高光譜遙感技術現狀范例6篇

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高光譜遙感技術現狀范文1

關鍵詞:水工環;遙感技術;應用

中圖分類號: F407.1文獻標識碼:A 文章編號:

一、水工環地質工作的現狀

當前,我國國土資源部和地質調查局系統正努力開展地質找礦改革發展的相關工作,基本的指導思想是“樹立大地質、大服務理念”,打破過去“安于現狀墨守成規、自我循環”的舊思想,實現沖破傳統束縛。突破固有模式、闖出新的路子,促進觀念大轉變把思想認識切實與中央的指示精神,與提升服務能力、與促進地質找礦重大突破相統一,始終堅定一個目標,即為實現重大找礦突破做好理論準備和體制準備。

二、主要遙感信息源及其發展

根據傳感器類型不同,遙感圖像可分為可見光攝影、紅外攝影和掃描、多光譜掃描、微波雷達和成像光譜圖像等。近l0年來,傳感器技術迅猛發展,主要表現在:

圖像分辨率提高,衛星圖像分辨率已達到1米級。

具備立體觀察功能。

應用波段數增加,機載高光譜成像儀已投入使用。

如美國的AVIRIS(空可見光/紅外成像光譜儀),波譜范圍0.4―2.5/l,波段數224個。CASI(航空光譜成像儀),波譜范圍0.4―0.95/u,波段數72個。高光譜成像光譜儀簡稱成像光譜儀,也稱超光譜成像儀,按其波段數目可分為高光譜成像光譜儀(波段數

近年來發射的主要對地觀測衛星及圖像進步簡述如下:1999年美國發射了Landsa7衛星,其ETM+圖像分辨率與過去的TM相同,為30m,增加丁分辨率15m的全色波段(PAN)。熱紅外波段ETM+6分辨率從TM6圖像120m基礎上提高到60m。TM圖像圖幅185X185km,最大可放大到1:10萬。1995年升空的加拿大雷達衛星RADARSAT為C波段、HH極化方式,具7種模式,25種波束的特點,分辨率有10、25、35、50、100m多種,圖幅50km×50km~50km×500km,有立體觀察功能,實際重復周期1~8d。1999年9月,美國IKONOS一2發射成功,圖像分辨率高達lm。

三、水工環領域遙感應用技術的發展現狀

經過近30年的應用研究,遙感技術依靠傳感器技術、圖像處理技術及計算機技術的提高,在水工環領域的應用取得了長足的發展。遙感水文地質開始逐步形成一門獨立的學科。傳統的遙感水文地質著重于水文地質測繪系統中定性特征的解釋和特殊標志的識別,近期的研究則擴展到應用熱紅外和多光譜影像進行地下水流系統內的地下水分析和管理,目前研究的重點集中到了空間補給模式、污染評價中植被、區域測圖單元參數的確定和空間地下水模型中地表水文地質特征的監測??v觀國內外遙感技術在水工環領域的一些應用成果,可把近年來遙感技術的應用發展現狀概括為以下幾個方面:

1.從目視解譯發展到計算機輔助解譯

如線性影像計算機自動判釋專家系統及土地利用(分類)計算機判讀模型以及機助信息提取與制圖系統等。由于影像的多解性及識別系統的不完善性,雖還需要投入一定的人力工作,但已大幅提高解譯工作效率。

2.從幾何形態解譯到充分利用光譜信息

過去的多光譜遙感數據波段劃分過少,只有幾個波段,使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此,圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征,主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀(高光譜)技術的商業運作及2000年前后的高光譜成像衛星的發射,使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。

3.出現地面溫度反演技術

地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數據進行組分溫度反演法等。

4.從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價

如遙感技術在地下水流系統應用中,根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。數字模型成為遙感技術實現定量評價的重要途徑,而DEM/DTM是涉及地形數據計算方面不可缺少的工具。

5.使用單一遙感信息源到多元信息擬合

目前的遙感應用技術,已不再是單一使用各種遙感數據,而是根據需要結合利用了其他信息源,如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣,圖像數據的預處理尤其重要,如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等,而地理信息系統(GIS)在多元信息數據管理中起著重要作用。

6.從單一手段應用到多手段應用

近年來,遙感技術(Rs)與地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的綜合應用,即“3s”技術,成為遙感技術應用的主流。GIS是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。GPS可以對地面控制點精確定位,提高遙感數據空間精度。另外,在具體手段配合上,也出現了遙感技術與物探技術、鉆探技術等相結合的新方法。

7.數字攝影測量技術的發展

數字攝影技術的成熟,推進了制圖工作的現代化,改善了基礎圖件的質量和成圖效率,并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為GIS的數據源,便于遙感與GIS一體化研究與開發。如我國自己開發的全數字攝影測量軟件VIRTUOZO,具有數字化測圖、自動生成DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。

