遥感技术过程范文

时间:2024-04-19 16:54:05

遥感技术过程

遥感技术过程篇1

关键词:公路勘察;遥感技术;公路勘察设计;应用

1 遥感技术在各行业中的应用

1.1 遥感技术

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术,例如航空摄影就是一种遥感技术。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节,完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。遥感技术已被应用于国民经济的各个领域,包括资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。随着遥感技术应用的广度和深度发展,遥感技术的用途将大大扩展。

1.2 3S技术

3S技术指的是RS(遥感技术)、GRS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)技术。3S技术融合了现代通讯技术、计算机科技技术、卫星导航与定位技术、传感技术及空间技术等,具有信息采集、模拟制图及模型分析等多种功能。在实际应用中发现,融合3S技术能够为公路勘察技术功能、数据资源的共享、结合提供有效的支撑。在利用GPS技术与RS技术探测公路实际情况时,可以使用相关资料及时获取地理信息的三维图像,并输出地形的三维模型,有助于了解公路工程地形的实际情况。利用RS技术与GI技术时也可以获得相对精确的勘探设计地形模型,有助于优化选线,这对于提高勘察设计效率有着重要意义。遥感与3S相结合,经过技术集成和开发,在实现信息分析解译、完成山区、沙漠、黄土沟壑区高速公路方案优化方面,有事半功倍的效果。

2遥感技术在公路勘察设计中的应用

遥感图像信息的宏观真实性、实时性和信息丰富性,为资源环境调查及公路工程勘察设计提供了最方便快捷、准确实用的依据。而3S与3D(三维地模-数字地形模型)技术相结合,可以生成公路设计区真实地貌景观,是全面认识公路交通自然环境,提高公路勘察设计水平的先进技术。

2.1遥感技术与公路测绘

遥感技术在公路测绘中得到了广泛应用。早期的遥感资料由于受分辨率的限制,近年来,由于采用了新的技术思路,在大比例尺测绘和地质制图中,遥感与地质测绘的符合程度和可兼容程度有了很大的改进,但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一,否则遥感地质将无法健康发展下去。遥感在测绘中主要被用来测绘公路地形图、制作正射影像图和经专业判读后编绘各种专题图。而常规的测量方法不仅工作量大,而且还存在一些很难测定的空白点,遥感技术的发展恰恰能够弥补这些不足。

2.2 遥感技术与地质勘察

传统的工程地质调绘(地质测绘)是依靠技术人员的野外作业来实现的,费时费力,效率不高,而且由于人的视野受到地形和植被的遮挡,许多地质问题不易观察搞清。遥感图像信息的丰富性,为工程地质人员提供了最直观调绘依据,可以大大加快工作的速度。我国公路遥感技术应用开始于1990年代中期,主要利用遥感信息调查路线带工程地质及不良地质现象。遥感技术具有宏观性强、影像逼真、信息量丰富等特点,对地形地貌、地质构造、不良地质和特殊地质均有比较直观的反映,在工程区域地质条件评价、公路走廊带选择、路线方案比选、病害成因及其影响评价方面具有常规手段和传统方法所无法比拟的优势。在实践的操作当中需要结合地质地貌的特征,运用地形的基本条件,开展路线的平纵勘察以及方案的设计。针对路线的设计,需要适应地形的特征,而不应当刻意的、片面的、过分的追求设计的高标准。一般来讲设计的实际标准不能小于规定的标准,并且加大设计方案的比较和选择力度,对一些有价值的设计方式需要进行深入的分析与勘测。针对不良的地质施工环境,诸如采空区以及岩溶地区等等,还需要运用现代化的新型技术,航测数模技术以及航测遥感技术等等,通过计算机技术来计算出最佳的地质设计路线,进而在设计和施工的过程当中合理的避开一些较难进行防治的复杂路段,达到方案优化的目的和效果。

2.3 遥感技术与公路选线

公路选线是公路勘察设计的重要环节,要求设计的路线方案既经济合理,又快速高效,并且安全可靠。因此,对高新技术勘察手段的应用要求也越来越高。遥感技术通过遥感影像和遥感数据,对公路工程的地质情况进行分析,结合现场地质勘察以及钻探技术,可以帮助地质勘测人员完成对公路沿线工程地质、水文地质等的分析和判断,提供给路线设计人员进行地质选线。在该工程中,需要首先对公路沿线范围内相关的卫星影像资料、遥感数据资料以及地质资料等进行收集和整理,然后利用高分辨率卫星影像以及多光谱卫星影像等,对公路的地质地貌、构造分布、工程地质条件等进行全面细致分析,从而为路线方案的选取提供有效的参考依据和建设性意见,确保公路路线的合理性。

2.4 遥感技术与公路隧道选线

高等级公路隧道规模一般比较大,随着长大隧道的出现,投资巨大,选择最优线位往往可以节约数千万甚至数亿元的投入,其意义是非常重大的。遥感技术在公路隧道的选线优化工作中具有关键作用。高等级公路施工过程中隧道的占得部分规模较大,随着大隧道的出现,投资金额的增长,如果选择最优线位通常可以节约将近数千万甚至数亿元的投资款,有非常重大的意义,由此可知,遥感技术在公路隧道的设计的选线优化工作中起到了很关键的作用。

结束语

应用卫星多光谱遥感、微波遥感探测技术对公路规划勘察区进行工程地质环境、隐伏构造信息及不良地质信息分析技术的研究,开展了3D-GEO系统软件开发及其在公路工程深部立体图形图像解析及选线中的应用研究,为优化公路规划设计方案,提高勘察设计质量和速度提供技术支持。在公路工程地质勘察应用中取得了较好的效果及显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]袁江红,杨厚波.测绘技术在公路勘察设计中的应用[J].科技资讯,2006(28):17-18.

[2]戴文晗.遥感与3S技术开发及在公路勘察设计中的应用[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C].2002年.

[3]杨长根,陈彦恒.现代测绘技术在铁路勘测设计一体化中的应用[J].铁道勘察,2009(4):67-69.

[4]刘晓东,刘玲.数字测绘成套技术在四川绵茂公路勘察设计中的应用[J].公路,2012(5):57-60.

遥感技术过程篇2

卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今,我们欣喜地看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。

众所周知,近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明,卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技,是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家,都十分重视发展这项技术,无论在政策、资金,还是在人力、物力上都给予卫星遥感以特别的重视和倾斜,寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。面对这种形势,我国卫星遥感技术如何发展,如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术,直接为国民经济建设做好先行,是值得我们认真思考而且必须做出正确回答的问题,同样它也是当前业界人士关注的热门焦点。

卫星遥感技术应用

1、卫星遥感技术应用现状

首先,到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。1999年10月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

其次,除了上述已发射的遥感卫星外,我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等部级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务,并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合,为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战,打下了坚实的基础。

最后,非常关键,必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是部级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成,标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统,也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立;二是部级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立,使我国成为世界上少数具有部级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为以下三方面;

(1) 对全国土地资源进行概查和详查;

(2) 对全国农作物的长势及其产量监测和估产;

(3) 对全国森林覆盖率的统计调查。

2、卫星遥感技术应用前景

国际上卫星遥感技术的迅猛发展,将在未来十五年内把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。由各种高、中、低轨道相结合,大、中、小卫星相协同,高、中、低分辨率相弥补而组成的全球对地观测系统,能够准确有效、快速及时地提供多种空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的对地观测数据。

随着对地观测技术的进步以及人们对地球资源和环境的认识不断深化,用户对高分辨率遥感数据的质量和数量的要求也不断提高,从而促进了高光谱分辨率遥感的发展。高分辨率的空间信息能够较好的满足诸多用户的需求,它们的重要特征就是具有商业化前景。

在国家经济建设中,对空间遥感信息以及空间地理信息的需求将日益增长。为使我国现代化经济建设得以持续稳固发展,空间遥感信息技术和应用必须相适应的发展。我们可以从我国对遥感信息和技术的应用需求来看卫星遥感应用前景,这主要表现在社会公益需求方面和遥感图片的商业应用需求两个方面:

(1)社会公益需求。

主要有以下几种类型:

