遥感技术的分类范文

时间:2024-04-23 15:42:47

导语:如何才能写好一篇遥感技术的分类,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。

遥感技术的分类

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关键词:空间邻接关系;基准地物;模糊划分;隶属度;模糊合成

一、引言

遥感影像分类一直都是该领域的一个重点和难点,也是遥感技术运用到实际的关键一步。然而,以往的主流分类方法都是依据影像的光谱信息,随着高分辨率遥感影像技术的发展,其造成的光谱混淆及信息有限性的弊端表现更加明显,遥感“图谱”信息耦合的空间认知理论越来越受到广泛的关注和应用。

遥感数据从本质上就具有“图谱合一”的特性:首先,“图像”是其给予人类视觉最直观的特征,综合反映了地物空间分布的特性;其次,“波谱”可以定量反映地物形成的机理,成为蕴含于图像之中可对地物要素进行定量表达的基本特征。因此遥感图谱耦合认知理论有机综合了遥感影像精细化辐射波谱特征和空间分布特征,从不同角度更为全面真实地表征实际地物。

二、国内外进展状况及方法的局限性

在现有许多研究中考虑到了形态、纹理等空间信息的应用,初步实践了“图谱耦合”,取得了一定的成效。但仅这些基本空间特征对于高精度城市、农用地等混杂型地物的分类来说,仍难达到实际的要求。因此,有学者进一步采用空间关系对影像进行分类及修正,如依据空间距离远近关系对海岸带地类进行了划分修正[4];利用空间关系构造了两个波段参与分类,实现空间约束[2];利用分类影像的图斑相邻关系以及DEM信息,对初始分类的湿地、草地和农田等地类进行修正[1,3]。上述方法都只是部分消除了仅依赖光谱数据分类引起的同物异谱或同谱异物造成的分类错误,但对于空间关系的作用范围却难以较好贴合地物的实际分布。鉴于上述情况,本文在“图谱耦合”认知理论基础上发展了一种贴合地物分布规律的基于空间邻接及模糊数学原理的分类算法。

三、空间邻接关系及模糊数学支持下的遥感影像分类

(一)原理

空间邻近是地理学的第一定律,即空间距离越近的地物具有更大的相关性空间,空间邻接是其中的一种具体表现方式。自然界中许多地物都是关联存在的,如沙滩和海水的关联、湿地与水体的关联等,若其中的一种地物已确定,则可用其作为基准地物来推断另一种地物,即目标地物。在此,仅讨论对分类影像上有显著邻接关系的基准地物和目标地物两类进行搜索及标记,并据此来确定其余地物的分布并进行相应的修正,是一个全局性大尺度的修正。

模糊数学作为一个新兴的数学分支,自1965年出现以来,由于它突破了传统精确数学绝不允许摸棱两可的约束,可以用定量化和数学化加以描述和处理,使数学的应用范围大大扩展,特别是在计算机科学与技术的支持下,使得模糊数学飞速发展,被广泛应用各领域。

本文算法在光谱粗分类基础上,先利用空间邻接关系对有显著邻接关系的基准地物和目标地物两类进行搜索及标记,然后利用模糊数学理论对边界地区进行模糊划分,以使其划分更加符合客观现实世界。其整体流程图如图1:

该算法首先从原始遥感影像上提取基准地物,得到一景只包含基准地物的影像。用提取所得到的基准地物对影像进行掩模操作,得到除基准地物以外的其余部分影像,并对该部分影像依据光谱特征,进行监督分类。然后,将部分影像的监督分类结果与基准地物层合并,得到整景影像的一个粗分类结果。进而,在粗分类影像基础上再利用地物的空间邻接关系,搜索与基准地物邻接的目标地物并确定其分布范围,最后利用模糊数学原理对混淆地物相接处进行模糊划分,从而得到一个更贴合实际、精度更高的分类结果。

(二)基准地物高精度提取方法

基准地物一般选取影像上具有独特的光谱特性,集中分布且易于提取的地物。由于它在整个算法中作为先验知识存在,并影响后续模糊划分的改进程度,因此,对基准地物的提取精度要求较高。基准地物一般采用单波段阈值法、波段间的差/比值法等进行提取,而近来发展并被广泛采用的指数法不失为一种便捷高效的方法。

(三)空间邻接支持下的分类修正算法

粗分类影像上,每种地类具有不同属性值,空间邻接分类修正算法正是依据该值来搜索和判类,进而通过改变该值达到修正目的。该算法是在像元级层次上操作,主要过程描述如下:

1.基准地物搜索:首先遍历粗分类影像,依据基准地物的属性值O搜索基准地物像元,同时,可根据需要利用面积大小或距离远近的阈值进行一定的排除,以避免噪音带来的干扰,从源头确保数据精度。

2.基准地物纯化:如果有需要,可先对搜索到的基准地物进行邻接修正,将其与目标类间的混淆类像元赋予属性值O,归并到基准地物,以做纯化,确保基准地物与目标地物的邻接关系。

3.目标地物搜索与标记:从修正后的基准地物出发,依据目标类属性值T,以八邻域方式搜索与基准地物邻接的目标地物像元,并将其标记为TURE,不相邻的目标类像元则不标记。

4.混淆类像元标记:在标记为TURE的目标类区域中,搜索其中包含的其他混淆地类,将混淆类像元赋予目标类属性值F。

(四)利用模糊数学原理对混淆像元进行模糊划分

对混淆类像元,依据分类粗结果,确定该像元中各类地物的隶属度,给出相应的基准地物及混淆地物的权重,将隶属度与权重进行合成,其运算结果根据最大隶属度原则,将隶属度最大的地类值赋予该像元。对每一个像元都做此运算,可得出每个像元的地类值,也即完成了模糊划分。

四、算法的优势及局限性

本文算法综合运用了遥感“图谱耦合”信息,在光谱特征粗分类的基础上,利用空间邻接关系及模糊划分算法,从理论上消除了仅由光谱造成的不可避免的混淆。该算法清晰、简练地表征出了地物间的空间关系,更符合地物的实际分布。其中,在像元级上进行处理,能更全面地搜寻地物的原始分布范围;避免了对象级处理中的分割方法和参数选择复杂等因素所造成的影响;此外,采用基于指数的多层次提取模型提取基准地物,并利用模糊数学理论对现实世界中不具精确意义的地物进行划分,令其精度更高,使其更加符合客观实际。

同时,该方法也存在以下几个方面的缺陷,有待进一步解决和研究:①由于数据获取的不便,本文仅从理论上探讨算法的可行性,其实际效果需通过实例验证;②对基准地物的精度要求高,否则,累计误差将更大;③对初始分类效果的依赖性较大,初始分类结果决定着模糊划分的改进意义;④是否可以在像元层上进行模糊分割,是一个值得探讨的问题;⑤是否可以应用更合适的模糊数学方法,是一个值得研究的问题。

五、展望

与传统的遥感分类不同,该算法不是一次性地将所有地物分出来,而是根据已确定的基准地物来推断与其有紧密邻接关系的地物,即利用先验知识来支持后续地物的判别分类,可避免干扰,并将各地物高效地提取出来。该过程是一个由易到难、逐步可控的、精确的提取过程,也符合人眼视觉的判断推理过程。后续将进一步挖掘更全面、准确的空间关系的应用,并探索其在小尺度精细分类中的应用,以辅助进行全域精细尺度的高精度分类,同时寻求更合适的模糊数学方法支撑该模型,使其分类结果更符合客观实际。该算法在处理层次上,适用于象级分类修正;在应用领域中,可推广应用到如农业用地分类、城市建筑物提取、森林资源调查等方面。

参考文献:

[1]边馥苓,万幼.K-邻近空间关系下的空间同位模式挖掘算法[J].武汉大学学报:信息科学版.

[2]赵红蕊,阎广建.一种简单加入空间关系的实用图像分类方法.遥感学报.

[3]蔡晓斌,陈晓玲.基于图斑空间关系的遥感专家分类方法研究.武汉大学学报:信息科学版.

[4]吴均平,毛志华.一种加入空间关系的海岸带遥感图像分类方法.国土资源遥感.

[5]乔程,沈占锋.空间邻接支持下的遥感影像分类.遥感学报.

