遥感信息技术范文
时间:2023-12-07 18:02:10
导语:如何才能写好一篇遥感信息技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1古代遗址的勘查
不管是什么时代的古代遗址,虽然在地面上可能会存在着一定的迹象,但是对于幅员辽阔的中国而言,寻找古代遗迹工作如果采用以往的方式是非常困难的,同时还有可能会耗费很长的时间,在地理位置的确定方面也不是非常好,甚至还有可能会出现误判的情况。如果在实际的工作中,使用航片或者是卫片对其进行全面的综合性的分析,就可以收获很好的效果。之所以会出现这样的现象就是因为航空会被卫星遥感技术作用范围相对比较大,所以在这一过程中也能够对一些杂乱无章的遗址清晰的识别。此外在一些自然环境并不是很好的地区也很难的展开其自身的工作,所以遥感技术的优势十分的明显。例如我国在对秦始皇陵考古研究中,对1956年的航空全色遥感图像解译,就得到3类遗存信息。其中尤其以第1类影像特征较为显著,与后期考古探测结果一致的遗存包括五岭大堤、兵马俑坑、封土堆东侧的马厩坑,这些遗存在航空全色遥感图像上表现明显的原因是规模较大,取得了很好的探测效果。另外,国外在这方面也开展了很多工作。如加拿大某些早期欧洲人村落遗址的确定,马里兰州18世纪城堡的重建,1987年,美国国家航空航天局埃姆斯研究中心进行的揭开玛雅文明荣枯盛衰奥秘的计划,他们利用LandsatTM、IKONOS卫星和机载雷达资料,再加上GPS技术,成功地识别出了古玛雅遗址的特点。
2地下遗迹的无损探测
在遥感考古工作中非常重要的一项内容就是要对埋在地下的古代遗迹和古墓等进行无损探测,当前在无损探测的过程中,采用的方法有很多,比如磁力探测的方法、电阻率探测的方法和地震探测的方法等。在我国对这些技术的应用还处在不是很成熟的阶段,但是在这方面也进行了非常详细的研究,所以也出现了很多项非常先进,精度也非常高的物理探测技术,在这一过程中还出现了一些全新的可以将其用在探测定位方面的新算法,其中,使用遗传算法对雷达资料进行捕捉和整理就是非常重要的一种应用。
3水下考古
水下遥感考古通常就是使用航空遥感的方式对湖泊和河流等水环境下的古代遗址或者是古代的港口等进行探测,这样就可以对当时的沉积环境进行全面的分析。但是在水下遥感考古的过程中会受到很多因素的影响,在这一过程中必须要保证水体自身的质量,此外还要保证探测的过程中处在无风的状态当中。所以,这种方式一般使用在湖泊的水下考古工作当中,但是如果是在含沙量相对比较大的河流当中,这种方法很难收到比较好的效果。当前,海洋地理测绘技术和考古设备仪器都在不断的发展和完善。所以在这一过程中,海洋考古技术也得到了较为长足的发展。在当前的海洋考古工作当中,一般就是使用声波扫描的方式或者是声纳以及水下照相机等设备开展相应的工作。在这一过程中需要对古代遗迹的真实性和其自身的位置和范围等进行全面的研究和分析,这样也就使得古代社会的发展情况得以充分的展现。某博物馆负责的项目就是以遥感的手段当做是主要的方式,同时在这一过程中还将潜水调查当做是重要的辅助手段,采取上述的方式将其分成3个阶段,在应用了这种方式之后也开发出了非常大的应用潜力,此外在这一过程中还有非常多的新发现。
4环境考古
古代环境恢复工作对于当时社会发展状况以及经济、政治、文化等众多方面的状况都有着非常关键的作用,古代社会当中地理环境的变化对于古代环境和政治经济的研究也有着十分积极的影响。用遥感技术来对历史环境的演变进行研究的过程中主要是使用它在遥感图像上的痕迹来对其进行更加全面的分析和研究,这是因为不同的研究对象都有其自身的特征,这些特征也就成为了对其进行判断的一个方式我们在遥感图像上可以借助色调、阴影和形态及大小等特征对其进行识别,一个地区的环境变化最主要的就是水系上的变化。使用遥感图像上的地物光谱特征对土壤自身的湿度和沉积物进行详细的分析,就可以将水系变化的具体情况全面的反映出来。
5考古专题制图和文物考古信息系统
遥感考古研究的主要工具是遥感图像,图像本身具有可以长期保存的特性,因此我们可以从早期保存的遥感图像上发现已被破坏的古迹,从现在的图像发现现有的古迹,制成考古信息专题图,在图像上保存这些古迹的位置、范围以及古迹的真实外貌特征,以供将来的分析之用。经过纠正的遥感图像具有很高的精度,因此可以从图像上对遗址的范围及形状进行直接测量,并可将结果直接转绘到地图上,具有很高的参考价值。目前,在国际上,利用遥感进行考古制图是遥感考古的主要内容,发展十分迅速。利用遥感和GIS技术进行大规模的遗址调查,并精确定位,以供未来进行环境监测、遗址定位之用。
6古遗址仿真复原
利用GIS技术,对考古目标的形态结构及其消亡、荒废的过程进行模拟,以三维动态显示,从而可以真实地再现古遗址、古战场的面貌及环境演变的过程,反映当时的社会及环境状况,为考古学家以及军事学家的分析研究提供形象的参考资料。大英博物馆内演示的古希腊神殿,美国洛杉矶美术馆演示的古罗马城堡,都是根据残缺部件“修复”仿真的。敦煌石窟“、数字故宫”也即将付诸实现。航空三维扫描成像系统曾经完成包头、澳门和上海浦东的大面积城市监测,效果远胜于沙盘模型。随着科技的进一步发展,这一方法必将得到越来越广泛的重视和应用。
7结语
篇2
关键词:遥感影像;车辆提取;交通检测
中图分类号:TP751 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)36-0173-02
1 前言
当前,遥感技术迅速发展,高分辨率遥感影像的研究工作更加广泛且有效,由于其清晰度高、信息存储丰富以及现实性强等特点,使得遥感影像已成为人类获取地球空间信息的重要数据源。同时基于高分影像对小尺寸的目标提取逐渐成为研究热点,如对车辆目标的识别,依据目标的光谱特征、空间几何特性等获取道路车辆的点信息,从而利用一定范围内点密度信息的分析对城市地区拥堵问题具有实际应用价值。但由于影像存在复杂的结构使本身所包含自然特征和人工地物的关系繁琐,提取信息会受到各类噪声的影响,例如在本文针对北京城区交通道路上车辆提取的研究中,诸如路面上的交通线、建筑物、绿化树木的阴影、行人等路面噪声变得不可忽视,因为这些噪声所带来的误差使所提取的车辆信息不完整且存在个别错误。
2 技术原理
车辆信息的提取工作主要是利用了遥感影像中车辆所具有的光谱特征和块状特征。块状特征即遥感影像中的车辆所表现出来的规则的大小方块,车辆的形状近似矩形,而且面积偏小且范围集中,车顶的纹理材质也与周围地物有所区别,故利用其矩形方块特征能很好与道路分界护栏、交通车站站顶等区分开。然而,在遥感影像的获取和传输过程中,噪声及光照等不可避免地会使影像丢失一些细节,从而造成了图质退化,对于后期图像信息的提取和处理影响较大,故而对影像的增强处理必不可少。该操作可以有效改善影像质量,对影像中某些特性的视觉增强效果显著。然后,经过低通滤波处理,可以去掉影像中一些高频的噪声点,再恰当地使用锐化高通滤波突出边缘特征,更加方便后续车辆信息的提取工作。
接着,对试验区域的车辆信息采用影像分割技术进行提取,目前所知的图像分割方法有基于区域分割方法、阈值的分割方法、边缘检测方法等,而本文基于envi的车辆提取研究主要采用基于边缘的分割算法,这种算法计算效率高,而且要产生多尺度分割结果仅需一个输入参数。在进行分割操作时,首先要_定分割阈值,由于分割后的图斑多少与尺度的选择紧密相关,为了能尽量分出很少的图斑通常选择高尺度影像分割。分割效果的好坏一定程度决定了分类效果的精确度,通过不断的试验选择一个理想的分割阀值,通过选取合适的阈值可以去除很多零散的噪声点,尽量分割出较好、较完整的边缘特征,其基本原理是通过不同阈值的设定,将影像的像素点拆分若干类。在整个过程中,较难处理的就是图像平滑过程中会隐去一些边缘信息,而锐化过程又会增加很多不必要的噪声,在多次实验中发现依经验手动选取阈值的效果往往比较好。
最后,要提取出感兴趣的车辆信息,使用边缘提取算法效果不错。在基于envi的实验中采用了基于边缘检测分割,较完整的提取出道路中的车辆信息,包括其中较暗的一些车辆,可以达到最佳效果;而如果采用基于亮度的检测算法则会漏掉许多光谱信息不满足的车辆,造成实验效果的不准确、不理想。
3 技术流程
对影像通过rpc矫正、配准和融合后,即可通过特征提取方法对高分遥感影像中较拥堵路段的车辆进行提取。此部分选用2015年2月17日上午11时22分影像中崇文门内大街路段作为试验对象,展开本文的研究。
1)对影像中崇文门内大街区域的车辆信息进行增强操作。为减少错误提取及漏检率,提高车辆提取操作的准确性,我们需要采用影像增强的办法突出影像中一些较暗的车辆信息,并加强车辆与其他地物的差别。根据试验要求,我们采用了直方图均衡化、线性滤波及同态滤波三种增强方法进行试验比较,以选择效果较好的一种作为试验依据。通过试验发现,利用直方图均衡化方法处理影像后,影像的整体亮度增加,原本较暗的车辆信息变得明显,但是由于直方图处理是整体拉伸凸显的灰度,所以在原本较亮的车辆周围的地物也变得比较亮;而同态滤波对影像的增强操作效果也不错,与直方图处理相比,仅仅是车辆的信息更明显,这主要是因为反射量在不同地物的交界处是急剧变化的,但是在车辆周围产生了许多细小的噪声点,这些噪声点对车辆的提取也会有一定程度的阻碍;线性滤波增强较之前两种方法产生的噪声点相对较少,并较好反映了车辆与地物的光谱差别,而车辆信息的显示效果也有明显的增强,故通过比较认为,选用线性增强的方法更为适合。如下图1、图2所示,未经线性增强和经线性增强后的影像中的车辆信息明显度差别较大:
2)对所选影像区域进行图像分割。该实验根据临近像素亮度、颜色、纹理等对影像进行分割,通过基于边缘检测的算法较好完成了图像分割的操作,如图3所示。
3)在完成对影像的分割操作后,接着提取该影像的总车辆特征。在试验中,为提取得到车辆信息,主要利用了与几何形状、面积等相关的特征以及光谱、纹理特征。 在多次试验中,首先使用矩形度和面积等特征找出影像中与车辆面积和形状相近的对象,再利用光谱特征进一步优化提取要素,发现一些前两步没有找出的对象,最终得到试验区域(崇文门内大街)整体的车辆提取shp文件,如图4所示。
在特征规则的选取过程中,要达到较好的效果,一定需要反复多次细致地调节参数,得到信息提取效果图如图5所示。
通过基于规则的特征提取方法得到如上图的提取结果后,接下来便是对车辆信息进行量化分析,以判断该条道路上的交通拥堵级别。该部分试验主要基于arcgis的空间分析功能,载入对崇文门内大街试验影像进行提取操作后所得到的车辆信息shp文件,利用feature to point工具将车辆的面状信息转化为点信息,如图6所示:
4 结论
本论文以高分二号遥感卫星影像作为研究来源,采用边缘检测算法和规则分类办法对道路车辆信息进行提取,并利用该提取信息进行空间分析得到道路交通拥堵状况。从实验结果看,高分辨率遥感影像通过线性增强后排除了噪声影响并强化了车辆与其他地物的灰度差别,后采用边缘检测算法分割影像能更有效地提取车辆信息,结果的正确率和识别率都保持在80%以上。但是,现阶段在高分辨率遥感影像上提取车辆信息依旧面临较多问题,试验中发现,在对一定范围内、特定时刻的车辆信息的提取过程中,在树荫、楼房阴影、立交桥上车量信息在影像上是看不见的,在某些对比度很高的影像上,如果车辆正好处于房屋的阴影区,也是很难被检测到的。所以在这些方面,还需要某些特定的算法对影像对象的特征进一步的试验和总结。
参考文献:
[1] 张素兰.基于卫星遥感影像的交通状态判别研究[D].北京交通大学,2010.
篇3
关键词:遥感信息;水工环;应用
遥感信息技术经过多年的发展与实践,已经集合了传感器技术、计算机技术等先进的技术,这使得遥感信息技术在水工环中的应用更为深化。现如今,遥感信息技术已经成为水工环不可缺少的技术,随着水工环勘察需求的加大,对该技术会更大的依赖。
1 遥感信息在水工环中的应用发展现状
1.1 传统的遥感信息技术需要人工进行解译,但是随着信息技术的融入,可以进行计算机解译,大大提高了解译效率。如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用(分类)计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性,虽还需要投入一定的人力工作,但已大幅提高解译工作效率。
1.2 从几何形态解译到充分利用光谱信息。过去的多光谱遥感数据波段划分过少,只有几个波段,使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此,图像解译工作很少考虑地物的波谱特征,主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪(高光谱)技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射,使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。
1.3 出现地面温度反演技术。地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。
1.4 从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价。如遥感技术在地下水流系统应用中,根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。
1.5 使用单一遥感信息源到多元信息拟合。目前的遥感应用技术,已不再是单一使用各种遥感数据,而是根据需要结合利用了其他信息源,如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样,图像数据的预处理尤其重要,如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等,而地理信息系统(GIS)在多元信息数据管理中起着重要作用。
1.6 从单一手段应用到多手段应用近年来,遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的综合应用,即“3S”技术,成为遥感技术应用的主流。GIS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。
1.7 数字摄影测量技术的发展。数字摄影技术的成熟,推进了制图工作的现代化,改善了基础图件的质量和成图效率,并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GIS的数据源,便于遥感与GIS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件VIRTUOZO,具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。
1.8 遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展。这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果,可载于多种介质上,如CD-ROM、磁带及计算机硬盘上,使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施,遥感应用成果数字化显得尤其必要。
2 遥感信息在水工中的应用
2.1 在水文地质中的应用
遥感信息技术主要是用来进行测绘,以此提高水文地质勘查的准确性,同时也便于对水文地质工作展开定量或者是定性分析。遥感信息技术能够进行光谱合成,也可能进行图像处理,而这样的功能正是水文地质勘查需要的,如果地域比较特殊,工作人员借助遥感技术能够分辨出水质与植物,依据水质与植物之间的关系,就此推断出该区域水质的具体情况。遥信信息技术在水文地质中的应用,还便于地下水系统分析,这样工作人员就能够随时对地下水水质情况进行了解,一旦发现污染,会立即展开评价,采取措施。红外热感技术也是应用在水文地质勘查中一项非常重要的技术,该技术主要用来进行地下热水勘察,工作人员利用红外成像,能够直接判断出地表温度,而后再进行精确的计算,即可分析出地下热水情况。
2.2 在工程地质中的应用
目前,我国工程选址中基本上都会应用遥感信息技术,尤其是大型工程选址,遥感信息技术更是不可或缺。工程选址过程中运用遥感技术,能够提升地质评价的准确性,以此实现选址区域内的地质情况进行更为科学的分析,利于工程建设进行有效的规划。工程地质中应用遥感信息技术,能够得到最为直观的图像,工作人员可以依据图像内容进行分析,而且由于图像是通过卫星影像传输的,所以观测质量完全能够保证。借助卫星传输数据,能够对光谱数据展开认真的处理以及科学的计算,这对工程选址来说异常重要,通常情况下,工程选址人员都是依据这些数据来完成选址工作。遥感信息技术能够将地表图像显现出来,而工作人员则可以通过地表图像对该区域内的地貌、地质环境等展开分析,这不仅能够保证工程选线具有真实性,还能够保证工程合理。与此同时,遥感信息技术的应用,还能够对地质灾害情况进行判断,通过构建科学的数学模型,对工程区域内可能会出现的灾害情况进行评估,再充分的利用风险评价,两者统一起来,对工程顺利进展奠定了基础。
2.3 在环境地质中的应用
遥感信息技术的应用,有利于环境监测水平的提高。遥感信息技术的应用,有利于工作人员对水资源污染状态展开分析,针对污染严重程度,工作人员可以进行不同程度的测量。比如对于工业废水,通常是利用遥感信息技术中热感图像,通过图像分析,工作人员能够掌握工业废水污染范围,具体分布情况以及污染程度等。现阶段,遥感信息技术在环境监测中应用程度更加深入,专家学者也对此进行了大力的研究,取得了比较好的效果。目前,遥感信息技术能够对水土流失情况进行密切的监测,同时也能够对地质变化情况展开监测,这对我国水资源保护,提高水资源利用率有着积极的作用。
结束语
综上所述,可知遥感信息技术已经在水工环中得到了深入的应用,当然随着遥感技术研究的深入,技术水平的提升,该技术的应用领域会更加的广泛,优势会更加的突出。因为遥感信息技术的应用,使得水工环工作人员不必经常进行外业测量,以此提升了工作效率。当然具体如何应用遥感信息技术,还需要工作任意结合具体的工程实践而定。
参考文献
[1]胡志文,欧阳燕,罗湘.水工h地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J].江西建材,2012(05).
[2]张灿.谈国内外在水工环领域中遥感技术的应用[J].科技创业家,2012(13).
