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摘要： 由地理数据库、GIS技术、地理信息系统等软件开发呈产业化发展趋势，我国GIS技术同国外比较起步较晚，发展却极为迅速，现阶段，我国许多领域均运用到了GIS技术，我国地理信息系统具有广阔的发展前景，本文主要回顾我国地理信息系统的发展。
关键词：中国地理信息系统 发展回顾
一、专题数据库与基础数据库建设
首先，基础数据库。针对我国地理信息大系统，主要以遥感技术、制图技术发展而来，基础数据库建设较早，在20世纪60～80年代，我国测绘局就开展许多地形测土、航空摄影测量活动，其中航空摄影几乎覆盖全国。在1977年，我国制出第一章全国要素地图，在1978年，第一届数据库学术会议在黄山召开，为GIS系统的研制、应用奠定了技术准备。由1978年开始，我国陆续开展样区数据采集、单项数据采集研究。例如，针对腾冲地区，开展制图单元、景观单元研究，建立数字地形模型，强化陆地卫星图像定，统计制图等。1983年，我国基础地理信息系统建设包含核心要素、数字高程模型、数字栅格地图、数字影像、大地、土地覆盖、地名等数据分库建设，地理数据库建设占首要建设地位。
其次，专题库建设。按照不同部门需求，我国许多科研单位开展专题数据库建设，主要包含土壤分类、旱涝灾害、重力、地形要素等专题数据库，同时，按照实际需求，使用遥感影像技术，完成全国土地覆盖数据库建设。
第三，GIS数据库探索。但对于专题数据库、地理基础数据库建设问题，我国许多学者立足技术角度，进行地理数据库的开发、研究。如资源数据库、地图拓扑检索、自动阻止、关系模型的建立。在地图数据库中，自动建立了结构化河网。同时，地学数据库中的数学基础，建立目标数据模型，应用于属性数据库中。构建地籍数据库模型，设计、实现了1：25万的地图数据库。开展这些研究工作，通过技术研发，极大推进数据库建设。
二、GIS理论与方法发展
首先，采集地理空间数据。该方面主要包含，通过数字化仪器，实现地图数字化，地面模型数字化，设计、使用采集系统、微机地形小地图，建立交互式采集系统，通过计算机视觉计算，建立专题图读取系统，建立用于野外测绘的电子平板系统。
其次，数据精度研究。该方面主要包含，分析地面模型的精度，讨论取样间距，通过GIS信息技术，完善遥感分类精度，分析第数据采集误差来源，研究GIS的不确定性、误差问题，误差分析、质量控制GIS数据，分析GIS的几何数据误差。
第三，构建空间数据模型与结构。该方面主要包含：利用机助制图，构建多变性地理要素，分析自然线性编码，自动生成弧段多边形，处理GIS数据组织，构建GIS拓扑数学基础，研究三维GIS的拓扑关系，建立全信息的对象关系数据模型。
第四，可视化与空间数据。绘制三维逼真图形，利用计算机技术，绘制三维立体图形，实现CAD系统与GIS系统的数据交换，通过GIS设计原则、实现方法，实现地学三维可视化，建立GIS应用模型，实现GIS数据的超媒体信息表达、可视化查询。
第五，空间分析模型。该方面主要包含：利用工有限元法，构建数字地面模型，包含多元化叠置法，设计GIS空间模糊模型，使用邻近性分析法，按照山歌数字高程模型，加强特征地貌的技术研究，使用GIS技术、遥感技术，定量评价、监测农田损失，针对海洋监测，建立GIS评估模型。
第六，WebGIS与时态GIS。该方面主要包含：建立四维时间数据模型，构建矿山信息系统，实现数据的时空一体化，WebGIS的互操作、部件优化结构、体系结构等实现。
第七，3S集成技术。3S主要包含RS、GPS、GIS技术，全站仪、RTK GIS、CEPSTAR等软件技术的出现，转变了传统的测绘手段，逐渐转向测绘技术数字化。测绘技术数字化是通过测绘仪器对实地进行数据采集和处理，然后传输至图形编辑软件进行绘图，实现自动化测图的方法。目前，测绘技术数字化是我国各大城市建设的测绘发展方向，提供大比例尺的地籍图、地形图等数据信息，并有专项数据库实现资源共享。
三、我国地理信息系统的应用
首先，GIS在资源调查与评价、管理与监测中的运用。在20世纪80年代，我国开展三北防护林的环境动态、资源监测的信息系统研究，海南国土资源、土地资源、国土资源等应用研究，构建微机土地资源评价系统与监测预报系统。
其次，GIS在城市管理与规划、市政工程中的应用。在各种城市信息类型中，城市管线信息是重要、必要的组成部分，其具有信息量大、复杂、隐蔽、动态的特点。经过20多年的发展，我国已陆续展开城市管线普查工作，广州、成都、武汉、深圳、北京、上海等城市均构建了城市管线综合管理系统。这种综合管理系统主要由获取和输入数据、管理和存储信息、分析和查询数据、输出和表达结果四个部分构成。其主要的功能主要有快速定位、数据管理、检索查询、数据输出、生成三维立体图形、生成横纵断面、量算、分析爆管、综合统计、标注等功能。另外，地理信息系统可实现分类管理、添加规划管线和现状管线，及时更新管线信息数据，确保管线信息的实时性，为管理部门提供了决策科学化、管理现代化、办公自动化等条件，创造了全新的工作平台和工作视角。
