遙感技術(shù)概念范文

時(shí)間:2024-01-04 17:45:23

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遙感技術(shù)概念

篇1

【關(guān)鍵詞】煤炭地質(zhì);遙感技術(shù);創(chuàng)新分析;探測(cè)識(shí)別

由于煤炭地質(zhì)的復(fù)雜性、多樣性,我們往往會(huì)在開(kāi)發(fā)煤炭的過(guò)程中出現(xiàn)不合理開(kāi)采、不高效利用的現(xiàn)象,這樣就會(huì)造成煤炭資源的浪費(fèi),甚至?xí)?dǎo)致不必要的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。所以在合理開(kāi)采煤炭資源時(shí),還要利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)輔助煤炭的勘探、開(kāi)采及災(zāi)害防御。其中,對(duì)于煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)就是重要的應(yīng)用手段之一。

一、遙感技術(shù)的概念特點(diǎn)

(1)基本概念。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種探測(cè)技術(shù),是根據(jù)電磁波的理論,應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波、紅外線和可見(jiàn)光等信息,進(jìn)行收集、處理,并且最后形成影像,從而對(duì)目標(biāo)物體及其附近各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。(2)主要特點(diǎn)。一是直觀性和整體性。通過(guò)遙感設(shè)備的拍攝處理,我們所獲得的傳輸影像是非常清晰生動(dòng)的,并且具有很明顯的直觀性和全面的整體性。二是收集手段多,信息量大。人們可以運(yùn)用不同波段以及各不相同的遙感儀器設(shè)備,來(lái)探測(cè)識(shí)別目標(biāo)物體,用以獲得我們所需要的信息。技術(shù)人員不但能夠探測(cè)地球表面的環(huán)境性質(zhì),而且可以探測(cè)到目標(biāo)物內(nèi)部一定的深度。所以說(shuō)遙感技術(shù)的信息手段很多,信息容量非常大。三是受地面條件限制較小。相較于傳統(tǒng)的探測(cè)技術(shù),遙感技術(shù)所探測(cè)收集的信息可以不受冰川、高山、沙漠及惡劣環(huán)境的影響,能夠順利完美的完成既定任務(wù)。四是獲取信息的效率高、周期短,而且探測(cè)范圍較廣。

二、遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

(1)煤炭地質(zhì)的探測(cè)繪圖。一是地形圖的及時(shí)更新。現(xiàn)在我們生活的實(shí)際地形圖已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化,這就要求我們及時(shí)更新地形圖,以滿足實(shí)際的工作需求。我們發(fā)射到太空中的衛(wèi)星可以通過(guò)遙感技術(shù)傳輸清晰的影像過(guò)來(lái),其數(shù)據(jù)的時(shí)效性強(qiáng),探測(cè)范圍廣。這一手段已經(jīng)成為我國(guó)獲取更新國(guó)家基本比例尺地形圖的重要途徑。此外遙感技術(shù)還可以探測(cè)識(shí)別國(guó)家的基礎(chǔ)地理信息,及時(shí)更新各不相同種類、多種多樣尺度的數(shù)據(jù)庫(kù)。二是煤炭地質(zhì)圖的獲取編制。在開(kāi)采煤炭的過(guò)程中,開(kāi)采團(tuán)隊(duì)需要較高精度的煤炭地質(zhì)圖。我們需要在煤炭地質(zhì)填圖時(shí),做到有的放矢,突出重點(diǎn)。工程技術(shù)人員可以把遙感技術(shù)測(cè)得的影像作為依據(jù),通過(guò)多元地學(xué)進(jìn)行信息的綜合分析和適當(dāng)處理,以提取含煤地層、控煤構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)信息為重點(diǎn),進(jìn)行煤炭資源的地質(zhì)填圖;再依據(jù)野外填圖獲取的地質(zhì)信息資料,運(yùn)用相應(yīng)的軟件編制煤炭剖面圖和柱狀圖。除此之外,遙感技術(shù)還應(yīng)用在對(duì)煤炭資源、水文地質(zhì)、煤層氣調(diào)等的調(diào)查評(píng)價(jià)及對(duì)小煤窯的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)控調(diào)查。(2)煤炭地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查評(píng)估。依據(jù)煤層自燃的地質(zhì)規(guī)律,把遙感技術(shù)作為必要手段,建立煤礦區(qū)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從而為煤礦區(qū)的防火防災(zāi)、監(jiān)測(cè)治理提供了重要依據(jù)。技術(shù)人員還應(yīng)該通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)程度,經(jīng)過(guò)綜合分析研究,編制地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)評(píng)估圖,提出相應(yīng)的防治方法策略。還要分析遙感影像查明煤層突水的走向、性質(zhì)和規(guī)模,進(jìn)而確定突水的控制寬度和流量。(3)煤炭生態(tài)環(huán)境的污染監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)在煤炭區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染監(jiān)測(cè)中主要應(yīng)用在煤礦區(qū)的環(huán)境檢查,開(kāi)采高硫煤導(dǎo)致的酸沉降污染調(diào)查和生態(tài)環(huán)境的重建及土地復(fù)墾等方面。其中環(huán)境檢查就是運(yùn)用遙感技術(shù)獲取固體廢棄物、粉塵污染、水體污染和土地污染的信息,明晰污染的程度范圍,從而為以后的綜合治理提供理論依據(jù)。

三、遙感技術(shù)的發(fā)展前景

(1)“3S”技術(shù)一體化。遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)著三者之間的關(guān)系是相鋪相成,密不可分的。遙感技術(shù)可以更新地理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),地理系統(tǒng)支持遙感影像的分析表達(dá),全球定位可以提供精確位置和高程模型。煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),緊跟“3S”一體化的腳步,促進(jìn)煤炭資源的產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展。(2)數(shù)字煤炭信息領(lǐng)域。隨著全世界的信息化發(fā)展,煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)也要逐步走向綜合化、智能化和多功能信息化。煤炭行業(yè)要開(kāi)拓?cái)?shù)字煤炭的信息領(lǐng)域,以信息數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ),運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代分析、數(shù)據(jù)采礦、礦山規(guī)劃和資源評(píng)估,從而為煤炭的開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支持和有利工具。(3)健全技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制。在進(jìn)行煤炭地質(zhì)遙感技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí),還要健全遙感技術(shù)的創(chuàng)新保障機(jī)制。煤炭行業(yè)必須統(tǒng)籌規(guī)劃,明確層次,用來(lái)完善煤炭地質(zhì)的遙感技術(shù)創(chuàng)新體制。還要重視煤炭地質(zhì)學(xué)科建設(shè),健全多元化投資新機(jī)制,形成自主有效的創(chuàng)新機(jī)制。

參 考 文 獻(xiàn)

篇2

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù) 地質(zhì) 作用

一、引言

近年來(lái),一方面,由于空間科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)等科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為遙感技術(shù)奠定了必要的技術(shù)基礎(chǔ),另一方面,由于人類生產(chǎn)活動(dòng)不斷地向深度和廣度進(jìn)軍,遙感技術(shù)得到較為廣泛的應(yīng)用,因而使得遙感技術(shù)獲得了飛躍的發(fā)展,已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國(guó)家和一些發(fā)展中國(guó)家十分重視的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)。隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展,人類對(duì)自然資源,特別是對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量與日俱增。遙感數(shù)字圖像處理屬于地質(zhì)工作中的一種新型的工作手段,充分結(jié)合了現(xiàn)時(shí)計(jì)算機(jī)高科技信息技術(shù)。在地質(zhì)工作中主要是通過(guò)對(duì)一個(gè)地區(qū)巖性,構(gòu)造的狀況分析后服務(wù)與地調(diào)填圖,礦產(chǎn)普查,工程地質(zhì),水文地質(zhì)及地質(zhì)災(zāi)害治理方面,有著其特殊的高效性,空間性和優(yōu)勢(shì)所在。正如中科院院士徐冠華等,所談及遙感技術(shù)為地學(xué)研究提供了全新的手段,導(dǎo)致了地學(xué)研究范圍,內(nèi)容、方法的重要變化,標(biāo)志著地學(xué)信息獲取和方法處理的一場(chǎng)革命。中國(guó)遙感事業(yè)自70年代至今發(fā)生了巨大的變化,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用也日漸普遍。相對(duì)國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家,中國(guó)遙感事業(yè)與其尚存在較大差距,這也正證明了在學(xué)科應(yīng)用教學(xué)方面的前景性和挑戰(zhàn)性。

二、地質(zhì)災(zāi)害遙感技術(shù)的歷史與成績(jī)

人口、資源、環(huán)境與災(zāi)害是當(dāng)今社會(huì)人類面臨的主要問(wèn)題。人口的不斷增長(zhǎng),導(dǎo)致了對(duì)資源需求的不斷增加;人類活動(dòng)空間和規(guī)模的迅速增大及對(duì)資源的過(guò)量開(kāi)采,導(dǎo)致了一系列環(huán)境問(wèn)題,引起了一系列自然災(zāi)害。在各種自然災(zāi)害中,地質(zhì)災(zāi)害占有重要的比重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球發(fā)展中國(guó)家每年由地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失,達(dá)到了國(guó)民生產(chǎn)總值的5%以上。在我國(guó)災(zāi)害及其所導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題中,據(jù)估計(jì)由地質(zhì)災(zāi)害造成的損失約占整個(gè)災(zāi)害損失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人類工程活動(dòng)誘發(fā)的淺表生地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失約占55%。遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)是當(dāng)代高新技術(shù)的重要組成部分,是20世紀(jì)末幾年開(kāi)始執(zhí)行的“對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)(EOS)”計(jì)劃的主體。它具有時(shí)效性好、宏觀性強(qiáng)、信息量豐富等特點(diǎn)。利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)可以準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害體的形變與蠕動(dòng)情況,從衛(wèi)星遙感圖像上可實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地反映災(zāi)時(shí)的具體情況,監(jiān)測(cè)重點(diǎn)災(zāi)害點(diǎn)的發(fā)展演化趨勢(shì),增強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的預(yù)見(jiàn)性。因此,為了能及時(shí)地調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害狀況,為搶災(zāi)與救災(zāi)工作提供準(zhǔn)確資料,根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的需要,在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中采用遙感技術(shù)這一先進(jìn)手段,是尤為必要的,這也是現(xiàn)代高新技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查技術(shù)方法主要是在上世紀(jì)最后20年發(fā)展起來(lái)的,現(xiàn)已基本形成了規(guī)范化的技術(shù)流程,在地質(zhì)災(zāi)害遙感判讀、分類及制作相應(yīng)的圖像方面都取得了較成熟的經(jīng)驗(yàn)。

三、遙感技術(shù)的作用和方法

構(gòu)造地質(zhì)學(xué)在經(jīng)歷了近一個(gè)半世紀(jì)的發(fā)展后,不管是在研究方法還是研究程度上都已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)強(qiáng)調(diào)野外實(shí)地觀測(cè),其研究精度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速提高。這也對(duì)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究方法提出了更高的要求。20世紀(jì)60年代以后遙感技術(shù)的運(yùn)用,對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的研究產(chǎn)生了極高的效益。雖然遙感技術(shù)引入到構(gòu)造地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)近半個(gè)世紀(jì),但其本身的發(fā)展以及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)對(duì)其利用的不充分,使得遙感數(shù)字圖像處理在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域還有很大的發(fā)展空間。利用好遙感數(shù)字圖像處理能夠使得不同尺度構(gòu)造的研究有可能在成因和演化及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)上結(jié)合得好,研究得更深入。因此,遙感影像上這些特殊影像體得識(shí)別是遙感直接找礦的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。各種金屬礦體的露頭,特別是富含硫化物的礦體的露頭,經(jīng)風(fēng)化淋濾后形成的氧化物或含氧巖類礦物,呈現(xiàn)出與周圍巖石迥然不同的色彩,在高分辨率圖像上可直接識(shí)別。通過(guò)遙感解譯,信息提取,確定礦源層、含礦巖體、含礦脈體、礦化蝕變帶等含礦地質(zhì)體的存在。通過(guò)地物波普測(cè)試,來(lái)尋找含礦地質(zhì)體存在的波普特征,提取與成礦有關(guān)的某些蝕變礦物的波普特征,確定含礦地質(zhì)體的可能所在。另外,從遙感影像上識(shí)別出礦化與礦化體的特殊形態(tài)特征,如某些含礦石英脈的淺色紋帶。礦床模型是對(duì)礦床賦存的地質(zhì)環(huán)境、礦床產(chǎn)出的時(shí)空規(guī)律、礦床特征等礦床本質(zhì)特征的高度概括,涵蓋了礦產(chǎn)形成和保全的全部地質(zhì)因素,顯示現(xiàn)今地質(zhì)科學(xué)對(duì)礦床學(xué)的研究程度,也顯示了將礦床資料理論化的觀念認(rèn)識(shí)水平。利用遙感技術(shù)在打面積內(nèi)尋找礦化集中區(qū),將圖像上的色、線、環(huán)、影紋圖像與曠田構(gòu)造的基本要素(成礦巖體、控礦斷裂、圍巖蝕變)相結(jié)合,提取礦床遙感地質(zhì)信息,尋找區(qū)域找礦標(biāo)志,并用礦床模式的概念來(lái)識(shí)別礦床賦存的遙感影特征,建立礦床遙感模型,逐漸成為20世紀(jì)90年代以來(lái)遙感找礦學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。這也勢(shì)必能為影像礦床的分析開(kāi)拓新的思路,把礦床遙感地質(zhì)研究推進(jìn)到一個(gè)新的層次。遙感技術(shù)對(duì)區(qū)域性和全球性成礦帶、成礦域研究方面有著極其重要的意義。對(duì)大量不同來(lái)源、不同內(nèi)容的圖像或非圖像子量進(jìn)行綜合處理,把原來(lái)的地學(xué)理論和邏輯思維轉(zhuǎn)換成三維的直觀和形象化得、時(shí)間和空間模型,把原來(lái)的定性概念轉(zhuǎn)化為定量的觀念和分析方法,進(jìn)行多元化地學(xué)綜合成礦。治理和預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害是我國(guó)迫在眉睫的件大事,故遙感人才是國(guó)家急需的專業(yè)性技術(shù)人才。

