遙感應(yīng)用技術(shù)范文

時(shí)間:2023-12-07 18:06:28

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篇1

衛(wèi)星遙感技術(shù)集中了空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)通信和地學(xué)等學(xué)科的最新成就,是當(dāng)代高新技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)走過了多年艱苦探索與攀登的道路。如今,我們欣喜地看到衛(wèi)星遙感應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)起步并正在走向成熟和輝煌。

眾所周知,近十年來全球空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)表明,衛(wèi)星遙感技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的高科技,是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要尺度?,F(xiàn)在不論是西方發(fā)達(dá)國(guó)家還是亞太地區(qū)的發(fā)展中國(guó)家,都十分重視發(fā)展這項(xiàng)技術(shù),無論在政策、資金,還是在人力、物力上都給予衛(wèi)星遙感以特別的重視和傾斜,寄希望于衛(wèi)星遙感技術(shù)能夠給國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛躍提供強(qiáng)大的推動(dòng)力和可靠的戰(zhàn)略決策依據(jù)。這種希望給衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。面對(duì)這種形勢(shì),我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)如何發(fā)展,如何使衛(wèi)星遙感技術(shù)真正成為實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化的技術(shù),直接為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做好先行,是值得我們認(rèn)真思考而且必須做出正確回答的問題,同樣它也是當(dāng)前業(yè)界人士關(guān)注的熱門焦點(diǎn)。

衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用

1、衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

首先,到目前為止,我國(guó)已經(jīng)成功發(fā)射了十六顆返回式衛(wèi)星,為資源、環(huán)境研究和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了寶貴的空間圖像數(shù)據(jù),在我國(guó)國(guó)防建設(shè)中也起到了不可替代的作用。我國(guó)自行研制和發(fā)射了包括太陽和地球同步軌道在內(nèi)的六顆氣象衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)已在氣象研究、天氣形勢(shì)分析和天氣預(yù)報(bào)中廣為使用,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)化運(yùn)行。1999年10月我國(guó)第一顆以陸地資源和環(huán)境為主要觀測(cè)目標(biāo)的中巴地球資源衛(wèi)星發(fā)射成功,結(jié)束了我國(guó)沒有較高空間分辨率傳輸型資源衛(wèi)星的歷史,已在資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面實(shí)際應(yīng)用,逐步發(fā)揮效益。我國(guó)還發(fā)射了第一顆海洋衛(wèi)星,為我國(guó)海洋環(huán)境和海洋資源的研究提供了及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

其次,除了上述已發(fā)射的遙感衛(wèi)星外,我國(guó)還先后建立了國(guó)家遙感中心、國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心和中國(guó)遙感衛(wèi)星地面接收站等國(guó)家級(jí)遙感應(yīng)用機(jī)構(gòu)。同時(shí),國(guó)務(wù)院各部委及省市地方紛紛建立了一百六十多個(gè)省市級(jí)遙感應(yīng)用機(jī)構(gòu)。這些遙感應(yīng)用機(jī)構(gòu)廣泛的開展氣象預(yù)報(bào)、國(guó)土普查、作物估產(chǎn)、森林調(diào)查、地質(zhì)找礦、海洋預(yù)報(bào)、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃和地圖測(cè)繪等遙感業(yè)務(wù),并且與全球遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星和定位導(dǎo)航衛(wèi)星相配合,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)主義現(xiàn)代化提供多方面的信息服務(wù)。這也為迎接21世紀(jì)空間時(shí)代和信息社會(huì)的挑戰(zhàn),打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

最后,非常關(guān)鍵,必須要重點(diǎn)指出的是兩大系統(tǒng)的建立完成。一是國(guó)家級(jí)基本資源與環(huán)境遙感動(dòng)態(tài)信息服務(wù)體系的完成,標(biāo)志著我國(guó)第一個(gè)資源環(huán)境領(lǐng)域的大型空間信息系統(tǒng),也是全球最大規(guī)模的一個(gè)空間信息系統(tǒng)的成功建立;二是國(guó)家級(jí)遙感、地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)的建立,使我國(guó)成為世界上少數(shù)具有國(guó)家級(jí)遙感信息服務(wù)體系的國(guó)家之一。我國(guó)遙感監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容為以下三方面;

(1) 對(duì)全國(guó)土地資源進(jìn)行概查和詳查;

(2) 對(duì)全國(guó)農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)及其產(chǎn)量監(jiān)測(cè)和估產(chǎn);

(3) 對(duì)全國(guó)森林覆蓋率的統(tǒng)計(jì)調(diào)查。

2、衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用前景

國(guó)際上衛(wèi)星遙感技術(shù)的迅猛發(fā)展,將在未來十五年內(nèi)把人類帶入一個(gè)多層、立體、多角度、全方位和全天候?qū)Φ赜^測(cè)的新時(shí)代。由各種高、中、低軌道相結(jié)合,大、中、小衛(wèi)星相協(xié)同,高、中、低分辨率相彌補(bǔ)而組成的全球?qū)Φ赜^測(cè)系統(tǒng),能夠準(zhǔn)確有效、快速及時(shí)地提供多種空間分辨率、時(shí)間分辨率和光譜分辨率的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)。

隨著對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步以及人們對(duì)地球資源和環(huán)境的認(rèn)識(shí)不斷深化,用戶對(duì)高分辨率遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量的要求也不斷提高,從而促進(jìn)了高光譜分辨率遙感的發(fā)展。高分辨率的空間信息能夠較好的滿足諸多用戶的需求,它們的重要特征就是具有商業(yè)化前景。

在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,對(duì)空間遙感信息以及空間地理信息的需求將日益增長(zhǎng)。為使我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)得以持續(xù)穩(wěn)固發(fā)展,空間遙感信息技術(shù)和應(yīng)用必須相適應(yīng)的發(fā)展。我們可以從我國(guó)對(duì)遙感信息和技術(shù)的應(yīng)用需求來看衛(wèi)星遙感應(yīng)用前景,這主要表現(xiàn)在社會(huì)公益需求方面和遙感圖片的商業(yè)應(yīng)用需求兩個(gè)方面:

(1)社會(huì)公益需求。

主要有以下幾種類型:

①土地利用、城市化及荒漠化監(jiān)測(cè);

②農(nóng)作物、森林等可再生資源的監(jiān)測(cè)和評(píng)估;

③災(zāi)害監(jiān)測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)。

此外,對(duì)道路、建筑工程的設(shè)計(jì)、選址等方面也有著廣闊的前景。這方面的需求主要靠政府扶持。

(2)商業(yè)應(yīng)用需求。

遙感技術(shù)的應(yīng)用是極其廣泛的,凡是涉及地球科學(xué)的各門類的學(xué)科和技術(shù)種類,遙感技術(shù)都能為它們提供信息。這種廣泛性必然會(huì)使對(duì)遙感數(shù)據(jù)的需求用戶范圍變廣,因此除了社會(huì)公益型用戶外,還存在部分商業(yè)應(yīng)用型用戶。雖然這些商業(yè)應(yīng)用型用戶由于遙感衛(wèi)星正處于產(chǎn)業(yè)化初期,市場(chǎng)尚未形成規(guī)模的原因,目前數(shù)量較少,但隨著將來技術(shù)的進(jìn)步,商業(yè)化的發(fā)展,這部分的用戶肯定會(huì)逐漸增多,最終成為用戶群體中的主要成員。

高空間分辨率圖像數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)緊密結(jié)合,在未來的城市規(guī)劃、地籍管理、工程評(píng)估等方面將有廣闊的市場(chǎng),預(yù)計(jì)每年會(huì)有14%左右的增長(zhǎng)率;近年來,由于衛(wèi)星數(shù)據(jù)的增加和小型廉價(jià)的工作站、圖像處理系統(tǒng)、軟件的發(fā)展,與此相關(guān)的空間信息服務(wù)公司大大增加,由此形成的增值收益是衛(wèi)星圖像銷售收益的六倍。由此可見,衛(wèi)星遙感的商業(yè)化是衛(wèi)星遙感應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的推動(dòng)力之一。

衛(wèi)星遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

1、衛(wèi)星遙感技術(shù)蘊(yùn)藏巨大的產(chǎn)業(yè)化前景

遙感技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)是遙感信息的獲取。地面物體在遙感圖像上形成各種信息是一個(gè)復(fù)雜的過程,這個(gè)復(fù)雜過程是由人類生活的真實(shí)地表空間的復(fù)雜性、千變?nèi)f化性和成像過程的復(fù)雜性共同決定的。具體地說,人類生存的地表空間是復(fù)雜的,是宏觀有序、微觀混亂的地理綜合體,成像獲取的遙感圖像的光譜值是混合光譜,受多種因素的影響。從信息論角度來講,遙感成像過程是信息從多到少的映射,是個(gè)確定過程,是把一個(gè)千變?nèi)f化、形形的地球表面高度概括、總結(jié)、選擇、壓縮的過程。正是這個(gè)過程,使得遙感影像中包含的信息具有宏觀性、多樣性、綜合性、周期性、量化等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)決定了遙感影像中包含著人類生產(chǎn)活動(dòng)各個(gè)研究和應(yīng)用領(lǐng)域所需要和感興趣的信息,各個(gè)研究和應(yīng)用部門均可以從不同的遙感影像中提取和挖掘出所需的信息,為本部門的發(fā)展和應(yīng)用服務(wù),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。這也就是遙感信息具有跨部門、跨學(xué)科的特點(diǎn)。遙感信息的上述特點(diǎn)決定了遙感技術(shù)從起源就蘊(yùn)藏著巨大的產(chǎn)業(yè)化前景。

2、衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展的不平衡性需要加速產(chǎn)業(yè)化

衛(wèi)星遙感信息的獲取技術(shù)得到了驚人的發(fā)展,空間分辨率和光譜分辨率已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的程度??臻g分辨率由千米級(jí)、百米級(jí),到米級(jí)、分米級(jí),光譜分辨率由幾百個(gè)納米、幾十個(gè)納米,到幾個(gè)納米。多空間尺度、多光譜尺度以及多時(shí)間尺度的海量衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)已經(jīng)形成,但衛(wèi)星遙感信息的應(yīng)用則相對(duì)發(fā)展滯后,出現(xiàn)了衛(wèi)星遙感獲取技術(shù)的快速發(fā)展與信息應(yīng)用滯后的矛盾。這個(gè)矛盾使得人們?cè)谛老驳孬@得大量可用數(shù)據(jù)的同時(shí),卻在解決實(shí)際問題時(shí)仍然對(duì)知識(shí)萬分饑渴,深感信息的短缺。這主要是因?yàn)樾l(wèi)星遙感影像信息的應(yīng)用過程遠(yuǎn)比獲取過程要復(fù)雜得多。遙感圖像的解譯和應(yīng)用過程是信息從少到多的映射 ,是個(gè)不確定過程,無法從數(shù)學(xué)上直接求得確定解。從信息論來說,是因?yàn)檫b感成像過程在保留了總體信息的同時(shí),壓縮了細(xì)節(jié)信息,同時(shí)還附加有噪音,減少了信息量,從而使遙感影像上所包含的信息量不足以表達(dá)人們所希望求解的諸多地理對(duì)象的內(nèi)在的不確定度。這種不確定性程度因?qū)ο蟛煌煌???梢园堰b感信息應(yīng)用過程看成是一個(gè)信息傳遞系統(tǒng),一個(gè)將遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可用信息的過程。而遙感數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)換,是由業(yè)務(wù)用戶的信息需求所驅(qū)動(dòng)的,選擇什么樣的模型以及最終達(dá)到什么樣的目的完全因應(yīng)用部門而異。由于支持“數(shù)據(jù)到信息”過程的基礎(chǔ)知識(shí)很少和短缺,限制了遙感數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,從而影響了遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用廣度和深度。因此,要加強(qiáng)衛(wèi)星遙感技術(shù)向國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展諸多行業(yè)和領(lǐng)域的滲透、輻射,與各行業(yè)、領(lǐng)域的傳統(tǒng)方法相結(jié)合,而不是排斥和完全代替,以提升傳統(tǒng)行業(yè)、發(fā)展新興行業(yè),加速衛(wèi)星遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

衛(wèi)星遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展歷程

1、實(shí)用化是產(chǎn)業(yè)化的前提

衛(wèi)星遙感技術(shù)具有其他技術(shù)不可替代的優(yōu)勢(shì),但也有它的局限性,主要表現(xiàn)在:

(1)遙感技術(shù)在電磁波譜中僅反映地物從可見光到微波段電磁波譜的輻射特性,而不反映地物的其它波譜段特性。因此,它不能代替地球物理、地球化學(xué)等方法,但它可與其集成,發(fā)揮信息互補(bǔ)效應(yīng)。

(2)衛(wèi)星遙感信息主要反映是近地表的現(xiàn)象、區(qū)域和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。這一局限性與人類在地球科學(xué)和其他科學(xué)研究中不斷向地下深處發(fā)展之間產(chǎn)生了矛盾。這一矛盾使得遙感技術(shù)在不同行業(yè)和領(lǐng)域的應(yīng)用程度可能會(huì)因應(yīng)用領(lǐng)域的深入而受到影響。

(3)衛(wèi)星遙感信息獲取過程的確定性與信息應(yīng)用反演時(shí)的不確定性產(chǎn)生了明顯的矛盾。該矛盾使衛(wèi)星遙感技術(shù)在各行業(yè)、領(lǐng)域深入應(yīng)用的效果受各種因素影響大,效果好壞不定。

之所以強(qiáng)調(diào)這些局限性是因?yàn)橹挥姓_地認(rèn)識(shí)到衛(wèi)星遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性,才能揚(yáng)其所長(zhǎng),補(bǔ)其所短,使它更加實(shí)用化。

顯然,衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用僅靠遙感技術(shù)和遙感知識(shí)是完全不夠的。實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)良好和深入的應(yīng)用需要三方面的信息和知識(shí):一是遙感信息和相關(guān)的處理技術(shù);二是應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)信息和相關(guān)技術(shù)及知識(shí);三是借鑒其他領(lǐng)域先進(jìn)的信息技術(shù)。只有這三方面知識(shí)和技術(shù)的共同支持,應(yīng)用部門才能更加準(zhǔn)確地提取和理解賦存于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中的專門信息,有效地服務(wù)于生產(chǎn)和研究。這三個(gè)方面的信息和技術(shù)可歸納為兩個(gè)結(jié)合,即遙感技術(shù)與各應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)相結(jié)合,遙感技術(shù)與其他現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合。這兩方面的結(jié)合方式和結(jié)合的緊密程度與應(yīng)用部門或個(gè)人感興趣的目標(biāo)地物賦存的地理空間及復(fù)雜性有密切關(guān)系。正是由于這種賦存地理空間的差異和對(duì)象屬性、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的復(fù)雜性差異,不同部門在進(jìn)行遙感信息應(yīng)用時(shí),采用上述兩個(gè)結(jié)合的程度也不同,遙感信息的應(yīng)用廣度和深度也有差異。無論對(duì)哪個(gè)應(yīng)用部門、哪個(gè)學(xué)科或個(gè)人,不斷深入地應(yīng)用遙感信息來有效地解決問題,上述這兩個(gè)結(jié)合都是必要的。換句話說,發(fā)揮快速發(fā)展的遙感技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì),結(jié)合各行業(yè)和領(lǐng)域的傳統(tǒng)有效的方法技術(shù),整合現(xiàn)代信息技術(shù),發(fā)展交叉技術(shù),從多學(xué)科、廣視角來解決各行業(yè)和領(lǐng)域遇到的實(shí)際問題,有利于衛(wèi)星遙感技術(shù)的實(shí)用化,從而有利于推動(dòng)衛(wèi)星遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

