遥感技术特点范文

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遥感技术特点

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关键词:工程地质;遥感技术;应用;特点

中图分类号: F407.1文献标识码:A 文章编号:

遥感技术是发展于20世纪60年代的一种探测技术,其综合了物理、化学、电子、IT技术等多门学科,是一种使人们感觉器官得到延伸的新手段。随着科技的不断发展,我国科技实力和经济实力的不断提高,工程地质遥感技术得到了快速的发展,并被广泛应用于铁路工程、水利工程、油气管道工程的选线、选址过程中。当前,工程地质遥感技术的应用已经成为遥感技术应用的重要分支,并在这些年里取得比较好的应用成绩。当前工程地质遥感技术被成功应用于工程勘测已经成为遥感技术应用的重要独特领域。但不少文章对刚才地质遥感技术应用进行探讨时,没有较为系统的总结工程地质遥感技术的应用特点,因此有必要结合我国国情,对工程地质遥感技术应用特点进行深入探讨。

1 将遥感技术应用于工程地质勘测的必要性

在各大工程开工之前一般都先进行工程地质勘测,勘测质量的高低直接影响到工程设计的质量,甚至影响到工程建设的质量。因此要想使建设工程能实现其预期的效果,除了考虑政治、经济、社会等因素外,还应对工程建设所在地区的地形、地貌以及地质特征等自然环境条件进行了解。如果仍然沿用较为传统的地面勘测法,很难保证高质量的地质勘测,尤其在遇到地形、地貌、地质等自然环境条件比较复杂的情况时,传统的地面勘测法远不能满足地质勘测的需求。一旦工程地质勘测工作质量不高,会使后期工程选线、选址变动的风险加大,这是对人才资源、经济支持、自然资源的浪费。而将遥感技术应用于工程地质勘测中,能有效克服传统地面勘测法的不足之处,完成高精度、高质量的勘测,给提高工程质量和产生预期效果和效益提供一份重要保障。

2 工程地质遥感技术应用特点概述

橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳这句俗语要表达的意思是因地制宜,考虑实际影响因素,具体问题具体分析。同样的,遥感技术在众多领域中得到运用的同时,各应用领域的应用经验不能生搬硬套。例如根据天气预报对图像分辨率没有过高的要求,在考虑这一特点的情况下,选择天气卫星接收图像更为适合。但在土地规划、农作物产量预估工程对图像分辨率要求更高,因此应考虑使用具有分辨率高以及实时性的陆地卫星这一渠道来获取遥感信息。

遥感技术应用特点之所以不同主要是工程勘测特点不同,因此工程地质遥感技术的应用于以上提到应用也具备其应用特点。从日常工程勘测经验来看,不难归纳工程勘测的特点:第一,勘测从面到线,再从线到点或者直接从面到点,实现从粗到细的深化;第二,勘测精读要求更高;第三,勘测结果能迅速被工程施工进一步验证;第四,常通过外业调查实测为主要的地质资料获取方式。充分考虑工程勘测的四个特点,工程地质遥感技术应用与其他工程遥感技术应用不同,表现为宏观陆地卫星图像与航空遥感图像结合应用,以满足不同精确度的需求,另外,其应用特点还表现在对遥感判释成果的高外业验证性的强调上。

3 我国工程地质遥感技术应用特点概述

我国是一个特色社会主义国家,国家的具体情况与外国有很大不同。工程地质遥感技术的应用没有国界的,但其应用特点却因国家或地域有所不同。

3.1 工程地质遥感技术应用效果明显而独特

我国地域辽阔,地貌、地形及地质明显要比其他国家复杂的多。要对人迹罕至、交通条件不发达、自然环境非常恶劣的地区明显不能使用传统地面勘测法,而遥感技术因其优势被广泛应用于这些地区的地质勘测工作中。由此不难得知我国工程地质遥感技术经历多种特殊复杂的自然勘测条件,实现了诸多技术难题的突破,取得了明显而独特的应用效果,积累了许多重要且宝贵的经验。工程地质遥感技术在我国的应用效果的独特性是世界上任何国家都没办法拥有的。

3.2 工程地质遥感技术的应用发展被大量基建项目推动

我国是一个重要的发展中国家,大量的基建项目在过去和近期内都被落实或即将落实。如过去重大的高铁建设、南水北调、西气东送等项目工程的选线、选址都大量应用了工程地质遥感技术。另外,我国在不久的将来要实现“八纵八横”的公路主干线铺设工程,为工程地质遥感技术应用提供了更广阔的提升空间和提升平台,从而成为工程地质遥感技术应用的新发展机遇。值得注意的是,工程遥感技术应用促使这些项目取得明显的效益,同时工程遥感技术也经受了大量的实际应用和检验,实现工程遥感技术应用的重要发展,促使我国工程地质遥感技术应用提升至国际领先水平。

3.3 工程地质遥感技术应用积累大量重要而典型的图谱和经验

我国工程地质遥感技术应用具有注重重要而典型图谱积累的特点。工程地质遥感技术的在我国的广泛应用更是实现了这些图谱的大量积累,包括了不同地区地貌、地层岩性、地质构造等典型的图谱,其中的400多对的典型图谱已经被确认为珍贵的图谱。另外,我国工程地质遥感技术应用还具有重视判释与应用经验的总结,不仅体现在科研工作中,还体现在实际实践中。

3.4 工程地质遥感技术应用具有特殊的应用模式

在以前,不少人认为遥感技术在工程选线、选址这些前期应用中有重要的应用价值,认为勘测后期和施工阶段中应用遥感技术没有意义和没有价值。因此以往的工程地质遥感技术仅被应用于工程前期。但我国地形、地貌和地质条件非常复杂,在实际施工中常遇到实际地质情况与建设工程设计文件不符,甚至严重不符的情况。因此,我国的遥感技术人员尝试在施工阶段应用工程地质遥感技术。经过南昆铁路建设对施工阶段应用工程地质遥感技术的效果进行检验,证实了工程地质遥感技术在施工阶段的应用仍然具有重要的作用和意义,进一步扩展了工程地质遥感技术的应用范围,成为我国工程地质遥感技术应用的一大创新。最终,我国工程地质遥感技术应用形成了其特殊的应用模式,即工程建设勘测设计阶段、工程建设施工阶段、工程运营阶段的全过程应用模式。其中,工程地质遥感技术在工程建设施工阶段的应用正在如火如荼的推广和应用中

4 工程地质遥感技术应用新展望

随着时间的推移,工程地质遥感技术的突破发展,该项技术必定会在更多的工程施工中得到普遍的应用。

首先,卫星图像分辨率的不断提高,能为工程地质遥感技术应用提供更广阔的应用前景。由于卫星图像在地质勘测中的重要性,并能实现对不良地质动态进行即时检测,因此,其必将成为一个新应用方向。其次,工程地质遥感技术应重视黑白航空像片判释能力的提高。由于在今后较长的时间内,多数生产者在航空遥感图像选用方面仍常以黑白航空像片为主,因此这也是工程地质遥感技术应用的新方向。再次,数据综合分析是工程遥感技术进一步应用的突破口。通过数据综合分析,并将其应用于地质构造和岩性判释的方法已经在国外出现,但我国目前还没有成功应用的例子,因此这也成为新的努力方向。

5小结

工程地质遥感技术在工程选线、选址勘测中得到广泛应用,并在工程建设中发挥重要作用,为取得预期经济效益、社会效益提供保障。随着我国经济实力和科技力量不断提高,工程地质遥感技术必将得到更广泛的应用,也会随技术的发展呈现出不同的应用特点。

参考文献:

[1] 何钟琦,王学佑. 国外遥感地质技术若干新进展——第八届国际遥感地质专题会议概况介绍[J]. 遥感信息. 1992(02)

[2] 张小勤. 遥感技术的发展与应用[J]. 山西煤炭管理干部学院学报. 2005(04)

[3] 王钦敏. 卫星遥感技术发展和应用动态[J]. 遥感信息. 1995(04)

