遙感技術特點范文
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中圖分類號: F407.1文獻標識碼:A 文章編號:
遙感技術是發展于20世紀60年代的一種探測技術,其綜合了物理、化學、電子、IT技術等多門學科,是一種使人們感覺器官得到延伸的新手段。隨著科技的不斷發展,我國科技實力和經濟實力的不斷提高,工程地質遙感技術得到了快速的發展,并被廣泛應用于鐵路工程、水利工程、油氣管道工程的選線、選址過程中。當前,工程地質遙感技術的應用已經成為遙感技術應用的重要分支,并在這些年里取得比較好的應用成績。當前工程地質遙感技術被成功應用于工程勘測已經成為遙感技術應用的重要獨特領域。但不少文章對剛才地質遙感技術應用進行探討時,沒有較為系統的總結工程地質遙感技術的應用特點,因此有必要結合我國國情,對工程地質遙感技術應用特點進行深入探討。
1 將遙感技術應用于工程地質勘測的必要性
在各大工程開工之前一般都先進行工程地質勘測,勘測質量的高低直接影響到工程設計的質量,甚至影響到工程建設的質量。因此要想使建設工程能實現其預期的效果,除了考慮政治、經濟、社會等因素外,還應對工程建設所在地區的地形、地貌以及地質特征等自然環境條件進行了解。如果仍然沿用較為傳統的地面勘測法,很難保證高質量的地質勘測,尤其在遇到地形、地貌、地質等自然環境條件比較復雜的情況時,傳統的地面勘測法遠不能滿足地質勘測的需求。一旦工程地質勘測工作質量不高,會使后期工程選線、選址變動的風險加大,這是對人才資源、經濟支持、自然資源的浪費。而將遙感技術應用于工程地質勘測中,能有效克服傳統地面勘測法的不足之處,完成高精度、高質量的勘測,給提高工程質量和產生預期效果和效益提供一份重要保障。
2 工程地質遙感技術應用特點概述
橘生淮南則為橘,橘生淮北則為枳這句俗語要表達的意思是因地制宜,考慮實際影響因素,具體問題具體分析。同樣的,遙感技術在眾多領域中得到運用的同時,各應用領域的應用經驗不能生搬硬套。例如根據天氣預報對圖像分辨率沒有過高的要求,在考慮這一特點的情況下,選擇天氣衛星接收圖像更為適合。但在土地規劃、農作物產量預估工程對圖像分辨率要求更高,因此應考慮使用具有分辨率高以及實時性的陸地衛星這一渠道來獲取遙感信息。
遙感技術應用特點之所以不同主要是工程勘測特點不同,因此工程地質遙感技術的應用于以上提到應用也具備其應用特點。從日常工程勘測經驗來看,不難歸納工程勘測的特點:第一,勘測從面到線,再從線到點或者直接從面到點,實現從粗到細的深化;第二,勘測精讀要求更高;第三,勘測結果能迅速被工程施工進一步驗證;第四,常通過外業調查實測為主要的地質資料獲取方式。充分考慮工程勘測的四個特點,工程地質遙感技術應用與其他工程遙感技術應用不同,表現為宏觀陸地衛星圖像與航空遙感圖像結合應用,以滿足不同精確度的需求,另外,其應用特點還表現在對遙感判釋成果的高外業驗證性的強調上。
3 我國工程地質遙感技術應用特點概述
我國是一個特色社會主義國家,國家的具體情況與外國有很大不同。工程地質遙感技術的應用沒有國界的,但其應用特點卻因國家或地域有所不同。
3.1 工程地質遙感技術應用效果明顯而獨特
我國地域遼闊,地貌、地形及地質明顯要比其他國家復雜的多。要對人跡罕至、交通條件不發達、自然環境非常惡劣的地區明顯不能使用傳統地面勘測法,而遙感技術因其優勢被廣泛應用于這些地區的地質勘測工作中。由此不難得知我國工程地質遙感技術經歷多種特殊復雜的自然勘測條件,實現了諸多技術難題的突破,取得了明顯而獨特的應用效果,積累了許多重要且寶貴的經驗。工程地質遙感技術在我國的應用效果的獨特性是世界上任何國家都沒辦法擁有的。
3.2 工程地質遙感技術的應用發展被大量基建項目推動
我國是一個重要的發展中國家,大量的基建項目在過去和近期內都被落實或即將落實。如過去重大的高鐵建設、南水北調、西氣東送等項目工程的選線、選址都大量應用了工程地質遙感技術。另外,我國在不久的將來要實現“八縱八橫”的公路主干線鋪設工程,為工程地質遙感技術應用提供了更廣闊的提升空間和提升平臺,從而成為工程地質遙感技術應用的新發展機遇。值得注意的是,工程遙感技術應用促使這些項目取得明顯的效益,同時工程遙感技術也經受了大量的實際應用和檢驗,實現工程遙感技術應用的重要發展,促使我國工程地質遙感技術應用提升至國際領先水平。
3.3 工程地質遙感技術應用積累大量重要而典型的圖譜和經驗
我國工程地質遙感技術應用具有注重重要而典型圖譜積累的特點。工程地質遙感技術的在我國的廣泛應用更是實現了這些圖譜的大量積累,包括了不同地區地貌、地層巖性、地質構造等典型的圖譜,其中的400多對的典型圖譜已經被確認為珍貴的圖譜。另外,我國工程地質遙感技術應用還具有重視判釋與應用經驗的總結,不僅體現在科研工作中,還體現在實際實踐中。
3.4 工程地質遙感技術應用具有特殊的應用模式
在以前,不少人認為遙感技術在工程選線、選址這些前期應用中有重要的應用價值,認為勘測后期和施工階段中應用遙感技術沒有意義和沒有價值。因此以往的工程地質遙感技術僅被應用于工程前期。但我國地形、地貌和地質條件非常復雜,在實際施工中常遇到實際地質情況與建設工程設計文件不符,甚至嚴重不符的情況。因此,我國的遙感技術人員嘗試在施工階段應用工程地質遙感技術。經過南昆鐵路建設對施工階段應用工程地質遙感技術的效果進行檢驗,證實了工程地質遙感技術在施工階段的應用仍然具有重要的作用和意義,進一步擴展了工程地質遙感技術的應用范圍,成為我國工程地質遙感技術應用的一大創新。最終,我國工程地質遙感技術應用形成了其特殊的應用模式,即工程建設勘測設計階段、工程建設施工階段、工程運營階段的全過程應用模式。其中,工程地質遙感技術在工程建設施工階段的應用正在如火如荼的推廣和應用中
4 工程地質遙感技術應用新展望
隨著時間的推移,工程地質遙感技術的突破發展,該項技術必定會在更多的工程施工中得到普遍的應用。
首先,衛星圖像分辨率的不斷提高,能為工程地質遙感技術應用提供更廣闊的應用前景。由于衛星圖像在地質勘測中的重要性,并能實現對不良地質動態進行即時檢測,因此,其必將成為一個新應用方向。其次,工程地質遙感技術應重視黑白航空像片判釋能力的提高。由于在今后較長的時間內,多數生產者在航空遙感圖像選用方面仍常以黑白航空像片為主,因此這也是工程地質遙感技術應用的新方向。再次,數據綜合分析是工程遙感技術進一步應用的突破口。通過數據綜合分析,并將其應用于地質構造和巖性判釋的方法已經在國外出現,但我國目前還沒有成功應用的例子,因此這也成為新的努力方向。
5小結
工程地質遙感技術在工程選線、選址勘測中得到廣泛應用,并在工程建設中發揮重要作用,為取得預期經濟效益、社會效益提供保障。隨著我國經濟實力和科技力量不斷提高,工程地質遙感技術必將得到更廣泛的應用,也會隨技術的發展呈現出不同的應用特點。
參考文獻:
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關鍵詞:遙感技術 地理國情普查 區域地理
中圖分類號:P237 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(b)-0027-01
當前,我國經濟快速發展,對于資源的開發利用進一步增加。與此同時,我國資源、人口以及環境、經濟發展之間的問題越來越明顯,這也要求對地理環境的研究更加準確和全面。尤其是當前資源的開發問題、環境的保護問題等,要求區域地理研究者提供解決的辦法。遙感技術所具備的特點有利于其在地理研究中發揮作用,這也使得地理國情普查與遙感技術的融合成為了可能。
1 遙感技術在國情地理普查中應用的可行性分析