①土地利用、城市化及荒漠化监测;

②农作物、森林等可再生资源的监测和评估;

③灾害监测和环境监测。

此外,对道路、建筑工程的设计、选址等方面也有着广阔的前景。这方面的需求主要靠政府扶持。

(2)商业应用需求。

遥感技术的应用是极其广泛的,凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类,遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广,因此除了社会公益型用户外,还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期,市场尚未形成规模的原因,目前数量较少,但随着将来技术的进步,商业化的发展,这部分的用户肯定会逐渐增多,最终成为用户群体中的主要成员。

高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,在未来的城市规划、地籍管理、工程评估等方面将有广阔的市场,预计每年会有14%左右的增长率;近年来,由于卫星数据的增加和小型廉价的工作站、图像处理系统、软件的发展,与此相关的空间信息服务公司大大增加,由此形成的增值收益是卫星图像销售收益的六倍。由此可见,卫星遥感的商业化是卫星遥感应用产业化发展的推动力之一。

卫星遥感技术的产业化发展

1、卫星遥感技术蕴藏巨大的产业化前景

遥感技术应用的基础是遥感信息的获取。地面物体在遥感图像上形成各种信息是一个复杂的过程,这个复杂过程是由人类生活的真实地表空间的复杂性、千变万化性和成像过程的复杂性共同决定的。具体地说,人类生存的地表空间是复杂的,是宏观有序、微观混乱的地理综合体,成像获取的遥感图像的光谱值是混合光谱,受多种因素的影响。从信息论角度来讲,遥感成像过程是信息从多到少的映射,是个确定过程,是把一个千变万化、形形的地球表面高度概括、总结、选择、压缩的过程。正是这个过程,使得遥感影像中包含的信息具有宏观性、多样性、综合性、周期性、量化等特点。这些特点决定了遥感影像中包含着人类生产活动各个研究和应用领域所需要和感兴趣的信息,各个研究和应用部门均可以从不同的遥感影像中提取和挖掘出所需的信息,为本部门的发展和应用服务,为国民经济建设服务。这也就是遥感信息具有跨部门、跨学科的特点。遥感信息的上述特点决定了遥感技术从起源就蕴藏着巨大的产业化前景。

2、卫星遥感技术发展的不平衡性需要加速产业化

卫星遥感信息的获取技术得到了惊人的发展,空间分辨率和光谱分辨率已经达到相当高的程度。空间分辨率由千米级、百米级,到米级、分米级,光谱分辨率由几百个纳米、几十个纳米,到几个纳米。多空间尺度、多光谱尺度以及多时间尺度的海量卫星遥感数据的获取技术已经形成,但卫星遥感信息的应用则相对发展滞后,出现了卫星遥感获取技术的快速发展与信息应用滞后的矛盾。这个矛盾使得人们在欣喜地获得大量可用数据的同时,却在解决实际问题时仍然对知识万分饥渴,深感信息的短缺。这主要是因为卫星遥感影像信息的应用过程远比获取过程要复杂得多。遥感图像的解译和应用过程是信息从少到多的映射 ,是个不确定过程,无法从数学上直接求得确定解。从信息论来说,是因为遥感成像过程在保留了总体信息的同时,压缩了细节信息,同时还附加有噪音,减少了信息量,从而使遥感影像上所包含的信息量不足以表达人们所希望求解的诸多地理对象的内在的不确定度。这种不确定性程度因对象不同而不同。可以把遥感信息应用过程看成是一个信息传递系统,一个将遥感数据转换为可用信息的过程。而遥感数据到信息的转换,是由业务用户的信息需求所驱动的,选择什么样的模型以及最终达到什么样的目的完全因应用部门而异。由于支持“数据到信息”过程的基础知识很少和短缺,限制了遥感数据直接产生的经济和社会效益,从而影响了遥感数据的应用广度和深度。因此,要加强卫星遥感技术向国民经济和社会发展诸多行业和领域的渗透、辐射,与各行业、领域的传统方法相结合,而不是排斥和完全代替,以提升传统行业、发展新兴行业,加速卫星遥感技术产业化的进程。

卫星遥感技术的产业化发展历程

1、实用化是产业化的前提

卫星遥感技术具有其他技术不可替代的优势,但也有它的局限性,主要表现在:

(1)遥感技术在电磁波谱中仅反映地物从可见光到微波段电磁波谱的辐射特性,而不反映地物的其它波谱段特性。因此,它不能代替地球物理、地球化学等方法,但它可与其集成,发挥信息互补效应。

(2)卫星遥感信息主要反映是近地表的现象、区域和运动状态等。这一局限性与人类在地球科学和其他科学研究中不断向地下深处发展之间产生了矛盾。这一矛盾使得遥感技术在不同行业和领域的应用程度可能会因应用领域的深入而受到影响。

(3)卫星遥感信息获取过程的确定性与信息应用反演时的不确定性产生了明显的矛盾。该矛盾使卫星遥感技术在各行业、领域深入应用的效果受各种因素影响大,效果好坏不定。

之所以强调这些局限性是因为只有正确地认识到卫星遥感技术的优势和局限性,才能扬其所长,补其所短,使它更加实用化。

显然,卫星遥感数据的深入应用仅靠遥感技术和遥感知识是完全不够的。实现遥感数据良好和深入的应用需要三方面的信息和知识:一是遥感信息和相关的处理技术;二是应用领域的专业信息和相关技术及知识;三是借鉴其他领域先进的信息技术。只有这三方面知识和技术的共同支持,应用部门才能更加准确地提取和理解赋存于卫星遥感数据中的专门信息,有效地服务于生产和研究。这三个方面的信息和技术可归纳为两个结合,即遥感技术与各应用领域的专业技术相结合,遥感技术与其他现代信息技术相结合。这两方面的结合方式和结合的紧密程度与应用部门或个人感兴趣的目标地物赋存的地理空间及复杂性有密切关系。正是由于这种赋存地理空间的差异和对象属性、运动状态的复杂性差异,不同部门在进行遥感信息应用时,采用上述两个结合的程度也不同,遥感信息的应用广度和深度也有差异。无论对哪个应用部门、哪个学科或个人,不断深入地应用遥感信息来有效地解决问题,上述这两个结合都是必要的。换句话说,发挥快速发展的遥感技术的强大优势,结合各行业和领域的传统有效的方法技术,整合现代信息技术,发展交叉技术,从多学科、广视角来解决各行业和领域遇到的实际问题,有利于卫星遥感技术的实用化,从而有利于推动卫星遥感技术的产业化。

2、商业化是产业化的催化剂

在市场经济的大背景下,实用化商业化产业化是产业化的必由之路。没有实用化,就谈不上商业化,没有商业化就形成不了产业,没有产业化的推动,任何一项高新技术,包括卫星遥感技术就不可能持续地发展下去。

所谓商业化就是要将卫星遥感技术作为商品在市场经济大环境下进行竞争,形成卫星遥感技术的规范化、规模化市场。要想促进卫星遥感技术的商业化,那就必须要转变观念,树立竞争意识,进行技术创新,研制开发新一代高水平的遥感卫星,提供高质量、具有优势的产品。同时,采用成熟技术,商业现货产品和发射小型卫星的办法降低生产成本。扩大市场需求,提供不同档次级别的图像产品和增益产品,培养个体用户,大力发展个人图像服务。改变传统作业方式,实行商业运作,加强数字提供商与信息增值服务商之间的合作,逐步增大纯商业化系统的比例。采取符合市场经济规律的正确方针和有力措施,进行综合经营,实行薄利多销。遥感卫星产业包括卫星制造业、发射服务业、地面应用服务业和地面设备制造业等。地面应用服务业包括代销或经销其他公司或非商业化的民用遥感产品等。

3、产业化的主要模式以及发展趋势

(1)卫星遥感技术产业化的主要模式。

①混合模式;

②政府政策促进商业遥感卫星产业化的模式。

(2)卫星遥感技术产业化的发展趋势。

①跨国公司合并,形成规模开发能力;

②既竞争又合作,军民商遥感卫星同时出击;

③开发通用卫星平台;

