遥感技术的工作原理范例6篇

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遥感技术的工作原理

遥感技术的工作原理范文1

【关键词】无人机遥感技术 应用 环境保护

遥感技术是探测领域中非常重要的一项技术。近几年,随着科技的不断发展,无人机遥感这种全新的技术也越来越受到重视,其操作、运用水平也在不断地提高。无人机遥感技术的本质是:无人机可在任意地点和任意时刻进行拍摄,拍摄出来的照片既真实又清晰。正因为如此,无人机遥感技术的被广泛运用到各个领域中,解决了很多面调查中无法实现的难题,大大减少了户外调查工作量,提高了工作效率。

1 无人机遥感技术的概述

1.1 无人机遥感的简介

无人机遥感技术是指利用无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术等进行数据处理、建模和应用分析的应用技术。它具有体积小、重量轻的特点,而费用成本较低,用途多样,因此无人机在国家应急救灾、资源的调查和监测、气象监测等方面的运用越来越广泛。

1.2 无人机遥感技术的工作原理

无人机感应是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操作的无载人飞机,它以无人飞行器为平台,搭载多种不同的遥感传感器获取远程空间遥感信息,通过电子信息技术加工处理后,按照一定精度要求制作出正射遥感影像。无人机遥感技术采集信息的工作平台分别为飞行器系统、监测及信息传输系统、信息获取和处理以及保障系统四个方面。

2 无人机在生态环境中的应用

随着科技的不断进步,具有高时效、高分辨率而机动灵活的无人机遥感技术正凭借着其特性在生态环境中发挥着越来越重要的作用,比如在项目建设、环境监测、环境应急等方面都用到了无人机感应技术。

2.1 在建设项目中的应用

例如在修建铁路的时候就用到了无人机感应技术,工作人员采用无人机技术对铁路附近居民搬迁情况、生态环境情况进行了航空遥感监测,通过影像获得图集来收集整理信息,方便工程的实施。在修建铁路的过程中,相关人员会利用无人机每隔几天在施工地点上空巡飞一次,无人机是由电机的旋转,使螺旋桨产生升力而飞起来的,当无人机四个螺旋桨的升力之和等机总重量时,无人机的升力与重力相平衡,无人机就可以悬停在空中了。但旋翼在旋转的同时,也会有一个反作用力促使电机向反方向旋转,一次无人机中相邻的两个螺旋桨旋转方向是相反的。等无人机平稳后,利用上面搭载遥感传感器收集地面的影像图片,将拍摄下来的画面对其进行加工处理制成三维图片,然后观察检视其与最初的建筑设想和规划是否相符合,方便工程在做出错误时及时纠正。

2.2 在环境监测中的运用

无人机遥感技术主要监测环境中的植被覆盖、土壤侵蚀和地面水污染等情况,比如在海上环境监测中无人机就发挥了重要作用。由于海面宽广无垠,且海水较深,一般无法监测只能在海滩周围的浅水区,无法真正进行全面的监测,有了无人机便可以对海洋情况进行全方位的监测,让我们清楚了解海洋溢油污染,垃圾污染等详细情况。

对海洋进行检测的工作是选择一块较空旷的场地,架设好弹射器或是火箭助推器,在测量一切条件合适后,在搭载了需要的遥控传感器后便可以起飞。它以无人机为空中平台,通过搭载的各种遥感器全面的监测海洋情况获取信息,通过电调接收飞控指令后,控制电机转速,从而实现无人机的倾角改变,让无人机能够拍摄地面的各个角度画面,然后利用图传系统将画面传输到地面连接计算机里,让计算机对收集到的图形信息做出分析处理,并按照一定的精度制成图像,通过这些图像我们便可以清晰看到平时无法到达的海面情况。

2.3 在环境应急中的运用

在四川汶川地震中,就有人利用无人机感应技术,像雷天杰在就使用无人机拍摄了汶川的余震中北川县震后影像,为抗震救灾提供了有效帮助。它通过手动遥控器让无人机飞到北川县上空,然后用GPS获取无人机经纬度信息,以方便及时进行调整。通过地面的遥控器和飞机端的接收模块的链接来传输信息,然后用随身携带的BGAN卫星系统将拍摄的画面传给相关部门,为部门的决策提供了很大的帮助。在这个过程中无人机首先用飞行系统将传感器采集来的数据无线电测控终端传输的由地面测控站,地面相关工作人员在计算处理后对无人机飞行模式进行调整和控制,然后又进行新的一轮将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端,经无线电下行信道发送回地面测控站。

参考文献

[1]杨中华.我国资源环境监测中遥感技术应用现状及展望[J].工程科技,2009(06):164-165.

