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Abstract: With the continuous development of the national economy, electricity consumption of production and living is growing, and the section of high-pressure aerial is gradually increasing, which also has a higher demand for the carrying capacity of basic transmission lines. This paper will classify the methods and characteristics of the basic construction of present line project and elaborate the technical measures of several common problems of the basic construction.
關鍵詞: 桿塔基礎;分類;特點;技術措施
Key words: tower base;classification;characteristics;technical measures
中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)25-0086-02
0引言
隨著國民經濟的不斷發展,生產和生活用電量的不斷增長,高壓架空線的截面隨之逐步增大,這對輸電線路基礎的承載能力的要求也越來越高。同時,據不完全統計,輸電線路基礎工程的工期占整個線路工程的50以上,材料運輸量占50~60%,造價費用占20~40%,因此,基礎工程無論在工期,還是在運輸量和造價方面均占著舉足輕重的地位。本文將對目前線路工程基礎施工的主要方法和特點進行分類,并對幾種基礎施工常見問題的應對技術措施進行闡述。
1桿塔基礎的主要分類和特點
1.1 巖石基礎①巖石嵌固基礎:利用機械(或人工)在巖石地基中直接鉆(挖)所需要的基坑,將鋼筋骨架和砼直接澆注于巖石基坑。該基礎適用于覆蓋層較淺或無覆蓋層的強風化巖石地基,其特點是底板不配筋,基坑全部掏挖。由于該基型充分利用了巖石本身的抗剪強度,砼和鋼筋的用量都較小,同時澆制砼不需要模板,減少了基坑土石方量。因此,該基礎抗拔承載能力較強,施工費用較低。②巖石錨桿基礎:通過水泥砂漿或細石砼在巖孔內的膠結,使錨筋與巖體結成整體。該基型適用于中等風化以上的整體性好的硬質巖。該基礎是在巖石中直接鉆孔、插入錨桿,然后灌漿,使錨桿與巖石緊密粘結。由于該基型充分利用了巖石的強度,因此砼和鋼材量較少,施工費用較低。但該基型對地質要求較高,需逐基鑒定巖石的完整性和堅固性,難以大規模推廣應用。
1.2 掏挖基礎常用有三種:全掏挖式基礎、半掏式基礎及斜插式掏挖基礎,該基礎在基坑施工可成型的情況下,開挖基坑時不擾動原狀土,避免大開挖后再填土。適用于無地下水或地下水位低于砼基礎底面高程,硬塑粘性土地基黏土、硬塑、碎石及不同風化程度的巖石等。該基礎能發揮原狀土的特性,具有良好的抗拔和抗傾覆穩定性,同時具有較高的經濟效益和環境效益,比用階梯型基礎節約鋼材和砼分別為3~7%和8~20%。但存在砼澆灌后無法進行外觀檢查以及如有缺陷無法進行修補兩個缺點。
1.3 臺階基礎屬傳統的基礎型式,基礎底板的臺階高寬比不小于1.0,基礎底板內不配置受力鋼筋。適用廣泛地質、各類塔型,其特點是大開挖,采用模板澆制,成型后再回填土。由于臺階基礎砼量較大,埋置較深,難以達到設計深度的流砂地區盡量避免采用該基礎。
1.4 板式基礎基礎立柱和底板內配置受力鋼筋,其底板的臺階寬高比不小于1.0(不宜大于2.5)。該基礎與臺階基礎相比,埋深淺,易開挖成形,砼量能適當降低,但鋼筋量增加較多。該基礎適用于軟弱地質條件,有效防止基礎下沉或者傾斜。板式基礎設計時應控制沉降及不均勻沉降,對轉角塔及負荷較大的直線塔進行地基沉降變形驗算,施工時應盡量少擾動地基土,清除開挖的全部浮土并做好墊層,必要時使用塊石灌漿。
1.5 斜插式基礎基礎的主柱與基礎底板不垂直的一種基礎形式,是臺階或板式基礎的特殊形式。該基礎的主要特點是基礎主柱坡度與塔腿主材坡度一致,塔腿主材角鋼直接插入基礎砼中,使基礎水平力對基礎底板的影響降至最低。斜插式基礎在平原、河網地區使用較多,其最大優點就是節省基礎材料,施工較為方便。其缺點是施工精度要求高,基礎成型后如發生沉降或者偏移,則很難對其進行處理。
1.6 樁基礎由基樁或連接于樁頂承臺共同組成的基礎,樁基礎分為單樁基礎和群樁基礎。承臺底面位于設計底面以下與土體接觸稱為低承臺樁基,反之為高承臺樁基。對于地質條件為流塑、地基持力層較深且基礎作用力較大的耐張塔或直線塔,使用鉆孔灌注樁基礎是設計中廣泛采用的一種方法。其優點是施工方便,安全可靠。缺點是施工費用較高。樁基礎容易出現的質量問題是斷樁,而灌注樁基礎除出現斷樁外,常見的還有鉆孔偏斜、糊鉆、縮孔、孔壁坍落、護筒冒水等情況。
1.7 復合式沉井基礎上部為砼承臺,下部是薄壁下部是薄壁鋼筋砼沉井聯合組成的基礎。該基礎是針對地下水位較高的軟土地基,尤其是容易產生“流砂”現象的軟土地基的一種新型的基礎型式。該基礎埋深較大,整體性好,穩定性好,具有較大的承載面積,能承受較大的垂直和水平荷載。但施工工期較長,對粉砂、細砂類土在井內抽水時易發生流砂現象,造成沉井傾斜;沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大,也將給施工帶來一定的困難。
1.8 聯合基礎鐵塔四個基礎墩用一個底板連成整體且基礎墩間用橫梁連接而成的基礎。該基礎適用于基礎根開較小且基坑難以開挖、板式基礎上拔土體重疊的軟弱土塔位,其設計特點是埋深較淺,四個基礎整體澆制,基礎底板上面的縱、橫向加勁砼梁承擔由基礎上拔力、下壓力和水平力引起的彎矩,底板與縱、橫向加勁肋配筋,整體性好。缺點是基礎材料用量較大,施工較為煩瑣。
2幾種基礎施工常見問題的應對技術措施
2.1 掏挖基礎施工的技術控制由于掏挖基礎施工的隱蔽性,導致凝土澆灌后無法進行外觀檢查及發現缺陷無法進行修補,因此該基礎的施工質量控制尤為重要,建議采取以下措施:①連續級配制配料,或將2~4cm與0.5~1.0cm的石子按8.5:1.5的比例混合。②采用襯墊塑料布的方法,以避免地面處基礎壁被碰撞脫落,澆制立柱后拆除。③采用砼坍落度選大一級的方法,保障掏挖基礎擴大頭部位的砼容易搗實。④在保持水灰比不變的前提下,可以適當調整砂率或增加水泥漿量以滿足砼和易性要求,當擴大頭澆灌砼飽滿且振搗完畢后,如周邊殘存氣體,可補充砂漿填充空隙,此時立柱部位的砼坍落度可小一些。⑤為了提高砼強度及密實性,掏挖基礎應使用插入式振搗器振搗,其作用半徑約為振動棒插入有效長度的1.5倍,使用時應當快插慢拔,插點均勻排列,逐點移動,有序進行,間距以300~400mm為宜,每次插入振搗時間一般為20~30s,以砼表面呈現水泥砂漿和不再出現氣泡、不再顯著沉落為止,不允許搗固過度。振搗時振動棒與模板的距離應大于100mm,應注意避免與鋼筋的長時間接觸。砼振搗是項重要的工作,應由有經驗的技工操作并設專人監督。
