遥感技术发展(6篇)
遥感技术发展篇1
关键词:夜光遥感;社会经济发展质量;区域发展;一带一路
一、遥感技术在评估社会经济发展的应用
自从1972年美国发射了第一颗地球资源卫星Landsat-1以来,遥感技术成为世界主要大国争先发展的高新技术。通过遥感卫星搭载的对地观测传感器可以获取陆地、海洋和大气的物理和几何属性,从而有效地服务于自然资源调查、土地覆盖制图、自然灾害评估、城市规划和环境监测等应用。这些应用领域能够直接或间接地服务于国民经济建设,对于评估社会经济发展起推动作用。
遥感技术对于评估社会经济发展质量的典型应用领域是自然灾害的评估。众所周知,自然灾害严重危害了人民生命和财产安全。自然灾害发生后,往往难以在地面进行快速准确的灾情调查,阻碍了救援活动的有效开展。遥感技术能够在较短的时间内获得大范围的灾情信息,能够对救援活动和决策提供支持。2008年5月12日发生的汶川大地震造成了巨大的人员和财产损失。地震发生后,我国政府充分利用了“空间与重大灾害国际”赋予的权利,利用了中巴资源卫星、SPOT、RADARSAT、ALOS等国内外光学和雷达遥感卫星开展灾情调查,对于准确获取房屋倒塌和基础设施损坏以及堰塞湖、滑坡泥石流等次生灾害信息起到了关键作用,有力支持了抗震救灾工作(李德仁等,2008)。2008年1月中旬至2月初发生在我国南方的雪灾对于居民的生产生活造成了极大影响,通过被动微波遥感技术,研究人员较为准确地获取了此次雪灾的范围、强度、持续时间等时空分布信息,对于政府的抗灾减灾决策起到了积极作用(毛克彪等,2009)。此外,遥感技术能够用于监测洪水(Sanyaletal.,2004)、干旱(Rheeetal.,2010)等自然灾害,获取这些灾害的时空分布信息,从而有效减轻灾害对社会经济发展的影响。此外,遥感技术对于监测雾霾(许华等,2013)、耕地面积(田光进等,2002)、违章房屋(李德仁等,2009)等社会热点现象均能发挥作用。由于本文重点在于论述新兴的夜光遥感技术在评估社会经济发展中的作用,因此对传统的遥感技术就不赘述。
二、夜光遥感技术对于评估和保障经济社会发展质量的作用
大多数可见光遥感传感器的成像时间是白天,只有少部分传感器具有捕捉地表夜间可见光的能力。在夜间无云的天气状况下,遥感卫星对地表可见光成像的过程即为夜光遥感。在夜光遥感影像中,城镇发光、舰船发光和油气井燃烧发光是主要的夜间光源,这三类光源均来自于人类的经济社会活动,因此夜光遥感影像可以发现经济社会发展中的问题和规律,从而评估、保障经济社会发展质量。夜光遥感的应用领域众多,本文挑选三个方面总结夜光遥感技术在评估、保障经济社会发展质量中的重要作用。
(一)区域发展评估
区域发展是指在一定时空范围内的经济增长、人口增长、产业组织和结构升级等社会经济活动。评估区域发展有利于客观认识区域发展带来的资源消耗、环境污染等环境和社会问题。一般情况下,评估区域发展主要利用经济社会统计数据,但统计数据往往存在数据缺失、客观性不足以及缺乏空间信息等缺点。由于夜光遥感能够客观反映城镇分布和经济活动强度,它能够用来评估区域发展动态及其带来的生态和环境问题。
城镇建成区范围及动态变化制图是开展区域发展评估的一项基本工作。在夜光遥感影像中,城镇较乡村有着较高密度的照明设施,因此通过提取夜光影像中较明亮的部分,可以对城镇范围进行快速制图(Hendersonetal.,2003)。随着夜光遥感研究的深入,研究人员发现对夜光遥感影像进行简单的分割无法满足高精度的城镇范围制图的需求,需要将社会经济等数据作为辅助数据源,对不同区域采取自适应的分割策略获得最准确的城镇范围(何春阳等,2006;Zhouetal.,2014;Suetal.,2015)。
基于夜光遥感影像的建成区提取,可以开展城镇扩张的时空动态研究。通过对1992-2010年的夜光遥感影像进行时空分析发现,中国在21世纪的城市扩张速度超过了20世纪90年代,其中中国东部在20世纪90年代的城镇扩张速度最快,而中国中部在21世纪的城市扩张最快(Tan,2015)。基于1992-2010年的夜光遥感影像,对中国70个主要城市的密度进行时间序列分析,研究发现中国城市呈现出过-度扩张的格局,这对中国的可持续发展战略构成了一定的挑战(Wuetal.,2014)。中国的区域发展不平衡一直是各级政府关切的重大问题,通过对1992-2008年的夜光遥感影像进行分析发现,如果将城镇面积作为城镇规模的指标,那么中国在此期间内城镇发展逐渐趋于平衡,其中1992-1995年以及2000-2003年是中国城镇分布格局发生较大变化的两个时期(Huangetal.,2015)。由于夜光影像可以在较大尺度显示城镇之间的空间连接性,相应的城市群和城市体系研究也逐渐展开。例如,基于空间聚类的方法,可以从2005年的夜光遥感影像中提取中国的主要城市群,发现长三角城市群、河南的中原城市群和珠三角城市群是中国最大的三个城市群(Yuetal.,2014)。
