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高光谱遥感技术现状范文1
关键词:水工环;遥感技术;应用
中图分类号: F407.1文献标识码:A 文章编号:
一、水工环地质工作的现状
当前,我国国土资源部和地质调查局系统正努力开展地质找矿改革发展的相关工作,基本的指导思想是“树立大地质、大服务理念”,打破过去“安于现状墨守成规、自我循环”的旧思想,实现冲破传统束缚。突破固有模式、闯出新的路子,促进观念大转变把思想认识切实与中央的指示精神,与提升服务能力、与促进地质找矿重大突破相统一,始终坚定一个目标,即为实现重大找矿突破做好理论准备和体制准备。
二、主要遥感信息源及其发展
根据传感器类型不同,遥感图像可分为可见光摄影、红外摄影和扫描、多光谱扫描、微波雷达和成像光谱图像等。近l0年来,传感器技术迅猛发展,主要表现在:
图像分辨率提高,卫星图像分辨率已达到1米级。
具备立体观察功能。
应用波段数增加,机载高光谱成像仪已投入使用。
如美国的AVIRIS(空可见光/红外成像光谱仪),波谱范围0.4―2.5/l,波段数224个。CASI(航空光谱成像仪),波谱范围0.4―0.95/u,波段数72个。高光谱成像光谱仪简称成像光谱仪,也称超光谱成像仪,按其波段数目可分为高光谱成像光谱仪(波段数
近年来发射的主要对地观测卫星及图像进步简述如下:1999年美国发射了Landsa7卫星,其ETM+图像分辨率与过去的TM相同,为30m,增加丁分辨率15m的全色波段(PAN)。热红外波段ETM+6分辨率从TM6图像120m基础上提高到60m。TM图像图幅185X185km,最大可放大到1:10万。1995年升空的加拿大雷达卫星RADARSAT为C波段、HH极化方式,具7种模式,25种波束的特点,分辨率有10、25、35、50、100m多种,图幅50km×50km~50km×500km,有立体观察功能,实际重复周期1~8d。1999年9月,美国IKONOS一2发射成功,图像分辨率高达lm。
三、水工环领域遥感应用技术的发展现状
经过近30年的应用研究,遥感技术依靠传感器技术、图像处理技术及计算机技术的提高,在水工环领域的应用取得了长足的发展。遥感水文地质开始逐步形成一门独立的学科。传统的遥感水文地质着重于水文地质测绘系统中定性特征的解释和特殊标志的识别,近期的研究则扩展到应用热红外和多光谱影像进行地下水流系统内的地下水分析和管理,目前研究的重点集中到了空间补给模式、污染评价中植被、区域测图单元参数的确定和空间地下水模型中地表水文地质特征的监测。纵观国内外遥感技术在水工环领域的一些应用成果,可把近年来遥感技术的应用发展现状概括为以下几个方面:
1.从目视解译发展到计算机辅助解译
如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用(分类)计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性,虽还需要投入一定的人力工作,但已大幅提高解译工作效率。
2.从几何形态解译到充分利用光谱信息
过去的多光谱遥感数据波段划分过少,只有几个波段,使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此,图像解译工作很少考虑地物的波谱特征,主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪(高光谱)技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射,使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。
3.出现地面温度反演技术
地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。
4.从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价
如遥感技术在地下水流系统应用中,根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径,而DEM/DTM是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。
5.使用单一遥感信息源到多元信息拟合
目前的遥感应用技术,已不再是单一使用各种遥感数据,而是根据需要结合利用了其他信息源,如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样,图像数据的预处理尤其重要,如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等,而地理信息系统(GIS)在多元信息数据管理中起着重要作用。
6.从单一手段应用到多手段应用
