遥感技术发展范例(12篇)

daniel 0 2024-03-15

遥感技术发展范文篇1

[关键词]遥感技术资源调查环境监测

[中图分类号]P237[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-1-55-1

在资源调查和环境监测过程中,依靠传统的地面样方实测方法须花费巨大的人力、财力,且精度不高,难以在大范围内快速提取,基于遥感技术监测面积大、数据可比性强、获取快速和人为影响少等特点,可以从宏观上快速跟踪和定位,为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。

1遥感技术在资源调查领域的应用分析

土地资源调查时,利用卫星遥感技术对土壤、土地利用、土地盐碱化实施监测可有效的解决土地变化周期快、地形差异等调查难题。

我国利用遥感技术调查土地资源起源于“六五”,相关部门运用遥感技术完成了东西部的土地调查,并广泛的应用到了土地管理、农业、设施建设等方面。

96~97两年间全国耕地的遥感监测,显示我国耕地正面临大幅度被占用的趋势,对此,国务院制定相关政策,划定了保护耕地的红线。

为矿产资源开发的新技术。我国曾在昆仑山、准格尔盆地、天山等地区利用遥感技术进行矿产资源勘探,同时,监测煤田火灾隐患、复垦区生态恢复、矿区找水与检测矿区的水害等方面也都应用到了遥感技术。

在人际稀少的植被区,要及时了解森林火灾、病虫害、刀耕火种、采伐活动、森林资源消涨,依靠传统的调查方法,难以达到预期目的,采用遥感技术宏观监测,则可收到事半功倍的效果。于1991年成功应用遥感技术进行“森林资源一类清查”,以此为基础建立了连续清查体系,为森林资源动态监测打下坚实技术基础。

遥感技术同时也应用到水资源的调查上,在洪涝灾害评估、旱情调查、水土流失调查、有效灌溉面积调查、水库库区环境容量调查等方面均扮演着极其重要的角色。

2遥感技术在环境监测领域的应用分析

遥感技术广泛地应用于大气环境、水环境、生态环境、固体废弃物等领域,几乎涵盖了环境保护的各个方面。

利用遥感技术,通过调查大气污染源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等,辅以少量地面同步监测数据,可以定量分析污染物浓度的梯度变化值。辽宁省环境保护科学研究所应用红外扫描仪对抚顺露天煤矿进行了大气监测,分析矿坑上空逆温层的形成与大气污染物扩散的关系,为露天矿的污染防治和预测预报提供了科学依据。

水体中由于不同种类和浓度的污染物,导致自身颜色、密度、透明度和温度等方面差异,根据反射波谱能量变化,捕捉遥感影像色调、灰阶、纹理等特征上的差别,监测悬浮物含量、水体透明度、叶绿素a浓度、溶解性有机物以及一些综合污染指标。

同时,我国在土地沙漠化、植被环境变化、森林调查、草原调查、流域治理等生态环境监测中也运用了先进的遥感技术,不少城市利用遥感开展了城市热岛效应与生态环境研究,这对正确地认识和评价生态环境质量,把握生态环境质量差异具有重要意义。

在固体废弃物方面,利用遥感技术对工业废渣和生活垃圾及堆放地与污染状况进行监测管理,通过测定固体废物的含水量、固体废物的有机质含量及表面粗糙度等因子,利用这些参量与光谱的关系,突出堆放点的分布、面积及数量。北京市环境保护科学研究所曾用航空像片分析了北京市垃圾等废弃物的分布状况和特点。

3发展趋势

(1)随着科技进步与需求升高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像的发展趋势。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于资源调查和环境监测意义重大。

(2)发展机载三维成像仪和干涉合成孔径雷达技术,有助于将地面目标由二维测量拓展至三维测量。

(3)以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)作为主体构成的3S地观测系统发展迅速,正在形成全天候、全方位、多平台、多高度、多角度、多时相的立体综合系统。

(4)处理方法和模型日益完善,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。

(5)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,提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据。

4结语

利用遥感技术开展资源调查和环境监测领域已经得到广泛应用,且研究深度日益增强,遥感已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一,充分利用遥感技术的各种优势,进行科学研究和其他成果的转化,是今后提高资源调查和环境监测工作的发展方向,也是完成资源调查和环境监测任务的有效途径。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,人类将进入立体化、多层次、全方位和全天候地对地观测的新时代。

参考文献

[1]韩震,金亚秋,恽才兴等.我国海岸带及其近海资源环境监测的遥感技术应用[J].遥感信息,2006,(5):64-66,71,插页5.

[2]杨清华,曾福年,曹文玉等.遥感技术在北京周边资源与环境监测中的应用[J].国土资源遥感,2007,(4):76-80,84.

[3]金庆花,朱丽丽,张立新等.矿产资源评价与矿山环境监测中高光谱遥感技术方法应用的实例[J].地质通报,2009,28(2):278-284.

[4]娄全胜,陈蕾,王平等.高光谱遥感技术在海洋研究的应用及展望[J].海洋湖沼通报,2008,(3):168-173.

遥感技术发展范文篇2

【关键词】遥感技术;国土资源管理;应用

0前言

近年来我国利用遥感技术获得了技术上的突破和成功,以快速的提取了土地地质构造信息和地质矿物勘察开采等问题数据的同时及时的预警了地质灾害的发生和监控,遥感技术对国土资源管理有着重要意义。

1遥感技术

(1)遥感技术在我国土地资源调查中,获取了大量丰富的信息,利用遥感技术,建立起了一个完整的国土管理数据库,是为了对土地的范围和土地的位置进行了实时的了解,同时为了快捷的调查土地的变更工作而建设,对于最终结果的上报有着完整的汇总和整理。利用遥感技术合理的规划了我国农田建设,可以及时的调整和方式不合理利用农田的现象,从而进行合理的利用和评估监测。

(2)遥感技术在地质灾害上作用发挥极大,完美的预警和监测了地质灾害的发生,利用遥感技术的地理空间数据,对可能发生的一切灾害区域进行时刻监测其分布、规律、形成原因、发育特点和这次灾害的危害性与影响因素,从而进行有目的的监测后续灾害发生的走势,这是中国从地震仪中又一次寻找到了可以预测地震前兆从而发起短期预报的手段,在今后的遥感技术会更多的使用在地质监测上,用卫星和地面勘察中减轻地质灾害的扩大性从而降低了人民的损失,在一年的时间里面规避了近1000起地质灾害,同时在唐山大地震和汶川大地震中,利用遥感技术获取地面的各种直观信息对后续的救援的展开和可能出现的危险信息进行了识别,从而有效维护了人民的生命和财产安全,取得社会的认同和经济损失的降低。

