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遥感的特性范例(12篇)

来源:整理 时间:2024-03-28 手机浏览

遥感的特性范文

关键词:环境;污染;遥感技术

引言

随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正发挥着不可替代的作用。遥感技术是获取环境信息的有力手段,是实现这一目的的极有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。

1遥感技术概述

1.1基本概念

遥感技术是从卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。

1.2特点

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低、质量高,便于进行长期动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等方面.其最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量,快速进行污染源的定点定位、污染范围的核定、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化,从而获得全面的综合信息。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术,根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术、微波遥感技术三种类型.当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理和军事侦察等诸多领域。

3环境污染遥感监测技术的应用

3.1水环境污染遥感监测

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的,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。遥感监测视野开阔,对大范围内发生的水体扩散过程容易通览全貌观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点.从而查明污染物的来龙去脉。

3.1.1泥沙污染及水体浑浊度分析

水体中泥沙含量增加使水反射率提高.随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加,水体反射量逐渐增加,反射峰亦随之向长波方向移动,即红移.又由于水体在0.93~1.13μm附近对红外线吸收多,不适宜作悬浮泥沙浓度的判定波段.定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段应在0.65~0.85μm之间。

3.1.2城市污水监测

城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物,它们分解时耗去大量氧气,使污水发黑发臭,当有机物严重污染时呈漆黑色,使水体的反射率显著降低,在黑白像片上呈灰黑或黑调的条带.使用红外传感器,能根据水中含有的染料、氢氧化合物、酸类等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况.水体污染状况在彩红外像片上有很好的显示,不仅可以直接观察到污染物运移的情况,而且凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读指示物,可追踪出污染源。

3.1.3废水污染和水体热污染调查

废水由于水色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样。废水污染一般用多光谱合成图像进行监测,有的根据温度的差异也可用热红外方法测定.热污染使用红外传感器,能根据热效应的差异有效地探测出热污染排放源,热红外扫描图像主要反映目标的信息,无论白天、黑夜,在热红外像片上排热水口的位置、排放热水的分布范围和扩散状态都十分明显,水温的差异在像片上也能识别出来.利用光学技术或计算机对热图像作密度分割,根据少量同步实测水温,可正确地绘出水体的等温线.因此热红外图像能基本上反映热污染区温度的特征,达到定量解译的目的。

3.2大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。对于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱,可以通过测量大气的吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来。

3.2.1有害气体的监测

人为或自然条件下产生的SO2、氟化物等对生物肌体有毒害的气体,通常采用间接解译标志进行.植被受污染后对红外线的反射能力下降,其颜色、纹理及动态标志都不同于正常的植被,如在彩红外图象上颜色发暗、树木郁闭度下降、植被个体物候异常等,利用这些特点就可以间接分析污染情况.对于地面污染,例如农田遭受污染之后,作物的生长将起特殊变化,地下水的污染也会引起地面植被的变化,与正常生长区的作物有不同的光谱表现.多光谱成像仪能监测这些变化,从而圈定地面污染分布范围,进一步对地面污染预防规划。

3.2.2臭氧层监测由于臭氧对0.3μm以下紫外区的电磁波吸收严重,因此可以用紫外波段来测定臭氧层臭氧含量的变化.在2.74μm处有个吸收带,可以用频率为11083MHz的地面微波或用望远镜来测定臭氧在大气中的垂直分布.又由于大气中臭氧含量高则温度高,又可以用红外波段来探测。

4发展趋势

遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研制开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。雷达遥感技术具有全天候全天时影像的获取能力以及对一些地物的穿透能力,将得到更广泛的应用。以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统必将是当前及今后遥感技术发展的重要方向之一。

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。将环境污染遥感监测技术(RS)与地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GeographicInformationSystem,GPS)、专家系统(ExpertSystem,ES)技术集成,利用环境污染遥感监测集成系统,可以大大提高环境监测的科学性,合理性及智能化程度,从而大扩展环境监测的应用范围,开发集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,也将是今后环境遥感技术的发展趋势。

5结束语

当前,我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。

参考文献

[1]李晓雪.基于遥感技术的环境监测应用分析[J].自动化与仪器仪表,2015(04)

遥感的特性范文篇2

关键词:地理检测;测绘遥感;技术;应用分析

地理检测技术在地质工程中,已经得到了广泛的应用,随着矿质勘探和生物科学的发展,对地理检测技术有了更高的要求,地理检测技术要想很好的发挥其应有的作用,就必须对检测的技术和方法进行更新,测绘遥感技术就是在这种背景下产生的,遥感技术是利用远距离的电磁波等手段,向需要探测的目标发射信号,然后通过返回的信号,就可以计算出目标的形状和组成等,目前已经有很多公司开发了相应的测绘遥感系统,在实际的检测过程中,只需要把相关的设备安放到指定位置即可,然后通过对设备进行简单的设置,设备就会自行的进行目标的测绘,极大的改善了传统地理检测的难度。

1测绘遥感技术简述

1.1测绘遥感技术的概念

遥感英文名为RemoteSensing,简称RS,顾名思义,遥感就是指通过非接触式的手段,通过一些必要的传感器,进行远距离检测的方法,然后就可以根据对目标探测的数据,对目标物体的特性和性质等进行深入的分析,从广义上来说,遥感是指所有远距离探测的方式,而狭义上的遥感技术就是通过具体的设备,收集探测目标的相关数据,然后对这些数据进行分析,在实际的应用中,通常都会采用一些对电磁波反应灵敏的设备,然后向探测的地区发射电磁波,电磁波在接触到物体时,会进行反射和散射等,同时目标物体自身会进行辐射,而探测的设备就是将这些与目标相关的电磁波都收集起来,通过计算机的特定运算,就可以得出物体的相关属性,测绘遥感技术的最初应用是在空中拍摄,在上世纪中期时,由于遥感技术可以迅速的获取某个地区的地形地貌,开始被人们所重视,到了第一颗卫星发射时,遥感技术开始走向成熟,经过了多年的不断完善,现在的遥感技术在地理检测中得到了广泛的应用。

1.2测绘遥感技术的特点

从遥感的发展历程中可以看出,遥感从最初的航空拍摄,发展到现在的地质测绘,其每个阶段的进步都是根据实际的需要来的,因此其具有很高的实用性,现在的遥感技术都是利用卫星进行的,卫星在高空进行拍摄时,可以对很大的空间同时进行探测,而传统的地理检测方式,通常都需要人工的参与,这种方式每次检测的范围非常小,获取的数据有很大的局限性,而要想完成大面积的检测工作,就需要大量的人力和时间,而卫星遥感的这种测绘方式,可以同时收集到一个地区大量的数据,对数据的处理也都是由计算机进行,由于卫星绕地球的周期都比较短,对同一地区进行遥感的时间间隔也比较短,尤其是地球同步卫星,始终保持在地球上空的同一个位置,就可以不断的对这一地区进行遥感,那么收集到的数据都是最新的,如果这一地区发生了地质变化,也能够很快的通过测绘遥感,收集到变化后的地理护具,这是传统的地理检测技术无法相比的,从检测成本的角度上考虑,卫星遥感技术也要好很多,由于不需要人员进行实地的检查,就能够节省人员和设备的相关费用,而卫星的存在,遥感通常都是其功能的一部分,同时对一些沙漠等荒凉地区的地理检测,地面的检测很难进行,如果采用卫星遥感的方式,就可以非常简单的解决。

2地理检测中测绘遥感的技术应用

2.1获取相关的地理数据

从某种意义上来说,在地理检测中使用遥感技术,极大的促进了地理学的发展,由于遥感技术可以获取到地区表面的图像,而且随着摄像相关技术的发展,卫星上所带的拍摄设备分辨率越来越高,获取到的图像也越来越清晰,测绘遥感技术的这个功能是地理检测的基本功能,已经在很多地理领域得到了应用,尤其是地图的绘制中,目前大多数地图都是通过这种方式获取的,由于这种卫星遥感测绘出来的地图,能够真实的表现出建筑物等的实际情况,受到了用户的广泛称赞,除了对地球表面进行拍照意外,遥感技术还能够利用波普获取到更多的地理信息,通过这种卫星的光谱遥感,对地下的情况也能够进行信息的获取,目前我国的一些卫星就配备了最新的高光谱设备,利用这个设备能够获取到很多地理资源的信息,这些信息对水利和矿产等领域有很重要的作用。

2.2测绘遥感技术在地质灾害中的应用

由于卫星遥感技术是在高空对地理信息的收集,那么在一些地质灾害中,对地理检测工作也可以顺利的进行,例如某一地区发生地震后,地形地质都有了较大的变化,要想很好的完成救灾工作,首先就需要一个地震发生地区的最新地图,这时卫星遥感技术不仅能够很快的获取到相关的地图信息,甚至对某一地区的地质灾害情况,也能够做出评估,从而使救灾工作能够很好的进行下去,同时测绘遥感也是地理信息系统收集数据的重要组成,由于该系统需要大量地理信息的检测和收集工作,而测绘遥感技术能够很好的完成,随着该系统自身不断的发展和完善,对相关数据的准确性和有效性要求越来越高,这就要求相关数据在保证精确的同时,还要进行及时的更新,而测绘遥感技术刚好符合这点,随着遥感相关设备的发展,收集的数据精确性越来越高,而卫星对数据的收集本来就有很好的时效性,这可以保证地理信息系统的有效运行。

