遥感技术原理与应用范文

时间:2023-12-04 17:27:18

遥感技术原理与应用

遥感技术原理与应用篇1

[论文摘要]为适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求,针对农科本科生的特点,本文明确了遥感课程教学目标,通过分析当前遥感教材的优缺点确定了适宜教材,依据理论联系实际以及学以致用的原则提出了以应用为目标的主要教学内容。

遥感就是对地球表面的地学过程及特征进行物理量测量,并以数字量的形式客观地收集、记录、传输、处理和重现这一信息的科学技术,是现代空间信息科学的主要组成部分[1],涉及到空间、电子、光学、计算机和生物学、地学等学科领域,特别是在资源监测、环境管理、全球变化、动态监测等中应用非常广泛,显示其优越性。目前已广泛应用于农业、林业、地质、地理、水文、海洋、气象、环境等领域,已发挥重大作用。农业遥感即为将现代遥感技术与农业科学相结合,而应用于农业生产领域的一门新兴前沿技术,在当今遥感领域中最为活跃,也是迄今遥感应用最成功的领域之一,一直受相关科研机构、高等院校以及政府的积极关注。其中与农业学科领域关系密切的应用主要有:土壤调查,水分监测,草原调查、估产及监测,农学中的作物长势监测、营养诊断与作物估产,植保中的病虫害监测,农业气象中的农业气候研究与监测,农业生态中的环境保护和鱼情水产研究等[2]。伴随我国农业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,许多本科专业,对遥感技术都提出了很高的要求[3],因此,为适应农业现代化和信息化的要求,必须进一步加强遥感课程教学以及提升学生遥感技术应用水平。基于此,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实际特点制定遥感课程教学目标、选择适宜教材以及调整教学内容。

一、教学目标

通过本课程的教学,使农科本科生了解农业遥感的基本理论、基础知识、研究现状及农业遥感技术发展趋势与应用,了解电磁辐射与电磁波谱的相关知识,学习地物波谱的测定方法,认识地物反射光谱的响应规律,学习绘制地物反射光谱曲线的方法,掌握常规的遥感仪器和软件的操作方法,理解遥感技术农学机理,掌握遥感图像处理的基本原理和方法,掌握遥感图像的地物影像特征、遥感图像解译及遥感制图的基本技能,掌握光谱数据处理方法,使农科本科生掌握研究农业遥感的基本方法和基本技能,注重培养农科本科生的实际操作和应用能力。

二、适宜教材

依据农科特点和遥感在农业领域中的应用现状,选择适宜教材是比较困难。如教育部面向21世纪课程教材《遥感导论》[2],这部教材的特点是内容丰富,涉及技术原理较多、较深,对于农科本科生而言,技术原理显得过深、有些内容较为陈旧,尤其应用案例。《植被与生态遥感》[4]教材内容系统,编排合理,理论分析深入、学术价值较高,但有关遥感基础概念和基本技能甚少,作为农科本科生教材尚不合适。《遥感概论》[5]内容编排逻辑性强,概念清晰易懂,实验内容简单而易开展,但很多应用案例比较陈旧,不能满足当今新型农科本科生人才需求。21世纪高等院校教材《遥感技术导论》[6]内容系统,理论构架完整,概念清晰易懂,技术注解详细,但对于农业应用涉及较少,所选应用案例也较老化。《农业定量遥感基础与应用》[7]是一本系统阐述农业遥感新应用的专著,可作为农科本科生教学的参考书,但由于技术理论基础体系不完整、内容因偏重于农情遥感而显得覆盖面不够广泛,不适宜作为农科本科生教材。为此,笔者讲解遥感原理时选择《遥感技术导论》作为教材,讲解较新遥感农业应用案例时选择《农业定量遥感基础与应用》作为教材,这样可有效地提高学生的遥感理论和实践应用水平,以适应新型农科人才培养的要求。

三、教学内容

科学地选择教学内容,优化教学内容,合理教学分配,是《遥感导论》教学的关键环节[8]。主要内容为遥感的基本概念、类型、特点、发展概况与在不同应用领域中所发挥的作用、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译与制图、遥感在农业领域的应用等。

电磁辐射与地物光谱特征主要讲解斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律、基尔霍夫定律、黑体辐射规律或普朗克公式、大气的成份和结构、典型植被光谱反射特性以及地物反射三种形式(镜面反射、漫反射和方向反射),重点解释该内容所涉及到的一些术语或概念,比如电磁波谱、光谱特征、辐照度、辐射出射度、朗伯源、绝对黑体、太阳常数、大气窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波谱等,该内容要配套开展光谱测定仪的使用及光谱数据处理操作方法等光谱实验。遥感成像原理与遥感图像特征主要讲解世界范围内主要的陆地卫星、气象卫星、对地观测系统(EOS)卫星和海洋遥感卫星平台、摄像像片的几何特征(垂直摄像、倾斜摄像、几何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺)、微波遥感的概念和特点以及四种分辨率(光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率和辐射分辨率)间的关系。遥感图像处理主要讲解光学原理(亮度对比、颜色对比、颜色性质、明度、色调、饱和度以及加色法和减色法等)、遥感影像的预处理(包括辐射校正、几何校正、对比度增强、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等)和多源信息复合等,该内容要配套开展辐射校正、几何校正、拼接、镶嵌、掩膜、融合、link等上机操作性实验。遥感图像目视解译与制图主要讲解遥感影像的目视解译、遥感影像的监督分类和非监督分类及其误差和精度评价、专题图制作等。遥感在农业领域的应用主要讲解植被遥感、土壤遥感、水体遥感等。

四、结语

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,涉及到多种学科领域,它的功能和价值引起了许多学科的关注。

近5年,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,教学目标制定明确,教材选用适宜,教学内容丰富,覆盖面广,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,集中体现遥感可视为农业资源利用的“好管家”、农田管理的“好帮手”、农情监测的“千里眼”等重要作用。

课程教学目标定位合理,重点突出,符合农科本科生实际,适应当前新型农科人才发展的需求。所选用的教材互补性强,主次分明,难易程度适中,有利于农科本科生人才培养。教学内容本着理论联系实际以及学以致用的总体原则进行系统讲授,概念讲解透彻,有明显的重点和难点,遥感图像解译方法适应当前农业应用需求,覆盖面较广,且系统性强,适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。

近5年教学实践证实,针对农科本科生的特点,本文该课程的教学目标、教材和教学内容是合理的,与当前高等教育中新型农科人才培养的要求是相适应的。

[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]梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[3]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,2008,06:80-83.

[4]张佳华,张国平,王培娟.植被与生态遥感[M].北京:科学出版社,2010.

[5]彭望琭.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

[6]常庆瑞,蒋平安,周勇等.遥感技术导论[M].北京:科学出版社,2004.

[7]王纪华,赵春江,黄文江.农业定量遥感基础与应用[M].北京:科学出版社,2008.沙

遥感技术原理与应用篇2

关键词:遥感 实验室建设 本科 思考 实践

中图分类号:G6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)09(c)-0133-04

Reflection and Practice on Constructing the Laboratory for Undergraduate Education of Remote Sensing

ZHOU Ji LI Shihua ZHANG Xu

(School of Resources and Environment, Center for Information Geoscience, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu Sichuan,611731, China)

Abstract: Laboratory is an extremely important platform for undergraduate education of remote sensing. Because of the characteristics of remote sensing, both theories teaching and applications are required by a laboratory for undergraduate education of remote sensing. By selecting the laboratory for environmental remote sensing as a case, this paper describes the principles for constructing this laboratory and the detailed designed experiments. Furthermore, results for this laboratory are presented from four aspects, including the teaching of undergraduate courses, innovative training for undergraduate students, works on the bachelor theses, and the newly designed experiments by teachers. With the shared reflections and practices on this laboratory, lessons can be learned by other universities.

