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河南遥感与GIS研究概况

来源: 本站 发布时间: 2018/4/11 10:57:59 查看:

       遥感与地理信息系统(GIS)的研究与开发,是河南省地理研究所主要研究任务之一。30多年来,遥感与GIS研究始终坚持以国民经济建设为中心的方针,在不同历史时期,其侧重点和研究方向亦有所不同。


一、起步阶段(1978年以前)

       河南地理所是70年代初期河南省最早引进遥感应用技术的少数科研单位之一,这一时期的主要任务是学习航天遥感技术理论方法与应用。70年代中期编译和印制了《航天航空遥感资料在地理研究中的应用》小册子,完成了河南省1/50万土地渲晕图,对全省遥感应用研究起到了一定推动作用。从当时所从事的主要工作来看,这一时期属于遥感技术应用的起步阶段,研究要素单一,完成课题较少,缺少综合性课题。


二、初步应用阶段(1978~1984)

1、遥感与资源调查

       根据国家《1978~1985年全国科学技术发展规划纲要》重点科学技术研究项目第一项“农业自然资源调查和农业区划研究”计划内容要求,河南省科学院地理研究所承担了一系列有关地学方面的试验研究任务。

       从1978年开始,采用遥感技术和电子计算机等手段,探索遥感技术在县级农业土地资源调查中的应用,提出了航空像片和卫星像片判读相结合编制各种图件的有效方法。精确测算出县级试点禹县土地利用现状的各种面积数字,为正在开展的全省农业土地资源调查提供了一种高效和切实可行的工作方法。

       1983年,完成了光山县土地利用总体规划,拍摄了2000多张航片,通过大量野外考察、调查、计算、分析,取得了一套完整的光山县土地类型、土地利用现状、土地数量、质量及综合评价资料,全面系统地总结了县级土地资源调查和土地利用总体规划工作的基本理论、主要内容和工作方法,创立了与县级农业区划结合进行的土地资源调查和土地利用总体规划工作的完整体系。这一研究成果为我国全面开展县级土地资源调查和土地利用总体规划工作提供了经验,成为全国同类地区推广的样板。


2、遥感与地图编制

       1980年,地理所第一次在河南省利用航、卫片结合进行判读、解译、转绘、测算,编制了各种专业图件。加快了资源调查和区划、规划等项研究工作的进度,高质量地完成了编制土地资源图、土地类型图、土地利用图、地貌类型图、地貌区划图等全国分幅专项研究成果。既缩短了编图时间,又提高了成果的精度,在国处于领先地位。

       这一时期遥感技术研究的主要特征是实用性较强,高度的综合性研究代替了过去的单纯理论研究和单一要素研究,使研究成果直接为国民经济建设服务。


三、全面发展与应用阶段(1985年至今)

1、遥感技术应用研究

       1985年开始建立航空遥感技术系统,先后购置了航摄仪,彩色合成仪和密度分割仪等多种设备,在自力更生的基础上,努力钻研,对Y-5飞机进行了重大改进,尤其在特大比例尺航摄中,创造性地改造使用国产设备取得成功,航摄精度达到国内领先水平。现拥有数万张航卫片,并与航空部门保持固定的关系,航摄飞机随时可以起飞,可独立完成1:2500~1:30000比例尺的航摄任务。为河南自然资源开发、自然灾害监测与防治、生态环境及国土资源调查和国土整治、城市地籍管理、大型工程项目等提供了大量、及时、可靠、准确的航空遥感信息资料。

       1987年对焦作市区进行了彩红外航空摄影(航摄比例尺1/20000,面积约250万平方公里)。1987年,受水电部黄河水利委员会委托,与中原航空公司合作,对黄河东坝头至东平源段的滩地进行了航摄(比例尺1/27000,面积约1200平方公里),此次航摄系为防汛清障服务,同时也可供更新地图使用。近年来又完成了京深高速公路(安阳---许昌)选线、豫南公路(罗山---叶集)选线、宁西铁路(南京---合肥、信阳---南阳)选线;三峡三斗坪生态环境遥感调查;小浪底库区淹没损失评估遥感调查;黄河汛期清障、防洪动态遥感监测;郑韩故城及郑州商城航空遥感考古;安庆、喀什城市规划的航空摄影等,都直接应用于生产建设中,取得了良好的经济效益和宿舍效益。

