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遥感技术的作用(6篇)

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遥感技术的作用篇1

关键词:遥感;原理;分类;制图;应用

遥感,从广义来讲,就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲,指借助于专门的探测仪器(传感器),把遥远的物体所辐射(或反射)的电磁波信号接收记录下来,再经过加工处理,变成人眼可以直接识别的图像,从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成,周期性地提供监测对象数据和动态情报。遥感技术(RemoteSensing)是一门建立在空间科学、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。

一、遥感的基本原理

振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为:γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。太阳作为电磁辐射源,它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时,会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响,因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:紫外、可见光和近红外波段。地面上的任何物体(即目标物),如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等,在温度高于绝对零度(即0°k=-273.16℃)的条件下,它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时,地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同,因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。遥感探测正是将遥感仪器所接受到的目标物的电磁波信息与物体的反射光谱相比较,从而可以对地面的物体进行识别和分类。这就是遥感所采用的基本原理。

二、遥感的分类

为了便于专业人员研究和应用遥感技术,人们从不同的角度对遥感作如下分类:

1、按搭载传感器的遥感平台分类根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为地面遥感和航天遥感。

2、按遥感探测的工作方式分类根据遥感探测的工作方式不同可以将遥感分类为主动式遥感和被动式遥感。

3、按遥感探测的工作波段分类根据遥感探测的工作波段不同可以将遥感分类为紫外遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感。

4、按遥感探测的应用领域分类根据遥感探测的应用领域,从宏观研究角度可以将遥感分类为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等;从微观应用角度可以将遥感分类为:军事遥感、地质遥感、资源遥感、环境遥感、测绘遥感、气象遥感、水文遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、灾害遥感及城市遥感等。

三、遥感资料的制图应用

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。

航天遥感制图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。

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。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。

(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。正射影像图制作的优势在于,生产周期短、成本低。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。目前,由于计算机技术和影像处理技术的发展,以数字形式存在的影像图件在生产技术上日趋成熟并不断完善,已经占据主导地位,并与方兴未艾的城市GIS技术相得益彰,应用广泛。特别是数字影像图在色彩处理方面的优越性,使其更具应用价值。

遥感技术的作用篇2

关键词:遥感信息技术;地理信息系统;土地动态监测

土地作为不可再生的资源,是我们赖以生存基础,它养育着地球上的每一个生命,可是随着近代社会的进步,经济的发展带来的土地资源破坏越来越严重,如何去合理的利用土地资源,是每一个政府都必须考虑的问题。遥感信息技术作为一种先进的的探测技术,可以快速、准确的对物体和自然气候进行监控,帮助我们对土地动态有效把握。在各国的致力研究下,遥感技术发展日新月异,自动化水平和准确度越来越高,通过使用遥感信息技术可以对国家的土地年度利用变化准确把握。

1国内外研究动态

(一)国内研究动态

我国遥感信息技术的发展时间较短,在的大动荡过去之后,科学研究人员才开始尝试采用卫星遥感与航空遥感结合进行土地资源调查研究。到1980年以后,遥感信息技术才在我国土地动态监测中逐渐大规模使用。1984年我国首次运用遥感信息技术对全国的土地进行了调查,最终在东西部分别完成了1∶5万比例与1∶1万的土地调查图,1989到1993年期间,我国对北方草原草畜利用遥感技术进行了详细的动态监测。1990年以后,我国对工程建设用地和可用耕地的逐年变化情况进行及时精确的定期监测。在1999年与2000年,我国对全国总共66个城市的工程建设用地和可用耕地进行了监测[1]。随着遥感信息技术对土地动态监测准确的越来越高,相关学者对遥感信息技术土地动态监测的作用研究也不断地深入。

(二)国外研究动态

在国外遥感信息技术的发展时间较早,相比中国70年代开始的研究,国外发达国家比中国至少提前了20年。美国从1850年起就已然建立了全国范围内的农业普查制度,1920年之后的土地利用信息更是每5年就更新一次。1971年开始就编绘了全国l:25万和l:10万两份土地利用图。与美国同一大陆的加拿大从1960年后也开始建立完善的土地利用监测体系,1978年以土地的利用价值为根据,把全国土地化为四种,加大力度监控优质土地,提高土地利用利用价值。一些经济发达的小国家,为了对有限的土地合理利用,根据实际情况制定符合国情的监测方法。瑞士自1912年起就在全国建立了完善的地籍档案,1970年后又以航空图片对监测区的土地利用情况进行了抽样调查。