Key words: Remote sensing; Laboratory construction; Undergraduate education; Teflection; Practice

b感技术是空间信息技术的重要组成部分之一,目前各国都把发展遥感技术作为抢占未来科技制高点的国家战略。随着卫星及其应用产业纳入国家战略性新兴产业体系,以及高分辨率对地观测系统等国家重大专项的持续推进和新的应用领域不断兴起,遥感信息产业未来将保持高速增长[1]。目前,遥感技术已被广泛应用于防灾减灾、资源探测、环境、国土、农林业和水利等众多行业,并在相关领域取得了重要成果。

遥感实验是获取实测数据、强化方法应用、实践遥感理论、发展遥感技术的重要基础手段,对于大学本科期间相关遥感课程的学习具有举足轻重的作用。遥感本科实验室主要面向地理信息科学、遥感科学与技术、空间信息与数字技术及相关本科专业的遥感基础理论实践和遥感应用分析等的专业人才培养。该类实验室强调理论与实际应用相结合,通过开展遥感图像判读、数据采集、分析和应用等,增强学生对遥感知识的专业理论实践理解和应用分析能力,为测绘、国土、资源、环境、农林业、水利、减灾及气象气候等行业提供高技术专业人才[2-5]。该文以电子科技大学面向空间信息与数字技术、环境工程等专业本科教学建设的环境遥感本科实验室为例,介绍对该实验室建设的思考和实践成效,以期为国内相关高校的遥感本科实验室建设提供参考。

1 建设背景

电子科技大学资源与环境学院于2012年1月成立。学院成立初期有空间信息与数字技术、环境工程(按环境信息技术方向培养)两个本科专业,2015年新增地球信息科学与技术专业。为满足空间信息与数字技术等专业的教学,在学校的大力支持下,学院于2013年启动“环境遥感实验室”“地理空间信息工程实验室”和“环境工程实验室”的规划与建设工作。其中,环境遥感实验室主要依托于学院在遥感方向的专业人才队伍。

2 建设思路与规划

2.1 建设目标与总体思路

环境遥感实验室定位为学院遥感本科教学的理论与应用中心和实现培养空间信息与数字技术、环境工程实用型专业人才战略目标的重要支撑。实验室建设目标为较为先进的环境遥感教学实验平台、配置较为齐全的实验仪器,满足空间信息与数字技术、环境工程等专业的教学实验,直接支撑本科课程《空间信息导论》《遥感原理》《资源环境遥感》《数字图像处理》和《遥感综合实验》等的开展,使得学生在环境遥感实验室开设的实验项目中得到充分的实践锻炼。同时,实验室还将服务于本科毕业设计和创新训练项目,增强学生理论联系实际和实践动手能力。除该学院的相关专业外,实验室还将为本校电子工程、通信和航空航天等空间信息应用专业提供环境遥感实验平台。

根据学校本科实验室建设的总体规划,环境遥感实验室主要分2013年3―12月、2013年9―12月两期建设。综合考虑遥感类课程教学的需要、学校的电子通信学科背景和特色以及学校的经费投入,实验室第一期建设的指导方针为“涵盖基础理论、涉及重点领域、满足信息处理”,第二期建设的指导方针为“补充基础理论、增加重点领域、支撑信息处理”。其中,本科阶段遥感类课程涉及的主要基础理论知识点是地物反射、发射辐射理论,应用领域知识点则包括遥感在植被、土壤、大气、水环境等的应用,遥感信息处理知识点包括影像显示、预处理、增强和分类等。图1为环境遥感实验室的总体建设思路。

2.2 实验设计

环境遥感实验室建设之前,空间信息与数字技术、环境工程的本科教学中,与遥感紧密相关的课程实验仅有“土地利用遥感调查”。该实验依托于《遥感原理》,共10学时。为加强对学生实践能力的培养,在本实验室第一期建设中,共设计了6个实验,分别如下。

实验1:遥感图像处理与专题信息提取。主要内容:遥感图像处理软件的使用方法、遥感图像判读与土地利用现状调查方法等。共28学时。依托于《数字图像处理》和《空间信息导论》。

实验2:地物反射光谱采集与处理。主要内容:典型地物的光谱测量方法及其反射光谱特征分析。共8学时。依托于《遥感综合实验》。

实验3:地物辐射参数采集与处理。主要内容:典型地物红外辐射特征测量方法、相关热辐射仪器的定标方法等。共8学时。依托于《遥感综合实验》。

实验4:植被参数遥感采集与处理。主要内容:植被参数野外测量、植被参数的遥感建模及分析方法等。共8学时。依托于《遥感原理》和《资源环境遥感》。

实验5:土壤环境参数采集与处理。主要内容:土壤环境参数的采集与分析方法、土壤含水量的测定方法、土壤各层真实温度的采集方法等。共6学时。依托于《遥感综合实验》。

实验6:大气环境参数采集与处理。主要内容:近地面大气环境参数、气象因子观测方法。共6学时。依托于《遥感综合实验》。

第二期建设中,共设计了两个实验,分别如下。

实验1:水环境参数采集与处理。主要内容:水质采集测量方法、水质参数遥感建模及分析方法等。共16学时。依托于《遥感综合实验》和环境工程专业相关课程。

实验2:地球物理参数采集与处理。主要内容:地表主要地球物理参数的采集与分析方法,包括反照率等。共12学时。依托于《遥感综合实验》。

2.3 仪器设备购置

根据环境遥感实验室建设中设计的8个教学实验,规划购置的主要实验仪器设备(含专业软件)包括ENVI/IDL软件(含扩展模块)1套、地物光谱仪2套、植物冠层分析仪1套、叶绿素仪3套、激光测距测高仪3套、电子天平3套、在线固定式测温仪3套、黑体辐射源1台、手持式测温仪4套、烘箱1台、土壤水分监测仪3套、气象辐射站1套、多参数水质监测仪1套、土壤温湿度自动监测系统2套、植物冠层分析仪1套、台式计算机10台等。学校共投入经费约128万元。

3 实践成效

3.1 本科教学

环境遥感实验室遵循“边建设、边使用;边实践、边总结”的思路,于2013年秋季学期即投入本科教学。至2013年12月,环境遥感实验室第一期、第二期建设基本完成,并顺利通过学校组织的验收。利用已购置仪器,2013―2014学年秋季学期和2014―2015学年秋季学期,依托《遥感综合实验》课程,开设了32个学时的实验课程,参与学生分别为28人、21人,实验内容涵盖了上述大部分实验项目。2013―2014学年夏季学期依托《数字图像处理》课程,开设了相关实验,参与学生数为50人。2014―2015学年秋季学期依托《资源环境遥感》课程,开设了10个学时的实验课程,参与学生为24人。图2为《遥感综合实验》课程学生室外实验照片。

