yīng)結(jié)合遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)模式,對課堂實驗內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合。目前每一種遙感圖像處理軟件,都是由不同的模塊組成的,每一模塊下包含不同菜單,每一菜單具有不同功能。通常完成一項數(shù)據(jù)分析工作需要完成一系列的操作,用到不同的菜單或模塊,而教學(xué)實驗課的內(nèi)容只涉及到某一模塊或某幾個菜單的功能,學(xué)生只能了解某一菜單如何使用,而不是就某項研究內(nèi)容系統(tǒng)的實驗。同時,實驗教學(xué)也應(yīng)該結(jié)合前沿研究,將一些前沿的研究方法滲透到實驗教學(xué)中。在設(shè)計教學(xué)實驗時應(yīng)該結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容,做到理論與應(yīng)用相結(jié)合原則,基礎(chǔ)性和前沿性原則。
三、結(jié)束語
遙感技術(shù)的不斷發(fā)展對高校遙感課程教學(xué)內(nèi)容提出了新的要求,只有通過不斷改進(jìn)教學(xué)方法才能滿足學(xué)科發(fā)展的需求。本文立足于遙感課程的培養(yǎng)目標(biāo),從社會發(fā)展對遙感人才的需求和遙感課程教學(xué)中存在的問題方面進(jìn)行分析,提出了遙感課程理論和實踐教學(xué)方法改進(jìn)的一些建議。遙感課程實踐教學(xué)改革應(yīng)是基于更新和完善理論教學(xué)的同時,加強(qiáng)實踐教學(xué)的改革。理論教學(xué)內(nèi)容隨遙感技術(shù)的發(fā)展應(yīng)不斷更新,這將有利于學(xué)生了解前沿的科學(xué)研究和動態(tài);理論教學(xué)內(nèi)容隨科技發(fā)展不斷更新,做到與時俱進(jìn);加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生動手能力、科研潛能和創(chuàng)新能力,是課程建設(shè)的需要也是學(xué)科發(fā)展的需要。
完善實踐教學(xué)體系,將會體現(xiàn)培養(yǎng)實用型人才的辦學(xué)宗旨,適應(yīng)社會需求。高校遙感課程教學(xué)內(nèi)容如何適應(yīng)遙感技術(shù)不斷發(fā)展的需要,仍然需要不斷地探索,通過探索來尋找適合學(xué)科發(fā)展特點的教學(xué)方法和完善的教學(xué)體系,來滿足社會對遙感人才的需求。
參考文獻(xiàn):
[1] 童慶禧,張兵,鄭蘭芬.高光譜遙感的多學(xué)科應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2006(5):1.
[2] 秦文俊.《遙感圖像處理》課程教學(xué)在地理學(xué)專業(yè)中的探索與實踐[J].現(xiàn)代測繪,2007(11):45-47.
[3] 黃秋燕.教學(xué)性地方高校遙感課程教學(xué)與科研互動模式探索[J].高教論壇,2008,(5):352-353.
[4] 潘竟虎,趙軍.“以學(xué)生發(fā)展為本”教育新理念背景下的高師遙感課程實踐教學(xué)改革初探[J].臨滄師范高等專科學(xué)校學(xué)報,2008,(3):48-51.
[5] 吳前明.多媒體教學(xué)新論[J].新時代教育,2008,(5):114.
【關(guān)鍵詞】地形 測繪技術(shù) 自動化
總的說來,地形測繪技術(shù)包括兩個組成部分,第一部分是測量,第二部分是繪圖。通過地形測繪技術(shù)得到的信息是人們開展相關(guān)建設(shè)工作的重要依據(jù),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,地形測繪技術(shù)也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,目前人們十分關(guān)注對自動化地形測繪技術(shù)的研發(fā)。
一、GPS技術(shù)用于地形測繪
GPS技術(shù)的全稱是全球定位系統(tǒng),GPS的組成部分有三個,分別是終端、 傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺。GPS技術(shù)的主要功能就是勘測,而且勘測的面積非常大。GPS技術(shù)的工作原理如下:首先需要明確需要勘測的區(qū)域,然后對系統(tǒng)中的某顆衛(wèi)星進(jìn)行定位處理,明確衛(wèi)星的具置,接下來進(jìn)一步明確該衛(wèi)星和勘測區(qū)域之間的距離,最后調(diào)用系統(tǒng)中的多顆衛(wèi)星開展對目標(biāo)區(qū)域的勘測工作。
總的說來,GPS技術(shù)在地形測繪中主要有三個優(yōu)勢:
第一,GPS技術(shù)可以非常準(zhǔn)確的對目標(biāo)進(jìn)行定位處理。和傳統(tǒng)的地形測繪技術(shù)相比,GPS技術(shù)的定位精確度是非常高的,具體來講當(dāng)勘測距離小于50千米時,GPS技術(shù)的定位準(zhǔn)確度在6米到10米之間;當(dāng)勘測距離介于100千米和500千米之間時,GPS技術(shù)的定位準(zhǔn)確度在7米到10米之間;當(dāng)勘測距離是1000千米時,GPS技術(shù)的定位準(zhǔn)確度在9米到10米之間。
第二,在勘測過程中需要的時間相對較少。具體來講,當(dāng)勘測距離是20千米時,GPS技術(shù)在最少只需要15分鐘就可以完成靜態(tài)定位操作,最多也只需要20分鐘。
第三,操作性能非常好。GPS技術(shù)的使用過程中具有非常好的抵抗干擾的能力,而且GPS技術(shù)在勘測過程中不會帶來過大的誤差。
二、GIS技術(shù)用于地形測繪
GIS的全稱是是地理信息系統(tǒng),它屬于一種新型的地形測繪技術(shù)。GIS技術(shù)在發(fā)揮作用是依靠的主要就是計算機(jī)技術(shù),總的說來GIS是一項比較綜合的技術(shù),它將多種基礎(chǔ)理論有機(jī)的結(jié)合起來,具體來講包括地理原理、測量學(xué)原理、幾何知識等等。GIS技術(shù)在地形測繪中主要有四個優(yōu)勢:
第一,GIS技術(shù)具有十分強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集能力和處理能力。GIS就相當(dāng)于一個大容量的數(shù)據(jù)庫,其中儲存了大量了地理數(shù)據(jù)。工作人員在利用GIS技術(shù)開展地形測繪工作時,可以將采集到的信息直接導(dǎo)入計算機(jī),接下來GIS就會對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
第二,,GIS技術(shù)具有十分強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力。GIS技術(shù)可以對計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動的處理和分析,結(jié)束分析工作之后還會對分析結(jié)果進(jìn)行自動的存儲處理。
第三,GIS技術(shù)具有十分強(qiáng)大的繪圖能力。GIS技術(shù)數(shù)據(jù)分析工作之后,可以按照使用者的需求為其提供相應(yīng)的圖片和表格。
第四,GIS技術(shù)具有十分強(qiáng)大的構(gòu)建模型的能力。為了保證測繪工作的順利開展,相關(guān)人員可以利用GIS構(gòu)建三維模型。
三、RS技術(shù)用于地形測繪
RS技術(shù)的全稱是遙感技術(shù),RS是人們在實際操作中經(jīng)常使用的一種地形測繪技術(shù)。通過RS技術(shù),使用者可以得到關(guān)于目標(biāo)地區(qū)的不同種類的電磁波信息。RS技術(shù)在地形測繪中具有的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個方面:
第一.RS技術(shù)的本質(zhì)是衛(wèi)星遙感技術(shù)。通過衛(wèi)星遙感技術(shù)使用者可以開展大范圍的地形測繪工作,現(xiàn)階段衛(wèi)星遙感技術(shù)廣泛使用在對農(nóng)作物的監(jiān)控中,可以對大面積的農(nóng)作物開展監(jiān)控工作。
第二,在使用RS技術(shù)時,具體的測量方式是航空攝影。所謂航空攝影指的就是通過空中飛行的拍攝儀器對要測繪的地區(qū)進(jìn)行拍攝處理。結(jié)束拍攝工作之后,相關(guān)人員以拍攝結(jié)果為依據(jù),通過一定的方式來給出該地區(qū)的地形圖。