篇4
关键词:遥感技术;水环境保护;水环境监测;水体富营养化
中图分类号:B845.61 文献标识码:A 文章编号:
目前正在使用的遥感数据主要有陆地卫星的多光谱扫描器数据、地球观测系统卫星的传感器数据以及专题制图仪影像数据,其中最为常用的就是专题制图仪影像数据,其信息容量也是相对比较丰富的。在实际水体富营养化以及水体检测中应用最为广泛的也就是专题制图仪影像数据,在水体质感信息以及水质情况的评价与监测方面,取得的效果也是比较明显的。
一、在水体富营养化的评价中应用遥感技术
对于水体富营养化问题的研究就一直没有中断过,随着科学技术的不断进步,在研究的过程中也逐渐的应用了相关先进的科学技术,比如:遥感技术。在研究湖泊水体富营养化评价的时候,北大城市与环境学院的马廷、王学军等就利用遥感技术以及相应的实验监测对太湖的水质进行了相关的水体富营养化评价,建立了相应的水质参数模型,对太湖水质的污染情况进行分析、评价以及预测,充分反映水质空间分布的情况,特别是用于对大规模水域开展相应的监测工作。此项研究结果说明:要想最大限度的利用遥感信息技术,就要加强对主成分的分析、多波段因子组合以及单波段因子的利用,这样才可以得到更加准确的数据。除此之外,还可以利用遥感信息技术对太湖流域的水体进行发展形势预测,特别是水体富营养化方面。近几年来,张海林等结合武汉东湖各个子湖多年来的监测资料与专题制图仪图像的卫星遥感数据,进行相关的分析与统计,最终建立了各个子湖营养情况的指数以及专题制图仪图像灰度值之间的关系模型,同时利用建立的模型对武汉市各大主要湖泊的富营养化情况开展有效的评价工作,并且根据相关的监测资料,利用富营养化修正法对湖泊的富营养化程度开展相应的评价工作。利用这两种方式进行富营养化评价得到的结论基本上是保持一致的,均可以说明:遥感信息技术在水体富营养化方面的应用是非常可取的,不仅可以取得相应的成果,还可以节省大量的资金,操作也相对简便,对大规模的水体的富营养化评价也没有任何的障碍。从研究水库水体富营养化方面而言,台湾大学的雷楚强以及陈克胜等都曾经利用卫星的专题制图仪影像数据对水库的水体情况进行相应的评价。传统意义上对水库的水质进行评价以及监测均是利用野外有限布点的方式,取得的这些有限数据能否完全表示水库的总体水质情况,通常都存在着不小的争议。在利用卫星的专题制图仪影像数据的研究过程中,主要是对台湾中部德基水库的总体水质情况开展相应的评价以及监测。经过研究可以说明,水质主要的三个参数透明度、总磷以及叶绿素与图像波段的变换以及光谱的特点都有着非常密切的联系。所以,专题制图仪影像数据对于水库水质营养情况指数图的绘制有着非常大的帮助。在研究的过程中,主要是通过专题制图仪影像数据确定水库水质,同时通过概率法对水库水质的总体情况进行评价以及监测。经过研究可以说明,水库水质参数同卫星专题制图仪转换光谱的数据特征有着非常密切的联系,尤其是专题制图仪2与专题制图仪4。通过专题制图仪影像数据与透明度、总磷以及叶绿素之间联系,可以进行水库TSI分布图的绘制。通过相关的实践研究可以说明,在对水体进行富营养化评价的时候,将专题制图仪影像数据与科学模型这两方面结合起来应用,具有非常广阔的发展前景。
二、在水环境监测中应用遥感技术
水体以及其中污染物的光谱性质是开展遥感信息技术水体评价以及监测工作的的可靠依据。在对水体污染指数进行预算的时候,大多数的专家学者通常都会选用遥感信息技术,以此来监测水质的相应变化状况。例如:莱思罗普等对森特勒尔莱克以及格林湾水质监测采用的就是卫星的专题制图仪影像数据的评价方法;陈楚群等也是利用卫星的专题制图仪影像数据评价方法对叶绿素浓度的估算进行了相应模型的建设。在水污染监测上,我国先后对渤海湾、大连海、珠江以及滇池等各大水体开展了遥感信息技术的监测工作,研究有机物污染以及油污染等情况。通过富营养化与叶绿素之间的密切联系,进而分析滇池富营养化与水质污染的关系;对渤海湾水体中叶绿素含量进行了相应的估算,找出了水体反射率与叶绿素含量之间的关系,为有机污染物地区的划分提供了可靠的依据。除此之外,对水体热污染原理的掌握,先后对大连海、海河以及黄浦江等开展了红外遥感信息技术的监测工作。目前,对于各大河流、湖泊等均会进行定期的监测,对于发生的赤潮、重大污染物泄漏等事故开展一天一次的监测工作。当一些大规模的河流、湖泊等发生突发污染事故的时候,利用现有的手段或者措施根本没有办法快速、准确的解决问题,并且进行实时的预报以及监测,导致相应的环保部门以及相关单位无法快速采取有效的措施予以解决,这时就可以充分发挥遥感信息技术的作用,及时发现事故,并且对事故进行跟踪监测以及评估,进而制定有效的紧急措施。
三、在水环境保护中应用遥感技术的优势与不足
随着遥感技术的不断应用,在水体富营养化的评价以及水体监测等方面应用的优势逐渐明显,主要表现在:对于水体水质的评价以及监测方面获取信息的速度非常快,得到的信息综合性也非常的强,不仅节省了大量的时间,还节省大量的人力;可以充分的反映水体的空间分布情况,特别合适用在大规模水体的快速监测方面;如果将遥感技术与其他相关方式进行结合,那么就会取得更加有力的数据,其应用前景非常广阔。遥感技术的应用正在不断成熟,在发展的过程中必然会存在着一些问题,主要有:需要进行水体监测的项目非常多,哪些项目利用遥感技术可以取得更好的效果,还不是非常的明了,更是没有建立系统的数据库;可以为监测工作提供的数据并不是非常的充足,需要借鉴国外相关的实施经验,结合本身的实际情况进行数据辨别。我国应用于水环境中的遥感技术还不是很成熟,相对来说起步也比较晚,需要进行不断的努力,深入研究遥感技术的相关应用。
结束语:
总而言之,利用遥感技术研究水环境的情况,并且针对相应的保护措施进行分析,所取得的实践经验以及研究成果,均可以为大面积湖泊、河水以及江水的水环境保护以及管理提供可靠的依据,我国现阶段在水体富营养化以及水环境监测这两方面进行了深入的研究,并且取得了一定的成果。因此,为了更好的保护水环境,一定要加强遥感技术的普遍推广,加大研究力度,为水环境的保护提供有益经验。
参考文献:
[1]Lathrop R G and Lillesand T M. T he use of thematic mapper data to assess water quality in Green Bay and Central Lake Michigan[ J] . Photogram metric Engineering & Remote Sensing, 1986(05).
[2]陈楚群,施平.应用TM 数据估算沿岸海水表层叶绿素浓度模型研究[J].环境遥感,2000(03).
篇5
关键词:遥感技术 农业应用 发展前景
随着科学技术的不断发展,遥感技术也从中得到了长足的发展与进步,其已经被应用到农业、土壤以及气象等多个方面,且应用范围还正处于一个不断扩大的趋势。在农业中,遥感技术所拥有应用范围最广、发挥作用最大的一个领域就是农业生产方面。遥感技术的应用使农业不断向高效化、精准化以及多样化方向发展,其已经成为农业未来发展的一个重要趋势。[1]
一、有关遥感技术的概述
遥感,顾名思义,也就是遥远的感知的意识,从宏观的角度来讲主要是指通过远处感知、探测事物或是物体的相关技术来传输、分析以及处理信息,对事物或是物体所具有的特征、性质以及变化等进行揭示的一种具有综合特性的探测技术,其是以通过遥感器来对地面事物或是物体性质进行的空中探测为主要工作原理。遥感技术是按照不同事物或是物体所具有的不同波普响应的原理,对地面上的各种事物或是物体进行识别,其具有非常强遥远感知能力。详细来讲,就是通过空中的飞机、飞船以及卫星等飞行物中所具有的遥感器来对地面的数据和资源进行收集,并对收集来的信息进行识别、分析、传送等。[2]
二、遥感技术所具有的主要特点
1.信息的收集范围大
具有遥感技术的航摄飞机具有10千米左右的飞行高度,陆地卫星所具有的卫星轨道高度可以高达910千米左右,因此,其获取资源和信息的范围是非常巨大的。
2.信息的获取速度快
卫星可以进行围绕地球的周期运转,其具有对所经地区的各种最新自然资料进行实时的获取。可以对原有资源进行及时更新,或是对资料的新旧变化进行动态性的监控与监测。
3.信息的获取限制少
地球许多地区的自然条件都是非常恶劣的,例如沼泽、沙漠等地区是人类很难到达的。遥感技术是从空中进行地面监测,所具有的地面限制条件较少。在条件恶劣地区采用遥感技术可以对各种珍贵资料进行及时的获取。[3]
4.信息的获取方法多
遥感技术可以按照任务的不同自动选取对应的波段以及遥感仪器来进行信息获取。如可见光、紫外线、红外线以及微波探测等。采用的波段不同其对物体产生的穿透性也是不同的,进而对不同地面物体的信息进行获取。
三、我国农业中遥感技术的具体应用
1.调查农业生产所需要的资源
遥感卫星对地表进行扫描监测采用的是多波段传感器,其可以对地表物体所特有的信息进行有效的获取。在卫星图像中,不同的地表物体所具有的纹理、形状以及色调等信息都是不同的,根据有关的地理特征,可以对地表物体进行有效的识别与区分,这个过程就是农业资源调查中遥感技术的应用基本原理。
2.监测和评估农作物的生产情况
通过遥感图像对农作物的类型和种植面积进行识别和区分,其利用的是农作物所具有的光谱特性,再根据图像的多时相及不同波普可以实时、动态的对农作物的生长情况进行监测,同时还可以利用信息系统对农作物的产量进行评估。在我国,遥感技术监测和评估农作物生产情况最早是应用于小麦和水稻生产中。
3.监测和评估农业灾害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的,即使是一种作物,在其不同的内部结构及外部形态的基础上,其所具有的光谱反射率的曲线也是不尽相同的,遥感技术正是利用这种理论来对地表作物的灾害情况进行监测和评估。[4]
4.监测农业生产环境
在农业生产环境中,遥感技术的监测作用在多个方面得到应用,例如大气环境、水环境以及自然生态环境等监测中。其中,对大气环境进行监测主要是对大气的污染和污染源分布进行监测,以便对大气污染的程度、变化以及范围等具体情况进行监测;对水环境进行监测主要是对各大流域的水环境质量进行监测;对自然生态环境进行监测主要是农村生态变化、城市开发状况、矿区生态破坏以及森林覆盖情况等多方面进行监测。
四、农业生产中遥感技术的应用前景
1.对遥感信息模型进行深入发展
遥感技术进行深入发展的一个关键环节就是遥感信息模型的应用。通过遥感信息模型可以对具有实际应用价值的农业参数进行计算与反演。以往人们尽管已经发展和应用了一些诸如绿度指数、农田蒸散估算、作物估产、干旱指数以及土壤水分监测等遥感信息模型,但是其仍然无法与现阶段的遥感应用需求相适应。所以,需要对遥感信息模型进行深入的发展,这在遥感技术的开发与研究中仍然属于一个前沿问题。
2.综合利用遥感技术来对病虫害进行防治
植物发生病虫害后,其叶片结构会发生变化,利用近红外的光谱反射率可以进行准确的显示。不过,植物叶绿素的质量和数量并没有发生变化,因此,其可见光波段的光谱反射率也不会产生变化,人的肉眼是观察不到的。红外遥感技术可以对这种情况进行准确、及时的预测和预报,而且还能对植物的受害情况进行清晰的辨别,尽可能的将病虫害扼杀在萌芽之中。
3.向微波遥感技术发展
现阶段,国际遥感技术的主要发展重点就是微波遥感技术,其具有其它遥感技术所没有的穿透性、纹理特性以及全天候性,可以对恶劣的气象灾害进行有效的监测。
结语:
综上所述,我国虽然在二十世纪七十年末就已经在农业中应用遥感技术,并在土地利用调查、农作物生长监测以及产量评估等方面取得了一定的成果,但是其仍然无法与农作物大面积种植调查、病虫害预测预报以及动态土地监测等方面的要求相适应,这就需要我们在我国国情的基础上,引进国外先进的技术,采用各种方法与手段来对遥感技术进行更深一步的研究与发展。
参考文献:
[1]蒙继华,吴炳方,杜鑫,张飞飞,张淼,董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感,2011(03).
