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遥感技术特点精选(九篇)

遥感技术特点

第1篇:遥感技术特点范文

关键词:遥感技术;大气环境;水环境;生态环境;环境监测

通过运用遥感监测技术,我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题,比如时空阻隔,无法体现整体,费用过高等等,由于当前的生态不断恶化,此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。

1 遥感技术概述

1.1 遥感的概念

所谓的遥感技术,具体的说是一类借助物体反射电磁波,来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备,利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的,获取有价值的内容。

1.2 遥感的分类

(1)如果按照探测波段来区分的话,我们可把其划分为:紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。(2)如果按照搭载设备的平台来划分的话,我们可以把其分成:航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。(3)如果按照传感设备的运行形式来区分的话,我们可以把其分成:主动式遥感技术、被动式遥感技术。

2 遥感工艺在环境监测中的意义

2.1 监测区间宽,综合全面

如果只是从地表观测的话,我们能获取的信息非常少,但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话,很显然获取的信息非常全面,而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境,确保监测工作朝着立体化方向发展,具有区间宽,综合性强的特点。

2.2 高效快速

因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的,因此它能够以较快的速率获取所需的资料,所以能够提升工作效率。而且,信息的传递是借助电子光学设备来完成的,所以其更加的现代化,便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家的信息总数较之于一般措施获取的信息总数要多很多。

2.3 措施众多,工艺优秀

该技术能够用来监测普通方法无法监测的区域,比如荒漠以及冰川等区域。借助该技术我们还能够获取红外等不同波段的数据。不仅可以使用摄像措施获取资料,而且还能够通过扫描方式获取所需内容。

2.4 速度快,时间短

对于固定的地区能够多次成像,可以获得最精准的动态信息。

3 具体应用情况

3.1 用来监测大气情况

借助激光以及电脑等先进科技,明确大气信号的传播特点,以及不一样的大气状态之中的信号的具体特点,得到遥感方程式,进而完善有关的理论。由于大气成分在不同的波段吸收电磁波的情况不一样,所以我们可以分别测试各个组分的情况。

目前我们国家已经开始使用该项技术开展环境污染治理工作,其中监测的重点有如下几方面:第一,借助遥感技术,监测大气污染。第二,通过分析遥感图像体现出的植被变化特点,明确污染情况,比如污染的存在区域以及程度和变化特点等。第三,和地表采样获取的信息比对综合,建立完善的定量体系。第四,借助飞机携带监测装置,在污染区域的上方获取样本,进而加以处理。

3.2 用来监测水体情况

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础,洁净水能够很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此类水在遥感图像是色泽较暗。综合考虑空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性,landsat8数据是目前水质监测中最有用,也是使用最广泛的多光谱遥感数据。此外,SPOT卫星的HRV数据、IRS-1C卫星数据和气象NOAA的AVHRR数据以及中巴资源卫星数据也有一定的应用。水质遥感监测研究的内容包括:水体浊度、叶绿素、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等,其中在水体浊度和叶绿素的定量监测方面已比较成熟。

3.3 用来监测生态情况

生态环境监测又称生态监测,是环境生态建设的技术保证和支持体系。生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。它可以被用来测定较广阔区间的土地使用状态,同时还可以调查大规模的生态污染问题。

3.3.1 分析土地使用情况

遥感技术在土地利用监测中的应用,早在1960年国外就利用TIROS和NOAA卫星数据通过制备指数来研究土地利用和土壤覆盖变化。最近几年,很多国家都开始使用遥感技术来分析土地资源,特别是土地分类工作方面利用的更是频繁。

3.3.2 辅助开展生态调查工作

众所周知,植物能够反映出一个区域的环境状况。而且它还可以体现出所在区域的土壤以及水文等特征。借助遥感技术,我们能够获取植物特点。由于当前的传感设备的性能不断提升,加之处理工艺不断完善,此时像是植被的成分以及数量等等的特性都可以借助放射数据来明确。NOAA气象卫星数据的优点非常明显,比如分辨率极高,而且所需的费用不多,不会受到外在天气干扰,因此被大量的用到植被监测工作之中。

3.3.3 调查生态污染情况

最近几年,由于群众生活水平提升,此时垃圾数量也在增加,这就在无形之中导致了严重的生态污染问题,而借助遥感技术,我们能够测试到垃圾的放置情况以及数量等等,这样便于我们更好的处理。遥感监测固体废物的堆置对图像空间分辨率的要求比较高,需达到3~10m的水平。

4 发展方向

4.1 遥感技术层面

(1)遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。热红外遥感技术会得到更广泛的应用。雷达遥感工艺的特点较为显著,比如它能够全天性的获取信息,而且有着强大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统。(2)遥感信息模型的发展方面,遥感信息机理模型的发展和拓宽,特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。(3)遥感数据共享方面,积极发挥出国际卫星体系的优点,认真开展交流与沟通活动,确保从时空层面上加以互补。

4.2 与环境监测结合层面

(1)积极发展监测技术,切实发挥出当前监测的作用,将遥感工艺和地表监测措施结合到一起,完善当前的监测体系。(2)开发集成GPS,RS,GIS,ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术。

4.3 不同环境要素层面

(1)大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化;大气环境的主动和被动式卫星遥感一体化。(2)利用新型遥感数据进行水质定量监测,形成一个标准化的水安全定量遥感监测体系,由于水体类型不一样,可以建立对应的反演算措施;提升监测的精确性;开展监测模型研究工作;发挥出“3S”科技的优点。

参考文献

[1]王桥,杨一鹏,黄家柱.环境遥感[M].北京:科学出版社,2004.

[2]康志文,刘二东,贾飚.遥感技术在水环境监测中的应用[J].内蒙古环境科学,2009,21(6):177-180.

[3]陈玲,赵建夫.环境监测[M].北京:化学工业出版社,2008.

