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无人机遥感技术论文精选(九篇)

无人机遥感技术论文

第1篇:无人机遥感技术论文范文

[关键词]摄影测量 遥感 发展

中图分类号:TV951 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0286-01

摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。本专业的特色在于:基于理论与实践教学相结合的原则,培养具有扎实的辐射光谱、成像几何与影像信息的理论基础,具备航空和卫星影像数据处理、分析和解译能力的专业人才,以满足诸多领域(包括土木工程勘察、国土资源调查、自然灾害与环境监测及区域可持续发展规划等)对摄影测量与遥感技术需求日益增长的要求。

一、摄影测量发展的三个阶段

摄影测量从产生到现在,已经经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段 。

1.模拟摄影测量

所谓模拟摄影测量,即是利用儿何反转的特性,设法把航摄时获得的无数对同名点的两张相邻像片,保持航摄瞬间的相对状态来进行投影,此时各同名点的摄影光线必然仍对对相交于地面某相应的地物点上。利用这一原理,德国、苏联、瑞士等国先后制成了多倍投影测图仪、立体量测仪、精密立体测图仪A8,A10,B8,D2,CIIP等等,由于这此仪器均采用光学投影器、机械投影器或光学一机械投影器来模拟摄影过程,所以我们称之为模拟摄影测量仪器。 这一发展时期也就称为模拟摄影测量时代。至20世纪六、七十年代这种类型的仪器已发展到了顶峰。

2.解析摄影测量

电子计算机和计算技术的发展,开辟了解析摄影测量的新纪元。1957 年美国人海拉瓦提出了摄影测录的新概念,就是用“数字投影 ”来代替光学的、机械的或光学一一机械的模拟投影。所谓数字投影就是利用计算机实时地进行共线方程的计算 , 从而交会被摄物体的空间位置。解析测图与模拟测图的主要 区别在于前者使用数字投影方式,前者使用模拟投影方式ij为计算机控制的坐标测量系统,后者使用纯光学的、机械的或光学一机械的模拟测图装置;前者是计算机辅助的人工操作,后者是完全的手工操作。

3.数字摄影测量

1996年的维也纳ISPRS大会上,展出了众多的数字摄影测量系统,它表明数字摄影测量已经步入实用阶段。所谓数字摄影测量就是以数字影像为基础,用电子计算机进行分析和处理,确定被摄物体的形状大小和空间位置及其性质的技术。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别在于:它处理的原始信息不仅可以是像片,也可以是数字化影像。同时,影像匹配技术代替了双眼观测,实现了真正意义的自动测图,它所使用的仪器最终将只是运用计算机及相应的设备。在短短不到 40 年的时间里,航天遥感已经取得了令人瞩日的成就。从遥感平台到遥感器、从遥感数据源到遥感数据处理、从遥感的基础研究和应用基础研究到遥感应用,无不发生了翻人覆地的变化。

二、摄影测量与遥感的相互关系

随着计算机技术、空间技术的迅猛发展,摄影测量步入全数字阶段,遥感进入1m高分辨率和立体观测后,情况发生了根木的变化,摄影测量与遥感之间的距离越来越小。实际上,“摄影测量(包括像片判读)”与“遥感”这两个不同的名称指的是一个相同的学科而存在于两个不同的时期,遥感就是摄影测量学的发展和扩充。同时,随着全球定位系统(GPS) 和地理信息系统(GIS)技术的发展,它们之间的关系愈来愈密不可分。于是,一门综合的新兴科学技术地球空间信息学应运而生。地球空间信息学是指以 GPS,GIS,RS 等空间信息技术为主要内容,并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑,用于采集、量测、分析、存储,管理,显示、传播和应用与地球及空间分布有关的一门综合、集成的信息科学和技术。这无疑为摄影测量和遥感学科进行了很好的定位,即地球空间信息学是数字地球的数学基础,是数字地球的空间信息框架。

三、摄影测量与遥感的发展趋势

摄影测量从传统的模拟阶段到解析摄影测量到今天的全数字摄影侧量,它是以数字影像或数字化影像出发,通过计算机对这种数字影像信息进行处理和加工,以获取所需要的图形和数字信息;它已经从单一的测绘学科发展为一门集地球科学、信息科学、认知科学等于一体的综合性学科。在数字摄影测量中起着关键作用的影像信息学是集摄影测量学、遥感、地理信息系统、计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能、专家系统、航天科学与技术、传感器技术和认知科学等相结合的一个边缘学科。另外,在哲学、思维科学、心理学、美学和艺术等学科对地球空间信息科学的研究、特别是在空间信息的可视化表达以及虚拟现实等 方面都对摄影测量的发展起到指导和推动的作用。

到目前为止,数字摄影测量的发展,无论从理论上还是在实际应用中,主要是围绕利用航空摄影测量测绘地形图,而对近景摄影测量或者说地面摄影测量的研究和利用相对较少。同时,随着摄影技术的发展,特别是价格越来越低廉而性能越来越好的数码相机在摄影测量中的广泛应用,将是摄影测量发展的必然趋势。 而近景摄影测量在工业摄影测量、生物医学摄影测量、双介质摄影测量高速摄影测量、建筑变形与沉降摄影测量、文物和考古摄影测量以及在军事目标定位、打击、评估等方面得到发展与进步。

四、结语

全数字摄影测量及其与 GPS、GIS集成的道路是摄影测量发展的必由之路。多“S”(包

括数字定位GPS、遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、惯性导航系统INS以及专家系统SE)的集成将是全数字摄影测量的发展方向;高分辨 率(包括高空间分辨率、高时 间分辨率、高光谱分辨率)的传感器、专业型的小卫星群、遥感定量化和商业化是未来遥感发展的必然趋势;而机载GPS或机载INS、激光扫描仪和数码(CCD)成像技术的发展将实现实时空一地测图。全数字摄影测量还处于发展的初期,是一门相对年轻的新兴学科,由于它利 用计算机代替“人眼”,使得全数字摄影测量无论在理论上还是在实践中将得到迅速的发展。它将在三维可视化、地理信息数据更新、数字近景摄影测量等方面得到广泛的应用与发展,它对国家基本地形图的更新与其现势性将会起到越来越重要的作用。

参考文献

[1] 李德仁.周月琴.金为铣.摄影测量与遥感概论.北京:测绘出版社:2001.

[2] 李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数宇地球.测绘学报.1999(1)1-5.

[3] 李德仁.论 RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学,1997(1):4-6.

[4] 张祖勋,张剑清.数字摄影测量的发展、思考与对策.

[5] 杨春生.全数字摄影测量技术在三峡工程中的应用与发展.

作者信息

郝君仪,男,汉族,山西省晋中市人,郑州大学地理信息系统2012级本科生。

第2篇:无人机遥感技术论文范文

遥感(RS)是20世纪60年代以来发展起来的一门新兴边缘学科,其涉及现代物理学、空间科学、电子计算机技术、数学方法和地球科学理论等众多领域,是一门先进的、实用的探测技术[1]。遥感技术在林业规划设计调查、森林病虫害监测、森林火灾监测、林地变更调查及林地清收等工作中都得到了广泛应用。林学专业学生通过遥感课程的学习,可以了解遥感技术的基本原理及图像处理的一般方法,掌握遥感相关的概念、分类及应用。掌握遥感技术的应用技术理论、遥感图像处理一般方法,可以独立利用遥感图像处理软件对遥感图像进行几何校正、图像融合、图像增强及计算机分类等操作。从而为今后工作中,能够运用掌握的遥感知识处理和解决实际问题提供帮助[2]。本文结合北华大学林学院林学专业的实际情况,针对在遥感课程教学及实践过程中发现的问题,从教学内容、教学方法、结合实践教学三个方面进行了课程教学改革探索,希望这些改革措施能够为相关院校林学专业遥感课程的教学提供帮助。

1 遥感课程教学及学生学习方面存在的主要问题

对于林学专业来说,遥感课程还没有全国统编教材,各院校会根据自身实际情况,结合教学大纲的要求而选择自己的遥感教学教材,使得教材各不相同。教材内容更新速度较慢,而遥感技术发展是迅速的,势必导致教材内容与实践脱节。遥感课程作为林学专业的一门专业课,基础设施相对欠缺,教学过程中使用的遥感资料不能及时更新,时效性较差。

