遙感技術與科學范文

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遙感技術與科學

篇1

關鍵詞:遙感課程;高職學院;教學改革;學習效果

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)30-7260-03

遙感是現代地理空間信息科學的核心技術之一,其作為信息采集與信息更新最重要的技術手段 ,已經應用于社會的各個部門以及經濟領域的很多行業之中,并在新興的全球性的“數字地球”計劃中占有重要的地位。加強遙感技術與應用教學 ,提高學生遙感技術應用水平,是測繪學科教學中的重要環節。針對這個教學目的,結合我校地學類專業學生的具體情況,通過幾年的教學實踐探索 ,我們在以下幾方面進行了教學實驗 ,并取得了初步的效果。

1 教材分析選擇:多種教材的結合

遙感技術及應用是我們的專業基礎課,與本科學生相比,他們的就業方向對理論的學習要求較低,學習中的重點是實際技能的培養與掌握及應用。針對學生的具體情況與《遙感技術及應用》課程的特點,我們的教學目標是通過基本的理論教學,使學生掌握基本的遙感原理、遙感圖像處理的基本方法、遙感解譯的基本方法及其在測繪、地理、土地、地質和農業、交通等領域的具體應用,通過初步的上機實習,使學生掌握遙感數字圖像處理軟件的基本功能操作并能夠完成簡單的基本應用。

本課程以前一直使用《遙感概論》作為遙感技術及應用課程的教材,這部教材的特點是:內容層次安排合理,概念清晰易懂,實驗內容以目視解譯為基礎,易于開展,但是,部分內容老化,跟不上遙感技術的發展;而《遙感導論》是教育部面向2l世紀課程教材.內容豐富,涉及技術原理較多,對于初次接觸遙感的高職生而言,有些內容顯得過深,為此,在教學過程中適當引用《遙感概論》的部分內容,作為學生入門的內容,從地物反射波譜特征入手,逐步開展遙感目視解譯,地物判讀標志的建立,在此基礎上再結合《遙感導論》的相關內容,這樣既可保證學生對遙感有全面的掌握,又可在需要加強的重點內容上有所側重。《遙感原理、方法、應用》、《遙感獲取與分析》 這兩本書中包含了較多的遙感應用實例,但是《遙感原理、方法、應用》為本科生教學用書,對于高職學院的學生來說,內容過于深奧,不易理解。《遙感獲取與分析》過于偏重遙感數據的幾何處理,而且遙感應用部分內容較少。基于上述考慮,《遙感技術與應用》課程沒有指定教材,而是將相關的書籍作為參考用書向學生推薦,由學生自主決定選擇購買,然后老師結合多種教材的特點與學生的實際需求選擇教學內容。

2 教學內容的選擇與教案的整理

理論教學內容可以分為遙感概述、遙感基本原理、遙感數字圖像處理、遙感圖像目視解譯與遙感圖像的計算機解譯、遙感應用、3S綜合應用。但只講最基本和必需的,對較深和復雜的內容只做簡單介紹,供感興趣的同學自學。

在具體的教學中,為了達到課程的整體教學要求,必須通過實踐課程讓學生將學過的理論知識與具體實踐結合起來,加深學生對理論知識的理解,和對基本原理的驗證,學以致用,提高學生解決實際問題的能力。因此,在教學中將實習內容分為兩個階段。

1) 遙感數字圖像處理軟件操作。以PCI、ENVI與ERDAS遙感數字圖像處理軟件為主要實習軟件,結合具體的遙感數據,講述遙感圖像基本處理技術,包括幾何校正、大氣校正、幾何精校正、投影轉換、影像鑲嵌、數字圖像增強、波段運算、多源遙感數據融合、計算機分類、人機交互式解譯等內容。

2) 遙感基本應用。應用前一階段所掌握的遙感圖像數字處理技術,與一個具體的研究領域(比如土地利用類型遙感調查等)相結合,完成一個綜合的實踐性題目。

認真整理教案,對教案的結構,每一節,每句話、每個字都琢磨清楚,分析重點與難點。由于遙感技術更新非常快,因此要跟學生提供一些課下學習的參考資料,參考內容的選擇不僅局限于書籍和雜志,一些專業網站已成為遙感教學不可缺少的資源,除此之外,遙感圖像是遙感教學中重要的參考資料,因此收集各種影像數據是教師備課和教學的重要內容,我們先后從美國馬里蘭大學、美國地質調查局、中國遙感衛星地面站下載了一些免費的圖像做為練習使用。做好教案后,再做好PPT向同學講授,特別要增加一些圖片和動態演示。

3 教學方式與方法的應用

具體教學內容確定以后,如何使其在授課過程中很好地被學生理解掌握并能運用,很大程度上取決于采用的教學方式方法。選用適合的教學方式方法是很好的完成教學任務、提高教學質量的關鍵。

1) 多媒體與黑板等的優勢結合去教學

隨著社會的進步,信息技術已經深入到千家萬戶、各行各業,高職院校的教學軟硬件設施也得到了更新完善發展,多媒體教學已成為眾多學科教學的有力的工具。與傳統使用的黑板的教學手段相比,多媒體教學有著不可比擬的很多優點,因為多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有動態影像這樣的特點,具有許多對于教學過程來說是特別寶貴的特性與功能,這些特性與功能是其他媒體(例如投影、錄音、錄像等)所不具備或是不完全具備的。遙感技術是一門對地觀測與獲取信息技術,其中具有很多的圖像數據和空間地理數據,所以多媒體教學應成為遙感技術與應用教學的重要形式。首先,從人的生理心理學角度分析,圖像比語言更容易被人感知,人所接受的外界信息有至少70%是視覺感知的。以圖像的形式顯示教學信息具有形象、直觀、生動的特點,能高效激發學生學習興趣,調動學生的學習積極主動性。能實現傳統教學實現不了的情境、動畫、模擬等。其次,方便教師的教學設計,更易突出重點、突破難點,進而提高教學效果,促進學生全面發展。但是,應用多媒體教學也有很多問題,如果課件的交互性差,則學生“難以消化”;如果多媒體使用太濫,則把握不住學生的思想心理,不利于學生的學習。所以利用多媒體與傳統黑板等多種教具相結合的教學,地理數據和圖像以多媒體展示,重點和難點在黑板上結合學生的學習講解,對原理結合生產實例展開講解。這樣就能優勢互補,取得最佳的教學效果。

2) 在理論教學過程中,以講授法為基本教學方法,適當采用提問和啟發式教學的方式。關注全班學生,注意反饋信息,凝聚學生的注意力,使其保持相對興奮狀態,使他們產生愉快的心境,課堂語言簡潔明了,課堂提問面向全體學生,注意啟發學生學地理的興趣,課堂上講練結合。積極鼓勵學生,使學生感到有“功”。 我國古代教育家孔子說過:“知之者,不如好之者,好之者,不如樂之者”。要學生達到“樂學”,必然要使他們有成功感。“求成功”是人類的共有的天性。即使是一點一滴的進步,也會使學生感到愉快,成為促使學生繼續學習的動力。學生取得進步時,我會對學生的成績給予正確的評價,或者與平時成績結合起來。在課堂上我會使用一些鼓勵性語言來激發學生學習的熱情,有時還可借助同學們的掌聲進行鼓勵。在教學過程中,我非常注意給學生們更多的鼓勵,對他們抱有一顆寬容慈愛的心。

在教學過程中,充分利用已有的知識基礎,引導學生思考遙感應用中的問題和現象,并自行設計或補充一些與學生關系較大的遙感應用問題和現象,以展示遙感課內容的豐富多彩和應用價值,引入新知識、新技術與新成果,增強學生的求知欲。認真組織開展復習、測驗、考試、課外活動等。側重于教會學生了解遙感在生產建設中的作用,培養學生實踐能力,多閱讀課外書籍,多關注身邊的遙感知識,不斷擴寬知識面,為教學內容注入新鮮血液。

3) 在第一階段的實習過程中,是對基本原理和方法的驗證,采用演示加練習的方法來教學。老師先對某一個專題結合理論進行演示與講解,然后讓學生進行操作練習,老師巡回指導并檢查學生完成情況,最后老師總結,學生完成實驗報告。在這個過程中,演示與講解一定要結合學生理論知識掌握程度的實際情況,使學生的知識能與老師的講解銜接上,演示時,老師要盡可能收集能激發學生興趣的一些具體實例,使學生感到有“味”,從而使學生保持良好的精神狀態、學習狀態,讓學生的潛能最大化地激發出來,特別是注意力、理解力、記憶力、創造力,達到最佳的效果。在學生自己練習過程中,老師結合自身學習的經驗教訓,去糾正學生不良的學習習慣,在學生碰到困難時,及時分析困難產生的原因,針對每個學生進行指導,特別要教會學生盡量自己解決問題的能力,“授之以魚”不如“授之以漁”。

