遙感技術的用途范例6篇

前言:中文期刊網精心挑選了遙感技術的用途范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。

遙感技術的用途

遙感技術的用途范文1

關鍵詞:無人機遙感技術 土地執法 遙感監測

中圖分類號:TP79 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)06(a)-0009-05

無人機遙感技術較傳統的遙感技術而言,是一種低空遙感技術,它是以獲取低空高分辨率遙感數據為目標,操作方便、靈活性強、成本較低的一種專業化遙感系統。隨著社會經濟的快速發展,各行各業對高分辨率的基礎地理信息需求越來越大,僅靠以往傳統的衛星數據系統獲得的遙感信息數據和影像數據已無法滿足現實需求。因此,無人機遙感技術作為一種新興的、低成本、高分辨率、易操作的遙感技術自然受到各行業的追捧。當前,無人機遙感系統廣泛運用于土地執法監測,這樣有助于監測土地利用情況,并對其進行合理規劃和土地資源管理。

1 無人機遙感技術概述

1.1 無人機遙感技術的特點

1.1.1 操作簡單

隨著無人機技術的不斷成熟,其操作也愈顯簡便化,在使用無人機進行土地執法檢查時,可以事先設定好飛行路線,針對空中和地面實際情況,通過校正數據以達到對目標的精確測量;當無人機出現故障時,其系統可以自動進行診斷,一旦出現故障,無人機可以自行返航到起點,以等待排除故障重新進行測量。

1.1.2 靈活方便

無人機不需要專門的場地進行起飛或降落,使用起來極為方便,可以通過多種方式在山坡、田地等地域進行起飛,并快速到達預定目標進行測量,完成測量任務后可以通過傘降或滑行方式回收。同時,無人機機身重量較輕,體型不大,攜帶也較為方便。

1.1.3 高分辨率

相比傳統航拍技術,無人機遙感技術具有高分辨率獲取影像數據的能力,這是無人機遙感技術的最大特點,無人機遙感技術獲取影像的空間分辨率最高可以達到厘米級,主要得益于其具備面積覆蓋、傾斜成像的技術能力。

1.1.4 低使用和維護成本

日常的維護、保養費用低,作業時的成本不高,正常情況下的支出:系統的直接成本很低,只需要設備的折舊費、人員工資、交通開支等。隨著大量實驗生產的開展,低空遙感技術已日趨成熟,無人機遙感技術以其機動、靈活、快速的反應能力和運行成本低等優勢,正逐步成為航空遙感系統的有力補充,尤其是在小范圍的遙感調查中能發揮非常重要的作用。近年來已成為影像數據獲取的有效手段之一,能彌補衛星RS的不足。

1.2 無人機遙感的影像處理流程

1.2.1 影像的畸變差糾正

由于無人機遙感系統操作簡單、運用靈活,成像分辨率高的特點,便廣泛用于航拍領域中。因無人機相機的不同,無人機的類型也不盡相同,大多數情況下無人機遙感系統使用的都是普通相機,其拍攝出來的相片會出現畸變現象,一旦出現畸變,在后期相片數據處理結果上會出現誤差,為了保障數據的真實準確性,都會事先糾正影像畸變,常見的處理方式有消除主點偏移、旋轉影像等。

1.2.2 影像的三角測量

無人機遙感系統在低空進行航拍時會自動完成影像的三角測量,傳統影像的選點和轉點工作是由人工完成的,其效率較低,而無人機遙感技術能夠自動完成選點和轉點工作,工作效率大大提高。同時,影像中的各個坐標也是自動獲取的,其坐標系中密點位置及參數也是自動形成。

1.3 無人機遙感系統簡介

無人機遙感系統分為空中控制、地面控制以及數據處理系統,空中控制系統主要包括無人機機身、影像獲取系統、控制飛行的動力系統等;地面控制系統主要包括無線通信系統及接收系統等,以對無人機進行航線規劃及飛行控制。數據處理系統主要是影像數據處理軟件。目前無人機遙感系統在國土遙感應用、能源遙感應用、林業遙感應用和農業遙感應用等領域得到了廣泛推廣,具體無人機航測遙感系統如圖1所示。

民用無人機通常分為固定翼無人機、無人直升機和多旋翼無人機這3個種類。固定翼無人機是多數民用無人機的主流平臺,這種飛行器的發展趨勢主要向微型化和長航時發展,當前微型化的無人飛機大小只有巴掌大,長航時無人機能飛行時間大約10小時,起飛的方式也多種多樣,有彈射、滑行、車載等等,降落的方式也可以選擇傘降、滑行和撞網都可以;無人直升機是靈活性最強的無人機平臺,可以原地垂直起飛和懸停;多旋翼(多軸)無人機是消費級和部分民用用途的首選平臺,靈活性介于固定翼和直升機中間(起降需要推力),但操縱簡單、成本較低。

2 無人機遙感技術在土地執法工作中的運用

土地執法是指縣級以上人民政府國土資源行政主管部門按照法定程序和方式,依據該行政區域內土地管理法律和法規,通過遙感監測、動態巡查、地理信息系統等技術手段掌握該行政區域的新增建設用地和耕地保護情況,起到發現、制止并監督查處違法用地行為。具體體現在土地衛片執法檢查的應用、土地管理動態巡查監測、違法土地案件整改情況監測和耕地保護的日常監測等方面的工作。

