遥感科学与技术的应用(6篇)

时间:2024-06-18 来源:

遥感科学与技术的应用篇1

关键词:遥感技术林业监测应用要点

林业遥感技术是通过非接触性和非实地性的观测和记录林业的地理、生物、生态和其他信息,是现代做好林业监测、调查和信息获取的重要技术手段。应该在对遥感技术做出科学理解和认知的基础上,提高对林业遥感技术的重视程度,详细了解影响林业遥感技术效果的因素,明确林业遥感技术的特点,结合实际林业监测工作做好林业遥感技术的应用,提升林业监测的质量和水平,为实现林业事业又好又快发展服务。

1、遥感技术的概述

遥感技术,英文简称RS(是RemoteSensing的缩写),是一种通过非接触性和非实地性的观测和记录目标物,获取目标物体各种信息的一种技术。遥感技术在林业的应用可以称为林业遥感技术,是指通过卫星和飞机对林业资源进行监测和调查,形成对林业资源实时地和动态地监测,形成各种数据和信息,为林业决策和发展提供基础上和实施上的参考。

2、林业遥感技术的特点

2.1林业遥感技术具有高效性

林业资源的在我国分布区域辽阔,应用林业遥感技术可以使国家有关部门在短时间里掌握大面积的林业资源状况及变化情况。

2.2林业遥感技术具有层次性

要想提高林业资源调查和监测的精确程度和速度,就必须利用抽样技术,建立林业遥感技术不同高度的遥感平台,获得多层次遥感资料,在配合多阶抽样技术的前提下,有效提高林业资源调查和监测的速度和精度。

2.3林业遥感技术具有动态性

林业资源的具有再生性和周期性的特点,决定了林业遥感技术必须保证林业资源信息监控和调查的动态性,实现多时相遥感和动态遥感。

2.4林业遥感技术具有基础性

林业遥感技术得到的林业资源信息是定量的数据,方便林业资源管理、调查和监测,应该重点做好林业用地面积和森林蓄积量的定量监控工作,为林业资源调查和监测做好基础性工作。

2.5林业遥感技术具有差异性

不同的传感器和不同的介质,接受和记录林业资源的属性不尽相同,为了林业规划的合理、林业生产的科学、林业监测的全面,必须提高林业遥感技术的差异性,将各种类型的信息接收和记录下来,以利于科学分析和综合利用。

3、遥感技术在林业监测中的应用要点

3.1做好林业遥感技术在三个方面的应用工作

首先,做好对林业资源遥感资料的成图工作,林业资源的面积、土地类型的判定、制图和调绘是林业资源遥感技术的基础工作,也是其优势的主要方面,是林业监测的根本性工作。其次,做好木材蓄积量的估计工作,针对各地实际情况,开展有代表性的估量试验,为林业监测工作提供详尽的蓄积量信息。最后,做好林分调查因子的估计工作,加强林业遥感技术和传统监测技术的相互配合,对各种因子做以详细描述和准确记录。

3.2做好林业遥感技术的信息共享工作

林业监测离不开林业信息的共享,林业遥感技术的信息共享是林业信息合作的重要措施,据相关林业文件报告显示,世界绝大多数国家已把遥感技术当作林业资源调查信息的主要获取手段。但各国调查方法差异很大,标准(如分类系统)也不相同,这就使资料失去可比性,影响信息共享。我国已经建立部级的森林资源监测体系和监测项目,就是这方面很好的尝试,在林业资源分类方法与监测体系上与国际上进行了协调。这方面的工作有力地促进了各地林业信息和数据资源的共享,便于林业监测工作的开展和深入。

3.3做好林业遥感信息的信息融合工作

随着科学技术的不断进步、社会的不断发展,对林业遥感信息源的多形式应用成为林业技术工作人员所面临的重要问题,如何做好林业遥感信息的融合工作,使信息来源多样化,信息加工多功能化,将不同系统和不同来源的信息融合成为一项值得关注的工作。随着信息源的多样化,人们总希望将各种信息源的优点集中在一起,而不是简单的叠加,这无疑是一项十分有意义的工作。目前,应该做好林业遥感信息与地理信息系统和全球卫星定位系统的融合工作,实现信息的无缝对接。