近年来,遥感技术(Rs)与地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的综合应用,即“3s”技术,成为遥感技术应用的主流。GIS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。GPS可以对地面控制点精确定位,提高遥感数据空间精度。另外,在具体手段配合上,也出现了遥感技术与物探技术、钻探技术等相结合的新方法。
7.数字摄影测量技术的发展
数字摄影技术的成熟,推进了制图工作的现代化,改善了基础图件的质量和成图效率,并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GIS的数据源,便于遥感与GIS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件VIRTUOZO,具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。
8.遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展
这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果,可载于多种介质上,如CD―ROM、磁带及计算机硬盘上,使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施,遥感应用成果数字化显得尤其必要。
9.大型工程选线选址
近年来,遥感技术在大型工程规划选址、工程地质稳定性评价、铁路、高速公路、引水工程、水利水电建设等方面进行了广泛的应用,初步显示了遥感技术的优势。遥感图像具有直观特性。卫星影像视野开阔、宏观,航空像片分辨率高,二者的有机结合使用,可以实现上述问题的调恕T崇桓讨论了遥感技术在高等级公路工程地质勘察中的应用。胡佩基等人应用航空摄影测量、航卫片解译分析、GPS技术、数字地面模型研究了高原山区高等级公路的勘测设计。戴文晗等人用数字图像计算机增强信息提取技术结合航空摄影图像,快速评价了深圳沿海{速公路的工程地质调思把∠撸突出了地貌、水文及外动力地质现象,较好地划分了岩土体类型,构造解译吻合好,并且进行了新构造运动的遥感分析。、
结束语
在水工环地质中对GPSRTK 技术的采用,已经得到了很好验证,可以一步到位外业的测量,节省了很多不必要的中间环节,对外业工作量进行最大限度地减少,从而缩短整个测量工期,提高工作效率。同时,简化外业工序和迅速完成也可以使所有的后续专业工序更快的完成。
参考文献
高光谱遥感技术现状范文2
关键词:遥感技术;发展现状;未来趋势
中图分类号:TP79 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-22-14-1
遥感技术为我国解决国土资源管理方面提供大量的帮助。下面笔者就我国国土资源管理技术中遥感技术的发展现状及其未来的发展趋势谈谈自己的看法。
1 遥感技术在我国国土资源管理技术中的发展现状
1.1 数据库中储存的数据不够丰富
随着改革开放的不断深入发展,我国对新科技的重视程度越来越高。虽然我国是一个地大物博,资源丰富的国家,但是由于人口众多,使得我国的人均占有率远远低于其他国家,因此对国土资源进行合理的管理是非常必要的。但是,由于我国对国土资源管理方面使用遥感技术的时间还不是很长,而且,虽然现在国内已用“遥感三号”、“遥感四号”等高科技遥感技术对国土进行检测,但是由于这些技术还不够成熟,使得许多的数据还不能被一一地检测出来并进行存储,从而导致数据库中存储的数据还不够丰富。
1.2 资金短缺
众所周知,我国的科技正在日新月异地发展着,但是由于起步和发展的时间还不是很长,致使许多技术还不够成熟,还需进一步的扩展和提升。目前,我国许多自主研发的遥感工具中的卫星分辨率还相对较低,而且成像所需的周期也比较长。因此,为了获得多时相、高分辨率的遥感信息资源、资料和数据,我国就必须从国外进行采购。而目前我国在国土资源管理方面所使用的许多遥感数据和遥感资料都是从国外购买的,这花费了我国大量的资金,从而导致资金的短缺。
1.3 技术不先进
我国国土资源管理方面所需的遥感监测数据必须是高分辨率的遥感数据,因为,只有这些数据才能够可靠、准确地为有关部门提供相关的土地方面的信息及数据,也才能够满足我国国土资源管理方面的日常管理和生产需要。目前,我国对中分辨率的遥感数据的科学研究和应用已经比较成熟和可靠。但是,由于我国在信息提取技术和纹理的自动分类等部分关键技术方面还存在较大的问题和欠缺,因此还不能够完全满足我国的需求,同时,我国的高分辨率遥感技术中的影像信息自动化水平依旧处于较低的位置。因此,我国必须要加大研究力度,改变技术方面存在的缺陷。
2 遥感技术在我国国土资源管理技术中的未来趋势
