卫星遥感监测技术十篇

发布时间:2024-04-26 00:51:42

卫星遥感监测技术篇1

abstract:thewaterareamonitoringisanimportantaspectofwaterresourcesinvestigations,alsoistheimportantcontentofflooddisastermonitoring.throughsatelliteremotesensingimage,quicklyandaccuratelydrawingtheinformationofwaterareahasbecometheimportantmeansofwaterresourcesinvestigationandmonitoring.Basedonthesatelliteimagesofpoyanglakeregionthroughthea,Bstarofenvironmentaldisasterreduction,thepaperusesthemanualdigitizationtosort,extractswaterinformation,compareswiththeactualareain1998inaccordancewiththewaterlevel,andrealizesfastmonitoringforlakewaterarea.

关键词:环境减灾a、B星;HJ-1;遥感;鄱阳湖;水体面积估算

Keywords:a,Bstarofenvironmentaldisasterreduction;HJ-1;remotesensing;poyanglake;waterareaestimating

中图分类号:tp79文献标识码:a文章编号:1006-4311(2013)19-0213-03

1概述

1.1鄱阳湖基本情况鄱阳湖位于江西省的北部,长江中下游南岸,承纳赣江、抚河、信江、饶河、修河五大江河及博阳河、漳河、潼河之来水,经调蓄后由湖口注入长江,是一个过水性、吞吐型、季节性的湖泊。鄱阳湖南北长173km,东西平均宽度16.9km,最宽处约74km,入江水道最窄处的屏峰卡口,宽约为2.8km,湖岸线总长1200km。鄱阳湖水系流域面积16.22万km2,约占长江流域面积的9%。

鄱阳湖水位涨落受五河及长江来水的双重影响,高水位维持时间长,4-6月水位随鄱阳湖水系洪水入湖而上涨,7-9月因长江洪水顶托或倒灌而维持高水位,10月才稳定退水;每当洪水季节,水位升高,湖面宽阔,一望无际。湖口水文站水位21.00m(吴淞基面,下同)时,湖水面积3840km2,容积262亿m3。当达到湖口水文站1998年实测最高水位22.58m时,湖水面积达4070km2,容积320亿m3。枯水季节,水位下降,洲滩出露,湖水归槽,蜿蜒一线,洪、枯水的水面、容积相差极大。湖口水文站历年最低水位5.90m(1963年)时,其通江湖体面积仅为28.7km2,相应容积为0.63亿m3。“高水是湖,低水似河”、“洪水一片,枯水一线”是鄱阳湖的自然地理特征。

湖口水文站位于湖口县双钟镇三里街(东经116°13′,北纬29°45′),鄱阳湖入江水道末端右岸。中低水断面位置下距河口仅0.7km,该站为鄱阳湖出流的唯一控制站,受长江和鄱阳湖来水的双重影响,水文现象复杂,观测资料深受影响。水位观测,枯水时期每日早晚8点观测水位各一次,汛期视水情变化,随时增加测次。流量观测平时以流速仪观测,在流速小于0.3m/s时,改用积深浮标施测。在中枯水流速仪断面施测时,全断面测线分布,在7月以前一般为9条,少数测次用15或30条施测,7月以后,均为30条。每线测5点。在高水流速仪断面施测时,一般全断面施测30条,其中3次施测40条。但在遇大风浪时,适当减少条数。含沙量测验采用横式采样器,与测流同时施测。

1.2环境减灾a、B星基本情况“环境与灾害监测预报小卫星星座”是中国为适应环境监测和防灾减灾新的形式和要求所提出的遥感卫星星座计划。根据灾害和环境保护业务工作的需求,“环境与灾害监测预报小卫星星座”由具有中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率、宽观测幅宽性能,能综合运用可见光、红外与微波遥感等观测手段的光学卫星和合成孔径雷达卫星共同组成,以满足灾害和环境监测预报对时间、空间、光谱分辨率以及全天候,全天时的观测需求。是中国专用于环境与灾害监测预报的卫星,其a、B星于2008年9月6日以一箭双星的方式在太原卫星发射中心由长征二号丙火箭发射升空。

环境减灾a、B星由两颗中分辨率的光学小卫星组成,拥有光学、红外、高光谱多种探测手段,是目前国内民用卫星中技术较复杂、指标较先进的对地观测系统之一,具有大范围、全天候、全天时、动态的灾害和环境监测能力。其中a星搭载两台宽覆盖多光谱可见光相机和一台高光谱成像仪,并安装泰国的Ka波段通信试验设备,B星搭载两台宽覆盖多光谱可见光相机和一台红外相机。宽覆盖多光谱可见光相机的地面分辨率为30米,重访周期为48小时,高光谱成像仪和红外相机的重访周期为96小时。

民政部国家减灾中心(民政部卫星减灾应用中心)负责环境减灾卫星的运行管理工作。a、B星发射以来,卫星及载荷运行指标正常、状态良好。截至2012年6月1日,已稳定运行1364天,共安排成像约8100轨,成像时间约1550小时,累计获取卫星数据70万余景,其中宽覆盖多光谱可见光影像约25万景,红外影像约3万景,高光谱影像约42万景。

2资源卫星数据及其处理

2.1水体提取方法的确定水体因对入射能量(太阳光)具有强吸收性,所以在大部分遥感传感器的波长范围内,总体上呈现较弱的反射率,并具有随着波长的增加而进一步减弱的趋势。具体表现为在可见光的波长范围里(480-580nm),其反射率约为4%-5%,但到了580nm处,则下降为2%-3%;当波长大于740nm时,几乎所有入射纯水体的能量均被吸收。因此,通常只能采用可见光波段来研究水体。其中水体在蓝光范围里的反射率相对较强,并具有明显的散射作用,绿光次之,红光相对较弱,这也是海水呈蓝色的主要原因。由于水体在近红外及随后的中红外波段范围内(740-2500nm)所具有的强吸收特点,导致了清澈水在这一波长范围内几乎无反射率,因此,这一波长范围常被用来研究水陆分界、圈定水体范围。综上,清澈水体的遥感信息模型根据其反射率可以近似表示为:蓝光>绿光>红光>近红外>中红外。但是随着水体浑浊度(各种有机、无机物质浓度)的增加,水体的反射率会有所变化。如水体泥沙量的增加会导致反射率的提高,并使光谱曲线的反射峰往长波方向移动。

目前,利用遥感信息提取水体信息的方法一般可分为手工数字化法、监督分类法、单波段法、多波段法等。

①手工数字化是最原始的方法,虽然提取精度较高,但工作强度巨大,效率极低。

②监督分类法工作量较大,且要求训练区域具有典型性和代表性,适合于有先验知识时使用,而且受人的主观影响严重,对于同一副图像,不同的人或同一人在不同时刻所做的结果都不一样,很难保证分类的客观性,而且监督分类的精度一般不超过85%。

③单波段法又叫波段阈值法,原理较为简单,主要选取遥感影像中的近红外波段并辅于阈值来提取水体。这种方法利用了水体在近红外波长处的强吸收性以及植被和干土壤在此波长范围内的强反射性特点,但是很难去除水体中杂有的阴影,而且阈值的选取需要反复试验才能确定,同样受人的主观影响,对于同一副图像,不同的人所确定的阈值亦不相同,而且效率较差,自动化程度较低。

④多波段法则主要利用多波段的优势综合提取水体信息,并可分为谱间分析法和比值法。谱间分析法多为国内学者所采用。它通过分析水体与背景地物的波谱曲线特征,找出它们之间的变化规律,进而用逻辑判别表达式将水体提取出来。这种方法通常比较复杂,不同的人或在不同的地区所使用的逻辑判别表达式亦然不同,建立的提取模型通用性较差,不具备可移植性,且自动化程度较低。而比值法则根据不同地类在不同波段中的波谱特点,利用比值计算快速提取水体信息。如用绿光或红光波段除以近红外波段的简单比值运算就有利于抑制植被信息,增强水体信息。但是这一方法无法彻底抑制与水体无关的背景信息,提取精度较低,而且阈值的选取同样需要反复试验才能确定,自动化程度低。

纵观水体提取的方法,根据我们所面临的实际情况,由于鄱阳湖湖区水体范围高水位时一片;低水位时各种圩垸、分洪区、联圩等复杂情况,自动化提取错判率比较高,人工数字化不是很繁琐的情况下,我们采取手工数字化的方式对水体进行提取。

2.2卫星图像数据选取与处理由于鄱阳湖地区每年云覆盖时间较长,因此很难获取连续的无云影像。根据环境减灾a、B星2012全年的卫星影像,挑选了天气晴好、无云遮挡时期的影像约58景,再根据鄱阳湖湖口水文站2012年相关水位资料,查询影像当天相应的水位信息,并从中筛选出具有代表性的影像,本次试验只选取了两幅相对应水位分别为最高和最低水位附近的影像。