四、結(jié)語(yǔ)

遙感地質(zhì)是一門(mén)理論與技術(shù)相結(jié)合的課程,其實(shí)際操縱性較強(qiáng),需要我們對(duì)理論基礎(chǔ)知識(shí)不斷地應(yīng)用鞏固。它在未來(lái)地質(zhì)工作中有非常重要的意義。

參考文獻(xiàn):

篇3

[關(guān)鍵詞]遙感技術(shù) ETM+圖像 SPOT+圖像 鐵路工程勘察

[中圖分類號(hào)] P237 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2014)-8-165-2

0引言

自20世紀(jì)60年代,遙感技術(shù)被提出并應(yīng)用于人類第一次登月活動(dòng)。隨后,一些國(guó)家陸續(xù)建立了自己國(guó)家的遙感系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展,遙感技術(shù)也在不斷發(fā)展并提到了很大的提高。1957年,隨著第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射,遙感技術(shù)已進(jìn)入太空時(shí)代。1972年,第一顆地球資源技術(shù)衛(wèi)星的發(fā)射代表了地球遙感新時(shí)代的起航。隨后,遙感技術(shù)繼續(xù)著突飛猛進(jìn)的發(fā)展。總體來(lái)說(shuō),遙感技術(shù)具備覆蓋面較廣,信息量十分豐富與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。因此,該技術(shù)已經(jīng)被廣泛的用于工程勘察、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)與災(zāi)害評(píng)估等不同的領(lǐng)域。針對(duì)鐵路工程勘察,遙感技術(shù)首次被我國(guó)用于蘭-新鐵路工程中。隨后,該技術(shù)被廣泛用于公路與鐵路的工程勘察和選線與地質(zhì)條件評(píng)估工作中。

1遙感技術(shù)

1.1應(yīng)用情況

針對(duì)鐵路工程勘察技術(shù)的應(yīng)用[1],遙感技術(shù)用于以下方面:針對(duì)鐵路線路的地質(zhì)情況進(jìn)行評(píng)估與分析;針對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行條件評(píng)估;針對(duì)不良的地質(zhì)條件進(jìn)行具體分析,并深入研究地質(zhì)情況的產(chǎn)生原因與發(fā)展趨勢(shì);針對(duì)砂石進(jìn)行分析研究;進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。自遙感技術(shù)出現(xiàn)以來(lái),多條鐵路使用了遙感技術(shù)進(jìn)行工程勘察情況分析。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,從最初的黑白航片預(yù)警發(fā)展到衛(wèi)星圖像與航空遙感圖像,并可以使用數(shù)字圖像等進(jìn)行分析判斷。2000年到2020年間,我國(guó)將大力發(fā)展遙感技術(shù),這些新的遙感技術(shù)可以被更好的應(yīng)用于我國(guó)鐵路工程勘察中,進(jìn)一步提高鐵路運(yùn)行的安全性。

1.2遙感圖像三維可視化技術(shù)

遙感圖像三維可視化技術(shù)[2]指的是使用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)把科學(xué)計(jì)算過(guò)程與計(jì)算結(jié)果所獲得的數(shù)據(jù)與結(jié)論轉(zhuǎn)化成圖形信息的技術(shù)。三維可視化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)界面下可以實(shí)現(xiàn)的基于數(shù)字地形模型與數(shù)字高程模型的進(jìn)行物體簡(jiǎn)化、顯示與仿真的技術(shù)。該技術(shù)可以被應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)、地形穿越飛行等領(lǐng)域。隨著遙感圖像三線技術(shù)與影像動(dòng)態(tài)分析技術(shù)的結(jié)合與發(fā)展,已經(jīng)可以被用于鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)建設(shè)的施工中。高精度的遙感三維技術(shù)通過(guò)可視化動(dòng)畫(huà)的應(yīng)用,可以使宏觀觀察者更加容易的了解具體的情況,同時(shí),也會(huì)反應(yīng)最真實(shí)、連續(xù)的情況。同時(shí),該技術(shù)的運(yùn)用使得工程勘察信息的獲取更加便利,同時(shí),也使得計(jì)算工程量與參數(shù)設(shè)計(jì)等的結(jié)果更加精準(zhǔn)。同時(shí),再使用虛擬技術(shù),可以使得三維模擬飛行、室內(nèi)選線等先進(jìn)觀測(cè)方法在鐵路工程勘察中得到應(yīng)用。

2遙感技術(shù)在鐵路工程勘察中的應(yīng)用

隨著遙感技術(shù)的迅速發(fā)展,具備各種形式的遙感數(shù)據(jù)不斷的被接收下來(lái),針對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行資源調(diào)查與工程建設(shè)等也就變得十分重要[3]。使用遙感技術(shù)進(jìn)行鐵路工程勘察的目的是針對(duì)遙感圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理分析,進(jìn)而得到高質(zhì)量的圖像,獲取地質(zhì)相關(guān)的信息,進(jìn)一步提高鐵路的安全性。

2.1遙感圖像的選擇

通常,遙感圖像的資料主要有ETM+圖像、SPOT+圖像與雷達(dá)圖像等[4]。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,針對(duì)圖像的選擇也需要進(jìn)行進(jìn)一步的甄別。SPOT圖像具備全面且連續(xù)的特點(diǎn),可以清晰的反正地物情況,針對(duì)分析地物的變化情況比較有利,同時(shí),花費(fèi)大量金錢(qián)購(gòu)買QuickBird也沒(méi)有十分的必要。TM/ETM的影響精度不足以完成鐵路遙感地質(zhì)勘查的進(jìn)行。因此,SPOT衛(wèi)星影像便是現(xiàn)在鐵路遙感成像的首選,只有在進(jìn)行重大工程勘察的時(shí)候,才使用具體更高精度的影像。

ETM衛(wèi)星影像相對(duì)于其他技術(shù)具備如下特點(diǎn):

(1)控辯分辨率較高;

(2)幾何精度較高;最大誤差很小;

(3)具備三個(gè)可見(jiàn)光波段,一個(gè)近紅外波段,兩個(gè)中紅外波段,一個(gè)熱紅外波段與一個(gè)全色波段;光譜分辨率較高。

2.2波段的選擇與合成

通常情況下,人眼針對(duì)灰度只能分別一定的等級(jí),但是,針對(duì)彩色,人眼的分辨能力要大很多。因此,借助人眼針對(duì)彩色的識(shí)別能力,應(yīng)用RGB彩色合成圖像作為目譯解譯的標(biāo)準(zhǔn)片。

3遙感圖像的校正

在實(shí)際的鐵路工程勘察中,由于得到的遙感圖像往往會(huì)收到一定的干擾進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生幾個(gè)畸變,因此,必須在使用這些圖像前,對(duì)其進(jìn)行幾何校正。幾何變形是一種圖像攻擊過(guò)程,在獲得圖像的過(guò)程中,圖像的元素有可能會(huì)發(fā)生一定的幾何位移而導(dǎo)致幾何變形。幾何校正主要指的是通過(guò)圖像處理技術(shù)使得發(fā)生位移的像素點(diǎn)得到復(fù)原的過(guò)程。通常情況下,幾何校正主要包括消除圖像誤差與進(jìn)行正射校正兩個(gè)方面。

通常,建立校正變換函數(shù)具備兩類方法。一種主要利用控制點(diǎn)數(shù)據(jù)建立各種方程,叫做控制點(diǎn)法。該方法具備原理直觀,計(jì)算方便等特點(diǎn),主要可用于平坦底面,具備校正精度高的優(yōu)點(diǎn)。另一種叫做模型法,主要通過(guò)解析公式獲得大地坐標(biāo)。該方法具備時(shí)間利用率高的優(yōu)點(diǎn),但是,參數(shù)誤差較大,精度不高。

3.1地面控制點(diǎn)的選擇

地面控制點(diǎn)將原圖空間與校正空間相聯(lián)系,是幾何校正的重要環(huán)節(jié)。

地面控制點(diǎn)的選擇需要注意以下原則:注意考慮易識(shí)別的點(diǎn),主要指的是具備明顯標(biāo)志的地物,如交叉部位與標(biāo)志性建筑物;被選取的點(diǎn)應(yīng)該盡量均勻的分布在圖幅范圍內(nèi);進(jìn)行二次多項(xiàng)式校正的時(shí)候,圖幅內(nèi)的控制點(diǎn)不能少于6個(gè),通常使用15-25個(gè)。

3.2ETM+影像幾何校正

ETM+影像幾何校正主要有以下兩個(gè)步驟。第一,像元坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,指的是在校正后的圖像與被校正的圖像進(jìn)行一個(gè)幾何變換關(guān)系的建立,進(jìn)而產(chǎn)生一個(gè)零值像元圖像,也就是校正矩陣。重采樣指的是在原始圖像上進(jìn)行灰度賦值,從將要校正的圖像上進(jìn)行校正矩陣中各個(gè)像元亮度值的計(jì)算。通常使用如下方法:最近鄰賦值,雙線性內(nèi)插法,三次卷積法,樣條函數(shù)內(nèi)插法等。

3.3遙感圖像的融合

遙感圖像的融合主要是通過(guò)高級(jí)的圖像處理技術(shù)進(jìn)行復(fù)合多源遙感圖像,該技術(shù)的主要目的是把單一的傳感器的多波段信息或者不同類傳感器所提供的信息進(jìn)行綜合,進(jìn)而消除冗余與矛盾,使得不確定性得到降低。同時(shí),也使信息透明度得到進(jìn)一步的增強(qiáng),針對(duì)改善可靠性具備很好的性能。通過(guò)情況下,進(jìn)行圖像融合,有以下四個(gè)條件需要遵守。第一,被融合的圖像數(shù)據(jù)之間應(yīng)該包含不同的空間與光譜分辨率。第二,融合圖像的數(shù)據(jù)應(yīng)該屬于同一個(gè)區(qū)域。第三,圖像應(yīng)該具備精準(zhǔn)配準(zhǔn)的能力。第四,針對(duì)在不同的時(shí)間所獲得的圖像,其內(nèi)容應(yīng)該沒(méi)有明顯的變化。

4結(jié)束語(yǔ)

本文主要進(jìn)行了遙感技術(shù)在鐵路工程勘察中的應(yīng)用討論。首先,本文在給出遙感技術(shù)的基本概念的基礎(chǔ)上,分析了遙感技術(shù)在鐵路工程勘察中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。然后,針對(duì)遙感技術(shù)的具體使用進(jìn)行了分析,并介紹了該技術(shù)的注意事項(xiàng),闡述了幾何校正的基本步驟,討論了遙感融合技術(shù)的基本概念與遵守原則。相信隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,該技術(shù)可以被更好的用于鐵路工程勘察的過(guò)程中,以便更好地提高鐵路建設(shè)與運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)

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[2]高山,馮光勝.三維遙感鐵路工程地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用研究[J].鐵道勘察,2011,35(1):36-39.

