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遥感技术的发展过程十篇

发布时间:2024-04-26 00:58:45

遥感技术的发展过程篇1

关键词:测绘工作遥感测绘措施

中图分类号:p2文献标识码:a文章编号:1674-098X(2014)03(c)-0030-01

从20世纪50年代开始,遥感技术就已经步入人们的视野,第一颗由苏联发射的人造地球卫星就是凭借遥感技术而取得成功。截止到目前,遥感技术已谱写了半个世纪的篇章,纵观今天的遥感技术,已经不再应用于人造地球卫星领域,多种应用在航天飞机卫星运转、发射、检测以及环境方面的遥感技术提供更为客观、真实的数据。现阶段,我国测绘工作具体涵盖资源测绘、地质勘测以及环境检测等方面,由于遥感技术的显著性效果,在此行业中被普遍应用。

1遥感技术发展概况

所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。

2测绘工作中遥感技术应用现状分析

2.1测绘遥感应用不够广泛

在我国,在所有的测绘工程项目中,遥感技术是完成任务目标的必备手段,可见,具有十分广阔的发展前景,技术的水平与领域也随之不断延伸。然而,由于人们习惯和观念,对遥感技术存在一定陌生感,导致其推广受限。

2.2遥感工作资金造价高

在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。

2.3遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。

3完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

随着时展,遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中,遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显,而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。

3.1遥感技术在测绘工作中的应用

现阶段,遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛,因为遥感技术相比传统的测绘工具,其优势更为明显,避免了很多容易出现的测绘漏洞。

(1)跟传统的测绘技术相比,遥感技术发生人为干预的情况较少,可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量,极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说,遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说:在矿区资源的定位和监测上,可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具置,避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。

(2)与传统的测绘方式不同,遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作,这可以说是遥感技术最为显著的特点,它以全球定位系统作为后盾与支撑,在完成空间定位与导航工作之后,能够实时监测区域的实际情况。

(3)遥感技术发展至如今,应用范围已经极为广阔,它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况,从而获取全面、精确的数据。

3.2加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域

可以说,在地质调查这项工作中,应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求,从事物本身出发来看,也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲,遥感技术的发展前景极为广阔,应进一步以研究遥感技术为出发,提高其精度、准确度以及宣传力度。首先,加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心,以强国为目标从而不懈努力。除此之外,我国还需提高思想认识与观念意识,增加遥感技术的覆盖范围,加大资金扶持力度,解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题,拓展其技术领域。其次,相关部门也应重视起来,加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励,可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。

3.3大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度

只有在大力推广工作中,才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段,不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势,譬如谁:能够勘测不同地形,实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测,获取真实的数据,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献,适合监测不同地形,可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测,从而获取有效的数据信息,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献,所以,增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。

(1)利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价,实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本,让更多和项目去接受,而不是目前集中在几个重点项目上。

(2)提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。

4结语

总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。

参考文献

[1]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010(5).

遥感技术的发展过程篇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:

遥感技术的发展过程篇3

【关键词】遥感技术;水利水电工程;勘测

0.引言

自改革开放之后,我国的社会主义经济取得了飞速的发展,科技也得到迅速的提升,新技术的使用已经步入了高速时期,水利水电工程建设也随之实现了迅速的发展。而水利水电工程建设的第一步就是勘测,随着科学技术的不断发展,遥感技术在水利水电工程地质勘测中得到了越来越广泛的使用,其在水利水电工程建设中发挥着至关重要的作用。

1.遥感技术

遥感技术主要包括接受装置、遥感平台、图像处理设备、信息传输设备以及遥感器等,其具有非常高的使用价值,可以当作微波辐射计、多光谱扫描仪、照相机或合成孔径雷达等,发挥辐射、扫描、照相、雷达、传输或其他作用。所以,在许多领域,如气象、军事以及工程建设等都普遍应用到了遥感技术。一般遥感技术都是应用红外光、红光以及绿光这三种光谱波段来实施探测的[1]。其中红外光段主要是用于探测矿石、土地以及其他资源;红光段主要是用于探测污水及植物生长;而绿光段则主要是用于探测土壤、地下水岩石以及其他的物质。总而言之,遥感技术可以恰当、全面且精确地对多种物质进行勘测,因此,遥感技术可以适用于诸多的领域。

2.遥感技术的优点

遥感技术具有诸多的优点:第一,遥感技术具有较强的信息综合性。遥感技术可从时间段、波段以及多维度等方面对地球进行观察,进而构建成一个综合的勘测。第二,遥感技术具有较快的获取信息速度。卫星遥感调查可以利用陆地卫星及气象卫星这两方面来获取大范围的资料,陆地卫星每18天就可以对地球影响进行一次测量,而气象卫星每天可以对地球进行两次遥感摄影。第三,遥感技术可以勘测较广的范围。利用航拍照片可以拍摄到1700km2的面积,而卫星图像可以拍摄到航拍照片双倍的面积,由此可见,卫星遥感技术可以勘测到较广的范围。第四,遥感技术的抗干扰性非常强,极少会因人为因素而受到影响[2]。

3.水利水电工程勘测中遥感技术的应用

3.1在勘测天然建筑材料过程中遥感技术的应用

地球上有诸多的天然建筑材料存在于地质之中,如石料、混凝土以及土料等,能否将这些天然建筑材料应用于水利水电的建筑工程之中,则必须对开采这些材料的难度大小、这些材料在地质中的含量大小以及这些材料的质量是否达标等诸多问题加以全面考虑,而以往的勘测技术无法解决这些问题,这就导致那些天然建筑材料无法得到使用,从而大大地增加了工程的建筑成本。然而,遥感技术则可以利用微波遥感及红外遥感来对各种天然建筑材料在地质中的分布位置及含量进行勘测,如此一来,工作人员调查、挖掘天然建筑材料的难度就得以降低,从而使开采工作得以更加高效、顺利地进行。

3.2在水利规划过程中遥感技术的应用

调查水利的现状就是为了对可能发生的问题以及水利的详细资料进行总结,并对水利规划进行预估,因此,水利规划的基础就是勘测。水利规划中遥感技术的应用主要是利用红外线波段来对污染问题进行探测。因此红外线波段和光波段可以将污染源找出来,之后再依据水质监测来评估水环境,遥感技术可以根据污染物的排放量或者从河流的水容量到河流所受的污染程度来探测出污染问题。最后再通过处理卫星资料,即可获得各个时段水域面积的资料,这使得勘测工作得到了极大的简化,同时也使得人员劳动力及资金成本得到了有效的降低。

3.3在勘测水利水电工程不良地质现象过程中遥感技术的应用

确保水利水电工程可以长时间使用的一个主要的因素就是水利水电工程地质的平稳性。倘若地质发生不良现象,势必会给水利水电工程带来破坏性的损坏,例如崩塌、泥石流以及滑坡等[3]。传统的地质勘测方式没办法将地质中泥石流、崩塌及滑坡等不良现象的发展速度探测出来,而利用遥感技术则可以实现实时预报、分析以及观测地质状况,以使工作人员能够明确地掌握不良地质的分布范围以及不良地质现象的发展速度,这对于水利水电工程建设防护工作的开展是非常有帮助的。