[2]张海荣,马静,徐雷.遥感技术在环境检测领域的应用[J].2011,2(04):126-129.

遥感技术的工作原理范文2

关键词 地质矿产勘测;高科技技术;应用研究

中图分类号P5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0126-02

地质矿产勘测技术发展至今,已经有非常久的历史了,勘测技术也可以说是各式各样,伴随着我国经济的迅猛发展,工业领域对矿产资源的需求量越来越大,而我们要更加注重的就是要把传统的勘测技术与现代的先进的新型勘测技术相结合,以提高矿产的勘测工作效率,进而促进我国经济的发展。

1 中国地质矿产勘测的现状

我国是一个地大物博的国家,总的矿产储备量居全世界前几位,其中有些矿产的储备量更是居世界第一位,可是我国的人口基数大,人均矿产资源的占有率低于世界平均水平,并且矿产的使用率不高,造成了资源的浪费,这也就加剧了我国对于矿产的迫切需求。自建国以后,我国的矿产勘测技术突飞猛进,为我国的经济建设做出了卓越的贡献。不过,我们应该清醒的认识到,虽然我国的矿产储备量很高,但是还有个别种类的矿产资源满足不了我国的经济建设需求,仍需要从外国进口,这就要求我们要不断的改进勘测技术,使用高科技技术,找到更多的矿产资源。

2 新形势下高科技在地质矿产勘测中的应用

2.1 GPS在地质矿产勘测中的应用

2.1.1 GPS含义和原理

全球定位系统(英语:Global Positioning System)通称GPS,它是一个中距离的原型轨道卫星导航系统,可以为地球表面的绝大部分地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。该系统包括太空中的24颗GPS卫星;地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。它需要各个部分的协调工作,才能确保定位的准确从而获得比较精确地数据。

GPS的工作原理,是对卫星所发出的信号进行处理和汇总,将汇总的数据和信息进行整合,最后对正确的空间位置进行定位。DPS技术应用于全球各个领域,尤其对于地质的勘测有极大的帮助,它具有一定的定位功能,发出的信号和提供的数据具有实时性。GPS对于外界的干扰具有很好的抵制作用,抗干扰能力强,而且对于数据具有保密的功能。GPS主要由九个部分组成,分别是五个监控站、三个注入站和一个主控站。主控站主要是对卫星发出的信号和数据进行分析和整合,然后传输到注入站,注入站再将这些信息和数据输送到存储器中,然后GPS将定位的结果呈现出来。

2.2 GPS在地质矿产勘测工作中的具体应用步骤

2.2.1 GPS进行野外采集的准备工作

首先将GPS进行初始化,使GPS不留原始的数据,这样才能更准确地定位。在初始化完成后,相关的工作人员要建立横向和纵向的测量系统,在用GPS进行定位时,最好使用两台或两台以上的GPS,以其中的一台作为基准,另外两台作为数据的参考,找出这三台GPS在定位中存在的误差,最后综合这三台GPS的定位状况,做出合理分析,得出最终的结论。需要注意的是,在进行野外定位之前,需要对每一台GPS进行初始化设定,从而使三台GPS达到同步的标准。

2.2.2 对GPS野外站点进行位置的选择

通常进行地质勘测的地区都位于山区,山区的树木茂盛,通视条件一般都比较差,于是,在进行野外站点的选择时,要根据当地的实际状况,尽量选择通视条件较好,视野相对开阔的地方,这样有利于卫星对当地数据的收集,提高GPS定位的精确度。

2.2.3 GPS野外站点的数据采集工作

GPS在进行数据采集的时候,数据的精确度受到卫星的高度、当地对卫星干扰的大小等方面的影响。所以,在信息采集的时候,要保持卫星信号的良好,进行数据采集时要保持15分钟以上,根据距离的长度,相应的增加数据采集的时间。如在定位的距离大于5000时,数据的采集工作要持续30分钟以上。如果定位的距离大于10千米时,数据采集工作要持续45分钟以上。

2.2.4 GPS对观测到的数据进行处理

将三台GPS所收集的数据进行整合,得出最准确的数据信息。在进行结算的时候,各项数据都要进行准确的输入,否则都会使整个地质勘测工作无法正常的运行,数据要保留小数点后的四位,尽量地提高数据结算的精确度。

2.3 遥感技术在地质勘测工作中的应用

2.3.1 遥感技术对矿产资源的识别作用

岩石的类别和组成成分是矿物质形成的基础条件,遥感通过对一类岩石的类型和组成成分进行分析,进行数据的整合,发现岩石中是否有矿物质或预测这类岩石是否有成矿的可能性。遥感技术对岩石类别的识别主要通过图像的增强效果、图像的变换和进行图像分析的方法,通过增强岩石在图像中的色调、颜色和纹理,从而更清晰地观察岩石的类别。遥感技术在矿产勘测的工作中发挥着重要的作用。

