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遥感技术工作原理范文1
传统水工环是指水文地质、工程地质、环境地质三者之间的联系，随着社会的不断进步，水工环内涵有了新的变化，在原有基础上增加了地质变化带来的自然灾害以及其他相关内容。现阶段的水工环地质勘察是一项综合性较强、范围较广，与社会、科学联系较为紧密的一项专业工程，加强对水工环地质勘探技术的应用研究具有重要意义。
2 水工环地质勘探技术
2.1 水工环地质勘探发展现状
我国经济和科技发展较快，地质勘探工作的不足日加明显，水工环地质勘探技术在实际应用中受到的局限也相对较多。我国地质勘探部门应了解自身工作中存在的不足，积极引进科学的指导思想，提高地质勘探工作人员的综合素质，利用先进的地质勘探技术和设备，提高我国地质勘探水平。地质勘探部门应加大对水工环地质勘探工作的关注力度，组织调查活动，使水工环地质勘探工作能与社会经济的发展建立密切联系，充分利用水工环地质勘探技术，为我国工业经济的发展、环境保护和资源利用率的提升贡献力量。
2.2 水工环地质勘探技术应用
2.2.1 全球定位系统
全球定位系统（GPS）信号主要通过系统信号接收机完成接收任务，然后通过无线电接收设备接收信号，该信号是经过基准站转化后的转换参数和观测数据；信号接收后，工作人员再根据GPS原理进行定位，准确算出基准站的基线向量，基准站的WGS-84坐标，再通过此坐标与地方坐标系进行参数转换，以计算并显示用户需要的三维坐标及精准度。GPS定位原理是无线电信号自地面传送到卫星，这个传输过程能够组成一个定位系统，这与无线电传输原理是相似的。通过地面上三个以上的已知点，就能够得知卫星的位置；同理，根据三颗以上卫星的位置，也能得出地面未知点的位置。工作人员利用接收机，在某一时刻接收来自三颗以上卫星的信号，就能通过计算得出测站点到卫星的距离以及测站点的位置。计算实时动态测量的一般方法是在基准站上安装GPS接收设备，观测所见卫星，然后通过数据接收无线电传输设备，传送给用户观测站点。
2.2.2 实时动态差分法
实时动态差分法（RTK）是一种降低卫星数据参与误差及载波相位测量误差的一种技术，该技术能使误差将至厘米级。RTK技术常用的有位置差分、相位差分和伪距差分三种，三种方法中基准站和流动基站的功能一致，前者负责改正数据的发送，后者复杂接收数据。RTK技术工作原理是在基准站上设置一台接收设备，然后在流动站中安装多台接收设备；工作人员利用接收设备，可同时接收一个卫星传输的信号，将接收信号与基准站接收信号进行对比，将计算出的GPS差分改正数据通过无线传输装置传送到流动站中，这样就能有效消除误差，得到精准位置。RTK技术在环境污染防治工程、地质灾害调查中有重要应用，因此可在水工环地质勘察中发挥其检测功能。
2.2.3 地质雷达技术
地质雷达（GPR）技术也称为探底雷达技术，其工作原理与GPS技术较为相似，利用电磁波收集地质信息。GPR技术应用时，先在地面上建立一个发射装置，然后利用发射装置向地下发射电磁波信号，对地下地质信息进行收集后，利用专业的仪器，将所收集到的地质信息存储在电脑中，为工作人员提供地质形态、厚度、岩面、状况等各类信息。GPR技术能将地下图像清楚、细致、快捷的展现出来，因此具有十分广泛的应用。
2.2.4 瞬变电磁技术
瞬变电磁技术（TEM）最初用于对太空进行物质探测的一种技术，后经过发展，逐渐扩大了应用领域，现在已经成为水工环地质勘探技术之一。TEM技术与其他技术相比，其应用时间虽然较短，但在勘探作业中所取得的成绩是十分明显的。TEM技术在进行水工环地质勘探时，主要利用电偶源法和垂直磁偶源法，尤其是后者应用范围更加广泛。TEM技术在进行水利工程地质勘探时优势十分明显，其抗干扰能力、对地形适应能力都是其他技术所无法达到的，这也是TEM技术在水工环地质勘探中具有很高地位的主要原因。
2.2.5 遥感技术