2、商業(yè)化是產(chǎn)業(yè)化的催化劑

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大背景下,實(shí)用化商業(yè)化產(chǎn)業(yè)化是產(chǎn)業(yè)化的必由之路。沒有實(shí)用化,就談不上商業(yè)化,沒有商業(yè)化就形成不了產(chǎn)業(yè),沒有產(chǎn)業(yè)化的推動(dòng),任何一項(xiàng)高新技術(shù),包括衛(wèi)星遙感技術(shù)就不可能持續(xù)地發(fā)展下去。

所謂商業(yè)化就是要將衛(wèi)星遙感技術(shù)作為商品在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境下進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),形成衛(wèi)星遙感技術(shù)的規(guī)范化、規(guī)模化市場(chǎng)。要想促進(jìn)衛(wèi)星遙感技術(shù)的商業(yè)化,那就必須要轉(zhuǎn)變觀念,樹立競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,研制開發(fā)新一代高水平的遙感衛(wèi)星,提供高質(zhì)量、具有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。同時(shí),采用成熟技術(shù),商業(yè)現(xiàn)貨產(chǎn)品和發(fā)射小型衛(wèi)星的辦法降低生產(chǎn)成本。擴(kuò)大市場(chǎng)需求,提供不同檔次級(jí)別的圖像產(chǎn)品和增益產(chǎn)品,培養(yǎng)個(gè)體用戶,大力發(fā)展個(gè)人圖像服務(wù)。改變傳統(tǒng)作業(yè)方式,實(shí)行商業(yè)運(yùn)作,加強(qiáng)數(shù)字提供商與信息增值服務(wù)商之間的合作,逐步增大純商業(yè)化系統(tǒng)的比例。采取符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的正確方針和有力措施,進(jìn)行綜合經(jīng)營(yíng),實(shí)行薄利多銷。遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)包括衛(wèi)星制造業(yè)、發(fā)射服務(wù)業(yè)、地面應(yīng)用服務(wù)業(yè)和地面設(shè)備制造業(yè)等。地面應(yīng)用服務(wù)業(yè)包括代銷或經(jīng)銷其他公司或非商業(yè)化的民用遙感產(chǎn)品等。

3、產(chǎn)業(yè)化的主要模式以及發(fā)展趨勢(shì)

(1)衛(wèi)星遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的主要模式。

①混合模式;

②政府政策促進(jìn)商業(yè)遙感衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)化的模式。

(2)衛(wèi)星遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)。

①跨國(guó)公司合并,形成規(guī)模開發(fā)能力;

②既競(jìng)爭(zhēng)又合作,軍民商遙感衛(wèi)星同時(shí)出擊;

③開發(fā)通用衛(wèi)星平臺(tái);

④1米高分辨率遙感衛(wèi)星市場(chǎng)成為焦點(diǎn);

⑤以創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢(shì)開拓市場(chǎng);

⑥國(guó)家和私營(yíng)公司采用高新技術(shù)合作開發(fā);

⑦以衛(wèi)星品牌和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)。

我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

1、我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前,我國(guó)1000多家3S(GPS,RS,GIS)單位的十多萬名從業(yè)人員構(gòu)成了我國(guó)遙感市場(chǎng)的主體,他們直接或間接從事衛(wèi)星遙感技術(shù)的軟硬件研制、應(yīng)用和開發(fā)工作。資料顯示,遙感已成為我國(guó)地理空間信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分,發(fā)揮的作用越來越明顯,并成為有關(guān)行業(yè)的主導(dǎo)技術(shù),如在城市土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、違章用地處罰、水土流失調(diào)查、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、大型工程選線選址等方面。

(1)衛(wèi)星遙感的產(chǎn)業(yè)鏈

①衛(wèi)星遙感基礎(chǔ)設(shè)施的制造與發(fā)射,持續(xù)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源是遙感產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。

②衛(wèi)星數(shù)據(jù)加工以及增值服務(wù),是遙感應(yīng)用的前提;離開了不同種類、不同級(jí)別的數(shù)據(jù)加工,遙感的產(chǎn)品將非常單一,應(yīng)用的范圍將縮小。

③地理信息產(chǎn)業(yè)為主的信息應(yīng)用,是遙感產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展與延伸的主要方面和新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

④工程建設(shè)應(yīng)用始終是遙感應(yīng)用的重點(diǎn)之一。

⑤政府的公益事業(yè)、政府的政策導(dǎo)向是遙感生命力所在。

(2)衛(wèi)星遙感市場(chǎng)的特點(diǎn)

①多極化的市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn),發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,并且不斷加快,但公益服務(wù)仍占據(jù)主導(dǎo)地位。這是從經(jīng)濟(jì)總量對(duì)比得出的結(jié)果,但需求是多渠道的;多極化市場(chǎng)的出現(xiàn)將逐步改變政府的主導(dǎo)地位。

②產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)細(xì)分逐漸形成。遙感需求層次已形成,不同分辨率的數(shù)據(jù)為不同用戶服務(wù),同時(shí)遙感需求的網(wǎng)絡(luò)正在逐步有序化。

③產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大,遙感數(shù)據(jù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,市場(chǎng)需求不斷增強(qiáng)。

④遙感軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展平緩,起伏不大。

⑤市場(chǎng)準(zhǔn)入制和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制正在建立。

2、我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展途徑

每個(gè)國(guó)家遙感衛(wèi)星的發(fā)展戰(zhàn)略各不相同,沒有哪個(gè)國(guó)家的遙感衛(wèi)星發(fā)展道路和戰(zhàn)略是最好的,適用于一切國(guó)家的。世界上有許多國(guó)家如美國(guó)、法國(guó)、印度等都已走出了一條適合自己發(fā)展的道路。我國(guó)也很有必要根據(jù)自身的應(yīng)用需求、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)基礎(chǔ)等條件,并借鑒其他國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)制定遙感衛(wèi)星發(fā)展戰(zhàn)略。總結(jié)和分析其它國(guó)家遙感衛(wèi)星發(fā)展戰(zhàn)略及其特點(diǎn),有助于我們把握好方向、正確定位和制定合理的遙感衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃??v觀美國(guó)及其它國(guó)家遙感衛(wèi)星發(fā)展所走過的歷程,廣大專家、學(xué)者整理歸納出以下四點(diǎn)適合我國(guó)衛(wèi)星遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效實(shí)現(xiàn)途徑。

(1)商業(yè)化。

商業(yè)化是一條值得探索的道路。我國(guó)財(cái)力有限,采用商業(yè)運(yùn)作模式可以充分利用衛(wèi)星資源。如果遙感衛(wèi)星產(chǎn)品能夠打開國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、打入國(guó)際市場(chǎng),并在市場(chǎng)上占據(jù)一定份額,遙感衛(wèi)星將能自負(fù)盈虧,政府不必投資,便可使其處于一個(gè)良好的循環(huán)狀態(tài),如果政府少量投資,將使其更有競(jìng)爭(zhēng)力。由于遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)本身的社會(huì)性和公益性,以及市場(chǎng)的特殊性,要在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化是很困難的,不可急于求成,要充分借鑒別國(guó)成功的經(jīng)驗(yàn),避免它們?cè)?jīng)出現(xiàn)過的問題,在商業(yè)化的過程中政府的扶持和調(diào)控是必不可少的。

(2)國(guó)際合作。

衛(wèi)星是一項(xiàng)投資巨大的產(chǎn)業(yè),可以通過國(guó)際合作來共同承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)和投資成本。走國(guó)際合作的道路,通過技術(shù)引進(jìn)、消化、發(fā)展,一可減輕國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),二可分散風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)際合作這種運(yùn)作模式也是當(dāng)前的一個(gè)發(fā)展方向。

(3)重視應(yīng)用。

發(fā)展遙感衛(wèi)星的目的是為了應(yīng)用,應(yīng)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用效益,切實(shí)改變重技術(shù)、輕應(yīng)用的傾向,技術(shù)發(fā)展要與應(yīng)用效益掛鉤。我國(guó)資源一號(hào)衛(wèi)星,應(yīng)用還很有潛力可挖,應(yīng)加大宣傳力度,綜合管理遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用,以發(fā)展推動(dòng)應(yīng)用,以應(yīng)用促進(jìn)發(fā)展。

(4)軍民合用。

篇2

關(guān)鍵詞:地質(zhì)找礦;遙感;發(fā)展方向

中圖分類號(hào): F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

引言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)礦產(chǎn)資源需求的不斷增大,尋找地表礦床的難度不斷加深,找礦方向漸趨于尋找隱伏的、半隱伏的礦床,并日益重視在研究程度較差、覆蓋一半覆蓋地區(qū)開展工作。遙感技術(shù)方法作為一種新的找礦手段,在找礦難度日益增大的情況下,越來越為人們所重視,由實(shí)驗(yàn)研究向?qū)嵱没l(fā)展,目前已在地質(zhì)找礦中取得了顯著成效,成為地質(zhì)找礦的重要方法。

遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)找礦主要是在工作的初始階段,在地質(zhì)工作程度低、交通及地理?xiàng)l件較差的地區(qū)尤為重要。工作的目的是應(yīng)用遙感影像的地質(zhì)信息去分析成礦地質(zhì)條件,確定找礦遠(yuǎn)景區(qū)和圈定成礦有利地段,為進(jìn)一步開展地質(zhì)評(píng)價(jià)工作提供遙感地質(zhì)依據(jù)。

一、 遙感地質(zhì)找礦的理論依據(jù)與技術(shù)基礎(chǔ)

遙感信息,特別是多種遙感信息的綜合,具有豐富的地質(zhì)內(nèi)涵和堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。這使得遙感地質(zhì)找礦具有宏觀性、多波段、信息量豐富、立體感強(qiáng)、便于定位等優(yōu)勢(shì),是地質(zhì)找礦不可或缺的手段。在遙感地質(zhì)找礦的遙感影像分析中,傳遞含礦構(gòu)造和含礦載體的兩種標(biāo)志:構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、紋理特征;光譜特征。各種礦產(chǎn)資源的形成、產(chǎn)出,都與一定的地質(zhì)構(gòu)造條件有關(guān),如斑巖銅礦與中酸入體有關(guān):煤礦賦存在某些地質(zhì)時(shí)代的煤系地層內(nèi)。前者反映地質(zhì)控礦構(gòu)造特征、巖石類型特征等,通過研究遙感影像上顯示的線性和環(huán)狀信息可以揭示區(qū)域構(gòu)造體系及其控礦作用;后者反映了地層層序、巖石類型的差異,礦物成分和含量的差異,特別是礦化蝕變信息。由于蝕變巖礦物具有本身的光譜特征,而一定類型的蝕變巖礦物組合常可指示一定礦種的存在。

二、遙感在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的應(yīng)用可歸納為如下幾個(gè)方面:

利用圖像上顯示的與礦化有關(guān)的地物,直接圈定靶區(qū),為找礦指明方向。如利用植物吸收不同金屬元素所產(chǎn)生的不同光反射率、熱反射率和葉綠素發(fā)光率進(jìn)行波譜試驗(yàn),為在植被發(fā)育地區(qū)快速發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦產(chǎn)開辟新的找礦途徑。

利用數(shù)字圖像處理技術(shù),進(jìn)行多波段,多種類遙感圖像的綜合處理分析,增強(qiáng)或提取圖像上與成礦有關(guān)的信息,尤其是礦化蝕變信息,為找礦提供依據(jù),指明找礦方向和有利成礦的遠(yuǎn)景地段。

圍巖蝕變是成礦作用的產(chǎn)物,是一種重要的找礦標(biāo)志。常見的圍巖蝕變有:矽卡巖化。有關(guān)礦產(chǎn)有鐵、銅、鎢、錫、鉬等。云英巖化。與鎢、錫、鉬、鋰、鈹?shù)鹊V產(chǎn)有關(guān)。絹云母化。有關(guān)礦產(chǎn)有銅、鉬、金、鉛、鋅等。綠泥石化。有關(guān)礦產(chǎn)有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等。硅化。與銅、金、銻、汞、明礬石、重晶石等多種礦產(chǎn)伴生。由于不同的蝕變礦物具有各自的特征譜帶以及巖礦石物理化學(xué)性質(zhì)的差異,使其在多波段遙感圖像上表現(xiàn)出不同的顏色、色調(diào)和紋理差異。目前,常用的提取蝕變異常的方法有比值分析法,彩色空變換、主成份分析法、光譜角蝕變法等。此外,在異常信息的提取過程中經(jīng)常受到多種因素的影響,因而需要幾種方法的有效組合,而不能只依靠某一種方法。

2.1 地質(zhì)構(gòu)造信息的解譯

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是地殼內(nèi)部的內(nèi)在活動(dòng)因素,它與變質(zhì)事件、熱事件、成礦作用聯(lián)系在一起,而內(nèi)、外生礦床的形成和分布均不同程度地受一定地質(zhì)構(gòu)造事件的控制。地質(zhì)構(gòu)造在遙感圖像上常表現(xiàn)為線性與環(huán)形特征。線性特征,是像片上呈連續(xù)或斷續(xù)的線狀或帶狀展布的影像,其空間分布型式有一定規(guī)律性。線性形跡主要指斷裂和節(jié)理等構(gòu)造,它控制著巖漿活動(dòng)及礦液的運(yùn)移、儲(chǔ)存,對(duì)導(dǎo)礦、運(yùn)礦、儲(chǔ)礦起著重要作用。環(huán)形構(gòu)造在地殼中以近圓形的構(gòu)造環(huán)帶為特征,多是地殼內(nèi)部活動(dòng)的表現(xiàn),對(duì)形成火山型、熱液型礦床關(guān)系密切。線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造及構(gòu)造交叉部位,往往是成礦的重要部位。通過對(duì)遙感圖像上色調(diào)、陰影、形狀的研究可以更直觀的看出研究地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造,有利于成礦預(yù)測(cè)。

2.2 地層信息的解譯

巖石的組成成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、光照條件等因素決定了它的光譜特征。巖性解譯就是利用不同巖層反射光譜差異所形成的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、紋理、色調(diào)等影像差異,來判定出露地面的巖石的物理特性和產(chǎn)出特點(diǎn),劃分不同巖石類型或巖性組合。由于所有內(nèi)生、外生礦床均與一定時(shí)代的巖性、地層及巖相有關(guān),因此在成礦預(yù)測(cè)的過程中,首先要找出有關(guān)像片圖形、地貌特征或與一定植物的聯(lián)系,以便發(fā)現(xiàn)礦床賦存的有利層位與構(gòu)造。

三、 遙感地質(zhì)找礦的發(fā)展前景

20世紀(jì)末以來。隨著數(shù)字地球的提出和現(xiàn)代信息技術(shù)取得新進(jìn)展,數(shù)字地球的理論方法和現(xiàn)代信息技術(shù)的新進(jìn)展引入地質(zhì)勘查領(lǐng)域。應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的新進(jìn)展進(jìn)一步解決礦產(chǎn)資源問題成為地質(zhì)找礦發(fā)展的必然趨勢(shì)。在數(shù)字地球框架下,將遙感技術(shù)與地質(zhì)領(lǐng)域傳統(tǒng)方法技術(shù)相結(jié)合。與其它現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合。

