遥感科学与技术学科评估范例6篇

遥感科学与技术学科评估

遥感科学与技术学科评估范文1

期刊作为知识信息传播和交流的重要载体,能够快速报道国内外学科领域的前沿思想、发展动态和新型成果,而刊物专栏和专辑策划则是全面展示国内重大项目研究进展和系列性学术成果的最佳途径。近年来,随着空间科学和信息技术的飞速发展,测绘遥感领域学术期刊紧跟学科发展态势策划并出版了100多期影响力较高的专栏。其中:《中国图象图形学报》40多期,其主要特点是通过举办或参与计算机图像图形领域的大型学术会议报道新理论、新方法和研究成果产业化应用实例。《遥感学报》出版的30多期专栏学科特色鲜明、时效性强,充分体现了期刊传播知识、传承文明和先进导向的社会功能,例如2013年第4期的《灰霾遥感》专栏,利用遥感观测数据和气溶胶模型科学评估了灰霾污染对公众健康产生的负面影响,受到科研人员的广泛关注,并产生了强烈的社会反响,近3年该专栏9篇论文被引频次高达87次;此外,《玉树地震遥感应用》等专栏篇均被引频次均在10次以上。

《遥感技术与应用》《测绘学报》《地球信息科学学报》《国土资源遥感》《测绘通报》等均出版了10~20期专栏,例如《时空大数据公共卫生应用》《山洪/泥石流灾害遥感监测与数值模拟》《全球卫星气候遥感数据》等专栏[2],均体现出科技期刊服务国家经济建设、支撑领域学科发展、促进社会进步的重要宗旨。测绘遥感领域学术期刊专栏策划兼顾内容的学术性和形式的灵活性,既有不固定期次的单期专栏,也有从创刊以来精心策划的系列性专栏,后者已凝练成具有深远学术品牌效应的特色栏目。其中最具代表性的是《武汉大学学报•信息科学版》的《院士论坛》专栏,从创刊以来每期均有院士执笔阐述学科发展的宏观态势和前瞻观点,仅2016年上半年就出版了10篇文章。从中国知网数据库统计得出,李德仁院士为刊物贡献107篇文章、刘经南院士75篇、李清泉院士近60篇,地学领域80%的院士发文量在30~70篇。李德仁院士在该刊的被引频次为466次,下载次数高达1万1225次,李清泉院士分别为292次和6000余次[2]。院士论坛的高影响力也为该刊遴选进入中国精品科技期刊和EI、Scopus、美国剑桥科学文摘(CSA)等国内外重要数据库起到了推动作用。同时,该专栏加速了学科体系创新性建设发展,加速了学术知识的交流和传播,提升了刊物的学术水平和品牌效应,从宏观和微观2个层面对测绘遥感学科领域青年读者和作者的学术科研能力起到了带动和辅助作用。

类似系列性专栏还有《测绘学报》的《博士论文摘要》栏目,也为测绘科学技术领域学术交流和人才培养发挥了重要作用。学术会议是知识传播和信息交流的桥梁媒介,也是期刊提高学术影响力和经济效益的有效途径。近年来,测绘遥感领域学术期刊举办会议的规模和能力在进一步增强,会议形式有国内外期刊联合办会、期刊集群平台加盟期刊轮流办会、同领域期刊学术研讨会等,而通过学术会议征集和出版的专栏有力推动了科技创新研究和学术成果转化,提升了刊物的社会效应和市场效应。《中国图象图形学报》多次承担学科领域国内外大型学术会议的论文集及其出版物工作,策划出版了20多期会议专栏,例如第6~8届《数字电视与无线多媒体通信国际论坛》专栏、第7~10届《中国计算机图形学大会》专栏等。《遥感技术与应用》通过举办和参与“全球水遥感技术与应用专题研讨会”以及历届甘肃省遥感学会年会等出版了多期会议专栏。《遥感学报》出版了2期《海峡两岸遥感论坛》专栏,《测绘学报》出版了多期《中国测绘地理信息学会青年优秀论文》专栏。此外,学术会议也为刊物争取国际稿源、强化约稿工作、扩充审稿专家库和优秀作者群建设起着积极的推进作用。

二、学术期刊专栏策划与出版的内容特色

学术期刊专栏策划不仅注重选题的前瞻性和热点性,而且注重时效性和应用性[3]。主题的精心策划对于专栏和当期刊物的内容组织起着提纲挈领、贯穿全文的作用。测绘遥感领域学术期刊已出版专栏的主题涵盖学科多个研究方向,在理论探索、技术创新和模型验证的基础上,注重报道科研成果在深空探测、地矿资源、水文与水资源、气候变化与环境、灾害监测与评估、能源与安全、农情监测、信息服务以及工程建设等领域的广泛应用。例如《嫦娥三号遥感制图与定位》《气溶胶遥感观测》《SARS疫情时空分析与空间辅助决策支持研究》《全球农情遥感》《出行信息服务与民航数据库》等专栏,均体现出学术期刊的重要作用。近年来,学术期刊论文数据的出版和共享成为国内外新的研究热点,测绘遥感学科也面临着数据共享和再利用的发展前景。《遥感技术与应用》编辑部联合寒区旱区科学数据中心共同策划并出版了第1期《资源环境科学数据论文》专栏,得到读者和作者的广泛关注。《遥感学报》《地球信息科学学报》等也相继出版了《遥感大数据》《全球卫星气候遥感数据》《遥感大数据协同计算理论与实践》等专栏,积极探索科学数据与期刊关联出版的多种模式,推动了学术期刊内容传播和知识服务的进程[4]。

