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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇航天遙感技術范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
遙感作為一種空間探測技術,至今已經經歷了地面遙感、航空遙感和航天遙感三個階段。廣義的講,遙感技術是從19世紀初期(1839年)出現攝影術開始的。19世紀中葉(1858年),就有人使用氣球從空中對地面進行攝影。1903年飛機問世以后,便開始了可稱為航空遙感受的第一次試驗,從空中對地面進行攝影,并將航空像應用于地形和地圖制圖等方面。可以說這揭開了當今遙感技術的序幕。
隨著無線電電子技術、光學技術和計算機技術的發展,20世紀中期,遙感技術有了很大發展。遙感器從第一代的航空攝影機,第二代的多光譜攝影機、掃描儀,很快發展到第三代固體掃描儀(CCD);遙感器的運載工具,從收音機很快發展到衛星、宇宙飛船和航天飛機,遙感信息的記錄和傳輸從圖像的直接傳輸發展到非圖像的無線電傳輸;而圖像元也從地面80m*80m,30m*30m,20*20m,10m*10m,6m*6m等發展非常迅速。
在這期間,我國遙感技術的發展也十分迅速,我們不僅可以直接接收、處理和提供和衛星的遙感信息,而且具有航空航天遙感信息采集的能力,能夠自行設計制造像航空攝影機、全景攝影機、紅外線掃描儀、多炮譜掃描儀、合成孔徑側視雷達等多種用途的航空航天遙感受儀器和用于地物波譜測定的儀器。而且,進行過多次規模較大的航空遙感試驗。
近十幾年來,我國還自行設計制造了多種遙感信息處理系統。如假彩色合成儀,密度分割儀,TJ-82圖像計算機處理系統,微機圖像處理系統等。應用范圍幾乎擴展到各行各業。如近年的第二次土地調查、森林防火、抗震救災等等。
2.RS技術應用
RS技術依其遙感儀器所選用的波譜性質可分為:電磁波遙感技術,聲納遙感技術,物理場(如重力和磁力場)遙感技術。電磁波遙感技術是利用各種物體/物質反射或發射出不同特性的電磁波進行遙感的。其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術。按照感測目標的能源作用可分為:主動式遙感技術和被動式遙感技術。按照記錄信息的表現形式可分為:圖像方式和非圖像方式。按照遙感器使用的平臺可分為:航天遙感技術,航空遙感技術、地面遙感技術。按照遙感的應用領域可分為:地球資源遙感技術,環境遙感技術,氣象遙感技術,海洋遙感技術等。
常用的傳感器:航空攝影機(航攝儀)、全景攝影機、多光譜攝影機、多光譜掃描儀(Multi Spectral Scanner,MSS)、專題制圖儀(Thematic Mapper,TM)、反束光導攝像管(RBV)、HRV(High Resolution Visible range instruments)掃描儀、合成孔徑側視雷達(Side-Looking Airborne Radar,SLAR)。
常用的遙感數據有:美國陸地衛星(Landsat)TM和MSS遙感數據,法國SPOT衛星遙感數據,加拿大Radarsat雷達遙感數據。目前,主要的遙感應用軟件是PCI、ERMapper和ERDAS。
近年來遙感技術廣泛用于軍事偵察、導彈預警、軍事測繪、海洋監 視、氣象觀測和互劑偵檢等。民用方面:遙感技術廣泛用于土地利用規劃、農作物病蟲害和作物產量調查、環境污染監測、海洋研制、地震監測、陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、測繪、考古調查和規劃管理等。遙感技術系統包括:空間信息采集系統(包括遙感平臺和傳感器),地面接收和預處理系統(包括輻射校正和幾何校正),地面實況調查系統(如收集環境和氣象數據),信息分析應用系統。
2.1可見光遙感
應用比較廣泛的一種遙感方式。對波長為0.4~0.7微米的可見光的遙感一般采用感光膠片(圖像遙感)或光電探測器作為感測元件??梢姽鈹z影遙感具有較高的地面分辨率,但只能在晴朗的白晝使用。
2.2紅外遙感
又分為近紅外或攝影紅外遙感,波長為0.7~1.5微米,用感光膠片直接感測;中紅外遙感,波長為1.5~5.5微米;遠紅外遙感,波長為5.5~1000微米。中、遠紅外遙感通常用于遙感物體的輻射,具有晝夜工作的能力。常用的紅外遙感器是光學機械掃描儀。
2.3多譜段遙感
利用幾個不同的譜段同時對同一地物(或地區)進行遙感,從而獲得與各譜段相對應的各種信息。將不同譜段的遙感信息加以組合,可以獲取更多的有關物體的信息,有利于判釋和識別。常用的多譜段遙感器有多譜段相機和多光譜掃描儀。
2.4紫外遙感
對波長0.3~0.4微米的紫外光的主要遙感方法是紫外攝影。
2.5微波遙感
