遥感技术的前景范例(12篇)

来源:其他

遥感技术的前景范文篇1

展前景提出了几点认识和展望。

关键词:遥感技术,金矿找矿,应用

中图分类号:TP7文献标识码:A

前言

随着经济的速度发展和人们生活水平的大幅度提高,金正以快速的步伐进入人们的日常生活,大大增加了对金的需求量,而由于金矿资源大多深埋地下,具有极强的隐蔽性,在寻找过程中存在一定的困难,为了提高工作效率,减少人工寻找矿产所花费的时间和精力,越来越多的找矿技术得到了普及和应用,就目前而言,遥感技术在金矿找矿技术中有着广泛的应用,发挥着极其重要的作用。

1、遥感技术简介

遥感技术是可以从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等,从而对目标进行探测和识别的技术。遥感影像可以全面、客观地记录地表综合景观的几何特征,遥感图像不仅可以获得地表景观的形态、分布特征组合,而且还可以获得物质的成分和结构等,进而实现地物识别的目的。

遥感是一门新兴的科学技术,它是从远距离的航天、航空等平台上利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影、扫描、信息感应、传输和处理对地面物质的物理、化学、生物等特征进行远距离探测的一种现代化技术系统。遥感已广泛应用于地质、地理、海洋、环境、农林、水利、土壤及全球变化等领域。随着计算机技术的发展,遥感应用通过计算机数据处理,进行信息增强、提取和自动分类,并在地理信息系统(GIS)的支持下已逐步走向定量化和智能化。

遥感技术在金矿找矿中的应用方法

用遥感技术与区域地质资料、生物地球化学资料进行综合分析,预测区域成矿远景区已取得了很多成果。特别是随着计算机技术应用的日益广泛,数字图像处理的日益发展,遥感资料的综合分析已变得越来越重要。近年来,国内外运用遥感技术研究线形、环形构造与成矿关系以及与矿化有关的热液蚀变信息的提取方法,取得了丰硕的成果。遥感与生物地球化学方法相结合探测金矿也引起了人们的关注和重视。

2.1遥感蚀变信息提取法

遥感蚀变信息提取法是在金矿找矿过程中最为直接的应用,其主要是根据岩浆热液对围岩结构发生的改变进行信息提取来实现的。

围岩蚀变可作为有效的找矿标志,围岩蚀变是成矿作用的产物,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。遥感蚀变信息提取法主要是根据岩浆热液对围岩结构发生的改变进行信息提取,因此遥感技术在地质找矿工作中应用最为广泛的方法。

2.2地质构造信息提取法

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而改变,并且多呈带状分布。运用遥感技术找矿,就是利用这一地质特征进行的。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。

3遥感技术在金矿找矿中的实际应用及分析

鹤庆北衙金矿位于云南省鹤庆县北衙乡,地理位置险要且独特,北侧面河,西面靠山,东至程海、宾川大断裂。这些断裂不但规模巨大,而且活动历史久远,长期以来控制着区内的地层发育、岩浆活动及各类矿产的形成与分布。本区处于几个构造单元的结合部位,故该区域构造形式复杂,构造变形是以断块中的褶皱为主,鹤庆北衙一带主要为北东向与南北向构造交切复合,并含东西向构造残迹,其中南北向的松桂向斜及马鞍山断裂为区内主要的控岩控矿构造。

该区域在金矿寻找方案确定过程中曾进行多次论证,最后决定采用较为成熟先进的遥感技术,主要是通过遥感技术收集大量的资料,然后对收集资料进行整理,并以遥感数据ETM+影像为基础,经过几何校正,与全色波段进行数据融合,然后进行适当的图像增强处理,生成一副以ETM5,ETM4,ETM3彩色合成的影像图,并在该遥感影像图的基础上建立符合该地区的地质构造解译标志,以解译标志为依据进行遥感地质目视解译。再通过分析该区金矿床的特点,确定要提取的蚀变信息,最后根据与矿化有关的构造信息和蚀变异常信息圈定成矿远景区,为该区的地质勘查工作提供一定的依据。

3.1遥感蚀变信息提取

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。该工作区属于构造裂隙发育,岩浆侵入广泛,岩体及围岩蚀变均较强烈,工作区内各类岩体均有不同程度的蚀变,主要有钾化、绢云母化、硅化、碳酸盐化;该区所有岩体的围岩都为北衙组碳酸盐岩,其蚀变有矽卡岩化、铁化、硅化、大理岩化,该区的铁化分布广泛,是本区的显著特征,接触带伴随强硅化,与金矿化关系密切。由于铁化和硅化蚀变与该工作区金矿的产出有着密切的联系,因此本文主要对这两方面进行详细分析,根据ENVI波谱库中的含铁氧化物矿物的波谱曲线,分析其在ETM波段上的特征,以确定提取铁化为主的蚀变信息的方法。铁的氧化物在ETM1和ETM4波段有较强的吸收带,而在ETM3波段上有比较高的反射峰(相对与ETM1,ETM2波段),ETM5波段也是铁的氧化物强反射区。因此ETM3/ETM1和ETM5/ETM4可增强铁氧化物类的蚀变信息。进一步采用ETM3/ETM1,ETM5/ETM4和ETM4/ETM3做主成份分析提取以铁化为主的蚀变信息。

3.2数据分析及结果

用遥感技术与区域地质资料、生物地球化学资料进行综合分析,通过对遥感技术收集数据的整理,对鹤庆地区线环构造信息及铁化、硅化蚀变信息的提取和分析,根据线环构造的发育程度、蚀变异常分布的密集程度、成矿地质条件的好坏程度及矿点的分布情况等方面,在该工作区圈定三处成矿远景区,分别为鹤庆北衙西北部南登-弯登-瓜拉坡一带;西南部乐善村-巡检司-宋家园一带;中南部大龙潭-寸家院-大营一带。

4、结束语

遥感技术在金矿找矿工程中得到了广泛的应用,并取得了可人的成效,但在实际工作及操作过程中也伴随着一些不便,需要进一步的改善。随着科学技术的不断发展,现代遥感技术也会不断地完善。首先,遥感技术实现了与地理信息系统以及全球定位系统的结合;而通过GIS技术,可以更好地对区域范围内的影像和信息进行管理。因此,单一的找矿手段都不可避免地会受到地质多解性的困扰,实现多种找矿方法的有机融合,可以有效地提高找矿效率,降低找矿成本。

参考文献:

[1]鞠建华,李加洪,李志忠等。资源环境与遥感[M]。北京:地质出版社,2005。

[2]唐文周。我国遥感地质工作的现状和近期展望[J]。国土资源遥感,1998,36(2):24-32。

遥感技术的前景范文

关键词:测绘遥感;应用;测绘工作

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.105

遥感技术从20世纪50年展至今在地质测量、环境监测和资源勘探方面发挥着越来越重要的作用,不断被世界各国接受。进入21世纪,随着计算机技术日新月异的发展变化,遥感技术不仅在国家安全和社会经济发展过程中受到重视,而且在测绘工作中的应用也越来越受到青睐,对于测绘工作中的全时、动态的环境监测、资源测绘意义重大。本文就针对遥感测绘使用现状进行简单的分析,并给出一些完善遥感测绘使用的具体办法。

1遥感技术的发展概况

总体来说,测绘工作是政府自身行为的技术性工作,遥感测绘是对所辖土地的位置、界限、资源存储量、环境状况等相关情况利用遥感进行测绘。从上世纪50年代苏联发射第一颗卫星之后,遥感技术就已经进入人类生活之中,现如今遥感技术在各类地质测绘中被广泛使用,推动着测绘行业的发展进步。不难看出遥感技术有它不可忽视的优点,并随着科技的不断进步,遥感测绘在这样强大背景的支撑下必将为动态的勘测提供不可忽略的便利条件。

2测绘遥感技术在测绘工作中的应用现状分析

2.1测绘遥感技术应用范围不够广泛

虽然现如今遥感技术在测绘工作中得到使用且发展前景也很乐观,但是从目前遥感技术应用现状来看,遥感技术的应用仍集中,范围有限。比如,遥感技术更多的应用在国家的一些科研项目上个,在一些普通的资源勘探、环境污染监测和灾害监测方面的应用还较少。造成这种情况的原因有很多,人们观念上对遥感技术的陌生使之呈现拒绝使用新的遥感测绘而沿袭传统习惯的态度。甚至一些传统测绘工人都不熟悉或者不知道遥感测绘技术,这些长期存在的旧有观念都制约遥感测绘应用范围的扩大,制约着其自身的发展。

2.2测绘遥感技术仍需改进提高

测绘遥感技术主要是对空间信息镜像采集,但是,目前我们所掌握的遥感技术自身的空间分辨率不是很高,一些技术方面的难题仍亟待解决。在地质灾害发生之后利用遥感技术实时、全天候、全方位的监测灾情,在宏观的观察测绘时会凸显其优势,但遥感测绘传来的图像分辨率无法应用于详细的地质勘探,并不能准确的呈现微观上的差别,这对于灾情之后测绘工作制定详细决策有一定的难度。所以如何促使遥感技术的优化升级、增强其生命力、全面扩展其在测绘工作中的应用是我们下一阶段遥感科研的重心所在。

2.3测绘遥感技术造价成本高

不得不承认,当下在实际测绘过程中,使用遥感测绘技术比传统测绘技术成本价要高一些。遥感技术是属于当今时代的一项先进的科学技术,是国家重点扶持发展的科研项目,也是未来社会有良好发展前景的工程,但遥感技术目前还存在理论科研费用、实际应用的成本造价高的实际情况。由于遥感技术的造价相对较高,所以就局限了其应用范围的扩展,使用范围的局限就限制了遥感测绘的进一步推广。所以,未来遥感技术的发展方向即是努力进行技术创新,缩小技术开发和应用的成本。

3完善测绘遥感技术在测绘工作中的应用

现阶段,遥感技术在灾害监测、地质勘探等方面应用越来越广泛。诚然,遥感技术区别于传统测绘手段优点甚多,全天候、全方位、实时性及信息的客观性都使测绘工作避免出现漏洞。

3.1加强对遥感技术的研究开发,拓展其应用领域

首先,进入21世纪,党和国家提出了科教兴国的战略。为呼应国策,也为提高国家竞争中的科技软实力,加大对遥感技术的科研投入力度是十分有必要的。其次,地质测绘工作中,种种灾害的实时监测的现实需求也要求遥感测绘技术必须不断发展进步,这不仅有益于测绘事业也极大地推动社会经济的发展进步。另外,从遥感技术自身发展而言,我们也需要清楚地认识到其自身有良好而广阔的发展空间。在以后遥感技术的发展应用过程中各相关部门要加大资金投入力度,重视遥感技术的开发,科研工作要以不断的提高遥感测绘的精度和准确度为目标。

3.2加大遥感测绘技术的宣传力度,致力于普及遥感技术

在重视遥感技术的开发应用的过程中,我们也要同时重视关于遥感测绘技术宣传方面的问题。这一方面工作的开展可以有两个切入点,一个是转变传统测绘工人的思想观念,一个是加大测绘遥感的宣传力度。在转变传统测绘工人的思想观念方面要着重重视,改变以往大家对遥感测绘的不熟悉、不接受的态度。在实际进行测绘工作时,宣传遥感测绘的在灾害监测、动态数据的获得方面的优势,加大对遥感测绘的推广力度。利用遥感测绘技术一点一滴转变传统测绘工人的思路,进而改变传统测绘工作,让遥感测绘深入到测绘工作的方方面面,使得遥感测绘给生活提供便捷的服务。

4结语

进入21世纪,人类社会生活的各方面都不能忽视信息技术的支持与帮助。随着计算机科学的发展,以遥感技术为核心的现代科技的发展已经成为一个必然趋势。遥感技术经过这么多年发展,深刻的影响并改变着人们的生活。在未来遥感测绘技术环境污染的监测、地质勘探和地质测量等测绘工作中的进一步广泛应用,充分发挥其自身的优点,拓展其在生活中的使用范围必将成为不可阻挡的潮流。总而言之,我们要清醒的认识到,加大对遥感测绘技术的研究和宣传力度是我们未来工作的重点之一。

参考文献:

[1]来启蒙.测绘新技术在测绘行业中的应用分析[J].科技与企业,2013(08).

[2]胡与芹.遥感技术的测绘工作中的应用现状及展望[J].黑龙江科技信息,2012(31).

遥感技术的前景范文篇3

【关键词】高分辨率影

像三维景观城市规划应用

1引言

根据遥感平台高度的不同,通常将遥感分为卫星遥感和航空遥感,所获取的信息亦分为卫星影像和航空影像。遥感用途的大小不是以分辨率的大小来决定的,而是取决于研究对象—要解决什么问题。对于不同的应用目的,要求概括程度不同,选择的地面分辨率也完全不同。

2高分辨率影像数据在**市的应用历程

2003年国家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。**市作为具体实施国家"863"项目试点城市之一,为了有效缓解近几年**市城市规划和建设中对现状地形图的迫切需求与我市不存在全市域大比例尺地形图之间的矛盾。**市利用“quickbird”获取了全市将近6000平方公里的高分辨率卫星影像数据。此项数据的成功获取将为**市的城镇体系规划,社会主义新农村建设,城市地理信息数据更新机制产生深远的影响。

3高分辨率影像数据在**市的应用分析

3.1在规划咨询中的应用

在规划设计的前期现状调查期间,高分辨率遥感影像图提供了大量的信息,以直观、详实的影像反映了许多实地踏勘中的盲点。同时,利用高分辨率影像图作为规划底图,使规划内容与周边环境的关系更加清晰,在旧区改造、历史古建筑保护、城市重点区域和地区标志性建筑的规划设计中可以发挥十分重要的作用。目前这一手段在**市中心规划咨询过程中发挥了重要应用,下图展示的是**市中心城区某项目规划咨询示意图(此图以2004年quickbird影像图为底图做的用地分析示意图)。

图2**市某项目规划咨询示意图

3.2在规划设计中的应用

以往由于一个地区缺乏现在和过去土地利用的最新地图以及缺乏处理大量资料的分析方法,**市城市规划工作中用地现状图是通过大量的人工方法进行调查,误差较大,使土地利用规划受到严重影响。遥感技术以其快速、准确等优点在大中尺度的土地利用动态监测中具有明显的优势,利用遥感技术可以经常检测土地利用类型的变化,这对于研究土地利用现状,为资源规划、管理、保护和合理利用提供科学的依据将发挥着越来越重要的作用。同时,随着近年来获取和处理遥感数字图像的明显进步,遥感信息将成为城市规划基础地理信息的重要组成部分,采用影像图作为规划成果的背景图,通过遥感应用机构提供的技术支持与服务,可以实现空间信息的查询、分析和应用,从而大大增加规划设计的深度和广度。

**市规划管理部门以现有航空遥感资料与地形资料为基础,通过地面高程模型和正射影像图建立的城市景观规划设计系统能使规划模型与周边环境完全融合(如下图,某规划小区真实景观系统截图),该系统具有真实尺度,真实坐标,真实比例,gis、rs技术和虚

拟现实技术的结合,使规划设计成果的三维动态建模更加方便,设计成果更加形象和直观。它以视觉形式反映了设计者的思想,使以往只能借助传统沙盘的设计模式提升到数字化的即看即所得的完美境界,大大提高了设计和规划的质量与效率,使得规划项目在申报、审批、交流时,更易使目标受众产生强烈的参与兴趣,项目策划者的诉求更易位他人所认同。

图3**市某规划小区系统截图

3.3在规划成果展示中的作用

当前,城市规划领域在展示规划效果与设计方案时,主要通过实地踏勘结合建立规划/建筑模型、规划效果图、动画制作等方式进行。但这些方法都存在某些缺陷。例如,模型虽有很强的立体感

,但却很难从正常视点观察;规划效果图虽能表现正常视点,但其视觉效果只能是静止的、离散的,并且立体感不如模型;规划地区的动画制作虽然能够结合以上两者的优点,但其观察效果只能沿固定路线进行,而且价格昂贵。目前,**市利用遥感像片生成的数字高程模型和数字正射影像可快速生成城市景观现状数字地面模型,在数字地面模型上可以随意添加、删除、修改建筑、树木、路灯等地面上看见得地物模型,参观者可以在虚拟现实的环境中自由行走、任意观看,给参观者带来难以比拟的真实感和现场感,使他们获得最真实的视觉感受(见下图)

图4**市博山城区规划效果展示截图

3.4在规划评审中的作用

目前,在**市规划管理部门正准备利用城市景观规划设计系统进行方案的评审,该系统是根据建筑物的实际三维地理坐标,构建真实的城市三维景观模型。以全数字摄影测量为基础的城市真实三维景观模型,能够充分利用现有遥感资料和地形资料,在较短时间内完成大面积地区的三维建模,通过贴房屋纹理和地表纹理,产生真实场景,与通常的计算机动画制作和仿真模拟不同,它是根据建筑物的实际三维地理坐标,构建真实的城市三维景观模型。在此模型中,建筑物之间的空间位置关系与实地完全对应,任意点的空间三维坐标可以量测,是真实三维景观的再现。同时还可以任意设定飞行、驾车、行走路线,对城市真实三维景观模型进行动态飞行和旋转漫游,从不同的高度和角度进行可视化分析,产生身临其境的景观效果。由于城市景观规划设计系统的性质特点,具有直观性、可视性、实用性等的特点,并且包含了地理信息,能为城市规划提供了较好的服务。随着城市建设的加快与发展;及时为政府决策和规划部门提供城市三维虚拟展示,就能提高决策和办公效率。如下图所示:在三维影像图上展示某高层建筑规划的效果。

图5**市中心城区柳泉路某规划建筑与周围环境关系示意图

上图示直观地反映了城市局部规划与改造方案,与周围的建筑物、环境的相互关系。通过这个手段在规划审批阶段,让审批者在室内就可以身临其境地感受建成后的景观和建筑风格,而不需要去实地量测与勘察,这样就减少大量的野外工作。

4高分辨率影像数据在**市的应用前景

4.1地形图数据的采集与更新

4.2对城市规划建设进行实时监控

在城市化浪潮的席卷下,**市城市建成区面积越来越大,建设项目越来越多,不符合城市规划的违法建筑也变着花样“藏身”。据了解,之前查处违法建筑大多通过执法人员巡视或群众举报发现,而通过遥感手段的监视,发现违法建筑将更为具体和精准。利用遥感影像资料查违建,不仅能为规划执法部门提供有效的技术支持,建立发现违建的另外一个渠道,完善违法建筑的“发现机制”,还可以对违建者形成“威慑机制”,让他们明白:天上的“空中警察”正在盯着他们呢!该技术可以节省人力物力、避免许多因人为因素所带来的问题。城市规划部门的工作人员只需坐在办公室轻点鼠标,就可以找出哪些是违法建筑。

5高分辨率遥感影像应用存在的问题

目前,无论采用航空摄影或者卫星拍摄很难保证中午最佳时段进行工作,使得摄影时太阳照射角较小,造成像片上大片阴影,现在**市建成区高层建筑越来越多,各种建筑设施向空中攀升,阴影区域大而难以避免,就给影像的镶嵌带来很大的困难。同时,由于摄影处理和扫描质量的影响,影像色彩不饱和,色差严重,也使得影像处理困难重重;在进行数字线划地图更新时,高层建筑的裙房、高层建筑阴影下以及直接遮住的建筑、河流、道路、被树木遮住的道路等地物的采集存在很大的困难;这一技术的费用也比较昂贵,**市近6000平方公里的地域每次租用卫星加上后期处理数据花费近300万元,每年的数据更新费和系统维护费耗资也比较巨大,使用的门槛还比较高。

遥感技术的前景范文篇4

【关键词】遥感技术;国土资源管理;应用

0前言

近年来我国利用遥感技术获得了技术上的突破和成功,以快速的提取了土地地质构造信息和地质矿物勘察开采等问题数据的同时及时的预警了地质灾害的发生和监控,遥感技术对国土资源管理有着重要意义。

1遥感技术

(1)遥感技术在我国土地资源调查中,获取了大量丰富的信息,利用遥感技术,建立起了一个完整的国土管理数据库,是为了对土地的范围和土地的位置进行了实时的了解,同时为了快捷的调查土地的变更工作而建设,对于最终结果的上报有着完整的汇总和整理。利用遥感技术合理的规划了我国农田建设,可以及时的调整和方式不合理利用农田的现象,从而进行合理的利用和评估监测。

(2)遥感技术在地质灾害上作用发挥极大,完美的预警和监测了地质灾害的发生,利用遥感技术的地理空间数据,对可能发生的一切灾害区域进行时刻监测其分布、规律、形成原因、发育特点和这次灾害的危害性与影响因素,从而进行有目的的监测后续灾害发生的走势,这是中国从地震仪中又一次寻找到了可以预测地震前兆从而发起短期预报的手段,在今后的遥感技术会更多的使用在地质监测上,用卫星和地面勘察中减轻地质灾害的扩大性从而降低了人民的损失,在一年的时间里面规避了近1000起地质灾害,同时在唐山大地震和汶川大地震中,利用遥感技术获取地面的各种直观信息对后续的救援的展开和可能出现的危险信息进行了识别,从而有效维护了人民的生命和财产安全,取得社会的认同和经济损失的降低。

(3)遥感技术有着对地质矿物资源采集和勘探上有着极大的作用,通过航空平台上的成像光谱仪器,提起到各个物质的光谱特性,从而有计划的勘察和开采,利用遥感技术从1990念叨现在国土资源部门完成了13个省会与自治区的19个重点矿产和矿区的有效调查和采集,实现了对10000平方千米的土地调查监测,基本明确了不同监测去不同矿物的位置所在,从而明确开采区分布的有效管理。[1]在矿产资源开发管理上,高光谱遥感技术的产生和发展使遥感技术在矿物质资源的勘探上作出了贡献,利用成像光谱实现地物空间的信息、辐射信息、光谱信息的采集和规划,结合遥感的找图图鉴和丰富的地理纹理信息,从而合理科学的寻找和开发矿物质资源。

(4)遥感技术作为一种高效获取信息的手段,其中信息量的丰厚和全天候,信息获取快的优势在我国广泛被应用,在1980年我国利用了卫星遥感数据开展了全国的土地调查工作用,1990年代后,国家土地管理局应用航空航天遥感技术技术分布了我国了绝大多数地区比率近乎1:1万的现状可以随时调查。[2]在1983年第一台成像光谱仪的问世,意味着我国处理掉了遥感科学的一个重大矛盾,是遥感技术的真正革新。从而实现了多光谱定性描述,高光谱定位的遥感地质作用。

(5)国土资源部分每年都要对全国重点人口集中城市,地区进行土地利用监测,从而进行分土地的利用合理性,从而可以快捷迅速的获得地面的信息,保证了工作的展开和快捷方便,在我国的土地资源遥感调查监测艺术已经取得了重大成果,实现了遥感技术在国土资源管理的产业化应用,在复杂的天气中,遥感技术依旧可以对地形复杂的山脉地区获得准确的数据,从而监测和实地考察,SAR遥感技术不仅不会受到气候的影响,还有全天监视的能力优势,为土地利用应用调查作出了贡献。

(6)现代遥感技术已经和常规技术相互结合,提高了遥感信息获取技术的便捷,在过去资源中我们发现,遥感的发展上,我们要把技术和方法结合,创新突破自身的信息提取效果,从而实现高速、高准的处理信息。这时候我们要解决他的局限性,身为过去资源的信息提取手段,要采取自动化的提取信息,从而完善应用。

(7)在日常生活中,遥感技术中的GPS也让我们生活出现了极大的便捷,从而让国家对我们某个地区的实时监控也是十分便利,完成了全覆盖的体系,对于我国的矿产资源开发以及我国的矿物质情况以及社会化服务奠定了大量基础。

2遥感的发展

遥感技术有着信息丰富、时效性强、巨大的宏观性等优势,通过GPS技术中可以准确预

测地质灾害,并且可以借助遥感技术对地质灾害的发生变化趋势进行准确反映,同时还能预见地质灾害的发生。并实现对地质灾害进行快速调查,保证抢救工作的及时性,则需要遥感测绘技术的帮助。

(1)研究继承“3S”,促成一体化RS,GIS和GPS的关系互动,让他们在相互依存中快速发展,只有保证了GIS的网络空间的多维性方向发展,再由RS技术在朝着数据获取多平台、多穿观其等进行数据自动发现上发展,随着GPS卫星系统定位的完善,GPS的服务已经越来越精准快则,3s技术在各自发展的同时也一直在进行内部融合,RS和GPS像GIS提供和更新区域信息以及空间定位,同时GIS也做出相应的空间处理分析,从而让RS和GPS进行有效的数据提炼,然后进行整理和使用,3S技术的一体化对于我国的国土资源管理方面有着广阔的发展前景,为国土管理部门的合理规划、管理、利用和保护以及地质的灾害防治和地质矿产的勘察都是有力的技术支撑。

(2)国土资源部门要发展融合现有的技术,提高技术水平,建议一个完整独立的数据资源,从而可以去的良好的信息提取效果,在我现在“遥感三号”和“遥感四号”等系列卫星提供的数据源中,不能快速的满足国土资源管理的需要,在国外,一套完成的遥感数据的买断价格太高,所以我们只能发展自身水平来满足遥感数据的完善,遥感数据的完善有着重要意义,预示着我国遥感系统的自动化水平,以及方便国土安全调整和工作的应用。

3结语

在我们日常生活中,GPS的存在极大的便捷了我们的生活,同时近几年在地理信息系统的影响力在扩大,计算机技术的不停完善,遥感技术大大支持了我国国土资源建设,这个意义是巨大的,我们要有规划性的管理,保护和合理利用我们现有的资源,随着遥感技术的不断成长和更新,国土资源管理将带来革命性的进步。

【参考文献】

遥感技术的前景范文篇5

关键词:矿山地质环境;地质遥感;GIS

中图分类号:TU984文献标识码:A

前言

“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。遥感技术不断发展,同一区域所获取的光谱信息越来越丰富、空间分辨率越来越高、时相越来越多,可为矿山地质环境监测及研究工作提供越来越多的遥感数据。利用遥感技术对矿山地质环境问题进行监测己是必然的趋势。

国土资源部对全国矿山地质环境监测内容包括侵占、破坏土地及土地复垦监测、固体废弃物及其综合利用监测、采空区地面沉(塌)陷监测、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测、水土流失和土地沙化监测、矿区地表水体污染监测、土壤污染监测、地裂缝监测、废水废液排放监测、地下水监测等11项内容。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测两个方面,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。

1矿山环境污染监测

1.1水体污染监测

水污染主要是由于矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等直接排放到江河湖泊或者未达到工业废水排放标准,水体污染是环境评价的重要指标之一。对于水体污染的监测可对水体污染区制作遥感图像三维可视化图,从而直观的看出水污染的情况。

1.2大气污染监测

矿区大气污染重要是由于炼矿厂炼矿排放出来的有害气体引起。在遥感影像上表现为位于烟囱附近,且被污染区域下方地物朦胧,有雾笼罩感,TM、ETM光谱信息丰富,对大气污染识别较好。

2矿区地质灾害监测

2.1滑坡遥感监测

矿产资源开发能够引发滑坡地质灾害,主要表现为2种形式:一是开采过程直接造成山体滑坡;二是产生的排土场、煤矸石等固体废弃物,堆积到一定程度时,在内外营力共同作用下形成松散层滑(坡)塌。矿区滑坡遥感监测方法,需要借助地理信息系统技术并通过相关的遥感信息模型进行。首先,通过多源遥感数据获取上述影响滑坡发育的因子,并确定其对滑坡发育的重要程度;然后,根据滑坡或者斜坡所处部位含有的重要因子进行矿区滑坡稳定性评价。如利用地形判别法、人工神经网络方法等,其中地形判别法能够有效地避免对评价因子赋值的主观性。

2.2泥石流遥感监测

泥石流是一种严重的洪流作用下形成的地质灾害,其形成有3个基本条件:一是松散物发育;二是河谷纵坡坡降5%-30%;三十一定的水动力条件。决定因素是形成水动力条件的降雨临界值。泥石流发育的地段常是崩塌、滑坡发育的地段。遥感影像记录了大量的泥石流直接与间接信息。在SPOT影像上,采用213波段组合,图像进行线性增强后,泥石流沟显示灰白彩,沟口的扇状冲积锥显示较清晰;QuickBird影像上对较小型的泥石流都能很好的辨认。

3地貌景观的破坏监测

煤矿、铁矿及非金属矿露天开采,道路开挖,造成基岩、地表土壤剥离、植被破坏,导致地表类型从植被过渡到的矿石,从而增加了降雨和岩石的接触面积,造成了矿山环境的污染。产生的固体废弃物占压大量土地,尾矿在遥感影像上最容易识别,能较清晰地显示矿产开采产生的地质环境问题。利用不同时相、不同分辨率的遥感影像,采用图像融合和图像增强的方法,提取矿山植被破坏动态监测的变化信息,分析出不同时间段开矿对植被破坏情况,并可通过GIS空间分析功能定量计算出矿山破坏和占用的土地面积,并利用GPS野外核查和实地采点,进一步核查矿山破坏情况,从而为科学地进行矿山环境保护工作提供重要的支撑数据。

4结语

本文通过对矿山环境污染监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏监测三个方面的遥感工作方法概述,利用遥感和GPS技术开展遥感监测工作,通过监测数据变化的时空分析,设计GIS数据的更新模型。可监测程度与影像的分辨率、周围地物属性、解译者的专业知识等密切相关,可监测频率则与影像获取能力有密切关系。对大面积的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可选取多时相的中等分辨率的遥感影像(TM/ETM/OLI)进行动态监测;对小区域的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可结合中等分辨率(TM/ETM/OLI)和高分数据(SPOT)相结合的方法来进行遥感监测;对小规模的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可采用更高分辨率的遥感影像(QuickBird\IKONOS)和航片(无人机航片)进行监测。

随着资源三号卫星等高分辨率立体测绘卫星、环境与灾害监测预报小卫星星座和航空无人机遥感技术的逐步完善,光学和雷达遥感协同发展的格局已经初步形成,随着北斗卫星系统的逐步建立,大型数据库(如ArcObject/Oracle等)的开发技术逐步完善,矿山地质环境的监测对象和精度将会逐步提升。运用“3S”技术对矿山地质环境监测对构建高效、通用、可靠的监测体系,建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范,全面推进以遥感、地理信息系统为核心的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用,直接服务于矿区可持续发展,具有重要的现实意义。

参考文献

[1]饶欢.基于”3S”的矿业环境监测技术研究[D].信息工程大学,2008.

[2]李明立,原振雷,朱嘉伟.矿山固体废物对环境的影响及综合利用探讨[J].矿产保护与利用,2005(4):38-41.

[3]武强,刘伏昌,李铎.矿山环境研究理论与实践[M].北京:地质出版社,2010.

遥感技术的前景范文

【关键词】遥感测绘;测绘工作;测绘技术

一、遥感技术发展概况

所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。

二、测绘工作中遥感技术应用的现状

1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。这一问题将会严重制约我国遥感技术在未来的发展之路,必须亟待解决。

2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。但是当前的遥感信息技术还面临着一些技术上的问题,比如信息源空间分比率较低,导致遥感技术对于微观事物的检测精度不高,只能局限于宏观范围的检测。未来对于信息源空间分辨率的研究,是推动遥感技术发展的关键。

3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。

(1)当前的遥感技术功能已经波及到许多勘测领域,其全天候、实时性以及监测数据受人为干预较少的优势是传统人工测绘技术难以达到的,测绘数据的精度高、误差较少等也会大大提高监测数据的科学性和实用性,如果许多测绘领域依然采用传统的测绘手段,遥感技术的功能就难以全面体现,将不利于遥感技术的深度开发,挫伤遥感技术研发的积极性。

(2)遥感技术应用不广泛也不利用空间信息技术的发展和应用。遥感技术是以空间信息技术为基础的,他体现了空间信息技术在现代空间勘测和开发中的诸多优点,并且是对空间信息技术功能的具体体现和延伸。遥感技术需要GPS技术进行空间导航和定位,这直接影响着遥感技术定位和勘测的精度与准确性。

三、完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

1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。

(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。

(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。

2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。(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;(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)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。遥感技术的上述优点使其在许多测绘领域展现出其独一无二的技术优势,拓展了遥感技术的应用范围。

综上所述,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.

遥感技术的前景范文1篇7

地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体化、系统化、真实化,将信息技术引入地理教学,是改变教学方法和教学模式的重要途径之一,结合地理学科的特点,将信息技术用于地理教学,是地理教学发展的必然。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。

1.GIS技术在地理教学中的应用

GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前,GIS广泛应用于国民经济的各个行业,如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

在中学地理教学中,GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来,将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现,提高教学效果,下面以地貌演变、地形分析这两个教学内容为例进行应用分析。

地貌教学使用GIS技术的真三维显示与动态模拟功能,模拟岩石受力及相关地貌的形成过程与结果,如岩石受到强大压力和张力时会发生断裂,并沿断裂面有错动或位移的现象,相对上升一侧地貌表现为断裂山或高地,相对下沉的岩石地貌表现为裂谷或低地。受内力作用,岩石在水平方向上受挤压导致褶皱;受外力作用,背斜中心岩石易被侵蚀形成谷地,向斜中心岩石坚固不易被侵蚀形成山,形象地展示了“背斜成谷,向斜成山”的过程。GIS技术把漫长的地貌历史演变过程在瞬间完成,使学生对所学知识有较形象的理解。

在地形分析中,平面地图缺乏对山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等概念的直观形象的可视化表达,利用GIS的数字高程模型(DEM)模块来创建数字高程模型,这样便可三维立体显示一座山体,让学生直观地观察山峰、山脊、山谷、鞍部、陡崖等多种地形。并通过旋转动态技术,让学生自己上机操作,使山峰的方向任意旋转,或移走山体,或变换颜色以突出某种地形,这种教学明显调动了学生学习的积极性和主动性,加深了学生对地形特征的理解,让学生有身临其境的感觉。

2.RS技术及其在地理教学中的应用

遥感应用探测仪器,不与探测目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。在中学地理教学中,RS技术可广泛地应用于辅助教学,提高教学效果,下面以利用遥感辅助讲授全球变化、环境生态问题为例进行应用分析。

通过遥感监测案例及其影像,帮助学生对地球环境进行立体观察,帮助认识全球环境的整体性与变化过程。利用遥感影像帮助学生了解全球温度变化、温室效应。以遥感手段获得全球臭氧的分布,这些材料是辅助讲授全球臭氧分布及异常变化等全球变化的极好素材。另外,利用遥感在全球植被覆盖变化监测、地球大气监测等应用案例与影像,可以辅助讲授环境变化;利用遥感在城市环境问题、城市水体污染、城市大气污染等监测的案例与影像辅助讲授环境问题。

在讲授城市、区域或全球生态环境问题中,可以借助遥感影像帮助学生了解植被分布、土地利用及分布,提高学生宏观观察、分析能力。利用遥感在毁林过程监测、全球森林分布变化监测等方面的实例及影像,辅助讲授全球植被覆盖变化;利用遥感在土地利用普查中的实例和影像,辅助讲授土地利用和农作物分布;利用遥感在城市生态监测、绿化率调查的实例和影像,辅助讲授城市环境与生态等。

遥感技术的前景范文篇8

关键词:遥感;地质勘查;矿产勘查

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.104

1遥感地质勘查技术概述

早在上世纪70年代,美国就发射了搭载多光谱扫描仪(MSS)的陆地卫星(LANDSAT),从此,遥感作为一门全新的技术学科得到了广泛的关注和发展。遥感是通过空中的遥感器(飞机、卫星等)发射特定谱段的电磁波,与需要探测的物体发生相互作用,包括辐射、反射、散射、极化等,来识别探测物的物理化学性质的新型技术。

与探测立场(重力场、磁力场)、弹性波等地球物理方法不同,遥感地质勘查技术的优点更为显著,具体如下:

(1)视阈广,可同步探测大面积区域。

(2)采集的信息多样、获取信息的方式不单一。

(3)可在同一位置持续观测。

遥感技术的发展使人类的视野和视觉能力得到了极大的拓宽,已成为研究地球表层系统不可缺少的技术手段。经过几十年的发展,遥感技术在地质勘查、找V、地质环境评价、地质灾害监测和评价和基础地质研究等方面得到广泛的使用和发展,技术也逐渐成熟。尤其是在无人机、小卫星等新型传感器技术发展的基础上,遥感技术在分辨率、观测尺度、识别精度等方面也更加完善。

2遥感地质勘查应用的技术基础

(1)地物光谱。地质体对不同谱段入射光的选择性吸收、反射、透射和散射的综合响应也存在不同,因此,绘制地物光谱成为遥感地质勘查技术首要解决的问题。上世纪80年代,成像光谱学得到了建立和发展,奠定了遥感技术发展的基础。便携式光谱仪的推广,使得岩矿光谱测试工作得到越来越广泛的重视和发展,其使用范围也更加广阔,如钻孔岩心光谱测量及其在矿床勘探中的应用、矿业选冶等方面推广应用等。

(2)遥感图像处理。遥感器直接获取的图像在几何尺寸、图像分辨率、光谱成像等方面可能存在误差,因此,需要通过遥感图像处理技术,对图像进行辐射校正、几何纠正、图像镶嵌、图像增强等处理和修正,此外,还需要对图像进行特征提取、图像分类、专题信息提取以及影像地图制作等处理。早期的遥感图像处理是利用光学、照相等进行光学处理,随着计算机技术的不断发展,目前已基本使用计算机对图像进行处理。

(3)遥感异常提取。所谓遥感异常是指在获得的遥感数据中,存在的可能与成矿围岩蚀变矿物有关的信息,这种信息一般被量化,通常用于找矿。遥感异常信息提取方面使用的主要技术有图像比值、主成分分析、图像归一化、彩色空间变换等,同时,利用特征波段比值、主成分分析、彩色空间变换等手段和方法进行增强处理,使遥感勘查技术在不同地区和地质背景下的矿产勘查均能得到良好的应用。

(4)高光谱遥感技术。相比普通遥感,高光谱遥感技术所获得的光谱分比率更高,可达到λ-2,从而可获得连续并且完整的光谱曲线。在高光谱遥感技术所使用的光谱段中,中/热红外谱段的应用前景更为广阔,因其通常能够获得更丰富和精细的遥感信息,可识别和区分可见/近红外/短波红外谱段无法识别的造岩矿物。虽然高光谱遥感技术在1985年就被提出,经过30几年的发展也逐渐成熟,但是获取数据的难度和成本依旧很高,这也是制约该技术发展的主要因素。

3遥感技术在矿产勘查中的应用

遥感技术因其众多优点和优势,在矿产勘查、环境地质评价、地质灾害监测等多个领域得到了广泛应用。就矿产勘查而言,其方法和模型主要有矿源场-成矿节-信息异常遥感找矿模式法、勘查指数遥感找矿预测、色-线-环-块-带五要素找矿预测法等,不同的方法和模型的侧重点有所区别,但归纳起来,均是通过分析已知典型矿床的成矿规律,对比遥感技术获取的信息,建立找矿模型,提取单一岩性与岩石组合、侵入岩体、构造等基础地质环境信息,指导区域成矿带、成矿区、靶区找矿的预测。

应用,矿源场-成矿节-信息异常遥感找矿模式法,首先要分析目标地区的已有地质资料,确定成矿带的大概位置和范围,并研究成矿带内的成矿理论,搜集基础地质信息,经过对比分析确定找矿预测区域和控矿要素。进而利用遥感技术获取遥感信息,通过信息的提取,确立控矿要素的解译标志,根据解译标志编制控矿要素图,通过综合手段,进行成矿预测,优选找矿靶区,提出进一步工作方向。

4小结

作为一种新型的技术手段,遥感以其大面积的同步观测、信息丰富、定时、定位观测和综合效益高等众多优点得到了越来越广泛的应用。尤其在矿产勘查方面,在实际应用中体现出了快捷、可靠和全面等特点,已经成为不可缺少的手段之一。

参考文献:

[1]王润生,熊盛青,聂洪峰等.遥感地质勘查技术与应用研究[J],地质学报,2011,85(11):1699-1743.

[2]何骞.遥感地质勘查技术与应用研究[J].科技风,2013,9(13).

遥感技术的前景范文1篇9

【关键词】遥感影像;油气勘探;波谱特征

1.油气遥感探测机理

遥感影像全面、客观、真实地记录了地表综合景观的几何特征和物理特征,因此,从遥感图像上不仅可以获得地表景观的形态及其分布组合特征,而且还可以获得物体的成分、结构和理化特征,从而实现识别的目的。

1.1油气遥感的间接探测

间接探测主要是分析遥感图像的几何特征,在油气遥感勘探中已广泛应用。主要是判别地质构造和隐伏的油气储构造。

(1)根据影像的形态、色调和影纹(形态的组合)进行判断,最主要的是线性构造的识别及环影影像的识别。

出露地表的线性构造往往具有明显的地貌特征,如断层、河流直线段等。对于隐伏的线性构造,在遥感图像上也可以清晰地显现,这是由于处于覆盖层下的原始构造对地下水的活动产生很大影响,使之在线性构造发育带多为地下水充水带,直接构成地表土壤湿度及植物群落特征的差异,在遥感图像上表明为一条明显的线性影迹。

(2)根据水系发育的特征,来推断区域岩性分布及区域构造。

一般水系密度主要反映地表岩性特征,水系形态反映地下构造环境,在油气遥感勘探中,水系形态分析对推断隐伏油气储集结构有着重要意义。

1.2油气遥感的直接探测

直接勘探主要是利用遥感技术探测烃类微渗漏的地表标志,实现推断地下油气藏的存在。这些烃类异常的地表标志的探测机理就是捕获地物目标的分子或分子群的电磁波谱特征。

2.利用遥感资料进行地质地貌判读

2.1地貌判读

地貌判读对于地质找矿、石油天然气勘探、构造分析等工作都有重要意义。地貌判读主要从地貌学原理出发,分析图形、色调和阴影等直接判读标志,再根据地质、水文、土壤、植被等地理要素的相关信息,综合分析判读[3]。

利用遥感技术可进行流水地貌判读、黄土地貌判读、卡斯特地貌判读、风成地貌判读、冰川地貌判读、火山地貌判读等。流水地貌判读主要有以下内容:河谷形态、阶地、河漫滩、洪积扇、冲积扇、三角洲、牛轭湖、古河道等。流水地貌判读对分析新构造运动和环境演变很有帮助。

沉积地貌的发育范围多在几十公里甚至更大,单靠地面调查研究其演变过程比较困难,利用遥感影像从宏观角度观察和分析其空间演变具有很好的效果。不同的沉积相因组成物质不同河后期地表地貌的不同,遥感影像上表现出不同的光谱特征[8]。因此利用遥感影像分析可以识别不同的沉积地貌。例如中科院崔卫国等对玛纳斯河山麓冲积扇演变的遥感研究,分析了该冲积扇的演变过程并对其形成和演变原因进行探讨。

2.2岩性判读

组成岩石的矿物在热红外谱域具有选择性发射的特性,同一矿物在不同谱域具有不同的发射率,不同矿物在同一谱域也有不同的发射率,因此,根据低发射率带的波长位置,可以提取和识别岩石的矿物组成信息,从而判定岩石类型。

岩石色调是岩石物理化学性质不同引起的辐射差异的反应,岩石色调的深浅主要由组成岩石的矿物颜色深浅和它们的含量所决定的[3]。影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粘度大小。此外。环境因素如植被覆盖度、风化壳、土壤厚度都直接影响岩石色调。岩石色调实际上是许多因素的综合反映,必须结合实际作具体分析。在大比例尺、高分辨率影像判读中,形状是另一重要标志。

另外,很多时候水系形态、地貌特征、土壤植被等都可作为岩性判读的标志。根据不同岩性的热红外特征,利用遥感航片、卫片还可以判读三大岩性。

2.3构造判读

2.3.1岩层产状判读

利用遥感图像可以判别水平岩层和倾斜岩层。水平产状的岩层层面界线与该处地形等高线平行或重合。水平产状的岩层在地貌上常常构成方山、桌状山。如果被开垦利用,常呈套环状梯田。倾斜岩层的解释标志是:地质界线与地形等高线相交,并受地形因素的影响而发生弯曲折转,或通过山脊沟谷等不同地形。

2.3.2褶皱构造解释

褶皱构造分背斜和向斜,在影像上表现为色调不同的条带且对称平行排列,其整体图像常呈闭合的图形,有圆形、椭圆形及不规则环带状等多种形态。

在遥感图像上可以利用岩层产状来确定背、向斜构造。还可以根据褶皱转折端的单层影像的出露宽度特点和组成折转端的岩层形态来分析分析背、向斜。

2.3.3断裂构造判读

断裂构造包括出露断层和隐伏断裂,前者许多断裂要素可以直接观察到,运用直接标志即可;后者则更多的运用间接标志,并结合其他方法才能确定。

许多断层要素都可以在航片和卫片上直观地看到,如地层、岩脉、矿体、褶皱等各种地质体被切断、错开的现象。

对已知油气田构造的研究表明,它们在地形地貌上均有特征显示,一个真实的隐伏构造应该在地表造成多种异常标志,如水系异常、色调异常,甚至会出现微地貌异常[9]。

3.油气遥感技术存在问题及展望

从油气构造的遥感解译分析,到综合遥感资料与物化探资料进行油气综合评价,再进一步发展到将遥感技术与油气化探、地面波谱测试、地磁、地温、能谱测量以及地电化学勘探手段相结合而进行的遥感方法直接找油,标志着遥感技术应用在油气勘探领域的一次次重大飞跃[5]。但是利用遥感探测也存在一定的问题:

(1)遥感影像在识别岩性方面,由于火成岩的热红外光谱特性比其它岩类要清楚得多,所以对于火成岩的研究相对的较成熟一些。但是对于沉积岩和变质岩的研究则相对的较少,主要是由于岩石中的不同矿物对热红外光谱影响较大。因此对于岩石和矿物发射光谱特性的关系及其影响因素需要进一步的研究。

(2)将热红外谱域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前对这两个热红外谱域的岩石、矿物光谱特性还知之甚少。

油气遥感技术不断发展,不仅可以在前期油气勘探中发挥作用,并将会涉及到油气勘探的各个阶段。在隐蔽油气勘探、岩性油气勘探、水动油气勘探及老油气田的扩大、挖潜勘探中同样可以取得成效。

先进的遥感探测器是油气遥感勘探的前提,尤其遥感应用研究是基础。随着应用基础研究的不断深化,定会促使油气遥感勘探技术不断完善。油气遥感勘探是一种有希望、有前景的勘探技术[2]。

【参考文献】

[1]陈继福.RS技术在矿山地质工作中的应用[J].科学之友,2006,10.

[2]宋小宁.遥感影像复合与油气显示的相关性研究.硕士学位论文,2005.

[3]彭望琭.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

[4]王云鹏,耿安松,刘德汉.鄂尔多斯盆地地表烃类的遥感探测研究[J].天然气工业,1999,19(6).

[5]余华琪,齐小平.石油遥感二十年[J].国土资源遥感,1999,No.3.

[6]靳秀良.陕北油田烃类微渗漏遥感化探特征[J].国土资源遥感,1999,No.4.

[7]王云鹏,丁暄.川东某地地表土壤烃类蚀变特征及遥感机理研究[J].地球化学,1999,Vol.28,No.4.

遥感技术的前景范文篇10

关键词:遥感图像处理;边缘检测;小波变换

1引言

遥感技术的出现为人类认识自己所生存的区域、海域以及整个地球表面的地貌、地况提供了新的途径。随着遥感技术的发展逐渐成熟,其应用也逐步扩大,从传统的军事侦察和测绘发展到农业、土地利用、气象、环境监测、灾害分析以及全球气候变化等各方面。遥感技术通过处理地面目标反射、辐射以及散射的电磁波信号,实现目标的检测、识别及定性描述。

2遥感图像处理的主要技术

2.1遥感图像匹配

图像匹配是指将两幅或多幅图像进行比较,找到它们的共有景物,或者根据已知目标图像到未知目标图像中寻找相应的特定目标。因为遥感图像的信息量一般比较大,往往受到几何失真、地表变化和地面杂波等因素的影响,因此遥感图像的匹配更为困难。

2.2红外和可见光遥感图像融合

由不同种类的遥感传感器得到的遥感图像在光谱、空间分辨率等方面有各自的优缺点,因此将不同类别遥感图像的优势互补,从而可提高图像的可信度和清晰度,为后期的特征提取、分类等提供了更精确可靠的图像信息,所以在安全监控、军事、卫星遥感、医学等领域有着广泛的应用。红外传感器和可见光传感器是较常见的两种类型的传感器,前者根据目标热辐射进行成像,因此对场景的亮度变化不敏感;而后者具有较高的清晰度,能够反映不同目标的轮廓边缘等细节信息。将红外图像和可见光图像融合,可以充分保留图像的细节边缘和较亮的目标,易于后续对目标的进一步处理与检测。

2.3SAR图像边缘检测

图像边缘反映了图像的最基本特征,被广泛地应用于图像处理的各个领域中。在SAR图像中,部分主要的线性目标通常表现为不同类的边界,常常包含很多边缘特征,如桥梁、道路、河流、建筑物等。因而边缘检测是SAR图像目标识别中的一个关键步骤,在SAR图像军事和地质应用中有着重要意义。因为有相干斑噪声的干扰,如何完整地获取SAR图像的边缘成为了SAR图像处理中的难题。于是许多学者不断地探求针对SAR图像的性能优越的边缘检测方法。

2.4遥感图像分类

遥感图像分类是根据地表的纹理、颜色、地形等特征,将遥感图像划分为若干个不同的种类,是目前遥感技术应用的主要方向之一。它能够迅速地识别遥感图像上的地物种类特征,为地面资源环境的动态监控提供信息,主要应用于土地规划、灾情监控、沙漠化等方面。然而遥感图像数据往往比较复杂,包含类别较多,导致多类别数据的精确分类和识别比较困难。传统的分类方法不善于提取空间信息,往往会有漏分和错分现象,并且分类后有较多零散区域,目前已出现了很多改进的分类方法。

2.5遥感图像变化检测

随着人口迅速的增长,土地资源变得越来越重要,为了有效地保护和合理地开发土地资源,需要实时准确地掌握土地利用状况。遥感技术能够使用不同的遥感器或不同的波段,快速获取大范围的地球资源信息,且不受地面条件限制,具有传统航测所无法比拟的优点,成为了土地利用、变化检测的重要技术手段。遥感图像变化检测就是对同一地区的多时相遥感图像进行分析,并给出地表变化的信息,在地物地层分析、灾情估计、道路交通分析、森林采伐等领域得到广泛应用。

3遥感图像处理的基本算法研究

3.1图像匹配算法

SURF算法是对SIFT算法的改进,它在大大提高了匹配速度的同时,却降低了匹配的精度,基于Contourlet和SURF的遥感图像匹配方法首先充分利用Contourlet变换对图像进行多尺度多方向分解,得到包含大量信息的低频图像;然后把低频图像作为SURF算法的输入图像进行预匹配,可以去除高频噪声的影响;再利用RANSAC方法去除预匹配中还存在的误匹配。该方法与SIFT和SURF算法具有更高的运算速率和匹配精度,还具有更高的抗噪声、抗旋转和抗亮度变化性能,是一种快速有效的遥感图像匹配方法。

3.2图像融合算法

为了尽可能地保留红外遥感图像中的探测目标信息和可见光遥感图像的轮廓细节信息,结合NSST和动态WNMF的红外和可见光遥感图像融合算法首先对两幅源图像进行非下采样Shearlet变换;然后对低通子带采用动态WNMF融合算法,对带通方向子带采取绝对值取大的融合算法,最后利用非下采样Shearlet反变换得到融合结果。与NSCT和PCNN、NSCT和NMF、Shearlet变换和PCNN等方法相比,该方法融合后的图像边缘轮廓更为清晰,且运行时间较少。

3.3图像边缘检测算法

针对SAR图像中的相干斑噪声,基于NSCT、各向异性扩散和改进数学形态学的SAR图像边缘检测方法首先利用NSCT对SAR图像进行多尺度分解,再通过各向异性扩散分别对低频和高频子带进行去噪处理,其中低频子带采用TV扩散,高频子带则采用PM模型,保留图像的边缘和纹理等细节。然后,对去噪后的低频子带和高频子带分别使用改进的边缘检测算子和模极大值方法;最后对得到的低频边缘子图像和高频边缘子图像进行加权融合,实现SAR图像边缘检测。与Canny方法、Sobel方法、Prewitt方法和小波模极大值方法相比,该方法有效抑制了噪声的干扰,获得的图像边缘轮廓清晰完整,特征明显。

3.4遥感图像分类算法

针对遥感图像地表形状显著、纹理丰富等特点,基于Log-gabor、Krawtchouk矩和支持向量机的遥感图像分类算法首先用Log-gabor变换提取遥感图像的纹理特征,再结合Krawtchouk矩提取出遥感图像的边缘形状特征,最后利用SVM进行遥感图像分类。实验结果表明,与基于Gabor、Log-gabor、Krawtchouk矩不变量等特征的分类方法相比,该方法充分利用了地物空间关系、空间位置、形状、纹理等特征,能更有效减少遥感图像分类过程中的不确定性,具有更高的分类准确性。

3.5图像变化检测算法

基于小波变换和KICA的遥感图像变化检测方法。首先利用小波变换分解遥感图像,以降低后续处理的运算复杂度,再通过核函数将分解后的数据映射到高维特征空间,然后在该空间中用ICA方法处理数据,以降低角度、光照等非线性混合因素的干扰,提高变化检测的精确度;最后根据变化图像和背景图像在小波域中高频分量的差异,自动分辨出变化分量,实现了变化检测智能化。该方法在边缘细节方面处理得较好,精度较高,运算速度相对基于KICA方法有一定的提高。

4结语

研究遥感图像处理中的关键技术具有重要的价值,较好地实现遥感图像中有用信息的提取,使得遥感图像处理算法具有更高的效率、更优的性能。该技术在林业、农业、地质勘探、土地利用、气象分析、环境监测、灾害评估、军事侦察等领域有广阔的应用。

参考文献:

遥感技术的前景范文篇11

地理信息技术是以现代信息技术为技术基础,以全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为手段,以计算机、现代网络和通讯技术为技术支撑,为实现快速、高保真、大容量地获取、处理、分析、应用、传输、存储和管理与空间位置有关的数据而建立起的一个技术体系。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础,并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。然而,国内外关于地理信息技术应用于精准农业的研究基本上仍是集中于面向大田作物生产的精准农作中的3S技术应用,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的地位和作用。本文旨在探讨地理信息技术在精准农业中的应用前景和问题,为3S技术在精准农业中应用提供思路。

2地理信息技术发展现状

以GPS/GLONASS,以及欧盟即将通过“伽利略”计划建立起的导航卫星系统为代表的全球卫星定位技术具有快速、方便地获取高精度位置信息的优势。目前,差分定位(DifferentialGPS,简称DGPS)系统的定位精度可达到亚米级水平,实时动态差分(RealTimeKine-matic,简称RTK)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度,特别是美国政府取消GPS数据精度选用政策(SA),GPS的民间用户将能够使定位精度提高10倍。因此,全球卫星定位技术将在很多领域逐渐取代常规的光学和电子测量定位仪器。卫星定位技术与现代通讯技术的结合,使空间定位技术发生巨大变革,为信息化农业获取高精度定位信息提供了技术保障。遥感技术蓬勃发展,能够获取多传感器、多时相、高分辨率(空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率)的直接或间接反映地球表层地物光谱特征的遥感数据。极高分辨率的卫星遥感影像(如0.61m分辨率QuickBird)民用化和商业化,能够满足大比例尺的农业、资源环境等领域的应用,将成为信息获取的重要数据源。高光谱遥感的发展,展现出遥感在农业中应用的蓬勃生机。在遥感影像处理方面,引入多源信息融合技术和智能专家系统使遥感信息提取迈上一个新的台阶[9]。地理信息系统正向网络化、组件化发展[10],GIS逐步融入IT主流,其应用正走向企业化和社会化。GIS传统功能日臻完善,如查询统计、空间分析、编辑、地理数据可视化、制图等;系统分析和设计全面采用面向对象技术(OOA&OOD),以及空间数据库技术的发展等都为GIS在农业中应用提供很强的理论和技术基础[11]。所有这些核心地理信息技术的发展为精准农业田间信息获取、分析、管理和决策,以及系统集成研究与实践提供了技术基础。

3精准农业技术思想

3.1精准农业的技术思想

上世纪80年代初期,根据农田内以米为单位的小区作物产量、生长环境条件等具有明显的时空差异性,国外学者产生了对农作物实施定位管理(Site-specificManagement)、根据实际需要进行变量投入(VariableRateTechnology)等农业生产的精准管理思想,进而提出了精准农业(PrecisionAgriculture)的概念。精准农业的思想实质就是通过各种技术手段来获取农田内不同单元小区的农作物具体生产环境信息,并根据这些信息确定各个小区内的最为经济和科学合理的农业生产投入,达到获得经济、环境等方面最高回报的目的,从而实现农业生产的精准管理[2,3]。

3.2精准农业技术体系

精准农业强调经济、生态和社会效益的统一,实现定位、定量、定时的最优化生产管理,由此可见,精准农业是一种基于空间信息管理和变异分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系,以地理信息技术为主体的信息技术是精准农业的技术核心,基于知识和先进技术的现代农田精准农业技术体系至少包括以下方面:地理信息技术(GIS、RS、GPS)、生物技术、农业专家系统(ES)、决策支持系统(DSS)、工程装备技术等[13]。通常所说的精准农业的核心是强调减少种植管理过程中的农业投入,因此研究将精准农业分为田间信息获取、信息分析处理、决策分析、精准实施4个过程[12]。精准农业的目标不单是尽量减少投入,更重要的是要获得经济、环境等方面的最高回报,因此笔者认为整个精准农业种植循环过程应该经过产前规划、产中种植管理、产后分析、产后加工和产后销售等5个环节。其中产中种植管理是体现精准农业核心思想的重要环节,几乎涉及精准农业技术体系中的所有技术。目前,国内外研究的核心在于种植管理中的时空变异信息获取与提取(传感器、遥感软硬件研制)技术、信息处理与分析方法、决策分析集成系统,以及携带DGPS的智能农机系统,这些正是精准农业实施和推广必须解决的关键技术。

3.3精准农业发展现状

20世纪90年代以来,发达国家许多学者着力于研究运用高新技术提高农业劳动生产率和农资利用率,以达到经济效益、生态效益和社会效益的最大统一,最终实现农业生产可持续发展。他们的研究取得了令人瞩目的成果,并建立了若干支持精细农业技术的示范应用系统[1,4~7],如美国CaseIH公司的AFS(AdvancedFarm-ingSystem)、英国MasseyFerguson的FieldStar、美国JohnDeree公司的GreenStar等。在实践过程中,也已经获得较好的效果,精准农业在大农场生产中已得到较广泛的应用,并且许多成熟的技术已经形成。据统计,到1995年,美国约有5%的作物面积上不同程度地应用了精准农业技术[12],在西方发达国家,精准农业技术思想也逐渐被农场管理人员了解和接受,并且成立了许多以精准农业为基础的服务机构。近年来不仅西方发达国家对精准农业的技术实践引起重视,在日本、韩国、巴西、马来西亚等国亦已开始了试验示范研究[8]。在我国,从事农业研究的人员首先开始了精准农业研究,随后生物技术、信息技术、地理科学和生态学研究人员对此表示了浓厚的兴趣,并且先后开展了关于技术体系、发展策略等方面的研究[14~23]。但从总体上我国对精准农业的研究还处在引进和消化吸收阶段,还没有形成较为系统的学术思想和技术体系。目前已经在北京和上海建成两个精准农业示范区。

4地理信息技术在精准农业中应用

精准农业实施的前提是及时采集分析土壤肥力和作物生长状况的空间差异信息,生成田间管理处方,以实现精准的定位和定量的田间管理,因此,地理信息技术应在精准农业中扮演重要的角色。国外关于精准农业的研究基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的、面向大田作物生产的精准农作技术,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的应用。

4.1全球定位系统应用

GPS技术为土壤类型、土壤肥力特性、水分、作物生长发育状况、病虫草害及农作物产量等田间信息采样和决策方案的田间实施提供准确的空间位置信息。在精准农业中,GPS作用主要有三点:控制测量、农田信息采集定位(采样定位和遥感信息定位)和控制导航。目前,GPS应用研究主要在研制基于移动电脑或掌上电脑的农田信息采集系统和携带GPS接收机的智能农机系统两个方面。如美国FieldWorker公司的基于掌上电脑的信息采集软件FieldWorker能很好地满足精准农业农田信息采集的需要;美国Trimble公司的AgGPS160PortableComputer能实现田间成图、各种作物及其生长环境属性信息记录、获取来自各种田间环境传感器的信息。智能农业机械在田间进行农作生产时通过GPS获取的精确定位信息实施导航监控,同时能够实时获得农作物生长状态信息和与之相关的空间位置信息。目前智能农机应用研究最为成功的是带有GPS定位系统的能够获取田间作物产量信息的联合收割机[24]。变量施用机具是精准农业的田间实现,国内外的研究均很多,如变量施肥机、变量播种机、变量灌溉和喷药机等,其中变量施肥是精准农业变量施用技术的第一项内容,也是研究最多的项目,但无论如何,单纯用于农田信息采集的软件系统将随着遥感在农田信息获取应用的不断深入而被淘汰,取代它的将是集成GPS的遥感系统与智能农机系统。可以预见,集成GPS的遥感成像系统将在获取田间“空间差异”信息方面发挥巨大作用。

4.2遥感应用

田间时空变异信息获取方式有传统田间采样测试、GPS田间信息采集、智能农机系统作业采集和多平台遥感信息采集系统。然而遥感能够以“无损测试”方式方便、及时、准确地获取反映较大面积内的“面状”地物性质与状态信息。而其它方式获取的“点状”信息显然不足以了解全局,而且人工采样都会对作物造成不同程度上破坏。因此遥感将在实现大面积情况下作物长势与营养实时诊断中发挥不可替代的作用。目前遥感应用研究主要集中在对地面光谱测量数据和采样测试相关数据的分析,建立遥感数据与土壤状况或作物生物物理化学参数(如叶面积指数、叶绿素含量、土壤特性等)之间的相关关系,结合作物生态生理过程间接获取作物农学特性(作物冠层营养水平、籽粒与生物质产量、质量等信息)。在大面积农作物宏观长势监测、农作物宏观估产、农情宏观预报、农业资源调查等方面,遥感已经发挥其应有的作用,而且研制出了可行的技术路线[28,29],如东北玉米、华北小麦和南方水稻估产精度达到90%以上。高光谱遥感是遥感发展的一个重要趋势,光谱分辨率达到纳米级的高光谱遥感数据可以很好地描述作物的“红边”特性(红边位置、红边斜率、“红移”、“蓝移”),区分作物叶片生化成分、含量及其变化[27],还可以用来减弱土壤对作物光谱的影响,作物具有一些明显的、独特的吸收特征。作物生物物理和生物化学信息是研究理解植被生态系统过程和生理机制的重要参数,是诊断植物营养状况的重要依据,国内外许多学者已经涉足高光谱遥感在植被生物物理信息和生物化学信息提取方面的研究[25,26]。高光谱遥感以其高光谱分辨率特性所携带的丰富光谱信息为遥感应用带来了强大的活力,通过分析高光谱植被指数与农作物特征的关系,选择表征农作物特征的特定波段和光谱参量可以较好地反演作物生物物理和生物化学信息。在精准农业体系中,遥感(特别是高光谱遥感)将为精准农业实施提供大量的田间时空变化信息,遥感技术将成为监测土壤和作物养分变化、水分胁迫和病虫害等的主要数据源。由于航空、航天遥感成本较高,而且受信息获取的滞后性、信息分析处理方法等因素的限制,目前许多学者开始研制基于地物光谱特征,并用于田间低成本间接测定作物养分和生化参数的仪器和工具,如NDVI测量仪、LAI测量仪、谷物品质测量仪等,这在卫星和航空遥感技术进一步发展和成熟前,正在被发展为高密度获取农田信息的技术手段。

4.3地理信息系统应用

GIS在精准农业技术体系中的地位举足轻重,其作用不仅在于从田间信息采集、信息处理与管理、信息分析,到田间决策方案实施的整个种植管理过程,而且贯穿规划、种植管理、产后分析、产后加工及销售的整个种植循环过程。这要归功于精准农业实施对空间信息的依赖性。在精准农业体系中,GIS不再是一个孤立的系统,而是围绕精准农业核心思想而提供较全面的地理信息服务的平台,而且该平台与其它系统或用户之间通过信息交换而紧密联系。概括来说,这种地理信息服务主要包括信息管理服务、信息交换与更新服务、信息决策分析服务和信息服务等4项,如图2所示。

4.3.1农田信息管理

农田信息具有多源性,具体表现在存储格式多样性、多尺度性、获取方式多样性,另外还包括系统或数据库数据组织的复杂性。通过GIS平台,在融合多源数据的基础上建立农田管理系统,实现对多源、多时相农田信息的有序管理和分析,这是精准农业实施的基础,其作用表现在数据组织和集成管理、空间分析查询、空间数据更新与综合处理、可视化分析与表达。GIS为田间信息采集提供基础信息,也为田间变量实施决策分析提供信息源,因此农田地理信息系统是精准农业实施的信息管理员。目前GIS在国外精准农业应用中还处在农田边界图管理、土壤肥力管理、产量分布图管理分析和GIS制图阶段,并没有充分发挥GIS应有的作用,相应的管理软件也不成熟。虽然经过几十年的发展,国外许多GIS产商开发了诸如ArcGIS产品系列、MapInfo系列等通用GIS软件,但这些软件与农业生产有关的功能只是很小一部分,而且它们价格昂贵。然而,应用于精准农业的GIS应用系统应该是小型廉价且适用的农场信息系统FIS(FarmInformationSystem)。因此根据农业信息采集、存储和处理分析的特点,研发功能针对性强的FIS是农业GIS发展的一个方向。

4.3.2信息更新与交换

信息更新与交换服务是服务平台的重要组成部分。数据是系统的血液,平台的生命力在于信息的现势性及可更新性。信息更新一般分为两个层次:一是不定期的局部数据更新;二是周期性的全局数据更新。信息交换是信息进出服务平台的通道,解决服务平台与各种数据采集系统、应用系统之间的数据交换问题。遥感信息的特点决定了它必将成为农田信息获取的主要手段,然而从遥感获取的不是直接用于精准农业的信息,如土壤水分、作物冠层生化参数等,而需要通过分析建立遥感信息与土壤和作物生长状态相关的参数之间的关系,这是限制遥感信息应用与农业信息获取的“瓶颈”。GIS的参与将为遥感信息提取提供新的思路,提供背景数据和分析方法。遥感和地理信息集成研究,脱离庞大昂贵的遥感影像处理系统,开发服务于具体应用的遥感和GIS集成系统,是GIS应用于农业的又一个重要方向。

4.3.3决策分析

决策分析服务是整个地理信息服务平台的核心部分,利用已有的信息,根据不同应用目的,集成相应的知识和模型,分析生成供决策服务的知识,这是地理信息技术在精准农业应用中的首要目的。信息分析服务是一个知识挖掘的过程,其关键是GIS与专家系统、模型库系统集成,其集成程度决定分析效率和分析结果的可靠性。决策分析可以归纳为产前规划评价分析、产中监测与控制分析,以及产后分析与销售管理。规划评价主要利用区域自然要素、社会经济要素、产量历史数据、作物品种特性等进行农业区的规划、种植区划、作物种植适宜性评价和作物品质区划,这方面的GIS应用研究取得了一定的进展[32,33]。实现以高产、高效、优质和实时管理为目标,为农业生产提供一个合理、详细、完整的农田作业规划,它是精准农业实施的基础。如通过分析产量数据、肥力水平和作物生长的适宜性,选择合适的品种、肥料和农业机械设备,制定合理的耕作计划。监测与控制分析是信息分析决策服务的一个重要内容,是最能体现精准农业核心思想的内容。将GIS作为决策分析的平台为精准农业实施提供决策和控制的依据是其在精准农业中的另一个发展方向。通过GIS集成作物栽培管理辅助决策支持系统与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出模拟模型和智能化农作专家系统,根据作物长势和其背景状况做出诊断,提出科学处方,调控操作。将不同类型的地理数据,如土壤、作物、气象和土地历史等,与水分运动、溶质运移、农药渗漏、作物生长、土壤侵蚀等各种模拟模型和专家知识和推理机整合,产生支持定位实施的“农作处方”,这一切都需要集成模拟模型和专家系统的GIS应用服务平台的支持。也正是GIS的这一功能才使得用于变量作业的农艺处方生成得以实现,同时也能够通过专家系统实现精准农业实施中的自动控制。国内有学者开始研究采用GIS进行施肥推荐处方生成[30,31]。

4.3.4产后分析与销售管理

从精准农业实施的经济效益和产业化角度考虑,GIS在精准农业中的应用并没有随着精准农业田间实施全过程的结束而终止,它还在后续工作中起着重要作用。利用产后产量分析为下一种植循环的规划提供决策信息,这是当前国外精准农业体系中注意得比较多的一项内容,但仅此而已,它们并没有从市场销售角度考虑GIS的应用。目前,作物生产已开始由单纯追求高产模式向优质、专用和高效的方向转变,利用品质监测信息可用于指导粮食分类加工,大幅度提高加工品质和附加值,这是产后基于GIS分析的又一个内容。市场分析是根据作物产量和品质,以及社会经济要素进行分析,用于指导粮食销售价格和销售方向,从而提高粮食生产的经济效益。销售管理主要对客户和粮食配送的管理,分为客户关系管理和物流管理,它是提高粮食销售管理效率的必要前提。因此研发为精准农业服务的产后市场分析和销售管理的应用软件是GIS应用于精准农业中的一个重要补充,具有较大应用前景。

4.3.5空间信息

利用GIS进行空间信息服务是精准农业体系中“空间变异信息”的重要消费者,它通过Internet或无线(有线)通讯向公众原始和分析结果信息。的空间信息可以包括农田作物长势监测信息、作物产量及品质监测和预测信息、产品供需分布信息等,空间信息将使地理信息技术在精准农业中的应用走向社会化,这是产业化发展的重要方向。

5应用前景与产业化发展

遥感技术的前景范文篇12

【关键词】遥感技术;3s的结合;发展前景

1.遥感技术的找矿应用

1.1地质构造信.息的提取

内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相同。

遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。

遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。

1.2植被波谱特征的找矿意义

在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。

不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲,高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍,例如对某一农业区进行管理,根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策,当某农作物干枯时,多光谱只能知道农作物受到损害,而高光谱可以推断出造成损害的原因,是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。

1.3矿床改造信息标志

矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。

2.遥感找矿的发展前景

2.1高光谱数据及微波遥感的应用

高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点,因此对提取构造信息有一定的优越性,同时也可以区分物理结构不同的地表物体,因为穿透性强,对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力,但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究,否则势必影响微波遥感的发展。

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