④1米高分辨率遥感卫星市场成为焦点;

⑤以创新技术优势开拓市场;

⑥国家和私营公司采用高新技术合作开发;

⑦以卫星品牌和标准产品占领市场。

我国卫星遥感技术的产业化发展

1、我国卫星遥感技术产业发展现状

目前,我国1000多家3S(GPS,RS,GIS)单位的十多万名从业人员构成了我国遥感市场的主体,他们直接或间接从事卫星遥感技术的软硬件研制、应用和开发工作。资料显示,遥感已成为我国地理空间信息产业的一个重要组成部分,发挥的作用越来越明显,并成为有关行业的主导技术,如在城市土地动态监测、违章用地处罚、水土流失调查、生态环境评价、大型工程选线选址等方面。

(1)卫星遥感的产业链

①卫星遥感基础设施的制造与发射,持续稳定的数据源是遥感产业发展的基础。

②卫星数据加工以及增值服务,是遥感应用的前提;离开了不同种类、不同级别的数据加工,遥感的产品将非常单一,应用的范围将缩小。

③地理信息产业为主的信息应用,是遥感产业扩展与延伸的主要方面和新的增长点。

④工程建设应用始终是遥感应用的重点之一。

⑤政府的公益事业、政府的政策导向是遥感生命力所在。

(2)卫星遥感市场的特点

①多极化的市场已经出现,发展势头强劲,并且不断加快,但公益服务仍占据主导地位。这是从经济总量对比得出的结果,但需求是多渠道的;多极化市场的出现将逐步改变政府的主导地位。

②产业链和市场细分逐渐形成。遥感需求层次已形成,不同分辨率的数据为不同用户服务,同时遥感需求的网络正在逐步有序化。

③产业规模扩大,遥感数据市场竞争激烈,市场需求不断增强。

④遥感软件产业发展平缓,起伏不大。

⑤市场准入制和竞争机制正在建立。

2、我国卫星遥感技术产业发展途径

每个国家遥感卫星的发展战略各不相同,没有哪个国家的遥感卫星发展道路和战略是最好的,适用于一切国家的。世界上有许多国家如美国、法国、印度等都已走出了一条适合自己发展的道路。我国也很有必要根据自身的应用需求、经济实力和技术基础等条件,并借鉴其他国家的发展经验制定遥感卫星发展战略。总结和分析其它国家遥感卫星发展战略及其特点,有助于我们把握好方向、正确定位和制定合理的遥感卫星发展计划。纵观美国及其它国家遥感卫星发展所走过的历程,广大专家、学者整理归纳出以下四点适合我国卫星遥感技术产业发展的有效实现途径。

(1)商业化。

商业化是一条值得探索的道路。我国财力有限,采用商业运作模式可以充分利用卫星资源。如果遥感卫星产品能够打开国内市场、打入国际市场,并在市场上占据一定份额,遥感卫星将能自负盈亏,政府不必投资,便可使其处于一个良好的循环状态,如果政府少量投资,将使其更有竞争力。由于遥感卫星数据本身的社会性和公益性,以及市场的特殊性,要在短期内实现商业化是很困难的,不可急于求成,要充分借鉴别国成功的经验,避免它们曾经出现过的问题,在商业化的过程中政府的扶持和调控是必不可少的。

(2)国际合作。

卫星是一项投资巨大的产业,可以通过国际合作来共同承担风险和投资成本。走国际合作的道路,通过技术引进、消化、发展,一可减轻国内经济负担,二可分散风险。国际合作这种运作模式也是当前的一个发展方向。

(3)重视应用。

发展遥感卫星的目的是为了应用,应强调系统的应用效益,切实改变重技术、轻应用的倾向,技术发展要与应用效益挂钩。我国资源一号卫星,应用还很有潜力可挖,应加大宣传力度,综合管理遥感卫星数据的应用,以发展推动应用,以应用促进发展。

(4)军民合用。

捍卫领土完整和维护国家安全是我国面临的重大任务。我国不是经济大国,航天投入及军费都有限,不可能全面发展各种军用和民用卫星,必须充分发挥现有卫星的作用,为国防建设和经济建设服务。

遥感技术过程篇3

关键词:遥感地质勘查技术;具体应用;研究分析

1 遥感地质勘查技术的概述

1.1 遥感地质勘查技术的基本概念

遥感地质勘查技术指通过遥感器对检测的数据运用电磁、光谱进行扫描识别的技术,由于地质勘查的范围比较广,因此在地质勘查期间主要利用的是飞机和卫星遥感器。遥感地质勘查技术在地质勘查工作中的运用能够有利于深入分析所勘查地质的特性,能够全面而深入的研究所勘查的地质信息和地质特征,同时还能为地质勘查获取更为科学的数据和理论。遥感地质勘查技术与传统的地质勘查技术相比,遥感地质勘查技术的检测数据结果更加的准确,而且检测效率也比较高,因此在地质勘查方面的作用越来越重要。

1.2 遥感地质勘查技术的基本特点

首先,遥感地质勘查技术具有科学性。由于遥感地质勘查主要以数据信息来分析地质状况,因此,需要大量且准确的数据,而遥感地质勘查技术主要使用卫星、飞机等遥感器来对勘查的地质实施科学计算,同时利用电磁技术和光谱技术等,通过计算机技术将勘查的地质情况利用航拍获得信息数据,使我国的遥感地质勘查技术更具科学性[1]。

其次,遥感地质勘查技术也具有精确性。由于地质勘查所运用的技术比较先进,同时,随着人们对矿产资源的需求越来越大,因而在地质勘查中的分工越来越细化,而遥感地质勘查技术可以通过电磁技术和光谱技术进行对勘查的地质进行扫描,根据实际扫描额结果显示,遥感地质勘查技术获得的检测数据具有精确性,因而如今被广泛的运用于地质勘查工作中。

2 遥感地质勘查技术的具体应用研究

2.1 遥感地质勘查技术在地质构造信息获取方面的应用

在地质研究过程中,由于地质结构比较复杂,因而在获取准确有效信息的过程中需要相关的设备技术,遥感技术在勘查找矿的工作中运用比较广泛,工作人员根据空间信息数据分析寻找到矿厂的地质标志,然后在提取空间信息的过程中则运用到遥感技术,并对地质结构进行深入的分析研究,并测绘出相关的线性图像,以及地质构造研究中需要注意方面。

在酸性岩体和火山盆地等地质的研究中,需要运用遥感地质勘查技术,可以将勘查的地质结构以图像的形式展现,为地质勘查工作提供科学有效的数据。但由于遥感技术在成像的过程中受到的影响因素比较多,因此,如果遥感地质勘查技术在使用时受到影响,则形成的图像比较模糊,所以使得地质的线性形迹和地质纹理信息都不能全面清晰的显示出来,工作人员在短时间内无法快速弄明白地质结构,这对地质勘测工作产生严重的影响[2]。为了促使遥感地质勘查技术的广泛使用,同时也为了合理运用遥感地质勘查技术,因此,在实际地质勘查工作中,地质勘查工作人员在地质构造成像中主要采用的是人机交互和目视解译等方式,主要通过获取相关的关键信息,然后制作成图,为地质构造提供参考。

2.2 遥感地质勘查技术能够通过获取植被光谱来确定矿产的具置

由于矿区中的金属或者矿物质对周围植被的生长环境产生一定的影响,并且矿区周围的地下水以及地下微生物等对矿区的结构层产生影响,使得矿区的结构层发生很大的改变,让原来比较规律的矿物质结构层发生错乱,对植被生长的土壤层造成破坏,而生长在土壤中的植物在吸收土壤中的养分时,土壤中的金属元素或者矿物质元素进入植被中,使得植物在生长过程中吸收矿区的金属或矿物质元素,让植被的叶绿素发生改变,并通过植被的反射光谱体现出来。而遥感技术正是通过对植被反射光谱的检测分析、以及确定光谱信息来判断该区域是否有矿物质,由于不同种类的植被在吸收金属元素或者矿物质元素后会在不同的器官位置呈现出不同的特点,因而在使用遥感技术时,需要地址勘查工作人员根据不同的植被光谱信息进行全面分析。为了确保对植被光谱分析判断的准确性,工作人员可以收集大量的植被光谱资料,并对其色调进行研究分析,同时在使用遥感技术时,可以利用遥感技术直接分离提取异常色调,进而分析出金属植被的吸收能力和聚集能力。

