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遥感与GIS技术在山区铁路工程地质勘察中的应用研究一、本文概述随着科技的不断进步，遥感技术和地理信息系统（GIS）在工程地质勘察领域的应用日益广泛，特别是在地形复杂、地质条件多变的山区铁路工程中，这些技术展现出了巨大的潜力和优势。
本文旨在探讨遥感与GIS技术在山区铁路工程地质勘察中的应用，分析其在提高勘察效率、降低工程风险以及优化设计方案等方面的作用。
本文将介绍遥感技术的基本原理及其在山区铁路工程地质勘察中的具体应用。
遥感技术通过卫星或航空器搭载的传感器，能够获取地表的大量信息，包括地形、植被、土壤和岩石等。
这些信息对于识别地质构造、分析地质灾害风险具有重要意义。
特别是在山区，由于地形险峻、交通不便，传统的地质勘察方法往往耗时耗力且存在一定的安全风险。
而遥感技术的应用，可以在较短时间内获取大范围的地质信息，为工程地质勘察提供了更为高效和安全的解决方案。
本文将探讨GIS技术在整合和分析遥感数据中的关键作用。
GIS 作为一个强大的空间数据分析和管理工具，能够将遥感数据与地质、地形、气象等多种数据进行有效整合，形成综合的地质信息数据库。
通过GIS技术，工程师和地质学家可以对地质数据进行空间分析，识别潜在的地质灾害区域，评估工程风险，从而为铁路工程的设计和施工提供科学依据。
本文将通过实际案例分析，展示遥感与GIS技术在山区铁路工程地质勘察中的具体应用效果。
通过对比传统勘察方法与遥感GIS技术相结合的勘察结果，本文将验证遥感GIS技术在提高勘察精度、缩短勘察周期、降低工程成本等方面的显著优势。
同时，本文还将讨论在实际应用中可能遇到的挑战和问题，以及如何通过技术创新和方法优化来克服这些问题，进一步推动遥感与GIS技术在山区铁路工程地质勘察中的应用和发展。
二、遥感技术基础与系统介绍遥感技术，作为一种获取地球表面信息的重要手段，已广泛应用于各个领域。
在山区铁路工程地质勘察中，遥感技术以其独特的优势，如大范围、高效率、周期短等，发挥着至关重要的作用。
城乡规划与设计幸福生活指南4幸福生活指南分析遥感技术在国土空间规划中的应用闵素娟江苏苏地仁合信息技术服务有限公司 江苏 南京 210000摘 要：遥感技术和城市国土规划有重要的关系，先进的遥感技术应用在土地规划中会有利于国土空间规划，本文主要是研究一下遥感技术于国土规划中的应用，希望能够更好地促进遥感技术在国土规划中的应用和发展。
关键词：遥感技术；国土空间规划；应用随着科技的发展，遥感技术也是在不断的发展，而且遥感技术具有快捷、实用和实现动态化管理的特点，遥感信息技术能够实现信息的同步，并且积极对国土资源进行导航，从而对城市国土规划有重要的引导作用。
目前来说遥感技术对地质、资源、环境等方面有重要的监控作用，对国土资源规划起到非常重要的作用，遥感技术能够客观地反映国土规划中存在的问题，对国土空间规划提供一定的优势和帮助，从而能够更好地促进城市国土空间规划和管理。
遥感技术在城市规划和城市管理的主要作用是能够有效地对城市国土资源和环境进行规划，从而更好地促进国土空间的规划和管理。
1、遥感技术和国土规划的内容1.1 遥感技术的原理遥感技术就是积极利用卫星导航进行数据勘探，然后将所勘探到的数据以一个数据模型的方式反映到地面接收器，从而实现对土地上的运动着的和静止着的物体进行监控和管理，实现对整个国土空间规划有全面和系统的了解，从而更好地促进国土空间规划和管理。
而且遥感技术能够通过不接触和感知对象也能够对其进行系统的监控和管理，并且形成一个数据模型，让地面接收器能够直观且系统对其监控的数据有一个了解，从而更好的促进国土空间的规划和管理。
