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最近看了一本《給幼兒教師的一把鑰匙》的書,確實(shí)是給我在幼兒教育的一個(gè)角開啟了一扇窗,下面是我寫的讀書筆記:
這本書里的一個(gè)個(gè)的問題,一個(gè)個(gè)的案例,一個(gè)個(gè)分析都是從教師教育上發(fā)生的實(shí)例,掌握解決這些問題是每個(gè)一線教師務(wù)必具備的教育技能。書中從教師與兒童、教師與家長(zhǎng)、教師與社區(qū)等幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。其中在教師與家長(zhǎng)這一方面,這本書教會(huì)教師如何更好的去幫忙家長(zhǎng)轉(zhuǎn)變教育觀念,如何跟家長(zhǎng)溝通使家園合作更有效。
家長(zhǎng)是幼兒園重要的教育資源和合作伙伴.教師有職責(zé)幫忙家長(zhǎng)了解幼兒園的教育目標(biāo)任務(wù),以便雙方能達(dá)成教育共識(shí),構(gòu)成教育合力,促進(jìn)幼兒身心健康發(fā)展。
家長(zhǎng)工作難做,但是很重要。家長(zhǎng)一向以為孩子在幼兒園只是在玩,有的家長(zhǎng)自己早上想睡懶覺,便很晚才送孩子來園,不重視幼兒園的教育。教師在有時(shí)間跟家長(zhǎng)個(gè)別交流的同時(shí),還應(yīng)經(jīng)常召開家長(zhǎng)學(xué)校的交流會(huì),讓家長(zhǎng)及時(shí)了解孩子在幼兒園的表現(xiàn),教師也有更多的時(shí)間對(duì)家長(zhǎng)進(jìn)行教育引導(dǎo),能夠讓家長(zhǎng)和教師持續(xù)一樣的教育觀念。
家長(zhǎng)能夠親自參與孩子的活動(dòng)中去,能夠更快的轉(zhuǎn)變家長(zhǎng)對(duì)幼兒教育的觀念。每個(gè)學(xué)期我們都會(huì)組織幾次親子類型的活動(dòng),以便家長(zhǎng)參與到幼兒園孩子的活動(dòng)中去。
作為從事教育職業(yè)的每一個(gè)教師,個(gè)性是我們幼兒教師,重在研究學(xué)校教育的同時(shí),還要研究家庭教育,重視家教指導(dǎo)工作。因此,教師與家長(zhǎng)的互動(dòng)與溝通是十分重要的,將成為教育改革的必然趨勢(shì)。我們只有正確認(rèn)識(shí)和處理教師和家長(zhǎng)之間的關(guān)系,才能共同把兒童教育工作做好。
對(duì)我們來說,在雙方溝通中怎樣善于抓住時(shí)機(jī),在隨意交談中如何自然的捕捉到家長(zhǎng)的心聲。怎樣有藝術(shù)的向家長(zhǎng)宣傳、指導(dǎo)保教知識(shí),還存在著必須的難度。
如何解決與幼兒家長(zhǎng)溝通中存在著的一些困難我認(rèn)為就應(yīng)從教師與家長(zhǎng)的溝通入手,不斷提高與家長(zhǎng)溝通的方式、途徑與技巧。
【關(guān)鍵詞】腰麻 硬膜外腔 右旋糖苷 剖宮產(chǎn)術(shù) 頭痛
中圖分類號(hào):R614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1005-0515(2011)7-068-02
Comparison the effects of post-lumber puncture headache after cesarean section by injecting dextran-40 into epidural space immediatly after spinal anesthesia and after operation
Wang Chun
(Department of Anesthesiology , 158 Hospital of PLA, Liuzhou ,China 545005)
【Abstract】Objective To investigate the clinic effect of preventing post-lumber puncture headache after cesarean section by injecting dextran-40 into epidural space immediatly after spinal anesthesia and after operation. Methods One hundred ASAⅠpatients with fulltime pregnancies age ranged from 22-38 years and body weight from 50-85 undergoing cesarean section were studied and divided into two groups of 50 patients: group A and B .In group A was injected dextran-40 20ml into epidural space immediate after spinal anesthesia and in group B was injected dextran-40 20ml by epidural catheter after operation.Headache was recorded and compared between two groups during admission. Results There was 2 headache cases in group A and 3 cases in group B . Occurrence frequency was 4,6respectively.There was no significant difference in headache occurrence frequency between two groups . Conclusion By injecting dextran-40 into epidural space immediatly after spinal anesthesia and after operation can prevent post-lumber puncture headache effectively.
【Key Words】Spinal anesthesia Epidural space Dextran-40 Cesarean section;Headache
腰麻以其起效快、效果確切、方法簡(jiǎn)便越來越廣泛地應(yīng)用于臨床,但腰麻后頭痛的出現(xiàn)又使其應(yīng)用受到一定的限制,如何找到有效地預(yù)防腰麻后頭痛的方法變得尤為迫切。本研究旨在探討二種腰麻后經(jīng)硬膜外腔注入右旋糖苷的方法對(duì)預(yù)防腰麻術(shù)后頭痛的臨床效果。
1 資料與方法
1.1 一般資料 選擇正常足月孕婦100例,年齡22-38歲,平均30歲;體重50-85,平均70。排除合并妊高癥、冠心病、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病、精神心理性疾病 、頭痛及其他合并臟器功能障礙的孕婦。100例中腰麻后即刻注入組(A組)和手術(shù)結(jié)束時(shí)注入組(B組)各50例。
1.2 治療方法 腰麻后即刻注入組(A組)選擇L3/4間隙行腰穿,進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔且見腦脊液流出后注入10葡萄糖1ml+0.75布比卡因1.3 ml,退出腰穿針約0.5無腦脊液流出后注入右旋糖苷20 ml。手術(shù)結(jié)束時(shí)注入組(B組),選擇L3/4間隙行硬膜外穿刺,成功后經(jīng)硬膜外穿刺針置入腰穿針,進(jìn)入蛛網(wǎng)膜下腔見腦脊液流出后注入10葡萄糖1ml+0.75布比卡因1.3 ml,退出腰穿針,置入硬膜外導(dǎo)管進(jìn)入硬膜外腔約3.5,手術(shù)結(jié)束時(shí)經(jīng)硬膜外導(dǎo)管注入右旋糖苷20 ml。
1.3 頭痛的診斷標(biāo)準(zhǔn) 前額、枕部疼痛或彌漫性頭痛,疼痛性質(zhì)為鈍痛或波動(dòng)性疼痛,可伴有惡心、嘔吐 、頸強(qiáng)直。其特點(diǎn)是:與相關(guān),坐位和站立時(shí)出現(xiàn),平臥時(shí)緩解。
1.4 觀察結(jié)果與指標(biāo) 術(shù)后住院期間每天訪視并記錄產(chǎn)婦是否出現(xiàn)頭痛。觀察有頭痛和無頭痛二種結(jié)果,采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。同時(shí)觀察血壓、麻醉平面及麻黃堿用量情況并進(jìn)行比較。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 計(jì)量資料用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料用卡方檢驗(yàn),P<0.05為統(tǒng)計(jì)有顯著性差異。
2 結(jié)果
2.1 術(shù)后頭痛 A組術(shù)后頭痛2例,發(fā)生率為4。B組術(shù)后頭痛3例,發(fā)生率為6。二組比較無顯著性差異(x2=2.55,p>0.05)見表1。
2.2 二組麻醉后3min 、5 min 血壓均較麻醉前有明顯降低(P<0.01)見表2。
2.3 二組麻醉平面 、麻黃堿用量均無明顯差異(x2=5.53,P>0.05)見表3。
3 討論
腰麻后最常見的并發(fā)癥是腰穿后頭痛(post-lumber puncture headache,PLPHA),也稱為腰麻后頭痛。PLPHA一般發(fā)生在48h之內(nèi),Viluring 等人[1]發(fā)現(xiàn)53的PLPHA發(fā)生在第一天,36的PLPHA發(fā)生在第二天。脊髓麻醉的PLPHA發(fā)生率為13%~18%。孕婦因分娩時(shí)的腹內(nèi)壓增加及產(chǎn)后脫水狀態(tài),較易發(fā)生頭痛,據(jù)報(bào)道頭痛發(fā)生率達(dá)40%,但真正的原因尚未清楚。
腰麻后頭痛(PLPHA)主要病理生理過程為[2]:⑴腦脊液(CSF)容量減少。腰麻后CSF自蛛網(wǎng)膜下腔漏至硬膜外腔,CSF容量減少,使得大腦的“支撐墊”作用削弱。因此,當(dāng)病人直立,重力作用使大腦產(chǎn)生一種機(jī)械性的向下吸引力,刺激錨定于腦膜上的痛敏結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生頭痛。⑵腦血管擴(kuò)張:①CSF腦壓血管內(nèi)外壓力差腦血管(尤其是血管壁薄的靜脈)機(jī)械性擴(kuò)張;②CSF腦腺苷酸受體活化神經(jīng)遞質(zhì)釋放興奮性和抑制性遞質(zhì)平衡打破動(dòng)靜脈血管擴(kuò)張;③腦血管擴(kuò)張刺激位于血管中的痛敏感組織產(chǎn)生頭痛。
硬膜外注入右旋糖苷可通過下列作用:①提高硬脊膜外腔的壓力,壓迫硬脊膜囊而提高腦脊液的壓力;②注入的右旋糖苷經(jīng)硬脊膜針孔滲入蛛網(wǎng)膜下腔,而增加腦脊液的壓力;③減少腦脊液和蛛網(wǎng)膜下腔的壓力差,而減少腦脊液的漏失。穿破硬脊膜引起的腦脊液外漏使術(shù)后頭痛難以避免。耿洪剛等[3] 報(bào)道硬膜外麻醉刺破硬脊膜后,于手術(shù)結(jié)束時(shí)經(jīng)硬膜外注入右旋糖苷-40芬太尼復(fù)合液20 ml能有效地預(yù)防硬脊膜刺破后頭痛。本文觀察腰麻后即刻硬膜外腔注入右旋糖苷組與手術(shù)結(jié)束時(shí)注入右旋糖苷組術(shù)后頭痛發(fā)生率分別為4%和6%,均大大低于常規(guī)腰麻后頭痛發(fā)生率,說明這二種方法均可以達(dá)到預(yù)防腰麻術(shù)后頭痛的效果。所有孕婦硬膜外腔注入右旋糖苷后均無脊神經(jīng)根受刺激的現(xiàn)象。
參考文獻(xiàn)
[1]Viluring ST, Kloster R. Post-lumbar puncture headache: clinicl feature and suggestions for diagnostic criteria[J]. Cephalalgia, 1997,17(7):778-784.