2.3 遥感勘查技术能够利用岩矿光谱技术识别岩矿性质和地质类型

在遥感地质勘查技术发展运用过程中,主要运用的是岩矿光谱技术,在地质勘查中运用更多的是多光谱技术和高光谱技术,由于多光谱技术和高光谱技术都是通过提取多光谱蚀变信息进而实现对岩石性质的识别,同时也能够对高光谱的矿物质加以识别。其具体的运用如下:由于多光谱技术具有较低的光谱分辨率,因而光谱特征的表现力也比较弱,所以在实际地质勘查运用期间主要以图像线性信息和图像的灰度变化来分析岩矿的特性[3]。而高光谱技术不仅可以获取到连续光谱信息,而且能对不同的地质类型加以直观的识别判断。根据上述的分析,在实际的遥感地质勘查技术运用中,主要将多光谱技术和高光谱技术综合使用,因此在岩矿性质和岩矿地质类型的分析中都能获取准确有效的信息。

3 提高遥感地质勘查技术应用的具体措施

在遥感地质勘查技术应用过程中,其应用范围比较广泛,为地质勘查工作做了非常大的推动作用,同样,随着社会对矿物质资源的需求越来越大,遥感地质勘查技术在应用过程中也存在许多问题,需要工作人员在遥感地质勘查期间采取合理的措施。

首先,地质勘查工作人员要加强对遥感技术的理论研究,实际地质勘查是对理论的实践研究,而在实际地质勘查期间遇到的问题则需要通过理论研究来解决,因此,需要地质勘查工作人员深入研究大量与遥感技术有关的文献资料,并提出新的理论研究,人们对地质勘查的进一步认识提供有价值的参考。

其次,要加强地质勘查技术方面的支持。目前,遥感地质勘查技术的应用正在不断的扩展,为了提高遥感地质勘查技术的运用范围,一方面要对遥感地质勘查技术保持其先进性,另一方面还要培养一批先进遥感地质勘查技术人才,只有配套的技术人才搭配才能在地质勘查工作中获取高效、高质量的成果。除此之外,还要对遥感地质勘查技术的有效应用进行指导并加以规范,尤其是对遥感地质勘查技术方面的责任制度,要及时解决在实际地质勘查中遇到的问题,并在解决问题的同时提出新的发展方向,进而促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

在国家经济迅速发展的过程中,国家对矿产资源的需求量不断增加,随着遥感地质勘查技术的运用,一方面提高了地质勘查工作的效率,另一方面解决了社会对地质勘查精确度的高要求。本文主要从遥感地质勘查技术在地质构造信息获取、通过植被光谱确定矿产位置、以及利用岩矿光谱技术进行分别岩矿信息和类型等方面进行深入的研究,从而提出了遥感地质勘查技术在应用方面的具体措施,以此促使遥感地质勘查技术的可持续发展。

参考文献

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遥感技术过程篇4

关键词:遥感工程建设测图工程选址水下工程

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

遥感即是从远处采集信息,即不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,识别地物。是一门新兴边缘学科,主要融合和渗透了地球科学、测绘科学、空间科学、电子科学、计算机科学以及其他学科。它的发展已经渗透到了测绘、农林、地质、水文、海洋、资源调查、环境监测、工程建设等各方面。近年来,随着我国工程建设的大力发展,对重大工程项目的设计速度、质量精度提出了更高的要求,遥感技术在其中得到了广泛的应用,已经形成一个重要的应用技术,并取得了良好的经济效益。

1 利用航空遥感获取地面的信息,有着许多优越性

1)视域范围大,空间范围广,开阔了人们的视野。运用遥感技术从飞机或卫星上探测地面,相当于把人的眼晴提高到高层空间来俯视地球。可以使人们更加形象、直观地看到地球的真面貌,具有很强的空间特性。

2)遥感能够探测到人类难以到达的地区,比如自然条件恶劣、水下等地区,为地面工作困难的工程建设地区提供了有利条件。

3)由于遥感具有波普特性,所以遥感可以探测到人眼观察不到的地物的一些特性和现象,扩大了人们观测的范围,加深了对地物的认识,拓宽了人们的认识领域。目前遥感能探测的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波。

4)获取遥感影像后的后期处理工作,由室外环境转移到舒适的室内环境下工作,改善了工作条件,大大提高了工作效率。

5)在投入和效益方面,与传统的方法相比,遥感大大地节省了人力、物力、财力和时间,具有很高的经济效益和社会效益。

6)遥感探测具有周期性,它可以在短时间内对同一地区进行重复探测,获得了地表的动态变化,从而可以预测发展趋势,正因为这些特点,所以遥感在测绘、地质勘测、工程建设方面的应用越来越普遍。

2 在工程建设中的应用

1)遥感在公路工程建设中的应用

遥感可以提供详细的地质、水文、植被资料、居民点以及交通网系等,在公路勘测设计中,帮助设计人员了解不良工程地质现象对路线的影响程度,有助于路线方案的选择设计,避免不必要的损害和事故发生,在施工过程中,还可以帮助施工人员了解沿线建筑材料的分布、储量以及开挖和运输条件,为施工创造良好便利条件。同时,根据设计路线两侧的土壤和植被类型,农作物及经济作物的分布情况,进行绿化设计。另外,遥感可以对所选路线线形进行三位透视,检测路线线形是否顺畅,行车视距是否良好,与周围景观是否协调一致。

在应用卫星和遥感图像与计算机信息处理技术的结合的问题上,应用这种技术我们可以快速编制出各种比例的遥感图和解译工程地质图,可以很好的指导选线的勘察工作,在应用这种技术之后它的综合效益甚至可以提高三万倍,在地质的选线速度上也是可以提高3到5倍[1]。

2)遥感在测图中的应用

在一些自然地理环境恶劣地区进行测图工作,传统外业测图工作非常困难,测量周期长,很难保证测图的现势性,遥感技术的应用,主要的优势是,在遥感影像上进行量测和判读,无需接触物体本身,受自然和地理条件的限制较少,同时影像具有客观真实性,可以直接从中获取大量的几何和物理信息,使大量的测量工作者可以将大量的野外工作转到室内来进行,能够大大缩短工期,提高成图效率。一般来说,航空摄影像片主要用于大比例尺影像地图的编制,卫星扫描影像主要用于中小比例尺影像地图的编制。

目前摄影测量与遥感作为测绘地形图的一种很有效的方法,已得到了广泛的应用,如西部测图工程,包含200万平方公里的辽阔地域,是我国有史以来最大的测绘任务,在交通、气候、地理环境等条件受限的情况下,西部测图工程首次在国内大规模采用高分辨率卫星影像数据进行1:5万比例尺地形图测绘,在2006年和2007年间,顺利完成了三江源区域、青藏高原东部和塔里木东部区域约1200幅图,面积约50万平方公里,相当于30多个北京市范围的测图任务,完成的任务量约占西部测图工程任务总量的25%[2]。

3)遥感在工程选址中的应用

遥感影像能够提供工程区域地质、地貌、水文等地质情况,加之遥感的宏观性和时效性的特点,便于工程选址工作的有利进行,遥感在工程选址中同样得到了很好的应用,尤其是在隧道工程地质调查中多以遥感手段为主。如在高原阿里机场工程中的应用,针对于高原自然、地质等其他不利因素的影响下,采用遥感技术作为工程前期勘察的技术方法,最后选定噶尔昆沙场址作为阿里机场的最后地点,此选址过程中采用了遥感技术,为国家节省了大量建设投资,同时为机场建设争取了宝贵工程施工时间[3]。芜湖长江大桥的桥位选址过程中,工程技术人员利用遥感技术开展了对桥位中线为基线,对上下游6km,东西两岸延伸3-4km,总面积约160km2范围内的遥感工作,对沿江附近的断裂带进行分析比对,为大桥建设的桥位选址提供了可靠的地质依据[4]。大瑶山隧道工程地质水文地质勘测,高盖山隧道工程地质调查也都采用了遥感技术手段进行。孙启庄—大同、祁县—介休高速公路工程地质遥感调查,为高速公路设计提供了工程地质方面的科学依据[5]。

