遙感技術功能范文

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遙感技術功能

篇1

南陽市第一人民醫(yī)院急診科,河南南陽 473000

[摘要] 目的 研究急性肝病腹水感染治療中應用舒普深腹腔注藥的臨床療效,并分析其對肝功能的影響。方法 選取該院84例患者為研究對象,以抽簽法隨機分為觀察組與對照組,兩組均為42例,對照組采取治菌必妥治療,觀察組以舒普深腹腔注藥治療,對比兩種治療方式臨床療效及肝功能指標變化情況。結果 觀察組治療總有效率為92.86%,顯著高于對照組61.90%,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);治療后觀察組ALT為(91.32±6.67)U/L、TBIL為(39.64±5.03)μmol/L,均顯著低于對照組(126.11±7.64)U/L、(48.64±6.14)μmol/L,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論 舒普深腹腔注藥治療急性肝病腹水感染效果可靠,對改善肝功能有積極影響,具有較高的推廣價值。

關鍵詞 舒普深腹腔注藥;急性肝病腹水感染;可行性;肝功能

[中圖分類號] R57 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2014)12(a)-0121-02

腹水感染指人體處于游離狀態(tài)的腹水超過50 mL所引發(fā)的感染性病變,腹水傾向于慢性發(fā)展,而非短期急性發(fā)作,其后期對患者正常生活、工作有嚴重的不良影響。經過多年研究結果顯示,腹水治療關鍵是在良好的生活習慣、用藥習慣及飲食習慣的基礎上進行早期防治及后期的有效治療[1]。舒普深舒普深又名注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉,在腹膜炎、膽囊炎、膽管炎和其他腹腔內感染的治療中具有顯著效果,且具有較高的安全性。本次研究選取該院2010年2月—2013年10月收治的84例急性肝病腹水感染患者為研究對象,采取舒普深腹腔注藥與第三代頭孢菌素靜脈滴注治療,現(xiàn)將研究結果匯報如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本次研究選取該院收治的84例急性肝病腹水感染患者為研究對象,其中男46例,女38例,年齡21~63歲,平均(35.18±5.74)歲,病程3~12 d,平均(6.54±2.64)d,腰圍85~104 cm,平均(96.54±9.48)cm。均為肝硬化患者。將上述患者隨機分為觀察組與對照組。

1.2 診斷依據(jù)

參照第10次全國病毒性肝炎學術會議制定的《病毒性肝炎防治方案》[3],利用Child-Pugh分級發(fā)對肝硬化程度進行分級,將凝血酶原時間、血清白蛋白濃度、血清膽紅素、肝性腦病程度、腹水5個指標分為三個等級(1-3分)進行評價。感染診斷標準為以下幾方面:①存在腹膜炎臨床癥狀,即發(fā)熱、反跳痛、腹部按壓疼痛等;②利尿效果差,腹水量明顯上升;③腹水檢查結果滿足急性炎癥改變,白細胞計數(shù)高于109/L,PMN超過0.25×109/L。④實驗室檢查腹水培養(yǎng)結果呈陽性。上述標準全部滿足或滿足超過2項則可診斷為肝病腹水感染。

1.3 方法

對照組采取治菌必妥治療,將2g治菌必妥(頭孢曲松鈉)溶于50 mL生理鹽水中,混勻稀釋后以靜脈滴注方式給藥。觀察組采取舒普深腹腔注藥治療,具體方式為將1 g舒普深(國藥準字H20020597)溶于50 mL生理鹽水中,稀釋后直接腹腔注入治療。兩組患者均持續(xù)治療14d。

1.4 觀察指標 ①療效評價分為痊愈、顯效、有效、無效四個標準,痊愈:食欲不振、腹痛、浮腫等臨床癥狀消失,腹水常規(guī)中性粒細胞計數(shù)低于0.25×109/L,相比治療前腰圍下降>8 cm,B超檢查無異常,3個月內病情穩(wěn)定;顯效:臨床癥狀得到顯著改善,腰圍下降>5 cm,B超檢查顯示少量腹水,3個月內病情不斷改善;有效:臨床癥狀部分消失,腰圍下降>3 cm,B超檢查顯示仍存有腹水,但數(shù)量顯著減少,3個月內無反復發(fā)作情況;無效:臨床癥狀無顯著改善,或出現(xiàn)惡化。治療有效率為痊愈率與顯效率總和。②觀察所有患者兩組肝功能指標變化情況,包括丙氨酸轉氨酶(ALT)、總膽紅素(TBIL )、肝功能白球比(A/G),均使用AU-800型全自動生化分析儀對肝功能進行生化檢查。

1.5 統(tǒng)計方法

應用spss 16.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行分析,計數(shù)資料以率(%)表示,行χ2檢驗,計量資料行均數(shù)±標準差(x±s)表示,行t檢驗。

2 結果

2.1 兩組治療效果對比

觀察組治療總有效率為92.86%,顯著高于對照組61.90%,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1。

2.2 兩組患者治療后肝功能指標對比

觀察組ALT、TBIL水平顯著低于對照組,對比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),A/G低于對照組,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。

3 討論

本次研究中采取舒普深腹腔注藥治療的觀察組臨床療效為92.86%,高于治菌必妥治療治療的對照組,可見舒普深腹腔注藥抗感染、抗菌效果顯著優(yōu)于治菌必妥。舒普深即注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉,第三代頭孢菌素藥物,主要治療敏感細菌引發(fā)呼吸道感染、泌尿道感染、膽囊炎、腹膜炎、膽管炎等[2]。舒普深具有廣譜抗菌活性,能夠覆蓋革蘭氏陰性桿菌等菌種,而革蘭氏陰性菌是腹水感染常見的菌種類型,因此其臨床使用范圍較廣,尤其是腹水抗感染治療中,其藥理作用主要是β-內酰胺環(huán)病的穩(wěn)定性來實現(xiàn),β-內酰胺環(huán)抑制劑能夠對大多的病菌產生明顯的抑制作用,同時可與其他抗生素聯(lián)合使用以提高療效。舒普深為復方制劑,由舒巴坦與頭孢哌酮組成,兩者比例約為1:2??赏ㄟ^抑制細菌繁殖期敏感細胞細胞壁粘肽的合成從而達到殺菌的目的。

目前對肝硬化導致腹水感染的具體機制尚未研究清楚,考慮可能是肝臟內單核-巨噬細胞系統(tǒng)功能下降,免疫球蛋白殺菌能力出現(xiàn)下降,同時肝巨噬細胞無法完全吞噬內毒素及細菌,進而使得患者自身防御功能下降,為自發(fā)性感染提供了病變環(huán)境[3]。當肝硬化程度不斷加重后,腸道內菌群呈紊亂狀態(tài),雙歧桿菌益生菌的數(shù)量下降,而大腸桿菌等致病菌得到更多的生長空間最終產生毒害作用,使腸上皮細胞受損。另外腹腔內腹水超標會為細菌的滋生提供溫床,門脈高壓導致肝臟出現(xiàn)側枝循環(huán)影響肝臟對細菌的正常吞噬與清除,同時門脈高壓還可能導致腸粘膜充血水腫,減緩胃腸道的蠕動速度,PH值降低且菌群失調,細菌經過淋巴道、腹膜及門脈系統(tǒng)出現(xiàn)易位在腹膜內產生菌血癥,并以腹水為溫床得以繁衍,這是目前臨床對肝硬化腹水感染的主要機制的認識。

當腹水量過高時,腹部出現(xiàn)膨隆、疼痛等臨床癥狀。嚴重腹水可導致腹水感染發(fā)生,比較常見有自發(fā)性腹膜炎等,因此肝病發(fā)展至終末期后極易發(fā)生感染,有研究顯示晚期肝硬化患者并發(fā)腹膜炎的幾率為67.6%[4]。肝硬化引發(fā)腹水感染在起病初期臨床癥狀較為模糊,因此可能導致誤診誤治,目前診斷性腹腔穿刺是腹水感染診斷的金標準,同時中性粒細胞計數(shù)是診斷感染的重要指標。終末期肝病可破壞肝臟的免疫及防御能力,導致細胞免疫調節(jié)紊亂,導致非特異性免疫功能下降,例如血清調理素活性下降,補體成分出現(xiàn)缺損,最終抑制中性粒細胞功能。嚴重肝病患者并發(fā)腹水感染是導致其死亡的重要原因,因此采取必要的抗感染措施是提高患者生存率的關鍵。

臨床研究顯示,除不動桿菌及奈瑟菌科外,舒巴坦可有效抑制β-內酰胺類抗生素耐藥菌株產生的產生的重要β-內酰胺酶[5]。另外通過耐奧菌全細胞研究證實[6],舒巴坦能夠保護頭孢菌素類抗生素與青霉素類抗生素,具體機制為削減耐藥菌對上述兩種抗生素的破壞能力,同時舒巴坦與頭孢菌素類抗生素和青霉類抗生素有顯著協(xié)同作用,另外可與青霉素結合蛋白相結合,因此頭孢哌酮聯(lián)合舒巴坦相比單一使用頭孢哌酮對敏感菌株的敏感性更低[7]。頭孢哌酮聯(lián)合舒巴坦的抗菌活性體現(xiàn)在所有頭孢哌酮敏感菌中,同時對摩根摩根氏菌、流感嗜血桿菌、葡萄球菌屬、異形枸櫞酸桿菌、醋酸鈣不動桿菌、弗勞地枸櫞酸菌、肺炎克雷白菌、產氣腸桿菌、大腸桿菌、奇異變形桿菌、擬桿菌屬、陰溝腸桿菌有協(xié)同抗菌作用[8-9]。頭孢哌酮通過膽汁排泄的,因此當患者肝臟功能異?;蚴前l(fā)生膽道梗阻時,頭孢哌酮血清半衰期會發(fā)生衍生,尿中所含藥量含量上升,因此當患者存在嚴重肝功能障礙時,頭孢哌酮仍能夠達到治療濃度,同時半衰期可延長2~4倍,當患者有嚴重肝臟疾病、膽道梗阻兵器合并腎功能障礙時,應對劑量進行調整。本次治療中對觀察組采取舒普深腹腔注藥治療,其治療總有效率為92.86%,顯著高于對照組61.90%,且肝功能指標ALT、TBIL均低于治菌必妥治療的對照組,表示舒普深腹腔注藥治療對肝功能無明顯不良影響,與王宇明[10]等人的研究結果基本吻合。

