衛星遙感技術的應用范文

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衛星遙感技術的應用

篇1

關鍵詞:城市建設;規劃;衛星遙感

一個城市的整體規劃是需要多個方面來支持的,并且其工程規劃的周期性較長,業務工作量也十分大,這就使城市的規劃相關資料統計起來相對比較復雜。同時,這些城市規劃中的基礎相關資料中又涉及到了自然條件、環境因素、資源分布情況、城市的基礎設施建設以及整體的經濟發展等諸多方面,這些數據的統計與分析是人工無法完成的,因此就需要依靠一種先進的高科技工具來協助完成所有資料的監測與統計。衛星遙感技術的出現就可有效在幫助城市規劃來監測多層次、多空間下的社會環境變化和資源利用情況,而城市規劃在衛星遙感技術的協同作業下也可保證其長期規劃和穩定發展的目標。

1、 衛星遙感技術

所謂的衛星遙感技術,就是一種建立在空間科學技術上、電子科學技術上、光學技術上。計算機科學技術上以及信息科學技術等學料上的一種理論科學上的高科技技術。同時它又是領先的高科技術之一,具有宏觀性、綜合性,快速性,多層次性以及多時相性的技術優勢。在高科研技術迅猛發展的當今環境下,衛星遙感技術是跟隨著航空、航天技術的飛躍發展而不斷地進行著提高與創新完善的。尤其是衛星遙感技術的服務領域涉及到了城市建設中的各行各業,是具有著十分廣泛的應用價值以及很好的經濟效益、巨大的生命動力的高科技工具。衛星遙感技術在城市規劃和建設中已經成為了獲取信息資源的重要的手段,其主要應用于可以快速地實現各大城市范圍內的國土占有資源率與生態環境的多層次、全方位數據的綜合調研,并能夠系統地對城市資源與環境的空間分布規律進行研究,同時對城市內各資源的相互聯系、相互制約的關系也能夠進行有力的分析和研究。并且按照城市空間的不同層次和不同的內容來進行系列基礎圖件的編制,使其客觀、真實、系統、準確地反映出城市在建設中所取得的各項成就和其建設中所存在的問題。可以最大限度地為城市的國民經濟建設和社會的中長期規劃發展規劃制定出可實施的具體方案,同時對國土資源的占有率及生態環境的綜合整治規劃提供了可靠的發展依據。

2、衛星遙感技術的應用

衛星遙感技術對城市的規劃具有著十分重要的影響。在以往的城市規劃建設中,大都使用的是城市大比例地圖的規劃設計管理,這種管理與規劃建設模式使人員處于大批量的工作中,造成了嚴重的超負荷工作量,不僅在技術上無法做到全面的了解城市的各種空間和環境的變化,也會對其數據的準確性造成很大的影響。隨著計算機的普遍應用和科技的不斷發展,衛星遙感技術的的應用有效地解決了這一問題。

2.1、遙感技術對空間布局的信息分析

衛星遙感技術在城市規劃的空間布局信息分析中起到了十分重要的作用。由于城市建成區范圍內所反映的都為城市的宏觀特征,因此對它的分析并不需要具備很高空間的分辨率的遙感圖像就可以完成。相反來講,如果在此范圍內的空間分辨率過高的話,會直接影響到邊界線的提取時制圖綜合的復雜性。因此一般來說,利用TM和SPOT圖像用來對城市建成區域范圍進行分析是比較合適的,其一方面表現在它能夠相對較準確地反映出建成區域的范圍大小,而另一方面表現為對于成像過程中所存在的制圖綜合來講,它能夠較為容易地提取出邊界線概況。比如要分析城市與城市之間或城市與城鎮之間的關系時,利用TM和SPOT圖像來進行分析是相對比較合適的。例如:在上海城市的TM圖像顯示中,就可以清楚地看到所有鄉鎮政府所在地區的中小型城鎮,并能夠非常明顯地反映出它們的大小和形狀;其二,衛星遙感技術對城市內的土地資源占用率及結構形成可以做到細致的分析和監測。在衛星遙感圖像上,不同類型的城市用地情況能否準確地判別出來,主要取決于它與周圍的環境和地面建筑物的界線能否識別。如果地面建筑物的尺寸和小于空間的分辨率過差,或與背景環境下的景物特征很接近的話,那么該地面建筑物就很可能會與背景環境混合,因此也就不能對該地面建筑物進行準確的判讀。當城市的土地占用界線情況能夠準確的反映時,就需要利用衛星遙感技術對城市范圍內的用地情況和類型進行分析。主要是通過TM遙感圖像、SPOT遙感圖像和IKONOS遙感圖像三種進行分析。其中,TM圖像最為適合分析城市內的綠地使用情況、水域分布情況、鄉鎮建設的用地情況以及新建的居住用地情況、道路廣場施工的用地情況和分布等進行分析;SPOT圖像在監測的本質上與TM圖像所監測分析的情況并無太大的差別,但在分辨率與判讀上要比TM圖像更為精準一些;IKONOS在本質上相較前兩者有所提高,對于不同城市范圍內的用地情況基本都能夠在圖像中顯示出來,因此只要對其的判讀人員熟悉該地的區域范圍,就能夠精準地判讀出不同城市在區域范圍內的用地分布情況。如圖:

2.2、衛星遙感技術對建筑密度的信息分析

衛星遙感技術還可以對城市內的建筑物的建設密度及可使用的空間密度進行分析。隨著我國人口的不斷增加,使城市的容積越來越小,如何才能安排好有效的建筑使用空間,已經成不了各城市政府所要解決的最重要的問題。利用衛星遙感技術可以勾畫出每一個城市建筑的邊界線,并能夠快速地計算也該建筑物所占用的土地面積,一定區域內的所有的建筑物占地面積之和與該區域范圍內的實際占地面積之比,即為該區域的建筑密度。在衛星遙感技術應用中,立體測量法是其中最為典型有一種測量技術。它是利用在同一區域內的兩份不同角度測量下的圖像,首先在一張圖像上選定所要測量范圍內的建筑物底部與頂部的兩個基準點,然后再在另一張圖像中找出相同的點的位置,同時計算出兩張圖像基準點的視差,并相減得出最后的視差值,也就是兩個圖像成像之間的位置。從而計算出建筑物這間的距離。

2.3、衛星遙感技術對城市空氣質量的信息分析

衛星遙感技術還能夠對空氣污染和水污染進行分析。當空氣的污染質量達到一定的量的時候,就會對空氣中的電磁波產生反射現象,而衛星遙感就可以通過圖像中顯現出的淺白色的景象進行分析,由景象的圖像中的分布情況和形狀大小可以直接判定出空氣污染的程度及范圍。同時對于水污染的分析情況來講,由于水中污染物的不同會對水波產生不同的顏色反射,并且水中污染物的含量會直接改變水的光譜反射率大小。因此,可以能過衛星遙感所形成的圖像準確地對污染源及污染面積進行分析與控制,這有助于提高城市用水的潔凈度。

除此之外,對于城市廢棄物污染監測也是十分重要的,廢棄物的識別其主要是依靠自身的紋理信息,對IKOMOS遙感衛星來說,其所能監測的最小范圍可達400M2,因此最為適用于城市廢棄物的監測和調查。??

結語:對于城市的整體建設和規劃來講,其工程可謂十分浩大。因此必須依靠衛星遙感技術的支持與協助。衛星遙感技術可從城市建設的多角度與多層面進行分析,有效地提高了城市規劃的全面性和速度,為城市的建設和可持續性發展做也了重要的貢獻。

參考文獻

[1] 吳健平,張立.衛星遙感技術在城市規劃中的應用[J].遙感技術與應用,2003,18(1):52-56.

