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遥感光学成像篇一
关键词:遥感技术;土地利用
一、引言
遥感定义。从广义来讲,就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲,指借助于专门的探测仪器(传感器),把遥远的物体所辐射(或反射)的电磁波信号接收记录下来,再经过加工处理,变成人眼可以直接识别的图像,从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成,周期性地提供监测对象数据和动态情报。
主要的遥感软件envi——美国researchsysteminc公司开发,1995年引入,适普代理,目前最高版本。erdasimagine——美国erdasllc公司开发。2003年6月在全球40多个遥感软件评比中,11个应用功能中的9个获得第一。蓝赛特阿波罗等都代理,目前最高版本。pcigeomatica——加拿大pci公司开发。加拿大阿波罗等都代理,目前最高版本。
irsa—国家遥感应用技术研究中心casmimageinfo—中国测科院&四维公司。
二、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用
1982年至1993年6月,全国采用大比例尺图件(包括航片和地形图),完成了土地利用现状调查。这项工作历时10余年,耗资数十亿元,投入专业人员达50多万人次,堪称中华民族历史上前所未有的伟业。我国对土地遥感工作极其重视。《_土地管理法》第三十条规定:国家建立全国土地管理信息系统,对土地利用现状进行动态监测。_明确指出:要采取最先进的技术手段,24小时监测土地动态变化情况,及时通报情况,确保我国耕地保护目标的实现。
三、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用步骤
1、资料准备。遥感信息源。调查了解近两年本地区的航空摄影情况,当有飞行精度和航片质量符合要求的航空资料时,直接收集利用,当没有时,采用航天遥感资料。
利用航天资料开展1:1万的土地利用更新调查工作,宜选择空间分辨率为的卫星遥感数据。目前,国内外最合适的是法国的spot-5卫星数据。首先,了解近一年本地区的spot-5卫星数据覆盖情况。如果存在合格的存档数据,直接购买使用;如果没有合格的存档数据,则采用编程方式获取最新时相的卫星数据。
行政区域界和权属界资料。行政区域界。收集民政部门行政区域的勘界资料(图件和文字说明),对土地详查确定的行政区域界(含工作界)进行调整;土地权属界。主要包括政府对农村集体土地权属界的最新划定和调整资料、政府处理土地权属争议界资料及其他有关资料。
土地详查和土地变更调查资料。分幅土地利用基础图件;土地权属界线图;土地权属界线协议书;土地权属界线争议原由书;面积量算手簿、土地统计台帐、统计簿、汇总表;土地利用数据库。
参考资料。1:1万地形图或1:5万数字高程数据(dem);土地征用、划拨、出让、转让等相关资料;土地开发、复垦、整理、生态退耕、结构调整等资料;建设用地审批文件等资料;地籍调查资料;相关法律、法规、政策规章。
2、总体技术路线。人机交互式遥感解译境界、权属界的转绘套合,将民政部门最新的行政勘界图件和土地详查后发生了变化的土地所有权界、土地使用权界等图件扫描、配准并矢量化后,与土地利用现状图叠加套合进行比较,逐一查明其变化地段。用红色表示原行政界线和权属界线,用黑色表示调整变化地段的行政界线和权属界线,并将之叠加套合在遥感正射影像图上,待外业调查后核实。
3、变化、新增的线状地物的遥感解译、主要指宽度大于1m(>4个pixel)的河流、铁路、公路、林带、固定农村道路、沟渠、田坎及管道用地等、
解译标志
公路:
小路及简公路——浅灰绿、灰白色隐约线状影纹。
高速公路及高等级公路——灰白色、浅灰色均匀带状影纹。
铁路——暗黑与浅灰白色相间的规则双线影纹。
河流:
单线河——颜色较深的深绿、深蓝、暗红色弯弯曲曲隐约可现的现状影纹。
双线河——深蓝、蓝黑、暗红色较为平滑的宽带状影纹。
遥感光学成像篇二
美国海军航天遥感技术述评
一、海军航天遥感技术
环境保障体系的必要性