綜上,舒普深腹腔注藥在急性肝病腹水感染中的治療效果顯著,對肝功能影響較小,安全性較高,具有較高的臨床推廣價值。

參考文獻

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篇2

關鍵詞:測繪工作;遙感技術

1 測繪遙感技術在工作中的應用現(xiàn)狀

測繪工作主要集中在對環(huán)境的檢測、災害防治、地質勘探等方面,現(xiàn)代的測繪遙感技術在20 世紀50 年展起來,隨著測繪遙感技術應用范圍的不斷提升,當前的測繪遙感技術存在許多方面的問題,極大地制約了測繪遙感技術水平的提升。

1.1 測繪遙感技術應用還不夠廣泛

測繪遙感技術經過多年的發(fā)展前景十分的樂觀,技術水平的不斷提升使應用技術不斷拓展。但是就當前的現(xiàn)狀來看,面臨著重要的發(fā)展問題,主要表現(xiàn)在應用的范圍還不夠廣泛。測繪遙感技術因為用途的特殊性還沒有被當前的人們所熟知,在地質勘探的過程中對地質測量以及工程勘探等工作還采用傳統(tǒng)的地質測繪技術,對測繪遙感技術的應用還不夠廣泛,使用受到一定的限制,觀念上的制約造就了測繪遙感技術在其他領域難以發(fā)揮效果,更加不利于測繪遙感技術的提升推廣。

1.2 測繪遙感技術應用不廣泛不利于空間信息資源的采集工作

測繪遙感技術以空間信息技術發(fā)展為主要依據(jù),能夠體現(xiàn)測繪遙感技術在空間開發(fā)上的諸多優(yōu)點,并且對空間信息技術的功能進一步的提升與延伸。測繪遙感技術利用空間技術進行定位導航,這樣能夠加強測繪遙感技術在勘探工作中的精度準確性的提升。

1.3 測繪遙感技術成本造價高

測繪遙感技術的成本提升制約著測繪工作的進一步提升。隨著測繪遙感技術水平的不斷提升以及計算機技術的發(fā)展,測繪遙感技術已經由實驗階段向技術應用階段發(fā)展,對環(huán)境檢測,地質勘探等功能更加凸顯出來。但是在測繪工作中,測繪遙感技術沒有應用到實際的工作中。主要原因測繪遙感技術的成本投入高,測繪遙感技術主要應用在重點部門中的重點科研項目。例如對自然資源環(huán)境的治理、地質勘探工作的開展等進行測繪工作。

1.4 完善測繪遙感技術在實際工作中的應用

隨著測繪遙感技術在實際工作中的進一步普及,測繪遙感技術在工作中的問題逐漸的顯現(xiàn)出來,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)能夠提升測繪遙感技術水平,加快技術推廣工作的實行,是完善測繪遙感技術在實際工作中應用的重要方法。

2 遙感技術的特點

1、較大面積的同步觀測。在進行資源和環(huán)境調查,和國土資源動態(tài)監(jiān)測時,較大面積同步觀測所取得數(shù)據(jù)是最寶貴的。依據(jù)傳統(tǒng)的地面調查,實施起來非常困難,工作量很大。而遙感集市云平臺上的數(shù)據(jù)信息則可以為此提供最佳的獲取信息的方式,并且不受地形和地物阻隔限制。

2、時效性。遙感探測,尤其是空間遙感探測,可以在短時間內對同一地區(qū)進行重復探測,發(fā)現(xiàn)探測區(qū)域內許多事物的動態(tài)變化。如遙感動態(tài)監(jiān)測,利用地球資源衛(wèi)星(如美國的陸地衛(wèi)星Landsat、法國的spot等)數(shù)據(jù),經過處理可在很短時間內獲得幾年、1年或幾個月時段內的動態(tài)變化情況和數(shù)據(jù)。而靠傳統(tǒng)的地面調查則須在大量的人力、物力,用以年為單位的時間獲較大范圍地區(qū)動態(tài)變化數(shù)據(jù)。因此,遙感大大提高了觀測的時效性。

3、遙感信息的綜合性。遙感獲得的地面物體電磁波特性信息綜合地反映了地面上許多自然、人文信息。紅外遙感晝夜均可探測,微波遙感可全天候探測,人們可以從中有選擇地提取所需的信息。從地球資源衛(wèi)星所獲得的地物電磁波特性可以綜合地反映地質、地貌、土壤、植被、水文等特征而具有廣闊的應用領域。

4、經濟性。遙感的費用投入與所獲取的效益,與傳統(tǒng)的方法相比,可以大大地節(jié)省人力、物力、財力和時間,具有很高的經濟效益和社會效益。

3 測繪遙感技術在實際測繪工作中的應用

隨著科技水平的不斷提升,測繪遙感技術應用的范圍越來越廣,與傳統(tǒng)的測繪技術手段相比,測繪遙感技術有著明顯的技術優(yōu)勢,能夠極大的避免傳統(tǒng)測繪技術帶來的工作弊端。利用測繪遙感技術能夠檢測的范圍面積較廣,能夠具體客觀的反映測繪所在區(qū)域的地質情況,獲得更加全面的材料資源。測繪遙感技術能夠對氣候、地質進行實時動態(tài)性的監(jiān)控。測繪遙感技術的最大特點是利用全球定位系統(tǒng)作為技術支撐,對所在區(qū)域進行定位之后就可以進行全天實時動態(tài)檢測工作。例如對礦區(qū)開采地的環(huán)境污染檢測,能夠搜集到線管的動態(tài)檢測數(shù)據(jù)報告,從而為治理礦區(qū)環(huán)境污染提供有效的數(shù)據(jù)支持。測繪遙感技術基于實際的工作情況受到的人為干預較少,能夠客觀的反應監(jiān)測區(qū)域內的實際情況。

3.1 推動測繪遙感技術的升級優(yōu)化

加大對測繪遙感技術的普及工作。只有加大對測繪遙感技術的推廣普及工作,才能夠實現(xiàn)測繪遙感工作的全面提升。隨著時代的發(fā)展,測繪遙感技術已經呈現(xiàn)出強大的發(fā)展生命力以及適應環(huán)境的技術優(yōu)勢,在復雜的地質環(huán)境中能夠對開展勘探工作,并且實現(xiàn)對各種災害過程進行的實時監(jiān)控工作,獲取動態(tài)資源數(shù)據(jù),為進行地質災害調查工作以及建立災害防治工作體系提供了便利,所以要加大對測繪遙感技術的提升,對測繪遙感技術進行充分的普及工作。測繪工作人員要降低遙感技術工作的成本投入,通過降低對測繪遙感技術的成本投入,實現(xiàn)行業(yè)對于測繪遙感技術的應用。只有相應性的減少資金的預算投入,才能使越來越多的行業(yè)選擇測繪遙感技術。

3.2 全面提升空間分辨率

全面性提升測繪遙感技術空間分辨率有助于進一步提升測繪遙感技術在測繪工作中的應用。傳統(tǒng)的測繪遙感技術受到很多方面的影響,大多數(shù)只是對宏觀方面的檢查,但是由于技術的發(fā)展,全新工作思路的應用,測繪遙感技術與地質結合的程度越來越高,受到的限制越來越少,但是作為測繪地質工作人員要改善相關的工作思路,提升測繪遙感技術在測繪工作中的應用。

4 結束語

計算機技術的不斷提升對測繪遙感技術研發(fā)以及普及起到了積極的促進作用。測繪工作主要對環(huán)境資源、地質勘探等進行監(jiān)控觀察。測繪遙感技術因為測繪范圍廣、動態(tài)監(jiān)察優(yōu)勢以及獲取的數(shù)據(jù)資源客觀真實被越來越多的測繪工作人員所接受,促進了測繪行業(yè)的發(fā)展。測繪遙感技術主要應用于空間信息技術的推廣使用上,為獲取地質資源的動態(tài)變化提供了極大的便利條件,測繪遙感技術的發(fā)展為國家安全、社會發(fā)展以及經濟建設提供了強有力的資源信息。本文就對當前的測繪遙感技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析,提出相關的完善測繪遙感技術的措施。

參考文獻:

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[2] 丁新.測繪工作中測繪遙感的應用論述[J].城市建設理論研究,2014,(09):52-53.

篇3

[關鍵詞]RS 遙感技術 自然災害 預警 防護

[中圖分類號] TP7 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-9-270-1

0引言

我國的自然災害主要體現(xiàn)在洪澇災害、地質災害上等等,以洪澇災害為例,嚴重的洪澇災害不僅可以影響到人民的生命財產安全,更重要的是它還對國家的經濟發(fā)展帶來重大的影響,為此,即使的預警與防護工作是很重要的。

基于RS遙感技術的自然災害預警與防護起到了很大促進作用,通過RS遙感技術可以快速將多源數(shù)據(jù)復合,通過網(wǎng)絡集成了多種技術成果和數(shù)據(jù),進行快速、準確、連續(xù)、動態(tài)與全天候的洪澇災害的監(jiān)測與評估,對減少災情對人們生命、財產的損壞中發(fā)揮著重要的作用。

1 RS遙感技術定義

RS技術即遙感技術(Remote Sensing,簡稱RS),是自然災害方面的預測和治理的關鍵技術,它可以通過高空或外層空間讀出地球表面各種地理變化的信息,并經過掃描、攝影、傳輸和處理技術對地表事物進行有效的監(jiān)測,將重要的信息傳送給地面相關單位。

RS遙感技術作為新興的技術,其主要作用是為地球上人類的生產、生活提供全面的信息,實現(xiàn)防災、減災、救災的目的,特別是對于突發(fā)性的地質災害,如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等,也包括漸進性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等都會產生重要的監(jiān)測作用,從而能夠使人們對自然災害的發(fā)生、發(fā)展能夠系統(tǒng)的掌握,并在關鍵時刻做出應急處理預案,從而減少自然災害對社會經濟、國民經濟發(fā)展的影響。

