3S技術林業管理論文范文第1篇
高等職業教育的目的是培養具備綜合職業能力和全面素質的, 直接在生產、服務、技術和管理第一線工作的應用型人才, 使之既要有專業知識, 更要有實踐技能。因此職業教育應結合市場經濟突出實踐性教學及技能訓練, 強調以培養技能型人才為本位的指導思想。高職學生畢業后一般都在第一線從事具體工作, 現在林業各行各業和“3S”技術的聯系越來越緊密。“林業3S技術”課程在高職院校中作為林業技術專業的一門核心課程, 在長期從事本課程的教學中積累了經驗, 現就它在實際教學中如何改革提出看法。
“林業3S技術”課程在林業技術專業人才培養過程中起著承上啟下的支撐作用。對本專業學生職業能力和職業素養的提高有明顯的促進作用, 通過本課程的學習, 使學生知道并能利用“3S”技術進行森林資源調查、監測等方面的應用, 為相應專業后續課程的學習打下良好基礎。通過實訓項目的學習和嚴格的技能操作訓練, 使學生畢業后能勝任森林資源調查、監測以及林業資源規劃和作業設計等技術崗位的工作, 為培養林業生態建設生產一線的高技能應用型人才奠定良好的基礎。
一、林業“3S”技術教學模式的設計與創新
課程在教學設計過程中, 推行以“職業崗位能力為目標, 以項目為載體, 以工作過程為導向, 以項目團隊為組織形成”的工學創新教學模式, 以“必需、夠用為度, 注重應用”的課程安排, 來設計教學內容, 重視技術應用型人才的培養。具體表現在以下幾點:
1.實踐教學注重內容創新和方法創新。教學內容上, 更新和重構教學內容, 保證教學內容的系統性、先進性和實用性。不斷引進國內應用較廣的操作軟件, 在深化課堂理論知識的同時, 注重學生動手能力的培養和與實際工作的結合, 縮短學生適應社會的周期。
2.采用理論少而精、實訓多而廣的學時比例分配原則, 理論以夠用為度, 不設置單獨的理論教學課, 所有理論全部貫穿到實例中講解, 根據實例所涉及的內容, 將實訓分成驗證性實訓和創新性實訓兩種。驗證性實訓主要完成各個知識點的掌握和練習, 創新性實訓注重培養學生對知識的綜合掌握能力。
3.運用“系統”的觀念, 將地理空間信息基礎知識、GPS的操作應用部分 (GPS) 、GIS的應用與設計 (GIS) 、遙感影像的分析與處理部分 (RS) 有機地結合在一起。本課程的所有項目均是由若干學習型任務組成, 在實施應用時要處理好局部與全局的關系。
4.多軟件聯合操作實踐教學。專業組的教師們在講授“林業3S技術”時, 按照講授的功能劃分, 采用多個軟件同時教學, 用多種方法完成一項任務或者用多種技術聯合完成綜合實驗, 鍛煉了學生對操作軟件融會貫通的能力。
5.聯系實際培養興趣。教師在項目設計前, 通過企業調研、生產與科研實踐的經歷與體會, 對本專業的知識有充分的了解后, 并轉化到實訓教學中, 充實教學內容。這對于提高教學質量、豐富教學內容、培養學生學習興趣具有重要作用。
二、林業“3S”技術教學方法與教學手段探討
(一) 教學方法
根據高職教育和本專業高職學生的特點, 結合課程的定位、目標和特點, 堅持“教師為主導, 學生為主體”的思想, 探索和實踐出一套行之有效的教學方法。應用這些方法使“教、學、做、訓”融為一體, 提高了學生的學習興趣, 加強了學生的職業技能訓練, 達到理實合一、交互滲透、逐漸遞進的教學效果。
1.項目教學法。
課程以“項目為中心”展開, 將項目教學貫穿于課程教學全程之中, 同時做到項目編排到位、學生實訓到位、分項目考核到位。在實踐教學過程采取項目化教學, 提高學生對項目技術問題的動手能力和解決能力。同時, 通過“模塊、項目”, 由易到難逐步推進項目教學。引導學生自主學習和探索項目課程, 培養學生運用理論知識解決實際項目問題的能力。學生自己也設計出了一些項目進行演練, 大大提高了學生的工程項目實踐能力。
2.廣泛運用多媒體教學、網絡教學手段。
教學中采用的數字化儀、掃描儀、繪圖儀及系列軟件產品與地方經濟建設所用的主流設備、軟件能夠保持一致, 并能完全迎合社會需求, 為學生提供了一整套與地方經濟建設相吻合的——從空間數據采集、編輯、分析、輸出到結果展示的全過程, 融理論講授與實踐教學為一體。這種方式使得學生能夠容易適應畢業以后的工作環境, 能夠更好地完成理論與實踐的緊密結合。
3.實例化教學的引入。
為了使原本枯燥的“3S”理論問題在實際操作中變得簡單易懂, 使得學生技能得到質的提高, 課程組教師們利用一切資源獲得實際應用案例, 甚至老師們自己出去學習, 回來再把所學知識組合成具體可供實施的項目, 和學生一起分享, 為學生畢業后從事一線操作工作奠定了堅實的基礎。
4.推進互動教學, 調動學生學習主動性。
指導學生積極開展課外學術講座, 由教師提出討論題目, 學生上網或去圖書館查找資料, 并進行整理。在學生中間開展互講互學活動, 取長補短, 豐富專業知識。
5.開展課題教學, 強化研究性學習。
課程組教師充分考慮本課程與實踐緊密結合的特點, 通過向學生提供原始數據, 由學生在實訓室自主完成小型課題。
(二) 教學手段
1.改革課程授課方式, 運用多種授課方式教學。
由于課程內容多、知識面廣, 我們采用了課堂講授法、案例教學法和操作演示法相結合的教學模式, 發揮學生的內在潛力, 培養其綜合能力。
通過教師事先制作好教學課件, 并利用掛圖、多媒體教室等手段, 增強直觀教學效果, 培養學生的學習興趣;通過典型案例及工程項目邊講邊討論, 活躍課堂氣氛, 引導學生發散思維, 激發其學習主動性, 促進學生思考, 形成師生間的互動關系, 有利于學生理解、深化、拓寬所學內容。
2.精心制作精品課程網站, 培養學生的自學能力。
課堂上教師講解的內容和書本上的知識, 難以滿足學生對林業“3S”技術知識的需求, 另外, 學生能借到或買到的參考書較少, 制約了學生的學習。通過建設“林業3S技術”精品課程網站, 可以解決教學參考資料少的問題, 開拓學生的視野, 并盡最大可能地向學生提供設計素材和學習材料。
在每一個模塊、項目中, 都可以在課程網站中找到需要的所有資料, 彌補了上課實訓的局限性。同時, 本次課程的作業全部采取行業論壇提交的方式進行, 確保了作業的有效性和可監督性。
3.應用視頻和動畫, 激發學生的創新意識。
課程組開發了多媒體教學課件、大量的動畫和視頻, 用大量的動畫系統細致地解析教學內容, 使抽象、枯燥的說教變為形象生動的動態展示和講解, 從而使教學內容充分提煉, 教學信息傳遞準確, 教與學輕松愉快的完成, 有效地提高了教學效率。
4.通過學習博客和QQ群, 提高和激發學生課外自主學習興趣。
課程組創建了林業3S技術學習博客和學習QQ群。以學生課外學習過程中感興趣的方式, 通過學習博客了解和交流自己學習中碰到的相關知識, 也可以在林業3S技術的QQ學習群里面通過聊天的方式, 解決自己學習中遇到的問題, 為學生提供了一個輕松愉快的自主學習氛圍。
三、林業“3S”技術課程考核