2遥感信息技术在土地动态监测中的运用

现在我国遥感信息技术和地理信息系统在土地动态监测中的运用已经有了很大的成果。北京师范大学教授潘耀钟利用遥感信息技术,成功研究出了完善的土地利用变化动态信息的新的监测方法;北京大学遥感与地理信息系统研究所李天俊提出了进行土地动态监测的新技术方案,那就是应用多种遥感综合时空信息进行研究。在具体应用中,武汉测绘科技大学对湖北省利川市进行了草场资源调查.近百人需要历时3年才能完成的工作任务,他们利用利用遥感多光谱影像技术,6个人只用了半年时间就完成了任务。而且精确度也很高,吻合率高达96%,是我国资源调查中利用遥感技术的成功案例。我国利用遥感信息技术拍摄的560幅陆地卫星图像,对全国15种土地利用类型进行了统计计算,两年时间就提供了全国的土地利用动态基本数据。

3地理信息系统在土地动态监测中的运用

在遥感信息技术对土地利用的调查中,利用地理信息系统的分类数据库,可以对保存的各种遥感资料进行分类并制图。除此之外,利用地理信息系统强大的空间分析技术,对数据库中保存的原始数据进行处理后,我们就可以获取作为空间决策的依据的新数据集[2]。1989年包头市环境监测站为了对包头二氧化碳容量计算以及监控包头新市区的大气扩散,借鉴了美国EPA的工业复合源模式创新出城市多源高斯模式,为包头大气污染治理提供了可靠依据。

4遥感信息技术和地理信息系统在土地动态监测中的结合

遥感信息技术和地理信息系统是现代地理学的两大空间支撑技术。随着遥感信息技术的由现状描述到预测、静态到动态、由定性到定量的技术不断提高,遥感信息技术和地理信息系统综合随之向更高级方向发展。遥感信息技术的实时性、宏观性、动态性特点,有效的促进了土地利用监测的准确性提高。地理信息系统则是在计算机的支持下,并以空间数据作为基础,对相关空间数据进行管理、采集、模拟、操作、分析以及显示,并建立地理模型,对土地利用变化进行分析。遥感信息技术和地理信息系统在发展中是本不相干的两个工程技术领域,但这并不能阻断它们之间可以有交集的可能性。遥感信息技术可以为地理信息系统提供及时有效的信息源,而地理信息系统也可以通过形成地理模型分析,为遥感信息技术的地学动态分析信息分析提供有效帮助。地理信息系统提供的数据库,可以大大提高遥感信息技术制图精度和分类精度。我国目前正在各级土地利用监测的建立中,把遥感影像技术和地理信息系统结合应用到实际土地利用动态监测。中国科学院遥感应用研究所张显峰利用3S集成技术成功研究出了面向工程目标进行土地动态监测的新方法[3]。张海玲等[4]论述了土地动态监测中使用先进技术的必要性,介绍了遥感信息技术与地理信息系统相结合进行动态监测的所带来的工作效率提升优势;朱运海等利用地遥感信息技术和地理信息系统,对河北省万全县土地利用状况的变化信息进行了总结,而且对土地动态监测的关键技术及工作流程做了详细的分析[5]。总而言之地理信息系统中储存的主要数据源和数据的更新手段都来自遥感信息技术,而地理信息系统的发展对遥感信息技术的综合开发与利用又起到了支持作用。

结语

虽然我国的在数十年的探索中已经取得了一定的成绩,有了一个相对成熟的技术体系。但全国土地利用遥感动态监测系统却还尚待完善,有计划地把遥感信息技术和地理信息系统在土地动态监测中结合,才能更好地去变化趋势预测、变化监测以及综合评价,进而完成对我国土地利用的监测长期性,满足我国特色社会主义发展要求。

参考文献:

[1]李恒利.土地利用调查与动态监测的遥感方法研究[D].太原理工大学,2007.