8.遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展

這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果,可載于多種介質上,如CD―ROM、磁帶及計算機硬盤上,使攜帶處理更加方便。隨著1998年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施,遙感應用成果數字化顯得尤其必要。

9.大型工程選線選址

近年來,遙感技術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、水利水電建設等方面進行了廣泛的應用,初步顯示了遙感技術的優勢。遙感圖像具有直觀特性。衛星影像視野開闊、宏觀,航空像片分辨率高,二者的有機結合使用,可以實現上述問題的調恕T崇桓討論了遙感技術在高等級公路工程地質勘察中的應用。胡佩基等人應用航空攝影測量、航衛片解譯分析、GPS技術、數字地面模型研究了高原山區高等級公路的勘測設計。戴文晗等人用數字圖像計算機增強信息提取技術結合航空攝影圖像,快速評價了深圳沿海{速公路的工程地質調思把∠擼突出了地貌、水文及外動力地質現象,較好地劃分了巖土體類型,構造解譯吻合好,并且進行了新構造運動的遙感分析。、

結束語

在水工環地質中對GPSRTK 技術的采用,已經得到了很好驗證,可以一步到位外業的測量,節省了很多不必要的中間環節,對外業工作量進行最大限度地減少,從而縮短整個測量工期,提高工作效率。同時,簡化外業工序和迅速完成也可以使所有的后續專業工序更快的完成。

參考文獻

高光譜遙感技術現狀范文2

關鍵詞:遙感技術;發展現狀;未來趨勢

中圖分類號:TP79 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2013)-22-14-1

遙感技術為我國解決國土資源管理方面提供大量的幫助。下面筆者就我國國土資源管理技術中遙感技術的發展現狀及其未來的發展趨勢談談自己的看法。

1 遙感技術在我國國土資源管理技術中的發展現狀

1.1 數據庫中儲存的數據不夠豐富

隨著改革開放的不斷深入發展,我國對新科技的重視程度越來越高。雖然我國是一個地大物博,資源豐富的國家,但是由于人口眾多,使得我國的人均占有率遠遠低于其他國家,因此對國土資源進行合理的管理是非常必要的。但是,由于我國對國土資源管理方面使用遙感技術的時間還不是很長,而且,雖然現在國內已用“遙感三號”、“遙感四號”等高科技遙感技術對國土進行檢測,但是由于這些技術還不夠成熟,使得許多的數據還不能被一一地檢測出來并進行存儲,從而導致數據庫中存儲的數據還不夠豐富。

1.2 資金短缺

眾所周知,我國的科技正在日新月異地發展著,但是由于起步和發展的時間還不是很長,致使許多技術還不夠成熟,還需進一步的擴展和提升。目前,我國許多自主研發的遙感工具中的衛星分辨率還相對較低,而且成像所需的周期也比較長。因此,為了獲得多時相、高分辨率的遙感信息資源、資料和數據,我國就必須從國外進行采購。而目前我國在國土資源管理方面所使用的許多遙感數據和遙感資料都是從國外購買的,這花費了我國大量的資金,從而導致資金的短缺。

1.3 技術不先進

我國國土資源管理方面所需的遙感監測數據必須是高分辨率的遙感數據,因為,只有這些數據才能夠可靠、準確地為有關部門提供相關的土地方面的信息及數據,也才能夠滿足我國國土資源管理方面的日常管理和生產需要。目前,我國對中分辨率的遙感數據的科學研究和應用已經比較成熟和可靠。但是,由于我國在信息提取技術和紋理的自動分類等部分關鍵技術方面還存在較大的問題和欠缺,因此還不能夠完全滿足我國的需求,同時,我國的高分辨率遙感技術中的影像信息自動化水平依舊處于較低的位置。因此,我國必須要加大研究力度,改變技術方面存在的缺陷。

2 遙感技術在我國國土資源管理技術中的未來趨勢

由于遙感技術所擁有的四大特點:(1)能夠較大面積地對同一地區進行同步、全面的觀測,并且能夠不受地形和各種阻礙物影響;(2)能夠在較短的時間內對同一地區進行多次的探測,并及時的將信息反饋回來;(3)能夠從多方面對同一地區進行探測,以便獲得更加全面的信息;(4)高科技的遙感技術與傳統的技術相比,性價比更高,具有較大的實用價值和社會價值。因此遙感技術將會成為我國未來國土資源管理技術中的重要手段之一。

2.1 對國土的利用情況進行檢測和調查

基于我國地大物博、資源豐富,但人均占有量低的基本國情,未來我國必將對土地資源的利用情況進行嚴格的檢測和調查。同時,由于我國氣候條件、地質條件的限制,使得我國的土地測量工作面臨著眾多的挑戰。然而,遙感技術的使用卻能夠很好地解決這些方面的難題,并能夠為相關部門提供更為準確、可靠、真實的信息及數據,這種種優勢使遙感技術在國土利用方面有著廣大的發展前景。