篇2

關鍵詞:遙感技術;水土保持;監測

中圖分類號: S157 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-12-0243-1

水土保持監測是做好水土流失防治工作的重要基礎,是國家水土保持建設宏觀決策的依據與根本。而遙感技術作為國土資源監測查和調的重要手段之一,其具有宏觀性、周期性、綜合性與實時性的特點,已經成為我國水土保持監測的有效手段與方法。

1 遙感技術的發展及主要特點

1.1 遙感技術的定義

遙感技術可以認為是從遠距離感知目標反射或自身輻射的可見光、電磁波、紅外線結合目標進行探測與識別的一類技術。目前多指從人造衛星或飛機對地面進行觀測,同時采用電磁傳播和接收手段來收取目標的信息并對其加以分析的一類技術。

1.2 遙感技術的發展歷史

遙感技術的發展最早可以追溯到20世紀初發展的對地觀測綜合技術,早期的遙感技術開始于航空攝影,然后在1909年發展到航空遙感技術階段;二次世界大戰后,利用航空照片進行區域范圍土地調查與制圖的研究被更廣泛更系統的應用;上世紀70年代后,人造衛星技術的發展與成熟使遙感技術被大量應用于土地利用調查和大范圍土地覆蓋;上世紀80年代后, 洲際范圍內廣泛利用氣象衛星數據對土地覆蓋進行研究取得了明顯成果。在1981年,國外開始采用AVHRR數據對全球和洲際尺度的植被變化及土地利用進行研究;上世紀90年代后,衛星遙感在全球和區域尺度土地覆蓋應用與研究方面取得了突破性發展,效果顯著。進入21世紀后,遙感技術在全球和區域土地覆蓋土地利用上研究被進一步發展。

1.3 遙感技術的主要特點

遙感技術與其他技術相比,具有其自身的特點,主要優點如下:(1)遙感技術可以大范圍的獲取數據資料,呈現宏觀景象。遙感技術所采用的衛星,其在軌高度可達910km左右;即使是航攝飛機,其飛行高度也可以達到10km。高度的優勢可以使遙感技術覆蓋面積廣,大范圍的獲取數據資料。例如,一張普通的衛星圖像,其覆蓋面積多達3萬多km2;(2)遙感技術具有獲取信息速度快,周期短的特點。衛星在圍繞地球運轉時能及時獲取所經區域的各種的最新資料,以更新原有的舊資料,或者根據新舊資料的對比來進行動態的監測,這是人工實地測量所無法比擬的;(3)獲取信息受到很少的限制條件。地球上很多地方的自然條件是極其惡劣的,人類是難以直接到達的。而采用遙感技術則可以避免地面條件限制,能方便及時地獲取各種寶貴資料;(4)獲取信息的手段多,信息量大。根據不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物的內部信息。

遙感技術的主要缺點如下:(1)雖然能得到有關地球表面的信息,但內部的信息獲取困難;(2)大氣的不利影響不能完全根除,這樣關于反射和放射物理量不可能全部表現出來;(3)天氣條件、衛星軌道等外在因素的影響使所希望的圖像未必立即得到。

2 遙感技術應用于水土保持監測

2.1 遙感技術應用于土壤侵蝕監測

土壤侵蝕遙感監測不同于其他生態環境遙感監測,主要表現在:(1)影像的時相對土壤侵蝕信息獲取影響比較大。地球上的植被具備明顯的物候變化,也就是說不同季節會有明顯不同的植被覆蓋度,而植被覆蓋度又是判別土壤侵蝕強度最重要指標之一。在土壤侵蝕調查中,影像時相的影響是不能忽略的。(2)土壤侵蝕強度在遙感影像上無法直接進行判讀,得不到直觀的信息。(3)土壤侵蝕強度分類工作復雜多樣,分類時,不僅要兼顧遙感和非遙感信息進行綜合分析,而且即使對遙感信息源來說,也需要對其反映的直接信息再作進一步分析[4]。

2.2 遙感技術應用于水土流失監測

水土流失的發生與發展不是一個靜態的過程,而是一個時空變化的動態過程,它的監測與評估需要根據不同的目的而采用不同的尺度。不同的衛星遙感影像其特點也有所區別,如氣象衛星影像具有監測范圍大、時間分辨率高和數據處理費用低廉等優點,而其缺點是時間分辨率低,像元所反映的信息具有較大的地域混合。因此,氣象衛星遙感技術適用于大范圍,植被蓋度、地表、坡度等組成物質比較均一的地方;資源衛星具有多時相特段、性多波,高空間分辨率等優點,有效地獲取精確的地表信息,為水土流失信息的提取以及模型的分析提供數據保障。但它也具有對一個地區重復觀測周期長,在關鍵時期有可能得不到所需的資料等缺點。為了滿足水土流失監測在空間分辨率、時間分辨率等方面的要求,通常需要將不同來源的信息進行組合來提高了水土流失監測的數據源精度[6]。

2.3 遙感技術應用于水資源污染監測

遙感技術能應用于水資源污染監測是因為污染水的光譜效應。水中溶解或懸浮的污染物,其組成與濃度也不同,這樣水體反射能量的變化在遙感圖像上也表現出紋理、結構、灰度、色調的微細差別。水的反射包含著水的鏡面與表面反射、水體及水底地形反射等不同的類型,具有高度復雜性。當遙感技術應用于水資源污染監測時,對海洋與內陸水質監測也有區別。如遙感技術監測海洋石油污染的效果就比較好,可以發揮實時、同步和大范圍連續監測的特點。遙感技術監測內陸水質時,由于內陸水體本身的光譜特征復雜多變,并且大氣散射影響嚴重輻射信息,遙感監測所能得到的水質參數種類較少,所以內陸水質監測中雖然遙感技術得到了廣泛應用,但還應仔細分析,區別對待。內陸水質遙感監測的主要對象為各類湖泊富營養化的監測與江、河污染監測(包括排污口、污染帶);主要環境遙感指標有可溶性有機物、浮游植物、懸浮物、總氮、總磷等。目前對水體中浮游植物的監測主要靠測定葉綠素含量,遙感技術已經能達到監測規定的要求;而可溶性有機物、懸浮物、總氮、總磷等的遙感監測還存在或多或少的問題,有待進一步的研究。

總體來說,遙感技術依靠及時快速的提供信息和真實客觀、形象的優點,可對水資源污染進行良好、有效地監測為及時采取防護、疏導措施和環境評價提供了基礎,是水資源污染監測中非常行之有效的技術手段。

參考文獻

[1] 梁偉,楊勤科.遙感在區域水土保持研究中的應用[J].水土保持研究,2004,11,(2):160-163.

[2] 韓育寧.應用新技術推進水土保持監測[J].山西水土保持科技,2006,(2):25-26.

[3] 李曉華,李鐵軍.日本水土保持應用遙感技術簡介[J]. 水土保持科技情報, 2002,(4):14-16.

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關鍵詞:鐵路工程;遙感判釋;地質勘查

1.遙感技術在鐵路工程地質勘查中的應用現狀分析

1.1高分辨率衛星傳感器的應用現狀分析

第一,國外在高分辨率衛星傳感器方面的應用非常多,例如GeoEye-1、SPOT5、IRS-P5等技術,以上技術在分辨率方面基本上都達到了5m以下,GeoEye-1技術甚至可以達到40cm分辨率,具體的數據信息如下表1所示。第二,中國近些年在衛星數據的方面的發展以及獲得了顯著的成果,多種民用高分辨率衛星遙感已經出現,具體的數據信息如下表所示,在這些技術當中,ZY-3衛星是我國第一個自行研發的高分辨率立體測繪衛星,依照立體觀測的方式,能夠將比例尺地形圖的測制比例提升到1:50000。與ZY-3衛星相比,天繪衛星幾乎也能夠達到高水平的分辨率,這些技術的應用對于我國政府不同部門的管理提供便利,例如鐵路、農業、城市管理等。2013年12月30日,國家國防科技工業局在京舉行高分一號衛星投入使用儀式,高分一號衛星正式投入使用。該系列的衛星有7顆,通過1到7來進行編號,7顆衛星將在2020年之前全部發射并投入使用。該系列的衛星涵蓋了光學、雷達以及多光譜等技術,從而提供高分辨率的觀測系統。中國當前在鐵路勘測方面數據信息主要是來自于國外,但是中國在遙感數據源方面的技術已經獲得了巨大的成果,例如資源三號、高分一號等已經開始逐漸投入使用,這對于我國鐵路地質的勘測有重要的作用和意義。

