3s技术论文范文

时间:2023-09-19 04:50:54

3s技术论文

3s技术论文篇1

关键词 “3S”技术;应用型人才;培养模式;土建类院校

中图分类号 G717 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)12-0320-02

Abstract Based on the major characteristics in civil engineering colleges and universities,in order to cultivate ″3S″(GIS,RS,GPS) technology applied talents,combining with the current situation and necessity of technology applied talents training,from the personnel training mode,thinking and reform of innovation practice and so on,the path of the technology applied talents training had been discussed in this paper.

Key words ″3S″ technology;applied talents;training mode;civil engineering colleges and universities

“3S”(RS,remote sensing,遥感;GIS,geographical inform-ation system,地理信息系统;GPS,global position system,全球定位系统)技术以其获取信息的实时性、准确性、便捷性、综合性等特点正越来越快的发展[1]。以遥感技术、地理信息系统和全球定位系统为核心的“3S”技术作为“数字地球”的核心技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段。“3S”集成技术将在国民经济建设中发挥更加强大的作用,其应用于国家建设也是时代需求的必然结果,代表了信息化的未来趋势[2]。在现代科学技术飞速发展的21世纪,我国土木工程建设发展很快,工程建设规模日益扩大,难度不断提高。土木工程功能化、城市建设立体化、交通高速化及改善综合居住环境已成为现代土木工程的特征[3]。这对土建类院校的学生提出了更高的要求,社会迫切需要具有实践能力、创新能力、综合能力的人才。

1 土建类院校“3S”技术应用型人才培养必要性

从国内外社会经济发展形势来看,高新技术新兴产业蓬勃发展,是经济持续增长的重要推动力,国家“十二五”规划中强调要大力加强高新技术战略性产业发展,以科技创新为先导,加强产业结构战略调整,保障国民经济又好、又快发展。作为高新技术新兴战略性产业的重要组成部分,“3S”技术具有良好的发展前景。我国土建类院校特色鲜明,专业大多具有很强的应用性和实践性,如土木工程、房地产测绘工程与管理、城乡规划、市政工程与管理、资源环境调查与评价、灾害监测、国土管理等专业和方向具有明显的工程性质,随着信息技术的不断发展,作为高新技术的一个分支,“3S”技术在建设工程、规划及管理等领域正越来越发挥着重要的作用,如利用GPS、RS、GIS技术在项目选址、地质勘测、地形地貌调查、房地产测绘、市政管网数字化、数字城市虚拟、规划设计成果编制、空间数据库建设及信息化管理等方面正显现出“3S”技术的强大生命力。

随着社会经济的不断发展,土建类院校在服务地方经济与社会发展中起到了重要的推动作用,土建类院校高素质技术应用型人才培养迫在眉睫。因此,加强土建类院校“3S”技术应用型人才培养符合国家和地方社会经济发展需求。探讨“3S”技术应用型人才培养创新教学模式,优化“3S”应用型人才培养体系,将为培养出符合社会经济发展需要的“3S”技术应用型优秀人才提供必要的保障,开展“3S”应用型人才培养模式及路径相关课题研究更是刻不容缓。

2 “3S”技术应用型人才培养模式内涵及要求

针对当前“3S”技术应用型人才的社会需求状况和土建类院校“3S”应用型人才培养的必要性,提出了土建类院校“3S”技术应用型人才“三位一体”培养模式的内涵及要求。

2.1 “3S”技术应用型人才培养现状

目前,我国高校开设“3S”方面课程的专业较多,专业培养方案与专业课程设置没有统一的框架,学生培养质量参差不齐,主要表现为:学生的理论基础知识不牢固,综合解决实际问题的能力欠缺,从而导致“3S”技术人才培养质量与社会需求存在较大的差距。其中最主要的原因在于“3S”相关人才培养没有建立科学、合理的培养模式,教学团队建设缺乏有效的凝聚与整合,教学方法过于单一等。笔者认为,创新“3S”技术应用型人才培养思路、优化“3S”应用型人才培养体系、强化“3S”技术应用型人才培养实践是加强“3S”技术应用型人才培养的核心和关键所在。

2.2 “三位一体”人才培养模式内涵

该文将“3S”技术应用型人才培养的“三位一体”模式内涵界定为:首先,形成以学校、社会、企业三方(三位)共同参与培养,以学生为主体(一体)的人才培养模式。此模式下的土建类院校相关专业人才培养目标定位为培养适应社会发展需要,面向工程、建设、市政、管理企业生产、建设、研发、服务和管理第一线,能熟练掌握专业基础知识,又懂“3S”技术的高素质应用型人才。其次,创新“3S”技术应用型人才培养思路,形成“以骨干教师领衔、以‘3S’工程专家指导、以市场为导向”的培养方案,它是“三位一体”人才培养模式的战略要求。

3 “3S”技术应用型人才培养创新与实践措施

笔者认为,“3S”技术应用型人才培养创新与实践措施主要有:人才培养体系优化、教学团队整合、教学资源建设、实践教学强化和创新能力培养5个方面。

3.1 培养体系优化

基于“3S”技术应用型人才培养的目标定位、培养模式,对现行专业培养体系进行优化,构建以理论教学、实验与实践教学、科技创新3个平台为支撑的人才培养体系,凸显实验、实践、创新在“3S”技术应用型人才培养中的地位。通过构筑新的课程体系,加强基础课程(包含公共和专业基础两类)教学与改革,以精品(重点)课程建设为试点,探索启发式教学和学生研究性学习的方法来优化人才培养体系。

人才培养体系优化首先从人才培养方案入手,对教学计划、内容和方法等多方位的改革,根据“3S”技术特点,进行教学分析和教学开发,确定本专业的培养途径、任务群,研究设计课程设置、方案和教学计划。加大基础实验项目改革力度,开展系列基础实验教学方法与手段的改革实践。找准切入点,重点围绕主干课程的教学内容、教学方法及方式等做好教学改革,并对现有教学改革项目进行扩充、提升和整合,确保在较高层面上推进人才培养体系的改革与优化。

3.2 教学团队整合

以师资队伍优化、学科特色彰显、教师队伍自身水平提升和学生综合素质提高为目标,组建“3S”技术应用型人才培养创新教学团队,形成专业结构合理的教学队伍,提高相关专业本科生的“3S”技术教学水平和培养质量,辐射影响面向学校土建类相关专业的教学与科研。优秀的创新型教学团队建设利于培养动手能力强、适应社会经济发展新形势的高质量技能型应用人才。同时,创新型教学团队建设利于优化现有教师资源、提升“3S”技术人才的整体培养环境。