近年来我国遥感技术已经是在不断地完善和发展，遥感技术基本来说可以分为传感器、数据处理系统、遥感平台以及判断技术等等，通过这四项技术相辅相成共同组成的遥感技术对整个国土资源规划和管理有非常强的引导和促进作用。
当然这四项中哪一项技术都是非常的重要，一旦其中一项出现了问题，那么对其后的空间监控都是有非常重要的影响的。
精细化农业遥感监测系统设计与应用概述：精细化农业遥感监测系统是利用遥感技术与数据处理算法来实现对农田资源、作物生长、灾害风险等进行实时监测和分析的系统。
本文将介绍精细化农业遥感监测系统的设计原则、组成部分以及其应用案例。
一、设计原则1. 数据采集与处理：精细化农业遥感监测系统的设计开始于数据采集，包括多源遥感数据以及实地采集的环境数据。
数据处理步骤应确保高质量的数据清洗与校正，以获得准确的农田生态环境信息。
2. 功能模块建设：精细化农业遥感监测系统应具备多样化的功能模块，包括农田资源监测、作物生长诊断、灾害风险评估等。
这些功能模块的设计应充分考虑实际需求，以提供决策支持和风险管理。
3. 高效的数据分析与可视化：系统设计需要考虑高效的数据分析与可视化手段，以便用户快速获取农业信息并进行决策。
同时，将数据可视化为图表或地图等形式，有助于更好地展示与解读农业信息。
二、组成部分1. 多源遥感数据源：利用卫星、无人机等多种遥感技术获取农田信息。
卫星数据具有广覆盖、高精度的特点，而无人机可以实现农田微观信息的收集。
合理选择数据源，可以最大程度提高监测系统的准确性与时效性。
2. 算法与模型：根据农业监测任务的特点，选用适当的算法和模型对遥感数据进行处理和分析。
常用的算法包括遥感影像分类、变化检测、指数计算等。
农业模型可以帮助预测农作物的生长状况、灾害风险等。
3. 系统数据库：建立农业信息的数据库，用于存储和管理大量的数据，包括遥感数据、环境数据、作物数据等。
数据库应具备高效的数据查询与处理能力，确保系统能够快速响应用户需求。
4. 界面与交互设计：系统界面的设计应简洁明了，用户易于操作和理解。
交互设计要考虑用户需求，为用户提供个性化的农业监测服务。
三、应用案例1. 耕地质量监测：通过分析卫星遥感数据，结合土壤环境数据，对耕地质量进行监测和评估。
可以通过遥感图像的分类和指数计算，判断土壤的肥力水平、氮磷钾含量等。
基于无人机遥感的自然资源动态监测研究作者：***来源：《科技资讯》2023年第17期关键词：无人机遥感自然资源动态监测中图分类号： P237 文献标识码： A 文章编号： 1672-3791（2023）17-0021-04随着经济快速发展，对矿产资源的需求日益增大，在一些耕地、矿产资源富足的地区，由于地处偏远、隐蔽存在监管不便的情况，往往有很多不法分子在未得到有关部门许可的情况下擅自动工，违规改变土地利用类型，这种情况在经济发展迅速的背景下屡禁不止，给自然资源部门带来巨大的监管压力[1]。
以广东省某地基层自然资源所为例，机构规模偏小，人员编制一般为3～5 人，管辖范围较广以乡镇为基本单位，环境复杂以地形地貌山地为主，建设活动零散分布，任务繁重同时还承担地质灾害、土地利用巡查等工作任务，有限的设备和巡查条件致使基层员工巡查效率低，难以真正做到及时发现和处置。
当前，无人机航拍技术历经多年的发展已非常成熟，作为国土资源动态巡查传统监测技术的有效补充，在国土资源动态巡查、耕地和永久基本农田保护动态监测等方面已获得各级自然资源部门的认可。
1 变化图斑的判识方法将前后两时相的影响与年度土地调查库进行套合。
两期影像与之对比，根据地物特征，利用数据时相、地域特点、地形地貌、周边环境等要素进行分析[2]。
如果影像表现为新增建设用地部分被数据库建设用地图斑压盖，则仅提取数据库建设用地图斑外未被压盖部分，数据库建设用地图斑边界直接作为新增建设用地图斑边界。
根据影像特征，将“非建设用地”类型范围内新增建设用地图斑的类型分别归为一、二、三、五、六、七类中二级类，具体分类如图1 所示。
