遥感技术应用范文
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篇1
[关键词]遥感应用;变化检测;资源环境卫星气象学一般流程
1.1 遥感技术变化检测应用综述
从1972 年美国发射第一颗陆地资源卫星以来,对地观测卫星发展迅速,应用领域得到不断扩大,应用成效也得到不断提高由于遥感观测有着信息获取方式优良,获取条件相对简单,实时性、高效性、广域性以及其他诸多优点,因而如何从遥感观测所供给的大量数据中提取变化信息,并将这些信息运用于生产生活的方方面面,已经成为目前遥感应用领域中一个亟待解决的问题。
为了解决上述问题,变化检测技术应运而生。所谓变化检测技术就是对不同时段的目标或现象状态发生的变化进行识别、分析的计算机图像处理系统,包括判断目标是否发生变化、确定发生变化的区域、鉴别变化的类别、评价变化的时间和空间分布模式。在遥感技术几十年的发展历程中,变化检测技术的研究成了各地专家学者研究的一个重要的课题。在计算机图形学、空间探测技术以及其他与遥感有关的诸多领域蓬勃发展的带动下,世界各地学者跨国、跨领域的交流合作下,基于遥感影像的变化检测技术迎来了一个高速发展时期。然而就目前的技术与设备而言,目前所采用的任何一种变化检测方法都具有其局限性。在下文中,我们将就各类方法的局限性与优越性进行讨论,了解其特点与所适用的领域。
1.2主流变化检测方法及优缺点
随着数十年来各国学者跨学科跨领域的合作交流,遥感相关学科的蓬勃发展,作为土地覆盖利用监测的关键技术的变化检测方法日益繁多。可以将遥感影像的配准方式以及变化检测的数据源作为划分依据,将目前主流的变化检测方法分为两大类、七种方法。第一类是先进行图像配准后变化检测的方法;第二类是变化检测与图像配准同步进行的方法。或者,可以按照是否需要进行实现分类作为划分依据,将变化检测方法划分为两类:即直接比较变化检测法、分类的变化检测法。
二、遥感技术在资源环境中的应用
2.1遥感技术应用于资源环境监测中的必要性
自第一次工业革命以来,经济发展与环境保护、资源开发和可持续发展之间的矛盾便已经存在,且受到世界经济的不断发展以及后续两次工业革命的影响,人与自然、人与资源的矛盾日益加剧。如何处理与社会发展相共生的资源匮乏以及环境恶化,成为人们不得不面对的一个问题。然而一直以来,两道天堑阻隔在资源环境问题处理的面前,即如何全面而快速地获取资源环境变化信息,以及如何高效高精度的处理这些数据。直到20世纪60年代,随着空间探测技术的发展以及大数据处理技术的日渐成熟,遥感技术进入了人们的视野之中。遥感技术以其观测的广域性、数据获取的综合性、资料采集与数据处理的高效性、处理结果的高精度性等优势成了现如今,局部乃至全球资源环境数据获取与处理的重要手段。
2.2遥感技术应用于资源环境的优越性
遥感技术对环境研究来说,其优越性可归纳为“高、远、多”。
高,遥感影像从高空对地面目标进行观测,所受的遮蔽少,视野开阔,观测范围大,鸟瞰全局,从而使遥感影像更加完备而全面的实现地面观测。
远,遥感技术能够不直接接触被测物体,远距离的获取地物的几何与物理信息,对目标地物及其所处的环境不造成干扰,使得获得的数据更加客观可靠。
多,包括多点位、多谱段、多时相、多高度的遥感影像和“多次增强”的遥感信息。
总的来说,遥感技术应用于环境资源中,可以为用户提供时空连续性的区域性同步信息。这些信息具有综合性、系统性与同时性,而这也恰恰是遥感技术区别于其他技术,在资源环境中的应用所具有的优越性。
2.3遥感技术在资源环境中的发展趋势
遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研制开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。遥感技术在资源环境中的应用主要呈现以下五个大的发展的趋势:
2.3.1 遥感影像获取技术蓬勃发展
2.3.2 数据处理系统呈现高速性、大容量性和高精度性的特点
2.3.3 4S技术(GIS、GPS、RS、ES)技术呈现集成化、一体化的发展趋势
2.3.4 遥感信息模型与遥感信息处理方法的逐步发展完善
2.3.5 国家环境资源信息系统以及环境遥感应用系统的建立
可以预见的是,遥感技术在资源环境中的应用在未来的发展中,功能模块集成化、技术科学化、数据处理智能化、检测科学化等特点将更加明显。随着遥感技术以及相关学科的发展,在未来的生产生活中,遥感技术必将更加深入而广泛地应用于资源环境资料的获取与处理,以其独特的优越于生产生活。
3 遥感技术在气象学中的应用
3.1遥感技术应用于气象学的优越性与局限性
大气遥感作为遥感技术数十年间发展最为迅速的新兴学科,在大气科学中一直发挥着重要作用,是现今气象学的支柱学科之一。随着气象学的研究与发展,气象学对全球范围以及区域范围的大气特征的观测越来越强调其时空连续性。且由于气象学研究的主要对象无法直接接触,或直接接触难度大,遥感技术作为一种不直接接触被测物体,即可获得其物理几何特性的观测技术,显示出了其独特的魅力。另一方面大气物理学、近代电磁学、计算机及其相关学科的发展,传感器等硬件O施的完善,都进一步地推动了遥感技术在气象学中应用的深度与广度。
大气遥感是利用遥感器传感器所监测到的监测大气结构、状态及变化,不需要直接接触目标而进行区域性的跟踪测量,能够快速地进行污染源的定点定位,从而获得全面的综合信息得一门遥感技术。安置在遥感平台上的传感器通过对大气光谱特性的观测,可以将无法由遥感手段直接得到的各气体成分以及其他的各个物理量判读出来。遥感技术所用的探测波段广,可以根据不同大气成分的电磁波谱特性,选用合适的波段进行监测。同时,由于遥感平台上所搭载的传感器对于各种波谱的探测宽度与灵敏性远高于人眼,故可以探测到人眼无法识别的对象。遥感测量获得的原始影像能够给气象学研究提供更多的原始数据,而遥感影像的后续处理则能将所获取的大量数据转化成有益于气象研究的信息。
然而,受限于当前遥感技术的发展水平以及软硬件设备的技术条件,遥感应用于气象学中所获得的卫星云图分辨率有限,同时由于除观测对象外其他大气成分干扰,摄取的影响将会产生这样或那样的为误差,严重的影响测量精度,降低了遥感影像所获取的气象学资料的可靠性。
3.2遥感技术应用于气象学的几个实例
3.2.1有害气体的监测
有害气体通常指人为或自然条件下产生的二氧化硫、氟化物、乙烯、烟雾等对生物有机体有害的气体。但用遥感技术对大气中的某一成分进行观测时,我们往往不能直接对其进行观测。但是,@并不意味着遥感技术不适用于该类观测。我们可以利用所观测成分特定的电磁光谱特性间接地监测该成分的分布以及变化情况;或者我们可以通过观察这些不易直接观测的成分对其他地物的影响,以达到对目标成分追踪观测的目的。比如地表硫化面,酸雨对植物的腐蚀情况等等。
3.2.2城市热岛效应监测
