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關(guān)鍵詞:航空攝影;測量;遙感;技術(shù)應(yīng)用
Abstract: with the national defense construction, national economic and social development of geographic space information applications increased demand aerophotogrammetry development with new opportunities at the same time aerophotogrammetry equipment development is also faced with severe challenges. Aviation photogrammetry development, remote sensing technology to provide a space for the location of the theoretical basis and method, and the rapid development of remote sensing technology, is also in photogrammetry has had a huge impact. This article from the user requirement of argument put forward the aerial photogrammetry and remote sensing technology equipment and technology system, discusses the aerial photogrammetry and remote sensing technology application.
Keywords: aerial photography; The survey; Remote sensing; Technology application
中圖分類號:TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.概述
信息時代,信息是至關(guān)重要的資源,而信息的獲取又是其中非常重要的一步。攝影測量與遙感作為對地觀測獲取地物信息的重要手段之一,正發(fā)揮著越來越大的作用。長期以來,攝影測量學(xué)被視為一門幾何科學(xué)。隨著遙感技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展,這門學(xué)科正在從幾何科學(xué)向信息科學(xué)發(fā)展。攝影測量與遙感技術(shù)利用各種不同類型的非接觸傳感器,獲取模擬的或數(shù)字的影像,然后通過解析和數(shù)字化方式提取所需要的信息,在空間信息系統(tǒng)中以數(shù)字方式加以存儲、管理、分析和表達(dá),再通過可視化和符號化技術(shù)形成所需要的產(chǎn)品
二.航空攝影測量與遙感裝備體系結(jié)構(gòu)
(1)航空攝影測量
依據(jù)航空攝影測量任務(wù)、能力需求和地理空間信息流程,航空攝影測量應(yīng)由衛(wèi)星對地觀測、對地觀測數(shù)據(jù)綜合接收、地理空間信息綜合處理、管理和應(yīng)用服務(wù)五大功能領(lǐng)域組成,與之相應(yīng)的航空攝影測量裝備體系結(jié)構(gòu)如圖1所示:
圖1航空攝影測量裝備體系結(jié)構(gòu)
①衛(wèi)星對地觀測系統(tǒng),以衛(wèi)星為平臺,搭載不同精度(如0.6m、0.3m、0.1m或更高地面像元分辨率)、不同工作波段(可見光、微波)、不同測量原理(激光、重力、磁力)的測繪傳感器,形成多平臺組網(wǎng)、多傳感器互補、滿足多地理要素探測、多比例尺地形圖測繪需要的衛(wèi)星對地觀測體系。
②對地觀測數(shù)據(jù)綜合接收系統(tǒng),由中心站和若干分站組成對地觀測數(shù)據(jù)地面綜合接收站網(wǎng),接收站之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與交換;每一個接收站分別由業(yè)務(wù)運控管理、對地觀測數(shù)據(jù)綜合接收、影像產(chǎn)品預(yù)處理和傳感器定標(biāo)等功能系統(tǒng)組成。
③地理空間信息綜合處理系統(tǒng),由大地測量數(shù)據(jù)(包括平面、高程、重力、磁力數(shù)據(jù))處理、攝影測量與遙感影像數(shù)據(jù)處理、數(shù)字地圖制圖與印刷等功能系統(tǒng)等組成,通常是多臺套、多功能、異構(gòu)并行處理的信息系統(tǒng)。
④地理空間信息應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng),由地理空間信息服務(wù)、地理環(huán)境可視化、地理環(huán)境分析與輔助決策等功能系統(tǒng)組成,依據(jù)國防建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展對地理空間信息的需求,上述功能系統(tǒng)可組合使用,直接面向用戶提供多功能地理空間信息應(yīng)用服務(wù)。
⑤地理空間信息基礎(chǔ)設(shè)施,是以網(wǎng)絡(luò)(格)為基礎(chǔ)、以數(shù)據(jù)為中心、分布式存儲、面向?qū)ο筇峁┑乩砜臻g信息服務(wù)的信息基礎(chǔ)設(shè)施,一般由地理空間數(shù)據(jù)管理、地理空間信息查詢服務(wù)、專題測繪產(chǎn)品定制分發(fā)和網(wǎng)絡(luò)管理、信息安全管理、質(zhì)量控制等功能系統(tǒng)組成。
(2)遙感裝備體系結(jié)構(gòu)
航空遙感系統(tǒng)航空遙感系統(tǒng)主要由傳感器、裝載傳感器的航空遙感平臺及記錄航空影像信息的感光膠片組成。
① 傳感器
傳感器是遙感技術(shù)系統(tǒng)的重要組成部分,它通過測量和記錄目標(biāo)物的電磁輻射強(qiáng)度和特性,直接獲得目標(biāo)的信息。傳感器一般由收集器、探測器、信號處理器和輸出設(shè)備所組成。用于不同目的的傳感器,其工作方式、工作波段及輸出方式各異。有些傳感器是被動地探測目標(biāo)物所反射或發(fā)射的電磁波輻射,成為一種被動式傳感器,另一種是主動式傳感器。它本身發(fā)射電磁波,然后接收回波。傳感器按記錄方式,可分為非成像傳感器和成像傳感器兩類。
②感光膠片
感光膠片作為攝影機(jī)的探測元件,用以記錄地物反射電磁波的性質(zhì)和強(qiáng)度,不同感光膠片的感受能力不同。長期以來,黑白全色片一直是航空攝影機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)型膠片。全色膠片的光譜靈敏度占光譜中的紫外(0.3—0.4微米)和可見光(0.4—0.7微米)光譜部分。還有一種用以加工黑白航空相片的紅外感光膠片,這種膠片不僅對紅外和可見光感光而且也對反射紅外(0.7一0.9微米)感光。還有一種彩色紅外膠片,它的出現(xiàn)得益于二戰(zhàn)期間偵察表面涂漆偽裝成植物的各種目標(biāo)的需求。
③航空遙感平臺
航空遙感平臺用以安放航空傳感器、對地物目標(biāo)進(jìn)行遙感探測的工作平臺。它的飛行高度較低,地面分辨率較高,而且有機(jī)動靈活、使用方便、資料回收較易等優(yōu)越性。用作航空遙感平臺的氣球主要有三種,一種是自由氣球,它可達(dá)到近50千米的高空,既可用來測試傳感器的性能,也可用以收集地面信息。二是氣球,它可上升到11千米高空,持續(xù)6個小時。氣球常常充以氫氣或氦氣,另外還有充灌熱空氣的熱氣球。三是系留氣球,最高可達(dá)5千米的高度,它是較為接近地面的固定的空中平臺,用于近地面和低空的遙感觀測。飛機(jī)是航空遙感中廣泛使用的一種運載工具,它可以攜帶多種傳感器,主要有航空攝影機(jī)、掃描儀和機(jī)載側(cè)視雷達(dá)等。用作傳感器工作平臺的主要有輕型低空飛機(jī)、重型飛機(jī)、直升飛機(jī)和無線電遙控的無人駕駛飛機(jī)。
三. 航空攝影測量與遙感技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);地質(zhì);測繪
Abstract: Remote sensing technology as geodetic surveying and mapping technology of modern novel, has been widely applied in the national construction aspects, at present, the application of remote sensing technology in geological mapping has been very mature, this paper briefly introduces the development of remote sensing technology, remote sensing technology and application in the surveying and mapping work. Some simple exposition.
