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衛星遙感技術應用范文1
中圖分類號:TU984 文獻標識碼: A
一、遙感衛星系統組成
遙感衛星系統由衛星數據獲取系統和數據反演系統組成,如圖1所示。在遙感數據獲取系統中完成的是遙感的正演過程,在反演系統中完成的是反演過程。衛星數據獲取系統包括載有遙感器的遙感衛星系統和用于遙感數據接收和處理的地面系統,遙感衛星系統的輸入是載有景物(實體)信息的電磁波,輸出是景物包含的有關信息。這些信息再送入遙感數據反演系統以獲取有關知識,以滿足衛星遙感最終用戶的任務需求。
圖1遙感衛星系統組成
二、影響遙感衛星系統應用效果的要素
目前,遙感衛星系統在取得顯著成就的同時,也面臨著許多問題。集中表現在:一方面大量的遙感數據仍未得到真正有效的利用,另一方面遙感應用所需求的有效信息又十分匱乏。這兩者實際上是從不同側面反映了遙感數據應用的有效性問題,為此有必要從遙感信息鏈的角度分析影響遙感衛星系統應用效果的關鍵要素,指導后續遙感衛星系統應用效能的提升。
1、衛星平臺要素
承載能力、供電能力、姿態穩定、軌道保持、微振動抑制、機動能力、溫度控制等直接影響遙感衛星載荷的性能和應用效能。
2、有效載荷要素
安裝在衛星平臺上對地面或天體目標進行感知的精密光學或電子儀器。與衛星平臺、星地鏈路都存在緊密的耦合關系,直接影響遙感衛星數據的質量。
3、傳輸鏈路要素
主要需考慮遙感衛星信號傳遞響應和衰減、大氣影響、空間電磁環境影響、信息安全、信息壓縮解壓等影響因素。
4、地面系統要素
一般由地面數據接收系統、地面處理系統和應用系統組成。接收、處理和應用受到衛星平臺、載荷、星地鏈路的綜合影響,系統指標通常從服務能力、服務效率和應用精度等方面衡量。
上述各環節緊密耦合、相互作用,對遙感衛星應用效能產生直接影響。除此以外,在遙感衛星系統頂層設計時,還需要重點關注衛星系統、地面系統和應用系統之間技術指標的科學合理分配,進行多方案比較以實現更好的優化。目前遙感衛星系統頂層設計時,往往特別關注的是系統所獲取的遙感數據的質量,但遙感衛星系統的最終產品是從應用系統輸出的,因此需要特別關注遙感衛星系統輸出產品質量與獲取的遙感數據質量的關系,分清各自的貢獻,使系統最終輸出產品滿足應用需求。
三、衛星遙感技術在城鄉規劃建設的監察流程
1、數據收集
數據方面大多是獲得監察城市的高分遙感數據、城市整體規劃圖的城鄉規劃基礎數據以及地形圖等相應的輔助數據,來實現后續處理的需求,把所獲得的數據通過整理后創建基礎數據庫。
1.1遙感數據要求
遙感數據的原則應當包含多光譜數據,最好還具備可見光波段以及近紅外波段。遙感數據應當通過初步輻射校正以及幾何校正。
1.2規劃數據需求
規劃基礎數據通過電子媒介供應,包含圖紙、文本,而圖紙是通過DWG各式進行提供,也存在一些JPG以及TIFF格式,所提供的圖紙要符合一定分辨率的需求。
1.3地形圖數據的需求
地形圖數據具備以下標準:比例尺>1∶10000;原則使用地方坐標系。如果收集不到地形圖,可以使用通過坐標配準的高分辨正射遙感影像取代。
2、數據處理
數據處理包含了對高分遙感數據的幾何校正、全色以及多光譜數據之間的配準、融合以及鑲嵌,并且還包含了遙感數據以及規劃數據之間的配準。而幾何糾正透過計算機或者人工目測解釋的方法找到影響地面控制點,通過多項式糾正的模型給遙感數據執行幾何糾正。
配準,影響配準是把相同區域中的一個影像對另一個影像的校準,以便可以讓兩個影響力的同名像元配準。配準的誤差通常要在0.5個像元中融合。把相同目標或者場景通過不同傳感器獲取,或者通過相同傳感器用不同的成像形式,或者在不同的成像時間獲取不同影像,融合成一個影像,在保證多光譜影像輻射信息時,提升影像的空間分辨率的遙感影像處理方式。
鑲嵌,把被鑲嵌圖像相互間的幾何位置對準,令其變成完整的圖片,將多余的行、列像元去掉的過程。
3、信息歸類
信息歸類主要是使用不同的方法相結合的方式將城鄉建設現狀表現出來。運用的方式包含了源于結合規劃圖的信息分類法的自動提取方式以及源于目測解釋的人工提取方式。而結合規劃圖的信息分類方式。使用結合規劃圖的自動歸類方式將高分遙感數據的地物大類狀況提取出來,然后使用目測解釋對無法辨認的地物大類和地物大類下的各種小類別進行選取,最后獲得土地利用現狀的矢量數據,創建城鄉建設現狀的資料庫。