2 数据获取2.1 研究区域广东某地为中国南方重稀土矿产地中心位置，稀土丰富。
通过硫酸铵浸泡泥土的方式，把离子态稀土元素置换到溶液中，再用草酸或碳铵沉淀得到92% 以上品位稀土精矿，进而完成开采。
稀土矿产高额利润导致在各县矿产区盗采稀土毫不收敛，致使大片林地被破坏、环境遭到污染和国家矿产资源损失严重。
自然资源调查监测数据库建设探讨发布时间：2023-02-17T03:30:15.566Z 来源：《新型城镇化》2022年24期作者：徐炯楚[导读] 自然资源调查监测数据库是自然资源管理“一张底版、一套数据、一个平台”的重要内容，是国土空间基础信息平台的数据支撑。
自然资源调查监测数据库建设需要满足一体化集成管理、三维立体存储与表达、成果应用与服务。
广州市城市规划勘测设计研究院广东广州 510030摘要：目前，各项自然资源调查监测没有形成统一的标准和方法，调查监测数据资源和系统分散，业务管理信息化水平不高，分析评价应用不智能，成果共享不充分。
基于此，本文结合自身工程实践经验，对自然资源调查监测数据库建设的需求问题进行了分析，基于现有基础地理信息数据，分析数据库建设关键技术环节，建立了数据库系统，有力提升了自然资源管理的一体化、精细化和智能化水平。
关键词：自然资源；调查监测；数据库建设在现有业务系统的基础上，建立统一的自然资源调查监测系统势在必行。
本文在分析自然资源调查监测数据库建设需求的基础上，设计了数据库建设技术流程，对数据库系统建设的关键技术环节进行了探讨。
1需求及需要解决问题分析1.1需求分析自然资源调查监测数据库是自然资源管理“一张底版、一套数据、一个平台”的重要内容，是国土空间基础信息平台的数据支撑。
自然资源调查监测数据库建设需要满足一体化集成管理、三维立体存储与表达、成果应用与服务。
一体化集成管理。
自然资源调查监测数据库主要数据分类包括土地资源、森林资源、草原资源、湿地资源、水资源、地表基质、地下资源、海洋资源、自然资源监测数据。
自然资源调查监测数据库建设的首要任务是在现有生产组织模式下，对各类自然资源调查监测数据进行整合与建库，实现对各类调查监测成果的一体化集成管理。
三维立体存储与表达。
目前自然资源调查监测数据已经扩展到具有高程信息的三维立体点、线、面、体要素。
因此，自然资源调查监测数据库建设需要构建需要实现对多层次立体空间位置的各类自然资源进行三维立体存储、管理、表达和应用。
资源环境遥感元数据库的设计与研究1杨瑞茹中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京（100083）E-mail：yangruiru@摘要：资源环境遥感空间数据库中包括大量的遥感影像数据,数据结构复杂多样。
元数据作为数据库信息的辅助数据,有利于用户对数据的再加工，并且能够提高用户检索数据的效率。
本文从资源环境遥感信息平台特殊的数据结构入手,指出了建立资源环境遥感元数据库的意义,设计出了符合资源环境遥感实际情况的元数据内容,进而讨论了资源环境遥感元数据库管理系统的功能实现。
关键词：资源环境，遥感，元数据，数据标准1. 引言元数据是关于数据的内容、质量、条件和其它特性的数据,它是为数据的管理、查询和使用服务的[1]。
目前，我们还缺乏资源与环境遥感地质调查信息的交流和共享机制。
随着遥感技术的不断发展和大范围应用，为了满足数据生产者对数据的管理和维护, 并能使用户实现快速查询，知道从哪儿能找到所需要的信息,如何使用数据。
建立一个统一的资源与环境遥感信息平台元数据库成为一项必不可少的工作。
建立元数据库，首先要有一个元数据标准。
《地质信息元数据标准》[2]2005版本，为从数据共享的层面来设计资源与环境遥感影像库的元数据库提供了参考。
该标准属于地质信息专用核心元数据标准，适用于空间地质信息和非空间地质信息产品的发布和交换。