3.2 本科创新训练与毕业设计

除支撑课堂教学外,本科实验室的其他重要职责还包括支撑本科创新训练、毕业设计等。截至2016年,该实验室已支撑了多名学生的本科毕业设计,如“基于ASTER数据的成都平原土壤水分反演”“基于MODIS EVI-Ts特征空间的土壤水分反演”“基于MODIS数据的中国西南地区干旱时空特征分析”“建筑表面温度的日变化特征及其影响因子分析”“校园水环境水质测量及其光谱特征分析”“土壤湿度对土壤剖面温度与表面温度的影响分析”等。还支持了本科生的本科创新训练项目“基于MODIS数据的中国西南干旱时空特征分析”“我国多云雾地区地表温度时间序列构建与应用”“针对AMSR-E地表温度的验证与评价研究”“基于三维激光点云数据的园林植被立体实测建模”“校园水体颗粒污染监测研究”等的开展。通过参与上述工作,学生得到了充分锻炼,一方面增强了对遥感的兴趣;另一方面促进了对课堂教学内容的理解。

3.3 教师新实验项目开发

在学校“新实验建设专项”的支持下,空间信息与数字技术专业教师也依托于本实验室,不断设计与开发新实验项目,如“植被叶面积指数测量及遥感反演”“基于Matlab的RS图像处理方法设计”“地物反射、辐射测量与遥感波段匹配实验”“基于三维激光扫描的空间地物建模”“典型地物热红外图像采集与处理实验”“典型地物方向反射/发射特征观测与分析实验”等。所开发的新实验项目,也陆续应用到本科课程教学中,并实现对实验室原有实验项目的更新升级。

3.4 实验室管理规章制度建设

为保证实验室的有序运行,该实验室由专人管理,并相继形成了《环境遥感实验室设备目录》《环境遥感实验室管理制度》《环境遥感实验室仪器管理制度》《环境遥感实验室仪器借用登记表》等规章制度和文档材料,做到仪器设备的有序、规范化管理。从3年的运行效果来看,实验室仪器使用率合理,实验室仪器设备目录、仪器介绍、仪器设备管理制度和仪器借用都有严格规范管理和相应记录文档,未出现仪器设备事故。

4 结语

环境遥感实验室自2013年开始建设,同年底初步建成,至今已运行三年,较好地支撑了《空间信息导论》《遥感原理》《资源环境遥感》《数字图像处理》和《遥感综合实验》等课程的教学以及本科生的本科毕业设计、创新训练等,达到了预期的目标。此外,部分设备还支撑了研究生的教学和教师的科研工作。环境遥感实验室作为学院遥感本科教学的理论与应用中心,成为我校培养空间信息与数字技术、环境工程等专业人才战略目标的重要支撑。下一阶段将根据电子科技大学的学科背景,开展实验室在“遥感+信息”融合方面的探索,并支撑《遥感原理》等融合课程的建设。

参考文献

[1] 张曼倩.中国遥感发展四十年,如何在下一路口抢占先机[J].卫星应用,2016(9):33-36.

[2] 陈文波.非遥感专业课程教学面临的问题与解决途径. 实验科学与技术,2016,14(4):117-120.

[3] 曾永年,谭柳霞,王慧敏.我国高校遥感科学与技术专业现状分析[J].测绘科学,2016,41(5):168-172.

[4] 夏志业,刘志红.“互联网+”背景下高校遥感专业理论与实践教学改革探讨[J].科教导刊,2016(6):129-130.

遥感技术原理与应用篇3

关键词:遥感技术 地籍测绘 应用

中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0091-01

1 引言

随着技术的进步,遥感技术必将更加完善,它必将使遥感技术在测绘中的应用越来越广泛。推进遥感技术的应用,还需要相关工作者继续努力。

2 遥感技术概论

鞲衅魇歉据遥感技能,遥感技能是各式各样的东西,和地上方针辨认和检查技能,各种外表和传感器,电磁波信号收集、翻译终究的数字。电磁波理论在地籍测量中的应用电磁波理论,整个体系首要包含以下几个有些:遥感平台,信息传输和接纳,数据,图画处理设备,等在作业的过程中,首要是经过传感器在遥感平台、地上接纳存储的遥感图画,图画处理,最终得到地上的特色和实质的信息。经过解说后,图画处理设备,地上和地上特征的图画特征,提出人员的释放。地籍测量是根据土地所有权的测量,测量成果具有法律效力,因而,地籍测量与通常的规模,具有较高的测量精度。地籍测量经过遥感技能能够实时和精确的数据,实现地籍的动态管理,极大地进步管理的效率。(如图1)

3 遥感技术在地籍测量应用遵循的原则

3.1 遥感技术在地籍测量中的应用,必须要遵循科学性的原则

遥感技术在地籍测量中的应用,充分体现科学的原则。遥感技术的应用不仅从科学的角度来看,数据收集和处理方法,详细和全面的考虑,最大限度地发挥遥感技术在地籍测量中的应用,也可以是全中国的土地资源的管理和利用。只有在科学精神、科学方法和科学发展观的指导下,可以实现遥感技术在地籍测量中的应用科学和有效。

3.2 遥感技术在地籍测量中的应用,必须要遵循易操作的原则

因为地籍测量的方位首要散布在城市的市郊或在该范畴,操作环境比较简单,很难完成遥感技术和操作。为了习惯实际,遥感技术在地籍测量中的使用的过程中,可能会削减错误率的遥感技术,降低了遥感技术的外部环境的影响。一起,专业人员从事地籍测量作业的质量很低,和遥感技术和测绘作业进行许诺,因此,使用遥感技术在地籍测量中的使用有必要简化。它削减了遥感技术的操作艰难,使其在一个相对短的时间内,熟练操作扫描体系,从而保证地籍测量作业的速度。

4 遥感技术在地籍测量中的应用

4.1 监控城市扩张

我国城市经济的迅速开展,加速变革的进程,也致使很多的人涌入城市,致使城市规模的扩展,城市人口的急剧增加,致使很多占用土地资源在乡镇和城市周围的生态环境造成了严峻的损伤。在这种情况下,政府将采纳严厉的管理、土地地籍信息更新城市遥感技能根据更新土地充满活力的城市,高频率测量技能,科学合理辅导城市土地的使用,合理使用和城市的扩大方案。很多的实践使用标明,遥感技能在城市土地使用信息收集和城市土地使用规划的辅导起着主要的效果。

4.2 外业作业方面的应用

遥感技术,结合现代先进的科学和技术逐步和全球定位系统(GPS)和数字制图技术的结合,检查,地籍测量保证效率和定位精度,以满足现代地籍测量的需要,地籍测绘平稳运行,检测科学和技术人员,使用遥感测量技术的地籍管理信息系统,同时,有效工作的复杂性已经得到解决。

4.3 信息提取与变化信息的选取

将遥感技术在地籍测绘中的应用分为2种数据提取和变化信息。数据信息提取。地籍测绘有三大特点:高度的整合性、连续性、准确性。在提取数据信息时,主要利用航空照片和卫星数据,以保证地籍数据的准确性,在信息提取中也可以参考相应的土地利用图。变化信息的选择是指时间和土地是确定的,与研究对象的结果一致决定改变土地变化量被理解,这具有重要的参考价值和合理安排人力资源和经济资源。

4.4 勘测与定界

土地勘测定界的遥感技术将可能确定坐标测量、测量,然后在此基础上,主要目的是确定土地范围、区域和线路建设,最终的结果是土地利用规划的重要数据,土地审批的参考。针对调查和划分的建设步骤:监测数据采集、现场调查、审计、数据、文本和图形绘制边界的数字数据,归档。用这种方法进行土地测量和标定,不仅可以简化工作程序,而且可以减少误差。

4.5 在动态监测方面的应用

遥感技能越来越老练的技能,越来越完善的功用,更多的是进步测绘作业的功率,更适合于范围广泛的土地测绘作业。规划有用的遥感运用,完成动态监测的开展,完成动态信息的有用操控,非常好地运用土地和资本的土地资本管理,为国家发明有利条件。关于那些不易辨认,测绘作业带来不便,但是计算机能够解决这些疑问,计算机处理信息的辨认条件,方便记载数据,断定定期监测作业,其次是土地运用的变化,比原有的历史数据,新的数据标明,在细心对比数据在不同的期间,最有价值的信息。为了进行土地运用的定期监测,开展巡视作业,作出科学合理的总体规划和布置。

5 结语

综上所述,遥感技术可以有效地应用于地籍测量中,完成土地资源的准确界说,供给准确的测量数据,然后奠定了非常好的基础,土地资源的管理。遥感技术在中国的使用越来越广泛。

参考文献

[1]战显慧.分析遥感技术在地籍测绘方面的运用[J].黑龙江科技信息,2015,03:11.