篇4

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);地籍測(cè)繪;應(yīng)用分析

DOI:10.19354/ki.42-1616/f.2016.17.147

地籍測(cè)繪是一項(xiàng)具有行政管理性質(zhì)的工作,政府通過(guò)行政性技術(shù)手段,調(diào)查土地及其附著物的位置等基本情況,了解我國(guó)國(guó)土的基本情況,為國(guó)土、城建、規(guī)劃等部門(mén)提供了權(quán)威數(shù)據(jù),作出科學(xué)決策。但是,地籍測(cè)繪是一件十分困難的工作。如果遙感技術(shù)在地籍測(cè)繪中廣泛應(yīng)用,將使得這項(xiàng)工作取得非常重要的進(jìn)展。

一、遙感技術(shù)的具體概述

(一)遙感技術(shù)的概念。遙感技術(shù)指的是通過(guò)傳感裝置,并不與被檢測(cè)對(duì)象發(fā)生直接接觸,而獲得被檢測(cè)對(duì)象的基本情況,并分析這些數(shù)據(jù),進(jìn)行加工和表達(dá)的一門(mén)新型的科學(xué)技術(shù)。它基機(jī)、衛(wèi)星等飛行裝置來(lái)收集地面或者被研究對(duì)象的電磁信息,借此判斷地及相關(guān)資料的技術(shù)手段。遙感技術(shù)獲取信息具有動(dòng)態(tài)性強(qiáng)、內(nèi)容豐富、便于傳輸、獲取效率高等特點(diǎn),十分適合于對(duì)地籍監(jiān)測(cè)工作的應(yīng)用。應(yīng)用遙感技術(shù)可以對(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行大規(guī)模的更新和核查。因?yàn)檫b感技術(shù)不需要進(jìn)行實(shí)地的勘測(cè)與拍攝,只需要借助飛行器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)即可獲得大量的可行性數(shù)據(jù),從而節(jié)約了大量的工作時(shí)間,并節(jié)省了大量的人力,大大提高了地籍監(jiān)測(cè)工作的效率和準(zhǔn)確率。

(二)遙感技術(shù)的應(yīng)用?,F(xiàn)代科技認(rèn)為一切物體都會(huì)反射出不同的電磁波,即物體的反射特性,而遙感技術(shù)便是基于物體的這一特性,遙感技術(shù)最早應(yīng)用于上世紀(jì)六十年代,是航空航天技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合而發(fā)展得來(lái)的一門(mén)重要技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的的發(fā)展,遙感技術(shù)的應(yīng)用也日漸廣泛,利用遙感技術(shù)對(duì)土地相關(guān)信息進(jìn)行采集處理和分析,記錄大量的可行性及科學(xué)性數(shù)據(jù),并借此判斷地籍狀況更加理所當(dāng)然。遙感技術(shù)本身的先進(jìn)性結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息化,將在未來(lái)的社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并發(fā)揮重要的作用,這不僅會(huì)使世界的技術(shù)水平向前邁出一大步,更會(huì)是國(guó)家和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益得到大幅度的提高。

二、遙感技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

現(xiàn)代地籍測(cè)繪的基本流程為:資料分析、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)編輯、整理、入庫(kù)。對(duì)待測(cè)地區(qū)已有的地籍資料進(jìn)行分析,熟悉該去情況,此時(shí)可使用“準(zhǔn)地籍測(cè)量”,對(duì)于已獲取的各種數(shù)據(jù),按照數(shù)據(jù)庫(kù)的要求進(jìn)行整理、編輯、入庫(kù),并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳,以便其他兄弟地區(qū)及上級(jí)取閱和使用,同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)、分析和匯總,并建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù),形成地籍管理系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)和遙感技術(shù)的快速發(fā)展,地籍測(cè)繪的手段也變得更加多樣化,各種新型的測(cè)繪手段漸漸在地籍測(cè)繪中發(fā)揮出重要的作用,同時(shí),地籍測(cè)繪采集到的圖像和信息也更加清晰,測(cè)繪業(yè)內(nèi)外的工作因?yàn)榧夹g(shù)的發(fā)展而得到全面的改善。國(guó)土資源狀況的大部分情況資料都是通過(guò)地籍測(cè)繪得到的,而地籍測(cè)繪需要根據(jù)不同的地形地貌情況來(lái)決定使用不同的測(cè)繪方法,為了避免重復(fù)作業(yè)造成資源浪費(fèi),這就要求各個(gè)部門(mén)將各自測(cè)繪的結(jié)果通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享。

(一)在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用?,F(xiàn)在在地籍測(cè)繪工作中所使用的技術(shù)不斷地成熟,應(yīng)用的技術(shù)也更加多樣,特別是遙感技術(shù)、GPS技術(shù)和地理信息系統(tǒng),更是大大推動(dòng)了地籍測(cè)繪工作的進(jìn)步和發(fā)展,提高了測(cè)繪的水平。而遙感技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用則更是實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),便于土地測(cè)繪技術(shù)的開(kāi)展,實(shí)現(xiàn)對(duì)土地的高效利用。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)的檢測(cè)到土地的變更、調(diào)查等動(dòng)態(tài)信息,有效及時(shí)的掌握土地的情況,,掌握土地調(diào)查的相關(guān)資料,實(shí)現(xiàn)對(duì)土地的合理利用。重要的是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)可以將難以識(shí)別的圖像、數(shù)字等資料對(duì)象進(jìn)行處理,從而轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌谧R(shí)別的文字、圖表等形式,更便于對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的整理,儲(chǔ)存等,也更便于對(duì)地籍監(jiān)測(cè)相關(guān)資料的傳播和使用。通過(guò)對(duì)土地利用往期和其他地區(qū)情況的對(duì)比,得出最好的信息。通過(guò)對(duì)土地利用情況變化的隨時(shí)監(jiān)測(cè),可以更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用情況核查,得出土地利用情況變化的趨勢(shì),為往后的變化情況提出預(yù)測(cè),為決策者提供科學(xué)可靠地?cái)?shù)據(jù)資料,以便對(duì)土地利用做好整體科學(xué)規(guī)劃,提高土地利用的經(jīng)濟(jì)效益。

(二)在遙感技術(shù)方面的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,由于我國(guó)土地情況和環(huán)境的復(fù)雜性,結(jié)合時(shí)間和空間的因素,我們可以看出遙感技術(shù)在國(guó)土、水利、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際地籍測(cè)繪,遙感技術(shù)應(yīng)用一般具有以下流程:數(shù)據(jù)選取――數(shù)據(jù)處理――變化信息提取――檢測(cè)精度評(píng)定。下文從這幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

(1)地籍管理的特點(diǎn)有連續(xù)性要求高、綜合性強(qiáng)和精度性高的特征。精度的要求是最關(guān)鍵的,因此,在數(shù)據(jù)選取中一般通過(guò)美國(guó)和法國(guó)的Landsat TM、SPOT兩種衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。甚或?yàn)樘岣呔葧?huì)結(jié)合相關(guān)土地利用圖作為對(duì)比,或?qū)⑷宋?、生態(tài)等內(nèi)容列入地籍測(cè)繪資料中作為補(bǔ)充,甚至利用GPS衛(wèi)星影像來(lái)做補(bǔ)充,以達(dá)到更高的精度。(2)數(shù)據(jù)處理是地籍測(cè)繪中非常重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)遙感取得的資料必須經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,將不便于識(shí)別的材料如數(shù)據(jù)、圖像等,轉(zhuǎn)換為可便于識(shí)別的文字和圖片并作出修正,以達(dá)到足可使用的精度。然后,變化信息提取是遙感技術(shù)在地籍監(jiān)測(cè)中最重要的應(yīng)用。變化信息指的是在固定的時(shí)間段內(nèi)土地相關(guān)資料(如面積、類型、利用方式等)發(fā)生變化的相關(guān)量的大小,通過(guò)時(shí)間差,來(lái)計(jì)算不同時(shí)間段的變化信息量,從而得到土地信息變化的規(guī)律,得到往后變化的情況預(yù)測(cè),為決策者提出科學(xué)可行的建議,為今后的整體科學(xué)規(guī)劃給出參考的意見(jiàn)。(3)精度是評(píng)價(jià)測(cè)繪成果的重要指標(biāo),同時(shí)也是對(duì)遙感技術(shù)評(píng)價(jià)的籌碼。通過(guò)對(duì)已檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)研究,對(duì)已測(cè)信息的分析和記錄,和與以往數(shù)據(jù)進(jìn)行的對(duì)比得出測(cè)繪信息的精確度,以衡量測(cè)繪結(jié)果以及遙感技術(shù)的測(cè)繪水平。遙感方式除傳統(tǒng)的航空攝影外,還有彩色紅外、紅外攝影、紅外掃描、微波探測(cè)等非成像攝影,有多譜段掃描儀不僅可以獲得大量光譜像片,而且其信息量很大程度上多于單波段像片。

(三)GPS RTK在建設(shè)用地勘測(cè)界定中的應(yīng)用。建設(shè)用地中的勘測(cè)定界為各級(jí)政府的國(guó)土資源部門(mén)規(guī)劃土地利用類型、地籍管理等提供者必要的依據(jù)和基礎(chǔ)資料,它確定了土地使用邊界范圍,測(cè)量了使用邊界范圍內(nèi)的各類土地面積及土地利用方式。建設(shè)用地勘測(cè)定界的基本流程有:審查用地文件及相關(guān)圖件等――現(xiàn)場(chǎng)踏勘――圖上紅線設(shè)計(jì)――實(shí)地放樣――復(fù)核測(cè)量――面積量算――繪制建設(shè)用地界圖――填繪建設(shè)用地管理圖――資料整理――歸檔,反復(fù)實(shí)地勘察、作圖測(cè)算、調(diào)查后制定放樣數(shù)據(jù)。利用這樣的新型解析技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)定界放樣,能避免解析法和關(guān)系距離法放樣帶來(lái)的復(fù)雜性和不可避免的誤差,同時(shí)也簡(jiǎn)化了建設(shè)用地勘測(cè)定界的工作程序,特別是對(duì)公路、鐵路、河道、輸電線路和特大型工程的放樣更為有效和實(shí)用。

結(jié)語(yǔ):地籍監(jiān)測(cè)工作對(duì)于國(guó)土資源管理工作非常重要,同

時(shí),它又是一項(xiàng)非常繁瑣的工作,而遙感技術(shù)、GPS等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用其中降低了繁瑣程度,并提高了數(shù)據(jù)的精度,提高了地籍監(jiān)測(cè)工作的效率,通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理使得地籍測(cè)繪工作日臻成熟,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遙感技術(shù)的結(jié)合和發(fā)展,為地籍監(jiān)測(cè)提供了更為便利的方法。

參考文獻(xiàn):

篇5

“坐地日行八萬(wàn)里,巡天遙看一千河”,從遠(yuǎn)古至今人類便有翱翔天空、俯瞰大地的夢(mèng)想,并為此付出了諸多努力。曾經(jīng)創(chuàng)造過(guò)燦爛文明的中華民族對(duì)于我們生存的這個(gè)星球的探索從未停止。如今,地球空間信息科技已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)家安全保障能力的綜合體現(xiàn)。今年6月,第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)遙感技術(shù)與智慧旅游、智慧城市論壇在貴陽(yáng)舉行。論壇上,童慶禧院士建議,將信息化和貴州特色的旅游相結(jié)合,以新型空間信息技術(shù)—遙感技術(shù)、空間信息系統(tǒng)技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等支撐貴州旅游業(yè)的發(fā)展。

近日,記者采訪了我國(guó)遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的權(quán)威—童慶禧院士。童院士詳細(xì)介紹了遙感技術(shù)與數(shù)字地球兩者的技術(shù)特點(diǎn)與廣泛用途。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種探測(cè)技術(shù),是根據(jù)電磁波理論,應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息進(jìn)行收集、處理并最后提取和形成所探測(cè)對(duì)象的信息,從而對(duì)地面各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別,特別是對(duì)地球認(rèn)知的一種綜合技術(shù)。數(shù)字地球則是上世紀(jì)90年代末由國(guó)際上提出,是以地球坐標(biāo)作為空間框架,具有多分辨率的海量數(shù)據(jù)和多維顯示的地球虛擬系統(tǒng),運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)地球進(jìn)行描述分析,使之變成了可視化的虛擬地球,把真實(shí)地球變成數(shù)字化的地球。遙感技術(shù)是數(shù)字化地球數(shù)據(jù)的最重要的來(lái)源,通過(guò)虛擬的地球人們能更好地對(duì)地球作進(jìn)一步分析,促進(jìn)對(duì)地球的了解和認(rèn)知。遙感是在一定程度上相當(dāng)于利用先進(jìn)的探測(cè)技術(shù),把由地球表面反射到太空的太陽(yáng)輻射或者由地球表面自行產(chǎn)生的電磁波(紅外線或者是微波),通過(guò)儀器來(lái)接收,進(jìn)行復(fù)原、數(shù)據(jù)處理,最后變成能看見(jiàn)的影像或非影像信息。對(duì)地觀測(cè)的最終目的是通過(guò)這些遙感影像對(duì)地球進(jìn)行分析,判斷不同的物質(zhì)存在狀況及其所在位置,并分析各種物質(zhì)的數(shù)量及其動(dòng)態(tài)過(guò)程,使人類與地球的資源環(huán)境更加和諧相處和協(xié)調(diào)發(fā)展??梢哉f(shuō),遙感技術(shù)是數(shù)字地球的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),數(shù)字地球是遙感技術(shù)的歸宿。