關鍵詞:遙感技術;土地調查;土地資源
中圖分類號:TP319文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0036-02
目前,我國土地資源的形勢十分嚴峻,因此,切實保護土地資源盡快提高土地調查評價信息化水平,改變傳統國土資源管理工作方式,采用現代化技術手段,準確、快速地掌握國土資源現狀、潛力、變化規律和利用狀況,科學規劃、配置、合理開發利用國土資源,保證耕地總量動態平衡,實現國土資源決策、管理現代化和服務社會化,促進我國經濟可持續發展和社會全面進步,是國土資源管理工作面臨的當務之急,也是必須實現的戰略目標。搞好土地資源調查評價信息化既是當前經濟發展的需要,也是實現可持續發展的重要保證,是事關全國大局和中華民族子孫后代的重大問題。 第二次農村土地調查是對農村土地資源的一次詳細調查,掌握我國大半江山資源變動情況,農村土地調查也是為合理利用土地資源提供指示,為國土資源信息化管理提供依據,也為國家宏觀調控及管理提供參考。
一、農村第二次土地調查
摸清土地資源家底,掌握真實的土地利用狀況,獲取準確的土地基礎數據,是開展第二次全國土地調查(以下簡稱“二次調查”)工作的主要目的。成果核查作為二次調查工作的重要組成部分,是保障全國土地調查成果真實、準確的重要手段,是保證調查成果質量的有效措施,是做好二次調查工作的關鍵。
摸清土地家底,還關系18億畝耕地保護措施的落實和永久基本農田的劃定,關系千家萬戶土地使用者、土地所有者合法權益的保護以及農村集體土地管理制度改革的推進。加強土地調控,確保土地的科學、合理使用,才能實現經濟社會可持續發展,尤其在應對國際金融危機挑戰,保增長、保民生、保穩定成為首要任務之時,摸清土地家底,才能對土地家底有清醒的認識,防止以保增長為名亂占土地,使保增長始終在節約集約用地軌道上進行。
農村土地調查主要包括:界線及控制面積、地類調查(地類調查方法、外業調查基本程序及要求、線狀地物調查、圖斑調查、零星地類調查、地物補測、農村土地調查記錄手簿填寫)、耕地坡度等級確定、田坎系數測算與扣除、海島調查、面積計算以及基本農田調查等。
二、遙感技術在農村土地調查中的應用
(一)技術方法
以航空、航天遙感影像為主要信息源:農村土地調查將以1∶10000比例尺為主,充分應用航空、航天遙感技術手段,及時獲取客觀現勢的地面影像作為調查的主要信息源,如圖1所示:
基于內外業相結合的調查方法:農村土地調查以1∶10000主比例尺,以正射影像圖作為調查基礎底圖,充分利用現有資料,在GPS等技術手段引導下,實地對每一塊土地的地類、權屬等情況進行外業調查,并詳細記錄,繪制相應圖件,填寫外業調查記錄表,確保每一地塊的地類、權屬等現狀信息詳細、準確、可靠。以外業調繪圖件為基礎,采用成熟的目視解譯與計算機自動識別相結合的信息提取技術,對每一地塊的形狀、范圍、位置進行數字化,準確獲取每一塊土地的界線、范圍、面積等土地利用信息,如圖2所示。
基于統一標準的土地利用數據庫建設方法:按照國家統一指定的數據庫標準和技術規范,以農村城鎮為單位,系統整理調查記錄,逐圖斑錄入。對圖斑的圖形數據和圖斑屬性的表單數據進行屬性聯結,形成集圖形、影像、屬性、文檔為一體的土地利用數據庫。
(二)遙感技術應用
航空遙感影像一直是中國城市大比例尺土地利用現狀圖的主要信息源。第二次土地調查基本要求是采取航測遙感影像,制作地方調查底圖,保證基礎底圖的客觀性和統一性。IMU/DGPS輔助航空攝影測量技術、數字航空攝影技術、低空數碼遙感等航空數碼遙感新技術,可以彌補傳統航空攝影技術的薄弱環節,對機場和天氣條件的依賴性較小。飛機在航攝飛行中直接測定航攝儀的位置和姿態,并經嚴格的聯合數據后處理,獲得定向測圖所需的高精度航片外方位元素,可實現無或極少地面控制的航片定向,進而大大縮短航測成圖生產周期,節省成圖費用。生成的遙感數據具有高分辨率、高成像質量優勢,以及方便計算機處理管理、快速、低成本的特點。在土地資源信息化管理中,航空數碼遙感新技術可廣泛應用于生產更新大比例尺土地利用圖件,如1∶500,1∶1000,1∶2000比例尺專題圖,非常適合于小城鎮、村莊、大型廠礦企業的土地利用信息快速獲取,如圖2所示。
遙感作為一種高效獲取信息的手段,其蘊涵的信息量豐富、全天候、信息獲取周期短和多光譜特性,在我國土地資源調查監測工作中得到廣泛應用。首先遙感技術在土地利用動態監測中發揮了重要作用。
其次,遙感技術在土地利用更新調查中得到廣泛應用。隨著經濟發展,科學技術水平不斷提高,土地調查手段也在不斷更新,目前全國許多地方,為了配合新一輪土地利用總體規劃修編,已經完成和正在啟動以遙感為主要數據源的土地利用更新調查,實踐證明,遙感技術在土地調查能夠提供較為準確的信息,具有應用遠景。
