遥感技术的具体应用范文

时间:2023-12-20 17:55:55

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遥感技术的具体应用

篇1

【关键词】浑河沈阳河段 内陆水体 叶绿素a (Chl-a) 遥感反演模型

1 数据源采集与数据预处理

1.1 野外数据采集

研究区为浑河中游河段,根据该河流水面状况、水质分布以及水面形状等特征,采样路线设计为自南向北,在重点部位均设置采样点,覆盖整个研究区域,力求采集的数据能准确反映整体水质状况。数据采集分六个时间点进行,共获得96份水体高光谱数据。测量光谱选择气象条件较好的10:00-14:00时段。利用野外水质仪同步采集ChI-a浓度,并同时获取水体温度以及PH值等水体环境数据。

1.2 HJ-1A数据预处理

从中国卫星资源中心获取对应的六景多光谱数据。并对其中影像质量符合要求的两景图像进行预处理,其主要步骤包括:

(1)辐射定标。定标公式如:L=DN×α+L0 其中L-辐亮度;α-绝度辐射定标系数增益;L0-偏移量。(2)影像裁剪。利用遥感数字影像处理软件(ENVI),在保留研究中心区的前提下,对初始遥感图像进行裁剪。(3)几何纠正。利用ENVI软件对获取的遥感数据进行几何纠正,误差精度控制在0.3个像元以内。(4)大气纠正。本研究利用ENVI软件完成2景多光谱遥感数据的大气校正。

2 基于HJ-1A卫星多光谱数据的Chl-a反演

2.1 叶绿素a反演模型的构建

HJ-1A多光谱包括蓝、绿、红、近红四个波段,由于水色信息分布于这四个波段,并存在一定的重叠。在上节卫星影像数据预处理的基础上对HJ-1A各波段之间的相关系数进行分析,并得到如表1所示的结果。

由上述结果可以看出,前三个波段之间的相关性较强,也就是说这三个波段之间信息重叠较多,而与波段4之间的重叠信息较少。利用HJ-1A和TM多光谱数据进行Chl-a浓度反演建模的波段选择方式的研究结论,对HJ-1A数据进行进一步筛选,并以此为基础对叶绿素a浓度相关系数进行分析,分析结果如表2所示。

结果显示数组合波段相比单波段的相关系数要高,最大绝对值为0.77,显示组合波段对噪音影响的降低具有一定的效果。叶绿素a的反射峰和吸收谷没有包含在四个波段中,因此在作与Chl-a的一元回归分析时应该选择相关系数最大的波段。为了综合考虑各个波段提供的光学信息特征,可以使用波段变化形式与Chl-a浓度作多元回归。本研究采用分期建模方式,建立一元线性回归模型和SVM模型。

2.2 模型的应用

利用SVM模型反演结果的三个指标依次为:35.33ug/L,18.26ug/L,21.30ug/L。数值显示浑河处于IV类水质,结论与沈阳市水务局监测结论一致。同时,反演结果显示研究区Chl-a浓度均值分别上升了:3.61ug/L和6.71 ug/L,说明浑河水质在不断恶化。此外,浑河河Chl-a浓度在空间分布上的差异性比较明显:Chl-a浓度深水区较低,高浓度值区域浮游藻类分布较明显。

3 结语

(1)SVM模型的反演比一元线性模型精度要高,将HJ-1A多光谱数据与波段组合数据结合作为SVM模型的输入变量对提高模型精度有利。(2)模型的计算结果显示浑河水体处于富营养化状态,监测结果与沈阳水务局公布的结果一致。(3)SVM模型具有很好的非线性拟合能力,能够提高水质参数反演的精度。

参考文献:

[1] 赵玉芹,汪西莉,蒋赛.渭河水质遥感反演的人工神经网络模型研究[J].遥感技术与应用,2009(01):63-67.

篇2

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.

篇3

[关键词]遥感技术 区域水文地质 地质调查 应用

[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-179-1

1遥感技术的概念

所谓遥感技术主要是在太空中,利用遥感器实现对检测目标的远距离检测并探查地球地表上物体的特征,并对探测到的特征信息进行分类处理和利用的一种技术。

遥感技术的出现伴随着光学技术、计算机技术、电子技术及空间科学技术的发展。其发展的基础是20世纪30年代的航空摄影技术,并在20世纪60年代得到迅速发展并广泛的应用于各个领域中。

现代遥感技术依托于电磁波理论,并由遥感平台、遥感仪器、信息处理、接收和分析应用等部分共同组成。由于地球上的不同物体均具备不同的波谱特征,遥感技术中的遥感器也正是依据该特性,通过感知不同物体所发射及反射的不同电磁波来探查其性质、状态及数量等。

2遥感技术在区域水文地质调查中的具体应用

众所周知,工程建设项目在开始施工之前,首先应查明施工区域内的水文地质条件。

在水文地质调查的不同阶段,综合运用航空像片、卫星图像的解译及其他遥感技术,促使我们获得该区域内的地下水形成、贮存、运动特征、水质及水量的变化情况,为合理利用地下水及充分掌握该区域的地质情况提供基础依据和参考。

2.1水文地质测绘

由于水文地质测绘工作的综合性比较强,且测绘过程繁琐。采用传统的测绘方法效果不够显著,且耗时耗力。而在水文地质测绘工作中充分引入遥感技术,利用遥感图像解译地貌特征、水体及汗水岩体,能够获取较为明显的测绘结果。通过解译遥感图像,能够快速获取该地区的水文地质规律。在水文地质测绘工作中运用遥感技术效果十分显著。

第一,利用遥感技术勾绘的地质界线,尤其是第四纪地质界线准确可靠,地貌的研究结果清楚明晰,同时还可以获取隐伏断裂及活动断裂方面较为准确的基础数据。

第二,因遥感图像能够清晰的反映水系、水体、湿地、地下水浅埋带等和水文地质联系紧密的现象,可以较为准确的判断地下水的补给、径流及排泄等水文地质情况.

