遥感定义范文

时间:2023-12-07 17:35:18

遥感定义

遥感定义篇1

遥感就是照相?

说起遥感,很多人认为它的主要作用就是“拍照”:从空中拍下照片进而获取有效信息。实际上,遥感绝非这么简单,“拍照”仅是拉开遥感技术系统的一个小“开篇”,遥感技术的真正作用是将信息从“照片”中提取出来并得以应用。

中国科学院遥感所研究员郭子祺说:“遥感不仅仅只是照相,而在于遥感所获取的地物光谱信号中还包含有可见光波段范围以外的有用信息。一张照片通常反映出来的只是可见光波段范围内的信息,也就是人眼能感觉到的光谱信息。”

“目视解释”和“计算机解释”是目前从遥感图像上获取目标地物信息的主要过程。专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标信息的过程被称为“目视解释”,而“计算机解释”顾名思义,以计算机系统为支撑,利用模式识别技术与人工智能技术,结合专家知识库的解释经验和成像规律等知识进行分析和推理,实现对遥感图像的解释,从而完成信息提取的过程。

目前遥感的光学传感器和微波传感器所能采集到的信息波段范围是很宽泛的,可见光波段只是其中一小部分。按传感器的探测波段的不同,可以把遥感分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感。“而像红外信息、紫外信息等,这些信息普通的照片是反映不了的,只有用专门的成像设备经过转化才能变成人眼看的图像。”郭子祺说。

遥感传输准确无误?

不难想象,假如在高空或水陆进行遥感拍摄,空间距离等多方面因素势必会给遥感传输带来一些不可避免的干扰与影响,而这又直接关系到后期的数据处理能否准确进行。

“通过遥感获得的信息是很丰富的。除可见光波段外,红外与紫外波段或者微波波段的信息,人类的肉眼是看不见的,我们只能通过遥感图像来提取与分析其中所包含的信息。”郭子祺说,“而在这些信息当中,有些信息属于干扰信息。比如用卫星遥感来探测地表信息,太阳光通过反射给卫星传感器,这中间有一个过程跟距离,有云雾的干扰、太阳强弱的干扰等等,所以我们需要将它的信息进行修正处理,这些都是属于处理的部分。”

虽然目前遥感信息获取系统已经较为完善,但由于地球大气、陆地和水体非常复杂,所以导致遥感图像出现误差情况难免会发生。不过我们可以通过后期图像处理来进行校正,从而获取更为精准的信息。“比如在遥感信息获取系统工作正常的情况下,由于大气衰减的原因,获取的数据仍然带有辐射误差,这时就需要进行遥感图像大气校正。有时在提取地表生物量时,如果数据未经校正,就有可能得不到准确的遥感信息。”郭子祺说。

遥感技术无所不能?

资源环境、灾害监测、城市规划等等随处可见遥感应用的影子。它遍布在我们生活的每个角落,但这并不代表它无所不能。至少在目前,它仍存在一些“盲点”需要突破。

郭子祺说:“现在的遥感,一般是指利用光谱和微波信号来对地物进行认识。光谱和微波信号能给我们提供很多有用的信息。但光谱信号本身没有穿透能力,微波信号也非常有限。这样就不能给我们提供地表和水面以下的信息,存在探测盲点。这是它的一个不足之处。”

这是否代表地表以下的信息我们无从获取?当然不是!实际上遥感技术本身早已超越了光谱和微波的范畴。“任何的信息都有它的长处和不足的地方,实际上我们现在真正要想解决一个应用目标的话,最好的办法是综合各种有用的信息。”郭子祺告诉笔者,除了光谱微波这种信息源之外,还要结合比如磁、重、电以及声波等有效信息,将它们综合采纳,这样才能对我们地球有一个更全面的认识。

“遥感可测量的物理量应该是涵盖所有的,概念是广义的才更合理,所有物理探测内容都在其中。”郭子祺说,一般人们对于遥感可测量的物理量的理解,只是测量地物光谱吸收反射量和极化干涉等物理量,这其实是一种相对狭义的概念。“目前人类探测世界采用的重力、磁场、声波、光学方法已经广泛应用在宏观和微观物质探测方面,成为探索物质世界的唯一技术手段。广义遥感应该包含这些人类已知探测技术方法。运用广义的遥感技术对我们生存的物质世界才能进行有效的探测,而不仅仅只是观测。”

连线专家

记者:遥感技术在过去几十年中不断探索发展,是什么在支撑着它一路走来?

郭子祺:“任何学术的发展实际上都需要以实际需求作为牵引。例如目前如火如荼的遥感数据同化技术,它是对标准数据反演技术的延伸,目的是对空间分布的环境参数提供物理意义上一致的估计。这是遥感迈向行业部门实际应用的一个很关键的一步。但是这一部分目前行业部门遥感界我觉得还是远远不够。遥感技术本身应该与实际意义相结合,关注实际行业部门的需求,而并非一味盲目的追求技术上的卓越。任何技术必须要应用于生产为它们而服务,这样的技术才能体现出价值。否则的话,你的空中楼阁高高在上,即使技术高超无与伦比,但也只能是离正确的发展道路越走越远。”

记者:卫星、飞机每天拍摄和获取大量的地表信息,但是真正被提出来的被行业部门用到的有效信息微乎其微,这是否会造成资源浪费?

郭子祺:“存储的数据是海量的,但这些数据到底能产生多少社会效应?问题就在于应用技术的缺乏,遥感技术与行业部门的需求脱节,没有为行业部门服务。比如说同样一幅照片测绘部门可以用,国土部门可以用,环保部门也可以用,它可以被很多的部门使用。很多人认为遥感是很大的一个‘框’,什么都可以往里面装,其实这种观点是错误的。概念模糊是存在于短时间内,长期发展下去肯定要概念明确化、精确化。说简单点就是什么技术为什么服务。比如说以后可能会出现海洋遥感就是专为海洋服务,国土遥感就是为国土服务。如果我们背道而驰,只去追求技术的先进性而不与实际应用结合起来,去博得一个需求对口相互促进的形态的话,那么遥感技术下一步该怎么走恐怕会难以抉择。”

记者:精度问题是目前我国遥感界面临的一个重要问题。要想提高精度,我们该怎么做?

遥感定义篇2

关键词: 遥感技术;测绘技术;遥感监测

中图分类号:TP7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1020114-01

0 引言

随着经济的快速发展,人类生存环境的变化和日益激烈的国际竞争,对自然和太空资源的开发和争夺利用已成为影响人类发展进程的重要因素。遥感正是为满足这样的需求而产生的一门综合性技术。数字化测绘技术是伴随着计算机和网络技术的发展以及测量仪器的智能化而发展起来的的一门新兴的技术。它标志着我国测绘技术的进一步发展与壮大。本文围绕遥感技术在数字化测量中的特点进行了简要的探讨。

1 遥感技术概述

遥感技术应用于数字化测绘,可以快速制作高质量地图,满足社会各方面需求。遥感技术的涵义遥感,顾名思义,就是从遥远处感知,泛指各种非接触的、远距离的探测技术。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。遥感由空基系统、地基系统和研究技术支持系统组成。获取数据资料范围大,获取信息速度快、周期短,获取信息受条件限制少,获取信息的手段多,信息量大等都是遥感技术所具有的特点。

2 遥感技术的发展

遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初莱特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等:传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。

3 数字化测量技术的优势

1)通过计算机模拟的方式,在屏幕上生动直观地反映出地貌、地形特征及地籍等要素,图像清晰明了,基本可弥补、甚至改变传统产品符号、线条、文字、数字、等非具一定专业知识才能认知的不足和缺陷。