夜光遥感影像不仅可以有效提取城镇范围,还可以通过发光强度来估算区域发展的质量。将城镇灯光分布看做财富分布,比较灯光分布和人口分布的差异,构建“夜光发展指数”可以估算不同尺度区域的发展不平衡性(Elvidgeetal.,2012)。根据这一指数,可以分析中国2005-2010年期间的发展不平衡性的动态变化,研究表明中国西南和西北的区域发展不平衡度最高,而中国北部沿海区域发展最为平衡,且中国整体的不平衡度在此期间内有一定程度降低,表明了中国的区域发展趋于平衡,此外,人口密度较高地区的发展平衡度也相对较高(Xuetal.,2015)。通过对夜光遥感影像进行强度信息提取,发现夜光强度能够较好在中国省级和县级尺度上反映贫困状况(Yuetal.,2015;Wangetal.,2012),从而为我国的贫困研究提供一种较为客观的数据源。在城镇化过程中,住房空置率是评价城镇是否过度扩张的重要指标,通过对美国若干都会区的城市灯光强度和住房空置率进行相关分析,证明了夜间灯光能够较好反映美国的住房空置率,这一结论为利用夜光遥感数据研究中国住房空置率奠定了基础(ZuoqiChen,2015)。(二)光污染分析与调查
城镇的夜间灯光不仅反映了城镇的繁荣程度,同时也给人类和其他生物的健康带来了一定的负面影响。这是因为人类和动植物在进化中,已经适应了漫长的黑夜,而电气化革命带来的夜晚照明设施在方便人类生产和生活的同时,也打破了各种生物长期以来在黑夜中的生活习惯和习性。因此,城镇中过度的夜晚灯光又变成为光污染。已有的疾病机理分析表明,光污染和肥胖症、失眠症等疾病有着显著的相关性。然而,传统的样本调查方法在大范围内调查光污染和疾病的联系是极为困难的。夜光遥感的出现为大范围调查光污染信息提供了一条崭新的途径。美国和以色列的科学家基于医学调查数据和夜光遥感影像,发现了光污染和乳腺癌的发病率存在显著相关性(Kloogetal.,2008;Baueretal.,2013)。实验室研究表明帕金森病与光污染有显著相关性,而卫星遥感影像则提供了在大范围研究这种关系的可能,通过夜光遥感影像和帕金森发病率数据,发现光污染和帕金森发病率存在显著相关(Romeoetal.,2013)。光污染不仅诱发人类多种疾病,同时也对动物习性造成了严重干扰。例如,通过夜光遥感影像和装载在海鸟身上的GPS进行综合分析发现,夜晚的灯光吸引海鸟飞行,并且发现夜光越强的地方越容易吸引海鸟,从而导致大量海鸟的不正常死亡(Rodríguezetal.,2015)。
鉴于光污染已经被证实影响了人类和其他生物的健康,瑞典等发达国家已经率先出台法规来遏制户外灯光的过度使用,而遥感技术则被广泛用于调查光污染的分布。利用夜光遥感影像调查1995-2010年期间欧洲光污染分布,研究表明这一期间欧洲光污染整体明显增强,但瑞典、芬兰等发达国家的光污染在局部区域减轻,证明了这些国家出台的光污染相关的法律是初见成效的(Bennieetal.,2014)。类似的分析也在中国开展,1992-2012年期间中国的光污染范围增加了超过1倍,其中20世纪90年代东部地区大城市的光污染增加成为中国光污染增加的主因,而到了21世纪,中小城市光污染的增加成为主导(Hanetal.,2014)。
(三)环境评估
城市扩张、人口增长等人类活动造成了诸多的资源环境问题。然而,大尺度评估人类活动强度以及导致的资源环境问题存在一定困难,其原因是传统的经济社会调查方式难以获得时空连续的人类活动数据。而夜光遥感影像恰恰能够在较大尺度上时空连续地反映人类活动,从而评估人类活动带来的各种资源环境问题。
碳排放一直是全球变化领域的热点问题之一,传统的碳排放调查只能在一定的统计单元获得碳排放的总量数据,而统计单位之内的碳排放分布则难以获得。由于夜光和人类活动存在紧密的关系,因此夜光影像可以用来获得较细尺度的碳排放分布。在获得土地利用分类图的前提下,利用夜间灯光影像可以将碳排放统计数据分配到地级市,从而获得我国1992-2010年的各地级市的碳排放数据(苏泳娴等,2013)。由于夜光数据具有时空连续性,因此可以利用它来研究碳排放的空间分布关系。通过夜间灯光数据结合人类活动指数对中国的县级市碳排放展开研究,发现碳排放较高的城市往往毗邻人均GDP较低的城市,揭示了我国碳排放和社会经济参数的关系(Luetal.,2014)。能源消费是碳排放的主要来源,美国宇航局的科学家通过对夜光遥感影像进行时间序列分析,发现世界各国在节假日期间的夜光明显增强,可以推断出能源消费和碳排放在此期间也会陡然升高(Románetal.,2015)。
