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卫星遥感监测技术范文1
[关键字]遥感技术 环境监测 应用 发展
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-165-1
1 遥感技术在环境监测中的应用
我国的遥感技术在环境监测当中的应用多种多样，但重点都应用在对大气污染、水污染以及城市温室效应的监控当中。
1.1 大气污染遥感监测
大气污染遥感监测就是向所监测大气区域发射紫外线或者微波，这些辐射在照射到大气中的污染物以及大气不同成分时，会产生不同的辐射和吸收光谱，再通过传感器将这些光谱监测出来，经过对这些光谱的分析，就容易得出大气的状态、结构以及变化走势。通过这种手段可以具体地检测出大气中的臭氧、二氧化碳、二氧化硫、甲烷等微量气体以及大部分有害气体的分布情况。通过对这些情况的分析，可以得出大气当中存在的污染的范围、种类以及扩散方向，对于提出防治办法提供重要依据。
1.2 水污染遥感监测
水污染的遥感检测原理和大气污染的遥感检测原理相类似，水体当中的清洁水和污染水对于辐射的反射光谱不同，对于清洁水而言，它的反射率相对较低，反应在光谱上则表现出较短的频段，这种频段在遥感影像上的表达就趋于冷色调；相反，污染水的反射率较高，在遥感影像上的表达就趋于暖色调。通过对遥感影像的分析就能得出具体水污染的分布范围，合理利用这些分析结果就可以制定出水污染的治理方案。
1.3 温室效应遥感监测
随着人类工业化的日益发展，工业生产产生的温室效应问题逐步凸显出来。特别是在城市及周边地区，温室效应更加明显，我们称之为城市热岛效应。对于这种效应的遥感监测，最多采用的检测方法就是对温度的热岛监测。对于城市地表温度进行热红外遥感监测，得出遥感影像，温度越高的区域，在遥感影像上的表达就越趋于暖色或者亮色。根据遥感监测的分析结果就能直观地看出治理城市热岛效应的重点趋于在什么地方。
2 遥感技术在环境监测中的发展历程
随着科学技术的不断发展，遥感技术的发展也日趋成熟。遥感技术最早出现的时候，是根据雷达来接收遥感光谱信号的，它的监测范围较小，敏感度较低，而且精度也不是很理想。很难用其来完成对于大片面积的高精度的环境质量监测。后来，科学家采用气球和飞机等航空手段来进行监测，这样监测的范围更大，但是由于距离太大，监测经常会受到干扰，所以现在只应用到了部分特殊监测工作当中。最后，通过航天技术，用卫星来进行监测，并且改良了遥感呈像技术，使得遥感环境检测技术又上了一个台阶。
随着HJ-1A/ B环境卫星于2008年9月的成功发射，标志着中国的环境监测遥感技术进入了一个新的阶段，它对于提高中国的环保能力，推动地面空间的一体化进程起到了极大的作用。在2009年7月，国家环境保护部下属的卫星环境应用中心的正式成立，初步建立了基于环境卫星的环境应用系统，掌握了利用卫星的环境遥感监测的操作，从而掌握了通过卫星的监测来维持环境的可持续发展的基本能力。卫星遥感数据，已成为环保部的一项重要的空间对地面间环境综合监测系统的基础空间数据。此外，环境遥感技术一直是中国先进的环境监测和预警系统的一个重要组成部分。
遥感技术已经在环保部在对全国生态环境现状调查当中得到应用，并且在内陆水环境和赤潮监测、秸秆焚烧、区域空气污染监测、沙尘暴监测等项目上有巨大的成功，为获取环境监测和支持环境管理的信息提供了重要的技术支持。卫星遥感技术已被列入环境管理系统，其中包括环境监测、执法、环境应急、生态保护、核安全监测等。通过研究、实践和应用，环境遥感系统主要由HJ-1A/ B卫星代替来自其他卫星的空间数据和航空数据提供数据源。同时，应用操作系统对水环境、环境空气和生态环境已经设置了环境卫星数据分配，结合了卫星遥感随和空中无人机遥感监测和应用系统，从而充分利用遥感技术对广泛的区域采取快速和动态监测功能。每天都有大量的监测报告通过卫星回馈到环保部，为环境管理提供了重要的技术支撑和信息服务。
3 遥感技术在环境监测中的发展前景
随着科技的发展，对于监测设备的技术水平日趋成熟。我们已经不能再满足于现有的影像获取技术了。在对于影像的高精度和高解析度要求的前提下，高光谱温感技术所产生的高分辨率光谱影像已经是遥感技术在环境检测中发展的大趋势。日后的遥感检测技术要走高精度、全天候化、高穿透力的道路，与之相配套的技术会得到更大的发展和更广的应用。而对于环境监测的要求，也要从城市范围、省级范围、全国范围扩大到全球范围。通过对全球环境变化的监测来研究治理全球环境，扩大思路，将是日后环境监测发展的主题。另外由于人们对每一类监测数据越来越熟悉，越来越了解他的特点，可以将这些数据类型化，变为相应的数学模型，这样，就可以开发出一套算法来对所有的监测数据进行人工智能判断，所以对于监测数据的智能化机械分析的开发，也将被提入日程。现阶段的最终目标，就是将全球卫星定位系统、遥感检测技术、地理信息模型系统、专家系统进行整合，完成环境遥感监测的智能化、自动化、综合化。
4 结束语
目前，全世界已经有二十多个环境监测卫星在服役，在不就得将来，这个数字会更多。我们对于环境信息的获取，已经越来越容易，信息的质量，也是越来越直观。我们获取这些信息的目的只有一个，就是保护好地球这个我们人类赖以生存的家园的环境，造福我们的子孙后代。至于以后环境质量的好坏，不仅是科学研究的责任，也是全世界人民的共同责任。
参考文献
[1]梅安新，彭望禄，秦其明，等.遥感导论[M] . 北京： 高等教育出版社， 2001.