城市热岛效应是城市中的空气温度高于城市周围郊区的温度,故形成了从城市流向郊区的一种环流。与有害气体监测相类似,城市热岛效应监测同样采用了间接监测的手段。我们知道到,植被覆盖率与植被覆盖种类和城市热岛效应的影响范围存在很强的相关性。通过比对城郊的植被变化,就可以得到城市热岛到效应的影响范围。当然,我们也可以通过直接比较不同时相的遥感热红外影像直接得到城市热岛效应的日/年变化规律。
4 遥感技术应用的一般流程总结
遥感技术应用的一般流程:
随着遥感技术应用领域的日益广阔,各个学科与遥感技术的联系逐渐加强,遥感技术的规范化、流程化成了大势所趋。如何建立一个普遍适用的大体操作流程,成了我们现在急需解决的问题,笔者根据平时所学以及汇总众多的资料,现提出自己的观点。
4.1利用遥感平台上的传感器对目标地物进行观测,实现数据的获取与输入。
4.2采集光谱特征,并依照光谱特征建立模型,并对模型进行评估,以此作为是否重建模型的依据。
4.3利用所建立的模型对采集到的数据进行处理,可分为三个流程:(1)建立数据处理流程;(2)选择各个环节所采用的数据处理方法;(3)输入所需处理数据并配置相关参数。
4.4获取处理后的数据,并对数据进行后续处理。
5 存在的问题及展望
5.1存在的问题
遥感技术经过数十年的发展,已经成为一个十分完善的学科体系,应用于生产生活的方方面面。然而,在现阶段的技术条件的限制下,遥感技术仍然需要面对一些技术上的挑战。
首先是遥感技术发展的过程中,尺度与角度的问题。由于用不同空间分辨率获取的图像间没有简单的平均或平分对关系。[16]传感器的分辨率与地物的辐射值并不满足线性相关。同时,由于传感器所接收到的辐射信号具有多源性和多时性,这就给数据的几何配准带来了不便。另一方面,虽然随着人工智能与计算机图形学技术的发展,遥感信息的提取效率越来越高。然而由于技术条件以及软硬件条件的限制,遥感信息的自动提取仍然是我们急需解决的问题。最后,随着时间维度的加入,遥感数据变得异常复杂。如何实现对四维数据进行同化,是我们不得不面对的问题。
5.2 对遥感未来的展望
遥感技术方兴未艾,即使是发展到现在,仍然有着巨大的发展潜力。无论是空间探测技术的进步,还是传感器的更新换代,都将极大地促进遥感技术的发展与繁荣。展望未来,我们可以发现遥感技术将呈现以下几个特点:
5.21随着传感器的更新换代以及遥感技术更高精度的要求,卫星遥感将呈现高分辨率、高精度的发展趋势。
5.2.2随着雷达技术的发展与广泛使用,各式雷达传感器的广泛使用,遥感技术走向全天候、全时段的新阶段。
5.2.3热红外遥感技术的大力推广使得遥感技术对于与地球表面热量有关的地物及其变化的监测进入了一个新的高度。
5.2.4 4s技术的发展使得遥感技术呈现集成化一体化的趋势。
5.2.5数字地球概念的提出,使得遥感技术与其他相关学科在全球层面上实现了一体化、系统化、联系化,构成了一个有机的整体网络。
结束语
自19世纪60年代遥感诞生之日起,数十年来,遥感技术在变换检测、资源环境信息获取与处理等诸多领域一直发挥着重要的作用。当然,任何技术都不是万能的,都有其局限性。然而遥感技术尽管经过了数十年的发展,但其应用前景依旧广阔。尤其是随着深空探测技术、图像处理技术、波谱分辨技术等相关领域学科的不断发展推进,遥感技术更是展现出来前所未有的生机,笔者限于所学知识有限,无法对遥感技术进行更深层次的专业化讨论,但我们相信,遥感技术的前景一定是务必广阔的。
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篇2
【关键词】遥感影像;油气勘探;波谱特征
1.油气遥感探测机理
遥感影像全面、客观、真实地记录了地表综合景观的几何特征和物理特征,因此,从遥感图像上不仅可以获得地表景观的形态及其分布组合特征,而且还可以获得物体的成分、结构和理化特征,从而实现识别的目的。
1.1油气遥感的间接探测
间接探测主要是分析遥感图像的几何特征,在油气遥感勘探中已广泛应用。主要是判别地质构造和隐伏的油气储构造。
(1)根据影像的形态、色调和影纹(形态的组合)进行判断,最主要的是线性构造的识别及环影影像的识别。
出露地表的线性构造往往具有明显的地貌特征,如断层、河流直线段等。对于隐伏的线性构造,在遥感图像上也可以清晰地显现,这是由于处于覆盖层下的原始构造对地下水的活动产生很大影响,使之在线性构造发育带多为地下水充水带,直接构成地表土壤湿度及植物群落特征的差异,在遥感图像上表明为一条明显的线性影迹。
(2)根据水系发育的特征,来推断区域岩性分布及区域构造。
一般水系密度主要反映地表岩性特征,水系形态反映地下构造环境,在油气遥感勘探中,水系形态分析对推断隐伏油气储集结构有着重要意义。
1.2油气遥感的直接探测
直接勘探主要是利用遥感技术探测烃类微渗漏的地表标志,实现推断地下油气藏的存在。这些烃类异常的地表标志的探测机理就是捕获地物目标的分子或分子群的电磁波谱特征。
2.利用遥感资料进行地质地貌判读
2.1地貌判读
地貌判读对于地质找矿、石油天然气勘探、构造分析等工作都有重要意义。地貌判读主要从地貌学原理出发,分析图形、色调和阴影等直接判读标志,再根据地质、水文、土壤、植被等地理要素的相关信息,综合分析判读[3]。
利用遥感技术可进行流水地貌判读、黄土地貌判读、卡斯特地貌判读、风成地貌判读、冰川地貌判读、火山地貌判读等。流水地貌判读主要有以下内容:河谷形态、阶地、河漫滩、洪积扇、冲积扇、三角洲、牛轭湖、古河道等。流水地貌判读对分析新构造运动和环境演变很有帮助。
沉积地貌的发育范围多在几十公里甚至更大,单靠地面调查研究其演变过程比较困难,利用遥感影像从宏观角度观察和分析其空间演变具有很好的效果。不同的沉积相因组成物质不同河后期地表地貌的不同,遥感影像上表现出不同的光谱特征[8]。因此利用遥感影像分析可以识别不同的沉积地貌。例如中科院崔卫国等对玛纳斯河山麓冲积扇演变的遥感研究,分析了该冲积扇的演变过程并对其形成和演变原因进行探讨。
2.2岩性判读
组成岩石的矿物在热红外谱域具有选择性发射的特性,同一矿物在不同谱域具有不同的发射率,不同矿物在同一谱域也有不同的发射率,因此,根据低发射率带的波长位置,可以提取和识别岩石的矿物组成信息,从而判定岩石类型。
岩石色调是岩石物理化学性质不同引起的辐射差异的反应,岩石色调的深浅主要由组成岩石的矿物颜色深浅和它们的含量所决定的[3]。影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粘度大小。此外。环境因素如植被覆盖度、风化壳、土壤厚度都直接影响岩石色调。岩石色调实际上是许多因素的综合反映,必须结合实际作具体分析。在大比例尺、高分辨率影像判读中,形状是另一重要标志。
另外,很多时候水系形态、地貌特征、土壤植被等都可作为岩性判读的标志。根据不同岩性的热红外特征,利用遥感航片、卫片还可以判读三大岩性。
2.3构造判读
2.3.1岩层产状判读