3.4提高林业遥感数据的精度

林业应用航天遥感数据的一个重大障碍是当前运行的卫星传感器的空间分辨率低,导致现有信息源不能满足林业上的一些特殊要求,如树种的区分。当前信息源即使能区分树种组,由于大量的混杂像元存在,致使分类精度一直很低。随着高光谱技术的出现和发展,上述问题的解决有了可能。如树种区分,森林结构的表达,郁闭度及其它林分因子的测定等。高光谱是一个新的思路,它将原来仅有6~7个波段的区间,细分为更多的波段(如从400~2450m分为192个波段),目的在于建立窄光谱段与地物的直接对应关系,实现空中对地物的直接鉴别,尽管仍会有混杂与干扰,但通过多维光谱空间信息的分析,也能将林业的相关问题适当解决。

4、结语

综上所述,在林业监测工作中应用林业遥感技术是时代对林业整体工作的一项要求,林业技术人员应该明确林业遥感技术的概念,清楚林业遥感技术的特点,找到确实有效掌握林业遥感技术提升林业监测质量的方法,为林业的发展服务。本文来自于实践和基层,难免会出现水平和角度上的缺陷和漏洞,希望能够对同行起到抛砖引玉的作用,也希望同行能把文中的缺欠当做新研究的开始,通过大家的共同努力,共同推进林业监测工作的深入,振兴林业事业。

参考文献

[1]侯彦林,贺红仕,徐吉炎等.农田防护林生态效益遥感研究方法[J].生态与环境遥感研究北京:科学出版社,1990:44~50.

遥感科学与技术的应用篇2

关键词:遥感技术环境科学应用3s一体化发展趋势

遥感是从远离地面的不同工作平台上,如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等,通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测,然后经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测,包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息,能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息,在环境科学领域的应用具有很大优越性。

20世纪90年代以来,环境遥感技术应用越来越广。从陆地的土地覆被变化,城市扩展动态监测评价,土壤侵蚀与地面水污染负荷产生量估算,生物栖息地评价和保护,工程选址以及防护林保护规划和建设。到水域的海洋和海岸带生态环境变迁分析,海面悬浮泥沙、叶绿素含量、黄色物质、海上溢油、赤潮以及热污染等的发现和监测,珊瑚和红树林的现状调查与变化监测,堤坝的规划与水沙平衡分析,水下地形地遥调查以及水域初级生产率的估算。再到大气环境遥感中的城市热岛效应分析,大气污染范围识别与定量评价,大气气溶胶污染特征参数化,全球水、气和化学元素等的循环研究,全球环境变化以及重大自然灾害的评估等,几乎覆盖了整个地球系统。

一、遥感技术在环境科学中的应用

1.遥感技术在水污染监测方面的应用

(1)利用红外扫描仪监视石油污染

全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。

(2)利用遥感技术监测水体富营养化

浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。

(3)通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染

废水的颜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,可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。

(4)应用红外扫描仪监测水体热污染

应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。

(5)通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化

水体总体反射率较低,选择1.55~1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小,从水体向边缘有规律变化,显示出不同程度的植被特征。

2.遥感技术在大气环境监测方面的应用

(1)臭氧层

臭氧层位于地球上空25~30千米的平流层中,对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收,可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带,可用频率为11o83兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温,可使用红外波段来探测,如用7.75~13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化,参照浓度与温度的相关关系,推算出臭氧浓度的水平分布。

(2)大气气溶胶

利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量,工业烟雾、火灾浓烟和大规模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像,可以直接圈定其大致范围。利用周期性气象卫星图可监测沙尘运动,估计其运动速度,及时预报沙尘暴。通过卫星资料可及早发现森林火灾,把灾害损失降到最低。大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布,还可以通过烟囱阴影的长度来计算其大致高度。应用计算机对影像进行微密度分割,建立烟雾浓度与影像灰度值的相关关系,可测出烟雾浓度的等值线图。

(3)有害气体

彩红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况,通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。一般污染较轻的地区,植被受污染的情况不宜被人察觉,但其光谱反射率却会明显变化,在遥感影像上表现为灰度的差异。正常生长的植物叶片能强烈反射红外线,在彩红外相片上色泽鲜红明亮。受到污染的叶子,其叶绿素遭到破坏,对红外线的反射能力下降,其彩红外相片颜色发暗,如白蜡树受污染后呈紫红色,柳树呈品红色略带蓝灰色。