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关键词:遥感技术 林业监测 应用要点

林业遥感技术是通过非接触性和非实地性的观测和记录林业的地理、生物、生态和其他信息,是现代做好林业监测、调查和信息获取的重要技术手段。应该在对遥感技术做出科学理解和认知的基础上,提高对林业遥感技术的重视程度,详细了解影响林业遥感技术效果的因素,明确林业遥感技术的特点,结合实际林业监测工作做好林业遥感技术的应用,提升林业监测的质量和水平,为实现林业事业又好又快发展服务。

1、遥感技术的概述

遥感技术,英文简称RS(是Remote Sensing的缩写),是一种通过非接触性和非实地性的观测和记录目标物,获取目标物体各种信息的一种技术。遥感技术在林业的应用可以称为林业遥感技术,是指通过卫星和飞机对林业资源进行监测和调查,形成对林业资源实时地和动态地监测,形成各种数据和信息,为林业决策和发展提供基础上和实施上的参考。

2、林业遥感技术的特点

2.1 林业遥感技术具有高效性

林业资源的在我国分布区域辽阔,应用林业遥感技术可以使国家有关部门在短时间里掌握大面积的林业资源状况及变化情况。

2.2 林业遥感技术具有层次性

要想提高林业资源调查和监测的精确程度和速度,就必须利用抽样技术,建立林业遥感技术不同高度的遥感平台,获得多层次遥感资料,在配合多阶抽样技术的前提下,有效提高林业资源调查和监测的速度和精度。

2.3 林业遥感技术具有动态性

林业资源的具有再生性和周期性的特点,决定了林业遥感技术必须保证林业资源信息监控和调查的动态性,实现多时相遥感和动态遥感。

2.4 林业遥感技术具有基础性

林业遥感技术得到的林业资源信息是定量的数据,方便林业资源管理、调查和监测,应该重点做好林业用地面积和森林蓄积量的定量监控工作,为林业资源调查和监测做好基础性工作。

2.5 林业遥感技术具有差异性

不同的传感器和不同的介质,接受和记录林业资源的属性不尽相同,为了林业规划的合理、林业生产的科学、林业监测的全面,必须提高林业遥感技术的差异性,将各种类型的信息接收和记录下来,以利于科学分析和综合利用。

3、遥感技术在林业监测中的应用要点

3.1 做好林业遥感技术在三个方面的应用工作

首先,做好对林业资源遥感资料的成图工作,林业资源的面积、土地类型的判定、制图和调绘是林业资源遥感技术的基础工作,也是其优势的主要方面,是林业监测的根本性工作。其次,做好木材蓄积量的估计工作,针对各地实际情况,开展有代表性的估量试验,为林业监测工作提供详尽的蓄积量信息。最后,做好林分调查因子的估计工作,加强林业遥感技术和传统监测技术的相互配合,对各种因子做以详细描述和准确记录。

3.2 做好林业遥感技术的信息共享工作

林业监测离不开林业信息的共享,林业遥感技术的信息共享是林业信息合作的重要措施,据相关林业文件报告显示,世界绝大多数国家已把遥感技术当作林业资源调查信息的主要获取手段。但各国调查方法差异很大,标准(如分类系统)也不相同,这就使资料失去可比性,影响信息共享。我国已经建立国家级的森林资源监测体系和监测项目,就是这方面很好的尝试,在林业资源分类方法与监测体系上与国际上进行了协调。这方面的工作有力地促进了各地林业信息和数据资源的共享,便于林业监测工作的开展和深入。

3.3 做好林业遥感信息的信息融合工作

随着科学技术的不断进步、社会的不断发展,对林业遥感信息源的多形式应用成为林业技术工作人员所面临的重要问题,如何做好林业遥感信息的融合工作,使信息来源多样化,信息加工多功能化,将不同系统和不同来源的信息融合成为一项值得关注的工作。随着信息源的多样化,人们总希望将各种信息源的优点集中在一起,而不是简单的叠加,这无疑是一项十分有意义的工作。目前,应该做好林业遥感信息与地理信息系统和全球卫星定位系统的融合工作,实现信息的无缝对接。

3.4 提高林业遥感数据的精度

林业应用航天遥感数据的一个重大障碍是当前运行的卫星传感器的空间分辨率低,导致现有信息源不能满足林业上的一些特殊要求,如树种的区分。当前信息源即使能区分树种组,由于大量的混杂像元存在,致使分类精度一直很低。随着高光谱技术的出现和发展,上述问题的解决有了可能。如树种区分,森林结构的表达,郁闭度及其它林分因子的测定等。高光谱是一个新的思路,它将原来仅有6~7个波段的区间,细分为更多的波段(如从400~2450m分为192个波段),目的在于建立窄光谱段与地物的直接对应关系,实现空中对地物的直接鉴别,尽管仍会有混杂与干扰,但通过多维光谱空间信息的分析,也能将林业的相关问题适当解决。

4、结语

综上所述,在林业监测工作中应用林业遥感技术是时代对林业整体工作的一项要求,林业技术人员应该明确林业遥感技术的概念,清楚林业遥感技术的特点,找到确实有效掌握林业遥感技术提升林业监测质量的方法,为林业的发展服务。本文来自于实践和基层,难免会出现水平和角度上的缺陷和漏洞,希望能够对同行起到抛砖引玉的作用,也希望同行能把文中的缺欠当做新研究的开始,通过大家的共同努力,共同推进林业监测工作的深入,振兴林业事业。

参考文献

[1]侯彦林,贺红仕,徐吉炎 等.农田防护林生态效益遥感研究方法[J].生态与环境遥感研究北京:科学出版社,1990:44~50.

篇3

关键词:国土资源;遥感技术;土地资源调查;国土资源管理

Abstract: With the development and application of geographic information technology, remote sensing technology as a basic support technology which is widely used, it brings the gratifying achievements the impetus to the further exploration and development. In this paper, the present application situation and development trend of remote sensing technology in the land and resources of are analyzed and discussed, in order to promote the dissemination and development of better land resources remote sensing technology.

Key words: land resources; remote sensing technology; land resources survey; land and resources management

中图分类号: TP79

0 前言

遥感技术具有很多无可比拟的优势,它可以高效地获取高分辨卫星数据,快速提取土地利用程度和地质构造等方面的信息,这些优势使得遥感技术近年来在土地、矿产卫片执法检查、土地利用动态监测及对其变更调查数据的复核以及地质灾害勘察和矿产资源查找等诸多方面有着广泛的应用。尤其是在1999年国土资源部在连续十年开展的国土利用动态遥感监测和其进行的第二次全国土地普查中,广泛地采用了遥感技术,使其渐渐进入到土地资源调查评价领域,同时也显示出广阔的应用前景。

1 国土资源传感技术的应用现状

随着遥感技术在国土资源领域中的应用逐渐广泛和升级,其作用早已从初始时的遥感地质填土拓展到了地质灾害预警预测、矿产资源开发多角度检测,尤其是遥感技术在矿产资源调查和土地利用检测等方面的运用,体现出绝对的竞争优势,也使得其研究应用实现了跨越式发展。

1.1遥感技术与土地资源调查检测

遥感技术跨越式地提升了获取信息的效率,相比于传统的数据采集技术,遥感技术可以全天候地获取到更加丰富的信息,缩短了信息获取的周期,有更好的动态性和多光普特性,因此很广泛地应用到了我们的国土资源调查监测中。我国从上世纪80年代初开始利用卫星遥感技术进行土地状况调查到现在,已经逐步建成了全国性的土地遥感监测体系,在此期间,遥感技术实现了标准化、规模化的发展,在土地资源调查监测中所起到的作用逐步加强。在2007年开展的全国土地调查中,遥感技术得到了进一步的规模化应用。

1.2遥感技术与地质及地质灾害调查

基于航空航天技术与遥感技术的长足发展,地质环境监测和灾害预警研究呈现出广阔的前景。现代遥感技术在地震、泥石流和滑坡等地质灾害的研究与调查中体现出了重大作用。

首先是新一代遥感影像填土技术的应用。其技术参数已经由当初的1:5万区域地质调查发展到1:25万填土实验研究,在基于不同地质体的遥感影像差异基础上,划分了三级影像岩石填土单元,对三大岩类的解译方法和地质构造的认识也提升到新的水平。2008年汶川地震,利用高精度遥感影像对环形构造和活动性线性构造进行提取分析,得到断裂、冒沙和位移等方面要素,而且以构造的活动程度、规模以及与其他构造的结构关系等方面为依据,对余震发生的概率和危害程度作出识别和评价。另外,通过对比不同时相的遥感资料,可对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的易发地作出预测并及时预防。

