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【關(guān)鍵詞】 糖尿病;血液流變學(xué);血管內(nèi)皮功能;中藥
【摘要】 目的 探討糖尿病大鼠血液流變學(xué)變化與血管內(nèi)皮功能的相關(guān)性及益氣活血通絡(luò)方藥的干預(yù)作用。方法 鏈脲佐菌素復(fù)制糖尿病大鼠模型,隨機分為模型組、中藥高劑量組(7.44 g·kg-1·d-1)、中劑量組(3.72 g·kg-1·d-1)、低劑量組(1.86 g·kg-1·d-1),并設(shè)正常對照組。8 w檢測血液流變學(xué)指標(biāo)、一氧化氮(no)、內(nèi)皮素(et)的含量。結(jié)果 糖尿病大鼠血液流變學(xué)發(fā)生改變,血清no含量明顯降低,血漿et含量明顯升高。結(jié)論 糖尿病大鼠血液流變學(xué)變化與血管內(nèi)皮功能改變具有相關(guān)性,益氣活血通絡(luò)方藥可以改善糖尿病大鼠血液流變學(xué)及血清no、血漿et,從而防治糖尿病及其并發(fā)癥。
【關(guān)鍵詞】 糖尿病;血液流變學(xué);血管內(nèi)皮功能;中藥
糖尿病患者的血液流變學(xué)改變導(dǎo)致其微血管病變發(fā)生,而一氧化氮(no)與內(nèi)皮素(et)作為一對具有拮抗作用的血管活性物質(zhì),是協(xié)調(diào)血管張力的關(guān)鍵〔1〕。前期研究表明,益氣活血通絡(luò)方藥能夠提高糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度、調(diào)節(jié)血清胰島素、c肽的分泌、降低坐骨神經(jīng)糖基化終末產(chǎn)物(ages)含量〔2~5〕。在此基礎(chǔ)上,本文繼續(xù)探究糖尿病大鼠血液流變學(xué)與血管內(nèi)皮功能的相關(guān)性,旨在揭示該方藥的作用機制。
1 材料與方法
1.1 試劑及藥品
鏈脲佐菌素(stz)(美國sigma公司)。益氣活血通終方藥由黃芪、桂枝、葛根、水蛭等藥物組成。no硝酸還原酶法試劑盒(南京建成生物工程研究所提供,批號:20091112),血漿t放免試劑盒(解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所,批號:091105)。
1.2 動物模型建立及分組
選用wistar大鼠,雄性,體重220~240 g,由吉林大學(xué)實驗中心提供。適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w,禁食12 h后,按60 mg/kg的劑量一次性腹腔注射stz(用ph4.5 0.1 mol/l枸櫞酸鈉緩沖液稀釋),72 h后由尾靜脈采血測定血糖,凡血糖>16.7 mmol/l者納入實驗。其余達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)者剔除。將入選的模型動物隨機為模型組、中藥高、中、低劑量組,并以體重、年齡、血糖正常大鼠作為對照組。
1.3 給藥方法
中藥組分別給予7.44、3.72、1.86 g·kg-1·d-1灌胃;模型組、正常對照組灌服相應(yīng)容量的蒸餾水。給藥8 w。
1.4 指標(biāo)檢測
大鼠麻醉后,腹主動脈取血,肝素抗凝,應(yīng)用全自動血液流變快測儀fasco3010檢測(重慶大學(xué)維多生物工程研究所)。采用硝酸還原酶法檢測no。取血1.5 ml,3 000 r/min離心10 min,收集上清液,置-20℃冰箱。采用放射免疫法檢測et。取血2 ml,注入含10%乙二胺四乙酸(edta)二鈉30 μl和抑肽酶40 μl的試管中,用力搖勻,4℃,3 000 r/min離心10 min,分離血漿,嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行操作。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理
應(yīng)用spss13.0軟件,數(shù)據(jù)以x±s表示,組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間比較采用q檢驗。
2 結(jié) 果
2.1 各組大鼠血液流變學(xué)變化的比較
與正常對照組相比,模型組、中藥各劑量組大鼠全血黏度、紅細(xì)胞聚集指數(shù)及剛性指數(shù)明顯升高(p<0.05);與模型組相比,中藥高、中劑量組各項指標(biāo)有顯著差異(p<0.05)。見表1。
2.2 各組大鼠no、et含量比較
與正常組相比,模型組、中藥各劑量組no含量降低、et含量明顯升高;與模型組相比,中藥高劑量組no、et含量有顯著差異(均p<0.05)。見表2。表1 各組大鼠血液流變學(xué)變化的比較表2 各組大鼠no、et含量的變化
3 討 論
糖尿病的血液流變學(xué)改變主要表現(xiàn)為高黏滯綜合征,包括血細(xì)胞和血漿兩個方面。血細(xì)胞的變化為紅細(xì)胞比積增加、聚集性增強、變形能力降低等。糖尿病患者長期處于高血糖狀態(tài),使紅細(xì)胞膜血紅蛋白糖基化,攜氧能力下降,內(nèi)皮細(xì)胞缺氧損傷,et生成增加,no生成降低,引起微血管持久收縮、痙攣,血管平滑肌增生,血管狹窄,加速糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。因此,et的升高在一定程度上反映了內(nèi)皮細(xì)胞損傷的程度,而內(nèi)皮細(xì)胞損傷是導(dǎo)致糖尿病血管病變的主要原因。
中醫(yī)認(rèn)為,糖尿病主要病機為氣陰兩虛、瘀血阻絡(luò)。益氣活血通絡(luò)法方由黃芪、桂枝、元胡、水蛭、地龍、生地組成。具有養(yǎng)陰益氣、活血化瘀的功用。高血黏度導(dǎo)致低灌流狀態(tài)以及內(nèi)皮功能損傷,從而導(dǎo)致循環(huán)障礙使血管并發(fā)癥發(fā)生,因此,改善血液流變學(xué)對糖尿病并發(fā)癥的防治、預(yù)后有深遠(yuǎn)的影響〔6〕。以往研究證實,活血化瘀中藥能改善糖尿病大鼠血液流變學(xué)、降低血小板聚集、改善血流、增加周圍神經(jīng)的供血和營養(yǎng)、抑制坐骨神經(jīng)的纖維脫髓鞘和軸索萎縮、提高傳導(dǎo)速度〔7〕、改善不同切變率下血液表觀黏度、降低血漿黏度,使各級血管的血液流變性普遍趨于正常〔8〕。
實驗結(jié)果表明,糖尿病大鼠的血漿黏度、紅細(xì)胞聚集及剛性指數(shù)、no、et的含量均發(fā)生改變;益氣活血通絡(luò)方藥能改善血漿黏度、紅細(xì)胞聚集及剛性指數(shù),提高血清no含量、降低血漿et含量,可以防治糖尿病及其并發(fā)癥。
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關(guān)鍵詞:地理檢測;測繪遙感;技術(shù);應(yīng)用分析
地理檢測技術(shù)在地質(zhì)工程中,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,隨著礦質(zhì)勘探和生物科學(xué)的發(fā)展,對地理檢測技術(shù)有了更高的要求,地理檢測技術(shù)要想很好的發(fā)揮其應(yīng)有的作用,就必須對檢測的技術(shù)和方法進行更新,測繪遙感技術(shù)就是在這種背景下產(chǎn)生的,遙感技術(shù)是利用遠(yuǎn)距離的電磁波等手段,向需要探測的目標(biāo)發(fā)射信號,然后通過返回的信號,就可以計算出目標(biāo)的形狀和組成等,目前已經(jīng)有很多公司開發(fā)了相應(yīng)的測繪遙感系統(tǒng),在實際的檢測過程中,只需要把相關(guān)的設(shè)備安放到指定位置即可,然后通過對設(shè)備進行簡單的設(shè)置,設(shè)備就會自行的進行目標(biāo)的測繪,極大的改善了傳統(tǒng)地理檢測的難度。
1 測繪遙感技術(shù)簡述
1.1 測繪遙感技術(shù)的概念
遙感英文名為Remote Sensing,簡稱RS,顧名思義,遙感就是指通過非接觸式的手段,通過一些必要的傳感器,進行遠(yuǎn)距離檢測的方法,然后就可以根據(jù)對目標(biāo)探測的數(shù)據(jù),對目標(biāo)物體的特性和性質(zhì)等進行深入的分析,從廣義上來說,遙感是指所有遠(yuǎn)距離探測的方式,而狹義上的遙感技術(shù)就是通過具體的設(shè)備,收集探測目標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù),然后對這些數(shù)據(jù)進行分析,在實際的應(yīng)用中,通常都會采用一些對電磁波反應(yīng)靈敏的設(shè)備,然后向探測的地區(qū)發(fā)射電磁波,電磁波在接觸到物體時,會進行反射和散射等,同時目標(biāo)物體自身會進行輻射,而探測的設(shè)備就是將這些與目標(biāo)相關(guān)的電磁波都收集起來,通過計算機的特定運算,就可以得出物體的相關(guān)屬性,測繪遙感技術(shù)的最初應(yīng)用是在空中拍攝,在上世紀(jì)中期時,由于遙感技術(shù)可以迅速的獲取某個地區(qū)的地形地貌,開始被人們所重視,到了第一顆衛(wèi)星發(fā)射時,遙感技術(shù)開始走向成熟,經(jīng)過了多年的不斷完善,現(xiàn)在的遙感技術(shù)在地理檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2 測繪遙感技術(shù)的特點
從遙感的發(fā)展歷程中可以看出,遙感從最初的航空拍攝,發(fā)展到現(xiàn)在的地質(zhì)測繪,其每個階段的進步都是根據(jù)實際的需要來的,因此其具有很高的實用性,現(xiàn)在的遙感技術(shù)都是利用衛(wèi)星進行的,衛(wèi)星在高空進行拍攝時,可以對很大的空間同時進行探測,而傳統(tǒng)的地理檢測方式,通常都需要人工的參與,這種方式每次檢測的范圍非常小,獲取的數(shù)據(jù)有很大的局限性,而要想完成大面積的檢測工作,就需要大量的人力和時間,而衛(wèi)星遙感的這種測繪方式,可以同時收集到一個地區(qū)大量的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)的處理也都是由計算機進行,由于衛(wèi)星繞地球的周期都比較短,對同一地區(qū)進行遙感的時間間隔也比較短,尤其是地球同步衛(wèi)星,始終保持在地球上空的同一個位置,就可以不斷的對這一地區(qū)進行遙感,那么收集到的數(shù)據(jù)都是最新的,如果這一地區(qū)發(fā)生了地質(zhì)變化,也能夠很快的通過測繪遙感,收集到變化后的地理護具,這是傳統(tǒng)的地理檢測技術(shù)無法相比的,從檢測成本的角度上考慮,衛(wèi)星遙感技術(shù)也要好很多,由于不需要人員進行實地的檢查,就能夠節(jié)省人員和設(shè)備的相關(guān)費用,而衛(wèi)星的存在,遙感通常都是其功能的一部分,同時對一些沙漠等荒涼地區(qū)的地理檢測,地面的檢測很難進行,如果采用衛(wèi)星遙感的方式,就可以非常簡單的解決。
