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遥感技术的局限性范文1
[关键词]遥感技术遗产保护遗产管理
中图分类号:TN958.98 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0241-02
随着我国信息技术的快速发展,我国的生产生活各方面都逐渐的被信息化,尤其是在文化遗产保护与管理中的运用,更是将这个时代的信息化发展诠释的淋漓尽致。我国的文化遗产保护分为物质文化遗产及非物质文化遗产。相对于这两部分的遗产保护,物质文化遗产的保护与非物质文化遗产明显不同,但是物质文化遗产如:我国西北部交河故城、高昌故城等大遗址管理与保护显得尤为困难。运用传统的保护方法,必然不能获得遗产的动态变化及实时监测数据,最后导致保护与管理落后于实际的发展状况。在这一发展情形下,运用现代信息化技术的为文化遗产的保护提供了强大的动力支撑,其中利用遥感技术对遗产进行动态性、实时性的监测,及时的反映文化遗产有关情况,并根据检测数据制定应对措施,对于遗产的保护与管理是非常重要的。
一、 遥感技术在文化遗产保护与管理中的必要性
1、 我国文化遗产的分布广泛,形式多样:我国作为一个有着悠久历史文化的大国,面对的众多文化遗产保存状况、样式与分布范围也是非常复杂的。我国从东到西,由南至北所分布的文化遗产的大小、种类及存在形式是多样化的。而在现今我国日益加强文化遗产的保护情形下,运用传统的保护方法存在很大的局限性,所以空间信息技术的应用就成为可能。遥感技术能够通过三维信息的空间定位,通过人为的计算机信息技术的操作实现全方位、全天候的文化遗产保护与管理。
2、 遗产保护与管理要求的不断提高:我国在遵循“五位一体”建设理念的过程中,非常重视对遗产的建设。遗产保护与管理作为文化建设中的重要组成部分,传统的保护与管理方法存在者很大的局限性,而且最重要的是对遗产本身存在很大的危害性。而遥感技术的应用能够在不接触遗产本身的情形下,通过激光技术、雷达技术等对其保存现状、空间布局、病害发展、环境变化等分析,并及时的通过计算机数据分析提出相关的改进对策。
3、 信息化社会建设的必然性:我国在信息化建设的过程中,运用高科技信息和先进技术实行应用与管理,已广泛应用于我们生产生活之中。文化遗产保护作为我国社会主义事业建设过程中的重要组成部分,对其保护与管理实行信息化,普及网络化,实行未来管理的智能化发展成为了可能,所以遥感技术在文化遗产保护与管理中的运用是社会发展的必然趋势。
二、 遥感技术在文化遗产保护与管理中应用的系统框架建设
在现今遥感技术应用的过程中,其并不是单纯的应用,而是与GPS、GIS技术结合在一起进行使用的,所以其在遗产保护与管理中应用的系统框架必然与GPS、GIS相联系,具体如下:
1、 基础网络支撑体系的建设:此部分系统的建设是遥感技术运用的基础,只有网络支撑体系在相应的遗产存在区域建立起来,遥感技术才会有应用的可能性。
2、 基础数据建设层:这一部分的建设要求数据库的建设与特定区域遗产存在的硬性数据相结合。具体的就是在文化遗产基础数据层的建设要在文物资料及空间存在相结合。
3、 信息采集体系的建设:遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用主要是通过对实时动态监测收集遗产变化前后及变化中的数据,并通过计算机进行分析,提出相关的保护措施及应对方法。
4、 标准支撑体系的建设:文化遗产保护与管理作为一项专业性与技术性比较强的工作,在利用遥感技术进行文化遗产保护管理中必须注重标准规范的建立与应用。遥感技术能够在标准的规范及数据指标下进行监测保护管理。
5、 安全支撑体系:遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用作为我国文化建设的一项重要基础工作,其建设的过程中为了保护我国的专利发展权,加强对其安全性的把握是非常重要的。文化遗产保护与管理中安全支撑体系的建设包括硬件安全和软件安全两部分。
6、 信息应用服务层:遥感技术在文物遗产保护与管理中的应用最终是通过建立文化遗产综合管理平台,这一平台的建设是通过遥感技术与GPS、GIS三种技术综合在一起进行运用的。特备是针对文化遗产变化后的状况进行定位、监测、管理。
三、 遥感技术在文化遗产保护与管理应用中存在的问题及对策研究
1、 存在问题:
① 可视化问题:通过遥感技术获得的与文化遗产保护与管理相关的数据的调动速度比较慢,数据的处理也比较慢,或者数据最终处理的结果与实际状况存在很大的出入,导致数据的可视化应用比较困难,无法实现真正的自动化管理。
② 遥感数据转化速度慢:在现今大数据发展的情况下,数据转化信息的速度在不断的加快,但是文化遗产保护与管理中数据从采集、分析及转化提取阶段的速度比较缓慢,不能够及时的向有关人员反馈信息。