(3)遥感技术有着对地质矿物资源采集和勘探上有着极大的作用,通过航空平台上的成像光谱仪器,提起到各个物质的光谱特性,从而有计划的勘察和开采,利用遥感技术从1990念叨现在国土资源部门完成了13个省会与自治区的19个重点矿产和矿区的有效调查和采集,实现了对10000平方千米的土地调查监测,基本明确了不同监测去不同矿物的位置所在,从而明确开采区分布的有效管理。[1]在矿产资源开发管理上,高光谱遥感技术的产生和发展使遥感技术在矿物质资源的勘探上作出了贡献,利用成像光谱实现地物空间的信息、辐射信息、光谱信息的采集和规划,结合遥感的找图图鉴和丰富的地理纹理信息,从而合理科学的寻找和开发矿物质资源。

(4)遥感技术作为一种高效获取信息的手段,其中信息量的丰厚和全天候,信息获取快的优势在我国广泛被应用,在1980年我国利用了卫星遥感数据开展了全国的土地调查工作用,1990年代后,国家土地管理局应用航空航天遥感技术技术分布了我国了绝大多数地区比率近乎1:1万的现状可以随时调查。[2]在1983年第一台成像光谱仪的问世,意味着我国处理掉了遥感科学的一个重大矛盾,是遥感技术的真正革新。从而实现了多光谱定性描述,高光谱定位的遥感地质作用。

(5)国土资源部分每年都要对全国重点人口集中城市,地区进行土地利用监测,从而进行分土地的利用合理性,从而可以快捷迅速的获得地面的信息,保证了工作的展开和快捷方便,在我国的土地资源遥感调查监测艺术已经取得了重大成果,实现了遥感技术在国土资源管理的产业化应用,在复杂的天气中,遥感技术依旧可以对地形复杂的山脉地区获得准确的数据,从而监测和实地考察,SAR遥感技术不仅不会受到气候的影响,还有全天监视的能力优势,为土地利用应用调查作出了贡献。

(6)现代遥感技术已经和常规技术相互结合,提高了遥感信息获取技术的便捷,在过去资源中我们发现,遥感的发展上,我们要把技术和方法结合,创新突破自身的信息提取效果,从而实现高速、高准的处理信息。这时候我们要解决他的局限性,身为过去资源的信息提取手段,要采取自动化的提取信息,从而完善应用。

(7)在日常生活中,遥感技术中的GPS也让我们生活出现了极大的便捷,从而让国家对我们某个地区的实时监控也是十分便利,完成了全覆盖的体系,对于我国的矿产资源开发以及我国的矿物质情况以及社会化服务奠定了大量基础。

2遥感的发展

遥感技术有着信息丰富、时效性强、巨大的宏观性等优势,通过GPS技术中可以准确预

测地质灾害,并且可以借助遥感技术对地质灾害的发生变化趋势进行准确反映,同时还能预见地质灾害的发生。并实现对地质灾害进行快速调查,保证抢救工作的及时性,则需要遥感测绘技术的帮助。

(1)研究继承“3S”,促成一体化RS,GIS和GPS的关系互动,让他们在相互依存中快速发展,只有保证了GIS的网络空间的多维性方向发展,再由RS技术在朝着数据获取多平台、多穿观其等进行数据自动发现上发展,随着GPS卫星系统定位的完善,GPS的服务已经越来越精准快则,3s技术在各自发展的同时也一直在进行内部融合,RS和GPS像GIS提供和更新区域信息以及空间定位,同时GIS也做出相应的空间处理分析,从而让RS和GPS进行有效的数据提炼,然后进行整理和使用,3S技术的一体化对于我国的国土资源管理方面有着广阔的发展前景,为国土管理部门的合理规划、管理、利用和保护以及地质的灾害防治和地质矿产的勘察都是有力的技术支撑。

(2)国土资源部门要发展融合现有的技术,提高技术水平,建议一个完整独立的数据资源,从而可以去的良好的信息提取效果,在我现在“遥感三号”和“遥感四号”等系列卫星提供的数据源中,不能快速的满足国土资源管理的需要,在国外,一套完成的遥感数据的买断价格太高,所以我们只能发展自身水平来满足遥感数据的完善,遥感数据的完善有着重要意义,预示着我国遥感系统的自动化水平,以及方便国土安全调整和工作的应用。

3结语

在我们日常生活中,GPS的存在极大的便捷了我们的生活,同时近几年在地理信息系统的影响力在扩大,计算机技术的不停完善,遥感技术大大支持了我国国土资源建设,这个意义是巨大的,我们要有规划性的管理,保护和合理利用我们现有的资源,随着遥感技术的不断成长和更新,国土资源管理将带来革命性的进步。

【参考文献】

遥感技术发展范文1篇3

1无人机遥感技术的工作原理

无人机是利用无线电遥控设备以及其自身携带的程序控制系统组成。无人机遥感控制系统是具有高分辨率以及具有高精度遥感影像的获取和处理的一种全新的技术样式。它通过无人机机为其载体,上面安装有数码摄像机,和数码录像机等设备,并通过遥感卫星处理技术在进行数据的同步传输,来实现对地理位置信息的掌握。无人机通过自身的遥感系统来获得较高分辨率的数据信息,其中通过3S技术在遥感系统中的应用,从而达到对土地或者其他地理环境的快速处理。而对于遥感传感器来说,其控制系统要要能够根据事先设置好的拍摄点、摄影比例尺以及飞行速度和高度等参数进行自动计算以及对遥感传感器工作进行有效控制,从而使获得的技术数据等达到准确详细的目的。

2无人机遥感技术的工作流程

无人机遥感技术对农村土地承办经营权确权登记项目采用的是真彩色摄像,影像的分辨率达到了03米。

获取影响资料进行土地承包经营权确权登记的作业流程(如图1)。

图1土地经营确权登记发证作业流程

3无人机遥控技术在土地承包经营权确权登记中的应用的优点以及存在的一些问题

3.1无人机遥控技术的优点

无人机遥控技术作为现在比较流行的技术在世界上受到了广泛应用。无人机航测作为一项空间数据采集的一种重要方法,其具有较长的续航时间以及成本低廉,能够将影像适时的进行传输,并且可以对那些高危地区进行有效探测,还有就是它和其它遥感技术相比就有激动灵活的优势。而正是无人机航测的自身优势可以对那些卫星遥感以及有人机遥感形成一个很好的补充。

3.2无人机遥感技术所存在的问题

(1)起降技术和抗风性较差。从无人机的工作方式和方法不同,其在自身的设计上也存在着较大的差别。对于那些需要滑降的飞机来说,在有些地方难以找到适合降落的区域,而在一些不满足起降的地方实施飞机的起降工作,对于飞机的自身来说就会造成很大的伤害,而且还有可能造成飞机的严重事故的发生。如果在航测的过程中使用那些体型较小的无人机的话,则由于飞机自身重量较轻以及航程不足等原因,则不能达到航测的应用要求,使用较小型的无人机还会因为飞行高度低,而在低空作业时受到风速以及风向等因素的影响较大,因此在一定程度上也不能较好的完成航测任务。因此,对于那些比较大型的无人机来说,如何将其起降技术进行改进,对于那些小型无人机来说如何能够有效的提高它们的抗风性将会是现在所要解决的迫切问题,也是无人机能否较好使用的关键。