2)数字化测量产品在使用、维护甚至更新方面都体现出了方便快捷的特点,能随时保持产品信息的现势性,可随时补充完善,随时出提供使用新图。

3)按照用户的需要的不同,可对产品的各种要素数据进行再加工,得到图件的用途也就不同,并且还可以任意对图形进行缩放和拼接,使用起来更加广泛。

4)利用地形、地籍等数字化的测量成果,作为底图在计算机上进行各种设计与规划,在进行许多方案的设计与比较时显得非常方便,对各种要素的汇总统计及叠加分析也做到了准确方便。计算机的合理使用也大大提高了测绘作业的效率,且规范化程度、自动化程度、科学化程度、数字化测绘产品的应用水平也将得到提高。由此不难看出,数字化测绘符合现代社信息会的要求,是现代测绘的重要发展方向。因此,以传统测绘为主的专业测绘单位要以发展数字化测绘技术作为单位发展的方向与目标。

4 遥感技术在数字化测量中的应用

4.1 土地利用动态遥感监测

在2009年,我国所应用的遥感技术主要是确保在调查土地数据过程当中的现势性问题。一般情况下,国土资源在审批以后所负责监管的工程,也就是在遥感监测一张图的建设工程开始时,主要是为了结合第二次的全国统一土地调查时点底图的生产,一般在生产覆盖所有遥感正射影像图的基本条件下,最为重要的就是要达到全国统一覆盖的监测系统。所谓建设的遥感监测工程则是在每年都必须要达到先进的遥感影像全覆盖建设以及土地变化信息的重要提取功能,从而在日后进行调查变更与核查时提供了较为便利的条件基础,此外还可以确保实现土地数据达到一定的真实性与现势性的目的,进一步提高建设土地资源监管系统的重要作用。

现在所应用的遥感技术主要是针对变更土地的调查以及动态监测等,所以他们可以统称为土地利用动态遥感监测。这种监测一般主是对利用土地的调查数据和图件作为调查的基础,再通过处理遥感图像以及它的识别技术,并且在遥感图像所显示的图面上再进行提取变动的具体信息,以实现对土地变化可以及时地进行监测,也可以对其进行客观和直接的定期监测。这种监测手段是不同于其它监测的,由于遥感监测的精度较高,并且速度快,所监测的范围也较广,因此它可以精确的测量出国土资源管理的事实影像的,并且也最为基础的信息管理做出动态监测的结果。在现阶段,由于遥感技术在随着不断的进步发展,而影像的分辨率也在跟随不断的有所提高,在计算机技术以及处理信息技术等方面的技术与日俱增,从而也就促使了土地利用动态遥感监测的技术有所提高,在应用方面也得到了较为广泛的推广。

4.2 应用遥感技术的方法制地籍图

制作遥感地籍图,主要就是在利用计算机的制图环境,通过应用遥感所编制的资料再制作出所需要的地籍图,同时,这也是利用遥感信息在研究地理以及测绘制图过程当中最为重要的一个应用。在应用遥感技术用来制图的主要流程一般表现在几个方面:1)必须要选用较为合适的影像源,因为在不同数据源的表现下会体现出不同的特征。当前,我们普遍应用的遥感影像大概分为SPOT、QuickBird、Landsat-TM等。2)应选用某一种遥感软件对其影像进行分析,并且纠正影像的配准问题。3)融合于遥感影像当中,主要是通过与影像的融合技术,突出当中应用较高的分辨率,从而确保光谱的主要特征。此外,还可以对融合以后的影像对其做线性拉伸以及灰度变换等一些增强的处理,用以加强图像的清晰度和对比度,出更为突出细节部分。第四,在应用目视解译以及踏勘实地二者相结合的方法,可以把不同地物的不同形状以及在不同区域范围上可以从影像当中进行提取,也就是形成一定的矢量文件。

5 结语

数字化的测绘工作是极其繁琐的,只有采取一定的科技手段才能提高工作效率,及时完成任务。随着遥感技术的发展,给测绘工作带来了不少便利,随着计算机技术以及GPS等技术的日臻完善,遥感技术应用于测绘领域也日趋成熟,相信随着科学技术的发展与进步,遥感技术的应用水平将步入一个全新的台阶。

参考文献:

[1]孙家炳,遥感原理与应用(第2版)[M].武汉:武汉大学出版社,2009.

遥感定义篇3

现代测绘新技术的出现发展,不论是在学科理论上、还是技术体系中以及应用范围上都取得了较重大的发展。目前,测绘产业主要是以“3S”技术为主要的特征,现代测绘技术在人们的生活中已经成为一种重要的工具,为人类研究地球及自然环境,解释一些自然现象,解决人类社会可持续发展等许多的重大问题。

遥感,从广义上的概念是泛指一切远距离无接触的探测,狭义的定义,遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,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以及其变化的综合性探测技术。遥感影像数据是值地表得光谱特征通过大气层的传播,被航空或航天的传感器接收,记录表达为光谱数据,或者在感光介质上直接反映成为像片数据。不同种类的地表覆盖,表现为不同的地物特征,最终反映成为不同色度值、亮度值的遥感资料,为计算机的自动分类和作业者准确的目视判读创造了条件,从而达到提高调查工作的效率和效益的目的。制作卫星遥感数字正射影像图(DOM),其原理是依据其自身的特点,应用专业的遥感软件对原始的遥感影像进行辐射校正和几何校正,达到消除位移误差和各种畸变,最终得到的卫星遥感数字正射影像地图包含地理信息和各种所需专题。

遥感技术主要包括卫星遥感和航空遥感两个方面,作为地形图测绘的重要手段航空遥感在实际已经得到了广泛的应用,而卫星遥感影像在测图工作中同样取得了较好的效果。

1 与传统测绘工作相比较遥感技术所具有的优势

目前,人造地球卫星时间周期短,提供的遥感影像资料经过加工处理可以制作成高速度、高质量的测绘地形图。①大面积的同步观测。大面积同步观测所取得的数据是进行环境、资源调查时最宝贵的资料。然而通过传统的测绘手段难度较大,工作量巨大。遥感观测则可以不受地形条件等限制,提供获取信息的最佳方。②时效性。遥感探测可以做到对同一地区在短时间内进行重复探测,发现地球所发生的动态变化,而传统的测绘工作则必须在大量的人力、物力前提条件下开展地面调查,用几年、或者几十年的时间仅能获得地球大部分地区动态变化的数据。③经济性。相比较传统的测绘技术,遥感技术更大的程度上节省了人力、财力、物力和时间,带来了较高的经济效益和社会效益。

卫星遥感信息具有覆盖范围大的特点,对宏观的定性分析具有重要作用与价值。从20世纪的70年代中期开始,我国已经开始利用陆地卫星像片进行区域地质调查以及土地资源调查的工作。伴随着计算机技术的快速发展的同时,遥感技术也在随之进步,在地籍测绘工作中,日趋成熟的动态监测已经得到了广泛的应用,比如遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)、GPS定位技术相结合(3S技术),为开展土地测绘工作提供了许多的便利。动态监测是在地籍测绘中应用遥感技术最直接最便捷的表现就。动态监测是指应用遥感技术,及时监测土地的调查、动态以及变更。