第2篇:遥感技术特点范文

关键词:测绘工作;遥感技术

1 测绘遥感技术在工作中的应用现状

测绘工作主要集中在对环境的检测、灾害防治、地质勘探等方面,现代的测绘遥感技术在20 世纪50 年展起来,随着测绘遥感技术应用范围的不断提升,当前的测绘遥感技术存在许多方面的问题,极大地制约了测绘遥感技术水平的提升。

1.1 测绘遥感技术应用还不够广泛

测绘遥感技术经过多年的发展前景十分的乐观,技术水平的不断提升使应用技术不断拓展。但是就当前的现状来看,面临着重要的发展问题,主要表现在应用的范围还不够广泛。测绘遥感技术因为用途的特殊性还没有被当前的人们所熟知,在地质勘探的过程中对地质测量以及工程勘探等工作还采用传统的地质测绘技术,对测绘遥感技术的应用还不够广泛,使用受到一定的限制,观念上的制约造就了测绘遥感技术在其他领域难以发挥效果,更加不利于测绘遥感技术的提升推广。

1.2 测绘遥感技术应用不广泛不利于空间信息资源的采集工作

测绘遥感技术以空间信息技术发展为主要依据,能够体现测绘遥感技术在空间开发上的诸多优点,并且对空间信息技术的功能进一步的提升与延伸。测绘遥感技术利用空间技术进行定位导航,这样能够加强测绘遥感技术在勘探工作中的精度准确性的提升。

1.3 测绘遥感技术成本造价高

测绘遥感技术的成本提升制约着测绘工作的进一步提升。随着测绘遥感技术水平的不断提升以及计算机技术的发展,测绘遥感技术已经由实验阶段向技术应用阶段发展,对环境检测,地质勘探等功能更加凸显出来。但是在测绘工作中,测绘遥感技术没有应用到实际的工作中。主要原因测绘遥感技术的成本投入高,测绘遥感技术主要应用在重点部门中的重点科研项目。例如对自然资源环境的治理、地质勘探工作的开展等进行测绘工作。

1.4 完善测绘遥感技术在实际工作中的应用

随着测绘遥感技术在实际工作中的进一步普及,测绘遥感技术在工作中的问题逐渐的显现出来,这种现象的出现能够提升测绘遥感技术水平,加快技术推广工作的实行,是完善测绘遥感技术在实际工作中应用的重要方法。

2 遥感技术的特点

1、较大面积的同步观测。在进行资源和环境调查,和国土资源动态监测时,较大面积同步观测所取得数据是最宝贵的。依据传统的地面调查,实施起来非常困难,工作量很大。而遥感集市云平台上的数据信息则可以为此提供最佳的获取信息的方式,并且不受地形和地物阻隔限制。

2、时效性。遥感探测,尤其是空间遥感探测,可以在短时间内对同一地区进行重复探测,发现探测区域内许多事物的动态变化。如遥感动态监测,利用地球资源卫星(如美国的陆地卫星Landsat、法国的spot等)数据,经过处理可在很短时间内获得几年、1年或几个月时段内的动态变化情况和数据。而靠传统的地面调查则须在大量的人力、物力,用以年为单位的时间获较大范围地区动态变化数据。因此,遥感大大提高了观测的时效性。

3、遥感信息的综合性。遥感获得的地面物体电磁波特性信息综合地反映了地面上许多自然、人文信息。红外遥感昼夜均可探测,微波遥感可全天候探测,人们可以从中有选择地提取所需的信息。从地球资源卫星所获得的地物电磁波特性可以综合地反映地质、地貌、土壤、植被、水文等特征而具有广阔的应用领域。

4、经济性。遥感的费用投入与所获取的效益,与传统的方法相比,可以大大地节省人力、物力、财力和时间,具有很高的经济效益和社会效益。

3 测绘遥感技术在实际测绘工作中的应用

随着科技水平的不断提升,测绘遥感技术应用的范围越来越广,与传统的测绘技术手段相比,测绘遥感技术有着明显的技术优势,能够极大的避免传统测绘技术带来的工作弊端。利用测绘遥感技术能够检测的范围面积较广,能够具体客观的反映测绘所在区域的地质情况,获得更加全面的材料资源。测绘遥感技术能够对气候、地质进行实时动态性的监控。测绘遥感技术的最大特点是利用全球定位系统作为技术支撑,对所在区域进行定位之后就可以进行全天实时动态检测工作。例如对矿区开采地的环境污染检测,能够搜集到线管的动态检测数据报告,从而为治理矿区环境污染提供有效的数据支持。测绘遥感技术基于实际的工作情况受到的人为干预较少,能够客观的反应监测区域内的实际情况。

3.1 推动测绘遥感技术的升级优化

加大对测绘遥感技术的普及工作。只有加大对测绘遥感技术的推广普及工作,才能够实现测绘遥感工作的全面提升。随着时代的发展,测绘遥感技术已经呈现出强大的发展生命力以及适应环境的技术优势,在复杂的地质环境中能够对开展勘探工作,并且实现对各种灾害过程进行的实时监控工作,获取动态资源数据,为进行地质灾害调查工作以及建立灾害防治工作体系提供了便利,所以要加大对测绘遥感技术的提升,对测绘遥感技术进行充分的普及工作。测绘工作人员要降低遥感技术工作的成本投入,通过降低对测绘遥感技术的成本投入,实现行业对于测绘遥感技术的应用。只有相应性的减少资金的预算投入,才能使越来越多的行业选择测绘遥感技术。

3.2 全面提升空间分辨率

全面性提升测绘遥感技术空间分辨率有助于进一步提升测绘遥感技术在测绘工作中的应用。传统的测绘遥感技术受到很多方面的影响,大多数只是对宏观方面的检查,但是由于技术的发展,全新工作思路的应用,测绘遥感技术与地质结合的程度越来越高,受到的限制越来越少,但是作为测绘地质工作人员要改善相关的工作思路,提升测绘遥感技术在测绘工作中的应用。

4 结束语

计算机技术的不断提升对测绘遥感技术研发以及普及起到了积极的促进作用。测绘工作主要对环境资源、地质勘探等进行监控观察。测绘遥感技术因为测绘范围广、动态监察优势以及获取的数据资源客观真实被越来越多的测绘工作人员所接受,促进了测绘行业的发展。测绘遥感技术主要应用于空间信息技术的推广使用上,为获取地质资源的动态变化提供了极大的便利条件,测绘遥感技术的发展为国家安全、社会发展以及经济建设提供了强有力的资源信息。本文就对当前的测绘遥感技术的发展现状进行分析,提出相关的完善测绘遥感技术的措施。

参考文献:

[1] 张冬.测绘工作中测绘遥感的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014(, 02):45-46.

[2] 丁新.测绘工作中测绘遥感的应用论述[J].城市建设理论研究,2014,(09):52-53.

