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關鍵詞:航空攝影;測量;遙感;技術應用
Abstract: with the national defense construction, national economic and social development of geographic space information applications increased demand aerophotogrammetry development with new opportunities at the same time aerophotogrammetry equipment development is also faced with severe challenges. Aviation photogrammetry development, remote sensing technology to provide a space for the location of the theoretical basis and method, and the rapid development of remote sensing technology, is also in photogrammetry has had a huge impact. This article from the user requirement of argument put forward the aerial photogrammetry and remote sensing technology equipment and technology system, discusses the aerial photogrammetry and remote sensing technology application.
Keywords: aerial photography; The survey; Remote sensing; Technology application
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
一.概述
信息時代,信息是至關重要的資源,而信息的獲取又是其中非常重要的一步。攝影測量與遙感作為對地觀測獲取地物信息的重要手段之一,正發揮著越來越大的作用。長期以來,攝影測量學被視為一門幾何科學。隨著遙感技術的出現和不斷發展,這門學科正在從幾何科學向信息科學發展。攝影測量與遙感技術利用各種不同類型的非接觸傳感器,獲取模擬的或數字的影像,然后通過解析和數字化方式提取所需要的信息,在空間信息系統中以數字方式加以存儲、管理、分析和表達,再通過可視化和符號化技術形成所需要的產品
二.航空攝影測量與遙感裝備體系結構
(1)航空攝影測量
依據航空攝影測量任務、能力需求和地理空間信息流程,航空攝影測量應由衛星對地觀測、對地觀測數據綜合接收、地理空間信息綜合處理、管理和應用服務五大功能領域組成,與之相應的航空攝影測量裝備體系結構如圖1所示:
圖1航空攝影測量裝備體系結構
①衛星對地觀測系統,以衛星為平臺,搭載不同精度(如0.6m、0.3m、0.1m或更高地面像元分辨率)、不同工作波段(可見光、微波)、不同測量原理(激光、重力、磁力)的測繪傳感器,形成多平臺組網、多傳感器互補、滿足多地理要素探測、多比例尺地形圖測繪需要的衛星對地觀測體系。
②對地觀測數據綜合接收系統,由中心站和若干分站組成對地觀測數據地面綜合接收站網,接收站之間通過網絡實現數據通信與交換;每一個接收站分別由業務運控管理、對地觀測數據綜合接收、影像產品預處理和傳感器定標等功能系統組成。
③地理空間信息綜合處理系統,由大地測量數據(包括平面、高程、重力、磁力數據)處理、攝影測量與遙感影像數據處理、數字地圖制圖與印刷等功能系統等組成,通常是多臺套、多功能、異構并行處理的信息系統。
④地理空間信息應用服務系統,由地理空間信息服務、地理環境可視化、地理環境分析與輔助決策等功能系統組成,依據國防建設、國民經濟建設和社會發展對地理空間信息的需求,上述功能系統可組合使用,直接面向用戶提供多功能地理空間信息應用服務。
⑤地理空間信息基礎設施,是以網絡(格)為基礎、以數據為中心、分布式存儲、面向對象提供地理空間信息服務的信息基礎設施,一般由地理空間數據管理、地理空間信息查詢服務、專題測繪產品定制分發和網絡管理、信息安全管理、質量控制等功能系統組成。
(2)遙感裝備體系結構
航空遙感系統航空遙感系統主要由傳感器、裝載傳感器的航空遙感平臺及記錄航空影像信息的感光膠片組成。
① 傳感器
傳感器是遙感技術系統的重要組成部分,它通過測量和記錄目標物的電磁輻射強度和特性,直接獲得目標的信息。傳感器一般由收集器、探測器、信號處理器和輸出設備所組成。用于不同目的的傳感器,其工作方式、工作波段及輸出方式各異。有些傳感器是被動地探測目標物所反射或發射的電磁波輻射,成為一種被動式傳感器,另一種是主動式傳感器。它本身發射電磁波,然后接收回波。傳感器按記錄方式,可分為非成像傳感器和成像傳感器兩類。
②感光膠片
感光膠片作為攝影機的探測元件,用以記錄地物反射電磁波的性質和強度,不同感光膠片的感受能力不同。長期以來,黑白全色片一直是航空攝影機的標準型膠片。全色膠片的光譜靈敏度占光譜中的紫外(0.3—0.4微米)和可見光(0.4—0.7微米)光譜部分。還有一種用以加工黑白航空相片的紅外感光膠片,這種膠片不僅對紅外和可見光感光而且也對反射紅外(0.7一0.9微米)感光。還有一種彩色紅外膠片,它的出現得益于二戰期間偵察表面涂漆偽裝成植物的各種目標的需求。
③航空遙感平臺
航空遙感平臺用以安放航空傳感器、對地物目標進行遙感探測的工作平臺。它的飛行高度較低,地面分辨率較高,而且有機動靈活、使用方便、資料回收較易等優越性。用作航空遙感平臺的氣球主要有三種,一種是自由氣球,它可達到近50千米的高空,既可用來測試傳感器的性能,也可用以收集地面信息。二是氣球,它可上升到11千米高空,持續6個小時。氣球常常充以氫氣或氦氣,另外還有充灌熱空氣的熱氣球。三是系留氣球,最高可達5千米的高度,它是較為接近地面的固定的空中平臺,用于近地面和低空的遙感觀測。飛機是航空遙感中廣泛使用的一種運載工具,它可以攜帶多種傳感器,主要有航空攝影機、掃描儀和機載側視雷達等。用作傳感器工作平臺的主要有輕型低空飛機、重型飛機、直升飛機和無線電遙控的無人駕駛飛機。
三. 航空攝影測量與遙感技術應用
關鍵詞:遙感技術;地質;測繪
Abstract: Remote sensing technology as geodetic surveying and mapping technology of modern novel, has been widely applied in the national construction aspects, at present, the application of remote sensing technology in geological mapping has been very mature, this paper briefly introduces the development of remote sensing technology, remote sensing technology and application in the surveying and mapping work. Some simple exposition.
