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遥感技术的前景范文1
关键词:遥感技术环境监测 环境保护 应用
Abstract: The remote sensing technology because of advantages is fast, accurate, wide range and real-time access to resources and environment situation and change data, has become the main means of environmental monitoring, greatly improving the environmental evaluation of personnel working efficiency and accuracy, in order to maintain the balance of natural ecology, protection of natural ecological resources played an extremely important role. This paper discussed on the application of remote sensing technology in environmental monitoring.
Keywords: remote sensing; environmental monitoring; environmental protection; application
中图分类号:X831文献标识码: A文章编号:
0前言
当前,城市的飞速发展带来了一系列城市污染问题。环境监测任务十分繁重,传统的监测方式,在耗费人力物力的同时,还得不到理想的效果,并且调查的周期十分漫长,不能够对城市环境的实际情况做出及时的反馈。而基于卫星遥感技术的环境遥感监测,将遥感卫星技术与实地勘测相结合,不但可以及时准确地实时反映城市的资源状况和变化趋势,数据也可以准确及时地得到反馈,在实时监控了城市生态环境的同时,还可以对动态进行分析,在技术上提供了坚实可靠的保障。
1、概述
遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术,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。
其发展趋势是:提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力,研制先进遥感器、信息传输和处理设备以实现遥感系统全天候工作和实时获取信息,以及增强遥感系统的抗干扰能力。
遥感技术分类
按照所使用的监测波段不同,该技术可分为以下几种类型:热红外遥感技术、可见光反射红外遥感技术和微波遥感技术。
遥感技术的特点和作用
遥感技术的特点如下:监测速度快、范围广、能够进行长时间动态监测、投入成本低、回报高、无需现场采集样本、可以发现常规方法无法监测到的污染源。其较为明显的作用是可对指定区域进行跟踪测量,并且能够快速获取与污染有关的全方面信息,如污染源位置、污染范围、污染物分布及扩散情况、大气生态效应等等。
遥感技术的应用范围
目前,遥感技术已在我国诸多领域内得到广泛应用,具体包括:农林牧渔业环境监测、地质、地理、水文、气象、海洋等环境监测、城乡规划、资源勘探、军事侦察、土地资源管理等等。现阶段,随着科技水平的发展速度不断加快,促进了遥感技术的发展,该技术目前能够测出水中大部分微量元素的实际含量,如叶绿素、水温、泥沙含量以及水色等等。而且其还可以测量出大气的温度、湿度以及各种有害气体的浓度和分布情况,在固体污染物的测量方面也有一定的作用。
5、遥感技术在城市环境监测中的具体应用
5.1在大气环境监测中的应用
大气污染主要是指工业和生活燃煤排放的废气、烟尘、粉尘、扬尘以及人工合成物质自然挥发有毒有害气体对大气的破坏。遥感综合技术在城市环境监测为大气环境质量监测和评价提供了有效的途径。根据遥感影像特征可对大气污染的范围、污染源的位置、污染物的扩散途径进行监测,结合实地观测数据还可对大气污染的程度进行测定。常规的大气环境监测的做法是在典型区布点采样,在室内分析大气中污染物的含量,并据此来监测和评价大气环境质量。量点的监测数据来评价全区,代表性和可靠性均差。 或者通过对穿过大气层的太阳直射光和来自大气和云的散射光以及来自地表的反射光的光谱分析,可以测量它们的光谱特征,求出大气气体分子的密度,从而确定大气中废气和有毒有害气体的含量,并可用此来对大气环境进行监测。
灾害性大气污染主要是沙尘暴。卫星图像拥有红外通道,可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返) ,更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要是利用遥感手段。