2.1 土地衛片執法檢查的應用

國土資源部在2010年頒布了15號令,并且在全國開展了土地衛片執法檢查工作,土地衛片執法檢查是指通過衛星遙感監測、地理信息系統等技術手段對一個地區的土地利用情況進行監測,制成遙感影像圖,將同一地域前后兩個不同時點的遙感影像圖進行疊加對比,可以反映出該地域土地利用的地表變化情況。通過對衛片監測所反映土地利用情況發生變化的地塊逐一核查,掌握該行政區域的新增建設用地情況,發現、制止并查處違法用地行為。這幾年持續的土地衛片執法工作使得湖南土地管理和土地合理利用得到了進一步改善;個人、企業及各地政府依法使用土地的意識有所提高;土地市場秩序有所好轉,但是由于衛星影像是全國統一時點獲取,獲取時間是在土地衛片執法開展前一年的8月份,所以在開展土地衛片執法時,較發達地區的影像和實地有較大的差別;另外有的地區的衛星影像分辨率不高,影像的清晰度不夠,因此,較發達地區的國土資源局為了加強對土地利用情況監督,有效遏制土地違法使用行為,進一步規范土地管理,采取無人機航拍監測方式對該地域進行土地監測。以2015年湖南省岳陽市土地衛片執法檢查工作為例,2015年4月,岳陽市國土資源局獲得了國家下發的2014年8月的2M分辨率彩色衛星影像,但是由于得到的衛星影像部分區域出現被云層,薄霧遮擋,清晰度不夠,并且衛片執法開展時間和衛片拍攝時間相差半年,為了保證該市土地衛片執法檢查工作的科學性和準確性,政府部門采用了無人機遙感技術對該市區進行航拍取像。在無人機機型中,固定翼無人機是飛行速度最快,續航能力最強的機型,因此,政府部門選用了IRSA(中遙)Ⅱ固定翼無人機,佳能HF M52相機進行航拍,拍攝的航片影像的分辨率為0.2 m,從線路規劃、無人機飛行、航片的快速處理(如圖2)和影像的建設用地解譯等全部工作共用了15天順利完成。

2.2 土地管理動態巡查監測

近年來,由于土地經濟市場繁榮,從而導致違法占用土地、違法建設現象時有發生,基層執法部門任務繁重,在日常巡查過程中,由于受地域條件等因素制約,巡查工作有一定困難,存在對違法用地發現率低、發現不及時等弊端?!盁o人機航拍監測具有靈活機動、精細準確等特點,不受地形地貌等因素干擾,能夠獲得準確的視頻和高精度的圖片,確保不留盲區和死角,實現對轄區范圍的全覆蓋。土地執法部門通過無人機對該區域土地進行動態巡查監測,可以全面有效地了解該區域違法用地、違法建筑的情況。通過對制定區域進行無人機監測,對比同一區域前后不同時間點的影像數據資料,利用對比軟件設備進行解譯,最終為執法部門的執法行為提供數據來源。筆者所在的長沙市國土資源局在開展土地執法的動態巡查工作中,對涉及的違法用地進行了執法檢查,對部分違法情況不清楚的地方或者某區域可能存在違法用地行為的,采用了無人機遙感技術對其進行拍攝,對土地監察動態進行定點巡查,其期限通常為3個月,為了保證航拍影像質量,航拍效率,使用了高質量、高安全性的無人機遙感技術。從而取得清晰的遙感監測圖斑。圖3為岳陽市某廣場的影像對比圖,由于2012年的衛星影像分辨率太低,無法有效辨認影像中的一些信息,無法為違法占用土地立案工作提供有力的依據,2013年是用無人機航拍,無人機是運用zc-5型,長2.1 m、翼展2.6 m,可以抵抗五級左右大風,飛行范圍一般在2 000 km2,配置相機是佳能5D Mark Ⅱ、24 mm定焦鏡頭。在最終形成的清晰航片影像中,可以發現分辨率較高,建設面積和類型非常明顯。

2.3 違法土地案件整改情況監測

在土地執法工作中,許多違法占用土地、違法建設案件被發現和查處整改,而土地執法部門在對違法占用土地查處整改情況進行現場調查取證時,如果用常規全站儀實地野外數據采集方法成圖,作業量大,耗費時間長,成本高(每平方公里的費用達到8~15萬元),且不宜大面積開展,不僅給土地執法工作帶來不便,也嚴重影響了遏制違法占用土地的行為。相比野外實測,無人機航測具有周期短、效率高和成本低等特點,對于面積較小的大比例尺土地測量任務受天氣和空域管理的限制較少,成本較低。而將無人機遙感系統進行工程化、實用化開發,則可利用它機動、快速、經濟等優勢,在陰天、輕霧天也能獲取合格的彩色影像,從而將大量的野外工作轉入內業,保證違法土地整改查處情況監測的高效性。所以越來越多的國土資源局通過使用無人機遙感技術對違法占用土地面積較大和集中的區域進行航拍攝像,更直觀和快捷地了解該區域的實際查處整改情況,而基于無人機機動性能強、不受場地情況限制,并且攜帶方便,執法部門可以充分利用無人機對違法占用土地進行監測攝像,實時記錄土地違法案件的整改情況。

2.4 耕地保護的日常監測

耕地保護是加快經濟發展方式轉變的根本要求,在2015年1月視頻會議作出重要批示,批示指出我國人多地少,任何時候都要守住耕地紅線,守住基本農田紅線。要堅持數量與質量并重,嚴格劃定永久基本農田,既要明確其特殊用地政策,又要嚴格規范用地管理,加強監測督察,對土地違法違規問題動真碰硬、重點問責。這對土地執法的工作有了很高的要求,為了認真落實耕地保護,一些政府對于耕地較集中,耕種條件較好的區域開展了無人機遙感的定期巡查。比如常德市政府今年計劃對該市區撥款150萬元,運用無人機,分辨率為0.5 m的遙感技術,隔兩三個月拍一次重點基本農田的保護區,以第一次作為基礎,如果地面上有變化,比如耕地變成建設用地,或者耕地變成其他地類而引起耕地被破壞,這樣就可以清楚地在內業處理后的航片影像中發現,常德市計劃通過此項工作來開展對重點基本農田保護區的監測和耕地保護的高技術、高效率的推廣工作。

3 無人機遙感技術可能存在的問題

無人機遙感技術作為一種低空航拍影像數據采集的主要方式,其靈活機動、續航時間較長、影像收集實時等優點,已成為衛星遙感系統的有效補充,而隨著社會的不斷發展,無人機遙感技術的運用將更加廣泛,然而,基于無人機自身的限制,還需要不斷完善無人機系統,以確保無人機遙感技術的穩定性和抗風險性。

3.1 抗風險能力有待提高

無人機機身較輕,由行高度低,容易受到風速影響,但為了提高無人機的抗風險性,通常情況下都是采取增加無人機機身重量,但是無人機承擔量小,如果增加機身重量,其穩定性會下降。因此,如何在機身較低或不增加重量的情況下,通過改善無人機遙感技術來提高無人機系統的穩定性和抗風險性,保證無人機飛行安全是當前無人機遙感技術需要解決的重要問題。