众所周知,海军是拥有多种高技术装备的特殊军种,海洋水体发生的“热盐”运动,如温、盐、密、跃层等及海流、海浪、内波、潮汐、水色、海底沉积物、海底地质构造等是影响海上武器装备设计、试验和作战训练的基本要素,对于海军充分发挥高技术装备的效率极为关键。例如海上风暴和大浪会使水面舰艇偏离航向;海上污损生物会使潜艇壳体增厚,航速下降;潜艇潜航、跟踪和鱼雷布放等受海水温度的影响很大,强大的温度跃层会给潜艇下沉和航行带来困难,甚至造成潜艇颠覆,减慢其移动速度;强而厚的跃层又是潜艇的天然屏障,因为它对声波、无线电波具有很强的折射作用,使隐匿于跃层之下的潜艇不易被雷达发现。然而,上下水层水温的差异,又直接影响鱼雷的使用效果。再例如海洋中普遍存在着对声波在水中传播特别有效的声道,它直接影响声纳探测潜艇的作用距离和性能。因为在声道之外,声波发生强烈的折射或被吸收,声纳根本接收不到潜艇信号,海水中声道的位置则与海水温度、跃层、水团、流系密切相关。根据水声与温度和盐度的函数关系,声波在水中的传播速度可经计算得出,从而可以大致确定声道位置。
海洋卫星水色扫描仪和红外通道遥感器(如欧洲遥感卫星上的沿轨迹扫描辐射计和先进甚高分辨率辐射计等)可提供海表温度和水色等数据,雷达高度计可提供大地水准面、大洋流和海浪等数据,合成孔径雷达可提供海浪谱、内波和海冰等数据,散射计可提供海面风场数据,微波辐射计可提供海表温度、海面风速、大气中水蒸气含量等数据,完全可为海上军事活动提供各种环境保障服务。
当前美国海军已建立较完善的海上战场、训练场和试验场环境保障体系。其职责是:海军气象海洋司令部负责向战斗部队提供最准确和最新的海洋信息,下属的海军_和舰队数值气象海洋中心专门负责全球海洋数据的处理,生产海上军事活动所需的各类海洋信息产品。舰队数值气象海洋中心已建立西太平洋、大西洋、印度洋和南北极水文气象数据库、水声环境参数数据库,主要处理国防气象卫星专用遥感器(ssm/i及其改进型ssmis)和散射计(如ami风模式、nscat)的数据,生产海冰冰情和风矢量产品等。而海军_侧重于高度计卫星(如测地卫星、托佩克斯/海神和后续型测地卫星等)、先进甚高分辨率辐射计遥感器、水色卫星(如沿海水色扫描仪和海洋宽视场水色扫描仪等)、陆地卫星和斯波特卫星高分辨率图像等数据和资料的处理以及海表温度、海水清澈度及海水光学特性、海洋锋和涡漩图等产品的制作与分发。
1997年2月,美国海军研究署成立了海军空间科学技术办公室,其主要任务是组织和协调军内外为海洋战场环境保障提供技术支撑的空间科学技术研究。至此,美国海军海上战场环境空间科学技术支撑体系和保障体系基本形成。
二、水色卫星的军事应用
海洋水色遥感已成为近些年国际海洋遥感的热点,取得了显著技术进步,水色遥感从多光谱扫描遥感器(如沿海水色扫描仪)发展到超光谱遥感器(如沿海海洋成像光谱仪),光谱通道从6个发展到210个,空间分辨率从1千米提高到30米,信噪比可达700:1,仪器灵敏度将有很大提高,水色卫星的技术进步为军事应用奠定了基础。
美国海军空间科学技术办公室正在策划的“海军地图观测者”卫星就是世界上第一颗水色军用卫星。该卫星将采用600千米高的太阳同步圆形轨道,星载超光谱遥感器沿海海洋成像光谱仪有200个光谱波段(有报道称为210个),波段宽度为微米,扫描数据采样宽度为30千米,地面采样距离为60米(可选择为30米)。它可提供作战海区,敌点区域不可达到的海区、尤其是沿海地区(距海岸50千米范围内)动态水体光学参数、浅海水深以及地形、地貌、海区上空大气参数等海军舰艇活动不可缺乏的实时环境数据。
三、高度计卫星的军事应用
高度计卫星最早引起美国海军的重视。1985年3月12日,美国海军发射测地卫星,星载有效载荷为吉赫的雷达高度计和微波辐射计,可获得海面高度和风速测量数据,通过数据反演可获得海洋重力场数据,从而对提高潜艇弹道导弹发射命中率具有重要意义。其军事使命是:
1改进大地水准面高度和垂直偏差等的测量及飞行中重力制图补偿;
2确定需要船舶进行地球物理与地质详查的特定区域;
3发现潜艇水下航行可能发生的水深突变灾害区。
工作于ku波段的测地卫星共运行了5年(1985-_年),前18个月军事使命于1986年9月30日结束,轨道重复周期为3天。后经过1个月的轨道调整,进入17天精确重复轨道,执行民用科学研究使命。但是前18个月的厘米精度的海面高度测量数据长期处于保密状态。
