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[關鍵詞]遙感地質找礦 現狀 發展前景
[中圖分類號] P627 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-167-1
1概述
遙感地質找礦是將現代遙感技術運用與對地質的研究中而進行礦產勘查的一種方法。它通過發射電磁波,進而觀察各種地質體(礦物、巖石等)對電磁波的輻射圖像的不同來識別不同的地質體,從而有效的判斷該地區是否有礦產資源。
在20世紀80年代,在礦產勘查中大量的使用了遙感技術,取得了很多業績,90年代后,遙感技術迅猛發展,空間分辨率越來越高,光譜分辨率越來越小,時間分辨率也越來越短。
雖然遙感技術在應用中取得了很大的成績,但是隨著勘探工作的深入,地表的礦產明顯減少,找礦難度越來越大。而依靠于電磁波的遙感技術主要反映的是地表信息,所以,很難解決當前所面臨的地下找礦問題。
2遙感地質找礦的現狀
當前,遙感地質找礦技術已經取得了一些成就。主要表現在遙感信息獲取技術的發展、含礦信息提取技術的發展和含礦信息分析技術的發展三個方面。
2.1遙感信息獲取技術的發展
得到發展的遙感信息獲取技術主要指的是成像光譜技術和成像雷達技術的出現。這兩種技術為地質識別提供了全新的技術手段,使遙感技術不再限制于地表,而是增強了穿透覆蓋物的能力,可以更加有效的探測地質結構。
2.2含礦信息提取技術的發展
含礦信息提取技術的發展主要指的是計算機已經廣泛應用于此技術中。這樣就實現了遙感數據在全球范圍內的傳播,并且可以通過計算機來判讀圖像,對圖像和數據的處理變得更加準確。
2.3含礦信息分析技術的發展
含礦信息分析方法的發展主要體現在高分辨率遙感探測方法的使用和“環境-礦床”新思路的運用。新一代高分辨率遙感探測方法目標明確、方法簡便,能對礦床進行快速的評價。“環境-礦床”新思路的應用將礦床的形成與周圍環境信息乃至整個地球的演化都聯系在一起,綜合性強,對隱藏深的礦產資源的發現具有很大的價值。
3遙感地質找礦的發展前景
3.1國家需求
國家需求是遙感技術找礦的動力。當前,從國家層面來說,礦產資源開發的難度越來越大,礦產資源對國民經濟發展的制約性越來越大。解決這一問題的途徑是,推進地質科技工作的進步,在地質工作中應用高新技術,從而實現地質工作的現代化。遙感技術作為一項高新技術是實現上述目標的一大途徑,所以,要加強對遙感技術的再創新,加大地質勘查的力度。
3.2理念更新
要將傳統的找礦理念更新,不單單應用遙感技術,而是將遙感技術與其他有用的技術相結合,發揮遙感技術更大的優勢。在未來應該努力做到將遙感技術與地學信息結合、將遙感技術與現代信息技術結合、利用地質專業知識來指導遙感技術的應用。
3.3技術發展
遙感地質找礦在技術發展方面的發展前景主要表現在發展基于數字地球的遙感技術、建立立體地質勘查技術體系和應用高光譜遙感技術三個方面。
(1)發展基于數字地球的遙感技術。當今,地質勘探領域中逐漸引入了數字地球的理論方法。將此方法與遙感技術相結合,再加以現代信息技術即將成為找礦的必然趨勢。利用數字地球的遙感找礦技術,能夠在找礦工作中將信息資源進行最大限度的利用,找到常規方法很難發現的地質現象,從而提高對礦產資源的勘查效果。這與當前找礦難度增加、信息資源豐富的時代背景相符合,為找礦提供了新的思路。
(2)建立立體地質勘查技術體系。要將地質找礦與成礦機理研究結合起來,將遙感技術與生物地球化學、地熱作用、生物成礦、地質空間統計分析方法、物化探、磁力、地震探礦方法等理論結合起來,加深對成礦信息的深入理解,建立起立體地質勘查技術體系,才能對隱伏礦床進行深入的理解和詮釋,從而科學的推斷出礦產的位置。
(3)應用高光譜遙感技術。
某一地區的高空間分辨率的光譜遙感數據能為礦產的尋找提供依據。分析高光譜遙感得到的圖譜可以分析出成礦機理,并且能挑選出找礦靶區。不管是在技術層面還是理論層面,這一技術都具有很大的價值。
3.4應用領域
遙感地質找礦在應用領域方面的發展前景主要表現在擴展地域、擴大應用面、全球化和外星找礦四個方面。
(1)我國找礦的地域要得到擴展:可以從人口稠密的地方擴展到人口稀少的地方,從陸地擴展到海洋,從交通便利的地方擴展到交通不便的地區。為先進的遙感技術應用于更廣闊的天地;(2)找礦的應用面要擴大:將找礦的目標由單純的增加資源量擴增為保護環境、防災與找礦相結合的復合層面,促進可持續發展;(3)促進找礦的全球化:要加強全球的合作,使不受國界限制的衛星遙感技術發揮更大的作用,可以為礦藏豐富但是技術落后的國家提供礦藏信息服務;(4)外星找礦:隨著對外星球的探索,可以考慮將探索成果與遙感地質找礦技術相結合,這在未來具有很大的發展潛力。
4結語
作為礦產勘查的一種技術手段,遙感技術已經取得了一定的成就。并且,遙感技術的發展前景十分廣闊,國家需要大力開展遙感地質找礦的工作,所以,相關工作者應該積極研究該技術,并且將此技術與其他的地質理論有機的結合起來,利用先進的數字化技術,擴大找礦區域,促進礦產勘查工作的順利進行。
參考文獻
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關鍵詞:遙感;地質勘查;礦產勘查
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.104
1 遙感地質勘查技術概述
早在上世紀70年代,美國就發射了搭載多光譜掃描儀(MSS)的陸地衛星(LANDSAT),從此,遙感作為一門全新的技術學科得到了廣泛的關注和發展。遙感是通過空中的遙感器(飛機、衛星等)發射特定譜段的電磁波,與需要探測的物體發生相互作用,包括輻射、反射、散射、極化等,來識別探測物的物理化學性質的新型技術。
與探測立場(重力場、磁力場)、彈性波等地球物理方法不同,遙感地質勘查技術的優點更為顯著,具體如下:
(1)視閾廣,可同步探測大面積區域。
(2)采集的信息多樣、獲取信息的方式不單一。
