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遙感技術工作原理范文1
傳統水工環是指水文地質、工程地質、環境地質三者之間的聯系，隨著社會的不斷進步，水工環內涵有了新的變化，在原有基礎上增加了地質變化帶來的自然災害以及其他相關內容?，F階段的水工環地質勘察是一項綜合性較強、范圍較廣，與社會、科學聯系較為緊密的一項專業工程，加強對水工環地質勘探技術的應用研究具有重要意義。
2 水工環地質勘探技術
2.1 水工環地質勘探發展現狀
我國經濟和科技發展較快，地質勘探工作的不足日加明顯，水工環地質勘探技術在實際應用中受到的局限也相對較多。我國地質勘探部門應了解自身工作中存在的不足，積極引進科學的指導思想，提高地質勘探工作人員的綜合素質，利用先進的地質勘探技術和設備，提高我國地質勘探水平。地質勘探部門應加大對水工環地質勘探工作的關注力度，組織調查活動，使水工環地質勘探工作能與社會經濟的發展建立密切聯系，充分利用水工環地質勘探技術，為我國工業經濟的發展、環境保護和資源利用率的提升貢獻力量。
2.2 水工環地質勘探技術應用
2.2.1 全球定位系統
全球定位系統（GPS）信號主要通過系統信號接收機完成接收任務，然后通過無線電接收設備接收信號，該信號是經過基準站轉化后的轉換參數和觀測數據；信號接收后，工作人員再根據GPS原理進行定位，準確算出基準站的基線向量，基準站的WGS-84坐標，再通過此坐標與地方坐標系進行參數轉換，以計算并顯示用戶需要的三維坐標及精準度。GPS定位原理是無線電信號自地面傳送到衛星，這個傳輸過程能夠組成一個定位系統，這與無線電傳輸原理是相似的。通過地面上三個以上的已知點，就能夠得知衛星的位置；同理，根據三顆以上衛星的位置，也能得出地面未知點的位置。工作人員利用接收機，在某一時刻接收來自三顆以上衛星的信號，就能通過計算得出測站點到衛星的距離以及測站點的位置。計算實時動態測量的一般方法是在基準站上安裝GPS接收設備，觀測所見衛星，然后通過數據接收無線電傳輸設備，傳送給用戶觀測站點。
2.2.2 實時動態差分法
實時動態差分法（RTK）是一種降低衛星數據參與誤差及載波相位測量誤差的一種技術，該技術能使誤差將至厘米級。RTK技術常用的有位置差分、相位差分和偽距差分三種，三種方法中基準站和流動基站的功能一致，前者負責改正數據的發送，后者復雜接收數據。RTK技術工作原理是在基準站上設置一臺接收設備，然后在流動站中安裝多臺接收設備；工作人員利用接收設備，可同時接收一個衛星傳輸的信號，將接收信號與基準站接收信號進行對比，將計算出的GPS差分改正數據通過無線傳輸裝置傳送到流動站中，這樣就能有效消除誤差，得到精準位置。RTK技術在環境污染防治工程、地質災害調查中有重要應用，因此可在水工環地質勘察中發揮其檢測功能。
2.2.3 地質雷達技術
地質雷達（GPR）技術也稱為探底雷達技術，其工作原理與GPS技術較為相似，利用電磁波收集地質信息。GPR技術應用時，先在地面上建立一個發射裝置，然后利用發射裝置向地下發射電磁波信號，對地下地質信息進行收集后，利用專業的儀器，將所收集到的地質信息存儲在電腦中，為工作人員提供地質形態、厚度、巖面、狀況等各類信息。GPR技術能將地下圖像清楚、細致、快捷的展現出來，因此具有十分廣泛的應用。
2.2.4 瞬變電磁技術
瞬變電磁技術（TEM）最初用于對太空進行物質探測的一種技術，后經過發展，逐漸擴大了應用領域，現在已經成為水工環地質勘探技術之一。TEM技術與其他技術相比，其應用時間雖然較短，但在勘探作業中所取得的成績是十分明顯的。TEM技術在進行水工環地質勘探時，主要利用電偶源法和垂直磁偶源法，尤其是后者應用范圍更加廣泛。TEM技術在進行水利工程地質勘探時優勢十分明顯，其抗干擾能力、對地形適應能力都是其他技術所無法達到的，這也是TEM技術在水工環地質勘探中具有很高地位的主要原因。
2.2.5 遙感技術