5.1.1.臭氧层监测。因臭氧自身能够吸收0.3微米以下的紫外区中的电磁波,故此可采用紫外波段进行臭氧含量测定。此外,若大气中的臭氧含量达到一定高度时,温度也会随之升高,所以也可采用红外波段进行探测。
5.1.2.有害气体监测。对于由自然或人为条件下生成的二氧化硫及氟化物等有害气体,可采用间接解译标志进行监测。通常情况下当植被受到一定程度的污染后,其对于红外线的反射能力会有所降低,加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被,所以可利用植被这一特点,对污染情况进行间接分析。
5.2在水环境监测中的应用
应用遥感技术对水环境进行监测主要是以清洁水与污染水的反射光谱作为监测依据。正常情况下,清洁的水体其反射率较低,而且对于在光的吸收较强,从而使得其在遥感影像中呈暗色调,这一特征在红外谱段上更为明显。
在进行水体监测时,可将水色指标及光谱特征作为遥感技术监测的主要依据。应用卫星获得的像片或磁带数据中水面光谱资料与正常水的光谱资料相比较,使用小型电子计算机作及时的处理,就能探测出水源中的各种污染情况。由于遥感技术监测的范围较广,从而使其在水体扩散时能够及时发现污染物的扩散方向、排放源、影响范围及程度,以便尽快找到污染源。因水体中的污染物种类较多,且过于繁杂,为方便遥感监测,通常将水污染分为废水污染、泥沙污染、热污染、石油污染等几种类型。
5.2.1热污染监测。由于城市化和工业化的迅猛发展,大气中的二氧化碳急剧增多,大气层对地球生物生命起保护作用的臭氧层正在逐步地被破坏,致使全球气候普遍变暖,这就是所谓的“ 温室”效应。而城市市区温度普遍较城市郊区高,这种城市市区出现的岛状的高温现象即所谓的“热岛效应”。
5.2.2.石油污染监测。
就港口和海洋而言,石油污染属于一种较为常见的水污染。利用遥感技术对石油污染进行监测,不但可以确定污染区的实际范围和石油含量,同时还能追踪到污染源。由于石油与海水的光谱特征差异较大所以在很多光谱段上均可将石油与海水分开。
5.2.3.废水污染监测。由于废水中所含的悬浮物种类较多且水色差异较大,加之特征曲线上的强度也有所不同,所以可采用多光谱合成图像对废水进行监测。此外根据废水中水温的差异情况,也可采用热红外进行监测。
5.3在固体废弃物监测中的应用
城市的固体废弃物的类型主要有居民生活垃圾 、建筑垃圾、工业垃圾以及混合垃圾,以上几种废物的混合物等。根据遥感图像的特征 (如形状、色调或色彩 )可以有效地调查固体废物堆场,尤其是利用航空热红外图像更为有效。
6、结语
总之,环境保护现已成为我国一项重要的基本国策,遥感监测技术可以帮助我们对环境进行实时监控,大大增强了对资源环境的动态监测能力,对保护生态环境的平衡、提高人们生存环境的质量发挥着重要作用。所以,在未来的工作中,应加大遥感技术的应用力度,使其在环境保护方面的作用得到充分发挥。
参考文献:
[1] 周园;李金生;遥感技术在环境监测中的应用[J];江西测绘;2008年04期
遥感技术的前景范文2
【关键词】遥感测绘;测绘工作;测绘技术
一、遥感技术发展概况
所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。
二、测绘工作中遥感技术应用的现状
1遥感工作资金造价价高
遥感技术在工作中价格较高也是制约遥感技术进一步普及应用的重要问题。伴随着遥感技术以及计算机技术的发展,遥感正在从实验阶段走向技术应用阶段,其地理测绘、地质勘探、灾害监测、环境资源检测的功能逐渐凸显出来。但是反观当前的各项测绘工作,遥感技术的应用反没有体现出其应有的角色。主要原因就在于应用遥感技术花费太大,造价太高,因而我国应用遥感技术的领域主要是在重点部门的重点科研项目,比如说运用遥感对地质灾害、环境污染、资源勘探等进行测绘,而一般的工程地质检测、煤矿开采等应用不多。这一问题将会严重制约我国遥感技术在未来的发展之路,必须亟待解决。
2遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低
遥感技术在地质灾害勘测、环境污染检测等方面的优越性将会大大推动我国的地质灾害研究事业以及环境保护事业的发展。因而提高遥感技术信息源的空间分辨率,对于加强数据、的准确性、拓展遥感技术的覆盖范围、测量水平是极为有利的。但是当前的遥感信息技术还面临着一些技术上的问题,比如信息源空间分比率较低,导致遥感技术对于微观事物的检测精度不高,只能局限于宏观范围的检测。未来对于信息源空间分辨率的研究,是推动遥感技术发展的关键。
3测绘遥感应用不够广泛
从遥感技术的发展来看,其发展前景比较乐观,而且技术的应用领域和应用水平不断在拓展。但是就当前遥感技术的应用现状来看,依然面临着不少问题,最主要的就是实际应用范围不够广泛,遥感技术在当今依然是一项不为人所熟知的测绘技术。这个问题主要表现在当前的测绘工作,比如地形地质勘测、工程勘探等还是习惯采用传统的测绘技术,对于遥感技术还比较陌生,对其应用就更加受限制,观念上的制约以及对遥感技术的不熟悉制约了遥感技术在更多的领域发挥其作用,也不利于遥感技术的大力推广。