第三,采取遥感技术能够有效提高水文地质的普查速度,尤其是针对自然条件复杂、交通困难地区的普查工作。

2.2地下水资源的调查

利用遥感地质技术进行地下水资源的调查,在我国的应用范围十分广泛。无论是在基岩山区还是在松散的堆积区,都可以得到较好的效果。采用遥感技术进行地下水资源的调查时,首先需要解译航空及航天图像,查找到富水的含水层分布区或者富水的构造地带;然后依据水文地质钻探的相关资料和已知的开采井及水文物探资料,通过综合分析,并计算和评价水资源。

因遥感图像所解译的含水层及含水层构造的边界十分准确,所以利用遥感技术进行地下水资源的勘察能够获取极佳的效果。

此外,因热红外图像能够清晰的反映地下水浅埋带、拳及泉水的溢出带,所以在寻找地下水方面也可以充分利用热红外遥感技术。例如在天津地区,曾经就利用热红外遥感扫描和彩红外航摄相结合的方法,探明了浅埋古河道的具体分布情况。

2.3矿区水文地质勘查

矿井一旦发生透水事故将给人们的生命财产带来极大的威胁。矿井透水事故的发生不仅仅是由不合理开采等问题造成的。更重要的原因在于未查明矿区的水文地质情况,没有对矿区的含水层分布及地质构造情况进行详细的探查。

在矿区利用遥感图像的解译技术,就能够得到准确的含水层分布情况及地质构造的情况,为矿区合理布置矿井提供基础依据和资料。这样不仅有利于矿产资源的合理开发,还能够有效减少因矿井透水所导致的人员伤亡事故。

2.4水利工程的水文地质勘查

水利工程中的水库水文地质勘探主要是解决水库向邻谷及库底的渗漏情况及渗漏量的问题。在进行水库水文地质调查的过程中,充分利用遥感技术,将书库区域的航天图像和航空像片进行地质解译,并结合地面勘探及物探工作结果,可以快速且准确的获取库区内及库岸的岩层透水性、透水岩层的具体走向、泉水的出露点击水库和邻谷地段的岩层透水性及可能出现渗漏的位置和方向等。依据获取的水文地质数据,可以绘制出河谷区到分水岭地段内不同时期的地下水位线图,且为绘制综合工程地质图提供了基础依据。例如在我国的三峡水利枢纽工程及二滩水电站中都广泛的采用了遥感技术,并取得了十分显著的成果。

2.5其它水文地质工作

除了以上几种水文地质探查情况之外,遥感技术还可以用于海岛淡水水源调查、地热水文地质调查、环境水文地质调查等方面。运用红外遥感技术进行古河道及河漫滩中的富水地段的寻找中,能够获取各种地表水体的形状、分布及走向情况,探查到地下水露头的具置、大小及数量等;利用遥感技术可以在沿海及岛屿上进行淡水的探查工作;利用遥感技术还能探查岩溶区的水文地质情况,探查隐伏的溶洞、岩溶水的流向及分布情况等;此外还可以运用遥感技术进行地下热水的埋藏情况的探查工作。

综上所述,水文地质勘查工作是工程建设项目顺利施工的前提条件。在水文地质探查中,充分运用遥感技术,能够快速准确的获取探查地域内部的水文地质分布及水文地质构造等基本情况,为工程建设提供基础依据和参考。近年来,随着我国航天技术的不断发展、应用卫星的开发和计算机技术的快速发展,这些技术也推动了遥感技术的快速发展,并推动区域水文地质调查工作的快速发展。

参考文献

[1]陈华慧主编.遥感地质学.北京:地质出版社,1988.

篇4

关键词:环境监测;遥感技术;红外遥感

中图分类号:X87 文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)02(c)-0000-00

一、遥感技术概述

(一)遥感技术分类

遥感技术主要是指通过物体对电磁波的辐射或反射,不与物体进行直接接触,远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。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。

(二)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。

(三)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。

二、遥感技术在环境监测中的具体应用

(一)在大气环境监测中的应用

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。

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。

(二)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。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,为方面遥感监测,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。

1.热污染监测。利用红外传感装置能够有效地监测到水体中的热污染,由于热污染会释放出热效应,红外传感器则可根据水体热效应的实际差异监测到污染源,再通过计算机或光学分析,便可得出水体的等温线,进而达到对水体污染定量解译的目的。

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。

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。

(三)在城市环境监测中的应用

由于城市中一些工业企业的存在、汽车尾气排放、固体废弃物等,致使城市环境污染日趋严重,人们的工作和生活都建立在城市环境的基础上,环境质量的优劣与人们的关系极为密切。利用遥感技术能够监测到影响城市环境的具体因素,这样有利于在进行城市规划中,对城市整体结构及工业布局进行适当调整,以此来降低环境污染。遥感技术在城市环境监测中的应用主要有以下两个方面:其一,研究土地变化及分类;其二,通过遥感技术提供的各种信息,政府有关部门可以此作为依据,对城市的工业布局及人口分布进行决策和管理。

(四)固体废弃物监测

固体废弃物的种类比较繁多,比较常见的有建筑垃圾、工业垃圾、混合垃圾以及生活垃圾等等。由于固体废弃物的光谱特征均不相同,所以可利用光谱信息对固体废弃物进行监测,以确定其分布状况、位置、面积等。运用GIS系统还可分析出其发展趋势,以便有关部门对此进行管理。

三结论

总而言之,遥感技术在我国环境监测中的应用,对于保护自然生态环境起着极其重要的作用。环境保护现已成为我国一项重要的基本国策,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]马翠萍.刘有为.杨永.遥感技术在环境监测领域的应用[A].华北五省市环境科学学会第十七届年会论文集[C].2011(5)

[2]孙震.苏尚典.益建芳.遥感综合技术在城市环境监测中的作用[J].测绘与空间地理信息.2009(4)

[3]胡举波.陈玲.仇雁翎.遥感技术在大尺度、动态环境监测中的应用[J].环境科学与管理.2008(5).

[4]周晨.环境遥感监测技术的应用与发展[J].环境科技.2011(z1)

篇5

[关键词]遥感技术 ETM+图像 SPOT+图像 铁路工程勘察

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-165-2

0引言

自20世纪60年代,遥感技术被提出并应用于人类第一次登月活动。随后,一些国家陆续建立了自己国家的遥感系统。随着科技的发展,遥感技术也在不断发展并提到了很大的提高。1957年,随着第一颗人造卫星的发射,遥感技术已进入太空时代。1972年,第一颗地球资源技术卫星的发射代表了地球遥感新时代的起航。随后,遥感技术继续着突飞猛进的发展。总体来说,遥感技术具备覆盖面较广,信息量十分丰富与动态监测能力强等特点。因此,该技术已经被广泛的用于工程勘察、资源调查、环境监测与灾害评估等不同的领域。针对铁路工程勘察,遥感技术首次被我国用于兰-新铁路工程中。随后,该技术被广泛用于公路与铁路的工程勘察和选线与地质条件评估工作中。

1遥感技术

1.1应用情况

针对铁路工程勘察技术的应用[1],遥感技术用于以下方面:针对铁路线路的地质情况进行评估与分析;针对地质情况进行条件评估;针对不良的地质条件进行具体分析,并深入研究地质情况的产生原因与发展趋势;针对砂石进行分析研究;进行地质灾害调查。自遥感技术出现以来,多条铁路使用了遥感技术进行工程勘察情况分析。随着遥感技术的发展,从最初的黑白航片预警发展到卫星图像与航空遥感图像,并可以使用数字图像等进行分析判断。2000年到2020年间,我国将大力发展遥感技术,这些新的遥感技术可以被更好的应用于我国铁路工程勘察中,进一步提高铁路运行的安全性。

