遥感技术应用范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了遥感技术应用范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

遥感技术应用

遥感技术应用范文1

关键词:遥感技术;农业;应用进展

引言

遥感技术是一种获取地表物体几何和物理性质的技术。早期的遥感图像的解译,通常通过目视判读方法,随着计算机的加速发展,解译方法得到了快速发展,一种使用计算机对原始遥感影像进行图像增强、图像变化、辐射校正、几何校正等一系列的预处理,然后通过相应的遥感处理软件进行进一步精处理,对结果进行处理,最终通过专业技术人员的经验进行解译,直接对解译结果进行处理,生成具有处理特征的遥感影像[1]。目前,遥感可分为高光谱遥感和多光谱遥感。高光谱遥感不仅可以探测到被遮盖的地物,而且可以准确地估计植物生态系统的物理和化学参数的变化,包括土壤水分、土壤特性、植物质、土壤生物化学参数、土地利用动态监测变化等。多光谱遥感是利用具有2个及2个以上光谱通道,采用多种传感器对地物进行同步成像的一种遥感技术;将地物反射的电磁波信息划分为若干个光谱波段,用于接收和记录地物信息[2,3]。当前遥感技术的发展使得遥感应用领域逐渐扩大,有林业遥感、资源遥感、遥感地质、气象遥感、灾害遥感、军事遥感、农业遥感等,尤其在农业遥感领域得到了广泛的应用,从早期的农业墒情监测和农作物面积变化监测,再到农业资源利用监测,以及利用无人机对区域水资源和农业干旱的监测与评价等。

1遥感在农业领域的应用

遥感可以获得大量的信息,多平台和多分辨率,快速、覆盖范围广等,是遥感数据的一个重要的优势。农业遥感技术是遥感技术和农业科学技术相结合形成的,是可以及时掌握农业资源、作物生长以及农业灾害信息等的最佳方式,在调查和评估,以及农业生产的监测和管理中具有独特的作用[4,5]。现代农业遥感发展的新兴技术,可以实时监测湖泊和水库水面的高度以及评价区域水资源和农业干旱,包括作物品种质量监控和鉴定[6-9]。

2农业遥感技术在我国的起步与发展

农业遥感的发展是遥感技术的重要应用领域,中国自20世纪70年代末以来,就已经进行了农业遥感的初步应用。原北京农业大学(中国农业大学的前身)根据国家土壤调查的要求,在中国国家计划委员会的支持下,由中国科教委和农业农村部组织聘请外国专家培训了专门的遥感应用人才队伍,在1983年5月成立了中国国家农业遥感培训中心。此后,我国将遥感技术广泛应用于农作物产量估算、农业气象、土地资源调查与监测和生态环境变化等领域。目前,遥感技术的应用进入了大量的实际应用化的阶段。我国大力开展国际合作与研究,积极探索遥感领域的前沿技术,使得中国成为世界上遥感领域技术先进的国家之一[10,11]。进入20世纪90年代中后期,出现了大量比较成熟的农业遥感软件,包括农业资源调查与监测的软件,由中国科学院农业遥感实验室组织开发的遥感处理软件———土地利用调查与数据处理系统软件;中国农业科学院草原研究所开发的北方草原产量动态监测系统软件等,新的遥感处理软件大大提高了人们的工作效率。近年来,各部门逐渐建立了地方的遥感中心,为国民经济建设提供了大量支持。随着遥感技术的逐渐成熟、数据来源的大量增加,以及计算机软硬件性能的快速提高,使得遥感应用逐渐普及[12]。

3遥感在当前农业应用中的进展

当今农业发展的趋势是精准农业,具有高质量、安全、低耗、高效的特点,精准农业的大量信息采集,如农作物长势监测、作物害虫监测、作物产量预测,土壤水分预报等农业精准信息,为精准农业的农业信息管理提供了依据。虽然国内的遥感在农业方面做了一些工作,但仍处于起步阶段[13-16]。农业遥感在未来应加强应用的深度和广度研究。通过3S技术的结合,在农业生产管理、农业资源、农业工程监理和其它现代农业建设领域,为农业部门的科学决策提供了详实的支持数据。高光谱遥感技术和无人机技术已经成为农业遥感新的研究热点[14]。

3.1高光谱遥感在农业遥感中的应用

由于高光谱遥感不会对农作物造成损害,因而被广泛应用于监测农作物的叶片面积。这弥补了传统遥感技术获取农作物叶面积指数时间过长的缺点,从而获得最准确、损害最小的遥感监测数据。通过高光谱的观测和分析,可以得到更为精确的农作物叶面积指数,形成不同的遥感反演模型。如,使用地物光谱仪测量冬小麦在特定波段范围内的反射率和透射率,使用冠层分析仪对冬小麦进行分析,形成光谱曲线;经过观测,形成遥感反演模型,并将模型估计值与实际观测值进行对比,结果显示,明显提高了遥感反演模型的整体精度。现阶段,我国农业现代化发展的主要方向和目标是精细农业,在农业监测中高光谱遥感技术具有快速高效、准确、无损的特点,已经成为了农业遥感监测中被广泛应用的手段。精细农业可以通过科学、系统的管理方法对农业资源利用进行合理规划,在不污染环境的前提下,通过遥感技术提高农产品产量和质量。考虑到精细农业对数据和信息的需求,传统的分析方法已不能满足现代农业发展的需要。因此,3S技术的综合被应用到农业监测中。高光谱遥感在精准农业的发展中得到了广泛的应用。利用高光谱技术获得更完整和更准确的农作物参数,为农作物的种植与管理提供了有利的保障[18-20]。高光谱遥感技术除了上述内容,在全面的农作物质量监测,通过获取农作物在不同生长时期的数据特征进行全面的预测以及最后的生产,目前主要集中在不同农作物的种植面积和产量以及质量监测过程中的数据访问与存储。虽然高光谱技术已经全面、准确应用于农业中,但还需要进一步的研究。如何将高光谱遥感技术应用于作物机理和农业信息的监测以及完善农业光谱信息数据库,为进一步提高农业信息监测模型的适用性和准确性提供支持[22-26]。

