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遙感技術用途范文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
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遙感技術用途范文2
關鍵詞:土地利用調查方法;遙感技術;應用;
中圖分類號: P237 文獻標識碼: A 文章編號:
l 引言
主要列述了傳統的土地利用調查方法及其缺陷,概述了遙感技術和基于遙感影像的土地利用調查理論,通過對柳州市的土地利用現狀更新調查結果,并與以前的年度變更調查的技術及成果進行比較分析,總結出利用遙感影像能及時了解土地變化狀況,能及時更新調查數據庫,保持柳州市土地調查數據的現勢性,實現國土資源“以圖管地”精確調查和有效監管,滿足國土資源“一張圖”建設和“批、供、用、補、查”日常監管的需要,為國土資源管理和經濟社會發展提供基礎資料。
2 傳統的土地利用調查方法及遙感技術概述
2.1 傳統的土地利用調查方法
1984-1996年的12年間,我國各縣級土地現狀初始調查基本完成。由此獲得的寶貴的土地利用現狀基礎數據成果,為各級政府制定國民經濟發展計劃提供了最基礎的依據,為建立土地登記、土地統計制度,制定土地利用總體規劃提供了第一手的數據。但是,近20年和今后的數十年內,都將是我國經濟快速發展的時期,土地利用的形式將發生一系列的變化,隨時摸清土地利用形式的變化、對土地利用圖件和數據庫進行及時更新將是我國各級土地管理部門的一項重要的和經常性的工作。由于航空攝影成本很高,難以運用航片來進行每年的土地變更調查,目前我國土地管理部門進行數據更新的方法是在前期土地利用現狀圖的基礎上,根據變更申報到現場勘查,在詳查圖上標繪宗地變化的邊界位置、權屬變化和利用類型的變化,再到室內進行編繪更新,這種方法存在明顯的缺點:
(1)難以準確獲取變化邊界的地理坐標,僅從相鄰關系進行外推量測,難以準確獲取變化邊界的空間位置坐標,圖件更新精度達不到要求;
(2)變化宗地的空間位置難以確定,面積量測不準確;
(3)不能主動監測變化;
(4)方法落后且人為干擾大;
(5)變更數據獲取速度慢,多次清繪誤差累積;
(6)工作效率低,費工費時費力,很多縣市很難每年進行及時的變更;
(7)農村土地利用圖斑多為不規則多邊形,運用平板儀等測量工具只能測量拐點,不能連續測量整個邊界,而且難于精確標繪到原土地利用現狀底圖上。
由此可見,該方法不能及時準確地獲取全局的土地利用動態變化信息,無法實時掌握土地利用變化在空間上的分布和分析評價土地利用變化是否合理。此外,傳統的方法即根據用地單位的上報數據了解土地利用的變化狀況不僅被動,且中間不可避免地存在誤報、漏報,對于地塊的空間屬性難以做到準確掌握,更不能滿足動態變更及時準確的要求。因此,利用衛星遙感技術進行土地利用動態變更調查,及時準確地獲取變更信息,就有著十分重要的意義。
2.2遙感技術概述
2.2.1遙感的定義
遙感(Remote Sensing),通常是指通過某種傳感器裝置,在不與研究對象直接接觸的情況下,獲取其特征信息,并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。
2.2.2遙感技術的優點
遙感的出現,擴展了人類對于其生存環境的認識能力,較之于傳統的野外測量和野外觀測得到的數據,遙感技術具有以下優點:
(1)增大了觀測范圍;
(2)能夠提供大范圍的瞬間靜態圖像,用于監測動態變化的現象;
(3)能夠進行大面積重復觀測,即使是人類難以到達的偏遠地區;
(4)大大“加寬”了人眼所能觀察的光譜范圍,遙感使用的電磁波波段從x光到微波,遠遠超出了可見光范圍;而雷達遙感由于使用微波,可以不受制于晝夜、天氣變化,進行全天候的觀測;
