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關鍵詞:地理信息系統精確定位應用
中圖分類號: C931.6 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著現代測繪技術的飛速發展,測繪在經濟社會發展和人們的生活越來越密切,與我們的生活息息相關。例如,神舟六號的發射、回收,需要測繪的支持;國家“十二五”要制定各類和區域地域、空間有關系的規劃,需要測繪保障;在汶川地震、玉樹地震、舟曲泥石流等地質、氣象的重大災害的應急救災和災后重建,需要測繪先行;各類大型工程的建設,需要測繪貫穿其中;老百姓要出去旅游、出行、探險,需要測繪的服務。因此,現代測繪技術和我們經濟社會發展,和老百姓的生活密切相關。
1.現代測繪技術簡介
測繪技術起源于社會的生產需求,有著悠久的歷史,并隨社會的進步而發展。現代測繪就是以計算機技術、光電技術、網絡通訊技術、空間科學、信息科學為基礎,以全球定位系統(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)為技術核心,將地面已有的特征點和界線通過測量手段獲得反映地面現狀的圖形和位子信息。
當前,我國測繪地理信息事業正處于轉型發展的重要時期。“十二五”測繪地理信息發展的總體戰略是“構建數字中國、監測地理國情,發展壯大產業、建設測繪強國”。它要求積極促進地理信息應用社會化,大力發展衛星導航、位置服務、現代測繪裝備制造、網上地圖服務以及經營性測繪等產業,測繪的應用更為廣泛。
2.測繪技術在精確定位與導航的應用
人們進入了使用電子地圖時代,隨著汽車技術的不斷進步,車載導航系統作為高附加值的電子產品在汽車里所占的比重越來越高。同時,互聯網基礎設施的完善,智能手機的普及,電子地圖、手機導航的需求量和使用量也越來越大,生活中,人們利用電子地圖尋找美食、店鋪等。測繪技術正逐漸滲透到我們生活的各個層面,為我們生活的便利、豐富添彩。
GPS即為全球定位系統,是美國從20世紀70年代開始研制,于1994年全面建成的利用導航衛星進行測時和測距,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。各種類型的GPS接收機體積越來越小,重量越來越輕,便于野外觀測。GPS已遍及國民經濟各種部門,并開始深入人們的日常生活。
由中國自主研制和建立的用于導航和定位的北斗衛星導航系統,與美國GPS、俄羅斯格羅納斯、歐盟伽利略系統并稱全球四大衛星導航系統。目前,北斗衛星導航系統開始正式向中國及周邊地區提供連續的導航定位和授時服務。
3.現代測繪技術在農業信息化方面的應用
進入21世紀后,測繪新技術應用到農業生產中,農業信息化成為了農業發展的重要標志,許多發達國家的信息農業已經進入了新的階段,出現了數字農業、智能農業、精細農業等來稱謂以信息為基礎的農業。農業信息化系統通過GIS與GPS、RS以及INTERNET的集成,實現農業相關資源信息的搜集、監測和分析。我國的農業信息化工作起步較晚,自20世紀80年代以來,開展了數據庫與信息管理系統、遙感、地理信息系統等技術應用于農業,已取得一些階段性成就。當前,加強農業信息化建設是農業現代化建設的重中之重。
目前在農業生產實踐中應用較多的是地理信息系統技術(GIS),利用GIS技術建立農田土地管理、自然條件、作物產量的空間分布等的空間數據庫;對作物苗情、墑情的發生發展趨勢進行分析模擬,為分析農田內自然條件、資源有效利用狀況、作物產量的時空差異性和實施調控提供處方信息。再利用GPS技術對采集的農田信息進行空間定位;利用遙感技術(RS)技術獲取農田小區內作物生長環境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息;GPS、RS、GIS技術及自動化控制技術為支撐的精確農業將促進現代農業的發展。它能夠收集土地利用現狀、植被分布、農作物的生長情況、農作物的災情分布、土壤肥力等多種信息,將信息技術與農藝、農機有機地結合起來,最大限度地優化各項農業資源與生產要素的合理分配,獲取高產量和最大經濟效益,同時又能有效地保護生態環境和農業自然資源,有利于農業的可持續發展。
現代測繪新技術實現了對災害過程的實時監測,為各級領導、各級部門的指揮調度、快速響應、聯合行動提供著可靠依據。災害嚴重地威脅著人類的生存與發展。防災減災是一項系統工程,災害的監測、預報、評估、恢復、管理等每一個過程都與地理空間信息密切相關,地理空間信息分析和處理已經成為防災減災的重要手段。尤其目前將“3S”(即是地理信息系統GIS、遙感RS、和全球定位系統GPS)集成使用,可以更好的預測預報災害,并為相關部門提供實時的決策參考。
例如,應用GPS技術可監測活斷層的現今活動狀態和構造應力場狀態,利用測出的地殼變形資料等可對地震活動進行預測,也是對地震活動、地震危險性評價的依據;RS可進行對活斷層
遙感技術(RS)能對大江、大河和湖水水位進行及時監測, RS和GIS集成能及早預報洪水淹沒范圍和干旱災情范圍,為防災、抗災提供準確信息。遙感技術還可調查地下水資源狀況,監測水污染。在水利樞紐工程竣工后,需對水庫大壩、大型橋梁等進行連續的、精密的監測。現代測繪技術提供了連續、實時的安全運行監控手段。利用全數字攝影測量或數字測圖技術建立數字地面模型,應用GIS的分析決策功能,可以方便快速地進行水庫大壩選址、庫容計算、引水渠修建、受益范圍等設計工作,為開發利用水資源提供科學依據。目前,我國許多地方和部門建立了眾多的災情預報系統,它們將在防災、抗災、救災中發揮重大作用,為我們的生命和財產安全提供保障。
5.現代測繪技術推進數字城市建設
“十二五”期間,將在全國全面推進數字化城市建設,力爭完成全部333個地級市和部分有條件的縣級市的數字城市建設。
建設地理信息數字城市,所涉及到的幾乎所有的管理和運營對象都與地理空間位置有關。地理信息系統(GIS)是重要的基礎,它管理城市基礎地形數據、城市部件數據等空間數據,以及基于空間數據的分析和處理。城市管理本身也從單純的管理、執法,向管理、執法與服務相結合過渡。借助GIS這個平臺,城市管理能為市民提供更好的城市基礎功能和公共空間服務,使全體市民都能夠公平合理地分享。
結束語
測繪是社會發展的助推器,為城市經濟社會發展和信息化建設提供了有力支撐,為促進科學發展、構建和諧社會將作出更大的貢獻。
參考文獻
[1]廖克等. 地球信息科學導論[M]. 北京:科學出版社,2007.