(3)可在同一位置持續觀測。
遙感技術的發展使人類的視野和視覺能力得到了極大的拓寬,已成為研究地球表層系統不可缺少的技術手段。經過幾十年的發展,遙感技術在地質勘查、找V、地質環境評價、地質災害監測和評價和基礎地質研究等方面得到廣泛的使用和發展,技術也逐漸成熟。尤其是在無人機、小衛星等新型傳感器技術發展的基礎上,遙感技術在分辨率、觀測尺度、識別精度等方面也更加完善。
2 遙感地質勘查應用的技術基礎
(1)地物光譜。地質體對不同譜段入射光的選擇性吸收、反射、透射和散射的綜合響應也存在不同,因此,繪制地物光譜成為遙感地質勘查技術首要解決的問題。上世紀80年代,成像光譜學得到了建立和發展,奠定了遙感技術發展的基礎。便攜式光譜儀的推廣,使得巖礦光譜測試工作得到越來越廣泛的重視和發展,其使用范圍也更加廣闊,如鉆孔巖心光譜測量及其在礦床勘探中的應用、礦業選冶等方面推廣應用等。
(2)遙感圖像處理。遙感器直接獲取的圖像在幾何尺寸、圖像分辨率、光譜成像等方面可能存在誤差,因此,需要通過遙感圖像處理技術,對圖像進行輻射校正、幾何糾正、圖像鑲嵌、圖像增強等處理和修正,此外,還需要對圖像進行特征提取、圖像分類、專題信息提取以及影像地圖制作等處理。早期的遙感圖像處理是利用光學、照相等進行光學處理,隨著計算機技術的不斷發展,目前已基本使用計算機對圖像進行處理。
(3)遙感異常提取。所謂遙感異常是指在獲得的遙感數據中,存在的可能與成礦圍巖蝕變礦物有關的信息,這種信息一般被量化,通常用于找礦。遙感異常信息提取方面使用的主要技術有圖像比值、主成分分析、圖像歸一化、彩色空間變換等,同時,利用特征波段比值、主成分分析、彩色空間變換等手段和方法進行增強處理,使遙感勘查技術在不同地區和地質背景下的礦產勘查均能得到良好的應用。
(4)高光譜遙感技術。相比普通遙感,高光譜遙感技術所獲得的光譜分比率更高,可達到λ-2,從而可獲得連續并且完整的光譜曲線。在高光譜遙感技術所使用的光譜段中,中/熱紅外譜段的應用前景更為廣闊,因其通常能夠獲得更豐富和精細的遙感信息,可識別和區分可見/近紅外/短波紅外譜段無法識別的造巖礦物。雖然高光譜遙感技術在1985年就被提出,經過30幾年的發展也逐漸成熟,但是獲取數據的難度和成本依舊很高,這也是制約該技術發展的主要因素。
3 遙感技術在礦產勘查中的應用
遙感技術因其眾多優點和優勢,在礦產勘查、環境地質評價、地質災害監測等多個領域得到了廣泛應用。就礦產勘查而言,其方法和模型主要有礦源場-成礦節-信息異常遙感找礦模式法、勘查指數遙感找礦預測、色-線-環-塊-帶五要素找礦預測法等,不同的方法和模型的側重點有所區別,但歸納起來,均是通過分析已知典型礦床的成礦規律,對比遙感技術獲取的信息,建立找礦模型,提取單一巖性與巖石組合、侵入巖體、構造等基礎地質環境信息,指導區域成礦帶、成礦區、靶區找礦的預測。
應用,礦源場-成礦節-信息異常遙感找礦模式法,首先要分析目標地區的已有地質資料,確定成礦帶的大概位置和范圍,并研究成礦帶內的成礦理論,搜集基礎地質信息,經過對比分析確定找礦預測區域和控礦要素。進而利用遙感技術獲取遙感信息,通過信息的提取,確立控礦要素的解譯標志,根據解譯標志編制控礦要素圖,通過綜合手段,進行成礦預測,優選找礦靶區,提出進一步工作方向。
4 小結
作為一種新型的技術手段,遙感以其大面積的同步觀測、信息豐富、定時、定位觀測和綜合效益高等眾多優點得到了越來越廣泛的應用。尤其在礦產勘查方面,在實際應用中體現出了快捷、可靠和全面等特點,已經成為不可缺少的手段之一。
參考文獻:
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關鍵詞:地質勘探;礦產;遙感找礦;國土資源
近年來,隨著科學技術的進步和國際環境的影響與促進,我國的遙感技術也逐步發展并趨于成熟,目前已經建立了集信息的采集、處理、應用等環節于一體的國土資源遙感技術體系。可以說,我國已經把遙感技術應用于地質調查、礦產勘查、礦山開發、環境監測、城市規劃等重要領域。
1 遙感找礦技術概述
隨著科學技術的不斷發展與進步,國際、國內的地質礦產勘探工作都不同程度地得到了很大的技術支撐,地質勘探業迅速崛起,遙感找礦技術已經成為一項較為成熟的地質找礦方法。
遙感找礦技術主要是指運用遙感技術進行地質礦藏的發現、開采等工程。該技術的理論支撐是遙感技術,按照光譜分為可見光遙感、紅外遙感和微波遙感。遙感技術用于地質找礦作業,能夠全面、客觀地記錄和分析礦山的物質成分和結構,大大提高和改善了發現礦藏的幾率和速度,并且分析結果更加精確和科學。
遙感找礦技術主要是依據大地層中的各種物理化學物質所發生的反射、透射等物理作用而產生的電磁波,來傳遞各種地質成分的特征信息。各種物質的物理化學特性與其發出的光譜的特息相關,物質成分及結構的差異使得不同物質的內部對不同波長的光子進行選擇性的吸收和反射、透射等物理作用。一般而言,具有穩定的物理結構和穩定的化學性質的物質具有穩定的光譜吸收特征,而不同的礦物質又具有不同的電磁波輻射能力。在遙感找礦技術中,我們利用波譜儀等遙感設備對野外采集的樣品進行光譜試驗,獲取數據并測量其光譜曲線,再與資料庫中的已知光譜進行比較,可以確定礦物質中所含有的各種成分,并進一步判斷其含量與純度。這樣,我們就利用遙感找礦技術,成功地為決策者開發利用礦山資源提供了可靠資料。
2 遙感找礦技術在地質勘探中的運用
遙感找礦技術可以用以提取地質構造,對地質勘探具有重要意義。根據現有資料,重要的礦產主要分布在地殼板塊的邊界地帶以及不同塊體的結合部位。遙感找礦技術能夠對地質成分進行全面的分析和反饋,幫助地質勘探工作者提供可靠信息,如地表巖層、地質構造、地貌特征、水體和植被分布等。地質勘探測量工作者,可通過這些信息提取潛伏的地質構造特征,比如地表褶皺、地層斷裂等。