Key words: remote sensing; geological; mapping
中圖分類號:P25文獻(xiàn)標(biāo)識碼: 文章編號:
一、遙感技術(shù)的發(fā)展
1.“遙感”,顧名思義,就是遙遠(yuǎn)地感知。人類通過大量的實踐,發(fā)現(xiàn)地球上每一個物體都在不停地吸收、發(fā)射信息和能量,其中有一種人類已經(jīng)認(rèn)識到的形式――電磁波,并且發(fā)現(xiàn)不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據(jù)這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識別物體。遙感的實現(xiàn)還需要遙感平臺,像衛(wèi)星、飛機(jī)、氣球等,它們的作用就是穩(wěn)定地運載傳感器。當(dāng)在地面試驗時,還會用到像三角架這樣簡單的遙感平臺。針對不同的應(yīng)用和波段范圍,人們已經(jīng)研究出很多種傳感器,探測和接收物體在可見光、紅外線和微波范圍內(nèi)的電磁輻射。傳感器會把這些電磁輻射按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為原始圖像。原始圖像被地面站接收后,要經(jīng)過一系列復(fù)雜的處理,才能提供給不同的用戶使用。
2.遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,航空遙感作為地形圖測量的重要手段已在實踐中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感用于測圖也正在研究之中并取得一些意義重大的成果,基于遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。自20世紀(jì)初菜特兄弟發(fā)明人類歷史上第一架飛機(jī)起,航空遙感就開始了它在軍事上的應(yīng)用。
二、遙感技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用
遙感對地觀測技術(shù)是當(dāng)代高新技術(shù)的重要組成部分,是20世紀(jì)末幾年開始執(zhí)行的“對地觀測系統(tǒng)(EOS)”計劃的主體。它具有時效性好、宏觀性強(qiáng)、信息量豐富等特點。利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)可以準(zhǔn)確地監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害體的形變與蠕動情況,從衛(wèi)星遙感圖像上可實時或準(zhǔn)實時地反映災(zāi)時的具體情況,監(jiān)測重點災(zāi)害點的發(fā)展演化趨勢,增強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的預(yù)見性。因此,為了能及時地調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害狀況,為搶災(zāi)與救災(zāi)工作提供準(zhǔn)確資料,根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的需要,在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中采用遙感技術(shù)這一先進(jìn)手段,是尤為必要的,這也是現(xiàn)代高新技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢。
1.遙感技術(shù)在地址測繪中得到了廣泛應(yīng)用,這將有利于發(fā)展科學(xué)、促進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。遙感信息反映的地質(zhì)事實,不能因為學(xué)科偏見,傳統(tǒng)觀念和規(guī)程而被改變。當(dāng)然,早期的遙感資料由于受分辨率的限制,近年來,由于采用了新的技術(shù)思路,在大比例尺地址測繪和地質(zhì)制圖中,遙感與地質(zhì)的符合程度和可兼容程度有了很大的改進(jìn),但在如何充分發(fā)揮遙感地質(zhì)的認(rèn)識上仍有待統(tǒng)一,否則遙感地質(zhì)將無法健康發(fā)展下去。
2.在巖漿巖、變質(zhì)巖,特別是火山巖地區(qū),地質(zhì)圖上對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的描述要比實際粗略得多,很多復(fù)式侵入雜巖體、隱伏侵入體、火山機(jī)構(gòu)、脈巖、變質(zhì)巖的類型和相帶在遙感圖像上有充分的反映,但常規(guī)地質(zhì)圖則記述得很簡單。在松散堆積物廣泛覆蓋的地區(qū),地質(zhì)圖上的要素內(nèi)容也過于簡略,近年來,各類鉆井、物探資料進(jìn)一步證明了遙感地質(zhì)資料的可靠程度,如果能用遙感資料將各種各樣的隱伏地質(zhì)信息、隱蔽地質(zhì)界限,補充到這類地區(qū)的地質(zhì)圖上去,則將大大改善其地質(zhì)研究程度,所以地址測繪開展了大比例尺地質(zhì)填圖,在這些工作中如能充分正確地應(yīng)用遙感技術(shù),也必將大幅度提高大比例尺地質(zhì)圖件的精度和專業(yè)水平,加快詳細(xì)地址測繪、專業(yè)勘測的進(jìn)度。
三、遙感技術(shù)帶來的新信息
縱觀遙感提供的構(gòu)造新信息可概括為:
1.表淺硬固地殼中的大斷裂和韌性剪切帶;
2.地塊和巖塊;
3.密布的直線形斷裂和大節(jié)理;
4.碎裂塊體與漂移巖塊;
5.塑性-硬固地殼中垂直貫通的強(qiáng)爆環(huán)形斷裂;
6.地殼中的膨隆及塌陷地段等。通過遙感分析發(fā)現(xiàn)的不同世代、不同級別的環(huán)形斷裂,包括隱伏侵入體和巖漿強(qiáng)爆中心等地質(zhì)條件,我們堅信,這一新的地質(zhì)構(gòu)造理論終將會萌生、生長,給地質(zhì)測繪帶來革命性發(fā)展。
地質(zhì)災(zāi)害作為一種特殊的不良地質(zhì)現(xiàn)象,也是地質(zhì)測繪工作的重中之重。無論是滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害個體,還是由它們組合形成的災(zāi)害群體,在遙感圖像上呈現(xiàn)的形態(tài)、色調(diào)、影紋結(jié)構(gòu)等均與周圍背景存在一定的區(qū)別。因此,對崩、滑、泥等地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模、形態(tài)特征及孕育特征,均能從遙感影像上直接判讀圈定。由此,通過地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯,可以對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害點和地質(zhì)災(zāi)害隱患點進(jìn)行系統(tǒng)全面的調(diào)查,查明其分布、規(guī)模、形成原因、發(fā)育特點、發(fā)展趨勢以及危害性和影響因素。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃,劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域,評價易發(fā)程度,為防治地質(zhì)災(zāi)害隱患,建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)資料,此外,遙感在大型工程規(guī)劃選址,工程地質(zhì)穩(wěn)定性評價,鐵路、高速公路、引水工程、水利電力建設(shè)等方面進(jìn)行了廣泛應(yīng)用,初步顯示出遙感的技術(shù)優(yōu)勢,取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
四、遙感調(diào)查中尚存在的主要問題
遙感技術(shù)尚未得到廣泛的應(yīng)用。在地質(zhì)測繪隊伍中,目前人們對遙感技術(shù)比較陌生,使得遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中難以發(fā)揮應(yīng)有的作用;地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查工作需要多時相的實時或準(zhǔn)實時的遙感信息源,而這種信息源價格昂貴。受資金限制,地質(zhì)災(zāi)害的遙感調(diào)查工作難以得到普及,目前只能局限于重點地區(qū)與重點工程的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查;目前常用的遙感信息源空間分辨率較小,難以滿足地質(zhì)災(zāi)害點的詳細(xì)調(diào)查工作,這使得遙感技術(shù)僅在宏觀調(diào)查中應(yīng)用廣泛,而在微觀上應(yīng)用較少。遙感技術(shù)在工程地質(zhì)勘測、環(huán)境地質(zhì)和地質(zhì)災(zāi)害研究方面獲得廣泛的應(yīng)用和良好的效果,但急待以新的思路進(jìn)行深入研究,提高應(yīng)用水平。
五、結(jié)束語
遙感技術(shù)是一門新興的高新技術(shù)手段,利用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查不僅是必要的,而且是可行的。遙感技術(shù)可以貫穿于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測、預(yù)警、評估的全過程。隨著遙感技術(shù)理論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(shù)必將成為地質(zhì)災(zāi)害及其孕災(zāi)環(huán)境宏觀調(diào)查以及災(zāi)體動態(tài)監(jiān)測和災(zāi)情損失評估中不可缺少的手段之一,給地質(zhì)測繪工作提供更先進(jìn)的技術(shù)支持和更全面的數(shù)據(jù)庫資料,為“數(shù)字中國”提供更翔實的數(shù)據(jù)和信息,以全面提升行業(yè)領(lǐng)域中的綜合競爭力。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:遙感;穗帽變換;濕地