根据湖口水文站水位资料,国家1985高程基准下,全年最高水位19.45m,最低水位7.68m,平均水位13.42m,从上述的58景影像中挑选最高和最低水位附近的影像,最终选定2012年1月1日和2012年8月15日各一景,相对应的水位分别为7.93m和19.14m来进行试验。

影像选定之后,开始进行数据处理,首先,由于原始卫星影像的变形,可利用控制点数据库进行影像的纠正;其次,手工数字化提取水体,严格剔除非相关水体,保证其提取精度;最后叠加分析、算面积、出示意图。如下,图1是2012年1月1日鄱阳湖水体提取图(浅蓝色代表水体),图2是2012年8月15日鄱阳湖水体提取图(深蓝色代表水体),图3是两幅水体提取图的叠加,浅蓝色是水体范围,深蓝色是变化的范围,由图可以明显的看出随着水位的涨落鄱阳湖蓄水面积的变化情况,珠湖圩、康山圩、青岚湖、军山湖联圩等区域均与水位的关系不大,是由于近年来修建大堤的原因。经过计算,2012年1月1日鄱阳湖水体面积1239.13km2,2012年8月15日鄱阳湖水体面积3716.34km2。

3与以往的数据对比

根据长江水利委员会水文局2010年公布的《1998年鄱阳湖面积、容积量算及分析报告》,鄱阳湖1998年实测范围包括鄱阳湖松门山以北湖泊区、鄱阳湖松门山以南湖泊区、珠湖圩、方舟斜塘、康山圩、黄湖、青岚湖、军山湖联圩、五河尾闾河道。本次影像提取水体面积范围包含上述除去五河尾闾河道的所有水域。

根据报告面积统计表,国家1985高程基准19m时,鄱阳湖松门山以北湖泊区648.75km2、鄱阳湖松门山以南湖泊区2417.53km2、珠湖圩133.86km2、方舟斜塘33.39km2、康山圩300.21km2、黄湖49.08km2、青岚湖94.75km2、军山湖联圩224.92km2、五河尾闾河道427.02km2。除去五河尾闾河道之后水体面积总计3902.49km2,根据2012年8月15日影像(相对于水位19.14m时),提取水体面积为3716.34km2,相差186.15km2。

国家1985高程基准8m时,98年报告中鄱阳湖松门山以北湖泊区84.52km2、鄱阳湖松门山以南湖泊区19.95km2、珠湖圩0.27km2、方舟斜塘0.0096km2、康山圩0.35km2、黄湖干涸、青岚湖0.044km2、军山湖联圩干涸、五河尾闾河道17.06km2。除去五河尾闾河道之后面积总计105.14km2,根据2012年1月1日影像(相对于水位7.93m时),提取湖区水体面积为1239.13km2,前后相差十倍多,从图上分析原因,差距之大主要表现于鄱阳湖松门山以南湖泊区、珠湖圩、康山圩、青岚湖、军山湖联圩这几个地方,显然是因为近年来修建大堤形成水库所造成的。

4结语

水资源是社会经济发展的基础条件,随着我国经济的持续高速发展,对水资源的需求日益增加。鄱阳湖作为中国最大的淡水湖资源,其地位可想而知,在全球气候变化和人类活动的共同影响之下,湖面萎缩、水质恶化、湿地退化、旱涝急转等一系列水文与生态问题,急需解决。遥感作为一种新兴的对地观测技术,具有观测范围大、时效性强、成本低廉等其他技术手段无法比拟的优势,是进行湖泊动态监测的一种行之有效的手段。

通过试验研究,基于遥感技术的鄱阳湖水体面积监测,具有速度快精度高等优点,能够迅速的进行湖泊的动态监测,给湖区的监测带来极大的便利,为以后水文生态更加深入的研究提供了一个良好的平台。

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卫星遥感监测技术篇2

“遥感”一词是从英语remotesensing翻译过来的;在英语中,remote的含义并非“遥远”,只要是非接触的,都可以称其为remote,比如,遥控器的英语为remotecontroller,远吗?如此来说,普通的照相机其实也是一个遥感器,甚至我们还可以把B超理解成一个遥感器。不是吗?B超所测定的并非肚皮,而是里面的内脏器官。这才是遥感的广义含义。当然,在说到环境遥感的时候,我们往往特指航空和航天遥感,因为环境遥感需要大范围的实时监测。环境遥感也越来越成为大尺度研究中不可或缺的重要工具,广泛应用于水文建模、气象预报、地理制图、植被覆被、景观规划、灾害监测、作物管理,生产力估算和全球变化模拟等领域。

由于大家对照相机的拍摄过程都司空见惯,因此对于理解基于摄影测量的遥感技术来说也并非难事;只不过,遥感波段范围可能更宽,分辨率更高。在照相机发明之前,人们以不能记录的方式在高处观察世界,那个时候称其为遥感的确有些牵强,因此遥感的时代必须从照相机问世开始说起。

漫漫来时路

1839年,照相机诞生;1849年,法国人艾米·劳塞达特把照相机和望远镜结合起来,成为有目的、有记录遥感发展阶段的标志;1858年,法国人陶纳乔坐在热气球中拍摄巴黎市区的照片,开启了航空遥感的新纪元;1903年,德国人纽布朗纳设计出捆在鸽子身上的微型相机;美国人利用风筝拍摄了1906年的旧金山大地震……这都是飞机诞生之前的遥感工艺。同现代遥感技术相比,还极为简单。

1909年,在莱特兄弟发明飞机后的第6年,飞机也应用到了遥感上。“二战”时,微波雷达和红外技术也应用于航空遥感,人们开始利用机载遥感进行大地测量、勘测、制图和军事侦察。这一时期也被称为机载遥感时代。1957年,苏联第一颗人造地球卫星发射成功,之后以苏联的“斯普特尼克1号”(Sputnik-1)和美国的“探索者1号”(explorer-1)为代表,进入了初级星载遥感时代,并同时成就了全球第一颗气象卫星“泰洛斯1号”(tiRoS-1)。在冷战高峰期,间谍卫星“科罗纳”(Corona)被广泛应用,开创了间谍卫星遥感时代。1959年,美国的“先锋2号”(Vanguard-2)拍摄了地球云图,苏联的“月球1号”拍摄到了月球背面的照片,这意味着,遥感技术发展到了更深层的航天遥感阶段。在这一阶段,人们已不再满足于对可见光频段的遥感,成像光谱技术把感测波段推向上千个。虽然这一时期,卫星的发展本质上还是用于军事目的,然而,也就是因为当时的军事竞赛,促使卫星技术得到了蓬勃发展。

冷战结束后,很多原本应用于军事领域的技术迅速转化为民用,以遥感影像为主的应用慢慢进入环境和自然资源领域。

气象卫星遥感时代是真正的数字记录时代,并拥有了可独立运算的计算机硬件和软件。这个时代将全球监测变成现实,并开创了环境应用的新实践。早期的气象卫星传感器由“地球静止轨道环境业务卫星”(GoeS)和极地轨道卫星“诺阿”(noaa)上的“高级甚高分辨辐射仪”(aVHRR)组成。以美国的“陆地资源卫星”(LanDSat)系列和法国的“地球观测系统”(Spot)系列卫星为代表,卫星拥有了更高的分辨率,也完全具备了全球覆盖能力,这是最重要的陆地卫星时代,开启了真正在局域、区域和全球尺度进行广泛环境遥感的新纪元;还有携带星载高光谱遥感器的“地球观测1号”(eo-1),取代陆地资源卫星的升级版的“高级陆地成像仪”(aLi),以及接近亚米级的高空间分辨率卫星“伊克诺斯”(iKonoS)和“快鸟”(QuickBird),让人们有了更清晰认识地球的利器。谷歌公司为增强其地球产品的性能,也开发了分辨率高达0.5米的“视界”(worldView)系列卫星,加入高分辨率环境遥感的大家庭。

在陆地卫星发展得如火如荼之时,随着20世纪末“图谱合一”的“中分辨率成像光谱仪”(moDiS)的发射,环境遥感技术进入了对地观测系统时代,带来了覆盖全球、重复性高、产品多样,易于获取和免费访问等全新监测体系。

一般来说,由于数据采集和传输的瓶颈,卫星遥感要想同时获得高光谱分辨率、高空间分辨率和高时间分辨率的“三高”数据是非常困难的。而中分辨率成像光谱仪权衡了这几个技术指标,从实用性的角度基本上解决了这个问题,使得它在地球资源观测中具有绝对的优势。它的36个波段不仅分布广,而且光谱波段范围连续。中分辨率成像光谱仪的重复周期很高,“特拉”(terra)和“阿卡”(aqua)两颗卫星在过境时间上互补,“特拉”上午过境,“阿卡”下午过境,这样在一天内可以获得同一地区的两幅图像,这样的数据更新频率在实时地球观测和应急处理中很有必要。相比较而言,另一个系列的陆地资源卫星(tm/etm)则需要16天。