3.4在勘测水利水电工程的结构稳定性过程中遥感技术的应用

水利水电工程结构的稳定性决定了工程是否会因地质环境而受到影响,其也是决定其使用寿命的一个重要因素,因此,对水利水电工程的结构稳定性进行勘测就显得非常有必要。有些地质虽然表面具有较好的稳定性,但内部却存在着断裂,倘若地质结构出现了变化,势必会给水利水电工程造成极大的损坏。而在勘测水利水电工程结构稳定性的过程中,应用遥感技术可以得到关于地质结构的信息,然后再对这些信息进行全面的分析,就可以对地质结构是否稳定进行判定。尽管以往的勘测技术也可以对地质的稳定性进行勘测,可是却无法精确地分析断层近期的活动情况。

3.5在勘测水利水电工程的渗漏可能性过程中遥感技术的应用

在水利水电工程中往往会有渗漏的现象出现,这会在很大程度上缩短工程的寿命和使用性。因此,怎样处理水利水电工程中的渗漏问题就显得尤为重要。通常存在较大渗漏性的风华岩体、断裂破碎带以及岩溶地区的地下暗河等都极易导致水利水电工程出现渗漏现象。而利用遥感技术来对水利水电工程的地质状况进行探测,可以全面地掌握地质的构成成分及分布状况,然后再对极易出现渗漏的地质区域进行记载,并对其加以分析和处理,水利水电工程渗漏的可能性就可以得以降低。

4.结语

众所周知,水利水电工程不仅具有繁杂的结构以及庞大的规模,而且涉及到较大的范围,它对人们的生活生产以及社会经济的发展都具有极其重要的意义。因此,对遥感技术在水利水电工程勘测中的应用进行研究,不断地提升遥感技术在水利水电工程勘测中的应用水平,充分地发挥出遥感技术的应用优势。

参考文献:

[1]黄诗峰.遥感技术在水利上的应用[J].高科技与产业化.2013(11)

遥感技术的发展过程篇4

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。

1.23S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.

遥感技术的发展过程篇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:thispaperbrieflyanalysesthedevelopmentofremotesensingtechnologyinChinaanditsfunction,anddiscussesthelimitationsoftheapplicationofremotesensingtechniquetoinvestigationoflandusepresentsituation,focusingontheremotesensingtechnologyinthelanduseapplicationandcharacteristicsofinvestigation,andtheapplicationofremotesensingtechnologyintheuseoflandresourcessurveymethodswereintroducedindetail,forstaffreference.

Keywords:remotesensing;landuseinvestigation;application;limitation;investigationmethod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

遥感技术的发展过程篇6

关键词:城市遥感技术数据获取数字城市

中图分类号:X171文献标识码:a文章编号:1674-098X(2013)02(b)-0029-02

中国目前正处于城市化快速发展期。城市化的发展,一方面创造了城市文明和物质繁荣,给人们带来了极大的生活便利;另一方面则剧烈地改变着原有的生存环境,并产生了一系列城市问题:人口激增、环境污染、耕地占用、绿地减少和生态系统退化等,城市已成为社会矛盾和资源环境问题最尖锐的区域。

因此,如何采取合理有效的技术手段对城市系统进行实时监测和有效管理,最终实现城市的可持续发展,是人类亟待解决的关键问题之一。另外,传统的城市基础信息获取手段由于周期长、费用高、范围有限,难以及时反映城市空间发展趋势,也已成为城市建设与管理的制约因素。因此,采用新兴的信息获取技术对现代城市进行合理的规划管理已显得十分迫切。

1.遥感技术与城市遥感

遥感技术作为一种在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术,能够快速、准确地获取城市发展、建设的有关信息,既有城市宏观的全貌和综合数据,又有城市街区的微观图像和基础数据,可以全面、高效、实时地揭示城市的发展变化。正是由于遥感技术具有的显著优越性,使得城市遥感逐渐成为众多学者与专业技术人员关注的热点领域,城市遥感技术也开始广泛地运用到城市规划与建设、土地开发、环境监测、人口统计以及园林绿化等各个方面,逐渐成为城市管理决策的核心技术手段之一。所谓城市遥感,即以城市系统为研究对象,利用遥感技术为城市规划管理者提供多方面的基础信息和相关资料的科学技术。目前,城市遥感主要采用航空与航天遥感相结合,同时辅以地面实地调查的一种技术方法。全球现有1000多颗遥感卫星在轨运行(2012年8月数据),如美国的QuickBird,法国的Spot,中国的CBeRS以及印度的iRS等。各种遥感平台的定期与不定期的作业,可见光与彩色红外摄影、热红外扫描、多光谱与高光谱扫描等各种成像技术的应用,使得多分辨率、多光谱、多质量等级的城市动态信息数据的获取成为可能。如今,城市遥感技术的运用,已成为衡量现代城市规划与管理水平高低的一个重要标志。它对于及时了解和掌握城市发展变化及资源环境状况,对于合理进行城市规划、调整用地结构、保护城市环境和实现城市可持续发展具有十分重要的意义。

2.城市遥感技术的应用领域

城市遥感技术为全面、高效、实时地了解城市的发展变化提供了有力的技术支撑,它已逐渐渗透到城市建设和研究的各个领域,在城市规划管理中的巨大的作用也日益显现。目前,城市遥感技术的应用领域主要体现在以下几个方面。

2.1城市基础信息数据的获取

城市基础信息数据包括数字地图、正射影像图、数字高程模型、数字景观模型、数字专题图和各种专用地理信息数据等。现代城市建设需要大量的基础信息数据,利用遥感技术可制作不同种类、各种比例尺的专题图或影像图,以满足不同使用者的需求,加快城市数字化的进程。近些年,由于计算机技术以及数字图像处理技术的发展,数字正射影像图在城市设计和管理中的应用日趋活跃,其特点正在被城市规划者认同,并在应用实践中得到进一步发展。

此外,为了更真实、直观地反映城市的地形地貌及环境状况,对城市数字高程模型和景观模型等数据的需求也日益增多,利用遥感信息快速生成数字高程模型和景观模型,在技术上已经日臻完善。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能,在计算机上能够非常逼真地再现城市场景,并可以多视角浏览,有助于改善城市设计与规划决策。以上基础地理数据的获取与生成均离不开城市遥感技术。

2.2实现城市环境的宏观监测

固体废弃物、大气和水体的污染以及城市热岛都是城市发展中面临的主要环境问题,利用遥感技术可以有效地开展城市环境问题的宏观监测。

例如,不同的物体在遥感影像上具有明显的的灰阶、色调、纹理特征差异。因此,利用高分辨率的遥感图像就可以对城乡结合部的固体废弃物进行解译与识别;其次,根据特定时期的城市大气环境在遥感影像的电磁波辐射强弱特征,结合实地环境监测数据,建立两者之间的相关数学分析模型,可以对城市大气污染的现状与空间分布进行测定与评估;第三,城市热岛是由于城市扩张与热源排放导致的市区温度高于郊区的一种污染效应。研究者可通过对热红外影像的分析判读,揭示城市热岛强度和空间分布范围,并对其分布特征、形成规律等进行深入研究。进而实现对城市热环境进行合理规划和科学管理的目的;在水污染监测方面,遥感技术也能够发挥重要作用,由于不同水体中的污染物成分、浓度不同,导致水体反射率发生变化,因而在遥感图像上也会有明显反映。研究者可通过分析相关遥感信息,判断出水体污染的类型、程度以及空间分布,从而为城市水环境保护提供科学决策依据。