利用遥感图像可以判别水平岩层和倾斜岩层。水平产状的岩层层面界线与该处地形等高线平行或重合。水平产状的岩层在地貌上常常构成方山、桌状山。如果被开垦利用,常呈套环状梯田。倾斜岩层的解释标志是:地质界线与地形等高线相交,并受地形因素的影响而发生弯曲折转,或通过山脊沟谷等不同地形。
2.3.2褶皱构造解释
褶皱构造分背斜和向斜,在影像上表现为色调不同的条带且对称平行排列,其整体图像常呈闭合的图形,有圆形、椭圆形及不规则环带状等多种形态。
在遥感图像上可以利用岩层产状来确定背、向斜构造。还可以根据褶皱转折端的单层影像的出露宽度特点和组成折转端的岩层形态来分析分析背、向斜。
2.3.3断裂构造判读
断裂构造包括出露断层和隐伏断裂,前者许多断裂要素可以直接观察到,运用直接标志即可;后者则更多的运用间接标志,并结合其他方法才能确定。
许多断层要素都可以在航片和卫片上直观地看到,如地层、岩脉、矿体、褶皱等各种地质体被切断、错开的现象。
对已知油气田构造的研究表明,它们在地形地貌上均有特征显示,一个真实的隐伏构造应该在地表造成多种异常标志,如水系异常、色调异常,甚至会出现微地貌异常[9]。
3.油气遥感技术存在问题及展望
从油气构造的遥感解译分析,到综合遥感资料与物化探资料进行油气综合评价,再进一步发展到将遥感技术与油气化探、地面波谱测试、地磁、地温、能谱测量以及地电化学勘探手段相结合而进行的遥感方法直接找油,标志着遥感技术应用在油气勘探领域的一次次重大飞跃[5]。但是利用遥感探测也存在一定的问题:
(1)遥感影像在识别岩性方面,由于火成岩的热红外光谱特性比其它岩类要清楚得多,所以对于火成岩的研究相对的较成熟一些。但是对于沉积岩和变质岩的研究则相对的较少,主要是由于岩石中的不同矿物对热红外光谱影响较大。因此对于岩石和矿物发射光谱特性的关系及其影响因素需要进一步的研究。
(2)将热红外谱域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前对这两个热红外谱域的岩石、矿物光谱特性还知之甚少。
油气遥感技术不断发展,不仅可以在前期油气勘探中发挥作用,并将会涉及到油气勘探的各个阶段。在隐蔽油气勘探、岩性油气勘探、水动油气勘探及老油气田的扩大、挖潜勘探中同样可以取得成效。
先进的遥感探测器是油气遥感勘探的前提,尤其遥感应用研究是基础。随着应用基础研究的不断深化,定会促使油气遥感勘探技术不断完善。油气遥感勘探是一种有希望、有前景的勘探技术[2]。
【参考文献】
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篇3
关键词:遥感技术;土地利用调查;应用特点;局限性;调查方法
Abstract:This paper briefly analyses the development of remote sensing technology in China and its function, and discusses the limitations of the application of remote sensing technique to investigation of land use present situation, focusing on the remote sensing technology in the land use application and characteristics of investigation, and the application of remote sensing technology in the use of land resources survey methods were introduced in detail, for staff reference.
Keywords: remote sensing; land use investigation; application; limitation; investigation method清空内容
前言
遥感技术的发展极大便利了土地利用的调查,使得调查周期缩短,准确度和可靠性大大提高,减少了传统调查方式下的人力财力投入。虽然在实际操作中遥感技术还存在一些缺陷,相信随着计算机信息技术的进一步提高,高新技术的不断发展,遥感技术在土地利用调查中的应用会日趋完善。
1、我国遥感技术的发展及作用
遥感技术在我国的应用起步较早,是伴随航天技术的发展而来的,最近几年来发展迅速,应用领域也在不断扩大。我国国家统计局自上个世纪八十年代开始便在全国范围内开展了广泛的土地资源调查统计工作,在这个调查过程中将遥感技术引入进来,通过遥感技术得来的数据实现了对我国整体土地使用情况的首次了解,调查结果的准确性保障了我国后期土地政策制定的适用性。从此我国的土地使用情况开始了用遥感技术进行勘察的方式,并且在长期的发展中趋于完善,技术水平不断提高。遥感技术在我国土地资源管理中发挥着重要的作用。
1.1 服务于各级政府,有利于提高政府政策的准确性,依据遥感情况制定完善的土地资源管理计划,及时对土地利用过程中出现的问题作出反馈,起到对有限国土资源的保护和合理规划作用;
1.2 及时反映当前土地的利用情况,为后期进行城市建设规划以及了解土地利用总体情况奠定基础;
1.3 为整体土地利用发展规划提供充足的信息。
2、遥感技术应用于土地利用现状调查的局限性
遥感技术是一项发展较早的技术,在长期的不断完善过程中趋于精确,能够对对象做出较为准确的定位和勘测,极大便利了地理调查。遥感技术从广义上来讲,是指在较为遥远的地方借助专门的特殊探测仪器,将远处的物体辐射的波长信号进行记录和接受,再通过专业处理程序进行再加工,从而将远处物体通过图像的形式展现出来,从而能够使得勘测人员通过观察图像,了解远处的情况和环境。遥感技术由遥感平台、传感器、应用系统等多个部分共同构成。
2.1 遥感技术的使用对专业人员的技术要求较高,使得遥感技术的推广和操作中的准确性面临困境,技术的制约使得勘测结果失效。
2.2 遥感影像色彩鲜艳且对比强烈,这为调查提供了较为完善直观的数据支持,但也存在着难以判断图片物体的具体面积和大小,要进行具体测量。
2.3 在遥感技术使用的过程中还面临着地界统计的出入,因此在统计的结果中存在一定偏差。因此,遥感技术并不能完全取代传统的统计方法,还需要在不断完善现代化统计手段的同时兼顾传统,采取多元调查方法结合的方式增强最终数据的可靠性。
3、遥感技术在土地利用调查中的应用及特点
遥感技术相比较于其他调查方法,能够24小时不间断工作,并且能够及时有效的获得土地使用情况资料,遥感技术受地区环境限制较少,能够在有限的时间里尽快的完成任务。遥感技术在信息的记录上可体现出周期性以及丰富的动态性,能够及时记录土地使用的变更情况。传统的土地利用调查依赖于大量的人力和物力投入,工作周期长,工作的准确性不高,成本极高。土地利用调查是在城市化进程进一步加快,经济飞速发展的情况下发展起来的,强化土地资源规划、管理、保护和合理的利用是适应社会发展的必要措施和基础工作。