如火如荼新时代

随着新世纪的到来,环境遥感技术上的新千年时代也随之到来。在新世纪前后,各种新型遥感器层出不穷,下面举几个例子加以说明。

上述基于摄影测量的光学遥感技术也叫被动遥感,探测器只能获取和记录目标物体自身发射或是反射(一般指太阳)的电磁波信息。这种遥感方式的一个重要特点是必须在特定的日照条件下拍摄,而且抗干扰能力差,简单的云层遮盖就会让遥感器变成“睁眼瞎”。自20世纪90年代以来,欧航局发射的“地球资源卫星”(eRS)、日本发射的“日本地球遥感卫星”(JeRS),均使用微波雷达技术,它们可获取全天候与全天时的图像,被称为主动遥感。除此之外,比起传统的光学遥感图像,这类卫星还有更多不可替代的优势。例如,对于雪和冰,微波可以透过,因此可以获得被雪或冰覆盖的地面信息,地球资源卫星的C波段就可以对海洋及海冰下的地物进行成像,水的微波辐射通常比较低,发射率随温度及盐分变化,因此可借此估计海温。而日本地球遥感卫星的L波段可以更深地穿透植被,所以在林业及植被研究中更有用。与空旷地相比,植被表面的发射较低,而当植被覆盖度增加时,微波辐射的水平极化和垂直极化的差别减小,因此可用于评估植被覆盖度。湿润土壤的微波辐射主要来自表面薄层,而对于干燥土壤,微波辐射可以深入到地下,因此可用于深处土壤湿度的监测。

传统的地形测量一直费时费力,而利用环境遥感技术进行的陆地立体测绘可以替代这些繁杂的劳动。在这方面,科研人员主要发展了两种卫星测绘技术。一种是以法国“地球观测系统5号”(Spot-5)为代表的利用星载立体光学测绘相机,实现同轨立体测绘;另一种是美国2000年2月11日发射的“奋进”号航天飞机,上面搭载了“机载雷达地形测量”(SRtm)系统,共计进行了222小时23分钟的数据采集工作,获取北纬60度至南纬60度之间总面积超过1.19亿平方千米的雷达影像数据,覆盖地球80%以上的陆地表面。机载雷达地形测量系统获取的雷达影像的数据量约为9.8万亿字节,经过两年多的数据处理,科研人员制成了数字地形高程模型,即现在的SRtm地形产品数据。这个基于航天飞机的测量任务在遥感史上堪称轰动性的。

牛顿肯定不是第一个感受重力的人,但他让我们从本质上理解了重力是什么。自此,人们一直想全面监测地球的重力。不过,受到人类在地面活动范围的限制,全球的重力场测量一直只是人们的一个梦想。随着环境遥感技术的日新月异,在太空通过卫星来测量地球重力场已成为现实。2002年,由美国航空航天局和德国航天局合作研制的“重力反演和气候实验卫星”(GRaCe)发射升空。GRaCe的两颗卫星在同一轨道平面上,彼此距离约220±50千米。当这对卫星在绕行地球时,地球上重力场较强的地区会先影响到前一颗卫星,把它拉得离后面的卫星远一点。然后当后面那颗卫星经过这一重力异常的地区时,又会被拉得离前一颗卫星近一些。这些距离变化的改变是我们肉眼所无法察觉的,但GRaCe上的微波测距系统可以精确地测量出两颗卫星之间距离的细微变化。在卫星的中央有一个高精确度的加度测量器,它可以测得因非重力所引起的加速度变化,只有由重力所造成的加速度才会被考虑进来。卫星的全球定位系统(GpS)可以测得卫星所在的确切位置,误差在1厘米之内。GRaCe每30天完整扫描全球一次,就能提供全球的重力场分布,而且比以往的重力测量精确百倍以上。让我们感觉更有趣的是,以GRaCe为代表的重力测量卫星,本身就是卫星监测领域的一次巨大创新,因为它不是测量地表反射的电磁波能量,而是根据自身的运行状况进行测量,甚至GRaCe两颗卫星之间的距离变化也被作为重力场测量的重要参数。

未来观测什么

在谈及遥感卫星之时,一定不能忘记一位超期服役其设计寿命10倍之久的元老级卫星“陆地资源卫星5号”(Landsat-5)。2013年1月6日,这位为我们连续工作了近30年之久的卫星终于沉默了,无法再像往日一样向人们传递地球照片。其实,Landsat-5在工作生涯中也曾发生过故障,甚至有些时候还会出现暂时失效的情况,但它都挺过来了。虽然陆地资源卫星5号退役是迟早的事儿,但当真正失去它的时候,许多人还是感觉像突然失去一位老朋友般地感伤。因此,英国《自然》周刊中甚至有人撰文这样评价:全世界科学家们在哀悼它的消逝之时,也感谢它坚忍不拔的顽强工作能力,这颗卫星已经破纪录地工作了28年,拍摄了无数的地球图像,其继任者却纷纷陨落。这里所说的继任者包括“陆地资源卫星6号”(Landsat-6)和“陆地资源卫星7号”(Landsat-7)。“陆地资源卫星6号”没有发射成功,“陆地资源卫星7号”虽然也熬过了13个年头;但是从2005年开始,就处于半盲状态,维持其继续工作的燃料也非常有限,已经处于摇摇欲坠的边缘。毋庸置疑,“陆地资源卫星5号”为全球的科学研究积累了连续观测历时最长也或许是最有影响力的数据资源。为了让连续观测能持续下去,另一个后继者“陆地资源卫星8号”(Landsat-8)于2013年2月11日从美国加州万登伯格空军基地成功发射升空。与之前这个家族的卫星相比,“陆地资源卫星8号”的光线、热量感应器精准度更高,同时其“视野”也更广,有助于科学家们进行大气气溶胶、高空卷云、水质、耗水量等方面的研究。

可见,环境卫星的观测越来越丰富,那么下一代将要观测什么?不同的国家可能有各自不同的重点观测方向。例如,欧洲航天局发展的对地观测战略,其重要基础就是“地球探索者”任务和“对地观测”任务的双使命战略。欧洲目前有3颗地球探索者卫星在轨运行,主要用于监测地球重力场细微变化的“重力场和海洋环流探测卫星”(GoCe,2009年3月17日成功发射),它能够揭示冰块和洋流的变化;监测土壤湿度和海洋盐度变化的“土壤湿度及海洋盐度卫星”(SmoS,2009年11月2日成功发射);以及监测海冰厚度变化和巨大冰原、冰川质量变化的“克里赛特2号”(CryoSat-2,2010年4月8日成功发射)。另外3次发射任务会在未来3年内推出,分别监测地球磁场、全球风剖面特性以及云、气溶胶和辐射。

卫星遥感监测技术篇3

“一闪一闪亮晶晶,漫天都是小星星,挂在天上放光明,好像无数小眼睛,……”这首耳熟能详的歌谣和那些闪闪发亮的“眼睛”曾陪伴我们走过无数个夜晚。如今,这些曾经不起眼的“眼睛”,许多都被先进科技赋予了新的使命,与我们的生活更加息息相关,“环境一号”C星就是其中之一。

“环境一号”C星的微波遥感之路

2012年11月19日,我国首颗民用雷达卫星“环境一号”C星成功发射,它将与它的“兄弟”——环境一号”a、B星一同构成专门用于环境与灾害监测预报的小卫星星座。它们肩负着及时反映生态环境和灾害发生、发展过程,对生态环境和灾害发展变化趋势进行预测,对灾情进行快速评估,为紧急救援、灾后救助和重建工作提供科学依据的使命。这是继气象、海洋、资源卫星系列之后发射的又一新型民用卫星系统,弥补了我国在环境灾害监测中的不足。

“环境一号”C星作为最年轻、科技含量最高的成员,在这个系统中起到了举足轻重的作用,成为人们关注的焦点。那么,C星到底有什么独特之处呢?