第三,遙感技術在農村產權調查、城市集約利用潛力評價等工作中得到充分應用。在農村產權調查中利用航空和航天數據,節省了大量的時間和人力,提高了成果精度,在大多數省份的農村產權調查中得到廣泛應用。
從總體上,遙感技術不斷成熟,高分辨率、高光譜遙感以及雷達影像應用于土地資源調查技術日趨成熟。在項目的進展過程中,通過不斷追蹤新技術和新方法,促使遙感技術和手段從宏觀化向微觀化發展,應用水平也在向縱深化發展。同時為了探索高光譜數據在土地動態監測中應用潛力,國土資源部開展高光譜在土地動態遙感監測中試驗研究。該研究以成像光譜數據為主要遙感信息源,在現有土地動態遙感監測技術、方法、流程基礎上,通過成像光譜技術在土地動態監測中的應用研究,形成一套具有較高自動化和定量化程度的土地動態遙感監測技術流程,為國土資源大調查和土地資源管理提供先進的技術手段。
三、結語
目前農村土地調查全面完成,城鎮土地調查扎實推進。截至今年6月底,全國農村土地外業調查已經全面完成;農村土地調查數據庫建設完成96.3%;城鎮土地調查完成7.2萬平方公里,完成比例為72%;已有1954個縣級調查單位開展基本農田上圖工作。農村土地確權登記取得積極進展。實踐證明,遙感技術具有應用前景,信息準確,程序簡便,同時也減少大量的人力、物力投資成本,在土地調查中各種手段中,遙感技術在很多方面具有優勢,也在土地調查中發揮越來越重要的作用。
參考文獻
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【關鍵詞】遙感技術;地質災害調查;監測
前言
遙感(RemoteSensing)作為一門綜合性的技術,已經使人們從傳統近景攝影測量到大范圍的空間信息采集成為現實。隨著傳感器技術、航空航天和通訊技術的發展,現代遙感技術已經在地質災害調查與監測領域,進入動態、快速、準確、多途徑獲取信息的新階段,并在一定程度上能大大提高地質災害調查和監測的效率和精度。
1 我國地質災害遙感調查與監測的成長歷程
遙感技術在國外發展比較早,對于我國而言,遙感技術的使用起步相對較晚,但是發展速度尤其是在地質災害調查中的使用發展很快。上世紀八十年代初,湖南省率先利用遙感技術在洞庭湖地區開展了水利工程的地質環境及地質災害調查及監測工作。此后,國土管理總局(國土資源部前身)先后在紅水河龍灘電站、長江三峽庫區開展了大規模的區域性滑坡、泥石流遙感調查與監測;上個世紀九十年代起,青藏鐵路、京九鐵路在前期規劃評估中和后期施工中地質災害遙感調查技術也發揮了不可小視的作用。世紀末期在全國范圍內開展的“省級國土資源遙感綜合調查”工作中,各省都設立了專門的“地質災害遙感綜合調查”課題,主要是識別地質災害微地貌類型及活動性,評價地質災害對大型工程施工及運行的影響等。特別是近年在杭州灣跨海大橋和京滬、武廣和鄭西高鐵重大工程論證中,都開展了工程地質遙感調查工作。
近些年來隨著科技的不斷發展,遙感技術也得到了長足的進步。三十年的學習實踐,總結了一套較為合理有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法,已基本完成了示范性實驗階段,正走向全面推廣的實用性階段。遙感技術應用地質災害調查,已取得了許多成功的經驗。充分利用航空航天遙感、差分干涉雷達和全球定位系統技術及其集成技術進行地質災害監測,是未來遙感對地觀測技術體系在地質災害調查和監測發展方向。
2 地質災害遙感調查與監測的應用
2.1 在突發性地質災害調查與監測領域
地質災害的發生主要受制于地層巖性、構造展布、植被覆蓋、地形地貌以及大氣降水強度等要素。一般情況下,巖性脆弱、構造發育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在強降水過程中容易發生地質災害。遙感技術有宏觀性強、時效性好、信息量豐富等特點,不僅能有效地監測預報天氣狀況進行地質災害預警,研究查明不同地質地貌背景下地質災害隱患區段,同時對突發性地質災害也能進行實時或準實時的災情調查、動態監測和損失評估。因此,作為地質災害綜合預防和治理的一條有效途徑,就是開展地質災害監測和預報,為國土資源決策和規劃、防災減災救災、災后重建提供可靠依據;對危害性嚴重的地質災害點加強監測預報,避免重大地質災害事件的發生。遙感技術無疑會在這一工作中發揮重要作用。 二零一零年六月二十一日,江西持續暴雨,導致省內第二大河撫河的唱凱堤決口。唱凱堤決口后,前方搶先指揮部立即利用衛星遙感技術,獲得了準確的洪水分布情況(下圖為撫河流域暴雨前后的衛星遙感影像)。正是遙感科學技術的保證,使得撫河地區彩色遙感攝影工作開展迅速而高效,一手的信息資料,為洪澇災區損失調查與監測提供了堅實的基礎保證。
2.2 土地沙漠化遙感調查與監測
