公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 遙感應(yīng)用技術(shù)范文

遙感應(yīng)用技術(shù)精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的遙感應(yīng)用技術(shù)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

遙感應(yīng)用技術(shù)

第1篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù);災(zāi)害;安全;影響

中圖分類號(hào):TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、前言

我國是一個(gè)幅員遼闊的大國,地貌地勢復(fù)雜多變,因此會(huì)出現(xiàn)很多的自然災(zāi)害。尤其是最近幾年,由于氣候的變化異常,生態(tài)環(huán)境一度惡化,災(zāi)害問題也愈演愈烈。而如何預(yù)防災(zāi)害,遙感技術(shù)于是成為了最好的武器。

二、遙感技術(shù)在災(zāi)害調(diào)查中的優(yōu)勢及作用

1、獲取范圍廣、速度快

遙感技術(shù)能從空中大面積地對(duì)災(zāi)害進(jìn)行宏觀監(jiān)測研究,對(duì)于大范圍的監(jiān)測區(qū)域,能最大的發(fā)揮出遙感技術(shù)的優(yōu)勢。近年來,無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)的快速發(fā)展,使無人機(jī)可快速到達(dá)監(jiān)測區(qū)域,通過機(jī)載高精度遙感設(shè)備及時(shí)獲得遙感監(jiān)測結(jié)果,為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供快速可靠的應(yīng)急保障,是遙感技術(shù)的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的延伸。

2、獲取信息量大、效率高

遙感技術(shù)可以快速地傳導(dǎo)、接收、處理和提取大量與災(zāi)害相關(guān)的信息。通過各種手段,可以識(shí)別地物類型、性質(zhì)、空間位置、形狀、大小等屬性。這不僅給災(zāi)害監(jiān)測贏得了大量時(shí)間,而且及時(shí)獲得了豐富的災(zāi)情背景資料,為高效數(shù)據(jù)模型的建立創(chuàng)造了先決條件。

3、獲取信息受自然環(huán)境影響小

遙感技術(shù)無需接觸地物即可獲得所需信息,在遭遇災(zāi)害的情況下,遙感影像使我們能夠方便立刻獲取的地理信息。在自然環(huán)境極端惡劣的地區(qū),遙感影像甚至是我們能夠獲取的唯一信息。在5.12汶川地震中,遙感影像在災(zāi)情信息獲取、救災(zāi)決策和災(zāi)害重建中發(fā)揮了重要作用。

4、獲取數(shù)據(jù)具有時(shí)效性、可比性

遙感影像具有自身的周期性,可以通過技術(shù)手段獲得所需要時(shí)間的影像數(shù)據(jù),從而通過各個(gè)時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,獲得感興趣區(qū)域所發(fā)生的變化,以及發(fā)展趨勢、規(guī)律。

三、遙感技術(shù)在災(zāi)害防治過程中的作用

遙感技術(shù)具有視域大的宏觀特性,它的探測波段從可見向微波和紅外延伸,使人們對(duì)地物的觀察和研究具有全天候和全天時(shí)的可能;另外,它還能周期成像,有利于動(dòng)態(tài)監(jiān)測和研究。遙感技術(shù)以其獨(dú)特的對(duì)地觀測視角及特性,在災(zāi)害的防治過程中起了如下作用:

1、動(dòng)態(tài)監(jiān)測與指揮救災(zāi)

通過衛(wèi)星影像獲得的遙感數(shù)據(jù),具有一定的周期性,可以通過對(duì)某區(qū)域長時(shí)間的監(jiān)測,獲得某一災(zāi)害事件的發(fā)展趨勢,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測,提前預(yù)警。也可通過航空手段,得到短期的監(jiān)測數(shù)據(jù),提供應(yīng)急保障。這樣可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、現(xiàn)場指揮救災(zāi)。

2、災(zāi)情評(píng)估

把災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后衛(wèi)星數(shù)據(jù)的融合,根據(jù)相關(guān)部門提供的專業(yè)數(shù)據(jù)庫可以獲得較為客觀的災(zāi)情評(píng)估,為政府部門救災(zāi)制定部署方案,也可為其它單位、企業(yè)提供必要的參考數(shù)據(jù)。

3、防治規(guī)劃

通過遙感數(shù)據(jù)結(jié)合其它數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),獲得一定的致災(zāi)因子,評(píng)估災(zāi)害防治措施是否具有可行性,為災(zāi)害的防治規(guī)劃提供專業(yè)的、可靠的依據(jù)。

4、實(shí)施監(jiān)督

可通過遙感數(shù)據(jù)的對(duì)比,對(duì)災(zāi)害區(qū)域防治前與防治后進(jìn)行監(jiān)測對(duì)比,使管理部門及時(shí)獲得實(shí)施情況,保證防治措施按時(shí)、按質(zhì)、按量的完成。

四、遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用范圍

1、遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

我國的地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查技術(shù)是為大型工程的可行性研究提供地質(zhì)災(zāi)害分布、潛在危害及環(huán)境基礎(chǔ)資料。實(shí)踐證明,遙感技術(shù)在識(shí)別滑坡、泥石流,制作區(qū)域滑坡、泥石流分布圖,評(píng)價(jià)滑坡、泥石流對(duì)大型工程施工及運(yùn)行的影響等方面發(fā)揮了巨大的作用。

當(dāng)前,地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯是根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害及其要素、后壁、滑體、前緣、物源區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)等的形態(tài)特征,在航空像片或衛(wèi)星圖像上以目視方法進(jìn)行了解的識(shí)別能力。這對(duì)于自然災(zāi)害發(fā)生前后的遙感圖像變化與現(xiàn)場驗(yàn)證相結(jié)合,同時(shí)結(jié)合其它非遙感資料,并通過研究影響地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的環(huán)境地質(zhì)條件、自然環(huán)境條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件等因素來間接地推斷研究區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。

目前,直接通過遙感圖像發(fā)現(xiàn)并研究地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展還存在很大困難。因此,現(xiàn)有的滑坡、泥石流遙感調(diào)查只能提供區(qū)域宏觀的、定性的解譯成果,不能提供比較精確、定量的地質(zhì)災(zāi)害信息,也沒有形成有效的地質(zhì)災(zāi)害演化評(píng)價(jià)模型,無法對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生進(jìn)行預(yù)警。所以,當(dāng)前的地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查技術(shù)方法迫切需要進(jìn)一步改進(jìn)和提高,以滿足地質(zhì)災(zāi)害防治工作的需要。

2、遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

我國一直是一個(gè)傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,也是世界上遭受農(nóng)業(yè)災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。 農(nóng)業(yè)災(zāi)害不僅使廣大人民的生產(chǎn)、生活質(zhì)量和生命財(cái)產(chǎn)的安全受到影響,而且還間接地影響了其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域帶來不可估量的影響,是構(gòu)建和諧社會(huì)、保障人民安居樂業(yè)的極其不利的因素。因此,及時(shí)、客觀的了解我國農(nóng)業(yè)災(zāi)害發(fā)展情況,并采取一定的防治措施,對(duì)于社會(huì)的安定團(tuán)結(jié)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展具有十分重要的意義。農(nóng)業(yè)災(zāi)害的傳統(tǒng)監(jiān)測方法主要采取田間定點(diǎn)監(jiān)測和隨機(jī)調(diào)查等方法,在具體操作上表現(xiàn)為費(fèi)事、費(fèi)力、效率低下等缺點(diǎn),而且有些農(nóng)業(yè)災(zāi)害(如病蟲害等)在發(fā)生早期并不能靠肉眼識(shí)別,這就造成了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測方法容易造成較大的誤差.

通過遙感手段,依據(jù)植物的光譜特性,可以對(duì)農(nóng)作物旱災(zāi)監(jiān)測、凍害監(jiān)測、蟲害監(jiān)測等方面獲得快速、大范圍的數(shù)據(jù),具有經(jīng)濟(jì)、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢。

應(yīng)用遙感信息進(jìn)行災(zāi)害監(jiān)測的問題

1、當(dāng)前遙感數(shù)據(jù)的獲取相對(duì)較高昂,在既保障時(shí)相,又保障精度的情況下,數(shù)據(jù)獲得需要更高昂的代價(jià),因此需要國家大力發(fā)展遙感衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè),重視遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用,讓遙感技術(shù)高效、經(jīng)濟(jì)的為災(zāi)害監(jiān)測服務(wù),給廣大人民的生命、財(cái)產(chǎn)提供安全保障,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的支持。

2、遙感技術(shù)需要結(jié)合其它相關(guān)部門的專業(yè)數(shù)據(jù)庫,才能發(fā)揮出它最大的效力,具備更多的行業(yè)應(yīng)用。因此需要多部門協(xié)作,制定統(tǒng)一、有效的應(yīng)用機(jī)制,長期觀測、積累數(shù)據(jù),為災(zāi)害監(jiān)測與防治提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

3、遙感技術(shù)要與地理信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、圖像處理技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域結(jié)合,才能在災(zāi)害監(jiān)測與防治中,獲得更加穩(wěn)定、可靠、真實(shí)、客觀的數(shù)據(jù),而如何將這些技術(shù)結(jié)合在一起,還需要進(jìn)一步的攻關(guān)、研究。

六、結(jié)束語

遙感技術(shù)是目前新式的監(jiān)測災(zāi)害的手段,科學(xué)的運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)可以很好的監(jiān)測災(zāi)害的發(fā)生,而且是重要的、可行的。隨著相關(guān)技術(shù)不斷地完善和提高,遙感技術(shù)一定會(huì)成為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的重要手段之一。但是就目前現(xiàn)狀而言,遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測中還是存在一些局限和問題,仍需有關(guān)的科技人員不斷地探索和完善。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃小雪遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用[J]遙感應(yīng)用技術(shù)2005

[2]馬藹乃遙感概論與應(yīng)用[J]測繪學(xué)科2000

第2篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

隨著全球環(huán)境問題日益突出,環(huán)境災(zāi)害與環(huán)境事故頻發(fā),衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測與管理中得到大量應(yīng)用,在環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮的作用受到國際社會(huì)的高度重視。美國、日本及歐洲的一些國家近年來都在大力發(fā)展環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)。目前在軌運(yùn)行的和計(jì)劃發(fā)展的國內(nèi)外衛(wèi)星傳感器提供數(shù)據(jù)的空間分辨率已從公里級(jí)發(fā)展到亞米級(jí),重復(fù)觀測頻率從月周期發(fā)展到幾小時(shí),光譜波段跨越了可見光、紅外到微波,光譜分辨率從多波段發(fā)展到超光譜,遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)正走向?qū)崟r(shí)化和精確化,衛(wèi)星遙感應(yīng)用正在向定量化和業(yè)務(wù)化快速發(fā)展[1]。當(dāng)前,我國環(huán)境監(jiān)測任務(wù)十分繁重,特別是對(duì)基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的環(huán)境遙感監(jiān)測有著迫切需求。

