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遥感信息技术范文1
雾是一种常见的灾害性自然天气现象,对交通、人体健康和大气环境等方面带来严重危害影响。随着遥感科学技术的发展,基于遥感数据的大雾物理参数反演分析是近年来的研究热点。低能见度直接威胁交通安全,而雾中能见度的变化直接受雾滴数密度、含水量、平均直径、等物理参量的影响。了解雾的微物理特性,分析其变化规律,有助于我们加深认识雾的发生、发展,为雾的预测预警、精确预报提供科学依据。
1 研究区域和研究数据
本文以中国东部地区为研究区域,对发生于2013年1月10日-14日的白天陆地辐射大雾过程进行研究。东部地区地理位置优越,地形以低山丘陵为主,雾天气一直是东部地区秋冬季节常见的灾害性天气现象之一。
MODIS是EOS计划的主要探测仪器,有36个光谱通道,星下点空间分辨率分别为250m、500m、1000m。由于MODIS具有多光谱,空间分辨率高,定标定位精度高、数据信噪比高等优点,为环境监测提供了可能[1]。
FY-3A,即风云三号卫星,是由我国国产的第二代太阳同步轨道气象卫星,其降交点地方时为10点05分,为上午星,回归周期为5天[2]。具有全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感监测能力。本文主要应用的是可见光红外扫描辐射计(VIRR)探测仪,其包含7个可见光通道和3个红外通道。
针对此次大雾,本文选取研究区域内该时段的MODIS和FY-3A影像数据组成时间序列,总共得到9幅影像数据。
2 雾反演算法
雾物理参数反演是假设在理想化的大气辐射传输条件下,根据Stephen等人对大量实验数据分析所得到的经验公式。
3 实验结果与时间序列分析
3.1 能见度变化分析
根据上一节的反演算法,对此次大雾过程影像进行反演。其中,图1显示了本次大雾能见度反演的结果。
1月10日由于下垫面平均含水量较高,较厚的逆温层出现,此后出现较浓大雾,10时15分平均能见度约为122米,下午13时平均能见度约为81米。经过部分雾消散因子的影响,到晚上雾的浓度会有所下降。11日凌晨,气温持续降低,空气中的水汽达到饱和,雾开始形成,随后迅速下降,09时55分能见度约为118米。此后,12日~14日,雾能见度变化范围较小,一直持续在100米上下变动,说明了此次大雾日变化特征不明显,具有很强的稳定性和持续性,强度大不易消散。
3.2 物理参数变化分析
雾物理参量可以定量的描述陆地雾的发生发展特征,以了解研究区域陆地雾的特点。表2给出了此次大雾过程中不同发展阶段雾光学厚度(?子)、几何厚度(?驻z)、液态水含量(LWP)、雾滴平均半径(Re)的统计值。
雾在发展的不同阶段,物理参量存在明显差异。从表可以得到,雾在形成阶段雾滴数浓度较低,液态含水量较小;雾的发展、成熟和消散阶段,雾滴数浓度显著增大、液态含水量增大,粒子半径也有所增加。在雾的发展进程中,平均含水量、液态水含量与能见度呈明显反相变化。在雾发展过程的后期,雾滴粒子有效半径与能进度反相变化显著,但是在前期过程中,雾滴粒子的半径随时间变化较小。
遥感信息技术范文2
关键词:遥感技术数字城市信息化测绘应用
中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:
一、引言
21世纪是一个数字化时代,城市信息化水平已经成为衡量一个城市现代化程度的重要指标。数字城市是城市信息化从分散到整合、从局部到整体、从独立到集成的历史必然和发展的高级阶段。数字城市的发展对一个城市的经济发展水平、城市规划、城市建设、城市管理等有着积极的影响。
数字城市的建设和运行需要空间信息技术基础支撑。空间数据是一类最基础最重要的信息资源。城市测绘做为空间数据生产和加工的技术行业,在数字城市中仍将发挥重要的基础和支撑作用。
随着城市测绘行业逐步从传统的外业采集和制图转变成为信息服务业,用户对测绘信息的要求不断提高,信息化测绘的提出已成为必然。遥测遥感作为信息化测绘空间信息获取的一种重要手段,为数字城市信息化测绘提供技术体系的支撑,确保其实现提供自动化、智能化和实时化地回答何时何地、何目标发生了何种变化的4A服务的目标。
二、相关概念
2.1信息化测绘
