卫星遥感技术及应用范文
时间:2023-12-20 17:57:49
导语:如何才能写好一篇卫星遥感技术及应用,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。
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关键词:城市建设;规划;卫星遥感
一个城市的整体规划是需要多个方面来支持的,并且其工程规划的周期性较长,业务工作量也十分大,这就使城市的规划相关资料统计起来相对比较复杂。同时,这些城市规划中的基础相关资料中又涉及到了自然条件、环境因素、资源分布情况、城市的基础设施建设以及整体的经济发展等诸多方面,这些数据的统计与分析是人工无法完成的,因此就需要依靠一种先进的高科技工具来协助完成所有资料的监测与统计。卫星遥感技术的出现就可有效在帮助城市规划来监测多层次、多空间下的社会环境变化和资源利用情况,而城市规划在卫星遥感技术的协同作业下也可保证其长期规划和稳定发展的目标。
1、 卫星遥感技术
所谓的卫星遥感技术,就是一种建立在空间科学技术上、电子科学技术上、光学技术上。计算机科学技术上以及信息科学技术等学料上的一种理论科学上的高科技技术。同时它又是领先的高科技术之一,具有宏观性、综合性,快速性,多层次性以及多时相性的技术优势。在高科研技术迅猛发展的当今环境下,卫星遥感技术是跟随着航空、航天技术的飞跃发展而不断地进行着提高与创新完善的。尤其是卫星遥感技术的服务领域涉及到了城市建设中的各行各业,是具有着十分广泛的应用价值以及很好的经济效益、巨大的生命动力的高科技工具。卫星遥感技术在城市规划和建设中已经成为了获取信息资源的重要的手段,其主要应用于可以快速地实现各大城市范围内的国土占有资源率与生态环境的多层次、全方位数据的综合调研,并能够系统地对城市资源与环境的空间分布规律进行研究,同时对城市内各资源的相互联系、相互制约的关系也能够进行有力的分析和研究。并且按照城市空间的不同层次和不同的内容来进行系列基础图件的编制,使其客观、真实、系统、准确地反映出城市在建设中所取得的各项成就和其建设中所存在的问题。可以最大限度地为城市的国民经济建设和社会的中长期规划发展规划制定出可实施的具体方案,同时对国土资源的占有率及生态环境的综合整治规划提供了可靠的发展依据。
2、卫星遥感技术的应用
卫星遥感技术对城市的规划具有着十分重要的影响。在以往的城市规划建设中,大都使用的是城市大比例地图的规划设计管理,这种管理与规划建设模式使人员处于大批量的工作中,造成了严重的超负荷工作量,不仅在技术上无法做到全面的了解城市的各种空间和环境的变化,也会对其数据的准确性造成很大的影响。随着计算机的普遍应用和科技的不断发展,卫星遥感技术的的应用有效地解决了这一问题。
2.1、遥感技术对空间布局的信息分析
卫星遥感技术在城市规划的空间布局信息分析中起到了十分重要的作用。由于城市建成区范围内所反映的都为城市的宏观特征,因此对它的分析并不需要具备很高空间的分辨率的遥感图像就可以完成。相反来讲,如果在此范围内的空间分辨率过高的话,会直接影响到边界线的提取时制图综合的复杂性。因此一般来说,利用TM和SPOT图像用来对城市建成区域范围进行分析是比较合适的,其一方面表现在它能够相对较准确地反映出建成区域的范围大小,而另一方面表现为对于成像过程中所存在的制图综合来讲,它能够较为容易地提取出边界线概况。比如要分析城市与城市之间或城市与城镇之间的关系时,利用TM和SPOT图像来进行分析是相对比较合适的。例如:在上海城市的TM图像显示中,就可以清楚地看到所有乡镇政府所在地区的中小型城镇,并能够非常明显地反映出它们的大小和形状;其二,卫星遥感技术对城市内的土地资源占用率及结构形成可以做到细致的分析和监测。在卫星遥感图像上,不同类型的城市用地情况能否准确地判别出来,主要取决于它与周围的环境和地面建筑物的界线能否识别。如果地面建筑物的尺寸和小于空间的分辨率过差,或与背景环境下的景物特征很接近的话,那么该地面建筑物就很可能会与背景环境混合,因此也就不能对该地面建筑物进行准确的判读。当城市的土地占用界线情况能够准确的反映时,就需要利用卫星遥感技术对城市范围内的用地情况和类型进行分析。主要是通过TM遥感图像、SPOT遥感图像和IKONOS遥感图像三种进行分析。其中,TM图像最为适合分析城市内的绿地使用情况、水域分布情况、乡镇建设的用地情况以及新建的居住用地情况、道路广场施工的用地情况和分布等进行分析;SPOT图像在监测的本质上与TM图像所监测分析的情况并无太大的差别,但在分辨率与判读上要比TM图像更为精准一些;IKONOS在本质上相较前两者有所提高,对于不同城市范围内的用地情况基本都能够在图像中显示出来,因此只要对其的判读人员熟悉该地的区域范围,就能够精准地判读出不同城市在区域范围内的用地分布情况。如图:
2.2、卫星遥感技术对建筑密度的信息分析
卫星遥感技术还可以对城市内的建筑物的建设密度及可使用的空间密度进行分析。随着我国人口的不断增加,使城市的容积越来越小,如何才能安排好有效的建筑使用空间,已经成不了各城市政府所要解决的最重要的问题。利用卫星遥感技术可以勾画出每一个城市建筑的边界线,并能够快速地计算也该建筑物所占用的土地面积,一定区域内的所有的建筑物占地面积之和与该区域范围内的实际占地面积之比,即为该区域的建筑密度。在卫星遥感技术应用中,立体测量法是其中最为典型有一种测量技术。它是利用在同一区域内的两份不同角度测量下的图像,首先在一张图像上选定所要测量范围内的建筑物底部与顶部的两个基准点,然后再在另一张图像中找出相同的点的位置,同时计算出两张图像基准点的视差,并相减得出最后的视差值,也就是两个图像成像之间的位置。从而计算出建筑物这间的距离。
2.3、卫星遥感技术对城市空气质量的信息分析
卫星遥感技术还能够对空气污染和水污染进行分析。当空气的污染质量达到一定的量的时候,就会对空气中的电磁波产生反射现象,而卫星遥感就可以通过图像中显现出的浅白色的景象进行分析,由景象的图像中的分布情况和形状大小可以直接判定出空气污染的程度及范围。同时对于水污染的分析情况来讲,由于水中污染物的不同会对水波产生不同的颜色反射,并且水中污染物的含量会直接改变水的光谱反射率大小。因此,可以能过卫星遥感所形成的图像准确地对污染源及污染面积进行分析与控制,这有助于提高城市用水的洁净度。
除此之外,对于城市废弃物污染监测也是十分重要的,废弃物的识别其主要是依靠自身的纹理信息,对IKOMOS遥感卫星来说,其所能监测的最小范围可达400M2,因此最为适用于城市废弃物的监测和调查。??
结语:对于城市的整体建设和规划来讲,其工程可谓十分浩大。因此必须依靠卫星遥感技术的支持与协助。卫星遥感技术可从城市建设的多角度与多层面进行分析,有效地提高了城市规划的全面性和速度,为城市的建设和可持续性发展做也了重要的贡献。
参考文献
[1] 吴健平,张立.卫星遥感技术在城市规划中的应用[J].遥感技术与应用,2003,18(1):52-56.