[關鍵詞]農業氣象災害;災害預報系統;預防
中圖分類號:S42 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)37-0378-01
農業氣象災害預報是關于某種農業氣象災害能否發生、發生的時間及其危害程度的農業氣象預報。我國的農業氣象災害包括:干旱、洪澇、低溫冷凍害、高溫熱害及病蟲害等,它們嚴重影響我國的農業生產,對國家農業可持續發展和糧食安全構成嚴重威脅。因此,加強對農業氣象災害預報方法的研究,對于預報氣象災害的發生、減少其發生的危害對我國農業的穩定發展有重要作用。
一、我國農業氣象災害預報系統
1.我國的農業氣象災害預報系統概述
為了切實做到為農民服務,減少氣象災害對農業損失,通過多年的研究,我國已建成可供業務應用和操作方便的各種農業氣象災害預警系統。系統中應用多種集成模式、多種技術( 遙感、GIS、網絡、氣候模擬等),形成了從資料輸入、模式計算到信息乃至決策建議等的業務流程,在農業氣象災害預測服務中發揮重要作用,為政府減災防災提供科學決策依據。其中農業氣象災害監測預警系統,能夠提供及時、準確的農業氣象災害預警預報,幫助農業生產部門及時采取有效措施,減輕災害損失,保證農業生產持續穩定發展。目前,在方法改進、新技術應用和系統建設等方面的研究取得了一些成果。遙感技術在干旱、洪澇、低溫冷害、高溫熱害災害監測評估中得到廣泛的應用,特別是與計算機、網絡技術和GIS技術的結合,使得遙感技術更加充分體現其應用前景,更趨向系統化、業務化,便捷建立基于遙感技術的各種自然災害監測評估系統,為政府部門提供高效的指導服務,提出合理的防災減災的建議。
2.我國農業氣象災害的預報方法
為了進行農業氣象災害的統計分析,我國已有不少氣象類的專家學者開展了農業氣象災害監測、預報和調控技術研究,并開始農業氣象災害形成機理研究。主要包括采用數理統計學處理資料的數理統計模型預報方法;作物生長動力模擬模型;農業氣象學和天氣氣候學、動力氣候學等多學科結合、各種預報方法相結合、長中短期預報相結合、動態預報和補充訂正相結合、衛星遙感動態監測信息與預警模式相結合的多學科交叉、多種方法綜合集成也是農業氣象災害預報的穩妥和有效的方法。而突發性的災害性天氣頻發,使服務于農業生產一線的農業氣象災害預警系統,成為我國農業氣象災害預報技術的未來發展趨勢,也是我國農業氣象災害預報工作的艱巨任務。同時,電視、廣播、手機、互聯網等媒體逐步在廣大農民中普及,發展農業生產和建設社會主義新農村迫切需要,也為實時開展農業氣象災害預警服務提供了可能。
3.我國農業氣象災害預報系統在防止農業氣象災害中的應用
農業氣象災害預警系統在專家技術人員的研發下,取得了很大的成就,在全國各地應用也十分廣泛。上海地區2001 年研制了農業氣象災害監測警示系統,系統是以實時數據為基礎,根據農業氣象災害指標進行評判分析。福建省氣象臺2005 年建立了基于 GIS 的新一代福建省氣候監測與災害預警系統,系統具有底圖制作、數據處理、監測預警、診斷分析、圖形圖像制作等系統功能。杭州市氣象局 2008 年建立了針對該市主要農產品的農業氣象災害指標體系,并開發“農業氣象災害預警業務服務平臺”,將天氣預報與災害指標有機結合起來,自動生成包括受災產品、所處關鍵期、致災因子、對其影響、防御措施的農業氣象災害預警服務材料,為氣象開展為農服務提供基礎。安徽省氣象局利用淮北地區主要站點歷年氣象和土壤墑情資料,在黃淮平原農業干旱監測預警與綜合防御研究成果的基礎上,研究開發適合淮北地區農業干旱監測預警與決策服務系統,結合該地中長期天氣預報結果預測未來土壤墑情發展變化,預警和決策服務信息。 廣東省氣象局還開展了基于 GIS 技術的廣東荔枝寒害監測預警研究,采用基于GIS 技術和氣候學模型,融合土地利用、海拔高度、坡度、坡向等地理信息,對平均氣溫、最低氣溫資料進行較高空間分辨?率的地理訂正,實現對廣東寒害發生發展及其強度、范圍的實時動態監測、預警。由此可見,我國的農業氣象災害預報系統為我國農業防災減災決策和為農服務中發揮了重大作用,應加大對氣象災害預報系統的研發力度,以最大程度的減少經濟損失。
二、探究優化我國農業氣象災害預報的方法
1.甄選預報員隊伍,提高預報的準確性。由于災害性天氣的突發性和復雜性,準確的預報現在不可能完全靠客觀預報,預報員的主觀能力和實踐經驗目前是不可替代的,因此加強預報員隊伍建設十分重要。要通過各種措施教育預報員安心預報崗位,激勵他們鉆研業務,引導他們在質量上下功夫,這是提高天氣預報準確率的根本。同時深入推進業務技術體制改革,加強短期、短時臨近預報工作,提高暴雨、冰雹、大風等突發災害性天氣預報的精細化水平和預警時效。建立健全早期預警預報工具的研發工作長效投入機制和加強多源資料的綜合應用分析研究工作也是相當必要的。
2.精細化預報災害類型,盡早提出對應性措施。由于氣象災害的多樣性需要我們針對不同的災害提出不同的解救方案,因此需要以需求為牽引,增強公共氣象服務的敏感性和針對性,努力提高服務的質量和水平。一是提高氣象服務的針對性。改變以預報產品代替服務產品,從服務的體制和工作流程上將預報和服務分離,準確定位“精細化預報”與“精細化服務”,依托精細化的預報產品,有針對性地制作精細化服務產品。二是提高公共氣象服務的主動性和敏感性。認真分析社會公眾關注的熱點、新點,結合天氣氣候發展演變趨勢,換位思考,建立與相關部門的多渠道溝通協作機制,及時了解新需求,有針對性地提出應對措施和建議。
3.氣象災害信息全面化,擴大信息的覆蓋面。當前我國農村的公共基礎設施建設還是不夠完善,不能及時有效的使氣象災害信息在農民中間傳播。為此我們應完善現代公共氣象服務信息渠道,提高氣象預警信息覆蓋面完善公共氣象服務通信網絡系統,建立與各大媒體和主要服務用戶的專線連接;建立天氣警報無線電臺系統,擴大信息覆蓋的范圍;加強掌上氣象警報器等信息終端產品的研發,提高氣象預報預警信息能力;升級電視天氣預報節目制作系統,增加氣象服務信息播報頻率和內容。
三、結語
總之,農業收成與農民生活緊密相關,為了最大程度的提高農產品產量,使農民生活安居樂業,應提高我國農業氣象災害預報的精確化、精細化、針對化、全面化水平,加大氣象災害預報的研發力度,使氣象預報更好為我國的工農業生產服務。
參考文獻
[關鍵詞]無人機 特點 應用
[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-130-2
0引言
伴著科學技術的進步,作為獲取遙感數據的新型手段,無人機遙感技術向著光譜信息成像化,雷達成像多極化,光學探測多向化,地學分析智能化,環境研究動態化以及資源研究定量化的方向發展,大大提高了遙感技術的實時性和運行性,使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發展[1]。隨著人們對地理環境的不斷理解和對測繪需求的增長使得無人機與測繪的關系越來越緊密。無人機遙感技術體現了無人機與測繪的緊密結合同時也提供了更高效的測繪方式[2]。
1無人機遙感系統的組成