【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì);調(diào)查;遙感技術(shù);研究
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,在水文地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域出現(xiàn)了很多現(xiàn)代化的調(diào)查技術(shù)以及方法,我們?cè)诳偨Y(jié)原有方法的基礎(chǔ)上,對(duì)新技術(shù)進(jìn)行了不斷的創(chuàng)新,其中遙感技術(shù)的應(yīng)用便給水文地質(zhì)調(diào)查技術(shù)帶來了新的發(fā)展契機(jī),在一定程度上提高了水文地質(zhì)調(diào)查的質(zhì)量,并且水文地質(zhì)調(diào)查技術(shù)的應(yīng)用能夠解決一些常用技術(shù)解決不了的難題,該技術(shù)所發(fā)揮的技術(shù)優(yōu)勢(shì),在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)水利事業(yè)的快速發(fā)展。
1 水文地質(zhì)調(diào)查的目的和常用方法
1.1 水文地質(zhì)調(diào)查的目的
我們?cè)趯?duì)水文地質(zhì)調(diào)查之前,首先應(yīng)當(dāng)了解調(diào)查的目的,并根據(jù)其特點(diǎn)選用合適的技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)勘察研究,根據(jù)以往的調(diào)查經(jīng)驗(yàn),我們對(duì)水文地質(zhì)調(diào)查目的進(jìn)行以下的分類。
第一,查明地下水形成的過程,并了解地下水源的運(yùn)行特征。
第二,探查出地下水的水量以及水質(zhì)的綜合情況。
第三,幫助相關(guān)的開發(fā)人員提供水源的評(píng)價(jià)、管理、保護(hù)以及開發(fā)利用等的水質(zhì)調(diào)查依據(jù)。
1.2 水文地質(zhì)調(diào)查的常用基本方法
根據(jù)目前的的水文地質(zhì)調(diào)查情況,我們總結(jié)出了集中比較常用的方法,主要有:水文地質(zhì)物探技術(shù)、水文地質(zhì)鉆探技術(shù)、水文地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)以及地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)技術(shù)。下面我們將對(duì)上述技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
1.2.1 水文地質(zhì)物探技術(shù)
水文地質(zhì)物探技術(shù)主要是根據(jù)地下水、含水層面以及非含水層面之間的不同,使用地球物理的方法判斷水文地質(zhì)特征的手段。該技術(shù)的使用設(shè)備比較簡(jiǎn)單,并且非常容易操作,成本也比較低,工作效率比較高,能夠快速的勘察出特定地區(qū)的地貌,是當(dāng)前水文地質(zhì)調(diào)查研究中不可缺少的技術(shù)手段之一。
1.2.2 水文地質(zhì)鉆探技術(shù)
水文地質(zhì)鉆探主要是通過利用一定的鉆探工程技術(shù),對(duì)地表下較深層次的水源情況進(jìn)行勘察的工作,是地下水源探尋的最直接的技術(shù)手段,也是地下水開采的常用方法,但是,該技術(shù)方法的使用成本比較高。
1.2.3 水文地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)
水文地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)是進(jìn)行水源地質(zhì)調(diào)查的首要環(huán)節(jié),該技術(shù)的使用精度要求比較高,并且能夠?qū)Φ乇碇械牡叵滤捌湎嚓P(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行探查,主要的工作內(nèi)容是進(jìn)行實(shí)地觀察、測(cè)量、描述以及對(duì)調(diào)查情況進(jìn)行綜合性的分析等,并按照一定的標(biāo)準(zhǔn),把它們以圖紙的形式表現(xiàn)出來,并對(duì)水文地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。該技術(shù)成果能夠運(yùn)用于各種水文地質(zhì)勘探、動(dòng)態(tài)觀測(cè)以及試驗(yàn)等。
1.2.4 地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)技術(shù)
因?yàn)樗淳哂辛鲃?dòng)、不斷變化的特點(diǎn),為了能夠更精確的調(diào)查出水質(zhì)的情況,需要對(duì)水源的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行一定的探查,通常人們主要是根據(jù)主要含水層的變化進(jìn)行勘測(cè)。
2 水文地質(zhì)調(diào)查遙感技術(shù)的運(yùn)用
2.1 遙感技術(shù)的主要概念和研究方向
從20世紀(jì)60年代以來,遙感技術(shù)逐漸被人們利用起來,該技術(shù)涉及的學(xué)科內(nèi)容非常的廣泛,其中主要有:光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、空間科學(xué)技術(shù)等,遙感技術(shù)使用的最基本特點(diǎn)是能夠?qū)Ρ容^遙遠(yuǎn)的事物進(jìn)行基本的動(dòng)態(tài)感知。隨著該技術(shù)的不斷研究加深,該技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛,涉及的內(nèi)容也越來越廣。遙感技術(shù)主要是對(duì)遙感器進(jìn)行充分的利用,通過一定的技術(shù)手段,在太空中對(duì)地球表面的事物進(jìn)行探查檢測(cè),并根據(jù)探查的結(jié)果,進(jìn)行分析研究。
當(dāng)代遙感技術(shù)主要的構(gòu)建理論是以目標(biāo)物體電磁波輻射為支撐,通過遙感平臺(tái)的、遙感儀器的使用等對(duì)信息進(jìn)行接收、處理、分析。遙感技術(shù)的主要工作原理是根據(jù)地球上不同事物的波普特性特點(diǎn),進(jìn)行分析鑒別,遙感器可以根據(jù)不同物體產(chǎn)生的電磁波,對(duì)物體的性質(zhì)、形態(tài)、數(shù)量等進(jìn)行感知探測(cè)。
2.2 遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)研研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀和使用優(yōu)勢(shì)
2.2.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)大了水文地質(zhì)調(diào)查研究的范圍
遙感技術(shù)主要是利用遙感器對(duì)物體進(jìn)行的感知,該技術(shù)的基本優(yōu)點(diǎn)是探測(cè)的范圍廣并且探測(cè)過程比較簡(jiǎn)便快捷。該技術(shù)主要是借助于陸地衛(wèi)星的高度優(yōu)勢(shì),這在一定程度上決定了遙感衛(wèi)星取相的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)陸地衛(wèi)星的軌道高度超過910KM的時(shí)候,一次性取相的范圍就可以達(dá)到34225平方千米,通過數(shù)據(jù)資料我們可以知道,該技術(shù)的使用能夠極大的提高水文地質(zhì)的調(diào)查效率。
2.2.2 可以提高信息收集以及信息處理的效率和質(zhì)量
遙感技術(shù)的出現(xiàn)極大的提高了信息資料的收集以及整理效率。因?yàn)殛懙匦l(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球覆蓋的周期比較短,通常的時(shí)間段為16天到18天,在條件比較好的情況下,可以使用多顆衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)地操作,這不僅可以提高勘察的效率,還能夠提高勘察的質(zhì)量。和人工勘察技術(shù)相比占有絕對(duì)性的優(yōu)勢(shì),并且人工勘察操作的效率比較低,受人為因素的影響比較大,加之各種外界因素的影響,很容易存在操作方面的困難。
其中更為重要的是,遙感技術(shù)能夠在極短的時(shí)間之內(nèi)掌握最新、最全面的資料,在很大程度上為后期信息資料整理分析工作創(chuàng)造了有利的條件。同時(shí),運(yùn)用遙感技術(shù)可以獲得大面積的信息資料,能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供同一時(shí)期的水文地質(zhì)變化情況,獲得豐富的信息資料來源。另外,遙感技術(shù)不僅能獲取可以見到的光波信息,還能夠獲得同時(shí)期的紅、紫外線的信息,極大的提高了水文地質(zhì)調(diào)查的范圍以及精確度。并且,遙感技術(shù)的探查應(yīng)用范圍很廣泛,不會(huì)存在比較特殊的條件限制,受外界因素作用的影響比較小。特別是在氣候條件非常差的情況下,當(dāng)統(tǒng)的觀測(cè)方式不能滿足人們的探測(cè)需求時(shí),遙感技術(shù)能夠充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)中存在的各種問題,擴(kuò)充水文勘測(cè)的的范圍和時(shí)間,幫助工作人員更好的掌握水文變化的情況。
2.3 遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用現(xiàn)狀
水文地質(zhì)調(diào)查工作的主要內(nèi)容是加強(qiáng)對(duì)水循環(huán)機(jī)制的研究,在各種探測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展的今天,該方面的工作取得了很大的進(jìn)展。水循環(huán)機(jī)制的研究包含很多方面的內(nèi)容,但是傳統(tǒng)的調(diào)查技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前工作人員們的勘察需求,在一定程度上限制了勘察技術(shù)的質(zhì)量和效果。遙感技術(shù)的出現(xiàn)在客觀上可以克服傳統(tǒng)調(diào)查技術(shù)存在的缺陷,實(shí)現(xiàn)了水文地質(zhì)大范圍內(nèi)的時(shí)間和空間調(diào)查差異,并且突破了土壤含水量以及可降水量測(cè)量等方面存在的難題。
遙感技術(shù)能夠提高降水量勘察信息的質(zhì)量,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了信息的自動(dòng)收集和記錄。并且,氣象衛(wèi)星能夠?qū)υ茖拥淖兓闆r進(jìn)行全天候的動(dòng)態(tài)觀測(cè),可以為氣象預(yù)報(bào)提供相對(duì)準(zhǔn)確的參考信息。
地表水源的勘察工作是一項(xiàng)比較困難的工作,其中最主要的原因是因?yàn)榉植嫉姆秶容^廣泛,靠人工勘察很難完成,遙感技術(shù)的利用解決了這方面存在的困難,遙感技術(shù)將水體的變化情況,通過不同的波段進(jìn)行記錄,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的收集和處理,提高了水文地質(zhì)調(diào)查的效率。
3 結(jié)語
遙感技術(shù)的運(yùn)用為水文地質(zhì)進(jìn)行后期的分析處理提供了有力的保障,在一定程度上克服了傳統(tǒng)調(diào)查技術(shù)的不足,該技術(shù)不僅能降低調(diào)查的難度,還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理,在水文地質(zhì)調(diào)查工作中發(fā)揮了非常重要的作用。但是,該技術(shù)也存在一定的缺陷,需要相關(guān)的研究人員對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷的探索和研究,充分發(fā)揮遙感技術(shù)應(yīng)有的功能,不斷提高我國(guó)的水文地質(zhì)調(diào)查工作。
參考文獻(xiàn):
[1]王柳囈,韓影.遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(28).