(4)气候变化

美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。

3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用

彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化,热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。城市道路宽的呈带状和环状,窄的呈线状,城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。居民区呈灰色,高层楼房带有宽长影,平房呈密集排列的小长方块状。水系呈浅蓝色,绿地呈红色。从遥感图像上获取这些信息,对优化城市结构有很大帮助。另外城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主要下垫面的郊区有很大不同,利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市的热岛效应。

4.应用遥感技术监控生态环境

遥感影像真实记录地貌形态特征并提供各环境参数的组合情况,根据其空间一致性和差异性进行区域环境范围的生态区划。利用遥感卫星相片还可以编制森林树种、生长状况和森林覆盖图,使用计算机集群分类,精度可高达8o%。一般野生动物环境与森林植被关系最为密切,通过研究植物的分布与长势可大致确定动物的活动繁殖场所,从而编制森林野生动物保护规划。

5.利用遥感技术监测自然灾害

遥感技术对于暴雨、水土流失、地震和山体滑坡等地质灾害的调查与监测也很有效。比如说地震与地球活动构造块体分布及其活动方式密切相关,利用卫星预测地震技术主要集中在电磁波辐射和电离层异常监测、地表形变监测、红外辐射监测以及卫星重力监测等方面。但由于目前技术条件的限制,地震还是不能准确预测,2008年5月的汶川大地震几乎震碎了中国人的心,期待有一天,我们中国人能通过遥感技术准确预测地震灾害,今天的悲剧永远不要发生了。

二、遥感技术的发展趋势

随着科学技术的进步,光谱信息成像化,雷达成像多极化,光学探测多向化,地学分析智能化,环境研究动态化以及资源研究定量化,大大提高了遥感技术的实时性和运行性,使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。

1.遥感影像获取技术越来越先进

(1)随着高性能新型传感器研制开发水平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。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪,高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。

(2)雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力,在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要,成为实现全天候对地观测的主要技术,大大提高环境资源的动态监测能力。

(3)开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术,定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程,将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。

(4)由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统,具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力,为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。

2.遥感信息处理方法和模型越来越科学

神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术,会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器,大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用,是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。

3.3s一体化

计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点,将推动3s一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型;遥感为地理信息系统提供自然环境信息,为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据;地理信息系统为遥感影像处理提供辅助,用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中,遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3s一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。

4.建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统

随着3s一体化,资源与环境的遥感数据量和计算机处理量也将大幅度增加,遥感数据处理系统就必须要有更高的处理速度和精度。神经网络具有全并行处理、自适应学习和联想功能等特点,在解决计算机视觉和模式识别等特大复杂的数据信息方面有明显优势。认真总结专家知识,建立知识库,寻求研究定量精确化算法,发展快速有效的遥感数据压缩算法,建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统。

5.建立国家环境资源信息系统

国家环境资源信息是重要的战略资源,环境资源数据库是国家环境资源信息系统的核心。我们要提高对环境资源的宏观调控能力,为我国社会经济和资源环境的协调可持续发展提供科学的数据和决策支持。

6.建立国家环境遥感应用系统

国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据,建立天地一体化的部级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统,可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。环境遥感地理信息系统是其支撑系统,在各种应用软件的辅助下实现环境遥感数据的存储、处理和管理;环境遥感专业应用系统是其应用平台,在环境专业模型的支持下实现环境遥感数据的环境应用;环境遥感决策支持系统是其最上层系统,在环境预测评价和决策模型的驱动下进行环境预测评价分析,制定环境保护的辅助决策方案;数据网络环境是其数据输入和输出的开放网络环境,实现环境海量数据的快速流通。

总之,遥感技术在环境科学领域有广泛应用,随着科学的进步,遥感技术会越来越先进,其所发挥的作用也会越来越大。

参考文献:1.任源,杨晓晶.遥感技术在现代环境监测与环境保护中的应用.环境保护科学第33卷第3期,2007

2.王旭,徐永花,李莉.遥感技术在环境科学领域的应用及其发展趋势.地下水第29卷第3期,2007

3.施益强,陈崇成,陈玲.遥感技术在环境科学与工程应用中的进展.科技导报,2002

遥感科学与技术的应用篇3

【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.

遥感科学与技术的应用篇4

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).