3.2无人机遥感在农业中的研究进展

3.2.1农田空间信息农田空间信息包括地理坐标信息、通过视觉和机器识别获得的农作物分类信息。通过无人机可以识别农田边界来预估种植面积。传统方法进行农田的面积测量,具有时效性差和农田边界位置与实际情况差异大的缺点,不利于精准农业的实施监测。无人机可以准确、有效并且实时获取全面的农田空间信息,具有传统的测量无法比拟的优势。无人机航拍图像可以实现农田基本空间信息的识别,农作物区域面积的计算和种类的识别仅通过数码相机就可以实现。空间定位技术的快速发展,大大提高了农田定位信息研究的精度和深度,随着无人机影像空间分辨率的提高,地形、坡度和高程信息的引入,可以实现较为准确的农田空间信息监测。张宏明等利用无人机DEM数据提取农田灌溉渠道系统,对于灌溉渠道提取完整性达到85.61%[19]。

3.2.2作物生长信息农作物的生长状况可以通过多种信息反映,如产量信息、表型参数以及营养指标来表示。包括植被覆盖度和叶面积指数等,多种信息相互关联,共同代表了作物的生长,与最终产量直接相关[21]。在野外信息监测研究中起着主导作用。

3.2.3作物生长胁迫因子农田墒情监测热红外法是农田土壤含水量监测的常用手段。在高植被覆盖度的地区,通过叶片气孔的关闭,可以有效减少蒸腾引起的水分损失,增加地表感热通量,从而减少地球表面的潜热通量,导致作物冠层温度上升。水分胁迫指数能够反映农作物的水分含量与作物冠层温度的关系。通过传感器的热红外波段可以有效地获得作物冠层温度,进而有效反映农田水分状况。在植被覆盖度比较低的地区,土壤水分可以间接表示下垫面的地表温度变化,由于水的加热温度变化是一个缓慢的过程,因此土壤水分的分布可以间接反映白天下垫面温度的空间分布。裸地对遥感的温度监测是一个重要的干扰因子,在冠层温度监测中较为重要。研究者研究了裸地温度与作物表面覆盖度的关系,确定了裸地引起的冠层温度测量值与真值之间的差距。将修正结果应用于农田水分监测,提高了监测结果的准确性。在实际农田生产经营中,农田漏水也是人们关注的焦点。利用红外成像仪对灌溉渠的渗漏进行监测,准确率达93%[27-29]。

3.2.4病虫害监测通过热红外波段的实时监测,可以有效反映作物病虫害分布的动态变化情况。作物在健康的条件下,蒸腾作用是通过气孔的开闭来调节的,以保持农作物温度的恒定。当发生病害后,叶面会发生病理变化。病原菌植物对植物蒸腾作用的影响比较明显,会造成侵染部分温度的升降。一般情况下,植物易感会导致气孔开度失调,使致病区域的蒸腾作用高于健康区的蒸腾作用;旺盛的蒸腾作用会导致致病区域温度的下降,致病区域的叶片温差明显高于正常叶片的温差,直到坏死部位的细胞完全死亡,叶片会变得枯黄,叶片的蒸腾作用完全丧失。通过健康植株温差始终低于叶片表面的温度的原理[30-33],可以实时监测作物病虫害的变化趋势。

4总结

4.1我国遥感技术在农业应用中的发展

在我国主要粮食主产区,建立了产量估算信息系统,冬小麦遥感产量估算操作系统是RS与GIS技术相结合的产物。可以将整个产量估算的操作环节集成到计算机系统的操作中,具有完整的数字化操作能力,可以输出各种产量估算结果。大量冬小麦产量估算试验结果表明,利用冬小麦遥感产量估算操作系统进行大面积作物产量估算的精度可达95%以上,随着运行年限的逐渐积累,操作系统的生产精度将逐步提高,运行成本将逐年降低。同时,我国迫切需要了解农业种植结构的变化,针对于种植面积计算的要求、监控的增长潜力、建立单位面积产量模型和遥感监测,中国科学院农业研究实验室在GIS技术的支持下开发了一种作物产量估算的实用操作系统。并且,东北的三江平原,南方的太湖平原也相继建立了遥感监测系统,取得了良好的应用效果。

4.2遥感在农业发展中的前景

中国国家科教委将“RS、GIS和GPS综合应用研究”列为国家科技攻关重点项目。到目前为止,遥感信息技术已连续7个“五年规划”被列为国家重点项目,体现了国家对遥感的重视。可以预见,遥感可以有效地应用于农业发展中,使其走上产业化发展的道路[35]。

5结语

随着国家空间基础设施建设的持续推进以及“高分辨率对地观测系统”的深入实施,中国将拥有更多的国产资源调查监测卫星。物联网与大数据、人工智能等技术的发展以及现代农业发展的需要,将使得我国农业遥感技术的研究和应用进一步发展。

5.1农业遥感的应用范围和应用领域的拓宽

物联网加大数据与遥感观测、导航与定位,结合其它学科领域,可以促进农业遥感自身的发展,跨学科的应用也将扩大农业遥感的应用领域。需要进一步建立“空、天、地”三位一体的农业综合管理系统,深入发展遥感观测精度的智能农业、农作物育种表型、农业保险的监测和评价、绿色农业发展、农业政策的效果评价等方面。

遥感技术应用范文2

[关键词]遥感技术;数字城市

数字城市是数字地球的重要组成部分,是综合运用G1S、遥感、遥测、网络、多媒体和虚拟仿真等技术,对城市的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统。简言之,数字城市就是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中,充分利用数字化信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种信息资源加以整合并充分利用。它将城市信息管理与服务融合到基于Internet网络的数字化系统中,具有三维、多重分辨率空间信息的特点。目前,数字城市尚无严格的定义,从本质上说,数字城市是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络技术和现代通信技术为纽带,运用3S技术、遥测、虚拟现实技术等建立起来的城市网络信息环境。数字城市对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类地描述,也可以说数字城市利用现代信息技术将城市的过去、现在甚至未来在网络上进行数字化虚拟实现。数字城市以数字化方式表示城市的各种信息,不仅包括城市及其空间位置有关的直接信息,如地形、地貌、建筑、水文、资源等,还包括相关的人口、经济、教育、军事等社会信息。