其次,遥感技术可为地质灾害的检测提供实时性的点对点服务。在1998年长江水灾和2000年的易贡滑坡时,遥感技术对整个过程进行了实时监测,为指挥救灾和灾后重建工作提供了重要的参考依据。与此同时,环境与土地的遥感检测技术已经实现了工程化应用。到目前为止,我国已经实现了对大部分城市的遥感动态检测部署工作,对每年进行的土地执法、土地利用利用状况普查提供了重要的便利、有效条件,使得每年的国土资源状况调查得以顺利进行。

1.3遥感技术与矿产资源调查及其开发利用检测

高光谱遥感技术的应用,使得矿产资源开发和利用监测得到了有效的技术支撑。通过搭载于航空航天平台上的成像光谱仪,高光谱遥感可以测量矿物等地物的光谱特性,得到图谱合一的信息,以此进行地物识别和环境探测。从第一台成像光谱仪A IS-1于1983年问世,实现了史无前列的“谱像合一”,成为遥感科学领域的一大跨越式发展,遥感地质的应用也由传统的多光谱定性描述发展到高光谱定量物质组成的鉴别。自上世界90年代以来,我国已经对全国大部分省区和重点矿区进行了调查和监测,对不同矿种的开采位置、无证开采、废弃物分布等情况有了基本的掌握。经过了多年的探索和改进,针对矿产资源开发形成了完善的遥感监测和调查的方法流程,规范了相关的技术标准,健全了相应的技术体系。这位我国在以后对其他地区的矿产资源探测和开发奠定了必要的技术支持和基础。

另外,矿化蚀变提取技术的质地提升也为矿产资源的探测提供了必要的技术支持。通过分析TM图像的比值主要成分,筛选出能够突出矿化蚀变的高特征量利用空间滤波等图像分类处理技术,在图像上显示出异常区,依次来辨别出矿化蚀变带。利用遥感信息挑选出异常带,已经成为矿产、油气资源探测中常用的技术手段。

最后,还需提及的一项技术是微波遥感技术。实验表明,在地形起伏的高地,采用DEM数据,将地面监测点同步到卫星轨道参数中,借助雷达多普勒方程产生卫星空间数据,,保证SAR数据的准确性。处理斑点噪声时,只对噪声作出弱化处理,主要技术思路是主成分去噪声法。将雷达的弱信息和强信息进行分类合成,突出不同后向散射系数,加之利用纹理识别技术对不同地形的纹理度量分析,确定高山矿产资源的分布和量化。

2 国土资源遥感技术发展趋势

作为一门综合性极强的新技术应用,它的发展状况与其构成技术成分的发展状况密切相关。近年来,网络技术、数据库技术、GIS等都得到了卓有成效的进步,同时,土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、土地执法监察数据库等新形信息资料库的建成和完善,遥感技术的独特优势体现得更加深刻和广泛。

2.1我国国土资源遥感技术的差距

应用基础性研究存在软肋,发展滞后于当今最领先的水平。主要表现为对遥感新技术、方法等研发投入不足,现实工作中,主要精力忙于将现实已经成熟的技术方法应用到实际工作生产中去,而对于新的技术研发、跟进方面,显得力不从心。使得我们的遥感技术一直都处于一个跟随者的位置。

另一个因素是,我国的资源卫星无论在规模、性能还是技术等方面都存在很多缺陷,所以,尽管我们拥有自己的卫星,但是很多方面的实际应用中还不得已借助国外的卫星完成,严重制约了我国遥感技术的自主发展。

设备更新慢也同样是制约遥感技术进步的一个重要因素。特别是自动成图、数据库建设、数据获取、GIS应用等方面的设备严重老化,并且不是绝对地配套,难成系统。成为制约技术提升的一个重要瓶颈。

2.2发展趋势

鉴于我国的遥感技术发展现状,要改变我国遥感技术相对落后的局面,要从基础性的环节做起,引进国外的先进传感设备及其配套设备,同时还要在此基础上进行在创新。同时与国际前沿技术紧密结合,争取成为技术开拓的驱动者。总结起来,国土传感技术的发展在如下几个方面变化比较显著。

遥感数据源更加多样化,以满足更多领域的需求。为保证航空遥感在国内的优势,必须将航空与航天遥感技术同步起来。现在,环境与生态在国家的可持续发展方面中的地位日益突出,国家对其关注的程度也是前所未有。鉴于此,机载光谱成像仪、数字航空摄像仪等设备的引进和再开发会更快推动航空遥感技术的发展。这将进一步拓宽地理信息数据获取的渠道和质量,使得遥感技术在新一轮地质填图、城市综合调查中的作用更加突出。

为适应国家各方面发展的需求,必须努力追踪世界相关技术的发展前沿,采用产、学、研紧密结合的发展思路,推进对干涉雷达、3S技术系统的研究。对土地、海洋、地质矿产等资源领域展开更详细、更精确的数据采集,建成集动态性、完善性、系统性好的信息系统,为决策提供更有质量水准的基础资料。

借助航空航天采集到的具有高空间分辨率和高光谱分辨率的遥感数据,可以对城市环境进行综合性检测和研究,以适应我国城市的规模化和质量化发展。对于城市的各种指标如土壤、水体状况,电磁辐射程度等都可以有详尽、及时地了解。

3.总结

国土资源遥感技术在人类社会的现代化进程中发挥着越来越重要的作用,对于改善人类的生活环境、提升人们的生活水品和质量、更好处理人与自然的关系都扮演着不可替代的作用,作为我国发展的重要部分,国土遥感技术应被放在很高的战略位置来看待。

【参考文献】

[1] 赵福岳.遥感在1:25万区域地质编图工作中的应用效果和作用[J].国土资源遥感,1997, (3):17-19.

篇4

关键词:遥感技术 水土保持监测动态监测 监测流程

中图分类号: S157 文献标识码: A 文章编号:

水土保持监测是做好水土流失防治工作的重要基础,是国家水土保持建设宏观决策的依据与根本。随着遥感影像资源的丰富和处理技术的日益提高,遥感影像覆盖面广、周期快、分辨率高和信息量丰富等特点使得遥感技术在水土保持监测领域发挥越来越大的作用。

1 遥感技术的主要特点

1.1 遥感技术的定义

遥感技术可以认为是从远距离感知目标反射或自身辐射的可见光、电磁波、红外线结合目标进行探测与识别的一类技术。目前多指从人造卫星或飞机对地面进行观测,同时采用电磁传播和接收手段来收取目标的信息并对其加以分析的一类技术。

1.2 遥感技术的主要特点

遥感技术与其他技术相比,具有其自身的特点,主要优点如下:

(1)遥感技术可以大范围的获取数据资料,呈现宏观景象。遥感技术所采用的卫星,其在轨高度可达 910km 左右;即使是航摄飞机,其飞行高度也可以达到 10km。高度的优势可以使遥感技术覆盖面积广,大范围的获取数据资料。例如,一张普通的卫星图像,其覆盖面积多达3万多km2;

(2)遥感技术具有获取信息速度快,周期短的特点。卫星在围绕地球运转时能及时获取所经区域的各种的最新资料,以更新原有的旧资料,或者根据新旧资料的对比来进行动态的监测,这是人工实地测量所无法比拟的;

(3)获取信息受到很少的限制条件。地球上很多地方的自然条件是极 其恶劣的,人类是难以直接到达的。而采用遥感技术则可以避免地面条 件限制,能方便及时地获取各种宝贵资料;

(4)获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务, 遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物的内部信息。

遥感技术的主要缺点如下:(1)虽然能得到有关地球表面的信息,但内部的信息获取困难;(2)大气的不利影响不能完全根除,这样关于反射和放射物理量不可能全部表现出来;(3)天气条件、卫星轨道等外在因素的影响使所希望的图像未必立即得到。

2遥感动态水保监测分析

遥感动态水保监测是利用遥感的多传感器、多时相的特点,通过不同时相相对同一地区的遥感数据进行变化信息的提取。遥感信息的周期性和连续性为动态水保监测提供了可能。利用实时的遥感图像对土壤侵蚀强度的年度动态变化进行监测;分析土壤侵蚀总量以及年度变化趋势、植被资源动态变化趋势、工程措施治理效益、林草种植措施效益;对水土流失严重、生态环境恶化地区提出警示;通过对资料分析与评价,定期水土保持状况公告。