1、遙感技術(shù)簡介

遙感技術(shù)(remotesensing,簡稱rs)是在現(xiàn)代物理學(xué)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)方法和地球科學(xué)理論的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的邊緣科學(xué),是一門先進(jìn)的、實(shí)用的探測技術(shù),目前正進(jìn)入一個(gè)能快速、及時(shí)提供多種對(duì)地觀測及測量數(shù)據(jù)的新階段。按遙感平臺(tái)的高度大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感,按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感,熱紅外遙感、微波遙感3種類型,按研究對(duì)象可分為資源遙感與環(huán)境遙感兩大類。隨著熱紅外成像、機(jī)載多極化合成孔徑雷達(dá)和高分辨力表層穿透雷達(dá)和星載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)日益成熟,遙感波譜域從最早的可見光向近紅外、短波本文由收集整理紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展。波譜域的擴(kuò)展將進(jìn)一步適應(yīng)各種物質(zhì)反射、輻射波譜的特征峰值波長的寬域分布。高光譜遙感的發(fā)展,使得遙感波段寬度從早期的0.4μm(黑白攝影)、0.1μm多光譜掃描)到5nm(成像光譜儀),遙感器波段寬度窄化,針對(duì)性更強(qiáng),可突出特定地物反射峰值波長的微小差異;同時(shí),成像光譜儀等的應(yīng)用,提高了地物光譜分辨力,有利于區(qū)別各類物質(zhì)在不同波段的光譜響應(yīng)特性。

2、環(huán)境遙感基礎(chǔ)工作的應(yīng)用技術(shù)

水環(huán)境遙感監(jiān)測方面,初步開展了水環(huán)境可遙感指標(biāo)體系研究,對(duì)葉綠素a懸浮物有色可溶性有機(jī)物溶解性有機(jī)碳水面溫度透明度等監(jiān)測指標(biāo)的光譜特征和規(guī)律進(jìn)行了研究;初步開展了環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星在水環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力分析研究;初步開展了水環(huán)境指標(biāo)(如葉綠素a懸浮物水溫)遙感反演與信息提取的技術(shù)流程研究大氣環(huán)境遙感監(jiān)測方面,初步開展了大氣可遙感指標(biāo)體系研究,對(duì)氣溶膠懸浮顆粒物o3,so2,no2,co2,ch4等監(jiān)測指標(biāo)的光譜特征和規(guī)律進(jìn)行了研究;初步開展了環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星在大氣環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用潛力分析研究以及大氣環(huán)境指標(biāo)(如氣溶膠光學(xué)厚度)遙感反演與信息提取的技術(shù)流程研究[2]。

2.1 可見光、反射紅外遙感技術(shù)

用可見光和反射紅外遙感器進(jìn)行物體識(shí)別和分析的原理是基于每一物體的光譜反射率不同來獲得有關(guān)目標(biāo)物的信息。該類技術(shù)可以監(jiān)測大氣污染、溫室效應(yīng)、水質(zhì)污染、固體廢棄物污染、熱污染等,是比較成熟的遙感技術(shù),目前國際上的商業(yè)和非商業(yè)衛(wèi)星遙感器多屬此類。該類遙感技術(shù)用于環(huán)境污染監(jiān)測,目前主要是要提高傳感器多個(gè)譜段信息源的復(fù)合,發(fā)展圖像處理技術(shù)和信息提取方法,提高識(shí)別污染物的能力。重點(diǎn)發(fā)展其在大氣污染、溫室效應(yīng)、水質(zhì)污染、固體廢棄物污染、熱污染等監(jiān)測中的應(yīng)用。

2.2 熱紅外遙感技術(shù)

自然界中的所有物質(zhì),無論白天或夜間,都以一定波長向外輻射能量。在熱紅外遙感中,所有被觀測的電磁波的輻射源都是目標(biāo)物。目前紅外探測器所使用的電磁波段,主要有3~5μm和8~14μm兩個(gè)波段,對(duì)地表常溫物體的探測通常使用8~14μm波段。熱紅外遙感主要探測目標(biāo)物的輻射特性(發(fā)射率和溫度),鑒別出物質(zhì)材料的類型,評(píng)價(jià)出各種現(xiàn)象根據(jù)熱輻射特征。

2.3 高光譜遙感技術(shù)

高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展是人類在對(duì)地觀測方面所取得的重大技術(shù)突破之一,是21世紀(jì)的遙感前沿技術(shù)。高光譜遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn)高光譜分辨率和高空間分辨率,它將傳統(tǒng)的圖像維與光譜維信息融合為一體,在獲取地表空間圖像的同時(shí),得到每個(gè)地物的連續(xù)光譜信息,從而實(shí)現(xiàn)依據(jù)地物光譜特征的地物成份信息反演及地物識(shí)別,因此在環(huán)境污染物監(jiān)測中發(fā)揮主要作用。

3、遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)中的應(yīng)用

我國的生態(tài)環(huán)境日益惡化,因此,如何在保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的前提下發(fā)展生產(chǎn)已經(jīng)提到了決策者們的議事日程上來。建立生態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。這樣的生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)集生態(tài)環(huán)境信息管理、數(shù)據(jù)庫管理、生態(tài)環(huán)境各要素的實(shí)時(shí)監(jiān)測、時(shí)間和空間查詢分析等多功能為一體,可滿足實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、分時(shí)段監(jiān)測、查詢和分析的要求[3]。

目前,環(huán)境污染已成為一些國家的突出問題,利用遙感技術(shù)可以快速、大面積監(jiān)測水污染、大氣污染和土地污染以及各種污染導(dǎo)致的破壞和影響。近些年來,我國利用航空遙感進(jìn)行了多次環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用試驗(yàn),對(duì)沈陽等多個(gè)城市的環(huán)境質(zhì)量和污染程度進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),包括城市熱島、煙霧擴(kuò)散、水源污染、綠色植物覆蓋指數(shù)以及交通量等的監(jiān)測,都取得了重要成果。國家海洋局組織的在渤海灣海面油溢航空遙感實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)某國商船在大沽錨地違章排污事件,以及其它違章排污船20艘,并作了及時(shí)處理,在國內(nèi)外產(chǎn)生了較大影響。隨著遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,一門新的科學(xué)——環(huán)境遙感誕生了。

第3篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]遙感技術(shù);數(shù)字城市

數(shù)字城市是數(shù)字地球的重要組成部分,是綜合運(yùn)用G1S、遙感、遙測、網(wǎng)絡(luò)、多媒體和虛擬仿真等技術(shù),對(duì)城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行自動(dòng)采集、動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)。簡言之,數(shù)字城市就是指在城市規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)營管理以及城市生產(chǎn)與生活中,充分利用數(shù)字化信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),將城市的各種信息資源加以整合并充分利用。它將城市信息管理與服務(wù)融合到基于Internet網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化系統(tǒng)中,具有三維、多重分辨率空間信息的特點(diǎn)。目前,數(shù)字城市尚無嚴(yán)格的定義,從本質(zhì)上說,數(shù)字城市是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ),以寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)為紐帶,運(yùn)用3S技術(shù)、遙測、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等建立起來的城市網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境。數(shù)字城市對(duì)城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類地描述,也可以說數(shù)字城市利用現(xiàn)代信息技術(shù)將城市的過去、現(xiàn)在甚至未來在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化虛擬實(shí)現(xiàn)。數(shù)字城市以數(shù)字化方式表示城市的各種信息,不僅包括城市及其空間位置有關(guān)的直接信息,如地形、地貌、建筑、水文、資源等,還包括相關(guān)的人口、經(jīng)濟(jì)、教育、軍事等社會(huì)信息。

城市,是一個(gè)日新月異的開放系統(tǒng),及時(shí)掌握其發(fā)展進(jìn)程中的新信息及變化信息是對(duì)其實(shí)施合理規(guī)劃、建設(shè)和管理的基礎(chǔ)。而傳統(tǒng)的陳舊的信息獲取手段及過時(shí)的信息數(shù)據(jù)只會(huì)使得任何的管理和規(guī)劃都成為城市健康發(fā)展的制約因素。因此,運(yùn)用新的信息獲取手段和實(shí)時(shí)的信息數(shù)據(jù)對(duì)城市進(jìn)行合理的規(guī)劃和管理已勢在必行。

遙感技術(shù)作為一利,在不直接接觸的情況下,對(duì)目標(biāo)物或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離感知的探測技術(shù),可以快速、準(zhǔn)確地獲取城市發(fā)展、建設(shè)的有關(guān)信息,既有城市宏觀的全貌和綜合數(shù)據(jù),又有城市的一屋一橋等微觀圖像和數(shù)據(jù),可以全面、高效、實(shí)時(shí)地了解城市的發(fā)展變化。正是由于這種有別于以往任何常規(guī)方法的優(yōu)勢,城市遙感逐漸成為遙感、城市建設(shè)、環(huán)境專家們共同關(guān)注的熱點(diǎn),遙感技術(shù)也被越來越廣泛地運(yùn)用到城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中。簡而言之,城市遙感即以城市為研究對(duì)象,利用遙感技術(shù)為城市規(guī)劃和建設(shè)管理者提供多方面的地理基礎(chǔ)信息和其他與城市發(fā)展有關(guān)的分析資料。目前,城市遙感主要是采用航空與航天遙感相結(jié)合,配合地面檢查的方法。全球3000多顆衛(wèi)星的運(yùn)作(法國的SPOT,美國的快鳥,印度的IRS等),各種不定期的航空和地面遙感的作業(yè),可見光攝影、彩色紅外攝影、熱紅外掃描、多光譜掃描等各種成像方式的使用,使得多分辨率、多光譜、多質(zhì)量等級(jí)的城市動(dòng)態(tài)信息(圖像和數(shù)據(jù))的獲取成為可能。如今,城市遙感技術(shù)的運(yùn)用,已成為城市規(guī)劃、管理和城市現(xiàn)代化和科學(xué)化管理的水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。

1.遙感技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字城市的特點(diǎn)

1.1 成像范圍廣:衛(wèi)星利用其獨(dú)特的地理優(yōu)勢。對(duì)地面進(jìn)行觀測、成像。由于衛(wèi)星能夠覆蓋廣闊的地面范圍,將區(qū)域地理數(shù)據(jù)濃縮在一張或幾張遙感影像上,可更直觀地對(duì)其進(jìn)行分析。一景Landsat影像對(duì)應(yīng)的地面實(shí)際面積為185×185km,一景SPOT圖像對(duì)應(yīng)的地面實(shí)際地面面積為60×60km,因此,這樣就能使我們更直觀地了解整個(gè)城市的概貌,并且能夠使得圖中的相應(yīng)位置關(guān)系及地理位置較準(zhǔn)確,數(shù)字城市建設(shè)的精度更高。