科技期刊是国家创新体系的重要组成部分,在反映我国科技水平、引导创新资源合理配置、促进先进科技成果转化过程中发挥着重要作用[5]。测绘遥感领域的学术期刊结合不同阶段国家发展战略和国民经济建设需求策划并出版了多期专栏,全面体现出学术期刊服务于国家创新体系建设的重要价值。一方面,通过持续追踪学科领域重大课题和科研团队的研究进展,对其学术观点和研究成果进行全面、系统的凝练和梳理,对其未来发展趋势的科学性探索和预见进行深入报道,例如《遥感学报》出版的《国家重点研发计划》专题和《国产卫星应用报道》系列专栏,《测绘学报》组织的《北斗/GNSS卫星精密定位与位置服务》专栏以及《遥感技术与应用》策划的《微波遥感》专栏等。另一方面,通过建立刊物与高校、科研单位、企业之间长效互动的合作关系,报道其高新技术、新型产品及应用案例等,突显出刊物服务于行业生产、地理国情监测和经济社会建设的重要作用,以及科研成果向现实生产力转化的潜在价值和发展方向,例如中欧合作的《龙计划》,以及《SAR海冰图像分割与分类技术》《陆表遥感数据产品的分析研究》《黑河综合遥感联合试验》《徕卡测量新技术应用》等专栏。

测绘遥感领域学术期刊通过专栏建设为学科领域作者和读者搭建了一个交流学术思想、传播科研成果和合作创新共发展的开放平台,凝聚了优秀作者的学术思想,满足了专业读者的阅读需求,拓展了审稿专家库和核心作者群范围,全面推进了学科体系发展和刊物整体建设。其中,应用性专栏或理论与实践相结合的专栏,不仅体现出重要的学术研究价值,而且为学科建设和社会发展起着政策导向、技术支持、经验借鉴和预警监测等作用[1]。例如《遥感学报》2008年出版的《四川汶川地震遥感监测评价》专栏,从不同角度精心汇聚了测绘遥感领域14位院士及专家的学术观点,及时向国家相关部门提供翔实、可靠的影像数据和灾情评估数据,为灾后重建及今后中国广大西南地区的灾害预警发挥了重要的参考作用,2013年中国科学院据此了汶川震区5年遥感动态监测和评估结果。2014年《遥感学报》又策划了《汶川地震灾后生态环境遥感监测》专栏,综合评估了区域森林植被恢复状况,并提出了未来该区域生态环境恢复重建的若干建议。类似兼具学术价值和社会服务效应的专栏还有《国家基础地理信息资源建设与服务》《时空大数据公共卫生应用》《京九沿线地区遥感应用》等专栏。因此,刊物发展既要重视内容为王,服务于学术交流和读者与作者,也要充分体现出社会服务功能和作用,推进国计民生建设和社会可持续发展。

三、关于优化刊物专栏建设的建议

测绘遥感领域的学术期刊发挥着传递知识信息的重要作用,满足了广大科技人员优先发表科研成果的迫切需求,所策划的多期专栏则为刊物发展起着“锦上添花”的作用[6]。通过对已出版专栏后续追踪和评价发现,随着理论研究的深入和模型方法的完善,与该主题相关的投稿作者数量增多、稿件内容质量更优,是对专栏文章的有益补充和佐证;因此今后要重视该类稿件的组织和发表。同时,刊物专栏策划应进一步加强对国家发展战略、重大研究计划和领域专业作者群创新性研究的持续报道,充分发挥专栏对刊物可持续发展的辐射效应和带动作用。通过专栏的辐射效应加速并拓展测绘遥感领域科研成果的传播交流,吸引国内外读者和作者的广泛关注,优化审稿专家和核心作者群建设,全面提升刊物的学术水平和品牌效应。通过专栏建设带动刊物专辑或专刊的出版,例如策划刊物纪念专刊、学术会议专辑等,实现二者相互促进、共生发展的目标。

遥感科学与技术学科评估范文2

关键词:遥感技术;农业;应用

中图分类号:S127 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0138-02

引言:遥感(Remote Sensing)即遥远的感知,指在一定距离上,应用探测仪器不直接接触目标物体,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥感技术是本世纪六十年代蓬勃发展起来的一门新兴的、综合性的探测技术,随着空间技术、信息技术、电子计算机技术和环境科学的发展,从而逐步形成发展的一门新兴交叉学科技术。而农业遥感是随遥感技术的发展而发展的,在农业领域内最早应用的主要是航空照片。当前应用较多的领域是农作物估产、作物生长状态监测、土地调查、农作物生态环境监测与自然灾害及病虫害监测等方面。同时,农业是遥感技术的最大用户。农业遥感的工作十分广泛。我国是农业大国,改变农业管理水平,合理利用资源,粮食生产等十分需要该项技术为政府决策部门提供准确信息。

一、遥感在农业中的实际应用

1、作物估产

遥感估产是建立作物光谱与产量之间联系的一种技术,通过光谱来获取作物的生长信息。在实际工作中,常常用绿度或植被指数作为评价作物生长状况的标准,植被指数中包括了作物长势和面积两方面的信息。农作物遥感估产的主要步骤为:

(1)遥感估产区划:将条件基本相同的地区归类,以便于作物生长状况的监测与估计模型的构建。

(2)布设地面采样点,监测作物实际生长状况和产量,作为遥感信息的补充和检验。

(3)建立背景数据库系统,存储和管理估产区自然环境等方面的信息,如地形地貌、土地类型和肥力、种植制度、农业气候资料、灾情、历年的单产和总产、种植面积以及人口和社会经济情况等。背景数据库一方面为遥感图像信息分类提供背景,使分类精度提高;另一方面在遥感信息难以获取时,数据库可以支持模型分析,从历史资料和实际样点采集的数据库综合分析,取得当年的实际种植面积和产量。