面向城市规划的信息测绘体系是指以CAD和GIS软件为平台,以基础地理空间数据管理为核心,采用空间数据库技术、网络技术、多媒体技术、数据挖掘和知识发现等技术,优化空间数据的采集、生产、处理流程,建立更新、共享、分发、安全的机制和标准化体系,提高产品的精度和信息化的程度,以既服务于城市规划编制又服务于城市规划管理为最终目标的数据库。信息化测绘体系建设是当前测绘事业发展和地理信息资源共享的热点问题,和空间数据基础设施建设相一致,信息化测绘主要是体现在技术、装备和服务上。其中:技术体系是测绘信息化发展中技术形态变革的体现,主要包括空间对地观测技术和地理信息处理、管理、显示、服务、应用等技术,核心是快速卫星导航定位技术、精确与定量遥感技术、网络地理信息系统技术、虚拟现实技术、空间信息网格技术等;装备体系是测绘信息化发展中基础设施和装备条件变革的体现,主要包括卫星导航定位系统平台、现代测绘基准体系基础设施、航空航天遥感影像快速获取平台、先进野外测绘技术装备、地理信息数据处理技术装备以及地理信息数据交换传输服务网络等。在服务方面随着计算机技术、通信技术、航天遥感、卫星导航定位等科学技术的发展,信息化测绘体系能够实现自动化、智能化和实时地回答何时(when)、何地(where)、何目标(what object)、发生了何种变化(what change),并且把这些时空信息(即4w)随时随地提供给每一个人,服务于每一件事,传达到每一个需求的地方(4A服务—Anyone、Anything、Anytime and Anywhere)。信息化测绘体系的特征为测绘生产自动化、测绘成果多样化、测绘服务网络化、测绘产品社会化,从而推动传统测绘产业改适升级、加快信息化测绘从基础设施建设、开发利用地理信息快速获取技术、建设地理信息网络化服务体系是信息化测绘体系建设的主要任务。信息化测绘的本质仍然是一种数字化体系,数字化是信息化测绘的基础。
2.2遥感技术
遥感,顾名思义,就是从遥远处感知,在不与研究对象直接接触的情况下,获得其特征信息、并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。
遥感技术的基础是通过观测电磁波,从而判读和分析地表的目标以及现象,其中利用了地物的电磁波特性,即“一切物体,由于其种类及环境条件不同,因而具有反射或辐射不同波长电磁波的特性”,所以遥感也可以说是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,通过观测电磁波,识别物体以及物体存在环境条件的技术。利用遥感技术,可以对土地利用现状进行大范围的核查和更新,能够及时了解土地利用状况变化等信息;能够对年度土地利用变更调查数据进行更新、管理和分析。
在遥感技术中,接收从目标反射或辐射电磁波的装置叫做遥感器(Remote Sensor),而搭载这些遥感器的移动体叫做遥感平台(Platform),包括飞机、人造卫星等,甚至地面观测车也属于遥感平台。通常称用机载平台的为航空遥感(Aerial Remote Sensing),而用星载平台的称为航天遥感。
三、遥感技术在信息化测绘中的基本流程
本节主要针对机载平台的航空遥感进行测绘基本流程的研究。
3.1航空摄影 航空摄影就是将航摄仪安装在飞机上,按照一定的技术要求对地面进行摄影的过程。测绘航空摄影是指获取指定地区的航摄资料,用以测绘一定比例尺的地形图、平面图或正摄影图像;识别地面目标和设施,进行资源调查等。航空摄影测量经历了模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量几个阶段。
3.2 立体测图 以前航空摄影测量立体内业测图常用的是双像解析摄影测量。目前,随着科技的发展,全数字摄影测量已广泛应用于航空摄影测量立体内业测图。数字摄影测量是基于摄影测量的基本原理,应用计算机技术,从影像(数字影像或数字化影像)以数字方式提取所摄对像的几何与物理信息的摄影测量分支学科。包括计算机辅助测图(常称为数字测图)与影像数字化图。
立体测图的基本流程:
3.2.1数据准备 数据准备主要包括航空摄影测量成果和区域网外业像片控制点测量成果。
3.2.2解析空中三角测量进行加密、创建立体模型 解析空中三角测量就是用计算的方法,根据航摄像片上量测的像点坐标和少量地而控制点坐标,采用较严密的数学公式,根据最小二乘法原理用计算机解算待定点的平面坐标和高程。方法有航带法、独立模型法、光束法。目的是为影像纠正、数字高程采集和航摄立体测图提供定向成果。主要成果是像片定向点大地坐标和像片的外方位元素。涉及资料准备、内业加密点的选点观测、相对定向、解析空中三角测量平差计算、区域网接边、质量检查和成果整理与提交等环节。
3.2.3设置测区模型参数 测区参数包括测区目录和文件以及一些基本参数。
3.2.4 立体相对的定向 立体相对的定向包括内定向、相对定向和绝对定向。
内定向:系统自动对左、右影像进行内定向。目的是建立数字影像与所摄物体表面相应的点之问的数学关系,从而提取数字影像中的信息。
相对定向:定向过程中不考虑相片的绝对坐标及姿态,仅恢复摄影时两张相片的相对位置和姿态,这样建立的模型称为相对定向模型。
绝对定向:在相对定向基础上,再对相对定向模型进行整体的平移、缩放、旋转,达到绝对位置。
引入外方位元素进行模型定向(用解析的方法处理立体相对),恢复地面目标的空间坐标。目前常用的是用光束法双像解析摄影测量来解求地面目标的空间坐标,此方法将待求点与已知外业控制点同时列出误差方程式,统一进行平差解析。