[2]齐虎春.遥感信息技术在农业中的应用[J].现代农业,2010(06).
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关键词:大数据;航天遥感;战略
中图分类号:P237 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-02
一、航天遥感和航天遥感系统
近些年来,大数据已经成为继云计算、物联网之后 IT 领域最流行的词汇,并在各行各业中广泛出现,受到人们越来越多的关注,也引起很多专家学者的深入研究。从2012年3月开始,美国开始投入对大数据的研究,与大数据相关的研究发展规划被列入科学信息领域的重要举措之一,相关部门基于大数据背景下获取、存储、处理等方面展开对遥感信息技术的研究。本文以航天遥感的现状为基础,分析航天遥感系统的技术现状,得出航天遥感系统如何面对大数据时代挑战的结论,以便于迅速采集遥感数据、对遥感数据进行分析和管理,满足人们对航天遥感的需求。
遥感是为了获取远距离物体的相关资讯,遥感技术被广泛应用于现场勘测,适用于面积广阔的观测,数据的综合性和可比性较强,具有很强的时效性,在勘测过程中不需要通过物理接触,而是通过电磁波的反射以及辐射,通过数据的采集和计算,实现对物体的远距离探测,获取包含物体的遥感数据信息。这里需要注意的是数据不等同于信息,数据承载有效的信息,在目前的应用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以发射、反射、吸收电磁波信号,都属于遥感信息源。地物的空间信息的获取方式需要通过搭载在遥感平台上的遥感器来获取。
二、大数据的概念
大数据是适应时展需求所衍生出来的概念,顾名思义,大数据所指的数据数量十分庞大,通过传统的收集渠道不能帮助企业采集、管理有效的信息,也无法立足于时代背景,向企业提供与经营相关的策略。直到2009年,“大数据”才逐渐出现在公众视野,以难以预计的速度进行扩散。研究大数据的目的并不是采集数据,而是将采集的数据进行分析、管理、处理、应用,增强数据应用的能力,进一步完善使用数据的功能,从而挖掘有应用价值的资讯,大数据技术具有可观的发展空间。大数据时代在信息通信、海量存储等方面有利于解决航天遥感系统迅速采集信息、处理数据,本文的重点放在数据存储方面,并分析新时代背景下航天遥感技术存在的机遇和挑战,进一步促进航天遥感技术的可持续发展。
三、航天遥感技术迎来的机遇
1.航天遥感技术的重要意义
航天遥感可以对环境和资源进行有效的勘测,也可以对信息技术进行有效的掌控。可以说从一定意义上讲,航天遥感技术已经成为决定战争胜负和影响国家安全的重要因素。 航天测绘已成为获取空间信息资源十分重要的技术手段。同时,遥感信息的获取、处理、加工和服务,与卫星定位技术和卫星通信技术的应用也密切相关,正在世界范围内蓬勃发展的小卫星技术对于推动遥感、导航定位和通信技术的快速进步具有重要价值。
2.大数据时代航天遥感技术的机遇
(1)云存储
在大数据时代的背景下,航天遥感技术可以使用云储存的技术,对数据进行实时更新,包括对数据副本进行实时更新,占有极少的硬件资源,广泛应用于亚马逊等电子商务行业中。存储虚拟化技术是云存储系统的关键所在,包括主机、基于网络、基于存储阵列三种,为了将设备的物理属性屏蔽,完成对异构存储设备的统一映射。基于主机需要使用虚拟化软件,在实际运用的过程中会增大主机端的负载,无法拓展主机的空间。基于存储阵列需要安装虚拟控制程序,将逻辑存储单元与多个物理磁盘设备相对应,这种操作具有可以满足用户对存储性能的要求,同时也存在一些缺陷,比方说拓展性能较差,无法延伸设备的拓展性。存储虚拟技术采用基于网络的形式可以集中上述两种存储虚拟技术的优点,在满足用户对存储性能需求的同时,保持设备一定的拓展性,因此很多企业都使用基于网络的主流形式。
(2)数据库
随着时代的发展,很多数据并非以文字的形出现,归属为非结构型的数据和文档,数据呈现半结构化的发展趋势。在云存储系统中,NOSQL数据库需要以数据增长需求为考虑因素,分析数据的实用性和可用性,尽可能满足人们对勘测各方面的需要。再进一步细化,数据库使用弱一性的特例,保证用户最后的运行个结构是类似的。一般情况下,NOSQL数据库分为四种,根据不同的情况,使用不同类型的数据库对数据进行储存。
四、航天遥感技术发展需要解决的问题
1.遥感大数据的自动分析
数据挖掘指的是,从海量的数据中通过算法搜索隐藏信息的过程,是目前大数据处理的重要方法,可以从遥感大数据中勘测出地表的变化规律,了解社会以及自然的变化过程。随着对地观测遥感的大数据不断出现,遥感信息语义的复杂性、数据维度语义的丰富性、传感器语义的多样性等特征使航天遥感技术对表达方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、时相、层次、方位观测数据即该地物在不同观测空间的投影,在实际观测过程中,遥感大数据需要考虑多分辨率、多源影像那个特有的特征表达模型,以及模型如何进行相互间的转化,从纹理、光谱、结构等低层结构出发,抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差异的目标特性,达成遥感数据一体化的目的。遥感大数据的自动分析,指的是挖掘遥感大数据信息,实现遥感观察数据向知识转化的前提,主要目的在于建立统一、语义的遥感大数据表示,为后续的数据挖掘作铺垫。遥感大数据的自动分析包括数据的检索、表达、理解等方面。
2.大数据时代航天遥感安全问题
结合目前的情况来看,我国航空遥感发展缺乏完善的监管制度,在具体运作的过程中缺乏协调和规划,相关的资讯和信息无法进行资源共享,无法对行业内的资源和技术进行整合利用,再上航天遥感技术的核心技术过于依赖国外,存在创新能力不足的问题,导致遥感迈入产业化具有一定的难度,产业化的发展需要技术与资金的不断投入,不确定性遥感信息模型和与人工智能相关的系统开发也有待进一步的深入研究。
五、航天遥感技术的发展趋势
1.大数据时代背景下航天遥感技术的发展方向
通过航天遥感技术,可以由航天、地面观测台组成以地球为研究对象的综合观测系统,提供定量、定时的数据,在大数据时代背景下,完整性和机密性是航天遥感技术的重要特点,航天遥感技术涉及国家政机密,因此如何保障完整性和机密性是航天遥感技术需要面对的问题。根据时代的要求,人们越来越重视数据的安全性和实用性,所以发展航天遥感技术的时候需要根据上述特点进行发展。面对当前的形势,高分辨率小型商业卫星发展迅速,雷达卫星遥感日益受到青睐,遥感技术的监测精密度将不断提升,呈现向上的发展趋势。
2.新时代要求航天遥感技术人才培养发展展望
在这个新时代背景下,航天遥感技术具有可观的发展前景,从事该领域的专业人才短缺,航天遥感技术是我国的战略新兴产业,可以为航空航天信息技术的发展创造更大的发展空间。学校应该增加与此相关的专业设立,规划相关的人才培养的计划,在培养航天遥感人才需要结合大数据的知识背景进行学习,让从事航天遥感的人才跟上时展的需要,重点掌握与遥感技术相关的知识。与此同时,学校方面应该重视对航天遥感技术的人才进行培养,定向向人才灌输有关大数据遥感的知识,让学生规划在航天遥感领域的发展,为学生毕业从事航天遥感方向的工作奠定想学术基础。
3.新时代下航天遥感技术发展趋势展望
新时代背景下,数据化的普及在一定程度上促进了航天遥感技术的发展,加上我国政策对航天遥感技术的大力支持,包括数据库、云计算在内的数据库等新兴技术应用将推动航天遥感技术的变革。航天遥感技术呈现良好的发展趋势,促进各行各业进行资源的调整和整合,新时代背景下的航天遥感技术从“定性”向“定量”转变,呈现多平台共存、综合应用不断深化的发展趋势,展现市场不断扩大的发展趋势,极大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遥感技术行业呈现全新的面貌与发展趋势。
参考文献:
[1]汤国安等编著.遥感数字图像处理[M].科学出版社,2004.