2.3为城市规划提供技术支持

利用遥感技术可以快速、准确地获取城市规划和城市建设所需的各种信息数据。具有遥感信息判读经验的技术人员,通过对城市历史以及现状的各类遥感影像数据进行人工判读解译,结合计算机智能识别与分类技术提取相应的城市专题信息,容易发现城市化发展中存在的一些突出问题,因而可以提出对城市规划与管理决策具有现实意义的建议。遥感技术在城市规划管理中已经和正在发挥着重要的作用,例如,早在20世纪50、60年代,我国就利用航空影像数据对部分城市区域开展了初步调查研究;“十一五”期间,国家建设部启动了针对我国86个重点城市的城市建设遥感动态监测项目;此外,列入国家863计划的信息获取与处理技术重大课题,利用高空间分辨率的QuickBird卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究,都是遥感技术在城市规划领域应用的很好的例证。可预见,随着城市遥感技术的不断进步,遥感信息数据在城市规划建设中的应用将会产生巨大的社会经济效益。

2.4城市化进程及土地利用动态监控

随着中国经济的快速发展,城市人口与城市空间规模的不断膨胀,城市边缘地带的大量耕地、生态用地正在被蚕食,城市空间急剧扩张中出现的盲目无序、生态环境破坏、公共交通导向滞后等问题,均对城市健康发展构成严重威胁。因此,对城市空间扩展及土地利用变化进行动态监测,是发现和解决城市问题的一个重要途径。在城市化迅速发展的背景之下,利用遥感技术对城市区域不同时相的各类航空、卫星影像数据进行解译分析,能够迅速、准确地获取城市建成区内各种土地利用的现状与历史信息数据。研究者可以客观了解不同时期内城市居住、耕地、林地、水体、交通等用地的面积、分布和动态变化情况,从而为深入研究城市化发展问题、合理进行城市土地利用规划提供强有力的技术手段。

2.5城市园林绿地与植被调查研究

城市绿地与植被是城市自然生态系统的重要构成要素,绿色植物具有释放氧气、净化污染、调节城市气候、美化景观等诸多生态功能,因而在城市系统中充当环境调节器角色。随着城市生态环境日趋恶化,这种作用更加受到人们的关注,城市绿地监测和动态评价已成为城市问题研究的核心内容之一。利用遥感技术能快速准确地获取城市园林绿地的分布和植被覆盖度信息,了解城市绿地景观的组成、植被种类和空间布局。应用遥感影像对城市园林绿地进行调查,首先是根据调查研究的内容选取不同类型、时相和分辨率影像数据,然后对影像数据进行校正、解译和分类。最后计算出绿地面积并对城市植被覆盖状况按等级进行划分,通过对不同时相的遥感数据进行动态变化分析,能够建立起供政府决策利用的空间数据库与模型库。近10年来,国内的北京、广州、上海、天津、深圳、重庆等城市均开展了城市绿地遥感调查和评价研究,各种类型的遥感数据源都得到了广泛地运用,也取得了较好的效果,相关研究成果的取得极大地推动了我国城市绿化及城市生态研究工作。

3.城市遥感技术的发展与展望

遥感技术问世30多年来,其应用的深度和广度都在不断的拓展。目前,这一技术正从单一遥感资料的分析,向多时相、多数据源的信息复合与综合分析过渡,从区域静态分析研究向动态监测和过程预测过渡,从定性调查、系列制图,向计算机辅助的数字处理、定量自动制图过渡,从对各种事物的表面性的描述向内在规律分析、定量化分析过渡。预计在未来一段时期,城市遥感技术将在以下一些方面有较大的发展。

3.1遥感数据获取技术的发展

随着新型传感器研发水平的提高以及城市遥感对各类数据需求的增加,高分辨率卫星遥感数据在城市中得以广泛应用。尤其是iKonoS、QuickBird、Geoeye-1等一系列商业卫星的成功发射和运行,将逐步取代航空遥感数据成为城市遥感的主要数据源。高分辨率卫星数据在城市规划、城市土地调查、环境监测、城市地图和专题地图更新等方面会发挥重要的作用。对于全球用户而言,无论你身在何处,都能够更方便地采用联机方式直接定购和接收产品,相关遥感数据信息能以数字方式传输,在几小时内就可以获取相关数据。

3.2构建新型城市遥感信息模型

遥感信息模型是集地形模型、数学模型和物理模型之大成,它是利用遥感信息和地理信息影像化方法建立起来的一种可视化模型,是一种注重知识表达和影像理解的模型。城市遥感信息模型是遥感技术应用深入发展的关键,构建各类针对具体研究对象的城市遥感信息模型,可计算和反演对实际应用非常有价值的城市环境参数。在过去几十年中,尽管人们发展了许多遥感信息模型,如植被指数和植被覆盖度模型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水层模型、地表温度指数及归一化水体指数模型等,但远不能满足当前城市遥感应用的需要,因此发展新的遥感信息模型仍然是当前城市遥感技术研究的前沿。

3.3“3S”信息技术的集成应用

未来由遥感(Rs)、地理信息系统(GiS)和全球定位系统(GpS)作为主体构成的空间信息集成技术系统,将完成其从理论、方法、技术框架到实施步骤的研究和应用,最终形成具有多维城市信息获取与实时处理特点的新的综合技术领域。其中,遥感可为地理信息系统提供海量的空间数据信息,地理信息系统为遥感影像处理分析提供高效的辅助工具,全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时的定位信息和地面高程模型。“3s”一体化集成将最终建成新型的城市三维信息获取系统,并形成高效、高精度的信息处理分析流程,这对遥感技术在城市系统的应用与发展产生深远的影响。

3.4全面推进“数字城市”的建设

“数字城市”是城市信息化的战略目标和城市现代化的重要标志。遥感技术发展在“数字城市”的建设过程中将扮演举足轻重的角色,遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市发展的其他信息相比,有其显著的特点和应用优势。作为“数字城市”建设中的关键性支撑技术之一,遥感信息的获取与处理技术随着数字化时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律与实用价值的认识也愈加深入。因此,遥感技术在城市领域的应用将越来越广泛,这必将推动“数字城市”和“数字地球”的建设,对于提升城市规划和管理决策水平,提高城市建设的社会、经济、生态环境等的综合效益,以及推进城市的科学发展将起到十分重要的作用。

遥感技术的发展过程篇7

【关键词】林业;遥感;森林资源

0引言

遥感(RemoteSensing,RS)是20世纪60年展起来的一门集地学、生物学、航空航天、电磁波传输和图像处理等多学科交叉融合的新兴学科。遥感技术具有周期性观测和大面积覆盖获取地面信息的特点,可以提供一种实时、动态、综合性强的环境资源信息。遥感技术在林业中的应用被称为林业遥感技术,是指通过卫星和飞机对林业资源进行实时动态地监测,形成各种数据和信息,并通过综合分析处理为林业决策和发展提供服务。我国应用林业遥感技术已有二十多年的历史,取得了可喜的成绩,充分展现了遥感技术在林业中的巨大生命力[1]。

1遥感技术在林业中的应用现状

遥感技术在林业中的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:森林资源遥感调查、森林火灾遥感监测、森林病虫灾害遥感监测及林业资源遥感动态监测等。遥感技术在空间分辨率和光谱分辨率方面的提高,以及雷达遥感、航空遥感和无人遥感飞机的发展,为林业遥感提供了丰富的信息源,拓宽了林业遥感应用的深度和广度,给森林资源清查和监测工作带来了新的契机,为“数字林业”的顺利推广提供了强大的信息保证[2]。