3.1 起点较高,具有全局性,基于遥感技术的土地利用调查一般而言具有全局性特点,而且往往具有很强的宏观性,起点高的特点使得建立在这一基础上的调查更有利于统筹全局,把握整体的土地资源利用情况;
3.2 技术要求高,遥感技术看似原理简单,实际操作起来却需要较高的技术水平和专业要求,在管理上也需要专业人员的科学化管理,从勘测到记录都需要较高的技术水平;
3.3 实际应用性,遥感技术应用下的土地使用调查,不仅要求提供最终的调查结果和准确性较高的土地利用现状调查,还要求为现实的整体规划做出调整,最终应用于整体土地政策的规划,提高土地资源利用率。
由上可见,传统的土地调查方法较不科学,存在着周期长、资金投入多、调查受周围因素干扰大的问题,极大影响了整个调查的整体运作情况,客观性和周期性不强最终使得所得数据和记录的可用性不大,与现实的结合不紧密。而遥感技术则具有了明显的优势,周期短、客观性和准确性强,这为土地资源的有效利用提供了数据支持。
4、遥感技术应用于土地资源利用的调查方法
遥感技术需要多方面技术的综合应用,比如勘测技术、信息处理技术、图像处理技术、网络信息技术、数字化信息记录技术等。多方面技术的综合应用决定了遥感技术在使用过程中的技术性和专业性。遥感技术在土地调查应用过程中的关键环节是遥感影像的制作和再加工过程,这个环节最终决定了遥感技术应用于土地调查的好坏。
4.1 影像校正
影像校正是指通过遥感技术所得的遥感图像信息,按照打底的水准面和坐标系对图像中物体的具置,使得遥感图像数据依据现实环境几何坐标进行校正。影像校正分为多个步骤,首先第一步便是位置的计算,位置选取是控制点确定的重要一步,控制点的选择正确与否,直接影响了整个影像校正的过程。控制点的选择要坚持易分辨、特征明显的原则,保证控制点的选择能够准确为后期影像的处理奠定基础,找准位置。另外在控制点的选择上还应该注意在图像的边缘留有一定数量的控制点,避免在处理过程中因为误差出现影像外推。
4.2 遥感影像的配准
遥感影像的配准是指将多重影像进行重叠,即是将影像中的地理坐标和影像之间的统一,具体操作是在配准过程中选择多项式模型,以人机交互的方式实现对影像的配准。在配准过程中要尽量减少误差,并且尽可能实现对配准的现实适用性。遥感影像的配准是实现了控制点与影像之间的配合,是将标准化的空间方式进行整合,最终在有限的范围内对影像进行配准。
4.3 遥感影像的融合
遥感影像的融合是指将多源数据统一在同一个地理坐标中,采用专业科学的算法和运算方式将多幅影像合并在同一个新的图像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的过程是将传感器得到的不同类型的信息加以综合,用单一传感器减少多重遥感器带来的不必要麻烦和矛盾,使得最终影像能够直观易懂,并且能够清楚认识。最终融合的图像是综合了多元的信息产生的,具有丰富性和准确性,能够反映更多的信息,减少因为单幅影像造成的信息不清晰,从而提高数据的适用性和利用率。另外从影像的色彩来看,融合之后的影像色彩饱和度更高,对比度强,位置能够更加精确的表示出来。
4.4 遥感影像的识别
遥感影像的识别和判读是一个较为专业的过程,一般来说分为观察和计算机自动分类两种方法,遥感监测得到的最终影像仍然需要专业的判读。人为和计算机的两种方式应该与实际勘测的地形和物体情况相联系,就土地利用调查的实际环境和要求来看应该采用人机交互的方式对影像进行识别和判读,将图像信息转化为描述性语言,增强影像的描述性和可视性。
5、结束语
目前的土地资源越来越稀缺,因此,对土地资源的利用情况进行调查显得尤为重要。遥感技术在长期的发展中已经日渐成熟,在各个领域中被广泛应用。遥感技术在土地资源调查中的应用,极大地提高了调查的效率和准确性。
参考文献:
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篇4
关键词:工程地质调绘;遥感技术;应用
近年来,随着遥感技术的快速发展,在工程地质调绘中的应用也越来越成熟,遥感技术的应用极大改变了工程地质调绘的探测方式,特别是对于一些地形较为复杂的工程地质调绘来说,遥感技术的应用克服了许多探测难题。基于遥感技术的众多优势,遥感技术在工程地质调绘中已经得到了普遍性的应用。
一、遥感技术概述
遥感技术是一种从卫星、飞机、热气球等飞行器上获取电磁辐射信息,依据信息进行地质条件、资源条件、环境等方面判断的技术手段。遥感技术最早起源于上世纪60年代,在一些航空器上架设摄影、摄像设备进行拍摄,这是遥感技术发展初期的雏形。随着遥感技术的发展,在航空器上架设遥感器,通过遥感器探测地面物质的电磁辐射信息来形成一种综合的信息反馈,并且最终成像。利用遥感技术在工程地质调绘中进行探测,能够通过这种遥感成像更加全面的分析地质面貌和信息,而且由于任何物体都具有电磁辐射特征,利用遥感技术进行探测也能获得更佳准确的探测信息[1]。同时,在遥感技术中还通常利用可见光、红外线等进行探测,针对不同的地质条件和探测需要,选择不同的遥感探测技术。
二、遥感系统组成
遥感系统一般由遥感平台、信息传输设备、遥感器、图像处理装置等设备组成,遥感器是遥感系统中的主要组成设备,根据不同的探测需要,可以采取不同的遥感器。遥感器有微波辐射、多光谱扫描仪、雷达、摄影摄像设备等不同的技术类型,成像类型也不尽相同。在遥感器对地面物体进行探测后将信息传输给图像处理设备进行进一步的技术处理,图像处理设备对各种信息进行汇总处理后形成图像反映给判释人员。由此可见,在遥感系统中,遥感器以及遥感平台是关键组成部分,无论是基于何种技术的遥感技术,其核心设备都是遥感器,遥感器的技术水平也直接决定着最终的成像质量以及探测质量。
三、遥感技术在工程地质调绘中的应用优势
1.探测范围大
较传工程地质调绘探测方法来说,遥感技术的首要优势便在于其探测范围大,由于遥感器材是安装在航空器上的,航空飞机通常飞行高度在10km左右,极大扩大了这种地面探测范围,而卫星遥感技术的探测范围就更大[2]。扩大了探测范围就能有效保证探测的全面性,在传统工程地质调绘中,由于技术条件所限,很难全面的进行地质分析,特别是对于地质面貌的全面了解。而利用遥感技术进行工程地质调绘,则能非常全面的形成全面地质面貌分析,同时利用不同的探测技术,详细了解地质构成。因而可以看出,在工程地质调绘中应用遥感技术,有利于掌握地质区域的全局信息,形成全面了解。
2.获取信息多
在遥感技术中,通过不同的技术手段,如摄影摄像、电磁辐射、红外线等形成不同的地质信息,从而能够获取更大的信息量,有助于后续的地质调绘。特别是对于一些肉眼不可见的信息,如红外信息、微波信息、紫外线信息等等,利用一些特殊的遥感设备进行探测能够获得关于地质的各方面信息。这一点是传统工程地质调绘手段中无法实现的,在传统工程地质调绘中,只能通过物探等一些方法分析地质结构组成,而这种方法不但费时费力,也不能形成全面的分析地质结构组成。
3.探测速度快