2.2 臺階基礎、板式基礎、斜插式基礎施工的技術控制臺階是此類基礎的主要特征,而最不容易控制就是臺階之間結合處的質量,控制不好就會跑漿從而出現蜂窩、狗洞甚至露筋等現象,因此應采取的技術措施有:①在砼澆制到階梯結合處時,在上層模板外側底部四周與下層階梯砼之間的空隙用砼堆壘起來,然后再往上層階梯模內澆灌砼,待澆灌到一定高度后,進行搗固,待見到砼堆壘起來的模板四周開始冒出水泥漿后停止振動,繼續澆注砼。②斜插基礎因立柱傾斜容易造成內角漿多,外角漿少,而出現空隙形成蜂窩,因此在澆灌立柱砼時不應直接往內角推料,而應用方鍬往外角下料,以達到立柱內外角的砼漿石均勻。同時,對于斜插基礎主柱的澆制搗固,因振動棒很難放到基礎主柱斜面附近,使其斜面處的砼搗固不夠。所以,立柱砼除用機械搗固外,還應用搗固釬搗固主柱的四個面處的砼,以免產生蜂窩及狗洞現象。③在基礎回填時,為防止基礎移位或傾斜,應該在基礎周圍均勻回填。特別是斜插基礎回填應該先回填斜柱內側,然后回填外角側及側面,回填時土方傾倒高度應該盡量放低,避免土方沖擊基礎。④斜插基礎主角鋼位置控制是關鍵,因此在基礎施工之前需要計算主角的下端根開及對角線尺寸以及主角鋼露出立柱頂面的高度;同時固定主角鋼的底部,應制作厚度390mm×390mm×80mm的砼墊塊,墊塊中部有一個角鋼凹槽。將墊塊放入墊層上預留出地凹坑內,測量人員用經緯儀對墊塊進行相關數據測量并操平找正,然后在墊塊的四周用砂漿及碎石填塞,使其穩定,避免在澆灌砼時主角鋼底部發生偏移;⑤在進行斜插基礎澆制施工的過程中,測量人員經常檢查基礎頂面根開、插入角鋼頂面的棱到棱半根開、高差、傾角等,如有誤差及時調整。
2.3 樁基礎施工中斷樁的技術處理斷樁是水下澆注砼的重大質量問題,任何處理方法都應與監理方、設計方研究確定后再實施。針對斷樁的原因應采取如下技術措施:①砼的坍落度應經檢查符合設計要求,粗骨料必須按規范要求進行控制。②一邊澆注砼一邊拔導管,并隨時掌握導管埋入砼內的深度,確保導管始終被砼埋住。③當導管堵塞,砼尚未初凝時,可以吊起一節鋼軌或其它重物往導管內沖擊,將堵塞的砼沖開,然后再繼續澆注砼。④如果砼在地下水位以下中斷,可用比原樁徑稍小的鉆頭在原樁位孔鉆孔,至斷樁以下適當深度,重新清孔;在斷樁的部位增加一節鋼筋籠,其下埋入新鉆孔中,然后再繼續澆注砼。
2.4 軟地基基礎加固當桿塔基礎處于軟地基時,關鍵除了做好基坑開挖和砼澆制過程的排水措施,盡量避免基底原狀土受到擾動以外,還可采用以下兩種基礎加固方法:
①振動密實法:增加的碎石可以改善土壤的組成,使其密實度增加。將長約2000mm、重約1.8t的長筒形振動頭深振入土中,使附近的土被振實。當需要振實的深度較大時,還可以將振動頭加長。作業時振動頭掛在一臺可移動的吊車的吊臂上,使其可邊振動邊垂直地下降逐步振入地中。必要時,還可以在振動的同時向深孔中噴射壓縮空氣或壓力水。振動結束后,在振動頭形成的孔中填入碎石,使其形成一個個碎石柱。這些石柱的布置模式視桿塔增加的荷載以及原土壤的比重和密實后的土壤比重經計算而確定。
②壓力注漿法:首先將若干個直徑150mm,長度與基礎埋深相同的套管打入土中,向其中壓入水泥和粉煤灰配制的水泥漿,擠入管底四周的土中并穿透滲入回填土的空隙。操作過程:先依次向各管中泵入水泥漿,然后逐漸增大壓力,直到水泥漿從相鄰管口溢出為止。加壓時,套管的上端要用進行密封,這樣才能使水泥漿擠壓滲入土中。注漿后3~4小時就可拔出套管,水泥漿留在土中。注漿效果取決于套管外壁和土壤的間隙緊密程度并與回填土的狀況有關。
3結語
輸電桿塔基礎是保證桿塔在垂直荷載、水平荷載、事故斷線張力以及外力作用下具有設計的穩定性,不發生上拔、傾覆,下沉或傾倒,因此施工質量是保證線路長期穩定運行的根本。施工單位要根據PDCA循環,切實做好事前、事中、事后質量控制,實現工程質量精品化。
參考文獻:
關鍵詞:遙感技術;地籍測量;運用;監測
中圖分類號:P271 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)10-0234-01
地籍測量工作是土地管理的基礎工作,受到工作要求和難度的增加,傳統的測量技術逐漸不能為地籍測量提供有效的數據信息,可能會導致信息遺漏的情況,進而導致隱患發生。亟需改善和改進。基于此,本文分析遙感技術在地籍測量中的應用,先分析遙感技術及其優勢,再對其在地籍測量中的具體應用情況進行闡述,具體內容如下。
1 遙感技術分析
遙感技術是現代測量技術之一,具有較高的應用價值,主要是運用特殊的傳感器,能夠完成對地面的相關景物識別,在通過成像技術,能夠得到遙感圖像,從而完成對測量目標基礎信息的獲取。再通過對遙感圖像的處理和分析,得到準確的數據信息和狀態信息。
遙感技術所構成的遙感系統,是借助遙感器、遙感平臺、信息傳輸設備和接收裝置等部分構成的。其中信息傳輸設備,主要完成對遙感技術測得的遙感圖像進行傳遞,并由地面接收裝置,實現對遙感圖像的接收,并運用適宜的圖像處理技術,完成對遙感圖像的解讀和分析,進而得到更為深層次的遙感信息。
2 遙感技術在地籍測量中運用的優勢分析
將遙感技術應用到地籍測量中,可以有效的轉變傳統測量的精度、效率等問題,為地籍測量的整體性能提升奠定基礎,避免相關遺漏的產生,保障地籍測量的有效性和可靠性。
(1)遙感技術本身特質。遙感技術是建立在調查數據和圖件的前提下,借助相關圖像分析和處理技術,完成對遙感圖像上的時變信息的獲取,且能夠有效的實現變化的反饋,可用于監控和測量中。(2)遙感技的視域廣闊。借助遙感技術可以的有效對土地資源的各類地質特征展示在遙感圖像上,并借助相關判讀和數字分析技術,實現對多數據資源的信息互補,便利地籍測量效果的目的。(3)遙感技術能夠完成實時數據傳遞。遙感技術具有較好實時數據傳輸能力,可以完成對區域的動態監測,便于地籍測量測量工作展開。借助實時數據傳遞,可以有效的降低傳統地籍測量中難度,保障地籍測量的效率。(4)遙感技術能夠有效轉變傳統地籍測量的成本,減少測量工作的工作量,且相關識別分析均有計算機完成,有效的提升了測量的精度,減少數據誤差的產生,保障地籍測量的有效性。
3 遙感技術在地籍測量中的具體運用
分析遙感技術在地籍測量中的具體運用情況和運用流程,為地籍測量的效率和質量奠定基礎。
3.1 用于土地的動態監測
借助遙感技術實時信息傳遞和動態監測性能,完成對地籍測量中的土地監測任務。借助動態監控可以將土地變更的相關信息進行記錄,結合相關調查工作,完成對土地變化情況的預測,進而提升地籍測量的質量。
3.2 借助遙感技術繪制地籍圖
遙感技術應用到的地籍測量中,可以推動地籍圖的繪制質量和效果。具體的地籍圖繪制流程為:首先,獲取有效的影響資料,并完成對影響資料的選擇和分析,具體的遙感影像有TM、STOP等類型。其次,選擇適宜的遙感軟件,完成對信息的糾正,生成影像。地籍圖成圖后,運用目視和實地勘察結果比較的方式,分析不同的地物情況,從而得到精度較高的矢量數據信息,便于地籍測量的應用。
3.3 地籍測量中遙感技術的應用流程
具體的地籍測量中,遙感技術的應用流程大致為:
(1)數據選取。為了保障地籍測量的精度,可以先對遙感數據進行分析,從而獲作用性明顯的信息。由于遙感測量建立在衛星的基礎上,獲取信息冗雜,如不能合理選取,則不能得到準確的數據信息。(2)數據處理。選擇遙感數據處理軟件,實現對遙感數據的處理,使遙感數據能夠轉變為可以識別的數據或是圖像,并合理的精度進行控制。(3)信息獲取。選擇圖像分析技術完成對土地變化信息的獲取,完成對土地變化情況的分析,并得到土地的變化規律。(4)精度檢測。分析遙感技術的測量精度和監測質量,且詳細記錄和分析,完成對地籍測量精度的評估。
4 結語
分析遙感技術在地籍測量中的應用,先從遙感技術入手,分析遙感技術在地籍測量中的應用優勢。再對遙感技在地籍測量中的具體應用展開解讀,分析遙感技術的應用流程和具體應用,從而有效的改善地籍測量的測量方式,推動地籍測量的精度和有效性提升,減少測量誤差的產生,積極推動地籍測量工作的有效性和可靠性提升,為土地管理奠定基礎,推動國家經濟的持續健康發展。
參考文獻
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[2]冀念芬.淺談遙感技術在地籍測繪中的應用[J].科技展望,2016,26(8):00227-00227.