[2]李轩宇,周卫军,黄利红,郝金菊,邹容.基于RS的土地动态监测方法和应用[J].经济地理,2008,04:671-673.

[3]胡玉臣,衣德萍.遥感与地理信息系统在土地利用动态监测的应用[J].林业科技情报,2008,01:18-19.

遥感技术的作用篇3

关键词:无人机遥感技术土地执法遥感监测

中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1674-098X(2016)06(a)-0009-05

无人机遥感技术较传统的遥感技术而言,是一种低空遥感技术,它是以获取低空高分辨率遥感数据为目标,操作方便、灵活性强、成本较低的一种专业化遥感系统。随着社会经济的快速发展,各行各业对高分辨率的基础地理信息需求越来越大,仅靠以往传统的卫星数据系统获得的遥感信息数据和影像数据已无法满足现实需求。因此,无人机遥感技术作为一种新兴的、低成本、高分辨率、易操作的遥感技术自然受到各行业的追捧。当前,无人机遥感系统广泛运用于土地执法监测,这样有助于监测土地利用情况,并对其进行合理规划和土地资源管理。

1无人机遥感技术概述

1.1无人机遥感技术的特点

1.1.1操作简单

随着无人机技术的不断成熟,其操作也愈显简便化,在使用无人机进行土地执法检查时,可以事先设定好飞行路线,针对空中和地面实际情况,通过校正数据以达到对目标的精确测量;当无人机出现故障时,其系统可以自动进行诊断,一旦出现故障,无人机可以自行返航到起点,以等待排除故障重新进行测量。

1.1.2灵活方便

无人机不需要专门的场地进行起飞或降落,使用起来极为方便,可以通过多种方式在山坡、田地等地域进行起飞,并快速到达预定目标进行测量,完成测量任务后可以通过伞降或滑行方式回收。同时,无人机机身重量较轻,体型不大,携带也较为方便。

1.1.3高分辨率

相比传统航拍技术,无人机遥感技术具有高分辨率获取影像数据的能力,这是无人机遥感技术的最大特点,无人机遥感技术获取影像的空间分辨率最高可以达到厘米级,主要得益于其具备面积覆盖、倾斜成像的技术能力。

1.1.4低使用和维护成本

日常的维护、保养费用低,作业时的成本不高,正常情况下的支出:系统的直接成本很低,只需要设备的折旧费、人员工资、交通开支等。随着大量实验生产的开展,低空遥感技术已日趋成熟,无人机遥感技术以其机动、灵活、快速的反应能力和运行成本低等优势,正逐步成为航空遥感系统的有力补充,尤其是在小范围的遥感调查中能发挥非常重要的作用。近年来已成为影像数据获取的有效手段之一,能弥补卫星RS的不足。

1.2无人机遥感的影像处理流程

1.2.1影像的畸变差纠正

由于无人机遥感系统操作简单、运用灵活,成像分辨率高的特点,便广泛用于航拍领域中。因无人机相机的不同,无人机的类型也不尽相同,大多数情况下无人机遥感系统使用的都是普通相机,其拍摄出来的相片会出现畸变现象,一旦出现畸变,在后期相片数据处理结果上会出现误差,为了保障数据的真实准确性,都会事先纠正影像畸变,常见的处理方式有消除主点偏移、旋转影像等。

1.2.2影像的三角测量

无人机遥感系统在低空进行航拍时会自动完成影像的三角测量,传统影像的选点和转点工作是由人工完成的,其效率较低,而无人机遥感技术能够自动完成选点和转点工作,工作效率大大提高。同时,影像中的各个坐标也是自动获取的,其坐标系中密点位置及参数也是自动形成。

1.3无人机遥感系统简介

无人机遥感系统分为空中控制、地面控制以及数据处理系统,空中控制系统主要包括无人机机身、影像获取系统、控制飞行的动力系统等;地面控制系统主要包括无线通信系统及接收系统等,以对无人机进行航线规划及飞行控制。数据处理系统主要是影像数据处理软件。目前无人机遥感系统在国土遥感应用、能源遥感应用、林业遥感应用和农业遥感应用等领域得到了广泛推广,具体无人机航测遥感系统如图1所示。

