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第 1 章 GIS 技术：概述
第 1 章 GIS 技术：概述 1. 简介 我们目前正处于二十一世纪初，计算机技术信息系统和虚拟世界的发展趋势迅速，我们可借此获取有关物理和文化世界的数据，并使用这些数据进行研究或解决实际问题。当前的数字和模拟电子设备有助于资源盘点和算术或逻辑运算的快速执行。这些信息系统正在经历很大的改进，与传统方法相比，它们能够以更快的速度创建、操作、存储和使用空间数据。信息系统是数据和用于处理这些数据的工具的集合，包含有关现实世界现象的模拟或数字形式的数据。我们通过选择、概括和综合对世界的感知为我们提供了信息，而这些信息的表示，即数据构成了这些现象的模型。因此，数据集合，即数据库，是现实世界各种视图的物理存储库，代表了我们在某一时间点的知识。信息来自于数据库中的各个数据元素，信息是直接显现的，即信息是由我们的思维过程、制度或基于我们的知识的任何东西从数据中产生的。因此，在数据库环境中，数据、信息和知识这几个术语是有所区别的。可以总结出，在我们从数据到信息、再到知识的过程中，数据非常重要，而且具有附加价值。数据有多种来源和形式，可以是以下任何一种： 1. 真实的，例如地形条件等。 2. 捕获的，即从遥感卫星或任何区域的航拍照片记录的数字数据。 3. 解释的，即来自遥感数据的土地利用情况。 4. 编码的，即雨量计数据、井深数据等的记录。 5. 结构化或组织化的，例如关于特定流域条件的表格。 空间信息系统中的空间和时间概念 空间信息总是与地理空间相关，即大规模空间。这是人体以外的空间，代表周围的地理世界的空间。在这样的空间中，我们不断地移动、导航，并以不同的方式将其概念化。地理空间是地形、土地利用/土地覆盖、气候、地籍和地理世界的其他特征的空间。地理信息系统技术用于操纵地理空间中的对象，并从空间事实中获取知识。地理空间不同于小规模空间或桌面空间。换句话说，比我们小的物体，可以在桌面上移动的物体，属于小规模空间，不是我们感兴趣的对象。
利用遥感技术探测人类的存在和对新热带森林的影响
摘要：亚马逊和新热带森林是全球最重要的生物群落之一，因为它们面积广阔、生物多样性独特，对全球气候以及人类栖息地和资源都具有重要意义。揭示人类存在对这些森林的影响对于我们了解生物多样性、生态系统功能和服务提供潜力至关重要。人类在这些热带雨林的存在可以追溯到 13,000 年前，这种存在的影响引起了激烈的争论。一些作者认为前哥伦布时期的植物驯化对当前亚马逊森林组成具有持续影响。其他作者认为后哥伦布时期对森林组成的影响比前哥伦布时期高出几个数量级。遥感证据作为帮助解决这些争论的一种方式变得越来越有用。在这里，我们回顾了过去、现在和未来使用遥感技术探测亚马逊和其他新热带森林中人类存在的几个历史时期（从考古到后现代社会）的人类基础设施。我们根据留下足迹的活动来定义人类存在，例如定居点、土丘、道路、木材和薪柴的使用、农业、土壤等。最后，我们讨论了使用遥感技术提供必要数据和信息的机会和挑战，以扩大我们对人类在新热带森林居住历史的理解，以及这种人类居住如何影响生物多样性。遥感技术最近在探测前哥伦布时期的人类基础设施方面有很多应用，从对森林砍伐地点的航拍照片进行目视检查到在机载和无人机平台上使用激光雷达探测树冠下的基础设施和较小的定居点。后哥伦布时期，尤其是殖民和帝国主义时期，尚未开展类似的努力。最后，我们对现代（20 世纪和 21 世纪）人类影响的了解毫不奇怪地更加广泛。遥感技术仍未得到充分利用，并且对于此类应用非常有用，新的任务可能会提供以前无法获得的解决方案。然而，系统的地面调查是不可替代的，需要提高遥感和地面调查相结合对人类存在的检测精度。因此，了解新热带森林生物多样性在过去人类存在下是如何发展的，这对于预测亚马逊和其他地区未来变化的方向至关重要。
在收获和农业中使用激光雷达地形的诱惑和陷阱
在采伐和道路设计中使用激光雷达地形的诱惑和陷阱 Finn Krogstad 和 Peter Schiess 的论文发表于 2004 年 6 月 13 日至 16 日在加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华举行的 IUFRO 3.06 山地条件下的森林作业联合会议和第 12 届国际山地伐木会议。摘要 机载激光测高 (Lidar) 可以生成细节丰富、精度极高的地形图，即使在被森林冠层遮挡的地面上也是如此。详细的激光雷达地形可以识别可能的着陆位置、难以穿越的溪流、不稳定的土壤、难以穿越的边坡和有用的长凳。