遙感找礦技術主要利用金屬礦床形成的特定光譜異常區進行工作,通過遙感技術形成圖形和圖像。質地中存在的各種礦物質的光譜曲線波動不一樣,比如圍巖的光譜曲線會相對很平緩,每個波段之間的差值也十分小;而礦化蝕變巖的光譜曲線波動較大,每個波段之間的差值也很大。這樣,根據不同的光譜曲線,就能確定地質的性質,為地質勘探工作提供數據。
可以看出,提取蝕變信息是遙感技術在地質找礦工作中的一項主要手段。那么,遙感找礦技術是如何進行處理蝕變信息的?目前可以用單一的熱紅外波段或者比值分析,也可以將二者結合,再對蝕變信息進行增強,然后與已知的大量數據進行對比分析。例如,在植被覆蓋非常廣泛或者冰雪大量覆蓋的地區,為了在不遺失任何信息的前提下去除干擾,我們可以采用比值處理法,這就是通常所說的圖像預處理;我們也可以利用熱紅外光譜技術探測物體的輻射能量,從而壓抑森林植被和積雪造成的信號干擾。
目前,地質礦產勘探遙感找礦技術已經為我國的基礎地質調查、礦產資源勘查和環境地質調查與評價提供了重要的數據資料。我國目前已經形成了關于地質礦產勘探遙感找礦技術運用的工作流程和技術方法,開發了"野外調查微機輔助遙感圖像解譯系統",為中國地質調查局制定了1∶25萬遙感地質調查的技術規定,繪制了相關精度和比例的影像圖,并做了詳細的遙感地質解譯,編制了航磁系列圖、推斷地質圖和地球地質物理斷面圖等圖件。成功運用該項技術進行了不同地區的區域地質巖性填圖,確定各類火成巖體的分布,準確圈定了火山巖及火山機構,為直接或間接找礦等工作服務。這一系列的科研成果,都標明地質礦產勘探遙感找礦技術在我國地質勘探工作領域所發揮的積極作用。
3 地質礦產勘探遙感找礦技術的發展前景
在我國,地質勘查技術方法不斷取得創新,找礦方式方法也取得突破性進展。國家也在不斷加強地質礦產勘探遙感找礦技術開發體系的建設,提高地質勘查的能力。根據目前我國的國家需求和社會需求,結合我國地質礦產勘探遙感找礦技術的發展現狀,未來幾年將重點加強開展并加強以下3個業務體系的建設:
(1)礦產資源航空物探與遙感勘查應用體系;(2)環境地質、工程地質、地質災害調查與監測多領域應用與服務體系;(3)海洋與陸域油氣資源航空物探遙感調查體系;上述業務體系體現了遙感找礦技術在地質礦產勘探領域的重要應用和拓展。開發和完善以上體系,需要我們不斷加強技術創新,堅持自主開發為主與引進外部技術為輔相結合的機制,不斷提高和完善我國地質礦產勘探遙感找礦技術的自主創新能力。
4 對當前遙感找礦技術的幾點建議
4.1 加強技術裝備建設,加大投資力度。
我國疆土地域跨越較大,而且國土資源復雜,如果只采用單一的運載工具,就無法適用于中西部地區的測量作業,同時又缺少適合于高原地區和山區遙感勘查飛行的直升機。對于海洋資源,大航程超低空海洋航空物探專用飛機的開發運用將成為嚴重制約海洋資源調查能力的關鍵資源。國內設備對數據的記錄、處理能力精度不高,缺乏航重、航電以及航空氣測設備等,這就造成一部分遙感信息源的缺乏。國外高精度遙感數據價格昂貴,而國產資源衛星數量少、分辨率和精度難以滿足自身要求,嚴重制約我國地質礦產勘探工程的快速發展。
4.2 需要提高技術層次,深化應用技術的研究與開發。
地質礦產勘探遙感找礦技術的應用領域不斷擴展與遙感技術工程化能力不足的矛盾比較突出,因此隨著我國國土資源管理對遙感找礦技術的業務化應用的迫切需求,遙感技術的自動化、工程化程度有待提高。
結束語
遙感找礦技術作為礦產勘查領域內的新生力量,在易找礦日益減少的情況下,將會起到越來越重要作用。許多遙感找礦的成功經驗所帶來的有益啟示是,遙感應用必須與物化探、磁力、重力、地震探礦方法相結合,還需要進一步重視地熱、地氣的熱力作用,深入研究生物地球化學效應、地球化學填圖方法、生物成礦和數字地質的空間統計分析方法。只有加深對地表成礦信息的理解和詮釋,才有可能對深部的、海底的隱伏礦床由此及彼、由表及里,從地球系統科學與地質信息科學的深度作出科學的推論和預測。
參考文獻
[關鍵詞]金礦勘查 地質條件 遙感技術
[中圖分類號]P627 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-9-100-1
隨著科學技術突飛猛進的發展,遙感技術等高科技勘察技術蓬勃發展,廣泛應用在海洋、地址、土壤等領域,并取得良好效果。這是一種新興技術,充分利用微波、紅外線以及可見光等,通過掃描、攝影、處理、傳輸物質的生物、化學特征,從而進行遠距離勘察的現代化新技術。隨著計算機技術的不斷成熟,遙感探測技術通過計算機輔助,充分進行信息的分類、提取,與此同時,在GIS地理信息系統的協助下,成功走向智能化與定量化。
1遙感探測技術的一般概念及其應用情況
遙感探測礦產的核心就是通過遙感探測器以及遙感圖像等提取巖礦蝕變情況以及區域地質信息。現階段,在勘探礦產中應用較為廣泛的探測器有MSS陸地衛星、TM陸地衛星、STOP衛星、航空紅外掃描儀、側視雷達等等。除了上述探測儀以及形成的圖像外,航空彩紅外圖、衛星氣象圖以及國土衛星圖等等,應用也比較廣泛。平臺上所有的數據都是通過圖像處理得出來,主要由四種較常用的處理圖像方法:強團、色度、飽和(HIS)色彩空間轉化;主成分變換;比值處理與最佳合成;GIS方法。
地物波譜特征,是進行遙感探測的基礎。其中,需要重點關注巖石等礦物質的波譜特征與植物波譜特征。
2金礦勘測中遙感技術的應用
2.1巖礦遙感技術
現階段,地質理論與遙感技術充分結合,進行金礦勘測已經形成了一整套方法、理論體系,通過巖石的波普特征,結合金礦成礦特點以及金礦蝕變信息,使得遙感探測金礦成為一種可能。
根據對遙感圖像的分析以及借鑒西方發達國家的經驗,地下信息情況與遙感圖像上的不同環形、線形構造有非常密切的關系。通常情況下,線形構造一般為軟弱結構層面,比如說,擠壓破碎地帶、密集裂隙地帶、斷層、軟巖夾層等等。構造活動帶往往會形成熱液礦床,一般較大的地質活動,都會伴隨巖漿活動,進而產生一定的礦化作用。在巖漿熱液的作用下,會在遙感圖像上產生環形圖像,也就是熱環構造。地殼內部的巖漿產生熱動力,一方面帶動地殼深處的礦物質到達淺處,進而成礦;一方面巖漿本身的溫度,也會活化一定距離內的金礦,并進入熱循環,熱液含金度大幅度上升。在壓力、溫度等影響下,會在其內外緣區的線性構造中富集金礦。