4) 在第二階段的實習過程中,在有條件的情況下,增加野外實踐實習的內容,攜帶手持GPS、便攜式地物光譜儀、短波紅外地物光譜儀等遙感儀器,到野外進行遙感技術的綜合應用實習,如幾何精校正中的地面控制點選取、地物反射率測量、地物目視解譯與驗證補判等等。通過野外實習,進一步提升學生理解與靈活運用知識的能力,提高遙感技術與應用課程的實踐性[1]。

與遙感圖象處理與應用的企事業生產單位建立聯系,讓學生通過頂崗式實習,熟悉遙感技術與應用的具體工作流程,觀察實際生產中出現的問題并學會獨立解決問題的能力,將實際生產與自己的課程學習進行結合,增強遙感技術與應用的實際生產能力。

5) 讓比較優秀且有興趣的學生參加老師的遙感技術與應用的科研課題,學生在老師的指導下,針對具體的小題目,成立各個科研小組,各個小組獨立的收集相關資料,結合題目進行知識和技能擴展訓練,然后進行實驗,不斷思考總結,老師適時進行點撥指導,學生基本都能取得項目預期的成果。通過這種學習和鍛煉,使科研小組成員具備了一定的科研基礎,養成了良好的科研素質,為以后的進一步發展有了較高起點。

4 小結

從這幾年的教學情況看,通過這些教學環節的精心計劃與認真實施、反饋修正,激發了學生的學習興趣,既學到了有用的理論知識,又具有實際的技能,提高了獨立解決較復雜問題的能力,為盡快盡好走入社會奠定了堅實的基礎。

參考文獻:

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篇2

關鍵詞:遙感技術,測繪,制圖

前言

近年來,由于物理學、空間科學、計算機科學等科學技術的飛速發展,為遙感技術奠定了技術基礎,同時,由于人類生產中不斷地向深度進軍,遙感技術得到廣泛的應用,使得遙感技術得到了飛躍式的發展,已經成為一些發展中國家和發達國家非常重視的科學技術。遙感技術是與計算機科學、空間科學、測繪科學、地球科學、電子科學以及其他學科相互融合、交叉滲透的基礎上面發展起來的一門新興邊緣學科。利用非接觸傳感器從而來獲得相關目標的時空訊息,不僅僅是著眼于解決傳統目標的幾何定位,更重要的是對利用外層空間的傳感器獲取非影像和影像信息進行非語義和語義解譯,提取客觀世界中的各個目標對象的物理與幾何特征訊息,以達到為人們認識自然和改造自然而提供科學的方法和技術的目的。由于它的應用性、科學性、服務性、技術性涉及到廣泛的科學技術領域,不難看出它的應用已深入到社會經濟發展和國家安全等方面。本文著重講述了遙感技術在地籍測繪以及制作專題圖領域上的應用。

1遙感技術在地籍測繪中的應用

1.1動態監測

隨著遙感技術和計算機的發展、進步,日趨成熟的動態監測應用已融入地籍測繪中,例如遙感技術與地理信息系統結合,以及GPS定位技術等,給土地測繪帶來了諸多的方便。在地籍測繪中應用遙感技術,最直接便捷的一點就是動態監測。動態監測也就是應用遙感技術,對土地調查和動態、土地的變更進行監測。在地籍測繪中,動態遙感監測技術是對土地的利用率和相關調查的資料,通過圖形以及數字等難識別的對象為基礎,利用計算機的相關技術,對難以識別的信息進行相關處理,變成可識別的圖像和文字,從而記錄相關的數據信息,合理的確定監測周期,以便對土地利用的變化情況進行全新的監測,各個時期的數據進行對比,從而得出最優。技術上的進步給人們帶來了越來越多的便利,隨著計算機圖像處理技術的成熟以及完善,動態監測技術應用于地籍測繪,在將來一定會越來越方便。

1.2遙感技術

在地籍測繪中,動態遙感監測技術的應用,一般通過以下流程來運作:數據的選取、處理、變化信息的提取和監測精度的評定。①數據的選取,大家都知道地籍管理具備連續性、高精度性以及綜合性等特征,目前的遙感技術對數據的選取,一般通過法國和美國的LandsatTM、SPOT兩種衛星數據來實現。然而監測的精度一直以來都是遙感技術最關鍵的部分,為了提高精度需要,有時必須結合相關土地利用圖,來作為監測的對比,并將生態、人文等相關指標列入地籍測繪資料中。當精度的要求特別高時,必須借助GPS等高分辨率衛星影像當作補充資料。②變化信息的提取,所謂變化信息,即在固定的時間段、土地的相關資料產生變化的相關量的大小來提取變化信息,這是遙感技術在地籍測繪中最為重要的應用,通過時間差來計算不同時間段的變化信息量,從而來預計出土地未來的變化規律,為今后的整體規劃提供一定的參考。

1.3 GPS RTK的勘測定界

在現在的土地勘測中,首先采用遙感影像上粗略標注勘界的位置,然后再到野外進行GPS-RTK測量。建設用地中的土地勘測定界是實地的確定土地使用的界線范圍,量測使用界線范圍內各類土地面積并計算用地面積,測定界樁的位置等測繪技術工作,它不僅給各級政府的國管部門審批地籍管理、土地提供可靠依據而且提供了基礎資料。建設用地勘測定界的工作順序為,審查用地文件――現場的勘測――圖上的紅線設計――實地的放樣――審核測量――面積測量與計算――繪制建設用的地界圖――填繪建設用的地管理圖――資料的整理――建檔,經反復實地的勘測、圖上的設計、權屬的調查后制定出放樣的數據。利用GPS RTK技術勘測定界放樣,能夠避免關系距離法和解析法放樣等放樣方法復雜性,也簡化了在建設用地勘測定界的工作工程,特別是對鐵路、公路、輸電線路、河道等線性工程以及特大型工程的放樣尤為實用。其是遙感與攝影測量科學的前沿內容。

2遙感技術在制專題圖中的應用

所謂遙感專題地圖的制作即在計算機制圖的環境下利用遙感資料編制出各類專題地圖,這是遙感信息在地理研究和測繪制圖中的重要應用之一。在此就其中一些關鍵性的技術環節作重點講述。(1)空間分辨率與制圖比例尺。空間分辨率也就是地面分辨率,是指遙感儀器所能分辨出的最小目標的實際尺寸,也就是遙感圖像上面一個像元相對應的地面范圍的大小。因為遙感制圖是利用遙感的圖像來提取專題的制圖信息,所以在選擇圖像空間分辨率時一定要考慮到下面兩個因素:一是解譯目標最小尺寸,二是地圖成圖比例尺。空間不同規模的制圖對象的識別,在遙感圖像的空間分辨率方面都有一定的要求。地圖比例尺與遙感圖像的空間分辨率有著密切的關系。所以進行普通地圖的修測更新和遙感專題制圖時,對不同平臺的圖像信息源,應該結合研究宗旨、精度、成圖比例尺和用途等要求,進行分析選用,以達到經濟、實用的效果。(2)波譜分辨率與波段。波譜分辨率是通過傳感器所使用的波段數目(通道數)、波段的寬度、波長來決定的。(3)時相與時間分辨率。遙感圖像的時間分辨率差別很大,用遙感制圖的方式顯示制圖對象的動態變化時,不但要弄清楚研究對象其本身的變化周期,與此同時還要了解到有沒有與其相應的遙感信息源。例如要研究森林火災蔓延范圍、洪水淹沒范圍或森林蟲害的受災范圍等現象的動態變化時,必須選擇相適應的超短期或短期時間分辨率的遙感信息源,只有氣象衛星的圖像信息才能滿足這種要求,遙感圖像是指某一瞬間內地面實況的記錄,然而地理現象是不斷的變化。所以,一系列按時間序列成像的多時相遙感圖像中,必然存在著最能揭示地理現象本質的“最佳時相”圖像。研究農作物的長勢、植被的季相節律,目前以選擇landsat-TM或SPOT遙感信息為佳。

3結論

制作專題圖以及地籍測繪工作是極其繁瑣的,只有采取一定的科技手段才能提高工作效率,及時完成任務。隨著遙感技術的發展,給制作專題圖以及地籍測繪工作帶來了不少便利,隨著計算機技術以及GPS等技術的日臻完善,遙感技術應用于測繪領域也日趨成熟,相信隨著科學技術的發展與進步,遙感技術的應用水平將步入一個全新的臺階。

參考文獻:

[1]鄭立中,楚良才:實用化――“九五”遙感應用的特點,遙感信息,2007年第1期。

[2]孫家炳:遙感原理與應用,武漢:武漢大學出版社,2009年。

[3]蔣金龍,李建,梁軍:遙感技術在城市土地利用演變研究中的應用,安徽農業科學,2008年第2期。

篇3

關鍵詞:地籍測繪 遙感技術 實踐應用

一、遙感技術簡介

所謂的遙感技術。其本身指的就是采用傳感裝置,對指定對象并不進行任何的直接接觸,但是又能將需要了解的對象某些信息詳細的獲知,并且對這些信息進行一定程度的分析,其次對此進行適當的表達或者加工,傳感技術可以說是現代化技術中最具有代表性的一項。