無人機遙感系統由空中控制系統、地面控制系統和數據后處理系統組成,如圖1所示。
利用無人機遙感系統采集數據時,其工作流程為:根據遙感任務的要求對待拍攝地區進行航跡規劃,在地面控制子系統中將規劃好航線并載入到遙感空中控制子系統。無人機地面控制子系統按照規劃的航線控制無人機的飛行,遙感空中控制子系統則按照預設的航線和拍攝方式控制遙感傳感器進行拍攝;遙感傳感器子系統將拍攝的數據進行存儲,無人機平臺則利用無線傳輸通道將飛行數據傳輸到地面的控制子系統;地面工作人員可以在地面監測無人機的飛行航線,必要的情況下,可以根據接收的數據更改本次飛行的計劃,比如可以馬上進行部分地區的補拍;拍攝結束后可以自動切入手控飛行,等待降落[3]。
2無人機遙感技術的優缺點
2.1無人機遙感技術的優點
2.1.1機動、靈活、快速
機動靈活,快速出擊的響應能力是應急遙感工作的生命線。缺失了快速響應的能力,應急將無從談起。無人機能夠通過地面運輸快速到達指定目標區域[2]。起降場地要求低(100-150m平整馬路、平地甚至草地),不需要機場跑道,能夠在15-30分鐘內完成組裝、調試、起飛。對于起飛場地無法尋找到,或者事故常發地點,可以通過車載、導彈或者地面方式從田間地頭、空地、山坡、沙灘等多種地域直接發射,通過滑行和傘降的方式進行回收[4]。
2.1.2操作簡單、安全性能好
無人機技術的不斷成熟,其操作也越來越智能化、自動化。可以通過事先設制飛行路線,并在飛行中進行校對和調整以達到對目標的精確測量。無人機通過配備故障自動診斷及顯示功能,如果發生故障,飛機會自動返航到起點上空等待排出故障[2]。
2.1.3體積小、經濟
無人機因為輕小,運輸、保存非常方便。無人機飛行費用低,可做超低空視距飛行,對操作員的培養比較周期相對較短。系統的保養和維修簡便,同時不用租賃起飛和停放場地。飛行審批手續簡單,無人機屬于遙控飛行器,基本不用審批。
2.1.4數據處理速度快
無人機遙感技術數據處理速度快,及時性強。例如國內蘇州武大影像信息工程研究院打造的數字攝影測量處理平臺數字攝影測量網格(DPGrid),讓無人機在處理數據的速度與效率上達到目前數字攝影測量處理速度的8倍以上。特別是大量的數據處理,傳統模式一個月才能處理好的數據,借助該軟件系統,幾個小時內就可以解決。
2.1.5獲取影像分辨率高
無人機遙感的最大優點是遙感影像分辨率高、成像效果清晰。無人機搭載的高精度數碼成像設備,具備面積覆蓋、垂直或傾斜成像的技術能力。無人機在200米左右的空中可以準確拍攝到地面上5厘米大小物體,而一般衛星航拍只能分辨地面50厘米的大小的物體,獲取圖像的空間分辨率極高,適于大比例尺遙感應用的需求。
2.1.6數據精確度高
無人機遙感影像數據處理后,可在電腦屏幕上顯示平面和三維場景影像,鼠標點到哪里就能顯示出坐標、高度等數據信息,相比傳統技術,精確度很高。
無人機遙感技術除了以上的優勢外,還具有航攝效率高;可即時重拍;飛行時間基本是有效拍攝時間;工作現場集中,便于統籌安排。同時無人機遙感航空攝影可以抵達許多載人飛行器無法到達的空域、高度或危險地區[6]。基于無人機低空遙感技術的高機動性、低成本和小型化、專用化特點,可廣泛用于航空遙感、國土監察、城市規劃、水利建設、林業管理、資源勘探、災害勘查、環境監測、地圖更新、以及農業、電力、交通、軍事等領域。
2.2無人機遙感技術的缺點
2.2.1飛行不夠平穩
由于其體積小、重量輕,高空飛行易受風力的影響,飛行姿態不及有人駕駛飛機平穩,常出現飛行航線漂移,飛行軌跡呈曲線的情況[5]。這就使得拍攝的影像航向重疊度和旁向重疊度不規則,影像間的重疊度相差加大[7]。
2.2.2影像數據傾角大
與傳統航空影像相比,無人機遙感影像數據傾角大而無規律,給連接點的提取和布設帶來困難。并且無人機應用于外業勘察時,難于建立野外實測地面控制點。這些特點給無人機影像的幾何校正處理帶來了困難,進而影響到圖像鑲嵌和信息的有效提取[5]。
2.2.3對GPS的依賴性
許多無人機系統都比有人駕駛飛機更依賴于GPS系統。例如,某些無人機必須依靠GPS的定位才能起飛。另一些無人機的編程則要靠GPS來實現自動返回。如果說GPS很容易受到動能和電子干擾時,那么同樣無人機也會面臨相應的干擾,從而無法保證數據采集的準確性。
2.2.4對通信系統的依賴性
無人機都要依靠衛星通信系統來實施指揮與控制以及將傳感器搜集到的數據發回地面進行處理。與GPS一樣,通信衛星也容易受到各種干擾,包括動能和噪音干擾。而這些干擾能大大降低無人機、地面控制站和信息處理中心之間的衛星通信數據率。總之,無人機比有人駕駛飛機更依賴于通信資源,尤其是使用多傳感器來執行情報、監視和偵察任務的無人機。
3無人機遙感技術的應用
近幾年,新疆第一測繪院與中科院新疆生態地理研究所展開無人機遙感系統項目的合作,實施了昌吉、克州、阿勒泰、伊犁、阿克蘇等地部分區域的1:1萬地形圖測繪任務,完成航測外業測圖626幅,航測內業測圖415幅,測繪覆蓋面積約1.5萬平方千米;先后完成了塔城市城市規劃地形圖測繪工程、甘肅嘉峪關至新疆烏魯木齊西站GPS控制測量工程、南疆二線電力測量工程、克拉瑪依油田建設測繪工程等一批測繪項目。制作完成了各種比例尺數字正射影像圖、數字高程模型、數字地面模型、數字地表模型、三維點云等,結束了測量人員翻山越嶺、耗時極長的原始地質測繪、工程測量工作[7]。
同時新疆第二測繪院于2012年初利用無人機遙感技術完成奎屯市部分區域無人機影像圖的生產制作,成圖面積達23平方千米,影像分辨率為0.10米,采用中國測繪科學研究院的PixelGrid軟件制作。此次奎屯市部分區域無人機正射影像圖的順利完成,加之前期已經完成的新疆生產建設兵團105團場無人機影像圖、鄯善無人機影像圖的反復試驗生產,標志著新疆在無人機低空航攝及后續影像加工處理方面的技術已趨于成熟,將來可以在無人機應急保障、快速獲取影像圖方面提供新的測繪服務[8]。
4結語
無人機遙感系統是衛星遙感和航空遙感的有益補充[9],具有高分辨率圖像和高精度定位數據獲取能力,是當今重要的遙感數據來源。隨著國家援疆工作的大規模展開,新疆迫切需要加快基礎建設,特別是地圖測繪、城鎮化建設、新農村建設、城市化改造、應急、反恐防暴、防災救災、環境監測、礦產資源與開發、土地利用與調查等領域急需現勢性強的大比例尺地形圖及正攝影像圖數據成果,為當地的社會、經濟建設提供快捷方便的高分辨率影像測繪保障服務[10]。利用無人機遙感技術進行的航空攝影測量,將從關鍵技術上保證精度滿足大比例尺成圖要求,從而推進新疆當地地理信息化建設進程。
The characteristics and application of
UAV Remote Sensing Technology
LI He-qing1,LIU Jun-yan2
(The Xinjiang Uygur Autonomous Region Transportation Planning Survey and Design Institute,Urumqi830006,China)
(Xinjiang Agricultural University science and technology academy,Urumqi830091,China)