[關(guān)鍵詞]無人機(jī)遙感 水利工程 應(yīng)用
中圖分類號(hào):U85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)40-0216-01
1.引言
無人機(jī)遙感技術(shù)是近年來無人機(jī)技術(shù)不斷取得突破和發(fā)展的產(chǎn)物,將無人機(jī)遙感技術(shù)盡快、全面的應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域,可以使水利工程現(xiàn)代化發(fā)展獲得強(qiáng)大的技術(shù)推動(dòng)力,極大的提升水利工程管理的水平。
2.無人機(jī)遙感技術(shù)
無人機(jī)是指通過無線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)程控技術(shù)進(jìn)行操控的不載人飛行器。無人機(jī)遙感技術(shù)是利用無人機(jī)技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù),自動(dòng)化、智能化、專業(yè)化的快速獲取地理、資源、環(huán)境等空間遙感信息,完成遙感數(shù)據(jù)采集、處理和應(yīng)用分析的技術(shù)。
無人機(jī)遙感技術(shù)平臺(tái)主要由四大部分組成:飛行器分技術(shù)、測(cè)控及信息傳輸技術(shù)、信息獲取及處理、保障技術(shù)等。
目前國(guó)內(nèi)主流的無人機(jī)遙感技術(shù)是在放飛場(chǎng)由人工遙控?zé)o人機(jī)起飛,進(jìn)入航線后切入自主飛行狀態(tài),利用慣性導(dǎo)航平臺(tái)及全球衛(wèi)星定位技術(shù)復(fù)合導(dǎo)航技術(shù)控制無人機(jī)按照預(yù)定航線自主飛行,并實(shí)時(shí)將飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)傳回地面控制人員,無人機(jī)完成遙感作業(yè)任務(wù)后,切出自動(dòng)飛行狀態(tài)改由人工遙控降落到回收?qǐng)觥?/p>
2.1 無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(1)使用成本低廉。整套無人機(jī)遙感技術(shù)的購置費(fèi)用大大低于衛(wèi)星和載人飛機(jī),由于其對(duì)場(chǎng)地和人員運(yùn)用操作的技術(shù)要求也比載人飛機(jī)低的多,且技術(shù)較為成熟,因此日常運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、方便、可靠。目前的無人機(jī)基本都采用電驅(qū)動(dòng)和燃油驅(qū)動(dòng)兩種方式,電驅(qū)動(dòng)一般采用鋰聚合物電池驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)無人機(jī)飛行,電池可重復(fù)充電若干次。
(2)安全作業(yè)保障能力強(qiáng)。由于無人機(jī)遙感技術(shù)可采用自主和地面遙控兩種作業(yè)方式,并且可以隨意切換工作方式,因此無人機(jī)遙感技術(shù)的操作人員可在需要進(jìn)行作業(yè)的高危地區(qū)控制無人機(jī)遙感技術(shù)開展工作,不需要人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),從而回避了操作人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。
(3)遙感數(shù)據(jù)精度高。由于無人機(jī)可以控制在低空飛行,所攜帶的精密遙感設(shè)備可獲取高分辨率的遙感影像資料。這種高分辨率影像資料可以讓技術(shù)人員獲取較小空間尺度上的地表細(xì)微變化、使得通過利用高分辨率遙感影像資料來監(jiān)測(cè)地質(zhì)和人為活動(dòng)對(duì)水利工程周邊的影響成為現(xiàn)實(shí)。
(4)具備機(jī)動(dòng)快速的應(yīng)急反應(yīng)能力。無人機(jī)遙感技術(shù)體積小、質(zhì)量輕、操作簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)場(chǎng)迅速,起降條件受場(chǎng)地限制較小,在廣場(chǎng)、公路或其他較開闊的硬質(zhì)地面均可完成短時(shí)短距起降,快速獲取遙感數(shù)據(jù)。
(5)能夠克服云層獲取數(shù)據(jù)。在很多地區(qū)由于受天氣影響, 導(dǎo)致云層較厚, 像衛(wèi)星光學(xué)遙感等方式無法獲取數(shù)據(jù)。而無人機(jī)可在云層下方飛行,完全可以不受多云天氣條件的制約,從而可以克服云層獲取遙感數(shù)據(jù)。
(6)可實(shí)現(xiàn)大區(qū)域、長(zhǎng)航時(shí)及定點(diǎn)、定區(qū)域遙感監(jiān)測(cè)。目前國(guó)內(nèi)較先進(jìn)的民用無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)持續(xù)飛行 1 600 km,滯空時(shí)間16 h以上,飛行前可一次性設(shè)定超過100個(gè)航點(diǎn)。在飛行完原設(shè)定所有航點(diǎn)后,技術(shù)人員可實(shí)時(shí)上傳新航點(diǎn),保證飛控技術(shù)的持續(xù)工作,避免了無人機(jī)降落后重新設(shè)定航點(diǎn)的操作環(huán)節(jié)。
(7)實(shí)現(xiàn)多種任務(wù)的應(yīng)用。無人機(jī)遙感技術(shù)可以為多種小型遙感傳感器提供了良好的搭載平臺(tái),如多光譜儀、熱成像儀、氣象傳感器、大氣采樣器、合成孔徑雷達(dá)等。使用者可以根據(jù)任務(wù)性質(zhì)和任務(wù)目的針對(duì)性的選用相應(yīng)的遙感裝置,從而保證了多種任務(wù)的綜合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)運(yùn)用范圍的最大化。
3.無人機(jī)遙感技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用
3.1 無人機(jī)遙感在水利工程防汛防旱應(yīng)急搶險(xiǎn)中的應(yīng)用
無人機(jī)在防汛防旱檢查中,可克服交通不便、情況危險(xiǎn)等不利因素,迅速趕赴目標(biāo)區(qū)域,立體地查看目標(biāo)區(qū)的地形、地貌和水工建筑物、堤防的完好程度。利用機(jī)載遙感裝置,可實(shí)時(shí)向后方傳遞影像、圖片等信息資料,監(jiān)視汛情旱情發(fā)展,為防洪決策提供準(zhǔn)確的信息來源。小型無人機(jī)攜帶非常方便,在到達(dá)一定區(qū)域后將其放飛,操作人員可以在安全地域內(nèi)操控其飛行,并進(jìn)行相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控,大大地降低工作人員的工作難度,在防汛搶險(xiǎn)中的人身安全也可以得到進(jìn)一步的保障 。
3.2 在水利工程水行政執(zhí)法中的應(yīng)用
水利工程管理范圍內(nèi)的水域大多有著面積較大、位置偏遠(yuǎn)、交通不便的特點(diǎn),其巡查和執(zhí)法工作很難做到全面細(xì)致。水利部門可采用無人機(jī)遙感技術(shù)定期或者適時(shí)獲取該區(qū)域的遙感影像,通過逐年影像的分析比對(duì)和對(duì)適時(shí)影像的研判,可以清楚地了解到水利管理范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境變化和人為活動(dòng)痕跡的動(dòng)態(tài)演變情況,同時(shí)遙感影像也可作為水行政執(zhí)法的依據(jù)。當(dāng)前,污染物向江河湖泊非法排放情況日益復(fù)雜、變化頻繁,以往人工定期巡查的方式根本無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效處理。無人機(jī)遙感技術(shù)對(duì)排污口污染狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以快速跟蹤突發(fā)水體污染事件,捕捉違法污染源并及時(shí)取證,為水行政執(zhí)法工作提供及時(shí)、高效的技術(shù)平臺(tái)。
3.3 在水利工程運(yùn)行管理中的應(yīng)用
利用無人機(jī)遙感的高分辨率影像以及高精度GPS技術(shù)相結(jié)合的方法可以為工程管理單位全范圍了解重要水工建筑物以及邊坡?lián)鯄?、防汛道路等水利設(shè)施的完好狀態(tài),根據(jù)所獲影像反映出的問題及時(shí)采取加固、維修和改造的措施,從而可以有效避免水利設(shè)施險(xiǎn)情的發(fā)生。在水利工程運(yùn)行期間,無人機(jī)遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控工程運(yùn)行期間上下游周邊水域出現(xiàn)的各種突發(fā)狀況。比如在一些泵站、水閘運(yùn)行期間,其周邊水域的水草等水上漂浮物可能會(huì)在進(jìn)水口不斷大量積壓,如果任其進(jìn)入流道會(huì)對(duì)運(yùn)行中的閘站產(chǎn)生機(jī)組效率下降、水泵葉片損壞,閘門門槽卡塞等一系列不利影響。通過無人機(jī)遙感技術(shù)可以適時(shí)掌控周邊水域水草漂浮物分布情況、為提前組織人員打撈,清除這些水上漂浮物,為保證閘站正常運(yùn)行提供最直觀的圖像依據(jù)。又如在太湖流域,藍(lán)藻的生長(zhǎng)周期短,一旦出現(xiàn)爆發(fā)性生長(zhǎng),其影響范圍廣,對(duì)周邊城市的供水安全會(huì)造成很大壓力,而通過無人機(jī)遙感技術(shù)的適時(shí)監(jiān)控可以準(zhǔn)確判斷出太湖藍(lán)藻爆發(fā)的影響區(qū)域,為隨后開展清除打撈工作、開啟閘站加快水體流通等科學(xué)調(diào)度提供最直接的圖像資料和決策依據(jù)。
4.無人機(jī)遙感技術(shù)在水利工程管理中的運(yùn)用規(guī)劃
雖然無人機(jī)遙感技術(shù)有著無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì),但作為新興技術(shù)領(lǐng)域,如何科學(xué)、合理的運(yùn)用這一先進(jìn)平臺(tái),為水利工程管理服務(wù),還有相當(dāng)多的路要走。總體來說需要做到以下幾點(diǎn):
(1)統(tǒng)一部署。針對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用區(qū)域以及需求單位的情況,制定無人機(jī)遙感技術(shù)的采購、運(yùn)用以及日常管理的規(guī)劃方案,實(shí)現(xiàn)單次飛行,多重任務(wù),一機(jī)多用,信息共享。做到該技術(shù)運(yùn)用范圍的最大化和使用成本的最優(yōu)化。
(2)構(gòu)建平臺(tái)。針對(duì)無人機(jī)遙感技術(shù)采集到的不同數(shù)據(jù),搭建一個(gè)基于數(shù)據(jù)分析的技術(shù)平臺(tái),通過開發(fā)多種類的后期內(nèi)業(yè)應(yīng)用軟件,根據(jù)不同用戶的要求完成遙感信息的拼接、校正和解譯工作,在短時(shí)間內(nèi)向用戶提交技術(shù)成果。
(3)培養(yǎng)隊(duì)伍。通過技術(shù)培訓(xùn)等手段培養(yǎng)一批既懂水利業(yè)務(wù)知識(shí)又懂航空遙感技術(shù)、既懂外業(yè)飛行又懂內(nèi)業(yè)處理的技術(shù)骨干,建立一支無人機(jī)遙感技術(shù)的專業(yè)隊(duì)伍,確保無人機(jī)遙感技術(shù)的可靠運(yùn)用。
鑒于無人機(jī)遙感技術(shù)有著其獨(dú)一無二的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),隨著無人機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,無人機(jī)遙感技術(shù)作為一種強(qiáng)大的技術(shù)支撐,將能夠有力推動(dòng)水利工程管理實(shí)現(xiàn)信息化、精細(xì)化、現(xiàn)代化。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:西氣東輸二線工程;航測(cè);遙感技術(shù)
中圖分類號(hào):TP7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1 航空攝影測(cè)量與遙感技術(shù)
航空攝影測(cè)量[ aerial photogrammetry ]指的是在飛機(jī)上用航攝儀器對(duì)地面連續(xù)攝取像片,結(jié)合地面控制點(diǎn)測(cè)量、調(diào)繪和立體測(cè)繪等步驟,繪制出地形圖的作業(yè)。
遙感是通過遙感器這類對(duì)電磁波敏感的儀器,在遠(yuǎn)離目標(biāo)和非接觸目標(biāo)物體條件下探測(cè)目標(biāo)地物,獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息(如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁波、地震波等信息),并進(jìn)行提取、判定、加工處理、分析與應(yīng)用的一門科學(xué)和技術(shù)。