林学专业的学生在学习完必修课的基础上,会选修一些与自己专业相关或自己感兴趣的专业课,在开始学习遥感课程之前,学生对遥感知识几乎不了解,遥感技术在林业实际生产工作中有哪些应用,怎么应用,需要学习和掌握哪些知识更是一无所知,所以学习兴趣普遍不高。

2 教学内容方面改革措施

2.1 选用适合教材,合理修改教案内容

由于林学专业遥感课程没有统编教材,所以有必要根据本校自身情况,合理选择遥感教材,选用了《遥感概论》作为林学专业的遥感课程固定教材,该教材内容比较全面,涵盖了遥感基础理论、遥感图像获取、遥感图像处理及遥感技术应用等几个方面。但没有突出林学专业特点,也没有侧重林业应用内容。为此选择《林业遥感》作为参考教材,该教材较为全面系统地介绍了遥感技术的基本原理与应用方法,将遥感基础理论和林业实际应用相结合,突出了林业特点。书写教案时,在考虑课时的情况下,以《遥感概论》教材内容为框架,对内容进行适当删减,增加一些《林业遥感》教材中与林业相关的内容,从而做到与专业结合,丰富教学内容。

2.2 结合网络不断更新教学内容

目前,遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢,而遥感技术的发展是十分迅速的,不同类型的传感器不断涌现,卫星图像的分辨率越来越高,无人机及无人机数据应用也愈加广泛。导致教材内容无法与日益更新的遥感技术发展相一致,与社会对于毕业生的要求相距甚远[3]。在实际教学过程中,有必要利用网络信息快速更新教学内容。例如,现在无人机在林业调查、监测及各项工程中的应用已经非常普遍,而教材中却没有关于无人机及数据的相关内容;教材中第六章航天遥感在介绍SPOT系列卫星时只提到了SPOT5,而SPOT7都已于2014年6月发射成功了。这些新的知识有必要通过网络查询,及时更新教材中没有涉及的新知识、新内容,弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[4]。在教学过程中涉及到的遥感图像数据,最好选择学校周边、近期拍摄的图像,例如,利用谷歌地球,选择学校范围内的高分辨率图像进行遥感图像目视判读,这样学生进行目视判读的积极性会更高一些,也有利于判读精度的实地验证。

3 教学方法的改革措施

3.1 通过课堂提问,让学生主动学习

在教室上课的时候,前排的学生基本能够主动学习,而坐在最后几排的学生往往学习积极性不高。在实际教学的过程中,在提问题环节,改变以往提问前排学习好的学生问题的习惯。每次都是多次从后排反复提问,如果不认真听课就会影响学生的平时成绩。这样后排的学生慢慢的就主动坐在前排座位了,学生很自然的就会学到一些知识,整个班级对遥感课程的接收水平就提高了。

3.2 多媒体教学与实物教学相结合

现在教师基本上在上课的时候都会选择多媒体教学,多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程,达到最优化的教学效果[5]。虽然多媒体教学比以往在黑板上书写板书的教学形式更为生动,充分利用图片等辅助教学,对教学效果的提高起到了一定作用。但多媒体教学毕竟还是利用二维空间。实物具有更形象、更直观的特点,如果能?蛟谔跫?允许的情况下,选择多媒体教学与实物教学相结合,这样更有利于学生接受和理解知识点。

3.3 增加课堂讨论,提高学生对知识点的理解和掌握

对于遥感课程中的一些知识点,改变以往教师讲,学生记的方式。而是采用分组讨论,让学生自己去分析、总结知识点,教师对讨论的结果进行点评。例如在讲完第五章航空遥感和第六章航天遥感后,让学生分组讨论,总结航空遥感和航天遥感的优缺点。这样在分析、讨论的过程中,学生对知识点的记忆会更深刻,从而便于学生掌握和理解遥感相关知识。

4 结合实践进行教学,适应林业工作对遥感知识的要求

4.1 加强与毕业生沟通,了解林业实际工作对遥感知识的要求

对于以往林学专业的毕业生,需要加强与其的沟通和联系。通过相互的交流,了解在实际林业工作中,需要掌握哪些遥感方面的知识。例如通过与吉林省林业勘察设计研究院等林业相关部门工作的毕业生交流,了解到在林地清收工作中需要工作人员掌握遥感图像配准方面的知识;在林业征占地项目中需要结合时效性和分辨率都较高的谷歌地球影像进行实际工作等。通过以上与毕业生的交流与调查,在教学过程中就可以结合以上项目进行遥感知识点的讲解,由于贴近生活与实践,学生也比较容易接受和掌握。

4.2 加强与相关院校及单位交流,了解学科前沿动?B

利用空余时间,多与相关院校及单位进行交流,了解遥感方面的前沿及动态信息。例如现在无人机技术及数据应用已经越来越普遍,所以利用暑假空余时间,去北京林业大学参观学习,与精准林业北京市重点实验室的成员一起进行外业无人机数据的获取,从而了解无人机外业操作过程及内业处理过程。同样利用假期时间联系相关单位,了解无人机及其数据的应用情况等。通过以上的交流与学习,将这些学科前沿方面的知识在平时授课过程中体现出来。由于是亲身经历的,有拍摄的照片及录制的相关视频,所以在讲解过程中,学生听起来也不至于枯燥、乏味。反而了解到了遥感知识应用的广泛性,遥感知识贴近生活,学习的主动性普遍得到提高。

第3篇:无人机遥感技术论文范文

关键词:航空遥感技术、现状、应用、趋势、成就

中图分类号:TP7文献标识码: A 文章编号:

一、航空遥感的发展现状

一九六零年美国的学者就提出了遥感这一概念,这是一项FQ综合技术,将其定义为以摄影方式或以非摄影方式获得被探测目标的图像或数据的技术,是为了更加全面的描述这种技术和方法,从现实的意义来分析,通常我们把它称为一种远离的目标,通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。一九七二年第一颗地球资源卫生发射升空,一直以来,法国、美国、俄罗斯、日本、印度以及中国等国家陆续发射了对地观测的卫星,并且越来越多。如今,大气窗口的全部都已被卫星遥感的多传感器技术所覆盖,光学遥感包含以下几种:近红外、见光及短波红外区,以探测目标物的反射和散射热红外遥感的波长可从8/an到14Inn,以射率和温度等辐射特征,微波遥感的波长是从1mm到100cm的范围,其中被动微波遥感主要是以目标的散发射率与温度的探测为主,主动微波遥感通过合成孔径雷达探测目标的反向散射特征。微波遥感能够全天时、全天候的对地进行观测,雷达干涉的测量多数采用两付天线同步成像,或者是一付天线需要隔一段时间之后重复成像,利用同名像点的相位差对地面目标的三维坐标进行测定,精度可以达到5In~10In,差分干涉测量定相对位移量的精度更高,在自动获取数字高程模型的精度上得到很大的提高。航空航天遥感对地定位不依赖地面的控制,也就是对影像目标的实地位置能够确定,过去的一个世纪中取得的重大成果中就包括从空中和太空观测地球获取影像,体出了多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术趋向于三高。多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术有着非常快速的发展,并趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率及高时向分辨率。在二零零一年卫星遥感的空间分辨率有了快速的提高,而时间分辨率的提高则是由于小卫星技术的快速发展,传感器与小卫星星座的大角度倾斜可以以1d~3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。

因为具有全天候全天时的特征,以及应用INSAR和东一INSAR进行高精度三维地形及其变化测定的可能性,因此,全世界各国家都在普遍关心的就是SAR雷达卫星。在机载和星载SAR传感器以及应用研究方面我们国家还处于形成体系的阶段,如今,我们国家将把遥感数据获取的方法全面推进,从而形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。

二、航空遥感技术的应用

从遥感科学的本质来分析,就是通过对地球表层的遥感,如岩石圈、大气圈、水圈以及生物圈都属于地球表层。根据遥感仪器所选用的波谱性质遥感技术可以分为以下几种,声纳遥感技术、电磁波遥感技术、物理场遥感技术等。电磁波遥感技术是利用各种物体或物质反射出不同的特性的电磁波而进行遥感。包括见光、微波及红外等遥感技术。按照感测目标的能源作用可以分为以下两种技术,包括:被动式遥感技术、主动式遥感技术。如果按照记录信息的表现形式来分的话,可以分为图像方式以及非图像方式,若按遥感器使用的平台来分,可以分为航空遥感技术、航天遥感技术、地面遥感技术等三种技术。从遥感的应用领域来分的话,可以分为环境遥感技术、地球资源遥感技术、海洋遥感技术以及气象遥感技术等。遥感应用具体包括:土地资源调查、陆地水资源调查、植被资源调查、城市遥感调查、地质调查、海洋资源调查、环境资源调查以及考古调查与规划管理等。