(1)当前的遥感技术功能已经波及到许多勘测领域,其全天候、实时性以及监测数据受人为干预较少的优势是传统人工测绘技术难以达到的,测绘数据的精度高、误差较少等也会大大提高监测数据的科学性和实用性,如果许多测绘领域依然采用传统的测绘手段,遥感技术的功能就难以全面体现,将不利于遥感技术的深度开发,挫伤遥感技术研发的积极性。
(2)遥感技术应用不广泛也不利用空间信息技术的发展和应用。遥感技术是以空间信息技术为基础的,他体现了空间信息技术在现代空间勘测和开发中的诸多优点,并且是对空间信息技术功能的具体体现和延伸。遥感技术需要GPS技术进行空间导航和定位,这直接影响着遥感技术定位和勘测的精度与准确性。
三、完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法
1加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域
应用遥感技术开展地质调查是相当必要的,也是社会经济发展的客观要求和需要。就当前社会发展状况来看,遥感技术的应用有着广阔的发展前景,相关人员要从加强遥感技术深度研究这一方面出发,提高遥感技术的测量精度,进一步拓展其应用领域。
(1)国家相关部门要加强对遥感技术开发研究的鼓励和推动,采取相关措施推动遥感技术的普及和应用。比如,利用政策优势,鼓励相关部门在开展测绘工作者运用遥感技术,将遥感技术从示范性试验阶段推动到大范围应用普及阶段,使遥感技术能够真正发挥其技术的优越性,对传统测绘手段进行革命性的改造和开创。这将会大大推动遥感技术与实际测绘工作的联系水平,不仅有利于遥感技术发挥其测绘水平上的优势,更有利于在实践中发掘遥感技术的弊端,从而推动遥感技术在实践中不断完善和发展。
(2)加大对遥感技术的资金投入也是深度研发遥感技术的关键举措。一项技术从开始研发到投入使用要历经漫长的过程,遥感技术从最初出现到现在也已经经历了将近半个世纪的时间,我国也逐渐成为遥感技术大国。但是仅仅如此是不够,我国必须向着遥感强国的目标前进,因此加强技术的深度研发是极其必要的。
2遥感技术在测绘工作中的应用
目前,遥感技术在测绘工作中应用领域比较广泛。与传统测绘工具相比,遥感技术具有明显的优势,极大的规避了传统测绘工作的弊端。(1)遥感技术覆盖范围比较广,能够全面了解所在区域的地理情况,获得全面的资料数据;(2)遥感技术能进行全天候、全方位、动态实时的检测。这是遥感技术最大的一个优势,遥感技术以全球定位系统作支撑,完成空间导航和定位之后,可以全天候24小时对所检测区域进行动态实时的检测,比如对矿区环境污染的检测,可以获取全面动态的检测数据和画面,从而为矿区环境污染的防治提供有效的研究数据;(3)遥感技术受人为干预比较少,能够比较客观的反映所监测区域的实际情况。传统测量手段受主观因素干扰比较大,因而测量的数据会出现误差累积、偏差较大等问题,但是运用遥感技术会有效规避人力测量的劣势,误差不累计,测量数据精度较高。例如在矿区资源监测与定位上,运用遥感技术可以准确定位资源所在范围,避免造成资源浪费以及不科学开采导致的生命安全问题。遥感技术的上述优点使其在许多测绘领域展现出其独一无二的技术优势,拓展了遥感技术的应用范围。
综上所述,遥感技术在测绘工作中的应用,已经成为社会发展的必然趋势。伴随着科技的进步和计算机的普及,遥感技术的应用范围必将会大大拓展,遥感地质、环境资源监测、气象、灾害检测乃至工程矿区勘探测量中的遥感应用也必会进一步拓展,其在国民经济、社会发展以及灾害预防等方面的作用会越来越大。
参考文献:
[1]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010.
遥感技术的前景范文3
[关键词]遥感应用;变化检测;资源环境卫星气象学一般流程
一、遥感技术变化检测应用
1.1 遥感技术变化检测应用综述
从1972 年美国发射第一颗陆地资源卫星以来,对地观测卫星发展迅速,应用领域得到不断扩大,应用成效也得到不断提高由于遥感观测有着信息获取方式优良,获取条件相对简单,实时性、高效性、广域性以及其他诸多优点,因而如何从遥感观测所供给的大量数据中提取变化信息,并将这些信息运用于生产生活的方方面面,已经成为目前遥感应用领域中一个亟待解决的问题。
为了解决上述问题,变化检测技术应运而生。所谓变化检测技术就是对不同时段的目标或现象状态发生的变化进行识别、分析的计算机图像处理系统,包括判断目标是否发生变化、确定发生变化的区域、鉴别变化的类别、评价变化的时间和空间分布模式。在遥感技术几十年的发展历程中,变化检测技术的研究成了各地专家学者研究的一个重要的课题。在计算机图形学、空间探测技术以及其他与遥感有关的诸多领域蓬勃发展的带动下,世界各地学者跨国、跨领域的交流合作下,基于遥感影像的变化检测技术迎来了一个高速发展时期。然而就目前的技术与设备而言,目前所采用的任何一种变化检测方法都具有其局限性。在下文中,我们将就各类方法的局限性与优越性进行讨论,了解其特点与所适用的领域。