(4)农作物种植面积提取:如利用TM或SPOT图像自动分类、AVHRR资料混合像元分解、GIS支持下作物播种面积提取等。

(5)不同生长期作物长势动态监测:采用遥感影像获取不同期作物的植被指数,根据植被指数的变化与历年资料的对比,就可以及时获得各种作物在不同生长期的长势,由长势情况就能预报出作物的趋势产量。

(6)建立遥感估产模型,实现作物光谱与产量之间的联系,通过光谱来获取作物的生长信息,目前常用的是根据“光谱―植被指数―产量”之间的关系来建立估产模型。

(7)遥感估产精度的分析和确认,尽可能减少误差。

(8)遥感估产系统的建立:该系统通常包括遥感信息获取、建立背景数据库、估产模型生成工具库、空间分析图形系统等问题。

2、作物生长状态监测

作物长势是作物生育状况总体评价的综合参数。农作物长势监测指对作物的苗情、生长状况及其变化的宏观监测。不同作物的发育期不同、长势不同,它们的光谱反率不同,叶面积和生物产量有很好的线性关系。利用这一特性可以测定叶面积指数,从而监测作物长势,进行估产。也可以利用0.6―0.7微米的可见光与0.75―1.00微米的近红外两个波长范围的反射率比值来估算生长量,比值愈大说明作物生长愈好,反之生长不良。再根据比值与干物重建立回归关系,求出回归系数,从而获得单位面积产量的近似公式。同时粮食生产的丰歉将直接影响着国计民生,而且也是世界粮食市场波动的主要原因。客观地、及时地监测我国主要农作物长势种植状况面积、品种结构尽早预测作物产量对于国民经济、粮食政策制定,粮食市场调节及在世界粮食贸易中占主动地位有重要意义。利用卫星遥感技术监测我国广大农业区作物生产状况,做估测作物产量提供的监测与预测结果,逐步成为各级政府领导部门指导和决策农业生产不可缺少的重要信息。将产生显著的社会效益和经济效益。

3、土地调查

因为不同植被和土壤类型呈现不同色调,因此可用遥感数据区分有无绿色植物生长与土地开发与否,并可进一步进行植被和土壤分类。土地资源是包括气候、地形、土壤、表层岩石、植被森林和草原和水文等的自然综合体,它包括了整个农业生产的生态要素。利用遥感技术进行生态要素的监测既经济又科学,尤其是一些交通不便且面积较大的农牧、林业地区,只有卫星遥感技术能采用不同时期的同一幅影像进行影像叠加、又丁比,可准确地看该地区的土地资源变化,可进行土地分类和生产力评价,对一些地区因人为经营不合理,破坏了生态环境,

引起土壤退化,水土侵蚀严重,水、土、肥流失及土壤盐渍化等现象经过监测,可提出预防和治理措施,建立起良性循环的生态环境条件。应用遥感技术比常规的地面实地勘测不仅节省大量的人力、时间、提高精度,且在经济上收到很可观的效益。

4、农作物生态环境监测

利用遥感技术可以对土壤侵蚀、土壤盐碱化面积、主要分布区域与土地盐碱化变化趋势进行监测,也可以对土壤水份和其他作物生态环境进行监测,这些信息有助于田间管理者采取相应措施。日本利用卫星多光谱资料,对国土进行了年变化监测,清楚地识别了东京湾沿岸的侵蚀情况。德国、日本、印度等国应用卫星成像系统,早期辨别农作物病虫害,及时采取对策,有效地减少了病虫害的危害程度,提高了经济效益。

5、自然灾害及病虫害监测

遥感技术能提供大量的关于森林生长状况和灾害等方面的资料,如森林火险、病虫害发生发展规律,空气污染和暴风灾害等,因为这些灾害所造成的森林动态变化祖损失状况,在乡外彩色像片、陆地卫星多光谱扫描图像上都可识别出来,所以在监测森林灾牢方面应用很广泛。

目前遥感灾害监测已经比较成熟地应用在干旱、洪涝、冻害等农业气象灾害的监测中。气候异常对作物生长有一定影响,利用遥感技术可以监测和定量评估作物受灾害程度,作物受旱灾涝灾影响的面积,对作物损失进行评估,然后针对具体受灾情况,进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施。根据我国的现阶段的国情,采用NOAA/AVHRR遥感影像作为监测的数据,其时间分辨率高、费用低廉,不失为首选遥感信息源。而在植物病虫害初期,其叶片结构已发生改变,从其近红外光谱反射率可以准确地显示出来。但植物的叶绿素的数量和质量还没有发生改变,其可见光的波段的光谱反射率不会发生明显变化,肉眼也很难观察到。可以利用红外遥感技术及时、准确地进行预测预报。并能分辨植物的受害程度,把病虫害消灭在萌芽状态。如利用0.7―0.9微米的近红外照片可揭示燕麦、小麦的黑锈病。

结束语:遥感技术作为21世纪信息技术的支柱之一在农业发展中发挥着不可估量的作用,遥感在农业发展中的应用范围将不断扩充,也必将进一步推动现代农业的快速、稳定、可持续的发展。随着遥感技术的广泛应用,近年来在农业上的应用向深、宽、广发展。如综合利用遥感、气象和农学信息进行农作物估产,在图像处理中利用K―T变换提取信息,在资源调查中应用多种植被指数进行分析研究等,这表明遥感技术的应用向深度发展。遥感技术和计算机技术相结合,建立各类农业信息管理系统,开辟了农业遥感新的应用领域。相信,应用方法与技术水平随着计算机技术的发展和地理信息系统的建立,遥感技术在农业上应用效果和社会效益日益显著。

作者单位:中国矿业大学环境与测绘学院

参考文献:

[1]梅安新,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.7.