二OO七年國土資源部的《中國國土資源公報》顯示,全國耕地十八點二六億畝,全國耕地凈減少六十一點零一萬畝,耕地減少速度趨緩,確保十八億畝耕地紅線的形勢依然嚴峻。土地是人類賴以生存的根本。但由于對土地資源的過度開發利用,天然植被減少以及自然因素的作用,土地荒漠化現象不斷加劇。目前,我國荒漠化土地面積約為260萬km2,荒漠化面積已經占到國土面積的27%,而且每年還在以約2400km2的速度擴大。進行土地荒漠化的動態調查和監測,已經成為當前一項緊迫的任務。遙感技術具有信息量大、觀測范圍廣、精度高和速度快的特點,其實效性和動態性更是傳統的資源環境調查和監測所難以比擬的。隨著我國遙感技術的發展和廣泛應用,在中國新疆等地荒漠化的形成機制、發展過程、分布規律和演變趨勢等研究工作中,遙感技術發揮了不可替代的作用(下圖為新疆塔克拉瑪干沙漠和東北大興安嶺地區衛星照片)。據遙感圖像的形狀特性、大小特征、色調特征、陰影特征、紋理特征、位置布局特征和活動特征判讀衛片的不同植被狀況。
我國自上世紀八十年代到九十年代初開展的地表覆蓋動態區域分布規律的研究,由于地表覆蓋度在很大程度上取決于地表的植被狀態,利用反映植被覆蓋度和生長狀況差異的關系,即植被指數(NDVI),很容易反映出當地的植被覆蓋情況。
2.3 在地震研究中的應用
自上世紀七八十年代以來,遙感技術在地震、區域構造穩定性及工程地震、現代構造應力場及地震形成機制方面有了一定的發展。地震是地殼內部應力積累和突然釋放,地殼破裂活動的一種表現形式。地質災害通常是地殼內部應力聚散時影響地殼表層的反映。地震的發生往往導致滑坡、泥石流、崩塌等次生地質災害發生。查明區域活動性構造的分布,常常是區域地質災調查工作中的首要內容。使用遙感技術監測地震災情,可以快速及時了解地震災情,及時監控次生地質災害,為搶險救援行動提供指導。采用多平臺、高分辨率遙感數據進行地震后災情及次生地質災害的快速調查,可以及時為抗震救災與災后重建工作提供十分重要的基礎數據。2008年5月12日四川省汶川地區發生8級大地震,中國國土資源航空物探遙感中心迅速成立了震情遙感調查現場組和后方組。現場組采用高空遙感飛機沿都江堰 ― 漩口鎮 ― 映秀鎮 ― 緬鎮 ― 汶川縣 ― 茂縣進行了航空遙感飛行,獲取了這些地區的高分辨率航空遙感圖像數據。
經初步解譯發現,由地震引發的崩塌、滑坡及泥石流等次生地質災害十分嚴重,全區坡面泥石流21處,估算總面積為8323488 m2,約占本區全部面積的 36%;崩滑14處,總面積約 2290081 m2,約占本區全部面積的10%;滑坡13處,估算總面積為 2439352 m2,約占全部面積的 11%。這些調查數據為后來的抗震救災工作的開展奠定了堅實的基礎。
3 遙感技術在地質災害調查與監測中的發展趨勢
在我國,隨著科技的飛速發展,尤其是近年來航空航天技術、數據通信技術的迅猛發展,現代遙感技術已經進入一個動態、快速、準確、和多手段提供對地觀測數據的新手段。新型傳感器的不斷出現,且能夠在航空航天遙感平臺上獲得不同空間分辨率、空間分辨率和光譜分辨率,這種多學科的技術融合并與全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、慣性導航系統(INS)融合形成新的傳感器。正是這一批新型傳感器的誕生和遙感技術處理理論和技術的不斷發展,可以迅速獲取地質災害發生區的航空影像資料,制作正射影像圖和三維仿真影像,為地質災害的監測和災情評估工作提供基礎資料。自 21世紀初起,采用了“數字滑坡技術”和高分辨率遙感數據,利用3S(RS、GIS、GPS)技術,快速獲取基礎資料,并結合地質、地形、鉆探、物探等地面、地下調查資料,形成滑坡等地質災害的三維空間表達,并依此為基礎進行地質災害的相關分析,將成為今后一段時間內地質災害遙感技術的重要研究內容。隨著可持續發展戰略的實施,人與環境的協調發展成為當代中國經濟和社會建設的主旋律。對地質災害發育區進行地質災害經濟危險性評估,也將成為地質災害發育環境遙感調查的重點。
4 結語
綜上所述,作為一門新興的高科技手段,用遙感技術來開展地質災害調查已取得相當的收效,而且具有很大的發展空間。隨著遙感技術理論體系的逐步完善和遙感圖像空間分辨率、時間分辨率與波譜分辨率的不斷提高,遙感技術必將成為地質災害宏觀調查、動態監測、災情評估和治理中不可缺少的手段之一。遙感技術所具有大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性、經濟性的特點,隨著我國北斗導航系統的逐步完善,也必將使遙感技術貫穿于地質災害調查、監測、預警、評估和治理的全過程。
參考文獻:
[1]朱述龍,張占睦.遙感圖像獲取與分析科學出版社,2000.
關鍵詞:遙感技術 林業監測 應用要點
林業遙感技術是通過非接觸性和非實地性的觀測和記錄林業的地理、生物、生態和其他信息,是現代做好林業監測、調查和信息獲取的重要技術手段。應該在對遙感技術做出科學理解和認知的基礎上,提高對林業遙感技術的重視程度,詳細了解影響林業遙感技術效果的因素,明確林業遙感技術的特點,結合實際林業監測工作做好林業遙感技術的應用,提升林業監測的質量和水平,為實現林業事業又好又快發展服務。