夜晚灯光的增加往往意味着该区域的人类活动增强,例如正在发生城镇土地利用扩张,而城镇扩张会对周围的生态环境带来一定的压力,当压力超过当地的承载力时,该区域就会陷入环境恶化和不可持续发展的阶段。夜光遥感影像结合各类资源环境数据,可以用来评估人类活动对周围环境带来的压力。通过夜光遥感影像和森林范围图的联合分析,美国科学家分析了科罗拉多州部分区域的城镇扩张对森林火灾易发性影响,发现了该区域的森林火灾易发性增加(Covaetal.,2004)。相比于森林资源,人类活动对水资源的压力更令人关注。通过全球河流矢量数据和夜光遥感影像,可以分析人类活动对河流的压力及时空分布,研究发现近20年来人类活动对河流的压力显著性加大,但是在叙利亚、乌克兰等社会动荡的国家中,人类活动的压力对河流的压力减小(Ceolaetal.,2015)。由于夜光遥感影像能够覆盖全球绝大部分区域,因此夜光遥感影像还可以用来评估人类活动对全球陆地生态系统的压力,研究表明自20世纪90年代以来,人类对陆地生态系统的压力增加了64%,其中东南亚的增幅最大,而自然保护区的人类活动压力也显著增大,唯一的例外是偏远地区和山区人类活动呈现减弱的趋势(Ceolaetal.,2015)。
三、夜光遥感技术在“一带一路”发展中的潜力研究
“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。根据2015年4月中央电视台正式的“一带一路”示意图,丝绸之路经济带的三条走向为:①中国-中亚-俄罗斯-欧洲;②中国-中亚-西亚-波斯湾-地中海;③中国-东南亚-南亚-印度洋。21世纪海上丝绸之路的两条走向为:①中国-南海-印度洋-欧洲;②中国-南海-南太平洋。
“一带一路”作为我国21世纪的重要战略构想,对于我国的现代化建设和中华民族的伟大复兴具有重要推动作用。“一带一路”横跨欧亚大陆,辐射大洋洲和非洲,沿线国家数量超过60个、人口超过40亿,准确获取这些国家的社会经济动态对于“一带一路”建设可以提供重要决策依据。然而,这些国家的国情存在较大差异,社会经济统计数据存在实时性不足、数据缺失等问题,这些问题在“一带一路”中的发展中国家显得特别突出。由于夜光遥感技术能够在大范围获取社会经济动态信息,该技术能够为我国建设“一带一路”提供有力保证。
我们从美国海洋与大气管理局(NOAA)获取了1995-2013年的“一带一路”区域的夜光遥感影像。首先,我们通过回归统计分析了这些国家GDP增量和夜光增长量的关系,考虑到部分国家的GDP数据缺失,仅用存在GDP统计数据的国家参与回归分析,发现两者的回归决定系数为0.9187,证明了夜光增长能够很好反映GDP的增长,进而反映社会经济发展动态。
在上面分析的基础上,我们对这批夜光遥感影像进行影像变化检测分析,可以揭示不同国家和区域的城市化和经济增长规律。我们列出1995、2013年“一带一路”夜间灯光总量排名前20位的国家(见图3),以及1995-2013年该区域夜光变化比例前20位和后20位的国家(见图4),从而展现该区域1995-2013年的宏观经济动态变化。
我们的研究发现,多数“一带一路”沿线的发展中国家的夜光均处于显著增长。“一带一路”沿线国家中夜光增长最快的国家主要分为两类:①越南、缅甸、老挝、柬埔寨等开展经济改革并快速发展的国家;②波黑、阿富汗、索马里等经历战乱后完全或局部进入和平的国家。值得注意的是,在此期间中国超越俄罗斯成为该区域夜光总量最多的国家,证实中国开展了大规模和富有成效的基础设施建设。叙利亚和部分独联体国家由于社会和经济动荡,发生了夜间灯光衰退的现象。瑞典、丹麦等发达国家采取了节能和控制光污染的政策,导致了夜间灯光减少。
国情调查是“一带一路”建设的前提,夜光遥感技术能够有效获取“一带一路”沿线国家经济社会动态的宏观信息,特别对于经济社会统计数据缺失的国家而言,夜光遥感能够有效弥补这些国家数据不足的缺陷。武汉大学正在夜光遥感领域开展探索性研究,将为“一带一路”建设的投资和外交政策提供科学依据。
四、总结和展望
遥感技术特别是夜光遥感技术能够大范围获取人类经济社会活动信息,能够为监测经济社会发展及衍生的生态环境效应发挥重要作用。已有的研究表明,通过夜光遥感获取的时空连续的经济社会数据能够有效补充经济社会统计数据的不足,有利于在较大时间和空间尺度上获得经济社会参数,并评估人类活动和区域发展的时空模式。
在我国建设“一带一路”的时代背景下,获取“一带一路”沿线国家的经济社会动态对于我国的投资战略至关重要。目前,仅仅通过各国和国际组织公布的经济社会统计数据无法满足建设“一带一路”的需要,而夜光遥感技术能够有效监测“一带一路”沿线国家的经济社会动态。结合经济社会统计和其他类型的遥感数据,夜光遥感技术将会在保障“一带一路”建设质量中发挥重要作用。夜光遥感技术对于评估、保障社会经济发展大有可为!