基于數(shù)字地球的遙感找礦技術(shù).其核心是遙感信息的延伸應(yīng)用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息資源,以提高礦產(chǎn)資源的勘查效果。一方面,露出地表的礦明顯減少,勘查目標(biāo)已由地表或近地表轉(zhuǎn)向地下深處的隱伏礦床.找礦難度愈來愈大。另一方面.各種地學(xué)手段取得的信息資源愈來愈豐富。為遙感信息與其它地學(xué)信息的集成創(chuàng)造了條件。而后遙感應(yīng)用技術(shù)有利于發(fā)揮遙感找礦的技術(shù)優(yōu)勢(shì),發(fā)現(xiàn)用常規(guī)地質(zhì)方法很難發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象,為找礦提供新的依據(jù)。

遙感找礦應(yīng)用須從遙感“技術(shù)索引”的思路走出來,從控礦構(gòu)造邁向與成礦機(jī)理研究相結(jié)合的高度。遙感應(yīng)用必須與物化探、磁力、重力、地震探礦方法相結(jié)合,還需要進(jìn)一步重視地?zé)?、地氣的熱力作用,深入研究生物地球化學(xué)效應(yīng)、地球化學(xué)填圖方法、生物成礦和數(shù)字地質(zhì)的空間統(tǒng)計(jì)分析方法。只有加深對(duì)地表成礦信息的理解和詮釋,才有可能對(duì)深部的、海底的隱伏礦床,由此及彼、由表及里.從地球系統(tǒng)科學(xué)與地質(zhì)信息科學(xué)的深度作出科學(xué)的推論和預(yù)測(cè)。

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,傳感器的空間分辨率和光譜分辨將大幅提高,遙感信息量也將大幅增加。要在海量數(shù)據(jù)中提取有用的找礦信息,必然對(duì)遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提出更高的要求。目前,多光譜遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的壓縮、傳輸、專業(yè)軟件的發(fā)展上都取得了很大的進(jìn)步。在高光譜遙感數(shù)據(jù)分析、處理方面關(guān)鍵是在光譜維上進(jìn)行圖像信息的展開和定量分析。此外,實(shí)現(xiàn)信息分析模型和算法語言的改進(jìn)也將大大提高遙感信息處理的速度和精度,提高找礦工作的效率。

四、結(jié)束語

遙感技術(shù)作為礦產(chǎn)勘查的一種手段應(yīng)用于找礦,并取得了一定成就。遙感技術(shù)的直接應(yīng)用是蝕變遙感信息的提取,遙感技術(shù)的間接應(yīng)用包括地質(zhì)構(gòu)造信息、植被的光譜特征及礦床改造信息等方面。遙感找礦具有很大的發(fā)展前景。

多源數(shù)據(jù)的融合處理能夠避免單一信息的片面性,使融合結(jié)果更加準(zhǔn)確和客觀。特別是利用遙感技術(shù)尋找深部礦床時(shí),單純使用遙感圖像象存在明顯的局限性,往往需要物探、化探地學(xué)數(shù)據(jù)以及各種地質(zhì)圖件的融合處理。

參考文獻(xiàn)

[1]徐友寧.礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查研究現(xiàn)狀及展望[J].地質(zhì)通報(bào),2008.

篇3

[關(guān)鍵詞]遙感應(yīng)用;變化檢測(cè);資源環(huán)境衛(wèi)星氣象學(xué)一般流程

一、遙感技術(shù)變化檢測(cè)應(yīng)用

1.1 遙感技術(shù)變化檢測(cè)應(yīng)用綜述

從1972 年美國(guó)發(fā)射第一顆陸地資源衛(wèi)星以來,對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)展迅速,應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷擴(kuò)大,應(yīng)用成效也得到不斷提高由于遙感觀測(cè)有著信息獲取方式優(yōu)良,獲取條件相對(duì)簡(jiǎn)單,實(shí)時(shí)性、高效性、廣域性以及其他諸多優(yōu)點(diǎn),因而如何從遙感觀測(cè)所供給的大量數(shù)據(jù)中提取變化信息,并將這些信息運(yùn)用于生產(chǎn)生活的方方面面,已經(jīng)成為目前遙感應(yīng)用領(lǐng)域中一個(gè)亟待解決的問題。

為了解決上述問題,變化檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。所謂變化檢測(cè)技術(shù)就是對(duì)不同時(shí)段的目標(biāo)或現(xiàn)象狀態(tài)發(fā)生的變化進(jìn)行識(shí)別、分析的計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng),包括判斷目標(biāo)是否發(fā)生變化、確定發(fā)生變化的區(qū)域、鑒別變化的類別、評(píng)價(jià)變化的時(shí)間和空間分布模式。在遙感技術(shù)幾十年的發(fā)展歷程中,變化檢測(cè)技術(shù)的研究成了各地專家學(xué)者研究的一個(gè)重要的課題。在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、空間探測(cè)技術(shù)以及其他與遙感有關(guān)的諸多領(lǐng)域蓬勃發(fā)展的帶動(dòng)下,世界各地學(xué)者跨國(guó)、跨領(lǐng)域的交流合作下,基于遙感影像的變化檢測(cè)技術(shù)迎來了一個(gè)高速發(fā)展時(shí)期。然而就目前的技術(shù)與設(shè)備而言,目前所采用的任何一種變化檢測(cè)方法都具有其局限性。在下文中,我們將就各類方法的局限性與優(yōu)越性進(jìn)行討論,了解其特點(diǎn)與所適用的領(lǐng)域。

1.2主流變化檢測(cè)方法及優(yōu)缺點(diǎn)

隨著數(shù)十年來各國(guó)學(xué)者跨學(xué)科跨領(lǐng)域的合作交流,遙感相關(guān)學(xué)科的蓬勃發(fā)展,作為土地覆蓋利用監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)的變化檢測(cè)方法日益繁多??梢詫⑦b感影像的配準(zhǔn)方式以及變化檢測(cè)的數(shù)據(jù)源作為劃分依據(jù),將目前主流的變化檢測(cè)方法分為兩大類、七種方法。第一類是先進(jìn)行圖像配準(zhǔn)后變化檢測(cè)的方法;第二類是變化檢測(cè)與圖像配準(zhǔn)同步進(jìn)行的方法?;蛘?,可以按照是否需要進(jìn)行實(shí)現(xiàn)分類作為劃分依據(jù),將變化檢測(cè)方法劃分為兩類:即直接比較變化檢測(cè)法、分類的變化檢測(cè)法。

二、遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用

2.1遙感技術(shù)應(yīng)用于資源環(huán)境監(jiān)測(cè)中的必要性

自第一次工業(yè)革命以來,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾便已經(jīng)存在,且受到世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及后續(xù)兩次工業(yè)革命的影響,人與自然、人與資源的矛盾日益加劇。如何處理與社會(huì)發(fā)展相共生的資源匱乏以及環(huán)境惡化,成為人們不得不面對(duì)的一個(gè)問題。然而一直以來,兩道天塹阻隔在資源環(huán)境問題處理的面前,即如何全面而快速地獲取資源環(huán)境變化信息,以及如何高效高精度的處理這些數(shù)據(jù)。直到20世紀(jì)60年代,隨著空間探測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的日漸成熟,遙感技術(shù)進(jìn)入了人們的視野之中。遙感技術(shù)以其觀測(cè)的廣域性、數(shù)據(jù)獲取的綜合性、資料采集與數(shù)據(jù)處理的高效性、處理結(jié)果的高精度性等優(yōu)勢(shì)成了現(xiàn)如今,局部乃至全球資源環(huán)境數(shù)據(jù)獲取與處理的重要手段。

2.2遙感技術(shù)應(yīng)用于資源環(huán)境的優(yōu)越性

遙感技術(shù)對(duì)環(huán)境研究來說,其優(yōu)越性可歸納為“高、遠(yuǎn)、多”。

高,遙感影像從高空對(duì)地面目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè),所受的遮蔽少,視野開闊,觀測(cè)范圍大,鳥瞰全局,從而使遙感影像更加完備而全面的實(shí)現(xiàn)地面觀測(cè)。

遠(yuǎn),遙感技術(shù)能夠不直接接觸被測(cè)物體,遠(yuǎn)距離的獲取地物的幾何與物理信息,對(duì)目標(biāo)地物及其所處的環(huán)境不造成干擾,使得獲得的數(shù)據(jù)更加客觀可靠。

多,包括多點(diǎn)位、多譜段、多時(shí)相、多高度的遙感影像和“多次增強(qiáng)”的遙感信息。

總的來說,遙感技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境資源中,可以為用戶提供時(shí)空連續(xù)性的區(qū)域性同步信息。這些信息具有綜合性、系統(tǒng)性與同時(shí)性,而這也恰恰是遙感技術(shù)區(qū)別于其他技術(shù),在資源環(huán)境中的應(yīng)用所具有的優(yōu)越性。

2.3遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的發(fā)展趨勢(shì)

遙感影像獲取技術(shù)方面,隨著高性能新型傳感器的研制開發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用主要呈現(xiàn)以下五個(gè)大的發(fā)展的趨勢(shì):

2.3.1 遙感影像獲取技術(shù)蓬勃發(fā)展

2.3.2 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)呈現(xiàn)高速性、大容量性和高精度性的特點(diǎn)

2.3.3 4S技術(shù)(GIS、GPS、RS、ES)技術(shù)呈現(xiàn)集成化、一體化的發(fā)展趨勢(shì)

2.3.4 遙感信息模型與遙感信息處理方法的逐步發(fā)展完善

2.3.5 國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)以及環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)的建立

可以預(yù)見的是,遙感技術(shù)在資源環(huán)境中的應(yīng)用在未來的發(fā)展中,功能模塊集成化、技術(shù)科學(xué)化、數(shù)據(jù)處理智能化、檢測(cè)科學(xué)化等特點(diǎn)將更加明顯。隨著遙感技術(shù)以及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,在未來的生產(chǎn)生活中,遙感技術(shù)必將更加深入而廣泛地應(yīng)用于資源環(huán)境資料的獲取與處理,以其獨(dú)特的優(yōu)越于生產(chǎn)生活。

3 遙感技術(shù)在氣象學(xué)中的應(yīng)用

3.1遙感技術(shù)應(yīng)用于氣象學(xué)的優(yōu)越性與局限性

大氣遙感作為遙感技術(shù)數(shù)十年間發(fā)展最為迅速的新興學(xué)科,在大氣科學(xué)中一直發(fā)揮著重要作用,是現(xiàn)今氣象學(xué)的支柱學(xué)科之一。隨著氣象學(xué)的研究與發(fā)展,氣象學(xué)對(duì)全球范圍以及區(qū)域范圍的大氣特征的觀測(cè)越來越強(qiáng)調(diào)其時(shí)空連續(xù)性。且由于氣象學(xué)研究的主要對(duì)象無法直接接觸,或直接接觸難度大,遙感技術(shù)作為一種不直接接觸被測(cè)物體,即可獲得其物理幾何特性的觀測(cè)技術(shù),顯示出了其獨(dú)特的魅力。另一方面大氣物理學(xué)、近代電磁學(xué)、計(jì)算機(jī)及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,傳感器等硬件O施的完善,都進(jìn)一步地推動(dòng)了遙感技術(shù)在氣象學(xué)中應(yīng)用的深度與廣度。

大氣遙感是利用遙感器傳感器所監(jiān)測(cè)到的監(jiān)測(cè)大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化,不需要直接接觸目標(biāo)而進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量,能夠快速地進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位,從而獲得全面的綜合信息得一門遙感技術(shù)。安置在遙感平臺(tái)上的傳感器通過對(duì)大氣光譜特性的觀測(cè),可以將無法由遙感手段直接得到的各氣體成分以及其他的各個(gè)物理量判讀出來。遙感技術(shù)所用的探測(cè)波段廣,可以根據(jù)不同大氣成分的電磁波譜特性,選用合適的波段進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí),由于遙感平臺(tái)上所搭載的傳感器對(duì)于各種波譜的探測(cè)寬度與靈敏性遠(yuǎn)高于人眼,故可以探測(cè)到人眼無法識(shí)別的對(duì)象。遙感測(cè)量獲得的原始影像能夠給氣象學(xué)研究提供更多的原始數(shù)據(jù),而遙感影像的后續(xù)處理則能將所獲取的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有益于氣象研究的信息。

然而,受限于當(dāng)前遙感技術(shù)的發(fā)展水平以及軟硬件設(shè)備的技術(shù)條件,遙感應(yīng)用于氣象學(xué)中所獲得的衛(wèi)星云圖分辨率有限,同時(shí)由于除觀測(cè)對(duì)象外其他大氣成分干擾,攝取的影響將會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的為誤差,嚴(yán)重的影響測(cè)量精度,降低了遙感影像所獲取的氣象學(xué)資料的可靠性。

3.2遙感技術(shù)應(yīng)用于氣象學(xué)的幾個(gè)實(shí)例

3.2.1有害氣體的監(jiān)測(cè)

有害氣體通常指人為或自然條件下產(chǎn)生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對(duì)生物有機(jī)體有害的氣體。但用遙感技術(shù)對(duì)大氣中的某一成分進(jìn)行觀測(cè)時(shí),我們往往不能直接對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。但是,@并不意味著遙感技術(shù)不適用于該類觀測(cè)。我們可以利用所觀測(cè)成分特定的電磁光譜特性間接地監(jiān)測(cè)該成分的分布以及變化情況;或者我們可以通過觀察這些不易直接觀測(cè)的成分對(duì)其他地物的影響,以達(dá)到對(duì)目標(biāo)成分追蹤觀測(cè)的目的。比如地表硫化面,酸雨對(duì)植物的腐蝕情況等等。

3.2.2城市熱島效應(yīng)監(jiān)測(cè)

城市熱島效應(yīng)是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區(qū)的溫度,故形成了從城市流向郊區(qū)的一種環(huán)流。與有害氣體監(jiān)測(cè)相類似,城市熱島效應(yīng)監(jiān)測(cè)同樣采用了間接監(jiān)測(cè)的手段。我們知道到,植被覆蓋率與植被覆蓋種類和城市熱島效應(yīng)的影響范圍存在很強(qiáng)的相關(guān)性。通過比對(duì)城郊的植被變化,就可以得到城市熱島到效應(yīng)的影響范圍。當(dāng)然,我們也可以通過直接比較不同時(shí)相的遙感熱紅外影像直接得到城市熱島效應(yīng)的日/年變化規(guī)律。

4 遙感技術(shù)應(yīng)用的一般流程總結(jié)

遙感技術(shù)應(yīng)用的一般流程:

隨著遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益廣闊,各個(gè)學(xué)科與遙感技術(shù)的聯(lián)系逐漸加強(qiáng),遙感技術(shù)的規(guī)范化、流程化成了大勢(shì)所趨。如何建立一個(gè)普遍適用的大體操作流程,成了我們現(xiàn)在急需解決的問題,筆者根據(jù)平時(shí)所學(xué)以及匯總眾多的資料,現(xiàn)提出自己的觀點(diǎn)。

