導語：如何才能寫好一篇遙感技術(shù)的起源，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：監(jiān)測；遙感；汽車尾氣

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0021-01

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，機動車已作為一種普通的交通工具深入到我們的生活工作中，一方面為人們的日常出行帶來了極大的方便，另一方面其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更為擴大內(nèi)需、拉動經(jīng)濟增長作出重大的貢獻。然而，機動車尾氣中含有一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、硫氧化合物、鉛化合物等，隨著佛山市機動車保有量的快速增長，機動車排氣污染已成為大氣污染的主要來源之一。它在對城市環(huán)境造成嚴重影響的同時，也造成了大氣環(huán)境質(zhì)量的惡化，促使當局必須采取有效的措施來監(jiān)測和解決汽車尾氣的污染問題。因此，汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)具有較大的應用空間，是汽車尾氣控制和監(jiān)測的新興手段。

1 汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)的主要原理

目前，我市對在用機動車的定期排氣污染檢測主要使用簡易工況法（點燃式發(fā)動機）和加載減速工況法（壓燃式發(fā)動機），路檢及場檢由于受到條件限制則只能使用傳統(tǒng)的雙怠速法（點燃式將發(fā)動機）和自由加速煙度法（壓燃式發(fā)動機）。前者的檢測結(jié)果雖然能夠較真實地反映機動車行駛中的排氣狀態(tài)，但所需儀器設備及控制系統(tǒng)相對昂貴，且具有不可移動性。后者雖然操作簡便、滿足移動需求，檢測結(jié)果的誤差值較大。這迫使監(jiān)測技術(shù)需要得到進一步優(yōu)化――汽車尾氣遙感監(jiān)測。

汽車尾氣遙感監(jiān)測，是一種實驗室光譜分析技術(shù)，因此又被稱為長光程吸收光譜法，它能夠?qū)Φ缆飞险Ｐ旭偟钠囁欧诺奈廴疚锏臐舛冗M行監(jiān)控。其主要的工作原理是，通過光源向道路對面的光學反光鏡發(fā)送紫外光和紅外光，光學反光鏡會將其反射到檢測器中。汽車在道路上行駛時要通過這些光束，由于汽車尾氣會吸收光線，從而改變透射光的強度，從而通過對檢測器中光強的變化進行監(jiān)測，對道路行駛的汽車排放的氮氧化物、碳氫化合物和一氧化碳的濃度進行監(jiān)測。

排氣管排出尾氣之后，汽車尾氣就會向周圍的空氣中擴散，其濃度也會發(fā)生變化。風向風速和氣體的擾動都會影響車尾氣的濃度。因此，要對排氣管中污染物的排放濃度進行測量，很難通過直接測量汽車排放的尾氣煙羽的方式。事實上，汽車尾氣遙感監(jiān)測儀主要是對汽車尾氣的各相對濃度進行測量，例如NO /CO2、HC /CO2、CO /CO2等。之后再依據(jù)一定的公式來進行推導和計算，從而得出尾氣中各種氣體的絕對濃度。因此如果行駛的車輛處于化學計量空燃比燃燒狀態(tài)，則能夠取得更好的遙測效果。

遙感裝置與其他測量汽車排放的儀器不同，它不需要接觸被測車輛，因此能夠快速的對重污染車輛進行鑒別。不僅如此，汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)能夠監(jiān)測汽車的加速度和速度，對運行特征進行確定，這樣可以有效地避免非正常運行對汽車監(jiān)測準確性所造成的影響。通過拍攝汽車尾部的圖像和車牌，能夠在電腦中記錄與汽車排放有關(guān)的一些數(shù)據(jù)，例如車輛的型號、制造廠家、車主、生產(chǎn)年份等等，以此為依據(jù)來判斷該汽車是否存在排放控制問題。同時，汽車尾氣排放的遙感監(jiān)測中運用了可調(diào)二極管激光器技術(shù)（TDL），從而擴大了特定氣體濃度檢測的量程范圍。

2 汽車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)場設置和組成情況

汽車尾氣遙感監(jiān)測系統(tǒng)的主要組成部分有監(jiān)視器、數(shù)據(jù)處理裝置、尾氣分析儀、車牌攝像儀、加速度和速度測量裝置、檢測器、汽車檢測光源。

要提高汽車尾氣遙感監(jiān)測的準確率，就必須選擇合適的檢測地點。在測量的時候，最好使車輛處于正常負載的加速狀態(tài)，不要在車輛馬力過大、減速或者空擋時對其進行測量，必須把握最佳的儀器安置地點和交通狀況。當車輛滿足在輕微的加速狀態(tài)下產(chǎn)生較強排放煙羽，保持0～110 km /h之間的平均車速，以及200～3 000輛次/h的車流量時，汽車尾氣遙感監(jiān)測達到最佳效果。

通過詳細的現(xiàn)場實驗和調(diào)查分析來確定合適的監(jiān)測地點，對監(jiān)測地點進行確定之后，還要通過實驗來調(diào)整儀器的具置。為了避免兩車排放的煙羽產(chǎn)生重疊，影響檢測數(shù)據(jù)的準確性，兩車之間應保持一定的距離，故可以在橋梁引道的入口處、略有上坡的單行車道、高速公路收費站等設置測量點。

3 汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)的具體應用

3.1 檢查凈化裝置

通過汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)中的可調(diào)二極管激光技術(shù)，對機動車環(huán)保催化裝置產(chǎn)生的特殊氣體進行檢測，能夠檢查汽車是否已經(jīng)安裝催化凈化裝置，以及初步判斷其催化凈化裝置是否有效工作。

3.2 篩選清潔車輛

為了緩解城市大氣污染問題，政府一直鼓勵高性能車輛的發(fā)展，并鼓勵人們定期對車輛進行保養(yǎng)和檢修。通（下轉(zhuǎn)23頁）（上接21頁）過汽車尾氣遙感檢測篩選出清潔車輛，并考慮將其列入免檢名單，一方面有利于減少機動車環(huán)檢機構(gòu)的工作壓力，另一方面也方便群眾高效地完成汽車年檢業(yè)務。

3.3 篩選污染車輛

在明確汽車工況的前提下，汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)χ匚廴拒囕v進行篩選，多次遙測不合格的高排放車輛，集中列入黑名單，為對其勒令整改、提前淘汰提供依據(jù)，有利于改善城市的空氣質(zhì)量。

3.4 驗證減排效果

為了控制我市的大氣污染，政府出臺了一系列對汽車尾氣進行控制的相關(guān)政策，例如，分階段實施限制高污染（高排放）汽車通行、提前淘汰黃標車領取獎勵補貼等，可以通過遙感監(jiān)測技術(shù)檢測出來的結(jié)果，分析汽車尾氣排放與空氣質(zhì)量之間的關(guān)系，從而達到對減排政策的使用效果進行考核的目的。

3.5 實現(xiàn)客觀檢測

與傳統(tǒng)的汽車尾氣檢測技術(shù)相比，汽車尾氣遙感檢測技術(shù)具有檢測速度快、自動化程度高、且無需停車檢查等優(yōu)點， 能準確地監(jiān)測汽車發(fā)動機的運行工況，并如實反映汽車尾氣排放的實際情況。通過隱藏監(jiān)測點，在駕駛員不知情的情況下進行監(jiān)測，可以避免一些人為因素對檢測結(jié)果的準確性造成影響。同時，駕駛員與儀器操作員之間沒有產(chǎn)生聯(lián)絡，排除檢測數(shù)據(jù)被人為干擾的可能，實現(xiàn)客觀檢測。因此，汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)更容易被駕駛員所接受。

4 結(jié) 語

盡管當前汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)還不能完全取代怠速法及工況法，但作為一種新的檢測技術(shù)，其已經(jīng)表現(xiàn)出了良好的使用性能，具有廣闊的發(fā)展前景。值得注意的是，汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)尚未成熟，在實際使用過程中還存在一些問題，例如對監(jiān)測環(huán)境有著較高的要求、具有較低的檢出率、單車重復性較差等，故汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)仍然存在很大的發(fā)展空間，這也需要研究者不斷對汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)進行完善，從而推動汽車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1] 徐曉亮，劉耀龍.遙感技術(shù)在煤礦研究中的應用[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)

力，2012，（11）.

[2] 楊柳，林娟，池敏君，等.遙感技術(shù)在秦嶺生態(tài)保護中的應用[J].價

值工程，2012，（29）.

[3] 陸彥俊，陳亮，尚慧.遙感技術(shù)在惠農(nóng)采煤沉陷區(qū)礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

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1遙感估產(chǎn)的原理及建?；A

任何物體都具有吸收和反射不同波長電磁波的特性,這是物體的基本特性。相同的物體具有相同的波譜特征,不同的物體,其波譜特征也不同,遙感技術(shù)就是基于該原理,利用搭載在各種遙感平臺上的傳感器接收電磁波,根據(jù)地面上物體的波譜反射和輻射特性,識別地物的類型和狀態(tài)[1]。衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)具有高度的概括性,衛(wèi)星獲取的光譜植被指數(shù)反映了植物葉綠素和形體的變化[3]。大量的研究也表明,植物的葉面積系數(shù)、生物量、干物重與光譜植被指數(shù)間存在著較好的相關(guān)關(guān)系[4]。因此,利用從衛(wèi)星獲取的植被光譜信息估測產(chǎn)量成為了可能。用于區(qū)域植物生物量估測的遙感模型基礎是從光合作用即植被生產(chǎn)力形成的生理過程出發(fā),在建立模型的過程中,根據(jù)植物對太陽輻射的吸收、反射、透射及其輻射在植被冠層內(nèi)及大氣中的傳輸,結(jié)合植被生產(chǎn)力的生態(tài)影響因子,最后在衛(wèi)星接收到的信息之間建立完整的數(shù)學模型及其解析式[5]。

2遙感估產(chǎn)模型的類型

20世紀70年代后期估產(chǎn)模型將遙感信息作為變量加入到模型中,建立了大量的遙感估產(chǎn)模型。理論上探討植物光合作用與植物光譜特征間的內(nèi)在聯(lián)系以及植物的生物學特性與產(chǎn)量形成的復雜關(guān)系等,方法上從單純建立光譜參數(shù)與產(chǎn)量間的統(tǒng)計關(guān)系,發(fā)展到考慮植物生長的全過程,將光譜的遙感物理機理與植物生理過程統(tǒng)一起來,建立基于成分分析的遙感估測模型,使估算精度不斷提高[6]。由于研究對象的不同,選用的估產(chǎn)參數(shù)也不盡相同,模型種類也較多,基本上可以分為2類[7-8],即統(tǒng)計模型和綜合模型。

2.1遙感統(tǒng)計模型

目前,基于統(tǒng)計的遙感估產(chǎn)有3種技術(shù)路線:一是遙感光譜綠度值(植被指數(shù))-生物量關(guān)系模式。在對作物、草原、森林的估產(chǎn)中,這是一種常用的思路,但是該方法得到的遙感估產(chǎn)等級圖只反映衛(wèi)星攝影時的植物長勢和生物量的空間分布狀況;二是遙感光譜綠度值-地物光譜綠度值-生物量關(guān)系模式,即先分析實測地物光譜綠度值與生物量之間的關(guān)系,建立相應模型,再分析衛(wèi)星遙感植被指數(shù)與地物光譜綠度值的關(guān)系,建立衛(wèi)星遙感植被指數(shù)與生物量之間的關(guān)系模型,最后利用光譜監(jiān)測模型和衛(wèi)星遙感監(jiān)測模型進行監(jiān)測與估產(chǎn);三是遙感-地學綜合模式。該方法將氣溫、降水等環(huán)境因子引入模型,與遙感-生物量模型互相補充,克服各自存在的缺陷,可進一步提高估產(chǎn)精度。建立的統(tǒng)計模型有線性、冪函數(shù)、指數(shù)、對數(shù)等,回歸的方法也有一元回歸、多元回歸、逐步回歸等,得到的系數(shù)差別較大,并且應用也局限于建模的時間和地點,在很多情況下地面資料的數(shù)也影響模型的精度。