(2)传感器的有效控制以及在具体姿态上的控制技术,遥感设备所传输的大量数据的储存技术以及遥感设备在后台的一些处理技术等都是在现阶段乃至以后实际应用所要迫切解决的问题。

4无人机遥感技术的实际应用及前景

我国的无人机遥感技术在应用的范围上也比较广泛,比如:土地承包经营权确权登记工作、城镇的具体规划、新农村建设、矿山测量以及国家的国土资源调查等。无人机遥感技术在实践中得到了较好的检验,通过实践证明无人机遥感技术的可行性即应用广泛性。实践证明,利用无人机航测技术拍摄技术拍摄的图片,无论是在清晰度上还是在分辨率是哪个都能够较好的满足以上的工作任务。在今年五月份我国运用多旋翼无人机来获取视频资料,而这项技术还处在探索和实践环节,并通过与央视的合作,通过多旋翼无人机技术来对新业务进行扩展,而这也是利用多个多旋翼无人机在较高海拔和气候状况复杂多变的环境下进行业务的测试,这样不仅使我国无人机技术水平得到较好的提升,而且也为无人机技术的服务领域和范围提供了技术支撑。在以后的应用中,可以将无人机技术运用到电力线路的检测上,从而达到简便、安全和效率的提升。无人机技术还可以运用到森林的防火侦查以及在危险区域的地质勘查等环节,从而降低人为操作所造成的危险的发生。无人机应用还可以在空中的指挥救援、环境的遥感监测、地理国情的勘测以及数字城市的建设等。因此,无人机技术在现在的实际应用以及今后的应用前景上都是非常广阔的,而无人机技术现在还处在快速发展阶段,如何在今后将无人机技术进行创新及完善,并探索出一条适合无人机发展需要的作业流程也是现在人们所要迫切考虑的问题。

遥感技术发展范文篇4

关键词:遥感;地质勘查;矿产勘查

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.104

1遥感地质勘查技术概述

早在上世纪70年代,美国就发射了搭载多光谱扫描仪(MSS)的陆地卫星(LANDSAT),从此,遥感作为一门全新的技术学科得到了广泛的关注和发展。遥感是通过空中的遥感器(飞机、卫星等)发射特定谱段的电磁波,与需要探测的物体发生相互作用,包括辐射、反射、散射、极化等,来识别探测物的物理化学性质的新型技术。

与探测立场(重力场、磁力场)、弹性波等地球物理方法不同,遥感地质勘查技术的优点更为显著,具体如下:

(1)视阈广,可同步探测大面积区域。

(2)采集的信息多样、获取信息的方式不单一。

(3)可在同一位置持续观测。

遥感技术的发展使人类的视野和视觉能力得到了极大的拓宽,已成为研究地球表层系统不可缺少的技术手段。经过几十年的发展,遥感技术在地质勘查、找V、地质环境评价、地质灾害监测和评价和基础地质研究等方面得到广泛的使用和发展,技术也逐渐成熟。尤其是在无人机、小卫星等新型传感器技术发展的基础上,遥感技术在分辨率、观测尺度、识别精度等方面也更加完善。

2遥感地质勘查应用的技术基础

(1)地物光谱。地质体对不同谱段入射光的选择性吸收、反射、透射和散射的综合响应也存在不同,因此,绘制地物光谱成为遥感地质勘查技术首要解决的问题。上世纪80年代,成像光谱学得到了建立和发展,奠定了遥感技术发展的基础。便携式光谱仪的推广,使得岩矿光谱测试工作得到越来越广泛的重视和发展,其使用范围也更加广阔,如钻孔岩心光谱测量及其在矿床勘探中的应用、矿业选冶等方面推广应用等。

(2)遥感图像处理。遥感器直接获取的图像在几何尺寸、图像分辨率、光谱成像等方面可能存在误差,因此,需要通过遥感图像处理技术,对图像进行辐射校正、几何纠正、图像镶嵌、图像增强等处理和修正,此外,还需要对图像进行特征提取、图像分类、专题信息提取以及影像地图制作等处理。早期的遥感图像处理是利用光学、照相等进行光学处理,随着计算机技术的不断发展,目前已基本使用计算机对图像进行处理。

(3)遥感异常提取。所谓遥感异常是指在获得的遥感数据中,存在的可能与成矿围岩蚀变矿物有关的信息,这种信息一般被量化,通常用于找矿。遥感异常信息提取方面使用的主要技术有图像比值、主成分分析、图像归一化、彩色空间变换等,同时,利用特征波段比值、主成分分析、彩色空间变换等手段和方法进行增强处理,使遥感勘查技术在不同地区和地质背景下的矿产勘查均能得到良好的应用。

(4)高光谱遥感技术。相比普通遥感,高光谱遥感技术所获得的光谱分比率更高,可达到λ-2,从而可获得连续并且完整的光谱曲线。在高光谱遥感技术所使用的光谱段中,中/热红外谱段的应用前景更为广阔,因其通常能够获得更丰富和精细的遥感信息,可识别和区分可见/近红外/短波红外谱段无法识别的造岩矿物。虽然高光谱遥感技术在1985年就被提出,经过30几年的发展也逐渐成熟,但是获取数据的难度和成本依旧很高,这也是制约该技术发展的主要因素。

3遥感技术在矿产勘查中的应用

遥感技术因其众多优点和优势,在矿产勘查、环境地质评价、地质灾害监测等多个领域得到了广泛应用。就矿产勘查而言,其方法和模型主要有矿源场-成矿节-信息异常遥感找矿模式法、勘查指数遥感找矿预测、色-线-环-块-带五要素找矿预测法等,不同的方法和模型的侧重点有所区别,但归纳起来,均是通过分析已知典型矿床的成矿规律,对比遥感技术获取的信息,建立找矿模型,提取单一岩性与岩石组合、侵入岩体、构造等基础地质环境信息,指导区域成矿带、成矿区、靶区找矿的预测。

应用,矿源场-成矿节-信息异常遥感找矿模式法,首先要分析目标地区的已有地质资料,确定成矿带的大概位置和范围,并研究成矿带内的成矿理论,搜集基础地质信息,经过对比分析确定找矿预测区域和控矿要素。进而利用遥感技术获取遥感信息,通过信息的提取,确立控矿要素的解译标志,根据解译标志编制控矿要素图,通过综合手段,进行成矿预测,优选找矿靶区,提出进一步工作方向。

4小结

作为一种新型的技术手段,遥感以其大面积的同步观测、信息丰富、定时、定位观测和综合效益高等众多优点得到了越来越广泛的应用。尤其在矿产勘查方面,在实际应用中体现出了快捷、可靠和全面等特点,已经成为不可缺少的手段之一。

参考文献:

[1]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.