卫星遥感监测技术范文2
关键词：遥感卫星数据；公安应用；应用前景
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0246-02
近年来，遥感技术迅猛发展。遥感卫星影像具有高清晰度、高质量、高重访周期等特点，作为获取空间动态信息的一种快速方式，遥感影像已在测绘、城市规划、土地监测利用、旅游开发等众多领域得到了广泛应用。公安机关作为维护社会治安秩序的重要机构，具有任务紧急性强、工作突发性强的特点，公安各警种在实战中面临着诸多问题。本文结合自己的研究课题，从当前警务实战角度出发，分析了高分辨率遥感卫星数据在解决公安机关在实战中面临问题的可行性以及能够解决的主要问题，认为高分辨率遥感卫星数据在提高公安机关工作效率和打击违法犯罪方面起着不可取代的作用。
1 高分辨率遥感技术的特点
高分辨率遥感卫星具有大范围覆盖的特点。高分辨率遥感卫星的工作模式是可控的，可根据实际需求设计遥感数据的接收模式，具有接收区域灵活、成像区域范围广的优势。如我国自主发射的高分2号遥感卫星已经达到优于45公里的观测幅宽，综合性能已跻身世界先进水平。
空间分辨率是高分辨率遥感卫星的主要优势指标之一。高分2号遥感卫星的空间分辨率已为亚米级，自投入使用以来发挥了巨大作用。GF-2号遥感卫星具体参数如表 1所示：
地表信息获取方式灵活，不受地形影响。高分辨率遥感卫星具有极强的重复观测能力，能够实现动态收集各类有用信息，结合地理信息技术，还可以实现对目标的移动监测和轨迹分析。高分辨率遥感卫星可实现对自然条件恶劣、地面工作开展困难的区域的信息提取，如高山峻岭、密林、沙漠、沼泽、冰川、两极、海洋等，或因国界限制而不易到达的地区。
2 高分辨率遥感数据在公安工作中能够解决的问题
2.1 突发事件的动态监测
当前公安机关针对突发事件的预案比较机械化，有时无法有针对性地适用于复杂情形下的突发事件。突发事件现场的影像信息和现势信息是制定应急处突方案的基础信息，是公安指挥人员指挥决策的重要依据。作为一种高效的信息源，高分辨率遥感卫星影像数据可以对突发事件如火灾、爆炸、犯罪分子逃窜等事件提供现场真实场景，为灾害影响范围、损失评估、部署侦查和抓捕方案等提供数据支撑。另外，高分辨率遥感卫星数据作为指导公安机关侦破犯罪的向导，可以为侦破案件争取宝贵的时间，减少人员伤亡，提高案件侦破效率。
2.2 分析地区安全态势，制定合理的巡逻防控战术
利用高分辨率遥感卫星数据，在城市地区可以提取诸如政府机构、商场、学校、道路等各类地物信息，在农村地区可以提取诸如农田、河流、畜牧场、房屋建筑等各类地物信息，结合已有的警务信息，可实现对地区安全态势的分析，结合地理信息专题图与可视化表达技术，公安机关可对地区安保态势实现整体的、直观性的掌握，据此公安机关可提前制定警务预案，有针对性地进行警务工作安排。如高路网密度区域有利于犯罪分子逃窜，是安全态势较危险的区域，发生案件后要加强对高路网密度区域的设卡拦截力度，堵住犯罪分子逃窜的出路；公安机关的所有工作都是为了保护人民群众的生命财产安全，居民区居住大量的群众，属于安全态势较危险区域，当居民区发生案件后，可通过获取该地实时卫星影像数据，掌握现场现势情况，及时疏散人群，处置人员一定要少而精，处置方法要妥当，以确保人员财产安全为重点，力争把事件的社会安全影响降到最低。
2.3 重点区域的实时监测
公安机关针对重点区域信息的掌握主要靠视频监控和警员巡逻，重点区域包括党政机关、化工厂、犯罪率较高区域、外来人口聚集区域等。例如适宜种植的区域是公安机关重点关注的区域。关于种植信息的获取，传统的方式是派出大量的侦查人员进行侦查和群众举报，在现今种植猖獗的状况下，这种信息获取方式早已不能满足公安机关打击种植的需要。基于高分辨遥感卫星数据的波谱信息，通过数据融合处理、专题信息提取的方式，可以实现对非种植区和种植区的区分以及对的面积及长势的监测，尤其对于公安机关不易到达的地形复杂地区，通过高分辨率遥感卫星数据实现对种植区的监测，具有十分重要的意义。通过高分辨率遥感卫星不定期对重点区域进行实时监测，了解重点区域周围的安全隐患，结合警务实际进行安全研判，必要时派出警员进行实地巡逻防控，制定合理的警务策略，可将不安全事件或违法犯罪事件扼杀在萌芽状态。
2.4 无人机遥感技术在公安工作中的应用
在公安机关日常警务巡逻防控工作中，依靠无人机遥感技术实现实战前沿信息的整合，可建立远程高效的警务指挥体系，实现扁平化指挥。在目前公安信息化发展的基础上，适当增加无人机遥感技术的应用，能够实现地空信息实时传送，初步实现执勤过程的可视化，可为人员的安全保障和任务的顺利完成提供通信支持。另外 ，无人机遥感技术电池续航能力已经能满足一般警务巡逻工作的需要，节约了大量的人力物力，提高警务工作效率的同时，保障了警员的安全。
3 高分辨率遥感卫星在公安工作中的应用前景
综合利用遥感卫星、平流层飞艇和无人机系统，实现高、中、低空三个层面的目标监测，能够为公安机关进行信息研判提供十分强大的数据支撑，对公安机关精准打击目标有着十分重要的意义。
对于细小目标及移动目标的遥感监测。有些目标具有信息分散、体积小的特点，即使利用高分辨率遥感卫星对这些目标进行监测，得到的影像数据也很难直接用于公安工作中的信息研判。针对这些目标，必须采取新算法来进行目标信息的提取，采取专门的技术来突出这些弱化的细小分散的目标信息。
当前的警务实战亟需要将高分辨率遥感卫星数据与现有的公安业务数据整合为一体化数据。高分辨率遥感卫星数据具有分辨率高、实时获取的优势，将当前公安数据库系统中的人口、情报、案件信息和警务经验与高分卫星数据相整合，为公安机关的综合研判能力提供了更强大的信息支撑，在当前公安机关业务系统的支撑下逐渐更新综合研判机制。