城市,是一个日新月异的开放系统,及时掌握其发展进程中的新信息及变化信息是对其实施合理规划、建设和管理的基础。而传统的陈旧的信息获取手段及过时的信息数据只会使得任何的管理和规划都成为城市健康发展的制约因素。因此,运用新的信息获取手段和实时的信息数据对城市进行合理的规划和管理已势在必行。

遥感技术作为一利,在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的探测技术,可以快速、准确地获取城市发展、建设的有关信息,既有城市宏观的全貌和综合数据,又有城市的一屋一桥等微观图像和数据,可以全面、高效、实时地了解城市的发展变化。正是由于这种有别于以往任何常规方法的优势,城市遥感逐渐成为遥感、城市建设、环境专家们共同关注的热点,遥感技术也被越来越广泛地运用到城市建设的各个领域中。简而言之,城市遥感即以城市为研究对象,利用遥感技术为城市规划和建设管理者提供多方面的地理基础信息和其他与城市发展有关的分析资料。目前,城市遥感主要是采用航空与航天遥感相结合,配合地面检查的方法。全球3000多颗卫星的运作(法国的SPOT,美国的快鸟,印度的IRS等),各种不定期的航空和地面遥感的作业,可见光摄影、彩色红外摄影、热红外扫描、多光谱扫描等各种成像方式的使用,使得多分辨率、多光谱、多质量等级的城市动态信息(图像和数据)的获取成为可能。如今,城市遥感技术的运用,已成为城市规划、管理和城市现代化和科学化管理的水平高低的一个重要标志。

1.遥感技术应用于数字城市的特点

1.1 成像范围广:卫星利用其独特的地理优势。对地面进行观测、成像。由于卫星能够覆盖广阔的地面范围,将区域地理数据浓缩在一张或几张遥感影像上,可更直观地对其进行分析。一景Landsat影像对应的地面实际面积为185×185km,一景SPOT图像对应的地面实际地面面积为60×60km,因此,这样就能使我们更直观地了解整个城市的概貌,并且能够使得图中的相应位置关系及地理位置较准确,数字城市建设的精度更高。

1.2 成像周期短:数字城市是一个信息系统,而且是一个动态的系统。随着数字城市建设步伐的加快,城市面貌日新月异,要使数字城市不断地促进城市发展,数字城市也只有不断地更新、不断地变化。因此,这对数字城市的维护提出了更高的要求,遥感利用其成像周期短的特性,在此又显示出其独特的一面,如Landsat卫星的重访周期为16天,CBERS中巴地球观测卫星的重访周期为26天,SPOT卫星回归周期为26天,但由于采用倾斜观测,所以实际上可以对同一地区用4~5天的进行观测。因此,遥感数据为数字城市数据库的实时更新提供了有力保障,我们可以从遥感影像那里获得源源不断的数据,保证了数字城市与城市建设的同步发展。

1.3 成像方式多:通过卫星人们可以获得多时相、多谱段、多点位遥感影像,这大大拓宽了研究问题的视野。通过多次图像处理,取出人们所需的遥感信息,从而不再局限于原始的影像数据。多时相的影像数据使人们对城市的变化有较清晰的了解,尤其是对城区的动态变化,还可以对城区的环境进行实时动态监测。多谱段使人可以获得紫外、可见光、近红外、远红外和微波等不同波段的信息,扩大人类的视野。多点位成像使人们能够获得多角度的物体影像,从而实现立体三维观察。

2.遥感技术在数字城市中的应用

2.1 制作城市图像:包括卫星遥感图像制作、航空像片镶嵌、计算机制图及彩红外正射影像图研制等。利用遥感资料使用光学或计算机技术可制作不同种类、各种比例尺的专题图或影像图,以满足不同使用者的需求。不论是规划者、建设者、管理者或决策者,均可以从图中了解所需要的信息,在图上拟定方案或对策。

2.2 城市土地利用现状调查:当前,城市用地共分为十个大类,分别是:居住用地、公共设施用地、工业用地、仓库用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地、特殊用地、水域和其他用地。在实际工作中,我们可以根据不同的应用需要,进行相应类型的遥感调查,获取相应的遥感资料,然后绘制出土地利用现状图和土地利用演变图,并自动测算出该区域内各利,用地的面积、分布、变化情况及发展趋势。城市规划和管理者通过这些资料,可以判断城市布局是否合理,城市绿地是否足够,存在哪些不足,需要如何改进,从而因地制宜,为城市制定相应的规划、建设和管理方案。

2.3 城市人口普查:在定性、定量、定位的调查了城市各种土地利用现状后,可迅速而准确地获得城市的总建筑密度、住宅房屋密度等城市用地特征参数。而城市居住建筑密度与人口分布密度往往有着某种必然的联系,因此,可以以住房密度作为变量用于人口普查、人口统计学等方面的研究,从而为国家人口普查提供一个方便、快捷、精确的辅助手段。

2.4 城市环境质量调查:城市环境是自然环境和社会环境综合作用下的人工环境。环境质量是指城市各环境要素本身及其组合受到污染影响的程度。当前,城市环境质量调查的主要内容是固体废弃物污染、大气污染、热污染和水污染。

2.4.1 固体废弃物调查:由于固体废弃物自身的物理化学分解作用,其温度一般比周围地面的温度要高,所以在航空热红外图像上表现出明显的色调特征,从而可以利用遥感图像对固体废弃物进行有效的调查。