[2]陈会明.浅谈遥感技术在农业生产中的应用[J].安徽农学通报,2009,15(19).

[3]杜培军.遥感原理与应用[D].徐州:中国矿业大学出版社,2006.7.

遥感科学与技术学科评估范文3

关键词:“3S”技术公共安全综合防灾

Abstract: the "3S" technology in recent years as a new technology, has been widely used in many aspects. This paper introduces the current status ofapplication of "3S" technology in the domestic and foreign city public security and comprehensive disaster prevention, and discusses the applicationprospect of this technology in Dandong city public security and comprehensive disaster prevention.

Keywords: "comprehensive disaster prevention technology of public security3S"

中图分类号:文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013

一、引言

近几年,我国城市化步伐不断加快,城市化水平大幅提高,城市化已成为我国经济社会发展的一个亮点。然而,随着城市数量的迅速增加、规模的急剧膨胀、人口的迅猛增长以及各种信息要素的快速积聚,城市公共安全方面的风险也急剧积累,一系列重大事故相继发生,如2003年肆虐全国的“非典”事件,2004年北京的密云灯会踩踏事件,暴雨和暴雪导致的交通瘫痪事件,四川汶川“5·12”大地震等。而与此相对应的是,我国各级政府对公共安全的管理相对落后,城市公共安全法律体系、管理体制、应急机制以及城市公共安全规划不健全,公共安全已经成为现代城市的重要威胁。因此,如何利用现有成熟的科学技术解决城市公共安全管理中遇到的实际问题,促进城市公共安全管理的信息化和科学化,是城市公共安全工作急需解决的重要课题。目前,我国已有一些城市运用空间信息技术,包括遥感技术(RS),地理信息系统技术(GIS)、全球定位系统技术(GPS)等用于辅助城市公共安全工作,取得了较好的效果。丹东市也是各种灾害多发地区,如何利用“3S”技术做好我市的防灾工作,是值得关注的问题。

二、“3S”技术与综合防灾

“3S”是地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)的英文缩写的简称。GIS是在计算机硬件与软件支持下,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,为规划、管理、决策和研究提供信息的空间信息系统;RS是利用遥感器从空中来探测地面物体性质,根据不同物体对波谱产生不同响应的原理来识别地物,它具有宏观、动态性、信息丰富等特点;GPS是通过同时对多颗卫星进行伪距离测量来计算接收机的位置,实现全球、全天候、高清晰度的定位。其中GPS和RS分别用于获取点、面空间信息或监测其变化,GIS用于空间数据的存贮、分析和处理,三者有机地结合在一起来应用,叫做“3S”技术。 “3S”技术的整体结合,构成高度自动化、实时化和智能化的地理信息系统,是适时采集、处理、更新空间信息,提供决策辅助信息的有力手段。

通常,“3S”技术在城市公共安全尤其是防灾减灾中的应用,主要包括利用遥感技术、GIS技术、GPS技术、计算机网络技术、数据库技术等实现对城市灾害的灾前早期预警预报、防灾救灾预案制订,灾害发生过程中的灾害实时监测、灾害损失快速评估,减灾抗灾的应急指挥调度、辅助决策等方面。在这些过程中,“3S”技术都大有用武之地,只要能够科学组织和大规模应用,完全可以实现对灾害过程的实时监测,从而为各级领导、各级部门的指挥调度、快速响应、联合行动提供可靠的依据。

三、丹东市的地理自然条件及其应用“3S”技术的意义

丹东市城市狭长、面山、临鸭绿江,整个地势为东北高、西南低。丹东市域地处东北暴雨中心,是北方降水量最大地区之一,年平均降水量在767~1152毫米,暴雨多,雨量大,洪水由暴雨造成,暴雨与洪水相应发生于6-9月份。丹东市城区主要有北东向鸭绿江断裂带,也是辽宁东部最大的断裂带,其次为北北向和北西向断裂带。地震基本烈度情况如下:7度烈度区包括丹东市城区、东港市城区及区域内23个建制镇;其余为6度烈度区或小于6度烈度区。本世纪以来,丹东地区内发生5.0级以上的地震计有4次,丹东临近地区发生6.0级以上地震3次,丹东市是国家重点抗震防灾城市之一。

因此,利用“3S”技术,建立丹东市城市公共安全与综合防灾信息管理与辅助决策系统,对保障人民生命财产安全有着重大意义。

四、“3S”技术在丹东市公共安全与防灾中的应用探讨

丹东市于2002年建立了“丹东城市基础地理信息系统”,系统旨在建立一个以数字化的城市基础地形图、以完善的基础地理空间数据生产体系和数据服务体系为主要结构的城市基础地理空间信息系统,为丹东市规划、建设、管理和社会各界提供完善、优质和高效的地理空间数据服务,为丹东市的信息化建设、城市公共安全尤其是防灾减灾提供良好的基础和支持。2003年布设了覆盖整个市区的D级GPS控制网,并建立了全天候的基站,为交通、环保、治安、消防、防灾等提供实时定位。