中圖分類號:X171 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
目前,在自然地理監(jiān)測研究中常用的數(shù)據(jù)有Landsat TM、SPOT、ASTER等衛(wèi)星影像遙感。SPOT與ASTER影像雖然精度高,但前者價格昂貴,后者覆蓋面小,且歷史數(shù)據(jù)缺乏,影像數(shù)據(jù)難以形成完整的時間序列,在大多數(shù)地區(qū)不能用來進(jìn)行對比分析,Landsat TM不但發(fā)射時間長,歷史數(shù)據(jù)完整,而且覆蓋面廣,地面分辨率高,價格相對便宜,是土地利用覆蓋變化研究中最常用的遙感影像之一。使用Landsat-5 TM數(shù)據(jù),其重復(fù)周期為16d,每景影像覆蓋面積為185km×185km,探測波段有7個。
這種數(shù)據(jù)的優(yōu)點是具有較高的空間分辨率,在地物分類、城鎮(zhèn)規(guī)劃、自然災(zāi)害監(jiān)測、病蟲害監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等很多問題上具有重要應(yīng)用價值,7個波段的光譜信息不但豐富,并且適用于宏觀判讀和分析。要使用這種數(shù)據(jù)通常需要先對其進(jìn)行變換等增強(qiáng)處理。穗帽變換是遙感數(shù)據(jù)變換的一種,該變換是指在多維光譜空間中,通過線性變換、光譜空間旋轉(zhuǎn)使植被與土壤的光譜特征得以有效分離。目前,遙感技術(shù)的應(yīng)用研究比較廣泛,但在濕地縮減方面的研究比較少。本文提出了一種基于遙感數(shù)據(jù)的提取,應(yīng)用穗帽變換的濕度波段對鐵嶺蓮花湖濕地面積變化情況的應(yīng)用研究,通過該研究可以有效區(qū)分濕地與其他類別地物。
1 研究區(qū)域概況和數(shù)據(jù)
蓮花湖濕地屬于沼澤濕地類型,原來三面環(huán)水,緊鄰遼河、柴河、凡河,是3條河流的匯合地。鐵嶺蓮花湖濕地位于鐵嶺市凡河新區(qū),中心地理坐標(biāo)為E123°43′,N42°16′。所屬三級流域為柳河口以上。濕地面積888.31hm2。由于歷史上盲目的農(nóng)田開墾,以及未處理的城市污水大量排入,導(dǎo)致蓮花湖濕地面積大幅削減,這引起了鐵嶺市相關(guān)部門的重視。蓮花湖濕地于2006年12月成立遼寧蓮花湖國家濕地公園,為遼寧唯一國家級濕地公園。
通過人工濕地的建設(shè),鐵嶺在全省率先實現(xiàn)了中心城市污水對遼河的零排放。而且,隨著對蓮花湖濕地公園規(guī)劃進(jìn)行擴(kuò)充和豐富,鐵嶺還將新城區(qū)的水系和部分綠化工程納入其中,如今整個新城區(qū)已是一座建在濕地上的城市,這在全國的城市中絕無僅有。
本文采用從Global Land Cover Facility下載的1993年9月和2008年10月成像的兩景 Landsat-5 TM 數(shù)據(jù),軌道號為 119/31。該影像共有 7個波段,分別為 TM1(450~520nm)、TM2 (520~600nm)、TM3 (630~690nm)、TM4(760~900nm)、TM5(1550~1750nm)、TM6(1040~1250nm)和 TM7(2080~2350nm)。TM6波段的分辨率為120m,其他波段分辨率都為30m。首先將各個單波段數(shù)據(jù)融合為多波段數(shù)據(jù)。為了定位研究區(qū)域,根據(jù)坐標(biāo)劃分出嶺蓮花湖地區(qū),并對該原始數(shù)據(jù)進(jìn)行剪裁等預(yù)處理工作。
2 遙感數(shù)據(jù)分析
對原始圖像多波段影像進(jìn)行處理,需要獲取新的特征波段參與分類。獲取新特征波段的方法包括主成分變換、植被指數(shù)變換、穗帽變換等。
本次數(shù)據(jù)分析使用穗帽變換獲取新的特征波段,即亮度、綠度和濕度波段,進(jìn)行研究區(qū)地物分類。穗帽變換不僅去除了原始影像各波段之間的冗余信息,而且使之后的結(jié)果變成了有重要物理意義的參數(shù)。一般前3個特征就包含了影像的絕大多數(shù)信息:變換后的第1分量表征土壤亮度,反映了土壤光譜信息;第2分量表征綠度,反映了植被光譜信息;第3分量表征地物的水分含量,反映了地物的濕度信息。一般情況下,我們主要根據(jù)的就是濕度信息。在ENVI環(huán)境下,可以進(jìn)行多種影像變換操作。典型的有HSV、PC、MNF和TC等。這里我們利用ENVI進(jìn)行TM影像穗帽(TC)變換。增強(qiáng)遙感數(shù)據(jù)后,將已經(jīng)過預(yù)處理的1993年和2008年鐵嶺蓮花湖地區(qū)遙感影像的多波段數(shù)據(jù)(band 1-5,band 7)分別打開。然后選擇變換方法為穗帽變換。
2.1 遙感獲取濕地信息的優(yōu)勢分析
首先,將從網(wǎng)站Global Land Cover Facility下載的Landsat-5 TM數(shù)據(jù)的各個波段進(jìn)行融合等預(yù)處理操作,然后將得到研究區(qū)1993年和2008年兩個不同時期的多波段數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示這兩幅影像并沒有表現(xiàn)出明顯的地物變化情況,所以我們很難找到與濕地面積變化有關(guān)的一系列信息。
因此,需要變換方式來增強(qiáng)影像,使研究區(qū)的濕地特征突出顯示。經(jīng)過穗帽變換,分別加載1993年和2008年基于濕度波段的灰度影像,觀察Cursor Location/Value 中的數(shù)據(jù)值,可以發(fā)現(xiàn)圖片中央的水庫數(shù)據(jù)值為較大正數(shù),研究區(qū)以北的遼河流域數(shù)據(jù)值也為正數(shù),而影像中一些其他地區(qū)的濕度數(shù)據(jù)值為負(fù)值。由此,可以說明穗帽變換后的第3波段為正值時表示該地區(qū)水分含量較大,屬于濕地類型,而為負(fù)值的地區(qū)表示水分含量較小的其他類型地物。
將鐵嶺蓮花湖地區(qū)穗帽變換之前的1993年和2008年TM多波段融合數(shù)據(jù)與經(jīng)過穗帽變換之后的濕度波段影像進(jìn)行比較,我們發(fā)現(xiàn)穗帽變換之后的影像能夠清楚地反映與濕地有關(guān)的信息,水分含量被突出顯示,濕地與其他類別地物的區(qū)別較大,這將十分有利于我們以后依據(jù)濕度波段進(jìn)行分類處理。
1993年和2008年的兩幅影像分別計算統(tǒng)計值,見表1。
表1 對2008年和1993年影像分別計算得出三個波段的統(tǒng)計值
統(tǒng)計結(jié)果顯示,該統(tǒng)計基于3個特征波段:Band1亮度波段、Band2綠度波段、Band3濕度波段,分別統(tǒng)計了這3個波段數(shù)據(jù)的最小值、最大值和平均值。我們比較關(guān)注的是濕度波段,觀察第3個波段對應(yīng)的統(tǒng)計值,發(fā)現(xiàn)在該研究區(qū)點數(shù)相同的情況下,2008年的濕度平均值明顯高于1993年。這說明2008年此區(qū)域范圍內(nèi)的濕地面積有所增加。
2.2 對濕度波段分類進(jìn)行分析
將穗帽變換后的影像以濕度波段為依據(jù)進(jìn)行非監(jiān)督分類。通過觀察,可發(fā)現(xiàn)水庫、河流均被分為第4類,并用黃色表示,同時依圖中的Cursor Location/Value 數(shù)據(jù),當(dāng)該數(shù)據(jù)值為正值時,表示的是水分含量較大的區(qū)域。從而我們得出:非監(jiān)督分類得到的4個類別中,用第4類表示濕地,而其他3類表示水分含量較小的地物。這種分類結(jié)果能夠清楚地表示濕地范圍發(fā)生的變化,通過對影像的目視解譯判讀,就可以對水分含量的變化區(qū)域有一個整體上的認(rèn)識。利用畫圖等工具,用不同的顏色表示不同類別,使研究結(jié)果更加清晰、易讀。從影像的非監(jiān)督分類結(jié)果中可以看到黃色類別的面積有明顯增大,所以,我們認(rèn)為2008年研究區(qū)域濕地面積有所增加。對經(jīng)過非監(jiān)督分類的1993年和2008年數(shù)據(jù)分別計算統(tǒng)計值,見表2。
表2 非監(jiān)督分類結(jié)果的統(tǒng)計值
結(jié)果表明:濕地類別(第4類)在研究區(qū)內(nèi)所占百分比有明顯提高,而且主要由第3類地物轉(zhuǎn)化變成的。根據(jù)TM數(shù)據(jù)和Google Earth上對該地區(qū)的判讀,可以發(fā)現(xiàn),第3類表示的地物最可能是農(nóng)田,這說明政府對區(qū)域內(nèi)農(nóng)田的開墾加以治理,并將其改為濕地,從而大大改善了該區(qū)地的生態(tài)環(huán)境。
3 結(jié)語
關(guān)鍵詞:地質(zhì)工作;水工環(huán)勘察技術(shù);遙感技術(shù)
引言
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)以及工業(yè)的發(fā)展,資源的匱乏問題已經(jīng)成為了一個世界性的問題。伴隨著地質(zhì)勘察技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的自然資源被發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用。所謂的水工環(huán)地質(zhì)勘察工作,綜合了水文以及巖土工程兩門地質(zhì)勘察學(xué)科的知識。水工環(huán)地質(zhì)勘察工作不僅要對勘察地區(qū)地下水的起源位置、匯集形式以及地下水的分布進(jìn)行探討,并且要對當(dāng)?shù)氐膸r土工程以及工程動力的地質(zhì)進(jìn)行探討。以下文章首先概述我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的現(xiàn)狀,并進(jìn)一步探討現(xiàn)階段地質(zhì)工作中應(yīng)用較廣的GPS以及RTK技術(shù)。