4.1利用遙感平臺(tái)上的傳感器對(duì)目標(biāo)地物進(jìn)行觀測(cè),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取與輸入。

4.2采集光譜特征,并依照光譜特征建立模型,并對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估,以此作為是否重建模型的依據(jù)。

4.3利用所建立的模型對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可分為三個(gè)流程:(1)建立數(shù)據(jù)處理流程;(2)選擇各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的數(shù)據(jù)處理方法;(3)輸入所需處理數(shù)據(jù)并配置相關(guān)參數(shù)。

4.4獲取處理后的數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。

5 存在的問題及展望

5.1存在的問題

遙感技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已經(jīng)成為一個(gè)十分完善的學(xué)科體系,應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面。然而,在現(xiàn)階段的技術(shù)條件的限制下,遙感技術(shù)仍然需要面對(duì)一些技術(shù)上的挑戰(zhàn)。

首先是遙感技術(shù)發(fā)展的過程中,尺度與角度的問題。由于用不同空間分辨率獲取的圖像間沒有簡(jiǎn)單的平均或平分對(duì)關(guān)系。[16]傳感器的分辨率與地物的輻射值并不滿足線性相關(guān)。同時(shí),由于傳感器所接收到的輻射信號(hào)具有多源性和多時(shí)性,這就給數(shù)據(jù)的幾何配準(zhǔn)帶來了不便。另一方面,雖然隨著人工智能與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展,遙感信息的提取效率越來越高。然而由于技術(shù)條件以及軟硬件條件的限制,遙感信息的自動(dòng)提取仍然是我們急需解決的問題。最后,隨著時(shí)間維度的加入,遙感數(shù)據(jù)變得異常復(fù)雜。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)四維數(shù)據(jù)進(jìn)行同化,是我們不得不面對(duì)的問題。

5.2 對(duì)遙感未來的展望

遙感技術(shù)方興未艾,即使是發(fā)展到現(xiàn)在,仍然有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。無論是空間探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,還是傳感器的更新?lián)Q代,都將極大地促進(jìn)遙感技術(shù)的發(fā)展與繁榮。展望未來,我們可以發(fā)現(xiàn)遙感技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):

5.21隨著傳感器的更新?lián)Q代以及遙感技術(shù)更高精度的要求,衛(wèi)星遙感將呈現(xiàn)高分辨率、高精度的發(fā)展趨勢(shì)。

5.2.2隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展與廣泛使用,各式雷達(dá)傳感器的廣泛使用,遙感技術(shù)走向全天候、全時(shí)段的新階段。

5.2.3熱紅外遙感技術(shù)的大力推廣使得遙感技術(shù)對(duì)于與地球表面熱量有關(guān)的地物及其變化的監(jiān)測(cè)進(jìn)入了一個(gè)新的高度。

5.2.4 4s技術(shù)的發(fā)展使得遙感技術(shù)呈現(xiàn)集成化一體化的趨勢(shì)。

5.2.5數(shù)字地球概念的提出,使得遙感技術(shù)與其他相關(guān)學(xué)科在全球?qū)用嫔蠈?shí)現(xiàn)了一體化、系統(tǒng)化、聯(lián)系化,構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體網(wǎng)絡(luò)。

結(jié)束語

自19世紀(jì)60年代遙感誕生之日起,數(shù)十年來,遙感技術(shù)在變換檢測(cè)、資源環(huán)境信息獲取與處理等諸多領(lǐng)域一直發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)然,任何技術(shù)都不是萬能的,都有其局限性。然而遙感技術(shù)盡管經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展,但其應(yīng)用前景依舊廣闊。尤其是隨著深空探測(cè)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、波譜分辨技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科的不斷發(fā)展推進(jìn),遙感技術(shù)更是展現(xiàn)出來前所未有的生機(jī),筆者限于所學(xué)知識(shí)有限,無法對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行更深層次的專業(yè)化討論,但我們相信,遙感技術(shù)的前景一定是務(wù)必廣闊的。

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篇4

關(guān)鍵 :遙感技術(shù)、土地利用調(diào)查、應(yīng)用

The application of remote sensing techniques in land use survey

Abstract: Land resources are increasingly scarce, and therefore the use of land resources is particularly important to investigate. Remote sensing technology in the long-term development has matured in various fields. The application of remote sensing in land resource survey, which greatly improved the efficiency and accuracy of the survey. Accordingly, this article will focus on the application of remote sensing techniques in land resources, to make further analysis.

Key areas: remote sensing technology, land use survey, application

中圖分類號(hào): F301.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

遙感技術(shù)是一項(xiàng)發(fā)展較早的技術(shù),在長(zhǎng)期的不斷完善過程中趨于精確,能夠?qū)?duì)象做出較為準(zhǔn)確的定位和勘測(cè),極大便利了地理調(diào)查。遙感技術(shù)從廣義上來講,是指在較為遙遠(yuǎn)的地方借助專門的特殊探測(cè)儀器,將遠(yuǎn)處的物體輻射的波長(zhǎng)信號(hào)進(jìn)行記錄和接受,再通過專業(yè)處理程序進(jìn)行再加工,從而將遠(yuǎn)處物體通過圖像的形式展現(xiàn)出來,從而能夠使得勘測(cè)人員通過觀察圖像,了解遠(yuǎn)處的情況和環(huán)境。遙感技術(shù)由遙感平臺(tái)、傳感器、應(yīng)用系統(tǒng)等多個(gè)部分共同構(gòu)成。

一、遙感技術(shù)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

遙感技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用起步較早,是伴隨航天技術(shù)的發(fā)展而來的,最近幾年來發(fā)展迅速,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。我國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局自上個(gè)世紀(jì)八十年代開始便在全國(guó)范圍內(nèi)開展了廣泛的土地資源調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作,在這個(gè)調(diào)查過程中將遙感技術(shù)引入進(jìn)來,通過遙感技術(shù)得來的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)我國(guó)整體土地使用情況的首次了解,調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性保障了我國(guó)后期土地政策制定的適用性。從此我國(guó)的土地使用情況開始了用遙感技術(shù)進(jìn)行勘察的方式,并且在長(zhǎng)期的發(fā)展中趨于完善,技術(shù)水平不斷提高。遙感技術(shù)在國(guó)內(nèi)土地利用調(diào)查中的應(yīng)用,在我國(guó)土地資源管理中發(fā)揮著重要的作用。具體說來包括以下三個(gè)方面:1、服務(wù)于各級(jí)政府,有利于提高政府政策的準(zhǔn)確性,依據(jù)遙感情況制定完善的土地資源管理計(jì)劃,及時(shí)對(duì)土地利用過程中出現(xiàn)的問題作出反饋,起到對(duì)有限國(guó)土資源的保護(hù)和合理規(guī)劃作用;2、及時(shí)反映了當(dāng)前土地利用情況,為后期進(jìn)行城市建設(shè)規(guī)劃以及了解土地利用總體情況奠定基礎(chǔ);3、為整體土地利用發(fā)展規(guī)劃提供充足的信息。

二、遙感技術(shù)在土地利用調(diào)查中應(yīng)用的可行性

遙感技術(shù)相比較于其他調(diào)查方法,能夠24小時(shí)不間斷工作,并且能夠及時(shí)有效的獲得土地使用情況資料,遙感技術(shù)受地區(qū)環(huán)境限制較少,能夠在有限的時(shí)間里盡快的完成任務(wù)。遙感技術(shù)在信息的記錄上可體現(xiàn)出周期性、動(dòng)態(tài)性以及豐富的動(dòng)態(tài)性,能夠及時(shí)記錄土地使用的變更情況。傳統(tǒng)的土地利用調(diào)查依賴于大量的人力和物力投入,工作周期長(zhǎng),工作的準(zhǔn)確性不高,成本極高。土地利用調(diào)查是在城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快,經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的情況下發(fā)展起來的,強(qiáng)化土地資源規(guī)劃、管理、保護(hù)和合理的利用是適用社會(huì)發(fā)展的必要措施和基礎(chǔ)工作。

遙感技術(shù)在土地利用統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用具有以下特點(diǎn):1、起點(diǎn)較高,具有全局性,基于遙感技術(shù)的土地利用調(diào)查一般而言具有全局性特點(diǎn),而且往往具有很強(qiáng)的宏觀性,起點(diǎn)高的特點(diǎn)使得建立在這一基礎(chǔ)上的調(diào)查更有利于統(tǒng)籌全局,把握整體的土地資源利用情況;2、技術(shù)要求高,遙感技術(shù)看似原理簡(jiǎn)單,實(shí)際操作起來卻需要較高的技術(shù)水平和專業(yè)要求,在管理上也需要專業(yè)人員的科學(xué)化管理,從勘測(cè)到記錄都需要較高的技術(shù)水平;3、實(shí)際應(yīng)用性,遙感技術(shù)應(yīng)用下的土地使用調(diào)查,不僅要求提供最終的調(diào)查結(jié)果和準(zhǔn)確性較高的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查,還要求為現(xiàn)實(shí)的整體規(guī)劃做出調(diào)整,最終應(yīng)用于整體土地政策的規(guī)劃,提高土地資源利用率。

由上可見,傳統(tǒng)的土地調(diào)查方法較不科學(xué),存在著周期長(zhǎng)、資金投入多、調(diào)查受周圍因素干擾大的問題,極大影響了整個(gè)調(diào)查的整體運(yùn)作情況,客觀性和周期性不強(qiáng)最終使得所得數(shù)據(jù)和記錄的可用性不大,與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合不緊密。而遙感技術(shù)則具有了明顯的優(yōu)勢(shì),周期短、客觀性和準(zhǔn)確性強(qiáng),這位土地資源的有效利用提供了數(shù)據(jù)支持。

三、遙感技術(shù)應(yīng)用于土地資源利用調(diào)查的方法

遙感技術(shù)需要多方面技術(shù)的綜合應(yīng)用,比如勘測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、數(shù)字化信息記錄技術(shù)等。多方面技術(shù)的綜合應(yīng)用決定了遙感技術(shù)在使用過程中的技術(shù)性和專業(yè)性。遙感技術(shù)在土地調(diào)查應(yīng)用過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是遙感影像的制作和再加工過程,這個(gè)環(huán)節(jié)最終決定了遙感技術(shù)應(yīng)用于土地調(diào)查的好壞。

(一)影像校正

影響校正是指通過遙感技術(shù)所得的遙感圖像信息,按照打底的水準(zhǔn)面和坐標(biāo)系對(duì)圖像中物體的具置,使得遙感圖像數(shù)據(jù)依據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境幾何坐標(biāo)進(jìn)行校正。影像校正分為多個(gè)步驟,首先第一步便是位置的計(jì)算,位置選取是控制點(diǎn)確定的重要一步,控制點(diǎn)的選擇正確與否,直接影響了整個(gè)影像校正的過程??刂泣c(diǎn)的選擇要堅(jiān)持易分辨、特征明顯的原則,保證控制點(diǎn)的選擇能夠準(zhǔn)確為后期影像的處理奠定基礎(chǔ),找準(zhǔn)位置。另外在控制點(diǎn)的選擇上還應(yīng)該注意在圖像的邊緣留有一定數(shù)量的控制點(diǎn),避免在處理過程中因?yàn)檎`差出現(xiàn)影像外推。

(二)遙感影像的配準(zhǔn)

遙感影像的配準(zhǔn)是指將多重映像進(jìn)行重疊,即是將影像中的地理坐標(biāo)和影像之間的統(tǒng)一,具體操作是在配準(zhǔn)過程中選擇多項(xiàng)式模型,以人機(jī)交互的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)影像的配準(zhǔn)。在配準(zhǔn)過程中要盡量減少誤差,并且盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)配準(zhǔn)的現(xiàn)實(shí)適用性。遙感影像的配準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)了控制點(diǎn)與影像之間的配合,是將標(biāo)準(zhǔn)化的空間方式進(jìn)行整合,最終在有限的范圍內(nèi)對(duì)影像進(jìn)行配準(zhǔn)。

(三)遙感影像的融合

遙感影像的融合是指將多源數(shù)據(jù)統(tǒng)一在同一個(gè)地理坐標(biāo)中,采用專業(yè)科學(xué)的算法和運(yùn)算方式將多幅影像合并在同一個(gè)新的圖像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的過程是將傳感器得到的不同類型的信息加以綜合,用單一傳感器減少多重遙感器帶來的不必要麻煩和矛盾,使得最終影像能夠直觀易懂,并且能夠清楚認(rèn)識(shí)。最終融合的圖像是綜合了多元的信息產(chǎn)生的,具有豐富性和準(zhǔn)確性,能夠反映更多的信息,減少因?yàn)閱畏跋裨斐傻男畔⒉磺逦?,從而提高?shù)據(jù)的適用性和利用率。另外從影像的色彩來看,融合之后的影像色彩飽和度更高,對(duì)比度強(qiáng),位置能夠更加精確的表示出來。

(四)遙感影像的識(shí)別

遙感影像的識(shí)別和判讀是一個(gè)較為專業(yè)的過程,一般來說分為觀察和計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類兩種方法,遙感監(jiān)測(cè)得到的最終影像任然需要專業(yè)的判讀。人為和計(jì)算機(jī)的兩種方式應(yīng)該與實(shí)際勘測(cè)的地形和物體情況相聯(lián)系,就土地利用調(diào)查的實(shí)際環(huán)境和要求來看應(yīng)該采用人機(jī)交互的方式對(duì)影像進(jìn)行識(shí)別和判讀,將圖像信息轉(zhuǎn)化為描述性語言,增強(qiáng)影像的描述性和可視性。

四、遙感技術(shù)應(yīng)用于土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的局限性

遙感技術(shù)的使用對(duì)專業(yè)人員的技術(shù)要求較高,使得遙感技術(shù)的推廣和操作中的準(zhǔn)確性面臨困境,技術(shù)的制約使得勘測(cè)結(jié)果失效。遙感影像色彩鮮艷且對(duì)比強(qiáng)烈,這位調(diào)查提供了較為完善直觀的數(shù)據(jù)支持,但也存在著難以判斷圖片的物體的具面積和大小,要進(jìn)行具體測(cè)量。在遙感技術(shù)使用的過程中還面臨著地界統(tǒng)計(jì)的出入,因此在統(tǒng)計(jì)的結(jié)果中存在一定偏差。另外遙感技術(shù)并不能完全取代傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法,還需要在不斷完善現(xiàn)代化統(tǒng)計(jì)手段的同時(shí)兼顧傳統(tǒng),采取多元調(diào)查方法結(jié)合的方式增強(qiáng)最終數(shù)據(jù)的可靠性。

綜上所述,遙感技術(shù)的發(fā)展極大便利了土地利用的調(diào)查,使得調(diào)查周期縮短,準(zhǔn)確度和可靠性大大提高,減少了傳統(tǒng)調(diào)查方式下的人力財(cái)力投入。雖然在實(shí)際操作中遙感技術(shù)還存在一些缺陷,相信隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的進(jìn)一步提高,高新技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)在土地利用調(diào)查中的應(yīng)用會(huì)日趨完善。

參考文獻(xiàn):