3.3数字化编辑 ①对数字化测图产品进行外业核实工作、对新增地物进行补测。航片是特定时期的航摄影像,不能体现近期变化的地理要素,这就需要人工进行传统的野外测量,并把野外测量结果添加到已完成的测图成果。②根据不同要求运用相应软件进行数字化编辑成图。立体采集的只是各种地理要素的线化图,采集完成后需根据不同要求进行地理要素的整理、归类、符号化等工作。③检查验收 数字化编辑的成果需进行严格的检查,包括数据精确度及完整性等检查。生产单位检查验收后的成果需专门的质检机构进行详查或抽查才能获得最终的测量成果。
3.4数据整理、入库
四、结束语
信息化测绘是我国测绘实现由传统测绘向数字化测绘转化和跨越之后进入的又一个新的发展阶段,它代表着我国测绘在进入新世纪后现代化建设总的战略方向,走信息化测绘的道路,也是测绘行业由生产走向服务的必由之路。遥感技术应用于城市测绘体现出了快速、准确、省时、省力的特点,顺应了社会发展的潮流。随着科技的不断发展、进步,遥感技术在测绘中的作用将会越来越大。
参考文献:
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遥感信息技术范文3
【关键词】 川芎; 胚胎干细胞; 细胞分化; 心肌细胞
【Abstract】 Objective:To explore the features of differentiation of mouse embryonic stem cells into cardiomyocytes induced by Chuanxiong containing serum,establish a simple and efficient system of ES cells differentiation cardiomyocyte.Method:The action of ES cell activity under Chuanxiong containing serum were observed,visible spontaneous and rhythmic beating embryoid bodies occurred at 3 d,reached peak at 5 d.Myocardial cell specific genes β-MHC were detected by using RT-PCR method.Result:Compared with the rat serum and fetal bovine serum group,theβ-MHC of the cells cultured by Chuanxiong containing serum expression and differentiation rate increased significantly,the differences were statistically significant(P
【Key words】 Chuanxiong; Embryonic stem cells; Cell differentiation; Cardiomyocyte
First-author’s address:Longgang Central Hospital of Shenzhen City,Shenzhen 518116,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2016.30.005
心肌细胞移植在临床中已经广泛使用,移植细胞包括多种,其中最适合于移植的细胞为胚胎干细胞,主要是由于其具有较强的分化能力和增殖能力。胚胎干细胞分化为心肌细胞是研究心肌细胞分化机制的良好平台和模型[1-2]。随着现代药学的发展,人们更加重视中药的应用,中药历史悠久,很多中药均具有较好的活性,可用于疾病的治疗,其中保护心肌功能的中药应用也较为广泛,具有保护心肌、改善机体免疫功能、促进蛋白增长及防治细胞凋亡等特点[3-4]。与传统的化学药品相比,中药具有安全有效、价格便宜等特点[5-6]。本实验利用胚胎干细胞实验模型,对川芎含药血清诱导小鼠胚胎干细胞分化为心肌细胞进行实验研究,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 中药川芎含药血清的制备 选取健康未过的SD雄鼠30只[许可证编号:syxk(粤)2013-0085,广州中医药大学实验动物中心],个体质量(200±10)g,适应性饲养3 d后进行实验。将其随机分为空白对照组、低剂量组及高剂量组,每组10只。给予大白鼠川芎水煎液灌胃(取一定量川芎饮片置容器中,加水没过药面,浸泡30 min后,煎煮3次,60 min/次,合并水煎液,过滤,浓缩至含生药1 g/mL备用),低剂量组的剂量约为正常用量(0.8 g/kg)的5倍,为4 g/kg,2次/d,连续3 d;而高剂量组则为正常用量的30倍,为24 g/kg,