利用遥感技术,能够快速的完成工程地质调绘工作,在工程地质调绘中,通常一周甚至几天就能够完成基本的探测工作,探测效率较传统工程地质调绘方法来说大大提高。同时,在探测过程中,如果遇到地质条件较为负责的情况,如山川险峻难以实地探测,那么就会大大降低探测速度。而遥感技术的应用就解决了这一问题,遥感技术能够克服这些地质条件,不受地质环境的阻碍影响,这就提高了探测速度。
四、遥感技术在工程地质调绘中的应用策略
1.制定合理的工程地质调绘方案
制定关于遥感探测工程地质调绘方案的主要意义便在于对遥感技术进行更加有效的利用,特别是对于地质条件较为复杂的环境进行探测时,应当针对工程地质调绘需求合理安排相应的遥感技术应用方案,合理运用遥感技术,同时也应当充分利用遥感技术的优势,缩短调绘周期,提高调绘质量[3]。
2.选择适宜的遥感平台
针对不同的工程地质调绘需求,应当选择适宜的遥感平台,也就是对于航空航天器材的选择,如飞机、热气球、卫星等等,不同的遥感平台所产生的探测效果是不同的,这就需要在遥感平台选择中要尽量符合工程地质调绘的具体需求。同时,遥感平台的选择也涉及到工程质地调绘效率和成本问题,在遥感技术应用中,也应当充分考虑这一方面。遥感技术的应用范围很广,就在工程地质调绘中的应用来说,可供选择的遥感平台也有很多,各种遥感平台的优势、劣势也不尽相同。
3.充分利用各种遥感技术手段
在工程地质调绘中,应当尽可能全面的对地质条件进行分析,这就要求充分利用各种遥感技术手段,如可见光成像、电磁辐射成像、红外成像等等,这有利于在工程地质调绘中获取更多的地质信息。在利用遥感技术手段中,也应当针对工程地质调绘的具体要求,如果需要分析地质内部结构组成的,则需要选择多种遥感技术手段,如果仅仅需要了解周围地质面貌,那么利用可见光进行遥感成像就能够满足需求。
结论
遥感技术在工程地质调绘应用中有着诸多优势,如探测范围大、获取信息多、探测速度快等,遥感技术在工程地质调绘中应用的快速发展也正是基于这些优势。针对遥感技术的优势以及技术特点,其在工程地质调绘的应用中应当采取一些适当的策略,制定出完善、科学的工程地质调绘方案,充分利用各种遥感技术手段,选择适宜的遥感平台,以达到更好的应用效果。
参考文献
[1]张晓绥,崔红兵,魏清. 遥感技术在公路工可研阶段工程地质调绘中的应用[J]. 内蒙古公路与运输,2005,02:29-31.
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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.
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【关键词】遥感技术;3s的结合;发展前景
1.遥感技术的找矿应用
1.1 地质构造信.息的提取
内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相同。
遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。
遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。
1.2 植被波谱特征的找矿意义
在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。
不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲,高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍,例如对某一农业区进行管理,根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策,当某农作物干枯时,多光谱只能知道农作物受到损害,而高光谱可以推断出造成损害的原因,是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。
1.3 矿床改造信息标志
矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。
2.遥感找矿的发展前景
2.1 高光谱数据及微波遥感的应用
高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点,因此对提取构造信息有一定的优越性,同时也可以区分物理结构不同的地表物体,因为穿透性强,对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力,但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究,否则势必影响微波遥感的发展。
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关键词:伐区限额;遥感技术;检查方法
中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:16727800(2011)012015002
作者简介:吕(1972-),男,山西翼城人,硕士,山西林业职业技术学院助讲,研究方向为计算机基础教学、计算机技术应用林业调查与分析。1遥感技术在伐区检查中的应用
1.1遥感技术的含义
遥感技术是一项兴起于20世纪60年代的探测技术,主要是根据电磁波的原理,在一定距离之外,对目标对象的电磁波信息进行收集、处理和成像,从而感知地面各种景物的性质、状态和数据,是一门相对综合性的技术,可以有效的完成高质量的快速测绘数据。
遥感技术在现实的科学活动中呈现出运用多样化的趋势,遥感市场的需求也很旺盛,这种动力主要来源于政府部门,比如国土调查、资源监测、工程规划、粮食评估等各个方面。本文所介绍的遥感技术在伐区检查中的应用也是其中的重要一项内容。随着我国不断兴起的数字城市建设,高分辨率的卫星遥感数据将对城市的管理发挥积极的作用。
1.2遥感技术在伐区检查中的重要性
森林的采伐在现代生产生活中是一项带有经营性质的活动,会不可避免地导致地球表面所覆盖植被的减少。而诸多地理经验表明,地表上覆盖物的减少和变化,会带来一定的地表波普特征变化,从而引发整个生态环境的变迁。由此可见加强森林采伐的监测和科学化管理,采用卫星遥感数据来掌握森林采伐的变化信息,可以有效的把握随时改变的实际情况,对于其他的地理行为有很强的参照价值。而近年来遥感技术的试点应用充分证明了这是切实可行的有效技术,掌握的数据相对准确有效。
2遥感技术在伐区检查中的工作思路
遥感技术在实际的伐区检查中有一套相对完整的工作思路。主要可概括为选准目标、验证目标、确定目标三大块。
2.1选准目标
以不同时期的多期数据为基础,锁定发生变化特征的被检测森林地块,初步确定属于何种变化类型,初探造成这种变化的原因。
2.2验证目标
为获得较为全面的目标采伐区分布情况,要采用计算机识别和人工目视两种途径,勾绘出发生变化的地块,并在现有档案材料的基础上修正遗漏和错误的图斑。
