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遙感技術的局限性范文1
[關鍵詞]遙感技術遺產保護遺產管理
中圖分類號:TN958.98 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)17-0241-02
隨著我國信息技術的快速發展,我國的生產生活各方面都逐漸的被信息化,尤其是在文化遺產保護與管理中的運用,更是將這個時代的信息化發展詮釋的淋漓盡致。我國的文化遺產保護分為物質文化遺產及非物質文化遺產。相對于這兩部分的遺產保護,物質文化遺產的保護與非物質文化遺產明顯不同,但是物質文化遺產如:我國西北部交河故城、高昌故城等大遺址管理與保護顯得尤為困難。運用傳統的保護方法,必然不能獲得遺產的動態變化及實時監測數據,最后導致保護與管理落后于實際的發展狀況。在這一發展情形下,運用現代信息化技術的為文化遺產的保護提供了強大的動力支撐,其中利用遙感技術對遺產進行動態性、實時性的監測,及時的反映文化遺產有關情況,并根據檢測數據制定應對措施,對于遺產的保護與管理是非常重要的。
一、 遙感技術在文化遺產保護與管理中的必要性
1、 我國文化遺產的分布廣泛,形式多樣:我國作為一個有著悠久歷史文化的大國,面對的眾多文化遺產保存狀況、樣式與分布范圍也是非常復雜的。我國從東到西,由南至北所分布的文化遺產的大小、種類及存在形式是多樣化的。而在現今我國日益加強文化遺產的保護情形下,運用傳統的保護方法存在很大的局限性,所以空間信息技術的應用就成為可能。遙感技術能夠通過三維信息的空間定位,通過人為的計算機信息技術的操作實現全方位、全天候的文化遺產保護與管理。
2、 遺產保護與管理要求的不斷提高:我國在遵循“五位一體”建設理念的過程中,非常重視對遺產的建設。遺產保護與管理作為文化建設中的重要組成部分,傳統的保護與管理方法存在者很大的局限性,而且最重要的是對遺產本身存在很大的危害性。而遙感技術的應用能夠在不接觸遺產本身的情形下,通過激光技術、雷達技術等對其保存現狀、空間布局、病害發展、環境變化等分析,并及時的通過計算機數據分析提出相關的改進對策。
3、 信息化社會建設的必然性:我國在信息化建設的過程中,運用高科技信息和先進技術實行應用與管理,已廣泛應用于我們生產生活之中。文化遺產保護作為我國社會主義事業建設過程中的重要組成部分,對其保護與管理實行信息化,普及網絡化,實行未來管理的智能化發展成為了可能,所以遙感技術在文化遺產保護與管理中的運用是社會發展的必然趨勢。
二、 遙感技術在文化遺產保護與管理中應用的系統框架建設
在現今遙感技術應用的過程中,其并不是單純的應用,而是與GPS、GIS技術結合在一起進行使用的,所以其在遺產保護與管理中應用的系統框架必然與GPS、GIS相聯系,具體如下:
1、 基礎網絡支撐體系的建設:此部分系統的建設是遙感技術運用的基礎,只有網絡支撐體系在相應的遺產存在區域建立起來,遙感技術才會有應用的可能性。
2、 基礎數據建設層:這一部分的建設要求數據庫的建設與特定區域遺產存在的硬性數據相結合。具體的就是在文化遺產基礎數據層的建設要在文物資料及空間存在相結合。
3、 信息采集體系的建設:遙感技術在文化遺產保護與管理中的應用主要是通過對實時動態監測收集遺產變化前后及變化中的數據,并通過計算機進行分析,提出相關的保護措施及應對方法。
4、 標準支撐體系的建設:文化遺產保護與管理作為一項專業性與技術性比較強的工作,在利用遙感技術進行文化遺產保護管理中必須注重標準規范的建立與應用。遙感技術能夠在標準的規范及數據指標下進行監測保護管理。
5、 安全支撐體系:遙感技術在文化遺產保護與管理中的應用作為我國文化建設的一項重要基礎工作,其建設的過程中為了保護我國的專利發展權,加強對其安全性的把握是非常重要的。文化遺產保護與管理中安全支撐體系的建設包括硬件安全和軟件安全兩部分。
6、 信息應用服務層:遙感技術在文物遺產保護與管理中的應用最終是通過建立文化遺產綜合管理平臺,這一平臺的建設是通過遙感技術與GPS、GIS三種技術綜合在一起進行運用的。特備是針對文化遺產變化后的狀況進行定位、監測、管理。
三、 遙感技術在文化遺產保護與管理應用中存在的問題及對策研究
1、 存在問題:
① 可視化問題:通過遙感技術獲得的與文化遺產保護與管理相關的數據的調動速度比較慢,數據的處理也比較慢,或者數據最終處理的結果與實際狀況存在很大的出入,導致數據的可視化應用比較困難,無法實現真正的自動化管理。
② 遙感數據轉化速度慢:在現今大數據發展的情況下,數據轉化信息的速度在不斷的加快,但是文化遺產保護與管理中數據從采集、分析及轉化提取階段的速度比較緩慢,不能夠及時的向有關人員反饋信息。
③ 模型建設的精度比較低:遙感技術對文化遺產的保護與管理是在標準支撐體系建設的基礎上,根據實際的文化遺產存在需求進行專業性模型的建設并加以運用。但是在實際運用中模型的建設精度存在很大的問題,難以進行分析和運用。