2 次/d,连续3 d,空白对照组灌生理盐水(4 mL/kg)。人与大鼠动物等效剂量系数由《实验动物学》可知为6.3。每次给药10 min后,对其进行取血,将血液静置2 h后离心(离心条件:3000 r/min,离心10 min),离心后取上清液56 ℃加热30 min,过滤,保存于-20 ℃。体外含药血清按20%计算[7-10]。
1.2 胚胎干细胞培养
1.2.1 来源与试剂 小鼠胚胎干细胞选自中科院生化细胞研究所[11-12];DMEM高糖培养基、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶、明胶、β-巯基乙醇(β-ME)、丝裂霉素C、非必需氨基酸(NEAA)购自美国GIBCO公司,白血病抑制因子(LIF)购自法国Millipore公司。
1.2.2 胚胎干细胞培养与诱导分化 将冻存在液氮罐中的胚胎干细胞取出,于37 ℃水浴锅中迅速融化,将细胞立即转移至10 mL的ep管中,加入适量的培养基,采用300 rcf,10 min离心,去除上清液,加入1 mL培养基吹打,转移细胞并进行培养,当细胞生长至70%左右时,对细胞进行传代。培养液分四组,即:川芎血清低剂量组、川芎血清高剂量组、大鼠血清组、胎牛血清组,将收集到的川芎含药血清和大鼠血清、胎牛血清,配制成10 mL备用,各组培养液终浓度为20%。(1)悬滴培养:ES细胞中加入20%川芎含药血清(低剂量组和高剂量组)的分化培养液,将细胞密度设置为3.75×104/mL。细胞培养在6 cm培养皿中,取1.6 mL细胞置于10 cm的培养皿内盖上,将内盖翻转使其生长,加入5 mL PBS,孵育1 h。(2)悬浮培养:细胞孵育后对细胞进行观察,控制细胞悬滴液中细胞个数为1,第2天于倒置显微镜下观察,每个悬滴内均含有1个,吸去PBS,加入分化培养基,移至6 cm中培养,孵育2 h。(3)贴壁培养:细胞培养2 d后,观察细胞个数,大约为10个,接种至4孔板,第3天时肉眼观察每个培养皿中均可见数十个EBs。分别接种至事先用明胶包被的24孔板内,每孔中加入2 mL分化培养液。
1.3 实时定量PCR检测心肌细胞特异基因β-MHC的表达 实验细胞分四组,即川芎血清低剂量组,川芎血清高剂量组,大鼠血清组和胎牛血清组,每组6孔。提取总RNA并测定浓度,分析其完整性,进而合成cDNA,β-MHC Forward:5’-AGAGCTCATCCTTTCTGGTCAT-3’,Reverse:5’-ACCATCTGACATTCTACAGTCT-3’;GAPDH Forward:5’-ATGTGTCCGTCGTGGATCTGA-3’Reverse:5’-ATGCCTGCTTCACCACCTTCT-3’[4-5]。PCR体系为:12.5 μL SYBR Green Realtime PCR MasterMix,2.5 μL样品溶液,1.0 μL引物加水至25 μL。反应条件:95 ℃下加热60 s,进行预变性;95 ℃变性15 s,60 ℃退火15 s,72 ℃延伸30 s,如此循环40次。扩增后的产物主要是采用荧光检测,用ABI 7500 Software v2.0软件对其进行分析,绘制曲线表,计算Ct值,对系统数据处理后可以得出不同浓度对于细胞分化的影响。
1.4 统计学处理 使用SPSS 22.0软件对所得数据进行统计学分析,计量资料以(x±s)表示,比较采用t检验;计数资料以率(%)表示,比较采用 字2检验,以P
2 结果
2.1 川芎诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞的分化 细胞培养2 d后呈密集状态,一般为圆形,细胞界限和形态不明显(图1);体外细胞个头小,但生长速度快(图1~2)。川芎分化液培养3 d的胚胎干细胞会收缩配体,导致培养时间增加,收缩越明显,则时间越长。自发节律性收缩区域较大,且细胞形态较单一(图3~4)。于细胞培养的第3 d可见零星EB球发生自发性节律性跳动,5 d时约有70%的EB球出现节律性跳动,低、高剂量川芎血清组(图3~4)EB球发生自发性节律性跳动的细胞数量明显多于胎牛血清(图1)和大鼠血清组(图2)。
2.2 实时定量PCR检测心肌细胞特异基因β-MHC的表达 川芎低、高剂量含药血清组β-MHC表达量均明显高于胎牛血清组和大鼠血清组,比较差异均有统计学意义(P
3 讨论