1.2遥感图像三维可视化技术

遥感图像三维可视化技术[2]指的是使用计算机图像处理技术把科学计算过程与计算结果所获得的数据与结论转化成图形信息的技术。三维可视化技术是在计算机界面下可以实现的基于数字地形模型与数字高程模型的进行物体简化、显示与仿真的技术。该技术可以被应用于地理信息系统、地形穿越飞行等领域。随着遥感图像三线技术与影像动态分析技术的结合与发展,已经可以被用于铁路、公路、机场等基础建设的施工中。高精度的遥感三维技术通过可视化动画的应用,可以使宏观观察者更加容易的了解具体的情况,同时,也会反应最真实、连续的情况。同时,该技术的运用使得工程勘察信息的获取更加便利,同时,也使得计算工程量与参数设计等的结果更加精准。同时,再使用虚拟技术,可以使得三维模拟飞行、室内选线等先进观测方法在铁路工程勘察中得到应用。

2遥感技术在铁路工程勘察中的应用

随着遥感技术的迅速发展,具备各种形式的遥感数据不断的被接收下来,针对这些数据进行资源调查与工程建设等也就变得十分重要[3]。使用遥感技术进行铁路工程勘察的目的是针对遥感图像进行数字图像处理分析,进而得到高质量的图像,获取地质相关的信息,进一步提高铁路的安全性。

2.1遥感图像的选择

通常,遥感图像的资料主要有ETM+图像、SPOT+图像与雷达图像等[4]。随着遥感技术的发展,针对图像的选择也需要进行进一步的甄别。SPOT图像具备全面且连续的特点,可以清晰的反正地物情况,针对分析地物的变化情况比较有利,同时,花费大量金钱购买QuickBird也没有十分的必要。TM/ETM的影响精度不足以完成铁路遥感地质勘查的进行。因此,SPOT卫星影像便是现在铁路遥感成像的首选,只有在进行重大工程勘察的时候,才使用具体更高精度的影像。

ETM卫星影像相对于其他技术具备如下特点:

(1)控辩分辨率较高;

(2)几何精度较高;最大误差很小;

(3)具备三个可见光波段,一个近红外波段,两个中红外波段,一个热红外波段与一个全色波段;光谱分辨率较高。

2.2波段的选择与合成

通常情况下,人眼针对灰度只能分别一定的等级,但是,针对彩色,人眼的分辨能力要大很多。因此,借助人眼针对彩色的识别能力,应用RGB彩色合成图像作为目译解译的标准片。

3遥感图像的校正

在实际的铁路工程勘察中,由于得到的遥感图像往往会收到一定的干扰进而导致发生几个畸变,因此,必须在使用这些图像前,对其进行几何校正。几何变形是一种图像攻击过程,在获得图像的过程中,图像的元素有可能会发生一定的几何位移而导致几何变形。几何校正主要指的是通过图像处理技术使得发生位移的像素点得到复原的过程。通常情况下,几何校正主要包括消除图像误差与进行正射校正两个方面。

通常,建立校正变换函数具备两类方法。一种主要利用控制点数据建立各种方程,叫做控制点法。该方法具备原理直观,计算方便等特点,主要可用于平坦底面,具备校正精度高的优点。另一种叫做模型法,主要通过解析公式获得大地坐标。该方法具备时间利用率高的优点,但是,参数误差较大,精度不高。

3.1地面控制点的选择

地面控制点将原图空间与校正空间相联系,是几何校正的重要环节。

地面控制点的选择需要注意以下原则:注意考虑易识别的点,主要指的是具备明显标志的地物,如交叉部位与标志性建筑物;被选取的点应该尽量均匀的分布在图幅范围内;进行二次多项式校正的时候,图幅内的控制点不能少于6个,通常使用15-25个。

3.2ETM+影像几何校正

ETM+影像几何校正主要有以下两个步骤。第一,像元坐标转换,指的是在校正后的图像与被校正的图像进行一个几何变换关系的建立,进而产生一个零值像元图像,也就是校正矩阵。重采样指的是在原始图像上进行灰度赋值,从将要校正的图像上进行校正矩阵中各个像元亮度值的计算。通常使用如下方法:最近邻赋值,双线性内插法,三次卷积法,样条函数内插法等。

3.3遥感图像的融合

遥感图像的融合主要是通过高级的图像处理技术进行复合多源遥感图像,该技术的主要目的是把单一的传感器的多波段信息或者不同类传感器所提供的信息进行综合,进而消除冗余与矛盾,使得不确定性得到降低。同时,也使信息透明度得到进一步的增强,针对改善可靠性具备很好的性能。通过情况下,进行图像融合,有以下四个条件需要遵守。第一,被融合的图像数据之间应该包含不同的空间与光谱分辨率。第二,融合图像的数据应该属于同一个区域。第三,图像应该具备精准配准的能力。第四,针对在不同的时间所获得的图像,其内容应该没有明显的变化。

4结束语

本文主要进行了遥感技术在铁路工程勘察中的应用讨论。首先,本文在给出遥感技术的基本概念的基础上,分析了遥感技术在铁路工程勘察中的应用优势。然后,针对遥感技术的具体使用进行了分析,并介绍了该技术的注意事项,阐述了几何校正的基本步骤,讨论了遥感融合技术的基本概念与遵守原则。相信随着遥感技术的发展,该技术可以被更好的用于铁路工程勘察的过程中,以便更好地提高铁路建设与运行的安全性。

参考文献

[1]卓宝熙,甄春相.遥感技术在铁路工程地质勘察中的应用[J].铁道工程学报,2012(z1):398-406.

[2]高山,冯光胜.三维遥感铁路工程地质勘察技术应用研究[J].铁道勘察,2011,35(1):36-39.