2.4.2 大气污染调查:根据遥感影像特征,可对各

种污染源的分布、污染物的扩散途径进行调查。例如通过遥感影像可以直接统计出市区所有锅炉、烟囱的分布、数量、类型和道路上汽车的数量、类型,求出其与烟尘、废气排放量之间的相关系数,考虑城市气象、地形、风速、风向、绿化等多方面因素,并结合实地观测数据,则可对城市大气污染程度进行测定。

2.4.3 热污染调查:城市热污染主要包括由于臭氧层被破坏致使的“温室效应”和表现为城市市区温度高于郊区的“热岛效应”。利用热红外遥感,对城市的热辐射进行白天和夜间扫描,通过影像判读分析,可以查明城市热源、热场位置和范围,并对城市热岛的分布规律、形态特征等进行研究。从而,可以对城市热环境进行科学合理的规划、整治和管理。

2.4.4 水污染调查:由于溶解或悬浮于水中的污染物成分、浓度不同,使水体的颜色、密度、透明度、温度产生差异,导致水体反射率的变化,因而在遥感图像上表现出色调、灰阶、纹理特征等方面的差别。例如,工厂中排出的冷却污水比环境水温高,在多光谱图像和热红外图像中有明显的反映,密度分割后即可确定热水污染的范围。如果利用多时相遥感图像,还可求出热水污染的扩散方向和扩散系数。油膜反射率和水的反射率不同,且主要差别发生在0.30微米和0.45微米之间,所以利用一般彩色或紫外航空航天摄影资料可获得最佳效果,计算出油污染的面积。城市管理者根据这些遥感信息,可以判断出水体污染的分布、类型及程度,从而调整城市的不合理布局,整治和关闭污染超标工厂,妥善安置工业和生活垃圾。

2.5 为“城市管理信息系统”提供基础资料:运用遥感技术,可以为建立“城市管理信息系统”提供实时的、动态的、多波段、多分辨率的海量空间地理信息,从而为建立“数字城市”、“虚拟城市”奠定良好的基础。

3.数字城市对遥感提出新的要求

数字城市建设需要许多高新技术的支撑,遥感作为其中之一,也面临着很大的考验,数字城市对遥感提出的新的更高要求主要体现在:

3.1 高分辨率:主要体现在空间分辨率和时间分辨率的提高上。数字城市并不是一个非常宏观的概念。它要求能够服务于人们的日常生活,与大家的生活息息相关。因此,系统要求实现从“宏观”到“微观”的突破;同时。数字城市要求卫星对同一地区成像的周期缩短,实现数据仓库中数据的不断更新。保证数字城市的现势性同。虽然遥感技术在分辨率上有了很大的提高,成像周期也有明显的缩短。但还不能满足数字城市建设的要求。因此,实现遥感技术高分辨率是数字城市建设的关键之。

3.2 智能化:数字城市的发展要求必须要有高分辨率卫星图片等遥感数据的智能获取,包括卫星轨道数据的自动提取、接收,轨道的自动计算与选择,参数的自动调整、操作过程的自动调度等智能化接收技术与自动完成图像导航,亚像元几何校正、融合与数字摄影测量,光谱校正、精确匹配、自动分类与地图分幅镶嵌处理等智能化图像处理技术,这不仅可以提高数据的精度,减少一些人为因素的影响,同时,这也大大提高了效率,推动了数字城市的建设步伐。

3.3 定量化:过去,遥感技术的应用仅仅局限于定性分析,这已经不能满足人类的需求了,从定性分析到半定量分析再到定量分析逐渐成为人们研究的方向。数字化城市就是要求对城市定量化表示,因此,遥感技术作为数字城市的关键技术之一,实现定量化分析将对数字城市的建设具有决定性作用,也将是遥感技术史上的一次革命。

3.4 图像处理技术的提高:通过卫星所获得的遥感影像包含有相当的干扰信息,即“噪声”,实现有用信息的成功提取也是一项关键技术,虽然目前图像的处理方法和技术很多,如增强处理、滤波处理等,但是大量的有用信息还不能被提取出来,这严重阻碍了信息的利用率,因此,针对遥感的特点,研究出一些实用的遥感图像处理方法,也成为数字城市建设的当务之急。

遥感技术应用范文3

1、结合实例,说出遥感技术的特点,说明其在资源普查、环境和灾害监测等方面的具体应用于功能。

2、初步学会利用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单解译的方法。

3、认识遥感技术在现代社会中发挥的巨大作用,理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响。

教材分析:

教材首先指出地理信息技术概念和核心技术,明确遥感是地理信息技术的重要组部分;接着介绍了遥感的定义、基本原理、遥感平台、工作过程、主要优点等几个方面的知识。

教材介绍了遥感的主要应用领域―资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等,使学生认识到遥感技术十分广泛的应用领域。随着现代科学技术在生产生活各领域中的应用越来越广泛,学生在生活中也能经常看到遥感影像图。

本节的教学要点就是要让学生了解遥感是如何工作的,通过课件直观展示遥感图像,了解它在各部门、各领域的应用情况,初步感知遥感影像的解译方法。

重点、难点:

1、遥感的工作原理、基本工作流程。2、遥感在资源普查、环境与灾害监测、农业中的应用。3、遥感图像的基本影像特征判读方法。

教学手段:多媒体课件

情景导入:

1987年5月6日至6月2日,中国东北大兴安岭北部发生了特大火灾,在扑灭大火过程中,卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在整个灭火大战中,国家气象局森林防火总指挥部提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像图,为制定灭火计划、作出灭火部署提供了科学依据。

遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的?它还能应用于其他领域吗?