2 在测绘领域的应用

2.1 测绘地形图 在测绘生产过程中,应用立体摄影测量方法较为普遍,其通过遥感技术来获取地面的三维信息。雷达卫星的全天候,全天时,不受夜暗和云雾等恶劣天气影响的特性,随着雷达遥感快速发展的同时,因此,合成孔径雷达(SAR)在立体摄影测量中的应用也逐渐开始广泛。然而,由于斑点和噪声的原因,因此,合成孔径雷达的使用受到了一定程度的影响。但是,伴随着雷达技术快速发展的同时,为获取地面三维信息干涉合成孔径雷达技术(INSAR)提供了全新的方法,就是利用干涉雷达技术的提取来制作地形数字高程模型(DEM)。此方法大大改进了获取数字高程模型(DEM)的传统模式。

2.2 卫星遥感数字正射影像图(DOM) 遥感影像是通过遥感技术所获取得地球表面客体或事物(地物)的影像资料。在应用了专业的地理信息遥感软件后,通过对原始感遥影像经过辐射校正、几何校正后,消除各种畸变和位移误差,然后进行地理配准和图像融合、增强等手段处理,之后生成具有地理信息和各种专题的卫星遥感数字正射影像地图。DOM具有一定几何精度的影像。在城市及区域规划、土地利用/土地覆盖制图、地质和土壤制图、测绘(地形图的修补测及专题地图的制作)的应用广泛,以及在农、林、牧、渔业、资源专题、湿地制图、野生动植生态学、环境评价、考古学和地形分析及城市虚拟景观的制作及评价等方面应用也越来越普及。

2.3 制作专题图 识别空间不同规模制图对象,对于遥感图像空间分辨率方面都有相应的要求。遥感图像的空间分辨率与地图的比例尺存在着极密切的关系。在遥感制图中,由于不同平台的传感器所获取的图像信息可以满足成图精度的比例尺范围都是不尽相同的。因此,修测更新遥感专题制图和普通地图时,应该结合研究、用途、精度和成图比例尺、宗旨等要求,对不同平台的图像信息源,不可通用必须要进行分析筛选适合的,以便达到经济实用的效果。遥感图像的时间分辨率差异很大,用显示制图对象动态变化使用遥感制图的方式的同时,不仅需要清楚研究对象自己本身的变化周期,而且更要了解到有没有与其相对应的遥感信息源。

3 结语

随着获取遥感信息和处理技术信息时代到来的高速发展,人们对遥感技术的了解也逐渐深入,遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论的逐步完善以及遥感图像时间分辨率、空间分辨率与波谱分辨率的不断提高,为地质测绘工作提供更先进的技术支持和更加全面的数据库资料。

参考文献:

[1]陈俊勇.我国工程测量技术的新进展[J].测绘工程,2004.

[2]萨宾(F.F Sabins)著,杨廷槐译.遥感原理及解译.北京:地质出版社,1981.

遥感定义篇4

关键词:王夫之;逍遥;慎;寓庸

中图分类号:B249.2 文献标识码:A 文章编号:1004-7387(2011)04-0021-04

在中国哲学史上,《庄子》在文本结构、表达方式以及意义指归等方面均体现出无与伦比的开放性和复杂性。与之相应,作为庄子哲学的理论内核和思想结穴的“逍遥义”,亦因为这种文本的开放性、复杂性而体现出了一种“动态性”的卓异品质,在后世学者的诠释中,时代境遇、思想归趣甚至个人情性都会影响到他们对“逍遥”的理解,从而产生出丰富多彩的“逍遥义”。钱穆先生曾说:“大抵嗣宗得庄之放旷,康节得庄之通达,船山则可谓得庄之深微”。如果说阮籍的放旷和邵雍的通达呈现了庄子“逍遥”的风致和神采,王夫之则可谓触及了“逍遥”的深微理境。的确,籍助对“逍遥”的探究,王夫之不仅回应了时代及思想的挑战,在“改铸”了庄子哲学的同时,也“重塑”了自己所归心的儒家思想。王夫之深奥而精微的“逍遥义”,既是明清之际的哲人对庄子的回响和呼应,又是对庄子哲学中“逍遥义”的拓展和更新。在本文中,我们即是试图根据王夫之的时代境遇和儒学立场,探究其“逍遥义”的深微内涵和特殊品质,并以此呈显船山庄学及其哲学思想的新意和气质。

一、“慎者,一逍遥也”:时代境遇中的逍遥义

庄子所处的战国时代,是一个充斥着铁与火的乱世:战争频仍,社会动荡,生灵涂炭,生命如芥。然而,正所谓“乱世出思想”,在对乱世情境的思考中,在与粗砺现实的磨炼中,智慧绽放出了多姿的神采,终而造就了充盈着自由与活力的思想氛围,这就是所谓的“百家争鸣”。庄子的丰盈之思与深睿之识,亦是以时代的悲苦与暗弱为背景的。这种沉痛与无奈,在《人间世》、《德充符》等篇目中留下了深刻的烙印,并有着充分而细致的展现,“不得已”与“无可奈何”的“悲哀”论调始终是弥漫终篇、挥之不去。钱穆先生称《庄子》为“衰世之书一,可谓一语中的。

钱先生还慧眼独具地观察到:“故治《庄》而著者,亦莫不在衰世”,“世益衰乱,私所会于漆园之微旨者益深”。的确,《庄子》为“衰世”中的哲人提供了思想避难之所、精神逍遥之乡。王夫之的解庄注庄,正是在与庄子类似的衰乱场景中展开的。衰乱之世在让船山对庄子“感同身受”的同时,也会有“惺惺相惜”的敬重之情,以及“莫逆于心”的理解之意,这些“情意”无不深刻影响着船山对“逍遥”的哲学诠解。

在《庄子通・叙》中,船山自述到:己未春,避兵楂林山中,之室也。众籁不喧,枯坐得以自念:念予以不能言之心,行乎不相涉之世,浮沉其侧者五年,弗获已,所以应之者,薄似庄生之术……此处的“己未”即1679年,虽则清朝已然是康熙十八年,其统治亦可谓迈入了“正途”,甚至进入了所谓“盛世”;但是,在“三藩之乱”的冲击下,南方时局依然是动荡不堪。因此,才有了船山“避兵楂林山”的无奈之举。船山隐迹山林,与獐鹿“同群”,与静寂为伴,切身感受到了世道的残酷与沦丧,也真切体验到了心灵的苦闷与彷徨。正是在这样的现世情境与心灵感受之中,船山对“庄生之术”产生了一种亲切感和认同感――尽管船山自称“薄似”,但在我们看来,却已然是“神似”了。在解《人间世》篇时,船山说:人间世无不可游也,而入之也难。既生于其间,则虽乱世暴君不能逃也。乱世者,善恶相轧之积,……此篇为涉乱世以自全而全人之妙术,君子深有取焉。人世本是一场命定而艰难的悲苦逆旅,如果再不幸遭逢善恶相轧、昏君乱相的乱世,渺小而柔弱的生命也注定无处可逃,“无所逃于天地之间”。在船山看来,《人间世》恰为乱世中人提供了“自全以全人”的妙术。因为“自全”,可以守护住自我的生命;因为“全人”,则可以择时而动,以躬行儒家之道,实现天下太平,是尊奉儒学的君子可资利用,最终也能达致“游”于其中的境界。

也就是说,在船山的理解中,即便是在“乱世”之中,“逍遥”也蕴含着“自全”与“全人”两个层面的意义指向。但是,“全人”必以“自全”为前提。“君子”的个体生命的保全,是“逍遥”的题中之义,也是达成求取“逍遥”的端点;而且,在乱世之中的生命,孤苦而无依,孱弱而无助,“自全”的诉求更显得紧迫而必要。于是,在中国哲学史上,船山第一次在“逍遥”中掘发出了一种“慎”的品质。乱世景象中“逍遥”的生存图景,也在船山的演绎之下更加充实而能感动人了。船山说:

所谓几死乃得之,慎之至也。不恃所有以易天下,毫厘之不合于啤天者,惟恐犯之,其慎之也至矣。然其所慎者,特化形化声之接,而固非惴惴焉有内热之伤。则其慎者,一逍遥矣。船山在此段落中所论述的对象是《人间世》中的“栎社树”。船山认为,栎树之所以能够在不断的死亡威胁中存活下来就是因为它做到了“慎之至”。这里的“慎”,并非贪生怕死的小心翼翼、惴惴不安,或者“内热”式的战栗与恐惧,而是对自我限度的清醒认知――“不恃所有以易天下”;也是对“天”的敬畏与尊崇――“毫厘之不合于嗥天者,惟恐犯之”。在自我认知与敬畏天道之外,“慎”还体现为君子临事时候的态度,船山反对“接”,即在与物交接的时侯迷失了自我,而提倡应物时的恭谨与谦虚。这样,“则其慎者,一逍遥矣”――像栎树那样的“慎”的存在态度与方式,与“逍遥”的境界是毫无二致的;或者说,只有持守着栎树那样“慎”的态度,才有可能获得“逍遥”之境。

在另外的注文中,船山亦将“慎”称为“踌躇”、“戒”或“矜”。注解《外物》篇“圣人踌躇以兴事,以每成功,其载焉终矜尔”时,他说:

踌躇兴事,则《养生主》之所谓戒,《人间世》之所谓慎也。盖躬矜者,非矜其知,有不必知而矜者矣。容知可载,虽欲不矜,而终于矜尔。夫载知不卸,则事未兴而先有成心藏于隐以不解,而为之名以开人之誉。苟无所知,则事至乎前,不容不踌躇矣。“踌躇”、“慎”、“戒”与“矜”是同样的意思。在船山这里,“矜”不是自恃其知以自夸,而是“躬矜”,“躬”即“己”,“躬矜”即对自我限度的认知及节制。人的知识总是有限的,如果自恃其有,往往在事情还未成功的时候便有了“成心”,便有了名誉之想或功利之心――这样的态度无疑不能“兴事”。船

山认为,只有“踌躇”方能“兴事”,甚至,只有“无知”方能“踌躇”。在船山看来,“慎”最终即是将自我置于“无知”之域。他还说:

以存诸己者为至,不得已而应,而持之以慎。要以不迷于己,不亟求于人,则条贯通一而道不杂。“不得已而应”、“持之以慎”的目的是为了“存诸己”,是以“己”为至高价值的必然要求。船山的“存诸己”亦有三义于自我而言,“不迷于己”而“认识你自己”;于他人而言,“不亟求于人”而守护个体的独立性;于“道”而言,则不杂而“条贯通一”。

在乱世之中,生命很容易陷入无端的险境,如果缺乏“戒慎”、“踌躇”的态度,则无异于螳臂当车或飞蛾扑火,是对生命的彻底漠视与蔑弃。可见,现实的生存境遇是船山哲学思考的起点,“慎”无疑有着保全生命的基础性内涵。然而,具有“深识”的船山之“慎”,却非苟且偷生或者隐遁山林。船山之“慎”在对自我、他人以及天道深切体认的基础上,所生发出来的生存态度及行为方式。通过这种“慎”的人生态度或实践工夫,船山所希冀的,是“自全”而“全人”,是“踌躇而兴事”,这正是其儒者身份的本然追求。

二、“寓庸以逍遥”:儒学视野下的逍遥义

在上文中,我们已经援引了船山《庄子通》的部分叙文。实际上,在“薄似庄生之术”后面,还有“得无大疚愧”的反省,“予固非庄生之徒也”的辩白,以及“凡庄生之说,皆可因以通君子之道”的说述。张学智先生即认为,“王夫之通《庄》的最终目的是在儒道两家的对比中显出庄子之失,并最后引导庄子入于儒家之正。”诚如此言,在船山看来,庄学固然有其胜场,但与“致广大而尽精微,极高明而道中庸”(《中庸》)的儒学相比,却有其显明的缺陷。那么,“庄学之失”何在?“儒家之正”又何在?船山在《庄子解》中说:但君子之学,不卤莽以师天,而近思人所自生,纯粹以精之理,立人道之极;则彼知之所不察,而惮于力行者也。“君子之学”不仅仅是对作为“精之理”的“天道”的体认,也是对“人道”的“近思”与“力行”;“立人道之极”,正是君子的终极理想与价值目标。船山认为,庄学或许在“师天”的一面有其高明之处,但因缺乏“立人道之极”的理想,更无为之而践行的自觉,便显得不那么“纯”、“正”且“实”了。

在船山那里,“立人道之极”是“君子之学”的学术使命,也是“君子之道”的理想追求,体现了儒者的现实关怀和人文意识。在此儒学视野中,船山对“逍遥”的理解也因此更偏向于对“人道”的补充。“寓庸以逍遥”,正是船山整合庄学与儒学的关键之所在。

邓联合先生认为,“寓庸以逍遥”有两层内涵:其一是在个体的维度,“虚心以用己带来的是个体自身于人伦物理中的逍遥”;其二是“虚心以用物或任物自用,所导致的则是包括个体自身在内的‘小大各得其逍遥’”。可见,邓先生以“虚心”为“寓庸”的重要内涵,并将“逍遥”分判为了“个人自身的逍遥”和“小大各得其逍遥”两个层级。

我认为,邓先生虽然意识到第二义的逍遥蕴含了第一义的逍遥,但他仍然不妥地将“个人自身”层面的“逍遥”判分了出来。实际上,与其说蕴含着两义的“逍遥”是船山的,毋宁说是郭象的――在船山的哲学理念中,“逍遥”并非个体的逍遥、自身的逍遥。虽然船山也有“小大各得其逍遥”、“亦各遂其逍遥”的说法,但“逍遥”在船山那里实质上是一种整体性的存在状态。“小大各得其逍遥”意谓个体均“处于”此种和谐状态之中,因而各各具有了某种“逍遥性”,并非自身“即是”逍遥,更非还未有“小大各得其逍遥”,便有了某个个体的“逍遥”。在船山那里,如果是处于“非逍遥”的混乱状态中,无论个体如何“虚心”,都不可能是“逍遥”的。

当然,虽然不存在“个体逍遥”,但圣人可以通过“寓庸”的工夫构筑逍遥之境。如果说“逍遥”是船山的“理想图景”,“寓庸”就是达致此理想境域的桥梁或道路。

所谓“寓庸”,张学智先生认为“‘寓’即寄,‘庸’即众,‘寓庸’即随所遇之物而寄寓其中”。张先生对以“寓”为“寄”的解释是准确的,船山亦说“如寓者之不可留于逆旅”,可见“寓”即是“寄寓”、“寄托”之意;然而,“庸”却并非“众”或“物”义,而是“用”的意思,《齐物论》本有“庸也者,用也”的明确表述,船山无疑接受了以“庸”为“用”的观点。从字义上看,“寓庸”即是“寄用”,“庸”(用)所体现的是现实的指向和关怀,“寓”则表明了践行的态度和方法。

船山哲学有着鲜明的重“用”倾向。在解释《大宗师》篇颜回的“坐忘”时,他说:先言仁义,后言礼乐者,礼乐用也,犹可寓之庸也,仁义则成乎心而有是非,过而悔,当而自得,人之所自以为君子而成其小者也。“礼乐”因为有“用”而比“仁义”更加重要,如果仅仅讲求“仁义”,未免会形成“成心”,这恰是君子之道中的“小者”。由此也可见,如果船山认为“个体逍遥”存在,他就没有理由认为“礼乐”会比偏重于内心的“仁义”重要,否则,一个人只需要“为仁由己”、“我欲仁斯仁至矣”就够了,不需要外在的价值作为“附庸”。船山还说:

夫缘用而体始不可废,如不适于用而立其体,则骈拇枝指而已。达者不立体而唯用之适。船山的“体用观”走出了“贵体贱用”的传统理论窠臼。他认为,“体”必须是“缘用”而在的,无“用”之“体”是价值的缀余。但船山“唯用之适”的说法并非否认“体”的价值,在他看来,只有在“用”中方能将“体”挺立起来,“适于用而立其体”正是“立人道之极”的另一种表达方式。

然而,我们不能据此认为船山哲学就是“现实主义”甚至“功利主义”的。“用”的确是重要的、基础性的,但船山追求的是“大用”而非“小用”,是“游用”而非“资用”,是“用虚”而非“用实”,是“无用之用”而非“有用之用”。“寓”字也充分表达了“用”的这种大、游、虚、无的性质。所谓“寓”,即“因”、“循”。船山说:用乎不得不用,因而用之,其用也亦寓焉耳。则寓诸庸者,因是以循斯须之当,而特不执之以为至当。

且道惟无体,故寓庸而不适于是非。综合三条材料,可知由于物的有限性、时空的无限性、道的无体性,“用”定然是因物而用、因时而用的。一物只能在特定的时空内发挥其有限的效用,也即“斯须之当”。如果不采取“因循”的态度,而“执”于一物一时之用,并以之为最高的真理,无疑会导致悲惨的结果。在船山看来,“执”就会“劳神明为一,而不知通于大同也”,是智慧与知识的僵化。相反,“寓”的态度则是对“用”之有限性以及“道”之无限性的充分体认,船山说,“寓诸庸者,非不用,而不挟所以,以自伐其美以为用。”“寓庸”之人不会坐实、僵化、固执某物之用,而是不挟所以,以广大、优游、虚阔、无际的态度涵容一切物以及物之用。这样,“因其所可用,则皆逍遥也。”“逍遥”正是在事事物物均发挥其用的前提下才得以呈现出来的。在“寓庸以逍遥”的境域里,自然无“小大之辨”,亦无“弃人”、“弃物”。无小大之辨,即船山所谓“两行”;无弃人弃物,即船山所谓“随成”。

综上而言,通过对“寓庸”的标举,船山弥缝了庄子哲学中天与人、体与用、道与物之间割裂的缺陷,而释之以儒家的“内圣外王之道”。可以说,船山的“寓庸以逍遥”即是一个儒者的理论追求和现实期许。

三、小结

遥感定义篇5

关键词 GeoSOT;语义统一;局部更新

中图分类号 P209 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0161-01

随着高分辨率对地观测技术以及卫星、航空产业的快速发展,遥感影像已成为人们实际生活中重要信息来源。天地图、百度和谷歌等手机地图服务为众多移动用户提供出行便利,但地图服务更新周期一般较长且更新过程复杂,在地貌发生变化区域,移动用户采用未更新的历史数据服务容易被误导,因而,用户渴求最新周期短的地图服务模式。因此,采用更新周期短的遥感影像作为的基础数据成为移动地图服务的新发展方向。然而,当前遥感影像的请领与分发主要以景、图幅为单位,数据量较大,特定目标区域的影像一般需要进行切割、拼接、融合等处理,也就是说遥感影像更新需要耗费很长时间。针对这些因素,本文提出了基于GeoSOT的遥感影像快速更新机制,基于该机制,开发和实现了遥感影像移动服务系统,统一了遥感影像的存储、索引、请领与分发各个应用环节的数据单位(剖分网络对应的数据块)。该系统采用成熟ACE通信框架保障了移动通信传输可靠性,为移动用户提供全球范围内的地图服务、局部更新、订阅和主动推送等遥感影像服务。

1 遥感影像剖分化存储与索引

1.1 GeoSOT概述

全球剖分网格GeoSOT(Geographical coordinate global Subdivision based on One-dimension-integer and Two to n-th power),全称为基于2n一维整型数组地理坐标的全球剖分网格,其核心思路是:通过三次地球扩展(将地球扩展为512°×512°、将1°扩展为64′、将1′扩展为64″),实现整度、整分的四叉树剖分,形成一个上至地球(0级)、下至厘米级面元(32级)的多尺度四叉树网格。网格编码设计有四种形式:四进制1维编码、二进制1维编码、二进制2维编码、十进制2维编码。这四种形式是完全对应、一致的。该系统采用二进制1维编码,可以转换为网格的定位角点的经纬度,定位角点的定义与网格所在区域有关。

全球剖分网格GeoSOT具有全球无缝覆盖、多尺度、全整型编码等特性,采用GeoSOT作为数据组织的基础,可实现海量遥感影像数据的高效存储、快速检索与按需分发。

1.2 GeoSOT遥感影像快速更新机制

遥感快速更新机制核心思路是:1)遥感影像数据按照GeoSOT网格进行金字塔构建。2)把变化区域表达为最小外包剖分网格的集合。3)按照影像金子塔进行局部更新服务。

首先把海量遥感影像存储在剖分集群里,由于集群中的各个存储单元与剖分网格关联在一起,可以依据网格编码直接定位到关联的物理存储单元,提高存取访问效率。

单个遥感影像采用与全球剖分编码相结合的压缩影像金子塔存储,将同一区域不同剖分层级对应分辨率的影像用金子塔组合起来,根据用户需要区域的大小来分发不同尺度,不同分辨率的影像,达到按需分发的效果。并且基于Hilbert编码建立了剖分金字塔的索引机制。

对热点区域最新遥感影像数据,进行自动或手工提取变化区域,把变化区域表达为最小外包剖分网格的集合。当进行影像更新时,只需传输覆盖变化区域的影像面片即可,从而减少影像更新时的数据传输负担。

2 系统体系结构

遥感影像移动服务体系结构分为数据层、网络层、服务层和应用层,如图1所示:

其中:1)数据层包括遥感影像数据、热点区域的变化影像数据和剖分金字塔索引数据的管理。 2)网络层包括3G、WiFi、电台和集群内部局域网的通信保障。3)服务层提供地图、局部更新、订阅和主动推送服务。4)应用层包括智能手机、PAD和笔记本等移动设备的应用。

3 系统组成与功能

遥感影像移动服务系统由剖分存储子系统、高效检索子系统、通信保障子系统、影像服务子系统和移动终端子系统组成,其中:1)剖分存储子系统,基于剖分集群管理所有服务数据,为影像服务子系统提供数据检索功能,通过通信保障子系统为移动应用子系统提供影像数据。2)通信保障子系统,基于ACE自适配通信环境的反应器模式框架,为其它子系统提供数据传输功能,支持断点续传。3)影像服务子系统,为移动用户提供地图服务、局部更新服务、订阅服务和主动推送服务。主要功能包括处理移动应用子系统请求,根据请求在剖分存储子系统检索相应影像数据,根据检索结果启动影像数据传输链路功能。4)移动应用子系统,为移动设备用户提供遥感数据可视化应用,主要功能包括基于剖分网格编码提交数据请领申请、接收遥感影像数据和遥感数据可视化。

4 技术特点

1)该系统对遥感影像数据的存储、检索、请领与分发采用了

统一全球剖分网格,在各个应用环节形成区域概念的语义统一,可以提高系统效率。

2)依托变化影像数据管理,结合移动设备屏幕特征,为热点区域提高局部更新服务,可以弥补现在地图服务更新周期长、更新过程复杂,提高遥感应用服务的实时性。

3)提供地图、局部更新、订阅和主动推送等多种服务,可以满足移动用户各种差异化应用需求。

5 结束语

基于GeoSOT全球剖分网格,提出了遥感影像快速更新机制,在此基础上开发了遥感影像移动服务系统,经过实际系统开发与测试验证,系统用户可以在任意时刻任意地点快速获得影像服务,进而获得更加直观和详细的移动地图服务。

参考文献

[1]程承旗,任伏虎,濮国梁,王洪,陈波.空间信息剖分组织导论[M].北京:科学出版社,2013.

