遥感技术在海洋中的应用范文

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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。

(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。

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。

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

【关键词】卫星遥感技术;环境保护

社会经济的快速发展,为科学技术的不断进步创造了良好的环境与条件,顺应实际需要的不断高涨,先进的现代化技术层出不穷,又为推动社会经济的和谐可持续发展提供了可靠的技术保障。而在社会经济快速发展的同时,兼顾生态环境的和谐发展,才是真正的可持续发展,因此,应用现代化先进技术来实现生态环境的保护与监测是可持续发展战略实施的重要体现。卫星遥感技术是基于信息技术与遥感技术等发展起来的综合性技术,在实际应用中发挥了重要作用,尤其是在生态环境的保护与监测方面,更是作出了很大贡献。卫星遥感技术在水环境质量监测、大气环境质量监测、动态环境监测、固体废弃物监测、重大环境事故的跟踪监测及重要工程项目的环境监测等方面都发挥重要作用,本文主要是从以下几方面来对生态环境保护中,对卫星遥感技术的实际应用进行分析与探讨:

1、水环境质量监测方面的应用

2、大气环境质量方面的应用

3、地表监测方面的具体应用

[关键词]雷达遥感环境保护工作应用

环境保护是遥感技术的重要应用领域。近年来,遥感技术在环境保护领域中得到了广泛的应用.积累了丰富的经验,对其应用理论的研究不断深化,其技术方法也日趋成熟,现在已逐渐形成相对独立的应用分支学科―环境遥感。实践证明,遥感是获取环境信息强有力的技术手段。在获取大范围、综合性、同步性信息方面是任何其他手段无法比拟和完成的。

1雷达遥感概述

雷达包括真实孔径雷达(RAR)和合成孔径雷达(SAR),由于雷达天线越长,对地物的观测分辨率就越高,然而受天线长度的限制,RAR的地表分辨率往往很低,难以满足应用要求。SAR是利用遥感平台的移动,从一个小孔径的天线进行观测,通过信号分析技术,构建一个等效长天线,以代替大孔径的天线,提高方位分辨率的雷达设备,它解决了利用有限的天线长度来获取高分辨率图像的问题,其特点是分辨率高,能全天候工作。利用SAR可以有效地监测溢油、水华、土壤湿度、植被长势、生物量以及应急监测等水环境和生态环境质量状况。

微波遥感是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的电磁波辐射,经判读处理来识别地物的技术。它不受光照、气候条件限制,可全天时、全天候工作,能穿透云层,对水体水华、溢油,植被覆盖区和松散盖层具有一定的穿透能力,并通过极化、相位、干涉等技术获得更多更精确信息。微波依据波长从小到大可分为Ka、K、Ku、X、C、S、L和P波段,波长越长,穿透能力愈强。微波遥感的工作方式分主动式微波遥感和被动式微波遥感。主动微波遥感的传感器主要是雷达,目前应用的多为侧视雷达,是由传感器向地物发射一定频率的微波波束(脉冲)再接收由地面物体反射或散射回来的回波,从而得到目标物的图像;被动式的微波遥感,是用微波辐射计被动地记录等效温度变化,接收地面物体自身辐射的微波,确定不同目标的发射率,以此来分辨地物的遥感技术。

2在水环境监测中的应用

2.1水体富营养化

2.2泥沙污染

水体中泥沙含量增加会使水的反射率提高。随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加,水体反射量也逐渐增加,反射峰亦随之向长波方向移动,即红移。由于水体在0.93Lm~1.13Lm附近对红外辐射吸收强烈,因而反射通量降低,受水分瑞利散射效应干扰,不适宜作为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为0.65Lm~0.85Lm。

2.3雷达遥感在溢油监测中的应用

溢油[1]是常见的海洋污染之一,是破坏海洋环境和海洋生态平衡的主要污染源。雷达遥感利用海面的电磁波散射特性观测海洋现象,可以不受自然和人为等条件的限制,全天时、全天候、大范围地开展海面风、波、流、温、盐等海洋要素以及海面溢油等海洋环境灾害遥感监测与预警。利用合成孔径雷达图像监测海面溢油具有目标轮廓清晰、对比度好、分辨率高、纹理清晰等特点。因为水体和油膜对微波波段电磁波的吸收比红外区要小得多,对用雷达探测海面油膜非常有利。油膜的存在对海面起平滑作用,使海面粗糙度降低,这样受油膜覆盖的海面,对雷达脉冲波的后向散射系数明显比周围无油膜区小得多,因此在侧视雷达和合成孔径雷达图像上,油膜成暗色调。