“林業3S技術”課程考核應遵循以下原則:全過程考核的原則, 即從開始到結束, 從課內到課外均考核;公開考核的原則, 讓學生正確對待本課程考試;重能力、重素質的原則, 即將學生能力表現和素質體現作為較大的權重系數在考核時加以考慮。
1.實訓成績占30%。
具體分配是:將每一次的實訓設計進行量化評分, 按實訓次數分別賦分, 總分為50分。出勤率占10%, 只扣分不加分, 遲到或早退一次減0.5個百分點, 無故曠課一次減2個百分點, 并不得評定優秀成績, 曠課次數累計達學校規定而不能參加考試的, 按學校規定執行。履行了請假手續的病事假不減分, 但累計達3次以上的不得評定優秀成績。
2.技能考核占40%。
每學期進行兩次技能考核, 主要考查學生的階段操作能力。由教師根據授課情況和教學進度, 在規定的時間和地點進行林業“3S”技能考核, 要求學生做出完整的操作流程和結果。教師根據學生成果完成情況給出成績, 每次滿分為20分, 共有兩次。
3.期末閉卷考試占30%。
考試內容應包括概念、原理、思考題、操作事項、項目設計。題量適中, 集中考查學生對理論知識的掌握程度和對操作流程的敏感程度。
小結
林業3S技術是一門不斷更新的課程, 教師應該轉變觀念, 切實改進教學手段和教學方法, 有步驟有計劃地過渡到“教師指導下的以學生為中心”的教學模式上, 充分調動學生的能動性, 使學生主動建立起知識和能力個人結構。結合高職林業3S技術理論性和實踐性很強的特點, 要在教學中選擇一套適合高職學生的教材, 教師應全面掌握教材, 采用靈活的教學手段, 篩選出教學的重點、難點, 精心組織教學內容, 選擇合適的教學應用軟件, 把理論和實踐操作有機地結合起來, 使理論寓于操作中, 在操作中消化理論。
摘要：結合教學實際, 從構建合理的教學目標, 教學模式的設計與創新, 改革教學方法及手段, 課程考核, 強化實踐動手能力的培養等方面, 對高職林業技術專業的專業核心課“林業3S技術”課程教學改革進行了探討, 并提出了具體措施與建議。
關鍵詞：高職,林業“3S”技術,課程,教學模式,教學改革
參考文獻
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3S技術林業管理論文范文第2篇
森林資源在我國雖然儲量豐富, 但由于人口眾多, 經濟發展需求量大, 人均占有量仍舊低于國際水平。雖然針對森林資源開展了相關經營管理, 但由于起步較晚, 管理水平較低, 因此并未取得飛躍式的成績。由于森林資源管理過程中存在動態性、多樣性, 且森林的成長周期相對較長, 空間分布不均, 因此目前我國對于森林作用以及功能的了解認知仍舊處于起步階段。尤其在森林資源監測過程中, 由于不能長期獲得穩定的系統性數據, 且觀測儀器相對落后, 僅僅靠人力、經驗獲取森林資源監測數據, 因此無法建立有效、準確的數學模型, 導致無法準確掌握森林資源發展狀態和整體規律。
而從上世紀末開始, 林業管理中開始引進3S技術。通過3S技術中兩兩結合, 例如GPS同GIS組合, GIS同RS組合, RS同GPS組合等, 其功能就顯得十分完整。通過3S技術, 森林資源監測、管理系統可以準確獲得森林資源動態數據, 并進行評價、預測, 令森林資源管理系統從傳統單一的管理模式向著更加先進、系統的管理模式發展。
1 3S技術衍變
隨著信息化、數字化技術的發展, 地球空間信息技術開始在各行各業中展現其重要作用。國際上早在上世紀便開始利用3S技術進行森林資源監測、管理。而我國GIS作為綜合應用系統, 最近幾年才剛剛興起, 其可以將地理位置同相關視圖信息結合在一起, 并融合網絡技術、計算機技術、幾何學、地理學以及多媒體技術和虛擬現實技術, 通過計算機圖形以及數據庫技術, 進行地理圖形以及屬性數據的輸出。最后, 系統會通過對數據的分析、篩選, 最終以最為直觀的方式展現在用戶眼前。而3S技術則是將GIS、RS、GPS三位合一, 這種緊密結合的一體化技術也開始在我國林業管理工作中發揮巨大的優勢, 發展前景十分廣闊。通過將三種技術的部分功能有機結合, 可以構成系統性的技術體系, 從而實現對空間、環境信息的準確、快速采集、處理。
作為信息技術的重要構成, 3S技術應用主要有三個階段。首先是數據采集, 通過3S技術可以為森林資源管理提供專業數據;其次構建數據庫, 3S技術可以將采集的數據資源進行歸類劃分并加以存儲, 建立空間、資源屬性數據庫, 從而令管理者可以準確把握資源質量、數量以及分布狀態;最后為知識發現, 在多方面數據分析后, 3S技術會向管理者提供多種方案, 并建立相關模型, 為森林資源的管理、經營提供可靠的數據, 從而提高管理決策水平。
2 3S技術的實際應用
2.1監測森林資源
森林管理中森林資源監測不但是重要的組成部分, 同樣也發揮了重要的作用。而3S技術在林業資源調查中的應用也是在資源監測上。并且目前在森林資源連續清查工作中, 3S技術已經發揮了不可替代的作用。當前針對林業資源進行的資源監測形式主要有三種, 即森林資源一類清查和二類清查以及面向作業的三類調查。國家想要詳細了解森林資源狀態最好的方式便是通過林業資源清查。而森林資源調查的主要內容包羅森林的面積、分布以及林分蓄積。
2.2預防、監測災害
林業發展中最怕的便是各種災害, 這里包括自然災害和人為災害, 但無論哪種都會危及森林的生存發展, 其中病蟲害、泥石流以及水害、火災等危害最大。
在災害監測中RS技術發揮了重要的作用, 通過遙感影像技術分析各個波段光譜, 從而對森林災害進行監測。RS技術最早應用在災害監測中主要是對病蟲害進行檢測, 采用的是紅外航空影像數據。而在火災檢測中, 主要使用的衛星監測, 這是由于衛星監測具有很好的時間分辨率, 但是由于其空間分辨率相對較低, 因此只能監測大尺度火災以及中尺度火災的發展態勢。
2.3林業決策與管理
針對森林資源的管理以及決策是林業工作者最重要的工作內容, 而決策、管理均需要建立在詳細了解森林資源的基礎之上, 即森林的培育、營林以及采伐都需要一森林資源監測數據作為依據。從而保證森林能夠健康持續發展, 更好的服務于人類社會建設。
在森林資源監測中GIS技術的應用有效提高了監測工作效率, 通過GIS能夠更加直觀的顯示森林監測數據, 完成數據管理, 并且利用空間屬性數據, 可以建立起針對經營、生長以及預測的模型, 可以更加直觀的表現出管理各個階段的森林狀態, 并加以比較, 令森林資源決策管理工作更加便捷。另外將GIS同RS共同用于區域性的森林資源監控, 還能獲得動態變化數據, 實時了解森林資源發展狀況。
3 3S技術應用趨勢
3.1技術普及性越來越高
由于3S技術的應用成本相對較高, 目前主要在一些知識密集型的技術單位以及決策單位使用, 即大多由國家調查專業隊伍以及省級調查專業隊伍使用, 而在一些基層單位中的應用相對較少。但隨著技術的進步, 相關硬件、軟件的發展成熟, 3S技術的應用成本將不斷降低, 一些基層單位也可以在林業管理工作中逐步的引進、使用3S技術。