2.2遙感綜合模型

綜合模型借助遙感信息和植被信息、氣象因子等來建立,其包含了更多的信息量,可以更加精確地反映植被的生物物理參數(shù)。盡管這類方法前景廣闊,但受到模型中大量的參數(shù)和變量獲取的限制(例如呼吸、衰老、光合作用、碳分配、凋落物的分解等),以及當物種的組成在時空上變化較大時出現(xiàn)復雜的、異質(zhì)性的、冠層的描述問題的影響,部分模型只適用于當時的研究區(qū)域,如何通過“尺度擴大”來改進模式中的區(qū)域限制,更好地適應遙感信息的同化需要,也是亟需解決的一個關(guān)鍵問題。

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【關(guān)鍵詞】水文學；現(xiàn)代信息技術(shù)；遙感技術(shù)；GPS技術(shù)

水文學是地球科學中的一項重要組成部分，是以研究地球上水系統(tǒng)變化規(guī)律為主的一門新學科，尤其是水文科學的進步直接關(guān)系到水力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。水文學在工作研究領域中主要是以水的起源、存在、循環(huán)、分布以及相應的運動變化規(guī)律進行深入分析，并利用這些規(guī)律來為人類社會發(fā)展服務。現(xiàn)代社會與高新技術(shù)的迅速發(fā)展，促使了水文學研究發(fā)生了翻天覆地的變革。尤其是近年來，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展與應用，為現(xiàn)代水文研究技術(shù)和理論的改革與創(chuàng)新奠定了堅實的技術(shù)基礎，也為水力發(fā)電行業(yè)提供了強大的技術(shù)支持。

1、RS技術(shù)在水文領域中的應用分析

1.1RS技術(shù)概念

RS技術(shù)即遙感技術(shù)，是與上個世紀六十年隨著近代物理學、計算機技術(shù)和空間技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一門綜合性新的探測技術(shù)。在探測工作中，它是通過一種非直接接觸的方法對遠距離的目標性質(zhì)和運行規(guī)律進行探測的技術(shù)。遙感技術(shù)通常由遙感平臺，遙感介質(zhì)、傳感器和數(shù)據(jù)處理中心五部分組成。

1.2遙感技術(shù)在水文領域的應用

遙感技術(shù)隨著社會的發(fā)展越來越廣泛的應用在旱情評估與檢測之中，同時在評價土壤侵蝕和洪水產(chǎn)生的原因方面也取得了較為顯著的成果。在洪水災害中，經(jīng)常使用遙感技術(shù)來對洪水的影響和損害進行評估，以便緊急救災和災后重建工作的順利進行。

在洪水災害的檢測中，遙感技術(shù)可以對災后重建和評測具體的損失情況起著著全面、客觀、科學、準確的作用。在現(xiàn)階段的社會發(fā)展中，遙感技術(shù)在災害監(jiān)測評估方面取得了較大的發(fā)展，同時其對于干旱預測方面也取得了一定的成績。一般而言，遙感技術(shù)通過土壤表面發(fā)出的電磁能量的測量來進行土壤濕度的評估，再加上相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，進而實現(xiàn)干旱監(jiān)測的作用。而且，還可以在工作中通過對土壤表面植物的生長情況、地面的溫度情況來監(jiān)測旱情的產(chǎn)生規(guī)律。通過了解不同地域的相關(guān)情況，建立一個能夠滿足植物作物彼此之間的生長優(yōu)勢和協(xié)調(diào)生長模式。在工作中，根據(jù)具體的相關(guān)情況建立出一項系統(tǒng)全面的遙感技術(shù)體系和管理控制流程。

在水文領域的研究中采用遙感技術(shù)不但能夠更快地獲得了大面積的土壤濕度信息，而且能夠快速準確的分辨出土壤中水含量的分布規(guī)律，因為監(jiān)測模型的構(gòu)成方式和簡化程度之中存在著差異，因此對于不同范圍和精度的遙感技術(shù)也不盡相同。在目前的社會之中，我國目前已經(jīng)建立了初步的旱情遙感技術(shù)監(jiān)測體系，在一些試點地區(qū)獲得了顯著的成效。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測之中也有很大的作用。運用遙感監(jiān)測技術(shù)，可以動態(tài)的監(jiān)測地表水質(zhì)在時間和空間上參數(shù)的變化情況，具體表現(xiàn)在對濕地的評價、和測定水質(zhì)參數(shù)等方面。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測方面的應用已經(jīng)開始在實踐生產(chǎn)之中使用，隨著它在水質(zhì)監(jiān)測領域的地位更加重要，它的發(fā)展也不斷完善。

2、GPS技術(shù)在水文領域中的應用分析

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，即GPS技術(shù)，具有自動化、高效率、精確度高、全天候的優(yōu)點，成功應用于工程測量、航空攝影、資源勘測、地球動力學、大地測量、水文領域之中，取得巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。水利信息與空間地理位置有很大的關(guān)系，GPS可以更準確的獲取水利信息的空間位置，可以運用在減災防汛和水下地形測量等方面。使用全球衛(wèi)星定位技術(shù)，可以及時準確的定位災害的發(fā)生地點，尤其是在使用了無線通話功能之后，實現(xiàn)了雙向的通話功能，使指揮中心和災害現(xiàn)場能夠自由及時的對象，方便二者進行溝通，對緊急情況做出應急反應。以往在汛期來臨時，在大堤上排查險情，在發(fā)現(xiàn)了險情隱患之后，通過對講機向指揮部門匯報，耽誤了搶險時間，而且無法準確的描述出險情發(fā)生的位置。

3、現(xiàn)代化信息技術(shù)在水利水電中的應用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機作為一種新的工具，已經(jīng)對社會產(chǎn)生了巨大的影響。新的工具產(chǎn)生新的方法，計算機輔助工程項目管理已經(jīng)成為一種先進、可行的新方法。利用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以大大提高信息溝通和數(shù)據(jù)采集的效率，可以把大量紛雜的信息進行有序的組織。新的工具也帶來了新的思想。建立在計算機網(wǎng)絡世界基礎上的過程重建、學習型組織、知識管理等新思想紛紛被應用到實踐中。

自20世紀90年代以來，我國水電行業(yè)進入了快速發(fā)展的機遇期，隨著市場經(jīng)濟體制改革的不斷深化，我國的水電行業(yè)投資體制也發(fā)生了根本性的變革。水電工程的建設管理亦由原來的計劃經(jīng)濟管理模式逐步經(jīng)歷了項目招投標制、工程監(jiān)理制和業(yè)主負責制，以及大型非電力集團企業(yè)跨行業(yè)參與水電工程建設，發(fā)展到現(xiàn)在的項目管理模式，說明了拉鋸式的超長期施工已不滿足我國電力需求增長的需要，不考慮投入產(chǎn)出比，低效率的管理方式，已不適應現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的要求。對于水電工程中的機電工程項目，往往都是投資巨大，子項目眾多，施工工藝復雜，施工高峰期人數(shù)近千人，工程承包單位幾十家，各類物資、材料、設備供應商數(shù)十家，主要工序上萬條，面對如此復雜的資源配置、復雜的施工工序和嚴格的工期要求，如何使建設各方密切配合、運籌帷幄、科學組織、有效協(xié)調(diào)，作好機電工程項目的控制管理工作，傳統(tǒng)的管理已經(jīng)不能滿足要求，這時必須應用先進的信息技術(shù)輔助管理。

項目管理是近年來國際上興起的一門新興專業(yè)學科和技術(shù)。隨著項目，尤其是較大型的建設工程項目的啟動、規(guī)劃、實施等項目生命周期的展開，與項目有關(guān)的合同、圖紙、報告、文件、照片、音像、模型等各種各類紙介質(zhì)和非紙介質(zhì)信息會層出不窮地產(chǎn)生，對項目信息的管理變得越來越重要。項目信息管理的效率和成本將直接影響項目管理其他環(huán)節(jié)的工作效率、質(zhì)量和成本。很顯然信息處理始終貫穿著項目管理的全過程。如何高效、有序、規(guī)范地對項目全過程的紙介質(zhì)信息資源進行管理，是現(xiàn)代項目管理的重要環(huán)節(jié)。隨著互聯(lián)網(wǎng)Internet、多媒體數(shù)據(jù)庫MMDB及電子商務EC等以計算機和通信技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息管理科技的迅猛發(fā)展，又為項目（特別是大型建設工程項目）信息管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設計和實施提供了全新的信息管理理念、技術(shù)支撐平臺和全面解決方案。由此導入了項目信息化管理的全新觀念。

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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代測繪技術(shù)，自動化技術(shù)，地形測繪

一.前言

地形測量學是研究測繪地形圖及與其有關(guān)測繪工作的理論、方法的應用技術(shù)學科。地形測量是為城市、礦區(qū)以及各種工程提供不同比例尺的地形圖，以滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃、礦山開采設計以及各種經(jīng)濟建設的需要。但是由于現(xiàn)在我國在地形測量方面還在利用一些常規(guī)性，傳統(tǒng)性的手段來進行測量，這樣就導致了在對地形測量時候出現(xiàn)一定的局限性和低效，所以現(xiàn)在在我國測繪自動化技術(shù)手段的普及和完善是有著十分重要意義的。本文主要闡述測繪自動化技術(shù)在地形測量中的應用問題。

二.目前地形測量的測繪自動化技術(shù)

測繪自動化是集數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、顯示于一體。隨著計算機、網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展及測量儀器的智能化，測繪技術(shù)自動化技術(shù)發(fā)生了重大變革，3S技術(shù)（GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、RS遙感）及其集成技術(shù)成為測繪技術(shù)自動化技術(shù)的核心。

1.GPS技術(shù)

GPS（Global Positioning System）稱為全球定位系統(tǒng)，是美國20世紀70年代開始研制的，它歷時20年，于1994年3月全面建成的利用導航衛(wèi)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(wèi)星導航與定位系統(tǒng)，是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。

GPS定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強，功能多、應用廣，觀測時間短，執(zhí)行操作簡便，全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是RTK的定位精度可達厘米級，在水上定位得到了廣泛的應用。

GPS RTK（Real Time Kinematic）技術(shù)開始于90年代初，是一種全天候、全方位的新型測量系統(tǒng)，稱載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)，是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態(tài)定位技術(shù)。

GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測時間短，方便靈活，測程不受限制，不受通視條件影響等優(yōu)點。

2.GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System-GIS）是利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來處理地理空間及其相關(guān)數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大的特點就在于：它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結(jié)合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。

GIS具有以下的基本特點：一是公共的地理定位基礎；二是多維結(jié)構(gòu)；三是標準化和數(shù)字化；四是具有豐富的信息。是采用數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術(shù)的技術(shù)系統(tǒng)，對現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)的起重要支撐作用。

3. RS技術(shù)

遙感RS（Remote Sensing）起源于20世紀60年代，不直接接觸被研究的目標，感測目標的特征信息（一般是電磁波的反射、輻射和發(fā)射輻射），經(jīng)過傳輸、處理，從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛(wèi)星、航空、航天攝影測量等技術(shù)。遙感技術(shù)依其波譜性質(zhì)，可分為電磁波遙感技術(shù)、聲學遙感技術(shù)、物理場遙感技術(shù)。遙感信息技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波；從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多時相、多極化；從空間維擴展到時空維；從靜態(tài)分析發(fā)展到動態(tài)監(jiān)測。