3地表监测方面的具体应用

地表监测方面的应用主要有对地面污染的监测、对土地利用变化的监测及对城市绿地的调查:

3.1对地面污染的监测

3.2对土地利用变化的监测

卫星遥感技术应用最为广泛的领域之一就是土地利用与土地覆被变化的研究领域,满足了城市土地利用与覆被变化研究的动态多时段遥感图像资料的需求。通过对不同时段的同一地区土地利用与土地覆被变化进行分类,进而获取该区域的土地利用变化信息,为实现对土地覆盖的动态监测提供可靠的信息依据。史培军等人通过应用卫星遥感技术监测所得的不同时段同一区域遥感影像,对土地利用变化的驱动力以及空间过程作了分析,为土地利用与土地覆被变化的研究方面做出贡献。

3.3对城市绿地的调查

通过卫星遥感技术的应用,可实时准确地得到城市绿化覆盖度信息及绿地分布情况,对绿地景观的布局、种类及具体组成等有一个宏观的了解。石雪冬等人通过RS技术与GIS技术的综合应用,探讨了城市绿地数据的提取方法,而刑诒等人则通过遥感监测实现了对城市景观生态变化的动态分析。

4在环境保护其他方面的应用

4.1对沙尘暴的监测

目前对沙尘暴的遥感监测主要是利用MODIS和NOAA/AVHRR数据。采用EOSTerra/MODIS数据[2]通过分析沙尘暴的波谱特征和MODIS传感器通道的特点,采取基于双通道阂值的叠加分析法对对内蒙古的沙尘暴进行了提取监测。

4.2雷达遥感在植被监测中的应用

雷达可有效识别植被类别并监测植被长势。雷达回波强度大小受植被类型、走向、密度、高度、粗糙度、含水量、土壤水分等影响。根据植被高矮,主要分为森林、农作物和草地三种。对森林,雷达波透过冠层可以探测到森林覆盖下的树木及其它植物情况。如L波段可以区分云杉和松树,X波段可以区分针叶林与阔叶林。对农作物,雷达可以识别并监测水稻、小麦、玉米等长势与面积,特别适合用于我国南方多云多雨地区。K波段雷达可监测草场。

5遥感技术在环境保护领域应用的展望

遥感技术应用实践表明,未来服务于环境监测的对地观测系统应是由航天、航空、地面观测台站网络等一系列子系统组成的,具有提供定位、定性、定量数据能力的综合性技术系统[3]。这个系统应当是一个全天候、全方位的综合系统,这样才有可能对地球物理场,生物、地理、化学过程进行比较全面的调查研究,全球定位系统为遥感对地观测信息提供了准实时或实时的定位系统和地面高程模型;遥感对地观测的海量波谱信息为目标识别及科学规律的探测提供了定性或定量数据;遥感、全球定位系统、地理信息系统的一体化将使地理信息系统具有获取准确、快速定位的现实遥感信息的能力,实现数据库的快速更新和在分析决策模型支持下,快速完成多维、多元复合分析。

综上所述,雷达遥感技术是一种具有定位、定性、定量以及全天候、全时域、全空间的数据能力的综合性技术系统,可为地学研究、资源开发、环境保护、区域经济协调和持续发展提供系统的科学数据和信息服务。

[1]郭之怀.遥感技术在环境保护领域中的应用现状[J].环境科学,1993,04:28-33+93.