遥感技术原理与应用篇4

【关键词】地质找矿;遥感技术;应用;遥感地图

中图分类号:F416.1

利用遥感技术不仅能查清矿体和地质体边界的大小,以及空间位置和几何形态;而且能全面快速高效、全方位、多层次地调查全国的地质矿产资源,因而在地质找矿工作中遥感技术得到了广泛的应用。基于此,笔者结合自身工作实践,就遥感技术在地质找矿工作的应用进行分析。

1.遥感技术概述

遥感技术兴起于上世纪六十年代,该技术主要是基于电磁波理论,利用传感仪器收集和处理远距离目标辐射和发射出的电磁波信息并做成像处理,进而对地面物景进行识别和探测的综合性技术。在地质找矿中应用遥感技术能快速、高质量地对地质进行测绘和勘探,为找矿工作提供了极大的便利[1]。

2.遥感技术在地质研究工作中的应用分析

在地质研究工作中应用遥感技术,主要是应用遥感图像提供地质信息矿产信息和环境信息,从而为地质研究人员熟悉研究区域的地质情况提供便利,为科学决策的制定提供参考,进而精确确定工作量、方式方法以及研究目的。而遥感图像主要是应用遥感技术绘制出的地质图,一般可以分为航天遥感图像和航空遥感图像。基于此,以下笔者就从这两个方面就遥感技术在地质研究中的应用进行如下分析。

2.1航天遥感图像在地质研究中的应用分析

所谓航天遥感技术,主要是利用航天器作为承载传感器的平台的一种遥感技术。在地质研究过程中应用遥感图像,主要是利用航天遥感技术得出的遥感图像,结合传感器的类型与卫星地面,获得覆盖范围适中、信息数据最新的图像数据,再应遥感图像软件对数据进行处理,例如校正、融合、增强以及镶嵌等,并利用比例尺寸较大的地形数据,利用投影仪对影像数据进行变化和纠正处理,结合地形图上得出的各种信息,例如地名、地质构造、岩体、底层、矿点以及物化探异常等,再对其进行标注与整饰,从而制成精确的航天遥感图像,从而为地质研究工作提供各种信息数据,为地质研究工作者提供极大的便利,在应用过程中,应结合航天遥感图像,对地质情况进行初步分析和研究,为做好找矿工作奠定坚实的技术资料和基础[2]。

2.2航空遥感图像在地质研究中的应用分析

所谓航空遥感技术,主要是利用热气球、飞艇、飞机等作为承载传感器的平台的一种遥感技术。在地质研究中应用遥感图像,应结合目的的不同针对性地选用传感器,从而得出航空摄像图片,并经过数据的扫描制作地质图。在实际应用过程中,应用遥感地质制图具有一定的优势和不足,其优势就在于较常规制图相比,能节省大量的野外工作量,在表示客观现象时比常规地质图表现的效果要好,总结起来就是造价低和进度短,而缺点就是由于野外工作量的减少,导致地质图中的信息数据不够详实,例如地质观测点、样品种类的数量以及地产与构造的行政等于常规的地质图还存在一定的差距。因而在实际应用过程中,作为地质研究人员,必须结合航天遥感图像和常规地质图像的优点,弥补二者之间的不足,才能更好地确保其应用成效。

3.遥感技术在找矿工作中的应用分析

在地质行业中应用遥感技术的主要目的就在于找矿。在找矿工作中应用遥感技术,主要是利用结构信息,分析地面岩石地貌和构造地貌和在外动力作用下控制的地质地貌,并在遥感图像上将这些信息综合性的表现出来,所以遥感图像提供的地形地貌为判读遥感图像,如对地质现象和地质体进行区分等,进而将地质体与地质现象充分地体现出来,最终将隐伏在地质下?的沉积物、岩层、土壤和植被等地质体信息充分地体现出来。因此在找矿工作中应用遥感技术制成的遥感图像,有助于同矿产生产有关联的地质矿产信息的研究,找出矿区遥感信息的特点,确定遥感找矿标志,再利用常规的地质工作成果综合性地分析地质信息,最后通过野外验证进行补充,从而准确地确定成矿的勘探靶区和远景预测区。那么在实际应用中应如何加强遥感技术的应用呢?笔者结合自身工作实践,作出以下分析。

3.1找矿分析中应用遥感图像的探究

在找矿分析中应用遥感图像,主要是应用航天、航空图像进行目视并判断,从而对已知的矿产地质图像特点进行分析,并利用地质背景和物化探测量情况以及成矿条件等信息,采取类比原则从已经知道的情况推断未知的情况,进而为成矿预测奠定坚实的基础。与此同时,利用大比例尺寸的航空相片对原生矿体和矿化地区露头进行直接识别,特别是金属矿床与露头特异的色彩,形成找矿的标志。加上矿体的抗侵蚀能力和围岩抗风化能力以及露头等形成沟谷和岩墙,对于直接识别矿区露头具有十分重要的作用。

3.2成矿预测中应用遥感图像的探究

在成矿预测中,最主要的一项工作就是提取矿产信息,因而在成矿预测中应用遥感图像主要是通过遥感图像技术处理遥感图像,从处理的遥感图像中直接得出有关矿床和矿化等的信息,并直接在遥感图像上显示出来,进而为找矿需要提供有效的信息数据,达到顺利开展找矿工作的目的。

3.3地质综合找矿中应用遥感图像的探究

在地质综合找矿中应用遥感图像,主要是将区域的地质演化和成矿规律的分析作为基准点,从而确定调查区域内成矿模式和控矿地质因素,并结合这些信息的特征确定处理图像的方案,从而提取和增强地质信息,再利用物化探资料分析目视图像,结合数学地质、物化探资料图像、遥感地质等进行综合性的分析和预测成矿,从而为遥感地质综合性的找矿提供了强大的技术支持,为地质找矿工作质量的提升奠定了坚实的基础[3]。

4.结语

综上所述,对遥感技术在地质找矿中的应用进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的地质找矿工作人员,必须紧密结合时展的需要,致力于自身专业技术水平的提升,在地质找矿工作中应用遥感技术,进行地质研究、找矿分析、成矿预测以及地质综合采矿等地质找矿工作,从而确保地质找矿工作的成效,为我国矿业事业的发展贡献绵薄之力。

【参考文献】

[1]谷超杰.遥感技术在地质和找矿中的应用与展望[J].测绘与空间地理信息,2011,05:213-214.