第三,在使用RS技術(shù)時,需要無人駕駛飛機(jī)的支持。無人機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:體積非常小,需要的成本投入相對較少,工作效率高等等。除此之外,通過無人機(jī)來完成相關(guān)的勘測工作可以在一定程度上提高整個測繪過程的安全性。
四、未來測繪技術(shù)自動化發(fā)展的趨勢
(一)3G技術(shù)及集成技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新和進(jìn)步,地形測繪技術(shù)也在不斷的發(fā)展。目前人們已經(jīng)研發(fā)出了第三代移動通訊技術(shù),那就是3G技術(shù),3G技術(shù)的出現(xiàn)可以極大的促進(jìn)地形測繪技術(shù)的發(fā)展。在3G技術(shù)的推動之下,工作人員在開展地形測繪工作時可以非常方便的接收各種圖片、聲音和視頻數(shù)據(jù)。此外,融合3G技術(shù)之后,地形測繪工作的精確度也會在一定程度上得到提升。
(二)測繪軟件及數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與更新
在地形測繪工作中,測繪軟件發(fā)揮著十分重要的作用,研究人員一直十分關(guān)注對測繪軟件的升級和更新。此外,數(shù)據(jù)庫也是影響地形測繪工作的關(guān)鍵因素,對數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和更新工作也是人們關(guān)注的焦點。
(三)人工智能和專家系統(tǒng)在測繪技術(shù)中的應(yīng)用
計算機(jī)技術(shù)在地形測繪中的顯得越來越重要,前面介紹的三種地形測繪技術(shù)都需要計算機(jī)技術(shù)的支持。將人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)融入地形測繪中可以進(jìn)一步的提升地形測繪的自動化能力。
參考文獻(xiàn):
[1]謝任林.淺談地形測繪技術(shù)的自動化[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011.
[2]李年奇.地形測量和測繪技術(shù)自動化技術(shù)[J].科技傳播,2012.
[3]李年奇.地形測量和測繪技術(shù)自動化技術(shù)[J].科技傳播,2012.
[4]王超.現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2010.
[5]楊穎.簡述地形測量和測繪技術(shù)自動化技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2015.
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代測繪技術(shù);地質(zhì)測繪;應(yīng)用
中圖分類號: P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言:現(xiàn)代測繪技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用為城市發(fā)展提供了一個堅實的基礎(chǔ),也提供了一個更廣闊的發(fā)展空間。在城市的建設(shè)過程中,測繪技術(shù)從傳統(tǒng)、落后的手段向著數(shù)字化、自動化、現(xiàn)代化方向發(fā)展,更先進(jìn)的技術(shù)讓測繪在地質(zhì)工作中的應(yīng)用領(lǐng)域變得更為廣泛。地質(zhì)測繪的一項基礎(chǔ)工作就是對巖土進(jìn)行勘察,運用地質(zhì)實踐與地質(zhì)理論,對工程建設(shè)中需要進(jìn)行的有關(guān)測量繪制要求進(jìn)行進(jìn)準(zhǔn)控制、觀察與描述,運用科技手段查明區(qū)域地質(zhì)或具體地質(zhì)的施工地質(zhì)條件。將測繪出的地質(zhì)條件嚴(yán)肅進(jìn)行顏色、符號的標(biāo)注,按照較高的精度在一定比例的地圖上進(jìn)行繪制,同時要結(jié)合其他工作取得的資料,如勘探、勘察等,最后編制成完整的工程地質(zhì)圖。對于一些地質(zhì)狀態(tài)的觀察和描述在闡明這一現(xiàn)象的性質(zhì)與成因外,還要對必要的指標(biāo)進(jìn)行測定,如,巖土力學(xué)、節(jié)理裂隙的密度等。
一、現(xiàn)代測繪技術(shù)的組成
1、 計算機(jī)技術(shù)
全球計算機(jī)應(yīng)用的更新速度正處在一個迅猛發(fā)展的時期,計算機(jī)普及率和技術(shù)功能都有了質(zhì)的飛躍。這也為數(shù)字化、全自動化的測繪技術(shù)的發(fā)展提供了一個良好的平臺,可以說,全球的計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步是保障地質(zhì)測繪工作順利推進(jìn)的必要基礎(chǔ)和必然條件。現(xiàn)代測繪技術(shù)是從以往那種相對落后的測繪手段中逐漸進(jìn)化而來,對于傳統(tǒng)的測繪模式來說是一次巨大的革新。當(dāng)今的測繪技術(shù)主要是借助一系列的先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行工作,如地理信息系統(tǒng)、RTK 測量系統(tǒng)、電子經(jīng)緯儀等先進(jìn)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的工作原理是借助測繪技術(shù)將全方位的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,然后利用專業(yè)軟件對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的一種技術(shù)。運用這一系統(tǒng)可以對復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行有效的管理,是地質(zhì)測繪工作中的一個重要環(huán)節(jié),地理信息系統(tǒng)不僅可以對地理信息進(jìn)行獲取,還可以對多種地理資源展開分類處理與管理。隨著信息時代的不斷發(fā)展,通信技術(shù)的日趨先進(jìn),包括上述提到的許多測繪設(shè)備都將更好地服務(wù)于測繪工作,多樣化的測繪手段也在以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的平臺上不斷地發(fā)展壯大。
2、空天技術(shù)
衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展為地質(zhì)測繪工作的開展提供了極大的便利。全球目前有兩套較為成熟的衛(wèi)星定位系統(tǒng),一套是美國生產(chǎn)的 GPS 衛(wèi)星系統(tǒng),該系統(tǒng)借助太空中的 24 顆全球定位衛(wèi)星,同時搭配一系列主控站、數(shù)據(jù)注入站、監(jiān)測站的輔助,客戶便可利用手中的 GPS 接收機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。另一套是俄羅斯生產(chǎn)的格洛納斯,又稱 GLONASS。目前全球的衛(wèi)星定位系統(tǒng)還包括歐盟的伽利略系統(tǒng)和我國的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)。其中,美國的 GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)占據(jù)著全球的大多數(shù)市場,可以說,GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)引起了空間定位領(lǐng)域的革命性變化,隨著這一技術(shù)的不斷更新,用 GPS 的三維坐標(biāo)進(jìn)行測繪定位的工作從以前的靜態(tài)發(fā)展到當(dāng)今的動態(tài)定位,數(shù)據(jù)處理從延遲發(fā)展到實時或準(zhǔn)實時定位,定位精度更是從數(shù)米的距離精確到了厘米級別。未來的基礎(chǔ)定位主要由差分 GPS、主動控制設(shè)備、微型GPS 設(shè)備為主,更多的傳統(tǒng)測繪服務(wù)將其被取代。先進(jìn)的衛(wèi)星技術(shù)把以往的大地測繪工作向著更廣闊的領(lǐng)域進(jìn)行著拓展,也為城市智能交通和地球力學(xué)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)保障。空天技術(shù)的發(fā)展也帶動了另一技術(shù)的飛越,那就是衛(wèi)星遙感技術(shù)。衛(wèi)星遙感技術(shù)憑借衛(wèi)星上的高敏感、高分辨率的傳感器,實現(xiàn)了從單一遙感向多時、多方位、多數(shù)據(jù)源的方向進(jìn)化,監(jiān)測手段從靜態(tài)轉(zhuǎn)為動態(tài),衛(wèi)星遙感技術(shù)為測繪領(lǐng)域獲取城區(qū)和自然環(huán)境的各項發(fā)展特征和具體數(shù)據(jù)提供了堅實的基礎(chǔ)。