4、變化監察
變化監察也使用了自動以及人工相融合的方式進行信息的提取。自動變化檢查應用了多屬性差值擴散變化監察的方式,人工提取變化監察信息主要通過目測解譯方式進行,提取變化圖斑,創建城鄉建設變化的專用資料庫。
5、業務應用
首先,城市規劃監察。在提取變化圖斑以后,要對變化圖斑的屬性進行核實。變化圖斑的屬性有變化前后的用地類型、涉及城市規劃強制性內容、審批狀況、處理方法、處理狀態等。通過處理方法的差別,對變化圖斑進行不同程度的審核,透過監察的基本狀況,反饋的核查結論以及實地核查狀況,透過匯總進行整理與分析,構成城市規劃監察報告。其次,城市發展監察。城市發展監察主要通過多時相的城市土地利用現狀的矢量圖,以城市建成區面積、城市發展動向以及城市空間演替三方面指標為根據,對城市發展狀況進行監察,把城市發展監察結論同過去所有城市規劃監察結論進行整合,以此來獲得年度監察報告。
四、遙感技術在城鄉規劃建設監察中的作用
1、城市用地規模的監察
在2010年―2013年,對我國36個城市建設用地面積進行監察后發現,所有監察城市在上一年度城市建設用地面積上都有所增長,而增長的方式主要呈現出均勻增長、單一方向增長以及城市規劃建成區內部增長的幾方面。城市建設用地的增長大多在城市規劃建成區區域的控制范圍之內,展現出內部增長的形勢,由于城市總體規劃確定的規劃建城區面積較大,所以在城市擴張方面依舊需要較大的發展空間。
2、城市整體規劃強制性內容的監察
在2010年―2013年期間,從我國36座城市的動態監察中可以看出,存在城市綠線內容的監察、城市藍線內容的監察、城市黃線內容的監察及城市紫線內容的監察。
結束語
我國城鄉規劃正步入高速發展階段??墒且驗楫斍暗某鞘幸巹澙碚撆c技術、計劃經濟形勢下的城市政府行為和盲從的城市擴張及改造運動,令我國的程式化高速發展出現了許多問題。尤其是目前我國土地征用方式、國家當前的稅制制度、企業改制轉型方式、市場的定位發展等等重大政策的調控方面都會對城市規劃的內容以及操控的方法有所影響。因為市場準入準則所提倡的公平開放競爭環境產生了不同的利益紛爭,而且由于競爭的逐漸激烈,令競爭的方式也產生了各種變化,這也會促使城鄉規劃管理的要求逐漸提高。而且,因為城鄉規劃的重心也從過去的過于注重物質實體聯系到目前的意識到社會、經濟、政治以及空間相互聯系對于城鄉規劃過程的重要性。所以,對城鄉規劃職能尤其是監督職能進行再次審視與定位,顯得尤為重要。
參考文獻
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衛星遙感技術應用范文2
遙感技術以遙感平臺為標準分為三種形式:①航天遙感②航空遙感③地面遙感。這三種遙感技術主要有四種優勢點:第一,勘探的范圍較大。第二,獲取信息的速度較快。第三,勘探技術的信息綜合性較強。第四,受干擾影響小。下面進行詳細的介紹。
(1)遙感技術的優勢之一:勘探的范圍較大。目前的科技技術,要勘探我國的總面積也只是需要500張衛星勘探圖,這是由于現有的衛星勘探遙感技術的拍攝范圍為3400km2。與之對比的是如果采取航空拍攝的勘探技術,要拍攝整個中國則需要100萬張之多。遙感技術在勘探技術中的應用給大面積分析勘探提供了可能。
(2)遙感技術的優勢之二:獲取信息的速度較快。采用氣象衛星的遙感技術,一天之內可以傳回兩次地球地面的情況圖像,但是如果我們采用陸地衛星來進行勘探,傳回地球地面的情況圖像則需要17天,這樣就有了重大的比較發現,衛星遙感技術可以對突發事件進行及時的反應,以最快的速度來收集相關的資料,給出處理事件的判斷依據。
(3)遙感技術的優勢之三:勘探技術的信息綜合性較強。勘探技術中的遙感技術可以收集和進行多維度,多時段和多波段地球觀察,通過觀察可以形成一種較為綜合性的信息網。
(4)遙感技術的優勢之四:受干擾影響小。由于是衛星遙感勘探技術,這樣的技術對于外界的人為干擾是有很好的抗干擾性的。直接受控于衛星的直接控制,將遙感勘探的圖像直接整理傳回指定的區域。
二、在水利水電工程中重大勘探問題
中的遙感技術的具體應用和研究關于在水利水電工程中重大勘探問題中的遙感技術的具體應用和研究,本文主要是通過對四方面的研究和分析進行闡述,分別是:遙感技術在區域性構造穩定性的相關研究;遙感技術應用前的水庫相關滑塌,泥石流等調查;遙感技術在巖溶調查方面的應用;遙感技術在巖土工程施工前的地質編錄。下面進行詳細的敘述。