【關鍵詞】農業院校 遙感實驗課程 教學模式
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0242-01
一、引言
遙感技術作為現代信息技術的重要組成部分,可快速、有效的采集大范圍的地球空間信息,反映地球資源環境動態變化,在地球資源調查與規劃、農業生產管理、環境質量評價與監測、氣象監測、測繪、礦產、軍事等方面得到廣泛的應用。遙感課程是農業院校地理信息系統專業、環境專業、農業資源與環境專業、林業、草業等專業本科生普遍開設的課程。遙感試驗課是遙感課程的實習部分,緊密結合遙感理論課程的教學內容,使學生通過該課程的學習具備分析處理和解譯遙感數據的目的,加深對遙感理論課知識的消化和吸收,并且能利用遙感技術解決自己所學專業領域相關問題,具備一定的遙感技術的應用能力。
二、農業院校開設遙感課程的必要性
農業院校許多專業在本科教育中都會開設遙感課程。遙感課程是地理信息系統(GIS)專業的核心課程,遙感數據是GIS的數據源和更新源;農業資源與環境專業學生利用遙感技術掌握基本的土地規劃與制圖、資源信息管理等方法;對于環境科學專業,遙感技術可以應用到水污染、海洋污染、大氣污染、固體垃圾等各個領域;對于林學專業,可利用遙感技術清查森林資源、監測森林火災和病蟲害;對于農學專業,遙感技術可用于作物估產、作物長勢及病蟲害預報;草學專業,可以進行草產量估算,草地資源調查等。輔助遙感理論課程的遙感實驗課程的主要目的是通過學生的動手實踐,對遙感的原理、概念、應用有進一步的認識和理解,培養學生遙感軟件操作能力和解決實際應用問題的能力。
三、農業院校遙感實驗課程存在的問題
遙感實驗課程是遙感課的實習部分,要求配合理論課的教學內容,開展野外觀測和上機實驗。但目前許多農業院校相關專業對遙感課實驗部分重視不夠,僅開設有限的上機實習。而學生對該課程的理解也不足,沒有充分認識到遙感技術在本專業領域的應用前景,對課程學習積極性不足。另一方面,農業院校相關專業本科生前期知識儲備不足,遙感技術的掌握要求具備許多相關的物理、數學、地理學、計算機技術等知識,而農業相關專業在本科教育中沒有更全面深入的學習這些相關知識,造成學生很難理解掌握較深的遙感課程內容。尤其在實驗課上,需要一定的計算機水平來支撐遙感軟件的應用,很多學生入門難,加之實驗課時設計較少,使得學生不能很好的掌握遙感技術,應用受到限制。
四、課程簡介
農業院校相關專業的遙感課程一般理論課30個學時,實驗上機10個學時。遙感實驗課程的教學目標要求學生掌握遙感軟件的基本操作,掌握遙感數據的獲取方法;熟悉影像處理、提取的方法,并能將遙感方法應用到本專業領域,完成實驗大作業及實驗報告。教學方法以實驗課上機操作為主。考核方法為平時出勤、課堂表現、實驗結果、實驗報告等方面。
五、遙感實驗課程內容體系設計
遙感實驗課程內容以遙感觀測儀器的使用、遙感數據獲取、遙感數據處理、遙感信息提取,以及遙感在本專業領域的應用五個方面形成一套完整的體系。遙感觀測儀器的使用:主要包括對典型地物反射光譜特征的測量與分析,掌握野外光譜測量方法。可在校園內晴天選擇不同的土地利用類型測量分析不同地物(如林地、草地、裸地、水體等)的光譜特征。遙感數據獲取:要求學生能通過網絡手段下載獲取一定區域、一定精度、相應時段的遙感數據。遙感數據處理:利用遙感軟件掌握遙感圖像的校正、裁剪、拼接、圖像增強等的基本操作。遙感信息提取:利用遙感軟件掌握遙感數據的信息提取及分類方法,能利用遙感數據目視解譯對地物進行分類。遙感在本專業領域的應用:要求學生利用前期掌握的遙感技術方法,針對本專業領域的研究,提出問題,利用遙感技術獲取所需信息,加深對遙感技術的認識和理解,引導學生利用遙感技術解決本專業問題,為其以后自主、有效的利用遙感所需知識解決實際問題做好鋪墊。
六、完善配套材料,改進教學方法,提高教學質量
應進一步完善遙感課程實驗課的教材編制,使學生有參考資料。另一方面,要完善遙感實驗課程影像數據庫的建設,收集農業、環境等相關專業領域的遙感影像,包括不同衛星來源、不同時相、不同分辨率的遙感數據用于該課程遙感影像數據庫的建設,形成體系,以保障遙感實驗課程教學需求。在教學方法上,充分利用多媒體和網絡教學,促進學生課下自主學習,提倡學生利用課余時間提前掌握遙感軟件的基本操作,在課堂上將更多的時間利用到遙感技術的應用案例分析上。在考核方式上,主要包括平時出勤、課堂表現、實驗結果、實驗報告幾個方面。要求學生以遙感技術在本專業領域的某一方面的應用為內容,通過影像的下載、圖像預處理、信息提取、處理等步驟,得到實驗結果,并完成一份詳實的實驗報告。
七、總結
遙感課程是農業院校環境專業、農業資源與環境專業、草業等專業本科生普遍開設的課程。遙感試驗課程結合遙感理論課程的教學內容,使學生通過野外觀測及上機實踐,具備分析處理和解譯遙感數據的能力,能利用遙感技術解決自己所學專業領域相關問題。本文針對農業院校遙感實驗課程存在的問題,設計了一套遙感實驗課程內容體系,對遙感實驗課程教學模式進行了探索研究。以期更好輔助于遙感理論課知識的掌握及吸收,使學生具備學生利用遙感技術解決本專業領域問題的能力。
參考文獻:
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關鍵詞 遙感技術;成礦條件;遙感分析
中圖分類號 P627 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)061-0112-01
我國經濟的迅速發展,帶動了對自然資源和能源需求量的增加。近幾年來,地質資源勘查工作進展較大,一方面是理論的豐富,一方面是實踐的發展。在實際的地質勘查工作中,人們不斷地利用新的技術,取得了良好的成果。這其中,遙感技術的貢獻最大。在分析勘察地的地形地質條件方面以及其他成礦條件上,遙感技術能夠根據探測器感知到的圖像,給勘查工作提供可行性的分析資料;而在實際的找礦、開礦過程中,遙感技術又可以提供實際的地貌資料,以便開展工作。遙感技術的應用,使得地礦勘查工作將理論和實踐密切相結合,提高了工作績效。
1 遙感研究在不同巖區的成礦條件及礦床類型中的技術利用
隨著地質學中成礦理論的發展,人們對成礦區的地質條件有了很大的了解,更加便于人們根據當地的地質、地貌條件,判斷是否值得開展地礦勘查工作。同時,各種地形區的成礦條件是不同的,因此礦床的類型也不同,自然通過遙感技術所顯示出來的地質圖像也不相同。這樣一來,使用遙感技術便能夠根據圖像顯示的內容,極快的分析礦床的類型,了解實際的地礦情況。根據現代成礦理論,主要的礦床類型有以下四種。
1.1 巖漿巖區礦床的遙感技術利用
這種類型的礦床主要是由于巖漿以及火山活動侵入礦區造成的,一般會出現在火山附近的礦區,尤其是內生金屬礦區。由于受火山活動以及巖漿入侵的影響,在利用遙感技術進行感知時,所呈現的圖像上地礦的具置往往會比較復雜。但是,可以根據周圍火山或者巖石的結構特點,分析地礦的地點和分布特點。這種礦床一般距地面會比較深,且多處在地質斷層處,常處于火山附近,或地質活動比較活躍的地區。
在這種地形區找礦時,遙感技術的作用主要有以下幾點。
1)根據遙感感知的地形結構圖,分析地區的成礦條件。
2)根據周圍的地質和巖石條件及特點,分析尋礦工作的可行性。
3)根據巖石和火山的特點,判斷周圍成礦的分布特點。
4)通過地質斷層的特點,確定地礦的具體方位。
1.2 變質巖區礦床的遙感技術利用
變質巖區的地形地質特點比較復雜,利用常規的方法尋礦難度更大。遙感技術恰好解決了這一難題。利用遙感技術對巖區的地質基礎進行深入的了解和分析,尋找各種成礦因素,及時發現遺漏的分析要點,能夠為尋礦工作提供有力的證據。在這一地質中,遙感技術的主要作用是:通過對遙感圖像上展示出來的特定影紋結構和色調的詳細分析和圖像處理,能夠發現一些與成礦有關的信息,進而指導尋礦工作。同時,還可以對巖區的地質圖像進行疊加等技術處理,從巖區的復雜構造和活動中尋找含礦的跡象以及成礦的分布規律。