3.2定位系統向全球定位化發展
系統發展因為美國對于GPS政策有嚴格的限制, 所以GPS在林區定位方面的發展受到阻礙, 導致林區GPS定位沒有達到實際應用的目的。當然, 隨著歐洲空間計劃的逐步實施以及我國的空間技術的進一步發展, 我國的全球定位問題也會隨之解決, 屆時我國定位系統將會聯合全球定位技術相對成熟的國家共同建立一個針對林業資源監控的定位系統, 這樣的系統將會極大的改善對現有的GPS定位精度的問題。
3.3 GIS更加專業化
GIS在林業上廣泛應用, 包括森林培育、病蟲害防治、規劃決策、林火管理和森林資源管理等, 這些大部分是在通過GIS軟件操作下完成的, 但當前還不存在專門的面向林業決策和管理的GIS軟件, 這也使GIS在基層林業管理的應用受到一定的限制。所以, 建立適合基層林場的林業決策和管理系統也將是GIS發展的必然趨勢。
3.4網絡技術應用更加成熟
隨著網絡技術的不斷發展, 國際互聯網和局域網的發展速度也在快速提升, 當前在網絡上進行數據傳輸已經逐漸成熟, 建立起以網絡技術為基礎的林業決策管理系統可以大幅度實現快速的信息發布以及數據的快速共享, 從而保證森林資源管理效率以及經營質量。
3.5移動終端的應用
隨著掌上機PDA技術的快速發展, PDA的快速運算功能、大容量的存貯設備、基于Win CE的編程技術、藍牙技術等使掌上機PDA在林業調查的定位精準化、標準化、自動化方面展現很強大功能, 監控技術由PC向PDA發展已經成為一種必然趨勢。已經有很多森林調查單位在使用PDA技術進行林業監測, 并取得一些成果, 應用PDA技術進行森林資源調查將會得到進一步的推廣和發展。
4結束語
雖然在我國的林業資源調查中已經開始逐步的應用3S技術, 并且也取得了一定的成效, 但由于各項技術軟件、硬件仍舊不成熟, 還有待完善和發展。在未來想要真正實現科學全面的林業經營管理, 還需要相關技術人員的進一步努力, 爭取早日建立智能化、科技化的林業經營管理體系。
參考文獻
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3S技術林業管理論文范文第3篇
隨著近幾年電腦、GPS等硬件的迅速普及和推廣, 林業生產的各方面技術要求等軟件運用也得到有效提高, 特別是生態環境的重要性越來越被全社會所重視, 林業更是首當其沖, 這就要求林業管理及生產技術需要逐步提高, 而對第一線林業生產中的林地、林木資源調查的地形圖勾繪與圖紙制作的要求最為突出, 比如《全國林地保護利用規劃綱要》的實施和《河南省第二次森林資源清查》就要求了GIS、GPS、RS這“3S”技術的緊密結合的運用。另一方面又存在一個實際突出問題, 林業生產中運用的1︰1萬和1︰5萬的地形圖有30多年的歷史, 與各地區大規模開發、生產建設造成地形地貌的巨大變動形成大反差, 造成林業調查的極大困難, 雖然可以通過對地形圖更換及GPS的更新可以解決大部分問題, 但其成本過高, 對此, 作者通過各個實例解析將逐步解決林業生產中經常遇到的棘手問題。
1 常見實例解析
1.1 無明顯地形地貌參考區域的林地、林木資源調查地形圖勾繪
河灘等平原地區, 由于大面積地形地貌基本一致, 特別是在林海中間, 由于無明顯地形參考, 造成很難進行林業生產的地形圖勾繪, 二是開發區原有地形地貌短時間內破壞嚴重, 地形圖更換又成本過高, 也造成了地形圖勾繪及制圖的棘手問題。
1.2 工具及軟件
GPS麥哲倫210及數據線、電腦、彩色打印機、紙質1︰1萬 (1︰5萬) 地形圖、EXplorist To Mif、MIFto SHP、Arcgis9.3軟件、電子版二類調查衛片及二類調查MDB (北京54坐標系) 、Google Eart-h Plus 6.0.1.2032 Beta。
1.3 前期準備
對紙質版地形圖進行高清掃描 (電子化) , 用A rcgis9.3對地形圖進行“配準”和“拼截”, 配準時最好采取經緯度配準, “投影”時使用“Geograph-ic Coordinate Systems-world-1984.prj”坐標系。打開Arcgis9.3先加載“二類調查MDB (北京54坐標系) ”, 80坐標系的數據庫也可以, 而后加載“拼截”好的地形圖及縣、鄉、村等界限和調制好的衛片, 最后對版面視圖的數據框、圖例、指北針、比例尺等各個按需要進行調制, 并保存圖標以備常用。
1.4 外業調查
首先對GPS麥哲倫210進行系統設置并激活, 一般采取橫向墨卡托投影, 每到一個地方最好要進行一次激活設置, 比如在無明顯地形地貌的河灘進行林地林木調查的地形圖勾繪, 拿著GPS對林地邊界根據需要走一圈即可, 最后對GPS的航跡進行保存, 重新命名。
1.5 內業整理
打開計算機, 用數據線連接好GPS和計算機, 首先打開GPS里的航跡, 激活航跡, 并保存1個log格式的文件, 而后拷貝到EXplorist To Mif轉換工具的文件里, 進行轉換成兩種格式 (mif、mid) 的文件 (注意一定要把EXplorist To Mif和MIFto S HP放到計算機的E盤或F盤等第1級目錄里) 。其次, 把 (mif、mid) 兩個格式的文件拷貝到“MIF TOSHIP”轉換工具里, 進行轉換, 會產生 (dbf、shp、shx) 3種格式的文件。第3步打開Arcgis
9.3, 打開紅箱子的轉換工具, 轉換成kmz格式即可。
通過以上3步即可得到航跡的shp和兩個格式的文件, 通過Google Earth Plus 6.0.1.2032 Beta或其他的谷歌地球軟件均可打開kmz格式的文件并自動鎖定到林地林木位置, 其精度一般在2 m以內甚至更高, 保證在林業所要求的5 m以內的精度, 從而使得林地林木資源情況在谷歌軟件上顯得更直觀、鮮明、易懂, 主要是Google Earth Plus6.0.1.2032 Beta可以直接測量面積和距離。
對于shp格式的文件要首先用Arclog進行投影, “投影”時采用“Geographic Coordinate Systems-world-1984.prj”坐標系, 最后打開先前準備好的Arcgis圖標, 加載這個投影過的shp格式文件, 通過與二類調查衛片或地形圖上的路口、路等明顯參考物對比, 由于坐標系的不同導致其shp格式的航跡會有所偏移, 通過查找關鍵點的GPS坐標可以推算出這個“偏移量”, 選中這個shp格式的圖層最好移動到所有圖層的最前面對其進行編輯, 在只有選中shp格式這個圖層的情況下才能使用編輯器里的“移動”選項, 對這個圖層按照“偏移量”的數值進行移動并保存, 在所需坐標系的圖層 (二類調查MDB) 上進行編輯, 由此便可得到最準確的所需坐標系林地林木位置圖。
2 谷歌地球在林業生產中的運用
當前, 谷歌地球衛片是所有Rs中更新最快、分辨率最高、成本最低的衛片, 只要有電腦和智能手機都可下載和使用, 由此, 如何在林地調查中直接、準確地按需使用谷歌衛片尤為迫切。