1.1林业遥感数据源

1.1.1高空间分辨率遥感数据

林业遥感应用的主要数据源是光学遥感数据,如tm和Spot等。tm数据具有较高的空间分辨率和光谱分辨率,且数据量大、信息丰富、成本较低,一直是林业遥感的主要信息源,但其30m的空间分辨率的应用精度并不令人满意。进行宏观森林资源监测时通常采用noaa等中低分辨率数据,因为它们经济、实惠、待处理的信息量少,而且来源有保证,但随之而来的问题是在使用这种信息源时如何保持其精度。高分辨率卫星数据的出现,给林业遥感监测带来了希望,目前多用以iKonoS为代表的高分辨率的卫星影像展开对监测森林资源、工程造林质量、退耕还林效益等方面的研究。

1.1.2高光谱遥感数据

高光谱遥感能够探测到具有细微光谱差异的各种物体,大大地改善了对植被的识别和分类精度。利用高光谱数据实行的混合光谱分解方法可以将森林郁闭度这个最终光谱单元信息提取出来,合理而真实地反映其在空间上的分布[3],对于掌握森林结构与森林环境、加强森林生态系统管理具有重要意义。此外,高光谱遥感数据凭借大量的光谱信息,在森林分类与调查、森林资源变化信息提取、森林火灾监测、森林病虫害评估等方面起到了举足轻重的作用,为实时而科学的森林经营管理增添了一种新技术手段。

1.1.3雷达遥感数据

一般情况下,地球有60%~70%被云层覆盖,可见光、红外技术在这种天气下难以获得有效数据,不能及时为林业行业提供数据支持。而合成孔径雷达(SyntheticapertureRadar,SaR)具有全天时、全天候以及能够穿透掩盖物、较好反映地表结构信息的能力,为林业遥感提供了新的数据源,有效解决了上述问题。SaR遥感通过获取各种森林生物物理参数,被广泛用于识别森林类型、森林密度、年龄和监测森林生长、再生状况、森林砍伐、森林灾害以及估算森林的生物量、蓄积量,特别是对热带雨林砍伐监测,雷达几乎是唯一可以依赖的信息源[4],这些信息有效提高了人们对森林资源的认识。

1.2应用现状

1.2.1森林资源遥感调查

森林资源遥感调查主要是通过野外调查和卫星图像的对照判读,进行森林类型判别,并用遥感数据与地面各种因子建立模型的定量表达,估计森林蓄积量和森林面积,利用多时相遥感影像监测森林覆盖率等。早在1954年,我国就创建了“森林航空测量调查大队”,首次建立了森林航空摄影、森林航空调查和地面综合调查相结合的森林调查技术体系[5]。

然而,过去我国森林资源规划设计调查主要是以航空照片和地形图为参考,制作外业调查手图,通过现场勾绘等手段完成林相图区划。这种传统的调查方式存在调查间隔期过长、调查人员投入多、劳动强度大、一次性经济投入大、出错机率大等问题,难以满足新时期的调查需求。自2003年起,高空间分辨率卫星影像写进森林资源规划设计调查规程,我国很多省区相继应用Spot5数据进行了森林资源规划设计调查试点[6],有效推动了林业资源调查数字化进程,促进了高空间分辨率卫星遥感技术的研发,相关研究内容主要包括蓄积量估测、树冠信息的提取方法、Spot5影像用于小班区划的方法,并研发了基于高分辨遥感数据的小班区化系统[7]。高光谱遥感数据应用方面,主要开展了星载高光谱遥感数据的预处理、基于统计模型的森林郁闭度和叶面积指数估测、森林类型遥感识别方法、森林叶绿素含量的几何光学模型反演和机载高光谱数据的优势树种识别技术[8]等方面的研究。

1.2.2森林火灾遥感监测

森林火灾是自然灾害中最为严重的一种,森林一旦发生火灾,不仅会使辛苦几十年培育的林木顷刻间化为灰烬,而且会对生态环境带来严重的负面影响。如果能及时监测、预报森林火灾,其带来的损失就会大大减小。早在20世纪50年代,我国林业行业就开展了利用航空遥感技术进行森林火灾监测的技术方法研究。到70年代末80年代初,美国的Landsattm、noaa等卫星数据逐步被我国相关专家学者应用于森林火灾监测的研究中,并在1987年大兴安岭特大森林火灾监测中发挥了非常重要的作用。

随着卫星遥感技术的深入发展与应用,我国科研人员不断地探讨利用遥感技术进行森林防火应用的研究,并取得了许多重要成果。尤其是“十五”以来,面对国内外不断面世的新型卫星遥感数据,我国学者解决了利用这些新型数据进行森林火灾预警监测的应用技术,如针对新出现的terra/aquamoDiS、enViSat-aatSR、enViSat-meRiS等卫星数据森林火灾预警监测应用技术需求,有效解决了森林火灾预警监测模型中可燃物类型的分类方法、植被因子的估测、小火点自动识别等方面的应用技术[9];利用moDiS数据进行了森林火灾预警的应用方法;针对新型卫星数据林火信息快速提取的技术需求,建立完善了利用高性能平台森林火灾信息提取的技术系统。通过近20多年的技术突破,我国逐步研究形成了基于卫星遥感数据的森林火灾监测应用方法与技术系统,初步建立了基于航天、航空、望台(塔)以及与地面巡护相结合的森林火灾监测体系[10];同时,还将海事卫星技术等应用于我国森林火灾的预防、监测及扑救工作中。我国国家森林防火指挥部卫星森林火灾监测系统从1995年应用至今,从以前单一的noaa-aVHRR资料到后来综合应用noaa、FY、moDiS等资料,逐步发展成为国家森林防火指挥部和各省市林业部门防火办森林火灾宏观监测的主要手段,并为扑救指挥提供了可靠的数据保障和技术支撑。

1.2.3森林病虫灾害遥感监测

植物受到病虫害侵袭,会导致植物在各个波段上的波谱值发生变化。如植物在受到病虫灾害、人眼还不能感觉到时,其红外波段的光谱值就已发生了较大的变化。从遥感数据中提取这些变化的信息,分析病虫害的源地、灾情分布、和发展状况,可以为防治森林病虫害提供有效帮助。早在1978年,腾冲遥感综合试验就已开启了我国遥感技术监测森林病虫灾害的序幕。随着航天遥感技术的发展,“七五”末期、“八五”初期,我国科研人员以松毛虫等食叶害虫灾害为例,广泛开展了针对针叶损失率、松针生物量和灾害程度等遥感监测方法的研究,充分证明当森林植物遭受病虫灾害的侵袭时,其叶绿素、水分等便会急剧下降,叶黄素、叶红素等会提高,必然导致其反射率发生显著变化,此项研究结果为林业遥感病虫灾害监测提供了重要的科学依据。此外还发展了基于多种植被指数的病虫灾害信息提取技术[11]。

“八五”后期和“九五”期间,在国家众多科技项目的支持下,我国科研人员全面地开展了森林病虫灾害遥感监测预警技术的研究,建立了基于单时相和多时相卫星遥感数据的灾害信息提取技术路线,引进吸收了航空录像和航空电子勾绘等遥感监测技术方法,初步探索了天、空、地相结合的森林病虫灾害监测体系。并基于林业业务主管部门的预报、监测、灾害损失评估和决策支持需求,提出了森林病虫灾害的遥感、地理信息系统和全球定位系统技术集成应用模式[12]。最近十几年来,着重开展了基于遥感技术的森林病虫灾害监测专业应用系统的研发,并进行了生产性示范,以完善相关应用系统的可操作性和实用性,同时也展示了其指导森林病虫灾害调查情况的应用潜力[13]。