2 地理檢測中測繪遙感的技術(shù)應(yīng)用
2.1 獲取相關(guān)的地理數(shù)據(jù)
從某種意義上來說,在地理檢測中使用遙感技術(shù),極大的促進了地理學(xué)的發(fā)展,由于遙感技術(shù)可以獲取到地區(qū)表面的圖像,而且隨著攝像相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星上所帶的拍攝設(shè)備分辨率越來越高,獲取到的圖像也越來越清晰,測繪遙感技術(shù)的這個功能是地理檢測的基本功能,已經(jīng)在很多地理領(lǐng)域得到了應(yīng)用,尤其是地圖的繪制中,目前大多數(shù)地圖都是通過這種方式獲取的,由于這種衛(wèi)星遙感測繪出來的地圖,能夠真實的表現(xiàn)出建筑物等的實際情況,受到了用戶的廣泛稱贊,除了對地球表面進行拍照意外,遙感技術(shù)還能夠利用波普獲取到更多的地理信息,通過這種衛(wèi)星的光譜遙感,對地下的情況也能夠進行信息的獲取,目前我國的一些衛(wèi)星就配備了最新的高光譜設(shè)備,利用這個設(shè)備能夠獲取到很多地理資源的信息,這些信息對水利和礦產(chǎn)等領(lǐng)域有很重要的作用。
2.2 測繪遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用
由于衛(wèi)星遙感技術(shù)是在高空對地理信息的收集,那么在一些地質(zhì)災(zāi)害中,對地理檢測工作也可以順利的進行,例如某一地區(qū)發(fā)生地震后,地形地質(zhì)都有了較大的變化,要想很好的完成救災(zāi)工作,首先就需要一個地震發(fā)生地區(qū)的最新地圖,這時衛(wèi)星遙感技術(shù)不僅能夠很快的獲取到相關(guān)的地圖信息,甚至對某一地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害情況,也能夠做出評估,從而使救災(zāi)工作能夠很好的進行下去,同時測繪遙感也是地理信息系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的重要組成,由于該系統(tǒng)需要大量地理信息的檢測和收集工作,而測繪遙感技術(shù)能夠很好的完成,隨著該系統(tǒng)自身不斷的發(fā)展和完善,對相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性要求越來越高,這就要求相關(guān)數(shù)據(jù)在保證精確的同時,還要進行及時的更新,而測繪遙感技術(shù)剛好符合這點,隨著遙感相關(guān)設(shè)備的發(fā)展,收集的數(shù)據(jù)精確性越來越高,而衛(wèi)星對數(shù)據(jù)的收集本來就有很好的時效性,這可以保證地理信息系統(tǒng)的有效運行。
3 結(jié)語
通過全文的分析可以知道,遙感技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代地理檢測中的主要方式,與傳統(tǒng)的一些檢測技術(shù)相比,遙感技術(shù)的對地理檢測的空間上增大了,檢測的時間上卻縮短了,能夠有效的保證相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性,而且隨著遙感技術(shù)使用設(shè)備的更新,對地理檢測將變得更加精確,相信隨著時間的推移,測繪遙感的技術(shù)將會在地理檢測中得到更好的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:遙感測繪技術(shù);測繪工作;應(yīng)用
遙感技術(shù)是現(xiàn)階段測繪領(lǐng)域使用最為廣泛的輔助方式,很長一段時間內(nèi),遙感技術(shù)被應(yīng)用在資源預(yù)測中,近些年來,遙感技術(shù)越來越成熟,因此逐漸的拓展到其他領(lǐng)域,地質(zhì)測繪就是其中一個十分重要的領(lǐng)域,遙感測繪技術(shù)的出現(xiàn),使得該領(lǐng)域不再單純的依靠傳統(tǒng)的技術(shù),也不必耗費大量的人力武力,目前遙感技術(shù)已經(jīng)進入到綜合發(fā)展階段,其應(yīng)用價值將更高。
1 遙感測繪技術(shù)的相關(guān)問題概述
遙感測繪技術(shù)是一種新型的測繪技術(shù),在傳統(tǒng)的測繪技術(shù)的基礎(chǔ)上,融合了遙感技術(shù),以此使測繪更加準(zhǔn)確,其該技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛,在此,筆者將對遙感測繪技術(shù)進行詳細(xì)的介紹。
1.1 概念
遙感,顧名思義,就是遙遠(yuǎn)地感知。在測繪方面來說,遙感技術(shù)的發(fā)展離不開全球定位系統(tǒng)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球上的各種物體的電磁波特性是有差異的。遙感測繪就是按照這個原理來工作的,并從而提取所需的信息,從而完成遠(yuǎn)距離的測繪。但在這一測繪過程中需要一些遙感平臺,如衛(wèi)星“飛機”氣球等,遙感平臺的作用就是穩(wěn)定地運載傳感器?,F(xiàn)階段工程師們已經(jīng)開發(fā)出了多種傳感器,這些傳感器會把接收到的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。
遙感技術(shù)主要就是利用遙感器來進行數(shù)據(jù)的收集,并且對所收集的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的研究分析,以此獲取目標(biāo)的相關(guān)信息的一種技術(shù)。如果單純的從數(shù)據(jù)采集方面來將,聲波以及電磁波都與之屬于同一類型。遙感技術(shù)由多個系統(tǒng)構(gòu)成,為大家熟知的有地基以及空基系統(tǒng),通過來收集相應(yīng)的信息,利用所獲得信息來判斷目標(biāo)物質(zhì)。
1.2 優(yōu)點
遙感技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比,優(yōu)勢比較突出,首先,獲取資料的范圍更廣,程度更深,利用先進的設(shè)計可以在更大范圍內(nèi)對目標(biāo)物質(zhì)的數(shù)據(jù)進行收集,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,以此對目標(biāo)物質(zhì)做出更準(zhǔn)確的判斷;其次,效率更高,因為遙感技術(shù)受到的限制非常小,而且數(shù)據(jù)收集以及整理的方式也隨之增加,因此效率也就更高,在同等的時間內(nèi),可以收集以及處理更多的信息。比如利用航空攝影測量的方式來獲取信息,現(xiàn)代地理要素發(fā)生了很大的變化,傳統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)已經(jīng)不能達(dá)到相關(guān)的測繪技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但是利用航空攝影的方式進行測量,不僅準(zhǔn)確,效率也能夠保證,完全可以滿足應(yīng)用需求。
1.3 應(yīng)用環(huán)節(jié)
遙感技術(shù)的應(yīng)用,通常而言,都要經(jīng)過四個環(huán)節(jié):
第一, 選取數(shù)據(jù),在眾多的數(shù)據(jù)中選取出有價值的數(shù)據(jù),這對傳統(tǒng)的技術(shù)來說非常困難,但是因為遙感技術(shù)的存在,而變得簡單,因為目前選取數(shù)據(jù)方面都是應(yīng)用衛(wèi)星,檢測數(shù)據(jù)時,將其與土地利用圖有機結(jié)合,通過不斷地對比,確定數(shù)據(jù)的范圍,并且在此基礎(chǔ)上,加進生態(tài)以及人文等元素,以便獲得更精確的信息數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)信息對精度要求特別高,可以將數(shù)據(jù)信息與影像資料有機融合,一起完成數(shù)據(jù)選??;第二,處理數(shù)據(jù),雖然遙感技術(shù)能夠在短時間內(nèi)獲取所需要的數(shù)據(jù),但是這些數(shù)據(jù)在大多數(shù)情況下不能識別,因此需要通過專業(yè)的設(shè)備來處理,才能夠識別,識別之后還需要進行修正,以此保證信息的精確度;第三,提取信息,遙感技術(shù)所獲取的一部分信息處于不斷的變化中,尤其是有些地理信息從未出現(xiàn)過,針對這類信息更需要遙感技術(shù)提取出來,應(yīng)用在實際測繪中,之后按照時間先后順序來整理上述信息,并且依據(jù)變化的信息進行上下一步的預(yù)測,以便后期使用;第四,評定檢測的精度。從某種角度來說,精度就是要技術(shù)質(zhì)量的衡量標(biāo)尺,通過數(shù)據(jù)的分析與記錄,便可以獲取信息的準(zhǔn)確精度,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
2 遙感技術(shù)在測繪工作中的運用
近年來,遙感技術(shù)被廣泛地運用在各行各業(yè),尤其是在測繪工作中的運用十分廣泛,從根本上改變了測繪工作的情況,不僅提高了工作效率,而且也提高了測繪的精確度。具體運用情況分析:
2.1 地質(zhì)測繪中遙感技術(shù)的運用
利用遙感技術(shù)獲取到的地質(zhì)信息最大的優(yōu)勢是時效強且準(zhǔn)確度高,而且信息豐富,宏觀性很強。在進行地質(zhì)情況監(jiān)測的過程中發(fā)揮了不可替代的作用。在地質(zhì)測繪的過程中,遙感技術(shù)的運用十分廣泛,地質(zhì)圖的繪制與大比例尺的地籍測繪過程中,遙感技術(shù)與地質(zhì)的實際負(fù)荷程度及兼容程度改進很大,可以更好反映出地質(zhì)的真實情況,進而保證不可再生資源的可持續(xù)發(fā)展。同時由于獲取信息的準(zhǔn)確程度不斷提高,還可以改進地圖的精確程度,繪制出更加精確的地圖。
2.2 專題圖制作過程中遙感技術(shù)的運用
2.2.1 制圖比例尺與空間分辨率選擇中遙感技術(shù)的運用在進行空間分辨率選擇的過程中必須要考慮到兩個十分重要的因素,第一個是目標(biāo)的最小尺寸,另一個是地圖在成圖過程中的比例尺。比例尺要求不同,空間的分辨率也各不相同,因此在進行地圖修測或者是專題圖的制作過程中,一定要注意合適的空間分辨率。