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关键词:遥感技术 应用
中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0200-01
1 遥感的简单介绍
“遥感”顾名思义就是:“遥远的感知”,也就是:不直接接触到有关目标而能收集到信息,而且还能进行分类和分析。遥感所收集的信息是由目标物反射或发射的电磁波。收集电磁波息信的装置就叫传感器。装载传感器的设备,如:人造卫星和飞机等称为遥感平台。现代遥感技术从空中利用遥感设备在地面进行物体性质检测。它有许多功能:
1.1 观测的面积大
根据陆地卫星轨道910km左右的高度与航摄飞机可达10km左右的高度来看由得高,观测的面积就广阔。每张陆地卫星图像覆盖的地面面积高达3000kmg2。而我国要覆盖全部陆地面积只需要600多张左右卫星图像就可以了。这就为人们展示了一种宏观的景象,对于地球资源及环境要素的分析极其有利。
1.2 收集信息的速度快,周期短
在以前用一般方法进行一次实地测绘地图,通常要十年或几十年重复一次,而应用了航摄测量的方法以后,确只要几年才能重复一次,在卫星围绕地球运转的同时,便能讯速收取所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例,每16天可以覆盖地球一遍。因此,利用遥感技术以后,地图的更新时间可以大大缩短,一些地区自然现象的动态变化也能很快地反映出来,并及时做出预报。
1.3 局限性少
在对于恶劣的自然条件,如高山、沙漠、冰川、沼泽等难以开展工作的区域,或由于国界的限制不可达到的地区,用航天遥感的方法,则很容易收取所需要的资料。
1.4 方法多,收集的信息量大
遥感技术能够适应各种不同的任务和目的,先用不同的遥感仪器使用不同的波段来收取所需要的资料。现代的遥感技术能利用红外线、紫外线、微波波段和可见光波波段来进行探,不但能探测到地面的性质也能探测到目标的一定深度。有些波段具有对干沙土、植被、云、雾、冰等的穿透性和识别性。
遥感技术可以根据不同的目的和任务,选 用不同的波段和不同的遥感仪器,取得所需的信息。现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体,而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测,不仅能探测地表的性质,而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性,可深化对被测目标的认识。例如:对水具有一定穿透性的有可见光的蓝光波段,它可采用较长的微波雷达探测冰层,还可以穿透冰层到达下面的水体或地底面。微波波段具有长时间的工作能力。因此它获取的信息量大,根据有关资料显示“以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例,像元点的分辨率为79m×57m,每一波段含有7600000个像元,一幅标准图像包括四个波段,共有3200万个像元点”。
1.5 作用广
现在遥感技术的应用领域很广泛。因为遥感主要是进行测绘方面的应用,而测绘数据又是应用于全行业的基础使用,不仅用于军事的侦察,还广泛应用于地理、地质、气象、水文、农林业、规划和建设及环境保护并多领域,具有较高的经济、生态和社会效益。
2 遥感技术系统和基本过程
遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称,它是一个多维、多平台多层次的立体化观测系统。从总体上看,任何一个遥感任务的实施,均由遥感数据获取、有用信息抽取及遥感应用三个基本球节组成。而每个环节的进行,都要有相应的基础研究和技术手段的支持。
遥感过程是指遥感信息的或取、传输、处理分析判读应用的全过程,它是通过以卫星、飞机和汽车为观测平台,在距离目标物几米至几千真米的距离以外,采用光学、电子光学等探测设备,接收的反射,散射,电磁辐射目标对象在图像胶片或数字磁带记录的形式发射能量,然后将信息发送到地面站,接收站将这些遥感数据进一步加工成遥感资料产品,以提取有用的信息,如(图1):
遥感技术系统是一个通用的系统实施方法、设备和技术。现已成为从地面到高空的多维观测系统。大量的研究,包括遥感数据采集,基础研究,运输,处理,分析和应用遥感物理研究等。遥感技术系统包括:
2.1 遥感平台
(1)地面平台:三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台。(2)航空平台:包括飞机和汽球。(3)航天平台:包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船等。
2.2 遥感仪器
传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器,是遥感技术系统的核心。(如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机等)
2.3 信息的传输与记录
遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数磁带上。
2.4 信息处理
遥感卫星地面站,接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关的研究,为遥感应用提供数据服务。
2.5 分析应用
包括对遥感数据根据某种目的进行分析,处理,测绘,制图的一系列的设备,技术和方法的遥感数据的应用程序。遥感技术系统是一个非常复杂的系统。对于一个特定的遥感目的。能以发挥技术优势和整体系统的各个子系统选择最佳经济效益的最佳结合。遥感数据收集是在由遥感平台和传感器构成的数据采集系统中或得技术支持下实现的,由于各种平台和遥感器都有自已的适用范围和局限性,因此往往根据具体任务的性质和要求的不同而采用的组合方式,以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性,甚至把它们对立起来,是不适宜的。
参考文献
[1]刘丹丹.《遥感技术与应用》[M].哈尔滨地图出版社,2009.
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遥感即为遥远的感知。遥感技术是根据电磁辐射(发射、吸收、反射)理论,应用各种光学、电子学和电子光学探测仪器对远距离目标所辐射的电磁波信息进行接收记录,再经过加工处理,并最终成像,从而对环境地物进行探测和识别的一种综合技术。物质不同,其分子、原子数量及组合方式也不同,所特有的反射电磁波性质也不同,对外来电磁波反射性质也就不同。因此不同的物体发射不同波段的电磁波,不同的物体对太阳和人工辐射有不同的吸收、反射和透射能力,这些差别经过遥感形成了不同的成像,然后把这些不同的遥感成像解译就可区分不同物体,从而收集目标物的各种信息数据,以掌握人们所需的各种信息资料。近年来我国地质灾害研究在采用遥感技术后取得了重大进展,包括近年来开展的全国特大滑坡灾害调查及危险性评价、典型地质灾害监测预警与示范治理、重点地区地裂缝与地面沉降调查、国家重大工程区域地壳稳定性调查与评价等项目都是建立在遥感图像的分析判断基础上的。由气象卫星、海洋卫星、陆地资源卫星和环境与灾害卫星等组成的空间对地观测体系,能够覆盖全国陆地、海域以及我国周边国家和地区1500万km2的地球表面。可见光、红外到微波遥感器都实现了星载飞行,遥感器包括可见光相机(胶片式和传输式)、可见光红外多光谱扫描仪、多种分辨率成像光谱仪、多波段微波辐射计、微波散射计、微波高度计、合成孔径雷达等。具备了自行研制卫星地面接收站及其相应数据处理系统的能力。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,开发了多套通用遥感图像处理系统和专题遥感信息提取系统。我国风云气象卫星系列不仅显著提高了我国卫星气象监测能力,还为国家应急管理、减灾救灾体系建设、应对气候变化提供了有力的技术支撑,被世界气象组织纳入地球观测业务卫星序列,成为全球地球综合观测系统的重要组成部分。
2遥感技术在地质灾害监测中的作用
各种自然灾害发生前一般都会出现各种先兆,而且很多灾害的发生和发展都有一定的时空规律,彼此之间常有一定的关系,这就为自然灾害的预报提供了可能。在自然灾害的预报和研究中运用遥感技术可以发挥以下几个方面的作用:
2.1推动国家自然灾害数据库建设
地质灾害是一种常见的自然灾害,发生地质灾害后的地形地貌在遥感图像中通常与周围正常的情况有所区别,特别是在形态、色调和影纹结构等方面。为了在地质灾害发生后快速及时地了解地质灾害的规模和具体情况,可以通过我国的资源卫星、气象卫星和其他专业卫星等进行遥感信号的采集,然后运用地质灾害遥感信息的合理解释,对已经发生地质灾害的地点或是隐患点进行详细的调查分析,并对数据进行整理后得出灾害规模、灾害分布、形成因素、孕育过程、变化趋势等。通过以上工作可以有效推动对灾害数据的收集和整理工作,并且按照地质灾害的类别,建立灾害要素数据库,构建灾害预测评估和灾后灾害快速评估运行系统。
2.2为抗灾救灾应急决策提供快速信息支持
一些突发性自然灾害,难以实现迅速、准确、动态的监测与预报,但遥感技术可以不受地面条件限制,快速获取灾害发生后灾区的全面景观,根据灾害分类分级及影像模型,判读图像,快速确定灾情,为应急救援工作提供第一手资料,从而在最短的时间内实现对自然灾害的应急响应。在2008年四川汶川大地震及2010年青海玉树大地震中,有关部门使用多种航天、航空遥感技术为抗震救灾指挥部及时提供了多种类型、不同分辨率的卫星和航空遥感数据分析信息,为抗震救灾指挥系统及时全面地了解灾情、快速部署救援行动提供了可靠的信息支持。在澳大利亚维多利亚州发生特大火灾时,我国立刻调整了环境减灾卫星A、B星拍摄角度和运行频率,每天两次飞过澳大利亚上空,迅速准确地拍摄了澳大利亚火场的光学、红外和雷达图像,为澳大利亚空间信息合作研究中心提供了大量的卫星监测图像,极大地帮助了澳大利亚有关部门的灭火行动。
2.3提高次生灾害的预测预报能力
做好次生灾害的排查与监测预警工作,是减少和降低灾害损失的重要措施。利用卫星遥感技术实时监测地震次生灾害,让人们能够有效规避灾害或减小灾害损失。在2008年汶川大地震中,中国国土资源航空物探遥感中心通过航空遥感应急调查,及时掌握了北川等14个重灾县市道路、房屋损坏等灾情和崩塌、滑坡、泥石流及堰塞湖等次生灾害情况,共解译出地震引发的崩塌、滑坡、泥石流7226个,堰塞湖147个,灾害毁路1423处;圈定有危险的村镇264个,潜在危险道路1732处,从而为有效防范次生灾害的发生、最大限度地降低灾害损失提供了有力的信息支持。
2.4为灾后重建规划提供决策依据
地震等重大自然灾害发生后,灾区的重建规划是抗灾救灾的一项重要工作。如地震灾后恢复重建规划应当根据地质条件和地震活动断层分布以及资源环境承载能力,重点对城镇和乡村的布局、基础设施和公共服务设施的建设、防灾减灾和生态环境以及自然资源和历史文化遗产保护等作出安排。城镇和工程选址时要充分考虑灾害综合区划,既防止类似的灾害重复发生,也要防御其他自然灾害的侵袭。在2008年四川汶川大地震发生后,我国利用航天和航空遥感,及时开展汶川地震灾情评估工作,完成不同烈度人口影响评估,以及房屋倒损、道路损毁、人员伤亡等灾情及次生灾害评估、灾情综合评估、地震灾害范围评估、地震灾害经济损失评估等工作,为灾区规划重建提供了科学依据和决策咨询。
2.5帮助提高地震预测预报水平
地震的预测预报是一个世界性难题。我国破坏性地震频繁发生,损失极为惨重。为了有效地预测地震发生,必须对地震前的各种兆信信息进行收集和数据挖掘,找到地震演变规律,尽可能地有效预测预报地震。卫星遥感技术通过多种手段观测、广阔的信息覆盖、短周期的观测手段等,为提高地震灾害的预测预报水平提供了可能。遥感技术用于监测和评估地震灾害已成为研究的一大热门。目前,遥感方法中合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在监测地震形变方面的潜力已得到广泛认同。在地震研究方面,我国运用各种遥感图像,进行断层活动性、强震构造环境、地震地表破裂等方面的遥感地质解译以及干涉形迹测量研究,取得了重要研究成果。同时还开展了遥感技术在地震监测预报中的可应用性研究、红外遥感地震前兆的异常特征、预报方法和机理研究以及地震前兆热红外异常卫星遥感监测与快速处理系统研究等,为卫星遥感应用于地震监测预报开辟了新的方向。我国地震局已将卫星遥感的部分热红外实测数据,通过全国地震系统共享给所有地震研究工作者,为地震监测和预报提供数据支持。
3遥感技术在地质灾害监测中的具体应用
我国的地质灾害遥感调查技术为大型工程的可行性研究提供地质灾害分布、潜在危害及环境基础资料。实践证明,遥感技术在识别滑坡、泥石流,制作区域滑坡、泥石流分布图等方面体现出巨大的应用价值。
3.1孕灾背景调查与研究从地质灾害预测预报相关理论分析可知,灾害孕育过程中要对一些因素进行长期观测,发现其变化规律。这些因素包括时日降水量、地面坡度、多年平均降水量、植被发育状况、构造发育程度等。这些因素的成功观测是地震预测预报的重要保障。通过气象卫星可以实时检测降雨情况,而资源卫星可以对地表地物进行详细的调查,通过红外波段和微波波段分析地下物质的体貌体征等。结合气象卫星和资源卫星强大的遥感技术,可以对以上孕灾因素进行实时监控和分析,因此利用遥感技术有效调查研究地质灾害孕灾背景是遥感技术的重要应用之一,也是地质灾害最重要的基础准备工作。
3.2地质灾害现状调查与区域划分
在地质灾害发生后,必须及时有效地对地质灾害现状进行总体分析,了解其发生规模和特征,才能制订相应的救灾和避灾措施。地质灾害过程中,不良地质所迸发出的滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体或灾害群体,在遥感图像中会呈现出与众不同的地质特征。很多关于地质发生规模和形态特征等信息都可以通过遥感影像进行提取。这些信息提取后,就可以有效分析目标区域内地质灾害发生点和隐患点的全面信息,找到灾害发生的分布、规模、特点、趋势等信息。另外,在上述工作基础上还可以对地质灾害发生地进行区域划分,对地址灾害进行分级管理,对隐患区进行严密监控,为建立地质灾害监测网络提供基础资料。
3.3地质灾害动态监测与预警
当地质体从量变到质变后,地质灾害很容易发生,但是这种从量变到质变的过程是很难被观测察觉的,因为其蠕动速率非常小且比较稳定,地质灾害动态检测就是期望实时得到发生突变的信息,来预测和预报灾害发生。在全球卫星定位系统(GPS)的精确定位下,这种缓慢的变动速率是可以被察觉并记录的。利用卫星定位系统进行地质灾害动态检测,可以有效地对地质灾害进行预测、预报和警报。
3.4灾情实时调查与损失评估
当地质灾害的发生不可避免时,就要尽可能地减小灾害损失,这就要求在地质灾害发生后对灾情进行实时检测和调查,并评估和区分灾情较重和较轻的区域,进行有效的人员救援和物资运送。利用遥感技术可以对地质灾害进行详细的调查,除了可以对人员和牲畜伤亡进行统计外,还可以对地面建筑、水域资源、桥梁道路、自然资源等各项情况进行实时的调查和评估,为救灾提供有效的信息支持。
4结语
篇4
湖南省卫星遥感技术应用于国土资源管理起步于上世纪70年代中期,经过近40年的宣传普及和试验研究,特别是近10年来的长足发展,现已进入到比较成熟的生产实用阶段。已形成湖南省遥感中心、湖南省国土资源规划院、湖南省第一测绘院、湖南省第二测绘院、湖南省第三测绘院、湖南省测绘科研所以及湖南省国土资源信息中心等单位遥感力量组成的遥感技术应用队伍,拥有500多名遥感专业从业人员,近8000万元遥感专业设备,且每年投入专项经费近2亿元,在土地利用与矿产资源调查与监测、地质灾害预警与应急反应等领域取得了显著的社会效益与经济效益。
随着国土资源科学管理的需要和遥感技术应用水平的提高,湖南卫星遥感应用已成为支撑政府决策的有力工具。卫星遥感技术的应用不仅在国土资源管理,在经济建设和社会发展中的作用也日益重要,前景越来越广阔。
历史回顾
湖南卫星遥感的过去主要是遥感技术应用方法试验。1970年代中期至1980年代中期,在国家科委、国家计委、国家基金委、中国科学院、湖南省政府、湖南省计委、湖南省科委等部门的支持下,湖南率先进行了“湖南省国土调查多平台遥感预试验”。
1980年代中期至1990年代初,湖南省和中科院资源与环境信息系统国家重点实验室合作,进行了“洞庭湖区地理信息系统”研究。 1990年代初至中期,进行了“湖南省防洪减灾信息工程运行系统方案”研究,有力地推动了3S技术在防洪减灾中的应用。