遙感技術(shù)與數(shù)字地球

的應(yīng)用領(lǐng)域

遙感技術(shù)與數(shù)字地球,對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)或許比較陌生。實(shí)際上,我國(guó)的遙感技術(shù)與數(shù)字地球研究基本與國(guó)際同步,能夠?qū)Φ厍蜻M(jìn)行完整的探測(cè)、觀測(cè)和診斷。在促進(jìn)我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展中童慶禧院士功不可沒(méi)。在他的倡導(dǎo)和主持下這一技術(shù)的發(fā)展被列入了國(guó)家“六五”“七五”和“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。在一些關(guān)鍵技術(shù)體系的發(fā)展中更是受到國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注。

童院士介紹,遙感科學(xué)與技術(shù)是屬于交叉類的學(xué)科,首先是技術(shù)科學(xué)與地球科學(xué)的交叉融合,是在空間科學(xué)、電子科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地球科學(xué)、甚至生物學(xué)及其他邊緣科學(xué)交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興科學(xué)技術(shù),它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及國(guó)防建設(shè)等方面日益顯示出獨(dú)特的戰(zhàn)略地位和意義,是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)戰(zhàn)略制高點(diǎn),也是許多發(fā)達(dá)甚至發(fā)展中國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的重要領(lǐng)域。

童院士說(shuō),在我國(guó),遙感科學(xué)與技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用,為國(guó)家制定發(fā)展策略、資源調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、重大工程、國(guó)防建設(shè)等提供了信息和技術(shù)保障。遙感技術(shù)與數(shù)字地球所涉及的領(lǐng)域很廣泛,遙感技術(shù)主要是通過(guò)空間衛(wèi)星、臨近空間飛行器、飛機(jī)和無(wú)人機(jī)以及地面平臺(tái)等新技術(shù)對(duì)地球的各個(gè)圈層—大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈、冰凍圈甚至智慧圈,進(jìn)行調(diào)查和監(jiān)測(cè)。以期了解各圈層的狀況和變化、它們的相互作用、特別是與人類活動(dòng)的相互作用,它們將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),并研究對(duì)這種狀態(tài)和變化進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警的可能性。

童院士詳細(xì)地解釋道,比如運(yùn)用遙感技術(shù)可以隨時(shí)獲得準(zhǔn)確的觀測(cè)數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)土地利用情況,了解哪些耕地已經(jīng)改變了利用方式,而哪些土地還可用來(lái)補(bǔ)改為耕地,使得國(guó)家有關(guān)部門(mén)便于宏觀調(diào)控,以確?!笆藘|畝耕地紅線”不被突破,保證有效的糧食耕種面積。近十余年來(lái),我國(guó)已進(jìn)行了兩次大規(guī)模的土地詳查。隨著對(duì)土地和糧食安全觀念的進(jìn)一步提升,今后每年都要對(duì)全國(guó)的土地利用情況清查一次,及時(shí)掌握我國(guó)的土地覆蓋和土地利用情況,實(shí)施對(duì)國(guó)土的所謂“一張圖”計(jì)劃,警鐘長(zhǎng)鳴,使得決策者心中有數(shù)。這樣對(duì)遙感技術(shù)的要求將會(huì)大幅度提高。

童院士特別強(qiáng)調(diào),我國(guó)是個(gè)多災(zāi)的國(guó)家,對(duì)災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的監(jiān)測(cè)與預(yù)警是遙感技術(shù)的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域。譬如通過(guò)氣象衛(wèi)星不斷地獲取數(shù)據(jù),了解臺(tái)風(fēng)從發(fā)生到發(fā)展的動(dòng)態(tài)、強(qiáng)度、運(yùn)移路徑、登陸地點(diǎn)等,從而預(yù)測(cè)出將可能帶來(lái)的危害,提前發(fā)出警報(bào),提醒人民避險(xiǎn)。對(duì)于洪水也可通過(guò)衛(wèi)星遙感提前預(yù)測(cè)暴雨的位置,監(jiān)測(cè)河流的行洪狀況、洪水的發(fā)展態(tài)勢(shì),甚至預(yù)測(cè)洪水可能淹沒(méi)的范圍,為防洪救災(zāi)提供信息。災(zāi)后通過(guò)遙感技術(shù)觀測(cè)地面受災(zāi)情況,評(píng)估受損程度,為災(zāi)后救援和救災(zāi)部署提供準(zhǔn)確客觀的數(shù)據(jù)。我國(guó)的地震往往發(fā)生在偏遠(yuǎn)的地區(qū)或山區(qū),通過(guò)遙感及時(shí)了解進(jìn)入災(zāi)區(qū)的道路交通情況,特別是調(diào)查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的狀況,為保障救援生命線的開(kāi)拓和暢通提供現(xiàn)實(shí)性很強(qiáng)的信息。隨著環(huán)境的惡化,我國(guó)江河湖海面臨著巨大的環(huán)境沖擊,水體的富營(yíng)養(yǎng)化、藍(lán)藻、赤潮發(fā)生的頻率加快,水和大氣污染的監(jiān)測(cè)與治理,都需要通過(guò)衛(wèi)星和飛機(jī)對(duì)各種水體進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè),了解污染狀況、尋找到潛在的污染源,進(jìn)行源頭治理,甚至通過(guò)遙感技術(shù)還可以對(duì)外來(lái)物種的入侵及其危害進(jìn)行跟蹤調(diào)查。

遙感技術(shù)的重要意義

1998年1月美國(guó)提出“數(shù)字地球”戰(zhàn)略,由此在世界上掀起了社會(huì)信息化的熱潮,在半年時(shí)間內(nèi),有50多個(gè)國(guó)家都先后提出“數(shù)字地球”戰(zhàn)略,我國(guó)也在1998年6月提出發(fā)展“數(shù)字地球”戰(zhàn)略。所謂“數(shù)字地球”是在遙感技術(shù)的支持下,適時(shí)采集全球地表信息,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建一個(gè)虛擬地球,反映現(xiàn)實(shí)性很強(qiáng)的地學(xué)空間信息,實(shí)施經(jīng)濟(jì)、政治、科學(xué)研究的全球戰(zhàn)略。此后,“數(shù)字地球”概念又衍生出數(shù)字農(nóng)業(yè)、數(shù)字林業(yè)、數(shù)字國(guó)土、數(shù)字國(guó)防等等,社會(huì)信息化進(jìn)程呈現(xiàn)加速的發(fā)展態(tài)勢(shì)。遙感技術(shù)的發(fā)展與普遍應(yīng)用為信息化社會(huì)的到來(lái)與發(fā)展奠定了必要數(shù)據(jù)和信息基礎(chǔ)。在從數(shù)字地球向智慧地球的發(fā)展中遙感又必將出演新的角色、擔(dān)當(dāng)新的任務(wù)。

童院士認(rèn)為,中國(guó)政府十分重視遙感技術(shù)的發(fā)展,自“六五”起直到現(xiàn)在,在國(guó)家相關(guān)科技攻關(guān)、支撐計(jì)劃、863高技術(shù)發(fā)展等計(jì)劃中持續(xù)支持了一系列遙感技術(shù)與應(yīng)用研究項(xiàng)目,獲得了一批具有國(guó)際水平的研究成果。航空、航天遙感技術(shù)已在資源與能源調(diào)查、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)、海洋與大氣觀測(cè)、土地與城市規(guī)劃和國(guó)家安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其在航天領(lǐng)域,遙感對(duì)地觀測(cè)是衛(wèi)星家族的重要任務(wù)。它的發(fā)展對(duì)于建設(shè)包括數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理、存儲(chǔ)與分發(fā)服務(wù)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng),開(kāi)展綜合性對(duì)地觀測(cè)前沿技術(shù)研究,構(gòu)建專業(yè)化、系統(tǒng)化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)用化的遙感數(shù)據(jù)庫(kù)和遙感信息庫(kù)具有決定性的作用。以遙感信息為基礎(chǔ),結(jié)合其它信息資源,建設(shè)遙感應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)字地球科學(xué)平臺(tái),進(jìn)而開(kāi)展應(yīng)用示范研究是當(dāng)前遙感技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。作為國(guó)家空間對(duì)地觀測(cè)體系的重要組成部分,遙感承載著滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供可靠的科學(xué)數(shù)據(jù),為國(guó)家宏觀決策提供科學(xué)支持的重任。同時(shí)遙感作為一門(mén)新興的科學(xué)技術(shù)還將在支持空間地球信息科學(xué)發(fā)展中起到重要作用,為地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

童慶禧院士在遙感技術(shù)和應(yīng)用方面做出了突出貢獻(xiàn)?!傲濉逼陂g主持國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“黃淮海中低產(chǎn)田綜合治理”中遙感技術(shù)應(yīng)用課題,“七五”期間主持了對(duì)我國(guó)遙感技術(shù)發(fā)展有重要影響的“高空機(jī)載遙感實(shí)用系統(tǒng)”的科技攻關(guān)和系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)。在國(guó)家“八五”科技攻關(guān)期間,他擔(dān)任了“遙感技術(shù)應(yīng)用”國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目指揮長(zhǎng),在自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)估、主要農(nóng)作物遙感估產(chǎn)、新型技術(shù)發(fā)展等方面做出了重要的努力。在國(guó)家“九五”科技攻關(guān)期間,他不僅參與國(guó)家科技攻關(guān)“遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的技術(shù)集成與應(yīng)用研究”項(xiàng)目的論證,在項(xiàng)目中擔(dān)任了專家組成員,而且還承擔(dān)了項(xiàng)目中“新型遙感技術(shù)發(fā)展”課題組組長(zhǎng)。自上世紀(jì)70年代末以來(lái),其科研成果曾14次獲國(guó)家及省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì),其中包括一次中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng),兩次中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步特等獎(jiǎng);2002年獲得國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)(SPIE)頒發(fā)的“國(guó)際遙感科技成就獎(jiǎng)”,2004年獲泰國(guó)詩(shī)琳通公主頒發(fā)的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)拢?009年獲亞洲遙感突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。面對(duì)這些榮譽(yù),童院士認(rèn)為是對(duì)他在遙感技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展之中的激勵(lì)和動(dòng)力。

面對(duì)記者提出遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的問(wèn)題,童院士耐心地解釋道:第一,隨著遙感所利用電磁波范圍不斷擴(kuò)大,遙感信息、遙感技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)獲取的分辨能力會(huì)越來(lái)越高。早期可視化影像就像黑白照片,后來(lái)出現(xiàn)的多光譜技術(shù)也只有3~4個(gè)波段合成彩色圖像,隨著波段的增加到光譜分辨能力越來(lái)越高,由原來(lái)的全色或整個(gè)可見(jiàn)光范圍進(jìn)行的遙感到現(xiàn)在的高光譜遙感,其光譜覆蓋可以跨越紫外、可見(jiàn)、近紅外、短波紅外甚至到熱紅外(一次遙感可能達(dá)到幾百甚至上千個(gè)波段),這就可能獲得被測(cè)物體的光譜響應(yīng)。光譜分辨率越高就能越體現(xiàn)物體的物理特性或本征特性。第二,隨著空間分辨率的不斷提高,在遙感影像上所顯示的東西越來(lái)越細(xì)微和越來(lái)越清晰,所能分辨出的物體也就越來(lái)越細(xì)小。遙感技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展驅(qū)動(dòng)著遙感能力向更高、更快、更準(zhǔn)、更精的方向發(fā)展。第三,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,它的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。空間分辨率和幾何穩(wěn)定性的提高,人們可以用來(lái)繪制比例尺更大或更為精細(xì)的地圖,可以對(duì)城市、土地、植被、森林進(jìn)行更為精細(xì)的調(diào)查,對(duì)自然災(zāi)害的破壞程度作更準(zhǔn)確的了解。光譜的差異可以把不同的地物和物質(zhì)區(qū)分得更清楚,如不同的農(nóng)作物、不同的礦物、不同的樹(shù)種、農(nóng)作物和森林的病蟲(chóng)害,甚至不同的建材等,也可以監(jiān)測(cè)水體的富營(yíng)養(yǎng)化,及早發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻水華和赤潮。通過(guò)創(chuàng)新提高技術(shù)水平,使得遙感能力越來(lái)越強(qiáng)。第四,技術(shù)的創(chuàng)新會(huì)加快應(yīng)用上的創(chuàng)新,例如,在提高遙感影像的時(shí)間分辨率或?qū)⑦b感影像按時(shí)間序列進(jìn)行分析,可助于提高天氣預(yù)報(bào)水平和城市的精細(xì)化管理,如通過(guò)發(fā)現(xiàn)違章建筑,違法垃圾的堆放地,城市積水和道路的損壞分析等。雷達(dá)影像的干涉測(cè)量還可發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè)城市地面的塌陷等等??傊?,遙感的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,也更受到政府和百姓們的的重視。