2.2 對地質環境和地質災害進行檢測和預防

我國是個災害多發性的國家,而且每一次災害的發生都令我國蒙受了巨大的損失,而目前廣泛應用的遙感技術能夠對已發生過地質災害和可能發生地質災害的地區進行全面、系統的調查,同時,還能夠查明災害形成的原因及其發展趨勢,從而為更好地對災害進行預防打下夯實的基礎,使損失減到最小。綜上所述,我國必將對其加大投資力度。

2.3 對礦產資源進行合理的開發和管理

我國目前資源極度短缺,因此對礦產資源進行合理的開發和管理是現階段迫在眉睫的事情。而遙感技術中的高光譜成像儀能夠實現地物空間信息、光譜信息、輻射信息的同步獲取,并建立巖石光譜的信息模型,充分利用高光譜的窄段波、高光譜分辨率的優勢對礦產資源進行分析和探測,為相關部門的探測提供準確、可靠的信息及數據。

3 總結

綜上,遙感技術已成為我國國土資源管理方面不可或缺的探測手段,而且,隨著我國科技的發展及進步,我國未來將能夠自主的研發高性能的遙感技術,并不斷地對其進行完善和提高,最終給我國國土資源的管理帶來質的飛躍和革命性的進步。

參考文獻

[1]王文卿.遙感技術在國土資源管理中的應用現狀及前景[J].測繪通報,2009(06).

[2]楊承蕊,張和生,遙感技術在我國土地利用調查中的應用[J],科技情報開發與經濟,2008(01).

高光譜遙感技術現狀范文3

[關鍵詞]高分辨率 遙感技術 制圖 城市規劃 監測

[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-2-251-1

我國正處于城市高速發展時期,逐漸從農業大國走向以城市為主的新歷史階段。而數字城市則是城市發展的主要方向,它推動城市的可持續發展。高分辨率遙感技術在數字城市規劃中的應用有助于獲取大量基礎性數據,繪制相應的地圖,輔助城市建設決策。

1 高分辨率遙感技術概述

學界將衛星影像圖的空間分辨率在10m內的遙感技術成為高分辨率遙感技術,早期的高分辨率遙感技術被應用到軍事領域,到20世紀90年代,高分辨率遙感技術開始進入商業化進程,開始在工程測量、城市規劃等方面得到廣泛應用,這時的高分辨率遙感技術才開始進入繁榮發展時期。當前,我國在高分辨率遙感技術的應用上,多采用美國發射的IKONOS高分辨率衛星。

高分辨率遙感技術進入到市場經濟發展中后,其強大的空間分辨率、豐富的信息量都使得其與傳統遙感技術相比有無可比擬的優勢,得到大家的認可和關注。在1m分辨率的衛星影像圖上,城市的地表資源、環境、經濟等內容都可清晰可見,故而高分辨率遙感影像圖在數字城市規劃中得到大力應用。

與傳統遙感技術相比,高分辨率遙感技術的單幅遙感影像圖中的數據更多,是中低分辨率遙感影像圖數據量的100倍以上;高分辨率遙感衛星影像圖的單色波段光譜分辨率大,用戶可以準確判斷出地物的類別、屬性,地物的紋理信息和幾何結構信息非常明顯,用戶可根據實際需求對這些影像圖進行相應的圖像處理,得出想要的圖件。而傳統的遙感影像分辨率有限,很難看到一些較小地物的紋理、結構等細節信息。

2高分辨率遙感技術在數字城市空間布局規劃中的應用

2.1運用遙感資料制圖

運用遙感技術制圖前獲取遙感資料的常見作業方法有三種:航空攝影測量:包括像片控制點測量和像片調繪等外業工作內容和影像掃描、數字空三加密、定向建模和數據采集等內業內容,所需數據源包括航攝資料、大地測量資料、地形圖資料、專題資料等。航天遙感測量:包括正射糾正、數據采集、核查補調等作業流程,所需數據源包括衛星遙感影像或其正射影像數據、比例尺成圖比例尺相同的地形圖或DRG數據等。地形圖掃描矢量化:包括掃描定向糾正、數據采集與更新、數據編輯以及圖幅接邊等作業流程,所需數據源包括出版年代最新的、比例尺與成圖比例尺相同或更大的地形圖、最新的DOM數據、專題資料等。

高分辨率遙感技術獲取的影像圖與一般的影像圖不同,其數據處理和信息提取方法也有所不同。一般來說,其包括圖像的預處理和信息提取兩大部分,流程如圖1所示。首先將圖像數據讀入進行預處理,包括幾何校正、去噪、增強效果等,當影像圖有三維立體圖像時,可提取數字高程模型,紙質正射影像DOM。其次進行景觀地物的邊緣檢測和分割;再次,利用專家知識系統和先驗模型確定各個類型特征的描述參數,提取出需要的信息,并進行分類;最后輸出結果。