[1]常慶瑞等,《遙感技術(shù)導(dǎo)論》,科學(xué)出版社,2004年,第18-19頁

[2]湯國(guó)安等,《遙感數(shù)字影像處理》,科學(xué)出版社,2004年 ,第123-131頁

[3]濮靜娟,《遙感圖像目視解釋原理與方法》,中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2001年,第23-26頁

篇5

課程標(biāo)準(zhǔn):結(jié)合實(shí)例、了解遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

課表分析:根據(jù)課標(biāo)要求,要了解遙感的概念、特點(diǎn)、工作過程。重點(diǎn)掌握遙感在資源普查、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用與功能,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)遙感在現(xiàn)代社會(huì)中發(fā)揮的巨大作用,還要初步學(xué)會(huì)判讀簡(jiǎn)單的遙感影像。但是對(duì)于遙感工作原理不要求涉及“專業(yè)機(jī)理”,定位到“工作過程”程度即可,也不要求掌握遙感的分類等知識(shí)。

二、教材分析:

新課程標(biāo)準(zhǔn)把《地理信息技術(shù)的應(yīng)用》列為必修課程,而“地理信息技術(shù)”體系主要由“3S”即地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)三方面的核心技術(shù)組成。另一方面,GIS、RS、GPS技術(shù)又以計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)、遙測(cè)與衛(wèi)星定位,以及系統(tǒng)論等信息技術(shù)和理論為支撐,屬于地理科學(xué)與信息科學(xué)的交叉學(xué)科。遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)是地理信息技術(shù)的三種主要的技術(shù)手段,這三種手段相互促進(jìn)、相互配合、共同應(yīng)用的基礎(chǔ)上,再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬技術(shù),人們提出了數(shù)字地球的設(shè)想。所以說,第三章第二節(jié)“遙感技術(shù)的應(yīng)用”?與其他兩門技術(shù)的應(yīng)用介紹處于同等的地位,他們相互交織,相互配合,才能使數(shù)字地球的設(shè)想實(shí)現(xiàn)。而遙感技術(shù)在3s技術(shù)中也有不可代替的作用,遙感技術(shù)(RS)是地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源;同時(shí)利用遙感數(shù)字影像獲取地面高程,可以及時(shí)更新地理信息系統(tǒng)(GIS)中的數(shù)據(jù)。

三、教學(xué)內(nèi)容:第二節(jié)、遙感技術(shù)的應(yīng)用第一課時(shí)

四、教學(xué)目標(biāo):

1.知識(shí)與技能(知識(shí)目標(biāo)):

(1)能用自己的語言表述遙感的概念;

(2)能簡(jiǎn)要說明遙感技術(shù)的發(fā)展過程和工作過程;

2、過程與方法(能力目標(biāo)):

(1)通過讀圖或查閱相關(guān)資料,比較航天遙感、航空遙感、近地遙感使用的運(yùn)載工具、主要優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍等方面的差異;

(2)通過查找遙感的有關(guān)資料,歸納遙感技術(shù)的特點(diǎn)。

3.情感、態(tài)度、價(jià)值觀(情感目標(biāo)):

(1)通過對(duì)遙感技術(shù)的迅猛發(fā)展的介紹,感悟新興地理信息技術(shù)的生命力,從而初步養(yǎng)成熱愛科學(xué)努力學(xué)習(xí)的好習(xí)慣;

(2)通過對(duì)迅速發(fā)展的中國(guó)遙感技術(shù)的學(xué)習(xí),增強(qiáng)民族自信心和愛國(guó)情感。

五、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):

遙感技術(shù)的基本原理。

六、教學(xué)方法:案例教學(xué)法。通過討論活動(dòng)了解遙感技術(shù)的工作過程

七、教學(xué)過程:

導(dǎo)入:設(shè)疑:中央電視臺(tái)天氣預(yù)報(bào)衛(wèi)星云圖是怎么得到的呢?它先是用風(fēng)云衛(wèi)星遙感拍照,然后通過計(jì)算機(jī)處理、編輯而成的動(dòng)態(tài)圖片。是遙感技術(shù)的應(yīng)用。

填表比較人工實(shí)地調(diào)查與利用遙感技術(shù)調(diào)查,哪一種獲取資料和信息的方法更好?

1.概念:

遙感:(簡(jiǎn)稱RS)“遙遠(yuǎn)的感知”,是利用一定的技術(shù)設(shè)備和系統(tǒng),在遠(yuǎn)離被測(cè)目標(biāo)的位置上對(duì)被測(cè)目標(biāo)的電測(cè)波進(jìn)行測(cè)量、記錄與分析的技術(shù)。

怎樣感知?測(cè)量電磁波特征:不同的地物反射與吸收電磁波存在巨大差異。(P82圖3-2-2)

遙感不僅可以通過可見光進(jìn)行感知,同時(shí)也可以通過紅外線、微波等,例如:法國(guó)的SPOT-5衛(wèi)星可以從七個(gè)波段獲取信息。

為什么要分波段呢?因?yàn)椴煌ǘ尾煌匚锏姆瓷渎逝c吸收率等有很大差異。(多媒體展示甲乙兩種作物在不同生長(zhǎng)階段反射率不同示意圖并分析)

2.分類:

按遙感平臺(tái)高度(運(yùn)載工具)分:地面遙感、航空遙感、航天遙感

地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng),地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺(tái)上,可進(jìn)行各種地物波譜測(cè)量。航空遙感泛指從飛機(jī)、飛艇、氣球等空中平臺(tái)對(duì)地面觀測(cè)的遙感技術(shù)系統(tǒng)。航天遙感又稱太空遙感,泛指利用各種太空飛行器為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng),以地球人造衛(wèi)星為主體,包括載人飛船、航天飛機(jī)和太空站,有時(shí)也把各種行星探測(cè)器包括在內(nèi)。衛(wèi)星遙感為航天遙感的組成部分,以人造地球衛(wèi)星作為遙感平臺(tái),主要利用衛(wèi)星對(duì)地球和低層大氣進(jìn)行光學(xué)和電子觀測(cè)。

4.遙感影像的基本特征:

(1)像元:遙感影像上能詳細(xì)區(qū)分的最小單元

(2)分辨率:一個(gè)像元所代表的地面實(shí)際尺寸。1米分辨率就是指影像上的一個(gè)像元表示地面上1平方米的范圍。例:SPOT-5衛(wèi)星的分辨率達(dá)全彩色波段可達(dá)2.5米,其它波段為5米。中巴資源衛(wèi)星二號(hào)分辨率為20米。美國(guó)快鳥衛(wèi)星為1米。

媒體展示圖3-2-6讓學(xué)生體驗(yàn)像元大小對(duì)影像信息的影響。相同范圍的區(qū)域圖片,像元越多,分辨率越高,圖像越清晰。

(3)光譜特征(媒體展示讀圖判讀,3-2-7、3-2-8、3-2-9圖):

黑白:建筑物為灰白色,草地和林地顏色較深

彩色:分真彩色和假彩色

真彩色:真實(shí)反映實(shí)際地物的顏色特征

假彩色:草、樹和莊稼通常為紅色,水是灰色或藍(lán)色,城市是藍(lán)灰色

練習(xí)與評(píng)價(jià):敘述真彩色遙感影像圖像和假彩色遙感影像圖的顏色特征。真彩色圖片上的顏色基本顯示地物的顏色,假彩色只是用不同的顏色區(qū)分不同的地物,顯示的不是地物的顏色。

媒體展示美國(guó)快鳥衛(wèi)星圖片、我國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星拍攝的云圖、嫦娥探月衛(wèi)星拍攝的月球表面影像讓學(xué)生體會(huì)遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用及我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展成就。

八、課堂小結(jié)與板書設(shè)計(jì):本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容是遙感的工作過程。

九、課后作業(yè):

1、什么事遙感影像的分辨率?說出分辨率大小和影像顯示地表信息能力之間的關(guān)系。

2、敘述真彩色和假彩色遙感影像的顏色特征。

篇6

關(guān)鍵詞:遙感科學(xué)技術(shù)公路測(cè)量與設(shè)計(jì) 遙感運(yùn)用

中圖分類號(hào): P283 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

引言:遙感技術(shù)的原理在公路工中起到至關(guān)重要的作用,它能夠?yàn)楣こ烫峁┱鎸?shí)準(zhǔn)確的測(cè)量材料,遙感技術(shù)通過對(duì)不同的地質(zhì)地貌的現(xiàn)象進(jìn)行發(fā)射以及吸收的一系列作用,在根據(jù)地磁波的和頻率的不同,來判斷地質(zhì)地貌的不同,根據(jù)圖像的記錄結(jié)合更精準(zhǔn)的分析,使得測(cè)量公路變得更加容易。

1.遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代開始變得著名的一項(xiàng)進(jìn)行探測(cè)的科學(xué)技術(shù),根據(jù)電磁波的理論應(yīng)用,將遠(yuǎn)距離目標(biāo)的反射和折射等產(chǎn)生的一系列電磁波信息進(jìn)行記錄,分析,以及整理,同時(shí)也可根據(jù)其產(chǎn)生的可見光和紅外線進(jìn)行分析整理,最后成像。一般現(xiàn)代的遙感技術(shù)分為獲取,傳輸,存儲(chǔ)等環(huán)節(jié),從而就形成了“遙感系統(tǒng)它最主要的組成部分是遙感器;遙感器的種類有很多,例如照相機(jī)等;航天攝影就應(yīng)用了遙感技術(shù)。利用遙感技術(shù)可以高速度,高質(zhì)量的繪制地圖,利用人造衛(wèi)星,遙感技術(shù)可在地面情況記錄的前提下,每隔18天送回一套全球的圖像資料,遙感技術(shù)被同時(shí)運(yùn)用于軍事和民用兩方面,例如軍事繪測(cè),土地利用規(guī)劃等,隨著遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用,遙感器的分辨能力和處理信息的能力也必須有所提高,應(yīng)該更加具有先進(jìn)性,提高抗干擾能力。

2遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1遙感技術(shù)能夠充分的發(fā)揮出遙感圖像宏觀性的特點(diǎn),所現(xiàn)有的比例尺不能明確的展示地質(zhì)面貌時(shí)可用更有說服力和表現(xiàn)力的比例尺來代替,如1:1萬線路工程可以用(1:5~1:7)萬的圖像資料來表示即可,利用1:1的比例尺時(shí),無法判斷所處的地貌單元,而遙感技術(shù)的應(yīng)用,調(diào)試了比例尺大小,使整體性才得以體現(xiàn),避免了錯(cuò)誤。

2.2運(yùn)用遙感技術(shù)甚至能夠發(fā)現(xiàn)前人不曾發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象,譬如在川藏公路的一段中,經(jīng)過遙感調(diào)查,發(fā)現(xiàn)崩塌18處,石流溝276條;同時(shí),根據(jù)遙感圖像的宏觀性發(fā)現(xiàn)大型滑坡兩個(gè),并且了前人11處滑坡的理論。

2.3遙感技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約成本,多快好省的完成任務(wù)。它能夠通過人腦對(duì)自然和人文景觀的分析,結(jié)合權(quán)威地形數(shù)據(jù),選擇最佳的路線。如對(duì)石太線的公路,考慮到期間一段的復(fù)雜性,對(duì)線路做了一些更改,從而達(dá)到了節(jié)約成本的目的,這都是遙感技術(shù)的成果。

3.遙感技術(shù)在公路測(cè)量與設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷的全面的普及,測(cè)量與設(shè)計(jì)也迎來了一場(chǎng)革命性的變革,使得數(shù)據(jù)獲取的手段以及儲(chǔ)存管理的手段等都發(fā)生了變化,這一系列的變化也使其展現(xiàn)出新的特點(diǎn),現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)展現(xiàn)出動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助的特點(diǎn),結(jié)合科技的變革給公路的測(cè)量和設(shè)計(jì)帶來新的成就,公路工程的測(cè)量能夠?qū)χ苓叺牡匦?,地貌地質(zhì)等條件作出判斷,從而對(duì)路基和隧道的穩(wěn)定性等進(jìn)行了檢驗(yàn),遙感技術(shù)也使得數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)更加合理,科技技術(shù)則亦能得到很好的運(yùn)用。為測(cè)量工作布置提供范本,能深入的查出巖土的成因,性質(zhì),甚至還有時(shí)代和分布,也使得公路設(shè)計(jì)中的各個(gè)階段得以完善:

3.1 可行性的階段研究的應(yīng)用中,應(yīng)該首先開展全面勘測(cè)的工作,搜集遙感的數(shù)據(jù)和小比例尺,在進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)處理,和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀判斷,結(jié)合線路,地質(zhì),路基,橋梁,隧道等各個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需要,添加專業(yè)點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)調(diào)查,結(jié)合衛(wèi)星影像圖以及工程地質(zhì)遙感等得出好的方案。

3.2在初級(jí)階段的研究過程中,遙感技術(shù)會(huì)對(duì)地質(zhì)復(fù)雜的地方進(jìn)行初測(cè),通過地形圖紙對(duì)公路的測(cè)量和勘察從而進(jìn)行判斷,以及對(duì)周圍的水文進(jìn)行審核。

3.3后期階段是指對(duì)使用遙感技術(shù)還未發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜性地質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的勘察,或者是對(duì)路線進(jìn)行進(jìn)一步的更改,這時(shí)使用的資料主要是以大比例尺的航空相片為主。

3.4要解決公路設(shè)計(jì)這一層面的問題,就一定要使數(shù)據(jù)更加有效,獲取更加的準(zhǔn)確,而在公路的測(cè)量上,遙感技術(shù)正體現(xiàn)了新技術(shù)的運(yùn)用。對(duì)數(shù)據(jù)而言,則是取決于數(shù)字地面模型的完備。數(shù)據(jù)的獲得通過遙感技術(shù)的運(yùn)用越來越便捷且準(zhǔn)確,遙感圖像也能更直觀的準(zhǔn)確的反應(yīng)地形地貌,以及反應(yīng)對(duì)公路的測(cè)量,致使公路一體化得以更好的形成。例如:邵陽至懷化高速公路雪峰山隧道勘察中及時(shí)用計(jì)算機(jī)處理出1:5萬遙感圖像,成為公路設(shè)計(jì)中的必備品。

4.關(guān)于公路的測(cè)量有以下幾個(gè)方面:

4.1航空攝影測(cè)量具 根據(jù)公路特點(diǎn),是長(zhǎng)線公路的一種測(cè)量方法,用的是飛機(jī)上的攝影機(jī),快速對(duì)觀測(cè)區(qū)得到航空像片,讀取地形圖。

4.2 3S融合和應(yīng)用

3s測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用能夠清晰直觀的顯示出公路設(shè)計(jì)的方案,開闊眼界和思路,提出更具有價(jià)值的方案,加快測(cè)量與設(shè)計(jì)的速度,提高認(rèn)識(shí)水平。使得測(cè)量更加便捷具體,準(zhǔn)確。

遙感技術(shù)的興起和運(yùn)用會(huì)使得公路的測(cè)量與設(shè)計(jì)更為專業(yè)化,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。在節(jié)省人力的同時(shí),也要求公路工程的設(shè)計(jì)細(xì)分為多個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì),由多方面的設(shè)計(jì)人員共同來完成。測(cè)量是公路工程勘測(cè)的最主要的方法。除了遙感等一些科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用,還可以采取的方法還有觀察和訪問群眾,以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)還有地區(qū)具體分析等。