2.2.2 選擇波段及波普分辨率中遙感技術(shù)的運用在選擇波普分辨率的過程中,必須要合理選擇波段,波段的數(shù)目、波段的寬度及波段的長度都會影響到分辨率的準(zhǔn)確性。
2.2.3 時間分辨率與時相,由于時間分辨率在遙感圖像中的差別十分明顯,因此,在制圖的過程中必須要對其變化的周期有較為全面的了解,方可揭示出其本質(zhì)的最佳時相,達(dá)到準(zhǔn)確測繪的目的。
結(jié)束語
綜上所述,可知遙感技術(shù)在測繪工作中發(fā)揮了重要的作用,更能適應(yīng)不斷變化的地理信息要素,雖然我國在測繪領(lǐng)域,遙感技術(shù)還未得到全面的應(yīng)用,這主要是因為遙感技術(shù)應(yīng)用成本比較高,再加之,相關(guān)應(yīng)用人才的缺乏,這導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受到了嚴(yán)重的限制,為了擴寬其應(yīng)用范圍,促進我國測繪工作的發(fā)展,我國的相關(guān)部門應(yīng)該進行大量的投入,而相關(guān)學(xué)者也應(yīng)該進行深入的研究。本文是筆者對遙感測繪技術(shù)應(yīng)用的多年研究,僅供參考。
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[關(guān)鍵詞]地質(zhì)找礦 現(xiàn)代遙感技術(shù) 應(yīng)用 價值
[中圖分類號] P237 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-2-147-1
遙感技術(shù)作為一種新型現(xiàn)代技術(shù),被廣泛地應(yīng)用在地質(zhì)找礦工作中,它具有較高的應(yīng)用價值,可借助影像傳輸,實時記錄地表情況,還可遠(yuǎn)程觀測地表狀況,并在此基礎(chǔ)上,科學(xué)分析地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)成分,進行達(dá)到遠(yuǎn)程評判地貌情況的目標(biāo)。而地質(zhì)找礦工作能夠較好地滿足日益增長的資源需求,因此,本文對于地質(zhì)找礦工作中現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用及價值的探討具有一定的現(xiàn)實意義。
1現(xiàn)代遙感技術(shù)概述
遙感是指借助飛機等遙感器技術(shù)掃描和辨別待檢測物體,進一步觀測待檢對象,進而全面掌握待檢對象的相關(guān)信息和情況,為深入研究奠定基礎(chǔ)?,F(xiàn)階段,衛(wèi)星、紅外掃描儀和雷達(dá)等是地質(zhì)找礦工作較為常用的探測器,借助圖像處理獲取平臺數(shù)據(jù)信息。地質(zhì)找礦工作中的現(xiàn)代遙感技術(shù)主要借助遙感檢測技術(shù)測量待檢地質(zhì)的光譜以及掃描衛(wèi)星,進而全面掌握待檢測地的地質(zhì)情況,為后續(xù)地質(zhì)開采和探究活動奠定基礎(chǔ),這種技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比,其擁有較高的技術(shù)含量,檢測精確度更高,因此,為提高地質(zhì)找礦工作效率,我們應(yīng)加強在這方面的研究。
2地質(zhì)找礦工作中現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的應(yīng)用主要包含直接應(yīng)用和間接應(yīng)用這兩種類型,本文將對這兩種應(yīng)用進行具體闡述。
2.1直接應(yīng)用
遙感蝕變信息提取法是應(yīng)用范圍最為廣泛的地質(zhì)找礦方法,具體通過巖漿熱液改變圍巖結(jié)構(gòu),從而提取信息。在成礦的影響下,生成圍巖蝕變,在范圍層面,礦化面積小于圍巖蝕變。在空間分布層面,金屬礦山和圍巖蝕變均具有一定的規(guī)律可循,因此,在具體的地質(zhì)找礦工作中,圍巖蝕變是代表性的標(biāo)志。
(1)圍巖蝕變是在熱液和原巖的作用下形成的;
(2)地質(zhì)信息提取。一旦地質(zhì)地貌發(fā)生改變,電磁波也會隨之出現(xiàn)一定的改變,它可負(fù)載地物信息。另外,地物的光譜特性和理化特性存在關(guān)聯(lián)。因地質(zhì)成分結(jié)構(gòu)的不同,導(dǎo)致相應(yīng)的波長光子存在一定的差異,吸收和反射操作也各不相同。通過波譜儀,對野外進行測量采樣,對比分析數(shù)據(jù)庫光譜,明確礦物類型;
(3)遙感技術(shù)主要憑借航空技術(shù)接收光譜,這一過程會受到多種因素的影響,因此,針對上述信息,應(yīng)實施干擾物光譜,以此來降低干擾程度。
2.2間接應(yīng)用
(1)地質(zhì)構(gòu)造信息的提取
通常不同類型的地質(zhì)構(gòu)造的差異運動生成了礦產(chǎn),大部分礦產(chǎn)主要分布在不同類型地質(zhì)構(gòu)造邊界和變異位置,關(guān)鍵礦產(chǎn)則主要形成在板塊構(gòu)造不同類型塊體相銜接或者臨近邊緣的位置,分析生成時間可知,礦產(chǎn)生成時間和地質(zhì)構(gòu)造運動時間相同,礦床的分布因地質(zhì)構(gòu)造運動類型的改變而變,且大部分均以帶狀樣式分布。地質(zhì)找礦工作中現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用主要憑借該地質(zhì)特征完成的。因此,可在礦產(chǎn)形成部位,借助線形影響提取有關(guān)信息,同時還可在火山構(gòu)造和熱液活動的影響資料中,進行找礦信息提取,然后在綜合與之相關(guān)的因素,進行最終評定。
(2)植被波普特性的應(yīng)用
地貌植被和礦床生成這兩者之間存在一定的關(guān)聯(lián),隨著時間的變化,金屬元素會慢慢生成微生物,這些微生物經(jīng)由地下水和土壤,這在某種程度上會影響表面涂層,進而出現(xiàn)一定的變化。地表植被在吸收一定的金屬元素后,外形顏色和生長趨勢區(qū)別于其它地區(qū)的植物,這種多樣性的生物地質(zhì)化特征有助于現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用,只要提取相關(guān)信息,便能明確植被中的各種金屬含量,然后參照植物對金屬的吸收效果,明確礦產(chǎn)資源種類。另外,現(xiàn)代遙感技術(shù)還能借助圖像收集,進一步處理光譜特征,一旦植被在反射光譜中表現(xiàn)異常,借助圖像處理,可提取信息,再參照圖像色調(diào)變化,準(zhǔn)確推測礦區(qū)位置。
(3)礦床改造信息標(biāo)志
生成礦床后,它不是一成不變的,它會因外界環(huán)境和空間位置進行微小變化,引發(fā)部分礦床特性的改變。因此,分析對比不同階段的遙感圖像,并有效結(jié)合礦床和成礦勘測數(shù)據(jù)信息,便能直接明確出現(xiàn)質(zhì)變的具體礦床位置。同時,通過對不同位置礦床的研究,可總結(jié)出礦床的整體分布規(guī)律,這是地質(zhì)找礦工作中的關(guān)鍵標(biāo)志。借助遙感圖像,還能劃分不同類型的巖層,獲得理想的地質(zhì)圖紙,這對于礦區(qū)的選擇異常關(guān)鍵。
3地質(zhì)找礦工作中現(xiàn)代遙感技術(shù)的價值
現(xiàn)代遙感技術(shù)具有檢測精確度和技術(shù)含量較高的顯著優(yōu)勢,能為我國地質(zhì)勘查工作提供有利的參考依據(jù),為后續(xù)地質(zhì)開采和全面研究奠定了基礎(chǔ)保障。伴隨著科學(xué)技術(shù)的向前發(fā)展,現(xiàn)代遙感技術(shù)理論將更加成熟,應(yīng)用范圍將更加廣泛。在現(xiàn)代遙感技術(shù)中,借助全球定位功能,可快速準(zhǔn)確定位待觀測地點,也可迅速處理待觀測點的信息影響,這較好地實現(xiàn)了和GPS、GIS這兩種技術(shù)的融合,地質(zhì)找礦工作是一項復(fù)雜、工作環(huán)境艱苦的工作,礦床的形成受到多種因素的影響,且即便成型后還會受到一定的破壞和變形,因此,僅僅依賴一種找礦技術(shù)手段無法有效完成找礦工作,需要多種技術(shù)手段的有效融合,這不僅能夠提高找礦工作效率,還能減小成本投入。現(xiàn)階段,我國已經(jīng)形成了以遙感技術(shù)為主,輔以地質(zhì)、地理等系統(tǒng)信息的找礦方法。
4結(jié)語
現(xiàn)代遙感技術(shù)作為一種新型技術(shù),它可遠(yuǎn)程觀測地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)成分,還可提高地質(zhì)找礦效率,我們應(yīng)全面認(rèn)識到現(xiàn)代遙感技術(shù)的應(yīng)用價值。伴隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代遙感技術(shù)理論將更加成熟,應(yīng)用范圍將更加廣泛?,F(xiàn)階段,地質(zhì)找礦工作中的現(xiàn)代遙感技術(shù)正處在初級應(yīng)用階段,利用率不高,這需要我們進一步探索、研究,不斷完善,進而提高我國地質(zhì)勘察技術(shù)水平,更好地滿足日益增長的資源需求。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 遙感技術(shù);水文水資源領(lǐng)域;研究
中圖分類號TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2013)110-0227-02
現(xiàn)階段我國科技水平不斷的提高,隨著科學(xué)技術(shù)的靈活發(fā)展,遙感技術(shù)也開始在各行各業(yè)落地生根,尤其是在水文水資源領(lǐng)域研究方法的應(yīng)用獲得了大量的關(guān)注。通過遙感技術(shù)的應(yīng)用可得到科學(xué)準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù),有助于提高工作人員的工作質(zhì)量與效率,減少成本,對研究水文水資源領(lǐng)域工作起到了重要作用。
1 遙感技術(shù)的概念