二、現(xiàn)代測繪技術(shù)的作用
1、 更好地掌握地理位置信息。
測繪工作綜合了現(xiàn)代的計算機(jī)技術(shù)和測繪技術(shù),具體說,測繪技術(shù)可以和光盤存儲技術(shù)、現(xiàn)代多媒體技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,同時運用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和 RS遙感技術(shù)等。能使測繪工作人員儲存地理位置更加高效、處理數(shù)據(jù)更加及時、觀察和分析數(shù)據(jù)更加直觀、對地理信息數(shù)據(jù)的掌握更加準(zhǔn)確。
2、更好地推進(jìn)城市信息化管理。
隨著我國工程建設(shè)的不斷擴(kuò)大和發(fā)展,不僅要進(jìn)行傳統(tǒng)的適應(yīng)野外環(huán)境下的實地勘測和制圖的測繪工作,同時還要發(fā)展對城市的測繪工作,無論哪種情況,都需要現(xiàn)代測繪技術(shù)的支持。
城市建設(shè)工程前,必須對現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)水文的勘測,要采集影響施工的自然環(huán)境、地質(zhì)因素和屬性,有關(guān)的管理和規(guī)劃部門、施工單位依據(jù)這些勘測的信息進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計。
三、現(xiàn)代測繪技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用分析
1、 遙 感
遙感技術(shù)在地質(zhì)測繪中發(fā)揮著重要的作用,近年來,遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大, 其在地質(zhì)測量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長的時間,并積累了豐富的經(jīng)驗。 應(yīng)用遙感資料,可獲取工程地質(zhì)實時、動態(tài)、綜合的信息源,對工程地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,為工程地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。 應(yīng)用遙感資料,可獲取地質(zhì)實時、動態(tài)、綜合的信息源,對工程環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,為工程環(huán)境保護(hù)提供決策支持。
2、 GPS
GPS 技術(shù)是一種常用的地質(zhì)測繪技術(shù), 在具體的實踐中應(yīng)該注意以下幾個問題:①建立地質(zhì)測繪中 GPS 控制網(wǎng)。 在地質(zhì)測繪中,利用 GPS 技術(shù)首先應(yīng)該建立該區(qū)域內(nèi)的 GPS 控制網(wǎng),對于新的地質(zhì)測繪區(qū),如果沒有放大比例的地形圖,就應(yīng)該先建立該勘探區(qū)的控制網(wǎng)。 地形勘探區(qū)的 GPS 控制網(wǎng)中,一般將會采用分級布設(shè)的布網(wǎng)方式,便于對 GPS 網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及成果檢核。 在 GPS 控制網(wǎng)的建設(shè)中,應(yīng)該根據(jù)工程需要以及測區(qū)的實際要求,以 GPS 網(wǎng)為測區(qū)的首級控制網(wǎng)。 ②野外施測中的選點問題。 在使用 GPS 進(jìn)行地質(zhì)測繪中,當(dāng)進(jìn)行野外施測時,對于地點的選擇中,應(yīng)該注意遠(yuǎn)離大面積水面的點位,有效避免多路徑效應(yīng)對測量結(jié)果的影響;并且點位選擇中還要遠(yuǎn)離大功率的無線電發(fā)射源,以免電磁場干擾。③數(shù)據(jù)處理的問題。 在地質(zhì)測繪中,基于 GPS 的應(yīng)用技術(shù)下,在數(shù)據(jù)處理中包括 GPS 網(wǎng)平差,還包括檢驗以及整理對外作業(yè)中采集的數(shù)據(jù)文件, 檢測以及修復(fù)模糊參數(shù), 并在此基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行 GPS 網(wǎng)平差計算,最后將結(jié)果轉(zhuǎn)換成地面網(wǎng)坐標(biāo)。 ④地質(zhì)測繪中的 RTK 技術(shù)。 在基于 GPS 技術(shù)的地質(zhì)測繪中,當(dāng)控制網(wǎng)解算完成后,就可以利用 WGS-84 坐標(biāo)以及地方坐標(biāo),從而建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型,并利用 RTK 技術(shù)對其測區(qū)進(jìn)行控制點加密,以此來作為地形測繪中的網(wǎng)根控制點,以此可以大大縮短外業(yè)的工作時間。⑤對于勘探線剖面的測量。對于基于 GPS 技術(shù)的地質(zhì)測繪中,在勘探線剖面測量中,對于基線點架設(shè)儀器,可以先設(shè)相鄰基線點方向是零方向,之后就可以順時針的旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,在施測剖面中的勘探線方向,依次進(jìn)行GPS 測定, 以此來測量出各地形點以及工程位置點坐標(biāo)和高程;最后將這些資料經(jīng)整理,最后便可以繪制成該地的剖面圖(如圖1)。
圖1 GPS技術(shù)原理
3、 地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用比較廣泛, 這主要是由于其優(yōu)點決定的。地理信息系統(tǒng)的博才取勝的優(yōu)勢。使它成為國家宏觀決策和區(qū)域多目標(biāo)開發(fā)的重要技術(shù)工具, 也成為與空間信息有關(guān)各行各業(yè)的基本工具, 地理信息系統(tǒng)技術(shù)源于機(jī)助制圖。 地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)與遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)在測繪界的廣泛應(yīng)用,為測繪與地圖制圖帶來了一場革命性的變化。 集中體現(xiàn)在:地圖數(shù)據(jù)獲取與成圖的技術(shù)流程發(fā)生根本的改變;地圖的成圖周期大大縮短;地圖成圖精度大幅度提高;地圖的品種大大豐富。 數(shù)字地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、電子地圖等一批嶄新的地圖形式為廣大用戶帶來了巨大的應(yīng)用便利,測繪與地圖制圖進(jìn)入了一個嶄新的時代。
四、結(jié)束語
綜上所述,隨著我國綜合科技實力的穩(wěn)步提升,尤其是在計算機(jī)設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)的幫助下,與測繪領(lǐng)域相關(guān)的機(jī)械設(shè)備研究以及精密儀器的更新等工作都會進(jìn)行得更加順利。通過前面的介紹,我們已對當(dāng)今測繪領(lǐng)域的工作意義、設(shè)備構(gòu)
成、應(yīng)用范圍等方面有了詳細(xì)的了解。目前世界測繪技術(shù)發(fā)展速度很快,我國測繪人員在測繪工作中,要積極培養(yǎng)專業(yè)態(tài)度,自主學(xué)習(xí)先進(jìn)的測繪技術(shù),在工作中學(xué)習(xí),在實踐中探究,在摸索中不斷創(chuàng)新,為我國地質(zhì)測繪工作的又好又快發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]潘勤儉. 數(shù)字化測繪技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用探討[J]. 低碳世界,2014,21.
[2]劉曉剛. 工程測繪中GPS測繪技術(shù)的應(yīng)用探析[J]. 硅谷,2014,21.