結(jié)語:

綜上所述,在我們面對(duì)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)帶來的不利因素。伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)只有不斷改進(jìn),適應(yīng)科技發(fā)展,才能保質(zhì)保量的完成任務(wù),而遙感技術(shù)在公路的測(cè)量和設(shè)計(jì)中更是有日益重要的作用。遙感技術(shù)的日益成熟和完善,會(huì)促進(jìn)科技的發(fā)展,同時(shí),也能夠使公路的測(cè)量和設(shè)計(jì)更加完備,準(zhǔn)確,使得人員更省力氣,多快好省的完成工程給予的任務(wù)。

參考文獻(xiàn):

[1].楊化超;鄧喀中;張書畢;;基于Hough變換的航空影像建筑物半自動(dòng)提取[J];測(cè)繪科學(xué);2006年06期

篇7

關(guān)鍵詞:土地利用調(diào)查方法;遙感技術(shù);應(yīng)用;

中圖分類號(hào): P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

l 引言

主要列述了傳統(tǒng)的土地利用調(diào)查方法及其缺陷,概述了遙感技術(shù)和基于遙感影像的土地利用調(diào)查理論,通過對(duì)柳州市的土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查結(jié)果,并與以前的年度變更調(diào)查的技術(shù)及成果進(jìn)行比較分析,總結(jié)出利用遙感影像能及時(shí)了解土地變化狀況,能及時(shí)更新調(diào)查數(shù)據(jù)庫,保持柳州市土地調(diào)查數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性,實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源“以圖管地”精確調(diào)查和有效監(jiān)管,滿足國(guó)土資源“一張圖”建設(shè)和“批、供、用、補(bǔ)、查”日常監(jiān)管的需要,為國(guó)土資源管理和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供基礎(chǔ)資料。

2 傳統(tǒng)的土地利用調(diào)查方法及遙感技術(shù)概述

2.1 傳統(tǒng)的土地利用調(diào)查方法

1984-1996年的12年間,我國(guó)各縣級(jí)土地現(xiàn)狀初始調(diào)查基本完成。由此獲得的寶貴的土地利用現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成果,為各級(jí)政府制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃提供了最基礎(chǔ)的依據(jù),為建立土地登記、土地統(tǒng)計(jì)制度,制定土地利用總體規(guī)劃提供了第一手的數(shù)據(jù)。但是,近20年和今后的數(shù)十年內(nèi),都將是我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期,土地利用的形式將發(fā)生一系列的變化,隨時(shí)摸清土地利用形式的變化、對(duì)土地利用圖件和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行及時(shí)更新將是我國(guó)各級(jí)土地管理部門的一項(xiàng)重要的和經(jīng)常性的工作。由于航空攝影成本很高,難以運(yùn)用航片來進(jìn)行每年的土地變更調(diào)查,目前我國(guó)土地管理部門進(jìn)行數(shù)據(jù)更新的方法是在前期土地利用現(xiàn)狀圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)變更申報(bào)到現(xiàn)場(chǎng)勘查,在詳查圖上標(biāo)繪宗地變化的邊界位置、權(quán)屬變化和利用類型的變化,再到室內(nèi)進(jìn)行編繪更新,這種方法存在明顯的缺點(diǎn):

(1)難以準(zhǔn)確獲取變化邊界的地理坐標(biāo),僅從相鄰關(guān)系進(jìn)行外推量測(cè),難以準(zhǔn)確獲取變化邊界的空間位置坐標(biāo),圖件更新精度達(dá)不到要求;

(2)變化宗地的空間位置難以確定,面積量測(cè)不準(zhǔn)確;

(3)不能主動(dòng)監(jiān)測(cè)變化;

(4)方法落后且人為干擾大;

(5)變更數(shù)據(jù)獲取速度慢,多次清繪誤差累積;

(6)工作效率低,費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)力,很多縣市很難每年進(jìn)行及時(shí)的變更;

(7)農(nóng)村土地利用圖斑多為不規(guī)則多邊形,運(yùn)用平板儀等測(cè)量工具只能測(cè)量拐點(diǎn),不能連續(xù)測(cè)量整個(gè)邊界,而且難于精確標(biāo)繪到原土地利用現(xiàn)狀底圖上。

由此可見,該方法不能及時(shí)準(zhǔn)確地獲取全局的土地利用動(dòng)態(tài)變化信息,無法實(shí)時(shí)掌握土地利用變化在空間上的分布和分析評(píng)價(jià)土地利用變化是否合理。此外,傳統(tǒng)的方法即根據(jù)用地單位的上報(bào)數(shù)據(jù)了解土地利用的變化狀況不僅被動(dòng),且中間不可避免地存在誤報(bào)、漏報(bào),對(duì)于地塊的空間屬性難以做到準(zhǔn)確掌握,更不能滿足動(dòng)態(tài)變更及時(shí)準(zhǔn)確的要求。因此,利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)變更調(diào)查,及時(shí)準(zhǔn)確地獲取變更信息,就有著十分重要的意義。

2.2遙感技術(shù)概述

2.2.1遙感的定義

遙感(Remote Sensing),通常是指通過某種傳感器裝置,在不與研究對(duì)象直接接觸的情況下,獲取其特征信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行提取、加工、表達(dá)和應(yīng)用的一門科學(xué)技術(shù)。

2.2.2遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

遙感的出現(xiàn),擴(kuò)展了人類對(duì)于其生存環(huán)境的認(rèn)識(shí)能力,較之于傳統(tǒng)的野外測(cè)量和野外觀測(cè)得到的數(shù)據(jù),遙感技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)增大了觀測(cè)范圍;

(2)能夠提供大范圍的瞬間靜態(tài)圖像,用于監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化的現(xiàn)象;

(3)能夠進(jìn)行大面積重復(fù)觀測(cè),即使是人類難以到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū);

(4)大大“加寬”了人眼所能觀察的光譜范圍,遙感使用的電磁波波段從x光到微波,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了可見光范圍;而雷達(dá)遙感由于使用微波,可以不受制于晝夜、天氣變化,進(jìn)行全天候的觀測(cè);

(5)空問詳細(xì)程度高,航空像片的空問分辨率可以高達(dá)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)。

與航空遙感相比,航天遙感能夠進(jìn)行連續(xù)的、全天候的工作,提供更大范圍的數(shù)據(jù),其成本更低,是獲取遙感數(shù)據(jù)的主要方式,而航空遙感主要應(yīng)用于臨時(shí)性的、緊急的觀測(cè)任務(wù)以獲得高精度數(shù)據(jù)。

總之,利用遙感技術(shù),不但可以更加迅速、客觀地監(jiān)測(cè)環(huán)境信息,同時(shí)根據(jù)遙感數(shù)據(jù)的空間分布特性,還可以作為地理信息系統(tǒng)的一個(gè)重要的數(shù)據(jù)源,以實(shí)時(shí)更新空間數(shù)據(jù)庫。

3 基于遙感影像的土地利用調(diào)查實(shí)踐

利用遙感進(jìn)行土地調(diào)查的步驟遙感影像應(yīng)用于土地調(diào)查中, 主要作用是通過人工目視或計(jì)算機(jī)自動(dòng)解釋, 建立信息數(shù)據(jù)或發(fā)現(xiàn)變化的圖斑并對(duì)其進(jìn)行變更。常規(guī)的圖像解釋方法根據(jù)遙感圖像的光譜特征、空間特征和時(shí)間特征, 按照解釋者的認(rèn)識(shí)程度, 或自信程度和準(zhǔn)確度, 逐步進(jìn)行目標(biāo)的探測(cè)、識(shí)別和鑒定。土地利用變更調(diào)查的原理是先將前一時(shí)期的土地利用矢量圖疊加到當(dāng)前時(shí)期的遙感圖像上, 對(duì)比同一范圍內(nèi)遙感圖像上地塊的形狀和利用類型, 發(fā)現(xiàn)變化圖斑, 并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記, 再到野外進(jìn)行產(chǎn)地核查進(jìn)一步確定,最后將室內(nèi)判讀的結(jié)果與野外調(diào)查的實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比分析。

3.1調(diào)查區(qū)概況

2007年-2009年,柳州市開展第二次土地調(diào)查工作,對(duì)利用狀況開展了全面的調(diào)查,建立了土地利用數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)。從2010年開始,土地變更調(diào)查是從第二次土地調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行利用狀況變更,獲取當(dāng)年的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。為了使工作成果科學(xué)、準(zhǔn)確和合理,并盡快地符合實(shí)際工作的需要,工作人員使用了遙感、GPS等新技術(shù)進(jìn)行全面的土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查,取得了良好的成果,極大地提升了國(guó)土資源管理方式。

3.2總體技術(shù)流程

總體的技術(shù)流程如下:

(1)利用當(dāng)年航攝的航片及DEM數(shù)據(jù)制作成地面分辨率為1米的1:10000正射影像圖,作為土地利用現(xiàn)狀圖更新及土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)的精度要求;

(2)利用正射影像圖、各年度土地變更調(diào)查資料及最新的l:1萬地形圖作為內(nèi)業(yè)判讀及外業(yè)調(diào)查底圖;

(3)把制作好的正射影像數(shù)據(jù)庫套合到1990年基礎(chǔ)庫,應(yīng)用GPS技術(shù)等進(jìn)行全面野外調(diào)查,查清土地權(quán)屬變化情況及境界、土地權(quán)屬界變化情況,并對(duì)已變更的地物進(jìn)行實(shí)地測(cè)量獲取變更圖斑、線狀地物、零星地物點(diǎn)位坐標(biāo)和面積等輸入計(jì)算機(jī),更新土地利用現(xiàn)狀圖;

(4)利用新的土地利用現(xiàn)狀圖,更新土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫,做到圖件、數(shù)據(jù)、實(shí)地三者一致。

3.3土地利用數(shù)據(jù)更新流程

土地利用數(shù)據(jù)更新入庫的流程可以分為三部分,即:制作正射影像圖、結(jié)合GPS技術(shù)更新變更地物和利用supemap軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫。具體操作如下:

(1)應(yīng)用遙感技術(shù)(RS)發(fā)現(xiàn)和提取土地利用信息,由于航空像片為中心投影,應(yīng)該先將其糾正為正射投影—— 制作正射影像圖;

(2)應(yīng)用全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)快速、準(zhǔn)確地獲取土地利用變化信息的空間坐標(biāo)土地變更數(shù)據(jù)的獲??;

(3)應(yīng)用supermap地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)更新及農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有輸入、圖形編緝、管理庫、空間分析、輸出等主要功能,系統(tǒng)可滿足土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)更新及土地利用數(shù)據(jù)庫建庫的要求。

3.4新老結(jié)果比較分析

在土地更新調(diào)查完成后,把此次土地變更調(diào)查的結(jié)果和上年的土地變更調(diào)查成果做比較,發(fā)現(xiàn)相應(yīng)地類的面積存在著差異,其具體情況如下:

(1)耕地面積比上年度耕地面積數(shù)減少;

(2)建設(shè)用地面積比上年度耕地面積增加;

(3)土地更新調(diào)查中建設(shè)用地增加幅度大,而耕地減少幅度小。

經(jīng)研究分析,發(fā)現(xiàn)耕地面積產(chǎn)生差異的主要原因是歷年違法用地未在年度變更調(diào)查進(jìn)行變更統(tǒng)計(jì),建設(shè)用地面積產(chǎn)生差異的主要原因是歷年積累的變更調(diào)查漏查的建設(shè)用地未在年度變更調(diào)查進(jìn)行變更統(tǒng)計(jì),而這些未在年度變更調(diào)查中進(jìn)行變更統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),在更新調(diào)查工作中均進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)。建設(shè)用地增加幅度大,耕地減少幅度小的主要原因有兩個(gè):

(a)在土地規(guī)劃及耕地保護(hù)具體工作中,經(jīng)農(nóng)田整理新增耕地的一部分作為折抵指標(biāo)已用于建設(shè)用地,尚有一部分未用于建設(shè)用地,也沒有用于耕地占補(bǔ)平衡,這部分耕地在年度變更調(diào)查工作中全部進(jìn)行了變更統(tǒng)計(jì),同時(shí),根據(jù)占補(bǔ)平衡要求,將相當(dāng)于扣除折抵指標(biāo)后剩余部分新增耕地面積數(shù)的經(jīng)開發(fā)造地新增耕地面積數(shù)節(jié)余下來未進(jìn)行變更統(tǒng)計(jì),在更新調(diào)查工作將節(jié)余下來的開發(fā)地?cái)?shù)進(jìn)行了變更統(tǒng)計(jì)。

(b)經(jīng)本地開發(fā)造地新增耕地超過占補(bǔ)平衡所需部分未在年度變更調(diào)查工作進(jìn)行變更統(tǒng)計(jì),但在更新調(diào)查工作中將這些超額部分開發(fā)造地?cái)?shù)進(jìn)行了變更統(tǒng)計(jì)。

4 結(jié)束語

隨著各類建設(shè)占用地日益增加,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng),用地量逐年增大,土地利用變化頻繁,常規(guī)的土地調(diào)查方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新形勢(shì)對(duì)土地管理的要求。因此,改變傳統(tǒng)國(guó)土資源管理工作方式,采用現(xiàn)代化遙感技術(shù)手段,準(zhǔn)確、快速地掌握國(guó)土資源利用狀況,科學(xué)規(guī)劃、配置、合理開發(fā)利用國(guó)土資源,實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源決策、管理現(xiàn)代化和服務(wù)社會(huì)化,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)全面進(jìn)步,是國(guó)土資源管理工作面臨的當(dāng)務(wù)之急,也是必須實(shí)現(xiàn)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1] 李月臣,楊華,劉春霞.土地覆蓋變化遙感檢測(cè)方法[J].水土保持研究.