1.2.4林业生态工程遥感监测评价

林业生态工程遥感监测评价技术就是利用遥感技术,在统一规划和设计的技术平台上,进行应用系统集成,为实现林业生态工程建设的信息资源共享和技术共享提供技术支持。早在1979年,国家就决定在我国西北、华北北部和东北西部风沙危害、水土流失严重的地区,建设大型防护林工程,即“三北”防护林工程。在“七五”期间,实施了重大遥感综合应用项目――“三北”防护林遥感综合调查研究。该项目主要采用了航天遥感技术对“三北”防护林地区的森林类型、面积、具体分布、保存率、草场的数量质量和分布、土地资源类型分布及数量和应用现状进行了综合调查,并建立了基于防护林生态效益的动态监测系统,对不同类型区的造林适宜性做出了分析评价以及对防护林的防护效益进行了评估,为“三北”地区的森林综合治理提供了可靠的数据分析资料[14]。2000年以来,国家先后启动了天然林资源保护、退耕还林工程等六大生态建设和造林工程。2004年开始的“国家林业生态工程重点区遥感监测评价项目”,利用了2003年至2011年期间的moDiS、Landsat-tm、Spot5、QuickBird等多源卫星遥感数据,共对4个天然林资源保护工程监测区和8个退耕还林工程监测区进行了多期动态监测与评价。“十一五”期间,我国科研人员开展了天然林保护工程、重点防护林工程和京津风沙源治理工程的遥感监测技术研究,开发了“国家重点林业生态工程监测与管理系统”[15],广泛地为林业生态工程管理提供技术支撑与服务,有效推动了林业生态工程遥感监测评价的发展。

3展望

我国林业遥感技术的发展已有二十多年的历史,不仅做了大量的研究和实验工作、积累了丰富的资料和经验,还培养了一大批优秀的科研与应用工作者。但是,伴随新时期国家对林业的要求和林业自身的发展,目前的林业遥感技术仍然不能全面满足实际需要,因此,应进一步加强林业遥感技术与应用系统建设,逐步形成天、空、地一体化的林业遥感应用体系[16]。

3.1建设林业遥感应用综合服务平台

目前国内除森林火灾监测系统应用低分辨率的遥感卫星进行业务运行以外,还没有应用中高分辨率的卫星建立起业务化的运行体系。为实现遥感技术在各类林业调查与监测业务中的广泛应用,形成业务化运行的能力,还需要开展一项重要的基础性、支撑性的设施建设工作,即林业遥感应用综合服务平台的建设。该平台应该建立面向林业遥感技术应用的集成环境,整合林业行业中与遥感技术应用密切相关的各类存储资源、数据资源、计算资源、软件资源和专家资源,逐步形成面向林业行业提供遥感数据的共享服务机制,并支撑林业遥感应用业务系统开发与运行服务的基础平台。该平台应具有能够支撑海量遥感数据存储、查询功能,具有基于网格的遥感数据应用处理和产品加工功能,以及对数据和产品的多层级分发与共享等强大功能。该平台的建设将大力促进森林资源调查、森林火灾、森林病虫灾害及林业生态建设工程的监测等林业遥感应用业务化运行系统的建立。

3.2加快遥感与GiS、GpS的结合

遥感技术具有强大的数据获取能力,却在处理和分析这些数据时存在缺陷,地理信息系统(GeographicinformationSystem,GiS)具有较为完善地空间数据综合分析处理平台,有效地解决了这一难题。概括起来,GiS在林业领域的应用研究内容主要有:森林资源信息管理、森林经营优化决策、森林分类经营区划、森林抽样设计、林业专题制图、林业采伐设计、营造林规划设计、森林资源管理网络等,极大地丰富了遥感数据的分析处理方法。同时全球定位系统(GlobalpositioningSystem,GpS)能够迅速准确地定位与导航,可以确定林业边界、地块、形状、海拔高度等,对实现“数字林业”具有重要意义[17]。因此,要加强遥感与GiS和GpS的结合,逐步形成以林业遥感为基础,以GpS为辅助手段,以GiS为综合处理方法的全方位林业服务体系,最终实现林业资源调查、规划、经营管理的数字化。

3.3重视林业遥感教育和培训工作

任何一门学科的发展都离不开教育与培训工作。林业遥感作为一门高新技术,其发展一日千里,教育工作尤显重要。大学作为林业遥感教育和培训的主力军,不仅要开设全方位的林业遥感专业课程,而且要分层次,针对研究生、本科生和专科生开展不同的教学工作,为林业遥感培养大量的专业型人才和应用型人才。此外,还要充分发挥林业研究机构的作用,将科研成果及时有效地用于实践中。并加大对林业行业机构工作者的培训力度,全面提升我国林业工作者的专业技术水平。

4结语

当前我国林业遥感的主要任务是以遥感技术为中心,提供信息获取与信息服务的手段,为林业建设决策提供监测与效益评价信息。林业行业应在国家林业资源与生态建设综合监测体系建设的基础上,大力推动林业遥感卫星、航空遥感平台、林业遥感信息产品标定等支撑平台的建设,不断完善林业遥感应用综合服务平台。同时应加快遥感与GiS、GpS的结合、重视林业遥感教育和培训工作,形成天、空、地一体化的综合监测模式,建立起林业遥感综合监测评价的业务运行体系,促进我国森林资源、森林火灾、森林病虫灾害和林业生态建设工程遥感监测与评价的业务化运行,为我国森林资源的管理和保护、林业生态建设的管理和决策等提供强有力的支撑。

【参考文献】

[1]王大勇,刘红润.浅谈遥感在我国林业中的应用[J].林业科技情报,2010,42(3):31-33.

[2]史良树.遥感技术现状及其在林业中的应用[J].林业资源管理,2004,4(2):50-52,63.

[3]谭炳香.高光谱遥感森林应用研究探讨[J].世界林业研究,2003,16(2):33-38.

[4]魏钟铨.合成孔径雷达卫星[m].北京:科学出版社,2001.

[5]林辉,童显德,黄忠义.遥感技术在我国林业中的应用与展望[J].遥感信息,2002(1):39-43.

[6]张煜星,等.基于Spot数据的森林林相图更新技术研究[m].北京:中国林业出版社,2007.

[7]吴春争,冯益明,舒清态,等.基于高空间分辨率影像的林业小班遥感区划系统设计与实现[J].浙江农林大学学报,2011,28(1):40-45.

[8]曾庆伟,武红敢.基于高光谱遥感技术的森林树种识别研究进展[J].林业资源管理,2009(5):109-114.

[9]覃先林.遥感与地理信息系统技术相结合的林火预警方法的研究[D].中国林业科学研究院,2005.

[10]吴雪琼,覃先林,李程,等.我国林火监测体系现状分析[J].内蒙古林业调查设计,2010,33(3):69-72.

[11]武红敢.卫星遥感技术在森林病虫害监测中的应用[J].世界林业研究,1995,(2):24-29.

[12]郭志华,肖文发,张真,等.RS在森林病虫害监测研究中的应用[J].自然灾害学报,2003,12(4):73-81.