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关键词:遥感技术 地理国情普查 区域地理

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0027-01

当前,我国经济快速发展,对于资源的开发利用进一步增加。与此同时,我国资源、人口以及环境、经济发展之间的问题越来越明显,这也要求对地理环境的研究更加准确和全面。尤其是当前资源的开发问题、环境的保护问题等,要求区域地理研究者提供解决的办法。遥感技术所具备的特点有利于其在地理研究中发挥作用,这也使得地理国情普查与遥感技术的融合成为了可能。

1 遥感技术在国情地理普查中应用的可行性分析

遥感技术属于一种识别目标物的技术,但是它并不通过与目标物的接触来实现,而是借助探测器,对目标物的电磁波信息进行接收,进而处理和传递电磁波信息,达到识别目标物体的目的。遥感技术之所以能够在国情地理普查中应用,是由于它具备了四个特点:首先,遥感技术具有宏观性以及区域性的特点,宏观性的特点使遥感技术在我国土地资源调查中应用成为了可能,而遥感技术的应用也改变了传统的国情地理普查方法。同时,遥感技术又能够将区域内的空间以及地理信息真实、清楚地观察到,并且反映出区域地理分布特征以及相互之间的关系。其次,遥感技术具有综合性的特点。遥感技术在对地理信息进行观察时,能够从空间、时相以及破断三方面形成探测网,形成的地球表面信息包括了光谱空间、地理空间以及时间空间等五维信息,人们观察以及分析问题能够更加全面。再者,遥感技术具有多波段性的特点。在对地理进行研究时,遥感器能够发出不同波段的波对地物信息进行探测,也使得探测的信息更加全面和准确。比如在使用可见光波段的波虽然能够较好的探测整个城市概况,但是却不能探测城市的热污染,必须使用红外遥感数据。最后,遥感技术还具有多时相性特点。在对地理信息进行普查时,使用遥感技术能够对同一地理信息进行多时段的重复探测,获得同一地理位置的多时相信息,进而能够发现该地区的地理变化。

2 遥感技术在地理研究中的使用步骤

在地理研究工作当中,使用遥感技术对工作的方法影响有两点,一方面是对地理信息进行研究时,减少了户外的工作量;另一方面是对于信息处理技术和计算机技术的应用变多,主要用来处理各种遥感数据,所以当前遥感技术在国情地理普查中应用时,多与地理信息系统相结合使用。在地理研究中使用遥感技术进行工作包括了五个步骤:首先要根据探测的对象以及内容来设置合适的遥感数据。此时应当注意遥感数据的选择范围应当比需要探测的区域要大,这样能够更好地分析目标区域与外部区域之间的联系。要根据目标区域中研究内容选择合适的遥感数据种类以及波段,同时选择的遥感数据要不同时相,以利于对目标要素动态变化的研究。其次,处理遥感数据。在处理遥感数据时要依照研究的内容,不仅进行常规的发差强化、几何调整以及彩色合成之外,还应当提取特征信息等。第三,进行计算机以及人工识别,结合探测显示出的各种波谱特点以及影像特点,在空间、波谱以及时间上对各种要素进行识别,并且进行一定的简单分析。第四,要结合地理信息系统进行空间分析。识别遥感信息之后,能够得到目标区域中各种要素的空间、波谱以及时间等信息,此时可以使用地理信息系统进行空间拓扑分析和空间缓冲区分析。最后,要编写出有关的图件和研究报告。通过各种探测、分析得出的数据,将空间以及属性信息绘制成图,并且得出研究的结果,以文字报告的形式呈现出来。

3 利用遥感技术对地理信息进行研究的主要内容

3.1 调查地理要素的状况

在国情地理普查中,使用卫星遥感数据对环境状况以及地理资源状况进行调查,是遥感技术最突出的特点和优势。当前,我国的地球资源卫星在半个月内就能够重复覆盖地面一次,而气象卫星重复覆盖一次的时间更短,只需要几个小时,因此能够实现天气预报的“实时”播报。我国的地学工作者在对各种自然要素进行勘察时,能够有效利用遥感技术对目标区域中的自然要素进行探测,提高了工作效率,并且已经通过不断的使用积累了一定的经验,使遥感技术在地理自然要素的探测中使用更加成熟和有效。另外,在对我国特定区域的人文以及经济要素进行分析时,同样可以使用遥感技术,而且当前也已经落实到实际的应用当中,比如在城市的交通规划、我国部分地区的农作物分布情况等多个方面。

3.2 为地理研究提供可靠地信息来源

地球表面的全部要素光谱特点综合就是遥感数据,当前,已经有较多的信息源,其中使用比较普遍的有法国的SPOT,美国的NOAA以及Landsat-TM,这些信息源的空间分辨力分别达到了10 m、1000 m以及30 m,另外中巴资源卫星空间分辨率达到了20 m,已经完全满足对区域地理研究。所以,在我国国情地理普查当中,遥感数据已经成为了最主要的信息源。

3.3 研究区域动态发展

在20世纪的初期,就已经出现了航空遥感,到了20世纪的70年代,卫星遥感开始出现。而卫星遥感的出现以及发展,使地理研究中应用遥感技术成为了可能。虽然航空遥感发展要早于卫星遥感,但是由于航空遥感的探测高低不够,所以也导致了其拍摄的范围过小,受到局限,不能产生系列的、大面积的资料。而卫星遥感则能够在较高的高度进行拍摄,覆盖面积广泛,而且重复间隔时间段,能够轻易获取同一地区所有要素的不同时相信息,而这些信息的获得,能够有利于对各要素的动态变化进行研究。

3.4 分析目标区域内经济与自然要素之间的关系

虽然,通过遥感技术对我国各个地区的人文要素、自然环境以及经济要素之间的联系进行分析的研究比较少,但是遥感技术今后在这方面的应用会成为研究的重点内容之一,而且通过遥感数据对这些要素之间的关系进行分析时可行的。因为区域当中的全部能够探测到的要素都能够被遥感数据所记录,而且每一种数据均为多要素光谱或者但要素光谱特征的综合,因此能够使用这些数据对各种要素的相互联系进行分析,比如可以分析交通发展与城市建设之间的联系等。

4 结语

随着科学技术的进步,遥感技术在国情地理普查中的应用会越来越多。在当前,遥感技术能够有效探测区域地理信息,为地理研究提供信息源,有利于发现各种地理要素之间的关系,提供的多时相数据对区域要素动态研究有很大帮助。总而言之,遥感技术在我国国情地理普查中发挥了巨大的作用,而且在将来还会贡献更多的力量。

参考文献

[1] 李新运.城市空间数据挖掘方法与应用研究[D].山东科技大学,2004.

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关键词:遥感技术;大气环境;水环境;生态环境;环境监测

通过运用遥感监测技术,我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题,比如时空阻隔,无法体现整体,费用过高等等,由于当前的生态不断恶化,此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。

1 遥感技术概述

1.1 遥感的概念

所谓的遥感技术,具体的说是一类借助物体反射电磁波,来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备,利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的,获取有价值的内容。

1.2 遥感的分类

(1)如果按照探测波段来区分的话,我们可把其划分为:紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。(2)如果按照搭载设备的平台来划分的话,我们可以把其分成:航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。(3)如果按照传感设备的运行形式来区分的话,我们可以把其分成:主动式遥感技术、被动式遥感技术。

2 遥感工艺在环境监测中的意义

2.1 监测区间宽,综合全面

如果只是从地表观测的话,我们能获取的信息非常少,但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话,很显然获取的信息非常全面,而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境,确保监测工作朝着立体化方向发展,具有区间宽,综合性强的特点。

2.2 高效快速

因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的,因此它能够以较快的速率获取所需的资料,所以能够提升工作效率。而且,信息的传递是借助电子光学设备来完成的,所以其更加的现代化,便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家的信息总数较之于一般措施获取的信息总数要多很多。

2.3 措施众多,工艺优秀

该技术能够用来监测普通方法无法监测的区域,比如荒漠以及冰川等区域。借助该技术我们还能够获取红外等不同波段的数据。不仅可以使用摄像措施获取资料,而且还能够通过扫描方式获取所需内容。