2.3确定目标
在前两个步骤的基础上进行判读,再结合实地抽样调查的结果得出目标森林的单位面积的采伐蓄积量,以此获得无证采伐的数据,用以指导其他工作的开展。
3遥感技术在伐区检查应用中的优势
3.1提高了资料整合、管理与运用的准确率
传统的地理信息系统为现代的国土资源调查、林业资料判断提供了基础性和原始性的数据支持,但随着自然百态在日复一日的变化,这些相对早期的地理数据、林业资源统计、伐区采伐的记录、林地的征用占用情况等信息需要得到全新的判定和修正。这时采用遥感技术展现了极大的优越性,比如在查询数据方面、图像统计方面、汇总数据方面等等,都可以起到判别真伪、查漏补缺、及时完善的作用。
3.2提供了强大、丰富的图件信息
遥感技术基于先进的科技水平被赋予了强大的成图功能,可以方便的获取更多一手的清晰图像,为伐区检查中的各项工作提供了很多便利。相比较传统的测量方法,基本是手工操作,利用皮尺等工具进行丈量,既容易出现误差,也对人员的分配造成了极大的浪费。遥感技术在这方面的弥补,使图像呈现的精准而快速,美观且实用,说服力更强,表现成果也更有说服力,而完成这些工作也只需要相关的技术人员即可。
3.3展现了客观、真实的数据信息
森林资源会随着时间的推移及所处环境的变迁而发生变化,直接的表现在短时间内是细微的,很难真实的感受到。只有把一段时间内的很多信息和数据进行比对,才更容易发现其中的微妙。遥感技术的存在因为可操作性强,不需要大规模的人工测量即可获得随时的信息。整合不同时间段内获取的信息数据,就可清晰的看到森林资源的变化,看到森林改变的历史再现,这样的数据更能直观的展现森林面貌,使检查工作的开展取得更加真实的效果。
3.4方便了对采伐区的判定和把握
伐区分为有证伐区和无证伐区两种。对于有证伐区,相关的森林监管部门会保存相对应的数据信息和图像数据,让之后的检测有证可查、有据可依。但是很多的无证伐区长时间成为人工检查、测量的盲区,而遥感技术的出现,让这些盲区变得清晰可见。所有的森林覆盖地经过遥感技术的扫描,成片的无证采伐区会在遥感的影像上清晰可见,提高了对整个伐区准确度的把握,也为以后的常规检查和制定整体工作方案提供了便利。
3.5增强了检查工作的效率及有效性
对于伐区的检查和监测是一项涉及多个方面、结合多种数据的工作,会存在不同伐区种类的叠加。对于多重数据的整合在传统的工作方法中很难获得有效的途径,而且增加了检查的工作强度。遥感技术的出现弥补了这种工作方法的空缺,在图像的呈现上会清晰的分布出叠加的区域和伐区的界限,所反映的不同种类的伐区分布图一目了然,极大地提高了工作效率。有效地规范了后期工作中的伐区划分等工作。
4遥感技术在伐区检查应用中遇到的问题
4.1数据获取难度大
在实际的应用遥感技术工作中,即对采伐限额进行情况检查时,会对时间性提出很高的要求。选取的合适的遥感信息源存在一定难度,过境的卫星可以提供的有效数据相对较少,让获取工作遇到很大困难。特别是数据的时相,根据实际的情况特点,最佳的检查时间为每年度的第一天,这一天可以有效的避免时相叠加的情况,但对获取数据的实际操作却提出了更高的要求。
4.2伐区正判率不高
遥感技术在实际的应用实践中,对于采伐蓄积偏小的伐区等会存在正判率不高的情况,一般呈现在50%左右的水平。由于森林植被时刻处于变化中,但没有采伐的情况还是有一定存在的,例如在荒山上造林,对造林地进行抚育,以及其他的地类变化等,都需要对比造林经营的相关数据资料才能进行综合判定。这些工作的把握难度不可避免的会导致工作人员对数据进行判读失误。
4.3分辨率大小左右判读
分辨率是使用遥感技术中的重要参考标准。不同的技术程度会呈现不同的分辨率,并且不同分辨率又会对判读产生很大的影响。当然,分辨率越高将会越有利于数据的判读,但是随之而来的是高昂的工作成本。这也呼吁我国尽快研发出更高效更实惠的技术手段,回避这方面带来的矛盾,尽量让高分辨率的技术提供在成本范围内,为相关的科研活动提供更准确的依据。
5结束语
综上所述,采用遥感技术进行采伐限额执行情况检查,是对传统检查手段的一种创新,从实践上看是有效的,解决了很多以往无法处理的问题,发现了很多以往被忽视掉的问题。从最终的结果来看,应用遥感技术,可以更加客观全面地了解受检单位的管理情况。
遥感技术在伐区检查中的作用是明显的,可以有效地弥补传统检查方法的不足,同时形成一种有效的辅助手段,呈现一种全新的工作思路,很值得借鉴。同时,根据相关试点的实际情况可以得知,使用高分辨率卫星遥感技术可以对伐区进行有效的监测,有助于最终得到高精度和高准确性的森林采伐数据,这对于加强森林采伐的规范化操作具有重要的意义。
参考文献:
[1]党永锋.遥感技术在森林资源连续清查中的应用[J].林业资源管理,2004(6).
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[关键词]水污染;遥感检测;应用研究
中图分类号:V213 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0014-01
1 遥感技术简介
随着我国改革开放的前进,我国只重视了经济的发展而忽视了环境与生态的破坏问题,使得我国不同地区出现了不同程度的污染现象。为了了解我国水污染的具体情况,需要使用技术进行分析,由此可见遥感技术在水污染检测中有着极为重要的地位。而日益恶化的水资源又迫切的需要相关部分的检测与分析,为了解决这一问题,可以在水污染的检测中使用遥感技术,此技术被广泛的应用在多个领域之中,并且此技术是获得水质详细信息的最有效的方法,使用遥感技术检测水污染情况能够准确无误的评价水体的情况并且科学的分析水体情况并给人们提出相应的应对措施,让人们更好地应对水污染问题。
随着遥感技术的产生,其已经被广泛的使用在多个领域之中,遥感技术具备的准确性与科学性赢得了人们的关注与信赖。遥感技术不仅速度较快,并且还能够最大程度的减少检测成本,降低一切开销。在水污染的检测中使用此技术还能够使用各种各样的方法分析污染源的情况并且水污染扩散的问题。遥感技术不仅能够实时的获得水体的信息,还能够动态的获得水体的一切情况,这样不仅能够显著的节省人力还能够节省花销。遥感技术使用了先进的技术,因此能大范围的检测水污染的情况,还能够及时的分析水体情况,并针对水体存在的问题提出相应的应对措施,从而较少水污染带来的经济损失。我国的水污染检测中融入遥感技术不仅能够预警水污染,还能够保护我国经济的发展,给国家与社会带来效益。
2 水污染中遥感监控的方法分析
随着我国经济的发展与进步,我国在水污染中使用的遥感方法也在跟随着技术的发展而不断的更新。
2.1 遥感技术监测水污染使用的物理方法