三、我国航空遥感技术的发展趋势

科学技术在不断的进步,光谱信息逐渐趋向成像化,雷达成像向多极化发展,光学探测多向化,地学分析也越来越智能化,环境研究也向动态化发展,资源研究方面也趋于定量化,这对遥感技术的实时性有很大的提高,并且对遥感技术的运行性也起到很大的提高作用,使它向多频率、多尺度、全天候的方向发展,与此同时,还要向高效快速以及高精度的目标发展下去。其一、随着高性能新型传感器研制开发水平的不断提高,以及环境资源遥感对高精度遥感数据的要求越来越高,高光谱分辨率以及高空间已经成为卫星遥感影像获取技术的未来发展方向。遥感传感器的改进与突破重点体现在像光谱仪和雷达上,高分辨率的遥感资料对地质勘测以及海洋陆地的生物资源调查都有非常显著的效果。其二、全天候全天时获取影像并穿透地物是雷达遥感具有的能力,并且在对地观测领域有很大的优势。无论是干涉雷达技术,还是被动微波合成孔径成像技术,还是三维成维技术及植物穿透性宽波段雷达技术都在发挥着越来越重要的作用,并且也是实现全天候对地观测的非常主要的技术,使环境资源的动态监测能力得到很大的提高。其三、不断开发陆地表面温度及发射率的分离技术,并使其得以完善,对陆地表面的能量交换进行定量估算并进行监测,除此之外,还要对平衡过程进行监测,这会在全球气候变化的研究中起到更大的作用。其四、由航空、航天与地面观测台站网络等组成的并且以地球作为研究对象的综合对地观测数据获取系统,不但具有提供定性、定位、定量的能力,而且还具有提供全天候、全空间及全时域的数据能力,为资源开发、地学研究、环境保护及区域经济的持续发展提供科学数据,同时提供信息服务。

四、我国在航天遥感技术方面已取得的巨大成就

在对地观测系统中一项重要的组成部分就是航空遥感,无论是在灾害应急响应监测方面,还是在高精度地表测量中以及矿产资源探测等领域都发挥着非常重要的作用。有了863计划等国家科技计划的支持,我们国家一直坚持自主创造并不断创新,在无人机遥感、高精度轻小型航空遥感、高效能航空SAR遥感等领域都自主研发了红外、可见光、激光、合成孔径雷达等航空遥感传感器,技术非常先进并且实用性很强,把国外的技术垄断与技术壁垒彻底打破了,研发出一系列的软件及硬件产品,并且是适合我们国家国情的产品,形成独具特色的全国航空遥感网,应用领域包括地矿、测绘、环保、农业、水利、减灾、交通、军事以及一些重大的工程建设,并且发挥出了非常重要的作用。如今,我们国家的遥感技术在国际中处于领导者的地位。

由高精度小型化POS、高精度轻型组合宽角数字相机、稳定平台、轻小型机载LIDAR、超轻型飞机(或无人机)和相应软件组成了高精度轻小型航空遥感系统。此系统与国外一些同类的产品相比,具有以下优点:重量轻、体积水、成本低、功能全并且操作起来非常方便,更重要的是拥有自主知识产权,主要应用于大比例尺测绘、高分辨率对地观测、数字城市建设以及重大自然灾害应急响应等方面,不但可以节省大量的人力、物力以及财力,而且对于遥感工作效率及效益有很大的提高。

高效能航空SAR遥感应用系统不但突破了系统总体与系统集成、X波段干涉SAR、P波段极化SAR技术,而且还突破了地形测图处理技术,技术指标要满足测图精度的要求,这样才能有利于技术流程及标准的形成,把国外技术的封锁彻底打破了,使国内的空白得到了填补,使我国成为世界上第三个拥有先进航空SAR遥感系统的国家。

参考文献:

[1]马蔼乃.遥感概论.北京:科学出版社,1984

[2]浦瑞良,宫鹏.高光谱遥感及其应用.北京:高等教育出版社,2OO0

第4篇:无人机遥感技术论文范文

关键词:土地遥感; 应用; 问题; 建议

中图分类号: P627文献标识码: A

遥感技术是六十年代迅速发展起来的一门综合性探测技术。它建立在现代物理学,如光学技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术等,电子计算机技术,数学方法和地学规律的基础上。

1 现代遥感技术的理论研究

遥感技术是指从不同高度的平台,收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面,并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程。

遥感技术收集和利用的信息范围非常广:人眼看到五颜六色的景色,从中分别出牡丹、芍药等,这是光的遥感。人耳聆听交响乐队演奏,从中辨别出提琴、长笛等奏出的乐句,这是声的遥感。渔轮用超声波仪器探测到海底的鱼群,这是超声的遥感。从飞机上、卫星上拍摄地球表面的照片,这是光(或红外线等)的遥感。用雷达探测敌人的飞机,这是无线电波的遥感……也就是说,遥感技术所收集和利用的可以是声、超声、光、红外辐射、无线电波等各种信号。甚至包括射线照相、地磁观测、宇宙射线观测等,也都属于遥感的范围。它的隶属关系可以包括一切与上述信息有关的科学技术领域。现代遥感技术组成了一个从地面到空间、从资料数据的收集处理到判读应用的体系,包括:(1)研究地物电磁波辐射的特性以及信息的传输;(2)研究遥感信息探测手段,主要是研究传感器;(3)研究遥感信息的处理系统;(4)研究遥感信息的应用。

近年来,遥感技术迅速发展,其重要因素之一是遥感技术被广泛地应用于我们生活的环境。人们越来越需要更深刻、更全面地了解我们的地球,了解它的资源,了解它的变化,以便更合理地安排自己的生产和生活活动。

2 土地遥感动态监测经验教训

我国把航空遥感技术用于土地管理的调查业务己经有较长的历史,早在二十世纪三四十年代就在部分省市区采用 1:3000 比例尺的航测图进行过土地调查。航天、航空遥感技术的飞速发展和应用领域的不断扩大,突显出遥感技术在土地覆被/土地利用变化调查中应用的巨大优势。然而,这种优势目前还没有在建设部级或区域级的监测体系和用于保障土地基础信息快速采集、处理并及时提供管理决策的实体性运行系统中发挥它应有的作用。原因可能是在制订工作规划和实施计划方面,没有落实好宏观与微观、中央与地方、统筹兼顾、突出重点的技术指导方针,多年积累的一些宝贵的经验教训还缺乏深入的总结和全面的思考, 值得讨论的问题主要有以下三个:

第一个问题是遥感监测指标的确定。选择的原则应当是:必须满足国家实施宏观经济管理对土地资源数据种类、数据量纲及其准确程度的需求。应当在能反映土地生态环境容量、土地人口承载潜力、土地利用经济结构的信息中选取用于宏观决策的监测指标、数据精度和置信概率。在明确国家目标要求的前提下,还必须建立遥感监测指标的体系表和监测技术规程。为充分发挥遥感技术的优势, 在选择监测指标时应在满足国家需求的原则下,突出土地覆被的指标和以土地覆被变化为表征的土地利用指标。有特殊需要时,可以补充行政管理指标的一些地面调查(如量化城镇建成区或主城区边界;量化基本农田保护区及其它各类保护区边界等测绘工作)。但主要是依据遥感监测来直接获得有关信息和统计结果 具有相对的独立性,地面调查只能作为补充性间接手段而且不能层次过多,只要土地遥感技术完成了科研实验并且转入了正常实际应用阶段就具备了自成体系的条件,因此遥感数据成果可以单独使用。