[2]李国杰.大数据研究:未来科技及经济社会发展的重大战略领域:大数据的研究现状与科学思考[J].战略与决策研究,2012,6(1):647-657.
[3]乔朝飞.大数据及其对测绘地理信息工作的启示[J/DK].测绘通报,2013(1):107-109.
篇7
关键词:遥感技术;地质找矿;发展前景
随着我国经济突飞猛进的发展,对矿产资源的需求也非常紧迫。对矿产资源的需求客观上推动了地质找矿事业的发展。加强矿产资源的侦测力度,获取更多的矿产资源储藏信息,需要更多高新技术的支持。遥感技术在这样的条件下孕育而生,这一高新技术在地质领域的采用,极大地提高了我国矿产资源开采量。遥感技术随着新技术的开发应用,减少了我国在地质找矿工作中的难度。地质找矿事业运用遥感技术将在“十二五”时期得到更好发展,到时综合运用现代信息技术、遥感技术和传统地学方法,将带动整个地质找矿事业的发展。
1 早期的遥感技术在地质找矿应用
1970年之前,地质侦测水平一般,只能停留在收集回来的图像信息上,无法进行科学有效的处理,进而不能真正地了解地质情况。1970年之后,随着我国航天事业的发展,通过卫星能够使用多光谱扫描技术一定程度上推动了我国地质找矿事业的发展。1990年之后,遥感技术迅速发展,遥感数据的空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率都大大得到提高。遥感技术在地质找矿中的运用能够有效地通过电磁波对大范围的立体地貌信息进行定位收集。但是因为长期的矿产开采,导致了地表矿物的缩减,而遥感技术一般采用电磁波获取地表信息,这就要求拥有更强勘测能力的仪器的出现并结合更先进的科学勘测技术。
遥感地质工作者明白地质找矿要往更深层万面发展,经过不断的努力,开发了多源地学信息集成技术,由对矿产资源的表面勘测进行更深的勘测,还开发了遥感弱信息提取技术,这种技术能够有效提高遥感直接找矿的效率。但是由于信息源分辨率多为MSS、TM、SPOT等,且二十世纪末地质工作投入量有所缩减,遥感地质找矿逐渐从跌入低谷。
2 新型遥感技术的应用
2.1 依靠雷达成像技术获取地矿信息
20世纪90年代以后,在享受着改革开放带来的经济发展和科学技术的迅猛发展,新的光谱成像和雷达成像技术为地质找矿工程提供了重要的侦测方法。光谱成像主要依靠成像光谱仪,这一设备可以对地物波谱特征定量及空间定位分析,之后能够获取矿石的种类、成分。该仪器能够有效识别高光谱分辨率和窄小多波段遥感图像。雷达成像不受时间和天气的影响,侦测能力出众。它主要通过往地物上释放电磁波,根据电磁波波长的变化掌握地物的表面结构和节电特性,并且电磁波波长具有很强的穿透力。雷达成像的电场矢量对于地物的类型会有特别的极化散射型。不同的电磁波发射方向和角度会对地物外部特征有更好的加强效果。因为雷达成像技术具备这么多的技术优势,已经成为了侦测地质结构的有利方式。
2.2 通过人机互换形式处理收集的信息
遥感信息的收集依赖图像处理,主要通过人机互换形式。20世纪以前,电脑性能不足,费用不菲,遥感信息的提取主要依靠专业人员。这样使得信息不仅收集不到位,浪费了时间,工作效率大打折扣。随着计算机的快速推广,性能的不断提高,计算机在遥感信息的图像处理方面做出了巨大贡献。互联网的广泛使用也为遥感数据的接受、发送、检验提供了便利。由于遥感信息主要以图像数据为主,个别数据需要人工处理,所以采用人机互换形式能够有效地提高信息收集、处理的效率。
2.3 使用高分辨率和新方法分析含矿信息
含矿信息分析主要通过两种技术实现:第一种是运用光谱分辨率和空间分辨率。这两种分辨率能够对地物类型和外表结构进行信息收集,针对性对物质成分进行分析。利用得到的波谱特征对围岩蚀变进行探测,是有效地发现矿产资源的途径。第二种是利用“环境-矿床”的处理方法,利用环境来勘测矿床信息。此方法能够从整体上对矿床的形成有一个大致把握,了解成矿的规律,但此方法有一定的弊端,就是没有办法进行定量分析。
3 遥感地质找矿的未来发展
遥感技术在地质找矿事业中的应用越来越广泛,在未来还会有更进一步的发展。主要有以下几种层面:
3.1 经济发展的需要
矿产资源对于一个国家的经济发展来讲是至关重要的。为了使我国矿产资源的供应符合经济发展的需要,加强地质勘测的力度已经得到了国家政府的号召。推动科技的创新和进步,实现地质勘测工作的科技化,提高地质找矿的工作效率,扩大资源的开发利用,是新时期我国经济快速发展的奠基石。只有满足了整个社会对矿资源的需求,经济才能实现真正地腾飞。
3.2 适用范围推广
遥感地质找矿已经突破国家范畴,各国通过互相学习,总结经验,促进了遥感技术的发展;遥感地质找矿从应用的地域范围上来讲,从陆地找矿向海洋找矿拓展,从人口密集地区向人口稀疏地区扩散,有效促进了遥感技术在不同环境下的应用;遥感地质找矿的理念有所更新,以前只是单纯追求矿资源的开采量,现在遥感技术在地质找矿的应用中更加注重了环保意识,防止地质灾害的发生;找矿事业从地球拓展到外太空,遥感技术的远程操控性在满足了这一技术要求。
3.3 新技术的拓展
高光谱遥感技术在地质找矿中因为其高空间分辨率的高光谱遥感技术给遥感地质找矿添加新的血液。高光谱遥感技术绘制的图谱能够有效地区分矿与非成矿断裂、蚀变岩体、地层和非蚀变岩体、地层,能够精准地找到新的矿产蕴藏靶区。高光谱成像系统从理论和技术方面都能对地质找矿做出贡献。遥感系统技术地质勘查系统正在有条不紊地构建。该系统能够把航天、航空、陆地、海洋、地下的遥感数据进行有效收集处理,构建出一套三维地质勘查遥感系统。立体式的地质侦测技术系统利用航空遥感技术、航空物探技术、地面地下物探测技术、地球化学技术等等先进的地质勘测技术,构建出了从地面到天空再到太空的立体式地质勘查技术系统。
3.4 技术应用观念的转变
遥感技术在地质找矿中的应用不仅仅停留在技术层面,在未来的发展中,遥感技术会向科学层面得到提升。结合成矿理论来清除在遥感技术地质找矿中存在的障碍,充分发挥遥感技术的优势,及时处理在找矿中存在的问题。遥感技术在未来将实现与遥感信息与传统地学信息和遥感技术与现代信息技术的结合,在找矿过程中发挥更大的作用。先进技术结合先进理论,不断在实践中提出创新性想法是遥感技术在未来的应用中会必须做到的。
4 结束语
遥感技术在地质找矿事业中的拓展应用任重道远,利用这一核心高新技术能够实现直接找矿和解决更深层次的找矿问题。新的高光谱遥感技术和雷达成像技术为遥感技术注入了新的血液,基于新技术在遥感技术中的拓展,结合先进的科学成矿理论的知识,能够为遥感技术在地质找矿中探索出一条新的出路。结合我国遥感技术在地质找矿中的应用拓展,遥感找矿还拥有更加广阔的发展前景,拓展遥感技术在地质找矿中的应用是未来的趋势。
参考文献
[1]刘德长,李志忠,王俊虎.我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景[J].地球信息科学学报,2011(8).