[2]钱建平,伍贵华,陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的应用[J].地质找矿论丛,2012,03:355-360.

遥感技术原理与应用篇5

关键词遥感估产;类型;现状;展望

遥感起源于20世纪60年代,这是一种在一定距离上,应用探测仪器不直接接触目标物体,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[1]。随着遥感技术的发展, 宏观大尺度的估产越来越多地使用遥感方法,并结合地理信息系统和全球定位系统等技术,可以构建出不同条件下植被的生长模型和估产模型[2]。遥感技术估产与传统的估产方式相比,前者的工作量少,精准性更强,在实际应用中显示出了独有的优越性。前人做了大量有关运用遥感技术对作物、草地、森林及海洋生态系统的植被估产的研究。遥感估产已从试验研究阶段逐步进入到实际业务使用阶段。现探讨有关遥感估产的原理及估产模型的基本类型。快速

1遥感估产的原理及建模基础

任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。相同的物体具有相同的波谱特征,不同的物体,其波谱特征也不同,遥感技术就是基于该原理,利用搭载在各种遥感平台上的传感器接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,识别地物的类型和状态[1]。卫星遥感数据具有高度的概括性,卫星获取的光谱植被指数反映了植物叶绿素和形体的变化[3]。大量的研究也表明,植物的叶面积系数、生物量、干物重与光谱植被指数间存在着较好的相关关系[4]。因此,利用从卫星获取的植被光谱信息估测产量成为了可能。用于区域植物生物量估测的遥感模型基础是从光合作用即植被生产力形成的生理过程出发,在建立模型的过程中,根据植物对太阳辐射的吸收、反射、透射及其辐射在植被冠层内及大气中的传输,结合植被生产力的生态影响因子,最后在卫星接收到的信息之间建立完整的数学模型及其解析式[5]。

2遥感估产模型的类型

20世纪70年代后期估产模型将遥感信息作为变量加入到模型中,建立了大量的遥感估产模型。理论上探讨植物光合作用与植物光谱特征间的内在联系以及植物的生物学特性与产量形成的复杂关系等,方法上从单纯建立光谱参数与产量间的统计关系,发展到考虑植物生长的全过程,将光谱的遥感物理机理与植物生理过程统一起来,建立基于成分分析的遥感估测模型,使估算精度不断提高[6]。由于研究对象的不同,选用的估产参数也不尽相同,模型种类也较多,基本上可以分为2类[7-8],即统计模型和综合模型。

2.1遥感统计模型

目前,基于统计的遥感估产有3种技术路线:一是遥感光谱绿度值(植被指数)-生物量关系模式。在对作物、草原、森林的估产中,这是一种常用的思路,但是该方法得到的遥感估产等级图只反映卫星摄影时的植物长势和生物量的空间分布状况;二是遥感光谱绿度值-地物光谱绿度值-生物量关系模式,即先分析实测地物光谱绿度值与生物量之间的关系,建立相应模型,再分析卫星遥感植被指数与地物光谱绿度值的关系, 建立卫星遥感植被指数与生物量之间的关系模型,最后利用光谱监测模型和卫星遥感监测模型进行监测与估产;三是遥感-地学综合模式。该方法将气温、降水等环境因子引入模型,与遥感-生物量模型互相补充,克服各自存在的缺陷,可进一步提高估产精度。建立的统计模型有线性、幂函数、指数、对数等,回归的方法也有一元回归、多元回归、逐步回归等,得到的系数差别较大,并且应用也局限于建模的时间和地点,在很多情况下地面资料的数也影响模型的精度。

2.2遥感综合模型

综合模型借助遥感信息和植被信息、气象因子等来建立,其包含了更多的信息量,可以更加精确地反映植被的生物物理参数。尽管这类方法前景广阔,但受到模型中大量的参数和变量获取的限制(例如呼吸、衰老、光合作用、碳分配、凋落物的分解等),以及当物种的组成在时空上变化较大时出现复杂的、异质性的、冠层的描述问题的影响,部分模型只适用于当时的研究区域,如何通过“尺度扩大”来改进模式中的区域限制,更好地适应遥感信息的同化需要,也是亟需解决的一个关键问题。

3展望

遥感技术经过几十年的发展, 已经日趋成熟,遥感估产的优点是可以得到长时间尺度和大空间尺度的生产力资料,因而它仍是未来生产力探测方法的发展方向。目前国际上对各类生态系统的估产模型有很多,建立的模型和所选择的数据源并不是任何时期、任何区域都适用,应该根据研究区域的实际情况来改进生物量模型和选择合适的遥感数据源。基于遥感技术的生物量估算需要运用多种技术,综合多种方法,使估算模型达到最优。新的数学方法的不断探索和试验是充分发挥遥感信息作用的前提和途径,数量化理论、神经网络方法、CWSI理论、灰色系统理论、数值模拟等

理论的尝试将可能实现高精度定量估测。

4参考文献

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 李海亮,赵军.草地遥感估产的原理与方法[J].草业科学,2009,26(3):34-38.

[3] 冯奇,吴胜辉.我国农作物遥感估产研究进展[J].世界科技研究与发展,2006,28(3):32-36,6.

[4] 申广荣,王人潮.植被光遥感数据的研究现状及其展望[J].浙江大学学报,2001,27(6):682-690.

[5] 张佳华.生物量估测模型中遥感信息与植被光合参数的关系研究[J].测绘学报,1999,28(2):128-132.

[6] 赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2003.

[7] 陶伟国,徐斌,杨秀春.草原产草量遥感估算方法发展趋势及影响因素[J].草业学报,2007,16(2):1-8.

[8] 李新建.作物产量气象预防服务方法[J].新疆气象,1997,20(4):50-53.

遥感技术原理与应用篇6

关键词:遥感课程 实践教学 教学方法

遥感(Remote Sensing),“遥远的感知”,广义遥感指对目标物进行无接触的远距离探测技术;狭义上指在航天或航空平台上,运用各种传感器(如可见光、红外线和微波等)对地球进行观测,接收并记录电磁波信号,根据电磁波与地表物体的作用机理及对探测目标的电磁特性进行分析,进而获取物体特征性质及其变化信息的技术[1]。遥感是20世纪60年代以来新兴的一门学科,美国宇航局、欧空局等机构和加拿大、日本、印度、中国先后建起了各自的遥感系统。随着计算机和传感器性能的不断提高,遥感影像的分辨率(空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率)有了很大提高。遥感数据中包含了大量的地表和空间信息,而目前对于遥感数据丰富的信息不能完全提取,如何充分有效的从影像中获取全部的信息是一个亟待解决的问题。许多高校开设了与遥感相关的专业和课程,这对遥感技术的谱及和发展提供了良好的基础环境。如何培养出适合社会发展需要的合格的遥感技术人才是目前高校遥感教学的重点。

一、遥感课程教学现状

遥感技术虽然是一门新兴学科,但目前已经得到广泛应用,国际遥感应用发展的实用化、精细化、产业化和业务化特征明显。在我国遥感技术起步较晚应用水平不高,根本原因是基

础性研究薄弱[2]。只有通过系统培养掌握遥感理论知识和实用操作技术的后备人才,才能够满足社会对遥感高技术人才的迫切需求,这也是高等教育面临的责任。目前在遥感课程教学方面与社会需求之间存在一定的差异,相对于遥感技术发展,课堂教学内容相对落后。从目前遥感课程教学内容的设置方面来看,存在以下现象:

(一)重理论教学,轻实践教学

大部分高校在课程大纲设置时,将理论教学部分安排了大量的课时,而对于实践环节课时安排较少[3]。实验课时少,难以培养学生的感性认识,动手能力的提高更是无从谈起[4]。遥感课程不同于其它理论课程,它需要学生具有很强的操作能力,少的实践教学课时使学生对遥感技术基本技能的训练和掌握不能满足,其结果使学生对课程理论部分内容不能较好的理解。容易造成教学内容仅限于课本知识,使教学和实践脱节,降低学生对这门课程学习的兴趣,不能激发学生的创新性能力。

(二)快速发展的遥感技术与相对滞后的实验教学内容

遥感技术是一门新兴的交叉学科,它是以航空航天、传感器和计算机等技术为基础发展起来的,涉及学科众多。随着航空、航天技术和计算机技术快速发展和传感器性能的不断提高,遥感技术得到了飞速发展,遥感数据分析和处理方法层出不穷。而伴随发展的遥感课程的教材通常相对稳定(几年或者十几年不变),不能及时更新,新的技术不能够较快为学生所接触。如果教师的知识也不及时更新,会造成学生所学的知识陈旧,与实际脱节,不能满足学科发展的需要。

(三)传统的教学方式与学生综合素质的提高

在课堂教学过程中教师应该注重学生综合素质的培养,调动学生学习的主动性,激发学生在学习过程中发现问题、主动解决问题、培养自主学习的能力。传统的教学方式偏重于理论原理方面教学,对于启发学生思考问题和自主解决问题等综合素质的提高方面涉及较少,不利于学生积极主动性的提高。

(四)课堂教学与社会需求存在一定的差异

课堂教学注重理论教学,教材和教学方法通常变化不大,对于有些课程(例如大学物理、化学)也许采用这样的教学方法是可行的。而有些发展特别快的学科,如遥感技术、计算机科学等学科,需要教师及时掌握本学科的前沿知识,及随科技发展后的社会需求情况来调整教学内容。相对于这些发展快的学科,传统的教学方法显得手段单一,并且学生参与其中的机会少。随着计算机、信息技术的发展,遥感技术得到了迅速发展。遥感课程不同于其它理论课程,尽管现在高校中大都采用多媒体教学方法,但在整个教学环节也大多数是以教师的讲授为主,学生在整个过程中只是看和听,缺乏对学生动手能力的培养。同时,课堂开设的每节实验课也只是单一实验,没有开展完整系统的实验,造成课程教学与社会需求之间的差距。社会对人才需求是全面的,多方位的,高校毕业生不仅需要具备专业知识,还需要具备一定的创新能力。

二、遥感课程教学方法的改进

课堂教学内容和方法直接影响教学质量和培养目标,在教学过程中应注重学生个体发展,将理论教学与践教学相结合,使课堂所学知识更好地为社会需求服务。要合理安排和优化授课和系统的实验的内容,使之紧密结合学科前沿研究和学术动态,使课堂知识适应社会发展需要,更好为社会进步服务。课程改革从以下几方面进行探索:

(一)理论教学

(1)专业理论教材及时更新。遥感技术的飞速发展,对理论教学工作提出新的挑战。由于教材编写和出版周期较长,就需要教师尽量利用其它方法手段获取较新的授课内容,例如可以通过网络手段或者外文资料及一些高级别的国际会议中的资料,给学生传递最新的学科动态和前沿信息,使学生所学的专业理论具有时效性;同时,引导学生通过多种方法(例如,网络资源)了解不同机构研究现状和研究动态,学生从查找资料的过程中培养了自学能力和提高他们积极动思维。

(2)充分利用现代媒体技术。媒体教学有很强的程序性、目的性、交互性和实用特性。把媒体提供的资料加以优化和整合,按照学生的认知能力、知识结构以及学生的情感状态等因素,可以尽可能的调动学生的感官,从而做到提高上课的效率和学习效率[5]。运用多媒体技术进行教学,可以把理论内容部分通过图文的形式展现出来,增加学生的认识能力,有利于学生对课堂知识的理解。遥感影像不同于传统照片,属于顶视图。遥感信息的提取是通过遥感图像解译来完成,对图像的解译首先要对图像进行判读,判读的过程中需要了解各种地物在影像上的特征,了解不同地物在不同地形或不同植被在不同季和不同生长过程中的表现特征,只有通过媒体教学才可以很好地给学生展示不同时间和空间的遥感影像,这样便于学生对地物不同条件下的特征进行区分,加强学生对图像的判读能力,为今后图像解译的准确性打下基础。

(3)授课内容增加专题部分。通过增加专题知识的讲解可以加强普及遥感知识的应用。结合不同专业学生的特点,将遥感技术应用部分制作成不同的专题,通过课堂讲解的方式传授给学生。每个专题中应包括遥感技术在本领域的工作流程、基本工作原理和应用前景。例如,对于海洋技术专业的学生,结合海上溢油、海水悬浮泥沙方面介绍遥感在海洋环境中的应用;对于水力学及河流动力学专业,结合汶川地震之后诱发的灾害情况,就遥感技术如何对河床演变及河道泥沙淤积方面研究进行讲解。

(4)将科学研究工作溶入教学中去。为了加深学生对遥感理论知识的理解,将科研成果溶入于实践教学中,不仅有利于科研成果和技术的推广,也可以增加学生学习的积极性,提高学习效率。教师在授课时可以结合自己的科研工作,给学生讲解如何选题、如何开展科研工作及本研究在学科中的地位等。利用这种学习方法可以培养学生自主创新能力,也能够培养学生的科研潜能。同学们可以根据自己的兴趣申报科研项目,模仿老师的试验方案,自主设计项目的实验步骤、制定技术路线、撰写实验报告和科技论文。这样的教学方法与纯理论教学和纯实践教学不同,有利于学生把理论学习、实践学习和科技创新三者结合起来。

(二)实践教学

构建合理科学的实践教学体系、提高学生的实践能力和综合技术应用能力,是高校遥感课程改革的重要任务之一[6]。

(1)注重遥感教学中的实践教学环节。能力的提高是基于大量实验基础上,加大实验课课时量,加强基本技能训练;增加综合型、创新性的实验,构筑全方位的实验教学模式,能够为学生的自主实验营造个性化的学习环境,有利于强化学生的综合能力的提高[7]。遥感技术是一个实践性非常强的学科。大多数的课堂教学中关于遥感原理部分讲授较多,实践操作占很少一部分,通常高校在制定遥感课程教学大纲时,把它等同于其它的一般性课程,与理论教学课时数相比实验课课时数设置较少,这样很难保证学生基本的技能训练和提高,也影响到学生对理论知识的理解。根据每一章节的理论教学部分,设置相应的实验教学内容,加大应用型教学内容,提高学生实践的能力,以加强学生对课本知识的理解,也使学生能够很好的掌握遥感的应用技术,为今后的科研工作打下良好的基础。同时,增加较多的实验课时数,加强学生对不同遥感图像处理的操作能力,做到熟练操作。

(2)将软件教学贯穿于整个理论教学中,训练学生的动手能力。在现行的教学大纲基础上适当强化图像处理和解译能力练习。在整个遥感课程的教学过程中离不开实践教学,把遥感软件的操作渗透到课堂教学活动中。遥感图像信息提取通常要借助于遥感图像处理软件完成,通过课时的调整,学生有更多的课时进行实验练习,熟练操作软件,掌握图像处理的基本技能,可以加强对理论知识的理解。在理论教学过程中即时进行遥感处理软件的操作讲解和演示,通过学生对软件的学习,提高学生的动手能力、思考问题和解决问题的能力。