第3篇:遥感技术特点范文

关键词:遥感地址勘查技术;具体应用;研究

0前言

随着信息时代的到来,地质勘查与地质研究技术不断革新,如何利用遥感技术进行地质勘查,受到了越来越多学者的关注。较之其他范畴的地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有其独特性,它利用影像直观地分析某区域的地质特性,搜集多元化的地质数据;然而遥感地质勘查技术也具有着一定的局限性,其地质状况分析过程必须经过实验室化验,获取手段较为复杂。因此,对遥感地质勘查技术的研究具有一定的现实意义,在应用过程中应注意扬长避短,发挥其最大效益。

1遥感地质勘查技术概述

1.1遥感地质勘查技术的概念

所谓遥感地质勘查技术,主要是利用飞机与卫星等遥感器等对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别,从而深入地分析检测地标的地质特性,从而摸清地质信息与地质特征,为地质勘探工作提供更好的理论与数据依据,以便地质勘探与研究的顺利进行。较之传统的地质勘查技术相比,遥感地质勘查技术凭借其多层次、综合性及宏观性的特点,大大提升了地质勘查检测结果的精准性,具有技术先进、检测结果准确等优势,在现代地质勘查工作中占据着越来越重要的地位[1]。

1.2遥感地质勘查技术的特点

第一,遥感地质勘查技术具有一定的科学性。遥感技术的利用,为地质勘查工作数据采集提供了科学的理论依据。我国的遥感地质勘查技术应用例如卫星、飞机等高端遥感器对检测地标的具体地质状况进行科学的计算与检测,电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术与现代化航拍器械的结合,使地质扫描工作更具科学性,为地质勘查与地质研究工作提供了科学的勘查数据与地质资料。第二,遥感地质勘查技术具有较强的精确性。随着矿产需求量不断增大,我国地质勘查工作不断细化,对地质勘查技术的精细化要求也越来越高。遥感地质勘查技术利用电磁技术与光谱技术对地质状况进行扫描与分析,满足了地质勘查工作的精细化需求。

2遥感地质勘查技术的具体应用

2.1对于地质构造信息的获取

在一般情况下,内生矿通常处于地质构造的异常部位与边缘部位,矿产资源主要分布在板块构造不同体的结合部位,这些地质信息都可以利用遥感地质勘查技术进行检测,在遥感器航拍的空间信息可以清楚地检测到板块构造边界地带的矿床。在利用遥感技术提取地质标志信息时,一般选择与检测区域具有成矿几率的线状、带状影像,同时在获取地质构造信息的过程中,对断裂与推覆体这一主要控矿构造模块的信息进行集中处理。在利用电磁与光谱技术扫描地质信息的过程中,由于外部因素与内部因素多方面的影响,图像成像的部分地质纹理信息与地质线性形迹难以清晰显示[2]。对地质构造信息的“模糊作用”可以合理利用专家目视解译或人机交互等科学方法对图像进行处理,利用科学的计算机图像恢复技术或目视比值分析等有效措施,突出重点地质构造信息。在地质构造信息提取的过程中,遥感地质勘查技术可以利用地表岩性特征、地质地貌特征等数据对地质构造隐性信息加以提取。

2.2利用岩矿光谱技术进行识别

岩矿光谱技术是遥感地质勘查技术的理论基础,适用于多光谱技术与高光谱技术,通过对多光谱蚀变信息的提取,对地质进行岩性识别与高光谱矿物识别。由于多光谱技术的光谱分辨率较低,导致岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术主要基于图像线性信息与图像灰度特征,对岩矿的反射率差异进行分析。高光谱技术可以获取连续光谱信息,直观地识别地质类型,这是区别于多光谱技术的主要特征。岩矿光谱技术可以利用多光谱技术与高光谱技术有效地识别岩矿类型,识别与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息,对蚀变强度进行定量,为地质勘探工作提供技术支持。

2.3利用植被波谱特征进行找矿

矿产资源受到地下水微生物等外部因素的影响,可能使蕴藏的金属资源或矿产资源产生化学反应,使地表层产生一定程度上的结构变化,影响土壤层的成分组成[3]。地表植物对矿产资源存在着不同程度的聚集度与吸收度,使得地表植被的繁盛光谱特征产生不同的差异。基于这一特征,遥感地质勘查技术可以根据提取到的植被光谱异常信息进行分析,将植被光谱的异常色调进行有效的分离与提取,根据异常植被光谱对该地区是否存在矿产进行合理判定,提高矿靶区勘查工作的准确性,指导相关地质勘查工作的开展。针对植被对金属含量呈现的差异性,相关部门可以在既定矿区详细地收集植被样品的光谱特征,通过图像处理技术重点分析较为特殊的植被光谱,在光谱分析过程中,明确波谱测试技术灵敏度的有限性,对植被微弱的金属含量信息进行深入的分析,结合当地地质地貌实际情况科学地判定当时是否存在矿产资源。

3结论

随着我国国民经济的快速发展,国家对于矿产资源的需求量就越来越大,利用有效的矿产勘查技术显得尤为重要。遥感地质勘查技术一方面较之传统的勘查技术确实更具效率与精确性,可以根据实际地质情况进行有效的监测与评价,具有一定的先进性;另一方面随着矿产资源需求量的增大,遥感技术的发展面临着更为严峻的挑战。因此在应用遥感地质勘查技术的过程中,应不断对遥感技术进行完善与创新,实现对矿产资源的有效监控。

作者:缪杰 李凤 马娟 张辉 单位:1. 莒县陵阳地震台 2. 河北省地震局石家庄中心台 3. 昌邑地震台

参考文献:

第4篇:遥感技术特点范文

一、遥感的基本原理

(一)基本概念

遥感一词来源于英语“Remote Sensing”,其直译为“遥远的感知”,时间长了人们将它简译为遥感。遥感是20世纪60年展起来的一门对地观测综合性技术。自20世纪80年代以来,遥感技术得到了长足的发展,遥感技术的应用也日趋广泛。随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入,未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。 关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释: 广义的解释: 一切与目标物不接触的远距离探测。 狭义的解释: 运用现代光学、电子学探测仪器,不与目标物相接触,从远距离把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。