遥感技术对岩石类型的识别主要依靠光谱和空间特征的差异,高光谱下的遥感技术具有分辨率高、数据精确等特点,近年来被广泛应用于地质矿产的勘测工作。高光谱的遥感可以有效地区分岩石的含矿量,提高矿产勘测的效率。

2.3.2 遥感技术在矿产勘测工作中可以提供矿化蚀变信息

岩石蚀变信息的收集与提取是矿产勘测工作中的一项重要内容,岩石蚀变的类别与岩石的化学成分、相关的矿床类别是密切相关的、岩石蚀变的范围通常大于岩石矿化的范围,因此,岩石蚀变可作为矿产勘探一个重要方法,有助于进行矿产的勘测工作。

岩石蚀变时,其在种类、颜色、结构等方面与其他周围的岩石具有一定的差别,这些差别用遥感技术鉴别时体现出光谱的差异。光谱的差异为遥感技术提取矿物信息提供了有力的保障,因此,可以通过遥感技术进行矿产的勘测工作。

2.3.3 遥感技术对地质构造信息的提取

遥感技术对地质构造信息的提取是矿产勘测工作中的一项重要内容。通过矿产专家的多年实践,矿化蚀变带是有规律可循的,它总是沿着一定地质构造分布。遥感技术对地质构造信息的获取主要呈现出线性的影像和环行的影像,根据不同的成矿条件,可以得出不同的成矿信息。

有些岩石区域的成矿纹理比较模糊,遥感技术使岩石的线性行迹、纹理等信息变得清晰,通过遥感技术对呈现的影像进行相关的处理,如增强边缘的线条、通过比值的分析,使构造的轮廓清晰地展现出来。遥感技术通过对线性和环行的影像进行分析和统计,确定矿物的构造和分布情况,确定矿产分布的规律,对地质矿产的勘测工作具有重要意义。

4 结论

20世纪以来,一系列高科技技术已经被广泛的应用于地质矿产勘测的工作中,新技术、新理念的应用大大提高了地质矿物勘测工作的效率,扩大了矿产资源的开采。加强矿产资源的勘测与开发,获取更多的矿产勘测信息,需要更精准的高科技技术的支持。

参考文献

遥感技术的工作原理范文3

关键词:现代测绘技术;城市规划;测量;应用

中图分类号:TU19 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0137-02

进入以信息化、数字化为主要特征的21世纪以来,各种各样的新颖的科学技术层出不穷,并且广泛地应用于各个社会领域,为我们的生活提供了极大的便利。作为一种新型的信息技术,随着现代测绘技术在城市规划测量领域中的应用越来越普遍,城市规划的速度日益高效,城市建设的规模逐渐扩大,城市管理的体系趋于健全,为我国的经济建设、社会发展提供了强有力的保障。因此,我们更应该对现代测绘技术在城市规划测量领域中的应用加以重视。

1 现代测绘技术在城市规划测量领域中应用的价值

由于城市现代化建设的发展,城市中的空间位置信息、基础设施的规划变得越来越复杂,加上信息技术的进步,在生活领域的利用率越来越高,逐渐派生出了数字化城市的概念,这一概念的推行,也就对城市规划测量工作提出了更严格的要求[1]。针对这一情况,如果想要使城市规划测量工作能顺利展开,就必须采取现代化测绘技术。因为现代化测绘技术在测量工作中所运用的是数字化的测量工具,所得出的测量结果具有一定的科学性和可靠性。通过现代测绘技术的应用,可以对城市中的各个区域实行合理的划分,优化技术设施的配置方案,有效地控制城市的布局,使得城市的规划和建设更加系统化、高效化。

2 现代测绘技术在城市规划测量领域中的具体应用

目前,现代测绘技术主要包括三种信息技术,它们分别是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)以及全球定位系统(GPS)。

2.1 遥感技术

遥感技术指的是借助遥感器,在高空中对地面的物体性质进行探测的的技术,其工作原理为不同的物体有着不同反应的波普,因此可以通过波普精确地识别地面上的各种物体[2]。

2.2 遥感技术的应用层次

2.2.1 第一层次:遥感影像数据的应用

在城市规划测量工作中,可以运用遥感技术将城市规划分成主要的两个层次进行处理。第一层,就是遥感影像数据在城市规划中的应用。与卫星遥感技术相连接后,城市规划的测量人员可以通过卫星图像的传送,得到更加全面且细致的城市布局图,为城市的规划和测量提供必需的数据资料的图像资料。若想在城市规划测量的工作上充分地保障遥感技术的有效性,就必须保证相关的工作人员对于遥感技术的性能和作用具有全面的认识,进而将在第一层次中获得的的遥感影像信息更好地服务于城市规划测量工作。