Key words: remote sensing; geological; mapping
中圖分類號:P25文獻標識碼: 文章編號:
一、遙感技術的發展
1.“遙感”,顧名思義,就是遙遠地感知。人類通過大量的實踐,發現地球上每一個物體都在不停地吸收、發射信息和能量,其中有一種人類已經認識到的形式――電磁波,并且發現不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠距離識別物體。遙感的實現還需要遙感平臺,像衛星、飛機、氣球等,它們的作用就是穩定地運載傳感器。當在地面試驗時,還會用到像三角架這樣簡單的遙感平臺。針對不同的應用和波段范圍,人們已經研究出很多種傳感器,探測和接收物體在可見光、紅外線和微波范圍內的電磁輻射。傳感器會把這些電磁輻射按照一定的規律轉換為原始圖像。原始圖像被地面站接收后,要經過一系列復雜的處理,才能提供給不同的用戶使用。
2.遙感包括衛星遙感和航空遙感,航空遙感作為地形圖測量的重要手段已在實踐中得到了廣泛的應用,衛星遙感用于測圖也正在研究之中并取得一些意義重大的成果,基于遙感資料建立數字地面模型進而應用于測繪工作已獲得了較多的應用。自20世紀初菜特兄弟發明人類歷史上第一架飛機起,航空遙感就開始了它在軍事上的應用。
二、遙感技術在地質測繪中的應用
遙感對地觀測技術是當代高新技術的重要組成部分,是20世紀末幾年開始執行的“對地觀測系統(EOS)”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強、信息量豐富等特點。利用全球衛星定位系統(GPS)可以準確地監測地質災害體的形變與蠕動情況,從衛星遙感圖像上可實時或準實時地反映災時的具體情況,監測重點災害點的發展演化趨勢,增強地質災害發生的預見性。因此,為了能及時地調查地質災害狀況,為搶災與救災工作提供準確資料,根據國民經濟建設與可持續發展的需要,在地質災害調查中采用遙感技術這一先進手段,是尤為必要的,這也是現代高新技術應用發展的必然趨勢。
1.遙感技術在地址測繪中得到了廣泛應用,這將有利于發展科學、促進地質礦產事業的持續發展。遙感信息反映的地質事實,不能因為學科偏見,傳統觀念和規程而被改變。當然,早期的遙感資料由于受分辨率的限制,近年來,由于采用了新的技術思路,在大比例尺地址測繪和地質制圖中,遙感與地質的符合程度和可兼容程度有了很大的改進,但在如何充分發揮遙感地質的認識上仍有待統一,否則遙感地質將無法健康發展下去。
2.在巖漿巖、變質巖,特別是火山巖地區,地質圖上對地質結構的描述要比實際粗略得多,很多復式侵入雜巖體、隱伏侵入體、火山機構、脈巖、變質巖的類型和相帶在遙感圖像上有充分的反映,但常規地質圖則記述得很簡單。在松散堆積物廣泛覆蓋的地區,地質圖上的要素內容也過于簡略,近年來,各類鉆井、物探資料進一步證明了遙感地質資料的可靠程度,如果能用遙感資料將各種各樣的隱伏地質信息、隱蔽地質界限,補充到這類地區的地質圖上去,則將大大改善其地質研究程度,所以地址測繪開展了大比例尺地質填圖,在這些工作中如能充分正確地應用遙感技術,也必將大幅度提高大比例尺地質圖件的精度和專業水平,加快詳細地址測繪、專業勘測的進度。
三、遙感技術帶來的新信息
縱觀遙感提供的構造新信息可概括為:
1.表淺硬固地殼中的大斷裂和韌性剪切帶;
2.地塊和巖塊;
3.密布的直線形斷裂和大節理;
4.碎裂塊體與漂移巖塊;
5.塑性-硬固地殼中垂直貫通的強爆環形斷裂;
6.地殼中的膨隆及塌陷地段等。通過遙感分析發現的不同世代、不同級別的環形斷裂,包括隱伏侵入體和巖漿強爆中心等地質條件,我們堅信,這一新的地質構造理論終將會萌生、生長,給地質測繪帶來革命性發展。
地質災害作為一種特殊的不良地質現象,也是地質測繪工作的重中之重。無論是滑坡、崩塌、泥石流等災害個體,還是由它們組合形成的災害群體,在遙感圖像上呈現的形態、色調、影紋結構等均與周圍背景存在一定的區別。因此,對崩、滑、泥等地質災害的規模、形態特征及孕育特征,均能從遙感影像上直接判讀圈定。由此,通過地質災害遙感解譯,可以對目標區域內已經發生的地質災害點和地質災害隱患點進行系統全面的調查,查明其分布、規模、形成原因、發育特點、發展趨勢以及危害性和影響因素。在此基礎上進行地質災害區劃,劃分地質災害易發區域,評價易發程度,為防治地質災害隱患,建立地質災害監測網絡提供基礎資料,此外,遙感在大型工程規劃選址,工程地質穩定性評價,鐵路、高速公路、引水工程、水利電力建設等方面進行了廣泛應用,初步顯示出遙感的技術優勢,取得了顯著的社會效益和經濟效益。
四、遙感調查中尚存在的主要問題
遙感技術尚未得到廣泛的應用。在地質測繪隊伍中,目前人們對遙感技術比較陌生,使得遙感技術在地質災害調查中難以發揮應有的作用;地質災害遙感調查工作需要多時相的實時或準實時的遙感信息源,而這種信息源價格昂貴。受資金限制,地質災害的遙感調查工作難以得到普及,目前只能局限于重點地區與重點工程的地質災害調查;目前常用的遙感信息源空間分辨率較小,難以滿足地質災害點的詳細調查工作,這使得遙感技術僅在宏觀調查中應用廣泛,而在微觀上應用較少。遙感技術在工程地質勘測、環境地質和地質災害研究方面獲得廣泛的應用和良好的效果,但急待以新的思路進行深入研究,提高應用水平。
五、結束語
遙感技術是一門新興的高新技術手段,利用遙感技術開展地質災害調查不僅是必要的,而且是可行的。遙感技術可以貫穿于地質災害調查、監測、預警、評估的全過程。隨著遙感技術理論的逐步完善和遙感圖像空間分辨率、時間分辨率與波譜分辨率的不斷提高,遙感技術必將成為地質災害及其孕災環境宏觀調查以及災體動態監測和災情損失評估中不可缺少的手段之一,給地質測繪工作提供更先進的技術支持和更全面的數據庫資料,為“數字中國”提供更翔實的數據和信息,以全面提升行業領域中的綜合競爭力。
參考文獻:
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關鍵詞:遙感;穗帽變換;濕地
中圖分類號:X171 文獻標識碼:A