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关键词∶遥感技术;水文地质;应用探索

本文利用新兴的综合性遥感技术作为探测数据来源,其原理主要是依据遥感器对地表物体进行探测,利用波谱的不同反应来识别地面上的各类地物。利用遥感技术对地下水勘察相关因素信息进行科学准确的评价、判断。通过对地表含水断层、线性构造、裂隙、地面湿度等信息,准确地评价一个地区的地下水资源。同时,微波遥感还能够直观的对地下潜水层进行探测,使地下水资源的开发利用更为全面、科学。

1.遥感技术应用概述

1.1遥感技术概念及特征

目前,人们对于遥感技术的普遍定义为从远处探测和感知事物和物体的技术的统称。因此遥感技术有以下几个特征。首先,遥感技术相较于其他探测技术来说,探测的覆盖范围较大。其次,遥感技术获取的探测数据,信息种类众多,手段多样,技术也相对先进。最后,探测信息表现大多是通过图像的形式来表现,获取探测数据信息方式更为直接、快速。同时整个探测用时也相对较短。

1.2遥感技术体系概述

遥感技术的应用体系一般为探测信息的获取、传输、解译和应用。其中信息的获取主要通过对地表物体波谱进行探测。通过专业的遥感探测数据传播设备和软件对初步信息进行传输,然后再对原始探测信息进行对比统计处理。信息的解译则是主要通过模式识别、模拟实验和地物分析等方法进行信息的细化。最后对这些经过解译的系统性数据信息进一步的应用加工。

1.3遥感技术水文勘察中具体应用流程概述

在水文勘察中,遥感技术的具体应用重视对地下水位有关的环境因素的综合分析,同时注重对遥感图像数据的处理方法。具体应用流程如下∶首先,对勘察地区背景进行必要了解,同时,确立明确的水文勘察目标。根据目标收集相关原始资料。其次,围绕勘察目标对遥感技术的相关原始资料进行分类。对各遥感资料信息进行细致的遥感图像信息处理。同时,根据各类信息不同的遥感图像波段,进行合成波段的合理选择。以此对各类遥感探测图像信息进行解译。然后,再加工各类相关资料信息的解译结果。综合分析地下水位的分布情况,根据土壤的水分、反射率、像元关系等原理,构建科学合理的地下水位分布模型。根据土壤水分以及地下水位分布模型,对单波段以及多波段地下水位进行详细估算。把估算结果和地区背景资料、历史勘察资料等进行对比,检验勘察结果。最后,构建更为全面合理的地下水位分布模型,进行详尽专业的勘察结论以及勘察土建制作。

2.水文气象条件概述

水文气候条件是影响地下水资源最为直接的环境条件。其主要包括地表水文条件以及气象环境条件。地表水文条件包括地区的河流、湖泊等地表水系环境,以及这些地表水系分布位置地表蓄水量。地区地表水系条件的优劣对判断地下水资源有很好的参考价值。气象环境条件包括地区降雨量、地区季节温度、风速等气候条件。降雨量也是判断地区地下水资源的重要参考依据。温度包括日照时长日照强度等,通过这些条件能够准确地判断地区水分蒸况。同样道理,也要对地区风速进行详细定量侦测。这些气候环境条件的数据获取首先要以年为单位,判断地区长期所处的气候环境。同时还要获取地区短期的气候环境数据。通过当前气候环境的变量来判断地区所处的水文气象条件。

3.地下水资源遥感勘察具体应用方法概述

遥感技术对地下水资源的勘察主要依赖于卫星拍摄的当地地形变化以及气候特征等因素信息,然后通过地质学解译标志进行处理。解译标志的方法大致可以分为两种。一种是直接解译标志,一种为间接解译标志。本文采用的是人机交互式的间接解译标志中的人机交互式解译方式。首先,应该对地下水资源相关的地形地貌遥感图像、以及岩性构造、土壤植被、地表水系特征等进行遥感特征分析。其次,通过对遥感图像中光谱信息的提取分析,判断地层岩性情况。确定地区是否存在潜水含水层以及易存水性地层岩性构造。最后,通过数学统计学技巧以及模型学技巧等信息处理方法,对地下水位进行单波段和多波段的评估模型构建。同时,对评估结果进行进一步实测印证,确保遥感技术勘察数据能够更加准确的反映地区地下水资源分布情况。

4.遥感信息分析方法概述

本次所采用的信息数据分析方法主要通过对遥感图像的解译,再结合地区水质气象环境条件的探测以及对地区地形地貌的判断,对地层岩性以及具置信息的判断,最后,通过综合多波段模型呈现的水文数据的变化规律等信息,分析地下含水层分布情况。从而能从多个角度对影响地下水资源分布的各个因素进行具体判断。更加准确的对地区的地下水含水层数量、地下水储存量、地下水深度、水质、形成年代等进行分析,为开发利用当地地下水资源提供更加全面、科学的勘察数据。

5.遥感图像数据处理以及水文地质信息提取方法分析

5.1遥感数据类型的选取

由于不间断的遥感影像成像方式以及独特的对地物的表现方式,遥感图像数据也有明显的特征。因此,在进行遥感图像解析之前应该选择更为适合的遥感图像类型,然后再根据不同图像类型的地物波谱特性曲线来选择合适的解译波段。例如对于水体多采用TM1波段进行解译,岩性识别则一般会用TM5或TM1波段进行,而对于植被则采用TM2波段进行。影响遥感数据类型选择的因素主要包括环境因素以及解译目标等影响。首先,环境因素包括,遥感探测时间以及地形特点等。如对于地质、地貌等遥感数据的解译一般选择在冬天进行遥感影像探测。而对于植被的遥感探测多选择在春季和秋季。另外,考虑解译目标的面积大小以及时间跨度等因素的不同,所选择的遥感影像尺寸以及波段变化组合等也要符合解译目标的实际需求。

5.2遥感数据的处理

在遥感数据处理中,由于遥感数据特殊的传输处理方式,很容易对遥感数据在传输过程中或软件工具处理过程中出现对比度下降、几何变形等失真现象。因此,首先要对出现失真现象的遥感图像进行科学的误差校正,而误差校正要分两个部分进行。首先,对遥感数据辐射量的校正。遥感图像的辐射量主要是指图像的光谱辐射特征。光谱辐射特征会在经过大气层或传感设备本身是受到一定的影响而出现辐射量误差。因此,应该根据具体的数据对比、数据分析等手段确定误差的范围。然后通过对传感器的工作参数进行微调来校正这种误差。其次,遥感图像几何位置的误差。对于遥感图像像元位置的误差,可以通过以一个典型的准确的地物作为空间位置的控制点,根据控制点对地表坐标和遥感图像坐标进行统一校正。

5.3图像合成波段的选择

大多数勘察对象的地物组成成分都较为复杂,不同地质结构的遥感波段参数也不同,其表现出的光谱特征也有差异。同时,同样的地物在不同波段上所表现出来的光谱特征也不一样。因此,大多数情况下,都要选择遥感图像合成波段对地区地物组合进行全面分析。我们可以依据地区水文地质勘察结果以及图像数据提取目标、各种岩层光谱效应以及各个波段光谱信息等因素,综合考虑,选择更为合适的遥感图像合成波段。

6.结论

本文通过对遥感技术的应用特征以及应用技巧入手,对遥感技术在水文地质勘察中的应用流程进行了进一步说明。本文认为在进行复杂地质环境的水文地质勘察工作时,可以应用遥感技术把水文地质勘察工作。通过对地物遥感图像的定量分析,对影响水文地质的各方面因素进行科学评析。继而更加准确客观的全面判定地区的地下水资源状况。由于本人能力有限,缺乏遥感技术实际应用经验,对于遥感技术的应用知识系统和实践经验不足。可能会对遥感数据的解译过程出现一些不够严谨的理解。对于这方面的欠缺,希望能在今后的工作学习中得到补充。

参考文献:

[1]马瀚青,高峰,黄新宇,等.《遥感技术与应用》30年趋势[J].遥感技术与应用,2016,31(6):1215-1222.

