遙感科學與技術(shù)前景范文
時間:2024-01-08 17:45:12
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篇1
【關(guān)鍵詞】:礦山測量;GPS、GIS與RS技術(shù);數(shù)字礦山
礦山測量學是一個重要應用領(lǐng)域,在廣大的煤礦、金屬礦山、有色礦山等的生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用,是測量學、地質(zhì)學和采礦學的一個交叉學科。它是綜合運用測量、地質(zhì)及采礦等多種學科的知識,來研究和處理礦山地質(zhì)勘探、建設和采礦過程中由礦體到圍巖、從井下到地面在靜態(tài)和動態(tài)下的各種空間幾何問題。
1.GPS技術(shù)在礦山測量中的應用
1.1GPS技術(shù)在礦山控制測量中的應用
國家或區(qū)域性的高精度三維國家大地測量GPS控制網(wǎng).相鄰點的距離可達數(shù)千千米.以確定國家大地坐標系與世界大地坐標系的轉(zhuǎn)換參數(shù),為地學和空間科學等方面的科學研究工作服務。另一類是局部性的GPS控制網(wǎng),包括礦區(qū)GPS控制網(wǎng),網(wǎng)中相鄰點間距為幾千米至幾十千米,主要是為礦山生產(chǎn)或?qū)m椆こ探ㄔO服務。
1.2GPS—RTK技術(shù)在礦山測量中的應用
GPS—RTK技術(shù)是實時載波相位差分技術(shù).實時處理2個測站載波相位觀測量的差分方法。差分定位技術(shù)是用至少2臺GPS接收機同時接收衛(wèi)星信號,其中一臺安置在已知坐標點上作為基準站(基準站可安置在任意位置),其他的用來測定未知的坐標——移動站。工作原理是基準站根據(jù)改正點的準確坐標求出到衛(wèi)星的距離的改正數(shù)并將這一改正數(shù)發(fā)給移動站,移動站接收到這一改正數(shù)來改正其定位結(jié)果。RTK技術(shù)的精度可以達到厘米級,可以滿足礦區(qū)各比例尺測圖要求。與傳統(tǒng)地形測圖相比,RTK技術(shù)具有以下優(yōu)勢:不需建立加密控制網(wǎng),不要求測站間通視,測量工作比較靈活;誤差相互獨立、不積累、不傳遞,測量精度高;每個工作組每天可采集多達1000個碎部點,工作效率高;測量獲得的數(shù)據(jù)成果便于存儲、管理和共享,達到一測多用的目的。
GPS—RTK是定位精度比DGPS高100倍的載波相位差分技術(shù)。并以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等特點著稱,在大地測量和工程測量中,顯示出巨大的潛力和廣闊的前景。傳統(tǒng)的定位和施工放樣,不僅儀器種類繁多、需要人員多,而且精度容易受施工作業(yè)現(xiàn)場影響。GPS—RTK綜合了其他測量儀器的功能,提高了作業(yè)效率,對于圖形的數(shù)字化管理和使用也起到了促進作用。利用GPS—RTK測量手段可以得到每~個測點的三維坐標,以數(shù)據(jù)、圖形和位置等不同的表現(xiàn)形式反映到不同的應用環(huán)境中.解決了圖形不能統(tǒng)一到國家坐標系中這一問題。CPS—RTK在礦山測量中的應用.使得代表著當今尖端科學水平的“3S”技術(shù)得以在礦山測量中成功實現(xiàn)突破。并且由于定位精度高、全天候作業(yè)、觀測時間短.可及時消除地方與企業(yè)的用地糾紛,減少不必要的麻煩,其社會效益不可估量。
1.3GPS技術(shù)在礦區(qū)地表移動監(jiān)測中的應用
按傳統(tǒng)的地面測量手段布設礦區(qū)地表變形監(jiān)測網(wǎng),通常是將水平變形(二維網(wǎng))和地表沉降變形(一維網(wǎng))分別布網(wǎng)。由于監(jiān)測環(huán)境復雜,對監(jiān)測技術(shù)要求較高,因此應用常規(guī)技術(shù)不僅觀測時間長、勞動強度大。而且難以實現(xiàn)自動化監(jiān)測。目前礦區(qū)地表移動監(jiān)測以GPS技術(shù)為主,按監(jiān)測對象及要求不同又可分為靜態(tài)測量法、快速靜態(tài)測量法和動態(tài)測量法三種。