3.2 拍攝范圍不大

由于是低空飛行,一個架次拍攝的范圍較小,并且體積不大,續航時間較短,一般只能飛行幾個小時到十幾個小時,僅適用于小范圍區域的調查,對于大面積區域的全天候調查,需要配合大飛機、衛星影像數據開展調查。

3.3 遙感數據的后處理技術

當前使用的無人機遙感攝像設備是一種小型的數字相機,與傳統的衛星攝像系統相比,其攝像數據太多,影像篇幅小,從而導致后期數據處理時間較長,因此,針對這類問題,應開發影像自動識別和拼接軟件,提供影像數據處理效率,節省數據處理時間。

4 結語

當前,與傳統航空遙感系統相比,無人機遙感技術具有更大的靈活性,使用便利,并且攝像時間短、影像分辨率高,彌補了傳統航空遙感系統的不足,從而被廣泛運用于土地執法監測領域。通過無人機遙感技術獲取的高分辨率影像,對各類地物信息進行提取,可以有效提供土地利用情況的準確數據。然而,無人機遙感技術作為衛星遙感系統的補充,多運用于一般的小范圍區域地形圖繪制,加之無人機自身的一些不足和限制,無法滿足大范圍監測需求,因此,改進無人機系統質量,提高系統穩定性和抗風險性,改進遙感數據的處理技術等,是下一步無人機遙感技術發展完善的一個方向。

參考文獻

[1] 范承嘯,韓俊,熊志軍,等.無人機遙感技術現狀與應用[J].測繪科學,2009(5):214-215.

[2] 郎城.無人機在區域土地利用動態監測中的應用[D].西安科技大學,2011.

[3] 王偉娜,葛瑩,李心玉,等.航測成圖與衛星影像測圖的比較分析[J].測繪科學,2008(5):65-66,72.

[4] 朱京海,徐光,劉家斌.無人機遙感技術在環境保護領域中的應用進展[J].環境保護科學,2011(9):45-48.

[5] 黃愛鳳,鄧克緒.民用無人機發展現狀及關鍵技術[C]//第九屆長三角科技論壇.2012.

[6] 荊平平.無人機影像獲取與信息提取應用研究[D].中國地質大學(北京),2014.

[7] 王邦松,艾海濱,安宏,等.航空影像色彩一致性處理算法研究[J].遙感信息,2011(1):45-49.

遙感技術的用途范文2

【關鍵詞】遙感技術;土地調查;應用研究

引言

伴隨著科學技術的快速發展,土地方面的工作人員將科技研究成績應用到了實際工作之中,這不僅提升了工作成效也提升了研究工作的質量。遙感技術由于自身所具備的優勢,成為土地工作人員在技術方面的首要選擇。面對著經濟發展中土地資源的緊缺現狀,這就要求必須從土地調查工作做起,制定科學合理的土地資源利用計劃。遙感技術在土地調查工作應用,不僅能夠掌握到隨時的土地資源變化情況,也為土地調查工作的順利進行提供保障。

就目前國內經濟情況綜合分析,土地資源的利用問題已經成為當前社會中日益重要的問題,而做好土地調查工作,不僅能夠保障土地資源科學合理應用,也是保障有限耕地資源,為土地的策劃工作提供事實依據,緩解土地資源利用矛盾。如何能夠保障土地資源充分合理的應用,就必須了解土地應用與國家土地資源分配情況,而這部分的工作中為了能夠獲取準確的數據信息,就必須應用到現代化的科學手段,與之前的技術方式比較,遙感技術的應用具備多方面不可替代的優勢,在保證真實、準確、及時的數據傳遞同時,不僅信息覆蓋比較大,而且信息方面比較系統全面。因此,遙感技術成為土地方面工作人員在土地調查工作首選,并且為土地資源合理利用與國土資源合理分配提供重要數據根據。

1、目前實行土地調查工作的現實意義以及目的

土地資源是人類生活中根本的自然資源,是人類社會進步的稀缺資源,對于人類的生存與進步都有著重要基礎作用。國家國土資源方面的研究對于人類社會的生存以及經濟方面的發展有著重要保障作用,這就需要在工作中以科學、正確的研究態度進行土地資源的調查工作,以準確的科學數據為社會經濟發展提供數據基礎。

土地調查目的主要有:(1)為土地利用和規劃提供資料。對土地基本情況的了解是否準確基本上決定了土地利用的長期計劃是否合理,是實現合理、科學的土地利用的關鍵。(2)為制定國民經濟計劃提供基本依據。國民經濟計劃的制定、城市化的進程、農、林、牧、副、漁各業的合理安排、生產指標的確定以及財政稅收的組織都必須以土地調查所獲得的各類用地及其變化狀況數據資料為依托。(3)為土地的有效管理提供可靠的基礎。通過土地調查,我們可以準確地掌握土地利用狀況和權屬狀況,從而制定出科學的土地管理法規和政策,為建立和完善土地管理市場打下堅實的基礎。(4)為土地科學研究和建立土地信息系統提供準確的數據資料。土地調查的過程就是采集土地信息的過程,是土地科學研究的重要組成部分,它能向各級政府部門及各行業提供重要的參考資料和合理的服務。

2、遙感技術在土地調查工作中的實用性

2.1遙感技術所具備的技術優點

信息獲取很少受環境限制。不同區域的耕地所處的地質條件和自然環境各不相同,差異很大,甚至有些自然環境如高山峻嶺、地勢崎嶇難行的山坡以及沼澤等地方的條件十分惡劣,人類難以順利到達并獲取所需的數據和信息。然而由于遙感技術并不受地面條件的限制,只需利用航天遙感或者是衛星遙感便可以最大范圍的對各種環境的資料進行獲取和加工,為進一步研究和分析提供信息服務。第四方面就是在 獲取信息的方法較多,擁有較大的信息量 任務的復雜和不同決定了遙感技術在獲取信息數據時也會采取不同的波段以及儀器。

2.2遙感技術在土地調查工作中的使用方面

2.2.1能夠隨時提供土地資源利用情況

(1)宏觀對土地進行監測。遙感技術對土地的監控提供了大量的TM圖像以及其他相關土地數據資料,這些資料和圖像都為監測土地的利用變化情況提供了科學依據,能夠做到科學、準確、直接的掌握土地利用變化的實際情況,為土地監測提供了真實可靠的第一手資料。(2)監測城市化進程擴展趨勢?,F階段農村進城務工的人員越來越多,因此各地城市的人口數量也處于急劇上升的趨勢,城市規模在不斷擴大和延伸,農村和城鎮的耕地資源在日益減少。