资源环境遥感空间数据库中包括大量的遥感影像数据，由于遥感数据有其特殊的描述方法，例如波段、数据加工、传感器、分辨率等，因此有必要对该标准做必要的扩展。
资源与环境遥感平台元数据库以《地质信息元数据标准》2005版本的扩展元数据标准作为主要参考,考虑到国内大部分卫星遥感数据供应部门对外的主要业务之一是生产卫星遥感资源数据,这就要有遥感数据的详细说明介绍，从而使用户对提供的数据有个明确的了解，并且能够指导用户根据实际需要选择合适的数据。
元数据可以当作是数据库信息的辅助数据,有利于用户对数据的再加工，并且元数据库的建立避免了对遥感数据不太了解的用户选择数据的盲目性，提高了用户检索数据的效率。
如果元数据库建立成功，就能够为不同遥感部门将已建立的遥感影像数据库加入该信息平台提供一个统一的标准。
本文按照资源与环境遥感信息类别，初步设计出该元数据库的大致内容。
《地质信息元数据标准》2005版本规定的地质信息元数据包括7个元数据子集，分别是元数据信息、标识信息、数据质量信息、内容信息、空间参照信息、分发信息、引用和负责单位联系信息。
其中引用和负责单位联系信息是公用信息子集。
该元数据库保留了《地质信息元数据标准》中设计的前6类内容，扩展出遥感影像采集信息(如波段、传感器、卫星、轨道号、太阳高度角等)这一元数据子集。
对于按照《地质信息元数据标准》2005版本保留的6类内容，该元数据库严格按照《地质信息元数据标准》扩展元数据标准，保留了6类内容的必选实体，有选择性地选用了其中的条件必选和可选实体，并且结合资源与环境遥感数据库的实际需要增加一些信息，例如在分辨率里结合遥感图像特点增加了时间和辐射分辨率。
在1本课题得到中国地质调查局基础调查部下达的调查类计划项目资助（项目编号1212040611203）的资助。
该标准由中国地质调查局提出，本文参照的是2005年1月16日完成的建议稿。
标志信息里增加了空间数据邻接信息，用于记录空间数据集属性接边状况、坐标接边状况、相邻图幅图号、相邻图幅名称，有利于用户了解图像外信息，进行图像镶嵌。
该元数据库系统可以实现数据网上查询检索。
2. 资源环境遥感元数据库概述该元数据库按照其描述的内容可以大致分为两类。
其中，第一类是指关于元数据信息的总体介绍和对数据集总体了解，是对地理空间数据仓库的描述信息，包括数据仓库名称、数据仓库类型编号、数据仓库内容描述、数据仓库访问方法、数据仓库更新日期、数据仓库元数据主机、地址、负责单位、参照标准等；第二类包含数据集的详细信息，是对数据库中每一专题信息的较为详细介绍。
也可以从另一角度理解该元数据库，该元数据库按层状结构进行组织,由元素、实体和子集组成。
元数据元素是元数据的基本单元。
可以理解为是数据库中的一个字段。
元数据实体是一组说明数据同类特征的元数据元素的集合。
元数据实体可以是单个实体，也可以是包括一个或多个实体的聚合实体。
例如在元数据子集标识信息中包含数据集有关的联系信息这一实体。
元数据子集是相互关联的元数据实体和元素的集合，主要包括元数据信息、标识信息、数据质量信息、内容信息、空间参照信息、引用和负责单位联系信息、影像属信息。
其中引用和负责单位联系信息是公用信息子集。
3. 资源环境遥感元数据库设计（1）元数据信息。
包含元数据的全部信息。
在该元数据库中记录了元数据的名称、元数据创建日期、元数据采用的字符编码标准、元数据标准名称、元数据标准版本、元数据使用语言、对元数据信息负责任的单位或个人、数据集采用的空间参照系的信息、数据集质量的总体评价信息等9个实体。
（2）标识信息。
描述地质数据集的基本信息。
是空间数据仓库中任何地理空间数据集必须包含的部分。
通过标识信息,用户可以对空间数据集有一个总体的把握和了解。