2.4 速度快,时间短

对于固定的地区能够多次成像,可以获得最精准的动态信息。

3 具体应用情况

3.1 用来监测大气情况

借助激光以及电脑等先进科技,明确大气信号的传播特点,以及不一样的大气状态之中的信号的具体特点,得到遥感方程式,进而完善有关的理论。由于大气成分在不同的波段吸收电磁波的情况不一样,所以我们可以分别测试各个组分的情况。

目前我们国家已经开始使用该项技术开展环境污染治理工作,其中监测的重点有如下几方面:第一,借助遥感技术,监测大气污染。第二,通过分析遥感图像体现出的植被变化特点,明确污染情况,比如污染的存在区域以及程度和变化特点等。第三,和地表采样获取的信息比对综合,建立完善的定量体系。第四,借助飞机携带监测装置,在污染区域的上方获取样本,进而加以处理。

3.2 用来监测水体情况

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础,洁净水能够很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此类水在遥感图像是色泽较暗。综合考虑空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性,landsat8数据是目前水质监测中最有用,也是使用最广泛的多光谱遥感数据。此外,SPOT卫星的HRV数据、IRS-1C卫星数据和气象NOAA的AVHRR数据以及中巴资源卫星数据也有一定的应用。水质遥感监测研究的内容包括:水体浊度、叶绿素、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等,其中在水体浊度和叶绿素的定量监测方面已比较成熟。

3.3 用来监测生态情况

生态环境监测又称生态监测,是环境生态建设的技术保证和支持体系。生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。它可以被用来测定较广阔区间的土地使用状态,同时还可以调查大规模的生态污染问题。

3.3.1 分析土地使用情况

遥感技术在土地利用监测中的应用,早在1960年国外就利用TIROS和NOAA卫星数据通过制备指数来研究土地利用和土壤覆盖变化。最近几年,很多国家都开始使用遥感技术来分析土地资源,特别是土地分类工作方面利用的更是频繁。

3.3.2 辅助开展生态调查工作

众所周知,植物能够反映出一个区域的环境状况。而且它还可以体现出所在区域的土壤以及水文等特征。借助遥感技术,我们能够获取植物特点。由于当前的传感设备的性能不断提升,加之处理工艺不断完善,此时像是植被的成分以及数量等等的特性都可以借助放射数据来明确。NOAA气象卫星数据的优点非常明显,比如分辨率极高,而且所需的费用不多,不会受到外在天气干扰,因此被大量的用到植被监测工作之中。

3.3.3 调查生态污染情况

最近几年,由于群众生活水平提升,此时垃圾数量也在增加,这就在无形之中导致了严重的生态污染问题,而借助遥感技术,我们能够测试到垃圾的放置情况以及数量等等,这样便于我们更好的处理。遥感监测固体废物的堆置对图像空间分辨率的要求比较高,需达到3~10m的水平。

4 发展方向

4.1 遥感技术层面

(1)遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。热红外遥感技术会得到更广泛的应用。雷达遥感工艺的特点较为显著,比如它能够全天性的获取信息,而且有着强大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统。(2)遥感信息模型的发展方面,遥感信息机理模型的发展和拓宽,特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。(3)遥感数据共享方面,积极发挥出国际卫星体系的优点,认真开展交流与沟通活动,确保从时空层面上加以互补。

4.2 与环境监测结合层面

(1)积极发展监测技术,切实发挥出当前监测的作用,将遥感工艺和地表监测措施结合到一起,完善当前的监测体系。(2)开发集成GPS,RS,GIS,ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术。

4.3 不同环境要素层面

(1)大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化;大气环境的主动和被动式卫星遥感一体化。(2)利用新型遥感数据进行水质定量监测,形成一个标准化的水安全定量遥感监测体系,由于水体类型不一样,可以建立对应的反演算措施;提升监测的精确性;开展监测模型研究工作;发挥出“3S”科技的优点。

参考文献

[1]王桥,杨一鹏,黄家柱.环境遥感[M].北京:科学出版社,2004.

[2]康志文,刘二东,贾飚.遥感技术在水环境监测中的应用[J].内蒙古环境科学,2009,21(6):177-180.

[3]陈玲,赵建夫.环境监测[M].北京:化学工业出版社,2008.

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关键词: 遥感技术 地质学 应用

中图分类号:F407.1 文献标识码:A

引言

随着科技的不断进步,遥感技术在地质学中的应用范围也越来越广,遥感技术在水文地质调查中、在城市规划建设中、在地质灾害调查和预测中及其在地质环境调查中都得到了长足的应用。地质学涵盖的范围比较广,本文主要侧重于遥感技术在地质勘探方面的应用,对遥感技术在地质勘探方面的应用进行详细剖析。

一、遥感技术在水文地质中的应用

随着社会技术水平的进步,应用高技术手段对提高水工环地质勘察工作效率具有重要的意义,遥感技术充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。

二、遥感研究在不同岩区的成矿条件及矿床类型中的技术利用

随着地质学中成矿理论的发展,人们对成矿区的地质条件有了很大的了解,更加便于人们根据当地的地质、地貌条件,判断是否值得开展地质勘查工作。同时,各种地形地貌、成矿条件的不同,矿床的类型也不同,自然通过遥感技术所显示出来的地质图像也不相同。这样一来,使用遥感技术便能够根据图像显示的内容及采集的数据,极快的分析地质情况,了解矿床的类型。根据现代成矿理论,遥感技术主要指导找矿的矿床类型有以下四种。

1. 岩浆岩区矿床的遥感技术利用

这种类型的矿床主要是由于岩浆以及火山活动侵入造成的,一般会出现在岩浆岩和火山附近区域,尤其是内生金属矿床。由于受火山活动以及岩浆入侵的影响,在利用遥感技术进行感知时,所呈现的图像上成矿的具置往往会比较复杂。但是,可以根据周围火山或者岩石的结构特点,分析成矿的地点和分布特点。这种矿床一般距地面会比较深,且多处在构造断层处,常处于火山附近,或地质活动比较活跃的地区。

在这种区域找矿时,遥感技术的作用主要有以下几点:

1.1根据遥感感知的地形结构图,分析地区的成矿条件。

1.2根据周围的地质和岩石条件及特点,分析找矿工作的可行性。

1.3根据岩石和火山的特点,判断周围成矿的分布特点。

1.4通过地质断层的特点,确定成矿的最佳方位。

2 变质岩区矿床的遥感技术利用

变质岩区的地形地质特点比较复杂,利用常规的方法找矿难度很大。遥感技术恰好宏观解决了这一难题。利用遥感技术对岩区的地质基础进行深入的了解和分析,寻找各种成矿因素,及时发现遗漏的分析要点,能够为找矿工作提供有力的证据。在这一地域中,遥感技术的主要作用是:通过对遥感图像上展示出来的特定影纹结构和色调的详细分析和图像处理,能够发现一些与成矿有关的信息,进而指导找矿工作。同时,还可以对岩区的地质图像进行叠加等技术处理,从岩区的复杂构造活动中寻找含矿的迹象以及成矿规律。

3 .沉积岩区矿床的遥感技术利用

沉积岩区矿床的形成主要受某些岩性地层的影响,在一般的遥感图片上难以显示,通常需要利用航空遥感技术,获取必要的研究资料,才能了解区域构造,分析成矿的条件。

4. 表壳矿床的遥感技术利用

表壳矿床的形成主要受当时地貌的影响,根据特点不同,可以分为两种,即:近代风化壳矿床和砂矿。矿床区一般的矿物质大多是化学性质比较稳定的矿元素,如金、锰、铝等矿床。这两类矿床的主要存在地点不同,砂矿一般存在于低山丘陵的河谷区以及海滨区,而近现代的风化壳矿床主要存在于地形地质相对稳定和平缓的高平台地区,有时在凹地、破碎带或岩溶洼地中也会形成此类矿床。这两类矿床的发现都依赖于利用遥感图像对地质地貌的正确分析。