[2]Fang Dong,Chengqi Cheng, Shide Guo,etc. Research and implementation on the Anytime-Anywhere-Service system [C]. International Conference on Geoinformatics, 2010, 18th:1-5.

遥感定义篇6

1摄影测量与遥感学的发展趋势

摄影测量与遥感学作为基于影像的空间信息科学,是地球空间信息学的核心。地球空间信息学是空间数据的采集、量测、分析、存贮、管理、显示和应用的集成科学与技术,属于现代空间信息科学与技术的范畴。2004年,美国劳动部把地球空间信息技术与纳米和生物技术一起列为当今最具发展潜力的三大技术,其发展有以下几方面的趋势。

1.1空间信息获取的发展趋势

地球空间信息获取的发展趋势具有多平台、多传感器、多比例尺和高光谱、高空间、高时间分辨率以及空天地一体化的明显特征。随着航天技术、通信技术和信息技术的飞速发展,人们将可以从各种航天、近空间、航空和地面平台上用紫外、可见光、红外、微波、合成孔径雷达、激光雷达、太赫兹等多种传感器获取多种比例尺的目标影像,大大提高其空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率,形成天地一体化摄影测量与遥感的数据获取方法,为人们提供愈来愈多的影像和非影像数据。

随着新一代全球卫星导航定位系统(GNSS)的发展,定位系统将以更高的精度自动测定各类传感器的空间位置和姿态,从而实现无地面控制的高精度、实时摄影测量与遥感。

1.2空间信息处理的发展趋势

地球空间信息处理和信息提取的发展趋势是走向定量化、自动化和实时化。目前,摄影测量与遥感所存在的一个突出问题是数据海量、信息不足、知识难求。利用网格技术进行网格计算给解决这一问题带来了新的机遇。

1.3空间信息管理的发展趋势

地球空间信息管理与分析的发展趋势是走向信息共享、互操作和网格化。从网格计算的资源共享和协同计算观点看,目前,地理信息系统已从单机GIS系统发展到网络和移动地理信息系统(Web-GIS和Mobile-GIS),下一步将走向网格地理信息系统(Grid-GIS)。为此,需要解决地理空间数据存在的时间基准不一致、空间基准不一致、数据格式不一致和语义不一致引起的问题。空间基准不一致引起的问题可以采用全球地心坐标系或坐标变换来解决;数据格式不一致可以用互操作软件解决;时态和语义不一致引起的问题较难解决。前者要解决空间数据的实时更新或建立时空地理信息系统,后者需要一个基于本体的空间信息语义网格来处理这些语义的差异,从而实现网格技术下空间信息的共享和互操作。

1.4空间信息应用的发展趋势

地球空间信息成果应用的发展趋势是成果的多样化和应用的大众化与普适化。未来的地球空间信息成果产品可以是矢量的或栅格的,可以是图形的或影像的,可以是二维的或三维的,可以是静态图像或连续动画视频图像,可以是多媒体或流媒体,可以是虚拟现实或可测的实景影像,也可以是上述各种形式产品的融合与集成。长期以来,摄影测量与遥感主要面向地球科学和环境科学的应用,作为基于影像的空间信息科学,它除了将继续在影像城市、虚拟数字地球和地理环境中得到应用之外,还有很大的潜力用于工业制造、医学诊断、文化遗产保护等方面。如果将原始或加工后的影像连同它们的方位元素和测量工具软件一起作为产品,则用户可在Web2.0环境下实现自己的按需测量和按需解译,从而实现地球空间信息成果应用的大众化与普适化。

1.5新地理信息时代的出现

随着下一代互联网与Web2.0的出现,一个新的地理信息时代悄然而来。新地理信息时代的服务对象不仅包括专业用户,而且包括普通大众用户。在新地理信息时代,可实现专业人员和大众用户互动,共同参与按需服务。服务环境是图形、图像和多媒体,服务的提供和实现都是动态的。

2摄影测量与遥感学的发展重点

随着国家经济实力的增长、科学技术的进步和社会可持续发展的需要,中国的地球空间信息科学与技术包括摄影测量与遥感在内,在今后若干年内将出现更加飞速发展的大好时机。我们要坚持自力更生,自主创新,努力工作,并虚心向世界各国同行学习,学习和吸收世界各国的先进技术和经验,围绕创建我国和谐社会,以空间信息服务为中心,建立一个智能化和实时化的地球空间信息服务体系。未来几年内的发展重点简述如下。

2.1发展先进的高分辨率对地观测系统

为了进一步推动中国遥感对地观测的发展,首先要抓好空间信息的数据源。2005~2020年,《国家中长期科技发展规划纲要》指出:发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率(dm级)先进对地观测系统,发射一系列的高分辨率遥感对地观测卫星,建成覆盖可见光、红外、多光谱、超光谱、微波、激光等观测谱段的高中低轨道结合的、具有全天时、全天候、全球观测能力的大气、陆地、海洋先进观测体系。到2020年,建成稳定的运行系统,提高我国空间数据的自给率,形成空间信息产业链。

2.2构建面向实时服务的广义空间信息网格(GSIG)

地上的全球信息网格与天上的智能传感器网格相集成,形成全球的广义空间信息网格。广义空间信息网格指的是在网格技术的支持下,在信息网格上运行的天、空、地一体化地球空间数据获取、信息处理、知识发现和智能服务的新一代整体集成的实时/准实时空间信息系统。

2.3加强高性能空间信息处理与分析技术的研究,解决应用的关键技术

为推动空间信息技术的应用,进一步加强高性能遥感图像处理与分析技术,突破高精度定标与定位、宽带微波成像修正、遥感图像超分辨率分析与相干处理、多源卫星遥感影像自动配准与融合、高空间分辨率影像目标自动识别、高光谱影像地物精细分类、基于遥感机理模型的地物参数的定量反演与同化等技术;发展复杂地表环境下的地物信息自动提取与定量分析技术,突破空间信息自主加载、维护、复合匹配与服务等技术,开发具备自我维护功能的空间信息网络服务软件系统。突破动态交通信息的获取、融合、分析、预测与动态路径规划等关键技术,开发基于动态交通信息的智能导航与位置服务软件,建立应用系统,为开发具有自主知识产权的新一代位置服务与智能导航系统奠定基础。

2.4加强空间信息的应用

遥感定义篇7

关键词:ETM+遥感影像;融合;评价指标;松花坝水源区

中图分类号:S7718;P28349

文献标识码:A文章编号:1671-3168(2012)06-0022-04

收稿日期:2012-11-13

基金项目:水利部公益性行业项目“高原盆地城市水源地保护和恢复技术研究”(201101042)。

作者简介:董金义(1986-),男,云南保山人,硕士研究生。主要研究方向为三维GIS和遥感技术应用。Email:dongjinyi@163com。

遥感影像融合是20世纪70年代提出的数据融合理论,如何将同一地区不同特性遥感影像有效地结合在一起是当前研究的热点之一。遥感影像融合是解决多源海量数据富集表示的有效途径之一,它能够整合不同空间和光谱分辨率的信息,产生比单一数据含有更多细节的融合数据[1]。目前,多源遥感影像融合一般可以分为像元级、特征级和决策级3个层次[2]。如何有效地将多源海量遥感数据融合在一起,并使得融合后的影像既保持多光谱影像的光谱特征,又具有较高的纹理细节辨识能力[3],这对影像融合具有重要的意义。根据融合所用传感器的不同,影像融合形式一般分为2种:一种是多传感器在同一时间或者不同时间获取的关于同一具体场景的影像融合;另一种是单一传感器在不同时间或者不同环境条件下获取的某一具体场景的影像融合。