傳感信息本身具有一定的豐富性、周期性以及動態性,并且信息的獲取效率相當的高,一般清況下可以通過數字方式進行記錄或者是信息的傳遞、通過對遙感技術合理的使用,能夠對土地實際利用的情況進行較大范圍的更新以及核查,同時能夠將土地本身所發生的變化或者是利用現狀進行及時的了解以及獲取。與此同時,對于年度土地所發生的利用變更數據進行及時的分析、管理以及更新。

一般情況下,遙感技術建立在衛星系統或者是飛機巡航系統等其他覆蓋面極廣的飛行裝置中,并且以此作為載體,對地面的電磁信息或者是需要收集、進行研究的信息實現獲取,同時也是對地球環境進行判斷以及對地籍資料進行分析最為主要的科學技術手段。遙感技術最早出現在上個世紀六十年代末期,起初只是應用在攝影以及對計算機技術有效地結合,并且綜合而來的一項技術手段。但是隨著現代科學技術不斷地發展以及進步,研究結果證明,任何的物體,其本身都會反映出截然不同的電磁波信息,而這點也是物體本身的電磁輻射特征。針對航空領域而言,所使用的遙感技術主要應用行器上所進行安裝的遙感控制裝置,并且通過這一項裝置的安裝,可以對待研究的目標本身的輻射特性進行一定的分析以及研究,同時并進行完整、全面的記錄,對于一些接收到的重要的信息,還會進行有效地識別。我們可以這樣認為,在高空飛行器上,所安裝的遙感裝置,并且被運用在某些測量過程中,這種一般被稱之為航空遙感。但是隨著科學技術不斷地發展以及進步,同時伴隨著計算機技術不斷地發展進步,遙感技術應用的領域也更加的寬廣,例如在我國地籍測繪工作中,通過對遙感技術合理的使用,實現對土地相關的信息進行全面并且細致的收集、分析,并且對大量的科學數據以及可行性數據進行記錄、研究,并且通過所收集到的信息對地籍情況進行識別以及判斷。

二、地籍測繪工作中遙感技術的實際應用分析

(一)在動態監測中的實際應用分析

隨著遙感技術不斷地發展以及進步,在地籍測繪的過程中,遙感技術也更加的成熟以及豐富,例如我們熟知的地理信息遙感系統、GPS遠程定位系統,這些技術的應用以及開發給地籍測繪工作帶來了巨大的變革以及方便,地籍測繪工作中遙感技術的使用,表現得最為直接以及明顯的一個方面便是動態監測。一般情況下,我們所說的動態監測便是指的通過遙感技術的應用,將土地的調查、變更以及動態進行一系列的監測。在對地籍進行測繪的過程中,對檢測的周期進行合理的確定,同時對整個土地實際利用情況的變化進行全面的監測以及探析,同時將每一個使其類所獲得的數據進行詳細的對比,從而得到最佳的結果。在進行地籍測繪的過程中,所獲取的詳細信息方便對土地實際的利用情況進行全面、整體的規劃。同時為整個國家進行規劃過程中,所需要進行的土地方面的決策提供可行、真實可靠的依據。動態檢測可以將違法用地情況進行及時的發現,對于一些發現的違法用地情況,向上級部門進行及時的回報,并且進行查處。隨著技術不斷地進步,帶給人們日常生活以及工作過程越來越多的方便,隨著計算機技術以及圖像技術日趨完善,地籍測繪工作中的遙感技術也將發揮更多的便利以及優勢。

(二)遙感技術在制專題圖中的應用

(1)空間分辨率與制圖比例尺的選擇。空間分辨率即地面分辨率,是指遙感儀器所能分辨的最小目標的實地尺寸,即遙感圖像上一個像元所對應的地面范圍的大小。由于遙感制圖是利用遙感圖像來提取專題制圖信息,因此在選擇圖像的空間分辨率時要考慮以下兩個因素:一是解譯目標的最小尺寸:二是地圖的成圖比例尺。空間不同規模的制圖對象的識別,在遙感圖像的空間分辨率方面都有相應的要求。遙感圖像的空間分辨率與地圖比例尺有密切的關系。在遙感制圖中,不同平臺的遙感器所獲取的圖像信息,其可滿足成圖精度的比例尺范圍是不同的。因此,進行遙感專題制圖和普通地圖的修測更新時,對不同平臺的圖像信息源,應該結合研究宗旨、用途、精度和成圖比例尺等要求,予以分析選用,以達到實用、經濟的效果。

(2)波譜分辨率與波段的選擇。波譜分辨率是由傳感器所使用的波段數目(通道數)、波長、波段的寬度來決定的。

(3)時相與時間分辨率。遙感圖像的時間分辨率差別很大,用遙感制圖的方式顯示制圖對象的動態變化時,不但要弄清楚研究對象其本身的變化周期,與此同時還要了解到有沒有與其相應的遙感信息源。例如要研究森林火災蔓延范圍、洪水淹沒范圍或森林蟲害的受災范圍等現象的動態變化時,必須選擇相適應的超短期或短期時間分辨率的遙感信息源,只有氣象衛星的圖像信息才能滿足這種要求;遙感圖像是指某一瞬間內地面實況的記錄,然而地理現象是不斷的變化。所以,一系列按時間序列成像的多時相遙感圖像中,必然存在著最能揭示地理現象本質的“最佳時相”圖像。研究農作物的長勢、植被的季相節律,目前以選擇land-sat-TM或SP0T遙感信息為佳。

三、結束語

眾所周知,地籍測繪工作繁雜,在進行實際工作中,必須通過對高科技技術的運用才能有效地完成相應的工作,遙感技術的開發以及研究,給地籍測繪工作帶來了極大的便利,并且隨著科學技術不斷地發展以及進步,遙感技術也將更加成熟。

參考文獻:

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2.李春鋒 王旭紅.基于遙感技術的三峽庫區屏障帶劃分研究――以重慶市萬州區為例[J].地下水,2012(2):194-195.

篇4

關鍵詞:遙感技術;水文監測

中圖分類號:P335 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161132201

水是萬物生存的根本,對水文資源的監測和預測有著十分重要的意義。隨著科學技術的發展,傳統的預測技術已經不能適應時代的發展與需求,目前,遙感技術憑借其質量高、速度快的優勢特點,已經成為時代主流監測技術。遙感技術在水文資源監測中的應用大大提高了工作效率,同時能夠結合其他的科學技術手段,能夠提供更為準確的預測結果。

1 遙感技術概述

“遙感”從字面上的意思來理解就是遙遠的感知。用科學嚴謹的詞語來表述就是一種通過遠距離感知目標反射或是自身輻射的電磁波、可見光以及紅外線等,進而對目標進行探測及識別的技術。

2 遙感技術在水文水資源監測方面的應用

2.1 徑流監測

徑流監測徑流量的預測預報通過遙感技術是無法直接估算出的,需要借助衛星遙感監測到的數據與水文氣象站的數據相結合才能得出。另外,還需要利用遙感技術對土壤、植被等相關水系的綜合研究,通過這些建立模型,輸入限制條件與活動條件才能較為準確的估算出徑流量。最早使用的徑流量監測方法較為簡單,其準確度也不夠高,導致了盲目性。通過最新技術的應用,使得預測、預報的準確性大大提高。對于河流徑流量的監測,也有利于水利設備的建設。根據河流多年平均徑流量的大小選擇合理的裝機容量,建設水電站。

國內在遙感應用于徑流與水文模型方面的研究,主要集中在國外遙感水文模型的應用和運用遙感資料獲取流域水文模型的輸入以及率定有關的參數方面。1989年,王燕生利陸地衛星影像獲取了流域的下墊面資料,將流域按植被和土壤、土地利用分區,并應用氣象雷達探測雨區及相應的面雨量,采用USDAHL水文模型,進行了少冷河的洪水預報研究。2001年,馬鐵民等在新安江模型的基礎上,通過參數調整和修改,建立了吉林省輝發河流域的遙感水文模型并對該流域的水情要素等進行研究,結果表明對該流域的水文及洪水預報效果良好。

2.2 水位監測

水位防澇監測對水文資源的監測的終極目的就是預防災害。遙感技術對降水量、蒸發量、河流徑流量等的監測,通過建立長期的模型數據,最終便產生了對災害預防的功能作用。如通過多年的河流徑流量監測,可以預知哪一年的河流徑流量較大,做好防洪的準備工作,哪一年的河流徑流量小,做好抗旱的準備。洪澇災害是造成人類傷亡和財產損失最大的一種自然災害。利用遙感手段對洪澇災害進行實時動態監測,確定洪水淹沒范圍及面積,具有客觀、準確、時效性高的特點。遙感技術對洪澇災害的監測評估在我國已有較長的歷史。通過“八五”、“九五”科技攻關,中國科學院已建立了一套較完整的洪澇災害監測評估技術系統,主要用于對珠江、長江、淮河、黃河、海灤河、遼河、松花江等七大江河中下游地區的洪澇災害監測評估。