目前,在自然地理監測研究中常用的數據有Landsat TM、SPOT、ASTER等衛星影像遙感。SPOT與ASTER影像雖然精度高,但前者價格昂貴,后者覆蓋面小,且歷史數據缺乏,影像數據難以形成完整的時間序列,在大多數地區不能用來進行對比分析,Landsat TM不但發射時間長,歷史數據完整,而且覆蓋面廣,地面分辨率高,價格相對便宜,是土地利用覆蓋變化研究中最常用的遙感影像之一。使用Landsat-5 TM數據,其重復周期為16d,每景影像覆蓋面積為185km×185km,探測波段有7個。
這種數據的優點是具有較高的空間分辨率,在地物分類、城鎮規劃、自然災害監測、病蟲害監測、環境監測等很多問題上具有重要應用價值,7個波段的光譜信息不但豐富,并且適用于宏觀判讀和分析。要使用這種數據通常需要先對其進行變換等增強處理。穗帽變換是遙感數據變換的一種,該變換是指在多維光譜空間中,通過線性變換、光譜空間旋轉使植被與土壤的光譜特征得以有效分離。目前,遙感技術的應用研究比較廣泛,但在濕地縮減方面的研究比較少。本文提出了一種基于遙感數據的提取,應用穗帽變換的濕度波段對鐵嶺蓮花湖濕地面積變化情況的應用研究,通過該研究可以有效區分濕地與其他類別地物。
1 研究區域概況和數據
蓮花湖濕地屬于沼澤濕地類型,原來三面環水,緊鄰遼河、柴河、凡河,是3條河流的匯合地。鐵嶺蓮花湖濕地位于鐵嶺市凡河新區,中心地理坐標為E123°43′,N42°16′。所屬三級流域為柳河口以上。濕地面積888.31hm2。由于歷史上盲目的農田開墾,以及未處理的城市污水大量排入,導致蓮花湖濕地面積大幅削減,這引起了鐵嶺市相關部門的重視。蓮花湖濕地于2006年12月成立遼寧蓮花湖國家濕地公園,為遼寧唯一國家級濕地公園。
通過人工濕地的建設,鐵嶺在全省率先實現了中心城市污水對遼河的零排放。而且,隨著對蓮花湖濕地公園規劃進行擴充和豐富,鐵嶺還將新城區的水系和部分綠化工程納入其中,如今整個新城區已是一座建在濕地上的城市,這在全國的城市中絕無僅有。
本文采用從Global Land Cover Facility下載的1993年9月和2008年10月成像的兩景 Landsat-5 TM 數據,軌道號為 119/31。該影像共有 7個波段,分別為 TM1(450~520nm)、TM2 (520~600nm)、TM3 (630~690nm)、TM4(760~900nm)、TM5(1550~1750nm)、TM6(1040~1250nm)和 TM7(2080~2350nm)。TM6波段的分辨率為120m,其他波段分辨率都為30m。首先將各個單波段數據融合為多波段數據。為了定位研究區域,根據坐標劃分出嶺蓮花湖地區,并對該原始數據進行剪裁等預處理工作。
2 遙感數據分析
對原始圖像多波段影像進行處理,需要獲取新的特征波段參與分類。獲取新特征波段的方法包括主成分變換、植被指數變換、穗帽變換等。
本次數據分析使用穗帽變換獲取新的特征波段,即亮度、綠度和濕度波段,進行研究區地物分類。穗帽變換不僅去除了原始影像各波段之間的冗余信息,而且使之后的結果變成了有重要物理意義的參數。一般前3個特征就包含了影像的絕大多數信息:變換后的第1分量表征土壤亮度,反映了土壤光譜信息;第2分量表征綠度,反映了植被光譜信息;第3分量表征地物的水分含量,反映了地物的濕度信息。一般情況下,我們主要根據的就是濕度信息。在ENVI環境下,可以進行多種影像變換操作。典型的有HSV、PC、MNF和TC等。這里我們利用ENVI進行TM影像穗帽(TC)變換。增強遙感數據后,將已經過預處理的1993年和2008年鐵嶺蓮花湖地區遙感影像的多波段數據(band 1-5,band 7)分別打開。然后選擇變換方法為穗帽變換。
2.1 遙感獲取濕地信息的優勢分析
首先,將從網站Global Land Cover Facility下載的Landsat-5 TM數據的各個波段進行融合等預處理操作,然后將得到研究區1993年和2008年兩個不同時期的多波段數據。結果顯示這兩幅影像并沒有表現出明顯的地物變化情況,所以我們很難找到與濕地面積變化有關的一系列信息。
因此,需要變換方式來增強影像,使研究區的濕地特征突出顯示。經過穗帽變換,分別加載1993年和2008年基于濕度波段的灰度影像,觀察Cursor Location/Value 中的數據值,可以發現圖片中央的水庫數據值為較大正數,研究區以北的遼河流域數據值也為正數,而影像中一些其他地區的濕度數據值為負值。由此,可以說明穗帽變換后的第3波段為正值時表示該地區水分含量較大,屬于濕地類型,而為負值的地區表示水分含量較小的其他類型地物。
將鐵嶺蓮花湖地區穗帽變換之前的1993年和2008年TM多波段融合數據與經過穗帽變換之后的濕度波段影像進行比較,我們發現穗帽變換之后的影像能夠清楚地反映與濕地有關的信息,水分含量被突出顯示,濕地與其他類別地物的區別較大,這將十分有利于我們以后依據濕度波段進行分類處理。
1993年和2008年的兩幅影像分別計算統計值,見表1。
表1 對2008年和1993年影像分別計算得出三個波段的統計值
統計結果顯示,該統計基于3個特征波段:Band1亮度波段、Band2綠度波段、Band3濕度波段,分別統計了這3個波段數據的最小值、最大值和平均值。我們比較關注的是濕度波段,觀察第3個波段對應的統計值,發現在該研究區點數相同的情況下,2008年的濕度平均值明顯高于1993年。這說明2008年此區域范圍內的濕地面積有所增加。
2.2 對濕度波段分類進行分析
將穗帽變換后的影像以濕度波段為依據進行非監督分類。通過觀察,可發現水庫、河流均被分為第4類,并用黃色表示,同時依圖中的Cursor Location/Value 數據,當該數據值為正值時,表示的是水分含量較大的區域。從而我們得出:非監督分類得到的4個類別中,用第4類表示濕地,而其他3類表示水分含量較小的地物。這種分類結果能夠清楚地表示濕地范圍發生的變化,通過對影像的目視解譯判讀,就可以對水分含量的變化區域有一個整體上的認識。利用畫圖等工具,用不同的顏色表示不同類別,使研究結果更加清晰、易讀。從影像的非監督分類結果中可以看到黃色類別的面積有明顯增大,所以,我們認為2008年研究區域濕地面積有所增加。對經過非監督分類的1993年和2008年數據分別計算統計值,見表2。
表2 非監督分類結果的統計值
結果表明:濕地類別(第4類)在研究區內所占百分比有明顯提高,而且主要由第3類地物轉化變成的。根據TM數據和Google Earth上對該地區的判讀,可以發現,第3類表示的地物最可能是農田,這說明政府對區域內農田的開墾加以治理,并將其改為濕地,從而大大改善了該區地的生態環境。