GPS技術(shù)用于垂直分量的監(jiān)測f高程)一直備受關(guān)注,首先,GPS獲得的高程其高程系統(tǒng)與傳統(tǒng)不一致,GPS為大地高系統(tǒng),而傳統(tǒng)水準測量為正常高系統(tǒng)。其次,GPS測得的高程精度要比水平位置精度低。通常解決方法是利用GPS高程根據(jù)研究區(qū)已有的、足夠數(shù)量的、高精度水準測量值來擬合研究區(qū)的似大地水準面.依此來求得GPS測點的水準高程,擬合精度因測區(qū)環(huán)境、水準點的數(shù)量以及水準網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和擬合方法而異。
2.GIS技術(shù)在礦山測量中的應用
地理信息系統(tǒng)GIS(Geographical Information System)是采集、存儲、管理、描述、分析地球表面及空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的理論和技術(shù)的總稱。三維礦山理念的應用,三維礦山是礦山客觀實體的一個模型描述,是三維地學模擬理念的一個具體實現(xiàn)。通過三維礦山的建設,地質(zhì)、礦業(yè)界人士能夠更直觀、更精確地圈定礦體邊界,了解不同礦體分布的三維形態(tài).準確地解譯和圈定地下地質(zhì)體,借以指導礦業(yè)開發(fā)和深部找礦預測。近10年來,隨著地理信息系統(tǒng)、科學可視化技術(shù)和地質(zhì)信息計算機模擬技術(shù)的發(fā)展,三維礦山已成為地學與信息科學的交叉技術(shù)前沿和熱點。
3.RS技術(shù)在礦山測量中的應用
3.1INSAR技術(shù)在礦區(qū)地表沉降監(jiān)測中的應用
合成孔徑雷達干涉(INSAR)測量技術(shù)是近年來微波遙感發(fā)展的一個重要方向。INSAR利用雷達信號的相位信息提取地球表面的高精度三維信息,可以測量地面點的高程變化,是目前空間遙感技術(shù)中獲取高程信息精度最高的一項技術(shù)。由于它可以獲得全球高精度的(毫米級)、高可靠性的(全天時、全天候)地表變化信息,因此能夠有效地監(jiān)測由自然和人為因素引起的地表形變。21世紀80年代,國外學者開始將INSAR應用于監(jiān)測地表形變的各個領(lǐng)域。而國內(nèi)對于利用INSAR技術(shù)來監(jiān)測滑坡的研究起步較晚。目前,INSAR技術(shù)已廣泛應用于地表沉降監(jiān)測、滑坡監(jiān)測、地震形變監(jiān)測、冰川動力學等方面,并在工礦區(qū)地表沉陷、礦山地表形變等監(jiān)測方面的研究也取得了滿意的效果。
4.結(jié)語
隨著計算機技術(shù)、空間技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,平面模型在向空問模型轉(zhuǎn)化,數(shù)值記錄在向數(shù)字模型轉(zhuǎn)化。測繪科學也正逐步發(fā)展為內(nèi)涵更為豐富的“地球空間信息學”?!?S”集成技術(shù)雖然還在起步階段,但其對于礦山測量的發(fā)展所起到的促進作用是不可估量的。而其必定在今后一個時代占據(jù)主導者的地位。在“3S”集成技術(shù)的推動下.礦山測量學正在工作內(nèi)容和技術(shù)方法等方面演繹著深刻的變革。朝著“礦山空間信息學”的方向前進。
【參考文獻】:
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關(guān)鍵詞:多媒體通信;概念及特征;發(fā)展趨勢
1 多媒體通信的概念及特征
多媒體通信是多媒體信息處理技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合的通信形式,其主要特征包括如下幾個方面:
(1)集成性
集成性是指多媒體通信系統(tǒng)至少應能傳送2種以上的媒體信息,不僅指包括文本、圖形圖像、音頻、視頻在內(nèi)的多格式的、大量內(nèi)容數(shù)據(jù)信息,還包括一些附加的控制信息進行存儲、傳輸、處理、顯示的能力。它表現(xiàn)為多媒體信息的集成和處理這些媒體的設備的集成。
(2)交互性