篇8
【关键词】试论;测绘工作;测绘遥感;应用
科学技术的不断发展对于遥感技术的研发和大力普及起到了积极的推动作用。当前的测绘工作主要包括环境监测、地质勘测以及资源测绘等,而遥感技术以其大面积的检测范围、动态实时的检测优势以及监测数据的高度精确与客观性使得其在各种测绘技术中脱颖而出,在测绘行业中受到越来愈多测绘工作者的青睐。遥感技术的应用主要是建立在空间信息技术的迅速发展发展之上,各种资源环境检测卫星在太空中发射和运行,为地表动态变化的研究和检测提供了极大的便利条件,遥感技术在这样的背景下应运而生,而当前他应经渗透到国家安全、社会发展以及经济建设的各个方面。
1.测绘工作中遥感技术应用的现状
1.1测绘遥感应用不够广泛
从遥感技术的发展来看,其发展前景比较乐观,而且技术的应用领域和应用水平不断在拓展。但是就当前遥感技术的应用现状来看,依然面临着不少问题,最主要的就是实际应用范围不够广泛,遥感技术在当今依然是一项不为人所熟知的测绘技术。这个问题主要表现在当前的测绘工作,比如地形地质勘测、工程勘探等还是习惯采用传统的测绘技术,对于遥感技术还比较陌生,对其应用就更加受限制,观念上的制约以及对遥感技术的不熟悉制约了遥感技术在更多的领域发挥其作用,也不利于遥感技术的大力推广。
(1)当前的遥感技术功能已经波及到许多勘测领域,其全天候、实时性以及监测数据受人为干预较少的优势是传统人工测绘技术难以达到的,测绘数据的精度高、误差较少等也会大大提高监测数据的科学性和实用性,如果许多测绘领域依然采用传统的测绘手段,遥感技术的功能就难以全面体现,将不利于遥感技术的深度开发,挫伤遥感技术研发的积极性。(2)遥感技术应用不广泛也不利用空间信息技术的发展和应用。遥感技术是以空间信息技术为基础的,他体现了空间信息技术在现代空间勘测和开发中的诸多优点,并且是对空间信息技术功能的具体体现和延伸。遥感技术需要GPS技术进行空间导航和定位,这直接影响着遥感技术定位和勘测的精度与准确性。
1.2遥感工作资金造价价高
遥感技术在工作中价格较高也是制约遥感技术进一步普及应用的重要问题。伴随着遥感技术以及计算机技术的发展,遥感正在从实验阶段走向技术应用阶段,其地理测绘、地质勘探、灾害监测、环境资源检测的功能逐渐凸显出来。但是反观当前的各项测绘工作,遥感技术的应用反没有体现出其应有的角色。主要原因就在于应用遥感技术花费太大,造价太高,因而我国应用遥感技术的领域主要是在重点部门的重点科研项目,比如说运用遥感对地质灾害、环境污染、资源勘探等进行测绘,而一般的工程地质检测、煤矿开采等应用不多。这一问题将会严重制约我国遥感技术在未来的发展之路,必须亟待解决。
1.3遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低
遥感技术在地质灾害勘测、环境污染检测等方面的优越性将会大大推动我国的地质灾害研究事业以及环境保护事业的发展。因而提高遥感技术信息源的空间分辨率,对于加强数据、的准确性、拓展遥感技术的覆盖范围、测量水平是极为有利的。但是当前的遥感信息技术还面临着一些技术上的问题,比如信息源空间分比率较低,导致遥感技术对于微观事物的检测精度不高,只能局限于宏观范围的检测。未来对于信息源空间分辨率的研究,是推动遥感技术发展的关键。
2.完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法
2.1遥感技术在测绘工作中的应用
目前,遥感技术在测绘工作中应用领域比较广泛。与传统测绘工具相比,遥感技术具有明显的优势,极大的规避了传统测绘工作的弊端。(1)遥感技术覆盖范围比较广,能够全面了解所在区域的地理情况,获得全面的资料数据。(2)遥感技术能进行全天候、全方位、动态实时的检测。这是遥感技术最大的一个优势,遥感技术以全球定位系统作支撑,完成空间导航和定位之后,可以全天候24小时对所检测区域进行动态实时的检测,比如对矿区环境污染的检测,可以获取全面动态的检测数据和画面,从而为矿区环境污染的防治提供有效的研究数据。(3)遥感技术受人为干预比较少,能够比较客观的反映所监测区域的实际情况。传统测量手段受主观因素干扰比较大,因而测量的数据会出现误差累积、偏差较大等问题,但是运用遥感技术会有效规避人力测量的劣势,误差不累计,测量数据精度较高。例如在矿区资源监测与定位上,运用遥感技术可以准确定位资源所在范围,避免造成资源浪费以及不科学开采导致的生命安全问题。遥感技术的上述优点使其在许多测绘领域展现出其独一无二的技术优势,拓展了遥感技术的应用范围。
2.2加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域
应用遥感技术开展地质调查是相当必要的,也是社会经济发展的客观要求和需要。就当前社会发展状况来看,遥感技术的应用有着广阔的发展前景,相关人员要从加强遥感技术深度研究这一方面出发,提高遥感技术的测量精度,进一步拓展其应用领域。(1)国家相关部门要加强对遥感技术开发研究的鼓励和推动,采取相关措施推动遥感技术的普及和应用。比如,利用政策优势,鼓励相关部门在开展测绘工作者运用遥感技术,将遥感技术从示范性试验阶段推动到大范围应用普及阶段,使遥感技术能够真正发挥其技术的优越性,对传统测绘手段进行革命性的改造和开创。这将会大大推动遥感技术与实际测绘工作的联系水平,不仅有利于遥感技术发挥其测绘水平上的优势,更有利于在实践中发掘遥感技术的弊端,从而推动遥感技术在实践中不断完善和发展。(2)加大对遥感技术的资金投入也是深度研发遥感技术的关键举措。一项技术从开始研发到投入使用要历经漫长的过程,遥感技术从最初出现到现在也已经经历了将近半个世纪的时间,我国也逐渐成为遥感技术大国。但是仅仅如此是不够,我国必须向着遥感强国的目标前进,因此加强技术的深度研发是极其必要的。
2.3大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度
遥感技术只有在大力推广中才能显示其技术的活力和对测绘工作的广泛适应力。当前遥感技术已经凸显出其难以比拟的技术优势和环境适应力,比如,能够适用各种复杂地形的勘探工作,能够实现对火灾、气象灾害、地质灾害过程的实时检测,动态获取相关数据,为开展灾害研究和建立灾害防御体系提供便利等,因此必须要大力推广遥感技术,提高普及程度。
(1)相关人员要从降低遥感技术工作造价出发,通过降低使用遥感技术进行工程测绘的资金花费,来实现各行各业测绘工作对遥感技术的应用。只有减少资金预算,才能促使更多的行业选择应用遥感技术,而不仅仅集中于少数几个重点行业的重点项目。(2)提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。
3.总结
总而言之,遥感技术在测绘工作中的应用,已经成为社会发展的必然趋势。伴随着科技的进步和计算机的普及,遥感技术的应用范围必将会大大拓展,遥感地质、环境资源监测、气象、灾害检测乃至工程矿区勘探测量中的遥感应用也必会进一步拓展,其在国民经济、社会发展以及灾害预防等方面的作用会越来越大。 [科]
【参考文献】
[1]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010.
篇9
【关键词】信息技术;森林病虫害;测报;应用
中图分类号:R857文献标识码: A
一、前言
提高信息技术在森林病虫害测报中的应用水平是当下工作的重点方向,高效的使用信息技术将能够大大的提高测报工作的质量和效率,更好的为我国的森林工作站服务。
二、信息技术在森林病虫害测报中的应用现状
1、 国内应用现状
随着现代信息技术的迅速发展,高新技术在森林害虫监测与预报中的研究与应用日益见新。黄向东将灰色系统理论应用在森林害虫测报中,通过应用灰色系统理论对黄脊竹蝗及马尾松毛虫历年统计并分析,建立了这两种害虫的发生量、发生期及发生程度的测报模型,并用该模型对马尾松毛虫的发生进行了中、长期预测预报的探讨。汤金仪等开发了自动昆虫诱集器,开发过程中,参考了日本同类产品的资料和图片样本,同时结合了我国测报工作的实际情况和测报技术标准。2000年4月至5月,在江苏吴县病虫测报站进行了诱虫试验,达到了预期效果。叶勤文等将航空摄像技术应用在松材线虫病监测上,从1994年至1996年安徽省森防总站利用航空摄像技术共监测发生松材线虫病的松林约1133万m2,及时地把图像处理的结果上报给决策部门,并分发至松材线虫病发生区的林业部门,为制定除治方案,及时采取措施控制松材线虫病在安徽的蔓延起到了重要的作用。
项云飞等应用人工神经网络预测马尾松毛虫的有虫面积,选取与马尾松毛虫发生量相关且关系密切的8个气象因子作为样本的输入特征,建立马尾松毛虫有虫面积与气象因子的BP网络模型,结果表明,所建立的BP模型,具有令人满意的拟合精度和预测精度。当隐含层神经元个数为15个,输入因子数为8个时, 18组有虫面积的平均拟合精度为100%,相关系数为1.0000, 2组预留有虫面积的平均预测精度为96.85%,预测准确率为100%。蒋建军等以环青海湖地区为例,使用TM和DEM、草地类型图以及GPS定位的野外调查资料,从遥感图像处理、地理数据及专家知识一体化的角度出发,进行草地蝗虫生境类型的分类,精度达84.23%,比最大似然法提高10.2%。
2、国外应用现状
Twery等将遥感数据和实地调查数据结合,利用GIS研究了虫害的分布及种群密度与环境因子的关系,预测了害虫的栖息带及潜在的发生带、迁飞害虫生境的季节性分布及扩散范围,实现了对危害区域的实时观测和评估。美国Liebhold A1等使用地理统计学模型对舞毒蛾发生区分布及发展趋势进行测报。研制出森林害虫地理信息系统管理计划,在舞毒蛾和云杉卷叶蛾综合治理中应用。Loh等建立了短叶松卷叶蛾(Choristoneura pinus Freeman)的含GIS成分的决策支持系统,使系统接近于实际,便于一般管理人员使用。Liebhold Smith等将遥感影像和GIS结合用于大范围杀虫剂效用的评估,并评价了舞毒蛾2种防治方法的效果。美国林务局为每个林管局和林业研究实验站都配备了资源级GPS接收机,它们主要用于森林灾害监测和防治的飞机导航、林相图的自动更新、林业作业的定位。值得强调的是,由于林务局可以接收军方的P码信号,所以可获得极为精确的定位服务,从而激发了林业管理工作者运用GPS技术的极大热情。在美国林区,现有73个基准站为各种差分处理提供校准数据。