遙感技術屬于一種識別目標物的技術,但是它并不通過與目標物的接觸來實現,而是借助探測器,對目標物的電磁波信息進行接收,進而處理和傳遞電磁波信息,達到識別目標物體的目的。遙感技術之所以能夠在國情地理普查中應用,是由于它具備了四個特點:首先,遙感技術具有宏觀性以及區域性的特點,宏觀性的特點使遙感技術在我國土地資源調查中應用成為了可能,而遙感技術的應用也改變了傳統的國情地理普查方法。同時,遙感技術又能夠將區域內的空間以及地理信息真實、清楚地觀察到,并且反映出區域地理分布特征以及相互之間的關系。其次,遙感技術具有綜合性的特點。遙感技術在對地理信息進行觀察時,能夠從空間、時相以及破斷三方面形成探測網,形成的地球表面信息包括了光譜空間、地理空間以及時間空間等五維信息,人們觀察以及分析問題能夠更加全面。再者,遙感技術具有多波段性的特點。在對地理進行研究時,遙感器能夠發出不同波段的波對地物信息進行探測,也使得探測的信息更加全面和準確。比如在使用可見光波段的波雖然能夠較好的探測整個城市概況,但是卻不能探測城市的熱污染,必須使用紅外遙感數據。最后,遙感技術還具有多時相性特點。在對地理信息進行普查時,使用遙感技術能夠對同一地理信息進行多時段的重復探測,獲得同一地理位置的多時相信息,進而能夠發現該地區的地理變化。
2 遙感技術在地理研究中的使用步驟
在地理研究工作當中,使用遙感技術對工作的方法影響有兩點,一方面是對地理信息進行研究時,減少了戶外的工作量;另一方面是對于信息處理技術和計算機技術的應用變多,主要用來處理各種遙感數據,所以當前遙感技術在國情地理普查中應用時,多與地理信息系統相結合使用。在地理研究中使用遙感技術進行工作包括了五個步驟:首先要根據探測的對象以及內容來設置合適的遙感數據。此時應當注意遙感數據的選擇范圍應當比需要探測的區域要大,這樣能夠更好地分析目標區域與外部區域之間的聯系。要根據目標區域中研究內容選擇合適的遙感數據種類以及波段,同時選擇的遙感數據要不同時相,以利于對目標要素動態變化的研究。其次,處理遙感數據。在處理遙感數據時要依照研究的內容,不僅進行常規的發差強化、幾何調整以及彩色合成之外,還應當提取特征信息等。第三,進行計算機以及人工識別,結合探測顯示出的各種波譜特點以及影像特點,在空間、波譜以及時間上對各種要素進行識別,并且進行一定的簡單分析。第四,要結合地理信息系統進行空間分析。識別遙感信息之后,能夠得到目標區域中各種要素的空間、波譜以及時間等信息,此時可以使用地理信息系統進行空間拓撲分析和空間緩沖區分析。最后,要編寫出有關的圖件和研究報告。通過各種探測、分析得出的數據,將空間以及屬性信息繪制成圖,并且得出研究的結果,以文字報告的形式呈現出來。
3 利用遙感技術對地理信息進行研究的主要內容
3.1 調查地理要素的狀況
在國情地理普查中,使用衛星遙感數據對環境狀況以及地理資源狀況進行調查,是遙感技術最突出的特點和優勢。當前,我國的地球資源衛星在半個月內就能夠重復覆蓋地面一次,而氣象衛星重復覆蓋一次的時間更短,只需要幾個小時,因此能夠實現天氣預報的“實時”播報。我國的地學工作者在對各種自然要素進行勘察時,能夠有效利用遙感技術對目標區域中的自然要素進行探測,提高了工作效率,并且已經通過不斷的使用積累了一定的經驗,使遙感技術在地理自然要素的探測中使用更加成熟和有效。另外,在對我國特定區域的人文以及經濟要素進行分析時,同樣可以使用遙感技術,而且當前也已經落實到實際的應用當中,比如在城市的交通規劃、我國部分地區的農作物分布情況等多個方面。
3.2 為地理研究提供可靠地信息來源
地球表面的全部要素光譜特點綜合就是遙感數據,當前,已經有較多的信息源,其中使用比較普遍的有法國的SPOT,美國的NOAA以及Landsat-TM,這些信息源的空間分辨力分別達到了10 m、1000 m以及30 m,另外中巴資源衛星空間分辨率達到了20 m,已經完全滿足對區域地理研究。所以,在我國國情地理普查當中,遙感數據已經成為了最主要的信息源。
3.3 研究區域動態發展
在20世紀的初期,就已經出現了航空遙感,到了20世紀的70年代,衛星遙感開始出現。而衛星遙感的出現以及發展,使地理研究中應用遙感技術成為了可能。雖然航空遙感發展要早于衛星遙感,但是由于航空遙感的探測高低不夠,所以也導致了其拍攝的范圍過小,受到局限,不能產生系列的、大面積的資料。而衛星遙感則能夠在較高的高度進行拍攝,覆蓋面積廣泛,而且重復間隔時間段,能夠輕易獲取同一地區所有要素的不同時相信息,而這些信息的獲得,能夠有利于對各要素的動態變化進行研究。
3.4 分析目標區域內經濟與自然要素之間的關系
雖然,通過遙感技術對我國各個地區的人文要素、自然環境以及經濟要素之間的聯系進行分析的研究比較少,但是遙感技術今后在這方面的應用會成為研究的重點內容之一,而且通過遙感數據對這些要素之間的關系進行分析時可行的。因為區域當中的全部能夠探測到的要素都能夠被遙感數據所記錄,而且每一種數據均為多要素光譜或者但要素光譜特征的綜合,因此能夠使用這些數據對各種要素的相互聯系進行分析,比如可以分析交通發展與城市建設之間的聯系等。
4 結語
隨著科學技術的進步,遙感技術在國情地理普查中的應用會越來越多。在當前,遙感技術能夠有效探測區域地理信息,為地理研究提供信息源,有利于發現各種地理要素之間的關系,提供的多時相數據對區域要素動態研究有很大幫助。總而言之,遙感技術在我國國情地理普查中發揮了巨大的作用,而且在將來還會貢獻更多的力量。
參考文獻
[1] 李新運.城市空間數據挖掘方法與應用研究[D].山東科技大學,2004.
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關鍵詞:遙感技術;大氣環境;水環境;生態環境;環境監測
通過運用遙感監測技術,我們能夠很好的應對過去監測工作中遇到的難題,比如時空阻隔,無法體現整體,費用過高等等,由于當前的生態不斷惡化,此時高速全面的遙感工藝已然成為了我們最常使用的監測措施。
1 遙感技術概述
1.1 遙感的概念
所謂的遙感技術,具體的說是一類借助物體反射電磁波,來實現遠程監測目的的一種技術。其借助觀測設備,利用各種物體的獨特光譜性能來實現觀測目的,獲取有價值的內容。
1.2 遙感的分類
(1)如果按照探測波段來區分的話,我們可把其劃分為:紫外遙感、可見光、紅外遙感、微波遙感。(2)如果按照搭載設備的平臺來劃分的話,我們可以把其分成:航天遙感技術、航空遙感技術和地面遙感技術。(3)如果按照傳感設備的運行形式來區分的話,我們可以把其分成:主動式遙感技術、被動式遙感技術。
2 遙感工藝在環境監測中的意義
2.1 監測區間寬,綜合全面
如果只是從地表觀測的話,我們能獲取的信息非常少,但是如果使用遙感設備從衛星上拍攝的話,很顯然獲取的信息非常全面,而且更加真實。該技術可以從總體上觀測環境,確保監測工作朝著立體化方向發展,具有區間寬,綜合性強的特點。
2.2 高效快速
因為該項技術使用的飛行裝置都是非常先進的,因此它能夠以較快的速率獲取所需的資料,所以能夠提升工作效率。而且,信息的傳遞是借助電子光學設備來完成的,所以其更加的現代化,便于我們更好的創建數據模型。此時我們國家的信息總數較之于一般措施獲取的信息總數要多很多。
2.3 措施眾多,工藝優秀
該技術能夠用來監測普通方法無法監測的區域,比如荒漠以及冰川等區域。借助該技術我們還能夠獲取紅外等不同波段的數據。不僅可以使用攝像措施獲取資料,而且還能夠通過掃描方式獲取所需內容。
2.4 速度快,時間短
對于固定的地區能夠多次成像,可以獲得最精準的動態信息。
3 具體應用情況
3.1 用來監測大氣情況
借助激光以及電腦等先進科技,明確大氣信號的傳播特點,以及不一樣的大氣狀態之中的信號的具體特點,得到遙感方程式,進而完善有關的理論。由于大氣成分在不同的波段吸收電磁波的情況不一樣,所以我們可以分別測試各個組分的情況。
目前我們國家已經開始使用該項技術開展環境污染治理工作,其中監測的重點有如下幾方面:第一,借助遙感技術,監測大氣污染。第二,通過分析遙感圖像體現出的植被變化特點,明確污染情況,比如污染的存在區域以及程度和變化特點等。第三,和地表采樣獲取的信息比對綜合,建立完善的定量體系。第四,借助飛機攜帶監測裝置,在污染區域的上方獲取樣本,進而加以處理。
3.2 用來監測水體情況