關(guān)鍵詞:云技術(shù);士官職業(yè)教育;攝影測量與遙感技術(shù);網(wǎng)絡(luò)課程
中圖分類號:G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-8454(2016)20-0082-04
一、引言
士官在未來信息化戰(zhàn)爭和多樣化軍事任務(wù)中的作用舉足輕重[1][2],實行與士官主體地位相對稱、與軍隊信息化建設(shè)相適應(yīng)、與國家職業(yè)教育相融合的士官職業(yè)教育培養(yǎng)戰(zhàn)略已成為客觀需求。然而目前我軍士官職業(yè)教育存在以下不足:①士官職業(yè)教育的思想、理念、手段和方法明顯滯后于國家和軍隊信息化建設(shè)發(fā)展的要求;②士官職業(yè)教育的教學(xué)內(nèi)容更新不及時,無法與部隊裝備匹配,使得學(xué)員所學(xué)知識不能很好的與任職崗位相對接;③士官職業(yè)教育“逐級遞進(jìn)”的培訓(xùn)體制不能充分調(diào)動學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性[3],造成部隊出現(xiàn)“既缺人,人卻閑”的尷尬局面;④士官職業(yè)教育課程實踐環(huán)節(jié)比重不夠。
要解決上述問題,必須緊跟時代和社會發(fā)展的步伐,探索和研究士官職業(yè)教育的新途徑和新方法,深入挖掘士官職業(yè)教育與信息化教育手段的結(jié)合點和契入點,進(jìn)而實現(xiàn)士官職業(yè)教育從傳統(tǒng)的偏重知識傳授向注重專業(yè)技能和綜合實踐能力素質(zhì)的提高轉(zhuǎn)變[4]、從呆板的“填鴨式”教學(xué)方法向利用云計算等多種新技術(shù)并舉的多樣式多手段教學(xué)模式轉(zhuǎn)變、從單一體系結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)教育體制向提升士官崗位任職能力和滿足基層部隊需求的新要求轉(zhuǎn)變。
二、云技術(shù)及其在士官職業(yè)教育信息化中的應(yīng)用
云技術(shù)是在分布式計算、網(wǎng)格計算、并行計算等幾種計算基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種新式計算模式[5],是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的前沿。目前公認(rèn)的云技術(shù)服務(wù)有三種基本分類:IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺即服務(wù))和SaaS(軟件即服務(wù))。與傳統(tǒng)單機(jī)模式相比,云技術(shù)中用戶所處理的數(shù)據(jù)、信息并沒有儲存在本地設(shè)備中,而是存貯在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫或者數(shù)據(jù)中心中。這些數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)庫的維護(hù)管理都是由提供云服務(wù)的企業(yè)進(jìn)行管理運作,并由他們提供強(qiáng)大云計算和云存儲能力來保障用戶的正常使用,而云端用戶不受時間、地點的限制,任何用戶都可以通過聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備來完成許多復(fù)雜的任務(wù)和功能。
1.云技術(shù)與教育領(lǐng)域結(jié)合優(yōu)勢
《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》明確提出了建設(shè)國家教育云基礎(chǔ)平臺的問題[6]。將云技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域,是指利用虛擬化、負(fù)載均衡和分布式存儲等技術(shù),建立一個統(tǒng)一的智能開放架構(gòu)云計算平臺[7],深度集成整合各類教學(xué)資源、實踐平臺和應(yīng)用,按需向用戶提供租用或免費服務(wù),滿足教育用戶通過各種信息終端完成教學(xué)、學(xué)習(xí)、科研、管理、社會交往等方面的需求,實現(xiàn)教育信息、獲取教學(xué)資源、開展教學(xué)互動、統(tǒng)計教育信息與數(shù)據(jù)、形成科學(xué)決策、實施教育評價、開展協(xié)同科研等系列活動。在享用教育云服務(wù)過程中,用戶不用擔(dān)心硬件性能、軟件版本、數(shù)據(jù)同步、信息安全、存儲備份、帶寬等各種問題,只要擁有網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備,就能夠像使用水、電、氣一樣,隨時、隨地、隨需信手拈來使用教育資源,獲得教育服務(wù)。
2.云技術(shù)在士官職業(yè)教育中的作用
(1)云技術(shù)可以最大限度整合士官教育信息資源
傳統(tǒng)意義上的士官職業(yè)教育信息資源主要針對教員師資資源而言的,在云技術(shù)里,將教育資源動態(tài)化處理,除了師資資源,還將與教學(xué)資源關(guān)聯(lián)的教學(xué)實驗、教學(xué)理念、教學(xué)設(shè)施、部隊裝備資源等在云教育平臺下利用云技術(shù)來完成充分整合,使得士官職業(yè)教育有的放矢,破解以往教學(xué)資源分配不均、各類資源重復(fù)建設(shè)、利用率低下、教與學(xué)內(nèi)容脫節(jié)等諸多困局。
(2)云技術(shù)可以極大提高士官教育的質(zhì)量和效率
教育質(zhì)量和效率是職業(yè)教育乃至整個教育界的命脈,也是教育的競爭力所在。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往是將不同教育背景的士官學(xué)員放在一個起跑線上進(jìn)行統(tǒng)一授課,不利于“個性化學(xué)習(xí)”和“終身學(xué)習(xí)”理論。把云服務(wù)的理念引入士官職業(yè)教育中,充分利用幕課、在線辦公、在線視頻、在線實驗室、網(wǎng)盤等云服務(wù)[8],來充實教學(xué)和實踐過程,提高教育質(zhì)量。同時也可以把移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用引入教與學(xué)的過程,讓學(xué)員能夠及時了解動態(tài)的教學(xué)信息,并能夠充分利用“碎片”時間和教員、學(xué)員之間做好“無縫”互動,提升教育效率。
(3)云技術(shù)可以很大程度上節(jié)省教育經(jīng)費的投入
云技術(shù)中的IaaS能夠降低硬件資源的投入和更新成本,并能最大化其利用率;Paas和Saas能夠減少我們的軟件成本,并且在維護(hù)方面能夠大大減少人力、物力和財力的投入,杜絕了以往教學(xué)模式中的“重硬件建設(shè)輕內(nèi)容建設(shè)”的死循環(huán)模式。
三、云技術(shù)支撐下的《攝影測量與遙感技術(shù)》士官課程建設(shè)
《攝影測量與遙感技術(shù)》是測繪類士官專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課,主要探討攝影測量與遙感技術(shù)的理論實質(zhì)、技術(shù)和使用方法[1][9]。課程要求學(xué)員全面系統(tǒng)地掌握攝影測量與遙感技術(shù)的基本理論、方法和攝影測量儀器設(shè)備的設(shè)計和工作原理,了解利用攝影測量與遙感原理測制數(shù)字地形圖的主要作業(yè)方法,掌握遙感圖像處理與應(yīng)用的基本技能。本課程設(shè)置60學(xué)時(其中實踐課程20學(xué)時),開課前需要學(xué)員預(yù)修《測量學(xué)》、《大地測量學(xué)基礎(chǔ)》、《地圖基礎(chǔ)知識》和《軍事地形學(xué)》等專業(yè)課程。針對本課程實踐比重較高、實驗軟件重多、實驗場地分散、準(zhǔn)備資源繁雜等因素,我們建立了基于云計算的《攝影測量與遙感技術(shù)》教學(xué)與實踐一體化平臺,通過對設(shè)備資源的網(wǎng)絡(luò)化管理、集約化利用、一站式服務(wù),轉(zhuǎn)變了課程的教學(xué)組織模式,實現(xiàn)了教學(xué)組織的流程化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和虛擬化[10],大大提升了士官學(xué)員的教學(xué)效果,為士官職業(yè)教育累積了豐富的經(jīng)驗。