(5)空問詳細程度高,航空像片的空問分辨率可以高達厘米級甚至毫米級。
與航空遙感相比,航天遙感能夠進行連續的、全天候的工作,提供更大范圍的數據,其成本更低,是獲取遙感數據的主要方式,而航空遙感主要應用于臨時性的、緊急的觀測任務以獲得高精度數據。
總之,利用遙感技術,不但可以更加迅速、客觀地監測環境信息,同時根據遙感數據的空間分布特性,還可以作為地理信息系統的一個重要的數據源,以實時更新空間數據庫。
3 基于遙感影像的土地利用調查實踐
利用遙感進行土地調查的步驟遙感影像應用于土地調查中, 主要作用是通過人工目視或計算機自動解釋, 建立信息數據或發現變化的圖斑并對其進行變更。常規的圖像解釋方法根據遙感圖像的光譜特征、空間特征和時間特征, 按照解釋者的認識程度, 或自信程度和準確度, 逐步進行目標的探測、識別和鑒定。土地利用變更調查的原理是先將前一時期的土地利用矢量圖疊加到當前時期的遙感圖像上, 對比同一范圍內遙感圖像上地塊的形狀和利用類型, 發現變化圖斑, 并對其進行標記, 再到野外進行產地核查進一步確定,最后將室內判讀的結果與野外調查的實際情況進行對比分析。
3.1調查區概況
2007年-2009年,柳州市開展第二次土地調查工作,對利用狀況開展了全面的調查,建立了土地利用數據庫和管理系統。從2010年開始,土地變更調查是從第二次土地調查的基礎上進行利用狀況變更,獲取當年的土地利用現狀數據。為了使工作成果科學、準確和合理,并盡快地符合實際工作的需要,工作人員使用了遙感、GPS等新技術進行全面的土地利用現狀更新調查,取得了良好的成果,極大地提升了國土資源管理方式。
3.2總體技術流程
總體的技術流程如下:
(1)利用當年航攝的航片及DEM數據制作成地面分辨率為1米的1:10000正射影像圖,作為土地利用現狀圖更新及土地利用數據庫建設的精度要求;
(2)利用正射影像圖、各年度土地變更調查資料及最新的l:1萬地形圖作為內業判讀及外業調查底圖;
(3)把制作好的正射影像數據庫套合到1990年基礎庫,應用GPS技術等進行全面野外調查,查清土地權屬變化情況及境界、土地權屬界變化情況,并對已變更的地物進行實地測量獲取變更圖斑、線狀地物、零星地物點位坐標和面積等輸入計算機,更新土地利用現狀圖;
(4)利用新的土地利用現狀圖,更新土地利用現狀數據庫,做到圖件、數據、實地三者一致。
3.3土地利用數據更新流程
土地利用數據更新入庫的流程可以分為三部分,即:制作正射影像圖、結合GPS技術更新變更地物和利用supemap軟件進行數據入庫。具體操作如下:
(1)應用遙感技術(RS)發現和提取土地利用信息,由于航空像片為中心投影,應該先將其糾正為正射投影—— 制作正射影像圖;
(2)應用全球定位系統技術(GPS)快速、準確地獲取土地利用變化信息的空間坐標土地變更數據的獲??;
(3)應用supermap地理信息系統技術進行土地利用現狀數據更新及農村土地調查數據庫管理系統具有輸入、圖形編緝、管理庫、空間分析、輸出等主要功能,系統可滿足土地利用現狀數據更新及土地利用數據庫建庫的要求。
3.4新老結果比較分析
在土地更新調查完成后,把此次土地變更調查的結果和上年的土地變更調查成果做比較,發現相應地類的面積存在著差異,其具體情況如下:
(1)耕地面積比上年度耕地面積數減少;
(2)建設用地面積比上年度耕地面積增加;
(3)土地更新調查中建設用地增加幅度大,而耕地減少幅度小。
經研究分析,發現耕地面積產生差異的主要原因是歷年違法用地未在年度變更調查進行變更統計,建設用地面積產生差異的主要原因是歷年積累的變更調查漏查的建設用地未在年度變更調查進行變更統計,而這些未在年度變更調查中進行變更統計的數據,在更新調查工作中均進行調查統計。建設用地增加幅度大,耕地減少幅度小的主要原因有兩個:
(a)在土地規劃及耕地保護具體工作中,經農田整理新增耕地的一部分作為折抵指標已用于建設用地,尚有一部分未用于建設用地,也沒有用于耕地占補平衡,這部分耕地在年度變更調查工作中全部進行了變更統計,同時,根據占補平衡要求,將相當于扣除折抵指標后剩余部分新增耕地面積數的經開發造地新增耕地面積數節余下來未進行變更統計,在更新調查工作將節余下來的開發地數進行了變更統計。
(b)經本地開發造地新增耕地超過占補平衡所需部分未在年度變更調查工作進行變更統計,但在更新調查工作中將這些超額部分開發造地數進行了變更統計。
4 結束語
隨著各類建設占用地日益增加,在我國經濟快速增長,用地量逐年增大,土地利用變化頻繁,常規的土地調查方法已遠遠不能滿足新形勢對土地管理的要求。因此,改變傳統國土資源管理工作方式,采用現代化遙感技術手段,準確、快速地掌握國土資源利用狀況,科學規劃、配置、合理開發利用國土資源,實現國土資源決策、管理現代化和服務社會化,促進我國經濟可持續發展和社會全面進步,是國土資源管理工作面臨的當務之急,也是必須實現的戰略目標。
參考文獻:
[1] 李月臣,楊華,劉春霞.土地覆蓋變化遙感檢測方法[J].水土保持研究.
遙感技術用途范文3
【關鍵詞】遙感技術;國土資源管理;應用
0 前言
近年來我國利用遙感技術獲得了技術上的突破和成功,以快速的提取了土地地質構造信息和地質礦物勘察開采等問題數據的同時及時的預警了地質災害的發生和監控,遙感技術對國土資源管理有著重要意義。
1 遙感技術
(1)遙感技術在我國土地資源調查中,獲取了大量豐富的信息,利用遙感技術,建立起了一個完整的國土管理數據庫,是為了對土地的范圍和土地的位置進行了實時的了解,同時為了快捷的調查土地的變更工作而建設,對于最終結果的上報有著完整的匯總和整理。利用遙感技術合理的規劃了我國農田建設,可以及時的調整和方式不合理利用農田的現象,從而進行合理的利用和評估監測。
(2)遙感技術在地質災害上作用發揮極大,完美的預警和監測了地質災害的發生,利用遙感技術的地理空間數據,對可能發生的一切災害區域進行時刻監測其分布、規律、形成原因、發育特點和這次災害的危害性與影響因素,從而進行有目的的監測后續災害發生的走勢,這是中國從地震儀中又一次尋找到了可以預測地震前兆從而發起短期預報的手段,在今后的遙感技術會更多的使用在地質監測上,用衛星和地面勘察中減輕地質災害的擴大性從而降低了人民的損失,在一年的時間里面規避了近1000起地質災害,同時在唐山大地震和汶川大地震中,利用遙感技術獲取地面的各種直觀信息對后續的救援的展開和可能出現的危險信息進行了識別,從而有效維護了人民的生命和財產安全,取得社會的認同和經濟損失的降低。
(3)遙感技術有著對地質礦物資源采集和勘探上有著極大的作用,通過航空平臺上的成像光譜儀器,提起到各個物質的光譜特性,從而有計劃的勘察和開采,利用遙感技術從1990念叨現在國土資源部門完成了13個省會與自治區的19個重點礦產和礦區的有效調查和采集,實現了對10000平方千米的土地調查監測,基本明確了不同監測去不同礦物的位置所在,從而明確開采區分布的有效管理。[1]在礦產資源開發管理上,高光譜遙感技術的產生和發展使遙感技術在礦物質資源的勘探上作出了貢獻,利用成像光譜實現地物空間的信息、輻射信息、光譜信息的采集和規劃,結合遙感的找圖圖鑒和豐富的地理紋理信息,從而合理科學的尋找和開發礦物質資源。
(4)遙感技術作為一種高效獲取信息的手段,其中信息量的豐厚和全天候,信息獲取快的優勢在我國廣泛被應用,在1980年我國利用了衛星遙感數據開展了全國的土地調查工作用,1990年代后,國家土地管理局應用航空航天遙感技術技術分布了我國了絕大多數地區比率近乎1:1萬的現狀可以隨時調查。[2]在1983年第一臺成像光譜儀的問世,意味著我國處理掉了遙感科學的一個重大矛盾,是遙感技術的真正革新。從而實現了多光譜定性描述,高光譜定位的遙感地質作用。