3结语

通过全文的分析可以知道,遥感技术已经是现代地理检测中的主要方式,与传统的一些检测技术相比,遥感技术的对地理检测的空间上增大了,检测的时间上却缩短了,能够有效的保证相关地理信息数据的准确性和有效性,而且随着遥感技术使用设备的更新,对地理检测将变得更加精确,相信随着时间的推移,测绘遥感的技术将会在地理检测中得到更好的应用。

参考文献

遥感的特性范文

关键词:遥感技术生态环境监测

随着全球环境问题日益突出,环境灾害与环境事故频发,卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用,在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级,重复观测频率从月周期发展到几小时,光谱波段跨越了可见光、红外到微波,光谱分辨率从多波段发展到超光谱,遥感数据获取技术正走向实时化和精确化,卫星遥感应用正在向定量化和业务化快速发展[1]。当前,我国环境监测任务十分繁重,特别是对基于卫星遥感技术的环境遥感监测有着迫切需求。

1、遥感技术简介

遥感技术(RemoteSensing,简称RS)是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感,按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感3种类型,按研究对象可分为资源遥感与环境遥感两大类。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。高光谱遥感的发展,使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪),遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用,提高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。

2、环境遥感基础工作的应用技术

水环境遥感监测方面,初步开展了水环境可遥感指标体系研究,对叶绿素a悬浮物有色可溶性有机物溶解性有机碳水面温度透明度等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在水环境领域中的应用潜力分析研究;初步开展了水环境指标(如叶绿素a悬浮物水温)遥感反演与信息提取的技术流程研究大气环境遥感监测方面,初步开展了大气可遥感指标体系研究,对气溶胶悬浮颗粒物O3,SO2,NO2,CO2,CH4等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在大气环境领域中的应用潜力分析研究以及大气环境指标(如气溶胶光学厚度)遥感反演与信息提取的技术流程研究[2]。

2.1可见光、反射红外遥感技术

用可见光和反射红外遥感器进行物体识别和分析的原理是基于每一物体的光谱反射率不同来获得有关目标物的信息。该类技术可以监测大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等,是比较成熟的遥感技术,目前国际上的商业和非商业卫星遥感器多属此类。该类遥感技术用于环境污染监测,目前主要是要提高传感器多个谱段信息源的复合,发展图像处理技术和信息提取方法,提高识别污染物的能力。重点发展其在大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等监测中的应用。

2.2热红外遥感技术

自然界中的所有物质,无论白天或夜间,都以一定波长向外辐射能量。在热红外遥感中,所有被观测的电磁波的辐射源都是目标物。目前红外探测器所使用的电磁波段,主要有3~5μm和8~14μm两个波段,对地表常温物体的探测通常使用8~14μm波段。热红外遥感主要探测目标物的辐射特性(发射率和温度),鉴别出物质材料的类型,评价出各种现象根据热辐射特征。

2.3高光谱遥感技术

高光谱遥感技术的发展是人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一,是21世纪的遥感前沿技术。高光谱遥感数据的特点高光谱分辨率和高空间分辨率,它将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演及地物识别,因此在环境污染物监测中发挥主要作用。

3、遥感技术在生态环境监测与保护中的应用

我国的生态环境日益恶化,因此,如何在保护和改善生态环境的前提下发展生产已经提到了决策者们的议事日程上来。建立生态监测信息系统已经成为当务之急。这样的生态监测系统集生态环境信息管理、数据库管理、生态环境各要素的实时监测、时间和空间查询分析等多功能为一体,可满足实时动态、分时段监测、查询和分析的要求[3]。

目前,环境污染已成为一些国家的突出问题,利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。近些年来,我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳等多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。国家海洋局组织的在渤海湾海面油溢航空遥感实验中,发现某国商船在大沽锚地违章排污事件,以及其它违章排污船20艘,并作了及时处理,在国内外产生了较大影响。随着遥感技术在环境保护领域中的广泛应用,一门新的科学——环境遥感诞生了。

4、结语

总之,多种对地观测系统的发展,尤其是雷达遥感成倍地提高了信息的覆盖频率,从而大大增强了对资源环境的动态监测能力。随着科学技术的进一步发展,各项新技术不断地交叉融合,将使人们认识自然、改造自然的能力得到极大的提高。

参考文献

[1]聂洪峰,杨金中等.矿产资源开发遥感监测技术问题域对策研究[J].国土资源与遥感,2007.10(4):11~13.

遥感的特性范文篇4

关键词:遥感;地理国情普查;防洪抗旱

一、遥感影像技术在地理国情普查应用中的优势

地理国情普查是一项重大的国情国力调查,是全面获取地理信息的重要手段,是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基本性工作。普查的目的是查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布情况,为开展常态化地理国情监测奠定基础,满足经济社会发展和生态文明建设的需要,提高地理信息和政府、企业和公众的服务能力。

遥感技术之所以能够在地理国情普查中应用,是由于它具备了四个特点:首先,遥感技术具有宏观性以及区域性的特点,宏观性的特点使遥感技术在我国土地资源调查中应用成为了可能,而遥感技术的应用也改变了传统的地理国情普查方法。同时,遥感技术又能够将区域内的空间以及地理信息真实、清楚地观察到,并且反映出区域地理分布特征以及相互之间的关系。其次,遥感技术具有综合性的特点。遥感技术在对地理信息进行观察时,能够从空间、时相以及破断三方面形成探测网,形成的地球表面信息包括了光谱空间、地理空间以及时间空间等五维信息,人们观察以及分析问题能够更加全面。再者,遥感技术具有多波段性的特点。在对地理进行研究时,遥感器能够发出不同波段的波对地物信息进行探测,也使得探测的信息更加全面和准确。比如在使用可见光波段的波虽然能够较好的探测整个城市概况,但是却不能探测城市的热污染,必须使用红外遥感数据。最后,遥感技术还具有多时相性特点。在对地理信息进行普查时,使用遥感技术能够对同一地理信息进行多时段的重复探测,获得同一地理位置的多时相信息,进而能够发现该地区的地理变化。

二、遥感影像技术

(一)遥感影像变化监测方法

遥感影像可以综合分析多时相的地理图像信息,然后提取出动态的地理信息,实现地理遥感的变化监测。目前主要的地理信息变化监测方法主要有比较分类结果法、光谱变异法、分析主成分法、提取动态信息法、分析矢量变化法、植被指数互减法、图像数据运算法等,可以将这些遥感地理信息变化监测方法总结成基于分析空间模型方法、基于结果比较的分类方法、基于变换空间信息方法、和基于运算图像信息数据方法。

(二)遥感影像变化图像信息方法

遥感影像利用不同时相的地理图像变化信息,将多种图像变化信息变换之后进行动态检测和变化监测,主要方法有变换对应成分法、分析频率域法、变换典型成分法、变换KT法、变换主成分法等。以变换主成分法为例,其方法主要是变换不同时相的地理图像变化信息数据的主成分,突出变化信息数据的主要成分。变换主成分法又可以分为:变换多时相主成分法、变换动态主成分法、主成分差值法。

(三)遥感数据挖掘技术的应用

与传统的图像数据分析相比,遥感数据挖掘技术对于地理图像信息数据的处理是一种模型识别化的图像数据处理过程,主要的研究方向在于具体图像信息的特征和模式,主要强调经过数据对比、分析和处理,从大量的地理图像信息数据中,发现整合出这些地理图形信息数据中有意义的数据,总结出这些信息数据的知识和规律,找出他们之间的特征和共性,实现相互促进、相互协作。遥感数据挖掘技术在更新地理信息中的应用,可以对基本的地理图像信息进行特征计算和有效分割,为遥感影像提供地理信息规则和知识

三、遥感影像技术在地理国情普查中的应用

(一)遥感技术在地表特征的应用

地表类型划分范围广阔,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量影响的差异,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)遥感技术在防洪抗灾中的应用

1、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。在此方面水利行业已经做了大量的工作取得了成熟经验。

2、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。

(三)遥感技术在油气开发中的应用

从油气构造的遥感解译分析,到综合遥感资料与物化探资料进行油气综合评价,再进一步发展到将遥感技术与油气化探、地面波谱测试、地磁、地温、能谱测量以及地电化学勘探手段相结合而进行的遥感方法直接找油,标志着遥感技术应用在油气勘探领域的一次次重大飞跃。但是利用遥感探测也存在一定的问题:

遥感影像在识别岩性方面,由于火成岩的热红外光谱特性比其它岩类要清楚得多,所以对于火成岩的研究相对的较成熟一些。但是对于沉积岩和变质岩的研究则相对的较少,主要是由于岩石中的不同矿物对热红外光谱影响较大。因此对于岩石和矿物发射光谱特性的关系及其影响因素需要进一步的研究。