1.3 沉積巖區礦床的遙感技術利用
沉積巖區礦床的形成主要受某些巖性地層的影響,在一般的遙感圖片上難以顯示,通常需要利用航空遙感技術,獲取必要的研究資料,才能了解區域構造,分析成礦的條件。
1.4 表殼礦床的遙感技術利用
表殼礦床的形成主要受當地地貌的影響,根據特點不同,可以分為兩種,即:近代風化殼礦床和砂礦。礦床區一般的礦物質大多是化學性質比較穩定的礦元素,如金、錳、鋁等礦床。這兩類礦床的主要存在地點不同,砂礦一般存在于低山丘陵的河谷區以及海濱區,而近現代的風化殼礦床主要存在于地形地質相對穩定和平緩的高平臺地區,有時在凹地、破碎帶或巖溶洼地中也會形成此類礦床。這兩類礦床的發現都依賴于利用遙感圖像對地質地貌的正確分析。
2 找礦工作中對遙感技術的利用
利用遙感所獲取的地質資料和圖像,對地區的成礦條件以及礦床的特點綜合分析、合理預測,能夠推進尋礦工作的發展。尤其是現代計算機的數據分析和圖像處理技術的進步,礦產勘查中對遙感技術的利用已經十分重要,并且應用技術也在不斷的進步。對遙感資料的利用主要表現在以下兩個方面:研究遙感影像上線、環構造與區域;通過多波段,多種方礦產分布及成礦的關系,認識成礦規律并圈定找礦遠景地段。主要的利用技術有以下幾方面。
線性構造及與成礦的關系:
大量研究表明,絕大多數遙感影像線性構造反映的是構造應力作用下的巖石形變帶、軟弱帶或應力集中帶,它們往往成為導礦與容礦的場所,還可能是某些成礦沉積盆地邊界的控制因素,如對油氣藏的圈閉等。通過對影像線性構造的綜合分析,可以進一步了解區域成礦規律,從而進一步明確找礦方向。
1)通過分析圖像的線性構造,分析成礦的可能性。地質地貌所形成的線性構造,影響對成礦有著不同的影響。一般而言,礦產通常會出現于地質地貌發生大變化的地區,如巨型斷裂帶往往會有礦田或成礦帶。但是,有工業遠景的礦床卻分布在與這些主干斷裂斜交或平行的次級斷裂和節理帶中。
2)通過感知地形構造,分析礦區特點。通過遙感圖像分析,我們發現巖漿區的礦床大多存在于巖漿沿著大型剪切帶侵入到擴容拐點區內(剪切應力場的拉張區),利用遙感圖像以及相關的技術處理,我們可以將目光鎖定在一定的范圍內,在這些拐點附近重點勘查,減少不必要的工作。
3)根據圖像的線性構造,分析地區的成礦條件。通過對遙感影像以及遙感影像線性構造圖的分析處理,結合相關的成礦理論,能夠有效的提出成礦存在與否的假設,為下一步找礦工作提供正確的方向。
總之,一個地方的地質構造條件決定此地所形成的礦產資源品種的不同,這樣在勘察礦產資源的過程中要因地制宜,既要結合以往經驗,又要根據實際情況去研究。從基礎出發,首要闡述的就是基本成因類型礦床的遙感特征,包括了巖漿、變質、沉積、表生這四種。最后細致的分析總結,根據在勘探過程中建立的遙感資料,綜合解析,尋求勘探礦石的最佳方法。
參考文獻
[1]廣東礦產資源勘查取得重大突破[J].礦業裝備,2012,3.
[關鍵詞] 煤礦; 遙感技術; 遙感背景; 遙感應用
1 前言
自動化技術在開發我國礦業資源、促進礦業經濟發展、實現礦山生產現代化的進程中起著不可替代的作用。因此,將自動化技術應用于傳統煤炭企業的改造具有現實意義,它可以提高企業現代管理水平,改變煤炭工業的形象。在上世紀的60年代逐漸興起的遙感技術,以其具有高速、精確、快捷等特點,被廣泛的應用于農業領域、資源領域、環境領域、生態領域、地質及海洋領域等。煤礦區是一種不同的背景、不同的要素之間互相作用而形成的相對復雜的區域,人們的高強度的開采使自然環境遭到了嚴重的破壞,極大的改變了生態環境,造成了大氣和水體等方面環境污染,當然也引發許多的地質災害,筆者經過對今年來的有關這方面的科技成果的前提上,提出了遙感技術領域應用在煤礦有關領域的具體的三個方向:煤礦區環境污染的監測、煤礦區生態環境的調查及煤礦區地質災害的分析。遙感技術的廣泛應用為煤礦區提供了先進技術和方法儲備,為服務于煤礦區資源的環境保護,實現煤炭資源的可持續性開發提供有價值的參考。
2 遙感技術的概述
早在1981年,我國第一個煤炭遙感的專門機構就正式成立了,承擔著國家科學委員會“六、五”等重點科研的課題。總結并發現煤層和煤系在地面的光場內及熱場波譜特征,建立了煤碳層熱紅外的輻射分帶模式,確定煤炭遙感理論的基礎,建立遙感技術對煤炭地區地質調查的工作方法及程序。在1984年,“煤炭部的遙感地質中心”正式的成立,通過對設備的引進及技術的改造,遙感技術的應用領域也隨著進一步的擴大,煤礦生產過程中的水害方面的防治、礦井突水方面的預測、礦區的地質災害及環境調查、煤礦區火燒區域調查監測等發揮著重要的作用。完成“鄂爾多斯地區構造特征遙感地質的研究”項目,很好的奠定煤炭遙感地位。在1986年,煤航遙感的應用研究院正式成立,隨著科學技術的進步,計算機軟件及硬件的技術快速發展和計算機技術廣泛的普及,促使遙感技術也發生突破性飛躍,煤炭資源的調查評價、礦區災害的調查監測、生態環境的調查和動態監測、煤礦信息管理的系統研究方面,使遙感技術優勢得到充分的發揮。前后完成許多諸如“云南三江地區煤炭資源的調查級評價”等復雜項目,取得一系列的高水平研究的成果。在這20多期間,我國有關單位和人員經過了不斷的探索、力求創新發展,現在煤炭遙感等方面的技術已經形成航空高光譜和航天的高分辨率、地面的探測及GPS與GIS相結合相對完善的遙感技術研究應用體系,完成各種遙感技術應用的科學研究的項目達到200多項,獲得了國家級和省部級的獎勵30多項,取得良好社會效益與經濟效益。雖然煤炭遙感總應用的水平和西方發達國家相比較仍然有一些差距,但是在煤炭的資源調查和評價方面、煤田火區的調查和動態監測方面研究水平已經正在不斷的接近,甚至可以達到世界領先水平。
3 煤礦領域的遙感技術應用
3.1 煤礦區環境污染的監測
第一、大氣污染的監測
礦區的大氣污染一般來源是工業生產產生的污染和交通運輸產生的污染,以及生活污染,主要的污染物有氣態的污染物、氣溶膠類污染物。在工業生產的過程中所需要的動能、熱能及電能來源是燃燒化石等燃料。在工藝生產的過程中排放及泄漏氣體污染物和粉塵所造成煤礦區的大氣污染。除此之外,礦區的交通運輸及居民的生活需要,燃燒礦物燃料向大氣排放煙塵和油煙也能致使大氣污染。
遙感技術的應用與煤礦區大氣污染環境監測理論基礎:第一、大氣污染可以直接影響到空氣中微粒的分布和構成,影響到電磁波在大氣中的傳播,并利用特定的波段實現其對大氣污染中成分直接的分析。第二、空氣污染會影響到植被的生長。特定的波長會對植被的光譜特產生很多影響。因此,對植被光譜的特征定量診斷和分析,從而可以反推出大氣污染。
第二、地表水污染的監測
煤炭的開采對水污染有著多源性。伴隨著煤炭的開采產生的礦井水中一般都含有大量懸浮物,有的表現出高礦化度及酸性或含放射性元素和氧化物,如果直接外排將會對地表上的水資源產生比較大的污染。煤矸石若在雨水淋濾的作用下逐漸形成酸性水。會對周圍的水環境造成嚴重的污染。大型礦井中的工作機械用油泄露,其中一部分會隨著礦井水排到地面導致污染環境。另一部分會流到井下也造成污染。除此之外,礦區中的固體廢棄物、液態的污染物及空氣污染會直接影響到區域地表及地下水資源,將導致嚴重水污染。衛星遙感技術應用在礦區的水污染監測,主要通過增強的方法來突顯出影像中得水體分布情況。運用一種密度分割的方法對礦區不同波段的水體進行分化等級,建立有效水資源污染的遙感技術解譯標志。從而實現對地表水污染程度宏觀的調查。與此同時,高光譜遙感技術在水資源環境的監測分析和水體污染的定量分析及水質參數的提取等方面應用有明顯的優勢。
第三、其他的污染監測