在计算机技术的推动下，遥感技术（RS）应用范围有了很大发展，目前已经在资源、灾害和地质勘探中发挥着重要作用。近年来，RS技术在水工环地质勘探中也有了一定应用，并将逐渐发展成为水工环地质勘探技术体系中不可或缺的一个组成部分。RS技术经过多年的应用和发展，已经从单一的波段逐渐发展成多元遥感；而且RS技术的图像空间和光谱分辨率不断提升，该技术也在城市建设、环境勘探和园林布局中有了较为理想的应用效果。
2.3 勘探技术应用注意事项
首先，水工环地质勘探技术较多，在实际应用中，要结合水工环地质实际情况，选取合适的勘探技术，对待测地区的水文、地质、环境等要素进行合理勘探，确保各项资源开发和利用的合理性。其次，要加大研发力度，不断改进勘探技术。我国城市化进程不断加快，在此过程中对资源的需求是十分巨大的，资源的开发和利用对环境、土地、水体的影响越来越大，因此需要不断研发新的勘探技术，确保我国城市化发展与生态环境达到平衡状态。
遥感技术工作原理范文2
关键词：激光雷达；工程测绘；技术；应用
中图分类号：P2文献标识码： A
激光雷达技术的工程测绘中的推广与应用是在上世纪80年代开始的，并且随着科技的进步，激光雷达技术也不断发展完善，尤其是在一些精密工程中，激光雷达技术更是发挥了非常重要的作用。在今后的工程测绘应用中，激光雷达技术将会有更加广阔的发展前景。
1激光雷达的分类与工作原理
人们对激光雷达的分类一般是依据激光器与探测技术进行分类，也可以根据雷达功能给予分类。人类在实践中已经发明了多种激光器，目前市场上激光器的种类比较多，比如：CO2激光器与氦-氖激光器等。依照探测技术，可以将激光雷达分成2种类型，即直接探测型与相干探测型。依据功能来划分，则可以分成跟踪、目标识别、流速测量、成像雷达与振动传感等多种雷达。激光雷达的工作原理跟无线电雷达的基本一样，均依赖于所使用的探测技术，如图1所示。
图1 激光雷达工作原理
激光雷达在工作时，先由激光发射系统发出信号，经过目标反射以后直接被信号接收系统所收集，这样就可将激光信号往返传播的时间测量出来，从而确定所测目标之距离。对于所测目标之径向速度，我们可通过反射光之多普勒频移进行确定，通过测量出2个或者2个以上的距离，则可以准确计算出目标变化率，从而获取有效目标速度[2]。
2激光雷达测绘技术工作要点
激光雷达测绘技术也被称之为激光雷达成像测绘技术，它在目前的应用中主要是以地理信息导航技术和地形测绘技术为主的是目前最为先进的洲际地形图测绘方法，已经成功应用世界各国地质勘察工作中，这种测绘技术与传统的人工绘制相比较存在着速度快、准确性好、工作周期短、工作效率快的优势是一种低成本、高效率的空间数据获取方法，也是指导遥控技术发展的必然结果。在近年来随着机载、星载平台的出现和发展激光雷达技术的研究逐渐深入，已成为当今城市建设、山川河流地形图绘制的主要手段也是实现地理信息数据共享的重要基础。
3激光雷达测绘技术在工程领域中的应用分析
近年来人类社会飞速发展的同时，人们对各种物质本源和客观事物规律的追求也在不断的深入这使得激光雷达技术深受着人们的重视它在事物跟踪和控制方面发挥着重要的意义。同时计算机技术、信息技术、遥感技术和微电子技术的发展给激光雷达技术的应用打下了坚实的基础，也为其工作开展奠定了理论基础在目前的应用当中其主要应用在以下几方面:
3.1基础测绘工作
所谓的基础测绘主要指的是对工程项目施工场地进行的测绘工作，其工作目的在于实现工程项目的基本要求和主要施工目的，通常来说工程测绘是一种对有关测量物体的基本信息进行搜集和整理的，因此在这一工作阶段应当是以数字影像为主要技术要求进行的。但是在工作中因为数字影像本身存在着工作力度繁琐、施工内容复杂的特点，为此在工程项目中我们有必要针对其基本工作线路和施工技术要求来提前设置合理的程序和控制策略。在基础测绘工作中采用激光雷达测绘技术，可以有效的缓解传统测绘技术所带来的工作压力，提高工作效率和工作进度，这种技术在应用中是通过三维坐标的方式来实现对地面坐标的三维立体控制，从而达到精确坐标的要求，但是就机载激光雷达技术进行分析，其在应用中能够准确的判断出测量物体所在的部位，提高测量系统的工作效率，另外在工作中高精度的激光雷达测量技术还可以直观的观察到有关被测物、制备的信息，可以充分利用各种资源。