對水體的遙感監測是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎,潔凈水能夠很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此類水在遙感圖像是色澤較暗。綜合考慮空間、時間、光譜分辨率和數據可獲得性,landsat8數據是目前水質監測中最有用,也是使用最廣泛的多光譜遙感數據。此外,SPOT衛星的HRV數據、IRS-1C衛星數據和氣象NOAA的AVHRR數據以及中巴資源衛星數據也有一定的應用。水質遙感監測研究的內容包括:水體濁度、葉綠素、油污染、熱污染、有色可溶性有機污染物等,其中在水體濁度和葉綠素的定量監測方面已比較成熟。
3.3 用來監測生態情況
生態環境監測又稱生態監測,是環境生態建設的技術保證和支持體系。生態監測的對象可分為農田、森林、草原、荒漠、濕地、湖泊、海洋、氣象、物候、動植物等。它可以被用來測定較廣闊區間的土地使用狀態,同時還可以調查大規模的生態污染問題。
3.3.1 分析土地使用情況
遙感技術在土地利用監測中的應用,早在1960年國外就利用TIROS和NOAA衛星數據通過制備指數來研究土地利用和土壤覆蓋變化。最近幾年,很多國家都開始使用遙感技術來分析土地資源,特別是土地分類工作方面利用的更是頻繁。
3.3.2 輔助開展生態調查工作
眾所周知,植物能夠反映出一個區域的環境狀況。而且它還可以體現出所在區域的土壤以及水文等特征。借助遙感技術,我們能夠獲取植物特點。由于當前的傳感設備的性能不斷提升,加之處理工藝不斷完善,此時像是植被的成分以及數量等等的特性都可以借助放射數據來明確。NOAA氣象衛星數據的優點非常明顯,比如分辨率極高,而且所需的費用不多,不會受到外在天氣干擾,因此被大量的用到植被監測工作之中。
3.3.3 調查生態污染情況
最近幾年,由于群眾生活水平提升,此時垃圾數量也在增加,這就在無形之中導致了嚴重的生態污染問題,而借助遙感技術,我們能夠測試到垃圾的放置情況以及數量等等,這樣便于我們更好的處理。遙感監測固體廢物的堆置對圖像空間分辨率的要求比較高,需達到3~10m的水平。
4 發展方向
4.1 遙感技術層面
(1)遙感影像獲取技術方面,隨著高性能新型傳感器的研發水平的提高以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。熱紅外遙感技術會得到更廣泛的應用。雷達遙感工藝的特點較為顯著,比如它能夠全天性的獲取信息,而且有著強大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球為研究對象的綜合對地觀測數據獲取系統。(2)遙感信息模型的發展方面,遙感信息機理模型的發展和拓寬,特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統的開發與綜合應用也將是一個重要研究和應用方向。(3)遙感數據共享方面,積極發揮出國際衛星體系的優點,認真開展交流與溝通活動,確保從時空層面上加以互補。
4.2 與環境監測結合層面
(1)積極發展監測技術,切實發揮出當前監測的作用,將遙感工藝和地表監測措施結合到一起,完善當前的監測體系。(2)開發集成GPS,RS,GIS,ES于一體、適合環境保護領域應用的綜合多功能型的遙感信息技術。
4.3 不同環境要素層面
(1)大氣環境遙感的定量化、集成化、系統化和全球化;大氣環境的主動和被動式衛星遙感一體化。(2)利用新型遙感數據進行水質定量監測,形成一個標準化的水安全定量遙感監測體系,由于水體類型不一樣,可以建立對應的反演算措施;提升監測的精確性;開展監測模型研究工作;發揮出“3S”科技的優點。
參考文獻
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關鍵詞: 遙感技術 地質學 應用
中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A
引言
隨著科技的不斷進步,遙感技術在地質學中的應用范圍也越來越廣,遙感技術在水文地質調查中、在城市規劃建設中、在地質災害調查和預測中及其在地質環境調查中都得到了長足的應用。地質學涵蓋的范圍比較廣,本文主要側重于遙感技術在地質勘探方面的應用,對遙感技術在地質勘探方面的應用進行詳細剖析。
一、遙感技術在水文地質中的應用
隨著社會技術水平的進步,應用高技術手段對提高水工環地質勘察工作效率具有重要的意義,遙感技術充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節省經費,且具有多時相動態監測等優勢,廣泛應用于水文地質勘查、評價、大型工程選線(址)、區域穩定性評價、地質災害調查、評價預測及地質環境評價預測等領域。
二、遙感研究在不同巖區的成礦條件及礦床類型中的技術利用
隨著地質學中成礦理論的發展,人們對成礦區的地質條件有了很大的了解,更加便于人們根據當地的地質、地貌條件,判斷是否值得開展地質勘查工作。同時,各種地形地貌、成礦條件的不同,礦床的類型也不同,自然通過遙感技術所顯示出來的地質圖像也不相同。這樣一來,使用遙感技術便能夠根據圖像顯示的內容及采集的數據,極快的分析地質情況,了解礦床的類型。根據現代成礦理論,遙感技術主要指導找礦的礦床類型有以下四種。
1. 巖漿巖區礦床的遙感技術利用
這種類型的礦床主要是由于巖漿以及火山活動侵入造成的,一般會出現在巖漿巖和火山附近區域,尤其是內生金屬礦床。由于受火山活動以及巖漿入侵的影響,在利用遙感技術進行感知時,所呈現的圖像上成礦的具置往往會比較復雜。但是,可以根據周圍火山或者巖石的結構特點,分析成礦的地點和分布特點。這種礦床一般距地面會比較深,且多處在構造斷層處,常處于火山附近,或地質活動比較活躍的地區。
在這種區域找礦時,遙感技術的作用主要有以下幾點:
1.1根據遙感感知的地形結構圖,分析地區的成礦條件。
1.2根據周圍的地質和巖石條件及特點,分析找礦工作的可行性。
1.3根據巖石和火山的特點,判斷周圍成礦的分布特點。
1.4通過地質斷層的特點,確定成礦的最佳方位。
2 變質巖區礦床的遙感技術利用
變質巖區的地形地質特點比較復雜,利用常規的方法找礦難度很大。遙感技術恰好宏觀解決了這一難題。利用遙感技術對巖區的地質基礎進行深入的了解和分析,尋找各種成礦因素,及時發現遺漏的分析要點,能夠為找礦工作提供有力的證據。在這一地域中,遙感技術的主要作用是:通過對遙感圖像上展示出來的特定影紋結構和色調的詳細分析和圖像處理,能夠發現一些與成礦有關的信息,進而指導找礦工作。同時,還可以對巖區的地質圖像進行疊加等技術處理,從巖區的復雜構造活動中尋找含礦的跡象以及成礦規律。
3 .沉積巖區礦床的遙感技術利用
沉積巖區礦床的形成主要受某些巖性地層的影響,在一般的遙感圖片上難以顯示,通常需要利用航空遙感技術,獲取必要的研究資料,才能了解區域構造,分析成礦的條件。
4. 表殼礦床的遙感技術利用
表殼礦床的形成主要受當時地貌的影響,根據特點不同,可以分為兩種,即:近代風化殼礦床和砂礦。礦床區一般的礦物質大多是化學性質比較穩定的礦元素,如金、錳、鋁等礦床。這兩類礦床的主要存在地點不同,砂礦一般存在于低山丘陵的河谷區以及海濱區,而近現代的風化殼礦床主要存在于地形地質相對穩定和平緩的高平臺地區,有時在凹地、破碎帶或巖溶洼地中也會形成此類礦床。這兩類礦床的發現都依賴于利用遙感圖像對地質地貌的正確分析。
三、找礦工作中對遙感技術的利用
利用遙感所獲取的地質資料和圖像,對地區的成礦條件以及礦床的特點綜合分析、合理預測,能夠推進找礦工作的發展。尤其是現代計算機的數據分析和圖像處理技術的進步,礦產勘查中對遙感技術的利用已經十分重要,并且應用技術也在不斷的進步。對遙感資料的利用主要表現在以下兩個方面:研究遙感影像上線、環構造與區域;通過多波段,多種影像分析成礦的關系,認識成礦規律并圈定找礦遠景地段。主要的利用技術有以下幾方面。
1線性構造及與成礦之間的關系:
大量研究表明,絕大多數遙感影像線性構造反映的是構造應力作用下的巖石形變帶、軟弱帶或應力集中帶,它們往往成為導礦與容礦的場所,還可能是某些成礦沉積盆地邊界的控制因素,如對油氣藏的圈閉等。通過對影像線性構造的綜合分析,可以進一步了解區域成礦規律,從而進一步明確找礦方向。