4)遥感在水下工程中的应用

在遥感影像上,可以反演水下地形,可以分析地质的线性构造、环形构造,并分析水系与地质构造、地貌和岩类之间的相互关系。遥感技术在海岸工程、航道工程、跨海大桥的建设中发挥不可替代的作用,在我国重大工程中(如杭州湾跨海大桥、南京长江大桥、胶州湾跨海大桥、舟山大陆连岛工程等工程)得到了很好的应用。

3 总结

遥感影像是现代测绘的新技术,随着数字摄影测量与遥感技术的广泛应用,意味着数字摄影测量与遥感时代已经到来,对提高决策水平和设计质量、优化设计方案、节约投资成本都会起到关键的作用,构建工程建设的创新工程和优质工程,尤其是3S集成技术的发展与应用,给工程建设部门提供的新的思路和方法。

参考文献:

[1] 石雄伟.浅谈测绘新技术在公路勘测中的使用[J].科技风,2010(11):1-1.

[2] 张继贤.摄影测量和遥感技术在西部测图中的应用[J].中国测绘报,2008,11:33-35.

[3] 赵文.高原工程建设中的遥感技术应用[J].科技,2010(11):79-80.

[4] 张明慧,张晓霞,高潮.3S技术在土木工程中的应用[J].建筑科技与经济,2010(4):41-43.

遥感技术过程篇5

关键词:遥感技术;土地利用调查;应用特点;局限性;调查方法

Abstract:This paper briefly analyses the development of remote sensing technology in China and its function, and discusses the limitations of the application of remote sensing technique to investigation of land use present situation, focusing on the remote sensing technology in the land use application and characteristics of investigation, and the application of remote sensing technology in the use of land resources survey methods were introduced in detail, for staff reference.

Keywords: remote sensing; land use investigation; application; limitation; investigation method清空内容

前言

遥感技术的发展极大便利了土地利用的调查,使得调查周期缩短,准确度和可靠性大大提高,减少了传统调查方式下的人力财力投入。虽然在实际操作中遥感技术还存在一些缺陷,相信随着计算机信息技术的进一步提高,高新技术的不断发展,遥感技术在土地利用调查中的应用会日趋完善。

1、我国遥感技术的发展及作用

遥感技术在我国的应用起步较早,是伴随航天技术的发展而来的,最近几年来发展迅速,应用领域也在不断扩大。我国国家统计局自上个世纪八十年代开始便在全国范围内开展了广泛的土地资源调查统计工作,在这个调查过程中将遥感技术引入进来,通过遥感技术得来的数据实现了对我国整体土地使用情况的首次了解,调查结果的准确性保障了我国后期土地政策制定的适用性。从此我国的土地使用情况开始了用遥感技术进行勘察的方式,并且在长期的发展中趋于完善,技术水平不断提高。遥感技术在我国土地资源管理中发挥着重要的作用。

1.1 服务于各级政府,有利于提高政府政策的准确性,依据遥感情况制定完善的土地资源管理计划,及时对土地利用过程中出现的问题作出反馈,起到对有限国土资源的保护和合理规划作用;

1.2 及时反映当前土地的利用情况,为后期进行城市建设规划以及了解土地利用总体情况奠定基础;

1.3 为整体土地利用发展规划提供充足的信息。

2、遥感技术应用于土地利用现状调查的局限性

遥感技术是一项发展较早的技术,在长期的不断完善过程中趋于精确,能够对对象做出较为准确的定位和勘测,极大便利了地理调查。遥感技术从广义上来讲,是指在较为遥远的地方借助专门的特殊探测仪器,将远处的物体辐射的波长信号进行记录和接受,再通过专业处理程序进行再加工,从而将远处物体通过图像的形式展现出来,从而能够使得勘测人员通过观察图像,了解远处的情况和环境。遥感技术由遥感平台、传感器、应用系统等多个部分共同构成。

2.1 遥感技术的使用对专业人员的技术要求较高,使得遥感技术的推广和操作中的准确性面临困境,技术的制约使得勘测结果失效。

2.2 遥感影像色彩鲜艳且对比强烈,这为调查提供了较为完善直观的数据支持,但也存在着难以判断图片物体的具体面积和大小,要进行具体测量。

2.3 在遥感技术使用的过程中还面临着地界统计的出入,因此在统计的结果中存在一定偏差。因此,遥感技术并不能完全取代传统的统计方法,还需要在不断完善现代化统计手段的同时兼顾传统,采取多元调查方法结合的方式增强最终数据的可靠性。

3、遥感技术在土地利用调查中的应用及特点

遥感技术相比较于其他调查方法,能够24小时不间断工作,并且能够及时有效的获得土地使用情况资料,遥感技术受地区环境限制较少,能够在有限的时间里尽快的完成任务。遥感技术在信息的记录上可体现出周期性以及丰富的动态性,能够及时记录土地使用的变更情况。传统的土地利用调查依赖于大量的人力和物力投入,工作周期长,工作的准确性不高,成本极高。土地利用调查是在城市化进程进一步加快,经济飞速发展的情况下发展起来的,强化土地资源规划、管理、保护和合理的利用是适应社会发展的必要措施和基础工作。

3.1 起点较高,具有全局性,基于遥感技术的土地利用调查一般而言具有全局性特点,而且往往具有很强的宏观性,起点高的特点使得建立在这一基础上的调查更有利于统筹全局,把握整体的土地资源利用情况;

3.2 技术要求高,遥感技术看似原理简单,实际操作起来却需要较高的技术水平和专业要求,在管理上也需要专业人员的科学化管理,从勘测到记录都需要较高的技术水平;

3.3 实际应用性,遥感技术应用下的土地使用调查,不仅要求提供最终的调查结果和准确性较高的土地利用现状调查,还要求为现实的整体规划做出调整,最终应用于整体土地政策的规划,提高土地资源利用率。

由上可见,传统的土地调查方法较不科学,存在着周期长、资金投入多、调查受周围因素干扰大的问题,极大影响了整个调查的整体运作情况,客观性和周期性不强最终使得所得数据和记录的可用性不大,与现实的结合不紧密。而遥感技术则具有了明显的优势,周期短、客观性和准确性强,这为土地资源的有效利用提供了数据支持。

4、遥感技术应用于土地资源利用的调查方法

遥感技术需要多方面技术的综合应用,比如勘测技术、信息处理技术、图像处理技术、网络信息技术、数字化信息记录技术等。多方面技术的综合应用决定了遥感技术在使用过程中的技术性和专业性。遥感技术在土地调查应用过程中的关键环节是遥感影像的制作和再加工过程,这个环节最终决定了遥感技术应用于土地调查的好坏。

4.1 影像校正

影像校正是指通过遥感技术所得的遥感图像信息,按照打底的水准面和坐标系对图像中物体的具置,使得遥感图像数据依据现实环境几何坐标进行校正。影像校正分为多个步骤,首先第一步便是位置的计算,位置选取是控制点确定的重要一步,控制点的选择正确与否,直接影响了整个影像校正的过程。控制点的选择要坚持易分辨、特征明显的原则,保证控制点的选择能够准确为后期影像的处理奠定基础,找准位置。另外在控制点的选择上还应该注意在图像的边缘留有一定数量的控制点,避免在处理过程中因为误差出现影像外推。

4.2 遥感影像的配准

遥感影像的配准是指将多重影像进行重叠,即是将影像中的地理坐标和影像之间的统一,具体操作是在配准过程中选择多项式模型,以人机交互的方式实现对影像的配准。在配准过程中要尽量减少误差,并且尽可能实现对配准的现实适用性。遥感影像的配准是实现了控制点与影像之间的配合,是将标准化的空间方式进行整合,最终在有限的范围内对影像进行配准。