Abstract: With the development of UAV Remote Sensing Technology,Remote sensing aerial data has become an indispensable part of the information industry,Characteristics and application of the UAV remote sensing technology are briefly described。
KeyWords: UAV,Characteristic,Application
參考文獻
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關鍵詞:水文;水資源;環境管理;洪澇災害
中圖分類號:TV213 文獻標識碼:A
現在國家由于受工業產業可持續發展、對和諧社會發展環境和全民生態身體健康等方面的需求的影響,迫使水文水資源領域急需在技術上有新的突破和發展,并將經得起實踐考驗的相關技術進行轉進推廣應用,對于水文水資源環境管理與防洪減災也應該提出新的舉措。
一、近年的水文水資源環境狀況
近些年,由于人為地進行環境的破壞和污染,天氣的變化也很頻繁。洪澇災害的突發性越來越明顯,對于預防控制提出了巨大的挑戰。在我國的防洪工程建設嚴重不足的情況下,洪澇災害帶來的危害可想而知。
二、我國水文水資源領域技術的科技需求
水資源短缺、水環境污染以及水災、旱災已經成為社會經濟迅猛發展、工業產業化以及城市化進程進展迅速的不良產物,而且這些問題已經成為阻礙社會發展、經濟進步的重要原因。面對這樣嚴峻的形式,水文水資源領域重要的研究任務就是,如何保證水資源在社會發展中的可持續發展作用,同時保證在促進市場經濟發展中的穩定供需平衡作用。結合目前急需完成的任務,水文水資源領域的發展趨勢及相關科技需求,主要包括以下幾個方面:(1)新科技在減災方面的應用,例如防洪、抗旱、海嘯預報等。通過衛星遙感、雷達測雨、地理信息系統等新科技、新設備的應用,在提高防澇、抗旱、預測預報海嘯等極端水文事件的科學性和準確性,加強減災能力。(2)提高水資源的利用和管理能力。對于水資源的利用和管理通過開源和節流兩個方面開展,所謂的開源是通過先進的科學技術加強流域洪水、城市雨水的利用;節流則是通過普及節水灌溉、水凈化等節水技術,控制水資源的浪費。(3)加強水文水資源的生態和環境保護。通過強化水資源的實時監測和預警,保護水源地的水資源避免污染。利用衛星遙感技術對各地水文水資源的生態條件準確檢測,及時發現生態環境受影響的因素,并予以處理,做好保護水資源的生態和保護工作。(4)通過信息平臺的建立健全提高管理水平。利用公共基礎軟件建立健全相關的信息共享平臺,使相關信息得可以共享,避免信息采集方面的重復工作。另外,針對例如水文監測分析、水資源評價等一些專業性強、適用性廣的領域,開發并使用相關軟件管理。利用網絡信息平臺和軟件管理的手段,提高水文水資源領域的管理水平。
三、水文水資源環境管理與防洪減災的措施
做好水文水資源的管理,才能更好的促進防洪減災工作的開展。完善防洪減災的工作,需要根據國家的相關政策的指導,加大水利科技的投入,深化對水文水資源環境的管理工作。
3.1提高防災減災意識,加強預防災害的技術學習
根據相關部門的統計,我國每年的水旱災害損失較為嚴重,占據各種自然災害總損失的大半比重,進而影響著我國國民經濟的增長。我國的水文水資源管理部門作為管理全國的湖泊、地下水和地表水的專業機構,對全國的防洪減災工作承擔著重要的責任,也是提供各種技術支持的重要力量。因此,努力提高水文水資源管理部門的服務職能,加大防洪減災的意識宣傳,讓全民擁有自覺的防汛減災意識,盡可能地減少人員傷亡和國家的損失。
3.2嚴格執行國家規范。水文水資源管理部門在圍繞防汛、抗旱減災方面的重要職責不僅僅局限于向上級防汛抗旱主管機關提供江河湖庫(水庫)的雨量、水位、蒸發量、流量等信息,還要開展土壤墑情和地下水水位監測和水質監測。為了做好工作,建國以來國家水文局有關專家制定了一整套水文水資源測驗規范,報訊規范,水質監測規范以及地下水監測規范,這是做好水文水資源管理工作的總要文件,在工作中要認真貫徹執行,不能打折扣,要一絲不茍的做好管理工作。
3.3數字水文站網的建設
水文資源是我國生產和生活的重要資源,是現代農業發展的先決條件,完善水利生態系統具有重要的作用。由于近年各種地質和水利災害的影響,加強對水文站點的狀態進行實時監控,及時準確獲得準確情報,對水文站網進行數字化建設至關重要。水文站網的數字化建設依托水文信息采集自動化技術、遙感和全球定位技術、海量的存儲和傳輸技術以及計算機軟件工程技術等各種現代技術。水文站網的數字水文站和水文站中心網建設,可以在加強水文遙測點的建設上,做到對各級河流的實時監控。在現代技術的推動下,水文站的建立已經實現對雨量和河流水位的自動監測,水文站的水資源信息處理平臺可以對各個水文站點的信息數據進行采集和分析整理,最后進行應用。水文站網的建設,可以促進相關的水文信息存儲和分析處理體系的建設,將水文站網的信息進行不受時空限制的分布和共享,對全面的水文情報預報體系進行全局流域的覆蓋,促進對防汛和抗災的監測。
3.4加強地理信息技術的應用,建立水文水資源災害監測系統
水文水資源的管理也是一門綜合性的學科,包含較強的專業知識,對氣象、水利、水文地質等領域的知識都有涉獵。因此,作為水文水資源管理部門的工作人員,需要擁有廣泛的知識面,在實踐中不斷的學習新知識和新技術,總結經驗和教訓。在信息技術高速發展的今天,需要將計算機和信息等技術引入水文水資源的管理工作中,提高其工作效率。隨著信息和科技技術的發展,水文領域的相關技術手段也在不斷進步。地理信息技術綜合了地理科學、遙感技術、信息技術和計算機技術,其應用使水文工作不斷系統化和網絡化。地理信息系統以空間數據管理為主,可以對空間數據進行分析和處理。地理信息系統的主要功能就是信息的提取和編輯,在數據的集成、查詢和空間分析上具有重大的實用性。地理信息系統對于水污染的控制、水管網信息管理、水文情報預報和水環境管理具有重要的作用。做好相關的前期預測,才可以充分發揮防洪減災的效用,也可加強對地下水水質的監測,促進生態用水的發展。加強對各地河流和雨量的監控,可以進行及時的流域內水量的調配,合理利用水資源,促進經濟的發展。
3.5水文預警預報體系的建設
在水文水資源環境管理的建設中,做好水文預警預報工作很重要。不僅可以實現水利防災減災,也是新形勢下防汛和水利事業發展的必然選擇。加強水文預警預報體系的建設,需要從設施的智能化建設、完善的預報機制、信息宣傳的平臺建設等幾個方面著手。進行水文預警預報體系的建設,可以促進水文監測信息的采集和處理,還要對水文預警預報的設施進行總體的規劃和布局,根據流域內的降水特點進行合理監測。將水文預警預報體系進行智能化的設計,依靠各種先進技術進行智能化的監測,完善各種預警信息的平臺建設,加強各種水文預警預報知識的宣傳。
四、結論