1.2 成像周期短:數(shù)字城市是一個(gè)信息系統(tǒng),而且是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)。隨著數(shù)字城市建設(shè)步伐的加快,城市面貌日新月異,要使數(shù)字城市不斷地促進(jìn)城市發(fā)展,數(shù)字城市也只有不斷地更新、不斷地變化。因此,這對(duì)數(shù)字城市的維護(hù)提出了更高的要求,遙感利用其成像周期短的特性,在此又顯示出其獨(dú)特的一面,如Landsat衛(wèi)星的重訪周期為16天,CBERS中巴地球觀測衛(wèi)星的重訪周期為26天,SPOT衛(wèi)星回歸周期為26天,但由于采用傾斜觀測,所以實(shí)際上可以對(duì)同一地區(qū)用4~5天的進(jìn)行觀測。因此,遙感數(shù)據(jù)為數(shù)字城市數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)更新提供了有力保障,我們可以從遙感影像那里獲得源源不斷的數(shù)據(jù),保證了數(shù)字城市與城市建設(shè)的同步發(fā)展。

1.3 成像方式多:通過衛(wèi)星人們可以獲得多時(shí)相、多譜段、多點(diǎn)位遙感影像,這大大拓寬了研究問題的視野。通過多次圖像處理,取出人們所需的遙感信息,從而不再局限于原始的影像數(shù)據(jù)。多時(shí)相的影像數(shù)據(jù)使人們對(duì)城市的變化有較清晰的了解,尤其是對(duì)城區(qū)的動(dòng)態(tài)變化,還可以對(duì)城區(qū)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。多譜段使人可以獲得紫外、可見光、近紅外、遠(yuǎn)紅外和微波等不同波段的信息,擴(kuò)大人類的視野。多點(diǎn)位成像使人們能夠獲得多角度的物體影像,從而實(shí)現(xiàn)立體三維觀察。

2.遙感技術(shù)在數(shù)字城市中的應(yīng)用

2.1 制作城市圖像:包括衛(wèi)星遙感圖像制作、航空像片鑲嵌、計(jì)算機(jī)制圖及彩紅外正射影像圖研制等。利用遙感資料使用光學(xué)或計(jì)算機(jī)技術(shù)可制作不同種類、各種比例尺的專題圖或影像圖,以滿足不同使用者的需求。不論是規(guī)劃者、建設(shè)者、管理者或決策者,均可以從圖中了解所需要的信息,在圖上擬定方案或?qū)Σ摺?/p>

2.2 城市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查:當(dāng)前,城市用地共分為十個(gè)大類,分別是:居住用地、公共設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉庫用地、對(duì)外交通用地、道路廣場用地、市政公用設(shè)施用地、綠地、特殊用地、水域和其他用地。在實(shí)際工作中,我們可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要,進(jìn)行相應(yīng)類型的遙感調(diào)查,獲取相應(yīng)的遙感資料,然后繪制出土地利用現(xiàn)狀圖和土地利用演變圖,并自動(dòng)測算出該區(qū)域內(nèi)各利,用地的面積、分布、變化情況及發(fā)展趨勢。城市規(guī)劃和管理者通過這些資料,可以判斷城市布局是否合理,城市綠地是否足夠,存在哪些不足,需要如何改進(jìn),從而因地制宜,為城市制定相應(yīng)的規(guī)劃、建設(shè)和管理方案。

2.3 城市人口普查:在定性、定量、定位的調(diào)查了城市各種土地利用現(xiàn)狀后,可迅速而準(zhǔn)確地獲得城市的總建筑密度、住宅房屋密度等城市用地特征參數(shù)。而城市居住建筑密度與人口分布密度往往有著某種必然的聯(lián)系,因此,可以以住房密度作為變量用于人口普查、人口統(tǒng)計(jì)學(xué)等方面的研究,從而為國家人口普查提供一個(gè)方便、快捷、精確的輔助手段。

2.4 城市環(huán)境質(zhì)量調(diào)查:城市環(huán)境是自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境綜合作用下的人工環(huán)境。環(huán)境質(zhì)量是指城市各環(huán)境要素本身及其組合受到污染影響的程度。當(dāng)前,城市環(huán)境質(zhì)量調(diào)查的主要內(nèi)容是固體廢棄物污染、大氣污染、熱污染和水污染。

2.4.1 固體廢棄物調(diào)查:由于固體廢棄物自身的物理化學(xué)分解作用,其溫度一般比周圍地面的溫度要高,所以在航空熱紅外圖像上表現(xiàn)出明顯的色調(diào)特征,從而可以利用遙感圖像對(duì)固體廢棄物進(jìn)行有效的調(diào)查。

2.4.2 大氣污染調(diào)查:根據(jù)遙感影像特征,可對(duì)各

種污染源的分布、污染物的擴(kuò)散途徑進(jìn)行調(diào)查。例如通過遙感影像可以直接統(tǒng)計(jì)出市區(qū)所有鍋爐、煙囪的分布、數(shù)量、類型和道路上汽車的數(shù)量、類型,求出其與煙塵、廢氣排放量之間的相關(guān)系數(shù),考慮城市氣象、地形、風(fēng)速、風(fēng)向、綠化等多方面因素,并結(jié)合實(shí)地觀測數(shù)據(jù),則可對(duì)城市大氣污染程度進(jìn)行測定。

2.4.3 熱污染調(diào)查:城市熱污染主要包括由于臭氧層被破壞致使的“溫室效應(yīng)”和表現(xiàn)為城市市區(qū)溫度高于郊區(qū)的“熱島效應(yīng)”。利用熱紅外遙感,對(duì)城市的熱輻射進(jìn)行白天和夜間掃描,通過影像判讀分析,可以查明城市熱源、熱場位置和范圍,并對(duì)城市熱島的分布規(guī)律、形態(tài)特征等進(jìn)行研究。從而,可以對(duì)城市熱環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃、整治和管理。

2.4.4 水污染調(diào)查:由于溶解或懸浮于水中的污染物成分、濃度不同,使水體的顏色、密度、透明度、溫度產(chǎn)生差異,導(dǎo)致水體反射率的變化,因而在遙感圖像上表現(xiàn)出色調(diào)、灰階、紋理特征等方面的差別。例如,工廠中排出的冷卻污水比環(huán)境水溫高,在多光譜圖像和熱紅外圖像中有明顯的反映,密度分割后即可確定熱水污染的范圍。如果利用多時(shí)相遙感圖像,還可求出熱水污染的擴(kuò)散方向和擴(kuò)散系數(shù)。油膜反射率和水的反射率不同,且主要差別發(fā)生在0.30微米和0.45微米之間,所以利用一般彩色或紫外航空航天攝影資料可獲得最佳效果,計(jì)算出油污染的面積。城市管理者根據(jù)這些遙感信息,可以判斷出水體污染的分布、類型及程度,從而調(diào)整城市的不合理布局,整治和關(guān)閉污染超標(biāo)工廠,妥善安置工業(yè)和生活垃圾。

2.5 為“城市管理信息系統(tǒng)”提供基礎(chǔ)資料:運(yùn)用遙感技術(shù),可以為建立“城市管理信息系統(tǒng)”提供實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的、多波段、多分辨率的海量空間地理信息,從而為建立“數(shù)字城市”、“虛擬城市”奠定良好的基礎(chǔ)。

3.數(shù)字城市對(duì)遙感提出新的要求

數(shù)字城市建設(shè)需要許多高新技術(shù)的支撐,遙感作為其中之一,也面臨著很大的考驗(yàn),數(shù)字城市對(duì)遙感提出的新的更高要求主要體現(xiàn)在:

3.1 高分辨率:主要體現(xiàn)在空間分辨率和時(shí)間分辨率的提高上。數(shù)字城市并不是一個(gè)非常宏觀的概念。它要求能夠服務(wù)于人們的日常生活,與大家的生活息息相關(guān)。因此,系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)從“宏觀”到“微觀”的突破;同時(shí)。數(shù)字城市要求衛(wèi)星對(duì)同一地區(qū)成像的周期縮短,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)的不斷更新。保證數(shù)字城市的現(xiàn)勢性同。雖然遙感技術(shù)在分辨率上有了很大的提高,成像周期也有明顯的縮短。但還不能滿足數(shù)字城市建設(shè)的要求。因此,實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)高分辨率是數(shù)字城市建設(shè)的關(guān)鍵之。

3.2 智能化:數(shù)字城市的發(fā)展要求必須要有高分辨率衛(wèi)星圖片等遙感數(shù)據(jù)的智能獲取,包括衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的自動(dòng)提取、接收,軌道的自動(dòng)計(jì)算與選擇,參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整、操作過程的自動(dòng)調(diào)度等智能化接收技術(shù)與自動(dòng)完成圖像導(dǎo)航,亞像元幾何校正、融合與數(shù)字?jǐn)z影測量,光譜校正、精確匹配、自動(dòng)分類與地圖分幅鑲嵌處理等智能化圖像處理技術(shù),這不僅可以提高數(shù)據(jù)的精度,減少一些人為因素的影響,同時(shí),這也大大提高了效率,推動(dòng)了數(shù)字城市的建設(shè)步伐。

3.3 定量化:過去,遙感技術(shù)的應(yīng)用僅僅局限于定性分析,這已經(jīng)不能滿足人類的需求了,從定性分析到半定量分析再到定量分析逐漸成為人們研究的方向。數(shù)字化城市就是要求對(duì)城市定量化表示,因此,遙感技術(shù)作為數(shù)字城市的關(guān)鍵技術(shù)之一,實(shí)現(xiàn)定量化分析將對(duì)數(shù)字城市的建設(shè)具有決定性作用,也將是遙感技術(shù)史上的一次革命。

3.4 圖像處理技術(shù)的提高:通過衛(wèi)星所獲得的遙感影像包含有相當(dāng)?shù)母蓴_信息,即“噪聲”,實(shí)現(xiàn)有用信息的成功提取也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),雖然目前圖像的處理方法和技術(shù)很多,如增強(qiáng)處理、濾波處理等,但是大量的有用信息還不能被提取出來,這嚴(yán)重阻礙了信息的利用率,因此,針對(duì)遙感的特點(diǎn),研究出一些實(shí)用的遙感圖像處理方法,也成為數(shù)字城市建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

第4篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:遙感影像;地圖修測;應(yīng)用;價(jià)值

中圖分類號(hào):G255文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

1 引言

在現(xiàn)階段,隨著城市建設(shè)速度的不斷加快,對(duì)地形圖現(xiàn)勢性要求逐漸上升。隨著時(shí)間的不斷推移,其現(xiàn)勢性相對(duì)較差,如何快速地更新地形圖已成為了目前測繪工作的關(guān)鍵課題。針對(duì)大面積地形圖更新方法而言,目前包括航空攝影測量、全野外測量、正射影像修測、IKONOS衛(wèi)星影像修測等,在選擇方法時(shí)必須要立足于圖幅位置,以不同用途與目的、精度要求為根本依據(jù)。