3 結語
關鍵詞:地質工作;水工環勘察技術;遙感技術
引言
隨著現代經濟以及工業的發展,資源的匱乏問題已經成為了一個世界性的問題。伴隨著地質勘察技術的進步,越來越多的自然資源被發現、應用。所謂的水工環地質勘察工作,綜合了水文以及巖土工程兩門地質勘察學科的知識。水工環地質勘察工作不僅要對勘察地區地下水的起源位置、匯集形式以及地下水的分布進行探討,并且要對當地的巖土工程以及工程動力的地質進行探討。以下文章首先概述我國水工環地質勘察技術的現狀,并進一步探討現階段地質工作中應用較廣的GPS以及RTK技術。
一、水工環地質勘察技術的概述
現階段,我國的地質勘察工作存在著許許多多問題。這些問題的存在,破壞了原有的生態平衡,使能源不斷地開采出來,嚴重影響了我國可持續發展的目標。這些問題的存在,也嚴重影響了我國地質勘察的發展。面對資源日益枯竭的現狀,政府部門應該重視地質勘察工作的水平,完善我國地質勘察制度,培養高技術水平的勘察人員,積極研發并購買先進的地質勘察儀器設備,從而促進我國地質勘察工作的發展。重視水工環地質勘察工作的進展,加快我國現階段水工環勘察技術的進步。
現階段,我國水工環地質勘察技術的應用范圍較廣。一方面,隨著我國經濟的不斷進步,我國的城市化進程不斷加快。隨著我國城市化進程的加快,我國城市發展面臨著許許多多的問題,比如城市的環境的污染問題,立即填埋場的選址問題,地質災害的危險性評估問題以及土地利用的問題。利用水工環地質勘察技術,可以對以上問題提出有效的解決措施。通過地質勘察工作的進行,改善了城市污染現狀,并且對垃圾的填埋場進行合理有效的選址,極大的降低了垃圾的污染程度。在地質災害的評估工作中,地質勘察同樣發揮著重要的作用。另一方面,我國自上世紀八十年代以來,經濟的發展嚴重破壞了生態環境的平衡。隨著人們環保意識的提高,人與自然的可持續發展越來越受到了人們的關注。利用水工環地質勘察技術,可以在保護環境的前提下,加快我國經濟的發展。現階段,我國水工環地質勘察技術的應用越來越廣,比如環境對人體健康的影響問題,生態可持續發展與土地利用率的問題等。通過應用水工環地質勘察技術,極大的提高了環境保護的力度,提高了人們的生活水平。
二、現階段我國地質勘察工作中GPS以及RTK技術的應用
現階段,我國在實際的地質勘察工作中應用較廣的技術有GPS以及RTK技術,通過這兩種技術的應用,可以極大的提高定位的精確度,保證地質勘察工作的順利進行。下面結合自身經驗,談談現階段我國地質勘察工作中應用較廣的這兩種技術,并對其工作原理以及有關的優點進行闡述。
(一)GPS技術的應用現狀及其作用
GPS技術的工作原理較為簡單,就是將原有的無線電信號的發射裝置搬到了太空中的衛星上。這樣一來,不僅可以利用地面上的三個已知位置確定出衛星的位置,同樣,也可以利用三個已知衛星的位置確定出地面的未知的位置。GPS用戶利用接收儀器,同時接受來自三個不同衛星的信號,通過計算測點到三顆衛星不同的距離,可以精確的確定出站點的位置。實時的動態定位原理是首先要建立一個基準站,并安裝一臺接收裝置,該裝置要對可見的衛星進行不間斷的測量,同時把測量數據發送到流動站。流動站里的無線電接收儀器在接收衛星信號的同時,將數據與基準站傳過來的數據進行對比,然后應用GPS定位的相關原理就可以計算出基準站的位置。通過GPS定位系統相關技術的應用,可以極大的提高定位的精度。隨著我國自主研發的定位系統的應用,我國的地質勘察工作水平得到了極大的提高,也為我國以后的地質勘察技術的發展奠定了基礎。
(二)RTK技術的應用現狀及其作用
現階段,我國應用RTK技術的一個重要的目的就是降低衛星數據里載波相位測量的有關誤差。一般情況下,運用這種技術可以將載波相位測量值的誤差控制在十毫米之內。應用RTK技術進行定位通常采用三種相位差分。然而,這三種相位差分本質上存在著一個共同的特點:對于已經更改好的數據,由基準站發送,流動站負責接收。這種技術的工作原理也相對簡單,就是基準站里要有一臺接收裝置,同時,流動站里也要有接收裝置,與基準站不同的是,流動站里的接收裝置要有多臺?;鶞收九c流動站里的接收裝置同時對衛星發射的信號進行接收。工作人員通過對接收的數據進行處理,同時應用GPS相關技術對更正后的數據通過無線傳輸的方式傳到流動站,最后獲得流動站的位置。利用這種方法得到的位置較為精確,具有較大的參考價值。現階段,這項技術在我國得到了廣泛的應用。在城鎮環境污染的防治和檢測方面以及地質災害的調查方面均有應用,同時,RTK技術在水工環地質勘察工作中也有較多的應用。通過該種技術的應用,極大的提高了我國地質勘察的水平,對我國以后的地質勘察工作的進步具有重要意義。
結語
隨著現代科學技術的不斷發展,我國水工環地質勘察技術水平得到了顯著的提高。GPS以及RTK等遙感技術的應用,極大的提高了我國地質勘察技術的水平。隨著水工環地質勘察技術的應用,極大的節省了地質勘察人員的時間,減少了工作人員的工作量,提高了工作效率并且極大的縮短了測量過程的時間,對我國地質勘察工作有著極其重要的作用。但是,我們也應該正視我國地質勘察工作中存在的問題,積極尋求相關方法,對問題進行合理解決,保證我國地質勘察工作的進步。
參考文獻
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關鍵詞:遙感科學技術公路測量與設計 遙感運用
中圖分類號: P283 文獻標識碼: A 文章編號:
引言:遙感技術的原理在公路工中起到至關重要的作用,它能夠為工程提供真實準確的測量材料,遙感技術通過對不同的地質地貌的現象進行發射以及吸收的一系列作用,在根據地磁波的和頻率的不同,來判斷地質地貌的不同,根據圖像的記錄結合更精準的分析,使得測量公路變得更加容易。
1.遙感技術概述
遙感技術是20世紀60年代開始變得著名的一項進行探測的科學技術,根據電磁波的理論應用,將遠距離目標的反射和折射等產生的一系列電磁波信息進行記錄,分析,以及整理,同時也可根據其產生的可見光和紅外線進行分析整理,最后成像。一般現代的遙感技術分為獲取,傳輸,存儲等環節,從而就形成了“遙感系統它最主要的組成部分是遙感器;遙感器的種類有很多,例如照相機等;航天攝影就應用了遙感技術。利用遙感技術可以高速度,高質量的繪制地圖,利用人造衛星,遙感技術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,遙感技術被同時運用于軍事和民用兩方面,例如軍事繪測,土地利用規劃等,隨著遙感技術的廣泛應用,遙感器的分辨能力和處理信息的能力也必須有所提高,應該更加具有先進性,提高抗干擾能力。