由于遥感技术所拥有的四大特点:(1)能够较大面积地对同一地区进行同步、全面的观测,并且能够不受地形和各种阻碍物影响;(2)能够在较短的时间内对同一地区进行多次的探测,并及时的将信息反馈回来;(3)能够从多方面对同一地区进行探测,以便获得更加全面的信息;(4)高科技的遥感技术与传统的技术相比,性价比更高,具有较大的实用价值和社会价值。因此遥感技术将会成为我国未来国土资源管理技术中的重要手段之一。
2.1 对国土的利用情况进行检测和调查
基于我国地大物博、资源丰富,但人均占有量低的基本国情,未来我国必将对土地资源的利用情况进行严格的检测和调查。同时,由于我国气候条件、地质条件的限制,使得我国的土地测量工作面临着众多的挑战。然而,遥感技术的使用却能够很好地解决这些方面的难题,并能够为相关部门提供更为准确、可靠、真实的信息及数据,这种种优势使遥感技术在国土利用方面有着广大的发展前景。
2.2 对地质环境和地质灾害进行检测和预防
我国是个灾害多发性的国家,而且每一次灾害的发生都令我国蒙受了巨大的损失,而目前广泛应用的遥感技术能够对已发生过地质灾害和可能发生地质灾害的地区进行全面、系统的调查,同时,还能够查明灾害形成的原因及其发展趋势,从而为更好地对灾害进行预防打下夯实的基础,使损失减到最小。综上所述,我国必将对其加大投资力度。
2.3 对矿产资源进行合理的开发和管理
我国目前资源极度短缺,因此对矿产资源进行合理的开发和管理是现阶段迫在眉睫的事情。而遥感技术中的高光谱成像仪能够实现地物空间信息、光谱信息、辐射信息的同步获取,并建立岩石光谱的信息模型,充分利用高光谱的窄段波、高光谱分辨率的优势对矿产资源进行分析和探测,为相关部门的探测提供准确、可靠的信息及数据。
3 总结
综上,遥感技术已成为我国国土资源管理方面不可或缺的探测手段,而且,随着我国科技的发展及进步,我国未来将能够自主的研发高性能的遥感技术,并不断地对其进行完善和提高,最终给我国国土资源的管理带来质的飞跃和革命性的进步。
参考文献
[1]王文卿.遥感技术在国土资源管理中的应用现状及前景[J].测绘通报,2009(06).
[2]杨承蕊,张和生,遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J],科技情报开发与经济,2008(01).
高光谱遥感技术现状范文3
[关键词]高分辨率 遥感技术 制图 城市规划 监测
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-251-1
我国正处于城市高速发展时期,逐渐从农业大国走向以城市为主的新历史阶段。而数字城市则是城市发展的主要方向,它推动城市的可持续发展。高分辨率遥感技术在数字城市规划中的应用有助于获取大量基础性数据,绘制相应的地图,辅助城市建设决策。
1 高分辨率遥感技术概述
学界将卫星影像图的空间分辨率在10m内的遥感技术成为高分辨率遥感技术,早期的高分辨率遥感技术被应用到军事领域,到20世纪90年代,高分辨率遥感技术开始进入商业化进程,开始在工程测量、城市规划等方面得到广泛应用,这时的高分辨率遥感技术才开始进入繁荣发展时期。当前,我国在高分辨率遥感技术的应用上,多采用美国发射的IKONOS高分辨率卫星。
高分辨率遥感技术进入到市场经济发展中后,其强大的空间分辨率、丰富的信息量都使得其与传统遥感技术相比有无可比拟的优势,得到大家的认可和关注。在1m分辨率的卫星影像图上,城市的地表资源、环境、经济等内容都可清晰可见,故而高分辨率遥感影像图在数字城市规划中得到大力应用。
与传统遥感技术相比,高分辨率遥感技术的单幅遥感影像图中的数据更多,是中低分辨率遥感影像图数据量的100倍以上;高分辨率遥感卫星影像图的单色波段光谱分辨率大,用户可以准确判断出地物的类别、属性,地物的纹理信息和几何结构信息非常明显,用户可根据实际需求对这些影像图进行相应的图像处理,得出想要的图件。而传统的遥感影像分辨率有限,很难看到一些较小地物的纹理、结构等细节信息。
2高分辨率遥感技术在数字城市空间布局规划中的应用
2.1运用遥感资料制图
运用遥感技术制图前获取遥感资料的常见作业方法有三种:航空摄影测量:包括像片控制点测量和像片调绘等外业工作内容和影像扫描、数字空三加密、定向建模和数据采集等内业内容,所需数据源包括航摄资料、大地测量资料、地形图资料、专题资料等。航天遥感测量:包括正射纠正、数据采集、核查补调等作业流程,所需数据源包括卫星遥感影像或其正射影像数据、比例尺成图比例尺相同的地形图或DRG数据等。地形图扫描矢量化:包括扫描定向纠正、数据采集与更新、数据编辑以及图幅接边等作业流程,所需数据源包括出版年代最新的、比例尺与成图比例尺相同或更大的地形图、最新的DOM数据、专题资料等。