在经过长达8年的间断之后,美国海军于1998年2月发射了测地卫星的后续星gfo,其科学有效载荷与前者相同,海面高度测量精度优于厘米。星上另一有效载荷为双频微波辐射计(工作于22和37吉赫),主要用于高度计数据水汽影响订正。该卫星2000年11月交付海军卫星业务中心控制,它采用17天精度重复轨道向海军提供中尺度海洋锋和涡漩等海面地形数据,改善海军全球海洋预报模式。gfo卫星重量仅为300千克,有效载荷重47千克,总功耗121瓦,将对美国海军军用小卫星的发展产生深远影响。
四、合成孔径雷达
卫星的军事应用
海洋卫星对海上军事活动的重大贡献之一或许是合成孔径雷达对内波的监测。内波对潜艇水下航行的安全至关重要。由于不了解潜艇活动海域内波运动规律,历史上曾发生过隐蔽待命的潜艇被突然抛出海面或突然被摔向海底,造成艇毁人亡的惨剧。在合成孔径雷达图像中,内波在亮背景(假设是在粗糙海面条件下)要么呈现暗色,要么在暗背景下(无风条件)呈现亮色,或者在介于两者之间的海况条件下呈亮暗相间的条带。这表明,在不同海况条件下,内波都可能在合成孔径雷达图像中呈像。因此,星载合成孔径雷达成为迄今为止海洋内波有效监测的唯一手段。
合成孔径雷达在军事上的另一应用是对全球海洋水面舰艇的监视。众多水面舰艇航行,往往激起浪花飞溅的尾流,航行海域的海面粗糙度发生改变,雷达高度计和合成孔径雷达都有可能探测到这一变化。加拿大雷达卫星星载合成孔径雷达有7种工作模式以及不同入射角(在20-60度之间),可探测船长23-225米的各类船舶。在该卫星的合成孔雷达图像上,船只以海洋暗背景下的亮目标出现,然而,舰艇探测与舰艇的物理性质,与相对于雷达观测方向的定向和风速有关。随着风速增强,海面后向散射也增强,舰艇亮目标回波与海面类似亮回波之间的对比度下降,探测效果受影响。近此年,美国科学家根据船尾迹的合成孔径雷达图像密度谱和波浪斜率谱的变化,开展运动船只船体外形识别研究,取得了一定的进展。
此外,多年来美国一直致力于星载合成孔径雷达潜艇探测及跟踪技术研究。目前美国已能够在近海小风速海况下找出巡航中潜艇航行的尾迹,正在开发任何海况条件下星载合成孔径雷达探潜的新方法。
合成孔径雷达卫星近些年所取得的技术突破也为军事应用开拓了广阔前景。合成孔径雷达遥感器已实现多波段、多极化、多投射角和多工作模式,仪器分辨率有极大提高(从现在的25米将提高到1-3米),而且仪器重量轻、体积小、功耗及成本低、寿命长。尽管至今未见到美国合成孔径雷达卫星计划的报道,但是1996年美国航宇局正式提出了轻型合成孔径雷达卫星计划,这显然是技术水平更高的合成孔径雷达卫星。据称,高技术水平的轻型合成孔径雷达卫星具有海洋军事动态监测(船舶调动)、重点战区军事动态侦察等功能。
五、结论与建议
美国海军最近10多年建立起来的以航天遥感技术为技术支撑的环境保障服务体系应引起国家决策部门的高度重视。特别是布什政府视中国为“竞争对手”,派遣军用侦察机抵近中国近海侦察,国家决策部门应重视采用高技术手段,捍卫星国家主权和领土完整。下面略举数例,说明美国海军环境保障服务体系对中国海域主权的在威胁。
11991年以美国为首的多国部队发动海湾战争,集结航空母舰4艘,各类战舰247艘。这次战争既考验了美国海军拥有的高技术装备,同时也检验了美国海军的战争服务保障体系。美国海军舰队数值气象海洋中心实时接收多颗卫星数据,一天两次发布沙漠地区和海湾地区上空24-36小时的风速风向预报,改善了6天以上的海洋天气预报,表明现代高技术条件下的战争不能没有像海洋卫星一类的高技术应用卫星的支持;同时也表明美国现有技术条件已可获得中国海洋环境信息。
2上世纪90年代初,美国海军制订了“沿海和半封闭海计划”,毫不掩饰地宣称,其目的是为了“研究高度变化的沿海和浅水滨海环境对水陆两栖战、特殊战争以及自卫反击战的影响”。该计划将海洋水文、海洋动力、海洋生物和海洋光学等要素数据的获取列为重要目标。
3美国海军上世纪90年代开始将西太平洋列为全球大洋海温、盐度及跃层预报的重心海区,我国黄海、东海和南海被列入其中。显而易见,美国海军发布黄海、东海和南海水温、盐度、海流预报的数据来自卫星遥感。
笔者针对来自中国海域上空的潜在威胁,提出如下几点建议以供有关部门参考:
1在卫星海洋应用“十五”计划和15年规划中,应充实军事遥感应用的指标和项目,使“军民结合”原则落实到实处,在岛礁、水深及浅海地形测绘方面应以军事应用为主;
2海军应从自身需要出发,制定“海洋军事遥感规划和计划”,明确战略目标和技术需求,引导国内现有的遥感技术力量为军事服务;
3海军应加强对海洋环境保障技术跟踪及其对策研究的支持力度,为国家决策部门提供针对性较强,有分析、有一定参考可靠的依据。
遥感光学成像篇三
1包兰铁路概述
包兰铁路属于京兰通道中一条十分重要的组成路段,在我国铁路交通枢纽中扮演着十分重要的角色。现阶段,包兰铁路的运量已处于超饱和状况,对这一路段的城市经济发展造成了一定的不良影响。为了解决这一现状,我国_提出了一系列有关改建包兰线的工程项目。改建后的包兰线正线里程可达到,跨越宁夏、甘肃两省。改建线路计划通过区域的地貌特征复杂,包括黄河冲积平原、山间和山前冲洪积平原区、地中山区等;线路构造体系自北朝南,地质构造十分复杂,包括祁吕贺山字型构造体系之银川断陷盆地、贺兰山褶皱带等。
2遥感信息源的选择和处理
地质灾害体解译对空间分辨率、影像饱和度和地物相互反差等有着十分高的要求,通过对主成分进行融合、变换,可充分展现上述细节,便于其在原有图像的条件上,不仅留存多光谱图像信息,还能提升空间分辨率。通过已收集的dem数据,可在指定模块下将dom影像图纹理叠加至三维地形模型,得出相应的立体模型,从而从各个方面对解译进行辅助。
3主要地质灾害分析
盐渍土可
通过结合地物反射波普的特点采集盐渍土的灾害信息。经对相关非遥感采集信息的结合利用,包括植被生长情形、地表盐霜盐斑位置和土壤特征等,并结合遥感图斑抽样现场验证,评价精度可达到的标准。
泥石流
泥石流堆积位置大多处于沟口,以扇形较为多见。遥感得到的影像色调呈浅灰、灰白。可通过堆积物的特点、堆积物与沟谷的相对位置评定泥石流的类型。
在遥感技术所呈现的影像中,不同的崩塌陡崖所表现出的影像的色调深浅不一。在陡崖下端位置可见色调较浅的锥形地质构造,存在粗糙感或表现为花斑状锥形,崩塌体堆积为浅色调,表现为锥状。
大部分滑坡表现为围椅形状,滑坡体下端位置在土体挤压的作用下可能产生不平整的地质结构;滑坡滑体前缘表现为舌形,一些滑坡表层会存在翻滚的情况,进而形成反向坡地貌。
4应对地质灾害的建议
盐渍土改建
包兰线盐渍土的项目多位于平罗至武口、惠农至银川等区域。在地势低洼的影响下,水位贮藏于较浅的地下,水流不畅,地表出现强烈的蒸发现象,导致地表出现盐渍化,大范围产生盐壳、盐霜。面对盐渍土地质灾害,应选取当地含盐的土壤填筑,主要构建加隔断层和建造持久的排碱沟。
泥石流
包兰线发育的泥石流有20多处,大多分布于山前冲洪积平原区、香山山脉北线等位置,泥石流多呈沟谷型线性特征,形成原因为水动力,有着明显的流通区、形成区和堆积区。如果发生水源的制约,即可能引发改建包兰线泥石流,则应在铁路各个泥石流沟线路搭建桥梁,尽可能地降低对拟建铁路建成后造成的危害。
崩塌包兰线的崩塌
地质灾害大多位于甘肃段至兰州东站,这条线路存在不稳定斜坡,地层由第四系上更新统风积黄土构成,植被不繁茂,在雨水持续作用力的影响下,极易出现崩塌现象。由于该地段软质地层受到自然风化的作用,缺乏足够的抗剪强度,进而在一定程度上为滑面的产生创造了地质结构基础。在改建包兰线的过程中,如果遇到坡度大的地质不良段,则建议开展削坡、固坡等相应处理。
滑坡包兰线发生过多次滑坡
滑坡的主要类型包括松散堆积层滑坡和顺层基岩滑坡,上覆的第四系碎石土、砂岩、粉质黏土和含碎石粉质黏土通常会构成崩滑带,下伏泥岩、砂质泥岩,具有透水性差的特征,在水的作用下,往往会泥化、软化,进而产生软弱夹层,这在一定程度上为滑面的产生创造了地质结构基础。对于处在隧道出口处的浅层滑坡,会受施工影响变得更严重,因此,建议应选取中桥构筑开展隧道出口施工。
5结束语
综上所述,经采用先进遥感技术对地质展开监测,一方面可以提升地质监测范围,提高地质监测效率;一方面能提升地质监测的精确度,便于为改建包兰线提供重要的科学保障。在今后遥感技术的发展中,仍需要不断改善遥感技术,以全面促进环境安全预警体系的构建,实现社会发展的可持续性。
遥感光学成像篇四
【摘要】:文章通过介绍遥感技术的基本理论和特性,着重介绍了遥感技术在国民经济各方面的应用,以及对人类生活的影响。