在该元数据库中包括的内容有:字符集、摘要、目的、状况、地理标志符、数据表示方式、分辨率（对于遥感影星这里包括空间分辨率、时间分辨率、辐射分辨率）、专题类别、地理标识符、影像轨道标识、引用（数据集名称、数据集日期）、图像范围信息（包括东西南北个边界点地理经纬度区域范围、直角坐标区域范围、区域覆盖的图幅号）、时间范围信息（项目起始时间和终止时间）、数据集有关的联系信息（负责单位名称、职责、联系方式）、关键词（关键词类型、关键词）、静态浏览图信息（各静态浏览图文件名、文件描述）、垂向范围信息、数据集限制（访问限制、安全等级、使用限制）、数据集格式（格式名称、格式版本）、维护信息（维护更新频率、负责维护的单位信息）、空间数据邻接信息（空间数据集属性接边状况、坐标接边状况、相邻图幅图号、相邻图幅名称）。
共计21个实体。
(3) 空间数据质量信息。
空间数据质量信息是对空间数据集质量进行总体评价的信息。
数据集生产者可以通过这部分内容对数据集质量评价的方法和数据集加工生产过程的质量进行详细地描述。
而这一部分也是用户对空间数据集在数据质量和精度方面确定是否适合自己使用要求的主要依据。
该元数据库中包含的内容有:数据质量说明（数据验收说明、图件输出质量、完整性报告、空间数据集逻辑一致性报告、准确度、验收说明、附件质量）、数据志（图像处理说明）、数据源（数据源说明、数据源比例尺分母、数据源参照系、数据源引用）、以及与遥感图片本身密切相关的图像处理过程（处理步骤说明、处理规则、所凭借的软件、对于遥感图片指出其可以用于图像几何纠正的参考信息如控制点、数据获取方法和解算公式等的信息）。
共包括4个实体。
（4）空间参照系信息。
数据集使用的空间参照系的说明。
资源与环境遥感信息平台空间数据仓库数据有基于地理地理的空间参照系（在元数据库中需要记录其坐标名称）、基于坐标的空间参照系（元数据库中需要记录坐标系名称、类型、坐标参照系名称、投影参数）和基于垂向坐标参照系（在元数据库中需要记录其坐标名称），对于栅格数据，如遥感图片，要指出其格网第一象元位置、格网方位、存储顺序。
每个数据集的描述包括一种坐标系实体。
（5）内容信息。
描述数据集的内容信息。
数据集生产者可以通过该部分内容详细地描述空间数据集中各要素类的名称、标识码以及含义等内容，从而使用户可以由此知道该空间数据集地理要素属性码的名称、含义等信息。
包括各类数据集（矢量数据集、DEM数据集或栅格影像数据集）名称、要素类属性、内容描述、属性结构描述文件4个实体。
（6）分发信息。
描述数据集分发者和获取数据的方法。
通过分发信息,用户可以了解到空间数据集在何处,怎样获取、获取费用等信息。
包括：在线信息、分发联系方信息、定购说明3个实体。
（7）遥感影像采集信息: 该子集包括采集信息一个实体，该实体中包括以下几个元素：遥感器类型、操作模式、太阳方位角、云量覆盖、时间、卫星介绍、地面站、波段范围、波段数等。
4. 元数据管理系统的功能实现随着数据库中的数据不断更新和新的环境质量数据库的建立, 元数据库也将不断随之更新和扩充。
另外，元数据库管理系统的设计要兼顾到标准本身的发展,不断调整和优化, 对于随着标准的调整而可能改动的部分要分留有修改的接口, 对于由于国家政策等尚未出台的内容也要留出增加内容的接口。
元数据的存储按照专题信息进行存储。
在专题目录界面中，表结构设置如下：序号专题名称摘要详细内容链接序号是对每一专题的按顺序的编号，专题名称表示空间数据库中每一数据集的名称，摘要是对每一专题的简要介绍，详细内容链接可以直接进入相关专题的元数据库。
在每个专题中，包括若干元数据表，每个表中对元数据的定义分为：序号、名称、标志符、内容、数据类型和域值。
元数据表结构表示如下：序号名称标志码内容数据类型域值其中,编号表示元数据元素的序号；名称表示元数据元素的命名；标志符是按照《地质信息元数据标准》2005版本规定的各个元素的代码，内容表示元数据元素的具体取值；数据类型表示元数据元素的数据取值类型；域值表示空间数据仓库元数据项的取值范围。