提取金礦蝕變信息。由于含金熱液的活動與金礦富集有著密切的聯系,所以說,通常情況下,在金礦附近,礦巖石變非常強烈。主要由硅化蝕變、粘土蝕變、碳酸鹽蝕變以及鐵帽蝕變等等。通過蝕變作用而成的礦物質有典型特征,內含豐富的硅酸鹽、水分子、羥基酸、高價陽離子等等。經過蝕變圍巖的反射光譜形態與正常圍巖相比,會在特定波段表現出非常顯著的差異性,相應的,得出的遙感圖像也有很大差別。通過多波段的遙感資料以及強大的圖像處理技術,就能夠方便的找到金礦蝕變信息。
通過對遙感圖像的分析以及提取金礦蝕變信息,就能夠進行具體的找礦勘測。第一步,選擇高分辨率、高水平的遙感航天圖像,從整體上分析較大變形帶、斷層系與金礦床之間的空間關系,通過構造類型的劃分,進一步研究金礦構造。第二步,選擇大比例的圖像,進一步研究斷裂范圍內的環形構造、線形構造,與此同時,充分利用線形、環形構造以及深大斷裂情況,研究利于成礦區的具置。第三步,增強處理遙感圖像,提取蝕變信息數據,在圖像上找到異常區域,并與上一步的線形、環形構造相結合,找到成礦靶區。
2.2生物化學遙感技術
這種技術主要研究生物圈中元素的遷移、演化等規律,由地球植物化學與動物化學組成。現階段,金礦勘測中,主要是采用地球植物化學方法。金屬元素對生物的影響,會導致植物群落變化以及植物變種,這些異常的植被就是遙感找礦的植物標志。生物技術與遙感技術相結合,更加豐富、完善了探礦理論。
金礦區的植被通常會被礦物元素毒害,進而產生化學效應,影響較輕的出現葉面溫度、細胞、色素、綠度等異常,影響較重的會出現異常植被。這些異常情況只能通過特定的遙感技術才能判別。葉體變異導致了植物的波形與頁面光譜發生變化,通常在遙感圖像上呈現各種色彩、灰度,通過遙感技術能夠進行深入探測、提取信息,進而通過異常圖像展現出來。由于受到金元素的波普特征與化學效應的影響,會出現不同的影像圖像,根據圖像進一步推測隱伏礦藏存在的可能性。
通過遙感技術,植物紫外熒光異常情況,可以通過近紫外波段檢測;植物色素的異常情況,能夠通過可見光波段進行精確探測;葉子異常細胞結構以及葉冠異常結構,能夠通過近紅外波段檢測;葉冠異常含水量能夠通過中紅外波段進行檢測;葉冠異常表面溫度,能夠通過遠紅外波段檢測;葉冠異常結構、葉冠異常表面溫度、葉體異常含水量能夠通過微波波段進行檢測。
通過生物化學遙感技術,在金礦勘測中取得了良好效果。比如說,在研究云浮遠景區金礦以及高圳靶區金礦中,這項技術應用良好,在遙感圖像上,受毒害植被呈現金黃色,背景區域呈現紅色;河臺金礦中,在遙感圖像上,受毒害植被呈現金黃色,背景區域呈現黃紅色。
3結語
綜上所述,本文針對遙感探測技術的一般概念、應用情況以及應用重要性開始入手分析,從兩個方面:巖礦遙感技術,生物化學遙感技術詳細論述了金礦勘測中如何應用遙感技術。這項技術在我國的利用程度還比較低,需要進一步研究、探討、論證。
參考文獻
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[關鍵詞]遙感技術 地質災害 防治
[中圖分類號]P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-176-1
地質災害是指地球的發展演變過程中,由各種自然地質作用和人類活動所形成的災害性地質事件。遙感技術主要根據電磁輻射(發射、吸收、反射)理論,應用各種光學、電子學和電子光學探測儀器對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收記錄,再經過加工處理,并最終成像,從而實現對環境地物進行探測和識別[3]。它可以從高空對于大范圍地區進行探測,使地質災害的監測工作朝立體化的監測方向發展。同時,遙感為地質災害的防治提供了信息支持,專業人員應用相關軟件可以對于監測地區的遙感數據進行科學的分析,發揮遙感技術的優勢,做好地質災害的防災避難工作。
1遙感技術對于地質災害的監測
地質災害作為一種特殊的地質現象,具有突發性特點,它的發生往往伴隨著一些特殊的信號,而這些信號通過遙感圖像可以呈現出特殊的形態、色調以及影紋結構等,同時利用遙感技術進行監測還可以快速的獲得有價值的遙感數據信息,進一步做好地質災害的遙感解譯工作。
1.1影像處理技術的應用
影像處理技術是指應用各種數字處理技術來改善影像質量,使處理過的影像清晰,目標區域突出和噪聲得以消除等。專業人員綜合利用全球衛星定位系統(GPS),可以從衛星遙感圖像上實時或準實時地反映地質災害災時的具體情況,監測重點地質災害點的發展演化趨勢,同時進行遙感影像校正,通過較為精確的影像模型確定災情的輕重程度,提出有效地救災建議。
1.2多源影像融合技術的應用
多源影像融合技術是指將來自同一場景的不同圖像傳感器的多幅圖像進行綜合處理,得到一幅融合后的圖像。與單源遙感影像數據相比,多源遙感影像數據所提供的信息更加的清晰、精確與立體。專業人員利用多源影像融合技術可以最大程度地保持遙感圖像的準確性,從三維立體的角度了解災情,進而增強地質災害防治的工作質量,提高災后救援的效率。
1.3微波遙感的應用
微波遙感主要是利用波長在1mm到1m的微波波段,從而使其具有了一些獨有的特點,如全天候、全天時的工作能力、對地物具有一定的穿透能力和獲取光學遙感所不能獲取的一些特征等[5]。專業人員利用微波遙感,可以迅速準確地反映出地質的運動信息,進而實現對于地質災難進行監測。
1.4無人機技術的應用
不同的物體呈現出不同的影像特征,這些影像特征是判讀識別各種地質災害的依據。無人機航空遙感系統主要由無人駕駛飛行器、飛行控制系統、穩定云臺、任務傳感器、無線通訊系統、數據處理與應用分析系統以及地面控制系統等幾部分組成,而無人機技術是指運用無人機為飛行平臺,利用無人機航空攝影系統能夠獲取高分辨率航空影像。專業人員通過無人機技術可以從顏色、 陰影、形狀、大小、位置以及紋理幾個方面快速的判斷地質災害發生的范圍與發展趨勢。這種技術具有體積小、重量輕、運載方便、作業成本低、效率高、安全性強等優點,已成為新時期載人航空遙感不可缺少的手段之一。