3.3 教学资源建设

“3S”应用型人才培养模式需要开发与之相匹配的教学资源。针对“3S”应用型人才教学模式特点与目标来开发新教材,包括多媒体教学课件和实验类、时训类的实践配套教材。新构筑的教学资源的开发必须突出“3S”应用型技能人才教学的特色。实践中,理论教学采用先进的多媒体教学手段,加大多媒体课件的可视化信息量;实验和实践教学资源建设可围绕相关专业的实际情况,精心选择实验和实训项目,并且编写相应的实验和实训教材,如测绘工程专业在“3S”技术课程教学过程中,可以宗地勘测定界图制作、资源环境调查与专题产品制作、某测绘区域三维可视化等方面为主题,精心选择3~5套“3S”综合实验和实训的方案,组织人员编写“3S”综合实践训练教材,为高素质应用型技能人才培养提供必要的教学资源,从而提高相关专业学生的“3S”理论知识与应用技能。

3.4 实践教学保障

“3S”技术均为应用性很强的重要工具技术课程,因此理论教学必须与实践相结,重视培养学生动手和创新能力环节。实践教学保障体现在以下3个方面。

(1)加强实践类课程设置的教学改革。增加实践类的课程数量,加大实验课的教学时数,可按理论课时与实验课时1∶1进行配套,提升实践类课程的教学质量。

(2)重视学生动手与实践操作能力的培养。严明实践教学过程中的纪律,保证实践教学能卓有成效。特别是对于“3S”相关的地学实践类课程,如测绘实习、遥感实习、地图学与计算机制图实习、“3S”野外综合实习等,任课教师要认真布置任务,可采用让学生组建团队的方式完成不同类别的实习项目,对实习过程中遇到的问题认真总结分析,并采用现场答辩等方式进行实习效果的控制;对于室内上机实验与设计课程,应精心选择实验和设计项目、精心准备实验和设计数据与资料、精心安排实验和设计内容和精心指导上机过程和课程设计中遇到的问题。

(3)加强学生的实践教学平台建设。如提高实验室软、硬件水平,加强教学实习基地建设,积极推动校企合作等,给学生提供更多的实践机会,为培养高素质应用型人才创建良好的平台和环境。

3.5 创新能力培养

高校必须打破传统的人才培养模式,整合教学资源,在教学过程中既保持传授知识、培养能力、提高素质的相对独立,又要将其有机地结合起来,构建以能力培养为重心的应用型本科人才培养体系[4]。“以骨干教师领衔、以‘3S’工程专家指导、以市场为导向”的人才培养模式战略,坚持校内与校外相结合、课堂教学与社会和市场相结合的原则,加强对学生的创新能力培养。笔者认为,在校内骨干教师可组建学生课外科技活动指导小组,对申报大学生科技创新活动项目的团队进行精心指导,组织学生开展科研实验,可以让学生自拟相关课题自由申报,也可以直接参与到教师主持的科研项目中去。在校外,可邀请“3S”工程专家参与到人才培养模式的过程中来,鼓励学生参与实习基地产学研等项目,为学生提供创新能力培养的环境,在生产实践过程中提高学生分析和解决实际问题的能力。另外,校企合作举办的各种GIS大赛活动也是大学生科技创新能力培养的有效途径。笔者亲身经历过这样的竞赛指导,既能培养学生的专业兴趣,又能激发学生的创新热情。完整地认真参加过一届GIS大赛的学生,其综合能力将会得到很大的提高,这对于其今后的学习和工作的影响是深远的,并且终身受益。

4 结语

该文针对土建类院校“3S”技术应用型人才的培养模式和实践进行了初步探讨,技术应用型人才的培养是一项系统工程,需要打破传统的教育模式和教学方式,克服各专业交叉不足的缺点,这不仅需要院校做好相关专业规划,系统修订专业培养方案,加强相关制度的建设,完善保证教学质量的长效机制,严格人才培养方案的执行力度,方能使得“3S”技术应用型人才培养模式得以有效推进。

5 参考文献

[1] 项德良,邓毅博.3S 技术发展与其在国家建设中的应用[J].科技创新导报,2009(19):225,227.

[2] 张秀成.深化实验教学改革提高土建类学生的动手和创新能力[J].安阳工学院学报,2008(6):38.

[3] 安静宇,计宏.高校人才培养模式改革的探讨[J].科技信息,2010(26)67.

3s技术论文篇2

关键词:3S技术;RS;GPS;GIS;实践教学

中国分类号:p228.4

资助项目:新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目(20110418172236109)、新疆农业大学教学研究项目(2012SGGX08)

1.应用背景

土地资源学是一,也一门具有自然- 社会- 技术三结合特点的边缘科学[1]。土地调查是土地资源学的重点内容之一,也具有很明显的实践性和应用性[1、2]。当前3S技术的应用为土地资源研究领域提供了先进的技术平台,空前地提高了工作效率[3]。所谓“3S”技术是指全球定位系统GPS (Global Positioning System)、遥感RS (Remote Sensing)和地理信息系统GIS (Geographic Information System)及其集成技术[3、4]。其中GPS提供准确、实时的定位信息, RS技术能如实提供大量的摄影数据,而GIS具有强大的数据处理和分析能力,能高效便捷地处理和管理有关信息[4、5];这“一个大脑、两只眼睛”的集成系统常被为3S技术[6]。当前3S技术在土地资源研究领域中被广泛利用,带来显著的研究效果[7],使3S技术在土地资源学实践教学中的应用变得完全有可能, [8]。本研究在土地资源学本科教学中试图应用3S技术,目的在于将3S技术应用在土地资源学实习中,加强学生实践能力,提高教学效果,促进学生参与相关研究工作。

2.应用过程

第一步,讲授理论基础概念;第二步,写实习计划;第三步,分别进行RS、GPS及GIS讲座及技能培训;第四步,进行一次土地调查,进行实地踏勘和观测,查清土土地利用类别;第五步,资料整理,绘出土地利用现状图,纠正比例尺、图例等,最后撰写实习报告;第七步,进行教学效果评价。

3.应用效果

学生在实习中参与到:下载新疆农业大学遥感影像图并对其进行几何校正,增强处理,目视解译和土地利用类型的分类;用GPS确定测定校内控制点的纬度、经度;进行实地踏勘和观测,查清校园本部范围的土地利用类型、位置、面积等,先画出草图,以校正好的校园影像图为底图,以解译好的土地利用类型为专题,制出新农大土地利用现状图,并且用ArcGIS或MapInfo添加相应的地图要素,进行地图整饰并出图。