这些细节可以减少现场时间，指导道路设计走向更好的选择，并提高我们对成本估算的信心。然而，激光雷达测绘偶尔会失败，这些失败的表示方式将决定激光雷达的可靠性和道路设计价值。我们讨论了首次使用激光雷达测绘塔霍马州立森林的经验，该森林位于 Mt. 南部。雷尼尔山。这种详细的地形测绘用于森林作业设计，例如着陆点和道路位置，作为基于流域的收获和运输计划的一部分。基于激光雷达的办公室设计随后进行了现场验证。对于森林工程设计而言，此类 DEM 成功的关键在于能够（或缺乏）区分地面点覆盖充足或边缘的区域，从而导致优秀或错误的测绘细节。我们讨论了各种方法，这些方法可以识别地面点覆盖边缘的区域，从而形成测绘承包商应遵守的第一组激光雷达数据收集要求。观察树冠下的情况木材采伐和道路规划中经常出现的一个问题是，用于采伐的树木会遮挡必须堆放原木和修建道路的地面。规划中常用的地形图基于航拍照片，其中我们现在想要采伐的林分遮挡了我们必须规划的地面。因此，得到的地形图是树冠顶部的地图，带有假定树高的偏移。不幸的是，树冠并不完全贴合地面，在采伐和道路规划中可能至关重要的细微地形变化并未反映在最终的树冠顶部。地形通常包括土壤不稳定、岩石露头和不平坦的地形区域，这些区域可能会给采伐和道路建设带来困难。激光雷达的工作原理是拍摄数百万张树冠还会遮挡可作为方便着陆点和道路位置的天然土丘和长凳。因此，这些地形图只能作为设计的一般指南，操作的关键要素需要基于现场验证。机载激光地形扫描 (Lidar) 的最新发展使得即使在森林冠层下也可以进行详细的地形测绘。
在收获和收获中使用激光雷达地形的吸引力和陷阱......
在采伐和道路设计中使用激光雷达地形的诱惑和陷阱 Finn Krogstad 和 Peter Schiess 的论文发表于 2004 年 6 月 13 日至 16 日在加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华举行的 IUFRO 3.06 山地条件下的森林作业联合会议和第 12 届国际山地伐木会议。摘要 机载激光测高 (Lidar) 可以生成细节丰富、精度极高的地形图，即使在被森林冠层遮挡的地面上也是如此。详细的激光雷达地形可以识别可能的着陆位置、难以穿越的溪流、不稳定的土壤、难以穿越的边坡和有用的长凳。这些细节可以减少现场时间，指导道路设计走向更好的选择，并提高我们对成本估算的信心。然而，激光雷达测绘偶尔会失败，这些失败的表示方式将决定激光雷达的可靠性和道路设计价值。我们讨论了首次使用激光雷达测绘塔霍马州立森林的经验，该森林位于 Mt. 南部。雷尼尔山。这种详细的地形测绘用于森林作业设计，例如着陆点和道路位置，作为基于流域的收获和运输计划的一部分。基于激光雷达的办公室设计随后进行了现场验证。对于森林工程设计而言，此类 DEM 成功的关键在于能够（或缺乏）区分地面点覆盖充足或边缘的区域，从而导致出色或错误的测绘细节。我们讨论了各种方法，这些方法可以识别地面点覆盖边缘的区域，从而形成测绘承包商应遵守的第一组激光雷达数据收集要求。观察树冠下的情况木材采伐和道路规划中经常出现的一个问题是，用于采伐的树木可能会遮挡必须堆放原木和修建道路的地面。规划中常用的地形图基于航拍照片，其中我们现在想要采伐的林分遮挡了我们必须规划的地面。因此，得到的地形图是树冠顶部的地图，带有假定树高的偏移。不幸的是，树冠并不完全贴合地面，在采伐和道路规划中可能至关重要的细微地形变化并未反映在最终的树冠顶部。地形通常包括土壤不稳定、岩石露头和不平坦的地形区域，这些区域可能会给采伐和道路建设带来困难。激光雷达的工作原理是拍摄数百万张树冠还会遮挡可作为方便着陆点和道路位置的天然土丘和长凳。因此，这些地形图只能作为设计的一般指南，操作的关键要素需要基于现场验证。机载激光地形扫描 (Lidar) 的最新发展使得即使在森林冠层下也可以进行详细的地形测绘。
用于坠机现场重建的无人机系统运行评估，运行评估报告，版本 1.0
作为美国国家司法研究所 (NIJ) 国家刑事司法技术研究、测试和评估中心 (RT&E 中心) 的提供商，约翰霍普金斯大学应用物理实验室 (JHU/APL) 对无人机系统 (UAS) 进行了事故现场重建 (CSR) 的操作评估。操作评估侧重于 UAS 在操作环境中重建事故现场的有效性和实用性 - 即它们如何有效地执行其分配的角色，以及它们是否在整个调查的背景下代表了比其他方法有实质性的改进。研究范围仅限于美国执法机构。RT&E 中心进行了文献检索并对执法人员进行了多次采访，以确定各机构目前如何将 UAS 部署用于 CSR，并制定适当的标准来评估 UAS 在 CSR 中的表现。