2遙感技術在地質災害中的實際應用
隨著航空航天技術、計算機技術以及電磁波信息傳輸技術的不斷發展,遙感技術也進一步應用于地質災害監測與防治工作中,地質災害的防治提供了準確性高的信息,也為相關人員做好地質災害的防災避難工作提供了技術支持。本文主要論述了遙感技術在地震、滑坡、泥石流、以及火山災害中的應用。
2.1遙感技術在地震災害中的應用
地震是地殼斷裂活動的一種表現,往往伴隨著強烈的地下水活動。專業人員利用遠紅外遙感技術可以監測地殼活動(水流量)是否處于異常狀態,同時結合其他基礎資料,捕捉地震災害發生的前兆,對地震進行預報,防止大災難的發生。
2.2遙感技術在滑坡、泥石流等災害中的應用
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體,受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象,專業人員利用定期遙感航空攝影的方式結合地面觀測系統調查滑坡多發區域的動態,標記滑坡的數量,將正射圖像與DEM及數字地理底圖配合使用,估算相關重點地區,建立地表與深部相結合的立體監測網,進而達到預防滑坡災害的目的。
泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑,地形險峻的地區,因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。
2.3遙感技術在火山災害中的應用
火山是地球內部巖漿活動穿過地殼噴出地表的一種直觀現象,其爆發時會釋放出大量的熱量。專業人員利用遙感技術可以對于火山的熱分布進行監測,再與以前的火山活動記錄相比較,可以預測出火山未來的活動情況,進而降低火山災害的危害。
3結論
地質災害的防治工作是一個復雜的系統工程,利用遙感技術對于地質災害進行監測已成為現代技術發展的必然趨勢,也是降低地質災害損失的重要方式。筆者希望能有更多的專業人員有效地利用遙感技術做好災前調查、災中災情監測和和災后調查評估工作,充分發揮這一技術在地質災害防治中的優勢,維護廣大人民群眾的生命財產安全。
參考文獻
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關鍵詞:遙感技術;城市交通;規劃與監測;應用
城市交通是城市地理學的重要組成部分,一直受到學者的廣泛關注。城市交通對保證城市生產、生活正常運轉、加強城鄉間聯系起著重要的紐帶和促進作用[1]。在短時間內,城市交通呈現為靜態的位置關系,在較長的時間內,表現出動態的演化過程。傳統的交通規劃方式很難對其動態變化進行及時的監測及規劃調整。隨著遙感技術的發展,其在交通規劃與監測中的應用研究日趨深入,為城市交通規劃與監測研究提供一條新的途徑。
一、遙感技術
(一)遙感介紹
遙感(Remote Sensing)是指利用某種傳感器裝置不接觸被測物體來獲取地表的信息,通過數據傳輸和處理實現研究地面物體形狀、大小、位置、性質及環境相關關系的一門現代化應用技術[2]。遙感技術具有快速、綜合、動態、宏觀、多層次、多時相的優勢。隨著科學技術的提高,遙感技術不斷提高和完善,其應用領域由傳統的調查、測繪等向城市信息調查、規劃等方面拓展,服務領域不斷擴展,獲得相關學者的普遍重視,具有重要的應用價值。
現在城市交通是一個快速發展的開放系統,要對其實施合理的規劃、建設和管理就必須及時掌握和全面分析其發展過程中的變化和信息。遙感技術可以準確、快速的獲取城市交通線路長度、道路寬度等有關信息[3]。遙感技術既可以獲得城市交通宏觀的現狀和綜合數據,也可以獲得每一條線路等城市交通微觀的數據,能夠實時、高效地為城市交通規劃與發展提供多方面的分析數據和基本信息。
(二)遙感技術的特點
遙感作為一門對地觀測綜合性技術,它具有與其他技術不同的特點,主要歸納為三個方面:
1、探測范圍廣、采集數據快
遙感探測能在較短的時間內,對大范圍的地區進行觀測,并從中獲取有價值的遙感數據[4]。對于很好的掌握地面事物的現狀具有重要的作用,同時提供了寶貴的資料。
2、能動態的反應地面事物的變化
遙感監測可以周期地、重復地對同一地區進行監測,有助于人們獲得數據,發現并動態地跟蹤地球上許多事物的變化。
3、獲取的數據具有綜合性
遙感探測所獲取的是同一地段、覆蓋大范圍地區的遙感數據,這些數據綜合地展現了地球上許多自然與人文現象[5],宏觀地反映了地球上各種事物的形態與分布,全面的揭示了地理事物之間的關聯性。
二、遙感技術在城市交通規劃與監測中的應用
(一)城市交通基礎數據調查
城市交通調查中,基于點的傳統地面調查,不僅費時費力,而且難以準確描述城市交通的基本面貌。遙感數據具有覆蓋范圍廣和時效性的特點,利用遙感技術可以獲得城市交通現狀的總體狀況。根據遙感影像上的城市交通道路特征,可以全面、準確的獲取城市交通中道路長度、路網結構、道路寬度、停車場的規模和數量、街道綠化等城市交通基本信息數據;根據航空遙感影像可以獲得城市交通路面上車輛速度、種類和密度等信息。如結合影像紋理特征和濾波技術,更能突出城市交通的線性邊界,使用邊緣檢測和跟蹤處理,可以提取城市交通現狀矢量圖。
(二)城市交通規劃
要對城市交通發展戰略和路網結構進行充分地規劃,就要求對城市的地形地貌特征、交通的交叉口設置、管理方式、坡度、長度和路網的現狀等信息有充分的認識,并且要掌握城市發展現狀信息,利用遙感技術可以快速、準確的獲取相關信息。根據多時相遙感影像可以獲取城市擴展方向及速度和城市交通發展的現狀,對其進行空間分析,借此對比城市交通需求與城市交通現狀差距,為城市交通規劃方向提供合理的決策依據。同時,根據遙感影像或連續拍攝的航片,能夠獲得城市交通擁堵的時間分布和空間分布,獲得城市地面常規公交車輛的滿載情況。借此可以有效的掌握城市交通實際的時空需求情況,為城市交通規劃調整提供決策依據。