1.云技術(shù)在《攝影測量與遙感技術(shù)》課程中的應(yīng)用思路
針對傳統(tǒng)教學(xué)中場地設(shè)備分散、實驗數(shù)據(jù)無序、遙感影像判讀訓(xùn)練困難等現(xiàn)狀,以云計算等技術(shù)和硬件設(shè)備為依托,采用虛擬化技術(shù),實現(xiàn)軟硬資源、數(shù)據(jù)資源的一體化管理和利用,主要思路包括:
(1)硬件設(shè)備資源的“虛擬化”改造
依托現(xiàn)有設(shè)備(包括影像服務(wù)器、數(shù)字立體測圖工作站、繪圖儀、數(shù)字掃描工作站等),建立虛擬資源池,將所有分散的設(shè)備虛擬成一部“云服務(wù)器”,實現(xiàn)計算資源、服務(wù)資源、存儲資源的統(tǒng)一管理和利用。
(2)實驗軟件資源的“模塊化”定制
把課程實踐環(huán)節(jié)用到的操作系統(tǒng)、實習(xí)軟件(如單像測圖系統(tǒng)、正射影像制作系統(tǒng)、空中三角測量系統(tǒng)等)進(jìn)行模塊化定制,以提供不同組合的實驗環(huán)境使用。
(3)影像數(shù)據(jù)資源的“網(wǎng)絡(luò)化”應(yīng)用
將多時相、多分辨率、多波段的各類遙感影像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線收集和管理,建立遙感影像云服務(wù)系統(tǒng),為定向軟件、判讀軟件、遙感圖像處理軟件提供影像按需下載和解譯服務(wù)。
(4)教學(xué)答疑模式的“交互式”轉(zhuǎn)變
依托全軍訓(xùn)練管理網(wǎng)和現(xiàn)有幕課平臺,建立統(tǒng)一的云教學(xué)和實踐在線平臺,打破場地約束,使學(xué)員隨時、隨地、按需進(jìn)行理論知識和在線實踐學(xué)習(xí)。
(5)教學(xué)質(zhì)量效果的“可視化”評價
通過對學(xué)習(xí)日志和行為統(tǒng)計等分析,可以記錄和發(fā)現(xiàn)學(xué)員在教學(xué)和實驗環(huán)節(jié)中存在的諸多問題,經(jīng)在線可視分析評價,可為后續(xù)的教學(xué)設(shè)計提供重要直觀的參考價值;通過學(xué)員在線試題解答結(jié)果,經(jīng)可視化數(shù)據(jù)挖掘,可為本課程的教學(xué)評估提供第一手真實資料。
2.云環(huán)境下的《攝影測量與遙感技術(shù)》課程總體框架
一體化教學(xué)和實踐平臺邏輯上可以分為三層架構(gòu),如圖1所示。
(1)基礎(chǔ)支撐層:是云平臺最基礎(chǔ)的設(shè)施,包括基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件和虛擬資源等,主要作用是根據(jù)需要和維護(hù)各類虛擬機(jī)的運行,支撐網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡,提供平臺安全保障。
(2)數(shù)據(jù)支撐層:主要作用是管理和維護(hù)數(shù)據(jù)量較大、密級較高的遙感影像數(shù)據(jù),包括教學(xué)和實驗過程中用到的各類影像數(shù)據(jù),以及影像數(shù)據(jù)管理、服務(wù)等軟件。
(3)軟件服務(wù)層:包括本門課程中各類教學(xué)實習(xí)軟件、開發(fā)環(huán)境、開發(fā)工具,本層是進(jìn)行士官教學(xué)和實驗活動的主要對象。
3.云環(huán)境下的《攝影測量與遙感技術(shù)》課程重點建設(shè)內(nèi)容
《攝影測量與遙感技術(shù)》教學(xué)與實踐一體化云平臺建設(shè)是用云技術(shù)和創(chuàng)新的方法完成士官職業(yè)教育授課任務(wù),使得理論與實踐同步、教員與學(xué)員同步,因此云平臺要緊緊圍繞“兩點一線”來建設(shè),“兩點”就是參與課程的主體――教員和學(xué)員,“一線”指的就是教員教、學(xué)員學(xué)的過程。這個過程在云環(huán)境下通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完全實現(xiàn),重點需要建設(shè)好以下幾個內(nèi)容。
(1)《攝影測量與遙感技術(shù)》在線仿真與虛擬實驗室
使用先進(jìn)的可視化手段輔助教學(xué),在云平臺上為學(xué)員提供充分的視覺信息,是改進(jìn)教學(xué)方法的重要途徑。本課程研究的主要內(nèi)容是三維空間信息的獲取與表現(xiàn),在教學(xué)中涉及大量的空間坐標(biāo)系、透視投影變換、旋轉(zhuǎn)變換以及航天遙感、航空攝影、航空影像等內(nèi)容,這些知識抽象枯燥,不易進(jìn)行實驗,學(xué)員在學(xué)習(xí)時,常常感到難以掌握。使用仿真可視化技術(shù)輔助專業(yè)教學(xué),能有效提高現(xiàn)代化信息技術(shù)在專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用水平,為學(xué)員提供逼真感、沉浸感強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)“所見即所得”的效果,將枯燥的理論知識用生動靈活的表現(xiàn)形式進(jìn)行表達(dá),有利于調(diào)動學(xué)員學(xué)習(xí)積極性,系統(tǒng)把握課程知識。圖2所示為“攝影測量與遙感”課程在線仿真實驗例子。
(2)基于網(wǎng)絡(luò)的遙感圖像二、三維判讀訓(xùn)練一體化教學(xué)實驗
將課程收集的各類遙感影像通過實地采集、數(shù)字測圖和三維建模,建成基于遙感圖像的二、三維一體化云判讀訓(xùn)練平臺。學(xué)員進(jìn)入判讀訓(xùn)練實驗狀態(tài)后,選擇所要培訓(xùn)的目標(biāo),通過云平臺調(diào)用目標(biāo)的影像庫和相應(yīng)的三維模型庫,使影像和相應(yīng)三維模型聯(lián)動顯示如圖3所示。為了實施目標(biāo)判讀訓(xùn)練,對系統(tǒng)所涉及到的各類遙感目標(biāo),利用成果資料建立標(biāo)準(zhǔn)庫,學(xué)員在所實驗的目標(biāo)影像上進(jìn)行采集,然后與標(biāo)準(zhǔn)庫里的目標(biāo)圖進(jìn)行對照,檢驗自己的判讀訓(xùn)練情況。
(3)云環(huán)境下的攝影測量程序設(shè)計練習(xí)實驗
攝影測量程序設(shè)計練習(xí)實驗主要包括獲取與處理、特征提取與定位、影像定向、影像匹配、DEM內(nèi)插、正射影像生成和地形三維景觀制作七個模塊,包含了攝影測量學(xué)中經(jīng)典的算法。該云平臺實驗系統(tǒng)具備了常用的攝影測量交互計算功能,學(xué)員可以通過對系統(tǒng)的操作理解掌握攝影測量的主要工序。此外,該系統(tǒng)還提供了編程接口和例子代碼(如圖4所示),學(xué)員可以自己動手編寫所學(xué)算法的程序,有助于他們更加準(zhǔn)確地掌握算法的原理。該系統(tǒng)可以滿足有一定編程基礎(chǔ)的士官學(xué)員單獨選修。
四、結(jié)束語
士官職業(yè)教育必須結(jié)合云計算等新技術(shù)、新應(yīng)用,從多方面、多維度、多渠道借勢借力,才能在全軍教育信息化建設(shè)道路上贏得未來,才能在強(qiáng)軍路上打造一條適合培養(yǎng)“四有”士官人才隊伍的創(chuàng)新之路,才能在推進(jìn)中國新軍革的征途中做好適應(yīng)未來信息化戰(zhàn)爭的新思維、新技術(shù)、新觀念的儲備。當(dāng)然隨著《攝影測量與遙感技術(shù)》士官課程的發(fā)展與變化,新的教學(xué)理念、教學(xué)方法和多媒體技術(shù)會逐漸滲透到信息化建設(shè)的各個方面,我們的研究也會隨著新技術(shù)的不斷更新與時俱進(jìn),關(guān)于士官職業(yè)教育的研究與應(yīng)用,愿與同行們共商榷。
參考文獻(xiàn):
[1]王番,張衡,張艷.士官學(xué)員攝影測量與遙感技術(shù)課程教學(xué)的幾點認(rèn)識與思考[J].教學(xué)研究,2015(3):16-18.
