无线遥感技术范例(12篇)

daniel 0 2024-04-08

无线遥感技术范文篇1

【关键词】卫星遥感影像图制作

随着科学技术的快速发展,人类社会已步入数字化信息时代。数字信息在促进我国国民经济以及社会发展中发挥着重要作用。传统的数字正射影像生产过程主要包括:DEM的生成及数字正射影像的生成、内业的空中三角测量加密、外业控制点的测量、航空摄影等,在数字影像处理过程中,其耗时长、成本高,精确度低等特点[1]。因此,传统的地形图已无法满足快速发展的现代社会需求。数字正摄像图具有信息丰富、直观性强、精确度高的特性,其正被广泛应用于土地动态监测、道路设计、农田水利建设、防洪抗灾等领域,随着科技的飞速发展,高精确度的正摄影像图对我国具有非常重要的意义。

1数字正射影像图的发展现状

近年来,计算机技术及数字正摄影像图生产技术迅猛发展,数字正射影像图在城市规划、建设及管理中发挥着重要作用。数字正射影像图正被城市规划专家广泛认同,其在实践中的应用也得到进一步发展。目前,城市在获取基础信息以及更新图像数据库时,大多采用数字正射影像图。

自20世纪60年代以来,遥感一词受到社会的广泛关注。遥感是指通过对遥远地方的目标物进行探测,并对获取的信息进行分析研究,进而确定目标物的特有属性,以及目标物之间的关系[2]。而卫星遥感影像是指运用现代卫星遥感技术获取地球表面的客观实在物,并对物体进行数据分析,然后制作成影像图,最后服务于实际应用。目前,世界各国政府及有识之士已达成“数字地球”的共识,他们都在为取得信息时代的战略制高点儿付出巨大的努力。在此背景下,我国也将“数字中国”提上议事日程,而“数字城市”是“数字中国”的重要组成部分,其在我国经济发展中发挥着重要作用。遥感信息是“数字城市”的重要内容,正影像图的精确度关系着我国数字城市的发展进程。随着遥感信息技术的快速发展,人们对遥感信息的内在规律也日益了解,遥感信息已被广泛应用与城市的多个领域中。数字正射影像图在规划城市建设、提高城市环境及社会经济效益方面起着非常重要的作用。

城市景观模型是城市现状的表现形式,其对于城市规划中具有重要的作用。传统的城市景观模型无法展现城市的真实情况,应用数字正射影像图建立数字城市三维景观模型,既提高了精度,又可多角度浏览城市景观,为城市建设和国民经济发展提供决策依据。当前,利用遥感信息构建数字景观模型的技术已日渐成熟,应用卫星遥感数据采集城市的平面信息并利用已有数字高程模型数据,可以制作成高精度的数字正射影像图。

2数字正射影像图的制作存在的主要技术难点

2.1摄像图像拼接缝隙较明显

当前,立体像对之间存在很大的灰度反差,如果重叠区域的镶嵌线处理不当,那么,人们会发现一幅图中存在几条很明显的反差缝隙,从而造成视觉上的不接边。因此,为了保证影像的质量,提高影像图的额镶嵌效果,作业员应在投影差较小的区域镶嵌反差线,并尽可能选择靠近街道、河流、公路等区域,并禁止利用向前线分割整体的建筑物。在镶嵌影像时,作业员应采用羽化的方式,并避免出现硬街边。完成影像镶嵌后,作业员应开始对影像进行分幅,对于出现的杂点应进行再次处理。

2.2建筑物变形严重

在对数字正射影像图进行纠正时,大多采用平均高程建构地面图形,并突出平均高程平面的建筑物。由于高程建筑存在较大的投影差,因此,数字正射影像图容易发生变形。在采集突出建筑物的数据时,作业员应分别采集突出建筑物以及非突出建筑物,并保证这两者的特征线不相交。在删除非突出建筑物特征线的数据时,作业员应对突出建筑物的特征线进行数据计算,并计算生成DEM,唯有这样纠正影像,才能保证建筑物不变形;在删除突出建筑物特征线的数据时,作业员应保留其特征线的数据,并计算生成DEM。

2.3正射影像图内色彩不均匀

利用卫星遥感进行图像拍摄的过程中,其中间亮而四周暗,有些上边亮而下边暗,因此,在拍摄过程中,作业员如果对摄像图片处理不得当,那么后期制作出的DOM色彩将失真,并出色彩不均匀的情况,其严重影像数据判断。

当前,作业员在处理原理影像时,大多采用中科院的DUX航测影像处理软件。运用DUX航测影像处理软件对原始影像的色彩进行匀光匀色。匀光处理参数主要有两类:一是确定有效范围以及景物处理系数;二是调整影像的亮度、色彩、敏感度参数。其具体步骤是:首先,对原始影像进行匀光处理;然后,成批打开相关影像数据,并分批进行匀光处理,在做匀色处理时,作业员应调整每条航带首尾影像,并采用“λ自适应”进行调整;最后,根据调整红啊的首尾影像对中间影像进行自动匹配,并分批处理匀色生成的影像。

3数字正摄影像图的制作原理

数字正射影像图(DigitalOrthophotoMap,缩写DOM)是利用DEM对经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像(单色或彩色),经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌,并按规定图幅范围裁剪生成的形象数据,带有公里格网、图廓(内、外)整饰和注记的平面图[3]。数字正射影像图与我们平时看到的地图不同,它是我们地面信息在影像图上的真实反映,它不仅不存在变形,还比普通地图丰富,其可读性更强。数字正射影像图可作为背景信息,我们可从中提取所需的自然资源以及社会信息,其为防治自然灾害以及规划公共设施等方面提供了很多可要的依据。

数字正摄影像图的制作原理是:依据正摄影像的特点,应用专业的地理信息遥感软件对原有的影像图进行辐射矫正以及几何矫正后,它可以消除各种因畸形及位移误差,从而获得较为准确的地理细腻下以及各种卫星遥感数字正射影像图。当前,国内外使用的数字摄影测量仪主要是:Jx-4A全数字摄影测量系统,其是我国四维北京公司开发的测量系统;ImageS-tation工作站,它是美国Intergraph公司开发的测量系统;VituoZo系统,它是武汉适普公司开发的系统。这些测量系统都能制作出各种比例的正射影像图,而且,他们的制作原理是一样的,他们都是对数字进行微分纠正[4]。

数字正摄影像图的制作原理是:首先,依据影像纹理配成立体像对,在此基础上,生成数字高程的模型;然后,对配成的像元进行数字微分纠正,并生成正射影像图[5]。这种制图方式,可以保证图像质量,并延长器成图周期,其对作业员的综合素质要求很高。因此,在运用数字正射影像图进行制图时,作业员应深入了解全数字摄影测量系统,并提高自身计算机图形图像处理知识,从而不断提高自身工作能力。

4遥感正射影像图的制作

4.1收集原始卫星影像图

近年来,遥感技术不断发展,遥感卫星影像层出不穷。在利用遥感方法制作图时,原始卫星影像数据主要选用Ikonos、WorldView及QuickBird等。这些影像数据具有文件数据量大、地面分辨率高、便于管理的优势,因此,被广泛应用于高精度正射影像图制作。

4.2影像图的纠正、配准及融合

第一,利用GPS控制点对影像进行纠正。利用卫星遥感数据制作正摄影像图时,作业员采集到第一批卫星影像资料后,就开始对影像进行影像控制,并利用GPS做影像控制。影像图纠正的实质是对中心投影的影像数源进行正射纠正,并形成正射影像图[6]。作业员可利用现有的1:500、1:2000以及1:5000对地形图资料进行影像纠正,在一定程度上可节约成本,缩短了工期,从而提高了工作效率,并确保了影像精确度。

第二,在完成影像纠正后,作业员应对多光谱影像进行配准。影像配准的目的是识别两幅或多幅影像之间的同名像点。其中,影像配准的方法有:灰度配准;特征配准。

第三,在完成影像配准后,作业员应对不同分辨率的遥感图像进行融合处理,并确保融合后的遥感图像既具备良好的空间分辨率,有具有多光谱的特征,从而实现增强图像的目的。在融合图像分辨率的过程中,作业员应配准前两幅图像并在处理处理过程中,选择合适的融合方法。只有精确地配准不同空间分辨率的图像时,作业员才能得到满意的融合效果。

第四,在支座遥感正射影像图时,作业员应选用具备遥感影像配准标准的融合系统Cyberland,来对影像图进行纠正、配准及融合。当前,QcickBird全色影像以及QcickBird多光谱影像是应用较为广泛的影像制图软件。。

4.3无缝镶嵌影像图

影像图镶嵌是指对若干幅相邻的遥感数字图像进行几何镶嵌、去重叠、色彩调整等数字化处理,然后将其拼合成一幅完整的新影像图。在应用遥感图像时,几幅影像图的交接处可能会存在较大的缝隙,需多幅图像才能覆盖缝隙,因此,他们需要研究该区域的图像配准,并将这些图像镶嵌气力啊,从而更好得进行处理、分析及研究。影像镶嵌过程如下:

第一,确定影像重叠区域。相邻图像的重叠区域是遥感图像镶嵌工作的实施地,也是其他工作的基准。例如,影像色调的调整、影像的几何镶嵌、去影像重叠区都是以影像图的重叠区作为基准的。因此,影像图之间的重叠区域的确定是否准确直接关系到影像图镶嵌的效果。

第二,调整影像色调。影像图的色调调整是遥感影像图镶嵌工作的重要内。由于影像图存在不同的时相以及不同的成像条件,再加上需镶嵌的影像图具有不同水平的辐射以及较大的亮度差异,必须对影像的色调进行调整。如果不对影像图进行色调色调,那么即使影像图的几何位置配准很优秀,镶嵌在一起的影像图也无法应用于实际工作中。色调调整时影像制图中的重要环节。虽然有些遥感影像图的成像时相与成像条件相接近,但是,卫星遥感器的随机误差会导致图像的色调不一致,这将影像图像的实际应用效果,因此必须对卫星遥感影像图进行色调调整。

第三,图像镶嵌。在完成重叠区域确定以及色调调整后,作业员可对相邻影像图进行镶嵌。图像镶嵌是指找出相邻影像图需镶嵌图像的重叠区的接缝线。因此,重叠区域接缝线的质量直接关系到影像图的镶嵌效果。在对影像图进行镶嵌的过程中,作业员即使对影像图进行色调调整后,影像图接缝处的色调也会不一致,因此,作业员需对影像重叠区域的色调进行平滑,提高镶嵌的亮度,这样才能保证影像镶嵌后的无缝隙存在。

第四,在对影像图进行镶嵌的过程中,作业员应采用专业的影像处理系统。ImageXuite是专业的影像处理系统,其影像匀光及镶嵌功能较为强大。作业员通过对影像图进行匀光、匀色以及色调调整等,从而生成无缝镶嵌的影像。

ImageXuite是影像图镶嵌的重要软件,其在大多数情况下匀光效果显著,并实现较好的无缝影像镶嵌。但是ImageXuite软件具有一些缺陷,例如,对影像的调色功能不强,在匀光的所有影像都偏暗时,ImageXuite的处理效果不佳,这是,作业员需配以Photoshop软件,通过运用Photoshop软件对影像进行调整,直到较好效果,然后将调整好的影像作为主影像,最后再对其他影像进行匀光处理,经过这些程序后,作业员即可获得一幅效果较好的影像图。

5结语

随着科学技术的迅猛发展,卫星遥感技术取得了长远的进步,其影像图的成图精度越来越来高。目前,人类社会已步入数字化信息时代,数字信息在促进我国国民经济以及社会发展中发挥着重要作用。卫星遥感技术融合了现代信息技术以及智能化遥感信息处理技术,其为城市规划、了解区域环境等方面提供了技术支撑。正摄影像图是利用DEM对扫描出的卫星遥感影像进行微分纠正、辐射改正以及镶嵌等,并依据规定裁减出形象数据,从而形成影像图。数字正摄像图具有信息丰富、直观性强、精确度高的特性,其正被广泛应用于土地动态监测、道路设计、农田水利建设、防洪抗灾等领域,随着科技的飞速发展,高精确度的正摄影图对我国具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]孔娟,薛倩,钱跃磊,陈慧娟.浅析数字正射影像图制作质量的改进[J].许昌学院学报,2012,(5):120.

[2]李海洋,王丽英.基于PCI的遥感正射影像图制作[J].矿山测量,2009,(4):44.

[3]张玉方,欧阳平,程新文,蔡冲.基于LiDAR数据的正射影像图制作方法[J].测绘通报,2008,(8):44.

无线遥感技术范文篇2

【关键词】地形测量;测绘自动化;发展趋势

引言

随着我国经济的快速发展,工程项目的建设和改造增加,需要对工程地形进行测绘,传统的手工测绘技术已经不能满足我国现代化建设的需要。随着地形测绘自动化技术的引入,将对于加快工程建设、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等有重要意义。

一、地形测量测绘的概述

传统的地形测量是利用模拟方法测定和推算地面及其外层空间点的几何位置,确定地球形状和地球重力场,获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息,编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图,为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务。

现代测绘技术是利用卫星携带的传感器和地面上的各种测量仪器获取空间数据,通过信息技术和数字化方法,利用计算机硬件和软件对这些地理空间数据进行测量、处理、分析、管理、显示和利用,达到地理信息测绘自动化,其中地理测绘最先进的技术是“3S”技术,即GPS、GIS和RS。

二、GPS、GIS和RS测量技术

1.全球卫星定位系统(GPS)

GPS系统包括三大部分:空间部分(GPS卫星星座)、地面控制部分(地面监控系统)和用户设备部分(GPS信号接收机)。其测量原理为R是将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于载体(称为流动站)上,基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值,从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。

2.地理信息系统(GIS)

地理信息系统在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力,可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数。

3.遥感技术(RS)

遥感(RemoteSensing),通常是指通过某种传感器装置,在不与研究对象直接接触的情况下,获得其特征信息,并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。其图像处理过程纠正(包括辐射纠正和几何纠正)、增强、变换、滤波、分类等,图像纠正用来消除图像畸变;增强是为了改善图像的视觉效果,包括亮度、对比度变化以及直方图变换等;通过滤波消除图像中的噪声(低通滤波),并提取一些线性信息(高通滤波);变换是为了对图像主要成分分析;分类是为了提取各种信息。遥感技术主要用来测绘地形图、制作正射影像图和经专业判读后编绘各种专题图。使用现时的遥感图像补测和修编地形图和地图,以及在一些特殊条件下,如云覆盖、森林覆盖、水下、雪原上测绘地形图等。所测绘的地形图或地图已是数字形式,通过格式变换直接存入GIS的数据库,修测的内容可以更新GIS数据库。

三、自动化技术的集成技术

1.GIS与GPS的结合

地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)集成,GIS系统接收GPS接收机发送的GPS数据(一般是通过串口通信),然后对数据进行处理,如通过投影变换将经纬度坐标转换为GIS数据所采用的参照系中的坐标,最后进行各种分析运算,用于环境参数的定性、定量分析及动态变化分析,得到周边的定位信息。除此之外,还可以测量区域的面积或者路径的长度。该过程类似于利用数字化仪进行数据录入,需要跟踪多边形边界或路径,采集抽样后的顶点坐标,并将坐标数据通过GIS记录,然后计算相关的面积或长度数据。

2.RS与GPS的集成

传统的空中三角测量,需要依靠人工选点、转点,并通过人工测量获得相片上的地理坐标然后通过GPS技术获得满足条件的控制点。随着RS与GPS的集成,利用机载GPS接收机与地面参考点的GPS接收机同时、快速、连续地记录相同的GPS卫星之信号,同时在机载GPS接收机记录数据中加入摄影瞬间的时标信号。经过软件处理,获得摄影瞬间GPS天线相位中心的三维坐标,获得摄影瞬间GPS天线相位中心的三维坐标。

3.RS与GIS的集成

遥感和地理信息系统中,遥感数据是GIS的重要信息来源,而GIS则可以作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。遥感系统采集地理信息,GIS对遥感系统采集的图像进行几何纠正和辐射纠正,并根据图像的特征记性分类,还可以对感兴趣的区域进行筛选。

4.“3S”集成技术

“3S”集成是将GPS、RS、GIS三种对地观测新技术及其他相关技术有机地集成在一起的技术。将卫星、GPS接收仪采集的数据,地理信息系统作为平台,搜集、管理和分析信息和处理数据,并将处理好的信息显示表达出来。“3S”集成包括空基3S集成与地基3S集成。空基“3S”集成:用空-地定位模式实现直接对地观测,主要目的是在无地面控制点(或有少量地面控制点)的情况下,实现航空航天遥感信息的直接对地定位、侦察、制导、测量等。地基“3S”集成:车载、舰载定位导航和对地面目标的定位、跟踪、测量等适时作业。

四、地形测绘技术的发展趋势

1.自动测量的高效化、精确化

随着传感技术精度的不断提高,“3S”集成软件不断更新和完善,不断提高测绘软件系运行效率和功能。随着网络技术、无线技术的技术进步,提高数据的传输能力,提高分布式多用户间的数据传输速度,实现测绘技术的高效化和数字化。不断改进“3S”集成技术的测量方法和测量手段,提高自动测量的精度,同时提高GPS接收机等机收信号仪器的分辨率,使地形测绘向精确化发展。

2.人工智能化的发展方向

随着计算机技术、人工智能技术与测绘技术的相互交叉,计算机模拟人脑对数据信息进行处理,极大提高处理数据、图像的效率,同时处理后的数据又存入专家系统的数据库,提高专家系统的“智能水平”。计算机利用专家知识模拟人脑思维,对整个测绘流程严格控制,对采集数据并执行相应的推理、分析和处理,通过网络共享技术,实现信息资源共享,实时动态监测诊断,提高效率和质量,是测绘技术通向实时化、自动化和智能化的测发展方向。

五、小结

地理信息系统(GIS)技术与遥感(RS)、全球定位系统(GPS)技术在测绘界的广泛应用,为测绘与地图制图带来了一场革命性的变化。随着“3s”技术及相关技术的发展,将会对测绘业产生重大的影响。

参考文献:

[1]原峰,王干干.浅析地形测量测绘自动化技术与发展趋势[J].江西建材,2014(03).