1990年代中期至2000年代初,在原国家计委支持下,实施“湖南省国土资源遥感综合调查”项目,通过卫星遥感技术,基本查明了湖南省各类资源和环境状况,为我湖南省经济社会发展总体规划和政府科学决策提供了重要的基础数据。
湖南省卫星遥感技术开始用于土地资源、矿产资源、水资源、森林资源、旅游资源以及生态环境、自然灾害等方面的调查研究,并取得了良好效果。
应用现状
湖南卫星遥感技术应用工作开展近40年来,通过不断的实践与摸索,在技术方法上已基本成熟,遥感装备水平为满足应用需求得到了全面改善。土地利用变化与矿山开发状况遥感调查与监测、区域地质与矿产地质遥感调查研究、地质环境与地质灾害遥感预警与应急等领域均取得了重大成果。地质等遥感信息形成机理研究、遥感与多源地学数据的综合应用,迈上了新的台阶。
第二次全国土地调查
2007年3月至2009年12月,湖南省第二次全国土地调查工作期间,湖南省以卫星遥感底图为基础,通过遥感解译与外业调查,全面查明了全省土地利用现状、土地权属状况、基本农田分布状况和城镇地籍状况,真实掌握了土地基础数据,为全省经济社会发展与国土资源管理提供了准确性高、现实性强的基础数据。
土地利用遥感监测与土地年度变更调查
2000年组建湖南省国土资源厅以来,基于土地资源管理的“批、供、用、补、查”对基础数据的需求,国土资源部门每年基于卫星遥感数据开展土地利用变化遥感监测。特别是2009年第二次土地调查结束之后,随着卫星遥感技术的不断发展,实现了全省土地监测“一张图”的全覆盖。
土地利用遥感监测能及时准确地反映土地利用变化的最新情况,其成果是土地年度变更调查的主要依据。土地年度变更调查以新增建设用地、土地开发整理复垦耕地以及其他相关地类的变化为主要对象,以客观准确反映年度内土地利用变化情况为主要目标,对满足土地管理日常业务的现实需求,实现监管方式从“以数管地”到“以图管地”的重大转变,进一步扩大调查成果应用的深度和广度,提高土地基础数据资料的社会化服务水平,有效保障土地参与国家宏观调控,满足经济社会发展的迫切需要具有重大意义。
土地矿产卫片执法检查
土地矿产卫片执法检查是国土资源管理的常态化手段,每年开展一次。本工作利用卫星遥感技术定期监测土地利用变化和矿产勘查开采状况等,发现全省土地矿产疑似违法图斑,并对违法情况进行核查,为及时发现、制止和查处违法用地、违法勘查开采矿产资源行为提供了科学依据。
近3年来,共发现并查处土地违法案件3200多起,违法占用土地4万多亩,违法占用耕地1.6万多亩,矿产违法案件999起。各县市区国土资源部门依据相关法律法规对违法主体处以罚款1.2亿多元,违法主体补办手续产生的土地矿产收益在100亿元以上。3年土地矿产卫片执法中,各县市区对违法主体处分200余人,其中县处级4人,科级及以下82人;移送司法机关21人,申请法院强制执行300多起;个别土地违法严重的县(市、区)被国家问责或警示约谈。
土地矿产卫片执法对土地矿产违法行为起了极大的震慑,增强民众法律意识,对稳定土地市场、规范矿业秩序发挥了巨大作用,促进了地方经济良性发展。
耕地后备资源调查与永久基本农田划定
耕地资源是经济社会发展的重要保障。2010-2011年,我省基于卫片遥感图像及其解译成果为调查底图,投入专业技术人员1000余名,耗时两年,全面查清了全省耕地后备资源的类型、数量、质量、权属和分布。
2010-2012年,我省利用卫星遥感技术,投入专业技术人员2000余名,在外业逐图斑核查的基础上,通过基本农田区位调整和划定、基本农田落实到地块和农户、基本农田占用和补划以及设立基本农田保护标志等,全面健全了基本农田图表册基础资料,落实了基本农田保护责任,建立了基本农田数据库,规范了保护标识及责任卡。永久基本农田划定对切实提高基本农田的区位稳定程度、集中连片程度、落地到户程度和信息化程度,全面提升基本农田保护水平,落实“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策,协调农业用地与建设用地的矛盾,严格控制对耕地的占用,稳定农民承包土地的思想,有效改善农业生产条件等发挥了重要作用。
农村集体土地确权登记发证
农村集体土地确权登记颁证是国务院部署的一项重大土地调查工程。该工作以0.5米的航天或航空遥感图像为外业调查底图,以内业判读指界与野外现场勘界相结合的方法,进行权属调查、界址点采集,然后经内业上图、套合“二调”图斑线和地类、编辑、裁切,编制成农村土地所有权地籍图和宗地图,建立集体土地所有权数据库,并进行分类统计和面积汇总,有效地提高了工作效率。
矿产资源开发多目标遥感调查与监测
为加强矿产资源管理,从2006年开始,湖南省启动了矿产资源开发多目标遥感调查与监测,每年开展一次。
该工作利用卫星遥感技术,在湖南省开展矿产资源开发利用状况、矿山环境和矿产资源规划执行情况遥感调查与监测工作,获取矿产资源开发客观数据,为矿政管理部门制定矿产资源规划、整顿矿产资源开发秩序、治理矿山地质环境等提供技术支持和决策依据。
地质灾害预警预报和应急反应
湖南是我国地质灾害严重的省区。针对湖南严重的地质灾害, 2004年以来,我省基于气象卫星信息和多普勒雷达信息,在汛期开展地质灾害卫星遥感预警预报工作,向相关部门和公众通过Web GIS实时预警预报信息。
10年来,共地质灾害预警预报信息500余次,成功预报200多次,最大限度地减小了因地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失,产生了显著的社会效益和经济效益。
另外,基于多源对地观测卫星信息开展的,集预警预报、应急调查、应急评估、应急指挥于一体的突发性地质灾害应急反应体系,也于2011年开始研究,预计在近年可以运行,并将成为我省防灾减灾的重要技术手段。
未来趋势
卫星遥感技术是信息化建设的重要组成部分,也是全面推动信息产业化发展的生力军。迅速发展的卫星遥感技术,正逐步成为国土资源管理中及时有效的技术支撑。卫星遥感技术服务于国土资源管理工作,已具备多样的信息获取途径和系统而科学的信息处理方法,已成为当代国土资源管理首选的技术手段和主要的决策助手。
篇5
关键词: 遥感技术;测绘技术;遥感监测
中图分类号:TP7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1020114-01
0 引言
随着经济的快速发展,人类生存环境的变化和日益激烈的国际竞争,对自然和太空资源的开发和争夺利用已成为影响人类发展进程的重要因素。遥感正是为满足这样的需求而产生的一门综合性技术。数字化测绘技术是伴随着计算机和网络技术的发展以及测量仪器的智能化而发展起来的的一门新兴的技术。它标志着我国测绘技术的进一步发展与壮大。本文围绕遥感技术在数字化测量中的特点进行了简要的探讨。
1 遥感技术概述
遥感技术应用于数字化测绘,可以快速制作高质量地图,满足社会各方面需求。遥感技术的涵义遥感,顾名思义,就是从遥远处感知,泛指各种非接触的、远距离的探测技术。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。遥感由空基系统、地基系统和研究技术支持系统组成。获取数据资料范围大,获取信息速度快、周期短,获取信息受条件限制少,获取信息的手段多,信息量大等都是遥感技术所具有的特点。
2 遥感技术的发展
遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初莱特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等:传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。
3 数字化测量技术的优势
1)通过计算机模拟的方式,在屏幕上生动直观地反映出地貌、地形特征及地籍等要素,图像清晰明了,基本可弥补、甚至改变传统产品符号、线条、文字、数字、等非具一定专业知识才能认知的不足和缺陷。
2)数字化测量产品在使用、维护甚至更新方面都体现出了方便快捷的特点,能随时保持产品信息的现势性,可随时补充完善,随时出提供使用新图。
3)按照用户的需要的不同,可对产品的各种要素数据进行再加工,得到图件的用途也就不同,并且还可以任意对图形进行缩放和拼接,使用起来更加广泛。
4)利用地形、地籍等数字化的测量成果,作为底图在计算机上进行各种设计与规划,在进行许多方案的设计与比较时显得非常方便,对各种要素的汇总统计及叠加分析也做到了准确方便。计算机的合理使用也大大提高了测绘作业的效率,且规范化程度、自动化程度、科学化程度、数字化测绘产品的应用水平也将得到提高。由此不难看出,数字化测绘符合现代社信息会的要求,是现代测绘的重要发展方向。因此,以传统测绘为主的专业测绘单位要以发展数字化测绘技术作为单位发展的方向与目标。