[2]陳明貴,陶葉斌.士官教育融入國家職業(yè)教育體系探討[J].高等教育研究學(xué)報,2014,37(3):102-104.
[3]吳鐵男,何娟,劉晟.MOOC在士官職業(yè)技術(shù)教育中的應(yīng)用[J].繼續(xù)教育,2015(11):39-40.
[4]邢玉鳳,邵德琴.士官職業(yè)教育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式探究[J].內(nèi)蒙古教育職教版,2015(4):65,96.
[5]張小勇.淺談云計算在信息技術(shù)教育教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備,2014 (15):67-68.
[6]祝智庭,楊志和.云技術(shù)給中國教育信息化帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].中國電化教育,2012(10):1-6.
[7]張進(jìn)寶,黃榮懷,張連剛.智慧教育云服務(wù):教育信息化服務(wù)新模式[J].開放教育研究,2012,18(3):20-25.
[8]李文彪,趙煥英.云技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012 (9):78.
一、遙感技術(shù)的發(fā)展
1.1遙感的工作原理
“遙感”,顧名思義,就是遙遠(yuǎn)地感知。人類通過大量的實踐,發(fā)現(xiàn)地球上每一個物體都在不停地吸收、發(fā)射信息和能量,其中有一種人類已經(jīng)認(rèn)識到的形式――電磁波,并且發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識別物體。遙感的實現(xiàn)還需要遙感平臺,像衛(wèi)星、飛機(jī)、氣球等,它們的作用就是穩(wěn)定地運載傳感器。當(dāng)在地面試驗時,還會用到像三角架這樣簡單的遙感平臺。針對不同的應(yīng)用和波段范圍,人們已經(jīng)研究出很多種傳感器,探測和接收物體在可見光、紅外線和微波范圍內(nèi)的電磁輻射。傳感器會把這些電磁輻射按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為原始圖像。原始圖像被地面站接收后,要經(jīng)過一系列復(fù)雜的處理,才能提供給不同的用戶使用。
1.2遙感技術(shù)的發(fā)展
遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,航空遙感作為地形圖測量的重要手段已在實踐中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感用于測圖也正在研究之中并取得一些意義重大的成果,基于遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。自20世紀(jì)初菜特兄弟發(fā)明人類歷史上第一架飛機(jī)起,航空遙感就開始了它在軍事上的應(yīng)用,從1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來,美國、法國、俄羅斯、歐空局、日本、印度、中國等國家都相繼發(fā)射了眾多對地觀測衛(wèi)星。遙感信息獲取技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴(kuò)展到時空維;從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。遙感平臺有地球同步軌道衛(wèi)星、太陽同步衛(wèi)星、太空飛船、航天飛機(jī)、探空火箭,并且還有高、中、低空飛機(jī)、升空氣球和無人飛機(jī)等:傳感器有框幅式光學(xué)相機(jī),縫隙、全景相機(jī)、光機(jī)掃描儀、光電掃描儀、CCD線陣、面陣掃描儀、微波散射計、雷達(dá)測高儀、激光掃描儀和合成孔徑雷達(dá)等,它們幾乎覆蓋了可透過大氣窗口的所有電磁波段。
二、衛(wèi)星遙感在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用
2.1測繪的發(fā)展
測繪,顧名思義就是測量并繪制地圖。測繪成果在一般人眼里基本上就是紙質(zhì)地形圖,不過這只是對早期測繪的理解。隨著計算機(jī)技術(shù)及測繪技術(shù)的發(fā)展,目前的測繪已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超脫出傳統(tǒng)模擬產(chǎn)品的固有模式,向多品種(模擬及數(shù)字產(chǎn)品)、多用途、多種成果形式及高度集成化的方向邁進(jìn)。當(dāng)然,對衛(wèi)星遙感影像資料的應(yīng)用面也就日益廣泛。
90年代中,國家測繪局根據(jù)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,在原有測繪產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,提出增加新的測繪產(chǎn)品模式,即4D產(chǎn)品(數(shù)字線劃地圖DLG、數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字柵格地圖DRG、數(shù)字正射影像圖DOM)。航空攝影資料與衛(wèi)星遙感資料的互補(bǔ)是4D特別是數(shù)字正射影像圖制作的資料源。利用現(xiàn)有的遙感影像資料可以制作多種比例尺的數(shù)字正射影像圖,如利用TM影像可制作30m分辨率的數(shù)字正射影像圖,利用陸地―7影像可制作15m分辨率的數(shù)字正射影像圖,利用斯波特影像可制作10m分辨率的數(shù)字正射影像圖,利用依科諾斯影像可制作4m和1m分辨率的數(shù)字正射影像圖等,從而極大地豐富了4D產(chǎn)品,為影像數(shù)據(jù)庫建設(shè)提供了多分辨率、多層次的影像資源。同時,影像數(shù)據(jù)可作為GIS(地理信息系統(tǒng))的背景地圖,對GIS的深層次研究與應(yīng)用提供了更直觀的影像信息資源,從而也充實和發(fā)展了數(shù)據(jù)庫本身,為規(guī)劃、管理等部門的科學(xué)化決策提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。
2.2衛(wèi)星遙感在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用
利用衛(wèi)星遙感影像更新數(shù)據(jù)庫的過程,從某種意義上講,就是監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)變化的過程。因此,各國均利用衛(wèi)星遙感影像的優(yōu)勢,對各種感興趣要素進(jìn)行監(jiān)測,如我國進(jìn)行的土地利用調(diào)查及監(jiān)測、城市變遷、災(zāi)情監(jiān)測等。這些工作的開展,一定程度上為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的逐步實施提供了基礎(chǔ)保證。
2.3應(yīng)用的常規(guī)方法
利用遙感技術(shù)獲取地面三維信息,常規(guī)的方法是立體攝影測量。由于雷達(dá)衛(wèi)星具有全天時、全天候、不受云霧等惡劣天氣和夜暗影響的特性,故隨著雷達(dá)遙感的發(fā)展,合成孔徑雷達(dá)(SAR)也被用作立體攝影測量。由于斑點噪聲的存在,其使用也一度受到影響。近年發(fā)展起來的干涉合成孔徑雷達(dá)技術(shù)(INSAR),提供了獲取地面三維信息的全新方法,即利用干涉雷達(dá)提取地形數(shù)字高程模型(DEM)。該方法將大大改進(jìn)數(shù)字高程模型(DEM)獲取的傳統(tǒng)模式,這是雷達(dá)遙感的最新領(lǐng)域,是遙感和攝影測量科學(xué)的前沿,目前還只處在進(jìn)一步的研究之中,相信在幾年內(nèi)可以大規(guī)模應(yīng)用在測繪及其他領(lǐng)域。
2.4遙感圖像全數(shù)字測繪系統(tǒng)