(三)城市交通動態監測
隨著我國城鎮化進程的快速發展,城市不斷向外擴張,城市空間擴張加劇了城市交通壓力。許多城市存在車流量多、交通擁擠等問題。在城市交通規劃中,不僅要對城市交通各種要素的現狀進行分析,還要對城市交通變化進行監測。利用遙感影像能獲得城市交通動態發展的實時數據,為城市交通動態監測提供依據,是城市交通變化監測的有效手段。遙感對城市交通動態監測主要是通過對多時相遙感影像加工、處理獲得城市交通動態變化信息。通常情況下,主要采用兩類監測方法,一類是基于像元分類,如最大似然法、支持向量機,決策樹等;另一類是面向對象分類法,如最鄰近法,隸屬度分類、面向對象決策樹分類等。
三、結束語
在城市交通規劃監測過程中,需要掌握多方面的基礎數據,傳統情況下,這些數據的獲取需要進行實地調查,因而會耗費很多人力物力,并且持續時間較長,獲得數據不全面,而遙感技術具有實時性、動態性和宏觀性的特點,為城市交通規劃與監測提供了新的基礎數據調查途徑,具有廣闊的應用前景,但是遙感數據也具有一定的局限性,它不能全部代替傳統地面調查。所以,城市交通規劃部門及相關應用部門,在實際應用操作過程中,要根據具體的調查內容分析遙感技術應用的可行性,選擇合適的應用方案,從而充分發揮遙感技術的價值。(作者單位:貴州師范大學)
基金項目:貴州師范大學研究生創新基金資助(研創201525)
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關鍵詞:遙感技術 農業應用 發展前景
隨著科學技術的不斷發展,遙感技術也從中得到了長足的發展與進步,其已經被應用到農業、土壤以及氣象等多個方面,且應用范圍還正處于一個不斷擴大的趨勢。在農業中,遙感技術所擁有應用范圍最廣、發揮作用最大的一個領域就是農業生產方面。遙感技術的應用使農業不斷向高效化、精準化以及多樣化方向發展,其已經成為農業未來發展的一個重要趨勢。[1]
一、有關遙感技術的概述
遙感,顧名思義,也就是遙遠的感知的意識,從宏觀的角度來講主要是指通過遠處感知、探測事物或是物體的相關技術來傳輸、分析以及處理信息,對事物或是物體所具有的特征、性質以及變化等進行揭示的一種具有綜合特性的探測技術,其是以通過遙感器來對地面事物或是物體性質進行的空中探測為主要工作原理。遙感技術是按照不同事物或是物體所具有的不同波普響應的原理,對地面上的各種事物或是物體進行識別,其具有非常強遙遠感知能力。詳細來講,就是通過空中的飛機、飛船以及衛星等飛行物中所具有的遙感器來對地面的數據和資源進行收集,并對收集來的信息進行識別、分析、傳送等。[2]
二、遙感技術所具有的主要特點
1.信息的收集范圍大
具有遙感技術的航攝飛機具有10千米左右的飛行高度,陸地衛星所具有的衛星軌道高度可以高達910千米左右,因此,其獲取資源和信息的范圍是非常巨大的。
2.信息的獲取速度快
衛星可以進行圍繞地球的周期運轉,其具有對所經地區的各種最新自然資料進行實時的獲取。可以對原有資源進行及時更新,或是對資料的新舊變化進行動態性的監控與監測。
3.信息的獲取限制少
地球許多地區的自然條件都是非常惡劣的,例如沼澤、沙漠等地區是人類很難到達的。遙感技術是從空中進行地面監測,所具有的地面限制條件較少。在條件惡劣地區采用遙感技術可以對各種珍貴資料進行及時的獲取。[3]
4.信息的獲取方法多
遙感技術可以按照任務的不同自動選取對應的波段以及遙感儀器來進行信息獲取。如可見光、紫外線、紅外線以及微波探測等。采用的波段不同其對物體產生的穿透性也是不同的,進而對不同地面物體的信息進行獲取。
三、我國農業中遙感技術的具體應用
1.調查農業生產所需要的資源
遙感衛星對地表進行掃描監測采用的是多波段傳感器,其可以對地表物體所特有的信息進行有效的獲取。在衛星圖像中,不同的地表物體所具有的紋理、形狀以及色調等信息都是不同的,根據有關的地理特征,可以對地表物體進行有效的識別與區分,這個過程就是農業資源調查中遙感技術的應用基本原理。
2.監測和評估農作物的生產情況
通過遙感圖像對農作物的類型和種植面積進行識別和區分,其利用的是農作物所具有的光譜特性,再根據圖像的多時相及不同波普可以實時、動態的對農作物的生長情況進行監測,同時還可以利用信息系統對農作物的產量進行評估。在我國,遙感技術監測和評估農作物生產情況最早是應用于小麥和水稻生產中。
3.監測和評估農業災害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的,即使是一種作物,在其不同的內部結構及外部形態的基礎上,其所具有的光譜反射率的曲線也是不盡相同的,遙感技術正是利用這種理論來對地表作物的災害情況進行監測和評估。[4]
4.監測農業生產環境
在農業生產環境中,遙感技術的監測作用在多個方面得到應用,例如大氣環境、水環境以及自然生態環境等監測中。其中,對大氣環境進行監測主要是對大氣的污染和污染源分布進行監測,以便對大氣污染的程度、變化以及范圍等具體情況進行監測;對水環境進行監測主要是對各大流域的水環境質量進行監測;對自然生態環境進行監測主要是農村生態變化、城市開發狀況、礦區生態破壞以及森林覆蓋情況等多方面進行監測。
四、農業生產中遙感技術的應用前景
1.對遙感信息模型進行深入發展
遙感技術進行深入發展的一個關鍵環節就是遙感信息模型的應用。通過遙感信息模型可以對具有實際應用價值的農業參數進行計算與反演。以往人們盡管已經發展和應用了一些諸如綠度指數、農田蒸散估算、作物估產、干旱指數以及土壤水分監測等遙感信息模型,但是其仍然無法與現階段的遙感應用需求相適應。所以,需要對遙感信息模型進行深入的發展,這在遙感技術的開發與研究中仍然屬于一個前沿問題。
2.綜合利用遙感技術來對病蟲害進行防治
植物發生病蟲害后,其葉片結構會發生變化,利用近紅外的光譜反射率可以進行準確的顯示。不過,植物葉綠素的質量和數量并沒有發生變化,因此,其可見光波段的光譜反射率也不會產生變化,人的肉眼是觀察不到的。紅外遙感技術可以對這種情況進行準確、及時的預測和預報,而且還能對植物的受害情況進行清晰的辨別,盡可能的將病蟲害扼殺在萌芽之中。