[2]朱鹤.遥感技术在地表水源地水体监测中的应用研究[D].中国水利水电科学研究院,2013.

[3]刘红,张清海,林绍霞,等.遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展[J].贵州农业科学,2013,41(1):187-191.

[4]王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,85(11):1699-1743.

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关键词 遥感技术;成矿条件;遥感分析

中图分类号 P627 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)061-0112-01

我国经济的迅速发展,带动了对自然资源和能源需求量的增加。近几年来,地质资源勘查工作进展较大,一方面是理论的丰富,一方面是实践的发展。在实际的地质勘查工作中,人们不断地利用新的技术,取得了良好的成果。这其中,遥感技术的贡献最大。在分析勘察地的地形地质条件方面以及其他成矿条件上,遥感技术能够根据探测器感知到的图像,给勘查工作提供可行性的分析资料;而在实际的找矿、开矿过程中,遥感技术又可以提供实际的地貌资料,以便开展工作。遥感技术的应用,使得地矿勘查工作将理论和实践密切相结合,提高了工作绩效。

1 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矿勘查工作。同时,各种地形区的成矿条件是不同的,因此矿床的类型也不同,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,极快的分析矿床的类型,了解实际的地矿情况。根据现代成矿理论,主要的矿床类型有以下四种。

1.1 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矿区造成的,一般会出现在火山附近的矿区,尤其是内生金属矿区。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,所呈现的图像上地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,分析地矿的地点和分布特点。这种矿床一般距地面会比较深,且多处在地质断层处,常处于火山附近,或地质活动比较活跃的地区。

在这种地形区找矿时,遥感技术的作用主要有以下几点。

1)根据遥感感知的地形结构图,分析地区的成矿条件。

2)根据周围的地质和岩石条件及特点,分析寻矿工作的可行性。

3)根据岩石和火山的特点,判断周围成矿的分布特点。

4)通过地质断层的特点,确定地矿的具体方位。

1.2 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,利用常规的方法寻矿难度更大。遥感技术恰好解决了这一难题。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,能够为寻矿工作提供有力的证据。在这一地质中,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,进而指导寻矿工作。同时,还可以对岩区的地质图像进行叠加等技术处理,从岩区的复杂构造和活动中寻找含矿的迹象以及成矿的分布规律。

1.3 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。

1.4 表壳矿床的遥感技术利用

表壳矿床的形成主要受当地地貌的影响,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。

2 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,能够推进寻矿工作的发展。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,多种方矿产分布及成矿的关系,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。

线性构造及与成矿的关系:

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)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,影响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。

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。

3)根据图像的线性构造,分析地区的成矿条件。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。

总之,一个地方的地质构造条件决定此地所形成的矿产资源品种的不同,这样在勘察矿产资源的过程中要因地制宜,既要结合以往经验,又要根据实际情况去研究。从基础出发,首要阐述的就是基本成因类型矿床的遥感特征,包括了岩浆、变质、沉积、表生这四种。最后细致的分析总结,根据在勘探过程中建立的遥感资料,综合解析,寻求勘探矿石的最佳方法。

参考文献

[1]广东矿产资源勘查取得重大突破[J].矿业装备,2012,3.

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关键词:水工环地质;应用;遥感信息;调查

中图分类号: P283 文献标识码: A 文章编号:

概述

遥感技术首先应用在资源宏观普查、动态监测上,而后才扩展到生态环境调查、环境污染监测等方面。经过多年的试验、推广和应用,遥感已成为各种自然资源调查、环境动态监测与工程应用不可缺少的地理空间信息获取、更新和分析的手段和数据库。随着空间技术的进步,遥感技术已从过去单一的遥感技术发展到包括遥感、地理信息系统和全球定位技术在内的空间信息技术的应用,其领域已深入到了国民经济、社会发展、国际安全以及人民生活的各个方面,称为水工环地质调查与灾害监测评估的重要技术支撑。

二、水工环领域遥感应用技术的发展现状

经过近30年的应用研究,遥感技术依靠传感器技术、图像处理技术及计算机技术的提高,在水工环领域的应用取得了长足的发展。遥感水文地质开始逐步形成一门独立的学科。传统的遥感水文地质着重于水文地质测绘系统中定性特征的解释和特殊标志的识别,近期的研究则扩展到应用热红外和多光谱影像进行地下水流系统内的地下水分析和管理,目前研究的重点集中到了空间补给模式、污染评价中植被、区域测图单元参数的确定和空间地下水模型中地表水文地质特征的监测。纵观国内外遥感技术在水工环领域的一些应用成果,可把近年来遥感技术的应用发展现状概括为以下几个方面:

4.1从目视解译发展到计算机辅助解译

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。

4.2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。

4.3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。

4.4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。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径,而DEM/DTM是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。

4.5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。

4.6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。GPS 卫星定位的基本原理是将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上,组成一个卫星导航定位系统,应用无线电测距交会的原理,便可由 3 个以上地面已知点(控制站)交会出卫星的位置,反之利用 3 颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点(用户接收机)的位置。用户使用 GPS 接收机在某一时刻同时接收3 颗以上的 GPS 卫星信号,测量出测站点(接收机天线中心)到 3颗以上 GPS 卫星的距离,并解算出该时刻GPS 卫星的窄间坐标,据此利用交会法解算出测站点的位置。实时动态测量的基本工作方法是,在基准站上安置l 台 GPS 接收机,对所有可见GPS 卫星进行连续的观测,并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站)。在流动站上,GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据和转换参数,然后根据 GPS 相对定位的原理,即时解算出相埘基准站的基线向量,解算出基准站的 WGS-84 坐标;再通过预设的 WGS-84坐标系与地方坐标系的转换参数,实时地计算并显示出用户需要的三维坐标及精度;GPS可以对地面控制点精确定位,提高遥感数据空间精度。另外,在具体手段配合上,也出现了遥感技术与物探技术、钻探技术等相结合的新方法。

4.7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。

4.8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。

三、主要遥感信息源及其发展

根据传感器类型不同,遥感图像可分为可见光摄影、红外摄影和扫描、多光谱扫描、微波雷达和成像光谱图像等。近10年来,传感器技术迅猛发展,主要表现在:①图像分辨率提高,卫星图像分辨率已达到米级。②具备立体观察功能。③应用波段数增加,机载高光谱成像仪已投入使用。如美国的AVIRIS(航空可见光/红外成像光谱仪),波谱范围0.4~2.5/l,波段数224个。CASI(袖珍航空光谱成像仪),波谱范围0.4~0.95/u,波段数72个。高光谱成像光谱仪简称成像光谱仪,也称超光谱成像仪,按其波段数目可分为高光谱成像光谱仪(波段数