高分辨率遥感技术获取的影像图与一般的影像图不同,其数据处理和信息提取方法也有所不同。一般来说,其包括图像的预处理和信息提取两大部分,流程如图1所示。首先将图像数据读入进行预处理,包括几何校正、去噪、增强效果等,当影像图有三维立体图像时,可提取数字高程模型,纸质正射影像DOM。其次进行景观地物的边缘检测和分割;再次,利用专家知识系统和先验模型确定各个类型特征的描述参数,提取出需要的信息,并进行分类;最后输出结果。
第一,地形图绘制。地形图是数字城市规划和建设中需要的最基本的地图,按照往年的经验,地形图的更新周期为1-3年。在数字城市规划中,应用高分辨率遥感技术可大大缩短地形图更新周期,绘制大比例尺地形图。利用遥感技术获取精确的影像图,然后借助相关图像处理技术进行影像图的处理,绘制出不同类型的地形图。
第二,正射影像图绘制。正射影像图是一种具有地物标记、图画可量测性、丰富直观影像信息的地图。通过遥感技术获取合适覆盖范围内的最新图像信息,然后利用专业图像处理软件对其进行校正、增强、镶嵌等处理,借助大比例尺地形图,对影像图进行变换和几何纠正,确保图像信息的精准度,将地形图中的城市、居民点、山脉、河流、公路等典型地物信息和名称标注出来,进行相应的装饰,制作出数字正射影像图。正射影像图在数字城市规划中应用的最大优点就是周期短、成本低。
2.2 建设城市规划数据库
数字城市规划需要多种技术的支持,高分辨率遥感技术可获得高质量的卫星影像图,丰富数字城市规划的信息系统,帮助用户了解城市建设的相关情况,帮助其作出科学的决策。数字城市的规划以城市建设现状为入手点,这其中就涉及到大量基础地形数据、规划控制数据、现状数据、属性数据等资料。现状数据主要包括拨地数据、用地现状数据等。利用高分辨率遥感技术可获取丰富的地形数据资料,且数据的更新也非常简单。
2.3 城市内部用地结构分析
在数字城市规划中,城市各功能单元及其结构的合理性直接关系到城市的可持续发展。例如:城市用地变化与建设格局分析。城市人口的增加使得房地产业迅速发展起来,土地开发问题越来越多,这不利于数字城市规划与建设的顺利进行。合理利用每一寸土地,提高土地利用率,推动城市可持续发展是数字城市规划中用地规划的关键。将不同时期的城市用地遥感影像图综合起来分析,了解城市用地变化情况,并用统计方法进行城市中心移动、离散度、紧凑度等的分析评价,预测城市时空变化,发现城市规划中存在的问题,并及时纠正,促进城市可持续发展。又如:绿地景观是城市的重要生态系统,可利用高分辨率遥感技术进行城市绿地景观基本布局、占地面积、所处位置、苗木种植情况等数据资料的获取,然后根据基础地理信息数据库中的管理系统进行数据处理,得出最为直观的影像图,进而进行合理的城市绿地景观设计。
利用高分辨率技术以及高光谱遥感数据,实现地物的精确分类和识别,从定性化的高光谱遥感数据走向定量计算,更好发挥遥感数据的优势。在数字城市建设中,根据实际需求利用高分辨率技术和高光谱遥感数据进行城市定量遥感的分析。总的来说,高空间分辨率技术在数字城市中的利用主要有以下几个途径,如图2所示。
3 城市发展动态监测
动态监测是数字城市规划的重点之一,为数字城市规划奠定基础,帮助用户了解城市发展动态。一般来说,城市发展动态监测包括城镇扩张现象、市容管理、城市绿化、地震灾害、环境保护、城市交通规划、数字交通建设等方面的监测和评价。下面就简单介绍其中的城市绿化、地震灾害两个方面的监测和评价。
第一,城市绿化的动态监测。应用多时相遥感数据,对比分析测区不同时期的绿化状态,了解其绿化变化和空间分布情况,实现对城市绿化的动态监测。通过高分辨率遥感技术获取一系列专题性的城市绿化分类图、树种分布图、草地分布图等,进行城市绿化的动态监测。如:2003年北京重点实验室的“基于IKONOS遥感影像的北京城市公园湿地资源调查”项目将1m空间分辨率的全色影像几何形状数据与4m彩色影像数据融合,解析水系植被等的遥感影像特征信息,了解近年来的公园水面面积、植被面积、水系植物类型等变化数据。
第二,地震灾害监测。地震预防是各个国家和城市都非常重视的问题,地震灾害的监测有助于减轻地震危害。利用遥感技术进行地震灾害的监测,扩展人们获取地球信息的能力,减轻地震灾害对城市建设带来的危害。如:2004年中国地震局地质研究所开展的“IKONOS卫星影像在城市防震减灾及震害评价中的应用研究”项目中,在IKONOS卫星影像图中可清楚分辨出防震减灾工作中需要的基本要素,利用图像处理技术对影响资料进行信息的提取,提取地物形状、方位、属性等信息,大大节约时间和人力。且IKONOS卫星影像的更新速度快,能满足城市地震灾害评价对影像图的需求。
4结束语
高分辨率遥感技术以及影像图的处理和信息提取技术越来越成熟,是数字城市规划的关键技术之一,有助于实现资源的合理调配,保护生态资源,合理规划城市交通、教育、绿化、市政管理等,促进城市可持续发展。
参考文献
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[2]肖洲,张海涛,虞欣.遥感技术在城市规划中的应用与展望[A].中国城市规划信息化年会论文集[C].2009年:271-273.