童院士表示,遙感技術(shù)的提高和不斷創(chuàng)新,將極大地豐富地球信息科學(xué)的內(nèi)涵,地球信息科學(xué)的發(fā)展也必將為“數(shù)字地球”戰(zhàn)略的發(fā)展提供理論、方法與技術(shù)支持。反過(guò)來(lái),“數(shù)字地球”戰(zhàn)略為地球信息科學(xué)的發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇,并會(huì)促進(jìn)地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展。遙感應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,也有助于提高政府的科學(xué)決策能力和政府職能的轉(zhuǎn)變,為我國(guó)全面建成小康社會(huì)提供信息支撐和決策支持。我國(guó)正在實(shí)施的高分辨率對(duì)地觀測(cè)國(guó)家重大科技發(fā)展專項(xiàng)和空間基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)將更大幅度提升我國(guó)的遙感對(duì)地觀測(cè)能力和空間遙感信息服務(wù)的能力和水平。

篇6

關(guān)鍵詞 遙感;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)TP75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遙感的定義與分類

1.1 遙感的定義

遙感,從廣義來(lái)說(shuō)泛指各種非接觸、遠(yuǎn)距離探測(cè)物體的技術(shù);而本文談?wù)摰倪b感是指電磁波遙感,即狹義的遙感,其定義是:從遠(yuǎn)距離、高空以至外層空間的平臺(tái)上,利用可見(jiàn)光、紅外、微波等探測(cè)儀器,通過(guò)攝影掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理等技術(shù)過(guò)程,識(shí)別地面物體的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)。

1.2 遙感的分類

按照研究對(duì)象遙感可分為資源遙感與環(huán)境遙感兩大類[1],資源遙感以調(diào)查自然資源狀況和監(jiān)測(cè)再生資源的動(dòng)態(tài)變化為主。環(huán)境遙感則是對(duì)自然與社會(huì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)并做出評(píng)價(jià)與預(yù)報(bào)的統(tǒng)稱。此外,按照應(yīng)用空間尺度遙感可以把遙感分為全球遙感、區(qū)域遙感和城市遙感三種類型。

遙感是一門(mén)綜合性的技術(shù),它涉及地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、規(guī)劃管理等許多學(xué)科。它的概念和基礎(chǔ)是物理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué);它的技術(shù)支撐是航天技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)。伴隨著航天技術(shù)的不斷進(jìn)步,空間遙感對(duì)地觀測(cè)獲得了巨大的發(fā)展,可以預(yù)計(jì),在今后的遙感發(fā)展過(guò)程中,全方位、全覆蓋、多角度、高分辨及高時(shí)效的遙感觀測(cè)系統(tǒng),將會(huì)被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域的調(diào)查研究工作中。

2 遙感應(yīng)用

遙感的應(yīng)用已從上世紀(jì)早期單純的軍事用途擴(kuò)大到現(xiàn)代生活的各個(gè)方面,如土地管理、氣象預(yù)報(bào)、全球變化研究、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、資源調(diào)查與動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、生態(tài)調(diào)查、旅游、交通等各行各業(yè),成為服務(wù)人類現(xiàn)代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遙感在土地資源中的應(yīng)用

遙感技術(shù)是土地資源狀況調(diào)查評(píng)價(jià)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)手段。隨著遙感技術(shù)在空間識(shí)別、地物波譜識(shí)別和變化時(shí)間識(shí)別方面能力的提高,土地遙感正在成為遙感科學(xué)的重要分支。我國(guó)歷來(lái)對(duì)國(guó)土資源十分重視[2],特別是自國(guó)土資源部成立以來(lái),非常重視土地資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作,從1999年開(kāi)始,遙感監(jiān)測(cè)工作作為國(guó)土資源大調(diào)查的重要組成部分,連續(xù)16年,每年開(kāi)展對(duì)全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)的遙感監(jiān)測(cè)。

土地遙感的應(yīng)用領(lǐng)域包括[1]:監(jiān)測(cè)建設(shè)用地變化趨勢(shì)、布局及規(guī)模;為土地資源管理提供現(xiàn)勢(shì)基礎(chǔ)資料;輔助檢查土地利用總體規(guī)劃執(zhí)行情況;復(fù)核土地變更調(diào)查;輔助開(kāi)展土地變更調(diào)查;輔助開(kāi)展土地利用現(xiàn)狀圖更新;基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè);配合土地執(zhí)法檢查。

2.2 遙感在礦產(chǎn)資源中的應(yīng)用

不論用什么方法找礦,了解礦床形成過(guò)程和成礦原理都是非常重要的,遙感找礦也不例外。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里,沉積、巖漿及變質(zhì)三大類巖石也在不停地進(jìn)行轉(zhuǎn)化,在地質(zhì)構(gòu)造等作用下,可以在不同類型的巖石中,形成由各種不同的金屬礦物和非金屬礦物富集而形成的各種礦床,而遙感影像能夠真實(shí)

地記錄地球表面三大類巖石的光譜與紋理特征。同時(shí),采用遙感技術(shù)圈定各類構(gòu)造形態(tài)、色異常等現(xiàn)象,對(duì)于礦產(chǎn)調(diào)查、圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)、成礦預(yù)測(cè)也有著重要的指導(dǎo)作用。遙感技術(shù)尋找油[3]是通過(guò)提取遙感影像的烴類微滲漏信息來(lái)預(yù)測(cè)油區(qū)的烴類微滲漏暈以其特有的波譜特性可以被遙感技術(shù)檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)油氣預(yù)測(cè),這也是遙感技術(shù)直接找油的原理。

2.3 遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用

城市是一個(gè)時(shí)代經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科學(xué)和文化的匯聚點(diǎn),在全面建設(shè)小康社會(huì)中,我國(guó)城市化速度還將加快。遙感在城市建設(shè)中應(yīng)用主要為以下三個(gè)方面:1)城市景觀結(jié)構(gòu)調(diào)查。土地是城市賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),城市遙感首先就是調(diào)查城市土地利用狀況,提供工商業(yè)、文化、交通、綠地和水體的分布和面積;2)城市道路規(guī)劃與交通環(huán)境分析。低空航空攝影[4]對(duì)全市車流的瞬時(shí)調(diào)查,就可以幾乎同時(shí)測(cè)出各個(gè)路段和交叉路口的機(jī)動(dòng)車和自行車的車流密度,編繪出主要道路交叉口的車流量圖,既簡(jiǎn)便易行,又準(zhǔn)確可靠,在交通管理、道路拓寬和過(guò)街橋、立交橋選址等方面,都能夠發(fā)揮作用;3)城市環(huán)境污染調(diào)查。受污染損害的植物[5],葉片葉綠素降低,在彩色紅外像片上紅的成分減少,污染程度通過(guò)影像色調(diào)的變化被記錄下來(lái),再參考樹(shù)木缺株、形態(tài)或冠幅變小的程度,就可以繪制出分輕、中、重三級(jí)的污染程度。

2.4 遙感在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用

海洋遙感[6]是指以海洋及海岸帶作為監(jiān)測(cè)、研究對(duì)象的遙感,包括物理海洋學(xué)遙感、生物海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)遙感與海水監(jiān)測(cè)、海洋污染監(jiān)測(cè)等。海洋遙感大幅度提升了海洋調(diào)查技術(shù)水平,與其余調(diào)查手段相比,具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。如:不受惡劣自然條件的限制、拓展了海洋調(diào)查的廣度、能夠?qū)崟r(shí)長(zhǎng)效的進(jìn)行檢測(cè)、龐大的信息獲取量以及應(yīng)用范圍的多樣性。

2.5 遙感在氣象中的應(yīng)用

氣象衛(wèi)星的出現(xiàn),為人類自上而下觀測(cè)大氣層和地表、生態(tài)的變化提供了一種新型可靠的手段,由此應(yīng)運(yùn)而生的衛(wèi)星氣象[3]成為大氣科學(xué)發(fā)展史上又一新的里程碑。氣象遙感的研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)方面:一是尋找從衛(wèi)星上探測(cè)和獲取大氣中主要?dú)庀笠睾痛髿猬F(xiàn)象的理論和方法;二是研究衛(wèi)星資料的處理技術(shù)和使用方法。例如利用紅外通道和可見(jiàn)光通道中對(duì)比,可以很好解決大霧區(qū)、中高云區(qū)及地表的區(qū)分問(wèn)題,區(qū)別出哪些是霧,哪些是云,哪些是地表,此外利用遙感還可以對(duì)沙塵暴有很好的監(jiān)控作用。

2.6 遙感在地質(zhì)災(zāi)害管理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的獲取災(zāi)害損失評(píng)估信息方法主要依靠地面調(diào)查以及歷史資料,耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)且因資料更新滯后,不能及時(shí)的體現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害管理的作用。隨著遙感技術(shù)及其他相關(guān)高新技術(shù)的高速發(fā)展,地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查正處于逐步推廣的階段。衛(wèi)星遙感技術(shù)的宏觀性、全天候和全天時(shí)以及周期性,為地質(zhì)災(zāi)害的研究提供了強(qiáng)有力的手段,并逐漸成為地球?yàn)?zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程中的主要技術(shù)。遙感技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害管理的整個(gè)過(guò)程。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估的四個(gè)階段中,均能夠及時(shí)準(zhǔn)確的提供調(diào)查、評(píng)估、預(yù)警,為地質(zhì)災(zāi)害管理工作的開(kāi)展提供依據(jù)。

2.7 遙感在考古中的應(yīng)用

考古工作,是探索人類文明發(fā)展的重要手段。隨著考古研究工作的擴(kuò)展,考古學(xué)家們從了解個(gè)別的考古遺址文化上升到對(duì)某一地區(qū)、某一國(guó)家,或者是更大范圍的一個(gè)時(shí)空去認(rèn)識(shí)人類文明的發(fā)展,這就需要考察更大的范圍與空間,僅依靠地面的考古資料就顯得不足,而且也很難使資料收集得完整,利用肉眼去觀察分析考古遺跡現(xiàn)象受時(shí)間、地點(diǎn)、氣候、光照等諸多因素影響,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遙感圖像、航拍像片的分辨率均可達(dá)到1m左右,同時(shí)可全球、全天候覆蓋,加上特殊信號(hào)可以穿透地表,開(kāi)展更加精確探測(cè)的探測(cè)工作,這些先進(jìn)技術(shù)在考古研究、文物保護(hù)管理上可起到?jīng)Q定性的作用。

從考古的角度來(lái)看,人類遺產(chǎn)的挖掘是繼承和弘揚(yáng)古代文明的重要途經(jīng)。利用遙感技術(shù)開(kāi)展古遺址尋找、普查研究是最為有效的手段。遙感信息古遺址研究不僅可以填補(bǔ)或充實(shí)人類文明歷史,而且對(duì)研究古代地緣政治,確定歷史時(shí)期的軍事和疆域爭(zhēng)議十分重要,且將大大提高田野考古的效率和質(zhì)量,把我國(guó)的考古學(xué)提高到一個(gè)新的高度。

3 遙感應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

隨著遙感技術(shù)應(yīng)用研究的深入發(fā)展,遙感數(shù)據(jù)分辨率不斷提高,數(shù)據(jù)量持續(xù)增長(zhǎng),數(shù)據(jù)處理的方法和程序也日趨復(fù)雜,從而導(dǎo)致GIS系統(tǒng)所需要解決的問(wèn)題也越來(lái)越多,GIS的發(fā)展也更加偏向于解決數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和處理,但這樣并不能從根本解決問(wèn)題。經(jīng)過(guò)不斷的總結(jié),最終發(fā)現(xiàn)如果想要解決實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題,就必須多技術(shù)、多方法、多角度、多渠道對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集處理。遙感技術(shù),是一種信息獲取的技術(shù),相對(duì)缺乏信息處理、提取以及解決問(wèn)題的能力。因而科學(xué)家們將遙感技術(shù)與GIS、GPS、計(jì)算機(jī)、仿真、虛擬等多種信息技術(shù)緊密結(jié)合,共同應(yīng)用解決復(fù)雜的綜合問(wèn)題。