綜述全文,水文水資源的建設關系我國農業發展的根本,建立和完善水文水資源的監測系統,促進水利建設的長遠發展。眾所周知,經濟的發展和社會的進步離不開水利工程的建設,水文水資源管理工作是經濟發展的堅強后盾,所以我們必須做好水文水資源的管理工作,加強水文環境的監測,建立完善的水文預警預報體系,完善防洪減災的防護工作,從而為地方經濟發展和社會進步做出貢獻。
參考文獻
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關鍵詞:水利 工程 現代 測繪 技術
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
正文:
我國經濟取得了快速的發展,近幾年來,我國更重視于國防的建設,而測繪技術為國防建設的一項基礎性工作,所以加強測繪技術水平具有十分重要的意義,其不僅對宏觀調控具有較好的改善作用,同時也可以有效的對區域的發展進行協調,對于我國新時期和諧社會的建設具有極其重要的推動作用。隨著水利工程規模的不斷擴大,現代化的測繪技術得以廣泛的應用,這在很大程度上降低了測繪人員的工作量及水利工程的造價成本。
1 測繪新技術的內容
目前所說的“3S”技術即是測繪技術的新內容,其中包括全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、全自動的測圖系統以及遙感技術(Rs)。在測繪新技術內容中,其中全球定位系統利用信號接收機對測繪瞇的三維坐標值進行測算,而且此接收機在接收信號時還不會受到時間和地點的限制。而地理信息系統則利用計算機技術的支持,從而實現對空間內涵的信息進地輸入、儲存、查詢、分析、運算和表達。而實現對測量目標的大小、形狀、性搟和位置的測量時,則需要利用遙感技術中的傳感器來獲取目標的影像資料,從而提取出有用的信息。而當需要進行航測成圖時,則需要利用全自動測圖系統來進行,其可以有效的減少成圖的時間,有效的提高勘測的效率。
2“三 S”技術集成
GPS 全球定位系統、RS 遙感技術和 GIS 地理信息系統的集成,即“三 S”技術集成。GPS 主要用于實時、快速地提供目標的空間位置;RS 用于實時快速地提供大面積地表物體及其環境的幾何與物理信息及各種變化;GIS 為對多種來源的時空數據的綜合處理分析和應用的平臺。“三 S”技術集成帶來了地球表面的時空模型,它不僅提供地面物體及其環境的幾何信息,而且給出了空間位置,并通過應用平臺對模型進行綜合處理和分析,滿足應用者的各種要求。
3 采用新測繪技術意義重大
目前信息產業取得了較快的發展,這對于測繪技術起到了積極的促進作用,測繪技術水平的提升,不僅是國家科技水平的重要體現,同時也是當前國情、國力的重要手段。通過測繪技術為各級政府提供測繪公共服務,使政府的管理決策水平得到有效的提高。測繪成果繪制成圖后,其是國家和政治主張的體現,所以測繪工作還涉及國家,所以需要保證測繪成果的安全性,從而使國家的和安全得以維護。所以需要有效的提高測繪服務的水平,從而使社會得以健康、快速的發展。近年來我國的測繪事業取得了快速的發展,相關的法律法規也不斷的完善,這對于測繪水平的提高也起到了積極的作用。當前地理信息產業正在興起,這對測繪起到了極強的保障作用,但在當前我國社會的快速發展過程中,測繪的需求和測繪的發展存在著脫節的情況,而且二者之間的矛盾也在日益的突出。所以提高測繪技術的水平,使測繪技術開始向現代化和智能化的方向發展具有迫切性。
4 現代測繪技術在水利工程中的應用
由于現代農業的快速發展,使水利工程的規模得以不斷的擴大。水利工程具有工期長、任務重的特點,所以需要在較短時間內提供大量的數據,這就對測繪技術提出了更高的要求,僅僅依靠傳統的測繪作業模式是滿足不了水利工程對數據的需求,所以需要利用現代化的測繪技術來為水利工程提供良好的服務。
4.1 在大型水利工程中的應用
在南水北調、三峽水利樞紐等大型的水利工程建設中,現代測繪技術深入到各個階段。勘測施工的坐標框架即控制網的建立,已由 GPS 定位代替傳統的三角測量。目前除大范圍(400 平方千米以上) 控制測量以外,GPS 定位從靜態定位后處理向實時動態定位方向發展。從單純的精密定位處理向建立特定勘測施工坐標系方向發展。勘測階段已完全采用全數字攝影測量技術和野外數字測圖技術獲得數字地形圖。目前,勘測技術開始向機載激光測量和 CCD 航攝集成技術過渡,以獲取真三維數字地圖。利用數字地形圖可以實現三維虛擬現實,在三維可視化可量測景觀上呈現多種工程設計方案,實現各種工程設計仿真,并及時計算出相應的土石方工程量,做出該區域環境評估,以提供最優化設計方案。在水利工程施工建設和現場管理中,采取了大量的現代數字測繪手段。目前除大量采用全站儀進行施工放樣、土石方驗收,采用數字水準儀測定挖填深度、測量坡度外,還有三維近地激光影像掃描、GPS -RTK 實時測圖與工程放樣、航空攝影和衛星攝影測量等方法可進行實時的工程進度管理,還可以輔以移動通信和網絡通信等手段,實現遠程實時監控。在山體開挖、隧道開鑿等危險施工中,智能全站儀或 GPS 與 GIS 集成技術可實現工程機械的自動化運行和工程安全及質量監控。智能全站儀可以控制機械掘進(隧道)的位置和方向,GPS 可以實時定出施工車輛的位置和姿態,可實現現場土方自動挖掘控制和工程量精密計算,從而實現開挖和掘進的自動化。
4.2 在防災減災救災中的應用
利用“3S”技術不僅可以實現對江、河、湖等水位的監測工作,同時可以提前進行災情的預報,從而為防災和抗災提供準確的信息。而且利用遙感技術還可以實現對水下資源的監測,從而有效的對水污染情況進行監測,以便于采取及時的治理措施。目前在我國已建立了災情預報系統,對于防災和救災將起到積極的作用。
4.3 在變形監測中的應用
在水利樞紐工程竣工后,需對水庫大壩、大型橋梁等進行連續的、精密的監測。現代測繪技術提供了連續、實時的安全運行監控手段。如采用 GPS、智能全站儀(測量機器人)和數字垂線儀等技術( 它們都具有全自動、全天候、無人值守的特點) ,綜合其他工業傳感器,可實現全自動、無人或少人值守的工程運行方式。又如,利用三維激光影像掃描儀,可以對監測對象(大壩、橋梁)進行全方位的監測,幾秒鐘內對整體幾百萬個掃描數據進行毫米級分析,可以隨時準確了解觀測對象整體模型變形情況。
4.4 RS 技術在水利工程勘測中的應用
當前在編制地形圖、像片圖和專用圖過程中都會利用遙感技術,能用遙感技術可以有效的對水利工程的流域進行規劃,而且在無人煙的地方也能利用遙感像片提供信息,從而有效的減少了野外工作人員的工作強度,可以在短時間內快速成圖。
5 結束語
將測繪技術應用到水利工程中,可以有效的提高水利工程設計、施工及運營的質量,有效的控制造價成本,所以測繪技術的先進與否,則直接影響著水利工程的健康發展。因此需要加強對測繪技術在水利工程應用中的研究,從而有效的提高測繪質量,使測繪工作人員的工作量得以降低,推動水利工程得以健康、持續的發展,使其社會效益和經濟效益得以實現。
參考文獻
[1]賈力.水利測量現狀與展望[J].河北水利,2006(08).