遥感科学与技术的应用篇5

【关键词】中国林业;遥感技术;探讨

遥感技术的发展推动着中国林业资源的发展,因此很多人员特别的重视遥感技术的研究,但是需要指明的是,林业资源的规划使用需要考虑投入与产出的比例,因此不能一味的将重点放在遥感技术方面,比如分辨率方面,这对林业的整体发展未必有益,相关人员应该结合北方林业资源的特点,有针对性的发展,只有如此,才能真正的使林业发展与遥感技术发展有效的结合起来。

1.遥感技术的调查应用工作

自上世纪80年代以来,遥感技术就被广泛的应用在我国森林资源调查中,而且对此方面的研究十分多,比如遥感技术对林地分类以及信息提取方面的应用等。北方地区是我国林业资源发展的重要地区,因此有关遥感技术的调查应用也主要集中在北方地区,其应用调查表现如下:

1.1各地类面积

这是遥感技术的重要应用,该项应用涉及到多方面的内容,目前无论我国,还是其他国家都没有完全的解决,因此可以说是一个难以解决的国际问题,尤其是我国,一直以来都没有取得明显的成绩。因为遥感技术所提供的卫星数据,不仅仅涉及到林业,还涉及到其他方面,数据中存在着大量的混杂像元,这为数据分类的精确度带来了影响,这些数据可以明确的区分出林地与无林地,但是林地内部之间的详细的区分却难以做到。要想解决这个问题,有关人员需要依据林业自身所具备的光谱特征应用专门的卫星来收集信息。现阶段,国内林业方面的研究人员主要利用非线性比值的方法来有效的划分林地资源,这种方法优势比较明显,能够区分出各个种类的林木,比如乔木类与灌木类之间的区别等,并且这种分类方法具有智能化的优势,这与传统使用的目视判读方法相比具有明显的优势。比如目视判读的主观性强,判读的结果往往会受到影响,而且如果利用主观判读的方法,遥感技术的应用价值将大大降低,完全没有出卫星数据应用优势,此外,主观判读的方法无法辨别出树种的类型。

1.2森林蓄积量估算

这是林业发展所需要解决的难点以及重点问题,当遥感技术传入中国之后,很多学者就开始从事这项研究。上世纪80年代,有关学者提出充分的发挥遥感技术作用,并且在此基础上,结合地面样地方法进行估算,通过相关人员的实践与研究,认为这种方法具有一定的可行性,符合现阶段我国对森林资源的规划。由于受到温室效应的影响,森林资源越来越显得重要,因为温室效应的加剧,使得空气中的二氧化碳过多,而森林资源能够吸收大量的二氧化碳,因此正确的估算出森林蓄积量,对合理的使用森林资源有着重要的意义。

1.3小班测树因子

现阶段的卫星遥感技术还不能测出森林资源中各个树种的因子,这并不是说明现行使用的遥感使用不够强大,而是遥感技术本身就不存在测定机理。遥感技术提供的卫星数据只是一个像素,即便其分辨率达到了一定的要求,但是也无法直接的测量出树种的各项数据,比如高度以及直径等。由此看见,针对我国北方森林资源来说,遥感技术功能还有待加强。

2.卫星数据分辨率

现阶段我国有关林业方面的卫星数据分辨率已经有了显著的提高,最初几千米,到目前的几厘米,不能不说其进步快速,分类率的提高为进一步规划应用林业资源提供了可能。实际上,分辨率并不是越高越好,主要是看其应用方面,有些方面对分辨率要求并不高。现阶段,我国很多人员都存有这样的误区,认为只要卫星数据的分辨率高,什么有关问题都很好解决,因此都将关注的重点放在高分辨率的研究上面,而实际上完全没有必要,因为依据用途的不同,分辨率要求也有所不同,片面的强调高分辨率也会使更多的人产生误解,而且在制定相应的规划方案时,有关人员需要对投入产出进行客观的分析,一项森林资源的规划方案的制定与实施,其信息源的费用十分高昂,因为如果只是单纯的追求的高分辨率未必会得到最佳的产出,所以应该依据具体情况来选择最佳的分辨率。

3.林业研究要包含新技术、新理论,要从相关学科汲取营养

20世纪末,随着科学技术的发展,许多新的理论相继诞生,如:系统科学、混沌学等,并对经典科学提出挑战。在林业中我们常用线性回归,在不能准确描述客观世界时,又有了非参数、非线性估计方法以及核函数的出现。为了表述对象复杂的空间特性,提出了分形方法、空间统计学等。