1、遙感技術的概述
遙感技術,英文簡稱RS(是Remote Sensing的縮寫),是一種通過非接觸性和非實地性的觀測和記錄目標物,獲取目標物體各種信息的一種技術。遙感技術在林業的應用可以稱為林業遙感技術,是指通過衛星和飛機對林業資源進行監測和調查,形成對林業資源實時地和動態地監測,形成各種數據和信息,為林業決策和發展提供基礎上和實施上的參考。
2、林業遙感技術的特點
2.1 林業遙感技術具有高效性
林業資源的在我國分布區域遼闊,應用林業遙感技術可以使國家有關部門在短時間里掌握大面積的林業資源狀況及變化情況。
2.2 林業遙感技術具有層次性
要想提高林業資源調查和監測的精確程度和速度,就必須利用抽樣技術,建立林業遙感技術不同高度的遙感平臺,獲得多層次遙感資料,在配合多階抽樣技術的前提下,有效提高林業資源調查和監測的速度和精度。
2.3 林業遙感技術具有動態性
林業資源的具有再生性和周期性的特點,決定了林業遙感技術必須保證林業資源信息監控和調查的動態性,實現多時相遙感和動態遙感。
2.4 林業遙感技術具有基礎性
林業遙感技術得到的林業資源信息是定量的數據,方便林業資源管理、調查和監測,應該重點做好林業用地面積和森林蓄積量的定量監控工作,為林業資源調查和監測做好基礎性工作。
2.5 林業遙感技術具有差異性
不同的傳感器和不同的介質,接受和記錄林業資源的屬性不盡相同,為了林業規劃的合理、林業生產的科學、林業監測的全面,必須提高林業遙感技術的差異性,將各種類型的信息接收和記錄下來,以利于科學分析和綜合利用。
3、遙感技術在林業監測中的應用要點
3.1 做好林業遙感技術在三個方面的應用工作
首先,做好對林業資源遙感資料的成圖工作,林業資源的面積、土地類型的判定、制圖和調繪是林業資源遙感技術的基礎工作,也是其優勢的主要方面,是林業監測的根本性工作。其次,做好木材蓄積量的估計工作,針對各地實際情況,開展有代表性的估量試驗,為林業監測工作提供詳盡的蓄積量信息。最后,做好林分調查因子的估計工作,加強林業遙感技術和傳統監測技術的相互配合,對各種因子做以詳細描述和準確記錄。
3.2 做好林業遙感技術的信息共享工作
林業監測離不開林業信息的共享,林業遙感技術的信息共享是林業信息合作的重要措施,據相關林業文件報告顯示,世界絕大多數國家已把遙感技術當作林業資源調查信息的主要獲取手段。但各國調查方法差異很大,標準(如分類系統)也不相同,這就使資料失去可比性,影響信息共享。我國已經建立國家級的森林資源監測體系和監測項目,就是這方面很好的嘗試,在林業資源分類方法與監測體系上與國際上進行了協調。這方面的工作有力地促進了各地林業信息和數據資源的共享,便于林業監測工作的開展和深入。
3.3 做好林業遙感信息的信息融合工作
隨著科學技術的不斷進步、社會的不斷發展,對林業遙感信息源的多形式應用成為林業技術工作人員所面臨的重要問題,如何做好林業遙感信息的融合工作,使信息來源多樣化,信息加工多功能化,將不同系統和不同來源的信息融合成為一項值得關注的工作。隨著信息源的多樣化,人們總希望將各種信息源的優點集中在一起,而不是簡單的疊加,這無疑是一項十分有意義的工作。目前,應該做好林業遙感信息與地理信息系統和全球衛星定位系統的融合工作,實現信息的無縫對接。
3.4 提高林業遙感數據的精度
林業應用航天遙感數據的一個重大障礙是當前運行的衛星傳感器的空間分辨率低,導致現有信息源不能滿足林業上的一些特殊要求,如樹種的區分。當前信息源即使能區分樹種組,由于大量的混雜像元存在,致使分類精度一直很低。隨著高光譜技術的出現和發展,上述問題的解決有了可能。如樹種區分,森林結構的表達,郁閉度及其它林分因子的測定等。高光譜是一個新的思路,它將原來僅有6~7個波段的區間,細分為更多的波段(如從400~2450m分為192個波段),目的在于建立窄光譜段與地物的直接對應關系,實現空中對地物的直接鑒別,盡管仍會有混雜與干擾,但通過多維光譜空間信息的分析,也能將林業的相關問題適當解決。
4、結語
綜上所述,在林業監測工作中應用林業遙感技術是時代對林業整體工作的一項要求,林業技術人員應該明確林業遙感技術的概念,清楚林業遙感技術的特點,找到確實有效掌握林業遙感技術提升林業監測質量的方法,為林業的發展服務。本文來自于實踐和基層,難免會出現水平和角度上的缺陷和漏洞,希望能夠對同行起到拋磚引玉的作用,也希望同行能把文中的缺欠當做新研究的開始,通過大家的共同努力,共同推進林業監測工作的深入,振興林業事業。
參考文獻
[1]侯彥林,賀紅仕,徐吉炎 等.農田防護林生態效益遙感研究方法[J].生態與環境遙感研究北京:科學出版社,1990:44~50.