参考文献:
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ApplicationsofNight-timeLightRemoteSensinginEvaluatingofSocioeconomicDevelopment
LiDerenandLiXi
(StateKeyLaboratoryofRemoteSensingInformationEngineering,WuhanUniversity)
遥感技术发展篇2
关键词:遥感技术城市规划空间信息
Abstract:theremotesensingtechnologyisthe1960snewsfastdevelopedacomprehensivespaceinformationscience,forourcomprehensiveandaccurateunderstandingurbanplanningandconstruction,thesustainabledevelopmentofthecity,playsamoreandmoreimportantrole.
Keywords:remotesensingtechnologycityplanningspaceinformation
中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:
1遥感的定义
遥感通常是应用探测仪器,在不与探测目标直接接触的情况下,从远处把目标的电磁波谱记录下来,通过分析,揭示出物体的特征、性质及变化的综合性探测技术。不同类型的地物具有发射或者辐射不同波长电磁波的特性,遥感技术是利用地物反射和辐射电磁波的固有特性来探测地面目标,因此,关于电磁波辐射的基础原理成为遥感技术的理论基础。遥感是20世纪60年代美国创造的技术用语,随着1972年第一颗地球观测卫星Landsat的发射成功而迅速得到普及。近年来,随着地理信息系统技术的发展,遥感技术与之紧密结合,发展更加迅猛[1]。
2遥感的分类
按遥感器接收信号的来源,可将遥感分为被动式遥感(PassiveRemoteSensing)和主动式遥感(ActiveRemoteSensing)两种,被动式遥感是指不利用人工辐射源,直接接收与记录目标反射的太阳辐射或者目标物本身发射的热辐射和微波辐射。如航空摄影、多光谱扫描、热红外扫描等。主动式遥感是指使用人工辐射源从平台上向目标发射电磁辐射,然后接收和记录目标物发射或散射回来的电磁波的遥感,如雷达遥感、激光遥感。
3遥感技术主要特点
3.1探测范围广,获取信息的范围大
遥感用航摄飞机飞行高度10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达34225km2,覆盖我国全部领土仅需500多幅,这对国土资源调查有着重大意义。
3.2获取的信息内容丰富,可实现动态化监测
遥感技术获取的数据非常庞大,如一景包括7个波段的TM影像的数据量达270M,覆盖全国范围的TM数据量可达到135kM的海量数据,它远远超过使用传统方法所获取的信息量,而卫星周期性对地球各处进行观察使得有可能进行动态观察,获取新颖的资料,从而实现对地的动态监测。
3.3获取信息方便而且快速
利用遥感技术获取信息不受地形限制。对于高山冰雪、戈壁沙漠、海洋等地区,一般方法不易获得的资料,卫星像片则可以获得大量有用的资料。同时,卫星还可以不受任何政治、地球条件的限制,覆盖地球的任何一角和整个地球。这使得我们能够及时地获取各种地表信息。
3.4综合性强
目前,遥感与地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的集成技术,丰富了环境信息的获取、分析和表现手段,构成对地观察监测的多层空间、多波段、多时相的综合系统。这个系统从三个空间,即地理空间、光谱空间、时间空间提供地物信息,使得我们能更全面深入地观察分析问题[1]。
4遥感技术在城市规划管理中的应用
4.1遥感技术辅助规划成果审核
在城市规划管理实践中,我们经常会遇到这种现象:因对现状不甚了解,致使规划成果即使审批后也无法实施。然而在规划管理中,一旦规划审核不严谨就导致经常调整规划成果,严重影响城市规划严肃性,浪费大量的建设成本,特别是2008年1月1日城乡规划法实施后,审批后的规划成果的调整程序更为复杂[2]。因此,加强城市规划成果的审核是规划管理部门一项重要任务。通过使用遥感影像技术,规划管理人员可以清晰地判读规划成果是否立足现状,是否符合城市发展需要、是否具备可操作性,一定程度上避免规划成果的反复调整。
4.2遥感技术辅助规划决策
在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据[3]。
4.3遥感技术可以作为规划监督管理的有力依据
当今的城市建设日新月异,建设量十分庞大,然而监督执法人员数量却有限,面对大量的违法、违规建设项目,监督执法人员往往无法逐一监控。然而利用遥感技术,可以大大提高工作效率,并能做到全面、准确监控违法建设。通过定期更新遥感数据并进行前后对比分析,同时核对建设项目审批档案即可及时发现违法占地、违章建设等违法建设项目,从而更有针对性实施监督管理,加大执法力度,提高执法效能。
2009年底,住房与城乡建设部开展了全国范围内的城市违法建设调查,主要针对城市总体规划实施情况的调查。调查采用遥感技术辅助进行,每个季度拍摄一次,将前后两次拍摄图像进行叠加,结合城市总体规划图纸,分析该季度内违法总体规划的建设情况,形成鉴定结论,以此督促地方政府根据总体规划整改。由此可见,遥感技术作为辅助规划监督管理的工具作用十分明显。