在計算機技術的推動下，遙感技術（RS）應用范圍有了很大發展，目前已經在資源、災害和地質勘探中發揮著重要作用。近年來，RS技術在水工環地質勘探中也有了一定應用，并將逐漸發展成為水工環地質勘探技術體系中不可或缺的一個組成部分。RS技術經過多年的應用和發展，已經從單一的波段逐漸發展成多元遙感；而且RS技術的圖像空間和光譜分辨率不斷提升，該技術也在城市建設、環境勘探和園林布局中有了較為理想的應用效果。
2.3 勘探技術應用注意事項
首先，水工環地質勘探技術較多，在實際應用中，要結合水工環地質實際情況，選取合適的勘探技術，對待測地區的水文、地質、環境等要素進行合理勘探，確保各項資源開發和利用的合理性。其次，要加大研發力度，不斷改進勘探技術。我國城市化進程不斷加快，在此過程中對資源的需求是十分巨大的，資源的開發和利用對環境、土地、水體的影響越來越大，因此需要不斷研發新的勘探技術，確保我國城市化發展與生態環境達到平衡狀態。
遙感技術工作原理范文2
關鍵詞：激光雷達；工程測繪；技術；應用
中圖分類號：P2文獻標識碼： A
激光雷達技術的工程測繪中的推廣與應用是在上世紀80年代開始的，并且隨著科技的進步，激光雷達技術也不斷發展完善，尤其是在一些精密工程中，激光雷達技術更是發揮了非常重要的作用。在今后的工程測繪應用中，激光雷達技術將會有更加廣闊的發展前景。
1激光雷達的分類與工作原理
人們對激光雷達的分類一般是依據激光器與探測技術進行分類，也可以根據雷達功能給予分類。人類在實踐中已經發明了多種激光器，目前市場上激光器的種類比較多，比如：CO2激光器與氦-氖激光器等。依照探測技術，可以將激光雷達分成2種類型，即直接探測型與相干探測型。依據功能來劃分，則可以分成跟蹤、目標識別、流速測量、成像雷達與振動傳感等多種雷達。激光雷達的工作原理跟無線電雷達的基本一樣，均依賴于所使用的探測技術，如圖1所示。
圖1 激光雷達工作原理
激光雷達在工作時，先由激光發射系統發出信號，經過目標反射以后直接被信號接收系統所收集，這樣就可將激光信號往返傳播的時間測量出來，從而確定所測目標之距離。對于所測目標之徑向速度，我們可通過反射光之多普勒頻移進行確定，通過測量出2個或者2個以上的距離，則可以準確計算出目標變化率，從而獲取有效目標速度[2]。
2激光雷達測繪技術工作要點
激光雷達測繪技術也被稱之為激光雷達成像測繪技術，它在目前的應用中主要是以地理信息導航技術和地形測繪技術為主的是目前最為先進的洲際地形圖測繪方法，已經成功應用世界各國地質勘察工作中，這種測繪技術與傳統的人工繪制相比較存在著速度快、準確性好、工作周期短、工作效率快的優勢是一種低成本、高效率的空間數據獲取方法，也是指導遙控技術發展的必然結果。在近年來隨著機載、星載平臺的出現和發展激光雷達技術的研究逐漸深入，已成為當今城市建設、山川河流地形圖繪制的主要手段也是實現地理信息數據共享的重要基礎。
3激光雷達測繪技術在工程領域中的應用分析
近年來人類社會飛速發展的同時，人們對各種物質本源和客觀事物規律的追求也在不斷的深入這使得激光雷達技術深受著人們的重視它在事物跟蹤和控制方面發揮著重要的意義。同時計算機技術、信息技術、遙感技術和微電子技術的發展給激光雷達技術的應用打下了堅實的基礎，也為其工作開展奠定了理論基礎在目前的應用當中其主要應用在以下幾方面:
3.1基礎測繪工作
所謂的基礎測繪主要指的是對工程項目施工場地進行的測繪工作，其工作目的在于實現工程項目的基本要求和主要施工目的，通常來說工程測繪是一種對有關測量物體的基本信息進行搜集和整理的，因此在這一工作階段應當是以數字影像為主要技術要求進行的。但是在工作中因為數字影像本身存在著工作力度繁瑣、施工內容復雜的特點，為此在工程項目中我們有必要針對其基本工作線路和施工技術要求來提前設置合理的程序和控制策略。在基礎測繪工作中采用激光雷達測繪技術，可以有效的緩解傳統測繪技術所帶來的工作壓力，提高工作效率和工作進度，這種技術在應用中是通過三維坐標的方式來實現對地面坐標的三維立體控制，從而達到精確坐標的要求，但是就機載激光雷達技術進行分析，其在應用中能夠準確的判斷出測量物體所在的部位，提高測量系統的工作效率，另外在工作中高精度的激光雷達測量技術還可以直觀的觀察到有關被測物、制備的信息，可以充分利用各種資源。