當(dāng)前,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展和各種測(cè)量高新技術(shù)的不斷出現(xiàn),使得油氣長(zhǎng)輸管道勘察設(shè)計(jì)的測(cè)設(shè)手段得到了迅速發(fā)展。航空攝影測(cè)量與遙感技術(shù)作為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的先進(jìn)代表和大范圍內(nèi)采集地形原始數(shù)據(jù)最理想、最有效的方法和手段,已成為我國(guó)長(zhǎng)距離、大口徑、高壓力的油氣管道測(cè)設(shè)中最主要的地形數(shù)據(jù)來源之一。航測(cè)與遙感技術(shù)應(yīng)用在長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)中,對(duì)改進(jìn)長(zhǎng)輸管道測(cè)設(shè)技術(shù)和能力、提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量以及推動(dòng)長(zhǎng)輸管道測(cè)設(shè)新技術(shù)的發(fā)展起到了重要作用。
2西氣東輸二線工程在設(shè)計(jì)中應(yīng)用航測(cè)與遙感技術(shù)
西氣東輸二線工程西起新疆的霍爾果斯口岸,管道總體走向?yàn)橛杀毕蚰?、由西向東,東至浙江、上海,南至廣東、廣西,途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、湖北、江西、廣東、廣西、浙江、上海、湖南、江蘇、安徽和香港共15個(gè)省、市、自治區(qū),線路總長(zhǎng)約8600km,設(shè)計(jì)輸氣能力300´108m³/a,是一條連接中亞進(jìn)口氣源、國(guó)內(nèi)塔里木氣田、準(zhǔn)噶爾氣田、吐哈氣田、長(zhǎng)慶氣田和沿線中西部地區(qū)、華東、華南、長(zhǎng)三角、珠三角等用氣市場(chǎng)的重要能源通道。該項(xiàng)目的建設(shè),將進(jìn)一步滿足快速增長(zhǎng)的天然氣市場(chǎng)需求,提高我國(guó)清潔能源利用水平,是構(gòu)筑我國(guó)油氣戰(zhàn)略通道的重要工程。
西氣東輸二線工程是目前世界上最長(zhǎng)的大口徑高壓輸氣管道工程,作為我國(guó)戰(zhàn)略性能源工程,建設(shè)人員在可行性研究階段決定全線引入航測(cè)與遙感技術(shù)作為管道線路設(shè)計(jì)的輔助手段,發(fā)揮航測(cè)與遙感技術(shù)優(yōu)勢(shì),提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,減少設(shè)計(jì)人員內(nèi)外業(yè)反復(fù)工作量,縮短設(shè)計(jì)周期,為西氣東輸二線建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)服務(wù)。
在西氣東輸二線工程的建設(shè)過程中,航測(cè)與遙感技術(shù)主要應(yīng)用于線路設(shè)計(jì)的工作中。作為線路選擇和優(yōu)化的輔助工具,遙感技術(shù)主要通過影像圖片和數(shù)字高程信息實(shí)現(xiàn)其輔助功能。
在利用遙感技術(shù)之前,設(shè)計(jì)人員首先根據(jù)地形圖確定管道的擬定路由,然后根據(jù)擬定路由的中線坐標(biāo)確定航測(cè)路線,待影像圖片和數(shù)字高程信息拍攝、測(cè)量完成后對(duì)圖片進(jìn)行糾正、裁剪、拼接等處理,最后由線路設(shè)計(jì)人員應(yīng)用軟件在處理好的影像圖片上添加帶有坐標(biāo)的線路文件,對(duì)擬定路由進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)其輔助功能。
3 航測(cè)與遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
西氣東輸二線工程全線采用了航空攝影測(cè)量的手段獲得遙感圖像和地面高程信息,遙感圖像為真彩色全波段圖像,分辨率0.5m,地面高程信息精度為每1m一個(gè)高程點(diǎn),這些遙感資料經(jīng)過GIS手段構(gòu)建模型,服務(wù)于選線工作。作為管道設(shè)計(jì)的新技術(shù),遙感技術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn):
a時(shí)效性較強(qiáng)。由于傳統(tǒng)地形圖繪制時(shí)間多在上世紀(jì)50-90年代,存在區(qū)域性更新及更新速度慢的問題。然而近三十年是中國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛的三十年,各地方經(jīng)濟(jì)隨之發(fā)展,人口增加,縣、市、鎮(zhèn)、村的規(guī)模擴(kuò)大,河湖、交通線等地物都發(fā)生了變化,單純依靠年代久遠(yuǎn)的地形圖經(jīng)常造成線路選擇的失誤,造成沒有必要的反復(fù)工作量。西氣東輸二線工程所用的遙感影像圖均為線路設(shè)計(jì)階段拍攝航空遙感圖片,其反映出的地物信息均為最新的信息,時(shí)效性非常好,從而在保證設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性的同時(shí)大大減少了線路設(shè)計(jì)人員的內(nèi)業(yè)工作量。
b 視覺效果更直觀。選線時(shí),同地形圖、行政區(qū)圖、交通圖等傳統(tǒng)地圖相比,遙感的真彩色影像圖視覺效果更加直觀、準(zhǔn)確。傳統(tǒng)地圖只能依靠各種抽象的圖例、顏色、線條等表示地形地物,而真彩色影像圖以照片的方式把地物呈現(xiàn)給設(shè)計(jì)人員,地物清晰、具體、直觀,容易判別。
c 不受地形限制。選線時(shí),由于地形的差別,山區(qū)地段選線比平原段要困難得多,在新疆、甘肅、寧夏等高寒地區(qū),人跡罕至,選線人員到達(dá)線路位置的難度非常大甚至存在安全風(fēng)險(xiǎn)。在傳統(tǒng)的選線模式下,由于地形限制,大型河流穿跨越工程、隧道工程確定穿越點(diǎn)、隧道入(出)口的選擇都存在難于總體把握和全面考慮的問題。遙感技術(shù)利用航測(cè)的影像圖片和數(shù)字高程可以打破地形的限制,使選線人員可以在不親臨現(xiàn)場(chǎng)的情況下獲取擬定線路方案所需的地形地貌信息,從而在保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)大大減少了線路設(shè)計(jì)人員的外業(yè)工作量。
4 航測(cè)與遙感技術(shù)需要改進(jìn)的問題和建議措施
作為西氣東輸二線工程設(shè)計(jì)工作應(yīng)用的新技術(shù),航測(cè)與遙感技術(shù)在與線路設(shè)計(jì)的結(jié)合過程中還存在一些問題,需要在以后的工作中加以改進(jìn):
a航測(cè)與遙感技術(shù)受天氣的影響
西氣東輸二線工程全部的遙感圖像都需要在飛機(jī)上拍攝出來,天氣情況對(duì)機(jī)的飛行和遙感圖像清晰度都有很大影響,對(duì)于春季沙塵天氣,夏季雷雨天氣,冬季風(fēng)雪天氣,這些都會(huì)延誤遙感圖像的拍攝工作,在一定程度上影響設(shè)計(jì)的進(jìn)度。
克服天氣的影響主要有兩種措施可以采用,第一,采用航天遙感方法拍攝的衛(wèi)星圖片避免航空遙感受天氣的限制,以遙感圖像時(shí)效性為代價(jià)確保工程進(jìn)度;第二,根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)選取最佳航測(cè)季節(jié),及時(shí)關(guān)注航測(cè)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào),選取晴好天氣有計(jì)劃的提前開展航測(cè)工作。
b航測(cè)與遙感技術(shù)航帶寬度問題
西氣東輸二線工程遙感圖像的寬度為管道中線兩側(cè)各600m,如果在遙感圖像拍攝完成后再發(fā)生改線幅度大于600m的情況,就需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工測(cè)量來獲取數(shù)據(jù),因此遙感圖像有限的寬度對(duì)線路的選擇存在束縛。
發(fā)生超出航帶寬度改線主要是原因:
城鎮(zhèn)規(guī)劃范圍、土地資源利用的調(diào)整速度過快,環(huán)境敏感區(qū)域級(jí)別變更。
地下特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)、重要?dú)v史文物等在現(xiàn)行勘察規(guī)范不能完全滿足工程前期需要。
建議在線路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段注重和地方相關(guān)部門結(jié)合與溝通,同時(shí)在設(shè)計(jì)工作前期針對(duì)特殊地段,特殊情況應(yīng)提前進(jìn)行有針對(duì)性的勘察工作,在局部可做加寬航測(cè)帶方式處理。
c航測(cè)與遙感技術(shù)費(fèi)用高
西氣東輸二線工程采用的是航測(cè)與遙感技術(shù),利用飛機(jī)在飛行過程對(duì)中線兩側(cè)拍攝遙感圖像,由于安全要求較高,此項(xiàng)工作必須委托專業(yè)的測(cè)繪機(jī)構(gòu)來完成,需要花費(fèi)高額的費(fèi)用來完成遙感資料的獲取工作。同時(shí)航測(cè)帶寬度也是影響最終費(fèi)用的因素之一,傳統(tǒng)測(cè)繪方式多為管道中心線兩側(cè)各200m。
對(duì)于航空器費(fèi)用高的問題,建議可采用相對(duì)廉價(jià)的航天遙感技術(shù)。即采用人造衛(wèi)星代替飛機(jī)拍攝遙感圖片或更為廉價(jià)的航空器遙感技術(shù),如高空氣球、無人機(jī)。這樣在時(shí)效性可以接受的范圍內(nèi)節(jié)省大筆費(fèi)用。針對(duì)航測(cè)帶寬的問題,需要大量的工程經(jīng)驗(yàn)積累以及經(jīng)驗(yàn)豐富的工程專家技術(shù)把關(guān)。同時(shí)可考慮根據(jù)地形地貌難度區(qū)域性劃分航測(cè)帶寬度的方法降低航測(cè)費(fèi)用。
5結(jié)語
航測(cè)與遙感技術(shù)作為近年來引入管道設(shè)計(jì)工作的新技術(shù),為西氣東輸二線工程線路的選擇提供了很大幫助,不但為設(shè)計(jì)工作節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力和時(shí)間,而且對(duì)一些不易地面踏勘觀測(cè)的地形地物從俯瞰的角度給出了清晰的表示。因此,航測(cè)與遙感技術(shù)在以后的管道設(shè)計(jì)工作中還有很大的利用空間,需要繼續(xù)深入研究、實(shí)踐,使其更好的融入到設(shè)計(jì)工作中,發(fā)揮更大的輔助作用。
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摘 要:測(cè)繪新技術(shù)作為礦山測(cè)量中的重要內(nèi)容,對(duì)礦山測(cè)量總體水平的提升具有非常重要的意義和作用。為此,該文在研究中主要以測(cè)繪新技術(shù)為核心,探究測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用,進(jìn)而為相關(guān)研究人員提供一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:測(cè)繪新技術(shù) 礦山 測(cè)量 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TDl7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)04(b)-0029-02
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,促進(jìn)了礦山開采工程項(xiàng)目的完善和優(yōu)化,同時(shí)也對(duì)礦山測(cè)量技術(shù)提出了新的要求。針對(duì)這一發(fā)展形勢(shì),現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)逐漸應(yīng)用在礦山測(cè)量中,使得測(cè)量學(xué)科理論、技術(shù)體系以及研究領(lǐng)域等方面發(fā)生了很大的變化,獲得了體制上創(chuàng)新與改革。在微觀方面,測(cè)繪新技術(shù)相比于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)而言,具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),可以有效提高礦山測(cè)量技術(shù)水平,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量的最終目的。為此,在這樣的環(huán)境背景下,探究測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 礦山測(cè)量主要工作內(nèi)容
1.1 構(gòu)建礦區(qū)測(cè)量控制系統(tǒng)