1.2三維遙感判釋技術在鐵路工程地質勘查中的應用現狀分析

在鐵路的工程建設中,三維遙感可視化技術以及得到了有效的應用,利用該技術不僅能夠獲得鐵路工程的地質信息,同時可以對鐵路線路的設計方案進行有效的優化和比對,便于地質選線工作的順利開展,同時可以應用GIS空間分析技術來對鐵路工程的路線平縱參數以及選線邊坡等設計進行有效的計算,鐵路方面的三維遙感判釋技術在整體的結構上可以分為三個層次,如下圖所示,首先是基礎層,通過數字高程模型以及遙感影像技術來對空間場景進行構建。其次是中間層,主要是用來輔助數據,涵蓋了大量的工程背景信息,幫助鐵路地質研究獲得更為準確的信息。最后是應用層,該層主要是對將獲取的數據進行數模計算和空間分析。三維遙感判釋技術在我國的鐵路工程方面已經得到了有效的應用寶,例如中國蒙華鐵路、向莆鐵路等。

1.3干涉雷達遙感技術的應用現狀分析

我國的高鐵線路建設已經有了一定的規模,但是相關的問題依舊存在,在區域沉降以及線上沉降都有出現,例如北京到天津的城際高鐵線路、京滬高鐵線路等都發生了沉降情況。針對該情況的發生,通過應用雷達干涉測量技術能夠對地標形變進行有效的檢測,與傳統的檢測檢測方式相比,該技術的檢測范圍能夠達到厘米級的精度,例如在對京津高鐵線路實施沉降檢測過程中,利用衛星對其進行了全線的沉降速率獲取,從而構建一個的沉降速率圖,下圖就是京津高鐵線路周邊6000m范圍內的沉降速率跑剖截面圖,該圖的測量時間是從2007年開始,一直到2009年結束。

2.我國鐵路工程地質遙感技術的未來發展

在新時期的環境下,“一帶一路”鐵路的建設得到了有效的推進,而在鐵路的建設過程中,遙感技術起到了重要的作用,但是依舊面臨著諸多的挑戰,所以在地質遙感技術方面要進行深入的研究。第一,提高對遙感判釋技術的探究,擴大該技術在地質體參數量測的作用。進一步提升其分辨率。第二,積極的實行鐵路沿線地質災害遙感調查技術,中國的地貌地形相對比較復雜,很多鐵路都建設在地形復雜的地區,例如泥石流溝、滑坡等容易發生的地區,給鐵路運輸帶來了一定的問題。所以要提升對鐵路沿線地質災害的調查和分析力度,依照遙感技術的優勢,全方位的進行監控,從而分析出不同區域的地質病害和發生規律,從而找出有效的解決措施。

3.結束語

綜上所述,對國內外的不同技術進行了分析和論述,同時也明確了我國鐵路工程地質對遙感數據的需求,所以,在今后的發展過程中,要依照我國的鐵路工程建設的方向來進行深入的探究,積極應用不同的遙感技術,同時要積極學習國外的先進技術,保障鐵路的安全有效運行。

作者:孫琨 單位:河北省地質測繪院

參考文獻

[1]卓寶熙.工程地質遙感技術應用的現狀與展望[J].工程地質學報,2012(12):45-46

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[關鍵詞]遙感應用;變化檢測;資源環境衛星氣象學一般流程

一、遙感技術變化檢測應用

1.1 遙感技術變化檢測應用綜述

從1972 年美國發射第一顆陸地資源衛星以來,對地觀測衛星發展迅速,應用領域得到不斷擴大,應用成效也得到不斷提高由于遙感觀測有著信息獲取方式優良,獲取條件相對簡單,實時性、高效性、廣域性以及其他諸多優點,因而如何從遙感觀測所供給的大量數據中提取變化信息,并將這些信息運用于生產生活的方方面面,已經成為目前遙感應用領域中一個亟待解決的問題。

為了解決上述問題,變化檢測技術應運而生。所謂變化檢測技術就是對不同時段的目標或現象狀態發生的變化進行識別、分析的計算機圖像處理系統,包括判斷目標是否發生變化、確定發生變化的區域、鑒別變化的類別、評價變化的時間和空間分布模式。在遙感技術幾十年的發展歷程中,變化檢測技術的研究成了各地專家學者研究的一個重要的課題。在計算機圖形學、空間探測技術以及其他與遙感有關的諸多領域蓬勃發展的帶動下,世界各地學者跨國、跨領域的交流合作下,基于遙感影像的變化檢測技術迎來了一個高速發展時期。然而就目前的技術與設備而言,目前所采用的任何一種變化檢測方法都具有其局限性。在下文中,我們將就各類方法的局限性與優越性進行討論,了解其特點與所適用的領域。

1.2主流變化檢測方法及優缺點

隨著數十年來各國學者跨學科跨領域的合作交流,遙感相關學科的蓬勃發展,作為土地覆蓋利用監測的關鍵技術的變化檢測方法日益繁多。可以將遙感影像的配準方式以及變化檢測的數據源作為劃分依據,將目前主流的變化檢測方法分為兩大類、七種方法。第一類是先進行圖像配準后變化檢測的方法;第二類是變化檢測與圖像配準同步進行的方法。或者,可以按照是否需要進行實現分類作為劃分依據,將變化檢測方法劃分為兩類:即直接比較變化檢測法、分類的變化檢測法。

二、遙感技術在資源環境中的應用

2.1遙感技術應用于資源環境監測中的必要性

自第一次工業革命以來,經濟發展與環境保護、資源開發和可持續發展之間的矛盾便已經存在,且受到世界經濟的不斷發展以及后續兩次工業革命的影響,人與自然、人與資源的矛盾日益加劇。如何處理與社會發展相共生的資源匱乏以及環境惡化,成為人們不得不面對的一個問題。然而一直以來,兩道天塹阻隔在資源環境問題處理的面前,即如何全面而快速地獲取資源環境變化信息,以及如何高效高精度的處理這些數據。直到20世紀60年代,隨著空間探測技術的發展以及大數據處理技術的日漸成熟,遙感技術進入了人們的視野之中。遙感技術以其觀測的廣域性、數據獲取的綜合性、資料采集與數據處理的高效性、處理結果的高精度性等優勢成了現如今,局部乃至全球資源環境數據獲取與處理的重要手段。

2.2遙感技術應用于資源環境的優越性

遙感技術對環境研究來說,其優越性可歸納為“高、遠、多”。

高,遙感影像從高空對地面目標進行觀測,所受的遮蔽少,視野開闊,觀測范圍大,鳥瞰全局,從而使遙感影像更加完備而全面的實現地面觀測。

遠,遙感技術能夠不直接接觸被測物體,遠距離的獲取地物的幾何與物理信息,對目標地物及其所處的環境不造成干擾,使得獲得的數據更加客觀可靠。

多,包括多點位、多譜段、多時相、多高度的遙感影像和“多次增強”的遙感信息。

總的來說,遙感技術應用于環境資源中,可以為用戶提供時空連續性的區域性同步信息。這些信息具有綜合性、系統性與同時性,而這也恰恰是遙感技術區別于其他技術,在資源環境中的應用所具有的優越性。

2.3遙感技術在資源環境中的發展趨勢

遙感影像獲取技術方面,隨著高性能新型傳感器的研制開發水平的提高以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。遙感技術在資源環境中的應用主要呈現以下五個大的發展的趨勢:

2.3.1 遙感影像獲取技術蓬勃發展

2.3.2 數據處理系統呈現高速性、大容量性和高精度性的特點

2.3.3 4S技術(GIS、GPS、RS、ES)技術呈現集成化、一體化的發展趨勢

2.3.4 遙感信息模型與遙感信息處理方法的逐步發展完善

2.3.5 國家環境資源信息系統以及環境遙感應用系統的建立

可以預見的是,遙感技術在資源環境中的應用在未來的發展中,功能模塊集成化、技術科學化、數據處理智能化、檢測科學化等特點將更加明顯。隨著遙感技術以及相關學科的發展,在未來的生產生活中,遙感技術必將更加深入而廣泛地應用于資源環境資料的獲取與處理,以其獨特的優越于生產生活。

3 遙感技術在氣象學中的應用

3.1遙感技術應用于氣象學的優越性與局限性

大氣遙感作為遙感技術數十年間發展最為迅速的新興學科,在大氣科學中一直發揮著重要作用,是現今氣象學的支柱學科之一。隨著氣象學的研究與發展,氣象學對全球范圍以及區域范圍的大氣特征的觀測越來越強調其時空連續性。且由于氣象學研究的主要對象無法直接接觸,或直接接觸難度大,遙感技術作為一種不直接接觸被測物體,即可獲得其物理幾何特性的觀測技術,顯示出了其獨特的魅力。另一方面大氣物理學、近代電磁學、計算機及其相關學科的發展,傳感器等硬件O施的完善,都進一步地推動了遙感技術在氣象學中應用的深度與廣度。

大氣遙感是利用遙感器傳感器所監測到的監測大氣結構、狀態及變化,不需要直接接觸目標而進行區域性的跟蹤測量,能夠快速地進行污染源的定點定位,從而獲得全面的綜合信息得一門遙感技術。安置在遙感平臺上的傳感器通過對大氣光譜特性的觀測,可以將無法由遙感手段直接得到的各氣體成分以及其他的各個物理量判讀出來。遙感技術所用的探測波段廣,可以根據不同大氣成分的電磁波譜特性,選用合適的波段進行監測。同時,由于遙感平臺上所搭載的傳感器對于各種波譜的探測寬度與靈敏性遠高于人眼,故可以探測到人眼無法識別的對象。遙感測量獲得的原始影像能夠給氣象學研究提供更多的原始數據,而遙感影像的后續處理則能將所獲取的大量數據轉化成有益于氣象研究的信息。

然而,受限于當前遙感技術的發展水平以及軟硬件設備的技術條件,遙感應用于氣象學中所獲得的衛星云圖分辨率有限,同時由于除觀測對象外其他大氣成分干擾,攝取的影響將會產生這樣或那樣的為誤差,嚴重的影響測量精度,降低了遙感影像所獲取的氣象學資料的可靠性。

3.2遙感技術應用于氣象學的幾個實例

3.2.1有害氣體的監測

有害氣體通常指人為或自然條件下產生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對生物有機體有害的氣體。但用遙感技術對大氣中的某一成分進行觀測時,我們往往不能直接對其進行觀測。但是,@并不意味著遙感技術不適用于該類觀測。我們可以利用所觀測成分特定的電磁光譜特性間接地監測該成分的分布以及變化情況;或者我們可以通過觀察這些不易直接觀測的成分對其他地物的影響,以達到對目標成分追蹤觀測的目的。比如地表硫化面,酸雨對植物的腐蝕情況等等。

3.2.2城市熱島效應監測

城市熱島效應是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區的溫度,故形成了從城市流向郊區的一種環流。與有害氣體監測相類似,城市熱島效應監測同樣采用了間接監測的手段。我們知道到,植被覆蓋率與植被覆蓋種類和城市熱島效應的影響范圍存在很強的相關性。通過比對城郊的植被變化,就可以得到城市熱島到效應的影響范圍。當然,我們也可以通過直接比較不同時相的遙感熱紅外影像直接得到城市熱島效應的日/年變化規律。

4 遙感技術應用的一般流程總結

遙感技術應用的一般流程:

隨著遙感技術應用領域的日益廣闊,各個學科與遙感技術的聯系逐漸加強,遙感技術的規范化、流程化成了大勢所趨。如何建立一個普遍適用的大體操作流程,成了我們現在急需解決的問題,筆者根據平時所學以及匯總眾多的資料,現提出自己的觀點。

4.1利用遙感平臺上的傳感器對目標地物進行觀測,實現數據的獲取與輸入。

4.2采集光譜特征,并依照光譜特征建立模型,并對模型進行評估,以此作為是否重建模型的依據。

4.3利用所建立的模型對采集到的數據進行處理,可分為三個流程:(1)建立數據處理流程;(2)選擇各個環節所采用的數據處理方法;(3)輸入所需處理數據并配置相關參數。

4.4獲取處理后的數據,并對數據進行后續處理。

5 存在的問題及展望

5.1存在的問題

遙感技術經過數十年的發展,已經成為一個十分完善的學科體系,應用于生產生活的方方面面。然而,在現階段的技術條件的限制下,遙感技術仍然需要面對一些技術上的挑戰。

首先是遙感技術發展的過程中,尺度與角度的問題。由于用不同空間分辨率獲取的圖像間沒有簡單的平均或平分對關系。[16]傳感器的分辨率與地物的輻射值并不滿足線性相關。同時,由于傳感器所接收到的輻射信號具有多源性和多時性,這就給數據的幾何配準帶來了不便。另一方面,雖然隨著人工智能與計算機圖形學技術的發展,遙感信息的提取效率越來越高。然而由于技術條件以及軟硬件條件的限制,遙感信息的自動提取仍然是我們急需解決的問題。最后,隨著時間維度的加入,遙感數據變得異常復雜。如何實現對四維數據進行同化,是我們不得不面對的問題。

5.2 對遙感未來的展望

遙感技術方興未艾,即使是發展到現在,仍然有著巨大的發展潛力。無論是空間探測技術的進步,還是傳感器的更新換代,都將極大地促進遙感技術的發展與繁榮。展望未來,我們可以發現遙感技術將呈現以下幾個特點:

5.21隨著傳感器的更新換代以及遙感技術更高精度的要求,衛星遙感將呈現高分辨率、高精度的發展趨勢。

5.2.2隨著雷達技術的發展與廣泛使用,各式雷達傳感器的廣泛使用,遙感技術走向全天候、全時段的新階段。

5.2.3熱紅外遙感技術的大力推廣使得遙感技術對于與地球表面熱量有關的地物及其變化的監測進入了一個新的高度。

5.2.4 4s技術的發展使得遙感技術呈現集成化一體化的趨勢。

5.2.5數字地球概念的提出,使得遙感技術與其他相關學科在全球層面上實現了一體化、系統化、聯系化,構成了一個有機的整體網絡。

結束語

自19世紀60年代遙感誕生之日起,數十年來,遙感技術在變換檢測、資源環境信息獲取與處理等諸多領域一直發揮著重要的作用。當然,任何技術都不是萬能的,都有其局限性。然而遙感技術盡管經過了數十年的發展,但其應用前景依舊廣闊。尤其是隨著深空探測技術、圖像處理技術、波譜分辨技術等相關領域學科的不斷發展推進,遙感技術更是展現出來前所未有的生機,筆者限于所學知識有限,無法對遙感技術進行更深層次的專業化討論,但我們相信,遙感技術的前景一定是務必廣闊的。

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篇5

關鍵詞:遙感技術;農業產業監測;應用研究

隨著社會的不斷發展與進步,遙感技術已經被應用在諸多行業中,也為行業發展提供全新契機。就農業產業監測工作來說,遙感技術被應用在農業土壤、氣象以及多方面內容中,遙感技術的應用范圍隨著技術的發展不斷拓展。近幾十年,中國農業發展迅速,農業產業由手工作業逐漸轉向機械作業。隨著近代的遙感技術出現,將農業產業推向全新高度,農業逐漸邁向高效化、精準化發展方向,這也是未來農業發展的主要趨勢。