高光谱遥感技术现状范文4
关键词:无人机遥感;发展现状;应用领域;前景展望
0 引言
无人机遥感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ),是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,已经成为世界各国争相研究的热点课题,现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段,成为未来的主要航空遥感技术之一。
1 无人机遥感介绍
无人机飞行器与航空摄影测量相结合,成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业,加上数码相机的引入,就使得“无人机数字遥感”成为航空领域的一个崭新发展方向。“无人机数字遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。
无人机飞行器遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点,可成为卫星遥感的有效补充手段,该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制,还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制,更表现为轻小型化传感器及其单反数码相机,并配备有姿态稳定平台,可快速获取城镇大比例尺真彩色航空影像。
目前的无人机遥感系统多使用小型数字相机(或扫描仪)作为机载遥感设备,与传统的航片相比,存在像幅较小、影像数量多等问题,针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄(或扫描)时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正,开发出相应的软件进行交互式的处理。进一步的建摸、分析使用相应的遥感图像处理软件。
2 国内外无人机遥感的发展现状
无人机出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶机,应用范围主要是在军事上,后来逐渐用于作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代以来,随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤,这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。
传感器由早期的胶片相机向大面阵数字化发展,目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素,能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片;中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相,利用开发的软件再进行拼接,有效地提高了遥感飞行效率;另外激光三维扫描仪、红外扫描仪等小型高精度遥感器为无人机遥感的应用提供了发展的余地。
现在无人机遥感技术可快速对地质环境信息和GIS数据库进行更新、修正和升级。为政府和相关部门的行政管理、土地、地质环境治理,提供及时的技术保证。
随着我国改革开放的逐步深入,经济建设迅猛发展,各地区的地貌发生巨大变迁。以无人驾驶飞机为空中遥感平台的技术,正是适应这一需要而发展起来的一项新型应用性技术,能够较好地满足现阶段我国对航空遥感业务的需求,对陈旧的地理资料进行更新。
无人机遥感航空技术以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台,用彩色、黑白、红外、摄像技术拍摄空中影像数据;并用计算机对图像信息加工处理。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点,是集成了遥感、遥控、遥测技术与计算机技术的新型应用技术。
3 无人机遥感的应用领域及发展前景
随着无人机技术的高速发展,越来越多地被用于影像获取,如在气象监测、资源调查与检测、测量、突发事件处理等方面取得了丰硕的成果。
(1)台湾大学理学院空间信息研究中心利用无人机拍摄低空大比例尺图像,配合FORMOSAT2分类进行异常提取,解译桃园县非法废弃堆积物(固体垃圾等),用于环境污染和执法调查。
(2)美国Nicolas Lewyckyj等人利用UAV-RS技术在北卡罗莱纳洲进行自然灾害调查,通过正射影像处理与分析准确评估场房和村庄的损失。显示了无人机遥感技术具有的快速反映能力,为灾害的治理提供了及时、准确的数据。