遙感圖像全數(shù)字測繪系統(tǒng)是利用航空、航天遙感圖像提取戰(zhàn)場地理環(huán)境和軍事目標(biāo)空間信息,進(jìn)行全數(shù)字測繪作業(yè)的智能化綜合信息處理系統(tǒng),是我軍首次自行設(shè)計與研制、具有自主版權(quán)的第一代全數(shù)字遙感測繪裝備。該系統(tǒng)的研制成功實現(xiàn)了遙感測繪技術(shù)進(jìn)入全數(shù)字階段的跨越性和革命性轉(zhuǎn)變,為我軍數(shù)字化測繪保障提供了新型的換代技術(shù)裝備,對于改變100多年來攝影測量基于硬拷貝圖像的生產(chǎn)作業(yè)方式有重要意義。
與以往的測繪系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)在影像匹配方面,能成功用于數(shù)字空中三角測量,提高了算法的速度和可靠性,有效地解決了衛(wèi)星遙感影像匹配的技術(shù)難題;在微機(jī)環(huán)境下能實現(xiàn)單像和立體方式下的地形半自動測繪;在數(shù)字圖像處理方面,能實現(xiàn)正射影像鑲嵌中幾何糾正和無縫輻射拼接的自動化;在地形三維可視化方面,實現(xiàn)了三維地形圖的空間查詢及分析和大區(qū)域地形數(shù)據(jù)、高分辨率遙感紋理圖像的三維可視化;在數(shù)字城市三維景觀方面,開發(fā)了基于多源遙感圖像的數(shù)字城市三維顯示實用技術(shù);在航天影像攝影測量方面,還開發(fā)了三線陣推掃式影像的處理軟件。
該系統(tǒng)配置合理、實用化程度高,總體技術(shù)水平已達(dá)到同類產(chǎn)品的國際先進(jìn)水平,經(jīng)進(jìn)一步集成裝備部隊,將極大地改善我軍作戰(zhàn)測繪保障的網(wǎng)絡(luò)化作業(yè)環(huán)境。
三、測繪新技術(shù)的發(fā)展
測繪新技術(shù)除了遙感技術(shù)以外,不可不提的便是GPS、GIS技術(shù),下面對此進(jìn)行簡單論述:
3.1GPS的發(fā)展
全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國從20世紀(jì)70年代開始研制,于1994年全面建成的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時和測距,具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn),硬、軟件的不斷完善,GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓,目前,各種類型的GPS接收機(jī)體積越來越小,重量越來越輕,便于野外觀測。GPS已遍及國民經(jīng)濟(jì)各種部門,并開始逐步深入人們的日常生活。GPS作為一項引起傳統(tǒng)測繪觀念重大變革的技術(shù),已經(jīng)成為大地測量的主要技術(shù)手段,也是最具潛力的全能型技術(shù)。GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比,除具有對測站選擇更靈活、更適應(yīng)不利條件、全天候連續(xù)作業(yè)外。還具有比任何地面常規(guī)技術(shù)供數(shù)量更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息。
3.2GIS的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)作為多個學(xué)科、多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物,至今只有40多年的歷史。地理信息系統(tǒng)起源于20世紀(jì)60年代加拿大和美國學(xué)者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美國前副總統(tǒng)戈爾在加利福尼亞科學(xué)中心的一次講演,在該講演中戈爾正式提出數(shù)字地球的概念。地理信息系統(tǒng)作為對空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析的計算機(jī)技術(shù)系統(tǒng),其發(fā)展和應(yīng)用對測繪科學(xué)的發(fā)展意義重大,是現(xiàn)代測繪技術(shù)的重大技術(shù)支撐。
四、結(jié)語
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合化整體方向極大地影響著現(xiàn)代測繪科學(xué)的發(fā)展趨勢,這種趨勢表現(xiàn)在現(xiàn)代測繪新理論的概括性增強(qiáng),測繪新技術(shù)的技術(shù)綜合程度提高,各專業(yè)學(xué)科之間的相互交叉與滲透,測繪學(xué)與其它門類科學(xué)的聯(lián)系增強(qiáng)加大,測繪學(xué)吸收和移植其它學(xué)科成果的速度加快,這種學(xué)科內(nèi)外的綜合化發(fā)展,將使現(xiàn)代測繪學(xué)不斷開拓出新的領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn):
[1] 錢樂祥. 遙感數(shù)字圖像處理與地理特征提取[M]. 北京:科學(xué)出版社,2004
[2]魏建華,張展,許月光.工程地質(zhì)測繪中的幾個研究對象[J].黑龍江水利科技,1999,(4).
關(guān)鍵詞:工程測量技術(shù);應(yīng)運;解析
中圖分類號: P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言
近年來,測繪技術(shù)取得了快速發(fā)展,并逐步朝著科學(xué)化、數(shù)字化和自動化的方向邁進(jìn)。其測量標(biāo)準(zhǔn)日益規(guī)范,數(shù)據(jù)管理也越來越科學(xué)。全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、數(shù)字化攝影測量技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測繪過程中中,為提高我國工程測繪水平發(fā)揮了巨大作用。
一、建筑工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的必要性
作為一種全解析機(jī)助成圖的方法,數(shù)字化測圖技術(shù)與傳統(tǒng)的測圖技術(shù)相比,具有顯著的優(yōu)勢及開展前景,在地形測繪開展中發(fā)揮著技術(shù)作用。數(shù)字地形圖能夠?qū)⑼鈽I(yè)丈量的高精度得到盡可能的表現(xiàn),表現(xiàn)出儀器更新開展、精度提高、高科技前進(jìn)的價值等得到盡可能展示。其使用不僅能滿意現(xiàn)階段科技開展的需求,還能與現(xiàn)代社會科學(xué)管理的需求得到習(xí)慣。例如:工程丈量、房產(chǎn)丈量、地籍丈量管網(wǎng)丈量等。不僅對精度提高得到保證,并且對數(shù)字化信息的開展得到滿意。保證與各專業(yè)管理信息系統(tǒng)的開展相習(xí)慣。
二、建筑工程測量的特點
1、建筑層數(shù)過高,對于整體測量結(jié)果的影響越大
若建筑外形不規(guī)則,或過于獨特,那么在施工過程中,很容易受施工環(huán)境的影響。或者由于測量控制網(wǎng)大都架設(shè)在高空,不夠穩(wěn)定,想要完成測量通常是較為困難的,并且對于各類測量儀器的設(shè)置也很不利,這時就需要一些特殊的測量手法來實現(xiàn)對其的相關(guān)測量。
2、受高層建筑構(gòu)造的影響,在施工測量中,精準(zhǔn)度不能得到有效保障
若是累積誤差過大,可能在施工過程中影響工程的質(zhì)量,甚至引起建筑受力結(jié)構(gòu)的建造不合理,這就要求我們在測量過程中對于誤差有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,不能因為誤差小就不以為然,在大型建筑的測量中,若每一個數(shù)據(jù)存在一小點誤差,整體的結(jié)果就會相差甚遠(yuǎn)。另外,由于對施工速度有規(guī)范,所以高層建筑大都會使用流水施工的方式,例如各類幕墻工程等,這些對于精度的把握要求更加嚴(yán)格。
三、現(xiàn)代新測繪技術(shù)簡介