第二个问题是遥感监测体系的构建。这与管理体制关系密切,现行体制下的土地调查数据是由乡镇到全国逐级统计汇总,并且要经各级行政领导过滤后上报,虽然国家统计法是保障国家统计结果真实性和准确性的重要法律,但是由于体制与机制的不科学或不健全而使得执法效果并不理想。不当的人为干扰因素是统计数据不真实不准确的主要病灶; 同时,以土地利用分类为代表的部级技术标准的缺失,也是统计数据名实不符、无法比较分析的重要因素。要建立全新的国家土地遥感监测体系,必须贯彻自上而下垂直管理、相对独立、封闭运行的原则。多尺度、分层级、突出重点地构建监测体系。同时,还必须配套统一的管辖制度、统一的技术规范和统一的运行系统。

第三个问题是遥感监测成果的应用。以问题为导向是科技研究的流行方法,技术研究首先要明确做什么,然后要明确为什么做,最后研究怎样做。这应当是决定应用技术研究的成果能否转化为生产力而发挥经济社会效益的一种工作思路。遥感监测成果的应用,在技术研究阶段就应当明确了方向,当然在实用中还会根据实际情况有所扩展和创新,这种新的需求又促使遥感技术研究的不断发展进步。近几年来遥感技术与信息技术的集成应用,使土地利用动态监测成果的应用范围有了较大的扩展,如在城市用地规模、开发区建设、基本农田保护、违法占地监察等方面都发挥了作用。但是,土地遥感监测成果的应用研究仍有进一步讨论的必要,例如建立全国土地利用遥感监测系统实现快速获取土地资源利用的宏观状况(利用结构、时空分布、数量变化等)。可以先考虑将遥感本底数据库的建设作为各级各类监测工程的技术基础。还可按经济、生态、流域等分区指标建立区域级的监测子系统。这是与日常土地管理变更调查系统既相互关联、又有差别,独立平行运作的快速反应系统。在国家宏观管理上, 两个系统获得的全国统计指标数据具有相互检验的作用。

3 土地遥感技术应用研究

3.1 土地遥感动态监测体系构建的研究。在具体工作方面我们虽然已取得了比较丰富的科研成果和工程实践的经验,但是从国家或区域的宏观管理需求来评价,目前的土地遥感监测在技术应用上和功能定位上存在着一定的盲目性,在体系建设方面缺乏整体的规划设计,距实现标准化、规范化以及体系完整、系统完善的目标仍有不小的差距。根据当前工作的迫切需要,应加快构建能全面、系统、迅速掌握国家或区域土地变化状况的动态监测体系,明确体系结构中不同层级的目标和任务。并且在此条件下,研究制订相应的各种标准和技术规程。土地调查与动态监测是国土资源管理最重要的基础业务,内容广泛,时效性强,保真度高。因此,在体系研究中,必须区分不同层级的实际需求和相互关系,并依此确定配套的技术措施。

3.2 土地调查与动态监测体系关系的研究。必须掌握好三个关键性问题: 第一要有国家统一的、科学的土地分类标准和监测技术规范。第二要有先进的、综合的、实用的土地调查技术。第三要有统筹兼顾、功能互补的有机联系。土地调查主要有土地利用调查、土地条件调查、土地法律调查(地籍调查)三种。土地遥感监测主要有部级、区域级、城市级和特定区位四种。土地调查与动态监测在数据采集方法技术上大同小异,多采用现代化的遥感影像、卫星定位、电子全站仪测绘、信息化技术。但作为两个体系,应在土地管理学和统计调查学的基础上进一步研究各自的功能、结构、作用方式以及两个体系间的技术基础关系和功能互补关系。由于土地既有自然资源的属性,又有社会财产的属性,所以在土地行政管理的方式上也分为资源行政和不动产行政两种。这两种基于公权力的执法行为的后果,都会影响土地权属和土地利用在时空上发生变化,而土地调查与动态监测都是反映这些变化状况、反馈管理效果的技术手段。如何充分发挥两个体系的功能并达到优化组合的最佳效果,仍然是应当继续研究的课题。

3.3 土地遥感动态监测体系功能的研究。了解土地管理系统的主要结构,对研究土地调查与动态监测的功能定位和确定遥感技术与信息技术的应用方向都是有益的。土地管理系统由行政执法、技术支撑、基础业务三个子系统组成。土地行政执法子系统的决策、组织、协调与控制功能的发挥,离不开基础业务子系统提供全面、准确、动态更新的土地信息。因为它既是行政执法的技术基础, 又是依法行政效果的信息反馈。行政执法子系统在运行中,需要在解决法制、体制、机制问题方面获得辅助决策的技术支持; 基础业务子系统在运行中,无论是调查、评价、规划,还是它们共有的标准化、信息化工作,都需要获得理论、方法和技术研究的保障;而上述需求,正是技术支撑子系统的功能定位。

由此可知,土地遥感动态监测技术的应用目标,宜定位于土地调查、土地评价、和土地规划这三项主流基础业务,服务方向是支持国家公共行政在国土资源管理中的宏观决策。

3.4 土地遥感动态监测体系运行系统的研究。建立部级和区域级的土地遥感监测体系及其运行系统是当务之急,在国土资源科技发展战略中应放在优先的位置。根据国家对土地管理参与宏观经济调控的要求,用现代先进的遥感技术实时、快速、准确、客观地获取土地覆被/土地利用现状信息,在一定的空间范围内,分析其某个时间序列中的土地变化情况,并据此将研究影响变化的因素和客观规律应用于国土资源管理的战略决策,这不仅是必要的,也是可行的重要选择。系统运行必须要有健全的法律制度与科学的系统设计作保障才能安全、有效。现在应从完善土地调查制度入手,将系统运行的国家目标与体制、机制的要求形成法律规定,组织开展保障系统运行的立法研究。从完善技术基础入手,根据现有的丰富成果和实践经验,认真总结、务实创新、积极开展与运行系统建设相关的各项设计研究。

参考文献:

[1] 孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社, 2003.

[2] 梅安新,彭望碌,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社, 2001.

[3] 国务院第二次全国土地调查培训领导小组办公室.第二次全国土地调查培训教材[M].北京:中国农业出版社, 2007.

第5篇:无人机遥感技术论文范文

遥感是远离地表。借助电磁波来获取地学、生物学、资源环境等过程和现象信息的科学技术,遥感相关技术的发展为人类感官开辟了无限的延长线,从空中撩开了地球的面纱。近年来,国家对遥感领域技术的发展逐步重视,投入大幅增加,遥感这一新兴学科在各方面需求的驱动下。在我国广阔的陆地和浩瀚的海域得到了大规模的应用。2004年,结合学科特点,电子科技大学将“发展遥感学科”作为重要战略,在这个大背景下。遥感科学与技术研究团队应运而生。乘势而上。

一段新的征程

2004年初,国际著名遥感专家、中国科学院院士、电子科技大学校友李小文教授反哺母校,正式到电子科技大学任职。担任学校遥感学科带头人。当时已在微波测量方面取得突出成绩的童玲教授率其团队转向遥感领域,为电子科技大学微波遥感学科的奠基和开拓开启了新的征程。

2004年4月25日~26日,李小文院士发起的“空间遥感信息技术在西部生态保护与经济发展中的应用”研讨会在电子科技大学隆重召开。国防科工委、国家航天局航天遥感论证中心、中国科学院遥感应用研究所等单位领导和专家学者齐聚一堂,电子科大遥感学科第一次被介绍给同行业专家。

初创之际的遥感学科百事待兴,团队负责人童玲教授面临着很大的压力。当时科研团队缺乏遥感专业积累,没有实验条件。一时间更难拿到相关项目,学生没有相对集中的教研室。目前已经成为团队研究骨干的05级研究生贾明权对此情景记忆尤深,最初看到实验室的情况。他当时心里暗想:“能不能毕业难说啊!”