一、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的概述
現(xiàn)階段,我國的地質(zhì)勘察工作存在著許許多多問題。這些問題的存在,破壞了原有的生態(tài)平衡,使能源不斷地開采出來,嚴(yán)重影響了我國可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。這些問題的存在,也嚴(yán)重影響了我國地質(zhì)勘察的發(fā)展。面對資源日益枯竭的現(xiàn)狀,政府部門應(yīng)該重視地質(zhì)勘察工作的水平,完善我國地質(zhì)勘察制度,培養(yǎng)高技術(shù)水平的勘察人員,積極研發(fā)并購買先進(jìn)的地質(zhì)勘察儀器設(shè)備,從而促進(jìn)我國地質(zhì)勘察工作的發(fā)展。重視水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的進(jìn)展,加快我國現(xiàn)階段水工環(huán)勘察技術(shù)的進(jìn)步。
現(xiàn)階段,我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣。一方面,隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,我國的城市化進(jìn)程不斷加快。隨著我國城市化進(jìn)程的加快,我國城市發(fā)展面臨著許許多多的問題,比如城市的環(huán)境的污染問題,立即填埋場的選址問題,地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估問題以及土地利用的問題。利用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù),可以對以上問題提出有效的解決措施。通過地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,改善了城市污染現(xiàn)狀,并且對垃圾的填埋場進(jìn)行合理有效的選址,極大的降低了垃圾的污染程度。在地質(zhì)災(zāi)害的評估工作中,地質(zhì)勘察同樣發(fā)揮著重要的作用。另一方面,我國自上世紀(jì)八十年代以來,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡。隨著人們環(huán)保意識的提高,人與自然的可持續(xù)發(fā)展越來越受到了人們的關(guān)注。利用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù),可以在保護(hù)環(huán)境的前提下,加快我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?,F(xiàn)階段,我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用越來越廣,比如環(huán)境對人體健康的影響問題,生態(tài)可持續(xù)發(fā)展與土地利用率的問題等。通過應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù),極大的提高了環(huán)境保護(hù)的力度,提高了人們的生活水平。
二、現(xiàn)階段我國地質(zhì)勘察工作中GPS以及RTK技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國在實際的地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用較廣的技術(shù)有GPS以及RTK技術(shù),通過這兩種技術(shù)的應(yīng)用,可以極大的提高定位的精確度,保證地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。下面結(jié)合自身經(jīng)驗,談?wù)劕F(xiàn)階段我國地質(zhì)勘察工作中應(yīng)用較廣的這兩種技術(shù),并對其工作原理以及有關(guān)的優(yōu)點進(jìn)行闡述。
(一)GPS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其作用
GPS技術(shù)的工作原理較為簡單,就是將原有的無線電信號的發(fā)射裝置搬到了太空中的衛(wèi)星上。這樣一來,不僅可以利用地面上的三個已知位置確定出衛(wèi)星的位置,同樣,也可以利用三個已知衛(wèi)星的位置確定出地面的未知的位置。GPS用戶利用接收儀器,同時接受來自三個不同衛(wèi)星的信號,通過計算測點到三顆衛(wèi)星不同的距離,可以精確的確定出站點的位置。實時的動態(tài)定位原理是首先要建立一個基準(zhǔn)站,并安裝一臺接收裝置,該裝置要對可見的衛(wèi)星進(jìn)行不間斷的測量,同時把測量數(shù)據(jù)發(fā)送到流動站。流動站里的無線電接收儀器在接收衛(wèi)星信號的同時,將數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)站傳過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,然后應(yīng)用GPS定位的相關(guān)原理就可以計算出基準(zhǔn)站的位置。通過GPS定位系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,可以極大的提高定位的精度。隨著我國自主研發(fā)的定位系統(tǒng)的應(yīng)用,我國的地質(zhì)勘察工作水平得到了極大的提高,也為我國以后的地質(zhì)勘察技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
(二)RTK技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其作用
現(xiàn)階段,我國應(yīng)用RTK技術(shù)的一個重要的目的就是降低衛(wèi)星數(shù)據(jù)里載波相位測量的有關(guān)誤差。一般情況下,運用這種技術(shù)可以將載波相位測量值的誤差控制在十毫米之內(nèi)。應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行定位通常采用三種相位差分。然而,這三種相位差分本質(zhì)上存在著一個共同的特點:對于已經(jīng)更改好的數(shù)據(jù),由基準(zhǔn)站發(fā)送,流動站負(fù)責(zé)接收。這種技術(shù)的工作原理也相對簡單,就是基準(zhǔn)站里要有一臺接收裝置,同時,流動站里也要有接收裝置,與基準(zhǔn)站不同的是,流動站里的接收裝置要有多臺。基準(zhǔn)站與流動站里的接收裝置同時對衛(wèi)星發(fā)射的信號進(jìn)行接收。工作人員通過對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時應(yīng)用GPS相關(guān)技術(shù)對更正后的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞絺鞯搅鲃诱荆詈螳@得流動站的位置。利用這種方法得到的位置較為精確,具有較大的參考價值。現(xiàn)階段,這項技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用。在城鎮(zhèn)環(huán)境污染的防治和檢測方面以及地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查方面均有應(yīng)用,同時,RTK技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中也有較多的應(yīng)用。通過該種技術(shù)的應(yīng)用,極大的提高了我國地質(zhì)勘察的水平,對我國以后的地質(zhì)勘察工作的進(jìn)步具有重要意義。
結(jié)語
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)水平得到了顯著的提高。GPS以及RTK等遙感技術(shù)的應(yīng)用,極大的提高了我國地質(zhì)勘察技術(shù)的水平。隨著水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)的應(yīng)用,極大的節(jié)省了地質(zhì)勘察人員的時間,減少了工作人員的工作量,提高了工作效率并且極大的縮短了測量過程的時間,對我國地質(zhì)勘察工作有著極其重要的作用。但是,我們也應(yīng)該正視我國地質(zhì)勘察工作中存在的問題,積極尋求相關(guān)方法,對問題進(jìn)行合理解決,保證我國地質(zhì)勘察工作的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:遙感科學(xué)技術(shù)公路測量與設(shè)計 遙感運用
中圖分類號: P283 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
引言:遙感技術(shù)的原理在公路工中起到至關(guān)重要的作用,它能夠為工程提供真實準(zhǔn)確的測量材料,遙感技術(shù)通過對不同的地質(zhì)地貌的現(xiàn)象進(jìn)行發(fā)射以及吸收的一系列作用,在根據(jù)地磁波的和頻率的不同,來判斷地質(zhì)地貌的不同,根據(jù)圖像的記錄結(jié)合更精準(zhǔn)的分析,使得測量公路變得更加容易。