礦山測(cè)量作為礦山工程中的重要工作內(nèi)容,其工作內(nèi)容主要服務(wù)于礦山勘探工作、設(shè)計(jì)工作、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)以及礦山環(huán)境保護(hù)和改造等工作,根據(jù)測(cè)量結(jié)果建立礦區(qū)測(cè)量控制系統(tǒng),組織工作人員建立礦區(qū)測(cè)量控制網(wǎng),并和國(guó)家高級(jí)控制網(wǎng)連接在一起,以現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與接收。同時(shí)還要建立礦區(qū)基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn),連接國(guó)家高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn),進(jìn)而對(duì)礦區(qū)整體工作情況進(jìn)行監(jiān)控。除此之外,礦區(qū)測(cè)量工作要為設(shè)計(jì)部門提供礦區(qū)基礎(chǔ)圖紙資料,明確礦區(qū)各個(gè)空間數(shù)據(jù),幫助設(shè)計(jì)部門了解礦區(qū)情況,進(jìn)而提高礦區(qū)工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。
1.2 礦山工程設(shè)計(jì)放樣
在礦區(qū)工程設(shè)計(jì)方案制定后,測(cè)量人員要按照設(shè)計(jì)方案要求,開展機(jī)電安裝和管線埋設(shè)等工作,做好土建工程與挖掘工程中的相關(guān)測(cè)量工作,并結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況與基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)度,對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)工作進(jìn)行有效監(jiān)督,進(jìn)而保證礦區(qū)生產(chǎn)與施工的綜合質(zhì)量水平。同時(shí),針對(duì)礦山生產(chǎn)中的資源利用與開況,測(cè)量人員要積極參與到資源開發(fā)工作中,做好監(jiān)督工作,對(duì)施工進(jìn)度與工程施工過程進(jìn)行指導(dǎo)性核查與審計(jì),進(jìn)而保證礦山工程整體運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率。除此之外,礦山測(cè)量工作要參與到礦山施工管理中,留設(shè)保護(hù)煤柱,準(zhǔn)備好各類圖紙與數(shù)據(jù)資料,進(jìn)而為礦山安全管理與相關(guān)救護(hù)工作提供一定的信息依據(jù)。
1.3 “三下開采”研究
為了保證礦山工程質(zhì)量,在進(jìn)行礦山測(cè)量的過程中,測(cè)量人員會(huì)在礦區(qū)地表設(shè)置長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)點(diǎn),用來研究該礦山巖層與地表移動(dòng)變化系數(shù),根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果修改或者設(shè)計(jì)礦區(qū)煤柱,為建筑物、水柱以及地理下方煤礦勘探工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息,保證煤礦設(shè)計(jì)工作的科學(xué)性和可行性。這種測(cè)量方式主要借助地表移動(dòng)變形參數(shù),及時(shí)監(jiān)測(cè)地表沉陷問題,明確沉陷時(shí)間和范圍,進(jìn)而防止礦山施工事故的發(fā)生,為礦山生產(chǎn)與社會(huì)環(huán)境安全性與和諧性提供重要的保障。為此,礦山測(cè)量工作對(duì)礦山工程具有非常重要的作用,在實(shí)際應(yīng)用的過程中,測(cè)量人員要將新型技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合,不斷優(yōu)化和完善礦山測(cè)量結(jié)構(gòu),進(jìn)而使得礦山測(cè)量工作滿足礦山工程生產(chǎn)、施工要求。
2 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1 自動(dòng)化
在礦山測(cè)量中,相比于傳統(tǒng)測(cè)繪方式而言,新型技術(shù)融入當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù),自動(dòng)化水平高,在實(shí)際工作的過程中,有效減少了測(cè)量工作人員的實(shí)際工作量,并具有極高的工作效率,進(jìn)而有效提高礦山測(cè)量工作效率。同時(shí),由于大量先進(jìn)測(cè)繪儀器的使用,自動(dòng)化計(jì)算方式無需人工測(cè)繪即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)成圖,不僅縮短了測(cè)繪時(shí)間,同時(shí)節(jié)省了大量的勞動(dòng)量,實(shí)現(xiàn)了礦山測(cè)量的智能化和自動(dòng)化。
2.2 高精度
在進(jìn)行礦山測(cè)量工作的過程中,由于測(cè)繪新技術(shù)與測(cè)繪設(shè)備的引入,減少了不必要的人工測(cè)量,在很大程度上減少了傳統(tǒng)測(cè)量工作中讀數(shù)、計(jì)算或者是繪圖等方面的誤差,有效提高了礦山測(cè)量的準(zhǔn)確性,節(jié)省反復(fù)測(cè)量檢查工序,進(jìn)而促進(jìn)了礦山測(cè)量工作的可持續(xù)健康發(fā)展。同時(shí),由于專業(yè)繪圖軟件的引進(jìn),借助硬盤儲(chǔ)存功能即可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量圖像的儲(chǔ)存與管理,提高了測(cè)量資料共享的便捷性。
2.3 多渠道
測(cè)繪新技術(shù)中的數(shù)字繪圖設(shè)備可以在現(xiàn)代測(cè)繪過程中呈現(xiàn)二維圖像,并根據(jù)工程需要模擬礦山工程三維圖像,將礦山地形與地貌總體特色借助3D立體圖像直觀表現(xiàn)出來,進(jìn)而為礦山工程設(shè)計(jì)部門或者是生產(chǎn)部門提供較為直觀的基礎(chǔ)材料。利用測(cè)繪新技術(shù)可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)信息更新,有效解決傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用中的重復(fù)測(cè)量,提高圖像資料的使用頻率,進(jìn)而節(jié)省大量的工作時(shí)間和工作量。
3 測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用
3.1 航天遙感技術(shù)
航天遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在礦山測(cè)量中,并在測(cè)量工作有具有非常重要的地位,積累下一定的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)。在航天遙感技術(shù)實(shí)際使用的過程中,獲得遙感資料可以充當(dāng)?shù)V區(qū)地形測(cè)繪中的基礎(chǔ)資料,利用相片校正、野外調(diào)繪或者是目視判讀等方式完成礦區(qū)地形測(cè)繪任務(wù)。相比于傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)而言,利用航天遙感技術(shù)可以提高圖形測(cè)繪的速度和效率,并具有低成本、高精度的優(yōu)勢(shì),使得航天遙感技術(shù)被廣泛的使用在礦山測(cè)量工作中。正因如此,對(duì)于航天遙感技術(shù)的研究逐漸增加,更多從業(yè)者和研究人員紛紛參與到航天遙感技術(shù)和關(guān)鍵理論研究中,借助航天遙感技術(shù)收集礦區(qū)地形資料,及時(shí)獲取礦區(qū)實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性的信息源,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè),為礦區(qū)環(huán)境各項(xiàng)保護(hù)措施的開展提供重要的資料依據(jù)。
3.2 衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)
衛(wèi)星導(dǎo)航定位技最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù),并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。隨著科技不斷發(fā)展,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中,以獲取信息為主,在礦山測(cè)量領(lǐng)域中,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)可以全天進(jìn)行作業(yè),監(jiān)測(cè)精度較高,并在實(shí)際測(cè)量工作中具備極高靈活性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。相比于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)而言,衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)改變了傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)中數(shù)據(jù)誤差和信息處理效率低等情況,對(duì)目標(biāo)測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以自動(dòng)形成三維定點(diǎn),借助空間理論,實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的自動(dòng)化信息收集、信息處理,進(jìn)而提高測(cè)量工作的高效性與靈活性。除此之外,測(cè)量人員可以將GIS技術(shù)與GPS技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,應(yīng)用于礦區(qū)安全監(jiān)測(cè)中,借助動(dòng)態(tài)檢測(cè)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)各類安全事故的預(yù)防。
3.3 地理信息技術(shù)
地理信息技術(shù)又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng),作為一種空間信息系統(tǒng),借助計(jì)算機(jī)硬件和軟件的支持,可以對(duì)地球表層空間中的地理分布數(shù)據(jù)和分類分布信息進(jìn)行采集、分析和處理,并將運(yùn)算處理結(jié)果通過計(jì)算C展示出來。在礦區(qū)測(cè)量工作中,地理信息技術(shù)具備以下幾種表現(xiàn)方式:第一,地理信息技術(shù)主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)其功能,并由多個(gè)具有關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)組成,分別為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出等內(nèi)容,子系統(tǒng)運(yùn)行情況直接關(guān)系到地理信息技術(shù)在測(cè)量工作中的作用與價(jià)值。第二,地理信息技術(shù)所針對(duì)的對(duì)象為空間數(shù)據(jù),這種空間數(shù)據(jù)主要有點(diǎn)、線、面、體等三維要素構(gòu)建的地理實(shí)體,各個(gè)數(shù)據(jù)具備對(duì)應(yīng)地理坐標(biāo)編碼,借此實(shí)現(xiàn)對(duì)地理位置、定性和定量的具體描述,進(jìn)而達(dá)到對(duì)礦區(qū)地理信息的有效監(jiān)測(cè)。第三,地理信息技術(shù)自身具備數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)能力,可以對(duì)已經(jīng)收集到信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整理與分析,并模擬礦區(qū)地理環(huán)境,為礦山生產(chǎn)和施工建設(shè)提供所需的決策信息。
3.4 慣性測(cè)量技術(shù)