2.3 蒸發量監測

對于蒸發量的監測,傳統的方法是通過物理方面來實現的。傳統的方面費時費力,大大影響了工作效率。現代科學技術的發展以及遙感技術的發展,使得對于蒸發量的監測有了更為先進、更加簡單的方面,避免的大量了復雜計算工作。由遙感技術發展而來的蒸發量監測技術主要有統計經驗法、能量余項法、全遙感信息模型法等。根據模型不僅可以對蒸發量進行監測,而且還可以預測出往后幾年的蒸發量的大概值。此外,根據需求的不同可以建立對應的模型,比如,只需計算地表及土壤的蒸發量,只需要建立較淺層次的一層模型。如需要計算的是地下熱量的余熱,就可以建立較深層次的二層模型。因此,遙感技術的使用使得其有更強的針對性。

3 結語

遙感技術成為現代監測技術的主流,在水文測驗中的用更是可以拓展至更加寬廣的方面。本身的優勢與其他技術的結合使得遙感技術對降水量監測、土壤水分監測、徑流量監測、蒸發量監測等監測結果更加準備,更好服務于人們的生活出行。相信隨著更高技術的研發與應用,遙感技術在水文測驗中的應用方面也越來越多,監測結果也越來越準確,對抗洪防災起到更加重要的作用。對水文資源的研究產生更加長遠的影響。

參考文獻

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關鍵詞:電力工程;野外勘測;遙感技術;應用效果

隨著現代科學技術的不斷進步,遙感技術的出現能夠為野外勘測提供較好的應用效果,且b感圖像逼真、直觀,對于工程選線具有較好的應用效果,能夠提升野外勘測的效率。遙感技術(RST)是利用傳感器和電磁波對不同空間物體進行識別與檢測的一種數據成像技術,能夠制作出優質的地圖,在現代社會中得到了廣泛的應用。而文章主要針對電力工程勘測中遙感技術的應用展開分析。

1 遙感技術在電力工程勘測的優點

1.1 獲取信息的方式多樣化且信息量充足

遙感技術能夠獲得大量的信息主要是由于傳感器能夠接受到不同波段的信號。遙感器不但能夠通過可見波段對地面物體進行勘測,同時能夠利用紅外線、紫外線等不可見波段進行勘測,不但能夠清楚的檢測到目標物體的特征,同時能夠檢測到目標物體的內部情況,這里利用了微波的穿透能力,能夠采集到物體內部信息,例如地下水流、沼澤地、地下土層結構等[1]。微波波段能夠實現全天候檢測,即使在惡劣環境中也能夠進行勘測工作。且隨著無人機遙感技術的發展,遙感檢測半徑從過去的20公里提升至150公里,這就有效擴大了檢測范圍,并且在雨雪、風暴等極端天氣中都能夠進行勘測工作。

1.2 能夠進行綜合性分析

遙感儀器檢測范圍較廣,能夠實現大面積遙感數據的傳遞,從而全面分析數據。遙感技術所獲得的數據能夠將檢測范圍中地表人文景觀和自然環境客觀的展現出來,能夠從宏觀的角度觀察檢測范圍的地理情況,實現真實、客觀、全面的展示地表植被、土壤、水文和地貌等方面的特征,并且能夠從不同的角度出發針對這些物體之間的關系進行分析。在電力工程線路的選擇中可以利用遙感技術分析電力工程所在區域的水文地質以及地表特征等方面的情況,通過分析采集到的數據觀察該地區是否存在地震、坍塌、泥石流、沼澤地、人工坑洞、河岸沖刷、沙丘等影響線路修建的因素[2]。遙感技術對于地面物品信息的采集和分析,能夠有效排除這些不確定因素,保障電力工程的安全性與穩定性。

1.3 能夠實現動態探測

遙感技術能夠對同一地區進行反復的探測,為了能夠讓工作人員觀察到不同時期同一目標物體的變化,從而掌握物體實時信息,動態分析地表物體內在和外在情況,這對于避免傳統勘測方法中存在的問題具有有效規避,從而讓電力工程的選址更加科學[3]。由于自然界是每時每刻都在變化的,且自然變化又有一定的規律,遙感技術的分析作用在自然災害、環境污染以及氣候變化等方面具有重要的作用。

1.4 勘探范圍廣且數據收集快

勘探范圍廣且數據采集速度快是遙感技術的主要優勢,在過去的實地勘測和工程測繪中,勘測與測繪所需時間較長,通常需要幾個月,而工程量大的工程甚至需要幾年。隨著我國衛星技術的不斷發展,遙感技術不但能夠快速獲取衛星反射的信號,同時能夠有效勘測周圍的地形地貌,在工程勘測中起到了重要的作用。

2 遙感技術在電力工程勘測中的應用

2.1 圖像技術

電力工程勘測最主要的是獲取電力工程線路相關信息、電力工程主要線路中經過區域中的建筑以及水文地質等方面的信息,也是電力工程線路選址的重要依據。在電力工程勘測中,遙感技術主要應用于可行性探究這一階段[4]。如果以1:10萬的遙感圖像為依據,電力工程選址勘測對目標地區進行圖像、資料和文字報告的采集、分析與整理,對電力工程線路的實際情況進行分析,然后做出測繪圖,并結合鉆探工程獲得的典型土層剖面圖,深入勘測目標區域的地理情況,才能夠有效控制施工地區的土層結構,從而對施工環境進行有效評估并制定科學的施工方案。

2.2 建設完整的工程線路信息平臺

建設完整的電力工程線路信息平臺,需要采用GPS技術,在利用航測技術的同時,充分分析獲取的遙感信息,才能夠確保采集信息的準確性。同時為了提高遙感圖像分析的效率,需要保障圖像的清晰度與分辨率,還需要合理采用公分、厘米等精度的傳感衛星圖像。需要做到以下幾方面:(1)在分析遙感圖像時,需要與該時期的地質測繪同時進行,在調查過程中需要保持一致性,這是基本資料、野外探測、資料整理中的重要內容,有助于提升野外勘測的工作效率與質量。(2)通過采集不同時間、不同波段以及不同種類的圖像,圖像比例尺需要保持在1:1~1:5左右,并且全色航片需要結合整體應用,才能夠實現遙感圖像的整體概括性。(3)要全面破譯遙感圖像,做好野外檢查與驗證,確保遙感圖像的科學性與完整性,才能夠使野外勘測達到工程設計的具體要求。必須進行現場驗證,對破譯圖像中的相關信息進行核實與補充。

電力工程線路確定需要利用電力工程信息平臺,其能夠實現遙感圖像的破解,同時能夠進行圖像信息的輸出。在線路選址過程中,需要通過信息品臺對采集資料的綜合分析,進行全面對比,選擇經濟實惠的修建路線,避免建筑物密集或地形復雜的區域對工程造成的施工成本增加,確保建造工程的造價成本不受影響,達到設計與勘測相統一的目的。

3 結束語

遙感技術在惡劣的環境以及復雜的地形下都能夠很好的勘測,并且具有高效、準確的優勢,在充分利用計算機技術的情況下,能夠對地物進行綜合分析,從而為電力工程勘測提供了有效的方法。

參考文獻

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篇6

關鍵詞;測繪技術; 地籍測量 ;應用

一.測繪遙感應用現狀

1測繪遙感應用不夠廣泛

從遙感技術的發展來看,其發展前景比較樂觀,而且技術的應用領域和應用水平不斷在拓展。但是就當前遙感技術的應用現狀來看,依然面臨著不少問題,最主要的就是實際應用范圍不夠廣泛,遙感技術在當今依然是一項不為人所熟知的測繪技術。這個問題主要表現在當前的測繪工作,比如地形地質勘測、工程勘探等還是習慣采用傳統的測繪技術,對于遙感技術還比較陌生,對其應用就更加受限制,觀念上的制約以及對遙感技術的不熟悉制約了遙感技術在更多的領域發揮其作用,也不利于遙感技術的大力推廣。

(1)當前的遙感技術功能已經波及到許多勘測領域,其全天候、實時性以及監測數據受人為干預較少的優勢是傳統人工測繪技術難以達到的,測繪數據的精度高、誤差較少等也會大大提高監測數據的科學性和實用性,如果許多測繪領域依然采用傳統的測繪手段,遙感技術的功能就難以全面體現,將不利于遙感技術的深度開發,挫傷遙感技術研發的積極性

(2)遙感技術應用不廣泛也不利用空間信息技術的發展和應用。遙感技術是以空間信息技術為基礎的,他體現了空間信息技術在現代空間勘測和開發中的諸多優點,并且是對空間信息技術功能的具體體現和延伸。遙感技術需要GPS技術進行空間導航和定位,這直接影響著遙感技術定位和勘測的精度與準確性。

2. 遙感工作資金造價高

在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段,其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上,譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