往年的土地资源学总评成绩由平时成绩(20%)+考勤(10%)+期末考试成绩(70%)而获得。经常有无故旷到的学生,期末考试通过率70-80%。对课程内容,理解性学习效率不高,在试卷答案中基础概念类型题得分率较高(43分/60分),而综合应用题得分率低(21分/40分)。在实习中综合应用了3S技术的几个班级,总评成绩由平时成绩(5%)+考勤(5%)+实习成绩(20%)+期末考试成绩(70%)组成。实习成绩(20%)又由技能训练效果(5%)+实习动手能力(10%)+实习报告(5%)组成。总评成绩体现出:学生出勤率高,考试通过率100%。对课程内容,理解性学习的效率明显增高;在试卷答案中,基础概念类型题得分率(49分/60分)和综合应用题得分率(31分/40分)都比较高;以上分析表明,3S技术综合应用在本科土地调查综合实践中,明显提高教学效果。

4. 结论

教学效果表明,通过RS技术的应用学生得到了RS图片下载并编译锻炼机会;通过GPS应用学生得到了确定调查区地理位置及在电子地图上标示训练;应用Arcgis或Mapinfo软件制图并装饰等基础训练,巩固并联合应用RS、GPS和GIS的课堂理论知识,得到了将理论联系于实际并综合应用的机会,也锻炼实际操作能力,提高了学生学习积极性,从而明显提高了土地资源学教学效果。

参考文献

[1]陆冠尧 梁钊雄,讲授土地资源学课程应注意的几个环节[J], 教改教法, 2013.8 (上):67-68

[2]王占岐,王华,刘越岩,等.土地资源管理专业发展初探[J],中国地质教育,2013. 4::42-45

[3]赵京.3S技术在土地动态检测中的应用[D],吉林大学硕士学位论文,2012.5:43-47

[4]宋宏利,张晓楠,张义文,等.基于RS的区域土地利用空间结构特征分析[J].中国农学通报 2012,28(05):200-206

[5]贾文涛,刘峻明,于丽娜,等. 基于 GPS 和 GIS 的土地整理现场调查技术开发与应用[J].农业工程学报,2009,25(5):197-201

[6] 李昀,杨凤海,史志凤. 基于RS、GIS的杜蒙县土地利用结构变化研究[J].测绘与空间地理信息,2011,34(1):174-177

[7] 陈永生,徐小牛.基于RS 和 GIS 的合肥市城市绿地景观空间结构的分析评价[J].东北林业大学学报,2012,40(3):62-66

3s技术论文篇3

【关键字】3S技术;土地规划;发展现状;应用;发展

中图分类号:F301.2文献标识码: A 文章编号:

3S技术是指全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)的总称,由于这三者通常集成为一个综合的应用系统,全球定位系统进行实时定位,遥感进行数据采集和更新,地理信息系统进行空间分析和综合处理等,其实这三者既相互独立,又相互联系。3S在我国工业、农业、交通、国防、环保等众多的领域都得到了广泛的应用,并且不断的拓展使用范围,获得了巨大的经济效益和社会效益,同时也得到全世界各国的重视和争相开发使用。

一、3S技术的概述

1、全球定位系统(GPS):是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量等不同领域。

2、地理信息系统(GIS)就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等;还能查询、检索、修改、输出、更新等。通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上,成为信息可视化工具,清晰直观地表现出信息的规律和分析结果,同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。

3、遥感(RS)是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。

3S技术作为空间信息技术的代名词,是当前人类快速获取区域地球动态和定位信息的唯一手段。3S的应用改变了人类观测地球和信息处理的方式,大大的开拓了人类的事业,极大的增强了人类认识世界的能力。

二、3S技术在我国土地规划中的应用

1、遥感(RS)技术的应用

RS在我国土地规划中的应用主要体现在土地利用动态监测和相关数据的更新、土地资源调查和管理等,土地的使用情况是对土地进行总体规划编制的基础,因此对土地的利用发生改变区域进行调查就成为了土地利用总体规划编制的重点工作。在土地利用现状调查中,使用RS技术,可快速获得土地利用和土地覆盖的动态变化信息,RS技术可以利用卫星平台在高空对地面进行观测,实现大面积的同步观测。使用RS可以在短时间内对同一地物进行同步的探测,实现对地物的动态监测,其数据具有较强的综合性、经济型和可比性,RS技术的出现大大避免了传统调查方式的弊端,高效、准确的提供动态的土地利用变化信息。

RS技术在大面积土地资源调查和土地利用变化动态监制,无论是采用航空像片,还是卫星影像,从遥感图像的选择,分析,解释标志的建立,判读与制图,面积量算,误差的计算,精度分析等,都已经达到了比较成熟的地步。尤其是高分辨率遥感影像的普遍应用和遥感数字影像分类技术的发展,可以使用遥感对高分辨遥感影像进行边缘匹配、拼接、数据压缩和图像增强等预处理过程后,通过人工目识解释,根据屏幕栅格影像中各地类的色调、形状、阴影、纹理、位置、大小等特征直接沿影像的边缘准确勾画出地类界线,把解释的结果直接记录到地理信息系统中,大大的提高工作效率。

2、全球定位系统(GPS)技术的应用

使用遥感影像在采集数据的过程中,会受到传感器自身、气候、温度等因素的影响,使得刚刚采集的影像数据误差较大,不容易判读,需要进行校正处理,可以使用GPS采集地面数据,作为像控点,对遥感影像进行纠正。在使用人工和计算机都不能准确判读的图斑位置边界,以遥感影像上分类图斑为主,利用正射影像初步确定变更图斑,参考土地利用现状图和土地变更资料,实地验证图斑的地类和范围,对部分边界不容判读的图斑采用手持式的GPS接收机,可以以最快的速度准确的获取相关的土地信息。

使用GPS进行定位,其高精度性和灵活性,已经成为了土地调查中进行空间定位的主要工具,在土地资源分分布调查中,使用GPS可以有效快速的获取数据。对于权属划拨引起的用地类型改变的情况,可以使用GPS接收机在野外获取变化区域的定位数据,然后获取的新数据,对土地资源数据可进行更新。

3、地理信息系统(GIS)技术的应用

在土地利用规划领域的地理信息系统的应用主要包括了:土地管理信息系统,该系统主要是面向土地管理部门,为了方便基层土地管理部门的接受和使用,其特点具有灵活便捷、用户界面友好、便于操作等。GIS在土地管理中,相对于传统的管理方法而言,具有无法比拟的优越性,其极大的提高了办事效率,更加强调规划实施的监管功能。提高规划管理的科学性、准确性和透明度,减少了土地规划过程中的认为干预因素,提高了规划监管的水平,促进了规划成果数据库的建设。地籍管理信息系统,地籍是反映土地位置、数量、质量、权属等基本情况的资料,地籍管理信息系统是国家和地方土地管理部门实现地籍管理现代化支持工具。根据地籍管理的各项事务的要求,在地基管理信息系统的支撑下,可以实现图形库、属性库和法律文件的数据库管理、各种地籍图件的编辑和检索、查询统计和地籍权属变化修改以及各种图表文件的输出等。