一、遙感技術概述

所謂的遙感技術,就是指對較遠的區域具有感知意識。從事物發展的角度來看,遙感技術的出現,能夠進行遠處探知,并根據所收集信息,對信息進行分析以及處理。遙感技術能夠對不同事物特征加以分析,感知地面事物性質。此外,遙感技術可以根據不同事物或是物體,呈現出不同波普,對地面上的多種事物或是物體加以識別,具有極強地遠方感知能力。通俗來講,就是利用天空中的飛機、衛星等多種飛行物所含有的遙感器,對地面的數據加以收集以及整理,并對不同的數據進行識別、分析以及傳送等,這也是遙感技術主要特征。

二、遙感技術的主要特征

(一)信息獲取速度快衛星可以根據地球自轉周期進行運轉,并能在運轉工作中,對最新的數據進行獲取,并將獲得的信息技術更新,也能對原有數據加以更改。同時,快速信息獲取速度,能夠對新舊動態變化進行及時監測。

(二)信息獲取受限少地球的自然生態系統較為復雜,不同區域的地形、地質、地貌存在較大差異。像是沼澤、沙漠等區域,人類不僅難以跨越,更難以對其地面工作進行檢測。而利用遙感技術,在信息獲取上,所受限制較少。遙感技術不需要技術人員到區域現場進行觀測,能夠借助遠程控制系統,在惡劣的情況下借助遙感技術,獲取多種信息數據。

(三)信息獲取方法多對目前的遙感技術加以分析,遙感技術可以根據不同的人去需求,選取不同的波段以及遙感一起,對信息進行收集工作。較為常見的有可見光、紫外線、紅外線以及微波探測等。這些不同的信息獲取方式,由于不同波段,對物體造成的穿透性存在差異,進而對不同地面物體信息加以獲取。

三、遙感技術在農業產業監測中的實際應用

(一)分析農業生產所需資源遙感衛星在地表開展掃描監測工作,主要用用多波段傳感器,多波段傳感器,能夠根據布偶聽的物體信息,對其數據進行頸環收集。就目前所獲圖像來看,不同的地表物體,具有不同的紋理、形狀以及色調,這些信息之間都存在差異。只有根據不同的識別特征,并對地表的物體特征加以分析與識別。利用遙感技術,對農業產業進行監測的這一過程,也是遙感技術的主要應用原理。

(二)應用遙感技術監測農業產業情況將遙感技術應用在農業產業監測工作中,能夠對不同的農業作物加以區分,不同的農業作物,其所呈現的光譜具有較大的差異。根據圖像以及不同的波普,能夠對農業產業進行實時的監測,并關注農作物的實際生長情況。此外,利用不同階段的生長信息,還能對農作物產量進行評估。就我國遙感技術應用來說,遙感技術主要應用在小麥以及水稻監測工作中。

(三)監測評估可能出現的農業災害不同的農作物其所呈現的波譜特征存在差異,就算是一種農作物,也具有不同的內部結構以及外部的特征,其光譜反射率的曲線也是不同的。而遙感技術,正是應用此種方式,對農業產業進行監測工作,并根據不同的波普特征,對農業產業災害問題加以監測與評估。

(四)監測農業生產環境農業的生產環境關乎農業產量,利用遙感技術,對農業產業生產環境加以監測,像是對大氣環境、水環境、自然生態環境的監測工作中。其中,對大氣環境的監測,主要是對其空氣成分加以監測,并對大氣變化進行實時監測。而水環境,則是對水資源的變化情況以及不同水質進行分析。而自然生態環境的監測工作,主要指對農村生態變化、城市開發狀況以及森林覆蓋等多種情況進行監測。礦區生態破壞以及森林覆蓋情況等多方面進行監測。

篇6

關鍵詞:遙感技術;水文水資源;勘測;應用

1 技術概述

遙感技術的發展始于上世紀六十年代,作為一種探測技術,以電磁波理論為理論基礎,其主要利用傳感器收集處理各類遠距離目標反射、輻射的電磁波,以其作為信息綜合成像,最終完成對地面景物的探測識別。由于遙感技術在探測上綜合性較強,因而可以應用于各種領域,滿足不同領域的探測需求,例如在考察資源、測繪地圖以及觀測氣象中,遙感技術都能夠發揮巨大的作用,不但簡化了工作環節,減輕了勞動量,提高了勞動效率,以更低的工作成本完成高精度數據探測,從而為研究人員提供可靠的探測數據。例如在洪澇災害中,可以利用遙感技術對水情進行探測,從而形成直觀的水情分析圖形,以此為抗洪搶險提供有力參考。具體分析,水文水資源探測中遙感技術的應用優勢可以從以下四方面進行總結。

1.1 全天候監測

遙感信息除了可見光波信息外還能夠獲取紅外線、紫外線以及微波等可見光波以外的信息,顯現出肉眼不能看見的物體特征,這種特性應用在水位觀測中,使得水位監測數據得以擴展,便于提高水位觀測結果的準確性。除此之外,在應用中,遙感技術不會受到氣候、天氣以及地面植被的影響,因此可以全天候進行水文監測,從而令水文水資源勘測量得以擴展,便于研究人員對水文變化規律的總結認識。

1.2 空間限制小

傳統的水文勘測工作中大多使用人工作用的方式,通過人進行水文水資源信息的勘測、收集,因而很容易受到天氣、地形的影響,例如在人煙稀少以及環境惡劣的地區,由于存在危險性,因而人工作業往往會受到限制,或者遇到惡劣的天氣狀況,都會對人工作業造成影響,從而使得數據的收集狀況受到影響。而遙感技術則不會出現這樣的狀況,地域以及空間對于遙感技術的限制微乎其微,因而在水文水資源勘測中利用遙感技術可以全方位對數據資料進行收集,從而獲取更加完善的數據資料,為高精度水文研究提供數據基礎。

1.3 探測效率高

傳統的水文勘測中,使用人工勘測的方式不但周期長,并且易受到外界環境因素的干擾。而遙感技術則不同,由于遙感技術利用了陸地衛星,一顆衛星完成全球覆蓋成像的周期約16d,但若采用多衛星作業的方式,可以將探測周期進一步縮小,提高了探測精度的同時,縮短了探測周期,提高了工作效率。

1.4 獲取數據范圍大

相比較人工探測,遙感技術在水文水資源勘測中的勘測范圍更大,若衛星軌道高度在910公里時其以此探測面積可以達到34000平方公里。

2 技術應用

2.1 監測蒸發量

蒸發量監測是一種通過物理方法來對地表能量與質量轉化的勘測手段。隨著近年來遙感技術不斷應用,對于蒸發量的估算也趨于成熟。蒸發量的計算主要通過衛星數據來實現,如統計經驗法、能量余項法等,也可以用全遙感信息模型進行計算。根據這些模型各自的特點,還可以將這些模型分為多層模型,使其發揮各自優勢。一層模型主要可以用在區別地表上土壤和植被方面,二層模型則主要用來計算地表植被或是地下土壤和地上熱量之間的余熱上。目前,也有使用多層模型將土壤分成很多層。近幾年,我國利用遙感數據在地表特征參數的基礎上,建立起了政務蒸騰計算模型,從而實現了對非均勻地面條件下的蒸散計算,給蒸發量的監測和計算帶來了便捷的條件。

2.2 監測降水量

降水量的監測是指通過在云頂溫度和降水點之間建立關系,并且利用衛星信息和地面雨量站之間的差值進行監測。而對于一些雨量站比較稀疏的地方,除了常規的雨量站監測之外,還可以利用雷達進行監測,從而獲得相關降雨量的數據。雷達在降雨量估算處理中主要用于局部或者短缺的降雨量預報,它可以利用空間信號來處理相關的數據,并能采集相應的降水粒子,通過計算機對降水量進行計算。除雷達之外,還有氣象衛星和航空飛機等都可以應用在降水量估算中。目前經常利用航空飛機深入到云層中,對云層以及周圍進行監測,這樣可以從不同角度監測出云層和余地的分布狀況,然后利用計算機技術對相關的監測數據進行分析和處理,從而為水文研究部門提供可靠的依據。