[2]陈景伟.测绘技术自动化在地形测量中的应用及发展[J].民营科技,2014(01).

无线遥感技术范文1篇3

随着经济建设的快速发展,在我国许多部门已经具备了卫星遥感影像和传统航空摄影技术,局部地区急需的实时性、机动性、高分辨率遥感数据的需求也越来越多。与传统的卫星和大飞机为搭载平台的远程数据和?D像资料相比,无人机具有灵活性等特点,使得无人机遥感系统在小区域测绘和应急数据获取等方面具有独特的优势。

有些作业地区面积广阔、地理环境复杂。要做到对整个工作区域的透彻了解,可以通过GPS的导航沿测线进行勘察,但效果并不理想。由于没有高清晰高分辨率卫星图像,使得勘测工作有很大的局限,在项目工作开工之前或施工过程中,迫切需要最详细的资料,以指导生产,提高生产效率。

1无人机遥感系统的概念

无人机测绘系统和航空遥感技术是现代化测绘工具的一个重要部分,是保障紧急服务的重要设备,是国家应急救援体系的一个组成部分,是提高社会管理效率的新工具。

2无人机技术在地质工作中的应用

(1)在山上,由于起降环境差,低云层的影响,传统的航空摄影困难,使用高效高精度航拍系统,引进无人机系统,一方面可以快速获得高精度航空影像,极大地提高测绘成果现势性,可广泛应用于紧急救援、国土资源、资源开发远程监控等各种重大项目,另一方面高精度的图像可以被广泛应用于城市规划、小城镇建设等,为推动中国的城市建设、提高工作效率起到重要的作用。无人机的远程控制系统的开发和推广,对测绘行业的发展非常重要,是解决测绘成果现势性的重要手段。与此同时,研究和开发部门要加大科研开发力度,在需求的基础上进行研究和开发,创造良好的无人机体系,解决运行维护、售后服务、技术培训、技术更新等问题,创建无人机的一个完整的遥感系统。

(2)低空高分辨率和高清晰度的无人机技术产品的开发,可以满足大比例尺测图的需要。为了代替三轴云台,提出利用边缘视场补偿相机姿态角偏旋提高精度的方法,这大大降低了成像系统的总重量,适于无人飞机低空航测,以改善摄像的精度。

(3)中测系列无人机测绘遥感系统项目研制出的垂直尾、倒桅尾、双发三种类型的无人机测绘遥感系统,具有机动性好、可操作性和实用性强、价格低廉等特点,是地质工作中所急需的新型测绘设备。双发型设备可以进行高原地区的航拍测绘工作,创造了无人机在青藏高原使用的先例。

与此同时,首次在中国实现基于GPS导航控制的定点曝光摄影,使用精确度高的、几何检校标定的小型数码相机,结果能满足大比例地图的绘制要求。通过对两种产品的鉴定,这两种产品已经在应急地图、重大工程图、测绘困难地区、地质工作、土壤监测等主要国家的资源和项目上,应用到实际作业当中去了,并且已经取得了良好的经济效益和社会效益。

(4)通过鉴定的两组无人机的远程控制系统,是中国航空遥感技术体系的重要组成部分,具有系统的设计,产品实用性和技术创新,达到了国际上的先进水平。这两个项目的产品广泛应用于国家重大工程项目、抗击地震和经济社会发展等方面,它们已经发挥了重要作用,取得了很好的经济效益和社会效益,促进地理信息的采集。对于地理信息全天候、实时采集,促进信息化测绘技术的发展。

3数据整理

在完成野外采集后,把所有数据下载,并按照施工要求处理,其中包括图形编辑和地形图处理。在工作平台,比例尺设置、线型、符号库等地形图要因设置正确后,利用软件将图形数据转换成CAD格式,通过编辑软件将地形地物标记在图形中,用于地质工作的后续参考。

4处理结果的应用

经过效率和成本分析,前期预准备、数据采集、数据预处理、数据精确处理、绘图处理以后,能得到地质工作区域中的详细画面,并且在随后的生产中这些画面都将得到极大的应用。

4.1测量工序

工作组在得到项目数据和图纸后,把所有的测线在地图上展示排布,非常直观,将深谷高山或难以攀登的山地准确地标注出来,提前做出物理点偏移设计,及时上报,在得到监督部门的认同后,工作组将进行物理点的实际放样工作。

4.2HSE保障

HSE的管理工作,应该贯穿所有的地质物测采集过程,以确保地质工作安全、顺利、高效地进行。当测绘资料被测绘人员拿到之后,HSE管理人员按照被测量区域的地形地貌,提前编制HSE保障计划,HSE保障的方法和方式,操作应急预案等,以确保后续工作组的所有工作顺利有序的开展。根据现场地形,HSE管理人员可以决定各种HSE保障装置的使用,如车辆、通信站点、后勤保障点分布的位置等,以确保HSE管理没有致命的缺陷。

4.3放线检波、激发工序

放线工作组拿到整理过的图纸后,根据实际地形,事先指定放线检波计划,对车辆的安排进行监管,人员调动进行监督等。在车辆能够通过的地方,可节省大量的人力物力,投入到难以移动的山谷、山脉等地中去,从而节约了有限的人力资源,提高生产效率。

激发工作组拿到测量工作组整理的数据后,可以提高数据的质量,并能准确地划分地段。对于设备和人员的安置做到心里有数。提高生产效率,提供及时准确的信息,以满足甲方的需求。

4.4认识与建议

无人机测绘系统和航空遥感技术,是现代化测绘工作的一个重要部分。它是用于测绘服务和石油勘探和开发的重要技术。这也是中国提高本国测绘能力的一个重要组成部分,尤其是在复杂的地表进行测绘工作,如山区、湿地、水、城市等地区进行数据的收集时,在生产成本可以的情况下引无人机技术,以解决原始传统的测绘方式带来的弊端,可以了解当地的最新信息,以确保人员和设备的安全,和生产工作的顺利进行。

5良好的发展前景

无线遥感技术范文

关键词:林业;线状工程;外业调查

对项目区林地自然属性和社会属性进行调查是林业外业调查本质。高效精确的林业外业调查规划为森林资源监测、营林规划设计等带来重要参考和指导,可显著提高林业各部门的经营管理和决策水平。随着无人机、遥感、智能设备和“3S”技术的进步和发展,林业外业调查技术日益革新,为林业行业飞速发展注入活力和动力[2]。林业大型线状工程的外业调查距离远,调查范围广,为林业外业调查带来极大困扰,鉴于此,通过对传统林业外业调查技术、无人机外业调查技术和遥感+Dailyroad外业调查技术3项技术进行研究,为林业外业调查技术进步贡献力量,推动林地调查技术的不断革新[3]。

1研究进展

林业大型线状工程,主要包括道路沿线调查、高铁沿线调查等,此类林业调查项目距离远、工作量大、耗时长,调查成果质量与调查技术密切相关[4]。传统外业调查技术,主要基于GPS技术和地形图,以地形图为外业调查基础,手持GPS和照相机为基础,开展林业大型现状工程外业调查;无人机外业调查技术,主要利用无人机进行航拍,结合ArcGIS软件进行线状工程外业调查;遥感+Dailyroad外业调查技术,主要是基于奥维互动地图技术和Dailyroad行车记录仪技术,开展林业大型线状工程外业调查[5]。外业调查技术的进步,使调查成果质量得到不断发展和进步[6]。

2外业调查技术种类

2.1传统林业外业调查技术

传统林业调查技术基于地形图或纸质遥感影像图,以手持GPS为硬件支撑,进行林业外业调查。该调查技术相对早期的调查技术有很大进步,早期的调查技术缺乏定位技术支撑,外业调查完全依靠调查人员日常工作经验进行确定调查并记录;随着GPS技术的出现,传统林业调查技术得到改进,林业调查效率和质量得到一定程度提高。林业调查规划过程中根据手持GPS的定位坐标与地形图坐标以及google遥感卫片进行比对,以确定外业调查项目区位置,并进行相应林业信息调查记录。

2.2无人机外业调查技术

传统林业调查技术在林业大型线状工程外业调查过程中弊端重生,无人机技术应运而生。随着无人机和航拍技术不断发展,无人机外业调查技术逐渐深入到林业外业调查规划过程中,且日渐成为林业外业调查依赖技术,尤其是林业大型线状工程外业调查,此类线状工程涉及距离远、覆盖范围广、项目区通行能力差。无人机应用于林业大型线状工程的外业调查,主要基于GPS+无人机飞控+航拍3项技术的组合。该项调查技术的主要技术流程为:基于项目区进行无人机航线规划,根据无人机航线规划成果,进行野外无人机航拍,最终航拍的结果导入无人机数据处理软件,如pix4d、inpho等,将无人机拍摄图片数据进行拼接、校正等,形成内业航拍数据。无人机外业调查技术的兴起为林业大型现状工程项目调查提供极大的方便。