三、找矿工作中对遥感技术的利用

利用遥感所获取的地质资料和图像,对地区的成矿条件以及矿床的特点综合分析、合理预测,能够推进找矿工作的发展。尤其是现代计算机的数据分析和图像处理技术的进步,矿产勘查中对遥感技术的利用已经十分重要,并且应用技术也在不断的进步。对遥感资料的利用主要表现在以下两个方面:研究遥感影像上线、环构造与区域;通过多波段,多种影像分析成矿的关系,认识成矿规律并圈定找矿远景地段。主要的利用技术有以下几方面。

1线性构造及与成矿之间的关系:

大量研究表明,绝大多数遥感影像线性构造反映的是构造应力作用下的岩石形变带、软弱带或应力集中带,它们往往成为导矿与容矿的场所,还可能是某些成矿沉积盆地边界的控制因素,如对油气藏的圈闭等。通过对影像线性构造的综合分析,可以进一步了解区域成矿规律,从而进一步明确找矿方向。

1.1通过分析图像的线性构造,分析成矿的可能性。地质地貌所形成的线性构造,对成矿有着不同的影响。一般而言,矿产通常会出现于地质地貌发生大变化的地区,如巨型断裂带往往会有矿田或成矿带。但是,有工业远景的矿床却分布在与这些主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。

1.2通过感知地形构造,分析矿区特点。通过遥感图像分析,我们发现岩浆岩区的矿床大多存在于岩浆沿着大型剪切带侵入到扩容拐点区内(剪切应力场的拉张区),利用遥感图像以及相关的技术处理,我们可以将目光锁定在一定的范围内,在这些拐点附近重点勘查,减少不必要的工作。

1.3根据图像的线性构造,分析区域的成矿条件。通过对遥感影像以及遥感影像线性构造图的分析处理,结合相关的成矿理论,能够有效的提出成矿存在与否的假设,为下一步找矿工作提供正确的方向。

2 环形构造的影像以及与成矿之间的关系

2.1影像环形构造是由航天遥感图像中得到的,自从它被发现以来,得益于其与矿产之间的密切联系,越来越引起人们的高度重视。据有关部门统计,我国镍、铬、铁、金、钼、铜、锡、钨等主要内需内产型金属矿产,这些金属矿产大约有92%分别与2 100多个大小不一的环形构造有关。

2.2与矿产形成关系紧密的影像环形构造通常与构造岩浆形成原因有关,不同的原因具有不同的找矿作用。与垂直构造运动相关的负方向环形体,是由于地壳局部沉降而成的圆形坳陷以及构造盆地,较大型的环在地球物理场上可能会有反映,比如重力较低等,这类环形体通常与石油的赋存和沉积矿产有关,我国的很多油田分布在巨型负方向环的内边缘。

2.3和火山作用相关的环通常规模较小但是易成群出现,呈并列、寄生、叠环等组合形态,矿产往往存在于环体内部或边缘。 有时线、环体独立并存,或两者交汇、切线接触等,具有复合关系。许多资料表明,线、环体的交切部位可能是内生金属矿化富集的有利地段。

2.4遥感图像上色调异常、线性构造、环形构造的组合特征的解译,并研究其与矿田构造的基本要素(成矿岩体、控矿构造和围岩蚀变)的关系,从而建立由线、环、色斑异常组成的遥感矿田模式,从而指导找矿。

结语

随着科学技术的不断进步,遥感技术在地质学中的应用也会越来越广,地质勘探仅仅是其应用中的一个方面,如何合理利用遥感技术将是地质工作者需要长时间摸索与研究的问题,合理的遥感技术使用可以有效地提高工作效率与成果正确率。

参考文献

[1]. 吕霞;李丰丹;李健强;耿燕婷;宋苗苗;万林.中国地质调查信息网格平台的分布式空间数据服务技术[J].地质通报.2012(09)

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【关键词】地质找矿;遥感技术;应用;遥感地图

中图分类号:F416.1

利用遥感技术不仅能查清矿体和地质体边界的大小,以及空间位置和几何形态;而且能全面快速高效、全方位、多层次地调查全国的地质矿产资源,因而在地质找矿工作中遥感技术得到了广泛的应用。基于此,笔者结合自身工作实践,就遥感技术在地质找矿工作的应用进行分析。

1.遥感技术概述

遥感技术兴起于上世纪六十年代,该技术主要是基于电磁波理论,利用传感仪器收集和处理远距离目标辐射和发射出的电磁波信息并做成像处理,进而对地面物景进行识别和探测的综合性技术。在地质找矿中应用遥感技术能快速、高质量地对地质进行测绘和勘探,为找矿工作提供了极大的便利[1]。

2.遥感技术在地质研究工作中的应用分析

在地质研究工作中应用遥感技术,主要是应用遥感图像提供地质信息矿产信息和环境信息,从而为地质研究人员熟悉研究区域的地质情况提供便利,为科学决策的制定提供参考,进而精确确定工作量、方式方法以及研究目的。而遥感图像主要是应用遥感技术绘制出的地质图,一般可以分为航天遥感图像和航空遥感图像。基于此,以下笔者就从这两个方面就遥感技术在地质研究中的应用进行如下分析。

2.1航天遥感图像在地质研究中的应用分析

所谓航天遥感技术,主要是利用航天器作为承载传感器的平台的一种遥感技术。在地质研究过程中应用遥感图像,主要是利用航天遥感技术得出的遥感图像,结合传感器的类型与卫星地面,获得覆盖范围适中、信息数据最新的图像数据,再应遥感图像软件对数据进行处理,例如校正、融合、增强以及镶嵌等,并利用比例尺寸较大的地形数据,利用投影仪对影像数据进行变化和纠正处理,结合地形图上得出的各种信息,例如地名、地质构造、岩体、底层、矿点以及物化探异常等,再对其进行标注与整饰,从而制成精确的航天遥感图像,从而为地质研究工作提供各种信息数据,为地质研究工作者提供极大的便利,在应用过程中,应结合航天遥感图像,对地质情况进行初步分析和研究,为做好找矿工作奠定坚实的技术资料和基础[2]。

2.2航空遥感图像在地质研究中的应用分析

所谓航空遥感技术,主要是利用热气球、飞艇、飞机等作为承载传感器的平台的一种遥感技术。在地质研究中应用遥感图像,应结合目的的不同针对性地选用传感器,从而得出航空摄像图片,并经过数据的扫描制作地质图。在实际应用过程中,应用遥感地质制图具有一定的优势和不足,其优势就在于较常规制图相比,能节省大量的野外工作量,在表示客观现象时比常规地质图表现的效果要好,总结起来就是造价低和进度短,而缺点就是由于野外工作量的减少,导致地质图中的信息数据不够详实,例如地质观测点、样品种类的数量以及地产与构造的行政等于常规的地质图还存在一定的差距。因而在实际应用过程中,作为地质研究人员,必须结合航天遥感图像和常规地质图像的优点,弥补二者之间的不足,才能更好地确保其应用成效。

3.遥感技术在找矿工作中的应用分析

在地质行业中应用遥感技术的主要目的就在于找矿。在找矿工作中应用遥感技术,主要是利用结构信息,分析地面岩石地貌和构造地貌和在外动力作用下控制的地质地貌,并在遥感图像上将这些信息综合性的表现出来,所以遥感图像提供的地形地貌为判读遥感图像,如对地质现象和地质体进行区分等,进而将地质体与地质现象充分地体现出来,最终将隐伏在地质下?的沉积物、岩层、土壤和植被等地质体信息充分地体现出来。因此在找矿工作中应用遥感技术制成的遥感图像,有助于同矿产生产有关联的地质矿产信息的研究,找出矿区遥感信息的特点,确定遥感找矿标志,再利用常规的地质工作成果综合性地分析地质信息,最后通过野外验证进行补充,从而准确地确定成矿的勘探靶区和远景预测区。那么在实际应用中应如何加强遥感技术的应用呢?笔者结合自身工作实践,作出以下分析。