丹东市以GIS系统为基础,结合运用GPS和RS技术,有效地把丹东市基础地理信息,洪水、地震、地质灾害信息,武警、公安、消防、医院、防疫等各种应急救援力量的分布信息,城市交通信息,水、电、通讯信息,以及人防、实时指挥信息进行集成,提高对各类紧急事故的综合分析、制订应变方案、实时指挥能力,初步实现紧急事故处置决策的科学性和快速应变能力。贯彻平战结合、平灾结合原则,建立丹东市城市总体防灾系统、灾害预测系统和应急报警系统。切实保障城市的公共安全,提高预防和应对各种自然灾害的能力。

1、“3S”技术在城市洪涝灾害监测、评估中的应用

我国洪涝灾害的严重程度居世界各国之首,频繁的洪水灾害不仅造成巨大的经济损失,而且对社会的稳定和发展产生严重影响。因此,必须对洪涝灾害趋势进行分析预测,对灾区洪水进行实时监测,对灾情做出实时、快速评估,科学地制定防洪和减灾的对策。遥感技术的发展为洪水监测和灾害损失估算提供了有力、高效的手段。

遥感技术在洪水监测和灾害损失估算中的应用包括:一是建立数字高程模型(DEM ),这是洪水模型建立的基础;二是洪水演变的模拟演示,可以通过三维可视化技术和虚拟现实技术直观实时地模拟水灾的发展情况;三是灾后损失评估,应用卫星图片结合GIS矢量数据以及基础数据库可以对受灾面积和程度、损失情况进行评估。

2、“3S”技术在城市地震灾害监测、评估中的应用

地震是难以抗拒的自然灾害,给人类带来的损失极其严重。由于地震预报是世界性科学难题,所以城市抗震减灾、震时的紧急救援以及震灾的快速评估就成为目前减轻地震灾害的有效手段。利用遥感技术,可以快速、准确地获取数据,经过快速处理,不仅可以为城市抗震救灾的部署提供重要依据,也可为震时救援、震灾评估提供信息支持,提高抗震救灾的效率。

GIS在自然灾害的模拟与预测以及城市抗震防灾规划中的应用日益广泛。生命线工程是指维系现代化城市功能或区域经济功能的基础性工程设施,供水、供电、供气、电力、通讯、交通等是最典型的生命线工程系统,它们一般以网络系统方式覆盖整个城市或一个更大的区域范围。鉴于城市生命线地震反应的复杂性和系统性以及GIS在信息管理、空间分析、模型模拟方面的强大优势,基于GIS为开发平台的城市生命线地震反应仿真技术得以蓬勃发展。

“九五”期间,我国建立了多个城市防震减灾系统。建立了城市防震减灾系统后,一旦发生地震,就可以立即在地震灾区进行航空或卫星遥感观测,对遥感信息进行处理可获得地震区地震破坏后的信息,由地震前后的综合信息可生成地震区地震前后的三维景观图,对比地震前后的三维景观图,还可以得到一些重点建筑物破坏情况的各种数据,这不仅对制定抗震救灾计划十分有用,而且能够科学指导人员抢救工作,指导电力网、给排水网、油气输送管网、通信网的恢复与重建工作,以及科学制定地震区恢复重建方案和发展规划。利用遥感图像处理软件可以从这些高分辨率遥感影像中自动提取地物的形状、位置和属性等信息,能够轻易分辨出城市防震减灾工作中需要的基本要素、如建筑物、构筑物、道路和桥梁,从而节省大量的人力和财力。因此高分辨率卫星影像在城市基础数据获取与更新、震灾的快速评估和地震应急决策中有广阔的应用前景,利用高分辨率卫星影像进行城市防震减灾系统数据库的建设和更新也必将是今后的发展方向。

3、“3S”技术在城市火灾监测、评估中的应用

随着国民经济和社会的发展,城市火灾的发生呈逐渐增长的态势。城市火灾有别于其他灾害,它具有突发性、随机性等特点,一旦发生火灾或扑救不及时,就会给人民的生命财产带来巨大的损失。所以要认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针,提高城市防火和灭火能力,保障人民生命和财产安全。国外一些发达国家把GIS、GPS、RS和通讯系统很好地结合起来,建成现代化的防火救灾体系,在城市消防中发挥了很好的作用。

从GIS系统的应用角度讲,消防工作中的80%以上的业务都不同程度的与图形、位置有关,而消防设施的分布、消防人员的移动等大部分信息都具有地理属性,借助于GIS技术强大的空间数据管理和空间分析功能,可以将庞大的地理位置信息、社会人口信息、历史统计数据及其他相关数据存储在计算机中,建成完备的城市消防空间数据库、城市消防减灾管理信息系统、“119”自动化指挥调度系统等,必要时可以迅速检查到有关信息,把各种信息相互叠加、组合利用,科学调度,可有效地参与城市防火的各项业务工作,最大限度地减少火灾损失。

在城市火灾监测中,可以借助于遥感图片和GPS技术实现对城市火场的准确定位;也可以利用高光谱遥感数据,实现对城市范围内各种规模火灾的精准监测。

4、“3S”技术在城市灾害应急指挥与决策中的应用

城市防灾减灾和公共安全涉及到众多的政府职能部门,如公安、消防、交通、人防、卫生防疫、地震、水利、气象和民政等,而传统的应急管理不具备系统性,无法实现防灾减灾资源配置的优化。因此,建立以“3S”技术为核心,基于现代计算机技术、网络技术等的城市应急救援联动系统(Urban Emergency Response System,UERS) ,已成为国内外各大中城市解决安全与紧急救援难题的主要措施之一。