1.1通過分析圖像的線性構造,分析成礦的可能性。地質地貌所形成的線性構造,對成礦有著不同的影響。一般而言,礦產通常會出現于地質地貌發生大變化的地區,如巨型斷裂帶往往會有礦田或成礦帶。但是,有工業遠景的礦床卻分布在與這些主干斷裂斜交或平行的次級斷裂和節理帶中。
1.2通過感知地形構造,分析礦區特點。通過遙感圖像分析,我們發現巖漿巖區的礦床大多存在于巖漿沿著大型剪切帶侵入到擴容拐點區內(剪切應力場的拉張區),利用遙感圖像以及相關的技術處理,我們可以將目光鎖定在一定的范圍內,在這些拐點附近重點勘查,減少不必要的工作。
1.3根據圖像的線性構造,分析區域的成礦條件。通過對遙感影像以及遙感影像線性構造圖的分析處理,結合相關的成礦理論,能夠有效的提出成礦存在與否的假設,為下一步找礦工作提供正確的方向。
2 環形構造的影像以及與成礦之間的關系
2.1影像環形構造是由航天遙感圖像中得到的,自從它被發現以來,得益于其與礦產之間的密切聯系,越來越引起人們的高度重視。據有關部門統計,我國鎳、鉻、鐵、金、鉬、銅、錫、鎢等主要內需內產型金屬礦產,這些金屬礦產大約有92%分別與2 100多個大小不一的環形構造有關。
2.2與礦產形成關系緊密的影像環形構造通常與構造巖漿形成原因有關,不同的原因具有不同的找礦作用。與垂直構造運動相關的負方向環形體,是由于地殼局部沉降而成的圓形坳陷以及構造盆地,較大型的環在地球物理場上可能會有反映,比如重力較低等,這類環形體通常與石油的賦存和沉積礦產有關,我國的很多油田分布在巨型負方向環的內邊緣。
2.3和火山作用相關的環通常規模較小但是易成群出現,呈并列、寄生、疊環等組合形態,礦產往往存在于環體內部或邊緣。 有時線、環體獨立并存,或兩者交匯、切線接觸等,具有復合關系。許多資料表明,線、環體的交切部位可能是內生金屬礦化富集的有利地段。
2.4遙感圖像上色調異常、線性構造、環形構造的組合特征的解譯,并研究其與礦田構造的基本要素(成礦巖體、控礦構造和圍巖蝕變)的關系,從而建立由線、環、色斑異常組成的遙感礦田模式,從而指導找礦。
結語
隨著科學技術的不斷進步,遙感技術在地質學中的應用也會越來越廣,地質勘探僅僅是其應用中的一個方面,如何合理利用遙感技術將是地質工作者需要長時間摸索與研究的問題,合理的遙感技術使用可以有效地提高工作效率與成果正確率。
參考文獻
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篇5
【關鍵詞】地質找礦;遙感技術;應用;遙感地圖
中圖分類號:F416.1
利用遙感技術不僅能查清礦體和地質體邊界的大小,以及空間位置和幾何形態;而且能全面快速高效、全方位、多層次地調查全國的地質礦產資源,因而在地質找礦工作中遙感技術得到了廣泛的應用。基于此,筆者結合自身工作實踐,就遙感技術在地質找礦工作的應用進行分析。
1.遙感技術概述
遙感技術興起于上世紀六十年代,該技術主要是基于電磁波理論,利用傳感儀器收集和處理遠距離目標輻射和發射出的電磁波信息并做成像處理,進而對地面物景進行識別和探測的綜合性技術。在地質找礦中應用遙感技術能快速、高質量地對地質進行測繪和勘探,為找礦工作提供了極大的便利[1]。
2.遙感技術在地質研究工作中的應用分析
在地質研究工作中應用遙感技術,主要是應用遙感圖像提供地質信息礦產信息和環境信息,從而為地質研究人員熟悉研究區域的地質情況提供便利,為科學決策的制定提供參考,進而精確確定工作量、方式方法以及研究目的。而遙感圖像主要是應用遙感技術繪制出的地質圖,一般可以分為航天遙感圖像和航空遙感圖像。基于此,以下筆者就從這兩個方面就遙感技術在地質研究中的應用進行如下分析。
2.1航天遙感圖像在地質研究中的應用分析
所謂航天遙感技術,主要是利用航天器作為承載傳感器的平臺的一種遙感技術。在地質研究過程中應用遙感圖像,主要是利用航天遙感技術得出的遙感圖像,結合傳感器的類型與衛星地面,獲得覆蓋范圍適中、信息數據最新的圖像數據,再應遙感圖像軟件對數據進行處理,例如校正、融合、增強以及鑲嵌等,并利用比例尺寸較大的地形數據,利用投影儀對影像數據進行變化和糾正處理,結合地形圖上得出的各種信息,例如地名、地質構造、巖體、底層、礦點以及物化探異常等,再對其進行標注與整飾,從而制成精確的航天遙感圖像,從而為地質研究工作提供各種信息數據,為地質研究工作者提供極大的便利,在應用過程中,應結合航天遙感圖像,對地質情況進行初步分析和研究,為做好找礦工作奠定堅實的技術資料和基礎[2]。
2.2航空遙感圖像在地質研究中的應用分析
所謂航空遙感技術,主要是利用熱氣球、飛艇、飛機等作為承載傳感器的平臺的一種遙感技術。在地質研究中應用遙感圖像,應結合目的的不同針對性地選用傳感器,從而得出航空攝像圖片,并經過數據的掃描制作地質圖。在實際應用過程中,應用遙感地質制圖具有一定的優勢和不足,其優勢就在于較常規制圖相比,能節省大量的野外工作量,在表示客觀現象時比常規地質圖表現的效果要好,總結起來就是造價低和進度短,而缺點就是由于野外工作量的減少,導致地質圖中的信息數據不夠詳實,例如地質觀測點、樣品種類的數量以及地產與構造的行政等于常規的地質圖還存在一定的差距。因而在實際應用過程中,作為地質研究人員,必須結合航天遙感圖像和常規地質圖像的優點,彌補二者之間的不足,才能更好地確保其應用成效。
3.遙感技術在找礦工作中的應用分析
在地質行業中應用遙感技術的主要目的就在于找礦。在找礦工作中應用遙感技術,主要是利用結構信息,分析地面巖石地貌和構造地貌和在外動力作用下控制的地質地貌,并在遙感圖像上將這些信息綜合性的表現出來,所以遙感圖像提供的地形地貌為判讀遙感圖像,如對地質現象和地質體進行區分等,進而將地質體與地質現象充分地體現出來,最終將隱伏在地質下?的沉積物、巖層、土壤和植被等地質體信息充分地體現出來。因此在找礦工作中應用遙感技術制成的遙感圖像,有助于同礦產生產有關聯的地質礦產信息的研究,找出礦區遙感信息的特點,確定遙感找礦標志,再利用常規的地質工作成果綜合性地分析地質信息,最后通過野外驗證進行補充,從而準確地確定成礦的勘探靶區和遠景預測區。那么在實際應用中應如何加強遙感技術的應用呢?筆者結合自身工作實踐,作出以下分析。
3.1找礦分析中應用遙感圖像的探究
在找礦分析中應用遙感圖像,主要是應用航天、航空圖像進行目視并判斷,從而對已知的礦產地質圖像特點進行分析,并利用地質背景和物化探測量情況以及成礦條件等信息,采取類比原則從已經知道的情況推斷未知的情況,進而為成礦預測奠定堅實的基礎。與此同時,利用大比例尺寸的航空相片對原生礦體和礦化地區露頭進行直接識別,特別是金屬礦床與露頭特異的色彩,形成找礦的標志。加上礦體的抗侵蝕能力和圍巖抗風化能力以及露頭等形成溝谷和巖墻,對于直接識別礦區露頭具有十分重要的作用。
3.2成礦預測中應用遙感圖像的探究
在成礦預測中,最主要的一項工作就是提取礦產信息,因而在成礦預測中應用遙感圖像主要是通過遙感圖像技術處理遙感圖像,從處理的遙感圖像中直接得出有關礦床和礦化等的信息,并直接在遙感圖像上顯示出來,進而為找礦需要提供有效的信息數據,達到順利開展找礦工作的目的。
3.3地質綜合找礦中應用遙感圖像的探究
在地質綜合找礦中應用遙感圖像,主要是將區域的地質演化和成礦規律的分析作為基準點,從而確定調查區域內成礦模式和控礦地質因素,并結合這些信息的特征確定處理圖像的方案,從而提取和增強地質信息,再利用物化探資料分析目視圖像,結合數學地質、物化探資料圖像、遙感地質等進行綜合性的分析和預測成礦,從而為遙感地質綜合性的找礦提供了強大的技術支持,為地質找礦工作質量的提升奠定了堅實的基礎[3]。
4.結語
綜上所述,對遙感技術在地質找礦中的應用進行分析具有十分重要的意義。作為新時期背景下的地質找礦工作人員,必須緊密結合時展的需要,致力于自身專業技術水平的提升,在地質找礦工作中應用遙感技術,進行地質研究、找礦分析、成礦預測以及地質綜合采礦等地質找礦工作,從而確保地質找礦工作的成效,為我國礦業事業的發展貢獻綿薄之力。
【參考文獻】
[1]谷超杰.遙感技術在地質和找礦中的應用與展望[J].測繪與空間地理信息,2011,05:213-214.
