遥感技术综述范文

时间:2024-04-19 17:48:52

遥感技术综述

遥感技术综述篇1

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.

遥感技术综述篇2

关键词:遥感技术;大气环境;水环境;生态环境;环境监测

通过运用遥感监测技术,我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题,比如时空阻隔,无法体现整体,费用过高等等,由于当前的生态不断恶化,此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。

1 遥感技术概述

1.1 遥感的概念

所谓的遥感技术,具体的说是一类借助物体反射电磁波,来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备,利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的,获取有价值的内容。

1.2 遥感的分类

(1)如果按照探测波段来区分的话,我们可把其划分为:紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。(2)如果按照搭载设备的平台来划分的话,我们可以把其分成:航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。(3)如果按照传感设备的运行形式来区分的话,我们可以把其分成:主动式遥感技术、被动式遥感技术。

2 遥感工艺在环境监测中的意义

2.1 监测区间宽,综合全面

如果只是从地表观测的话,我们能获取的信息非常少,但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话,很显然获取的信息非常全面,而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境,确保监测工作朝着立体化方向发展,具有区间宽,综合性强的特点。

2.2 高效快速

因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的,因此它能够以较快的速率获取所需的资料,所以能够提升工作效率。而且,信息的传递是借助电子光学设备来完成的,所以其更加的现代化,便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家的信息总数较之于一般措施获取的信息总数要多很多。

2.3 措施众多,工艺优秀

该技术能够用来监测普通方法无法监测的区域,比如荒漠以及冰川等区域。借助该技术我们还能够获取红外等不同波段的数据。不仅可以使用摄像措施获取资料,而且还能够通过扫描方式获取所需内容。

2.4 速度快,时间短

对于固定的地区能够多次成像,可以获得最精准的动态信息。

3 具体应用情况

3.1 用来监测大气情况

借助激光以及电脑等先进科技,明确大气信号的传播特点,以及不一样的大气状态之中的信号的具体特点,得到遥感方程式,进而完善有关的理论。由于大气成分在不同的波段吸收电磁波的情况不一样,所以我们可以分别测试各个组分的情况。

目前我们国家已经开始使用该项技术开展环境污染治理工作,其中监测的重点有如下几方面:第一,借助遥感技术,监测大气污染。第二,通过分析遥感图像体现出的植被变化特点,明确污染情况,比如污染的存在区域以及程度和变化特点等。第三,和地表采样获取的信息比对综合,建立完善的定量体系。第四,借助飞机携带监测装置,在污染区域的上方获取样本,进而加以处理。

3.2 用来监测水体情况

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础,洁净水能够很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此类水在遥感图像是色泽较暗。综合考虑空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性,landsat8数据是目前水质监测中最有用,也是使用最广泛的多光谱遥感数据。此外,SPOT卫星的HRV数据、IRS-1C卫星数据和气象NOAA的AVHRR数据以及中巴资源卫星数据也有一定的应用。水质遥感监测研究的内容包括:水体浊度、叶绿素、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等,其中在水体浊度和叶绿素的定量监测方面已比较成熟。

3.3 用来监测生态情况

生态环境监测又称生态监测,是环境生态建设的技术保证和支持体系。生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。它可以被用来测定较广阔区间的土地使用状态,同时还可以调查大规模的生态污染问题。

3.3.1 分析土地使用情况

遥感技术在土地利用监测中的应用,早在1960年国外就利用TIROS和NOAA卫星数据通过制备指数来研究土地利用和土壤覆盖变化。最近几年,很多国家都开始使用遥感技术来分析土地资源,特别是土地分类工作方面利用的更是频繁。

3.3.2 辅助开展生态调查工作

众所周知,植物能够反映出一个区域的环境状况。而且它还可以体现出所在区域的土壤以及水文等特征。借助遥感技术,我们能够获取植物特点。由于当前的传感设备的性能不断提升,加之处理工艺不断完善,此时像是植被的成分以及数量等等的特性都可以借助放射数据来明确。NOAA气象卫星数据的优点非常明显,比如分辨率极高,而且所需的费用不多,不会受到外在天气干扰,因此被大量的用到植被监测工作之中。

3.3.3 调查生态污染情况

最近几年,由于群众生活水平提升,此时垃圾数量也在增加,这就在无形之中导致了严重的生态污染问题,而借助遥感技术,我们能够测试到垃圾的放置情况以及数量等等,这样便于我们更好的处理。遥感监测固体废物的堆置对图像空间分辨率的要求比较高,需达到3~10m的水平。

4 发展方向

4.1 遥感技术层面

(1)遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。热红外遥感技术会得到更广泛的应用。雷达遥感工艺的特点较为显著,比如它能够全天性的获取信息,而且有着强大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统。(2)遥感信息模型的发展方面,遥感信息机理模型的发展和拓宽,特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。(3)遥感数据共享方面,积极发挥出国际卫星体系的优点,认真开展交流与沟通活动,确保从时空层面上加以互补。

4.2 与环境监测结合层面

(1)积极发展监测技术,切实发挥出当前监测的作用,将遥感工艺和地表监测措施结合到一起,完善当前的监测体系。(2)开发集成GPS,RS,GIS,ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术。

4.3 不同环境要素层面

(1)大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化;大气环境的主动和被动式卫星遥感一体化。(2)利用新型遥感数据进行水质定量监测,形成一个标准化的水安全定量遥感监测体系,由于水体类型不一样,可以建立对应的反演算措施;提升监测的精确性;开展监测模型研究工作;发挥出“3S”科技的优点。

参考文献

[1]王桥,杨一鹏,黄家柱.环境遥感[M].北京:科学出版社,2004.

[2]康志文,刘二东,贾飚.遥感技术在水环境监测中的应用[J].内蒙古环境科学,2009,21(6):177-180.

[3]陈玲,赵建夫.环境监测[M].北京:化学工业出版社,2008.

[4]石丽娜,赵旭东,韩发.遥感技术在环境监测中的应用和发展前景[J].贵州农业科学,2010,38(1):175-178.

遥感技术综述篇3

关键字:多源遥感影像 动态监测

中图分类号: F301.2 文献标识码: A 文章编号:

多源遥感影像技术

随着遥感技术的迅速发展,光学、热红外以及微波等各类卫星传感器对地观测的应用,所获取的同一地区的多时相、多光谱、多传感器、多分辨率和多平台的多种遥感数据越来越多,我们把这些数据称为多源遥感影像数据。多源遥感影像数据与单源遥感影像数据相比,多源遥感影像数据所提供的信息具有冗余性、互补性和合作性。为了对观测目标有一个更加全面、清晰、准确的理解和认识,人们一直希望找到一种综合利用多源遥感影像数据的技术方法,因此多源遥感影像融合成为人们关注的热点。遥感影像融合是指:“采用一种复合模型结构,将不同传感器遥感影像数据源所提供的信息加以综合,以获取高质量的影像信息,同时消除多传感器信息间的信息冗余和矛盾,加以互补,降低其不确定性,减少模糊度,以增强影像中信息清晰度,改善解译精度、可靠性和使用率,以形成对目标相对完整一致的信息描述”。多源遥感影像融合优点有:①影像质量改善;②提高了几何配准精度;③生成三维立体效果;④实现动态观测;⑤克服目标提取与识别中数据的不完整性等。本文论述了多源遥感影像数据融合的过程、常用融合方法及关键技术。

随着社会的发展,地理信息系统(GIS)在国民经济中所处的地位越来越重要,GIS的基础是矢量数据,数据的现势性和准确性很重要。应用遥感技术进行土地利用动态监测在我国已有近20年的历史,动态监测目的有两个:一是利用遥感影像监测土地利用的动态变化情况;另一个是利用监测数据对影响土地利用变化的因素及其变化过程、变化趋势进行分析。由于不同自动发现方法对不同类型的土地利用变化信息敏感程度不一致,且影像噪声和目标的自动分割都会影响监测结果精度,因此,当前的动态监测是在人工干预下半自动完成的,监测结果受操作者的影响较大,数据处理效率不高,这对大区域动态监测来说是无法忍受的。另外,动态监测的最终成果表现为PHOTOSHOP的PSD数据、TIF数据、EXCEL表格及各种文档说明,不适宜GIS的统一管理;且区域动态监测是一个长期的过程,即监测数据有明显的时态特征,因此,需要将多时相监测结果以合适的数据表达,并能在GIS软件中进行统一管理和查询分析。本研究目的是对动态监测数据处理流程进行优化,将多方法得到的变化信息进行综合处理,提高数据处理精度,减少人工干预。选择的实验区位于四川省绵阳市及其郊区,实验数据包括TM多光谱影像、SPOT2全色影像、SPOT5全色和多光谱影像。本文对变化信息自动发现方法、变化信息自动分割进行了深入研究,并将监测数据统一管理于GIS数据库。

创新 (1)用二维小波变换处理两时相遥感影像,以自动发现土地利用变化信息,使用了两种方法:影像融合法和小波系数求差法。前者是利用两时相影像相应小波系数的加权平均法自动探测变化信息,后者是通过对两时相影像对应小波系数求差的方式自动发现变化信息。与多波段主成分变换法的监测结果对比,以及利用野外实测数据验证,上面两种算法得到的监测结果均能达到实际应用的要求。 (2)在分析自动发现影像特征的基础上,比较了两种分割图像定目标的算法。一是利用多个小区域的灰度直方图寻找大区域的分割双阈值,结合区域生长算法,以目标边界灰度差为限制条件,将特定目标以区域的方式分割出来;二是将灰度影像先在PHOTOSHOP中进行处理,对包含目标的区域进行粗分割,减少背景噪声的干扰,结合新影像小波系数和目标的灰度信息,可以将特定目标(变化信息)的边界提取出来。 (3)鉴于不同自动发现方法对变化信息敏感程度不一致,以及图像分割方法和影像噪声对监测结果精度均有影响,应用一种多图像基于邻域的像素统计法。该方法是将多种自动发现方法和图像分割方法得到的二值图像的数据矩阵相加求平均,寻找分割阐值,利用阂值将像素分为目标、背景和不确定目标等三类,进一步处理将不确定目标完全归入目标或背景。经本方法处理后,监测结果比常规监测方法(如多波段主成分变换法)的精度高5至6个百分点。该方法能满足大区域动态监测的需要。该方法最大限度地保留了多光谱信息并提高了影像清晰度和空间分辨率 ,最终变化区域得到了增强。

多源遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段,能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息,因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。所谓多源遥感就是将不同来源的遥感影像数据,经过信息处理,判读分析和野外实地验证,实现数据融合提取,得到有用信息,最终服务于有关部门的规划决策。土地治理部门可以运用多源遥感技术快速获取现状空间的信息。以卫多源遥感影像数据为信息源,以多源遥感影像解译的数据为基础,对多源遥感影像进行解译,并更新影像数据库;利用GIS技术的空间分析功能, 提取土地利用/覆被变化信息,得到高精度的土地利用/覆被变化数据库,已经成为土地利用动态监测基本形式及面向更远更广阔的发展方向。

总结:,依据多源遥感影像融合技术的基本理论,结合新时期土地利用更新调查的原则和方法,根据地物在影像的纹理特征,探讨了多源遥感影像技术在土地利用更新和变更调查中的应用,分析比较了融合方法的特点及其实际应用。

参考文献:

1张宇坤;多源控制点影像匹配策略及控制点影像库设计研究[D];西北大学;2008年

2潘雪峰;张鹰;徐升;;Landsat卫星不同分辨率影像的分级几何校正比较研究[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2006年02期

3毛士艺,赵巍;多传感器图像融合技术综述[J];北京航空航天大学学报;2002年05期

遥感技术综述篇4

关键词:遥感技术;城市交通;规划与监测;应用

城市交通是城市地理学的重要组成部分,一直受到学者的广泛关注。城市交通对保证城市生产、生活正常运转、加强城乡间联系起着重要的纽带和促进作用[1]。在短时间内,城市交通呈现为静态的位置关系,在较长的时间内,表现出动态的演化过程。传统的交通规划方式很难对其动态变化进行及时的监测及规划调整。随着遥感技术的发展,其在交通规划与监测中的应用研究日趋深入,为城市交通规划与监测研究提供一条新的途径。

一、遥感技术

(一)遥感介绍

遥感(Remote Sensing)是指利用某种传感器装置不接触被测物体来获取地表的信息,通过数据传输和处理实现研究地面物体形状、大小、位置、性质及环境相关关系的一门现代化应用技术[2]。遥感技术具有快速、综合、动态、宏观、多层次、多时相的优势。随着科学技术的提高,遥感技术不断提高和完善,其应用领域由传统的调查、测绘等向城市信息调查、规划等方面拓展,服务领域不断扩展,获得相关学者的普遍重视,具有重要的应用价值。

现在城市交通是一个快速发展的开放系统,要对其实施合理的规划、建设和管理就必须及时掌握和全面分析其发展过程中的变化和信息。遥感技术可以准确、快速的获取城市交通线路长度、道路宽度等有关信息[3]。遥感技术既可以获得城市交通宏观的现状和综合数据,也可以获得每一条线路等城市交通微观的数据,能够实时、高效地为城市交通规划与发展提供多方面的分析数据和基本信息。

(二)遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术,它具有与其他技术不同的特点,主要归纳为三个方面:

1、探测范围广、采集数据快

遥感探测能在较短的时间内,对大范围的地区进行观测,并从中获取有价值的遥感数据[4]。对于很好的掌握地面事物的现状具有重要的作用,同时提供了宝贵的资料。

2、能动态的反应地面事物的变化

遥感监测可以周期地、重复地对同一地区进行监测,有助于人们获得数据,发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。

3、获取的数据具有综合性

遥感探测所获取的是同一地段、覆盖大范围地区的遥感数据,这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象[5],宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布,全面的揭示了地理事物之间的关联性。

二、遥感技术在城市交通规划与监测中的应用

(一)城市交通基础数据调查

城市交通调查中,基于点的传统地面调查,不仅费时费力,而且难以准确描述城市交通的基本面貌。遥感数据具有覆盖范围广和时效性的特点,利用遥感技术可以获得城市交通现状的总体状况。根据遥感影像上的城市交通道路特征,可以全面、准确的获取城市交通中道路长度、路网结构、道路宽度、停车场的规模和数量、街道绿化等城市交通基本信息数据;根据航空遥感影像可以获得城市交通路面上车辆速度、种类和密度等信息。如结合影像纹理特征和滤波技术,更能突出城市交通的线性边界,使用边缘检测和跟踪处理,可以提取城市交通现状矢量图。

(二)城市交通规划

要对城市交通发展战略和路网结构进行充分地规划,就要求对城市的地形地貌特征、交通的交叉口设置、管理方式、坡度、长度和路网的现状等信息有充分的认识,并且要掌握城市发展现状信息,利用遥感技术可以快速、准确的获取相关信息。根据多时相遥感影像可以获取城市扩展方向及速度和城市交通发展的现状,对其进行空间分析,借此对比城市交通需求与城市交通现状差距,为城市交通规划方向提供合理的决策依据。同时,根据遥感影像或连续拍摄的航片,能够获得城市交通拥堵的时间分布和空间分布,获得城市地面常规公交车辆的满载情况。借此可以有效的掌握城市交通实际的时空需求情况,为城市交通规划调整提供决策依据。

(三)城市交通动态监测

随着我国城镇化进程的快速发展,城市不断向外扩张,城市空间扩张加剧了城市交通压力。许多城市存在车流量多、交通拥挤等问题。在城市交通规划中,不仅要对城市交通各种要素的现状进行分析,还要对城市交通变化进行监测。利用遥感影像能获得城市交通动态发展的实时数据,为城市交通动态监测提供依据,是城市交通变化监测的有效手段。遥感对城市交通动态监测主要是通过对多时相遥感影像加工、处理获得城市交通动态变化信息。通常情况下,主要采用两类监测方法,一类是基于像元分类,如最大似然法、支持向量机,决策树等;另一类是面向对象分类法,如最邻近法,隶属度分类、面向对象决策树分类等。

三、结束语

在城市交通规划监测过程中,需要掌握多方面的基础数据,传统情况下,这些数据的获取需要进行实地调查,因而会耗费很多人力物力,并且持续时间较长,获得数据不全面,而遥感技术具有实时性、动态性和宏观性的特点,为城市交通规划与监测提供了新的基础数据调查途径,具有广阔的应用前景,但是遥感数据也具有一定的局限性,它不能全部代替传统地面调查。所以,城市交通规划部门及相关应用部门,在实际应用操作过程中,要根据具体的调查内容分析遥感技术应用的可行性,选择合适的应用方案,从而充分发挥遥感技术的价值。(作者单位:贵州师范大学)

基金项目:贵州师范大学研究生创新基金资助(研创201525)

参考文献:

[1] 张树鹏. 基于城市交通公平性的城市公共交通系统发展研究[D].兰州交通大学,2011.

[2] 孙家柄,舒宁,关泽群.遥感原理、方法和应用[M].北京:测绘出版社,1997:1-114.

[3] 崔龙. 遥感在城市规划管理中的应用[J].新材料新装饰,34,38.

[4] 韩兰英.基于3S技术的新疆棉花种植面积估测中影像分类方法研究[D].兰州大学,2006.

遥感技术综述篇5

一、运载火箭的 社会 和经济效益分析

我国 发展 运载火箭的社会效益主要表现在对综合国力和国际地位的提高方面。东方红1号卫星的成功发射,使 中国 成为继苏、美、法、日之后第5个有能力用自制运载火箭发射人造卫星的国家。独立自主地发展我国的运载火箭技术对提高我国在世界上的威望和地位做出了巨大贡献。而运载火箭在国民经济建设中的作用及取得的经济效益也是十分显著的。运载火箭的直接经济效益主要体现在以下几方面:

1.节省发射费用

2.对外发射服务

二、应用卫星开创了前所未有的新领域

在全球通信一体化的进程中,真正的信息高速公路应是以光纤、卫星通信和广播链路相结合构成的立体空间 电子 通信骨干 网络 。卫星技术在信息高速公路中不仅担负着空间通信的“硬件”作用,还由于其自身就是独特的信息源,也是信息高速公路的信息数据库的重要组成部分。卫星的应用促进了广播电视、远距离通信、导航定位等学科的 科学 研究,开创了卫星通信、卫星广播、卫星气象、卫星导航、卫星侦察、卫星勘探和空间研究等前所未有的新领域,发挥了传统方式无法或难以达到的效益和作用。

三、卫星技术在国民经济建设中发挥了重大作用

1.航天技术在农业育种工程中的应用

2.海洋资源卫星在海洋观测中的 应用

3.卫星遥感技术在土壤侵蚀监测中的应用

1991年,我国的水土流失面积达367万平方公里,造成耕地破坏、农作物减产。水利部利用560张卫星遥感资料对全国水土流失进行 分析 ,编制了1∶500000解译图,按成因、侵蚀强度、危害程度分类,分别量算了面积,为国家有关部门提供服务。1993年,又先后对山西三江河流域、延安地区、永定河上游等土壤侵蚀进行了调查,编制了1∶500000的土壤侵蚀图。并且,利用卫星和航拍技术相结合,调查了黑龙江13个规划水库、41个比较水位和5个设计洪水位下的淹没损失,在短时间内完成了沿江森林、沼泽等恶劣地域和中苏双方境内的调查,为中央决策机构提供了重要资料。此外,利用遥感技术对黄河入海口地区进行了动态监测,调查了农作物播种面积;为南水北调西线工程选线提供了极大的方便,大大减少了野外作业时间,缩短了周期,仅此一项就比常规调查节省经费50万元。“九五”期间,还利用遥感技术对土地有效灌溉面积进行调查。

4.利用卫星遥感技术对农作物生长进行监测和估产

5.卫星通信在地震监测预报中的应用

6.遥感技术在铁路勘测和国土普查中的应用

7.在地质普查测绘和森林植被调查中的应用

8.煤层勘测和考古研究

煤炭部利用遥感技术进行了鄂尔多斯地区聚煤 规律 及煤炭资源评价、锡林浩特胜利煤田矿区供水水文地质普查、酸雨调查和煤层 自然 监测。对我国“三北”地区国民经济发展和人类生态环境保护具有重要意义。

我国的空间遥感考古工作发展很快,已进行了长江下游空间遥感考古、丝绸之路古遗址分布与古地理演变研究、古城遥感研究和古水利遗址遥感研究等。

遥感技术综述篇6

英文名称:Remote Sensing Information

主管单位:国家测绘局

主办单位:科技部国家遥感中心;中国测绘科学研究院

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1000-3177

国内刊号:11-5443/P

邮发代号:82-840

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1986

期刊收录:

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

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期刊简介

遥感技术综述篇7

关键词;卫星遥感;城市规划;应用

中图分类号:TU984文献标识码: A

引言

城市规划、建设以及管理主要是依赖对城市过去、现在以及以后相关信息的掌握。当前的信息涉及面比较广、信息量相当大,绝大多数属于空间信息,以前的人工作业以及分析手段对于城市发展的要求远远不能满足。随着计算机及空间技术的高速发展,逐渐建立起了以信息获取技术作为主要标志的科技。城市规划以及规划管理也在这样的背景之下需要进行变革,引入遥感技术则可以极大丰富城市规划、建设以及管理的方法。

1、遥感技术概述

遥感是一门建立在空间科学、计算机技术、光学、电子技术、信息论等等新技术科学和地球科学理论基础之上的综合性技术,也是现代前沿科学技术之一,宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在当前新技术发展较快的背景之下,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展获得不断提高以及完善,服务领域因之不断扩展,而得到了广泛的重视,表现出比较强的应用价值、良好的经济效益以及巨大的生命力。城市遥感信息是城市之中十分重要的信息资源之一。遥感技术在城市规划以及管理方面的应用目标表现在:首先,快速实现城市范围之内国土资源以及生态环境的多层次、全方位综合调查。第二、依照不同的层次以及内容编制系列基础图件,则可以客观、系统地反映出城市的建设成就以及当前存在的问题,也可以给制定城市国民经济以及社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供一定的科学依据。

2、遥感在国土规划中的具体应用

2.1、大比例尺数字制图

法国SPOT5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m,在未来更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行,这就使卫星遥感技术突破仅能进行定性分析的局限,而跨入定性以及定量分析的全新境界之中。所以,航天遥感制图应用也比较活跃,不仅仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测之中获得了应用,同时在国家863计划信息获取以及处理技术主题之中也展开了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。同时,高分辨率卫星遥感影像可以提供立体像对,可以直接生成DEM数据,同时也可以进行大比例尺地形图的获取以及更新测绘。

2.2、摄影测量制图分析

目前1:5000及其以下小比例尺地形图进行测绘,通常都是使用摄影测量方法进行测绘。在城市测量上,因为其要求成图比例尺比较大,以前因为航测仪器以及作业水平的局限,平面精度还能满足要求,然而高程精度比较难满足《城市测量规范》的要求。近几年来,计算机技术的进步使得摄影测量制图出现全新发展,诞生了地形数据采集以及处理的数字摄影测量技术,数字测绘成果可以直接给GIS提供基础数据。当前,使用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘以及更新已经相当普遍,诸多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。实践表明,应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新,精度完全可以满足要求,且周期短、成本低。

2.3、遥感技术辅助规划决策

在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划在设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据。

2.4、正射影像制图

城市道路工程规划利用卫星遥感影像进行道路交通调查,对挖掘城市现有道路的潜力和改善道路交通条件有着重要的辅助作用。应用米级遥感影像可准确提取城市各种道路分布、长度、宽度、密度的现状信息。为城市规划部门研究城市道路交通存在的问题及城市发展和建设的关系,以及如何通过治理,使道路交通更好的为城市社会经济发展提供技术支持。我院利用卫星遥感数据提取城市道路及城市绿地等信息制作图,为规划服务。结果表明城区道路网在卫星真彩色图像上很明显,纹理清晰,解译方便。

城市水域专项调查在常规真彩色卫星正射影像图中,河流呈蓝色,色彩饱和,色调较浅。公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。水体越深,色调越深水体含沙量越大,色调越浅水体受污染程度越重,色调越深静止的水体较深,流动的河流色调相对较浅。结合实地调查资料,从影像图不仅能够清楚的解译出城区各水体的分布,还可根据洲、岛的形状、河流交汇处的锐角判断河流的走向。

2.5、对城市以及建设用地格局分析

城市人口的增加,房地产业的高速增长发展,促进了城市空间迅速增长,并且也出现了土地开发过热,地价暴涨等等问题,其给城市规划建设产生了诸多不利的影响。怎样合理使用城市的每一寸土地,同时提升土地的效益,促进城市的可持续发展,迫切需要对于城市增长的规律进行研究。利用多个时期的遥感影像图进行城市用地变迁动态研究,使用CA以及GIS技术预测、模拟城市增长的时空变化过程,可以发现城市规划之中存在的问题,做到及时改正,同时提升规划的准确性。宏观对土地进行监测。遥感技术对土地的监控提供了大量的TM图像以及其他相关土地数据资料。

遥感技术在城市规划设计与管理中的作用比较明显,会直接促进规划的合理性和设计的高质量的提升,而在城市空间结构动态变化研究、辅助城市规划与决策支持、城市发展演变的动态研究、城市生态环境调查、城市建设现状及违章建筑调查、为建立城市地理信息系统提供基础资料以及城市资源管理、城市环境地质与环境灾害研究等方面也获得良好的应用效。遥感技术是“数字城市”建设中的关键环节之一,城市遥感信息是“数字城市”多源信息的一个重要分支。遥感信息在城市领域的广泛应用,将推动数字城市乃至数字中国与数字地球建设的发展,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

2.6、遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量

以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。

由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

3、结语

随着高分辨率遥感数据日益广泛的应用,国内外卫星运营机构都加大了对卫星技术的研究开发,相继了分辨率更高的新卫星的发射计划,预计到2014年,国产卫星的分辨率达到亚米级,国外卫星分辨率将达到0.2m。利用高分辨率卫星数据可提取非常详细的街道、建筑物、河流,以及地形、地貌信息。以往只有航空影像才能获得高分辨率对地观测图像,现在高分辨率卫星遥感影像可与之媲美。高分辨率卫星影像将更广泛应用于城市建设和管理,更好的服务与数字城市建设。

参考文献

[1]杜培军,郭达志,盛业华.高分辨率卫星遥感的发展及在城市规划与管理中的应用[J].城市勘测,1999,04:17-21.

[2]吴健平,张立.卫星遥感技术在城市规划中的应用[J].遥感技术与应用,2003,01:52-56.

[3]李黎.广州城市边缘区规划管理研究[D].华中科技大学,2006.

遥感技术综述篇8

关键词 遥感;应用;发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

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[9]施益强,陈崇成,陈玲.遥感技术在环境资源中的应用进展与展望[J].国土资源遥感,2002(4):7-13.

[10]郭达志,杨可明.3S技术的最新发展[J].河南理工大学学报,2006,25(3):173-178.

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