鉴于现有的传感器,选取松花坝水源区Landsat 7 ETM+遥感影像,使用不同方法进行融合对比,可避免在影像融合中由于不同时相和不同传感器所造成的各种参数差异问题,解决了影像融合中配准精度问题[4],并通过几种融合方法进行对比分析,找出一种适合于此区域的最佳影像融合方法,对该区域遥感解译精度的提高具有重要意义。

1研究区概况

松花坝水源区地处昆明市东北面的嵩明、官渡两县(区)内,北部和寻甸县接壤、西部与富民县相交。地理位置为102°45′~102°59′E,25°08′~25°27′N,南北长36 km,东西宽24 km,水源区保护面积为593 km2。流域地形复杂,地貌结构多样。地势东北高西南低,属低山和中高山地貌,海拔1 920~2 800m。最高点位于北部梁王山上的大尖山,海拔最低处在松华坝水库坝址。属亚热带西部山地高原季风气候。

2影像融合及评价方法

此次实验对像元级遥感影像融合问题进行对比分析。像元级影像融合常用的算法有多种,本次采用IHS变换、Brovey变换、PCA变换、Gram-Schmidt变换、CN变换和小波变换等方法对研究区遥感影像进行融合对比分析。

林 业 调 查 规 划第37卷第6期董金义,等:松花坝水源区Landsat 7 ETM+遥感影像融合对比研究

21影像融合方法

211IHS变换

IHS彩色变化是将标准RGB图像有效地分离为代表空间信息的明度(I)、代表波谱信息的色别(H)以及饱和度(S)[2]。该算法首先将多光谱图像的3个波段映射到RGB彩色空间,然后再由RGB 彩色空间变换到IHS彩色空间;融合过程则是用高分辨率全色影像去代替IHS彩色空间中的I分量,最后将IHS彩色空间变换到RGB彩色空间即可得到融合影像。在影像融合中,主要采用的ISH技术有直接法和替代法2种方式。RGB与HIS空间的变换关系式为:

212Brovey变换

用Brovey锐化方法对彩色图像和高分辨率数据进行数学合成,从而达到图像锐化效果。彩色图像中的每一个波段都乘以高分辨率数据与彩色波段总和的比值。表达式为:

213PCA变换

主成分分析(Principal Component Analysis),是基于变量之间的相互关系,在尽量不丢失信息的前提下进行的一种多维正交线性变换。变换公式为:

Y=TX (5)

其中:X是待变换图像的数据矩阵,Y是变换后的图像数据矩阵,T是变换矩阵。

214Gram-Schmidt变换

Gram-Schmidt变换是线性代数和多元统计中常用的方法,它通过对矩阵或多维影像进行正交化,从而消除冗余信息。变换产生的各个分量只是正交,各分量信息量没有明显的变化。另外,Gram-Schmidt变换后的第一分量GSI就是变换前的第一分量,其数值没有变化[5]。

215CN变换

CN波谱锐化的彩色标准化算法也被称为能量分离变换(Energy Subdivision Transform),它使用来自锐化图像的高空间分辨率波段对输入图像的低空间分辨率波段进行增强。该功能仅对包含在锐化图像波段的波谱范围内的输入波段进行锐化,其他输入波段被直接输出,不发生变换。

216小波变换

小波变换是基于频率域的图像处理方法,通过分解与重构能够得到不同方向上的细节信息,再按一定的规则融合,从而得到具有针对性的融合信息。基于小波变换的图像融合方法通常采用多分辨分析和Mallat快速算法,将原始图像利用小波变换分解成多层次的近似图像和细节图像,它们分别代表了图像的不同结构[6]。LL分量集中了原始图像主要低频成分,LH、HL、HH分量分别对应着原图像垂直方向、水平方向和对角方向的高频边缘信息。通常的做法是对全色和多光谱图像进行小波分解,得到相应的分量,然后根据需要重新组合生成新的各个分量,最后进行小波反变换重建影像[7]。

22遥感影像融合评价指标

评价融合影像的质量是遥感图像融合的一个重要步骤。本次采用的评价指标如下:

221定性评价指标

定性评价可依据技术经验对融合图像是否配准,是否有重影,是否有明显的色彩畸变进行判定。此方法可以对直观的影像融合效果进行快速评定,方便快捷,但是主观性太强,无法保证评价的准确度。

222定量评价指标

采用均值、标准差、信息熵、相关系数作为评价指标对实验区进行分析对比。其中,均值越大说明影像含信息量越高。标准差大,则图像灰度级分散,图像反差大,信息量丰富。信息熵越大,可以认为融合图像的信息量增加,融合图像所含的信息越丰富,融合质量越好。相关系数接近1时,说明两者的相关性越强,融合影像对原始影像光谱信息的保留性越好。

3数据来源及处理

31数据来源

研究数据来源于国际科学数据服务平台,2002年2月9日,云量为零的Landsat-7ETM+影像数据。将研究区的ETM+的1、2、3(R,G,B)波段作为多光谱数据,其空间分辨率为30 m,第八波段的全色波段作为高分辨率数据,其空间分辨率为15 m。

32数据预处理

为了能够更加准确地对融合后的影像进行定量评价,对数据进行以下处理:

321波段组合及裁剪

分别将2景ETM+单波段数据进行合成(不包含第六波段和第八波段),并在ENVI中利用松花坝水源区矢量边界裁剪出研究区的多光谱数据及全色波段数据。

322地形校正

地形校正是复杂地区遥感影像预处理的重要步骤之一,对提高地表参数遥感定量化精度具有重要意义。本研究区地形复杂,是否进行地形校正对融合对比分析的定量评价结果有影响。目前,国内外各种地形校正方法为基于波段比、DEM和超球面3类方法[8]。本次实验在30m的DEM数据的支持下,采用面向坡向地形校正法对松花坝水源区进行地形校正。

323辐射定标

通过利用ENVI查看影像光谱曲线,结果表明,原始影像没有进行过大气校正。为了能够准确地对融合结果进行定量评价,因此,在ENVI中对遥感影像多光谱数据及全色波段进行辐射定标处理,将其DN值转换为辐射亮度值。

324大气校正

使用定标后的影像进行大气校正,目的在于消除大气和光照等因素对地物反射的影响,便于获得地物反射率、辐射率或者地表温度等真实物理模型参数。在ENVI中将ETM+的多光谱数据使用FLAASH模块进行校正,全色波段则使用对数残差法进行大气校正。最终经过以上处理的数据分别进行不同方法融合后的效果如图1~图8所示。