(3)日本减灾组织使用RPH1和YANMAHA 无人机携带高精度数码摄像机和雷达扫描仪对正在喷发的火山进行调查,无人机能抵达人们难以进入的地区快速获取现场实况,对灾情进行评估。为核电站及其它核设施的管理提供基础数据。
(4)我国首个成立的Quickeye(快眼)应急空间信息服务中心,是我过无人机应急遥感应用的开创尝试和遥感应用典范。其基于的无人机平台即为例图所示Quickeye(快眼)系列无人机,在不到两年的时间内,该机型已成功作业近10万平方公里,广泛应用于1:1000,1:2000成图,及测绘、应急领域。
综上所述,无人机作为一种新型的遥感平台将得到广泛应用。目前最常用的遥感平台是卫星和有人驾驶的飞机,无人机平台已渐渐显露出它的重要性。遥感发展的一个总的方向是高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率。所以无人机遥感在提高时间分辨率方面具有独特的优势。随着多光谱传感器水平的提高,重量和体积下降,无人机遥感在提高光谱分辨率方面同样具有潜力。
4 结束语
无人机遥感作为一种新的测绘方式具有很多优势且实际应用广泛,随着设备的更新,技术的发展与完善无人机遥感将在测绘系统中发挥重要的作用,并且将成为现代国家对地观测体系中不可或缺的重要组成部分,也会越来越广泛的应用于民用生活。
参考文献
高光谱遥感技术现状范文5
关键词遥感技术;环境监测;应用
中图分类号X83文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0283-02
目前,我国正处于经济高速发展阶段,环境污染与生态破坏日益严重,经济、社会发展与环境的协调关系被破坏。环境监测作为环境监督管理的重要手段,其重要性日益凸显。近些年来,随着科学技术的不断发展,环境监测技术也有重大的改进和创新,其中遥感技术在环境的监测过程中有其他技术都不能替换的独特作用和特点。常规的人工调查方法由于周期长、耗资大,不能及时反映环境变化的趋势。遥感(RS)技术具有快速、准确、大范围和实时获取资源环境状况及其变化数据的优越性,为环境动态监测与分析提供可靠的信息源,遥感技术在环境监测的众多领域正得到更加广泛的应用和发展。
1遥感技术的内含和在环境监测中的特点
遥感(Remote Sensing)英文原义是指“遥远的感知”。遥感技术是20世纪60年代在现代物理学(如光学、红外、微波、雷达等)、计算机技术、空间技术等支持下形成的一门综合性探测技术。大多数学者认为,遥感是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特征记录下来,经过人工处理,通过分析揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥感技术系统由遥感平台、传感器和遥感信息的接收与处理等3个部分组成。
遥感技术主要有监测范围广、获取资料信息更新速度快和周期短、受地面条件限制少、手段多,获取的信息量大、质量高,便于进行长期动态监测、节省人力、物力和减少人为因素干扰等优点,往往还能发现用常规方法难以揭示的污染源及其扩散的趋势。因此,遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等方面[1-2]。其最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量,快速进行污染源的定点定位、污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化,以及大面积地监测生态环境质量、土地利用变化等,从而获得全面的综合信息[3-4]。
2遥感技术在环境监测中的应用
2.1水环境污染遥感监测
水环境污染遥感监测主要是基于清洁水体和污染水体的光谱效应[5]。利用遥感技术对河流水质、水量等进行监测,可准确地显示不同区域的水环境状况,反映水体环境质量在空间上的变化趋势,利用遥感信息可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布及水体污染的分布范围等。水质遥感监测研究的内容包括水体浊度、叶绿素、泥沙污染、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等。国内外的许多学者利用遥感的方法估算水体污染参数,以监测水质变化情况预测污染变化的动态。
2.2大气污染遥感监测