UERS 通过集成的信息网络和通信系统集语音、数据、图像为一体,协调公安、消防、医疗、交警、民政、公共事业等政府职能部门,以统一的空间信息基础设施指挥平台和分布式城市应急共享联动系统为核心,为市民提供相应的紧急救援服务,可以统一指挥,快速响应,联合行动,为城市防灾救灾和公共安全提供保障和支持。UERS以遥感技术、GIS技术、计算机技术、网络技术、通讯技术为依托,通过城市信息化的建设,对城市的各种资源进行整合集成,实现资源共享,为公共安全信息管理系统建设带来新的机遇。

五、结束语

“3S”技术所具有的宏观性、实时性及动态性等特点,为城市公共安全提供了强大的技术支持,对城市公共安全事业的发展有着十分重要的意义。可以预见,随着“3S”技术和计算机技术的进一步发展,随着社会上下对于城市灾害和公共安全的日益重视,“3S”技术在城市防灾减灾和公共安全领域的应用将会越来越广、越来越深,从而为构建“以人为本”、“可持续发展”的和谐社会做出更大的贡献。

参考文献

江聪世,边馥苓.3S集成技术在广州农业中的应用研究[J],测绘通报,2005(11):25—28.

朱霞,黄全义,陈健. 突发公共事件应急平台的设计与实现[J],四川测绘,2007(2).

陈学全,谢毅.3S—应用领域十分广泛的高新技术[J].安徽地质,1997,7(1):52—54.

史明昌 ,姜德文. 3S技术在水土保持中的应用 [J ].中国水土保持 ,2002 5:42~43.

遥感科学与技术学科评估范文4

20世纪90年代,NASA经过统计发现:全球33%的土地为森林覆盖,90%的生物量来自于森林,65%的净初级生产量也来自于森林。随着全球人口不断增长,森林资源持续减少,所以及时、准确地获取全球森林资源变化的信息显得极其重要。但从传统的方法得到的数据中获得这些信息往往不能一直保证准确性,而应用遥感的技术方法却可以满足这方面的需求:如利用AVHRR数据就可以获得这些信息。人类从未间断过对森林资源的研究,遥感利用电磁波的微观信息来探测我们周围空间的客观规律,并由此及彼成为人类认识物质的运动形式与能量交换规律的一种现代化手段。为地球资源调查与开发——国土整治——环境监测以及全球性研究提供了一种新的探测手段。自20世纪60年代遥感技术发展起,遥感技术被积极地应用到森林资源研究中。

1 森林遥感概述

森林遥感是遥感众多应用中的一种,有着其特定的规律,表现为遥感技术和林业学科的结合,需要物理、数学、计算机、林学、地理和测绘多学科的支持。在森林资源应用中,已显示出很大的优越性。自20世纪70年代末,中国林业工作者开始了一系列有关航天遥感技术应用于森林资源的研究。经过20多年的发展,这项先进的技术被引入到森林资源研究中的各个领域,充分展现了其在森林资源应用中的巨大生命力。

2 森林生态研究应用

2.1 森林生物量估测

森林植被具有最广泛的分布面积、最高的生产力和最大的生物量累积。森林生态系统的生物量与碳储量对陆地生态系统的碳循环,吸收和固定大气中的CO2,维护大气成分的平衡起着极为重要作用。随着遥感技术的普及,利用遥感技术和地理信息系统等先进手段可以测定从林分到区域等不同空间尺度的森林生物量。生物量的遥感估测是利用红波段和近红外波段的组合即植被指数(Vegetation Indices)和叶面积指数(LAI)及植被覆盖度等的关系,推断出植被指数与生物量之间的关系进而求得生物量。目前人们通过卫星、雷达等传感器对森林资源进行调查,从而形成了多种遥感数据,将其应用于森林生物量的估算,大大提高了估算的精度和效率,并且不会对生态环境产生破坏。徐天蜀利用遥感数据与GIS相关地形因子信息,结合地面调查数据建立多元回归模型用于估测森林生物量,效果十分理想;Santos等利用了遥感技术估算了巴西热带雨林的生物量;Dong 等[10]利用遥感数据估计了温带及寒带的森林生物量,并对其碳源或碳汇功能做了评价。

目前,雷达遥感方法已为生物量的估测提供了最大的保障,总体而言主要有4种:(1)简单雷达截面法;(2)Dob-son法;(3)Ranson法;(4)Kasischke法。在应用这些方法对生物量进行估测时,存在以下几条相关关系:(1)树干生物量是树高和基本面积的函数;(2)树干生物量是树枝生物量的函数;(3)树冠生物量,树干生物量和总生物量是树枝生物量的函数。在各种生物量估测中, LHV(L-band, Horizontal transmit, Vertical receive)是最重要的参数,其他通道的SAR数据,如CHH (C-band, Horizontal transmit and receive)、CHV (C-band, Horizontal transmit, Vertical receive)则对于改变生物量的估测较为有利。

应用多时相的遥感数据和GIS技术相结合,能实现区域甚至全球尺度不同生态系统的动态监测。Prince等认为地上生物量与植物生长季节内最小的可见光反射率存在着负相关,并建立了生物量遥感估算统计模型。Hame等结合地面调查和TM、NOAAAVHRR遥感数据,成功地估算了欧洲森林生物量。Austin首次利用JERS-1 SAR数据探测了澳大利亚桉树林的生物量,结果表明,在考虑地形、地表水和森林结构的情况下,雷达遥感数据能够精确地估测桉树林生物量。