(二)系统的组成

遥感是一门对地观测综合性技术,它的实现既需要一整套的技术装备,又需要多种学科的参与和配合,因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义,遥感系统主要由以下四大部分组成(参见下图): 1、信息源 信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性,当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性,这就为遥感探测提供了获取信息的依据。 2、信息获取 信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具,常用的有气球、飞机和人造卫星等; 传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备,常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。 3、信息处理 信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理,掌握或清除遥感原始信息的误差,梳理、归纳出被探测目标物的影像特征,然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。 4、信息应用 信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源,供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛,最主要的应用有: 军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。

(三)遥感原理

振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为: γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。 太阳作为电磁辐射源,它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时,会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响,因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有: 紫外、可见光和近红外波段。 地面上的任何物体(即目标物),如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等,在温度高于绝对零度(即0°k=-273.16℃)的条件下,它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时,地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同,因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。遥感探测正是将遥感仪器所接受到的目标物的电磁波信息与物体的反射光谱相比较,从而可以对地面的物体进行识别和分类。这就是遥感所采用的基本原理。

(四)遥感的分类

为了便于专业人员研究和应用遥感技术,人们从不同的角度对遥感作如下分类: 1、按搭载传感器的遥感平台分类 根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为: 地面遥感,即把传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等;航空遥感,即把传感器设置在航空器上,如气球、航模、飞机及其它航空器等; 航天遥感,即把传感器设置在航天器上,如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等。 2、按遥感探测的工作方式分类 根据遥感探测的工作方式不同可以将遥感分类为: 主动式遥感,即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波,然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波; 被动式遥感,即传感器不向被探测的目标物发射电磁波,而是直接接受并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。 3、按遥感探测的工作波段分类 根据遥感探测的工作波段不同可以将遥感分类为: 紫外遥感,其探测波段在0.3~0.38um之间; 可见光,其探测波段在0.38~0.76um之间; 红外遥感,其探测波段在0.76~14um之间; 微波遥感,其探测波段在1mm~1m之间; 多光谱遥感,其探测波段在可见光与红外波段范围之内,但又将这一波段范围划分成若干个窄波段来进行探测。高光谱遥感是在紫外到中红外波段范围内,并且也将这一波段范围划分成许多非常窄且光谱连续的波段来进行探测。 4、按遥感探测的应用领域分类 根据遥感探测的应用领域,从宏观研究角度可以将遥感分类为: 外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等; 从微观应用角度可以将遥感分类为: 军事遥感、地质遥感、资源遥感、环境遥感、测绘遥感、气象遥感、水文遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、灾害遥感及城市遥感等。

第5篇:遥感技术特点范文

【关键词】无人机遥感技术 水土保持监测

无人机遥感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ) ,是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术,其特点是: 以无人机为空中平台, 遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理, 并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低, 不但能完成有人驾驶飞机执行的任务, 更适用于有人飞机不宜执行的任务, 如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。正由于无人机低空遥感技术的这些特点, 弥补了传统卫星遥感技术的不足, 为水土保持监测领域的技术发展带来了新的契机。

1无人机遥感技术的概况及应用特点

无人机遥感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing) , 是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术将无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术,其特点是: 以无人机为空中平台, 遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理, 并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统结构简单、使用成本低, 不但能完成有人驾驶飞机执行的任务。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,弥补了传统卫星遥感技术的不足。

无人机遥感技术指空中遥感平台的微型遥感技术,此技术以无人机为空中平台,通过

遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。无人驾驶飞机为航空遥感提供了操作方便, 易于转场的遥感平台。可根据不同的需要选择不同类型的平台。起飞降落受场地限制较小, 在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降, 其稳定性、安全性好, 转场等非常容易。无人机系统由行高度低, 获取的遥感影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像的出现使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。同时高分辨率航片影像还解决了卫星数据的拍摄盲区、编程时间长、以及在南方地区由于受天气影响, 云量大, 无法获取数据等诸多困难。不但能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适用于有人飞机不宜执行的任务,目前,无人机遥感技术涉及土地利用监测、水利、电力、突发事件调查等多领域的应用。

2 水土保持监测问题

我国是世界上水土流失最为严重的国家之一, 由于特殊的自然地理和社会经济条件, 使水土流失成为我国主要的环境问题。水土保持监测工作存在着很多问题,阻碍监测工作的顺利进行。对管辖区域的调查方式目前已经普遍被运用,但是这种方法只能针对小范围的地区进行,监测的精确度不够,容易受到人为等因素的影响,不能准确的进行监测工作。在面对大范围的监测目标的时候,人力资源无法进行合理分配,产生人力不足的现象,或者有一些区域是人无法踏足的区域,造成监测困难,无法获得相关区域的数据信息。而卫星遥感技术很容易受到卫星轨道的影响,很难得到及时的补救,再加上经常性的自然因素影响卫星的作业,由于云层的遮挡,造成很多漏洞,严重影响监测的准确性。

3 无人机遥感技术在水土保持监测中的应用

3.1水土流失情况调查

根据《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)要求,对区域水土流失情况调查,无人机遥感可以发挥重要作用, 其宏观、快速、动态和经济的特点, 成为土壤侵蚀调查的重要信息源。土壤侵蚀过程极其复杂, 受多种自然和人为因素的综合影响。不同的土壤侵蚀类型影响因子也不同, 对于水蚀来说, 参考通用土壤侵蚀方程各因子指标, 并考虑遥感技术与常规方法相结合。无人机可以在低空、低速的情况下对研究区进行拍摄, 精确计算及绘制出各区的界限。通过设置的标识,可以提取到各区域及植物覆盖范围和土地的利用情况,再进行DEM数据分析,得到坡度信息之后,再综合土壤的侵蚀分类标准、土壤侵蚀方程,得到研究范围内的水土流失状况、强度及分布情况。这对于利用GIS 系统建立研究范围内水土流失本底数据库, 确定土壤侵蚀类型、强度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蚀因子的属性提供了数据源。帮助了解区域水土流失发展趋势、发生特点和现状等, 以便做好区域水土保持工作规划,加快水土流失治理。无人机在水土保持监测领域以较低的成本快速清查较大范围的水土流失状况、主要土壤侵蚀影响因子, 为利用GIS 分析研究范围内的水土流失奠定了基础。