1、地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS測量技術(shù)具有以下特點:操作平臺是計算機(jī)編程;數(shù)據(jù)的使用和存儲采用數(shù)據(jù)庫技術(shù);奠定了公共地理定位的基礎(chǔ);本質(zhì)是全球空間分析即時技術(shù)。由此可見,GIS不僅是測量技術(shù)也是信息系統(tǒng),它能夠有效實現(xiàn)空間對象的管理。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,GIS正朝著網(wǎng)絡(luò)平臺化、應(yīng)用社會化、系統(tǒng)集成化、數(shù)據(jù)規(guī)范化、系統(tǒng)智能化的方向快速邁進(jìn)。
2、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)
近年來,GPS技術(shù)被廣泛應(yīng)運用現(xiàn)代測繪中。它具有以下顯著特點:操作簡單;測量時間短,節(jié)省時間;抗干擾性能強(qiáng);超強(qiáng)的保密性;功能齊全,效率高。憑借以上獨特優(yōu)點,GPS的應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)大,衛(wèi)星和通訊技術(shù)的發(fā)展無疑使GPS技術(shù)提升空間大大加大,同時其應(yīng)用前景也越來越廣闊,勢必成為許多行業(yè)耐以生存和發(fā)展的重要技術(shù)。實時動態(tài)測量技術(shù)(RTK)正是在GPS技術(shù)上發(fā)展而來的新興技術(shù),使用RTK進(jìn)行測量時,只用在規(guī)定的基準(zhǔn)控制點(可以省去布設(shè)控制點的環(huán)節(jié)),就可以一次形成電子地圖。因此,RTK在一定程度上節(jié)省了人力物力。同時,RTK可以根據(jù)數(shù)據(jù)和成果進(jìn)行快速放樣,因而可以有效應(yīng)用于工程測繪或者數(shù)字化測圖中。
3、遙感技術(shù)RS
遙感技術(shù)(RS)的工作原理是利用物體對波普產(chǎn)生的不同相應(yīng),來識別和判斷地面上的物體。它主要通過遙感器探測物體性質(zhì)。目前,遙感技術(shù)(RS)作為目前最為先進(jìn)的空間探測技術(shù)之一,已經(jīng)廣泛用于水文、地理、氣象、資源環(huán)境等不同領(lǐng)域,并發(fā)揮著不可替代的作用。航空遙感是當(dāng)前進(jìn)行地形圖測繪最為重要手段,其成效也相當(dāng)顯著。
4、集成的3S技術(shù)
3S技術(shù)把遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位(GPS)有效結(jié)合,從而達(dá)到及時地收集、處理、更新各種環(huán)境信息和空間信息的目的。該技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為相關(guān)工作者收集各種空間信息和環(huán)境信息提供了便利,是獲得精確圖形和數(shù)據(jù)的有力保障。
5、數(shù)字化攝影測量技術(shù)
目前,數(shù)字化攝影測量技術(shù)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測量中。特別是高精度測量儀器和攝影機(jī)配合全球衛(wèi)星定位GPS技術(shù),可以在不與被測物體相接觸的情況下,提供全面、系統(tǒng)、實時的三維空間信息。與此同時,它還具有以下特征:第一,降低測量工作量;第二,測量效率高;第三,測量精準(zhǔn)度高。因而,它在大比例尺繪圖、地籍測繪、建筑變形監(jiān)測等方面成功取代傳統(tǒng)測繪手段,發(fā)揮著不可替代的作用。
航空攝影測量是目前大型工程勘察測量、城市大比例尺地圖、地籍圖測繪的重要途徑,它可以生各種形式與類型的地圖,比如數(shù)字地圖、線劃地圖、影像地圖等。比例尺最大可以為1:500。航空攝影測量的成圖方法在高精度解析測圖成圖和模擬測圖儀成圖的基礎(chǔ)上,新增了立體坐標(biāo)測圖收集相關(guān)數(shù)據(jù),然后自動進(jìn)行繪圖。近年來,隨著全球衛(wèi)星定位GPS技術(shù)在數(shù)字化攝影測量中的應(yīng)用,航空攝影測量能夠大大減少連測野外控制點的工作,從而提高攝影測量的效率與質(zhì)量,為攝影測量的數(shù)字化、科學(xué)化和自動化做貢獻(xiàn)。
四、現(xiàn)代工程測量中數(shù)字化測繪技術(shù)的運用
1、地籍測量
改革開放以來,我國社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,城市化腳步日益加快,地籍測量工作在全國范圍內(nèi)全面進(jìn)行。隨著小城鎮(zhèn)城市化速度不斷加快,全國各地對地籍圖的需求量也日益增長。在全國建立起有效土地信息管理系統(tǒng),弄清城鎮(zhèn)土地的具體面積、相關(guān)屬性和經(jīng)濟(jì)價值是地籍測量的最終目的。
2、水利工程領(lǐng)域
數(shù)字化測量技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用也極其廣泛,并未水利工程建設(shè)作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
2.1對江河、湖泊的實時監(jiān)控可采用RS遙感技術(shù)。
2.2RS、GIS技術(shù)可以有效對洪水、干旱等災(zāi)情進(jìn)行預(yù)報,并未控制災(zāi)情提供精確信息和相關(guān)技術(shù)支持。
2.3另外,在水庫擇址的時候,可以有效利用GPS技術(shù)進(jìn)行引水渠設(shè)計和水庫容量計算等。從而使我國水資源的開發(fā)用利用更加科學(xué)、合理,為水資源的保護(hù)工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
3、工程建設(shè)以及地質(zhì)工程勘探方面
3.1建筑工程測繪
現(xiàn)代數(shù)字測繪技術(shù)與早年運用人力比較有許很多多的長處。所以數(shù)字測繪技術(shù)在建筑工程范疇得到了非常廣泛的運用。經(jīng)過領(lǐng)先的科技手法,減少了人力在工程測繪這一個巨大的工作量中所要承受的勞動強(qiáng)度,而且關(guān)于測繪制品的質(zhì)量有必定的保證,經(jīng)過一系列有關(guān)的電子設(shè)備,完成了實時的、動態(tài)的定位,有數(shù)據(jù)收集、處理及修改、主動繪圖等各項主動功用,將工程測繪的工作效率提高了很多。與此同時,其丈量精確度高對工程施工質(zhì)量打下了杰出的根底,所以數(shù)字化的工程測繪技術(shù)在工作中取得了大批好評。
3.2現(xiàn)代測繪技術(shù)在地質(zhì)工程勘探方面也發(fā)揮了巨大作用。比如:礦產(chǎn)資源勘察過程中,相關(guān)工作者可利用測繪技術(shù)獲得準(zhǔn)確的地形圖,對礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,全面發(fā)揮現(xiàn)代測量技術(shù)的獨特優(yōu)勢,實現(xiàn)礦區(qū)的合理開發(fā)與健康發(fā)展。
結(jié)束語:
綜上所述,測繪技術(shù)被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代工程測量的各個方面,對工程建設(shè)起止至關(guān)重要的作用。優(yōu)良的測繪技術(shù)有利于保證工程進(jìn)度,提高工程質(zhì)量,確保工程順利竣工。因此,相關(guān)工作者應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)新的測繪技術(shù)知識和理論,并在具體實踐中進(jìn)行反復(fù)論證,不斷優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù),發(fā)展新技術(shù),促進(jìn)測繪技術(shù)更快、更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張燕凱,焦吉文. 現(xiàn)代工程測量技術(shù)的應(yīng)用方向解析[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2013,02:77-78.