RS為GIS提供信息源，GIS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段（圖像處理），GPS作為GIS有力的補測、補繪手段，實現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實時更新。

三.測繪自動化技術(shù)在地形測量中的應用

1.衛(wèi)星導航定位技術(shù)的應用

衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)主要是通過人造衛(wèi)星發(fā)射出來的信號，并采用三角測量的原理及時準確的計算出收到信號的人所處的具置。到目前為止，大約有27顆衛(wèi)星在運行在地球上空，衛(wèi)星運行軌道的高達20200公里。自從衛(wèi)星導航定位技術(shù)問世以來，在定位領域和無線導航領域得到了廣泛的青睞和應用。

例如：上海市的特殊地形，需要通過全球定位系統(tǒng)對其水下地形的變化進行測繪，描述變化趨勢，為建設提供寶貴的水下地形資料，這一工作在上海市已經(jīng)進行了二十多年，讓水下測繪工作變得更加便捷、精確和效率。

2.遙感技術(shù)的應用

（一）遙感技術(shù)形成了具有分辨率影象序列的金字塔讓我國傳感器的研制工作向著全方位立體觀測能力方面發(fā)展，向著更寬廣的空間和領域發(fā)展。

（二）遙感技術(shù)的新型傳感器在不斷的研制成功，包括了多光譜掃描儀、多光譜攝影、彩色攝影、紫外攝影、成象光譜儀，紅外掃描儀、微波輻射計、激光測高儀、合成孔徑雷達等。

（三）遙感技術(shù)可以反復獲取同一地區(qū)的影象信息，具有多時相性，為人們提供了研究地球表面規(guī)律和變化的可能性，遙感技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的拓展。

例如：當前，國內(nèi)很多測繪機構(gòu)部門正在進行信息化工作，即通過現(xiàn)代化手段完成現(xiàn)代化的地形測繪資料，遙感技術(shù)借助雷達衛(wèi)星全天時、全天候及不易受其他惡劣環(huán)境影響的特點，通過立體攝影的方法幫助測繪人員獲取測繪地面的三維信息，讓人們更加直觀的了解到測繪地形的特征。

3.地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應用

地理信息系統(tǒng)技術(shù)簡稱為GIS。地理信息系統(tǒng)技術(shù)是集多個應用對象和多門科學為一體的高新技術(shù)，它主要利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來處理地理空間的相關(guān)數(shù)據(jù)。在地理信息系統(tǒng)的實際使用過程中，它最大的優(yōu)點就是能有機的結(jié)合地球表面空間事物的特征和其所處的地理位置，通過計算機屏幕直觀形象地顯示出來。

四.測繪技術(shù)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

1.隨著計算機、網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展及測量儀器的系統(tǒng)、智能化，測繪技術(shù)自動化技術(shù)向著3G技術(shù)及集成技術(shù)自動化、實時化、數(shù)字化，數(shù)據(jù)庫和應用軟件的開發(fā)應用，三維可視化技術(shù)以及人工智能化發(fā)展。使測繪技術(shù)自動化技術(shù)能全方位的應用于地形測量中，提高了地形測量的效率和準確性。

2.下面具體談論3G技術(shù)在地形測量中的應用分析：

GPS、GIS、RS技術(shù)是通過計算機技術(shù)，對相關(guān)地理信息進行儲存和記錄，建立系統(tǒng)化數(shù)據(jù)庫。對地理要素通過轉(zhuǎn)化，將相關(guān)數(shù)據(jù)計算出來，然后進行數(shù)字化的分析和處理。根據(jù)需求，地形測量人員利用GIS快速獲取數(shù)據(jù)，其結(jié)果通過圖形、數(shù)字的方式顯出。現(xiàn)今的GIS技術(shù)通過數(shù)據(jù)采集、攝影和地圖掃描進行設計數(shù)字地圖，所需的地理信息收集到之后，完整、自動的生成數(shù)字地圖。其結(jié)果結(jié)合地球表面空間的地理位置和特征用計算機顯示，人們能夠?qū)Φ匦谓Y(jié)構(gòu)進行直觀的了解，從而使得測繪質(zhì)量和效率均得到了明顯的提高。

四.結(jié)束語

隨著計算機、網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展及測量儀器的智能化，測繪技術(shù)自動化技術(shù)發(fā)生了重大變革，從傳統(tǒng)的測繪技術(shù)（例如電子測距儀、經(jīng)緯儀、水準儀和平板儀）向3G技術(shù)、數(shù)字攝影測量技術(shù)以及人工智能化發(fā)展，推動了測繪技術(shù)自動化技術(shù)的活躍和革新，測繪技術(shù)朝著自動化、實時化、網(wǎng)絡化和數(shù)字化方向發(fā)展，使地形測量更快速、簡單、精確。

參考文獻：

[1]徐翔.淺議地形測量和測繪技術(shù)自動化技術(shù).科技信息，2011（10）：326～326.

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關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；森林調(diào)查規(guī)劃；應用

引言

長期以來我國對于森林資源的經(jīng)營和利用的水平都比較低，很難建立可靠、精確的數(shù)學模型來對整個森林資源和生態(tài)環(huán)境的規(guī)律進行反映。從上個世紀九十年代開始，3S技術(shù)在林業(yè)發(fā)展中有廣泛的應用，在3S系統(tǒng)中，RS―GPS、GIS―RS、GPS―GIS等方面的結(jié)合比較完美，能夠?qū)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)之間進行統(tǒng)一的結(jié)合，提升對森林資源的利用效率。為此，要加強以GPS、GIS、RS為主導的3S技術(shù)在森林資源的調(diào)查和規(guī)劃中的應用，對森林資源的管理做到全方位，才能實現(xiàn)林業(yè)的發(fā)展從傳統(tǒng)的模式中解放出來，向精準化、系統(tǒng)的方向發(fā)展。本文淺述了3S技術(shù)的相關(guān)概念以及3S技術(shù)在森林資源的調(diào)查規(guī)劃中的應用。

1 3S技術(shù)的概況

3S技術(shù)是遙感技術(shù)（即RS），地理信息系統(tǒng)（即GIS），以及全球定位系統(tǒng)（即GPS）的統(tǒng)稱。近年來，隨著信息技術(shù)的不斷深入發(fā)展，3S技術(shù)在信息數(shù)字化的實施過程中占據(jù)十分重要的地位。

地理信息系統(tǒng)在我國的興起時間比較短，是一門綜合性的應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N森林資源的視圖信息和森林的地理位置進行結(jié)合，同時和其他的計算機科學、幾何學、多媒體技術(shù)等多方面進行結(jié)合，將各種對象融為一體，并且對這些對象進行分析，將對象相關(guān)的各種圖文信息都傳遞給用戶，便于用戶的使用。

遙感技術(shù)指的是從高空接收來自地球表面的一些電磁波信息，并且對這些信息進行掃描、攝影、處理等操作之后，對各種現(xiàn)象進行遠距離地測控和識別的技術(shù)。遙感技術(shù)在森林資源的調(diào)查分析中具有十分廣泛的應用，比如植被資源調(diào)查、氣候氣象觀測預報、病蟲害預測、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測等，都可以應用遙感技術(shù)。

全球定位系統(tǒng)是從上個世紀七十年代開始研制的，具有海、陸、空全方位觀測、定位和導航功能的系統(tǒng)，GPS包含空間星座、地面控制以及用戶設備三個方面，能夠?qū)Ρ粶y對象進行點、線、面等位置信息的確定。精度高、效益高，在很多方面都有應用，比如軍事、民用交通、大地測量、土地利用調(diào)查、森林資源調(diào)查等。

隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展，將三個方面融為一體的技術(shù)在森林資源的管理方面有非常廣闊的應用前景。以GPS、GIS和RS為基礎，將其中的幾個部分進行結(jié)合，可以構(gòu)成功能比較強大的技術(shù)體系，便于對各種環(huán)境信息和空間信息進行收集和處理。3S技術(shù)是信息技術(shù)的一個重要部分，它在森林資源的調(diào)查利用中的發(fā)展過程大致有三個重要的階段，第一是作為一種采集的手段，將各種森林資源進行收集，為森林資源的管理提供相關(guān)的數(shù)據(jù)。第二個階段是構(gòu)建了森林資源屬性和空間數(shù)據(jù)庫，對森林資源的數(shù)量、質(zhì)量等有一個準確的了解。第三個階段是通過各種探索對森林資源的管理提供一些優(yōu)化的手段，提高森林資源管理的決策效益和能力，實現(xiàn)對森林資源的集約化管理。

2 3S技術(shù)在森林資源的調(diào)查規(guī)劃中的應用

傳統(tǒng)的森林資源的規(guī)劃和調(diào)查，一般是在一定的范圍之內(nèi)，將森林資源進行分塊，以一個個小塊為單位進行森林資源的清查。這種方法一般需要大量的人力，而且工作量大、工作效率比較低、調(diào)查精度也往往因調(diào)查人員的主觀認知能力而受到較大影響，因此為了提高森林資源調(diào)查規(guī)劃的效率，掌握更加準確的森林資源信息，需要加強先進技術(shù)的應用。3S技術(shù)的應用，有助于建立相關(guān)的森林資源管理系統(tǒng)，對傳統(tǒng)的森林資源的調(diào)查方式是一種顛覆，也促進了森林資源的調(diào)查工作向更高效的方向發(fā)展。3S技術(shù)在森林資源調(diào)查規(guī)劃中的應用主要有以下方面。

2.1 3S技術(shù)在森林資源的監(jiān)測中的應用

2.1.1 遙感影像數(shù)據(jù)的采集和處理 當前在對森林資源進行調(diào)查的過程中，比較常用的是美國陸地資源衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)和法國的SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)，這兩種影像技術(shù)具有不同的特點，利用這兩種影像對森林資源進行調(diào)查時，需要對地面的各種森林資源進行校正，圖像合成、增強等處理，使得各種森林資源的影像圖分辨率比較高。同時要利用全球定位系統(tǒng)、遙感影像和實地之間的關(guān)系，建立不同地類、樹種等與森林資源相關(guān)的各種因子的遙感影像標志。

2.1.2 信息提取 在對各種森林影像資源中的信息進行提取時，可以以ArcGIS 軟件為地理信息系統(tǒng)的平臺，將之前經(jīng)過處理的森林影像傳入到系統(tǒng)中，采用人機交互的方式，利用軟件的編輯功能，建立相應的小班空間圖形數(shù)據(jù)庫，并且從影像上將一些地理位置信息、小班號、地貌坡度等立地、樹種、森林資源的起源等各種信息因子進行提取和標注。

2.1.3 現(xiàn)地調(diào)查 在森林資源的調(diào)查中，要采取抽樣的方法進行現(xiàn)場調(diào)查，選擇小班進行現(xiàn)地驗證，利用全球定位系統(tǒng)進行地理位置的核實，以校正人機交互方式提取的各種森林資源信息因子，提高準確性。

2.1.4 建立森林資源管理信息系統(tǒng) 對森林資源信息進行了解之后，要建立一個森林資源管理信息系統(tǒng)，利用各種計算機技術(shù)和相應的軟件建立森林資源信息系統(tǒng)，對小班空間圖像數(shù)據(jù)庫進行系統(tǒng)化的管理，對各種資源進行保存、匯總等，以便相關(guān)資料的查閱和使用，同時也便于對森林資源的演替變化進行適時的監(jiān)測、資源數(shù)據(jù)更新和管理決策。