礦山中的固體廢棄物是由于礦產開采、加工等過程中產生了的廢棄巖石,其中煤矸石的排放量最多。矸石山的堆積會引發大氣、水、土壤的污染等方面問題。并且會使礦區的景觀破壞,會嚴重影響到附近居民生活及植物生長。遙感監測礦區的土壤污染,主要是通過遙感技術影像對土壤污染區進行定性識別和劃分。其次是對植物生長的狀態及參數來反推出土壤的污染狀況。與此同時用遙感數據來反演出土壤中的污染元素濃度及其他參數。運用高光譜技術遙感信息能定量反演出污染元素和污染物的濃度,進而實現對于土地污染及監測和分析,也能提高監測的效率。除此之外,礦山中的開采通過對視覺、噪音等影響附近居民的生產生活環境,從而構成看到潛在環境的污染源。
3.2 煤礦區生態環境的調查
第一、植被覆蓋信息的提取
礦區開采的過程中,在礦山建設工業廣場、修簡易公路、砍伐附近樹木、搭建工人大棚、堆放礦區中的廢石廢渣等,都會對地表的植被有著較大的破壞,降低本區域的植被覆蓋率。與此同時,煤礦區的生產和建設中造成土壤的堅硬和板結,有機質和養分及水分的缺乏。造成了土地的貧瘠,土地養分的短缺,土地承載力的下降,植物會難以生存,將導致礦區很大面積的人工裸地形成。會極大破壞礦區的生態系統。從礦區各個年份和不同類型的影像數據,并運用一些遙感圖像方面的處理軟件平臺,提取和計算出歸一的化植指數,再根據類似元二分線性的模型估算出礦區植被的覆蓋率。同時,用非監督分類的方法對煤礦區植被的覆蓋率進行分類和賦色,進而得出這若干年植被的生長狀況和時空變化。
第二、土地利用及覆蓋信息的提取
遙感技術應用于煤礦研究中最廣泛地方是煤礦區的土地利用分類、環境調查、變化監測。長期煤礦的開采對煤礦區土地和生態環境都造成了嚴重破壞。尤其是露天煤礦區的土地復墾和生態重建等問題成為煤礦區生態問題中最為重要的研究性內容。熱點地區(珠江三角洲、長江三角洲、環渤海灣)和脆弱地區(東北一帶,干旱半干旱帶)相關的研究已經趨于成熟。在遙感技術與地理信息系統的支持下,以煤礦區相遙感的影像作為數據源。依據礦區土地使用分類的特點及需要。用最大似然法來監督分類和人機相互解譯結合的方式來解譯。計算出土地利用的程度綜合性指數和動態度指數等。有效的分析礦區的土地利用方面的僵蓋狀況,從而反映出區域土地使用變化結構特征和各個利用土地類型變化方向的演變規律。
第三、景觀生態的分類研究
礦區由于是礦業生產有著特殊規律。例如生態環境的擾動和效益遞減等規律的影響,生態景觀與農地、林地、城市等景觀不同。景觀變化也會比一般農地和城市的景觀更顯著。在煤礦區地物遙感技術信息的提取基礎上,根據突出的景觀演化與生態類型的變化、空見尺度的選擇分析和定量研究相結合的原則,構建出有景觀類型、景觀組及景觀系多類分層的煤礦區生態的分類體系。與此同時,基于不同的尺度,煤礦區多時相、多傳感器和多分辨率等遙感技術影像的景觀分類也是研究的熱點。
3.3 煤礦區地質災害的分析
第一、煤礦塌陷的調查
地下煤炭的開采導致礦區塌陷已經是目前煤礦區主要的地質災害。因開采塌陷而造成土地的塌陷,致使原來平整的土地逐漸變成凹凸不平,造成了水土流失和季節性或常年性積水的現象,給工業和農業的生產帶來巨大損失。用遙感技術能快速且準確的確定塌陷位置及其范圍,進一步分析土地塌陷對礦區土地利用有著重要的影響的意義。
第二、草地荒漠化的分析
煤炭開發對于草地的影響體現:草地被直接破壞和草地的荒漠化。采礦擾動是一種人為的驅動力,在生態脆弱區,破壞了草地餓生態系統結構及功能。致使草地的生態系統自我調節的功能下降,破壞了原有的生態系統平衡,導致生態系統脆弱且不穩定。會對草地荒漠化的產生和發展起到重大推動作用。煤礦區的草地荒漠化進行分析比較好的方法是:利用光譜混合分解模型光譜刪來提取出沙壤比例及植被蓋度。通過主成分餓變換及散度分析,選取植被、沙壤、陰影、輕壤,并利用無約束線性光譜混合分解模型對不同時相的遙感圖像進行混合像元分解,采用了逐像元線性內插的方法,構建出不同時段的植被蓋影像。
第三、其他地質災害的調查
煤礦區土地的沉降往往會引起地面的塌陷裂縫、山體滑坡等地質的災害。通過結合大量的野外調查,可以從遙感技術影像中的各個位置、不同色調及形態等,構建滑坡、地裂縫、崩塌等礦區地質災害影像的識別標志。滑坡壁會在遙感影像中呈亮白色,常出現于比較高的山坡;在形態上會呈弧形或簸箕形;山底常被人類干擾呈淺藍色。崩塌在影像上是白色和淺藍色相混合的現象,往往出現在較陡峭地勢的山區,形態表現是漏斗狀和片狀分布,總體上的面積比較大,人工干擾的因素相對比較弱。地裂縫則在遙感影像中表現為不規則的線,灰白色的色彩,與周邊褐色的荒地形成了對比。
4 結論
隨著我國經濟的快速發展,能源的需求量不斷增大,尤其是煤炭資源在我國能源中的比重依然很大,這就對煤礦自動化技術快速發展提出了要求。遙感技術在應用于煤炭的開采和礦區生態環境的分析發揮著重要的作用。因此,煤礦的自動化控制中自然少不了對遙感技術的需求和應用。本文通過對遙感技術在煤礦各個領域中的應用,重點分析了煤礦區環境污染的監測、生態環境的調查和地質災害的分析和研究,來闡述煤炭自動化控制中的遙感技術。
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關鍵詞:遙感技術;礦山;資源管理
在當前的礦山資源管理中,遙感技術必不可少,遙感技術能夠在礦山資源的開發利用過程中提供全面、準確、豐富的資料。礦山有著豐富的自然資源,其中包括礦山資源、森林資源、土地資源等豐富的資源,所以人類便大量地對礦山進行開采。以往的開采方式比較落后,由于采取比較落后以及不合理的開采方式,浪費了許多寶貴的資源,不能實現這些資源的合理利用,最終影響我國經濟的健康發展。伴隨著科技的發展,遙感技術的應用范圍不斷增加,為了便于更好地對礦山資源進行資源管理,遙感技術便漸漸地應用于礦山資源管理中。遙感技術的原理是先通過專業設備采集具體的遙感影像,這些遙感影像能夠提供豐富的、準確的信息,能夠對于礦山的后續開發工作提供便捷,然后再進一步對區域進行分析,制定詳細的資源利用方案,這樣在礦山開采過程中極易形成的問題會得到預防,然后借助宏觀的動態監測,實時分析獲取的信息,然后制定相應的措施進行應對,最終實現礦山資源管理的合理應用。近些年來,遙感技術的商業化不斷深入,遙感技術更是突飛猛進,目前的遙感技術能夠在最短時間內對礦山進行收集信息,然后把收集到的信息反饋到總部,然后對收集的信息進行分析,對礦山資源進行實時的全面的監測。通過合理的在礦山資源管理中運用遙感技術,能夠最大化地提高工作效率,避免了資源的浪費。
1遙感技術在礦山資源管理中應用的現狀
遙感技術是一門集合了空間電子、光學、計算機和生物、地學、通信科學等眾多學科為一體的綜合性現代技術。遙感技術在我國的礦山生產和管理領域已經應用的相當廣泛了。在礦山生產的過程中,會對礦山生態環境造成嚴重的影響。因此,礦山的開發過程中要保證其長久發展,切不可只圖眼前利益,要注重保護礦山的環境,只有這樣才能緩解當地的生態環境問題。這一問題的解決可以借助遙感技術對礦山的環境進行監測,然后采取措施進行治理。當前的衛星遙感技術已經漸漸地走向成熟,目前的衛星遙感影像的分辨率已經能夠達到對礦山生態環境監測的要求。通過收集通過空間站傳回的遙感影像,然后對其進行圖像處理和數字分析,提取其中的關鍵信息,生成環境現狀污染報告及相關分析,得出生態污染具體區域,然后分析相關因素,獲得全面的信息。隨后依據遙感影像得到的實際信息,分析污染源的分布情況及污染物是通過什么途徑擴散的。其中,對于水的遙感是通過水體在一定的遙感波段上不同的光譜特征(反射率、亮度、顏色等),從而得到關于水的污染情況;對于地表的信息判斷是通過觀看遙感影像的顏色、紋理、亮度等來判斷礦山的坍塌情況和地表情況等;根據本地區主要污染源的分布情況,并且與當地的實際情況相聯系,就得到了關于污染擴散的實際情況了。遙感技術主要針對礦石開采時尋找地域、采礦周邊環境的監測、繪制礦山具體方案等一系列工作進行技術上的支持,并且提供收集信息的技術支持。此外,衛星遙感技術還可以針對礦山資源的實際情況進行規劃,然后進行決策,并且可以隨時對其開采環境進行監測,保障施工的安全,衛星遙感技術通過提供上述一系列服務,提高了采礦的科學性,大大增加了采礦的安全性,提高了采礦效率。到現在為止,遙感數據源的種類比較多,并且不同數據的光譜分辨率、空間分辨率以及它們的定價都有很大的差異。所以,在選擇數據源的時候,在能夠保證監測精度和礦山要求的情況下,要盡量地選用比較便宜的遙感器,不用要求分辨率達到最高,能夠符合要求即可。比如,中等分辨率的遙感圖像便能夠準確地顯示露天開采礦山等工程;比較高的分辨率的遙感圖像一般用于觀測礦山中的具體細節以及小型土地等細節內容。