3.2生产建设项目水土流失调查

根据监测地点的确定,无人机遥感技术的成果可以充分得到应用。通过拍摄得到的映像信息,再结合项目区域的相关布置图,精确计算及绘制出各个边区的界限。通过设置的标识,可以提取到各个项目区域及划分单元的植物覆盖范围和土地的利用情况,再进行DEM数据分析,得到坡度信息之后再综合土壤的侵蚀分类标准,按照这个标准对土壤的侵蚀度进行科学的划分。对于水土保持措施的监测,相关工作人员可以同样根据图像进行分析,计算出项目区域的工程和植物覆盖的面积,并设立地面的解释标识,对植被的覆盖率进行分析。对于水土保持效益的监测主要是结合以前的传统监测手段,分析已经做出的监测结果。

最后是利用DEM的成果来更新相关项目区域的大比例尺地形图。使用DEM技术和影像的成果,再使用相关的软件来完成对项目区域的三维模型的建立,通过虚拟的漫游技术和客观真实的现象来展现出相关项目的实际状况或者是该项目所在的整个区域范围的实际状况,不仅能够加强观察者的真实感还能十分真实的反应该项目的水土现状以及水土流失和治理的现象,有利于相关部门直面水土现状,更好的治理水土问题,解除相关隐患。

4结语

无人机因其机动灵活的起降方式、低空循迹的自主飞行方式、快速响应的多数据获取能力,其可以搭载高分辨率数码相机进行快速测图亦可搭载视频采集设备,分辨率高、实效性好、应急性强等优势。综合无人机技术的特点和实际应用效果, 该技术将在我国水土保持监测领域中有着相当大的应用前景。作者认为无人机技术结合实地测验完全可以用于水土保持监测工作,并且野外工作量小,监测精度高,可作为今后监测工作的发展方向。

第6篇:遥感技术特点范文

关键词:遥感地址勘查技术;具体应用;研究

中图分类号: P627 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-152-2

1 遥感地质及勘查技术概述

遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。

1.1 遥感地质勘查技术的概念

利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。

1.2 遥感地质勘查技术的特点

1.2.1 科学性

遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。

1.2.2 精确性

不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。

2 遥感地质勘查技术的应用

2.1 获取地质构造信息

在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。

2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置

矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。

2.3 利用岩矿光谱技术进行识别

作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。

3 加强遥感地质勘查技术应用的措施

前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。

3.1 加强对遥感技术理论研究

理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。

3.2 加强技术支持

技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。

3.3 完善相关制度

遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

4 结束语

综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。

参 考 文 献

[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.

[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产,2016,18:265.

[3] 罗庆霞,苏吉祥.遥感地质勘查技术在矿山中的应用[J].世界有色金属,2016,10:203+205.

第7篇:遥感技术特点范文

关键词:遥感技术 地质 作用

一、引言

近年来,一方面,由于空间科学、信息科学、计算机科学、物理学等科学技术的进步与发展,为遥感技术奠定了必要的技术基础,另一方面,由于人类生产活动不断地向深度和广度进军,遥感技术得到较为广泛的应用,因而使得遥感技术获得了飞跃的发展,已经成为发达国家和一些发展中国家十分重视的一项科学技术。随着我国工农业生产的高速发展,人类对自然资源,特别是对矿产资源的需求量与日俱增。遥感数字图像处理属于地质工作中的一种新型的工作手段,充分结合了现时计算机高科技信息技术。在地质工作中主要是通过对一个地区岩性,构造的状况分析后服务与地调填图,矿产普查,工程地质,水文地质及地质灾害治理方面,有着其特殊的高效性,空间性和优势所在。正如中科院院士徐冠华等,所谈及遥感技术为地学研究提供了全新的手段,导致了地学研究范围,内容、方法的重要变化,标志着地学信息获取和方法处理的一场革命。中国遥感事业自70年代至今发生了巨大的变化,在国民经济中的应用也日渐普遍。相对国际发达国家,中国遥感事业与其尚存在较大差距,这也正证明了在学科应用教学方面的前景性和挑战性。

二、地质灾害遥感技术的历史与成绩

人口、资源、环境与灾害是当今社会人类面临的主要问题。人口的不断增长,导致了对资源需求的不断增加;人类活动空间和规模的迅速增大及对资源的过量开采,导致了一系列环境问题,引起了一系列自然灾害。在各种自然灾害中,地质灾害占有重要的比重。据不完全统计,全球发展中国家每年由地质灾害造成的经济损失,达到了国民生产总值的5%以上。在我国灾害及其所导致的环境问题中,据估计由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人类工程活动诱发的浅表生地质灾害所造成的损失约占55%。遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。国内外地质灾害遥感调查技术方法主要是在上世纪最后20年发展起来的,现已基本形成了规范化的技术流程,在地质灾害遥感判读、分类及制作相应的图像方面都取得了较成熟的经验。

三、遥感技术的作用和方法

构造地质学在经历了近一个半世纪的发展后,不管是在研究方法还是研究程度上都已经有了很大的进步。构造地质学强调野外实地观测,其研究精度随科学技术的发展而迅速提高。这也对构造地质学的研究方法提出了更高的要求。20世纪60年代以后遥感技术的运用,对地质构造的研究产生了极高的效益。虽然遥感技术引入到构造地质学领域已经近半个世纪,但其本身的发展以及构造地质学对其利用的不充分,使得遥感数字图像处理在构造地质学领域还有很大的发展空间。利用好遥感数字图像处理能够使得不同尺度构造的研究有可能在成因和演化及运动学、动力学上结合得好,研究得更深入。因此,遥感影像上这些特殊影像体得识别是遥感直接找矿的一个重要环节。各种金属矿体的露头,特别是富含硫化物的矿体的露头,经风化淋滤后形成的氧化物或含氧岩类矿物,呈现出与周围岩石迥然不同的色彩,在高分辨率图像上可直接识别。通过遥感解译,信息提取,确定矿源层、含矿岩体、含矿脉体、矿化蚀变带等含矿地质体的存在。通过地物波普测试,来寻找含矿地质体存在的波普特征,提取与成矿有关的某些蚀变矿物的波普特征,确定含矿地质体的可能所在。另外,从遥感影像上识别出矿化与矿化体的特殊形态特征,如某些含矿石英脉的浅色纹带。矿床模型是对矿床赋存的地质环境、矿床产出的时空规律、矿床特征等矿床本质特征的高度概括,涵盖了矿产形成和保全的全部地质因素,显示现今地质科学对矿床学的研究程度,也显示了将矿床资料理论化的观念认识水平。利用遥感技术在打面积内寻找矿化集中区,将图像上的色、线、环、影纹图像与旷田构造的基本要素(成矿岩体、控矿断裂、围岩蚀变)相结合,提取矿床遥感地质信息,寻找区域找矿标志,并用矿床模式的概念来识别矿床赋存的遥感影特征,建立矿床遥感模型,逐渐成为20世纪90年代以来遥感找矿学的研究热点之一。这也势必能为影像矿床的分析开拓新的思路,把矿床遥感地质研究推进到一个新的层次。遥感技术对区域性和全球性成矿带、成矿域研究方面有着极其重要的意义。对大量不同来源、不同内容的图像或非图像子量进行综合处理,把原来的地学理论和逻辑思维转换成三维的直观和形象化得、时间和空间模型,把原来的定性概念转化为定量的观念和分析方法,进行多元化地学综合成矿。治理和预测地质灾害是我国迫在眉睫的件大事,故遥感人才是国家急需的专业性技术人才。