4.3 遥感影像的融合

遥感影像的融合是指将多源数据统一在同一个地理坐标中,采用专业科学的算法和运算方式将多幅影像合并在同一个新的图像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的过程是将传感器得到的不同类型的信息加以综合,用单一传感器减少多重遥感器带来的不必要麻烦和矛盾,使得最终影像能够直观易懂,并且能够清楚认识。最终融合的图像是综合了多元的信息产生的,具有丰富性和准确性,能够反映更多的信息,减少因为单幅影像造成的信息不清晰,从而提高数据的适用性和利用率。另外从影像的色彩来看,融合之后的影像色彩饱和度更高,对比度强,位置能够更加精确的表示出来。

4.4 遥感影像的识别

遥感影像的识别和判读是一个较为专业的过程,一般来说分为观察和计算机自动分类两种方法,遥感监测得到的最终影像仍然需要专业的判读。人为和计算机的两种方式应该与实际勘测的地形和物体情况相联系,就土地利用调查的实际环境和要求来看应该采用人机交互的方式对影像进行识别和判读,将图像信息转化为描述性语言,增强影像的描述性和可视性。

5、结束语

目前的土地资源越来越稀缺,因此,对土地资源的利用情况进行调查显得尤为重要。遥感技术在长期的发展中已经日渐成熟,在各个领域中被广泛应用。遥感技术在土地资源调查中的应用,极大地提高了调查的效率和准确性。

参考文献:

[1] 常庆瑞等,《遥感技术导论》,科学出版社,2004年,第18-19页

[2] 汤国安等,《遥感数字影像处理》,科学出版社,2004年,第123-131页

[3] 濮静娟,《遥感图像目视解释原理与方法》,中国科学技术出版社,2001年,第23-26页

遥感技术过程篇6

关键词:大数据;航天遥感;战略

中图分类号:P237 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-02

一、航天遥感和航天遥感系统

近些年来,大数据已经成为继云计算、物联网之后 IT 领域最流行的词汇,并在各行各业中广泛出现,受到人们越来越多的关注,也引起很多专家学者的深入研究。从2012年3月开始,美国开始投入对大数据的研究,与大数据相关的研究发展规划被列入科学信息领域的重要举措之一,相关部门基于大数据背景下获取、存储、处理等方面展开对遥感信息技术的研究。本文以航天遥感的现状为基础,分析航天遥感系统的技术现状,得出航天遥感系统如何面对大数据时代挑战的结论,以便于迅速采集遥感数据、对遥感数据进行分析和管理,满足人们对航天遥感的需求。

遥感是为了获取远距离物体的相关资讯,遥感技术被广泛应用于现场勘测,适用于面积广阔的观测,数据的综合性和可比性较强,具有很强的时效性,在勘测过程中不需要通过物理接触,而是通过电磁波的反射以及辐射,通过数据的采集和计算,实现对物体的远距离探测,获取包含物体的遥感数据信息。这里需要注意的是数据不等同于信息,数据承载有效的信息,在目前的应用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以发射、反射、吸收电磁波信号,都属于遥感信息源。地物的空间信息的获取方式需要通过搭载在遥感平台上的遥感器来获取。

二、大数据的概念

大数据是适应时展需求所衍生出来的概念,顾名思义,大数据所指的数据数量十分庞大,通过传统的收集渠道不能帮助企业采集、管理有效的信息,也无法立足于时代背景,向企业提供与经营相关的策略。直到2009年,“大数据”才逐渐出现在公众视野,以难以预计的速度进行扩散。研究大数据的目的并不是采集数据,而是将采集的数据进行分析、管理、处理、应用,增强数据应用的能力,进一步完善使用数据的功能,从而挖掘有应用价值的资讯,大数据技术具有可观的发展空间。大数据时代在信息通信、海量存储等方面有利于解决航天遥感系统迅速采集信息、处理数据,本文的重点放在数据存储方面,并分析新时代背景下航天遥感技术存在的机遇和挑战,进一步促进航天遥感技术的可持续发展。

三、航天遥感技术迎来的机遇

1.航天遥感技术的重要意义

航天遥感可以对环境和资源进行有效的勘测,也可以对信息技术进行有效的掌控。可以说从一定意义上讲,航天遥感技术已经成为决定战争胜负和影响国家安全的重要因素。 航天测绘已成为获取空间信息资源十分重要的技术手段。同时,遥感信息的获取、处理、加工和服务,与卫星定位技术和卫星通信技术的应用也密切相关,正在世界范围内蓬勃发展的小卫星技术对于推动遥感、导航定位和通信技术的快速进步具有重要价值。

2.大数据时代航天遥感技术的机遇

(1)云存储

在大数据时代的背景下,航天遥感技术可以使用云储存的技术,对数据进行实时更新,包括对数据副本进行实时更新,占有极少的硬件资源,广泛应用于亚马逊等电子商务行业中。存储虚拟化技术是云存储系统的关键所在,包括主机、基于网络、基于存储阵列三种,为了将设备的物理属性屏蔽,完成对异构存储设备的统一映射。基于主机需要使用虚拟化软件,在实际运用的过程中会增大主机端的负载,无法拓展主机的空间。基于存储阵列需要安装虚拟控制程序,将逻辑存储单元与多个物理磁盘设备相对应,这种操作具有可以满足用户对存储性能的要求,同时也存在一些缺陷,比方说拓展性能较差,无法延伸设备的拓展性。存储虚拟技术采用基于网络的形式可以集中上述两种存储虚拟技术的优点,在满足用户对存储性能需求的同时,保持设备一定的拓展性,因此很多企业都使用基于网络的主流形式。

(2)数据库

随着时代的发展,很多数据并非以文字的形出现,归属为非结构型的数据和文档,数据呈现半结构化的发展趋势。在云存储系统中,NOSQL数据库需要以数据增长需求为考虑因素,分析数据的实用性和可用性,尽可能满足人们对勘测各方面的需要。再进一步细化,数据库使用弱一性的特例,保证用户最后的运行个结构是类似的。一般情况下,NOSQL数据库分为四种,根据不同的情况,使用不同类型的数据库对数据进行储存。

四、航天遥感技术发展需要解决的问题

1.遥感大数据的自动分析

数据挖掘指的是,从海量的数据中通过算法搜索隐藏信息的过程,是目前大数据处理的重要方法,可以从遥感大数据中勘测出地表的变化规律,了解社会以及自然的变化过程。随着对地观测遥感的大数据不断出现,遥感信息语义的复杂性、数据维度语义的丰富性、传感器语义的多样性等特征使航天遥感技术对表达方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、时相、层次、方位观测数据即该地物在不同观测空间的投影,在实际观测过程中,遥感大数据需要考虑多分辨率、多源影像那个特有的特征表达模型,以及模型如何进行相互间的转化,从纹理、光谱、结构等低层结构出发,抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差异的目标特性,达成遥感数据一体化的目的。遥感大数据的自动分析,指的是挖掘遥感大数据信息,实现遥感观察数据向知识转化的前提,主要目的在于建立统一、语义的遥感大数据表示,为后续的数据挖掘作铺垫。遥感大数据的自动分析包括数据的检索、表达、理解等方面。

2.大数据时代航天遥感安全问题

结合目前的情况来看,我国航空遥感发展缺乏完善的监管制度,在具体运作的过程中缺乏协调和规划,相关的资讯和信息无法进行资源共享,无法对行业内的资源和技术进行整合利用,再上航天遥感技术的核心技术过于依赖国外,存在创新能力不足的问题,导致遥感迈入产业化具有一定的难度,产业化的发展需要技术与资金的不断投入,不确定性遥感信息模型和与人工智能相关的系统开发也有待进一步的深入研究。

五、航天遥感技术的发展趋势

1.大数据时代背景下航天遥感技术的发展方向

通过航天遥感技术,可以由航天、地面观测台组成以地球为研究对象的综合观测系统,提供定量、定时的数据,在大数据时代背景下,完整性和机密性是航天遥感技术的重要特点,航天遥感技术涉及国家政机密,因此如何保障完整性和机密性是航天遥感技术需要面对的问题。根据时代的要求,人们越来越重视数据的安全性和实用性,所以发展航天遥感技术的时候需要根据上述特点进行发展。面对当前的形势,高分辨率小型商业卫星发展迅速,雷达卫星遥感日益受到青睐,遥感技术的监测精密度将不断提升,呈现向上的发展趋势。