(1)簡述遙感技術在區域性構造穩定性的相關研究。水利水電工程中區域性構造穩定性的勘探過程中遙感技術是一種較為關鍵的應用技術和實施手段,在進行區域性構造構架勘探過程中,可以分析出勘探區域的撕裂體系和勘探區域的活動性,同時還可以對勘探的工程周邊區域的穩定構造進行分析和確定。這里面的主要原因就是遙感技術能夠很完整的給出勘探區域的地址機構,水文分布和地形地貌等信息,這樣就給整個勘探過程提供了較為綜合性的判斷信息,對勘探是一種保障。
(2)簡述遙感技術應用前的水庫相關滑塌,泥石流等調查。在水利水電施工區域的四種情況調查(①庫區的坡岸的相關滑坡②庫區的崩塌③庫區的泥石流④)都是通過遙感技術進行勘探的。遙感技術可以通過航空衛星拍攝或者是紅外拍攝進行相應的地質分析。同時結合了勘探區域的野外環境進行相應的實際復查和篩查,這樣可以有效的防止大型的水利水電項目的上述四種情況的發生,可以對水利水電的工程穩定性由一定的幫助。
(3)簡述遙感技術在巖溶調查方面的應用。遙感技術在巖溶調查的過程中有著很明顯的優勢,特別是通過紅外遙感技術的應用能夠像圖片翻譯一樣對巖溶進行詳細的分析,還原巖溶的相應的地形地貌。我們還可以通過紅外遙感技術來進行巖溶周邊環境的勘探,例如巖溶下步的水源分布和泉水分布等等。
(4)簡述遙感技術在巖土工程施工前的地質編錄。遙感技術在水利水電工程中,可以對現場相應的設計進行校核和存檔,尤其是大型的水利水電項目通常情況下在施工前的地質編錄過程中,要采用遙感勘探技術。
三、簡要敘述遙感技術在水利水電相關工程勘探中的應用
關于遙感技術在水利水電相關工程勘探中的應用,本文主要從四個方面進行分析:第一,在水利規劃過程中的應用。第二,在水庫工程中的實際應用。第三,在河流治理過程中的應用。第四,在水資源調查過程中的應用。
(1)應用一,在水利規劃過程中的應用。遙感技術在水利規劃的過程中,首先要進行污染水源的確定,通過污染水源的源頭的觀察來進行相應的水質質量的檢測。
(2)應用二,在水庫工程中的實際應用。遙感技術在水庫工程中的應用主要還是進行大范圍的勘探功能,可以有效的是水庫的全貌體現在一張圖像中,這樣有助于設計者進行詳細的分析和設計。
(3)應用三,在河流治理過程中的應用。遙感技術在河流治理的過程中,是以河流中的浮沙做為參照物進行遙感勘探的,這樣可以對河流中的泥沙的量進行有效的分析,給出河流治理的初始數據。
(4)應用四,在水資源調查過程中的應用。遙感技術在水資源調查中的應用主要是在雷達圖像的方面,這種圖像可以清晰的反映出水資源的相應的位置和水量。
四、結語
衛星遙感技術應用范文3
【關鍵詞】:遙感(RS)技術;用途;分類;常用的遙感數據;圖像處理;應用范圍
中圖分類號: P283 文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
隨著計算機技術、光電技術和航天技術的不斷發展,遙感技術正在進入一個能快速、及時提供多種對地觀測數據的新階段。遙感技術已經成為測繪領域中對信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。
1遙感技術
1.1遙感的定義
“遙感”,顧名思義,就是遙遠地感知。傳說中的“千里眼”、“順風耳”就具有這樣的能力。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、發射和反射信息和能量,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。
1.2遙感圖像的用途
就像我們生活中拍攝的照片一樣,遙感像片同樣可以“提取”出大量有用的信息。從一個人的像片中,我們可以辨別出人的頭、身體及眼、鼻、口、眉毛、頭發等信息。遙感圖像一樣可以辨別出很多信息,如水體(河流、湖泊、水庫、鹽池、魚塘等)、植被(森林、果園、草地、農作物、沼澤、水生植物等)、土地(農田、林地、居民地、廠礦企事業單位、沙漠、海岸、荒原、道路等)、山地(丘嶺、高山、雪山)等等;從遙感圖像上能辨別出較小的物體如:一棵樹、一個人、一條交通標志線、一個足球場內的標志線等。大量信息的提取,無疑決定了遙感技術的應用是十分廣闊的,據統計,有近30個領域、行業都能用到遙感技術,如陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環境監測和規劃管理等。
