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遥感技术的发展过程范文1
[关键词]RS 遥感技术 自然灾害 预警 防护
[中图分类号] TP7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-270-1
0引言
我国的自然灾害主要体现在洪涝灾害、地质灾害上等等,以洪涝灾害为例,严重的洪涝灾害不仅可以影响到人民的生命财产安全,更重要的是它还对国家的经济发展带来重大的影响,为此,即使的预警与防护工作是很重要的。
基于RS遥感技术的自然灾害预警与防护起到了很大促进作用,通过RS遥感技术可以快速将多源数据复合,通过网络集成了多种技术成果和数据,进行快速、准确、连续、动态与全天候的洪涝灾害的监测与评估,对减少灾情对人们生命、财产的损坏中发挥着重要的作用。
1 RS遥感技术定义
RS技术即遥感技术(Remote Sensing,简称RS),是自然灾害方面的预测和治理的关键技术,它可以通过高空或外层空间读出地球表面各种地理变化的信息,并经过扫描、摄影、传输和处理技术对地表事物进行有效的监测,将重要的信息传送给地面相关单位。
RS遥感技术作为新兴的技术,其主要作用是为地球上人类的生产、生活提供全面的信息,实现防灾、减灾、救灾的目的,特别是对于突发性的地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等,也包括渐进性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等都会产生重要的监测作用,从而能够使人们对自然灾害的发生、发展能够系统的掌握,并在关键时刻做出应急处理预案,从而减少自然灾害对社会经济、国民经济发展的影响。
2基于RS遥感技术的自然灾害预警与防护
我国自然灾害的发生几率不但多而且对经济发展的影响也很大,为此,对自然灾害的预警和防护是很关键的。
基于RS遥感技术作为一种新兴的技术,在对自然灾害预警与防护上起到很大的作用,同时随着现代科学技术的不断提高,遥感技术的不断创新,其遥感探测范围不断扩大,获得资料的速度快、周期短,受地面条件的限制少,而且更重要的是RS遥感技术的提高不仅仅是具有简单的预测功能,在自然灾害的营救和灾害重建上也发挥了重要的作用。
本文以地质灾害为例,系统的分析基于RS遥感技术对地质灾害的治理、营救和重建上的作用。
2.1RS遥感技术对地质灾害的治理
地质灾害是很严重的自然灾害,诸如常见的山体滑坡、泥石流等等,如果对这些地质灾害的发展变化没有进行及时的掌握,做出应急预案,一旦发生对经济发展都会产生很重要的影响。为此,地质工作人员可以通过RS遥感技术对多发与地质灾害的地区进行全程24小时连续监测,将RS遥感出的地质形态、色调、影纹结构进行分析研究,对于可能发生的地质灾害根据当地实际制定应急预案,使灾害的影响性发生在最小的范围内。
2.2RS遥感技术对地质灾害的营救
地质灾害的发生也有诸多不可预测性,特别是对于突发性的地质灾害,营救任务就是很关键的,人们可以通过RS遥感技术传输到的数据信息,对灾害现场进行勘查,为营救准备工作提供科学的数据依据。营救工作也是一个抢时间的工作,然而RS遥感技术具有周期短、精确度高的特点正是符合了这一特点,为营救工作提供快速有效帮助。
同时RS遥感技术还能监测出营救地点是否还会多次发生灾害,对营救人员的安全也提供了重要的保障。
2.3RS遥感技术对地质灾害的重建
灾后重建工作是保障人们生活,维护社会稳定的关键,RS遥感技术在灾害重建上也能起到很关键的作用,地质灾害的发生具有可变性,是人为无法控制的,为此有效的监测技术是必要的,通常如果采用传统的人工勘查不但浪费时间,而且地质灾害的频发性也会对勘查人员的人身安全造成影响。为此,工作人员可以利用RS遥感技术对整个重灾区进行系统调查,根据遥感数据的监测评估结果,对于重建后的选址问题、系统掌握灾区情况问题等等都会提供科学的参考依据,有利于国家对灾区重建工作的总体规划,提高灾后重建的治理质量,促进社会的稳定。
3对遥感技术的研究展望
基于RS遥感技术对自然灾害的预警与防护是一个很系统的工作,利用其技术不仅仅是要监测,同时还要进行预测和调查研究,要充分发挥出RS遥感技术的最大功能,在监测、预报、防灾、抗灾、救灾和援建等各个方面都能起到重要的作用。随着我国科学技术的不断革新变化,RS遥感技术也需要适时的做出不断的调整和改革,开始趋向于多种卫星系统进行辅助监测,利用可见光、红外、微波、激光等多遥感波段,使采集到的信息能够更加完善和准确,从而实现全天候、多时相的连续观测,使RS遥感技术能够在我国经济建设中发挥更大的作用。
4结语