“3S”技術(shù)集成就是在這樣的背景下產(chǎn)生的,3S技術(shù)[10]即指遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)3種技術(shù)集成的總稱?!?S”集成技術(shù)的應(yīng)用,是一個(gè)自然的發(fā)展趨勢(shì),RS和GPS為GIS進(jìn)行空間分析提供了更新區(qū)域信息和空間定位信息,從RS和GPS提供的大量數(shù)據(jù)中提取有用信息,并進(jìn)行綜合集成,使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。GIS、RS和GPS三者技術(shù)的集成,形成了一個(gè)更加完整、準(zhǔn)確及實(shí)施的對(duì)地觀測(cè)、分析及應(yīng)用系統(tǒng),從而推動(dòng)了遙感技術(shù)的進(jìn)步。

4 結(jié)論

綜上,遙感應(yīng)用既是系統(tǒng)科學(xué)又是系統(tǒng)工程,既是區(qū)域性的又是全球性的,既是邊緣科學(xué)又是交叉科學(xué)。通過(guò)對(duì)以上土地監(jiān)測(cè)、地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、城市建設(shè)、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)、海洋、氣象與考古遙感等幾個(gè)主要方面遙感技術(shù)應(yīng)用的介紹,可以看出遙感已經(jīng)滲透到社會(huì)生活及科研領(lǐng)域的各個(gè)方面,3S技術(shù)的集成已經(jīng)成為必然,我們應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)掘遙感技術(shù)應(yīng)用的潛力,開(kāi)拓遙感技術(shù)應(yīng)用的新局面,更加有效的保護(hù)和科學(xué)的利用好我國(guó)的資源與環(huán)境。

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篇7

關(guān)鍵詞:遙感;農(nóng)科本科生;課程;教學(xué)方法

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)04-0137-03

遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種從遠(yuǎn)距離不實(shí)際接觸物體而感知地表目標(biāo)物及其特征的綜合性探測(cè)技術(shù),是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分[1],它的功能和價(jià)值引起了許多學(xué)科的關(guān)注。伴隨我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化進(jìn)程的快速提升,《遙感》課程在高校農(nóng)科本科生教育中的地位日趨重要。面對(duì)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才需求,如數(shù)字農(nóng)作、作物栽培、農(nóng)業(yè)氣象與資源以及與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)有關(guān)的本科專業(yè),對(duì)遙感技術(shù)都提出了很高的要求[2],因此,為適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化的要求,進(jìn)一步加強(qiáng)《遙感》課程教學(xué),提升農(nóng)科本科生遙感應(yīng)用技能,是當(dāng)前的首要任務(wù)。教學(xué)內(nèi)容確定后,如何使其在授課過(guò)程中能被不同特點(diǎn)、不同專業(yè)背景的學(xué)生接受,關(guān)鍵在于教學(xué)方法。因此依據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和專業(yè)背景選擇合適的教學(xué)方法是完成教學(xué)任務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)筆者近5年的《遙感》課程教學(xué)實(shí)踐,本文結(jié)合農(nóng)科本科生的特點(diǎn)更新了《遙感》課程教學(xué)方法。

一、教學(xué)方法

1.問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)法。相對(duì)傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué),問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)法更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和發(fā)散思維,是一種提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的有效方法[3]。教學(xué)中,結(jié)合農(nóng)科本科生的特點(diǎn),設(shè)置問(wèn)題情境,提出“問(wèn)題――討論”的教學(xué)模式,依據(jù)教學(xué)內(nèi)容首先提出所要解決的問(wèn)題,然后讓學(xué)生獨(dú)立思考,培養(yǎng)學(xué)生的悟性,啟發(fā)學(xué)生找到解決問(wèn)題的答案,比如筆者講授作物葉片氮含量的遙感定量表達(dá)時(shí),首先提出“遙感光譜變量能否反演作物農(nóng)學(xué)參數(shù)”,然后講解遙感變量與農(nóng)學(xué)參數(shù)耦合過(guò)程,最后讓學(xué)生自主理解波段光譜值,建立葉片氮含量與遙感光譜變量間的定量關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)遙感的定量分析。通過(guò)設(shè)置問(wèn)題,由教師啟發(fā)構(gòu)思解決方法,最后要求學(xué)生自主實(shí)踐,不僅使學(xué)生理解遙感的特點(diǎn)、功能,而且對(duì)于遙感與農(nóng)學(xué)耦合方法也有了較好掌握。這種層次漸進(jìn)的問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)方法,一是增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)該課程的了解,二是促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的積極性。

2.多媒體教學(xué)法。對(duì)于農(nóng)科本科生而言,學(xué)習(xí)遙感的目的就是能利用遙感技術(shù),掌握遙感影像的解譯方法,獲取有關(guān)農(nóng)田的空間信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)。遙感圖像教學(xué)中,借助多媒體平臺(tái)展示遙感圖像,主要目的是增強(qiáng)學(xué)生對(duì)遙感圖像的直觀認(rèn)識(shí),利于圖像信息解譯,否則學(xué)生會(huì)感到空洞、虛幻,不利于激發(fā)學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的積極性。

使用多媒體教學(xué)法需要注意課件制作要美觀精良,注意理論的精講,以避免單一的讓學(xué)生自己觀看,注意演示內(nèi)容要緊密配合教材順序,避免隨意性,注意讓學(xué)生多交流,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)難點(diǎn),切忌教師做報(bào)告式的演講。筆者教學(xué)實(shí)踐證明:采用多媒體教學(xué)法有利于提高學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的興趣和注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)造性。處理好這些教學(xué)細(xì)節(jié)問(wèn)題,可以收到事半功倍的教學(xué)效果。

3.典型案例教學(xué)法?!哆b感》是一門(mén)交叉性極強(qiáng)的學(xué)科,與其他學(xué)科關(guān)系比較密切,因而遙感應(yīng)用時(shí)會(huì)存在不同類型的錯(cuò)誤。筆者進(jìn)行教學(xué)講授時(shí)常以學(xué)生作業(yè)或論文中出現(xiàn)的錯(cuò)誤為典型案例,可更有效地提高或鞏固學(xué)生對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的掌握。比如基于TM影像利用歸一化植被指數(shù)NDVI監(jiān)測(cè)作物葉面積指數(shù)LAI時(shí),有三個(gè)學(xué)生通過(guò)TM3與TM2兩波段組合計(jì)算NDVI,還有一個(gè)學(xué)生直接將TM4與TM3兩波段之差作為NDVI值,這些問(wèn)題在于波段的選擇和組合是錯(cuò)誤的,應(yīng)該利用TM4與TM3這兩個(gè)波段進(jìn)行歸一化求算NDVI,說(shuō)明這些學(xué)生對(duì)NDVI基本知識(shí)的掌握不夠。又如江蘇蘇中地區(qū)中弱筋小麥長(zhǎng)勢(shì)和籽粒蛋白質(zhì)含量遙感監(jiān)測(cè)時(shí),部分小麥樣本拔節(jié)期LAI值在5以上以及籽粒蛋白質(zhì)含量在18%以上,這些數(shù)據(jù)與小麥的物候期和籽粒品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不符,說(shuō)明學(xué)生對(duì)小麥的生育期及其栽培技術(shù)掌握較少。再如有一個(gè)學(xué)生對(duì)一個(gè)3×3的圖像窗口(124、126、127、120、150、125、115、119、113)經(jīng)過(guò)中位數(shù)濾波后得到該窗口中心像元值為120,這個(gè)問(wèn)題在于中位數(shù)濾波使用錯(cuò)誤,應(yīng)該采用中位數(shù)濾波將該窗口各像元值安排大小順序排列,從而確定該窗口經(jīng)過(guò)濾波后的中心像元為124,說(shuō)明學(xué)生對(duì)遙感圖像基本概念不理解。在教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)用部分典型案例,可提升學(xué)生對(duì)遙感概念與其他學(xué)科知識(shí)的理解和掌握能力,以及加強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

4.理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)法?!哆b感》課程教學(xué)僅要求學(xué)生了解和掌握該課程的理論知識(shí)、國(guó)內(nèi)外發(fā)展簡(jiǎn)史以及應(yīng)用領(lǐng)域,這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,為切實(shí)幫助學(xué)生理解和掌握遙感技術(shù),有必要讓學(xué)生參與科研項(xiàng)目,提高理論聯(lián)系實(shí)際的效果,增強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力,激勵(lì)學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的積極性。比如筆者正在主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“不同株型作物氮素組分時(shí)空分布遙感監(jiān)測(cè)機(jī)理研究”,從中分出一個(gè)子課題“玉米冠層氮素密度與遙感變量間的定量關(guān)系”,要求一部分學(xué)生參加并完成這個(gè)子課題,讓另一部分學(xué)生參與筆者正在執(zhí)行的農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)子項(xiàng)目“中弱筋小麥調(diào)優(yōu)栽培信息化技術(shù)”具體研究工作。通過(guò)實(shí)際參與項(xiàng)目研究,學(xué)生不僅能系統(tǒng)理解和掌握多源、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及其作用,而且直觀感受了遙感影像預(yù)處理方法和地物信息提取方法及其精度評(píng)價(jià)機(jī)制。上機(jī)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)中,選用揚(yáng)州及其學(xué)生熟悉的周邊地區(qū)影像數(shù)據(jù)提供給學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作。例如利用覆蓋揚(yáng)州、泰州和高郵地區(qū)的國(guó)產(chǎn)環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星HJ-CCD數(shù)據(jù),當(dāng)學(xué)生看到自己熟悉的區(qū)域時(shí),能親身感受到遙感技術(shù)的實(shí)用性,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)遙感的積極性,筆者要求學(xué)生利用遙感圖像處理系統(tǒng)ENVI提取他們熟悉的一些地區(qū),并選擇適宜方法對(duì)地物進(jìn)行分類。筆者教學(xué)實(shí)踐證明:這種教學(xué)方法,能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)《遙感》課程學(xué)習(xí)的興趣和注意力,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,加深學(xué)生對(duì)遙感概念的理解,開(kāi)拓學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)新性思維。

二、總結(jié)

面向農(nóng)科本科生基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際情況,筆者以學(xué)生發(fā)展為本緊扣教學(xué)大綱開(kāi)展《遙感》課程教學(xué),應(yīng)用實(shí)例典型且較新。結(jié)合遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,主要內(nèi)容涵蓋了農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)字農(nóng)作技術(shù)、精確農(nóng)業(yè)、農(nóng)情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等主要應(yīng)用領(lǐng)域。針對(duì)農(nóng)科本科生的特點(diǎn),實(shí)際教學(xué)中依據(jù)理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的總體原則,分別采用了四種教學(xué)方法,包括問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、典型案例教學(xué)法、理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué)法,對(duì)每種教學(xué)方法都深入淺出地進(jìn)行分析,注重遙感基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用,提高了教學(xué)效果,優(yōu)化了教學(xué)質(zhì)量。近5年的教學(xué)實(shí)踐證明,采用該四種教學(xué)方法對(duì)農(nóng)科本科生認(rèn)真開(kāi)展《遙感》課程教學(xué),能明顯促使農(nóng)科本科生較好地理解和掌握遙感原理、相關(guān)概念與專業(yè)基礎(chǔ)技能,同時(shí)能進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)科本科生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。

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篇8

關(guān)鍵詞:遙感影像;空間數(shù)據(jù);環(huán)境監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào):TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 12-0000-01

一、遙感的基本概念與原理

(一)遙感概述。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代在航空攝影測(cè)量的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)綜合性空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)。所謂的遙感,就是從遠(yuǎn)處在不直接接觸地表目標(biāo)物和現(xiàn)象的情況下,獲取其信息的科學(xué)和技術(shù)。遙感具有以下特點(diǎn):探測(cè)范圍廣,能夠提供綜合宏觀的視角;獲取手段多樣,獲取的信息量大;獲取信息快,更新周期短,可進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);全天候作業(yè);遙感技術(shù)可以根據(jù)不同的目的和任務(wù),選用不同的波段和不同的遙感儀器,取得所需的信息等等。

(二)遙感的物理基礎(chǔ)。不同地物具有不同的電磁波輻射特性,表現(xiàn)在遙感圖像上就具有不同的圖像特征。電磁波是由振源發(fā)出的由交變電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)在空氣中傳播的電磁震蕩。而我們將不同電磁波段透過(guò)大氣后衰減的程度不一樣原因進(jìn)行了介紹,可知有些波段的電磁輻射能夠透過(guò)大氣層時(shí)衰減較小,即透過(guò)率較高,這個(gè)波譜范圍,叫做“大氣窗口”。