4.4遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量
以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。
由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。
5结语
城市规划的本质是以理性预测和筹谋克服市场的不足和人类行为的盲目性,规划过程中需要大量历史和现实数据。遥感技术可以为各类城市专题规划和综合规划提供必需的可续依据,我们相信遥感技术在不远的将来会在城市化发展中得到更多更深入的应用。
参考文献:
[1]张占睦,芮杰.遥感技术基础[M].北京:科技出版社,2007.
[2]江涛,张传霞.城市扩展动态变化的遥感研究[J].遥感信息,1999(4).
遥感技术发展篇3
关键词:地理检测;测绘遥感;技术;应用分析
地理检测技术在地质工程中,已经得到了广泛的应用,随着矿质勘探和生物科学的发展,对地理检测技术有了更高的要求,地理检测技术要想很好的发挥其应有的作用,就必须对检测的技术和方法进行更新,测绘遥感技术就是在这种背景下产生的,遥感技术是利用远距离的电磁波等手段,向需要探测的目标发射信号,然后通过返回的信号,就可以计算出目标的形状和组成等,目前已经有很多公司开发了相应的测绘遥感系统,在实际的检测过程中,只需要把相关的设备安放到指定位置即可,然后通过对设备进行简单的设置,设备就会自行的进行目标的测绘,极大的改善了传统地理检测的难度。
1测绘遥感技术简述
1.1测绘遥感技术的概念
遥感英文名为RemoteSensing,简称RS,顾名思义,遥感就是指通过非接触式的手段,通过一些必要的传感器,进行远距离检测的方法,然后就可以根据对目标探测的数据,对目标物体的特性和性质等进行深入的分析,从广义上来说,遥感是指所有远距离探测的方式,而狭义上的遥感技术就是通过具体的设备,收集探测目标的相关数据,然后对这些数据进行分析,在实际的应用中,通常都会采用一些对电磁波反应灵敏的设备,然后向探测的地区发射电磁波,电磁波在接触到物体时,会进行反射和散射等,同时目标物体自身会进行辐射,而探测的设备就是将这些与目标相关的电磁波都收集起来,通过计算机的特定运算,就可以得出物体的相关属性,测绘遥感技术的最初应用是在空中拍摄,在上世纪中期时,由于遥感技术可以迅速的获取某个地区的地形地貌,开始被人们所重视,到了第一颗卫星发射时,遥感技术开始走向成熟,经过了多年的不断完善,现在的遥感技术在地理检测中得到了广泛的应用。
1.2测绘遥感技术的特点
从遥感的发展历程中可以看出,遥感从最初的航空拍摄,发展到现在的地质测绘,其每个阶段的进步都是根据实际的需要来的,因此其具有很高的实用性,现在的遥感技术都是利用卫星进行的,卫星在高空进行拍摄时,可以对很大的空间同时进行探测,而传统的地理检测方式,通常都需要人工的参与,这种方式每次检测的范围非常小,获取的数据有很大的局限性,而要想完成大面积的检测工作,就需要大量的人力和时间,而卫星遥感的这种测绘方式,可以同时收集到一个地区大量的数据,对数据的处理也都是由计算机进行,由于卫星绕地球的周期都比较短,对同一地区进行遥感的时间间隔也比较短,尤其是地球同步卫星,始终保持在地球上空的同一个位置,就可以不断的对这一地区进行遥感,那么收集到的数据都是最新的,如果这一地区发生了地质变化,也能够很快的通过测绘遥感,收集到变化后的地理护具,这是传统的地理检测技术无法相比的,从检测成本的角度上考虑,卫星遥感技术也要好很多,由于不需要人员进行实地的检查,就能够节省人员和设备的相关费用,而卫星的存在,遥感通常都是其功能的一部分,同时对一些沙漠等荒凉地区的地理检测,地面的检测很难进行,如果采用卫星遥感的方式,就可以非常简单的解决。
2地理检测中测绘遥感的技术应用
2.1获取相关的地理数据
从某种意义上来说,在地理检测中使用遥感技术,极大的促进了地理学的发展,由于遥感技术可以获取到地区表面的图像,而且随着摄像相关技术的发展,卫星上所带的拍摄设备分辨率越来越高,获取到的图像也越来越清晰,测绘遥感技术的这个功能是地理检测的基本功能,已经在很多地理领域得到了应用,尤其是地图的绘制中,目前大多数地图都是通过这种方式获取的,由于这种卫星遥感测绘出来的地图,能够真实的表现出建筑物等的实际情况,受到了用户的广泛称赞,除了对地球表面进行拍照意外,遥感技术还能够利用波普获取到更多的地理信息,通过这种卫星的光谱遥感,对地下的情况也能够进行信息的获取,目前我国的一些卫星就配备了最新的高光谱设备,利用这个设备能够获取到很多地理资源的信息,这些信息对水利和矿产等领域有很重要的作用。
2.2测绘遥感技术在地质灾害中的应用
由于卫星遥感技术是在高空对地理信息的收集,那么在一些地质灾害中,对地理检测工作也可以顺利的进行,例如某一地区发生地震后,地形地质都有了较大的变化,要想很好的完成救灾工作,首先就需要一个地震发生地区的最新地图,这时卫星遥感技术不仅能够很快的获取到相关的地图信息,甚至对某一地区的地质灾害情况,也能够做出评估,从而使救灾工作能够很好的进行下去,同时测绘遥感也是地理信息系统收集数据的重要组成,由于该系统需要大量地理信息的检测和收集工作,而测绘遥感技术能够很好的完成,随着该系统自身不断的发展和完善,对相关数据的准确性和有效性要求越来越高,这就要求相关数据在保证精确的同时,还要进行及时的更新,而测绘遥感技术刚好符合这点,随着遥感相关设备的发展,收集的数据精确性越来越高,而卫星对数据的收集本来就有很好的时效性,这可以保证地理信息系统的有效运行。