第三，空间决策与行政管理。建立国情地理信息系统与电子政务系统，开展城市人口、地理空间分析。
第四，灾害预测与评估。地理信息系统主要应用于煤矿水灾预测，例如黄河中下游水灾情报评估系统，中国自然灾害、灾害区划相信系统。利用地理系统与遥感技术，开展武汉城区的灾害防御研究、长白山火山灾害评估、冰湖突发洪水预警等决策系统研究。
第五，水利与水文。山地的地形较为陡峭，测绘人员在测绘时安全得不到保障。洼地的环境较为恶劣，攻击性生物给测绘人员造成一定的安全危险。现代自动化测绘技术通过测绘仪器进行卫星测量，测绘人员不必进入较危险的地带进行测绘，只需通过操作仪器即可进行测绘，提高了测绘的效率和人员的安全性。例如黄土高原山川河流、小流域、重点沙区等信息系统建设，数字长江、湖泊信息系统建设等。
四、结束语
综上所述，中国地理信息系统经过长期的发展，不断探索与研究，已取得了可喜的成绩，且被广泛应用于社会各个领域。未来，我们应该进一步探索与探究，使我国地理信息系统更加完善、科学，更好的为社会服务。
参考文献：
[1]秦其明，袁胜元.中国地理信息系统发展回顾[C].//中国地理信息系统协会2001年年会论文集.2001：10-20.
关键词：遥感技术；基础测绘；应用
中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：
伴随着当代测绘仪器科学技术连同测量在现实工作中的相互结合，开拓了测量的生存领域及工作空间，为资源环境信息系统的建立提供基本性的材料；对地面和地下的空间、资源和环境信息实施采集、储存、解决、展现和运用；科学合理地开发资源、保护资源、为了力保环境和治理环境服务，为将来社会的进步和可持续发展进行服务。
1 遥感技术的理念
遥感，实际就是说，从遥远处感知，泛指各种非接触的、远距离的探测技术。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，同时从里面获得有关信息，经过有关记录、传送、分析和判读来识别地物。遥感由空基系统、地基系统和研究技术支持系统组成。遥感技术是一门实用的，先进的空间探测技术，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。测绘工作，特别是基础测绘是国民经济和社会发展不可缺少的一项基础性、前期性和公益性工作。遥感技术应用于基础测绘，可以高速度、高质量的测绘地图。
2 遥感技术的特点
遥感技术具有获取数据资料范围大、获取信息的速度快，周期短、获取信息受条件限制少、获取信息的手段多，信息量大等特点。航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。但作为一种探测和研究地球资源与环境的手段，仍是方兴未艾、不可取代的。
3 航空摄影测量
现代社会飞速发展，地理要素不断更新，原始的人工测绘方法显然不能满足社会需要，航空摄影就充分体现了快速、准确的特点，满足了现代测绘的需求。现在，航空摄影测量普遍应用于基础测绘。摄影测量的几何处理任务是通过相片上像点的位置确定相应地面点的空间位置，需要坐标转换确定地面点。
4 遥感技术用于基础测绘的基本流程
4.1 航空摄影 航空摄影就是将航摄仪安装在飞机上，按照一定的技术要求对地面进行摄影的过程。测绘航空摄影是指获取指定地区的航摄资料，用以测绘一定比例尺的地形图、平面图或正摄影像图；识别地面目标和设施，进行资源调查等。航空摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量几个阶段。
4.2 立体测图 以前航空摄影测量立体内业测图常用的是双像解析摄影测量。目前，随着科技的发展，全数字摄影测量已广泛应用于航空摄影测量立体内业测图。数字摄
影测量是基于摄影测量的基本原理，应用计算机技术，从影像(数字影像或数字化影像)以数字方式提取所摄对像的几何与物理信息的摄影测量分支学科。包括计算机辅助测图(常称为数字测图)与影像数字化图。立体测图的基本流程：
4.2.1 数据准备 数据准备主要包括航空摄影测量成果和区域网外业像片控制点测量成果。
4.2.2 解析空中三角测量进行加密、创建立体模型 解析空中三角测量就是用计算的方法，根据航摄像片上量测的像点坐标和少量地面控制点坐标，采用较严密的数学公式，根据最小二乘法原理用计算机解算待定点的平面坐标和高程。方法有航带法、独立模型法、光束法。目的是为影像纠正、数字高程采集和航摄立体测图提供定向成果。主要成果是像片定向点大地坐标和像片的外方位元素。涉及资料准备、内业加密点的选点观测、相对定向、解析空中三角测量平差计算、区域网接边、质量检查和成果整理与提交等环节。