3.遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低

遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。

二.測繪技術在地籍測量中的應用

1. 地籍測量中應用攝影測量技術

傳統地籍測量獲得的數據通常是不準確的,并在一定程度上影響測繪質量,所以為了提高數據的準確性,現代地籍測量需要利用攝影測量技術。這種技術具有非常簡單的操作,極易被測繪人員掌握,在測量過程中幾乎不會受到外界的干擾,因此,相對容易獲得準確數據。另外,還可以實時更新攝影測量獲得的數據,其提供的信息量很大,也具有相對突出的幾何特點,具有清晰直觀的數字,非常容易讀取,避免通視造成的影響。可是這種技術也有缺點,因為在進行地面攝影期間,前面的物體對后面的物體有一定的遮擋作用,增加了攝影的難度。如果攝影在空中進行,利用飛機運載航空攝影機,可是飛機不能保持嚴格規范的水平度,影響曝光。可是,在應用先進技術之后,則能夠有效解決這些弊端,提供更加準確的數據給地籍測量。

2.地籍測量中應用數字攝影測量和遙感模式

地籍測量應用數字攝影測量和遙感模式是一種發展趨勢,其空間攝像信息方式使用更多的傳感器和瓶體,向多時相和高分辨率發展。高分辨率的衛星遙感影像提供空間信息獲取的主要數據。目前,有很多手段能夠獲得數據,促使地籍測量線劃圖和各種專題的地籍圖更易獲得。此外,地籍測量應用衛星遙感技術可以實時監測利用土地資源的情況,為地籍測量提供更加及時的信息。因為地籍測量要求很高的精度,數據采集設備應用數字攝影測量能夠獲取大比例尺的航空像片,接著通過對應技術分析像片,以獲得其中的地籍數據,然后將其空三加密確定為控制目標點,利用專門軟件處理數字攝影測量的數據,為地籍內外的測量作業提供便利。以這種模式獲得的地籍圖能夠體現出豐富的信息,實時性也很強,既具有線劃地圖的幾何特點,也具有數字的直觀特點,還對地籍圖的界址點有完善作用,不會受到通視條件的影響,將不包含GPS像控以及地籍權屬調查的所有工作完成,降低勞動強度,提高工作效率,能夠獲得很好的發展。

3.應用遙感技術開展地質調查是相當必要.也是社會經濟發展的客觀要求和需要。就當前社會發展狀況來看,遙感技術的應用有著廣闊的發展前景,相關人員要從加強遙感技術深度研究這一方面出發,提高遙感技術的測量精度,進一步拓展其應用領域。(1)國家相關部門要加強對遙感技術開發研究的鼓勵和推動,采取相關措施推動遙感技術的普及和應用。比如,利用政策優勢,鼓勵相關部門在開展測繪工作者運用遙感技術,將遙感技術從示范性試驗階段推動到大范圍應用普及階段,使遙感技術能夠真正發揮其技術的優越性,對傳統測繪手段進行革命性的改造和開創。這將會大大推動遙感技術與實際測繪工作的聯系水平,不僅有利于遙感技術發揮其測繪水平上的優勢,更有利于在實踐中發掘遙感技術的弊端,從而推動遙感技術在實踐中不斷完善和發展。(2)加大對遙感技術的資金投入也是深度研發遙感技術的關鍵舉措。一項技術從開始研發到投入使用要歷經漫長的過程,遙感技術從最初出現到現在也已經經歷了將近半個世紀的時間,我國也逐漸成為遙感技術大國。但是僅僅如此是不夠,我國必須向著遙感強國的目標前進,因此加強技術的深度研發是極其必要的。

4.大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度

遙感技術只有在大力推廣中才能顯示其技術的活力和對測繪工作的廣泛適應力。當前遙感技術已經凸顯出其難以比擬的技術優勢和環境適應力,比如,能夠適用各種復雜地形的勘探工作,能夠實現對火災、氣象災害、地質災害過程的實時檢測,動態獲取相關數據,為開展災害研究和建立災害防御體系提供便利等,因此必須要大力推廣遙感技術,提高普及程度。

三 結束語

總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發揮自身優勢,在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。

參考文獻:

[1]覃永勤.淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J].廣西城鎮建設,2012,(08).

篇7

歲末年初,我們來到中國科學院遙感與數字地球研究所采訪陳富龍,走進了他在遙感技術領域的探索歷程。

青春熠熠輝

2011年,亞洲遙感協會為陳富龍頒發了“村井俊治獎――年度亞洲遙感學會最佳青年論文獎”。這在別人眼里光芒四射、讓人驚嘆的榮譽,在陳富龍的敘述中卻如云淡風輕般平常,若不是我們有意提起,他似乎早已將之忘諸腦后。

“之所以獲獎,在我看來歸屬于兩大原因:一是因為我的選題比較有意義――用微波遙感技術解釋冰川變化與全球變暖之間規律的關系,獲得了一些定量的分析結果,該選題得到了評委們的青睞。二是我的工作做得還算細致,不僅在理論上做出了創新,還通過實地考察進行了科學驗證。”

誠然,一個年青科學家對理想的執著與追求本不是為了所謂的獎項,因為科研之路意味著枯燥與乏味,意味著日復一日的實驗與攻堅,意味著淡漠名利,甘于寂寞。每當談起當初為何會選擇走上遙感技術研究的專業道路,陳富龍回憶說,一切都是順其自然的結果。

在1999年的秋天,陳富龍順利走進了武漢大學遙感信息工程學院的殿堂,珞珈山下的四年,是他人生中的一段美好時光。隨著專業課程的開啟,陳富龍對遙感這種新型、實用性技術的興趣日漸濃厚。他說,接觸的時間越久,掌握的理論越多,他越發現,遙感是一門應用面很廣的科學,它不僅涉及到全球變化和地球系統科學方面的研究,在資源環境和其他領域也有著廣泛的應用。

遙感研究的廣闊前景讓陳富龍更加扎實深入地將自己的研究開展下去。在拿到本科畢業證書之后,陳富龍又報考了中國科學院遙感應用研究所,開始了碩博連讀的學習。對于他來說,研究生階段的學習才是開啟探索生活的真正起點。

然而,在一個地方待久了,總想去外面的世界看一看,想去世界上最好的學校、最好的課題組進一步深造、豐富一下自己的理論知識。抱著這樣的信念,2008年7月,陳富龍得到了去香港深造的機會。在香港中文大學三年博士后研究員科研生涯的磨礪中,他曾多次帶領項目團隊,成功完成課題項目工作,并于2011年7月博士后出站,在香港中文大學擔任副研究員,開始了在雷達干涉與時序數據分析等方向的研究工作。

“在香港,我參與了香港中文大學DG項目、香港研究資助局RGC項目以及香港創新署ITF基金等項目,主要做的是雷達干涉地表沉降監測與分析研究,尤其關注了珠三角城市群地表下陷與滑坡泥石流等地質災害。2010年,我所在的團隊提出了大型人工線狀地物空間技術監測的理念,并組織召開了首屆大型國際研討會,我們倡導把空間遙感技術應用于大型人工線狀地物監測保護與智能管理。”

香港海外科研經歷,陳富龍認為它對自己的人格素養及求學篤實的科研態度起到了很好的塑造作用,而今回到內地工作,完成了從求學人到治學人的角色轉換,對他而言是一個新的開始,更是一個全新的挑戰。

其實,在遙感與測繪方向歷經磨煉的陳富龍,早已是這一領域的一顆“新星”,他具備扎實的學術能力,曾在重要學術期刊上40余篇(其中以Remote Sensing of Environment代表SCI論文10余篇),完成專著撰寫1部,組織國際研討會3項,參加國內外學術會議并做專題報告10余次,ADSAR 2011獲最佳論文獎,ACRS 2011獲Shunji Murai Award(亞洲遙感學會最佳青年論文獎), 受邀參與SCI學術期刊和國際研討會論文審稿20余次,獲得國家專利和軟件著作權共2項。他還擅長技術溝通和科研交流,曾赴美國USGS、意大利CNR訪問并作專題報告,能與國內外專家暢談,曾同武漢大學、中國測繪科學研究院、中國科學院等兄弟單位進行項目合作。

為遙感考古盡一份力

十后,提出了文化強國的理念,中國科學院遙感與數字地球研究所所長郭華東院士順勢希望把遙感考古這個方向做實做強。遙感考古是一個很有潛力、新興的學科方向,盡管我國早在十余年前就涉足了這一領域,并經過多年努力獲得了系列階段性成果,但仍缺乏科學方法論的指導,亟需開展以電磁波全譜段考古機理與響應為代表的基礎研究,也就是在這樣的背景之下,陳富龍作為高層次人才被該所引進,并寄予引領和發展遙感考古的厚望。

其實,通過遙感技術輔助考古并不是什么新鮮事。上世紀80年代國外就有所嘗試,我國科學家也曾利用雷達衛星遙感技術揭示了被沙土掩埋的長城遺跡及隋唐大運河遺跡等。目前空間遙感技術應用于遺產監測與保護已引起國內外的高度重視。聯合國教科文組織第34屆世界遺產大會明確指出“隨著遙感技術的持續進步,可利用該技術提供世界遺產地時序信息,以證實世界遺產所面臨的威脅是否減輕或惡化”。