[13]亓兴兰,刘健,陈国荣,等.应用moDiS遥感数据监测马尾松毛虫害研究[J].西南林学院学报,2010,30(1):42-46.

[14]“三北”防护林遥感综合调查课题组.“三北”防护林遥感综合调查技术规程[m].北京:中国林业出版社,1988.

[15]陈永富,刘华,孟献策.国家重点林业生态工程监测与管理系统[m].北京:中国林业出版社,2011.

遥感技术的发展过程篇8

关键词:遥感技术;水利工程:应用

中图分类号:tV文献标识码:a

前言:我国是一个水资源十分短缺的国家,水旱灾频繁,从古到今,我们既受益于水,也受害于水,与水旱灾害进行了长期的斗争。近年来,随着经济的快速增长,人口不断增加,环境持续恶化,水文水资源问题也受到大家的重视,因此,传统的水利调查、规划、管理技术的基础上引入先进的遥感技术,将更有助于水利信息的获取、更新和应用,促进水利行业的发展。

一、遥感技术的特点

遥感技术是60年展起来的新技术,目前在国内外已经得到广泛的应用。遥感技术是空间技术、应用光学、无线电技术和计算机技术相结合的一门综合科学。遥感的含义是使用某种遥感器从遥远的地方感测目标信息特征的信号,经过传输系统的处理,从中提取目标物有用的信息。实现上述过程所用的各种手段,总称之为遥感技术。这项技术包括有遥感器技术,信息传输技术、实况调查技术、信息处理技术。遥感技术的分类有很多种,按遥感器使用的波源性质可分为电磁波遥感器、声学遥感器;按遥感器运载工具可分为航天(卫星)、航空(飞机)、陆地遥感等。现代遥感技术,就其手段和应用范围是非常广泛的.但从资源勘测技术来说,比较富有成效的是空间遥感技术,遥感器装在卫星上面利用资源卫星上装置的遥感器可以昼夜进行工作从而获得地面大量的信息资源。

1.洪涝灾害检测

遥感技术在洪涝灾害中应用比较成熟,在实际应用中主要利用雷达卫星、机载合成孔径雷达、可见光和红外线遥感影像数据,并结合地理信息系统技术对洪涝灾情严重的地区,进行多层次的检测和评估,同时给出相应的灾情图像、详细评估报告和已特定区域为单位的灾情损失的分区分类数据表格,为提出灾后重建家园的决策建议打下基础。

2.地表水资源动态检测与评估

充分合理地使用地表水资源的前提充分掌握地表水资源分布、水量及水资源消耗等信息,由于地表水的特殊光学特性,这些任务都可以利用遥感技术完成。对于大范围或者偏远地区,利用卫星遥感影像提供直接、间接信息,对评价水资源的变化非常有帮助。

3.地下水资源动态监测与评估

地下水是水资源重要组成部分,它是干旱、半干旱地区灌溉、工业用水和生活用水的主要来源,也是极为敏感的生态环境因素之一,当前水资源的科学管理工作所面临困难是缺乏详细的地下水动态监测数据。传统地下水监测是一种近感方法,视野有限,监测程序也是有点到线,在推测到面,不仅费事费力,而且控制点少,代表性差,无法实现大面积动态监测和评价。遥感技术可以在快速大面积监测地下水中发挥着重要作用,利用遥感数据提供的地表温度、土壤水分、冰雪、径流、植被变化等信息估算地下水的补给量和勘探区地下水资源存储量,确定其分布,评价地下水质,对地下水动态变化进行监测与预测等。

4.有效灌溉面积调查

水利是农业的命脉,我国80%的粮食及农副产品产于有效灌溉区。由于灌区工程年久失修、功能衰退与丧失以及水资源变化等,造成有效灌溉面在时空上的变动极为复杂,用统计方法得到的全国耕地灌溉面积一直不十分确切。遥感和地理信息系统调查技术作为一种有别于传统的统计方法,近年来,在有效灌溉面积调查中得到广泛应用。

5.灌区作物et监测

监测et的传统方法是基于气象站的点测资料估算点值,扩展到区域尺度上比较困难。利用遥感技术监测et,能够将作物蒸散量在时空上的差别监测出来,并且将监测区域扩大到气象数据缺乏的地区。为此利用遥感技术获取的et及实测降水数据,开展基于遥感et和降水的灌区水分盈亏分析,实现对灌区水资源状况进行总体把握,为灌区作物种植结构调整、透时灌溉提供了决策依据;同时也有利于灌区水资源规划的合理编制和选取切合实际的灌区水资源管理体制。

二、遥感技术在水利工程规划建设与管理应用

遥感技术在水利工程规划建设与管理中的应用主要集中在工程前期现状调查,工程中进程监测,工程后的效益评估。

1,利用遥感技术提取工程区域的地形、地貌、岩性、土壤、植被信息,建立决策库,对项目可选的位置、路线进行可行性分析评估进而选择最佳位置、线路并对水利工程周边环境的影响进行评估。这些基础信息可以为项目的实施不同阶段的工程人员服务。对牵扯到移民、土地征用等需要补偿的问题可以利用监督或非监督分类方法调查面积。比如在规划方面:勘测调查是对水利进行规划的基础,为了能更好地对当前的,水利现状进行调查,给水利规划更详细资料,以及对可能出现的变化提供预测,需要将遥感技术与传统的调查手段相结合,一般情况下主要是依据地形图、野外勘察资料来对水利规划现状进行调查,所以,地形图对于调查有很大影响,若是地形图比较老旧,那么就不得不消耗大量的精力与时间对地形图重新进行测绘,若果运用遥感技术,一般不会出现这样问题。

2.进行工程规划如果需要大比例尺成图,可以利用大比例尺航片或者卫片构建立体,在立体环境中提取需要的信息,建立3D信息图。另外,利用高分辨率影像,还可以实时对工程进展进行监测。比如在河流治理方面:对河流进行卫星遥感,一般情况下以浮泥作为标志,通过运用合理的波段,对得到的图像进行复合处理,用计算机对图像进行光学处理,将背景和次要信息屏蔽,只显示主要资料,得到水下泥沙分布与地形资料,经过技术处理的图片资料上对于河流泥沙的显示是非常清晰、客观的,通过对河流泥沙的变化分析,就可以为河流治理提供可靠有价值的信息。

三、遥感技术在水利工程方面发展态势

1,水利遥感数据丰富

随着雷达技术、高光谱技术、无人机技术以及卫星集群技术的飞速发展,水利遥感应用采用的遥感数据源方面朝着高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和新兴雷达遥感的方向发展,极大地丰富了水利遥感的数据源。目前国外水利遥感数据源空间分辨率普遍达到了米级,高光谱分辨率的遥感数据也大量应用,另外,新兴的雷达遥感数据也越来越多地得到应用。

2,水文参数获取定量化

定量遥感是当前国内外遥感应用的发展方向,也是水利遥感的发展趋势。定量遥感主要是通过实验的或物理的模型将遥感信息与观测目标参量联系起来,将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学及大气等观测目标参量。

3,水利信息提取智能化

目前,影像识别和影像知识挖掘的智能化是遥感数据自动处理的研究获得了重大突破,遥感数据处理工具不仅可以自动进行各种指标处理,而且,可以自动或半自动提取水系、土地利用等信息,极大提高工作效率。