④配準精度低:文化遺產由于其存在形式的多樣性及表面的復雜性,在利用遙感技術通過激光、雷達的衡量、測驗對于其保護與管理中存在很大的局限性。配準精度對于精確的測量遺產存在的狀態及狀態變化的情況有著關鍵性的作用,一般而言遙感技術配準精度是在模型建立的基礎上進行三維定位及數據的獲得,然后通過圖像紋理與相關數據進行配準,然后通過對比發現文化遺產存在的情況。但是在實際應用中,由于比文化遺產表面形式存在的復雜性,所以導致的配準精度比較低。
⑤軟件處理功能弱:遙感技術在文化遺產保護與管理中基本上依靠的是計算機信息技術進行處理分析的,這就要求建立與文化遺產保護管理相應的軟件,且對軟件的設計與使用要求也比較高。但是在實際應用的過程中與文化遺產保護管理相應的軟件的處理功能不具針對性,不能及時、準確的將遙感獲得的數據進行處理分析,運行速度慢,處理功能弱,不能滿足實際的需求。
2、 遙感技術在文化遺產保護與管理中的應用是當前及今后發展的必然,文物保護專業人員必須結合文化遺產應用中存在的問題進行科學分析,提出具體的改進策略。具體如下:
① 進一步加強信息采集體系的建設,注重數據庫建設的標準性及高科技性,運用數據壓縮的方法減少數據采集過程中的數量,加強對不同形式文化遺產表面數據信息的采集,提高數據信息采集的質量與精準度。
② 加強研發力度,建設文化遺產保護管理模型較高的數據庫,并且廣泛的收集相關數據處理軟件的信息,開發能夠適應文化遺產保護與管理的高速度、高精度的數據處理軟件,力圖從模型的建立及數據軟件的建設兩方面提高遙感技術在文化遺產保護與管理中的應用。
③ 加強信息應用服務層的建設,在文化遺產保護與管理的基礎上建立適用性較強的三維圖像定位及應用方法。此種方法的建立最大程度能夠實現圖像紋理與文化遺產實際的存在狀態實現精準貼合,達到遙感技術應用的逼真效果。
④ 遙感技術在文化遺產保護與管理中的應用必須充分結合文物遺址歷史、保存現狀及病害的基礎上進行。在我國現今的文化遺產保護與管理中,不同地區、不同形式的文化遺產的保護與管理方式是不同的,所以在利用遙感技術的過程中,應根據實際的不同需求建立相應的管理數據庫及應用軟件。
小結
綜上所述,遙感技術在文化遺產保護與管理中的應用是其自身與社會發展的必然要求。在具體的運用過程中,結合遙感監測數據對文化遺產進行全面調查和分析,制定相應的數據標準和規范,建立相應的遙感信息管理系統,并且針對文化遺產保護與管理存在實際問題提出改進策略,將遙感技術充分應用于文化遺產的保護與管理之中,推動文化遺產保護工作科學發展。
參考文獻
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[3] 聶躍平.遙感原理與方法及其在大遺址保護中的應用[J].科學出版社,2012
遙感技術的局限性范文2
關鍵詞:水利水電工程 地質勘測 遙感技術應用
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A
前言:遙感(RS)技術通常主要應用于預可行性研究階段或可行性研究階段。Rs技術與其他勘察手段配合,有利于大范圍進行地質測繪,提高填圖質量和選線選址的質量,減少野外地質調查的盲目性,并可以大大減少外業工作量,提高作業效率。遙感技術作為一種工程地質勘測手段,近年來在我國水利地質勘測工程中應用越來越廣泛,其用途主要包括:工程地質調查與制圖、巖溶調查、對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質現象的調查,輸水隧洞、渠道等跨區域、長距離等線狀大型工程地質調查,地貌、地質、地形、氣候、水文等復雜特殊地區的工程地質調查,省時且經濟。隨著高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率衛星數據的日益豐富及普及,RS對水利建設及管理的影響和作用必將越來越大。
1.工程勘測中遙感技術應用的必要性及其應用效果
工程勘測是各種工程建設質量優劣的先決條件??睖y質量的優劣,直接影響了設計質量,而設計質量則影響了工程建設的質量。要修建一項理想的工程,除要考慮政治、經濟、國防等因素外,還必須充分掌握工程所在地區的地形、地貌、地質、水文、氣候等自然環境條件。采用傳統的地面勘測方法,由于視野的局限,擬查明自然環境條件是很困難的,尤其是在地形、地貌、地質、水文、氣候等復雜的地區,有時由于手段的限制,勘測質量得不到保證,造成工程選線、選址的變動,甚至到了施工階段,還不得不補做勘測前期的工作。更有甚者,給施工或日后的運營帶來無窮的后患,這樣的例子不勝枚舉。
遙感技術的應用,可以克服單純地面勘測的不足,它與其他勘察手段相結合,可以從整體上提高工程勘察的質量,因而,具有明顯的技術經濟效益。遙感技術應用的效果主要表現如下:
1)有利于大面積地質測繪,提高填圖質量和選線、選址的質量;
2)可克服地面觀測的局限性,減少盲目性,增強外業地質調查的預見性;
3)減少外業工作量,提高了測繪效率,某些外業工作可移到室內進行,改善了勞動條件。
一般認為,工程勘察中采用遙感技術后,預可行性研究階段可提高工作效率2~3倍,可行性研究階段,可提高1倍左右。有些地區,應用遙感技術后,勘察效率提高的更多些。