四、结语

在水工环地质中对3S技术的采用,已经得到了很好验证,可以一步到位外业的测量,节省了很多不必要的中间环节,对外业工作量进行最大限度地减少,从而缩短整个测量工期,提高工作效率。同时,简化外业工序和迅速完成也可以使所有的后续专业工序更快的完成。

参考文献:

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【关键词】遥感技术;测绘工作;价值评价

引言

随着遥感测绘技术的发展越来越成熟和其在测绘工作中的比重越来越大,引起了测绘行业不断研究和学习遥感测绘技术的风潮。从国际上来看,遥感技术在上世纪中期就已经被人们所知晓:世界上第一课人造卫星的发射成功就是通过遥感技术的支持来实现的。现今的遥感技术已经被广泛应用在测绘工作和生活中的各个方面,在我国的经济社会发展中有着非常重要的作用。我们在整个遥感测绘技术的价值评价中,既要看到其不可替代就价值作用,也要对其有一个科学的分析,正确面对遥感测绘技术的应用。

2、遥感测绘技术的现状

遥感测绘技术的实现简单的来说就是通过高科技的设备机器即遥感器,对距离较远的目标进行监测和测绘,进而获得目标相关的信息。遥感测绘技术所需要收集和转化的数据主要是目标物体的电磁波、声波等。在设备取得相关的初步数据信息后,传输至电子计算机中,通过电脑程序的科学分析,总结出具体、准确的相关信息。遥感技术的转化工作需要一些外部平台的帮助,例如人造卫星、飞机等。通过这些平台上的传感器进行对照工作,才能够使遥感测绘技术真正得以实现。我国的遥感测绘技术已经有了比较长足的发展,因为使用遥感测绘技术可以迅速的采集分析相关的测绘信息,并能够以图像的形式反映出测绘目标的情况,所以它有着其他测绘方法难以比肩的优势。

3、遥感测绘技术而存在的问题

3.1遥感测绘技术的推广。在遥感测绘技术的应用范围方面,虽然它已经广泛的应用在很多行业,但仍然存在继续推广应用的一些难题。在实际的测绘工作中,遥感测绘技术是必须有的测绘方法,有了遥感测绘技术的支持才能顺利完成任务,又在新科技和经济的大发展之下有着非常深远的发展空间。但是由于测绘工作者和一些领导者的传统习惯和落后思想,导致了新式的遥感测绘技术即使在不断应用,也有着一定人为因素造成的发展困难。

3.2遥感测绘技术的耗费较大。遥感测绘技术在实际应用中存在着工作耗费大、成本高的问题。在实际的测绘工作中,有很多测绘工程都因为使用遥感测绘技术施工的造价高而产生了技术成熟便捷却难以使用的情况。随着我国科学技术的长足进步,相关遥感技术和计算机技术也有了很大的提高,遥感测绘技术在我国已经由最初的希望和愿景变成了实际应用成果。其在环境资源勘测、地震灾害监测、国土资源测绘等方面都有着非常显著的应用价值,但是由于其使用成本高的因素造成了很多工程测绘项目对其望之却步的情况。在当前的我国测绘工作中,遥感测绘技术主要应用在一些重要的工程项目中,比如环境勘测、地震灾害监测等等,而在一些经常性的项目例如矿井施工中很难见到遥感测绘技术的身影。

4、遥感测绘技术的应用价值

4.1遥感测绘技术在资源勘测中的应用。遥感测绘技术在我国的资源勘测工作中有着非常重要的作用。我国的资源现状虽然比较乐观,资源能源储备量大,分布面积广大,但是由于我国的人口基数大,人口众多,就导致了资源能源的人均数量不够充足,与国际平均水平相比还有着很大的差距。在这一情况之下,就要求我们对能源资源做最充足的利用,合理配置和开发现有的资源能源,对资源能源做性价比最大的勘测开采。而在这一过程中,首先就需要我们对能源资源的勘测工作做最大的准备。在过去的一些资源能源开采勘测中,由于技术条件的落后和对可持续发展战略的不重视,导致了我国资源能源开采的粗放性,造成了有限的资源产生了大量浪费,也对我国脆弱的环境造成了影响,破坏了原有的生态平衡。在今天的资源勘测与开发工作中,由于遥感测绘技术的大范围应用,就给了资源合理开发充分的技术支持,也为资源开发造成的一些环境影响的解决提供了有力参考。

4.2遥感测绘技术在矿产成矿预测中的应用。遥感测绘技术在有关区域成矿规律研究和预测方面有着非常重要的作用。在我们对未知的矿产资源做初步判断后,通过对遥感测绘技术的应用能够直接对矿产地区做图像展示和相关分析。这就给我们的矿产勘探工作提供了非常有力的数据支持,再加以工作队伍对实地的具体分析,能够对目标区进行充分准确的成矿情况判断,大大增加勘探工作的成功率。由于现今很多技术队伍在遥感测绘技术工作中取得的主要是一些模糊的地质结构信息,比如说隐伏性质的岩石体、火山结构等,就给实际的勘测工作带来了一些难度。再加上遥感测绘技术的提供的信息难以避免一定的模糊,就导致了技术队伍对实地进行分析的准确性。因此,遥感测绘技术虽然不可替代,还是需要我们不断对其进行完善,提高采集信息的精确性和使用优势。

4.3遥感测绘技术在地质灾害问题中的应用。遥感测绘技术已经在地质问题的测绘中有了非常重要的地位。由于遥感测绘技术本身的精确性、便捷性、实时性,就给了地质问题监测与研究很大的帮助。通过遥感技术,我们可以高效便捷的对发生的地质问题例如地震等进行实时监测,并能够不间断的对地质问题的变化进行数据采集和分析,进而能够完整的记录地质问题的发生情况,给相关地质救援工作等带来了很大的便利。在实际的地震救灾过程中,遥感测绘技术可以对救援工作提供直接的地区图像,能使地质专家对震区进行第一时间的分析,进而推动地震救援工作的进行。同时,这也从侧面反映了相关地质问题离不开遥感测绘技术的支持和遥感测绘技术广阔的发展空间。

5、总结

随着我国经济和科技的不断发展,对测绘工作质量和效率的要求变得越来越高,我们要充分利用高遥感测绘技术,抓住其在应用中的巨大价值,不断改进技术漏洞,提高遥感测绘技术的推广应用,进而推动整个测绘工作的进步。

参考文献

[1]李雪峰,王立闯.遥感测绘技术在测绘工作中的应用.《科学中国人》,2015年11期.

[2]黄国龙,王小卫.测绘工作中遥感测绘技术的应用探析.《江西建材》,2015年20期.