2.3 預測徑流量

在水文水資源勘測中徑流量的預測預報是主要內容之一,其預測主要為水文氣象站監測數據、遙感監測數據,通過建立水文模型,從而計算出相關信息。徑流量的預測無法通過遙感監測得到結果,但是遙感技術可以對徑流水系予以研究,例如植被、地貌以及土壤等元素,結合土壤含水量、蒸發量以及降水量完成對徑流的估算。通過水文氣象數據以及遙感監測數據可以建立相應水文模型,并得到徑流預報結果。最早的預算方式除了使用水文模型、遙感技術、衛星云圖等,還輔助使用了雷達。但是隨著技術的發展,遙感技術也在不斷的應用中得以更新發展,在水資源勘測中,技術人員研究出了一種新型的蒸發計算方法,覆蓋類型更加多,從而為預測預報徑流量提供了更為科學、精確的依據。

2.4 地下水的遙感

地下水位勘測一直以來都是水文水資源勘測工作的重點和難點,傳統的勘測工作中,地下水位勘測環節復雜,并且容易受到各類因素的阻礙,致使勘測數據受限,影響了地下水勘測精度。但是隨著遙感技術在水文水資源勘測中的應用,通過遙感技術可以間接勘測到地下水相關數據。雖然地下水無法通過遙感技術直接觀測出來,但是通過地表植被信息以及地下水地表反映信息,可以進行破譯,間接的獲得相關信息。

3 注意事項

3.1 有選擇性的采用數據

水文水資源勘測中,遙感技術的優勢值得肯定,但是其仍舊存在一些不足。由于其信息獲取全面,因而信息量巨大,在水文水資源勘測工作中需要從龐大的數據中予以選擇。由于遙感資料中數據來源不同,則覆蓋區域以及地面分辨率上也不同,但是不同的數據優勢不同,因此需要依照水文研究項目的實際需要,選取適合的遙感數據資料。

3.2 遙感、人工互為補充

相對比傳統的人工勘測,遙感技術的優勢巨大,但是在實際的勘測工作中人工作業也不可獲取,因此需要將二者有機結合起來。由于遙感技術所獲取的數據資料不能直接應用于水文研究,需要通過人工勘測的補充才能得以利用。并且遙感數據資料還需要通過人工審核驗證后才能應用于水文研究,以此確保數據資料的準確性、可用性。

4 結束語

遙感技術的巨大優勢在水文水資源勘測領域得到了充分的認可,并且隨著技術的應用,遙感技術也在不斷的完善,通過遙感技術研究人員獲取了很多傳統人工勘測無法獲取的數據,不但有效縮短了勘測周期,提高了勘測效率,并且在水文建模以及徑流預算中的精度也更高。雖然遙感技術的優勢值得肯定,但是在實際的應用中,其技術仍舊存在諸多需要完善的地方,需要專業的技術人員予以改善,從而令遙感技術能夠在水文水資源勘測中更好的發揮其技術優勢。

參考文獻

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篇7

【關鍵詞】電子技術;地震預報;應用

前言

地震的預報工作是降低地震災害損失的重要工作,隨著地震預報技術的不斷發展,電子技術在地震當中的應用日益廣泛。目前,已經有很多地震預報工作領域的人員將電子技術的定義研究和各項技術應用研究作為工作的重點。

1電子技術應用于地震預報工作中的各項定義

地震預報工作是指在地震災害發生前對可能出現的災害特征和災害影響進行預報的工作,雖然當前世界范圍內對地震災害的重視程度很高,并且加強了對地震災害研究工作的關注[1]。但是,很多地震災害依然難以在發生之間進行準確的預測,使得地震災害目前依然是影響人類安全的重要問題。在現有的地震預報工作中,地震的主要發生地點、地震的振動級別和地震的具體破壞力是技術操作的重點。在應用電子技術實施地震預報的過程中,技術操作者主要根據地震發生地區的地址特點進行電子技術的操作,并且按照已有的地殼活動性特點,對地震發生之前能夠出現的前兆加以設計,保證地震的預測工作可以有效的得到監測機制的支持。在進行野外地震勘測技術應用的過程中,電子技術不僅需要在測試中進行實施,還必須保證能夠將各項測試結果實施有效的收集,并且保證能夠高水平的應用于地震減災工作的各項領域。在地震的預報工作推進過程中,地震災害預報的三要素是各個領域關注的問題[2]。因此,電子技術的應用也僅僅圍繞這三相要素進行開展。地震災害的預報目前根據時間點的不同分為五個階段。在地震發生之前,需要進行震前預報,在地震即將發生的時刻需要進行臨震預報,在地震正在發生的過程中要進行震中預報,在地震結束之后要實施震后預報,對地震是否還有可能再次發生還要進行再次預報。因此,電子技術在地震預報工作領域的應用范圍較大,普遍的涵蓋了地震預報工作的各個階段。

2電子技術在地震預報工作領域的發展歷程

電子技術在地震預報工作領域的應用不僅僅存在于固定的運行模式中,也能夠對著電子技術的發展產生較為深刻的變化[3]。最初,電子技術領域的半導體物質是提升電子技術應用質量的關鍵性因素。在電子技術快速發展的過程中,半導體物質逐漸多的使用于新型技術的研究領域,使得很多的電子技術在地震預報工作的支持之下實現了應用范圍的拓展。除此之外,電子技術的快速發展也使得半導體器件產生了較大的變化,尤其是電力電子學的快速發展使得很多的高頻技術應用工作產生了較為深刻的變化。在傳統的電力電子學技術不斷革新的情況下,低頻電子技術是進行地震預報工作支持的主要技術。隨著硅整流器的逐步發展,整流器裝置也應用于地震預報工作系統當中,并且對逆變器裝置的發展產生了良好的帶動性影響。在變頻器的技術發展過程中,電子技術的應用更多的向著地震預報工作等領域開始了延伸,而電子技術發展過程中的復合型元件,也能夠較多的在半導體物質的支持之下實現技術性處理。因此,在九十年代的時候,電子技術已經較為完整的在地震預報工作領域實現了普及。

3電子技術在地震預報工作中的各類應用

3.1遙感技術在地震預報工作領域的應用

在進行遙感技術實踐和應用的過程中,要選擇紅外遙感裝置作為技術處理的核心因素,使全部的地震活動預報工作能夠在遙感技術出現異常的情況下投入使用。除此之外,在進行衛星遙感影像控制的過程中,必須按照遙感技術的發展歷程進行技術支持機制的構建,使更多的遙感技術可以通過地震過程中的斷層特點進行潛在性危機的處理,切實保證所有的衛星遙感技術都能適應地震發生區域的技術應用要求[4]。除此之外,衛星遙感技術的應用還能夠結合地震的具體發展區域進行危機因素的控制,并且有效的保證全部的建筑物管理工作都可以在遙感技術的支持之下得到技術性處理。在分析地震發生區域特點的情況下,所有的技術可行性分析活動都必須在建筑物能夠進行準確加固的情況下進行處理。因此,遙感技術需要結合各項建設性工作是現實需要進行技術因素的處理,確保所有的衛星遙感技術能夠適應衛星影像資源的處理需要。要切實保證全部的規劃活動都能夠有效的適應地震發生過程中的影像分析特點,并且保證全部的勘測活動可以在實地技術性處理之后實現遙感技術的完善,要使所有的技術都可以適應電磁異常情況下的地震處理要求,使其能夠與地震的后續監控工作形成一致。要結合衛星影像的技術性判斷需要,對全部的衛星影像特征實施分析,切實保證全部的影響分析活動都能適應野外勘察技術的應用特點,使其能夠與衛星遙感技術的應用程序取得適應。