就是在这样的重重困难中。遥感科学与技术研究团队在李小文院士的带领和指导下。在团队所有成员的艰苦努力下,申请学校“985”、“211”学科建设经费500多万。建立了高水平的微波遥感实验基地和卫星遥感信息处理实验室,成为国内第一个拥有4波段微波遥感,具备室内室外实验配套系统的遥感实验平台;成功申报了“地图制图学与地理信息工程”硕士学科点;与相关研究机构密切联系。建立了国家航天局航天遥感论证西南分中心。

目前团队确立了微波遥感机理研究、地理信息系统和遥感应用三个大的研究方向。拿到了国家“973”、“863”、自然科学基金、国防科工委重点项目,科技部国际合作项目、科技部科技支撑计划项目、总装预研项目、中国博士后科学基金项目等。

2008年3月,课题组到甘肃和青海参加科技部“973”项目的5个单位联合野外实验,分别开展了主动微波遥感实验、被动微波遥感实验和光学遥感实验,开展与航飞和卫星过境同步的地面实验。电子科技大学负责微波散射特性测量工作。海拔4000多米的祁连山上冰天雪地,吊车将散射计架设在离地面14米的高空中,进行24小时不间断监测,测量冻土冻融过程中微波散射系数的变化,以及不同地区裸土和雪的微波散射系数。团队负责人童玲教授表示,“这是电子科大第一次与国内遥感界同行在‘实战’中共同工作,通过此次联合实验,我们完善的实验设备、独有的工作方法和快速的反应能力得到了同行专家的初步认可。”

开拓新的天地

你也许用过Google Earth,并为它强大的功能和人性化的界面所震撼,它就是基于光学遥感信息所研发的应用平台。随着遥感技术的发展,利用卫星遥感信息不但能从事如分辨地面物体种类和地形的定性工作,还能从事更加深入的定量的研究。如计量人流,监测水质,测量土壤含水量,甚至预测农作物长势。特别是微波主动遥感技术,可以拨开云雾全天候监测地面状况。

然而这一切的实现还要靠科技工作者们的努力,建立遥感数据库,找出遥感数据与地表实物特性的关系。建立相对普适的模型,同时开发出数据应用平台。电子科技大学遥感科学与技术研究团队正在开展这些方面的研究工作。

目前,团队内童玲教授、陈彦教授等从事微波遥感机理及遥感系统研究,相关课题已经取得了阶段性成果;李小文院士、顾行发教授、刘强副教授等主要从事定量遥感及应用研究,在定量遥感理论、地表参数反演、遥感数据应用基础研究和基础数据库建设等方面取得了重要研究进展;何彬彬副研究员、许文波副教授、陆从德副教授等主要从事空间数据库与地学信息挖掘研究,目前已完成了国家和省部级的相关项目,有了较多的学术积累。

虽然进入这一学科较晚。但由于具有较好的微波测量和天线技术学科的基础以及学校的大力支持,自动化学院遥感科学与技术研究团队从一开始就站在较高的起点上。目前。团队拥有全面和系统的室内和室外的微波散射测量系统,在“主动微波遥感”方面具有一定的优势,同时主动微波遥感特别适用于天气恶劣情况和多云多雨地区,具有很大的需求潜力。使团队迅速跻身该领域的重要研究工作中。

由于具有完备的实验平台,团队成员所从事的实验工作在国内具有领先地位。2007年底,团队的硕士研究生在团队实验工作基础上撰写的论文很快被国际会议录用。引起了同行专家的关注。

童玲教授说,在一个具有广泛前景的领域冲出重围占据一席之地,对于这个新团队来说具有至关重要的意义。近期,国内被动微波遥感研究重镇北京师范大学以及香港科技大学等均看重团队的学科背景和方向。伸出了共建“主被动协同遥感平台”的橄榄枝。

同舟共济

采访中,我们时时为团队成员的热情和信心所感动,在内部和外部条件都很艰苦的情况下。成员以苦为乐,相互鼓励。为共同的理想憧憬而不懈奋斗。

作为遥感学科的先行者,学科带头人李小文院士运用各种资源推动团队尽快发展。他发挥自己的影响促成了学校与科技部主导的北师大、马里兰大学的国际合作项目,指导电子科大进入科技部“973”项目等重大项目。李小文院士还用自己的院士基金设立了贫困学生资助基金,同时密切关注青年教师的发展,积极帮助他们获得课题。他非常“仗义”地说:“我对你们有责任,我一定要帮助你们。”

在同事们眼中,团队负责人童玲教授兼具理工背景,在把握学科发展方向上眼光敏锐。布局意志坚定,在研究工作中有发自内心的热情和极高的追求。在学科建立之初,童玲教授对内要带领团队成员弥补基础知识,对外要将更多的精力放在交流、推介和争取资源上,只要有一线希望。她都会以百倍的精神投入其中,积极争取。短短几年间。团队得到了学校的重点支持,更拿到了国家“973”、“863”、自然科学基金、国防科工委重点项目,科技部国际合作项目、科技部科技支撑计划等国家支持计划和项目。为团队的发展铺下了一级级重要的阶梯。

从零开始,团队的老师们更是面临重重艰辛。说起团队成员的工作状态,童玲教授不禁感慨。“老师们把工作当成了全部,每天三单元,上午、下午、晚上都在实验室忙碌,却能乐在其中,令我非常感动。”团队人手紧缺。每个老师都负责和参与两项以上课题,同时还承担大量的课题申报等工作。2007年到2008年,建设微波遥感实验基地期间大量繁琐的任务落到了陈彦教授肩上,她全心投入这项艰巨的工作中,广泛的调查和比对,大量的谈判,繁琐的申报,短短一年团队建成了国内独一无二的室内室外微波遥感实验平台。2007年底开始,在为成都市遥感信息数字平台建设设计方案的过程中,李玉霞博士常常忙到深夜,假期还在带领几个学生一起加班查资料撰写“数据源获取方案可行性分析报告”,数易其稿。目前,由学校提出主要建设思路的方案已通过了成都市政府的审定。团队实验室基础薄弱。直到今天,从事光学遥感方面研究需要的光谱仪、波谱仪等仪器还要靠租借……就是在这样的情况下,老师们说得最多的是:“这是一个非常好的发展机遇。要干就要干好。”李玉霞博士的话也许能代表老师们的心声,“辛苦归辛苦,但辛苦一步步得到了别人的认可。找到了发展的空间,体会成长的过程。这就是我们动力的源泉。”

第6篇:无人机遥感技术论文范文

关键词:遥感技术;内陆;水质;监测;应用

遥感技术在内陆水体水质监测中应用,需要建立水质参数反演算法,在监测的过程中,可以反映出水质在空间与时间上分布的情况,在对比分布的变化后,可以了解内陆水体受污染状况。应用这项先进的技术,可以保证监测工作的效率以及准确性,而且监测的成本比较低。高光谱遥感技术在内陆水体水质监测工作中应用最广,下面笔者对遥感水质监测的原理以及方法进行简单的介绍,以供参考。

1、遥感水质监测的原理与方法

1.1原理

遥感技术是科技不断发展的产物,在监测的过程中,主要是根据地物波谱特性实现的。地物波谱与其本身的属性以及状态有着较大的关系,这也是区分地物的标准。水体光谱特性与水中不同活性物质对光辐射的吸收与散射有着较大的关系,不同的光学活性物质,在吸收与散射性质方面有着较大的差异。利用遥感技术进行检测,可以对一定波长范围内水体的辐射值进行测量,然后根据光谱特征进行区分。

太阳辐射在不同地物上有着不同的吸收与散射情况,有的辐射达到后会被反射,也有的辐射会折射进水体内部,并且被多种分子吸收与散射。在内陆水体中,浮游植物、非色素悬浮物、黄色物质都会影响光谱反射率,其会改变光的散射,改变光的方向,利用遥感技术,可以监测到这些情况,从而保证监测结果的准确性。

1.2方法

1.2.1物理方法。物理方法是指根据辐射传输的理论,上行辐射与水体中光学活性物质吸收、散射有着一定关系,采用遥感技术测量后,可以得到吸收与散射系数,从而确定水体中各成分的浓度以及系数。在本次测量中,由于采用物理方法无法达到相关要求,很多模型都无法正常使用,所以在实际监测时,物理方法的使用率并不高。

1.2.2经验方法。经验方法是指根据多光谱遥感数据监测经验,总结出的一些有效的水质监测方法。在总结的过程中,主要是根据统计分析结果,选择最优波段,然后得到水质参数。在对内陆水体水质进行监测时,采用适合的遥感技术,相关工作人员也总结出了一些经验与方法,这有利于提高工作的效率,也可以避免出现操作失误等错误、但是这种方法会受到时间与空间的限制,所以无法保证监测结果的精度,在内陆水体水质监测中,应用的频率也比较低。