篇6
關鍵詞:地理檢測;測繪遙感;技術;應用分析
地理檢測技術在地質工程中,已經得到了廣泛的應用,隨著礦質勘探和生物科學的發展,對地理檢測技術有了更高的要求,地理檢測技術要想很好的發揮其應有的作用,就必須對檢測的技術和方法進行更新,測繪遙感技術就是在這種背景下產生的,遙感技術是利用遠距離的電磁波等手段,向需要探測的目標發射信號,然后通過返回的信號,就可以計算出目標的形狀和組成等,目前已經有很多公司開發了相應的測繪遙感系統,在實際的檢測過程中,只需要把相關的設備安放到指定位置即可,然后通過對設備進行簡單的設置,設備就會自行的進行目標的測繪,極大的改善了傳統地理檢測的難度。
1 測繪遙感技術簡述
1.1 測繪遙感技術的概念
遙感英文名為Remote Sensing,簡稱RS,顧名思義,遙感就是指通過非接觸式的手段,通過一些必要的傳感器,進行遠距離檢測的方法,然后就可以根據對目標探測的數據,對目標物體的特性和性質等進行深入的分析,從廣義上來說,遙感是指所有遠距離探測的方式,而狹義上的遙感技術就是通過具體的設備,收集探測目標的相關數據,然后對這些數據進行分析,在實際的應用中,通常都會采用一些對電磁波反應靈敏的設備,然后向探測的地區發射電磁波,電磁波在接觸到物體時,會進行反射和散射等,同時目標物體自身會進行輻射,而探測的設備就是將這些與目標相關的電磁波都收集起來,通過計算機的特定運算,就可以得出物體的相關屬性,測繪遙感技術的最初應用是在空中拍攝,在上世紀中期時,由于遙感技術可以迅速的獲取某個地區的地形地貌,開始被人們所重視,到了第一顆衛星發射時,遙感技術開始走向成熟,經過了多年的不斷完善,現在的遙感技術在地理檢測中得到了廣泛的應用。
1.2 測繪遙感技術的特點
從遙感的發展歷程中可以看出,遙感從最初的航空拍攝,發展到現在的地質測繪,其每個階段的進步都是根據實際的需要來的,因此其具有很高的實用性,現在的遙感技術都是利用衛星進行的,衛星在高空進行拍攝時,可以對很大的空間同時進行探測,而傳統的地理檢測方式,通常都需要人工的參與,這種方式每次檢測的范圍非常小,獲取的數據有很大的局限性,而要想完成大面積的檢測工作,就需要大量的人力和時間,而衛星遙感的這種測繪方式,可以同時收集到一個地區大量的數據,對數據的處理也都是由計算機進行,由于衛星繞地球的周期都比較短,對同一地區進行遙感的時間間隔也比較短,尤其是地球同步衛星,始終保持在地球上空的同一個位置,就可以不斷的對這一地區進行遙感,那么收集到的數據都是最新的,如果這一地區發生了地質變化,也能夠很快的通過測繪遙感,收集到變化后的地理護具,這是傳統的地理檢測技術無法相比的,從檢測成本的角度上考慮,衛星遙感技術也要好很多,由于不需要人員進行實地的檢查,就能夠節省人員和設備的相關費用,而衛星的存在,遙感通常都是其功能的一部分,同時對一些沙漠等荒涼地區的地理檢測,地面的檢測很難進行,如果采用衛星遙感的方式,就可以非常簡單的解決。
2 地理檢測中測繪遙感的技術應用
2.1 獲取相關的地理數據
從某種意義上來說,在地理檢測中使用遙感技術,極大的促進了地理學的發展,由于遙感技術可以獲取到地區表面的圖像,而且隨著攝像相關技術的發展,衛星上所帶的拍攝設備分辨率越來越高,獲取到的圖像也越來越清晰,測繪遙感技術的這個功能是地理檢測的基本功能,已經在很多地理領域得到了應用,尤其是地圖的繪制中,目前大多數地圖都是通過這種方式獲取的,由于這種衛星遙感測繪出來的地圖,能夠真實的表現出建筑物等的實際情況,受到了用戶的廣泛稱贊,除了對地球表面進行拍照意外,遙感技術還能夠利用波普獲取到更多的地理信息,通過這種衛星的光譜遙感,對地下的情況也能夠進行信息的獲取,目前我國的一些衛星就配備了最新的高光譜設備,利用這個設備能夠獲取到很多地理資源的信息,這些信息對水利和礦產等領域有很重要的作用。
2.2 測繪遙感技術在地質災害中的應用
由于衛星遙感技術是在高空對地理信息的收集,那么在一些地質災害中,對地理檢測工作也可以順利的進行,例如某一地區發生地震后,地形地質都有了較大的變化,要想很好的完成救災工作,首先就需要一個地震發生地區的最新地圖,這時衛星遙感技術不僅能夠很快的獲取到相關的地圖信息,甚至對某一地區的地質災害情況,也能夠做出評估,從而使救災工作能夠很好的進行下去,同時測繪遙感也是地理信息系統收集數據的重要組成,由于該系統需要大量地理信息的檢測和收集工作,而測繪遙感技術能夠很好的完成,隨著該系統自身不斷的發展和完善,對相關數據的準確性和有效性要求越來越高,這就要求相關數據在保證精確的同時,還要進行及時的更新,而測繪遙感技術剛好符合這點,隨著遙感相關設備的發展,收集的數據精確性越來越高,而衛星對數據的收集本來就有很好的時效性,這可以保證地理信息系統的有效運行。
3 結語
通過全文的分析可以知道,遙感技術已經是現代地理檢測中的主要方式,與傳統的一些檢測技術相比,遙感技術的對地理檢測的空間上增大了,檢測的時間上卻縮短了,能夠有效的保證相關地理信息數據的準確性和有效性,而且隨著遙感技術使用設備的更新,對地理檢測將變得更加精確,相信隨著時間的推移,測繪遙感的技術將會在地理檢測中得到更好的應用。
參考文獻
篇7
【關鍵詞】無人機遙感技術 水土保持監測
無人機遙感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ) ,是通過無線電遙控設備或機載計算機程控系統進行操控的不載人飛行器。無人機作為空中遙感平臺的微型遙感技術,其特點是: 以無人機為空中平臺, 遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理, 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機系統結構簡單、使用成本低, 不但能完成有人駕駛飛機執行的任務, 更適用于有人飛機不宜執行的任務, 如危險區域的地質災害調查、空中救援指揮和環境遙感監測。正由于無人機低空遙感技術的這些特點, 彌補了傳統衛星遙感技術的不足, 為水土保持監測領域的技術發展帶來了新的契機。
1無人機遙感技術的概況及應用特點
無人機遙感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing) , 是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS 差分定位技術和遙感應用技術將無人機作為空中遙感平臺的微型遙感技術,其特點是: 以無人機為空中平臺, 遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理, 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機系統結構簡單、使用成本低, 不但能完成有人駕駛飛機執行的任務。無人機遙感系統由于具有機動、快速、經濟等優勢,彌補了傳統衛星遙感技術的不足。
無人機遙感技術指空中遙感平臺的微型遙感技術,此技術以無人機為空中平臺,通過
遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理,并按照一定精度要求制作成圖像。無人駕駛飛機為航空遙感提供了操作方便, 易于轉場的遙感平臺。可根據不同的需要選擇不同類型的平臺。起飛降落受場地限制較小, 在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降, 其穩定性、安全性好, 轉場等非常容易。無人機系統由行高度低, 獲取的遙感影像擁有較高的圖像分辨率。高分辨率航片影像的出現使得在較小空間尺度上觀察地表的細節變化、進行大比例尺遙感制圖以及監測人為活動對環境的影響成為現實。同時高分辨率航片影像還解決了衛星數據的拍攝盲區、編程時間長、以及在南方地區由于受天氣影響, 云量大, 無法獲取數據等諸多困難。不但能完成有人駕駛飛機執行的任務,更適用于有人飛機不宜執行的任務,目前,無人機遙感技術涉及土地利用監測、水利、電力、突發事件調查等多領域的應用。
2 水土保持監測問題