2遙感技術的優點
2.1遙感技術能夠充分的發揮出遙感圖像宏觀性的特點,所現有的比例尺不能明確的展示地質面貌時可用更有說服力和表現力的比例尺來代替,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,無法判斷所處的地貌單元,而遙感技術的應用,調試了比例尺大小,使整體性才得以體現,避免了錯誤。
2.2運用遙感技術甚至能夠發現前人不曾發現的地質現象,譬如在川藏公路的一段中,經過遙感調查,發現崩塌18處,石流溝276條;同時,根據遙感圖像的宏觀性發現大型滑坡兩個,并且了前人11處滑坡的理論。
2.3遙感技術的應用可以節約成本,多快好省的完成任務。它能夠通過人腦對自然和人文景觀的分析,結合權威地形數據,選擇最佳的路線。如對石太線的公路,考慮到期間一段的復雜性,對線路做了一些更改,從而達到了節約成本的目的,這都是遙感技術的成果。
3.遙感技術在公路測量與設計中的應用
伴隨著現代技術的不斷的全面的普及,測量與設計也迎來了一場革命性的變革,使得數據獲取的手段以及儲存管理的手段等都發生了變化,這一系列的變化也使其展現出新的特點,現代測量技術展現出動態設計,優化設計和計算機輔助的特點,結合科技的變革給公路的測量和設計帶來新的成就,公路工程的測量能夠對周邊的地形,地貌地質等條件作出判斷,從而對路基和隧道的穩定性等進行了檢驗,遙感技術也使得數據設計更加合理,科技技術則亦能得到很好的運用。為測量工作布置提供范本,能深入的查出巖土的成因,性質,甚至還有時代和分布,也使得公路設計中的各個階段得以完善:
3.1 可行性的階段研究的應用中,應該首先開展全面勘測的工作,搜集遙感的數據和小比例尺,在進行遙感數據處理,和對數據進行解讀判斷,結合線路,地質,路基,橋梁,隧道等各個項目的設計需要,添加專業點進行專業調查,結合衛星影像圖以及工程地質遙感等得出好的方案。
3.2在初級階段的研究過程中,遙感技術會對地質復雜的地方進行初測,通過地形圖紙對公路的測量和勘察從而進行判斷,以及對周圍的水文進行審核。
3.3后期階段是指對使用遙感技術還未發現的復雜性地質進行進一步的勘察,或者是對路線進行進一步的更改,這時使用的資料主要是以大比例尺的航空相片為主。
3.4要解決公路設計這一層面的問題,就一定要使數據更加有效,獲取更加的準確,而在公路的測量上,遙感技術正體現了新技術的運用。對數據而言,則是取決于數字地面模型的完備。數據的獲得通過遙感技術的運用越來越便捷且準確,遙感圖像也能更直觀的準確的反應地形地貌,以及反應對公路的測量,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用計算機處理出1:5萬遙感圖像,成為公路設計中的必備品。
4.關于公路的測量有以下幾個方面:
4.1航空攝影測量具 根據公路特點,是長線公路的一種測量方法,用的是飛機上的攝影機,快速對觀測區得到航空像片,讀取地形圖。
4.2 3S融合和應用
3s測量技術的運用能夠清晰直觀的顯示出公路設計的方案,開闊眼界和思路,提出更具有價值的方案,加快測量與設計的速度,提高認識水平。使得測量更加便捷具體,準確。
遙感技術的興起和運用會使得公路的測量與設計更為專業化,隨著科學技術的不斷發展,提高了團隊協作的能力。在節省人力的同時,也要求公路工程的設計細分為多個專業的設計,由多方面的設計人員共同來完成。測量是公路工程勘測的最主要的方法。除了遙感等一些科學技術的運用,還可以采取的方法還有觀察和訪問群眾,以及進行實驗還有地區具體分析等。
結語:
綜上所述,在我們面對設計、施工、運營帶來的不利因素。伴隨社會經濟發展,測量技術設計只有不斷改進,適應科技發展,才能保質保量的完成任務,而遙感技術在公路的測量和設計中更是有日益重要的作用。遙感技術的日益成熟和完善,會促進科技的發展,同時,也能夠使公路的測量和設計更加完備,準確,使得人員更省力氣,多快好省的完成工程給予的任務。
參考文獻:
[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提取[J];測繪科學;2006年06期
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??梢詫υ匈Y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:
[1]蒙繼華,吳炳方,杜鑫,張飛飛,張淼,董泰峰.遙感在精準農業中的應用進展及展望[J].國土資源遙感,2011(03).
[2]齊虎春.遙感信息技術在農業中的應用[J].現代農業,2010(06).
關鍵詞:遙感技術、水環境、大氣環境、監測
中圖分類號:P237 文獻標識碼:A 文章編號:
一、遙感技術在水環境污染監測中的應用
1.水體渾濁度的監測
由于水中懸浮物微粒或者浮游生物粒子的影響,射到水體中的太陽光會被一定程度地吸收和散射,任何地物包括水體都具有光譜反射特征。遙感就是通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化。研究發現,隨著懸浮物質數量的增加,光譜衰減系數不斷增大,最容易透過的波段從0.50μm附近向紅色區移動。隨著渾濁水泥沙濃度的增大和懸浮沙粒徑的增大,入射光被散射的深度變淺,水的反射率逐漸增高,其峰值逐漸從藍光移向綠光甚至向黃色變化。研究證明500~600nm波段適合用來監測水體的懸浮物,700~900nm波段的反射率對懸浮物質的濃度變化最敏感,也是遙感用來估算水體懸浮物質濃度的最佳波段。通過遙感拍攝水體的圖像,觀察圖像上波峰出現的位置區域,就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。
2.城市污水的監測
城市大量排放的工業廢水和生活污水中帶有大量有機物,使水質惡化。衛星遙感技術通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化,不僅能夠實時觀察污染物的運動特點,還可以根據水中的懸浮物作為判定指示物來追蹤污染源。