2.3遥感

+Dailyroad外业调查技术无人机技术当前成本高、技术要求高,而林业类项目费用较少,成为无人机技术在林业方面应用推广的障碍。针对当前林业大型线状工程调查地块位置和地类要精确的特点,根据当前基于Googleearth开发第三方应用,如奥维互动地图等,与Dailyroad软件技术相结合应用于林业大型线状工程外业调查。该项技术主要是基于遥感技术和行车记录仪Dailyroad技术,该文主要基于奥维互动地图进行研究。奥维互动地图+Dailyroad外业调查技术主要技术流程为:将项目区数据导入奥维互动地图作为外业调查导航数据,再利用Dailyroad录制项目区沿线实况,录制完成之后,导入电脑,结合录制影像数据(含动态经纬度)和奥维互动地图提取需要的地类、现状等信息。

3结语

随着无人机、GPS、移动智能终端设备以及基于Googleearth的软件的不断发展,林业调查技术也在不断进步,外业调查数据的速度和质量也在不断进步,同时外业调查的费用也在发生变化。目前针对林业大型线状工程外业调查技术主要有以上3种,此类技术各有利弊:传统外业调查技术基于手持GPS和地形图进行,针对大型线状工程,技术成本低,但人工成本高,耗费时间长,同时外业调查的成果不方便进行复查核对,且调查的数据质量精度一般;无人机外业调查技术在林业大型线状工程调查过程中,耗费时间短,人工成本低,外业调查数据能够进行及时核对复查,但技术成本高,整体费用偏高;遥感+Dailyroad外业调查技术在大型线状工程调查过程中,耗费时间较短,人工成本较低,技术成本低,外业调查数据能够进行及时核对复查,同时该项技术可操作性强,对专业技能要求低。

综上所述,林业大型线状工程外业调查技术对比显示,遥感+Dailyroad外业调查技术优势显著,成本低,技术要求低,可操作性强,将为林业调查带来极大方便,推动林地调查技术的不断革新。

作者:陈冬洋李茂金周梦君常双双单位:海南新绿神热带生物工程有限责任公司

参考文献

[1]刘建生,田金萍,郭际荣.PDA在林业调查中的应用初探[J].中南林业调查规划,2008,27(4):31~33

[2]周梦君,李茂金,陈冬洋.基于ArcGIS与智能终端设备在林业调查规划中的应用[J].热带林业,2016,44(1):50~53

[3]吴鹏.移动终端和互联网卫星影像在林业生产中的应用[J].林业调查规划,2014,39(6):10~15

[4]亢新刚.森林资源经营管理[M].中国林业出版社,2001

无线遥感技术范文篇5

【关键词】海上溢油;遥感;监测

中图分类号:C35文献标识码:A

0.引言

在各类海洋污染中,造成主要污染的因素就是海上溢油。由于轮船的碰撞、海上油井的破裂、翻船、海底油田泄露等各种不同的意外事故,造成大海大面积的石油污染,不仅损害海洋、自然环境,对生态环境、人体健康也是一种危害。溢油对海洋的污染已经引起了各国政府的重视,很多国家都建立了海上溢油的探测系统,对近海领域进行巡视、监测和管理。一旦发生溢油事故,能够在最短的时间内了解到溢油发生的位置以及扩散趋势。通过建立完整的监测系统,大范围有效了解海洋面积的动态信息,对于海洋溢油污染进行定量分析,准确反映溢油污染的情况与程度。

1.遥感技术监测海上溢油范围

海面发生溢油灾害后,溢油区域水面的电磁波谱特性发生变化,相对于没有石油区域的水面有明显差别,利用这种光谱特性的差异可以划分油水分界线,从而确定溢油范围。

1.1可见光、近红外红外遥感技术

利用可见光、近红外红外波段的遥感监测技术是我国针对溢油污染发展最为成熟的监测技术。在其波段的范围内,入射物表面的电磁波与物体发生光学作用,监测系统的传感器通过记录来源物与入射电磁波发生的反射作用,由于物体不同,对电磁波的反射率也不同。实验表明,油种的类型以及厚度都会对海面油膜的光谱曲线造成影响,卫星遥感的最佳敏感波段也存在差异[1]。

1.2微波雷达遥感技术

合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)和侧视机载雷达(side-lookingradar,SLAR)是微波雷达的遥感技术用于溢油范围监测的两种雷达。前者是利用多普勒效应,依靠短天线达到高空间分辨率。后者是一种传统雷达,造价低,空间分辨率与天线长度成正比。现阶段,合成孔径雷达已经被广泛运用到溢油范围监测。SAR传感器通过接收仪器发出的电磁波信号,对物体进行识别。海面的毛细波是可以反射雷达的波束,从而造成海面杂波,在SAR传感器的图像上呈现亮图像,油膜覆盖海水表面,致使雷达传感器接收到的波束减少,无法在SAR传感器上体现亮的颜色。

2.遥感技术监测海上溢油类型

如何判断海面上的溢油类型,是遥感技术中的模式识别问题,也是遥感监测中较难实现的问题。

2.1激光荧光遥感技术

激光荧光法是利用激光作为激励光源,激发物质的荧光效应,利用物质的荧光光谱作为信息的参照,通过SAR传感器的监测,进行输入远的荧光光谱分析方法。当物质被光波照射时,基态的物质分子吸收光能量,由原来的能级跃转移到较高的第一电子单线激发态或者第二电子激发态。所谓的荧光效应,就是指通常情况下,转移的电子会急剧地降落,降至最低振动能级,并且以光的形式释放能量。每种物质的荧光谱不同,由于石油油膜中所含有的荧光基质种类的不同以及各种基质比例不同,在相同激光照射条件下所反馈的荧光也不同,荧光谱通常具有不同的强度和形状,这就是激光荧光遥感技术鉴别溢油种类的原理[2]。

2.2红外偏振遥感技术

作为一种新颖的遥感监测手段,被动傅里叶变换红外遥感(Fouriertransforminfraredspectroscopy,FTIR)是一种检测多原子分子的方法,可以实现多组目标的同时进行检测与鉴别。这和传统的红外遥感技术不同,红外偏振遥感技术是能够获取物质表面的状态以及物质的信息等相关偏振信息,这样有助于识别石油的种类。

2.3高光谱遥感技术

在针对溢油种类进行检测时,需要得到足够多的光谱信息,高光谱遥感技术是以其宽度与庞大的波段数量为主要特点,使其成为溢油种类的一种可行手段。通过光谱混合分析的方法对溢油高光谱数据进行研究分析。利用Hyerion高光谱卫星数据进行溢油监测研究,对多种原油的高光谱波谱进行分析,同时利用GA-PCA特征进行提取法与SAM-SFF方法对不同的油种的高光谱波进行提取,以达到鉴别油种的差异。

3.遥感技术监测海上溢油量

溢油量取决于溢油油膜的厚度,根据油膜的厚度对其进行分布以及估算,可以大致得出溢油总量。

3.1紫外遥感技术

紫外遥感技术是通过紫外传感器油膜油层进行探测,对于小于0.05um的薄油层即使在紫外波段也具有很高的反射,通过紫外光与红外光的叠加,大致可以得到油膜的厚度。但是,紫外遥感技术有一个很大的缺点,就是紫外遥感很容易受到外界环境因素的干扰,一旦受到外界因素的干扰紫外遥感就很容易出现虚假信息。

3.2热红外遥感技术

由于油膜在吸收太阳辐射之后会将一部分能量以热能的形式进行释放,所以采用热红外遥感技术,这种技术中红外波段包含地物的温度信息,所以能够辨别油层的厚度,较厚油层表现为“热”的特性,中等厚度油层表现为“冷”的特性。经相关研究表明,发生“冷”、“热”的油膜厚度范围大致为50-150um之间,而这种技术的最小探测油层厚度大约为20-70um之间,由于厚度的区间很小,所以SAR传感器的敏感性因此受到限制[3]。

3.3微波雷达遥感技术

由于海洋的海水本身会发射微波辐射,而海上溢油发生以后油膜区域会发射比海水更强的微波信号,水的微波辐射发射率约为0.4,而油的发射率约为0.8,因此在海水背景中,溢油区域呈现亮信号,并且信号强弱与油膜厚度具有一定的比率。通过微波雷达遥感技术监测溢油量,一方面能够监测海上溢油的范围,一方面可以通过被动式的微波辐射大致计算油膜厚度。但是,我国这方面的技术还不是很发达,油膜厚度的微波遥感定量技术受到环境、传感器等多方面因素的影响,其精度仍然有待提高[4]。

4.结语

本文介绍了海上溢油的三大监测指标,海上溢油监测指标分为溢油范围、溢油类型和溢油量。但是,针对溢油类型和溢油量的监测技术仍不成熟,随着我国海上溢油监测系统的不断完善,溢油遥感技术不断发展,为实现全面监测海上溢油指标而不懈努力。

【参考文献】

[1]李栖筠,陈维英,肖乾广,等.老铁山水道溢油事故卫星监测[J].环境遥感,2010,9(4):256-262.