关键词:遥感技术;地籍测绘;应用;探讨

1.遥感技术概述

2.遥感技术在地籍测绘中的应用

2.1动态监测应用

2.2遥感技术应用

2.3GPSRTK在建设用地勘测定界中的应用

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围,测定界桩位置,测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作,它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为:审查用地文件及有关图件―现场踏勘―图上红线设计―实地放样―复核测量―面积量算―绘制建设用地界图―填绘建设用地管理图―资料整理―归档,经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用GPSRTK技术进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。

结束语:

从以上对于遥感技术在地籍测绘方面应用的探讨我们可以看出,遥感技术是一项非常复杂与繁琐的技术,它在实际的应用中有着非常多难点,所以对于一名测绘工作者来说,一定要努力学习好遥感技术的理论知识,只有这样,才能在实际的工作中将其应用的娴熟,提高我国此方面的技术和实力,缩小与国外先进技术的差距,使其更好地为地籍测绘事业作出应有的贡献。

参考文献:

[1]石伟朋.遥感技术在地籍测绘方面的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2010(06)

[2]曹海春.遥感技术在森林绿地信息提取中的应用[J].山西煤炭管理干部学院学报.2010(03)

【关键词】遥感技术;环境监测;运用

前言

2.遥感监测技术

2.1技术类型

遥感监测技术主要是利用物体电磁波辐射或者反射效应,并物体未直接与电磁波接触,只是对监测对象进行远距离目测和辨识。遥感监测技术根据不同的波段可分为:热红外线遥感监测技术、能反射且见光红外线遥感监测技术及微波遥感监测技术。

2.2适用范围

随着遥感监测技术的不断发展和进步,其被广泛应用于各个领域中,主要有:地质水文、海洋及气象等监测;农业、林业、牧业及渔业等监测;城乡规划和设计、资源勘察、土地利用等监测。而目前,遥感技术在水环境和大气环境及固态污染物等监测中也得到很大的应用,水环境监测包括水温、叶绿素、水色及泥沙量等,大气环境监测包括大气温度、相对湿度、有害气体等[1]。

2.3技术特征

(1)应用范围广。遥感监测技术的信息采集范围较为广泛,小至10km高度的遥感飞机,大至1000km高度的遥感卫星,信息采集范围十分的广泛,能对监测对象进行全面的监测。(2)限制性较小。遥感监测技术在信息采集过程中存在的限制条件相对较少,不会受到高山或者大海的影响,能够灵活的对监测对象进行有效的监测,并对收集信息进行准确的分析。(3)检测速率高。遥感监测技术集信息采集、信息传递、信息存储、数据整理剂数据分析等功能于一体,简化操作工序,提高了检测的速率。(4)采集样式较多。在实际信息采集过程中,由于采集对象的不同,使用仪器的不同及波段的不同,其采集样式也不同。

3.遥感监测技术在环境监测的运用

3.1遥感监测技术在大气环境中的运用

遥感监测技术可以对大气环境的温度、相对湿度、有害气体、臭氧层等进行有效的监测,对大气环境保护起着至关重要的作用。其利用遥感技术对大气环境进行有效的监测,并通过遥感影像来分析大气环境主要污染源、分布规律及扩散情况,对大气环境进行适实时监测,以为大气环境治理提供重要的数据信息,及时制定合理的治理方案,意思降低大气环境污染的危害性,为人们提供一个良好的大气环境[2]。

3.2遥感监测技术在土地利用中的运用

由于土地利用变化对水环境、大气环境、生物多样性、土壤性质及气候状况等均具有直接影响,促进环境污染的发生,对经济、环境、生态的可持续发展造成很大破坏,因此必须加强对土地利用的监测。通过遥感监测技术,对土地利用情况进行定期或者不定期的监测,监测内容主要有:监测范围、监测区域、监测面积及土地利用前后变化情况等,为土地合理利用提供重要依据。遥感监测技术并未与监测对象进行直接的接触,是通过远距离的勘测,对土地利用情况进行全面的监测和控制,对土地细微变化情况进行准确的掌握,为土地合理规划和利用作为明确的导向[3]。

3.3遥感监测技术在固态废物污染中的运用

固态废物污染是我国环境治理和保护的重要内容之一,主要包括生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾及混合性垃圾等,对环境造成严重的污染,因此必须对其进行有效的监测。监测人员可以通过光谱数据信息来明确固态废物的位置、范围、分布等情况,并利用全球定位仪GPS进行空间定位,同时利用地理信息系统GIS来进行数据对比和分析,明确固态废物变化情况,制定合理的治理措施,改善其堆放场地,减少固态废物对环境的污染[4]。

3.4遥感监测技术在水环境中的运用

环境遥感监测技术应用前景

遥感监测技术与常规监测技术相比,具有监测范围广、检测速率高、成本较低等优点,在环境监测中的广泛应用,为环境监测与环境治理提供重要的依据。随着研究人员对遥感监测技术的不断研究和探索,光谱率高、分辨率高、多极化高等三高遥感监测技术成为现阶段的主要发展趋势。再者,随着遥感监测技术和3s技术(全球定位仪、专家系统及地理信息系统)的有效结合,遥感监测技术监测功能和监测速率得到很大的提高,为环境监测和环境保护提供重要的技术支持。

结语

【参考文献】

[1]周晨.环境遥感监测技术的应用与发展[J].环境科技,2011,9(S1):89-90.