[2]何骞.遥感地质勘查技术与应用研究[J].科技风,2013,9(13).

遥感技术发展范文1篇5

关键词:土地使用单位;动态监测;地质灾害;土地流转

中图分类号:S29文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20160432126

引言

为了提高土地资源管理的工作效率,我国先后引入了多种测量技术,这其中遥感技术的引入则最为成功。利用遥感技术可以将土地各项信息的变化及时掌握,还能给土地资源治理工作提供可靠的数据保障,可以说现如今土地资源管理中遥感技术已经是不可或缺的一部分了。

1遥感技术使用的具体要求

利用遥感技术进行土地资源管理时,为了更确切的测量土地范围可以采用精度准确的椭圆面积公式,通过计算机计算调整,保证结果的准确可信性。目前我国医用遥感技术时,选择采用的是确定5100控制点,接着利用精确度极高的先进卫星将其中560个大型校正放大点进行校正,然后1/250000规模的卫星将土地用颜色进行分类。对土地利用较高的国家和区域进行一级的测量,其中有15区测量时同时采用映射和统计数据2种方法,这样可以保证全国地理面积的相对误差保持在10%以下,其中森林和农田不大于5%[1]。

2遥感技术在土地资源管理中的应用

土地资源管理中利用遥感技术不但可以获得更为详实的数据,而且可以确保数据的时效性,大幅度提高土地资源管理的效率。

2.1动态监测方面

遥感技术在土地资源管理中应用的一个重要方面就是动态监测土地利用的情况。这样做的目的是为了及时了解土地利用的真实情况,给政府决策提供相应的数据支持,在遥感技术支持下获得的土地利用数据,可以说是最为完整可靠的本底资料[2]。例如我国国土资源部自1999年组织的国土资源利用动态监测,就是利用先进的卫星监测1998~1999年一整年间全国超过50万人口的66个大城市占用耕地的具体情况,后来以此为基础建立了覆盖全国的遥感监测体系。

2.2矿产资源方面

20世纪90年以来,国土资源部利用遥感技术在全国开展了多项关于矿产资源开发遥感调查的项目,基本上将监测地区不同矿产资源的现状情况掌握的一清二楚,给国家政策制定以及矿产开发治理提供资料支持。

2.3地质灾害方面

地质灾害大多具有突发性,但遥感技术却可以大范围进行观测,并能在第一时间将信息传递出去,因此在预防地质灾害方面遥感技术也发挥着重要作用。比如唐山地震后就曾利用机载遥感数据,利用航片完成了唐山震害图的编制工作[3-4]。

3剖析土地流转监测中遥感技术的使用

土地流转监测过程中主要是遥感影像利用“色、形、位”3个特征体现土地流转等相关信息。

3.1色调区别

农村土地的种植种类及播种时间都是存在差别的,可以说植物不同生长期在遥感影像上呈现的色调也是不同的。比如5月的冬小麦呈现深绿色而春玉米则表现为浅绿色。一旦土地出现流转,斑块破碎度就会降低,监测部门就会发现问题[5-6]。

3.2目标物的形

不同目标地物在遥感影像上呈现的形状等是不同的,可以通过多期遥感影像上大面积农作物的“形”,进而提取到土地流转面积的大小。通常情况土地流转前大部分呈现小斑块,流转后、则会出现大面积斑块区域[7-8]。

3.3空间位置

遥感影像上目标地物呈现的空间位置和相关布局就是“位”。可以提取大面积耕地的空间位置信息以及相临近土地利用类型,可以给监测土地利用变化信息提供更为准确的依据。

4结束语

随着科学技术的不断进步及社会经济的快速发展,遥感技术的理论及水平将不断提高,土地资源管理中对遥感技术的倚重比例将会不断增加。这样可以加快土地资源管理的效率,进一步提高管理准确度,为推进国民经济健康稳定发展贡献一份力量。

参考文献

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[4]王贺,余裕超,王帅,朱雅君.GNSS-CORS技术在地质工程勘察中的应用研究[J].科技创新导报,2015(13):25-27.

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[6]孙张涛,范景辉,王如意,赵红丽,梁源川,刘广,AdyRuchiatan.基于高分辨率SAR数据的地面沉降监测――以印度尼西亚雅加达为例[J].地质通报,2015(10):29.

遥感技术发展范文篇6

(一)“遥感”的界定

目前学术界比较认可的对于“遥感”的定义为利用遥感器装置对地面物体进行探测,得出待测物体的相关性质,根据待测物体对于波谱产生的不同反映而识别出地面上的待测物,它有从遥远的地方感知物体的含义。遥感技术主要是指空对地的遥感,也就是从远离地面的不同工作平台上通过传感器装置,对地球表面物体的电磁波信息进行探测,并通过信息的传输和处理以及判读,对地球表面资源与环境条件进行检测技术。

(二)遥感技术的主要特点

1、遥感技术可以获得大范围的数据资料

由于陆地卫星的轨道为910km左右,而遥感技术所应用飞机的飞行高度为10km左右,所以通过遥感技术可以获得较大范围的数据信息。

2、遥感技术获得信息的速度快、周期短,能满足时效性要求

由于卫星围绕地球运转,因此对于卫星所经过区域的自然现象能够获取到最新的资料信息,以便及时更新原有信息。或通过对待测物体信息资料的变化对比进行实时监测,能够做到数据的及时更新,所以从这个角度来说,人工实地测量的劣势显而易见。

3、获取信息受条件限制少

由于遥感技术基本不受地面条件的限制,所以航天遥感技术对于待测物体的各种信息资料能够做到方便及时的获取。尤其是对于自然条件极为恶劣的沙漠、沼泽和山高路险的地方。

4、遥感技术所获得信息的手段较多,信息资料庞大

遥感技术所获得的数据信息应用于不同的研究领域和不同的研究目的,为实现这一方面的要求,可以通过选用不同波段的遥感仪器来获得信息。同时对于地区的内部信息,可以通过不同波段对于物体的穿透性来完成。