2.2 對森林災害進行監(jiān)測和防治 森林災害對于森林資源的危害很大，3S技術(shù)在各種森林資源災害的監(jiān)測和防治中也有廣泛的應用。比如在森林資源管理中引入RS技術(shù)之后，由于一些設備的覆蓋范圍比較廣、波段也比較寬，因此在一些森林災害中發(fā)揮了重要的監(jiān)測作用。利用遙感技術(shù)來進行災害的監(jiān)測主要是利用遙感技術(shù)的光譜灰度值的變化來實現(xiàn)的，比如森林中的病蟲發(fā)作時，樹木會發(fā)生一些生理方面的變化，利用遙感技術(shù)可以將這些變化顯現(xiàn)出來，以便進行森林資源的保護。

2.3 在森林資源規(guī)劃的決策中的應用 對林業(yè)發(fā)展進行規(guī)劃和決策對于森林資源有很大的影響，3S技術(shù)在林業(yè)決策和管理中也有應用，比如GIS應用于林業(yè)決策和管理時，基于其建立的方便直觀的森林資源管理信息系統(tǒng)，決策管理部門可以快捷而準確地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，從而及時作出正確的決策和合理的管理措施。另外，還可以利用GIS建立決策、經(jīng)營、預測等方面的模型，對林業(yè)資源的管理進行評價，選出最好的方案，提高資源管理效果。

3 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3S技術(shù)的應用越來越廣泛，尤其是在森林資源的調(diào)查和規(guī)劃中，為其提供了更加快捷、準確的調(diào)查、監(jiān)測手段，隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展和應用，在以后的森林資源管理中其作用會更加明顯。

參考文獻

篇6

關(guān)鍵詞：地形測量技術(shù)GPS RTK 技術(shù)

中圖分類號：P931 文獻標識碼：A 文章編號：

1 影響工程測量施工質(zhì)量的因素分析

（1）測量施工工程質(zhì)量,與測量施工人員的技術(shù)水平直接相關(guān),測量儀器操作人員的操作水平將直接影響測量成果的精度。（2）測量施工方案的確定,對測量定位精度及測量施工進度具有決定性的影響。在施工控制網(wǎng)及微型控制網(wǎng)的測設過程中,控制網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)及控制點方向聯(lián)測數(shù)目、方向觀測的測回數(shù)等對控制網(wǎng)的精度及可靠性均有重要影響,但并非觀測測回、聯(lián)測方向的數(shù)量越多越好,技術(shù)人員對此應予以綜合考慮。（3）測量施工質(zhì)量,還直接受現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的影響,如現(xiàn)場通視條件不良、施工過程中的機械震動、焊接作業(yè)及風雨天氣等都將直接影響測角及測距精度。

2目前地形測量的測繪自動化技術(shù)

（1） GPS 技術(shù)GPS(Global Positioning System)稱為全球定位系統(tǒng)，是美國20世紀70年代開始研制的，它歷時20年，于1994年3月全面建成的利用導航衛(wèi)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(wèi)星導航與定位系統(tǒng)，是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。

GPS 定位技術(shù)與常規(guī)地面測量定位相比，具有抗干擾性能好、保密性強，功能多、應用廣，觀測時間短，執(zhí)行操作簡便，全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是RTK的定位精度可達厘米級，在水上定位得到了廣泛的應用。

GPS RTK(Real Time Kinematic)技術(shù)開始于90 年代初，是一種全天候、全方位的新型測量系統(tǒng)，稱載波相位動態(tài)實時差分技術(shù)，是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式，是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態(tài)定位技術(shù)。

GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻，速度快、效率高，觀測時間短，方便靈活，測程不受限制，不受通視條件影響等優(yōu)點。

（2） GIS技術(shù)地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System-GIS） 是利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來處理地理空間及其相關(guān)數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大的特點就在于：它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結(jié)合在一起，并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。

GIS具有以下的基本特點：一是公共的地理定位基礎；二是多維結(jié)構(gòu)；三是標準化和數(shù)字化；四是具有豐富的信息。地理信息系統(tǒng)對空間地理信息進行處理，準確采集有關(guān)的數(shù)據(jù)，并對地理空間數(shù)據(jù)和信息進行處理、管理、更新和分析，是采用數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術(shù)的技術(shù)系統(tǒng)，對現(xiàn)代測繪技術(shù)自動化技術(shù)的起重要支撐作用。

目前GIS 地理信息將向著數(shù)據(jù)標準化(Interoperable GIS)、數(shù)據(jù)多維化(3D&4DGIS)、系統(tǒng)集成化(Component GIS)、系統(tǒng)智能化(CyberGIS)、平臺網(wǎng)絡化(Web GIS)和應用社會化(數(shù)字地球)的方向發(fā)展。

（3） RS技術(shù)遙感RS（Remote Sensing） 起源于20世紀60年代，不直接接觸被研究的目標，感測目標的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發(fā)射輻射)，經(jīng)過傳輸、處理，從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛(wèi)星、航空、航天攝影測量等技術(shù)。

遙感技術(shù)依其波譜性質(zhì)，可分為電磁波遙感技術(shù)、聲學遙感技術(shù)、物理場遙感技術(shù)。遙感信息技術(shù)已從可見光發(fā)展到紅外、微波；從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多時相、多極化；從空間維擴展到時空維；從靜態(tài)分析發(fā)展到動態(tài)監(jiān)測。

RS為GIS提供信息源，GIS為RS提供空間數(shù)據(jù)管理和分析的技術(shù)手段(圖像處理)，GPS作為GIS有力的補測、補繪手段，實現(xiàn)了GIS原始地圖數(shù)據(jù)的實時更新。3S的綜合應用是一種充分利用各自的技術(shù)特點，快速準確而又經(jīng)濟地為人們提供所需的有關(guān)信息的新技術(shù)，三者的緊密結(jié)合，為地形測量提供了精確的圖形和數(shù)據(jù)。

3 GPS RTK測量技術(shù)

3.1 控制測量

根據(jù)現(xiàn)場踏勘,分別在兩個測量范圍內(nèi)各布設了2個E級GPS點,作為測區(qū)首級平面控制點,在此控制基礎下發(fā)展RTK控制點及二級測距導線點,形成完整的控制體系。高程控制測量采用四等水準測量方法進行測量。

3.2 平面控制測量

（1） E級GPS點測量

(1)儀器設備:使用南方9600型單頻GPS接收機4臺。(2)測量方法:GPS點觀測采用靜態(tài)觀測模式,數(shù)據(jù)采樣間隔位10s衛(wèi)星截至高度角為15°,有效衛(wèi)星個數(shù)不少于4顆,觀測時段長度為60min。(3)數(shù)據(jù)處理:GPS基線后處理和網(wǎng)平差軟件采用南方GPS靜態(tài)處理軟件。GPS點測量時采用世界大地坐標系WGS-84,并在1954年北京坐標系參考橢球體上采用高斯正形投影轉(zhuǎn)換為1954年北京坐標,本次1954年北京坐標的中央子午線為108°。經(jīng)平差處理,各GPS點的精度滿足規(guī)范要求。

（2） 二級導線測量

(1)儀器設備:使用蘇一光OTS234全站儀1臺(套)。(2)測量方法:采用單一附合導線和閉和導線的方式,分別在兩個范圍各布設了一條二級導線,各項指標均滿足規(guī)范要求。(3)數(shù)據(jù)處理:導線平差計算采用嚴密平差計算方法程序進行。

3.3 地形測量

水下地形部分采用GPS+測深儀的方法進行測繪;陸域部分則采用RTK與全站儀結(jié)合的方法進行碎部測量。

（1） 水下地形測量

海上測量利用計算機與測深儀和GPS接收機實現(xiàn)連接,形成一個完善的海上測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。測線方向基本垂直于等深線方向,布設間距為15m,測點間距為5m～8m,測量時利用GPS接收機與計算機自動導航。GPS信標機在定位前進行了比測和校正,采用的E級GPS點為GPS01、GPS02。水位觀測每30min記錄一次,和低潮期每10min觀測一次。潮間帶測量采用全站儀進行碎步測量。測深點數(shù)據(jù)取位為小數(shù)點后一位。

（2） 陸地地形碎部測量

在測區(qū)施測過程中,我們根據(jù)地形情況、人員數(shù)量、經(jīng)濟效益、工程期限等具體因素,經(jīng)過以下綜合考慮,采用了RTK與全站儀相配合的生產(chǎn)模式,分為一個RTK組,兩個全站儀組。RTK采點必須保持凈空,不能有遮擋,以使其能夠接收到高度角大于15°不少于5顆的有效衛(wèi)星,并使衛(wèi)星幾何圖形PDOP小于6;而在地形測量中,在測量高大建構(gòu)筑物的位置時,特征點必須是建構(gòu)筑物的拐角點,這就要求在使用RTK采點時,RTK流動站必須放在緊靠建構(gòu)筑物的拐角處,這些約束條件就使其不能有效工作,也就限制了它在城市和鄉(xiāng)村居民地的使用;而全站儀沒有這種限制,它只要在安全、穩(wěn)固的地方就可以架設,只要測量員手持棱鏡到達該點就可以測得該點坐標, 現(xiàn)在許多全站儀還具有不需棱鏡就能直接測量的功能;但全站儀也不是萬能的,一方面,在施測一個點時,要求這個點必須和儀器通視,另一方面,在測地形點時視距一般

也不允許超過400m,所以說它的使用范圍也有限制。

參考文獻

篇7

關(guān)鍵詞：數(shù)字規(guī)劃 發(fā)展歷程 新模式 探索

中圖分類號：TU986 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

1.引言

2008年美國IBM公司提出的“智慧地球”（Smarter Planet）概念已得到各國的普遍認可。智慧地球孕育出智慧城市，近幾年，我國智慧城市的建設風潮席卷全國。智慧城市的建設是一項及其復雜的工作，智慧規(guī)劃則是其不可或缺的重要支撐條件之一。智慧規(guī)劃的技術(shù)主線是信息技術(shù)，而數(shù)字規(guī)劃恰好滿足了智慧規(guī)劃的技術(shù)需求。數(shù)字規(guī)劃服務智慧城市的建設，智慧城市的建設又促進數(shù)字規(guī)劃的發(fā)展，兩者相輔相成。為了更好的運用數(shù)字規(guī)劃服務智慧城市建設，我們有必要回顧數(shù)字規(guī)劃的發(fā)展歷程，對其實踐和探索進行總結(jié)，使我們對數(shù)字規(guī)劃有更全面的認識。

2.數(shù)字規(guī)劃背景

1998年1月31日，美國副總統(tǒng)戈爾在加利福尼亞科學中心所做的“數(shù)字地球――認識21世紀我們這顆星球”的講演中首次提出“數(shù)字地球”的概念。數(shù)字地球概念的提出，推動了全球又一次信息化建設的。我國十分注重信息技術(shù)的發(fā)展與應用，建設部在“十五”期間，組織實施了國家科技攻關(guān)計劃“城市規(guī)劃、建設、管理與服務的數(shù)字化工程”項目，開展了數(shù)字城市、城市建設管理信息化、城市規(guī)劃管理信息化等示范工程建設，取得了大量高水平的示范成果。在2008年1月1日起施行的《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》總則第十條中寫明“國家鼓勵采用先進的科學技術(shù)，增強城鄉(xiāng)規(guī)劃的科學性，提高城鄉(xiāng)規(guī)劃實施及監(jiān)督管理的效能。”隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，規(guī)劃工作的不斷深入，數(shù)字規(guī)劃的概念出現(xiàn)在規(guī)劃人員面前。