但對于將遙感技術應用于考古領域的現狀,陳富龍所在的數字遺產研究室并不是特別滿意,研究團隊認為“在我國,遙感技術和考古基本上是‘兩張皮’,各干各的,最多也就是搞考古的拿著遙感圖像看一看,沒有讓兩個學科真正的融合在一起”。陳富龍指出,目前考古科學研究范式正在經歷嬗變,多學科交叉融合與創新也層出不窮,相關研究亟需向縱深方向發展。其次,“現有的海洋衛星、資源衛星都有對應的譜段對其進行監測,而遙感考古這個方向沒有衛星,顯而易見遙感考古研究目前散而雜,并沒有形成一門健全的學科體系。”

基于遙感考古的重要性及其發展現狀,陳富龍加入中國科學院遙感與數字地球研究所后竭盡全力希望為該學科的發展盡一份力。

“目前我的主要研究方向集中在雷達遙感考古、遙感地質災害以及雷達遙感與冰川凍土三個方面。”方向清晰之后,陳富龍在遙感技術的創新之路上,以自己的嚴謹、勤奮以及對社會的責任不懈地攀登著、奮斗著,為遙感考古技術的進步貢獻著自己的青春和智慧,也努力地詮釋著一個年青科學家對理想的執著與追求。

雷達遙感考古

文化遺產是記錄人類社會演化和進步的寶貴財富,受各國政府高度重視。近年來,人類活動加劇、全球變暖及重大自然災害嚴重威脅著文化遺產地的安全和可持續發展,亟需各國政府采取切實措施,探索科學有效的方法對文化遺產進行監測、保護和管理。而雷達遙感具有全天候,全天時的工作能力、通過主動發射脈沖信號波,獲取反映地物雷達后向散射的地物特征。雷達遙感極化和穿透特性有利于干沙區考古目標的探測與發現,其干涉特性有利于遺產目標及賦存環境變化監測與災害分析。

基于雷達遙感技術的優越性,近期陳富龍參與了中意政府間的合作項目“基于對地觀測的中意文化遺產地智能管理與試點應用研究”。項目通過對認知的提升、方法的創新和技術的開發,中意雙方聯合開展文化遺產地智能管理應用研究,以支持文化遺產地持續監測和完整性保護。項目主要關注中意雙方遙感、地球物理和診斷工具在文化遺產科研中的交流和訓練,進而實現優勢互補和共同進步。令人欣喜的是,目前該項目已取得階段性產出,包括通過了共建虛擬聯合實驗室的預案,以實現數據和成果共享等。

此外,在項目“基于雷達遙感的吳哥遺產地災害監測與評估”中,陳富龍以中-高分辨率星載雷達為主要數據源,充分利用雷達遙感全天時、全天候和穿透等特性,研究基于強度及相干特性的吳哥遺產地洪水監測與評估方法,深入探索以SBAS為代表的大范圍地表形變和以4D-InSAR為代表的遺產本體異常形變。以時序分析為切入口,研究吳哥遺產本體及周邊賦存環境異常形變地質災害發展趨勢與演變規律;通過對洪災信息統計分析、異常形變監測與診斷,為吳哥遺產地可持續化發展提供理論依據和技術支撐。

遙感地質災害與冰川凍土

地質災害日益嚴重,考慮到對突發性地質災害搶災救災工作的時效性要求,應用遙感技術開展地質災害監測極其必要,是當代高新技術發展的必然趨勢。將雷達遙感用于地質災害的監測也是陳富龍長期以來關注的科研方向之一。他以國家中長期科技發展規劃為綱領,結合我國城市化進程和高速交通網迅猛發展,從探索雷達遙感理論方法出發,首次圍繞大城市群地表沉降、大型軌道交通安全運營監測等前沿科學問題,引入永久散射體雷達干涉技術(PS-InSAR)開展高精度定量形變反演研究,在大范圍地表沉降及交通網形變監測、滑坡體驅動力分析等方面獲得了一系列顯著成果,并獲同行專家一致好評。

在這一領域,他典型的科研產出包括:利用微波遙感全天時、全天候的優勢,對多云多雨香港地區潛在滑坡實施遙感監測,并完成驅動力分析和地學解釋,研究成果可用于大型遺產地周邊不穩定地表探測、識別與評估;結合我國大城市圈發展規劃,首次嘗試使用永久散射體干涉技術開展大范圍城市群地表沉降和驅動力分析研究,以珠江三角洲為例獲得了令人鼓舞的階段性成果;結合極化和相干信息,以上海為試驗區反演獲取高密度地表形變場并完成驅動力分析;針對市政工程建設,采用雷達干涉技術,獲取廣州地鐵5/6線施工現場地表形變信息,為施工建設提供智力支持,積極探索雷達干涉技術在大型人工線狀地物(以高鐵、高速公路等軌道交通網為代表)形變監測方法等研究。

雷達遙感與冰川凍土

隨著人類開發大自然的加劇,全球變化(包括全球變暖、臭氧層破壞、森林銳減、物種滅絕、資源短缺)已經成為國內外社會關注焦點,并將對人類生存和社會可持續發展產生長遠影響。凍土作為冰凍圈中全球變暖響應敏感因子,其演化模式不僅可用于分析、預測變暖趨勢,且同區域乃至全球水環境、碳循環、生態、農業和地表景觀息息相關。鑒于其重要性,凍土科學已發展成為地球系統科學的熱點問題。應對凍土演變與人類活動復雜的交互響應,在我國深化西部和邊遠地區資源大開發背景下,如何掌握我國凍土時空分布規律,建立凍土演化與區域氣候、環境耦合機制,評價凍土退化對大型基建工程的影響已成為制約區域可持續發展的關鍵科學問題之一。

篇8

關鍵詞:遙感技術應用;地質災害;應用分析

我國地域面積較大,地質結構復雜,發生地質災害的頻率相對較高。雖然說地質災害的發生不可避免,但是可以借助科技手段實現對自然災害的及時監測與預防,從而最大程度降低地質災害對社會發展所造成的不利影響。人類活動的不合理,會在一定程度上加大自然災害發生的可能性,而遙感技術在地質災害中的應用,不僅能夠實現對地殼結構變化的實時監測,而且能夠有效提高救災效率,為人們的生命財產安全提供保障。

1遙感技術的應用優勢分析

1.1監測范圍大

在地質災害中應用遙感技術,能夠在高空中開展探測作業,實現對指定區域內地殼運動情況的實時監測,且監測范圍較廣。在監測過程中,由于所使用技術的不同、監測設備的不同,所采集到的數據信息精度也會有所不同。常見的數據信息采集設備有飛機、衛星等。其中衛星所采集到的數據信息精度更好、監測范圍更大。比如,專題繪圖儀圖像采集的分辨率在十五米以內,地球觀測系統的衛星測量精度則在二點五米以內。當前精度最高的衛星監測系統分辨率已經達到一米以內。

1.2數據采集實時性高

遙感技術在執行地質監測任務時,具有一定的周期性,能夠實現對同一區域信息的多次采集,從而為數據采集的實時性提供保障。地質結構始終處在一個動態變化的狀態下,需要持續不斷的進行監測,然后根據對所測得數據信息的計算與分析,將該區域內地質結構變化直觀的呈現出來,為地質災害的預測提供依據。應用遙感技術的高度不同,對指定區域地質變化情況進行重復監測的周期也就不同。

1.3應用靈活性高

相對于其他監測技術而言,遙感技術具有較高的靈活性,對應用環境要求較低,即使是環境惡劣的沙漠地區、高山林立的山區,也能夠使用遙感技術實現對指定區域數據信息的采集,有效降低人工監測難度,提高地質災害預防工作的有效性。在地質災害中應用遙感技術,還需要根據監測環境的不同,采用不同功能的遙感設備、科學的選擇測量波段,來實現對地面情況的全面監測。

2遙感技術在地質災害中的具體應用

2.1遙感技術在地質災害預防中的應用

預防災害發生,是降低災害對社會發展造成不利影響的前提條件,遙感技術在這一工作中的應用,發揮著不可替代的作用。首先,借助遙感技術實現對指定區域內地質結構情況的全面監測,并及時對收集到的數據信息進行分析與整理,找出災害頻發區進行重點監控。災害頻發區所呈現出的圖像與普通區域或多或少會存在著一定差別,根據遙感設備收集到的圖像資料,來繪制該地區的地質災害分析圖。上述方式的應用,能夠為地質災害的預防提供一個可靠的依據,明確該區域內災害防治的側重點,有效降低地質災害所造成的惡劣影響。其次,根據數據分析結果以及災害高發區的災害類型,有針對性的開展地質災害防治工作。通常來說,地質災害的發生大都比較突然,主要是由地質結構發生變化引起的,而地質結構變化又大都是由惡劣天氣導致的,還有一些是由地震引發的。使用傳統的方式進行地質災害監測,只能夠實現對小范圍內地質災害的監測,且采集到的數據精度有限,存在著一定的延時性。而遙感技術在地質災害監測中的應用,不僅能夠實現對大范圍內地質結構變化情況的實時監測,而且能夠準確監測到該區域內天氣的變化情況,提高地質災害預防工作的有效性。