二、遥感技术与土地管理

(一)遥感技术的原理

通常,波是指振动的传播,电磁波即是电磁振动的传播。根据波长的长短可以把电磁波的波段进行划分,从目前的情况来看,电磁波的波段主要包括γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波(按照波长由短至长依次划分)。穿透力越强的电磁波波长越短,紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段主要应用于遥感探测技术。太阳所发出的光是一种电磁波,因为它是电磁辐射源。当太阳照射出来的光从宇宙空间穿过大气层到地面的时候,大气层会对太阳光进行吸收以及辐射,因此也造成了太阳光的衰减。大气层对于太阳光的吸收和辐射作用有一定的差异,所以大气层对于太阳光的吸收和散射的影像也有一定的区别。由于地面上的任何物体只要温度高于绝对零度就会产生反射、吸收以及透射、辐射电磁波的特性。每种待测物体的特性以及照射光的波长不同,所以其对照射光的反射率也有一定的差异。目前,遥感信息的应用分析已经从静态分析向动态监测过渡,从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析,遥感技术也逐渐向高空间分辨率以及高时间分辨率和高光谱分辨率的方向发展。遥感技术的充分发展可以减少野外作业和目视解译的工作量。

(二)土地管理

土地管理是指国家综合运用行政、经济、法律、技术等手段,为维护土地所有制,调整土地关系,合理组织土地利用,而进行的计划、组织、指挥、协调、控制等综合性活动。它是国家的基本职能之一,由立法机构将国家意志表示规范化并用法律形式体现,国家各级管理机关贯彻执行。土地管理的目的是有效利用和节约土地,使这项不可再生资源能长期为经济发展和人民生活提高发挥作用。运用现代技术可以对土地资源进行更科学、更精准的管理,特别是遥感技术的应用,有助于我们高效节约利用土地,在土地管理中的地位越来越重要。目前遥感技术主要应用于海洋、气象、地质、水文、军事等领域。在未来的一定时间里,遥感技术将进入新的发展阶段。它在给人们提供快速、及时观测数据的同时还可以提高遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。地理信息系统和全球定位技术的进一步发展及相互配合使用将会逐渐使其应用的领域越来越广泛。

(三)遥感技术在土地管理中的应用

1、遥感技术应用于土地资源的变更调查和复核检验

近些年我国在土地变更调查事业上投入了大量人力物力财力,但是得到的调查结果却并不令人满意,差错漏现象仍然很突出,随着时间的推移,历史遗留问题将会逐渐增加,数据的时效性难以保障。卫星遥感数据的应用弥补了上述的不足,其应用已成必然。在土地变更调查中应用遥感数据,土地管理人员可以方便快捷的找出变更图幅的具置,并且这一工作可以在室内展开,然后根据各县市区国土资源管理部门提供的具体变更资料便可以进行变更。它在工作效率和调查结果的可靠性方面有了长足的改进。另外通过遥感技术所获得的遥感数据进行土地资源变更调查的复核工作,可以快速及时的发现遥感数据和实际的变更资料之间产生差异的真实原因。

2、遥感技术在进行城镇地籍更新调查中的应用

城镇地籍更新调查中同样可以应用遥感技术,通过航空摄影测量,可以获取城镇地籍图和地籍影像图,并以此为依据建立相应的城镇地籍数据库及管理系统,逐步形成全市范围内的城镇地籍信息系统网络,这不仅可以更有效的利用土地资源,还有利于土地权属管理,落实各项土地管理措施。

3、利用遥感技术配合土地执法检查

土地执法检查中应用遥感监测,可以及时发现因监管缺失而造成的隐漏或因交通不便不易通过巡查发现的土地违法行为,做到早发现早解决,尽可能的把土地违法行为消失在萌芽状态,杜绝违法用地现象的发生。

4、利用遥感技术辅助规划部门掌握土地利用总体规划执行情况

目前,规划部门所具备的只是各区县的土地利用总体规划图的文本和图件,至于其具体执行情况却很难获悉。有了遥感数据以后,通过得到的影像图,规划部门可以对各地的执行情况一目了然,从而为进行宏观层面的管理提供了可靠的依据。

遥感技术发展范文

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部级遥感应用机构。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。一是部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;二是部级遥感、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部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。

遥感技术发展范文

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,建立天地一体化的部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

遥感技术发展范文篇9

关键词:遥感信息,水工环,应用

中图分类号:TV文献标识码:A

前言

在水工环中应用遥感信息技术,可以提高监测力度,保证调查结果的准确性,促进地质监测工作的发展。采用遥感信息技术,可以有效的实现一步测量,减少测量环节,缩短工期,促进后续工程的尽快完成,提高工程建设的发展水平。

1主要遥感信息源及其发展

通过上述,了解到遥感技术的工作机理,由于勘测人员所勘测的位置都有所不同,我们必须要将传感器进行分类,这样才能够获得更加准确可靠的信息。按照传感器反应成像的类型我们可以将其分为可见光摄影和红外摄影、多光谱扫描、成像光谱图像等。自进入21世纪以来,遥感技术发展越来越迅猛,传感器技术也不断发展起来,其主要体现在以下几个方面:(1)成像分辨率越来越高,根据分析与研究,卫星图像的分辨率也越来越高;(2)随着科技水平的不断提高,传感器技术已具有立体观察功能;(3)由于勘测的需要,传感器的波段也在逐渐增加,并在勘测过程中,已经投入高光谱成像仪器使用。所谓高光谱成像光谱仪也就是将成像技术与光谱技术结合在一起,然后在探测物体空间特征的基础上对各个影像色散,然后形成很多个波段带宽为10纳米左右的连续光谱覆盖,其又可称为超光谱成像仪。以前的多光谱成像仪在成像的过程中只有几个波段,而现在,其波段数不断增加,连续性也不断增强,这就促使图像的分辨率越来越高,这对光谱分析技术的运用起到了推动作用。

2水工环领域遥感应用技术的发展现状

由于遥感技术是通过先进的传感器技术、计算机技术以及图像处理技术而逐渐发展的,所以随着社会的发展以及技术水平的不断提高,该技术也越来越成熟,并且在水工环领域中已取得了非常不错的成绩。目前,遥感水文地质已经成为了一门独立的学科。以前的遥感水文地质学主要是对水文地质进行测绘,然后再由测绘人员标志出物体的空间特征;而现在测绘人员则是采用热红外影像和多光谱来探测地下水系统,此时测绘人员则是重点不仅是对物体的空间特征进行标志,还对植被的污染情况、区域测绘的参数进行分析与探测。从广义的角度来讲,遥感技术已经在水工环领域中取得了非常不错的成绩,我们将其发展现状进行分析,其主要表现在以下几个方面:

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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可以对地面控制点精确定位,提高遥感数据空间精度。

2.6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。

2.7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。

3遥感信息技术在水工环领域中的应用

3.1遥感信息技术在水文地质中的应用

在对于水文地质的测绘工作中,应用遥感信息技术大大的提高了定量与定性评价工作的可行性。采用光谱合成的方式,对水文地质进行测绘工作,通过专业的图像处理,可以更好的对水文地质条件进行分析,并进行测绘与模型建立。在特殊地区进行测量时,通过遥感技术可以对水质与植被进行分析,并推算出当地的水质情况。并且,遥感信息技术的采用也可以有效的对地下水系统进行分析,完成对潜在污染的评价工作。另外,红外热感可以良好的对地下热水进行勘察。在观测中,通过红外成像,可以对地表温度进行分析,同时通过精确的计算,分析测量地区的地下热水情况。