③ 模型建设的精度比较低:遥感技术对文化遗产的保护与管理是在标准支撑体系建设的基础上,根据实际的文化遗产存在需求进行专业性模型的建设并加以运用。但是在实际运用中模型的建设精度存在很大的问题,难以进行分析和运用。
④配准精度低:文化遗产由于其存在形式的多样性及表面的复杂性,在利用遥感技术通过激光、雷达的衡量、测验对于其保护与管理中存在很大的局限性。配准精度对于精确的测量遗产存在的状态及状态变化的情况有着关键性的作用,一般而言遥感技术配准精度是在模型建立的基础上进行三维定位及数据的获得,然后通过图像纹理与相关数据进行配准,然后通过对比发现文化遗产存在的情况。但是在实际应用中,由于比文化遗产表面形式存在的复杂性,所以导致的配准精度比较低。
⑤软件处理功能弱:遥感技术在文化遗产保护与管理中基本上依靠的是计算机信息技术进行处理分析的,这就要求建立与文化遗产保护管理相应的软件,且对软件的设计与使用要求也比较高。但是在实际应用的过程中与文化遗产保护管理相应的软件的处理功能不具针对性,不能及时、准确的将遥感获得的数据进行处理分析,运行速度慢,处理功能弱,不能满足实际的需求。
2、 遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用是当前及今后发展的必然,文物保护专业人员必须结合文化遗产应用中存在的问题进行科学分析,提出具体的改进策略。具体如下:
① 进一步加强信息采集体系的建设,注重数据库建设的标准性及高科技性,运用数据压缩的方法减少数据采集过程中的数量,加强对不同形式文化遗产表面数据信息的采集,提高数据信息采集的质量与精准度。
② 加强研发力度,建设文化遗产保护管理模型较高的数据库,并且广泛的收集相关数据处理软件的信息,开发能够适应文化遗产保护与管理的高速度、高精度的数据处理软件,力图从模型的建立及数据软件的建设两方面提高遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用。
③ 加强信息应用服务层的建设,在文化遗产保护与管理的基础上建立适用性较强的三维图像定位及应用方法。此种方法的建立最大程度能够实现图像纹理与文化遗产实际的存在状态实现精准贴合,达到遥感技术应用的逼真效果。
④ 遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用必须充分结合文物遗址历史、保存现状及病害的基础上进行。在我国现今的文化遗产保护与管理中,不同地区、不同形式的文化遗产的保护与管理方式是不同的,所以在利用遥感技术的过程中,应根据实际的不同需求建立相应的管理数据库及应用软件。
小结
综上所述,遥感技术在文化遗产保护与管理中的应用是其自身与社会发展的必然要求。在具体的运用过程中,结合遥感监测数据对文化遗产进行全面调查和分析,制定相应的数据标准和规范,建立相应的遥感信息管理系统,并且针对文化遗产保护与管理存在实际问题提出改进策略,将遥感技术充分应用于文化遗产的保护与管理之中,推动文化遗产保护工作科学发展。
参考文献
[1] 骆社周.激光雷达遥感技术在遗产保护中的应用[J].遥感技术与应用,2014(6):56-58
[2] 徐彬彬.3S技术在文化遗产保护工程管理中的应用[D].清华大学,2010
[3] 聂跃平.遥感原理与方法及其在大遗址保护中的应用[J].科学出版社,2012
遥感技术的局限性范文2
关键词:水利水电工程 地质勘测 遥感技术应用
中图分类号:U445 文献标识码:A
前言:遥感(RS)技术通常主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段。Rs技术与其他勘察手段配合,有利于大范围进行地质测绘,提高填图质量和选线选址的质量,减少野外地质调查的盲目性,并可以大大减少外业工作量,提高作业效率。遥感技术作为一种工程地质勘测手段,近年来在我国水利地质勘测工程中应用越来越广泛,其用途主要包括:工程地质调查与制图、岩溶调查、对滑坡、崩塌、泥石流等物理地质现象的调查,输水隧洞、渠道等跨区域、长距离等线状大型工程地质调查,地貌、地质、地形、气候、水文等复杂特殊地区的工程地质调查,省时且经济。随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星数据的日益丰富及普及,RS对水利建设及管理的影响和作用必将越来越大。
1.工程勘测中遥感技术应用的必要性及其应用效果
工程勘测是各种工程建设质量优劣的先决条件。勘测质量的优劣,直接影响了设计质量,而设计质量则影响了工程建设的质量。要修建一项理想的工程,除要考虑政治、经济、国防等因素外,还必须充分掌握工程所在地区的地形、地貌、地质、水文、气候等自然环境条件。采用传统的地面勘测方法,由于视野的局限,拟查明自然环境条件是很困难的,尤其是在地形、地貌、地质、水文、气候等复杂的地区,有时由于手段的限制,勘测质量得不到保证,造成工程选线、选址的变动,甚至到了施工阶段,还不得不补做勘测前期的工作。更有甚者,给施工或日后的运营带来无穷的后患,这样的例子不胜枚举。