2.2遙感技術在救災中的應用

上文中提到過,地質災害的發生大都比較突然,災害現場較為復雜,單一的依靠人力進行救災,無疑會大大增加救災難度。這時,就需要借助到遙感技術對災區內的具體情況進行勘測,以便于能夠制定出更加合理的救災方案,降低救災過程的風險性,減少不必要的人員傷亡。在地質災害中,遙感技術主要應用于確定災害范圍、定位災害發生點、災區內部情況勘測、災區氣候監測等方面。通過遙感成像技術實現對災害區域內圖像資料的收集,為救災工作的順利開展提供保障。災害發生以后,人的心理處在一個高度緊張的狀態,最佳救災時間十分有限,而遙感技術的應用十分符合這一救災需要,能夠為救災工作的開展提供一份詳細的信息資料。因此,遙感技術在救災作業中的有效應用十分必要。

2.3遙感技術在災區再建中的應用

地質災害所造成的不利影響,不僅取決于災害自身的嚴重程度,而且還取決于災害地區原本的建筑規劃方式。前期規劃合理的區域,會更容易展開救災工作,將災害所造成的不利影響降至最低。在災區再建中充分利用遙感技術,能夠更加清晰地了解到災后地質結構的變化特點,改善原有規劃中的不足之處。離開遙感技術的災區再建,不僅需要更多的人力、物力投入,而且會造成災區再建時間的延長,不利于社會發展穩定性的提高。所以說,根據國家基礎設施建設理念,結合遙感分析結果,科學的進行災區再建十分必要。

3總結

隨著我國科技發展水平的不斷提高,遙感技術在地質災害中的應用也變得越來越成熟,為我國社會發展穩定性的提高提供了保障。為了進一步發揮出遙感技術的應用作用,提高災害預測、災害應對等工作的有效性,就必須要加大對遙感技術的研究力度,實現遙感技術的創新式發展。

參考文獻

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[關鍵字] 鈾礦勘查 遙感技術 綜合研究 成礦觀點與找礦效果

[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-118-2

地質勘查工作的深入開展對遙感技術的應用提出了更高的要求。如何深化應用遙感信息,以便更有效地服務于礦產資源勘查,已成為當前遙感地質工作者積極探索的科學難題和熱點。而開發新型遙感探測技術與先進的圖像處理方法、促進遙感技術與多學科的交叉集成,是這一探索的方向和重要途徑。本文結合鈾資源勘查,重點從遙感信息綜合研究的角度,對其在地質勘查領域深化應用的這一科學難題進行了探索。

1地質找礦中遙感信息綜合研究和深化應用的思考與理念

(1) 遙感技術在地質領域應用的局限性。遙感技術在地質領域應用的局限性主要表現在遙感所獲得的信息主要是地表信息,而目前找礦更多的是需要地下深部信息。因此,單靠遙感技術本身很難解決復雜的地質找礦問題。

(2) 找礦難度愈來愈大,遙感技術與傳統技術相結合已成必然。隨著地質勘查工作的深入發展,一方面,出露地表的礦床明顯減少,勘查的目標已由地表或近地表轉向地下深處的隱伏礦床,因此找礦的難度愈來愈大;另一方面,由各種地學手段獲得的信息愈來愈豐富,如何最大限度地利用這些信息資源,以提高勘查效果,是值得重視的問題。

(3) 遙感技術要與迅速發展的現代信息技術相整合。進入21 世紀以來,現代信息技術得到迅速發展,如何將這些新技術(如:三維地理信息系統(GIS) 技術、三維可視化技術、仿真模擬技術、虛擬現實技術等) 應用于地質勘查領域,進一步解決礦產資源的勘查問題。鑒于上述思考,筆者提出了遙感信息深化應用的思路:即充分發揮遙感技術優勢,實現遙感技術應用的以下兩個結合: 一是遙感信息與傳統地學信息的結合,二是遙感技術與現代信息技術的結合; 同時,在遙感技術應用的過程中要注入地質專業知識,將信息轉化為創新思維,用來指導找礦決策和實踐。

2遙感信息綜合研究與我國砂巖型鈾礦斷隆成礦觀點的提出

2.1 鈾礦床遙感信息的綜合研究

2.1.1 對地質資料分析的質疑

關于礦床成因,研究初期人們認為它屬層間氧化帶鈾成礦類型,鈾源來自盆地北緣蝕源區的含鈾地層和中酸性巖體,在氧化條件下,雨水淋出的鈾滲入地下,經地下水搬運,沿滲透性高的砂巖層遷移,在從氧化帶進入還原帶的過渡地帶,由于氧化還原環境的變化,發生了鈾的沉淀和富集,形成了該鈾礦床( 圖1( a) ) 。可是,經礦化同位素年齡分析,礦床的形成經歷了從120 ± 11 Ma ~ 8 ± 1 Ma 的一個漫長過程,新生代時( 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma) 繼續有鈾礦化形成,但新生代時,河套斷陷已經形成,斷陷的下陷已將蝕源區與成礦區分開,這時成礦的鈾源已不可能再來自盆地北緣( 圖1( b) ) 。因此筆者認為,用傳統的觀點難以完全解釋東勝鈾礦床的形成。

2.1.2 新發現地質現象的遙感信息綜合研究

先將收集的研究區的遙感、地質、地球物理( 重力、航放、航磁) 、地球化學數據建成GIS 數據庫; 然后利用GIS 分析功能,將遙感信息與傳統地學信息集成( 復合和融合) ,并進行數據挖掘和知識發現。通過綜合研究進一步認為:東勝-石灣子斷隆構造為一基底隆起背景上的富鈾斷塊,它的不斷隆升,能夠為成礦提供鈾源;斷隆南緣斷裂為一從地表切入基底的貫穿性斷裂,是深部物質向上運移的通道;環狀構造為一與油氣有關的環狀構造,反映該區油氣活動的中心,可以為成礦提供油氣等還原物質。由上述構造要素構成的成礦背景疊加在早期的套蝕源區與斜坡帶的成礦背景之上,構成了該區鈾礦形成的特殊區域地質構造環境。

2.2鈾礦床的斷隆疊加成礦

在綜合研究了鈾礦床的區域地質構造背景之后,又進一步研究了礦床的成礦特征,發現油氣和熱流體參與了成礦過程,礦化有明顯的疊加現象,如鈾源的疊加、成礦流體的疊加和成礦年齡的多期性等,且鈾礦化類型具雙重性和復雜性等。將礦床的成礦背景信息與礦床的成礦特征信息綜合,并注入鈾礦地質專業知識,實現了信息的轉化,重新認識了鈾礦床的成礦過程。

2.3 砂巖型鈾礦斷隆成礦觀點的提出

(1) 斷隆非疊加成礦的證據。當擴大研究范圍后發現,其他鈾礦床在空間分布上也與斷隆構造有關,如黃陵鈾礦床位于渭北斷隆的北緣,國家灣鈾礦床位于固原-華亭斷隆上,磁窯堡鈾礦床位于牛首山-羅山斷隆的西緣等。 綜合斷隆疊加成礦和非疊加成礦的研究成果,筆者提出了砂巖型鈾礦斷隆成礦的觀點。

(2) 斷隆成礦的機理。通過對斷隆構造成礦機理的研究認為: ① 斷隆構造的隆升作用,使深部的鈾礦床和富鈾層被抬升到地表,遭受風化、剝蝕,為新的成礦過程提供鈾源; ② 斷隆邊緣斜坡帶的地形和沉積環境( 有利于形成賦礦的粗碎屑的沉積地層);③ 斷隆邊緣貫穿性斷裂是將深部還原性物質向上運移的導通等。這些有利的成礦要素在斷隆構造環境形成了最佳組合,從而使斷隆構造孕育了源( 鈾源) - 運( 搬運) - 聚( 富集) 統一的成礦條件。(3) 斷隆成礦觀點的核心。斷隆成礦觀點的核心是強調構造,特別是深位貫穿性斷裂和油氣,甚至熱流體等深部還原性物質在砂巖鈾成礦過程中的重要作用。認為該類型鈾礦床的形成不同于傳統的層間氧化帶類型鈾礦床,不只是個淺部地質作用過程,而是深部與淺部地質作用的復合。

(4) 斷隆成礦觀點提出找礦意義: ①我國克拉通盆地砂巖型鈾礦的區域找礦,應圍繞斷隆構造及其邊緣進行; ②圍繞斷隆構造找礦,不要局限于砂巖型鈾礦,應開展多目標找礦( 包括砂巖型、碳硅泥巖型和熱液型); ③不同斷隆構造形成的背景、演化歷史、成礦條件和找礦潛力不盡相同,即使同一斷隆構造不同部位成礦環境和條件也不相同。因此,找礦時要進行具體的地質分析。