物理方法主要是通过辐射模型,分析水体与光学量之间的关系。通过遥感系统中相关设备获得水体对光学的反射率从而得到水体精确地吸收系数与散射系数,为分析水体的物质提供方便。使用此方法不仅能够快速的得到水体是否污染还能够判定出水体中含有的详细的物质,能够及时的发现未来可能会一个像水体质量的物质,让人们能够提前应对水体治理的问题。此方式主要适用于水体多个波段的运算分析,但是应用与水体波段检测的模型较少并且精确度不高,这给此方法的广泛使用带来了较多的限制,并且不能够实时的监控水污染的详细情况,因此这项技术的使用并不十分广泛。
2.2 遥感技术监测水污染使用的经验方法
经验方法是使用多光谱的方式进行水污染的检测工作的。在遥感波段数据与水污染之间建立起相关的统计关系,设置不同组合波段的相关参数,使用特定的计算公式得到水污染的性质参数,从而分析水体中含有的物质,判定水污染的情况。这种方法中使用的水体参数与遥感数据之间的关系主要是凭借着检测人员长期的实践经验而设定的,在现实情况中并不存在相应的模型与理论依据。虽然一些学者对此进行了研究与分析,并且在一些特定的水污染区域取得了一定的成果,但是此方法还是无法充分的保证水体参数与遥感数据之间关系的准确性,也无法充分的保证水体分析中误差在规定的范围内,因此严重的制约了遥感技术的性能。与经验方法相类似的一种方法是半经验方法,此方法是高光谱技术在水污染检测中不断地深入研究而发展起来的一种新技术。通过反射成像的原理获得水质光谱参数,并估算出水质的波段的组合数据,使用数学模型经过反演算的方式获得水污染的实际情况,这是一种在国内适用较为成熟的方法,此方法能够检测出特定的物质。
2.3 遥感技术监测水资源中的物质
由于水对光有反射作用,如果水中含有不同的物质,则通过光的反射就能够获得水污染的情况。水体中含有互不相溶的物质其密度、透明度与其他的参数特征具有较大的差别,这些差别在遥感技术图像上会通过颜色的深浅等充分的反映出来,人们能够一目了然。根据遥感图像,人们可以快速的分析出水污染的情况、污染源在哪里、污染的范围有多大等详细的信息。
在水污染检测中使用遥感技术能够检测出水体中含有的悬浮物浓度,这是一种最早在水污染检测中使用的方法了。悬浮物的浓度能够表明水体中包含的物质、水体的透明程度等其他的参数,通过对这些信息的分析,分析人员可以快速的掌握水污染的实际情况并采取合理的措施积极的应对。使用可见光照射水体,水体中包含的悬浮物会对其产生不同程度的反射值,检测这些值就可以充分的了解水污染中存在哪些悬浮的物质。
水体中含有大量的植物与微生物,通过叶绿素浓度遥感监测也能够准确的检测出水体的污染情况。如果检测的水资源富营养化,通过遥感技术的就能够明显的分析出水体中的叶绿素浓度。也可以检测水体中不同植物中含有的叶绿素的浓度,因为植物会受到水体的影响而发生变化。如果藻类植物中没有随着自身数量的增加而发生叶绿素降低的问题,此时要对水体中其它的物质进行详细的检测,这样才能够及时的发现水资源存在的问题。
3 遥感技术在水污染检测的发展趋势分析
水资源的保护是人们十分关注的问题,因为水是生命之源,如果世界上不存在干净的水资源人们也就无法生存。由此可见,对水资源的检测与管理是一项十分重要的工作。对于小区域的水污染的检测问题,可以使用常规的现场采样的方法,并通过实验室的分析与相关物质的化学反应得到水体中包含的详细的物质信息,从而判定水体的污染程度。但是这种传统的方法并能够实时的检测水体情况,而且分析也并不是十分的可靠,难以较好的满足不同地区对于水污染情况的检测。在水污染中使用遥感技术不仅能够避免常规的水资源检测中存在的问题,还能够解决空间与地域的限制问题,从而对水污染提供实时的检测与监控,准确的分析出水体的动态并对水体在线评估,这样能够让环境管理部门充分的了解全国的水污染情况,从而与水污染的发展趋势提供准确的如实的数据。随着科学技术的不断发展与进步,遥感技术中将会融入更多的生物技术、计算机技术等。此技术的分辨率、多极化数据将会变得更加的准确与精细,从而为水污染检测提供更加丰富的数据模型,帮助人们更好地检测水污染问题。
要想在水污染检测中充分的发挥出遥感技术的价值,体现其意义,需要环境管理部门进行大量的工作,尤其是光谱与水质同步问题,只有找到光谱与水质之间的准确关系才能够更加准确的获得水污染的情况。随着高光谱技术、生物技术等各个学科技术的发展与进步,遥感技术在水污染检测中将会变得越来越重要。为了保证未来水环境信息的透明化、准确化、网络化,相关部门应该不断的完善水体检测体系,这样才能够更好地推动我国水环境检测的进步与发展。
结束语
在水污染的检测中遥感技术展示了巨大的潜力与发展前途,并且此技术能够为水体的污染提供科学的、合理的措施,不仅减少了经济的损失还能够节省大量的人力物力。但是遥感技术会受到天气、大气等因素的影响而出现不同程度的波动,这可能够会严重的影响检测的水污染的数据,使得数据分析出现严重的偏差,因此相关部门需要不断地改善遥感技术存在的不足,这样才能够将此技术广泛的应用于多个行业之中,并给我国社会与人民带来巨大的收益。
参考文献
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1.用于勘探地质和评价资源地形图作为煤田开发的基础性工作,对煤田地质研究有着不容忽视的作用,但传统的地形图数据已难以与地形实际情况相吻合。而运用遥感技术通过全球覆盖、实时探测快速获取直观而精确的遥感图像,经几何纠正、数字镶嵌、格式转换、要素表示、矢量编辑、地图整饰等操作,便可得到理想的地形图;同时基于对遥感图像的科学分析和处理,借助雷达、热红外、计算机等先进技术,以及对比、解译等方法,可获取地形特点、煤层结构、数量厚度、分布规律、水文环境、资源成分等煤田地质和资源信息,以此为煤田的合理规划、资源的优劣评价和高效经济开采等提供真实、可靠的依据。其中煤田的含气量、渗透率等煤气信息主要是借助遥感图像解译、地表分析、地下裂缝观察、计算机技术完成的。
2.用于调查与评估地质灾害煤层自燃会引发一系列的环境、经济、生态灾难,故可基于地理信息系统这一平台,利用遥感技术,获取较大范围内的可见光、近红外、热红外、全色波段信息,以此探测热异常场,同时结合地物辐射温度与热红外DN值,构建地面温度反演模型,并经地面测试和地质调查,实时监测和跟踪火区分布范围,以此为防灾灭火提供重要依据。由于地形地貌、地层岩性、植被覆盖、构造展布、大气降水等容易引发地质灾害,而借助时效性好、宏观性强、信息量大的遥感技术获取并提取地质信息,用于识别滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害图像,并通过危险程度评估和等级划分,寻求合理的防治措施,进而减少灾害影响和损失。
3.用于监测和保护生态环境若结合使用地上监测与遥感技术,以调查地面现场数据并与卫星图像进行对比,得到与煤田区域相关的信息,以此形成系统、完整、详尽的环境资料,从而为解决煤田环境污染提供科学参考;同时经分析高精度、大比例的卫星图像,结合区域地质地貌、土地利用、裂缝、废弃物、植被环境等信息,对其做出合理解译,以此科学预测酸沉降发展趋势,并对区域环境和土地利用等加以重新规划,能起到保护生态环境的作用。