美国、加拿大等西方发达国家都建立了以遥感技术为主体的森林健康监测体系,它主要利用航空和地面样地调查相结合的方法,来监测和评估森林生态系统的健康状况,主要采集和处理3种类型的数据。一是现状监测,原来主要采用固定样地调查,现在遥感和地理信息系统发挥着重大作用;二是评估监测,主要估测森林健康变化的范围、程度和原因,现在的研究已经拓展到植物多样性、土壤、木材碎片等因素的分析;三是宏观生态系统监测,主要研究各种生态系统的组成。根据以上信息的处理,形成年度分析报告,并进入森林病虫害预警系统,指导病虫害的监测与防治。
三、“3S”在森林病虫害预警中的应用
1、“3S”概述
“3S”是GIS、RS和GPS的统称,即地理信息系统(Geographical Information System)、遥感(Remote sensing)及全球定位系统(Global Position System)的简称。在计算机及信息技术快速发展的推动下,RS、GPS与GIS结合日益紧密,为森林资源的宏观动态研究提供了精确、快速、有力的分析手段。一方面,遥感技术为森林资源研究提供了大量多平台、多时相、多波段信息源,使宏观研究和动态监测有足够的信息屏障;另一方面,地理信息系统技术强大的空间存储、管理和分析能力使得遥感信息流得到广泛应用。同时,地理信息系统中的数据库为遥感分析提供了补充资料,与遥感信息复合可产生更详细系统的信息。
2、“3S”在病虫害治理中的影响
目前,随着计算机的发展,“3S”技术在林业中的运用为森林病虫害的预警工作带来了帮助。森林病虫害预警系统的构建,将以地理信息和森林资源数据为基础,应用GPS、GIS和RS技术。使用全球定位系统,借助遥感进行资料的搜集,利用地理信息系统进行空间分析,以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息,进行综合集成,使之有效地对森林病虫害进行预测预报、灾情监测和损失估算。在森林资源管理中,我们运用“3S”技术,建立起森林病虫害数据库,实现森林病虫害逐小班数字化动态管理,使森林病虫害的发生及其发展趋势直观的反映到每个小班。森林病虫害预警系统,其实质是病虫害信息处理及服务系统。尽管国内已有大量的数学模型应用于病虫害的预测预报中,但目前开展的仍然是以时间尺度为主的预测预报。对于空间尺度上病虫害的发生范围,尤其是迁飞害虫的异地预测仍然停留于对虫源地、虫情的定性分析上,所发出的预报只是面,与所应用的技术、手段也有很大的关系。地理信息系统技术的发展则为我们进行空间尺度上的预测预报工作提供了比较先进的手段。
四、森林害虫预测预报专家系统的应用
现代模拟人类思维的专家系统科学的发展,使得预测预报信息化系统具有人类专家的推理和解决实际问题的能力。因此,在收集测报研究成果与生产实践经验的基础上,与各大学和科研单位预测预报专家系统进行连接,是必要的。专家系统主要由知识库、数据库、用户接口系统和推理机部分组成。知识库系统包括所在林区各种虫害发生期、发生量、发生范围以及为害程度等方面的预测预报内容的专家知识,专家知识规则的联系,采用类似常用的计算机算法语言的菜单驱动技术来解决。这样,既可保持原有的逻辑关系,又可使规则相对独立于系统。从而使得系统的咨询内容能随时删改、扩充和更新,逐步完善、准确。数据库系统用于害虫测报中的初始资料和数据以及推理过程中得到的各种中间信息。本系统数据库中的内容是通过用户接口系统,由计算机提问,用户(森林害虫测报员或森林保护科技人员)回答的事实所咨询的桥梁。对于本系统只要用户启动计算机,进入专家系统的运行状态,计算机便在显示屏幕上,按照知识库中各种病虫害测报规则的顺序,对各条规则的所有条件逐一提问,等待用户回答。用户只要根据实际情况,在计算机键盘上按“Y”(代表Yes,中文意思是“对”)或“N”(代表No,中文意思是“不对”)键选择。计算机便把用户回答的事实自动存贮起来,作为数据库中的数据,以供推理机作为推理判断的依据。当所有条件都满足后,屏幕即显示出推理的结论,完成一次咨询。一次咨询结束时,屏幕底行显示“Press the spallbar”,提示用户按下空格,让系统重新处于开始运行状态。也可以连续按两次R键,再次进行咨询。推理机是一组程序,用于控制、协调整个系统。它根据实际输入的各种虫害存在情况的基本事实,利用知识库中的知识,按一定的推理策略(本系统采用正向、精确推理),来决定测报方法或测报结果。其推理过程大致与人类专家的思考、分析、判断与决策的推理过程相似。本系统咨询迅速准确,并且咨询结果可靠。本系统操作简便易行。整个测报答询过程中只要操作计算机键盘上的几个键,不管用户是否学过计算机,都能在短时间内学会操作使用。
五、结束语
综上所述,信息技术应用于森林病虫害测报工作具有非常大的优势,所以,今后在森林病虫害的测报工作中,要深入的挖掘信息技术的可利用点,从而将其优势利用到森林病虫害的测报工作中。
【参考文献】
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[3]汤金仪,王建瑞,莫肖斌.一种新型害虫测报工具)昆虫自动诱集器[J].植保技术与推广, 2011, 21 (3): 9.
篇10
地理信息技术的应用在考纲中有四个考点:遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用;全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用;地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能;数字地球的含义。纵观近几年的高考试题,立足于能力立意,着重考查考生分析、探究解决问题的能力。试题情境的设置并不局限于考点所规定的应用范围,而是有所扩展,取材极其广泛。考生备考时要对各项地理信息技术及其组合进行透彻理解和把握。
二、考点解读
地理信息技术类试题的解答必须在理解3S技术的概念、工作原理、功能和应用范围的基础上进行,结合试题相关情境信息的提取,做到有的放矢。一项工作可用到一种或几种3S技术,要认真审清题目,提炼题目中提供的有用信息。如某山区森林火灾发生,着火地点的确定应用了GPS技术,火灾范围的动态检测应用了RS技术,GIS技术可以对火势情况进行分析和预报。
1.遥感(RS)。遥感是应用相关仪器从远处获得观察对象信息的综合技术。它的基本工作原理是利用装在飞机或人造卫星等上面的光学和电子设备,接受地球上物体反射或辐射的电磁波,形成影像,再将影像传回地面接收站,使用处理和识别设备对影像进行处理和分析,获得地物的信息。
遥感的功能表现在能够精确观测远距离、大范围的地理事物,如地球影像、黄土高原影像的获取;能及时、持久地检测事物的发展变化,如对台风、沙尘暴的发生发展和消亡进行动态监测等。可应用于测绘制图、自然资源调查、环境与灾害监测评价等。
2.全球定位系统(GPS)。GPS是美国研发的精密卫星定位与导航系统,具有海陆空全方位实时三维定位与导航能力,可以同时获得地面点的经度、纬度、高程、速度。GPS由空间系统、地面监控系统和用户系统三部分组成。其定位原理是:由已知空间位置的GPS卫星发射信号,在地面(或空中)的GPS接收机跟踪接收GPS卫星发射的信号,测量信号从卫星到接收机的传播时间,计算出卫星到接收机的距离。如果接收到3颗卫星信号,GPS接收机可以计算出接收机所在位置的经度、纬度和高程。若接收到4颗卫星信号,就可以获得定位时间。若捕捉到四颗以上的卫星信号,就可以提高定位精度。若接收机不断更新位置,就可以解算出移动方向和速度。
GPS可用于野外勘探包括测绘与资源勘探、交通运输(车辆、船舶、飞机跟踪、调度、路径选择等)、军事(飞机、火炮、地空导弹、制导炸弹等)、旅游导航等领域。
3.地理信息系统(GIS)。GIS是以数据库为基础,在计算机软硬件支持下,对地理数据进行输入、存储、管理、处理、分析和输出的计算机技术系统。它一般由计算机系统、地理数据和应用人员三部分组成。GIS具有四项基本功能,即数据输入与编辑、数据存储与管理、空间查询与分析,制图与产品输出。GIS依托这些基本功能,解决实际的地理问题。
地理数据有矢量数据和栅格数据两种表示方法,如图2所示:
GIS的数据分析方法有缓冲区分析和叠加分析两种方法。可用于政府管理(公共设施、土地、交通、环保等)、公众生活服务(生产、生活、出行等)、科研与国防应用等领域。
在3S技术中,遥感具有快速采集地理数据的优势,为GIS提供多种类、多时相和大范围的地理信息源,也使GIS实现资源与环境动态监测及数据库的实时更新成为可能;GPS是地理事物和现象快速、精密定位的现代化工具,直接为遥感信息和地理信息的快速定位提供保证;GIS则为遥感信息的处理、分析和应用提供技术支持,GIS中存储的电子地图等信息可为GPS定位导航提供依据。3S技术具有互补性,它们有机结合,即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS提供相应的信息查询和智能化空间分析等重要功能,三者Y合构成相得益彰的现代地理科学技术体系。
4.数字地球(DE)。数字地球是美国提出的新概念,是指按照地理位置把地球上每一点的信息都储存在计算机里,人们可以通过因特网查找和显示所需要的任何信息。中国认为数字地球是对真实地球的数字化重现,是以多分辨率地球空间数据为基础,以高速计算机网络为信息通道,以虚拟现实为信息表达形式的现代化信息服务系统。中国数字地球由国家信息基础设施、国家地理数据基础设施和数字地球实验室基地三部分组成。国家信息基础设施主要是建设宽带网络、实现电话网、有线电视网与因特网相连接。国家地理数据基础设施主要是建设全国的基础地理数据库,以及各专业数据库,如数字地形、遥感影像、交通、水系、居民地等。数字地球实验室基地负责技术攻关和应用示范,如数字农业、数字城市的建设。
三、题型回顾
例1 (2016年高考浙江文综卷,第1~2题)云杉(亚寒带代表性针叶树种)分布与全球气候变化密切相关。为研究北美洲气候变化,用恢复历史植物分布的方法,得到距今2.l万年(图3甲)、距今5000年(图3乙)和距今500年(图3丙)北美洲云杉主要分布区图。读图,完成(1)~(2)题。
(1)云杉主要分布区北界的移动,反映了( )
A.甲到丙时期北美气温持续上升
B.乙到丙时期北美气温略有下降
C.甲到丙时期太阳辐射持续增强 D.乙到丙时期北美沿岸暖流加强
(2)运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图,其研究过程是( )