篇8

[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)災(zāi)害 監(jiān)測(cè) 遙感技術(shù)

[中圖分類號(hào)]DF413.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-7-299-1

中國(guó)作為一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó),正遭受著世界上最嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)災(zāi)害。如何加強(qiáng)對(duì)這些災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和控制,成為困擾農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)難點(diǎn)課題?;谖覈?guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程,我們不難發(fā)現(xiàn),遙感技術(shù)是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)實(shí)效,實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)更好更快發(fā)展的有效手段。對(duì)此,本文從基本概述、應(yīng)用兩個(gè)角度,對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了如下的分析和闡述。

1遙感技術(shù)原理及其優(yōu)點(diǎn)

1.1遙感技術(shù)的基本原理

所謂遙感技術(shù),就是指通過各類光學(xué)探測(cè)儀器,對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射的電磁波信息進(jìn)行接收、加工、成像處理,進(jìn)而探測(cè)與識(shí)別環(huán)境地物的一項(xiàng)綜合性技術(shù)。而眾所周知,物質(zhì)不同,所發(fā)射的地磁波的波段也會(huì)有所不同。正因?yàn)槿绱耍煌奈镔|(zhì)在遙感技術(shù)作用下形成了不同的圖像。從另一個(gè)角度講,遙感技術(shù)憑借著不同的遙感成像,反映出了目標(biāo)物的不同數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而成為區(qū)分不同物質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn),這就是遙感技術(shù)的基本原理。

1.2遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與其它監(jiān)測(cè)技術(shù)相比,遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

首先,監(jiān)測(cè)范圍廣,監(jiān)測(cè)立體性強(qiáng)。通過遙感技術(shù),可以獲取對(duì)地面的連續(xù)性的、立體性的圖像。這種圖像可以有效避免地面點(diǎn)線監(jiān)測(cè)所帶來的視野阻隔以及其它一些局限性,極大地拓寬了監(jiān)測(cè)者的視野,使監(jiān)測(cè)者能夠?qū)Ω黝悶?zāi)害信息進(jìn)行宏觀性地把握。而且,越是那些波及范圍廣、災(zāi)害性大的災(zāi)害,其優(yōu)勢(shì)就越發(fā)明顯。

其次,信息獲取量大,信息獲取效率高。憑借著高超的現(xiàn)代航天技術(shù)以及先進(jìn)的現(xiàn)代航天工具,遙感技術(shù)能夠及時(shí)的、迅速的獲取各類圖像信息和數(shù)據(jù)信息,為高效數(shù)據(jù)模型的建立提供先決條件,為災(zāi)害的甄別與監(jiān)測(cè)提供有效依據(jù)。

最后,適應(yīng)性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。對(duì)于有些災(zāi)害,如病蟲害、雪災(zāi)、火災(zāi)等,常規(guī)性的監(jiān)測(cè)手段根本無法奏效。在這種情況下,就需要充分發(fā)揮遙感技術(shù)的作用,發(fā)揮其適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。此外,遙感技術(shù)可以對(duì)各類災(zāi)情進(jìn)行全天候地監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)災(zāi)前監(jiān)測(cè)、災(zāi)中監(jiān)測(cè)、災(zāi)后監(jiān)測(cè)的有機(jī)統(tǒng)一,為災(zāi)害控制提供充足的第一手資料。

2.遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

2.1旱災(zāi)

旱災(zāi)是一種比較常見的農(nóng)業(yè)災(zāi)害。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年因旱災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失約占?xì)庀鬄?zāi)害類經(jīng)濟(jì)損失的一半左右。在應(yīng)對(duì)旱災(zāi)的過程中,比較常用的方法有兩種,一種是熱慣量法,二是作物水分脅迫指數(shù)法,這都是遙感技術(shù)的重要體現(xiàn)。所謂的熱慣量法,就是指通過遙感圖像反演的研究區(qū)晝夜溫差來反映農(nóng)業(yè)旱情的方法;而所謂的作物水分脅迫指數(shù)法,則是指通過作物冠層與其上空大氣溫度差來反映作物的水分脅迫狀況的方法。在實(shí)際中,兩者的適用范圍有所區(qū)別,前者適用于地與作物稀疏的農(nóng)田,而后者則適用于作物覆蓋率較高的農(nóng)田。

2.2洪災(zāi)

與旱災(zāi)一樣,洪災(zāi)也是一種比較常見的農(nóng)業(yè)災(zāi)害。洪災(zāi)具有時(shí)空分布廣、危害性大、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn),每年造成經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)210億元。在實(shí)際中,遙感技術(shù)常通過洪災(zāi)程度監(jiān)測(cè)和洪災(zāi)面積提取兩項(xiàng)指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)目的。而這兩項(xiàng)指標(biāo)的取得,通常是建立在歸一化植被指數(shù)(NDVI)提取和分析的基礎(chǔ)上?,F(xiàn)如今,遙感技術(shù)在洪災(zāi)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用日趨成熟,尤其是微波遙感技術(shù),憑借著其實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性的優(yōu)點(diǎn),成為目前洪災(zāi)監(jiān)測(cè)中最常用的數(shù)據(jù)源。

2.3病蟲害

病蟲害是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素,每年約有13.5%的農(nóng)業(yè)災(zāi)害是由病蟲害引起的。在以前,人們主要通過肉眼來“監(jiān)測(cè)”這種災(zāi)害。可想而知,這種監(jiān)測(cè)具有很明顯的滯后性,實(shí)際效果也很不理想。而遙感技術(shù)可以有效地彌補(bǔ)這個(gè)缺陷,通過各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),為我們準(zhǔn)確地提供病蟲害的范圍和程度,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并防治,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)的保障。光譜參數(shù)法是一種通過遙感數(shù)據(jù)來判斷農(nóng)作物外部形體以及內(nèi)部生理信息的方法,而這些信息恰是判斷病蟲害的重要依據(jù)。可見,光譜參數(shù)法是遙感技術(shù)應(yīng)用于病蟲害的基礎(chǔ)。此外,植被指數(shù)法和紅邊參數(shù)法也是遙感監(jiān)測(cè)中不可或缺的兩種方法,通過植被參數(shù)和紅邊參數(shù),實(shí)現(xiàn)最終的監(jiān)測(cè)目標(biāo)。

2.4冷凍害

冷凍害是指因溫度過低而抑制農(nóng)作物生長(zhǎng)的自然災(zāi)害。它不僅會(huì)延遲農(nóng)作物的生長(zhǎng),有時(shí)甚至?xí)斐赊r(nóng)作物大面積的死亡。遙感技術(shù)在冷凍害防范方面具有重要的價(jià)值,可以準(zhǔn)確、有效地預(yù)測(cè)或者評(píng)估冷凍害的發(fā)生時(shí)間以及危害程度。在實(shí)際中,植被指數(shù)(NDVI)并不能及時(shí)反映農(nóng)作物凍害,以致冷凍害發(fā)生一段時(shí)間后才有所察覺。很顯然,這種監(jiān)測(cè)具有一定的延遲性。因此,要想取得理想中的監(jiān)測(cè)效果,就必須將NDVI監(jiān)測(cè)與農(nóng)作物地表溫度反演有機(jī)地結(jié)合起來。

2.5風(fēng)雹災(zāi)

統(tǒng)計(jì)資料顯示,我國(guó)每年的風(fēng)雹受災(zāi)面積多達(dá)600萬公頃,直接經(jīng)濟(jì)損失超過30億元人民幣。風(fēng)雹災(zāi)的破壞性極強(qiáng),在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成農(nóng)作物的大面積倒伏甚至死亡。截至目前,遙感技術(shù)在風(fēng)雹災(zāi)中的應(yīng)用現(xiàn)狀還不甚理想,遙感數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率與空間分辨率還無法達(dá)到要求。針對(duì)這種現(xiàn)狀,可以采用TM、EOS-MODIS、NOAA-AVHRR等遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式,增強(qiáng)數(shù)據(jù)源的針對(duì)性和有效性。

3小結(jié)

綜上所述,在新時(shí)期,加強(qiáng)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的應(yīng)用是一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工程。為了將該項(xiàng)工程做大做強(qiáng),夯實(shí)該項(xiàng)工程的基礎(chǔ),必須明確以下幾個(gè)問題:首先,要對(duì)加強(qiáng)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用的必要性和重要性有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí);其次,要對(duì)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用的現(xiàn)狀有一個(gè)全面的分析;最后,要對(duì)加強(qiáng)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)應(yīng)用的路徑有一個(gè)科學(xué)的把握。只有這樣,才能切實(shí)增強(qiáng)遙感技術(shù)應(yīng)用的有效性與實(shí)效性,才能真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)又好又快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]閆峰,李茂松,王艷姣,覃志豪.遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].自然災(zāi)害學(xué)報(bào),2006年第06期.

篇9

遙感技術(shù)具有宏觀性和現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、綜合信息豐富等優(yōu)勢(shì),為礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)提供了可行的方法。本文綜述了遙感技術(shù)在礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方面的研究,并對(duì)其進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞:

遙感;土壤;重金屬

1.引言

礦產(chǎn)資源是生產(chǎn)資料和生活資料的重要來源,人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步與礦產(chǎn)的開發(fā)利用密不可分。礦產(chǎn)的開采、冶煉、加工過程中大量的鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、銅、鎳等重金屬以及類金屬砷等進(jìn)入大氣、水、土壤引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。根據(jù)2014年4月17日環(huán)境保護(hù)部、國(guó)土資源部的《全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)》,“全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀,部分地區(qū)土壤污染較重,總的超標(biāo)率達(dá)16.1%”、“在調(diào)查的70個(gè)礦區(qū)的1672個(gè)土壤點(diǎn)位中,超標(biāo)點(diǎn)位占33.4%,主要污染物為鎘、鉛、砷和多環(huán)芳烴”。資源、環(huán)境是制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大瓶頸,如何克服這個(gè)瓶頸問題同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)礦山開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展,是我國(guó)社會(huì)必須面對(duì)和解決的緊迫的社會(huì)問題[1]。傳統(tǒng)的土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)方法有實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)等方法。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)方法雖然測(cè)量精度高,但是存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、采樣分析費(fèi)時(shí),適用范圍小的缺點(diǎn);現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)法雖然具有大面積、連續(xù)、高密度獲取信息的特點(diǎn),但是還大多處于定性或半定量的試驗(yàn)階段,易受周圍因素影響[2]。各種巖石、土壤、植被及水體等均有各自獨(dú)特的光譜特征。地物光譜特征的差異,是遙感技術(shù)識(shí)別各類地物的主要依據(jù),也是應(yīng)用遙感技術(shù)開展土壤重金屬污染評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)。遙感技術(shù)以其宏觀性和現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、綜合信息豐富等優(yōu)勢(shì),在礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)中起到了積極的先導(dǎo)作用,并取得了良好的應(yīng)用效果。一般情況下,土壤中的有機(jī)質(zhì)、水分、鐵氧化物、重金屬等對(duì)土壤光譜反射率有一定影響。國(guó)外相關(guān)研究起步較早,始自20世紀(jì)六十年代土壤光譜研究[3]。國(guó)外有研究中表明,當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量超過2%,鐵氧化物、重金屬等光譜信息有可能被土壤中的有機(jī)質(zhì)的光譜信息所掩蓋,進(jìn)一步加大了光譜信息提取的難度;同時(shí)土壤的反射率會(huì)因鐵氧化物的存在而在整個(gè)波譜范圍內(nèi)有明顯的下降趨勢(shì),土壤的光譜反射率都朝著藍(lán)波方向下降,并且這種下降趨勢(shì)可以擴(kuò)展到紫外區(qū)域[4],相關(guān)研究陸續(xù)拓展至礦區(qū)重金屬污染中來[5];國(guó)內(nèi)自20世紀(jì)八十年代在云南騰沖系統(tǒng)地開展土壤光譜與理化性狀關(guān)系的研究[6~7],并于九十年代末開展遙感技術(shù)在礦區(qū)重金屬污染監(jiān)測(cè)的探索。目前遙感技術(shù)對(duì)礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)研究主要有兩個(gè)方向:一是植被反演。根據(jù)地表植被覆蓋以及重金屬在植被根莖、葉片中富集,植被在重金屬脅迫下葉綠素等光譜特征發(fā)生變化的特點(diǎn),通過植被光譜數(shù)據(jù)反演土壤中的重金屬含量,間接評(píng)價(jià)重金屬污染。二是土壤監(jiān)測(cè)。利用重金屬對(duì)土壤波譜特性的影響,通過土壤光譜數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)重金屬含量[8-10]。

2.植被反演方法

植被在生長(zhǎng)發(fā)育的過程中,礦區(qū)土壤中的重金屬被吸收和富集,對(duì)植物的產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在長(zhǎng)勢(shì)方面產(chǎn)生了生物地球化學(xué)效應(yīng),如色素含量、水含量、葉面溫度的變化,進(jìn)而影響植被的光譜反射率,植被光譜的變化能夠在遙感光譜信息中有所體現(xiàn)?;谝陨险J(rèn)識(shí),可以通過植被光譜信息、波譜曲線變化的分析提取污染信息[11]。不同植物對(duì)重金屬敏感性不同,重金屬脅迫導(dǎo)致植物體內(nèi)生物化學(xué)成分發(fā)生改變,使電磁波譜反射特性不同。植被反演方法的原理是,運(yùn)用遙感技術(shù)研究重金屬污染條件下植被光譜特征變化,建立植被光譜特征與重金屬污染條件下植被生長(zhǎng)狀態(tài)參數(shù)變化之間的關(guān)系[7];研究葉綠素含量與重金屬污染之間的關(guān)系,分析葉綠素變化敏感的光譜指數(shù)及其響應(yīng)規(guī)律,并進(jìn)行了區(qū)域應(yīng)用與驗(yàn)證[11-13]。研究表明,隨著土壤中重金屬含量增加,植被近紅外、可見光反射光譜特征發(fā)生顯著變化,表現(xiàn)為可見光光譜反射增強(qiáng),近紅外光譜減少,紅邊移動(dòng)范圍減少[14-15]。此方法適用于礦區(qū)植被覆蓋較茂密的區(qū)域。王杰等(2005年)以江西德興銅礦去為實(shí)驗(yàn)區(qū),采用美國(guó)陸地衛(wèi)星(Landsat)ETM+數(shù)據(jù),采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增強(qiáng)影像視覺效果,對(duì)污染區(qū)的植被的波譜曲線與正常區(qū)的同種植被的光譜特征作對(duì)比,總結(jié)出受毒化植物葉冠的波譜形態(tài)與正常植物葉冠的波譜形態(tài)相比發(fā)生的形態(tài)變異的特征,總結(jié)對(duì)照區(qū)和污染區(qū)植被的波譜特征差異和各污染區(qū)的受污染程度,分析出不同污染區(qū)植物的受毒害程度[16]。雷國(guó)靜等(2006年)在南方植被茂密區(qū)離子型稀土礦區(qū)采用高分辨率QuickBird遙感數(shù)據(jù)采取坐標(biāo)換的方式,消除土壤信息干擾,獲取了較真實(shí)的植被受污染影響程度的信息,運(yùn)用了歸一化植被指數(shù)密度分割方法和通過旋轉(zhuǎn)二維散點(diǎn)圖獲得植被綠度方法來提取植被污染信息,取得了較好的效果[17]。李新芝等(2010年)以肥城煤礦區(qū)為實(shí)驗(yàn)區(qū),將SPOT-5數(shù)據(jù)2.5米分辨率的全色波段進(jìn)行小波變換、主成分分析等融合方法提高圖像的空間信息量,綜合運(yùn)用纓帽變換、植被與土壤相關(guān)性分析、支持向量機(jī)分類等方法提取礦區(qū)植被信息,并制作了植被等級(jí)分布圖,確定了不同污染程度的植被覆蓋面積,與礦區(qū)污染分布的規(guī)律具有較好的一致性[11]。黃鐵蘭等(2014年)以廣東大寶山礦區(qū)及周邊10公里范圍作為研究區(qū),分別以ASTER及QuickBird為數(shù)據(jù)源,采用植被指數(shù)法和植被綠度法對(duì)植被污染信息進(jìn)行識(shí)別,對(duì)獲取的植被綠度信息圖像進(jìn)行密度分割,獲得植被污染程度及分布情況。同時(shí)建議大范圍的礦山植被污染信息的識(shí)別,考慮到項(xiàng)目綜合成本等因素,采用ASTER等低分辨率的數(shù)據(jù)源,選擇植被綠度指數(shù)法進(jìn)行識(shí)別。對(duì)于小范圍的典型礦區(qū),可選用QuickBird等高分辨率的數(shù)據(jù)源,用植被指數(shù)法進(jìn)行識(shí)別[18]。由于混合像元、大氣效應(yīng)的存在,植被信息提取過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)分、漏分現(xiàn)象;相關(guān)系數(shù)的設(shè)置易受經(jīng)驗(yàn)的影響。同時(shí)信息提取易受云層、山體陰影和人類生產(chǎn)活動(dòng)的影響,均存在一定的誤提現(xiàn)象。未來應(yīng)加強(qiáng)信息提取技術(shù)、多源遙感數(shù)據(jù)在植被反演中的應(yīng)用研究,以解決上述問題。