2.1 工具及軟件
智能手機、電腦、彩色打印機、紙質1︰1萬地形圖、Arcgis9.3軟件、二類調查MDB (北京54坐標系) 、谷歌衛星地圖下載器V11.15.78、Google Earth Plus 6.0.1.2032 Beta。
2.2 前期準備
在前面工具及軟件的基礎之上, 在谷歌地球上先找到將要調查的區域并彩色打印出來以便調查的時候進行現場判讀, 林地森林資源類型簡單的話可以在智能手機上用手機版谷歌地球提前定位到林地調查位置 (最好用WIFI提前緩存衛片, 節省流量。)
2.3 外業調查
有了紙質谷歌衛片可以比較清晰的判讀林地地類等, 并進行勾繪小班, 也可以借助智能手機 (P DA) 等進行現場定位。
2.4 內業整理
打開谷歌衛星地圖下載器V11.15.78框選下載區域, 下載所需區域衛片并合成衛片, 清晰度最高的為22級, 下載衛片首先進行“投影”, “投影”時采用“Geographic Coordinate Systems-world-1984.prj”坐標系, 打開先前準備好的Arcgis圖標, 依次添加“MDB”圖層和地形圖, 最后添加下載的投影過的谷歌衛片, 可發現谷歌衛片和地形圖位置兩者顯示位置差距比較大, 不能重疊, 需要小范圍進行移動調整圖層。通過對比地形圖和衛片上的共有的點 (十字路口) , 分別讀取兩點坐標, 用谷歌衛片上的點坐標減去地形圖上的點坐標即可得到一個偏移量數值, 這個數值偏移量要每張地形圖分別測算 (并登記以備后用) , 因為距離這個點太遠容易出現太大偏差, 保證不了精度, 這一步至關重要。得到這個偏移量對“MDB”圖層進行移動, 由此便可在谷歌衛片上進行地形圖勾繪, 小班勾繪完后再把“MDB”圖層反向移動過來即可。
3 準確、高效引用土地調查報告 (Mapgis) GPS坐標數據
在林業三類調查中, 特別是占用林地調查報告, 在一個項目的實施過程中, 土地部門會首先出具一個有關占用土地的調查報告, 該調查報告一般采用Mapgis制圖, 西安80坐標系, 每個拐點坐標都很詳細, 各個宗地班塊的地類等屬性也很詳細, 美中不足之處在于其對地類的劃分和林業行業上有所出入, 這就需要林業部門在其使用土地的框架內進行再次詳細調查。對于土地部門的調查報告, 較容易得到紙質版本的, 電子版的大部分索取不到。坐標系的轉換對一般人來說相對復雜, 對此, 可以在Arcgis衛片上或者地形圖上量取幾個坐標進行對比, 可得到一個偏移量, 進而推斷出所有班塊的拐點坐標, 并用Arcgis的“到XY”工具縮放編輯。
4 結論
以上“3S”技術運用均是建立在林業行業的5m精度之上, 只要把以上3點技術要領互相運用得當, 可把精度控制在2 m以內, 特別是在三類調查中可大大提高工作效率和質量, 降低三類調查的外業工作強度和門檻。非常適用于初級林業工作人員, 進而推動林業調查工作邁向一個新局面。
3S技術林業管理論文范文第4篇
【摘要】隨著城市建設速度的不斷加快，城市規劃測量技術水平在不斷提高，3S技術作為一種新技術，正被逐步應用到城市規劃測量中。然而，這種應用還不是很成熟，還存在一些問題，因此有必要對3S技術在城市規劃測量中的應用進行詳細分析。本文便在此背景下展開研究。
【關鍵詞】3S技術；城市規劃測量；應用分析
在我國現代化建設歷程中，全面實現城市化是其中的重要工作之一，然而城市建設速度的加快，不但增加了城市測繪資料的需求，而且還對城市測繪工作提出了更高要求。為解決因城市測繪相關資料不齊全、不科學而造成的城市建設問題，我們一直在致力于將新技術應用到城市規劃測量工作中。
一、3S技術分析
3S技術是對全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、遙感系統（RS）三種技術系統的統稱。起初這三種技術只被應用在軍事測量工作中，然而隨著技術的不斷普及，應用成本的下降，這種技術已經被廣泛應用到民用測繪工作中，城市規劃測量就是典型代表。
第一，全球衛星定位系統。GPS技術工作原理是：地面監控中心一次接收來自多顆衛星的信號，然后以衛星位置為參考計算出目標物位置。通常情況下，要想實現全球定位系統需要24顆或者以上的空間衛星以及地面監控站和用戶接收機組成。由于全球衛星定位系統具有觀測精度高、操作簡單、用時短以及全天候工作等特點，因此一開始這種技術被廣泛應用到軍事領域，并逐漸被應用到民用領域，為測繪工作的發展做出了重要貢獻。
第二，地理信息系統。GIS技術是三種技術中最早開發并且被應用的技術，目前被普遍應用在測繪領域。其工作原理是：將地理空間數據輸入到計算機系統中，然后通過計算機系統的存儲、檢索、處理分析等對現實的地理空間環境進行模擬，從而為測繪工作提供科學精準的資料參考。由于這種技術對計算機科技的依賴性較高，因此隨著計算機科技的快速發展，GIS技術也成為三種技術中發展最快的。
第三，遙感技術。RS技術的工作原理是：在飛機或者衛星等空間平臺上安置紅外、微波等傳感器，利用地面不同目標對電磁波的反射能力不同的原理，通過數據處理中心對電磁波反射差別的分析對數據進行處理，從而快速的獲得包括對地面地理特征以及環境信息在內的遙感圖像。RS技術是在遠離地面的高空中進行觀測的，并且電磁波反射并不會受到地形條件的影響，因此這種技術成像速度快、覆蓋范圍廣，成為測繪專業必不可少的技術之一。
二、3S技術在城市規劃測量中的應用
隨著3S技術水平的不斷提高，再加上在軍事等領域的應用實踐經驗，其在城市規劃測量工作中的應用范圍將逐步擴大，具有十分廣闊的應用前景。例如：衛星定位技術將會使城市建設工程定位精度得到進一步提高，同時近年來出現的動態定位技術還會提高工程放樣測量、竣工測量以及城市勘界測量等工作的效率；GIS技術將會提高城市地理數據的處理速度，從而為城市的建設規劃提供最新的數據支持；RS技術將會進一步推動城市地形圖測繪的發展，使得大比例城市地形圖的繪制成為可能。
總體來說，3S技術在城市建設規劃測量中發揮著巨大作用，但是具體來說，當前3S技術主要被應用在城市環境信息采集、城市發展動態監控、城市環境演變模擬等多方面。
第一，城市環境信息采集。城市規劃測量工作需要大量的有關城市環境的數據信息作為參考，因此采集城市環境信息就成為規劃測量的首要工作。城市是一個動態發展的系統，因此城市環境信息是不斷變化的，同時城市環境信息包括地形、地貌、大氣、植被、土壤、水體等多種，這些都大大增加了城市環境信息采集的工作難度。然而3S技術可以采集大范圍的、宏觀的以及動態的信息，所以3S技術十分適合用于采集城市環境信息。
第二，城市環境動態監控。眾所周知，城市環境是一個動態的、不斷發展變化的系統，而及時掌握城市環境現狀對城市規劃測量來說有十分重要的意義，所以需要對城市環境系統進行動態監控。3S技術中的遙感技術可以同時對多空間、多領域進行觀測，因此依靠遙感技術構建一套科學的城市動態檢測模型，從而實現對城市動態變化的實時監測。