2.2.2 第二层次:满足规划专项研究的需要

通过遥感技术,城市规划测量能够得到更为精准的数据与信息,同时也能得到更为清晰和直观的图像。除此之外,还可以满足规划专项研究的需求,推动城市的规划建设的长足发展。依据目前的遥感技术的实际应用情况而言,遥感技术切实地提升了城市规划测量工作水平,使城市中每一项设施的规划和设计都得到了进一步完善,从而促进了城市整体形象的提升,为城市建设的专项规划研究打下了坚实的基础。

2.3 地理信息系统

地理信息系统是将地理空间的相关数据利用计算机图形和现代数据库技术来进行分析处理的计算机系统,是实现公共地理定位的关键前提[3]。

2.4 地理信息系统的应用阶段

2.4.1 集中地管理信息

地理信息系统在城市规划测量中具有十分重大的作用,它可以迅速有效地采集城市中的各项地理信息数据,并进行统一、集中的存储、加工和处理。在借助地理系统信息时,首先应该建立一个容量较大的地理信息数据库,将此作为对所收集到的数据和信息进行存储、整合以及分类的工具,这样可以提升这些信息的利用价值,并在实际工作中,将其应用于城市规划测量的各个方面,保证这项工作的正常施。

2.4.2 规划分析与决策

因为地理信息技术包含了空间统计和查询的能力,所以地理信息系统才可以为城市的规划建设做出完善的分析决策,用来满足城市规划的实际需要,这对于构建完善的城市规划建设数据库具有积极的意义。

2.5 全球定位系统

全球定位系统指的是经过与卫星技术和现代通讯技术相结合,利用导航卫星实施测时和测距的技术,这种技术具有抗干扰性强、操作便捷、观测所需的时间短等优势[4]。

2.6 全球定位系统的应用方面

2.6.1 控制测量方面

由于城市规划测量中涉及的建设面积比较大,仅仅依赖常规的测量方式难以有效地达到目的,获取到最细微的测量数据。鉴于此,全球定位系统便被引入城市规划测量的领域中来,它除了可以实现最大限度的测量控制,还能实现对城市中较大目标区域的精准测量,使测量结果的整体效果和微观效果均得到保障。

2.6.2 像控点测量方面

像控点测量是一种利用全球定位系统技术进行测量,测量过程中只需要在测试区内或测试区周围的高等级控制点架设基准站,以流动站点对各像控点的平面坐标和高程直接测量的方式,是航空摄影测量外业的主要工作之一[5]。其中,对于不方便设置站点的像控点,可以使用手簿提供的交会法等方式进行间接测量。

3 结语

总而言之,由于现代测绘技术在城市规划测量领域的广泛应用,显著地提升了城市规划建设的科学性、有效性以及合理性,同时也促进了城市测绘工作效率的大幅度提升。但是我们正处于一个日新月异的高速发展社会,城市的规划测量领域也在不断地产生新旧交替,因此我们更应该对现代测绘技术进行持续性的分析和研究,深入地发掘这项技术在城市建设中的应用价值,使其为我们的生活创造更多的实惠和便利。

参考文献:

[1]海瑞.浅谈现代测绘技术在城市规划测量领域的应用[J].民营科技,2015(11):15-15.

[2]孙佳怿.浅谈城市规划中现代测绘技术的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2014(36).

[3]赵红丽,赵强.现代测量技术在城市规划中的应用[J].建材与装饰,2016(26):143-144.

遥感技术的工作原理范文4

关键词:地籍测量;测绘技术;数字化;应用

在土地管理工作中,地籍测量主要通过采取一系列的测量技术手段,对地籍的精确信息如位置、面积、权属界址点以及地籍图纸等进行地籍信息调查工作,为土地管理部门以及其他相关国民经济建设部门提供参考依据。现代地籍测量工作主要是利用各种现代化测绘技术。现代化的测绘技术是依据对目标土地的测量,通过对需测绘区域的相关指标如土地利用类型、实际位置、面积、质量等级和相关分布情况等的精确反映,将基础数据导入计算机系统,建立并完善电子信息化管理系统,从而为相关部门的管理工作提供更为规范、准确且全面的数据信息。现代化的地籍测量工作一般采用的测绘技术手段有GPS卫星定位技术、RTK定位技术以及遥感技术等,现代化测绘技术的应用为地籍测量工作带来更准确、更详实以及更加全面的信息,从而有效的提高了地籍测量工作的效率和质量。