3结语
通过全文的分析可以知道,遥感技术已经是现代地理检测中的主要方式,与传统的一些检测技术相比,遥感技术的对地理检测的空间上增大了,检测的时间上却缩短了,能够有效的保证相关地理信息数据的准确性和有效性,而且随着遥感技术使用设备的更新,对地理检测将变得更加精确,相信随着时间的推移,测绘遥感的技术将会在地理检测中得到更好的应用。
参考文献
遥感技术发展篇4
关键词:测绘工作,测绘遥感,应用
中图分类号:P2文献标识码:A
前言
由于科技的发展和人类生存环境的变化以及国际间竞争的不断加剧,人类越来越重视太空资源和自然资源的开发和利用,为了满足这些需求便产生了遥感技术。遥感技术的基础是航空摄影,能比较全面、快速、立体、有效地勘探清楚资源的实际分布状况。基础的测绘工作是社会发展和国民经济发展的重要保障,将遥感技术应用到测绘中去,能够确保地图的真实有效性,满足人们的需求。
1遥感技术的含义、优点、测量手段以及应用流程
1.1遥感技术的含义
遥感技术是由三大部分组成的,分别是地基系统、空基系统以及研究技术支持系统。利用各种遥感器进行地面资料的收集,通过对信息的获取和记录以及识别来进行物体的判断。
1.2遥感技术本身的优点
遥感技术资料获取范围比较大并且获取信息的速度比较快,获取周期短,此外,受到的限制条件比较少,获取信息的手段比较多,获得的信息量也比较大。这些都是遥感技术本身的优点。
1.3航空摄影测量
航空摄影测量是遥感技术最重要的获取信息途径,随着技术的进步,地理要素的变化也比较快,以往的测绘方法已经无法满足实际的需要。航空摄影有着准确和快速的特点,能够不断满足人们对于地理信息的获取需要。
1.4遥感技术应用时的流程
动态的遥感技术在进行应用的时候,流程一般是选取数据、对数据进行处理、对发生变化的信息进行提取和对检测的精度进行评定。
(1)选取数据。现在遥感技术选取数据一般是通过卫星。在检测的时候应该和相关的土地利用图进行结合,并且进行对比,在检测的时候把一些生态、人文等指标加入材料中去,从而不断提高获取信息的精度。若是要求精度特别高的时候,还有必要将
GPS获取的影像资料补充进来。
(2)对数据进行处理。遥感技术直接获取到的一些数据是无法进行直接识别的,必须经过计算机技术的转化,才能进行识别,并且还要对数据进行一定的修正,提高信息的精确度。
(3)对发生变化的信息进行提取。所谓的变化信息便是新发生变化的地理信息,对变化信息进行提取是地籍测绘的过程中遥感技术非常重要的应用。通过时间先后,来进行变化信息量的获取,并且根据时间变化对未来进行一定预测,以备参考的时候使用。
(4)对检测的精度进行评定。精度在某种程度上决定了遥感技术的质量,通过对于数据的分析和记录,便能够获取信息的真实精确度。
2完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法
随着遥感技术在测绘工作中的不断普及,遥感信息技术的一些弊端和漏洞也逐步显现出来,而有效提高遥感技术的技术水平,加强其技术推广,是完善测绘工作中遥感技术的重要举措。相关人员要明确遥感技术在测绘工作中的实际应用。
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。1)遥感技术不接触实际地面,采用传感器对地面检测物电磁波进行收集并对其进行整理分析和识别,进而揭示其物理几何性质以及相互之间的关系和变化规律,从而为下一步的科学研究提供资料。因此,在气象、地质灾害、环境污染、资源等方面遥感技术都能体现出其明显的优越性,对地面事物进行动态检测,科学揭示其内在规律。2)在矿山测量、交通、海洋勘测方面,遥感技术也得到大力推广。比如大型工程的规划选址、工程地质稳定性的评价勘测,还有铁路、高速公路、桥梁的选址建设等都是必不可少的测量手段。作为人为难以开发的区域,海洋以及道路交通领域,遥感技术也显示其强大的功能,他利用航天飞机或人造卫星从空中拍摄所在区域的检测图,大大提高了工作的便利性,降低了人为检测的风险和弊端,因而在上述领域得到大力普及。
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。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。相关研究部门要重视现代遥感技术在各行各业测绘工作中的应用,提高观念意识,加强对遥感技术开发的资金支持力度,鼓励更多的研究者深度研究遥感技术,解决现阶段遥感技术在应用中面临的技术性问题,拓展遥感技术的应用领域。
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结语
在进行地质探测、地质灾害研究以及环境地质检测的时候。遥感技术取得效果都非常良好,但是对于人们而言,遥感技术还是比较陌生的,其作用很难真正得到发挥,并且获得遥感信息的价格比较昂贵,这也导致了在微观应用的时候应用比较少,这些都是科研中需要解决的问题。
参考文献:
[1]康宏民.遥感测绘技术在测绘工作中的应用研究[J].科技创新与应用,2012(23).
[2]张文龙.试论测绘工作中测绘遥感的应用[J].黑龙江科技信息,2013(27).
遥感技术发展篇5
1遥感技术发展概况