工程勘察中,應用遙感技術可獲取地貌、地層(巖性)、地質構造、水文地質、不良地質等信息。尤其是對工程影響較大的滑坡、崩塌、錯落、巖堆、墜石、泥石流、巖溶、沙丘、沼澤、鹽漬土、河岸沖刷、水庫坍岸、沖溝、人工坑洞、地震地質等不良地質現象,其判釋效果更為明顯。工程勘察中,利用陸地衛星遙感圖像一般可編制1∶5萬~1∶20萬的有關圖件;利用航空遙感圖像可編制1∶5百~1∶5萬的有關圖件。
上述不同比例尺圖件的編制可滿足工程勘察編制圖件的需要。工程勘察中所采用的遙感圖像比例尺不同階段而有所不同。一般在預可行性研究階段主要應用1∶5萬~1∶20萬的陸地衛星圖像,重點地段可用1∶5萬航空遙感圖像;可行性研究階段,采用1∶5千~1∶2萬的航空遙感圖像。
2 .遙感技術在水利水電工程勘測中的應用
遙感技術按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛星影像成周期性重現以及獲取資料快速等特點,被廣泛應用于水利水電工程中有關重大工程地質問題及相關的環境等問題的調查與研究。
2.1 區域構造穩定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息,較好地反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態,所以對研究區域構造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性有重大作用。因此遙感技術的應用也成為研究此問題必用的手段。
2.2 水庫區塌、滑坡、泥石流調查。在大型水利水電工程庫區岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調查中,有一些工程應用遙感技術利用航衛片或彩紅外片進行地質解譯,結合野外現場觀察、復查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩定性評價的大型或較大型、塌滑體的數量,分布及其穩定狀態。
2.3 巖溶調查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質調查有其特殊的優勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現象,而且還可以充分利用和其它介質紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。
2.4 中小比例尺地質測繪填圖。推廣遙感技術,在保持必須的野外工作量和成圖現場校核工作的前提下,中小比例尺地質圖以遙感成圖取代常規地質測繪;建筑物及其它重要地區大比例尺工程地質圖優先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規劃總院提出的“勘測技術發展目標”文件所確定的。
2.5巖土工程開挖面地質編錄。為適應大型水利水電工程施工中進行反饋設計、安全預報和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術,進行地質編錄,并為有關的穩定分析和現場預報提供翔實的地質資料和數據是很必要的。
2.6水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術研究所承擔的長江上游水土保持重點治理區滑坡、泥石流發育程度與穩態區域研究項目,該項目在研究中利用TM衛片對隴南、金沙江下游、三峽庫區3大片進行解譯與發育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區劃圖,提出了防治意見和預警系統建立的基本設想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現狀遙感調查,用TM衛片和1∶3萬~1∶5萬彩紅外航片進行解譯和編寫報告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現實性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
3.結語
水利水電工程勘探技術正處于一個飛速發展的階段,綜合采用各種勘探方法是促使勘探技術從“定性測量”向“定量測量”的關鍵。在技術的采用過程中,既要積極的采用新技術,同時不能夠忽視傳統技術的再利用,這樣才能促進勘探技術的提高。
參考文獻:
[1]杜道生,陳軍,李政航.RS、GIS、GPS的集成與應用.北京:測繪出版社,1995.
遙感技術的局限性范文3
【關鍵詞】長大深埋隧道工程 地質綜合勘察技術 應用分析
隨著我國的快速發展,有效的推動了我國鐵路工程建設的發展,我國國土資源遼闊,地形較為復雜,傳統工程地質勘工作存在嚴重漏洞,只能片面的對地表進行測繪、觀察,已經不能滿足實際的施工需求,尤其是一些長度較長,埋深超過千米的深埋隧道,此種方式已經不能滿足實際的工作需求。綜合勘察方法的應用就是依據工程的地形條件、地質特征等,實現了多種勘察方式的結合應用,保證了相關地質資料的準確性,同時,還能進不同的資料進行分析,為工程施工提供了準確的資料。