(5)國土資源部分每年都要對全國重點人口集中城市,地區進行土地利用監測,從而進行分土地的利用合理性,從而可以快捷迅速的獲得地面的信息,保證了工作的展開和快捷方便,在我國的土地資源遙感調查監測藝術已經取得了重大成果,實現了遙感技術在國土資源管理的產業化應用,在復雜的天氣中,遙感技術依舊可以對地形復雜的山脈地區獲得準確的數據,從而監測和實地考察,SAR遙感技術不僅不會受到氣候的影響,還有全天監視的能力優勢,為土地利用應用調查作出了貢獻。
(6)現代遙感技術已經和常規技術相互結合,提高了遙感信息獲取技術的便捷,在過去資源中我們發現,遙感的發展上,我們要把技術和方法結合,創新突破自身的信息提取效果,從而實現高速、高準的處理信息。這時候我們要解決他的局限性,身為過去資源的信息提取手段,要采取自動化的提取信息,從而完善應用。
(7)在日常生活中,遙感技術中的GPS也讓我們生活出現了極大的便捷,從而讓國家對我們某個地區的實時監控也是十分便利,完成了全覆蓋的體系,對于我國的礦產資源開發以及我國的礦物質情況以及社會化服務奠定了大量基礎。
2 遙感的發展
遙感技術有著信息豐富、時效性強、巨大的宏觀性等優勢,通過GPS技術中可以準確預
測地質災害,并且可以借助遙感技術對地質災害的發生變化趨勢進行準確反映,同時還能預見地質災害的發生。并實現對地質災害進行快速調查,保證搶救工作的及時性,則需要遙感測繪技術的幫助。
(1)研究繼承“3S”,促成一體化RS,GIS和GPS的關系互動,讓他們在相互依存中快速發展,只有保證了GIS的網絡空間的多維性方向發展,再由RS技術在朝著數據獲取多平臺、多穿觀其等進行數據自動發現上發展,隨著GPS衛星系統定位的完善,GPS的服務已經越來越精準快則,3s技術在各自發展的同時也一直在進行內部融合,RS和GPS像GIS提供和更新區域信息以及空間定位,同時GIS也做出相應的空間處理分析,從而讓RS和GPS進行有效的數據提煉,然后進行整理和使用,3S技術的一體化對于我國的國土資源管理方面有著廣闊的發展前景,為國土管理部門的合理規劃、管理、利用和保護以及地質的災害防治和地質礦產的勘察都是有力的技術支撐。
(2)國土資源部門要發展融合現有的技術,提高技術水平,建議一個完整獨立的數據資源,從而可以去的良好的信息提取效果,在我現在“遙感三號”和“遙感四號”等系列衛星提供的數據源中,不能快速的滿足國土資源管理的需要,在國外,一套完成的遙感數據的買斷價格太高,所以我們只能發展自身水平來滿足遙感數據的完善,遙感數據的完善有著重要意義,預示著我國遙感系統的自動化水平,以及方便國土安全調整和工作的應用。
3 結語
在我們日常生活中,GPS的存在極大的便捷了我們的生活,同時近幾年在地理信息系統的影響力在擴大,計算機技術的不停完善,遙感技術大大支持了我國國土資源建設,這個意義是巨大的,我們要有規劃性的管理,保護和合理利用我們現有的資源,隨著遙感技術的不斷成長和更新,國土資源管理將帶來革命性的進步。
【參考文獻】
遙感技術用途范文4
【關鍵詞】無人機遙感技術 水土保持監測
無人機遙感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ) ,是通過無線電遙控設備或機載計算機程控系統進行操控的不載人飛行器。無人機作為空中遙感平臺的微型遙感技術,其特點是: 以無人機為空中平臺, 遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理, 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機系統結構簡單、使用成本低, 不但能完成有人駕駛飛機執行的任務, 更適用于有人飛機不宜執行的任務, 如危險區域的地質災害調查、空中救援指揮和環境遙感監測。正由于無人機低空遙感技術的這些特點, 彌補了傳統衛星遙感技術的不足, 為水土保持監測領域的技術發展帶來了新的契機。