關鍵詞:工程測量;公路工程;GPS
1.引言
公路工程建設是一項巨大的系統工程,它涉及到工程規劃、勘察設計、施工控制、環境保護和運營管理等諸多方面,而工程設計無疑是這項系統工程的靈魂。而傳統的勘察設計模式和方法依然是影響我國公路測設水平和效率的重要因素,隨著以計算機技術、微電子技術、衛星定位技術等為代表的高新技術的發展,對公路勘察和設計產生了根本性的變革。各種高新技術的出現和多學科間的相互作用,促使公路工程設計手段得到迅速地發展。
2工程測量概述
隨著科學技術的進步,特別是電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發展與應用,工程測量已不再是僅僅指測量、放樣,而是研究獲取、解釋、管理,使用它所獲取物體形狀、大小及其在時間與空間上變化等信息的理論和方法的科學。工程測量的內容包括地形測量、施工測量、變形測量、竣工測量、地下管線探測等。其中,施工測量又包括施工控制測量、施工放樣、變形監測、水準測量、平面位置測量、土方測量、面積測量等。本文從工程測量在公路工程設計中的應用的角度出發,探討了當前工程測量中的一系列新技術和新方法。
3工程測量在公路工程設計中的作用
目前,最能為公路工程設計提供技術支撐的新技術和新方法有:全球定位技術(GPS)、數字攝影測量系統(DPS)、遙感地質技術(RS)以及這些新技術的有效集成管理。國外一些著名的技術研發機構,正利用這些新技術及其相互間的交叉、滲透和影響,不斷推出公路測設新技術,努力實現勘測數據采集的規?;妥詣踊こ淘O計與分析的三維化和可視化,并通過這些新技術的集成,形成從公路規劃、勘察、設計、成果輸出到現場施工放樣的一體化技術。
3.1GPS技術在公路工程設計中的作用
全球定位系統(GlobalPositioningsystem,簡稱GPS)是目前世界上應用最廣泛的衛星導航系統,具有定位速度快、精度高、觀測不受氣象條件影響、控制點間無需相互通視、對控制網的邊長沒有限制、待定點的定位精度相互獨立等特點。利用GPS導航定位信號,能夠進行厘米級甚至毫米級精度的靜態定位、米級甚至亞米級精度的動態定位、亞米級甚至厘米級精度的速度測量和毫微秒級的時間測量。因此,GPS在公路工程中的應用主要包括以下幾個方向:公路控制測量、橋隧形變監測[2]、公路測設和RTK-GPS三維放樣測量、機載GPS輔助空中三角測量等方面。
上個世紀90年代中期,許多公路工程部門開始了GPS定位技術在公路控制測量中的應用和研究。如長安大學研究了應用GPS進行了控制測量的技術并在新疆烏奎高等級公路、江蘇徐連高速公路、江蘇寧通公路、云南元磨公路進行了有益的實踐[3,4]。目前國內己逐步采用GPS技術建立線路首級高精度控制網,如在滬寧高速公路[5],青銀高速公路[6]等公路控制測量中得到廣泛應用。
GPS輔助空中三角測量是利用設在地面固定點上和在飛機上的GPS接受機來測定航攝飛行中攝站相對于該地面已知點的三維坐標,作為區域網平差中的附加非攝影測量觀測值用于區域網聯合平差,從而可大量節省地面的航測外業控制點的測量工作。
3.2數字攝影測量系統在公路工程設計中的作用
攝影測量學誕生于十九世紀中葉,歷經模擬攝影測量和解析攝影測量兩個階段,現正在向數字攝影測量階段發展。隨著計算機技術的廣泛應用,以及數字圖像處理、模式識別、人工智能、專家系統和計算機視覺等學科的不斷發展,世界上第一臺可操作的數字攝影測量系統(DPS)應運而生?,F代工程建設要求對工程的自動化流程、設計過程控制、施工質量檢驗與監控等進行快速、高精度的測量、定位,并給出運行軌跡或復雜形體的數字模型等。
DPS具有快速、高效和大規模地獲取設計走廊帶數字化地面信息,并對這種數字化信息在計算機中進行合理描述,使之能被計算機系統和設計人員接受和應用;通過數字元影像與數字元地面模型合成建立設計成果景觀模型,產生設計結果的計算機視覺效果;通過自動化、數字化和攝影測量技術使公路勘察與設計作業協同化等作用。在公路規劃階段,DPS提供的是三維地面模型電子沙盤,可以方便地進行路線方案的設定。
3.3遙感技術在公路工程設計中的作用
遙感技術(RS)通常是指從衛星或飛機上記錄地面可見光、紅外光或微波等地物電磁輻射信息而成像,并對影像進行各種初步處理等。通過對遙感影像進行各種分析獲得地質信息稱為遙感地質技術。遙感技術及其所提供的遙感資料,由于具有影像逼真,遙感信息量豐富和數據采集迅速等特點。它不受地形、交通等自然條件的種種限制,對地質構造研究、區域地質調查、水文地質研究、環境動態監測、地震調查及地貌第四紀地質的研究等開辟了新的研究途徑。由于航天遙感覆蓋面極大、信息豐富,應用遙感技術進行公路路線選線、勘察、不良地質現象調查,更能突出這項技術的獨特優勢。因此國外目前廣泛地采用航天遙感資料進行計算機圖像處理和信息提取,大量的遙感信息已進入自動識別和自動處理成圖階段,為公路的規劃和設計從宏觀上提供了準確可靠的工程地質資料。
3.4工程測量集成系統在公路工程設計中的作用
結合以上公路工程設計新技術,以工程數據庫技術和網絡技術構建通用的數據接口,將各單項技術所采集到的信息以及這些單項技術所產生的中間結果、最終成果提供給其它技術所共享和引用,快速提供各單項技術應用過程中所需要的數據和各類模型,從二維設計提升為三維設計,由靜態經驗設計提升為動態優化設計,形成從公路規劃、勘察、設計的一體化技術,最終實現公路虛擬景觀實時漫游,達到設計快速方便、方案比選有效可靠、設計效果審查直觀的目的。例如,廣州市早在1998年就建成了“廣州市勘測信息系統”[7],并研究建立建設工程測量信息管理系統,作為勘測信息系統的補充。
關鍵詞:數字測繪;3S技術;數字國土
Abstract: this paper in digital mapping technology team and 3 s technique, as a representative of the modern technology in cadastral surveying and mapping application analysis, for your reference.