1 遙感技術分析
在實際工程分析,遙感技術的應用,有效的提高了工作效率以及質量,遙感圖像能夠準確的、直觀的向工作人員展現地質的特征,同時, 還能展現出施工區域的地層、巖石結構、土壤、人文活動大不了,由于其自身的優勢,它能夠提供較為準確的影像地質信息,保證相關工作的順利開展。另一方面,遙感技術能夠獲取信息的能力強,距離遠、面積廣,同時,還能明確各個不同地質要素之間的關系,尤其是一些斷裂地勢。通過相關實踐證明,遙感技術的應用能夠明確相應的地質信息。
通常來說,遙感技術主要應用在山區鐵路工程建設過程中,在整個深埋隧道勘察工作具有重要意義,能夠保證地質調繪工作的質量??萍嫉牟粩喟l展,推動了三維遙感技術的應用,提高了遙感技術工作質量,使得傳統遙感技術紙上工作逐漸轉變為計算機作業、二維平面解譯逐漸轉變為三維立體解譯、低精度轉變高精度,同時,還能實現工程地質材料的三維可視化。三維遙感工程圖能夠實現對工程的立體可視化,能夠準確展現工程地表的地質狀況、相關信息、地貌特征,高分辨率三維遙感技術的應用,打破了傳統遙感技術應用的局限性以及盲目性,減少了工作人員的工作量,提高了工作效率,尤其是在一些地形較為復雜的環境中所取得的效果最好。
2 大面積地質調繪
地質勘察工作中,良好的測繪工作得是地質勘察工作質量的根本保證,地質測繪是從宏觀到微觀,通過定性到定量的一種工作方式,能夠對施工現場的各種條件進行分析,制定合理的施工方案。
一般來說,在一些山區進行工作時,工作人員可以依據地勢的輪廓以及相應的環境開展長大、深埋隧道的測繪工作,主要的工作內容包括:施工現場巖層條件特點、分布、規模、性質等,褶皺、斷裂構造的分布,容易發生自燃災害地區的分布等。
3 綜合物探法分析
所謂的物探勘測工作是一種間接的地質勘測方式,經常采用的方式主要包括了:
3.1 電剖面法
一般你說,物探技術在電剖面的施工中,它們兩者之間都會進行合作,只有這樣才能取得良好的工作效果,另外,兩者通過合作,對于地質工程中斷裂帶的研究具有重要意義。電剖面法在進行地質勘察的時候,主要的勘察的對象的沉積巖石所具有的電極差異。在水溶液中,具有一定的機理、巖石層等物質能夠影響電阻率。
3.2 瑞利面波法
所謂的瑞利面波法指的是在實際的工作中,依據地下物質所具有的差異性,通過瑞利面波來實現地震探測的一種人工探測方式,在實際的探測過程中,這種方式的衰減速度慢同時還具有強大的能量,這種能量在不同的傳播介質中,由于該介質的密度不同,就會出現頻散的現象,一定程度上導致了頻散曲線的變化。
3.3 地震勘測法
在實際的工作工程中,地震勘測主要包括了反射波法以及折射波法;通常來說,地震勘測法的主要工作原理就是通過對于波形的折射以及反射的規律進行分析,然后獲取折射的深淺、地下反射面的形態以及構造等,這種方式具有較高的精準性,并且所勘測的結構單一,這是最為突出的特點,但是在實際應用過程中所具有的成本較高,所以,一般來說,我們通常說看到的物探剖面就是在矯正以后的圖,另外,對于淺層折射法的應用具有一定的廣泛性,能夠運用于考古,但是這種方式容易受到施工現場的影響。
3.4 地脈動測試
通過相關的調查顯示,地面的運動特征和大多數的震害有關系,如果在地震過程中,建筑物合周圍環境中的物體產生共振現象,就會是建筑物的振幅增大,能夠增加建筑物的破壞度,因此,通過專業的設備對相關的頻譜進行記錄分析,能夠起到良好的防震作用。
4 實例分析
本文主要以某鐵路工程為例進行分析,該工程全長1300km,橫跨三個省份,有效的緩解道路運輸緊張的局面。 但是在施工中需要開鑿隧道,此工程中,隧道全長15.236km,最大深埋于415m,并且隧道洞身要經過三疊系和尚溝組紫紅色灰紫色泥巖與細―中粒長石砂巖、砂質泥巖互層;三疊系下統紫紅色厚層中細粒砂巖、粉砂巖夾薄層磚紅色泥巖。
4.1 綜合勘探方式的應用分析
(1)遙感技術。工作過程中,遙感技術的應用,有效的提高了工作質量。在前期的遙感勘測工作中,相關工作人員通過衛星發現,施工現場存在許多不良地質,例如:滑坡、崩塌等,隨著勘測工作的進一步開展,遙感技術對于施工線路的優化具有一定的指導意義,保證了施工順利進行。
(2)地質調繪。在遙感勘測工作完成以后,工作人員應該依據實際的施工狀況,選擇合適的比例,然后對施工現象進行地質調繪,同時,還要對隧道的進出口、淺埋段、斷層等地方進行重點調查,此工程選用的比例尺為:1:10000和1:2000。通過相應的測繪所獲取的信息有:工作人員明確了地層巖性以及其相應的接觸關系,還有分界線;工作人員將相關信息和實際狀況進行結合,明確了施工區域的特征、施工影響因素,并且依據實際情況制定了有效措施。另一方面,隧洞進口段的巖石特征主要為砂巖、泥巖互層,相應的傾斜角為 8°- 11°,同時,還明確了地下水的狀況,能夠幫助工作人員及時制定相應合理有效的措施。