二、遥感技术在煤炭地质中的应用实例
1.在煤田地质勘探和资源开发中的应用实例对于煤田地质领域而言,遥感技术在地质勘探与资源开发中的应用十分广泛,如湘西煤炭勘探便在地质研究中充分发挥了遥感技术的特点优势。具体而言,其综合利用了电磁波、磁力场、重力等物理场以及声呐等遥感技术,结合先进可靠的传感装置,信息传输、处理、提取、应用技术,以及目标信息特征测量与分析技术,得到了所需的遥感数据。其中在湘中煤田区域,相继找到了10个被土层掩盖的煤层分布点,而且对黄亭市、邓家辅等为圆环影像特点的隐伏岩体和重磁异常研究有了新的发现,而且还获取了有关娄底-宁乡-泪罗一带断裂带区域的地质构造、煤层分布等以往资料没有提及的重要信息,这无疑为该区域煤田的合理开发和利用奠定了有力基础。
2.在煤田地质灾害调查中的应用实例就当下而言,雷达遥感技术是煤田地质灾害调查不可或缺的技术之一,其中成像雷达技术具有全天候、全天时、穿透性好的工作特点,对煤田地质灾害研究有着极其重要的影响,而干涉雷达技术可获取高精度的三维信息,将遥感技术在地质灾害调查中的应用提升到了一个新的层次。下面就其应用实例加以分析。山西省大同煤田位于黄土高原北部,无论是自然地理环境,还是地层构造均较为复杂,故为地质灾害的发生埋下了一定的隐患。为实时、动态监测其地质灾害情况,首先借助遥感技术获取了区域影像,并几何校正和彩色合成完成了对遥感图像的预处理,随后结合野外实地调查和资料分析得到了多平台、多时相、多种分辨率的遥感数据,进而发现该煤田区域存在8处崩塌,25处不稳定斜坡和167条地裂缝等灾害隐患,而且在InSAR测量技术的辅助下得到了84处开采沉陷变场。其中多见于山坡陡壁、沟谷、山区道路等位置的崩塌,地质灾害主要是由地形地貌、地层岩性、边挖边开、降水开采等因素造成的,而且以坡度大于60°不稳定的中小规模崩塌为主(具体分布见图2),如若受到振动作用或雨水冲击等影响,随时可能出现危害性大的崩塌灾害。不稳定斜坡虽然在很大程度上取决于自身基础条件,但也会在风化、降水、地震等外力的干扰下加重不稳定性,进而加大崩塌、滑坡等地质灾害的可能性,经分析遥感图像后,得到了图3所示的分布规律,其中3处为危岩。地裂缝作为该区域的主要地质灾害类型,具有如图4所示的分布特点,且一般是受地形地貌、地质构造、地下开采、采空面积等影响发生开采沉降造成的。后经全面分析和科学权衡,当地政府对减灾工作做了重要部署,如强化矿井建设管理、逐步恢复煤矿采空区、完善地质灾害监测系统、及时有效防治地质灾害等,为降低灾害损失提供了重要保障。
三、结束语
篇10
遥感技术以获取信息丰富、直观、简便越来越受到世界各国的普遍重视。突发灾情的救助,首先是要了解灾区的情况,但往往伴随着灾情的是交通阻断、通讯隔绝,尤其是以山区为甚。灾区就像一个战场,情况瞬息万变,各种信息准确快速的获取是减灾救灾的保障。以5.12汶川地震为例,震后灾区电力通讯中断、道路不通,给灾情了解和救援工作带来极大地不便,这时一幅高清晰的实时影像地图,会让指挥人员对灾区情况有个全面的了解,根据遥感图像可以及时判断受灾面积、范围、灾情、交通状况等,为救灾力量的合理部署、科学合理地制定救灾方案,做到运筹帷幄。
二、遥感影像应急保障的特点
遥感影像除了提供震后直观的判断外,它又是一种有效的工具。当通过卫星或是航空器,接收到灾区的数字信息后,地面处理系统经加密控制、影像纠正,转化成依固定比例尺的影像地图,马上就可以在地图面上量算出受灾的面积,研判通往抢救区域陆路、水路、空降场地的现状,量算出准确的距离,以便使救援人员快速进入抢救的现场。遥感影像图据有很强的直观性,对震后灾区居民地、山体、道路、河流的破坏程度很容易判读,这样就方便了确定抢救的重点和方向。需要的话,可以参照已有的地形图,把等高线与影像图叠加起来,进行综合分析和计算,从而估算出山体滑坡、河道淤 塞及道路塌方的土方量,有的放矢地合理调配人力、物力、缩短救灾的时间。
地震过后常常伴有诸多的次生灾害,而次生灾害造成的损害甚至不亚于主生灾害,遥感影像在防止次生灾害形成的减灾中有着得天独厚的优势。
1、遥感影像总概念清晰,便于大面积分析,适于宏观监测。
2、现势性好,通过定时、定性的比较分析能够正确显示灾区特征和变化。
3、数字精度高,经过点线量测可得出地物、地貌的移动数字信息。
4、多光谱遥感图像,内容丰富,能加深各种要素的理解。
震后灾区人无居所,山体松动,河道淤塞,环境污染,都会危及到的生命。基于遥感影像,可以分析解译研究山体移动的方向,河水改道方向及堰塞湖的形成,防止滑坡泥石流等灾害造成二次损失。饮水是灾后是否发生疫情的关键,采用特定光谱遥感图像,配合实地采样建立起色标,就可以在室内对江河、湖泊的水质进行初步的评估,节省大量的人力和物力。
震后百废待兴,我们要在废墟上建立起新的、更美的家园。首要任务就是要编制总体规划图,这时遥感影像图又能发挥重要的作用。航天、航空影像是区域景观结构的综合反映,是摸清区域资源分布的重要依据。在编制系列的规划图时,它特有的在内容上的现势性、完整性、可比性、可测量性对规划中合理分布居民区、合理保护自然环境,合理利用地理资源等起着积极的作用。
三、遥感影像应急保障技术路线
航天遥感数据快速生成数字正射影像图的技术,数据处理流程和生产作业技术路线是否科学、合理、可行和高效,是决定成果生成效率的关键制约因素。因此,本文结合目前的正射影像图生产流程,吸收和借鉴最新的科研成果和生产实践经验,设计了一套适应性强、生产效率高和能保证成果质量的数据处理流程和作业工序。
四、关键技术
高分辨率卫星影像快速制作数字遥感正射影像地图的关键技术主要有以下几个方面。
1、控制成果快速整合
制作数字正射遥感影像地图的基础是控制测量成果。现有的控制测量数据库已经建设完成,具备快速检索、控制点转刺、数据格式转换和输入输出等功能。
2、几何纠正
遥感图像成图时,由于传感器的成像机理、投影方式、传感器外方位元素变化、传感介质的不均匀、地球曲率、地形起伏和地球旋转等因素影响,获取的遥感影像相对于地表目标存在一定的几何变形,使影像上的几何图形与该物体在所选定的地图投影中的几何图形产生差异,主要表现为位移、旋转、缩放、仿射、弯曲和更高阶的扭曲。因此应根据传感器类型选择合适的几何纠正模型以及适合地区特点的纠正方案。
3、图像融合
遥感影像数据有可能是多传感器、多时相和多分辨率的数据,在利用多源遥感影像数据制作数字正射影像图时,应结合具体的图像特点,采用数据融合处理的方法,各种遥感数据优势互补,以期产生的新影像保留原图像的特征,既保留高分辨率图像的特点,具有较高的空间细节表现力,又增加了多光谱图像的光谱特征。
4、质量控制
遥感数据生成快速数字正射影像地图时,尽管有时可以牺牲"非兴趣"区域和要素的精度和质量,但对"兴趣"区域和要素的成果质量必须满足应用要求。因此,在强调快速的同时,也应充分考虑成果的质量。影响数字正射影像图质量的关键因素在于几何纠正的精度和空中三角测量的精度。几何纠正的精度主要取决于控制点(GCP)选取的数量、质量和分布位置。