而现代林业发展必须用新的科学成果来武装,有必要向相关学科学习。计算机科学的高速发展,很多地方是值得我们借鉴的,如先进的理念、快速的发展以及整合的思路。在计算机领域,有一个被奉为信条的定律―摩尔定律,以英特尔(Inte1)名誉董事长戈登?摩尔(GordonMoore)名字命名,他指出计算机主板上容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。几十年来,计算机行业一直以这样的速度在发展,它对我们的启示是:

把科学发展的最新成果为林业所用。核心技术是不可能引进的,林业遥感(林业)需要原创性劳动。20世纪我们主要关心林业资源统计量的变化,它是显示总体数量变动的;而现在我们更关心的是什么地方有变化,因为这个问题对我们制定规划更有指导意义。应用遥感技术这种与空间分布有密切关系数据源时,更要多使用分形(fracta1)、空间统计学等方法使成果更符合实际,为我国林业建设服务。

把大型数据库的技术应用于林业。几十年来我们有很多的森林资源调查资料,年复一年接收下来大量的卫星数据,都堆在一边变成了“死”材料,要通过大型数据库的技术使它们活起来,进而在时间轴上对其进行分析,就会看到以前我们从未发现的趋势和规律,利于林业发展。在中国利用大型数据库较好的领域是金融业、物流……,我们应当向这些领域学习,可以考虑引入Oracle,DB2等。

4.结语

综上所述,可知对中国林业遥感发展的相关问题进行探讨十分必要,因为我国在林业遥感方面的确有很多问题有待解决,还有很多问题人们还存在着误区,比如北方偏远地区的人们观念相对落后,在对林业资源进行规划应用时,需要取得当地居民的支持,这一点就有一定的难度,因此有关部门应该提高当地民众对遥感技术的认识,便于更快速的林业发展。

【参考文献】

[1]陈尔学,李增元.ALOSPALSAR影像地球椭球地理编码方法[J].遥感信息,2008(01).

遥感科学与技术的应用篇6

[关键词]摄影测量遥感发展

中图分类号:TV951文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)16-0286-01

摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。本专业的特色在于:基于理论与实践教学相结合的原则,培养具有扎实的辐射光谱、成像几何与影像信息的理论基础,具备航空和卫星影像数据处理、分析和解译能力的专业人才,以满足诸多领域(包括土木工程勘察、国土资源调查、自然灾害与环境监测及区域可持续发展规划等)对摄影测量与遥感技术需求日益增长的要求。

一、摄影测量发展的三个阶段

摄影测量从产生到现在,已经经历了模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量三个阶段。

1.模拟摄影测量

所谓模拟摄影测量,即是利用儿何反转的特性,设法把航摄时获得的无数对同名点的两张相邻像片,保持航摄瞬间的相对状态来进行投影,此时各同名点的摄影光线必然仍对对相交于地面某相应的地物点上。利用这一原理,德国、苏联、瑞士等国先后制成了多倍投影测图仪、立体量测仪、精密立体测图仪A8,A10,B8,D2,CIIP等等,由于这此仪器均采用光学投影器、机械投影器或光学一机械投影器来模拟摄影过程,所以我们称之为模拟摄影测量仪器。这一发展时期也就称为模拟摄影测量时代。至20世纪六、七十年代这种类型的仪器已发展到了顶峰。

2.解析摄影测量

电子计算机和计算技术的发展,开辟了解析摄影测量的新纪元。1957年美国人海拉瓦提出了摄影测录的新概念,就是用“数字投影”来代替光学的、机械的或光学一一机械的模拟投影。所谓数字投影就是利用计算机实时地进行共线方程的计算,从而交会被摄物体的空间位置。解析测图与模拟测图的主要区别在于前者使用数字投影方式,前者使用模拟投影方式ij为计算机控制的坐标测量系统,后者使用纯光学的、机械的或光学一机械的模拟测图装置;前者是计算机辅助的人工操作,后者是完全的手工操作。