2礦山中遙感技術的應用
遙感技術要想能夠監測礦山的具體環境如何,需要對相應的環境進行遙感影像的拍攝工作,并且遙感影像的分辨率還要符合規定,隨后進行圖像處理來實現圖像數據的轉化,結合礦山周邊的實際情況,得到礦山環境變化的直接信息。加工處理遙感圖像后,然后根據需要,研究區可以劃分為植被、廢石堆、住宅區、工礦用地等等。之后在遙感圖像上對所研究礦山的這些類別進行確定,確定樣本感興趣區進行灰度值統計,得到子樣本的特征。最后根據子樣的特征進行分類處理。
3遙感技術應用中存在的問題
3.1缺少數據源礦山資源管理工作的有序開展離不開多時相和分辨率較高的遙感信息源,然而當前能夠提供如此大范圍的多時相遙感數據衛星源還特別的稀少。雖然國家正在加大對這方面的投入力度,但是不能在很短的時間內解決多時相遙感數據衛星源稀少的問題。當前的解決辦法是收購國外的多時相遙感數據衛星源,但是遙感數據的接收受到天氣的影響比較大,所以便出現了在大范圍內接收的困難可能性比較少,雖然說雷達數據不受天氣影響,但是雷達的相關技術相當的不成熟,離實用還有很大的距離。所以,遙感技術還是比較適宜應用于礦山資源管理中。3.2高分辨率遙感影像的信息自動化提取水平較低尚不具備核心技術,自動提取高分辨率遙感影像的水平還不高。現階段,遙感影像數據的自動分類算法及其計算的適用范圍還有限,依據紋理的自動分類和提取信息技術的水平還不高,尚不能滿足實際的需要。并且當前遙感技術對土地的監測工作,依據的遙感數據必須具有較高的分辨率,只有這樣才能提取出滿足生產和管理需要的土地信息精度。
4遙感技術在礦山資源管理中的應用前景
伴隨著科技的高速發展,出現了一種叫做高光譜遙感技術,該技術推動了遙感技術在勘察礦產資源和開發應用方面的發展,并取得了一定的成效。高光譜使用成像譜儀能夠同時得到地物空間信息、光譜信息和輻射信息,并且該圖像具有層次豐富多樣的光譜信息,并且信息變化量隨著波段的不同而變化。由此可知看到,高光譜遙感技術在礦產資源的開發利用中有著良好的發展前景,并將發展成為該行業主要的監測手段。
5結語
綜上所述,在礦山的生產和管理中的許多方面,遙感技術都發揮了巨大的作用。遙感技術主要針對礦石開采時尋找地域、采礦周邊環境的監測、繪制礦山具體方案等一系列工作進行技術上的支持,并且提供收集信息的技術支持。因此當前應該加大遙感技術的開發和利用,以便于礦山的開采。
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關鍵詞淺談 遙感技術 地籍測量 實際運用
中圖分類號: O4-34 文獻標識碼:A
引言建立城鄉一體化地籍管理信息系統,實現測區土地調查、等級和發證的統一管理;建立并完善新的土地調查機制,使城鄉土地數據得到及時、快速、準確地更新;利用動態監測制度建立土地,為國土資源嚴管措施的跟蹤和監督奠定了堅實的基礎。土地地籍調查工作的目的是通過查清每一宗土地的位置、權屬、界線、數量和利用狀況,獲取“權屬合法,界址清楚,面積準確”的土地地籍管理信息,實現全國土地調查、登記和發證的一體化管理。而地籍測量則是其中一項必不可少的工作。地籍測繪主要工作是調查土地及其附著物的位置、界線、質量、權屬和利用現狀等基本情況和測繪其幾何形狀和面積。數字地籍測繪包括數據采集和成圖成果數字化兩方面,就是應用全站儀等測量儀器實地采集數據、編輯地籍圖、生成宗地圖、建立地籍數據庫、輸出面積匯總表、進行地籍數據動態管理等,直接為土地、城建、規劃等部門提供權威數據。隨著遙感技術和計算機技術的發展,越來越多的人開始研究遙感技術在地籍測繪中的應用,并取得了顯著效果,大大提高了經濟和社會效益。
一 遙感技術概述
地籍測量是根據電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息,進行收集、處理,并最后成像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術。
遙感系統由遙感器、遙感平臺、信息傳輸設備、接收裝置和圖像處理設備等組成。遙感器裝在遙感平臺上,它是遙感系統的重要設備。圖像處理設備對地面接收到的遙感圖像信息進行處理,以獲取反映地物性質和狀態的信息。判讀和成圖設備是把經過處理的圖像信息提供給判釋人員直接判釋,或進一步用光學儀器或計算機進行分析,找出特征,與典型地物特征進行比較,以識別目標。由于遙感技術具有探測范圍大、獲取資料的速度快、周期短、受地面條件限制少、手段多、獲取的信息量大以及全天候工作的能力的特點,目前,遙感技術已廣泛應用于軍事、地質礦產勘探、自然資源調查、地圖測繪、環境監測以及城市建設和管理等領域。在地籍調查中對各宗地的具置、權屬界線、界址點和面積等進行的測繪工作。由于地籍測量是以權屬調查為先導,并在其基礎上完成的一種測繪工作,因此測量結果一經登記具有法律效力。因為地籍測量的特殊作用,其測量過程具有一些固有的特點:①測量內容特殊:一般包括地籍要素和地形要素的測量;②比例尺較大;③測量結果一經登記具有法律效力;④現勢性:即測量的主要成果應該具有準確性、現勢性,如果發生變更,則應當隨時進行變更調查和測量。
二 土地利用動態遙感監測技術的優缺點
1.土地利用動態遙感監測技術的優點
遙感技術具有可大面積觀測、時效性強、綜合性強的優點,將其用于土地利用動態監測,可以同步觀測較大范圍的土地,得到宏觀的土地利用圖像,可以方便地進行綜合性分析,由于遙感衛星的飛行周期短,速度快,可以在短時間內獲取影像,現勢性很強,可以及時根據新舊土地利用資料進行疊加分析得到出土地利用變化情況。
2.土地利用動態遙感監測技術的缺點及改進方法
遙感手段目前做出的動態變化結果雖能反映一定時間的變化方向和趨勢,但定量化研究還不夠。在這種情況下可以先用遙感手段發現變化的類型與發生地,起到一個指示的作用,然后利用GPS到實地進行調查、監測、定位與測量,同時監測遙感的精度,將先進的遙感技術與傳統的調查手段相結合,以便更好地服務于土地利用動態監測任務。
另外,對于土地利用變化分析,單純利用遙感手段效率與精度往往不能滿足用戶的要求,隨著GIS的發展,人們可以借助GIS的支持,進行專題信息的疊合分析,可以直接監測變化圖斑,進行動態分析,輸出動態變化圖和統計數據,滿足用戶不同需求。
三 遙感技術在地籍測繪中的應用
1.動態監測應用
隨著計算機和遙感技術的進步、發展,越來越成熟的技術已融進地籍測繪中,比如遙感結合地理信息系統,以及GPS等定位技術,給土地測繪帶來了更多的方便。遙感技術在地籍測繪中的應用,最直接的一點便是其動態監測。所謂動態監測,就是運用遙感技術,對土地的變更、土地調查和動態進行相關監測。在地籍測繪中,動態遙感監測技術是對土地利用率和相關調查資料,通過數字和圖形等難識別對象為基礎,利用計算機相關技術,對難識別的信息進行處理,變成可識別的文字和圖像,然后記錄相關數據信息,合理確定監測周期,對土地利用變化情況進行全新的監測,各個時期的數據進行對比,做出結論。
地籍測繪相互資料便于核查土地利用總體規劃,為國家整體規劃和相關決策提供可行的理論資料。動態監測,可以及時發現違法用地情況,對于違法用地情況上報相關部門,進行查處。技術的進步,總是給人們帶來越來越多的便利,隨著計算機圖像處理技術的成熟和完善,動態監測技術應用于地籍測繪,會越來越方便。
2.遙感技術運用