1 遥感技术的应用

早在20世纪60年代,遥感技术作为一门新兴起的探测技术,由于其信息的准确性和全面性得到广泛的应用。遥感技术所依据的理论是电磁波,通过收集、处理和分析传感器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,从而得出地籍信息。遥感技术通过对最终成像分析,得到更加详细准确的地面景物情况,属于一种综合性很强的技术。遥感技术的工作原理主要是根据物体在同一光谱区反映的情况不同以及同一种物体在不同光谱区的放映情况差异的光谱特性,从而对物体作出判断。一般遥感技术通常使用绿光、红光以及红外光三种光谱波段进行探测。一般来讲,可将遥感所成影像技术分为多个种类,如影像-影像对比判读技术、影像一矢晕地图对比判读技术以及影响叠加分析技术等。工作人员主要根据具体的测量工作和内容来选择恰当的测量方法,有时还会根据实际当中的测量工作,将几种测量方式融合在一起,从而有效提高测量的准确性和代表性,达到提高测量质量、实现对目标区域的动态监测。处理遥感影像的技术主要是根据目前科技的发展分为两种:(1)贝叶斯法;(2)

特征融合法。其中应用作为广泛的技术是特征融合技术,主要是因为特征融合技术更能充分利用、发挥TM影像与SPOT影像的作用、功能。通过将影像融合处理所得图纸信息与各种专题地图进行比对、分析,从而得出更加准确、全面、详细的数据信息。在应用多时相的Rs影相融合技术,针对目标区域的土地利用变化,通过光谱分析能够确定具体的目标的基础上在进行人工测量,一定程度上可以有效降低成本,提高工作效率和质量。

2 数字化内业扫描技术的应用

数字化业内扫描技术主要是将既有的地基图纸、地形图纸等地籍要素数据信息以及既有的坐标数据等,通过导入计算机系统,利用相关软件进行整合、叠加、调整等操作,从而得出进一步处理所得地籍图册和信息。数字化内业扫描技术还可以利用所得地籍图纸和信息等将目标区域中涉及到的路线情况、街道布局等事项进行具体划分,并可以及时的变更和填补目标区域内的门牌号码、房屋布局以及地名等详细信息,务必要求地籍信息情况的准确、全面、详细的反映出来。因此数字化内业扫描技术相对其他方法而言具有更为准确、全面、完整的优势,因此为接下来地籍测量工作的施行和管理提供了更加专业、可靠的基础数据依据。

3 GPS卫星定位技术的应用

GPS卫星定位系统的前身是美军研制的一种“子午仪”导航卫星系统,GPS全球定位系统是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航GPS定位系统。随着我国科学技术的飞跃发展,航天航空事业的飞速跨越,GPS卫星定位技术的发展和应用也得到了广泛的推进。GPS卫星定位技术在地籍测量工作中具有不同与以往传统方式测量的优势。主要是指,在测量中打破了传统测量工作位点选取的局限性。GPS定位技术利用网状结构对地籍测量进行全天候观测,实现更为精确地数据测量。只要在保证了GPS设备实现等级控制、设备运行良好、精确度符合规定以及网状结构位点的选取符合要求的前提下,就可以保证大幅度提高地籍测量工作的效率和质量,从而充分的满足我国有关地籍测量工作的标准、要求。

4 全野外数字测绘技术的应用

全野外数字测绘技术主要是依据于数据采集软件,将各种地籍信息数据进行预处理,并按一定的格式进行储存和编制,同时根据数据信息将地理信息编册成草图,更加智能化的将地籍信息反映到直观表面上,特别是全野外数字测绘技术可以实现角度、距离的自动计算,但是同时也具有一定的局限性。如果系统的硬件设备不过关,绘制出的草图容易出错,且其可起到的作用效果也大打折扣。因此,有关地籍测量工作的有效展开,还需要过硬的设备技术支持。

5 RTK定位技术的应用

GPS卫星定位技术的快速发展,带动产生了GPS-RTK定位技术。RTK定位技术不同与以前的测量方法,必须在经过一系列的测量后再进行事后的解算才能得到精确到厘米的精度,而是直接就在野外的测量中就可以及时得到相同精度的信息。RTK定位技术主要采用了载波相位动态实时差分的方法,这种方法的应用前景则随着科学技术的逐渐发展越来越广阔。与其他技术手段相比,RTK定位技术具有几点明显的优势:(1)数据信息实时提供;(2)技术操作简单、省时;(3)自动化、集成化程度较高,功能较为强大;(4)应用范围较广;(5)自动控制系统,人为误差降低,作业精度较高;(6)受外界环境因素影响较小。相比较于其他测绘技术手段,RTK定位技术具有定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累且作业效率高,操作更为简单、处理数据能力更强的优势。因此,RTK定位技术具有更加广阔的发展前景。

6 结束语

通过对以上内容的阐述,在地籍测量工作中采用现代化的测绘技术,有效的提高了地籍基础信息数据的准确性、全面性以及完整性等。通过对现代测绘技术的应用,大幅度的提高了地籍测量工作的效率和质量,并且有效的降低了工作成本和人力投入。因此,现代社会经济的发展,各项科学技术水平的提高,从而为各项工作技术提供了良好的发展动力。

参考文献

[1]黄艳立,欧立春.以江西省上犹县为例谈数字化地籍测量的实现[J].山西建筑,2008(34):55-57.