【关键词】:遥感技术;特性;应用
中图分类号:tj8
文献标识码:c
文章编号:1002-6908(2008)0720095-01
随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展,遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此,遥感技术已成为一门实用的,先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用,由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在,卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等,影响了人类生活的方方面面。因此,在许多领域,遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。
1.遥感技术的涵义
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。
当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。
2.遥感技术主要特点
可获取大范围数据资料。
遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。
获取信息的速度快,周期短。
由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,noaa气象卫星每天能收到两次图像。meteosat每30分钟获得同一地区的图像。
获取信息受条件限制少。
在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
获取信息的手段多,信息量大。
根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。
3.遥感技术的实际应用
遥感技术在地质灾害中的应用
遥感技术应用于大面积的地质灾害调查,可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段,还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府作出正确决策提供了依据。
遥感技术在生态环境中的应用
伴随着社会的进步和发展,气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。
遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。
如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家_第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究”,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。
遥感技术在农业气象灾害中的应用
目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术,可以绘制更加清晰、形象的气象图;进行气候资源监测评价;气象灾害评估;气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务;建设基于遥感技术和地理信息系统()gis支持下农业气象灾害监测系统开发;利用气象数据,结合gis背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估,预测洪涝灾害的演进规律,提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告,并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。
遥感技术在海洋渔业中的应用