慣性測(cè)量技術(shù)作為衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的延伸與拓展,除了具備全天候、自主式、快速多能、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)之外,同時(shí)可以服務(wù)于非地下測(cè)量工程,應(yīng)用范圍更廣。在實(shí)際應(yīng)用的過程中,慣性測(cè)量技術(shù)主要以慣性導(dǎo)航為核心,收集大量地表經(jīng)緯度、高程、方位角、垂線偏差以及重力異常等內(nèi)容,可以將收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸給設(shè)備主機(jī),為礦區(qū)設(shè)計(jì)工作和生產(chǎn)需求提供必要的礦山資料。在進(jìn)行礦山測(cè)量的過程中,慣性測(cè)量技術(shù)主要包括平臺(tái)式系統(tǒng)、捷聯(lián)式系統(tǒng)等兩種應(yīng)用形式,一方面慣性測(cè)量技術(shù)可以有效控制測(cè)量,對(duì)已有控制點(diǎn)進(jìn)行加密、核查,及時(shí)檢測(cè)地表管線和地殼變化,在發(fā)生地表沉陷時(shí)可以預(yù)先警報(bào),進(jìn)而提高礦山測(cè)量工作的安全性和有效性。
4 測(cè)繪儀器在礦山測(cè)量中的應(yīng)用
應(yīng)用在礦山測(cè)量中的測(cè)繪儀器有很多,該文主要以全站儀為主,全站儀作為一種光電測(cè)童儀器,主要融合了電子技術(shù)和光學(xué)技術(shù),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器,是集水平角、垂直角、距離、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較,電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤,將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù),使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化,且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。在實(shí)際使用中,設(shè)備中的大屏幕液晶顯示屏能將所有重要的測(cè)量數(shù)據(jù)在一個(gè)界面上顯示出來,并且還能提示下一步動(dòng)作,有效控制測(cè)量過程。同時(shí),除了將工作記錄自動(dòng)存儲(chǔ)在儀器內(nèi)存里,還能在測(cè)量完成后,把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一張PC卡上,具有數(shù)據(jù)安全雙重保護(hù)功能,測(cè)量數(shù)據(jù)可以下載到計(jì)算機(jī)中,以便于信息共享。除此之外,全站儀具備Survey Office軟件,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、參數(shù)設(shè)置、建立編碼表以及更新儀器系統(tǒng)軟件,通過數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行管理,該軟件采用Access數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù),并使用了多文檔窗口程序的模式,進(jìn)而滿足礦山測(cè)量中的使用需求。
5 結(jié)語
該文通過對(duì)測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究,在分析礦山測(cè)量主要工作內(nèi)容和測(cè)繪新技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,提出航天遙感技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、慣性測(cè)量技術(shù)等測(cè)繪新技術(shù),發(fā)揮出測(cè)繪新技術(shù)在礦山測(cè)量中的作用和優(yōu)勢(shì),進(jìn)而有效提高礦山測(cè)量的綜合水平。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]找礦工作;地質(zhì)勘查;遙感技術(shù)
中圖分類號(hào):TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)31-0033-01
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)中,礦業(yè)屬于重要的支柱產(chǎn)業(yè)。找礦是推動(dòng)礦業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ刭|(zhì)勘查是直接影響找礦結(jié)果的重要因素。筆者聯(lián)系當(dāng)前地質(zhì)找礦工作實(shí)際,就地質(zhì)勘查技術(shù)進(jìn)行淺析。
1.基本原則
1.1 立足資源分布,合理安排勘查
我國(guó)地大物博,有著十分豐富的礦產(chǎn)資源,但是,不同地區(qū)的礦產(chǎn)資源分布是不相同的。有的地方的煤礦儲(chǔ)量大,有的地方鐵礦、稀土資源豐富,有的地方則有著較多的金礦資源等。因此,在進(jìn)行勘查區(qū)域安排布局時(shí),必須立足礦產(chǎn)資源分布特點(diǎn),并注重與宏觀需求、地方條件等相結(jié)合,力求科學(xué)統(tǒng)籌,增強(qiáng)勘查工作的針對(duì)性和有效性,從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1.2 科學(xué)統(tǒng)籌安排,注重超前規(guī)劃
首先,要對(duì)商業(yè)性質(zhì)地質(zhì)勘查與公益性質(zhì)地質(zhì)勘查進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)籌規(guī)劃,切實(shí)注重礦區(qū)地質(zhì)的科學(xué)安排,同時(shí),還要礦產(chǎn)勘查做好統(tǒng)籌調(diào)查。其對(duì)中央地質(zhì)勘查與地方地質(zhì)勘查工作進(jìn)行統(tǒng)籌安排,做到既符合上級(jí)要求,又符合當(dāng)?shù)貙?shí)情。在規(guī)劃時(shí),必須立足國(guó)內(nèi),又要著眼未來,注重規(guī)劃的超前性,一般可以提前規(guī)劃10-15年,以確保地質(zhì)勘查基先行作用的充分有效發(fā)揮。其次,要不斷改革管理模式。出臺(tái)系列優(yōu)惠政策,充分調(diào)動(dòng)勘查的積極性,不斷完善地質(zhì)勘查機(jī)制,采取多渠道發(fā)展,并不斷健全礦產(chǎn)地質(zhì)勘查體制。加強(qiáng)與國(guó)際的交流與合作,不斷增強(qiáng)我國(guó)礦產(chǎn)資源的勘查、開發(fā)和供給能力。
1.3 拓寬勘查領(lǐng)域,突出勘點(diǎn)
隨著我國(guó)工業(yè)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,對(duì)礦物的要求也日益提高,需求量也越來越大。因此,地質(zhì)找礦工作必須不斷拓寬勘查應(yīng)用領(lǐng)域,擴(kuò)大服務(wù)范圍,從而滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制全面深化改革背景下帶來的新需求。另外要根據(jù)礦產(chǎn)資源、礦區(qū)環(huán)境、礦產(chǎn)開采、地質(zhì)條件等綜合因素,將重點(diǎn)礦區(qū)和重點(diǎn)礦種作為勘查的重中之重,從而力爭(zhēng)獲得勘查的良好效果。
1.4 創(chuàng)新科技手段,提升勘查能力
要想提升勘查能力,就必須充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)手段的強(qiáng)大作用,有力促進(jìn)勘查的現(xiàn)代化,從而真正能夠達(dá)到科技興地的根本目標(biāo)。要切實(shí)加強(qiáng)勘查設(shè)施設(shè)備的投入,引進(jìn)先進(jìn)的勘查設(shè)備和勘查技術(shù),加強(qiáng)理論研究與探索,以促進(jìn)理論創(chuàng)新,不斷提高勘查技術(shù)的科技含量[1]。
2.勘查技術(shù)
2.1 甚低頻電磁法
這是一種比較簡(jiǎn)單的方法,與普通電磁法有所不同,它的發(fā)射電臺(tái)頻率范圍為15~25千赫茲,是屬于高頻電磁法。這種勘查技術(shù)的成本較低,儀器十分輕便,便于攜帶,其地質(zhì)效果非常好,非常適宜野外地質(zhì)勘查。隨著礦產(chǎn)開發(fā)的不斷加強(qiáng),表層的礦產(chǎn)資源日益減少,給勘查工作帶來的難度越來越大。甚低頻電磁法只適用于淺層的物探,主要借助過濾波來處理和分析利用儀器所勘查到的有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)控礦規(guī)律,可以將異常地質(zhì)圈定出來,也有利于找到隱伏礦區(qū),從而進(jìn)一步確定礦藏區(qū)域,為準(zhǔn)確找出礦體空間打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。主要是利用電臺(tái)發(fā)射出電磁信號(hào),但是,電磁波容易因?yàn)橥饨绛h(huán)境干擾,而會(huì)影響到信號(hào)效果。
2.2 遙感技術(shù)
通過遙感技術(shù),能夠比較準(zhǔn)確地了解到地質(zhì)成分分布情況。利用遙感技術(shù)全面分析地質(zhì)信息,從而可以有效地勘查到成礦區(qū)域,以便更好到找到礦產(chǎn)資源。首先,必須認(rèn)真測(cè)繪分析地質(zhì)信息,以進(jìn)一步獲得礦化信息和蝕變礦物特有波譜。對(duì)于巖石出露較好地區(qū),可以采用波譜對(duì)照的方式,以便更加準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)找礦目的。但是,從我國(guó)礦藏情況來看,都具有很強(qiáng)的隱伏性,或是藏在比較深層礦區(qū),導(dǎo)致勘查困難大大增加。根據(jù)線環(huán)形構(gòu)造原理,要強(qiáng)化識(shí)別與認(rèn)知,采用遙感技術(shù),能夠有效獲取信息,從而促使成礦區(qū)能夠有效發(fā)現(xiàn),能夠有利于更加準(zhǔn)確地找到礦藏。要根據(jù)流體及地球的動(dòng)力學(xué)原理,通過發(fā)揮流體作用,導(dǎo)致地質(zhì)運(yùn)動(dòng),從而形成環(huán)形構(gòu)造。遙感技術(shù)的作用原理就是通過采取信息,然后進(jìn)行測(cè)繪構(gòu)成地質(zhì)環(huán)形結(jié)構(gòu)圖,結(jié)合流體力學(xué)等原理,發(fā)現(xiàn)深埋盲礦。環(huán)形內(nèi)部,可以利用遙感技術(shù)找礦。在蝕變作用下,礦藏形成過程會(huì)留下痕跡,可以發(fā)揮測(cè)繪技術(shù)優(yōu)勢(shì),將信息直接繪制為圖像,可以將蝕變巖波譜特征構(gòu)成幾何紋理。在大型成礦區(qū),一般會(huì)經(jīng)歷很多巖漿活動(dòng)而成礦,遙感技術(shù)能夠?qū)⑾嚓P(guān)態(tài)勢(shì)、色調(diào)、影紋等測(cè)繪成圖,研究人員從這些圖像信息,經(jīng)過研究分析,就能夠確定是否存在超大礦床成礦區(qū)[2]。
2.3 X射線熒光分析技術(shù)
這種技術(shù)可以將微量元素測(cè)定處理,用X射線光子的強(qiáng)大作用,使礦種原子產(chǎn)生X熒光,然后對(duì)次進(jìn)行研究分析。其主要依據(jù)是:礦物元素有著不同的X射線譜波長(zhǎng)。不同的礦物元素濃度,會(huì)出現(xiàn)不同的熒光度,通過測(cè)定待測(cè)元素X射線譜的波長(zhǎng)和強(qiáng)度,然后可以作出定量和定性分析。這種技術(shù)具有譜線較簡(jiǎn)單,便于分析,有較多的可測(cè)元素,并能夠同時(shí)對(duì)多種元素進(jìn)行測(cè)定分析。通過遙感技術(shù),能夠定量分析礦產(chǎn)元素,增強(qiáng)勘查的準(zhǔn)確性,便于準(zhǔn)確有效地找到礦藏區(qū),并能夠?qū)㈦[伏構(gòu)造顯現(xiàn)出來,將礦產(chǎn)資源密度與厚度確定下來。
2.4 GPS感應(yīng)系統(tǒng)
利用GPS全球定位系統(tǒng),可以對(duì)任何區(qū)域進(jìn)行探測(cè)與定位,并能獲得非常景區(qū)的數(shù)據(jù)坐標(biāo)。通過GPS感應(yīng)系統(tǒng)的建立,利用礦物元素發(fā)出獨(dú)特光譜和輻射強(qiáng)度,加以分析、對(duì)照,就能夠找到礦區(qū)位置,并能確定出礦產(chǎn)種類[3]。
3 結(jié)語
綜上所述,礦產(chǎn)資源是十分寶貴的資源,對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用。加強(qiáng)勘查技術(shù)的研究,能夠提高地質(zhì)找礦的準(zhǔn)確性和工作效率,因此,我們應(yīng)該在實(shí)際工作中不斷研究,不斷分析,善于總結(jié),不斷提高地質(zhì)勘查技術(shù),從而更好地為我國(guó)的礦業(yè)發(fā)展服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳水平.地質(zhì)找礦工作中的地質(zhì)勘查技術(shù)分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2013,16:112-113.