遙感除了利用上述的大氣窗口作為工作波段外,有些氣象衛(wèi)星是選擇非透明區(qū)作為大氣波段(如水汽,二氧化碳,臭氧吸收區(qū)),以測(cè)量它的含量,分布,溫度等,不同的大氣投射窗口對(duì)應(yīng)于不同的光譜范圍,適于使用不同的傳感器,因此,研究地面的光譜特性,選用合適的大氣透射窗口和傳感器對(duì)于提高遙感探測(cè)的質(zhì)量具有十分重要的意義。

二、遙感平臺(tái)與傳感器

(一)遙感平臺(tái)。遙感數(shù)據(jù)獲取是在由遙感平臺(tái)和傳感器構(gòu)成的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)系統(tǒng)的支持下實(shí)現(xiàn)的。遙感平臺(tái)可以分為地面平臺(tái)、航空平臺(tái)和航天平臺(tái)三種。由于各種平臺(tái)和傳感器都有自己的適用范圍和局限性,因此往往隨著具體任務(wù)的性質(zhì)和要求的不同而采用不同的組合方式,從而實(shí)現(xiàn)在不同高度上應(yīng)用遙感技術(shù)。

遙感平臺(tái)主要依據(jù)遙感圖像的空間分辨率,一般的說(shuō),近地遙感具有較高的空間分辨率,但觀察范圍較小,而航空遙感地面分辨率雖然中等,但其觀測(cè)范圍廣,航天遙感地面分辨率低,但覆蓋范圍廣。

(二)傳感器傳感器一般由采集單元、探測(cè)與信號(hào)轉(zhuǎn)化單元、記錄與通信單元組成。各種衛(wèi)星通過(guò)不同的遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同的用途。各種衛(wèi)星通過(guò)不同的遙感技術(shù),實(shí)現(xiàn)了不同的用途。數(shù)字工程中常用的遙感數(shù)據(jù)有Landsat和TMM遙感、SPOT和Radarsat以及我國(guó)的資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)和高分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。傳感器的類型大類上分為主動(dòng)式和被動(dòng)式,其中又各分為非圖像式和掃描圖像式。

三、遙感圖像及其特征

遙感的核心問(wèn)題就是不同地物的反射輻射或發(fā)生輻射在各種遙感圖像上的表現(xiàn)特征的判別,當(dāng)然,不同的目的的需要精心的設(shè)計(jì)對(duì)于遙感成像的方式或選擇波段,這樣我們才能使不同的地物在圖像特征區(qū)別。遙感圖像反映的信息主要有幾何信息,波譜信息,空間信息和時(shí)間信息等。

(一)幾何特征。遙感圖像不僅反映了地物的波譜信息,而且還反映了地物的空間信息形成特征,一般包括空間頻率信息,邊緣線性構(gòu)造清息,結(jié)構(gòu)或紋理信息以及幾何信息等。影響遙感空間信息的主要因素有傳感器的空間分辨率、圖像投影性質(zhì)、比例尺和幾何熵變等。

(二)光譜信息。遙感圖像中每個(gè)像元的亮度值代表的是該像元中地物的平均輻射值,它是隨地物的成分、紋理、狀態(tài)、表面特征及所使用電磁波段的不同而變化的。遙感圖像的信息雖主要取決于兩個(gè)因素:波譜分辨率和空間分辨率。前者主要影響波譜信息量,后者主要影響空間信息量。多波段圖像的信息量除上述兩個(gè)因素外還與波段的選擇和數(shù)目有關(guān)。

(三)時(shí)間特征。同一地物對(duì)象由于其在不同的階段含有不同的成分等原因造成對(duì)象在不同階段具有不同的光譜特性,表現(xiàn)在遙感圖像上就是該地物在不同時(shí)間段的圖像上具有不同的圖像特征。時(shí)相主要影響圖像的處理效果,利用對(duì)泳衣區(qū)域各個(gè)階段分別進(jìn)行遙感,加以對(duì)比而研究,則可以獲取該區(qū)域的連續(xù)變化特征。

四、遙感處理的基本流程與技術(shù)

利用遙感的手段進(jìn)行數(shù)字工程空間信息更新時(shí),應(yīng)用需求以及衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理流程會(huì)有所不同,但是主要的過(guò)程和技術(shù)方法基本一致,在利用遙感影像進(jìn)行空間數(shù)據(jù)更新的關(guān)鍵技術(shù)和流程主要可歸納為一下幾個(gè)方面:遙感波段(衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù))選擇;衛(wèi)星影像讀入;衛(wèi)星遙感影像處理技術(shù);信息提取技術(shù);矢量編輯與地圖更新技術(shù)。

五、遙感應(yīng)用

隨著衛(wèi)星數(shù)據(jù)圖像空間分辨率、光譜分辨率及時(shí)間分辨率的不斷提高,以及遙感數(shù)據(jù)購(gòu)買費(fèi)用的逐步下降,衛(wèi)星數(shù)據(jù)圖像的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,從圖像中提取信息的要求也越來(lái)越多,遙感已經(jīng)成為獲取地面信息的主要手段。

利用遙感技術(shù)可以制作各種遙感相關(guān)產(chǎn)品――數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字線劃圖(DLG)、數(shù)字高程(地形)模型(DEM/DTM)、數(shù)字柵格模型(DRG)等4D產(chǎn)品;提供行業(yè)或部門(mén)專題地理數(shù)據(jù)――專題影像地圖;利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的產(chǎn)生或更新等。

(一)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新。比如用SPOT/ERS衛(wèi)星影像更新地圖數(shù)據(jù)為例,可以采用影響的幾何糾正、色彩轉(zhuǎn)換技術(shù)、統(tǒng)計(jì)和算法以及影像融合技術(shù)。遙感數(shù)據(jù)又有多波段、多時(shí)相的信息源,且能快速真實(shí)地提供豐富的地表空間信息,遙感已經(jīng)成為地圖更新和制作的有效而又重要的手段。我國(guó)目前的若干地形圖大都在20世紀(jì)70年代測(cè)繪生產(chǎn)的,目前也都面臨這地圖更新的問(wèn)題。

(二)土地利用調(diào)查與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于數(shù)字工程進(jìn)行土地規(guī)劃與開(kāi)發(fā)、土地管理、開(kāi)發(fā)利用潛力分析等很重要。目前,中小比例尺的土地利用遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與變更,主要應(yīng)用TM、ETM、SPOT等遙感影像。利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀調(diào)查,調(diào)查精度比常規(guī)調(diào)查方法高,且時(shí)間短速度快。農(nóng)作物與植被方面,用于農(nóng)業(yè)氣象、作物監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的觀測(cè)參數(shù)需要有更高的光譜分辨率,一般是短波紅外波段。根據(jù)農(nóng)業(yè)耕作和土地利用特點(diǎn),選定影響最佳的獲取時(shí)間應(yīng)在5月―6月或9月―10月。研究的主要技術(shù)過(guò)程主要有下面幾個(gè):數(shù)據(jù)預(yù)處理、影像合成、不同數(shù)據(jù)源圖像融合、圖像分類和后處理、外業(yè)調(diào)繪、內(nèi)業(yè)分析以及成果輸出和更新。

(三)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測(cè)。各種自然災(zāi)害往往需要制作大比例尺圖,以判明水災(zāi)發(fā)生時(shí)的洪澇區(qū)域、地震發(fā)生后的建筑物損壞情況、火災(zāi)發(fā)生后對(duì)地區(qū)造成的破壞等。地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查、火災(zāi)監(jiān)控和油污與赤潮監(jiān)測(cè)。為了能將不同的信息區(qū)別開(kāi)來(lái),一般都要進(jìn)行色彩合成,即在3個(gè)通道上安裝3個(gè)波段圖像,然后分別負(fù)于紅綠藍(lán)并疊合在一起,形成彩色圖像,合成后的彩色圖像含有豐富的顏色信息,便于解釋,理解和處理。

參考文獻(xiàn):

篇9

【關(guān)鍵詞】水文學(xué);現(xiàn)代信息技術(shù);遙感技術(shù);GPS技術(shù)

水文學(xué)是地球科學(xué)中的一項(xiàng)重要組成部分,是以研究地球上水系統(tǒng)變化規(guī)律為主的一門(mén)新學(xué)科,尤其是水文科學(xué)的進(jìn)步直接關(guān)系到水力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。水文學(xué)在工作研究領(lǐng)域中主要是以水的起源、存在、循環(huán)、分布以及相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律進(jìn)行深入分析,并利用這些規(guī)律來(lái)為人類社會(huì)發(fā)展服務(wù)?,F(xiàn)代社會(huì)與高新技術(shù)的迅速發(fā)展,促使了水文學(xué)研究發(fā)生了翻天覆地的變革。尤其是近年來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用,為現(xiàn)代水文研究技術(shù)和理論的改革與創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),也為水力發(fā)電行業(yè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

1、RS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

1.1RS技術(shù)概念

RS技術(shù)即遙感技術(shù),是與上個(gè)世紀(jì)六十年隨著近代物理學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一門(mén)綜合性新的探測(cè)技術(shù)。在探測(cè)工作中,它是通過(guò)一種非直接接觸的方法對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)性質(zhì)和運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行探測(cè)的技術(shù)。遙感技術(shù)通常由遙感平臺(tái),遙感介質(zhì)、傳感器和數(shù)據(jù)處理中心五部分組成。

1.2遙感技術(shù)在水文領(lǐng)域的應(yīng)用

遙感技術(shù)隨著社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在旱情評(píng)估與檢測(cè)之中,同時(shí)在評(píng)價(jià)土壤侵蝕和洪水產(chǎn)生的原因方面也取得了較為顯著的成果。在洪水災(zāi)害中,經(jīng)常使用遙感技術(shù)來(lái)對(duì)洪水的影響和損害進(jìn)行評(píng)估,以便緊急救災(zāi)和災(zāi)后重建工作的順利進(jìn)行。

在洪水災(zāi)害的檢測(cè)中,遙感技術(shù)可以對(duì)災(zāi)后重建和評(píng)測(cè)具體的損失情況起著著全面、客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確的作用。在現(xiàn)階段的社會(huì)發(fā)展中,遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估方面取得了較大的發(fā)展,同時(shí)其對(duì)于干旱預(yù)測(cè)方面也取得了一定的成績(jī)。一般而言,遙感技術(shù)通過(guò)土壤表面發(fā)出的電磁能量的測(cè)量來(lái)進(jìn)行土壤濕度的評(píng)估,再加上相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)干旱監(jiān)測(cè)的作用。而且,還可以在工作中通過(guò)對(duì)土壤表面植物的生長(zhǎng)情況、地面的溫度情況來(lái)監(jiān)測(cè)旱情的產(chǎn)生規(guī)律。通過(guò)了解不同地域的相關(guān)情況,建立一個(gè)能夠滿足植物作物彼此之間的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和協(xié)調(diào)生長(zhǎng)模式。在工作中,根據(jù)具體的相關(guān)情況建立出一項(xiàng)系統(tǒng)全面的遙感技術(shù)體系和管理控制流程。

在水文領(lǐng)域的研究中采用遙感技術(shù)不但能夠更快地獲得了大面積的土壤濕度信息,而且能夠快速準(zhǔn)確的分辨出土壤中水含量的分布規(guī)律,因?yàn)楸O(jiān)測(cè)模型的構(gòu)成方式和簡(jiǎn)化程度之中存在著差異,因此對(duì)于不同范圍和精度的遙感技術(shù)也不盡相同。在目前的社會(huì)之中,我國(guó)目前已經(jīng)建立了初步的旱情遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)體系,在一些試點(diǎn)地區(qū)獲得了顯著的成效。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)之中也有很大的作用。運(yùn)用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù),可以動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)地表水質(zhì)在時(shí)間和空間上參數(shù)的變化情況,具體表現(xiàn)在對(duì)濕地的評(píng)價(jià)、和測(cè)定水質(zhì)參數(shù)等方面。遙感技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用已經(jīng)開(kāi)始在實(shí)踐生產(chǎn)之中使用,隨著它在水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的地位更加重要,它的發(fā)展也不斷完善。