1.2主流变化检测方法及优缺点
随着数十年来各国学者跨学科跨领域的合作交流,遥感相关学科的蓬勃发展,作为土地覆盖利用监测的关键技术的变化检测方法日益繁多。可以将遥感影像的配准方式以及变化检测的数据源作为划分依据,将目前主流的变化检测方法分为两大类、七种方法。第一类是先进行图像配准后变化检测的方法;第二类是变化检测与图像配准同步进行的方法。或者,可以按照是否需要进行实现分类作为划分依据,将变化检测方法划分为两类:即直接比较变化检测法、分类的变化检测法。
二、遥感技术在资源环境中的应用
2.1遥感技术应用于资源环境监测中的必要性
自第一次工业革命以来,经济发展与环境保护、资源开发和可持续发展之间的矛盾便已经存在,且受到世界经济的不断发展以及后续两次工业革命的影响,人与自然、人与资源的矛盾日益加剧。如何处理与社会发展相共生的资源匮乏以及环境恶化,成为人们不得不面对的一个问题。然而一直以来,两道天堑阻隔在资源环境问题处理的面前,即如何全面而快速地获取资源环境变化信息,以及如何高效高精度的处理这些数据。直到20世纪60年代,随着空间探测技术的发展以及大数据处理技术的日渐成熟,遥感技术进入了人们的视野之中。遥感技术以其观测的广域性、数据获取的综合性、资料采集与数据处理的高效性、处理结果的高精度性等优势成了现如今,局部乃至全球资源环境数据获取与处理的重要手段。
2.2遥感技术应用于资源环境的优越性
遥感技术对环境研究来说,其优越性可归纳为“高、远、多”。
高,遥感影像从高空对地面目标进行观测,所受的遮蔽少,视野开阔,观测范围大,鸟瞰全局,从而使遥感影像更加完备而全面的实现地面观测。
远,遥感技术能够不直接接触被测物体,远距离的获取地物的几何与物理信息,对目标地物及其所处的环境不造成干扰,使得获得的数据更加客观可靠。
多,包括多点位、多谱段、多时相、多高度的遥感影像和“多次增强”的遥感信息。
总的来说,遥感技术应用于环境资源中,可以为用户提供时空连续性的区域性同步信息。这些信息具有综合性、系统性与同时性,而这也恰恰是遥感技术区别于其他技术,在资源环境中的应用所具有的优越性。
2.3遥感技术在资源环境中的发展趋势
遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研制开发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感技术在资源环境中的应用主要呈现以下五个大的发展的趋势:
2.3.1 遥感影像获取技术蓬勃发展
2.3.2 数据处理系统呈现高速性、大容量性和高精度性的特点
2.3.3 4S技术(GIS、GPS、RS、ES)技术呈现集成化、一体化的发展趋势
2.3.4 遥感信息模型与遥感信息处理方法的逐步发展完善
2.3.5 国家环境资源信息系统以及环境遥感应用系统的建立
可以预见的是,遥感技术在资源环境中的应用在未来的发展中,功能模块集成化、技术科学化、数据处理智能化、检测科学化等特点将更加明显。随着遥感技术以及相关学科的发展,在未来的生产生活中,遥感技术必将更加深入而广泛地应用于资源环境资料的获取与处理,以其独特的优越于生产生活。
3 遥感技术在气象学中的应用
3.1遥感技术应用于气象学的优越性与局限性
大气遥感作为遥感技术数十年间发展最为迅速的新兴学科,在大气科学中一直发挥着重要作用,是现今气象学的支柱学科之一。随着气象学的研究与发展,气象学对全球范围以及区域范围的大气特征的观测越来越强调其时空连续性。且由于气象学研究的主要对象无法直接接触,或直接接触难度大,遥感技术作为一种不直接接触被测物体,即可获得其物理几何特性的观测技术,显示出了其独特的魅力。另一方面大气物理学、近代电磁学、计算机及其相关学科的发展,传感器等硬件O施的完善,都进一步地推动了遥感技术在气象学中应用的深度与广度。
大气遥感是利用遥感器传感器所监测到的监测大气结构、状态及变化,不需要直接接触目标而进行区域性的跟踪测量,能够快速地进行污染源的定点定位,从而获得全面的综合信息得一门遥感技术。安置在遥感平台上的传感器通过对大气光谱特性的观测,可以将无法由遥感手段直接得到的各气体成分以及其他的各个物理量判读出来。遥感技术所用的探测波段广,可以根据不同大气成分的电磁波谱特性,选用合适的波段进行监测。同时,由于遥感平台上所搭载的传感器对于各种波谱的探测宽度与灵敏性远高于人眼,故可以探测到人眼无法识别的对象。遥感测量获得的原始影像能够给气象学研究提供更多的原始数据,而遥感影像的后续处理则能将所获取的大量数据转化成有益于气象研究的信息。
然而,受限于当前遥感技术的发展水平以及软硬件设备的技术条件,遥感应用于气象学中所获得的卫星云图分辨率有限,同时由于除观测对象外其他大气成分干扰,摄取的影响将会产生这样或那样的为误差,严重的影响测量精度,降低了遥感影像所获取的气象学资料的可靠性。
3.2遥感技术应用于气象学的几个实例
3.2.1有害气体的监测