三、3S技术未来的发展

首先,利用3S技术在我国建立和完善国家民用对地观测体系。其次,我国目前3S技术的使用目前还处在单一和综合利用的阶段,将系统应用于土地规划还不多见,例如,GPS技术只是单纯的发挥导航定位功能,在没有遥感和地理信息系统实现在线连接,将会影响3S潜在和整体功能的发挥。所以要大力的发展3S的集成技术,是3S集成技术和传统调查手段紧密结合,既能发挥3S技术丰富的数据源和强大数据处理能力,还能充分的利用野外调查、取样、分析的精确优势,对实现两者的相互验证和补充、保证数据的准确性、建立面向用户的土地资源信息系统、反应土地资源动态的变化、有效的对土地资源进行保护。最后,充分的发挥政府有关部门对遥感应用的宏观管理作用,大幅度的提高我国自主信息源的应用效益,促进遥感产业化,同时要加强我国和国际的合作,积极的引进先进的技术和数据,提高我国3S技术的水平。

四、总结

随着科技的发展,世界已经逐渐的进入到科技和数字的时代,而3S技术已经成为了这个时代的关键技术,3S及其集成技术的发展使我国土地利用规划的工作得到了极大的方便,也为我国传统土地利用规划技术和方法的革新提供了助力。

参考文献:

[1]宫辉力.3S技术与应用[J].科技术语研究,2000年第11期

[2]王刚.3S技术在数字农业中的应用[J].城市建设理论研究,2012年第04期

3s技术论文篇4

关键词:测绘新技术,3S

 

随着现代测绘新技术的出现,无论在学科理论,或在技术体系,以及应用范围上都取得了重大的发展,甚至可以说是重大的变革,从而也将彻底地改变传统测绘的方式。当前测绘产业以“3S”技术为特征,现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境,解释一些自然现象,解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。工程测量技术服务领域主要包括:农业、林业、水利、交通 、城市建设等行业,随着计算机和网络技术的结合 、测量仪器的数字化和智能化,使得数字化测绘技术得到了广泛的应用,3S以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化,测量新技术的服务范围也进一步扩宽,才能更好的为社会服务。论文格式,3S。。

一、现代测绘新技术(3S)的发展概况

(一)全球定位系统技术(GPS)的发展

GPS是美国从上世纪七十年代开始研制,于九十中期年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在三维空间范围内进行全方位实时导航与定位。随着精度从最初的百米范围内提高到1米以内,现在的GPS已经民用化。随着GPS系统的不断创新改进,硬、软件的不断完善,GPS的应用领域正在不断地扩宽,目前,各种体积小、精度高类型的GPS问世,更加方便的用于野外测量。GPS技术作为测绘发展更新的新技术,已经成为大地测量的先进技术手段,也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

(二)遥感技术(RS)的发展

遥感技术包括:卫星遥感和航空遥感,其中航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实际中得到了广泛的应用,卫星遥感影像测图也取得较好的效果,运用遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已广泛的应用。航空遥感最先在军事上应用,1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,很多国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。

(三)GIS(地理信息系统)技术的发展

地理信息系统起源于上世纪六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系统(GIS)作为多个学科、多种技术交叉结合的产物,GIS的提出到现在不到50年的时间。特别是在与民生和经济息息相关的行业,如商业、城市规划、物流、交通、人口普查、疾病分析等领域,GIS技术的运用更是得到空前的发展,地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是测绘新技术的重大发展和跨越。当前GIS深入到了各行各业乃至千家万户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。论文格式,3S。。

二、测绘新技术(3S)在工程测量、林业、水利,高新农业等方面的应用

(一)在工程方面

在工程项目中,可以运用GPS准确的定位,以便准确的找到工程项目的位置,例如地形复杂或山区的土地开发整理项目的准确定位控制点,矿区的范围的界定等。利用遥感技术(RS)在矿山测量中应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。利用GIS建立数据管理库,对项目进库后综合管理,以GIS为平台,以3S测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为工程测量可持续发展的决策支持系统。

(二)在林业方面

3S技术主要在林业方面有三大应用:森林资源调查;森林资源动态监测;森林资源灾害监测利用遥感技术(RS)对林地资源的分布、生长状况及其变化进行调查和估测分析。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过GIS技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到林地的动态变化情况。

(三)在水利方面

“3S”技术可以及时有效的防洪减灾,可用于灾前预测、灾中监测和灾后评估;“3S”技术防治水土流失调查预测和水土保持规划,可运用“3S”技术可以监测水蚀、风蚀等多种类型的土壤侵蚀区的侵蚀面积、数量和强度发展的动态变化。可以对水资源实时动态监测和科学管理,水资源实时动态监测在水利信息化中非常重要,因为只有掌握瞬时变化的供水和需水等有关信息,才能科学、准确地进行水资源的配置及调度;“3S”技术在水利工程的勘察设计中得到了充分运用。“3S”技术在水利工程的维护管理中也能发挥重要作用,如南水北调的选线,在DEM的基础上,进行地质情况分析,并结合GIS中的有关地质环境数据库实现合理的选线分析。在水利工程规划设计中也广泛运用“3S”技术。如在水库的规划设计中,利用GIS建立的库区DEM,可以直观、快速、准确地计算出各种库容和淹没面积及开挖土石方量;结合其他GIS专题数据可以进行大型水库淹没区实物量、灌溉区有效灌溉面积和水库淤积量的估算。(四)在高新农业中

运用GPS技术对高新农业信息进行空间定位; RS影像技术可获取区内农作物生长环境、生长状况和空间变化的影像信息,便于区内状况的分析; GIS技术可以建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库;对作物生长苗情、的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。3S技术它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息,将信息技术与农艺、农机有机地结合起来,最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配,获取高产量和最大经济效益,同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源,有利于农业的可持续发展。

三、测绘新技术(3S)的集成应用

测绘新技术3S集成应用,取长补短是自然的发展趋势,三者之间的相互作用形成了'一个大脑,两只眼睛'的框架,即和向提供或更新区域信息以及空间定位,进行空间分析,以从提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为科学决策的依据。实际应用中,较为多见的是两两之间的结合,常见的两两结合有以下几种方式:

RS与GIS集成:遥感数据是GIS的重要信息来源,GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。GIS作为图像处理工具,可以进行几何纠正和辐射纠正,图像分类和感兴趣区域的选取;遥感数据作为GIS的重要信息来源,可以进行线和其他地物要素的提取,DEM数据的生成,以及土地利用变化和地图更新。