2基于RS遙感技術的自然災害預警與防護

我國自然災害的發(fā)生幾率不但多而且對經濟發(fā)展的影響也很大,為此,對自然災害的預警和防護是很關鍵的。

基于RS遙感技術作為一種新興的技術,在對自然災害預警與防護上起到很大的作用,同時隨著現(xiàn)代科學技術的不斷提高,遙感技術的不斷創(chuàng)新,其遙感探測范圍不斷擴大,獲得資料的速度快、周期短,受地面條件的限制少,而且更重要的是RS遙感技術的提高不僅僅是具有簡單的預測功能,在自然災害的營救和災害重建上也發(fā)揮了重要的作用。

本文以地質災害為例,系統(tǒng)的分析基于RS遙感技術對地質災害的治理、營救和重建上的作用。

2.1RS遙感技術對地質災害的治理

地質災害是很嚴重的自然災害,諸如常見的山體滑坡、泥石流等等,如果對這些地質災害的發(fā)展變化沒有進行及時的掌握,做出應急預案,一旦發(fā)生對經濟發(fā)展都會產生很重要的影響。為此,地質工作人員可以通過RS遙感技術對多發(fā)與地質災害的地區(qū)進行全程24小時連續(xù)監(jiān)測,將RS遙感出的地質形態(tài)、色調、影紋結構進行分析研究,對于可能發(fā)生的地質災害根據(jù)當?shù)貙嶋H制定應急預案,使災害的影響性發(fā)生在最小的范圍內。

2.2RS遙感技術對地質災害的營救

地質災害的發(fā)生也有諸多不可預測性,特別是對于突發(fā)性的地質災害,營救任務就是很關鍵的,人們可以通過RS遙感技術傳輸?shù)降臄?shù)據(jù)信息,對災害現(xiàn)場進行勘查,為營救準備工作提供科學的數(shù)據(jù)依據(jù)。營救工作也是一個搶時間的工作,然而RS遙感技術具有周期短、精確度高的特點正是符合了這一特點,為營救工作提供快速有效幫助。

同時RS遙感技術還能監(jiān)測出營救地點是否還會多次發(fā)生災害,對營救人員的安全也提供了重要的保障。

2.3RS遙感技術對地質災害的重建

災后重建工作是保障人們生活,維護社會穩(wěn)定的關鍵,RS遙感技術在災害重建上也能起到很關鍵的作用,地質災害的發(fā)生具有可變性,是人為無法控制的,為此有效的監(jiān)測技術是必要的,通常如果采用傳統(tǒng)的人工勘查不但浪費時間,而且地質災害的頻發(fā)性也會對勘查人員的人身安全造成影響。為此,工作人員可以利用RS遙感技術對整個重災區(qū)進行系統(tǒng)調查,根據(jù)遙感數(shù)據(jù)的監(jiān)測評估結果,對于重建后的選址問題、系統(tǒng)掌握災區(qū)情況問題等等都會提供科學的參考依據(jù),有利于國家對災區(qū)重建工作的總體規(guī)劃,提高災后重建的治理質量,促進社會的穩(wěn)定。

3對遙感技術的研究展望

基于RS遙感技術對自然災害的預警與防護是一個很系統(tǒng)的工作,利用其技術不僅僅是要監(jiān)測,同時還要進行預測和調查研究,要充分發(fā)揮出RS遙感技術的最大功能,在監(jiān)測、預報、防災、抗災、救災和援建等各個方面都能起到重要的作用。隨著我國科學技術的不斷革新變化,RS遙感技術也需要適時的做出不斷的調整和改革,開始趨向于多種衛(wèi)星系統(tǒng)進行輔助監(jiān)測,利用可見光、紅外、微波、激光等多遙感波段,使采集到的信息能夠更加完善和準確,從而實現(xiàn)全天候、多時相的連續(xù)觀測,使RS遙感技術能夠在我國經濟建設中發(fā)揮更大的作用。

4結語

通過以上對基于RS遙感技術的自然災害預警與防護的系統(tǒng)分析,可見RS遙感技術在對自然災害的預測和治理上發(fā)揮了很大的作用,它能夠貫穿與整個自然災害的調查、監(jiān)測、預警、評估的全過程,以其精準的高分辨率在第一時間讀取出自然災害發(fā)展過程,如可以對地質災害,對滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地質災害防治方面實現(xiàn)災前預警、災情監(jiān)控、災后評估,為防治自然災害對人民生命財產損壞提供了關鍵的參考依據(jù)。

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篇4

【關鍵詞】:遙感技術;特性;應用

中圖分類號:TJ8

文獻標識碼:C

文章編號:1002-6908(2008)0720095-01

前言

隨著人類生存環(huán)境的變化和國際競爭的日益激烈,對自然資源、地理資源和太空資源的開發(fā)和爭奪已經成為影響人類和民族發(fā)展進程的重要因素。遙感正是為了滿足這樣的需求所產生的一門綜合性應用技術,它是以航空攝影技術為基礎,在本世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興技術。經過幾十年的發(fā)展,遙感技術已經從航空時代進入航天時代。由于遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況,其效率之高是以前各種技術無法企及的。因此,遙感技術已成為一門實用的,先進的空間探測技術。伴隨遙感技術在國民經濟中發(fā)揮著越來越重要的作用,由此帶來了新一輪遙感應用的熱潮?,F(xiàn)在,衛(wèi)星應用覆蓋了減災、健康、環(huán)境監(jiān)測、能源調查等,影響了人類生活的方方面面。因此,在許多領域,遙感對地觀測技術有著無限光明的應用前景。

1.遙感技術的涵義

遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的,它根據(jù)不同物體對波譜產生不同響應的原理,識別地面上各類地物,具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料,并從中獲取信息,經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。

當前遙感形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應用,對全球進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領域的觀測體系,成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。

2.遙感技術主要特點

2.1可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。

遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右,從而,可及時獲取大范圍的信息。例如,一張陸地衛(wèi)星圖像,其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像,對地球資源和環(huán)境分析極為重要。

2.2獲取信息的速度快,周期短。

由于衛(wèi)星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料,以便更新原有資料,或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如,陸地衛(wèi)星4、5,每16天可覆蓋地球一遍,NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。

2.3獲取信息受條件限制少。

在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。

2.4獲取信息的手段多,信息量大。

根據(jù)不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體,也可采用紫外線,紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物內部信息。例如,地面深層、水的下層,冰層下的水體,沙漠下面的地物特性等,微波波段還可以全天候的工作。

3.遙感技術的實際應用

3.1遙感技術在地質災害中的應用

遙感技術應用于大面積的地質災害調查,可達到及時、詳細、準確且經濟的目的。在不同地質地貌背景下能監(jiān)測出地質災害隱患區(qū)段,還能對突發(fā)性地質災害進行實時或準實時的災情調查、動態(tài)監(jiān)測和損失評估。為此,我國設立了專門的“地質災害遙感綜合調查”課題,經過近20年的實踐,已摸索了一套較為合理、有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法。在“5.12”汶川大地震的后續(xù)救援工作中,遙感技術就發(fā)揮了突出作用,第一時間提供了地質地貌變化情況,為政府作出正確決策提供了依據(jù)。

3.2遙感技術在生態(tài)環(huán)境中的應用

伴隨著社會的進步和發(fā)展,氣候變化、環(huán)境污染成為了人類世界所面臨的發(fā)展瓶頸。遙感技術應用于宏觀生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測,具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應性強、可用于動態(tài)監(jiān)測等眾多優(yōu)點,同時其技術方法成熟。為此,采用衛(wèi)星遙感這一面向全球的先進技術,是環(huán)境科學研究的必要途徑,它不僅可以為我們提供大面積、全天時、全天候的環(huán)境監(jiān)測手段,更重要的是能夠為我們提供常規(guī)環(huán)境監(jiān)測手段難以獲得的全球性的環(huán)境遙感數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將成為我們進行環(huán)境監(jiān)測、預報和科學研究不可缺少的基礎。

遙感技術應用于環(huán)境監(jiān)測上既可宏觀觀測空氣、土壤、植被和水質狀況,為環(huán)境保護提供決策依據(jù),也可實時快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)生、發(fā)展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。其從空中對地表環(huán)境進行大面積同步連續(xù)監(jiān)測,突破了以往從地面研究環(huán)境的局限性。

如赤潮遙感監(jiān)測。1995年至1997年國家海洋局第二海洋研究所開展了“海洋水產養(yǎng)殖區(qū)赤潮監(jiān)測及其短期預報試驗研究”,該項目成功地監(jiān)測和預報了1997年11月發(fā)生在廣東沿海和1997年7月發(fā)生在浙江的赤潮。開創(chuàng)了國內赤潮衛(wèi)星遙感實時監(jiān)測和預測的先河。

3.3遙感技術在農業(yè)氣象災害中的應用

目前我國農業(yè)生產基礎設施薄弱,抗災能力差,對氣象環(huán)境的依賴性很大。農業(yè)氣象災害對國民經濟,特別是農業(yè)生產造成了極為不利的影響。利用遙感技術,可以繪制更加清晰、形象的氣象圖;進行氣候資源監(jiān)測評價;氣象災害評估;氣象災害預警、氣候分析評價等等氣象服務;建設基于遙感技術和地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem)GIS支持下農業(yè)氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā);利用氣象數(shù)據(jù),結合GIS背景資料對危害區(qū)域、危險程度、受害作物面積進行分析、計算、評估,預測洪澇災害的演進規(guī)律,提供受災區(qū)域、受災人口與損失估算報告,并根據(jù)已有的抗洪措施形成后期應急反應方案以及防災系統(tǒng)建設方案。

3.4遙感技術在海洋漁業(yè)中的應用

近年來,海洋漁業(yè)遙感技術的研究和應用,受到國內外各漁業(yè)相關科研單位和大學的廣泛關注和重視。遙感技術應用于海洋漁業(yè),具有大面積觀測和實時動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)點,可以獲取多種海洋環(huán)境要素信息,對預報漁場漁情信息是一種十分理想的手段。

3.5遙感技術在流行病學研究中的應用

遙感及其相關分析技術為流行病學研究開辟了新的途徑。周曉農等人利用1989年與1995年兩次全國血吸蟲病抽樣調查資料和我國黃河以南1∶100萬數(shù)字化地圖建立了我國釘螺分布的GIS,顯示了我國不同地區(qū)血吸蟲病的流行強度、分布范圍、數(shù)據(jù)來源及時間等。