2、地图编制

       (1)遥感制图

        1985年,本所承担了省计委下达的“应用遥感技术编制1/25万土地类型图研究”任务,它以陆地卫星图像为基础资料,结合以前的工作成果和对有关图件的分析,制定了合理的土地类型分类系统,所编制的1/25万土地类型图是在掌握地域分异规律基础上,通过对卫星图像解译以及对形成土地类型的主导因素、各种土地类型以及土地结构的影像分析,并进行必要的现状考察和验证,获得大量的比较切合实际的信息资源,建立各种土地类型的解译标志,从而编制出高质量的成果图。随后陆续完成了河南省土地资源图、土地类型图、土地利用图以及地貌类型图、地貌区划图、1/100万土地资源图(河南部分)以及自然灾害防治等项成果,使遥感技术成为地理制图的一个新信息源,应用范围越来越大,比传统的野外调绘制图有明显的优越性。

       (2)电子地图

       电子地图是GIS最重要的功能之一,它广泛应用于地理、地质、气象、测绘、城乡建设、环境保护、工业、农业、土地规划与管理乃至办公自动化及辅助教学、考古学等领域。河南省科学院地理研究所近年来先后完成了“郑州市土地利用规划图”、“河南省高新技术综合试验基地总体规划图”及部分市、县、乡级土地利用现状图和规划图的电子地图制作任务,其中“河南省高新技术综合试验基地总体规划图”是河南省第一张大比例尺、超大幅面“基地”规划图,在省内外同类行业中享有一定声誉。

3、地理信息系统GIS研究现状

       地理信息系统(GIS)是利用现代信息存储、处理技术,在地理空间指导下,将区域自然经济社会等信息资料进行加工,变为决策依据的信息系统。它不仅能准确、科学、快捷地进行信息处理和反馈,也十分适合于现代调整运转的社会经济决策需要,在西方已普遍应用。

       在区域地理信息系统的建立与完善方面,河南省科学院地理研究所于1985年完成了“带微型计算机R-C型通用网络模拟试验研究”,建立了网络模拟实验室;1988年完成了“河南省资源信息库---土地资源数据库系统”的研制,建立了土地资源数据库。该系统是根据土地资源研究的理论与实践,应用系统工程和软件工程的基本原理,采用结构化程序设计和数据库管理等方法,研制出省级土地资源和社会经济众多因素的信息贮存和科学管理的应用软件。1989年完成了“网络模拟法在郑州水资源评价及开发利用中的应用”研究,为郑州市北郊水资源合理开发利用提供了重要依据,其成果受到有关部门的高度重视。

       为了探索利用现代的新理论和计算机技术来预报农作物病虫害的方法与途径,河南省科学院地理研究所于1989年承担了省重点攻关项目“淮北地区主要农作物病虫害微机测报专家系统”。应用现化的系统论、信息论、控制论、耗散结构论、突变论和协同论等作为理论指导,采用逻辑理推理语言Turbo Prolog (Programming in Logic),把数学模型与群体专家知识、经验相结合,以专家经验预报为主、数学模型预报为辅,研制成功了用计算机预报病虫害的大型专家系统软件,预报病虫害达10种,其预报规模之大,功能之强,预报精度之高,在农作物病虫害计算机预报领域内是一个突破。专家评审认为达到国内先进水平。1997年完成了“新疆昌吉市农田灌溉系统”的研制,实现了农田灌溉系统的自动化动态控制与管理,受到有关专家的好评。

       这一时期研究有两大明显特征。一是遥感技术应用范围扩大,且实用性很强,确实做到了为国民经济建设服务,如公路选线、小浪底库区损失评估、黄河汛期动态监测、遥感考古、城市规划等生产建设项目;二是地理信息系统技术在河南省科学院地理研究所取得了长足发展,在政府决策和国民经济建设中起到了巨大作用。