4.2.3 设置测区模型参数 测区参数包括测区目录和文件以及一些基本参数。
4.2.4 立体相对的定向 立体相对的定向包括内定向、相对定向和绝对定向。内定向：系统自动对左、右影像进行内定向。目的是建立数字影像与所摄物体表面相应的点之间的数学关系，从而提取数字影像中的信息。
相对定向：定向过程中不考虑相片的绝对坐标及姿态，仅恢复摄影时两张相片的相对位置和姿态，这样建立的模型称为相对定向模型。
绝对定向：在相对定向基础上，再对相对定向模型进行整体的平移、缩放、旋转，达到绝对位置。引入外方位元素进行模型定向 (用解析的方法处理立体相对)，恢复地面目标的空间坐标。目前常用的是用光束法双像解析摄影测量来解求地面目标的空间坐标，此方法将待求点与已知外业控制点同时列出误差方程式，统一进行平差解析。
4.3 数字化编辑 对数字化测图产品进行外业核实工作、对新增地物进行补测。航片是特定时期的航摄影像，不能体现近期变化的地理要素，这就需要人工进行传统的野外测量，并把野外测量结果添加到已完成的测图成果。根据不同要求运用相应软件进行数字化编辑成图。立体采集的只是各种地理要素的线化图，采集完成后需根据不同要求进行地理要素的整理、归类、符号化等工作。检查验收。数字化编辑的成果需进行严格的检查，包括数据精确度及完整性等检查。生产单位检查验收后的成果需专门的质检机构进行详查或抽查才能获得最终的测量成果。
4.4 数据整理、入库
5 应用前景
航空遥感技术在环境保护、农业发展和煤矿测量中有广泛的应用。尤其在环境保护方面，因为加强环境保护工作，是新的经济发展和新生活质量观的必然要求[1]，对于发展中国家具有特殊的意义。测绘工作是经济建设的一项公益性、基础性、先行性的工作，是其它部门的工作不能代替的。许多规划工作都要用到测绘成果，没有测绘部门的先行性工作作为基础，许多工作要走弯路，甚至干不了。
目前，测绘科技日新月异，各种专业的地理信息系统( 包括环境地理信息系统) 相继建立，传统的测绘产业正在向现代地理信息产业转变。这为环境保护提供了坚实的技术基础和充足的信息资源储备。总之，现代测绘通过信息技术和自动化生产数字地理信息，测绘工作的服务领域大大拓宽，不仅为各种工程建设提供保障，而且可以利用丰富的地理信息资源促进环境保护工作的发展，为社会的可持续发展作出巨大的贡献。因此，随着遥感技术[2]的不断发展，测绘行业必将得到迅速的发展。
6 结束语
伴随着整个人类生活环境的改变和国际之间竞争的更加激烈，对于自然资源和太空资源的开创及抢夺变成关乎人类进步的关键性因素。遥感而正是为了与目前这种状况的急切需求应运而生的一门综合性的运用科技，是以航空摄影技术为基本，在二十一世纪六十年代初期发展开来的一门新兴学科。遥感技术能完全、立体、迅速地探出地上和地下资源的实际分布状况，它的工作效率是非常该的，是之前所有科学技术都无法媲美的。测绘工作尤其是基本测绘直接关乎着整个国家的经济和社会的全面进步，是不能缺少的关键性组成部分，是经济社会能够获得可持续发展的关键性保障的客观条件。遥感技术运用在基础测绘，能够迅速的制定出高质量地图，满足当前社会中的多方面需要。
我们国家经济的飞速发展，国家建设获得迅速的提升，各种地理因素也在持续改变更新，航空摄影测量运用在基础测绘展现出了迅速、精准、节省时间、省力的特征，完全与当下社会发展的总趋势相吻合。
伴随着科学技术的逐渐进步遥感技术在测绘中所发挥到的影响力将会越来越大，将更好的为我们所服务。
参考文献：
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关键词：矿山；矿山测量；任务；特点
Abstract: The mining enterprises occupied in underground mining should conduct strict connection survey above and below ground, establish the unified space control systems in mining area, so as to ensure the integrity and unity of systems of above and below ground, plane and the elevation, and correctly guide the underground mining work. In this paper, the basic tasks and characteristics of surveying are analyzed.