一、什么是遥感技术

1、地理信息技术。地理信息技术是对地理信息进行获取、分析和应用的一门综合性技术,是地理科学与现代信息技术相结合的产物,其核心技术是遥感(RS)地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)。

2、遥感技术的概念。遥感技术就是人们利用一定的技术装备(航空器和航天器),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。

小知识:航空器与航天器简介

航空器――在大气层中飞行的飞行器。包括气球、 气艇、飞机、滑翔机、直升机等。

航天器――用于航天飞行的飞行器。包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等

3、遥感技术的工作原理。地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波,并且不同的地物对同一电磁波反射率不同。

在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上、使用光学仪器和电子仪器,接受地面物体发射或反射的电磁波信号,以图像胶片或数据磁带形式记录下来,传送到地面,最后通过分析,揭示出物体的特征、性质及其变化,用于资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。

4、遥感技术的主要环节(略)

5、遥感技术的特点。遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大等特点。

二、遥感技术的应用

1、遥感技术的应用领域。目前,遥感技术已被广泛应用于国民经济的各个领域。它对于推动经济建设、环境改善和国防建设起到了重要作用。

遥感技术的应用(列表)(表略)

2、遥感探测的发展趋势。随着遥感应用向广度和深度发展,遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。

三、学看遥感影像

1、遥感影像解译标志的概念。在遥感影像上,不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据,这种依据就叫做遥感影像解译解译标志。

2、遥感影像解译标志的分类

(1)直接解译标志

概念:直接解译标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征,它包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图形等。

作用:解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感影像上的目标地物。

(2)间接解译标志

概念:间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征。

作用:借助它可以推断其他的相关地物。

3、分析和解译遥感影像应注意的问题

实例运用:运用所学遥感知识和解译方法,分析和解译卫星影像。

(1)说说卫星影像中,不同颜色各为哪几类地物。

(2)在卫星影像上判读出道路,用透明纸蒙在上面绘出主要的道路,制作一幅该地区公路交通草图,并将判读出的城市与村庄的大致范围,绘制在公路交通草图上。

判读提示:A.用色调辨认遥感影像,深蓝色、蓝黑色显示的是水文要素,灰白色、浅蓝色显示的是人工建筑,红色显示的是植被。

B.几点说明;①湖泊等自然地物的边界多为圆滑的,人工建筑、工程的边界往往棱角明显;②湖泊、城市为面状,道路、河流多为现状,村庄为不规则的点状和星状;③道路的宽度往往不发生变化,而河流的宽度从上游到下游逐渐变宽;④道路相对比较顺直,而河流则弯曲多变。

课堂巩固:

1、装载传感器的平台叫( )

A、遥感平台 B、传感平台 C、工作台 D、开发基地

2、遥感的关键装置是( )

A、航空器 B、传感器 C、胶片质量 D、磁带质量

3、下列不属于遥感技术特点的是( )

A 有利于节省人力、财力 B有利于提高效率

C 受地面条件的限制少 D有利于提高研究工作的精度和质量

遥感技术应用范文4

[关键词]遥感技术 环境污染 污染监测

[中图分类号] TP79 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-336-1

1遥感技术及其在环境污染监测中的应用范围

1.1遥感技术特点及其作用

遥感技术是一种典型的卫星应用技术,将其应用与环境污染监测过程中具有监测速度快、监测范围广、可以通过长时间的动态监测实现监测效果的提高。同时,遥感技术监测还具有投入成本低、回报高、不需要进行现场样本采集,而且能够发现采用常规方法不能监测得到的污染源。尤其是其可以对制定区域进行跟踪测量,同时可以快速的获得与环境污染相关的相关信息,诸如污染源位置、污染影响程度、污染影响范围、对大气生态效应的影响等。

1.2遥感技术的主要应用

当前,遥感技术在当前我国的诸多领域当中得到了相对广泛的应用,例如可以用于农林牧渔业的环境监测中;进行包括地质、水文、海洋以及气象等环境的检测中;另外,在资源探测、军事侦察、土地资源管理以及城乡统筹规划等。同时,随着科学技术水平的不断发展,使得遥感技术得到了快速的发展,而且该技术当前可以迅速的测出水体中绝大部分的微量元素真实含量,诸如泥沙含量、水温、叶绿素和水色等。而且其可以测量得到大气的湿度、温度和多种污染气体的浓度及分布状况等,而且在固体污染物的测量方面也具有一定的监测作用。

2遥感技术在水污染监测中的应用

通过使用遥感技术能够对受到污染的水体进行实时监测,而且液态污染识别监测技术主要依靠电磁波谱特征的差异对不同的水土污染状况进行识别。例如,固态污染不但可以采用波谱特征进行区分,而且还能够使用几何特征进行识别。正是基于水体对红外辐射拥有特殊的机理形式,因此遥感监测技术主要采用红外遥感技术。

2.1工业污染水体监测处理

工业生产过程中排除的大量热水在进入自然水体中后会使得水体的温度上升,这不但直接影响到水体中动植物的生存,而且水温的增加还将加快其中有机物的分解,消耗水体中的大量氧气,使得水质恶化。这时,可以采用红外扫描仪对水体的微小温度差异进行探测,其可以实现对几分之一度的温度差进行探测。通过形成的热红外图像还可以清楚的得到造成污染的污染源,被污染水体的流向,污水的分布范围等,而且可以从中分析得到污染物的扩散速度。

另外,通过使用波段为8-14μm的热红外扫描仪进行航空遥感,其得到的影响将能够清楚的观察得到污染热水的扩散情况。在结合密度分割措施处理之后,可以对水温变化进行实际测量,最终绘制得到水体的等温线。之后,将获得的连续几次热红外图像资料以及水温变化综合扩散参数结合起来,将能够掌握水体真实的水温变化状况。

2.2泥沙污染与水体浑浊度分析

当水体中的泥沙含量增加时,将会使得水体的反射率增加。随着水体中悬浮泥沙浓度增加以及悬浮颗粒粒径的增加,水体的反射率以及反射峰值也会随着波长的方向而发生移动,即所谓的红移。加之水体在0.93―1.13μm附近吸收的红外线多,不宜对悬浮泥沙的浓度进行精确判定。因此,在采用遥感技术进行泥沙污染和水体浑浊度分析时尤其要注意问题,通常定量分析的最佳波段范围在0.65-0.85μm之间。