民用无人机通常分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机这3个种类。固定翼无人机是多数民用无人机的主流平台,这种飞行器的发展趋势主要向微型化和长航时发展,当前微型化的无人飞机大小只有巴掌大,长航时无人机能飞行时间大约10小时,起飞的方式也多种多样,有弹射、滑行、车载等等,降落的方式也可以选择伞降、滑行和撞网都可以;无人直升机是灵活性最强的无人机平台,可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼(多轴)无人机是消费级和部分民用用途的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需要推力),但操纵简单、成本较低。

2无人机遥感技术在土地执法工作中的运用

土地执法是指县级以上人民政府国土资源行政主管部门按照法定程序和方式,依据该行政区域内土地管理法律和法规,通过遥感监测、动态巡查、地理信息系统等技术手段掌握该行政区域的新增建设用地和耕地保护情况,起到发现、制止并监督查处违法用地行为。具体体现在土地卫片执法检查的应用、土地管理动态巡查监测、违法土地案件整改情况监测和耕地保护的日常监测等方面的工作。

2.1土地卫片执法检查的应用

国土资源部在2010年颁布了15号令,并且在全国开展了土地卫片执法检查工作,土地卫片执法检查是指通过卫星遥感监测、地理信息系统等技术手段对一个地区的土地利用情况进行监测,制成遥感影像图,将同一地域前后两个不同时点的遥感影像图进行叠加对比,可以反映出该地域土地利用的地表变化情况。通过对卫片监测所反映土地利用情况发生变化的地块逐一核查,掌握该行政区域的新增建设用地情况,发现、制止并查处违法用地行为。这几年持续的土地卫片执法工作使得湖南土地管理和土地合理利用得到了进一步改善;个人、企业及各地政府依法使用土地的意识有所提高;土地市场秩序有所好转,但是由于卫星影像是全国统一时点获取,获取时间是在土地卫片执法开展前一年的8月份,所以在开展土地卫片执法时,较发达地区的影像和实地有较大的差别;另外有的地区的卫星影像分辨率不高,影像的清晰度不够,因此,较发达地区的国土资源局为了加强对土地利用情况监督,有效遏制土地违法使用行为,进一步规范土地管理,采取无人机航拍监测方式对该地域进行土地监测。以2015年湖南省岳阳市土地卫片执法检查工作为例,2015年4月,岳阳市国土资源局获得了国家下发的2014年8月的2M分辨率彩色卫星影像,但是由于得到的卫星影像部分区域出现被云层,薄雾遮挡,清晰度不够,并且卫片执法开展时间和卫片拍摄时间相差半年,为了保证该市土地卫片执法检查工作的科学性和准确性,政府部门采用了无人机遥感技术对该市区进行航拍取像。在无人机机型中,固定翼无人机是飞行速度最快,续航能力最强的机型,因此,政府部门选用了IRSA(中遥)Ⅱ固定翼无人机,佳能HFM52相机进行航拍,拍摄的航片影像的分辨率为0.2m,从线路规划、无人机飞行、航片的快速处理(如图2)和影像的建设用地解译等全部工作共用了15天顺利完成。