近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业,具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。
遥感技术在流行病学研究中的应用
遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用_年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的gis,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。
为应付未来突发事变,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美_方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从landsat-3mss获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。
结束语
综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用,从而进一步影响我们的工作和生活。
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遥感光学成像篇五
无人机低空摄影测量在城市测绘中的应用
摘要:无人机低空摄影测量技术在现代化地质测绘保障中的应用越来越广泛,对促进三维矿山建设具有积极意义。与传统的测绘技术以及遥感测绘技术、直升机测绘技术等相比较,无人机低空摄影测量技术实现了多方位、多角度拍摄影像的难关,也攻克了不同数据模型下数据运算的难题,使得获取的影像数据中的“留白”问题得到明显改善,提高了测绘精度,保障了地质测绘的基本需求。
关键词:无人机、低空摄影测量、城市测绘、应用
1城市测绘中无人机低空摄影测量发展现状与优势
发展现状
无人机低空摄影测量技术发展较快,且在多个领域中被应用,国内很多单位中已经应用了这一技术,且通信与导航技术水平也得到了明显提升,各项技术功能也逐渐完善,无人机再不是靶机,已经变成集多项功能于一体的应用设备。无人机低空摄影测量技术与远程遥感技术的融合,使得技术应用优势愈加明显,具体而言,主要是由飞行平台与地面配套设备组成,飞行平台系统内的控制与子系统在与地面设备组合中就能综合处置摄影图像信息。结合相关研究显示,目前研究无人机的国家数量正在增多,掌握无人机中低空摄影技术对于提升国际综合实力十分有益。现阶段,国内在无人机低空摄影测量中的研究已经取得了明显进步。
技术优势
城市测绘中加强无人机低空摄影测量技术应用,优势十分明显,具体而言,操作简单,成本较低。无人机低空摄影测量和航天测量相比更加简单,不用对操作人员进行长期培训,再者,无人机体积小,维护管理操作相对简单,成本较低。无人机低空摄影测量技术应用效率较高,在这一测量技术应用期间与遥感系统应用共同作用下,地面操作人员就能对其进行操作,在此期间所需花费的测量时间较短,测量效率明显提升,灵活度较高,此外,操作过程不会受到天气影响,因此总体看来,测量效率相对较高。城市测绘期间无人机低空摄影测量技术的应用,图像更加清晰,可以获得清晰度较高的图像。测量操作是在距离云层较远的低空中进行,因此不会被云层所影响,这和普通摄影图像相比,分辨率更高。
2无人机低空摄影测量在城市测绘中的应用
图像数据处理流程
为了使测量数据更加精确,需要将无人机图像处理的数据流应用到目标规划的数字高程模型中。无人机在飞行过程中测量到的数据需要进行初步集成并传送给控制器,下载后,控制器采用数字高程模型进行处理。
针对处理摄影联合办公的问题,往往采用平差法进行处理,需要应用数据处理站进行计算。各种数据准确后,采用滤波方法滤除冗余数据点。低空无人摄影测量是图像数据处理的重要环节之一。无人居住区域下摄影测量图像数据处理的关键是图像重叠不均匀、照片数量多、倾斜角度大、方向不一致,使图像匹配自动连接点的选取比较困难。近年来,随着图像匹配技术的日趋成熟,大量的图像数据处理技术的应用效果得到了较好体现,无人区低空图像测量中图像数据处理技术的种类逐渐丰富,为城市测绘带来了极大便利。在uav低空摄影测量图像数据處理过程中,主要任务是对图像数据进行静态处理并生成dem/dom。