3.2遥感信息技术在工程地质中的应用

现阶段,在大型工程的选址中,应用遥感信息技术可以有效的提高地质评价工作的质量,对于工程地区的地质情况进行有效的分析,是工程建设规划阶段中的重要内容。采用遥感技术可以获得直观的图像,并且利用卫星影像传输,提高了观测质量。通过采用卫星传输的数据,对地表的光谱数据进行处理与计算,可以为工程选址提供客观有效的依据。在大型工程的选线中,应用遥感信息技术与计算技术,可以对地表图像进行快速的评价,对于地表的地貌、地质特点进行合理的分析,提高工程选线工作的正确性与合理性。另外,采用遥感信息技术可以对工程选址地区的地质灾害情况进行分析,并采用数字化的数据处理方式,建立数学模型,对工程地区实现了定量的灾害预估,并结合合理的风险评价,为工程的安全进行提供了强有力的保证。

3.3遥感信息技术在环境地质中的应用

在对于环境地质工作的研究上,应用遥感信息技术,可以更好的保证环境监测的效果。通过遥感信息技术,可以更好的了解水资源污染的情况,对污染情况不同的地区可以输出不同的测量结果。利用热感图像,可以很好的对工业废水进行确定,有效的对污染范围进行划分,确定污染水源的分布情况。近年来,我国对于环境监测中遥感信息技术的应用也在不断的发展中,通过遥感信息技术对地质变化情况、重大经济活动对环境的影响、水土流失等现象实现了高效并谁确的监测。

结束语

通过上述,我们了解到了遥感技术的发展以及应用范围,重点阐述了遥感技术在水工环领域中的应用。随着科技水平的不断发展,遥感技术也随之不断的发展起来,不管是从图像的分辨率还是从图幅角度上看,其发展都是非常迅猛的。相信未来遥感技术会运用在各个领域当中,促进社会的发展.

参考文献

遥感技术发展范文篇10

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.

遥感技术发展范文篇11

关键词:城市遥感技术数据获取数字城市

中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1674-098X(2013)02(b)-0029-02

中国目前正处于城市化快速发展期。城市化的发展,一方面创造了城市文明和物质繁荣,给人们带来了极大的生活便利;另一方面则剧烈地改变着原有的生存环境,并产生了一系列城市问题:人口激增、环境污染、耕地占用、绿地减少和生态系统退化等,城市已成为社会矛盾和资源环境问题最尖锐的区域。

因此,如何采取合理有效的技术手段对城市系统进行实时监测和有效管理,最终实现城市的可持续发展,是人类亟待解决的关键问题之一。另外,传统的城市基础信息获取手段由于周期长、费用高、范围有限,难以及时反映城市空间发展趋势,也已成为城市建设与管理的制约因素。因此,采用新兴的信息获取技术对现代城市进行合理的规划管理已显得十分迫切。

1.遥感技术与城市遥感

遥感技术作为一种在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术,能够快速、准确地获取城市发展、建设的有关信息,既有城市宏观的全貌和综合数据,又有城市街区的微观图像和基础数据,可以全面、高效、实时地揭示城市的发展变化。正是由于遥感技术具有的显著优越性,使得城市遥感逐渐成为众多学者与专业技术人员关注的热点领域,城市遥感技术也开始广泛地运用到城市规划与建设、土地开发、环境监测、人口统计以及园林绿化等各个方面,逐渐成为城市管理决策的核心技术手段之一。所谓城市遥感,即以城市系统为研究对象,利用遥感技术为城市规划管理者提供多方面的基础信息和相关资料的科学技术。目前,城市遥感主要采用航空与航天遥感相结合,同时辅以地面实地调查的一种技术方法。全球现有1000多颗遥感卫星在轨运行(2012年8月数据),如美国的QuickBird,法国的SPOT,中国的CBERS以及印度的IRS等。各种遥感平台的定期与不定期的作业,可见光与彩色红外摄影、热红外扫描、多光谱与高光谱扫描等各种成像技术的应用,使得多分辨率、多光谱、多质量等级的城市动态信息数据的获取成为可能。如今,城市遥感技术的运用,已成为衡量现代城市规划与管理水平高低的一个重要标志。它对于及时了解和掌握城市发展变化及资源环境状况,对于合理进行城市规划、调整用地结构、保护城市环境和实现城市可持续发展具有十分重要的意义。

2.城市遥感技术的应用领域

城市遥感技术为全面、高效、实时地了解城市的发展变化提供了有力的技术支撑,它已逐渐渗透到城市建设和研究的各个领域,在城市规划管理中的巨大的作用也日益显现。目前,城市遥感技术的应用领域主要体现在以下几个方面。

2.1城市基础信息数据的获取

城市基础信息数据包括数字地图、正射影像图、数字高程模型、数字景观模型、数字专题图和各种专用地理信息数据等。现代城市建设需要大量的基础信息数据,利用遥感技术可制作不同种类、各种比例尺的专题图或影像图,以满足不同使用者的需求,加快城市数字化的进程。近些年,由于计算机技术以及数字图像处理技术的发展,数字正射影像图在城市设计和管理中的应用日趋活跃,其特点正在被城市规划者认同,并在应用实践中得到进一步发展。

此外,为了更真实、直观地反映城市的地形地貌及环境状况,对城市数字高程模型和景观模型等数据的需求也日益增多,利用遥感信息快速生成数字高程模型和景观模型,在技术上已经日臻完善。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能,在计算机上能够非常逼真地再现城市场景,并可以多视角浏览,有助于改善城市设计与规划决策。以上基础地理数据的获取与生成均离不开城市遥感技术。

2.2实现城市环境的宏观监测

固体废弃物、大气和水体的污染以及城市热岛都是城市发展中面临的主要环境问题,利用遥感技术可以有效地开展城市环境问题的宏观监测。

例如,不同的物体在遥感影像上具有明显的的灰阶、色调、纹理特征差异。因此,利用高分辨率的遥感图像就可以对城乡结合部的固体废弃物进行解译与识别;其次,根据特定时期的城市大气环境在遥感影像的电磁波辐射强弱特征,结合实地环境监测数据,建立两者之间的相关数学分析模型,可以对城市大气污染的现状与空间分布进行测定与评估;第三,城市热岛是由于城市扩张与热源排放导致的市区温度高于郊区的一种污染效应。研究者可通过对热红外影像的分析判读,揭示城市热岛强度和空间分布范围,并对其分布特征、形成规律等进行深入研究。进而实现对城市热环境进行合理规划和科学管理的目的;在水污染监测方面,遥感技术也能够发挥重要作用,由于不同水体中的污染物成分、浓度不同,导致水体反射率发生变化,因而在遥感图像上也会有明显反映。研究者可通过分析相关遥感信息,判断出水体污染的类型、程度以及空间分布,从而为城市水环境保护提供科学决策依据。