随着人们生活水平的进步,大部分人均处于亚健康状态,心血管疾病是临床上常见的疾病。心血管疾病的临床突破主要来自胚胎干细胞的发展,胚胎干细胞会根据诱导自发分化成多种细胞,如心肌细胞和血管内皮细胞等[13-15]。心肌细胞对于恢复正常供血、免疫功能均有重要的意义[16-17]。一般情况下,胚胎干细胞能够自然分化,但分化率低,因此提高分化率显得至关重要。临床上对于胚胎干细胞的研究较为广泛,但是研究方向各不相同,关于中药的研究更是凤毛麟角,因为涉及人体、细胞、动物等各个方面,给研究工作带来了一定的困难,但也有部分学者取得了可喜的成果[18-19]。有研究方向为将细胞采用不同密度制成悬浮液,采用不同的方法和改变环境进行培养,分析其分化成心肌细胞的分化率。最后对具有促进分化功能的中药进行相关的安全性评价,致力应用于临床。川芎是伞形科藁本属植物,经研究表明,其具有多种临床功效,如使血管扩张、增加脑部血流量、改善供血、降低血液黏稠度及改善心肌缺血[20]。本课题组在研究川芎含药血清的胚胎毒性时发现川芎含药血清对胚胎干细胞转化为心肌细胞有促进作用(P
参考文献
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遥感信息技术范文4
关键词:遥感信息;水工环;应用
中图分类号: TP7 文献标识码: A 文章编号:
引言
遥感技术的诞生相当于科学技术的一场革命,为人类的生产生活提供了很多方便,如遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30 年的应用,走过于从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
1、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 10 年来,传感器技术迅猛发展,主要表现在:①图像分辨率提高,卫星图像分辨率已达到米级。②具备立体观察功能。③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(航空可见光 / 红外成像光谱仪),波谱范围 0.4~2.5/l,波段数 224 个。CASI(袖珍航空光谱成像仪),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 Landsat7 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 50lan×50km~500Km×500km, 有立体观察功能, 实际重复周期 1~8d。1999 年 9 月, 美国IKONOS- 2 发射成功,图像分辨率高达 1m。
2、水工环地质工作的现状
改革开放以来,我国的水文地质、环境地质与工程地质工作,已经发生了一系列重大变化,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。
3、遥感信息在水工环中的应用发展现状
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:
3.1 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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5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。
3.6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。
3.7 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。
3.8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。
结语
综上所述,遥感信息技术在水文地质、工程地质与环境地质工作中的应用,已经得到了很好的验证,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势。随着科学技术的继续发展,遥感信息技术不断发展进步,在水工环工作中的应用范围会更加广泛。
遥感信息技术范文5
关键词:遥感,城市规划,应用
中图分类号:TU984文献标识码:A 文章编号:
Abstract: the paper introduces remote sensing information in urban planning and management application ways and the present situation, has analyzed some problems in the practice of the application, and the prospect of remote sensing information in urban planning and construction of the field application prospect.