2000年，簡逢敏先生提出數(shù)字城市規(guī)劃的概念，他認為數(shù)字城市規(guī)劃是以數(shù)字地圖為基礎，集成經(jīng)濟、社會和人口統(tǒng)計等信息來描述城市空間形態(tài)的過去、現(xiàn)在和未來[1]。

此后，數(shù)字規(guī)劃引起更多學者的重視，但大家對數(shù)字規(guī)劃的概念及理論的認知還未達到一致。一種觀點認為數(shù)字規(guī)劃是以數(shù)字化的手段來實現(xiàn)對城市空間資源的有效配制與合理安排，是一種可持續(xù)的、適應城市發(fā)展變化的有效手段，它涵蓋城市規(guī)劃業(yè)務的每個方面。另一種觀點則認為數(shù)字城市規(guī)劃是傳統(tǒng)城市規(guī)劃理論與方法和現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的必然產(chǎn)物，是在實際應用中逐步形成的城市規(guī)劃理論和方法，以及在此基礎上形成的計算機應用系統(tǒng)，是數(shù)字城市中的一個重要的組成部分[2]。雖然數(shù)字規(guī)劃的概念還未統(tǒng)一，但是我們可以看出，在規(guī)劃工作中運用數(shù)字規(guī)劃技術(shù)是數(shù)字規(guī)劃的本質(zhì)。

近年來，數(shù)字規(guī)劃技術(shù)的應用得到越來越多規(guī)劃單位的重視，2013年為加快各類新技術(shù)的轉(zhuǎn)化應用，完善數(shù)字規(guī)劃人才隊伍建設，天津市城市規(guī)劃設計研究院規(guī)劃科技信息中心加掛“數(shù)字技術(shù)研究中心”，從而更大限度地實現(xiàn)數(shù)字規(guī)劃技術(shù)與規(guī)劃編制和管理的融合。武漢市規(guī)劃研究院亦下設數(shù)字規(guī)劃研究中心，負責信息化建設工作，主要從事GIS、城市仿真等技術(shù)在城市規(guī)劃中的應用和開發(fā)，為將武漢院建設成為“數(shù)字化規(guī)劃院”提供技術(shù)平臺和支撐。

3 數(shù)字規(guī)劃發(fā)展歷程

本文將數(shù)字規(guī)劃發(fā)展歷程概括為四個階段，分別對各個階段數(shù)字規(guī)劃技術(shù)應用及實踐進行分析及總結(jié)。

3.1 數(shù)字規(guī)劃萌芽階段

數(shù)字規(guī)劃萌芽階段就是以CAD技術(shù)為代表的規(guī)劃設計成果的輔助制圖階段。為了推進CAD技術(shù)在規(guī)劃設計行業(yè)的應用，1994年建設部推行“甩圖板”工程，規(guī)劃人員徹底拋掉了水彩筆和圖板。CAD技術(shù)的應用，使規(guī)劃人員對設計成果的編制效率大大提高，使規(guī)劃設計成果更加精確和詳細，通過計算機對規(guī)劃成果的處理與渲染，使規(guī)劃成果的表達更加直觀。且和傳統(tǒng)的紙質(zhì)成果相比較，CAD電子成果更加容易保存。

3.2 數(shù)字規(guī)劃起步階段

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，3S及3D技術(shù)進入規(guī)劃行業(yè)，數(shù)字規(guī)劃迎來起步階段。

3.2.1. 遙感

1983年，由北京市政府和地質(zhì)礦產(chǎn)部、城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合組織的北京航空遙感綜合調(diào)查正式啟動。項目成果為城市規(guī)劃人員利用遙感技術(shù)服務規(guī)劃工作創(chuàng)造了成功的經(jīng)驗，且對城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設、決策、管理和立法等方面具有重大意義，社會效益十分明顯[3]，為遙感技術(shù)今后在規(guī)劃工作中的應用奠定了良好的基礎。

可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料、獲取信息的速度快，周期短、受制條件較少可概括為遙感技術(shù)的特點。遙感技術(shù)在規(guī)劃工作中的應用首先解決了部分數(shù)據(jù)源的獲取問題，通過遙感技術(shù)可快速獲取城市現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。其次，利用遙感數(shù)據(jù)更便于規(guī)劃人員分析城市問題，如利用不同年份遙感數(shù)據(jù)研究城市增長問題，利用夜間燈光遙感界定城市建成區(qū)等。

近些年無人機遙感技術(shù)迅猛發(fā)展，因其獲取數(shù)據(jù)速度快、分辨率高且成本較低，被應用于小區(qū)域航空攝影測量。

3.2.2. 地理信息系統(tǒng)

地理信息技術(shù)起源于上世紀60年代，到90年代后期進入規(guī)劃行業(yè)。雖然CAD技術(shù)提供了強大的繪圖功能，但是在數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方面有所欠缺，而GIS正好彌補了CAD的空白，它能夠為規(guī)劃設計者提供一定的輔助分析和決策的手段。而且規(guī)劃成果由CAD格式存儲轉(zhuǎn)為GIS數(shù)據(jù)庫形式存儲，更加便于對成果的規(guī)范化管理。因GIS的強大的空間數(shù)據(jù)分析能力，各個規(guī)劃單位開始注重規(guī)劃決策支持系統(tǒng)的建設工作，如北京市城市規(guī)劃設計研究院立足規(guī)劃行業(yè)信息技術(shù)應用的全新視角，開展了城鄉(xiāng)規(guī)劃決策支持平臺的建設工作。

隨著網(wǎng)絡技術(shù)和移動技術(shù)的發(fā)展，WEBGIS和移動GIS應運而生且進入規(guī)劃領域。通過網(wǎng)絡對空間數(shù)據(jù)進行地圖服務，規(guī)劃人員在局域網(wǎng)內(nèi)可方便瀏覽查詢所需要的數(shù)據(jù)，在保證數(shù)據(jù)安全性的前提下提升了便捷度。互聯(lián)網(wǎng)的普及，使得WEBGIS應用在規(guī)劃公眾參與領域，公眾可直觀的查看規(guī)劃設計方案并反饋合理的建議。移動GIS則運用在規(guī)劃移動辦公領域，提升規(guī)劃人員辦公的便捷程度。

3.2.3. 三維可視化

2000年前后，三維可視化技術(shù)快速發(fā)展，隨后被引入規(guī)劃工作。開展相關(guān)工作較早的當屬武漢市。2006年，武漢市三維數(shù)字地圖系統(tǒng)開始建設，目前已建設完成國內(nèi)首個特大城市級的“三維數(shù)字城市”模型及信息平臺，且總結(jié)提煉出國內(nèi)首個城市三維建模方面的國家行業(yè)標準，并形成了數(shù)據(jù)生產(chǎn)、管理、更新與應用的一體化循環(huán)體系[4]。

將城市模型建立在一個虛擬的三維環(huán)境中，規(guī)劃人員可直觀的看到一個立體可交互的虛擬城市。城市現(xiàn)狀及規(guī)劃成果的展示由以往的二維變?yōu)槿S展現(xiàn)，且在三維系統(tǒng)中可進行科學的模擬及預測，如通過三維系統(tǒng)對不同規(guī)劃方案建筑高度和視域的分析，可及時發(fā)現(xiàn)方案存在的問題，亦可快速選取眾多方案中最優(yōu)的一個。

3.3 數(shù)字規(guī)劃成熟階段

2000年之前，數(shù)字規(guī)劃技術(shù)主要是以單項應用為主，在2000年后，規(guī)劃人員逐漸發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的技術(shù)已不能滿足日常工作的需要，如何將各項數(shù)字規(guī)劃技術(shù)集成應用以發(fā)揮更大作用，成為亟待解決的問題。2006年，北京市城市規(guī)劃設計院提出“規(guī)劃一體化”思想，開展了城市規(guī)劃設計領域信息整合-共享-一體化方法研究工作，數(shù)字規(guī)劃進入成熟階段。

一體化方案實施的核心是整體設計架構(gòu)采用CAD技術(shù)、GIS技術(shù)、WebGIS技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)融合運用的方法，通過系統(tǒng)配置為實際應用中不同的需求對象提供多平臺松散的應用模式，實現(xiàn)不同的應用策略，同時運用技術(shù)融合方法巧妙的將信息整合和標準規(guī)范實施融入到日常輔助規(guī)劃工作中去，從而解決了信息的整合、組織、共享、再利用等關(guān)鍵技術(shù)之間的關(guān)系問題。

3.4 數(shù)字規(guī)劃新模式探索階段

在規(guī)劃一體化的背景下，學者們正探尋數(shù)字規(guī)劃新的模式，這種模式更傾向于規(guī)劃全局化、整體化，主要包括地理設計和CIM（城市智慧模型）兩個方向。

3.4.1 地理設計

2008年“GIS與設計中的空間概念”（Spatial Conceptsin GIS and Design）會議在美國召開，會議強調(diào)應重新審視GIS和設計之間的聯(lián)系并首次提出地理設計的概念[4]。地理設計是一種把規(guī)劃設計活動與實時的（或準實時的）以地理信息系統(tǒng)為基礎的動態(tài)環(huán)境影響模擬緊密結(jié)合在一起的決策支持方法論[5]。

將地理大環(huán)境納入評估范疇，借助GIS實現(xiàn)設計過程的實時評估與反饋是地理設計的最大特點。近年，地理設計吸越來越多規(guī)劃學者的關(guān)注。金賢鋒等（2014年）總結(jié)了地理設計在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應用，他認為地理設計依托地理信息的地理分析，借助評估模型的動態(tài)評估與即時反饋，涵蓋“規(guī)劃委托―規(guī)劃編制―成果報批―規(guī)劃實施―規(guī)劃修編―規(guī)劃委托”的整個過程。

清華大學周文生等（2014年）在地理設計理念的指導下設計并開發(fā)了清華地理設計平臺（THGeoDesign），該平臺的設計目標是構(gòu)建一個覆蓋規(guī)劃設計全過程，即從現(xiàn)狀數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)狀分析、規(guī)劃方案設計、規(guī)劃方案評估、模擬、規(guī)劃方案展示到規(guī)劃成果輸出等的規(guī)劃設計支持平臺。平臺主要由系統(tǒng)配置管理、屬性數(shù)據(jù)處理、圖形數(shù)據(jù)處理、規(guī)劃分析、規(guī)劃設計、規(guī)劃評價、地理模擬以及專題制圖8個子系統(tǒng)組成。THGeoDesign已在中國大運河保護與管理規(guī)劃、大慶市總體城市設計、大慶市西城區(qū)分區(qū)性規(guī)劃、昆明滇池流域景觀風貌保護體系研究以及城市公共安全應急響應動態(tài)地理模擬模型及其在城市公共安全規(guī)劃中的應用等項目中得到應用并取得良好的應用效果。

3.4.2 城市智慧模型

建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）是一種應用于工程設計建造管理的建模技術(shù)，將各種項目信息納入建筑模型之中，可應用于項目設計、實施及維護全生命周期。2015年中國BIM應用價值研究報告中預測，未來兩年我國運用BIM的施工企業(yè)總數(shù)增長速率將超過世界平均水平。住房和城鄉(xiāng)建設部分別于2011年、2014年和2015年發(fā)文鼓勵推進BIM技術(shù)的應用，由此可見BIM擁有良好的發(fā)展前景。BIM目前在城市規(guī)劃中有一些簡單的應用，但是不能夠解決城市問題。