2.2.2在土地情況調查中利用遙感技術落實工作方法

如今多數地區都在采用遙感技術對土地的利用現狀進行調查,其較高的準確度,已經使人們放棄了傳統的調查方法。衛星的掃描給調查工作帶來了十分的便利,無論是惡劣的地質條件或是氣候條件,都可以在衛星的掃描之下得到第一手的調查數據,全時段的服務于土地調查工作。另外,遙感技術在土地調查中具有極高的工作效率,省去了傳統調查工作中的繁瑣步驟,尤其是在對復雜地形進行調查時,大大節省了調查時間,能夠直接得到土地調查的準確數據。

2.2.3應用遙感技術檢測生態環境變化

土地資源是不可再生的自然資源,是保證國家可持續發展政策方針的重要資源基礎,而遙感技術能夠隨時檢測到生態環境的變化情況,這種科學的技術系統,是運用科學合理的工作方式,掌控的信息情況包括土地與生態兩個方面,并且對于變化信息實現實時的動態掌控,是第一手的信息數據,這可以對于生態保護區域做好保護工作,根據現實的情況制定相應的規劃工作。做好遙感技術工作也是相關部門工作的數據基礎。這不僅對于土地調查工作有深遠意義,同時對于生態環境保護方面也是非常重要的,綜合信息數據可以實現資源合理分配,將土地資源與生態環境工作合理結合,是土地規劃管理工作的一個工作重點。

總結

目前經濟發展與國家土地資源減少,所形成的矛盾已經引起土地工作人員重視,而做好土地調查工作,不僅是土地規劃方面的工作重點,同時也是合理科學分配土地資源的工作基礎。而遙感技術在土地調查工作的應用,已經成為在兔子資源綜合管理與分配工作中最實用的技術手段。與之前的技術方式比較,遙感技術的應用具備多方面不可替代的優勢,在保證真實、準確、及時的數據傳遞同時,不僅信息覆蓋比較大,而且信息方面比較系統全面。因此,遙感技術成為土地方面工作人員在土地調查工作首選,并且為土地資源合理利用與國土資源合理分配提供重要數據依據,保障土地資源可持續利用。

參考文獻

[1]翁玉坤,劉排英,王鵬生.遙感技術在土地調查與動態監測中的應用綜述[J].北京測繪,2009(3):64-66.

遙感技術的用途范文3

關鍵詞:遙感;土壤;重金屬

Abstract:Remote sensing technology has the advantages of macroscopic characteristics,strong currency and comprehensive abundant information. It provides a feasible method for soil heavy metal pollution evaluation of mining area. This paper summarizes the research of evaluation for mining area of soil heavy metal pollution with remote sensing technology.

Key Words:remote sensing;soil;heavy metal

1. 引言

礦產資源是生產資料和生活資料的重要來源,人類社會的發展進步與礦產的開發利用密不可分。礦產的開采、冶煉、加工過程中大量的鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、銅、鎳等重金屬以及類金屬砷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。根據2014年4月17日環境保護部、國土資源部的《全國土壤污染調查公報》,“全國土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染較重,總的超標率達16.1%”、“在調查的70個礦區的1672個土壤點位中,超標點位占33.4%,主要污染物為鎘、鉛、砷和多環芳烴”。資源、環境是制約社會經濟發展的兩大瓶頸,如何克服這個瓶頸問題同時又能實現礦山開發的可持續發展,是我國社會必須面對和解決的緊迫的社會問題[1]。

傳統的土壤重金屬污染監測方法有實驗室監測、現場快速監測等方法。實驗室監測方法雖然測量精度高,但是存在勞動強度大、采樣分析費時,適用范圍小的缺點;現場快速監測法雖然具有大面積、連續、高密度獲取信息的特點,但是還大多處于定性或半定量的試驗階段,易受周圍因素影響[2]。

各種巖石、土壤、植被及水體等均有各自獨特的光譜特征。地物光譜特征的差異,是遙感技術識別各類地物的主要依據,也是應用遙感技術開展土壤重金屬污染評價的理論基礎。遙感技術以其宏觀性和現勢性強、綜合信息豐富等優勢,在礦區土壤重金屬污染評價中起到了積極的先導作用,并取得了良好的應用效果。

一般情況下,土壤中的有機質、水分、鐵氧化物、重金屬等對土壤光譜反射率有一定影響。國外相關研究起步較早,始自20世紀六十年代土壤光譜研究[3]。國外有研究中表明,當土壤有機質含量超過2%,鐵氧化物、重金屬等光譜信息有可能被土壤中的有機質的光譜信息所掩蓋,進一步加大了光譜信息提取的難度;同時土壤的反射率會因鐵氧化物的存在而在整個波譜范圍內有明顯的下降趨勢,土壤的光譜反射率都朝著藍波方向下降,并且這種下降趨勢可以擴展到紫外區域[4],相關研究陸續拓展至礦區重金屬污染中來[5];國內自20世紀八十年代在云南騰沖系統地開展土壤光譜與理化性狀關系的研究[6~7],并于九十年代末開展遙感技術在礦區重金屬污染監測的探索。

目前遙感技術對礦區土壤重金屬污染評價研究主要有兩個方向:一是植被反演。根據地表植被覆蓋以及重金屬在植被根莖、葉片中富集,植被在重金屬脅迫下葉綠素等光譜特征發生變化的特點,通過植被光譜數據反演土壤中的重金屬含量,間接評價重金屬污染。二是土壤監測。利用重金屬對土壤波譜特性的影響,通過土壤光譜數據監測重金屬含量[8-10]。

2. 植被反演方法

植被在生長發育的過程中,礦區土壤中的重金屬被吸收和富集,對植物的產生的影響主要體現在長勢方面產生了生物地球化學效應,如色素含量、水含量、葉面溫度的變化,進而影響植被的光譜反射率,植被光譜的變化能夠在遙感光譜信息中有所體現。基于以上認識,可以通過植被光譜信息、波譜曲線變化的分析提取污染信息[11]。不同植物對重金屬敏感性不同,重金屬脅迫導致植物體內生物化學成分發生改變,使電磁波譜反射特性不同。