篇10

卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今,我们欣喜地看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。

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,卫星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,无论在政策、资金,还是在人力、物力上都给予卫星遥感以特别的重视和倾斜,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。面对这种形势,我国卫星遥感技术如何发展,如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术,直接为国民经济建设做好先行,是值得我们认真思考而且必须做出正确回答的问题,同样它也是当前业界人士关注的热门焦点。

卫星遥感技术应用

1、卫星遥感技术应用现状

首先,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。1999年10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。

其次,除了上述已发射的遥感卫星外,我国还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。

最后,非常关键,必须要重点指出的是两大系统的建立完成。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以下三方面;

(1) 对全国土地资源进行概查和详查;

(2) 对全国农作物的长势及其产量监测和估产;

(3) 对全国森林覆盖率的统计调查。

2、卫星遥感技术应用前景

国际上卫星遥感技术的迅猛发展,将在未来十五年内把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。由各种高、中、低轨道相结合,大、中、小卫星相协同,高、中、低分辨率相弥补而组成的全球对地观测系统,能够准确有效、快速及时地提供多种空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的对地观测数据。

随着对地观测技术的进步以及人们对地球资源和环境的认识不断深化,用户对高分辨率遥感数据的质量和数量的要求也不断提高,从而促进了高光谱分辨率遥感的发展。高分辨率的空间信息能够较好的满足诸多用户的需求,它们的重要特征就是具有商业化前景。

在国家经济建设中,对空间遥感信息以及空间地理信息的需求将日益增长。为使我国现代化经济建设得以持续稳固发展,空间遥感信息技术和应用必须相适应的发展。我们可以从我国对遥感信息和技术的应用需求来看卫星遥感应用前景,这主要表现在社会公益需求方面和遥感图片的商业应用需求两个方面:

(1)社会公益需求。

主要有以下几种类型:

①土地利用、城市化及荒漠化监测;

②农作物、森林等可再生资源的监测和评估;

③灾害监测和环境监测。

此外,对道路、建筑工程的设计、选址等方面也有着广阔的前景。这方面的需求主要靠政府扶持。

(2)商业应用需求。

遥感技术的应用是极其广泛的,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。

高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,在未来的城市规划、地籍管理、工程评估等方面将有广阔的市场,预计每年会有14%左右的增长率;近年来,由于卫星数据的增加和小型廉价的工作站、图像处理系统、软件的发展,与此相关的空间信息服务公司大大增加,由此形成的增值收益是卫星图像销售收益的六倍。由此可见,卫星遥感的商业化是卫星遥感应用产业化发展的推动力之一。

卫星遥感技术的产业化发展

1、卫星遥感技术蕴藏巨大的产业化前景

遥感技术应用的基础是遥感信息的获取。地面物体在遥感图像上形成各种信息是一个复杂的过程,这个复杂过程是由人类生活的真实地表空间的复杂性、千变万化性和成像过程的复杂性共同决定的。具体地说,人类生存的地表空间是复杂的,是宏观有序、微观混乱的地理综合体,成像获取的遥感图像的光谱值是混合光谱,受多种因素的影响。从信息论角度来讲,遥感成像过程是信息从多到少的映射,是个确定过程,是把一个千变万化、形形的地球表面高度概括、总结、选择、压缩的过程。正是这个过程,使得遥感影像中包含的信息具有宏观性、多样性、综合性、周期性、量化等特点。这些特点决定了遥感影像中包含着人类生产活动各个研究和应用领域所需要和感兴趣的信息,各个研究和应用部门均可以从不同的遥感影像中提取和挖掘出所需的信息,为本部门的发展和应用服务,为国民经济建设服务。这也就是遥感信息具有跨部门、跨学科的特点。遥感信息的上述特点决定了遥感技术从起源就蕴藏着巨大的产业化前景。

2、卫星遥感技术发展的不平衡性需要加速产业化

卫星遥感信息的获取技术得到了惊人的发展,空间分辨率和光谱分辨率已经达到相当高的程度。空间分辨率由千米级、百米级,到米级、分米级,光谱分辨率由几百个纳米、几十个纳米,到几个纳米。多空间尺度、多光谱尺度以及多时间尺度的海量卫星遥感数据的获取技术已经形成,但卫星遥感信息的应用则相对发展滞后,出现了卫星遥感获取技术的快速发展与信息应用滞后的矛盾。这个矛盾使得人们在欣喜地获得大量可用数据的同时,却在解决实际问题时仍然对知识万分饥渴,深感信息的短缺。这主要是因为卫星遥感影像信息的应用过程远比获取过程要复杂得多。遥感图像的解译和应用过程是信息从少到多的映射 ,是个不确定过程,无法从数学上直接求得确定解。从信息论来说,是因为遥感成像过程在保留了总体信息的同时,压缩了细节信息,同时还附加有噪音,减少了信息量,从而使遥感影像上所包含的信息量不足以表达人们所希望求解的诸多地理对象的内在的不确定度。这种不确定性程度因对象不同而不同。可以把遥感信息应用过程看成是一个信息传递系统,一个将遥感数据转换为可用信息的过程。而遥感数据到信息的转换,是由业务用户的信息需求所驱动的,选择什么样的模型以及最终达到什么样的目的完全因应用部门而异。由于支持“数据到信息”过程的基础知识很少和短缺,限制了遥感数据直接产生的经济和社会效益,从而影响了遥感数据的应用广度和深度。因此,要加强卫星遥感技术向国民经济和社会发展诸多行业和领域的渗透、辐射,与各行业、领域的传统方法相结合,而不是排斥和完全代替,以提升传统行业、发展新兴行业,加速卫星遥感技术产业化的进程。

卫星遥感技术的产业化发展历程

1、实用化是产业化的前提

卫星遥感技术具有其他技术不可替代的优势,但也有它的局限性,主要表现在:

(1)遥感技术在电磁波谱中仅反映地物从可见光到微波段电磁波谱的辐射特性,而不反映地物的其它波谱段特性。因此,它不能代替地球物理、地球化学等方法,但它可与其集成,发挥信息互补效应。

(2)卫星遥感信息主要反映是近地表的现象、区域和运动状态等。这一局限性与人类在地球科学和其他科学研究中不断向地下深处发展之间产生了矛盾。这一矛盾使得遥感技术在不同行业和领域的应用程度可能会因应用领域的深入而受到影响。