[2]李四海.海上溢油遥感探测技术及其应用进展[J].遥感信息,2012,03(2)::53-56.

无线遥感技术范文篇6

关键词:无人机遥感平台;摄影测量;技术应用

中图分类号:P231文献标识码:A

引言:

无人机遥感技术作为一种新型的航空摄影测量方式,经过近几十年的发展,已成为传统航空摄影的有效补充。无人机遥感技术以其具有结构简单、使用成本低、起飞迅速等技术优点,在地理国情监测、应对重大突发事件、数字城市建设、国土资源调查测绘等诸多领域发挥了积极的作用。

1无人机遥感技术

无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。

技术特点:第一,对场地要求低,作业方式灵活快捷,能快速响应拍摄任务;第二,平台构建,维护以及作业成本相对较低;第三,因其飞行高度低,能够获取大比例尺高精度的影像,在局部信息获取方面有着巨大的优势;第四,飞行高度一般低于1000m,不必申请空域;第五,能够获取高重叠度的影像,增强后续处理的可靠性;第六,便于携带转移方便。

2无人机获得的遥感数据的特点

通常飞机会在2km~12km的对流层或者12km~25km的平流层底部飞行,飞机在这一高度高速飞行时姿态平稳。超低空航空飞行时影响因素很多,阵风、热空气的升力、高压输电线发出的电磁干扰、通讯高塔等对飞机的飞行、控制都有影响。所以飞机获取的数据姿态角通常较大,尤其是航偏角,影像比例尺变化也非常明显。使用这一数据获取方式通常测区的范围较小,在短时间内就可以完成数据获取的任务。

传统的方法很难快速检测获取数据质量,当发现数据有问题再将飞机等设备重新运到测区补飞,成本过高。这就需要一种可以快速地处理原始数据,拼接出测区概略图的方法,虽说不能用于精确测量定位,但也具有很高的实用价值。

3在测量中的应用

3.1无人机平台摄影测量系统构成

基于无人机遥感平台构建的摄影测量系统主要由以下几部分组成(如图1所示):1无人机飞行平台;2飞行控制系统;3影像获取设备;4通信设备;5遥控设备;6地面信息接收与处理设备。其飞行控制系统主要包括:稳定飞行姿态的垂直陀螺,获取飞行平台位置信息的GPS接收天线,以及控制飞机自主飞行的微处理器。地面配套设备主要包括:实时影像的接收与显示的数据接收终端,数码相机获取的地面高清影像的数据处理终端,以及控制飞机起降、飞行和拍摄的遥控设备。

作业过程中,垂直陀螺能测量飞机的俯仰/翻滚姿态角,同时垂直陀螺与微处理技术的结合,使飞机可以在在自主飞行时保持在近似“水平”状态。机载通信设备将摄像头获取的实时影像、GPS位置数据等传回地面数据接收终端,以使地面控制中心对飞机的飞行和拍摄情况进行监控,及时修正航向、飞行姿态等。最终获取的高清影像通过地面相配套的数字摄影测量工作站进行处理,由于这些影像重叠度较大(可达到90%)、倾斜角与传统摄影测量相比较大等特点,其具体处理方法与传统的方法有一定的区别。

3.2系统主要技术指标

3.2.1飞行平台的技术指标。基于无人机的摄影测量遥感平台还处于起步阶段,还没有一套完整的作业规范。现行的航测规范主要是参照大多数测绘单位现有的技术条件和仪器设备制定的,而无人机作为一种新型的低空对地观测平台,主要在1000m以下的高度进行航拍,且其采用的是高分辨率的数码相机作为成像设备,与传统的航空摄影测量有较大的不同。因此,已有的摄影测量规范在这种新型摄影平台上并不一定能适用。按照传统的航测作业准则,有以下几点参考指标:

(1)飞行速度宜在50~100km/h之内;

(2)发动机宜在飞机前进方向的后部(以避免湍流的影响);

(3)在发动机出故障时,飞机应可以安全滑翔降落;

(4)相对地面的飞行高度的变化应小于5%;

(5)相邻摄站飞行高度的变化应小于5%;

(6)航摄平台在作业时其水平误差不得大于3°;

(7)测量飞行速度的误差不大于5%;

(8)偏离航线的绝对误差不得大于相片旁向覆盖域的5%;

(9)因发动机引起的相机谐振,其振幅偏摆角在曝光时间内不大于8.6″。

从现有的相应硬件设备来看,满足以上这些要求几乎不存在任何问题。

3.2.2平台稳定度指标

航摄影像质量的优劣直接关系着摄影测量过程的繁简、摄影成图的工效和精度的,因此,空中摄影测量对飞行的质量的要求是比较高的。无人机平台发展到今天,其自身的稳定度有了较大的提高,有实验数据表明,在侧风小于4级的情况下,装载了飞行控制系统的无人机自主飞行时,其沿预定直线飞行的俯仰角和横滚角一般都在3°以内。另外,飞行平台的稳定性主要取决于传感器的自身精度。GPS卫星定位接收机的位置精度一般在+/-50英尺范围内;AP30和AP50的气压高度传感器的高度精度约为+/-10英尺;使用GPS高度时,约为+/-50英尺;空速传感器的速度精度约为显示值的10%。自主飞行的控制精度主要取决机自身的性能。对于一般的飞机来说,速度保持在设定值的+/-20%、高度保持在设定值的+/-50英尺以内没有任何问题。表1是航测规范的相关要求和无人机自主飞行状况的折算数据的对比。表中的对比数据只是简单换算得到的,但大体上还是能反映出其相互关系的。

表1无人机自主飞行摄影质量与相应航测规范之对比

3.2.3成图精度要求

这里从影像地面分辨率出发,参照ADS40数字航测相机的摄影比例尺与地面分辨率的对应关系,来推求相应成图比例尺对小型摄影测量系统的要求。以柯达DCS460为例,将其焦距设在25mm,则其对应成图比例尺的相应航高如表2所示。计算出来的摄影平台的相对飞行高度均在小型无人机摄影平台的飞行高度范围内。对于可更换镜头的相机而言,其相应的航高范围更大,可选择性更强。在基高比较小的情况下,可以通过加飞骨干网等方法,通过平差处理提高定位精度。

表2固定焦距条件下相应成图比例尺对应的摄影平台高度

无线遥感技术范文1篇7

关键词:云技术;士官职业教育;摄影测量与遥感技术;网络课程

中图分类号:G434文献标志码:A文章编号:1673-8454(2016)20-0082-04

一、引言

士官在未来信息化战争和多样化军事任务中的作用举足轻重[1][2],实行与士官主体地位相对称、与军队信息化建设相适应、与国家职业教育相融合的士官职业教育培养战略已成为客观需求。然而目前我军士官职业教育存在以下不足:①士官职业教育的思想、理念、手段和方法明显滞后于国家和军队信息化建设发展的要求;②士官职业教育的教学内容更新不及时,无法与部队装备匹配,使得学员所学知识不能很好的与任职岗位相对接;③士官职业教育“逐级递进”的培训体制不能充分调动学员的学习积极性[3],造成部队出现“既缺人,人却闲”的尴尬局面;④士官职业教育课程实践环节比重不够。

要解决上述问题,必须紧跟时代和社会发展的步伐,探索和研究士官职业教育的新途径和新方法,深入挖掘士官职业教育与信息化教育手段的结合点和契入点,进而实现士官职业教育从传统的偏重知识传授向注重专业技能和综合实践能力素质的提高转变[4]、从呆板的“填鸭式”教学方法向利用云计算等多种新技术并举的多样式多手段教学模式转变、从单一体系结构的传统教育体制向提升士官岗位任职能力和满足基层部队需求的新要求转变。

二、云技术及其在士官职业教育信息化中的应用

云技术是在分布式计算、网格计算、并行计算等几种计算基础上发展出来的一种新式计算模式[5],是网络技术发展的前沿。目前公认的云技术服务有三种基本分类:IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)和SaaS(软件即服务)。与传统单机模式相比,云技术中用户所处理的数据、信息并没有储存在本地设备中,而是存贮在网络上的数据库或者数据中心中。这些数据中心和数据库的维护管理都是由提供云服务的企业进行管理运作,并由他们提供强大云计算和云存储能力来保障用户的正常使用,而云端用户不受时间、地点的限制,任何用户都可以通过联通网络的终端设备来完成许多复杂的任务和功能。

1.云技术与教育领域结合优势

《教育信息化十年发展规划(2011-2022年)》明确提出了建设国家教育云基础平台的问题[6]。将云技术应用于教育领域,是指利用虚拟化、负载均衡和分布式存储等技术,建立一个统一的智能开放架构云计算平台[7],深度集成整合各类教学资源、实践平台和应用,按需向用户提供租用或免费服务,满足教育用户通过各种信息终端完成教学、学习、科研、管理、社会交往等方面的需求,实现教育信息、获取教学资源、开展教学互动、统计教育信息与数据、形成科学决策、实施教育评价、开展协同科研等系列活动。在享用教育云服务过程中,用户不用担心硬件性能、软件版本、数据同步、信息安全、存储备份、带宽等各种问题,只要拥有网络和终端设备,就能够像使用水、电、气一样,随时、随地、随需信手拈来使用教育资源,获得教育服务。

