遥感科学与技术前景范例(12篇)

来源:其他

遥感科学与技术前景范文

关键词:遥感;城市规划;应用

中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:

Abstract:Urbanremotesensinginformationisoneofthecity'sresources;thisarticledescribestheapplicationofwaysandthestatusquoofremotesensinginformationinurbanplanningandmanagementtoobtainpracticalresults,andanalyzessomeoftheproblemsintheapplicationinpractice,andfutureremotesensinginformationinthefieldofurbanplanningandconstructionapplicationprospects.Keywords:remotesensing;urbanplanning;application

1引言

遥感技术(RemoteSensing)是一建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术,为现代前沿科学技术之一,具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断地提高与完善,服务领域因之而不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

城市遥感是遥感技术的一个具体应用。城市遥感信息是城市重要的信息资源之一,遥感技术在城市规划与管理方面的应用主要有:快速实现城市范围国土资源与生态环境的多层次、全方位综合调查;系统地研究城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系;按不同层次、不同内容编制系列基础图件,客观、真实、系统地反映城市的建设成就和存在问题等几个方面。遥感技术在在城市中的应用,为制定城市国民经济和社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供了科学依据。

2遥感

“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。遥感平台是用来固定和运载传感器的物体,如卫星、火箭、航天飞机、热气球等。传感器就是安装在遥感平台上探测物体电磁波的仪器,针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。遥感就是利用传感器把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后,再经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用。

例如,大兴安岭森林火灾发生的时候,由于着火的树木温度比没有着火的树木温度高,它们在电磁波的热红外波段会辐射出比没有着火的树木更多的能量,这样,当消防指挥官面对着熊熊烈火担心不已的时候,如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过大兴安岭上空,传感器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像,因为着火的森林在热红外波段比没着火的森林辐射更多的电磁能量,在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮的浅色调。当影像经过处理,交到消防指挥官手里时,指挥官一看,图像上发亮的范围这么大,而消防队员只是集中在一个很小的地点上,说明火情逼人,必须马上调遣更多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。

3遥感资料的应用

3.1遥感资料的制图应用

当前,高分辨率卫星遥感技术的发展已经到了一个前所未有的高度,法国SPOT5和美国IKONOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m,在未来两年内,更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行。这就使得卫星遥感技术突破了仅能进行定性分析的局限,而跨入定性和定量分析的新境界。

遥感影像通过正射处理、辐射增强和均衡后,可作为挂图使用,亦可作为工作底图供土地更新调查、城市规划等使用。与传统成图方式比较具有节省人力、物力、成图时间快等特点。

3.1.1航天遥感制图

所谓航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中,针对具体应用需求,选择不同的传感器如:成像雷达、多光谱扫描仪等,通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新的图像数据,利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理,同时,借助应用区域现有较大比例尺的地形数据,对影像数据进行投影变换和几何精纠正,并从地形图上获得境界、城市、居民点、山脉、河流、湖泊以及铁路、公路等典型地貌地物信息和相应地名信息,进行相应的标注和整饰,制作数字正射影像图。

特别是高分辨率卫星遥感影像的使用,使得航天遥感制图的应用也更加活跃,展示出非常好的前景,不仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测中有了典型应用,而且,国家863计划信息获取与处理技术主题重大课题还开展了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。此外,高分辨率卫星遥感影像还可提供立体像对,可用于直接生成DEM数据,甚至可以进行大比例尺地形图的获取与更新测绘。

3.1.2航空遥感制图

所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的,选用不同的传感器:如:航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD像机等,获取所需资料包括:航摄像片和扫描数据。其制图应用一般包括两大方面:

(1)摄影测量制图

在测绘领域中,摄影测量学已经是一门从理论到实践都非常成熟的学科。在我国应用摄影测量的原理和方法测绘地形图有相当长的历史。目前,1:5000及其以下小比例尺地形图的测绘,基本上都采用摄影测量方法施测。在城市测量方面,由于要求成图比例尺较大,过去由于航测仪器及作业水平的局限一直徘徊于有关实验,主要原因是,对于平面精度,只要工序控制完善尚能满足要求,但高程精度难以满足《城市测量规范》的要求。而近年来,计算机技术的发展给摄影测量制图带来了新的发展和变化,不仅在内业测图仪器上实现由测绘线划图到直接测绘数字地形图的转化,而且诞生了抛开了传统的摄影测量仪器设备,以软件实现地形数据采集与处理的数字摄影测量技术,这无疑是摄影测量技术发展史上的一次革命。数字测绘成果既可以通过硬拷贝输出获得线划图件,又可以借助相关的编码技术及格式转换接口,直接为GIS提供基础数据。

在我国测绘工作者的努力下,我国的数字摄影测量技术水平站在了世界先进的行列,这是中国测绘人可以引以为自豪的。与国外相关产品相比,具有我国自主知识产权的VirtuoZoNT和JX-4两大数字摄影测量系统,性价比更为出色,近几年迅速占领国内城市测绘的制高点,展示了极为广阔的发展前景。目前,应用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘与更新,已经非常普遍,很多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。

实践表明,应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新,平面精度完全可以满足规范要求,在高程精度方面需要进行特殊的处理(如铺面水准实测)。与常规地面测量相比,其主要的优势在于周期短、成本低。

(2)正射影像图制作

正射影像图是一种既具有地物注记、图面可量测性等常规地形图的特性又具有丰富直观的影像信息的一种图件,是将航摄像片的中心投影经过机械式的或数字式的纠正转变为正射投影形式而生成的影像图件。在正射影像图上叠加某些地形信息,如道路信息、房屋信息等,制作复合式正射影像地形图,信息更为丰富,表现力更强,其在城市规划与管理方面的应用更具直观性。

正射影像图分为“常规正射影像图”和“数字正射影像图”两大类,前者是通过影像拷贝和正射投影仪纠正工艺,以纸基或胶片基承载的平面型影像图件。后者则是应用数字摄影测量技术和工艺制作的以数字形式存在的影像图件,可以方便地输出成纸基或胶片基图件。

正射影像图制作的优势在于,生产周期短、成本低。

3.2遥感影像资料在城市规划设计中的应用

城市大比例尺地形图是城市规划设计、管理中应用最为广泛的一个图种,由于数字正射影像图具有地形图的坐标读取、长度、面积量测的特点,又具有丰富直观的影像信息,其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘。数字正射影像图作为规划设计的工作底图得到大量应用。

近些年来,由于计算机技术以及数字正射影像图生产技术的发展,数字正射影像图在城市规划设计、建设和管理中的应用日趋活跃,其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘,生产市场也日益扩大,城市在进行以基础信息获取与更新为目的的航摄时,一般都要求开展数字正射影像图的制作。

在用地审批业务上,利用影像数据解译,能比较直观地反映四邻关系、相关地貌地物类型。结合近期的控制性详细规划审查工作,利用遥感数据结合历年的用地审批数据以及全市的道路红线,提供了一个比较精确和详细的数据,可以给审查者一个很清晰的总体情况。

在城市规划设计、建设和管理中,为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况,对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多,利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产,在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到,应用航空遥感信息进行生成数字高程模型(DEM)所需要平面坐标(X,Y)及高程(Z)的数据集的采集,比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式,城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向,具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型,要想做得逼真,费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能,在计算机上非常逼真地再现城市现状,并可以多视角浏览,以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作,毫无疑问,其基础资料来源于各类遥感信息。

除此之外,近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视,它们面向城市的现实目标体进行信息的获取,对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的,如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。

3.3专题遥感调查与研究

城市规划、建设和管理是一个长期的过程,是一个包括城市方方面面的系统工程,与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关,因此,通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究,获得指导城市规划与建设的决策的信息,有着巨大的社会效益和经济效益,对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。

3.3.1城市交通道路的遥感调查

城市道路网是城市的骨架,又是城市的命脉。城市道路网一旦形成,就决定了城市发展的轮廓。城市道路布局合理与否,直接关系到城市的发展是否经济、合理。因此,利用遥感进行交通道路的调查,对挖掘城市现有道路的潜力和改善道路交通条件有着重要的辅助作用。应用遥感数据调查城区内现有各种道路分布、长度、宽度、密度现状的目的,是为了研究市域道路交通存在的问题及与城市发展和建设的关系,以及如何通过治理,使道路交通更好地为人民生活和经济发展服务。

3.3.2城市绿地的遥感调查

由于绿色植物具有明显区别于其他地物的光谱特征,因此,在一定的分辨率范围内,利用遥感技术不仅能够较为准确地判定和量测绿地覆盖情况,而且对判别绿地的类型、结构乃至植物的种类都是十分有效的。遥感数据以分辨率高、覆盖范围大,光谱信息丰富。它在绿地调查中表现在宏观和微观两方面:宏观上监测整个城区绿地的分布结构,评价布局的合理性和可持续发展性,微观上分析和研究城市绿地的数量和质量,以及植被的种类。

3.3.3水域的遥感调查

随着城市的发展,愈来愈多的工业及生活污水排入城市周围的水体中,使这些水体的水质逐年恶化。由于水质的变化往往引起水的温度、密度、色度、透明度等物理性质的变化,进而导致水体反射波谱能量的变化。这种变化有些可以通过遥感手段监测到,这就是水环境污染遥感监测的物理基础。

一般情况下,水体越深,色调越深,水体越浅,色调越浅;水体含沙量越大,反射率整体提高,色调越浅;水体受污染程度越重,色调越深;静止的水体较深,湍流的河流色调相对较浅。其中河流呈现亮的白色调和灰色调,而公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。

受污染的水域水库水面

城区河流鱼塘

3.3.4城中村的遥感调查

由于历史原因,遗留下来的杂乱无章的城中村、危旧房和一些手续没有办全的地块或者违法建筑,在很大程度上影响了城市的各个方面,利用遥感影像可以快速地获取他们的点位、范围等重要情况。

3.3.5土地动态监测的遥感调查

进行土地动态监测的遥感调查可以为复核土地变更调查、提供准确的土地利用变化图斑数据;为配合土地执法检查提供技术支持;为监测土地利用规模发展的状况提供资料;为决策部门提供现势性的基础信息。

此外,遥感技术还可以开展很多专题的调查研究,如:1)城市土地利用现状调查;2)城市历史变迁动态研究;3)城市水系调查;4)城市污染源分布调查;5)城市垃圾调查;6)城市热岛效应调查;7)城市在建工地调查;8)城市旧城改造调查;9)城市防汛设施分布调查;10)城市违章建筑现状调查等等。

3.4遥感信息的GIS应用

GIS(地理信息系统,GeographicInformationSystem)是一门新兴的边缘学科,是一个在计算机硬件、软件和网络支持下对空间信息进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示和应用的技术体系,是一个在各个领域得到广泛应用的智能化系统。从80年代初开始的二十年间,GIS在我国由探索到实际应用,经历了一个成绩辉煌的发展时期,在许多方面发挥了重要的作用。

我国的GIS研究和应用是以遥感为先导的,而且遥感技术和GIS技术同被列为数字时代的高新技术和核心技术。城市遥感信息是城市空间信息的一部分,也是城市GIS的研究对象。与矢量信息相比较,遥感信息的综合、多层次、多时相、形象直观的优点,可使GIS的分析、显示和决策应用功能能够得到更为生动的表达,其成果使多种层次的使用者如身临其境。有学者预测,随着城市信息化的推进,大量的城市GIS的建设与应用,对城市空间信息的需求将越来越多,人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑,遥感技术将成为解决这一问题的最优的和最有发展前景的技术之一。

4结语

目前,“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点,世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略,我国的“数字中国”规划已经提上议事日程,而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市的其它信息相比,有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

参考文献

1华瑞林.遥感制图.南京:南京大学出版社,1990

2庄逢甘,陈述彭.卫星遥感与政府决策.北京:宇航出版社,1997

遥感科学与技术前景范文1篇2

遥感,早期只是被人们用来给地球拍照,形成一幅幅地球的“照片”。但现在,随着技术手段的增强和分辨率的提高,通过提取地物的波谱特征,或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正、识别、分类,已经可以得到更多有价值的信息,“照片”变成了“魔镜”,这面镜子,除了展现出实物影像,还能剥离外表、识别真相。

数据获取与信息处理并重

汶川大地震使遥感技术得到空前普及,但还是暴露出了一些问题,例如航空遥感数据获取不及时、卫星遥感数据的空间分辨率不高、卫星遥感数据的时间分辨率不高、数据处理速度低、影像质量差导致目标解译困难等。此外,由于卫星遥感数据仍主要依靠外国卫星,应用的现实性和精度均受到不同程度的影响。另一方面,卫星数据在行业内部尚不能共享,一定程度上制约了遥感应用的发展。基于此,不难推测,在2009年,国家将大力发展我国的高分辨率对地观测系统,建立航空遥感应急响应系统以及空天地一体化的对地观测网格;提高航空、航天传感器的定规定姿精度和成像质量;研发数据处理的快速、智能和自动化方法也被提上日程。

中科院院士李小文曾做过这样的比喻:“遥感这门新兴交叉学科就像板块夹缝中露头的小芽,对任何成熟学科而言它都是边缘;但另一方面,它也的确存在很好的创新机遇。”未来,遥感技术应在两大方面寻求更大发展,一是观测技术,二是信息提取技术。目前,中国已建立了由气象卫星、海洋卫星、陆地资源卫星系列组成的长期稳定运行的空间对地观测体系,具备了航空航天遥感对地观测能力,基本实现了对中国及周边地区以及全球的大气、海洋和陆地系统观测和动态监测。

可以预计,2009年,卫星遥感单景覆盖范围将继续增大,分辨率也越来越高、响应时间越来越短、采集模式灵活、重访周期缩短,由此带来的连锁反应是,信息量越来越大,存档数据急速增加,而高性能计算技术的发展,必将给数据处理和应用带来很大便利,使中国遥感卫星地面接收、处理、存档和分发能力不断提高。

以应用为导向

2008年12月15日,中国太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭将“遥感卫星五号”成功送入太空。“遥感卫星五号”由中国航天科技集团公司研制,主要用于国土资源勘查、环境监测与保护、城市规划、农作物估产、防灾减灾和空间科学试验等领域的数据采集和传输任务。可以预测,我国将以应用拉动遥感产业的整体发展,并加强对遥感技术自主创新能力的扶持。

遥感科学与技术前景范文篇3

关键词:海洋灾害;遥感课程;改革研究

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)46-0067-02

遥感是现代空间信息学的核心技术之一,自20世纪80年代以来,我国各高等院校都相继开设了“遥感”方面的课程[1-2]。但现有的遥感教学存在的一些不足之处,如:(1)遥感技术的快速发展与教材更新缓慢的矛盾;(2)内容过深,与实际的生活接触有所差异;(3)遥感基本技能的培养与实践时间过少的矛盾;(4)专业素质的培养与传统的授课方式和考核方式的矛盾[3-5]。《遥感应用技术》是上海海洋大学空间信息与数字技术专业的专业必修课,其是一门理论与实践相结合且技术性很强的课程。本文结合上海海洋大学培养海洋类人才的目的,对遥感课程的教学改革进行了探讨。

一、“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革的简介

现代海洋产业的发展离不开良好的海洋环境,良好海洋环境的维护离不开迅捷、快速准确的监测,遥感作为新兴的监测技术在海洋中将发挥重要作用[6]。而我国政府十分重视海洋观测技术的发展。在2010年两院院士大会上再次提出:“要大力发展空间和海洋科学技术,提高海洋探测及应用研究能力和海洋资源开发能力,使我国海洋技术水平进入世界前列。”

上海海洋大学的办学宗旨即与国家海洋发展的主战略衔接,为国家和区域海洋经济发展及产业需求提供技术支撑、人才服务等智力支持。设计“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革,在学生掌握遥感技术的同时,提高学生海洋环境保护意识,增强学生的实际动手能力,锤炼学生解决实际海洋问题的能力。

二、“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革的内容

“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革主要是通过设计不同的海洋灾害案例(如风暴潮、海浪、海冰、赤潮、海啸以及溢油),将系统性和理论性较强的遥感基础理论融入到每个案例中,让学生在实际的海洋灾害案例中掌握系统的遥感基础理论知识。

1.“海洋灾害”遥感数据的收集。通过播放新闻报道或模拟的方式,让学生接触一场海洋灾害,以风暴潮为例,并告诉学生他们的任务是:对海洋灾害进行预测预报,做到防灾减灾的目的。在第一阶段,引导学生分析预测预报“海洋灾害”所需的数据。故此,引出遥感的基本概念、遥感系统的组成、遥感的主要类型以及遥感的主要特点等基础知识。

2.“海洋灾害”遥感数据的处理。面临收集到的海洋遥感数据,大多数初学者无从下手,也看不懂,其原因是不懂遥感数据的原理。在此,引入遥感的成像原理、电磁辐射与地物光谱特征,以及遥感图形的特征等概念。

学生们了解了遥感像素的实际意义的同时,主要培养学生的空间意识。因此加入数字图像的校正等实际操作内容,理论与实际操作相结合,边操作边讲解何为辐射校正、几何校正、图像增强以及多源信息复合等知识。

3.“海洋灾害”遥感数据的判读。以风暴潮为例,风暴潮是指由强风或气压骤变等强烈的天气系统影响而引起的海面异常升降现象。通过两景不同时段的遥感影像的判读,提取海面的异常变化,是通过遥感方式监测风暴潮的主要手段,而此时就要熟悉遥感影像的判读。为了很好地判读影像,需要对影像做一系列的处理,包括对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等,同时对遥感图像的解译方法和过程也要熟悉掌握。

4.“海洋灾害”遥感数据的可视化。通过三维绘制引擎、地形的识别技术、场景的显示等技术,实现海洋灾害的再现。在此作为知识的扩充,讲解遥感在与其他数据(如DEM数据)融合,以及后期制图和可视化显示等知识。

三、“海冰”灾害监测案例驱动下的遥感教学示例

以“海冰”灾害监测为例,在结束的遥感教学中,对案例驱动的教学方式进行了实验。

海冰灾害主要发生在渤海和黄海北部和辽东半岛沿岸海域。海冰的主要危害上威胁船舶和海上构筑物的安全,影响渔业和航运等。2001年2月,渤海出现近20年来最严重的海冰,辽东湾最大冰厚60m,辽东湾北部港口基本处于封港状态,秦皇岛海域航标受损,40多艘船舶被困,航运中断,天津港船舶进出困难,渤海海上石油平台受到流冰严重威胁。现以渤海湾海冰预警预报为例,实现遥感的知识讲授,整体流程如图1所示。

在“海冰”监测数据需求分析阶段,通过分析渤海湾的“海冰监测”要求,分析所需数据,主要包括MODIS数据、Landsat数据、SAR数据、微波散射数据等。故此,为学生解惑,不同遥感平台、不同的探测手段等,同时,掌握遥感的基本概念、遥感系统的组成、遥感的主要类型以及遥感的主要特点等基础知识。为了实施后期操作,主要提供了同一地区三个不同时间段的数据(免费数据),如图2所示,由此可以清晰地看出该地区的海冰覆盖。

在数据的预处理阶段,主要是上面三景数据进行预处理。此时结合操作软件ENVI,讲解坐标系的定义、图像的几何纠正、图像的剪裁等。但是为了更好地理解这些操作的目的及原理,需要学生掌握遥感的成像原理、地物光谱特征和大气对辐射的影响等。

在数据的特征提取阶段,为了更好地监测海冰的边界等信息,需要对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等。同样结合ENVI操作,在学习理论知识的同时,熟练其操作工程。最后根据不同的要求,对监测结果以出图或报表的形式数据。

四、结语

“海洋灾害”案例驱动下的遥感课程教学改革,使得遥感教学从以理论教学为主的传统遥感教学模式中摆脱出来,激发学生的学习兴趣,进而激发他们学习的主动性和创造性;通过实际海洋灾害案例的设计,培养学生海洋意识,从根本上提高教学质量,全面培养学生的实际应用能力和解决海洋问题的能力。

参考文献:

[1]白淑英,沈润平,王莉,等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革[J].中国科教创新导刊,2009,(26):174.

[2]陈述彭,赵英时.遥感地学分析[M].北京:测绘科学出版社,1989.

[3]张飞,买买提・沙吾提,丁建丽.《遥感概论》精品课程的“教学与科研互动模式”探索[J].科技创新导报,2011,(3):174-174.

[4]熊勤学,朱建强,尚正春.遥感与信息技术探究型自主学习网站设计与开发[J].安徽农业科学,2010,38(22):12255-12256.

遥感科学与技术前景范文篇4

关键词:遥感技术;地质找矿;ASTER数据;矿化蚀变

中图分类号:TP79文献标识码:A

矿场资源是众多自然资源的一种,是人类来意生存的重要的物质资源。由于我国人口基数较大,对矿产资源的使用量需求较高,所以,如何有效开发利用、合理使用、以及后备资源的补充等方面的研究逐渐成为我国研究的重点。2010年,国土资源部提出了“地质找矿358”行动,旨在提升国家资源保障力,缓解国内对资源的大量需求。随着科技的不断发展,遥感技术也逐渐应用在地质找矿方面。本文则是对基于ASTER数据的遥感技术讨论其在地质找矿中的应用研究。

1研究进展

从二十世纪70年代开始,遥感数据就已应用在岩石的蚀变区分研究中,此后,基于遥感技术的比值+主成分变换法、选择性分析法、比值法等先后被应用于矿产蚀变异常机理的研究中。同时,也通过遥感技术也经过Rowan、Griffiths等人的研究,开始在线环构造解译方面的研究。随后,由加拿大地质调查所开始利用遥感技术进行地质信息综合成矿研究。我国在基于遥感技术在地质成矿研究中的起步虽晚,但是研究开展的比较多,而且有较为成熟的理论与技术。

2技术路线

在本研究中,所需要的数据包括研究区的地质、矿产资料,以及ASTER遥感数据,通过干扰识别的研究,建立干扰分级,完成矿化蚀变进行光谱特征分析,之后利用主成分分析法完成蚀变的异常信息提取,进行研究区线性构造和环形构造的解译工作,根据之前的矿化蚀变数据利用证据法进行地质成矿研究。技术路线图如图1。

3研究方法

3.1遥感数据处理与线环构造解译

利用GIS软件,选取质量较好、图像清晰的ASTER数据进行处理,经过波段组合选取、波段彩色合成、几何校正、影像镶嵌等步骤,制作遥感彩色合成影像。

根据区域构造特征以及研究区内的断裂构造,利用GIS软件进行线性构造和环形构造的解译工作,构建解译标志,并开展线性构造与矿化关系的研究。

3.2矿化蚀变异常信息提取

矿化蚀变有很多种,本文中主要针对铁染蚀变、羟基蚀变、碳酸盐化蚀变和硅化蚀变进行讨论。通过对遥感影像的处理,进行干扰识别并进行等级划分,及高度干扰区、中度干扰区和相对无干扰区,之后,根据主成分分析法,在不同干扰区分别进行铁染、羟基和碳酸盐化异常信息提取。对于硅化蚀变,需根据式1进行反演:

SiO2%=28.76*log[6.56*B13*B14/(B10*B12)](式1)

式中B13、B14为波段。经过运算得到SiO2%≥56%,在滤波优选之后提取硅化异常信息提取。

3.3综合成矿预测

二十世纪80年代,加拿大学者Agterberg基于Bayes理论提出了一种的地学统计方法--证据权法,来进行矿产资源预测。

在本研究中,以证据权法为研究基础,利用MRAS和GIS系统,进行综合成矿预测,需从以下几个步骤进行:建立目标图层和专业图层,划分单元网格,经过含矿单元的设置以及证据因子的选择,进行图层的空间叠置分析,然后对证据因子进行先验概率计算、权重计算、条件独立性检验以及后验概率计算,并提取找矿远景区分级,最后根据分级结果、断裂构造、和矿化蚀变异常发育信息,对成矿有利密度进行讨论,分析研究区成矿的有利地域。

结语

利用多光谱遥感图像对矿化蚀变进行提取与分析是一个较为复杂的过程。通过对ASTER遥感数据的处理与分析,进行线性构造和环形构造的解译,提取了基于铁染、羟基、碳酸盐化与硅化的异常信息,并以此为基础,利用证据权法进行综合成矿预测。该方面的研究在实际生产应用中有着较高的科学研究价值,有着较好的适用性,值得推广与应用。但在遥感影像的处理与干扰区的分级过程中,由于多种原因有数据会有缺失,所以,对于信息提取以及数据精度的研究方法都需要完善。

参考文献

[1]陈江,王安建.利用ASTER热红外遥感数据开展岩石化学成分填图的初步研究[J].遥感学报,2007,11(04):601-608.

遥感科学与技术前景范文篇5

关键词:遥感技术土地调查应用

中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2013)03(c)-0-02

遥感技术是在20世纪60年代新兴的一门科学技术。它使得人类能够从太空对地球进行观测,从而更加科学地获取地表空间信息。使人类能够更加宏观、准确、综合地对我们地球家园进行动态观测与监测。航空遥感技术在我国土地管理及调查中的应用已经有较长的历史了,早在上世纪30年代,我国部分省市区就已经采用1∶3,000比例尺的航测图进行过土地调查和监测。航空、航天遥感技术的飞速发展和应用领域的不断扩大,决定了遥感技术将来在土地覆被、土地利用变化调查中的巨大的应用

前景。

我国在第二次全国土地调查中充分运用了航空航天遥感技术、全球定位(GPS及我国自主研发的北斗导航技术)技术和数字化、网络化技术等现代化手段。相比较以往的技术手段,遥感技术具有全天候、重复探测、动态、成像周期短等优点,能够实时、准确地反映地面信息的变化情况,能够大范围获取土地利用现状数据和获取全面的、更新的土地数据。

1土地调查的目的

土地是人类宝贵的资源,是人类赖以生存和发展的基础,也是不可再生的资源。土地的自然属性、被利用方式及衍生于土地的产权关系等,在一定的程度上决定了土地的可持续利用及人类社会的可持续发展。科学、准确的土地调查的数据结果为国土资源科学管理、社会经济宏观决策提供科学的依据,对国民经济产生极为深远的影响。多年来,我国土地调查成果为我国土地整体规划、建设用地的审批、耕地及基本农田保护、土地开发整理复垦以及农业产业结构调整等方面提供了精准的第一手基础资料,促进了我国对国土资源的科学管理。土地调查也为各级人民政府工作决策和经济发展规划的制定提供了重要的依据,特别是每年的调查成果是实时变更已经成为衡量国民经济建设和社会发展、国土资源管理事业发展水平的重要基础数据。土地调查的主要有:(1)为土地利用和规划提供基础性的资料。对土地基本情况的了解是否准确基本上决定了土地利用的长期计划是否合理,是实现合理、科学的土地利用的关键。土地调查所获得的资料为掌握土地的自然和社会经济状况提供了数据参考基础。(2)为制定国民经济计划提供基本依据。国民经济计划的制定、城市化的进程、农、林、牧、副、渔各业的合理安排、生产指标的确定以及财政税收的组织都必须以土地调查所获得的各类用地及其变化状况数据资料为依托。(3)为土地的有效管理提供可靠的基础。通过土地调查,我们可以准确地掌握土地利用状况和权属状况,从而制定出科学的土地管理法规和政策提,为建立和完善土地管理市场打下坚实的基础。(4)为土地科学研究和建立土地信息系统提供准确的数据资料。土地调查的过程就是采集土地信息的过程,是土地科学研究的重要组成部分,也是建立科学、完善的土地信息系统的关键。它能向各级政府部门及各行业提供重要的参考资料和合理的服务。

2遥感技术在土地调查中的应用

2.1遥感的特点

2.1.1信息获取的范围大

遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,覆盖范围广,可及时获取大范围的信息资料。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像,便于人类整体上把握地球资源和科学地分析地球环境。

2.1.2信息获取速度快,周期短

由于卫星是围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的实时信息资料,进而更新原有资料,或根据新旧资料的变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,美国陆地卫星4、5,可在16d的周期内可覆盖地球一遍,美国国家海洋大气管理局的气象卫星每天能收到两次图像。欧洲气象卫星每30min获得同一地区的图像。

2.1.3信息获取较少受制于条件限制

在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如雪域高原、沙漠、沼泽及崇山峻岭等。遥感技术,特别是航天遥感,由于不受地面条件限制,可方便及时地获取各种宝贵资料。

2.1.4信息获取手段多,信息量大

遥感技术可以根据不同的任务类型选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线、红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性的特点,还可获取物体内部的信息。例如,地面深层、水的下层、冰层下的水体及沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。遥感技术的另一个特点是获取的信息量超大,其信息处理能力也是人力所不及的。例如,陆地卫星的TM三维图像,一幅覆盖34255km2地面面积,象元空间分辨率为30m,象元光谱分辨率为28位的图,其数据量约为36mB。若将六个波段全部送入计算机,其数据量为216mB。

2.2遥感技术在土地调查中的具体应用

2.2.1利用遥感技术开展土地调查工作

随着我国在经济和科技领域的长足发展,我国全国绝大多数地区应用航空遥感技术对土地利用现状进行调查。部分地区如西北地区由于缺少航空资料,在第一次土地利用现状调查时使用TM影像进行了l∶50,000、l∶l00,000比例尺的调查。近些年来,我国部分地区应用最新的航空遥感技术开展了更大比例尺的更新调查。

2.2.2利用遥感技术监测土地利用变化情况

(1)监测城市化进程扩展趋势。随着我国农村进城务工人员的不断增加,我国各地的城市人口急剧增加,城市规模不断扩大,城市的盲目扩张必然占用大量的宝贵耕地,这种现象必须引起了土地管理者们的高度重视,遥感监测成果为中央制定土地管理的决策文件提供了科学的参考。(2)宏观监测土地利用变化情况。土地遥感监测为土地管理决策者提供了大量的TM图像和数据资料,这些图像和数据资料为我国监测全国各个地区的土地利用变化提供了可靠的第一手资料,实现了国家从时空上直接掌握全国土地利用变化的实时情况。

2.2.3利用遥感技术监测资源与生态环境变化情况

资源与环境是人类社会可持续生存与发展的基础。土地资源更是一个国家不可多得的重要的稀缺资源。我国必须努力建设好科学、合理和高效的全国资源与生态环境监测系统,全面掌握我国土地资源与生态环境的实时的动态信息资料。这样,可以实时监控国家重点生态建设区域尤其是生态脆弱区域的生态环境变化,有效地保护好我国珍贵的土地资源以及其他的重要的资源。做好土地资源的检测工作既是国家制定政策和决策的需要,同时也是各有关部门进行规划、管理、合理利用土地资源和保护生态环境的需要。全国资源与生态环境监测系统的工作重点是监测由资源开发利用所引起的土地利用和土地覆被变化的生态环境变化的监测,以及与我国当前生态环境建设工程有关的资源与生态环境变化的监测,从而提供公共性、基础性资源与生态环境综合信息,由此形成一个完整的资源与生态环境监测体系。目前这项工作已经得到党中央和国务院的重视,因为中央已经把生态文明建设作为我国下一步的工作重点之一。

3结语

随着科学技术的进一步发展和卫星分辨率的日益提高,高光谱遥感以及雷达影像应用于土地资源调查技术革新日趋熟,传统的土地利用监测方法已不再适应当今社会经济快速发展及日益严重的土地保护

形势。

遥感技术的出现有效解决这一问题。遥感技术具有覆盖面广、实时性、便捷性、廉价性和可重复性等特点,能大大地提高土地利用监测工作的效率,减轻野外劳动强度,缩短工作周期,极大地提高了土地管理监测工作的效率。可以断言,遥感技术在土地调查和土地管理工作中的应用前景将更加广泛。

参考文献

[1]张爱荣,宋辉.遥感技术在第二次土地调查中的运用探析[J].中国房地产业(理论版),2012(7).

[2]刘金水,易辉.土地调查中的遥感技术应用浅析―以桐庐为例[J].浙江国土资源,2011(9).

[3]许吉仁,杨源.遥感技术在土地调查应用中的研究[J].北方环境,2011(7).

遥感科学与技术前景范文1篇6

【关键词】:3S技术GPSRSGIS土地勘测定界应用1前言

土地勘测定界是伴随着土地管理部门职能到位而逐步开展的一项以法律为依据,根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积,为国土资源行政主管部提供管理和规划的依据。

23S技术介绍

3S技术是遥感技术(Remotesensing,RS)、地理信息系统(Geographyinformationsystems,GIS)和全球定位系统(Globalpositioningsystems,GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

随着3S技术的不断发展,将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础,将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来,构成一个强大的技术体系,可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。

3土地勘测定界简介

土地勘测定界(简称勘测定界,勘界),是根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状,计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。

43S技术在土地勘测定界中的应用

现今电子技术发展推动了全站仪智能化,计算机与绘图软件的完备使测绘更加快捷准确节省人力物力。采用全站仪与CASS6.0相结合,快速获得测量数据及成果图,大大提高了测量质量及效率,节省了费用成本,有助于地籍测绘成果数字化测绘及管理。

4.1GPS技术在土地勘测定界中的应用测量时根据土地勘测定界测量的要求.需要采集两类数据:一是地块的地理坐标数据:二是属性数据如权属、利用类型等。每测一个地物,同时填写野外记录表。利用GPS技术进行地勘测定界主要有一下优点:(1)减少人力费用;由于GPS接收机的自动化程度高,操作非常方便,因而减低了野外测量人员的劳动强度,提高了工作效率。(2)定位精度高,测站间无需通视,在没有现成基准控制点的遥远地区能进行高精度的定位计算,且定位不受人眼视线的限制;精确地3维系统,24小时免费使用,全天候作业。精度高,使用大地测量型双频GPS接收机,根据载波相位测量原理进行静态相对定位,目前达到的典型精度为1ppm。(3)控制网几何图形已不是决定测量精度的重要因素,点与点之间的距离长短可以根据实际的需要自由布设。能在同一坐标系统中提供三维信息,GPS定位是在国际统一的坐标系中计算的,因此不同地点的测量成果相互关联,可实现数据共享。(4)操作简便,容易使用。随着GPS接收机不断改进,自动化程度越来越高,体积越来越小,重量越来越轻因控制点之间无通视的要求,顾客省去大量建造标志的费用,同时野外实测时间短,人员少,大大降低了测量成本。同时由于信息自动接收,数据自动存储,内外业紧密结合,减少了繁琐的数据记簿和手工计算工作,由于配备有功能完善的数据处理软件,可以迅速提交控制测量成果,提高了测量成果的可靠性和规划程度。4.2遥感技术在土地勘测定界中的应用利用卫星遥感技术进行土地利用动态变更调查,及时准确地获取变更信息,就有着十分重要的意义。遥感的出现,扩展了人类对于其生存环境的认识能力,较之于传统的野外测量和野外观测得到的数据遥感技术具有以下优点:(1)增大了观测范围;能够提供大范围的瞬间静态图像,用于监测动态变化的现象;能够进行大面积重复观测,即使是人类难以到达的偏远地区;

(2)大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围,遥感使用的电磁波波段从x光到微波,远远出了可见光范围;而雷达遥感由于使用微波,可以不受制于昼夜、天气变化,进行全天候的观测;(3)空间详细程度高,航空像片的空问分辨率可以高达厘米级甚至毫米级。与航空遥感相比,航天遥感能够进行连续的、全天候的工作,提供更大范围的数据,其成本更低,是获取遥数据的主要方式,而航空遥感主要应用于临时性的、紧急的观测任务以获得高精度数据。,目前我国土地管理部门进行数据更新的方法是在前期土地利用现状图的基础上,根据变更申报到现场勘查,在详查图上标绘宗地变化的边界位置、权属变化和利用类型的变化,再到室内进行编绘更新。4.3地理信息技术在土地勘测定界中应用

对地籍空间信息和图形属性数据的处理需要借助GIS系统平台进行,地理信息技术系统数据采集、数据处理以及数据建库等方面具有重要作用。

对于地籍数据而言,系统数据分层处理必须以提高工作效率、便于数据分统计、查询并且具有良好的可扩展和伸缩性,能够满足不同地区的地籍管理工作需要为目标,无论是基础地理信息数据还是界址数据等专业数据都需要运用地理信息技术来作为支撑和后台支持,因此地理信息技术在土地勘测定界中具有重要的作用。

5结束语

通过GPS技术与数字测图在实际中的应用,与传统地籍测量对比,无论从控制网的布设,还是信息的采集、处理、存储、管理、分析、应用等方面都有明显的技术优势。地籍测量全面应用3S技术,实现了地籍测量工作的现代化、科学化,促进了土地管理从外延粗放型到内涵集约型的转变,对于发挥地籍信息在国民经济建设和社会发展中的基础性、公益性作用具有十分重要的意义。

【参考文献】

遥感科学与技术前景范文篇7

[关键词]地质找矿遥感技术蚀变遥感异常

[中图分类号]P237[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-9-127-2

矿产资源供需矛盾的升级,对地质找矿的质量和效率提出了更高的要求,而遥感技术的应用和推广为其提供了便捷,并取得了一系列的可喜成绩,不少矿产资源相继被发现和开发,创造了良好的经济效益和社会效益,而且随着遥感技术的不断创新和广泛应用,必将会进一步提高地质找矿效率,从而发现更多的矿源以满足社会需求。

1遥感技术概述

兴起于20世纪60年代的遥感技术,是基于电磁波理论,借助相应的传感仪器收集远距离目标所反射或辐射的电磁波信息,经处理后成像,以此探测和识别地面各种景物的一项综合技术,已被广泛应用于地质、水文、海洋、测绘、农业、气象等诸多领域。其中在地质找矿中发挥的效用尤为凸显,如大兴安岭西坡18个含煤盆地、伊利盆地铀矿床的扩大、塔里木盆地的石油天然气的发现等都借助了遥感技术,其主要是利用遥感技术获取客观、全面的记录了地表综合景观几何特征的遥感影响,然后加以分析,得出地表景观分布、形态以及物质结构和成分等信息,以此识别地物,为发现矿源提供有力依据和参考。

2遥感技术在地质找矿中的具体应用

遥感技术具有多波段、宏观性、立体感强、信息量大、便于定位等显著优势,是地质找矿必不可少的技术手段,其具体应用主要体现为下述几点:

2.1提取矿化蚀变信息

在地质找矿中,通常将围岩蚀变视为重要的找矿标志之一,主要是因为其种类与矿床类型、围岩成分有关,而且在空间分布上与金属矿化常具规律可循,故在地质找矿中应首先了解围岩蚀变类型与矿种的关系(如下图所示)。

由于地物与物理化学特征与光谱特定密切相关,其物质结构和成分差异会在吸收和反射光子波长中显现出来,因此可基于不同矿物的不同电磁辐射,借助波谱仪进行野外采样用于测量光谱曲线,通过对比参考光谱识别矿物组合。考虑到传感器在接收光谱特性时会受到大气、白云、植被等干扰介质的影响,因此应对吸收谷所在的宽度、深度、波长位置、对称性等加以处理,此时我们可以利用多光谱TM、ASTER、ETM+或者少量的微波遥感、高光谱等数据,以及分析主成分、比较波段、识别光谱角、分解混合象元、MPH等方法和技术提取矿蚀变异常信息,目前ETM+(TM)、基于ETM+数据的综合遥感技术等在提取蚀变遥感信息中成效较为显著,并形成了一套独特且相对成熟的蚀变遥感异常提取技术,即以校正辐射、几何、大气,去除植被、云、水等干扰介质为基础,以ETM+(TM)为主的信息提取技术,以PCA主分量为主,以波段比值为辅,结合分析光谱角的分析方法,分级、门限化处理信息,以此得到分级的蚀变遥感异常图,为围岩蚀变找矿提供了很大助益,如新疆哈图的喀尔色巴依克斯套、托玛尔勒的金矿蚀变带的发现利用的是ETM+数据的综合遥感技术,而新疆野马井的5个成矿远景区和多处金矿点、铜矿点的发现则利用了ETM+(TM)技术。

2.2识别地质岩石矿物

成矿的赋存条件多以特定的岩石组合和类型为物质基础,可见对于成矿来说,岩石的作用不言而喻,而岩石、矿物自身的光谱特性也为利用遥感技术获取遥感信息用于识别岩性提供了必要条件。通常用于识别岩性的方法主要为增强、变换、分析遥感图像,借助图像中颜色、色调、纹理等增强后的差异性,最大限度的区分岩相、划分岩性组合或岩石类型,如岩浆岩、沉积岩、变质岩等。一般情况下,当波长处于8-14μm时为热红外域,反映的是岩石、矿物光谱中的发射特征,当其处于0.4-2.5μm时则为可见近-短波红外域,反映的是岩石、矿物光谱中的反射特征。

遥感技术在识别岩石、矿物中的应用也较为常见,如二宫芳树利用ASTER热红外遥感技术提取了帕米尔东北边缘试验区的硅酸盐岩、碳酸盐岩、硅质岩的岩性;而Crosta则以研究区域内的蚀变特征和地质情况为依据,基于USGS矿物光谱数据库,创建了单矿物的识别标准,并利用AVIRIS获取了遥感图像,从而提取了明矾石、白云母、高岭石等矿物。因以空间特征和地物光谱的差异性为基础的高光谱成像遥感技术具有数据量大、分辨率高、波段超多等优势,其窄波段可用于矿物吸收特征的区别,配以重建地物光谱、量化并提取光谱特征、定量分析混合象元等,可实现对矿物岩石的有效区分,因而在识别岩石矿物中得以广泛应用,但应注意,该种技术适用于岩石、植被稀少的区域,这也从侧面反映出遥感识别岩石矿物技术应该不断改进和创新,以此也适用于植被土壤覆盖率较高的区域。

2.3解译地质构造信息

通常重要的矿产多分布于板块交接处或近边界区域,时间与地质构造事件密切相关,而且成矿带的规模与地质构造变动基本一致,故可利用遥感技术获取空间信息用于地质找矿。

在此可借助遥感技术获取相应的影像,然后提取与研究范围内成矿构造有关的线状信息,与赋矿岩层、矿源层等有关的带状信息,与热液活动、火山盆底等有关的环状信息,与蚀变、矿化、接触带有关的色块、色带、色环等信息,若断裂为控矿的主要构造,此时重点提取遥感影响中的断裂信息意义重大,但在具体实践中,遥感系统可能会因模糊作用导致所关注的纹理、线性行迹等难以识别,影响分析结果,以此可借助目视解译、人机交互等处理遥感影响,如增强边缘、分析比值、拉伸灰度、卷及运算等,以此突出地质构造信息,同时遥感技术也可基于地貌、地表岩性、植被和水系分布等特征提取褶皱等隐伏的地质构造信息。而针对矿床改造,可通过宏观对比不同时期的遥感影响,结合研究成矿深度,判断矿床的产出位置,以及对其剥蚀改造作用进行研究。如赵少杰应用ETM+遥感技术和数据,在桂东地区解译了线性和环形构造,并结合几何分形学对其地质构造进行了分析,最终发现了3个成矿远景区。

此外,遥感技术在利用植被波普进行地质找矿中也有用武之地,在一定程度上解决了植被高覆盖率区域地质找矿难的问题。因植物体内的重金属含量对其生态、生理等会产生一定的影响,如此一来,其叶面光谱的波形和反射率会出现异常,从而在遥感影响中呈现不同的色彩、色度和灰度,然后利用遥感技术将其提取出来。

3遥感技术在地质找矿中的应用前景

一是基于高光谱综合技术的高光谱数据因可同步获取地物空间、光谱、辐射等信息,应用价值巨大,因而发展前景十分广阔;二是微波遥感因具备波段范围广、穿透性强、可全天时、全天候获取信息,利于提取地质构造信息,因此应用潜力很大,但应妥善处理消除斑噪、校正辐射、极化方式等关键技术;三是GIS、GPS、RS三大技术势必会实现有效的融合,以此为提高遥感数据的解译速度和程度提供重要保障;四是用于融合基于多光谱、微波、高光谱等遥感数据的技术会应运而生,如融合雷达图像和光学图像,既利于图像分辨率和纹理识别能力的提高,也利于矿物类型的识别;五是用于接收图像、处理和提取信息的技术会更加完善,以此便于接收更为细小、微弱的地质信息,解决图像失真问题,提高不同格式图像的兼容性和海量数据处理速度等。

4结束语

综上所述,遥感技术为地质找矿工作注入了新的活力,也为其提供了必要的技术支持,对于提高地质找矿效率、扩充矿产储量意义重大,而且随着社会对矿产资源的不断需求,以及先进理论和科学技术的不断发展,遥感技术必将会为地质找矿提供更优质的服务,从而促进经济可持续发展。

参考文献

[1]张磊,秦国良.浅析遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].民营科技,2013(20).

[2]何建明.刍议遥感技术在地质找矿中的应用[J].中国新技术新产品,2010(12).

遥感科学与技术前景范文篇8

关键词:遥感技术;土地调查;应用

中图分类号:P627文献标识码:A文章编号:

近年来,遥感技术以其分辨率高、提取数据快等优势在我国的土地调查工作中发挥了很大的作用,随着土地调查活动的频繁开展,结合土地资源开发和利用的需要,遥感技术从最初的地质填图拓展到土地状况监测、地质灾害预警、矿产开发和保护等各个方面,在我国国土资源的保护和有序利用方面发挥着无法替代的作用,应用前景广阔。

遥感技术概述

概述

遥感泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理牲的技术,主要建立在物体反射或发射电磁波的原理基础之上。一般是指在不与研究对象直接接触的条件下,通过某种传感器来获取研究对象的各种信息,并对这些信息进行汇总、分析、表达和加工的一种科技。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。遥感技术能够进行大面积的观测,增加了人类的观测范围,尤其是对偏远地区信息的获取更为方便;能够根据需要提供大量的静态图像,便于监测研究对象的动态变化;电磁波段远超出了人眼的可见光范围,能够获取更多的信息;使用遥感可以不受天气的影响,进行全天候的监测。现阶段,遥感技术在我国土地调查中的使用范围不断扩大,从最初的绘图,拓展到地质环境、资源开发的监测、地质灾害的预警和土地矿产卫片执法检查等工作领域,为保护我国的国土资源做出了极大的贡献。

2、采用遥感技术的必要性

从1984年开始,到1996年止,我国对土地状况的初始调查(第一次全国土地调查,简称详查)基本完成,所获得的数据、图、表等土地资料,为各级机关部门制定社会经济发展计划提供了强有力的依据,为土地利用总体规划的以及各个专项规划提供了基础数据和图件资料,为土地的保护和开发提供了第一手的资料。进入二十一世纪之后,我国经济迅猛发展,土地利用形式多变,土地交易活动频繁,对于各级国土资源行政管理部门来说,及时更新土地利用数据库、地籍数据库、规划数据库,掌握土地利用的变化动向是十分必要的。传统的方法是由工作人员到现场进行勘察,在原有图表的基础上,进行修正更新。采用传统技术方法难以准确获得土地变化边界的地理坐标,从而绘制出的相关图件精度不够高,且难以及时对变化情况进行监测,这种方法科技含量较低,已不能满足当前国土资源管理工作的技术要求。因此,有必要利用卫星遥感技术进行土地调查,及时获取信息,提高信息的准确性和现势性,为政府部门掌握情况、科学决策提供依据。可以预测,在我国经济建设的快速增长以及科技进步同步,遥感技术在“十五”和今后数十年内必将得到更好更快地发展并且进一步加速其实用化、产业化的进程,在建设有中国特色社会主义和我国的可持续发展中发挥其强有力的技术保障作用。

二、遥感技术在土地调查中的应用

1、在土地详查中的应用

按照新的土地分类方式(第一次全国土地调查时的分类),将土地分为3大类15个二级类和71个三级类。为了调查清楚各类土地的数量、质量和各省市各类土地的分布状况,要对土地进行详细的调查。对于很多偏远地区或是交通不发达、地形地貌复杂的地区,难以采用常规传统的测量方法,可以使用航空和航天遥感技术,收集各种信息源,建立各种土地类型的解译标志,进行人机交互式遥感解译,以汇总各类信息,进行图形的绘制。上世纪80年代初,我国就开始利用MSS卫星遥感数据进行全国土地概查,90年代初进行详查,从此逐渐建立起全国的土地遥感监测体系。

2、在城镇地籍调查中的应用

作为土地的管理者,各级土地管理部门需要掌握土地的各类情况,城镇的地籍调查就是通过调查每一宗土地,了解土地的位置、数量、权属和用途等,以为土地管理工作提供详实的资料。随着经济的发展,城镇土地流转增多,权属和用途变更频繁,应该建立能够及时反映动态变化的数据库。这就需要采用遥感技术,依据GIS技术建立图形和数据库,依据遥感数据及时变更图形和标示,测绘地籍调查索引图,标注建筑物和土地的归属、范围、用途等信息,及时根据遥感信息进行修改。

3、在土地资源环境保护方面的应用

随着人类的增长,耕地日渐减少,生态环境恶化,土壤污染频发。因此,在科学发展观的指导下,要达到人和自然的和谐相处需要研究土地利用的动态变化,以便于为合理配置土地提供充分准确的依据,促进人类调节生活经济活动,优化土地的利用状况。遥感技术,特别是其中的高光谱遥感技术的推广应用为矿产资源的调查和开发利用提供了非常必要的技术支撑。通过GIS技术,可以获取环境和资源变动动态信息,并在此基础上构建模型来模拟土地的演变过程,以预测土地未来的演变趋势。自上世纪90年代以来,国土资源部门已经利用遥感技术完成了重点矿区的调查和监测工作,并针对无证开采和乱挖滥采的情况进行了惩治。

4、在保护耕地中的应用

一方面是人口的增多,一方面是城市的扩张,耕地的保护成为摆在大家面前的一个重要问题,人类需要的无限性和资源的有限性之间的矛盾空前突出。耕地的数量和质量,直接关系到国计民生,关系到我国长期稳定的发展态势。为了坚守耕地红线,严控可耕地的非法流转,必须对可耕地进行监测。现阶段来看,各大城市以基本开展了以耕地的变动为重点的遥感监测工作,也利用监测数据查处的违法用地多起,有效的遏制了耕地流转中的乱占滥用现象。另外,在自然灾害发生之后,也可以根据遥感数据来制定有效的措施,对灾毁的土地进行复垦再利用,合理配置耕地。

三、遥感技术应用中存在的问题

国土资源管理包括土地调查,需要多时相、清晰度高的遥感信息源,但是能够提供这些信息源的卫星相对较少,不能完全满足需要。不受天气影响的雷达数据,在国内应用不够成熟,高质量的遥感信息源方面有待突破。与此相联系,与西方发达国家相比,我国高分辨率的遥感影响的信息自动化提取水平较低,基于纹理的自动分类和信息提取技术还不够成熟,实用化水平较低。

遥感技术在土地调查中的应用前景

随着经济和科技的发展,遥感技术在土地调查中的应用会更加广泛和深入。在土地利用调查与检测方面,由于省级检测的时间间隔会进一步缩短,遥感技术的应用也会随之展现出更大的优势。SAR遥感技术由于其具有不受气候影响等优势,必将在日后的土地调查中具有越来越重要的价值。通过建立岩石光谱的信息模型,结合丰富的纹理信息,提取和分析高光谱图像,高光谱遥感技术在矿产资源勘探、开发和监测等方面的应用将会更普遍。在地质环境调查和地质灾害监测方面,通过遥感技术,对已经发生的灾害点和隐患点进行全面排查,为灾害发生后的救援,灾后重建和灾害的预测提供丰富的数据。

RS、GIS和GPS在一起被称为“3S”技术,三者之间关系密切,相互依存,在日后的应用方面,要加强三者的集成研究,促进“3S”技术一体化,从而提高数据的提取、分析的效率,为土地调查和保护提供更加强有力的技术支持。作为信息的一种获取手段,遥感技术肯定也存在一定的局限性,为了将土地调查工作做的更扎实、更细致,应该将遥感技术和传统常规的实地调查方法相结合,取长补短,相互配合,这样才能实现对各种信息的综合应用,为我国的土地资源调查、利用和保护提供更精确的数据,为我国的国土资源管理带来飞跃式的进步。

参考文献:

[1]杨承蕊,张和生.遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J].科技情报开发与经2008,1

[2]崔书珍,周金国.SAR遥感技术在土地利用调查中的应用现状分析[J].地矿测绘2008,9

[3]王文卿.遥感技术在国土资源管理中的应用现状及前景[J].测绘通报2009,6

遥感科学与技术前景范文篇9

关键词:遥感技术;地质找矿;应用

中图分类号:F407文献标识码:A

1.导言

所谓遥感技术指的是对远距离目标反射的或辐射的可见光、电磁波、红外线、卫星云图等信息进行收集与处理,最后感知成像,探测与识别目标的一种技术。利用遥感技术能够将地质的分层信息与成分信息反映到遥感图像中,且可以全面分析地质相关的信息,有助于勘探到有矿的地表区域,从而发现矿产资源同。其在地质找矿中的应用具体包括:勘查清楚地质矿体所在的范围、呈现的几何形态、成矿的地段;分析成矿区域的地质条件。这些都可为后期的地质找矿工作提供遥感地质的科学依据。

2遥感技术在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿中的应用可以分为直接应用和间接应用。

2.1直接应用

遥感蚀变信息提取法是遥感技术在地质找矿工作中较为常见的方法,主要是通过对岩浆热液对围岩结构发生的改变进行信息提取。因岩浆热液或水汽热液的影响,导致围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用,称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,其种类、成分以及成矿的类型存在一定的内在联系。通常情况下,围岩蚀变的范围大于矿化的范围,并且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上具备一定的规律性,因此,围岩蚀变可以作为地质找矿的可靠标志。

首先,围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物,其常见的蚀变有硅化、绢石母化、绿泥石化、石英岩化、夕卡岩化等。

其次,实现对于地质信息的提取。当某地区的地貌发生变化时,电磁波的反射和透射作用也会随之发生改变,面电磁波是地物信息的一种重要载体,同时,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关。由于地质成分在结构上的巨大差异,会导致地质内部产生不同的波长光子,其吸收性和反射性各不相同。岩石矿物自身具有稳定的化学组成和物理结构,对本征光谱的吸收也更加稳定,同时,光谱的产生主要是由组成物质的内部离子和基团的晶体效应及基团振动所引起的,不同矿物具有不同的电磁辐射。因此,只要利用遥感技术中的波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,并与数据库中的参考光谱进行对比,就可以轻松确定矿物的种类,还可以根据吸收特性,选择合适的图像波段进行地质信息提取,这也是识别矿物最有效的方法之一。

最后,由于现代遥感技术多是利用航空航天技术从空中接收地表物质的光谱特征,容易受到石层、大气、水体、植被等的干扰,因此,在进行蚀变矿物信息提取时,要对干扰物质的光谱信息进行分析,尽量消除干扰的影响。就目前的发展情况看,遥感找矿蚀变异常信息的提取方法有多种,主要有波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法等。

2.2间接应用

2.2.1地质构造信息的提取

在通常情况下,矿产的生成是各类地质构造不同运动的结果,如火山运动、地震活动等。矿产一般分布在各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产则分布于板块构造不同块体的结合部或者近边界地带,从形成时间上看,与地质构造运动的时间是一致的,矿床的分布也会随着地质构造运动的规模变动面改变,并且多旱带状分布一运用遥感技术找矿,就是利用这一地质特征进行的一可以在矿产形成区域,利用线形影像对相应的信息进行提取,同时也可以从火山盆地、火山结构、热液活动等相关的影像资料中,提取找矿所需信息,之后结合相关影响因素,进行综合评定。

2.2.2植被波谱特征的应用

地貌植被与矿场的形成有着重要的联系,金属元素随着时间的推移,会逐渐生成微生物,微生物通过地下水以及土壤的作用,对表面土层产生一定的影响,使其发生变化。地表植被在对相应的金属元素进行吸收后,会产生相应的变化,其颜色和生长趋势与其他地区的同类植物或有所不同。这样的生物地质化特征也在很大程度上为遥感找矿提供了便利的条件,通过对相关信息的提取,可以得出植被中不同种类金属含量的差异,再根据植物对金属的吸收作用,将地下所蕴含矿藏进行分类和确认。同时,遥感技术可以通过图像的收集,对光谱特征进行增强处理,如果植被在反射光谱中出现异常信息,通过对图像的处理,可以将其提取出来,并根据图像色调的变化,对矿区的位置进行推测。

2.2.3矿床改造信息标志

矿床在形成后,并不是固定不变的,面是会根据所处环境和空间的位置,发生微量的变化,并促使部分矿床的性质发生改变。因此,通过对不同时期形成的遥感图像的分析和对比,结合矿床和成矿勘测,可以对矿床发生质变的位置进行直接的判断。面通过对矿区中不同矿床位置的研究,可以找出矿床在不同层次的分布规律,为找矿提供重要标志。利用遥感图像,还可以对岩层的类型进行区分,并得到理想的地质图纸,对于矿区的选定是十分重要的。

3、遥感地质找矿的未来发展

遥感技术在地质找矿事业中的应用越来越广泛,在未来还会有更进一步的发展。主要有以下几种层面:

3.1经济发展的需要

矿产资源对于一个国家的经济发展来讲是至关重要的。为了使我国矿产资源的供应符合经济发展的需要,加强地质勘测的力度己经得到了国家政府的号召。推动科技的创新和进步,实现地质勘测工作的科技化,提高地质找矿的工作效率,扩大资源的开发利用,是新时期我国经济快速发展的奠基石。只有满足了整个社会对矿资源的需求,经济才能实现真正地腾飞。

3.2适用范围推广

遥感地质找矿己经突破国家范畴,各国通过互相学习,总结经验,促进了遥感技术的发展;遥感地质找矿从应用的地域范围上来讲,从陆地找矿向海洋找矿拓展,从人口密集地区向人口稀疏地区扩散,有效促进了遥感技术在不同环境下的应用;遥感地质找矿的理念有所更新,以前只是单纯追求矿资源的开采量,现在遥感技术在地质找矿的应用中更加注重了环保意识,防止地质灾害的发生;找矿事业从地球拓展到外太空,遥感技术的远程操控性在满足了这一技术要求。

3.3新技术的拓展

高光谱遥感技术在地质找矿中因为其高空间分辨率的高光谱遥感技术给遥感地质找矿添加新的血液。高光谱遥感技术绘制的图谱能够有效地区分矿与非成矿断裂、蚀变岩体、地层和非蚀变岩体、地层,能够精准地找到新的矿产蕴藏靶区。高光谱成像系统从理论和技术方面都能对地质找矿做出贡献。遥感系统技术地质勘查系统正在有条不紊地构建该系统能够把航天、航空、陆地、海洋、地下的遥感数据进行有效收集处理,构建出一套二维地质勘查遥感系统立体式的地质侦测技术系统利用航空遥感技术、航空物探技术、地面地下物探测技术、地球化学技术等等先进的地质勘测技术,构建出了从地面到天空再到太空的立体式地质勘查技术系统。

结束语

遥感技术在地质找矿事业中的拓展应用任重道远,遥感找矿还拥有更加广阔的发展前景,遥感技术在地质找矿中的应用必须以现代成矿理论为指导,结合实际情况,选择适当的工作方法,建立健全遥感地质找矿系统,从面实现遥感找矿的目的。相关工作人员要对遥感找矿技术进行认真分析和对待,结合相应的措施,对其进行完善,推动遥感技术在地质找矿中的应用和发展。

参考文献

[l]魏磊,赵鹏海,何晓宁,白冰.浅谈遥感技术在矿产开发中的作用【L】.测绘与空间地理信息,2012,35(9>:21-25.

[2]李本仕.探究现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.建材与装饰-2013,(3):171一172.

[3]钱建平,伍贵华,陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.地质找矿论丛,2012,27(3):355-359.

遥感科学与技术前景范文篇10

关键词:遥感;农科本科生;课程;教学方法

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2012)04-0137-03

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种从远距离不实际接触物体而感知地表目标物及其特征的综合性探测技术,是现代空间信息科学的主要组成部分[1],它的功能和价值引起了许多学科的关注。伴随我国农业现代化和信息化进程的快速提升,《遥感》课程在高校农科本科生教育中的地位日趋重要。面对当前高等教育中新型农科人才需求,如数字农作、作物栽培、农业气象与资源以及与精准农业有关的本科专业,对遥感技术都提出了很高的要求[2],因此,为适应农业现代化和信息化的要求,进一步加强《遥感》课程教学,提升农科本科生遥感应用技能,是当前的首要任务。教学内容确定后,如何使其在授课过程中能被不同特点、不同专业背景的学生接受,关键在于教学方法。因此依据学生的特点和专业背景选择合适的教学方法是完成教学任务,提高教学质量的关键环节。根据笔者近5年的《遥感》课程教学实践,本文结合农科本科生的特点更新了《遥感》课程教学方法。

一、教学方法

1.问题启发式教学法。相对传统“填鸭式”教学,问题启发式教学法更能培养学生的创新思维和发散思维,是一种提高教学效果和教学质量的有效方法[3]。教学中,结合农科本科生的特点,设置问题情境,提出“问题――讨论”的教学模式,依据教学内容首先提出所要解决的问题,然后让学生独立思考,培养学生的悟性,启发学生找到解决问题的答案,比如笔者讲授作物叶片氮含量的遥感定量表达时,首先提出“遥感光谱变量能否反演作物农学参数”,然后讲解遥感变量与农学参数耦合过程,最后让学生自主理解波段光谱值,建立叶片氮含量与遥感光谱变量间的定量关系,从而实现遥感的定量分析。通过设置问题,由教师启发构思解决方法,最后要求学生自主实践,不仅使学生理解遥感的特点、功能,而且对于遥感与农学耦合方法也有了较好掌握。这种层次渐进的问题启发式教学方法,一是增强了学生对该课程的了解,二是促进了学生学习本专业的积极性。

2.多媒体教学法。对于农科本科生而言,学习遥感的目的就是能利用遥感技术,掌握遥感影像的解译方法,获取有关农田的空间信息,进而实现农情遥感监测。遥感图像教学中,借助多媒体平台展示遥感图像,主要目的是增强学生对遥感图像的直观认识,利于图像信息解译,否则学生会感到空洞、虚幻,不利于激发学生对该课程学习的积极性。

使用多媒体教学法需要注意课件制作要美观精良,注意理论的精讲,以避免单一的让学生自己观看,注意演示内容要紧密配合教材顺序,避免随意性,注意让学生多交流,掌握学生的学习兴趣和学习难点,切忌教师做报告式的演讲。笔者教学实践证明:采用多媒体教学法有利于提高学生对教学内容的兴趣和注意力,激发学生的学习积极性与创造性。处理好这些教学细节问题,可以收到事半功倍的教学效果。

3.典型案例教学法。《遥感》是一门交叉性极强的学科,与其他学科关系比较密切,因而遥感应用时会存在不同类型的错误。笔者进行教学讲授时常以学生作业或论文中出现的错误为典型案例,可更有效地提高或巩固学生对某一知识点的掌握。比如基于TM影像利用归一化植被指数NDVI监测作物叶面积指数LAI时,有三个学生通过TM3与TM2两波段组合计算NDVI,还有一个学生直接将TM4与TM3两波段之差作为NDVI值,这些问题在于波段的选择和组合是错误的,应该利用TM4与TM3这两个波段进行归一化求算NDVI,说明这些学生对NDVI基本知识的掌握不够。又如江苏苏中地区中弱筋小麦长势和籽粒蛋白质含量遥感监测时,部分小麦样本拔节期LAI值在5以上以及籽粒蛋白质含量在18%以上,这些数据与小麦的物候期和籽粒品质标准不符,说明学生对小麦的生育期及其栽培技术掌握较少。再如有一个学生对一个3×3的图像窗口(124、126、127、120、150、125、115、119、113)经过中位数滤波后得到该窗口中心像元值为120,这个问题在于中位数滤波使用错误,应该采用中位数滤波将该窗口各像元值安排大小顺序排列,从而确定该窗口经过滤波后的中心像元为124,说明学生对遥感图像基本概念不理解。在教学内容中应用部分典型案例,可提升学生对遥感概念与其他学科知识的理解和掌握能力,以及加强学生发现问题和解决问题的能力。

4.理论联系实际教学法。《遥感》课程教学仅要求学生了解和掌握该课程的理论知识、国内外发展简史以及应用领域,这是远远不够的,为切实帮助学生理解和掌握遥感技术,有必要让学生参与科研项目,提高理论联系实际的效果,增强学生解决问题的能力,激励学生对该课程学习的积极性。比如笔者正在主持国家自然科学基金项目“不同株型作物氮素组分时空分布遥感监测机理研究”,从中分出一个子课题“玉米冠层氮素密度与遥感变量间的定量关系”,要求一部分学生参加并完成这个子课题,让另一部分学生参与笔者正在执行的农业部公益性行业科研专项子项目“中弱筋小麦调优栽培信息化技术”具体研究工作。通过实际参与项目研究,学生不仅能系统理解和掌握多源、多时相遥感数据的特点及其作用,而且直观感受了遥感影像预处理方法和地物信息提取方法及其精度评价机制。上机实验课程的教学中,选用扬州及其学生熟悉的周边地区影像数据提供给学生进行上机操作。例如利用覆盖扬州、泰州和高邮地区的国产环境减灾卫星HJ-CCD数据,当学生看到自己熟悉的区域时,能亲身感受到遥感技术的实用性,从而激发学生学习遥感的积极性,笔者要求学生利用遥感图像处理系统ENVI提取他们熟悉的一些地区,并选择适宜方法对地物进行分类。笔者教学实践证明:这种教学方法,能培养学生对《遥感》课程学习的兴趣和注意力,增强学生学习的积极性,加深学生对遥感概念的理解,开拓学生解决实际问题的创新性思维。

二、总结

面向农科本科生基础知识的实际情况,笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展《遥感》课程教学,应用实例典型且较新。结合遥感技术在农业领域中的应用,主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、精确农业、农情监测预报等主要应用领域。针对农科本科生的特点,实际教学中依据理论联系实际以及学以致用的总体原则,分别采用了四种教学方法,包括问题启发式教学法、多媒体教学法、典型案例教学法、理论联系实际教学法,对每种教学方法都深入浅出地进行分析,注重遥感基础知识的应用,提高了教学效果,优化了教学质量。近5年的教学实践证明,采用该四种教学方法对农科本科生认真开展《遥感》课程教学,能明显促使农科本科生较好地理解和掌握遥感原理、相关概念与专业基础技能,同时能进一步增强农科本科生发现问题和解决问题的能力,适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。

参考文献:

[1]杨邦杰.农情遥感监测[M].北京:中国农业出版社,2005.

[2]王鹏新,严泰来,张超,等.农业院校研究生遥感科学与技术系列课程建设初探[J].高等农业教育,2008,(6):80-83.

[4]于冬梅.研究性学习在遥感教学中的应用[J].青岛大学师范学院学报,2003,20(3):68-711.

遥感科学与技术前景范文篇11

关键词:测绘工作;遥感测绘;措施

中图分类号:P24文献标识码:A

从上世纪五十年代苏联发射的第一颗人造地球卫星迄今,遥感技术已经经历了半个多世纪的发展历程,当前的遥感技术不再局限于人造地球卫星,多种专门用于环境、资源监测卫星的发射与运转以及航天飞机等都为其信息获取提供方便。当前的测绘工作主要包括环境监测、地质勘测以及资源测绘等,而遥感技术因其特有的优势在测绘行业中受到越来愈多测绘工作者的青睐。

一、遥感技术发展概况

遥感技术顾名思义是通过相关设备对被监测事物进行遥远的感知而获取相应监测数据的一种测绘手段。其最关键的装置在于传感器。遥感技术通过传感器对地面事物进行感知并且获取信息数据,再利用传感器将数据传输到地面,利用计算机等对数据进行分析比较,最终对所要监测的事物获得一个比较全面的数据信息。从遥感应用上看,遥感技术是多种学科的交叉综合应用,它的学科基础是建立在空间信息技术上,同时将测绘科学、电子科学地球科学、计算机科学等各学科知识相互融合渗透,因而遥感技术综合了当前各学科的优势,是一项先进的测绘技术。

二、测绘工作中遥感技术应用现状分析

2.1测绘遥感应用不够广泛

从遥感技术的发展来看,其发展前景比较乐观,而且技术的应用领域和应用水平不断在拓展。但是就当前遥感技术的应用现状来看,依然面临着不少问题,最主要的就是实际应用范围不够广泛,遥感技术在当今依然是一项不为人所熟知的测绘技术。这个问题主要表现在当前的测绘工作,比如地形地质勘测、工程勘探等还是习惯采用传统的测绘技术,对于遥感技术还比较陌生,对其应用就更加受限制,观念上的制约以及对遥感技术的不熟悉制约了遥感技术在更多的领域发挥其作用,也不利于遥感技术的大力推广。

2.2遥感工作资金造价价高

遥感技术在工作中价格较高也是制约遥感技术进一步普及应用的重要问题。伴随着遥感技术以及计算机技术的发展,遥感正在从实验阶段走向技术应用阶段,其地理测绘、地质勘探、灾害监测、环境资源检测的功能逐渐凸显出来。但是反观当前的各项测绘工作,遥感技术的应用反没有体现出其应有的角色。主要原因就在于应用遥感技术花费太大,造价太高,因而我国应用遥感技术的领域主要是在重点部门的重点科研项目,比如说运用遥感对地质灾害、环境污染、资源勘探等进行测绘,而一般的工程地质检测、煤矿开采等应用不多。

2.3遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在地质灾害勘测、环境污染检测等方面的优越性将会大大推动我国的地质灾害研究事业以及环境保护事业的发展。因而提高遥感技术信息源的空间分辨率,对于加强数据、的准确性、拓展遥感技术的覆盖范围、测量水平是极为有利的。

三、完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

随着遥感技术在测绘工作中的不断普及,遥感信息技术的一些弊端和漏洞也逐步显现出来,而有效提高遥感技术的技术水平,加强其技术推广,是完善测绘工作中遥感技术的重要举措。相关人员要明确遥感技术在测绘工作中的实际应用。

3.1遥感技术在测绘工作中的应用

目前,遥感技术在测绘工作中应用领域比较广泛。与传统测绘工具相比,遥感技术具有明显的优势,极大的规避了传统测绘工作的弊端。

3.1.1遥感技术覆盖范围比较广,能够全面了解所在区域的地理情况,获得全面的资料数据。

3.1.2遥感技术能进行全天候、全方位、动态实时的检测。这是遥感技术最大的一个优势,遥感技术以全球定位系统作支撑,完成空间导航和定位之后,可以全天候24小时对所检测区域进行动态实时的检测,比如对矿区环境污染的检测,可以获取全面动态的检测数据和画面,从而为矿区环境污染的防治提供有效的研究数据。

3.1.3遥感技术受人为干预比较少,能够比较客观的反映所监测区域的实际情况。传统测量手段受主观因素干扰比较大,因而测量的数据会出现误差累积、偏差较大等问题,但是运用遥感技术会有效规避人力测量的劣势,误差不累计,测量数据精度较高。例如在矿区资源监测与定位上,运用遥感技术可以准确定位资源所在范围,避免造成资源浪费以及不科学开采导致的生命安全问题。

3.2加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域

应用遥感技术开展地质调查是相当必要的,也是社会经济发展的客观要求和需要。就当前社会发展状况来看,遥感技术的应用有着广阔的发展前景,相关人员要从加强遥感技术深度研究这一方面出发,提高遥感技术的测量精度,进一步拓展其应用领域。

3.2.1国家相关部门要加强对遥感技术开发研究的鼓励和推动,采取相关措施推动遥感技术的普及和应用。比如,利用政策优势,鼓励相关部门在开展测绘工作者运用遥感技术,将遥感技术从示范性试验阶段推动到大范围应用普及阶段,使遥感技术能够真正发挥其技术的优越性,对传统测绘手段进行革命性的改造和开创。这将会大大推动遥感技术与实际测绘工作的联系水平,不仅有利于遥感技术发挥其测绘水平上的优势,更有利于在实践中发掘遥感技术的弊端,从而推动遥感技术在实践中不断完善和发展。

3.2.2加大对遥感技术的资金投入也是深度研发遥感技术的关键举措。一项技术从开始研发到投入使用要历经漫长的过程,遥感技术从最初出现到现在也已经经历了将近半个世纪的时间,我国也逐渐成为遥感技术大国。但是仅仅如此是不够,我国必须向着遥感强国的目标前进,因此加强技术的深度研发是极其必要的。相关研究部门要重视现代遥感技术在各行各业测绘工作中的应用,提高观念意识,加强对遥感技术开发的资金支持力度,鼓励更多的研究者深度研究遥感技术,解决现阶段遥感技术在应用中面临的技术性问题,拓展遥感技术的应用领域。

3.3大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度

遥感技术只有在大力推广中才能显示其技术的活力和对测绘工作的广泛适应力。当前遥感技术已经凸显出其难以比拟的技术优势和环境适应力,比如,能够适用各种复杂地形的勘探工作,能够实现对火灾、气象灾害、地质灾害过程的实时检测,动态获取相关数据,为开展灾害研究和建立灾害防御体系提供便利等,因此必须要大力推广遥感技术,提高普及程度。

3.3.1相关人员要从降低遥感技术工作造价出发,通过降低使用遥感技术进行工程测绘的资金花费,来实现各行各业测绘工作对遥感技术的应用。只有减少资金预算,才能促使更多的行业选择应用遥感技术,而不仅仅集中于少数几个重点行业的重点项目。

3.3.2提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。

四、总结

总而言之,遥感技术在测绘工作中的应用,已经成为社会发展的必然趋势。伴随着科技的进步和计算机的普及,遥感技术的应用范围必将会大大拓展,遥感地质、环境资源监测、气象、灾害检测乃至工程矿区勘探测量中的遥感应用也必会进一步拓展,其在国民经济、社会发展以及灾害预防等方面的作用会越来越大。

参考文献

[1]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010.

[2]曾庆斌,韩金芳,马丽新,刘丽.现代测绘技术在工程地质测绘中的应用[A].

第二届"测绘科学前沿技术论坛"论文精选[C].2010.

遥感科学与技术前景范文

关键词:遥感技术信息提取找矿

遥感技术(RemoteSensing)即遥远的感知,是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是在航空摄影测量基础上,随着空间技术、信息技术、电子计算机技术等当代高新技术的迅速发展,以及地学、环境等学科发展的需要,逐步形成发展的一门新兴交叉科学技术。具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善,服务领域不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

1、遥感信息提取

全球变化的研究涉及一系列重大全球性环境问题,提出了大量关系到地球的重要科学问题。由于涉及的范围极其广泛,因而具有高度综合和交叉学科研究的特点。叶笃正先生曾指出,“全球环境是一个不可分割的整体,任何区域的环境变化都要受到整体环境变化的制约;反过来,整体环境的变化又是各区域相互影响着的环境变化的综合体”。遥感作为获取地球表面时空多变要素的先进方法,是地球系统科学研究的重要组成部分,是对全球变化进行动态监测不可替代的手段。陈述彭先生指出,没有遥感,就提不出全球变化这样的科学问题。所以遥感对地理信息学科具有巨大的推动作用,就像望远镜对天文学和物理学的推动作用一样。遥感科学的意义在于:对传统地理学来说,遥感要求从定性到定量描述;对传统物理学来说,遥感要求在像元尺度上对局地尺度上定义的概念、推导出的物理定律、定理的适用性进行检验和纠正,而这种纠正是与像元尺度上的地学定量描述密不可分的。

1.1遥感图像掩膜处理

卫星遥感图像处理,尤其是提取矿化蚀变等微弱遥感信息,需要针对工作区选取尽可能小的图像范围,同时要对工作区范围内图像中的云雾、水体、冰雪、植被、大面积风成土壤等干扰进行掩膜等处理,然后才能进行图像处理。

1.2去相关拉伸

去相关拉伸变换是原始光谱波段的一种线性变换,这种变换通常是原始光谱波段的加权总和与差。研究表明该方法对一些遥感图像数据有效,能产生好的图像效果和提供新的洞察点;利用这种图像处理方法主要目的是提取一些方法不能提取的一些重要矿化蚀变、侵入体及构造等遥感信息。

1.3卷积增强

遥感图像上的线性特征,特别是和地质构造和成矿环境有关的线性体和断裂构造的增强处理和分析是遥感图像处理和研究的一个重要方面。对数字图像而言,线性体信息提取目前主要有梯度阈值法、模板卷积法、超曲面拟合法、曲线追踪和区域生长等,地质遥感线性体信息提取采用模板卷积滤波算法效果较好,它是一种邻域处理技术,即通过一定尺寸的模板(矩阵)对原图像进行卷积运算来实现的。

2、遥感技术在地质找矿中的应用现状

长期以来,地质工作者迫切希望能有一种目的性明确、“窥一斑而知全豹”的理论和方法来指导找矿。因此遥感技术以其独有的特点在地质找矿中的作用显得尤为重要。应用遥感与地质资料进行综合分析、预测区域成矿远景等已取得了很多成果。遥感技术在地质找矿中的应用主要表现在两个方面:(1)通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系,认识成矿规律并圈定找矿远景区。(2)是通过对遥感图像进行增强处理,综合分析,提取一定的地质信息,从而为成矿预测提供有用资料。遥感图像早已非常成功地应用于农、林、水利和交通等部门的调查和规划。在我国最早使用遥感图像的是地质行业,其主要任务就是用于地质找矿。

3、遥感技术信息提取在找矿中应用的相关技术

3.1遥感图像分析找矿

遥感图像分析找矿是利用各种航天与航空遥感图像进行目视判读,分析已知矿产地质的图像特征,结合地质背景、成矿条件及物化探异常,根据类比的原则从已知推未知,可进行一定的成矿预测。使用大比例尺航空像片,尤其是彩色和红外彩色像片,能直接识别原生矿体及矿化地区的露头,尤其是金属矿床及露头的特异彩色形成良好的找矿标志。例如在彩色航片上磁铁矿、锰矿、煤矿等呈深灰色或黑色;赤铁矿、斑铜矿为红色;孔雀石、铜矿、次生铀矿、次生铬矿为绿色;风化的铁帽常呈褐色;盐矿、石英脉矿呈白色等。由于矿体露头与围岩抗风化、抗侵蚀能力不同,形成岩墙或沟谷,也可直接识别。此外,人工开采区的采矿场、竖井、平峒、废石堆、尾砂等在图像上也能直接识别。

3.2遥感图像提取矿产信息进行成矿预测

遥感图像提取矿产信息进行成矿预测是利用遥感图像处理技术对遥感图像进行处理,提取矿床、矿化有关信息,如蚀变带、氧化带、铁帽等含矿地质体或某元素地球化学异常区,直接显示在图像上,从而达到找矿的目的。

3.3遥感图像地质综合分析找矿

遥感图像地质综合分析找矿是以区域地质演化与成矿规律分析为基础,确定出调查区内主要的成矿模式与控矿的地质要素,根据控矿地质要素的遥感信息特征(包括的与隐伏的)选取一定的图像处理方案,进行有关地质信息的增强或提取处理,同时结合物化探资料进行目视图像分析。物化探资料的图像化及用数学地质与遥感地质相结合的方法进行成矿预测,是遥感地质综合找矿向纵深发展的新趋势。

4、结语

目前遥感已成为地质调查和资源勘查与监测的重要技术手段。应用范围已由区域地质、矿产勘查、水文地质、工程地质、环境地质勘查扩大到农业地质、旅游地质、国土资源、土地利用、城市综合调查、环境监测等许多领域。应用技术方法水平随着遥感和计算机技术的发展也有了很大的提高,应用效果和社会经济效益也愈来愈明显。

参考文献

[1]陈述.遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书[M].银川:宁夏大地音像出版社,2005.9:90-92.

你会喜欢下面的文章?

    年级写人的作文范例(整理5篇)

    - 阅0

    年级写人的作文篇1我最熟悉的人当然是我的弟弟啦,我的弟弟是个瓜子脸,乌黑的眉毛下有一双水汪汪的大眼睛。他还有一张会说的嘴,如果你和他斗嘴,他肯定斗得你无话可说。我弟弟特.....

    党员酒驾检讨书范例(精选3篇)

    - 阅0

    2020年党员酒驾检讨书范例篇1尊敬的交警同志:关于我酒后驾驶的行为,几天来,我认真反思,深刻自剖,为自己的行为感到了深深地愧疚和不安,在此,我谨向各位做出深刻检讨,并将我几天来的.....

    云安全的必要性范例(12篇)

    - 阅0

    云安全的必要性范文1篇1目前,随着科技的进步,云计算运用在各个领域,对此,网络安全性问题是管理者和使用者最为关注的问题之一。了解云计算环境下的计算机网络安全的重要特征及.....

    改变从现在开始范例(3篇)

    - 阅0

    改变从现在开始范文学习改革开放新时期历史心得体会1  20xx年是改革开放40年,40年中国发生了翻天覆地的变化,我们心中也充满了无限的期盼,在2018年的新年贺词中,说,我.....

    幼儿园教职工培训计划范文(精选5篇)

    - 阅1

    幼儿园教职工培训计划篇1一、培训目标和培训重点坚持以师德建设为中心,以促进教师专业发展为目标,以《指南》....