交互性指的是在通信系統(tǒng)中人與系統(tǒng)之間的相互控制能力。 多媒體通信系統(tǒng)必須能以交互方式進行工作,它能夠真正實現(xiàn)多點之間、多種媒體信息之間的自由傳輸和交換。如果需要,這些信息的交換要做到實時進行,而且多媒體終端用戶對通信的全過程有完整的交互控制能力。在多媒體通信系統(tǒng)中,交互性有兩個方而的內(nèi)容。一是人機交互界面,也就是系統(tǒng)的終端向用戶提供的操作界而;二是用戶終端與系統(tǒng)之間的應用層通信協(xié)議。
(3)同步性
同步性指的是在多媒體通信終端上顯現(xiàn)的圖像、聲音和文宇均以同步方式工作,它是多媒體通信系統(tǒng)中最主要的特征之一,也是在多媒體通信系統(tǒng)中最為困難的技術(shù)問題之一。如要呈現(xiàn)一個包含圖像、聲音、文宇等多種媒體的信息,多媒體通信終端需要通過不同傳輸途徑將所需要的信息從不同的數(shù)據(jù)庫中提取出來,并將這些圖像、聲音、文宇等信息同步起來,構(gòu)成一個整體的信息呈現(xiàn)在用戶而前。
2 “三網(wǎng)合一”技術(shù)
“三網(wǎng)合一”正是指將計算機網(wǎng)、電視網(wǎng)和電信網(wǎng)在傳輸、接收和處理等方面合而為一,并全面實現(xiàn)數(shù)字化。如此便可以使三大行業(yè)在技術(shù)上逐步趨向一致,在業(yè)務上相互交叉滲透,在網(wǎng)絡上互連互通,在經(jīng)營上相互合作競爭,從而更好的、更全面的為人們提供個性化、多樣化的通信服務。
但“三網(wǎng)合一”并不是簡單的三網(wǎng)相加,為了很好的傳遞音頻、視頻和數(shù)據(jù)信息必須同時在傳輸、交換和接入等各層具備寬帶化,較好的QoS以及統(tǒng)一的信息表示方式才能構(gòu)筑其賴以生存的技術(shù)前提。而目前此項技術(shù)并不是很成熟,所以在今后很長一段時間之內(nèi)三網(wǎng)仍將并存。
2.1向IP融合
IP技術(shù)是未來數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中的核心技術(shù),是承載各種應用業(yè)務的平臺,而在IP網(wǎng)上實現(xiàn)多媒體通信更是世界各國的主要目標。因為公眾電話網(wǎng)(PSTN)無論怎樣發(fā)展,其資源利用率低、帶寬窄、線路質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點都是無法改變的事實;有線電視網(wǎng)(CATV)則相對缺乏在通信領(lǐng)域運營的經(jīng)驗,研究工作也相對比較滯后;只有數(shù)據(jù)網(wǎng)因為有了Internet:網(wǎng)絡技術(shù)的成功開發(fā)而迅速進入到開放的、分布式的發(fā)展環(huán)境,并飛快地向前推進。
隨著這樣的趨勢繼續(xù)發(fā)展下去,人們更是期待著能夠在一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡上開展各種業(yè)務,傳輸各種信息以保障高效率地利用網(wǎng)絡資源和更好地開展業(yè)務。因此三大網(wǎng)絡的融合是不可避免的,且這種融合不僅是業(yè)務上的融合,更是網(wǎng)絡上的融合。而IP就是能夠?qū)崿F(xiàn)這種融合最好的統(tǒng)一的協(xié)議,所以無論未來的基礎網(wǎng)絡會采用什么樣的結(jié)構(gòu),寬帶多媒體業(yè)務都必將會統(tǒng)一到IP網(wǎng)上。
2.2走向?qū)拵?/p>
有這樣一種說法,有了寬帶,就有了高速度,就有了多媒休的傳送。在通信領(lǐng)域中,只有擁有了充足的帶寬,才能夠快速傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)等多種媒體信息。這就好像只有在夠?qū)拤蚱秸母咚俟飞喜拍軌蛘R有序且快速地通行各種車輛一樣。因此,帶寬引起了各層次人們的關(guān)注,投資商紛紛追加投資,運營商大舉進攻,各企業(yè)家也躍躍欲試,而用戶和媒體更是望穿秋水、翹首以盼。在現(xiàn)有的N一ISDIV上開展的多媒體通信業(yè)務已經(jīng)基本完善,下一步的重點就是寬帶多媒體通信??焖侔l(fā)展的光通信技術(shù)為未來的寬帶多媒體應用描繪了美好的前景,光纖通信的速率每10年可增長100倍,而這種增長速度還可以持續(xù)10年左右。寬帶速率的持續(xù)增長更是為寬帶多媒體技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。