3.土壤監(jiān)測(cè)方法

土壤是由多種物理化學(xué)特性不同的物質(zhì)的組成的混合體,例如有機(jī)質(zhì)、重金屬、水、其他礦物質(zhì)等。各種物質(zhì)均有發(fā)射、反射、吸收光譜的特性,都會(huì)對(duì)土壤光譜特征產(chǎn)生影響,同時(shí)植被覆蓋也對(duì)土壤光譜的監(jiān)測(cè)有較大影響,因此對(duì)于通過土壤光譜數(shù)據(jù)直接監(jiān)測(cè)土壤重金屬含量的研究,尚處于探索階段。土壤監(jiān)測(cè)方法的原理是,利用光譜分析方法室內(nèi)測(cè)定土壤發(fā)射光譜數(shù)據(jù),經(jīng)線性回歸分析或指數(shù)回歸分析、標(biāo)準(zhǔn)化比值計(jì)算、特征光譜寬化處理后,利用回歸分析方法建立重金屬元素含量與發(fā)射率變量之間的土壤重金屬反演模型,定量反演出礦區(qū)土壤重金屬含量[19-23]。此類方法適用于植被覆蓋率較低的地區(qū)。ThomasKemper等(1998年)在西班牙Aznalcóllar尾礦庫潰壩事件土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)中,基于多元線性回歸分析(MLR)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)方法分別通過化學(xué)分析、特征光譜--近紅外反射光譜(0.35−0.35μm)手段監(jiān)測(cè)土壤重金屬含量,兩種手段對(duì)As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六種元素監(jiān)測(cè)有較高的相似度。為相似礦區(qū)環(huán)境的監(jiān)測(cè)提供了較好的借鑒意義[13]。李淑敏等(2010年)以北京為研究區(qū),研究土壤中8種重金屬(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg)的含量與熱紅外發(fā)射率的關(guān)系,分析了土壤重金屬的特征光譜,并模擬預(yù)測(cè)了重金屬含量的回歸模型,為基于遙感光譜的土壤重金屬含量監(jiān)測(cè)奠定了基礎(chǔ)[24]。宋練等(2014年)以重慶市萬盛采礦區(qū)為研究區(qū),通過光譜特征物質(zhì)之間的自相關(guān)性來分析土壤中光譜特征物質(zhì),在回歸分析的基礎(chǔ)上建立As、Cd、Zn重金屬含量的遙感定量反演模型,監(jiān)測(cè)三種重金屬含量,結(jié)果表明土壤在近紅外波段和可見光波段的反射值比值與土壤中As、Cd、Zn含量存在較好相關(guān)性[25]。部分研究對(duì)波段選擇和光譜分辨率的重要性認(rèn)識(shí)不高,影響了重金屬元素光譜信息識(shí)別、重金屬污染預(yù)測(cè)精度;土壤中絕大部分重金屬,如鉛、鋅、鉻、砷等在可見光—近紅外波段區(qū)間的光譜特征較弱,易被植被、土壤波譜信息掩蓋,對(duì)直接利用土壤重金屬光譜特征來提取污染信息帶來了難度。研究發(fā)現(xiàn),鐵氧化物的波譜特征較明顯,今后需加強(qiáng)土壤中重金屬與鐵氧化物相關(guān)性的研究,以提高污染信息提取的準(zhǔn)確性。

4.未來展望

近年來,遙感技術(shù)用于礦區(qū)土壤重金屬評(píng)價(jià)取得了一定進(jìn)展,今后要在以下幾個(gè)方面尋求突破:

(1)研究遙感信息提取新技術(shù)新方法。地物波譜特性易受土壤成分、大氣效應(yīng)、植被等環(huán)境噪音的影響,需進(jìn)一步加強(qiáng)波譜信息提取技術(shù)的研究,以提高遙感信息提取的準(zhǔn)確性。

(2)加強(qiáng)田間光譜測(cè)量研究。目前對(duì)土壤重金屬監(jiān)測(cè)僅局限于實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的光譜監(jiān)測(cè),需要進(jìn)一步探討其他因素對(duì)重金屬吸附的影響以建立準(zhǔn)確的土壤重金屬含量光譜估算模型,并進(jìn)行大量而精確的實(shí)驗(yàn)室與田間的光譜測(cè)量工作。

(3)由定性監(jiān)測(cè)向定量監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變。遙感技術(shù)在礦區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方面的研究大多是定性或半定量評(píng)價(jià),尚達(dá)不到定量評(píng)價(jià)。需在遙感反演土壤污染信息模型與理論方法、土壤重金屬含量與光譜變量的相關(guān)關(guān)系等方面加強(qiáng)研究,以接近或達(dá)到定量評(píng)價(jià)污染的水平,進(jìn)而利用遙感技術(shù)評(píng)價(jià)大面積土壤污染及修復(fù)。

(4)研制高性能的衛(wèi)星,提高遙感信息獲取能力。作為中國(guó)16個(gè)重大科技專項(xiàng)(2006年~2020年)之一的高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)已進(jìn)入全面建設(shè)階段,其中2014年8月發(fā)射升空的高分二號(hào)衛(wèi)星空間分辨優(yōu)于1m,這必將改變遙感數(shù)據(jù)普遍采用國(guó)外遙感數(shù)據(jù)(SPOT、Landsat、QuickBrid等)的局面。

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篇10

1、遙感找礦技術(shù)概述

隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步,國(guó)際、國(guó)內(nèi)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘探工作都不一樣程度地獲得了非常大的技術(shù)支撐,地質(zhì)勘探業(yè)快速崛起,遙感找礦技術(shù)已經(jīng)變成一項(xiàng)相對(duì)成熟的地質(zhì)找礦辦法。

遙感找礦技術(shù)關(guān)鍵是指應(yīng)用遙感技術(shù)實(shí)施地質(zhì)礦藏的發(fā)現(xiàn)、開采等項(xiàng)目。這技術(shù)的理論支撐是遙感技術(shù),依照光譜分為能見光遙感、紅外遙感與微波遙感。遙感技術(shù)用于地質(zhì)找礦作業(yè),可以全面、客觀地記錄與分析礦山的物質(zhì)成分與構(gòu)造,使發(fā)現(xiàn)礦藏的幾率與速度大大的提高與改善了,而且分析結(jié)果更加精確與合理。

遙感找礦技術(shù)關(guān)鍵是根據(jù)大地層中的各類物理化學(xué)物質(zhì)所產(chǎn)生的反射、透射等物理作用而形成的電磁波,來傳遞各類地質(zhì)成分的特點(diǎn)信息。通常來說,具備穩(wěn)定的物理構(gòu)造與穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)具有穩(wěn)定的光譜吸收特征,而不同的礦物質(zhì)又具有不同的電磁波輻射能力。在遙感找礦技術(shù)中,我們運(yùn)用波譜儀等遙感設(shè)備對(duì)野外收集的樣品實(shí)施光譜試驗(yàn),得到數(shù)據(jù)并對(duì)其光譜曲線進(jìn)行測(cè)量,再和資料庫中的已知光譜實(shí)施對(duì)比,能夠確定礦物質(zhì)中所含有的各類成分,并進(jìn)一步判斷其含量和純度。這樣,我們就運(yùn)用遙感找礦技術(shù),成功地為決策者開發(fā)運(yùn)用礦山資源供應(yīng)了可靠資料。

2、在地質(zhì)找礦中遙感技術(shù)應(yīng)用的理論根據(jù)

遙感技術(shù)能夠綜合幾種地質(zhì)遙感信息,具備豐富的理論基礎(chǔ),與物理內(nèi)涵,在地質(zhì)找礦中發(fā)揮著至關(guān)重要的關(guān)鍵作用。在地質(zhì)找礦中遙感技術(shù)的運(yùn)用,具備方便定位、立體感強(qiáng)、豐富的信息量、多波段、宏觀性等優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用遙感技術(shù)分析地質(zhì)找礦中的遙感影像,綜合含礦載體與含礦結(jié)構(gòu)的光譜特點(diǎn)、紋理特點(diǎn)、構(gòu)造特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)特征。地質(zhì)構(gòu)件狀況直接關(guān)系著礦產(chǎn)資源的產(chǎn)出與形成,一般狀況下,在煤系地層中儲(chǔ)存煤礦資源,其光譜特點(diǎn)關(guān)鍵反映了巖石的特點(diǎn)種類、地質(zhì)礦產(chǎn)資源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),運(yùn)用遙感技術(shù)能夠獲得有關(guān)的環(huán)狀與線性信息,全面的揭示地質(zhì)礦產(chǎn)范圍的地質(zhì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。含礦結(jié)構(gòu)的紋理特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)反映了地質(zhì)礦產(chǎn)資源的巖石種類與地層層序的差異,不一樣的礦物含量與成分反映了礦化的蝕變狀況,一定規(guī)律的礦化蝕變組合經(jīng)常指示著存在某種礦產(chǎn)資源的狀況。

3、遙感在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

3.1地質(zhì)構(gòu)造信息的解譯

地殼內(nèi)部的內(nèi)在活動(dòng)原因是構(gòu)造運(yùn)動(dòng),它和變質(zhì)事件、熱事件、成礦作用關(guān)聯(lián)在一起,而內(nèi)、外生礦床的產(chǎn)生與分布都不一樣程度地受必然地質(zhì)結(jié)構(gòu)事件的控制。地質(zhì)結(jié)構(gòu)在遙感圖像上經(jīng)常表現(xiàn)為線性和環(huán)形特點(diǎn)。線性特點(diǎn),是像片上呈持續(xù)或斷續(xù)的線狀或帶狀展布的影像,其有一定規(guī)律性的空間分布型式。線性形跡關(guān)鍵指斷裂與節(jié)理等結(jié)構(gòu),它控制著巖漿活動(dòng)和礦液的運(yùn)移、保存,對(duì)導(dǎo)礦、運(yùn)礦、儲(chǔ)礦起著關(guān)鍵的作用。環(huán)形結(jié)構(gòu)在地殼中以近圓形的結(jié)構(gòu)環(huán)帶為特點(diǎn),很多是地殼內(nèi)部活動(dòng)的表現(xiàn),對(duì)產(chǎn)生火山型、熱液型礦床關(guān)聯(lián)嚴(yán)密。線性構(gòu)造、環(huán)形構(gòu)造和構(gòu)造交叉位置,常常是成礦的關(guān)鍵位置。經(jīng)過對(duì)遙感圖像上色調(diào)、陰影、形狀的研究能夠更直觀的看出研究區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造,對(duì)成礦預(yù)測(cè)有利。

3.2提取地質(zhì)構(gòu)造信息

通常狀況下,地質(zhì)礦產(chǎn)關(guān)鍵是由各類地質(zhì)構(gòu)造的不一樣運(yùn)動(dòng)形成的。比如,火山或地震活動(dòng)等。一般狀況下,礦產(chǎn)的分布關(guān)鍵集中在各類地質(zhì)構(gòu)造邊緣部位或形成變異的位置,非常多關(guān)鍵的礦產(chǎn)關(guān)鍵分布在不一樣板塊的結(jié)合部位或鄰近邊界的地帶。從產(chǎn)生時(shí)間上分析,其相同地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是維持同步的,礦床的分布會(huì)由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改變而形成變化,而且,展現(xiàn)出了帶狀分布。憑借遙感技術(shù)從事找礦工作,關(guān)鍵就是運(yùn)用這一特點(diǎn)實(shí)施找尋工作。像,在礦物質(zhì)的產(chǎn)生區(qū)域,憑借線性影像對(duì)應(yīng)的信息實(shí)施高效提取,同時(shí),還能夠?qū)鹕綐?gòu)造和盆地等地質(zhì)影像資料實(shí)施合理的分析,并把找礦需要的有用信息從其中提取出,從而結(jié)合有關(guān)的影響原因,綜合評(píng)定礦物的儲(chǔ)備和種類等有關(guān)特點(diǎn)。

3.3植被波譜特點(diǎn)運(yùn)用

一般狀況下,礦場(chǎng)四周的地貌植被和所含有的礦物質(zhì)具備一定的關(guān)聯(lián)性,比如,金屬元素隨著時(shí)間的持續(xù)累積,會(huì)生成必然的微生物群落,而微生物同地下水等自然環(huán)境互相作用,會(huì)對(duì)地表的土層形成必然的作用,從而讓地表發(fā)生一定的改變。地表的各類植被在吸收了含有金屬元素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后,會(huì)產(chǎn)生一定的異變。當(dāng)大面積發(fā)生異變后,憑借遙感技術(shù)對(duì)有關(guān)的信息實(shí)施有效地提取,從而分析出詳細(xì)的金屬元素,并借此判斷這范圍的礦物質(zhì)儲(chǔ)備等狀況。

3.4識(shí)別地質(zhì)巖石礦物

成礦的賦存條件多以特定的巖石組合與種類為物質(zhì)基礎(chǔ),可見對(duì)于成礦而言,巖石的作用顯而易見,而巖石、礦物本身的光譜特點(diǎn)也為運(yùn)用遙感技術(shù)得到遙感信息用于辨別巖性供應(yīng)了必要條件。一般用于識(shí)別巖性的辦法關(guān)鍵為加強(qiáng)、變換、遙感圖像分析,憑借圖像中顏色、色調(diào)、紋理等加強(qiáng)后的差異性,最大限度的分開巖相、劃分巖性組合或巖石種類,像巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖等。通常狀況下,當(dāng)處于8-14μm的波長(zhǎng)時(shí)為熱紅外域,反映的是巖石、礦物光譜中的發(fā)射特點(diǎn),當(dāng)其處于0.4-2.5μm時(shí)則為能見近-短波紅外域,反映的是巖石、礦物光譜中的反射特點(diǎn)。

遙感技術(shù)在識(shí)別巖石、礦物中的運(yùn)用也相對(duì)常見,像某礦產(chǎn)運(yùn)用ASTER熱紅外遙感技術(shù)提取了某邊緣試驗(yàn)區(qū)的硅酸鹽巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖的巖性;而Crosta則以研究地區(qū)內(nèi)的蝕變特點(diǎn)與地質(zhì)狀況為根據(jù),基于USGS礦物光譜數(shù)據(jù)庫,創(chuàng)建了單礦物的識(shí)別規(guī)范,并運(yùn)用AVIRIS得到了遙感圖像,從而把明礬石、白云母、高嶺石等礦物提取了。由于以空間特點(diǎn)與地物光譜的差異性為基礎(chǔ)的高光譜成像遙感技術(shù)具備數(shù)據(jù)量大、高的分辨率、超多波段等優(yōu)點(diǎn),其窄波段能用于礦物吸收特點(diǎn)的不同,配以重建地物光譜、量化并提取光譜特點(diǎn)、混合象元定量分析等,能完成對(duì)礦物巖石的有效區(qū)分,所以在識(shí)別巖石礦物中獲得普遍運(yùn)用。