Key words: mine; mine surveying; tasks; characteristics
中图分类号：U448.36文献标识码：A
矿山生产测量是矿山企业的基础工作，是确保生产正常进行、监督资源合理工发不可缺少的一项技术工作。各矿山测量部门必须认真做好这项工作。矿山生产测量的主要任务，是在井下和露天建立精确的测量控制系统，按设计要求正确标定各种工程的几何关系，及时准确地测绘各种矿图，观测与研究由于采矿引起的地表岩层移动的基本规律，以及负责矿石开采时的贫化、损失计算工作等。
一、矿山测量工作的基本特点
矿山测量作为矿井开发和生产中的关键环节有以下几个方面的基本特点：矿山测量的结构通常会受到环境因素、测量方法、仪器、测量人员等多方面因素的影响；矿山测量是一项需要集体共同进行的工作，需要内外业共同参与以及多人反复循环；矿山测量工作具有点多面广的特点，会对矿井范围内的电网、桥梁、公路、铁路、河流、村庄等所有物体造成直接的影响，且会涉及井下的工作面和巷道等；矿山测量工作通常具有极强的连贯性，整个矿山在测量时被看做一个由远及近、从上到下的系统；矿山测量工作需要进行的极为细致认真，不能出现任何细微的差错；矿山测量的工作由于存在仪器携带不便、工具笨重、工作环境恶劣等特点，因而工作环境极为艰苦；矿山测量工作的主要作用在于为矿山设计把关，因而需要极为细致准确，不能忽略或放过任何的错误，这会给矿山生产造成严重的经济损失。
二、矿山测量工作的基本任务
矿山测量工作贯穿于报废、生产、建设、设计和勘探的全过程之中，同时，根据每道工序具体情况的不同，矿山测量的具体任务也有所区别，主要包括以下几个方面：设计部门在得到基础图纸资料后，要根据图纸和文件的相关要求，对矿山进行机电安装、管线埋设、土建工程施工和采掘等方面的测量工作，同时，要在煤矿生产和基本建设过程的各个阶段上，对开发工作是否符合图纸要求进行监督和检查；在矿山生产中对矿山资源开发合理性进行实地监督;提高各项矿山测量资料的利用效率，全面了解并充分发挥矿山开发工程的基本特点，及时发放贯通通知单和安全联系单等资料，从而为矿山的安全施工提供充分的保障；同时，要及时发现矿山改造、建设和生产过程中遇到的各项测量问题，并加以合理解决，从而有效降低矿山安全事故的发生几率，并为矿山安全事故的救护与预防提供准确的测量资料;设置建筑物、岩层以及地表变形监测点，开展矿山环境保护、非采矿与采矿沉陷综合治理、矿山岩层和地表移动特点检测等综合保护工作;按照矿山岩层和地表移动变形系数，对各类煤柱进行修改和设计，开展建筑物下、水柱下和铁路下煤矿勘探和设计工作，通过移动变形参数，对地表沉陷问题的发生范围和时间进行及时的预报，从而避免人身安全事故和建筑物破坏事故的发生，保证矿山的安全和谐。
三、我国矿山测量存在的问题
1、图纸审核存在的问题
图纸是整个矿山设计和生产过程实施的重要基础，因而不能存在任何的失误和偏差，然而，由于受到各种主客观因素的影响，矿山设计图纸在审核过程中通常会出现种种问题。图纸审核过程中常见的问题主要包括：第一，如果遗漏施工巷道所在路线上的重要井巷，都会引发严重的安全问题；第二，图纸中某些巷道在标注距离时，使用的比例不相同，有些在巷道中心线上，有些在皮带的中心，还有些在轨道中心，这一问题将会导致图纸中数据位置的不一致；第三，巷道的坡度和高程设计存在失误；第四，贯穿巷道的长度尺寸标记存在失误；第五，已有坐标点存在高程、方位角和坐标的错误。
2、井下测量常见的问题
主要有 ：工具携带不全。有些矿山测量人员可能存在依赖心理或下井前的准备工作不充分等，会导致下井测量携带工具不全的问题，如起始资料、笔记本、垂球、小钢尺和笔等，且这一问题通常只是在到达测量点以后才会发现，这一现象虽然是小问题，但这种情况的发生会给测量带来不利影响，如影响测量进度、费时费工、影响测量准确度等，甚至会导致整个测量工作的失败；其此是起算数据的错误。这一测量错误将会产生较多的不良影响，为有效防止该问题的发生，矿山测量单位应该建立两支独立的查阅和抄录起算数据队伍，并将两份数据进行对比，避免相同点号的使用。如果出现测点丢失的问题，补设的新导线点所使用的编号不能与原编号一致，在重新测量开始前，要检查原有测量点的距离和角度，在确保没有任何失误后，才能够继续进行新的测量并向前延伸；再次就是原始数据的记录错误，由于操作不符合规定所导致的记录内容不全问题，包括测量的边长、觇标高、仪器高、草图、仪器设备种类、日期和测量地点等事项，从而影响事后的计算工作，因此，在进行矿山测量时，必须进行细致全面的记录；记录格式不符合有关规定，或者是记录的格式已经发生改变，但记录时仍在执行原有格式，这一问题通常会发生在数据的整理过程中；数据整理过程中常见的错误，如检验上下半测回互差时，只关注秒值而忽视了度值和分值；还有就是导线测量错误。没有根据规定检查边长和角度而直接开始测量，这时若点有位移而或用错导线点，却仍以原坐标和方位来计算，所得结果就会出现较大偏差。为避免出现记反、觇标高量错和仪器高错量问题，可分别进行前后两次测量，并保证觇标高和仪器高的测量位置相同。