我國遙感技術(shù)的應(yīng)用已有幾十年的歷史,遙感技術(shù)作為一種功能性強、復(fù)合型的探測技術(shù),其主要的原理就是根據(jù)物體所呈現(xiàn)出的電磁波反射、輻射等特點,通過遙感感測將物體特點記錄與收集,最后將電磁波信息處理為影像,為探測其它物體提供科學(xué)可靠的依據(jù)。遙感技術(shù)是從電磁波理論知識出發(fā),在人們的日常生活中得到大量的運用,例如氣象觀察、資源局勢探查等方面,由于遙感技術(shù)傳播速度快并且能夠保證信息的科學(xué)與完整,也可運用于地圖測繪,且其應(yīng)用范圍拓展到航空、軍事等領(lǐng)域。遙感技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域當(dāng)中,有利于節(jié)約人力、物力以及時間,提高了水文勘測工作質(zhì)量與效率,縮短了實施周期,使作業(yè)工序變得簡單。
2 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展
2.1監(jiān)測降水量
通過遙感技術(shù)的運用,將衛(wèi)星與雷達(dá)結(jié)合在一起,輸送和傳遞出遙感信息源,可了解到降水量的空間、分布等各項參數(shù),有利于獲得不同地區(qū)降雨量的具體數(shù)據(jù)。雷達(dá)主要是根據(jù)空氣中降水粒子對電磁波產(chǎn)生的影響,從而實現(xiàn)對部分地區(qū)雨量的預(yù)測,特別是對于監(jiān)測雨量較少的地區(qū),除了監(jiān)測其雨量站,還要運用雷達(dá)監(jiān)測,便于得到準(zhǔn)確的降雨量信息,雷達(dá)監(jiān)測屬于微波遙感的重要環(huán)節(jié)。衛(wèi)星則是綜合衛(wèi)星信息與地面測量的情況,對大面積的雨量進行預(yù)報,由于雷達(dá)只能監(jiān)測到降水粒子,一旦降水粒子出現(xiàn)密集的情況產(chǎn)生較厚的云層,雷達(dá)監(jiān)測將無法給出正確的降水量數(shù)據(jù),因此在這種情況下,就要通過雷達(dá)與衛(wèi)星共同監(jiān)測出準(zhǔn)確的降水量數(shù)據(jù),衛(wèi)星估算的方法有綜合法以及微波輻射法。現(xiàn)階段運用最多的是航空飛機,通過飛機進入到云層深處開始探測,航空遙感是一種用于氣象觀察的輔助技術(shù),主要監(jiān)測云層以及周圍小粒子的分布情況,然后將收集到的數(shù)據(jù)與資料傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)當(dāng)中進行處理與分析,從而會自動獲得更多的云層數(shù)據(jù),這些大量而又準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為水文研究工作提供了便利,減少了研究成本與時間。
2.2監(jiān)測蒸發(fā)量
蒸發(fā)量包括土壤、水面、植物等這三個方面的蒸發(fā),蒸發(fā)量對水量、能量的平衡起到了關(guān)鍵作用,換句話說也就是蒸發(fā)量的多少將直接決定水量、能量的平衡。而監(jiān)測蒸發(fā)量是通過物理的方式來轉(zhuǎn)化質(zhì)量和能量的關(guān)系,來得到準(zhǔn)確的蒸發(fā)量數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)的運用日趨廣泛,監(jiān)測蒸發(fā)量的方法也越來越多,運用衛(wèi)星來收集數(shù)據(jù)的方法多種多樣,計算方法有統(tǒng)計經(jīng)驗法、能量余項法、全遙感信息模型法。通過模型特點將模型分類,使其發(fā)揮出具體的作用,多層模型是通過將土壤劃分為較多層,一層模型用在對地表、土壤、植被的區(qū)分,二層模型主要是對地表植被、地下土壤、地上熱量這三者間的余熱計算。在通過遙感技術(shù)監(jiān)測蒸發(fā)量與探測地表特征數(shù)據(jù)相結(jié)合的形式下,研究出遙感日蒸散估算模型,這種計算模型的建立,可了解各種地表環(huán)境下的蒸散情況,為監(jiān)測與計算蒸發(fā)量提供了有力的前提。
2.3監(jiān)測徑流量
由于徑流量測量比較復(fù)雜,目前只有通過水文模型來獲得遙感信息估算徑流量,遙感技術(shù)是一種綜合性的技術(shù),可用于收集土壤、地表、植被、水體、蒸發(fā)量等數(shù)據(jù),其收集信息具有便捷性、即時性、全面性、完整性等優(yōu)點,遙感技術(shù)與水文模型的共同使用,就可以預(yù)測出徑流量。遙感技術(shù)測量徑流量是通過感測與其相關(guān)的元素,收集大量的數(shù)據(jù)建立水文模型來獲得徑流量的結(jié)果。
2.4地表和土壤水分的監(jiān)測
地表對徑流形成、地面能量與物質(zhì)有著重要的影響作用,土壤水分包括地表水、地下水、地表能量這三個重要的參數(shù)。由于地表特征較為復(fù)雜,通過遙感技術(shù)識別與分類地物,對識別水體、提高土地利用率與覆蓋率有著深遠(yuǎn)意義,水文變化最直接的表現(xiàn)為土地利用、土地覆被的變化,遙感技術(shù)在監(jiān)測土地利用與覆被變化方面有著較大的優(yōu)勢,地表又被稱為下墊面,地表特征當(dāng)中的幾個關(guān)鍵元素信息,例如植被、地表發(fā)射率、地面溫度與反照率等,這些關(guān)鍵元素將影響地表能量與物質(zhì)的平衡。土壤水分又被稱為土壤濕度,是地表能量交換中的重要內(nèi)容之一,也是地表水與地下水的中間元素,遙感監(jiān)測土壤水分有光學(xué)遙感、微波遙感這兩種研究方法。
2.5預(yù)防災(zāi)害,保持水土平衡
遙感技術(shù)在收集研究水文資源的同時,也可監(jiān)測洪澇、旱情、積融雪、水質(zhì)等情況,起到了一定的預(yù)防災(zāi)害作用。為保證水土不被流失,遙感技術(shù)作為研究水土工作中的重要手段,能夠監(jiān)測土壤侵蝕動態(tài)、水土流失情況。利用遙感技術(shù)監(jiān)測土壤侵蝕是通過收集與其相關(guān)的元素信息,例如降雨量、植被、地形、土地、人為等因素,目前我國監(jiān)測土壤侵蝕動態(tài)的方法有很多,如分類對比、逐像元比較以及分類與逐像兩者結(jié)合的動態(tài)監(jiān)測方法。水土流失定量研究法運用較多的是建立水土流失定量計算模型,通過收集的土壤流失信息建立方程式來計算和分析,從遙感影像上獲得土壤侵蝕元素數(shù)據(jù),提取模型計算因子用于監(jiān)測水土流失狀況。
3結(jié)論
綜上所述,遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用方法也越來越多,使研究水文水資源領(lǐng)域的方法得到了擴展。遙感技術(shù)對水文研究工作有著很大的幫助,節(jié)省了人力、物力、時間、成本,為研究水文資源提供了一定的便利條件,通過準(zhǔn)確科學(xué)的水文信息,便于開展水文水資源的研究工作,對水文水資源領(lǐng)域的長期穩(wěn)定發(fā)展起到了積極作用。
參考文獻(xiàn)
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水利信息化是利用無人偵察機、衛(wèi)星遙感技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息新技術(shù)對水利信息進行采集和傳輸,進而提高水利信息的質(zhì)量和水利信息的服務(wù)水平。利用信息新技術(shù)對我國水利信息化管理,已經(jīng)成為發(fā)展我國水利管理的必然趨勢。
1.1加強對水利信息的科學(xué)判斷
通過采集、輸送和儲存水利資源信息,能夠完成對采集的信息進行科學(xué)合理的判斷,從而做出準(zhǔn)確的決定。由于傳統(tǒng)的水利信息管理模式具有信息采集的滯后性以及受人為主觀因素影響等特點,從而影響了決定判斷的準(zhǔn)確性,導(dǎo)致水利災(zāi)害加重。為了能夠完成對水利信息的準(zhǔn)確判斷,可以實施信息信技術(shù)則對信息進行采集、傳輸和決策。在現(xiàn)代管理中也有很多應(yīng)用,諸如利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對水庫實施信息化管理,不僅能夠?qū)λ畔⑦M行有效的采集和判斷并制定出科學(xué)合理的水利信息管理方案,還能夠提供大量的科學(xué)依據(jù)防止水利災(zāi)害的發(fā)生。
1.2提升水資源的優(yōu)化配置
水資源的開發(fā)和利用是傳統(tǒng)的水利信息管理工作的重點,但是隨著我國水資源日益短缺,在對水資源進行開發(fā)的同時還要引起對水資源有效配置的關(guān)注。水資源的優(yōu)化配置需要工作人員對水資源的分配情況以及影響周圍水資源的因素進行掌握。采用人工收集和操作的方法對復(fù)雜的信息進行收集,將嚴(yán)重影響到?jīng)Q定判斷的準(zhǔn)確性。利用信息新技術(shù)可以快速有效的完成復(fù)雜信息的收集和操作,實現(xiàn)了水利工程的水資源管理和水利信息資源的優(yōu)化。
1.3實現(xiàn)電子化水利行政管理和服務(wù)
信息新技術(shù)能夠利用計算機網(wǎng)路平臺整合水利信息資源,對水利信息資源的采集、傳輸、儲存以及決策制定實現(xiàn)了全自動化管理,改善了人工操作的弊端。水利用戶在選擇自己需求的信息時不再像以前一樣受時間和地點等方面的限制,完全可以借助現(xiàn)代信息管理平成自己需求信息的選擇。
2信息新技術(shù)在水利信息管理中的實際應(yīng)用
2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是完成水利信息采集、傳輸以及處理的重要方法也是我國水利信息化的標(biāo)志。近幾年來,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水利信息管理尤其是在水利資源建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用并起到了決定性作用。截止到目前,我國水利管理部已經(jīng)完成了信息管理平臺的構(gòu)建和完善,用戶想要查閱我國各地的水利信息,只要通過該平臺就能完成。為了能夠?qū)A(chǔ)水利信息動態(tài)實現(xiàn)實時把握,我國也加大了對基層水利管理部門的管理力度,給科學(xué)合理的決策提供了有效的信息資源。由于物聯(lián)網(wǎng)具有快速傳播的特點,水利管理部門對物聯(lián)網(wǎng)水利信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建也不斷加強。在水利管理服務(wù)中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有以下兩個作用,分別為在水利信息管理系統(tǒng)中的作用和對水利信息智能化處理作用。為了能夠通過物聯(lián)網(wǎng)對水利信息及時的掌握并制定有效措施,可以采用設(shè)置傳感器節(jié)點以及RFID設(shè)備的方法,完成對水利信息的智能感應(yīng)以及信息采集。所謂的智能處理,就是采用計算技術(shù)和數(shù)據(jù)利用對收集的信息進行處理,進而對水利信息加以管理和控制。氣候變化、模擬出水資源的調(diào)度和市場發(fā)展等問題都可以采用云計算的方法,實現(xiàn)應(yīng)用平臺的構(gòu)建和開發(fā)。目前,水利工作視頻會議、水利信息采集以及水利工程監(jiān)控等工作中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都得到了廣泛的綜合應(yīng)用。