Keywords: digital surveying and mapping; 3 S technique; Digital land
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A文章編號:
1前言
隨著以數字測繪、全球定位系統、遙感和地理信息系統為代表的現代測繪技術體系的建立,4D產品以及高精度、高效率的新型測繪儀器的出現,地籍測量與現代測繪新技術的結合逐漸緊密,使地籍測繪從理論到實踐發生了根本性變化。現代地籍測量主要是指利用現代測繪技術以一定的精度測定土地界、土地權屬位置、土地面積并以反映土地利用類型、分布狀況以及質量等級的專門測量,它為國家土地管理部門提供具有現時性的土地詳查資料,并為土地登記提供依據。
2.測繪技術在地籍測量中的應用
2.1 GPS技術在地籍測繪中的應用
測量時根據地籍測量的要求.需要采集兩類數據:一是地塊的地理坐標數據:二是屬性數據如權屬、利用類型等。每測一個地物,同時填寫野外記錄表。GPS技術在地籍測繪中的成功應用將減少人力費用,定位精度高,測站間無需通視,在沒有現成基準控制點的遙遠地區能進行高精度的定位計算,且定位不受人眼視線的限制??刂凭W幾何圖形已不是決定測量精度的重要因素,點與點之間的距離長短可以根據實際的需要自由布設。該技術操作簡便,容易使用。隨著GPS接收機不斷改進, 自動化程度越來越高,體積越來越小,重量越來越輕。由于GPS接收機的自動化程度高,操作非常方便,因而減低了野外測量人員的勞動強度,提高了工作效率。精確地三維系統,24z1,時免費使用,全天候作業。因控制點之間無通視的要求,省去大量建造標志的費用,同時野外實測時間短,人員少,大大降低了測量成本。該技術精度高,使用雙頻GPS接收機,根據載波相位測量原理進行靜態相對定位,目前達到的典型精度為lppm。能在同一坐標系統中提供三維信息,GPS定位是在國際統一的坐標系中計算的,因此不同地點的測量成果相互關聯,可實現數據共享。由于信息自動接收,數據自動存儲,內外業緊密結合,減少了繁瑣的數據記簿和手工計算工作,由于配備有功能完善的數據處理軟件,可以迅速提交控制測量成果,提高了測量成果的可靠性和規劃程度。當然,GPS測量也有一定的局限。在建構筑物密集的地域。由于多路徑效應而造成測量精度降低,有些位置如樓房角和樹蔭下由于衛星信號被遮擋.接收機接收不到足夠的衛星數量而無法正常工作,可以利用GPS在開闊地區實測布設控制點,解算和處理結果。然后,利用全站儀及GPS控制成果來完成細部測量作業,取得了很好的效果,解決了GPS存在的技術缺陷。但測量的儀器昂貴,人員技術要求高。
2.2遙感技術在地籍測繪中的應用
隨著航空航天影像信息獲取手段朝著多平臺、多時相、多傳感器、高分辨率、高光譜和快速機動的方向發展,高分辨率衛星遙感影像將成為地理空間信息獲取與更新的主要數據源,利用衛星遙感技術進行土地利用動態變更調查,及時準確地獲取變更信息有著十分重要的意義。遙感的出現,擴展了人類對于其生存環境的認識能力,較之于傳統的野外測量和野外觀測得到的數據更為準確,遙感技術增大了觀測范圍;能夠提供大范圍的瞬間靜態圖像,用于監測動態變化的現象;能夠進行大面積重復觀測,即使是人類難以到達的偏遠地區;大大“加寬” 了人眼所能觀察的光譜范圍,遙感使用的電磁波波段從x光到微波,遠遠出了可見光范圍;而雷達遙感由于使用微波,可以不受制于晝夜、天氣變化,進行全天候的觀測;詳細程度高,航空像片的空間分辨率可以高達厘米級甚至毫米級。與航空遙感相比, 航天遙感能夠進行連續的、全天候的工作,提供更大范圍的數據,其成本更低,是獲取數據的主要方式,而航空遙感主要應用于臨時性的、緊急的觀測任務以獲得高精度數據。目前我國土地管理部門進行數據更新的方法是在前期土地利用現狀圖的基礎上,根據變更申報到現場勘查,在詳查圖上標繪宗地變化的邊界位置、權屬變化和利用類型的變化,再到室內進行編繪更新。然而,就目前而言,遙感技術在土地利用規劃申的應用水平仍處于初級階段,遙感技術尚存在一系列難題。難以準確獲取變化邊界的地理坐標,僅從相鄰關系進行外推量測,難以準確獲取變化邊界的空間位置坐標,圖件更新精度達不到要求;變化宗地的空間位置難以確定,面積量測不準確;不能主動監測變化,空間分辨率,光譜分辨率較低,不能滿足實際需求;遙感技術雖已受到普遍關注,但因受財力投入條件的制約,我國目前仍沒能力形成數據更新的周期。
2.3攝影測量技術在地籍測繪中的應用
數字攝影測量具有高精度、高分辨率、高效率、自動化程度高、低成本、周期短、作業方式簡單以及不受氣候和季節的限制,這能為我國大比例尺土地信息調查提供測繪的基礎。同時能為我國現階段城鎮建設提供快速的測繪數據更新成果。所以,在地籍測量中,運用攝影測量的方法測繪地籍圖具有質量高、速度快、精度均勻、經濟效益高等優點,并提供了精確的數字化地籍數據,實現自動化成圖。由于攝影測量包括地面攝影測量和航空攝影測量。其中,在地面攝影測量時,由于前景可能遮蔽后景,造成地面攝影測量工作難度加大。在航空攝影時,運載航空攝影機的飛機不能嚴格保持水平,且曝光瞬間無法精確知道航空攝影機處在空中的具置和狀態,這些在利用航攝像片制作地形圖過程中都的解決。數字攝影測量與模式得到的地籍圖信息豐富,實時性強,既具有線劃地圖的幾何特征,又具有數字直觀、易讀的特性;地籍圖上的界址點完善。不受通視條件的限制;除要用GPS像控和地籍權屬調查外,大部分工作均是在內業中完成,既減輕了勞動強度,又提高了工作效率,是一種廣有前途的地籍測量模式。