2.云技术在士官职业教育中的作用

(1)云技术可以最大限度整合士官教育信息资源

传统意义上的士官职业教育信息资源主要针对教员师资资源而言的,在云技术里,将教育资源动态化处理,除了师资资源,还将与教学资源关联的教学实验、教学理念、教学设施、部队装备资源等在云教育平台下利用云技术来完成充分整合,使得士官职业教育有的放矢,破解以往教学资源分配不均、各类资源重复建设、利用率低下、教与学内容脱节等诸多困局。

(2)云技术可以极大提高士官教育的质量和效率

教育质量和效率是职业教育乃至整个教育界的命脉,也是教育的竞争力所在。传统的教学模式往往是将不同教育背景的士官学员放在一个起跑线上进行统一授课,不利于“个性化学习”和“终身学习”理论。把云服务的理念引入士官职业教育中,充分利用幕课、在线办公、在线视频、在线实验室、网盘等云服务[8],来充实教学和实践过程,提高教育质量。同时也可以把移动互联网应用引入教与学的过程,让学员能够及时了解动态的教学信息,并能够充分利用“碎片”时间和教员、学员之间做好“无缝”互动,提升教育效率。

(3)云技术可以很大程度上节省教育经费的投入

云技术中的IaaS能够降低硬件资源的投入和更新成本,并能最大化其利用率;Paas和Saas能够减少我们的软件成本,并且在维护方面能够大大减少人力、物力和财力的投入,杜绝了以往教学模式中的“重硬件建设轻内容建设”的死循环模式。

三、云技术支撑下的《摄影测量与遥感技术》士官课程建设

《摄影测量与遥感技术》是测绘类士官专业的一门专业基础必修课,主要探讨摄影测量与遥感技术的理论实质、技术和使用方法[1][9]。课程要求学员全面系统地掌握摄影测量与遥感技术的基本理论、方法和摄影测量仪器设备的设计和工作原理,了解利用摄影测量与遥感原理测制数字地形图的主要作业方法,掌握遥感图像处理与应用的基本技能。本课程设置60学时(其中实践课程20学时),开课前需要学员预修《测量学》、《大地测量学基础》、《地图基础知识》和《军事地形学》等专业课程。针对本课程实践比重较高、实验软件重多、实验场地分散、准备资源繁杂等因素,我们建立了基于云计算的《摄影测量与遥感技术》教学与实践一体化平台,通过对设备资源的网络化管理、集约化利用、一站式服务,转变了课程的教学组织模式,实现了教学组织的流程化、模块化、网络化和虚拟化[10],大大提升了士官学员的教学效果,为士官职业教育累积了丰富的经验。

1.云技术在《摄影测量与遥感技术》课程中的应用思路

针对传统教学中场地设备分散、实验数据无序、遥感影像判读训练困难等现状,以云计算等技术和硬件设备为依托,采用虚拟化技术,实现软硬资源、数据资源的一体化管理和利用,主要思路包括:

(1)硬件设备资源的“虚拟化”改造

依托现有设备(包括影像服务器、数字立体测图工作站、绘图仪、数字扫描工作站等),建立虚拟资源池,将所有分散的设备虚拟成一部“云服务器”,实现计算资源、服务资源、存储资源的统一管理和利用。

(2)实验软件资源的“模块化”定制

把课程实践环节用到的操作系统、实习软件(如单像测图系统、正射影像制作系统、空中三角测量系统等)进行模块化定制,以提供不同组合的实验环境使用。

(3)影像数据资源的“网络化”应用

将多时相、多分辨率、多波段的各类遥感影像数据通过网络进行在线收集和管理,建立遥感影像云服务系统,为定向软件、判读软件、遥感图像处理软件提供影像按需下载和解译服务。

(4)教学答疑模式的“交互式”转变

依托全军训练管理网和现有幕课平台,建立统一的云教学和实践在线平台,打破场地约束,使学员随时、随地、按需进行理论知识和在线实践学习。

(5)教学质量效果的“可视化”评价

通过对学习日志和行为统计等分析,可以记录和发现学员在教学和实验环节中存在的诸多问题,经在线可视分析评价,可为后续的教学设计提供重要直观的参考价值;通过学员在线试题解答结果,经可视化数据挖掘,可为本课程的教学评估提供第一手真实资料。

2.云环境下的《摄影测量与遥感技术》课程总体框架

一体化教学和实践平台逻辑上可以分为三层架构,如图1所示。

(1)基础支撑层:是云平台最基础的设施,包括基础硬件、基础软件和虚拟资源等,主要作用是根据需要和维护各类虚拟机的运行,支撑网络负载均衡,提供平台安全保障。

(2)数据支撑层:主要作用是管理和维护数据量较大、密级较高的遥感影像数据,包括教学和实验过程中用到的各类影像数据,以及影像数据管理、服务等软件。

(3)软件服务层:包括本门课程中各类教学实习软件、开发环境、开发工具,本层是进行士官教学和实验活动的主要对象。

3.云环境下的《摄影测量与遥感技术》课程重点建设内容

《摄影测量与遥感技术》教学与实践一体化云平台建设是用云技术和创新的方法完成士官职业教育授课任务,使得理论与实践同步、教员与学员同步,因此云平台要紧紧围绕“两点一线”来建设,“两点”就是参与课程的主体――教员和学员,“一线”指的就是教员教、学员学的过程。这个过程在云环境下通过网络技术来完全实现,重点需要建设好以下几个内容。

(1)《摄影测量与遥感技术》在线仿真与虚拟实验室

使用先进的可视化手段辅助教学,在云平台上为学员提供充分的视觉信息,是改进教学方法的重要途径。本课程研究的主要内容是三维空间信息的获取与表现,在教学中涉及大量的空间坐标系、透视投影变换、旋转变换以及航天遥感、航空摄影、航空影像等内容,这些知识抽象枯燥,不易进行实验,学员在学习时,常常感到难以掌握。使用仿真可视化技术辅助专业教学,能有效提高现代化信息技术在专业课教学中的应用水平,为学员提供逼真感、沉浸感强的学习环境,实现“所见即所得”的效果,将枯燥的理论知识用生动灵活的表现形式进行表达,有利于调动学员学习积极性,系统把握课程知识。图2所示为“摄影测量与遥感”课程在线仿真实验例子。

(2)基于网络的遥感图像二、三维判读训练一体化教学实验

将课程收集的各类遥感影像通过实地采集、数字测图和三维建模,建成基于遥感图像的二、三维一体化云判读训练平台。学员进入判读训练实验状态后,选择所要培训的目标,通过云平台调用目标的影像库和相应的三维模型库,使影像和相应三维模型联动显示如图3所示。为了实施目标判读训练,对系统所涉及到的各类遥感目标,利用成果资料建立标准库,学员在所实验的目标影像上进行采集,然后与标准库里的目标图进行对照,检验自己的判读训练情况。

(3)云环境下的摄影测量程序设计练习实验

摄影测量程序设计练习实验主要包括获取与处理、特征提取与定位、影像定向、影像匹配、DEM内插、正射影像生成和地形三维景观制作七个模块,包含了摄影测量学中经典的算法。该云平台实验系统具备了常用的摄影测量交互计算功能,学员可以通过对系统的操作理解掌握摄影测量的主要工序。此外,该系统还提供了编程接口和例子代码(如图4所示),学员可以自己动手编写所学算法的程序,有助于他们更加准确地掌握算法的原理。该系统可以满足有一定编程基础的士官学员单独选修。

四、结束语

士官职业教育必须结合云计算等新技术、新应用,从多方面、多维度、多渠道借势借力,才能在全军教育信息化建设道路上赢得未来,才能在强军路上打造一条适合培养“四有”士官人才队伍的创新之路,才能在推进中国新军事变革的征途中做好适应未来信息化战争的新思维、新技术、新观念的储备。当然随着《摄影测量与遥感技术》士官课程的发展与变化,新的教学理念、教学方法和多媒体技术会逐渐渗透到信息化建设的各个方面,我们的研究也会随着新技术的不断更新与时俱进,关于士官职业教育的研究与应用,愿与同行们共商榷。

参考文献:

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[2]陈明贵,陶叶斌.士官教育融入国家职业教育体系探讨[J].高等教育研究学报,2014,37(3):102-104.

[3]吴铁男,何娟,刘晟.MOOC在士官职业技术教育中的应用[J].继续教育,2015(11):39-40.

[4]邢玉凤,邵德琴.士官职业教育网络教学模式探究[J].内蒙古教育职教版,2015(4):65,96.

[5]张小勇.浅谈云计算在信息技术教育教学中的应用[J].中国教育技术装备,2014(15):67-68.