2.3與移動技術(shù)結(jié)合
手機自問世以來,歷經(jīng)了1G,2G,2.5G,3G和4G的發(fā)展過程。其中第一代移動通信系統(tǒng)采用的是模擬技術(shù),只能進行語音通話。第二代移動通信系統(tǒng)相對第一代增加了接收數(shù)據(jù)的功能,如接收電子郵件或網(wǎng)頁。即完成了模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,從而可以提供數(shù)字化的語音業(yè)務和低速的數(shù)據(jù)業(yè)務,但由于采用不同的制式(GPRS,CDMA等)導致用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內(nèi)進行漫游。第三代移動通信技術(shù)則定位于實時視頻,高速多媒體和移動Internet訪問業(yè)務,是將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它在投入運行初期便可實現(xiàn)共享式2M帶寬的數(shù)據(jù)業(yè)務,并在逐步提高中,從而為多媒體通信與移動通信的結(jié)合提供可能。
第四代移動通信技術(shù),即4G的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡,具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡。第四代移動通信標準比第三代標準具有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡中提供無線服務,可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)(包括衛(wèi)星通信和平流層通信),能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠程控制等綜合功能。此外,第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng),是寬帶接入IP系統(tǒng)。
2.4與衛(wèi)星技術(shù)結(jié)臺
基于多媒體計算機技術(shù)的進步和廣大用戶的需求,建立多媒體大型網(wǎng)絡已經(jīng)成為當務之急??墒乾F(xiàn)有的電話線由于頻寬較小,根本無法滿足多媒體系統(tǒng)的要求,且利用地面網(wǎng)絡來實現(xiàn)接入不僅需要巨大的投資,往往還難以實現(xiàn)全球每個角落的全覆蓋和滿足普遍接入的要求。
近年來,衛(wèi)星系統(tǒng)在通信、廣播、導航定位、遙感遙測、地球資源、環(huán)境監(jiān)測、軍事偵察、氣象服務等方面逐漸體現(xiàn)出其重要的價值。衛(wèi)星技術(shù)已進入到數(shù)字化發(fā)展的階段,它可以直接對用戶提供高帶寬,輕易地將寬頻信號傳送給用戶而無需中間節(jié)點??上攵?,將多媒體技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)結(jié)合在一起,建立一套全球性或區(qū)域性的多媒體網(wǎng)絡感器使傳感器由單一功能、單一檢測向多功能和多點檢測發(fā)展;從被動檢測向主動進行信息處理方向發(fā)展;從就地測量向遠距離實時在線測控發(fā)展,網(wǎng)絡化使得傳感器可以就近接入網(wǎng)絡,傳感器與測控設備間再無需點對點連接,大大簡化了連接線路,節(jié)省投資,易于系統(tǒng)維護,也使系統(tǒng)易于擴充。
3 結(jié)束語
隨著社會的發(fā)展、技術(shù)的進步、全球計算機擁有量的增加、多媒體通信網(wǎng)覆蓋面的不斷擴大,將會有更多的計算機用戶成為多媒體通信網(wǎng)的用戶。多媒體通信將計算機的交互性和通信的分布性完關(guān)地結(jié)合在一起,向人們提供全新的信息服務。