4 结语
本文简单介绍了高分辨率遥感卫星的特点，并详细阐述了当前高分辨率遥感卫星技术在公安工作中的应用，比如对突发事件的动态监测、重点区域的实时监测以及在对区域安全态势进行评估的基础上制定合理的警务巡逻防控战术。并初步展望了高分卫星数据在公安工作中的应用前景，比如无人机遥感技术、对细小目标或移动目标的信息监测以及高分辨率遥感卫星数据与现有警务数据的整合。
遥感技术作为一种实时获取信息的重要方式，在测绘、城市规划、土地监测利用、旅游开发等众多领域已得到的广泛应用，但在公安业务方面的应用还处于起步阶段。但高分辨率遥感卫星高分辨率、高质量、高重访周期的特点可以极大地提高公安工作的效率和对违法犯罪的打击能力。随着公安信息化建设的不断深入，高分辨率遥感卫星技术在公安业务中必将得到更加广泛的应用，发挥不可替代的作用。
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卫星遥感监测技术范文3
【关键词】林业；遥感；森林资源
0 引言
遥感（Remote Sensing，RS）是20世纪60年展起来的一门集地学、生物学、航空航天、电磁波传输和图像处理等多学科交叉融合的新兴学科。遥感技术具有周期性观测和大面积覆盖获取地面信息的特点，可以提供一种实时、动态、综合性强的环境资源信息。遥感技术在林业中的应用被称为林业遥感技术，是指通过卫星和飞机对林业资源进行实时动态地监测，形成各种数据和信息，并通过综合分析处理为林业决策和发展提供服务。我国应用林业遥感技术已有二十多年的历史，取得了可喜的成绩，充分展现了遥感技术在林业中的巨大生命力[1]。
1 遥感技术在林业中的应用现状
遥感技术在林业中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：森林资源遥感调查、森林火灾遥感监测、森林病虫灾害遥感监测及林业资源遥感动态监测等。遥感技术在空间分辨率和光谱分辨率方面的提高，以及雷达遥感、航空遥感和无人遥感飞机的发展，为林业遥感提供了丰富的信息源，拓宽了林业遥感应用的深度和广度，给森林资源清查和监测工作带来了新的契机，为“数字林业”的顺利推广提供了强大的信息保证[2]。
1.1 林业遥感数据源
1.1.1 高空间分辨率遥感数据
林业遥感应用的主要数据源是光学遥感数据，如TM和SPOT等。TM数据具有较高的空间分辨率和光谱分辨率，且数据量大、信息丰富、成本较低，一直是林业遥感的主要信息源，但其30m的空间分辨率的应用精度并不令人满意。进行宏观森林资源监测时通常采用NOAA等中低分辨率数据，因为它们经济、实惠、待处理的信息量少，而且来源有保证，但随之而来的问题是在使用这种信息源时如何保持其精度。高分辨率卫星数据的出现，给林业遥感监测带来了希望，目前多用以IKONOS为代表的高分辨率的卫星影像展开对监测森林资源、工程造林质量、退耕还林效益等方面的研究。
1.1.2 高光谱遥感数据
高光谱遥感能够探测到具有细微光谱差异的各种物体，大大地改善了对植被的识别和分类精度。利用高光谱数据实行的混合光谱分解方法可以将森林郁闭度这个最终光谱单元信息提取出来，合理而真实地反映其在空间上的分布[3]，对于掌握森林结构与森林环境、加强森林生态系统管理具有重要意义。此外，高光谱遥感数据凭借大量的光谱信息，在森林分类与调查、森林资源变化信息提取、森林火灾监测、森林病虫害评估等方面起到了举足轻重的作用，为实时而科学的森林经营管理增添了一种新技术手段。
1.1.3 雷达遥感数据
一般情况下，地球有60%～70%被云层覆盖，可见光、红外技术在这种天气下难以获得有效数据，不能及时为林业行业提供数据支持。而合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）具有全天时、全天候以及能够穿透掩盖物、较好反映地表结构信息的能力，为林业遥感提供了新的数据源，有效解决了上述问题。SAR遥感通过获取各种森林生物物理参数，被广泛用于识别森林类型、森林密度、年龄和监测森林生长、再生状况、森林砍伐、森林灾害以及估算森林的生物量、蓄积量，特别是对热带雨林砍伐监测，雷达几乎是唯一可以依赖的信息源[4]，这些信息有效提高了人们对森林资源的认识。
1.2 应用现状
1.2.1 森林资源遥感调查
森林资源遥感调查主要是通过野外调查和卫星图像的对照判读，进行森林类型判别，并用遥感数据与地面各种因子建立模型的定量表达，估计森林蓄积量和森林面积，利用多时相遥感影像监测森林覆盖率等。早在1954年，我国就创建了“森林航空测量调查大队”，首次建立了森林航空摄影、森林航空调查和地面综合调查相结合的森林调查技术体系[5]。
然而，过去我国森林资源规划设计调查主要是以航空照片和地形图为参考，制作外业调查手图，通过现场勾绘等手段完成林相图区划。这种传统的调查方式存在调查间隔期过长、调查人员投入多、劳动强度大、一次性经济投入大、出错机率大等问题，难以满足新时期的调查需求。自2003年起，高空间分辨率卫星影像写进森林资源规划设计调查规程，我国很多省区相继应用SPOT5数据进行了森林资源规划设计调查试点[6]，有效推动了林业资源调查数字化进程，促进了高空间分辨率卫星遥感技术的研发，相关研究内容主要包括蓄积量估测、树冠信息的提取方法、SPOT5影像用于小班区划的方法，并研发了基于高分辨遥感数据的小班区化系统[7]。高光谱遥感数据应用方面，主要开展了星载高光谱遥感数据的预处理、基于统计模型的森林郁闭度和叶面积指数估测、森林类型遥感识别方法、森林叶绿素含量的几何光学模型反演和机载高光谱数据的优势树种识别技术[8]等方面的研究。