通过以上对基于RS遥感技术的自然灾害预警与防护的系统分析,可见RS遥感技术在对自然灾害的预测和治理上发挥了很大的作用,它能够贯穿与整个自然灾害的调查、监测、预警、评估的全过程,以其精准的高分辨率在第一时间读取出自然灾害发展过程,如可以对地质灾害,对滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害防治方面实现灾前预警、灾情监控、灾后评估,为防治自然灾害对人民生命财产损坏提供了关键的参考依据。
参考文献
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遥感技术的发展过程范文2
【关键词】遥感技术;地质灾害调查;监测
前言
遥感(RemoteSensing)作为一门综合性的技术,已经使人们从传统近景摄影测量到大范围的空间信息采集成为现实。随着传感器技术、航空航天和通讯技术的发展,现代遥感技术已经在地质灾害调查与监测领域,进入动态、快速、准确、多途径获取信息的新阶段,并在一定程度上能大大提高地质灾害调查和监测的效率和精度。
1 我国地质灾害遥感调查与监测的成长历程
遥感技术在国外发展比较早,对于我国而言,遥感技术的使用起步相对较晚,但是发展速度尤其是在地质灾害调查中的使用发展很快。上世纪八十年代初,湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查及监测工作。此后,国土管理总局(国土资源部前身)先后在红水河龙滩电站、长江三峡库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查与监测;上个世纪九十年代起,青藏铁路、京九铁路在前期规划评估中和后期施工中地质灾害遥感调查技术也发挥了不可小视的作用。世纪末期在全国范围内开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中,各省都设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性,评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。特别是近年在杭州湾跨海大桥和京沪、武广和郑西高铁重大工程论证中,都开展了工程地质遥感调查工作。
近些年来随着科技的不断发展,遥感技术也得到了长足的进步。三十年的学习实践,总结了一套较为合理有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法,已基本完成了示范性实验阶段,正走向全面推广的实用性阶段。遥感技术应用地质灾害调查,已取得了许多成功的经验。充分利用航空航天遥感、差分干涉雷达和全球定位系统技术及其集成技术进行地质灾害监测,是未来遥感对地观测技术体系在地质灾害调查和监测发展方向。
2 地质灾害遥感调查与监测的应用
2.1 在突发性地质灾害调查与监测领域
地质灾害的发生主要受制于地层岩性、构造展布、植被覆盖、地形地貌以及大气降水强度等要素。一般情况下,岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在强降水过程中容易发生地质灾害。遥感技术有宏观性强、时效性好、信息量丰富等特点,不仅能有效地监测预报天气状况进行地质灾害预警,研究查明不同地质地貌背景下地质灾害隐患区段,同时对突发性地质灾害也能进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。因此,作为地质灾害综合预防和治理的一条有效途径,就是开展地质灾害监测和预报,为国土资源决策和规划、防灾减灾救灾、灾后重建提供可靠依据;对危害性严重的地质灾害点加强监测预报,避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。 二零一零年六月二十一日,江西持续暴雨,导致省内第二大河抚河的唱凯堤决口。唱凯堤决口后,前方抢先指挥部立即利用卫星遥感技术,获得了准确的洪水分布情况(下图为抚河流域暴雨前后的卫星遥感影像)。正是遥感科学技术的保证,使得抚河地区彩色遥感摄影工作开展迅速而高效,一手的信息资料,为洪涝灾区损失调查与监测提供了坚实的基础保证。
2.2 土地沙漠化遥感调查与监测
二OO七年国土资源部的《中国国土资源公报》显示,全国耕地十八点二六亿亩,全国耕地净减少六十一点零一万亩,耕地减少速度趋缓,确保十八亿亩耕地红线的形势依然严峻。土地是人类赖以生存的根本。但由于对土地资源的过度开发利用,天然植被减少以及自然因素的作用,土地荒漠化现象不断加剧。目前,我国荒漠化土地面积约为260万km2,荒漠化面积已经占到国土面积的27%,而且每年还在以约2400km2的速度扩大。进行土地荒漠化的动态调查和监测,已经成为当前一项紧迫的任务。遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点,其实效性和动态性更是传统的资源环境调查和监测所难以比拟的。随着我国遥感技术的发展和广泛应用,在中国新疆等地荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势等研究工作中,遥感技术发挥了不可替代的作用(下图为新疆塔克拉玛干沙漠和东北大兴安岭地区卫星照片)。据遥感图像的形状特性、大小特征、色调特征、阴影特征、纹理特征、位置布局特征和活动特征判读卫片的不同植被状况。