Key words: remote sensing, urban planning, application
引言:传统的城市规划性质属于建筑科学领域的一个分支,研究内容是城市发展建设空间布局,现在的城市规划已由原来内在的宏观、中观、微观等各个不同层次非物质性和物质性规划,产生了许多生长点,如战略规划、近期建设规划、城市群规划等。本文概述了遥感的基本原理和遥感影像在城市遥感信息中的应用,分析了遥感影像在城市现状调查中的应用情况,为更好的应用于城市规划与管理提供更方便的服务。
1.遥感的基本原理
遥感是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一门探测技术。具体地讲,是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。
2.城市遥感信息的提取
卫星遥感信息覆盖的范围大,虽然其分辨率有限,但对于宏观定性分析,有着重要的作用与价值。从七十年代中期开始,我国就利用陆地卫星像片开展区域地质调查以及土地资源调查。现在卫星传感器的种类很多,分辨率大大提高,其信息可应用于大范围的区域规划,尤其城市群的规划建设,有巨大效益,应用遥感技术可以开展很多专题的调查研究,如:城市土地利用现状调查、城市历史变迁动态研究、城市水系调查、城市道路网络调查、城市污染源分布调查、城市垃圾调查、城市热岛效应调查、城市绿化现状调查、城市在建工地调查、城市旧城改造调查、城市防汛设施分布调查、城市违章建筑现状调查等等。遥感信息技术可以比较容易反映出城市建筑物的位置与布局、人口的分布情况、道路分布与土地利用、城市道路网的密度、道路的交通密度与分布、城市绿色生态情况、企业工矿分布区等,得到城市的基础资料。
3. 城市遥感信息的应用
城市规划、建设和管理是一个长期的过程,是一个包括城市方方面面的系统工程,与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关,因此,通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究,获得指导城市规划与建设的决策的信息,有着巨大的社会效益和经济效益,对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。
卫星影像上实地纪录的城市道路、各类房屋及其它人工建筑物特征,与其它自然地物存在明显的差别,我们可以通过目视解译或计算机自动分类的方法划定城市建成区范围。通过对不同时期卫星影像的比较和处理,可进一步得到城市建成区的演变情况,这对研究城市形态的演变发展过程起着重要的作用,也为城市的进一步发展和编制规划提供了依据。
4.基于遥感信息的规划设计概述
在城市规划设计、建设和管理中,为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况,对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多,利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产,在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到,应用航空遥感信息进行生成数字高程模型(DEMs-digital elevation models)所需要平面坐标(X,Y)及高程(Z)的数据集的采集,比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式,城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向,具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型,要想做得逼真,费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能,在计算机上非常逼真地再现城市现状,并可以多视角浏览,以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作,毫无疑问,其基础资料来源于各类遥感信息。