光譜測量、模型建立、圖像處理、水質反演和系統演示等實現了對黃浦江和淀山湖的水環境情況的宏觀監測和評價、并驗證了該方法的有效性。通過監測水體的反射光譜數據、光譜數據,再結合實測水體的波譜數據建立相關關系和模型,實現對水體全方位快速、準確地監測。
3.水體熱污染的監測
廢水中懸浮物千差萬別,導致特征曲線反射峰的位置和強度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來監測廢水污染,也可以根據溫度的差異選擇熱紅外的方法進行調查、監測。由于熱紅外傳感器對熱源比較敏感,能夠準確、有效地探測出熱污染排放源。
研究人員利用多時相的TM熱紅外數據對大亞灣核電站周圍的水溫場變化進行監測,通過對信息的提取分析,有效地對核電站周圍的環境影響進行了評價。利用多時相航空熱紅外掃描,獲取水體熱輻射場變化資料,結合數學模擬,研究上海地區感潮水體熱污染的時間和空間的動態變化,建立了相應的動態方程。數學擬合的誤差平均在±2.7%左右。說明,利用航空熱紅外掃描結合數學模式,可以較好地反映水體熱污染的動態變化。
采用熱紅外遙感技術對水溫變化進行時空監測,根據影像上的熱輻射信息,能夠準確地識別熱污染的分布,較好地完成對熱污染的監測和評價。
4.水體富營養化的監測
水體富營養化是水體接納的N、P等營養元素超過了自身的最大負荷量,造成水體中浮游植物大量繁殖,這是水質富營養化的顯著標志。遙感技術根據浮游植物中的葉綠素與可見和近紅外光之間具有特殊的陡坡效應,即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現象來監測富營養化的分布范圍,然后,從彩色紅外圖像上的顏色變化來監測富營養化的污染程度。
研究人員結合高光譜的實驗數據,建立了基于MODIS數據對太湖水體富營養化識別的模型,實現了水富營養化遙感信息的有效提取。采用水體富營養化狀態指數(TSI)對西安渭河水體富營養化的研究證明,使用TM遙感數據對水體富營養化的遠程監測和評估是可行的。研究證明,從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評價方法,可行性強,能夠充分運用遙感數據源很好地完成湖泊富營養化狀態的評價工作。遙感技術能夠多角度對水體富營養化進行監測和評價,為動態監測水體富營養化提供了有效的監測技術手段。
5.石油污染的監測
海上或港口的石油污染是一種常見的水體污染,也是污染數量多、范圍廣、危害深的一種污染。遙感技術利用油和水對太陽輻射的反射不同,在遙感影像上表現為同物異譜和同譜異物現象來監測水體是否有油層覆蓋。
不同厚度的油膜對太陽光的反射不同,通過對水面影像上反射率的變化監測水體的油污染以及油層的覆蓋厚度,從遙感影像上觀察石油泄漏的時空分布特點和擴散規律實現對石油污染的快速準確的監測。
遙感技術在大氣污染監測中的應用
遙感技術在大氣顆粒物監測中的應用
PM10主要來源于各種燃料(如煤炭和石油)的燃燒和工廠的生產過程中,不僅對人體的呼吸系統、心血管系統具有直接危害作用,其氣溶膠顆粒還對可見光具有消光作用(散射和吸收),從而導致地面能見度下降,給城市景觀和人們生活造成不良影響。利用衛星遙感數據反演光學厚度得到PM10的時空分布是對地面監測的一項重要補充。
美國的一項研究利用MODIS和MISA收集了2001年1月1日至 2006 年12月31日每日 AOD數據,結合擴散和傳輸模型,推算公式(PM2.5=η×AOD)中的 η 值,計算 PM2.5 濃度的均值,與地面監測數據作對比,相關系數可達0.77。這些研究表明,遙感方法是研究大氣顆粒物污染暴露水平的可行而有效的手段。
遙感技術在大氣污染物監測中的應用
全球臭氧監測儀(GOME)主要用于監測 O3以及在對流層和平流層臭氧化學中具有重要影響的痕量氣體(如NO2、SO2和一些鹵化物)的全球分布。有人利用 MOPITT衛星資料及近地面監測數據研究了北京奧運前后大氣CO柱濃度及近地面質量濃度的分布及變化規律,發現受2008年奧運空氣質量保障措施的影響,北京及周邊五省市大氣中CO柱濃度及近地面質量濃度同時分別降低了19.3%和46.7%(P
遙感技術在特殊天氣監測中的應用
霧是指大量微小水滴浮游在空中,使水平能見度小于1.0km 的天氣現象;霾是大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中,使水平能見度小于 10.0km,造成空氣普遍渾濁的天氣現象?;谌A東六省一市449個氣象站點1961—2007年的霧、霾、氣溫和露點溫度數據及2000—2007 年 MODIS 的 AOD數據,利用氣候統計診斷、遙感和地理信息系統技術,認為氣溫升高和熱島效應增強、空氣濕度和風速降低、AOD 增加等是華東地區霧和霾出現頻率發生變化的主要原因。
沙塵暴是大風揚起的地面沙塵,使空氣變渾濁、大氣水平能見度低于1 km、近地面大氣層中懸浮顆粒物急劇增加的一種自然現象。目前國外對沙塵暴的遙感監測主要利用靜止氣象衛星(GMS/VISSR)和極軌氣象衛星(NOAA/AVHRR )兩大衛星遙感系列數據。在我國,在“氣象衛星遙感技術的應用研究”課題中,篩選可以較好地反映沙塵暴信息的假彩色圖像合成方式,并利用NOAA/AVHRR 對沙塵區的相對沙塵濃度進行了分層。近年來,不同研究分別利用 NOAA/AVHRR 和 MODIS數據分析內蒙古沙塵暴的波譜特點,有效地區分了沙塵區與其他地物,監測沙塵暴的影響范圍及濃度分布,繪制分布圖像,得到了很好的效果。
遙感圖像的應用
在運用遙感技術進行大氣環境監測時,往往可以同時獲取大氣氣溶膠濃度和分布的遙感圖像,更加方便、直觀和連續地反映出動態變化。大氣氣溶膠濃度不同,其遙感圖像的色調也不同。一般來說,濃度大,其散射、反射率也大,影像呈白色、淺色;反之,呈灰黑色、深色。結合大氣取樣監測分析,可以鑒別其主要污染物、顆粒物數目及其分布空間。再根據長期監測,即可獲取大氣污染的時空分布與變化規律。
遙感技術在大氣污染物與人群健康關系研究中的應用
國內外已有一系列研究利用遙感數據反演出的大氣顆粒物濃度進行人群健康水平評價。在結合地理坐標和人口統計學數據后,遙感數據在一定程度上可以反映人群的大氣污染物暴露水平,從而更好地進行人群疾病原因分析和健康水平評價。