3遥感技术在大气颗粒物监测中的应用

大气颗粒物污染主要以PM10污染为主,其主要来源是多种燃料,诸如煤炭、石油等燃烧或者工厂生产过程中产生的,不仅会对人体的呼吸系统、心血管系统等造成直接危害,而且其中的气溶胶颗粒还会通过散射吸收作用而对可见光形成消光作用,造成了地面能见度的下降,给城市景观以及人们的生活造成不良影响。这时,利用卫星遥感数据进行反演,得到实时的PM10分布状况是进行大气颗粒物监测的重要内容。

例如,美国的环境监测人员利用MODIS与MISA对2008年1月1日至2012年1月1日每日的AOD数据进行收集,然后利用扩散与传输模型,综合推算公式(PM2.5=η×AOD)中的η值,计算得到了大气PM2.5的浓度值,通过与地面监测数据的对比,认为两者之间的相关系数达到0.78。这表面遥感技术在大气环境监测,尤其是大气颗粒物污染程度的可行性研究方面尤为有效。

随着环境状况日趋恶化,沙尘暴成为了我国北方大部分地区的主要危害,其扬起的沙尘使得空气混浊、大气能见度下降、近地面中大气层的悬浮颗粒物数量迅速增加,对人体健康以及人们的正常生活造成影响。当前,国外针对沙尘暴进行遥感监测主要是利用静止的气象卫星(GMS/VISSR)与极轨气象卫星(NOAA/AVHRR)两大遥感系列数据进行计算分析。而在我国,在遥感技术应用项目研究过程中,将可以很好反映沙尘暴信息的图像合成方式进行筛选,同时利用NOAA/AVHRR 对沙尘暴发生区域的沙尘相对浓度进行分层处理。当前,国内诸多学者在不同的研究过程中利用NOAA/AVHRR与MODIS的遥感数据对内蒙古的沙尘暴波普特点进行了有效分析,对沙尘暴区域与其他区域进行了区分,监测得到了沙尘暴对应的影响范围和沙尘浓度分布,绘制得到了对应的分布图像,取得了较为精确的测量效果。

4遥感图像的应用

在使用遥感技术进行大气环境监测之后,通常可以同时得到大气溶胶浓度及其分布的具体图像,这可以更加方便、直观的反映出大气环境变化的动态变化情况。在遥感图像中,大气溶胶浓度不同时,遥感图像的色调也会发生对应的变化。通常,大气浓度较大时,大气的散射、反射率等也较大,这时图像将呈现出白色、或者颜色相对较浅。若大气浓度较小,则图像呈现为灰色或者其他较深的颜色。这时,结合大气取样监测操作,就可以鉴别得到其中的主要污染物类型、颗粒物数目以及空间具体分布。然后结合长时间的监测数据,就能够得到大气污染的时空变化及分布规律。

随着遥感技术的不断发展,除了在上述相关环境监测领域中的应用之外,当前遥感技术还应用到了污染物与人群健康关系的研究工作中。国内外已经有大量的研究利用遥感技术反演得到了大气颗粒物浓度对人体健康水平的影响评价体系。同时,还可以结合人口统计数据以及地理坐标等,分析对应人群的污染物暴露水平,为流行病的预防提供参考数据。

参考文献

[1]周晨. 环境遥感监测技术的应用与发展[J]. 环境科技, 2011(z1).

遥感技术应用范文5

一、遥感技术的发展

遥感器不断拓宽的频谱范围,陆续推出的新型传感器,有效提高的分辨率,不但对遥感的观测尺度、分辨对地本领以及识别精细程度进行了提高,使得利用遥感器处理数据、提取信息的方法都产生了一个质的提高,把遥感技术的研究应用推向了一个崭新的高度。

不断提高的遥感探测分辨率,使对地物精细特点的探测也变成了可能。地物的特点具体包括:其一地物具有的几何特点,其二组成地物的物质结构与成分,其三演化地物的特点。根据高空间分辨率遥感、高光谱遥感与高时间分辨率遥感可以探测以上特点的精细度。

遥感数据的空间分辨率在近些年来正在迅速被提高,促使地物精细具有了空间特点,在遥感图像上看清地物的全部相关因素如大小、外形、分布空间、纹理构成、以及其它地物之间产生的空间关系等。地物识别中的地物空间特点在高空间分辨率遥感图像上逐渐占据了重要位置,而色调与统计特点在中低分辨率图像识别中曾经发挥的主要作用转变为次要或者辅助地位。不断兴起与发展的高光谱技术,推动遥感鉴别逐渐变成直接识别地物。高光谱遥感的重要特点是对元光谱进行获取与重建,进一步按照光谱特点对地物外形、组成地物以及具体成分直接进行识别。伴随着逐渐提高的光谱分辨率,在识别过程中地物的光谱特点逐渐占据了重要位置,工作方法从原来的分析图像转变为图谱联合,同时促使遥感逐步脱离看图识字时期,更加倾向于定量分析与理解地物波普。

二、遥感技术在地质灾害中应用的优势

(一)高精度获得数据。在高空中遥感技术能够探测较大的范围地区,并且宏观上获得这一地区范围的数据。按照不同的采集方法,也会产生不同的广度与精度。采集工作使用飞机能够获得10km左右的高度,使用陆地卫星能够获得910km左右的高度。当前TM卫星可以产生15米的影像空间分辨率;而SPOT卫星全色波段最高可产生2.5米的影像空间分辨率,多光谱波动为10米。

(二)更新数据时间很短。在同一地区范围利用遥感器探测可以反复周期的采集数据,进一步可以有效获得这一地区最新的各种自然现象的相关数据。按照不断变化的数据,可以动态监测这一地区的自然现象,对地面变化的事物动态反映。遥感平台的不同高度可以对各种周期重复观测,每天NOAA气象卫星可以两次收到同一地区的遥感数据,而每半个小时Meteosat则能够在同一地区获取图像。