除此之外,近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视,它们面向城市的现实目标体进行信息的获取,对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的,如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。
在编制城市规划与设计图件中,往往需要绘制城市景观的透视图或鸟瞰图,以进一步表达规划师设计意图。传统的做法是规划师根据实地透视关系,手工绘制现状景观并加上规划设计内容来说明和表达规划设计意图,或利用三维设计软件,制作三维景观图,这些方法不足之处在于,其透视图或鸟瞰图往往真实感不够,而更象美术作品。利用遥感影像和数字地形模型,在遥感图像处理软件上,可以制作场景三维模拟影像。城市影像地图具备反映城市地表形状、现势性强、制作周期短、信息量大、几何位置准确等特点,可作为城市规划编制的工作图件和规划成果底图。
4.1交通规划与管理
城市道路交通是一个非常复杂的动态大系统,城市普遍存在着部分路段交通拥挤、车速下降、道路阻塞、事故多发等交通问题
要规划好城市交通发展战略和道路网,就要对城市的地理特征、交通特点和经济状况有充分的了解,同时还要掌握影响城市发展港口、河流、地形、道路现状的信息,而这些信息可以运用遥感信息技术直接获取。
分析遥感影像或连续拍摄的航片,可以发现城市拥阻的空间分布和时间分布。在交通遥感的同时,对地面车辆空驶率进行同步调查,不仅能掌握道路的交通总量,还可以掌握交通的实际需求,为城市实施“畅通工程”,治理交通提供决策依据。
4.2新区开发规划设计
开发新区是城市相对空旷地带,在新区建房修路,设计施工,均需对这里的地理环境要素了解清楚,应用遥感影像分析和评价开发条件具有独特的优势,城市位于平原地区,高差起伏小,地势平坦,与山地和丘陵地区相比,影像色调一般浅而均匀,没有明显的阴暗面,但是开发区分布着农田、居民点、道路,则影像的组合图案成网格状,且色调浅灰到深灰,变化较大,运用遥感影像能对城市新区开发条件作出正确的评价。
调查确定城市新区开发的预开发项目,预开发项目主要包括基础设施和周转房。基础设施建设是一个系统工程,必须从整体上布局实施,并与城市规划相吻合。如开发区内尚有零星的待拆建筑,则需预开发一些周转房,用于安置动迁户。因此必须对预开发项目进行调查,以确定项目任务和工作量的大小。遥感图像和航空像片是空中对地面的摄影成像,道路作为城市总体轮廓在像片上表现得直观清晰。对于新开发区而言,道路和街区如何设置?应修多长多宽?这些都可以在航空像片上进行量测,获得确切的数据。供水供电设施的安排,如哪个地方建水塔、变电站,均可根据航空像片提供的地理信息进行统筹安排。
我们可利用遥感图像或航空影像,经过野外控制、影像匹配、几何纠正,并转换为地图坐标系,在计算机上通过与现有城市地图的叠加比较,找出各类发生变化地物,将影像已变化的地物的几何位置和属性信息更新到小比例尺城市地图上,用该方法可以方便的更新建筑、用地、道路、水域、植被等信息。同时,通过对航空像片进行高分辨率扫描,经过野外控制测量、调绘、空三加密(影像匹配)、内业模型测图,可进行城市大比例尺地图测制。
结束语
目前,“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点,世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略,我国的“数字中国”规划已经提上议事日程,而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市的其它信息相比,有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。
参考文献
遥感信息技术范文6
[关键词]遥感地质找矿 现状 发展前景
[中图分类号] P627 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-167-1
1概述
遥感地质找矿是将现代遥感技术运用与对地质的研究中而进行矿产勘查的一种方法。它通过发射电磁波,进而观察各种地质体(矿物、岩石等)对电磁波的辐射图像的不同来识别不同的地质体,从而有效的判断该地区是否有矿产资源。
在20世纪80年代,在矿产勘查中大量的使用了遥感技术,取得了很多业绩,90年代后,遥感技术迅猛发展,空间分辨率越来越高,光谱分辨率越来越小,时间分辨率也越来越短。