2地圖修繪作業(yè)中遙感影像技術(shù)方案概述

立足于地圖比例尺更新成本角度,針對(duì)地圖更新的衛(wèi)星影像而言,主要包括四種:一是TM影像,其分辨率達(dá)18.5m;二是QUCKBIRD影像,其分辨率達(dá)0.65m;三是SPOT影像,分辨率有10m、5m、2.5m三種;四是IKONOS影像,分辨率達(dá)1m。由于城市地圖比例尺不盡相同,故主要技術(shù)方案有兩種:(1)在TM、SPOT影像技術(shù)之上的更新方案,適用于比例尺較小的城市地圖;(2)在高分辨率遙感影像技術(shù)之上的更新方案,適用于比例尺較大的城市地圖。針對(duì)此兩種技術(shù)方案的工作要點(diǎn)而言,主要包括地形圖掃描、數(shù)字柵格地形圖、城市柵格地圖等,但不同的衛(wèi)星遙感影像所處理的方式不一致。

3原有地形圖修測分析

通常狀況下,借助衛(wèi)星遙感正射影像來進(jìn)行原有地形圖的修測,主要是借助正射影像進(jìn)行地物刪查。在作業(yè)中,針對(duì)影像不清楚的部分而言,禁止輕易刪掉。由于樹影突出的地方難以繪出,故在影像判讀能力相對(duì)不足的作業(yè)員必須要謹(jǐn)慎處理,要盡可能地確保作業(yè)精度,就原有地形圖修測而言,主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 道路修測

首先,刪掉正射影像上未出現(xiàn)的道路,構(gòu)建新圖層,繪出正射影像上重新增設(shè)的道路。在繪制過程時(shí),必須要注意兩個(gè)方面:

針對(duì)大車路而言,必須要分析其實(shí)際寬度,按照比例尺繪出,譬如實(shí)地寬窄之間的變換頻數(shù)較多,可采用中等寬度將其繪制成平行線。而小路要依據(jù)實(shí)測中心位置采用單線繪制。等級(jí)公路、高速公路、等外公路必須要依據(jù)其實(shí)際寬度進(jìn)行繪制。

3.2 房屋與其附屬物修測

刪掉正射影像上未出現(xiàn)的房屋,構(gòu)建新建層,繪出正射影像上重新增設(shè)的房屋。在繪出時(shí),必須要注意三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)必須要繪制房頂,包括房屋主體與其附屬小房,繪圖時(shí)主要描繪房屋外檐;(2)針對(duì)建筑物凹凸部分繪制而言,>0.4mm部分要依據(jù)實(shí)體繪出,包括廊、臺(tái)階、圍墻、院門、籬笆、柵欄、門墩等。需要注意的是,不能區(qū)分的柵欄、圍墻、籬笆等影像可在新建圍墻圖層中繪出。在圖上,當(dāng)臺(tái)階長度<6.0mm時(shí),無需修測。圍墻、柵欄、籬笆影像不能區(qū)分的均于新建的圍墻層繪出。

3.3 水系與其附屬物修測

刪掉正射影像上未出現(xiàn)的水系與其附屬設(shè)施,構(gòu)建新圖層,繪出正射影像上重新增的水系。在繪出時(shí),必須要注意三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)分開繪出河流、池塘,河流為狹長、連續(xù)分布、相互貫通的線狀水體,池塘為相對(duì)獨(dú)立的線狀水體;(2)在進(jìn)行池塘線繪制時(shí),禁止采用繪水面的線,直接將池塘坎上檐線繪出即可;(3)當(dāng)出現(xiàn)河流與渠道貫通現(xiàn)象,則斷開河流與渠道,分開置層。當(dāng)不能區(qū)分房屋與池塘形狀時(shí),可在池塘中注明。

3.4 管線與其附屬設(shè)施修測

刪掉正射影像上未出現(xiàn)的管線與其附屬設(shè)施,構(gòu)建新圖層,繪出正射影像上重新增的管線。在繪出時(shí),必須要把握三個(gè)要點(diǎn):(1)注意圖形連續(xù)性,單個(gè)可考慮樹影;(2)繪時(shí)注意點(diǎn)位采集,必須要把握影像交點(diǎn)(根部)。當(dāng)影像模糊時(shí),要從走向與像主點(diǎn)位置出發(fā),進(jìn)行桿根部與頂部判別;(3)要進(jìn)行高壓線修測。

4 內(nèi)業(yè)編繪分析

在內(nèi)業(yè)編繪過程中,要糾正表示不明確的地方,禁止輕易改動(dòng)原始數(shù)據(jù)。同時(shí),針對(duì)外業(yè)調(diào)繪數(shù)據(jù)信息而言,在圖上要全部編繪。就編繪過程而言,首先要精準(zhǔn)讀圖,準(zhǔn)確描繪外業(yè)信息數(shù)據(jù),作房屋房檐改正處理,采用相應(yīng)的像主點(diǎn)調(diào)整投影差,確保成圖精度。就外業(yè)特別注明的部位而言,要依據(jù)外業(yè)所設(shè)置的房高來進(jìn)行投影差糾正。當(dāng)外業(yè)設(shè)置的房高不準(zhǔn)確時(shí),為確保其精度,要從正射影像角度出發(fā),判斷房屋底部,可進(jìn)行房屋移動(dòng)。在移動(dòng)過程中,要確保高程地物同步移動(dòng),從而保證地物相對(duì)精度。針對(duì)道路類型判別而言,主要依據(jù)外業(yè)調(diào)繪尺寸來進(jìn)行,特殊標(biāo)明部位要給予外業(yè)調(diào)繪要求進(jìn)行編繪,采用正射影像補(bǔ)充道路,確保其相互貫通,可舍棄小支路。另外,要依據(jù)外業(yè)調(diào)繪進(jìn)行注記,包括村名、道路名稱、橋名稱、河流名稱等。當(dāng)編繪完外業(yè)補(bǔ)測數(shù)據(jù)后,要進(jìn)行水準(zhǔn)高程加注,分層處理圖形數(shù)據(jù),明確新建層層碼。

5 外業(yè)補(bǔ)測與調(diào)繪分析

在進(jìn)行矢量地形圖更新時(shí),由于影像上無法進(jìn)行地物判別,必須要借助外業(yè)調(diào)繪來確定。外業(yè)調(diào)繪可驗(yàn)證室內(nèi)解譯成果,實(shí)測線狀地物寬度,調(diào)查新增地物名稱注記,并糾正原有數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的地方。在外業(yè)調(diào)繪時(shí),必須要注意一下幾個(gè)方面的內(nèi)容:(1)針對(duì)新增房屋而言,其調(diào)繪內(nèi)容包括樓層、房檐,并進(jìn)行房屋定性;(2)更正新增房屋內(nèi)業(yè)修測不確切的部分,并糾正柵欄、圍墻內(nèi)業(yè)判讀錯(cuò)誤的地方;(3)調(diào)繪路等級(jí)、名稱、寬度及橋性質(zhì)、名稱等;(4)調(diào)繪企事業(yè)單位名稱、池塘性質(zhì)、河流名稱、村名等;(5)調(diào)繪桿走向、性質(zhì)及植被類型。針對(duì)實(shí)地變化較大的地物而言,可進(jìn)行補(bǔ)測處理,包括新建小區(qū)、高壓桿等。

6結(jié)束語

綜上所述,遙感影像在地形圖修測中應(yīng)用前景廣闊,應(yīng)用高分辨率的遙感影像技術(shù)進(jìn)行大比例尺地形圖更新,高效、廉價(jià),屬于大比例尺地形圖未來更新的新方向。在實(shí)際操作中,必須要重視外業(yè)調(diào)繪,明確地物類型、屬性,有助于確保其精度。

參考文獻(xiàn):

[1]林躍春,王睿.淺談數(shù)字正攝影像的制作技巧與心得[J].測繪與空間地理信息,2011(01):109-111.

[2]張廣耀,汪小欽,鄔群勇.遙感影像地圖在線服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測繪科學(xué),2012(01):74-76.

[3]王婷玉,石云,米文寶.寧夏遙感影像旅游地圖的編制[J].寧夏工程技術(shù),2013(01):27-29.

[4]洪亮,饒得鳳,楊昆.校園遙感影像地圖的設(shè)計(jì)與編制―以云南師范大學(xué)為例[J].昆明冶金高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2013(03):50-54.

第5篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:圖像融合;遙感;小波變換

1 引言

圖像融合技術(shù)是將源于不同類型遙感器的圖像中包含的信息所整合,用來更好的適應(yīng)人類視覺系統(tǒng)和完成后續(xù)的處理工作。獲取的多源數(shù)據(jù)來自于不同的遙感器,包括可見光,紅外,機(jī)載雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)(SAR)等。根據(jù)傳感器的不同,所獲取的圖像針對(duì)同一場景的表達(dá)也不同,為了能更好的表達(dá)該場景的信息,因此利用圖像融合技術(shù)可將兩個(gè)或更多的不同圖像信息融合。常見的遙感圖像融合方法可根據(jù)分析手段分為空域和頻域兩種處理方法。常用的多尺度變換是典型的頻域分析方法,因其特有的多尺度特性,成功被應(yīng)用到圖像融合中。一些常見的多尺度工具如高通濾波器(High Pass Filter,HPF)、拉普拉斯塔分解、小波變換、Gabor 變換、小波包變換、非下采樣小波變換、輪廓波變換(Contourlets)以及輪廓波包變換等。Zheng 等提出了一種基于支撐值變換的方法,該方法為一種多尺度模型,論文中已成功的應(yīng)用到多源圖像處理中。

2 圖像融合方法

圖像融合應(yīng)用的處理過程主要有:配準(zhǔn)、融合、特征提取、識(shí)別與決策。依掘融合所處的階段劃分,一般分為三個(gè)層次:像素級(jí)融合、特征級(jí)融合、決策級(jí)融合。像素級(jí)融合直接在原始圖像上進(jìn)行,在某些場合,融合之前需要對(duì)原始圖像做諸如圖像增強(qiáng)、降噪等預(yù)處理。在融合的三個(gè)層次中,像素級(jí)融合處于最低級(jí)層次,能夠提供其他層次融合處理所不具備的細(xì)節(jié)信息,融合準(zhǔn)確性最高,但需處理的數(shù)據(jù)最多。特征級(jí)融合首先從圖像中提取特征,再對(duì)特征做處理。決策及融合對(duì)獲得的特征識(shí)別、分類后再融合。

遙感圖像的全色波段( Pan)和多光譜波(MS)的融合即Pan-sharpening。目前,常用的Pan-sharpening方法大致可以分為三類:

2.1分量替換法(CS)

該類方法對(duì)MS圖像做光譜轉(zhuǎn)換獲得新的投影,直接用Pan圖像替換某一分量,再經(jīng)反變換后生成融合圖像。IHS變換融合、PCA融合均屬于CS方法。IHS變換融合用Pan圖像直接替換變換后得到的I分量;該方法最大的局限之處在于僅能應(yīng)用于RGB三通道。然而,若變換后的I分量與Pan圖像的直方圖不能較好地匹配,則會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的光譜失真現(xiàn)象。針對(duì)這一問題,Tu提出了一種自適應(yīng)的方法計(jì)算I分量,該方法對(duì)減小光譜失真有一定的作用。CS中另一個(gè)主要方法為主成分替換(PCS)。PCS主要依賴于主成分分析( PCA),由于PCA變換后的第一主分量包含了原圖大部分的空間信息,用Pan圖像替換PCA變換后的第一主分量,再經(jīng)逆PCA變換得到融合結(jié)果。該模型能夠有效地提高空間分辨率,但同時(shí)也造成了較嚴(yán)重的光譜失真現(xiàn)象。