遥感技术的应用,可以克服单纯地面勘测的不足,它与其他勘察手段相结合,可以从整体上提高工程勘察的质量,因而,具有明显的技术经济效益。遥感技术应用的效果主要表现如下:
1)有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量;
2)可克服地面观测的局限性,减少盲目性,增强外业地质调查的预见性;
3)减少外业工作量,提高了测绘效率,某些外业工作可移到室内进行,改善了劳动条件。
一般认为,工程勘察中采用遥感技术后,预可行性研究阶段可提高工作效率2~3倍,可行性研究阶段,可提高1倍左右。有些地区,应用遥感技术后,勘察效率提高的更多些。
工程勘察中,应用遥感技术可获取地貌、地层(岩性)、地质构造、水文地质、不良地质等信息。尤其是对工程影响较大的滑坡、崩塌、错落、岩堆、坠石、泥石流、岩溶、沙丘、沼泽、盐渍土、河岸冲刷、水库坍岸、冲沟、人工坑洞、地震地质等不良地质现象,其判释效果更为明显。工程勘察中,利用陆地卫星遥感图像一般可编制1∶5万~1∶20万的有关图件;利用航空遥感图像可编制1∶5百~1∶5万的有关图件。
上述不同比例尺图件的编制可满足工程勘察编制图件的需要。工程勘察中所采用的遥感图像比例尺不同阶段而有所不同。一般在预可行性研究阶段主要应用1∶5万~1∶20万的陆地卫星图像,重点地段可用1∶5万航空遥感图像;可行性研究阶段,采用1∶5千~1∶2万的航空遥感图像。
2 .遥感技术在水利水电工程勘测中的应用
遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。
2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。
2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。
2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。
2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。
2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。
2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。
3.结语
水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。
参考文献:
[1]杜道生,陈军,李政航.RS、GIS、GPS的集成与应用.北京:测绘出版社,1995.
遥感技术的局限性范文3
【关键词】长大深埋隧道工程 地质综合勘察技术 应用分析
随着我国的快速发展,有效的推动了我国铁路工程建设的发展,我国国土资源辽阔,地形较为复杂,传统工程地质勘工作存在严重漏洞,只能片面的对地表进行测绘、观察,已经不能满足实际的施工需求,尤其是一些长度较长,埋深超过千米的深埋隧道,此种方式已经不能满足实际的工作需求。综合勘察方法的应用就是依据工程的地形条件、地质特征等,实现了多种勘察方式的结合应用,保证了相关地质资料的准确性,同时,还能进不同的资料进行分析,为工程施工提供了准确的资料。
1 遥感技术分析
在实际工程分析,遥感技术的应用,有效的提高了工作效率以及质量,遥感图像能够准确的、直观的向工作人员展现地质的特征,同时, 还能展现出施工区域的地层、岩石结构、土壤、人文活动大不了,由于其自身的优势,它能够提供较为准确的影像地质信息,保证相关工作的顺利开展。另一方面,遥感技术能够获取信息的能力强,距离远、面积广,同时,还能明确各个不同地质要素之间的关系,尤其是一些断裂地势。通过相关实践证明,遥感技术的应用能够明确相应的地质信息。
通常来说,遥感技术主要应用在山区铁路工程建设过程中,在整个深埋隧道勘察工作具有重要意义,能够保证地质调绘工作的质量。科技的不断发展,推动了三维遥感技术的应用,提高了遥感技术工作质量,使得传统遥感技术纸上工作逐渐转变为计算机作业、二维平面解译逐渐转变为三维立体解译、低精度转变高精度,同时,还能实现工程地质材料的三维可视化。三维遥感工程图能够实现对工程的立体可视化,能够准确展现工程地表的地质状况、相关信息、地貌特征,高分辨率三维遥感技术的应用,打破了传统遥感技术应用的局限性以及盲目性,减少了工作人员的工作量,提高了工作效率,尤其是在一些地形较为复杂的环境中所取得的效果最好。
2 大面积地质调绘
地质勘察工作中,良好的测绘工作得是地质勘察工作质量的根本保证,地质测绘是从宏观到微观,通过定性到定量的一种工作方式,能够对施工现场的各种条件进行分析,制定合理的施工方案。
一般来说,在一些山区进行工作时,工作人员可以依据地势的轮廓以及相应的环境开展长大、深埋隧道的测绘工作,主要的工作内容包括:施工现场岩层条件特点、分布、规模、性质等,褶皱、断裂构造的分布,容易发生自燃灾害地区的分布等。