2.2 森林动态变化监测

森林生态系统是由植物、动物、微生物等组成的结构复杂、功能稳定、生物量巨大的生态系统,探讨森林生态环境的动态变化、功能变迁,需要整个生态系统在不同空间、时间上的变化资料。传统的森林资源清查的周期为5~10年,由于调查周期长,前期已经完成的成果不能准确反映森林资源的现有情况,不能满足森林资源管理的需要,亟待更新。为加快进度,同时又保证精度,需要充分利用遥感技术宏观、综合、快速、动态、准确的优势,实现对森林资源的现代化管理。

遥感技术主要用于森林资源的调查和动态监测,编制大面积的森林分布图,对宜林荒山荒地进行立地条件调查,绘制林地立地图、土地利用现状图和土地潜力图等,测算各类土地面积,进行土地评价。遥感应用于“三北”防护林综合调查,2年时间查清了占全国60%面积的“三北”地区森林、土地、草场等再生资源的数量,并对其生态环境进行了评价。我国利用遥感技术已开展了多项草地资源的调查、监测和资源评价,如2003年完成的全国草地资源动态监测工作,建成了1∶50万比例尺的草地资源数据库。把地面调查数据同时间空间不断变化的遥感图像结合起来,使森林资源遥感监测技术从图像和图形处理上升到一个立体化、多元化综合分析处理的阶段,这也是遥感技术发展的一个趋势。

目前人们逐渐认识到,全球变暖与CO2气体在大气聚集的数量密切相关。由于大部分的CO2气体的吸收和转化,主要靠森林的生态系统来实现,大气中CO2气体的含量增加说明全球的森林状况发生了很大的变化,而这种变化在高纬度地区显得尤为突出。在加拿大接收站和阿拉斯加SAR实验室收集的ERS-1 SAR数据为研究该地区森林生态系统提供了便利。用ERS-1 SAR图像来研究北方森林,主要是研究森林生长季节的长短如何影响各季节CO2的变化,以及北方森林的火灾如何影响生物有机碳的释放。由于高纬度地区长年被云层覆盖,利用优势更加明显的成像雷达监测森林冰冻和融化的过程,可以测量出生物季节的长短。

2.3 森林生态环境评价

森林生态环境是全球生态系统的重要组成部分,区域生态平衡不断遭到破坏,生态环境逐渐恶化,已成为制约我国国民经济可持续发展的重要因素之一。遥感技术的应用,为适时、准确地把握森林生态变化提供了可能。

张娜等建立了基于景观尺度上描述了一个反映系统碳循环和水循环的生态系统生产力过程模型(EPPML),该模型以遥感影像为数据源,从中获取影响植被生产力的重要变量——叶面积指数(LAI),对生态系统的净初级生产力(NPP)和蒸散量的空间分布格局和时间动态进行模拟,并借助地理信息系统手段对空间数据进行处理、分析和显示,从而实现将植物生理生态研究的结果从小尺度向中尺度进行拓展和转换,较好地模拟了1995年长白山自然保护区的植被生产力状况。结果表明,EPPML可以比较准确地模拟该保护区主要植被的净初级生产力。

高世忠等用遥感技术构建了生态监测评价模型,对各生态因子的空间分布特征及生态变化的影响规律分析,利用遥感信息,以及地形、土壤、林分和林木受害程度等要素的几个因子的模糊综合评判,通过多组数据的多元统计分析,建成森林火灾后生态变化遥感监测评价模型。为使该模型能适应森林生态遥感监测运行系统的需要,对各监测因子数据的获取、植被指数的提取等方面进行了深入的方法探索。

任学慧采用遥感影像目视解译与野外考察、气候常规分析、地学相关分析和定点防护林小气候观测等多种方法,进行防护林工程的生态效益研究,指出自然环境的变化(防护林建成后),气候资源的生态效益亦发生了显著变化,并给出了生态效益估算数学模式。

喻梅等借助遥感技术对现有的区域植被动态模型进行了改进,对生态系统中生物量动态、植被结构动态、氮元素循环过程三者进行耦合,并将植被和土壤的相互作用联为一体,模拟出当前气候条件下植被的生物量、生产力和氮素吸收等动态过程。然后将改进后的模型用于中国陆地生态系统对全球变化响应的研究中,得出了未来我国森林资源的变化特征。

遥感科学与技术学科评估范文5

关键词 遥感;应用;发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

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[5]徐冠华.遥感与资源环境信息系统应用与展望[J].环境遥感,1994,9(4):241-246.

[6]谢文君,陈君.海洋遥感的应用与展望[J].海洋地质第四纪地质,2001,21(3):123-128.

[7]王文杰,张建辉,李雪.遥感在生态与环境监测中的主要应用领域[J].中国环境监测,1999,15(6):48-51.

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[9]施益强,陈崇成,陈玲.遥感技术在环境资源中的应用进展与展望[J].国土资源遥感,2002(4):7-13.