遥感技术的工作原理范文5

关键词:综合勘探技术;岩溶;应用

中图分类号:U452 文献标识码:A

岩溶是可溶性岩层在水的影响下溶蚀,产生各种形态的总称。按照岩石成分可将其划分为硫酸盐、碳酸盐等。近年来,随着建筑业的不断发展,施工人员更加了解岩溶,并开始了对岩溶地质地貌、影响因素等方面的研究,获得显著效果。而勘察作为工程基础,若不做好勘察工作,将加大后期的设计、施工难度,故做好勘察工作是非常重要的,能为日后岩溶发育情况的评估提供保障。

1.岩溶地区的勘探技术

1.1 工程测绘和调查技术

工程测绘和调查技术是对岩溶地区地质、地貌等的调查、测绘,从宏观角度分析岩溶分布、性质,并根据相关资料勘察地质。该方法操作简便,能给岩溶地区的工程提供可行性资料。

1.2 遥感技术

遥感技术包括卫星遥感、红外线感应等技术,凭借诸多优势被广泛用于工程勘察中,给地质勘探行业带来严重影响。比如:遥感技术工作效率高,适合大区域岩溶地区的勘探,能清晰、直观地显示岩溶地区地貌、结构。通常情况,多将遥感技术用于大型工程位置的选择上,基本位置的选择使用比较少。

1.3 地球物理勘探技术

地球物理勘探技术多用于结构复杂的岩穴中,随着近年科技水平的提高,CT技术、雷达探测技术等被广泛用于岩溶地区勘察中,尤其是岩溶位置定位、洞穴坍塌定位中,效果显著。通过地面下沉监测方法的运用,能动态性地监控洞穴坍塌,但效果并不突出。这种情况下使用雷达探测技术,能直接监测岩溶系统中的水动态,且这种智能化的技术还能增强洞穴坍塌的监测效果。另外,地球物理勘探技术还能用于大区域岩溶发育、深层次岩溶分布情况的勘察中,但从实际情况来看,勘探结果易受技术、施工场地的影响。

1.4 示踪试验技术

岩溶地区勘察中使用示踪试验技术,能测定岩溶地下水的连通情况,检测岩溶发育及溶洞之间的连续性。示踪试验技术操作简便,安全、可靠,但该技术只能用于有水的溶洞中。

1.5 管波探测技术

管波探测技术是工程钻孔中借助管波作为场地,探测孔周围溶洞、裂缝等地质的新型方法,也就是用桩位中心的钻孔,通过所发射的管波,能准确记录、分析信号,便于勘探整个桩位发岩溶、裂缝情况,为桩基桩持力完整性的评估奠定基础。

1.6 工程地质原位测试技术

工程地质原位测试技术多在试验中融入针对性标准对溶洞情况、溶洞填充物、岩溶地质特征等进行测定,该技术在岩溶地区中广泛使用,现阶段已有着丰富的操作经验。并且,该技术操作简便,费用少,是众多勘探技术中比较常用的。

1.7 模型试验

岩溶地区勘察中使用合理的模型,对地质条件、土层实施模拟处理,比如:模拟岩溶地区的地基坍塌过程。

2.勘察原理

2.1 高密度电法工作原理

高密度电法工作原理类似于常规的电阻率法,是将岩土体电性差异基作为基础的方法,在电场施加作用下的电流分布规律,推断地下所具备的电阻率、地质体情况。该方法的物理前提是地下介质间的导电差异,和常规的电阻率法相似,高密度电法通过电极向地下提供电力,然后在两极之间测量电位差,从而得出准确的视电阻率值。根据最终得出的视电阻率剖面,实施计算、分析处理,能得到地下层的电阻分布情况,便于准确划分地层,判断电流异常等。

2.2 孔内电视勘探

孔内电视勘探系统原理是在设备中使用特殊性的棱镜成像耦合器,将钻孔中的图像无死角地显示出来,借助计算机技术控制图像的采集,满足模型、数值之间的转换需求。图像处理系统能自动的处理、采集、记录孔壁图像,并将其保存至硬盘中,用二维、三维的形式展示出。另外,孔内电视勘探系统也能把锥面反射镜中的图像转换成柱状图、展开图。