[2]杨婉平.探讨环境监测技术的现状及发展[J].民营科技,2011,12(06):67-68.

[3]王炜.环境监测中遥感技术的应用[J].现代农业科技,2011,23(22):54-55.

关键词:遥感工程建设测图工程选址水下工程

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

1利用航空遥感获取地面的信息,有着许多优越性

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

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

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

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

2在工程建设中的应用

1)遥感在公路工程建设中的应用

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

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

2)遥感在测图中的应用

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

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

3)遥感在工程选址中的应用

4)遥感在水下工程中的应用

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

3总结

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

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

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

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

1古代遗址的勘查

2地下遗迹的无损探测

在遥感考古工作中非常重要的一项内容就是要对埋在地下的古代遗迹和古墓等进行无损探测,当前在无损探测的过程中,采用的方法有很多,比如磁力探测的方法、电阻率探测的方法和地震探测的方法等。在我国对这些技术的应用还处在不是很成熟的阶段,但是在这方面也进行了非常详细的研究,所以也出现了很多项非常先进,精度也非常高的物理探测技术,在这一过程中还出现了一些全新的可以将其用在探测定位方面的新算法,其中,使用遗传算法对雷达资料进行捕捉和整理就是非常重要的一种应用。

3水下考古

水下遥感考古通常就是使用航空遥感的方式对湖泊和河流等水环境下的古代遗址或者是古代的港口等进行探测,这样就可以对当时的沉积环境进行全面的分析。但是在水下遥感考古的过程中会受到很多因素的影响,在这一过程中必须要保证水体自身的质量,此外还要保证探测的过程中处在无风的状态当中。所以,这种方式一般使用在湖泊的水下考古工作当中,但是如果是在含沙量相对比较大的河流当中,这种方法很难收到比较好的效果。当前,海洋地理测绘技术和考古设备仪器都在不断的发展和完善。所以在这一过程中,海洋考古技术也得到了较为长足的发展。在当前的海洋考古工作当中,一般就是使用声波扫描的方式或者是声纳以及水下照相机等设备开展相应的工作。在这一过程中需要对古代遗迹的真实性和其自身的位置和范围等进行全面的研究和分析,这样也就使得古代社会的发展情况得以充分的展现。某博物馆负责的项目就是以遥感的手段当做是主要的方式,同时在这一过程中还将潜水调查当做是重要的辅助手段,采取上述的方式将其分成3个阶段,在应用了这种方式之后也开发出了非常大的应用潜力,此外在这一过程中还有非常多的新发现。

4环境考古

古代环境恢复工作对于当时社会发展状况以及经济、政治、文化等众多方面的状况都有着非常关键的作用,古代社会当中地理环境的变化对于古代环境和政治经济的研究也有着十分积极的影响。用遥感技术来对历史环境的演变进行研究的过程中主要是使用它在遥感图像上的痕迹来对其进行更加全面的分析和研究,这是因为不同的研究对象都有其自身的特征,这些特征也就成为了对其进行判断的一个方式我们在遥感图像上可以借助色调、阴影和形态及大小等特征对其进行识别,一个地区的环境变化最主要的就是水系上的变化。使用遥感图像上的地物光谱特征对土壤自身的湿度和沉积物进行详细的分析,就可以将水系变化的具体情况全面的反映出来。

5考古专题制图和文物考古信息系统

遥感考古研究的主要工具是遥感图像,图像本身具有可以长期保存的特性,因此我们可以从早期保存的遥感图像上发现已被破坏的古迹,从现在的图像发现现有的古迹,制成考古信息专题图,在图像上保存这些古迹的位置、范围以及古迹的真实外貌特征,以供将来的分析之用。经过纠正的遥感图像具有很高的精度,因此可以从图像上对遗址的范围及形状进行直接测量,并可将结果直接转绘到地图上,具有很高的参考价值。目前,在国际上,利用遥感进行考古制图是遥感考古的主要内容,发展十分迅速。利用遥感和GIS技术进行大规模的遗址调查,并精确定位,以供未来进行环境监测、遗址定位之用。