3.向微波遙感技術發展
現階段,國際遙感技術的主要發展重點就是微波遙感技術,其具有其它遙感技術所沒有的穿透性、紋理特性以及全天候性,可以對惡劣的氣象災害進行有效的監測。
結語:
綜上所述,我國雖然在二十世紀七十年末就已經在農業中應用遙感技術,并在土地利用調查、農作物生長監測以及產量評估等方面取得了一定的成果,但是其仍然無法與農作物大面積種植調查、病蟲害預測預報以及動態土地監測等方面的要求相適應,這就需要我們在我國國情的基礎上,引進國外先進的技術,采用各種方法與手段來對遙感技術進行更深一步的研究與發展。
參考文獻:
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[關鍵字]遙感技術 水環境檢測 大氣檢測 應用
[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-160-1
1 遙感技術在水環境檢測中的應用
遙感技術在水環境檢測中的應有主要有四點:
第一,遙感技術所具有的應用范圍大、成本低、速度快以及周期性強等特性,因此對交通選線、測繪、災害檢測、水利、環境檢測、地礦、林、海洋、牧以及農業等對象都可以進行監控,此外遙感技術還可以從空中進行大面積的宏觀環境以及宏觀生態的研究,從而讓我國的環境監測朝著立體的方向前進。傳統的環境檢測法是采用人工形式的瞬時檢測,這種檢測法是地面方式,對視野范圍以及檢測面積造成阻礙和限制,而遙感技術的加入成功的解決了這些局限性,同時對生態環境的區域性和動態變化進行加強。
第二,遙感技術可以使環境監測的效率提高,并獲得大量的信息。遙感技術在水環境檢測中主要是利用飛行工具來進行的,這種形式使得生態環境的監測具有數據資料和圖像資料,促進了檢測結果的提升。此外遙感技術是通過計算機和光學儀器等高科技設備進行編圖、傳導、解譯、處理、接收,成功實現了生態環境的宏觀監測現代化。
第三,遙感技術使環境監測的適應性非常強,并且可以獲得其他監控手段無法獲得的信息,它主要表現在對海洋生態環境以及原始森林中的凍土、冰川、高寒山區、沼澤、沙漠等進行監測。
第四,遙感技術可以使環境監測呈現出動態形式,通過遙感技術實現了環境動態的精準變化資料和大范圍、周期性強的環境動態監測。
2 遙感技術在大氣檢測中的應用
遙感技術中應用比較多的檢測方法為被動形式和主動形式兩種,其中被動形式是利用物體對自然光照的不同反應來進行檢測的,主要應用于對一段間隔以外的現象及物體的觀測。主動形式是利用遙感探測儀本身所具有的次波束或者波束和物體之間產生的反射、吸收作用的回波來進行檢測的。遙感檢測的特點是應用范圍大、成本低、速度快以及周期性強等,所以利用遙感技術進行的大氣檢測既可以自動設置污染源的跟蹤和污染范圍監測,還可以自動設置污染源的報警裝置。
2.1 遙感技術在大氣氣溶膠檢測的應用
大氣氣溶膠是指霧、煙等形式的各種不可見微粒、可見液態、可見固態以及其他形式的物質,氣溶膠不僅使大氣環境區域性的整體質量受到影響,還使全球的環境受到影響。傳統的大氣檢測是地面檢測,這種方式很難發現氣溶膠,而遙感技術的加入使得氣溶膠的運動變化趨勢以及具體的空間分布都可以通過分辨率超高的衛星來進行檢測,完善了地面檢測的缺點。目前國際上最常用的氣溶膠反演方法有多通道反射率反演方法、反射率角度極化方法、單道反射率反演方法、反射率角度分布方法、海洋陸地對比方法、基于稠密的黑體反演方法、熱對比方法以及空中陸地對比度削減方法八種。
2.2 遙感技術在沙塵暴檢測的應用
沙塵暴是我國不可避免的災害之一,它具有危害性大和突發性強的特點,沙塵暴不僅嚴重污染了我國的大氣環境,還嚴重擾亂了我國的生態環境以及人類正常生活。沙塵暴的爆發伴隨著大量懸浮物和沙塵粒子,給人類和牲畜帶來了極大的危害,大氣氣溶膠的極端現象就是沙塵暴。目前國際上最常用的沙塵暴檢測方法為NOAA/AVHRR和GMS兩種,其中NOAA/AVHRR既可以進行較大范圍的沙塵暴時空分布檢測,還可以進行沙塵暴反射輻射特性的檢測,而GMS自身所具有的高時間分辨率可以比較容易的找到沙塵暴的位置以及運動軌道。
2.3 遙感技術在有害氣體檢測的應用
我們所生活的地球上是可以隨時隨地產生有害氣體的,比如二氧化碳、二氧化硫等,這些常見的氣體都對有機體以及大氣造成毒害,當植物受到二氧化碳和二氧化硫的污染時,植物對紅外光呈現出反射率下降的趨勢,就使得顏色以及動態標志產生略有不同的現象,這種現象的不同正是遙感技術進行有害氣體檢測的重要依據。臭氧層是人類賴以生存的重要組成,它主要起到保護地球上動物、植物以及人類的作用,對大氣進行檢測時遙感技術是可以對臭氧層進行變化情況的監控、空洞形成位置進行檢測、臭氧層進行了解。
2.4 遙感技術在城市熱島效應檢測的應用
城市熱島效應是城市發展必須經歷的一個重要階段,它屬于是一種大氣熱污染的現象。城市熱島效應主要是指城市內部在一定范圍內集中聚集著大量因為人類而產生的熱量、取暖、呼吸以及城市自身所具有的熱量,這些能量最終使局部地區的溫度明顯高出周圍其他地區。遙感技術在城市熱島效應檢測中主要是通過熱紅外遙感器來對特定物進行溫度的監測,并利用熱效應之間的差異來有效的找出熱源所在地,這種方式的檢測既可以準確的檢測出城市熱島效應的強度,還可以得出城市熱島的時空分布特征。
3 結束語
遙感技術在水環境中的應用具有范圍大、成本低、速度快以及周期性強等特性,此外遙感技術還可以從空中進行大面積的宏觀環境以及宏觀生態的研究,從而讓我國的環境監測朝著立體的方向前進。遙感技術在大氣檢測中應用比較多的檢測方法為被動形式和主動形式兩種,其中被動形式是利用物體對自然光照的不同反應來進行檢測的,而主動形式是利用遙感探測儀本身所具有的次波束或者波束和物體之間產生的反射、吸收作用的回波來進行檢測的。
參考文獻
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【關鍵詞】遙感;滑坡災害;應用;進展