另外，3S技術中的地理信息技術還可以及時對監測所得的城市動態變化數據進行分析處理，并且通過新信息與歷史數據的比較分析找出城市環境變化的具體規律，同時還能對城市環境的未來演變進行預測分析，從而為城市規劃決策與建設管理提供必要的依據。
第三，對城市環境進行分析評價。3S技術中的GIS技術是一種強大的信息處理分析技術，在應用3S技術時可以利用GIS技術對環境信息進行分析預評價，從而為城市規劃測量提供必要的資料參考。
在應用GIS技術對城市環境進行分析評價時，需要注意以下幾點：選擇能夠代表城市環境的評價因子，然后利用GIS數據處理模塊或者建立科學的數學模型對這些因子進行分析，從而得到對城市環境的科學評價分析，確保了城市規劃測量質量。
第四，三維立體成像。城市規劃測量工作歸根結底還是在平面上對城市建設進行規劃，然而這種規劃方式的直觀性不足，使得城市建設規劃忽視立體空間布局，影響城市的整體美觀性。
采用3S技術可以對城市進行三維立體成像，從而使未來規劃的城市立體化的呈現在人們面前，進而滿足人們的視覺、聽覺等感官要求。另外，對規劃的城市進行三維立體成像還可以建立關于城市環境的各種模型，比如：天空模型、建筑模型、運動物體模型等多種，從而使規劃人員充分了解未來城市的面貌，及時發現規劃建設中的問題并進行修改，提高城市規劃測量的質量。
第五，城市管理中的應用。3S技術還可以被應用到城市管理中來，包括城市環境管理、城市交通管理以及城市防災管理等。
在城市環境管理中，可以利用3S技術對環境信息采集分析，及時發現城市環境中存在的污染問題，從而采取正確的應對措施，提高城市環境質量。在城市交通管理中，可以將3S技術與城市交通指揮系統結合起來，從而提高城市交通質量。在城市防災管理中，可以利用3S技術對城市可能遇到的災害進行預測評估，并且針對評估結果制定應對預案，從而避免災害發生以及最大限度的減少災害造成的經濟損失。
三、3S技術在城市規劃測量中的發展應用
3S技術并不是一成不變的，而是在不斷發展的，因此城市規劃測量在應用3S技術時要充分結合技術發展趨勢以提高城市規劃測量工作質量水平。例如：GIS技術正在向著三維甚至是多維空間信息的處理發展，同時多維動態、環境模擬等都是GIS技術的發展重點。因此城市規劃測量要從分結合這些發展趨勢，努力實現數字化城市的建設。
第一，應用GIS數據庫構建城市電子地圖，并且結合GPS導航系統為城市行車提供精確的導航服務，進而實現城市交通系統的數字化管理。
第二，應用GIS 數據庫建立城市地理環境信息系統，為城市建設管理決策提供準確科學的數據資料依據。
結語：
城市規劃測量是城市建設中的重要工作之一，因此提高城市規劃測量質量水平一直都是研究學者關注的焦點。在城市規劃測量中應用3S技術可以極大的提高規劃測量的精度、效率，從而有效的控制規劃測量質量。本文重點研究了3S技術在城市規劃測量中的應用，為實際城市規劃測量工作提供了理論參考。
參考文獻
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[3]徐鋒.城市規劃測量中對RTK測量技術的有效應用[J].科技與企業，2013（13）
3S技術林業管理論文范文第5篇
人類賴以生存與發展的物質基礎是土地資源, 及時并準確地掌握住土地資源的數量、質量、分布及其變化的趨勢, 將直接關系著我國的國民經濟的可持續性發展。隨著經濟與社會的迅猛發展, 土地的供求矛盾也隨之加劇, 故土地的管理工作就顯得尤為重要, 然而傳統的土地管理模式已制約了土地管理事業的向前發展。伴隨著科學與技術的發展和進步, “3S”測繪技術 (全球定位系統 (GPS) 、地理信息系統 (GIS) 以及遙感技術 (RS) ) 的出現及逐漸被應用于土地的管理工作當中去, 進而為解決土地上的供求矛盾, 調節人與土地之間的關系, 提供了一個強而有力的技術上的支撐, 為實現土地管理工作的現代化提供了一種可能。
2 3S技術在土地規劃管理中的應用分析
在某省的高標準的土地資源管理的試點項目的規劃過程中, 運用信息技術的方式, 對其進行三維模式的可視化設計, 然后再運用智能化的3S技術方式進行規劃, 主要采用一種面向對象的方式方法, 對存在于土地整治規劃中的信息知識進行表達, 這樣的話不但能夠使土地的整治規劃工作更加的趨于可視化和標準化, 還能夠提高規劃工作的效率。在三維模式的土地整治規劃工作中, 不但能為我們創建一個三維的場景, 而且三維模式的地形還能基于三維的地理場景, 顯現出土地的平整工程、土地整治要素以及土地的方量計算數據等信息, 以此來提升土地管理工作的工作效率, 這種3S模式與傳統模式相比較就具有了很大的優勢。
3 3S技術在土地管理規劃當中的作用
在目前該省所進行的與土地管理規劃方面相關的項目當中, 主要的數據采集方法還是現場調查的方法, 也就是利用當地的地形和地圖以及項目的現狀圖等紙質方面的資料, 對目標進行調查, 得到其需求, 然而這樣的傳統的規劃方式并不能達到各個部門實際的目的, 也不能滿足其對實際的需求。盡管傳統方式的實際測量的地形圖可以在某種程度上將當地的地物地貌詳細的反映出來。但是對于那些不了解實地情況或者是沒有到過現場去進行規劃與布設的規劃師來說, 這種傳統的方式就不太適用了。因此就要求上級土地行政管理部門在對相應的規劃圖進行審核的時候, 必須運用3S技術, 該技術能夠給現在的實際情況提供一個直觀和理性的感知。
3S技術具有以下優勢:
(1) 在土地管理的過程中運用3S技術, 不但能夠滿足土地方面的整理和管理的需要, 還能在先進的技術手段的支撐下達到提升現場土地調查和評價質量以及工作效率的目的。
(2) 在3S技術當中, 其移動的終端會對GPS和移動的GIS這兩個技術進行整合, 進而就可以在土地的規劃現場展開調查, 還可以提升調查工作的工作效率, 使得在現場的調查工作更加的趨于高效化和主動化。
(3) 將3S技術系統運用到土地的管理規劃當中去, 有助于增加規劃工作與現場情況的吻合的程度, 也有利于更深一步的優化規劃工作。與此同時, 也對土地方面的行政管理部門掌控和管理土地的整治規劃的這一項目有促進的作用, 也更促進了先進的技術手段運用推廣到土地資源管理當中去。
4 在土地的管理規劃上3S技術的應用
4.1 可以對需求進行分析
3S技術系統是以GIS技術以及三維的模擬現實的技術為基礎的一個平臺, 主要針對土地資源方面的內容, 既能夠解決傳統土地的整治規劃當中出現的紀錄難、定位難以及測量難等問題, 還能夠提高規劃的工作效率。將3S技術系統運用到土地管理的規劃當中去的話, 就能對現實的操作層面的應用、現場調查、規劃以及審核等方面的有效提升有很大的益處。
4.2 可以對系統進行設計
依照土地管理的規劃項目所呈現出的現場情況, 我們必須運用以GPS技術和GIS技術為基礎的3S技術系統, 利用GPS定位設備作為系統的移動終端, 其主要是運用了GPS設備中的導航和定位功能以及GIS技術中的數字形式的地圖功能, 通過在土地管理規劃中各個區域的地理位置的不同, 以及對實地的電子圖件進行實時傳輸的方法, 我們就可以通過系統讓人們來對現場的實時情況進行全面的了解。