GIS与GPS集成:定位、测量、监控导航。

GPS+RS集成:几何校正、训练区选择以及分类验证,提供定位遥感信息查询。

GPS+GIS集成:定点查询专题信息,提供或更新空间点位。

GIS+RS集成:几何配准、辅助分类等,提供和更新区域信息。论文格式,3S。。

四、结语

随着数字化测绘技术的提高, GPS、RS技术在各行各业的广泛应用, GIS技术的不断成熟, 现代工程测量必将朝着测量数字工程化的方向发展。大力开展数字化3S测绘技术的应用与研究将是测绘行业立足者提升自身竞争实力和创造经济效益的首要任务。

 

3s技术论文篇5

【关键词】3S 技术;城市测绘;城市规划;数字城市

1前言

“3S”在城市规划中的应用及其广泛,最主要的是信息的采集、城市用地的动态监测、城市综合环境的质量评价、城市规划管理、城市规划方案的三维仿真等。空间定位系统(目前主要指 GPS 全球定位系统)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)是目前对地观测系统中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的三大支撑技术,简称“3S”技术。如果将3S技术更为紧密地结合起来处理规划具体问题,将有力地推动规划的严密性、决策的科学性,规划的合理性和管理的高质量、高效率,3S技术的发展势必会极大地推动信息社会的经济建设和可持续发展。

2 3S 技术对城市规划的影响

2.1 城市测绘

以 3S 为代表的测绘高新技术在城市测绘方面的不断推广与应用,城市测绘工作得到快速发展,数字化的测绘生产模式与技术体系已经建立。一是改变了以往强调整体网形通视的前提,而只注重相关点位的通视,并且对天气因素的要求也随之降低,工作效率显著提高; 二是对工程测量技术产生了重大的影响,从规划用地测量到施工测量,从市政工程测量到地下管线测量,从地形碎部测量到精密工程测量,工程竣工测量到建( 构) 筑物变形测量,无论从技术手段上,还是效率效益上,都得到很大的提高; 三是 3S 技术的快速发展,为城市规划数据采集、存储、分析和更新提供了强有力的保证,有效地提高数字城市规划的工作效率,也极大地增强了决策的准确性和时效性。

2.2 城市规划设计

3S 技术的发展与广泛应用,使规划设计成果的三维动态建模更加方便,设计成果更加形象和直观,使规划设计师设计时更为方便,且不影响灵感产生。设计过程中所需的数据都已经完成数字化,使其获取变得更加容易、更加方便,可以采用遥感图像直接作为背景进行设计,而地下管线资料由于数据库的建立和管理系统的开发可更加方便地获得。在规划设计和规划审批中由于规划成果的数字化,使得对各种规划成果和方案的定量分析、模拟和预测成为可能,经济可行性分析也更为方便,促进规划决策的科学化。

2.3 规划管理

3S 技术对城市规划管理的影响主要表现在办公自动化方面,提高了城市规划管理管理水平、质量和效率,可以建立市规划局与城市建设者之间的有效信息通信渠道,实现网上报建,报建单位通过网络就提供所需的材料,完成报建过程和规划审批可以在互联网上完成。规划管理与规划设计更紧密的结合,实现管理与设计的一体化,审批的结果可以电子数据的形式迅速反馈给设计部门,而设计部门可将设计结果以电子数据的形式提交给规划局。各地的专家可以对规划成果进行远程评审,规划成果将利用虚拟现实技术展现专家所需的各种信息( 如建筑物三维动态模型) ,通过网络会议交流意见,专家甚至可以实时与规划师交流,提出自己意见和设想,并可以较快地通过建立数字模型加以验证。

2.4 公众参与

市民可以通过网络动态了解本市各项规划设计方案并参与规划审批。由于采用虚拟现实技术和多媒体技术,规划方案与成果的表现更为直观和形象,公众能更好地理解规划师的意图,可以通过因特网发表个人的意见,与规划师、管理人员和其他有关人员进行直接对话,使公众参与更加有效,促进决策过程的民主化。基于 3S 技术的“数字城市”建设的实施,实现了政府部门图文一体化办公和“一张图”管理,打破了部门间的信息“孤岛”,实现了资源的共享,优化城市资源在空间上的配置,使城市规划中所需的信息数字化,使规划师和规划管理人员更容易获取,从而做到办公流程规范化、图文传递电子化、管理科学化,为市政府在城市重大项目建设方面提供必要的信息和科学决策依据,降低城市规划管理成本,提高了城市规划管理科学性,促进城市的可持续发展。

3 3S 技术在城市规划应用中应注意的问题

3.1 目标明确

为把 3S技术成功应用于城市规划,必须目标明确,制定符合城市规划实际的“数字城市”建设实施方案,就要收集大量的资料和数据。要做到对城市发展有比较准确的预测,需要对大量的资料和数据进行分析和处理。不同阶段的城市规划方案及图纸,需要加以定性和定量的评估、优化和决策,便于数据统一存储。在城市规划实施过程中,还要不断地进行准确、及时数据反馈,以便不断对技术进行及时更新升级。

3.2标准管理

3S 技术在城市规划中应用是一项综合性、系统性工程,GPS、RS 和 GIS 之间正在融合,涉及的技术和方面也比较多,因此要做好标准化工作,特别是做好规划业务的规范化和信息的规范化工作。信息的规范化也是推行计算机应用的基础,其规范化应从业务词汇、专业术语、统计口径; 统计报表、信息分类和编码做起,逐步地延伸到图形输出、数据交换、数据结构等方面,为便于推进 3S 技术在城市规划中的应用,我们在尽可能兼顾大多数建设方的情况下制定了符合数据入库需要规划数的标准,避免由于规划业务规范化程度低,或者业务人员,职责、权利的调整致使 3S 技术在城市规划中长期不见效果的现象。

3.3 信息更新

近年来,城市建设发展日新月异,城市面貌的改变令人目不暇接。我们利用 3S 技术进行数字城市建设的目的是为了应用,只有通过实际应用转化为生产力才能产生效益,创造财富,才能为大家接受。同时,也只有通过应用,才能及时发现问题,及时得到调整。如果没有良好更新机制的建立,各项数据就不能及时更新到数据库中,数据库中提供的信息的准确性和现势性就会大打折扣,从而影响规划人员对 3S 技术应用与推广的信心和使用热情。