植被反演方法的原理是,運用遙感技術研究重金屬污染條件下植被光譜特征變化,建立植被光譜特征與重金屬污染條件下植被生長狀態參數變化之間的關系[7];研究葉綠素含量與重金屬污染之間的關系,分析葉綠素變化敏感的光譜指數及其響應規律,并進行了區域應用與驗證[11-13]。研究表明,隨著土壤中重金屬含量增加,植被近紅外、可見光反射光譜特征發生顯著變化,表現為可見光光譜反射增強,近紅外光譜減少,紅邊移動范圍減少[14-15]。此方法適用于礦區植被覆蓋較茂密的區域。

王杰等(2005年)以江西德興銅礦去為實驗區,采用美國陸地衛星(Landsat)ETM +數據,采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增強影像視覺效果,對污染區的植被的波譜曲線與正常區的同種植被的光譜特征作對比,總結出受毒化植物葉冠的波譜形態與正常植物葉冠的波譜形態相比發生的形態變異的特征,總結對照區和污染區植被的波譜特征差異和各污染區的受污染程度,分析出不同污染區植物的受毒害程度[16]。

雷國靜等(2006年)在南方植被茂密區離子型稀土礦區采用高分辨率QuickBird遙感數據采取坐標換的方式,消除土壤信息干擾,獲取了較真實的植被受污染影響程度的信息,運用了歸一化植被指數密度分割方法和通過旋轉二維散點圖獲得植被綠度方法來提取植被污染信息,取得了較好的效果[17]。

李新芝等(2010年)以肥城煤礦區為實驗區,將SPOT-5數據2.5米分辨率的全色波段進行小波變換、主成分分析等融合方法提高圖像的空間信息量,綜合運用纓帽變換、植被與土壤相關性分析、支持向量機分類等方法提取礦區植被信息,并制作了植被等級分布圖,確定了不同污染程度的植被覆蓋面積,與礦區污染分布的規律具有較好的一致性[11]。

黃鐵蘭等(2014年)以廣東大寶山礦區及周邊10 公里范圍作為研究區,分別以ASTER及QuickBird為數據源,采用植被指數法和植被綠度法對植被污染信息進行識別,對獲取的植被綠度信息圖像進行密度分割,獲得植被污染程度及分布情況。同時建議大范圍的礦山植被污染信息的識別,考慮到項目綜合成本等因素,采用ASTER等低分辨率的數據源,選擇植被綠度指數法進行識別。對于小范圍的典型礦區,可選用QuickBird 等高分辨率的數據源,用植被指數法進行識別[18]。

由于混合像元、大氣效應的存在,植被信息提取過程中容易出現錯分、漏分現象;相關系數的設置易受經驗的影響。同時信息提取易受云層、山體陰影和人類生產活動的影響,均存在一定的誤提現象。未來應加強信息提取技術、多源遙感數據在植被反演中的應用研究,以解決上述問題。

3. 土壤監測方法

土壤是由多種物理化學特性不同的物質的組成的混合體,例如有機質、重金屬、水、其他礦物質等。各種物質均有發射、反射、吸收光譜的特性,都會對土壤光譜特征產生影響,同時植被覆蓋也對土壤光譜的監測有較大影響,因此對于通過土壤光譜數據直接監測土壤重金屬含量的研究,尚處于探索階段。

土壤監測方法的原理是,利用光譜分析方法室內測定土壤發射光譜數據,經線性回歸分析或指數回歸分析、標準化比值計算、特征光譜寬化處理后,利用回歸分析方法建立重金屬元素含量與發射率變量之間的土壤重金屬反演模型,定量反演出礦區土壤重金屬含量[19-23]。此類方法適用于植被覆蓋率較低的地區。

Thomas Kemper等(1998年)在西班牙Aznalcóllar 尾礦庫潰壩事件土壤重金屬污染監測中,基于多元線性回歸分析(MLR)和人工神經網絡(ANN)方法分別通過化學分析、特征光譜--近紅外反射光譜(0.35?0.35μm)手段監測土壤重金屬含量,兩種手段對 As、 Fe 、Hg、Pb、S、Sb等六種元素監測有較高的相似度。為相似礦區環境的監測提供了較好的借鑒意義[13]。

李淑敏等(2010年)以北京為研究區,研究土壤中8種重金屬(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg)的含量與熱紅外發射率的關系,分析了土壤重金屬的特征光譜,并模擬預測了重金屬含量的回歸模型,為基于遙感光譜的土壤重金屬含量監測奠定了基礎[24]。

宋練等(2014年)以重慶市萬盛采礦區為研究區,通過光譜特征物質之間的自相關性來分析土壤中光譜特征物質,在回歸分析的基礎上建立As、Cd、Zn重金屬含量的遙感定量反演模型,監測三種重金屬含量,結果表明土壤在近紅外波段和可見光波段的反射值比值與土壤中As、Cd、Zn含量存在較好相關性[25]。

部分研究對波段選擇和光譜分辨率的重要性認識不高,影響了重金屬元素光譜信息識別、重金屬污染預測精度;土壤中絕大部分重金屬,如鉛、鋅、鉻、砷等在可見光―近紅外波段區間的光譜特征較弱,易被植被、土壤波譜信息掩蓋,對直接利用土壤重金屬光譜特征來提取污染信息帶來了難度。研究發現,鐵氧化物的波譜特征較明顯,今后需加強土壤中重金屬與鐵氧化物相關性的研究,以提高污染信息提取的準確性。

4. 未來展望

近年來,遙感技術用于礦區土壤重金屬評價取得了一定進展,今后要在以下幾個方面尋求突破:

(1)研究遙感信息提取新技術新方法。地物波譜特性易受土壤成分、大氣效應、植被等環境噪音的影響,需進一步加強波譜信息提取技術的研究,以提高遙感信息提取的準確性。

(2)加強田間光譜測量研究。目前對土壤重金屬監測僅局限于實驗室級別的光譜監測,需要進一步探討其他因素對重金屬吸附的影響以建立準確的土壤重金屬含量光譜估算模型,并進行大量而精確的實驗室與田間的光譜測量工作。

(3)由定性監測向定量監測轉變。遙感技術在礦區土壤重金屬污染評價方面的研究大多是定性或半定量評價,尚達不到定量評價。需在遙感反演土壤污染信息模型與理論方法、土壤重金屬含量與光譜變量的相關關系等方面加強研究,以接近或達到定量評價污染的水平,進而利用遙感技術評價大面積土壤污染及修復。

(4)研制高性能的衛星,提高遙感信息獲取能力。作為中國16個重大科技專項(2006年~2020年)之一的高分辨率對地觀測系統已進入全面建設階段,其中2014年8月發射升空的高分二號衛星空間分辨優于1m,這必將改變遙感數據普遍采用國外遙感數據(SPOT、Landsat、QuickBrid等)的局面。

參考文獻:

[1] 賈志強.甘肅省白銀市礦山環境遙感調查與評價研究[D].桂林:桂林工學院,2009.