2、GPS技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),即GPS技術(shù),具有自動(dòng)化、高效率、精確度高、全天候的優(yōu)點(diǎn),成功應(yīng)用于工程測(cè)量、航空攝影、資源勘測(cè)、地球動(dòng)力學(xué)、大地測(cè)量、水文領(lǐng)域之中,取得巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。水利信息與空間地理位置有很大的關(guān)系,GPS可以更準(zhǔn)確的獲取水利信息的空間位置,可以運(yùn)用在減災(zāi)防汛和水下地形測(cè)量等方面。使用全球衛(wèi)星定位技術(shù),可以及時(shí)準(zhǔn)確的定位災(zāi)害的發(fā)生地點(diǎn),尤其是在使用了無(wú)線通話功能之后,實(shí)現(xiàn)了雙向的通話功能,使指揮中心和災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)能夠自由及時(shí)的對(duì)象,方便二者進(jìn)行溝通,對(duì)緊急情況做出應(yīng)急反應(yīng)。以往在汛期來(lái)臨時(shí),在大堤上排查險(xiǎn)情,在發(fā)現(xiàn)了險(xiǎn)情隱患之后,通過(guò)對(duì)講機(jī)向指揮部門(mén)匯報(bào),耽誤了搶險(xiǎn)時(shí)間,而且無(wú)法準(zhǔn)確的描述出險(xiǎn)情發(fā)生的位置。

3、現(xiàn)代化信息技術(shù)在水利水電中的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)作為一種新的工具,已經(jīng)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了巨大的影響。新的工具產(chǎn)生新的方法,計(jì)算機(jī)輔助工程項(xiàng)目管理已經(jīng)成為一種先進(jìn)、可行的新方法。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以大大提高信息溝通和數(shù)據(jù)采集的效率,可以把大量紛雜的信息進(jìn)行有序的組織。新的工具也帶來(lái)了新的思想。建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界基礎(chǔ)上的過(guò)程重建、學(xué)習(xí)型組織、知識(shí)管理等新思想紛紛被應(yīng)用到實(shí)踐中。

自20世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)水電行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的機(jī)遇期,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深化,我國(guó)的水電行業(yè)投資體制也發(fā)生了根本性的變革。水電工程的建設(shè)管理亦由原來(lái)的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)管理模式逐步經(jīng)歷了項(xiàng)目招投標(biāo)制、工程監(jiān)理制和業(yè)主負(fù)責(zé)制,以及大型非電力集團(tuán)企業(yè)跨行業(yè)參與水電工程建設(shè),發(fā)展到現(xiàn)在的項(xiàng)目管理模式,說(shuō)明了拉鋸式的超長(zhǎng)期施工已不滿足我國(guó)電力需求增長(zhǎng)的需要,不考慮投入產(chǎn)出比,低效率的管理方式,已不適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的要求。對(duì)于水電工程中的機(jī)電工程項(xiàng)目,往往都是投資巨大,子項(xiàng)目眾多,施工工藝復(fù)雜,施工高峰期人數(shù)近千人,工程承包單位幾十家,各類物資、材料、設(shè)備供應(yīng)商數(shù)十家,主要工序上萬(wàn)條,面對(duì)如此復(fù)雜的資源配置、復(fù)雜的施工工序和嚴(yán)格的工期要求,如何使建設(shè)各方密切配合、運(yùn)籌帷幄、科學(xué)組織、有效協(xié)調(diào),作好機(jī)電工程項(xiàng)目的控制管理工作,傳統(tǒng)的管理已經(jīng)不能滿足要求,這時(shí)必須應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)輔助管理。

項(xiàng)目管理是近年來(lái)國(guó)際上興起的一門(mén)新興專業(yè)學(xué)科和技術(shù)。隨著項(xiàng)目,尤其是較大型的建設(shè)工程項(xiàng)目的啟動(dòng)、規(guī)劃、實(shí)施等項(xiàng)目生命周期的展開(kāi),與項(xiàng)目有關(guān)的合同、圖紙、報(bào)告、文件、照片、音像、模型等各種各類紙介質(zhì)和非紙介質(zhì)信息會(huì)層出不窮地產(chǎn)生,對(duì)項(xiàng)目信息的管理變得越來(lái)越重要。項(xiàng)目信息管理的效率和成本將直接影響項(xiàng)目管理其他環(huán)節(jié)的工作效率、質(zhì)量和成本。很顯然信息處理始終貫穿著項(xiàng)目管理的全過(guò)程。如何高效、有序、規(guī)范地對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程的紙介質(zhì)信息資源進(jìn)行管理,是現(xiàn)代項(xiàng)目管理的重要環(huán)節(jié)。隨著互聯(lián)網(wǎng)Internet、多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)MMDB及電子商務(wù)EC等以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息管理科技的迅猛發(fā)展,又為項(xiàng)目(特別是大型建設(shè)工程項(xiàng)目)信息管理系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施提供了全新的信息管理理念、技術(shù)支撐平臺(tái)和全面解決方案。由此導(dǎo)入了項(xiàng)目信息化管理的全新觀念。

篇10

1古代遺址的勘查

不管是什么時(shí)代的古代遺址,雖然在地面上可能會(huì)存在著一定的跡象,但是對(duì)于幅員遼闊的中國(guó)而言,尋找古代遺跡工作如果采用以往的方式是非常困難的,同時(shí)還有可能會(huì)耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間,在地理位置的確定方面也不是非常好,甚至還有可能會(huì)出現(xiàn)誤判的情況。如果在實(shí)際的工作中,使用航片或者是衛(wèi)片對(duì)其進(jìn)行全面的綜合性的分析,就可以收獲很好的效果。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象就是因?yàn)楹娇諘?huì)被衛(wèi)星遙感技術(shù)作用范圍相對(duì)比較大,所以在這一過(guò)程中也能夠?qū)σ恍╇s亂無(wú)章的遺址清晰的識(shí)別。此外在一些自然環(huán)境并不是很好的地區(qū)也很難的展開(kāi)其自身的工作,所以遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分的明顯。例如我國(guó)在對(duì)秦始皇陵考古研究中,對(duì)1956年的航空全色遙感圖像解譯,就得到3類遺存信息。其中尤其以第1類影像特征較為顯著,與后期考古探測(cè)結(jié)果一致的遺存包括五嶺大堤、兵馬俑坑、封土堆東側(cè)的馬廄坑,這些遺存在航空全色遙感圖像上表現(xiàn)明顯的原因是規(guī)模較大,取得了很好的探測(cè)效果。另外,國(guó)外在這方面也開(kāi)展了很多工作。如加拿大某些早期歐洲人村落遺址的確定,馬里蘭州18世紀(jì)城堡的重建,1987年,美國(guó)國(guó)家航空航天局埃姆斯研究中心進(jìn)行的揭開(kāi)瑪雅文明榮枯盛衰奧秘的計(jì)劃,他們利用LandsatTM、IKONOS衛(wèi)星和機(jī)載雷達(dá)資料,再加上GPS技術(shù),成功地識(shí)別出了古瑪雅遺址的特點(diǎn)。

2地下遺跡的無(wú)損探測(cè)

在遙感考古工作中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是要對(duì)埋在地下的古代遺跡和古墓等進(jìn)行無(wú)損探測(cè),當(dāng)前在無(wú)損探測(cè)的過(guò)程中,采用的方法有很多,比如磁力探測(cè)的方法、電阻率探測(cè)的方法和地震探測(cè)的方法等。在我國(guó)對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用還處在不是很成熟的階段,但是在這方面也進(jìn)行了非常詳細(xì)的研究,所以也出現(xiàn)了很多項(xiàng)非常先進(jìn),精度也非常高的物理探測(cè)技術(shù),在這一過(guò)程中還出現(xiàn)了一些全新的可以將其用在探測(cè)定位方面的新算法,其中,使用遺傳算法對(duì)雷達(dá)資料進(jìn)行捕捉和整理就是非常重要的一種應(yīng)用。

3水下考古

水下遙感考古通常就是使用航空遙感的方式對(duì)湖泊和河流等水環(huán)境下的古代遺址或者是古代的港口等進(jìn)行探測(cè),這樣就可以對(duì)當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境進(jìn)行全面的分析。但是在水下遙感考古的過(guò)程中會(huì)受到很多因素的影響,在這一過(guò)程中必須要保證水體自身的質(zhì)量,此外還要保證探測(cè)的過(guò)程中處在無(wú)風(fēng)的狀態(tài)當(dāng)中。所以,這種方式一般使用在湖泊的水下考古工作當(dāng)中,但是如果是在含沙量相對(duì)比較大的河流當(dāng)中,這種方法很難收到比較好的效果。當(dāng)前,海洋地理測(cè)繪技術(shù)和考古設(shè)備儀器都在不斷的發(fā)展和完善。所以在這一過(guò)程中,海洋考古技術(shù)也得到了較為長(zhǎng)足的發(fā)展。在當(dāng)前的海洋考古工作當(dāng)中,一般就是使用聲波掃描的方式或者是聲納以及水下照相機(jī)等設(shè)備開(kāi)展相應(yīng)的工作。在這一過(guò)程中需要對(duì)古代遺跡的真實(shí)性和其自身的位置和范圍等進(jìn)行全面的研究和分析,這樣也就使得古代社會(huì)的發(fā)展情況得以充分的展現(xiàn)。某博物館負(fù)責(zé)的項(xiàng)目就是以遙感的手段當(dāng)做是主要的方式,同時(shí)在這一過(guò)程中還將潛水調(diào)查當(dāng)做是重要的輔助手段,采取上述的方式將其分成3個(gè)階段,在應(yīng)用了這種方式之后也開(kāi)發(fā)出了非常大的應(yīng)用潛力,此外在這一過(guò)程中還有非常多的新發(fā)現(xiàn)。

4環(huán)境考古

古代環(huán)境恢復(fù)工作對(duì)于當(dāng)時(shí)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r以及經(jīng)濟(jì)、政治、文化等眾多方面的狀況都有著非常關(guān)鍵的作用,古代社會(huì)當(dāng)中地理環(huán)境的變化對(duì)于古代環(huán)境和政治經(jīng)濟(jì)的研究也有著十分積極的影響。用遙感技術(shù)來(lái)對(duì)歷史環(huán)境的演變進(jìn)行研究的過(guò)程中主要是使用它在遙感圖像上的痕跡來(lái)對(duì)其進(jìn)行更加全面的分析和研究,這是因?yàn)椴煌难芯繉?duì)象都有其自身的特征,這些特征也就成為了對(duì)其進(jìn)行判斷的一個(gè)方式我們?cè)谶b感圖像上可以借助色調(diào)、陰影和形態(tài)及大小等特征對(duì)其進(jìn)行識(shí)別,一個(gè)地區(qū)的環(huán)境變化最主要的就是水系上的變化。使用遙感圖像上的地物光譜特征對(duì)土壤自身的濕度和沉積物進(jìn)行詳細(xì)的分析,就可以將水系變化的具體情況全面的反映出來(lái)。

5考古專題制圖和文物考古信息系統(tǒng)

遙感考古研究的主要工具是遙感圖像,圖像本身具有可以長(zhǎng)期保存的特性,因此我們可以從早期保存的遙感圖像上發(fā)現(xiàn)已被破壞的古跡,從現(xiàn)在的圖像發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的古跡,制成考古信息專題圖,在圖像上保存這些古跡的位置、范圍以及古跡的真實(shí)外貌特征,以供將來(lái)的分析之用。經(jīng)過(guò)糾正的遙感圖像具有很高的精度,因此可以從圖像上對(duì)遺址的范圍及形狀進(jìn)行直接測(cè)量,并可將結(jié)果直接轉(zhuǎn)繪到地圖上,具有很高的參考價(jià)值。目前,在國(guó)際上,利用遙感進(jìn)行考古制圖是遙感考古的主要內(nèi)容,發(fā)展十分迅速。利用遙感和GIS技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的遺址調(diào)查,并精確定位,以供未來(lái)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、遺址定位之用。

6古遺址仿真復(fù)原

利用GIS技術(shù),對(duì)考古目標(biāo)的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其消亡、荒廢的過(guò)程進(jìn)行模擬,以三維動(dòng)態(tài)顯示,從而可以真實(shí)地再現(xiàn)古遺址、古戰(zhàn)場(chǎng)的面貌及環(huán)境演變的過(guò)程,反映當(dāng)時(shí)的社會(huì)及環(huán)境狀況,為考古學(xué)家以及軍事學(xué)家的分析研究提供形象的參考資料。大英博物館內(nèi)演示的古希臘神殿,美國(guó)洛杉磯美術(shù)館演示的古羅馬城堡,都是根據(jù)殘缺部件“修復(fù)”仿真的。敦煌石窟“、數(shù)字故宮”也即將付諸實(shí)現(xiàn)。航空三維掃描成像系統(tǒng)曾經(jīng)完成包頭、澳門(mén)和上海浦東的大面積城市監(jiān)測(cè),效果遠(yuǎn)勝于沙盤(pán)模型。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,這一方法必將得到越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用。

7結(jié)語(yǔ)