2.2 多分辨率分析(MRA)融合方法

MRA方法利用空域?yàn)V波器從Pan圖像中提取高頻信息,根據(jù)ARSIS模型將高頻信息注入MS波段中,注入方式由波段間結(jié)構(gòu)模型(IBSM) 確定。常見的方法有小波變換融合,Laplacian金字塔融合,此類方法有效地解決了融合圖像的光譜失真現(xiàn)象。1983年,Burt提出了基于Laplacian金字塔的多分辨率分析,拉普拉斯金字塔由高斯金字塔演化而來,其各高頻子帶就是高斯金字塔中每一層圖像與在下一層圖像基礎(chǔ)上對(duì)該層進(jìn)行預(yù)測所得到的圖像之差形成的一系列殘差圖像。Burt選取絕對(duì)值最大的系數(shù)作為融合后的系數(shù)以獲得原圖像中的邊緣等重要信息。隨后出現(xiàn)了對(duì)比度金字塔變換形態(tài)學(xué)金字塔變換、梯度金字塔等圖像融合算法。對(duì)比度金字塔的每一層圖像為高斯金字塔變換中相鄰兩層圖像之比。梯度金字塔能夠有效地提取出圖像的細(xì)節(jié)信息,提高了算法的魯棒性和抗噪性。

2.3 MRA和CS相結(jié)合的方法

此類方法將MRA方法與CS方法相結(jié)合,基于多分辨率分析,將Pan波段圖像與成份替換圖像融合,再經(jīng)反變換后生成融合結(jié)果。AWLP 、AWRGB 基于多孔小波從Pan圖像中獲得小波面即高頻信息。AWLP根據(jù)MS圖像中每個(gè)波段所占的亮度比例注入空間細(xì)節(jié);AW算法將多孔小波與IHS方法相結(jié)合,融合圖像取得了較高的空間和光譜分辨率。為了更好地解決光譜失真問題,需要考慮MS和Pan波段圖像的MTF值對(duì)融合質(zhì)量的影響MTF值反映了圖像成像的質(zhì)量,MS和Pan波段圖像的采樣頻率、分辨率大小等原因造成兩者之間MTF值的差異。AWLP在QuickBird和IKONOS數(shù)據(jù)集上能夠取得較好的結(jié)果,這是因?yàn)樗惴ㄊ褂玫母咄V波器對(duì)應(yīng)的MTF值為0.185,與Pan波段的MTF值接近。

3 圖像融合新技術(shù)

近年來,出現(xiàn)了將變分PDE用于圖像融合的方法。最先將變分應(yīng)用于圖像融合的是D.A.Socolinsky 的對(duì)比度模型。該模型定義多通道圖像的對(duì)比度,最小化能量泛函得到融合結(jié)果,該方法應(yīng)用于遙感圖像融合時(shí)沒有考慮到光譜和輻射失真問題。Piella在模型中加入了能量增強(qiáng)項(xiàng),更進(jìn)一步地提高了圖像的對(duì)比度。Zhou定義的能量泛函包含4個(gè)部分,分別是梯度能量項(xiàng)、輻射降低能量項(xiàng)、通道相關(guān)能量項(xiàng)和逆散射項(xiàng),極小化該能量泛函獲得融合后的圖像。近年來國內(nèi)在Pan-sharpening模型方面的工作包括:提出了通用分量替換的擴(kuò)展模型,構(gòu)建了新的高通濾波融合方案。設(shè)計(jì)了四通道對(duì)稱不可分小波濾波器組,基于加性小波實(shí)現(xiàn)MS與Pan圖像的融合。提出了一組新的二通道不可分低通濾波器和高通濾波器組,分別對(duì)多光譜圖像的亮度分量和全色圖像作下采樣的多尺度不可分小波分解,對(duì)分解后的低頻圖像和高頻圖像按不同融合規(guī)則融合。將幾何結(jié)構(gòu)注入能量項(xiàng)、對(duì)比度增強(qiáng)能量項(xiàng)和光譜信息保持能量項(xiàng)引入變分模型。融合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。

4 結(jié)語

隨著遙感數(shù)據(jù)源和應(yīng)用的發(fā)展,特征級(jí)融合、決策級(jí)融合的研究將越來越受到研究人員的重視。雖然說遙感圖像融合研究目前處于瓶頸發(fā)展期,但是隨著硬件條件的提高和數(shù)學(xué)工具的發(fā)展從研究目標(biāo)來看,圖像融合研究已經(jīng)脫離了主要以空間增強(qiáng)為目標(biāo)的階段,融合結(jié)果將逐漸以光譜信息提取和空間細(xì)節(jié)信息保持為目標(biāo)。因此具有明確物理意義的融合理論正成為研究的熱點(diǎn)。同時(shí),融合方法的研究不再停留在算法的組合和復(fù)加上,而是將側(cè)重理論體系和統(tǒng)一框架的研究上。相應(yīng)的,圖像融合數(shù)據(jù)源尺度選擇也會(huì)得到一定的關(guān)注。面向應(yīng)用的遙感圖像融合研究會(huì)隨著遙感應(yīng)用領(lǐng)域的拓展而深入進(jìn)行,同時(shí)將加深遙感圖像融合方法選擇依據(jù)的研究。

參考文獻(xiàn):

[1]阮濤.壓縮感知遙感圖像融合及分類方法研究[D].西安:西安電子科技大學(xué).2012.

第6篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);環(huán)境監(jiān)測;應(yīng)用

中圖分類號(hào):O434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、遙感技術(shù)的簡介

環(huán)保事業(yè)已經(jīng)實(shí)行很多年了,但是取得效果仍然沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),多數(shù)仍處于宏觀上的研究,缺乏微觀具體的處理,遙感技術(shù)的開發(fā)突破了這一限制,讓環(huán)保計(jì)劃有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,而所謂遙感技術(shù),乍一聽會(huì)不知所云,其實(shí)簡單的來說,就是遙遠(yuǎn)感知,這種技術(shù)通常是利用遙感器從高空向地面或海洋探測和感知物體性質(zhì)的新型技術(shù),其作用原理就是根據(jù)不同物體之間的不同波普而隨之產(chǎn)生的不一樣的反應(yīng),對(duì)通過相關(guān)軟件所分析出的物體的反射波普的最終結(jié)果,來進(jìn)行有效識(shí)別與判斷,常見的遙感監(jiān)測技術(shù)分為熱紅外遙感技術(shù)、微波遙感技術(shù)以及可見光反射紅外遙感技術(shù),不同的技術(shù)類型所應(yīng)用的領(lǐng)域也不一樣,遙感技術(shù)已成為環(huán)保領(lǐng)域里的重要保護(hù)方法。

二、遙感技術(shù)廣泛的適用范圍和重要優(yōu)勢

盡管環(huán)保事業(yè)在我國已經(jīng)發(fā)展多年,但是遙感技術(shù)的應(yīng)用引入?yún)s相對(duì)較晚,不過通過近些年來相關(guān)人士的不斷研發(fā)與共同努力,遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面取得了不少的成果,尤其針對(duì)城市的大氣污染和水污染情況,做到了很好地監(jiān)測與控制,例如:在進(jìn)行城市大氣污染的監(jiān)測時(shí),利用遙感技術(shù)能夠以圖象的形式清晰地呈現(xiàn)出空氣污染物的形狀、大小及分布區(qū)域,有利于人們對(duì)污染范圍的確定和治理,當(dāng)然,遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此,隨著時(shí)代的發(fā)展,技術(shù)的提升,遙感技術(shù)的影響范圍越來越廣,已經(jīng)深入包括農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、地質(zhì)、氣象、林業(yè)等眾多領(lǐng)域,可謂實(shí)現(xiàn)了對(duì)其作用的推廣化,而受到如此重視和歡迎的原因,歸根結(jié)底要依靠其獨(dú)特的優(yōu)勢特點(diǎn),遙感技術(shù)對(duì)環(huán)境的監(jiān)測與保護(hù)已到了近距離的研究與實(shí)施階段,相比傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測無法反映污染來源、污染勢態(tài)范圍等弊端,明顯有所改善,不僅方便、高效、快捷,能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)測環(huán)境變化,而且經(jīng)濟(jì)成本較低,準(zhǔn)確度高,所以被廣泛大面積利用。

三、遙感在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

1、水環(huán)境污染監(jiān)測

遙感技術(shù)在水環(huán)境污染中的應(yīng)用,主要是分析水體的光譜特征、確定水體界線、水體溫度以及反演水體懸沙規(guī)律、葉綠素規(guī)律等,基于統(tǒng)計(jì)關(guān)系的定量反演或定性的進(jìn)行遙感影像分析,最終確定水體的綜合水質(zhì)指數(shù),反應(yīng)水質(zhì)污染現(xiàn)狀。環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域正逐步由定性監(jiān)測發(fā)展到定量反應(yīng),同時(shí)這也是遙感技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

目前,遙感技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測,可較高精度的反應(yīng)出水體的泥沙濁度、葉綠素水平、水體溫度,并可對(duì)SS、SD、DO、BOD5、COD、TN、TP等指標(biāo)有一定指示作用,對(duì)水體富營養(yǎng)化的監(jiān)控有一定作用。并且目前應(yīng)用海洋遙感衛(wèi)星進(jìn)行海洋污染監(jiān)控效果較好,對(duì)大范圍的海洋石油污染、海洋化學(xué)污染具有一定重大的意義,具有較大應(yīng)用。

2、大氣環(huán)境污染監(jiān)測

目前,遙感技術(shù)應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測主要是對(duì)其進(jìn)行臭氧監(jiān)測、氣溶膠含量監(jiān)測、有害氣體和熱污染監(jiān)測,以及對(duì)沙塵暴的監(jiān)測、酸沉降的監(jiān)測等,隨著傳感器科技的不斷進(jìn)步,應(yīng)用十分廣泛,全球目前唯一臭氧測量手段即為遙感。采取衛(wèi)星為傳感器搭載平臺(tái)的遙感技術(shù)收集大氣信息和地表信息區(qū)域性更大,而且是瞬間完成的,應(yīng)用于大氣污染調(diào)查,可最大程度避免其誤差產(chǎn)生,有利于對(duì)大氣污染進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