城市智慧模型（CIM，City Intelligent Model）是同濟大學吳志強教授（2015年）在“從BIM到CIM，從增量建設到智慧協(xié)同”演講中提出的概念，他認為城市不僅是機器，更是生命體。所有的智能建造，意識，構(gòu)建，全部整合起來，形成一個新體系，城市要以單體建筑為基礎，走向全系統(tǒng)運行管理。

CIM的研究重點是介于建筑單體之間的聯(lián)絡網(wǎng)絡，例如交通流、氣流等等。城市的單體建筑是固定的，但是他們之間的連接網(wǎng)絡是每天變化的，通過對這些網(wǎng)絡的研究，我們便可以發(fā)現(xiàn)城市中的問題。CIM將BIM作為城市的細胞，把時空數(shù)據(jù)接入CIM，實現(xiàn)對突發(fā)事件的預警和城市未來藍圖的模擬。

無論是地理設計還是城市智慧模型，兩者都是把整個城市納入到模型系統(tǒng)中進行模擬及評估，更加注重規(guī)劃的全局性和整體性。這兩種方法目前還處于研究階段，在實際規(guī)劃工作中應用不多，但隨著研究的不斷深入，很可能成為數(shù)字規(guī)劃服務規(guī)劃工作新的方式。

4總結(jié)

通過對數(shù)字規(guī)劃技術(shù)發(fā)展回顧，我們不難發(fā)現(xiàn)，由最初啟蒙階段發(fā)展到新模式探索階段的過程中，數(shù)字規(guī)劃技術(shù)深深影響著我們的規(guī)劃方式。為了讓數(shù)字規(guī)劃技術(shù)更好的服務于智慧城市的建設，我們要做到以下兩點：（1）首先我們要做到數(shù)字規(guī)劃技術(shù)集成應用。數(shù)字規(guī)劃技術(shù)的簡單應用，已經(jīng)不能滿足日常規(guī)劃工作中的需求，分析各項數(shù)字規(guī)劃技術(shù)特點、挖掘其應用潛力并進行集成應用，才能發(fā)揮出巨大作用。（2）其次我們要把握技術(shù)發(fā)展方向。當今社會信息技術(shù)日新月異，我們應該及時掌握新技術(shù)的發(fā)展方向，將有潛力的新技術(shù)引入規(guī)劃領域，使其與規(guī)劃工作相結(jié)合。

數(shù)字規(guī)劃技術(shù)的運用，不僅提升規(guī)劃工作人員的效率，而且使得規(guī)劃成果更加科學化。數(shù)字規(guī)劃技術(shù)未來必將幫助我們解決更多的城市問題。

參考文獻

[1] 簡逢敏.從數(shù)字地球到數(shù)字城市規(guī)劃：兼論上海城市規(guī)劃信息系統(tǒng)[J] 上海城市規(guī)劃，2000（4）：23-32

篇8

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在海底裝上“眼睛”

――地球系統(tǒng)的第三個觀測平臺

新世紀伊始，一個新的科學熱點正在出現(xiàn)：這就是海底觀測系統(tǒng)。其功能是把深海大洋置于人類的監(jiān)測視域之內(nèi)，以從根本上改變?nèi)祟愓J識海洋的途徑，開創(chuàng)海洋科學的新階段。

迄今為止，人類“入地”的能力仍然遠遜于“上天”。海底是最貼近地球深部的去處，從海底“第三個平臺”觀測地球，將揭示地球系統(tǒng)“運作”之謎。

建設中的海底觀測系統(tǒng)，是通向新突破的捷徑。作為新開的領域，各國都處在起步階段。中國，正經(jīng)歷著數(shù)百年不遇的良機。

假如把地面與海面看作地球科學的第一個觀測平臺，把空中的遙測遙感看作第二個觀測平臺，那么新世紀在海底建立的，將是第三個觀測平臺。

人類認識世界的過程，是一部不斷擴展視野的歷史。古人沒有想到海洋有這么大，15世紀重新發(fā)現(xiàn)的“托勒密地圖”上并沒有太平洋，以為歐洲航海西行到亞洲并不遙遠，否則哥倫布也許不敢冒這個險。當然更不會知道海底的地形起伏，會比陸地的高山深谷還大，這要等到20世紀中期，有了聲波測深技術(shù)才能發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在我們知道，海水比河水多百萬倍，海洋的平均水深3800米。隔了厚層的水，人類對深海海底的了解，還不如月亮和火星表面。而地球深處“地?！崩锏乃?，又比地球表面的海水多許多倍。

人類視域的突變發(fā)生在17世紀：用新發(fā)明的顯微鏡，看到了細胞，看到了微生物;用新發(fā)明的望遠鏡觀察行星，提出了“日心說”，導致“哥白尼革命”。又一次突變發(fā)生在20世紀：航天技術(shù)使人類克服地球引力進入太空，第一次看到地球的全貌，開始將地球看作一個整體，將地球上種種現(xiàn)象連結(jié)為“牽一發(fā)動全身”的系統(tǒng)，導致地球系統(tǒng)科學的產(chǎn)生，被喻為“第二次哥白尼革命”。

這次“革命”對地球科學的影響最大，尤其是浩瀚的大洋。人類對海洋的認識，大都是19世紀晚期以來通過航海從船上取得，這種星星點點、斷斷續(xù)續(xù)的觀測，帶來了許多錯覺和誤會。直到20世紀早期，測量海底地形的辦法還是用繩子系上重錘拋到海底，用繩子的長度測算水深，如此得來的測點寥若晨星，繪在圖上當然只能說明海底平坦，地形單調(diào)。再如船上用溫度計測量海水表層，只能測了上一點再測下一點，永遠也畫不出一張同時的海洋溫度圖來。20世紀出現(xiàn)的遙測遙感技術(shù)從衛(wèi)星獲取地球信息，開辟了全新的對地觀測系統(tǒng)，能夠獲取全球性的和動態(tài)性的圖景。同時得到的不僅有海水表面的溫度、風場、海流和波浪，而且有生產(chǎn)力、污染以至淺海地形等各方面的信息。

但是遙感技術(shù)的主要觀測對象在于地面與海面，缺乏深入穿透的能力。隔了千百米厚的水層，遙感技術(shù)難以達到大洋海底?，F(xiàn)在要問：能不能換一個視角，不要老是從海面看海底？可不可以從海底看海面，把觀測平臺放到海底去？新世紀伊始，一個新的熱點正在出現(xiàn)：這就是海底觀測系統(tǒng)。

海底的觀測平臺的功能是把深海大洋置于人類的監(jiān)測視域之內(nèi)，結(jié)果將從根本上改變?nèi)祟愓J識海洋的途徑，開創(chuàng)海洋科學的新階段。

1.請準確指出本文主要介紹的對象，并說明其出現(xiàn)的社會背景。

解析：此題考查學生的分析概括能力。要能夠迅速準確地弄清楚科普文敘述的對象，就得樹立全局意識。也就是說，在通讀全文后要把握好各段段意，分清作者的敘述重點主次，切不能斷章取義。具體到此題，本文在首段拋出話題――海底觀測系統(tǒng)，接著從之前觀測技術(shù)的不足、人類對海洋的認識過程及建設海底觀測系統(tǒng)的突出優(yōu)點等方面展開，順理成章地點出題旨。

答案：海底觀測系統(tǒng)。隨著人類社會的發(fā)展進步，人類視野已由“海面”拓展到了“海底”?？芍八械谋O(jiān)測平臺及技術(shù)都無法從根本上改變?nèi)祟愓J識的途徑，因而也就無法掌握到海底更多更準確的有效信息。而海底觀測系統(tǒng)能轉(zhuǎn)換視角，從根本上改變了人類認識海洋的途徑，開啟了海洋科學的新階段。

2.綜觀全文，人類對海洋的認識經(jīng)歷了哪幾個階段？

解析：此題考查學生對文章寫作思路的把握。一般來說，科普文章的層次是比較分明的，或以時間為序（本文是以時間為序），或以空間為序，或按總分的順序解說。

答案：第一階段：人類對海洋的認識主要通過航海從船上獲得;第二階段：人類通過簡單的工具測量海洋;第三階段：遙感遙測技術(shù)出現(xiàn)后，人類從衛(wèi)星獲取地球信息，加強了對海洋的認識。第四階段：海底觀測系統(tǒng)的建成，人們可以從海底看海面。

【技法指津】

找準科普文寫作之對象，理清其思路結(jié)構(gòu)，是讀懂此類文章的關(guān)鍵一步。那么該如何把握對象、理清思路呢？

一、識記一定的文體知識

科普文是介紹、普及科學知識的說明文體。大致分為科學說明文和科學小品文。其結(jié)構(gòu)并不復雜，常見的結(jié)構(gòu)形式有“總（概說）―分（具體）”式、“總（概說）―分（具體）―總（概說）”式、“分（具體）―總（概說）”式、并列式、遞進式等。

二、樹立整體的閱讀意識

確定科普文的說明對象及分析思路時，一定要有整體意識，需要具備整體把握的能力。有些科普文的內(nèi)容介紹說明的是廣大讀者不太熟悉，甚至從未聽聞接觸到的，作者為將之講述得更加通俗易懂，往往會拿不少大家熟知的事物來打比方或作比較，如不能搞清各段的內(nèi)容及段落之間的關(guān)系，也弄不清各事物之間的聯(lián)系和區(qū)別，就易弄錯對象，自然也就無法梳理好文章的結(jié)構(gòu)層次。當然，這種對文章整體把握的意識不僅適用于科普文，同樣適用于其他文本的閱讀。

三、掌握基本的解題策略

一般而言，說明對象會在文本中多次出現(xiàn)，如果說明對象是眾多事物，敘寫的主次會比較分明。不管怎樣，只要明白了作品所闡述事物的特點、性質(zhì)、現(xiàn)狀、發(fā)展前景及意義等內(nèi)容共同指向的對象，就找到答案了。

而解答“把握文章結(jié)構(gòu)，分析文章思路”類的題型時應注意：理清文章的層次，看文章寫了哪幾層意思（要善于借助標志性的詞或過渡句）;找中心句或關(guān)鍵詞，并將其加以概括。另外還要特別注意關(guān)聯(lián)詞。常見的關(guān)聯(lián)詞有遞進、并列、假設、條件、因果、轉(zhuǎn)折等幾大類，閱讀時，看到“首先”，要想到“其次”;看到“多項條件”，要找到“唯一條件”;看到“所以”，要尋找“原因”……高考命題者常常在關(guān)聯(lián)詞語的運用方面設置考題。注意關(guān)聯(lián)詞有助于我們快速閱讀，準確找到答案所在的重點段落或重點句子。

【閱讀訓練】

閱讀下面的文字，完成后面的題目。

“好奇”號火星漫游記

李 理

“祝賀你們！”肅靜的大廳里傳來一聲渾厚的問候。大屏幕前，正在觀察“好奇”號行動的科學家們屏息凝聽著隨后的一段話。這是一份來自火星的特殊問候。近日，“好奇”號火星車在接收了地球上的語音郵件之后，通過美國宇航局的深空天線網(wǎng)絡接收信號將其向地球轉(zhuǎn)發(fā)回來。這是人類首次完成從地球上向其他行星發(fā)送語音郵件并轉(zhuǎn)發(fā)回來的任務。

“好奇”之路漫漫行

自2011年11月，美國“好奇”號火星車被成功送入設計軌道之后，其征程一直被廣大。到目前為止，“好奇”號火星探測器進展順利。成功踏出火星第一步，成功發(fā)回郵件等一系列測試，均表明“好奇”號目前狀態(tài)良好。