1.2.3半经验方法。

半经验方法是随着高光谱遥感技术在水质监测中的应用发展起来的。半经验方法根据非成像光谱仪或机载成像光谱仪测量的水质参数光谱特征选择估算水质参数的最佳波段或波段组合,然后选用合适的数学方法建立遥感数据和水质参数间的定量经验性算法。利用这种方法对湖泊、水库的水质参数如总悬浮物、叶绿素a、黄色物质以及与之相关的可见度、混浊度进行监测和评价。

遥感水质监测方法20世纪80年代前以物理方法为主,80-90年代以经验方法为主,90年代后以半经验方法为主,经历了物理方法-经验方法-半经验方法的过程,其发展过程是与遥感技术的发展紧密结合在一起的。经验方法、半经验方法都是通过对航空航天遥感数据、与其(准)同步的地面水质波谱数据,影响算法精度的主要因素有遥感数据的波段设置和统计分析技术。

2、水质遥感监测中常用的遥感数据

2.1多光谱遥感数据

内陆水体水质遥感监测中常用的多光谱遥感数据包括Landsat MSS、TM、SPOT HEV、IRS-1C、NOAA/AVHRR等数据。最先用于内陆水体水质监测的是Landsat MSS数据,Lathrop和KLoiber等学者的研究表明内陆水体中的叶绿a浓度、悬浮物浓度可以通过MSS数据监测。但是由于波段太宽,MSS数据不能用于监测悬浮物含量很高的湖泊、水库中的叶绿素a浓度。综合空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性特征,TM数据是目前内陆水体水质监测中使用最广泛的多光谱遥感数据。国内外学者利用TM数据开展了大量的内陆水体水质的监测研究,并且对叶绿素a、悬浮物、透明度和黄色物质的估测都取得了比较理想的结果。

由于多光谱遥感数据光谱分辨率较低,不能在理论上针对地物光谱特征解决问题,水质参数反演算法主要是通过经验的方法构造,适用十特定的时一间和水域监测。随着对水质参数光谱特征的深入研究和了解,利用多光谱数据研究构造不受时一间和空间限制算法的可行性受到关注。

2.2高光谱遥感数据

现有的高光谱传感器分为两种:成像光谱仪和非成像光谱仪,主要搭载在不同飞行高度的飞机、卫星上或地面土作平台上。成像光谱仪可为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息,能产生一条完整而连续的光谱曲线。国内外的学者一利用美国的AVIRIS数据、加拿大的CASI数据、芬兰的AISA数据及中国的CIS数据进行了内陆水体水质参数研究,如叶绿素浓度、水体混浊度、悬浮物浓度的估测。

机载高光谱分辨率数据是解决星载多光谱数据光谱分辨率低的一个有效途径,提高了水质遥感监测精度,但机载遥感覆盖范围小,监测成本高。地面非成像光谱仪与星载高光谱数据的结合,可望研究出具有一定适用性的水质参数反演模型。

2.3新型卫星遥感数据

新的卫星陆续升空为水质遥感监测提供了更高空间、时一间和光谱分辨率的遥感数据,如美国的Landsat ETM + , EO-1 ALI, MODIS和欧空局的Envisat MERIS等多光谱数据和美国的EO-1 H}erion高光谱数据。Kopo-nen用AISA数据模拟MERIS数据对芬兰南部的湖泊水质进行分类,结果表明分类精度和利用AISA数据几乎相同。利用AISA数据模拟MODIS和MERIS数据来研究这两种数据在水质监测中的可用性时一发现:MERIS以705 nm为中心的波段9很适合用来估算叶绿素a的浓度,但是利用模拟的MODIS数据得到的算法精度并不高。

针对悬浮物,24针对黄色物质。MODIS的空间分辨率为250 m , 500 m , 1000 m,每日或每两日可获得一次全球观测数据,适合进行大范围动态监测。高光谱数据包括400一2 500 nm间连续的220个波段的遥感数据,每个波段的宽度只有10 nm,可以非常细致地反映地物的波谱特征,为水质遥感机理研究提供了连续的细分光谱数据。

3、结语

通过本文的分析,遥感技术在内陆水体水质监测中发挥着较大的应用价值,这项技术有着良好的发展潜能,而且在不断的进步,有效保证了监测数据的准确性。为了减轻监测人员的工作强度,相关工作人员也要合理利用“3S”技术,建立水质遥感监测系统与评价系统,可以对内陆水环境的相关信息进行准确的确定,从而协助相关单位建立水安全预警系统。在对统计分析技术进行改进后,可以挖掘出更多的水质信息,消除水质组分间的干扰,实现大范围、动态监测。

参考文献

[1] 苏文,姜广甲,孔繁翔,马荣华,段洪涛,谢健. 内陆水体有色溶解有机物的变化特征[J]. 长江流域资源与环境. 2015(01)

[2] 潘梅娥,杨昆,洪亮. 基于环境一号卫星影像的内陆水体叶绿素α浓度遥感定量反演模型研究[J]. 科学技术与工程. 2013(15)

第7篇:无人机遥感技术论文范文

关键词:大数据;航天遥感;战略

中图分类号:P237 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-02

一、航天遥感和航天遥感系统

近些年来,大数据已经成为继云计算、物联网之后 IT 领域最流行的词汇,并在各行各业中广泛出现,受到人们越来越多的关注,也引起很多专家学者的深入研究。从2012年3月开始,美国开始投入对大数据的研究,与大数据相关的研究发展规划被列入科学信息领域的重要举措之一,相关部门基于大数据背景下获取、存储、处理等方面展开对遥感信息技术的研究。本文以航天遥感的现状为基础,分析航天遥感系统的技术现状,得出航天遥感系统如何面对大数据时代挑战的结论,以便于迅速采集遥感数据、对遥感数据进行分析和管理,满足人们对航天遥感的需求。

遥感是为了获取远距离物体的相关资讯,遥感技术被广泛应用于现场勘测,适用于面积广阔的观测,数据的综合性和可比性较强,具有很强的时效性,在勘测过程中不需要通过物理接触,而是通过电磁波的反射以及辐射,通过数据的采集和计算,实现对物体的远距离探测,获取包含物体的遥感数据信息。这里需要注意的是数据不等同于信息,数据承载有效的信息,在目前的应用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以发射、反射、吸收电磁波信号,都属于遥感信息源。地物的空间信息的获取方式需要通过搭载在遥感平台上的遥感器来获取。

二、大数据的概念

大数据是适应时展需求所衍生出来的概念,顾名思义,大数据所指的数据数量十分庞大,通过传统的收集渠道不能帮助企业采集、管理有效的信息,也无法立足于时代背景,向企业提供与经营相关的策略。直到2009年,“大数据”才逐渐出现在公众视野,以难以预计的速度进行扩散。研究大数据的目的并不是采集数据,而是将采集的数据进行分析、管理、处理、应用,增强数据应用的能力,进一步完善使用数据的功能,从而挖掘有应用价值的资讯,大数据技术具有可观的发展空间。大数据时代在信息通信、海量存储等方面有利于解决航天遥感系统迅速采集信息、处理数据,本文的重点放在数据存储方面,并分析新时代背景下航天遥感技术存在的机遇和挑战,进一步促进航天遥感技术的可持续发展。

三、航天遥感技术迎来的机遇

1.航天遥感技术的重要意义

航天遥感可以对环境和资源进行有效的勘测,也可以对信息技术进行有效的掌控。可以说从一定意义上讲,航天遥感技术已经成为决定战争胜负和影响国家安全的重要因素。 航天测绘已成为获取空间信息资源十分重要的技术手段。同时,遥感信息的获取、处理、加工和服务,与卫星定位技术和卫星通信技术的应用也密切相关,正在世界范围内蓬勃发展的小卫星技术对于推动遥感、导航定位和通信技术的快速进步具有重要价值。

2.大数据时代航天遥感技术的机遇

(1)云存储

在大数据时代的背景下,航天遥感技术可以使用云储存的技术,对数据进行实时更新,包括对数据副本进行实时更新,占有极少的硬件资源,广泛应用于亚马逊等电子商务行业中。存储虚拟化技术是云存储系统的关键所在,包括主机、基于网络、基于存储阵列三种,为了将设备的物理属性屏蔽,完成对异构存储设备的统一映射。基于主机需要使用虚拟化软件,在实际运用的过程中会增大主机端的负载,无法拓展主机的空间。基于存储阵列需要安装虚拟控制程序,将逻辑存储单元与多个物理磁盘设备相对应,这种操作具有可以满足用户对存储性能的要求,同时也存在一些缺陷,比方说拓展性能较差,无法延伸设备的拓展性。存储虚拟技术采用基于网络的形式可以集中上述两种存储虚拟技术的优点,在满足用户对存储性能需求的同时,保持设备一定的拓展性,因此很多企业都使用基于网络的主流形式。