2.2遙感技術(shù)
在水利信息管理中遙感技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。其獲取信息原理就是通過地表物體反射電磁波和發(fā)射電磁波,實現(xiàn)對不同信息的采集。近幾年,遙感技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用到防洪、水利工程管理和水利執(zhí)法中。遙感技術(shù)在防洪抗旱過程中,能夠借助遙感系統(tǒng)平臺實現(xiàn)對災(zāi)區(qū)的監(jiān)測,發(fā)生洪災(zāi)后,人工無法測量出受災(zāi)面積,遙感技術(shù)能夠?qū)?zāi)區(qū)受災(zāi)面積以及洪水持續(xù)時間進行預(yù)測,并反饋出具體災(zāi)情情況以及圖像,為決策部門提供了有效的決策依據(jù)。信息新技術(shù)的快速發(fā)展,遙感技術(shù)在水利信息管理中也有越來越重要的作用。在使用遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)時,還要求其他技術(shù)與其相結(jié)合,進行系統(tǒng)的對接,進而能夠完成對水利信息數(shù)據(jù)的整合,充分體現(xiàn)了遙感技術(shù)集成化特點;遙感技術(shù)能夠為水利工作者提供大量的數(shù)據(jù),而且也能夠根據(jù)數(shù)據(jù)制作圖像。但是在使用遙感技術(shù)時,為了能夠給決策者供應(yīng)輔助決策,一定要對遙感系統(tǒng)進行專業(yè)化的模型分析,充分體現(xiàn)了遙感技術(shù)數(shù)字模型化特點;為了能夠?qū)?shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)交換以及數(shù)據(jù)分析等做出科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測,使用遙感技術(shù)時,要設(shè)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求,充分體現(xiàn)了遙感技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化特點。
2.3GIS技術(shù)
GIS技術(shù)在水利信息管理服務(wù)中對水利信息自動化起到關(guān)鍵性作用。反映地理坐標(biāo)是GIS技術(shù)最大的功能特點。由于其能夠?qū)λY源所處的地形地貌等信息做出很好的反映,因此對我國水利信息準(zhǔn)確位置的確定起到了決定性作用;GIS技術(shù)可以在平臺上將測站、水庫以及水閘等水利信息進行專題信息展示;GIS技術(shù)也能夠?qū)C合水情預(yù)報、人口財產(chǎn)和受災(zāi)面積等進行準(zhǔn)確的定量估算分析;GIS技術(shù)能夠集成相關(guān)功能的模塊及相關(guān)專業(yè)模型。其中集成功能模塊主要包括數(shù)據(jù)庫、信息服務(wù)以及圖形庫等功能性模塊;集成相關(guān)專業(yè)模型包括水文預(yù)報、水庫調(diào)度以及氣象預(yù)報等。充分體現(xiàn)了GIS技術(shù)基礎(chǔ)地理信息管理、水利專題信息展示、統(tǒng)計分析功能運用以及系統(tǒng)集成功能的作用。GIS技術(shù)在水利信息管理、水環(huán)境、防汛抗旱減災(zāi)、水資源管理以及水土保持等方面得到了廣泛的應(yīng)用,其應(yīng)用能力也從原始的查詢、檢索和空間顯示變成分析、決策、模擬以及預(yù)測。
2.4衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用
衛(wèi)星定位系統(tǒng)其作用就準(zhǔn)確定位,它是在計算機技術(shù)和空間技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。衛(wèi)星定位技術(shù)一般都應(yīng)用在抗洪搶險和防洪決策等水利信息管理工作中。衛(wèi)星定位技術(shù)能夠?qū)Πl(fā)生險情的地理位置進行準(zhǔn)確定位,進而給予災(zāi)區(qū)及時的救援。衛(wèi)星定位系統(tǒng)在水利信息管理服務(wù)中有廣泛應(yīng)用,諸如1998年我國發(fā)生特大險情,就是通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)對災(zāi)區(qū)進行準(zhǔn)確定位并進行及時救援,從而有效的控制了災(zāi)情,降低了災(zāi)害的持續(xù)發(fā)生。隨著信息新技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星定位系統(tǒng)也與其他RS影像以及GIS平臺等系統(tǒng)連接,進而被廣泛應(yīng)用到抗洪搶險工作中。采用該方法能夠?qū)?zāi)區(qū)和險情進行準(zhǔn)確定位,從而實施及時救援,降低了災(zāi)情的持續(xù)發(fā)展,保障了災(zāi)區(qū)人民的生命安全。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞:城市 遙感技術(shù) 數(shù)據(jù)獲取 數(shù)字城市
中圖分類號:X171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(b)-0029-02
中國目前正處于城市化快速發(fā)展期。城市化的發(fā)展,一方面創(chuàng)造了城市文明和物質(zhì)繁榮,給人們帶來了極大的生活便利;另一方面則劇烈地改變著原有的生存環(huán)境,并產(chǎn)生了一系列城市問題:人口激增、環(huán)境污染、耕地占用、綠地減少和生態(tài)系統(tǒng)退化等,城市已成為社會矛盾和資源環(huán)境問題最尖銳的區(qū)域。
因此,如何采取合理有效的技術(shù)手段對城市系統(tǒng)進行實時監(jiān)測和有效管理,最終實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展,是人類亟待解決的關(guān)鍵問題之一。另外,傳統(tǒng)的城市基礎(chǔ)信息獲取手段由于周期長、費用高、范圍有限,難以及時反映城市空間發(fā)展趨勢,也已成為城市建設(shè)與管理的制約因素。因此,采用新興的信息獲取技術(shù)對現(xiàn)代城市進行合理的規(guī)劃管理已顯得十分迫切。
1.遙感技術(shù)與城市遙感
遙感技術(shù)作為一種在不直接接觸的情況下,對目標(biāo)物或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離感知的一門探測技術(shù),能夠快速、準(zhǔn)確地獲取城市發(fā)展、建設(shè)的有關(guān)信息,既有城市宏觀的全貌和綜合數(shù)據(jù),又有城市街區(qū)的微觀圖像和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),可以全面、高效、實時地揭示城市的發(fā)展變化。正是由于遙感技術(shù)具有的顯著優(yōu)越性,使得城市遙感逐漸成為眾多學(xué)者與專業(yè)技術(shù)人員關(guān)注的熱點領(lǐng)域,城市遙感技術(shù)也開始廣泛地運用到城市規(guī)劃與建設(shè)、土地開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測、人口統(tǒng)計以及園林綠化等各個方面,逐漸成為城市管理決策的核心技術(shù)手段之一。所謂城市遙感,即以城市系統(tǒng)為研究對象,利用遙感技術(shù)為城市規(guī)劃管理者提供多方面的基礎(chǔ)信息和相關(guān)資料的科學(xué)技術(shù)。目前,城市遙感主要采用航空與航天遙感相結(jié)合,同時輔以地面實地調(diào)查的一種技術(shù)方法。全球現(xiàn)有1000多顆遙感衛(wèi)星在軌運行(2012年8月數(shù)據(jù)),如美國的QuickBird,法國的SPOT,中國的CBERS以及印度的IRS等。各種遙感平臺的定期與不定期的作業(yè),可見光與彩色紅外攝影、熱紅外掃描、多光譜與高光譜掃描等各種成像技術(shù)的應(yīng)用,使得多分辨率、多光譜、多質(zhì)量等級的城市動態(tài)信息數(shù)據(jù)的獲取成為可能。如今,城市遙感技術(shù)的運用,已成為衡量現(xiàn)代城市規(guī)劃與管理水平高低的一個重要標(biāo)志。它對于及時了解和掌握城市發(fā)展變化及資源環(huán)境狀況,對于合理進行城市規(guī)劃、調(diào)整用地結(jié)構(gòu)、保護城市環(huán)境和實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。
2.城市遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
城市遙感技術(shù)為全面、高效、實時地了解城市的發(fā)展變化提供了有力的技術(shù)支撐,它已逐漸滲透到城市建設(shè)和研究的各個領(lǐng)域,在城市規(guī)劃管理中的巨大的作用也日益顯現(xiàn)。目前,城市遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1城市基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的獲取
城市基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)包括數(shù)字地圖、正射影像圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字景觀模型、數(shù)字專題圖和各種專用地理信息數(shù)據(jù)等?,F(xiàn)代城市建設(shè)需要大量的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù),利用遙感技術(shù)可制作不同種類、各種比例尺的專題圖或影像圖,以滿足不同使用者的需求,加快城市數(shù)字化的進程。近些年,由于計算機技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字正射影像圖在城市設(shè)計和管理中的應(yīng)用日趨活躍,其特點正在被城市規(guī)劃者認(rèn)同,并在應(yīng)用實踐中得到進一步發(fā)展。