由于遙感技術是從人們一般不能站到的高度去“拍照”,故從宏觀視野上,也有著人力所不能及的優勢。
1.3遙感技術
遙感技術包括傳感器技術,信息傳輸技術,信息處理、提取和應用技術,目標信息特征約分析與測量技術等。
遙感技術依其遙感儀器所選用的波譜性質可分為:電磁波遙感技術,聲納遙感技術,物理場(如重力和磁力場)遙感技術。
電磁波遙感技術是利用各種物體/物質反射或發射出不同特性的電磁波進行遙感的。其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術。按照感測目標的能源作用可分為:主動式遙感技術和被動式遙感技術。按照記錄信息的表現形式可分為:圖像方式和非圖像方式。按照遙感器使用的平臺可分為:航天遙感技術,航空遙感技術、地面遙感技術。按照遙感的應用領域可分為:地球資源遙感技術,環境遙感技術,氣象遙感技術,海洋遙感技術等。
2遙感的分類
2.1按遙感平臺的高度分類大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感
航天遙感又稱太空遙感(spaceremotesensmg)泛指利用各種太空飛行器為平臺的遙感技術系統,以地球人造衛星為主體,包括載人飛船、航天飛機和太空站,有時也把各種行星探測器包括在內。
衛星遙感(SatelLiteremotesensing)為航天遙感的組成部分,以人造地球衛星作為遙感平臺,主要利用衛星對地球和低層大氣進行光學和電子觀測。航空遙感泛指從飛機、飛艇、氣球等空中平臺對地觀測的遙感技術系統。
地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術系統,地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺上,可進行各種地物波譜測量。
2.2按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感,熱紅外遙感、微波遙感
可見光/反射紅外遙感,主要指利用可見光(0.4-0.7微米)和近紅外(0.7-2.5微米)波段的遙感技術統稱,前者是人眼可見的波段,后者即是反射紅外波段,人眼雖不能直接看見,但其信息能被特殊遙感器所接受。它們的共同的特點是,其輻射源是太陽,在這二個波段上只反映地物對太陽輻射的反射,根據地物反射率的差異,就可以獲得有關目標物的信息,它們都可以用攝影方式和掃描方式呈像。
熱紅外遙感,指通過紅外敏感元件,探測物體的熱輻射能量,顯示目標的輻射溫度或熱場圖像的遙感技術的統稱。遙感中指8—14微米波段范圍。地物在常溫(約300K)下熱輻射的絕大部分能量位于此波段,在此波段地物的熱輻射能量,大于太陽的反射能量。熱紅外遙感具有晝夜工作的能力。
微波遙感,指利用波長1—1000毫米電磁波遙感的統稱。通過接收地面物體發射的微波輻射能量,或接收遙感儀器本身發出的電磁波束的回波信號,對物體進行探測、識別和分析。微波遙感的特點是對云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力,又能夜以繼日地全天候工作。
2.3按研究對象分類可分為資源遙感與環境遙感
資源遙感:以地球資源作為調查研究對象的遙感方法和實踐,調查自然資源狀況和監測再生資源的動態變化,是遙感技術應用的主要領域之一。利用遙感信息勘測地球資源,成本低,速度快,有利于克服自然界惡劣環境的限制,減少勘測投資的盲目性。
環境遙感:利用各種遙感技術,對自然與社會環境的動態變化進行監測或作出評價與預報的統稱。由于人口的增長與資源的開發、利用,自然與社會環境隨時都在發生變化,利用遙感多時相、周期短的特點,可以迅速為環境監測。評價和預報提供可靠依據。
2.4按應用空間尺度分類可分為全球遙感、區域遙感和城市遙感
全球遙感:全面系統地研究全球性資源與環境問題的遙感的統稱。
區域遙感:以區域資源開發和環境保護為目的的遙感信息工程,它通常按行政區劃(國家、省區等)和自然區劃(如流域)或經濟區進行。
城市遙感:以城市環境、生態作為主要調查研究對象的遙感工程。