四、结语

遥感地质是一门理论与技术相结合的课程,其实际操纵性较强,需要我们对理论基础知识不断地应用巩固。它在未来地质工作中有非常重要的意义。

参考文献:

第8篇:遥感技术特点范文

关键词:遥感 现代水文 水土保持

1前言

随着遥感技术的发展,我国多个领域已经广泛采用遥感技术,在水文水资源领域也逐步开始广泛应用。本文通过介绍遥感技术在水文水资源领域的应用,不仅降低了水文水资源领域的研究成本,提高了研究工作的效率,也促进了水文水资源在社会工作中的延伸发展。

2遥感在水文水资源中的应用

2.1降水

借助于遥感资料,可以获得降水的空间分布特征,特别是在雨量站和雷达观测站点较稀少的地区。用于降水估算的遥感信息源有雷达(数字雷达、WSR-88D雷达)、气象卫星和航空飞机等,其中雷达多用于局部短期雨量的预测预报,而气象卫星则主要用于大面积降雨估算。雷达是微波遥感的一种类型,它利用大气中的降水粒子对电磁波的吸收与散射作用,通过对回波信号的分析处理,确定来自空间采样体积中降水粒子的后向散射的能量,并由计算机计算出实时地面降雨量,由于云层的阻挡,直接用卫星来测定降雨量还不是切实可行的,但是可以将卫星技术与传统的地面测量方法结合起来测定降雨。目前,国内外应用卫星数据来估测降雨量的主要方法有:云层指数法、阈值(极限法)、生命——历史法、形状分类法、综合方法、微波辐射法等。航空遥感是被动式遥感,它实际上是深入云内及云体周围环境做各种飞行的气象专用飞机,可以测出不同的云滴、雨滴和冰晶粒子及其分布;近代探测飞机是采用计算机和各种资料处理系统,使飞机探测获得的大量云雨信息能自动收集、显示和记录下来。

国内遥感估算降水研究相对国外起步较晚,近几年取得了一些研究成果。2003年,王建华应用遥感技术根据不同云层和点雨量间的回归关系,建立了面雨量计算模型,并以GMS影像为信息源,对2000年黄河流域雨量进行遥感反演,精度较高[1];2004年,李致家等[2]利用雷达估测降雨,并与水文模型耦合,将耦合的水文模型应用到实时洪水预报中;2006年,陈利群等[3]基于可见光和红外遥感反演降水的原理,在分析黄河源区降水强度与云亮温,云反射率以及云斜率参数的基础上,建立了黄河源区的基于NOAA/AVHRR—LAC资料估算1h、3h和5h降水强度模型。

2.2蒸散发

区域蒸发(包括土壤蒸发、水面蒸发和植物蒸腾)是区域水量平衡和能量平衡的重要组成部分。随着遥感技术的发展和应用,利用遥感技术估算蒸散发已成为研究的热点和趋势。能

量平衡是遥感方法估算蒸散发的理论基础:

Rn=G+H+LE式中:Rn是净辐射,G是土壤热通量,H是感热通量,LE是潜热通量,单位均为W/m2。

利用遥感研究蒸散发有很多方法,概括起来主要有以下四类:统计经验法、能量余项法、数值模型、全遥感信息模型。

2.3径流与水文模型

尽管遥感技术无法直接测量河川径流,但是借助于水文模型,遥感信息可以用来间接估算河川径流。作为一种信息源,遥感技术可以提供土壤、植被、地质、地貌、地形、土地利用和水系水体等许多有关下垫面条件的信息,也可以测定估算蒸散发、土壤含水量和可能成为降雨的云中水汽含量。以遥感为手段获取的上述信息在确定产汇流特性或水文模型参数时是十分有用的。刘昌明等[4]将应用遥感信息的水文模型粗略的分成三类:第一类是遥感信息和地面同步实测资料的回归模型;第二类是将遥感信息作为水文模型中参数的输入与估计或者是调整水文模型结构后与具有空间特征的遥感资料相耦合的遥感水文模型;第三类是应用遥感资料的水量平衡模型。

国外早期的研究主要是利用遥感资料提取流域地物信息、估算水文模型的参数,进行土壤分类、应用一些经验性的模型估算融雪径流、估算损失参数等。

国内在遥感应用于径流与水文模型方面的研究,主要集中在国外遥感水文模型的应用和运用遥感资料获取流域水文模型的输入以及率定有关的参数等方面。

2.4地表特征及参数提取

地表特征也称为水文下垫面,它影响着径流形成、运移及存储,是影响地面物质和能量交换的重要因素。地表特征遥感应用可以分为两类。

第一类是地表特征的识别和分类。由于不同的地物类型具有不同的波谱特性和分布规律,利用这些信息特征差异可以对地物进行区分,如水体识别、土地利用和土地覆盖分类等。

土地利用变化和土地覆被变化(LUCC)是引起水文过程变化的主要原因之一,遥感技术以其宏观快速、准确、准实时、周期性重复观测等优点在区域土地利用和土地覆被变化的监测中具有明显的优势,也得到了广泛应用。