四、矿山测量问题发生的原因
基于矿山测量工作的基本特点，可以发现，造成矿山测量问题的原因主要包括以下几个方面：第一，矿山测量的结果容易受到顶板压力和人为因素等的影响，从出现点位的变化，或是由正确变为错误，这一问题通常较难发现，因而容易影响矿山测量的准确性；第二，由于矿山测量过程参与人数众多，因此，一旦某一工作人员出现任何的错误，就会导致整个测量结果的偏差；第三，矿山测量资料具有较高的连贯性特点，因而，测量过程中一点资料的错误就会影响资料整体的准确程度；第四，矿山测量人员有可能在思想疏忽或其他错误思想的影响下，出现不正规操作或是错误操作现象，从而造成测量失误；第五，如果设计图纸出现错误，或是未对各项数据资料和设计图纸进行严格检查，也可能会造成矿山测量结果的错误；第六，由于矿山测量工作的管理难度较大，管理涉及的工作范围较广，因而测量工作易出现失误，从而影响测量结果的准确性和客观性。
参考文献：
[1] 孟凡森.开滦百年矿山测量[A].第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C].2002年
关键词：陀螺方位；坐标方位；导线平差；支导线；附和导线
中图分类号：X752 文献标识码：A
1、引言
大红山铜矿位于云南省玉溪市新平彝族傣族自治县戛洒镇，地理位置为东经101°39′，北纬24°06′，靠哀牢山脉东侧戛洒江东岸，属侵蚀剥蚀山地地形，地势陡峻。测区属于山地、高山地区，平均海泼1200多米。
随着大红山铜矿采矿工业的日益发展、老矿井的改建和扩建、开采深度和开采范围的扩大等对矿山测量作业效率和精度提出新的要求。大红山铜矿引进HGG05积分式全自动陀螺全站仪，它是一种将陀螺仪和全站仪结合成一体的、全天候的不依赖其他条件能够测定真北方位的物理定向仪器，可以在井下任何巷道定向，定向精度不受井深影响。采用陀螺全站仪定向，一方面解决了地下导线的起始方位角精度问题，另一方面还可以在井下导线中加测一定数量的陀螺方位角，限制误差积累，提高井下控制网的精度和可靠性。特别为大型贯通工程正确延伸和精密贯通提供保证。
2、陀螺定向中坐标方位角的计算
应用HGG05陀螺全站仪进行定向，首先需要测定仪器常数，根据陀螺定向原理，应用公式：
即：地理北=陀螺北+，求算陀螺定向边的地理北方位角。一般地面精密导线、三角网或GPS网已知的是坐标表方位角，井下定向边使用的也是坐标方位角，而不是地理方位角。因此还需要求算子午线收敛角。由真北方位角与坐标方位角的换算公式：
最后得到陀螺定向边的坐标方位角计算公式为：
3、陀螺方位应用在井下导线平差中的可行性分析
井下巷道在空间上是分区分阶段延伸的，在时间上一个矿井服务年限将延续几十年甚至到上百年。因此在井下一次全面建立控制网是不可能的。一般为了提高不断发展中的导线精度，应随时加测陀螺边并及时时进行平差处理。如果没加测一条陀螺边就进行一次整体平差处理，导线的成果就要不断改动，从而带来一系列控制精神问题。为了解决这个矛盾，我们提出如下简易平差方法：即加测的陀螺边视为坚强边，将相邻两陀螺边之间的导线强制附合在陀螺边上，形成方向附合导线。方向附合导线只有一端有已知坐标点，先进行角度闭合差的分配，然后以水平角平差值和实测边长直接计算导线边的坐标增量，进而得到导线点坐标值。
3.1 支导线与陀螺方位附合导线点位精度分析
井下支导线由于起始点坐标和起始方位的误差影响，以及测角和量边的误差积累，必然会使导线点的位置产生误差。由测角量边误差所引起的支导线终点K在X轴和Y轴方向上的位置误差如下：
终点K点的点位误差为：
若考虑支导线起始点的坐标误差Mx1和My1，及起始方位角0及其中误差m0的影响时，起始边方位角误差和起算点坐标误差对终点位置的共同影响为：
顾及支导线的起始坐标误差，起始方位角误差及测角量边误差，支导线在X轴和Y轴方向上的误差为：
支导线终点K的总点位误差为：
根据式1～式5，可以对支导线终点点位误差总结如下：
（1）起始点点位误差对导线终点点位误差的影响，与导线的长度和形状无关，且保持为常量。
（2）起始边方位角误差对导线终点点位误差的影响，与导线的形状有关，当起始边方位角误差一定时，对直伸型导线影响最大，曲折型导线次之，闭合导线则不受影响。