将热红外谱域的研究延伸到3~5μm和17~25μm,目前对这两个热红外谱域的岩石、矿物光谱特性还知之甚少。油气遥感技术不断发展,不仅可以在前期油气勘探中发挥作用,并将会涉及到油气勘探的各个阶段。在隐蔽油气勘探、岩性油气勘探、水动油气勘探及老油气田的扩大、挖潜勘探中同样可以取得成效。

(四)土地利用现状调查

当前,城镇用地共分为十个大类,分别是:居住用地、公共设施用地、工业用地、仓库用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地、特殊用地、水域和其他用地。在实际工作中,我们可以根据不同的应用需要,进行相应类型的遥感调查,获取相应的遥感资料,然后绘制出土地利用现状图和土地利用演变图,并自动测算出该区域内各类用地的面积、分布、变化情况及发展趋势。城镇规划和管理者通过这些资料,可以判断城镇布局是否合理,城镇绿地是否足够,存在哪些不足,需要如何改进,从而因地制宜,为城镇制定相应的规划、建设和管理方案。

(五)人口普查

在定性、定量、定位的调查了城镇各种土地利用现状后,可迅速而准确地获得城镇的总建筑密度、住宅房屋密度等城镇用地特征参数。而城镇居住建筑密度与人口分布密度往往有着某种必然的联系,因此,可以以住房密度作为变量用于人口普查、人口统计学等方面的研究,从而为国家人口普查提供一个方便、快捷、精确的辅助手段。

参考文献

遥感的特性范文篇5

关键词:遥感动态监测专题信息提取

0引言

由于我国城市化进程的加快,旧城改造、新城建设的浪潮席卷南北,城市规模与数量迅速膨胀。为了监测和整治城市化过程中带来的一系列环境问题。遥感技术在城市动态监测过程中的应用,不仅为政府部门提供相对完整、全面、具体的城市变化信息,也为政府的管理提供事实依据。

城市遥感是以城市环境、生态作为主要调查研究对象的遥感工程。监测项目可以包括:城市土地利用现状调查;城市历史变迁动态研究;城市水系调查;城市道路网络调查;城市污染源分布调查;城市垃圾调查;城市热岛效应调查;城市绿化现状调查;城市在建工地调查;城市旧城改造调查;城市防汛设施分布调查;城市违章建筑现状调查等等。

1遥感动态监测方法的研究现状

随着先进遥感物理设备的不断应用,它为我们带来高分辨率的卫星影像,为遥感图像处理的精确度提供了最基本的保障。但是在遥感图像处理和制图的过程中还有许多人为因素直接影像图像处理的效果。在遥感图像的处理过程中地物信息自动识别分类是一个重要的处理过程,根据不同的遥感影像所采取的分类方法也有所不同。目前在遥感图像分类方法主要有:遥感图像的监督分类、非监督分类两大类。在这两中分类方法中又可分为许多不同的算法如常用的最小距离法、最大似然法、主成分分析法等等。从方法论的角度衡量,这些方法各有特点。有些方法是遵照非常严格的数学推导,但是遥感图像自动识别分类仍然难消除错分和漏分现象,分类精度一般只有60%―70%,达到85%的就算不错,超过95%的更是凤毛麟角。所以获得高精度的分类结果成为阻碍遥感技术大规模实用化的瓶颈之一。

目前针对城市遥感图像处理没有一套确定的行之有效的处理算法,这主要取决于人们获取的卫星影像数据的类型以及人们所针对的研究对象,即是说根据人们所获取的影像数据和研究目标,人们在处理过程中的方法和处理顺序也大不相同,想要取得满意的高精度的处理结果,只有根据不同卫星影像的特征,以及各城市地物特点采取有针对性的方法进行处理,提供可靠性高的专题图。

2动态监测中的信息分类及处理方法

在处理遥感图像时寻找一种准确的图像自动分类方法;寻找一种高效的图像处理方法来分析昆明城市主要地物信息的变化是我研究的主要方向。在课题的研究过程中,主要针对昆明市的遥感数据,探索一套对城市环境进行动态监测的处理流程,减少处理过程中人为处理、判读所产生的误差,提高处理结果的精确度。尤其是在处理过程中针对Quickbird遥感影像的不同地物信息的分类方法进行研究,提高主要地物信息的分类精度,寻找一种针对城市影像的精确、高效的分类方法。此外,根据分类处理结果,比较不同时相的遥感图像,分析地物变迁情况,并制作专题图。

2.1遥感动态监测处理流程城市环境动态监测是针对的是不同时相的遥感图像,需要对遥感图像进行一系列的处理,突出感兴趣的地物信息,比较不同时相的地物信息,并对其变化进行分析和比较。在处理过程中,我们主要针对城市环境中的几类主要信息进行分析研究。主要可以分为四个部分一是遥感图像的与处理,二是地物信息的变化分析,三是制作专题图,四是验证处理结果。

针对昆明市的遥感影像,我们可以制定出一个初步的处理流程图:

2.2城市遥感影像的分类和信息的提取方法计算机遥感图像分类是统计模式识别技术在遥感领域中的具体应用。统计模式识别的关键是提取待识别模式的一组统计特征值,然后按照一定的准则做出决策,从而对数字图像予以识别。遥感图像分类主要的依据是地物的光谱图特征,即电磁波辐射的多波段测量值。这些可以用作图像分类的原始特征变量。

针对昆明市城市的地物类别我们大致可以将城市信息分为几类:①城市绿化区域:它包括各大公园绿的、街心花园、行道树木、屋顶花园等等;针对该类地物信息,试验中针对植物所具有的光谱特性,利用影像中的红外和近红外波段对其进行提取,在植被信息提取过程中这是一个较为成熟的处理方法。②城市水体:它主要指的是穿越城市的河流、公园的人工湖泊以及零星的人造喷泉景观;由于水体特殊的光谱特性,在实验中可以利用该特点对其提取。由于昆明市区水体、水系较为单纯且集中,该类地物信息的提取也相对容易。③城市道路:在卫星影像中所提取的道路主要是以沥青和水泥为材料的城市主要干道和次级道路。道路在城市地物中是比较重要的一类信息,且信息分布面积多、散,容易受到建筑物信息的干扰。该类信息在建造时采用的材质多样使得我们无法利用它的光谱特性对其惊喜精准的提取,在课题研究中我们主要利用道路在面积上具有的连续性和在线条上具有的延伸性,对道路的边缘利用非定向的边缘检测算法进行检测,根据道路边缘的特征对道路进行提取分析。④城市建筑物:城市建筑物包括在城市中的各种高度的建筑物、广场、厂房、居民小区等等;由于城市建筑物的材质多样、形状各异,在该类地物信息的提取中我们组要采用排除法,即在在原有的遥感影像中切割掉已经提取的绿地、水体和道路信息,就得到城市建筑面积信息,在动态监测上,主要利用主成分分析法对不同时相的建筑物信息进行处理,而后再进行变迁比较。

对城市动态信息的监测主要是基于遥感处理软件ERDAS9.0和PCI9.1利用遥感处理软件中的现有模块对遥感图像进行处理,或者利用遥感处理软件来进行建模,研究新的处理方法。

3城市动态信息提取专题图

以下下专题图为昆明市2006年至2010年相同范围内(二环区域内)的区域截图,在图像截取时采用两图几何校正后的相同坐标点进行垂直以及水平切割来完成,以保证数据的可比性。在实际的操作中采用将原始图像进行相同坐标区域等大小切割,再合并数据的方法进行处理。

4总结

遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,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。

参考文献:

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[3]P.Meer.Edgedetectionwithembeddedconfidence[J],IEEEpatternanalysisandmachineintelligence.2001,23(12),pp,1351~136.

[4]史册,徐胜荣,荆仁杰等.实时图像处理中一种快速的直线检测算法[J].浙江大学学报:工学版,1999,33(5):482-486.