第一,地形圖繪制。地形圖是數字城市規劃和建設中需要的最基本的地圖,按照往年的經驗,地形圖的更新周期為1-3年。在數字城市規劃中,應用高分辨率遙感技術可大大縮短地形圖更新周期,繪制大比例尺地形圖。利用遙感技術獲取精確的影像圖,然后借助相關圖像處理技術進行影像圖的處理,繪制出不同類型的地形圖。

第二,正射影像圖繪制。正射影像圖是一種具有地物標記、圖畫可量測性、豐富直觀影像信息的地圖。通過遙感技術獲取合適覆蓋范圍內的最新圖像信息,然后利用專業圖像處理軟件對其進行校正、增強、鑲嵌等處理,借助大比例尺地形圖,對影像圖進行變換和幾何糾正,確保圖像信息的精準度,將地形圖中的城市、居民點、山脈、河流、公路等典型地物信息和名稱標注出來,進行相應的裝飾,制作出數字正射影像圖。正射影像圖在數字城市規劃中應用的最大優點就是周期短、成本低。

2.2 建設城市規劃數據庫

數字城市規劃需要多種技術的支持,高分辨率遙感技術可獲得高質量的衛星影像圖,豐富數字城市規劃的信息系統,幫助用戶了解城市建設的相關情況,幫助其作出科學的決策。數字城市的規劃以城市建設現狀為入手點,這其中就涉及到大量基礎地形數據、規劃控制數據、現狀數據、屬性數據等資料?,F狀數據主要包括撥地數據、用地現狀數據等。利用高分辨率遙感技術可獲取豐富的地形數據資料,且數據的更新也非常簡單。

2.3 城市內部用地結構分析

在數字城市規劃中,城市各功能單元及其結構的合理性直接關系到城市的可持續發展。例如:城市用地變化與建設格局分析。城市人口的增加使得房地產業迅速發展起來,土地開發問題越來越多,這不利于數字城市規劃與建設的順利進行。合理利用每一寸土地,提高土地利用率,推動城市可持續發展是數字城市規劃中用地規劃的關鍵。將不同時期的城市用地遙感影像圖綜合起來分析,了解城市用地變化情況,并用統計方法進行城市中心移動、離散度、緊湊度等的分析評價,預測城市時空變化,發現城市規劃中存在的問題,并及時糾正,促進城市可持續發展。又如:綠地景觀是城市的重要生態系統,可利用高分辨率遙感技術進行城市綠地景觀基本布局、占地面積、所處位置、苗木種植情況等數據資料的獲取,然后根據基礎地理信息數據庫中的管理系統進行數據處理,得出最為直觀的影像圖,進而進行合理的城市綠地景觀設計。

利用高分辨率技術以及高光譜遙感數據,實現地物的精確分類和識別,從定性化的高光譜遙感數據走向定量計算,更好發揮遙感數據的優勢。在數字城市建設中,根據實際需求利用高分辨率技術和高光譜遙感數據進行城市定量遙感的分析??偟膩碚f,高空間分辨率技術在數字城市中的利用主要有以下幾個途徑,如圖2所示。

3 城市發展動態監測

動態監測是數字城市規劃的重點之一,為數字城市規劃奠定基礎,幫助用戶了解城市發展動態。一般來說,城市發展動態監測包括城鎮擴張現象、市容管理、城市綠化、地震災害、環境保護、城市交通規劃、數字交通建設等方面的監測和評價。下面就簡單介紹其中的城市綠化、地震災害兩個方面的監測和評價。

第一,城市綠化的動態監測。應用多時相遙感數據,對比分析測區不同時期的綠化狀態,了解其綠化變化和空間分布情況,實現對城市綠化的動態監測。通過高分辨率遙感技術獲取一系列專題性的城市綠化分類圖、樹種分布圖、草地分布圖等,進行城市綠化的動態監測。如:2003年北京重點實驗室的“基于IKONOS遙感影像的北京城市公園濕地資源調查”項目將1m空間分辨率的全色影像幾何形狀數據與4m彩色影像數據融合,解析水系植被等的遙感影像特征信息,了解近年來的公園水面面積、植被面積、水系植物類型等變化數據。

第二,地震災害監測。地震預防是各個國家和城市都非常重視的問題,地震災害的監測有助于減輕地震危害。利用遙感技術進行地震災害的監測,擴展人們獲取地球信息的能力,減輕地震災害對城市建設帶來的危害。如:2004年中國地震局地質研究所開展的“IKONOS衛星影像在城市防震減災及震害評價中的應用研究”項目中,在IKONOS衛星影像圖中可清楚分辨出防震減災工作中需要的基本要素,利用圖像處理技術對影響資料進行信息的提取,提取地物形狀、方位、屬性等信息,大大節約時間和人力。且IKONOS衛星影像的更新速度快,能滿足城市地震災害評價對影像圖的需求。

4結束語

高分辨率遙感技術以及影像圖的處理和信息提取技術越來越成熟,是數字城市規劃的關鍵技術之一,有助于實現資源的合理調配,保護生態資源,合理規劃城市交通、教育、綠化、市政管理等,促進城市可持續發展。

參考文獻

[1]蔡宏,李俊,劉敬.高分辨率遙感在城市發展動態監測中的應用[J].云南地理環境研究,2006,18(1):105-109.