[2] 龔海明,馬瑞峻,等.農田土壤重金屬污染監測技術發展趨勢[J].中國農學通報,2013,29(2):140-147.

[3] Baumgardner,M.F.,Kristof,S.,et al. Effects of Organic matter on the Multispectral Properties of Soils[J].Processing of Indiana Academic Science.1970,79:413-422.

[4] 張甘霖,趙玉國,楊金玲,等.城市土壤的環境問題及其研究進展[J].土壤學報,2006,44(55):925-933.

[5] Malley D.F.,Williams,P.C. Use of Near-Infrared Reflectance Spectroscopy in Prediction of Heavy Metals in Freshwater Sediment by Their Association with Organic Matter[J]. Environ. Sci. Technol., 1997, 31 (12) :3461-3467.

[6] 戴昌達.中國主要土壤光譜反射特性分類與數據處理的初步研究[M].見:遙感文選,北京:科學出版社,1981.

[7] 豐茂森.遙感圖像數字處理[M].北京:地質出版社,1992:3~3.

[8] 甘甫平,劉圣偉,等.德興銅礦礦山污染高光譜遙感直接識別研究[J].地球科學―中國地質大學學報,2004,29(1):119-126.

[9] 朱葉青,屈永華,劉素紅,等.重金屬銅污染植被光譜響應特征研究[J].遙感學報,2014,18(2):335-352.

[10] 李婷,劉湘南,劉美玲.水稻重金屬污染脅迫光譜分析模型的區域應用與驗證[J].農業工程學報,2012,28(12):176-182.

[11] 李新芝.基于多源遙感數據的礦區植被信息監測方法研究[D].濟南:山東科技大學,2010.

[12] 王秀珍,王人潮,黃敬峰.微分光譜遙感及其在水稻農學參數測定上的應用研究[J].農業工程學報,2002,18(1):9-13.

[13] Thomas Kemper,Stefan Sommer . Estimate of Heavy Metal Contamination in Soils after a Mining Accident Using Reflectance Spectroscopy [J] .Environment al Science and Technology , 2002 , 36(12):2742-2747.

[14] 徐加寬,楊連新,王余龍,等.水稻對重金屬元素的吸收與分配機理的研究進展[J].植物學通報,2005,22(5):614-622.

[15] CHI G Y,SHI Y,CHEN X,et al.Effects of Metal Stress on Visible/near-Infrared Rreflectance Spectra of Vegetation[J].Advanced Materials Research,2012,(347-353):2735-2738.

[16] 王杰,等.遙感技術在江西德興銅礦礦區污染研究中的應用[J].山東科技大學學報(自然科學版)2005,24(4):66-69.

[17] 雷國靜等.遙感在稀土礦區植被污染信息提取中的應用[J].江西有色金屬,2006,20(2):1-5.

[18] 黃鐵蘭,等.廣東大寶山礦區植被污染信息的遙感識別方法研[J].地質學刊,2014,38(02):284-288.

[19] Kemper T, Sommer S. Environment Science & Techology[M]. 2002, 36(12):2742.

[20] Choe E, vander Meer F van Ruitenbeek F, et al. Remote Sensing of Environment[M]. 2008,112 (7) : 3222.

[21] Choe E, Kim K W, Bang S, et al. Environmental Geology[M]. 2008, 58 (3) : 477.

[22] Ren H Y ,Zhuang D F, Singh A N, et al., Estimation of As and Cu contamination in agricultural soils around a mining area by reflectance Spectroscopy : a case study[J]. Pedosphere, 2009, 12 (6) : 719.

[23] Liu Y Li W, Wu G, et al., Geo C spatial Information Science[M]. 2011, 14 (1) : 10.

遙感技術的用途范文4

關鍵詞:遙感;數字正射影像;土地調查;解譯標志

中圖分類號: TP7 文獻標識碼:A 文章編號:

Abstract: this paper mainly describes the aviation image of rural land use in the application of survey, it is using digital is projective like figure (DOM) has the characteristics, with the aid of digital image with the actual features the similarity of the relationship, establish imagery interpretation signs, and then to the land utilization for interpretation identification.

Key words: remote sensing; Numbers are projective like; Land survey; Interpreting marks

0 引言

從19世紀60年代開始,隨著傳感器技術、微波技術及計算機技術的發展,遙感應用在技術上不斷創新,其應用廣度和深度不斷加深。尤其是進入21世紀,隨著航空航天技術上的發展,從美國得探測器登陸火星行動到我國“資源三號”衛星的發射成功,使得遙感技術的應用成為新的熱點?,F代遙感技術是在傳統遙感技術的基礎上,隨著計算機技術的發展,將地理信息系統、數據庫與之融為一體的產物。

數字正射影像圖(DOM)作為一個新的方向,已經被廣泛應用到國民經濟的各個領域。把它應用于土地利用現狀調查中,同其他方式相比較而言,正射影像圖具有信息豐富、直觀易讀等特點,這樣為我們更快捷地進行土地利用現狀調查提供了方便。

土地利用現狀調查是指在全國范圍內,為了查清現狀用地的數量及其分布而進行的土地資源調查,是土地管理中的一個重要部分。因此,用何種方法進行土地利用現狀調查一直是我們關注的課題,也是廣大科學研究者不斷探索的一個領域。

1 遙感技術概述

“遙感”,就是遙遠感知事物的意思。人類通過的大量的實踐,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相同的。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,比如衛星、飛機等等,他們的作用就是穩定地運載傳感器。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,探測和接受物體在可見光、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,原始圖像被地面接收站接收以后,要經過一系列復雜的處理,才能提供給不同的用戶使用。