(3)物探法的應用。工作人員在前期工作的基礎上,對整個工程進行綜合物探進行工作地址勘察;此工程主要采用電磁法。工作人員首先應該確定中線,然后再沿著中線進行探測,探測過程中,應該在隧底52.0mK處開始布置測點,其間距大約為30-60m。探測過程中,由于施工環境較為惡劣,工作人員及時的采用高密度電法對數據異常的區域進行物探工作處理,保證了工作的正常開展。測量過程中,DK453 +070 - DK453 +120兩側電阻率為50~260Ω?m,中間明顯低阻異常,約為 10 -50Ω?m。通過相應的調查顯示,剖面內部大部分都為巖出露,局部為黃土及黃土夾卵石土覆蓋,其厚度大約為36m,該工程現象的環境較為復雜,工作人員只有依據實際狀況,制定合理的應對措施,才能保證良好的施工進度以及施工質量。
5 結語
綜上所述,地質綜合勘察技術長大深埋隧道工程中的應用具有重要意義,不僅能夠保證良好的施工進度以及施工質量,還能減少施工成本,保證施工單位的經濟效益。在實際的應用中,工作人員應該積極的從工程的實際出發,選擇合適物探方式,才能保證良好的工作質量。其結論如下:
(1)綜合勘察是在充分搜集、分析研究既有地質資料的基礎上,以遙感判譯為先行,以大面積地質調查為基礎,以綜合物探和適量的深孔鉆探為主要勘探手段,并輔以必要的孔內測試試驗等的一種綜合性的勘察方法,可以有效地控制和查明山區鐵路長大、復雜隧道的工程地質和水文地質問題。我院的應用實踐證明該方法是可行的,可明顯地縮短勘探工期,大幅度地降低勘探成本。
(2)每一種勘察方法和測試手段都不可避免地存在一些局限性或弊端,因此,工程勘察中應根據工程實際需要的勘察范圍、勘察深度和勘察精度,選擇一種或幾種恰當的勘察手段。
(3)鐵路長大、深埋、復雜隧道工程地質勘察要求資料精度高、圍巖分類準確,因此,采用綜合勘察方法是必要的、恰當的。在工程地質勘察中,所選擇的各種勘察手段要結合現場實際情況合理應用,并應對勘察成果進行系統地綜合分析、研究,合理解釋,提高勘察資料的質量,保證結論正確,為隧道工程的設計、施工提供合理、可靠的依據。
(4)鐵路長大、深埋、復雜隧道綜合勘察是一個由多階段、多工種、多工序組合的勘察體系,建議建立統一的組織機構,統一領導,統一協調,分工合作。
參考文獻:
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遙感技術的局限性范文4
關鍵詞:遙感技術;國土資源管理;土地資源調查;應用現狀
中圖分類號: P237文獻標識碼: A
1、概述
遙感(RemoteSensing)也就是遙遠感知,指的是在高空與外層空間的各種平臺上,運用各種傳感器來充分的獲取反映地表特征的各種數據,通過傳輸、變換與處理,來提取其中有用的信息,最終實現研究地物性質、位置、變化、空間形狀及其與環境的相互關系的一門現代應用科學。遙感信息具有信息豐富、動態性以及周期性,且其獲取的效率是比較高的,可以直接的以數字方式記錄傳送等特點。遙感技術以精確、動態、快速、綜合以及宏觀的優勢為國土資源管理與調查提供了先進的探測與研究的手段,國土資源遙感調查的成果將會成為經濟建設的決策以及規劃來提供有效地依據,從而為國土的綜合開發、整治規劃以及地區的經濟發展來提供關鍵的系列基礎資料,并可以充分的保障資料的全面性、現實性以及科學、合理性。
2、遙感技術在國土資源管理的應用
2.1、土地資源調查監測中遙感技術的具體應用
作為一種獲得信息的有效方式,遙感技術的信息量豐富、信息獲取周期短,并具有多光譜的特性,所以,它在我國的土地資源調查當中有著十分重要的作用。20世紀80年代,MSS衛星遙感數據采集技術便開始應用于全國土地概查工作當中;80年代后期,原國家土地管理局應用航空遙感技術開展了全國絕大多數地區1:1萬土地利用現狀調查。90年代初,全國縣級土地詳查工作也在遙感技術的支持下展開,進入新世紀以來,大量新設備、新技術,諸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多時段衛星數據開始廣泛應用于土地資源的調查監測當中,在全面展開利用動態遙感進行土地監測工作的前提下,逐步建立了全國的土地遙感監測體系。
所以,近些年來,遙感技術在國土資源管理中的應用已經開始朝著規?;c標準化的方向發展。然而隨著科學技術的發展,各級政府也逐漸的開始順應形勢,
頒布了《SPOT2.5m數字正射影像圖制作技術規定》、《土地利用動態遙感監測規程》以及《土地利用現狀調查技術規程》等等的標準規程,2005年,國土資源部承擔了國家“863”課題“規?;咝恋刭Y源遙感業務運行系統”建設,進而開展了高分辨率遙感影像的數據處理、土地利用信息自動提取等等各種遙感高端技術的研究;2007年,第二次全國土地調查利用了大量的技術路線以及技術方法,使得遙感技術得到了廣泛的應用與發展。
2.2、在地質環境調查與地質災害監測中遙感技術的應用
現代遙感技術的進步和發展,對環境監測、地質災害監測的研究提供了嶄新的道路。在地質災害,諸如地震、滑坡、泥石流等的調查研究中,遙感技術的優勢和作用被充分發揮,在1976年唐山地震的救災工作的時候,我們利用機載遙感資料進行震后相應的救災工作,而且利用高科技的1:1萬航片制定了相應的震害圖,在唐山地震的營救中起到了重要的作用,有效提升救災工作效率,能夠節省時間和資金的耗費,更加真實客觀地反映了災害地區的受災狀況。
2.3、在礦產資源調查、開發利用監測中遙感技術的應用