1無人機遙感技術的概況及應用特點
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將無人機作為空中遙感平臺的微型遙感技術,其特點是: 以無人機為空中平臺, 遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理, 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機系統結構簡單、使用成本低, 不但能完成有人駕駛飛機執行的任務。無人機遙感系統由于具有機動、快速、經濟等優勢,彌補了傳統衛星遙感技術的不足。
無人機遙感技術指空中遙感平臺的微型遙感技術,此技術以無人機為空中平臺,通過
遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理,并按照一定精度要求制作成圖像。無人駕駛飛機為航空遙感提供了操作方便, 易于轉場的遙感平臺。可根據不同的需要選擇不同類型的平臺。起飛降落受場地限制較小, 在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降, 其穩定性、安全性好, 轉場等非常容易。無人機系統由行高度低, 獲取的遙感影像擁有較高的圖像分辨率。高分辨率航片影像的出現使得在較小空間尺度上觀察地表的細節變化、進行大比例尺遙感制圖以及監測人為活動對環境的影響成為現實。同時高分辨率航片影像還解決了衛星數據的拍攝盲區、編程時間長、以及在南方地區由于受天氣影響, 云量大, 無法獲取數據等諸多困難。不但能完成有人駕駛飛機執行的任務,更適用于有人飛機不宜執行的任務,目前,無人機遙感技術涉及土地利用監測、水利、電力、突發事件調查等多領域的應用。
2 水土保持監測問題
我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一, 由于特殊的自然地理和社會經濟條件, 使水土流失成為我國主要的環境問題。水土保持監測工作存在著很多問題,阻礙監測工作的順利進行。對管轄區域的調查方式目前已經普遍被運用,但是這種方法只能針對小范圍的地區進行,監測的精確度不夠,容易受到人為等因素的影響,不能準確的進行監測工作。在面對大范圍的監測目標的時候,人力資源無法進行合理分配,產生人力不足的現象,或者有一些區域是人無法踏足的區域,造成監測困難,無法獲得相關區域的數據信息。而衛星遙感技術很容易受到衛星軌道的影響,很難得到及時的補救,再加上經常性的自然因素影響衛星的作業,由于云層的遮擋,造成很多漏洞,嚴重影響監測的準確性。
3 無人機遙感技術在水土保持監測中的應用
3.1水土流失情況調查
根據《水土保持監測技術規程》(SL277-2002)要求,對區域水土流失情況調查,無人機遙感可以發揮重要作用, 其宏觀、快速、動態和經濟的特點, 成為土壤侵蝕調查的重要信息源。土壤侵蝕過程極其復雜, 受多種自然和人為因素的綜合影響。不同的土壤侵蝕類型影響因子也不同, 對于水蝕來說, 參考通用土壤侵蝕方程各因子指標, 并考慮遙感技術與常規方法相結合。無人機可以在低空、低速的情況下對研究區進行拍攝, 精確計算及繪制出各區的界限。通過設置的標識,可以提取到各區域及植物覆蓋范圍和土地的利用情況,再進行DEM數據分析,得到坡度信息之后,再綜合土壤的侵蝕分類標準、土壤侵蝕方程,得到研究范圍內的水土流失狀況、強度及分布情況。這對于利用GIS 系統建立研究范圍內水土流失本底數據庫, 確定土壤侵蝕類型、強度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蝕因子的屬性提供了數據源。幫助了解區域水土流失發展趨勢、發生特點和現狀等, 以便做好區域水土保持工作規劃,加快水土流失治理。無人機在水土保持監測領域以較低的成本快速清查較大范圍的水土流失狀況、主要土壤侵蝕影響因子, 為利用GIS 分析研究范圍內的水土流失奠定了基礎。