在近日的會上，美國航天局對外了“好奇”號傳來的照片。根據(jù)這些照片，人們可以清晰地識別出火星山麓地區(qū)一些侵蝕形成的沖溝地形，以及其層狀沉積結(jié)構(gòu)。目前，搭載在“好奇”號上的鏡頭已經(jīng)拍攝了附近夏普山的緩坡下部地形景象?？茖W家表示，那里將是“好奇”號攀登夏普山的位置，照片中的層狀沉積巖層是它的最終目標。但是，有一片暗色的沙丘橫亙在“好奇”號和沉積巖層之間。根據(jù)資料，科學家判斷，這片暗色區(qū)域存在不同顏色的地區(qū)，每部分所含成分并不相同，是歷史成因的差異導致了這些巖石的多樣性。

此外，根據(jù)報告“好奇”號已從著陸點附近出發(fā)，正式開始向400米外的首個科研目的地格萊內(nèi)爾格前進，該地是三種地形相交的區(qū)域?？蒲腥藛T期待首個巖石目標能在這一區(qū)域找到，并對其進行取樣和分析。

火星生命仍為謎

那么，是何原因讓“好奇”號火星車備受世界關(guān)注呢？科學家表示，是人類對生命起源的未知迫使人類關(guān)注外星球。之前的資料顯示，火星上存有火山噴發(fā)后的坑狀高低。而有關(guān)科學家也曾稱，一些帶回來的標本也顯示火星上有機物是存在的。雖然有科學家表示在火星上發(fā)現(xiàn)有機物質(zhì)并不能證明火星現(xiàn)在或者過去存在生命，隕石可將有機物質(zhì)攜帶到火星上，此外，有些可能被有機物質(zhì)污染的探測儀器限制了對火星現(xiàn)代微生物的探測任務。因此，對此次“好奇”號的火星之旅是否會發(fā)現(xiàn)有機物，成功驗證生命是否存在，是一個被大眾關(guān)注的話題?！霸谖铱磥?，如果‘好奇’號發(fā)現(xiàn)了火星上存在有機物，那么這將是火星上存在生命發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)折點?！泵绹茖W家曾經(jīng)如此表態(tài)。

然而，火星探測的任務并不局限于對生命是否存在于火星的探索，科學家還將通過研究地球以外的太陽系和銀河系中的物理化學環(huán)境，逐步認識地球上的生命的產(chǎn)生過程。假設探測到火星表面存在有機物的痕跡，科學家們表示，其重點將轉(zhuǎn)向研究這些有機物的性質(zhì)以及形成過程，并確定有機物質(zhì)是否能與火星生命起源產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。

“好奇”探索最先進

此番訪問火星時，科學家們?yōu)椤昂闷妗碧栠x擇了最優(yōu)的探測地點以及攜帶先進的科學儀器。例如，“好奇”號中搭載了最先進的火星樣本分析儀，該設備將對火星大氣、巖石和土壤粉末進行取樣成分分析。雖然在升空之后，曾遇到些許麻煩，但它最終完成了對內(nèi)部殘留地球大氣成分的測試分析工作。火星樣本分析儀設備首席科學家表示：“對于測試結(jié)果非常滿意，結(jié)果完美地證明了該設備測定氣體成分的精確性?！蹦壳?，“好奇”號發(fā)回的數(shù)據(jù)已經(jīng)快要超過在此之前所有火星車發(fā)回數(shù)據(jù)的總和。

與此同時，“好奇”號在火星上工作絲毫不用擔心其能源問題。以核燃料為主要動力的“好奇”號采用了模塊化設計，可以適應多種不同的任務需求，供能相對穩(wěn)定。并且，該核電池的主要原料為“性情溫和”的放射性元素釙-238。該元素不會發(fā)生核爆炸，而是緩慢衰變放出能量。在通訊傳輸上，在火星運行的全球性的通訊中繼衛(wèi)星系統(tǒng)持續(xù)不斷地將數(shù)據(jù)從“好奇”號傳回地球。并且，其自身擁有調(diào)整的數(shù)據(jù)傳輸速率的能力，讓回傳效率更高。

（選自《人民日報?海外版》2012年9月1日，有刪改）

1.簡要歸納“好奇”號“漫游”的歷程。

答：_________________________________________________

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2.文章的標題是“‘好奇’號火星漫游記”，為什么后兩部分寫的卻是“火星生命仍為謎”和“‘好奇’探索最先進”？請作簡要分析。

答：_________________________________________________

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3.聯(lián)系文本，談談你認為尖端科學發(fā)展的意義所在。

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[關(guān)鍵詞]水文地質(zhì) 勘探技術(shù) 特點

[中圖分類號] P641 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-7-301-1

1前言

我國水文地質(zhì)勘探工作從50年代開始，經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，相比前蘇聯(lián)、美國以及其他國家，我國水文地質(zhì)勘探工作的特點是起步晚、發(fā)展迅速。50年代，首次建立起全國性的水文地質(zhì)工程隊伍;60年代，在東部大平原和西北缺水地區(qū)這些特殊的地理區(qū)域進行了水文地質(zhì)的普查;70年代，全國三分之二以上的地區(qū)完成了水文地質(zhì)的普查工作，水文地質(zhì)勘查技術(shù)更加完善，地下水動態(tài)觀測站在各省市自治區(qū)陸續(xù)建成;80年代，我國的水文地質(zhì)勘探工作過程中，開始重視水文環(huán)境，加強環(huán)境立法;水文勘探發(fā)展到當前，數(shù)字地球建成，地理信息中的3S（GIS、GPS、RS）應用于處理水文地質(zhì)的空間數(shù)據(jù)，以及專業(yè)性軟件隨著計算機的發(fā)展廣泛應用于水文地質(zhì)的勘探，為水文地質(zhì)工作的發(fā)展提供了技術(shù)上更加有力的支持。

2水文地質(zhì)勘探的目的

水文地質(zhì)勘探是水文勘探技術(shù)工作者為了了解某區(qū)域的水文地質(zhì)環(huán)境以開發(fā)利用相關(guān)資源而進行的科學探究工作。出于不同目的和要求，水文地質(zhì)勘探又可以進一步劃分為普查和勘探，普查是綜合性的，用以表達普查結(jié)果的水文地質(zhì)圖的比例尺為1：20萬，而水文地質(zhì)勘探是在已用普查方式探明地下水的分布后對特定區(qū)域水文資源的深入調(diào)查，服務于專門目的，如從居民健康考慮，對區(qū)域內(nèi)供水水文的調(diào)查，采礦時對礦床水文地質(zhì)的勘探等。

3水文地質(zhì)勘探內(nèi)容和要求

（1）泉水調(diào)查：查明出露地貌位置和地質(zhì)條件、成因類型、補給來源、流量、水質(zhì)、水溫、訪問其動態(tài)變化情況。選擇部分代表性強的泉取樣，進行水質(zhì)化學全分析和作細菌、污染、放射性分析。（2）老硐調(diào)查：查明硐Eli地貌位置和地質(zhì)條件、老硐形狀、斷面、長度、揭穿層位和巖性、出水量、水質(zhì)、水溫、訪問其動態(tài)變化情況。選擇有代表性的取樣進行水質(zhì)化學全分析和作細菌、污染、放射性分析。（3）地表水體調(diào)查：查明河流、溪溝點的地貌位置和地質(zhì)條件、水位、流量、水質(zhì)、水溫、與地下水的聯(lián)系，訪問其動態(tài)變化情況。

4礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)方法

4.1綜合物探技術(shù)方法

綜合物探技術(shù)方法是將地震以及電法勘探方法結(jié)合在一起，主要是解決在煤礦開采過程中出現(xiàn)的構(gòu)造與礦井水的問題，這種方法比較快捷方便，并且具有較大的經(jīng)濟性。在進行煤礦采區(qū)物探時，一方面是充分地利用采區(qū)的高分辨率三維地震數(shù)據(jù)體，再結(jié)合已有的鉆孔資料，對采區(qū)的目的層構(gòu)造進行科學合理地分析、說明，構(gòu)建一套完整系統(tǒng)的立體構(gòu)造圖像。

4.2地下水化學及同位素研究

地下水化學在屬于水文地質(zhì)學的一門基本學科，對生態(tài)環(huán)境有著重要的影響。近幾年隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，同位素研究和應用在水文地質(zhì)學中得到了廣泛地推廣，漸漸成為水文地質(zhì)化學中的一種重要手段。加強對同位素方法的研究，有助于加強對地下水的起源、形成、儲存以及質(zhì)量的變化等方面的研究，同時，可以正確地判斷地下水的補給開源、補給強度以及補給比例、補給的具置等。

4.3水文地質(zhì)鉆探技術(shù)

無論采用何種現(xiàn)代技術(shù)勘測方法，獲取水文地質(zhì)信息的最直接、最有效的方法仍舊是水文鉆探方式。水文鉆探方式是一種比較常用的勘測方式，對煤田水文地質(zhì)勘探有著重要的作用。我國的煤地層主要分布在山前、盆地邊緣等地區(qū)，這些地區(qū)比較干旱，相當?shù)厝彼?，因此，需要加大對應用鉆進過程中少用水甚至是不用水技術(shù)的研究，比如，空氣反循環(huán)以及泡沫鉆進等技術(shù)。同時，一般情況下，煤系下伏碳酸鹽巖埋藏得比較深，奧陶系巖溶含水層中多層泥灰?guī)r夾層，在鉆進的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)地層漏失以及地層坍塌的情況，同時由于鉆孔結(jié)構(gòu)比較復雜，嚴重影響著正常安全進尺，因此，需要研究針對性解決問題的鉆探技術(shù)以及合理的鉆孔結(jié)構(gòu)。

4.4“3S”技術(shù)

“3S”技術(shù)是GPS、GIS、RS三項技術(shù)的整合，它以計算機的數(shù)據(jù)分析、繪圖技術(shù)，及遙感、成像技術(shù)等為基礎，進行勘探工作，是目前煤礦生產(chǎn)中水文地質(zhì)狀況勘探的主要方法，可以有效借用三種技術(shù)的優(yōu)勢，以保證其勘探工作在信息的采集、處理以及分析等方面的一體化實旅。“3S”技術(shù)中較為主要的技術(shù)為Rs遙感技術(shù)，它與計算機技術(shù)相結(jié)合，可通過構(gòu)建全方位完善的遙感體系，是吸納對于煤炭資源水文地質(zhì)狀況的自主、自動的智能化勘測調(diào)查，以節(jié)省勘探工作人員，提升勘探工作效率及質(zhì)量。而此項技術(shù)與GPS、GlS結(jié)合應用，能夠使水文地質(zhì)勘探工作更加順利的實施，并得到更加精準的結(jié)果。

4.5流量測井法

當前時期，流量測井法在水文地質(zhì)的勘探工作中，屬于較新的一種方泫，它主要用來對不同深度階段的鉆孔橫截面中的縱向流量狀況進行測量。只要鉆孔中存在縱向的水流運動，利用該方法，均能夠?qū)崿F(xiàn)對于含水層及隔水層的有效劃分，同時達到對于各層的位置、厚度以及滲透狀況等參數(shù)的掌握，此種方法便捷穩(wěn)定，在目前煤礦生產(chǎn)的找水及預防水害工作中應用較為廣泛。

5礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)的特點

在礦區(qū)水文地質(zhì)勘探過程中，可以充分利用礦井的有利條件，做到井上、下相結(jié)合，以增強時空優(yōu)勢。在礦區(qū)水文地質(zhì)勘探試驗時，進行以井下放水試驗（有時包括連通試驗）為主的井下勘探，井上、下結(jié)合觀測的綜合勘探方法。這種以井下放水試驗為中心的礦井水文地質(zhì)綜合勘探方法，不僅大大擴大了勘探空間，使勘探工程的布置帶有立體性，而且放水試驗的水量和水位降深可以不受抽水設備能力的限制，能夠較真實地模擬礦井建設、生產(chǎn)過程中的地下水流場特征，對礦井水文地質(zhì)條件的評價和預測更接近于礦井建設、生產(chǎn)的實際，從而可為礦井建設、生產(chǎn)過程中的礦井防治水工作提供可靠的水文地質(zhì)依據(jù)。

6結(jié)語

綜上所述，隨著煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，為煤礦地區(qū)的水文地質(zhì)工作的開展提供了良好的機遇。因此，需要加強對煤礦水文地質(zhì)學科的研究，綜合使用多種水文地質(zhì)勘探技術(shù)，從而不斷促進我國能源工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]栗占有，王秋平;對我國煤礦水文地質(zhì)現(xiàn)狀及勘探技術(shù)的探討[J];中華民居;2013.