6古遗址仿真复原

利用GIS技术,对考古目标的形态结构及其消亡、荒废的过程进行模拟,以三维动态显示,从而可以真实地再现古遗址、古战场的面貌及环境演变的过程,反映当时的社会及环境状况,为考古学家以及军事学家的分析研究提供形象的参考资料。大英博物馆内演示的古希腊神殿,美国洛杉矶美术馆演示的古罗马城堡,都是根据残缺部件“修复”仿真的。敦煌石窟“、数字故宫”也即将付诸实现。航空三维扫描成像系统曾经完成包头、澳门和上海浦东的大面积城市监测,效果远胜于沙盘模型。随着科技的进一步发展,这一方法必将得到越来越广泛的重视和应用。

7结语

[论文摘要]为适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求,针对农科本科生的特点,本文明确了遥感课程教学目标,通过分析当前遥感教材的优缺点确定了适宜教材,依据理论联系实际以及学以致用的原则提出了以应用为目标的主要教学内容。

一、教学目标

二、适宜教材

三、教学内容

科学地选择教学内容,优化教学内容,合理教学分配,是《遥感导论》教学的关键环节[8]。主要内容为遥感的基本概念、类型、特点、发展概况与在不同应用领域中所发挥的作用、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译与制图、遥感在农业领域的应用等。

四、结语

近5年,面向农科本科生基础知识的实际情况,笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展遥感课程教学,教学目标制定明确,教材选用适宜,教学内容丰富,覆盖面广,应用实例典型且较新。结合遥感技术在农业领域中的应用,主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、精确农业、农情监测预报等主要应用领域,集中体现遥感可视为农业资源利用的“好管家”、农田管理的“好帮手”、农情监测的“千里眼”等重要作用。

课程教学目标定位合理,重点突出,符合农科本科生实际,适应当前新型农科人才发展的需求。所选用的教材互补性强,主次分明,难易程度适中,有利于农科本科生人才培养。教学内容本着理论联系实际以及学以致用的总体原则进行系统讲授,概念讲解透彻,有明显的重点和难点,遥感图像解译方法适应当前农业应用需求,覆盖面较广,且系统性强,适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。

近5年教学实践证实,针对农科本科生的特点,本文该课程的教学目标、教材和教学内容是合理的,与当前高等教育中新型农科人才培养的要求是相适应的。

[参考文献]

[1]杨邦杰.农情遥感监测[M].北京:中国农业出版社,2005.

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

[3]王鹏新,严泰来,张超,等.农业院校研究生遥感科学与技术系列课程建设初探[J].高等农业教育,2008,06:80-83.

[4]张佳华,张国平,王培娟.植被与生态遥感[M].北京:科学出版社,2010.

[5]彭望琭.遥感概论[M].北京:高等教育出版社,2002.

[6]常庆瑞,蒋平安,周勇等.遥感技术导论[M].北京:科学出版社,2004.

1遥感估产的原理及建模基础

2遥感估产模型的类型

20世纪70年代后期估产模型将遥感信息作为变量加入到模型中,建立了大量的遥感估产模型。理论上探讨植物光合作用与植物光谱特征间的内在联系以及植物的生物学特性与产量形成的复杂关系等,方法上从单纯建立光谱参数与产量间的统计关系,发展到考虑植物生长的全过程,将光谱的遥感物理机理与植物生理过程统一起来,建立基于成分分析的遥感估测模型,使估算精度不断提高[6]。由于研究对象的不同,选用的估产参数也不尽相同,模型种类也较多,基本上可以分为2类[7-8],即统计模型和综合模型。

2.1遥感统计模型

2.2遥感综合模型

综合模型借助遥感信息和植被信息、气象因子等来建立,其包含了更多的信息量,可以更加精确地反映植被的生物物理参数。尽管这类方法前景广阔,但受到模型中大量的参数和变量获取的限制(例如呼吸、衰老、光合作用、碳分配、凋落物的分解等),以及当物种的组成在时空上变化较大时出现复杂的、异质性的、冠层的描述问题的影响,部分模型只适用于当时的研究区域,如何通过“尺度扩大”来改进模式中的区域限制,更好地适应遥感信息的同化需要,也是亟需解决的一个关键问题。