3 综合物探法分析
所谓的物探勘测工作是一种间接的地质勘测方式,经常采用的方式主要包括了:
3.1 电剖面法
一般你说,物探技术在电剖面的施工中,它们两者之间都会进行合作,只有这样才能取得良好的工作效果,另外,两者通过合作,对于地质工程中断裂带的研究具有重要意义。电剖面法在进行地质勘察的时候,主要的勘察的对象的沉积岩石所具有的电极差异。在水溶液中,具有一定的机理、岩石层等物质能够影响电阻率。
3.2 瑞利面波法
所谓的瑞利面波法指的是在实际的工作中,依据地下物质所具有的差异性,通过瑞利面波来实现地震探测的一种人工探测方式,在实际的探测过程中,这种方式的衰减速度慢同时还具有强大的能量,这种能量在不同的传播介质中,由于该介质的密度不同,就会出现频散的现象,一定程度上导致了频散曲线的变化。
3.3 地震勘测法
在实际的工作工程中,地震勘测主要包括了反射波法以及折射波法;通常来说,地震勘测法的主要工作原理就是通过对于波形的折射以及反射的规律进行分析,然后获取折射的深浅、地下反射面的形态以及构造等,这种方式具有较高的精准性,并且所勘测的结构单一,这是最为突出的特点,但是在实际应用过程中所具有的成本较高,所以,一般来说,我们通常说看到的物探剖面就是在矫正以后的图,另外,对于浅层折射法的应用具有一定的广泛性,能够运用于考古,但是这种方式容易受到施工现场的影响。
3.4 地脉动测试
通过相关的调查显示,地面的运动特征和大多数的震害有关系,如果在地震过程中,建筑物合周围环境中的物体产生共振现象,就会是建筑物的振幅增大,能够增加建筑物的破坏度,因此,通过专业的设备对相关的频谱进行记录分析,能够起到良好的防震作用。
4 实例分析
本文主要以某铁路工程为例进行分析,该工程全长1300km,横跨三个省份,有效的缓解道路运输紧张的局面。 但是在施工中需要开凿隧道,此工程中,隧道全长15.236km,最大深埋于415m,并且隧道洞身要经过三叠系和尚沟组紫红色灰紫色泥岩与细―中粒长石砂岩、砂质泥岩互层;三叠系下统紫红色厚层中细粒砂岩、粉砂岩夹薄层砖红色泥岩。
4.1 综合勘探方式的应用分析
(1)遥感技术。工作过程中,遥感技术的应用,有效的提高了工作质量。在前期的遥感勘测工作中,相关工作人员通过卫星发现,施工现场存在许多不良地质,例如:滑坡、崩塌等,随着勘测工作的进一步开展,遥感技术对于施工线路的优化具有一定的指导意义,保证了施工顺利进行。
(2)地质调绘。在遥感勘测工作完成以后,工作人员应该依据实际的施工状况,选择合适的比例,然后对施工现象进行地质调绘,同时,还要对隧道的进出口、浅埋段、断层等地方进行重点调查,此工程选用的比例尺为:1:10000和1:2000。通过相应的测绘所获取的信息有:工作人员明确了地层岩性以及其相应的接触关系,还有分界线;工作人员将相关信息和实际状况进行结合,明确了施工区域的特征、施工影响因素,并且依据实际情况制定了有效措施。另一方面,隧洞进口段的岩石特征主要为砂岩、泥岩互层,相应的倾斜角为 8°- 11°,同时,还明确了地下水的状况,能够帮助工作人员及时制定相应合理有效的措施。
(3)物探法的应用。工作人员在前期工作的基础上,对整个工程进行综合物探进行工作地址勘察;此工程主要采用电磁法。工作人员首先应该确定中线,然后再沿着中线进行探测,探测过程中,应该在隧底52.0mK处开始布置测点,其间距大约为30-60m。探测过程中,由于施工环境较为恶劣,工作人员及时的采用高密度电法对数据异常的区域进行物探工作处理,保证了工作的正常开展。测量过程中,DK453 +070 - DK453 +120两侧电阻率为50~260Ω・m,中间明显低阻异常,约为 10 -50Ω・m。通过相应的调查显示,剖面内部大部分都为岩出露,局部为黄土及黄土夹卵石土覆盖,其厚度大约为36m,该工程现象的环境较为复杂,工作人员只有依据实际状况,制定合理的应对措施,才能保证良好的施工进度以及施工质量。
5 结语
综上所述,地质综合勘察技术长大深埋隧道工程中的应用具有重要意义,不仅能够保证良好的施工进度以及施工质量,还能减少施工成本,保证施工单位的经济效益。在实际的应用中,工作人员应该积极的从工程的实际出发,选择合适物探方式,才能保证良好的工作质量。其结论如下:
(1)综合勘察是在充分搜集、分析研究既有地质资料的基础上,以遥感判译为先行,以大面积地质调查为基础,以综合物探和适量的深孔钻探为主要勘探手段,并辅以必要的孔内测试试验等的一种综合性的勘察方法,可以有效地控制和查明山区铁路长大、复杂隧道的工程地质和水文地质问题。我院的应用实践证明该方法是可行的,可明显地缩短勘探工期,大幅度地降低勘探成本。
(2)每一种勘察方法和测试手段都不可避免地存在一些局限性或弊端,因此,工程勘察中应根据工程实际需要的勘察范围、勘察深度和勘察精度,选择一种或几种恰当的勘察手段。