遙感用于臭氧監(jiān)測時(shí),主要是通過測量臭氧對(duì)熱紅外輻射量的吸收,進(jìn)而分析臭氧含量的。但遙感技術(shù)用于有害氣體監(jiān)測仍是通過間接解譯敏感植物受影響狀況。對(duì)災(zāi)害性的大氣問題的監(jiān)測主要是包括沙塵暴、酸沉降、有毒有害氣體泄漏等問題的監(jiān)測,嚴(yán)重危害環(huán)境質(zhì)量,屬嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。許多傳感器的特定數(shù)據(jù)對(duì)其便有較好的觀測效果,如美國NOAA的高級(jí)甚高分辨率輻射計(jì),便可對(duì)氣候監(jiān)測、厄爾尼諾現(xiàn)象等許多環(huán)境災(zāi)害進(jìn)行描述性監(jiān)測??傮w來說,現(xiàn)如今經(jīng)過幾十年的發(fā)展,遙感技術(shù)應(yīng)用于大氣監(jiān)測發(fā)展迅速。

3、植被生態(tài)監(jiān)測

植被生態(tài)監(jiān)測被各種監(jiān)測均視為重要監(jiān)測項(xiàng)目,所有監(jiān)測衛(wèi)星均需特殊考慮植被周期及生長規(guī)律,以便獲得更好的監(jiān)測效果。植被生態(tài)遙感的應(yīng)用主要應(yīng)用于:植物生態(tài)健康狀況解譯、植被動(dòng)態(tài)變化的調(diào)查城市綠化調(diào)查、草場資源調(diào)查、林業(yè)資源調(diào)查等。根據(jù)植物不同種類、不同狀態(tài)具有不同的光譜特征,對(duì)植被生態(tài)狀況可以進(jìn)行良好細(xì)致的把握。在我國植被生態(tài)監(jiān)測極為重要,其不僅關(guān)乎國民經(jīng)濟(jì),而且影響生態(tài)安全問題。因此植被生態(tài)監(jiān)測意義重大。

4、土壤及土壤污染監(jiān)測

遙感技術(shù)應(yīng)用于土壤監(jiān)測,具有極其重要的意義,因?yàn)橥寥狸P(guān)系著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流域非點(diǎn)源污染、沙塵暴、礦產(chǎn)資源等。土壤監(jiān)測中的遙感技術(shù)應(yīng)用是將土壤類型、土壤分布規(guī)律根據(jù)遙感影像解譯出。由于土壤監(jiān)測是大范圍的監(jiān)測,因此具有監(jiān)測效果較好的傳感器為大波段、覆蓋范圍較大的傳感器。

5、土地利用監(jiān)測

遙感技術(shù)應(yīng)用于土地利用監(jiān)測即為以傳感器為“手段”對(duì)土地利用進(jìn)行分析,對(duì)土地覆蓋利用變化情況進(jìn)行表達(dá),進(jìn)而對(duì)城市環(huán)境規(guī)劃起到一定的輔助作用。城市土地利用遙感圖像資料通過解譯,可進(jìn)而可對(duì)城市發(fā)展、森林覆蓋、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境等進(jìn)行檢測。對(duì)此可進(jìn)行間隔長度為五年或十年的跨度,經(jīng)過圖片疊加,可發(fā)現(xiàn)分析出明顯規(guī)律。

由于現(xiàn)如今城市熱島效應(yīng)愈加劇烈,已達(dá)到干擾生態(tài)的程度,遙感技術(shù)對(duì)城市熱島的監(jiān)控,有利于分析其產(chǎn)生原因,改善其現(xiàn)有狀態(tài)。遙感技術(shù)應(yīng)用于城市還突出貢獻(xiàn)于城市熱島效應(yīng)方向,如Landsat7的熱紅外波段6即對(duì)地表溫度、水溫變化以及城市熱島有特別的判斷作用。

6、遙感在固體廢棄物監(jiān)測方面的應(yīng)用

目前,地面垃圾亂堆放造成的環(huán)境污染在我國各大城市乃至鄉(xiāng)村地帶隨處可見,“垃圾圍城”的現(xiàn)象已十分普遍。遙感監(jiān)測的內(nèi)容有:工業(yè)、生活垃圾的堆放狀況,堆放點(diǎn)的分布,堆放點(diǎn)的面積、數(shù)量等,優(yōu)化垃圾處理處置場。從空間分辨率上要求比較高,達(dá)到3m~10m的水平。

在固體廢棄物的監(jiān)測方面,利用遙感技術(shù)對(duì)我國多個(gè)城市的工業(yè)廢渣和生活垃圾及堆放地與污染狀況進(jìn)行了監(jiān)測,如中國環(huán)境科學(xué)研究院在“八?五”期間采用遙感方法對(duì)北京市的垃圾堆放場作了監(jiān)測研究。

結(jié)束語

遙感技術(shù)是一種高科技技術(shù)手段,是一種高投入并具有可持續(xù)性可觀回報(bào)、可觀效益的高科技技術(shù)。但遙感技術(shù)仍只是一種技術(shù)手段,應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,雖可廣泛的、快速的、動(dòng)態(tài)的掌握信息,但是通過遙感這一“碧空慧眼”也只是能夠獲得地表信息,即環(huán)境監(jiān)測的所需的環(huán)境數(shù)據(jù)資料,同時(shí)還是需要具有一定技能的相關(guān)工作人員對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、解譯等配合工作,才能使遙感更加發(fā)揮作用。

參考文獻(xiàn)

第7篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù)、水環(huán)境、大氣環(huán)境、監(jiān)測

中圖分類號(hào):P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、遙感技術(shù)在水環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用

1.水體渾濁度的監(jiān)測

由于水中懸浮物微?;蛘吒∮紊锪W拥挠绊懀涞剿w中的太陽光會(huì)被一定程度地吸收和散射,任何地物包括水體都具有光譜反射特征。遙感就是通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化。研究發(fā)現(xiàn),隨著懸浮物質(zhì)數(shù)量的增加,光譜衰減系數(shù)不斷增大,最容易透過的波段從0.50μm附近向紅色區(qū)移動(dòng)。隨著渾濁水泥沙濃度的增大和懸浮沙粒徑的增大,入射光被散射的深度變淺,水的反射率逐漸增高,其峰值逐漸從藍(lán)光移向綠光甚至向黃色變化。研究證明500~600nm波段適合用來監(jiān)測水體的懸浮物,700~900nm波段的反射率對(duì)懸浮物質(zhì)的濃度變化最敏感,也是遙感用來估算水體懸浮物質(zhì)濃度的最佳波段。通過遙感拍攝水體的圖像,觀察圖像上波峰出現(xiàn)的位置區(qū)域,就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。

2.城市污水的監(jiān)測

城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物,使水質(zhì)惡化。衛(wèi)星遙感技術(shù)通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化,不僅能夠?qū)崟r(shí)觀察污染物的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),還可以根據(jù)水中的懸浮物作為判定指示物來追蹤污染源。

光譜測量、模型建立、圖像處理、水質(zhì)反演和系統(tǒng)演示等實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃浦江和淀山湖的水環(huán)境情況的宏觀監(jiān)測和評(píng)價(jià)、并驗(yàn)證了該方法的有效性。通過監(jiān)測水體的反射光譜數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù),再結(jié)合實(shí)測水體的波譜數(shù)據(jù)建立相關(guān)關(guān)系和模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)水體全方位快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測。

3.水體熱污染的監(jiān)測

廢水中懸浮物千差萬別,導(dǎo)致特征曲線反射峰的位置和強(qiáng)度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來監(jiān)測廢水污染,也可以根據(jù)溫度的差異選擇熱紅外的方法進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測。由于熱紅外傳感器對(duì)熱源比較敏感,能夠準(zhǔn)確、有效地探測出熱污染排放源。

研究人員利用多時(shí)相的TM熱紅外數(shù)據(jù)對(duì)大亞灣核電站周圍的水溫場變化進(jìn)行監(jiān)測,通過對(duì)信息的提取分析,有效地對(duì)核電站周圍的環(huán)境影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。利用多時(shí)相航空熱紅外掃描,獲取水體熱輻射場變化資料,結(jié)合數(shù)學(xué)模擬,研究上海地區(qū)感潮水體熱污染的時(shí)間和空間的動(dòng)態(tài)變化,建立了相應(yīng)的動(dòng)態(tài)方程。數(shù)學(xué)擬合的誤差平均在±2.7%左右。說明,利用航空熱紅外掃描結(jié)合數(shù)學(xué)模式,可以較好地反映水體熱污染的動(dòng)態(tài)變化。

采用熱紅外遙感技術(shù)對(duì)水溫變化進(jìn)行時(shí)空監(jiān)測,根據(jù)影像上的熱輻射信息,能夠準(zhǔn)確地識(shí)別熱污染的分布,較好地完成對(duì)熱污染的監(jiān)測和評(píng)價(jià)。

4.水體富營養(yǎng)化的監(jiān)測

水體富營養(yǎng)化是水體接納的N、P等營養(yǎng)元素超過了自身的最大負(fù)荷量,造成水體中浮游植物大量繁殖,這是水質(zhì)富營養(yǎng)化的顯著標(biāo)志。遙感技術(shù)根據(jù)浮游植物中的葉綠素與可見和近紅外光之間具有特殊的陡坡效應(yīng),即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現(xiàn)象來監(jiān)測富營養(yǎng)化的分布范圍,然后,從彩色紅外圖像上的顏色變化來監(jiān)測富營養(yǎng)化的污染程度。

研究人員結(jié)合高光譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立了基于MODIS數(shù)據(jù)對(duì)太湖水體富營養(yǎng)化識(shí)別的模型,實(shí)現(xiàn)了水富營養(yǎng)化遙感信息的有效提取。采用水體富營養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)(TSI)對(duì)西安渭河水體富營養(yǎng)化的研究證明,使用TM遙感數(shù)據(jù)對(duì)水體富營養(yǎng)化的遠(yuǎn)程監(jiān)測和評(píng)估是可行的。研究證明,從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評(píng)價(jià)方法,可行性強(qiáng),能夠充分運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)源很好地完成湖泊富營養(yǎng)化狀態(tài)的評(píng)價(jià)工作。遙感技術(shù)能夠多角度對(duì)水體富營養(yǎng)化進(jìn)行監(jiān)測和評(píng)價(jià),為動(dòng)態(tài)監(jiān)測水體富營養(yǎng)化提供了有效的監(jiān)測技術(shù)手段。

5.石油污染的監(jiān)測

海上或港口的石油污染是一種常見的水體污染,也是污染數(shù)量多、范圍廣、危害深的一種污染。遙感技術(shù)利用油和水對(duì)太陽輻射的反射不同,在遙感影像上表現(xiàn)為同物異譜和同譜異物現(xiàn)象來監(jiān)測水體是否有油層覆蓋。

不同厚度的油膜對(duì)太陽光的反射不同,通過對(duì)水面影像上反射率的變化監(jiān)測水體的油污染以及油層的覆蓋厚度,從遙感影像上觀察石油泄漏的時(shí)空分布特點(diǎn)和擴(kuò)散規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)石油污染的快速準(zhǔn)確的監(jiān)測。

遙感技術(shù)在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在大氣顆粒物監(jiān)測中的應(yīng)用