所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。
2测绘工作中遥感技术应用现状分析
2.1测绘遥感应用不够广泛
在我国,在所有的测绘工程项目中,遥感技术是完成任务目标的必备手段,可见,具有十分广阔的发展前景,技术的水平与领域也随之不断延伸。然而,由于人们习惯和观念,对遥感技术存在一定陌生感,导致其推广受限。
2.2遥感工作资金造价高
在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。
2.3遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低
遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。
3完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法
随着时展,遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中,遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显,而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。
3.1遥感技术在测绘工作中的应用
现阶段,遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛,因为遥感技术相比传统的测绘工具,其优势更为明显,避免了很多容易出现的测绘漏洞。
(1)跟传统的测绘技术相比,遥感技术发生人为干预的情况较少,可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量,极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说,遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说:在矿区资源的定位和监测上,可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具体位置,避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。
(2)与传统的测绘方式不同,遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作,这可以说是遥感技术最为显著的特点,它以全球定位系统作为后盾与支撑,在完成空间定位与导航工作之后,能够实时监测区域的实际情况。
(3)遥感技术发展至如今,应用范围已经极为广阔,它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况,从而获取全面、精确的数据。
3.2加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域
可以说,在地质调查这项工作中,应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求,从事物本身出发来看,也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲,遥感技术的发展前景极为广阔,应进一步以研究遥感技术为出发,提高其精度、准确度以及宣传力度。首先,加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心,以强国为目标从而不懈努力。除此之外,我国还需提高思想认识与观念意识,增加遥感技术的覆盖范围,加大资金扶持力度,解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题,拓展其技术领域。其次,相关部门也应重视起来,加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励,可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。
3.3大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度
只有在大力推广工作中,才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段,不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势,譬如谁:能够勘测不同地形,实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测,获取真实的数据,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献,适合监测不同地形,可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测,从而获取有效的数据信息,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献,所以,增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。