高光譜遙感通常是利用搭載于航空或航天平臺上的成像光譜儀監測各類地物的光譜特性,取得相應的圖譜合一的信息。所以,它被充分地利用到礦產資源調查、開發和利用的各類監測活動,為其提供了技術支持和發展空間。
隨著AIS-1的出現,遙感技術在地質方面的應用由多光譜的定性描述向高光譜定量物質組成鑒別進行技術跨越,至此,我國高光譜礦物填圖技術逐步開始應用到地表巖石、礦物的具體識別與填圖當中。20世紀90年代開始,國土資源部利用遙感技術對多個礦產資源進行了開發和監測,基本查明了進行監測的區域各類礦種能夠進行開采的具置、廢棄物分布狀況等,并方便進行各類執法活動,經過多年的實踐,各類與礦產資源開發有關的遙感技術已經有了很大發展,為礦產資源開發活動能夠長期有效地進行奠定了堅實的基礎。
3、遙感技術應用中存在的種種問題
3.1、數據資源不夠豐富
高分辨率、多時相的遙感信息資源在國土資源管理工作當中顯得尤為的重要,雖然它已經在各個方面均有很大的提高,但是,因其資金與科技等等問題的限制,高水平、高質量的遙感數據的衛星源卻是非常的少。在國內雖然有“遙感三號”以及“遙感四號”等等均可以有效地用于國土資源的管理工作,但是這些衛星的分辨率具有成像周期長、相對比較低等的缺點,所以就不能夠充分的滿足國土資源管理工作的各類需求。因此,我國通常都是從國外來購買相應的遙感資料以及遙感數據,高質量遙感數據資源是相當的珍貴,我國自主獲取高水平、高質量的遙感影像數據源的各種手段均有待提升與提高,才可以獲得更好的遙感資料。
3.2、遙感技術實力薄弱,高分辨率遙感影像的信息自動化水平不高
現今,遙感技術可以對中分辨率遙感數據來進行一個非常成熟的科學研究。而目前土地利用遙感監測務必要在充分滿足管理以及生產需要的大前提之下來進行,但是目前基于紋理的分類和信息的提取技術依舊滿足不了其的各項要求,高分辨率遙感影像的信息自動化水平較低。
4、遙感技術在未來的國土資源管理中的發展狀況
作為一項新的技術手段,隨著科學技術的發展以及各類數據庫資源的有效利用,遙感技術在國土資源管理中的應用向更深層次和更廣泛的空間發展。
4.1、地質環境調查與地質災害監測方面遙感技術的利用前景
遙感技術應用于地質環境調查與地質災害監測具有不可代替的優勢,針對目標區域的特點,利用遙感技術,可以對目標區域的地質環境和地質災害進行監測,而且遙感技術應用于地質災害監測逐步從定性化向定量化發展,并可逐步應用于地震前期的監測,今后,利用遙感技術研究地質災害,一般需要在使用衛星系統的基礎下,以航空、地面等多種監測為主要的手段,進行全天候、多時相的連續觀測,從而達到事半功倍的效果和作用。
4.2、資源開發和管理方面遙感技術的利用前景
利用高光譜遙感技術光譜信息層次豐富、波段窄、分辨率高等優勢,能夠做到反復演示某些指示礦物的豐度,將使遙感技術能夠更好地利用在各種礦產資源的開發管理和監測方面,成為地質及礦產資源找礦、監測等方面的重要技術手段。
4.3、土地利用調查與監測方面遙感技術的利用前景
一般來說,國土資源部每年對全國50萬人口以上城市的土地利用情況進行相應的監測工作。但近些年來,隨著對國土資源管理工作的需要,許多省市進行監測的時間間隔越來越短。隨著管理工作的需要和科技的發展,遙感技術的各類特征和優勢,十分有利于相應工作的開展,所以,一些地級市為了更好地進行國土管理工作,也開始進行相應的監測工作,其趨勢是省級監測的時間間隔將會越來越短,地級市進行監測的次數越來越多。
近年來,隨著遙感技術調查工作的順利開展和進行,幫助國土資源管理部門和各級政府基本實現了遙感監測技術在國土資源管理中的產業化經營和應用。但由于種種限制,在天氣狀況不好的情況下,常用的遙感影像數據技術對于數據和資料的獲取有著很大的缺陷性和局限性,不能準確地獲取國土利用問題的各類資料,所以,隨著科學技術的發展和提高,遙感技術需要避免惡劣天氣所帶來的種種影響,使其具有全天候穿透能力等優勢,這樣將會在未來的土地利用和調查中充分發揮其重要作用和價值。
總之,隨著遙感技術的發展,更多的方面和領域通過利用遙感技術中高分辨率衛星數據,對土地變更、土地執法以及土地利用情況等等問題來進行一個深入的調查,在國土資源管理問題方面來發揮著巨大的作用,隨著科學技術的發展以及遙感技術的深入運用,遙感技術已經可以應用到土地資源調查評價領域之中,并且還具有十分廣闊的應用前景。
參考文獻
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遙感技術的局限性范文5
關鍵詞:土地利用;遙感技術;土地調查
中圖分類號: U412.1+4文獻標識碼: A 文章編號:
引言
遙感作為20世紀60年代初發展起來的一門新興技術,經過幾十年的迅速發展,已廣泛應用土地調查這個領域。遙感是指非接觸的,遠距離的探測技術。一般指運用傳感器/ 遙感器對物體的電磁波的輻射、反射特性的探測,并根據其特性對物體的性質、特征和狀態進行分析的理論、方法和應用的科學技術。遙感系統可分為信息源、信息獲取、信息處理和信息應用四個部分。如今遙感圖像分辨率在不斷地提高, 借助遙感圖像,可以對耕地和建設用地等土地的變化情況進行直接、及時、客觀的調查和定期的監測, 在土地利用調查中,遙感技術正逐步成為其主要方法。隨著遙感圖像分辨率的提高, 利用遙感圖像對耕地和建設用地等土地的變化情況進行及時、直接、客觀的定期監測已成為可能, 遙感技術逐步成為土地利用動態監測中的主要方法。