關鍵詞:遙感監測技術;環境保護;應用
1遙感監測技術的概述
遙感監測技術(remotesensingmonitoring)是基于空間技術,現代物理學和數學方法基礎上建立和發展的科學技術,其作為一種實用和先進的檢測技術,及時快速的提供了更多種類的測量數據方法,實現對地監測的新階段。根據專業領域的劃分,遙感平臺在根據監測高度的不同可以分為三種類型:航空遙感,航天遙感和地面遙感。根據電磁波中使用的光譜段,微波遙感和反射紅外遙感是其主要的類型。大部分的遙感都是采取的直接從地面上的高空監視事物,這種方式,可以充分利用時空和頻譜方面的獨特優勢,避免大量信息由于地面限制條件的而產生遺漏或錯誤。遙感監測技術和全球定位系統(GPRS)與地理信息系統相結合統稱為“3S”綜合監測系統,除常規監測分析系統外,還加大了重大災害事件的快速評估綜合能力,形成了時間和空間整合的完整監控技術體系。
2遙感監測技術在水體污染以及土壤污染的綜合應用解析
遙感監測技術在水體污染以及土壤污染的綜合應用上,可以利用地面、航空、航天等遙感平臺對河流、湖泊以及水庫進行監測,診斷水體的狀況變化,從而實現快速確定水污染的分布狀況。常見的水污染探測儀器包括紅外掃描儀以及微波系統等。監測對象主要是水中懸浮物以及污水排放。而植被的反演,土壤監測,是遙感監測技術中土壤污染研究方式主要的兩個方面。土壤重金屬含量可以由植被光譜數據檢索,從而間接的去評估重金屬污染程度。另外,可以通過重金屬對土壤的波特特征和評價,判定土壤光譜數據監測重金屬的含量和特征。
3遙感監測技術在水污染監測的應用
3.1水體富營養化現象
一般來說,當水體富營養化發生時,由于“陡坡效應”,即浮游植物葉綠素對紅外光具有明顯的反應,水中植物和水分的光譜特征都在紫外或紅棕色的譜段上更加明顯。遙感監測技術中可以選擇針對長江口特點的葉綠素濃度遙感破譯方法,選擇總磷,總氮,葉綠素相關的技術特征,獲得適合長江河口特征的富營養化評價結果。
3.2水體熱污染以及廢水污染
由于廢水和懸浮物在水色和性狀上存在較大差異,因此反射峰的位置和強度在特征曲線上會出現較大的差別。我們可以通過多光譜合成圖像對廢水污染進行檢測,也可以使用熱紅外法根據溫差進行測量。大多數熱污染是由工廠排放的廢水造成的,不僅不利于作物的生長,也威脅著水中的生物的安全。熱紅外傳感器可以輕松監控熱污染程度。利用多光譜合成圖像可以顯示熱污染的流動方向,排放強度以及溫度分布等情況。
4遙感監測技術在土壤污染的應用情況解析
4.1地面污染監測
遙感技術的應用不僅可以預防地面污染,還可以檢測到在煤炭污染區中的地面污染分布,對其進行圈定或預防?,F在已經有了遙感技術在煤炭自燃隱火監測中的先例。煤的自燃不僅浪費了大量的煤,還造成了大面積的空氣污染,水質污染等。而紅外線掃描儀和紅外線溫度計就針對這種污染類型工作,從隱藏區域的微妙差異的表面溫度對污染區進行圈定,并分析了蔓延的規律以及方向,為解決煤炭隱患提供新的經驗和方法。
4.2遙感監測技術在土壤污染監測中的應用
有機物污染和重金屬污染是土壤污染最重要的兩個方面。農藥和化肥的濫用極有可能造成的農田污染叫做有機物污染,而重金屬污染則集中在由于工業廢水灌溉和工業垃圾的排放所造成的污染環節上。土地污染指數是今天城市可持續發展程度和區域環境質量的重要參照數據,因此利用新興的技術對土壤污染的治理顯得尤為重要。通過分析和比較土壤光譜信息,分析土壤光譜信息的差異,不僅可以確定土壤污染的時空分布,也可以確定和分析土壤污染的時空分布趨勢、特征和污染水平,起到傳統的地面采樣分析難以發揮時空監測的作用。我們在利用遙感監測技術對土壤污染進行監測時,有以下兩種主要的方法,一是可以直接測量土壤中出的固體廢物的數量,金屬的分布情況以及難分解的重金屬影響范圍,并且分析潛在的污染物和污染程度。二是經受污染土壤的土壤環境復雜,其生長的作物和正常種植的作物相比,具有不同的光譜表現。可以利用光譜確定作物的土壤污染分布情況,分析污染評估的程度。由于土壤污染監測的機制主要集中在不同的物體具有不同的反射和輻射的光譜特性上,所以當光譜范圍越窄時,不同特征之間的區別就越有效。因此,高光譜遙感監測就可以在土壤污染監測中發揮最大的作用。高光譜遙感監測將傳統圖像尺寸和光譜信息組合成整體,在獲取地表空間圖像的時候,也得到了每個地物的連續光譜信息。該監測技術在土壤污染監測中的應用,就是利用農作物的光譜響應來識別土壤污染的程度。
5感監測技術在環境保護方面的前景
遙感技術的應用表明,未來的環境監測觀測系統應由航天,航空和陸地三方位觀測站等一系列子系統組成,充分發揮定性,定向和定量數據的能力技術系統的巨大優勢,讓全球定位系統可以提供更準確的實時定位系統和地面高程模型。
參考文獻
[1]萬余慶,張鳳麗,閆永忠.高光譜遙感技術在水環境監測中的應用研究[J].國土資源遙感,2003(3):10-14.