2 數字正射影像圖

數字正射影像圖(DOM)是利用數字高程模型(DEM)對掃描處理的數字化的航空相片或遙感圖像(單色或彩色),經過逐個像元糾正,再進行影像鑲嵌,按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的影像數據。一般帶有公里網格、圖廓整飾和注記的平面圖。數字正射影像圖的制作流程:正射影像圖一般是通過在影像上選取一些地面控制點,利用該影像范圍內的DEM數據,對影像同時進行傾斜改正和投影差改正,生成正射影像,然后將多個正射影像拼接鑲嵌在一起,并進行色彩平衡處理之后,按照一定范圍內裁切出來的影像就是數字正射影像圖。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像,具有精度高、信息豐富、直觀真實等優點。

3 遙感在土地調查中的實踐

3.1 土地調查的目的

全國第二次土地調查是國務院下達的一項重大的國情國力調查任務,目的是全面查清全國土地利用狀況,掌握真實的土地基礎數據,建立和完善土地調查、統計和登記制度,實現土地資源信息的社會化服務,滿足經濟社會發展及國土資源管理的需要,對貫徹“十分珍惜和合理利用每一寸土地,切實保護耕地”的基本國策,實現土地利用優化調控具有重要意義。

石屏縣第二次全國土地調查(農村部分)是采用GPS、GIS、RS等先進技術方法,在石屏縣現有土地調查的基礎上,按照《云南省第二次土地調查實施細則(農村部分)》等統一技術標準,全面查清石屏縣的土地利用狀況,掌握真實的土地基礎數據,并對調查成果實行信息化、網絡化管理,建立和完善土地調查、統計制度和登記制度,實現土地資源信息的社會化服務,滿足經濟社會發展、土地宏觀調控及國土資源管理的需要。

3.2 土地調查的任務

石屏縣土地調查的主要任務是按照《云南省第二次土地調查實施細則(農村部分)》的技術標準,以數字正射影像圖為基礎,采用綜合調繪法完成城鎮以外每個圖斑的地類、位置、范圍、面積、權屬等調查工作,查清建設用地、耕地、園地、林地等各類土地的分布和利用現狀;依據基本農田劃定與調整資料,將基本農田落實至土地利用現狀圖上,掌握基本農田的數量、分布、保護與利用情況;利用石屏縣行政勘界及林權改革等資料,以調查底圖為依據,調繪縣城所在地村民小組權屬界線。

3.3 土地調查的方法

基本調查方法主要包括了綜合調繪法和全野外調繪法。

石屏縣第二次土地調查充分利用國家及云南省提供及下發資料,石屏縣已有土地調查與更新調查成果及石屏縣基本農田、林權改革、行政勘界與退耕還林等資料,采用內外業相結合,綜合調繪的技術方法,保證第二次土地調查成果與歷史成果及相關部門成果的銜接及延續。

綜合調繪法是先內業解譯再外業核實的一種調繪方法。

當DOM的現勢性較好、影像清晰且作業人員熟悉內外業工作時,宜采用這種方法。

(1)內業解譯

在計算機上將DOM放大適當倍數,根據影像特征并參考原土地利用數據庫或土地利用現狀圖進行預判。在DOM上能準確判定的圖斑或線狀地物,標繪其界線、地類等,不能準確判定的待實地調查。將經過預判的DOM制作成解譯圖。

(2)實地調查

實地逐一核實解譯圖上已預判的圖斑、線狀地物等,調查未確定的圖斑和線狀地物,測量單線線狀地物的寬度,進行權屬調查。通過實地核實與調查,將權屬界線、圖斑、線狀地物、零星地物等信息標繪在圖上。

(3)內業整理

根據外業調查記錄資料對外業調查圖等進行完善和整飾形成調查原圖。

4 遙感影像解譯標志的建立

根據影像特征的差異可以識別和區分不同的地物,這些典型的影像特征稱為影像解譯標志。解譯標志的建立是解譯的前提。解譯標志分為直接解譯標志和間接解譯標志。在影像上可直接看到的影像特征稱為直接解譯標志,包括影像的幾何形狀、大小、色彩、色調、陰影、反差、位置和相互關系等。在直接解譯基礎上,需要經過分析、判別才能識別、推斷其性質的影像特征的稱為間接解譯標志,如解譯水系,看其位置、形狀、大小等可推斷是河流還是溝渠等。石屏縣主要采用的是SPOT-5衛星影像,分辨率為2.5m,我們根據影像色調、紋理結構、形狀與土地利用類型、植被覆蓋度等的對應關系建立了以下解譯標志(未全部羅列)見表1。

5 遙感技術與傳統方法對比

傳統方法存在如下幾個方面的不足:

需要消耗大量的物力、財力,導致不可能進行大規模、經常性的調查;

調查周期長,存在調查成本高,成果現勢性差等不足;

調查人員及調查時間的不同使獲得數據的可比性下降;

對無法涉足地區的調查存在遺漏的問題。

遙感技術的應用使土地調查節省了大量的時間,提高了質量和精度,極大地提高了工作效率。

6 結束語

進入21世紀,遙感技術有了很大的發展。遙感從第一代的航空攝影機,第二代的多光譜掃描儀,很快發展到第三代固體掃描儀(CCD)。遙感器的運載工具,從收音機很快發展到衛星、宇宙飛船和航天飛機。遙感被應用到各個領域:陸地水資源調查、土地資源調查、地質調查、海洋資源調查、環境監測等等。

遙感技術的用途范文5

關鍵詞 遙感技術;水土保持;動態監測;流程

中圖分類號 S157.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)04-0226-02

Abstract With the progress and popularization of science and technology,application scope of remote sensing technology is more and more widely,especially the application of remote sensing satellite image with high spatial resolution has been promoted.In dynamic monitoring of preventing soil erosion,planning and management of soil and water conservation,its application has become more and more perfect.The paper expounded the main features and functions of the remote sensing dynamic soil and water conservation monitoring technology,analyzed the main processes,in order to provide references.