（3）测角误差对导线终点点位误差的影响随测角误差的增大和测站数目的增多而增大，当几条导线的测角精度相同、测站数和总长度相近时，其影响取决于导线的形状，对直伸型导线影响最大，曲折型导线次之，闭合导线最小。
（4）量边偶然误差的影响与量边偶然误差系数以及导线的总长度有关，与导线形状无关。
（5）量边系统误差的影响与量边系统误差影响系数以及导线的形状有关，当系统误差系数一定时，对直伸型导线影响最大，曲折型导线次之，闭合导线不受影响。
以上内容中分析了支导线终点K的点位误差，当需要估算支导线任意点C的点位误差时，只要将该点当作支导线终点，再用以上的相应公式估算其点位误差即可。
根据坐标方位角的推算公式，支导线任意边i的坐标方位角可以表达为：
因此，该方位角的误差为：
当测角精度相同时，有：
若不考虑起始边的坐标方位角误差，则：
方向附合导线经角度平差后，导线点的坐标是水平角平差值和实测边长的函数。按条件平差求平差值函数的中误差的方法，在不考虑起算数据差的影响时，方向附合导线终点K的点位误差推算公式为：
为了简化计算，将坐标原点移到导线各点的平均坐标点，即重心上，可得导线终点的误差在重心坐标系统中的计算公式为：
分析公式8和公式9可知：方向附合导线量边误差与支导线相同，而测角误差的影响比在支导线中的影响要小，因为[R2oi]比[R2i]小。因此，方向附合导线与支导线相比较，导线的点位精度有了提高。《煤矿测量规程》中第77条规定：在布设井下基本控制导线时，一般每隔1.5km ～ 2.0km应加测陀螺定向边。7”和15”级基本控制导线陀螺全站仪定向的精度不得低于10”和15”。在已建立的井下控制网的矿井，应当用加测陀螺定向边的方法改建井下平面控制网，在大型巷道贯通工程中，应当用加测陀螺定向边的方法保证巷道的准确延伸和精确贯通。
方向附合导线经角度平差后，任意边i的坐标方位角按下式计算：
因为任意边的坐标方位角是角度平差值的函数，故按求平差值函数的权倒数的公式，可导出平差后任意边坐标方位角中误差Mi的计算公式为：
方向附合导线中，经角度平差后，坐标方位角误差最大的边位于导线中央，将i=(n+1)/2带入公式10，可得：
从上面分析可以看出，在支导线的终边加测一条陀螺方位角作为方向控制，则其方位角精度可以大大提高。
3.2 实测数据及成果分析
根据大红山铜矿生产实际，结合井下导线网的情况，选择在“600中段米底莫Ⅱ、Ⅲ采准干线至地表”的导线边WJ1-WJ2和“米底莫680Ⅵ段充填巷至米底莫B80-96线地质探矿工程”导线边IX4-IX5，进行井下陀螺方位角测定。相关的测试数据及结果如表1和表2所示。
表1 井下陀螺方位角测量计算表之一
表2 井下陀螺方位角测量计算表之二
为了减少井下作业时间，尽可能少对日常生产的影响，选择其中的两条陀螺导线边，加以对比分析，具体的观测数及相关计算如表3和表4所示。
表3 井下陀螺方位角测量计算表之三
表4 井下陀螺方位角测量计算表之四
已经在地面稳定的两条坚强导线边上，通过6组12次观测，测定了HGG05陀螺全站仪的仪器常数=-143035，其精度为6。用陀螺全站仪测定井下导线边坐标方位角相对于地面坚强边的中误差，即井下陀螺定向中误差，陀螺定向方位角及附合导线边差值，如下表5所示：
表5井下陀螺定向边方位及精度统计表
由上表2013年8月19日两组井下陀螺定向平均值精度计算井下陀螺定向综合一次定向中误差为：。由仪器及仪器常数稳定性分析报告知，地面陀螺全站仪综合一次定向中误差为： ，地面陀螺综合定向平均值中误差为：。由此可以认为，井下陀螺综合定向与井下陀螺综合定向平均值精度相当。此结果说明，用相同的仪器，以相同方法观测时，地面一次测定中误差与井下一次测定中误差基本相同，从而进一步说明测量结果的合理性。由两组井下陀螺定向求得坐标方位精度计算井下综合坐标方位角定向中误差为：。从表五可以看出，此次井下陀螺全站仪测定的导线边WJ1-WJ2的坐标方位角与附合导线平差计算得到的坐标方位角差值为：10，其差值很小。2012年1月，井下陀螺全站仪测定的导线边T704--T70A和X7--X8坐标方位角与附合导线平差计算得到的坐标方位角差值分别为：36和24。通过以上分析比较，也从另一方面充分说明了陀螺定向的准确性和可靠性。
4、结论
通过本文的研究与分析，可以看出将陀螺测量的坐标方位应用到导线平差的过程中，能提高导线方位精度及平面精度，具有较高的可靠性及可实施性。
参考文献
[1]煤矿测量规程（2010版）.和丰鲁能煤电化开发有限公司沙吉海煤矿工程部.
[2]秦洪奎.陀螺经纬仪定向精度的研究[J].测绘信息与工程，2009,34（3）.
[3]韩志勇.关于子午线收敛角校正问题[J].石油钻探技术，2006,34（4）.
[4]张海东.Y/JTG-1陀螺全站仪性能研究.郑州：信息工程大学硕士学位论文，2005.