遥感的特性范文篇6

遥感(RemoteSensing)即遥远的感知,指在一定距离上,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]。摄影照相便是一种最常见的遥感,照相机并不接触被摄目标,而是相隔一定的距离,通过镜头把被摄目标的影像记录在底片上,经过化学处理,相片便重现被摄目标的图像。从拍摄目标到再现目标所用的手段,便是一种遥感技术。遥感与其他技术结合,在农业应用中具有科学、快速、及时的特点。这对于充分利用农业资源、指导农业生产、农产品供需平衡等方面有着重要的意义。

2遥感估产的原理及农作物估产方法

2.1遥感估产的基本原理[2]

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。人眼正是利用这一特性,在可见光范围内识别各种物体的。遥感技术也是基于同样的原理,利用搭载在各种遥感平台(地面、气球、飞机、卫星等)上的传感器(照相机、扫描仪等)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。农作物估产则是指根据生物学原理,在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基础上,通过平台上的传感器记录的地表信息,辨别作物类型,监测作物长势,并在作物收获前,预测作物的产量的一系列方法。它包括作物识别和播种面积提取、长势监测和产量预报两项重要内容。

2.2农作物估产的方法

农作物估产在方法上可分为传统的作物估产和遥感估产两类。传统的作物估产基本上是农学模式和气象模式,采用人工区域调查方法。它们把作物生长与主要制约和影响产量的农学因子或气候因子之间用统计分析的方式建立起关系。这类模式计算繁杂、速度慢、工作量大、成本高,某些因子种类往往难以定量化,不易推广应用。遥感估产则是建立作物光谱与产量之间联系的一种技术,它是通过光谱来获取作物的生长信息。在实际工作中,常常用绿度或植被指数(由多光谱数据,经线性或非线性组合构成的对植被有一定指示意义的各种数值)作为评价作物生长状况的标准。植被指数中包括了作物长势和面积两方面的信息,各种估产模式,尤其是光谱模式中植被指数是一个极为重要的参数。根据传感器从地物中获得的光谱特征进行估产具有宏观、快速、准确、动态的优点[3,4]。

农作物估产中所应用的遥感资料大致可分为3类:一是气象卫星资料,主要为美国第三代业务极轨气象卫星(NOAA系列)装载的甚高分辨率辐射仪(AVHRR)资料,其资料特点是周期短、覆盖面积大、资料易获取、实时性强、价格低廉,空间分辨率低但时间分辨率较高;二是陆地卫星(Landsat)资料,应用较多功能是专题制图仪(TM)资料,它重复周期长、价格高,但其空间分辨率高[5];三是航空遥感和地面遥感资料,主要用于光谱特征及估产农学机理的研究中,其中高光谱数据可提供连续光谱,可消除一些外部条件的影响而成为遥感数据处理、地面测量、光谱模型和应用的强有力的工具[6]。在遥感估产中农作物面积提取是最重要的内容。用遥感方法测算一种农作物的种植面积主要有以下几种方法[5]。1)航天遥感方法。包括卫星影像磁带数字图象处理方法(一般精度较高)和绿度———面积模式。2)航空遥感方法。可进行总面积的测量、作物分类及测算分类面积。3)遥感与统计相结合的方法。此方法是由美国农业部统计局在原面积抽样统计估产的基础上发展起来的,其原理是利用遥感影像分层,再实行统计学方法抽样。4)地理信息系统(GIS)与遥感相结合方法。此方法是在地理信息系统的支持下,利用遥感信息,对不同农作物的种植面积进行获取。

3国内外遥感估产的研究进展状况

3.1国外遥感估产研究的进展状况

美国首先开了农作物遥感估产之先河,美国农业部、国家海洋大气管理局、宇航局和商业部合作制定了“大面积农作物估产实验(1974~1978)计划”,组织实施了小麦估产计划,应用先后发射入轨的陆地卫星1~3接收处理出的MSS图像,首先对美国大平原9个小麦生产州的面积、单产和产量做出估算;尔后对包括美国本土、加拿大和前苏联部分地区小麦面积、单产和产量做出估算;接着是对世界其它地区小麦面积、总产量进行估算。调查分析美国、原苏联、加拿大等主要产粮国的小麦播种面积、出苗状况和长势,并利用气象卫星获得的气象要素信息,结合历年统计数据进行综合分析,建立的小麦估产模型精度高达90%以上。1980~1986年,美国又制定了“农业和资源的空间遥感调查”计划,其核心内容仍是主要作物的种植面积与单产模型的研究。进行国内、世界多种粮食作物长势评估和产量预报。中国科学院自然资源综合考查委员会的陈沈斌于1992年8月在美国农业部外国农业局(负责美国以外国家的农作物估产,并建成运行系统)曾见到当月估计的中国小麦、玉米、水稻总产量与后来1993年国家统计局公布的数字差-3.53%、+0.65%和-0.66%。

该项工作,为美国在世界农产品贸易中获得巨大的经济利益[2,4,7,8,9,10,11]。此后,欧共体、俄罗斯、法国、日本和印度等国也都应用卫星遥感技术进行农作物长势监测和产量测算,均取得了一定的成果。例如,欧共体用10年的时间(从1983年开始),建成用于农业的遥感应用系统,1995年在欧共体15个国家用180景SPOT影像,结合NOAA影像在60个试验点进行了作物估产,可精确到地块和作物种类。2002年美国航空航天局与美国农业部合作在贝兹维尔、马里兰用MODIS数据代替NOAA-AVHRR进行遥感估产,MODIS搭载的TERRA卫星是1999年由美国(国家航空航天局)、日本(国际贸易与工业厅)和加拿大(空间局、多伦多大学)共同合作发射的,MODIS数据涉及波段范围广(36个波段)、分辨率(250,500,1000m)比NOAA-AVHRR(5个波段,分辨率为1100m)有较大的进步,这些数据均对农业资源遥感监测有较高的实用价值。ldso等曾运用500~600nm和600~700nm两个光谱区得到的反射值的转换植被指数(TV16)来估计小麦与大麦的单产,获得小麦单产与TV16之间的相关系数为0.78。同年,日本科技公司完成了“遥感估产”项目,可提高平原农业估产的精度,并着眼于对全球进行估产。

而美国已经将遥感技术用于精细农业,对农作物进行区域水分分布评估、病虫害预测等,直接指导农业生产。用卫星遥感方法进行长势监测和产量估算已进行多年,方法已趋于成熟[2,4,7,8,.9,10,11,12,13]。水稻遥感估产以亚洲水稻主要生产国为先行和先进。中国、印度、日本等国家都进行过遥感估产研究且取得较好的效果。Patel和Dash等[14]建立水稻产量和RVI的关系,试验区预报精度达到96.14%。Miller等[15]在分蘖或出穗阶段时,运用比值植被指数通过干物质和单产的关系来估计单产。但在作物灌浆与成熟阶段,由于反射率与总生物量之间并不相关,比值植被指数无法预测水稻的冠层生物量。Wiegand,SSRay认为借助于归一化植被指数NDVI{(NIR-R)/(NIR+R)}可以很好地预测产量[16,17]。

3.2国内遥感估产研究进展情况

从“六五”开始,我国试用卫星遥感进行农作物产量预报的研究,并在局部地区开展产量估算试验。“七五”期间,国家气象局于1987年开展了北方11省市小麦气象卫星综合测产,探索运用周期短、价格低的卫星进行农作物估产的新方法。该项目中,主要是以长期的气象资料为基础,以遥感信息为检验手段,建立了不同地区的遥感参数-作物产量的一阶回归模型。1985~1989年,此项目为中央和地方提供了165次不同时空尺度的产量预报,为国家减少粮食损失达33万t以上,累计经济效益达20亿元。“八五”期间,国家将遥感估产列为攻关课题,由中国科学院主持,联合农业部等40个单位,开展了对小麦、玉米和水稻大面积遥感估产试验研究,建成了大面积“遥感估产试验运行系统”,并完成了全国范围的遥感估产的部分基础工作。通过1993~1996年4年试验运行,分别对四省两市(河北、山东、河南、安徽北部和北京市、天津市)的小麦,湖北、江苏和上海市的水稻;吉林省的玉米种植面积、长势和产量的监测和预报,在指导农业生产及农业决策中发挥了重要作用。特别是解决了一些关键技术问题,为进一步开展全国性的卫星遥感估产提供了重要保证。

遥感的特性范文篇7

关键词:遥感岩石矿物识别;矿化蚀变信息提取;地质构造信息提取;植被波谱特征;多光谱遥感技术;高光谱遥感技术;遥感生物地球化学技术;地质找矿

中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:

一、遥感技术的地质应用

地质是指地球的性质和特征。主要指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等,包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系,地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史,以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。遥感图像提供了大量的地质信息,包括矿产和环境地质信息,利用这些信息,可以使地质工作者预先熟悉工作区的地质情况,科学决策拟投入的工作量、工作方法和研究目的。所谓遥感地质制图就是利用遥感的方法完成地质图的绘制。分为航天遥感地质制图和航空遥感地质制图。

1、航天遥感地质制图

航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中,针对具体应用需求,选择不同的传感器,如成像雷达、多光谱扫描仪等,通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新图像数据,利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理。同时,借助应用区域现有较大比例尺的地形数据,对影像数据进行投影变换和几何精确纠正,并从地形图上获得主要地名点、主干构造、底层、岩体,以及矿床矿点、物化探异常信息,进行相应的标注和整饰,制作地质数字正射影像图。

2、航空遥感地质制图

所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的,选用不同的传感器,如航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD像机等,获取所需航摄像片和扫描数据进行地质制图。实践表明,遥感地质制图是一项新技术,不仅有它的优点而且也有它的缺点。遥感地质制图比常规的地质制图节省了大量的野外工作量,而且对客观现象的表示优于常规地质图,其主要的优势在于周期短、成本低。但是,因为野外工作量少,也带来一定的缺点。例如地质观测点的数量、样品种类和数量、地层和构造产状等不如常规地质图详细充实。

二、遥感技术的找矿应用

1、直接应用———遥感蚀变信息的提取岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。

1.1蚀变遥感异常找矿标志围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。

1.2信息提取的实现与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收谷,识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,因为探测范围内有干扰介质存在(白云、大气、水体、阴影、植被、土壤等),因此,在进行蚀变矿物信息提取时,根据干扰物质的光谱曲线出发,进行预处理消除干扰。目前遥感找矿蚀变异常信息的提取有多种方法,例如波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法和MPH技术(MaskPCAandHIS)、混合象元分解等。

2、遥感技术间接找矿的应用

2.1地质构造信息的提取内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于板块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带状分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相当。遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、节理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深部岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信息(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与成矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。

2.2矿床改造信息标志矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对此类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。

三、遥感找矿的发展前景

1、高光谱数据及微波遥感的应用

高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空间分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。

2、3S的结合。

3S是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的简称。利用GPS能迅速定位,确定点的位置坐标并科学地管理空间点坐标。海量的遥感数据需庞大的空间,因此要有强大的管理系统,随着当今人力资源价格的升高,在区域范围内找矿时,遥感表现出最小投入获得最大回报的优势,那么RS与GIS的结合也就势在必行,因为GIS更有利于区域范围的影像管理及浏览。随着3S技术的进展,遥感数据的可解译程度与解译速度得到进一步提高。目前,地质工作者尝试将3S与VS(可视化系统)、CS(卫星通讯系统)等技术综合应用,取得了较好的效果.