1.遙感技術(shù)概述
遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代開始變得著名的一項進(jìn)行探測的科學(xué)技術(shù),根據(jù)電磁波的理論應(yīng)用,將遠(yuǎn)距離目標(biāo)的反射和折射等產(chǎn)生的一系列電磁波信息進(jìn)行記錄,分析,以及整理,同時也可根據(jù)其產(chǎn)生的可見光和紅外線進(jìn)行分析整理,最后成像。一般現(xiàn)代的遙感技術(shù)分為獲取,傳輸,存儲等環(huán)節(jié),從而就形成了“遙感系統(tǒng)它最主要的組成部分是遙感器;遙感器的種類有很多,例如照相機(jī)等;航天攝影就應(yīng)用了遙感技術(shù)。利用遙感技術(shù)可以高速度,高質(zhì)量的繪制地圖,利用人造衛(wèi)星,遙感技術(shù)可在地面情況記錄的前提下,每隔18天送回一套全球的圖像資料,遙感技術(shù)被同時運用于軍事和民用兩方面,例如軍事繪測,土地利用規(guī)劃等,隨著遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用,遙感器的分辨能力和處理信息的能力也必須有所提高,應(yīng)該更加具有先進(jìn)性,提高抗干擾能力。
2遙感技術(shù)的優(yōu)點
2.1遙感技術(shù)能夠充分的發(fā)揮出遙感圖像宏觀性的特點,所現(xiàn)有的比例尺不能明確的展示地質(zhì)面貌時可用更有說服力和表現(xiàn)力的比例尺來代替,如1:1萬線路工程可以用(1:5~1:7)萬的圖像資料來表示即可,利用1:1的比例尺時,無法判斷所處的地貌單元,而遙感技術(shù)的應(yīng)用,調(diào)試了比例尺大小,使整體性才得以體現(xiàn),避免了錯誤。
2.2運用遙感技術(shù)甚至能夠發(fā)現(xiàn)前人不曾發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象,譬如在川藏公路的一段中,經(jīng)過遙感調(diào)查,發(fā)現(xiàn)崩塌18處,石流溝276條;同時,根據(jù)遙感圖像的宏觀性發(fā)現(xiàn)大型滑坡兩個,并且了前人11處滑坡的理論。
2.3遙感技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)約成本,多快好省的完成任務(wù)。它能夠通過人腦對自然和人文景觀的分析,結(jié)合權(quán)威地形數(shù)據(jù),選擇最佳的路線。如對石太線的公路,考慮到期間一段的復(fù)雜性,對線路做了一些更改,從而達(dá)到了節(jié)約成本的目的,這都是遙感技術(shù)的成果。
3.遙感技術(shù)在公路測量與設(shè)計中的應(yīng)用
伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷的全面的普及,測量與設(shè)計也迎來了一場革命性的變革,使得數(shù)據(jù)獲取的手段以及儲存管理的手段等都發(fā)生了變化,這一系列的變化也使其展現(xiàn)出新的特點,現(xiàn)代測量技術(shù)展現(xiàn)出動態(tài)設(shè)計,優(yōu)化設(shè)計和計算機(jī)輔助的特點,結(jié)合科技的變革給公路的測量和設(shè)計帶來新的成就,公路工程的測量能夠?qū)χ苓叺牡匦危孛驳刭|(zhì)等條件作出判斷,從而對路基和隧道的穩(wěn)定性等進(jìn)行了檢驗,遙感技術(shù)也使得數(shù)據(jù)設(shè)計更加合理,科技技術(shù)則亦能得到很好的運用。為測量工作布置提供范本,能深入的查出巖土的成因,性質(zhì),甚至還有時代和分布,也使得公路設(shè)計中的各個階段得以完善:
3.1 可行性的階段研究的應(yīng)用中,應(yīng)該首先開展全面勘測的工作,搜集遙感的數(shù)據(jù)和小比例尺,在進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)處理,和對數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀判斷,結(jié)合線路,地質(zhì),路基,橋梁,隧道等各個項目的設(shè)計需要,添加專業(yè)點進(jìn)行專業(yè)調(diào)查,結(jié)合衛(wèi)星影像圖以及工程地質(zhì)遙感等得出好的方案。
3.2在初級階段的研究過程中,遙感技術(shù)會對地質(zhì)復(fù)雜的地方進(jìn)行初測,通過地形圖紙對公路的測量和勘察從而進(jìn)行判斷,以及對周圍的水文進(jìn)行審核。
3.3后期階段是指對使用遙感技術(shù)還未發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜性地質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的勘察,或者是對路線進(jìn)行進(jìn)一步的更改,這時使用的資料主要是以大比例尺的航空相片為主。
3.4要解決公路設(shè)計這一層面的問題,就一定要使數(shù)據(jù)更加有效,獲取更加的準(zhǔn)確,而在公路的測量上,遙感技術(shù)正體現(xiàn)了新技術(shù)的運用。對數(shù)據(jù)而言,則是取決于數(shù)字地面模型的完備。數(shù)據(jù)的獲得通過遙感技術(shù)的運用越來越便捷且準(zhǔn)確,遙感圖像也能更直觀的準(zhǔn)確的反應(yīng)地形地貌,以及反應(yīng)對公路的測量,致使公路一體化得以更好的形成。例如:邵陽至懷化高速公路雪峰山隧道勘察中及時用計算機(jī)處理出1:5萬遙感圖像,成為公路設(shè)計中的必備品。
4.關(guān)于公路的測量有以下幾個方面:
4.1航空攝影測量具 根據(jù)公路特點,是長線公路的一種測量方法,用的是飛機(jī)上的攝影機(jī),快速對觀測區(qū)得到航空像片,讀取地形圖。
4.2 3S融合和應(yīng)用
3s測量技術(shù)的運用能夠清晰直觀的顯示出公路設(shè)計的方案,開闊眼界和思路,提出更具有價值的方案,加快測量與設(shè)計的速度,提高認(rèn)識水平。使得測量更加便捷具體,準(zhǔn)確。
遙感技術(shù)的興起和運用會使得公路的測量與設(shè)計更為專業(yè)化,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,提高了團(tuán)隊協(xié)作的能力。在節(jié)省人力的同時,也要求公路工程的設(shè)計細(xì)分為多個專業(yè)的設(shè)計,由多方面的設(shè)計人員共同來完成。測量是公路工程勘測的最主要的方法。除了遙感等一些科學(xué)技術(shù)的運用,還可以采取的方法還有觀察和訪問群眾,以及進(jìn)行實驗還有地區(qū)具體分析等。
結(jié)語:
綜上所述,在我們面對設(shè)計、施工、運營帶來的不利因素。伴隨社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,測量技術(shù)設(shè)計只有不斷改進(jìn),適應(yīng)科技發(fā)展,才能保質(zhì)保量的完成任務(wù),而遙感技術(shù)在公路的測量和設(shè)計中更是有日益重要的作用。遙感技術(shù)的日益成熟和完善,會促進(jìn)科技的發(fā)展,同時,也能夠使公路的測量和設(shè)計更加完備,準(zhǔn)確,使得人員更省力氣,多快好省的完成工程給予的任務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1].楊化超;鄧喀中;張書畢;;基于Hough變換的航空影像建筑物半自動提取[J];測繪科學(xué);2006年06期
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù) 農(nóng)業(yè)應(yīng)用 發(fā)展前景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)也從中得到了長足的發(fā)展與進(jìn)步,其已經(jīng)被應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、土壤以及氣象等多個方面,且應(yīng)用范圍還正處于一個不斷擴(kuò)大的趨勢。在農(nóng)業(yè)中,遙感技術(shù)所擁有應(yīng)用范圍最廣、發(fā)揮作用最大的一個領(lǐng)域就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面。遙感技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)業(yè)不斷向高效化、精準(zhǔn)化以及多樣化方向發(fā)展,其已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的一個重要趨勢。[1]
一、有關(guān)遙感技術(shù)的概述
遙感,顧名思義,也就是遙遠(yuǎn)的感知的意識,從宏觀的角度來講主要是指通過遠(yuǎn)處感知、探測事物或是物體的相關(guān)技術(shù)來傳輸、分析以及處理信息,對事物或是物體所具有的特征、性質(zhì)以及變化等進(jìn)行揭示的一種具有綜合特性的探測技術(shù),其是以通過遙感器來對地面事物或是物體性質(zhì)進(jìn)行的空中探測為主要工作原理。遙感技術(shù)是按照不同事物或是物體所具有的不同波普響應(yīng)的原理,對地面上的各種事物或是物體進(jìn)行識別,其具有非常強(qiáng)遙遠(yuǎn)感知能力。詳細(xì)來講,就是通過空中的飛機(jī)、飛船以及衛(wèi)星等飛行物中所具有的遙感器來對地面的數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行收集,并對收集來的信息進(jìn)行識別、分析、傳送等。[2]