關(guān)鍵詞:土地管理;測(cè)繪技術(shù);應(yīng)用探討
中圖分類號(hào):F301文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
測(cè)繪技術(shù)不斷發(fā)展,地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)以及3S技術(shù)等新測(cè)繪技術(shù)的出現(xiàn),土地管理工作得到了良好的技術(shù)支持,為優(yōu)化管理工作,提高工作效率,提高管理質(zhì)量提供了技術(shù)保障。
一、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,以地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)以及3S技術(shù)為代表的新測(cè)繪技術(shù)不斷涌現(xiàn),在土地資源調(diào)查、土地信息更新、土地資源保護(hù)等方面做出了巨大貢獻(xiàn),推動(dòng)了土地管理工作不斷完善和發(fā)展。
二、測(cè)繪技術(shù)在土地管理中的優(yōu)勢(shì)
測(cè)繪技術(shù)是很多知識(shí)的綜合體,集多門學(xué)科的優(yōu)點(diǎn)于一身。在土地管理中存在著缺乏規(guī)范管理、合理決策等問題,現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)可以在土地管理中創(chuàng)建決策體制,實(shí)行規(guī)范化管理。土地管理中測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用,首先要分辨清測(cè)繪技術(shù)和土地管理工作的關(guān)系,測(cè)繪技術(shù)是服務(wù)于土地管理工作的,為土地管理工作提供技術(shù)保障,因此,我們要將測(cè)繪技術(shù)和土地管理工作有機(jī)結(jié)合,構(gòu)建規(guī)范管理體系,科學(xué)管理土地資源,認(rèn)真做好土地開發(fā)規(guī)劃、土地稅收征集、土地使用信息匯總等工作。
三、土地管理采用測(cè)繪新技術(shù)必要性分析
測(cè)繪技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用時(shí)為了更好的輔助土地管理工作,獲得更加全面準(zhǔn)確的土地信息,例如:已經(jīng)使用的土地面積,未開發(fā)的土地面積;地籍管理中的地形圖紙繪制、信息系統(tǒng)建立等等。得到測(cè)繪技術(shù)的支持,土地管理可以制作更具有時(shí)效性的土地使用動(dòng)態(tài)圖。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),面臨著十分嚴(yán)重的人地矛盾,保護(hù)耕地、科學(xué)合理規(guī)劃建設(shè)用地、合理搭配土地資源很有必要。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,對(duì)土地的使用管理出現(xiàn)了許多問題,為了保證可持續(xù)發(fā)展,需要使用測(cè)繪技術(shù)搜集更多的信息資源,保證信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性,制定全面的土地管理使用計(jì)劃。
四、運(yùn)用現(xiàn)代測(cè)繪手段增強(qiáng)土地管理能力
現(xiàn)代化的測(cè)繪技術(shù)就是以GIS、RS、GPS為代表的測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪成果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,我們已經(jīng)進(jìn)入了信息化的時(shí)代,與此同時(shí)土地管理也進(jìn)入了數(shù)字化的時(shí)代,完善土地資源空間基礎(chǔ)構(gòu)架、建立土地資源利用信息系統(tǒng)、地籍信息系統(tǒng)在內(nèi)的國(guó)土資源信息系統(tǒng),并且與其他專業(yè)進(jìn)行資源共享共同促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而測(cè)繪工作則是確保所有的這些信息系統(tǒng)能夠有效建立起來的可靠保證和重要基礎(chǔ)?,F(xiàn)代化信息技術(shù)在測(cè)繪工作中的應(yīng)用為國(guó)土資源信息獲取、處理以及分析提供了可靠的技術(shù)保證。同時(shí),也為土地資源的管理、決策以及開發(fā)利用方面提供更加科學(xué)、合理的服務(wù)??傊矛F(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)手段,建立土地資源信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)測(cè)繪產(chǎn)品信息化以及測(cè)繪服務(wù)信息化,在促進(jìn)土地資源開發(fā)和管理利用的同時(shí)也使測(cè)繪工作的基礎(chǔ)性、前期性、公益得到了充分發(fā)揮。
1、全球定位系統(tǒng)(GPS)
全球定位系統(tǒng)(GPS)是土地測(cè)繪技術(shù)信息化發(fā)展過程中的新技術(shù),其特點(diǎn)是以最快的速度確定各測(cè)量點(diǎn)的物理坐標(biāo),改善測(cè)繪精度。由于GPS采用靜態(tài)工作模式完成測(cè)量等操作,因此,不需要點(diǎn)與點(diǎn)間的通視條件就可以完成高精度的測(cè)量工作。如果采用GPS-RTK技術(shù),不僅能夠及時(shí)掌握定位結(jié)果,還能夠獲得厘米級(jí)的測(cè)繪精度。目前,GPS-RTK技術(shù)主要應(yīng)用在工程放樣、地形測(cè)圖、地籍測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域,以成為獲取土地空間數(shù)據(jù)的重要手段。尤其是在大比例尺的土地開發(fā)管理工作中,運(yùn)用GPS技術(shù)可以實(shí)時(shí)獲得地物信息與地界或權(quán)界等信息的準(zhǔn)確定位與數(shù)據(jù)采集工作。由于GPS測(cè)量結(jié)果是三維地理數(shù)據(jù),經(jīng)坐標(biāo)變換和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換后即可很容易的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與地理信息的無縫結(jié)合,避免了傳統(tǒng)測(cè)繪方法在多次清繪、轉(zhuǎn)繪中帶來的誤差。
2、遙感技術(shù)(RS)
遙感技術(shù)(RS)包括傳感器技術(shù),信息傳輸技術(shù),信息的處理、提取和應(yīng)用技術(shù),目標(biāo)信息特征的分析與測(cè)量技術(shù)等內(nèi)容。它具有全天候、信息豐富、信息獲取速度快、多光譜特征等優(yōu)勢(shì)。其30 m-0.61 m范圍內(nèi)的測(cè)繪數(shù)據(jù)均可在各項(xiàng)土地開發(fā)管理工作中發(fā)揮有效作用。隨著遙感技術(shù)分辨率的不斷提高,已廣泛應(yīng)用于土地資源調(diào)查、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和規(guī)劃管理、居民住房產(chǎn)權(quán)調(diào)查等工作中。
3、地理信息系統(tǒng)(GIS)
地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下,將各種地理信息按照空間分布順序,輸入、存儲(chǔ)、檢索、更新、圖形編輯、數(shù)據(jù)庫管理、輸出和數(shù)據(jù)綜合分析的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。最初主要用于建立與土地管理、土地開發(fā)規(guī)劃有關(guān)的土地信息系統(tǒng)(LIS)。因而形成了以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的土地開發(fā)管理信息系統(tǒng)模式。在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)上構(gòu)建的土地開發(fā)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)土地調(diào)查、登記、統(tǒng)計(jì)、評(píng)價(jià)、地籍管理等各項(xiàng)工作,為土地法律咨詢提供資料參考。利用GIS技術(shù)建立的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫,可將空間圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)完整地結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)圖形與數(shù)據(jù)的一體化和數(shù)據(jù)的分析、管理與輸出操作等。
4、3S技術(shù)
3S技術(shù)的有效結(jié)合,是未來土地開發(fā)管理發(fā)展的主要趨勢(shì),也是最為核心的部分。目前,3S技術(shù)主要是以GPS為數(shù)據(jù)源,由野外調(diào)繪得到的遙感影像為參照,利用GIS平臺(tái)在計(jì)算機(jī)中直接繪出圖形,然后對(duì)各地狀況進(jìn)行標(biāo)注,從而直接完成土地資源的調(diào)查任務(wù)。另外,也可以將遙感資料通過數(shù)字化軟件處理或直接在GIS中數(shù)字化處理后導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫。通過發(fā)揮GPS、RS、GIS的各自優(yōu)勢(shì),快速準(zhǔn)確地獲得土地變化信息和高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),最終構(gòu)成完整的、實(shí)時(shí)的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的土地測(cè)繪信息集成系統(tǒng),保證土地開發(fā)管理所使用數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3S技術(shù)的結(jié)合使用,不僅可以顯著的提高工作效率,還可以節(jié)省人力、物力、財(cái)力等資源,促進(jìn)國(guó)土資源開發(fā)管理的信息化、規(guī)范化、統(tǒng)一化。
五、基于土地管理的測(cè)繪信息管理服務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展前景
構(gòu)建基于土地管理的測(cè)繪信息管理服務(wù)系統(tǒng)具有重要意義,將城市土地管理工作提上一個(gè)新臺(tái)階,促進(jìn)測(cè)繪事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
1、為土地管理提供全過程的優(yōu)質(zhì)服務(wù)?;谕恋毓芾淼臏y(cè)繪信息系統(tǒng)的建立,將為建設(shè)用地的征用,預(yù)審,供地,確權(quán),建設(shè)用地批準(zhǔn)下達(dá)等辦理階段的定位,定量和可視化分析提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料和高效的指標(biāo)核算工具,有助于動(dòng)態(tài)把握對(duì)土地實(shí)施管理的全過程,提高了土地審批與監(jiān)督管理的科學(xué)水平和工作效率。
2、鞏固技術(shù)優(yōu)勢(shì),拓展城市測(cè)繪業(yè)務(wù)?;谕恋毓芾淼臏y(cè)繪信息系統(tǒng)的建立,為土地管理類提供全面技術(shù)支持的同時(shí),也豐富了測(cè)繪成果的表現(xiàn)形式和技術(shù)含量,在基礎(chǔ)土建基礎(chǔ)上,可以進(jìn)一步提供定位分析、定量分析、可視化分析的成果,有助于提高測(cè)繪工作的社會(huì)地位,變政策優(yōu)勢(shì)為技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
3、促進(jìn)數(shù)字化測(cè)繪向信息化測(cè)繪體系的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過建國(guó)五十多年的快速發(fā)展,城市測(cè)繪行業(yè)已經(jīng)在數(shù)據(jù)采集、輔助成圖、數(shù)據(jù)建庫等方面發(fā)生了質(zhì)的飛躍,實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪行業(yè)從傳統(tǒng)的手工作業(yè)到現(xiàn)代化作業(yè)方式的轉(zhuǎn)變,數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系已基本形成?;谕恋毓芾淼臏y(cè)繪信息管理系統(tǒng)的建立,有利于豐富測(cè)繪成果內(nèi)容與表現(xiàn)形式,促進(jìn)信息化測(cè)繪體系的形成。
結(jié)束語
測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展在土地管理中發(fā)揮著重要作用,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)土地管理技術(shù)中的缺陷,提高了管理的效率,提高了管理的準(zhǔn)確性,在我國(guó)實(shí)行科學(xué)土地管理、土地資源科學(xué)規(guī)劃、提高土地管理水平發(fā)揮了重要作用。加強(qiáng)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用,為土地可持續(xù)利用提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
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[2]王珊珊.信息化測(cè)繪技術(shù)在土地開發(fā)管理中應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012(31)
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土壤濕度是陸地水循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是陸地和大氣之間水汽和能量交換過程中的重要因子。長(zhǎng)期以來,科學(xué)家們對(duì)土壤濕度在氣候系統(tǒng)中的作用已經(jīng)開展了大量的研究,但也存在一些尚未解決的問題;其主要原因,是土壤濕度觀測(cè)資料極為缺乏。王國(guó)杰介紹說,近幾年,國(guó)際水文與遙感學(xué)界致力于利用衛(wèi)星遙感手段提取陸面土壤濕度,歐洲的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了較為完善的微波輻射傳輸遙感模型,利用美國(guó)、歐洲、日本的極軌衛(wèi)星資料,發(fā)展了最近30年的日分辨率的全球土壤濕度。但是在這其中,中國(guó)的遙感資料和產(chǎn)品并沒有參與進(jìn)來。意識(shí)到這一情況,王國(guó)杰不畏艱難,毅然決定利用中國(guó)氣象局的風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星資料開展研究,參與到多國(guó)遙感合作項(xiàng)目中,擴(kuò)大中國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)品的國(guó)際影響。