4,水利遥感应用网络化

网络技术已不仅仅是一种单纯的技术手段,它已演变成为一种经济方式----网络经济。大量的水利遥感应用正由传统的方式(客户机/服务器)向(浏览器/服务器)方式转移。

结束语

随着遥感技术不断的发展进步和遥感技术应用的不断深入,将在未来的国民经济建设中发挥越来越重要的作用。把遥感技术运用到水利工程中,解决了水利工程建设周期长、技术条件复杂、,勘探设计、工程实施和验收等方面问题,极大提高水利信息资源的共享程度和应用水平,全面提高了水利建设的效益,对水利工程信息化研究具有重要现实意义。

参考文献:

遥感技术的发展过程篇9

[关键词]遥感技术;土地管理;应用

中图分类号:tp79文献标识码:a文章编号:1009-914X(2017)13-0397-01

土地管理在我国发展中也属于一项较为重要的工作,为了能够更好地提高土地资源的可持续开发,我国先后也引入了多种不同的测量技术,其中遥感技术就属于一项较为重要的技术,将其应用到土地管理过程中能够及时对土地各项信息变化情况进行掌握,同时还能为我国土地资源治理提供相应的数据支持。也正是因为如此,我国在进行土地管理工作的过程中,遥感技术的应用成了工作中比不可少的一项手段,而笔者也对其应用要点以及具体应用进行了以下的分析。

1.遥感技术应用要点

在应用遥感技术的过程中,需要使用精度较为准确的椭圆面积公式对土地范围进行测量,并且都需要将其交由计算机来进行计算和调整。而相关人员需要选择5100控制点,并且使用先进的卫星照片对560个大型校正放大点进行矫正,1∶25万规模的卫星图片可以使用颜色对土地进行分类管理。对于一些土地利用较高的与区域可以对其进行以及测量,其中15区可以采用映射以及统计数据这两种方式对其进行测量,在测量过程中一定要确保全国各地地理面积相对误差不能大于10%,其中,森林以及农田一定要小于5%,然后按照不同的土地使用单位选择较为典型的区域构建结构、颜色、位置、分布等情况进行解释。另外,还要使用业内标准对其进行衡量和检验[1]。

2.遥感技术在我国土地管理中的应用

2.1遥感技术在我国土资源概查中的应用

遥感技术在我国土地管理中的应用,还体现在土地资源调查以及耕地保护当中,并且之前就已经产生了较大的作用,在这一方面的应用,就目前来看,其无论是技术水平还是规模都已经得到了较为显著的发展,并且也已经形成了产业化。而本文主要是对其在我国土资源概查中的应用进行了分析,早在1980年我国就已经第一次应用遥感技术完成了全国土地利用调查制图,并且基本上已经查清了家底,达到了部级概查的精度要求,那一次全国土地资源调查规模十分之大,范围也十分的广,是见过以来都不存在的,这也是遥感技术在我国土地资源管理中的具体应用,并且在应用过程中属于较为成功的典范,具有一定的里程牌作用,也正是因为这一次的遥感技术的应用,在一定程度上奠定了遥感技术在我国土地管理中的应用基础。

2.2遥感技术在我国国土地资源详查中的应用

遥感技术在我国土资源概查中的应用,在很大程度上弥补了我国土地资源面积长期不清这一问题,但是,因为那个阶段技术以及条件都存在一定的限制,所以,在实际应用过程中,卫星数据地面分辨率还是较低,因此,很难真正满足国家对于土地资源管理的需求,在这种情况下,我国从1984年5月开始,就已经开始了全国大范围内的土地资源详查工作,而在具体工作过程中,其使用了高精度遥感数据源,目的就是为了土地资源详查结果的准确性,具体实施技术主要是以县(市)为单位,采用航空航天遥感技术并且按照相关技术规程来进行全野外调查工作;在进行外业调查工作的过程中则主要是以航空航天遥感像片和大比例尺地形图作为主要技术,并且还将计算机以及光学技术结合在一起对其进行处理。遥感技术在我国国土地资源详查中的应用也取得了较为显著的成果,具体表现为在1995年就已经完成了全国2843个县(市)外业土地利用现状调查以及汇总,并且还编制出了相应的土地利用现状图,而这些资源至今还在为我国土地资源合理利用产生重大影响[2]。

2.3遥感技术在我国土地利用动态监测中的应用

从1999年开始,国土资源相关部门就开展了第一次利用高分辨遥感资料,对全国土地利用情况进行了动态监测,而这也拉开了遥感技术在我国土地利用动态监测中的应用序幕,并且就目前来看,这一项工作在土地管理过程中有着非常重要的作用,如果遥感数据分辨率非常高的话,其在进行土地利用动态监测的过程中效果也就会更加显著。遥感技术在我国土地利用动态监测当中的应用,其主要是利用已存在的较为成熟的技术方式,并且选择两个时相的tm、Spot座位数据源,然后对其进行纠正、融合以及配准等处理,这样就能最大程度提高地物的空间分辨率以及光谱识别能力,土地用动态遥感监测技术流程见图1,主要是利用计算机自动提取技术,以及人机交互的方式来对其变化特征进行观察,之后再将其交由专业的技术人员进行核查,这样就能获得较为准确的变化图斑位置、面积、类型、范围等信息,最终就能得到当年耕地和非耕地变更和占用信息[3]。遥感技术在我国土地利用动态监测中的应用有着显著的优势,能够对主要城市建设占用耕地的数据进行准确的监测,而我们监测过程中所获得的结果,则能将其作为针对性的指导工作数据,这样就能在很大程度上减少外爷查找变化地的时间,最大程度提升土地管理的工作效率和质量。此外,在土地管理过程中,如果能够将这一项技术配合到土地执法检查过程中,就能最大程度强化国土资源执法工作,为我国土地资源管理以及规划,提供较为合理又有效的科学依据。

3.结语

综上所述,遥感技术在我国土地管理中的作用十分重要,能够为我国土地资源管理提供较为科学的决策依据,因此,在发展过程中,一定要不断对遥感技术加大推广和研究,以此来将遥感技术在我国土地管理中的价值发挥到最大。

参考文献

[1]夏庆成,方乃芳.浅谈遥感技术在我国土地管理中的应用与进展[J].城市地理,2015,15(6):78-79.

遥感技术的发展过程篇10

关键词:遥感机载激光雷达实践教学课程设计

中图分类号:G642文献标识码:a文章编号:1674-2117(2014)18-00-02

1前言

《激光遥感》是武汉大学遥感信息工程学院为适应遥感技术发展的最新需求,对原有《激光成像》课程进行改造而设置的一门专业必修课程。随着相关技术的发展,激光遥感成为了遥感技术的重要方向。近些年越来越多的资源投入到激光雷达术的研究和实践中,使之得到飞速发展。目前激光遥感技术已经运用到了近景、地面、车载、机载到星载的多种平台上,提供了不同精度的多种产品,应用在诸多行业中。相应地,激光遥感数据处理也从科学研究少量试验发展到了大规模生产实践阶段。面对这种变化趋势,武汉大学遥感信息工程学院在2010年修订的本科生培养方案中,设置了《激光遥感》课程,作为摄影测量方向本科生的专业必修课和遥感信息工程方向本科生的专业选修课[1]。这准确地反映了目前激光遥感技术的发展状况和其在遥感技术中的地位。