此次发射的C星属于合成孔径雷达(SaR)卫星,它采用了“新血统”——微波遥感技术。与此前发射的“环境一号”a、B星运用的光学遥感技术相比,微波遥感虽然起步较晚,实际应用也不如光学遥感普遍,但它却有其独特之处和显著优势。

作为监测卫星最重要的“千里眼”,C星运用的雷达是主动微波传感器,不依赖于光照和天气条件,能够在各种恶劣气候条件下全天时、全天候地进行对地观测。这对于多云多雨地区的环境监测以及突发环境事件应急响应具有重要意义。同时,C星的雷达在波长、成像方式等方面与光学传感器有显著不同,微波遥感采取侧视成像,使用的波长比光学遥感长,在穿透性、地表粗糙度、地物几何形状、介电性质等方面的性能比光学遥感强,能够获取独特的地表观测信息,有助于对特定目标(如水电站)的识别和生态环境信息(如土壤含水量和森林生物量)的获取。

C星的组网加入,进一步扩大了目前监测的时段与范围,实现了立体观测、多维度观测、信息观测的“能力集成”,大大增强了我国大环境变化与灾害观测能力。与此同时,“环境一号”C星利用其独特的特性与光学、红外等监测手段取长补短,形成信息技术的核心部分,在未来的空间运用中也将起到不可替代的作用。

做环境监测的眼睛

我国是世界上自然灾害最多的国家之一,而且自然灾害种类多、频率高,长期以来由于缺乏有效的手段对环境和灾害进行全天候全方位的监测,因此受灾损失也极为惨重。尤其是在2008年的汶川大地震和2010年的舟曲泥石流中,我国在这方面的薄弱之处更是暴露无遗。如今“环境一号”C星的成功升空,可以说是解决我国目前环境监测状况的关键,在监测重要环境领域、环境监管和环境应急方面有十分重要的意义。

“环境一号”C星这颗眼睛除了在应对突发环境事件应急响应之外还可以在哪些重要的环境保护领域发挥监测作用呢?

在大型水体和近海海域水污染监测方面,C星的雷达数据可以对大型水体进行全天候水华监测,对近岸海域可以辅助光学数据进行赤潮、浒苔遥感监测,而对渤海、黄海等重点海域还可以进行溢油污染监测、预警和评价;在饮用水源地保护区监测方面,C星则可以对饮用水源地保护区内的围网养殖进行有效识别,确定其范围、规模及其变化,为饮用水源地保护提供信息支持。

在土地利用/土地覆盖分类方面,C星综合应用雷达影像与光学影像数据,可以进行中尺度土地利用、土地覆盖与生态系统分类,拓展分类体系,提高效率和精度;在生态环境参数反演方面,雷达数据可以敏感地反映土壤水分、森林生物量等生态参数的变化,从而对生态系统质量的综合评估提供辅助参考信息;在生态环境质量评价方面,C星可以辅以其他地面监测等数据,从生态安全、生态系统健康、生态环境承载力等方面进行环境质量评价、变化趋势分析等。

在矿山资源开发方面,C星可以对如南方稀土开发、露天铁矿、露天煤矿进行遥感监管,识别其位置、范围、动态及其对周围环境的影响;在自然保护区人类干扰监管方面,可以识别出自然保护区内的人类活动,并评价其影响程度;在多类型固废堆场监管方面,可以对如锰渣、磷石膏、粉煤灰、煤矸石等固废堆场进行监管,辅助光学数据识别其点位、范围及其可能的环境风险;在核电站与电磁辐射监管方面,C星利用雷达数据对在建、运行设施的穿透性及对高压线塔的监测能力,监测核电站建设和运行情况及高压线塔的空间分布,为核电站与辐射监管提供信息支持;在水电开发、基础设施建设、大型工程建设、区域环境影响评价等方面,可以对敏感目标进行识别并分析其变化情况,为区域、项目的环境影响与环境风险评估提供信息支持。

另外,C星也将在减灾领域中,如洪涝灾害监测、旱灾监测、雪灾监测、滑坡及泥石流监测、冰凌监测和海冰监测中发挥重要作用。

未来将组建“4+4”星座

随着环境一号C星升空,我国环境与灾害监测预报小卫星组成了“2+1”星座,这成为我国环境与灾害监测预报组网建设的基础,也是我国第一个多星多载荷民用对地观测系统,构成了由地面应用系统和空间观测体系相结合的天地一体化环境与灾害监测体系。

据环境一号C星总设计师张润宁介绍说,近年来,环境保护部已开展了一系列环境遥感应用,并已逐步融入环境监测、环境监察、生态保护、环境应急、核安全监管、环境影响评价等主要业务领域,为环境管理决策提供了重要技术支撑。

接下来,针对我国地质环境复杂、灾害频发的特点,专家在论证构建环境与灾害监测预报天基系统时,提出了“4+4”星座的概念,即通过发射4颗光学小卫星和4颗合成孔径雷达小卫星,实现对我国及世界范围内的环境和灾害全天候、短重复周期的有效监测预报。在这个星座中,每颗卫星都将根据装载的有效载荷承担重要任务,综合监测效果可以覆盖绝大多数类型的环境和灾害地区。特别是在重大灾害面前,“4+4”星座的监测预报综合能力将得到充分发挥,可以排除气候、天气等条件的干扰。

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链接

卫星遥感监测技术篇4

关键词:遥感技术;反演模型;水质参数

一、引言

水资源匮乏已成为一个全球面临的难题,也成为制约经济社会发展的一个瓶颈,甚至在很多国家连居民的基本生活用水都难以保证。因此,各国专家都在致力于水资源的开发、探索中,尤其是地下水资源的勘探及海水的水质监测、净化方面。正是基于这种实际的需要,水质领域的研究者也在运用新的技术手段探索水质参数监测的方法。

研究者对地下水质及海水水质参数的研究,是为了满足不同用户对水质的要求。通过对地下水演变及成因进行分析、研究,可以找到解决水资源短缺的办法,实现水资源的持续利用。遥感技术在水资源的勘探及水质检测方面为工作者提供了技术支持及保障。当前,遥感反演技术在水质参数监测上的应用已经较为成熟,并为解决人类水资源匮乏作出了巨大贡献,尤其是在深层地下水资源的勘探,海水水质参数的监测上。

二、传统的水质监测技术

随着工业的发展及人类生活、生产形成的废水越来越多,只靠古老的、自然的水循环已难以解决水资源的污染问题。同时,再采用传统的水质监测、水质采样分析的方法,将无法满足用户对水质的需求。因为传统的采样分析方法,是在不同的河段进行采样,然后将采样放置在容器内静置,并通过物理的、化学的方法分离、监测水质,分析水中所含有的各种成分,得出水质参数及指标。

这种监测方法会受到采样点空间分布密度的限制,不能客观、全面地反映需要监测的水域的真实情况。在监测的过程中耗费时间较长、成本也比较高、效率低下,有时得出的结果也不尽人意。随着人们对水质要求的不断提高及要求的多样化,传统的水质监测技术已略显无能为力。科学技术的发展,为水质的监测提供了新的手段、方法,尤其是遥感技术在水质参数监测上的运用,为水质参数监测提供了更加高效的方法。

三、遥感反演技术的概述

当今各国已不在满足于地球上的竞争、资源的争夺,已将其扩展到了外太空。卫星的发射就是很好的证明。各国之所以抢先发射卫星,战领宇宙空间,是因为通过卫星可以为人类返回很多地球表面的数据信息,而不仅仅是为了网络通讯。比如通过卫星返回的图片,人类可以对我们所生活的地球有一个更全面的了解。矿产资源的分布情况、地形地貌情况、水资源的分布情况等,还可以通过遥感反演技术更清楚、更高效、更准确地了解地球上某一流域水质参数,随时监测水质参数,及时了解水质情况,并根据用户需要为其提供水资源。

随着遥感科学技术的不断发展,水质研究者试图将偏振作为遥感的另一维信息源加以利用。光的偏振在大气与海洋系统中形成了丰富的数据信息。研究者可以根据水面反射光的偏振效应、反射光在布儒斯特角时的规律、水体散射介质对入射光的偏振状态的改变等信息得出水体物质的组成。因此,偏振信息的遥感反演方法可以作为一种新的水质参数监测方法,这种基于遥感反演技术的水质监测方法,对水质领域的研究将具有划时代的意义。

针对用水户不同的需要,研究者对水质的监测往往也会采用不同的方法。常用的水质参数评价方法主要有:综合指数法、模糊数学法、模糊综合评价法、灰色聚类法、灰色关联度法、人工神经网络、遗传算法、多元回归模型、逻辑斯谛曲线模型、主成分分析法、集对分析法、投影寻踪模型法、物元分析与可拓集合法等,虽然研究者为我们呈现了很多水质评价监测的方法,但是由于水环境的不确定性,在水质管理的实践中,能够广泛应用的方法还是比较少的。利用遥感卫星,可以对水质的时空分布及变化情况进行定性甚至定量的监测。这种监测方法监测范围广、速度快、监测周期长、成本低,因此在我国已经将这一技术应用到长江、黄浦江、闽江等内陆水域的监测中,然而很多技术的使用仍然在探索、完善中。

四、遥感反演技术在水质监测上的应用原理

遥感反演技术其实利用的是不同物质反射光的波长不同的原理。水质遥感监测就是根据被污染水体所呈现的光谱特征与清洁水体的不同,并可根据呈现的光谱特征判断污染物质。因为太阳光入射到物体的表面,经过物质的选择性吸收与散射,形成不同的吸收光谱。水体的光谱敏感通道主要集中在0.35~0.90um之间。当水体被污染后,就会出现富营养化,水体中的浮游植物增多,浮游植物的叶绿素对近红外波段具有明显的“陡坡效应”,当叶绿素浓度不同时,在0.43~0.70um光谱波段会出现较明显的差异,因此近红外波段与红光波段的比值可以用来估算水体中叶绿素的浓度变化。