1.2.2 森林火灾遥感监测
森林火灾是自然灾害中最为严重的一种，森林一旦发生火灾，不仅会使辛苦几十年培育的林木顷刻间化为灰烬，而且会对生态环境带来严重的负面影响。如果能及时监测、预报森林火灾，其带来的损失就会大大减小。早在20世纪50年代，我国林业行业就开展了利用航空遥感技术进行森林火灾监测的技术方法研究。到70年代末80年代初，美国的Landsat TM、NOAA等卫星数据逐步被我国相关专家学者应用于森林火灾监测的研究中，并在1987年大兴安岭特大森林火灾监测中发挥了非常重要的作用。
随着卫星遥感技术的深入发展与应用，我国科研人员不断地探讨利用遥感技术进行森林防火应用的研究，并取得了许多重要成果。尤其是“十五”以来，面对国内外不断面世的新型卫星遥感数据，我国学者解决了利用这些新型数据进行森林火灾预警监测的应用技术，如针对新出现的Terra/Aqua MODIS、ENVISAT-AATSR、ENVISAT-MERIS等卫星数据森林火灾预警监测应用技术需求，有效解决了森林火灾预警监测模型中可燃物类型的分类方法、植被因子的估测、小火点自动识别等方面的应用技术[9]；利用MODIS数据进行了森林火灾预警的应用方法；针对新型卫星数据林火信息快速提取的技术需求，建立完善了利用高性能平台森林火灾信息提取的技术系统。通过近20多年的技术突破，我国逐步研究形成了基于卫星遥感数据的森林火灾监测应用方法与技术系统，初步建立了基于航天、航空、望台（塔）以及与地面巡护相结合的森林火灾监测体系[10]；同时，还将海事卫星技术等应用于我国森林火灾的预防、监测及扑救工作中。我国国家森林防火指挥部卫星森林火灾监测系统从1995年应用至今，从以前单一的NOAA-AVHRR资料到后来综合应用NOAA、FY、MODIS等资料，逐步发展成为国家森林防火指挥部和各省市林业部门防火办森林火灾宏观监测的主要手段，并为扑救指挥提供了可靠的数据保障和技术支撑。
1.2.3 森林病虫灾害遥感监测
植物受到病虫害侵袭，会导致植物在各个波段上的波谱值发生变化。如植物在受到病虫灾害、人眼还不能感觉到时，其红外波段的光谱值就已发生了较大的变化。从遥感数据中提取这些变化的信息，分析病虫害的源地、灾情分布、和发展状况，可以为防治森林病虫害提供有效帮助。早在1978年，腾冲遥感综合试验就已开启了我国遥感技术监测森林病虫灾害的序幕。随着航天遥感技术的发展，“七五”末期、“八五”初期，我国科研人员以松毛虫等食叶害虫灾害为例，广泛开展了针对针叶损失率、松针生物量和灾害程度等遥感监测方法的研究，充分证明当森林植物遭受病虫灾害的侵袭时，其叶绿素、水分等便会急剧下降，叶黄素、叶红素等会提高，必然导致其反射率发生显著变化，此项研究结果为林业遥感病虫灾害监测提供了重要的科学依据。此外还发展了基于多种植被指数的病虫灾害信息提取技术[11]。
“八五”后期和“九五”期间，在国家众多科技项目的支持下，我国科研人员全面地开展了森林病虫灾害遥感监测预警技术的研究，建立了基于单时相和多时相卫星遥感数据的灾害信息提取技术路线，引进吸收了航空录像和航空电子勾绘等遥感监测技术方法，初步探索了天、空、地相结合的森林病虫灾害监测体系。并基于林业业务主管部门的预报、监测、灾害损失评估和决策支持需求，提出了森林病虫灾害的遥感、地理信息系统和全球定位系统技术集成应用模式[12]。最近十几年来，着重开展了基于遥感技术的森林病虫灾害监测专业应用系统的研发，并进行了生产性示范，以完善相关应用系统的可操作性和实用性，同时也展示了其指导森林病虫灾害调查情况的应用潜力[13]。
1.2.4 林业生态工程遥感监测评价
林业生态工程遥感监测评价技术就是利用遥感技术，在统一规划和设计的技术平台上，进行应用系统集成，为实现林业生态工程建设的信息资源共享和技术共享提供技术支持。早在1979年，国家就决定在我国西北、华北北部和东北西部风沙危害、水土流失严重的地区，建设大型防护林工程，即“三北”防护林工程。在“七五”期间，实施了重大遥感综合应用项目――“三北”防护林遥感综合调查研究。该项目主要采用了航天遥感技术对“三北”防护林地区的森林类型、面积、具体分布、保存率、草场的数量质量和分布、土地资源类型分布及数量和应用现状进行了综合调查，并建立了基于防护林生态效益的动态监测系统，对不同类型区的造林适宜性做出了分析评价以及对防护林的防护效益进行了评估，为“三北”地区的森林综合治理提供了可靠的数据分析资料[14]。2000年以来，国家先后启动了天然林资源保护、退耕还林工程等六大生态建设和造林工程。2004年开始的“国家林业生态工程重点区遥感监测评价项目”，利用了2003年至2011年期间的MODIS、Landsat-TM、SPOT5、QuickBird等多源卫星遥感数据，共对4个天然林资源保护工程监测区和8个退耕还林工程监测区进行了多期动态监测与评价。“十一五”期间，我国科研人员开展了天然林保护工程、重点防护林工程和京津风沙源治理工程的遥感监测技术研究，开发了“国家重点林业生态工程监测与管理系统”[15]，广泛地为林业生态工程管理提供技术支撑与服务，有效推动了林业生态工程遥感监测评价的发展。
3 展望
我国林业遥感技术的发展已有二十多年的历史，不仅做了大量的研究和实验工作、积累了丰富的资料和经验，还培养了一大批优秀的科研与应用工作者。但是，伴随新时期国家对林业的要求和林业自身的发展，目前的林业遥感技术仍然不能全面满足实际需要，因此，应进一步加强林业遥感技术与应用系统建设，逐步形成天、空、地一体化的林业遥感应用体系[16]。
3.1 建设林业遥感应用综合服务平台