RT&E 中心还向《联邦公报》提交了一份信息请求 (RFI)，寻求有关 UAS 用于 CSR 的信息以及愿意参与此操作评估研究的组织。密歇根州警察局 (MSP)、伊利诺伊州警察局 (ISP) 和德克萨斯州阿灵顿警察局参加了采访。收到了伊利诺伊州莱克县重大事故援助小组 (MCAT) 的 RFI 回复。RT&E 中心与 MSP、ISP 和 MCAT 合作收集运营绩效数据，然后分析收集到的数据。这项研究的主要发现是，如果与 UAS 使用相关的后勤、行政和技术挑战得到解决，利用 UAS 进行 CSR 可以显著减少事故现场的数据收集时间，从而缩短道路封闭时间和警官在现场的时间。研究中收集的运营数据显示，UAS 的数据收集时间平均比机器人全站仪的数据收集时间短一小时，比手动全站仪的数据收集时间短两小时。但是，只有当 UAS 能够取代全站仪时，才能实现这些收益。虽然目前有几家机构在事故调查中使用 UAS，但主要用途是获取航拍照片以补充全站仪测量结果，而不是替代全站仪。研究还发现，用于事故现场调查的 UAS 的可用性受到多种因素的影响。部署时间是阻碍研究运营数据收集期间 UAS 使用的主要问题。美国联邦航空管理局 (FAA) 规定，操作 UAS 需要飞行员执照，这使得大多数重建人员无法自行操作 UAS，因此需要在现场设立一个单独的单位。如果 UAS 资产和操作员距离坠机现场较远，则可能无法部署 UAS，因为等待他们会延误调查。UAS 操作员的医疗证书过期也导致在整个研究期间无法在几项调查中部署 UAS。新的 FAA 小型无人机（第 107 部分）规定（参考[1]）可以部分缓解与飞行员执照要求相关的可用性问题。随着 2016 年 8 月 FAA 第 107 部分的出台，该部分为非业余小型 UAS 操作制定了新规则，现在有了（有人驾驶）飞行员执照的替代方案，称为具有小型 UAS 等级的远程飞行员飞行员证书。与传统载人飞行员执照相比，远程飞行员飞行员证书的要求较少。远程飞行员飞行员证书的主要要求是
银湖管理计划 DOW#81004400 & # ...
湖泊基本信息 位置：银湖位于明尼苏达州瓦西卡县 23 区（威尔顿镇）西 206 镇北 17、18 和 19 区。它位于沃尔多夫东北约 4 英里处，瓦西卡西南 8 英里处（图 1）。 面积：银湖的蜿蜒区域约为 417 英亩。42 英亩的新生沼泽子盆地（DOW 81-0119-00）从湖的东北部延伸。 海岸线：海岸线长约 4.0 英里。约 88% 的海岸线被一排狭窄的树林包围，其余主要为沼泽地。住宅开发仅限于湖边的少数住宅/农庄。湖周围的高地起伏平缓，沿着大部分海岸线向湖盆急剧下降。图 2 是 2021 年的航拍照片，展示了银湖、入口沼泽和附近的土地使用情况。 访问：银湖没有开发的公共通道。 流域：银湖位于明尼苏达河流域勒苏尔河流域内的小科布河流域。银湖泊流域面积约为 4.1 平方英里（包括湖盆），如图 3 所示。该集水区内的主要土地用途是农业行作物。银湖是 Bull Run Creek 的一条源头支流，流入小科布河，然后流入科布河，然后流入勒苏尔河。排水比约为 6:1，足以在降水量正常的年份维持水位。该湖被归类为具有半永久性水态。虽然在更严重的自然干旱期间，水会从流域的大部分地区退去，但湖水很少完全干涸。 入口：至少有 3 个地面入口流入湖中。 42 英亩的沼泽从湖的东北端东部流入盆地，一条从北部流出的短沟渠也从湖的东北角流出，一条小沼泽流向东南海岸线。未知数量的短排水沟和农业用地也从周围的土地排入湖中。出口：银湖的出口位于西端。明尼苏达州拥有一座建于 1938 年的“C 型”混凝土大坝（图 4）。大坝有四 (4) 个 5 英尺宽的拦水坝，提供 20 英尺的溢洪道。根据 2021 年的 MNDNR 水文调查，大坝门槛高程为 1049.95 英尺（除非另有说明，所有高程均表示为 1929 年 NGVD）。授权的拦水坝设置在大坝门槛上方 1.3 英尺处，即约 1051.3 英尺。一段时间以来，桥台和土堤已被破坏并不断恶化。目前，该结构无法在湖中蓄水，已移除止水木以帮助减缓土堤的侵蚀。明尼苏达州自然资源部在 2021 年测量了大坝上游约 350 至 400 英尺处的沙堆上的流出高度约为 1050.3 英尺。来自银湖的水流通过一条 80 英寸 x 60 英寸的波纹金属管，流经一条横跨 60 街（21 号县道）的水渠，下游约 1000 英尺。水流在涵洞下游与 Bull Run Creek 汇合。这条下游第一条涵洞的底面深 1049.37 英尺。过去，水控制结构的下游侧曾安装过一个鲤鱼屏，但现已拆除。正常高水位：银湖的既定正常高水位 (OHW) 为 1051.6 英尺。