PM10主要來源于各種燃料(如煤炭和石油)的燃燒和工廠的生產(chǎn)過程中,不僅對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)具有直接危害作用,其氣溶膠顆粒還對(duì)可見光具有消光作用(散射和吸收),從而導(dǎo)致地面能見度下降,給城市景觀和人們生活造成不良影響。利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演光學(xué)厚度得到PM10的時(shí)空分布是對(duì)地面監(jiān)測的一項(xiàng)重要補(bǔ)充。

美國的一項(xiàng)研究利用MODIS和MISA收集了2001年1月1日至 2006 年12月31日每日 AOD數(shù)據(jù),結(jié)合擴(kuò)散和傳輸模型,推算公式(PM2.5=η×AOD)中的 η 值,計(jì)算 PM2.5 濃度的均值,與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)作對(duì)比,相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.77。這些研究表明,遙感方法是研究大氣顆粒物污染暴露水平的可行而有效的手段。

遙感技術(shù)在大氣污染物監(jiān)測中的應(yīng)用

全球臭氧監(jiān)測儀(GOME)主要用于監(jiān)測 O3以及在對(duì)流層和平流層臭氧化學(xué)中具有重要影響的痕量氣體(如NO2、SO2和一些鹵化物)的全球分布。有人利用 MOPITT衛(wèi)星資料及近地面監(jiān)測數(shù)據(jù)研究了北京奧運(yùn)前后大氣CO柱濃度及近地面質(zhì)量濃度的分布及變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)受2008年奧運(yùn)空氣質(zhì)量保障措施的影響,北京及周邊五省市大氣中CO柱濃度及近地面質(zhì)量濃度同時(shí)分別降低了19.3%和46.7%(P

遙感技術(shù)在特殊天氣監(jiān)測中的應(yīng)用

霧是指大量微小水滴浮游在空中,使水平能見度小于1.0km 的天氣現(xiàn)象;霾是大量極細(xì)微的干塵粒等均勻地浮游在空中,使水平能見度小于 10.0km,造成空氣普遍渾濁的天氣現(xiàn)象?;谌A東六省一市449個(gè)氣象站點(diǎn)1961—2007年的霧、霾、氣溫和露點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)及2000—2007 年 MODIS 的 AOD數(shù)據(jù),利用氣候統(tǒng)計(jì)診斷、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù),認(rèn)為氣溫升高和熱島效應(yīng)增強(qiáng)、空氣濕度和風(fēng)速降低、AOD 增加等是華東地區(qū)霧和霾出現(xiàn)頻率發(fā)生變化的主要原因。

沙塵暴是大風(fēng)揚(yáng)起的地面沙塵,使空氣變渾濁、大氣水平能見度低于1 km、近地面大氣層中懸浮顆粒物急劇增加的一種自然現(xiàn)象。目前國外對(duì)沙塵暴的遙感監(jiān)測主要利用靜止氣象衛(wèi)星(GMS/VISSR)和極軌氣象衛(wèi)星(NOAA/AVHRR )兩大衛(wèi)星遙感系列數(shù)據(jù)。在我國,在“氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用研究”課題中,篩選可以較好地反映沙塵暴信息的假彩色圖像合成方式,并利用NOAA/AVHRR 對(duì)沙塵區(qū)的相對(duì)沙塵濃度進(jìn)行了分層。近年來,不同研究分別利用 NOAA/AVHRR 和 MODIS數(shù)據(jù)分析內(nèi)蒙古沙塵暴的波譜特點(diǎn),有效地區(qū)分了沙塵區(qū)與其他地物,監(jiān)測沙塵暴的影響范圍及濃度分布,繪制分布圖像,得到了很好的效果。

遙感圖像的應(yīng)用

在運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測時(shí),往往可以同時(shí)獲取大氣氣溶膠濃度和分布的遙感圖像,更加方便、直觀和連續(xù)地反映出動(dòng)態(tài)變化。大氣氣溶膠濃度不同,其遙感圖像的色調(diào)也不同。一般來說,濃度大,其散射、反射率也大,影像呈白色、淺色;反之,呈灰黑色、深色。結(jié)合大氣取樣監(jiān)測分析,可以鑒別其主要污染物、顆粒物數(shù)目及其分布空間。再根據(jù)長期監(jiān)測,即可獲取大氣污染的時(shí)空分布與變化規(guī)律。

遙感技術(shù)在大氣污染物與人群健康關(guān)系研究中的應(yīng)用

國內(nèi)外已有一系列研究利用遙感數(shù)據(jù)反演出的大氣顆粒物濃度進(jìn)行人群健康水平評(píng)價(jià)。在結(jié)合地理坐標(biāo)和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)后,遙感數(shù)據(jù)在一定程度上可以反映人群的大氣污染物暴露水平,從而更好地進(jìn)行人群疾病原因分析和健康水平評(píng)價(jià)。

結(jié)束語:

作為全世界范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的國家之一,我國的水污染、大氣污染問題已引起越來越多的關(guān)注。構(gòu)建并完善以常規(guī)監(jiān)測、自動(dòng)監(jiān)測為基礎(chǔ),遙感監(jiān)測為輔助的天地一體式環(huán)境監(jiān)測體系,提高監(jiān)測和預(yù)報(bào)水平,是一個(gè)值得探索的課題。隨著遙感監(jiān)測項(xiàng)目的增多、衛(wèi)星分辨率的提高、數(shù)據(jù)共享程度的提高和數(shù)據(jù)處理與解釋的完善,遙感技術(shù)將逐漸成為水環(huán)境、大氣監(jiān)測乃至各種環(huán)境污染物監(jiān)測的主要手段,為揭示區(qū)域性乃至全球性疾病起因、提高人群健康水平作出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

第8篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]遙感技術(shù) 環(huán)境污染 污染監(jiān)測

[中圖分類號(hào)] TP79 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2014)-2-336-1

1遙感技術(shù)及其在環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用范圍

1.1遙感技術(shù)特點(diǎn)及其作用

遙感技術(shù)是一種典型的衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù),將其應(yīng)用與環(huán)境污染監(jiān)測過程中具有監(jiān)測速度快、監(jiān)測范圍廣、可以通過長時(shí)間的動(dòng)態(tài)監(jiān)測實(shí)現(xiàn)監(jiān)測效果的提高。同時(shí),遙感技術(shù)監(jiān)測還具有投入成本低、回報(bào)高、不需要進(jìn)行現(xiàn)場樣本采集,而且能夠發(fā)現(xiàn)采用常規(guī)方法不能監(jiān)測得到的污染源。尤其是其可以對(duì)制定區(qū)域進(jìn)行跟蹤測量,同時(shí)可以快速的獲得與環(huán)境污染相關(guān)的相關(guān)信息,諸如污染源位置、污染影響程度、污染影響范圍、對(duì)大氣生態(tài)效應(yīng)的影響等。

1.2遙感技術(shù)的主要應(yīng)用

當(dāng)前,遙感技術(shù)在當(dāng)前我國的諸多領(lǐng)域當(dāng)中得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用,例如可以用于農(nóng)林牧漁業(yè)的環(huán)境監(jiān)測中;進(jìn)行包括地質(zhì)、水文、海洋以及氣象等環(huán)境的檢測中;另外,在資源探測、軍事偵察、土地資源管理以及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌規(guī)劃等。同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,使得遙感技術(shù)得到了快速的發(fā)展,而且該技術(shù)當(dāng)前可以迅速的測出水體中絕大部分的微量元素真實(shí)含量,諸如泥沙含量、水溫、葉綠素和水色等。而且其可以測量得到大氣的濕度、溫度和多種污染氣體的濃度及分布狀況等,而且在固體污染物的測量方面也具有一定的監(jiān)測作用。

2遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測中的應(yīng)用

通過使用遙感技術(shù)能夠?qū)κ艿轿廴镜乃w進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,而且液態(tài)污染識(shí)別監(jiān)測技術(shù)主要依靠電磁波譜特征的差異對(duì)不同的水土污染狀況進(jìn)行識(shí)別。例如,固態(tài)污染不但可以采用波譜特征進(jìn)行區(qū)分,而且還能夠使用幾何特征進(jìn)行識(shí)別。正是基于水體對(duì)紅外輻射擁有特殊的機(jī)理形式,因此遙感監(jiān)測技術(shù)主要采用紅外遙感技術(shù)。

2.1工業(yè)污染水體監(jiān)測處理

工業(yè)生產(chǎn)過程中排除的大量熱水在進(jìn)入自然水體中后會(huì)使得水體的溫度上升,這不但直接影響到水體中動(dòng)植物的生存,而且水溫的增加還將加快其中有機(jī)物的分解,消耗水體中的大量氧氣,使得水質(zhì)惡化。這時(shí),可以采用紅外掃描儀對(duì)水體的微小溫度差異進(jìn)行探測,其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)幾分之一度的溫度差進(jìn)行探測。通過形成的熱紅外圖像還可以清楚的得到造成污染的污染源,被污染水體的流向,污水的分布范圍等,而且可以從中分析得到污染物的擴(kuò)散速度。

另外,通過使用波段為8-14μm的熱紅外掃描儀進(jìn)行航空遙感,其得到的影響將能夠清楚的觀察得到污染熱水的擴(kuò)散情況。在結(jié)合密度分割措施處理之后,可以對(duì)水溫變化進(jìn)行實(shí)際測量,最終繪制得到水體的等溫線。之后,將獲得的連續(xù)幾次熱紅外圖像資料以及水溫變化綜合擴(kuò)散參數(shù)結(jié)合起來,將能夠掌握水體真實(shí)的水溫變化狀況。

2.2泥沙污染與水體渾濁度分析

當(dāng)水體中的泥沙含量增加時(shí),將會(huì)使得水體的反射率增加。隨著水體中懸浮泥沙濃度增加以及懸浮顆粒粒徑的增加,水體的反射率以及反射峰值也會(huì)隨著波長的方向而發(fā)生移動(dòng),即所謂的紅移。加之水體在0.93―1.13μm附近吸收的紅外線多,不宜對(duì)懸浮泥沙的濃度進(jìn)行精確判定。因此,在采用遙感技術(shù)進(jìn)行泥沙污染和水體渾濁度分析時(shí)尤其要注意問題,通常定量分析的最佳波段范圍在0.65-0.85μm之間。

3遙感技術(shù)在大氣顆粒物監(jiān)測中的應(yīng)用

大氣顆粒物污染主要以PM10污染為主,其主要來源是多種燃料,諸如煤炭、石油等燃燒或者工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,不僅會(huì)對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等造成直接危害,而且其中的氣溶膠顆粒還會(huì)通過散射吸收作用而對(duì)可見光形成消光作用,造成了地面能見度的下降,給城市景觀以及人們的生活造成不良影響。這時(shí),利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行反演,得到實(shí)時(shí)的PM10分布狀況是進(jìn)行大氣顆粒物監(jiān)測的重要內(nèi)容。

例如,美國的環(huán)境監(jiān)測人員利用MODIS與MISA對(duì)2008年1月1日至2012年1月1日每日的AOD數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,然后利用擴(kuò)散與傳輸模型,綜合推算公式(PM2.5=η×AOD)中的η值,計(jì)算得到了大氣PM2.5的濃度值,通過與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)的對(duì)比,認(rèn)為兩者之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.78。這表面遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測,尤其是大氣顆粒物污染程度的可行性研究方面尤為有效。