結束語:
作為全世界范圍內經濟發展最快的國家之一,我國的水污染、大氣污染問題已引起越來越多的關注。構建并完善以常規監測、自動監測為基礎,遙感監測為輔助的天地一體式環境監測體系,提高監測和預報水平,是一個值得探索的課題。隨著遙感監測項目的增多、衛星分辨率的提高、數據共享程度的提高和數據處理與解釋的完善,遙感技術將逐漸成為水環境、大氣監測乃至各種環境污染物監測的主要手段,為揭示區域性乃至全球性疾病起因、提高人群健康水平作出更大貢獻。
參考文獻:
關鍵詞:遙感技術;地質找礦;應用探討
隨著找礦相關技術的快速發展,地質找礦事業得到了蓬勃發展。遙感技術是找礦過程中的常用現代信息化技術,大幅度提高了找礦的質量以及效率,因此,被相關行業人士大力認可。為了更好地幫助人們認識遙感技術在找礦過程中的作用,對遙感技術在找礦中的應用進行了分析。
1 遙感技術
遙感技術也就是指通過電磁波、紅外線以及可見光等來對目標物進行探測,從而對遠距離的數據信息進行采集。而且隨著科學技術的不斷發展,人們也將許多先進的科學技術應用到遙感技術當中,這就使得遙感技術的應用效果得到進一步的提高。其中計算機信息技術的應用,已成為現代遙感技術的主要應用手段之一,它有機的將傳統的地質調查方法和遙感技術相結合,這就使得人們在礦產調查的過程中,其應用效果得到了進一步的提升,進而促進了我國礦產行業的發展。
2 遙感技術在地質找礦中的應用
遙感技術在地質方面的應用一般都是以地質制圖為主,對當地的地質情況進行詳細地再現,從而為地質找礦提供重要的探尋數據。通常狀況下,遙感技術在找礦中的應用主要分為兩類。一類是直接應用,另一類則是間接應用。
2.1 直接應用
遙感技術在地質找礦工作中的常見應用有遙感蝕變信息提取法,其主要是:利用巖漿熱液對圍巖結構造成的改變提取相關的信息。當巖漿或氣水熱液作用于圍巖時,會使得圍巖出現“蝕變”,這種產物同成礦的種類、成分以及類型都有著內在的必然聯系。一般情況下,圍巖蝕變產生的實際范圍要遠超過礦化的范圍,而且,蝕變類型的不同變化和金屬礦化的空間位置存在一定的規律性,所以,圍巖蝕變能夠成為地質找礦的重要標示。
第一,圍巖蝕變主要是由原巖同熱液相互作用形成的最終產物,其主要的種類有:絹云母化、云英巖化以及硅化等。第二,有效實現地質有用信息的提取。當一些地區的地貌出現一定的變化時,當地的電磁波形成的反射或透射都會相應發生一定的變化,而電磁波是遙感技術地理信息的主要載體,同時,地質體的光譜特性以及內在的一些物理特性和化學特性都具有一定的關聯性。當地質結構出現了重大變化時,便會導致地質體內部的不同波長的光子出現一定的變化,例如,吸收性和反射性都出現了不同變化。相對來講,巖石礦物本身的化學以及物理成分相對穩定,其在光譜吸收等方面亦是較為穩固。光譜的產生主要是因為:物體內部的離子以及原子外層電子的振動和轉動,不同的電磁輻射來自于不同的礦物質。所以,借助遙感技術中的波譜儀就可以對這樣的光譜曲線進行測量,并通過光譜對比,分析出樣本為什么類型的礦物質。這種方法是當前最為有效的找礦方法中的一種。第三,現今使用的遙感技術多數都是借助航空航天技術在高空對地表物質的光譜特征進行接收,在實施的過程中,很容易因為云層、水體以及植被等物質出現一定的測量誤差,所以,在蝕變礦物信息提取過程中,應該對可能產生干擾的光譜信息進行詳細分析,以便于最大效果地降低干擾作用。當前,遙感礦化蝕變異常信息提取的主要方法包括:主成分分析法以及光譜角識別法等。
2.2 間接應用
2.2.1 提取地質構造信息
一般情況下,地質礦產主要是由各種地質構造的不同運動產生的。例如,火山或地震活動等。通常情況下,礦產的分布主要集中在各種地質構造邊緣位置或產生變異的部位,很多重要的礦產主要分布在不同板塊的結合位置或鄰近邊界的地帶。從形成時間上分析,其同地質構造的運動時間是保持同步的,礦床的分布會因為地質構造運動的變化而產生變化,并且,呈現出了帶狀分布。借助遙感技術從事找礦工作,主要就是利用這一特征進行尋找工作。如,在礦物質的形成范圍,借助線性影像對對應的信息進行高效提取,同時,還可以對火山結構以及盆地等地質影像資料進行科學分析,并從其中提取出找礦需要的有用信息,從而結合相關的影響因素,綜合評定礦物的儲備以及類型等相關特性。
2.2.2 植被波譜特征應用
通常情況下,礦場周邊的地貌植被與所含有的礦物質具有一定的關聯性,例如,金屬元素隨著時間的不斷累積,會生成一定的微生物群落,而微生物同地下水等自然環境相互作用,會對地表的土層產生一定的作用,從而使得地表出現一定的變化。地表的各種植被在吸收了含有金屬元素的營養物質后,會發生一定的異變。當大面積出現異變后,借助遙感技術對相關的信息進行有效地提取,從而分析出具體的金屬元素,并借此判斷該區域的礦物質儲備等情況。
3 結束語
近年來,遙感技術已經日益成熟,并且,在多種行業得到了更為廣泛的應用。有效地推動了各行各業的迅猛發展。隨著經濟建設速度的不斷提高,地質找礦工作的效率已經成為了人們關注的熱點。遙感技術在地質找礦中的運用,有效地提高了地質找礦質量以及數量。
參考文獻
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關鍵詞:遙感;土地管理;3S
Abstract: As a new science and technology, remote sensing is playing a decisive role in land management. This pape analyses several aspects of remote sensing dynamic monitoring in land management, urban cadastral management, application of land detailed investigation, and discusses the importance of remote sensing technology in land management, and then looks ahead of development trend of remote sensing in land management application based on the current technology situation.