2.新时代要求航天遥感技术人才培养发展展望

在这个新时代背景下,航天遥感技术具有可观的发展前景,从事该领域的专业人才短缺,航天遥感技术是我国的战略新兴产业,可以为航空航天信息技术的发展创造更大的发展空间。学校应该增加与此相关的专业设立,规划相关的人才培养的计划,在培养航天遥感人才需要结合大数据的知识背景进行学习,让从事航天遥感的人才跟上时展的需要,重点掌握与遥感技术相关的知识。与此同时,学校方面应该重视对航天遥感技术的人才进行培养,定向向人才灌输有关大数据遥感的知识,让学生规划在航天遥感领域的发展,为学生毕业从事航天遥感方向的工作奠定想学术基础。

3.新时代下航天遥感技术发展趋势展望

新时代背景下,数据化的普及在一定程度上促进了航天遥感技术的发展,加上我国政策对航天遥感技术的大力支持,包括数据库、云计算在内的数据库等新兴技术应用将推动航天遥感技术的变革。航天遥感技术呈现良好的发展趋势,促进各行各业进行资源的调整和整合,新时代背景下的航天遥感技术从“定性”向“定量”转变,呈现多平台共存、综合应用不断深化的发展趋势,展现市场不断扩大的发展趋势,极大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遥感技术行业呈现全新的面貌与发展趋势。

参考文献:

[1]汤国安等编著.遥感数字图像处理[M].科学出版社,2004.

[2]李国杰.大数据研究:未来科技及经济社会发展的重大战略领域:大数据的研究现状与科学思考[J].战略与决策研究,2012,6(1):647-657.

[3]乔朝飞.大数据及其对测绘地理信息工作的启示[J/DK].测绘通报,2013(1):107-109.

[4]王树良.大数据下的空间数据挖掘思考[J/DK].中国电子科学研究院学报,2013,8(1):9-17.

遥感技术过程篇7

【关键词】无人机遥感技术;森林资源;调查;运用价值

森林资源的调查是林业活动开展的重要基础,随着社会经济的发展与科技的进步,我国的森林资源调查技术逐渐的完善,尤其是近几年,遥感技术的发展逐渐加快,无人机遥感在森林资源调查中的应用也越来越重要。

一、无人机遥感概述

无人机遥感技术简单的说就是将无人机技术与遥感技术进行有效的结合,其主要的技术内容有无人驾驶飞行技术、遥测遥控技术、遥感传感器技术、通讯技术、遥感应用技术以及GPS差分定位技术,这是一种相对较为综合的技术,起可以快速的对我国森林资源进行调查,并对相应的信息与数据进行掌握,以此来进行对森林资源的调查。这一技术在使用的过程中具有成本低、消耗低、风险小、可以进行重复使用的特点,无人机遥感技术最开始是在侦查方面进行使用,主要用于军事领域,逐渐扩展到气象环境的观测、资源的勘探以及突发事件的处理。无人机遥感以其高效率、高分辨率的优势得到广泛的推广,这也是传统遥感技术难以进行比拟的,这也就逐渐受到研究人员的关注,在一定程度上扩大了无人机遥感的使用。

随着社会经济的发展逐渐加快,科技水平有着显著的提高,无人机遥感技术也有着一定程度的发展,也是由于无人机遥感设备的功能逐渐完善,其在更多的领域得到有效的应用。尤其是在森林资源的调查过程中,无人机以其自身的优势得到相关工作人员的重视,并对我国的森林资源进行了有效的调查,不仅可以有效的预防自然灾害,也可以对出现的自然灾害进行及时、有效的监测,从根本上提高自然灾害的处理效果,降低灾害造成的损失。

二、无人机遥感在森林调查中的运用价值

(一)森林资源调查

森林资源的变化受到广泛的关注,所以对森林资源调查对我国的林业发展有着至关重要的影响,对森林蓄积量的调查与森林资源清查是现阶段遥感技术应用研究的重要内容,这一系列应用在一定程度上彰显了无人机遥感的作用,其不仅可以对森林资源的动态变化进行检测,也可以提高对信息获取的时效性与真实性,同时,图像也可以对现阶段森林的状态与立体覆盖等状况进行真实的反应。此外,无人机遥感的成像速度相对较快,这也就提高的森林资源调查信息的时效性,加强了不同植被所分布的规律,通过不同的遥感资料,来保障森林资源调查的效率与质量。

在对森林资源进行清查的过程总,传统的清查注重对森林资源的面积、树种等方面进行识别,这种调查难以充分的对森林资源中的内容进行充分的管理。而通过无人机遥感技术对森林资源进行监察则可以对森林内部的详细信息进行及时的掌握,也可以全面、准确、客观的对森林的分布状况进行有效的掌握,这也是无人机遥感在森林资源调查中运用的价值。

森林资源进行监测的另一方面内容就是森林的蓄积量监测,遥感影像光谱信息与森林生物之间存在着一定的联系,据相关的研究表明,森林自身的蓄积量与波谱比值之间有着一定的关系,所以无人机遥感在对森林的蓄积量进行调查的过程中有着一定的优势与特点,其不仅可以通过对遥感数字影像来对相应的数据状况进行分析,也可以精确的掌握植被的分布状况,这也是对森林资源进行调查与分析的重要途径。

(二)森林生态环境研究

森林生态环境的研究是全球生态系统的重要组成部分,随着社会经济的发展逐渐的加快,生态环境的平衡受到一定的影响,环境也逐渐开始恶化,这也就在一定程度上影响到了我国国民经济的发展与进步,难以对可持续发展的战略要求进行贯彻落实。无人机遥感技术的应用,可以准确、适时的对森林资源进行调查,及时掌握森林资源的动态发展,这也就为生态的发展奠定了基础。

(三)森林火灾检测与灾情评估

森林防火是现阶段进行森林资源管理中的重要内容,通过传感器来将光波与热红外对森林进行检测,以此来对灾区的位置进行明确,并对火灾的发展方向掌握,这也就为救援提供了相应的依据与基础。无人机遥感以其自身的优势来对火灾的相关信息进行调查,以此为依据制定相应的解决措施,可以在一定程度上减少火灾造成的损失。此外,在我国的林火监测应用技术系统中,无人机遥感技术有着重要的作用,也可以加强森林防火的效果。

(四)森林水文

森林的水文状况也是进行森林调查中的重要内容,其不仅可以保障生态的平衡发展,也可以在一定程度上加强防洪、防旱等方面的效果。无人机遥感技术在森林的水文中有着重要的应用,其对森林水文现象的发生以及其发展的动态规律进行掌握,这也是保障森林发展的重要途径。现阶段水土流失的现象相对较为严重,这也就影响到了森林的发展,而无人机遥感技术在这一方面起到至关重要的作用。

结语

随着社会经济发展与科技的进步,无人机遥感在森林资源调查中的应用也在不断的完善。现阶段的森林调查中对数据的要求逐渐向着多元化的方向发展,对数据的精度、实效以及质量等方面的要求也逐渐严格,这就要求明确无人机遥感在森林资源调查中的价值,并对其中存在的问题进行不断的完善,从根本上保障我国社会的稳定发展。

参考文献

[1]张园,梁世祥等.无人机遥感在森林资源调查中的应用[J].西南林业大学学报,2011(06)

[2]谢涛,刘锐等.基于无人机遥感技术的环境监测研究进展[J].环境科技,2013(08)