4 3S 在城市规划发展的新趋势

3S 技术时代的到来,城市规划面临机遇和挑战。根据近年来 3S 技术在城市城市规划的研究与应用,及信息时代城市规划的发展态势,3S 技术在城市规划中的应用是传统城市规划理论与方法和现代信息技术发展相结合的必然产物,它既是数字城市中的一个重要的组成部分,又是一种全新的规划理念和方法,其具体内涵表现在信息化、数字化、系统化三个方面。数字城市规划是信息时代城市规划发展的潮流和方向,它的建设是一项复杂的系统工程,针对其当前建设中所出现的一系列问题,立足面向 21 世纪,坚持可持续发展、坚持以人为本为原则,充分及时地应用最新技术,紧跟时代潮流,把握时代脉搏,科学建设数据共享平台的建设是 3S 技术在城市规划发展的必然趋势。

5结语

随着信息技术的发展以及城市规划的需求,将"3S"技术应用到城市规划设计和管理,已成为城市规划的趋势。 "3S"技术对于提高城市规划设计的质量, 提高城市规划管理的效率的作用是显而易见的,"3S"技术必将更好地为城市规划服务。

参考文献:

[1]曲国辉,赵志庆.数字城市规划内涵及其共享平台构建[J].哈尔滨工业大学学报( 社会科学版) ,2007(4).

[2]吴威龙.基于 3S 技术的数字城市规划[J].安徽农业科学,2007( 25).

[3]王宾波,汪祖进.应用RS、GIS等技术进行城市规划监测管理[J].城市规划,2005(9).

3s技术论文篇6

关键字: 3S集成 林业

一.前言

“3S”是指以遥感(RS) 、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS) 为主的、与地理空间信息有关的科学技术领域 空间技术交叉渗透, 信息科学技术蓬勃发展, 3S 集成理论正在得到不断的发展, 并已逐步在土地、资源、森林、水利、城建、环境、人口等领域得到了应用。本文浅淡3S 集成技术在林业中的应用。

二.3S 集成的概念

3S集成技术在发达国家已经得到了广泛的应用, 在我国也得到高度重视,随着计算机技术的广泛应用, 空间技术的交叉渗透,信息科学勃发展,3S 集成技术正在不断地完善和发展,应用领域越来越广。

2.1 RS与GIS集成

利用RS信息、经纠正、处理成正射影像图,进一步目视判读后,可编出各种专题图,经过扫描或手扶跟踪数字化后成为数学地图,进入到GIS中,实现多种信息的综合分析,派生出新的图形、图件。理想状态下,将RS作为GIS的数据源, 将RS的分类图像数据直接顺利进入GIS中,经过栅矢转化,形成空间矢量结构数据以满足GIS 的多种应用和需求。

2.2.GPS与RS集成

GPS与RS都是GIS有效数据源。GPS数据精度高、数量少, 侧重提高特征点位的几何息、3维坐标, 发挥定位和导航的功能。而RS则数量大, 精度低, 侧重从宏观上反映图像信息、几何特征。把GPS与RS有机地结合起来, 可实现定性、定位、定量的对地观测。DGPS实时数据实时进入RS系统,可实时显示、纠正、校正RS图像。利用GPS可以实现RS卫星姿态角度测量、摄影测量内外元素的测定、航测控制点定位、RS几何纠正点定位、数据配准、样地定位、同步地物光谱值测地定位等。

2.3.GPS与GIS集成

GPS与GIS集成是最有发展前景的集成, 也是易于实现的集成。这种集成的基本思路是把GPS的实时数据通过串口实时进入GIS中, 在数字地图上实时显示、定位、纠正线长、面积、体积等空间参数的实时计算、显示、记录。

2.4.3S 集成

3S集成不是GPS , RS ,GIS 的简单组合, 而是一种利用现代测绘技术、遥感技术、定位技术、图像和图像处理技术与计算机技术于一体, 向GIS 和RS数字图像处理系统提供足够的数量、精度、可靠性、完备性的空间数据, 通过空间分析、预测、决策, 确保地理信息问题的优化系统地解决。3S 集成是高度自动化、实时化、智能化的对地观测系统, 并有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能。

图1 3S 之间相互作用关系

三.3S 在林业中的应用

3.1.森林火灾的监测

利用3S技术不但可以对森林火灾进行实时监控,还可以对灾后的损失进行评估。RS影像作为森林火灾监测的主要信息源,一旦发生森林火灾,利用GPS可以迅速、准确地进行火灾现场定位,GIS可以对各种来源的数据信息进行汇总,并可以对某一时间火势的发展方向进行模拟,以便制定有效的扑火措施;同时,利用GPS对救火队进行实时的导向,从而引导扑火队及时、准确地到达火场。运用基于3S 集成技术的森林资源监测系统模式,并对其进行加工和改造,可以进行森林的火险预测预报、林火等级区划、灭火技术战术决策、过火面积测量、火灾损失估算等。

3.2.各种林业专题图的编制

传统的林业制图一般都以地形图作为制作专题图的基本图,成图周期长,精度低,投入高,且多采用手工绘制,在一些无地形图的地区更是无法进行工作。3S集成技术中的RS图像含有巨大的信息量,GPS可以精确地导航定位,利用GIS强大的制图功能,可以根据用户需要快速、精确地满足多种专题图制作的要求。3S集成技术的应用,使传统手工绘图被计算机所取代,是林业制图的一次伟大变革。

3.3.病虫害监测

由于植物的反射光谱受季节、树种、健康状况等因素的影响,通过不同时相的RS 影像对比,可以及时发现林木病虫害的动态变化。当林区发生病虫害时,受害林区的反射和辐射光谱就会发生变化,在RS影像上能够体现出来,结合灾区的地形因素、气候状况等,通过计算机处理。利用GIS 对病虫害进行预测、预报、分析和评估,受害林区范围的确定和飞防,也可利用GPS 进行导航定位,从而节省大量的人力和物力,提高了工作效率。

3.4.精确林业

精确林业的出现,使定量获取影响树木生长势状况的因素及最终生成的空间差异性信息,实施可变量投入,实现低成本、低消耗、高效率、环保好等目标成为可能。其实施过程可描述为: 带GPS和实传感器的作业机械随时间和空间变化自动采集林间定位及对应林班的树木生长势状况数据通过GIS绘制电子地图,生成林木生长势状况分布图,分析此图,获得林区内树木生长势的差异程度根据该图,对影响树木生长的各项因素进行分析,将地形、土质、土壤肥力、土壤含水量、气候因子、病虫害发生状况空间数据输入计算机,利用树木生长发育模型、相关作业的专家知识库等建立空间智能决策支持系统,确定造成生长势差异的原因,生成林木管理处方图根据处方图,生成相应林业机械的智能控制软件,按照需要投入、区别对待的原则,利用可变量控制技术实施施肥、喷药等操作对其执行效果进行评估.