大气污染的遥感监测是避免常规的在典型区定点采样和在实验室分析污染物含量,避免常规大气监测评价用少量点定性评价大区域的环境质量的局限。主要是通过遥感手段根据遥感影像特征调查产生大气污染的污染源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围,可以实时快速地监测和跟踪大气环境变化和污染动态,为处理措施的制定提供可靠的科学依据,以便及时制汀处理方案,减少大气污染带来的灾害和损失[6]。大气遥感主要包括大气污染监测和大气污染物扩散规律的研究。主要的应用包括大气气溶胶监测、沙尘暴监测、臭氧层监测、有害气体监测和城市热岛效应的监测等。
2.3固体废物污染监测
固体废弃物主要包括工业垃圾、建筑垃圾、生活垃圾以及混合垃圾。根据光谱信息可以有效地确定固体废物及垃圾的状况、位置、面积和分布,采用GPS进行相应的空间定位,运用地理信息系统(GIS)对不同时相的信息进行对比分析,确定其发展趋势,实现对固体废弃物的动态监测和有效管理,优化固体废物堆放场所。
2.4土地利用变化监测
土地利用方式的改变直接影响大气循环、水文生态过程、局地小气候、土壤、生物多样性的正常发展和环境污染过程等,以及人类社会的和谐发展和生态环境的可持续发展。土地利用动态遥感监测是指应用遥感数据,定期或不定期地监测同一区域土地利用变化情况,包括变化前后地类、范围、位置和面积等,目的是国家通过该项调查及时了解年度一定区域内土地利用的实地变化、趋势,为宏观调控、经济发展提供决策依据[7]。遥感监测作为一种在不直接接触的情况下,对目标物进行远距离观测,可以高效、全面、实时地了解大范围土地利用的发展变化,及时地掌握发展过程中具体细微的新变化信息,进行合理规划、建设和引导[8]。
3环境监测中遥感技术的应用前景
遥感技术在环境监测多个领域的应用展示遥感监测方法巨大的应用潜力和常规监测方法所不具有的优势,随着科学技术的迅速发展,高分辨率、高光谱和多极化遥感数据获取将成为主发展趋势,环境污染遥感监测技术与GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、ES(专家系统)集成,形成环境污染遥感监测集成系统。利用环境污染遥感监测技术,建立突发性环境污染事故的实时监测和预警系统,可大大提高环境监测的能力和工作效率。
环境监测领域遥感技术的应用优越性显著,意义重大,今后应进一步加强这方面的工作,按照社会、经济、环境协调可持续发展战略的要求,加大研究的范围和领域,结合地面常规监测,使其在环境保护方面发挥更加重要的作用。
4参考文献
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[3] 杨香云.遥感技术在环境保护中的应用现状与展望[J].长江大学学报:社会科学版,2009,8(4):384-385.
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[6] 孙震,苏尚典,益建芳.遥感综合技术在城市环境监测中的作用[J].测绘与空间地理信息,2006(4):92-95.
高光谱遥感技术现状范文6
关键词:地质找矿;遥感;发展方向
中图分类号: F407.1 文献标识码: A
引言
随着经济建设对矿产资源需求的不断增大,寻找地表矿床的难度不断加深,找矿方向渐趋于寻找隐伏的、半隐伏的矿床,并日益重视在研究程度较差、覆盖一半覆盖地区开展工作。遥感技术方法作为一种新的找矿手段,在找矿难度日益增大的情况下,越来越为人们所重视,由实验研究向实用化发展,目前已在地质找矿中取得了显著成效,成为地质找矿的重要方法。
遥感技术应用于地质找矿主要是在工作的初始阶段,在地质工作程度低、交通及地理条件较差的地区尤为重要。工作的目的是应用遥感影像的地质信息去分析成矿地质条件,确定找矿远景区和圈定成矿有利地段,为进一步开展地质评价工作提供遥感地质依据。
一、 遥感地质找矿的理论依据与技术基础
遥感信息,特别是多种遥感信息的综合,具有丰富的地质内涵和坚实的物理基础。这使得遥感地质找矿具有宏观性、多波段、信息量丰富、立体感强、便于定位等优势,是地质找矿不可或缺的手段。在遥感地质找矿的遥感影像分析中,传递含矿构造和含矿载体的两种标志:构造、结构、纹理特征;光谱特征。各种矿产资源的形成、产出,都与一定的地质构造条件有关,如斑岩铜矿与中酸入体有关:煤矿赋存在某些地质时代的煤系地层内。前者反映地质控矿构造特征、岩石类型特征等,通过研究遥感影像上显示的线性和环状信息可以揭示区域构造体系及其控矿作用;后者反映了地层层序、岩石类型的差异,矿物成分和含量的差异,特别是矿化蚀变信息。由于蚀变岩矿物具有本身的光谱特征,而一定类型的蚀变岩矿物组合常可指示一定矿种的存在。
二、遥感在地质找矿中的应用
遥感技术在地质找矿工作中的应用可归纳为如下几个方面:
利用图像上显示的与矿化有关的地物,直接圈定靶区,为找矿指明方向。如利用植物吸收不同金属元素所产生的不同光反射率、热反射率和叶绿素发光率进行波谱试验,为在植被发育地区快速发现工业矿产开辟新的找矿途径。