3.2精密工程的測量
在目前的;則繪工程項目中才民多的精密工程;則量都是一個復雜、系統的工作模式，它設計到多方面的內容加測量目標、三維立體坐標、三維物體模型等，因此整個測量工作的開展也是極為復雜和繁瑣的包含了多種不同的工作流程加水文地質測量、沉降觀測、電力選線、變形控制等地面激光雷達和機載激光雷達就是解決這類問題的有效方法利用數碼相片獲得紋理信息并與構筑物模型實現疊加，以構建三維模型河有效實現對景觀的規劃分析、物體保護、形變測量、規劃決策等例如激光雷達技術在鐵路設計、公路設計中提供的高精度地面高程模型河便于線路的設計與施工方法精確計算在電力線路設計過程中利用激光雷達技術的成果數據可以對整個線路有所了解包括公共區域內的地物、地形等要素在電路線維護或搶修時根據電力線路中的激光雷達數據點，以及對應地面點的高程計算出任意位置線路距離地面的高度，方便維護與搶修;另外在樹木的密集區內也可利用激光雷達估算出需要砍伐樹木的面積與木材量。
3.3數字城市建設
隨著當前我國城鎮化建設的大力推進，一些城市正朝著數字城市信息化目標方向前進。而空間信息就是打造數字城市之重要的框架與平臺，也是建立數字城市之核心環節。激光雷達技術則能夠獲得一系列分辨率極高、且精讀性極高的地面模型（數字），進而可以為數字城市建設提供一些非常寶貴的空間信息資源。為此，激光雷達技術可以說是當前城市建設之核心技術。在工程實踐中，人們發現運用激光雷達技術可以在空中或地面通過激光多角度掃描地面的建筑物，從而能夠快速、準確獲知所測量目標的三維點（高密度且高精度）的空間坐標，然后再借助計算機軟件，可以較好地對點云數據實施模型建構與紋理的映射，甚至可以全方位地構建出面積比較大的數字城市的三維模型；同時還能夠實時、動態地更新三維模型，從而為我們數字城市的建設提供一些可靠的、持續的、真實的基礎性數據源。
3.4數字礦山的構建
數字礦山的建立既滿足環境友好型、經濟節約型社會需要也對促進礦山可持續發展具有重要作用近年來朧國礦業及礦業城市遇到了生存與發展的困境而礦山生態環境、資源枯竭等問題嚴重礦山系統內的功能受到局限礦山的人力、物力、財力都有所影響若想解決這些問題必須加強對數字礦山的重視。
3.5水下地形測量
一些激光雷達系統是運用了2種波長不同的激光束，有益于對水下地形的真實測量。例如，通過激光雷達系統可以運用紅光或者紅外光對水面進行測量，還可以運用藍綠光通過穿透水面的方式來測量水底，接著運用2光束（約等于）的接收時間差來進一步計算出水的真實深度。所以，能夠運用激光雷達技術對水下地形進行大面積的測量。此外，可以運用激光雷達技術對海道進行測量，其測量海水的深度最高可達50m，這個測量深度是隨著海水水質的清晰度有一定的所變化，普遍受到航道與水文等多種行業的歡迎。
3.6電力傳輸與管道布圖
在直升機平臺上工作的激光雷達系統最適用于測量傳輸線路由于直升機可以沿著電力線或者管道傳輸的走廊飛行，比固定翼飛機節約成本并且直升機可以隨時根據需要調整高度和速度，以獲得更為精準的數據如果在激光雷達應用平臺中同時使用錄像機、數字相機及其他傳感設備，既可實現激光雷達測量也可同步進行線路檢查及制圖工作。
4結論
激光雷達技術可以快速、準確、方便地獲得一些三維空間信息，筆者結合自己的工作經驗對激光雷達技術在測繪工程中的實際應用情況進行了分析，不僅闡述了激光雷達的作用原理還對其未來的發展方向進行了論述希望以此為推動我國的激光雷達技術的發展做出自己的貢獻。
參考文獻
[1]王偉，高潔.機載激光雷達在工程偵察中的應用[J].現代電子技術，2010（11）.