关键词：水土保持 遥感监测 环境因子 指标
中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0176-02
水土保持监测指标选择的出发点和最终归宿均为水土保持监测的内容。如前所述，水土保持监测主要包括两部分内容，即土壤侵蚀监测和水土保持治理监测。土壤侵蚀监测核心内容即监测土壤侵蚀类型、范围、程度、强度等信息，水土保持治理监测则监测水土保持治理措施内容及治理措施对于减缓、抑制流失的发展所起的作用，即水土保持成效监测，如治理前后土壤侵蚀动态变化、环境因子、社会经济因子等的变化，通过定量指标来监测这些变化。两者相辅相成，其中土壤侵蚀监测的动态变化为后者水土保持监测提供了侵蚀变化的信息，两部分内容的监测又都体现在对于一系列地表环境要素、气候要素和人为活动因子的监测，所以在实际监测过程中水土流失现状的监测与水土流失治理的监测是密不可分的，可以用同一指标体系。
水土保持监测从影响土壤侵蚀、反映水土保持成效的自然环境因子、人类影响因子（如土地利用、开发建设项目等）、土壤侵蚀状况、治理措施监测和治理成效等五个方面建立其指标体系。
环境因素是直接影响区域土壤侵蚀的驱动因子或抑制因子，也是水土保持治理成效的客观反映，是水土保持监测首要考虑的指标因子。这其中包括自然环境因子和社会经济环境因子。
自然环境因素是土壤侵蚀发生、发展的潜在条件，由其引起的地表侵蚀过程为自然侵蚀（地质侵蚀），是地质历史时期地貌自然演化的过程。自从人类在地球上出现以来，就不断以各种活动对自然界施加影响，正常侵蚀的自然过程受到人为活动的干扰和越来越剧烈的影响，使土壤侵蚀现象由自然侵蚀状态转化为加速侵蚀状态。人类活动可以通过改变某些自然因素来改变侵蚀力与抗蚀力的大小对比关系，使得土壤侵蚀加剧或者达到水土保持两种截然不同的结果。
气候、地形、土壤、地质和植被等是影响土壤侵蚀的主要自然因素和水土保持成效的客观表现，而土地利用则代表了人类作用于地表的结果，同时表现为水土保持治理的积极因素和加剧土壤侵蚀的消极因素两个方面。而选择上述环境因子建立水土保持监测指标，需要考虑其时空尺度表达，不同时间与空间分辨率决定了地质地貌演化、气候变化、植被与土壤形成与演化等自然过程的信息描述，也决定了各因素的空间分布格局、人口数量变化与分布、土地利用、工程建设等人类活动过程、形式、范围和强度等评价的精度与可信度。因此环境因子指标的选取和研究尺度均围绕上述内容展开。
1 植被因子
作为地理环境重要组成部分的植被，与一定的气候、地貌、土壤条件相适应，受多种因素控制，对地理环境的依赖性最大，对其它因素的变化反映也最敏感。利用遥感所获得的植被信息来分析影像上并非直接记录的、隐含在植被冠层以下的其它信息，如水土流失、区域环境演变遗留的痕迹等是选择植被的主要原因。而对于小流域水土保持措施，无论是生物措施还是农业措施，其直接治理成效均表现于植被变化上。而植被是土壤侵蚀的抑制因子，也是最为关键的水土保持可控制因子。在进行植被指标选择之前，首先需要明确植被的水土保持功能及其机理，从而在此基础上能够选择反映植被类型及其结构的适当的遥感量化指标。
关于不同类型及结构的植被水土保持功能对比分析方面，相关学者进行了大量的研究。主要是基于径流小区、小流域实地观测数据，来研究不同植被类型及其结构的减水减沙效益，如陈廉洁（1991）根据三年的径流小区实测资料研究了乌江中下游余庆等三县人工林的水土保持功能，结果表明两层结构（如乔—— 草和灌—— 草型）的水土保持效益优于单层乔木型，乔灌草三层结构的水土保持效益最好。黄承标等（1991）以桂西北山区的龙胜、田林等四县的人工林为研究对象，从1982年到1989年，观测对比了不同植被种群的地表径流，结果是针叶林>阔叶林或针阔混交林，分析原因是植被对地表径流的影响是由植被的树冠群体或植物群体、枯枝落叶层和土壤层的综合效能决定的。这种综合效能呈现出阔叶林或针阔混交林>针叶林的规律。
根据观测数据研究植被类型及结构的减水减沙效益，形成植被的水土保持功能的基本认识基础上，随着植被水土保持功能研究的深入，开始深入到植被内部各个垂直层次来揭示植被水土保持功能的内在机理。主要体现于乔、灌、草和枯枝落叶层等垂直结构上。研究表明，乔木层对土壤侵蚀的影响主要表现在冠层对雨滴的拦截而降低雨滴的动能，从而抑制了溅蚀。余新晓（1988）认为乔木层对降雨动能的削弱有两部分组成：一是林冠截留作用削减降雨动能；二是林冠缓冲作用减弱降雨侵蚀能量。灌木层和草本层与乔木层一样对降雨有截留作用。枯枝落叶层的截留量与其自身的蓄积量、分解程度和持水能力有关。枯枝落叶层削减的降雨动能也可以分为截留作用减弱的降雨动能和透过枯枝落叶层所削弱的降雨动能。前者为大气降雨总动能的5.6% ～13.0%，平均为9.1%，后者可将透过乔木层、灌木草本层的降雨动能全部削减（韦红波，2001）。除此之外，枯枝落叶层降低坡面径流速度，降低了冲刷能量，同时由于降低了径流速度，从而增加了在坡面上滞留时间，增加了下渗时间；更为重要的是，表层凋落物和腐殖质的积累，使得土壤水稳性团聚体的形成和土壤孔隙度等土壤理化特性得到改善，增加土壤的下渗率。