Key words remote sensing technology;water and soil conservation;dynamic monitoring;process

遙感技術是一門新興現代科學技術,其應用范圍越來越廣,尤其是對高空間分辨率的遙感衛星影像信息的應用已經進入推廣化,高空間分辨率的遙感衛星影像信息在防止水土流失的動態監測、水土保持的規劃治理方面的應用已經日趨完善,其廣角宏觀、快速真實的優勢是其他技術不可比擬的,已成為水土流失監測的重要手段之一[1]。當前,隨著遙感影像資源的不斷豐富、處理技術的日臻完善,影像覆蓋得快而廣,遙感技術在水土保持監測任務中已經越來越受到認可和重視。

1 遙感動態水土保持監測技術應用的主要特點及功能

1.1 主要特點

遙感動態水土保持監測技術應用的主要特點:首先是方法靈活多樣,可以用目視判讀,也可以應用計算機圖像處理,還可以把兩者結合起來綜合運用;其次是監測的空間尺度極其廣闊,小至某一流域,大至一個省份甚至全國;最后是監測的時間先后跨度大,短自一年或幾年的變化,長至數十年的變化。遙感影像主要應用于監測水土流失的先后變化,地方實施人工器械實施水土保持調查數據的真實度、準確性,還有對水利系統水土保持規劃的執行情況和進展情況進行有效真實的監督,為生態環境建設決策提供科學依據[2]。

1.2 主要功能

遙感動態水保監測的功能具體包括:面蝕程度監視、溝蝕程度監視,水文要素結構監視、水土流失成因數據集約與分析、未來水土流失危害程度預測,在此基礎上對水土保持的因素進行分析,主要有土壤種類劃分、土壤侵蝕類型劃分、侵蝕強度分類、地貌類型區劃、母巖類型區劃、植被蓋度分析、坡度屬性定性等。

2 遙感動態水保監測技術應用的主要流程

2.1 遙感動態水保監測技術應用的資料提取與收集方式

水土保持的實踐證明:水土保持、水土流失的發展變化其實是一個時空變化的過程,遙感動態水保監測及評估必須根據目的的不同而采用各異的收集尺度??偟恼f來,氣象衛星影像的監測具有時間分辨率極高、監測范疇極大、數據處理費用較低的特性,不足之處是空間分辨率較低且所收集反映的信息是大范圍的地域混合。因此,氣象衛星影像的監測適用于大范圍、覆蓋率、傾斜坡度、地表組成物質比較一致均勻的區域。與之相反的是,資源衛星卻具有氣象衛星不具備的特性,其波段多、時相多,具有極高的空間分辨率,可獲取收集更精確、更真實的地表特征與信息,為水土流失狀態信息提取、類比模型分析提供準確的數據支持。其弱點是,對某一個地區的重復觀測周期較長,急需提取資料的關鍵時期難以得到所需的資料信息。因此,在水土保持實踐中,為了同時滿足水保監測的時間分辨率、空間分辨率的要求,則需將不同來源的信息(遙感、非遙感)進行重組復合,可以大大提高水保監測的數據源的精準度、精確度[3]。

2.2 應用遙感動態水保監測技術提取土壤侵蝕信息

遙感動態水保監測技術應用提取土壤侵蝕信息主要是以衛星影像為主要信息來源,把1/10萬地形圖和1/25萬數字化地圖作為基本底圖,樣區調查以1/10 000和1/50 000地形圖為工作底圖,同時可以結合各種專業圖件(采用地質、地貌、植被、土壤、土地利用等圖件)、水文氣象資料及其他統計資料,采用專業化遙感圖像處理技術、計算機輔助人機交互解譯技術、GIS空間分析技術等科技手段,同時將野外路線調查、典型樣方調查與建立解譯標志結合起來,并利用多光V、多源圖像處理技術及其專家的經驗分析,達到對土壤侵蝕類型、土壤侵蝕級別、地表組成物質匯集、水土保持分區、覆蓋率、坡度等土壤侵蝕信息進行客觀真實的提取。

2.3 應用遙感動態水保監測技術提取土地利用變化信息

遙感動態水保監測技術應用主要是對不同時相土地信息的遙感數據進行組合、融合,用來提取土地利用的變化資源信息,同時與實地調查、變更詳查等數據進行比對,對監測到的變化信息進行逐一核查,并對重點區域的土地圖斑進行逐個比對,非重點區域實施統計比較的檢查方法,對提取的信息結果進行反復核查和修改,直到達到要求的精度為止。最終將生成的不同格式的水土流失專題數據報表,經過統計分析來預測未來一個時期內水土流失變化動向[4]。

3 遙感動態水保監測應用的精度評定與監測結果分析

遙感動態水保監測精準度的高低是衡量水保監測科學性的關鍵技術指標,其中監測技術方法、信息來源是監測精準度高低的兩大主要因素。在實測過程中,要應用最新最近的土地利用現狀圖和應用器進行實地實測,對于面積較小的試驗區域,要同時針對5個像元以上的變化信息圖斑逐一進行檢查并實施精準定位;對于面積較大的監控區域,要實施抽樣核查,然后對動態變化圖斑的屬性、面積大小、精度比較等數據進行客觀統計。遙感動態水保監測是充分利用了遙感的多傳感器、多時相的特性,對不同時相在同一區域的遙感數據進行變化信息的收集與提取。遙感監測的時相周期性和變化連續性為動態水保監測提供了基礎性的條件。利用周期內收集的實時遙感圖像,對監測區域內土壤侵蝕強度的年度變化進行真實客觀監測,最后得出土壤侵蝕總量、年周期變化趨勢、植被覆蓋率動態變化、工程措施治理的效果、生物措施治理的效果,最終用此結果對某一區域的水土流失程度、生態環境惡化程度提出警戒或劃出紅線。

4 應用遙感動態水保監測的意義

應用遙感動態水保監測新技術,對水土保持進行真實的動態監測,利用已經貯存的土地利用數據、水保監測數據及圖件、近期衛星遙感信息,在GPS和GIS的雙重支持下,對水土保持、水土流失進行有效的動態監測,準確掌握水土保持的最新動態變化,將空間遙感數據、其他測量數據進行比對和綜合,大幅度提高了遙感技術在水土保持信息化應用中的高度,為政府制定水土保持治理政策、各級領導宏觀決策、水土流失監督執法、完善水土保持規劃、提出水土流失治理等提供科學、準確的依據,是水土保持工程由傳統向現代轉變的重要舉措。

5 參考文獻

[1] 新玉,楊元輝.我國水土保持小流域綜合治理模式研究[J].水土保持特刊,2011(12):58-61.

[2] 董敏,李海寬,于亞文.地面遙感監測系統在水土保持監測中的應用初探[J].水土保持研究,2004,11(2):63-64.

遙感技術的用途范文6

【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

亚洲精品一二三区-久久