遥感光学成像篇六
探究遥感技术在地质灾害治理与监测中的应用
摘 要:在现代地質灾害监测与治理理念和技术深化发展的背景下,地质灾害开始利用现代遥感技术,围绕监测与治理工作,搭建地质灾害现代技术体系,取得了较好的成果,不仅实现了实时监测、科学监测,还提升了地质灾害治理效果,保障了人民的生命财产安全。当然,要想实现地质灾害中遥感技术的提质增效,还应对其相关内容有更深的了解。为达到这一效,果文章在遥感技术于地质灾害监测与治理中的应用价值、特征为基础上,探究其监测与治理应用路径,望对相关人员在该领域的工作与学习有所启发。
关键词:地质灾害;遥感技术;监测与治理;应用
地质灾害主要是指受到自然环境等因素影响,而形成的崩塌、泥石流等现象,这种灾害具有突发性、暴力性的特征[1]。若某地发生地质灾害而相关单位未监测到数据的变化情况,除了会影响人们的正常生活,还有可能会带来难以预估的财产损失,人员伤亡等。而通过遥感技术则能助力地质灾害相关单位突破这一藩篱,即在该技术支撑下,能快速、全面、精准的监测地质灾害变动情况,或更加科学、合理的进行地质灾害治理工作。于此,文章研究方向具有一定现实价值。
一、遥感技术在地质灾害监测与治理中的应用价值
(一)有利于构建自然灾害数据库
相关人员可以借助遥感设备呈现出的图像信息,对地质灾害区域的地形在色调、形态、影纹构造和平常的地貌、地形结构的现状予以关注[2]。遥感设备可以帮助相关人员第一时间了解受灾情况以及灾害大小情况,以便于研究人员利用卫星获得的信息对受灾位置予以确定。在严密监控受灾区的过程中,整合受灾区的数据,对受灾的分布情况和出现灾害的原因、发展过程进行研究,进而合理推导出变化趋势,地质灾害监测研究人员梳理受灾区全部的数据,对地质灾害数据库予以构建,用地质灾害预测报告表的形式呈现出数据库存储的数据,对灾害及灾后进行全方位预测评估。
(二)可提升地质灾害监测和治理效率
第一时间提供信息,以便于迅速制定切实可行的地质灾害抗灾、治灾应急措施。突然发生的自然灾害往往令人措手不及,人们不能第一时间预测何时发生灾害和波及范围。因此,只要发生了地质灾害,人们难以采取准确措施有效应对。同时,救援人员也不能第一时间获得地质灾害灾后信息,立足于遥感技术得到的影像图,通过分析得出地质灾害分级、分类,同时对相关的影视模型进行构建,结合相关判断,可以加深救援人员对灾情报告的了解,以迅速展开救援工作。
二、遥感技术在地质灾害监测与治理中的应用特征
通过梳理地质灾害监测与治理过程中遥感技术的应用方式和管理办法发现,其具有以下特征:首先,成本低,效益高。目前在地质测绘工作中,相关技术人员利用遥感技术能提升工作效率[3],即将高清摄像头装在无人机上,可获得更加全面的、高清的地质图像、视频。这样不仅可更加合理的控制人力、财力资源输出,还能降低工作难度,提升测绘精度;其次,灵活度高。实践证明遥感技术能适应各种环境,其拥有非常高的灵活度,如地质环境保护、地质灾害监测、生态环境监测等环境的应用。同时遥感技术也可适用于一些必要的极端环境,如高山、高寒等地区的地质环境监测,尽管一些极端环境可能会造成无人机载体损坏,但可通过查阅其存储设备,也能获得预设的监测内容;其三,拥有较大的探测范围,通过梳理我国现有遥感技术可以发现,遥感技术可依据地质探测实情,控制探测范围,如高达10km的飞机,或高达910km的陆地卫星等;其四,信息获取速度快,通过相关遥感技术,能提升地质监测资料获取速度,如meteosat每30分钟获得同一地区的图像,或noaa气象卫星每天能收到两次图像。
三、遥感技术在地质灾害中的具体应用路径
(一)在地质灾害监测中的应用
1.应用于地质灾害发生源监测
在地质灾害工作内容中,监测工作是基础,其不仅能挖掘地质变动情况,还能及时将所获得的信息反馈于相关人员[4],更好地保护人民的生命财产安全。通过利用遥感技术,监测人能及时定位地质灾害的“诱因”,并在该原因基础上结合地区实情,预警即将发生的地质灾害。比如,当地降水量指标等。以2020年国家气象局地质灾害预警为例,自然资源部在遥感技术基础上,快速定位地质灾害发生源是降水量,并对四川东北部、广州东部、江苏西南部进行了提前性预警,具体如图3-1-1所示。
2.在地质灾害区规划上的应用