5 3S技術方面的實現
GPS的定位技術:在系統的GPS技術對現場進行定位以及對位置進行配準的過程中, 我們就可以使用自動和手工的模式來獲取現場的GPS的位置信息。然后將GPS的定位結果通過WGS84的坐標系進行轉換。首先我們要把WGS84中的大地坐標形式 (L, B) 轉換成為與之相對應的WGS84的橢球形式的高斯平面坐標形式 (X84、Y84) , 然后在平面坐標進行轉換的過程中, 將轉換成的高斯平面坐標形式 (X84、Y84) 再轉換到本地的高斯平面的坐標系統中去。
現場調查數據:在進行土地的管理及規劃的過程中, 在運用S技術系統之前, 首先就必須要把與土地的管理以及規劃的項目相關聯的圖件以及數據導入進系統當中去。其次我們還要對Auto Cad的數據進行轉換, 轉換成圖形和屬性與之相關聯的GIS的格式, 便于對現場進行調查, 以及能夠即時對圖形信息和屬性信息之間的的相互查詢。
電子簿:在土地的管理及規劃當中運用3S技術系統的時候, 系統還新增一項功能及電子手簿的功能, 這項功能使得人們便于及時地記錄和調查出現場可能會出現的情況, 對在調查的過程中的文字的記錄與標注等工作也比較便利, 此外, 還能將數據添加到地圖上, 對以后的使用和查詢也會更加地便利。
編輯的功能:3S技術系統還實現了編輯的功能, 即能夠在現場對所繪的草圖進行適當的編輯、添加以及刪除等相關的操作, 人們還可以在設計的階段中, 通過運用編輯的功能來對相關的信息進行記錄, 這些記錄對以后的項目規劃以及設計的工作都有很大的幫助;另外, 設計師還能夠對項目和整個的單體工程的位置以及邊界進行繪制工作, 能將土地的規劃項目的這一工程的建設狀況更加真實的記錄下來。
6 現場進行拍照的愿望已經實現
在土地的管理以及規劃的過程當中, 對于在現場進行調查的過程中, 我們還得經常對現場和有關的實物進行拍照記錄, 這樣就能取得現場的影像資料并進行存檔保存, 運用3S技術系統, 該系統中也能給人們提供了關聯現場照片和實物的功能, 有助于土地的管理及規劃的工作過程中的資料管理和使用, 也給工作的順利進行帶來了比較大的便利。
應用3S技術過程當中, 應用對現場進行拍照并與實物關聯的功能, 我們就能夠建立起影像和現場的地物之間的對應的關系, 在該系統中電子手簿的圖層中, 將照片保存在一個專門設立的一個字段中, 這樣就可以使用戶在對現場進行拍照之后達到照片和屬性相聯系的目的。這樣就能對土地的管理項目區的情況進行客觀而且全面的反映, 還能在很大的程度上提升調查現場的質量。
7 結語
綜合上述所說, 隨著我國經濟的不斷發展, 以及國家重視土地資源方面的管理程度, 在土地的管理規劃的過程當中運用3S技術系統, 不但能夠提高我國管理國土資源的水平, 在土地管理中應用3S技術能使工作實現快速化、經濟化、準確化, 為我國實現“數字化國土工程”提供了有力的技術上的保障, 同時對推動我國國土資源的信息化建設也有很大的作用, 在土地的管理中發揮著至關重要的作用。
參考文獻
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[2]王輝, 李艷, 劉剛.“3S”技術及其在土地資源管理中的應用[J].現代農業科技, 2015 (21) :257~259.
3S技術林業管理論文范文第6篇
暴風、洪澇、干旱、地震、泥石流等自然災害在我國的頻繁發生, 特別是邊遠山區深受其害。隨著我國城市化進程不斷推進和人口的不斷增長, 各類突發性災害給人們帶來的損失以及影響的領域也越來越大。提高處理危機事件的能力和加快突發公共事件的應急機制建設已經成為社會關注的焦點之一。由此可見, 加強建設以3S技術為基礎的智能交通建設已經迫在眉睫。
據統計數據表明:我國是遭受地震災害影響最為嚴重的國家, 20世紀發生的破壞性的地震占全球的1/3, 地震中的死亡人數占全球的1/2, 高達60萬人。我國的22個省會城市和2/3的百萬以上人口的大城市均位于地震高危險區[1]。隨著互聯網技術的日益成熟, 很多智能設備在交通方面得到了廣泛的應用, 大大降低了交通管理的難度, 提高了人們的出行效率。為交通應急管理打下了堅實的基礎。隨著3S技術的成熟與發展, 結合遙感、全球衛星定位系統和地理信息系統的“3S”一體化技術已經展現出無限發展的空間與能力?；贕PS、GIS、RS三種技術, 并將GPS、GIS、RS三種相互獨立的技術中的相關部分有機整合起來從而構成了一個可以對各種空間信息和環境信息迅速、準確、可靠地收集、處理和更新。將三種技術有機集成后, 在各個領域凸顯自己作用的同時也拓展了不同領域的應用發展。
1 中國道路交通應急管理現狀與需求
2008年5月12日發生的四川省汶川縣的8級強烈地震, 奪去逾4萬人的生命, 造成500多萬人無家可歸, 經濟損失超過千億元。我國也是世界臺風重災國家, 平均每年有7次臺風登陸, 僅因臺風造成的經濟損失就高達246億元, 嚴重危及人民群眾的生命財產安全、國家經濟建設以及社會的穩定發展。在2008年, RTI已成為中國男性居民和城市人群的第一位死因, 其所造成的潛在壽命損失年 (years ofpotential life lost, YPLL) 也高居各種死亡之首[2]。與其他發達國家相比, 中國的交通事故問題尤為嚴重, 從萬車事故死亡率來看, 中國是9.93, 遠高于美國1.79、俄國1.04、日本0.81的水平[3]。
我國居民飽受交通事故帶來的損失與痛苦。目前我國仍然處在一個特殊階段, 經濟快速發展, 交通工具數量日益增加, 但是道路設施和交通參與者的素質卻沒能同步跟上[4]。我國交通事業的發展將會在很長時間內處于需求不平衡的階段。
在突發公共事件應急體系中, 交通應急是其中的一個重要組成部分, 是保障救援活動得以展開的基礎和前提條件, 安全、暢通的交通對于提高應急響應能力、節約救援時間、降低人民群眾的生命財產損失具有重要的作用。
2011年, 交通運輸部在《交通運輸“十二五“發展規劃》中對道路交通應急管理和保障提出很高的要求, “要堅持預防與應急并重、常態與非常態結合的原則, 建立健全應急管理組織體系, 完善應急預案, 加強應急隊伍建設, 切實強化交通運輸安全和應急保障能力建設”, 通過“十二五”期間的發展, “公路應急保障體系基本完善, 應急指揮調度能力顯著增強, 一般災難情況下公路搶通時間不超過24小時, 公路應急救援到達時間不超過2小時”。
綜上來看, 道路交通的應急機制的建設與健全已經迫在眉睫, 它不僅影響著人們日常的生活出行, 對我國的經濟發展和諧社會構建也起到制約作用。交通更加智能化、人性化、實時化已經是現代交通發展的大趨勢。
2 3S技術概述