有害气体通常指人为或自然条件下产生的二氧化硫、氟化物、乙烯、烟雾等对生物有机体有害的气体。但用遥感技术对大气中的某一成分进行观测时,我们往往不能直接对其进行观测。但是,@并不意味着遥感技术不适用于该类观测。我们可以利用所观测成分特定的电磁光谱特性间接地监测该成分的分布以及变化情况;或者我们可以通过观察这些不易直接观测的成分对其他地物的影响,以达到对目标成分追踪观测的目的。比如地表硫化面,酸雨对植物的腐蚀情况等等。
3.2.2城市热岛效应监测
城市热岛效应是城市中的空气温度高于城市周围郊区的温度,故形成了从城市流向郊区的一种环流。与有害气体监测相类似,城市热岛效应监测同样采用了间接监测的手段。我们知道到,植被覆盖率与植被覆盖种类和城市热岛效应的影响范围存在很强的相关性。通过比对城郊的植被变化,就可以得到城市热岛到效应的影响范围。当然,我们也可以通过直接比较不同时相的遥感热红外影像直接得到城市热岛效应的日/年变化规律。
4 遥感技术应用的一般流程总结
遥感技术应用的一般流程:
随着遥感技术应用领域的日益广阔,各个学科与遥感技术的联系逐渐加强,遥感技术的规范化、流程化成了大势所趋。如何建立一个普遍适用的大体操作流程,成了我们现在急需解决的问题,笔者根据平时所学以及汇总众多的资料,现提出自己的观点。
4.1利用遥感平台上的传感器对目标地物进行观测,实现数据的获取与输入。
4.2采集光谱特征,并依照光谱特征建立模型,并对模型进行评估,以此作为是否重建模型的依据。
4.3利用所建立的模型对采集到的数据进行处理,可分为三个流程:(1)建立数据处理流程;(2)选择各个环节所采用的数据处理方法;(3)输入所需处理数据并配置相关参数。
4.4获取处理后的数据,并对数据进行后续处理。
5 存在的问题及展望
5.1存在的问题
遥感技术经过数十年的发展,已经成为一个十分完善的学科体系,应用于生产生活的方方面面。然而,在现阶段的技术条件的限制下,遥感技术仍然需要面对一些技术上的挑战。
首先是遥感技术发展的过程中,尺度与角度的问题。由于用不同空间分辨率获取的图像间没有简单的平均或平分对关系。[16]传感器的分辨率与地物的辐射值并不满足线性相关。同时,由于传感器所接收到的辐射信号具有多源性和多时性,这就给数据的几何配准带来了不便。另一方面,虽然随着人工智能与计算机图形学技术的发展,遥感信息的提取效率越来越高。然而由于技术条件以及软硬件条件的限制,遥感信息的自动提取仍然是我们急需解决的问题。最后,随着时间维度的加入,遥感数据变得异常复杂。如何实现对四维数据进行同化,是我们不得不面对的问题。
5.2 对遥感未来的展望
遥感技术方兴未艾,即使是发展到现在,仍然有着巨大的发展潜力。无论是空间探测技术的进步,还是传感器的更新换代,都将极大地促进遥感技术的发展与繁荣。展望未来,我们可以发现遥感技术将呈现以下几个特点:
5.21随着传感器的更新换代以及遥感技术更高精度的要求,卫星遥感将呈现高分辨率、高精度的发展趋势。
5.2.2随着雷达技术的发展与广泛使用,各式雷达传感器的广泛使用,遥感技术走向全天候、全时段的新阶段。
5.2.3热红外遥感技术的大力推广使得遥感技术对于与地球表面热量有关的地物及其变化的监测进入了一个新的高度。
5.2.4 4s技术的发展使得遥感技术呈现集成化一体化的趋势。
5.2.5数字地球概念的提出,使得遥感技术与其他相关学科在全球层面上实现了一体化、系统化、联系化,构成了一个有机的整体网络。
结束语
自19世纪60年代遥感诞生之日起,数十年来,遥感技术在变换检测、资源环境信息获取与处理等诸多领域一直发挥着重要的作用。当然,任何技术都不是万能的,都有其局限性。然而遥感技术尽管经过了数十年的发展,但其应用前景依旧广阔。尤其是随着深空探测技术、图像处理技术、波谱分辨技术等相关领域学科的不断发展推进,遥感技术更是展现出来前所未有的生机,笔者限于所学知识有限,无法对遥感技术进行更深层次的专业化讨论,但我们相信,遥感技术的前景一定是务必广阔的。
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遥感技术的前景范文4
关键词:遥感技术;矿山;资源管理
在当前的矿山资源管理中,遥感技术必不可少,遥感技术能够在矿山资源的开发利用过程中提供全面、准确、丰富的资料。矿山有着丰富的自然资源,其中包括矿山资源、森林资源、土地资源等丰富的资源,所以人类便大量地对矿山进行开采。以往的开采方式比较落后,由于采取比较落后以及不合理的开采方式,浪费了许多宝贵的资源,不能实现这些资源的合理利用,最终影响我国经济的健康发展。伴随着科技的发展,遥感技术的应用范围不断增加,为了便于更好地对矿山资源进行资源管理,遥感技术便渐渐地应用于矿山资源管理中。遥感技术的原理是先通过专业设备采集具体的遥感影像,这些遥感影像能够提供丰富的、准确的信息,能够对于矿山的后续开发工作提供便捷,然后再进一步对区域进行分析,制定详细的资源利用方案,这样在矿山开采过程中极易形成的问题会得到预防,然后借助宏观的动态监测,实时分析获取的信息,然后制定相应的措施进行应对,最终实现矿山资源管理的合理应用。近些年来,遥感技术的商业化不断深入,遥感技术更是突飞猛进,目前的遥感技术能够在最短时间内对矿山进行收集信息,然后把收集到的信息反馈到总部,然后对收集的信息进行分析,对矿山资源进行实时的全面的监测。通过合理的在矿山资源管理中运用遥感技术,能够最大化地提高工作效率,避免了资源的浪费。