遙感技術在土地利用調查中應用的可行性
遙感技術相比較于其他調查方法,能夠24小時不間斷工作,并且能夠及時有效的獲得土地使用情況資料,遙感技術受地區環境限制較少,能夠在有限的時間里盡快的完成任務。遙感技術在信息的記錄上可體現出周期性、動態性以及豐富的動態性,能夠及時記錄土地使用的變更情況。傳統的土地利用調查依賴于大量的人力和物力投入,工作周期長,工作的準確性不高,成本極高。土地利用調查是在城市化進程進一步加快,經濟飛速發展的情況下發展起來的,強化土地資源規劃、管理、保護和合理的利用是適用社會發展的必要措施和基礎工作。
遙感技術在土地利用統計中的應用具有以下特點:1、起點較高,具有全局性,基于遙感技術的土地利用調查一般而言具有全局性特點,而且往往具有很強的宏觀性,起點高的特點使得建立在這一基礎上的調查更有利于統籌全局,把握整體的土地資源利用情況;2、技術要求高,遙感技術看似原理簡單,實際操作起來卻需要較高的技術水平和專業要求,在管理上也需要專業人員的科學化管理,從勘測到記錄都需要較高的技術水平;3、實際應用性,遙感技術應用下的土地使用調查,不僅要求提供最終的調查結果和準確性較高的土地利用現狀調查,還要求為現實的整體規劃做出調整,最終應用于整體土地政策的規劃,提高土地資源利用率。由上可見,傳統的土地調查方法較不科學,存在著周期長、資金投入多、調查受周圍因素干擾大的問題,極大影響了整個調查的整體運作情況,客觀性和周期性不強最終使得所得數據和記錄的可用性不大,與現實的結合不緊密。而遙感技術則具有了明顯的優勢,周期短、客觀性和準確性強,這位土地資源的有效利用提供了數據支持。
遙感技術應用于土地利用調查的方法
遙感技術需要多方面技術的綜合應用,比如勘測技術、信息處理技術、圖像處理技術、網絡信息技術、數字化信息記錄技術等。多方面技術的綜合應用決定了遙感技術在使用過程中的技術性和專業性。遙感技術在土地調查應用過程中的關鍵環節是遙感影像的制作和再加工過程,這個環節最終決定了遙感技術應用于土地調查的好壞。2.1影像校正
影響校正是指通過遙感技術所得的遙感圖像信息,按照打底的水準面和坐標系對圖像中物體的具置,使得遙感圖像數據依據現實環境幾何坐標進行校正。影像校正分為多個步驟,首先第一步便是位置的計算,位置選取是控制點確定的重要一步,控制點的選擇正確與否,直接影響了整個影像校正的過程??刂泣c的選擇要堅持易分辨、特征明顯的原則,保證控制點的選擇能夠準確為后期影像的處理奠定基礎,找準位置。另外在控制點的選擇上還應該注意在圖像的邊緣留有一定數量的控制點,避免在處理過程中因為誤差出現影像外推。
2.2遙感影像的配準
遙感影像的配準是指將多重映像進行重疊,即是將影像中的地理坐標和影像之間的統一,具體操作是在配準過程中選擇多項式模型,以人機交互的方式實現對影像的配準。在配準過程中要盡量減少誤差,并且盡可能實現對配準的現實適用性。遙感影像的配準是實現了控制點與影像之間的配合,是將標準化的空間方式進行整合,最終在有限的范圍內對影像進行配準。
2.3遙感影像的融合
遙感影像的融合是指將多源數據統一在同一個地理坐標中,采用專業科學的算法和運算方式將多幅影像合并在同一個新的圖像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的過程是將傳感器得到的不同類型的信息加以綜合,用單一傳感器減少多重遙感器帶來的不必要麻煩和矛盾,使得最終影像能夠直觀易懂,并且能夠清楚認識。最終融合的圖像是綜合了多元的信息產生的,具有豐富性和準確性,能夠反映更多的信息,減少因為單幅影像造成的信息不清晰,從而提高數據的適用性和利用率。另外從影像的色彩來看,融合之后的影像色彩飽和度更高,對比度強,位置能夠更加精確的表示出來。
2.4遙感影像的識別
遙感影像的識別和判讀是一個較為專業的過程,一般來說分為觀察和計算機自動分類兩種方法,遙感監測得到的最終影像任然需要專業的判讀。人為和計算機的兩種方式應該與實際勘測的地形和物體情況相聯系,就土地利用調查的實際環境和要求來看應該采用人機交互的方式對影像進行識別和判讀,將圖像信息轉化為描述性語言,增強影像的描述性和可視性。三、遙感技術應用于土地利用現狀調查的局限性
遙感技術的使用對專業人員的技術要求較高,使得遙感技術的推廣和操作中的準確性面臨困境,技術的制約使得勘測結果失效。遙感影像色彩鮮艷且對比強烈,這位調查提供了較為完善直觀的數據支持,但也存在著難以判斷圖片的物體的具面積和大小,要進行具體測量。在遙感技術使用的過程中還面臨著地界統計的出入,因此在統計的結果中存在一定偏差。另外遙感技術并不能完全取代傳統的統計方法,還需要在不斷完善現代化統計手段的同時兼顧傳統,采取多元調查方法結合的方式增強最終數據的可靠性。
結束語
隨著遙感技術的不斷成熟和計算機技術的不斷發展, 今后利用遙感影像來獲取信息在國土資源管理乃至社會經濟可持續發展中將會發揮越來越重要的作用。土地更新調查將來會發揮越來越大的作用,也會成為土地利用的必要工作,在接下來的發展中,如何更快、更準確地進行土地調查是今后研究的方向。