2.3为城市规划提供技术支持

利用遥感技术可以快速、准确地获取城市规划和城市建设所需的各种信息数据。具有遥感信息判读经验的技术人员,通过对城市历史以及现状的各类遥感影像数据进行人工判读解译,结合计算机智能识别与分类技术提取相应的城市专题信息,容易发现城市化发展中存在的一些突出问题,因而可以提出对城市规划与管理决策具有现实意义的建议。遥感技术在城市规划管理中已经和正在发挥着重要的作用,例如,早在20世纪50、60年代,我国就利用航空影像数据对部分城市区域开展了初步调查研究;“十一五”期间,国家建设部启动了针对我国86个重点城市的城市建设遥感动态监测项目;此外,列入国家863计划的信息获取与处理技术重大课题,利用高空间分辨率的QuickBird卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究,都是遥感技术在城市规划领域应用的很好的例证。可预见,随着城市遥感技术的不断进步,遥感信息数据在城市规划建设中的应用将会产生巨大的社会经济效益。

2.4城市化进程及土地利用动态监控

随着中国经济的快速发展,城市人口与城市空间规模的不断膨胀,城市边缘地带的大量耕地、生态用地正在被蚕食,城市空间急剧扩张中出现的盲目无序、生态环境破坏、公共交通导向滞后等问题,均对城市健康发展构成严重威胁。因此,对城市空间扩展及土地利用变化进行动态监测,是发现和解决城市问题的一个重要途径。在城市化迅速发展的背景之下,利用遥感技术对城市区域不同时相的各类航空、卫星影像数据进行解译分析,能够迅速、准确地获取城市建成区内各种土地利用的现状与历史信息数据。研究者可以客观了解不同时期内城市居住、耕地、林地、水体、交通等用地的面积、分布和动态变化情况,从而为深入研究城市化发展问题、合理进行城市土地利用规划提供强有力的技术手段。

2.5城市园林绿地与植被调查研究

城市绿地与植被是城市自然生态系统的重要构成要素,绿色植物具有释放氧气、净化污染、调节城市气候、美化景观等诸多生态功能,因而在城市系统中充当环境调节器角色。随着城市生态环境日趋恶化,这种作用更加受到人们的关注,城市绿地监测和动态评价已成为城市问题研究的核心内容之一。利用遥感技术能快速准确地获取城市园林绿地的分布和植被覆盖度信息,了解城市绿地景观的组成、植被种类和空间布局。应用遥感影像对城市园林绿地进行调查,首先是根据调查研究的内容选取不同类型、时相和分辨率影像数据,然后对影像数据进行校正、解译和分类。最后计算出绿地面积并对城市植被覆盖状况按等级进行划分,通过对不同时相的遥感数据进行动态变化分析,能够建立起供政府决策利用的空间数据库与模型库。近10年来,国内的北京、广州、上海、天津、深圳、重庆等城市均开展了城市绿地遥感调查和评价研究,各种类型的遥感数据源都得到了广泛地运用,也取得了较好的效果,相关研究成果的取得极大地推动了我国城市绿化及城市生态研究工作。

3.城市遥感技术的发展与展望

遥感技术问世30多年来,其应用的深度和广度都在不断的拓展。目前,这一技术正从单一遥感资料的分析,向多时相、多数据源的信息复合与综合分析过渡,从区域静态分析研究向动态监测和过程预测过渡,从定性调查、系列制图,向计算机辅助的数字处理、定量自动制图过渡,从对各种事物的表面性的描述向内在规律分析、定量化分析过渡。预计在未来一段时期,城市遥感技术将在以下一些方面有较大的发展。

3.1遥感数据获取技术的发展

随着新型传感器研发水平的提高以及城市遥感对各类数据需求的增加,高分辨率卫星遥感数据在城市中得以广泛应用。尤其是IKONOS、QuickBird、GeoEye-1等一系列商业卫星的成功发射和运行,将逐步取代航空遥感数据成为城市遥感的主要数据源。高分辨率卫星数据在城市规划、城市土地调查、环境监测、城市地图和专题地图更新等方面会发挥重要的作用。对于全球用户而言,无论你身在何处,都能够更方便地采用联机方式直接定购和接收产品,相关遥感数据信息能以数字方式传输,在几小时内就可以获取相关数据。

3.2构建新型城市遥感信息模型

遥感信息模型是集地形模型、数学模型和物理模型之大成,它是利用遥感信息和地理信息影像化方法建立起来的一种可视化模型,是一种注重知识表达和影像理解的模型。城市遥感信息模型是遥感技术应用深入发展的关键,构建各类针对具体研究对象的城市遥感信息模型,可计算和反演对实际应用非常有价值的城市环境参数。在过去几十年中,尽管人们发展了许多遥感信息模型,如植被指数和植被覆盖度模型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水层模型、地表温度指数及归一化水体指数模型等,但远不能满足当前城市遥感应用的需要,因此发展新的遥感信息模型仍然是当前城市遥感技术研究的前沿。

3.3“3S”信息技术的集成应用

未来由遥感(Rs)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)作为主体构成的空间信息集成技术系统,将完成其从理论、方法、技术框架到实施步骤的研究和应用,最终形成具有多维城市信息获取与实时处理特点的新的综合技术领域。其中,遥感可为地理信息系统提供海量的空间数据信息,地理信息系统为遥感影像处理分析提供高效的辅助工具,全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时的定位信息和地面高程模型。“3s”一体化集成将最终建成新型的城市三维信息获取系统,并形成高效、高精度的信息处理分析流程,这对遥感技术在城市系统的应用与发展产生深远的影响。

3.4全面推进“数字城市”的建设

“数字城市”是城市信息化的战略目标和城市现代化的重要标志。遥感技术发展在“数字城市”的建设过程中将扮演举足轻重的角色,遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市发展的其他信息相比,有其显著的特点和应用优势。作为“数字城市”建设中的关键性支撑技术之一,遥感信息的获取与处理技术随着数字化时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律与实用价值的认识也愈加深入。因此,遥感技术在城市领域的应用将越来越广泛,这必将推动“数字城市”和“数字地球”的建设,对于提升城市规划和管理决策水平,提高城市建设的社会、经济、生态环境等的综合效益,以及推进城市的科学发展将起到十分重要的作用。