目前国内除森林火灾监测系统应用低分辨率的遥感卫星进行业务运行以外，还没有应用中高分辨率的卫星建立起业务化的运行体系。为实现遥感技术在各类林业调查与监测业务中的广泛应用，形成业务化运行的能力，还需要开展一项重要的基础性、支撑性的设施建设工作，即林业遥感应用综合服务平台的建设。该平台应该建立面向林业遥感技术应用的集成环境，整合林业行业中与遥感技术应用密切相关的各类存储资源、数据资源、计算资源、软件资源和专家资源，逐步形成面向林业行业提供遥感数据的共享服务机制，并支撑林业遥感应用业务系统开发与运行服务的基础平台。该平台应具有能够支撑海量遥感数据存储、查询功能，具有基于网格的遥感数据应用处理和产品加工功能，以及对数据和产品的多层级分发与共享等强大功能。该平台的建设将大力促进森林资源调查、森林火灾、森林病虫灾害及林业生态建设工程的监测等林业遥感应用业务化运行系统的建立。
3.2 加快遥感与GIS、GPS的结合
遥感技术具有强大的数据获取能力，却在处理和分析这些数据时存在缺陷，地理信息系统（Geographic Information System，GIS）具有较为完善地空间数据综合分析处理平台，有效地解决了这一难题。概括起来，GIS在林业领域的应用研究内容主要有：森林资源信息管理、森林经营优化决策、森林分类经营区划、森林抽样设计、林业专题制图、林业采伐设计、营造林规划设计、森林资源管理网络等，极大地丰富了遥感数据的分析处理方法。同时全球定位系统（Global Positioning System， GPS）能够迅速准确地定位与导航，可以确定林业边界、地块、形状、海拔高度等，对实现“数字林业”具有重要意义[17]。因此，要加强遥感与GIS和GPS的结合，逐步形成以林业遥感为基础，以GPS为辅助手段，以GIS为综合处理方法的全方位林业服务体系，最终实现林业资源调查、规划、经营管理的数字化。
3.3 重视林业遥感教育和培训工作
任何一门学科的发展都离不开教育与培训工作。林业遥感作为一门高新技术，其发展一日千里，教育工作尤显重要。大学作为林业遥感教育和培训的主力军，不仅要开设全方位的林业遥感专业课程，而且要分层次，针对研究生、本科生和专科生开展不同的教学工作，为林业遥感培养大量的专业型人才和应用型人才。此外，还要充分发挥林业研究机构的作用，将科研成果及时有效地用于实践中。并加大对林业行业机构工作者的培训力度，全面提升我国林业工作者的专业技术水平。
4 结语
当前我国林业遥感的主要任务是以遥感技术为中心，提供信息获取与信息服务的手段，为林业建设决策提供监测与效益评价信息。林业行业应在国家林业资源与生态建设综合监测体系建设的基础上，大力推动林业遥感卫星、航空遥感平台、林业遥感信息产品标定等支撑平台的建设，不断完善林业遥感应用综合服务平台。同时应加快遥感与GIS、GPS的结合、重视林业遥感教育和培训工作，形成天、空、地一体化的综合监测模式，建立起林业遥感综合监测评价的业务运行体系，促进我国森林资源、森林火灾、森林病虫灾害和林业生态建设工程遥感监测与评价的业务化运行，为我国森林资源的管理和保护、林业生态建设的管理和决策等提供强有力的支撑。
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卫星遥感监测技术范文4
随着全球环境问题日益突出,环境灾害与环境事故频发,卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用,在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级,重复观测频率从月周期发展到几小时,光谱波段跨越了可见光、红外到微波,光谱分辨率从多波段发展到超光谱,遥感数据获取技术正走向实时化和精确化,卫星遥感应用正在向定量化和业务化快速发展[1]。当前,我国环境监测任务十分繁重,特别是对基于卫星遥感技术的环境遥感监测有着迫切需求。
1、遥感技术简介
遥感技术(remotesensing,简称rs)是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感,按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感3种类型,按研究对象可分为资源遥感与环境遥感两大类。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波本文由收集整理红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。高光谱遥感的发展,使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪),遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用,提高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。
2、环境遥感基础工作的应用技术
水环境遥感监测方面,初步开展了水环境可遥感指标体系研究,对叶绿素a悬浮物有色可溶性有机物溶解性有机碳水面温度透明度等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在水环境领域中的应用潜力分析研究;初步开展了水环境指标(如叶绿素a悬浮物水温)遥感反演与信息提取的技术流程研究大气环境遥感监测方面,初步开展了大气可遥感指标体系研究,对气溶胶悬浮颗粒物o3,so2,no2,co2,ch4等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在大气环境领域中的应用潜力分析研究以及大气环境指标(如气溶胶光学厚度)遥感反演与信息提取的技术流程研究[2]。