第二类是地表特征参数的提取与估算。描述下垫面特征的几个重要地表特征参数有植被参数、地面温度、地表发射率和地面反照率等。其中植被参数又包括归一化差值植被指数

(NDVI)、植被覆盖度、叶面指数(LAD等。这些地表特征参数是蒸发遥感模型计算的关键,也是研究地表能量平衡和物质平衡的基础,但用传统方法很难得到区域上的信息,因此,利用遥感技术反演地表特征参数具有重大意义。

2.5水土保持

为了有效地进行水土保持工作,对土壤侵蚀和水土流失调查、监测和评价,具有十分重要的意义。目前,遥感技术成为水土保持研究的重要技术手段,在区域土壤侵蚀和水土流失研究中得到了广泛的应用。

(1)土壤侵蚀动态监测。应用遥感技术进行土壤侵蚀动态监测关键是提取影响土壤侵蚀的因子信息(如降雨、植被盖度、地形因子、成土母岩、土地利用类型以及人为活动等)。目前,应用遥感影响进行土壤侵蚀动态监测的方法有很多,较常用的有分类后对比法、逐像元比较法、影像与GIS数据叠加分析法,以及结合逐像元比较与分类后比较的混合动态监测方法等。我国自20世纪70年代以来,进行了国家和区域±壤侵蚀遥感调查,对全国大河、重点水土流失区进行调查与监测并编制了大量的遥感图件,特别是80年代以来,国家将遥感技术列为重大应用工程进行科技攻关,在黄土高原综合治理等重大项目中取得了一系列有价值的成果。

(2)水土流失定量研究。在众多水土流失定量计算模型中以美国通用土壤流失方程(USIE)的应用最为广泛。许多学者试图从遥感资料中提取通用土壤流失方程式(USLE)中的因子,用以分析和计算。例如,1997年,卜兆宏等[5]提出了一种水土流失定量遥感方法,该法的监测模型表达形式与USLE和RUSLE相同,但其因子算式算法由我国实测资料建立,该法尤其适用于遥感和GIS数据的微机处理。

2.6土壤水分与旱情监测

土壤水分(即土壤湿度或土壤含水量),是联系地表水与地下水的纽带,也是研究地表能量交换的基本要素。土壤水分与干旱的遥感监测是是目前遥感技术应用研究的前沿领域,该领域的探索与研究也一直比较活跃。国内外许多研究人员都做了大量的研究工作,提出了许多监测土壤水分的方法,从遥感光谱波段的使用上,对土壤水分的遥感监测研究可分为两类。

第一类是光学遥感(即可见光一——近红外、热红外遥感)监测土壤水分。光学遥感监测土壤水分的内容十分丰富,算法也很多,比较成熟的方法有以下几种:①热惯量法。热惯量法最早由Watson等[6]提出,它需要利用热红外遥感影像反演下垫面温度,建立与土壤热惯量、土壤水分含量的关系模型和土壤表层与一定深度土壤含水量的关系模型来研究土壤的含水量。我国学者也作了大量研究工作,详细研究成果请参见文献[7~10]。②植被指数法。这种方法认为植被的缺水状况可以通过不同的遥感植被指数来表征,通过植被指数来间接估算土壤水分。常用的方法有归一化植被指数法、距平植被指数法、条件植被指数法、条件植被温度指数和植被供水指数法。③作物缺水指数法。作物缺水指数是土壤水分的一个度量指标,它是由作物冠层温度值转换来的,是利用热红外遥感温度和常规气象资料来间接的监测植被条件下的土壤水分,是遥感监测土壤水分的一种很重要的方法。

第二类是微波遥感监测土壤水分。微波对云层有较强的穿透力,不受光照条件限制,能够全天候工作,而且长波段微波能够穿透植被并对土壤具有一定的穿透能力。这些特点使得

微波遥感在土壤水分监测中就具有其独特的优越性。微波遥感法有被动微波遥感土壤水分和主动微波遥感土壤水分丽种。①被动微波遥感,主要是通过微波辐射计获得土壤的亮温温

度,然后通过物理模型反演土壤水分或与土壤湿度建立经验/统计模型。②主动微波遥感,主要利用土壤的介点特性和含水量间的密切关系。国内外许多学者对雷达后向散射系数和土

壤水分的关系进行系统研究,研究多依据统计方法,通过实验数据的相关分析建立土壤湿度与后向散射系数之间的经验函数关系,而以线性关系应用最普遍。

目前,虽然用遥感资料及其它辅助手段进行土壤水分监测的理论已趋成熟,也提出了许多方法,但是各种方法都有一定的适用条件。对于裸土,热惯量法和微波遥感法都能得到较好的结果。在全植被覆盖条件下,植被指数法和作物缺水指数法比较适用。如何解决部分植被覆盖条件下旱情的监测是一个值得研究的同题,隋洪智[]做出了有益的探索。

2.7水质监测

遥感监测水质,就是依靠监测光谱信号的改变,研究这些光谱的变化与水质参数之间的关系。通过遥感预测的水质参数有:悬浮颗粒物、水体透明度、叶绿素a浓度以及溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数和一些综合污染指标如营养状态指数等[11]。水质遥感的主要方法有:理论分析方法、经验方法、半经验方法。我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连河、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河等大型水体进行了遥感监测,研究了有机物污染、油污染、富营养化等[12]。

2.8地下水

国外遥感技术应用于地下水资源的勘探评价可追溯到1961年,已经有40年的历史。随着遥感技术的发展,多源遥感数据广泛用于与地下水密切相关的地质条件的解译分析和地

下水有关的地表植被、温度、土壤水分等环境因素的提取,取得了有效的成果。李凤全[64]将遥感在地下水研究中的应用归纳为以下几个方面:地下水径流系统、地下水水质评价和制图、热影像应用、基岩地区和线性特征研究、地下水水质和地下水管理。2000年,朱第植等[13]针对南疆民丰戈壁沙漠地区,应用遥感技术,在地貌、水系、构造、古河道等系列解译的基础上,根据不同植被的影像特征建立了找水模型。

3结语与展望

(1)随着遥感技术的迅猛发展,多平台、多时相、高分辨率的遥感数据不断出现,如何将这些海量数据应用到水文水资源领域中是目前研究的热点问题。

(2)与常规观测方法相结合。用常规方法可以观测点上的水文变量(如降水量、蒸发和土壤含水量等),而用遥感技术则可以提供空间面状水文变量的信息。但是,遥感技术直接或间接得到的水文变量要用常规观测的成果进行检验、率定。因此,常规方法和遥感技术相结合,取长补短,对探测水文变量是非常必要的。