3結論

實踐表明,如果用同樣的方法和手段研究同一個問題,由于看不到新的現象和事實,認識將很難有所突破。遙感技術在地質找礦中的重要作用,就是它能夠迅速發現用常規地質方法很難發現的地質體和地質現象,如果將這些新發現與傳統地質方法得到的信息相結合,將會促進地質人員重新考慮問題和進行創造性思維,以導致新概念的產生和礦化規律新認識的形成。曾經指出的"沒有先進技術支持的理論是落后的"。同時可以看出,遙感技術的應用不僅限于"線、環、塊"的識別和蝕變信息的提取,更重要的是它還可以進行成礦理論的研究。因此,需要將遙感的應用"從技術索引的思路走出來","從技術層面提升到科學層面"。這樣才能使遙感在地質找礦中發揮更大的作用。充分發揮遙感技術的優勢,最大限度地利用現有的地質勘查信息資源,進行新理論的探索和建立新的找礦模式,并利用新模式進行找礦,這是一條從"信息找礦"到"理論找礦"再到"模式找礦"的正確途徑,實踐證明可以取得顯著的找礦成果。

篇10

[關鍵詞]水污染;遙感檢測;應用研究

中圖分類號:V213 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)10-0014-01

1 遙感技術簡介

隨著我國改革開放的前進,我國只重視了經濟的發展而忽視了環境與生態的破壞問題,使得我國不同地區出現了不同程度的污染現象。為了了解我國水污染的具體情況,需要使用技術進行分析,由此可見遙感技術在水污染檢測中有著極為重要的地位。而日益惡化的水資源又迫切的需要相關部分的檢測與分析,為了解決這一問題,可以在水污染的檢測中使用遙感技術,此技術被廣泛的應用在多個領域之中,并且此技術是獲得水質詳細信息的最有效的方法,使用遙感技術檢測水污染情況能夠準確無誤的評價水體的情況并且科學的分析水體情況并給人們提出相應的應對措施,讓人們更好地應對水污染問題。

隨著遙感技術的產生,其已經被廣泛的使用在多個領域之中,遙感技術具備的準確性與科學性贏得了人們的關注與信賴。遙感技術不僅速度較快,并且還能夠最大程度的減少檢測成本,降低一切開銷。在水污染的檢測中使用此技術還能夠使用各種各樣的方法分析污染源的情況并且水污染擴散的問題。遙感技術不僅能夠實時的獲得水體的信息,還能夠動態的獲得水體的一切情況,這樣不僅能夠顯著的節省人力還能夠節省花銷。遙感技術使用了先進的技術,因此能大范圍的檢測水污染的情況,還能夠及時的分析水體情況,并針對水體存在的問題提出相應的應對措施,從而較少水污染帶來的經濟損失。我國的水污染檢測中融入遙感技術不僅能夠預警水污染,還能夠保護我國經濟的發展,給國家與社會帶來效益。

2 水污染中遙感監控的方法分析

隨著我國經濟的發展與進步,我國在水污染中使用的遙感方法也在跟隨著技術的發展而不斷的更新。

2.1 遙感技術監測水污染使用的物理方法

物理方法主要是通過輻射模型,分析水體與光學量之間的關系。通過遙感系統中相關設備獲得水體對光學的反射率從而得到水體精確地吸收系數與散射系數,為分析水體的物質提供方便。使用此方法不僅能夠快速的得到水體是否污染還能夠判定出水體中含有的詳細的物質,能夠及時的發現未來可能會一個像水體質量的物質,讓人們能夠提前應對水體治理的問題。此方式主要適用于水體多個波段的運算分析,但是應用與水體波段檢測的模型較少并且精確度不高,這給此方法的廣泛使用帶來了較多的限制,并且不能夠實時的監控水污染的詳細情況,因此這項技術的使用并不十分廣泛。

2.2 遙感技術監測水污染使用的經驗方法

經驗方法是使用多光譜的方式進行水污染的檢測工作的。在遙感波段數據與水污染之間建立起相關的統計關系,設置不同組合波段的相關參數,使用特定的計算公式得到水污染的性質參數,從而分析水體中含有的物質,判定水污染的情況。這種方法中使用的水體參數與遙感數據之間的關系主要是憑借著檢測人員長期的實踐經驗而設定的,在現實情況中并不存在相應的模型與理論依據。雖然一些學者對此進行了研究與分析,并且在一些特定的水污染區域取得了一定的成果,但是此方法還是無法充分的保證水體參數與遙感數據之間關系的準確性,也無法充分的保證水體分析中誤差在規定的范圍內,因此嚴重的制約了遙感技術的性能。與經驗方法相類似的一種方法是半經驗方法,此方法是高光譜技術在水污染檢測中不斷地深入研究而發展起來的一種新技術。通過反射成像的原理獲得水質光譜參數,并估算出水質的波段的組合數據,使用數學模型經過反演算的方式獲得水污染的實際情況,這是一種在國內適用較為成熟的方法,此方法能夠檢測出特定的物質。

2.3 遙感技術監測水資源中的物質

由于水對光有反射作用,如果水中含有不同的物質,則通過光的反射就能夠獲得水污染的情況。水體中含有互不相溶的物質其密度、透明度與其他的參數特征具有較大的差別,這些差別在遙感技術圖像上會通過顏色的深淺等充分的反映出來,人們能夠一目了然。根據遙感圖像,人們可以快速的分析出水污染的情況、污染源在哪里、污染的范圍有多大等詳細的信息。

在水污染檢測中使用遙感技術能夠檢測出水體中含有的懸浮物濃度,這是一種最早在水污染檢測中使用的方法了。懸浮物的濃度能夠表明水體中包含的物質、水體的透明程度等其他的參數,通過對這些信息的分析,分析人員可以快速的掌握水污染的實際情況并采取合理的措施積極的應對。使用可見光照射水體,水體中包含的懸浮物會對其產生不同程度的反射值,檢測這些值就可以充分的了解水污染中存在哪些懸浮的物質。

水體中含有大量的植物與微生物,通過葉綠素濃度遙感監測也能夠準確的檢測出水體的污染情況。如果檢測的水資源富營養化,通過遙感技術的就能夠明顯的分析出水體中的葉綠素濃度。也可以檢測水體中不同植物中含有的葉綠素的濃度,因為植物會受到水體的影響而發生變化。如果藻類植物中沒有隨著自身數量的增加而發生葉綠素降低的問題,此時要對水體中其它的物質進行詳細的檢測,這樣才能夠及時的發現水資源存在的問題。

3 遙感技術在水污染檢測的發展趨勢分析

水資源的保護是人們十分關注的問題,因為水是生命之源,如果世界上不存在干凈的水資源人們也就無法生存。由此可見,對水資源的檢測與管理是一項十分重要的工作。對于小區域的水污染的檢測問題,可以使用常規的現場采樣的方法,并通過實驗室的分析與相關物質的化學反應得到水體中包含的詳細的物質信息,從而判定水體的污染程度。但是這種傳統的方法并能夠實時的檢測水體情況,而且分析也并不是十分的可靠,難以較好的滿足不同地區對于水污染情況的檢測。在水污染中使用遙感技術不僅能夠避免常規的水資源檢測中存在的問題,還能夠解決空間與地域的限制問題,從而對水污染提供實時的檢測與監控,準確的分析出水體的動態并對水體在線評估,這樣能夠讓環境管理部門充分的了解全國的水污染情況,從而與水污染的發展趨勢提供準確的如實的數據。隨著科學技術的不斷發展與進步,遙感技術中將會融入更多的生物技術、計算機技術等。此技術的分辨率、多極化數據將會變得更加的準確與精細,從而為水污染檢測提供更加豐富的數據模型,幫助人們更好地檢測水污染問題。

要想在水污染檢測中充分的發揮出遙感技術的價值,體現其意義,需要環境管理部門進行大量的工作,尤其是光譜與水質同步問題,只有找到光譜與水質之間的準確關系才能夠更加準確的獲得水污染的情況。隨著高光譜技術、生物技術等各個學科技術的發展與進步,遙感技術在水污染檢測中將會變得越來越重要。為了保證未來水環境信息的透明化、準確化、網絡化,相關部門應該不斷的完善水體檢測體系,這樣才能夠更好地推動我國水環境檢測的進步與發展。

結束語

在水污染的檢測中遙感技術展示了巨大的潛力與發展前途,并且此技術能夠為水體的污染提供科學的、合理的措施,不僅減少了經濟的損失還能夠節省大量的人力物力。但是遙感技術會受到天氣、大氣等因素的影響而出現不同程度的波動,這可能夠會嚴重的影響檢測的水污染的數據,使得數據分析出現嚴重的偏差,因此相關部門需要不斷地改善遙感技術存在的不足,這樣才能夠將此技術廣泛的應用于多個行業之中,并給我國社會與人民帶來巨大的收益。

參考文獻