3常用的遙感數據
常用的遙感數據有:美國陸地衛星(Landsat)TM和MSS遙感數據,法國SPOT衛星遙感數據,加拿大Radarsat雷達遙感數據。
4圖像處理
遙感影像通常需要進一步處理方可使用,用于該目的的技術稱之為圖像處理。圖像處理包括各種可以對像片或數字影像進行處理的操作,這些包括圖像壓縮、圖像存儲、圖像增強、處理、量化、空間濾波以及圖像模式識別等。還有其它更加豐富的內容。
5遙感應用范圍
遙感應用范圍:陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環境監測和規劃管理等。
6結束語
衛星遙感技術應用范文4
關鍵詞:遙感技術;特點;海洋測繪;應用
遙感是以航空攝影技術為基礎,在20世紀60年代初發展起來的一門新興技術。遙感(Remote Sensing),從廣義上說是泛指從遠處探測、感知物體或事物的技術。即不直接接觸物體本身,從遠處通過儀器(傳感器)探測和接收來自目標物體的信息(如電場、磁場、電磁波、地震波等信息),經過信息的傳輸及其處理分析,識別物體的屬性及其分布等特征的技術。通常遙感是指空對地的遙感,即從遠離地面的不同工作平臺上(如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛星、宇宙飛船、航天飛機等)通過傳感器,對地球表面的電磁波(輻射)信息進行探測,并經信息的傳輸、處理和判讀分析,對地球的資源與環境進行探測和監測的綜合性技術。遙感方式有主動式和被動式兩種,主動式遙感先由遙感器向海面發射電磁波,再由接收到的回波提取海洋信息或成像。被動式遙感的傳感器只接收海面熱輻射能或散射太陽光和天空光的能量,從中提取海洋信息或成像。當前,遙感形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數據收集、處理到判讀分析和應用,對全球進行探測和監測的多層次、多視角、多領域的觀測體系,成為了獲取地球資源與環境信息的重要手段。
一、遙感技術的特點
遙感作為一門對地觀測綜合性技術,它的出現和發展既是人們認識和探索自然界的客觀需要,更有其它技術手段與之無法比擬的特點。遙感技術的特點歸結起來主要有以下幾方面:
(1)可獲取大范圍數據資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右,可及時獲取大范圍的信息。一張陸地衛星圖像,其覆蓋面積可達3萬多平方公里。這種展示宏觀景象的圖像,對地球資源和環境分析極為重要。
(2)能動態反映地面事物的變化。遙感探測能周期性、重復地對同一地區進行對地觀測,這有助于人們通過所獲取的遙感數據,發現并動態地跟蹤地球上許多事物的變化。同時,研究自然界的變化規律。尤其是在監視天氣狀況、自然災害、環境污染甚至軍事目標等方面,遙感的運用就顯得格外重要。
(3)獲取信息的速度快,周期短。遙感探測能在較短的時間內,從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進行對地觀測,并從中獲取有價值的遙感數據。由于衛星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料,以便更新原有資料,或根據新舊資料變化進行動態監測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。
(4)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。
(5)獲取的數據具有綜合性。遙感探測所獲取的是同一時段、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,宏觀地反映了地球上各種事物的形態與分布,真實地體現了地質、地貌、土壤、植被、水文、人工構筑物等地物的特征,全面地揭示了地理事物之間的關聯性。
(6)獲取信息的手段多,信息量大。根據不同的任務,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。