我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一, 由于特殊的自然地理和社會經濟條件, 使水土流失成為我國主要的環境問題。水土保持監測工作存在著很多問題,阻礙監測工作的順利進行。對管轄區域的調查方式目前已經普遍被運用,但是這種方法只能針對小范圍的地區進行,監測的精確度不夠,容易受到人為等因素的影響,不能準確的進行監測工作。在面對大范圍的監測目標的時候,人力資源無法進行合理分配,產生人力不足的現象,或者有一些區域是人無法踏足的區域,造成監測困難,無法獲得相關區域的數據信息。而衛星遙感技術很容易受到衛星軌道的影響,很難得到及時的補救,再加上經常性的自然因素影響衛星的作業,由于云層的遮擋,造成很多漏洞,嚴重影響監測的準確性。
3 無人機遙感技術在水土保持監測中的應用
3.1水土流失情況調查
根據《水土保持監測技術規程》(SL277-2002)要求,對區域水土流失情況調查,無人機遙感可以發揮重要作用, 其宏觀、快速、動態和經濟的特點, 成為土壤侵蝕調查的重要信息源。土壤侵蝕過程極其復雜, 受多種自然和人為因素的綜合影響。不同的土壤侵蝕類型影響因子也不同, 對于水蝕來說, 參考通用土壤侵蝕方程各因子指標, 并考慮遙感技術與常規方法相結合。無人機可以在低空、低速的情況下對研究區進行拍攝, 精確計算及繪制出各區的界限。通過設置的標識,可以提取到各區域及植物覆蓋范圍和土地的利用情況,再進行DEM數據分析,得到坡度信息之后,再綜合土壤的侵蝕分類標準、土壤侵蝕方程,得到研究范圍內的水土流失狀況、強度及分布情況。這對于利用GIS 系統建立研究范圍內水土流失本底數據庫, 確定土壤侵蝕類型、強度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蝕因子的屬性提供了數據源。幫助了解區域水土流失發展趨勢、發生特點和現狀等, 以便做好區域水土保持工作規劃,加快水土流失治理。無人機在水土保持監測領域以較低的成本快速清查較大范圍的水土流失狀況、主要土壤侵蝕影響因子, 為利用GIS 分析研究范圍內的水土流失奠定了基礎。
3.2生產建設項目水土流失調查
根據監測地點的確定,無人機遙感技術的成果可以充分得到應用。通過拍攝得到的映像信息,再結合項目區域的相關布置圖,精確計算及繪制出各個邊區的界限。通過設置的標識,可以提取到各個項目區域及劃分單元的植物覆蓋范圍和土地的利用情況,再進行DEM數據分析,得到坡度信息之后再綜合土壤的侵蝕分類標準,按照這個標準對土壤的侵蝕度進行科學的劃分。對于水土保持措施的監測,相關工作人員可以同樣根據圖像進行分析,計算出項目區域的工程和植物覆蓋的面積,并設立地面的解釋標識,對植被的覆蓋率進行分析。對于水土保持效益的監測主要是結合以前的傳統監測手段,分析已經做出的監測結果。
最后是利用DEM的成果來更新相關項目區域的大比例尺地形圖。使用DEM技術和影像的成果,再使用相關的軟件來完成對項目區域的三維模型的建立,通過虛擬的漫游技術和客觀真實的現象來展現出相關項目的實際狀況或者是該項目所在的整個區域范圍的實際狀況,不僅能夠加強觀察者的真實感還能十分真實的反應該項目的水土現狀以及水土流失和治理的現象,有利于相關部門直面水土現狀,更好的治理水土問題,解除相關隱患。
4結語
無人機因其機動靈活的起降方式、低空循跡的自主飛行方式、快速響應的多數據獲取能力,其可以搭載高分辨率數碼相機進行快速測圖亦可搭載視頻采集設備,分辨率高、實效性好、應急性強等優勢。綜合無人機技術的特點和實際應用效果, 該技術將在我國水土保持監測領域中有著相當大的應用前景。作者認為無人機技術結合實地測驗完全可以用于水土保持監測工作,并且野外工作量小,監測精度高,可作為今后監測工作的發展方向。
篇8
關鍵詞:遙感技術環境監測 環境保護 應用
Abstract: The remote sensing technology because of advantages is fast, accurate, wide range and real-time access to resources and environment situation and change data, has become the main means of environmental monitoring, greatly improving the environmental evaluation of personnel working efficiency and accuracy, in order to maintain the balance of natural ecology, protection of natural ecological resources played an extremely important role. This paper discussed on the application of remote sensing technology in environmental monitoring.
Keywords: remote sensing; environmental monitoring; environmental protection; application
中圖分類號:X831文獻標識碼: A文章編號:
0前言
當前,城市的飛速發展帶來了一系列城市污染問題。環境監測任務十分繁重,傳統的監測方式,在耗費人力物力的同時,還得不到理想的效果,并且調查的周期十分漫長,不能夠對城市環境的實際情況做出及時的反饋。而基于衛星遙感技術的環境遙感監測,將遙感衛星技術與實地勘測相結合,不但可以及時準確地實時反映城市的資源狀況和變化趨勢,數據也可以準確及時地得到反饋,在實時監控了城市生態環境的同時,還可以對動態進行分析,在技術上提供了堅實可靠的保障。
1、概述
遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結目標進行探測和識別的技術,是在現代物理學、空間技術、計算機技術、數學方法和地球科學理論的基礎上建立和發展起來的邊緣科學,是一門先進的、實用的探測技術。
其發展趨勢是:提高遙感器的分辨率和綜合利用信息的能力,研制先進遙感器、信息傳輸和處理設備以實現遙感系統全天候工作和實時獲取信息,以及增強遙感系統的抗干擾能力。
遙感技術分類
按照所使用的監測波段不同,該技術可分為以下幾種類型:熱紅外遙感技術、可見光反射紅外遙感技術和微波遙感技術。
遙感技術的特點和作用
遙感技術的特點如下:監測速度快、范圍廣、能夠進行長時間動態監測、投入成本低、回報高、無需現場采集樣本、可以發現常規方法無法監測到的污染源。其較為明顯的作用是可對指定區域進行跟蹤測量,并且能夠快速獲取與污染有關的全方面信息,如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴散情況、大氣生態效應等等。
遙感技術的應用范圍
目前,遙感技術已在我國諸多領域內得到廣泛應用,具體包括:農林牧漁業環境監測、地質、地理、水文、氣象、海洋等環境監測、城鄉規劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等。現階段,隨著科技水平的發展速度不斷加快,促進了遙感技術的發展,該技術目前能夠測出水中大部分微量元素的實際含量,如葉綠素、水溫、泥沙含量以及水色等等。而且其還可以測量出大氣的溫度、濕度以及各種有害氣體的濃度和分布情況,在固體污染物的測量方面也有一定的作用。
5、遙感技術在城市環境監測中的具體應用
5.1在大氣環境監測中的應用
大氣污染主要是指工業和生活燃煤排放的廢氣、煙塵、粉塵、揚塵以及人工合成物質自然揮發有毒有害氣體對大氣的破壞。遙感綜合技術在城市環境監測為大氣環境質量監測和評價提供了有效的途徑。根據遙感影像特征可對大氣污染的范圍、污染源的位置、污染物的擴散途徑進行監測,結合實地觀測數據還可對大氣污染的程度進行測定。常規的大氣環境監測的做法是在典型區布點采樣,在室內分析大氣中污染物的含量,并據此來監測和評價大氣環境質量。量點的監測數據來評價全區,代表性和可靠性均差。 或者通過對穿過大氣層的太陽直射光和來自大氣和云的散射光以及來自地表的反射光的光譜分析,可以測量它們的光譜特征,求出大氣氣體分子的密度,從而確定大氣中廢氣和有毒有害氣體的含量,并可用此來對大氣環境進行監測。