為應付未來突發(fā),可利用遙感技術提供目標地區(qū)的流行病學疾病預測資料,以制訂衛(wèi)勤保障計劃,保障部隊戰(zhàn)斗力。美國軍方從1982年以來就運用遙感技術開展了大量研究,他們以降雨量和氣溫以及從LANDSAT-3MSS獲取的數(shù)據(jù)為參數(shù)預測了菲律賓血吸蟲病的流行區(qū)分布,并用來計算美軍軍事演習期間可能由于血吸蟲病而導致的潛在傷亡數(shù);另外還將遙感技術應用于戰(zhàn)爭時區(qū)別自然狀態(tài)的疾病暴發(fā)與由于使用生物戰(zhàn)劑引起的疾病暴發(fā)的研究。

結束語

綜上所述,隨著技術方法與手段的日臻完善,遙感技術必將在更多的行業(yè)和領域發(fā)揮重要作用,從而進一步影響我們的工作和生活。

參考文獻

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篇5

關鍵詞:遙感技術;水資源;降水量;徑流量

1遙感技術簡介

遙感技術是通過物體呈現(xiàn)輻射以及電磁波反射的一種復合功能性探測技術。其主要環(huán)節(jié)是目標物通過物體輻射和電磁波反射,將數(shù)據(jù)通過傳感器進行收集和傳輸,之后再對數(shù)據(jù)進行信息的處理和分析,最終給出統(tǒng)計數(shù)字結果。其優(yōu)點是,遙感技術的傳播速度快,而且在傳播的過程中信息的完整性能夠確保不被破壞,所以這種技術被廣泛的應用于地圖測繪、航空以及軍事領域。將遙感技術應用于水資源方面,能夠有效減少勘測工作的人力、物力、以及工作時間,從而簡化工作程序,提高工作效率[1]。

2遙感技術在水資源方面的實際應用

2.1降水量監(jiān)測方面

遙感技術能夠充分利用衛(wèi)星和雷達,將信息源進行輸送和傳遞,從而了解到不同地區(qū)的空間降水量和分布情況的詳細數(shù)據(jù)。在雷達的利用上,主要是通過空氣中的降水粒子給電磁波所帶來的影響來預測不同地區(qū)的降水量,而衛(wèi)星是將地面測量的實際情況與衛(wèi)星數(shù)據(jù)結合起來,從而預報降水量。由此可見,由于雷達只能夠實現(xiàn)對空氣中降水粒子的監(jiān)測,一旦云層過厚,雷達很難給出有參考性的數(shù)據(jù),在使用過程中有一定的局限性,這時就要將雷達和衛(wèi)星結合起來,共同實現(xiàn)降水量的監(jiān)測工作。目前常用的方法有微波輻射法和綜合法。通過航空飛機完成探測工作,這就是所謂的航空遙感技術,這種技術是氣象觀察工作中重要的輔助技術,通過對云層和降水粒子的監(jiān)測,收集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)降孛娴挠嬎銠C系統(tǒng),進而進行數(shù)據(jù)的處理和分析。

2.2蒸發(fā)量監(jiān)測方面

在水資源方面,蒸發(fā)量是一個重要的指標,對于水資源甚至是能量的平衡都有著直接的決定性作用。蒸發(fā)量的監(jiān)測包含三個方面:土壤蒸發(fā)、水面蒸發(fā)以及植物蒸發(fā),在蒸發(fā)量的監(jiān)測上,通常使用的是物理監(jiān)測,通過質量與能量之間的轉變關系,從而獲得蒸發(fā)量的數(shù)據(jù)[2]。而遙感技術給蒸發(fā)量的監(jiān)測工作提供了更多的可靠方式,信息模型法、統(tǒng)計經驗法以及能量余項法等,都能進行信息的處理和分析。在蒸發(fā)量的監(jiān)測上,要對這些模型有清楚地認識,并且根據(jù)模型的特點進行分類,從而最大限度地發(fā)揮出模型的作用。在使用時通常要將土壤以不同層次劃分開來,首先,要對植被、地表和土壤進行劃分;其次,熱量計算。這種通過遙感技術監(jiān)測蒸發(fā)量的方式,能夠有效監(jiān)測不同的地表環(huán)境下的蒸況,從而為蒸發(fā)量的監(jiān)測提供有效的數(shù)據(jù)支持。

2.3徑流量監(jiān)測方面

徑流量的監(jiān)測工作操作起來較為復雜,一般是通過水文模型對徑流量進行預估。遙感技術由于具有其獨特的優(yōu)勢,能夠較為全面、簡單、快捷的在信息收集方面發(fā)揮作用,所以將遙感技術所收集到的水體、土壤、地表、植被以及蒸發(fā)量等信息利用起來,與水文模型結合起來,就能夠實現(xiàn)對徑流量的有效預測。由此可見,遙感技術在徑流量的監(jiān)測方面,能夠有效與其他因素結合起來,從而提升監(jiān)測的有效性。

2.4地表以及土壤水分監(jiān)測方面

地表的重要作用不言而喻,其對徑流的形成、地面能量的分布都有著決定性的作用,土壤中所含的水分有地表水、地下水以及地表能量等。由于地表非常復雜,所以使用遙感技術對對表物體進行分類是十分重要的,遙感技術能夠有效的辨別水體的特征,從而大大提升土地資源的利用率。除此之外,遙感技術能夠有效監(jiān)測出土地使用和土地覆被的變化情況,以及地表的植被信息、發(fā)射率,地面的實際溫度、反照率等一系列關鍵信息,這些信息嚴重影響著地表的物質和能量平衡,所以在地表以及土壤水分監(jiān)測方面利用遙感技術具有十分重要的意義。

3遙感技術在水資源方面的應用進展

這些年來,遙感技術發(fā)展迅速,以至于現(xiàn)在出現(xiàn)了多平臺、多時相的遙感數(shù)據(jù)。盡管遙感技術在水資源方面已經有了一定的應用,但是我們仍要研究如何將更多的數(shù)據(jù)應用在水資源方面,如何在常規(guī)監(jiān)測工作中結合遙感技術,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢,從而更有效的解決水資源方面的問題。在未來一段時間的研究上,我們應該注重于將GPS技術、DSS技術、或是GIS技術、CAD技術等一系列的高新技術與遙感技術相結合,從而得到更好的應用,改善我國水資源的現(xiàn)狀。

4結束語

綜上所述,應用遙感技術獲取信息的優(yōu)點有很多,范圍廣、速度快、同時又能保證數(shù)據(jù)的科學與完整,遙感技術對數(shù)據(jù)的采集、更新以及處理和分析為科學決策提供了可靠的支持。在水資源方面應用遙感技術,并將遙感數(shù)據(jù)與其他模型數(shù)據(jù)相結合,能夠發(fā)揮出各自的優(yōu)勢,各種數(shù)據(jù)之間相互補充的同時,也就大大降低了信息結果的不確定性,從而得出更最準確的結果。未來還要繼續(xù)拓展遙感技術在水資源方面的應用,最大限度的發(fā)揮遙感技術的優(yōu)勢。

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篇6

關鍵詞:遙感技術;大氣環(huán)境;水環(huán)境;生態(tài)環(huán)境;環(huán)境監(jiān)測

通過運用遙感監(jiān)測技術,我們能夠很好的應對過去監(jiān)測工作中遇到的難題,比如時空阻隔,無法體現(xiàn)整體,費用過高等等,由于當前的生態(tài)不斷惡化,此時高速全面的遙感工藝已然成為了我們最常使用的監(jiān)測措施。

1 遙感技術概述

1.1 遙感的概念

所謂的遙感技術,具體的說是一類借助物體反射電磁波,來實現(xiàn)遠程監(jiān)測目的的一種技術。其借助觀測設備,利用各種物體的獨特光譜性能來實現(xiàn)觀測目的,獲取有價值的內容。

1.2 遙感的分類

(1)如果按照探測波段來區(qū)分的話,我們可把其劃分為:紫外遙感、可見光、紅外遙感、微波遙感。(2)如果按照搭載設備的平臺來劃分的話,我們可以把其分成:航天遙感技術、航空遙感技術和地面遙感技術。(3)如果按照傳感設備的運行形式來區(qū)分的話,我們可以把其分成:主動式遙感技術、被動式遙感技術。

2 遙感工藝在環(huán)境監(jiān)測中的意義

2.1 監(jiān)測區(qū)間寬,綜合全面

如果只是從地表觀測的話,我們能獲取的信息非常少,但是如果使用遙感設備從衛(wèi)星上拍攝的話,很顯然獲取的信息非常全面,而且更加真實。該技術可以從總體上觀測環(huán)境,確保監(jiān)測工作朝著立體化方向發(fā)展,具有區(qū)間寬,綜合性強的特點。

2.2 高效快速

因為該項技術使用的飛行裝置都是非常先進的,因此它能夠以較快的速率獲取所需的資料,所以能夠提升工作效率。而且,信息的傳遞是借助電子光學設備來完成的,所以其更加的現(xiàn)代化,便于我們更好的創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型。此時我們國家的信息總數(shù)較之于一般措施獲取的信息總數(shù)要多很多。

2.3 措施眾多,工藝優(yōu)秀

該技術能夠用來監(jiān)測普通方法無法監(jiān)測的區(qū)域,比如荒漠以及冰川等區(qū)域。借助該技術我們還能夠獲取紅外等不同波段的數(shù)據(jù)。不僅可以使用攝像措施獲取資料,而且還能夠通過掃描方式獲取所需內容。

2.4 速度快,時間短

對于固定的地區(qū)能夠多次成像,可以獲得最精準的動態(tài)信息。

3 具體應用情況

3.1 用來監(jiān)測大氣情況

借助激光以及電腦等先進科技,明確大氣信號的傳播特點,以及不一樣的大氣狀態(tài)之中的信號的具體特點,得到遙感方程式,進而完善有關的理論。由于大氣成分在不同的波段吸收電磁波的情況不一樣,所以我們可以分別測試各個組分的情況。

目前我們國家已經開始使用該項技術開展環(huán)境污染治理工作,其中監(jiān)測的重點有如下幾方面:第一,借助遙感技術,監(jiān)測大氣污染。第二,通過分析遙感圖像體現(xiàn)出的植被變化特點,明確污染情況,比如污染的存在區(qū)域以及程度和變化特點等。第三,和地表采樣獲取的信息比對綜合,建立完善的定量體系。第四,借助飛機攜帶監(jiān)測裝置,在污染區(qū)域的上方獲取樣本,進而加以處理。