参考文献:

[1]李爽,丁圣彦,许叔明.遥感影像分类方法比较研究[J].河南大学学报(自然科学版),,2002,32(2):70-73.

[2]余兵,张利萍.“数字林业”与3S 技术的应用集成[J].林业勘查设计,2004,(3):65-68.

[3]邬伦,刘瑜,张晶,等.地理信息系统―――原理、方法和应用[M].北京:科学出版社,2002.

[4]刘惠明,林中大.3S 技术及其在林业上的应用[J].广东林业科技,2002,18(2).

3s技术论文篇7

关键词:3S,地质找矿,勘查技术

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

现阶段随着我国经济快速、稳定、健康的发展,国内矿产资源需求旺盛,一些大宗矿产、稀缺有色矿产供需矛盾日益突 。现有产出25种主要金属矿产的4l5座大中型矿山中,192座(占46.2%)面临不同程度的资源危机。尽快实现地质找矿重大突破,有效缓解资源瓶颈,已经成为新形势下地质工作的重大使命[1]。

遥感技术在预测找矿有利地段,优选找矿靶区,尤其是在中小比例尺成矿预测方面已取得明显效果;GPS定位技术以其精度高,全天候,成本低,效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。它作为野外定位的最佳工具,在户外运动中有着广泛的应用,尤其在野外地质找矿方面的一些应用越来越受到野外一线技术人员的重视和青睐;以GIS为核心的3S技术集成构成了对空间数据适时进行采集、更新、处理、分析及为各种实际应用提供科学决策的强大技术体系,正为地质上这种需求提供了可适用的技术方法和手段,3S技术在地质找矿中的应用变得越来越重要。

1 3S概述

“3S”技术即遥感,地理信息系统和全球定位系统。遥感技术是其中发展较快较早,也较成熟的技术。

1.1 遥感

遥感不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收地物的电磁波信息(一般是电磁波的反射、辐射),通过对信息的处理,从而识别地物。探测物体电磁波的传感器一般选用卫星或飞机作为传感器的遥感平台,按照承载传感器的平台不同可分为航天遥感和航空遥感。

遥感技术在地质研究领域的应用促进了我国矿产资源的发现。2O世纪8O年代,航空与卫星遥感广泛应用参与大型地质找矿,取得了许多辉煌的业绩。2O世纪90年代以后遥感技术发展迅猛。遥感数据的空间分辨率已由千米级、百米级提高到厘米级;光谱分辨率由原来的几微米、几十纳米提高到几纳米;时间分辨率由原来的几周、几天,提高到几小时[2]。

1.2 全球定位系统

GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成[3]。

(1) GPS地面监控站主要由分布在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。主控站根据各监测站对GPS卫星的观测数据,计算各卫星的轨道参数、钟差参数等,并将这些数据编制成导航电文,传送到注入站,再由注入站将主控

站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

(2) GPS用户设备由GPS接收机、数据处理软件及其终端设备(如计算机)等组成。GPS接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪

卫星的运行,并对信号进行交换、放大和处理,再通过计算机和相应软件,经基线解算、网平差,求出GPS接收机中心(测站点)的三维坐标。

GPS以高精度并快速地测定各级控制点的坐标,它以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性广泛应用于地质工程测量方面。

1.3 地理信息系统

地理信息系统(Geographil Information System)简称GIS。是指各类空间数据(反映整个地球表面或深部、整体或区域之资源、环境的现势和变迁)和表达其特征的属性数据,以及这些数据在计算机中的采集、存储、管理、建模、输出的技术系统或基础平台。它是一种集地理、地质、测绘、遥感、环境、应用数学等为一体的综合性科学。

地理信息系统由数据、用户、软件和硬件组成,其中数据是研究的核心,用户是工作的方向和目的,软件和硬件是GIS的基础。地理信息系统作为一种基础平台,由数据输入子系统、数据(图形和属性)编辑子系统、数据库管理子系统、空间分析和查询子系统及输出子系统五大基础部分组成[4]。

2 勘查技术

地质勘查是根据经济建设、国防建设 科学技术发展的需要,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作。

2.1 国外发展

(1)物探技术

物探技术方法全面进步。物探技术进步主要体现在两方面:一是新发明,二是对已有技术的完善升级和更新

换代,使测量的精确度和准确度不断提高。新的更强大、更复杂的航空物探方法(Falcon、MegaTEM、SPECTREM、TEMPEST、H OISTEM 、NEW TEM 、Scorpion等等)巳成为矿产勘查的重要生力军,从而使区域填图和靶区圈定的丁作效率得到极大的提高(The NorthernMiner,2007)。

(2)化探技术

化探主要表现为分析技术的进步。化探已逐渐成为现代矿产勘查技术的支

柱之一,尤其是在各种覆盖区和隐伏区内进行化探扫面后快速圈定勘查靶区的应用方面十分有效。近年来,化探的发展主要体现在地球化学分析技术的进步,测试的灵敏度和精确度不断提高。

2.2 国内发展

在物探技术发展的进程中,我国的步伐相对而言比较缓慢, 目前还主要处

于技术引进阶段,这与我国矿产勘查的快速发展形势很不适应。目前,国家提出要加快自主开发科学实验仪器设备的步伐,物探技术方法的自主研发也应成为这一战略目标的重要组成部分。

经实践,找矿技术方法中的地质方法、地球化学方法、地球物理方法、遥感方法、丁程技术方法五大类在我国地质找矿工作中得到广泛运用。要实现深部找矿突破更应该采用新技术新方法,全面利用计算机技术和各类找矿软件。

3应用流程图

3S技术在地质找矿中的应用流程图如下所示:

图1 3S技术在地质找矿中的应用流程图

4 3S应用分析

4.1 RS应用分析

遥感图像中蕴含着丰富的地质矿产信息,即包含了与成矿作用直接相关的“色”异常构造(成矿蚀变带或蚀变类型的遥感识别模式),同时也包括与控矿作用密切相关的“线”状构造以及成矿有利部位或容矿构造的“块”状构造,而且还综合了区域成矿特征,建立“带”状、“环”状构造。利用先进的图像处理和信息提取技术,可以将这些信息有效地提取出来,识别出研究区赋矿地层及与成

矿密切相关的花岗岩类侵人体,火山构造和火山通道等,结合已有的成矿、控矿理论,为地质找矿提供新的信息源和重要依据。

遥感地质找矿是在地质成矿理论指导下的矿产探测活动。含矿信息的分析方法有二种途径:

(1) 新一代高分辨率(光谱分辨率和空间分辨率1遥感数据提供了更精确的地物属性信息和更丰富的表部微细结构信息,其波谱响应与更加接近物质成分自身的光谱特征,利用“诊断性”波谱特性探测与矿床有关的围岩蚀变,追求“直接找矿”效果。这种方法探测目标明确、方法简捷,利于在已知矿带对矿床快速评价。但宏观概括性差.缺乏系统性整体概念,对深部和隐伏矿产信息的揭示有一定的局限性。