3.2生產建設項目水土流失調查
根據監測地點的確定,無人機遙感技術的成果可以充分得到應用。通過拍攝得到的映像信息,再結合項目區域的相關布置圖,精確計算及繪制出各個邊區的界限。通過設置的標識,可以提取到各個項目區域及劃分單元的植物覆蓋范圍和土地的利用情況,再進行DEM數據分析,得到坡度信息之后再綜合土壤的侵蝕分類標準,按照這個標準對土壤的侵蝕度進行科學的劃分。對于水土保持措施的監測,相關工作人員可以同樣根據圖像進行分析,計算出項目區域的工程和植物覆蓋的面積,并設立地面的解釋標識,對植被的覆蓋率進行分析。對于水土保持效益的監測主要是結合以前的傳統監測手段,分析已經做出的監測結果。
最后是利用DEM的成果來更新相關項目區域的大比例尺地形圖。使用DEM技術和影像的成果,再使用相關的軟件來完成對項目區域的三維模型的建立,通過虛擬的漫游技術和客觀真實的現象來展現出相關項目的實際狀況或者是該項目所在的整個區域范圍的實際狀況,不僅能夠加強觀察者的真實感還能十分真實的反應該項目的水土現狀以及水土流失和治理的現象,有利于相關部門直面水土現狀,更好的治理水土問題,解除相關隱患。
4結語
無人機因其機動靈活的起降方式、低空循跡的自主飛行方式、快速響應的多數據獲取能力,其可以搭載高分辨率數碼相機進行快速測圖亦可搭載視頻采集設備,分辨率高、實效性好、應急性強等優勢。綜合無人機技術的特點和實際應用效果, 該技術將在我國水土保持監測領域中有著相當大的應用前景。作者認為無人機技術結合實地測驗完全可以用于水土保持監測工作,并且野外工作量小,監測精度高,可作為今后監測工作的發展方向。
遙感技術用途范文5
【關鍵詞】遙感技術;圖像處理;測繪
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2013)07-199-01
一、遙感技術
隨著社會節奏的加快,特別是互聯網的發展帶來了信息全球化,計算機的利用更加廣泛的,所以在計算機的基礎上利用遙感技術進行監測已經在各個行業中都有應用,例如在地質測繪中,利用遙感技術與GPS(地理信息系統)的結合,利用各自的特色技術(如遙感的探測成像技術和GPS的導航定位技術),給地質測繪帶來了很大的便利。在遙感技術中最大的應用是動態監測,因為動態檢測是形成圖像的直接來源,動態遙感檢測技術一般要經過幾個步驟:數據的選擇、處理、信息變化的獲取和精度的檢驗與評定。關于數據的選?。阂驗閿祿畔⒈仨毷沁B續,才會組成高精度以及比較全面的圖片信息,所以對于信息的獲取一般采用美國陸地探測衛星和法國的地球觀測衛星兩種得到的數據來進行實現,然而信息是變化的,對于變化信息的獲?。壕褪窃诠潭ǖ囊欢螘r間內,對所要觀察的對象的一些相關資料產生變化量的大小來提取變化信息。這是在測繪領域中極為重要的應用,通過不同時間內記錄信息的變化量,來預測事物的變化規律。為了獲得信息的可靠性,所以有關信息的獲取的精度就比較重要,為了提高獲取信息精度需要,有時要結合其它資料進行對比,當精度要求特別嚴格時,要利用地理信息系統等一些衛星影像分辨率比較高的圖片做資料進行補充。
二、遙感圖像處理技術