此外,為了更真實、直觀地反映城市的地形地貌及環(huán)境狀況,對城市數(shù)字高程模型和景觀模型等數(shù)據(jù)的需求也日益增多,利用遙感信息快速生成數(shù)字高程模型和景觀模型,在技術(shù)上已經(jīng)日臻完善。應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)所具有的制作城市景觀數(shù)字模型的功能,在計算機上能夠非常逼真地再現(xiàn)城市場景,并可以多視角瀏覽,有助于改善城市設(shè)計與規(guī)劃決策。以上基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的獲取與生成均離不開城市遙感技術(shù)。
2.2實現(xiàn)城市環(huán)境的宏觀監(jiān)測
固體廢棄物、大氣和水體的污染以及城市熱島都是城市發(fā)展中面臨的主要環(huán)境問題,利用遙感技術(shù)可以有效地開展城市環(huán)境問題的宏觀監(jiān)測。
例如,不同的物體在遙感影像上具有明顯的的灰階、色調(diào)、紋理特征差異。因此,利用高分辨率的遙感圖像就可以對城鄉(xiāng)結(jié)合部的固體廢棄物進行解譯與識別;其次,根據(jù)特定時期的城市大氣環(huán)境在遙感影像的電磁波輻射強弱特征,結(jié)合實地環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),建立兩者之間的相關(guān)數(shù)學(xué)分析模型,可以對城市大氣污染的現(xiàn)狀與空間分布進行測定與評估;第三,城市熱島是由于城市擴張與熱源排放導(dǎo)致的市區(qū)溫度高于郊區(qū)的一種污染效應(yīng)。研究者可通過對熱紅外影像的分析判讀,揭示城市熱島強度和空間分布范圍,并對其分布特征、形成規(guī)律等進行深入研究。進而實現(xiàn)對城市熱環(huán)境進行合理規(guī)劃和科學(xué)管理的目的;在水污染監(jiān)測方面,遙感技術(shù)也能夠發(fā)揮重要作用,由于不同水體中的污染物成分、濃度不同,導(dǎo)致水體反射率發(fā)生變化,因而在遙感圖像上也會有明顯反映。研究者可通過分析相關(guān)遙感信息,判斷出水體污染的類型、程度以及空間分布,從而為城市水環(huán)境保護提供科學(xué)決策依據(jù)。
2.3為城市規(guī)劃提供技術(shù)支持
利用遙感技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地獲取城市規(guī)劃和城市建設(shè)所需的各種信息數(shù)據(jù)。具有遙感信息判讀經(jīng)驗的技術(shù)人員,通過對城市歷史以及現(xiàn)狀的各類遙感影像數(shù)據(jù)進行人工判讀解譯,結(jié)合計算機智能識別與分類技術(shù)提取相應(yīng)的城市專題信息,容易發(fā)現(xiàn)城市化發(fā)展中存在的一些突出問題,因而可以提出對城市規(guī)劃與管理決策具有現(xiàn)實意義的建議。遙感技術(shù)在城市規(guī)劃管理中已經(jīng)和正在發(fā)揮著重要的作用,例如,早在20世紀(jì)50、60年代,我國就利用航空影像數(shù)據(jù)對部分城市區(qū)域開展了初步調(diào)查研究;“十一五”期間,國家建設(shè)部啟動了針對我國86個重點城市的城市建設(shè)遙感動態(tài)監(jiān)測項目;此外,列入國家863計劃的信息獲取與處理技術(shù)重大課題,利用高空間分辨率的QuickBird衛(wèi)星影像進行城市大比例尺地形圖的更新研究,都是遙感技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用的很好的例證。可預(yù)見,隨著城市遙感技術(shù)的不斷進步,遙感信息數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用將會產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。
2.4城市化進程及土地利用動態(tài)監(jiān)控
隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市人口與城市空間規(guī)模的不斷膨脹,城市邊緣地帶的大量耕地、生態(tài)用地正在被蠶食,城市空間急劇擴張中出現(xiàn)的盲目無序、生態(tài)環(huán)境破壞、公共交通導(dǎo)向滯后等問題,均對城市健康發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,對城市空間擴展及土地利用變化進行動態(tài)監(jiān)測,是發(fā)現(xiàn)和解決城市問題的一個重要途徑。在城市化迅速發(fā)展的背景之下,利用遙感技術(shù)對城市區(qū)域不同時相的各類航空、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進行解譯分析,能夠迅速、準(zhǔn)確地獲取城市建成區(qū)內(nèi)各種土地利用的現(xiàn)狀與歷史信息數(shù)據(jù)。研究者可以客觀了解不同時期內(nèi)城市居住、耕地、林地、水體、交通等用地的面積、分布和動態(tài)變化情況,從而為深入研究城市化發(fā)展問題、合理進行城市土地利用規(guī)劃提供強有力的技術(shù)手段。
2.5城市園林綠地與植被調(diào)查研究
城市綠地與植被是城市自然生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素,綠色植物具有釋放氧氣、凈化污染、調(diào)節(jié)城市氣候、美化景觀等諸多生態(tài)功能,因而在城市系統(tǒng)中充當(dāng)環(huán)境調(diào)節(jié)器角色。隨著城市生態(tài)環(huán)境日趨惡化,這種作用更加受到人們的關(guān)注,城市綠地監(jiān)測和動態(tài)評價已成為城市問題研究的核心內(nèi)容之一。利用遙感技術(shù)能快速準(zhǔn)確地獲取城市園林綠地的分布和植被覆蓋度信息,了解城市綠地景觀的組成、植被種類和空間布局。應(yīng)用遙感影像對城市園林綠地進行調(diào)查,首先是根據(jù)調(diào)查研究的內(nèi)容選取不同類型、時相和分辨率影像數(shù)據(jù),然后對影像數(shù)據(jù)進行校正、解譯和分類。最后計算出綠地面積并對城市植被覆蓋狀況按等級進行劃分,通過對不同時相的遙感數(shù)據(jù)進行動態(tài)變化分析,能夠建立起供政府決策利用的空間數(shù)據(jù)庫與模型庫。近10年來,國內(nèi)的北京、廣州、上海、天津、深圳、重慶等城市均開展了城市綠地遙感調(diào)查和評價研究,各種類型的遙感數(shù)據(jù)源都得到了廣泛地運用,也取得了較好的效果,相關(guān)研究成果的取得極大地推動了我國城市綠化及城市生態(tài)研究工作。
3.城市遙感技術(shù)的發(fā)展與展望
遙感技術(shù)問世30多年來,其應(yīng)用的深度和廣度都在不斷的拓展。目前,這一技術(shù)正從單一遙感資料的分析,向多時相、多數(shù)據(jù)源的信息復(fù)合與綜合分析過渡,從區(qū)域靜態(tài)分析研究向動態(tài)監(jiān)測和過程預(yù)測過渡,從定性調(diào)查、系列制圖,向計算機輔助的數(shù)字處理、定量自動制圖過渡,從對各種事物的表面性的描述向內(nèi)在規(guī)律分析、定量化分析過渡。預(yù)計在未來一段時期,城市遙感技術(shù)將在以下一些方面有較大的發(fā)展。
3.1遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的發(fā)展
隨著新型傳感器研發(fā)水平的提高以及城市遙感對各類數(shù)據(jù)需求的增加,高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在城市中得以廣泛應(yīng)用。尤其是IKONOS、QuickBird、GeoEye-1等一系列商業(yè)衛(wèi)星的成功發(fā)射和運行,將逐步取代航空遙感數(shù)據(jù)成為城市遙感的主要數(shù)據(jù)源。高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃、城市土地調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測、城市地圖和專題地圖更新等方面會發(fā)揮重要的作用。對于全球用戶而言,無論你身在何處,都能夠更方便地采用聯(lián)機方式直接定購和接收產(chǎn)品,相關(guān)遙感數(shù)據(jù)信息能以數(shù)字方式傳輸,在幾小時內(nèi)就可以獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。
3.2構(gòu)建新型城市遙感信息模型
遙感信息模型是集地形模型、數(shù)學(xué)模型和物理模型之大成,它是利用遙感信息和地理信息影像化方法建立起來的一種可視化模型,是一種注重知識表達(dá)和影像理解的模型。城市遙感信息模型是遙感技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展的關(guān)鍵,構(gòu)建各類針對具體研究對象的城市遙感信息模型,可計算和反演對實際應(yīng)用非常有價值的城市環(huán)境參數(shù)。在過去幾十年中,盡管人們發(fā)展了許多遙感信息模型,如植被指數(shù)和植被覆蓋度模型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水層模型、地表溫度指數(shù)及歸一化水體指數(shù)模型等,但遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前城市遙感應(yīng)用的需要,因此發(fā)展新的遙感信息模型仍然是當(dāng)前城市遙感技術(shù)研究的前沿。
3.3“3S”信息技術(shù)的集成應(yīng)用