(3)加强课程实验内容系统性和前沿性。遥感课程涉及到众多学科,由于教学大纲所规定的课时有限,在设计实验教学方面应结合遥感科学与技术专业的培养模式,对课堂实验内容进行优化整合。目前每一种遥感图像处理软件,都是由不同的模块组成的,每一模块下包含不同菜单,每一菜单具有不同功能。通常完成一项数据分析工作需要完成一系列的操作,用到不同的菜单或模块,而教学实验课的内容只涉及到某一模块或某几个菜单的功能,学生只能了解某一菜单如何使用,而不是就某项研究内容系统的实验。同时,实验教学也应该结合前沿研究,将一些前沿的研究方法渗透到实验教学中。在设计教学实验时应该结合理论教学内容,做到理论与应用相结合原则,基础性和前沿性原则。

三、结束语

遥感技术的不断发展对高校遥感课程教学内容提出了新的要求,只有通过不断改进教学方法才能满足学科发展的需求。本文立足于遥感课程的培养目标,从社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学中存在的问题方面进行分析,提出了遥感课程理论和实践教学方法改进的一些建议。遥感课程实践教学改革应是基于更新和完善理论教学的同时,加强实践教学的改革。理论教学内容随遥感技术的发展应不断更新,这将有利于学生了解前沿的科学研究和动态;理论教学内容随科技发展不断更新,做到与时俱进;加强实践教学环节可以培养学生动手能力、科研潜能和创新能力,是课程建设的需要也是学科发展的需要。

完善实践教学体系,将会体现培养实用型人才的办学宗旨,适应社会需求。高校遥感课程教学内容如何适应遥感技术不断发展的需要,仍然需要不断地探索,通过探索来寻找适合学科发展特点的教学方法和完善的教学体系,来满足社会对遥感人才的需求。

参考文献:

[1] 童庆禧,张兵,郑兰芬.高光谱遥感的多学科应用[M].电子工业出版社,2006(5):1.

[2] 秦文俊.《遥感图像处理》课程教学在地理学专业中的探索与实践[J].现代测绘,2007(11):45-47.

[3] 黄秋燕.教学性地方高校遥感课程教学与科研互动模式探索[J].高教论坛,2008,(5):352-353.

[4] 潘竟虎,赵军.“以学生发展为本”教育新理念背景下的高师遥感课程实践教学改革初探[J].临沧师范高等专科学校学报,2008,(3):48-51.

[5] 吴前明.多媒体教学新论[J].新时代教育,2008,(5):114.

[6] 董芳,王晓军.遥感课程实践教学体系建设浅析[J].安徽教育学院学报,2005,(11):47-51.

遥感技术原理与应用篇7

【关键词】水文水资源;遥感;应用

中图分类号:X84 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2013)05-174-01

遥感图像处理作为遥感技术应用的重要组成部分,是根据不同的工作目的而确定的。遥感图像处理的首要任务是对遥感数据的选择及其时相选择;其次是根据任务和目标进行波段组合的优化选择;最后是确定遥感图像处理和信息提取方法,方法选择得当,即可取得了事半功倍之效。遥感技术在水资源中各个领域都有着广泛应用。

一、遥感技术在地表特征的应用

地表类型划分估测区范围广阔,地貌形态复杂多样,为简化地貌类型,同时兼顾地貌对地表产流影响的差异,以卫星图像为基础,将区内划分为几个大的地貌类型,即中山区、低山丘陵区、平原区、及黄土高原区。地表岩性地表岩性地表岩性地表岩性应用遥感岩性地层解译结果,考虑到不同岩性的透水性能,为了使区内的下垫面类型趋于简单化和带有普遍性,将其共性特征组合如下:1.黄土、第四纪冲洪积物,透水性较强;2.砂岩、砂砾岩,结构较为松散,孔隙裂隙较为发育,透水性较强;3.砂岩、砂泥岩,透水性一般;4.变质岩、岩浆岩,透水性较弱;5.碳酸盐岩,透水性较强。

二、遥感技术在水环境保护中的应用

水体及其污染物质的光谱特性是利用遥感信息进行水质监测与评价的依据。国内外的许多学者利用遥感(遥测)的方法估算水体污染参数,以监测水质变化情况。国内外的许多学者利用遥感(遥测)的方法估算水体污染参数,以监测水质变化情况。如莱思罗普(Lathrop)等利用5号陆地卫星TM数据评价了格林湾和森特勒尔莱克的水质情况;陈楚群等应用TM数据建立了估算叶绿素a浓度的模型。在水污染监测方面,我国先后对海河、渤海湾、大运河、大连海、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河、滇池等大型水体进行了遥感监测,研究了有机物污染、油污染、富营养化等;利用水体叶绿素与富营养化之间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况;利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量,建立了叶绿素含量与海水光谱反射率之间的相关模式,定量地划分了有机物污染区域;利用水体热污染原理先后对湘江、大连海、海河、闽江、黄浦江等进行了红外遥感监测。

三、遥感技术在水文与水资源工程中的其他应用

降水。借助于遥感资料,可以获得降水空间分布特别是在雨量站和雷达观测站点较稀的地区。用于降水估算的遥感信息源。目前,国内外应用卫星数据来估测降雨量的方法有云层指数法、阈值、生命一历史法、形状分类法、综合方法,微波辐射法等。航空遥感是被动式遥感,它实际是深入云内及环境云体周围做各种飞行的气象专用飞机,可以测出不同的云滴,雨滴和冰晶分子及其分布。通过计算机和各种资料处理系统从而使数据自动收集与记录。

蒸散发。区域蒸发(包括土壤蒸发,水面蒸发和植物蒸腾)是区域水量平衡和能量平衡的重要组成部分。随着遥感技术的发展和应用,利用遥感技术估算蒸散发已经成为研究的热点和趋势。能量平衡是遥感方法估算蒸散发的理论基础利用遥感研究蒸散发有多种方法统计经验法,数值模型法。我国学者对遥感应用于区域蒸散发做了大量的研究。02年陈云浩建立了地表条件下的裸土蒸发和全植被覆盖条件下植被蒸腾计算模型。

防洪抗旱。自遥感技术诞生以来,遥感技术在防洪抗旱中发挥了巨大的作用。灾害发生后可以根据水体与其他第五光谱明显不同的特点,利用多光谱图像快速确定受灾面积。在此基础上根据已有的社会信息,利用遥感图像分析功能进行叠加分析,可以快速的对灾情进行评估。为救灾,减灾提供信息基础。再次方面水利行业已经做了大量的工作取得了成熟经验。

冰雪融水研究。在高海拔地区,冰雪融水是河流的主要来源这些地区水文资料和气像资料比较短缺,这几大地影响了河川径流及对准确地预报。遥感技术,地理信息系统和计算机技术的发展,使无资料的地区积雪研究成为可能。遥感技术在积雪中的应用,主要表现在三个方面1.遥感技术在融雪径流模拟中的应用。2.遥感技术在积雪遥感动态监测中的应用。3.遥感技术在积雪参数反演中的应用。以上三个方面我国学者也做出了相应的计算与模型。