(3)与地理信息系统(GIS)相结合。GIS是综合处理和分析空间数据的技术,将遥感数据源与GIS的结合,可以建立包含水文、气象、地形地貌、土壤植被、环境生态等资料的空间地理信息库,在水文水资源领域中发挥作用。

(4)无资料地区的水文过程研究。海量的遥感数据为开展无资料地区的水文过程研究提供了优越的数据源和前提条件。

(5)水文尺度问题研究。一方面,由于水文水资源科学自身尺度问题的复杂性,限制了遥感的应用;另一方面,遥感信息又对水文尺度问题提供了新的技术手段,使水文水资源科学迈上新的台阶。

参考文献

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[2]李致家,刘金涛,葛文忠,等.雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用[J].河海大学学报(自然科学版),2004,32

[3]陈利群,刘昌明,杨胜天,等.黄河源区降水遥感反演[J].中国环境科学,2006,26(B07):87—91.

[4]刘昌明,陈效国.黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理研究和进展[M].郑州:黄河水利出版,2001.22—33.

[5]卜兆宏,孙金庄,周伏建,唐万龙,席承藩.水土流失定量遥感方法及其应用的研究[J].土壤学报,1997,34(3):235--245.

[6]Waston K,Rowen I,C,Offield T W.Application of thermal modeling in the geologic interpretation of 1R images[J].Remote Sensing of Environment,197l,3:2017--2041.

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[8]张仁华.土壤含水量的热惯量模型极其应用[J].科学通报,1991,36(12):924--927.

[9]肖乾广,陈维英,盛永伟,等.用气象卫星监测土壤水分的实验研究[J].应用气象学报,1994,5(3):312—318.

[10]余涛,田国良.热惯量法在监测土壤表层水分中的研究[J].遥感学报,1997,1(1):24—31.

[11]刘灿德,何报寅.水质遥感监测研究进展[J].世界科技研究与发展,2005,27(5):40一44.

第9篇:遥感技术特点范文

关键词:无人机遥感;发展现状;应用领域;前景展望

0 引言

无人机遥感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ),是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,已经成为世界各国争相研究的热点课题,现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段,成为未来的主要航空遥感技术之一。

1 无人机遥感介绍

无人机飞行器与航空摄影测量相结合,成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业,加上数码相机的引入,就使得“无人机数字遥感”成为航空领域的一个崭新发展方向。“无人机数字遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。

无人机飞行器遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点,可成为卫星遥感的有效补充手段,该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制,还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制,更表现为轻小型化传感器及其单反数码相机,并配备有姿态稳定平台,可快速获取城镇大比例尺真彩色航空影像。

目前的无人机遥感系统多使用小型数字相机(或扫描仪)作为机载遥感设备,与传统的航片相比,存在像幅较小、影像数量多等问题,针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄(或扫描)时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正,开发出相应的软件进行交互式的处理。进一步的建摸、分析使用相应的遥感图像处理软件。

2 国内外无人机遥感的发展现状

无人机出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶机,应用范围主要是在军事上,后来逐渐用于作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代以来,随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤,这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。

传感器由早期的胶片相机向大面阵数字化发展,目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素,能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片;中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相,利用开发的软件再进行拼接,有效地提高了遥感飞行效率;另外激光三维扫描仪、红外扫描仪等小型高精度遥感器为无人机遥感的应用提供了发展的余地。

现在无人机遥感技术可快速对地质环境信息和GIS数据库进行更新、修正和升级。为政府和相关部门的行政管理、土地、地质环境治理,提供及时的技术保证。

随着我国改革开放的逐步深入,经济建设迅猛发展,各地区的地貌发生巨大变迁。以无人驾驶飞机为空中遥感平台的技术,正是适应这一需要而发展起来的一项新型应用性技术,能够较好地满足现阶段我国对航空遥感业务的需求,对陈旧的地理资料进行更新。

无人机遥感航空技术以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台,用彩色、黑白、红外、摄像技术拍摄空中影像数据;并用计算机对图像信息加工处理。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点,是集成了遥感、遥控、遥测技术与计算机技术的新型应用技术。

3 无人机遥感的应用领域及发展前景

随着无人机技术的高速发展,越来越多地被用于影像获取,如在气象监测、资源调查与检测、测量、突发事件处理等方面取得了丰硕的成果。

(1)台湾大学理学院空间信息研究中心利用无人机拍摄低空大比例尺图像,配合FORMOSAT2分类进行异常提取,解译桃园县非法废弃堆积物(固体垃圾等),用于环境污染和执法调查。

(2)美国Nicolas Lewyckyj等人利用UAV-RS技术在北卡罗莱纳洲进行自然灾害调查,通过正射影像处理与分析准确评估场房和村庄的损失。显示了无人机遥感技术具有的快速反映能力,为灾害的治理提供了及时、准确的数据。

(3)日本减灾组织使用RPH1和YANMAHA 无人机携带高精度数码摄像机和雷达扫描仪对正在喷发的火山进行调查,无人机能抵达人们难以进入的地区快速获取现场实况,对灾情进行评估。为核电站及其它核设施的管理提供基础数据。

(4)我国首个成立的Quickeye(快眼)应急空间信息服务中心,是我过无人机应急遥感应用的开创尝试和遥感应用典范。其基于的无人机平台即为例图所示Quickeye(快眼)系列无人机,在不到两年的时间内,该机型已成功作业近10万平方公里,广泛应用于1:1000,1:2000成图,及测绘、应急领域。

综上所述,无人机作为一种新型的遥感平台将得到广泛应用。目前最常用的遥感平台是卫星和有人驾驶的飞机,无人机平台已渐渐显露出它的重要性。遥感发展的一个总的方向是高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率。所以无人机遥感在提高时间分辨率方面具有独特的优势。随着多光谱传感器水平的提高,重量和体积下降,无人机遥感在提高光谱分辨率方面同样具有潜力。

4 结束语

无人机遥感作为一种新的测绘方式具有很多优势且实际应用广泛,随着设备的更新,技术的发展与完善无人机遥感将在测绘系统中发挥重要的作用,并且将成为现代国家对地观测体系中不可或缺的重要组成部分,也会越来越广泛的应用于民用生活。

参考文献