遙感圖像處理技術,就是利用計算機的一些制圖工具把獲得遙感資料編輯成各種地圖,這個技術在測繪制圖和地理研究中起著十分重要的作用。其中關于在遙感圖像處理方面對于技術性的操作要求很高,其中包括空間分辨率與制圖比例尺、波普分辨率與波段、時間與時相分辨率。在空間分辨率與制圖比例尺的技術要求上:要考慮兩個主要因素,解譯目標最小尺寸和地圖成圖比例尺。在遙感圖像的空間分辨率方面對于不同規模制圖對象的識別有著一定的要求,地圖比例尺與分辨率之間有著密切的關系。對于普通地圖的修改與更新中成圖比例尺和空間分辨率等一些其它圖片屬性都起到了很大的作用。波譜分辨率:是指傳感器探測器件接收電磁波輻射所能區分的最小波長范圍。波段的波長范圍越小,波譜分辨率越高。也指傳感器在其工作波長范圍內所能劃分的波段的量度。波段越多,波譜分辨率越高。時間與時相分辨率:遙感圖像在時間分辨率上差別其實還是很大的,因為用遙感制圖的方式顯示制圖對象的動態變化時,不但要弄清楚研究對象其本身的變化周期,同時還要了解到有沒有與其相對應的遙感信息源。遙感圖像是指某一瞬間內地面實況的記錄,然而地理現象是不斷的變化。所以,在一系列按時間序列成像的多時相遙感圖像中,一定存在著最能揭示地理現象本質的最佳時期的圖像。目前以選擇美國陸地探測衛星和法國的地球觀測衛星遙感信息為佳。
三、遙感圖像處理技術在測繪中應用的意義與作用
近年來由于技術方面的需要,促進了人類在遙感領域中新的突破,遙感圖片處理技術就是在增大了觀測范圍。遙感圖像的處理主要應用于測繪中,其中在土地勘測和地質測繪的應用比較廣泛,在土地使用的界線范圍測量,在簡化建設用地工作中,特別對交通路線的設計實施以及大型工程的設計有很大幫助。在地籍測繪中,通過圖形以及數字等難識別的對象為基礎,利用計算機的相關技術,對難以識別的信息進行相關的處理,變成可識別的圖像和文字,從而記錄相關的數據信息,合理的確定監測的周期,從而更好的對土地利用的變化情況進行全新的監測,各個時期的數據進行對比,從而得出最優的結果。在遙感圖像處理技術的應用中能夠提供大范圍的瞬間靜態圖像,用于監測動態變化的現象;能夠進行大面積重復觀測,即使是人類難以到達的偏遠地區;大大“加寬”了人眼所能觀察的光譜范圍,遙感使用的電磁波波段從x光到微波,遠遠超出了可見光范圍;而雷達遙感由于使用微波,可以不受制于晝夜、天氣變化,進行全天候的觀測。這種圖片的獲取是普通方法不能得到的,所以在測繪工程應用中有很大的意義。
遙感技術用途范文6
關鍵字:多源遙感影像 動態監測
中圖分類號: F301.2 文獻標識碼: A 文章編號:
多源遙感影像技術
隨著遙感技術的迅速發展,光學、熱紅外以及微波等各類衛星傳感器對地觀測的應用,所獲取的同一地區的多時相、多光譜、多傳感器、多分辨率和多平臺的多種遙感數據越來越多,我們把這些數據稱為多源遙感影像數據。多源遙感影像數據與單源遙感影像數據相比,多源遙感影像數據所提供的信息具有冗余性、互補性和合作性。為了對觀測目標有一個更加全面、清晰、準確的理解和認識,人們一直希望找到一種綜合利用多源遙感影像數據的技術方法,因此多源遙感影像融合成為人們關注的熱點。遙感影像融合是指:“采用一種復合模型結構,將不同傳感器遙感影像數據源所提供的信息加以綜合,以獲取高質量的影像信息,同時消除多傳感器信息間的信息冗余和矛盾,加以互補,降低其不確定性,減少模糊度,以增強影像中信息清晰度,改善解譯精度、可靠性和使用率,以形成對目標相對完整一致的信息描述”。多源遙感影像融合優點有:①影像質量改善;②提高了幾何配準精度;③生成三維立體效果;④實現動態觀測;⑤克服目標提取與識別中數據的不完整性等。本文論述了多源遙感影像數據融合的過程、常用融合方法及關鍵技術。