利用数字图像处理技术,进行多波段,多种类遥感图像的综合处理分析,增强或提取图像上与成矿有关的信息,尤其是矿化蚀变信息,为找矿提供依据,指明找矿方向和有利成矿的远景地段。
围岩蚀变是成矿作用的产物,是一种重要的找矿标志。常见的围岩蚀变有:矽卡岩化。有关矿产有铁、铜、钨、锡、钼等。云英岩化。与钨、锡、钼、锂、铍等矿产有关。绢云母化。有关矿产有铜、钼、金、铅、锌等。绿泥石化。有关矿产有铜、铅、锌、金、银、锡等。硅化。与铜、金、锑、汞、明矾石、重晶石等多种矿产伴生。由于不同的蚀变矿物具有各自的特征谱带以及岩矿石物理化学性质的差异,使其在多波段遥感图像上表现出不同的颜色、色调和纹理差异。目前,常用的提取蚀变异常的方法有比值分析法,彩色空变换、主成份分析法、光谱角蚀变法等。此外,在异常信息的提取过程中经常受到多种因素的影响,因而需要几种方法的有效组合,而不能只依靠某一种方法。
2.1 地质构造信息的解译
构造运动是地壳内部的内在活动因素,它与变质事件、热事件、成矿作用联系在一起,而内、外生矿床的形成和分布均不同程度地受一定地质构造事件的控制。地质构造在遥感图像上常表现为线性与环形特征。线性特征,是像片上呈连续或断续的线状或带状展布的影像,其空间分布型式有一定规律性。线性形迹主要指断裂和节理等构造,它控制着岩浆活动及矿液的运移、储存,对导矿、运矿、储矿起着重要作用。环形构造在地壳中以近圆形的构造环带为特征,多是地壳内部活动的表现,对形成火山型、热液型矿床关系密切。线性构造、环形构造及构造交叉部位,往往是成矿的重要部位。通过对遥感图像上色调、阴影、形状的研究可以更直观的看出研究地区的地质构造,有利于成矿预测。
2.2 地层信息的解译
岩石的组成成分、内部结构、光照条件等因素决定了它的光谱特征。岩性解译就是利用不同岩层反射光谱差异所形成的形态、结构、纹理、色调等影像差异,来判定出露地面的岩石的物理特性和产出特点,划分不同岩石类型或岩性组合。由于所有内生、外生矿床均与一定时代的岩性、地层及岩相有关,因此在成矿预测的过程中,首先要找出有关像片图形、地貌特征或与一定植物的联系,以便发现矿床赋存的有利层位与构造。
三、 遥感地质找矿的发展前景
20世纪末以来。随着数字地球的提出和现代信息技术取得新进展,数字地球的理论方法和现代信息技术的新进展引入地质勘查领域。应用现代信息技术的新进展进一步解决矿产资源问题成为地质找矿发展的必然趋势。在数字地球框架下,将遥感技术与地质领域传统方法技术相结合。与其它现代信息技术相结合。
基于数字地球的遥感找矿技术.其核心是遥感信息的延伸应用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息资源,以提高矿产资源的勘查效果。一方面,露出地表的矿明显减少,勘查目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床.找矿难度愈来愈大。另一方面.各种地学手段取得的信息资源愈来愈丰富。为遥感信息与其它地学信息的集成创造了条件。而后遥感应用技术有利于发挥遥感找矿的技术优势,发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象,为找矿提供新的依据。
遥感找矿应用须从遥感“技术索引”的思路走出来,从控矿构造迈向与成矿机理研究相结合的高度。遥感应用必须与物化探、磁力、重力、地震探矿方法相结合,还需要进一步重视地热、地气的热力作用,深入研究生物地球化学效应、地球化学填图方法、生物成矿和数字地质的空间统计分析方法。只有加深对地表成矿信息的理解和诠释,才有可能对深部的、海底的隐伏矿床,由此及彼、由表及里.从地球系统科学与地质信息科学的深度作出科学的推论和预测。
随着遥感技术的发展,传感器的空间分辨率和光谱分辨将大幅提高,遥感信息量也将大幅增加。要在海量数据中提取有用的找矿信息,必然对遥感数据处理系统提出更高的要求。目前,多光谱遥感数据处理系统在数据的压缩、传输、专业软件的发展上都取得了很大的进步。在高光谱遥感数据分析、处理方面关键是在光谱维上进行图像信息的展开和定量分析。此外,实现信息分析模型和算法语言的改进也将大大提高遥感信息处理的速度和精度,提高找矿工作的效率。
四、结束语
遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿,并取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景。
多源数据的融合处理能够避免单一信息的片面性,使融合结果更加准确和客观。特别是利用遥感技术寻找深部矿床时,单纯使用遥感图像象存在明显的局限性,往往需要物探、化探地学数据以及各种地质图件的融合处理。
参考文献
[1]徐友宁.矿山环境地质调查研究现状及展望[J].地质通报,2008.