Key words: RS, land management, 3S
1 前言
土地資源是人類賴以生存和發展的物質基礎,及時準確地掌握土地資源的數量、質量分布及其變化趨勢,直接關系到國民經濟的可持續發展與和諧社會的構建,具有重要的戰略意義。隨著社會經濟的快速發展,土地的供需矛盾日益凸顯,土地的管理工作顯得更為重要。然而傳統的土地資源管理模式已經制約著土地資源管理事業的發展。土地管理工作需要不斷深化,其工作需要逐步從常規管理向科學化管理邁進,在各項基礎業務的拓展上,積極穩妥的開展新技術的應用研究顯得尤為重要。
遙感技術作為一門迅速倔起的新興科學技術,已在土地管理中得到較為廣泛的應用,從土地詳查到城鎮地籍調查及耕地動態監測,幾乎所有土地管理基礎業務的完成都離不開遙感技術的支持,遙感技術為土地管理工作的發展起到了巨大的推動作用。
2 遙感技術在土地管理中的應用分析
2.1 遙感地管理動態監測中的應用
土地資源動態監測主要是對土地類型、土地利用現狀、土地質量等土地資源的基本狀況進行監測,是土地管理工作中一個極為重要的環節,是各級土地管理職能部門為了掌握土地資源的分布、質量、利用現狀,合理土地利用結構,嚴格土地執法的重要手段。為實現這一目標,必須建立一套完整的技術系統,即土地資源遙感動態監測技術系統,它是一個多技術、多信息源、多方法、高精度的監測技術系統。
土地資源遙感動態監測技術系統由三方面的技術學科組成:(1)土地科學(土地資源和土地管理);(2)空間信息技術(包括全球定位系統和遙感),(3)計算機應用技術(圖像技術、圖形技術、數據管理技術和人工智能技術)。多種學科和技術的交叉和應用,完善和豐富著土地資源遙感動態監測技術系統。
目前衛星遙感技術于土地管理動態監測中的應用主要有三個方面:
(1)土地退化的衛星遙感監測
主要指對土壤的侵蝕、土地的沙摸化、土壤的鹽漬化的監測。對土壤侵蝕的監測主要從侵蝕因子的識別(包括地貌因子地表組成物質,植被覆蓋度和類型因子等)、侵蝕地貌發育的分析、侵蝕強度的分析等方面來把握土壤侵蝕的發展趨勢。對沙漠化的監測主要是利用遙感資料對自然指標(土壤、水分和地表)、生物學及農業結構(植物,動物和土地利用等) 進行分析,并建立起植被的干早化與土地沙漠化過程和危害程度之間的關系,從而從數量上和程度上實現對沙漠化的監測。通過對土壤表層色調和濕度的監測同時結合對地形地貌的疊加分析又形成了對鹽漬化土壤的有效監測。
(2)土地利用現狀的衛星遙感動態監測
這是土地資源遙感動態監測技術系統中的核心內容,是土地管理工作中極為重要的技術手段。主要根據獲取的同一地區不同時相的遙感影像的差異來識別土地利用變化;進而監測各地區的土地利用結構,各利用類型在數量上、空間上的分布。
(3)土地質量的衛星遙感監測與評價
土地質量的監測較多集中在土地自然特性的監測方面,如:土地的地學特性,土地的土壤學特性和土地的生物學特性等(有條件的地區還可增加土地社會經濟特性的監測)。在土地生產潛力評價理論和適宜性評價理論的指導下對所監測的區域進行農林牧用地的綜合評價(經濟基礎較好的地區可開展土地的經濟性評價),以人工智能為支撐形成“土地監測評價專家系統”。
在土地管理的各個環節,無論是土地規劃編制、土地資源調查、耕地保護,還是土地征用和土地執法監察,遙感技術都在不同程度地發揮作用。它已經成為土地資源管理的重要技術支撐,大大提高了土地管理工作的科學化和現代化水平。
2.2 遙感在城鎮地籍管理中的應用
城鎮地籍調查是土地管理工作的重點和難點。該項工作動用人力、物力、財力很大,既涉及相關政策、法律,又有較強的業務性。需要法律、測繪、計算機等相關專業知識的有機結合,而且全國各城市經濟發展水平,可利用資料,技術水平差異較大。從長遠的觀點來考慮,城市土地情況是動態變化的,隨時隨地都在發生權屬的轉移、用地類型和面積的變遷,而且經濟發展越迅猛,用地情況變化越頻繁。為從根本上解決土地變化與地籍管理落后的矛盾,部分地方在采集地籍調查數據方式上應用遙感圖像為信息源,內業處理依據計算機技術建立圖形與數據庫,變更調查管理依據計算機來完成,有效提高了工作的效率和管理水平。此外,遙感技術在農村產權調查、城市集約利用潛力評價等工作中得到充分應用。在農村產權調查中利用航空和航天數據,節省了大量的時間和人力,提高了成果精度,在大多數省份的農村產權調查中得到廣泛應用;在城市集約利用潛力評價和耕地后備資源調查評價中采用遙感數據輔助調查,取得了良好的效果。
可以應用遙感技術,通過航空攝影測量,可以獲取城鎮地籍圖和地籍影像圖,并以此為依據建立相應的城鎮地籍數據庫及管理系統,逐步形成全市范圍內的城鎮地籍信息系統網絡,這不僅有利于更有效的利用土地資源,還有利于土地權屬管理落實各項土地管理措施。
2.3 遙感在國土資源詳查中的應用
土地詳查是對類四十六個二級土地分類的調查, 需要查清各類土地的數量、質量和分布狀況。由于我國地域遼闊,地形、地貌復雜, 很多地方采用常規測量方式,人員、設備無法涉足, 成為常規測量的盲區。而通過采用遙感技術則很容易能夠獲得常規測量盲區的高分辨率影像,通過對這些影像進行解譯,并結合人工實地調查可以高質量高速度完成土地詳查工作任務。
3 遙感技術在土地管理中的應用展望
當前的遙感技術正向三高方向發展,三高即高空間分辨率,高時間分辨率和高光譜分辨率。其中高光譜遙感圖像的光譜信息層次很豐富,可以探測出更多的地物,更方便地管理土地資源,而高空間分辨率及高時間分辨率可以更加提高遙感監測的準確性。另外,隨著遙感分類技術和對地物的自動識別能力的提高,將促進分類的自動化智能化,大大提高作業效率。
隨著GIS和GPS的發展,現在趨向于RS、GIS及GPS三者的綜合應用,即“3S”技術?!?S”技術是地理信息系統(GIS)、遙感(RS)及全球定位系統(GPS)的總稱,即利用GIS的空間查詢、分析和綜合處理能力,RS的大面積獲取地物信息特征,GPS快速定位和獲取數據準確的能力,三者有機結合形成一個系統,實現各種技術的綜合,從而更好的服務于土地管理工作。目前隨著3S技術的日益成熟,3S集成技術在土地調查監測數據采集、處理和數據產品生成中,呈現著強大的生命力,在土地利用更新調查、土地利用動態監測中表現出良好的應用前景。因此,在現代計算機技術和通訊技術的支持下,大力發展“3S”集成系統,以RS為信息源、以GPS為空間坐標、以GIS為工作平臺,形成一種有機的結合、在線的連接、實時的處理和系統的整體性是今后的發展方向和必然趨勢。
4 結語
迅速發展的數字遙感技術和計算機技術,為土地利用現狀及變化信息的獲取提供了及時有效的技術手段。遙感技術應用的第二階段必然是動態監測。遙感由靜態到動態,由定性解釋到定量調查,這是它的必然過程。遙感技術在土地資源管理中應用的深度和廣度必然會日新月異,多時相、高分辨率的遙感數據會進一步加強高精度、大比例尺土地利用動態監測。在時空一體化的基礎上,“3S ”一體化技術的研究成為必然趨勢,其應用成果將更好地把握土地利用變化趨勢,為經濟社會資源的和諧發展提供科學依據。
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