參考文獻
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遙感技術的局限性范文6
關鍵詞:遙感 土壤水 定量 反演
中圖分類號:TP7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(c)-0001-02
土壤水分是表示一定深度土層的土壤干濕程度的物理量,是監測土地退化和干旱的重要指標,同時也是水文學、氣象學、土壤學、生態學以及農業科學等研究領域中的一個重要參數。一方面它影響地表與大氣界面的水分和能量交換,其變化會引起土壤熱學特性、地表光學特性的改變,從而影響氣候的變化;另一方面它是植物和作物賴以生存的主要源泉,其大小決定著植物或作物根系的發育,對進行大尺度精準農業的水分調節,節水灌溉具有重要意義。
遙感技術不僅能對農作物長勢進行大面積、實時、非破壞性監測,從而實現精準農業的發展對地表土壤水分信息快速、及時的掌握,還能為精準農業的發展提供動態監測和分析作物的健康狀況與影響作物產量等必要的技術支持。目前獲取土壤水分含量的方法主要有田間實測法、土壤水分模型法和遙感法三種。其中傳統的田間實測法和土壤水分模型法,因測點稀、速度慢、范圍有限,無法滿足精準農業中對土壤水分信息快速獲取的需求。而遙感估測土壤水分的方法原理是通過測量土壤表面發射或反射的電磁能量,研究遙感信息與土壤水分含量之間的關系,并建立相關的信息模型,從而反演出土壤水分情況,恰恰克服了前二種估測方法的實時性差、單點測量空間變異性差、不能宏觀表現等缺陷,為精準農業中大面積快速獲取土壤水分信息、實時準確監測提供科學依據。
1 國內外研究進展
如何快速、準確地獲取區域地表土壤含水量信息是定量遙感研究的熱點之一,也是目前遙感技術應用研究的前沿領域。國內外用遙感技術監測土壤水分的方法有很多,目前在該領域的研究主要集中在光學遙感(即可見光-近紅外、熱紅外遙感)和微波遙感波段進行。主要方法有:基于可見光-近紅外土壤水分光譜法、基于熱紅外遙感的溫度法、植被指數法、基于可見光及熱紅外遙感的植被指數-冠層溫度法、微波遙感監測土壤水分法、高光譜遙感監測土壤水分法。
1.1 基于可見光-近紅外土壤水分光譜法
Bowers等人早在1965年就發現裸地土壤濕度的增加會引起土壤發射率的降低,這為后來利用土壤水分光譜法方法進行土壤水分的遙感監測研究提供了理論依據。土壤水分光譜法正是應用遙感估算光學植被度,分解象元排除法來提取土壤水分光譜信息。國內外學者在這方面做了大量工作,有的根據水的吸收率曲線提出使用中紅外波段來監測土壤濕度,采用MODIS數據并結合實地調查資料,建立了MODIS第7通道的反射率與地面濕度的線性光學。另有學者利用遙感資料估算“光學植被覆蓋度”,然后利用像元分解法分離植被與土壤信息,提取土壤水分光譜信息。該方法需要根據不同環境、不同土壤組分建立相應的遙感反演模型,應用比較局限,大面積推廣較難。
1.2 基于熱紅外遙感的溫度法
熱紅外遙感最重要的應用之一是反演土地表面溫度。具有代表性的有熱慣量法、區域蒸散法、亮溫指數法(LST)、溫度狀態指數法(TCI)、條件溫度指數法和歸一化溫度指數法。熱慣量法反演土壤水分的模型研究,主要集中在對于土壤熱慣量的解析式計算、從熱平衡與熱傳導方程的化簡與計算、環境因子的影響等多方面著手,得到了大量的熱慣量模式,建立了較為完善的土壤水分反演模型。蒸散法根據能量流的傳輸原理,對實際蒸散(E)與潛在蒸散(Ep)的比值與土壤水分的關系進行研究,其理論基礎來源于P-M彭曼公式。針對不同的下墊面情況發展了單層、雙層和多層模型。利用衛星一次過境觀測的輻射溫度值,計算地表輻射溫度以及蒸散,結合當地氣象臺站數據計算出作物缺水指數(CWSI),建立了土壤水分與作物缺水指數的回歸方程。隨后又有DSI指數、區域缺水指數(RWSI)相關研究,在遙感的定性及半定量階段估算地表蒸散和干旱程度的精確估算上做了相關探討。溫度狀態指數(TCI)和亮溫指數(BTI)強調了溫度與植物生長的關系,提出了亮度溫度,以通過對NDVI、亮溫與土壤水分的統計分析來建立三者間的數理關系,從而利用遙感反演的亮溫和NDVI計算土壤水分含量,建立了土壤相對濕度和NDVI、亮溫的回歸模型。歸一化溫度指數(NDTI)可消除地表溫度季節變化的影響,通過能量平衡一空氣動力學阻抗模型計算,需要衛星過境時刻的氣溫、太陽輻射、相對濕度、風速和葉面積指數等數據。該方法也主要適用于裸地或植被生長早期。
1.3 植被指數法
植被指數法是研究土壤濕度與遙感植被信息相互關系的重要手段。研究表明歸一化植被指數(NDVI)、距平植被指數(AVI)、植被狀態指數(VCI)、標準植被指數(SVI)等都與土壤濕度有一定關系。一般來講,當作物缺水時,作物的生長將受到影響,植被指數將會降低。國內學者也利用VCI研究了我國土壤濕度狀況,應用VCI結合常規資料進行綜合分析,對我國干旱狀況進行宏觀動態監測。但該方法較適用于高植被覆蓋區域,仍有很多限制性因子和條件。