对于水中含有的其他悬浮颗粒,同样可以运用不同物质对太阳光吸收反射的光谱波段的不同,分析水质中所含有的物质的成分及数量,以便更好地掌握水质的参数,对水质进行实时监控。如果水中悬浮的泥沙增加,将会增加太阳光的反射率,并使光谱曲线的反射峰往长波方向移动,尤其是可见光波段中的红光波段。

目前在内陆水体水质遥感监测中应用较广泛的多光谱数据之一是运行时间长、应用广泛的Landsat卫星。Landsat卫星成功运用近红外波段与红光波段的比值(tm4/tm3),提取了浓度为10~200mg/L的叶绿素(R2>0.92),同时这一比值还可以用来估算水体中叶绿素浓度的变化,可以运用三波段模型、两波段模型、反射峰位置法、一阶微分法等方法估算水质叶绿素a的浓度。如果缺乏卫星同步实测数据,则可以利用水体本身的遥感光谱信息建立水质参数遥感模型。

五、结束语

水资源的短缺及用水户对水质参数提出的不同需求,促使水质监测部门改变传统的分段采样的水质参数监测方法,探索运用卫星遥感反演技术对地下水资源勘探及地表水水质参数的监测。随着遥感反演技术的成熟,我国的水质分析与研究领域也正在蓬勃发展,各种利用卫星遥感反演技术建立的水质监测模型不断出现,尽管现在已经形成了多种水质监测评价方法,但由于水环境是一个特殊的循环系统,具有很大的不确定性,目前能够广泛应用的模型还不多,且须要根据水质的实际情况不断地修改、调整模型。为了能更准确地反映水资源的保有量、水质参数情况及为用水户提供符合其需要的水质,水质研究者要树立科学的态度,为水质参数有效的分析提供科学的监测数据,建立推进水质参数监测、分析的研究模型,促进水资源循环利用,解决水资源短缺问题。

参考文献:

卫星遥感监测技术篇5

关键词:遥感影像;空间数据;环境监测

中图分类号:tp311.52文献标识码:a文章编号:1674-7712(2013)12-0000-01

一、遥感的基本概念与原理

(一)遥感概述。遥感技术是20世纪60年代在航空摄影测量的基础上迅速发展起来的一门综合性空间数据采集技术。所谓的遥感,就是从远处在不直接接触地表目标物和现象的情况下,获取其信息的科学和技术。遥感具有以下特点:探测范围广,能够提供综合宏观的视角;获取手段多样,获取的信息量大;获取信息快,更新周期短,可进行动态监测;全天候作业;遥感技术可以根据不同的目的和任务,选用不同的波段和不同的遥感仪器,取得所需的信息等等。

(二)遥感的物理基础。不同地物具有不同的电磁波辐射特性,表现在遥感图像上就具有不同的图像特征。电磁波是由振源发出的由交变电场和磁场相互激发在空气中传播的电磁震荡。而我们将不同电磁波段透过大气后衰减的程度不一样原因进行了介绍,可知有些波段的电磁辐射能够透过大气层时衰减较小,即透过率较高,这个波谱范围,叫做“大气窗口”。

遥感除了利用上述的大气窗口作为工作波段外,有些气象卫星是选择非透明区作为大气波段(如水汽,二氧化碳,臭氧吸收区),以测量它的含量,分布,温度等,不同的大气投射窗口对应于不同的光谱范围,适于使用不同的传感器,因此,研究地面的光谱特性,选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量具有十分重要的意义。

二、遥感平台与传感器

(一)遥感平台。遥感数据获取是在由遥感平台和传感器构成的数据获取技术系统的支持下实现的。遥感平台可以分为地面平台、航空平台和航天平台三种。由于各种平台和传感器都有自己的适用范围和局限性,因此往往随着具体任务的性质和要求的不同而采用不同的组合方式,从而实现在不同高度上应用遥感技术。

遥感平台主要依据遥感图像的空间分辨率,一般的说,近地遥感具有较高的空间分辨率,但观察范围较小,而航空遥感地面分辨率虽然中等,但其观测范围广,航天遥感地面分辨率低,但覆盖范围广。

(二)传感器传感器一般由采集单元、探测与信号转化单元、记录与通信单元组成。各种卫星通过不同的遥感技术实现不同的用途。各种卫星通过不同的遥感技术,实现了不同的用途。数字工程中常用的遥感数据有Landsat和tmm遥感、Spot和Radarsat以及我国的资源卫星数据和高分辨率卫星遥感数据。传感器的类型大类上分为主动式和被动式,其中又各分为非图像式和扫描图像式。

三、遥感图像及其特征

遥感的核心问题就是不同地物的反射辐射或发生辐射在各种遥感图像上的表现特征的判别,当然,不同的目的的需要精心的设计对于遥感成像的方式或选择波段,这样我们才能使不同的地物在图像特征区别。遥感图像反映的信息主要有几何信息,波谱信息,空间信息和时间信息等。

(一)几何特征。遥感图像不仅反映了地物的波谱信息,而且还反映了地物的空间信息形成特征,一般包括空间频率信息,边缘线性构造清息,结构或纹理信息以及几何信息等。影响遥感空间信息的主要因素有传感器的空间分辨率、图像投影性质、比例尺和几何熵变等。

(二)光谱信息。遥感图像中每个像元的亮度值代表的是该像元中地物的平均辐射值,它是随地物的成分、纹理、状态、表面特征及所使用电磁波段的不同而变化的。遥感图像的信息虽主要取决于两个因素:波谱分辨率和空间分辨率。前者主要影响波谱信息量,后者主要影响空间信息量。多波段图像的信息量除上述两个因素外还与波段的选择和数目有关。

(三)时间特征。同一地物对象由于其在不同的阶段含有不同的成分等原因造成对象在不同阶段具有不同的光谱特性,表现在遥感图像上就是该地物在不同时间段的图像上具有不同的图像特征。时相主要影响图像的处理效果,利用对泳衣区域各个阶段分别进行遥感,加以对比而研究,则可以获取该区域的连续变化特征。

四、遥感处理的基本流程与技术

利用遥感的手段进行数字工程空间信息更新时,应用需求以及卫星影像数据处理流程会有所不同,但是主要的过程和技术方法基本一致,在利用遥感影像进行空间数据更新的关键技术和流程主要可归纳为一下几个方面:遥感波段(卫星遥感数据)选择;卫星影像读入;卫星遥感影像处理技术;信息提取技术;矢量编辑与地图更新技术。

五、遥感应用

随着卫星数据图像空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率的不断提高,以及遥感数据购买费用的逐步下降,卫星数据图像的应用领域越来越广,从图像中提取信息的要求也越来越多,遥感已经成为获取地面信息的主要手段。

利用遥感技术可以制作各种遥感相关产品――数字正射影像(Dom)、数字线划图(DLG)、数字高程(地形)模型(Dem/Dtm)、数字栅格模型(DRG)等4D产品;提供行业或部门专题地理数据――专题影像地图;利用遥感数据进行基础地理数据的产生或更新等。

(一)基础数据更新。比如用Spot/eRS卫星影像更新地图数据为例,可以采用影响的几何纠正、色彩转换技术、统计和算法以及影像融合技术。遥感数据又有多波段、多时相的信息源,且能快速真实地提供丰富的地表空间信息,遥感已经成为地图更新和制作的有效而又重要的手段。我国目前的若干地形图大都在20世纪70年代测绘生产的,目前也都面临这地图更新的问题。

(二)土地利用调查与动态监测。土地利用基础数据对于数字工程进行土地规划与开发、土地管理、开发利用潜力分析等很重要。目前,中小比例尺的土地利用遥感动态监测与变更,主要应用tm、etm、Spot等遥感影像。利用遥感技术进行土地利用现状调查,调查精度比常规调查方法高,且时间短速度快。农作物与植被方面,用于农业气象、作物监测等领域的观测参数需要有更高的光谱分辨率,一般是短波红外波段。根据农业耕作和土地利用特点,选定影响最佳的获取时间应在5月―6月或9月―10月。研究的主要技术过程主要有下面几个:数据预处理、影像合成、不同数据源图像融合、图像分类和后处理、外业调绘、内业分析以及成果输出和更新。

(三)灾害调查与监测。各种自然灾害往往需要制作大比例尺图,以判明水灾发生时的洪涝区域、地震发生后的建筑物损坏情况、火灾发生后对地区造成的破坏等。地质灾害的调查、火灾监控和油污与赤潮监测。为了能将不同的信息区别开来,一般都要进行色彩合成,即在3个通道上安装3个波段图像,然后分别负于红绿蓝并叠合在一起,形成彩色图像,合成后的彩色图像含有丰富的颜色信息,便于解释,理解和处理。

参考文献:

卫星遥感监测技术篇6

湖南省卫星遥感技术应用于国土资源管理起步于上世纪70年代中期,经过近40年的宣传普及和试验研究,特别是近10年来的长足发展,现已进入到比较成熟的生产实用阶段。已形成湖南省遥感中心、湖南省国土资源规划院、湖南省第一测绘院、湖南省第二测绘院、湖南省第三测绘院、湖南省测绘科研所以及湖南省国土资源信息中心等单位遥感力量组成的遥感技术应用队伍,拥有500多名遥感专业从业人员,近8000万元遥感专业设备,且每年投入专项经费近2亿元,在土地利用与矿产资源调查与监测、地质灾害预警与应急反应等领域取得了显著的社会效益与经济效益。

随着国土资源科学管理的需要和遥感技术应用水平的提高,湖南卫星遥感应用已成为支撑政府决策的有力工具。卫星遥感技术的应用不仅在国土资源管理,在经济建设和社会发展中的作用也日益重要,前景越来越广阔。

历史回顾

湖南卫星遥感的过去主要是遥感技术应用方法试验。1970年代中期至1980年代中期,在国家科委、国家计委、国家基金委、中国科学院、湖南省政府、湖南省计委、湖南省科委等部门的支持下,湖南率先进行了“湖南省国土调查多平台遥感预试验”。

1980年代中期至1990年代初,湖南省和中科院资源与环境信息系统国家重点实验室合作,进行了“洞庭湖区地理信息系统”研究。1990年代初至中期,进行了“湖南省防洪减灾信息工程运行系统方案”研究,有力地推动了3S技术在防洪减灾中的应用。

1990年代中期至2000年代初,在原国家计委支持下,实施“湖南省国土资源遥感综合调查”项目,通过卫星遥感技术,基本查明了湖南省各类资源和环境状况,为我湖南省经济社会发展总体规划和政府科学决策提供了重要的基础数据。

湖南省卫星遥感技术开始用于土地资源、矿产资源、水资源、森林资源、旅游资源以及生态环境、自然灾害等方面的调查研究,并取得了良好效果。

应用现状

湖南卫星遥感技术应用工作开展近40年来,通过不断的实践与摸索,在技术方法上已基本成熟,遥感装备水平为满足应用需求得到了全面改善。土地利用变化与矿山开发状况遥感调查与监测、区域地质与矿产地质遥感调查研究、地质环境与地质灾害遥感预警与应急等领域均取得了重大成果。地质等遥感信息形成机理研究、遥感与多源地学数据的综合应用,迈上了新的台阶。

第二次全国土地调查

2007年3月至2009年12月,湖南省第二次全国土地调查工作期间,湖南省以卫星遥感底图为基础,通过遥感解译与外业调查,全面查明了全省土地利用现状、土地权属状况、基本农田分布状况和城镇地籍状况,真实掌握了土地基础数据,为全省经济社会发展与国土资源管理提供了准确性高、现实性强的基础数据。

土地利用遥感监测与土地年度变更调查

2000年组建湖南省国土资源厅以来,基于土地资源管理的“批、供、用、补、查”对基础数据的需求,国土资源部门每年基于卫星遥感数据开展土地利用变化遥感监测。特别是2009年第二次土地调查结束之后,随着卫星遥感技术的不断发展,实现了全省土地监测“一张图”的全覆盖。

土地利用遥感监测能及时准确地反映土地利用变化的最新情况,其成果是土地年度变更调查的主要依据。土地年度变更调查以新增建设用地、土地开发整理复垦耕地以及其他相关地类的变化为主要对象,以客观准确反映年度内土地利用变化情况为主要目标,对满足土地管理日常业务的现实需求,实现监管方式从“以数管地”到“以图管地”的重大转变,进一步扩大调查成果应用的深度和广度,提高土地基础数据资料的社会化服务水平,有效保障土地参与国家宏观调控,满足经济社会发展的迫切需要具有重大意义。

土地矿产卫片执法检查

土地矿产卫片执法检查是国土资源管理的常态化手段,每年开展一次。本工作利用卫星遥感技术定期监测土地利用变化和矿产勘查开采状况等,发现全省土地矿产疑似违法图斑,并对违法情况进行核查,为及时发现、制止和查处违法用地、违法勘查开采矿产资源行为提供了科学依据。

近3年来,共发现并查处土地违法案件3200多起,违法占用土地4万多亩,违法占用耕地1.6万多亩,矿产违法案件999起。各县市区国土资源部门依据相关法律法规对违法主体处以罚款1.2亿多元,违法主体补办手续产生的土地矿产收益在100亿元以上。3年土地矿产卫片执法中,各县市区对违法主体处分200余人,其中县处级4人,科级及以下82人;移送司法机关21人,申请法院强制执行300多起;个别土地违法严重的县(市、区)被国家问责或警示约谈。

土地矿产卫片执法对土地矿产违法行为起了极大的震慑,增强民众法律意识,对稳定土地市场、规范矿业秩序发挥了巨大作用,促进了地方经济良性发展。

耕地后备资源调查与永久基本农田划定

耕地资源是经济社会发展的重要保障。2010-2011年,我省基于卫片遥感图像及其解译成果为调查底图,投入专业技术人员1000余名,耗时两年,全面查清了全省耕地后备资源的类型、数量、质量、权属和分布。

2010-2012年,我省利用卫星遥感技术,投入专业技术人员2000余名,在外业逐图斑核查的基础上,通过基本农田区位调整和划定、基本农田落实到地块和农户、基本农田占用和补划以及设立基本农田保护标志等,全面健全了基本农田图表册基础资料,落实了基本农田保护责任,建立了基本农田数据库,规范了保护标识及责任卡。永久基本农田划定对切实提高基本农田的区位稳定程度、集中连片程度、落地到户程度和信息化程度,全面提升基本农田保护水平,落实“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的基本国策,协调农业用地与建设用地的矛盾,严格控制对耕地的占用,稳定农民承包土地的思想,有效改善农业生产条件等发挥了重要作用。

农村集体土地确权登记发证

农村集体土地确权登记颁证是国务院部署的一项重大土地调查工程。该工作以0.5米的航天或航空遥感图像为外业调查底图,以内业判读指界与野外现场勘界相结合的方法,进行权属调查、界址点采集,然后经内业上图、套合“二调”图斑线和地类、编辑、裁切,编制成农村土地所有权地籍图和宗地图,建立集体土地所有权数据库,并进行分类统计和面积汇总,有效地提高了工作效率。

矿产资源开发多目标遥感调查与监测

为加强矿产资源管理,从2006年开始,湖南省启动了矿产资源开发多目标遥感调查与监测,每年开展一次。

该工作利用卫星遥感技术,在湖南省开展矿产资源开发利用状况、矿山环境和矿产资源规划执行情况遥感调查与监测工作,获取矿产资源开发客观数据,为矿政管理部门制定矿产资源规划、整顿矿产资源开发秩序、治理矿山地质环境等提供技术支持和决策依据。

地质灾害预警预报和应急反应

湖南是我国地质灾害严重的省区。针对湖南严重的地质灾害,2004年以来,我省基于气象卫星信息和多普勒雷达信息,在汛期开展地质灾害卫星遥感预警预报工作,向相关部门和公众通过webGiS实时预警预报信息。

10年来,共地质灾害预警预报信息500余次,成功预报200多次,最大限度地减小了因地质灾害所造成的人员伤亡和财产损失,产生了显著的社会效益和经济效益。

另外,基于多源对地观测卫星信息开展的,集预警预报、应急调查、应急评估、应急指挥于一体的突发性地质灾害应急反应体系,也于2011年开始研究,预计在近年可以运行,并将成为我省防灾减灾的重要技术手段。

未来趋势

卫星遥感技术是信息化建设的重要组成部分,也是全面推动信息产业化发展的生力军。迅速发展的卫星遥感技术,正逐步成为国土资源管理中及时有效的技术支撑。卫星遥感技术服务于国土资源管理工作,已具备多样的信息获取途径和系统而科学的信息处理方法,已成为当代国土资源管理首选的技术手段和主要的决策助手。

卫星遥感监测技术篇7

关键词:遥感技术;特点;海洋测绘;应用

遥感是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。遥感(RemoteSensing),从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来自目标物体的信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),经过信息的传输及其处理分析,识别物体的属性及其分布等特征的技术。通常遥感是指空对地的遥感,即从远离地面的不同工作平台上(如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等)通过传感器,对地球表面的电磁波(辐射)信息进行探测,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。遥感方式有主动式和被动式两种,主动式遥感先由遥感器向海面发射电磁波,再由接收到的回波提取海洋信息或成像。被动式遥感的传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量,从中提取海洋信息或成像。当前,遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为了获取地球资源与环境信息的重要手段。