3.1找矿分析中应用遥感图像的探究

在找矿分析中应用遥感图像,主要是应用航天、航空图像进行目视并判断,从而对已知的矿产地质图像特点进行分析,并利用地质背景和物化探测量情况以及成矿条件等信息,采取类比原则从已经知道的情况推断未知的情况,进而为成矿预测奠定坚实的基础。与此同时,利用大比例尺寸的航空相片对原生矿体和矿化地区露头进行直接识别,特别是金属矿床与露头特异的色彩,形成找矿的标志。加上矿体的抗侵蚀能力和围岩抗风化能力以及露头等形成沟谷和岩墙,对于直接识别矿区露头具有十分重要的作用。

3.2成矿预测中应用遥感图像的探究

在成矿预测中,最主要的一项工作就是提取矿产信息,因而在成矿预测中应用遥感图像主要是通过遥感图像技术处理遥感图像,从处理的遥感图像中直接得出有关矿床和矿化等的信息,并直接在遥感图像上显示出来,进而为找矿需要提供有效的信息数据,达到顺利开展找矿工作的目的。

3.3地质综合找矿中应用遥感图像的探究

在地质综合找矿中应用遥感图像,主要是将区域的地质演化和成矿规律的分析作为基准点,从而确定调查区域内成矿模式和控矿地质因素,并结合这些信息的特征确定处理图像的方案,从而提取和增强地质信息,再利用物化探资料分析目视图像,结合数学地质、物化探资料图像、遥感地质等进行综合性的分析和预测成矿,从而为遥感地质综合性的找矿提供了强大的技术支持,为地质找矿工作质量的提升奠定了坚实的基础[3]。

4.结语

综上所述,对遥感技术在地质找矿中的应用进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的地质找矿工作人员,必须紧密结合时展的需要,致力于自身专业技术水平的提升,在地质找矿工作中应用遥感技术,进行地质研究、找矿分析、成矿预测以及地质综合采矿等地质找矿工作,从而确保地质找矿工作的成效,为我国矿业事业的发展贡献绵薄之力。

【参考文献】

[1]谷超杰.遥感技术在地质和找矿中的应用与展望[J].测绘与空间地理信息,2011,05:213-214.

篇6

关键词:地理检测;测绘遥感;技术;应用分析

地理检测技术在地质工程中,已经得到了广泛的应用,随着矿质勘探和生物科学的发展,对地理检测技术有了更高的要求,地理检测技术要想很好的发挥其应有的作用,就必须对检测的技术和方法进行更新,测绘遥感技术就是在这种背景下产生的,遥感技术是利用远距离的电磁波等手段,向需要探测的目标发射信号,然后通过返回的信号,就可以计算出目标的形状和组成等,目前已经有很多公司开发了相应的测绘遥感系统,在实际的检测过程中,只需要把相关的设备安放到指定位置即可,然后通过对设备进行简单的设置,设备就会自行的进行目标的测绘,极大的改善了传统地理检测的难度。

1 测绘遥感技术简述

1.1 测绘遥感技术的概念

遥感英文名为Remote Sensing,简称RS,顾名思义,遥感就是指通过非接触式的手段,通过一些必要的传感器,进行远距离检测的方法,然后就可以根据对目标探测的数据,对目标物体的特性和性质等进行深入的分析,从广义上来说,遥感是指所有远距离探测的方式,而狭义上的遥感技术就是通过具体的设备,收集探测目标的相关数据,然后对这些数据进行分析,在实际的应用中,通常都会采用一些对电磁波反应灵敏的设备,然后向探测的地区发射电磁波,电磁波在接触到物体时,会进行反射和散射等,同时目标物体自身会进行辐射,而探测的设备就是将这些与目标相关的电磁波都收集起来,通过计算机的特定运算,就可以得出物体的相关属性,测绘遥感技术的最初应用是在空中拍摄,在上世纪中期时,由于遥感技术可以迅速的获取某个地区的地形地貌,开始被人们所重视,到了第一颗卫星发射时,遥感技术开始走向成熟,经过了多年的不断完善,现在的遥感技术在地理检测中得到了广泛的应用。

1.2 测绘遥感技术的特点

从遥感的发展历程中可以看出,遥感从最初的航空拍摄,发展到现在的地质测绘,其每个阶段的进步都是根据实际的需要来的,因此其具有很高的实用性,现在的遥感技术都是利用卫星进行的,卫星在高空进行拍摄时,可以对很大的空间同时进行探测,而传统的地理检测方式,通常都需要人工的参与,这种方式每次检测的范围非常小,获取的数据有很大的局限性,而要想完成大面积的检测工作,就需要大量的人力和时间,而卫星遥感的这种测绘方式,可以同时收集到一个地区大量的数据,对数据的处理也都是由计算机进行,由于卫星绕地球的周期都比较短,对同一地区进行遥感的时间间隔也比较短,尤其是地球同步卫星,始终保持在地球上空的同一个位置,就可以不断的对这一地区进行遥感,那么收集到的数据都是最新的,如果这一地区发生了地质变化,也能够很快的通过测绘遥感,收集到变化后的地理护具,这是传统的地理检测技术无法相比的,从检测成本的角度上考虑,卫星遥感技术也要好很多,由于不需要人员进行实地的检查,就能够节省人员和设备的相关费用,而卫星的存在,遥感通常都是其功能的一部分,同时对一些沙漠等荒凉地区的地理检测,地面的检测很难进行,如果采用卫星遥感的方式,就可以非常简单的解决。

2 地理检测中测绘遥感的技术应用

2.1 获取相关的地理数据

从某种意义上来说,在地理检测中使用遥感技术,极大的促进了地理学的发展,由于遥感技术可以获取到地区表面的图像,而且随着摄像相关技术的发展,卫星上所带的拍摄设备分辨率越来越高,获取到的图像也越来越清晰,测绘遥感技术的这个功能是地理检测的基本功能,已经在很多地理领域得到了应用,尤其是地图的绘制中,目前大多数地图都是通过这种方式获取的,由于这种卫星遥感测绘出来的地图,能够真实的表现出建筑物等的实际情况,受到了用户的广泛称赞,除了对地球表面进行拍照意外,遥感技术还能够利用波普获取到更多的地理信息,通过这种卫星的光谱遥感,对地下的情况也能够进行信息的获取,目前我国的一些卫星就配备了最新的高光谱设备,利用这个设备能够获取到很多地理资源的信息,这些信息对水利和矿产等领域有很重要的作用。

2.2 测绘遥感技术在地质灾害中的应用

由于卫星遥感技术是在高空对地理信息的收集,那么在一些地质灾害中,对地理检测工作也可以顺利的进行,例如某一地区发生地震后,地形地质都有了较大的变化,要想很好的完成救灾工作,首先就需要一个地震发生地区的最新地图,这时卫星遥感技术不仅能够很快的获取到相关的地图信息,甚至对某一地区的地质灾害情况,也能够做出评估,从而使救灾工作能够很好的进行下去,同时测绘遥感也是地理信息系统收集数据的重要组成,由于该系统需要大量地理信息的检测和收集工作,而测绘遥感技术能够很好的完成,随着该系统自身不断的发展和完善,对相关数据的准确性和有效性要求越来越高,这就要求相关数据在保证精确的同时,还要进行及时的更新,而测绘遥感技术刚好符合这点,随着遥感相关设备的发展,收集的数据精确性越来越高,而卫星对数据的收集本来就有很好的时效性,这可以保证地理信息系统的有效运行。

3 结语

通过全文的分析可以知道,遥感技术已经是现代地理检测中的主要方式,与传统的一些检测技术相比,遥感技术的对地理检测的空间上增大了,检测的时间上却缩短了,能够有效的保证相关地理信息数据的准确性和有效性,而且随着遥感技术使用设备的更新,对地理检测将变得更加精确,相信随着时间的推移,测绘遥感的技术将会在地理检测中得到更好的应用。

参考文献

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【关键词】无人机遥感技术 水土保持监测

无人机遥感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ) ,是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术,其特点是: 以无人机为空中平台, 遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理, 并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低, 不但能完成有人驾驶飞机执行的任务, 更适用于有人飞机不宜执行的任务, 如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。正由于无人机低空遥感技术的这些特点, 弥补了传统卫星遥感技术的不足, 为水土保持监测领域的技术发展带来了新的契机。