關鍵詞:礦山測量;測繪新技術;應用;
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
前言:
測繪新技術有著自身獨特的優勢,其持續的發展趨勢不容小覷,在未來的時間里將會為我國的礦山測量工作提供極大的便利。與此同時 ,這一技術的應用范圍也必然將在未來的發展里獲得進一步的擴大 ,進而為我國的經濟發展提供更多的貢獻。下文就對礦山測量中的測繪新技術的含義、現狀以及應用進行一個詳細的闡述。
1. 測繪新技術含義
測繪技術是憑借著信息技術、互聯網技術與通信技術快速發展的春風獲得進步的。不僅如此 ,不論是測繪工程的技術體系還是研究人員的研究范圍都圍繞著新時期的經濟發展的要求做出相應的改變 ,例如以高新技術為重要載體 ,打入日漸激烈的市場競爭中來探尋立足之地。所以 ,引導測繪行業變為我國的信息關鍵產業之一早已成為重要趨勢。與此同時 ,服務的范圍與對象都獲得了擴展 ,一改之前單一性的控制、測圖以及地形圖制作等工作內容 ,反而將國防建設與國家的社會發展作為未來的發展方向。不僅如此 ,還和包括空間數據在內的多個領域建立起了緊密的聯系。現今 ,在信息時代持續快速進步的條件下 ,測繪新技術在數字化信息發展中的作用必將越來越重要。
2.測繪技術的發展現狀
測繪技術在全球衛星技術的發展下得到了很大的提高。目前使用最廣泛的測繪技術是3S 技術,它是由空間技術和其他相關技術相結合而發展來的,其中 3S 技術指的是 GIS(地理信息系統)、RS(遙感)、GPS(全球定位系統)。3S 技術使得在工程測量中的傳統測繪技術得到了很大的改進,給礦山工程測量帶來了很多的方便。即傳統的測繪技術是通過紙質或類似介質對地圖進行編制、更新和生產,來指導后續工作的進行,而 3S 技術以及新產生的測繪技術則是通過衛星進行數據的采集,再結合計算機技術對數據進行處理和管理,測繪人員只要在室內借助計算機和先關配套的輔助設備就可以將通過衛星獲取的遙感影像、數據進行幾何信息和物理信息的提取和轉換,繪制出數字化地理信息產品,滿足生產的需要。這種數字化的地理信息易儲存、傳遞方便快捷、有更高的靈活性,可以有效地提高工程測量的效率,為測繪技術注入新的活力。測繪技術的服務對象和范圍也在不斷地礦大,已由原本的制作基本地質地形圖,擴大到各個領域。它對于信息化社會的建設具有重大意義。
3.礦山測量中的測繪新技術應用
(1)慣性測量系統在礦山測量中的應用
慣性測量系統是一種由陀螺平臺和加速度計等慣性器件組成的,適應于測定載體的姿態和空間位置及重力場參數的測量系統,具有自主式,快速多能和機動靈活,全天候等優勢,能夠為工程測量和礦山測量作業及大地測量的全能型和自動化提供新型的技術手段,慣性測量系統是利用慣性的導航原理,以同時間獲取多種大地測量數據,比如經緯度,方位角,高程,重力異常和垂線偏差等進行測量的技術,慣性測量系統在測繪領域的目標包括管線監測,地殼形變,地表沉陷觀測,定位;控制測量,比如對已有的控制點的加密,航測控制和檢核; 地震,重力測量,地球物理研究; 井下定位和各種建筑,工程的測量; 井筒和罐道梁的垂直性監測等等
(2)礦山測繪工具的進步
現在我們的礦山測量人員所使用的最廣泛的測繪工具就是全站儀。全站儀作為一種集成了多方面科學技術、新研究成果的綜合化。自動一體的工具,其自身所具有的高度的自動化,是其較其他測量工具所擁有的巨大優勢。在實際的運用中只需要采集到足夠的數據進行錄入,自身就會根據相關數據進行運行,在地面測量和地形地勢的測量方面起到了很好的應用效果。極大地便利了礦山測繪人員。同時全站儀的發展向著智能化前進,在全球測量領域中都占有著重要的地位。因為全站儀兼具了經緯儀和測距儀兩種儀器的功能,其得出的結果以數字的形式體現,同時與其他的設備能夠進行實時的數據傳輸,簡單方便,同時性能也比較穩定。在礦山的實際測量中,全站儀與計算機相互合作,得出來的礦山三維立體影像,直觀而生動,在相關數據的收集整理方面有著簡便操作,這樣,面對著地質的變化,只要簡單進行數據的收集和整理,就可以在短時間內重新繪制出新的礦山測量圖,既節約了人力成本和時間,又保證了速度和精度。
(3)遙感技術在礦山工程測量中的應用
遙感技術是通過從遠的距離感知目標地物自身輻射或者反射的電磁波、紅外線、可見光,對目標地物進行探測和識別的技術。在進行礦山工程測量時,遙感技術的應用是很多的,利用遙感技術進行大面積的測量,判斷整個礦山的概況。遙感技術時效性非常強,可以及時有效地對目標地物進行測量,將實時數據信息儲存在內存卡內,或傳送給數據處理人員。利用遙感技術,可以得到不同類型的比例尺地形圖,并且將這個比例尺地形圖作為施工的憑證,不僅可以增強礦山施工的整體效率,而且可以進一步提高施工質量。
(4)空間信息技術即全球定位系統,遙感,地理信息系統,
其主體和核心就是 3S技術,其中,遙感主要包括航空遙感和衛星遙感兩種,航空遙感作為地形圖測繪的重要方式,已經在實踐中得到廣泛的應用,并且衛星遙感用于測圖也正在研究之中,并取得了意義重大的成果GPS 作為一項能夠引起傳統測繪觀念重大變革的技術,已經成為最具潛力的全能型技術,是大地測量的技術手段,在控制測量,工程測量,環境測量,防災減災,礦山測量及交通運輸工具的導航等方面都發揮著舉足輕重的作用,再者,與傳統的測量技術相比,GPS并沒有嚴格的控制測量的等級劃分,因此,不需要考慮測點間的通視和造標,也不存在誤差的積累,還可以同時間進行三維定位,具有全天候,高精度和高靈活性的優勢,對于誤差來源,數據處理和在外業測量模式等方面是對以往的測繪理念的革命性的轉變,地理信息系統是一種對空間地理的分布有關的數據進行采集,管理,處理,分析的計算機技術系統,其發展和應用對于測繪科學的發展意義深遠,可謂是支撐現代測繪技術的技術大廈。
(5)地理信息系統技術在礦山工程測量中的應用
地理信息系統技術是在計算機軟、硬件系統的支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統技術在礦山工程測量中的應用主要是在為礦山創建合理的礦山管理系統、利用模擬技術建立三維礦山和建立合理的多源數據找礦模型三個方面。礦山專業測量人士,可以有效地管理地理信息合理的應用功能,使建立的信息系統逐漸的完善。礦山管理包括很多方面,即:環境評估、檢測沉降、土地復墾、港道開挖,采礦和礦山設計等方面,工作人員進行測試時,充分地利用地理信息管理系統進行礦山工程測量,提高管理的各個方面的效率。其次,利用三維仿真技術,使礦山三維模型是近似合理的,然后保證描述的客觀性,充分體現 3D 的概念。然后,負責礦山工程測量的人員就可以通過建立的三維模型,獲得更為精確地礦山分布范圍,了解礦體的整體布局。施工人員在了解礦體分布的情況下,可以準確的圈定地下地質體,從而保證礦山生產工作科學有效的開展。將來自多源的數據有效地進行聚集,以便進行數據分析,創建一個多源數據的找礦模型,這樣就可以是礦山工程測量工作順利進展。因此,礦山工程測量過程中,多源數據的分析便于建立合理的找礦模型,通過模擬系統進行找礦流程的模擬,在實際的施工過程中,將會提供相對準確的數據,確保找礦工作的有效進行。
4.新技術運用下,礦山測量所面對的現實問題和解決辦法
由于大量新技術的誕生,新成果的運用,相關學科的發展總是較其慢一拍,這也就導致在實際的運用過程中,出現相關軟件不會運用、數據的錄入不準確,最終得出的相關結論與實際存在著差異性的現象。同時在錯誤的數據下建立的模型,對相關工作起到了誤導的作用,這也是不得不重視的實際問題。
解決辦法:加強相關工作人員自身的知識儲量的提升,和其他學科教授人員進行溝通學習,多部門多單位同時進行經驗和知識的交流,在探討中加深對于本學科領域知識的掌握程度,利用知識遷移的正遷移,達到更好地引導和促進作用,來為礦山測量事業增添新的助力。
結束語:
礦山測量技術扮演著不可或缺的角色 ,不論是在還是在金屬礦山的生產方面都起到了非常關鍵的作用。在社會主義發展的新時期 ,要想更好的完成礦山測量任務就需要最大限度的發揮現代測繪儀器和技術的作用。在測量過程中 ,要以礦山的實際狀況與相關需要來使用高水平的現代技術 ,從而更好的加快我國礦山測量的改革進程與快速發展。