[6]祝智庭,杨志和.云技术给中国教育信息化带来的机遇与挑战[J].中国电化教育,2012(10):1-6.

[7]张进宝,黄荣怀,张连刚.智慧教育云服务:教育信息化服务新模式[J].开放教育研究,2012,18(3):20-25.

[8]李文彪,赵焕英.云技术在职业教育中的应用[J].数字技术与应用,2012(9):78.

无线遥感技术范文篇8

关键词:无人机遥感系统;架空;输电线路;勘测;应用

引言:我国电力输电线路建设路线长,跨越的范围广,其勘测工作具有很高的难度性。对于传统的架空输电线路勘测工作而言都是派遣相关的技术人员进行现场勘测,不仅花费了大量的资源,同时勘测工作的开展还不能取得非常可观的成效。无人机遥感系统在架空输电线路勘测中的应用,不仅扩大的勘测的范围,提升的勘测工作的成效,同时还促进了勘测工作现代化的发展,对于保障我国架空输电线路的安全性和稳定性有着不可忽视的重要意义。下面就对相关内容进行详细的阐述。

一、无人机遥感系统组成及其应用

无人机遥感系统主要是以无人机为重要媒介,在无人机上装置高分辨率的相机,从而获得丰富的影像数据,通过无人机飞行控制以及地面远程控制系统,使得无人机自动的进行数据信息的获取,具有信息采集、信息储存和压缩等众多功能,该系统自动化、智能化水平较高,是目前可靠性非常良好的低空飞行遥感系统。无人机遥感系统的构成主要包括以下内容:无人机低空飞行导航仪、无人机拍摄器、地面监控中心、数据信息接收发送系统,以及相关的附加配置等。无人机遥感系统住主要的功能就是可以在低空飞行的过程中,对确定的范围区域实时的、快速的采集影像信息,为其它工作的开展提供重要的参考依据。

无人机系统是一种现代化、信息化的监测手段,因为操作便捷,受到的限制少,成本花费较少等优越特点,在众多监测领域都有着较为广泛的应用,对于促进我国国民经济的发展有着不可忽视的重要作用,特别是在我国的森林防护、矿产勘探等众多领域,在我国的电力建设领域中也是如此。为相关人员提供了一种可以快速对信息进行采集、储存、处理、传送的一体化遥感系统,能够对大比例尺寸的地图进行真实性、全面性的呈现,提供正面拍摄得到的影像数据。无人机遥感系统以及渐渐成为遥感勘测工作开展的重要方式,也代表着勘测技术在现阶段的发展成就。

二、工作流程

我国架空输电线路建设路线长,跨越的范围广,很多的线路处于环境非常复杂的区域,使得架空输电线路的勘测工作存在很高的难度,勘测工作的开展必须要制定相应的工作规划。对于无人机遥感在架空输电线路勘测工作开展流程可以分为以下内容:首先勘测工作人员需要对无人机上的数码摄像机进行检验,查验摄像机是否处于健康工作状态中。对于无人机低空飞行航线进行规划,使得勘测工作的开展系统性,避免勘测区域存在死角。还需要对无人机遥感系统获取的数据进行处理,其中包括采集影像的拼接等众多内容,对于勘测结果进行检验,为后续工作的开展提供重要的依据。

三、架空输电线路勘测关键技术

(一)相机检校

无人机遥感系统中配置的都是非测量型的数码拍摄相机,因为该种相机镜头畸变的情况非常的严重,在架空输电线路勘测工作开展前需要对镜头进行校对,这样才能使得无人机在低空飞行的过程中获得高质量的摄像数据。相关的勘测工作人员可以在室外建立相机校对场所,对数码相机的参数进行设置。对于无人机上数码相机的校对需要满足以下要求:主点坐标位置需要准确,主焦距的系数需要控制在合理范围内。要使得无人机勘测设备需要在校对场地进行低空飞行,多角度的进行低空拍摄,通过对校对场地的实际拍摄明,了解无人机数码相机较对的实际情况,最大限度的提升勘测拍摄成效。数码拍摄相机最终的校对结果,主点坐标的误差值不能超过10μm,主焦距的误差值需要控制在5μm以下。

(二)一般像控点布设

无人机遥感系统在架空输电线路勘测工作中的应用,能够有效的提升架空输电线路勘测的准确性,对保障输电线路运行的稳定性有着不可忽视的重要意义。在勘测工作开展前,要对勘测的范围进行合理的分区,依据勘测区域的实际情况进行比例地图的绘制,以实际情况为重要依据确定像控点之间的间隔。如果架空输电线路勘测区域起伏程度较大,这时勘测人员需要增加像控点,并且在勘测的最高区域,以及勘测范围的最低区域都要进行像控点的布置。在保证勘测质量不会受到任何不良影响的情况在,在地势较为平坦的架空输电线路勘测区域应当适当的减少像控点。勘测工作人员必须要依据像控点布置原则进行合理的规划,对于没有较为明显特征的架空输电线路勘测区域,要应用人工的形式设置相应的标靶,保证架空输电线路勘测工作的顺利开展。

(三)影像快速拼接与纠正

无人机航摄一个架次获取的影像上千张,达10多个GB的量级,除了性能出众的摄影测量工作站硬件支持外,更需要针对其影像特点、相机参数、飞行姿态数据以及相关几何模型,通过空中三角测量加密软件,对多幅无人机影像进行图像的几何纠正配准和镶嵌匀色,实现影像的快速拼接,最后生成正射遥感影像产品。目前,国内外比较通用的支持此类后期数据处理的商业软件也很多,例如:PixelGird、VirtuosoAAT-PATB、ImageStationSSK、MAP-AT、DPGrid、PixelFactory、Inpho全数字摄影测量等软件,可根据实际作业需求,并结合各软件的优缺点和性价比进行合理的选择。

结语:无人机遥感系统是一种新型的勘测技术,是勘测技术现代化、信息化发展的重要体现。该遥感系统不会受到时间和空间的限制,同时操作非常的便捷,运行的成本很低,能够在极短的时间内获得大量的影像信息数据。无人机遥感系统在架空输电线路勘测工作中的应用,能够改变以往传统架空输电线路勘测存在的不足,提升了勘测工作成效,保证了架空输电线路运行的安全性和可靠性,对于促进我国电力事业的发展有着不可忽视的重要作用。

参考文献

无线遥感技术范文篇9

[关键词]摄影测量遥感技术发展问题

[中图分类号]P217[文献码]B[文章编号]1000-405X(2015)-7-199-1

近些年来,人们迎来了信息时代,人类社会也逐渐步入到全方位的信息时代中,新兴很多科学技术,并得到了迅速发展,被人们广泛应用到人类生活之中。摄影测量经过数字摄影测量阶段、解析摄影测量阶段以及模拟摄影测量阶段这三个阶段。在摄影测量技术发展期间,从遥感数据源到遥感平台、遥感器、遥感数据处理、遥感理论基础探讨等,都产生了很大变化。下面,笔者就对摄影测量与遥感当前发展中面临的问题进行分析。

1摄影测量与遥感发展中存在的问题

1.1遥感技术发展存在的问题

当前形势下,遥感技术主要被应用到环境保护、城市规划、土地利用、荒漠化监测、灾害监测、环境预报、海洋监测、天气预报等行业和领域中,遥感技术为社会发展带来了很大的经济效益。特别是航天遥感技术的提出和发展,航天遥感技术对卫星遥感进行充分利用,进而获取各种需要的信息,可以说,航天遥感技术是当前最为有效的方法。

目前,在遥感技术的应用上,还存在一些问题:譬如说过分重视对表面现象的反馈,忽视了内里的规律分析、定量分析等。同时,遥感技术应用中还存在过分单一的问题,这在一定程度上影响了遥感技术作用的发挥,多种遥感技术的一体化综合应用有助于获取更加准确的数据资料,提高测量质量。比如说:遥感技术应用到水质的监测中时,进行数据分析多为定性分析,很少进行定量分析;且监测精度不高,存在明显的经验、半经验算法;另外,在监测的数据参数上,主要为透明度、浑浊度、悬浮沉积物、叶绿素等,参数过少,而且监测的波段范围也不大,主要集中在可见光和近红外波段范围。

1.2摄影测量发展存在的问题

我国的摄影测量发展经历了漫长的历程,伴随着我国自动控制技术以及计算机技术的不断发展,在二十世纪末期,完成了全数字的自动测图软件研发和应用,由此,数字摄影测量技术得以迅速发展,数字摄影测量被普遍应用到测量工作之中。在进入到二十一世纪以后,科学技术的不断提升为摄影测量提供了帮助,使摄影测量也步入到数字化时代中。在数字摄影测量中,传统的图像处理从光学仪器上搬到了计算机上,实现了对传感器空间方位的校正、地形起伏引起像点位移的纠正以及图像镶嵌等功能。目前,在摄影测量图像的处理方面,还存在图像匹配、不依赖DEM的正射纠正等问题。譬如说:在图像匹配上,在地形图上取影像与地形图上对应同名点作为纠正控制点,这种方法的精度不高,当前在图像的匹配上依然主要依赖人工方式,而数字化的图像匹配还有待进一步研究和发展。