我国自上世纪八十年代到九十年代初开展的地表覆盖动态区域分布规律的研究,由于地表覆盖度在很大程度上取决于地表的植被状态,利用反映植被覆盖度和生长状况差异的关系,即植被指数(NDVI),很容易反映出当地的植被覆盖情况。
2.3 在地震研究中的应用
自上世纪七八十年代以来,遥感技术在地震、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制方面有了一定的发展。地震是地壳内部应力积累和突然释放,地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。地震的发生往往导致滑坡、泥石流、崩塌等次生地质灾害发生。查明区域活动性构造的分布,常常是区域地质灾调查工作中的首要内容。使用遥感技术监测地震灾情,可以快速及时了解地震灾情,及时监控次生地质灾害,为抢险救援行动提供指导。采用多平台、高分辨率遥感数据进行地震后灾情及次生地质灾害的快速调查,可以及时为抗震救灾与灾后重建工作提供十分重要的基础数据。2008年5月12日四川省汶川地区发生8级大地震,中国国土资源航空物探遥感中心迅速成立了震情遥感调查现场组和后方组。现场组采用高空遥感飞机沿都江堰 ― 漩口镇 ― 映秀镇 ― 缅镇 ― 汶川县 ― 茂县进行了航空遥感飞行,获取了这些地区的高分辨率航空遥感图像数据。
经初步解译发现,由地震引发的崩塌、滑坡及泥石流等次生地质灾害十分严重,全区坡面泥石流21处,估算总面积为8323488 m2,约占本区全部面积的 36%;崩滑14处,总面积约 2290081 m2,约占本区全部面积的10%;滑坡13处,估算总面积为 2439352 m2,约占全部面积的 11%。这些调查数据为后来的抗震救灾工作的开展奠定了坚实的基础。
3 遥感技术在地质灾害调查与监测中的发展趋势
在我国,随着科技的飞速发展,尤其是近年来航空航天技术、数据通信技术的迅猛发展,现代遥感技术已经进入一个动态、快速、准确、和多手段提供对地观测数据的新手段。新型传感器的不断出现,且能够在航空航天遥感平台上获得不同空间分辨率、空间分辨率和光谱分辨率,这种多学科的技术融合并与全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、惯性导航系统(INS)融合形成新的传感器。正是这一批新型传感器的诞生和遥感技术处理理论和技术的不断发展,可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料,制作正射影像图和三维仿真影像,为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。自 21世纪初起,采用了“数字滑坡技术”和高分辨率遥感数据,利用3S(RS、GIS、GPS)技术,快速获取基础资料,并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料,形成滑坡等地质灾害的三维空间表达,并依此为基础进行地质灾害的相关分析,将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。随着可持续发展战略的实施,人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估,也将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。
4 结语
综上所述,作为一门新兴的高科技手段,用遥感技术来开展地质灾害调查已取得相当的收效,而且具有很大的发展空间。随着遥感技术理论体系的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害宏观调查、动态监测、灾情评估和治理中不可缺少的手段之一。遥感技术所具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性的特点,随着我国北斗导航系统的逐步完善,也必将使遥感技术贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估和治理的全过程。
参考文献:
[1]朱述龙,张占睦.遥感图像获取与分析科学出版社,2000.
遥感技术的发展过程范文3
【关键词】测绘技术;规划与管理;有效用途