2.1.遥感动态水保监测的特点

一是采用的方法多样,以目视判读、计算机图像处理以及两者相结合的方法进行;二是监测的空间尺度广泛,从某典型小流域至整个流域乃至全国范围;三是监测的时间跨度大,从几年的变化到几十年的变化。

2.2.遥感动态水保监测的流程

遥感影像应用在水保监测中的目的主要是监测水土流失的变化情况,水土保持调查数据的真实程度和准确性,监督水土保持规划的执行情况和进展情况,为国民经济建设和发展提供科学依据。水土保持监测功能主要包括以下6个方面:面蚀监视,沟蚀监视,水文要素监视,其他监视,水土流失成因分析,水土流失危害预测。

(1)数据资料的获取综合分析影响水土保持的因素,包括土地分类、土壤侵蚀类型、侵蚀强度、地貌类型、母岩类型、植被盖度、坡度属性等,结合遥感技术的应用特点,着重从三个方面收集数据资料:①遥感影像资料(TM、SPOT);②1:5万地形图、土地利用分类图、行政区划图、土壤侵蚀图等;③基于文字和数据表格的监测区详查资料。

(2)监测工作流程遥感动态水保监测技术主要是对不同时相的遥感数据进行组合、融合以提取出土地利用的变化信息,并结合实地调查与变更详查数据对监测变化信息进行核查,采用重点地区逐个图斑对照,一般地区统计比较的检查方法,对信息提取结果反复核查修改,直至满足精度要求。最后,生成各种格式的水土流失专题报表,通过各种统计分析预测未来水土流失变化,提取水土流失专题信息生成各种统计图表。包括以下3个方面:一是专题报表生成,二是统计分析,三是统计图表生成。

动态监测流程如图所示。

图土壤侵蚀信息提取流程图

2.3.水保监测精度评定

监测精度是水保监测的重要技术指标之一,监测方法和信息源是影响精度监测的主要因素。依据最新的土地利用现状图及使用GPS接收机进行野外实测,对于小范围的试验区,针对5个像元以上的变化信息图斑逐个检查,进行精确定位;对于大范围的监控区进行抽样核查,最后统计动态变化图斑的属性、面积及精度比较等数据。

3 遥感技术应用于水土流失监测

水土流失的发生与发展不是一个静态的过程,而是一个时空变化的动态过程,它的监测与评估需要根据不同的目的而采用不同的尺度。不同的卫星遥感影像其特点也有所区别,如气象卫星影像具有监测范围大、时间分辨率高和数据处理费用低廉等优点,而其缺点是时间分辨率低,像元所反映的信息具有较大的地域混合。因此,气象卫星遥感技术适用于大范围,植被盖度、地表、坡度等组成物质比较均一的地方;资源卫星具有多时相特段、性多波,高空间分辨率等优点,有效地获取精确的地表信息,为水土流失信息的提取以及模型的分析提供数据保障。但它也具有对一个地区重复观测周期长,在关键时期有可能得不到所需的资料等缺点。为了满足水土流失监测在空间分辨率、时间分辨率等方面的要求,通常需要将不同来源的信息进行组合来提高了水土流失监测的数据源精度。

篇5

关键词:遥感技术;水利工程:应用

中图分类号:TV文献标识码: A

前 言:我国是一个水资源十分短缺的国家,水旱灾频繁,从古到今,我们既受益于水,也受害于水,与水旱灾害进行了长期的斗争。近年来,随着经济的快速增长,人口不断增加,环境持续恶化,水文水资源问题也受到大家的重视,因此,传统的水利调查、规划、管理技术的基础上引入先进的遥感技术,将更有助于水利信息的获取、更新和应用,促进水利行业的发展。

一、遥感技术的特点

遥感技术是60年展起来的新技术,目前在国内外已经得到广泛的应用。遥感技术是空间技术、应用光学、无线电技术和计算机技术相结合的一门综合科学。遥感的含义是使用某种遥感器从遥远的地方感测目标信息特征的信号,经过传输系统的处理,从中提取目标物有用的信息。实现上述过程所用的各种手段,总称之为遥感技术。这项技术包括有遥感器技术,信息传输技术、实况调查技术、信息处理技术。遥感技术的分类有很多种,按遥感器使用的波源性质可分为电磁波遥感器、声学遥感器;按遥感器运载工具可分为航天(卫星)、航空(飞机)、陆地遥感等。现代遥感技术,就其手段和应用范围是非常广泛的.但从资源勘测技术来说,比较富有成效的是空间遥感技术,遥感器装在卫星上面利用资源卫星上装置的遥感器可以昼夜进行工作从而获得地面大量的信息资源。

1.洪涝灾害检测

遥感技术在洪涝灾害中应用比较成熟,在实际应用中主要利用雷达卫星、机载合成孔径雷达、可见光和红外线遥感影像数据,并结合地理信息系统技术对洪涝灾情严重的地区,进行多层次的检测和评估,同时给出相应的灾情图像、详细评估报告和已特定区域为单位的灾情损失的分区分类数据表格,为提出灾后重建家园的决策建议打下基础。

2.地表水资源动态检测与评估

充分合理地使用地表水资源的前提充分掌握地表水资源分布、水量及水资源消耗等信息,由于地表水的特殊光学特性,这些任务都可以利用遥感技术完成。对于大范围或者偏远地区,利用卫星遥感影像提供直接、间接信息,对评价水资源的变化非常有帮助。

3.地下水资源动态监测与评估

地下水是水资源重要组成部分,它是干旱、半干旱地区灌溉、工业用水和生活用水的主要来源,也是极为敏感的生态环境因素之一,当前水资源的科学管理工作所面临困难是缺乏详细的地下水动态监测数据。传统地下水监测是一种近感方法,视野有限,监测程序也是有点到线,在推测到面,不仅费事费力,而且控制点少,代表性差,无法实现大面积动态监测和评价。遥感技术可以在快速大面积监测地下水中发挥着重要作用,利用遥感数据提供的地表温度、土壤水分、冰雪、径流、植被变化等信息估算地下水的补给量和勘探区地下水资源存储量,确定其分布,评价地下水质,对地下水动态变化进行监测与预测等。

4.有效灌溉面积调查

水利是农业的命脉,我国80%的粮食及农副产品产于有效灌溉区。由于灌区工程年久失修、功能衰退与丧失以及水资源变化等,造成有效灌溉面在时空上的变动极为复杂,用统计方法得到的全国耕地灌溉面积一直不十分确切。遥感和地理信息系统调查技术作为一种有别于传统的统计方法,近年来,在有效灌溉面积调查中得到广泛应用。

5.灌区作物ET监测

监测ET的传统方法是基于气象站的点测资料估算点值,扩展到区域尺度上比较困难。利用遥感技术监测ET,能够将作物蒸散量在时空上的差别监测出来,并且将监测区域扩大到气象数据缺乏的地区。为此利用遥感技术获取的ET及实测降水数据,开展基于遥感ET和降水的灌区水分盈亏分析,实现对灌区水资源状况进行总体把握,为灌区作物种植结构调整、透时灌溉提供了决策依据;同时也有利于灌区水资源规划的合理编制和选取切合实际的灌区水资源管理体制。

二、遥感技术在水利工程规划建设与管理应用

遥感技术在水利工程规划建设与管理中的应用主要集中在工程前期现状调查,工程中进程监测,工程后的效益评估。

1,利用遥感技术提取工程区域的地形、地貌、岩性、土壤、植被信息,建立决策库,对项目可选的位置、路线进行可行性分析评估进而选择最佳位置、线路并对水利工程周边环境的影响进行评估。这些基础信息可以为项目的实施不同阶段的工程人员服务。对牵扯到移民、土地征用等需要补偿的问题可以利用监督或非监督分类方法调查面积。比如在规划方面: 勘测调查是对水利进行规划的基础,为了能更好地对当前的,水利现状进行调查,给水利规划更详细资料,以及对可能出现的变化提供预测,需要将遥感技术与传统的调查手段相结合,一般情况下主要是依据地形图、野外勘察资料来对水利规划现状进行调查,所以,地形图对于调查有很大影响,若是地形图比较老旧,那么就不得不消耗大量的精力与时间对地形图重新进行测绘,若果运用遥感技术,一般不会出现这样问题。