2.2土地管理动态巡查监测

近年来,由于土地经济市场繁荣,从而导致违法占用土地、违法建设现象时有发生,基层执法部门任务繁重,在日常巡查过程中,由于受地域条件等因素制约,巡查工作有一定困难,存在对违法用地发现率低、发现不及时等弊端。“无人机航拍监测具有灵活机动、精细准确等特点,不受地形地貌等因素干扰,能够获得准确的视频和高精度的图片,确保不留盲区和死角,实现对辖区范围的全覆盖。土地执法部门通过无人机对该区域土地进行动态巡查监测,可以全面有效地了解该区域违法用地、违法建筑的情况。通过对制定区域进行无人机监测,对比同一区域前后不同时间点的影像数据资料,利用对比软件设备进行解译,最终为执法部门的执法行为提供数据来源。笔者所在的长沙市国土资源局在开展土地执法的动态巡查工作中,对涉及的违法用地进行了执法检查,对部分违法情况不清楚的地方或者某区域可能存在违法用地行为的,采用了无人机遥感技术对其进行拍摄,对土地监察动态进行定点巡查,其期限通常为3个月,为了保证航拍影像质量,航拍效率,使用了高质量、高安全性的无人机遥感技术。从而取得清晰的遥感监测图斑。图3为岳阳市某广场的影像对比图,由于2012年的卫星影像分辨率太低,无法有效辨认影像中的一些信息,无法为违法占用土地立案工作提供有力的依据,2013年是用无人机航拍,无人机是运用zc-5型,长2.1m、翼展2.6m,可以抵抗五级左右大风,飞行范围一般在2000km2,配置相机是佳能5DMarkⅡ、24mm定焦镜头。在最终形成的清晰航片影像中,可以发现分辨率较高,建设面积和类型非常明显。

2.3违法土地案件整改情况监测

在土地执法工作中,许多违法占用土地、违法建设案件被发现和查处整改,而土地执法部门在对违法占用土地查处整改情况进行现场调查取证时,如果用常规全站仪实地野外数据采集方法成图,作业量大,耗费时间长,成本高(每平方公里的费用达到8~15万元),且不宜大面积开展,不仅给土地执法工作带来不便,也严重影响了遏制违法占用土地的行为。相比野外实测,无人机航测具有周期短、效率高和成本低等特点,对于面积较小的大比例尺土地测量任务受天气和空域管理的限制较少,成本较低。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发,则可利用它机动、快速、经济等优势,在阴天、轻雾天也能获取合格的彩色影像,从而将大量的野外工作转入内业,保证违法土地整改查处情况监测的高效性。所以越来越多的国土资源局通过使用无人机遥感技术对违法占用土地面积较大和集中的区域进行航拍摄像,更直观和快捷地了解该区域的实际查处整改情况,而基于无人机机动性能强、不受场地情况限制,并且携带方便,执法部门可以充分利用无人机对违法占用土地进行监测摄像,实时记录土地违法案件的整改情况。

2.4耕地保护的日常监测

耕地保护是加快经济发展方式转变的根本要求,在2015年1月视频会议作出重要批示,批示指出我国人多地少,任何时候都要守住耕地红线,守住基本农田红线。要坚持数量与质量并重,严格划定永久基本农田,既要明确其特殊用地政策,又要严格规范用地管理,加强监测督察,对土地违法违规问题动真碰硬、重点问责。这对土地执法的工作有了很高的要求,为了认真落实耕地保护,一些政府对于耕地较集中,耕种条件较好的区域开展了无人机遥感的定期巡查。比如常德市政府今年计划对该市区拨款150万元,运用无人机,分辨率为0.5m的遥感技术,隔两三个月拍一次重点基本农田的保护区,以第一次作为基础,如果地面上有变化,比如耕地变成建设用地,或者耕地变成其他地类而引起耕地被破坏,这样就可以清楚地在内业处理后的航片影像中发现,常德市计划通过此项工作来开展对重点基本农田保护区的监测和耕地保护的高技术、高效率的推广工作。

3无人机遥感技术可能存在的问题

无人机遥感技术作为一种低空航拍影像数据采集的主要方式,其灵活机动、续航时间较长、影像收集实时等优点,已成为卫星遥感系统的有效补充,而随着社会的不断发展,无人机遥感技术的运用将更加广泛,然而,基于无人机自身的限制,还需要不断完善无人机系统,以确保无人机遥感技术的稳定性和抗风险性。

3.1抗风险能力有待提高

无人机机身较轻,由行高度低,容易受到风速影响,但为了提高无人机的抗风险性,通常情况下都是采取增加无人机机身重量,但是无人机承担量小,如果增加机身重量,其稳定性会下降。因此,如何在机身较低或不增加重量的情况下,通过改善无人机遥感技术来提高无人机系统的稳定性和抗风险性,保证无人机飞行安全是当前无人机遥感技术需要解决的重要问题。