1遥感技术在矿山资源管理中应用的现状
遥感技术是一门集合了空间电子、光学、计算机和生物、地学、通信科学等众多学科为一体的综合性现代技术。遥感技术在我国的矿山生产和管理领域已经应用的相当广泛了。在矿山生产的过程中,会对矿山生态环境造成严重的影响。因此,矿山的开发过程中要保证其长久发展,切不可只图眼前利益,要注重保护矿山的环境,只有这样才能缓解当地的生态环境问题。这一问题的解决可以借助遥感技术对矿山的环境进行监测,然后采取措施进行治理。当前的卫星遥感技术已经渐渐地走向成熟,目前的卫星遥感影像的分辨率已经能够达到对矿山生态环境监测的要求。通过收集通过空间站传回的遥感影像,然后对其进行图像处理和数字分析,提取其中的关键信息,生成环境现状污染报告及相关分析,得出生态污染具体区域,然后分析相关因素,获得全面的信息。随后依据遥感影像得到的实际信息,分析污染源的分布情况及污染物是通过什么途径扩散的。其中,对于水的遥感是通过水体在一定的遥感波段上不同的光谱特征(反射率、亮度、颜色等),从而得到关于水的污染情况;对于地表的信息判断是通过观看遥感影像的颜色、纹理、亮度等来判断矿山的坍塌情况和地表情况等;根据本地区主要污染源的分布情况,并且与当地的实际情况相联系,就得到了关于污染扩散的实际情况了。遥感技术主要针对矿石开采时寻找地域、采矿周边环境的监测、绘制矿山具体方案等一系列工作进行技术上的支持,并且提供收集信息的技术支持。此外,卫星遥感技术还可以针对矿山资源的实际情况进行规划,然后进行决策,并且可以随时对其开采环境进行监测,保障施工的安全,卫星遥感技术通过提供上述一系列服务,提高了采矿的科学性,大大增加了采矿的安全性,提高了采矿效率。到现在为止,遥感数据源的种类比较多,并且不同数据的光谱分辨率、空间分辨率以及它们的定价都有很大的差异。所以,在选择数据源的时候,在能够保证监测精度和矿山要求的情况下,要尽量地选用比较便宜的遥感器,不用要求分辨率达到最高,能够符合要求即可。比如,中等分辨率的遥感图像便能够准确地显示露天开采矿山等工程;比较高的分辨率的遥感图像一般用于观测矿山中的具体细节以及小型土地等细节内容。
2矿山中遥感技术的应用
遥感技术要想能够监测矿山的具体环境如何,需要对相应的环境进行遥感影像的拍摄工作,并且遥感影像的分辨率还要符合规定,随后进行图像处理来实现图像数据的转化,结合矿山周边的实际情况,得到矿山环境变化的直接信息。加工处理遥感图像后,然后根据需要,研究区可以划分为植被、废石堆、住宅区、工矿用地等等。之后在遥感图像上对所研究矿山的这些类别进行确定,确定样本感兴趣区进行灰度值统计,得到子样本的特征。最后根据子样的特征进行分类处理。
3遥感技术应用中存在的问题
3.1缺少数据源矿山资源管理工作的有序开展离不开多时相和分辨率较高的遥感信息源,然而当前能够提供如此大范围的多时相遥感数据卫星源还特别的稀少。虽然国家正在加大对这方面的投入力度,但是不能在很短的时间内解决多时相遥感数据卫星源稀少的问题。当前的解决办法是收购国外的多时相遥感数据卫星源,但是遥感数据的接收受到天气的影响比较大,所以便出现了在大范围内接收的困难可能性比较少,虽然说雷达数据不受天气影响,但是雷达的相关技术相当的不成熟,离实用还有很大的距离。所以,遥感技术还是比较适宜应用于矿山资源管理中。3.2高分辨率遥感影像的信息自动化提取水平较低尚不具备核心技术,自动提取高分辨率遥感影像的水平还不高。现阶段,遥感影像数据的自动分类算法及其计算的适用范围还有限,依据纹理的自动分类和提取信息技术的水平还不高,尚不能满足实际的需要。并且当前遥感技术对土地的监测工作,依据的遥感数据必须具有较高的分辨率,只有这样才能提取出满足生产和管理需要的土地信息精度。
4遥感技术在矿山资源管理中的应用前景
伴随着科技的高速发展,出现了一种叫做高光谱遥感技术,该技术推动了遥感技术在勘察矿产资源和开发应用方面的发展,并取得了一定的成效。高光谱使用成像谱仪能够同时得到地物空间信息、光谱信息和辐射信息,并且该图像具有层次丰富多样的光谱信息,并且信息变化量随着波段的不同而变化。由此可知看到,高光谱遥感技术在矿产资源的开发利用中有着良好的发展前景,并将发展成为该行业主要的监测手段。
5结语
综上所述,在矿山的生产和管理中的许多方面,遥感技术都发挥了巨大的作用。遥感技术主要针对矿石开采时寻找地域、采矿周边环境的监测、绘制矿山具体方案等一系列工作进行技术上的支持,并且提供收集信息的技术支持。因此当前应该加大遥感技术的开发和利用,以便于矿山的开采。
参考文献:
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遥感技术的前景范文5
关键词:绘测;遥感技术;应用
中图分类号:P2文献标识码: A
地球环境的改变以及国际竞争的加剧要求人类进一步发掘自然资源,开发太空资源,遥感技术由此产生并发展。遥感技术以航拍为雏形,它可以完整迅速地确定空间内资源的分布。测绘工作,特别是基础测绘,在国民经济和社会发展中占据重要位置,有利于深化可持续发展的战略。测绘工作中遥感技术的使用使地图的制造更加快捷方便高效,满足社会多方面需求。
一、遥感技术的工作原理
遥远感知缩写即为遥感,它是指不用接触、远距离的测量识别技术。经过不断地科学探究以及实验操作,人们终于发现电磁波的存在。任何物体都在不断地吸取、发射信息和能量,电磁波是其中的形式之一。研究发现每一种物体的电磁波具有独特的特点。因此,根据物体反射以及发射的电磁波得到物体的信息,就可以实现非接触、远距离探测识别物体,这就是遥感技术的工作原理。遥感技术的使用离不开遥感平台。遥感平台,如飞机、气球、人造地球卫星、载人航天器等,用来安全平稳地装载传感器。地面实验中,一些简单的遥感平台,如三脚架等也会被用到。根据用途的差异以及波段范围的差异,不同种类的传感器纷纷出现,用来探测收取在可见光、红外线以及微波范围内的电磁辐射。传感器在接收这些电磁辐射后将其进行有规律地更换,还原原始样貌。地面站成功收到原始图像后,还需对其进行一连串的繁琐处理之后才能被用户应用。
二、绘测工作中遥感技术的应用
(一)GPS定位技术
伴随科技的快速发展,遥感技术不断进步,逐渐成熟。遥感技术在地籍测绘中的应用,如遥感技术与地理信息系统结合、GPS定位技术等,为地籍测绘工作做出了卓越的贡献。目前最常用且具有一定名气的GPS定位导航系统,在地籍测绘中也占据重要的位置,它可以遥感测绘地质情况同时还可以用来进行不同项目的摄影测量。测绘工作中,首先设置大地参考点,然后使用装载在无人机上的GPS 设备测量波相位差分。使用这种方式得出的测量结果十分具有精确性,在一定测量工作范围内可以将精度控制在±3~5cm之内,足以应对当前的空中三角测量。装载在卫星上的GPS设备精确度也十分可观,例如美国的Landsat一5,精度可以达9~~lOm(垂直方向定位精度)。目前,GPS定位技术在建筑测绘以及航空遥感测量中都有应用,未来GPS定为技术的应用会更加广泛,随着科技的不断发展,GPS技术也会更加成熟,呈现更加开阔的前景。
(二)双频GPS技术
当前,GPS测量技术已逐渐深入到各种时变系统的遥控测绘中。依据不同监测对象的不同特性,有周期性重复测量、固定连续GPS测站阵列和实施动态监测等三种不同的操作和监测模式。实时动态监测是桥梁变形监测中重点使用模式。实时动态监测模式采样十分密集频繁,比如1秒钟乃至更短时间内就要进行一次采样,同时还需计算出每个历元的位置。在此主要阐述一种计算GPS单历元的方法,也就是双频P码伪距法,或高密度C/A码法。这种算法是根据双频P码伪距或者单历元数目,首先明确宽波的模糊度,然后再明确L1,L2模糊度的动态定位。由于这种方法并没有特别设定初始坐标的精度,只需要单点定位的数据即可,它能够适用于高动态的状况。
站星双差宽波整周模糊度初值可以根据以下公式导出:
这个公式中双差用符号表示,NW 代表宽波LW的模糊度,f1,f2分别代表L1,L2的频率。办代表宽波LW的相位观测值,p1、p2则代表L1、L2的伪距 ,丑、五表示L1、L2的波长一宽波模糊度与电离层无关。公式里的系数项接近0.124,这个值比较小,对于缩小码观测误差十分有效,从而有较高的精确性。这样得出的宽波模糊度也不受基线长度的影响。短基线定位和长基线定位中可以广泛使用这种方法,在明确L1和L2模糊度中也有极大的应用。最小二乘是搜索计算的原则,根据上述的模糊度空间,固定解平差所有模糊度聚合的向量,得出与每个模糊度向量相对的残差平方和PV与坐标,其中残差平方和最小的坐标就是最优坐标。之后还需要检验Ratio值。Ratio值超过某一阈值时,即已实现成功解算。接下来根据解算的结果算出L1和L2频率的整周模糊度。还要最小二乘解算L1和L2 频率的观测值才能得出最终坐标。
三、遥感技术反应的新信息
地质灾害是一种特别的恶性地质情况,它对人类生命健康有极大威胁,是地质测绘中极其重要的组成部分。由于这些地质灾害,如滑坡、泥石流、崩塌等,在状态、颜色、影纹构造方面都与附近背景在遥感图像上的呈现有一些差异,所以可以从遥感图像上判断定位这些地质灾害的范围、形态以及出现的特点。故此,只要对这些遥感图像研究解析,才可以对图像所对应的地表范围已发生地质灾害的具置和潜在地质灾害位置综合审查,了解地质灾害的大小、成因、孕育特征、发展走向等方面。然后根据这些研究成果,划分地质灾害区域,评估其灾害潜在指数,从而减少甚至杜绝地质灾害隐患。
结束语
随着不同专业科目的联系日益紧密,相互渗透,相互跨越,测绘科学不断吸取其他学科成果,各个学科间的整合发展为测绘科学开创了新的格局。虽然遥感技术在地质测绘工作中应用广泛且反响甚好,但遥感技术仍然没有为人们所熟知,导致遥感技术没有得到充分的发挥。遥感信息源信息源耗费较高,导致遥感技术在宏观调查中有较好的发挥,在微观方面却受到一定限制。这些迫待解决的问题对于遥感技术的发展和进步十分重要,值得进一步探究,从而增加遥感技术的普及程度。
参考文献:
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遥感技术的前景范文6
关键词:遥感技术;地震预测工作;应用
我国位于亚欧大陆板块交界处,大陆板块的缓慢运动,使我国的地震发生频率相对较高。所以,能够及时、准确、有效地进行地震预报、监测以及震后救灾工作就显得非常有必要。遥感技术的特点是高效率信息收集、获取信息量较大、方式多样与间隔时间较短等,可以保证全方面24h的动态监测,所以其用于地震预测、地震灾害现场调查与震后损失核算等是一个比较有价值的课题。该文主要对遥感技术用于地震预测工作进行简要描述。
1遥感技术与地震
遥感技术(RS)指的是通过使用一定的方式能够远距离获取“物体”的各种信息。使用遥感器远距离获取目标对象的各种数据,再采用特定方式对收集的数据进行分析研究,进而得到目标对象的相关情况。遥感技术是根据电磁波和地球表面物质之间的特定关系建立的,目的在于探测、分析、研究地球现有的资源和地理面貌,是对地球表面的空间与时间的特征以及规律变化进行观察研究的新型技术。遥感技术的优点是概括性强、综合性优异、宏观调控力强、具有直观可视性等,由此能够最大限度地预防人为性的干扰,在合理分配有限资源的同时,使震区各项数据能够快速有效地传输。通过将遥感技术和传统地震探测技术进行对比,能够发现遥感技术要更先进、更科学以及更加具有时效性,其使用于地震的预测工作具有重要的现实意义。地震的实质是地球内部的某种结构产生突然性的破裂引发震波,在某个范围中引发地震的现象。地震现象伴随的是灾难与危险,具有突然性、危害严重性以及影响较大等特征,是国际上公认的最危险的自然灾害之一。我国所处的位置是亚欧大陆板块交界处,地壳运动频繁,因此地震发生的数量也相对较多。世界范围内死亡人数前十的地震中,有一半发生在我国。使用遥感技术进行地震预测、地震灾害调查和损失评估等震前震后各种处理工作,提高了地震预测的准确性,能有效控制和减少震后各种问题的发生。目前,遥感技术在灾后重建工作的规划中得到了广泛的应用,在强震区之中,利用遥感技术还可以评估灾后重建工作的进展,为管理人员提供坚实的技术支撑。利用遥感技术,还可以获取震区的地理资料,为灾后重建工作的开展提供科学的科技保障。
2遥感技术应用于地震
传统的地震预测、地震情况调查、灾情了解等信息收集方式只能采用实地勘测等方法。虽然能够得到精确性和可信度很高的数据信息,但其附带着巨大的人力和成本的投入。那么使用遥感技术能够优化传统实地勘测方式的缺陷,伴随而来的是更加先进、更加科学的地震各个阶段的处理工作,其在地震领域中具有很大的应用前景。遥感技术主要以航天遥感影像分辨率为基础,伴随高分辨率影像技术的发展,推动着遥感技术在地震各个阶段的广泛使用。
3遥感技术在地震预测中的应用
地震的预测工作是一个国际性的研究课题,主要是由于地震形成原因的复杂性和多样性,且受到目前科学技术的限制,无法形成及时有效、准确的地震预测工作。现在将卫星遥感技术应用到地震预测的研究正在处于发展阶段,伴随而来的是很多难关需要攻克,现在科研人员研究的重点是使用遥感技术进行地震震前监测,其中心是对震区的热异常情况进行探测分析。地震发生前的地表温度异常在国际的历史上有很多记载,我国历史文献中也有很多资料记录了地震时地表温度异常的情况。在强烈地震发生时,震中位置周围一定范围内将会出现温度升高的情况,同时这种温度升高包括空气温度、地表温度以及地表下浅层温度等。传统地震预测技术对震前温度变化的研究主要是对全国台网监测的气温、浅层土地温度与中、深层水温等数据的分析,同时对震中位置附近区域的地表与指定深度的地下温度情况变化的分析研究。然而其有一定的局限性,只能监测局部位置的温度异常,无法形成范围性温度变化趋势的数据。热红外遥感技术的特点是覆盖性、24h动态信息监测、信息多样性等,因此能够对震区热异常信息影像形成连续性监测。
4遥感技术在地震灾害评估中的应用
地震灾情的获取与评估是降低灾害影响的有效途径,但是传统人工勘探途径不仅费用高,且工作效率低。实际上,早在1906年,美国科学界就利用风筝记录了地震灾后影响,从此,遥感技术开始应用在地震灾害的调查与分析中,自此之后,遥感技术开始普遍应用在地震灾害信息的预测中,获取了突出的社会效益与经济效益。利用遥感技术来获取震害信息,可以及时收集到道路、桥梁、建筑物等设施的信息,为地震后的灾害评估提供资料支持。作为一种新兴的空间对地观测技术,遥感技术正日益发展成为一种先进的手段,并应用于各个不同的科学领域当中。对地震科学而言,快速、高效及准确地获取信息具有至关重要的意义,而遥感的特性恰好满足了这一需求。不同光谱段和不同空间分辨率的遥感数据可以根据其自身的特点应用于地震研究的各个研究方向。开展多源地震空间数据的综合研究,并建立多源遥感数据地震应用模型是今后空间技术应用于地震行业的必然发展趋势。震害损失快速评估未来的发展应主要定位于结合高精度遥感数据和遥感震害模型的3S技术(RS、GIS及GPS)的应用,通过震害信息自动识别技术和目标物的精确定位技术真正实现震害快速得出结论。
5结语