未來由遙感(Rs)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)作為主體構(gòu)成的空間信息集成技術(shù)系統(tǒng),將完成其從理論、方法、技術(shù)框架到實施步驟的研究和應(yīng)用,最終形成具有多維城市信息獲取與實時處理特點的新的綜合技術(shù)領(lǐng)域。其中,遙感可為地理信息系統(tǒng)提供海量的空間數(shù)據(jù)信息,地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理分析提供高效的輔助工具,全球定位系統(tǒng)為遙感對地觀測信息提供實時的定位信息和地面高程模型?!?s”一體化集成將最終建成新型的城市三維信息獲取系統(tǒng),并形成高效、高精度的信息處理分析流程,這對遙感技術(shù)在城市系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
3.4全面推進“數(shù)字城市”的建設(shè)
“數(shù)字城市”是城市信息化的戰(zhàn)略目標(biāo)和城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。遙感技術(shù)發(fā)展在“數(shù)字城市”的建設(shè)過程中將扮演舉足輕重的角色,遙感信息是“數(shù)字城市”的多源信息的一個重要的分支,與城市發(fā)展的其他信息相比,有其顯著的特點和應(yīng)用優(yōu)勢。作為“數(shù)字城市”建設(shè)中的關(guān)鍵性支撐技術(shù)之一,遙感信息的獲取與處理技術(shù)隨著數(shù)字化時代的到來正在高速發(fā)展,人們對遙感信息內(nèi)在規(guī)律與實用價值的認(rèn)識也愈加深入。因此,遙感技術(shù)在城市領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛,這必將推動“數(shù)字城市”和“數(shù)字地球”的建設(shè),對于提升城市規(guī)劃和管理決策水平,提高城市建設(shè)的社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等的綜合效益,以及推進城市的科學(xué)發(fā)展將起到十分重要的作用。
1.1促進了對水利信息的科學(xué)判斷
對水利資源信息的采集、輸送以及儲存等的最終目的就是為了實現(xiàn)對采集信息的科學(xué)判斷,進而做出正確的決定,傳統(tǒng)的水利信息管理模式不僅存在著信息采集的滯后性,而且還受人為主觀因素影響導(dǎo)致決策的失誤等,最終導(dǎo)致對水利災(zāi)害的不正確判斷,而實施現(xiàn)代信息技術(shù)則可以通過信息采集、傳輸、決策自動化,實現(xiàn)對水利信息的準(zhǔn)確判斷,比如在水庫信息管理系統(tǒng)中,就充分借助了現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),及時地對各方面的水利信息進行采集與判斷,從而自動制定出科學(xué)的水利信息管理方案,為預(yù)防水利災(zāi)害提供科學(xué)的依據(jù)。
1.2提高了對水資源的優(yōu)化配置
傳統(tǒng)的水利信息管理工作的重點就是對水資源的開發(fā)、利用,而隨著我國水資源的日益緊張,要求在開發(fā)水資源的同時注重對水資源的有效配置。水資源的優(yōu)化配置對水資源信息管理工作提出了更高的要求,要求工作人員不僅要掌握水資源的分配情況,還要了解周圍環(huán)境對水資源的影響因素,面對這些繁瑣的信息,如果采取人工收集、操作的方式就很難產(chǎn)生理想的效果,而通過現(xiàn)代信息技術(shù)則可以從源頭上實現(xiàn)對水利資源的管理,從水利工程的整體上進行優(yōu)化水利信息資源。
1.3實現(xiàn)了水利行政管理與服務(wù)的電子化
通過現(xiàn)代電子信息技術(shù)可以將各種水利信息資源通過計算機網(wǎng)絡(luò)平臺進行整合,實現(xiàn)了由信息采集、傳輸、儲存、決策制定的全過程自動化管理,優(yōu)化了人工操作環(huán)節(jié),水利信息用戶可以依托現(xiàn)代信息管理平臺自主選擇自己需要的信息,而不再受到時間、地點等方面地限制,比如在我國的農(nóng)田水利工程中,通過采用現(xiàn)代信息技術(shù)可以隨時地了解農(nóng)田的水利信息,從而自動生成科學(xué)的決策供水利工作者使用。
2現(xiàn)代電子信息技術(shù)在水利信息管理中的具體應(yīng)用
2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是水利信息化的主要標(biāo)志,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在水利信息管理中得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在水利資源的建設(shè)中起到了關(guān)鍵性的作用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為水利信息采集、傳輸、處理的重要手段,到目前為止我國的水利管理部門已經(jīng)構(gòu)建了完善的信息管理平臺,通過該平臺可以隨時查閱我國各地的水利信息,同時也加強了對基層水利管理部門的管理,實時掌握基礎(chǔ)水利信息的動態(tài),便于為科學(xué)的決策提供有效的信息?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的快速傳播性,我國的水利管理部門加強了對物聯(lián)網(wǎng)水利信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建,比如江西水利廳就依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在官網(wǎng)上開設(shè)“江西防汛抗旱信息網(wǎng)”實現(xiàn)了對水利資源的網(wǎng)絡(luò)傳輸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水利信息管理中應(yīng)用的具體功能表現(xiàn)為:一是在水利信息管理系統(tǒng)中,可以在水利工程中設(shè)置傳感器節(jié)點和RFID設(shè)備實現(xiàn)對水利信息的智能感知和信息采集,以便物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及時地了解水利情況,并且制定相應(yīng)的措施;二是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了水利信息的智能處理,智能處理就是對感知而來的數(shù)據(jù)利用與計算技術(shù)進行綜合處理,以此實現(xiàn)對水利信息的管理與控制,通過云計算可以模擬出水資源的調(diào)度、氣候變化以及市場發(fā)展,從而構(gòu)建開放、統(tǒng)一的應(yīng)用平臺。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在水利信息采集、水利工作視頻會議、水利工程監(jiān)控等方面得以綜合應(yīng)用。
2.2遙感技術(shù)應(yīng)用
遙感技術(shù)就是利用對地表物體的反射與發(fā)射電磁波來獲取相應(yīng)的信息,遙感技術(shù)在水利信息管理中具有廣泛的應(yīng)用,近些年,遙感技術(shù)在防洪、水利執(zhí)法以及水利工程管理中發(fā)揮了重要的作用,在此我們以遙感技術(shù)在防洪抗旱中的應(yīng)用為例:通過遙感系統(tǒng)平臺可以對災(zāi)區(qū)進行宏觀的監(jiān)測,我國出現(xiàn)洪災(zāi)以后,由于無法對受災(zāi)面積等進行測量,因此可以通過遙感技術(shù)對受災(zāi)地區(qū)的情況進行及時的測量反饋,并且對受災(zāi)面積、洪水持續(xù)時間等預(yù)測出具體的災(zāi)情簡報和圖像,以便給決策部門提供有利的決策依據(jù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)在水利信息管理中的應(yīng)用發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出:一是集成化。水利信息化要求對遙感獲知的數(shù)據(jù)進行集合,而且還要與其它技術(shù)系統(tǒng)進行結(jié)合,實現(xiàn)遙感技術(shù)與外部系統(tǒng)的對接;二是數(shù)字模型化。通過遙感獲知的數(shù)據(jù)被水利工作者采用,并且可以根據(jù)遙感技術(shù)制作的圖像進行分析,但是基于水利工作的要求,必須要對遙感系統(tǒng)進行專業(yè)的模型分析,以便為決策者提供輔助決策;三是標(biāo)準(zhǔn)化。要對遙感技術(shù)的使用進行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)交換等科學(xué)預(yù)測。
2.3GIS技術(shù)的應(yīng)用
綜合分析,GIS在水利信息管理中已經(jīng)應(yīng)用了十幾年了,它對實現(xiàn)水利信息的自動化發(fā)揮了重要的作用,其具體體現(xiàn)在:一是基礎(chǔ)地理信息管理。GIS技術(shù)的最大功能優(yōu)勢是能夠反映地理的坐標(biāo),這對于確定我國水利信息的準(zhǔn)確位置具有重要的作用,可以反映水利資源所處的地形地貌等信息;二是水利專題信息展示。在該平臺上可以將水庫、水閘、測站等水利工程信息展示出來;三是統(tǒng)計分析功能運用。GIS技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的水利信息進行準(zhǔn)確的計算,比如可以綜合水情預(yù)報、受災(zāi)面積以及人口財產(chǎn)等對防洪由粗略估算實現(xiàn)定量分析;四是系統(tǒng)集成功能。常用的GIS集成主要有相關(guān)功能模塊和相關(guān)專業(yè)模型的集成。集成功能模塊包括信息服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、圖形庫等功能模塊;集成專業(yè)模型包括氣象預(yù)報、水文預(yù)報、水庫調(diào)度等模型??傊S著GIS在水利信息管理中的廣泛應(yīng)用,其應(yīng)用的能力與層次也越來越深,由最初的查詢、檢索、空間顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榉治?、決策、模擬甚至預(yù)測,其在防汛抗旱減災(zāi)、水資源管理、水環(huán)境和水土保持等方面都得到廣泛應(yīng)用。
2.4衛(wèi)星定位技術(shù)