(三)符合各种地面条件。地面条件不会对遥感技术造成限制,在一些沙漠、沼泽等恶劣条件的地区,可以采用遥感技术取代人类采集和探测相关的重要数据。另外,利用各种遥感器和波段,还能够通过遥感技术探测地物内部。例如,深层地面、水下层、冰层下存在的水体、沙漠下地物特点等。

三、遥感技术在地质灾害中的应用

(一)有效预防灾害。第一,在全区范围内利用遥感技术可以积极了解地质情况,找出容易出现地质灾害的范围。在遥感影像上比较常见的地质灾害都体现出了一些特点,联系这些特点,能够准确将地质灾害频发地区进行划分,进一步绘制地质灾害危险等级。应当在高级别地质灾害地区加强防范安全意识和监测强度,争取在每一个人身上都普及防范安全意识。第二,在容易发生地质灾害的地区利用遥感技术重点进行监测,做好预防和警报工作。发生地质灾害的因素是不断变化的地质体,而暴雨天气是造成地质变化的重要原因,当然也可能是发生大地震之后引发的次生灾害,一般体现出了突发性特征。传统的调查方法在暴雨发生时无法有效监测面积较大的易受灾地区,同时准确性与实时性都需要进一步提高。而通过遥感技术能够对变化的气候进行动态监测,及时提醒人们在容易发生地质灾害地区的人们尽快做好预防工作。此外,针对地质变化情况也可以利用遥感技术及时准确的发现,提前做好预防地质灾害的措施,进而降低损失。

(二)迅速组织救援。发生地质灾害时最为显著的特征便是突发性,一旦地质灾害出现,开展救援工作需要具备充分的资料。此外,发生灾害之后,救援人员很难勘测受灾地区。这时可以使用遥感技术勘测受灾地区具体情况,对灾害带来的破坏状况全面了解,为开展救援工作提供重要的参考资料。灾害发生之后救援工作一般非常紧迫,在救援工作中利用遥感技术的较短周期、较高精度等特点为其提供精准、迅速的灾区信息。通常情况下能够应用到的遥感技术包含:受灾地区、范围、破坏建筑的状况、毁坏交通的状况、气候改变的状况等。当前,具体是对比发生灾害之前遥感高精度信息影像和发生灾害之后的高精度信息影像,利用影像具有的特点提供重要根据。这些资料能够为报告灾害情况、评估灾害情况损失、救援措施等提供准确而迅速的参考根据。

(三)灾后重建。造成地区受灾严重的关键原因是缺乏科学合理的规划。发生地质灾害之后,需要对规划重新考虑。了解灾害发生地区的地质状况是科学进行规划的前提。由于发生地质灾害之后会出现不同程度的改变地质的现象,假如使用人工传统的勘测方法,对这些变化地质的情况需要更多的时间组织摸底调查工作,致使快速重建灾区陷入困境。通过遥感技术的应用,能够迅速对变化的受灾地区地质情况进行确定,或者对存在于规划中的失误及时纠正。联系监测评估遥感数据的结果,同时联系国家总体规划政策与地方贯彻落实的具体方案,为重建规划灾后地区提供重要的信息支撑。

遥感技术应用范文6

关键词:遥感;土地管理;3S

Abstract: As a new science and technology, remote sensing is playing a decisive role in land management. This pape analyses several aspects of remote sensing dynamic monitoring in land management, urban cadastral management, application of land detailed investigation, and discusses the importance of remote sensing technology in land management, and then looks ahead of development trend of remote sensing in land management application based on the current technology situation.

Key words: RS, land management, 3S

1 前言

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础,及时准确地掌握土地资源的数量、质量分布及其变化趋势,直接关系到国民经济的可持续发展与和谐社会的构建,具有重要的战略意义。随着社会经济的快速发展,土地的供需矛盾日益凸显,土地的管理工作显得更为重要。然而传统的土地资源管理模式已经制约着土地资源管理事业的发展。土地管理工作需要不断深化,其工作需要逐步从常规管理向科学化管理迈进,在各项基础业务的拓展上,积极稳妥的开展新技术的应用研究显得尤为重要。

遥感技术作为一门迅速倔起的新兴科学技术,已在土地管理中得到较为广泛的应用,从土地详查到城镇地籍调查及耕地动态监测,几乎所有土地管理基础业务的完成都离不开遥感技术的支持,遥感技术为土地管理工作的发展起到了巨大的推动作用。

2 遥感技术在土地管理中的应用分析

2.1 遥感地管理动态监测中的应用

土地资源动态监测主要是对土地类型、土地利用现状、土地质量等土地资源的基本状况进行监测,是土地管理工作中一个极为重要的环节,是各级土地管理职能部门为了掌握土地资源的分布、质量、利用现状,合理土地利用结构,严格土地执法的重要手段。为实现这一目标,必须建立一套完整的技术系统,即土地资源遥感动态监测技术系统,它是一个多技术、多信息源、多方法、高精度的监测技术系统。

土地资源遥感动态监测技术系统由三方面的技术学科组成:(1)土地科学(土地资源和土地管理);(2)空间信息技术(包括全球定位系统和遥感),(3)计算机应用技术(图像技术、图形技术、数据管理技术和人工智能技术)。多种学科和技术的交叉和应用,完善和丰富着土地资源遥感动态监测技术系统。

目前卫星遥感技术于土地管理动态监测中的应用主要有三个方面:

(1)土地退化的卫星遥感监测

主要指对土壤的侵蚀、土地的沙摸化、土壤的盐渍化的监测。对土壤侵蚀的监测主要从侵蚀因子的识别(包括地貌因子地表组成物质,植被覆盖度和类型因子等)、侵蚀地貌发育的分析、侵蚀强度的分析等方面来把握土壤侵蚀的发展趋势。对沙漠化的监测主要是利用遥感资料对自然指标(土壤、水分和地表)、生物学及农业结构(植物,动物和土地利用等) 进行分析,并建立起植被的干早化与土地沙漠化过程和危害程度之间的关系,从而从数量上和程度上实现对沙漠化的监测。通过对土壤表层色调和湿度的监测同时结合对地形地貌的叠加分析又形成了对盐渍化土壤的有效监测。