2.进行工程规划如果需要大比例尺成图,可以利用大比例尺航片或者卫片构建立体,在立体环境中提取需要的信息,建立3D信息图。另外,利用高分辨率影像,还可以实时对工程进展进行监测。比如在河流治理方面:对河流进行卫星遥感,一般情况下以浮泥作为标志,通过运用合理的波段,对得到的图像进行复合处理,用计算机对图像进行光学处理,将背景和次要信息屏蔽,只显示主要资料,得到水下泥沙分布与地形资料,经过技术处理的图片资料上对于河流泥沙的显示是非常清晰、客观的,通过对河流泥沙的变化分析,就可以为河流治理提供可靠有价值的信息。

三、遥感技术在水利工程方面发展态势

1,水利遥感数据丰富

随着雷达技术、高光谱技术、无人机技术以及卫星集群技术的飞速发展,水利遥感应用采用的遥感数据源方面朝着高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和新兴雷达遥感的方向发展,极大地丰富了水利遥感的数据源。目前国外水利遥感数据源空间分辨率普遍达到了米级,高光谱分辨率的遥感数据也大量应用,另外,新兴的雷达遥感数据也越来越多地得到应用。

2,水文参数获取定量化

定量遥感是当前国内外遥感应用的发展方向,也是水利遥感的发展趋势。定量遥感主要是通过实验的或物理的模型将遥感信息与观测目标参量联系起来,将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学及大气等观测目标参量。

3,水利信息提取智能化

目前,影像识别和影像知识挖掘的智能化是遥感数据自动处理的研究获得了重大突破,遥感数据处理工具不仅可以自动进行各种指标处理,而且,可以自动或半自动提取水系、土地利用等信息,极大提高工作效率。

4,水利遥感应用网络化

网络技术已不仅仅是一种单纯的技术手段,它已演变成为一种经济方式----网络经济。大量的水利遥感应用正由传统的方式(客户机/服务器)向(浏览器/服务器)方式转移。

结束语

随着遥感技术不断的发展进步和遥感技术应用的不断深入,将在未来的国民经济建设中发挥越来越重要的作用。把遥感技术运用到水利工程中,解决了水利工程建设周期长、技术条件复杂、,勘探设计、工程实施和验收等方面问题,极大提高水利信息资源的共享程度和应用水平,全面提高了水利建设的效益,对水利工程信息化研究具有重要现实意义。

参考文献:

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[关键词]遥感技术 地质找矿 应用方法

[中图分类号] TP7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-96-2

0引言

随着社会对矿产资源需求量的不断增大,以及寻找地表矿藏的难度日益加深,寻找矿产的方向趋于隐伏的、半隐伏的矿床。遥感技术是第三次科技革命的一项高新技术。遥感影像能够全面、客观地描述地表综合景观的几何特征,此外遥感图像不仅能够获得地表景观的形态、分布组合,还可以获得物质的结构和成分等,从而实现地物的目标。遥感技术是在地质找矿的初始阶段,在地质工作程度低、地理条件较差的地区更加重要。

1遥感地质找矿的理论依据与技术基础

遥感信息具有丰富的地质内涵以及坚固的物理基础。因此,遥感地质找矿中具有宏观性、信息量大、多波段、便于定位、立体感强等优势,是地质找矿十分重要的手段。在遥感影像分析中,影像传递含矿载体的两种明显标志:光谱特征以及纹理特征。不同的地质构造对矿产资源的形成与产出都有或多或少的关系,例如中酸入体对应的斑岩铜矿等等。光谱特征反映了岩石类型和层序的差异以及矿物成分和含量的差异。蚀变岩矿物本身具有光谱特征,所以一定类型的蚀变岩矿物对应一定矿种。纹理特征则反映的是地质构造特征和岩石类型特征,即通过研究遥感影像信息的分析,进而揭示区域构造体系。

2遥感技术的找矿应用

2.1直接应用

围岩蚀变是指汽水热液或者岩浆热液使得围岩的构造、结构以及成分发生改变的地质作用。围岩蚀变的组合同矿床类型、围岩成分有一定的联系,即矿化的范围通常要低于围岩蚀变的范围,并且在空间分布上不同种类的蚀变类型与金属矿化常有规律可参考。所以,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。

2.2间接应用

内生矿产一般产于各类地质构造的边缘部位,重要的矿产分布于板块构造不同的结合部或者靠近边界的地带;此外内生矿产与地质构造相伴而生,矿床成带分布,成矿规模和与地质构造大致相当。在地下水以及微生物的参与下,某些矿物或金属元素导致上方的地层结构发生变化,进而导致土壤层的成分变化,同时植物对金属具有一定程度上的聚集作用,使得植物体内的叶绿素以及含水量等出现不同程度的变化,从而使植被在反射光谱时出现差异。同样,矿产地的生物化学特征为遥感找矿提供了可能,即通过对遥感资料中因生物化学效应产生的植被光谱异常信息进行分析,从而寻找植被覆盖区的矿产。该技术较为成功的是黔东南地区金矿遥感信息提取。矿床形成后会根据所在环境和空间位置的变化而影响矿床的某些性状。通过对不同时相的遥感图像宏观对比,研究矿床剥蚀改造的作用;通过对矿床位置与区域夷平面关系的研究,找寻矿床在不同夷平面的分布规律,完善夷平面的找矿。成功的例子是新疆省阿尔泰地区1:250000遥感地质图。

3感地质找矿的主要技术程序

实践表明,遥感图像的特点是直观、迅速、准确。所以在实际工作中要充分利用遥感技术的特点,根据需要选择恰当的方法。具体来说主要有六个环节,详情见表2。

4结束语

遥感技术是矿产勘探的一项重要手段,并且也矿产勘探的运用中也取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,间接应用则主要有地质构造信息、矿床改造信息和植被的光谱特征等方面,同时遥感找矿技术有很大的发展潜力。此外遥感找矿技术须以现代成矿理论为指导,以图像处理和综合解译为主要方法,紧密结合野外地质调查,建立健全遥感找矿模式,缩小找矿的靶区,实现遥感找矿的目的。遥感找矿技术在地形条件较差、交通闭塞的地区更有不可忽视的优越性,我们只有综合应用多种手段,采用综合分析的研究方法,才能发挥遥感技术的优势,实现矿产勘探的目的。

参考文献

[1]耿新霞,杨建民,张玉君,姚佛军.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛,2008(2).

[2]郭峰利,杨联荣.浅谈地质找矿中的遥感技术[J].中国新技术新产品,2012(8).

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[关键词]RS 遥感技术 自然灾害 预警 防护

[中图分类号] TP7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-270-1

0引言

我国的自然灾害主要体现在洪涝灾害、地质灾害上等等,以洪涝灾害为例,严重的洪涝灾害不仅可以影响到人民的生命财产安全,更重要的是它还对国家的经济发展带来重大的影响,为此,即使的预警与防护工作是很重要的。

基于RS遥感技术的自然灾害预警与防护起到了很大促进作用,通过RS遥感技术可以快速将多源数据复合,通过网络集成了多种技术成果和数据,进行快速、准确、连续、动态与全天候的洪涝灾害的监测与评估,对减少灾情对人们生命、财产的损坏中发挥着重要的作用。

1 RS遥感技术定义

RS技术即遥感技术(Remote Sensing,简称RS),是自然灾害方面的预测和治理的关键技术,它可以通过高空或外层空间读出地球表面各种地理变化的信息,并经过扫描、摄影、传输和处理技术对地表事物进行有效的监测,将重要的信息传送给地面相关单位。

RS遥感技术作为新兴的技术,其主要作用是为地球上人类的生产、生活提供全面的信息,实现防灾、减灾、救灾的目的,特别是对于突发性的地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等,也包括渐进性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等都会产生重要的监测作用,从而能够使人们对自然灾害的发生、发展能够系统的掌握,并在关键时刻做出应急处理预案,从而减少自然灾害对社会经济、国民经济发展的影响。

2基于RS遥感技术的自然灾害预警与防护

我国自然灾害的发生几率不但多而且对经济发展的影响也很大,为此,对自然灾害的预警和防护是很关键的。

基于RS遥感技术作为一种新兴的技术,在对自然灾害预警与防护上起到很大的作用,同时随着现代科学技术的不断提高,遥感技术的不断创新,其遥感探测范围不断扩大,获得资料的速度快、周期短,受地面条件的限制少,而且更重要的是RS遥感技术的提高不仅仅是具有简单的预测功能,在自然灾害的营救和灾害重建上也发挥了重要的作用。