(3)铁路长大、深埋、复杂隧道工程地质勘察要求资料精度高、围岩分类准确,因此,采用综合勘察方法是必要的、恰当的。在工程地质勘察中,所选择的各种勘察手段要结合现场实际情况合理应用,并应对勘察成果进行系统地综合分析、研究,合理解释,提高勘察资料的质量,保证结论正确,为隧道工程的设计、施工提供合理、可靠的依据。
(4)铁路长大、深埋、复杂隧道综合勘察是一个由多阶段、多工种、多工序组合的勘察体系,建议建立统一的组织机构,统一领导,统一协调,分工合作。
参考文献:
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遥感技术的局限性范文4
关键词:遥感技术;国土资源管理;土地资源调查;应用现状
中图分类号: P237文献标识码: A
1、概述
遥感(RemoteSensing)也就是遥远感知,指的是在高空与外层空间的各种平台上,运用各种传感器来充分的获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换与处理,来提取其中有用的信息,最终实现研究地物性质、位置、变化、空间形状及其与环境的相互关系的一门现代应用科学。遥感信息具有信息丰富、动态性以及周期性,且其获取的效率是比较高的,可以直接的以数字方式记录传送等特点。遥感技术以精确、动态、快速、综合以及宏观的优势为国土资源管理与调查提供了先进的探测与研究的手段,国土资源遥感调查的成果将会成为经济建设的决策以及规划来提供有效地依据,从而为国土的综合开发、整治规划以及地区的经济发展来提供关键的系列基础资料,并可以充分的保障资料的全面性、现实性以及科学、合理性。
2、遥感技术在国土资源管理的应用
2.1、土地资源调查监测中遥感技术的具体应用
作为一种获得信息的有效方式,遥感技术的信息量丰富、信息获取周期短,并具有多光谱的特性,所以,它在我国的土地资源调查当中有着十分重要的作用。20世纪80年代,MSS卫星遥感数据采集技术便开始应用于全国土地概查工作当中;80年代后期,原国家土地管理局应用航空遥感技术开展了全国绝大多数地区1:1万土地利用现状调查。90年代初,全国县级土地详查工作也在遥感技术的支持下展开,进入新世纪以来,大量新设备、新技术,诸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多时段卫星数据开始广泛应用于土地资源的调查监测当中,在全面展开利用动态遥感进行土地监测工作的前提下,逐步建立了全国的土地遥感监测体系。
所以,近些年来,遥感技术在国土资源管理中的应用已经开始朝着规模化与标准化的方向发展。然而随着科学技术的发展,各级政府也逐渐的开始顺应形势,
颁布了《SPOT2.5m数字正射影像图制作技术规定》、《土地利用动态遥感监测规程》以及《土地利用现状调查技术规程》等等的标准规程,2005年,国土资源部承担了国家“863”课题“规模化高效土地资源遥感业务运行系统”建设,进而开展了高分辨率遥感影像的数据处理、土地利用信息自动提取等等各种遥感高端技术的研究;2007年,第二次全国土地调查利用了大量的技术路线以及技术方法,使得遥感技术得到了广泛的应用与发展。
2.2、在地质环境调查与地质灾害监测中遥感技术的应用
现代遥感技术的进步和发展,对环境监测、地质灾害监测的研究提供了崭新的道路。在地质灾害,诸如地震、滑坡、泥石流等的调查研究中,遥感技术的优势和作用被充分发挥,在1976年唐山地震的救灾工作的时候,我们利用机载遥感资料进行震后相应的救灾工作,而且利用高科技的1:1万航片制定了相应的震害图,在唐山地震的营救中起到了重要的作用,有效提升救灾工作效率,能够节省时间和资金的耗费,更加真实客观地反映了灾害地区的受灾状况。
2.3、在矿产资源调查、开发利用监测中遥感技术的应用
高光谱遥感通常是利用搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪监测各类地物的光谱特性,取得相应的图谱合一的信息。所以,它被充分地利用到矿产资源调查、开发和利用的各类监测活动,为其提供了技术支持和发展空间。
随着AIS-1的出现,遥感技术在地质方面的应用由多光谱的定性描述向高光谱定量物质组成鉴别进行技术跨越,至此,我国高光谱矿物填图技术逐步开始应用到地表岩石、矿物的具体识别与填图当中。20世纪90年代开始,国土资源部利用遥感技术对多个矿产资源进行了开发和监测,基本查明了进行监测的区域各类矿种能够进行开采的具置、废弃物分布状况等,并方便进行各类执法活动,经过多年的实践,各类与矿产资源开发有关的遥感技术已经有了很大发展,为矿产资源开发活动能够长期有效地进行奠定了坚实的基础。
3、遥感技术应用中存在的种种问题
3.1、数据资源不够丰富
高分辨率、多时相的遥感信息资源在国土资源管理工作当中显得尤为的重要,虽然它已经在各个方面均有很大的提高,但是,因其资金与科技等等问题的限制,高水平、高质量的遥感数据的卫星源却是非常的少。在国内虽然有“遥感三号”以及“遥感四号”等等均可以有效地用于国土资源的管理工作,但是这些卫星的分辨率具有成像周期长、相对比较低等的缺点,所以就不能够充分的满足国土资源管理工作的各类需求。因此,我国通常都是从国外来购买相应的遥感资料以及遥感数据,高质量遥感数据资源是相当的珍贵,我国自主获取高水平、高质量的遥感影像数据源的各种手段均有待提升与提高,才可以获得更好的遥感资料。