3.2GPS技術在地震預報工作領域的應用

GPS技術率先產生于軍事科技領域,在地震預報工作過程中,gps技術能夠通過其在定位活動中的優勢,對單點定位工作加以設計,使其可以與其它定位技術的應用取得協調。除此之外,全部的觀測活動需要按照固定的坐標體系實施技術性處理,使定位系統可以在存在物質障礙的情況下進行技術處理,增強gps技術的參數處理質量。

4結論

電子技術是提升地震預報工作質量的重要技術,目前已經應用于很多地震預報工作領域,深入的分析電子技術在地震預報體系當中的具體應用,并就地震預報工作的具體執行需要實施研究,能夠很大程度上提升電子技術的應用質量。

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篇8

關鍵詞:城市測量; 全球定位系統; 地理信息系統; 衛星遙感技術

一、前言

隨著城市建設進程的加快,在城市規劃和建設過程中,迫切需要提高現有的測量精度和測量效果,以滿足城市規劃建設的最新需要。為了達到這一目標,目前城市測量已經在關鍵技術上實現了突破,并積極采用了全球定位系統、地理信息系統、衛星遙感等幾項新技術,從根本上滿足了城市測量的需要,提高了城市測量的整體質量,促進了城市測量的快速發展。因此,我們應對城市測量新技術進行深入研究,對其技術狀況和應用范圍有足夠的了解,做到正確利用新技術解決城市測量的問題。

二、城市測量新技術簡介

1、GPS技術

GPS是美軍自上世紀70年代初期開始研制的新一代衛星導航和定位系統。它是 1 種同時接收來自多個衛星的電波信號 ,以衛星為基準求出接收點位置的技術。目前GPS技術主要表現為連續運行參考站系統(CORS),其可以定義為一個或若干個固定的、連續運行的GPS參考站,利用現代計算機、數據通信和互聯網(LAN/WAN)技術組成的網絡,實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載波相位,偽距)、各種改正數、狀態信息、以及其他有關GPS服務項目的系統。

2、GIS技術

GIS是在計算機軟件和硬件支持下 ,將空間數據等以一定格式輸入、存儲、檢索、顯示、輸出、更新和綜合分析應用的系統 與傳統景觀規劃相比,三維可視化城市景觀規劃,具有區域景觀仿真的能力,可以在計算機里將規劃區域的真實地形、地貌、各種建筑和其它地物,建成區域現狀三維數字模型,并加入規劃模型,以形成一個虛擬現實的大場景,有了這個大場景,就可以對全部規劃模型或部分模型進行修改、調整,包括位置。朝向、形狀、高度、外部色調和紋理等。在這個大場景中,可以任意調整視野、觀察和角度,進行旋轉、漫游,可以用動態和交互方式對未來的景觀進行全方位的審視,直至獲得一個滿意的方案為止,因此三維可視化城市景觀規劃通過將規劃方案直觀的展現出來,可以在有準確坐標、時間和對象屬性的五維虛擬城市環境中幫助規劃設計與規劃管理人員對各種規劃設計方案進行輔助設計與方案評審,并為最終決策提供科學有效的幫助,它使得規劃審批工作變得科學、直觀、快捷,三維可視化城市景觀規劃為調控區域、預測區域、監管區域提供革命性的手段,這對傳統方法是一個巨大的挑戰。

3、RS技術

RS是利用飛機、衛星等空間平臺上的傳感器(包括可見光、紅外、微波、激光等傳感器),從空中遠距離對地面進行觀測 ,根據目標反射或輻射的電磁波,經過校正、變換、圖像增強和識別分類等處理,快速地獲取大范圍地物特征和周邊環境信息,獲得實時、形象化不同分辨率的遙感圖像。具有覆蓋范圍廣、成圖速度快、收集資料不受地形限制等優點 ,可以快速高效地獲取批量數據 ,已成為城市規劃測量領域里的主要數據源與數據更新手段。

從目前來看,無人機航空攝影已經成為了城市測量中的主要手段,例如:常州市測繪院首次運用無人駕駛小飛機,為四川綿竹市沿山地區五村莊旅游規劃實施航空攝影測量,該任務取得了圓滿成功,并經江蘇省測繪產品質量檢驗站驗收合格。根據四川綿竹沿山地區的旅游規劃、設計和管理需要,常州市測繪院對沿山公路的五個重點村進行1:1000地形圖、1:5000地形圖測量,為重點村控制性規劃做好技術服務,總面積約31.5平方公里。5月下旬,常州市測繪院再次利用無人飛機航攝系統完成了泰鎮高速公路鎮丹線約29.5平方公里,1:2000地形圖的測繪工作。

從這幾種技術特性來看,城市測量新技術都是以計算機技術為主,以城市測量的實際需要為主要目標。基于新技術的優點,GPS技術、GIS技術和RS技術在城市測量中得到了重要應用。

三、城市測量新技術應用分析

從目前城市測量新技術來看,主要有全球定位系統、地理信息系統、衛星遙感這三種技術,簡稱為GPS技術、GIS技術和RS技術,這三種技術以其獨特的優點在城市測量中得到了重要應用,其應用情況主要如下:

1、全球定位系統GPS技術在城市測量中的應用

全球定位系統GPS技術在城市測量中的應用,主要表現為以下幾個方面:

(1)全球定位系統保證了測量定點的準確性

利用全球定位系統,有效解決了測量點的定位問題,減少了測量誤差,保證了測量結果的準確性。全球定位系統的應用目前已經成為城市測量主要方式之一,不但提高了測量精度,還實現了對測量定位點的有效定位,保證了測量的整體效果。

(2)全球定位系統實現了測量點的有效定位

在城市測量過程中,為了保證整體測量的準確性,需要對測量點進行準確定位。在傳統測量過程中,測量點的定位不夠準確,誤差偏大,對整體測量結果影響較大。應用了全球定位系統之后,對測量點的定位相對準確,提高了城市測量的質量。

(3)全球定位系統提高了點對點測量的準確性

在城市測量中,測量點的選擇和定位是保證測量質量的關鍵,點對點的測量是重要的測量形式,為了保證測量的準確性,全球定位系統的應用發揮了重要作用,GPS技術的運用,為點對點測量提供了技術保證,提高了點對點測量的準確性和整體質量。

2、地理信息系統GIS技術在城市測量中的應用

地理信息系統GIS技術在城市測量中的應用主要在于測量數據的分析可處理上,其應用主要表現在以下幾個方面:

(1)地理信息系統GIS技術在空間信息處理中的應用

由于地理信息系統GIS技術有著卓越的空間信息處理能力,因此在城市測量中主要應用在了空間信息的處理上,對提高空間信息處理準確性有著積極的促進作用,保證了空間信息處理的整體效果。所以,GIS技術的應用解決了城市測量的信息處理問題。

(2)地理信息系統GIS技術在空間模擬中的應用

在城市測量過程中,地理信息系統的優勢主要表現在空間模擬和空間信息處理上,其優點在于能夠根據測量需要構建空間模型,滿足城市測量的實際需要,提升整體空間測量的效果。所以,地理信息系統GIS技術的應用,主要表現在空間模擬中。

(3)地理信息系統GIS技術在數據處理中的應用

在城市測量過程中,由于整個測量過程包含了大量數據,數據處理成為了保證整體測量結果的關鍵。基于地理信息系統GIS技術的數據處理優勢,地理信息系統GIS技術的應用,保證了數據處理的整體效果,滿足了城市測量需要。

3、衛星遙感RS技術在城市測量中的應用

隨著衛星技術的快速發展,衛星遙感技術得到了長足的發展和應用。在城市測量中,為了保證整體效果和精度滿足要求,通常會在城市測量中應用衛星遙感技術。從目前城市測量的實際過程來看,衛星遙感技術主要應用在以下幾個方面:

(1)衛星遙感技術在遠距離測量中得到了重要應用

由于衛星遙感技術具有遠距離測量的優勢,在城市測量過程中實現了超高空的測量,提高了遠距離測量結果,對提高城市測量的宏觀質量具有重要意義。基于這一點,衛星遙感技術在城市測量中得到了重要應用。