3、地物化遥的有机融合

矿床的形成是多种地质作用综合的结果,矿床形成后又会经历后期的破坏或者叠加成矿作用,因此,任何一种单一的找矿手段都不可避免地遭遇地质多解性的困扰,实现地物化遥多种找矿方法与手段的有机融合,能有效地提高找矿效果,并从总体上降低找矿成本。目前,以遥感信息为主体,结合地质、地球物理、地球化学等多源地学数据的综合信息找矿法已经形成。

4、遥感植物地球化学

在高植被覆盖区实现遥感波谱数据与矿致植物地球化学异常的有机融合,将会较好地推进遥感找矿技术在植被覆盖区的应用。

四、结束语

遥感技术应用于地质找矿必须以现代成矿理论为指导,以图像处理手段和综合解译分析为主要工作方法,密切结合野外地质调查,建立遥感地质找矿模式,预测找矿远景区,缩小找矿靶区,实现遥感找矿的日的。遥感技术应用于地质找矿,在地质工作程度较低、地形条件较差、交通不便的高寒地区具有常规地质方法不可替代的优越性,应综合运用多种手段,进行综合分析研究,才能充分发抨遥感技术的优势,取得更好的找矿效果。

参考文献

[1]耿新霞.杨建民.张玉君等.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛.2012,23(2):89-93.

遥感的特性范文篇8

N.Roshani,M.J.ValadanZouj,Y.Rezaei,M.Nikfar

摘要:利用遥感数据特性来判读冰雪信息是获得水文参数的新方法。为了获取冰雪信息的特性,目前用于观测的气象台站的数量是远远不够的。本文通过使用远程遥感数据来消除这些缺陷。冰雪具有不同于绝大多数地物的光谱反射率特性,但是也有类似于云的反射特性。这可以用中红外波段来区分它们。本文主要论述了雪盖面积的提取,遥感影像积雪的判读等方面的研究。在这项研究中,我们使用地球资源卫星图像资料。

关键词:水文学遥感技术积雪制图信息提取雪盖面积

1引言

通常,水文学家都想知道在某一山地有多少水以雪的形式存储,有多少水以液态形式储存。一般来说,这些指标都是难以被定量测量的,尤其是在山区(Najafzadeh,Abrishamchi,Tajrishi,2004年)。但是随着科技的进步,遥感技术正被广泛的用于各种极端天气下积雪的测量。遥感(RS)和地理信息系统(GIS)是两个正在越来越多地被用在冰雪研究的新技术。它们可用于观测积雪变化,通过结合气象资料分析,进行必要的向上或向下扩展研究,提出水文变化的反演模型。遥感提供了诸如提取雪盖面积和积雪水量的估测等方面的数据获取的优势。而这些数据对于融雪径流实时预报来说具有决定因素。

我们应该知道利用雪和冰在不同波段的反射来获取水文参数的遥感技术。为了利用遥感技术在水文上的应用,研究的资料应采用合适的图像。因此,我们应该界定标准,来选择一个合适的传感器。

据了解,将遥感、地理信息系统和适当的水文模型综合应用能够进行有效的水资源管理,能源生产和防洪减灾准确的估计(Tekel,2005年)。

在本文中,我们研究了遥感在获取水文所需参数方面的能力。为了达到这个目的,首先,考虑冰和雪的电磁波谱反射率的特性。其次,选择合适的标准传感器的解释。最后,对结果进行讨论。

2冰雪的电磁波谱特性

考虑到积雪在电磁波谱的特性,在研究冰雪变化中,使用水资源遥感数据。在积雪研究波段的选择中,主要以可见光,红外和微波为主。

2.1可见光和近红外波段

人们眼睛看到的新雪是白色的。这是因为雪在人眼敏感的波长范围(大概在0.4µm-0.65µm)具有较高的反射率。当新雪的反射率在可见光波段和红外波段下降时说明雪开始变老,而反射率的降低主要是由于诸如灰尘、花粉和大气气溶胶粒子等污染物的影响。在研究积雪中,通常使用可见光和近红外遥感数据的好处是因为图像较容易被解译。不过尽管积雪在一定程度上可以容易的被提取出来,但关于雪的含水量信息却很难获得(Tekel,2005)。

2.2热红外波段

热红外遥感数据相对于其他波段遥感数据目前很少被用于来测量积雪特性。因为我们应该认识到积雪的辐射光谱,以确定雪的温度。尽管收到一些限制,但是热红外遥感数据在判读有雪区和无雪区的边界时是很有用处的(Rezaei,2004年)。而像可见光和近红外遥感图像一样,云会对热红外图像的可用性造成影响。但是如果有云的话,云上的气温也可被测量的(Tekel,2005)。

2.3微波波段

微波波段和微波传感器的大多数应用程序都对气候条件敏感。事实上,积雪的物理特性决定了它的微波性能。从性质影响的积雪微波响应包括:深度和水当量、液态水含量、密度、,颗粒大小和形状、温度、各层的地表覆盖物。由于积雪响应与它的状态变化有关,因此定期监测可被允许。从天气条件和测量时间上看,微波成像方面的优势是明显的,微波具有全天时全天候成像的特点。

在大流域,微波图像已被用来分析积雪和深度。然而,它们较低的空间分辨率降低了其在山区流域的可用性(Tekel,2005年)。

此外,微波的感应器可以穿透大雪,并获取有关它的信息,这是光学传感器不具备的能力。主动微波的传感器(例如合成孔径雷达)比被动微波传感器具有更好的空间分辨率,但需要更多的设备支持。

3遥感传感器的选择

在降低成本和大覆盖范围水文应用中使星载遥感是比较受欢迎的选择(Samantha,2004)。卫星平台的选择主要标准是空间、时间分辨率,盆地面积和气候条件等。利用遥感技术在进行积雪监测时,获取一个无云天气情况下的遥感图像是非常重要的优势。从这个意义上说,地球资源卫星和NOAA卫星图像比飞机数据要好的多。尽管现在NOAA卫星可以在小规模的地区分析,但由于其具有的空间分辨率,已经存在着许多成功的应用。陆地卫星也可用于小流域地区。然而,无论诺阿和地球资源卫星,它使用可见光和近红外波段的电磁频谱时,云的影响都是主要问题。虽然热红外波段不能穿透云层,但它们可被用于在夜间获取无云图像的可能性。

一种解决云问题方法是用被动或主动的微波数据。这两者都可以在夜间或白天获取。然而即使云问题被解决了,遥感图像的解译则是比光学图像更加困难的问题。微波图像判读困难主要是由于这些图像是从某一高度获得的地表或地下地物属性。

4研究区概述

AlamChal冰川位于伊朗北部附近的马赞达兰省。AlamChal冰川是伊朗一座重要的冰川,其高程范围在3700m到4250m之间,其最大长度达到4.5km,最大宽度为2.25km。

5研究方法与资料

在本文是基于ENVI软件利用陆地卫星数据及IRS_LISS图像进行积雪研究的。IRS_LISS影像波段不能反映积雪反射率,因为其使用的波段中没有合适的。但是利用陆地卫星的遥感数据,可以进行区分有雪区边界和无雪区边界。要获取积雪信息,我们通过使用归一化积雪指数NDSI进行提取。归一化积雪指数计算公式如下:

NDSI=[CH(b4)-CH(b6)]/[CH(b4)+CH(b6)]

式中,b4(545-564μm)和b6(1638-1652μm)为MODIS数据的可见光和短红外波段。

而且我们可以通过使用K-means非监督分类方法获取冰雪覆盖区面积。从陆地卫星数据上我们计算得到积雪覆盖面积为4.6km2。

5.1新雪的提取

如上所述,雪在可见光区的高反射率而连续的新雪在红外波段的高反射率。要获得新雪信息,利用陆地卫星数据的第2和第4**的积雪的光谱反射率进行积雪识别。如下图所示,红色区域显示的即为新雪。

5.2积雪的解译

如前所述,积雪在位于陆地卫星数据第4波段和第5波段中有个积雪反射率非常低的区域。我们选择第4波段和第5波段具有反射率低的成雪区域进行解译。如下图所示,绿色区域显示的即为成雪。

6结果分析

获取遥感积雪数据最重要的参数是雪盖面积(SCA)。只是通过地面观测来估计雪盖面积是非常困难的,但是运用遥感影像数据则比较容易获取。

(1)卫星图像在计算雪盖面积以及山区和其他地区的冰川水文参数时具有很高的性能。

(2)对大规模流域的积雪进行监测时,MODIS和NOAA卫星图像是合适的。但对小规模流域积雪进行监测时,陆地卫星的影像是合适的,因为它的分辨率高于MODIS和NOAA卫星图像的空间分辨率。

遥感的特性范文1篇9

关键词:高等师范院校遥感概论实践教学教学改革

1.引言

遥感是现代空间信息学的核心技术之一,其作为一种高效能的探测、获取、分析和处理空间信息的先进手段,广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等各个部门[1]。自20世纪80年代以来,随着遥感技术的发展,我国各高等院校都相继开设了遥感课程[2]。《遥感概论》课程主要介绍了遥感基本理论、方法和应用技术,是我国高等院校地学类本科生的一门专业基础课程。高等学校地理学类教学分委员会2004年工作会议把《遥感概论》和其他六门地理学基础课定为地理学类有关专业必修的核心课程[3]。遥感技术快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求,本文在分析信阳师范学院遥感概论课程教学情况的基础上,结合实际条件及教学目标,对遥感概论实践教学进行了一系列改革探索。

2.高师遥感课程教学现状分析

信阳师范学院城市与环境科学院于2001年开设遥感类课程,并将其列为地理信息系统专业、地理科学专业、资源环境与城乡规划管理专业的一门重要专业基础课程。我结合多年来遥感概论课程教学,发现课程的教学与用人单位对遥感技术工作的需求不能很好地衔接,主要存在以下问题。

2.1教材相对快速发展的遥感技术滞后。

我校各专业采用的《遥感导论》是教育部面向21世纪课程教材,2001年出版后至今未修订再版,除部分印刷错误影响学生学习外,对近年蓬勃发展并广泛应用的QuickBird卫星影像、高光谱遥感技术等遥感探测技术和方法涉及较少,不能满足教学需求。另外,实验教学中我们采用国际先进的ERDASIMAGING软件,但与遥感图像处理配套的上机实验教材缺乏,需根据本校实际进行编写,同时目前实验教学中所用数据主要为Landsat和Spot影像,而缺乏社会应用较广的雷达影像、QuickBird等卫星影像。

2.2各专业教学内容不同往往顾此失彼。

我院三个专业文理兼收,学生基础不同,预备知识普遍欠缺,教师在54个学时内既要讲明理论、补充遥感技术前沿发展又要开展实验课程教学,实属不易。且遥感技术已列入高中开设的地理选修课,自然灾害与防治和城市规划与生活等课程也用到遥感技术,这对高师地理教育提出了更高的要求。目前,仅地理信息系统专业开设了为期一周的遥感综合实习,实践课程偏少,难以提高各专业学生的动手能力。

2.3教学手段相对单一。

在多媒体教学过程中,教师准备全部实践材料,详细讲解,全程示范,学生按照指导书和教师要求按部就班模仿操作,实验过程中师生互动少。以教师讲授为主的学习方式,抑制了学生主观能动性的发挥,导致学生对实验指导书过度依赖,提高实践能力无从谈起。另外,目前考核仍以笔试成绩主,教学制度不够灵活,特别是培养目标、课程结构和内容、教学模式、教学制度和评价相互脱节。

3.遥感概论实践教学内容设计

3.1研究教材,构建科学的遥感课程实践教学体系。

遥感技术是一门新的学科,新理论、新方法、新的研究领域不断出现,要求教材建设必须与时俱进,及时补充新知识,以适应学科及社会对遥感人才的需求。遥感实践教材的建设一方面教材必须针对各专业的培养目标和教学大纲的基本要求,具有较高的专业针对性。同时,要有别于其他理论教材,重点突出应用技术的特点。另一方面教材要围绕技术应用能力训练主线,注重学生的认识和学习规律,以培养学生实践能力。在《遥感概论》教学中,教师要综合国内外已有的遥感实践教材,分析比较各种教材的特色及其不足,根据专业培养目标、学生未来就业,以及遥感人才的基本要求,以新的理念构建一套内容体系和结构相对合理、能反映出学科水平和发展趋势的、适应高师院校自身特点、开放的、科学的遥感实践教学内容教学体系。

3.2适当增加课时,完善和更新教学内容。

遥感是一门理论与实践并重的课程。在遥感课时总量有限的条件下,如何协调好高师地理课堂培养学生创新精神和地理信息系统专业、资源环境与城乡规划管理专业培养动手能力和创造能力是高师院校面临的挑战。由于我院各专业文、理兼收,学生基础不同,理解遥感基本理论存在困难,在课堂上授课教师可结合Qickbird卫星数据在第二次国土资源调查中的应用等科研案例进行教学,让学生在实践中理解遥感理论。另外,我们要充分利用现代网络技术建立课程网站,提供新型的学习环境和学习平台,挖掘教学科研资源,开展教学互动,扩展学生学习的空间。我在教学过程中发现,有很多学生反映要求增加遥感实践课时,这说明学生对新技术学习的积极性很高,若适当增加实践课时,有助于开展综合型和研究型实验的多层次综合性的实践教学,提高学生的创新精神和动手能力,以适应我国遥感科学技术的发展和高素质人才培养的需要。

3.3教学方法、教学形式多样化,实现实习单位专业化。

在教学过程中为克服遥感实践课程教学课时不足,增加学生对遥感学习的兴趣和主动性,可开展读书报告、学年论文、野外调查等课外研究性学习,让学生通过查阅文献进行简单的研究,与课堂教学形成互补,拓展更加广阔的空间。另外通过学校、院系和个人广泛联系遥感专业高等院校和应用型实习单位,如武汉大学、南京大学、北京超图软件股份有限公司、武汉中地数码科技有限公司,等等。建立双导师管理机制,让学生直接参与到实习单位的科研、开发和生产工作中,让学生主动学习知识,锻炼学生获取知识、发现问题、解决问题的能力,从而提高教学效率。

4.结语

遥感是一门技术性和实践性很强的课程,我结合多年来高师院校遥感概论课程教学,针对目前存在的主要问题进行探索,提出了适合本校实际的遥感课程教学方法和教学体系。遥感技术的快速发展对遥感概论课程教学提出了更高要求,在教学中需要结合实际不断探索与实践,进一步提高学生的独立思考能力、创新能力和实践动手能力以满足社会发展需求。

参考文献:

[1]白淑英,沈润平,王莉等.遥感科学与技术专业综合实习教学环节改革[J].中国奥创新导刊,2009,(26):174.

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

[3]张飞,丁建丽.《遥感概论》精品课程教学探索与实践[J].理工高教研究,2009,28,(5):116-118.

遥感的特性范文篇10

【关键词】遥感技术;地质灾害调查;监测

前言

遥感(RemoteSensing)作为一门综合性的技术,已经使人们从传统近景摄影测量到大范围的空间信息采集成为现实。随着传感器技术、航空航天和通讯技术的发展,现代遥感技术已经在地质灾害调查与监测领域,进入动态、快速、准确、多途径获取信息的新阶段,并在一定程度上能大大提高地质灾害调查和监测的效率和精度。

1我国地质灾害遥感调查与监测的成长历程

遥感技术在国外发展比较早,对于我国而言,遥感技术的使用起步相对较晚,但是发展速度尤其是在地质灾害调查中的使用发展很快。上世纪八十年代初,湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查及监测工作。此后,国土管理总局(国土资源部前身)先后在红水河龙滩电站、长江三峡库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查与监测;上个世纪九十年代起,青藏铁路、京九铁路在前期规划评估中和后期施工中地质灾害遥感调查技术也发挥了不可小视的作用。世纪末期在全国范围内开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中,各省都设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性,评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。特别是近年在杭州湾跨海大桥和京沪、武广和郑西高铁重大工程论证中,都开展了工程地质遥感调查工作。

近些年来随着科技的不断发展,遥感技术也得到了长足的进步。三十年的学习实践,总结了一套较为合理有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法,已基本完成了示范性实验阶段,正走向全面推广的实用性阶段。遥感技术应用地质灾害调查,已取得了许多成功的经验。充分利用航空航天遥感、差分干涉雷达和全球定位系统技术及其集成技术进行地质灾害监测,是未来遥感对地观测技术体系在地质灾害调查和监测发展方向。

2地质灾害遥感调查与监测的应用

2.1在突发性地质灾害调查与监测领域

地质灾害的发生主要受制于地层岩性、构造展布、植被覆盖、地形地貌以及大气降水强度等要素。一般情况下,岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在强降水过程中容易发生地质灾害。遥感技术有宏观性强、时效性好、信息量丰富等特点,不仅能有效地监测预报天气状况进行地质灾害预警,研究查明不同地质地貌背景下地质灾害隐患区段,同时对突发性地质灾害也能进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。因此,作为地质灾害综合预防和治理的一条有效途径,就是开展地质灾害监测和预报,为国土资源决策和规划、防灾减灾救灾、灾后重建提供可靠依据;对危害性严重的地质灾害点加强监测预报,避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。二零一零年六月二十一日,江西持续暴雨,导致省内第二大河抚河的唱凯堤决口。唱凯堤决口后,前方抢先指挥部立即利用卫星遥感技术,获得了准确的洪水分布情况(下图为抚河流域暴雨前后的卫星遥感影像)。正是遥感科学技术的保证,使得抚河地区彩色遥感摄影工作开展迅速而高效,一手的信息资料,为洪涝灾区损失调查与监测提供了坚实的基础保证。

2.2土地沙漠化遥感调查与监测

二OO七年国土资源部的《中国国土资源公报》显示,全国耕地十八点二六亿亩,全国耕地净减少六十一点零一万亩,耕地减少速度趋缓,确保十八亿亩耕地红线的形势依然严峻。土地是人类赖以生存的根本。但由于对土地资源的过度开发利用,天然植被减少以及自然因素的作用,土地荒漠化现象不断加剧。目前,我国荒漠化土地面积约为260万km2,荒漠化面积已经占到国土面积的27%,而且每年还在以约2400km2的速度扩大。进行土地荒漠化的动态调查和监测,已经成为当前一项紧迫的任务。遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点,其实效性和动态性更是传统的资源环境调查和监测所难以比拟的。随着我国遥感技术的发展和广泛应用,在中国新疆等地荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势等研究工作中,遥感技术发挥了不可替代的作用(下图为新疆塔克拉玛干沙漠和东北大兴安岭地区卫星照片)。据遥感图像的形状特性、大小特征、色调特征、阴影特征、纹理特征、位置布局特征和活动特征判读卫片的不同植被状况。

我国自上世纪八十年代到九十年代初开展的地表覆盖动态区域分布规律的研究,由于地表覆盖度在很大程度上取决于地表的植被状态,利用反映植被覆盖度和生长状况差异的关系,即植被指数(NDVI),很容易反映出当地的植被覆盖情况。

2.3在地震研究中的应用

自上世纪七八十年代以来,遥感技术在地震、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制方面有了一定的发展。地震是地壳内部应力积累和突然释放,地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。地震的发生往往导致滑坡、泥石流、崩塌等次生地质灾害发生。查明区域活动性构造的分布,常常是区域地质灾调查工作中的首要内容。使用遥感技术监测地震灾情,可以快速及时了解地震灾情,及时监控次生地质灾害,为抢险救援行动提供指导。采用多平台、高分辨率遥感数据进行地震后灾情及次生地质灾害的快速调查,可以及时为抗震救灾与灾后重建工作提供十分重要的基础数据。2008年5月12日四川省汶川地区发生8级大地震,中国国土资源航空物探遥感中心迅速成立了震情遥感调查现场组和后方组。现场组采用高空遥感飞机沿都江堰―漩口镇―映秀镇―缅镇―汶川县―茂县进行了航空遥感飞行,获取了这些地区的高分辨率航空遥感图像数据。

经初步解译发现,由地震引发的崩塌、滑坡及泥石流等次生地质灾害十分严重,全区坡面泥石流21处,估算总面积为8323488m2,约占本区全部面积的36%;崩滑14处,总面积约2290081m2,约占本区全部面积的10%;滑坡13处,估算总面积为2439352m2,约占全部面积的11%。这些调查数据为后来的抗震救灾工作的开展奠定了坚实的基础。

3遥感技术在地质灾害调查与监测中的发展趋势

在我国,随着科技的飞速发展,尤其是近年来航空航天技术、数据通信技术的迅猛发展,现代遥感技术已经进入一个动态、快速、准确、和多手段提供对地观测数据的新手段。新型传感器的不断出现,且能够在航空航天遥感平台上获得不同空间分辨率、空间分辨率和光谱分辨率,这种多学科的技术融合并与全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、惯性导航系统(INS)融合形成新的传感器。正是这一批新型传感器的诞生和遥感技术处理理论和技术的不断发展,可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料,制作正射影像图和三维仿真影像,为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。自21世纪初起,采用了“数字滑坡技术”和高分辨率遥感数据,利用3S(RS、GIS、GPS)技术,快速获取基础资料,并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料,形成滑坡等地质灾害的三维空间表达,并依此为基础进行地质灾害的相关分析,将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。随着可持续发展战略的实施,人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估,也将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。

4结语

综上所述,作为一门新兴的高科技手段,用遥感技术来开展地质灾害调查已取得相当的收效,而且具有很大的发展空间。随着遥感技术理论体系的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害宏观调查、动态监测、灾情评估和治理中不可缺少的手段之一。遥感技术所具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性的特点,随着我国北斗导航系统的逐步完善,也必将使遥感技术贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估和治理的全过程。

参考文献:

[1]朱述龙,张占睦.遥感图像获取与分析科学出版社,2000.

遥感的特性范文1篇11

关键词:应用遥感影像;更新;地理信息

中图分类号:TP7文献标识码:A

1遥感信息融合概述

在更新地理信息过程中,遥感信息融合主要有两部分组成:多时相信息融合和多源遥感影像融合。多时相信息融合主要用于地理信息的动态变化检测,多元遥感影像融合可以提高地理信息分类的精度,在更新地理信息中发挥着重要的作用。

遥感信息融合技术主要是指将不同遥感设备中采集的同一地区多个地理信息进行有效整合,在系统中利用算法将多个地理信息数据进行优势互补,有效地结合成一个新的地理信息数据。遥感信息融合是一种利用高级图像数据处理技术来整合处理多个遥感地理图像信息的技术,它可以将不同遥感设备采集的地理图像信息或者同一遥感设备采集的不同波段地理信息进行有效地整合,消除多个遥感设备采集地理信息的矛盾和冗余,提高遥感设备的利用率,改善其可靠性和精度,有效增加地理图像信息的准确性,降低模糊度,消除不确定性,加强优势互补,最终形成统一的地理信息图像数据。

2地理信息变化监测

2.1遥感影像变化监测方法

遥感影像可以综合分析多时相的地理图像信息,然后提取出动态的地理信息,实现地理遥感的变化监测。目前主要的地理信息变化监测方法主要有比较分类结果法、光谱变异法、分析主成分法、提取动态信息法、分析矢量变化法、植被指数互减法、图像数据运算法等,可以将这些遥感地理信息变化监测方法总结成基于分析空间模型方法、基于结果比较的分类方法、基于变换空间信息方法、和基于运算图像信息数据方法[1]。

2.2遥感影像变化图像信息方法

遥感影像利用不同时相的地理图像变化信息,将多种图像变化信息变换之后进行动态检测和变化监测,主要方法有变换对应成分法、分析频率域法、变换典型成分法、变换KT法、变换主成分法等。以变换主成分法为例,其方法主要是变换不同时相的地理图像变化信息数据的主成分,突出变化信息数据的主要成分。变换主成分法又可以分为:变换多时相主成分法、变换动态主成分法、主成分差值法[2]。

3遥感数据挖掘技术的应用

与传统的图像数据分析相比,遥感数据挖掘技术对于地理图像信息数据的处理是一种模型识别化的图像数据处理过程,主要的研究方向在于具体图像信息的特征和模式,主要强调经过数据对比、分析和处理,从大量的地理图像信息数据中,发现整合出这些地理图形信息数据中有意义的数据,总结出这些信息数据的知识和规律,找过他们之间的特征和共性,实现相互促进、相互协作。

遥感数据挖掘技术在更新地理信息中的应用,可以对基本的地理图像信息进行特征计算和有效分割,为遥感影像提供地理信息规则和知识。

4应用遥感影像更新地理信息的若干问题

4.1构建框架体系

应用遥感影像更新地理信息首先要构建科学合理的框架体系,目前关于遥感影像的框架体系已经基本建立,但是关于地理信息变化的数据库还不完善,在一些具体领域发挥的作用有限。目前,我国的空间信息数据库主要构建GIS数据库,忽视了遥感影像的重要优势,遥感影像地理信息数据库的构建不完善,和GIS数据库相比,遥感影像地理信息数据库在信息特点、组织体系、数据模型等多个方面都有很大的不同[3]。因此,要针对遥感影像地理信息数据库自身的特点,构建相关知识发现和数据挖掘的数据库框架体系,有效解决遥感影像地理信息数据库的基本问题,充分发挥遥感影像的重要优势。

4.2遥感影像预处理

图像信息数据预处理是遥感影像技术的重要技术内容,对于遥感数据挖掘有着重要作用。在遥感影响图像信息数据挖掘中,图像信息数据预处理主要包括两个部分:传统遥感图像信息数据的预处理,例如配准、几何校正等和针对图像信息数据挖掘做出的预处理,如数据提取、数据转换、数据清理等。图像信息数据预处理主要的任务包括:对影像信息数据的边缘处理和分割,完成必要的数据预处理;结合相关的图像信息数据处理模型进行有效的组织整合,为数据挖掘提供数据处理算法;参与检索影像数据,并且提取相关的影像信息。