关键词:应用;遥感技术;展望;无人机

引言

1无人机遥感技术的简述

关于无人机遥感这种技术的描述可从四个方面来把握。第一是技术的组成,无人机遥感综合了以下几种技术:一是传感技术;二是通讯技术;三是遥控技术;四是遥感对应的应用技术;五是GPS技术。第二是获取的方式,获取方式有以下三点特征:一是专题化;二是智能化;三是自动化。第三是获取的信息,获取的信息主要有以下几种:一是环境信息;二是国土信息;三是资源信息。第四是技术的重要优势,这些优势尤其表现在以下几点:一是起飞速度快;二是成本低廉;三是结构较为简单。

2无人机遥感技术的具体情况

2.1无人机遥感技术所具备的特征

尽管无人机遥感有着如此多的技术优势,但它的技术劣势也较为明显。这些技术劣势主要表现在下列几方面:(1)无人机遥感所返回的遥感影像有着极高的分辨率,这种分辨率甚至实现了以分米级来计算的精密程度。但是,影像的相幅偏小,相片数量非常庞大,甚至达到了千张以上。这种大工作量的工作方式,降低了无人机遥感工作的效率。同时,影像倾角的角度一般来说较大,并且倾斜方向没有任何规律可遵循。所以,无论是连接点的布设还是提取工作都变得非常困难。(2)载人飞行器通常比较稳定,相比之下无人机就显得不够稳定。假如高空中的风速较大,那么航飞轨迹就会出现不规则的现象,甚至偏离了本身的主航道。这样,无论是拍摄中的旁向重叠度还是航向重叠度都不够规则,影像间的实际重叠程度就更大。(3)无人机无法携带专业化的测量相机。所以,它拍得的影像难免会有所变形。这是由于地面事物跟单幅相机间的投射关系很复杂,所以影像内存在的几何关系也就很不稳定。在这种影响下,影像就会呈现出倾斜的效果甚至变形。

2.2无人机遥感的影像处理流程

2.2.1影像的畸变差纠正

2.2.2影像的三角测量

2.2.3DOM影像与DEM影像的生成

2.3无人机遥感的关键技术

2.3.1无人机遥感平台集成技术

因为无人机遥感会产生极大的数据量,所以下传图像的过程中一般来说会选择高压缩比的压缩技术。压缩方案具体如下:系统中的数据链路共有两条,传输中多模态遥感器会与工控机互相配合,一方面可通过其中一条链路把遥感数据传送到硬盘中做备份处理,另一方面可通过另外一条链路把遥感数据传送到压缩模块中做压缩处理。

另外,图像获取的具体步骤如下:(1)系统中的IO设备可把遥感数据统统读取出来;(2)遥感数据在控制板是BMP这种格式的数据,通讯程序可把这种格式的数据全部读取出来,再把数据全部写入到DSP中;(3)DSP中具备压缩模块,压缩模块会把这些图像由BMP格式转换成JPEG格式;(4)JPEG格式的所有图像会被存储到指定的内存中;(5)通讯程序从指定内存中把JPEG格式的所有图像给读取出来再传送到数据链路中。

2.3.3地面对数据的接收与处理

对无人机来说,无论是地面的接收工作还是地面的处理工作都必须依托于数据接收站。数据接收站既可以是固定式也可以是移动式。而无论是哪种类型的数据接收站都必须具备以下五种基本功能:一是存储海量数据的基本功能;二是建立海量数据库的基本功能;三是管理海量数据的基本功能;四是分发海量数据的基本功能;五是纠正数据的基本功能。

3结束语

[1]兵远远.无人机遥感在某铁矿矿区资源监测中的应用[D].辽宁工程技术大学,2012.

[2]马瑞生.微型无人机航空遥感系统及其影像几何纠正研究[D].南京农业大学,2013.

[3]范成晓,韩军,熊志军,等.无人机遥感技术现状及其应用[J].测绘科学,2014,27(22):16-19.

[4]欧新伟,周李建,冯青山,等.无人机遥感技术在长输油气管道管理中的应用[J].科技创新导报,2011,5(21):21-23.

THE END
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