[2]肖洲,張海濤,虞欣.遙感技術在城市規劃中的應用與展望[A].中國城市規劃信息化年會論文集[C].2009年:271-273.

高光譜遙感技術現狀范文4

關鍵詞:無人機遙感;發展現狀;應用領域;前景展望

0 引言

無人機遙感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ),是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術,具有自動化、智能化、專用化快速獲取國土、資源、環境等空間遙感信息,完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。無人機遙感系統由于具有機動、快速、經濟等優勢,已經成為世界各國爭相研究的熱點課題,現已逐步從研究開發發展到實際應用階段,成為未來的主要航空遙感技術之一。

1 無人機遙感介紹

無人機飛行器與航空攝影測量相結合,成為航空對地觀測的新遙感平臺被引入測繪行業,加上數碼相機的引入,就使得“無人機數字遙感”成為航空領域的一個嶄新發展方向?!盁o人機數字遙感”有低成本、快捷、靈活機動等顯著特點,可成為衛星遙感和有人機遙感的有效補充手段。

無人機飛行器遙感技術有其他遙感技術不可替代的優點,可成為衛星遙感的有效補充手段,該技術主要涉及飛機平臺、測控及信息傳輸、傳感器、遙感空基交互控制、地面實驗/處理/加工、以及綜合保障等相關技術領域。我國無人飛行器航空遙感技術的進步不僅表現在無人飛行器的研制,還表現在正好適用于航空遙感的飛行控制系統、遙感通訊系統的研制,更表現為輕小型化傳感器及其單反數碼相機,并配備有姿態穩定平臺,可快速獲取城鎮大比例尺真彩色航空影像。

目前的無人機遙感系統多使用小型數字相機(或掃描儀)作為機載遙感設備,與傳統的航片相比,存在像幅較小、影像數量多等問題,針對其遙感影像的特點以及相機定標參數、拍攝(或掃描)時的姿態數據和有關幾何模型對圖像進行幾何和輻射校正,開發出相應的軟件進行交互式的處理。進一步的建摸、分析使用相應的遙感圖像處理軟件。

2 國內外無人機遙感的發展現狀

無人機出現在1917年,早期的無人駕駛飛行器的研制和應用主要用作靶機,應用范圍主要是在軍事上,后來逐漸用于作戰、偵察及民用遙感飛行平臺。20世紀80年代以來,隨著計算機技術、通訊技術的迅速發展以及各種數字化、重量輕、體積小、探測精度高的新型傳感器的不斷面世,無人機的性能不斷提高,應用范圍和應用領域迅速拓展。續航時間從一小時延長到幾十個小時,任務載荷從幾公斤到幾百公斤,這為長時間、大范圍的遙感監測提供了保障,也為搭載多種傳感器和執行多種任務創造了有利條件。

傳感器由早期的膠片相機向大面陣數字化發展,目前國內制造的數字航空測量相機擁有8000多萬像素,能夠同時拍攝彩色、紅外、全色的高精度航片;中國測繪科學研究院使用多臺哈蘇相機組合照相,利用開發的軟件再進行拼接,有效地提高了遙感飛行效率;另外激光三維掃描儀、紅外掃描儀等小型高精度遙感器為無人機遙感的應用提供了發展的余地。

現在無人機遙感技術可快速對地質環境信息和GIS數據庫進行更新、修正和升級。為政府和相關部門的行政管理、土地、地質環境治理,提供及時的技術保證。

隨著我國改革開放的逐步深入,經濟建設迅猛發展,各地區的地貌發生巨大變遷。以無人駕駛飛機為空中遙感平臺的技術,正是適應這一需要而發展起來的一項新型應用性技術,能夠較好地滿足現階段我國對航空遙感業務的需求,對陳舊的地理資料進行更新。

無人機遙感航空技術以低速無人駕駛飛機為空中遙感平臺,用彩色、黑白、紅外、攝像技術拍攝空中影像數據;并用計算機對圖像信息加工處理。全系統在設計和最優化組合方面具有突出的特點,是集成了遙感、遙控、遙測技術與計算機技術的新型應用技術。