虽然遥感技术在应用中取得了很大的成绩,但是随着勘探工作的深入,地表的矿产明显减少,找矿难度越来越大。而依靠于电磁波的遥感技术主要反映的是地表信息,所以,很难解决当前所面临的地下找矿问题。
2遥感地质找矿的现状
当前,遥感地质找矿技术已经取得了一些成就。主要表现在遥感信息获取技术的发展、含矿信息提取技术的发展和含矿信息分析技术的发展三个方面。
2.1遥感信息获取技术的发展
得到发展的遥感信息获取技术主要指的是成像光谱技术和成像雷达技术的出现。这两种技术为地质识别提供了全新的技术手段,使遥感技术不再限制于地表,而是增强了穿透覆盖物的能力,可以更加有效的探测地质结构。
2.2含矿信息提取技术的发展
含矿信息提取技术的发展主要指的是计算机已经广泛应用于此技术中。这样就实现了遥感数据在全球范围内的传播,并且可以通过计算机来判读图像,对图像和数据的处理变得更加准确。
2.3含矿信息分析技术的发展
含矿信息分析方法的发展主要体现在高分辨率遥感探测方法的使用和“环境-矿床”新思路的运用。新一代高分辨率遥感探测方法目标明确、方法简便,能对矿床进行快速的评价。“环境-矿床”新思路的应用将矿床的形成与周围环境信息乃至整个地球的演化都联系在一起,综合性强,对隐藏深的矿产资源的发现具有很大的价值。
3遥感地质找矿的发展前景
3.1国家需求
国家需求是遥感技术找矿的动力。当前,从国家层面来说,矿产资源开发的难度越来越大,矿产资源对国民经济发展的制约性越来越大。解决这一问题的途径是,推进地质科技工作的进步,在地质工作中应用高新技术,从而实现地质工作的现代化。遥感技术作为一项高新技术是实现上述目标的一大途径,所以,要加强对遥感技术的再创新,加大地质勘查的力度。
3.2理念更新
要将传统的找矿理念更新,不单单应用遥感技术,而是将遥感技术与其他有用的技术相结合,发挥遥感技术更大的优势。在未来应该努力做到将遥感技术与地学信息结合、将遥感技术与现代信息技术结合、利用地质专业知识来指导遥感技术的应用。
3.3技术发展
遥感地质找矿在技术发展方面的发展前景主要表现在发展基于数字地球的遥感技术、建立立体地质勘查技术体系和应用高光谱遥感技术三个方面。
(1)发展基于数字地球的遥感技术。当今,地质勘探领域中逐渐引入了数字地球的理论方法。将此方法与遥感技术相结合,再加以现代信息技术即将成为找矿的必然趋势。利用数字地球的遥感找矿技术,能够在找矿工作中将信息资源进行最大限度的利用,找到常规方法很难发现的地质现象,从而提高对矿产资源的勘查效果。这与当前找矿难度增加、信息资源丰富的时代背景相符合,为找矿提供了新的思路。
(2)建立立体地质勘查技术体系。要将地质找矿与成矿机理研究结合起来,将遥感技术与生物地球化学、地热作用、生物成矿、地质空间统计分析方法、物化探、磁力、地震探矿方法等理论结合起来,加深对成矿信息的深入理解,建立起立体地质勘查技术体系,才能对隐伏矿床进行深入的理解和诠释,从而科学的推断出矿产的位置。
(3)应用高光谱遥感技术。
某一地区的高空间分辨率的光谱遥感数据能为矿产的寻找提供依据。分析高光谱遥感得到的图谱可以分析出成矿机理,并且能挑选出找矿靶区。不管是在技术层面还是理论层面,这一技术都具有很大的价值。
3.4应用领域
遥感地质找矿在应用领域方面的发展前景主要表现在扩展地域、扩大应用面、全球化和外星找矿四个方面。
(1)我国找矿的地域要得到扩展:可以从人口稠密的地方扩展到人口稀少的地方,从陆地扩展到海洋,从交通便利的地方扩展到交通不便的地区。为先进的遥感技术应用于更广阔的天地;(2)找矿的应用面要扩大:将找矿的目标由单纯的增加资源量扩增为保护环境、防灾与找矿相结合的复合层面,促进可持续发展;(3)促进找矿的全球化:要加强全球的合作,使不受国界限制的卫星遥感技术发挥更大的作用,可以为矿藏丰富但是技术落后的国家提供矿藏信息服务;(4)外星找矿:随着对外星球的探索,可以考虑将探索成果与遥感地质找矿技术相结合,这在未来具有很大的发展潜力。
4结语
作为矿产勘查的一种技术手段,遥感技术已经取得了一定的成就。并且,遥感技术的发展前景十分广阔,国家需要大力开展遥感地质找矿的工作,所以,相关工作者应该积极研究该技术,并且将此技术与其他的地质理论有机的结合起来,利用先进的数字化技术,扩大找矿区域,促进矿产勘查工作的顺利进行。
参考文献
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