3.数字摄影测量

1996年的维也纳ISPRS大会上,展出了众多的数字摄影测量系统,它表明数字摄影测量已经步入实用阶段。所谓数字摄影测量就是以数字影像为基础,用电子计算机进行分析和处理,确定被摄物体的形状大小和空间位置及其性质的技术。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别在于:它处理的原始信息不仅可以是像片,也可以是数字化影像。同时,影像匹配技术代替了双眼观测,实现了真正意义的自动测图,它所使用的仪器最终将只是运用计算机及相应的设备。在短短不到40年的时间里,航天遥感已经取得了令人瞩日的成就。从遥感平台到遥感器、从遥感数据源到遥感数据处理、从遥感的基础研究和应用基础研究到遥感应用,无不发生了翻人覆地的变化。

二、摄影测量与遥感的相互关系

随着计算机技术、空间技术的迅猛发展,摄影测量步入全数字阶段,遥感进入1m高分辨率和立体观测后,情况发生了根木的变化,摄影测量与遥感之间的距离越来越小。实际上,“摄影测量(包括像片判读)”与“遥感”这两个不同的名称指的是一个相同的学科而存在于两个不同的时期,遥感就是摄影测量学的发展和扩充。同时,随着全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术的发展,它们之间的关系愈来愈密不可分。于是,一门综合的新兴科学技术地球空间信息学应运而生。地球空间信息学是指以GPS,GIS,RS等空间信息技术为主要内容,并以计算机技术和通讯技术为主要技术支撑,用于采集、量测、分析、存储,管理,显示、传播和应用与地球及空间分布有关的一门综合、集成的信息科学和技术。这无疑为摄影测量和遥感学科进行了很好的定位,即地球空间信息学是数字地球的数学基础,是数字地球的空间信息框架。

三、摄影测量与遥感的发展趋势

摄影测量从传统的模拟阶段到解析摄影测量到今天的全数字摄影侧量,它是以数字影像或数字化影像出发,通过计算机对这种数字影像信息进行处理和加工,以获取所需要的图形和数字信息;它已经从单一的测绘学科发展为一门集地球科学、信息科学、认知科学等于一体的综合性学科。在数字摄影测量中起着关键作用的影像信息学是集摄影测量学、遥感、地理信息系统、计算机图形学、数字图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能、专家系统、航天科学与技术、传感器技术和认知科学等相结合的一个边缘学科。另外,在哲学、思维科学、心理学、美学和艺术等学科对地球空间信息科学的研究、特别是在空间信息的可视化表达以及虚拟现实等方面都对摄影测量的发展起到指导和推动的作用。

到目前为止,数字摄影测量的发展,无论从理论上还是在实际应用中,主要是围绕利用航空摄影测量测绘地形图,而对近景摄影测量或者说地面摄影测量的研究和利用相对较少。同时,随着摄影技术的发展,特别是价格越来越低廉而性能越来越好的数码相机在摄影测量中的广泛应用,将是摄影测量发展的必然趋势。而近景摄影测量在工业摄影测量、生物医学摄影测量、双介质摄影测量高速摄影测量、建筑变形与沉降摄影测量、文物和考古摄影测量以及在军事目标定位、打击、评估等方面得到发展与进步。

四、结语

全数字摄影测量及其与GPS、GIS集成的道路是摄影测量发展的必由之路。多“S”(包

括数字定位GPS、遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、惯性导航系统INS以及专家系统SE)的集成将是全数字摄影测量的发展方向;高分辨率(包括高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率)的传感器、专业型的小卫星群、遥感定量化和商业化是未来遥感发展的必然趋势;而机载GPS或机载INS、激光扫描仪和数码(CCD)成像技术的发展将实现实时空一地测图。全数字摄影测量还处于发展的初期,是一门相对年轻的新兴学科,由于它利用计算机代替“人眼”,使得全数字摄影测量无论在理论上还是在实践中将得到迅速的发展。它将在三维可视化、地理信息数据更新、数字近景摄影测量等方面得到广泛的应用与发展,它对国家基本地形图的更新与其现势性将会起到越来越重要的作用。

参考文献

[1]李德仁.周月琴.金为铣.摄影测量与遥感概论.北京:测绘出版社:2001.

[2]李德仁.信息高速公路、空间数据基础设施与数宇地球.测绘学报.1999(1)1-5.

[3]李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学,1997(1):4-6.

[4]张祖勋,张剑清.数字摄影测量的发展、思考与对策.

[5]杨春生.全数字摄影测量技术在三峡工程中的应用与发展.

作者信息

郝君仪,男,汉族,山西省晋中市人,郑州大学地理信息系统2012级本科生。

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