3S技術即全球定位系統 (GPS) 、遙感 (RS) 和地理信息系統 (GIS) , GPS可以協助涉及工作人員, 根據信號準確定位事故發生的地點, 修正由RS自身原因導致的定位誤差, 繪制準確的事故地圖, RS可以利用遠程技術采集到現場圖像, 基于目的分析后, 可在短時間內讓指揮系統獲取關鍵信息, 其已經成功應用于災害的評估之中[5,6]。GIS已經不僅僅是一個主要功能局限于陸地情況、道路路線的顯示, 現在的GIS已經發展成為一個地理性質的綜合集成平臺, 用戶可以在GIS開放功能模塊接口的基礎上, 針對自身需求保存通過不同方式獲取的數據以及設計數據庫的結構功能, 并將經過分析整理的數據在GIS中動態地顯示反饋給用戶。3S技術已經成為人們快速、準確、高效獲取數據, 合理管理數據, 并將數據處理結果清晰展現出來以便協助決策者做出正確決定的工具集合。
2.1 GPS
GPS是英文Global Positioning System (全球定位系統) 的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目, 1964年投入使用。20世紀70年代, 美國陸?？杖娐摵涎兄屏诵乱淮l星定位系統GPS。主要目的是為陸?？杖箢I域提供實時、全天候和全球性的導航服務, 并用于情報搜集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的, 經過20余年的研究實驗, 耗資300億美元, 到1994年, 全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。在機械領域GPS則有另外一種含義:產品幾何技術規范 (Geometrical Product Specifications, 簡稱GPS ) 。另外一種含義為G/S (GBper second) 。GPS (Generalized Processor Sharing) 廣義為處理器分享, 網絡服務質量控制中的專用術語。
2.2 RS
RS (Remote Sensing, 遙感) 是通過遙感器這類對電磁波敏感的儀器, 在遠離目標和非接觸目標物體條件下探測目標地物, 獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息 (如電場、磁場、電磁波、地震波等信息) , 并行性提取、判定、加工處理、分析與應用的一門科學和技術。
2.3 GIS
GIS即地理信息系統 (Geographic Information System) , 地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎, 在計算機軟硬件的支持下, 運用系統工程和信息科學的理論, 科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據, 以提供管理、決策等所需信息的技術系統。簡單來說, GIS是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統, 是以測繪測量為基礎, 以數據庫作為數據儲存和使用的數據源, 以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術。地理信息系統作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具、技術和學科, 近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。
3 3S集成技術的發展現狀及應用
3S集成 (Integration of GPS, RS and GIS technology ) , 顧名思義 是將全球 定位系統 (GPS) 、遙感 (RS) 技術和地理信息系統 (GPS) 根據應用需求的不同, 通過有機地組從而合成為一體化的、功能更強大的新型系統的高科技技術。3S技術是一個有機的整體, RS用于提供大量實時、動態、快速、廉價的地理信息;GPS用于空間數據快速定位, 為遙感數據提供空間坐標, 并對遙感數據進行校正和檢驗;GIS用于對空間數據進行存貯、管理、查詢、分析和可視化, 將大量抽象的統計數據變成直觀的專題圖和統計報表等。集RS、GPS、GIS技術的功能為一體, 可構成高度自動化、實時化和智能化的地理信息系統, 為各種應用提供科學的決策咨詢, 以解決用戶可能提出的各種復雜問題[7]。如圖1所示:
現階段, 3S技術在很多領域有著重要的作用, 比如在國家安全保障和國民經濟建設方面, 比如資源環境管理方面, 還有自然災害監測方面等等, 同時還為社會的生產和科學技術的研究提供了一個觀測手段和語言、思維工具。
3S技術把RS、GPS、GIS等技術組成了一個有機的整體, RS可以提供大量的地理信息, 所得的地理信息比較準確、實時、廉價, 獲取比較迅速。GPS可以迅速的獲取空間信息, 對空間信息進行實時定位, 為該技術提供一個準確的空間坐標, 便于數據的校正。GIS可以把空間數據進行存儲、處理、分析, 并且將抽象的數據轉變成直觀的圖表。由此可見, 3S技術集成了以上三個技術的核心, 自動實時地為各種用戶提供各種需求, 同時可以為用戶解決各種難以解決的問題RS技術、GPS技術和GIS技術的結合, 實際上就是將空間技術、傳感技術導航技術和計算機技術進行了有機得結合。對空間信息進行采集、存儲、管理、分析、應用等等, 實現實時迅速的獲取信息, 解決復雜的問題。目前國外有兩家研究該項技術, 加拿大卡爾加里大學對車載3S集成系統的研究, 還有美國對機載或者星載3S技術的研究。3S技術集成了各種技術的優點, 可以迅速地獲取、采集空間信息, 并且將信息處理、存儲、更新, 為科學研究和用戶提供需求。
3S技術有著更為廣泛的應用, GPS、GIS、RS相互之間取長補短, 聯系密切, 有著強大的功能。比如, 可以把CCD攝像機加入到GPS和GIS組成的自由導航系統中, 組成一個移動式測繪系統, 可以自動地管理和監測鐵路、高速公路, 以及復雜線路等等。例如美國把3S集成系統安裝在愛國者導彈、巡航導彈上, 實現導彈地自動追蹤、識別目標, 對目標進行準確地處理和攔截。由此可以看得出, 3S技術將會在軍事、科技、生活上有很好的發展趨勢。
美國已經開發出應用于森林資源調查的“3S”技術, 加拿大﹑日本、印度等國家, 在大約25分鐘內可以利用前一天接收到的MSS和TM圖像數據, 按照同一指標體系和圖例輸出整幅的1:20萬和1:50萬土地利用/土地覆蓋圖。利用LANDSAT-7衛星圖像可以滿足1:5萬和1:2.5萬的各類圖件更新的需要[8]。美國的3S技術應用范圍很廣, 近二十年來航空錄像, 數字相機技術以及利用3S技術監控模擬森林影像, 對病蟲害進行防治等方面成效顯著。