1无人机遥感技术的概况及应用特点

无人机遥感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing) , 是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术将无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术,其特点是: 以无人机为空中平台, 遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理, 并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低, 不但能完成有人驾驶飞机执行的任务。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,弥补了传统卫星遥感技术的不足。

无人机遥感技术指空中遥感平台的微型遥感技术,此技术以无人机为空中平台,通过

遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人驾驶飞机为航空遥感提供了操作方便, 易于转场的遥感平台。可根据不同的需要选择不同类型的平台。起飞降落受场地限制较小, 在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降, 其稳定性、安全性好, 转场等非常容易。无人机系统由行高度低, 获取的遥感影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像的出现使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。同时高分辨率航片影像还解决了卫星数据的拍摄盲区、编程时间长、以及在南方地区由于受天气影响, 云量大, 无法获取数据等诸多困难。不但能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适用于有人飞机不宜执行的任务,目前,无人机遥感技术涉及土地利用监测、水利、电力、突发事件调查等多领域的应用。

2 水土保持监测问题

我国是世界上水土流失最为严重的国家之一, 由于特殊的自然地理和社会经济条件, 使水土流失成为我国主要的环境问题。水土保持监测工作存在着很多问题,阻碍监测工作的顺利进行。对管辖区域的调查方式目前已经普遍被运用,但是这种方法只能针对小范围的地区进行,监测的精确度不够,容易受到人为等因素的影响,不能准确的进行监测工作。在面对大范围的监测目标的时候,人力资源无法进行合理分配,产生人力不足的现象,或者有一些区域是人无法踏足的区域,造成监测困难,无法获得相关区域的数据信息。而卫星遥感技术很容易受到卫星轨道的影响,很难得到及时的补救,再加上经常性的自然因素影响卫星的作业,由于云层的遮挡,造成很多漏洞,严重影响监测的准确性。

3 无人机遥感技术在水土保持监测中的应用

3.1水土流失情况调查

根据《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)要求,对区域水土流失情况调查,无人机遥感可以发挥重要作用, 其宏观、快速、动态和经济的特点, 成为土壤侵蚀调查的重要信息源。土壤侵蚀过程极其复杂, 受多种自然和人为因素的综合影响。不同的土壤侵蚀类型影响因子也不同, 对于水蚀来说, 参考通用土壤侵蚀方程各因子指标, 并考虑遥感技术与常规方法相结合。无人机可以在低空、低速的情况下对研究区进行拍摄, 精确计算及绘制出各区的界限。通过设置的标识,可以提取到各区域及植物覆盖范围和土地的利用情况,再进行DEM数据分析,得到坡度信息之后,再综合土壤的侵蚀分类标准、土壤侵蚀方程,得到研究范围内的水土流失状况、强度及分布情况。这对于利用GIS 系统建立研究范围内水土流失本底数据库, 确定土壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子的属性提供了数据源。帮助了解区域水土流失发展趋势、发生特点和现状等, 以便做好区域水土保持工作规划,加快水土流失治理。无人机在水土保持监测领域以较低的成本快速清查较大范围的水土流失状况、主要土壤侵蚀影响因子, 为利用GIS 分析研究范围内的水土流失奠定了基础。

3.2生产建设项目水土流失调查

根据监测地点的确定,无人机遥感技术的成果可以充分得到应用。通过拍摄得到的映像信息,再结合项目区域的相关布置图,精确计算及绘制出各个边区的界限。通过设置的标识,可以提取到各个项目区域及划分单元的植物覆盖范围和土地的利用情况,再进行DEM数据分析,得到坡度信息之后再综合土壤的侵蚀分类标准,按照这个标准对土壤的侵蚀度进行科学的划分。对于水土保持措施的监测,相关工作人员可以同样根据图像进行分析,计算出项目区域的工程和植物覆盖的面积,并设立地面的解释标识,对植被的覆盖率进行分析。对于水土保持效益的监测主要是结合以前的传统监测手段,分析已经做出的监测结果。

最后是利用DEM的成果来更新相关项目区域的大比例尺地形图。使用DEM技术和影像的成果,再使用相关的软件来完成对项目区域的三维模型的建立,通过虚拟的漫游技术和客观真实的现象来展现出相关项目的实际状况或者是该项目所在的整个区域范围的实际状况,不仅能够加强观察者的真实感还能十分真实的反应该项目的水土现状以及水土流失和治理的现象,有利于相关部门直面水土现状,更好的治理水土问题,解除相关隐患。

4结语

无人机因其机动灵活的起降方式、低空循迹的自主飞行方式、快速响应的多数据获取能力,其可以搭载高分辨率数码相机进行快速测图亦可搭载视频采集设备,分辨率高、实效性好、应急性强等优势。综合无人机技术的特点和实际应用效果, 该技术将在我国水土保持监测领域中有着相当大的应用前景。作者认为无人机技术结合实地测验完全可以用于水土保持监测工作,并且野外工作量小,监测精度高,可作为今后监测工作的发展方向。

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关键词:遥感技术环境监测 环境保护 应用

Abstract: The remote sensing technology because of advantages is fast, accurate, wide range and real-time access to resources and environment situation and change data, has become the main means of environmental monitoring, greatly improving the environmental evaluation of personnel working efficiency and accuracy, in order to maintain the balance of natural ecology, protection of natural ecological resources played an extremely important role. This paper discussed on the application of remote sensing technology in environmental monitoring.

Keywords: remote sensing; environmental monitoring; environmental protection; application

中图分类号:X831文献标识码: A文章编号:

0前言

当前,城市的飞速发展带来了一系列城市污染问题。环境监测任务十分繁重,传统的监测方式,在耗费人力物力的同时,还得不到理想的效果,并且调查的周期十分漫长,不能够对城市环境的实际情况做出及时的反馈。而基于卫星遥感技术的环境遥感监测,将遥感卫星技术与实地勘测相结合,不但可以及时准确地实时反映城市的资源状况和变化趋势,数据也可以准确及时地得到反馈,在实时监控了城市生态环境的同时,还可以对动态进行分析,在技术上提供了坚实可靠的保障。

1、概述

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术,是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术。

其发展趋势是:提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力,研制先进遥感器、信息传输和处理设备以实现遥感系统全天候工作和实时获取信息,以及增强遥感系统的抗干扰能力。

遥感技术分类

按照所使用的监测波段不同,该技术可分为以下几种类型:热红外遥感技术、可见光反射红外遥感技术和微波遥感技术。 

遥感技术的特点和作用

遥感技术的特点如下:监测速度快、范围广、能够进行长时间动态监测、投入成本低、回报高、无需现场采集样本、可以发现常规方法无法监测到的污染源。其较为明显的作用是可对指定区域进行跟踪测量,并且能够快速获取与污染有关的全方面信息,如污染源位置、污染范围、污染物分布及扩散情况、大气生态效应等等。

遥感技术的应用范围

目前,遥感技术已在我国诸多领域内得到广泛应用,具体包括:农林牧渔业环境监测、地质、地理、水文、气象、海洋等环境监测、城乡规划、资源勘探、军事侦察、土地资源管理等等。现阶段,随着科技水平的发展速度不断加快,促进了遥感技术的发展,该技术目前能够测出水中大部分微量元素的实际含量,如叶绿素、水温、泥沙含量以及水色等等。而且其还可以测量出大气的温度、湿度以及各种有害气体的浓度和分布情况,在固体污染物的测量方面也有一定的作用。