3.2 用來監(jiān)測水體情況

對水體的遙感監(jiān)測是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎,潔凈水能夠很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此類水在遙感圖像是色澤較暗。綜合考慮空間、時間、光譜分辨率和數(shù)據(jù)可獲得性,landsat8數(shù)據(jù)是目前水質監(jiān)測中最有用,也是使用最廣泛的多光譜遙感數(shù)據(jù)。此外,SPOT衛(wèi)星的HRV數(shù)據(jù)、IRS-1C衛(wèi)星數(shù)據(jù)和氣象NOAA的AVHRR數(shù)據(jù)以及中巴資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)也有一定的應用。水質遙感監(jiān)測研究的內容包括:水體濁度、葉綠素、油污染、熱污染、有色可溶性有機污染物等,其中在水體濁度和葉綠素的定量監(jiān)測方面已比較成熟。

3.3 用來監(jiān)測生態(tài)情況

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測又稱生態(tài)監(jiān)測,是環(huán)境生態(tài)建設的技術保證和支持體系。生態(tài)監(jiān)測的對象可分為農田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動植物等。它可以被用來測定較廣闊區(qū)間的土地使用狀態(tài),同時還可以調查大規(guī)模的生態(tài)污染問題。

3.3.1 分析土地使用情況

遙感技術在土地利用監(jiān)測中的應用,早在1960年國外就利用TIROS和NOAA衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過制備指數(shù)來研究土地利用和土壤覆蓋變化。最近幾年,很多國家都開始使用遙感技術來分析土地資源,特別是土地分類工作方面利用的更是頻繁。

3.3.2 輔助開展生態(tài)調查工作

眾所周知,植物能夠反映出一個區(qū)域的環(huán)境狀況。而且它還可以體現(xiàn)出所在區(qū)域的土壤以及水文等特征。借助遙感技術,我們能夠獲取植物特點。由于當前的傳感設備的性能不斷提升,加之處理工藝不斷完善,此時像是植被的成分以及數(shù)量等等的特性都可以借助放射數(shù)據(jù)來明確。NOAA氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的優(yōu)點非常明顯,比如分辨率極高,而且所需的費用不多,不會受到外在天氣干擾,因此被大量的用到植被監(jiān)測工作之中。

3.3.3 調查生態(tài)污染情況

最近幾年,由于群眾生活水平提升,此時垃圾數(shù)量也在增加,這就在無形之中導致了嚴重的生態(tài)污染問題,而借助遙感技術,我們能夠測試到垃圾的放置情況以及數(shù)量等等,這樣便于我們更好的處理。遙感監(jiān)測固體廢物的堆置對圖像空間分辨率的要求比較高,需達到3~10m的水平。

4 發(fā)展方向

4.1 遙感技術層面

(1)遙感影像獲取技術方面,隨著高性能新型傳感器的研發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(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的總發(fā)展趨勢。熱紅外遙感技術會得到更廣泛的應用。雷達遙感工藝的特點較為顯著,比如它能夠全天性的獲取信息,而且有著強大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球為研究對象的綜合對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)。(2)遙感信息模型的發(fā)展方面,遙感信息機理模型的發(fā)展和拓寬,特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與綜合應用也將是一個重要研究和應用方向。(3)遙感數(shù)據(jù)共享方面,積極發(fā)揮出國際衛(wèi)星體系的優(yōu)點,認真開展交流與溝通活動,確保從時空層面上加以互補。

4.2 與環(huán)境監(jiān)測結合層面

(1)積極發(fā)展監(jiān)測技術,切實發(fā)揮出當前監(jiān)測的作用,將遙感工藝和地表監(jiān)測措施結合到一起,完善當前的監(jiān)測體系。(2)開發(fā)集成GPS,RS,GIS,ES于一體、適合環(huán)境保護領域應用的綜合多功能型的遙感信息技術。

4.3 不同環(huán)境要素層面

(1)大氣環(huán)境遙感的定量化、集成化、系統(tǒng)化和全球化;大氣環(huán)境的主動和被動式衛(wèi)星遙感一體化。(2)利用新型遙感數(shù)據(jù)進行水質定量監(jiān)測,形成一個標準化的水安全定量遙感監(jiān)測體系,由于水體類型不一樣,可以建立對應的反演算措施;提升監(jiān)測的精確性;開展監(jiān)測模型研究工作;發(fā)揮出“3S”科技的優(yōu)點。

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篇7

【關鍵詞】遙感技術現(xiàn)狀趨勢商業(yè)化

眾所周知,近十年來全球空間對地觀測技術的發(fā)展和應用已經表明,遙感技術是一項應用廣泛的高科技,是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要尺度?,F(xiàn)在不論是西方發(fā)達國家還是亞太地區(qū)的發(fā)展中國家,都十分重視發(fā)展這項技術,寄希望于衛(wèi)星遙感技術能夠給國家經濟建設的飛躍提供強大的推動力和可靠的戰(zhàn)略決策依據(jù)。這種希望給衛(wèi)星遙感技術的發(fā)展帶來新的機遇。

一、遙感信息技術基礎

遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結目標進行探測和識別的技術。例如航空攝影就是一種遙感技術。人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功,大大推動了遙感技術的發(fā)展?,F(xiàn)代遙感技術主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環(huán)節(jié)。這是20世紀60年代興起的一種探測技術,是根據(jù)電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息,進行收集、處理,并最后成像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術。從上個世紀六十年代提出“遙感”這個詞,到1972年美國陸地衛(wèi)星計劃發(fā)射了第一顆對地觀測衛(wèi)星,經過幾十年的發(fā)展,遙感技術已經廣泛地應用在軍事、國防、農業(yè)、林業(yè)、國土、海洋、測繪、氣象、生態(tài)環(huán)境、水利、航天、地質、礦產、考古、旅游等領域,影響了人類生活的方方面面,它為人類提供了從多維和宏觀角度去認識世界的新方法與新手段,遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況,其效率之高是以前各種技術無法企及的。

二、我國遙感技術的應用現(xiàn)狀

總體上說,遙感技術的應用已經相當廣泛,應用深度也不斷加強。目前,在地學科學、農業(yè)、林業(yè)、城市規(guī)劃、土地利用、環(huán)境監(jiān)測、考古、野生動物保護、環(huán)境評價、牧場管理等各個領域均有不同程度的應用,遙感技術也已成為實現(xiàn)數(shù)字地球戰(zhàn)略思想的關鍵技術之一。

1.到目前為止,我國已經成功發(fā)射了十六顆返回式衛(wèi)星,為資源、環(huán)境研究和國民經濟建設提供了寶貴的空間圖像數(shù)據(jù),在我國國防建設中也起到了不可替代的作用。我國自行研制和發(fā)射了包括太陽和地球同步軌道在內的六顆氣象衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)已在氣象研究、天氣形勢分析和天氣預報中廣為使用,實現(xiàn)了業(yè)務化運行。一九九九年十月我國第一顆以陸地資源和環(huán)境為主要觀測目標的中巴地球資源衛(wèi)星發(fā)射成功,結束了我國沒有較高空間分辨率傳輸型資源衛(wèi)星的歷史,已在資源調查和環(huán)境監(jiān)測方面實際應用,逐步發(fā)揮效益。我國還發(fā)射了第一顆海洋衛(wèi)星,為我國海洋環(huán)境和海洋資源的研究提供了及時可靠的數(shù)據(jù)。

2.我國先后建立了國家遙感中心、國家衛(wèi)星氣象中心、中國資源衛(wèi)星應用中心、衛(wèi)星海洋應用中心和中國遙感衛(wèi)星地面接收站等國家級遙感應用機構。同時,國務院各部委及省市地方紛紛建立了一百六十多個省市級遙感應用機構。這些遙感應用機構廣泛的開展氣象預報、國土普查、作物估產、森林調查、地質找礦、海洋預報、環(huán)境保護、災害監(jiān)測、城市規(guī)劃和地圖測繪等遙感業(yè)務,并且與全球遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星和定位導航衛(wèi)星相配合,為國家經濟建設和社會主義現(xiàn)代化提供多方面的信息服務。這也為迎接21世紀空間時代和信息社會的挑戰(zhàn),打下了堅實的基礎。

3.兩大系統(tǒng)建立完成。一是國家級基本資源與環(huán)境遙感動態(tài)信息服務體系的完成,標志著我國第一個資源環(huán)境領域的大型空間信息系統(tǒng),也是全球最大規(guī)模的一個空間信息系統(tǒng)的成功建立;二是國家級遙感、地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)的建立,使我國成為世界上少數(shù)具有國家級遙感信息服務體系的國家之一。我國遙感監(jiān)測的主要內容為如下三方面,分別是對全國土地資源進行概查和詳查、對全國農作物的長勢及其產量監(jiān)測和估產、對全國森林覆蓋率的統(tǒng)計調查。

三、遙感技術發(fā)展的作用及局限

遙感技術具有快速獲取信息以便正確、有效、高速地進行相關決策。比如,災害遙感技術能基于災害遙感數(shù)據(jù),更加客觀地、全面地評估受災前和受災期間的地面情況,為災害重建工作提供可靠的科學依據(jù)。遙感技術在快速掌握準確、全面、客觀、直觀的信息的基礎上具備以下作用:

1.在災害方面,遙感技術具有較強的預警、預測功能:對潛在災害,包括發(fā)生時間、范圍、規(guī)模等進行預測,為有效防災做準備;同時,遙感監(jiān)測技術具有實時監(jiān)測各種災害,特別是洪水、干旱、地震等重大災害發(fā)生情況;另外,災害遙感技術是災后重建工作的重要科學依據(jù),災害遙感技術準確的災情評估是災后重建最主要的依據(jù)之一。

2.遙感技術為國民經濟可持續(xù)發(fā)展提供科學的決策依據(jù)。中國目前經濟發(fā)展和人口增長對國家資源環(huán)境的影響程度超過了歷史上的任何時期。對國土資源進行動態(tài)監(jiān)測是我國政府一貫重視的問題。

3.遙感技術可很好地輔助地質礦產資源的調查。中國的礦產資源豐富,遙感技術的應用前景十分廣闊,遙感技術在區(qū)域地質填圖方面的應用已比較成熟,并取得了很好的效果。