在时代不断发展的大背景下,为充分缓解人口集中、空间拥堵、资源浪费等之间出现的矛盾关系,更好的合理利用和发挥好现有的地理资源,在土地规划与管理中利用好测绘新技术受到社会各界的广泛关注,应用的范围也越来越广,这就对相关测绘部门和技术人员提出了一定的实践挑战,需要在政策、规定、措施及专业培训等方面下功夫,必将会对土地规划和管理起到重要的作用。文章分析了土地规划与管理中的测绘新技术,进一步阐述了测绘新技术在土地规划与管理中的应用。土地规划与管理工作是国家对现有的土地资源进行宏观调控的一项重要内容,也是伴随国家经济发展的一项基础性工作。
一、测绘档案的价值形态
测绘档案作为科技档案的一个分支,与普通档案相比,既有档案价值的共性,也具备一些独到的价值特点,这是由其专业特点决定的。测绘档案价值具备档案价值的所有价值形态。测绘档案同样具备所有档案皆体现的凭证与情报价值、或按时间分析出的现实与长远价值、甚至谢伦伯格提出的“双重价值论”。测绘档案作为基础地形数据,为工程建设、城市规划提供现势性强的地理信息,不仅具有较高的情报价值,并作为土地规划凭证存在于土地规划审评流程中,更具权威凭证性。由于测绘成果多用于土木工程,要求地域现势性较强,因此其现实价值较高,但并不否定其长远价值,历史地图作为测绘档案的代表资料极具学术研究价值,由于测绘地形图包含坐标、高程等普通地图所不具备的地形要素,对很多领域的学术研究更具参考价值。
二、进行遥感技术、地理信息分析
遥感技术的应用在土地规划与管理中比较普遍,其就是通过在距离比较远的地方,利用遥感器的操作进一步获取所要测绘的信息。遥感技术具有效率和空间都比较高的特点,可以进行接受、分析、传输、读取、处理及遥感各类信息的功能,由于其具有的特点较多,遥感技术的发展得到了广泛的应用,在各行各业的服务中起着决定性作用。遥感器有绿、红及红外三种光谱,不同光谱的使用环境也会不同。光谱也有其特性,在不同环境、时间、地点及角度上,遥感器吸收及反射的光谱也存在差异,根据这一特性对物体进行测绘。遥感技术的应用在土地规划与管理进行测绘时提供了依据和参考,切实解决了日渐突出的紧张土地资源状况。遥感技术的大力推广和使用,通过测绘土地资源的合理使用情况,为土地规划与管理工作提供了决策依据。合理利用和使用土地资源,是我国经济可持续发展的一项重要措施,需要对测绘新技术进行更新完善,进一步强化严格、科学的管理及规划,进而避免我国土地资源出现浪费现象。由于信息技术的高速发展,为现代科学科技和土地规划与管理工作的应用及传播提供了便捷的途径。地理信息系统的良好发展正是借助了科学技术的突发猛进,除了在测绘领域得到广泛应用外,在环境检测、公共管理、市政规划等不同领域也得到了普遍应用。地理信息系统技术的应用需要借助到计算机,对收集到的空间信息合理科学的进行处理和分析。地理信息系统技术领域的发展过程中,先后经历了无数次的革新和完善,经过实践的经验总结形成了现有的利用体系。地理信息系统在使用过程中,由于其使用功能和使用内容有所不同,该系统也有不同的种类。充分利用地理信息系统是当前比较常用的软件之一,对实现土地规划与管理工作有着不可估量的作用。
三、善于把测绘新技术利用在土地规划与管理中
土地调查工作是一项比较复杂的工作,对土地资源进行前期的调查并全面掌握其使用情况,是进行土地规划与管理的基础性工作。由于科学技术的不断更新,在进行该项工作时不仅提高了工作效率,也保证了调查的可靠性和权威性,其进行调查的方法是在原有的基础之上,充分利用相关信息化设备,通过影像和数据分析,实时判断其使用情况与所掌握的土地资源情况是否一致,切实对土地资源的规划和管理实行全方位调查,进而实现其科学的规范化管理。进行土地调查,就要对相关测绘技术进行更新和完善,目前利用较多的测绘技术就是遥感技术、地理信息系统及全球定位系统的应用,收集相关数据,进而建立实时土地资源的影像数据库和信息数据库,确保了土地资源相关数据的实时性和准确性,创造了传统土地测绘技术中不能体现的,不仅减少了不必要的时间、成本、人力资源等浪费,也为工作的有序开展找准了目标方向,为土地资源管理部门进行土地规划和管理工作奠定了坚实基础。土地规划包含了土地的质量、位置和数量等大量的重要信息内容,其与土地管理有着必不可分的联系。利用测绘技术在土地规划中进行应用,就要对土地的大量重要信息内容进行相关的了解,通过这些大量的信息资源,将会为土地规划设计工作提供了决策依据。
综上所述,随着我国在逐步推进城镇化建设,土地资源的有效利用就成为了我国经济发展的可持续发展战略,而实施土地规划与管理工作是充分利用好土地资源的一项重要举措,进一步强化测绘技术就显得尤为重要。测绘新技术的广泛应用为土地规划与管理工作带来了便捷的工具,能够最大化克服和避免科学性不强、操作复杂、实用性差和技术方法不到位等诸多突出问题,这就充分说明测绘新技术的优点得到了社会各界的普遍认可,扮演着越来越重要的角色,在土地规划与管理工作中所带来的影响不容小觑。因此,测绘新技术的应用对于我国土地资源的合理规划和管理创造了有力的条件,提供了科学高效的方法措施,但该技术还需要进行进一步的更新和完善,从而实现我国土地资源的可持续发展。
参考文献:
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关键词:遥感技术;内陆;水质;监测;应用
遥感技术在内陆水体水质监测中应用,需要建立水质参数反演算法,在监测的过程中,可以反映出水质在空间与时间上分布的情况,在对比分布的变化后,可以了解内陆水体受污染状况。应用这项先进的技术,可以保证监测工作的效率以及准确性,而且监测的成本比较低。高光谱遥感技术在内陆水体水质监测工作中应用最广,下面笔者对遥感水质监测的原理以及方法进行简单的介绍,以供参考。
1、遥感水质监测的原理与方法
1.1原理
遥感技术是科技不断发展的产物,在监测的过程中,主要是根据地物波谱特性实现的。地物波谱与其本身的属性以及状态有着较大的关系,这也是区分地物的标准。水体光谱特性与水中不同活性物质对光辐射的吸收与散射有着较大的关系,不同的光学活性物质,在吸收与散射性质方面有着较大的差异。利用遥感技术进行检测,可以对一定波长范围内水体的辐射值进行测量,然后根据光谱特征进行区分。
太阳辐射在不同地物上有着不同的吸收与散射情况,有的辐射达到后会被反射,也有的辐射会折射进水体内部,并且被多种分子吸收与散射。在内陆水体中,浮游植物、非色素悬浮物、黄色物质都会影响光谱反射率,其会改变光的散射,改变光的方向,利用遥感技术,可以监测到这些情况,从而保证监测结果的准确性。
1.2方法
1.2.1物理方法。物理方法是指根据辐射传输的理论,上行辐射与水体中光学活性物质吸收、散射有着一定关系,采用遥感技术测量后,可以得到吸收与散射系数,从而确定水体中各成分的浓度以及系数。在本次测量中,由于采用物理方法无法达到相关要求,很多模型都无法正常使用,所以在实际监测时,物理方法的使用率并不高。
1.2.2经验方法。经验方法是指根据多光谱遥感数据监测经验,总结出的一些有效的水质监测方法。在总结的过程中,主要是根据统计分析结果,选择最优波段,然后得到水质参数。在对内陆水体水质进行监测时,采用适合的遥感技术,相关工作人员也总结出了一些经验与方法,这有利于提高工作的效率,也可以避免出现操作失误等错误、但是这种方法会受到时间与空间的限制,所以无法保证监测结果的精度,在内陆水体水质监测中,应用的频率也比较低。
1.2.3半经验方法。
半经验方法是随着高光谱遥感技术在水质监测中的应用发展起来的。半经验方法根据非成像光谱仪或机载成像光谱仪测量的水质参数光谱特征选择估算水质参数的最佳波段或波段组合,然后选用合适的数学方法建立遥感数据和水质参数间的定量经验性算法。利用这种方法对湖泊、水库的水质参数如总悬浮物、叶绿素a、黄色物质以及与之相关的可见度、混浊度进行监测和评价。
遥感水质监测方法20世纪80年代前以物理方法为主,80-90年代以经验方法为主,90年代后以半经验方法为主,经历了物理方法-经验方法-半经验方法的过程,其发展过程是与遥感技术的发展紧密结合在一起的。经验方法、半经验方法都是通过对航空航天遥感数据、与其(准)同步的地面水质波谱数据,影响算法精度的主要因素有遥感数据的波段设置和统计分析技术。
2、水质遥感监测中常用的遥感数据
2.1多光谱遥感数据
内陆水体水质遥感监测中常用的多光谱遥感数据包括Landsat MSS、TM、SPOT HEV、IRS-1C、NOAA/AVHRR等数据。最先用于内陆水体水质监测的是Landsat MSS数据,Lathrop和KLoiber等学者的研究表明内陆水体中的叶绿a浓度、悬浮物浓度可以通过MSS数据监测。但是由于波段太宽,MSS数据不能用于监测悬浮物含量很高的湖泊、水库中的叶绿素a浓度。综合空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性特征,TM数据是目前内陆水体水质监测中使用最广泛的多光谱遥感数据。国内外学者利用TM数据开展了大量的内陆水体水质的监测研究,并且对叶绿素a、悬浮物、透明度和黄色物质的估测都取得了比较理想的结果。
由于多光谱遥感数据光谱分辨率较低,不能在理论上针对地物光谱特征解决问题,水质参数反演算法主要是通过经验的方法构造,适用十特定的时一间和水域监测。随着对水质参数光谱特征的深入研究和了解,利用多光谱数据研究构造不受时一间和空间限制算法的可行性受到关注。
2.2高光谱遥感数据
现有的高光谱传感器分为两种:成像光谱仪和非成像光谱仪,主要搭载在不同飞行高度的飞机、卫星上或地面土作平台上。成像光谱仪可为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息,能产生一条完整而连续的光谱曲线。国内外的学者一利用美国的AVIRIS数据、加拿大的CASI数据、芬兰的AISA数据及中国的CIS数据进行了内陆水体水质参数研究,如叶绿素浓度、水体混浊度、悬浮物浓度的估测。
机载高光谱分辨率数据是解决星载多光谱数据光谱分辨率低的一个有效途径,提高了水质遥感监测精度,但机载遥感覆盖范围小,监测成本高。地面非成像光谱仪与星载高光谱数据的结合,可望研究出具有一定适用性的水质参数反演模型。