(2)土地利用现状的卫星遥感动态监测

这是土地资源遥感动态监测技术系统中的核心内容,是土地管理工作中极为重要的技术手段。主要根据获取的同一地区不同时相的遥感影像的差异来识别土地利用变化;进而监测各地区的土地利用结构,各利用类型在数量上、空间上的分布。

(3)土地质量的卫星遥感监测与评价

土地质量的监测较多集中在土地自然特性的监测方面,如:土地的地学特性,土地的土壤学特性和土地的生物学特性等(有条件的地区还可增加土地社会经济特性的监测)。在土地生产潜力评价理论和适宜性评价理论的指导下对所监测的区域进行农林牧用地的综合评价(经济基础较好的地区可开展土地的经济性评价),以人工智能为支撑形成“土地监测评价专家系统”。

在土地管理的各个环节,无论是土地规划编制、土地资源调查、耕地保护,还是土地征用和土地执法监察,遥感技术都在不同程度地发挥作用。它已经成为土地资源管理的重要技术支撑,大大提高了土地管理工作的科学化和现代化水平。

2.2 遥感在城镇地籍管理中的应用

城镇地籍调查是土地管理工作的重点和难点。该项工作动用人力、物力、财力很大,既涉及相关政策、法律,又有较强的业务性。需要法律、测绘、计算机等相关专业知识的有机结合,而且全国各城市经济发展水平,可利用资料,技术水平差异较大。从长远的观点来考虑,城市土地情况是动态变化的,随时随地都在发生权属的转移、用地类型和面积的变迁,而且经济发展越迅猛,用地情况变化越频繁。为从根本上解决土地变化与地籍管理落后的矛盾,部分地方在采集地籍调查数据方式上应用遥感图像为信息源,内业处理依据计算机技术建立图形与数据库,变更调查管理依据计算机来完成,有效提高了工作的效率和管理水平。此外,遥感技术在农村产权调查、城市集约利用潜力评价等工作中得到充分应用。在农村产权调查中利用航空和航天数据,节省了大量的时间和人力,提高了成果精度,在大多数省份的农村产权调查中得到广泛应用;在城市集约利用潜力评价和耕地后备资源调查评价中采用遥感数据辅助调查,取得了良好的效果。

可以应用遥感技术,通过航空摄影测量,可以获取城镇地籍图和地籍影像图,并以此为依据建立相应的城镇地籍数据库及管理系统,逐步形成全市范围内的城镇地籍信息系统网络,这不仅有利于更有效的利用土地资源,还有利于土地权属管理落实各项土地管理措施。

2.3 遥感在国土资源详查中的应用

土地详查是对类四十六个二级土地分类的调查, 需要查清各类土地的数量、质量和分布状况。由于我国地域辽阔,地形、地貌复杂, 很多地方采用常规测量方式,人员、设备无法涉足, 成为常规测量的盲区。而通过采用遥感技术则很容易能够获得常规测量盲区的高分辨率影像,通过对这些影像进行解译,并结合人工实地调查可以高质量高速度完成土地详查工作任务。

3 遥感技术在土地管理中的应用展望

当前的遥感技术正向三高方向发展,三高即高空间分辨率,高时间分辨率和高光谱分辨率。其中高光谱遥感图像的光谱信息层次很丰富,可以探测出更多的地物,更方便地管理土地资源,而高空间分辨率及高时间分辨率可以更加提高遥感监测的准确性。另外,随着遥感分类技术和对地物的自动识别能力的提高,将促进分类的自动化智能化,大大提高作业效率。

随着GIS和GPS的发展,现在趋向于RS、GIS及GPS三者的综合应用,即“3S”技术。“3S”技术是地理信息系统(GIS)、遥感(RS)及全球定位系统(GPS)的总称,即利用GIS的空间查询、分析和综合处理能力,RS的大面积获取地物信息特征,GPS快速定位和获取数据准确的能力,三者有机结合形成一个系统,实现各种技术的综合,从而更好的服务于土地管理工作。目前随着3S技术的日益成熟,3S集成技术在土地调查监测数据采集、处理和数据产品生成中,呈现着强大的生命力,在土地利用更新调查、土地利用动态监测中表现出良好的应用前景。因此,在现代计算机技术和通讯技术的支持下,大力发展“3S”集成系统,以RS为信息源、以GPS为空间坐标、以GIS为工作平台,形成一种有机的结合、在线的连接、实时的处理和系统的整体性是今后的发展方向和必然趋势。

4 结语

迅速发展的数字遥感技术和计算机技术,为土地利用现状及变化信息的获取提供了及时有效的技术手段。遥感技术应用的第二阶段必然是动态监测。遥感由静态到动态,由定性解释到定量调查,这是它的必然过程。遥感技术在土地资源管理中应用的深度和广度必然会日新月异,多时相、高分辨率的遥感数据会进一步加强高精度、大比例尺土地利用动态监测。在时空一体化的基础上,“3S ”一体化技术的研究成为必然趋势,其应用成果将更好地把握土地利用变化趋势,为经济社会资源的和谐发展提供科学依据。

参考文献:

[1] 张恩.卫星遥感技术在土地管理动态监测中的应用[J].东科技大学学报,2007(26):105-108.

[2] 阎雨,陈圣波,田静等.卫星遥感佑产技术的发展与展望[J].吉林农业大学学报,20 04(2):187-191.

[3] 张渝庆,范晶,高秋华.遥感技术在土地管理中的应用[J]. 北京测绘,2002(3):36-37.

[4] 朱有法,谢德体,骆云中.遥感技术在我国土地管理中的应用与进展[J]. 国土资源科技管理,2007(21)1:105-109.

[5] 梁辉池. 现代遥感技术及其在土地管理中的应用[J]. 科技咨询导报,2007(80)12.