一、遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术,它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要,更有其它技术手段与之无法比拟的特点。遥感技术的特点归结起来主要有以下几方面:

(1)可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,可及时获取大范围的信息。一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。

(2)能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测,这有助于人们通过所获取的遥感数据,发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时,研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面,遥感的运用就显得格外重要。

(3)获取信息的速度快,周期短。遥感探测能在较短的时间内,从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测,并从中获取有价值的遥感数据。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

(4)获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

(5)获取的数据具有综合性。遥感探测所获取的是同一时段、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,宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布,真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征,全面地揭示了地理事物之间的关联性。

(6)获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。

目前,遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。

二、遥感技术在海洋测绘领域的应用

海洋遥感技术主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测己成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源。

利用传感器对海洋进行远距离非接触观测,以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量,海面还会反射或散射太阳和人造辐射源(如雷达)射来的电磁波能量,故可设计一些专门的传感器,把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上,接收并记录这些电磁辐射能,再经过传输、加工和处理,得到海洋图像或数据资料。

海洋的各种经济和军事活动,都需要获取及时、准确的海面现场数据。高频地波雷达以探测距离远、面积大,并能超视距、全天候探测海面等优越性,被广泛应用在世界海洋经济活跃的重要区域。利用卫星高度计资料进行潮波分析、海洋风浪场、重力场、海洋大地水准面、全球气候变化等研究;应用合成孔径雷达(SaR)信息进行海底地形、海洋内波、海浪方向谱等研究;以光学和微波遥感信息为主,通过多源信息复合技术建立海流、海面风场分析方法和模型;我国在以上海为中心的长江三角洲外缘,舟山群岛的朱家尖和象山分别建立了两个高频地波雷达站,夜以继日地观测两站连线以东四万平方公里海面风、浪、流的数据。

风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力,利用RS,GpS等现代海洋观测技术可以大范围快速、准确、直接地获得海洋动力信息,对于海面风场观测,遥感所获得的海面风数据一般是距海20nm处的观测资料。这些资料的取得有助于台风大风预报和波浪预报。对于海浪观测,可以通过合成孔径雷达反演波浪方向谱或者可以通过动力模式来解决表面波场问题;对于海流观测,海洋中的海流主要受风力、引潮力和密度分布不均匀所驱动。测流主要使用雷达高度计,目前已联合使用卫星定位装置、数据采集系统和海流浮标,取得了有价值的资料。

21世纪是人类开发利用海洋的新世纪,随着对地球认识的不断深化,海洋的作用越来越被人们所认识。我国东临太平洋,是世界上重要的海洋国家之一。利用遥感技术合理开发利用海洋资源,切实保护海洋生态环境,对于实现海洋资源、环境的可持续利用和海洋事业的协调发展,具有重要的意义。■

参考文献

[1]陈洪云,翟国君;海洋测绘进展评述[J];海洋测绘;2004年01期

[2]黎刚;环境遥感监测技术进展[J];环境监测管理与技术;2007年01期

卫星遥感监测技术篇8

关键词:生态环境;环境监测;应用意义

中图分类号:B845.65文献标识码:a文章编号:

环境监测技术涉及到诸多个方面,是一项系统性的技术,比如物理、化学以及生物等等;最初的环境监测主要是监测工业污染状况,经过不断的发展,现在的环境监测已经是监督和测定大环境的污染状况,从而合理科学的评价大环境的质量。

1、生态环境监测的意义

环境问题日益突出,并且以灾难的形式向人们述知生态保护的重要性,人们的环保意识越来越强;在这种情况下,人们既需要熟练的掌握基本的生态知识,又需要对生态的运作发展规律熟练的掌握,而环境监测技术就可以有效的满足人们的需求,人们要想对生态环境的状况进行充分的了解,只需要合理的运用生态监测技术即可,并且为了方便人们的理解,还可以以更加直观的形式表现出来,比如图表、数据等等。要知道,污染源的监测以及生态质量的检测并不是生态环境监测的唯一内容,还需要对生态环境下的生态平衡问题和资源的开采情况进行严格的检测。在生态环境监测的过程中,主要采用的是动态监测的方式,这样可以充分的把握生态环境演化规律以及存在的主要问题,从而采取一系列的措施来进行预防和控制。

和其他的环境质量监测技术相比,具有一定的差异性,生态环境领域的环境监测主要是监测区域内的大生态环境,重点内容是监测大范围的生态破坏情况,然后借助一些专业知识来对大范围的生态状况进行检测,依据检测的结果来实时的调整生态环境,从而起到环境保护的作用。

2、生态环境监测的应用意义

生态环境监测具有重要的意义,它在很大程度上影响到社会的可持续发展;并且,要想进行生态文明建设,就需要更高质量的生态环境,因此,就需要向更深处和更广泛处来开展环境监测工作。在实际监测的过程中,经常有一些因素会影响到生态环境监测的开展,比如恶劣的天气等等;为了提高生态环境监测的质量,就需要将先进的技术和先进的设备积极的应用到生态环境监测的过程中。具体来讲,目前主要有三种生态环境监测技术,分别是遥感、全球定位系统和地理信息系统。

遥感技术的应用:遥感技术具体指的是采用卫星作业的形式,卫星在运作的过程中,会十分敏感于物体发出的电磁波,而这种物体的电磁波可以将物体本身的位置以及表层等的变化给有效的反映出来,针对这个特点,遥感技术就可以让远程监控得以实现。因此,遥感技术其实是对生态状况以及变化趋势进行远程监控。

在监测的过程中,遥感技术还会对远程信息进行实时记录,地面的信息收集站所收到的信息都是数据库的形式,这个过程不需要花费过长的周期,并且还有着十分丰富的内容,比如海洋、森林、草原等等。以草原植被的遥感监测为例,它的工作原理基本上可以这样解释:目前,草原植被的荒漠化情况越来越严重,如果草原处于一种良好的状态,那么只有一种颜色存在于卫星感测图上;如果有荒漠化问题存在于部分草原当中,也就是不断的在减少草原植被区域,那么这些区域内的草原电磁波会和完整状态下发出的草原电磁波存在着较大的差异,电磁波的不同,在感测图上所反应的颜色也会存在着较大的差异。遥感卫星主要以卫星图的形式来呈现检测数据,其中颜色会存在着较大的变化,深浅不一,深浅状况可以对地表和水域等的变化程度进行有效的反应,这样让人们更加容易理解。

主要是在生态环境领域的生态破坏监测中应用遥感技术,卫星可以对生态的破坏生态进行及时的监测,依据遥感技术的监测结果可以对所应采取的措施进行确定,结合卫星监测技术,遥感技术还可以依据气象云图的变化,来对可能发生的自然灾害进行预测,从而针对这些自然灾害制定针对性的预防措施。遥感技术十分广泛的应用到了生态环境监测中,它还具有预测功能,这样就需要投入过多的人力资源和物力资源,生态环境监测的水平也可以得到大大的提高。

GpS技术的应用:GpS技术的功能主要是定位,将GpS技术应用到环境监测领域,可以有效的定位导航遥感技术所提供的信息变化区域,这种技术十分的精确。

GpS技术主要是分析遥感技术所提供的实况数据感测土,然后将地理坐标提供出来,它的应用原理可以这样叙述:遥感技术的GpS仪器可以接收到实况数据,经过定位导航之后,GpS仪器就可以对新的数据库进行构建,并且动态监测实况变化情况。

GpS技术在遥感技术的基础上所发展起来的,它应用于生态环境领域,可以对监测目标的实时动态进行反映和分析,从某种程度上来讲,它领先于遥感技术。此外,GpS技术还可以有效的监测某一时段事物的数量,从而做出合理科学的推测,比如,对某一区域的树木数量进行监测,就可以对树木某一时段的二氧化碳吸收量进行实时的监测。这种技术可以在很广泛的范围内应用,在生态环境监测领域,可以有效的结合遥感技术,对动态数据进行适时监测,还可以适时关注采取的措施的有效性,对生态链的平衡程度也可以实时的监测,这样就可以节约出大量的人力资源和物力资源。

GiS技术的应用:GiS技术是一种地理信息处理技术,它包括着很多个方面,比如信息输入、储存、管理、分析、应用等等。它的内部可以对大量的信息进行储存,并且对数据进行分析,从而有效的决定采取何种措施。将GiS技术有效的结合遥感技术和GpS技术就可以促使数据监测和处理系统生成,从而对某段时间内生态环境变化状况进行实时的监测,将原始数据提供给人们,从而有效的分析生态变化状况。

在生态环境监测领域内应用GiS技术可以有着十分显著的作用,这样技术的地理数据可以十分的丰富,对宏观决策起到一个辅助的作用。在生态发展的规划方面也可以有效的利用GiS技术,对地理资源的开发状况进行合理的监测和分析,提高地理资源管理的质量,对生态平衡的监测起到一个辅助的作用。

3、结语

环境监测技术的合理应用,可以有效的实现可持续发展。在发展经济的同时,注重对生态环境的保护。目前,越来越多新生态环境问题的出现,需要对环境监测技术进行创新和发展。

参考文献:

[1]贺琳.远程通信技术在环境监测中的应用分析[J].广东科技,2013,2(12):123-125.