①实验分析并建立云杉主要分布区地理信息数据库 ②运用GPS对野外采样点进行空间定位 ③运用GIS分析和输出云杉主要分布区地理信息数据
A.①②③ B.①③②
C.③②① D.②①③
【解题思路】该题组考查考生根据分布区图提取信息、探究分析问题的能力。第(1)题,根据题干文字信息可知云杉是亚寒带代表树种,云杉主要分布区北界的移动反映了气候冷暖的变化。结合图中冰盖的范围变化可知,甲时期云杉主要分布区纬度最低,冰盖范围最大,说明此时期北美气温最低;乙时期云杉分布区北界纬度最高,说明此时期北美气温最高;丙时期云杉分布区北界介于三个时期中间,即丙时期北美气温低于乙时期而高于甲时期,同时联想到太阳辐射增强或北美沿岸暖流增强都会使气温升高,结合其气温变化顺序可知B项正确。
第(2)题,考查考生对相关地理信息技术原理及应用的理解。运用地理信息技术得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布区图,首先需要通过遥感得出云杉的分布区域,或通过野外实地调查,运用GPS对采样点进行定位,再建立云杉分布信息数据库,然后用GIS进行分析处理,输出云杉主要分布区图。
【参考答案】(1)B (2)D
例2 (2016年高考江苏地理卷,第15~16题)图4为某地区地理信息系统数据库示意图。读图,回答(1)~(2)题。
(1)以下图层组合最适合用遥感(RS)技术获取信息的是( )
A.①②④ B.①③⑤
C.③④⑥ D.②③⑥
(2)进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是( )
A.①②④⑤ B.②③④⑤
C.②③④⑥ D.①③⑤⑥
【解题思路】通过GIS叠加分析图考查考生地理思维能力,需在理解3S技术原理的基础上加以判定。第(1)题,遥感技术是从较远的地方用电磁波获取信息,图中可以获取信息的是居民点、水系和地形。土壤、岩层和地下水因易受地被覆盖,靠电磁波从远处不易获取信息。
第(2)题,农业生产主要考虑的是水系、土壤、地形、水等因素,所以进行农业适宜性评价可以利用的图层组合是②③④⑥,一般不考虑居民和岩层。
【参考答案】(1) A (2) C
例3 (2015年高考江苏地理卷,第17~18题)图5为某冰川所在区域遥感影像,图6为根据1973年、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层(局部),图中每个方格面积表示900平方米。读图,回答(1)~(2)题。
(1)图5中甲点所处的地形是( )
A.山谷 B.山脊
C.冲积扇 D.盆地
(2)图6所示区域冰川面积变化的情况是( )
A.减少了1800平方米
B.增加了1800平方米
C.增加了2700平方米
D.减少了2700平方米
【解题思路】第(1)题,根据遥感影像可知,甲地地势较低,上部冰川相对较多且有沿此向下流动的趋势,最可能的地形是山谷,A项正确;而山脊和冲积扇地势较高、盆地中低周高,均不符合图示情况,B、C、D项错误。第(2)题,根据图中1973年、2009年冰川分布图层(局部),图中每个方格面积表示900平方米可以计算出1973年冰川面积为900×18=16 200(平方米),2009年冰川面积为900×15=13 500(平方米),则2009年比1973年减少了16 200-3500=2700(平方米),D项正确。
【参考答案】(1)A (2)D
例4 (2014年高考福建文综卷,第1~2题)图7示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。读图,回答(1)~(2)题。
(1)地理信息系统为智慧城市建设提供( )
A.分析、管理空间信息
B.跟踪动态定位信息
C.整合集成网络信息
D.获取实时通信信息
(2)智慧城市建设对城市发展最重要的作用是( )
A.调整地域结构 B.加速人口集散
C.扩大空间规模 D.提升服务功能
【解题思路】该题组通过GIS知识在生活当中的应用,考查考生分析解决问题的能力,第(1)题,地理信息系统在城市管理中通过计算机处理数据,对空间信息进行分析、管理,因此A项正确。跟踪动态定位信息属于GPS的功能,整合集成网络信息是处理信息的环节,获取实时通信信息是数据的收集,故B、C、D项均错误。
第(2)题,A选项调整地域结构和城市功能区布局有关;B选项加速人口集散往往与城市经济发展水平高低有关;C选项扩大空间规模一般与城市经济发展水平和速度有关,这些并非智慧城市建设所能直接产生的作用,只能说智慧城市的建设对地域结构的调整提供相关数据支撑,对人口集散、空间规模提供相关数据反映。因为智慧城市建设属于数字地球范畴,或者说是属于数字城市,是将城市的基础设施、功能设施数字化,建立数据库,并用高速通信网络链接,实现网络化管理和调控。能够充分和高效的利用信息,使信息快速流动,可以提高对城市的管理效率,提高生产和贸易效益,扩大生产规模,提升服务质量,促进城市发展。故A、B、C项均错误。结合图示可知,智慧城市包括智慧交通、智慧政务、智慧社区等,城市管理借助于GIS、云计算、大数据存储与查,使得城市发展更加合理化,故智慧城市的建设对城市发展最重要的是为城市发展提供服务功能,故此题选D项。
【参考答案】(1)A (2)D
例5 (2013年高考江苏地理卷,第3~4题)2013年4月20日,四川雅安芦山县发生7.0级地震。在震后救灾中,北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统,是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。据此回答(1)~(2)题。
(1)BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有( )
①提供灾区的影像 ②统计灾区的经济损失 ③确定救灾人员的位置 ④提供短文联络
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
(2)芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中位置同处龙门山断裂带,但芦山地震造成的损失较小,主要原因有( )
①震级较低 ②提前预报 ③防震意识强 ④救援及时
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②④
【解题思路】第(1)题,本题的关键在于材料中“BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统”,故③④正确,而①为遥感的主要作用;统计灾区经济损失,需要GIS的参与。
第(2)题,芦山地震震级比汶川地震震级小,故①正确;地震的发生具有突发性,预报较为困难,不能提前预报,故排除②。在汶川地震以后,无论政府还是个人,抗震意识增强、反应及时,所以有效降低了芦山地震的损失,故③④正确。本题涉及对考生推测能力的考查。
【参考答案】(1)D (2)B
四、命题预测
随着信息化时代的到来,3S技术普遍应用于生产、生活、科研和军事等各个方面,在国土勘探、资源调查、城市管理、旅游、交通建设等领域应用越来越广泛。试题的取材内容丰富,情境创新度越来越高。但高考试题的命制是为了体现选拔性,考查考生地理素养、地理思维能力,即调动和运用相关知识分析、探究并解决地理问题的能力。从该出发点可知高考命题一定会采用生产、生活中与3S技术密切相关的试题情境,设计体现思维张力的试题加以考查。目前3S技术的应用热点众多,如我国各种自然灾害发生范围广泛,城市洪涝现象严重,则利用3S技术对自然灾害的动态监测、预报,对城市污水管网的设计;在城市管理当中智能交通的建设;精准农业的推行;我国东海、南海与周边国家政治问题复杂,冲突摩擦问题不断,则军事领域对3S技术的依赖越来越强。美国末端萨德反导系统入韩,中国公开中段反导技术等,这些都可以成为命题的材料。故考生备考时首先要吃透3S技术相关原理和应用方法,然后培养自己运用知识解答问题的能力。
五.能力测试
1.用户在智能手机上运行打车软件,输入目的地即可将信息发送给离他最近的出租车。打车软件运用的核心技术是( )
A.数字地球(DE)
B.遥感(RS)
C.地理信息系统(GIS)
D.全球定位系统(GPS)
精准农业是由现代信息技术支持的现代化农事操作技术与管理的系统。读图8,回答第2题。
2.精准农业系统( )
A.依据植物生长模型,利用数字地球技术实施监测
B.依据产量分布图,利用RS技术控制收割机转向
C.依据施肥处方图,利用GPS技术进行精准施肥
D.利用GIS识别田间杂草、害虫,控制农药喷洒量
我国某大学基于GIS(地理信息系统)的数字评估,完成中国某重要地理分界线(过渡带)分布图的绘制。读“该分界线西段、中段、东段示意图”(图9),回答第3题。
3.GIS在绘制该线时的作用主要是( )
A.获取相关地理空间信息
B.确定地理事物空间位置
C.空间数据的分析与应用
D.将相关信息立体化呈现
车厘子,即美国樱桃。源于英文Cherries的音译,原产于小亚细亚半岛的安纳托利亚高原。2010年昆明某生态农业开发公司试种车厘子成功。据此回答4~5题。
4.美国最适宜种植车厘子的地区是( )
A.佛罗里达半岛 B.西部高原区
C.中央大平原 D.密西西比河口
5.该生态农业开发公司在收获车厘子之前进行估产,主要用到的地理信息技术是( )
①遥感技术 ②全球定位系统 ③地理信息系统 ④数字地球
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
图10为我市某日地表温度分布图。读图,回答第6题。
6.获取该地区地表温度分布的方法是( )
A.GIS B.RS
C.GPS D.PS
冈仁波齐,位于东经81.3°,北31°,海拔6638米,是冈底斯山的主峰,冰川广布。据冈仁波齐周围景观照片(图11),回答7~9题。
7.对冈仁波齐海拔的测量,最简便的方法是( )
A.GPS B.RS
C.GIS D.数字地球
8.在该区域,遥感技术可以( )
A.监测河流流速变化
B.调查冰川分布
C.测算冰川消融速度
D.预警地质灾害发生
9.跟踪研究该区域湖泊面积的变化需要运用( )
①GPS ②RS ③GIS ④数字地球
A.①② B.③④
C.②③ D.②④
10.图12是车载导航仪面板示意图,行驶中显示的车头朝向始终如图示,指向标箭头随行车方向而转动。据此回答下列问题。