災害性大氣污染主要是沙塵暴。衛星圖像擁有紅外通道,可以確定沙塵暴的位置,同時它所具有的高時間分辨率(如1小時重返) ,更有利于大尺度監測沙塵暴的運動軌跡。目前沙塵暴研究和監測的主要是利用遙感手段。
5.1.1.臭氧層監測。因臭氧自身能夠吸收0.3微米以下的紫外區中的電磁波,故此可采用紫外波段進行臭氧含量測定。此外,若大氣中的臭氧含量達到一定高度時,溫度也會隨之升高,所以也可采用紅外波段進行探測。
5.1.2.有害氣體監測。對于由自然或人為條件下生成的二氧化硫及氟化物等有害氣體,可采用間接解譯標志進行監測。通常情況下當植被受到一定程度的污染后,其對于紅外線的反射能力會有所降低,加之紋理、顏色等外在特征也會異于正常狀態下的植被,所以可利用植被這一特點,對污染情況進行間接分析。
5.2在水環境監測中的應用
應用遙感技術對水環境進行監測主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監測依據。正常情況下,清潔的水體其反射率較低,而且對于在光的吸收較強,從而使得其在遙感影像中呈暗色調,這一特征在紅外譜段上更為明顯。
在進行水體監測時,可將水色指標及光譜特征作為遙感技術監測的主要依據。應用衛星獲得的像片或磁帶數據中水面光譜資料與正常水的光譜資料相比較,使用小型電子計算機作及時的處理,就能探測出水源中的各種污染情況。由于遙感技術監測的范圍較廣,從而使其在水體擴散時能夠及時發現污染物的擴散方向、排放源、影響范圍及程度,以便盡快找到污染源。因水體中的污染物種類較多,且過于繁雜,為方便遙感監測,通常將水污染分為廢水污染、泥沙污染、熱污染、石油污染等幾種類型。
5.2.1熱污染監測。由于城市化和工業化的迅猛發展,大氣中的二氧化碳急劇增多,大氣層對地球生物生命起保護作用的臭氧層正在逐步地被破壞,致使全球氣候普遍變暖,這就是所謂的“ 溫室”效應。而城市市區溫度普遍較城市郊區高,這種城市市區出現的島狀的高溫現象即所謂的“熱島效應”。
5.2.2.石油污染監測。
就港口和海洋而言,石油污染屬于一種較為常見的水污染。利用遙感技術對石油污染進行監測,不但可以確定污染區的實際范圍和石油含量,同時還能追蹤到污染源。由于石油與海水的光譜特征差異較大所以在很多光譜段上均可將石油與海水分開。
5.2.3.廢水污染監測。由于廢水中所含的懸浮物種類較多且水色差異較大,加之特征曲線上的強度也有所不同,所以可采用多光譜合成圖像對廢水進行監測。此外根據廢水中水溫的差異情況,也可采用熱紅外進行監測。
5.3在固體廢棄物監測中的應用
城市的固體廢棄物的類型主要有居民生活垃圾 、建筑垃圾、工業垃圾以及混合垃圾,以上幾種廢物的混合物等。根據遙感圖像的特征 (如形狀、色調或色彩 )可以有效地調查固體廢物堆場,尤其是利用航空熱紅外圖像更為有效。
6、結語
總之,環境保護現已成為我國一項重要的基本國策,遙感監測技術可以幫助我們對環境進行實時監控,大大增強了對資源環境的動態監測能力,對保護生態環境的平衡、提高人們生存環境的質量發揮著重要作用。所以,在未來的工作中,應加大遙感技術的應用力度,使其在環境保護方面的作用得到充分發揮。
參考文獻:
[1] 周園;李金生;遙感技術在環境監測中的應用[J];江西測繪;2008年04期
篇9
關鍵詞 遙感技術;水文水資源;應用
中圖分類號TV5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)121-0189-02
遙感技術屬于探測技術的一種,它利用傳感儀,收集處理遠距離目標反射、輻射的電磁波信息,通過對電磁波的分析以此形成圖像,進而識別、探測各景物目標,可用于資源考察、氣象觀測、地圖測繪等工作中,具有質量高、速度快等特點,在水文水資源領域中,可簡化水文勘測工序,從而提高工作效率,節約資源。
1 水文水資源領域中遙感技術的應用
1.1監測徑流量
徑流量測量是一項復雜的工作,在測量中可根據水文模型,利用遙感信息,徑流量進行估算。遙感技術可用于水體、地表、蒸發量、土壤等數據的收集,在收集信息方面,具有完整性、快捷性、全面性的特點,結合水文模型便可較為準確的預測出徑流量。此外,遙感技術也對其他相關元素進行感測便可測量徑流量,通過大量數據的收集建立科學合理的水文模型,以此得到徑流量數據。
1.2降水量監測
利用遙感技術,結合利用衛星與雷達,將遙感信息源輸送、傳遞,這樣有助于掌握降水量的分布、空間等參數,以此全面了解具體的降水量數據。對于雷達的應用,通過對空氣中降水粒子對電磁波影響的分析,預測一些地區的降水量。而對于一些監測雨量較少的地區,不僅可用遙感技術監測雨量站,也可利用雷達進行監測,以此使獲得的降水量信息準確。由于衛星水對地面測量、衛星信息的綜合,進而可預報大面積的雨量。雷達只是對降水粒子進行監測,當由于粒子密集而出現較厚云層時,降水量數據的準確性將降低,無法通過雷達監測獲得準確數據。目前,降水量監測多使用航空飛機進行,飛機進入云層深處,并在此探測。因此,現階段航空遙感對氣象觀察起到輔助作用,對云層及周圍粒子分布進行監測,并將探測收集到的資料數據傳送到計算機系統,通過計算機系統分析處理資料數據,以此獲取較多的云層數據,能夠水位水資源研究提供方便,并使研究時間縮短,降低成本。
1.3監測土壤、地表水分
土壤水分主要包括地表能量、地下水、地表水,地表影響著物質、地面能量、徑流形成等。同時,地表特征復雜,在利用遙感技術分類、識別地物時,將提高土地利用率,有助于水體識別等。由于水文變化將直接造成土地覆被、土地利用的變化,而遙感技術有助于監測覆被變化。此外,地表發射率、反照率、植被等因素影響著物質與地表能量的平衡。遙感技術監測土壤水分,常使用的方法是微波遙感、光學遙感。
1.4蒸發量監測
蒸發量影響著能量、水量的平衡,對于蒸發量的監測主要利用物理方式,實現能量與質量關系的轉化,以此獲取較為準確的蒸發量數據。目前各個領域廣泛使用遙感技術,測量蒸發量的方法也逐漸增多,衛星收集數據的方式也越來越多,計算方法也逐漸完善,包括全遙感信息模型法、能力余項法、統計經驗法等。對于蒸發量監測,可通過多層模型,把土壤分為多層,一層模型區分植被、地表,一層模型計算地上熱量、地下土壤、地表植被之間的余熱。在監測時,需要結合地表特征數據探測與蒸發量遙感技術監測這兩種形式,對遙感日蒸散估算模型進行研究,建立計算模型,對地表環境下的蒸散情況進行全面掌握,使蒸發量的監測、計算有據可依。
1.5預防災害
遙感技術還可用于監測水質、旱情、洪澇等情況,可預防災害,并能對水土流失、土壤侵蝕動態情況進行監測,以此防止水土流失。利用遙感技術,通過收集植被、土地、地形、降雨量、人文等情況,從而對土壤侵蝕情況進行監測。現階段,可利用多種方法對土壤侵蝕動態進行監測,可利用逐像元比較、分類對比等方法,對土壤侵蝕動態進行監測。在水土流失定量研究法中,其中使用較多的是建立水土流失定量計算模型的方法,利用收集到的土壤流失信息,結合所建立的方程式進行分析、計算,通過遙感影像獲得有關土壤侵蝕的數據,以此獲得模型計算因子,便于對水土流失狀況進行監測。
2應用遙感技術監測小流域洪水狀況
2.1建立預報預警
首先,可利用DEM數字高程數據,建立小流域中的洪水預報系統,此系統中包含預報計算、計算結果查詢、降雨場次劃分、基礎數據查詢、電子地圖瀏覽等。其次,建立洪水預報預警,根據當前的降雨信息,對未來的流量過程進行預測,并對未來的降水進行預測,以此判斷洪水的預見期,并對洪峰流量、時間進行預測,以此提前做好防御準備。通過提供防洪減災技術、數據,為工作人員提供洪水預報信息,促進防洪決策的制定。
2.2收集勘測數據
應收集小流域的DEM數據、區域的歷史洪水過程、電子地圖數據等。數據的收集是工作開展的依據,是監測準確的保障。對于一個固定流域而言,可根據當地地形,對水域流通、分布進行計算,根據降雨強度分析雨水徑流到流域出口的回流時間,并對概率密度進行計算。
2.3建立模型
利用遙感技術監測洪水狀況,需建立雨量模型、流域模型、水庫模型,通過合理分析模型,對洪水狀況進行預測分析。對于雨量模型,通過分析雨量站與子流域的關系,分析雨量蓄積數,確定雨水承受力。而對于流域模型而言,可通過流域模型,分析徑流形成過程的概化情況,流域空間結構等,以此計算流量、徑流過程,從而對河道的儲備量、流通量等情況進行演算。同時,可建立水庫模型,以此對水庫周邊的流域狀況進行分析處理,對到壩址進行演算,以此獲得準確數據。
2.4DEM處理