2加强激光遥感实践课程的必要性

在激光遥感课程改造过程中,有必要提出并坚持面向应用的方针,这一方面是生产的需要,我国已经正在大力引进和推广激光遥感技术,仅机载LiDaR设备就已经超过30台,价值数亿元,其他的地面及近景设备更是多达百余套。这些设备采集了大量的数据,处理这些数据需要专门的人才,对本科教育提出了要求[2];另一方面是就业的需要,虽然随着空间技术的应用,摄影测量与遥感专业的学生就业形势较好,但是要看到,随着开设相关专业课程学校的增加以及学生规模的扩大,就业压力已经越来越大,有必要根据生产部门的需求,有针对性地培养学生专长,扩大就业机会;第三方面是科学研究的需要,目前激光遥感数据仅仅得到了初步的应用,如何提高数据处理效率,丰富数据产品类型以及拓展数据范围等,是目前生产部门亟待解决的问题[3]。通过在本科阶段设置相关课程,加大培养力度,有利于激发学生科研兴趣,为将来投身相关科学研究打下了坚实基础。在过去激光遥感属于前沿技术,缺少必要的案例和数据,主要采取课堂讲授的方式,通过教师的ppt和板书进行教学,学生的课堂实验及课后实践很少,缺少实践环节,造成学生动手能力较差,同时对理论的理解也不够深入,影响了用人单位的使用[4]。因此,随着激光遥感技术从探索走向应用,对应的《激光遥感》课程也由选修设置为必修,其授课方式也应该从纯理论讲授发展为理论结合实践的讲授方式。

3遥感实践课程的原则及内容

3.1遥感实践课程的原则

激光遥感数据处理环节多,涉及的专业知识多,同时,由于仍处于不断发展中,很多新处理方法和产品不断涌现,成熟和固定的生产与数据处理方法和流程较少。在确定激光遥感课程实践内容时需要把握如下原则:

(1)有利于全面掌握课程的知识点,实践的内容应该贯穿整个课程的环节,加深和巩固学生对理论的了解;

(2)有利于相关专业知识的融会贯通[5]。激光遥感是多种新技术的集成技术,应该通过实践环节,使学生了解相关专业技术以及集成技术的重要性及作用;

(3)有利于激发学生的科学研究兴趣[6]。应该通过实践,激发学生探索未知的兴趣,投身于对激光遥感技术科学研究中;

(4)有助于提高学生动手能力。激光遥感技术是一门工科技术,其落脚点应聚焦在提高学生的动手能力,为将来胜任行业部门打下基础;

(5)有助于课程安排。课堂时间有限,过于复杂的实验占用太多时间,不利于课堂组织,简单的实验不利于学生掌握相关知识。必须对各实验部分精心设计,使之既相对独立又有机联系。

3.2遥感实践课程的主要内容

激光遥感实践环节的内容

激光遥感技术工程实践环节较多,内容庞杂,主要有:

航线设计,需要全面掌握点云数据的参数,影像数据参数等;

数据预处理,包括误差剔除,坐标转换等;

输入输出,包括格式转换,内插方法等;

基础测绘产品生产,包括Dem、DLG的生产;

高级地理信息应用,包括数据分类、建筑物提取,三维建模以及空间信息系统研发等。

4遥感实践课程设计

4.1框架

本文设计了激光遥感课程的实践教学方案,框架图如下。

激光遥感实践框架

4.2实践教学方案

本文设计了激光遥感课程的实践教学案例,下面针对框架进行详细说明。

(1)为了使学生对LiDaR技术有感性的认识,设计了参观的环节,以激发学生的兴趣。选择学院的硬件设备或者生产部门的生产现场,使学生通过参观对LiDaR设备的组成、相关技术和行业应用有初步了解,在生产一线了解该技术目前的应用关键和难点。一方面激发学生投身生产的热情,另一方面使学生了解科研与生产的方向。

(2)针对LaS格式的数据,要求学生编写程序,能够读取数据到相应的数组中。主要使学生了解LiDaR数据种类,通过深入研究LaS数据格式,了解空间信息数据的特点和存储难点;通过全面讲解LaS格式版本的发展过程,了解LiDaR技术进步过程和数据不断丰富的过程;通过程序编写,熟练掌握空间数据读取技术和节省数据存储空间的技巧。

(3)对LiDaR数据进行三维显示和基本空间分析操作。主要使用任课教师承担科研项目时编写的数据处理平台,在使用前任课教师先讲解科研项目的目的、意义、进展及展望,再对该平台的基本功能,尤其是数据读取部分进行详细讲解。一方面可以使学生看到上次课程自己编写的数据读取程序的规范性、速度和效率上存在的问题,另一方面可以使学生知道,科研项目并不神秘,而是从基础的功能起步的;通过对点云的简单空间操作和分析,使学生了解点云数据的粗差、断面、建筑物和树木脚点的空间分布特征、区别以及容易混淆的地方;通过对波形数据的读取、显示和分解,使学生了解LiDaR数据的新发展及其优点。

(4)要求学生编程实现LiDaR数据粗差的剔除。本次实践具有一定的灵活性,学生可以自行编写包含读取、显示、剔除粗差以及存储的完整程序,也可以在教师提供的平台上,以组件的形式完成剔除粗差的功能。关键是使学生理解基于高差的分类方法,基于统计原理的区分粗差的方法,熟悉一些基本的测量平差方法,不仅能够复习和掌握前期学过的测绘的基本专业知识,还能初步掌握LiDaR数据处理的基本原理和Dem的基本生产方法。

(5)要求学生编程实现去除粗差后的LiDaR数据的规则化。主要使学生复习和掌握空间数据内插的主要方法,了解LiDaR数据采集的随机性,知道其特点和不足,提高编程水平,同时对于Dem的生产方法也有更深入的掌握。

(6)实现LiDaR点云数据分类和输出。这部分比较复杂,主要基于现有软件,使学生掌握LiDaR数据分类的原理和生产部门处理的流程和工具,在不断调试参数并观察处理结果的过程中,琢磨和理解现有数据分类算法的原理和不足,明了目前LiDaR数据产品生产的关键和难点,为将来从事生产或科研打下基础。

(7)撰写实践报告,要求学生将实践过程和实践结果进行展示和总结,提出自己的想法,可以提出新的原理或算法,也可以针对某一环节提出改进措施,自由发挥。教师根据学生的报告综合、总结,在课堂上进行展示和点评,并给出成绩。

5结语

实践教学不仅是理论课程的补充,而且具有验证、综合、创新等功能。加强实践性教学,有助于学生全面理解理论知识,掌握分析问题、解决问题的方法,激发学生自主学习热情,提高学生编程能力。本文针对《激光遥感》课程的特点和本科学生的知识积累,设计了课程实践环节,丰富了教学内容,加深了学生对理论知识的理解,推动了《激光遥感》教学改革,使该工科课程更贴近科研和生产,为学生将来进行科研或生产打下了坚实基础。

(武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉430079)

参考文献:

[1]遥感信息工程学院.本科人才培养方案(2010年版)[eB/oL].2012(2).

[2]赖旭东.《激光遥感》课程设计与思考[J].地理空间信息,2012,10(4):168-169.

[3]张喜旺,刘剑锋.高校GiS专业遥感类课程教学改革探索[J].测绘与空间地理信息,2012,35(10):10-12.

[4]刘经南,张小红.激光扫描测高技术的发展与现状[J].武汉大学学报:信息科学版,2003,28(2):132-137.