3.2、遥感技术实力薄弱,高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高
现今,遥感技术可以对中分辨率遥感数据来进行一个非常成熟的科学研究。而目前土地利用遥感监测务必要在充分满足管理以及生产需要的大前提之下来进行,但是目前基于纹理的分类和信息的提取技术依旧满足不了其的各项要求,高分辨率遥感影像的信息自动化水平较低。
4、遥感技术在未来的国土资源管理中的发展状况
作为一项新的技术手段,随着科学技术的发展以及各类数据库资源的有效利用,遥感技术在国土资源管理中的应用向更深层次和更广泛的空间发展。
4.1、地质环境调查与地质灾害监测方面遥感技术的利用前景
遥感技术应用于地质环境调查与地质灾害监测具有不可代替的优势,针对目标区域的特点,利用遥感技术,可以对目标区域的地质环境和地质灾害进行监测,而且遥感技术应用于地质灾害监测逐步从定性化向定量化发展,并可逐步应用于地震前期的监测,今后,利用遥感技术研究地质灾害,一般需要在使用卫星系统的基础下,以航空、地面等多种监测为主要的手段,进行全天候、多时相的连续观测,从而达到事半功倍的效果和作用。
4.2、资源开发和管理方面遥感技术的利用前景
利用高光谱遥感技术光谱信息层次丰富、波段窄、分辨率高等优势,能够做到反复演示某些指示矿物的丰度,将使遥感技术能够更好地利用在各种矿产资源的开发管理和监测方面,成为地质及矿产资源找矿、监测等方面的重要技术手段。
4.3、土地利用调查与监测方面遥感技术的利用前景
一般来说,国土资源部每年对全国50万人口以上城市的土地利用情况进行相应的监测工作。但近些年来,随着对国土资源管理工作的需要,许多省市进行监测的时间间隔越来越短。随着管理工作的需要和科技的发展,遥感技术的各类特征和优势,十分有利于相应工作的开展,所以,一些地级市为了更好地进行国土管理工作,也开始进行相应的监测工作,其趋势是省级监测的时间间隔将会越来越短,地级市进行监测的次数越来越多。
近年来,随着遥感技术调查工作的顺利开展和进行,帮助国土资源管理部门和各级政府基本实现了遥感监测技术在国土资源管理中的产业化经营和应用。但由于种种限制,在天气状况不好的情况下,常用的遥感影像数据技术对于数据和资料的获取有着很大的缺陷性和局限性,不能准确地获取国土利用问题的各类资料,所以,随着科学技术的发展和提高,遥感技术需要避免恶劣天气所带来的种种影响,使其具有全天候穿透能力等优势,这样将会在未来的土地利用和调查中充分发挥其重要作用和价值。
总之,随着遥感技术的发展,更多的方面和领域通过利用遥感技术中高分辨率卫星数据,对土地变更、土地执法以及土地利用情况等等问题来进行一个深入的调查,在国土资源管理问题方面来发挥着巨大的作用,随着科学技术的发展以及遥感技术的深入运用,遥感技术已经可以应用到土地资源调查评价领域之中,并且还具有十分广阔的应用前景。
参考文献
[1]王瑾.浅谈遥感技术在国土资源管理中应用和发展[J].吉林农业,2011,09:61+69.
[2]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,2009,06:38-40.
遥感技术的局限性范文5
关键词:土地利用;遥感技术;土地调查
中图分类号: U412.1+4文献标识码: A 文章编号:
引言
遥感作为20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术,经过几十年的迅速发展,已广泛应用土地调查这个领域。遥感是指非接触的,远距离的探测技术。一般指运用传感器/ 遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测,并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。遥感系统可分为信息源、信息获取、信息处理和信息应用四个部分。如今遥感图像分辨率在不断地提高, 借助遥感图像,可以对耕地和建设用地等土地的变化情况进行直接、及时、客观的调查和定期的监测, 在土地利用调查中,遥感技术正逐步成为其主要方法。随着遥感图像分辨率的提高, 利用遥感图像对耕地和建设用地等土地的变化情况进行及时、直接、客观的定期监测已成为可能, 遥感技术逐步成为土地利用动态监测中的主要方法。
遥感技术在土地利用调查中应用的可行性
遥感技术相比较于其他调查方法,能够24小时不间断工作,并且能够及时有效的获得土地使用情况资料,遥感技术受地区环境限制较少,能够在有限的时间里尽快的完成任务。遥感技术在信息的记录上可体现出周期性、动态性以及丰富的动态性,能够及时记录土地使用的变更情况。传统的土地利用调查依赖于大量的人力和物力投入,工作周期长,工作的准确性不高,成本极高。土地利用调查是在城市化进程进一步加快,经济飞速发展的情况下发展起来的,强化土地资源规划、管理、保护和合理的利用是适用社会发展的必要措施和基础工作。