5、遥感技术在城市环境监测中的具体应用 

5.1在大气环境监测中的应用

大气污染主要是指工业和生活燃煤排放的废气、烟尘、粉尘、扬尘以及人工合成物质自然挥发有毒有害气体对大气的破坏。遥感综合技术在城市环境监测为大气环境质量监测和评价提供了有效的途径。根据遥感影像特征可对大气污染的范围、污染源的位置、污染物的扩散途径进行监测,结合实地观测数据还可对大气污染的程度进行测定。常规的大气环境监测的做法是在典型区布点采样,在室内分析大气中污染物的含量,并据此来监测和评价大气环境质量。量点的监测数据来评价全区,代表性和可靠性均差。 或者通过对穿过大气层的太阳直射光和来自大气和云的散射光以及来自地表的反射光的光谱分析,可以测量它们的光谱特征,求出大气气体分子的密度,从而确定大气中废气和有毒有害气体的含量,并可用此来对大气环境进行监测。

灾害性大气污染主要是沙尘暴。卫星图像拥有红外通道,可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返) ,更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要是利用遥感手段。

5.1.1.臭氧层监测。因臭氧自身能够吸收0.3微米以下的紫外区中的电磁波,故此可采用紫外波段进行臭氧含量测定。此外,若大气中的臭氧含量达到一定高度时,温度也会随之升高,所以也可采用红外波段进行探测。

5.1.2.有害气体监测。对于由自然或人为条件下生成的二氧化硫及氟化物等有害气体,可采用间接解译标志进行监测。通常情况下当植被受到一定程度的污染后,其对于红外线的反射能力会有所降低,加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被,所以可利用植被这一特点,对污染情况进行间接分析。 

5.2在水环境监测中的应用

应用遥感技术对水环境进行监测主要是以清洁水与污染水的反射光谱作为监测依据。正常情况下,清洁的水体其反射率较低,而且对于在光的吸收较强,从而使得其在遥感影像中呈暗色调,这一特征在红外谱段上更为明显。

在进行水体监测时,可将水色指标及光谱特征作为遥感技术监测的主要依据。应用卫星获得的像片或磁带数据中水面光谱资料与正常水的光谱资料相比较,使用小型电子计算机作及时的处理,就能探测出水源中的各种污染情况。由于遥感技术监测的范围较广,从而使其在水体扩散时能够及时发现污染物的扩散方向、排放源、影响范围及程度,以便尽快找到污染源。因水体中的污染物种类较多,且过于繁杂,为方便遥感监测,通常将水污染分为废水污染、泥沙污染、热污染、石油污染等几种类型。

5.2.1热污染监测。由于城市化和工业化的迅猛发展,大气中的二氧化碳急剧增多,大气层对地球生物生命起保护作用的臭氧层正在逐步地被破坏,致使全球气候普遍变暖,这就是所谓的“ 温室”效应。而城市市区温度普遍较城市郊区高,这种城市市区出现的岛状的高温现象即所谓的“热岛效应”。

5.2.2.石油污染监测。

就港口和海洋而言,石油污染属于一种较为常见的水污染。利用遥感技术对石油污染进行监测,不但可以确定污染区的实际范围和石油含量,同时还能追踪到污染源。由于石油与海水的光谱特征差异较大所以在很多光谱段上均可将石油与海水分开。

5.2.3.废水污染监测。由于废水中所含的悬浮物种类较多且水色差异较大,加之特征曲线上的强度也有所不同,所以可采用多光谱合成图像对废水进行监测。此外根据废水中水温的差异情况,也可采用热红外进行监测。 

5.3在固体废弃物监测中的应用

城市的固体废弃物的类型主要有居民生活垃圾 、建筑垃圾、工业垃圾以及混合垃圾,以上几种废物的混合物等。根据遥感图像的特征 (如形状、色调或色彩 )可以有效地调查固体废物堆场,尤其是利用航空热红外图像更为有效。

6、结语

总之,环境保护现已成为我国一项重要的基本国策,遥感监测技术可以帮助我们对环境进行实时监控,大大增强了对资源环境的动态监测能力,对保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量发挥着重要作用。所以,在未来的工作中,应加大遥感技术的应用力度,使其在环境保护方面的作用得到充分发挥。

参考文献:

[1] 周园;李金生;遥感技术在环境监测中的应用[J];江西测绘;2008年04期

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关键词 遥感技术;水文水资源;应用

中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)121-0189-02

遥感技术属于探测技术的一种,它利用传感仪,收集处理远距离目标反射、辐射的电磁波信息,通过对电磁波的分析以此形成图像,进而识别、探测各景物目标,可用于资源考察、气象观测、地图测绘等工作中,具有质量高、速度快等特点,在水文水资源领域中,可简化水文勘测工序,从而提高工作效率,节约资源。

1 水文水资源领域中遥感技术的应用

1.1监测径流量

径流量测量是一项复杂的工作,在测量中可根据水文模型,利用遥感信息,径流量进行估算。遥感技术可用于水体、地表、蒸发量、土壤等数据的收集,在收集信息方面,具有完整性、快捷性、全面性的特点,结合水文模型便可较为准确的预测出径流量。此外,遥感技术也对其他相关元素进行感测便可测量径流量,通过大量数据的收集建立科学合理的水文模型,以此得到径流量数据。

1.2降水量监测

利用遥感技术,结合利用卫星与雷达,将遥感信息源输送、传递,这样有助于掌握降水量的分布、空间等参数,以此全面了解具体的降水量数据。对于雷达的应用,通过对空气中降水粒子对电磁波影响的分析,预测一些地区的降水量。而对于一些监测雨量较少的地区,不仅可用遥感技术监测雨量站,也可利用雷达进行监测,以此使获得的降水量信息准确。由于卫星水对地面测量、卫星信息的综合,进而可预报大面积的雨量。雷达只是对降水粒子进行监测,当由于粒子密集而出现较厚云层时,降水量数据的准确性将降低,无法通过雷达监测获得准确数据。目前,降水量监测多使用航空飞机进行,飞机进入云层深处,并在此探测。因此,现阶段航空遥感对气象观察起到辅助作用,对云层及周围粒子分布进行监测,并将探测收集到的资料数据传送到计算机系统,通过计算机系统分析处理资料数据,以此获取较多的云层数据,能够水位水资源研究提供方便,并使研究时间缩短,降低成本。

1.3监测土壤、地表水分

土壤水分主要包括地表能量、地下水、地表水,地表影响着物质、地面能量、径流形成等。同时,地表特征复杂,在利用遥感技术分类、识别地物时,将提高土地利用率,有助于水体识别等。由于水文变化将直接造成土地覆被、土地利用的变化,而遥感技术有助于监测覆被变化。此外,地表发射率、反照率、植被等因素影响着物质与地表能量的平衡。遥感技术监测土壤水分,常使用的方法是微波遥感、光学遥感。

1.4蒸发量监测

蒸发量影响着能量、水量的平衡,对于蒸发量的监测主要利用物理方式,实现能量与质量关系的转化,以此获取较为准确的蒸发量数据。目前各个领域广泛使用遥感技术,测量蒸发量的方法也逐渐增多,卫星收集数据的方式也越来越多,计算方法也逐渐完善,包括全遥感信息模型法、能力余项法、统计经验法等。对于蒸发量监测,可通过多层模型,把土壤分为多层,一层模型区分植被、地表,一层模型计算地上热量、地下土壤、地表植被之间的余热。在监测时,需要结合地表特征数据探测与蒸发量遥感技术监测这两种形式,对遥感日蒸散估算模型进行研究,建立计算模型,对地表环境下的蒸散情况进行全面掌握,使蒸发量的监测、计算有据可依。

1.5预防灾害

遥感技术还可用于监测水质、旱情、洪涝等情况,可预防灾害,并能对水土流失、土壤侵蚀动态情况进行监测,以此防止水土流失。利用遥感技术,通过收集植被、土地、地形、降雨量、人文等情况,从而对土壤侵蚀情况进行监测。现阶段,可利用多种方法对土壤侵蚀动态进行监测,可利用逐像元比较、分类对比等方法,对土壤侵蚀动态进行监测。在水土流失定量研究法中,其中使用较多的是建立水土流失定量计算模型的方法,利用收集到的土壤流失信息,结合所建立的方程式进行分析、计算,通过遥感影像获得有关土壤侵蚀的数据,以此获得模型计算因子,便于对水土流失状况进行监测。