地籍測繪中,利用動態遙感監測技術,通常由如下流程運作:①數據選取:地籍管理具備連續性、全面性和高精度性等特征,目前的遙感技術對于數據的選取,通常經過美國和法國的Landsat TM、SPOT兩種衛星數據來取得。當然,監測的精度在遙感技術一直都很重要,為提高所需精度,有時必須與相關土地利用圖結合,同時把人文、生態等相關指標列入地籍測繪資料中。精度要求很高時,要接觸GPS等高分辨率衛星影像作為補充資料。②數據處理:在地籍測繪中的意義非常重要,遙感所得的數據,通常需要通過計算機相關技術把它轉換為可識別的信息,并修正達到一定的精度。③變化信息提取:所謂變化信息,是經過固定的時間段,土地相關資料發生變化的相關量的大小提取變化信息,是遙感技術在地籍測繪中最重要的運用,通過時間差來計算不同時間段的變化信息量,可預計出土地將來的變化規律,給以后整體規劃提供參考。④監測精度評定:精度要求是評價遙感技術質量的重要砝碼,通過記錄和分析數據,對已測信息進行統計學研究得到測繪信息的精確度,再驗證地籍測繪水平。
3..使用遙感技術制作地籍圖
遙感地籍圖的制作,就是在計算機制圖的環境下運用遙感資料編制出所需的地籍圖,這是遙感信息在地理研究和測繪制圖中的重要運用。利用遙感技術制作地籍圖的技術流程主要體現為:先是選擇合適的影像源,數據源不同特性也會不同,因此提取信息的方法也不相同,目前常用的遙感影像有Landsat-TM、SPOT等。其次要選擇某種遙感軟件進行影像的幾何糾正和影像的配準,當前常用的遙感軟件有ERDAS、ENVI等。然后是遙感影像的融合,通過影像融合,希望不僅突出其中較高的空間分辨率,還能保持良好的光譜特征。還可對融合后的影像進行線性拉伸、灰度變換等增強處理,以提高圖像的對比度和清晰度,突出圖像的細節部分,利于影像判讀和量測。最后通過目視解譯和實地踏勘相結合的方法,把不同地物的形狀和各個區域的范圍從遙感影像上提取出來,就是形成矢量文件,提取過程中,地物類型可參照地籍調查中的土地利用現狀分類標準進行。
四 結語
地籍測繪工作很復雜,有必要利用高科技手段來完成。遙感技術的發展,方便了地籍測繪的工作,遙感技術運用于地籍測繪領域,逐漸發展成熟,相信隨著科學技術的進步,遙感技術的應用水平一定會步入新的階段。遙感信息是地表各種地物要素的真實反映,能清晰地顯示各種土地利用類型的特征和分布。與傳統的地籍調查方法相比,遙感技術具有精度更高、效率更高、更經濟實用、更直觀實時等較多優勢。隨著遙感技術的不斷發展,如遙感器分辨率的提高和綜合利用信息能力的增強等,將我們的日常地籍工作中被頻繁運用。
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關鍵詞:遙感技術 應用
中圖分類號:TP79 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)02-0200-01
1 遙感的簡單介紹
“遙感”顧名思義就是:“遙遠的感知”,也就是:不直接接觸到有關目標而能收集到信息,而且還能進行分類和分析。遙感所收集的信息是由目標物反射或發射的電磁波。收集電磁波息信的裝置就叫傳感器。裝載傳感器的設備,如:人造衛星和飛機等稱為遙感平臺。現代遙感技術從空中利用遙感設備在地面進行物體性質檢測。它有許多功能:
1.1 觀測的面積大
根據陸地衛星軌道910km左右的高度與航攝飛機可達10km左右的高度來看由得高,觀測的面積就廣闊。每張陸地衛星圖像覆蓋的地面面積高達3000kmg2。而我國要覆蓋全部陸地面積只需要600多張左右衛星圖像就可以了。這就為人們展示了一種宏觀的景象,對于地球資源及環境要素的分析極其有利。
1.2 收集信息的速度快,周期短
在以前用一般方法進行一次實地測繪地圖,通常要十年或幾十年重復一次,而應用了航攝測量的方法以后,確只要幾年才能重復一次,在衛星圍繞地球運轉的同時,便能訊速收取所經地區的各種自然現象的最新資料。以陸地衛星4、5為例,每16天可以覆蓋地球一遍。因此,利用遙感技術以后,地圖的更新時間可以大大縮短,一些地區自然現象的動態變化也能很快地反映出來,并及時做出預報。
1.3 局限性少
在對于惡劣的自然條件,如高山、沙漠、冰川、沼澤等難以開展工作的區域,或由于國界的限制不可達到的地區,用航天遙感的方法,則很容易收取所需要的資料。
1.4 方法多,收集的信息量大
遙感技術能夠適應各種不同的任務和目的,先用不同的遙感儀器使用不同的波段來收取所需要的資料。現代的遙感技術能利用紅外線、紫外線、微波波段和可見光波波段來進行探,不但能探測到地面的性質也能探測到目標的一定深度。有些波段具有對干沙土、植被、云、霧、冰等的穿透性和識別性。
遙感技術可以根據不同的目的和任務,選 用不同的波段和不同的遙感儀器,取得所需的信息。現代的遙感技術不僅能利用可見光波段探測物體,而且能利用人眼看不見的紫外線、紅外線和微波波段進行探測,不僅能探測地表的性質,而且可以探測到目標物的一定深度。某些波段具有對云、霧、冰、植被、干沙土等的穿透性,可深化對被測目標的認識。例如:對水具有一定穿透性的有可見光的藍光波段,它可采用較長的微波雷達探測冰層,還可以穿透冰層到達下面的水體或地底面。微波波段具有長時間的工作能力。因此它獲取的信息量大,根據有關資料顯示“以四波段陸地衛星多光譜掃描圖像為例,像元點的分辨率為79m×57m,每一波段含有7600000個像元,一幅標準圖像包括四個波段,共有3200萬個像元點”。
1.5 作用廣
現在遙感技術的應用領域很廣泛。因為遙感主要是進行測繪方面的應用,而測繪數據又是應用于全行業的基礎使用,不僅用于軍事的偵察,還廣泛應用于地理、地質、氣象、水文、農林業、規劃和建設及環境保護并多領域,具有較高的經濟、生態和社會效益。
2 遙感技術系統和基本過程
遙感技術系統是實現遙感目的的方法、設備和技術的總稱,它是一個多維、多平臺多層次的立體化觀測系統。從總體上看,任何一個遙感任務的實施,均由遙感數據獲取、有用信息抽取及遙感應用三個基本球節組成。而每個環節的進行,都要有相應的基礎研究和技術手段的支持。
遙感過程是指遙感信息的或取、傳輸、處理分析判讀應用的全過程,它是通過以衛星、飛機和汽車為觀測平臺,在距離目標物幾米至幾千真米的距離以外,采用光學、電子光學等探測設備,接收的反射,散射,電磁輻射目標對象在圖像膠片或數字磁帶記錄的形式發射能量,然后將信息發送到地面站,接收站將這些遙感數據進一步加工成遙感資料產品,以提取有用的信息,如(圖1):
遙感技術系統是一個通用的系統實施方法、設備和技術。現已成為從地面到高空的多維觀測系統。大量的研究,包括遙感數據采集,基礎研究,運輸,處理,分析和應用遙感物理研究等。遙感技術系統包括:
2.1 遙感平臺
(1)地面平臺:三角架、遙感塔、遙感車和遙感船等與地面接觸的平臺。(2)航空平臺:包括飛機和汽球。(3)航天平臺:包括衛星、火箭、航天飛機、宇宙飛船等。
2.2 遙感儀器
傳感器是接受、記錄目標物電磁波譜特征的儀器,是遙感技術系統的核心。(如掃描儀、雷達、攝影機、攝像機等)
2.3 信息的傳輸與記錄
遙感器接收到地物目標的電磁波信息被記錄在膠片或數磁帶上。
2.4 信息處理
遙感衛星地面站,接收、處理、存檔、分發各類地球資源遙感衛星數據并進行相關的研究,為遙感應用提供數據服務。
2.5 分析應用
包括對遙感數據根據某種目的進行分析,處理,測繪,制圖的一系列的設備,技術和方法的遙感數據的應用程序。遙感技術系統是一個非常復雜的系統。對于一個特定的遙感目的。能以發揮技術優勢和整體系統的各個子系統選擇最佳經濟效益的最佳結合。遙感數據收集是在由遙感平臺和傳感器構成的數據采集系統中或得技術支持下實現的,由于各種平臺和遙感器都有自已的適用范圍和局限性,因此往往根據具體任務的性質和要求的不同而采用的組合方式,以取得較好的應用效果。片面地強調某種平臺或遙感器的重要性,甚至把它們對立起來,是不適宜的。
參考文獻
[1]劉丹丹.《遙感技術與應用》[M].哈爾濱地圖出版社,2009.