2.1 可见光、反射红外遥感技术
用可见光和反射红外遥感器进行物体识别和分析的原理是基于每一物体的光谱反射率不同来获得有关目标物的信息。该类技术可以监测大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等,是比较成熟的遥感技术,目前国际上的商业和非商业卫星遥感器多属此类。该类遥感技术用于环境污染监测,目前主要是要提高传感器多个谱段信息源的复合,发展图像处理技术和信息提取方法,提高识别污染物的能力。重点发展其在大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等监测中的应用。
2.2 热红外遥感技术
自然界中的所有物质,无论白天或夜间,都以一定波长向外辐射能量。在热红外遥感中,所有被观测的电磁波的辐射源都是目标物。目前红外探测器所使用的电磁波段,主要有3～5μm和8～14μm两个波段,对地表常温物体的探测通常使用8～14μm波段。热红外遥感主要探测目标物的辐射特性(发射率和温度),鉴别出物质材料的类型,评价出各种现象根据热辐射特征。
2.3 高光谱遥感技术
高光谱遥感技术的发展是人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一,是21世纪的遥感前沿技术。高光谱遥感数据的特点高光谱分辨率和高空间分辨率,它将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演及地物识别,因此在环境污染物监测中发挥主要作用。
3、遥感技术在生态环境监测与保护中的应用
我国的生态环境日益恶化,因此,如何在保护和改善生态环境的前提下发展生产已经提到了决策者们的议事日程上来。建立生态监测信息系统已经成为当务之急。这样的生态监测系统集生态环境信息管理、数据库管理、生态环境各要素的实时监测、时间和空间查询分析等多功能为一体,可满足实时动态、分时段监测、查询和分析的要求[3]。
目前,环境污染已成为一些国家的突出问题,利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。近些年来,我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳等多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。国家海洋局组织的在渤海湾海面油溢航空遥感实验中,发现某国商船在大沽锚地违章排污事件,以及其它违章排污船20艘,并作了及时处理,在国内外产生了较大影响。随着遥感技术在环境保护领域中的广泛应用,一门新的科学——环境遥感诞生了。
卫星遥感监测技术范文5
关键词：3S技术 水污染 自动监测 应急处理
1引言
近年来，随着各种传感器的上天，许多国家十分重视水体的卫星遥感监测技术研究。采用计算机技术、通信网络技术、微电子技术、计算机辅助设计技术和3S（GIS、GPS、RS）等一系列高新技术对水环境综合管理的技术手段，建立水环境和部分重点污染源的在线监测系统，结合环境保护管理信息系统，并运用污染源解析的科学成果，对水环境和污染源实施有效监控。荷兰采用TM卫星数据、SPOT卫星数据以及多种水体监测数据、机载多光谱扫描数据，对水质进行了综合遥感研究；以色列通过分析100多个水体污染的SPOT卫星数据，实现了对水体污染的识别。
本项目采用3S信息技术手段，建立以远程控制及自动化技术为依托对水流域内的重点污染源进行自动监控系统，对水污染事故问题进行模拟预测分析；可以定性和定量分析在水源区域内工业开发对区域环境，尤其是对区域内的饮用水源地敏感目标的环境影响和潜在风险，并识别出区域环境风险的主导因子。同时采用环境监测、环境预测、计算机软件集成和远程通讯等技术研究开发环境风险监控预警体系，建立可视化管理信息系统。通过3S技术可以实现对水污染的全方位监测。
2污染水体遥感监测研究
2.1采用的研究方法
2.1.1对比分析法
收集长江、辽河、鸭绿江、大连沿海诸河四个流域典型示范区域，已有各类卫星遥感及相关资料，进行综合分析研究，确立环境与水污染遥感解译标志，与已有遥感资料进行对比、分析，推断国产卫星的解译力、可行程度及精度，与其它卫星数据图像进行对比，分析国产卫星的优势及差距。
2.1.2同步或准同步监测
为实现天地一体化动态模拟试验，必须开展星地同步或准同步监测。在统一监测规范和分析方法基础上，对各模拟试验进行星、地高光谱特性测量和分析实验同步或准同步监测，并求得规律特性，找出相关关系，确定适用范围。
2.1.3天地一体化模拟试验
卫星有效载荷天地一体化模拟试验是本项目的重要步骤。要确定CCD相机的不同监测对像辐射能量范围、动态范围；提出红外多光谱不同分辨率对地面的响应系数、最佳响应波段或组合波段，确定监测方法。
2.2采用的技术路线
3．构建基于GIS/GPS/RS技术的江河流域水污染事故应急处理决策支持系统
3.1系统构成与运行流程
依照运行的过程，系统主要包括数据层、模型层、评价层和用户层四个层面，各层次构成及系统运行流程见图。
3.2水污染事故模型库设计
模型库设计与开发分为三个层次，即指标管理模型、评价对象模型和评价方法模型。
3.2.1指标管理模型
系统针对一系列评价对象给出默认的、经过优化的评价指标体系，包括指标的组成、结构与权重向量等，但由于评价指标对于评价对象的影响程度在不同地区和不同时间均会有所差异。因此，评价指标体系是动态的，指标管理模型就是针对指标的这一特性进行动态管理。
3.2.2评价对象模型