作者简介

遥感技术过程篇8

关键词 高等院校;遥感课程;教学;教材;教学方法;实验

中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)07-0288-02

遥感技术是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是建立在现代物理学(光学、红外线技术、微波技术、激光技术、全息技术等)、空间技术、计算机技术以及数学方法和地学规律基础之上的一门新兴科学技术[1]。遥感是现代空间信息获取与更新最重要的技术手段之一,已被广泛应用于测绘、地球科学、国土、城市建设、农业、林业、环境、气象、海洋等诸多政府部门和社会、经济领域[2-3]。随着遥感技术越来越广泛而深入的应用,自20世纪80年代以来,我国各高等院校纷纷开设相关专业和课程[4],引导学生利用遥感技术解决自身专业领域的相关问题[5]。资源环境科学专业开设了遥感概论课程,作为一门专业基础必修课,该课程的内容在本专业其他n程上均有涉及或应用,比如土地利用规划学、土壤地理学、地理信息系统、普通地质学等[6],本课程的学习效果直接影响后续课程的学习乃至学生将来的就业,其重要性不言而喻。但是在课时有限、教学资源相对短缺的情况下,如何教好并让学生学好这样一门理论性和技术性都很强的课程,需要对教学中的各个环节进行探析。

1 遥感课程教学探析

1.1 教材选择

随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,遥感作为一门新兴的科学得到快速发展。目前,有关遥感方面的教材很多,但是各类教材内容和重点各具特色,又各有其局限性,并且由于出版周期等的限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有一定的差距[7]。本专业一直选择《遥感导论》[8]作为教材进行讲授,该教材是由高教出版社出版的面向21世纪课程教材。但是该教材自出版后并未再版,因而存在对实际应用和学术前沿关注不够的弊端,故根据资源环境科学专业的培养目标和学生的就业领域精选了几本辅助教材,并整合教材内容进行讲授。辅助教材选择的是《高光谱遥感-原理、技术与应用》[9]《环境遥感监测与应用》[10]《遥感基础与应用》[11]等。最新出版的教材《遥感原理与应用》[12]读者评价很高,也可以作为辅助教材。以上教材与专著的出版时间相对较晚,基本涵盖了遥感技术的最新发展及应用的最新领域,并结合了资源环境科学专业的实际应用,对主讲教材起到了有益的补充。当然备课时还需要到相关网站查阅最新的参考信息,了解遥感卫星的最新发展动态[7]。

1.2 教学内容

资源环境专业并没有设置很多关于计算机知识、测绘知识以及空间科学、信息科学等方面内容的课程,这就给遥感课程的教学带来相当大的困难[13]。资源环境科学专业开设遥感课程的目的主要是要求学生通过学习该门课程能够掌握遥感基础知识,并学会将这一先进技术应用于资源环境领域,比如资源调查与环境监测等。因此,根据遥感课程教学目标和学生的实际情况,对涉及较多物理、数学、计算机、测绘和空间科学的电磁辐射、遥感成像原理及图像处理的各种算法等纯理论的内容进行简化、精讲。而对于学生感兴趣,并与实际应用结合紧密的资源环境遥感专题应用方面的内容适当增加课时,结合实际案例进行剖析,将理论与实际应用结合进行详细讲解,并进行实时演示,让学生掌握遥感技术实际应用的流程,增强学习兴趣,并为后续遥感实验课程的顺利开设做铺垫。比如讲解土地利用遥感监测专题时可以结合科研课题,以洛阳市的土地利用遥感监测为案例,从数据收集、资料整理、技术路线与方法、结果分析几个方面进行讲解和演示,让学生对于遥感图像处理方法及信息提取,比如几何精校正、波段组合、增强处理、图像融合、图像分类等有进一步的了解,并对前期所学基础知识进行复习,对于遥感技术的专题应用有切身体会,从而增强学生的学习兴趣。

1.3 教学方法

作为现代教学方法之一的多媒体教学法,具有信息容量大、表现形式多样、图文并茂、声像并举、直观明了等传统板书无法比拟的优势[6]。但是,教学过程中存在教师过分依赖多媒体教学的情况,比如将教材内容原版搬至PPT,没有进行取舍,然后教师对着PPT进行“满堂灌”式的讲授;而学生在教师这种方式的教导下,被动地接收,缺乏思考,存在教学内容难以被消化、吸收的现象。要改变教师“眉飞色舞满堂灌”、学生“呆若木鸡听”的现状,就必须在利用课件教学时,创造性地运用教师与学生“双向互动式”和“讨论式”的教学法,设法让学生参与教学过程,发挥其主体性作用[14]。比如进行图像增强处理内容讲解之前,教师可以鼓励学生进行分组,课后以小组为单位通过教师提供的网站免费下载学校或者其他熟悉区域的遥感图像,然后查阅资料以多种增强方法对同一遥感图像进行处理,比较各种增强处理后遥感图像的变化及特征,并进行总结,准备好PPT课堂汇报和讨论。在教师课堂讲解“图像增强处理”内容时,可以选择一组制作美观且内容较全面的PPT由学生进行现场汇报,然后全班学生和教师一起参与讨论,之后教师总结存在的问题,有针对性地进行详细分析、讲解,这样不但调动了学生作为学习主体的能动性,也增强了学生的学习兴趣及主动性,并且通过学生自己查阅资料解决问题的学习过程,最终的教学效果远优于被动式接收知识。

1.4 实验环节

实验教学不但是遥感课程教学的重要组成部分,而且是学生实践技能培养的关键环节[15]。目前,国内缺乏普适性较强的遥感上机实验课程教材,这是各大院校遥感课程教师普遍的感觉,因而各大院校使用的实验教材多为自编[16]。资源环境科学专业的实验教材是教师根据现有的实验条件、学生的实际情况自编的。对于验证性的实验,教师只需要将必要的步骤在实验教材中体现出来,而没必要将每一个步骤细化,这样实验教程既起到了提纲挈领的作用,也给学生提供了思考的余地。实验课设置的时间最好在理论课讲授完之后的1~2周进行,这样学生既可以对上课讲授的内容进行复习,又可以通过上机操作对遥感图像处理过程加深理解。最后必须增设一个综合性专题实验,将遥感预处理、增强处理、分类及野外调查、现场解译、专题制图等知识串联起来。鼓励学生课外查找资料,自己确定具体的专题实验项目,然后在教师的辅导和各小组成员通力合作下完成资料的收集、技术路线和方法的确定、野外调查和解译、专题图的制作。通过综合性实验的完成,学生不但对所学的遥感知识有了更多的了解和理解,而且可以掌握遥感技术解决实际问题的流程。最后,教师对学生的实验结果给予中肯的评价与鼓励。

2 结语

遥感是一门涉及多学科知识的综合性课程,其理论性、技术性和实`性都很强。本文仅对资源环境科学专业遥感课程教学的4个核心环节进行了深入的探讨,对于本课程的教学方法今后还将继续在教学过程中进行学习和研究,以便进一步提高学生的积极主动性和学习兴趣,改善教学效果,提高教学质量。

3 参考文献

[1] 周廷刚,何勇,杨华,等.遥感原理与应用[M].北京:科学出版社,2016.

[2] 汤国安,张友顺,刘咏梅,等.遥感数字图像处理[M].北京:科学出版社,2004.

[3] 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,2007,30(6):45-48.

[4] 陈述彭,赵英时.遥感地学分析[M].北京:测绘科学出版社,1989.

[5] 刘继琳,万幼川,马吉平,等.遥感系列课程辅助实验教学系统的设计与应用[J].实验室研究与探索,2007,26(3):78-80.

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[7] 陈星彤,童洁,刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量,2008(2):79-80.

[8] 梅安新.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[9] 童庆禧,张兵,郑兰芬.高光谱遥感-原理、技术与应用[M].1版.北京:高等教育出版社,2006.

[10] 王文杰,蒋卫国,王维,等.环境遥感监测与应用[M].1版.北京:中国环境科学出版社,2011.

[11] 邓良基.遥感基础与应用[M].北京:中国农业出版社,2009.

[12] 周廷刚.遥感原理与应用[M].北京:科学出版社,2016.

[13] 邓荣鑫.资源环境与城乡规划管理专业《遥感》课程教学探讨[J].地理空间信息,2013,11(1):156-157.

[14] 林卉,胡晋山.《遥感原理及应用》课程开展双语教学的体会与思考[J].海洋测绘,2005,25(1):76-78.

[15] 张飞,买买提・沙吾提,丁建丽.《遥感概论》精品课程的“教学与科研互动模式”探索[J].科技创新导报,2011(3):174.

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