(2)在最新成矿理论指导下,把矿床的形成与整个地球演化联系起来。充分利用与矿床形成有关的岩石圈、生物圈、大气圈和水圈等环境信息,遵循“环境一矿床”的分析思路。

3s技术论文篇8

关键词:环境监测;3s技术;现状;应用分析

中图分类号:X87 文献标识码:A

目前, 随着我国环境保护事业的逐步快速发展, 作为环境管理和决策基础依据的环境监测工作也日益得到发展,这促使着对信息技术的需求也有了增加,所以信息化技术在环境监测中日趋成熟, 应用范围不断扩大, 正成为环境监测领域里重要的技术手段。

1 信息技术环境监测系统

随着信息技术在环境监测的应用领域不断扩大,监测设备也逐步转向信息化和自动化,在普及计算机和具备局域网络的前提下,构建一套环境监测站综合管理系统对站内数据从收集、处理等全过程进行管理,显得尤为必要。在此,笔者对信息技术环境监测管理的系统构造等做一一阐述。

目前,该系统结构一般地可采用B/S架构,后台数据库可以使用SQL Server,服务器平台为Windows 2000 Server + IIS5.0。系统组成分为两大部分,第一大部分是常规监测,第二大部分是污染源监测。

所谓常规监测管理,是指该子系统专门针对环境监测站常规监测业务,通过数据库和网络技术,管理环境监测站常规监测的整个流程,实现采样、监测、质控的一体化控制。而污染源数据监测管理是该子系统针对企业委托监测、污染事故监测、抽查等监测站工作,实现包括填写委托单、分配任务、监测方案、采样记录、分析样品、质量控制、计费、打印监测报告,以及工作量统计和状态查询在内的一整套工作流程的自动化。

2 基于3S技术在环境监测中应用

所谓3S技术是指遥感技术(Remote sensing,RS)、地理信息系统(Geography informationsystems,GIS)和全球定位系统(Global positioning systems,GPS)的统称,它是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

笔者认为,在3S技术中GIS是主要核心,RS和GPS为GIS提供大量的信息数据。只有将3S技术紧密结合,形成一个有机的整体,才能充分发挥各系统的功能,进行数据处理与空间分析。因此,我们在实际工作中,3S技术系统对硬件设备和软件要求比较高,硬件包括高性能计算机、数字化仪、扫描仪、绘图仪和GPS数据接收机等,软件包括操作系统、空间矢量数据输入、编辑和分析软件、图像处理工具。

2.1应用现状。随着工业化的飞速发展及人类其他活动对生态环境的破坏,造成了整个生态环境的严重恶化,生态条件的变化直接影响到人类的生存环境和生活质量,这种状况已经引起各级政府和普通百姓的高度关注,因此,必须对生态环境的各种变化进行动态监测和评价,以便进行综合治理。

据资料显示,利用卫星遥感对生态环境进行动态监测是目前最经济、最快速、最客观的方法之一,它是一种高效的信息采集手段,具有多级分辨率、多光谱波段和多时相的特点,能够获取大量的瞬时信息,内容丰富,且具有周期性。目前用于环境监测的卫星很多。比如说,陆地卫星遥感数据的分辨率比较高,SPOT卫星可达25米,但时间分辨率较低,一般来说,18天才能重复过境一次,而且它的扫描宽度为180公里,如果遇到阴雨天气,无法取得资料,因此,对大范围区域进行实时动态环境监测不太理想,但对于环境因素变化较缓慢的区域,或是要求对某些要素进行细致观测分析,它是非常有用的。

而对NOAA、FY—1和EOS/MODIS卫星来说,它是主要用来进行生态环境动态监测,NOAA、FY—1系列卫星可宏观监测陆地植被指数、地表温度等,也可进行作物产量估算。EOS/MODIS除了具有上述监测功能外,还可监测土地利用变化、黄河凌汛、海洋水色、海洋浮游植物、太阳辐射等,它的分辨率要比NOAA、FY—1系列卫星高的多,因此监测精度也高,如:在麦收期间农田焚烧麦秸的火点、黄河凌汛等都能比较清楚地监测到。陆地资源卫星用于详细分析某一区域的环境因素特征,因为分辨率高,监测结果非常准确。如:城镇范围、水体面积、农田面积、森林覆盖度的变化等。

为了正确地解译遥感信息,我们必须借助于GPS和GIS系统的支持。如:在干旱监测时,评估农田和非农田的受旱面积及程度,必须掌握地面信息。GPS作为一种定位系统,可利用它的静态和动态定位方法,获取各类地表信息,以解决遥感信息的定位问题。GIS是一种地理信息管理和空间分析工具,由计算机硬软件、空间信息数据库等组成,通过它所具有的多目标数据库,分析软件和应用模块等,可实现空间数据的分析和查询、专题图制作、区域生态环境综合研究及规划决策等。

2.2其它新技术的应用。在我国除3S技术之外, 近年来一些新技术也越来越多地应用于环境监测科研领域。据笔者所知,如通过GPRS进行无线数据传输及通过虚拟网技术构建安全、实用的VLAN进行数据传输及交换, 这些手段为环境自动监测、在线监测实时数据传输提供了有力的技术保障,它可以更清晰、便捷的监控摄像技术的应用为污染源实时监控提供了技术支持。NET框架技术等开发技术的应用为环境管理系统的开发提供了技术平台。ORECLE、SYBASE等大中型关系型数据库的引入为环境数据的处理、系统的开发提供了应用平台。

结语

综上所述,随着我国综合信息技术的发展,逐步促进了建立环境监测、污染源监控、生态保护和核安全与辐射环境安全等信息系统,有利于实时收集大量准确数据,进行定量和定性的分析,为环境监测工作提供科学决策支持。笔者认为通过建立环境信息系统,将会突破环境管理时间和地域限制,最大程度地保障环境信息的客观性和真实性。

笔者还认为,这个系统通过建立环境实时监测和环境突发事件应急指挥系统,有利于对环境突发事件做出快速反应,保障国家环境安全,并通过环保信息的公开和政务的公开使环保工作增加了透明度,加强了环保的宣传和教育,从而更好地推进我国环保事业的综合管理。

参考文献

[1]郑联寿.3S技术在现代农业中的应用及展望[A].中国遥感应用协会2010年会暨区域遥感发展与产业高层论坛论文集[C].2010.

[2]丁光伟.3S监测技术及其于矿山环境监测的应用概论[J].科技资讯, 2011(20).

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