二、遙感技術(shù)所具有的主要特點
1.信息的收集范圍大
具有遙感技術(shù)的航攝飛機(jī)具有10千米左右的飛行高度,陸地衛(wèi)星所具有的衛(wèi)星軌道高度可以高達(dá)910千米左右,因此,其獲取資源和信息的范圍是非常巨大的。
2.信息的獲取速度快
衛(wèi)星可以進(jìn)行圍繞地球的周期運轉(zhuǎn),其具有對所經(jīng)地區(qū)的各種最新自然資料進(jìn)行實時的獲取??梢詫υ匈Y源進(jìn)行及時更新,或是對資料的新舊變化進(jìn)行動態(tài)性的監(jiān)控與監(jiān)測。
3.信息的獲取限制少
地球許多地區(qū)的自然條件都是非常惡劣的,例如沼澤、沙漠等地區(qū)是人類很難到達(dá)的。遙感技術(shù)是從空中進(jìn)行地面監(jiān)測,所具有的地面限制條件較少。在條件惡劣地區(qū)采用遙感技術(shù)可以對各種珍貴資料進(jìn)行及時的獲取。[3]
4.信息的獲取方法多
遙感技術(shù)可以按照任務(wù)的不同自動選取對應(yīng)的波段以及遙感儀器來進(jìn)行信息獲取。如可見光、紫外線、紅外線以及微波探測等。采用的波段不同其對物體產(chǎn)生的穿透性也是不同的,進(jìn)而對不同地面物體的信息進(jìn)行獲取。
三、我國農(nóng)業(yè)中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用
1.調(diào)查農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需要的資源
遙感衛(wèi)星對地表進(jìn)行掃描監(jiān)測采用的是多波段傳感器,其可以對地表物體所特有的信息進(jìn)行有效的獲取。在衛(wèi)星圖像中,不同的地表物體所具有的紋理、形狀以及色調(diào)等信息都是不同的,根據(jù)有關(guān)的地理特征,可以對地表物體進(jìn)行有效的識別與區(qū)分,這個過程就是農(nóng)業(yè)資源調(diào)查中遙感技術(shù)的應(yīng)用基本原理。
2.監(jiān)測和評估農(nóng)作物的生產(chǎn)情況
通過遙感圖像對農(nóng)作物的類型和種植面積進(jìn)行識別和區(qū)分,其利用的是農(nóng)作物所具有的光譜特性,再根據(jù)圖像的多時相及不同波普可以實時、動態(tài)的對農(nóng)作物的生長情況進(jìn)行監(jiān)測,同時還可以利用信息系統(tǒng)對農(nóng)作物的產(chǎn)量進(jìn)行評估。在我國,遙感技術(shù)監(jiān)測和評估農(nóng)作物生產(chǎn)情況最早是應(yīng)用于小麥和水稻生產(chǎn)中。
3.監(jiān)測和評估農(nóng)業(yè)災(zāi)害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的,即使是一種作物,在其不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部形態(tài)的基礎(chǔ)上,其所具有的光譜反射率的曲線也是不盡相同的,遙感技術(shù)正是利用這種理論來對地表作物的災(zāi)害情況進(jìn)行監(jiān)測和評估。[4]
4.監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,遙感技術(shù)的監(jiān)測作用在多個方面得到應(yīng)用,例如大氣環(huán)境、水環(huán)境以及自然生態(tài)環(huán)境等監(jiān)測中。其中,對大氣環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測主要是對大氣的污染和污染源分布進(jìn)行監(jiān)測,以便對大氣污染的程度、變化以及范圍等具體情況進(jìn)行監(jiān)測;對水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測主要是對各大流域的水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測;對自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測主要是農(nóng)村生態(tài)變化、城市開發(fā)狀況、礦區(qū)生態(tài)破壞以及森林覆蓋情況等多方面進(jìn)行監(jiān)測。
四、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遙感技術(shù)的應(yīng)用前景
1.對遙感信息模型進(jìn)行深入發(fā)展
遙感技術(shù)進(jìn)行深入發(fā)展的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是遙感信息模型的應(yīng)用。通過遙感信息模型可以對具有實際應(yīng)用價值的農(nóng)業(yè)參數(shù)進(jìn)行計算與反演。以往人們盡管已經(jīng)發(fā)展和應(yīng)用了一些諸如綠度指數(shù)、農(nóng)田蒸散估算、作物估產(chǎn)、干旱指數(shù)以及土壤水分監(jiān)測等遙感信息模型,但是其仍然無法與現(xiàn)階段的遙感應(yīng)用需求相適應(yīng)。所以,需要對遙感信息模型進(jìn)行深入的發(fā)展,這在遙感技術(shù)的開發(fā)與研究中仍然屬于一個前沿問題。
2.綜合利用遙感技術(shù)來對病蟲害進(jìn)行防治
植物發(fā)生病蟲害后,其葉片結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,利用近紅外的光譜反射率可以進(jìn)行準(zhǔn)確的顯示。不過,植物葉綠素的質(zhì)量和數(shù)量并沒有發(fā)生變化,因此,其可見光波段的光譜反射率也不會產(chǎn)生變化,人的肉眼是觀察不到的。紅外遙感技術(shù)可以對這種情況進(jìn)行準(zhǔn)確、及時的預(yù)測和預(yù)報,而且還能對植物的受害情況進(jìn)行清晰的辨別,盡可能的將病蟲害扼殺在萌芽之中。
3.向微波遙感技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)階段,國際遙感技術(shù)的主要發(fā)展重點就是微波遙感技術(shù),其具有其它遙感技術(shù)所沒有的穿透性、紋理特性以及全天候性,可以對惡劣的氣象災(zāi)害進(jìn)行有效的監(jiān)測。
結(jié)語:
綜上所述,我國雖然在二十世紀(jì)七十年末就已經(jīng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用遙感技術(shù),并在土地利用調(diào)查、農(nóng)作物生長監(jiān)測以及產(chǎn)量評估等方面取得了一定的成果,但是其仍然無法與農(nóng)作物大面積種植調(diào)查、病蟲害預(yù)測預(yù)報以及動態(tài)土地監(jiān)測等方面的要求相適應(yīng),這就需要我們在我國國情的基礎(chǔ)上,引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù),采用各種方法與手段來對遙感技術(shù)進(jìn)行更深一步的研究與發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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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:P237 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
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
由于水中懸浮物微粒或者浮游生物粒子的影響,射到水體中的太陽光會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。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觀察污染物的運動特點,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)演示等實現(xiàn)了對黃浦江和淀山湖的水環(huán)境情況的宏觀監(jiān)測和評價、并驗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)合實測水體的波譜數(shù)據(jù)建立相關(guān)關(guān)系和模型,實現(xiàn)對水體全方位快速、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。
研究人員利用多時相的TM熱紅外數(shù)據(jù)對大亞灣核電站周圍的水溫場變化進(jìn)行監(jiān)測,通過對信息的提取分析,有效地對核電站周圍的環(huán)境影響進(jìn)行了評價。利用多時相航空熱紅外掃描,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間和空間的動態(tài)變化,建立了相應(yīng)的動態(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態(tài)變化。
采用熱紅外遙感技術(shù)對水溫變化進(jìn)行時空監(jiān)測,根據(jù)影像上的熱輻射信息,能夠準(zhǔn)確地識別熱污染的分布,較好地完成對熱污染的監(jiān)測和評價。