4.利用遙感技術可以進行農作物估產和林業(yè)資源調查。我國是農業(yè)大國,糧食問題是我國政府非常重視的問題。目前利用氣象衛(wèi)星進行農作物估產的應用已得到了普及和深化,并形成了一種業(yè)務化的手段,估產對象也從冬小麥擴展到玉米、水稻等其他作物。

由于當前衛(wèi)星遙感技術本身的特點,因此遙感技術、不同的遙感衛(wèi)星在各方面的應用還存在著一些不足。

1.衛(wèi)星遙感現(xiàn)主要應用還集中在災后評估和應急反應,災害預測應用較少,而且因高分辨率數(shù)據(jù)獲取困難,提供的空間信息因比例尺不夠大,故僅能為宏觀救災和災情評估提供參考。

2.由于數(shù)據(jù)提供部門和業(yè)務使用部門聯(lián)系不夠緊密,限制了空間技術發(fā)揮應有作用的能力。

3.遙感技術主要應用于地表的自然災害的監(jiān)測、預警、預報和災害評估,對于由地表以下災害及地底驅動引發(fā)的災害無法有效地監(jiān)測、預警和預報。

四、遙感技術的發(fā)展趨勢

隨著科學技術的進步,光譜信息成像化,雷達成像多極化,光學探測多向化,地學分析智能化,環(huán)境研究動態(tài)化以及資源研究定量化,大大提高了遙感技術的實時性和運行性,使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發(fā)展。

1.遙感影像獲取技術越來越先進。

(1)隨著高性能新型傳感器研制開發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(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的總發(fā)展趨勢。遙感傳感器的改進和突破主要集中在成像雷達和光譜儀,高分辨率的遙感資料對地質勘測和海洋陸地生物資源調查十分有效。

(2)雷達遙感具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力,在對地觀測領域有很大優(yōu)勢。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要,成為實現(xiàn)全天候對地觀測的主要技術,大大提高環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測能力。

(3)開發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術,定量估算和監(jiān)測陸地表面的能量交換和平衡過程,將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。

(4)由航天、航空和地面觀測臺站網(wǎng)絡等組成以地球為研究對象的綜合對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時域和全空間的數(shù)據(jù)能力,為地學研究、資源開發(fā)、環(huán)境保護以及區(qū)域經濟持續(xù)協(xié)調發(fā)展提供科學數(shù)據(jù)和信息服務。

2.遙感信息處理方法和模型越來越科學。

神經網(wǎng)絡、小波、分形、認知模型、地學專家知識以及影像處理系統(tǒng)的集成等信息模型和技術,會大大提高多源遙感技術的融合、分類識別以及提取的精度和可靠性。統(tǒng)計分類、模糊技術、專家知識和神經網(wǎng)絡分類有機結合構成一個復合的分類器,大大提高分類的精度和類數(shù)。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應用,是目前遙感技術的重要發(fā)展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)應用也有待進一步研究。

3.推動3S一體化發(fā)展。

計算機和空間技術的發(fā)展、信息共享的需要以及地球空間與生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的空間分布式和動態(tài)時序等特點,將推動3S一體化。全球定位系統(tǒng)為遙感對地觀測信息提供實時或準實時的定位信息和地面高程模型;遙感為地理信息系統(tǒng)提供自然環(huán)境信息,為地理現(xiàn)象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動態(tài)數(shù)據(jù);地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理提供輔助,用于圖像處理時的幾何配準和輻射訂正、選擇訓練區(qū)以及輔助關心區(qū)域等。在環(huán)境模擬分析中,遙感與地理信息系統(tǒng)的結合可實現(xiàn)環(huán)境分析結果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實時或準實時獲取與處理系統(tǒng)。

4.遙感技術應用逐漸商業(yè)普及化。

任何一項高新技術,它能否形成產業(yè),或者它能否作為一種強大產業(yè)的必要組成部分,這是它能否長久生存發(fā)展下去的重要標志之一。一般說來,只有形成產業(yè)之后,有了雄厚的物質條件,這項技術才得以持續(xù)發(fā)展。通常,在高新技術發(fā)展的初期,總是通過商業(yè)化活動來加速其產業(yè)的形成過程。

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

五、小結

遙感技術經過幾十年的發(fā)展和應用,尤其是近幾年的突飛猛進,已經為其未來朝著商業(yè)化方向邁進奠定了堅強穩(wěn)固基礎――包括可靠的技術基礎以及廣闊的應用基礎。只要國家在政策方面給予大力支持,使商業(yè)化發(fā)展在經營理念的指引下保證正確的方向,加上科技工作人員的勤奮努力使技術不斷創(chuàng)新,我們堅信今后遙感技術的發(fā)展步伐會加快,遙感技術的作用必將能充分發(fā)揮。

參考文獻

[1]趙英時.遙感應用分析原理與方法[M].北京:科學出版社,2003.

篇8

關鍵詞:大數(shù)據(jù);航天遙感;戰(zhàn)略

中圖分類號:P237 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)015-000-02

一、航天遙感和航天遙感系統(tǒng)

近些年來,大數(shù)據(jù)已經成為繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后 IT 領域最流行的詞匯,并在各行各業(yè)中廣泛出現(xiàn),受到人們越來越多的關注,也引起很多專家學者的深入研究。從2012年3月開始,美國開始投入對大數(shù)據(jù)的研究,與大數(shù)據(jù)相關的研究發(fā)展規(guī)劃被列入科學信息領域的重要舉措之一,相關部門基于大數(shù)據(jù)背景下獲取、存儲、處理等方面展開對遙感信息技術的研究。本文以航天遙感的現(xiàn)狀為基礎,分析航天遙感系統(tǒng)的技術現(xiàn)狀,得出航天遙感系統(tǒng)如何面對大數(shù)據(jù)時代挑戰(zhàn)的結論,以便于迅速采集遙感數(shù)據(jù)、對遙感數(shù)據(jù)進行分析和管理,滿足人們對航天遙感的需求。

遙感是為了獲取遠距離物體的相關資訊,遙感技術被廣泛應用于現(xiàn)場勘測,適用于面積廣闊的觀測,數(shù)據(jù)的綜合性和可比性較強,具有很強的時效性,在勘測過程中不需要通過物理接觸,而是通過電磁波的反射以及輻射,通過數(shù)據(jù)的采集和計算,實現(xiàn)對物體的遠距離探測,獲取包含物體的遙感數(shù)據(jù)信息。這里需要注意的是數(shù)據(jù)不等同于信息,數(shù)據(jù)承載有效的信息,在目前的應用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以發(fā)射、反射、吸收電磁波信號,都屬于遙感信息源。地物的空間信息的獲取方式需要通過搭載在遙感平臺上的遙感器來獲取。

二、大數(shù)據(jù)的概念

大數(shù)據(jù)是適應時展需求所衍生出來的概念,顧名思義,大數(shù)據(jù)所指的數(shù)據(jù)數(shù)量十分龐大,通過傳統(tǒng)的收集渠道不能幫助企業(yè)采集、管理有效的信息,也無法立足于時代背景,向企業(yè)提供與經營相關的策略。直到2009年,“大數(shù)據(jù)”才逐漸出現(xiàn)在公眾視野,以難以預計的速度進行擴散。研究大數(shù)據(jù)的目的并不是采集數(shù)據(jù),而是將采集的數(shù)據(jù)進行分析、管理、處理、應用,增強數(shù)據(jù)應用的能力,進一步完善使用數(shù)據(jù)的功能,從而挖掘有應用價值的資訊,大數(shù)據(jù)技術具有可觀的發(fā)展空間。大數(shù)據(jù)時代在信息通信、海量存儲等方面有利于解決航天遙感系統(tǒng)迅速采集信息、處理數(shù)據(jù),本文的重點放在數(shù)據(jù)存儲方面,并分析新時代背景下航天遙感技術存在的機遇和挑戰(zhàn),進一步促進航天遙感技術的可持續(xù)發(fā)展。

三、航天遙感技術迎來的機遇

1.航天遙感技術的重要意義

航天遙感可以對環(huán)境和資源進行有效的勘測,也可以對信息技術進行有效的掌控。可以說從一定意義上講,航天遙感技術已經成為決定戰(zhàn)爭勝負和影響國家安全的重要因素。 航天測繪已成為獲取空間信息資源十分重要的技術手段。同時,遙感信息的獲取、處理、加工和服務,與衛(wèi)星定位技術和衛(wèi)星通信技術的應用也密切相關,正在世界范圍內蓬勃發(fā)展的小衛(wèi)星技術對于推動遙感、導航定位和通信技術的快速進步具有重要價值。

2.大數(shù)據(jù)時代航天遙感技術的機遇

(1)云存儲

在大數(shù)據(jù)時代的背景下,航天遙感技術可以使用云儲存的技術,對數(shù)據(jù)進行實時更新,包括對數(shù)據(jù)副本進行實時更新,占有極少的硬件資源,廣泛應用于亞馬遜等電子商務行業(yè)中。存儲虛擬化技術是云存儲系統(tǒng)的關鍵所在,包括主機、基于網(wǎng)絡、基于存儲陣列三種,為了將設備的物理屬性屏蔽,完成對異構存儲設備的統(tǒng)一映射?;谥鳈C需要使用虛擬化軟件,在實際運用的過程中會增大主機端的負載,無法拓展主機的空間?;诖鎯﹃嚵行枰惭b虛擬控制程序,將邏輯存儲單元與多個物理磁盤設備相對應,這種操作具有可以滿足用戶對存儲性能的要求,同時也存在一些缺陷,比方說拓展性能較差,無法延伸設備的拓展性。存儲虛擬技術采用基于網(wǎng)絡的形式可以集中上述兩種存儲虛擬技術的優(yōu)點,在滿足用戶對存儲性能需求的同時,保持設備一定的拓展性,因此很多企業(yè)都使用基于網(wǎng)絡的主流形式。

(2)數(shù)據(jù)庫

隨著時代的發(fā)展,很多數(shù)據(jù)并非以文字的形出現(xiàn),歸屬為非結構型的數(shù)據(jù)和文檔,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)半結構化的發(fā)展趨勢。在云存儲系統(tǒng)中,NOSQL數(shù)據(jù)庫需要以數(shù)據(jù)增長需求為考慮因素,分析數(shù)據(jù)的實用性和可用性,盡可能滿足人們對勘測各方面的需要。再進一步細化,數(shù)據(jù)庫使用弱一性的特例,保證用戶最后的運行個結構是類似的。一般情況下,NOSQL數(shù)據(jù)庫分為四種,根據(jù)不同的情況,使用不同類型的數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行儲存。