關鍵詞:大數據;航天遙感;戰略
中圖分類號:P237 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)015-000-02
一、航天遙感和航天遙感系統
近些年來,大數據已經成為繼云計算、物聯網之后 IT 領域最流行的詞匯,并在各行各業中廣泛出現,受到人們越來越多的關注,也引起很多專家學者的深入研究。從2012年3月開始,美國開始投入對大數據的研究,與大數據相關的研究發展規劃被列入科學信息領域的重要舉措之一,相關部門基于大數據背景下獲取、存儲、處理等方面展開對遙感信息技術的研究。本文以航天遙感的現狀為基礎,分析航天遙感系統的技術現狀,得出航天遙感系統如何面對大數據時代挑戰的結論,以便于迅速采集遙感數據、對遙感數據進行分析和管理,滿足人們對航天遙感的需求。
遙感是為了獲取遠距離物體的相關資訊,遙感技術被廣泛應用于現場勘測,適用于面積廣闊的觀測,數據的綜合性和可比性較強,具有很強的時效性,在勘測過程中不需要通過物理接觸,而是通過電磁波的反射以及輻射,通過數據的采集和計算,實現對物體的遠距離探測,獲取包含物體的遙感數據信息。這里需要注意的是數據不等同于信息,數據承載有效的信息,在目前的應用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以發射、反射、吸收電磁波信號,都屬于遙感信息源。地物的空間信息的獲取方式需要通過搭載在遙感平臺上的遙感器來獲取。
二、大數據的概念
大數據是適應時展需求所衍生出來的概念,顧名思義,大數據所指的數據數量十分龐大,通過傳統的收集渠道不能幫助企業采集、管理有效的信息,也無法立足于時代背景,向企業提供與經營相關的策略。直到2009年,“大數據”才逐漸出現在公眾視野,以難以預計的速度進行擴散。研究大數據的目的并不是采集數據,而是將采集的數據進行分析、管理、處理、應用,增強數據應用的能力,進一步完善使用數據的功能,從而挖掘有應用價值的資訊,大數據技術具有可觀的發展空間。大數據時代在信息通信、海量存儲等方面有利于解決航天遙感系統迅速采集信息、處理數據,本文的重點放在數據存儲方面,并分析新時代背景下航天遙感技術存在的機遇和挑戰,進一步促進航天遙感技術的可持續發展。
三、航天遙感技術迎來的機遇
1.航天遙感技術的重要意義
航天遙感可以對環境和資源進行有效的勘測,也可以對信息技術進行有效的掌控。可以說從一定意義上講,航天遙感技術已經成為決定戰爭勝負和影響國家安全的重要因素。 航天測繪已成為獲取空間信息資源十分重要的技術手段。同時,遙感信息的獲取、處理、加工和服務,與衛星定位技術和衛星通信技術的應用也密切相關,正在世界范圍內蓬勃發展的小衛星技術對于推動遙感、導航定位和通信技術的快速進步具有重要價值。
2.大數據時代航天遙感技術的機遇
(1)云存儲
在大數據時代的背景下,航天遙感技術可以使用云儲存的技術,對數據進行實時更新,包括對數據副本進行實時更新,占有極少的硬件資源,廣泛應用于亞馬遜等電子商務行業中。存儲虛擬化技術是云存儲系統的關鍵所在,包括主機、基于網絡、基于存儲陣列三種,為了將設備的物理屬性屏蔽,完成對異構存儲設備的統一映射。基于主機需要使用虛擬化軟件,在實際運用的過程中會增大主機端的負載,無法拓展主機的空間。基于存儲陣列需要安裝虛擬控制程序,將邏輯存儲單元與多個物理磁盤設備相對應,這種操作具有可以滿足用戶對存儲性能的要求,同時也存在一些缺陷,比方說拓展性能較差,無法延伸設備的拓展性。存儲虛擬技術采用基于網絡的形式可以集中上述兩種存儲虛擬技術的優點,在滿足用戶對存儲性能需求的同時,保持設備一定的拓展性,因此很多企業都使用基于網絡的主流形式。
(2)數據庫
隨著時代的發展,很多數據并非以文字的形出現,歸屬為非結構型的數據和文檔,數據呈現半結構化的發展趨勢。在云存儲系統中,NOSQL數據庫需要以數據增長需求為考慮因素,分析數據的實用性和可用性,盡可能滿足人們對勘測各方面的需要。再進一步細化,數據庫使用弱一性的特例,保證用戶最后的運行個結構是類似的。一般情況下,NOSQL數據庫分為四種,根據不同的情況,使用不同類型的數據庫對數據進行儲存。
四、航天遙感技術發展需要解決的問題
1.遙感大數據的自動分析
數據挖掘指的是,從海量的數據中通過算法搜索隱藏信息的過程,是目前大數據處理的重要方法,可以從遙感大數據中勘測出地表的變化規律,了解社會以及自然的變化過程。隨著對地觀測遙感的大數據不斷出現,遙感信息語義的復雜性、數據維度語義的豐富性、傳感器語義的多樣性等特征使航天遙感技術對表達方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、時相、層次、方位觀測數據即該地物在不同觀測空間的投影,在實際觀測過程中,遙感大數據需要考慮多分辨率、多源影像那個特有的特征表達模型,以及模型如何進行相互間的轉化,從紋理、光譜、結構等低層結構出發,抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差異的目標特性,達成遙感數據一體化的目的。遙感大數據的自動分析,指的是挖掘遙感大數據信息,實現遙感觀察數據向知識轉化的前提,主要目的在于建立統一、語義的遙感大數據表示,為后續的數據挖掘作鋪墊。遙感大數據的自動分析包括數據的檢索、表達、理解等方面。
2.大數據時代航天遙感安全問題
結合目前的情況來看,我國航空遙感發展缺乏完善的監管制度,在具體運作的過程中缺乏協調和規劃,相關的資訊和信息無法進行資源共享,無法對行業內的資源和技術進行整合利用,再上航天遙感技術的核心技術過于依賴國外,存在創新能力不足的問題,導致遙感邁入產業化具有一定的難度,產業化的發展需要技術與資金的不斷投入,不確定性遙感信息模型和與人工智能相關的系統開發也有待進一步的深入研究。
五、航天遙感技術的發展趨勢
1.大數據時代背景下航天遙感技術的發展方向
通過航天遙感技術,可以由航天、地面觀測臺組成以地球為研究對象的綜合觀測系統,提供定量、定時的數據,在大數據時代背景下,完整性和機密性是航天遙感技術的重要特點,航天遙感技術涉及國家政機密,因此如何保障完整性和機密性是航天遙感技術需要面對的問題。根據時代的要求,人們越來越重視數據的安全性和實用性,所以發展航天遙感技術的時候需要根據上述特點進行發展。面對當前的形勢,高分辨率小型商業衛星發展迅速,雷達衛星遙感日益受到青睞,遙感技術的監測精密度將不斷提升,呈現向上的發展趨勢。
2.新時代要求航天遙感技術人才培養發展展望
在這個新時代背景下,航天遙感技術具有可觀的發展前景,從事該領域的專業人才短缺,航天遙感技術是我國的戰略新興產業,可以為航空航天信息技術的發展創造更大的發展空間。學校應該增加與此相關的專業設立,規劃相關的人才培養的計劃,在培養航天遙感人才需要結合大數據的知識背景進行學習,讓從事航天遙感的人才跟上時展的需要,重點掌握與遙感技術相關的知識。與此同時,學校方面應該重視對航天遙感技術的人才進行培養,定向向人才灌輸有關大數據遙感的知識,讓學生規劃在航天遙感領域的發展,為學生畢業從事航天遙感方向的工作奠定想學術基礎。
3.新時代下航天遙感技術發展趨勢展望
新時代背景下,數據化的普及在一定程度上促進了航天遙感技術的發展,加上我國政策對航天遙感技術的大力支持,包括數據庫、云計算在內的數據庫等新興技術應用將推動航天遙感技術的變革。航天遙感技術呈現良好的發展趨勢,促進各行各業進行資源的調整和整合,新時代背景下的航天遙感技術從“定性”向“定量”轉變,呈現多平臺共存、綜合應用不斷深化的發展趨勢,展現市場不斷擴大的發展趨勢,極大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遙感技術行業呈現全新的面貌與發展趨勢。
參考文獻:
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