3.2拍摄范围不大

由于是低空飞行,一个架次拍摄的范围较小,并且体积不大,续航时间较短,一般只能飞行几个小时到十几个小时,仅适用于小范围区域的调查,对于大面积区域的全天候调查,需要配合大飞机、卫星影像数据开展调查。

3.3遥感数据的后处理技术

当前使用的无人机遥感摄像设备是一种小型的数字相机,与传统的卫星摄像系统相比,其摄像数据太多,影像篇幅小,从而导致后期数据处理时间较长,因此,针对这类问题,应开发影像自动识别和拼接软件,提供影像数据处理效率,节省数据处理时间。

4结语

当前,与传统航空遥感系统相比,无人机遥感技术具有更大的灵活性,使用便利,并且摄像时间短、影像分辨率高,弥补了传统航空遥感系统的不足,从而被广泛运用于土地执法监测领域。通过无人机遥感技术获取的高分辨率影像,对各类地物信息进行提取,可以有效提供土地利用情况的准确数据。然而,无人机遥感技术作为卫星遥感系统的补充,多运用于一般的小范围区域地形图绘制,加之无人机自身的一些不足和限制,无法满足大范围监测需求,因此,改进无人机系统质量,提高系统稳定性和抗风险性,改进遥感数据的处理技术等,是下一步无人机遥感技术发展完善的一个方向。

参考文献

[1]范承啸,韩俊,熊志军,等.无人机遥感技术现状与应用[J].测绘科学,2009(5):214-215.

[2]郎城.无人机在区域土地利用动态监测中的应用[D].西安科技大学,2011.

[3]王伟娜,葛莹,李心玉,等.航测成图与卫星影像测图的比较分析[J].测绘科学,2008(5):65-66,72.

[4]朱京海,徐光,刘家斌.无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展[J].环境保护科学,2011(9):45-48.

[5]黄爱凤,邓克绪.民用无人机发展现状及关键技术[C]//第九届长三角科技论坛.2012.

[6]荆平平.无人机影像获取与信息提取应用研究[D].中国地质大学(北京),2014.

[7]王邦松,艾海滨,安宏,等.航空影像色彩一致性处理算法研究[J].遥感信息,2011(1):45-49.

遥感技术的作用篇4

关键词:环境;污染;遥感技术

引言

随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正发挥着不可替代的作用。遥感技术是获取环境信息的有力手段,是实现这一目的的极有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。

1遥感技术概述

1.1基本概念

遥感技术是从卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。

1.2特点

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低、质量高,便于进行长期动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等方面.其最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量,快速进行污染源的定点定位、污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化,从而获得全面的综合信息。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术,根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术、微波遥感技术三种类型.当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理和军事侦察等诸多领域。

3环境污染遥感监测技术的应用

3.1水环境污染遥感监测

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。遥感监测视野开阔,对大范围内发生的水体扩散过程容易通览全貌观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点.从而查明污染物的来龙去脉。

3.1.1泥沙污染及水体浑浊度分析

水体中泥沙含量增加使水反射率提高.随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加,水体反射量逐渐增加,反射峰亦随之向长波方向移动,即红移.又由于水体在0.93~1.13μm附近对红外线吸收多,不适宜作悬浮泥沙浓度的判定波段.定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段应在0.65~0.85μm之间。

3.1.2城市污水监测

城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物,它们分解时耗去大量氧气,使污水发黑发臭,当有机物严重污染时呈漆黑色,使水体的反射率显著降低,在黑白像片上呈灰黑或黑调的条带.使用红外传感器,能根据水中含有的染料、氢氧化合物、酸类等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况.水体污染状况在彩红外像片上有很好的显示,不仅可以直接观察到污染物运移的情况,而且凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读指示物,可追踪出污染源。