2.3新型卫星遥感数据
新的卫星陆续升空为水质遥感监测提供了更高空间、时一间和光谱分辨率的遥感数据,如美国的Landsat ETM + , EO-1 ALI, MODIS和欧空局的Envisat MERIS等多光谱数据和美国的EO-1 H}erion高光谱数据。Kopo-nen用AISA数据模拟MERIS数据对芬兰南部的湖泊水质进行分类,结果表明分类精度和利用AISA数据几乎相同。利用AISA数据模拟MODIS和MERIS数据来研究这两种数据在水质监测中的可用性时一发现:MERIS以705 nm为中心的波段9很适合用来估算叶绿素a的浓度,但是利用模拟的MODIS数据得到的算法精度并不高。
针对悬浮物,24针对黄色物质。MODIS的空间分辨率为250 m , 500 m , 1000 m,每日或每两日可获得一次全球观测数据,适合进行大范围动态监测。高光谱数据包括400一2 500 nm间连续的220个波段的遥感数据,每个波段的宽度只有10 nm,可以非常细致地反映地物的波谱特征,为水质遥感机理研究提供了连续的细分光谱数据。
3、结语
通过本文的分析,遥感技术在内陆水体水质监测中发挥着较大的应用价值,这项技术有着良好的发展潜能,而且在不断的进步,有效保证了监测数据的准确性。为了减轻监测人员的工作强度,相关工作人员也要合理利用“3S”技术,建立水质遥感监测系统与评价系统,可以对内陆水环境的相关信息进行准确的确定,从而协助相关单位建立水安全预警系统。在对统计分析技术进行改进后,可以挖掘出更多的水质信息,消除水质组分间的干扰,实现大范围、动态监测。
参考文献
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遥感技术的发展过程范文5
【关键词】测绘新技术;矿山测量;应用;探讨
长期以来在道路修建、矿山开采等领域都沿用传统的测绘技术,而传统测绘技术却存在许多弊端,比如测绘设备陈旧,难以应对高难度的地质地貌勘测工作,同时勘测数据结果误差偏大等弊端也影响着测绘工作的正常进行。在这样的背景下,全球定位系统、全站仪以及惯性测量系统等比较新型的测绘技术开始更多的为测绘行业所研发和推广,这些新技术有效的规避了传统测绘技术的弊端,不仅在测绘数据的精确性、严密性上有所进步,更为重要的是能够比较全面的应对各种地质地貌条件下的测绘需求,解决了地质地貌复杂区域测绘工作的难度。
一、现代测绘技术的发展现状
伴随着道路交通、矿山开采等工作对测绘测量技术的需求的日益增大,一些测绘新技术开始出现在我们的视野中。从测绘技术的发展沿革来看,从传统测绘技术在矿山开采中广泛应用到开始有意识、全方位的采用现代测绘技术,中间经历了比较漫长的发展过程。
1、测绘技术的历史发展
所谓的测绘,是指在计算机技术、信息科学、光电技术、空间技术乃至网络通讯技术的基础上,运用全球定位系统、遥感技术、地理信息系统等作为技术核心,通过测量手段对地面现有的特征点和界线进行勘测而获得地面现状的图形和位置信息,从而为工程建设的规划设计以及行政管理工作提供相关资料。测绘工作在社会发展中一直扮演着比较重要的角色,小至距离的目测,大到大型建筑、道路施工、矿山开采等,都需要测绘技术的支持。从测绘仪器的发展来看,主要历经了三维激光扫描仪、经纬仪、钢尺、秒表、水准仪、相机等到全站仪、全球定位系统、遥感技术、地理信息系统等过程,计算机在测绘技术中扮演的角色越来越重要,同时越来越多的技术开始综合起来为测绘工作服务。因而,目前来看,测绘技术呈现出以下几个特点:一是技术的综合性比较强;二是数据精确、误差小;三是测绘速度较快;四是能够适应各种复杂地形的勘测工作,受地理环境影响较小。比如全球定位系统、遥感技术等运用直升机等设备从空中采集地理资料,有效规避了地面测量的种种限制,同时保证采集数据的科学严谨性和精确性。
2、矿山测量的任务
矿山测量主要是包括对矿山控制测量、工程点测量以及勘探线测量等。在矿山开采工作中,矿山测量是开采工作最基本的组成部分,也是矿山开采的基础,因此矿山测量肩负着矿区工人的生命安全、矿山开采的地点、范围定位等职责,在矿山开采工作中发挥着重要的作用。矿山测量的具体任务是建立矿区地面控制网,以及对地形图和矿图的测绘,这属于控制测量,而进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量,测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图、进行岩层与地表移动的观测及研究、为留设保护矿柱和安全开采提供资料等属于工程测量的范畴,这些基本测量为矿山开采提供了重要的信息,一方面保证工程施工的安全性,防止地质活动或者危险地貌下突发事件对人生安全的危害,另一方面也提高了开采工作的准确性,避免矿区资源浪费,保证生产质量。
二、测绘新技术在矿山测量中的运用