隨著環(huán)境狀況日趨惡化,沙塵暴成為了我國北方大部分地區(qū)的主要危害,其揚(yáng)起的沙塵使得空氣混濁、大氣能見度下降、近地面中大氣層的懸浮顆粒物數(shù)量迅速增加,對(duì)人體健康以及人們的正常生活造成影響。當(dāng)前,國外針對(duì)沙塵暴進(jìn)行遙感監(jiān)測主要是利用靜止的氣象衛(wèi)星(GMS/VISSR)與極軌氣象衛(wèi)星(NOAA/AVHRR)兩大遙感系列數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。而在我國,在遙感技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目研究過程中,將可以很好反映沙塵暴信息的圖像合成方式進(jìn)行篩選,同時(shí)利用NOAA/AVHRR 對(duì)沙塵暴發(fā)生區(qū)域的沙塵相對(duì)濃度進(jìn)行分層處理。當(dāng)前,國內(nèi)諸多學(xué)者在不同的研究過程中利用NOAA/AVHRR與MODIS的遙感數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)蒙古的沙塵暴波普特點(diǎn)進(jìn)行了有效分析,對(duì)沙塵暴區(qū)域與其他區(qū)域進(jìn)行了區(qū)分,監(jiān)測得到了沙塵暴對(duì)應(yīng)的影響范圍和沙塵濃度分布,繪制得到了對(duì)應(yīng)的分布圖像,取得了較為精確的測量效果。

4遙感圖像的應(yīng)用

在使用遙感技術(shù)進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測之后,通??梢酝瑫r(shí)得到大氣溶膠濃度及其分布的具體圖像,這可以更加方便、直觀的反映出大氣環(huán)境變化的動(dòng)態(tài)變化情況。在遙感圖像中,大氣溶膠濃度不同時(shí),遙感圖像的色調(diào)也會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)的變化。通常,大氣濃度較大時(shí),大氣的散射、反射率等也較大,這時(shí)圖像將呈現(xiàn)出白色、或者顏色相對(duì)較淺。若大氣濃度較小,則圖像呈現(xiàn)為灰色或者其他較深的顏色。這時(shí),結(jié)合大氣取樣監(jiān)測操作,就可以鑒別得到其中的主要污染物類型、顆粒物數(shù)目以及空間具體分布。然后結(jié)合長時(shí)間的監(jiān)測數(shù)據(jù),就能夠得到大氣污染的時(shí)空變化及分布規(guī)律。

隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,除了在上述相關(guān)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用之外,當(dāng)前遙感技術(shù)還應(yīng)用到了污染物與人群健康關(guān)系的研究工作中。國內(nèi)外已經(jīng)有大量的研究利用遙感技術(shù)反演得到了大氣顆粒物濃度對(duì)人體健康水平的影響評(píng)價(jià)體系。同時(shí),還可以結(jié)合人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及地理坐標(biāo)等,分析對(duì)應(yīng)人群的污染物暴露水平,為流行病的預(yù)防提供參考數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]周晨. 環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 環(huán)境科技, 2011(z1).

第9篇:遙感應(yīng)用技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);地質(zhì)找礦;應(yīng)用探討

隨著找礦相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,地質(zhì)找礦事業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。遙感技術(shù)是找礦過程中的常用現(xiàn)代信息化技術(shù),大幅度提高了找礦的質(zhì)量以及效率,因此,被相關(guān)行業(yè)人士大力認(rèn)可。為了更好地幫助人們認(rèn)識(shí)遙感技術(shù)在找礦過程中的作用,對(duì)遙感技術(shù)在找礦中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

1 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)也就是指通過電磁波、紅外線以及可見光等來對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行探測,從而對(duì)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們也將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到遙感技術(shù)當(dāng)中,這就使得遙感技術(shù)的應(yīng)用效果得到進(jìn)一步的提高。其中計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用,已成為現(xiàn)代遙感技術(shù)的主要應(yīng)用手段之一,它有機(jī)的將傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查方法和遙感技術(shù)相結(jié)合,這就使得人們在礦產(chǎn)調(diào)查的過程中,其應(yīng)用效果得到了進(jìn)一步的提升,進(jìn)而促進(jìn)了我國礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)方面的應(yīng)用一般都是以地質(zhì)制圖為主,對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)地再現(xiàn),從而為地質(zhì)找礦提供重要的探尋數(shù)據(jù)。通常狀況下,遙感技術(shù)在找礦中的應(yīng)用主要分為兩類。一類是直接應(yīng)用,另一類則是間接應(yīng)用。

2.1 直接應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中的常見應(yīng)用有遙感蝕變信息提取法,其主要是:利用巖漿熱液對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)造成的改變提取相關(guān)的信息。當(dāng)巖漿或氣水熱液作用于圍巖時(shí),會(huì)使得圍巖出現(xiàn)“蝕變”,這種產(chǎn)物同成礦的種類、成分以及類型都有著內(nèi)在的必然聯(lián)系。一般情況下,圍巖蝕變產(chǎn)生的實(shí)際范圍要遠(yuǎn)超過礦化的范圍,而且,蝕變類型的不同變化和金屬礦化的空間位置存在一定的規(guī)律性,所以,圍巖蝕變能夠成為地質(zhì)找礦的重要標(biāo)示。

第一,圍巖蝕變主要是由原巖同熱液相互作用形成的最終產(chǎn)物,其主要的種類有:絹云母化、云英巖化以及硅化等。第二,有效實(shí)現(xiàn)地質(zhì)有用信息的提取。當(dāng)一些地區(qū)的地貌出現(xiàn)一定的變化時(shí),當(dāng)?shù)氐碾姶挪ㄐ纬傻姆瓷浠蛲干涠紩?huì)相應(yīng)發(fā)生一定的變化,而電磁波是遙感技術(shù)地理信息的主要載體,同時(shí),地質(zhì)體的光譜特性以及內(nèi)在的一些物理特性和化學(xué)特性都具有一定的關(guān)聯(lián)性。當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了重大變化時(shí),便會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)體內(nèi)部的不同波長的光子出現(xiàn)一定的變化,例如,吸收性和反射性都出現(xiàn)了不同變化。相對(duì)來講,巖石礦物本身的化學(xué)以及物理成分相對(duì)穩(wěn)定,其在光譜吸收等方面亦是較為穩(wěn)固。光譜的產(chǎn)生主要是因?yàn)椋何矬w內(nèi)部的離子以及原子外層電子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),不同的電磁輻射來自于不同的礦物質(zhì)。所以,借助遙感技術(shù)中的波譜儀就可以對(duì)這樣的光譜曲線進(jìn)行測量,并通過光譜對(duì)比,分析出樣本為什么類型的礦物質(zhì)。這種方法是當(dāng)前最為有效的找礦方法中的一種。第三,現(xiàn)今使用的遙感技術(shù)多數(shù)都是借助航空航天技術(shù)在高空對(duì)地表物質(zhì)的光譜特征進(jìn)行接收,在實(shí)施的過程中,很容易因?yàn)樵茖印⑺w以及植被等物質(zhì)出現(xiàn)一定的測量誤差,所以,在蝕變礦物信息提取過程中,應(yīng)該對(duì)可能產(chǎn)生干擾的光譜信息進(jìn)行詳細(xì)分析,以便于最大效果地降低干擾作用。當(dāng)前,遙感礦化蝕變異常信息提取的主要方法包括:主成分分析法以及光譜角識(shí)別法等。

2.2 間接應(yīng)用

2.2.1 提取地質(zhì)構(gòu)造信息

一般情況下,地質(zhì)礦產(chǎn)主要是由各種地質(zhì)構(gòu)造的不同運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。例如,火山或地震活動(dòng)等。通常情況下,礦產(chǎn)的分布主要集中在各種地質(zhì)構(gòu)造邊緣位置或產(chǎn)生變異的部位,很多重要的礦產(chǎn)主要分布在不同板塊的結(jié)合位置或鄰近邊界的地帶。從形成時(shí)間上分析,其同地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是保持同步的,礦床的分布會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的變化而產(chǎn)生變化,并且,呈現(xiàn)出了帶狀分布。借助遙感技術(shù)從事找礦工作,主要就是利用這一特征進(jìn)行尋找工作。如,在礦物質(zhì)的形成范圍,借助線性影像對(duì)對(duì)應(yīng)的信息進(jìn)行高效提取,同時(shí),還可以對(duì)火山結(jié)構(gòu)以及盆地等地質(zhì)影像資料進(jìn)行科學(xué)分析,并從其中提取出找礦需要的有用信息,從而結(jié)合相關(guān)的影響因素,綜合評(píng)定礦物的儲(chǔ)備以及類型等相關(guān)特性。

2.2.2 植被波譜特征應(yīng)用

通常情況下,礦場周邊的地貌植被與所含有的礦物質(zhì)具有一定的關(guān)聯(lián)性,例如,金屬元素隨著時(shí)間的不斷累積,會(huì)生成一定的微生物群落,而微生物同地下水等自然環(huán)境相互作用,會(huì)對(duì)地表的土層產(chǎn)生一定的作用,從而使得地表出現(xiàn)一定的變化。地表的各種植被在吸收了含有金屬元素的營養(yǎng)物質(zhì)后,會(huì)發(fā)生一定的異變。當(dāng)大面積出現(xiàn)異變后,借助遙感技術(shù)對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行有效地提取,從而分析出具體的金屬元素,并借此判斷該區(qū)域的礦物質(zhì)儲(chǔ)備等情況。

3 結(jié)束語

近年來,遙感技術(shù)已經(jīng)日益成熟,并且,在多種行業(yè)得到了更為廣泛的應(yīng)用。有效地推動(dòng)了各行各業(yè)的迅猛發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的不斷提高,地質(zhì)找礦工作的效率已經(jīng)成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn)。遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的運(yùn)用,有效地提高了地質(zhì)找礦質(zhì)量以及數(shù)量。

參考文獻(xiàn)

[1]趙少杰,錢建平,陳宏毅.遙感線性構(gòu)造分形統(tǒng)計(jì)和蝕變信息提取在桂東地區(qū)金鉛鋅錫多金屬成礦預(yù)測中的應(yīng)用[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué),2011(03).

[2]梁偉超,劉磊,何曉剛,等.新疆野馬井地區(qū)礦化蝕變信息提取與找礦研究[J].西部探礦工程,2011(07).

[3]張國榮,蘆青山,費(fèi)一清.ETM~+數(shù)據(jù)在甘肅省肅北縣黑刺溝一帶蝕變遙感異常信息提取中的應(yīng)用[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué),2010(03).

[4]王亞紅,王永,王輝,等.利用ETM數(shù)據(jù)進(jìn)行礦化蝕變信息提取的方法研究-以柴北緣地區(qū)為例[J].遙感信息,2009(06).