3 無人機遙感的應用領域及發展前景

隨著無人機技術的高速發展,越來越多地被用于影像獲取,如在氣象監測、資源調查與檢測、測量、突發事件處理等方面取得了豐碩的成果。

(1)臺灣大學理學院空間信息研究中心利用無人機拍攝低空大比例尺圖像,配合FORMOSAT2分類進行異常提取,解譯桃園縣非法廢棄堆積物(固體垃圾等),用于環境污染和執法調查。

(2)美國Nicolas Lewyckyj等人利用UAV-RS技術在北卡羅萊納洲進行自然災害調查,通過正射影像處理與分析準確評估場房和村莊的損失。顯示了無人機遙感技術具有的快速反映能力,為災害的治理提供了及時、準確的數據。

(3)日本減災組織使用RPH1和YANMAHA 無人機攜帶高精度數碼攝像機和雷達掃描儀對正在噴發的火山進行調查,無人機能抵達人們難以進入的地區快速獲取現場實況,對災情進行評估。為核電站及其它核設施的管理提供基礎數據。

(4)我國首個成立的Quickeye(快眼)應急空間信息服務中心,是我過無人機應急遙感應用的開創嘗試和遙感應用典范。其基于的無人機平臺即為例圖所示Quickeye(快眼)系列無人機,在不到兩年的時間內,該機型已成功作業近10萬平方公里,廣泛應用于1:1000,1:2000成圖,及測繪、應急領域。

綜上所述,無人機作為一種新型的遙感平臺將得到廣泛應用。目前最常用的遙感平臺是衛星和有人駕駛的飛機,無人機平臺已漸漸顯露出它的重要性。遙感發展的一個總的方向是高空間分辨率、高光譜分辨率和高時間分辨率。所以無人機遙感在提高時間分辨率方面具有獨特的優勢。隨著多光譜傳感器水平的提高,重量和體積下降,無人機遙感在提高光譜分辨率方面同樣具有潛力。

4 結束語

無人機遙感作為一種新的測繪方式具有很多優勢且實際應用廣泛,隨著設備的更新,技術的發展與完善無人機遙感將在測繪系統中發揮重要的作用,并且將成為現代國家對地觀測體系中不可或缺的重要組成部分,也會越來越廣泛的應用于民用生活。

參考文獻

高光譜遙感技術現狀范文5

關鍵詞遙感技術;環境監測;應用

中圖分類號X83文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2011)22-0283-02

目前,我國正處于經濟高速發展階段,環境污染與生態破壞日益嚴重,經濟、社會發展與環境的協調關系被破壞。環境監測作為環境監督管理的重要手段,其重要性日益凸顯。近些年來,隨著科學技術的不斷發展,環境監測技術也有重大的改進和創新,其中遙感技術在環境的監測過程中有其他技術都不能替換的獨特作用和特點。常規的人工調查方法由于周期長、耗資大,不能及時反映環境變化的趨勢。遙感(RS)技術具有快速、準確、大范圍和實時獲取資源環境狀況及其變化數據的優越性,為環境動態監測與分析提供可靠的信息源,遙感技術在環境監測的眾多領域正得到更加廣泛的應用和發展。

1遙感技術的內含和在環境監測中的特點

遙感(Remote Sensing)英文原義是指“遙遠的感知”。遙感技術是20世紀60年代在現代物理學(如光學、紅外、微波、雷達等)、計算機技術、空間技術等支持下形成的一門綜合性探測技術。大多數學者認為,遙感是指應用探測儀器,不與探測目標相接觸,從遠處把目標的電磁波特征記錄下來,經過人工處理,通過分析揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術。遙感技術系統由遙感平臺、傳感器和遙感信息的接收與處理等3個部分組成。

遙感技術主要有監測范圍廣、獲取資料信息更新速度快和周期短、受地面條件限制少、手段多,獲取的信息量大、質量高,便于進行長期動態監測、節省人力、物力和減少人為因素干擾等優點,往往還能發現用常規方法難以揭示的污染源及其擴散的趨勢。因此,遙感技術正廣泛地應用于監測水污染、大氣污染等方面[1-2]。其最重要的作用是不需要采樣而直接可以進行區域性的跟蹤測量,快速進行污染源的定點定位、污染范圍的核定、大氣生態效應、污染物在水體、大氣中的分布、擴散等變化,以及大面積地監測生態環境質量、土地利用變化等,從而獲得全面的綜合信息[3-4]。

2遙感技術在環境監測中的應用

2.1水環境污染遙感監測

水環境污染遙感監測主要是基于清潔水體和污染水體的光譜效應[5]。利用遙感技術對河流水質、水量等進行監測,可準確地顯示不同區域的水環境狀況,反映水體環境質量在空間上的變化趨勢,利用遙感信息可以快速監測出水體污染源的類型、位置分布及水體污染的分布范圍等。水質遙感監測研究的內容包括水體濁度、葉綠素、泥沙污染、油污染、熱污染、有色可溶性有機污染物等。國內外的許多學者利用遙感的方法估算水體污染參數,以監測水質變化情況預測污染變化的動態。