4 遥感技术在数字化测量中的应用
4.1 土地利用动态遥感监测
在2009年,我国所应用的遥感技术主要是确保在调查土地数据过程当中的现势性问题。一般情况下,国土资源在审批以后所负责监管的工程,也就是在遥感监测一张图的建设工程开始时,主要是为了结合第二次的全国统一土地调查时点底图的生产,一般在生产覆盖所有遥感正射影像图的基本条件下,最为重要的就是要达到全国统一覆盖的监测系统。所谓建设的遥感监测工程则是在每年都必须要达到先进的遥感影像全覆盖建设以及土地变化信息的重要提取功能,从而在日后进行调查变更与核查时提供了较为便利的条件基础,此外还可以确保实现土地数据达到一定的真实性与现势性的目的,进一步提高建设土地资源监管系统的重要作用。
现在所应用的遥感技术主要是针对变更土地的调查以及动态监测等,所以他们可以统称为土地利用动态遥感监测。这种监测一般主是对利用土地的调查数据和图件作为调查的基础,再通过处理遥感图像以及它的识别技术,并且在遥感图像所显示的图面上再进行提取变动的具体信息,以实现对土地变化可以及时地进行监测,也可以对其进行客观和直接的定期监测。这种监测手段是不同于其它监测的,由于遥感监测的精度较高,并且速度快,所监测的范围也较广,因此它可以精确的测量出国土资源管理的事实影像的,并且也最为基础的信息管理做出动态监测的结果。在现阶段,由于遥感技术在随着不断的进步发展,而影像的分辨率也在跟随不断的有所提高,在计算机技术以及处理信息技术等方面的技术与日俱增,从而也就促使了土地利用动态遥感监测的技术有所提高,在应用方面也得到了较为广泛的推广。
4.2 应用遥感技术的方法制地籍图
制作遥感地籍图,主要就是在利用计算机的制图环境,通过应用遥感所编制的资料再制作出所需要的地籍图,同时,这也是利用遥感信息在研究地理以及测绘制图过程当中最为重要的一个应用。在应用遥感技术用来制图的主要流程一般表现在几个方面:1)必须要选用较为合适的影像源,因为在不同数据源的表现下会体现出不同的特征。当前,我们普遍应用的遥感影像大概分为SPOT、QuickBird、Landsat-TM等。2)应选用某一种遥感软件对其影像进行分析,并且纠正影像的配准问题。3)融合于遥感影像当中,主要是通过与影像的融合技术,突出当中应用较高的分辨率,从而确保光谱的主要特征。此外,还可以对融合以后的影像对其做线性拉伸以及灰度变换等一些增强的处理,用以加强图像的清晰度和对比度,出更为突出细节部分。第四,在应用目视解译以及踏勘实地二者相结合的方法,可以把不同地物的不同形状以及在不同区域范围上可以从影像当中进行提取,也就是形成一定的矢量文件。
5 结语
数字化的测绘工作是极其繁琐的,只有采取一定的科技手段才能提高工作效率,及时完成任务。随着遥感技术的发展,给测绘工作带来了不少便利,随着计算机技术以及GPS等技术的日臻完善,遥感技术应用于测绘领域也日趋成熟,相信随着科学技术的发展与进步,遥感技术的应用水平将步入一个全新的台阶。
参考文献:
篇6
关键词:水利水电工程 地质勘测 遥感技术应用
中图分类号:U445 文献标识码:A
前言:遥感(RS)技术通常主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段。Rs技术与其他勘察手段配合,有利于大范围进行地质测绘,提高填图质量和选线选址的质量,减少野外地质调查的盲目性,并可以大大减少外业工作量,提高作业效率。遥感技术作为一种工程地质勘测手段,近年来在我国水利地质勘测工程中应用越来越广泛,其用途主要包括:工程地质调查与制图、岩溶调查、对滑坡、崩塌、泥石流等物理地质现象的调查,输水隧洞、渠道等跨区域、长距离等线状大型工程地质调查,地貌、地质、地形、气候、水文等复杂特殊地区的工程地质调查,省时且经济。随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星数据的日益丰富及普及,RS对水利建设及管理的影响和作用必将越来越大。
1.工程勘测中遥感技术应用的必要性及其应用效果
工程勘测是各种工程建设质量优劣的先决条件。勘测质量的优劣,直接影响了设计质量,而设计质量则影响了工程建设的质量。要修建一项理想的工程,除要考虑政治、经济、国防等因素外,还必须充分掌握工程所在地区的地形、地貌、地质、水文、气候等自然环境条件。采用传统的地面勘测方法,由于视野的局限,拟查明自然环境条件是很困难的,尤其是在地形、地貌、地质、水文、气候等复杂的地区,有时由于手段的限制,勘测质量得不到保证,造成工程选线、选址的变动,甚至到了施工阶段,还不得不补做勘测前期的工作。更有甚者,给施工或日后的运营带来无穷的后患,这样的例子不胜枚举。
遥感技术的应用,可以克服单纯地面勘测的不足,它与其他勘察手段相结合,可以从整体上提高工程勘察的质量,因而,具有明显的技术经济效益。遥感技术应用的效果主要表现如下:
1)有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量;
2)可克服地面观测的局限性,减少盲目性,增强外业地质调查的预见性;
3)减少外业工作量,提高了测绘效率,某些外业工作可移到室内进行,改善了劳动条件。
一般认为,工程勘察中采用遥感技术后,预可行性研究阶段可提高工作效率2~3倍,可行性研究阶段,可提高1倍左右。有些地区,应用遥感技术后,勘察效率提高的更多些。
工程勘察中,应用遥感技术可获取地貌、地层(岩性)、地质构造、水文地质、不良地质等信息。尤其是对工程影响较大的滑坡、崩塌、错落、岩堆、坠石、泥石流、岩溶、沙丘、沼泽、盐渍土、河岸冲刷、水库坍岸、冲沟、人工坑洞、地震地质等不良地质现象,其判释效果更为明显。工程勘察中,利用陆地卫星遥感图像一般可编制1∶5万~1∶20万的有关图件;利用航空遥感图像可编制1∶5百~1∶5万的有关图件。
上述不同比例尺图件的编制可满足工程勘察编制图件的需要。工程勘察中所采用的遥感图像比例尺不同阶段而有所不同。一般在预可行性研究阶段主要应用1∶5万~1∶20万的陆地卫星图像,重点地段可用1∶5万航空遥感图像;可行性研究阶段,采用1∶5千~1∶2万的航空遥感图像。
2 .遥感技术在水利水电工程勘测中的应用
遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。
2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。
2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。
2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。
2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。
2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。
2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。
3.结语
水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。
参考文献:
[1]杜道生,陈军,李政航.RS、GIS、GPS的集成与应用.北京:测绘出版社,1995.
篇7
关键词 遥感;应用;发展趋势
中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02
1 遥感的定义与分类
1.1 遥感的定义
遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。
1.2 遥感的分类
按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。
遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。
2 遥感应用
遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。
2.1 遥感在土地资源中的应用
遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。
土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。
2.2 遥感在矿产资源中的应用
不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实
地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。
2.3 遥感在城市建设中的应用
城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。
2.4 遥感在海洋领域的应用
海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。
2.5 遥感在气象中的应用
气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。
2.6 遥感在地质灾害管理中的应用
传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。
2.7 遥感在考古中的应用
考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。
从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。
3 遥感应用的发展趋势
随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。
“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。
4 结论
综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。
参考文献
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关键词:摄像测量;遥感技术;应用;发展
随着现代科技日新月异的发展趋势,摄像测量与遥感技术也在不断发展和提高,其应用领域也越来越广泛,由最初的地球科学研究,到如今被人们应用于日常生活工作当中,其应用价值也愈发凸显。在此趋势下,摄像与遥感技术的应用及其发展成为了相关工作者应当予以关注与思考的问题。
1 摄像测量与遥感技术
1.1 摄像测量
摄像测量是指通过影响研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门科学,其实质是一门信息科学,目前是测绘学的分支学科。就学科而言,摄像测量学主要针对集合定位和影像解译这两大问题进行解决。其主要内容包括不同比例尺下的地形图的测绘、数字地面模型的建立、提供地理或土地信息系统的基础数据。在学科特点方面,摄像测量学反映的是客观的、真实的目标,形象直观,并且可从中获得大量信息,其中主要是物理信息与集合信息,同时摄像测量还可以针对动态物体进行测量,捕捉其瞬间影像,对测量工作的进行是一大进步,此外,摄像测量的引用范围较广,适用于大范围地形测绘,提高测绘效率。在工作地点的选择上,摄像测量由于是在影像中进行测量工作,其工作地点不再受气候、地理等条件的限制,为实际测绘工作提供便捷。
1.2 遥感技术
遥感技术是一种探测技术,始于上世纪60年代。事实上,任何物体都具有光谱特性,即吸收、反射、辐射光谱的性能。不同物体对于光谱的反映存在差异,同一物体在不同的时间和地点也会对光谱产生不同的反射和吸收程度差异。遥感技术正是利用这一原理,将电磁波理论结合传感仪的使用,对远距离目标所辐射和反射的电磁波、可见光、红外线信息进行收集处理,最终成像,达到探测和识别的目的。遥感技术是一套设备系统共同协作可完成的工作体系,其组成设备包括遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置、图像处理器等。遥感技术按照电磁谱段的差异可分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。遥感技术由于其探测范围大、获取资料速度快、受限条件较少等原因被广泛应用于农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、测绘等许多领域。
2 摄像测量与遥感技术的应用现状
2.1 摄像测量的应用现状
(1)航空摄影
航空摄像,又称航拍,指在飞机或其他航空飞行器上利用航空摄影机摄取地面景物的技术。航空摄像技术的实现必须以航天技术为基础,在航天摄影技术方面也有着一定的要求,测量标准更加严苛,所要求的摄像测量工作者的专业技能也更高,在测量成本方面,由于其过程涉及航天技术的应用,成本自然很高。
(2)无人机低空摄像测量
无人机低空摄像测量是摄像测量的一项重要应用,其目的是获取高分辨率数字影像。无人驾驶飞机作为飞行平台,运用的传感器通常是具有高分辨率的数码相机,结合遥感技术,通过系统一系列的集成应用,最终获取到面积较小、色彩保真、大比例尺的航测数据。当代无人机低空摄像测量被广泛应用于基础地理数据的获取,为接下来的工作奠定基础。与卫星遥感相比,无人机低空摄像测量具有明显的优势,首先在操作上,无人机摄像测量更加机动灵活,在安全性上也更有保障,由于是低空作业,其影响分辨率较高,摄像测量精度可达到亚米级。从成本上看,无人机低空摄像测量无疑成本低与卫星遥感。
2.2 遥感技术的应用现状
(1)农情检测
我国是农业大国,粮食问题历来是我国政府密切关注的所在。摄像测量与遥感技术由于其对真实画面的捕捉与反馈使得其获取的数据更具科学性与客观性,并且其在数据收集过程中周期较短、范围较广,因此,将其应用于农作物监测具有很大的优势,获取的相关资料对于农作物长势情况的掌握和农业估产具有重要作用。上世纪80年代中期,在国家经委的支持下,以中国气象局为主的相关部门组织开展了北方十省冬小麦股产试验,标志着我国气象卫星非气象领域工程化应用的开始,也是我国首次开展大规模遥感估产工作。“八五”期间,我国建立了主要粮区主要农作物(小麦、水稻、玉米)的股产信息系统,其中大面积冬小麦遥感股产运行系统是遥感技术与地理信息系统技术相结合的产物。它将整个遥感估产过程中的各个作业环节纳入计算机系统运行,使整体具有数字化作业能力,并能够输出各种估产结果。自1992年起的三年内,在黄淮海地区进行冬小麦遥感估产试验的结果表明,利用遥感技术对大面积农作物股产的精度能够达到95%以上,具有较大的应用价值。目前,利用气象卫星进行农作物估产的应用已经得到了普及与深化,并逐渐形成为一种业务化手段,估产对象也逐渐走向多样化。
(2)地质矿产资源调查
矿产资源是重要的自然资源,是人类社会赖以生存的物质基础,是国家发展与安全的中国要保障。我国矿产资源丰富,遥感技术的应用前景广阔,且遥感技术在区域地质填图方面的应用较为成熟,在其应用效果上也取得了一些成就。例如,在内蒙古、山东、江西等省开展的32项1:5万图幅的地质填土工作中,遥感技术的应用一方面显著提升了工作效率与工作质量,另一方面也节省了填图费用,每幅图的实际费用仅占常规方法所耗用资金的三分之二。
3 摄像测量与遥感技术的应用发展
随着摄像测量和遥感技术自身技术水平的发展,可预见的是,其应用的领域将会更加广泛。摄像测量的具有代表性的发展趋势是传感器的改良与创新,结合其在不同领域的应用及其实际需要而改革发展。事实上,在不同行业中,对于摄像测量与遥感技术的需求需要根据行业特点加以确定,根据自身需求加以运用。在摄像测量与遥感技术的应用过程中,相应的测量软件平台的开发与信息提取与分析效率的提高逐渐成为重要的发展趋势。在当下这一大数据时代,想要对二者加以改进,就必须提高数据的处理效率,,进行推动器改革,同r在遥感技术方面,对遥感数据的处理要更新模型的效率,引入先进算法,更好地将其应用于更多领域。
4 结束语
综上所述,在当今经济高速发展、行业变化较快、信息环境变化莫测的大环境下,我国对摄像测量与遥感技术的应用将会越来越广泛,其技术的提高速度与质量应当被社会各行业关注。摄像测量与遥感技术自身的发展一方面具有科技性意义,同时也具有整个人类社会的经济价值,在其应用领域中,更是具有商业价值,因此,我国应加快摄像测量与遥感技术的研究与开发,并在其应用范围中不断扩展。
参考文献
[1]张军.摄影测量与遥感技术发展展望[J].科技资讯,2015.