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)合高光譜的實驗數(shù)據(jù),建立了基于MODIS數(shù)據(jù)對太湖水體富營養(yǎng)化識別的模型,實現(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)對水體富營養(yǎng)化的遠(yuǎn)程監(jiān)測和評估是可行的。研究證明,從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評價方法,可行性強(qiáng),能夠充分運用遙感數(shù)據(jù)源很好地完成湖泊富營養(yǎng)化狀態(tài)的評價工作。遙感技術(shù)能夠多角度對水體富營養(yǎng)化進(jìn)行監(jiān)測和評價,為動態(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。
不同厚度的油膜對太陽光的反射不同,通過對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空分布特點和擴(kuò)散規(guī)律實現(xiàn)對石油污染的快速準(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的時空分布是對地面監(jiān)測的一項重要補充。
美國的一項研究利用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,計算 PM2.5 濃度的均值,與地面監(jiān)測數(shù)據(jù)作對比,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。基于華東六省一市449個氣象站點1961—2007年的霧、霾、氣溫和露點溫度數(shù)據(jù)及2000—2007 年 MODIS 的 AOD數(shù)據(jù),利用氣候統(tǒng)計診斷、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 對沙塵區(qū)的相對沙塵濃度進(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,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
在運用遙感技術(shù)進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測時,往往可以同時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)行人群健康水平評價。在結(jié)合地理坐標(biāo)和人口統(tǒng)計學(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價。
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)報水平,是一個值得探索的課題。隨著遙感監(jiān)測項目的增多、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):
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)識遙感技術(shù)在找礦過程中的作用,對遙感技術(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目標(biāo)物進(jìn)行探測,從而對遠(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,會使得圍巖出現(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,當(dāng)?shù)氐碾姶挪ㄐ纬傻姆瓷浠蛲干涠紩鄳?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,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,便會導(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。相對來講,巖石礦物本身的化學(xué)以及物理成分相對穩(wěn)定,其在光譜吸收等方面亦是較為穩(wěn)固。光譜的產(chǎn)生主要是因為:物體內(nèi)部的離子以及原子外層電子的振動和轉(zhuǎn)動,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這樣的光譜曲線進(jìn)行測量,并通過光譜對比,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)在高空對地表物質(zhì)的光譜特征進(jìn)行接收,在實施的過程中,很容易因為云層、水體以及植被等物質(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)造的不同運動產(chǎn)生的。例如,火山或地震活動等。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。從形成時間上分析,其同地質(zhì)構(gòu)造的運動時間是保持同步的,礦床的分布會因為地質(zhì)構(gòu)造運動的變化而產(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,借助線性影像對對應(yīng)的信息進(jìn)行高效提取,同時,還可以對火山結(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,綜合評定礦物的儲備以及類型等相關(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,金屬元素隨著時間的不斷累積,會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,會對地表的土層產(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。遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的運用,有效地提高了地質(zhì)找礦質(zhì)量以及數(shù)量。
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關(guān)鍵詞:遙感;土地管理;3S
Abstract: As a new science and technology, remote sensing is playing a decisive role in land management. This pape analyses several aspects of remote sensing dynamic monitoring in land management, urban cadastral management, application of land detailed investigation, and discusses the importance of remote sensing technology in land management, and then looks ahead of development trend of remote sensing in land management application based on the current technology situation.
Key words: RS, land management, 3S
1 前言
土地資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),及時準(zhǔn)確地掌握土地資源的數(shù)量、質(zhì)量分布及其變化趨勢,直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展與和諧社會的構(gòu)建,具有重要的戰(zhàn)略意義。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土地的供需矛盾日益凸顯,土地的管理工作顯得更為重要。然而傳統(tǒng)的土地資源管理模式已經(jīng)制約著土地資源管理事業(yè)的發(fā)展。土地管理工作需要不斷深化,其工作需要逐步從常規(guī)管理向科學(xué)化管理邁進(jìn),在各項基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的拓展上,積極穩(wěn)妥的開展新技術(shù)的應(yīng)用研究顯得尤為重要。
遙感技術(shù)作為一門迅速倔起的新興科學(xué)技術(shù),已在土地管理中得到較為廣泛的應(yīng)用,從土地詳查到城鎮(zhèn)地籍調(diào)查及耕地動態(tài)監(jiān)測,幾乎所有土地管理基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的完成都離不開遙感技術(shù)的支持,遙感技術(shù)為土地管理工作的發(fā)展起到了巨大的推動作用。
2 遙感技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用分析
2.1 遙感地管理動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用
土地資源動態(tài)監(jiān)測主要是對土地類型、土地利用現(xiàn)狀、土地質(zhì)量等土地資源的基本狀況進(jìn)行監(jiān)測,是土地管理工作中一個極為重要的環(huán)節(jié),是各級土地管理職能部門為了掌握土地資源的分布、質(zhì)量、利用現(xiàn)狀,合理土地利用結(jié)構(gòu),嚴(yán)格土地執(zhí)法的重要手段。為實現(xiàn)這一目標(biāo),必須建立一套完整的技術(shù)系統(tǒng),即土地資源遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng),它是一個多技術(shù)、多信息源、多方法、高精度的監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)。