遥感技术发展范文篇12

关键词:地质勘探;矿产;遥感找矿;国土资源

近年来,随着科学技术的进步和国际环境的影响与促进,我国的遥感技术也逐步发展并趋于成熟,目前已经建立了集信息的采集、处理、应用等环节于一体的国土资源遥感技术体系。可以说,我国已经把遥感技术应用于地质调查、矿产勘查、矿山开发、环境监测、城市规划等重要领域。

1遥感找矿技术概述

随着科学技术的不断发展与进步,国际、国内的地质矿产勘探工作都不同程度地得到了很大的技术支撑,地质勘探业迅速崛起,遥感找矿技术已经成为一项较为成熟的地质找矿方法。

遥感找矿技术主要是指运用遥感技术进行地质矿藏的发现、开采等工程。该技术的理论支撑是遥感技术,按照光谱分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感。遥感技术用于地质找矿作业,能够全面、客观地记录和分析矿山的物质成分和结构,大大提高和改善了发现矿藏的几率和速度,并且分析结果更加精确和科学。

遥感找矿技术主要是依据大地层中的各种物理化学物质所发生的反射、透射等物理作用而产生的电磁波,来传递各种地质成分的特征信息。各种物质的物理化学特性与其发出的光谱的特息相关,物质成分及结构的差异使得不同物质的内部对不同波长的光子进行选择性的吸收和反射、透射等物理作用。一般而言,具有稳定的物理结构和稳定的化学性质的物质具有稳定的光谱吸收特征,而不同的矿物质又具有不同的电磁波辐射能力。在遥感找矿技术中,我们利用波谱仪等遥感设备对野外采集的样品进行光谱试验,获取数据并测量其光谱曲线,再与资料库中的已知光谱进行比较,可以确定矿物质中所含有的各种成分,并进一步判断其含量与纯度。这样,我们就利用遥感找矿技术,成功地为决策者开发利用矿山资源提供了可靠资料。

2遥感找矿技术在地质勘探中的运用

遥感找矿技术可以用以提取地质构造,对地质勘探具有重要意义。根据现有资料,重要的矿产主要分布在地壳板块的边界地带以及不同块体的结合部位。遥感找矿技术能够对地质成分进行全面的分析和反馈,帮助地质勘探工作者提供可靠信息,如地表岩层、地质构造、地貌特征、水体和植被分布等。地质勘探测量工作者,可通过这些信息提取潜伏的地质构造特征,比如地表褶皱、地层断裂等。

遥感找矿技术主要利用金属矿床形成的特定光谱异常区进行工作,通过遥感技术形成图形和图像。质地中存在的各种矿物质的光谱曲线波动不一样,比如围岩的光谱曲线会相对很平缓,每个波段之间的差值也十分小;而矿化蚀变岩的光谱曲线波动较大,每个波段之间的差值也很大。这样,根据不同的光谱曲线,就能确定地质的性质,为地质勘探工作提供数据。

可以看出,提取蚀变信息是遥感技术在地质找矿工作中的一项主要手段。那么,遥感找矿技术是如何进行处理蚀变信息的?目前可以用单一的热红外波段或者比值分析,也可以将二者结合,再对蚀变信息进行增强,然后与已知的大量数据进行对比分析。例如,在植被覆盖非常广泛或者冰雪大量覆盖的地区,为了在不遗失任何信息的前提下去除干扰,我们可以采用比值处理法,这就是通常所说的图像预处理;我们也可以利用热红外光谱技术探测物体的辐射能量,从而压抑森林植被和积雪造成的信号干扰。

目前,地质矿产勘探遥感找矿技术已经为我国的基础地质调查、矿产资源勘查和环境地质调查与评价提供了重要的数据资料。我国目前已经形成了关于地质矿产勘探遥感找矿技术运用的工作流程和技术方法,开发了"野外调查微机辅助遥感图像解译系统",为中国地质调查局制定了1∶25万遥感地质调查的技术规定,绘制了相关精度和比例的影像图,并做了详细的遥感地质解译,编制了航磁系列图、推断地质图和地球地质物理断面图等图件。成功运用该项技术进行了不同地区的区域地质岩性填图,确定各类火成岩体的分布,准确圈定了火山岩及火山机构,为直接或间接找矿等工作服务。这一系列的科研成果,都标明地质矿产勘探遥感找矿技术在我国地质勘探工作领域所发挥的积极作用。

3地质矿产勘探遥感找矿技术的发展前景

在我国,地质勘查技术方法不断取得创新,找矿方式方法也取得突破性进展。国家也在不断加强地质矿产勘探遥感找矿技术开发体系的建设,提高地质勘查的能力。根据目前我国的国家需求和社会需求,结合我国地质矿产勘探遥感找矿技术的发展现状,未来几年将重点加强开展并加强以下3个业务体系的建设:

(1)矿产资源航空物探与遥感勘查应用体系;(2)环境地质、工程地质、地质灾害调查与监测多领域应用与服务体系;(3)海洋与陆域油气资源航空物探遥感调查体系;上述业务体系体现了遥感找矿技术在地质矿产勘探领域的重要应用和拓展。开发和完善以上体系,需要我们不断加强技术创新,坚持自主开发为主与引进外部技术为辅相结合的机制,不断提高和完善我国地质矿产勘探遥感找矿技术的自主创新能力。

4对当前遥感找矿技术的几点建议

4.1加强技术装备建设,加大投资力度。

我国疆土地域跨越较大,而且国土资源复杂,如果只采用单一的运载工具,就无法适用于中西部地区的测量作业,同时又缺少适合于高原地区和山区遥感勘查飞行的直升机。对于海洋资源,大航程超低空海洋航空物探专用飞机的开发运用将成为严重制约海洋资源调查能力的关键资源。国内设备对数据的记录、处理能力精度不高,缺乏航重、航电以及航空气测设备等,这就造成一部分遥感信息源的缺乏。国外高精度遥感数据价格昂贵,而国产资源卫星数量少、分辨率和精度难以满足自身要求,严重制约我国地质矿产勘探工程的快速发展。

4.2需要提高技术层次,深化应用技术的研究与开发。

地质矿产勘探遥感找矿技术的应用领域不断扩展与遥感技术工程化能力不足的矛盾比较突出,因此随着我国国土资源管理对遥感找矿技术的业务化应用的迫切需求,遥感技术的自动化、工程化程度有待提高。

结束语

遥感找矿技术作为矿产勘查领域内的新生力量,在易找矿日益减少的情况下,将会起到越来越重要作用。许多遥感找矿的成功经验所带来的有益启示是,遥感应用必须与物化探、磁力、重力、地震探矿方法相结合,还需要进一步重视地热、地气的热力作用,深入研究生物地球化学效应、地球化学填图方法、生物成矿和数字地质的空间统计分析方法。只有加深对地表成矿信息的理解和诠释,才有可能对深部的、海底的隐伏矿床由此及彼、由表及里,从地球系统科学与地质信息科学的深度作出科学的推论和预测。

参考文献

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