4.3影像数据挖掘算法

应用遥感影像更新地理信息,不是将目前的影像数据挖掘算法直接应用在图像信息数据处理过程中,而需要更加深入的研究应用体系、复杂的技术和理论。为了更好地满足遥感影像地理信息数据库中的动态检测和知识发现,需要研究出针对遥感影像数据处理的相关算法。遥感地理图像数据挖掘的数据集合主要包括数据信息数据库、背景信息和遥感信息的处理、多时相图像信息数据、多尺度多源的影像数据、单源遥感图像数据等。针对这些不同类型的数据和情况,应该研究出相应的遥感数据挖掘算法[4]。

目前,主要用于遥感影像地理图像信息数据挖掘的算法有:证据理论、粗集理论、模糊方法、可视化方法、聚类、模式识别、图像分析等,空间信息算法和数据关联规则在背景数据和遥感数据的预处理数据挖掘中发挥着重要作用。针对遥感影像地理图像信息数据库的特点,还应该对可视化数据挖掘、交互式数据挖掘、增量挖掘、集成挖掘和融合算法、网络挖掘、分布式数据挖掘、并行数据挖掘等进行广泛深入的研究。

5结语

遥感影像技术在地理测绘方面发挥着巨大的优势,通过分析研究应用遥感影像更新地理信息的若干问题,不断提高遥感影像技术在更新地理信息方面的能力,推动遥感影像技术的快速发展。

参考文献:

[1]XiaolongLiu1,aandWeidongQu2,b,*1SchoolofFinance,RenminUniversityofChina,Beijing,100872,China2SchoolofPublicAdministration,RenminUniversityofChina,Beijing,100872,China.EmpiricalStudyonBeijingLandAllocationPractices[A].AdvancesinArtificialIntelligence(Volume2)――Proceedingsof2011InternationalConferenceonManagementScienceandEngineering(MSE2011)[C].2011

[2]李澜涛,任学慧,钞锦龙.城市土地集约利用影响因素分析及实证研究[A].AdvancesinArtificialIntelligence(Volume6)――Proceedingsof2011InternationalConferenceonManagementScienceandEngineering(MSE2011)[C].2011

遥感的特性范文篇12

【关键词】遥感FTIR;大气环境监测;新发展

随着我们国家经济社会的不断发展,大气环境的污染程度变得越来越严重,尤其是一些具有挥发性物质的污染,不仅严重影响了我们赖以生存的大气环境,还极大程度的危害着我们的身体健康,因此,无论是我们个人还是我们的国家都需要对其引起高度重视,采取一切措施对其实施科学的监测和治理。在对大气环境实施监测过程中,作为主要且科学有效的监测技术,遥感FTIR具有高度的分辨率以及灵敏度,可以在不知道被测对象的前提下进行多组分的同时测定,受到环境监测部门的广泛应用。

一、遥感FTIR的概念描述

通常情况下,环境监测部门采用的是定点取样法对大气的环境状况进行监测,然而,在定点取样法进行观测过程中,得到的观测数据只能单纯地反映较小范围内的大气环境污染的程度,无法实现观测样本点范围外的观测,所以此方法不能适用于大型监测区域的污染监测工作。而遥感FTIR技术作为近几年发展较快、运用较广的综合型探测技术,其使用过程不同于传统的定点取样法,一般不受区域限制,主要的优点如下:

(一)可以实现远距离的监测,遥感FTIR技术可以对远距离的大气污染物实施24小时不间断地监测(二)遥感FTIR技术可以对多组分的混合物进行分析,并且迅速的做出判定(三)遥感FTIR技术应用于大气监测时,可以略过取样等耗时、繁琐的手续(四)遥感FTIR技术对监测的区域面积没有特殊限制,且能够实现地面、高空的三维空间的大气环境监测。

现如今,随着我们国家对于遥感FTIR技术在大气环境监测中的应用的深入研究,遥感FTIR中有关于化学计量学以及被动式的遥感监测技术都取得了新的发展。

二、化学计量学在遥感FTIR光谱图的解析中的新研究成果

近几年,计量学的一些方法技巧逐步渗透于化学的各个方面,使得化学计量学逐渐趋于成熟,并在遥感FTIR光谱图的解析中得到越来越多的应用。常见的化学计量学模型有:人工神经网络、经典最小二乘法、偏最小二乘法、卡尔曼滤波法以及遗传算法等,下面我们利用这些化学计量学中的数学模型对遥感FTIR光谱图进行定性、定量地解析。

(一)对多组分信息实施定性、定量地分析

在实际操作中,我们分别利用经典最小二乘法、偏最小二乘法、卡尔曼滤波法以及人工神经网络对光谱图中出现的严重混合大气污染物实行定量地解析。通过分析的结果我们可以发现,这些方法都可以实现对混合型大气污染物的定量检测。同时,在大气污染物的定性鉴别中,我们首先通过偏最小二乘法对一些未知的干扰物进行鉴定,然后再通过人工神经网络对多组分的环境情况进行定量地解析。为了简化神经网络结构、缩短监测时间、减小监测误差,我们用偏最小二乘法对人工神经网络输入的信号实行变量提取,从而高效、准确地解析了遥感FTIR光谱图。与此同时,对于遗传算法这一化学计量模型来说,其不仅具有较高的求解能力以及优良的非线性特征,还是光谱图库中较好的计算机检索工具。

(二)遥感FTIR光谱图的特征信号的提取以及其噪声的处理

噪声的科学、有效的处理对遥感FTIR光谱图的解析具有重要意义,一般情况下,我们可以利用WA进行一定程度的遥感FTIR光谱图信号特征的提取,并且利用WA对信号实施分解时,可以在一定程度上滤除掉光谱图中的噪音干扰,从而突出有用信号的存在位置。通过最新研究发现,对于开路遥感FTIR光谱图的噪音来说,我们可以采用新型数据预处理法实现对噪音的彻底清除,该方法称之为正交信号校正,对其与二阶求导的预处理进行比较,可以得到下图,该图分别利用上述两个方法对以下七种气体的光谱图中的噪音干扰进行处理,得到处理前后的分析模型的误差结果如下:

通过上图的比较结果我们可以看出,利用正交信号校正法对光谱图处理以后分析模型误差为16.58%,比二阶求导处理后的平均误差37.94%要小得多,因此,正交信号校正在对光谱图中噪音的消除功能上具有显著的效果。

三、被动式遥感FTIR在大气环境的监测过程中的应用新成果

近几年,随着遥感FTIR技术的广泛应用,国内外的许多专家对被动式遥感FTIR技术在大气环境中的监测过程进行了大量的科学研究,并且通过研究发现,该技术能够较为准确的感测出热气体放射源所发出的红外辐射中的物理以及化学特性,从而探索出监测大气污染物的新发展方向。

被动式遥感FTIR监测技术的工作原理需要借助于大气污染物的不同温度,其特点是能够在背景信息缺乏的状态下,对任意方向实施数据的收集,避免了样品预处理工序,并且该监测技术可以实现对多种大气污染物的同时监测,不受时间和距离限制。要想熟练掌握被动式遥感FTIR技术并且将该技术有效应用于大气环境的监测过程中,这就要求我们不仅需要了解其工作原理、工作特点,还需要了解监测过程中仪器响应函数的规律。一般情况下,仪器的响应函数又被称为仪器的频率函数,对于不同的实验条件来说,其仪器的响应函数也是不同的,它通常与校正时的黑体温度的高低以及仪器接收信号的大小有关。

随着遥感FTIR法在大气环境监测中的不断发展,利用遥感FTIR法监测大气污染物的优势也逐渐被人们所知,在对大气中各种特殊污染气体实施遥感监测时,遥感FTIR法具有重要的使用价值,它可对各种红外源实行远距离的非接触型遥测;能够较为精确地提供在燃烧火焰里的激发态分子的转动或振动的详细信息;不需要对样品进行预处理并且可对多种燃烧产物实行同时检测;监测速度快、精度高;它还可以对光谱辐射的能量分布实行绝对监测。同时,由于反射望远镜的使用,可以在一定程度上实现远距离遥感监测燃煤的发电厂等一些大型污染性企业所排放的污染性气体。所有这些技术的发展以及普及,对实现大气环境的科学、有效监测提供了重要的知识帮助,有助于大气环境的保护。

四、结语

随着我们国家科学的高速发展以及人们对于遥感FTIR的不断认识,遥感FTIR法在大气环境的监测领域中得到越来越广泛的使用,我们知道,遥感FTIR法可以实现对大气污染物的实时、连续不间断以及多组分的监测,然而,由于我们国家对其研究和探讨起步较晚,对其在大气环境监测的应用技术掌握不熟练,因此,利用遥感FTIR法对大气环境进行监测的技术手段仍然需要进一步发展。随着时代以及科技的不断进步,我们坚信在不久的将来,遥感FTIR监测技术一定会得到更好的加强与推广。

参考文献