2 地形地貌因子
地形主要包括坡度、坡长、坡形和所在部位。一般而言，在降雨、土壤和土地利用基本一致时，地形越复杂水上流失越严重。前人试验资料表明，同样都是耕地，由于坡度和所在部位不同，在同样降雨、耕种条件下水土流失差异很大（倪晋仁，2002）。
（1）DEM。
数字高程模型（DEM）是表征区域地形地貌的参数指标，同时它也是生成与土壤侵蚀密切相关的其它地形参数的重要数据源。
（2）坡度。
坡度与土壤侵蚀方式关系密切，坡度指标不仅是影响土壤侵蚀的主要地形因子，而且坡度大小也是决定面蚀或沟蚀为主导的关键因子。一般在坡度很缓时主要以面蚀为主，而随着坡度增加，则发生细沟、浅沟侵蚀，当坡度增大到一定程度时，则以切沟、冲沟为主。倪晋仁等（2002）通过研究黄土坡面细沟发育特征，表明面蚀在整个侵蚀过程中的贡献随坡面坡度的增大而迅速减小；在缓坡坡面上面蚀作用远较沟蚀作用为大，但在陡坡坡面上则明显较沟蚀作用为小。
（3）沟壑密度。
在不考虑重力侵蚀的情况下，坡面的总侵蚀量为面蚀量和沟蚀量总和。面蚀主要发生在植被较差、有一定坡度和没有防护措施的坡耕地或荒坡上。随着坡长增加，地表径流逐渐汇集成股流，冲刷力增大，在细沟侵蚀基础上，逐渐发展为切沟、冲沟、支沟、干沟直至成为河流，形成蛛丝密布的径流网络，构成千沟万壑的地貌景观。沟蚀的主要形式为沟头前进、沟床下切和沟壁扩张。
将面蚀和沟蚀分离之后，就可以对面蚀和沟蚀过程进行独立的研究，并对不同的侵蚀过程采用相应的防治措施。植被覆盖度、土地利用、土壤质地和坡度等是影响面蚀的主要因子，而沟壑密度则是表征和影响沟蚀的主要指标。它反映了一定区域内所产生的沟谷的数量特性，通常以每平方公里的沟谷总长度（公里）为度量单位。沟壑密度对土壤侵蚀的影响主要表现于，它提供了临空面，沟壑密度愈大，地表受降雨、径流的冲刷力和被侵蚀的面积愈大；同时它也改变了降雨的动能，沟壑密度愈大，降雨径流的冲刷力和侵蚀力就愈大，并且易触发重力产沙。
沟壑的发育和深化过程反映地表土壤侵蚀过程的结果和土壤侵蚀强度，特别是水力侵蚀研究的关键要素；反之沟壑发生过程的停滞也表明了水土保持治理的成效，尤其是沟头防护工程措施等的成效等。因此沟壑密度既是表征土壤沟蚀结果的定量指标、是评价水土保持治理成效的地形地貌因子之一，也是影响土壤侵蚀发生发展的客观因子。
3 土壤质地
土壤质地是支配土壤特性的根源，因其组成土粒大小和不同质地土粒的含量不同，可引起不同土壤理化性，如粘着性、可塑性、保水力、抗蚀性、通透性、离子交换能量及缓冲作用等性质。在此选择土壤类型图作为土壤质地的度量指标。
4 水文气象
气候因素是影响土壤侵蚀的主要外营力，对于水蚀而言主要是降雨径流，在此降雨、风场信息、水文数据是重要的水文气象参数。主要指标要素为汛期降雨量、日风速风向及频率、流域年输沙模数等。
5 土地利用
地球表层系统最突出的景观标志就是土地利用与土地覆被。土地利用/覆被变化被逐渐意识到是推动环境变化的重要驱动因子（Turneretal，1994）。人类活动对自然环境的扰动作用主要体现在对土地覆盖的改变，因此土地利用是表征人类农业生产活动对土壤侵蚀干扰程度的良好指标。如毁林开荒、陡坡耕种、减小植被覆盖度等人类农业生活活动，以及开采矿石、煤矿、废渣废料堆放等开发建设直接加剧了土壤侵蚀。其中耕作过程虽然增加了土壤空隙度，但也破坏了土壤结构，减弱了土壤的耐冲性，直接促进土壤侵蚀。同时，小流域治理措施也看作是土地利用方式，包含于土地利用中，如退耕还草、开垦梯田、封山育林等措施，通过土地利用指标量化了人类活动的扰动或作用结果。
6 社会经济指标
相对于流域环境因子指标，社会经济指标主要包括小流域人口、劳力、人口密度、人口素质、人均土地、耕地面积、人均耕地、农业产值、农业人均年产值、农民人均年收入、粮食总产量、粮食单产、人均占有粮、人均居住面积等社会统计指标。
参考文献
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