四、航天遙感技術發(fā)展需要解決的問題

1.遙感大數(shù)據(jù)的自動分析

數(shù)據(jù)挖掘指的是,從海量的數(shù)據(jù)中通過算法搜索隱藏信息的過程,是目前大數(shù)據(jù)處理的重要方法,可以從遙感大數(shù)據(jù)中勘測出地表的變化規(guī)律,了解社會以及自然的變化過程。隨著對地觀測遙感的大數(shù)據(jù)不斷出現(xiàn),遙感信息語義的復雜性、數(shù)據(jù)維度語義的豐富性、傳感器語義的多樣性等特征使航天遙感技術對表達方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、時相、層次、方位觀測數(shù)據(jù)即該地物在不同觀測空間的投影,在實際觀測過程中,遙感大數(shù)據(jù)需要考慮多分辨率、多源影像那個特有的特征表達模型,以及模型如何進行相互間的轉化,從紋理、光譜、結構等低層結構出發(fā),抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差異的目標特性,達成遙感數(shù)據(jù)一體化的目的。遙感大數(shù)據(jù)的自動分析,指的是挖掘遙感大數(shù)據(jù)信息,實現(xiàn)遙感觀察數(shù)據(jù)向知識轉化的前提,主要目的在于建立統(tǒng)一、語義的遙感大數(shù)據(jù)表示,為后續(xù)的數(shù)據(jù)挖掘作鋪墊。遙感大數(shù)據(jù)的自動分析包括數(shù)據(jù)的檢索、表達、理解等方面。

2.大數(shù)據(jù)時代航天遙感安全問題

結合目前的情況來看,我國航空遙感發(fā)展缺乏完善的監(jiān)管制度,在具體運作的過程中缺乏協(xié)調和規(guī)劃,相關的資訊和信息無法進行資源共享,無法對行業(yè)內的資源和技術進行整合利用,再上航天遙感技術的核心技術過于依賴國外,存在創(chuàng)新能力不足的問題,導致遙感邁入產業(yè)化具有一定的難度,產業(yè)化的發(fā)展需要技術與資金的不斷投入,不確定性遙感信息模型和與人工智能相關的系統(tǒng)開發(fā)也有待進一步的深入研究。

五、航天遙感技術的發(fā)展趨勢

1.大數(shù)據(jù)時代背景下航天遙感技術的發(fā)展方向

通過航天遙感技術,可以由航天、地面觀測臺組成以地球為研究對象的綜合觀測系統(tǒng),提供定量、定時的數(shù)據(jù),在大數(shù)據(jù)時代背景下,完整性和機密性是航天遙感技術的重要特點,航天遙感技術涉及國家政機密,因此如何保障完整性和機密性是航天遙感技術需要面對的問題。根據(jù)時代的要求,人們越來越重視數(shù)據(jù)的安全性和實用性,所以發(fā)展航天遙感技術的時候需要根據(jù)上述特點進行發(fā)展。面對當前的形勢,高分辨率小型商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展迅速,雷達衛(wèi)星遙感日益受到青睞,遙感技術的監(jiān)測精密度將不斷提升,呈現(xiàn)向上的發(fā)展趨勢。

2.新時代要求航天遙感技術人才培養(yǎng)發(fā)展展望

在這個新時代背景下,航天遙感技術具有可觀的發(fā)展前景,從事該領域的專業(yè)人才短缺,航天遙感技術是我國的戰(zhàn)略新興產業(yè),可以為航空航天信息技術的發(fā)展創(chuàng)造更大的發(fā)展空間。學校應該增加與此相關的專業(yè)設立,規(guī)劃相關的人才培養(yǎng)的計劃,在培養(yǎng)航天遙感人才需要結合大數(shù)據(jù)的知識背景進行學習,讓從事航天遙感的人才跟上時展的需要,重點掌握與遙感技術相關的知識。與此同時,學校方面應該重視對航天遙感技術的人才進行培養(yǎng),定向向人才灌輸有關大數(shù)據(jù)遙感的知識,讓學生規(guī)劃在航天遙感領域的發(fā)展,為學生畢業(yè)從事航天遙感方向的工作奠定想學術基礎。

3.新時代下航天遙感技術發(fā)展趨勢展望

新時代背景下,數(shù)據(jù)化的普及在一定程度上促進了航天遙感技術的發(fā)展,加上我國政策對航天遙感技術的大力支持,包括數(shù)據(jù)庫、云計算在內的數(shù)據(jù)庫等新興技術應用將推動航天遙感技術的變革。航天遙感技術呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢,促進各行各業(yè)進行資源的調整和整合,新時代背景下的航天遙感技術從“定性”向“定量”轉變,呈現(xiàn)多平臺共存、綜合應用不斷深化的發(fā)展趨勢,展現(xiàn)市場不斷擴大的發(fā)展趨勢,極大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遙感技術行業(yè)呈現(xiàn)全新的面貌與發(fā)展趨勢。

參考文獻:

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[3]喬朝飛.大數(shù)據(jù)及其對測繪地理信息工作的啟示[J/DK].測繪通報,2013(1):107-109.

篇9

關鍵詞:遙感技術 水土保持監(jiān)測動態(tài)監(jiān)測 監(jiān)測流程

中圖分類號: S157 文獻標識碼: A 文章編號:

水土保持監(jiān)測是做好水土流失防治工作的重要基礎,是國家水土保持建設宏觀決策的依據(jù)與根本。隨著遙感影像資源的豐富和處理技術的日益提高,遙感影像覆蓋面廣、周期快、分辨率高和信息量豐富等特點使得遙感技術在水土保持監(jiān)測領域發(fā)揮越來越大的作用。

1 遙感技術的主要特點

1.1 遙感技術的定義

遙感技術可以認為是從遠距離感知目標反射或自身輻射的可見光、電磁波、紅外線結合目標進行探測與識別的一類技術。目前多指從人造衛(wèi)星或飛機對地面進行觀測,同時采用電磁傳播和接收手段來收取目標的信息并對其加以分析的一類技術。

1.2 遙感技術的主要特點

遙感技術與其他技術相比,具有其自身的特點,主要優(yōu)點如下:

(1)遙感技術可以大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料,呈現(xiàn)宏觀景象。遙感技術所采用的衛(wèi)星,其在軌高度可達 910km 左右;即使是航攝飛機,其飛行高度也可以達到 10km。高度的優(yōu)勢可以使遙感技術覆蓋面積廣,大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料。例如,一張普通的衛(wèi)星圖像,其覆蓋面積多達3萬多km2;

(2)遙感技術具有獲取信息速度快,周期短的特點。衛(wèi)星在圍繞地球運轉時能及時獲取所經區(qū)域的各種的最新資料,以更新原有的舊資料,或者根據(jù)新舊資料的對比來進行動態(tài)的監(jiān)測,這是人工實地測量所無法比擬的;

(3)獲取信息受到很少的限制條件。地球上很多地方的自然條件是極 其惡劣的,人類是難以直接到達的。而采用遙感技術則可以避免地面條 件限制,能方便及時地獲取各種寶貴資料;

(4)獲取信息的手段多,信息量大。根據(jù)不同的任務, 遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物的內部信息。

遙感技術的主要缺點如下:(1)雖然能得到有關地球表面的信息,但內部的信息獲取困難;(2)大氣的不利影響不能完全根除,這樣關于反射和放射物理量不可能全部表現(xiàn)出來;(3)天氣條件、衛(wèi)星軌道等外在因素的影響使所希望的圖像未必立即得到。

2遙感動態(tài)水保監(jiān)測分析

遙感動態(tài)水保監(jiān)測是利用遙感的多傳感器、多時相的特點,通過不同時相相對同一地區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進行變化信息的提取。遙感信息的周期性和連續(xù)性為動態(tài)水保監(jiān)測提供了可能。利用實時的遙感圖像對土壤侵蝕強度的年度動態(tài)變化進行監(jiān)測;分析土壤侵蝕總量以及年度變化趨勢、植被資源動態(tài)變化趨勢、工程措施治理效益、林草種植措施效益;對水土流失嚴重、生態(tài)環(huán)境惡化地區(qū)提出警示;通過對資料分析與評價,定期水土保持狀況公告。

2.1.遙感動態(tài)水保監(jiān)測的特點

一是采用的方法多樣,以目視判讀、計算機圖像處理以及兩者相結合的方法進行;二是監(jiān)測的空間尺度廣泛,從某典型小流域至整個流域乃至全國范圍;三是監(jiān)測的時間跨度大,從幾年的變化到幾十年的變化。

2.2.遙感動態(tài)水保監(jiān)測的流程

遙感影像應用在水保監(jiān)測中的目的主要是監(jiān)測水土流失的變化情況,水土保持調查數(shù)據(jù)的真實程度和準確性,監(jiān)督水土保持規(guī)劃的執(zhí)行情況和進展情況,為國民經濟建設和發(fā)展提供科學依據(jù)。水土保持監(jiān)測功能主要包括以下6個方面:面蝕監(jiān)視,溝蝕監(jiān)視,水文要素監(jiān)視,其他監(jiān)視,水土流失成因分析,水土流失危害預測。

(1)數(shù)據(jù)資料的獲取綜合分析影響水土保持的因素,包括土地分類、土壤侵蝕類型、侵蝕強度、地貌類型、母巖類型、植被蓋度、坡度屬性等,結合遙感技術的應用特點,著重從三個方面收集數(shù)據(jù)資料:①遙感影像資料(TM、SPOT);②1:5萬地形圖、土地利用分類圖、行政區(qū)劃圖、土壤侵蝕圖等;③基于文字和數(shù)據(jù)表格的監(jiān)測區(qū)詳查資料。