本文以地质灾害为例,系统的分析基于RS遥感技术对地质灾害的治理、营救和重建上的作用。

2.1RS遥感技术对地质灾害的治理

地质灾害是很严重的自然灾害,诸如常见的山体滑坡、泥石流等等,如果对这些地质灾害的发展变化没有进行及时的掌握,做出应急预案,一旦发生对经济发展都会产生很重要的影响。为此,地质工作人员可以通过RS遥感技术对多发与地质灾害的地区进行全程24小时连续监测,将RS遥感出的地质形态、色调、影纹结构进行分析研究,对于可能发生的地质灾害根据当地实际制定应急预案,使灾害的影响性发生在最小的范围内。

2.2RS遥感技术对地质灾害的营救

地质灾害的发生也有诸多不可预测性,特别是对于突发性的地质灾害,营救任务就是很关键的,人们可以通过RS遥感技术传输到的数据信息,对灾害现场进行勘查,为营救准备工作提供科学的数据依据。营救工作也是一个抢时间的工作,然而RS遥感技术具有周期短、精确度高的特点正是符合了这一特点,为营救工作提供快速有效帮助。

同时RS遥感技术还能监测出营救地点是否还会多次发生灾害,对营救人员的安全也提供了重要的保障。

2.3RS遥感技术对地质灾害的重建

灾后重建工作是保障人们生活,维护社会稳定的关键,RS遥感技术在灾害重建上也能起到很关键的作用,地质灾害的发生具有可变性,是人为无法控制的,为此有效的监测技术是必要的,通常如果采用传统的人工勘查不但浪费时间,而且地质灾害的频发性也会对勘查人员的人身安全造成影响。为此,工作人员可以利用RS遥感技术对整个重灾区进行系统调查,根据遥感数据的监测评估结果,对于重建后的选址问题、系统掌握灾区情况问题等等都会提供科学的参考依据,有利于国家对灾区重建工作的总体规划,提高灾后重建的治理质量,促进社会的稳定。

3对遥感技术的研究展望

基于RS遥感技术对自然灾害的预警与防护是一个很系统的工作,利用其技术不仅仅是要监测,同时还要进行预测和调查研究,要充分发挥出RS遥感技术的最大功能,在监测、预报、防灾、抗灾、救灾和援建等各个方面都能起到重要的作用。随着我国科学技术的不断革新变化,RS遥感技术也需要适时的做出不断的调整和改革,开始趋向于多种卫星系统进行辅助监测,利用可见光、红外、微波、激光等多遥感波段,使采集到的信息能够更加完善和准确,从而实现全天候、多时相的连续观测,使RS遥感技术能够在我国经济建设中发挥更大的作用。

4结语

通过以上对基于RS遥感技术的自然灾害预警与防护的系统分析,可见RS遥感技术在对自然灾害的预测和治理上发挥了很大的作用,它能够贯穿与整个自然灾害的调查、监测、预警、评估的全过程,以其精准的高分辨率在第一时间读取出自然灾害发展过程,如可以对地质灾害,对滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害防治方面实现灾前预警、灾情监控、灾后评估,为防治自然灾害对人民生命财产损坏提供了关键的参考依据。

参考文献

[1]黄信坤.教学质量监测与评估系统的研发与应用[D].电子科技大学,2010:13-14.

[2]孙垂河,姚欣,宋春东.地理信息系统与遥感技术在三北防护林信息监测管理中的应用[J],防护林科技,2006,(03):19-20.

[3]蔡爱民.航天遥感技术在我国森林资源中的应用[J].滁州学院学报,2006:(03):22-23.

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关键词:土地遥感; 应用; 问题; 建议

中图分类号: P627文献标识码: A

遥感技术是六十年代迅速发展起来的一门综合性探测技术。它建立在现代物理学,如光学技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术等,电子计算机技术,数学方法和地学规律的基础上。

1 现代遥感技术的理论研究

遥感技术是指从不同高度的平台,收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面,并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程。

遥感技术收集和利用的信息范围非常广:人眼看到五颜六色的景色,从中分别出牡丹、芍药等,这是光的遥感。人耳聆听交响乐队演奏,从中辨别出提琴、长笛等奏出的乐句,这是声的遥感。渔轮用超声波仪器探测到海底的鱼群,这是超声的遥感。从飞机上、卫星上拍摄地球表面的照片,这是光(或红外线等)的遥感。用雷达探测敌人的飞机,这是无线电波的遥感……也就是说,遥感技术所收集和利用的可以是声、超声、光、红外辐射、无线电波等各种信号。甚至包括射线照相、地磁观测、宇宙射线观测等,也都属于遥感的范围。它的隶属关系可以包括一切与上述信息有关的科学技术领域。现代遥感技术组成了一个从地面到空间、从资料数据的收集处理到判读应用的体系,包括:(1)研究地物电磁波辐射的特性以及信息的传输;(2)研究遥感信息探测手段,主要是研究传感器;(3)研究遥感信息的处理系统;(4)研究遥感信息的应用。

近年来,遥感技术迅速发展,其重要因素之一是遥感技术被广泛地应用于我们生活的环境。人们越来越需要更深刻、更全面地了解我们的地球,了解它的资源,了解它的变化,以便更合理地安排自己的生产和生活活动。

2 土地遥感动态监测经验教训

我国把航空遥感技术用于土地管理的调查业务己经有较长的历史,早在二十世纪三四十年代就在部分省市区采用 1:3000 比例尺的航测图进行过土地调查。航天、航空遥感技术的飞速发展和应用领域的不断扩大,突显出遥感技术在土地覆被/土地利用变化调查中应用的巨大优势。然而,这种优势目前还没有在建设国家级或区域级的监测体系和用于保障土地基础信息快速采集、处理并及时提供管理决策的实体性运行系统中发挥它应有的作用。原因可能是在制订工作规划和实施计划方面,没有落实好宏观与微观、中央与地方、统筹兼顾、突出重点的技术指导方针,多年积累的一些宝贵的经验教训还缺乏深入的总结和全面的思考, 值得讨论的问题主要有以下三个:

第一个问题是遥感监测指标的确定。选择的原则应当是:必须满足国家实施宏观经济管理对土地资源数据种类、数据量纲及其准确程度的需求。应当在能反映土地生态环境容量、土地人口承载潜力、土地利用经济结构的信息中选取用于宏观决策的监测指标、数据精度和置信概率。在明确国家目标要求的前提下,还必须建立遥感监测指标的体系表和监测技术规程。为充分发挥遥感技术的优势, 在选择监测指标时应在满足国家需求的原则下,突出土地覆被的指标和以土地覆被变化为表征的土地利用指标。有特殊需要时,可以补充行政管理指标的一些地面调查(如量化城镇建成区或主城区边界;量化基本农田保护区及其它各类保护区边界等测绘工作)。但主要是依据遥感监测来直接获得有关信息和统计结果 具有相对的独立性,地面调查只能作为补充性间接手段而且不能层次过多,只要土地遥感技术完成了科研实验并且转入了正常实际应用阶段就具备了自成体系的条件,因此遥感数据成果可以单独使用。

第二个问题是遥感监测体系的构建。这与管理体制关系密切,现行体制下的土地调查数据是由乡镇到全国逐级统计汇总,并且要经各级行政领导过滤后上报,虽然国家统计法是保障国家统计结果真实性和准确性的重要法律,但是由于体制与机制的不科学或不健全而使得执法效果并不理想。不当的人为干扰因素是统计数据不真实不准确的主要病灶; 同时,以土地利用分类为代表的国家级技术标准的缺失,也是统计数据名实不符、无法比较分析的重要因素。要建立全新的国家土地遥感监测体系,必须贯彻自上而下垂直管理、相对独立、封闭运行的原则。多尺度、分层级、突出重点地构建监测体系。同时,还必须配套统一的管辖制度、统一的技术规范和统一的运行系统。