2应用遥感技术监测小流域洪水状况

2.1建立预报预警

首先,可利用DEM数字高程数据,建立小流域中的洪水预报系统,此系统中包含预报计算、计算结果查询、降雨场次划分、基础数据查询、电子地图浏览等。其次,建立洪水预报预警,根据当前的降雨信息,对未来的流量过程进行预测,并对未来的降水进行预测,以此判断洪水的预见期,并对洪峰流量、时间进行预测,以此提前做好防御准备。通过提供防洪减灾技术、数据,为工作人员提供洪水预报信息,促进防洪决策的制定。

2.2收集勘测数据

应收集小流域的DEM数据、区域的历史洪水过程、电子地图数据等。数据的收集是工作开展的依据,是监测准确的保障。对于一个固定流域而言,可根据当地地形,对水域流通、分布进行计算,根据降雨强度分析雨水径流到流域出口的回流时间,并对概率密度进行计算。

2.3建立模型

利用遥感技术监测洪水状况,需建立雨量模型、流域模型、水库模型,通过合理分析模型,对洪水状况进行预测分析。对于雨量模型,通过分析雨量站与子流域的关系,分析雨量蓄积数,确定雨水承受力。而对于流域模型而言,可通过流域模型,分析径流形成过程的概化情况,流域空间结构等,以此计算流量、径流过程,从而对河道的储备量、流通量等情况进行演算。同时,可建立水库模型,以此对水库周边的流域状况进行分析处理,对到坝址进行演算,以此获得准确数据。

2.4DEM处理

在建立的模型后,应进行DEM处理,首先,需要填充凹陷点,对堤防进行处理,应在图形中描绘出堤防,并在DEM处将堤防位置加高。其次,处理河道、水库,在地形图上,将平原区、平坦区的河道描绘出来,再降低DEM中相应位置的高程。而对于水库的处理,依据书库的正常蓄水位,使用GIS工具画出等高线,以此当做水库形状,以便准确分析。

2.5划分子流域

在洪水状况监测时,应根据下垫面、降雨等条件的空间分布,对子流域进行划分,划分时应合理划分平原区、山丘区的子流域面积,利用DEM和GIS工具,结合自然分水线,对其进行划分。此外,可利用水文站对断面、山区性河流的出口等进行合理划分,科学确定子流域出口,准确预报红水量。

2.6演算河道洪水

可通过实际测量或DEM对水断面形状进行确定,然后根据断面形状,对流速计算公式进行确定,可利用三角形、抛物线、矩形等形式。并利用模型对各河段动态进行模拟。可采用实时方式预报,在降雨后的第一个时段末开始,对每一个时段的降雨流量过程进行预报,然后通过后台计算进行预报,这样就可对河段、河网节点、水库流量等过程进行预报,以此采取合理的措施进行合理防洪。

3 结论

由于遥感技术具有速度快、准确性高、信息广泛的特点,可用于降水量监测、土壤水分监测、径流量监测、蒸发量监测等,有助于预防灾害。而对于河流区域洪水状况的监测,可通过洪水预报系统数据的收集、建立模型,进行DEM处理,以此划分流域、演算河道洪水,以此准确把握河道流量、对洪水状况全面把握,便于防洪措施的及时采取,对水资源研究具有积极的作用。

参考文献

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【关键词】遥感技术现状趋势商业化

众所周知,近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明,遥感技术是一项应用广泛的高科技,是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家,都十分重视发展这项技术,寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。

一、遥感信息技术基础

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。这是20世纪60年代兴起的一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星,经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。

二、我国遥感技术的应用现状

总体上说,遥感技术的应用已经相当广泛,应用深度也不断加强。目前,在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用,遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。

1.到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

2.我国先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务,并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合,为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战,打下了坚实的基础。

3.两大系统建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成,标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统,也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立;二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立,使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面,分别是对全国土地资源进行概查和详查、对全国农作物的长势及其产量监测和估产、对全国森林覆盖率的统计调查。

三、遥感技术发展的作用及局限

遥感技术具有快速获取信息以便正确、有效、高速地进行相关决策。比如,灾害遥感技术能基于灾害遥感数据,更加客观地、全面地评估受灾前和受灾期间的地面情况,为灾害重建工作提供可靠的科学依据。遥感技术在快速掌握准确、全面、客观、直观的信息的基础上具备以下作用:

1.在灾害方面,遥感技术具有较强的预警、预测功能:对潜在灾害,包括发生时间、范围、规模等进行预测,为有效防灾做准备;同时,遥感监测技术具有实时监测各种灾害,特别是洪水、干旱、地震等重大灾害发生情况;另外,灾害遥感技术是灾后重建工作的重要科学依据,灾害遥感技术准确的灾情评估是灾后重建最主要的依据之一。

2.遥感技术为国民经济可持续发展提供科学的决策依据。中国目前经济发展和人口增长对国家资源环境的影响程度超过了历史上的任何时期。对国土资源进行动态监测是我国政府一贯重视的问题。

3.遥感技术可很好地辅助地质矿产资源的调查。中国的矿产资源丰富,遥感技术的应用前景十分广阔,遥感技术在区域地质填图方面的应用已比较成熟,并取得了很好的效果。

4.利用遥感技术可以进行农作物估产和林业资源调查。我国是农业大国,粮食问题是我国政府非常重视的问题。目前利用气象卫星进行农作物估产的应用已得到了普及和深化,并形成了一种业务化的手段,估产对象也从冬小麦扩展到玉米、水稻等其他作物。

由于当前卫星遥感技术本身的特点,因此遥感技术、不同的遥感卫星在各方面的应用还存在着一些不足。

1.卫星遥感现主要应用还集中在灾后评估和应急反应,灾害预测应用较少,而且因高分辨率数据获取困难,提供的空间信息因比例尺不够大,故仅能为宏观救灾和灾情评估提供参考。

2.由于数据提供部门和业务使用部门联系不够紧密,限制了空间技术发挥应有作用的能力。

3.遥感技术主要应用于地表的自然灾害的监测、预警、预报和灾害评估,对于由地表以下灾害及地底驱动引发的灾害无法有效地监测、预警和预报。

四、遥感技术的发展趋势

随着科学技术的进步,光谱信息成像化,雷达成像多极化,光学探测多向化,地学分析智能化,环境研究动态化以及资源研究定量化,大大提高了遥感技术的实时性和运行性,使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。

1.遥感影像获取技术越来越先进。

(1)随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪,高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。

(2)雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力,在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要,成为实现全天候对地观测的主要技术,大大提高环境资源的动态监测能力。

(3)开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术,定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程,将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。

(4)由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统,具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力,为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。

2.遥感信息处理方法和模型越来越科学。

神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术,会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器,大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用,是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。

3.推动3S一体化发展。

计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点,将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型;遥感为地理信息系统提供自然环境信息,为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据;地理信息系统为遥感影像处理提供辅助,用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中,遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。

4.遥感技术应用逐渐商业普及化。

任何一项高新技术,它能否形成产业,或者它能否作为一种强大产业的必要组成部分,这是它能否长久生存发展下去的重要标志之一。一般说来,只有形成产业之后,有了雄厚的物质条件,这项技术才得以持续发展。通常,在高新技术发展的初期,总是通过商业化活动来加速其产业的形成过程。

遥感技术的应用是极其广泛的,包括凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类,遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广,因此除了社会公益型用户外,还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期,市场尚未形成规模的原因,目前数量较少,但随着将来技术的进步,商业化的发展,这部分的用户肯定会逐渐增多,最终成为用户群体中的主要成员。

五、小结

遥感技术经过几十年的发展和应用,尤其是近几年的突飞猛进,已经为其未来朝着商业化方向迈进奠定了坚强稳固基础――包括可靠的技术基础以及广阔的应用基础。只要国家在政策方面给予大力支持,使商业化发展在经营理念的指引下保证正确的方向,加上科技工作人员的勤奋努力使技术不断创新,我们坚信今后遥感技术的发展步伐会加快,遥感技术的作用必将能充分发挥。

参考文献

[1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2003.