(1)利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价,实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本,让更多和项目去接受,而不是目前集中在几个重点项目上。
(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。
4结语
总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。
参考文献
遥感技术发展篇6
关键词:国土资源;遥感技术;应用现状;趋势
中图分类号:TP7文献标识码:A
引言
近年来,遥感技术已经在我国的多个领域得到了深入的应用和发展。同时,遥感技术中的高分辨率卫星数据可以对国土资源中的多个方面和领域进行准确、可靠的探测,并能快速地提取出土地的利用及地质构造信息,为我国相关人员对土地的利用情况进行调查、对土地的执法情况进行监督、对土地的变更数据进行复核,进行地质找矿和地质灾害的勘察等提供了准确、真实的数据。
一、国土资源传感技术的应用现状
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。
2、矿产资源调查、开发利用监测中遥感技术
高光谱遥感通常是利用搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪监测各类地物的光谱特性,取得相应的图谱合一的信息。所以,它被充分地利用到矿产资源调查、开发和利用的各类监测活动,为其提供了技术支持和发展空间。
随着AIS-1的出现,遥感技术在地质方面的应用由多光谱的定性描述向高光谱定量物质组成鉴别进行技术跨越,至此,我国高光谱矿物填图技术逐步开始应用到地表岩石、矿物的具体识别与填图当中。20世纪90年代开始,国土资源部利用遥感技术对多个矿产资源进行了开发和监测,基本查明了进行监测的区域各类矿种能够进行开采的具置、废弃物分布状况等,并方便进行各类执法活动,经过多年的实践,各类与矿产资源开发有关的遥感技术已经有了很大发展,为矿产资源开发活动能够长期有效地进行奠定了坚实的基础。
3、应用于地质环境调查与地质灾害监测
现代遥感技术的进步和发展,也为对环境监测、地质灾害监测的研究提供了崭新的道路,其优势和作用被充分发挥在诸如地震、滑坡、泥石流等地质灾害的调查研究中。如在汶川大地震中,遥感影像技术也被利用于有效提取并分析活动性线性构造及环形构造信息,从而获取汶川地区地面断裂、冒沙和位移等各种地貌的直观画面和直观情况分析,从构造规模、地质活动程度等各个方面有效分析出余震发生的种种情况及其危害程度,评估灾害造成的损失情况。此外,通过对不同时间遥感资料进行对比,可以了解容易发生震后滑坡、泥石流等地质不稳定的地区,帮助进行相应的预测和分析,充分地了解已发生各种地质灾害地区地质的破坏程度,做好防震救灾工作。
二、遥感技术应用过程中亟需改善的地方
1、高分辨率遥感影像的信息自动化水平亟待提高
我国国土资源管理方面所需的遥感监测数据必须是高分辨率的遥感数据,因为,只有这些数据才能够可靠、准确地为有关部门提供相关的土地方面的信息及数据,也才能够满足我国国土资源管理方面的日常管理和生产需要。目前,我国对中分辨率的遥感数据的科学研究和应用已经比较成熟和可靠。但是,由于我国在信息提取技术和纹理的自动分类等部分关键技术方面还存在较大的问题和欠缺,因此还不能够完全满足我国的需求,同时,我国的高分辨率遥感技术中的影像信息自动化水平依旧处于较低的位置。因此,我国必须要加大研究力度,改变技术方面存在的缺陷。
2、数据资源不够丰富
高分辨率、多时相的遥感信息资源在国土资源管理工作当中显得尤为的重要,虽然它已经在各个方面均有很大的提高,但是,因其资金与科技等等问题的限制,高水平、高质量的遥感数据的卫星源却是非常的少。在国内虽然有“遥感三号”以及“遥感四号”等等均可以有效地用于国土资源的管理工作,但是这些卫星的分辨率具有成像周期长、相对比较低等的缺点,所以就不能够充分的满足国土资源管理工作的各类需求。因此,我国通常都是从国外来购买相应的遥感资料以及遥感数据,高质量遥感数据资源是相当的珍贵,我国自主获取高水平、高质量的遥感影像数据源的各种手段均有待提升与提高,才可以获得更好的遥感资料。
3、资金短缺
众所周知,我国的科技正在日新月异地发展着,但是由于起步和发展的时间还不是很长,致使许多技术还不够成熟,还需进一步的扩展和提升。目前,我国许多自主研发的遥感工具中的卫星分辨率还相对较低,而且成像所需的周期也比较长。因此,为了获得多时相、高分辨率的遥感信息资源、资料和数据,我国就必须从国外进行采购。而目前我国在国土资源管理方面所使用的许多遥感数据和遥感资料都是从国外购买的,这花费了我国大量的资金,从而导致资金的短缺。
三、遥感技术在未来的国土资源中的发展趋势
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。
结束语
进入新世纪以来,遥感技术随着计算机技术、信息技术等新技术的发展得到迅速发展。对于国土资源来说,应用高分辨率卫星遥感数据开展土地调查,及时更新土地利用现状图的数据具有时间周期短、投入资金少、现实性强、工作难度小的优势。随着遥感技术应用技术的不断发展,遥感还将在土地利用规划、国土规划的编制和实施、土地开发整理、基本农田保护和监测、生态退耕、地质环境监测的应用发挥更大的作用。
参考文献
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