3.综合勘探技术在岩溶地区勘察中的应用结果比对

3.1 测绘和钻孔、物探对比

拟修建长380m,线路中心最高36m,属于溶蚀、侵蚀地貌,冲沟呈现Y型分布在山体中间,自然坡度处于25°~31°之间,左侧在下山腰处,山体的最高高程为1070m。路段的左侧为岩溶洼地,沟谷高程980m,路基通过段面高程1009m。

通过工程地质测绘、钻探,发现地表多覆盖粉质黏土、碎石土,厚度处于3.4m~15m之间,下伏基岩为灰岩。该路段左侧呈现漏斗状,是当地地表水的排泄通道,山脚处存在早前岩溶坍塌时形成的洞穴。地质测绘结果显示,溶孔、溶槽发育显著,处于岩溶的中、强发育阶段。

3.2 钻探及孔内电视成果对比

通过对地质测绘、物探结果的综合,发现该勘察工作共沿着路基横向、纵向布置6个左右的钻孔。并且,对钻孔进行了针对性的试验,结果:①LK01钻孔。该钻孔多位于线路中心,钻孔深度处于3m~8m之间,多为溶蚀破碎带,溶沟、溶槽发育显著。其中,半充填溶洞深度处于5m~8m之间,充填物是碎块,根据孔内电视显示,溶孔、裂缝等形态过度发育,和钻探结果基本相似;②LK02钻孔。该钻孔位于线路中心左侧4m~5m处,在半山腰。结果显示,溶蚀破碎带深度在14m以内,溶蚀现象过于发育,其中,半充填溶洞深度处于1.5m~2.5m之间,充填材料是碎块。孔内电视结果显示,溶孔、裂缝等形态过度发育,且局部被黏土、砂土填充,钻探、孔内电视结果基本相似;③LK03L、K04、LK05、LK06钻孔。这4个钻孔在山间低洼处或山腰,钻探结果显示,这4个钻孔比较完整,仅局部可见形态发育情况。孔内电视结果表明正常,局部见溶槽发育,和钻探结果相似。

3.3 勘探成果

本次综合勘探结果显示,该路段地层为中风化的灰岩,测绘、钻探、孔内电视结果基本相似;路基段的岩溶处于中等发育阶段,路基填筑过程中可先清除表面软土,并对影响路基底部的溶沟、裂缝等实施注浆处理。

结语

在岩溶地区开展勘察工作意义重大,因岩溶地区勘察工作烦琐、复杂,实际施工中需充分了解施工场地、地质特征,全面掌握地质、分布规律,并给予勘探地区准确的评价,以制定科学、合理的施工方案。本文通过对岩溶地区实施综合勘探发现:测绘技术能清晰、直观地掌握的岩溶规律、发育特征,为勘探技术的选择提供保障;高密度电法能勘察出岩溶深度、发育情况,钻探技术通过岩芯的直接取出,能全面了解内部充填、岩溶发育情况;钻孔电视能从勘探孔内直接采集图像,准确定位岩溶发育现状,增强勘探资料的可行性,保证勘探工作的合理性、安全性。综合勘探技术在岩溶地区勘察中的应用,能从某种程度上消除单一方法带来的局限性,增强勘探资料科学性,为岩溶地区工程施工奠定基础。

参考文献

[1]张翔.综合勘探法在岩溶地区中应用[J].城市建设理论研究(电子版),2014,10(20):1025-1026.

遥感技术的工作原理范文6

[关键词]LiDAR 输电线路 航空摄影测量 巡线

[中图分类号]TN958.98 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-318-1

1前言

LiDAR(Light Detection And Rang,激光雷达)技术是上世纪末遥感领域、摄影测量领域中具有革命性意义的一项技术成就,是迄今为止最先进的一项三维航空遥感技术。LiDAR技术比传统摄影测量技术的精度和自动化处理程度更高,作业成本更低。LiDAR在西方发达国家的应用历史已有10年,它的应用范围十分广泛,包括基础测绘、线路设计、电力巡线、林业、数字城市等领域。

2 LiDAR技术的工作原理

机载激光雷达系统(LiDAR),是集GPS(全球定位系统)、INS(惯性导航系统)、激光扫描等技术于一体的三维遥感系统。其具体组成部分通常包括飞行平台、控制单元、惯性测量与定位单元、激光扫描仪、数据处理系统等。激光扫描仪可对地面采样点到扫描仪中心之间的距离进行测定。飞行平台一般包括直升飞机和固定翼飞机。惯性测量与定位单元包括DGPS(差分全球定位系统)、INS两部分。DGPS与GPS可对激光扫描仪中心位置进行精确测定,INS可对扫描仪的姿态进行测定。控制单元包括控制、同步、记录三部分。