篇9
关键词:遥感技术;地基测绘;GPS-RTK技术
中图分类号:P2文献标识码: A
前言
随着地基测绘技术的不断发展,数字地籍测绘已经在地籍测量中得到了广泛的应用,并且在数据采集的过程中实现了数字化的发展,并且在成图上也实现了数字化,其利用全站仪点呢过测量仪器对地籍图进行编制,从而采集有效的数据,从而快速的生成图,建立地籍数据库,并且输出面积的汇总表,对地籍数据进行动态的管理,通过地籍测绘,可以直接为某些工程提供有力的数据的基础,有利于城市的建设。目前遥感技术和计算机技术的有效结合,将其在地籍测绘中进行应用并取得了较好的效果,不仅有效的提升了经济效益,同时也使社会效益得以进一步提升,具有极其重要的意义。
1.遥感技术
遥感技术是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质以及其变化的综合性探测技术。遥感系统的组成部分主要有遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置及图像处理设备等。通过在遥感平台上装设遥感器,从而实现对图像的拍照、扫描等,所以遥感器可以是照相机、扫描仪、微波辐射计及合成雷达等。遥感影像数据是值地表得光谱特征通过大气层的传播,被航空或航天的传感器接收,记录表达为光谱数据,或者在感光介质上直接反映成为像片数据。遥感信息不断获取率高、信息丰富、有着明显的动态性、周期性,而且其传送特点是采用数字记录方式进行。在大范围的更新和核查土地利用现状时充分利用遥感技术,不但能够对土地利用状况信息及时了解之外,而且还能能够更新、管理、分析年度土地利用变更情况。不同种类的地表覆盖,表现为不同的地物特征,最终反映成为不同色度值、亮度值的遥感资料,为计算机的自动分类和作业者准确的目视判读创造了条件,从而达到提高调查工作的效率和效益的目的。制作卫星遥感数字正射影像图(DOM),其原理是依据其自身的特点,应用专业的遥感软件对原始的遥感影像进行辐射校正和几何校正,达到消除位移误差和各种畸变,最终得到的卫星遥感数字正射影像地图包含地理信息和各种所需专题。遥感技术主要包括卫星遥感和航空遥感两个方面,作为地形图测绘的重要手段航空遥感在实际已经得到了广泛的应用,而卫星遥感影像在测图工作中同样取得了较好的效果。
2.遥感技术在地籍测绘中的应用
2.1、动态监测
不断的成熟,特别是遥感技术、地理信息系统及GPS等高科技技术的应用,更有效的提高了土地测绘的水平,更易于土地测绘工作的开展。在地籍测绘中运用遥感技术,有效的实现了动态监测,其能够随时监测到土地的变更、土地调查和土地的动态信息,从而有效的掌握相关土地调查资料,实现对土地的有效利用。而且通过计算机技术可以将难以识别的对象进行信息处理,从而以可识别的文字和图像表现出来,更易于对相关数据信息进行记录,合理对监测周期进行确定,通过对土地利用变化情况进行全新的监测,并将不同时期的数据进行对比,从而得出最好的信息。随时对土地利用变化情况进行监测,可以更好的实现对土地利用情况的核查,进行土地总体规划,决策者提供科学、可靠的数据资料。通过动态监测,可以及时发现土地利用中违法情况,及时进行上报并查处,更便于对土地进行管理。
2.2、测绘地形图
在测绘生产过程中,应用立体摄影测量方法较为普遍,其通过遥感技术来获取地面的三维信息。雷达卫星的全天候,全天时,不受夜暗和云雾等恶劣天气影响的特性,随着雷达遥感快速发展的同时,因此,合成孔径雷达(SAR)在立体摄影测量中的应用也逐渐开始广泛。然而,由于斑点和噪声的原因,因此,合成孔径雷达的使用受到了一定程度的影响。但是,伴随着雷达技术快速发展的同时,为获取地面三维信息干涉合成孔径雷达技术(INSAR)提供了全新的方法,就是利用干涉雷达技术的提取来制作地形数字高程模型(DEM)。此方法大大改进了获取数字高程模型(DEM)的传统模式。
2.3、遥感技术
遥感技术在地籍测量中的应用主要体现在其观测、探测、监测方面的功能。相比较传统的测绘方法,该技术的优势体现在成像速度快、精度均匀等方面,通过利用大比例尺航空遥感图像,解决投资成本。并且随着数字化技术的推广和应用,给地籍测绘带来了数字化数据,对实现了自动化成图。动态遥感监测技术在地籍测绘中的应用主要表现在以下几个方面:
(1)数据选取:结合卫星影像,遥感技术可以提供更为精确的数据,同时结合相关土地利用图和高分辨率卫星影像,更有利于提高监测的精度。
(2)数据处理:利用遥感技术获得数据,结合计算机技术,可以转化为供人们识别的信息,最终通过修正,可以制作各种所需的地籍图件和表册,供土地相关部门参考。
(3)变化信息的提取:遥感技术在地籍测绘中最重要的应用就是提取土地面积、土地尺寸等资料发生变化时的信息量。并且通过研究这些信息量的变化趋势从中找出变化规律,为土地管理部门的整体土地规划提供依据。
(4)监测精度评定:利用统计学的相关知识,对遥感数据进行分析和归纳,可以有效的评价遥感技术质量,验证测绘信息的精确度。
(5)对卫星成像所获得图像进行一些纠正,可以为土地资源管理部门提供影像地籍图,有效地提高了工作效率。
2.4、GPS-RTK技术
建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围,测定界桩位置,测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作,它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为:审查用地文件及有关图件―现场踏勘―图上红线设计―实地放样―复核测量―面积量算―绘制建设用地界图―填绘建设用地管理图―资料整理―归档,经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用GPSRTK技术进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路,铁路等大型工程更为有效。
结束语
由于地籍测绘自身的复杂性和专业性,在进行测绘的过程中,必须要注意使用高科技的测量手段。遥感技术随着计算机技术的发展和完善逐渐完善,在地籍测绘的过程中应用也越来越广泛。遥感技术不仅仅可以使得地籍测绘工作变得更加高效便利,其测量的结果也越来越准确,从而有效的提高了经济效益和社会效益。随着遥感技术的不断发展和成熟,在地籍测绘的过程中应用水平也一定会有所提升。
参考文献
[1]唐艳力.遥感测绘技术在测绘工作中的应用探讨[J].河南科技,2014,01:26.