遙感技術在滑坡災害研究中的應用已被國家“十一五”科技支撐計劃列為重點課題,以期利用遙感和GIS技術全面開展滑坡災害的早期識別和風險評估。隨著新型遙感技術和地面觀測系統的發展,傳感器收集全天候滑坡研究數據的能力也得到大幅度提升,此外,高分辨率影像技術的發展極大地豐富了滑坡災害研究的手段。
1.遙感在滑坡災害研究中的最新應用進展
1.1遙感在滑坡災害研究中的發展特點
隨著遙感技術的成熟,遙感數據的豐富度得到大幅度提升,近年來在滑坡災害中的應用研究集中在制圖、災害監測、空間分析和災害預測方面。遙感技術在滑坡研究中的應用也逐漸從單一資料分析向多數據、多時相復合分析靠攏,并從靜態滑坡識別過渡到動態滑坡監測和滑坡信息獲取,信息提取方式也由之前的視覺觀察過渡到計算機自動獲取。
1.2遙感技術在滑坡災害研究中的應用內容
根據遙感技術在滑坡災害研究中的應用目的,可以對其應用內容進行系統歸納分析:(1)用于滑坡體表面變化觀察,傳感器:航空攝影,方法/技術:通過掃描和地理參考數據,比對圖像差異和設定閾值探查表面變化,如巖石、新植被覆蓋等。(2)用于滑坡識別,傳感器:航空相片,方法/技術:比較圖像差異,校正圖像配準。(3)用于滑坡體積計算,傳感器:航空相片,方法/技術:利用不同時期的立體像對來提取三維模型。(4)用于滑坡敏感性制圖,傳感器:航空相片和地球觀測衛星系統,方法/技術:綜合航空相片和地球觀測衛星系統成像數據進行滑坡敏感性制圖。(5)用于滑坡災害和滑坡風險評估,傳感器:星載熱量散發和反輻射儀,方法/技術:根據圖像處理結果提取滑坡危險因素,進行敏感性制圖。(6)用于滑坡探測,傳感器:航空相片和高分辨率快鳥衛星,方法/技術:GPS監測和圖像處理。(7)用于滑坡運動速率估算,傳感器:星載散射計,方法/技術:雷達干涉成像。(8)用于觀測滑坡地貌特征變化,傳感器:航空相片和JERS衛星,方法/技術:航空相片解譯和干涉測量。(9)用于滑坡地表變形監測,傳感器:歐洲遙感衛星1號和歐洲遙感衛星2號,方法/技術:干涉測量。(10)用于滑坡體積計算,傳感器:3D激光掃描儀,方法/技術:GPS定位和激光掃描[2-4]。
從上述列舉的應用內容可以看出當前階段遙感技術在滑坡災害研究中的應用特點,在傳感器應用方面,既存在單一航空相片解譯,也存在多時像和立體像復合分析,在衛星影像方面,有多重影像技術,包括高分辨率影像和立體像等。在滑坡植被指數、土地覆蓋類型等基本信息的基礎上,結合高程數字模型技術和GIS空間分析模型技術,可以開展滑坡敏感性制圖研究,這已成為滑坡調查和滑坡風險評估的主要手段。
2.支撐技術發展和應用
當前滑坡災害研究熱點是滑坡災害風險評估和管理,這也是滑坡自然屬性和社會屬性高度結合之后的集中體現。滑坡風險評估的基礎是空間數據獲取的及時性和可靠性,因此,建立完善的滑坡信息數據庫是分析滑坡因素和滑坡變形監測的關鍵。隨著遙感技術的豐富和發展,其在滑坡災害研究中的支撐作用日益顯著,下面,本文將結合國內外研究新進展分析遙感技術在滑坡風險評估中的應用情況。
2.1基礎地形數據分析
基礎地形數據分析需要用到高程數字模型、數字地形模型和數字表面模型,數據生成方式除了數字線化地圖內插值外,還有衛星立體像對、雷達、機載激光掃描、航空拍攝技術。遙感技術的發展促使地形數據生成手段的多樣化,并使其逐漸成為地形數據的支撐技術。2001年美國太空總署研制的航天飛機雷達,使高程數字模型的地形模擬更見簡易,數據信息的全球共享使航天飛機雷達成為全球滑坡災害研究的重要數據信息來源。
2.2滑坡制圖
滑坡制圖與滑坡編錄是同步進行的,指在某一區域,對滑坡的類型、體積、位置等信息進行詳細如實的記錄并制圖表達。遙感衛星的大面積同步觀測使某一區域的周期性觀測成為可能,這也是區域滑坡動態編錄的基礎和理想數據來源。在遙感衛星滑坡編錄過程中,需要用到滑坡的色調、紋理和陰影特征,或者利用水系變異、植被異常等因素來識別滑坡空間形態特征和空間分布情況[5]。多時相遙感影像技術可以實現動態數據更新,便于對滑坡變形進行實時探測。當前最常用的滑坡編錄方法是高精度數字高程模型數據編錄,此種方法基于高精度數字高程模型原則,利用高分辨率光學影像立體像對來生成高精度模型數據,在GIS的協助下,可將滑坡水文、地質等要素整合成一個完成的滑坡編錄圖。
2.3滑坡靜態-動態制圖
開展滑坡災害預測和危險評估的基礎是滑坡因素,Varnes于1994年的研究中,將滑坡因素歸為兩大類:內在因素(孕災環境)和外在因素(誘發條件)。內在因素包括地貌、地質、植被覆蓋、水文、氣象等相對靜態的因素,外在因素包括風化、侵蝕、震動、水位變動、人類活動等改變邊坡應力條件和巖土體強度的動態因素。遙感技術在內在因素監測方面已形成一套成熟的技術體系,在動態因素方面,氣象預報數據是遙感的主要信息來源,航空影像和高分辨率衛星在人類工程活動監測方面得到了廣泛的應用。
2.4滑坡監測
滑坡監測是收集滑坡動態變化數據的過程,包括滑動位移、表面形態、滑移速度、邊坡應力改變等,可以為有效評估滑坡危險性和預測滑動時間提供可靠的數據信息。近年來在滑坡監測方面,最常用的技術就是高分辨率和多波段遙感成像技術。
2.5承災體制圖
承災體指某一區域內滑坡災害的潛在影響因素,包括人口、工程施工、建筑、基礎設施、環境等。承災體的識別難度在于承災體類型識別、數據獲取、制圖和間接損失預估。遙感技術的應用優勢主要體現在靜態承災體的數據獲取能力方面,包括靜態基礎設施、環境、建筑等,尤其是近幾年來,城市建設速度加快,大規模工程建設施工,使地理圖像的快速更新變得更加簡捷。此外,利用高分辨率影像技術,結合實際調查,還可以補充承災體影像識別的不足。
3.結束語
遙感技術在滑坡災害研究中的應用已從靜態、單一的資料分析轉化為動態識別和復合數據監測分析,新的技術方法正在不斷涌現,必將促進遙感技術在滑坡災害研究中發揮更大的參考價值。 [科]
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