另外,摄影测量技术中得数字正射影像图(DOM)存在严重的图像质量问题,外界环境的诸多因素都会直接影响到图像的质量,影响摄影测量的精度。譬如:清晰度差、纹理不清晰、重要地物缺失等。实践经验表明:原始影像质量、DEM数据质量、摄影处理条件、拼接线、第三方软件等都会对DOM质量产生影响。

2推动摄影测量与遥感技术发展的策略

近些年,在数据分析、信息服务、获取和处理数据的过程中,摄影测量与遥感技术都得到了良好发展,获取数据的装备也得到了迅速发展,从本质上提升了数据处理系统的自动化程度。

2.1遥感自动定位技术的发展和应用

在摄影测量与遥感技术发展过程中,遥感自动定位技术具有十分重要的地位,不仅能够对影响目标实际位置进行准确确定,更可以对影响属性进行准确解译。将GPS的空中三角测量作为前提和基础,对惯性导航系统进行充分利用,由此形成了航空影响传感器,航空影响传感器将定点摄影成像实现,并且保证定点摄影成像的高精度。在卫星遥感这一前提和基础下,精度可以实现米级,遥感自动定位技术能够实现实时数据更新和实时测图等作业的流程,进而将野外像控测量工作量减少。

2.2在三维模型表面重建中应用摄影测量

在工程勘察、人体重建、人脸重建、医学重建、文物保护、工业测量以及土建筑重建等方面都均已普遍应用三维物体重建技术。三维物体重建技术通过手持量测的数码相机实施操作,进而能够得到多度重叠以及短基线的图片,通过立体匹配的渠道获取模型点的数据。利用短基线多影响的数字摄影测量快速三维的重建技术,能够从本质上将摄影测量无法兼顾远景和变形问题进行解决,在实施的过程中,通过采取量测数码相机手持拍摄这一种方式方法,使测量技术更加快速和简单,并且拥有高度自动化。

2.3构建完善的遥感监测指标体系

为推动遥感技术定量化分析的应用于发展,必须建立起完善的遥控监测指标体系。比如说:在大气环境的遥感监测中,借助这一指标体系进行后续的定量化分析,掌握大气环境的变化情况,实现大气环境监测的集成化发展。一是时间与空间数据的互为弥补和整合,便于相关人员掌握大气环境;二是互为约束的遥感反演技术。随着遥感技术和摄影测量技术应用日益广泛,其不断融合先进技术,为人类发展带来更先进的监测技术,推动社会经济发展和人类进步,而构建监测指标体系则是当前迫切需要解决的一个问题,需要各部门、单位的联动,全力推动遥感技术的发展,实现遥感技术的变革。

3结语

综上,虽然如今的摄影测量与遥感技术发展速度相对来说比较快,并且已经被应用到测绘工作中,逐渐实现了智能化发展和数字化发展。我国摄影测量与遥感存在设备种类单一以及生产效率低下等问题,这些问题和信息产业发展相违背,不能达到国际的标准水平。因此,我们要集中优势力量,开展跨学科合作。

参考文献

[1]克里斯蒂安・海普克,唐粮.摄影测量与遥感之发展趋势和展望[J].地理信息世界,2011,09(02).

[2]蒙继华,吴炳方,杜鑫,张飞飞,张淼.董泰峰遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感,2011(03).

无线遥感技术范文

Omnio拥有无线射频能力

Enocean是一家公司,专门设计免电池的控制器,如无线开关,通过摇动获取能量。与Omnio一起工作,公司提供有4个按钮的无线射频遥控器,无需电池,四通道R101采用了“电力能源发动机感应原理”,可以和各种无线射频收发器协同工作。

URC-MX-5000的触摸技术

我们曾滔滔不绝的谈论到URC的新产品MX-5000,显然这是第一个拥有触摸反馈技术的通用型遥控器。“触摸时立刻让您有非常满意的手感”,URC技术副总裁埃里克・约翰逊说,“当您使用遥控器的其他功能时,也会感觉非常好,看上去会更满意”。

EZ的免电池自发电遥控器

起身离开沙发去寻找遥控器电池是件多么麻烦的事情。新的EZ自发电通用型遥控器无需老式电池,当电用完后只需将底部的旋钮轻拧30至50次,遥控器就会拥有足够使用7天的电量。这款遥控器还可以控制6个A/V设备。

移动感应遥控器

有人表示URC的新MX-5000触摸反馈遥控器缺乏数字按键。同样有人质疑设计师瑞安・索瑞尔的移动感应遥控器,简单的上下晃动装置来控制音量,左右晃动更换频道是否妥当。

希尔・克雷斯特实验室的手环鼠标

希尔・克雷斯特实验室已经提出手环鼠标概念几年了,终于该公司推出了此款产品。这个无线射频遥控器可以戴在手腕上,让用户通过触碰手腕控制屏幕上的光标,是专为PC或MAC连接到电视设计的装置。这个手环有四个按钮和一个滚轮,现在在上售价为99美元。

语音控制遥控器

多年来,我们已经看到远程遥控可以使用简单的语音命令,如“打开了CBS”。虽然一些产品只是在影视剧中看到,但大多数产品仍未推出。AT&T公司正在研发一款语音控制设备,该设备使用其沃森语音识别技术。这款遥控器将提供给它的电视用户。

图中是语音控制遥控器的一些老款。

无线遥感技术范文篇11

关键词:遥感技术;特点;海洋测绘;应用

遥感是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。遥感(RemoteSensing),从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来自目标物体的信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),经过信息的传输及其处理分析,识别物体的属性及其分布等特征的技术。通常遥感是指空对地的遥感,即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、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,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。遥感方式有主动式和被动式两种,主动式遥感先由遥感器向海面发射电磁波,再由接收到的回波提取海洋信息或成像。被动式遥感的传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量,从中提取海洋信息或成像。当前,遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为了获取地球资源与环境信息的重要手段。

一、遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术,它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要,更有其它技术手段与之无法比拟的特点。遥感技术的特点归结起来主要有以下几方面:

(1)可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,可及时获取大范围的信息。一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。

(2)能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测,这有助于人们通过所获取的遥感数据,发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时,研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面,遥感的运用就显得格外重要。

(3)获取信息的速度快,周期短。遥感探测能在较短的时间内,从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测,并从中获取有价值的遥感数据。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

(4)获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

(5)获取的数据具有综合性。遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据,这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象,宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布,真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征,全面地揭示了地理事物之间的关联性。

(6)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。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,微波波段还可以全天候的工作。

目前,遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。

二、遥感技术在海洋测绘领域的应用

海洋遥感技术主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测己成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源。

利用传感器对海洋进行远距离非接触观测,以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量,海面还会反射或散射太阳和人造辐射源(如雷达)射来的电磁波能量,故可设计一些专门的传感器,把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上,接收并记录这些电磁辐射能,再经过传输、加工和处理,得到海洋图像或数据资料。

海洋的各种经济和军事活动,都需要获取及时、准确的海面现场数据。高频地波雷达以探测距离远、面积大,并能超视距、全天候探测海面等优越性,被广泛应用在世界海洋经济活跃的重要区域。利用卫星高度计资料进行潮波分析、海洋风浪场、重力场、海洋大地水准面、全球气候变化等研究;应用合成孔径雷达(SAR)信息进行海底地形、海洋内波、海浪方向谱等研究;以光学和微波遥感信息为主,通过多源信息复合技术建立海流、海面风场分析方法和模型;我国在以上海为中心的长江三角洲外缘,舟山群岛的朱家尖和象山分别建立了两个高频地波雷达站,夜以继日地观测两站连线以东四万平方公里海面风、浪、流的数据。

风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力,利用RS,GPS等现代海洋观测技术可以大范围快速、准确、直接地获得海洋动力信息,对于海面风场观测,遥感所获得的海面风数据一般是距海20nm处的观测资料。这些资料的取得有助于台风大风预报和波浪预报。对于海浪观测,可以通过合成孔径雷达反演波浪方向谱或者可以通过动力模式来解决表面波场问题;对于海流观测,海洋中的海流主要受风力、引潮力和密度分布不均匀所驱动。测流主要使用雷达高度计,目前已联合使用卫星定位装置、数据采集系统和海流浮标,取得了有价值的资料。

21世纪是人类开发利用海洋的新世纪,随着对地球认识的不断深化,海洋的作用越来越被人们所认识。我国东临太平洋,是世界上重要的海洋国家之一。利用遥感技术合理开发利用海洋资源,切实保护海洋生态环境,对于实现海洋资源、环境的可持续利用和海洋事业的协调发展,具有重要的意义。■

参考文献

[1]陈洪云,翟国君;海洋测绘进展评述[J];海洋测绘;2004年01期

[2]黎刚;环境遥感监测技术进展[J];环境监测管理与技术;2007年01期

无线遥感技术范文篇12

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部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部级技术标准的缺失,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部级、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。建立部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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