參考文獻:
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空間信息技術的發展始于20世紀80年代,主要包括GIS(地理信息系統)、RS(遙感技術)、GPS(全球衛星定位系統)等技術,空間信息技術應用于智能電網領域,主要研究與空間分布相關的數據采集、測量、存儲、傳輸、管理等。GIS(地理信息系統)是GIS技術應用于配電自動化系統的管理方式,為配電網的設備提供一個完備的資產管理平臺,同時集成了配電網的資產管理、配電業務管理、配電網絡分析、三維漫游模擬巡視、與配電網SCADA、EMS等系統接口的功能,完善對配網的監控與管理。RS(遙感技術)多用于電力系統的防災工作中,如地震、臺風、冰災等的監測、震害防御、應急救援、災后重建等,還可以對電網的運行情況、災害發生進行實時監控。在2008年曾給我國湖南電網、廣西電網、貴州電網、福建電網等帶來巨大的損失和停電影響的冰災事故中,國家電網集就開展了基于衛星遙感技術的廣域自然災害監測技術的科技減災措施。GPS(全球衛星定位系統)多用于電力系統的測量、搶修和故障診斷中,另外,GPS還有一個重要的對時功能,幾乎所有的電力系統設備、繼電保護裝置、安全自動裝置都必須進行統一的時鐘對時,這是進行故障分析、處理、事故追憶的重要憑證。此外,GPS還可以用于電網的巡視和檢修。
2云計算在智能電網中的應用
云計算是一種新型的IT資源運用模式,它通過網絡按需、易擴展方式來獲得所需的計算資源,云計算因其具有強大的數據計算與存儲能力,并具有高安全性、可擴展性、資源共享等優點,在智能電網中的應用前景十分廣泛。面向智能電網的云技術將各個環節的信息進行整合,并實現信息的交互,將智能云技術作為電力系統底層信息交互技術,實現智能電網各項智能模塊的功能。智能云包括:智能調度、智能運行、智能監控、智能保護、智能輸配電。下圖即為智能云的組成環節:
2.1提高電網仿真速度
隨著智能電網規模的不斷擴大,對大容量電力系統的仿真也日益困難,智能電網引入分布式能源、發展特高壓網架結構,復雜的電力電子器件和分布式能源特性也使得電網的穩態與暫態運行特性發生了巨大變化,提高了電網仿真的難度,智能云技術的使用,將有利于電網仿真速度和計算速度的提高,尋找最優的系統網架互聯方案。
2.2提高辦公自動化程度
在智能電網的發展過程中,員工都用個人辦公計算機開展業務,這種單獨的專屬計算機和存儲模式的資源利用率不高,且信息安全面臨風險。智能云技術能夠將電力系統內部龐大的內網資源拆分成小的計算塊,在由智能云計算服務器進行快速計算,結果返還客戶,通過智能云計算的方法,將大大提高辦公自動化系統的響應速度。
2.3電力系統私有云
電力系統傳輸的數據具有一定敏感性,其中,與電網運行與控制的實時數據至關重要,關系到電網的安全穩定運行。雖然電網數據實現了電力調度數據網與電力通信數據網的雙網分開運行,但是電力信息數據在一定程度上仍然受到其它因素的干擾,存在泄密與通信質量受影響的可能。通過智能云計算,可以利用現有的網絡物理設備,重新構建電力系統私有的云,這樣,電力系統可以完全控制云計算的方式、集群應用、存儲以及各類資源的調用,而不用依賴于公用的云計算服務商,這無疑提高了電力數據的安全性。
3電力經營管理信息技術
3.1電力營銷管理系統
隨著電力體制改革的不斷深入,電力融入市場化進程進一步推進,客戶服務意識不斷增強。2002年,國家電力公司對傳統的供電營銷模式進行了革新,對電力營銷的全過程進行計算機的網絡化改造。并在國家電力公司下轄的各省公司進行同步改造,建立用電管理信息系統,在地(市)一級的供電業務實現了計算機化受理。此外,供電公司建設客戶服務中心,建立專門的客戶服務系統、營銷管理系統、生產經營服務系統,并設立“95598”客戶服務專線。計算機信息技術在電力營銷管理中發揮了重要作用。
3.2管理信息系統(MIS)
信息管理系統(MIS)包括辦公自動化系統、綜合指標查詢系統、計劃統計管理、人事勞資管理、生產管理、設備管理、安全監督管理、電力負荷管理、營銷管理、燃料管理、工程管理、財務管理、電網實時信息管理系統等,涉及到電力生產、經營、管理的各個層面,在各大電網企業都將信息化建設放到重要位置的背景下,管理信息系統在提供數字化辦公環境、進行企業綜合業務管理、提供多媒體會議環境、電子郵件與視頻會議系統等方面起到了重要作用。
3.3信息安全技術
關鍵詞:新形勢;地質測繪技術;發展;應用
中圖分類號:P623 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)07-0124-01
傳統的地質測繪技術過度的依賴經緯儀、水準儀、平板儀等實測儀器,在實際的地質測量中,對現場的具體操作水平有較高的要求,并且在人力、設備資金等方面的投入很大。而在新形式下,由于航攝信息技術的發展與完善,原有測繪儀器在實際地質測繪中的使用大大減少。在當下信息技術主宰的時代里,地質測繪技術的核心是3S技術。
1 新形勢下地質測繪技術的發展
全新的地質測繪技術已經在我國各領域已經開始了廣泛的應用,特別是在地質調查與礦產勘查工作中,這種新技術啟到了非常重要的作用[1]。新形勢下的地質測繪技術的代表三種超強的融合了當代科技技術的形式,他們分別是:GPS技術、GIS技術、RS技術。由美國主導的全球衛星定位技術GPS已經老生常談,現在筆者對其他兩種技術展開討論分析。
1.1 地質測繪技術中GIS技術的應用
GIS是Geographic Information System的縮寫,就是我們常說的地理信息系統。按照學科的劃分,地理信息系統可以歸屬到空間信息系統的范疇中,這種系統是以地理決策、地理研究為主要目的的,它實質上是一種人機交互式的空間決策系統。地理信息系統的核心部分是強大的數據庫和計算機處理裝置,他能對空間信息進行快速的響應、分析以及處理,它還可以把地理分析功能和數據庫的處理結果以地圖的形式顯示,簡單明了。目前,地理信息系統技術已經在我國的地質勘探、地質測繪、地質監測等地質領域中廣泛的應用。在日常的地質測繪工作過程中,地理信息系統主要被作為空間信息的基礎平臺來使用的,借助該系統可以對便利的完成地理數據的采集工作、管理工作、分析工作乃至決策工作,進而給地理測繪工作提供數字化的信息。
1.2 地質測繪技術中RS技術的應用
RS是遙感技術的簡稱,近些年來,隨著航空技術的不斷進步,空間科學也逐漸開始完善了,RS技術就是在這樣的形勢下發展起來的。如今,RS技術已經在國內的地質測繪工作中得到了廣泛的推廣應用。RS技術應用與地質測繪技術主要是依賴于遙感衛星與環境監測衛星做到的,RS技術能夠用不同幅度的圖像資料反映地表的動態變化,這為RS技術在實際地質測繪中的應用提供了巨大的便利[2]。RS技術應用與地質測繪工作中使得地質測繪的范圍更加大,時效性更加強,圖像可比性更加高。
2 工程地質測繪工作中現代測繪技術的應用
2.1 礦山的地質測繪
幅員遼闊的中國礦產資源異常的豐富,在礦產資源的開發利用進程中,礦山地質的測繪工作不可或缺,是非常關鍵的環節。在礦山的地質測繪工作中,對RS技術和GPS技術的應用相對比較多。RS技術已經在礦山地質測繪領域中應用較長時間了,通過RS技術,地質測繪人員可以便利的獲得與礦區地質相關的信息源,這樣就可以為礦區的開采以及環境保護工作的決策提供科學可靠的依據[3]。
2.2 水利工程的地質測繪
RS技術的應用使得地質工作者不僅可以實時地檢測江河湖泊的實時水位,同時還可以實時的檢測洪水災害的面積,為后續災害防治措施的決策工作提供可信賴的依據。以GIS技術和RS技術為核心的地理測繪集成系統可以做到準確的預報洪水以及干旱發生的范圍、時間、嚴重程度,進而為水利工程的防災減災決策工作提供有價值的參考信息,避免了傳統水利測繪工作的盲目性。
總之,現階段,導線測量以及“3S”技術在地質測繪中的應用,極大地減輕了地質工作者的工作強度,并且顯著的提高了地質測繪工作的精確度。
參考文獻
[1]姜楠,項明月,王一楠.新形勢下當前地質礦產勘查及找礦技術的分析[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2016,(12):180-181.