第三个问题是遥感监测成果的应用。以问题为导向是科技研究的流行方法,技术研究首先要明确做什么,然后要明确为什么做,最后研究怎样做。这应当是决定应用技术研究的成果能否转化为生产力而发挥经济社会效益的一种工作思路。遥感监测成果的应用,在技术研究阶段就应当明确了方向,当然在实用中还会根据实际情况有所扩展和创新,这种新的需求又促使遥感技术研究的不断发展进步。近几年来遥感技术与信息技术的集成应用,使土地利用动态监测成果的应用范围有了较大的扩展,如在城市用地规模、开发区建设、基本农田保护、违法占地监察等方面都发挥了作用。但是,土地遥感监测成果的应用研究仍有进一步讨论的必要,例如建立全国土地利用遥感监测系统实现快速获取土地资源利用的宏观状况(利用结构、时空分布、数量变化等)。可以先考虑将遥感本底数据库的建设作为各级各类监测工程的技术基础。还可按经济、生态、流域等分区指标建立区域级的监测子系统。这是与日常土地管理变更调查系统既相互关联、又有差别,独立平行运作的快速反应系统。在国家宏观管理上, 两个系统获得的全国统计指标数据具有相互检验的作用。

3 土地遥感技术应用研究

3.1 土地遥感动态监测体系构建的研究。在具体工作方面我们虽然已取得了比较丰富的科研成果和工程实践的经验,但是从国家或区域的宏观管理需求来评价,目前的土地遥感监测在技术应用上和功能定位上存在着一定的盲目性,在体系建设方面缺乏整体的规划设计,距实现标准化、规范化以及体系完整、系统完善的目标仍有不小的差距。根据当前工作的迫切需要,应加快构建能全面、系统、迅速掌握国家或区域土地变化状况的动态监测体系,明确体系结构中不同层级的目标和任务。并且在此条件下,研究制订相应的各种标准和技术规程。土地调查与动态监测是国土资源管理最重要的基础业务,内容广泛,时效性强,保真度高。因此,在体系研究中,必须区分不同层级的实际需求和相互关系,并依此确定配套的技术措施。

3.2 土地调查与动态监测体系关系的研究。必须掌握好三个关键性问题: 第一要有国家统一的、科学的土地分类标准和监测技术规范。第二要有先进的、综合的、实用的土地调查技术。第三要有统筹兼顾、功能互补的有机联系。土地调查主要有土地利用调查、土地条件调查、土地法律调查(地籍调查)三种。土地遥感监测主要有国家级、区域级、城市级和特定区位四种。土地调查与动态监测在数据采集方法技术上大同小异,多采用现代化的遥感影像、卫星定位、电子全站仪测绘、信息化技术。但作为两个体系,应在土地管理学和统计调查学的基础上进一步研究各自的功能、结构、作用方式以及两个体系间的技术基础关系和功能互补关系。由于土地既有自然资源的属性,又有社会财产的属性,所以在土地行政管理的方式上也分为资源行政和不动产行政两种。这两种基于公权力的执法行为的后果,都会影响土地权属和土地利用在时空上发生变化,而土地调查与动态监测都是反映这些变化状况、反馈管理效果的技术手段。如何充分发挥两个体系的功能并达到优化组合的最佳效果,仍然是应当继续研究的课题。

3.3 土地遥感动态监测体系功能的研究。了解土地管理系统的主要结构,对研究土地调查与动态监测的功能定位和确定遥感技术与信息技术的应用方向都是有益的。土地管理系统由行政执法、技术支撑、基础业务三个子系统组成。土地行政执法子系统的决策、组织、协调与控制功能的发挥,离不开基础业务子系统提供全面、准确、动态更新的土地信息。因为它既是行政执法的技术基础, 又是依法行政效果的信息反馈。行政执法子系统在运行中,需要在解决法制、体制、机制问题方面获得辅助决策的技术支持; 基础业务子系统在运行中,无论是调查、评价、规划,还是它们共有的标准化、信息化工作,都需要获得理论、方法和技术研究的保障;而上述需求,正是技术支撑子系统的功能定位。

由此可知,土地遥感动态监测技术的应用目标,宜定位于土地调查、土地评价、和土地规划这三项主流基础业务,服务方向是支持国家公共行政在国土资源管理中的宏观决策。

3.4 土地遥感动态监测体系运行系统的研究。建立国家级和区域级的土地遥感监测体系及其运行系统是当务之急,在国土资源科技发展战略中应放在优先的位置。根据国家对土地管理参与宏观经济调控的要求,用现代先进的遥感技术实时、快速、准确、客观地获取土地覆被/土地利用现状信息,在一定的空间范围内,分析其某个时间序列中的土地变化情况,并据此将研究影响变化的因素和客观规律应用于国土资源管理的战略决策,这不仅是必要的,也是可行的重要选择。系统运行必须要有健全的法律制度与科学的系统设计作保障才能安全、有效。现在应从完善土地调查制度入手,将系统运行的国家目标与体制、机制的要求形成法律规定,组织开展保障系统运行的立法研究。从完善技术基础入手,根据现有的丰富成果和实践经验,认真总结、务实创新、积极开展与运行系统建设相关的各项设计研究。

参考文献:

[1] 孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2003.

[2] 梅安新,彭望碌,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社, 2001.

[3] 国务院第二次全国土地调查培训领导小组办公室.第二次全国土地调查培训教材[M].北京:中国农业出版社, 2007.

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【关键词】中国林业;遥感技术;探讨

遥感技术的发展推动着中国林业资源的发展,因此很多人员特别的重视遥感技术的研究,但是需要指明的是,林业资源的规划使用需要考虑投入与产出的比例,因此不能一味的将重点放在遥感技术方面,比如分辨率方面,这对林业的整体发展未必有益,相关人员应该结合北方林业资源的特点,有针对性的发展,只有如此,才能真正的使林业发展与遥感技术发展有效的结合起来。

1.遥感技术的调查应用工作

自上世纪80年代以来,遥感技术就被广泛的应用在我国森林资源调查中,而且对此方面的研究十分多,比如遥感技术对林地分类以及信息提取方面的应用等。北方地区是我国林业资源发展的重要地区,因此有关遥感技术的调查应用也主要集中在北方地区,其应用调查表现如下:

1.1各地类面积

这是遥感技术的重要应用,该项应用涉及到多方面的内容,目前无论我国,还是其他国家都没有完全的解决,因此可以说是一个难以解决的国际问题,尤其是我国,一直以来都没有取得明显的成绩。因为遥感技术所提供的卫星数据,不仅仅涉及到林业,还涉及到其他方面,数据中存在着大量的混杂像元,这为数据分类的精确度带来了影响,这些数据可以明确的区分出林地与无林地,但是林地内部之间的详细的区分却难以做到。要想解决这个问题,有关人员需要依据林业自身所具备的光谱特征应用专门的卫星来收集信息。现阶段,国内林业方面的研究人员主要利用非线性比值的方法来有效的划分林地资源,这种方法优势比较明显,能够区分出各个种类的林木,比如乔木类与灌木类之间的区别等,并且这种分类方法具有智能化的优势,这与传统使用的目视判读方法相比具有明显的优势。比如目视判读的主观性强,判读的结果往往会受到影响,而且如果利用主观判读的方法,遥感技术的应用价值将大大降低,完全没有出卫星数据应用优势,此外,主观判读的方法无法辨别出树种的类型。

1.2森林蓄积量估算

这是林业发展所需要解决的难点以及重点问题,当遥感技术传入中国之后,很多学者就开始从事这项研究。上世纪80年代,有关学者提出充分的发挥遥感技术作用,并且在此基础上,结合地面样地方法进行估算,通过相关人员的实践与研究,认为这种方法具有一定的可行性,符合现阶段我国对森林资源的规划。由于受到温室效应的影响,森林资源越来越显得重要,因为温室效应的加剧,使得空气中的二氧化碳过多,而森林资源能够吸收大量的二氧化碳,因此正确的估算出森林蓄积量,对合理的使用森林资源有着重要的意义。

1.3小班测树因子

现阶段的卫星遥感技术还不能测出森林资源中各个树种的因子,这并不是说明现行使用的遥感使用不够强大,而是遥感技术本身就不存在测定机理。遥感技术提供的卫星数据只是一个像素,即便其分辨率达到了一定的要求,但是也无法直接的测量出树种的各项数据,比如高度以及直径等。由此看见,针对我国北方森林资源来说,遥感技术功能还有待加强。