目前任教于南京信息工程大學(xué)地理與遙感學(xué)院的王國(guó)杰,2007年就獲得中國(guó)科學(xué)院水文學(xué)博士,2011年獲得荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)氣象學(xué)博士,憑借深厚的專業(yè)積累和多學(xué)科背景,將工作著眼于土壤濕度產(chǎn)品的研發(fā)及其在氣象預(yù)報(bào)和水文預(yù)報(bào)等領(lǐng)域的應(yīng)用,致力于實(shí)現(xiàn)水文學(xué)與氣象學(xué)的結(jié)合。每一個(gè)科研新項(xiàng)目都源自過往的積淀,對(duì)他來說更是如此,在多年的工作中,他腳踏實(shí)地、勤勤懇懇,用辛勞和汗水筑牢了科研的根基。
推動(dòng)中國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)品參與國(guó)際合作
2013年,王國(guó)杰開始進(jìn)行教育部國(guó)際合作項(xiàng)目“利用中國(guó)風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星遙感資料提取陸面土壤濕度”的研究?;谥袊?guó)氣象局風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星微波遙感資料,王國(guó)杰與荷蘭合作方進(jìn)行密切合作,采用合作研發(fā)的陸面參數(shù)遙感模型(LPRM)提取土壤濕度。LPRM模型是一個(gè)較為成熟的輻射傳輸遙感模型,在國(guó)際上有很高的知名度,已經(jīng)被應(yīng)用于多顆衛(wèi)星資料來研發(fā)全球土壤濕度產(chǎn)品,包括SMMR、SSM/I、TRMM、AMSR-E、WindSat、AMSR-2等。利用成熟的土壤濕度反演技術(shù)和風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星微波亮溫資料,王國(guó)杰已經(jīng)研發(fā)了空間分辨率為25km、時(shí)間分辨率為12小時(shí)的全球土壤濕度產(chǎn)品,效果極優(yōu);并且基于WebGIS技術(shù)搭建了數(shù)據(jù)服務(wù)器,成立“信大遙感數(shù)據(jù)網(wǎng)”(http://),供全球用戶在線瀏覽、查詢和下載土壤濕度數(shù)據(jù)。目前,這一產(chǎn)品已經(jīng)用于國(guó)家自然科學(xué)基金委中德科學(xué)中心“中德合作組項(xiàng)目“水資源綜合管理:模型模擬到適應(yīng)措施”的工作之中。
王國(guó)杰介紹說,利用風(fēng)云三號(hào)B星和最近發(fā)射的風(fēng)云三號(hào)C星資料,可以把土壤濕度產(chǎn)品的時(shí)間分辨率提高到6小時(shí);利用風(fēng)云氣象衛(wèi)星多載荷融合技術(shù),可以把土壤濕度產(chǎn)品的空間分辨率提高到1km。提高風(fēng)云衛(wèi)星土壤濕度產(chǎn)品的時(shí)、空分辨率,是王國(guó)杰研究工作的一個(gè)重要方向。
通過這一系列的工作,王國(guó)杰為后續(xù)的水文氣象過程研究提供了高質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。與此同時(shí),他也與荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)、澳大利亞新南威爾士大學(xué)和美國(guó)NOAA的土壤濕度遙感團(tuán)隊(duì)建立了長(zhǎng)期、緊密的學(xué)術(shù)聯(lián)系,為今后的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。
揭秘東亞季風(fēng)區(qū)降水機(jī)制
東亞季風(fēng)區(qū)是我國(guó)人口最稠密、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。在過去30年來,隨著全球氣溫變暖,東亞季風(fēng)區(qū)極端降水的頻率和強(qiáng)度顯著增加。極端降水所導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們生活產(chǎn)生了重要的影響。這使得人類對(duì)水資源的調(diào)控及洪水風(fēng)險(xiǎn)管理,對(duì)于大氣降水尤其是極端降水的預(yù)報(bào)提出了更高的要求。然而,大氣過程具有混沌特征,并且極端降水頻率和強(qiáng)度增加,使得大氣降水的可預(yù)報(bào)性降低。因此,在全球變暖的條件下,加強(qiáng)對(duì)我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)夏季降水的預(yù)報(bào)能力,是我國(guó)水文氣象工作者迫在眉睫的任務(wù)。
眾多研究表明,中國(guó)東部地區(qū)夏季土壤濕度對(duì)同期降水可能存在正反饋機(jī)制,但是尚無法厘清是直接反饋還是間接反饋。同時(shí),東亞季風(fēng)區(qū)春季土壤濕度對(duì)夏季大氣降水的動(dòng)力反饋,不僅會(huì)改變夏季風(fēng)的強(qiáng)度,也可能改變其路徑。因而,這種反饋機(jī)制對(duì)夏季降水的影響及其空間分布更加復(fù)雜。
近幾年,陸面水文遙感技術(shù)快速發(fā)展,開始提供大尺度的土壤濕度觀測(cè)資料。在對(duì)現(xiàn)有成果深入分析研究后,王國(guó)杰認(rèn)為,以數(shù)值模擬手段研究土壤濕度對(duì)大氣降水的反饋?zhàn)饔茫煌瑪?shù)值模式輸出的結(jié)果有很大分歧;而單純采用數(shù)學(xué)手段則難以準(zhǔn)確地分離出反饋信號(hào)并確定反饋機(jī)制。要厘清土壤濕度對(duì)大氣降水的反饋機(jī)制,需要綜合利用數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)分析兩種手段。
為了在這一領(lǐng)域獲得突破,王國(guó)杰帶領(lǐng)課題組成員開展了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“東亞季風(fēng)區(qū)土壤濕度對(duì)大氣降水的反饋?zhàn)饔醚芯俊?。在這項(xiàng)工作中,王國(guó)杰潛心科研,著重解決關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題,瞄準(zhǔn)土壤濕度遙感產(chǎn)品的交叉驗(yàn)證和優(yōu)化處理,為該項(xiàng)研究提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。土壤濕度與大氣降水之間存在雙向的相互作用,相關(guān)分析等傳統(tǒng)手段無法捕捉和量化土壤濕度對(duì)大氣降水的影響。為了有效地分析反饋信號(hào),王國(guó)杰采用反映統(tǒng)計(jì)因果關(guān)系的Granger causality等方法分離土壤濕度和大氣降水之間的相互作用,并試圖提出新的數(shù)學(xué)方法以剔除外生變量如SST所導(dǎo)致的虛假信號(hào)。同時(shí),王國(guó)杰領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)采用集合卡爾曼濾波等技術(shù)手段,把衛(wèi)星遙感土壤濕度產(chǎn)品同化到WRF等數(shù)值模式中,進(jìn)行陸面-大氣相互作用的數(shù)值模擬。目前,這項(xiàng)研究還在進(jìn)行中,王國(guó)杰說,項(xiàng)目進(jìn)展非常順利,東亞季風(fēng)區(qū)土壤濕度相關(guān)研究初見成效。
同時(shí),在手頭工作量很重的情況下,王國(guó)杰不畏辛勞,與荷蘭國(guó)際航天測(cè)量與地球科學(xué)學(xué)院、美國(guó)海洋與大氣管理局開展合作,主持開展了國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目“青藏高原春夏季土壤濕度熱力效應(yīng)及其對(duì)東亞夏季風(fēng)和季風(fēng)降水的影響”的研究。
青藏高原熱力作用顯著地影響東亞夏季風(fēng)和季風(fēng)降水。春夏季土壤濕度對(duì)高原熱源有重要影響,但土壤濕度觀測(cè)數(shù)據(jù)不足,學(xué)術(shù)界對(duì)土壤濕度的熱力效應(yīng)及其對(duì)東亞夏季風(fēng)和季風(fēng)降水的影響仍然缺乏研究。為此,王國(guó)杰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用高質(zhì)量的土壤濕度遙感數(shù)據(jù),綜合利用診斷分析和數(shù)值模擬兩種手段,研究青藏高原春夏季土壤濕度的熱力效應(yīng),及其對(duì)東亞夏季風(fēng)和季風(fēng)降水的影響機(jī)制。
在這一過程中,王國(guó)杰將研究重點(diǎn)放在三個(gè)方面,集中優(yōu)勢(shì)資源優(yōu)化現(xiàn)有多源衛(wèi)星資料,建立全國(guó)最近20多年土壤濕度數(shù)據(jù)庫。同時(shí),他診斷分析青藏高原春夏季土壤濕度的熱力效應(yīng),及其與東亞夏季風(fēng)環(huán)流和季風(fēng)降水的關(guān)系。除此之外,他以土壤濕度遙感數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)區(qū)域氣候模式進(jìn)行敏感性實(shí)驗(yàn),揭示土壤濕度異常通過熱力效應(yīng)影響東亞夏季風(fēng)和季風(fēng)降水的具體過程和物理機(jī)制。
探索土壤濕度與氣候變化之間關(guān)系的奧秘
氣候變化對(duì)人類社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)帶來的最直接和最重要的影響,是導(dǎo)致地表水資源短缺;而地表水資源短缺,尤其是土壤水分缺乏,又會(huì)通過反饋機(jī)制作用于大氣過程,放大變暖的信號(hào)。那么,在我國(guó)東部地區(qū),氣候變化和地表土壤濕度之間有什么樣的具體聯(lián)系呢?2015年底,王國(guó)杰受國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)際合作項(xiàng)目資助,與加拿大謝布克大學(xué)合作開展“我國(guó)東部地區(qū)土壤濕度衛(wèi)星反演及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制研究”,共同研究我國(guó)東部地區(qū)土壤濕度對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制。
王國(guó)杰認(rèn)為,要認(rèn)識(shí)土壤濕度對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,需要從水平衡原理入手。地表土壤濕度,取決于大氣降水和蒸散發(fā)的差值;大氣降水的變化易于研究,而陸地蒸散發(fā)是陸地水循環(huán)中最大的不確定項(xiàng),受太陽輻射、風(fēng)速、氣溫等諸多因素的影響,難以厘清并量化它們之間的復(fù)雜關(guān)系。因而,這是一個(gè)比較艱巨的任務(wù)。經(jīng)過大量的文獻(xiàn)調(diào)研,王國(guó)杰發(fā)現(xiàn),“基于傳統(tǒng)水量平衡原理計(jì)算過的干旱指數(shù),并不能夠準(zhǔn)確反映氣候變化對(duì)地表水資源及水循環(huán)的影響;只有采用大尺度土壤濕度觀測(cè)資料開展研究,才能更加準(zhǔn)確描述氣候變化對(duì)我國(guó)東部地區(qū)水資源的影響,探明陸地-大氣界面水循環(huán)對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制”。
那大尺度的土壤濕度觀測(cè)資料又來源于何處呢?
基于近十年來,國(guó)際衛(wèi)星遙感反演手段的快速發(fā)展,為獲取大尺度長(zhǎng)序列的土壤濕度數(shù)據(jù)提供了可行途徑。王國(guó)杰很有信心:“可能當(dāng)前土壤水分衛(wèi)星遙感技術(shù)并不盡完美,但可以為我們提供一個(gè)獨(dú)立于氣象觀測(cè)的地表土壤濕度數(shù)據(jù)集,這種客觀的數(shù)據(jù)是極其重要的”,利用衛(wèi)星遙感技術(shù)建立土壤濕度數(shù)據(jù)庫,并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析,可以量化氣候變化對(duì)地表水循環(huán)的影響。
可是,問題又來了!是不是擬采用的衛(wèi)星反演手段就一定能準(zhǔn)確測(cè)定土壤濕度呢?
在查閱大量文獻(xiàn)后,王國(guó)杰發(fā)現(xiàn)并非如此。每顆衛(wèi)星的原始觀測(cè)資料,都有自己的優(yōu)勢(shì)和缺陷;不同的土壤濕度反演算法同樣如此。因此,采用多衛(wèi)星、多傳感器聯(lián)合反演手段,可以整合各種衛(wèi)星數(shù)據(jù)和各種反演算法的優(yōu)點(diǎn),提高土壤濕度的反演精度。另外,基于單顆衛(wèi)星資料反演土壤濕度,其時(shí)間序列較短;采用多衛(wèi)星資料融合,可以延長(zhǎng)土壤濕度時(shí)間序列,更有利于分析氣候變化對(duì)土壤濕度的影響。通過國(guó)家自然科學(xué)基金委中-加合作項(xiàng)目,可以充分利用雙方團(tuán)隊(duì)的科研和技術(shù)優(yōu)勢(shì),開發(fā)高質(zhì)量的土壤濕度產(chǎn)品。王國(guó)杰領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),擅長(zhǎng)利用微波遙感技術(shù)反演土壤濕度產(chǎn)品。加拿大團(tuán)隊(duì)則擅長(zhǎng)采用合成孔徑雷達(dá)反演土壤濕度,尤其擅長(zhǎng)利用L波段開發(fā)高植被覆蓋地區(qū)的土壤濕度產(chǎn)品。
王國(guó)杰介紹說,歐美國(guó)家近年斥巨資研發(fā)專門衛(wèi)星以探測(cè)土壤濕度。2010年,歐洲空間局(ESA)耗資3.15億歐元,發(fā)射了“土壤濕度和海水鹽度”(SMOS)衛(wèi)星;2015年,美國(guó)NASA耗資9.16億美元,發(fā)射了“土壤水分主被動(dòng)探測(cè)”衛(wèi)星(SMAP)。我國(guó)目前尚沒有土壤濕度專門衛(wèi)星?;谥袊?guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)云衛(wèi)星資料研發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的土壤濕度和植被光學(xué)深度數(shù)據(jù),可以滿足并保障國(guó)家重大需求,也可促進(jìn)我國(guó)衛(wèi)星資料的深化利用,參與在該領(lǐng)域內(nèi)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。加強(qiáng)國(guó)際合作與交流,并可借鑒和吸收SMAP和SMOS的優(yōu)秀研究成果,為發(fā)展我國(guó)遙感反演土壤數(shù)據(jù)集提供技術(shù)支持和參考。
勇于發(fā)現(xiàn),開拓創(chuàng)新。在梳理科研工作中面臨的諸多問題后,王國(guó)杰及合作團(tuán)隊(duì)決定利用衛(wèi)星反演高質(zhì)量的土壤濕度資料,從地表水平衡原理及水循環(huán)動(dòng)力機(jī)制出發(fā),重新厘定中國(guó)東部地區(qū)土壤濕度對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制。