CGIS是第一個GIS系統在60年代誕生于CanadaCanda Geographic Information System (CGIS) , 是加拿大的第一個GIS系統, 主要應用于加拿大國土資源調查, 用來完成人工難以進行或效率低下的困難工作。四十多年以來, GIS理論與技術在加拿大以至于全世界發生了翻天覆地的變化。
目前, 在加拿大國家中, 表面模型、三維模型、時態模型、移動模型、線性參考模型等是GIS理論的主要研究方面, 目的是突破GIS在基礎數學模型上面的局限、無效性;GIS政策研究領域主要有數據共享及費用回收政策、數據所有權與版權、信息自由使用與私密性等方面;GIS數據研究包括數據更新及維護、數據誤差及地理不匹配、數據質量及文檔標準、元數據標準, 發展趨勢為由數據庫轉變為空間數據倉庫, 再轉變為國家空間數據基礎設施NSDI;GIS軟件的發展趨勢由前往后依次為Profesional GISDesktop GIS、Handheld GIS、InternetGIS, 從大型化逐漸向小型化轉變、從專業化逐漸轉變為大眾化、從室內固定操作發展到野外移動服務等。隨著理論、政策、數據和軟件的發展, GIS應用在加拿大科研方面日益深入、普及。
我國的地質災害在世界所有國家中是比較嚴重的, 地質災害危害性大、分布密集、種類各式各樣, 對地質災害多發地區經濟的發展有著嚴重制約性。目前RS與GIS技術的結合對泥石流、邊坡穩定性、斷裂的檢測有著明顯的幫助, 更有的甚至結合了3S技術, 對崩塌、地震的研究有了大大的提升。RS是GIS的重要組成部分, 主要表現在:為GIS提供空間數據、提供反映目標屬性的專題數據以及處理地質災害區的數據源、更新數據源等;GPS為GIS獲取地表災害體目標要素的空間坐標數據;GIS對多源數據進行分類儲存、分析、分類處理等, 通過對多源地數據空間、趨勢上的分析得到多維表達方式。由此看出, RS、GIS、GPS組成的3S技術在地質災害預報、減災、防災上起到很大的作用, 是很好的預測工具, 必然會在地質災害預防、整治上面發揮出非常大的作用。
受天氣影響, 在多雨季節, 泥石流、山體滑坡等情況時常發生, 嚴重威脅著人們的生命安全, 經濟也受到很大的損失。為減免災害的發生, 降低損失點, 3S技術已經成為一個重要手段。
4 3S技術在突發事故中的應用
2008年我國南方地區遭受了罕見的特大雪災。持續的強降雪給我國南方地區帶來了嚴重的破壞, 由于降雪引起的氣溫突降使我國南方人民在遭受惡劣天氣帶來的身心傷害的同時, 也為當地人民帶來了嚴重的財產損失。當地農作物面臨決然的困境, 人民的生活也因為這場罕見的雪災帶來了諸多不便, 大雪封路給人們的交通出行帶來了不便, 更有甚者被困在路途中。面對這樣突如其來的災害, 3S技術的應用使得狀況得到改善。首先政府在第一時間利用GIS的矢量分析對氣象信息進行實時監測, 并且發布未來天氣動向為人們的出行計劃提供參考依據。利用遙感技術對受災地區進行全面監測, 正確評估災害的等級, 受災面積等, 為下一步應對自然災害解決方案的制定提供全面、可靠、高效的數據信息支持。同時可以利用車載GPS對受災期間的交通進行管理。利用已有的車載GPS, 可以通過監測得到實時道路車路狀況, 起到了合理引導疏散交通流避免堵車現象的發生。對于被困旅途中的人們可以利用手機GPS等功能先對自己所處位置進行定位, 如果實在是沒法自救, 擺脫困境第一時間發布求助信息, 最終搜救部門可以根據GPS定位信息能夠準確, 快速地進行援助, 節約時間從而使更多人在短時間內擺脫困境。隨著網絡時代的到來, 開通3S電子政府, 方便民眾查詢, 政府公共資源達到共享的同時, 為突發在災難事件的預防解決也起到了一定的輔助作用。
汶川是繼唐山大地震后我國出現的震級高, 死亡人數多, 受災面積大的又一破紀錄的突發自然災害事件?！耙环接须y, 八方來援”, 億萬中國人民用行動詮釋著。國人在為受災同胞祈福的同時不忘關注災情信息, 每天有千千萬萬的人等候在電視機旁關注的從救災一線傳來最新信息。更有不少人根據發布的受災信息第一時間加入到了抗震救災的工作中。減輕了政府單方面救助人手不足抗災工作困難重重, 余震一波接一波, 在這種情況下RS技術自然而然的被應用到了前線工作中。利用遙感技術可以更大范圍的監測地震余震的等級, 范圍, 準確地評估受災面積以及受災程度, 首先為抗災計劃的制定提供理論基礎, 結合遙感技術利用GIS的矢量分析對天氣進行實時監測, 應對惡劣天氣下的搜救工作, 這些都對科學抗災起到很大的推動作用。3S技術在抗災方面的應用成效已經很明顯, 隨著計算機網絡的覆蓋, 相信3S技術將得到進一步的發展與應用, 為保衛人民生命財產安全做出貢獻。3S技術在應急管理中的運作如圖2所示:
5 案例分析
首先交通事故發生后, 我們可以利用通訊設備或者監控設備在第一時間報警, 當應急管理平臺收到報警時, 服務平臺利用GPS進行定位鎖定事故發生地點, 并且利用3S技術進行應急救援, 利用最短路徑有可能達不到理想的效果, 且隨著私家車輛的增多最短路徑很多時候并不是最快能夠到達的, 這時候為了確定短時間可以到達出事地點的路徑, 就要借助公共服務車輛上搭載的GPS裝備, 隨著數字交通平臺建設的日益完善, 遍布城市各個道路的公共服務車輛可以提供較準確時段的交通情況 (圖3) 。通過這些道路信息數據, 設定城市中每條道路在每個時間段的權值, 權值越大, 道路通暢情況越差。一旦發生事故, 調度員即可調出之前所收集的數據, 利用道路選擇算法即可確定最佳路線。同時, 通過相應的數據分析方法, 可以找出情況非常糟糕的路線提交給交通部門, 以提醒他們制定相應的干預措施, 為將來的救援提供支持[9] (圖4) 。同時在網上發布交通出行信息, 讓欲從事故現場道路經過的車輛選擇其他出行路線避免造成交通擁擠甚至堵塞, 第一時間封閉現場, 同時為以后的交通事故調查鑒定提供資料 (圖5) 。具體流程見下圖 (圖6) 。
6 結論與展望
在互聯網技術日益成熟的現在, 3S技術的應用逐步地成熟壯大, 本文主要就3S技術在道路交通應急管理方面的應用做了簡要介紹和簡要的案例說明, 通過對相關文獻的資料研究表明, 3S技術在交通方面的應用取得了驕人成績, 但是想要讓所有居民都能享受到科技帶來的改變, 仍需要很長一段時間。造成這些問題的原因具體體現在以下幾個方面;1) 目前針對交通應急管理平臺的管理與開發力度仍不夠大, 沒有做到與時俱進;2) 各個部門之間信息沒有達到共享交流, 都是在各自的領域發展, 并沒有很好的做到跨領域與協同發展, 在很大的程度上限制了交通的發展; 3) 信息系統就本身而言其開發成本偏高, 投入的人力物力比較大, 其中不乏一些形象工程, 使本來就難得到推廣的局面更加困難;4) 學科間交叉深入不足, 學科間更傾向于自身展的作用; 5) 對于專業人才培養力度不夠, 放眼全國, 專門開有交通學科的高校數量不多, 有的即使是設有交通學科也很難得到發展, 就業前景不容樂觀。
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