评价对象模型是针对具体评价内容涉及的评价模型。按照评价内容分为江河污染现状评价、水体污染严重性评价、影响区域评价、事故灾害损失评价和污染灾害预警预报等5个方面。按照评价的深度和层次可以分为但因素评价和多因素评价两种。单因素评价主要是对单一点源污染扩散速度的现势和趋势性的评价等。多因素评价主要针对一些复杂的评价对象，利用多种指标综合反映其总体特征，挖掘隐藏与诸多数据之后的重要信息。
3.2.3水污染事故报警系统
采用航天卫星、低空遥感及地面监测相结合的技术手段，及时发现水污染事故隐患，实时提供事故污染动态变化。当发现事故时，一般通过无线对讲机或附近的有线电话向污染防治管理部门汇报，对事故发生位置的描述可采用“手持巡查报警系统”，它集成了GPS技术和GSM无线通讯技术，能够快速地将发生事故的地点和事故类别发送到指挥中心的监控系统，及时作出反应。事故报警系统采用GPS定位技术，可以精确地定位事故发生的地点（误差不超过10M），系统持有者只需轻轻一个按键，系统就会通过GSM短信息将报警信息和位置信息发送到指挥中心，同时系统还具备通话功能，可以实现现场和指挥中心的自由对话，方便进一步沟通。在事故发生一小时之内，事故应急流动监测站，监测车（船）、微航低空遥感监测均要赶赴现场，及时开展监测摄影。及时掌握水体动态变化状况，及时事故变化信息。
4 结论
该项目利用3S信息技术，实现了江河流域水污染自动预防和应急处理决策系统的研发与应用，其采用自主研发和二次开发的事故应急监视、监测系统，及时掌握水体动态变化状况，及时事故动态变化信息，及时采取应急处理措施；采用卫星遥感与江河流域水质准同步监测技术，实现天地一体化模拟实验。科学地求得卫星遥感数据与污染水体的相关关系，快速、准确的确定污染范围和污染程度，建立水质污染扩散模型，确定卫星遥感数据在水质自动监测中的适用范围；在国产软件MAPGIS平台支持下，采用GPRS无线传输技术，创建了基于3S技术的江河流域的水质自动在线实时监控系统，实现跨流域江河水质污染自动监测数据的实时传输；实现了对江河流域污染事故的应急预警。对污染事故的及时发现，提供辅助决策依据；提供了水污染事故应急处理决策支持的通用的、跨流域的计算机仿真系统，建立水污染事故、污染物输移扩散模型，为突发事件预测、预警提供快捷的技术支持，提高事故的应急处理水平，有力的辅助污染事故的监测管理。
卫星遥感监测技术范文6
近年来,随着遥感技术的发展,尤其是高分辨率民用遥感卫星的成功发射和应用,使得利用遥感技术进行地震震害预测成为可能。本文对高分辨率遥感影像在青海玉树城市震害中的应用做了相应研究。通过本文的研究发现,高分辨率遥感影像中地震建筑物清晰可见,建筑物的阴影光谱特征明显而且统一,而建筑物的阴影能够反应建筑物的三维信息。因此,本文以青海玉树地震为例，对利用高分辨率遥感影像在地震防御与地震应急工作进行了简要的讨论
关键词: 青海玉树地震；遥感监测；应用研究；灾情评估与救援
Abstract:
In recent years, with the development of remote sensing technology, especially high resolution civil remote sensing satellite launch and the success of the application, make use of remote sensing technique to the earthquake damage prediction possible. In this paper, the high resolution images of remote sensing in qinghai's yushu the application of earthquake damage city corresponding research. Through this paper study found that high resolution seismic building in remote sensing image clearly visible and buildings shadow spectral features obvious and unification, but the shadow of the building to building 3 d information of the reaction. Therefore, this article in yushu earthquake, for example, by using high resolution of remote sensing image in the earthquake defense and emergency work are briefly discussed
Keywords: qinghai's yushu earthquake; Remote sensing monitoring; Application research; Disaster assessment and rescue
中图分类号：P315文献标识码：A 文章编号：
引言
2010年4月14分：1 7时49分，青海省玉树藏族自治州玉树县发生里氏7.1级地震，震中位于北纬33.2度，东经96.6度，震源深度14KM，是我国近2O年来除汶川大地震外破坏性最强、救灾难度最大的一次地震。地震发生后，根据国家减灾委、民政部救灾应急响应启动情况和部救灾总指挥部的统一部署，民政部卫星减灾应用中心(民政部国家减灾中心)结合此次地震的特点，即启动《应对突发性自然灾害空间技术响应工作规程》，实行24h业务值班制度，持续开展灾害损失监测与评估工作。截至5月4日18时，完成灾区房屋倒损、交通线路堵塞、滑坡点分布等灾情监测和灾民安置区规划、灾民安嚣点监测等，共制作产品13期、图件30幅，为开展应急救灾和灾害损失全面评估提供重要的依据。期问，相关高校、科研院所、公司等15家单位60余人次参与数据处理与结果分析等工作。