土地資源遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)由三方面的技術(shù)學(xué)科組成:(1)土地科學(xué)(土地資源和土地管理);(2)空間信息技術(shù)(包括全球定位系統(tǒng)和遙感),(3)計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)(圖像技術(shù)、圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)和人工智能技術(shù))。多種學(xué)科和技術(shù)的交叉和應(yīng)用,完善和豐富著土地資源遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)。
目前衛(wèi)星遙感技術(shù)于土地管理動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用主要有三個方面:
(1)土地退化的衛(wèi)星遙感監(jiān)測
主要指對土壤的侵蝕、土地的沙摸化、土壤的鹽漬化的監(jiān)測。對土壤侵蝕的監(jiān)測主要從侵蝕因子的識別(包括地貌因子地表組成物質(zhì),植被覆蓋度和類型因子等)、侵蝕地貌發(fā)育的分析、侵蝕強(qiáng)度的分析等方面來把握土壤侵蝕的發(fā)展趨勢。對沙漠化的監(jiān)測主要是利用遙感資料對自然指標(biāo)(土壤、水分和地表)、生物學(xué)及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)(植物,動物和土地利用等) 進(jìn)行分析,并建立起植被的干早化與土地沙漠化過程和危害程度之間的關(guān)系,從而從數(shù)量上和程度上實現(xiàn)對沙漠化的監(jiān)測。通過對土壤表層色調(diào)和濕度的監(jiān)測同時結(jié)合對地形地貌的疊加分析又形成了對鹽漬化土壤的有效監(jiān)測。
(2)土地利用現(xiàn)狀的衛(wèi)星遙感動態(tài)監(jiān)測
這是土地資源遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)中的核心內(nèi)容,是土地管理工作中極為重要的技術(shù)手段。主要根據(jù)獲取的同一地區(qū)不同時相的遙感影像的差異來識別土地利用變化;進(jìn)而監(jiān)測各地區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu),各利用類型在數(shù)量上、空間上的分布。
(3)土地質(zhì)量的衛(wèi)星遙感監(jiān)測與評價
土地質(zhì)量的監(jiān)測較多集中在土地自然特性的監(jiān)測方面,如:土地的地學(xué)特性,土地的土壤學(xué)特性和土地的生物學(xué)特性等(有條件的地區(qū)還可增加土地社會經(jīng)濟(jì)特性的監(jiān)測)。在土地生產(chǎn)潛力評價理論和適宜性評價理論的指導(dǎo)下對所監(jiān)測的區(qū)域進(jìn)行農(nóng)林牧用地的綜合評價(經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好的地區(qū)可開展土地的經(jīng)濟(jì)性評價),以人工智能為支撐形成“土地監(jiān)測評價專家系統(tǒng)”。
在土地管理的各個環(huán)節(jié),無論是土地規(guī)劃編制、土地資源調(diào)查、耕地保護(hù),還是土地征用和土地執(zhí)法監(jiān)察,遙感技術(shù)都在不同程度地發(fā)揮作用。它已經(jīng)成為土地資源管理的重要技術(shù)支撐,大大提高了土地管理工作的科學(xué)化和現(xiàn)代化水平。
2.2 遙感在城鎮(zhèn)地籍管理中的應(yīng)用
城鎮(zhèn)地籍調(diào)查是土地管理工作的重點和難點。該項工作動用人力、物力、財力很大,既涉及相關(guān)政策、法律,又有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)性。需要法律、測繪、計算機(jī)等相關(guān)專業(yè)知識的有機(jī)結(jié)合,而且全國各城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,可利用資料,技術(shù)水平差異較大。從長遠(yuǎn)的觀點來考慮,城市土地情況是動態(tài)變化的,隨時隨地都在發(fā)生權(quán)屬的轉(zhuǎn)移、用地類型和面積的變遷,而且經(jīng)濟(jì)發(fā)展越迅猛,用地情況變化越頻繁。為從根本上解決土地變化與地籍管理落后的矛盾,部分地方在采集地籍調(diào)查數(shù)據(jù)方式上應(yīng)用遙感圖像為信息源,內(nèi)業(yè)處理依據(jù)計算機(jī)技術(shù)建立圖形與數(shù)據(jù)庫,變更調(diào)查管理依據(jù)計算機(jī)來完成,有效提高了工作的效率和管理水平。此外,遙感技術(shù)在農(nóng)村產(chǎn)權(quán)調(diào)查、城市集約利用潛力評價等工作中得到充分應(yīng)用。在農(nóng)村產(chǎn)權(quán)調(diào)查中利用航空和航天數(shù)據(jù),節(jié)省了大量的時間和人力,提高了成果精度,在大多數(shù)省份的農(nóng)村產(chǎn)權(quán)調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用;在城市集約利用潛力評價和耕地后備資源調(diào)查評價中采用遙感數(shù)據(jù)輔助調(diào)查,取得了良好的效果。
可以應(yīng)用遙感技術(shù),通過航空攝影測量,可以獲取城鎮(zhèn)地籍圖和地籍影像圖,并以此為依據(jù)建立相應(yīng)的城鎮(zhèn)地籍?dāng)?shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng),逐步形成全市范圍內(nèi)的城鎮(zhèn)地籍信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),這不僅有利于更有效的利用土地資源,還有利于土地權(quán)屬管理落實各項土地管理措施。
2.3 遙感在國土資源詳查中的應(yīng)用
土地詳查是對類四十六個二級土地分類的調(diào)查, 需要查清各類土地的數(shù)量、質(zhì)量和分布狀況。由于我國地域遼闊,地形、地貌復(fù)雜, 很多地方采用常規(guī)測量方式,人員、設(shè)備無法涉足, 成為常規(guī)測量的盲區(qū)。而通過采用遙感技術(shù)則很容易能夠獲得常規(guī)測量盲區(qū)的高分辨率影像,通過對這些影像進(jìn)行解譯,并結(jié)合人工實地調(diào)查可以高質(zhì)量高速度完成土地詳查工作任務(wù)。
3 遙感技術(shù)在土地管理中的應(yīng)用展望
當(dāng)前的遙感技術(shù)正向三高方向發(fā)展,三高即高空間分辨率,高時間分辨率和高光譜分辨率。其中高光譜遙感圖像的光譜信息層次很豐富,可以探測出更多的地物,更方便地管理土地資源,而高空間分辨率及高時間分辨率可以更加提高遙感監(jiān)測的準(zhǔn)確性。另外,隨著遙感分類技術(shù)和對地物的自動識別能力的提高,將促進(jìn)分類的自動化智能化,大大提高作業(yè)效率。
隨著GIS和GPS的發(fā)展,現(xiàn)在趨向于RS、GIS及GPS三者的綜合應(yīng)用,即“3S”技術(shù)。“3S”技術(shù)是地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)及全球定位系統(tǒng)(GPS)的總稱,即利用GIS的空間查詢、分析和綜合處理能力,RS的大面積獲取地物信息特征,GPS快速定位和獲取數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的能力,三者有機(jī)結(jié)合形成一個系統(tǒng),實現(xiàn)各種技術(shù)的綜合,從而更好的服務(wù)于土地管理工作。目前隨著3S技術(shù)的日益成熟,3S集成技術(shù)在土地調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、處理和數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成中,呈現(xiàn)著強(qiáng)大的生命力,在土地利用更新調(diào)查、土地利用動態(tài)監(jiān)測中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。因此,在現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的支持下,大力發(fā)展“3S”集成系統(tǒng),以RS為信息源、以GPS為空間坐標(biāo)、以GIS為工作平臺,形成一種有機(jī)的結(jié)合、在線的連接、實時的處理和系統(tǒng)的整體性是今后的發(fā)展方向和必然趨勢。
4 結(jié)語
迅速發(fā)展的數(shù)字遙感技術(shù)和計算機(jī)技術(shù),為土地利用現(xiàn)狀及變化信息的獲取提供了及時有效的技術(shù)手段。遙感技術(shù)應(yīng)用的第二階段必然是動態(tài)監(jiān)測。遙感由靜態(tài)到動態(tài),由定性解釋到定量調(diào)查,這是它的必然過程。遙感技術(shù)在土地資源管理中應(yīng)用的深度和廣度必然會日新月異,多時相、高分辨率的遙感數(shù)據(jù)會進(jìn)一步加強(qiáng)高精度、大比例尺土地利用動態(tài)監(jiān)測。在時空一體化的基礎(chǔ)上,“3S ”一體化技術(shù)的研究成為必然趨勢,其應(yīng)用成果將更好地把握土地利用變化趨勢,為經(jīng)濟(jì)社會資源的和諧發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
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