进行查询时，首先进入一个专题信息的检索界面, 进行专题选择，进入某一专题后，可以按照查询途径进行查询。
在该元数据库提供的在查询界面中, 输入相关的标题、出版日期、作者、出版商、摘要、目的、主题关键词等, 均可查询到所需的元数据表文件，其元数据表结构如上。
查询方式可以选择模糊查询和精确查询。
提供元数据库的在线连接, 可方便的连接到数据库服务器, 在访问权限内查询相关的空间数据库。
另外，可将查询结果打印输出。
元数据编辑浏览功能是元数据库管理系统的一项基本的功能. 它包括了添加、删除、修改和浏览等功能。
元数据的浏览编辑功能采用了权限控制,普通的用户只有基本的浏览权限,只有管理员才可以进行添加、删除和修改等操作。
为了便于用户的理解和查询，在该系统中还按照《地质信息元数据标准》2005版本，对于元数据库中提供的每一元数据元素，建立一整套元数据语义文件，对用户元数据的每个数据项进行语义描述。
在用户查询元数据时用热链接方式调用。
该元数据库还具有数据录入、数据编辑、数据更新和维护、网络发布、网上查询功能。
参考文献[1] 地质信息元数据标准.中国地质调查局,2005.[2] 周成虎，李军.地球空间元数据研究[J].中国地质大学学报,2000 ,25(6) :580 —581.[3] 蒋景瞳,等. 国际元数据标准的发展和研究现状[A] . 中国地理信息元数据标准研究[C].北京:科学出版社,1999.[4] UNEP. Biodiversity data management (Document 4) :Resource inventory[M] . 1995d.The design and research of metadata base on resources andenvironment remote sensingYang RuiruSchool of the Earth Sciences and Resources, ChinaUniversity of Geociences, Beijing (100083)AbstractThe database of resources and environment remote sensing includes a large number of spacial data, and the data’s structure is complex and different. The metadata is conducive to the database information ,it is useful to re-process data for users, and could improve the efficiency when users search for data. This paper began with the particularity of data structure , then , analyzed the use of metadata, put forward metadata contents of resources and environment remote sensing database information. At last , this paper discussed the metadata base.design of function.Keywords: resources and environment ，remote sensing , metadata, data standard作者简介：杨瑞茹，女，1982年出生，中国地质大学（北京）2005级硕士研究生，资源与环境遥感专业。