(2)監(jiān)測工作流程遙感動態(tài)水保監(jiān)測技術主要是對不同時相的遙感數(shù)據(jù)進行組合、融合以提取出土地利用的變化信息,并結合實地調查與變更詳查數(shù)據(jù)對監(jiān)測變化信息進行核查,采用重點地區(qū)逐個圖斑對照,一般地區(qū)統(tǒng)計比較的檢查方法,對信息提取結果反復核查修改,直至滿足精度要求。最后,生成各種格式的水土流失專題報表,通過各種統(tǒng)計分析預測未來水土流失變化,提取水土流失專題信息生成各種統(tǒng)計圖表。包括以下3個方面:一是專題報表生成,二是統(tǒng)計分析,三是統(tǒng)計圖表生成。

動態(tài)監(jiān)測流程如圖所示。

圖土壤侵蝕信息提取流程圖

2.3.水保監(jiān)測精度評定

監(jiān)測精度是水保監(jiān)測的重要技術指標之一,監(jiān)測方法和信息源是影響精度監(jiān)測的主要因素。依據(jù)最新的土地利用現(xiàn)狀圖及使用GPS接收機進行野外實測,對于小范圍的試驗區(qū),針對5個像元以上的變化信息圖斑逐個檢查,進行精確定位;對于大范圍的監(jiān)控區(qū)進行抽樣核查,最后統(tǒng)計動態(tài)變化圖斑的屬性、面積及精度比較等數(shù)據(jù)。

3 遙感技術應用于水土流失監(jiān)測

水土流失的發(fā)生與發(fā)展不是一個靜態(tài)的過程,而是一個時空變化的動態(tài)過程,它的監(jiān)測與評估需要根據(jù)不同的目的而采用不同的尺度。不同的衛(wèi)星遙感影像其特點也有所區(qū)別,如氣象衛(wèi)星影像具有監(jiān)測范圍大、時間分辨率高和數(shù)據(jù)處理費用低廉等優(yōu)點,而其缺點是時間分辨率低,像元所反映的信息具有較大的地域混合。因此,氣象衛(wèi)星遙感技術適用于大范圍,植被蓋度、地表、坡度等組成物質比較均一的地方;資源衛(wèi)星具有多時相特段、性多波,高空間分辨率等優(yōu)點,有效地獲取精確的地表信息,為水土流失信息的提取以及模型的分析提供數(shù)據(jù)保障。但它也具有對一個地區(qū)重復觀測周期長,在關鍵時期有可能得不到所需的資料等缺點。為了滿足水土流失監(jiān)測在空間分辨率、時間分辨率等方面的要求,通常需要將不同來源的信息進行組合來提高了水土流失監(jiān)測的數(shù)據(jù)源精度。

篇10

關鍵詞:無人機;遙感技術;環(huán)境監(jiān)測;研究進展

中圖分類號:X87

文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)8016602

1引言

長期以來,我國環(huán)保監(jiān)測方面一直存在“門難進、臉難看、證據(jù)難找”的情況。即使環(huán)保部門勒令環(huán)境污染較為嚴重的企業(yè)進行整改,但很多企業(yè)忽視環(huán)保,仍然違規(guī)生產、頂風作案。部分企業(yè)甚至不配合環(huán)保局人員調查,拒絕甚至對環(huán)保檢查人員進行攻擊。選擇新型的環(huán)境監(jiān)測技術以應對當前的嚴峻形勢,顯得非常迫切。

無人機具有快速機動、預警響應能力快的特點,可以通過車載或者地面方式從多種地域直接發(fā)射,快速到達工業(yè)生產監(jiān)測區(qū)域.對污染發(fā)生位置進行實時監(jiān)側,通過滑行和傘降的方式進行回收取證。無人機遙感技術在短時間內快速而且準確地獲取遙感數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,帶動了其在環(huán)境監(jiān)測領域的快速發(fā)展。

2無人機遙感技術

2.1無人機簡介

無人機(UnmannedAerialVehicle,縮寫UAV)是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。根據(jù)其系統(tǒng)組成和飛行特點,無人機可分為滑跑滑翔型、彈射起飛滑橇降落型、手拋傘降型、旋翼直升機四大類型,其特點和應用領域見表1。

2.2無人機遙感系統(tǒng)

無人機遙感系統(tǒng)(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing )

以先進的無人駕駛飛行器為平臺,負載數(shù)字遙感設備(數(shù)碼相機、數(shù)碼攝錄機等)進行拍攝和記錄,通過遙感數(shù)據(jù)處理技術進行影像的同步傳輸,以實現(xiàn)對采集對象信息的實時調查與監(jiān)測,且可以完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應用分析的應用技術。無人駕駛飛行器技術和通訊技術、遙感傳感器技術、GPS差分定位技術、遙測遙控技術和遙感應用技術相互結合組成的無人機遙感系統(tǒng),具有自動化、智能化、專題化,可以快速獲取國土、資源、環(huán)境等的空間遙感信息(圖1)。

2.3無人機遙感技術的優(yōu)勢

2.3.1作業(yè)安全、效果直接。

無人機監(jiān)督執(zhí)法不受空間與地形條件等各方面的干擾,可以比常規(guī)的監(jiān)管執(zhí)法手段更為獨立,直接取得第一手的真實情況。無人機遙感系統(tǒng)具備面積覆蓋、垂直或傾斜均能成像的技術能力,尤其是搭載的高精度數(shù)碼成像設備,可以實現(xiàn)實時回傳的視頻信號,在視頻終端清晰成像,現(xiàn)場情況辨識度可以精確到0.1m,能對現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測指揮工作提供實時的幫助。同以往的環(huán)?,F(xiàn)場監(jiān)督檢查相比,無死角,更直接安全。

2.3.2目的明確、操作簡單

無人機遙感系統(tǒng)智能化和自動化水平均比較高。可以通過在系統(tǒng)中事先設置飛行路線來達到無人駕駛,并且在飛行中通過不斷的微細校對和調整來達到對目標的精確測量?,F(xiàn)在的無人機遙感系統(tǒng)可以通過視頻系統(tǒng)后手柄來完成操作。

2.3.3使用成本低

目前無人機最多能加載5kg油,一次飛行任務可以到達100多個監(jiān)測點,能夠在空中持續(xù)飛行16h以上。無人機體形小,耗費低,系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修簡便,具有監(jiān)測時間長、區(qū)城廣、使用成本低的優(yōu)點。

3環(huán)境監(jiān)測

3.1無人機遙感技術在水環(huán)境監(jiān)測中的應用

由于內陸水體具有污染類型多樣、環(huán)境復雜且水域面積相對小的特點,要求數(shù)據(jù)精度非常高,目前無人機還達不到要求,因此在內陸水環(huán)境監(jiān)測中的應用研究相對較少。目前水環(huán)境監(jiān)測主要是借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像,從宏觀上觀測水質狀況,提供諸如水質富營養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖,直觀全面地監(jiān)測地表水環(huán)境質量狀況,從而達到對水質特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測的目的。國內無人機第一次應用于環(huán)保領域是在遼寧省,采用無人機遙感系統(tǒng)對遼河流域進行的遼河治理現(xiàn)狀航拍和遙感監(jiān)測進展順利,可以得到分辨率為0.1 m的實景圖像數(shù)據(jù),對這些圖像進行技術評估,可以及時掌握遼河治理重點區(qū)域的動態(tài)變化情況。

3.2無人機遙感技術在大氣環(huán)境環(huán)境監(jiān)測中的應用

現(xiàn)在,國內無人機遙感系統(tǒng)在大氣環(huán)境監(jiān)測方面可監(jiān)測的指標主要包括臭氧、粒子濃度、溫度、濕度、NO2和壓力等??裳杆俨槊鳝h(huán)境現(xiàn)狀具有視域廣、及時連續(xù)的特點。無人機不僅可以實現(xiàn)實時對大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進行監(jiān)測,還可搭載采樣器,在空中采集大氣樣品后送回實驗室進行檢測分析。

3.3無人機在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應用

目前,無人機遙感技術生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面應用主要實現(xiàn)方式表現(xiàn)為利用數(shù)碼相機或光譜類設備(如紅外攝影機、紅外掃描儀、微波輻射計等)獲取遙感影像,通過地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)拼接與處理,提取宏觀環(huán)境監(jiān)測或大范圍監(jiān)測指標。應用領域體現(xiàn)在森林資源調查、災害監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境等方面。

3.4在環(huán)境應急監(jiān)測中的應用

一旦突發(fā)環(huán)境污染事件發(fā)生后,在情況危險、交通不利等不利因素下,相關應急處理人員無法到達現(xiàn)場,而無人機遙感系統(tǒng)可快速趕到污染事故所在空域,系統(tǒng)搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息,立體的查看事故現(xiàn)場、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點分布情況,監(jiān)控事故進展,為環(huán)境保護決策提供準確信息。無人機遙感系統(tǒng)的使用,不僅保障了現(xiàn)場工作人員的人身安全,同時也大幅度的降低了現(xiàn)場環(huán)境應急工作人員的工作難度。如發(fā)生在2010年的大連新港30萬t級油輪輸油管線爆炸事件,當時原油入海造成約50 km2海域受到污染,傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測技術無法控制。環(huán)保部在第一時間調配無人機攜帶遙感系統(tǒng)趕赴現(xiàn)場進行了“天―空―地”同步監(jiān)測。無人機遙感系統(tǒng)在惡劣條件下多次成功完成低空飛行監(jiān)測作業(yè),提供的海面油污發(fā)展監(jiān)測數(shù)據(jù)可以動態(tài)反映溢油發(fā)生發(fā)展情況,為當時的環(huán)境應急管理提供了重要技術支持。

5結語

無人機遙感技術作為一項極具潛力的環(huán)境監(jiān)測技術,具有實時傳輸影像、續(xù)航時間長、系統(tǒng)保養(yǎng)維修簡便、實用成本低、覆蓋區(qū)域廣、使用用途多、機動靈活等優(yōu)點,正在快速發(fā)展。目前我國正在建設“天-空-地”一體化環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡體系,并且已經在自然地質災害、大氣、內陸水體、海洋、生態(tài)預警等多個環(huán)境監(jiān)測領域取得了一些研究成果。相信隨著相關技術的不斷發(fā)展成熟,無人機遙感技術將在環(huán)境監(jiān)測領域發(fā)揮日益重要的作用。

參考文獻:

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[2]謝濤,劉銳,胡秋紅,等.基于無人機遙感技術的環(huán)境監(jiān)測研究進展[J].環(huán)境科技,2013(4):55~60,64.