遥感科学与技术学科评估范文6

论文摘 要:现代信息技术在水文领域中的应用不断完善和发展,特别是在最近几年之中,ann技术、3s技术与水文模型的整合研究的发展,有助于开创水文研究的新领域。本文主要通过对rs、ann、gis、gps等技术的研究,从防汛抗旱、水文预报、保护水环境生态、水土保持这四个方面,阐述了现代信息技术在水文领域的应用

rs技术在水文领域中的应用分析

遥感技术,即rs技术广泛应用于对旱情的检测与评估、检测水质、监测和评价土壤侵蚀和洪涝灾害等水文领域之中,取得了明显的经济效益。在洪涝灾害之中经常会使用遥感技术。紧急救灾、灾后重建和快速反应是遥感技术应用集中的主要方面。例如,我国早在80年代就利用了mss数据检测到了三江平原的洪涝灾害。之后民政局、中科院和水利部门都进行了相关的研究工作,在实践之中取得了显著的成效。遥感技术可以大幅度的减少洪涝灾害的损失,尤其是在灾后重建等当面,与其他普通手段相比具有全面性、客观性和快捷性的优势。遥感技术评估在灾害的监测评估方面也有了显著的发展。通过对土壤表面发射的电磁能量来测量估计土壤的湿度,再加上实测数据的支持,可以实现对旱情的遥感监测。同时还可以通过对作物的长势、地表温度的监测来监测旱情。通过了解不同地域的具体情况,建立针对它们的具体模型。我国目前建立在遥感技术基础之上的监测模型包括热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数模型和植被地表温度空间模型、气象模型、水文模型和微波模型等。使用遥感技术可以更快速和更低廉的获取大面积土壤的水分信息。因为监测模型的简繁程度有很大差异,所以遥感技术的使用范围和使用精度也有不同。我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系,在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术,可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况,具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用,随着它在水质监测领域的地位更加重要,它的发展也不断完善。

gps技术在水文领域中的应用分析

全球卫星定位系统,即gps技术,具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点,成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中,取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系,gps可以更准确的获取水利信息的空间位置,可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术,可以及时准确的定位灾害的发生地点,尤其是在使用了无线通话功能之后,实现了双向的通话功能,使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象,方便二者进行沟通,对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时,在大堤上排查险情,在发现了险情隐患之后,通过对讲机向指挥部门汇报,耽误了抢险时间,而且无法准确的描述出险情发生的位置。一旦报警系统上运用了gps技术,能够在第一时间将灾害的发生地点和灾害类别传送到指挥中心,可以对险情做出有效的反应。在运送抢险物资的车辆中,安装gps监控系统,编码后的汽车可以将其定位信息传送到指挥中心,指挥中心在接受到定位信号之后,可以将移动的船只和车辆的位置在地图上动态的显示出来。再配合电子地图,例如公路交通图、水系分配图、居民区分布图、物资仓库分布图等,利用网络的分析功能,可以将抢险物资以更快捷的方式送入受灾群众手中。而水下地形的测量在水库、港口、码头和桥梁的建设之中起着很大的作用,尤其是在减灾防洪的过程之中,会带来巨大的社会效益。

3 gis技术在水文领域中的应用分析

地理信息系统,即gis,是在计算机软件和硬件系统的支持下的特定的空间信息系统,可以采集地球表层的相关地理分布数据,同时对数据进行储存、运算、分析、管理、描述和显示。我国目前的地理信息系统已经广泛的使用在减灾防汛、水土保持、水环境等水文领域。在减灾防汛的领域之中,gis技术可以预测预报城市的积水和退水状况、管理更新现有的排水设施情况、对排水设施进行设计和规划。规划城市绿地的面积和位置。分析暴雨的空间特征、对积水街道和暴雨的分布进行可视化的显示、储存具有分辨率高、层次多、更新频率快的数据,并对数据进行维护和管理。地理信息系统在再请评估方面也有很大的作用,例如管理基础背景数据、查询空间和属性数据、对数据进行统计、显示和检索。gis技术在水土保持之中的应用十分全面。主要包括判断是否发生土壤侵蚀、土壤侵蚀的程度划分、计算土壤侵蚀量、评价水土保持的效益、泥沙输移的状况、预测和模拟土壤的侵蚀过程等。在水土保持之中往往直接使用gis作为建立模型的平台,这是与gis在其他领域的使用中最大的区别。遥感技术、地理信息技术和全球卫星定位系统,即3s技术的集成使用为空间信息的管理、分析、应用、更新、获取和存储等方面提供了技术支撑。使用rs技术采集图像信息,使用gps技术提供主要的位置信息,最后使用gis使用一些技术手段,例如分析应用和图像处理等。将这三个技术紧密的结合起来,可以提供精确的数据资料的文本资料,可以通过动态电子地图的使用查看不同水文领域的信息,同时可以借助人工神经网络的实施,对洪峰流量、降水等水文要素进行科学、合理的分析,为减灾防汛提供科学的依据。

4 ann技术在水文领域中的应用分析

ann技术,即人工神经网络技术,是使用数学方法对自然神经或人脑进行模拟和抽象,是一种模仿人脑结构的信息处理系统。在水文领域,ann技术主要可以进行洪水的预报和降雨流量预报等。人工神经网络技术具有适应能力强、计算速度快和自主学习能力强的功能。首先对输入条件和输出条件进行分析。输入条件包括降雨历时、降雨量、降雨过程、河道基流等。输出条件包括出口段面的流量信息。输入层、输出层和隐层这三个部分一起构成了降雨径流的预报模型。防洪的非工程性措施是洪水预报,做出及时的洪水预报可以帮助相关部门制定准确可行的防洪决策。ann技术在水文预报方面的作用主要通过实测资料,使用神经元的模拟关系,模拟影响洪水的其他因素和洪水之间的关系。

5 结语

总之,现代化的信息技术支持可以促进水文信息化建设,本文讲述的rs技术、gis技术、gps技术和ann技术都在水文领域之中得到了广泛的使用。随着社会主义现代化进程的不断加快,国家过度重视信息的基础设施建设,使水文技术和现代信息技术共同发展。

参考资料:

[1] 陈洁.遥感和水问题 [m].北京:人民水利水电出版社,2005,40,47.