2.2大氣污染遙感監測

大氣污染的遙感監測是避免常規的在典型區定點采樣和在實驗室分析污染物含量,避免常規大氣監測評價用少量點定性評價大區域的環境質量的局限。主要是通過遙感手段根據遙感影像特征調查產生大氣污染的污染源的分布、污染源周圍的擴散條件、污染物的擴散影響范圍,可以實時快速地監測和跟蹤大氣環境變化和污染動態,為處理措施的制定提供可靠的科學依據,以便及時制汀處理方案,減少大氣污染帶來的災害和損失[6]。大氣遙感主要包括大氣污染監測和大氣污染物擴散規律的研究。主要的應用包括大氣氣溶膠監測、沙塵暴監測、臭氧層監測、有害氣體監測和城市熱島效應的監測等。

2.3固體廢物污染監測

固體廢棄物主要包括工業垃圾、建筑垃圾、生活垃圾以及混合垃圾。根據光譜信息可以有效地確定固體廢物及垃圾的狀況、位置、面積和分布,采用GPS進行相應的空間定位,運用地理信息系統(GIS)對不同時相的信息進行對比分析,確定其發展趨勢,實現對固體廢棄物的動態監測和有效管理,優化固體廢物堆放場所。

2.4土地利用變化監測

土地利用方式的改變直接影響大氣循環、水文生態過程、局地小氣候、土壤、生物多樣性的正常發展和環境污染過程等,以及人類社會的和諧發展和生態環境的可持續發展。土地利用動態遙感監測是指應用遙感數據,定期或不定期地監測同一區域土地利用變化情況,包括變化前后地類、范圍、位置和面積等,目的是國家通過該項調查及時了解年度一定區域內土地利用的實地變化、趨勢,為宏觀調控、經濟發展提供決策依據[7]。遙感監測作為一種在不直接接觸的情況下,對目標物進行遠距離觀測,可以高效、全面、實時地了解大范圍土地利用的發展變化,及時地掌握發展過程中具體細微的新變化信息,進行合理規劃、建設和引導[8]。

3環境監測中遙感技術的應用前景

遙感技術在環境監測多個領域的應用展示遙感監測方法巨大的應用潛力和常規監測方法所不具有的優勢,隨著科學技術的迅速發展,高分辨率、高光譜和多極化遙感數據獲取將成為主發展趨勢,環境污染遙感監測技術與GIS(地理信息系統)、GPS(全球定位系統)、ES(專家系統)集成,形成環境污染遙感監測集成系統。利用環境污染遙感監測技術,建立突發性環境污染事故的實時監測和預警系統,可大大提高環境監測的能力和工作效率。

環境監測領域遙感技術的應用優越性顯著,意義重大,今后應進一步加強這方面的工作,按照社會、經濟、環境協調可持續發展戰略的要求,加大研究的范圍和領域,結合地面常規監測,使其在環境保護方面發揮更加重要的作用。

4參考文獻

[1] 韓燕,崔玉民.淺談遙感技術在環境監測中的應用[J].阜陽師范學院學報:自然科學版,2007,24(1):42-45,59.

[2] 陳海健.遙感技術在環境監測中的應用和發展前景[J].中國新技術新產品,2011(13):6-7.

[3] 楊香云.遙感技術在環境保護中的應用現狀與展望[J].長江大學學報:社會科學版,2009,8(4):384-385.

[4] 王橋.衛星遙感技術在環境保護領域中應用的進展與挑戰[J].中國環境監測,2009,8(4):53-56.

[5] 楊金香,耿艷.遙感技術的應用現狀及發展趨勢[J].礦業科學技術,2005(1):1-3,11.

[6] 孫震,蘇尚典,益建芳.遙感綜合技術在城市環境監測中的作用[J].測繪與空間地理信息,2006(4):92-95.

高光譜遙感技術現狀范文6

關鍵詞:地質找礦;遙感;發展方向

中圖分類號: F407.1 文獻標識碼: A

引言

隨著經濟建設對礦產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、覆蓋一半覆蓋地區開展工作。遙感技術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,由實驗研究向實用化發展,目前已在地質找礦中取得了顯著成效,成為地質找礦的重要方法。

遙感技術應用于地質找礦主要是在工作的初始階段,在地質工作程度低、交通及地理條件較差的地區尤為重要。工作的目的是應用遙感影像的地質信息去分析成礦地質條件,確定找礦遠景區和圈定成礦有利地段,為進一步開展地質評價工作提供遙感地質依據。