[2]冯炎,黄荣,许颖杰.遥感技术在农村地籍测绘方面的应用研究[J].中国西部科技,2013,11:27-28.
篇10
关键词:遥感技术 环境科学 应用 3S一体化 发展趋势
遥感是从远离地面的不同工作平台上,如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等,通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测,然后经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测,包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息,能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息,在环境科学领域的应用具有很大优越性。
20世纪90年代以来,环境遥感技术应用越来越广。从陆地的土地覆被变化,城市扩展动态监测评价,土壤侵蚀与地面水污染负荷产生量估算,生物栖息地评价和保护,工程选址以及防护林保护规划和建设。到水域的海洋和海岸带生态环境变迁分析,海面悬浮泥沙、叶绿素含量、黄色物质、海上溢油、赤潮以及热污染等的发现和监测,珊瑚和红树林的现状调查与变化监测,堤坝的规划与水沙平衡分析,水下地形地遥调查以及水域初级生产率的估算。再到大气环境遥感中的城市热岛效应分析,大气污染范围识别与定量评价,大气气溶胶污染特征参数化,全球水、气和化学元素等的循环研究,全球环境变化以及重大自然灾害的评估等,几乎覆盖了整个地球系统。
一、遥感技术在环境科学中的应用
1.遥感技术在水污染监测方面的应用
(1)利用红外扫描仪监视石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。
(2)利用遥感技术监测水体富营养化
浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。
(3)通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染
废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。
(4)应用红外扫描仪监测水体热污染
应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。
(5)通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化
水体总体反射率较低,选择1.55~1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小,从水体向边缘有规律变化,显示出不同程度的植被特征。
2.遥感技术在大气环境监测方面的应用
(1)臭氧层
臭氧层位于地球上空25~30千米的平流层中,对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收,可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带,可用频率为11O83兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温,可使用红外波段来探测,如用7.75~13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化,参照浓度与温度的相关关系,推算出臭氧浓度的水平分布。
(2)大气气溶胶
利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量,工业烟雾、火灾浓烟和大规模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像,可以直接圈定其大致范围。利用周期性气象卫星图可监测沙尘运动,估计其运动速度,及时预报沙尘暴。通过卫星资料可及早发现森林火灾,把灾害损失降到最低。大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布,还可以通过烟囱阴影的长度来计算其大致高度。应用计算机对影像进行微密度分割,建立烟雾浓度与影像灰度值的相关关系,可测出烟雾浓度的等值线图。
(3)有害气体
彩红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况,通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。一般污染较轻的地区,植被受污染的情况不宜被人察觉,但其光谱反射率却会明显变化,在遥感影像上表现为灰度的差异。正常生长的植物叶片能强烈反射红外线,在彩红外相片上色泽鲜红明亮。受到污染的叶子,其叶绿素遭到破坏,对红外线的反射能力下降,其彩红外相片颜色发暗,如白蜡树受污染后呈紫红色,柳树呈品红色略带蓝灰色。
(4)气候变化
美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。
3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用
彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化,热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。城市道路宽的呈带状和环状,窄的呈线状,城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。居民区呈灰色,高层楼房带有宽长影,平房呈密集排列的小长方块状。水系呈浅蓝色,绿地呈红色。从遥感图像上获取这些信息,对优化城市结构有很大帮助。另外城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主要下垫面的郊区有很大不同,利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市的热岛效应。
4.应用遥感技术监控生态环境
遥感影像真实记录地貌形态特征并提供各环境参数的组合情况,根据其空间一致性和差异性进行区域环境范围的生态区划。利用遥感卫星相片还可以编制森林树种、生长状况和森林覆盖图,使用计算机集群分类,精度可高达8O% 。一般野生动物环境与森林植被关系最为密切,通过研究植物的分布与长势可大致确定动物的活动繁殖场所,从而编制森林野生动物保护规划。
5.利用遥感技术监测自然灾害
遥感技术对于暴雨、水土流失、地震和山体滑坡等地质灾害的调查与监测也很有效。比如说地震与地球活动构造块体分布及其活动方式密切相关,利用卫星预测地震技术主要集中在电磁波辐射和电离层异常监测、地表形变监测、红外辐射监测以及卫星重力监测等方面。但由于目前技术条件的限制,地震还是不能准确预测,2008年5月的汶川大地震几乎震碎了中国人的心,期待有一天,我们中国人能通过遥感技术准确预测地震灾害,今天的悲剧永远不要发生了。
二、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。
3.3S一体化
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.建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统
随着3S一体化,资源与环境的遥感数据量和计算机处理量也将大幅度增加,遥感数据处理系统就必须要有更高的处理速度和精度。神经网络具有全并行处理、自适应学习和联想功能等特点,在解决计算机视觉和模式识别等特大复杂的数据信息方面有明显优势。认真总结专家知识,建立知识库,寻求研究定量精确化算法,发展快速有效的遥感数据压缩算法,建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统。
5.建立国家环境资源信息系统
国家环境资源信息是重要的战略资源,环境资源数据库是国家环境资源信息系统的核心。我们要提高对环境资源的宏观调控能力,为我国社会经济和资源环境的协调可持续发展提供科学的数据和决策支持。
6.建立国家环境遥感应用系统
国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据,建立天地一体化的国家级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统,可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。环境遥感地理信息系统是其支撑系统,在各种应用软件的辅助下实现环境遥感数据的存储、处理和管理;环境遥感专业应用系统是其应用平台,在环境专业模型的支持下实现环境遥感数据的环境应用;环境遥感决策支持系统是其最上层系统,在环境预测评价和决策模型的驱动下进行环境预测评价分析,制定环境保护的辅助决策方案;数据网络环境是其数据输入和输出的开放网络环境,实现环境海量数据的快速流通。
总之,遥感技术在环境科学领域有广泛应用,随着科学的进步,遥感技术会越来越先进,其所发挥的作用也会越来越大。
参考文献:1. 任源,杨晓晶. 遥感技术在现代环境监测与环境保护中的应用. 环境保护科学第33卷第3期,2007
2. 王旭,徐永花,李莉. 遥感技术在环境科学领域的应用及其发展趋势. 地下水第29卷第3期,2007
3. 施益强,陈崇成,陈玲. 遥感技术在环境科学与工程应用中的进展. 科技导报,2002
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