2.卫星数据分辨率

现阶段我国有关林业方面的卫星数据分辨率已经有了显著的提高,最初几千米,到目前的几厘米,不能不说其进步快速,分类率的提高为进一步规划应用林业资源提供了可能。实际上,分辨率并不是越高越好,主要是看其应用方面,有些方面对分辨率要求并不高。现阶段,我国很多人员都存有这样的误区,认为只要卫星数据的分辨率高,什么有关问题都很好解决,因此都将关注的重点放在高分辨率的研究上面,而实际上完全没有必要,因为依据用途的不同,分辨率要求也有所不同,片面的强调高分辨率也会使更多的人产生误解,而且在制定相应的规划方案时,有关人员需要对投入产出进行客观的分析,一项森林资源的规划方案的制定与实施,其信息源的费用十分高昂,因为如果只是单纯的追求的高分辨率未必会得到最佳的产出,所以应该依据具体情况来选择最佳的分辨率。

3.林业研究要包含新技术、新理论,要从相关学科汲取营养

20世纪末,随着科学技术的发展,许多新的理论相继诞生,如:系统科学、混沌学等,并对经典科学提出挑战。在林业中我们常用线性回归,在不能准确描述客观世界时,又有了非参数、非线性估计方法以及核函数的出现。为了表述对象复杂的空间特性,提出了分形方法、空间统计学等。

而现代林业发展必须用新的科学成果来武装,有必要向相关学科学习。计算机科学的高速发展,很多地方是值得我们借鉴的,如先进的理念、快速的发展以及整合的思路。在计算机领域,有一个被奉为信条的定律―摩尔定律,以英特尔(Inte1)名誉董事长戈登・摩尔(GordonMoore)名字命名,他指出计算机主板上容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。几十年来,计算机行业一直以这样的速度在发展,它对我们的启示是:

把科学发展的最新成果为林业所用。核心技术是不可能引进的,林业遥感(林业)需要原创性劳动。20世纪我们主要关心林业资源统计量的变化,它是显示总体数量变动的;而现在我们更关心的是什么地方有变化,因为这个问题对我们制定规划更有指导意义。应用遥感技术这种与空间分布有密切关系数据源时,更要多使用分形(fracta1)、空间统计学等方法使成果更符合实际,为我国林业建设服务。

把大型数据库的技术应用于林业。几十年来我们有很多的森林资源调查资料,年复一年接收下来大量的卫星数据,都堆在一边变成了“死”材料,要通过大型数据库的技术使它们活起来,进而在时间轴上对其进行分析,就会看到以前我们从未发现的趋势和规律,利于林业发展。在中国利用大型数据库较好的领域是金融业、物流……,我们应当向这些领域学习,可以考虑引入Oracle,DB2等。

4.结语

综上所述,可知对中国林业遥感发展的相关问题进行探讨十分必要,因为我国在林业遥感方面的确有很多问题有待解决,还有很多问题人们还存在着误区,比如北方偏远地区的人们观念相对落后,在对林业资源进行规划应用时,需要取得当地居民的支持,这一点就有一定的难度,因此有关部门应该提高当地民众对遥感技术的认识,便于更快速的林业发展。

【参考文献】

[1]陈尔学,李增元.ALOS PALSAR影像地球椭球地理编码方法[J].遥感信息,2008(01).

篇10

遥感技术是指从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等信息,对目标进行探测和识别的技术。

人类通过大量实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种是人类已经认识到的形式就是电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感技术就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。

二、遥感技术的分类

(一)按搭载传感器的遥感平台分类

1.地面遥感,是指把传感器设置在地面平台上。如车载、手提、固定或活动高架平台等。

2.航空遥感,是指把传感器设置在航空器上。如气球、航模、飞机及其它航空器等。

3.航天遥感,是指把传感器设置在航天器上。如人造卫星、宇宙飞船,空间实验室等。

(二)按遥感探测的工作方式分类

1.主动式遥感,即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波,然后收集从目标物反射回来的电磁波。其主要优点是不依赖太阳辐射,可以昼夜工作;而且可以根据探测目的不同,选择不同的波段和发射方式。比如,雷达和激光器。

2.被动式遥感,即由传感器直接收集目标物反射太阳光的反射或目标物自身辐射的电磁波。比如,常用的摄影机和多光谱扫描仪,热红外扫描等。

(三)按遥感探测的工作波段分类

紫外遥感,是指利用紫外波段的大气窗口进行探测的遥感技术。波长在0.01-0.4um。紫外遥感在地质调查中有特别重要的应用,主要用于探测碳酸盐岩分布。碳酸盐岩在0.4μm以下的短波区域对紫外线的反射比其它类型的岩石强。另外,水面飘浮的油膜比周围水面反射的紫外线要强烈,因此也可用于油污染的监测。

可见光遥感,应用比较广泛的一种遥感方式,波长为0.4--0.76μm的遥感技术。通常以摄影、摄像或扫描方式成像,是目前应用最普遍的遥感技术。可见光摄影遥感具有较高的地面分辨率,但只能在晴朗的白昼使用。

红外遥感,又分为近红外或摄影红外遥感,波长为0.7~1.5微米,用感光胶片直接感测;中红外遥感,波长为1.5~5.5微米;远红外遥感,波长为5.5~1000微米。中、远红外遥感通常用于遥感物体的辐射,具有昼夜工作的能力。常用的红外遥感器是光学机械扫描仪。

微波遥感,对波长 1~1000毫米的电磁波(即微波)的遥感。微波遥感具有昼夜工作能力,但空间分辨率低。雷达是典型的主动微波系统,常采用合成孔径雷达作为微波遥感器。

多光谱遥感,利用几个不同的谱段同时对同一地物(或地区)进行遥感,从而获得与各谱段相对应的各种信息。将不同谱段的遥感信息加以组合,可以获取更多的有关物体的信息,有利于判释和识别。常用的多谱段遥感器有多谱段相机和多光谱扫描仪。

三、遥感技术的特点

1.探测范围广、采集数据快

遥感卫星居高临下,视野开阔,侦察范围广,获得情报多。比如,卫星视角为20度的情况下,从3000米高度的飞机上可看到1平方千米的面积,而在300千米高度的卫星上看,可看到10000平方千米的面积。在近地轨道上的侦察卫星,每秒可以飞行七八千米, 绕地球一周只需一个半小时左右,一个比较长寿命的卫星,可以在太空持续工作两年以上,从而保证了侦察的及时性和连续性。卫星一天可绕地球飞几十圈,只要运行的轨道合适,几乎可以看遍全球。如果发射几颗卫星,构成卫星侦察网,可以在某些地区实施不间断几乎无遗漏的监视。

2.限制少,精度高

利用卫星进行侦察安全可靠,合理合法,有超越国境的自由,不存在侵犯领空、领海和受防空武器威胁的限制。国际公认离开地面高度100千米以上的空间,不属于地面国家的住宿范围。宇宙空间不受国界限制,卫星可以任意出入。因此,侦察卫星比任何高空侦察机有更大的安全性。同时,也不受地形、气象等条件的限制。同时,利用遥感卫星进行侦察,获得的图像清晰、准确、精度高。海湾战争中,美国"曲棍球"侦察卫星装有图像探测器,由雷达发射微波信号到地面,经回收识别后再反射到太空。它的活动不受云雾和夜暗的限制,可识别地面约0.3-1米的目标,尤其适用于干燥的沙漠地区拍摄卫星照片。它能分辨出坦克种类,计算出坦克、帐篷、甚至人员的数量。

3.信息量大、种类多

根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段的遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线、红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层,水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等。科索沃战争中,以美国为首的北约,在空袭南联盟的行动中,美国和欧洲至少使用15-20种不同的卫星。

四、遥感技术在武警部队遂行任务中的应用

(一)在执勤处突中的应用

随着我国经济建设的高速发展,武警部队遂行任务的地理环境变化非常迅猛,目前许多地区地图多数都比较陈旧,现势性较差,部队使用困难。传统的地理保障形式是以基础信息为主,不能满足部队行动的特殊保障要求,无法更好地为指挥人员提供决策咨询服务。武警执勤处突需要特殊的地理信息保障。部队行动时对点状、线状地理目标的信息要求更多、更具体。其中主要的道路、周边地形、制高点、市区街道、地下通道与管网、广场、桥梁、隧道等要素,对部队集结、机动及兵员和后勤保障物资的运输影响很大,必须重点保障。遥感卫星围绕地球运转,能及时获取任务区域的各种最新地形资料,根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段的遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。科索沃战争中,以美国为首的北约,在空袭南联盟的行动中,美国和欧洲至少使用15-20种不同的卫星。