卫星遥感监测技术篇9

【关键词】:遥感技术;特性;应用

中图分类号:tJ8

文献标识码:C

文章编号:1002-6908(2008)0720095-01

前言

随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展,遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此,遥感技术已成为一门实用的,先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用,由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在,卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等,影响了人类生活的方方面面。因此,在许多领域,遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。

1.遥感技术的涵义

遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。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。

当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。

2.遥感技术主要特点

2.1可获取大范围数据资料。

遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。

2.2获取信息的速度快,周期短。

由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,noaa气象卫星每天能收到两次图像。meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

2.3获取信息受条件限制少。

在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

2.4获取信息的手段多,信息量大。

根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。

3.遥感技术的实际应用

3.1遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术应用于大面积的地质灾害调查,可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段,还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府作出正确决策提供了依据。

3.2遥感技术在生态环境中的应用

伴随着社会的进步和发展,气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。

遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。

如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究”,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。

3.3遥感技术在农业气象灾害中的应用

目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术,可以绘制更加清晰、形象的气象图;进行气候资源监测评价;气象灾害评估;气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务;建设基于遥感技术和地理信息系统(geographicinformationsystem)GiS支持下农业气象灾害监测系统开发;利用气象数据,结合GiS背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估,预测洪涝灾害的演进规律,提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告,并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。

3.4遥感技术在海洋渔业中的应用

近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业,具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。

3.5遥感技术在流行病学研究中的应用

遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用1989年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的GiS,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。

为应付未来突发事变,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美国军方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从LanDSat-3mSS获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。

结束语

综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用,从而进一步影响我们的工作和生活。

参考文献

[1]侯春红.公路地质灾害调查中的遥感技术,中国减灾2007,3.

[2]刘爱容.GiS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用,科技资讯,2007(7).

[3]郑锦秀.地理信息系统的基本功能和技术,福建气象学报,2001(2).

[4]周金星.山洪泥石流灾害预报预警技术述评,山地学报,2001(19).

卫星遥感监测技术篇10

关键词:土地资源;水质;草原

引言:在上世纪60年代初期,卫星遥感技术获得了体系化成长,逐渐成为观测技术领域的重要应用。卫星遥感技术的监测主体具有远程性,采取非直接接触形式,完成监测目标性能探测,具有探测结果的高效性、探测数据的准确性、探测应用的成本可控性、探测范围的规模性等优势。

1在土地资源勘测作业事项中遥感技术应用表现

1.1土地资源遥感应用范围

土地资源探测工作中融合遥感技术时,主要探测土地资源性能,关注土地资源数据动态变化,加强土地资源数据更新,便于从动态化、多样化等视角,完成土地资源属性探测工作,以期有效提升土地资源遥测工作的有序性、智能性。与此同时,遥测技术在土地质量检测、生态性测评等方面,获得了广泛应用,提升其遥感技术在土地资源相关单位的应用价值,为相关土地资源利用开发工作提供技术支持,提升了土地资源保护效果,加强了土地资源相关决定的准确性。

1.2获取土地资源信息

针对土地资源开展的遥测工作,以获取土地资源相关信息为重要项目。在获取土地资源信息期间,针对遥感数据实际获得了土地资源信息,比如时间、空间等,依据土地资源属性加以数据归类,提升土地资源信息获取的有效性。在信息处理期间,信息提取的方式,通常表现为两种,第一种方法为“目视归类法”,第二种信息提取方法为“人工智能分类法”。目视归类的提取应用,是以人工智能分类为基础衍生而出的新型应用技术。

此信息提取方法的分析流程为:针对遥感影像加以筛选,开展图像信息分析与甄别,在影像中完成标志设立,开展针对性判断与信息读取,完成数据图绘制与面积比例确定,加强影像图误差消除,综合开展精细化数据分析等。目视归类法,现阶段在全国范围的土地资源相关工作中获得了实践性应用,获取了相关有效的监测成果[1]。

2在水资源勘测作业事项中遥感技术应用表现

2.1获取水资源信息

获取水体信息时,遥测信息类别具体表现为:水资源分布情况、水资源面积测算等。针对此类信息获取程序,常用的信息技术包括:

以图像融合相关信息技术为基础,比如色彩设计、iHS与HpH变化、比值测算等,以此提升水体信息显示的直观性。

以光谱关系的应用基础,借助波段组合确定光谱规则的适用性,借助目视判断解读、阈值筛选等程序应用,精准获取水体信息。

以遥感指数法为应用基础,借助亮度、植被等指数遥测技术,在地面径流较少的区域,有效获取水资源信息。

在三种水资源信息获取途径中,遥感指数法的测量效果较为精准,获得了相关水资源行业的广泛认可。

2.2水质监测

在监测水质情况时,分别从地面、航空等视角,完成水域质量情况探测,诊断水资源结构中的各项表现,比如反射、吸收等,以此确定水污染相关信息。一般情况下,水质遥测技术测定项目具体表现为:叶绿色含量、水体透明程度、悬浮物在区域水环境中的占比、有机物溶解处理效率等。高光谱遥测技术,获取的遥感数据,在水质检测工作中发挥出较为重要的作用。高光谱遥测技术展现的遥测数据,能够以曲线性质表现出水质定量遥感具体情况,为遥测数据获取增加了直观性、精细性。

3在林草湿地资源勘测作业事项中遥感技术应用表现

3.1遥测森林资源

针对森林资源开展的监测工作,主要面向森林灾害予以防范。森林灾害主要表现为:火灾、病虫害。在针对火灾安全事故开展遥测工作时,设定了卫星数据方位周期,形成了以气象卫星为基础的监测体系,运行状态稳定。针对病虫害问题开展的森林资源监测工作,是借助光谱反射现象,获取植物可能性产生的病虫害表现。利用机载高光谱完成遥感数据分析工作,能够在光谱曲线特征中确定相关植物种类的病症,比如灵芝茎基腐病。结合光谱曲线获取的遥测数据,精准确定植物健康性,以此完善森林资源防虫害工作体系。

3.2遥测草原资源

利用第三代实用气象观测卫星、气象卫星程序传感器等技术传输的数据,获取植被、牧草等信息,判断草原资源生长与气象之间存在的关联关系,由此获取区域牧草长势,发挥出遥测技术的应用价值。利用遥感技术,能够完成区域草原分布、长势情况的信息获取,为相关单位绿化建设、环境保护工作提供有效支撑[2]。

3.3遥测湿地资源

湿地资源在遥测期间,存在的工作障碍为湿地划分依据,相应提升湿地信息处理难度。现阶段,针对湿地资源监测工作,采取的是综合型监测方式,借助空间分辨率、光谱分辨率、遥感影像多种技术,协同完成监测工作,以此获取湿地资源的监测动态性,在神经网络分类法作用下,科学完成森林湿地类型划分,具有划分的精准性。

4在矿产资源勘测作业事项中遥感技术应用表现

4.1获取岩矿信息

针对岩矿信息开展的遥感测定工作,能够为地质学发展提供科学依据。在探测期间,采取岩矿信息识别、获取岩矿侵蚀变化情况、建设遥感找矿程序等形式,系统性开展矿产资源探测工作。矿物结构中包含的成分有晶体、阴阳离子等。此类物质在吸收光波后,形成了差异性光谱特征,借助此类光谱特征,采取相似指数、光谱角等形式,判断岩矿信息,提升信息获取的实效性。

4.2监测矿山资源

监测矿山资源时,旨在为矿山开发相关作业程序提供指导信息。监测项目具体包括:开发区域具体情况,比如适用的开采形式、确定开采区域等;矿山区域地质条件,采场区域确定、统计废弃物数量等。借助高空间分辨率能够完成矿山资源的全面监测,获取可用的遥感数据,加强自动信息分类提取,结合人机数据交互,提升数据可读性,以期直观展现矿山环境的具体情况,为矿山开发相关事业增加科学指导。

结论:综上所述,在信息处理技术发展背景下,遥感技术相应获得了成熟化发展。现阶段,针对自然资源开展的探测工作,尚未制定较为完善的探测标准与行为规范,相关理论与应用研究,尚需深入研究,以期在实践探测活动中检验遥感技术的应用能力,使其应用获得完善,为自然资源相关工作提供技术支持。

参考文献

[1]尤淑撑,何芸.自然资源遥感监测体系建设现状与发展展望[J].无线电工程,2020,50(05):343-348.