3.2精密工程的测量
在目前的;则绘工程项目中才民多的精密工程;则量都是一个复杂、系统的工作模式，它设计到多方面的内容加测量目标、三维立体坐标、三维物体模型等，因此整个测量工作的开展也是极为复杂和繁琐的包含了多种不同的工作流程加水文地质测量、沉降观测、电力选线、变形控制等地面激光雷达和机载激光雷达就是解决这类问题的有效方法利用数码相片获得纹理信息并与构筑物模型实现叠加，以构建三维模型河有效实现对景观的规划分析、物体保护、形变测量、规划决策等例如激光雷达技术在铁路设计、公路设计中提供的高精度地面高程模型河便于线路的设计与施工方法精确计算在电力线路设计过程中利用激光雷达技术的成果数据可以对整个线路有所了解包括公共区域内的地物、地形等要素在电路线维护或抢修时根据电力线路中的激光雷达数据点，以及对应地面点的高程计算出任意位置线路距离地面的高度，方便维护与抢修;另外在树木的密集区内也可利用激光雷达估算出需要砍伐树木的面积与木材量。
3.3数字城市建设
随着当前我国城镇化建设的大力推进，一些城市正朝着数字城市信息化目标方向前进。而空间信息就是打造数字城市之重要的框架与平台，也是建立数字城市之核心环节。激光雷达技术则能够获得一系列分辨率极高、且精读性极高的地面模型（数字），进而可以为数字城市建设提供一些非常宝贵的空间信息资源。为此，激光雷达技术可以说是当前城市建设之核心技术。在工程实践中，人们发现运用激光雷达技术可以在空中或地面通过激光多角度扫描地面的建筑物，从而能够快速、准确获知所测量目标的三维点（高密度且高精度）的空间坐标，然后再借助计算机软件，可以较好地对点云数据实施模型建构与纹理的映射，甚至可以全方位地构建出面积比较大的数字城市的三维模型；同时还能够实时、动态地更新三维模型，从而为我们数字城市的建设提供一些可靠的、持续的、真实的基础性数据源。
3.4数字矿山的构建
数字矿山的建立既满足环境友好型、经济节约型社会需要也对促进矿山可持续发展具有重要作用近年来胧国矿业及矿业城市遇到了生存与发展的困境而矿山生态环境、资源枯竭等问题严重矿山系统内的功能受到局限矿山的人力、物力、财力都有所影响若想解决这些问题必须加强对数字矿山的重视。
3.5水下地形测量
一些激光雷达系统是运用了2种波长不同的激光束，有益于对水下地形的真实测量。例如，通过激光雷达系统可以运用红光或者红外光对水面进行测量，还可以运用蓝绿光通过穿透水面的方式来测量水底，接着运用2光束（约等于）的接收时间差来进一步计算出水的真实深度。所以，能够运用激光雷达技术对水下地形进行大面积的测量。此外，可以运用激光雷达技术对海道进行测量，其测量海水的深度最高可达50m，这个测量深度是随着海水水质的清晰度有一定的所变化，普遍受到航道与水文等多种行业的欢迎。
3.6电力传输与管道布图
在直升机平台上工作的激光雷达系统最适用于测量传输线路由于直升机可以沿着电力线或者管道传输的走廊飞行，比固定翼飞机节约成本并且直升机可以随时根据需要调整高度和速度，以获得更为精准的数据如果在激光雷达应用平台中同时使用录像机、数字相机及其他传感设备，既可实现激光雷达测量也可同步进行线路检查及制图工作。
4结论
激光雷达技术可以快速、准确、方便地获得一些三维空间信息，笔者结合自己的工作经验对激光雷达技术在测绘工程中的实际应用情况进行了分析，不仅阐述了激光雷达的作用原理还对其未来的发展方向进行了论述希望以此为推动我国的激光雷达技术的发展做出自己的贡献。
参考文献
[1]王伟，高洁.机载激光雷达在工程侦察中的应用[J].现代电子技术，2010（11）.