(3)卫星遥感信息获取过程的确定性与信息应用反演时的不确定性产生了明显的矛盾。该矛盾使卫星遥感技术在各行业、领域深入应用的效果受各种因素影响大,效果好坏不定。

之所以强调这些局限性是因为只有正确地认识到卫星遥感技术的优势和局限性,才能扬其所长,补其所短,使它更加实用化。

显然,卫星遥感数据的深入应用仅靠遥感技术和遥感知识是完全不够的。实现遥感数据良好和深入的应用需要三方面的信息和知识:一是遥感信息和相关的处理技术;二是应用领域的专业信息和相关技术及知识;三是借鉴其他领域先进的信息技术。只有这三方面知识和技术的共同支持,应用部门才能更加准确地提取和理解赋存于卫星遥感数据中的专门信息,有效地服务于生产和研究。这三个方面的信息和技术可归纳为两个结合,即遥感技术与各应用领域的专业技术相结合,遥感技术与其他现代信息技术相结合。这两方面的结合方式和结合的紧密程度与应用部门或个人感兴趣的目标地物赋存的地理空间及复杂性有密切关系。正是由于这种赋存地理空间的差异和对象属性、运动状态的复杂性差异,不同部门在进行遥感信息应用时,采用上述两个结合的程度也不同,遥感信息的应用广度和深度也有差异。无论对哪个应用部门、哪个学科或个人,不断深入地应用遥感信息来有效地解决问题,上述这两个结合都是必要的。换句话说,发挥快速发展的遥感技术的强大优势,结合各行业和领域的传统有效的方法技术,整合现代信息技术,发展交叉技术,从多学科、广视角来解决各行业和领域遇到的实际问题,有利于卫星遥感技术的实用化,从而有利于推动卫星遥感技术的产业化。

2、商业化是产业化的催化剂

在市场经济的大背景下,实用化商业化产业化是产业化的必由之路。没有实用化,就谈不上商业化,没有商业化就形成不了产业,没有产业化的推动,任何一项高新技术,包括卫星遥感技术就不可能持续地发展下去。

所谓商业化就是要将卫星遥感技术作为商品在市场经济大环境下进行竞争,形成卫星遥感技术的规范化、规模化市场。要想促进卫星遥感技术的商业化,那就必须要转变观念,树立竞争意识,进行技术创新,研制开发新一代高水平的遥感卫星,提供高质量、具有优势的产品。同时,采用成熟技术,商业现货产品和发射小型卫星的办法降低生产成本。扩大市场需求,提供不同档次级别的图像产品和增益产品,培养个体用户,大力发展个人图像服务。改变传统作业方式,实行商业运作,加强数字提供商与信息增值服务商之间的合作,逐步增大纯商业化系统的比例。采取符合市场经济规律的正确方针和有力措施,进行综合经营,实行薄利多销。遥感卫星产业包括卫星制造业、发射服务业、地面应用服务业和地面设备制造业等。地面应用服务业包括代销或经销其他公司或非商业化的民用遥感产品等。

3、产业化的主要模式以及发展趋势

(1)卫星遥感技术产业化的主要模式。

①混合模式;

②政府政策促进商业遥感卫星产业化的模式。

(2)卫星遥感技术产业化的发展趋势。

①跨国公司合并,形成规模开发能力;

②既竞争又合作,军民商遥感卫星同时出击;

③开发通用卫星平台;

④1米高分辨率遥感卫星市场成为焦点;

⑤以创新技术优势开拓市场;

⑥国家和私营公司采用高新技术合作开发;

⑦以卫星品牌和标准产品占领市场。

我国卫星遥感技术的产业化发展

1、我国卫星遥感技术产业发展现状

目前,我国1000多家3S(GPS,RS,GIS)单位的十多万名从业人员构成了我国遥感市场的主体,他们直接或间接从事卫星遥感技术的软硬件研制、应用和开发工作。资料显示,遥感已成为我国地理空间信息产业的一个重要组成部分,发挥的作用越来越明显,并成为有关行业的主导技术,如在城市土地动态监测、违章用地处罚、水土流失调查、生态环境评价、大型工程选线选址等方面。

(1)卫星遥感的产业链

①卫星遥感基础设施的制造与发射,持续稳定的数据源是遥感产业发展的基础。

②卫星数据加工以及增值服务,是遥感应用的前提;离开了不同种类、不同级别的数据加工,遥感的产品将非常单一,应用的范围将缩小。

③地理信息产业为主的信息应用,是遥感产业扩展与延伸的主要方面和新的增长点。

④工程建设应用始终是遥感应用的重点之一。

⑤政府的公益事业、政府的政策导向是遥感生命力所在。

(2)卫星遥感市场的特点

①多极化的市场已经出现,发展势头强劲,并且不断加快,但公益服务仍占据主导地位。这是从经济总量对比得出的结果,但需求是多渠道的;多极化市场的出现将逐步改变政府的主导地位。

②产业链和市场细分逐渐形成。遥感需求层次已形成,不同分辨率的数据为不同用户服务,同时遥感需求的网络正在逐步有序化。

③产业规模扩大,遥感数据市场竞争激烈,市场需求不断增强。

④遥感软件产业发展平缓,起伏不大。

⑤市场准入制和竞争机制正在建立。

2、我国卫星遥感技术产业发展途径

每个国家遥感卫星的发展战略各不相同,没有哪个国家的遥感卫星发展道路和战略是最好的,适用于一切国家的。世界上有许多国家如美国、法国、印度等都已走出了一条适合自己发展的道路。我国也很有必要根据自身的应用需求、经济实力和技术基础等条件,并借鉴其他国家的发展经验制定遥感卫星发展战略。总结和分析其它国家遥感卫星发展战略及其特点,有助于我们把握好方向、正确定位和制定合理的遥感卫星发展计划。纵观美国及其它国家遥感卫星发展所走过的历程,广大专家、学者整理归纳出以下四点适合我国卫星遥感技术产业发展的有效实现途径。

(1)商业化。

商业化是一条值得探索的道路。我国财力有限,采用商业运作模式可以充分利用卫星资源。如果遥感卫星产品能够打开国内市场、打入国际市场,并在市场上占据一定份额,遥感卫星将能自负盈亏,政府不必投资,便可使其处于一个良好的循环状态,如果政府少量投资,将使其更有竞争力。由于遥感卫星数据本身的社会性和公益性,以及市场的特殊性,要在短期内实现商业化是很困难的,不可急于求成,要充分借鉴别国成功的经验,避免它们曾经出现过的问题,在商业化的过程中政府的扶持和调控是必不可少的。

(2)国际合作。

卫星是一项投资巨大的产业,可以通过国际合作来共同承担风险和投资成本。走国际合作的道路,通过技术引进、消化、发展,一可减轻国内经济负担,二可分散风险。国际合作这种运作模式也是当前的一个发展方向。

(3)重视应用。

发展遥感卫星的目的是为了应用,应强调系统的应用效益,切实改变重技术、轻应用的倾向,技术发展要与应用效益挂钩。我国资源一号卫星,应用还很有潜力可挖,应加大宣传力度,综合管理遥感卫星数据的应用,以发展推动应用,以应用促进发展。

(4)军民合用。