3.1.3废水污染和水体热污染调查

废水由于水色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样。废水污染一般用多光谱合成图像进行监测,有的根据温度的差异也可用热红外方法测定.热污染使用红外传感器,能根据热效应的差异有效地探测出热污染排放源,热红外扫描图像主要反映目标的信息,无论白天、黑夜,在热红外像片上排热水口的位置、排放热水的分布范围和扩散状态都十分明显,水温的差异在像片上也能识别出来.利用光学技术或计算机对热图像作密度分割,根据少量同步实测水温,可正确地绘出水体的等温线.因此热红外图像能基本上反映热污染区温度的特征,达到定量解译的目的。

3.2大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。对于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱,可以通过测量大气的吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来。

3.2.1有害气体的监测

人为或自然条件下产生的SO2、氟化物等对生物肌体有毒害的气体,通常采用间接解译标志进行.植被受污染后对红外线的反射能力下降,其颜色、纹理及动态标志都不同于正常的植被,如在彩红外图象上颜色发暗、树木郁闭度下降、植被个体物候异常等,利用这些特点就可以间接分析污染情况.对于地面污染,例如农田遭受污染之后,作物的生长将起特殊变化,地下水的污染也会引起地面植被的变化,与正常生长区的作物有不同的光谱表现.多光谱成像仪能监测这些变化,从而圈定地面污染分布范围,进一步对地面污染预防规划。

3.2.2臭氧层监测由于臭氧对0.3μm以下紫外区的电磁波吸收严重,因此可以用紫外波段来测定臭氧层臭氧含量的变化.在2.74μm处有个吸收带,可以用频率为11083MHz的地面微波或用望远镜来测定臭氧在大气中的垂直分布.又由于大气中臭氧含量高则温度高,又可以用红外波段来探测。

4发展趋势

遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研制开发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。雷达遥感技术具有全天候全天时影像的获取能力以及对一些地物的穿透能力,将得到更广泛的应用。以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统必将是当前及今后遥感技术发展的重要方向之一。

遥感信息模型的发展方面,遥感信息机理模型的发展和拓宽,特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。将环境污染遥感监测技术(RS)与地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GeographicInformationSystem,GPS)、专家系统(ExpertSystem,ES)技术集成,利用环境污染遥感监测集成系统,可以大大提高环境监测的科学性,合理性及智能化程度,从而大扩展环境监测的应用范围,开发集GPS、RS、GIS、ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术,也将是今后环境遥感技术的发展趋势。

5结束语

当前,我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。

参考文献

[1]李晓雪.基于遥感技术的环境监测应用分析[J].自动化与仪器仪表,2015(04)

遥感技术的作用篇5

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).

遥感技术的作用篇6

【关键词】农业院校遥感实验课程教学模式

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)10-0242-01

一、引言

遥感技术作为现代信息技术的重要组成部分,可快速、有效的采集大范围的地球空间信息,反映地球资源环境动态变化,在地球资源调查与规划、农业生产管理、环境质量评价与监测、气象监测、测绘、矿产、军事等方面得到广泛的应用。遥感课程是农业院校地理信息系统专业、环境专业、农业资源与环境专业、林业、草业等专业本科生普遍开设的课程。遥感试验课是遥感课程的实习部分,紧密结合遥感理论课程的教学内容,使学生通过该课程的学习具备分析处理和解译遥感数据的目的,加深对遥感理论课知识的消化和吸收,并且能利用遥感技术解决自己所学专业领域相关问题,具备一定的遥感技术的应用能力。

二、农业院校开设遥感课程的必要性

农业院校许多专业在本科教育中都会开设遥感课程。遥感课程是地理信息系统(GIS)专业的核心课程,遥感数据是GIS的数据源和更新源;农业资源与环境专业学生利用遥感技术掌握基本的土地规划与制图、资源信息管理等方法;对于环境科学专业,遥感技术可以应用到水污染、海洋污染、大气污染、固体垃圾等各个领域;对于林学专业,可利用遥感技术清查森林资源、监测森林火灾和病虫害;对于农学专业,遥感技术可用于作物估产、作物长势及病虫害预报;草学专业,可以进行草产量估算,草地资源调查等。辅助遥感理论课程的遥感实验课程的主要目的是通过学生的动手实践,对遥感的原理、概念、应用有进一步的认识和理解,培养学生遥感软件操作能力和解决实际应用问题的能力。