(2)衛星遙感技術在圖像識別分類中得到了重要應用

圖像識別分類是衛星遙感技術的重要優勢之一,相對于其他方式,衛星遙感技術的圖像識別質量較高,能夠滿足實際需求。所以,在城市測量過程中,衛星遙感技術的應用取得了積極效果。

(3)衛星遙感技術在提高測量范圍上得到了重要應用

由于衛星遙感技術能夠在高空對城市地標進行測量,比其他手段的測量范圍有了很大提高,滿足了城市大范圍測量的實際需要,提升了整體測量效果。所以,衛星遙感技術在提高測量范圍上得到了重要應用。

四、結論

通過本文的分析可知,在目前城市測量過程中,新技術的應用成為了必然趨勢,全球定位系統、地理信息系統、衛星遙感等幾項新技術的應用成為了保證城市測量效果的有效手段。所以,我們有必要對城市測量新技術的應用有全面了解。

參考文獻:

[1] 楊鳳云;RTK快速求解整周模糊度算法及應用 [J];鞍山科技大學學報;2012年02期

[2] 張小勤,張發;使用GPS系統進行我礦驗收測量的探討 [J];北京測繪;2012年04期

[3] 常青,柳重堪,張其善;基于最小二乘遞推估計的GPS定位算法 [J];北京航空航天大學學報;2011年03期

[4] 常青,柳重堪,張其善;GPS定位與測速算法研究 [J];北京航空航天大學學報;2012年05期

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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。勘測質量的優劣,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.

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關鍵詞:土地管理;遙感技術;運用;特點;發展趨勢

一、遙感技術分析

從字面上分析,遙感技術是指通過某種途徑實現遠距離感應的技術,并且在感應的過程中幫助人們獲取想要的信息。在遙感技術的運用過程中,其包含了數據的采集及反饋、遠距離感應等過程,因而需要多種技術的結合方能實現。遙感技術的使用需要感應裝置與感應平臺的配合,目前其主要是通過衛星感應等形式來實現信息的傳遞,其傳遞的形式與傳遞媒介有著較大的影響。在衛星反饋信息的過程中,地面接收系統會進行信息的接收與處理,篩選出較為有用的資訊,工作人員可以通過多種信息的整理及收集來滿足不同用戶的需求,然后逐一的進行遙感信息的分類、細化、處理等,為土地管理工作提供有利的數據支撐。

遙感技術的特點較為鮮明,其主要體現在以下幾點:首先,感應范圍廣。與航拍監測相比,遙感技術的范圍更大,僅需要通過衛星成像即可滿足不同區域的感應需求。其次,效率高、成本低。傳統的土地管理僅能按照等比數據測繪方能實現統計,而遙感技術可以在較短的時間內完成測繪工作,在時效性、準確性上較為有利。第三,干擾因素較少。遙感技術的監測下可以實現跨區域運行,同樣對于部分地勢較為險要、人跡罕至的區域也可完成工作需求。第四,感應效果好。遙感技術在多種技術的支持下可以很好的滿足土地管理的多元化需求,它的感應深度及收集到的信息類別較大,能夠很好的呈現出區域的地質全貌。基于遙感技術的種種優勢,其廣泛的運用到了農、林、海洋等多項工作中。

二、遙感技術在土地管理中的運用發展趨勢分析

早期的遙感技術主要適用于地質繪圖,在信息技術不斷發展的今天,其使用的范圍逐漸擴大,這對于實現我國資源的充分利用十分有利,同時在預防地質災害等問題上也提供了較大的支持。目前,遙感技術在土地管理中的運用主要表現在以下幾個方面:

1、遙感技術在地質分析中的運用

土地調查的作用在于了解土地利用的現狀,盡可能多的強化各項工作的有效性,為土地管理、開發及利用提供科學的依據。受客觀環境的影響,在差異化的調查背景下需要調查人員面對多種多樣的問題,并且人工作業的開展下,無法保障對各區域土地實現充分的調查及分析。針對這種高成本、危險性較大作業現狀,可以通過遙感技術進行配合,從而更加全面的實現土地調查的初衷。

2、遙感技術在土地利用率分析中的運用

土地是人們從事一切生產活動的重要資源,有效的利用可以促進國民經濟的全面開展,但是,我國幅員遼闊,因而在進行土地管理中需要面對的問題也非常之多。因此,在進行土地利用率分析時,需做好基礎性數據的收集及整理,嚴格的按照相應的工作制度進行約束和引導。在具體的分析工作中,可以發揮出遙感技術的優勢,以動態化的感應及分析來提高不同時期土地管理的效率,在土地流轉矛盾日益突出的今天,可以參考前期的數據信息進行比對,有效的解決現有問題。值得注意的是,在后期需重視資源共享平臺的構建,通過合理的權限管理及用戶管理來滿足不同層次土地管理信息的查詢需求。

3、遙感技術在耕地開發及保護中的運用

農業是我國經濟發展中的支柱性產業,從目前我國人口與耕地面積的比例來看,現狀不容樂觀,為了有效的緩解這一問題,在耕地開發及保護的過程中,需以遙感技術監測的數據為依據合理的進行調整。在各項工作開展前期,可以利用遙感技術進行大面積的監測,了解現有的可用耕地面積數量,然后統一進行規劃,逐步落實。同時,對于耕地挪用現象進行嚴厲的懲處,落實退耕還林等政策,保護耕地面積的有效使用。

4、遙感技術的發展趨勢分析

(1)明確其運用的目的。遙感技術可以通過衛星進行信息的收集及分析,以更加靈活、準確的形式實現土地資源的管理及開發,因而遙感監測的目的是開展高效土地管理的重要前提。在后期的發展中,相關的技術人員需要不斷的對現有技術進行研究和改進,提高遙感技術的準確性、科學性及實用性,全面提升土地管理的效率。

(2)明確主要內容.在應用遙感技術進行調查時,利用國內(CBERS)與國外(TM、SPOT)的數據源,根據不同地區、不同時相土地利用現狀光譜特征,對典型樣區設立解譯標志,加上內業分類和外業GPS測量,建立基礎影像數字地圖,形成新的信息系統。在應用遙感技術進行監測時,根據土地利用變化程度,確定重點監測區和一般監測區,通過各種技術手段提取變化圖斑,在土地變更調查匯總前進行核查和測量,實現動態監測和變更調查的有效結合。

(3)與GIS、GPS相結合。"3S"技術是地理信息系統(GIS)、遙感(RS)及全球定位系統(GPS)的總稱,即利用GIS的空間查詢、分析和綜合處理能力,RS的大面積獲取地物信息特征,GPS快速定位和獲取數據準確的能力,三者有機結合形成一個系統,實現各種技術的綜合,從而更好的服務于土地管理工作。目前隨著3S技術的日益成熟,3S集成技術在土地調查監測數據采集、處理和數據產品生成中,呈現著強大的生命力,在土地利用更新調查、土地利用動態監測中表現出良好的應用前景。因此,在現代計算機技術和通訊技術的支持下,大力發展"3S"集成系統,以RS為信息源、以GPS為空間坐標、以GIS為工作平臺,形成一種有機的結合、在線的連接、實時的處理和系統的整體性是今后的發展方向和必然趨勢。

總結:社會在進步,信息技術也在實踐中逐步改進,土地管理者需加強人才管理意識的提升,針對不同信息技術的人才培養也需要有計劃的開展下去,以便于更好的彌補傳統土地管理中的不足。雖然遙感技術可以從效率、準確性上實現較大的提升,但是,依然需要逐步的加以完善,學無止境,技術的研究與創新也是如此,這就要求技術人員不斷的提高自我要求,時刻保持著較為謙虛、謹慎的研究態度來完成各項工作,促進土地管理工作的全面開展。

參考文獻: