遥感技术的功能范例(3篇)

遥感技术的功能范文

1大气环境遥感监测技术的根本原理

遥感监测就是对一段间隔以外的目的物或现象经过仪器的运用来停止观测,是一种不用直接接触目的物或现象就能将所要信息搜集起来,并对信息停止辨认、剖析、判别的高自动化的监测手腕。遥感技术最突出的功用就是不需求采样就能够直接停止区域性的跟踪丈量,快速定点定位污染源,核定污染范围、以及污染物在大气中的散布、扩散等,从而取得比拟全面的信息。遥感监测技术主要分为3品种型,它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术和微波遥感技术。

2大气环境遥感监测技术的应用

根据遥感技术的工作方式停止划分,主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两品种型。其中,主动式遥感监测是指经过遥感探测仪器所发出的波束、次波束,与大气物质互相作用后可产生回波,经过对这种回波的检测,以完成对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需求停止波束的发射和回波的接纳工作,因而,该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依托对大气本身所发射的红外光波或微波等辐射的接纳,以完成对大气成分的探测。

2.1大气环境的主动式空基遥感监测

星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内,将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射,然后应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同,故在承受处置后,目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。当前,多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定,例如,1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测;1998年NASN再次应用载有雷达的极轨卫星对大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量,取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。

2.2大气环境的被动式空基遥感监测

太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。

太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射,对大气组分停止丈量,其是经过对可见光的丈量,来对气溶胶的反演,应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。

遥感技术的功能范文

[关键词]Zigbee技术；采煤机遥控器；设计思路；遥控遥测；

中图分类号：TD76文献标识码：B文章编号：1009-914X（2014）18-0383-02

1.前言

在我国一次能源的生产及消费的基本结构中，煤炭资源所占比例越来越高。但由于煤炭开采技术比较落后，自动化程度较低，目前只有地下操作是自动化的，并没有相应技术可以实现地下向地上传输工作面的数据，以及地上对地下的控制。目前，煤矿采煤机的基本控制方式是人工操作，人工操作一般有两种方式：一种是通过采煤机上的控制按钮，或者是利用操作站来控制采煤机的正常运行。另一种是利用采煤机遥控器的遥控装置对采煤机进行操作，遥控装置在较薄的煤层中或大倾角的采煤中可以凸显其优势。传统的采煤机遥控装置具有一些不足之处，主要包括三个方面：一是采煤机控制方式过于简单；二是采煤机遥控器并不能将采煤机的工作情况显示出来，地面不能对其进行控制；三是采煤机遥控器的可靠性不高。因此，采用Zigbee技术对采煤机遥控器的功能进行改善，从而实现地面对地下的操作和控制。

2.无线传感器网络及其Zigbee技术

Zigbee技术指的是一种具有近距离、复杂程度低、低功率、低速率及低成本的通讯技术。广泛应用于距离较短、消耗功率低及低速率的电子设备，有助于设备之间进行数据传输，还包括具有周期性、间歇性、低反应时间等特征的数据传输。弥补了短距离无线通讯技术的发展缺憾，为无线传感器网络提供了合适的协议。

3.系统硬件和软件组成

3.1系统硬件组成

系统的硬件组成主要包括两个部分，采煤机主控器和遥控器，一般主控器将会安装在采煤机电控腔内，与其相关的发射和接收电路则会安装在采煤机的操作站，采煤机主控器的基本原理如下图所示。

而采煤机遥控器的硬件组成可见图2。

系统在进行正常运行时，通过采煤机的主控器可以不断获取采煤机的工作情况参数，每20ms就会向遥控器传送一些数据，遥控器在接收到相关数据之后，首先会将接收到的数据显示，并将其传送到显示缓冲区，由遥控器显示采煤机的所处工作情况，同时通过遥控器上的按钮将其传送到主控器，如果没有按键命令，遥控器则会向主控器发送存在命令。主控机在接收到遥控器的命令后立即对采煤机进行相关操作，之后将会把动作结果输送给遥控器进行显示，方便操作人员进行观察。

3.2系统软件组成

系统软件组成主要包括两个方面：主控器和遥控器。以下所示流程图是遥控器的软件流程。采煤机遥控器软件有主程序、显示驱动、按键处理及通讯服务等多

4.系统硬件和软件设计

4.1采煤机遥控器

作为煤矿综采工作面的重要装置，采煤机的正常运行直接影响到煤矿的生产效率。因此，加强对采煤机工作状态的检测和控制，及时发现问题并及时进行解决，有助于提高采煤机的可靠性、安全性。由于采煤机所处的工作环境十分复杂、恶劣，采煤机本身也具有较为复杂的结构和零件，致使操作工人对采煤机的工作情况参数进行及时掌握，加上相关的工程师一般都在地面上工作，不能得到实时的工作数据，只能通过定期的巡查对工作面进行全面的了解，由于遥控结果的有效性、及时性都比较差，不能及时对故障采煤机进行检修，使采煤机带病工作，导致煤矿生产效率大大下降。因此，就需要对采煤机遥控器进行改进，使其不但具有遥控功能，还具有遥测功能，可以将采煤机工作状态参数及时传输到采煤机的操作站，实现地面对采煤机的控制和操作，大大提高采煤机的工作效率，提高煤矿的生产效率。

4.2系统硬件设计

在矿井下，一般采用ATmega16单片机作为采煤机的核心处理器，并配置CC2420射频芯片全面实现无线通信系统之间的数据传输。ATmega16是一种具有高性能、低功率的处理器，具有非易失性的操作程序和数据存储功能，然后通过射频芯片CC2420将采集到的电压信号转换成数字信号，再通过Zigbee的通信模块将其传送到采煤机和Zigbee网。Zigbee所包含的通信模块是以IEEE802.15.4/Zigbee技术为基础的一种嵌入式无线模块，其中包括8位8051微处理器和一个射频发射器，内部包含Zigbee通信协议，有助于保证数据的完整性和加密功能。Zigbee无线传感器的基本结构见下图。

4.3系统软件设计

矿井下所利用的采集电路是结合ATmega16和Zigbee通信模块进行数据处理的，地面的监控器一般通过煤矿所用的网络交换和Zigbee网络进行有线数据传输，然后将接收的数据再传送到采煤机遥控器进行显示。采煤机遥控器改进后主要实现的功能有：1.可以及时显示接收到采煤机的工作状态数据和实时曲线；2.可以对接收到的数据进行分析和处理，一旦数据超出标准时，遥控器就会发出警报；3.可以记录历史数据的查询次数和访问次数；4.可以实现地面对地下采煤机的有效控制。

4.4Zigbee技术的重要性

相关结果表明，利用Zigbee技术可以实现Zigbee无线通信网络的应用，能够及时的将井下传感器的实时数据采集，并准确无误的传送到采煤机上，进而实现对采煤机的实时速度进行有效控制，有助于检测矿井下的运行状况。然后利用Zigbee通信模块将采集的数据传送到采煤机遥控器上，并进行显示，便于操作人员进行观察。

5.总结

本系统结构比较简单，具有高性能、低功率、低成本的特点，Zigbee系统技术基本可以取代线路繁杂的有线控制系统。基于Zigbee技术的采煤机遥控器不仅使用方便、维护简单、易于管理，该系统还具有较强的扩展性，对井下采煤机的实时状况进行监控，在实现煤矿信息化管理方面具有重要作用，也有助于地面工程师对井下采煤机进行遥控遥测，对出现的问题进行及时处理，大大提高煤矿的生产效率。

参考文献

遥感技术的功能范文篇3

近年来，一系列高分辨率卫星的相继上天，高分辨率卫星遥感的应用也因此成为可能，也凸现出遥感影像数据处理的重要性日益显现。遥感影像数据处理的主要内容就是对遥感数据（主要是高分辨率遥感影像数据）进行自动（半自动）图像处理分析，从而获取人们需要的信息。

Taries软件是具有自主知识产权的软件产品，由中科院遥感所国家遥感应用工程技术研究中心下属的空间信息关键技术研发部开发。Taries软件主要应用于对高分辨率遥感影像的各种信息的处理、提取与分析，其功能包括影像的预处理、影像分割、影像分类、特征提取与表达、特征分析、目标识别等。它是集矢量和栅格于一体化的软件系统。

Taries主要功能

1.影像处理

（1）采用几何精纠正方法：建立基于空间投影理论与有限控制点的全局自适应方法，并建立基于控制点、线、面特征的局部自适应相结合的影像几何精纠正模型。

（2）实现多源遥感影像信息的特征级融合:在像元级、高精度的多源遥感信息分析技术基础上，发展了各种特征估计器和融合评判规则，建立特征级的多源遥感信息融合的方法以及相应的算法。

2.影像信息提取

（1）在复杂环境中的目标信息增强:采用具有空间自适应能力的目标特征的信息增强模型与方法，特别是弱目标信息的增强方法，并对无关背景信息进行抑制。

（2）高分辨率影像分割:基于空间特征（包括纹理特征、形状特征和动态特征）以及高维统计特征，采用面向特征的高分辨率影像分割技术（如基于模糊集理论、EM模型、Markov模型、MCMC模型、小波分析等）。

（3）基于智能计算模型的目标特征提取:基于神经网络、支撑向量机等智能计算模型，研究和发展针对目标的纹理特征、结构特征的提取方法，并实现相应算法。

（4）目标识别与提取系统原型:采用组件技术，研制开发目标识别与提取软件系统原型，包括影像精处理、目标单元分割与特征提取、目标识别等模块。

3.矢量数据显示、处理与分析

（1）兼容ArcGISSHP等矢量数据存储格式，能够采用系统的矢栅一体化数据模型对相应的矢量数据进行读取与显示。

（2）基于底层数据模型，能够实现基于Taries软件的矢量数据的修改功能，包括基本对象（点、线、面）的增、删、改等操作。

（3）基于相应的矢量数据建立拓扑关系，并在此基础上进行相应的空间分析功能（如最优路径查询分析等）。

（4）具有常规的矢量数据显示软件的基本功能，并可在此基础开发进一步的应用（如移动目标定位与车辆跟踪系统等）。

关键技术

1.高分辨率影像的高精度几何纠正技术

考虑到高分辨率影像的特点，首先应对高分辨率影像进行包括如下两项技术的精处理:

（1）基于重叠影像的高精度影像配准技术:采用既满足一定精度要求、又保证一定运算速度与适应性的子像素匹配技术，从而确定具有一定重叠的两幅图像间的几何对应关系，获得对应的控制点对，采用整体匹配技术使配准精度达到一个像元。

（2）空间自适应高精度几何纠正:针对高空间分辨率影像的特征，采用具有局部自适应的高精度几何纠正方法，消除常规最小二乘法平面拟合纠正方法对图像局部纠正误差较大的问题。

2.复杂自然环境下的信息增强

针对地形复杂、植被茂密的复杂自然环境，采用针对特征的统计信息增强技术，对具有重要意义的地面信息进行初步的检测性增强，特别是弱目标信息的增强，并对其他背景信息进行抑制。建立基于多种影像以及已有目标信息与判别知识的潜在目标快速检测技术，使用方法包括微观特征提取、动态变化检测等。

3.高分辨率影像分割技术

以影像理解研究为基础，建立融遥感图像信息、地理时/空信息与地学知识为一体的目标空间认知结构模型。该模型为对中高分辨率遥感图像目标单元群体的处理和分析，提供面向纹理特征和结构特征，并能够最大限度地利用地学分类知识与时/空推理模型的智能化识别与提取方法。目前软件包括十余种不同的遥感影像分割算法。

基于目标空间认知结构模型和空间特征（包括纹理特征、形状特征、动态特征和轮廓特征）以及高维统计特征，研究面向特征的高分辨率影像分割技术，并采用稳健统计机制来保证分割算法具有较强的稳健性，将分割后的特征按照其几何关系、属性关系、统计关系和操纵方式，以面向对象的模式进行统一化管理，从而将连续的图像形式转化为离散的、便于操作的特征群体，便于目标特征的快速提取。

4.智能计算模型的目标特征提取技术

针对遥感信息特征的提取问题，在传统统计和人工神经网络方法基础上，发展新型针对高分辨率遥感影像的目标特征提取模型，主要包括:基于知识的神经网络模型来处理混合密度分布的特征提取和分类;ARTMAP神经网络作为低维空间结构特征的联想记忆模型;基于统计学习理论的支撑向量机（SVM）。SVM是近几年最新提出的机器学习算法，它可以作为高维有限特征的记忆单元来实现对高分辨率遥感影像目标特征信息的提取。应用SVM模型进行特征提取，需要重点解决的问题有:高维映射函数定义、领域知识融合、支撑向量集极小优化和高维信息压缩。

在以上有关特征提取的智能计算模型基础上，针对不同复杂程度的目标特征提取问题，可分别采用MCMC统计模型、RBF/EBF神经网络、ARTMAP神经网络、支撑向量机来对目标库中的目标特征进行提取和表达。

5.视觉尺度空间变化的特征表达与目标识别技术

针对空间数据的多尺度特征，引进尺度空间视觉聚类方法，对空间数据的尺度特征变化进行描述（图1）。基本原理是:模拟人眼对目标特征从近到远逐步综合的视觉过程，来定量化地划分不同尺度上的空间单元。在目标识别过程中，将采用视觉空间尺度变换理论和方法，对遥感影像空间特征集采用逐步综合的特征多尺度聚类，从而在尺度空间转换上实现对影像特征集的树状方式管理，以满足不同尺度上的特征组合与表达。

图2Taries软件处理矢量数据界面

6.目标识别与提取的RS与GIS集成化处理技术

遥感图像给出了地面目标的栅格化波谱表达，突出并准确地再现了地物的大小、形状（包括点、线、面）和纹理变化;而GIS则有着对地物边界的精细刻画能力，并能够对地物间的空间关系进行拓扑变换与推理分析。因此，从空间单元数据处理的粒度入手，并将GIS的空间关系拓扑变换与时空推理分析引入到对遥感图像信息的智能化处理中，极大地提高了目标群体的识别精度与提取的一致性，为基于矢栅一体化数据模型的分析提供重要支撑技术。

7.矢量数据显示、处理与分析技术

除具有矢量数据的显示与基本操作外（如电子地图缩放、漫游等），系统还对矢量数据的编辑功能进行了实现，包括:特征点显示、点选、矩选、圆选、分裂、合并、增加控制点、删除控制点、移动控制点、增加对象、删除对象、移动对象等功能，并实现了相应的空间分析功能（如拓扑关系建立，最优路径选取等）。