测绘新技术在矿山测量中开始广泛应用,就当前的矿山测量工作来看,主要和应用的技术有空间定位系统、惯性测量系统、全站仪、地理信息系统等。下面简要介绍各项技术在矿山测量中的具体运用,以及新旧测绘方法的区别。
1、矿山测量关于空间定位系统的运用
空间定位系统主要是指GPS定位系统,目前广泛应用于我们的日常生活中,比如手机、汽车GPS定位等,在矿山测量中应用GPS技术应该算是测绘技术一场变革性的革命,也改变了传统的测绘观念。当前GPS技术被广泛应用与地质勘探测绘工作中,在矿山测量、工程测量、控制测量中乃至环境监测、防震减灾和道路交通导航等方面发挥着相当重要的作用。比如,在对矿山的控制测量中可采用首级GPS(E)级控制和图根控制,按照从整体到局部,分级布点,逐级控制的原则,对控制点进行布设。GPS技术具有全方位、全天候、高精度以及高度灵活性等特点,对于传统测绘技术作了重大变革,能够同时进行三维定位,另外误差不累积、不需要考虑客观地理条件限制、不需要造标等优点都是传统测绘技术不能是取代的。
2、惯性测量系统在矿山测量中的运用
惯性测量系统当前在矿山测量中也得到比较广泛的应用。所谓的惯性测量是指用惯性导航的原理进行导航定位,来获取经纬度、海拔高度、垂线偏差、方位角等多种大地测量数据的一种技术手段,其实质就是导航定位技术。与空间定位系统类似,惯性测量系统也具有全天候、实时性、自主式、快速灵活等诸多优点,在矿山测量中承担着数据采集的工作。当前的惯性测量系统主要分为两大类,一种是平台式惯性测量系统,还有一种属于捷联式系统,这两种系统因为各自不同的侧重点在使用中也有所区别。实际上,矿山测量中需要运用惯性测量系统的领域比较多,包括控制测量、管线检测,井下定位以及地震、重力检测和垂直性检测等。就控制测量而言,惯性测量系统可以对已有的控制点进行加密、检查、以及航测控制。此外,还可以实现对矿山测量中的地壳形变、地表沉陷等进行检测等功能。
3、矿山测量有关全站仪的运用
全站仪在矿山测量中属于应用最为广泛的测量工具,与全球定位系统和惯性测量系统不同,前者是一种技术,而全站仪则是一种测量仪器。它的工作原理是利用光学技术、电子技术等技术结合而制造的光电测量仪器,通过数据形式提供测量成果。由于其工作原理的性质,全站仪兼具测距仪和经纬仪两者的优点于一身,在操作上相当简便快捷,性能也比较稳定,数据可以通过电子手薄和计算机进行通讯,这些优点使得全站仪成为目前全球销量最大的测量仪器,尤其是智能型全站仪,集光、电、磁、机的最新科研成果,同时实现测距、测角功能。目前来看,全站仪在矿山测量中主要承担地面控制测量、地形测量以及工程测量等任务。
4、矿山测量对于遥感技术的应用
遥感技术与全球定位系统、地理信息系统合称为“3s”技术,是空间信息技术的核心和主体。遥感技术可分为卫星遥感和航空遥感两种,航空遥感是运用航空技术从空中获得地理信息数据,他作为地形测绘的一种重要手段,目前已经广泛应用于各种测量实践中,而卫星遥感的测图功能,还在进一步研发当中。值得一提的是,利用遥感技术所获取的遥感资料建立数字地面模型,不仅得出的数据精确,高速,而且极具参考价值,在矿山测量中的应用越来越广泛,比如利用遥感技术检测矿区环境,进行矿区环境保护,同时遥感资料对于找矿、矿区地质条件的研究获取矿区实时、动态综合的信息源,这些都给矿山测量带来了便利。
5、如何控制矿山测量中地质工程点测量精度
矿山测量中地质工程点的精度要求比较高,因为它不仅可以有效减少资源浪费,而且也能够进一步保障煤矿工人、施工人员的生命安全。GPS技术高精度、全天候以及无严格测量等级之分的优点,使得它工作中不存在误差累积、还可同时进行三维定位,对于工程点测量精度有一定的保障,而遥感技术动态、实时、综合性的信息检测,则能进一步方便矿区地质条件研究,再加之以全站仪等设备的地面控制测量、工程测量的多元化功能,这些都可有效控制地质工程点的测量精度,大大降低测量误差。
6、新测绘技术与老式测绘方法的区别
与传统测绘方法相比,新测绘技术不仅规避了传统测绘手段的弊端,而且在测量精度、测量方式上有了重大变革。其区别主要在以下几个方面:第一,测量手段更加多样化。新测绘技术运用多样化的测量工具,比如航空、卫星、计算机等等,这些与传统测绘仪器相比,更加先进、快捷、灵活。第二,测绘精度大大提高,误差降低。测绘工具的弊端在于误差累积,因而最终测量数据与原始数据误差会越来愈大。而GPS技术无误差累积、其他几项技术测量精度都大大超过前者,使得测量数据精度大大提升。其三,测量限制较少,具有全天侯、动态性、实时性等特点。新测绘技术多运用空中检测,比如空间信息技术等能实现全天候检测,同时具有动态性、实时性等特点,数据更加真实可靠。
三、总结
总而言之,新测绘技术在矿山测量中广泛运用,已经成为一种发展趋势。相关人员要加强对新测绘技术的研发和创新,进一步提高测绘精度,在测绘方式、测绘能力上进一步改进,为矿山测绘工作提供更为有效的保障。
参考文献:
[1] 何建国;煤矿测量精准度提高的有效方法[J];才智;2012年18期.