LiDAR系统利用扫描仪发射激光脉冲到地面,再根据发射脉冲至脉冲返回扫描仪的时间,来计算出地面激光光斑与定扫描仪中心之间的距离(d)。通过DGPS测定扫描仪中心的三维坐标(X0,Y0,Z0),再通过INS确定扫描仪的姿态参数(航偏角κ、ω旁向倾角ω、航向倾角φ)。通过获得的空间几何关系及几何参数,就可确定地面测样点的坐标(X,Y,Z),关系式如下:

3 LiDAR技术与传统航空摄影测量的区别

LiDAR技术可视作一种新型的航空摄影测量技术,它与传统的航空摄影测量在一些方面较为相似:二者的载体都是飞行器;二者都配备了数字摄影测量传感器和GPS(INS);对于原始数据的处理较为相似,比如断裂线探测、数据压缩、粗差过滤等;二者的研究主题都为:传感器的集成、数字信号的处理分析。LiDAR作为最先进的遥感技术,与传统航空摄影测量相比,其优势还是显而易见的:

第一,LiDAR技术是主动式测量方法,是天气条件的影响小于传统的航空摄影测量;

第二,与传统航空摄影测量比较,LiDAR野外控制测量的工作大大减少,只需要很少的几个GPS点即可;

第三,LiDAR是光电计算技术不断发展的产物,它集成了计算机、激光、INS、GPS等先进设备,其集成度随着技术理论的成熟而日益提高,其数据处理速度快,自动化程度高,外业工作量少,且成果精度高;

第四,在进行激光雷达扫描的同时,还可以进行数码航空摄影测量,不需做像控,直接可以解算出外方位元素,构建三维模型、生成正射影像DOM,是传统航空摄影测量的扩充;

4 LiDAR技术在输电线路工程中的应用

4.1输电线路的勘测设计

4.1.1数据处理

LiDAR数据一般包括回波强度图像和距离图像数据(也叫激光点云数据)。对距离图像数据进行分类:非地面激光点云和地面激光点云数据,生成数字高程模型(DEM)数据。根据DGPS和INS获得的航空数码影像内外方位元素、DEM数据,就可纠正航空数码正射影像,获得数字正射图像(DOM)数据。直接利用距离图像数据,可生成数字表面模型(DSM)数据,提取植被、道路房屋等信息。利用DEM或地面激光点云可以直接生成等高线、断面图(剖面图)。

4.1.2优化选线

在输电线路设计中,选择线路路径是一个重要内容,随着各级地方政府对输电线路通道审批的日益严格,对于有新增工厂或房屋的地段,选择输电线路通道变得更加的困难。在重要避让、重要跨越等紧张地段,以及地方规划范围以内,对线路通道的精度要求非常高,而这些因素对整个路径方案的成败起着决定性作用,传统选线方式工作量特别大,经常需要多次反复,且很难达最佳方案,而运用高精度的LiDAR技术进行优化选线。利用LiDAR系统中的激光点云数据、DOM数据和DEM数据,技术人员判读地形地物,测量、获取空间信息更加地便捷、准确,选线更为精确,平断面测图的精度更高,塔位选择也更加合理。

4.2巡线中的LiDAR技术应用

利用LiDAR系统巡线,在激光束遇到树木、杆塔或电缆时,信号返回,即可确定扫面对象的位置,确定输电线路相当于植被的安全距离。LiDAR系统对多个回波信号进行记录时,提取并处理不同回波的信息,以获得树高信息、树木底部的地形信息。LiDAR数据的密度较高,适宜描述树冠形状,它还可从数字影像中提取光谱信息,根据光谱信息可区分出阔叶树和针叶树。再处理数据后,还可对植被覆盖情况进行分析,对其进行分类,计算出树种、树高、林木体积,对植物生长情况进行动态监测。在获取了线路走廊中主要树种的生长情况后,根据运行规程,通过直升机激光扫描,就可计算出树木的最佳剪枝、砍伐量,从而满足输电线路安全运行的要求。

参考文献

[1]王俊刚,李新科.机载激光雷达技术在电网工程建设中的应用[J].广东电力,2009,22(9):46-49.

[2]张芳宁.基于机载激光雷达的输电线路优化技术研究[J].科技资讯,2011,(6):128.

[3]袁荣.基于机载激光雷达的电力线路优化技术研究[J].科技资讯,2011,(8):129,131.

[4]高晋,杨国建,吴真等.机载激光雷达在超高压输电线路走廊管理中的应用[C].重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集.2010:148-150.