一、 遙感地質找礦的理論依據與技術基礎

遙感信息,特別是多種遙感信息的綜合,具有豐富的地質內涵和堅實的物理基礎。這使得遙感地質找礦具有宏觀性、多波段、信息量豐富、立體感強、便于定位等優勢,是地質找礦不可或缺的手段。在遙感地質找礦的遙感影像分析中,傳遞含礦構造和含礦載體的兩種標志:構造、結構、紋理特征;光譜特征。各種礦產資源的形成、產出,都與一定的地質構造條件有關,如斑巖銅礦與中酸入體有關:煤礦賦存在某些地質時代的煤系地層內。前者反映地質控礦構造特征、巖石類型特征等,通過研究遙感影像上顯示的線性和環狀信息可以揭示區域構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??芍甘疽欢ǖV種的存在。

二、遙感在地質找礦中的應用

遙感技術在地質找礦工作中的應用可歸納為如下幾個方面:

利用圖像上顯示的與礦化有關的地物,直接圈定靶區,為找礦指明方向。如利用植物吸收不同金屬元素所產生的不同光反射率、熱反射率和葉綠素發光率進行波譜試驗,為在植被發育地區快速發現工業礦產開辟新的找礦途徑。

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

圍巖蝕變是成礦作用的產物,是一種重要的找礦標志。常見的圍巖蝕變有:矽卡巖化。有關礦產有鐵、銅、鎢、錫、鉬等。云英巖化。與鎢、錫、鉬、鋰、鈹等礦產有關。絹云母化。有關礦產有銅、鉬、金、鉛、鋅等。綠泥石化。有關礦產有銅、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性質的差異,使其在多波段遙感圖像上表現出不同的顏色、色調和紋理差異。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 地質構造信息的解譯

構造運動是地殼內部的內在活動因素,它與變質事件、熱事件、成礦作用聯系在一起,而內、外生礦床的形成和分布均不同程度地受一定地質構造事件的控制。地質構造在遙感圖像上常表現為線性與環形特征。線性特征,是像片上呈連續或斷續的線狀或帶狀展布的影像,其空間分布型式有一定規律性。線性形跡主要指斷裂和節理等構造,它控制著巖漿活動及礦液的運移、儲存,對導礦、運礦、儲礦起著重要作用。環形構造在地殼中以近圓形的構造環帶為特征,多是地殼內部活動的表現,對形成火山型、熱液型礦床關系密切。線性構造、環形構造及構造交叉部位,往往是成礦的重要部位。通過對遙感圖像上色調、陰影、形狀的研究可以更直觀的看出研究地區的地質構造,有利于成礦預測。

2.2 地層信息的解譯

巖石的組成成分、內部結構、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、結構、紋理、色調等影像差異,來判定出露地面的巖石的物理特性和產出特點,劃分不同巖石類型或巖性組合。由于所有內生、外生礦床均與一定時代的巖性、地層及巖相有關,因此在成礦預測的過程中,首先要找出有關像片圖形、地貌特征或與一定植物的聯系,以便發現礦床賦存的有利層位與構造。

三、 遙感地質找礦的發展前景

20世紀末以來。隨著數字地球的提出和現代信息技術取得新進展,數字地球的理論方法和現代信息技術的新進展引入地質勘查領域。應用現代信息技術的新進展進一步解決礦產資源問題成為地質找礦發展的必然趨勢。在數字地球框架下,將遙感技術與地質領域傳統方法技術相結合。與其它現代信息技術相結合。

基于數字地球的遙感找礦技術.其核心是遙感信息的延伸應用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息資源,以提高礦產資源的勘查效果。一方面,露出地表的礦明顯減少,勘查目標已由地表或近地表轉向地下深處的隱伏礦床.找礦難度愈來愈大。另一方面.各種地學手段取得的信息資源愈來愈豐富。為遙感信息與其它地學信息的集成創造了條件。而后遙感應用技術有利于發揮遙感找礦的技術優勢,發現用常規地質方法很難發現的地質體和地質現象,為找礦提供新的依據。

遙感找礦應用須從遙感“技術索引”的思路走出來,從控礦構造邁向與成礦機理研究相結合的高度。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。

隨著遙感技術的發展,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。要在海量數據中提取有用的找礦信息,必然對遙感數據處理系統提出更高的要求。目前,多光譜遙感數據處理系統在數據的壓縮、傳輸、專業軟件的發展上都取得了很大的進步。在高光譜遙感數據分析、處理方面關鍵是在光譜維上進行圖像信息的展開和定量分析。此外,實現信息分析模型和算法語言的改進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、結束語

遙感技術作為礦產勘查的一種手段應用于找礦,并取得了一定成就。遙感技術的直接應用是蝕變遙感信息的提取,遙感技術的間接應用包括地質構造信息、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展前景。

多源數據的融合處理能夠避免單一信息的片面性,使融合結果更加準確和客觀。特別是利用遙感技術尋找深部礦床時,單純使用遙感圖像象存在明顯的局限性,往往需要物探、化探地學數據以及各種地質圖件的融合處理。

參考文獻

[1]徐友寧.礦山環境地質調查研究現狀及展望[J].地質通報,2008.

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