目前,遙感技術已廣泛應用于農業、林業、地質、海洋、氣象、水文、軍事、環保等領域。在未來,預計遙感技術將步入一個能快速,及時提供多種對地觀測數據的新階段。遙感圖像的空間分辨率,光譜分辨率和時間分辨率都會有極大的提高。其應用領域隨著空間技術發展,尤其是地理信息系統和全球定位系統技術的發展及相互滲透,將會越來越廣泛。
二、遙感技術在海洋測繪領域的應用
海洋遙感技術主要包括以光、電等信息載體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術。海洋聲學遙感技術是探測海洋的一種十分有效的手段。利用聲學遙感技術,可以探測海底地形、進行海洋動力現象的觀測、進行海底地層剖面探測,以及為潛水器提供導航、避碰、海底輪廓跟蹤的信息。
海洋遙感主要應用于調查和監測大洋環流、近岸海流、海冰、海洋表層流場、港灣水質、近岸工程、圍墾、懸浮沙、淺灘地形、沿海表面葉綠素濃度等海洋水文、氣象、生物、物理及海水動力、海洋污染、近岸工程等方面。遙感監測己成為海洋及海岸帶主要的監測手段和信息源。
利用傳感器對海洋進行遠距離非接觸觀測,以獲取海洋景觀和海洋要素的圖像或數據資料。海洋不斷向環境輻射電磁波能量,海面還會反射或散射太陽和人造輻射源(如雷達)射來的電磁波能量,故可設計一些專門的傳感器,把它裝載在人造衛星、宇宙飛船、飛機、火箭和氣球等攜帶的工作平臺上,接收并記錄這些電磁輻射能,再經過傳輸、加工和處理,得到海洋圖像或數據資料。
海洋的各種經濟和軍事活動,都需要獲取及時、準確的海面現場數據。高頻地波雷達以探測距離遠、面積大,并能超視距、全天候探測海面等優越性,被廣泛應用在世界海洋經濟活躍的重要區域。利用衛星高度計資料進行潮波分析、海洋風浪場、重力場、海洋大地水準面、全球氣候變化等研究;應用合成孔徑雷達(SAR)信息進行海底地形、海洋內波、海浪方向譜等研究;以光學和微波遙感信息為主,通過多源信息復合技術建立海流、海面風場分析方法和模型;我國在以上海為中心的長江三角洲外緣,舟山群島的朱家尖和象山分別建立了兩個高頻地波雷達站,夜以繼日地觀測兩站連線以東四萬平方公里海面風、浪、流的數據。
風力、波浪、潮流等是塑造海洋環境的動力,利用RS,GPS 等現代海洋觀測技術可以大范圍快速、準確、直接地獲得海洋動力信息,對于海面風場觀測,遙感所獲得的海面風數據一般是距海20nm 處的觀測資料。這些資料的取得有助于臺風大風預報和波浪預報。對于海浪觀測,可以通過合成孔徑雷達反演波浪方向譜或者可以通過動力模式來解決表面波場問題;對于海流觀測,海洋中的海流主要受風力、引潮力和密度分布不均勻所驅動。測流主要使用雷達高度計,目前已聯合使用衛星定位裝置、數據采集系統和海流浮標,取得了有價值的資料。
21 世紀是人類開發利用海洋的新世紀,隨著對地球認識的不斷深化,海洋的作用越來越被人們所認識。我國東臨太平洋,是世界上重要的海洋國家之一。利用遙感技術合理開發利用海洋資源,切實保護海洋生態環境,對于實現海洋資源、環境的可持續利用和海洋事業的協調發展,具有重要的意義?!?/p>
參考文獻
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衛星遙感技術應用范文5
關鍵詞 遙感技術;水文水資源領域;研究
中圖分類號TP7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)110-0227-02
現階段我國科技水平不斷的提高,隨著科學技術的靈活發展,遙感技術也開始在各行各業落地生根,尤其是在水文水資源領域研究方法的應用獲得了大量的關注。通過遙感技術的應用可得到科學準確的水文數據,有助于提高工作人員的工作質量與效率,減少成本,對研究水文水資源領域工作起到了重要作用。
1 遙感技術的概念
我國遙感技術的應用已有幾十年的歷史,遙感技術作為一種功能性強、復合型的探測技術,其主要的原理就是根據物體所呈現出的電磁波反射、輻射等特點,通過遙感感測將物體特點記錄與收集,最后將電磁波信息處理為影像,為探測其它物體提供科學可靠的依據。遙感技術是從電磁波理論知識出發,在人們的日常生活中得到大量的運用,例如氣象觀察、資源局勢探查等方面,由于遙感技術傳播速度快并且能夠保證信息的科學與完整,也可運用于地圖測繪,且其應用范圍拓展到航空、軍事等領域。遙感技術應用在水文水資源領域當中,有利于節約人力、物力以及時間,提高了水文勘測工作質量與效率,縮短了實施周期,使作業工序變得簡單。
2 遙感技術在水文水資源領域的應用與發展
2.1監測降水量
通過遙感技術的運用,將衛星與雷達結合在一起,輸送和傳遞出遙感信息源,可了解到降水量的空間、分布等各項參數,有利于獲得不同地區降雨量的具體數據。雷達主要是根據空氣中降水粒子對電磁波產生的影響,從而實現對部分地區雨量的預測,特別是對于監測雨量較少的地區,除了監測其雨量站,還要運用雷達監測,便于得到準確的降雨量信息,雷達監測屬于微波遙感的重要環節。衛星則是綜合衛星信息與地面測量的情況,對大面積的雨量進行預報,由于雷達只能監測到降水粒子,一旦降水粒子出現密集的情況產生較厚的云層,雷達監測將無法給出正確的降水量數據,因此在這種情況下,就要通過雷達與衛星共同監測出準確的降水量數據,衛星估算的方法有綜合法以及微波輻射法。現階段運用最多的是航空飛機,通過飛機進入到云層深處開始探測,航空遙感是一種用于氣象觀察的輔助技術,主要監測云層以及周圍小粒子的分布情況,然后將收集到的數據與資料傳輸到計算機系統當中進行處理與分析,從而會自動獲得更多的云層數據,這些大量而又準確的數據為水文研究工作提供了便利,減少了研究成本與時間。
2.2監測蒸發量
蒸發量包括土壤、水面、植物等這三個方面的蒸發,蒸發量對水量、能量的平衡起到了關鍵作用,換句話說也就是蒸發量的多少將直接決定水量、能量的平衡。而監測蒸發量是通過物理的方式來轉化質量和能量的關系,來得到準確的蒸發量數據。遙感技術的運用日趨廣泛,監測蒸發量的方法也越來越多,運用衛星來收集數據的方法多種多樣,計算方法有統計經驗法、能量余項法、全遙感信息模型法。通過模型特點將模型分類,使其發揮出具體的作用,多層模型是通過將土壤劃分為較多層,一層模型用在對地表、土壤、植被的區分,二層模型主要是對地表植被、地下土壤、地上熱量這三者間的余熱計算。在通過遙感技術監測蒸發量與探測地表特征數據相結合的形式下,研究出遙感日蒸散估算模型,這種計算模型的建立,可了解各種地表環境下的蒸散情況,為監測與計算蒸發量提供了有力的前提。
2.3監測徑流量
由于徑流量測量比較復雜,目前只有通過水文模型來獲得遙感信息估算徑流量,遙感技術是一種綜合性的技術,可用于收集土壤、地表、植被、水體、蒸發量等數據,其收集信息具有便捷性、即時性、全面性、完整性等優點,遙感技術與水文模型的共同使用,就可以預測出徑流量。遙感技術測量徑流量是通過感測與其相關的元素,收集大量的數據建立水文模型來獲得徑流量的結果。
2.4地表和土壤水分的監測
地表對徑流形成、地面能量與物質有著重要的影響作用,土壤水分包括地表水、地下水、地表能量這三個重要的參數。由于地表特征較為復雜,通過遙感技術識別與分類地物,對識別水體、提高土地利用率與覆蓋率有著深遠意義,水文變化最直接的表現為土地利用、土地覆被的變化,遙感技術在監測土地利用與覆被變化方面有著較大的優勢,地表又被稱為下墊面,地表特征當中的幾個關鍵元素信息,例如植被、地表發射率、地面溫度與反照率等,這些關鍵元素將影響地表能量與物質的平衡。土壤水分又被稱為土壤濕度,是地表能量交換中的重要內容之一,也是地表水與地下水的中間元素,遙感監測土壤水分有光學遙感、微波遙感這兩種研究方法。
2.5預防災害,保持水土平衡
遙感技術在收集研究水文資源的同時,也可監測洪澇、旱情、積融雪、水質等情況,起到了一定的預防災害作用。為保證水土不被流失,遙感技術作為研究水土工作中的重要手段,能夠監測土壤侵蝕動態、水土流失情況。利用遙感技術監測土壤侵蝕是通過收集與其相關的元素信息,例如降雨量、植被、地形、土地、人為等因素,目前我國監測土壤侵蝕動態的方法有很多,如分類對比、逐像元比較以及分類與逐像兩者結合的動態監測方法。水土流失定量研究法運用較多的是建立水土流失定量計算模型,通過收集的土壤流失信息建立方程式來計算和分析,從遙感影像上獲得土壤侵蝕元素數據,提取模型計算因子用于監測水土流失狀況。
3結論
綜上所述,遙感技術在水文水資源領域的應用方法也越來越多,使研究水文水資源領域的方法得到了擴展。遙感技術對水文研究工作有著很大的幫助,節省了人力、物力、時間、成本,為研究水文資源提供了一定的便利條件,通過準確科學的水文信息,便于開展水文水資源的研究工作,對水文水資源領域的長期穩定發展起到了積極作用。
參考文獻
[1]姜哲石.遙感技術在水文水資源領域中的應用分析[J].才智,2011(34).
衛星遙感技術應用范文6
從字面意思來看,遙感即遙遠的感知,泛指一切無接觸的遠距離探測。比如自然界中蝙蝠飛行時靠超聲波來探測周圍的地理環境,深海中的潛水艇靠聲納來確定位置等等。人類最早在遙感方面的應用可以追溯到17世紀初。當時歐洲荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希(Hans Lippershey),為檢查磨制出來的透鏡質量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過透鏡看過去,發現遠處的教堂塔尖好象變大拉近了,于是在無意中發現了望遠鏡的秘密。1608年他為自己制作的望遠鏡申請專利,并遵從當局的要求,造了一個雙筒望遠鏡。到了1609年,伽利略制作了放大三倍的科學望遠鏡并通過它首次觀測了月球。人類終于使觀察遠處的事物成為了可能。
僅僅能觀察到遙遠的事物還遠不能使人們滿足,人們還希望能夠通過觀測記錄下其他地方的地物信息,來實現進一步的研究與應用。到了19世紀,照相機的出現又使遙感技術有了新的發展。1839年,法國的達蓋爾(Daguarre)發表了他和尼普斯(Niepce)拍攝的照片,第一次成功將拍攝到的事物記錄在膠片上。人們從而可以將觀測到的事物用圖像的方式記錄下來。后來,有人將照相機綁在鴿子身上,再將鴿子放飛,拍攝到了英國倫敦的空中影像圖;1858年,法國有人則用系留氣球拍攝了巴黎的鳥瞰相片。到了1903年,萊特兄弟發明了飛機,從而使遙感技術又得到了一次飛躍:1909年有了第一張航空相片;一戰期間(1914~1918年)形成了獨立的航空攝影測量學的學科體系。到了二戰期間(1931~1945年),彩色攝影、紅外攝影、雷達技術、多光譜攝影、掃描技術以及運載工具和判讀成圖設備的出現,成為了現代遙感技術的基礎。
1957年,前蘇聯發射了人類第一顆人造地球衛星,人類進入了太空時代。1968年,美國阿波羅8號宇宙飛行器發回了歷史上第一幅地球影像。從此,人類有了新的視角來重新認識我們賴以生存的地球。1972年美國發射了第一顆陸地衛星,標志著航天遙感時代的開始。經過幾十年的發展,遙感技術已應用于國民生活越來越多的領域中。
隨著現代遙感技術的不斷進步,各種遙感儀器的不斷研發,可用信息源越來越多,遙感技術在各行業上的應用不斷深入,也越來越廣泛。遙感技術擁有其他技術手段所不具備的眾多優點:遙感探測能在較短的時間內,從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進行觀測,并從中獲取有價值的遙感數據,大大拓展了人們的視覺空間。比如,一張陸地衛星圖像覆蓋面積可達3萬多平方千米。遙感技術還具有時效性強的特點,即通過遙感,人們獲取信息的速度快、周期短。例如美國的陸地衛星(Landsat)每16天可覆蓋地球一遍,NOAA氣象衛星每天能收到兩次圖像,從而實現天氣情況的實時更新。通過遙感技術還可以實現較高的經濟與社會效益。由于地球上有很多地方的自然條件極為惡劣,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等,這些地方人類難以到達,但我們可以采用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感,方便及時地獲取這些地區的各種寶貴資料。
經過幾十年的發展,現代遙感技術已形成了一個從地面到空中,從信息數據收集、處理到判讀分析和應用,可以對全球進行探測和監測的多層次、多視角、多領域的觀測體系,是獲取地球資源與環境信息的重要手段。在農業、林業、地質、海洋、氣象、水文、軍事、環保等領域,遙感技術都可以大展身手。在地理災害信息獲取、受災環境宏觀調查以及災害動態監測和災情損失評估中,遙感是不可缺少的手段之一。2010年10月,海南出現了連續多天的強降雨天氣,海南測繪局在國家測繪局的支持下,成功獲取了10日海南島東部2.2萬平方千里的合成孔徑雷達衛星遙感數據,數據范圍涉及海口、三亞、瓊海、陵水、文昌、保亭、萬寧、定安、澄邁等受災較嚴重的市縣,并據此制作完成了《海南省強降雨積水區域分布專題地圖》,送交省政府有關部門,為災情監測和評估、災后重建等工作提供了科學依據。
在軍事上遙感技術起到的作用無疑是非常重要的。在現代戰爭中,通過軍事衛星和飛機上攜帶的各種高性能遙感器可以獲得精細的戰場環境,有效地獲取敵方整體部署情況,監視、跟蹤和預測敵方部隊的行動,全面掌握打擊目標的位置分布,引導精確攻擊武器準確地命中目標,完成評估戰場毀傷效果等重任。大家在電影、游戲中經??吹降臒峒t外成像儀就是其應用之一。熱紅外成像儀對溫度十分敏感,它采用紅外探測器來獲取地面目標的紅外輻射,記錄的是目標自身的紅外輻射信息,使得敵方目標無處遁形。利用熱紅外成像儀對溫度的敏感,在軍事上常用于探測和監視地方偽裝人員、飛機、坦克、導彈發射和核爆炸等有熱源目標。遙感技術充當著指揮系統“眼睛”的作用,而且是一雙“火眼金睛”。