遥感技术在土地利用统计中的应用具有以下特点:1、起点较高,具有全局性,基于遥感技术的土地利用调查一般而言具有全局性特点,而且往往具有很强的宏观性,起点高的特点使得建立在这一基础上的调查更有利于统筹全局,把握整体的土地资源利用情况;2、技术要求高,遥感技术看似原理简单,实际操作起来却需要较高的技术水平和专业要求,在管理上也需要专业人员的科学化管理,从勘测到记录都需要较高的技术水平;3、实际应用性,遥感技术应用下的土地使用调查,不仅要求提供最终的调查结果和准确性较高的土地利用现状调查,还要求为现实的整体规划做出调整,最终应用于整体土地政策的规划,提高土地资源利用率。由上可见,传统的土地调查方法较不科学,存在着周期长、资金投入多、调查受周围因素干扰大的问题,极大影响了整个调查的整体运作情况,客观性和周期性不强最终使得所得数据和记录的可用性不大,与现实的结合不紧密。而遥感技术则具有了明显的优势,周期短、客观性和准确性强,这位土地资源的有效利用提供了数据支持。
遥感技术应用于土地利用调查的方法
遥感技术需要多方面技术的综合应用,比如勘测技术、信息处理技术、图像处理技术、网络信息技术、数字化信息记录技术等。多方面技术的综合应用决定了遥感技术在使用过程中的技术性和专业性。遥感技术在土地调查应用过程中的关键环节是遥感影像的制作和再加工过程,这个环节最终决定了遥感技术应用于土地调查的好坏。2.1影像校正
影响校正是指通过遥感技术所得的遥感图像信息,按照打底的水准面和坐标系对图像中物体的具置,使得遥感图像数据依据现实环境几何坐标进行校正。影像校正分为多个步骤,首先第一步便是位置的计算,位置选取是控制点确定的重要一步,控制点的选择正确与否,直接影响了整个影像校正的过程。控制点的选择要坚持易分辨、特征明显的原则,保证控制点的选择能够准确为后期影像的处理奠定基础,找准位置。另外在控制点的选择上还应该注意在图像的边缘留有一定数量的控制点,避免在处理过程中因为误差出现影像外推。
2.2遥感影像的配准
遥感影像的配准是指将多重映像进行重叠,即是将影像中的地理坐标和影像之间的统一,具体操作是在配准过程中选择多项式模型,以人机交互的方式实现对影像的配准。在配准过程中要尽量减少误差,并且尽可能实现对配准的现实适用性。遥感影像的配准是实现了控制点与影像之间的配合,是将标准化的空间方式进行整合,最终在有限的范围内对影像进行配准。
2.3遥感影像的融合
遥感影像的融合是指将多源数据统一在同一个地理坐标中,采用专业科学的算法和运算方式将多幅影像合并在同一个新的图像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的过程是将传感器得到的不同类型的信息加以综合,用单一传感器减少多重遥感器带来的不必要麻烦和矛盾,使得最终影像能够直观易懂,并且能够清楚认识。最终融合的图像是综合了多元的信息产生的,具有丰富性和准确性,能够反映更多的信息,减少因为单幅影像造成的信息不清晰,从而提高数据的适用性和利用率。另外从影像的色彩来看,融合之后的影像色彩饱和度更高,对比度强,位置能够更加精确的表示出来。
2.4遥感影像的识别
遥感影像的识别和判读是一个较为专业的过程,一般来说分为观察和计算机自动分类两种方法,遥感监测得到的最终影像任然需要专业的判读。人为和计算机的两种方式应该与实际勘测的地形和物体情况相联系,就土地利用调查的实际环境和要求来看应该采用人机交互的方式对影像进行识别和判读,将图像信息转化为描述性语言,增强影像的描述性和可视性。三、遥感技术应用于土地利用现状调查的局限性
遥感技术的使用对专业人员的技术要求较高,使得遥感技术的推广和操作中的准确性面临困境,技术的制约使得勘测结果失效。遥感影像色彩鲜艳且对比强烈,这位调查提供了较为完善直观的数据支持,但也存在着难以判断图片的物体的具面积和大小,要进行具体测量。在遥感技术使用的过程中还面临着地界统计的出入,因此在统计的结果中存在一定偏差。另外遥感技术并不能完全取代传统的统计方法,还需要在不断完善现代化统计手段的同时兼顾传统,采取多元调查方法结合的方式增强最终数据的可靠性。
结束语
随着遥感技术的不断成熟和计算机技术的不断发展, 今后利用遥感影像来获取信息在国土资源管理乃至社会经济可持续发展中将会发挥越来越重要的作用。土地更新调查将来会发挥越来越大的作用,也会成为土地利用的必要工作,在接下来的发展中,如何更快、更准确地进行土地调查是今后研究的方向。
参考文献
[1]杨存建,徐育建,冯亮.基于遥感和GIS的土地利用动态变化研究[J].地域研究与开发,2008(4).
[2]曹贽昀,葛利平.土地利用更新调查在全数字摄影测量工作站上数据采集的思考[J].浙江测绘,2005(2).
[3汤国安等,《遥感数字影像处理》,科学出版社,2004年.