4遥感影像融合结果分析与评价

41目视评价

1)通过IHS融合后,影像的空间分辨率提高

了,色彩的亮度、色度、饱和度都有较明显的改变,颜色分布与地物信息的吻合度比较高。

2)Brovey、CN融合后的影像色彩畸变比较大,与多光谱影像相比较,影像空间分辨率有所提高。

3)PCA变换后的影像清晰度高,颜色的畸变很小,和Gram-Schmidt处理的影像效果类似,颜色的匹配不是很理想,整个影像的色调基本上一致,色彩不够丰富。

4)Gram-Schmidt处理后的影像总体上来说空间分辨率有很大的提高,清晰度高,但颜色的匹配还不是很理想,整个影像的色调基本上一致。

5)小波融合存在一定程度的光谱信息丢失。在空间分辨率上较好地保持了图像的细节信息,具有良好的清晰度。

42定量评价

为了客观、定量地评价影像融合结果,利用ENVI计算原始影像和6种融合算法获得的融合影像在各个波段的均值、标准差、信息熵和相关系数。以第一波段为例,其结果见表1。

表1试验区遥感影像融合评价指标结果统计

Tab1pilot remote sensing image fusion evaluation index results statistics

均值标准差信息熵相关系数

原始多光谱影像117915679117

原始全色影像1516213109

HIS变换14547550123093

Brovey变换1142070123089

PCA变换223115642113095

Gram-Schmidt变换162815452099096

CN变换451074035086

小波变换84614931091097

43整体质量评价

结合均值、标准差、信息熵及相关系数等评价指标,可以看出PCA变换是此区域Landsat7 ETM+遥感影像最佳的数据融合方法,CN变换效果最差。

5结语

在研究遥感影像像素级融合算法的基础上,采用IHS变换、Brovey变换、PCA变换、Gram-Schmidt变换、CN变换和小波变换等影像融合方法对松花坝水源区Landsat 7 ETM+多光谱与全色影像进行融合对比。通过定性和定量方法对融合效果进行比较分析。结果表明,6种融合方法都可不同程度地改善影像的空间分辨率或者光谱特征。所以,在进行影像融合时,要根据区域情况来选择合适的融合方法。综合所采用的评价指标可以看出,PCA变换是此区域Landsat 7 ETM+遥感影像融合的最佳方法。

参考文献:

[1]张继贤多源遥感数据融合的发展趋势[J]国际摄影测量与遥感动态专题,2011,2(4):18-20

[2]赵英时遥感应用分析原理与方法[M]北京:科学出版社

[3]吴学文,徐涵秋多分辨率分解的遥感影像融合方法对比分析[J]地球信息科学学报,2010,3(6):419-424

[4]徐涵秋Landsat 7ETM+影像的融合和自动分类研究[J]遥感学报,2005,9(2):186-194

[5]李存军,刘良云,王纪华,等两种高保真遥感影像融合方法[J]中国图像图形学报,2004,9(11):1376-1385

[6]强赞霞遥感图像的融合及应用[D]武汉:华中科技大学,2005

[7]霍宏涛,游先祥小波变换在遥感图象融合中的应用研究[J]中国图象图形学报,2003,8(5):551-556

遥感定义篇8

关键词:林业资源;遥感信息;尺度问题;研究

中图分类号:S750 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170133177

林业体系的良好运作,需要遥感技术的参与。遥感技术在林业产业的应用,主要是依据自身的信息获取手段,对不同的林业分布情况和林业种植情况等进行监测,总结出相关的数据信息,促进林业的发展。但是当下林业的遥感技术应用活动中,信息的尺度问题成为制约其发展的重要因素。因此要对林业资源的遥感信息尺度问题进行深入研究。

1 林业资源遥感技术的信息尺度的意义

林业体系中,遥感技术是被人们经常提起和利用的信息提取手段,解决了当下林业领域的许多发展难题。随着社会的发展和进步,人们对于遥感技术的资源和信息掌握更加详细,对于遥感运作活动中的信息和数据的有效截取提出更高要求,来保证林业体系发展的现象和特点及时掌握。不一样的林业产业,对于信息和数据的截取具有不同的特点,进而需要不同的尺度来衡量。我国科学专研人员,对于遥感技术的信息提取尺度进行过深入研究。研究结果告诉我们,对于不同的林业体系,对于遥感技术的应用,林业信息的提取,会随着遥感技术的不同尺度而展现不同的结果,也影响遥感信息的准确度,影响整个立业产业的结构和空间的变化。例如,在相关的林业市场调研活动中显示,对于遥感技术的不同判定依据,所获得信息的准确度也大不相同。与此同时,遥感技术的信息的准确度直接影响信息的真实性。

2 遥感技术的信息尺度问题研究和分析

2.1 不同^域的方差

利用不同区域的方差进行运算,利于找到最恰当的遥感数据和有效资源。首先要依据不同的辨别度,进行方差的计算,给出其构图的不同区域的方差,给出其平均的计算结果,进而求出不同区域的方差平均结果。最后把不同的方差数值和不同区域的空间辨别数值进行对比,找出其主要规律。不同区域的方差在辨别能力最强时,其空间的甄别能力也为极强。对于遥感构图的展示,主要是形成四处分布而且不相交的体系结构,这也是遥感技术对于不同区域的方差的辨别的主要展示方式。

2.2 变化性的函数体系

对于区域的异质特点的分析,主要是利用变化性的函数来观察。这一运作体系,主要包含了不同变化因素的区域依赖性。在进行这一活动时,对于遥感技术的尺度的合理化运用,要依据不同的变化性函数的分布图形,进行数值的计算和统计,进而求出最合理的辨别率。先利用较小的辨别构件图,进行函数变化性的实验活动,总结其数值的变化规律,进而求出数值的变化函数。在求出变化函数后,依据变化函数的理论,把其数值规律进行联系,利用科学化的运作方式进行处理。点的变化函数可以利用实验的变化性函数进行统计,进而从不同的函数变化数值中,得出函数的变化总数值。

2.3 尺度的变化

遥感技术的信息的种类具有多样性的特点,进而对于不同尺度的变化,都具有相应的遥感尺度的产生。对于不同的遥感尺度的产生,其不同类型具有多样化的体现。进而对于遥感技术尺度的变化,也要依据不同的空间变化,建立合理化的运作体系和手段。多样化的遥感尺度可以进行信息的交流和资源的整合,这主要是依据于遥感技术的关联性这一客观事实。但是从另一方面来看,对于不同尺度的不同运作环节,没有关联性。对于遥感技术的数据资源的尺度变化活动,可以依据不同的方式进行运作。包括对不同区域的尺度进行平均数的计算,运用比邻的方法等遥感尺度的管理方法,进行遥感数据和资源的增大活动。分形定理也是遥感运作体系中的重要手段。分形定理具有稳定性和一致性的特点。在林业产业的遥感技术运作活动中,林业的构建环境具有分散性的特点,在对其不同的区域构建图进行研究和分析的基础上,利用分形定理可以极大的促进遥感技术在林业的发展,增加其实际应用性。建立林业的运作机理的遥感尺度变化体系,主要是依据不同的变化模型的基础上,对林业的变化数值进行观察。林业机理这一运作方式,具有较高的准确性和物理意义。

3 结论

由上文的阐述可以看出,对于林业的遥感尺度的分析和研究显示,对于林业数据和信息的定量截取,对于遥感技术的尺度分析活动,具有重要影响,利于促进遥感技术在林业的广泛应用。但是当下的遥感技术在林业的运作活动中,其自身的信息的提取尺度问题具有发展局限性,进而要基于当下的林业发展实际情况,和遥感技术的自身发展弊端,进行遥感技术的合理化创新活动,增加遥感技术的信息提取合理化,增加遥感技术的实际应用性。

参考文献

[1]刘悦翠,樊良新.林业资源遥感信息的尺度问题研究[J].西北林学院学报,2004(4):165-169.

[2]杜洁.林业资源遥感信息的尺度问题探讨[J].中国林业产业,

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