水土保持。为了有效的进行水土保持工作,对土壤侵蚀和水土流失调查,监测和评价,具有十分重要的意义。目前遥感技术成为水土保持研究的重要技术手段,在区域土壤侵蚀和水土流失研究中得到了广泛的应用。水土流失的研究有以下两种:1.土壤侵蚀动态的监测,其关键是提取影响土壤侵蚀因子信息;2.水土流失定量研究。

四、结语

遥感技术原理与应用篇8

关键词:遥感技术 地理信息系统 地质勘查

中图分类号:TE19 文献标识码:A 文章编号:1003-9082 (2013)11-0009-01

一、遥感地质技术

这种新方法具有以下特点。

1.遥感技术信息增强提取方面。

将常规的图像处理技术结合多元数据分析、模式识别(分类)、图像掩膜等技术, 研制了一套“ 遥感信息多层次分离提取技术”, 形成了一套有效的技术方法流程, 根据试验区的不同蚀变(矿化)类型所具有的波段特性, 分别建立热异常、铁染、含水蚀变矿物、碳酸盐化和植物异常等遥感信息模型, 提取与金属矿化蚀变有关的遥感信息。

2.新型影像图制作方面。图像清晰美观、标准精确, 成为一种可与相同比例尺地质图、地形图相映衬的基础图像。图像直观实用,将遥感影像或增强提取的与金属矿化蚀变有关的遥感信息制成图件, 可准确地与地质、物化探、地形图等图件相互进行空间扣合, 形成新的系列综合图像(件)。

3.与G IS 相结合,系统集成的, 以遥感信息为主, 包括地理、地质矿产、物化探找矿信息, 进行综合成矿预测及矿产资源评价, 既快速、又有效。这种遥感地质找矿预测新方法主要是利用多波段遥感数据, 量化圈定可能与成矿围岩蚀变矿物分布有关的遥感异常及其找矿意义。遥感找矿异常, 主要指矿化和与成矿有关的围岩蚀变矿物分布异常, 及其与含矿岩层、成矿岩体(脉)、控矿构造等在空间组合关系方面的信息等。该新方法是一套行之有效的区域遥感地质找矿预测和矿产资源评价的新方法, 并有规范、标准, 又简便可行的遥感异常信息提取工作流程, 具有独特的实用性, 新颖性和先进性。

二、遥感技术与GI S 相结合的综合系统

以计算机为基础的地质勘查图像分析系统正是将遥感技术与G IS 相结合的综合系统, 是G IS、数字图像处理和计算机辅助地质制图相结合的地质勘查决策支持工具。空间信息系统又称为地理信息系统(Gl s) , 他是在6 0 年代中期开始发展起来的一补新的技术工具。所谓空间信息系统是用以采集、存储、管理和分析具有空间内涵地学信息的计算机软硬件系统, 为规划、管理、决策和研究提供必要的信息和决策支持。简单地说, 空间信息系统就是综合处理和分析空间数据的一种技术工具。空间信息系统一般由四大部分组成。

1.空间数据和专题数据的输人。将图件、表格、图片和遥感图像等各种形式的资料输人到系统, 并转换成系统所要求的格式。在输人中, 系统应有压缩原始数据的冗余度, 凡把各种数据在地理位置和存储格式上统一起来的能力。

2.数据管理和检索。由空间数据库和数据库管理系统完成, 可快速有效地对存储在数据库中的空间信息和属性信息进行检索、查询、更新和共享。系统不仅有能力查询直接存储在数据库中的信息, 还应有能力查询未以直接的方式存储的信息。不仅能支持关系查询, 抽取某一类别的特征信息, 还能够完成复杂的空间查询, 提取满足一定地理条件的信息。数据管理和检索的效率取决于所采用的数据结构。目前信息系统使用的数据结构可分为矢量型和棚格型两大类。矢量型结构特别适用于以图件为信息源的资料, 如地质图及各种专题图, 但不利于进行代数运算和空间分析。栅格型数据具有运算方便的特点,但数据最大, 几何精度较差。因此, 应采用矢量数据与栅格数据相兼容的综合信息系统, 将信息系统、图像分析与计算机制图三者有机结合起来。

3.数据处理与分析。数据处理与分析是空间信息系统功能的主要体现, 是空间信息系统区别于计算机辅助设计(C A D ) 和计算机辅助制图(C A P ) 的主要标志。通过对原始数据的空间分析、相关分析、统计分析、区域分析和系统分析, 提取与系统应用相关忆更强的信息, 为系统应用提供决策支持。

4.输出。将分析结果以用户所需要的形式显示和成图。地质勘查数据都是地理坐标的函数, 是典型的空间型数据。区域地质工作、地质制图、矿床和油气勘查、水文地质、地质环境和灾害的调查与监测, 都需要综合分析和比较多种来源、多种形式的数据。G IS正是存储、管理、分析和综合大量各种形式空间数据的有力工具。

三、遥感技术及地理信息系统在地质勘查中的应用

空间遥感技术和空间信息系统是平行发展起来的两门技术科学, 两者之间有着密切的内在联系。遥感技术为资源调查和环境监测提供了丰富的宏观信息, 是G IS 重要和可推的数据源。G IS是充分发挥遥感优势, 提高遥感应用效果的技术工具和可靠保证。在地质应用中, 遥感技术多谱段,多时相和宏观性等特点为地质研究和矿产勘查提供了大量有关构造、岩性和矿化蚀变的直接和间接信息, 在地质调查, 环境监测以及地质基础理论的研究中都可发挥重要的作用。由于遥感记录的主要是地表地物的波谱信息, 加上地表植被和土壤的覆盖, 遥感地质方法有别。G IS 和图像分析技术为提高遥感地质的应用效果, 为地质勘查数据的综合提供了强有力的决策支持工具。

遥感、地球物理、地球化学和地质等不同的地学调查结果及其分析方法, 从不同的侧面给出多样的信息。但任何单一手段所获得的信息都仅仅反映目标地质某一侧面的特征。应用多元统计方法和数字图像处理技术, 则可以获得它们之间内在的以及空间层次上的相关性和差异性, 并以一定图像的方式直观地显示出来。在这方面研制了三套可进行综合地学数据图像分析的软件:

1.综合地学数据微机数字图像分析软件(G D 工工A ) 系统。G D H A 系统是在微机上实现数字图像处理的软件系统,它适用于遥感、地球物理、地球化学和地质勘查等资料的综合处理和分析。它除具有一般的数字图像处理功能外, 还具有一些特殊功能。可供用户完成一定数量的数字图像处理。

2.影像构造微机综合处理软件Ll 工A 系统。它是在通用微机上,对影像线性体的总体特征, 密度和中心对称度的统计而且又能实现影像构造图像化及其与其他地质资料的综合处理, 并以图像方式表达各类统计分析结果。

它对于研究分析, 控矿构造及成矿地质背景是一种十分有效的工具。

3.二维位场数据处理微机软件PI P s 系统。PI P s 是一种功能比较齐全的二维定场数据微机软件系统, 具有数据预处理, 二维定场变换、数字图像的边缘增强和假彩色增强, 以及显示、编辑和输出图形的功能。

结束语

在充分总结国内外遥感地质找矿方法、效果以及有色地质遥感找矿经验, 尤其是在总结提取矿化信息的遥感新方法技术的基础上, 在遥感找矿信息增强提取新型影像图制作方面, 不断创新, 解决一系列技术关键问题, 逐渐形成了自身专业特色和优势的新方法。

参考文献

上一篇:创造性思维的主要特征范文 下一篇:心理基础理论知识笔记范文