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關(guān)鍵詞：生態(tài)農(nóng)業(yè)；病蟲害；“3S”技術(shù)

在農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史中，農(nóng)業(yè)先后經(jīng)歷了刀耕火種、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)化農(nóng)業(yè)以及現(xiàn)在正在積極探索的生態(tài)農(nóng)業(yè)，無論哪種農(nóng)業(yè)形式，其在世界各地的起源、發(fā)展皆與生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)。尤其是隨著現(xiàn)代化的進程，為減少病蟲害干擾、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量與質(zhì)量以解決溫飽問題而大量不合理的使用農(nóng)藥、化肥等有毒有害的化學污染物質(zhì)，使這些污染物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中不斷積累并超過其自身的自凈能力，破壞了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)原有的結(jié)構(gòu)和功能，而導致生態(tài)安全與糧食安全受損。而生態(tài)農(nóng)業(yè)可以緩解農(nóng)業(yè)環(huán)境繼續(xù)惡化。農(nóng)作物病蟲害會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的損失，且在全球氣候變化的大背景下，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)受到病蟲害脅迫的概率將顯著增加[1]。因此保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，不再使用化肥農(nóng)藥等，從而積極發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，提出與之相對應的防治病蟲害的方法與技術(shù)勢在必行。

1利用“3S”技術(shù)監(jiān)測病蟲害

“3S”技術(shù)分別是指是遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）。

1.1遙感技術(shù)

隨著技術(shù)的迅速發(fā)展，遙感技術(shù)已經(jīng)能快速地為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、環(huán)境監(jiān)測等領域提供數(shù)據(jù)。將高光譜遙感應用于農(nóng)業(yè)中，其數(shù)據(jù)能準確地反映田間作物的生物化學參數(shù)（含水量、葉綠素含量、蛋白質(zhì)等）以及生物物理參數(shù)（生物量、葉面積指數(shù)LAI等）的光譜信息。病蟲害對農(nóng)作物生長造成的影響主要有兩種表現(xiàn)形式，即農(nóng)作物外部形態(tài)的變化和內(nèi)部生理變化。外部形態(tài)變化包括有落葉、卷葉，葉片幼芽被吞噬，枝條枯萎，導致冠層形狀發(fā)生變化；內(nèi)部生理變化則表現(xiàn)于葉綠素組織遭受破壞，光合作用，養(yǎng)分水分吸收、運輸、轉(zhuǎn)化等機能衰退[2]。當農(nóng)作物受病蟲害危害后，會發(fā)生病蟲害的光譜響應（可見光區(qū)域的反射率上升，在近紅外區(qū)反射率下降），從而為農(nóng)作物病蟲害的遙感監(jiān)測提供支持。

1.2地理信息系統(tǒng)技術(shù)

目前，地理信息系統(tǒng)技術(shù)已應用于農(nóng)業(yè)資源信息管理、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)用土地適宜性評價、農(nóng)作物估產(chǎn)和監(jiān)測及農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測與管理等領域。GIS的數(shù)據(jù)管理包括空間數(shù)據(jù)庫和屬性庫管理，在監(jiān)測病蟲害時可充分利用其數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢，將地形圖、水系分布圖、交通圖等普通地圖以及在其基礎上按照一定的用途制成用于反應自然要素的專題地圖（如土壤類型圖、氣象圖等）作為空間數(shù)據(jù)庫，把病蟲害種類與習性、發(fā)生數(shù)量、發(fā)生地點、危害程度與特征以及相關(guān)氣象資料建成屬性數(shù)據(jù)庫，通過地圖疊置操作與空間分析生成用于指導農(nóng)業(yè)病害蟲監(jiān)測與管理的預警系統(tǒng)。從而對病蟲害的發(fā)生及未來發(fā)展趨勢進行預測，并預報不正常狀況時空范圍和危害程度，按需要適時地給出變化和惡化的各種警戒信息及相應的綜合性對策[3]。

1.3全球定位系統(tǒng)技術(shù)

由空間衛(wèi)星、地面控制系統(tǒng)和用戶設備組成的全球定位系統(tǒng)，可以在短時間內(nèi)將危害較大的病蟲害區(qū)域定位，為農(nóng)業(yè)管理人員提供精確的空間坐標以找到災害發(fā)生點的準確位置并及時做好相關(guān)措施，從而避免病蟲害的大面積爆發(fā)，因而越來越多的用于農(nóng)業(yè)病蟲害的監(jiān)測與調(diào)查。此外，將GPS與RS、GIS相結(jié)合構(gòu)建用于病蟲害發(fā)生動態(tài)與分布的實時監(jiān)測系統(tǒng)已成為農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測與管理的重要課題之一。

2利用生物技術(shù)防治病蟲害

2.1種植抗性品種

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中各作物品種間生物特性不同使得不同品種抗病蟲害的能力存在差異，并在長期的進化過程中形成了獨特的防御機制來達到抗病蟲害能力。選用對害蟲具有抗性的作物進行種植，不但可以發(fā)揮作物自身對病蟲害的調(diào)控作用，而且控制效果持久。隨著分子生物學的發(fā)展，越來越多的分子技術(shù)應用在抗性育種，改變了雜交育種、誘變育種等方法在實際操作中育種速度慢的缺點，這也為種植抗性品種提供了更多的方便。

2.2保護與利用天敵

在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，由于生物之間存在競爭、捕食、寄生等關(guān)系致使有害生物存在著許多捕食性或寄生性天敵、病原微生物。所以保護天敵并加以利用這些自然因素對害蟲實施控制是一種有效的措施。通過優(yōu)化田間微生態(tài)環(huán)境，利用邊緣效應在田間保留交錯帶和緩沖帶，為天敵生存和繁衍的創(chuàng)造良好條件以及保證天敵安全越冬，可以達到保護的目的。稻田養(yǎng)鴨、魚、蟹等農(nóng)業(yè)模式就是利用天敵的原理，以達到防治稻飛虱、夜蟬、螟蟲等害蟲的目的。用于防治有害生物的病原微生物主要有真菌、細菌、病毒等，例如用白僵菌防治棉鈴蟲等，用蘇云金桿菌防治菜青蟲、茶尺例蠖等，以核多角體病毒（NPV）防治小菜蛾等。

2.3使用生物藥劑

隨著科技的發(fā)展與社會的進步，利用生物及其代謝產(chǎn)物研發(fā)生物藥劑成為一種新途徑而進入了蓬勃發(fā)展的時期，這些生物藥劑包括：植物源農(nóng)藥、微生物源農(nóng)藥、昆蟲激素。其中，植物源農(nóng)藥研究較多，從楝科、柏科、衛(wèi)矛科等植物分離的高效活性均有殺蟲作用，例如楝科植物苦楝分離出的川楝素可有效防治菜青蟲、柑桔螨等。昆蟲激素是由昆蟲內(nèi)分泌腺分泌到體外或由體液輸送至全身各處的化學物質(zhì)，按其作用方式分為兩大類，即昆蟲內(nèi)激素、昆蟲外激素。昆蟲內(nèi)激素調(diào)控昆蟲的生長發(fā)育，分為腦激素、保幼激素、蛻皮激素等；昆蟲外激素又稱為昆蟲信息素是昆蟲進行信息交流的媒介，包括了集結(jié)外激素、追蹤外激素、告警信息素、疏散信息素及性外激素等。由于昆蟲激素具有易降解、專一性強、不污染環(huán)境等特點已越來越受重視并廣泛用于防治農(nóng)業(yè)害蟲。昆蟲內(nèi)激素防治害蟲的主要作用機理是破壞昆蟲體內(nèi)的激素平衡，導致昆蟲的生長發(fā)育、變態(tài)及生殖等過程受阻而使害蟲畸形或死亡。昆蟲外激素在實際應用中無需考慮其是否可以穿透昆蟲包被在身體外側(cè)的角質(zhì)膜，因而使用較廣，例如性外激素。

2.4利用農(nóng)業(yè)生物多樣性原理

農(nóng)業(yè)生物多樣性以遺傳、物種、生態(tài)系統(tǒng)和景觀4個層次的多樣性為基礎，以人類可持續(xù)發(fā)展而形成的人與自然和諧共處的生物多樣性系統(tǒng)為目的，是全球生物多樣性的重要組成部分，對防治有害生物、維持農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的生態(tài)平衡與安全、保障全球糧食安全具有重要作用。利用農(nóng)業(yè)生物多樣性持續(xù)控制有害生物已成為研究熱點。農(nóng)業(yè)生物多樣性控制有害生物的基礎原理包括，群體異質(zhì)效應、稀釋效應、微生態(tài)效應、誘導抗性效應、物理阻隔效應、生理學效應和化感效應等7個方面[4]；其方法為模擬自然生態(tài)系統(tǒng)，在生產(chǎn)農(nóng)田中創(chuàng)建種內(nèi)遺傳多樣性、種間物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性，以實現(xiàn)時間多樣化和空間多樣化的生物多樣性種植。時間多樣化種植是指利用輪作換茬的作用，防止作物連作生長時生長遲緩、病蟲害嚴重、作物產(chǎn)品數(shù)量與質(zhì)量下降。而空間上多樣化種植是指利用生物之間互利共生原理，進行簡混套作（即間作、混作和套種）的種植模式。

3利用物理技術(shù)控制病蟲害

3.1物理誘殺技術(shù)

物理誘殺技術(shù)是指利用害蟲對各種物理因子（光、電、色、溫度等）的趨避性，創(chuàng)造一種對害蟲有害的方法或?qū)⑵鋸脑猩瞅?qū)趕，以達到防治害蟲或病害的目的。昆蟲對不同光的波長、光照強度等條件十分敏感，往往會做出不同的趨光反應。例如應用佳多頻振式殺蟲燈，可以有效殺死天蠶蛾、紅腹燈蛾、粘蟲、豆莢螟、煙青蟲、蛺蝶等。

3.2改善栽培措施

通過合理灌溉、合理翻耕、合理施肥等措施，改善土壤的水分、熱量、氣、肥等條件，從而調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)與孔隙，利于植物根系對養(yǎng)分的吸收、轉(zhuǎn)化以及土壤微生物與根系的相互作用，使農(nóng)作物的長勢達到最佳狀態(tài)，進而提高農(nóng)作物對有害生物的抗性。

參考文獻

[1]張競成,袁琳,等.作物病蟲害遙感監(jiān)測研究進展[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2012,28(20):1-11.

[2]陳鵬程,等.高光譜遙感監(jiān)測農(nóng)作物病蟲害研究進展[J].中國農(nóng)學通報,2006,22(3):388-391.

[3]豐江凡,等.基于GIS的太湖藍藻預警系統(tǒng)研究[J].環(huán)境科學與技術(shù),2006,29(09):60-61.