三、农业院校遥感实验课程存在的问题

遥感实验课程是遥感课的实习部分,要求配合理论课的教学内容,开展野外观测和上机实验。但目前许多农业院校相关专业对遥感课实验部分重视不够,仅开设有限的上机实习。而学生对该课程的理解也不足,没有充分认识到遥感技术在本专业领域的应用前景,对课程学习积极性不足。另一方面,农业院校相关专业本科生前期知识储备不足,遥感技术的掌握要求具备许多相关的物理、数学、地理学、计算机技术等知识,而农业相关专业在本科教育中没有更全面深入的学习这些相关知识,造成学生很难理解掌握较深的遥感课程内容。尤其在实验课上,需要一定的计算机水平来支撑遥感软件的应用,很多学生入门难,加之实验课时设计较少,使得学生不能很好的掌握遥感技术,应用受到限制。

四、课程简介

农业院校相关专业的遥感课程一般理论课30个学时,实验上机10个学时。遥感实验课程的教学目标要求学生掌握遥感软件的基本操作,掌握遥感数据的获取方法;熟悉影像处理、提取的方法,并能将遥感方法应用到本专业领域,完成实验大作业及实验报告。教学方法以实验课上机操作为主。考核方法为平时出勤、课堂表现、实验结果、实验报告等方面。

五、遥感实验课程内容体系设计

遥感实验课程内容以遥感观测仪器的使用、遥感数据获取、遥感数据处理、遥感信息提取,以及遥感在本专业领域的应用五个方面形成一套完整的体系。遥感观测仪器的使用:主要包括对典型地物反射光谱特征的测量与分析,掌握野外光谱测量方法。可在校园内晴天选择不同的土地利用类型测量分析不同地物(如林地、草地、裸地、水体等)的光谱特征。遥感数据获取:要求学生能通过网络手段下载获取一定区域、一定精度、相应时段的遥感数据。遥感数据处理:利用遥感软件掌握遥感图像的校正、裁剪、拼接、图像增强等的基本操作。遥感信息提取:利用遥感软件掌握遥感数据的信息提取及分类方法,能利用遥感数据目视解译对地物进行分类。遥感在本专业领域的应用:要求学生利用前期掌握的遥感技术方法,针对本专业领域的研究,提出问题,利用遥感技术获取所需信息,加深对遥感技术的认识和理解,引导学生利用遥感技术解决本专业问题,为其以后自主、有效的利用遥感所需知识解决实际问题做好铺垫。

六、完善配套材料,改进教学方法,提高教学质量

应进一步完善遥感课程实验课的教材编制,使学生有参考资料。另一方面,要完善遥感实验课程影像数据库的建设,收集农业、环境等相关专业领域的遥感影像,包括不同卫星来源、不同时相、不同分辨率的遥感数据用于该课程遥感影像数据库的建设,形成体系,以保障遥感实验课程教学需求。在教学方法上,充分利用多媒体和网络教学,促进学生课下自主学习,提倡学生利用课余时间提前掌握遥感软件的基本操作,在课堂上将更多的时间利用到遥感技术的应用案例分析上。在考核方式上,主要包括平时出勤、课堂表现、实验结果、实验报告几个方面。要求学生以遥感技术在本专业领域的某一方面的应用为内容,通过影像的下载、图像预处理、信息提取、处理等步骤,得到实验结果,并完成一份详实的实验报告。

七、总结

遥感课程是农业院校环境专业、农业资源与环境专业、草业等专业本科生普遍开设的课程。遥感试验课程结合遥感理论课程的教学内容,使学生通过野外观测及上机实践,具备分析处理和解译遥感数据的能力,能利用遥感技术解决自己所学专业领域相关问题。本文针对农业院校遥感实验课程存在的问题,设计了一套遥感实验课程内容体系,对遥感实验课程教学模式进行了探索研究。以期更好辅助于遥感理论课知识的掌握及吸收,使学生具备学生利用遥感技术解决本专业领域问题的能力。

参考文献:

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[3]那音太.“遥感图像处理”实验课程教学改革与实践[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2015,01:149-151.