衛(wèi)星定位系統(tǒng)實際上是在空間技術(shù)、計算機技術(shù)等基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種技術(shù),它的作用就是準(zhǔn)確定位。衛(wèi)星定位技術(shù)在水利信息管理中的應(yīng)用主要是在一些抗洪搶險、防洪決策等工作當(dāng)中,需要對險情的位置進行準(zhǔn)確的定位,在這一工作當(dāng)中衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。我國從1998年抗洪搶險開始,就在水利行業(yè)當(dāng)中在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上配合使用衛(wèi)星定位系統(tǒng),取得了不錯的效果,一些險情得到及時地發(fā)現(xiàn)與排除,避免了災(zāi)害的繼續(xù)擴大。而現(xiàn)在很多地方在防洪工作當(dāng)中將GPS定位系統(tǒng)與RS影像、GIS平臺等有效連接,實現(xiàn)了災(zāi)區(qū)與災(zāi)情的準(zhǔn)確定位。通過將GPS與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來,能夠提高對各類災(zāi)害的應(yīng)急反應(yīng)速度,使險情能夠在最短的時間內(nèi)排除。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:城市規(guī)劃;3s;遙感;規(guī)劃監(jiān)察;違章建筑;
中圖分類號:TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
遙感技術(shù)(Remote Sensing)是一門建立在空間科學(xué)、電子技術(shù)、光學(xué)、計算機技術(shù)、信息論等新的技術(shù)科學(xué)以及地球科學(xué)理論基礎(chǔ)上的綜合性技術(shù),為現(xiàn)代前沿科學(xué)技術(shù)之一,具有宏觀、動態(tài)、綜合、快速.多層次,多時相的優(yōu)勢。在新技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,遙感技術(shù)伴隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展而不斷提高與完善,服務(wù)領(lǐng)域因之而不斷擴展,受到普遍重視,顯示出極其廣泛的應(yīng)用價值,良好的經(jīng)濟效益和巨大的生命力。
遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
從太空和空中觀測地球并獲取影像數(shù)據(jù)極大的拓展了人類的視野,為人們認(rèn)識自然和改造自然提供了科學(xué)的技術(shù)和方法,隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展與技術(shù)上的改進、創(chuàng)新,遙感數(shù)據(jù)獲取手段有了迅猛發(fā)展。航空航天遙感傳感器數(shù)據(jù)獲取技術(shù)趨向三多(多平臺、多傳感器、多角度)和三高(高空間分辨率、高光譜分辨率和高時相分辨率)。 遙感平臺有地球同步軌道衛(wèi)星(35000km)、太陽同步衛(wèi)星(600~lO00km)、太空飛船(200~300km)、航天飛機(240~350km)、探空火箭(200~
lO00km),并且還有高、中、低空飛機,升空氣球、無人飛機等;傳感器有框幅式光學(xué)相機,縫隙、全景相機、光機掃描儀、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。三行CCD陣列可以同時得到3個角度的掃描成像,EOSTerra衛(wèi)星上的MISR可同時從9個角度對地成像。
遙感技術(shù)在城市監(jiān)察中的系統(tǒng)框架
數(shù)字城市規(guī)劃監(jiān)察系統(tǒng)主要分為3部分:圖像處理、違章建筑識別、違章建筑案件處理,其基本框架圖如下圖。
數(shù)字城市規(guī)劃監(jiān)察系統(tǒng)組成框圖
三.3S技術(shù)應(yīng)用
“3S”技術(shù)是GIS、GPS(GNSS)、RS 3個名稱的英文縮寫,是相互獨立而在應(yīng)用上又密切關(guān)聯(lián)的高新技術(shù)的簡稱。3s技術(shù)的集成是當(dāng)前測繪技術(shù)、攝影測量、RS技術(shù)、GIS、計算機技術(shù)、(GNSS)定位、虛擬網(wǎng)絡(luò)RTK及數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的結(jié)合與綜合應(yīng)用。
3S集成技術(shù):
RS、GIS、GPS(GNSS)是違章建筑識別監(jiān)測的3大支撐技術(shù),實際中單獨使用存在缺陷。RS技術(shù)可快速獲取區(qū)域違章信息但又受光譜波段、地面分辨率的限制,而且還有眾多建筑物特征不可遙感,且只能達(dá)到米級精度,不能滿足城市規(guī)劃監(jiān)察的要求;GIS具有較好的違章查詢檢索、空間分析計算和綜合處理能力,但數(shù)據(jù)錄入和獲取始終是個瓶頸;GPS(GNSS)可在瞬間產(chǎn)生違章建筑目標(biāo)定位坐標(biāo)卻不能給出地理屬性。由于三者功能上存在明顯的互補性,在實踐中人們漸漸認(rèn)識
到只有將它們集成在一個統(tǒng)一的平臺中,其各自的優(yōu)勢才能得到充分發(fā)揮。近年來,隨著電子計算機技術(shù)、無線電通訊技術(shù)、空間技術(shù)的迅猛發(fā)展,“3S”技術(shù)已從各自獨立發(fā)展進入相互融合、共同發(fā)展的階段,并逐漸發(fā)展成為一個新的交叉學(xué)科。三者相互作用與集成關(guān)系如下圖所示。采用3S技術(shù)對城市規(guī)劃建設(shè)進行監(jiān)察與管理,RS成為獲取城市規(guī)劃建設(shè)動態(tài)、實時更新數(shù)據(jù)的技術(shù)手段,GPS(GNSS)對城市可能的違章建筑精確定位,通過GPS(GNSS)實地定位信息與RS影像的地理坐標(biāo)配準(zhǔn),數(shù)據(jù)實時進入GIS。GIS則是3S技術(shù)中的核心,主要用于空間數(shù)據(jù)的存貯、分析、處理和查詢,從RS和GPS(GNSS)提供的浩如煙海的數(shù)據(jù)中提取有用信息,并進行綜合集成,使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。GIS、RS、GPS(GNSS)三者集成利用,構(gòu)成為整體的、實時的和動態(tài)的集觀測、分析和應(yīng)用為一體的運行系統(tǒng),提高了GIS的應(yīng)用效率。
四.系統(tǒng)功能
遙感用于城市規(guī)劃監(jiān)察的發(fā)展趨勢是監(jiān)察與管理相結(jié)合,數(shù)字城市規(guī)劃違章監(jiān)察系統(tǒng)再與其他系統(tǒng)進行整合,形成一個完善的城市規(guī)劃建設(shè)綜合監(jiān)管平臺和決策支持的可視化平臺。其主要功能如下:
4.1數(shù)據(jù)處理與違章建筑識別模塊
主要完成數(shù)據(jù)獲取和城市地物識別功能,特別是城市建筑(包括違章建筑)識別:以哈爾濱市基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等相關(guān)資料為基礎(chǔ),對實時高分辨率RS影像進行預(yù)處理、特征提取和地物解譯等處理分析,獲取哈爾濱市建筑的時空分布和現(xiàn)狀圖;將它們與哈爾濱市歷史基礎(chǔ)空間地理信息數(shù)據(jù)、歷史影像和城市規(guī)劃審批數(shù)據(jù)等相關(guān)資料進行比對,從眾多的建筑中提取異常建筑,通過對比分析,并結(jié)合實地GPS(GNSS)量測,最終確認(rèn)違章建筑及其違章方式,如壓蓋紅線、樓層超高等;并對確認(rèn)的違章建筑在空間數(shù)據(jù)庫中建立案卷檔案。
4.2違章建筑信息管理與查詢模塊
主要進行違章建筑信息的收集、統(tǒng)計分類和查詢:確認(rèn)違章建筑以后,通過遙感影像、現(xiàn)場勘測并與城市規(guī)劃審批數(shù)據(jù)庫對接,整合違章建筑詳細(xì)屬性信息,包括案卷編號、違章類別、地理位置、所屬管區(qū)、開發(fā)項目、建筑規(guī)模、建造時問、建造單位和違章危害性等;對已有的違章建筑信息按各種屬性分類整理;通過可視化界面為用戶提供各種屬性查詢功能(屬性的單項查詢、聯(lián)合查詢,為用戶提供諸如新增違章、重點地區(qū)、重點違章建筑警告信息等),對用戶選定的違章建筑詳盡提供其各種信息供用戶管理與決策。
4.3違章建筑案件處理模塊
此模塊主要為違章建筑處理過程中數(shù)據(jù)和信息的數(shù)字化管理:為違章建筑設(shè)立數(shù)字檔案保存屬性信息,除了違章建筑物本身的屬性外,記錄違章建筑案卷整改信息,例如是否接受整改、整改執(zhí)行部門、面臨的問題、所處階段、進度控制、整改結(jié)果等。
五.結(jié)語
目前,“數(shù)字地球”已經(jīng)成為信息時代的戰(zhàn)略制高點,世界各國政府和有識之士正在付出巨大的關(guān)注和行動。作為對應(yīng)策略,我國的“數(shù)字中國” 規(guī)劃已經(jīng)提上議事日程,而作為其重要的組成部分之一的“數(shù)字城市”建設(shè)必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數(shù)字城市”的多源信息的一個重要的分支,與城市的其它信息,有其特點和應(yīng)用優(yōu)勢。遙感技術(shù)也是“數(shù)字城市”建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。遙感信息的獲取與處理技術(shù)隨著信息時代的到來正在高速發(fā)展,人們對遙感信息內(nèi)在規(guī)律的了解也愈加深入,因此,遙感信息在城市領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛,必將推動“數(shù)字城市”乃至“數(shù)字中國”和“數(shù)字地球”的建設(shè),對于提高城市建設(shè)的決策、規(guī)劃和管理水平,提高城市建設(shè)的環(huán)境、經(jīng)濟、社
會等的綜合效益,以及城市的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將起到十分重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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