由于地质灾害极大的破坏性,严重威胁人民生命与财产安全,如泥石流、滑坡等,这些地质灾害拥有较广的分布范围[5]。由此,有必要将其划分为不同等级的区域,然后围绕需求进行适应性治理,以提升地域宜居性。对此,利用遥感技术能达到这一效果。具体而言:利用遥感技术,监测地区地质环境特征,研究其已经出现的地质灾害和分析其可能会发生的地质灾害,并在此基础上,依据地质灾害破坏性,将其划分不同的等级区域,如可能会出现塌陷、崩塌等地域。这样除了能够较好预防地质灾害发生,还能提前依据划分区域进行预设性治理。
3.动态监测地质灾害
通过分析地质灾害的原因可以发现,其发生的原因主要是由于地质在运动过程中,所累积的能量受到多个外界因素影响,而形成的具有破坏性的灾害。而遥感技术在其平台支撑下,能用其系统构成中的成像光谱仪、侧视雷达、多光谱扫描仪及紫外摄影机等技术与设备,并在数字图像处理和光学处理基础上,获得地质变化规律和情况,然后得到精准的地质灾害数据,最后监测人员在实际工作基础上,对相关地区发出预报,以提升地质灾害动态监测效果。
4.灾后损失上的评估
众所周知,地质灾害拥有非常大的辐射范围,会带来严重的后果,严重威胁人民的生命与财产安全。而若用单纯计数方式,或现场一一评估,会影响灾害评估的全面性。在此基础上,利用遥感技术则能对灾害所带来的后果,进行全面而系统的评估。简而言之,相关评估人员利用遥感技术高清摄像和拍照技术,可及时了解地质灾害发生地资源、设备等的损失情况,为后续恢复性工作奠定一定数据基础。需注意,遥感技术并不能精确计算灾害中人员伤亡情况,其仅能对地表建筑等要素进行全面而详细的评估。
(二)在地质灾害治理中的应用
1.治理滑坡地质灾害
滑坡是常见的地质灾害之一,会造成一定经济损失,甚至造成一定的人员伤亡,需予以重视。将遥感技术运用到滑坡地质灾害上,具体而言:首先,搭建遥感应用环境,即在滑坡区域搭建相关的遥感技术应用体系,如搭载遥感设备的无人机载体、埋设相关标志点等;其次,围绕已建遥感技术体系,获得地形模型,同时结合已获数据,分析治理方向。然后依据遥感体系动态数据,为治理或救援工作提供相关预警信息,以保障治理工作有序、稳定的开展。
2.治理泥石流地质灾害
泥石流主要是指在水、山区等因素影响下,所形成具有较高危害的地质现象,尤其在暴雨发生下形成的泥石流,不仅拥有极强的破坏力,移动速度还特别快。一般情况下,该灾害发生区拥有以下三个维度显著的特征:第一,发生地地质较为松散,或拥有丰富的地貌环境;第二,发生地拥有陡峭的环境,如纵坡、沟床等;第三,发生地出现较大的暴风雨。事实上,目前对于此类地质灾害并未形成有效的治理措施。而由于遙感技术本身具有良好使用优势,能在保障治理人员安全情况下,获得发生地详细数据,所以该项技术的应用,可提升泥石流的治理效果。
3.水土保持
水土保持是预防泥石流的主要方式,水土流失现象的出现通常是因为水力、风力、重力共同作用下才会出现的。水土流失已经是发生地质灾害的主要原因,通过使用遥感技术,能够合理估计可能发生的土壤坡面侵蚀度,进而实施具体的修复措施,避免发生其他较为严重的地质灾害,保障人们的生命、财产安全不被损害,为人们营造更为良好的生存环境,所以水土保持具有非常重要的现实意义。
四、结语
综上,在遥感技术支撑下,地质灾害的监测与治理得到了适应性发展,如更加精准的测绘数据,更加有效的治理措施等。尤其在一些特定环境下,遥感技术还能更加直观而系统的将地质灾害情况展示在监测或治理人员面前,提升该项工作的质量和效果,因此,相关人员需对其予以一定重视。
参考文献
[1] 刘筱怡. 基于多元遥感技术的古滑坡识别与危险性评价研究[d].中国地质科学院,2020.
[2] 赵志远,葛超英,刘德卫.无人机遥感技术在日喀则地区城市周边地质灾害遥感调查中的应用[j].科技风,2020(14):20-21.
[3] 刘猛.遥感技术在地质防灾与矿产勘测中的应用和发展[j].世界有色金属,2020(09):29-30.
[4] 杨波,孟现忠.遥感测量在地质灾害治理方面的应用与创新[j].当代化工研究,2020(07):143-144.
[5] 赵安文,刘奕含.遥感影像在矿山地质环境监测治理方面的应用[j].科技与创新,2020(07):151-152.

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