遥感技术的局限性范文6
关键词:遥感 土壤水 定量 反演
中图分类号:TP7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0001-02
土壤水分是表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量,是监测土地退化和干旱的重要指标,同时也是水文学、气象学、土壤学、生态学以及农业科学等研究领域中的一个重要参数。一方面它影响地表与大气界面的水分和能量交换,其变化会引起土壤热学特性、地表光学特性的改变,从而影响气候的变化;另一方面它是植物和作物赖以生存的主要源泉,其大小决定着植物或作物根系的发育,对进行大尺度精准农业的水分调节,节水灌溉具有重要意义。
遥感技术不仅能对农作物长势进行大面积、实时、非破坏性监测,从而实现精准农业的发展对地表土壤水分信息快速、及时的掌握,还能为精准农业的发展提供动态监测和分析作物的健康状况与影响作物产量等必要的技术支持。目前获取土壤水分含量的方法主要有田间实测法、土壤水分模型法和遥感法三种。其中传统的田间实测法和土壤水分模型法,因测点稀、速度慢、范围有限,无法满足精准农业中对土壤水分信息快速获取的需求。而遥感估测土壤水分的方法原理是通过测量土壤表面发射或反射的电磁能量,研究遥感信息与土壤水分含量之间的关系,并建立相关的信息模型,从而反演出土壤水分情况,恰恰克服了前二种估测方法的实时性差、单点测量空间变异性差、不能宏观表现等缺陷,为精准农业中大面积快速获取土壤水分信息、实时准确监测提供科学依据。
1 国内外研究进展
如何快速、准确地获取区域地表土壤含水量信息是定量遥感研究的热点之一,也是目前遥感技术应用研究的前沿领域。国内外用遥感技术监测土壤水分的方法有很多,目前在该领域的研究主要集中在光学遥感(即可见光-近红外、热红外遥感)和微波遥感波段进行。主要方法有:基于可见光-近红外土壤水分光谱法、基于热红外遥感的温度法、植被指数法、基于可见光及热红外遥感的植被指数-冠层温度法、微波遥感监测土壤水分法、高光谱遥感监测土壤水分法。
1.1 基于可见光-近红外土壤水分光谱法
Bowers等人早在1965年就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤发射率的降低,这为后来利用土壤水分光谱法方法进行土壤水分的遥感监测研究提供了理论依据。土壤水分光谱法正是应用遥感估算光学植被度,分解象元排除法来提取土壤水分光谱信息。国内外学者在这方面做了大量工作,有的根据水的吸收率曲线提出使用中红外波段来监测土壤湿度,采用MODIS数据并结合实地调查资料,建立了MODIS第7通道的反射率与地面湿度的线性光学。另有学者利用遥感资料估算“光学植被覆盖度”,然后利用像元分解法分离植被与土壤信息,提取土壤水分光谱信息。该方法需要根据不同环境、不同土壤组分建立相应的遥感反演模型,应用比较局限,大面积推广较难。
1.2 基于热红外遥感的温度法
热红外遥感最重要的应用之一是反演土地表面温度。具有代表性的有热惯量法、区域蒸散法、亮温指数法(LST)、温度状态指数法(TCI)、条件温度指数法和归一化温度指数法。热惯量法反演土壤水分的模型研究,主要集中在对于土壤热惯量的解析式计算、从热平衡与热传导方程的化简与计算、环境因子的影响等多方面着手,得到了大量的热惯量模式,建立了较为完善的土壤水分反演模型。蒸散法根据能量流的传输原理,对实际蒸散(E)与潜在蒸散(Ep)的比值与土壤水分的关系进行研究,其理论基础来源于P-M彭曼公式。针对不同的下垫面情况发展了单层、双层和多层模型。利用卫星一次过境观测的辐射温度值,计算地表辐射温度以及蒸散,结合当地气象台站数据计算出作物缺水指数(CWSI),建立了土壤水分与作物缺水指数的回归方程。随后又有DSI指数、区域缺水指数(RWSI)相关研究,在遥感的定性及半定量阶段估算地表蒸散和干旱程度的精确估算上做了相关探讨。温度状态指数(TCI)和亮温指数(BTI)强调了温度与植物生长的关系,提出了亮度温度,以通过对NDVI、亮温与土壤水分的统计分析来建立三者间的数理关系,从而利用遥感反演的亮温和NDVI计算土壤水分含量,建立了土壤相对湿度和NDVI、亮温的回归模型。归一化温度指数(NDTI)可消除地表温度季节变化的影响,通过能量平衡一空气动力学阻抗模型计算,需要卫星过境时刻的气温、太阳辐射、相对湿度、风速和叶面积指数等数据。该方法也主要适用于裸地或植被生长早期。
1.3 植被指数法
植被指数法是研究土壤湿度与遥感植被信息相互关系的重要手段。研究表明归一化植被指数(NDVI)、距平植被指数(AVI)、植被状态指数(VCI)、标准植被指数(SVI)等都与土壤湿度有一定关系。一般来讲,当作物缺水时,作物的生长将受到影响,植被指数将会降低。国内学者也利用VCI研究了我国土壤湿度状况,应用VCI结合常规资料进行综合分析,对我国干旱状况进行宏观动态监测。但该方法较适用于高植被覆盖区域,仍有很多限制性因子和条件。