遥感技术的发展过程范文6
关键词:地质矿产;勘察;遥感技术;应用
中图分类号: TD98 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着技术的快速发展,地质矿产资源勘查技术也在不断发展,新的勘查技术也在不断应用于。遥感技术方法作为一种新的地质矿产资源勘查手段,在地质矿产资源勘查难度日益增大的情况下,越来越为人们所重视。
一、地质矿产资源勘查中遥感新技术的应用
遥感技术应用于地质矿产资源勘查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。遥感影像的地质信息去分析成矿地质条件,确定地质矿产资源勘查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。遥感技术在地质矿产资源勘查中的应用包括间接应用和直接应用:间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面,直接应用是指遥感蚀变信息的提取。
1.1 遥感技术间接矿产勘查的应用
(1)地质构造信息的提取
内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于板块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相当。
遥感矿产勘查的地质标志主要反映在空问信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、节理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深部岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信息(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与成矿有关的色异常中提取信息 (如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。
(2)矿床改造信息标志
矿床形成以后,由于所在环境、空问位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的矿产勘查标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定矿产勘查靶区。
(3)植被波谱特征的矿产勘查意义
在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感矿产勘查提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。
遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的矿产勘查靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。
1.2 直接应用———遥感蚀变信息的提取
岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的矿产勘查标志。
(1)蚀变遥感异常矿产勘查标志
围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有绢云母化、硅化、绿泥石化、夕卡岩化、云英岩化等。
(2)信息提取的实现
与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收谷,识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。
二、地质矿产勘查工作中的几点建议
在地质矿产资源勘查工作的发展过程中,国家必须根据实际情况建立以市场需求为导向的宏观调控机制,为地质矿产资源勘查工作指明方向,促进地质矿产资源勘查工作的发展。
2.1 完善地质矿产资源勘查管理机制,培养创新人才
地质矿产资源勘查工作的发展,与完善的管理制度是密切联系的,只有完善的管理制度,才能够有效地约束地质矿产资源勘查人员的工作行为,提高地质矿产资源勘查工作单位的整体素质,进而提高地质矿产资源勘查工作的技术水平。同时还可以通过完善激励制度与工资制度等,培养创新人才,进而提高地质矿产资源勘查工作的创新能力。另外,完善的管理制度,还有利于提高地质矿产资源勘查工作的效率。
2.2 各种地质矿产资源勘查方法的综合应用
要从地质矿产资源勘查手段综合应用的原则出发,为了实现地质矿产勘查工作的发展,弥补各个地质矿产资源勘查手段的不足,将各种手段综合应用起来,从而实现科学合理的地质矿产勘查。比如,在采用遥感技术地质矿产资源勘查时,同时可以物理探测手段。
此外,国家需要构建公益性质的地质矿产资源勘查工作服务机制,以明确限定公益地质矿产资源勘查与商业地质矿产资源勘查的界限,严禁占有使用矿产权,提高市场的监督力度,规范矿产市场。
结束语
总之,在地质矿产资源勘中,运用新的地质矿产资源勘查方法(遥感技术),遥感技术具有很大的发展前景,新技术在地质矿产资源勘中的广泛应用,为地质矿产勘查的发展起到一个良好的推动作用。
参考文献:
[1]荆凤,陈建平.矿化蚀变信息的遥感提取方法综述[J].遥感信息,2009(08).
[2]赵玉灵.遥感矿产勘查模型的研究进展与评述[J].国土资源遥感,2011(11)