隨著社會的發展,地理信息系統(GIS)在國民經濟中所處的地位越來越重要,GIS的基礎是矢量數據,數據的現勢性和準確性很重要。應用遙感技術進行土地利用動態監測在我國已有近20年的歷史,動態監測目的有兩個:一是利用遙感影像監測土地利用的動態變化情況;另一個是利用監測數據對影響土地利用變化的因素及其變化過程、變化趨勢進行分析。由于不同自動發現方法對不同類型的土地利用變化信息敏感程度不一致,且影像噪聲和目標的自動分割都會影響監測結果精度,因此,當前的動態監測是在人工干預下半自動完成的,監測結果受操作者的影響較大,數據處理效率不高,這對大區域動態監測來說是無法忍受的。另外,動態監測的最終成果表現為PHOTOSHOP的PSD數據、TIF數據、EXCEL表格及各種文檔說明,不適宜GIS的統一管理;且區域動態監測是一個長期的過程,即監測數據有明顯的時態特征,因此,需要將多時相監測結果以合適的數據表達,并能在GIS軟件中進行統一管理和查詢分析。本研究目的是對動態監測數據處理流程進行優化,將多方法得到的變化信息進行綜合處理,提高數據處理精度,減少人工干預。選擇的實驗區位于四川省綿陽市及其郊區,實驗數據包括TM多光譜影像、SPOT2全色影像、SPOT5全色和多光譜影像。本文對變化信息自動發現方法、變化信息自動分割進行了深入研究,并將監測數據統一管理于GIS數據庫。
創新 (1)用二維小波變換處理兩時相遙感影像,以自動發現土地利用變化信息,使用了兩種方法:影像融合法和小波系數求差法。前者是利用兩時相影像相應小波系數的加權平均法自動探測變化信息,后者是通過對兩時相影像對應小波系數求差的方式自動發現變化信息。與多波段主成分變換法的監測結果對比,以及利用野外實測數據驗證,上面兩種算法得到的監測結果均能達到實際應用的要求。 (2)在分析自動發現影像特征的基礎上,比較了兩種分割圖像定目標的算法。一是利用多個小區域的灰度直方圖尋找大區域的分割雙閾值,結合區域生長算法,以目標邊界灰度差為限制條件,將特定目標以區域的方式分割出來;二是將灰度影像先在PHOTOSHOP中進行處理,對包含目標的區域進行粗分割,減少背景噪聲的干擾,結合新影像小波系數和目標的灰度信息,可以將特定目標(變化信息)的邊界提取出來。 (3)鑒于不同自動發現方法對變化信息敏感程度不一致,以及圖像分割方法和影像噪聲對監測結果精度均有影響,應用一種多圖像基于鄰域的像素統計法。該方法是將多種自動發現方法和圖像分割方法得到的二值圖像的數據矩陣相加求平均,尋找分割闡值,利用閡值將像素分為目標、背景和不確定目標等三類,進一步處理將不確定目標完全歸入目標或背景。經本方法處理后,監測結果比常規監測方法(如多波段主成分變換法)的精度高5至6個百分點。該方法能滿足大區域動態監測的需要。該方法最大限度地保留了多光譜信息并提高了影像清晰度和空間分辨率 ,最終變化區域得到了增強。
多源遙感作為一種獲取和更新空間數據的強有力手段,能及時地提供準確、綜合和大范圍進行動態監測的各種資源與環境的信息,因此遙感數據是土地信息系統的一個重要數據源。所謂多源遙感就是將不同來源的遙感影像數據,經過信息處理,判讀分析和野外實地驗證,實現數據融合提取,得到有用信息,最終服務于有關部門的規劃決策。土地治理部門可以運用多源遙感技術快速獲取現狀空間的信息。以衛多源遙感影像數據為信息源,以多源遙感影像解譯的數據為基礎,對多源遙感影像進行解譯,并更新影像數據庫;利用GIS技術的空間分析功能, 提取土地利用/覆被變化信息,得到高精度的土地利用/覆被變化數據庫,已經成為土地利用動態監測基本形式及面向更遠更廣闊的發展方向。
總結:,依據多源遙感影像融合技術的基本理論,結合新時期土地利用更新調查的原則和方法,根據地物在影像的紋理特征,探討了多源遙感影像技術在土地利用更新和變更調查中的應用,分析比較了融合方法的特點及其實際應用。
參考文獻:
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2潘雪峰;張鷹;徐升;;Landsat衛星不同分辨率影像的分級幾何校正比較研究[J];蘇州科技學院學報(自然科學版);2006年02期