(2)数据库

随着时代的发展,很多数据并非以文字的形出现,归属为非结构型的数据和文档,数据呈现半结构化的发展趋势。在云存储系统中,NOSQL数据库需要以数据增长需求为考虑因素,分析数据的实用性和可用性,尽可能满足人们对勘测各方面的需要。再进一步细化,数据库使用弱一性的特例,保证用户最后的运行个结构是类似的。一般情况下,NOSQL数据库分为四种,根据不同的情况,使用不同类型的数据库对数据进行储存。

四、航天遥感技术发展需要解决的问题

1.遥感大数据的自动分析

数据挖掘指的是,从海量的数据中通过算法搜索隐藏信息的过程,是目前大数据处理的重要方法,可以从遥感大数据中勘测出地表的变化规律,了解社会以及自然的变化过程。随着对地观测遥感的大数据不断出现,遥感信息语义的复杂性、数据维度语义的丰富性、传感器语义的多样性等特征使航天遥感技术对表达方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、时相、层次、方位观测数据即该地物在不同观测空间的投影,在实际观测过程中,遥感大数据需要考虑多分辨率、多源影像那个特有的特征表达模型,以及模型如何进行相互间的转化,从纹理、光谱、结构等低层结构出发,抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差异的目标特性,达成遥感数据一体化的目的。遥感大数据的自动分析,指的是挖掘遥感大数据信息,实现遥感观察数据向知识转化的前提,主要目的在于建立统一、语义的遥感大数据表示,为后续的数据挖掘作铺垫。遥感大数据的自动分析包括数据的检索、表达、理解等方面。

2.大数据时代航天遥感安全问题

结合目前的情况来看,我国航空遥感发展缺乏完善的监管制度,在具体运作的过程中缺乏协调和规划,相关的资讯和信息无法进行资源共享,无法对行业内的资源和技术进行整合利用,再上航天遥感技术的核心技术过于依赖国外,存在创新能力不足的问题,导致遥感迈入产业化具有一定的难度,产业化的发展需要技术与资金的不断投入,不确定性遥感信息模型和与人工智能相关的系统开发也有待进一步的深入研究。

五、航天遥感技术的发展趋势

1.大数据时代背景下航天遥感技术的发展方向

通过航天遥感技术,可以由航天、地面观测台组成以地球为研究对象的综合观测系统,提供定量、定时的数据,在大数据时代背景下,完整性和机密性是航天遥感技术的重要特点,航天遥感技术涉及国家政机密,因此如何保障完整性和机密性是航天遥感技术需要面对的问题。根据时代的要求,人们越来越重视数据的安全性和实用性,所以发展航天遥感技术的时候需要根据上述特点进行发展。面对当前的形势,高分辨率小型商业卫星发展迅速,雷达卫星遥感日益受到青睐,遥感技术的监测精密度将不断提升,呈现向上的发展趋势。

2.新时代要求航天遥感技术人才培养发展展望

在这个新时代背景下,航天遥感技术具有可观的发展前景,从事该领域的专业人才短缺,航天遥感技术是我国的战略新兴产业,可以为航空航天信息技术的发展创造更大的发展空间。学校应该增加与此相关的专业设立,规划相关的人才培养的计划,在培养航天遥感人才需要结合大数据的知识背景进行学习,让从事航天遥感的人才跟上时展的需要,重点掌握与遥感技术相关的知识。与此同时,学校方面应该重视对航天遥感技术的人才进行培养,定向向人才灌输有关大数据遥感的知识,让学生规划在航天遥感领域的发展,为学生毕业从事航天遥感方向的工作奠定想学术基础。

3.新时代下航天遥感技术发展趋势展望

新时代背景下,数据化的普及在一定程度上促进了航天遥感技术的发展,加上我国政策对航天遥感技术的大力支持,包括数据库、云计算在内的数据库等新兴技术应用将推动航天遥感技术的变革。航天遥感技术呈现良好的发展趋势,促进各行各业进行资源的调整和整合,新时代背景下的航天遥感技术从“定性”向“定量”转变,呈现多平台共存、综合应用不断深化的发展趋势,展现市场不断扩大的发展趋势,极大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遥感技术行业呈现全新的面貌与发展趋势。

参考文献:

[1]汤国安等编著.遥感数字图像处理[M].科学出版社,2004.

[2]李国杰.大数据研究:未来科技及经济社会发展的重大战略领域:大数据的研究现状与科学思考[J].战略与决策研究,2012,6(1):647-657.

[3]乔朝飞.大数据及其对测绘地理信息工作的启示[J/DK].测绘通报,2013(1):107-109.

第8篇:无人机遥感技术论文范文

[关键词]无人机 地形测量 应用能力

[中图分类号]V279+.2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-235-1

我国的地形勘测方面主要包括了地质、地貌和资源开发几个方面,通过地形测量可以更清晰地了解我国领土的实际情况,从而使军事、建筑等方面更顺利地开展活动。

1我国无人机的开况

在1917年诞生了第一代的无人飞行器, 这种无人飞行器最初是用作靶机, 后来逐渐用于作战、侦察及民用遥感平台。在20世纪80年代之后, 计算机技术的发展有效地提升了使无人驾驶飞行器的系统性能, 快速地增大了无人机的应用范围和应用领域。

上图是我国无人机在2006年至2010年的市场应用情况。我国目前的无人机已经开始在农作,地形测量等方面发挥出其独有的性能,且飞行器的类型己达数百种之多。在这几年的发展中无人机的续航时间已经从一小时升级到几十小时,任务载荷从几千克到几百千克,为执行更多的任务创造了多种有利因素。

无人机技术的发展已经经过了几十年, 通过深入研究,无人机的性能在不断提升, 功能也越来越完善。在近几年来随着航空、计算机等相关科技的飞速发展, 无人机技术从研究型慢慢转变为应用型, 已经成为非常重要的未来地形测量航空器。

2无人机遥感系统的组成

无人机遥感系统是地形测量的重要设备,其中就有无人机本体,以及导航与飞行控制系统包含在这套设备中。为了能够将遥感器的空中位置进行确定,方便程控设备按计划航线飞行,无人机上必须装有GPS系统。飞行器的传感平台有三轴稳定功能, 一般会有摄像头或者数码相机安装在无人机的摄影平台上。以下是无人机摄影平台的部分性能指标图。

通过遥测信道可以将摄像头获取的图像传输到地面,由于大部分都是采用CCD高分辨率的面阵数码相机获取地形测量的影像,因此无人机在拍摄时会将数据保存在存储卡中, 在降落后再取出转输到电脑中进行处理。

3无人机应用于地形测量的可行性

由于航空摄影测量已经应用于地形测量中, 有人飞机已经不能够和无人机相比了,为了能有效提升地区的测量效率必须要发挥出无人机的特殊性能。无人机遥感系统应用于地形测量具有以下优点。

3.1灵活的机动性

由于具有一定的灵活性,无人机并不需要专用的起降场地, 且其非常短的升空时间,简易的操作系统和较低的运行成本, 使得无人机的应用率大大上升。不同于有人飞机,无人机具备了按预定飞行航线自主飞行的功能,并且还有非常稳定的飞行姿态,有效地提升了拍摄和航线控制的精度。在正常的情况下,飞行平台的最高载油量为5千克, 持续飞行器1600千米, 滞空时间达到16小时以上,且无人机的飞行高度是五十米至一千米,高度控制精度能够达到十米,因此无人机能够一次设定将近一百个地形测量航点, 而且在完成设定的航点后就可以把新的地形测量航点上传上去, 避免了降落后再输入的情况,充分展示了无人机的灵活性。

3.2可靠的安全性

由于驾驶人员和地质科研人员不用驾驶飞机进行工作,因此无需担心飞行时会发生的人员伤亡问题。近几年我国无人机都装配了遥感系统,并且随着航空及计算机的飞速发展,使得无人机地形测量能力的可靠性获得了更大一步的提升。

3.3使用多角度高分辨率的影像进行测量

由于无人机安装了高精度数码成像设备,具备垂直或倾斜摄影的技术能力, 除了能够通过竖直拍摄获取平面影像外, 还可以通过低空飞行用多角度的摄影来获取建筑物的多面高分辨率纹理影像,该特点对于高层建筑遮挡问题的解决能力比卫星遥感更加有效。

3.4系统成本、维护及影像数据处理费用较低

相比较于有人驾驶的飞机,无人机的飞行平台及其控制系统的总价是普通巡逻直升机的五分之一倍。而且控制人员不需要进行考取飞行执照,使上岗的时间大大缩短。无人机的制造材质时使用高强度的轻质量碳纤维复合材料, 在维护方面更加便捷。搭载的影像处理设备在数据处理方面不需要太高的配置,成本费用低。

参考文献

[1] 李兵,岳京宪,李和军.无人机摄影测量技术的探索与应用研究[J]. 北京测绘. 2008(01).