1主要的特征表现
一是地震烈度高，震级达收稿里氏7．1级，最大烈度达9度；
二是灾害损失重，地震造成玉树藏族自治 州府所在地结古镇及周边地区巨大人员和财产损失，截至4月25日17时，已造成2 220人死亡、70人失踪、12 135人受伤；
三是余震频发，最大一次余震达到6．3级；
四是救灾难度大，重灾区结占镇海拔高、交通不便、天气寒冷，救灾作开展十分困难。
2 开展“天一空一地一现场”灾害立体监测
此次灾害影响范 小、损失重，尤其是房屋倒损情况十分严重，为了保证灾害遥感监测的精度，将重灾区结古镇划分为685个网格，并进行格网编码。对于每一格网中的灾害损失情况，一方而以获取高分辨率卫星遥感为主，结合航空遥感数据，进行房屋受损等灾情评判；另一方面，派员赴灾区现场逐次进行调查，并通过现场灾情信息采集系统，以格网为单元，建立现场灾情信息与遥感评判工作的无缝衔接，实现现场采集信息对灾情遥感评判工作的校核，有效地保证了遥感监测结果的准确性。
3 开展灾害损失精细评估
地震期问，获取的数据以高分辨率卫早遥感、航空和无人机数据为主，再加上灾害影响范围小，所以为开展灾害损失精细评估提供了很好的数据保障。为开展精细评估，将灾区分为平房区和楼房区，通过人机结合方式，按照个部倒塌，重受损和轻度受损3种类型，开展房屋倒损情况解译与评判，同时开展受灾居民点、滑坡点分布与风险、灾民安置点分布与规划、交通堵塞等监测与评判工作。
将房屋倒损情况划分为完全倒塌、严重受损和轻度受损3种情况，其中：(1)完全倒塌指房屋倒塌成一片废墟；
(2)严重受损指房屋结构受到破坏，需推倒重建；
(3)轻度受损指房屋结构收到轻微影响，需进行加 处理就可使用。
4)计算房屋倒损建筑面积根据解译结果，统计计算完全倒塌、严重受损、轻度受损三个类别房屋的建筑面积，其中平房 建筑面积一屋顶投影面积，楼房建筑面积一楼层数×屋顶投影面积。
4高分辨率卫星遥感的作用
此次地震应对期间, 高分辨率卫星遥感等技术在房屋倒损、交通线路堵塞、次生灾害监测、灾民安置区规划和安置点监测等方面发挥了十分重要的作用, 有效地支撑了救灾应急决策。最突出的作用体现在以下三方面:
1) 利用高分辨率卫星遥感数据为主, 结合航空数据开展灾情精细评估, 包括平房与楼房建筑面积监测、居民户数监测、帐篷安置进度监测等, 为开展灾害损失全面评估和灾后恢复重建工作提供了重要的依据;
2) 利用高分辨率卫星遥感、航空和无人机数据开展灾区灾民紧急转移安置区规划, 为帐篷的紧急调运、安置规划等灾民安置工作提供了重要决策依据, 同时也为灾后恢复重建工作提供了依据;
3) 启动了天-空-地-现场灾害立体监测模式实现了现场采集对卫星遥感、航空遥感解译工作的支撑, 并通过灾情现场信息采集系统, 实现现场地毯式信息采集与遥感判读工作的协同与相互验证,完成房屋( 包括平房、楼房) 倒损等级区划、倒损建筑面积评估、灾民转移安置区规划、帐篷搭建进度监测、滑坡点及交通堵塞监测等工作, 为应急救灾和灾害总体评估提供了重要的依据。此次地震应对工作为利用高分辨率卫星遥感数据开展灾害精细评估, 从响应规程、工作模式、监测内容、评估对象、决策服务等方面提供了良好的基础, 并积累了丰富的经验。
5近年来地震的临震应急准备
5.1. 备好临震急用物品， 地震发生之后，食品、医药等日常生活用品的生产和供应都会受到影响水塔、水管往往被震坏，造成供水中断。为能度过震后初期的生活难关，临震前社会和 家庭都应准备一定数量的食品、水和日用品，以解燃眉之急。
5.2. 建立临震避难场所 住的问题也是一件大事。房舍被震坏，需要有安身之处；余震不断发生，要有一个躲藏处。这就需要临时搭建防震、防火、防寒、防雨的防震棚。各种帐篷都可以利用，农村储粮的小圆仓，也是很好的抗震房。
5.3. 划定疏散场所，转运危险物品：城市人口密集，人员避震和疏散比较困难，为确保震时人员安全，震前要按街、区分布，就近划定群众避震疏散路线和场所。震前要把易燃、易爆和有毒物 资及时转运到城外存放。
5.4. 设置伤员急救中心 在城内抗震能力强的场所，或在城外设置急救中心，备好床位、医疗器械、照 明设备和药品等。
5.6. 组织人员撤离并转移重要财产 如果得到正式临震警报或通知，要迅速而有秩序地动员和组织群众撤离房屋。正在治疗的重病号要转移到安全的地方。对少数思想人，也要动员到安全 区。农村的大牲畜、拖拉机等生产资料，临震前要妥善转移到安全地带，机关、企事业单位的车辆要开出车库，停在空旷地方，以便在抗震救灾中发挥作用。
结束语
随着城市化程度的提高,人口密度的增大,地震灾害对人类的危害也变得越来越大,因而做好建筑物震害预测工作具有非常重要的现实意义。然而到目前为止,对于建筑物震害预测的研究都是基于人工调查建筑物信息基础上的。这种传统的信息获得方法费时费力,而且数据获取周期长,无法保证数据的时效性。只要我们积极的吸取在地震中的经济和教训,就可以有效地防御地震,做好防震抗震工作.
参考文献
[ 1] 国家减灾中心卫星遥感部1 2009 年卫星遥感减灾全纪录[ J] . 中国减灾, 2010( 1) : 16- 17
[ 2] 代守仑, 王肇宇, 白照广, 等1 环境减灾- 1A、1B 卫星研制综述[ J] . 航天器工程, 2009, 18( 6) :