關鍵詞 海洋環境污染 海洋災害 海洋工程與海洋環境相互作用
隨著沿海經濟的迅猛發展,近海海域遭到越來越嚴重的污染,使海域環境質量明顯下降,生態環境日趨惡化,并對生物資源和人體健康產生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國,特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境,海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益,精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施,也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源,需要在海上進行各類工程建設,在目前科技日益發展的情況下,工程建設的規模日益巨大,這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展,海洋環境的日益惡化,海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展,近海石油氣田的開發,以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要,針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面,重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究,第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究,第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環境特征對各類污染物的作用機理和規律研究
以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎,考慮各種自然環境因素(浪、流、風、光、溫度、濕度)、物理因素(擴散、揮發、沉降、吸附、釋放)、化學因素、生物因素的作用,揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律,并建立海洋水質預測預報模型。此外,近年來,在我國沿海海域,赤潮頻發嚴重。因此,除了加強赤潮的監測和預報外,也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。
此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大,且受到許多客觀條件的限制,所獲得的數據往往有許多綜合因素的共同作用,很難將其中的單因素影響分離出來,因此,往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。
用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前,在這方面國內外已有不少水質預測預報模型,這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型:水流數學模型;波浪數學模型;液流相互作用模型;近海海域污染物遷移轉化數學模型。
在水流數學模型研究方面,對于較大范圍的海域,通常可采用深度平均的潮流教學模型,對于紊動影響不顯著的海域,可不考慮湍流影響,而對于湍流效應顯著的區域,如排污口近區,則應考慮湍流效應。此外,采用坐標變換,可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數學模型,這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域,水流數學模型可以以N-S方程和通用的k-(湍流模型為基礎,針對水溫和鹽度分層流的流動特性,考慮浮力對紊動的影響,建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k-(單流體數學模型。也可以基于多流體模型的基本概念,分別對兩相本身的湍流輸運規律以及相間相互作用規律進行模擬,建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。
在波浪數學模型研究方面,可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組,以提高求解效率。從水波發展方程出發,可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系,可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究,可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度,并提高方程的非線性精度,可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題,通過把能有效模擬自由面形態的N— S方程和波能平衡方程的結合,可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程,用這個方程可模擬規則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型,可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面,對于弱流情形,可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型;對于強流情形,可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯系起來,建立一種輻射應力計算的新方法,用該方法可對較大區域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。
在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面,基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數全場模型,可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標,在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上,針對近海海域水污染的特點,從三維湍流模型出發,在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用;在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項,可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型,它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據;同時對確定水域環境容量,從而制定水域環境保護策略,也具有十分重要的理論價值和應用前景。
應該指出,在海洋水質預測預報模型研究方面,數學模擬無疑是一種十分有效的手段,但不論是何種數學模型,其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模
型的技術關鍵,直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的,有些可以通過現場觀測來得到,但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到,在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。 能模擬海洋動力因素的先進實驗設備,現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統,可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結構,獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程;并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程,可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數。
二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究
海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。90年代以來,我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣,是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結構的投資費用很高,一旦發生破壞,將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失(如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺,1989年風暴潮損失超6億元,1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等)。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞,面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋,每年出現的臺風數目占全球的38%,其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時,都會在沿岸局部地區產生風暴潮,形成風暴潮災害。
在我國北方海域(渤海和北黃海),冬季由于受寒潮影響,沿岸地區每年都有結冰現象,結冰嚴重的年份則出現冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成,不但可給結構物以強大的冰壓力,而且由于冰激引起的振動作用,也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術,至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰,在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂,斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺,為了抵抗冰害,往往建成正、倒錐體的結構型式,冰排對錐體結構的冰荷載及與其的動力相互作用,也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中,除進行理論分析和數值模擬外,實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中,模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行,它們各有其優缺點,發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。
我國是一個多地震的國家,海域中時有地震發生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結構物(海洋平臺、鉆井船、人工>文秘站:
近年環太平洋地區地震的頻度和強度都在上升,造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性,特別是抗震防災的基本原理和減震技術措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明,地震及由此引發的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理,至今國內外對此都很少研究,且由于試驗條件的限制,國內外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。
以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的,如近海環境地震危險性分析,設計地震動參數和頻譜特性,強震海底多維地震動及其空間分布規律,地震波傳播特性及地震動輸入機理;海域中大型海上水工建筑物在地震作用下,考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗;核電站海域工程建筑物抗地震性能,海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用,碼頭及護岸建筑物地震穩定性;海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。
海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化,其損傷主要來自兩個方面:其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷(裂縫)、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷(低溫、凍融、大氣侵蝕)等;其二是設計不周或設計標準偏低,施工質量差,原材料不合格,管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經濟的發展造成重大的影響。
因此,發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下,對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論;結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法;結構病害治理用的新材料、新技術和新方法;海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下(風、浪、流、冰、地震等)的可靠度和優化理論研究,設計與建造新型抗災工程結構;研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度,而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時掌握海洋環境的風云變幻和災害的可能來臨,發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統,如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統;以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景,進行重點研究,建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構;以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統,將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合,建立數學物理模型,通過多媒體技術,形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過程,建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統。
三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策
為了充分利用海洋空間,現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外,正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程,估計到21世紀,可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等,日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長,60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。
由此可見,隨著海洋資源與空間的開發利用,各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大,保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區,但同時又是經濟活動最為發達的地區,海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡,影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態,破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地,若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失,另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用,海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題,主要內容包括:航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響,深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響;破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究;大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變;海岸演變、防護及開發利用新概念的原則與理論,如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。
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