第9篇:无人机遥感技术论文范文

关键词:遥感地质勘查技术;具体应用;研究分析

1 遥感地质勘查技术的概述

1.1 遥感地质勘查技术的基本概念

遥感地质勘查技术指通过遥感器对检测的数据运用电磁、光谱进行扫描识别的技术,由于地质勘查的范围比较广,因此在地质勘查期间主要利用的是飞机和卫星遥感器。遥感地质勘查技术在地质勘查工作中的运用能够有利于深入分析所勘查地质的特性,能够全面而深入的研究所勘查的地质信息和地质特征,同时还能为地质勘查获取更为科学的数据和理论。遥感地质勘查技术与传统的地质勘查技术相比,遥感地质勘查技术的检测数据结果更加的准确,而且检测效率也比较高,因此在地质勘查方面的作用越来越重要。

1.2 遥感地质勘查技术的基本特点

首先,遥感地质勘查技术具有科学性。由于遥感地质勘查主要以数据信息来分析地质状况,因此,需要大量且准确的数据,而遥感地质勘查技术主要使用卫星、飞机等遥感器来对勘查的地质实施科学计算,同时利用电磁技术和光谱技术等,通过计算机技术将勘查的地质情况利用航拍获得信息数据,使我国的遥感地质勘查技术更具科学性[1]。

其次,遥感地质勘查技术也具有精确性。由于地质勘查所运用的技术比较先进,同时,随着人们对矿产资源的需求越来越大,因而在地质勘查中的分工越来越细化,而遥感地质勘查技术可以通过电磁技术和光谱技术进行对勘查的地质进行扫描,根据实际扫描额结果显示,遥感地质勘查技术获得的检测数据具有精确性,因而如今被广泛的运用于地质勘查工作中。

2 遥感地质勘查技术的具体应用研究

2.1 遥感地质勘查技术在地质构造信息获取方面的应用

在地质研究过程中,由于地质结构比较复杂,因而在获取准确有效信息的过程中需要相关的设备技术,遥感技术在勘查找矿的工作中运用比较广泛,工作人员根据空间信息数据分析寻找到矿厂的地质标志,然后在提取空间信息的过程中则运用到遥感技术,并对地质结构进行深入的分析研究,并测绘出相关的线性图像,以及地质构造研究中需要注意方面。

在酸性岩体和火山盆地等地质的研究中,需要运用遥感地质勘查技术,可以将勘查的地质结构以图像的形式展现,为地质勘查工作提供科学有效的数据。但由于遥感技术在成像的过程中受到的影响因素比较多,因此,如果遥感地质勘查技术在使用时受到影响,则形成的图像比较模糊,所以使得地质的线性形迹和地质纹理信息都不能全面清晰的显示出来,工作人员在短时间内无法快速弄明白地质结构,这对地质勘测工作产生严重的影响[2]。为了促使遥感地质勘查技术的广泛使用,同时也为了合理运用遥感地质勘查技术,因此,在实际地质勘查工作中,地质勘查工作人员在地质构造成像中主要采用的是人机交互和目视解译等方式,主要通过获取相关的关键信息,然后制作成图,为地质构造提供参考。

2.2 遥感地质勘查技术能够通过获取植被光谱来确定矿产的具置

由于矿区中的金属或者矿物质对周围植被的生长环境产生一定的影响,并且矿区周围的地下水以及地下微生物等对矿区的结构层产生影响,使得矿区的结构层发生很大的改变,让原来比较规律的矿物质结构层发生错乱,对植被生长的土壤层造成破坏,而生长在土壤中的植物在吸收土壤中的养分时,土壤中的金属元素或者矿物质元素进入植被中,使得植物在生长过程中吸收矿区的金属或矿物质元素,让植被的叶绿素发生改变,并通过植被的反射光谱体现出来。而遥感技术正是通过对植被反射光谱的检测分析、以及确定光谱信息来判断该区域是否有矿物质,由于不同种类的植被在吸收金属元素或者矿物质元素后会在不同的器官位置呈现出不同的特点,因而在使用遥感技术时,需要地址勘查工作人员根据不同的植被光谱信息进行全面分析。为了确保对植被光谱分析判断的准确性,工作人员可以收集大量的植被光谱资料,并对其色调进行研究分析,同时在使用遥感技术时,可以利用遥感技术直接分离提取异常色调,进而分析出金属植被的吸收能力和聚集能力。

2.3 遥感勘查技术能够利用岩矿光谱技术识别岩矿性质和地质类型

在遥感地质勘查技术发展运用过程中,主要运用的是岩矿光谱技术,在地质勘查中运用更多的是多光谱技术和高光谱技术,由于多光谱技术和高光谱技术都是通过提取多光谱蚀变信息进而实现对岩石性质的识别,同时也能够对高光谱的矿物质加以识别。其具体的运用如下:由于多光谱技术具有较低的光谱分辨率,因而光谱特征的表现力也比较弱,所以在实际地质勘查运用期间主要以图像线性信息和图像的灰度变化来分析岩矿的特性[3]。而高光谱技术不仅可以获取到连续光谱信息,而且能对不同的地质类型加以直观的识别判断。根据上述的分析,在实际的遥感地质勘查技术运用中,主要将多光谱技术和高光谱技术综合使用,因此在岩矿性质和岩矿地质类型的分析中都能获取准确有效的信息。

3 提高遥感地质勘查技术应用的具体措施

在遥感地质勘查技术应用过程中,其应用范围比较广泛,为地质勘查工作做了非常大的推动作用,同样,随着社会对矿物质资源的需求越来越大,遥感地质勘查技术在应用过程中也存在许多问题,需要工作人员在遥感地质勘查期间采取合理的措施。

首先,地质勘查工作人员要加强对遥感技术的理论研究,实际地质勘查是对理论的实践研究,而在实际地质勘查期间遇到的问题则需要通过理论研究来解决,因此,需要地质勘查工作人员深入研究大量与遥感技术有关的文献资料,并提出新的理论研究,人们对地质勘查的进一步认识提供有价值的参考。

其次,要加强地质勘查技术方面的支持。目前,遥感地质勘查技术的应用正在不断的扩展,为了提高遥感地质勘查技术的运用范围,一方面要对遥感地质勘查技术保持其先进性,另一方面还要培养一批先进遥感地质勘查技术人才,只有配套的技术人才搭配才能在地质勘查工作中获取高效、高质量的成果。除此之外,还要对遥感地质勘查技术的有效应用进行指导并加以规范,尤其是对遥感地质勘查技术方面的责任制度,要及时解决在实际地质勘查中遇到的问题,并在解决问题的同时提出新的发展方向,进而促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

在国家经济迅速发展的过程中,国家对矿产资源的需求量不断增加,随着遥感地质勘查技术的运用,一方面提高了地质勘查工作的效率,另一方面解决了社会对地质勘查精确度的高要求。本文主要从遥感地质勘查技术在地质构造信息获取、通过植被光谱确定矿产位置、以及利用岩矿光谱技术进行分别岩矿信息和类型等方面进行深入的研究,从而提出了遥感地质勘查技术在应用方面的具体措施,以此促使遥感地质勘查技术的可持续发展。

参考文献

[1]闫佳 .遥感地质勘查技术与应用研究[J].科技经济市场,2014,06:135.