在建立的模型后,應進行DEM處理,首先,需要填充凹陷點,對堤防進行處理,應在圖形中描繪出堤防,并在DEM處將堤防位置加高。其次,處理河道、水庫,在地形圖上,將平原區、平坦區的河道描繪出來,再降低DEM中相應位置的高程。而對于水庫的處理,依據書庫的正常蓄水位,使用GIS工具畫出等高線,以此當做水庫形狀,以便準確分析。
2.5劃分子流域
在洪水狀況監測時,應根據下墊面、降雨等條件的空間分布,對子流域進行劃分,劃分時應合理劃分平原區、山丘區的子流域面積,利用DEM和GIS工具,結合自然分水線,對其進行劃分。此外,可利用水文站對斷面、山區性河流的出口等進行合理劃分,科學確定子流域出口,準確預報紅水量。
2.6演算河道洪水
可通過實際測量或DEM對水斷面形狀進行確定,然后根據斷面形狀,對流速計算公式進行確定,可利用三角形、拋物線、矩形等形式。并利用模型對各河段動態進行模擬。可采用實時方式預報,在降雨后的第一個時段末開始,對每一個時段的降雨流量過程進行預報,然后通過后臺計算進行預報,這樣就可對河段、河網節點、水庫流量等過程進行預報,以此采取合理的措施進行合理防洪。
3 結論
由于遙感技術具有速度快、準確性高、信息廣泛的特點,可用于降水量監測、土壤水分監測、徑流量監測、蒸發量監測等,有助于預防災害。而對于河流區域洪水狀況的監測,可通過洪水預報系統數據的收集、建立模型,進行DEM處理,以此劃分流域、演算河道洪水,以此準確把握河道流量、對洪水狀況全面把握,便于防洪措施的及時采取,對水資源研究具有積極的作用。
參考文獻
篇10
【關鍵詞】遙感技術現狀趨勢商業化
眾所周知,近十年來全球空間對地觀測技術的發展和應用已經表明,遙感技術是一項應用廣泛的高科技,是衡量一個國家科技發展水平的重要尺度。現在不論是西方發達國家還是亞太地區的發展中國家,都十分重視發展這項技術,寄希望于衛星遙感技術能夠給國家經濟建設的飛躍提供強大的推動力和可靠的戰略決策依據。這種希望給衛星遙感技術的發展帶來新的機遇。
一、遙感信息技術基礎
遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結目標進行探測和識別的技術。例如航空攝影就是一種遙感技術。人造地球衛星發射成功,大大推動了遙感技術的發展。現代遙感技術主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環節。這是20世紀60年代興起的一種探測技術,是根據電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息,進行收集、處理,并最后成像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術。從上個世紀六十年代提出“遙感”這個詞,到1972年美國陸地衛星計劃發射了第一顆對地觀測衛星,經過幾十年的發展,遙感技術已經廣泛地應用在軍事、國防、農業、林業、國土、海洋、測繪、氣象、生態環境、水利、航天、地質、礦產、考古、旅游等領域,影響了人類生活的方方面面,它為人類提供了從多維和宏觀角度去認識世界的新方法與新手段,遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況,其效率之高是以前各種技術無法企及的。
二、我國遙感技術的應用現狀
總體上說,遙感技術的應用已經相當廣泛,應用深度也不斷加強。目前,在地學科學、農業、林業、城市規劃、土地利用、環境監測、考古、野生動物保護、環境評價、牧場管理等各個領域均有不同程度的應用,遙感技術也已成為實現數字地球戰略思想的關鍵技術之一。
1.到目前為止,我國已經成功發射了十六顆返回式衛星,為資源、環境研究和國民經濟建設提供了寶貴的空間圖像數據,在我國國防建設中也起到了不可替代的作用。我國自行研制和發射了包括太陽和地球同步軌道在內的六顆氣象衛星。氣象衛星數據已在氣象研究、天氣形勢分析和天氣預報中廣為使用,實現了業務化運行。一九九九年十月我國第一顆以陸地資源和環境為主要觀測目標的中巴地球資源衛星發射成功,結束了我國沒有較高空間分辨率傳輸型資源衛星的歷史,已在資源調查和環境監測方面實際應用,逐步發揮效益。我國還發射了第一顆海洋衛星,為我國海洋環境和海洋資源的研究提供了及時可靠的數據。
2.我國先后建立了國家遙感中心、國家衛星氣象中心、中國資源衛星應用中心、衛星海洋應用中心和中國遙感衛星地面接收站等國家級遙感應用機構。同時,國務院各部委及省市地方紛紛建立了一百六十多個省市級遙感應用機構。這些遙感應用機構廣泛的開展氣象預報、國土普查、作物估產、森林調查、地質找礦、海洋預報、環境保護、災害監測、城市規劃和地圖測繪等遙感業務,并且與全球遙感衛星、通信衛星和定位導航衛星相配合,為國家經濟建設和社會主義現代化提供多方面的信息服務。這也為迎接21世紀空間時代和信息社會的挑戰,打下了堅實的基礎。
3.兩大系統建立完成。一是國家級基本資源與環境遙感動態信息服務體系的完成,標志著我國第一個資源環境領域的大型空間信息系統,也是全球最大規模的一個空間信息系統的成功建立;二是國家級遙感、地理信息系統及全球定位系統的建立,使我國成為世界上少數具有國家級遙感信息服務體系的國家之一。我國遙感監測的主要內容為如下三方面,分別是對全國土地資源進行概查和詳查、對全國農作物的長勢及其產量監測和估產、對全國森林覆蓋率的統計調查。
三、遙感技術發展的作用及局限
遙感技術具有快速獲取信息以便正確、有效、高速地進行相關決策。比如,災害遙感技術能基于災害遙感數據,更加客觀地、全面地評估受災前和受災期間的地面情況,為災害重建工作提供可靠的科學依據。遙感技術在快速掌握準確、全面、客觀、直觀的信息的基礎上具備以下作用:
1.在災害方面,遙感技術具有較強的預警、預測功能:對潛在災害,包括發生時間、范圍、規模等進行預測,為有效防災做準備;同時,遙感監測技術具有實時監測各種災害,特別是洪水、干旱、地震等重大災害發生情況;另外,災害遙感技術是災后重建工作的重要科學依據,災害遙感技術準確的災情評估是災后重建最主要的依據之一。
2.遙感技術為國民經濟可持續發展提供科學的決策依據。中國目前經濟發展和人口增長對國家資源環境的影響程度超過了歷史上的任何時期。對國土資源進行動態監測是我國政府一貫重視的問題。
3.遙感技術可很好地輔助地質礦產資源的調查。中國的礦產資源豐富,遙感技術的應用前景十分廣闊,遙感技術在區域地質填圖方面的應用已比較成熟,并取得了很好的效果。
4.利用遙感技術可以進行農作物估產和林業資源調查。我國是農業大國,糧食問題是我國政府非常重視的問題。目前利用氣象衛星進行農作物估產的應用已得到了普及和深化,并形成了一種業務化的手段,估產對象也從冬小麥擴展到玉米、水稻等其他作物。
由于當前衛星遙感技術本身的特點,因此遙感技術、不同的遙感衛星在各方面的應用還存在著一些不足。
1.衛星遙感現主要應用還集中在災后評估和應急反應,災害預測應用較少,而且因高分辨率數據獲取困難,提供的空間信息因比例尺不夠大,故僅能為宏觀救災和災情評估提供參考。
2.由于數據提供部門和業務使用部門聯系不夠緊密,限制了空間技術發揮應有作用的能力。
3.遙感技術主要應用于地表的自然災害的監測、預警、預報和災害評估,對于由地表以下災害及地底驅動引發的災害無法有效地監測、預警和預報。
四、遙感技術的發展趨勢
隨著科學技術的進步,光譜信息成像化,雷達成像多極化,光學探測多向化,地學分析智能化,環境研究動態化以及資源研究定量化,大大提高了遙感技術的實時性和運行性,使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發展。
1.遙感影像獲取技術越來越先進。
(1)隨著高性能新型傳感器研制開發水平以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。遙感傳感器的改進和突破主要集中在成像雷達和光譜儀,高分辨率的遙感資料對地質勘測和海洋陸地生物資源調查十分有效。
(2)雷達遙感具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力,在對地觀測領域有很大優勢。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要,成為實現全天候對地觀測的主要技術,大大提高環境資源的動態監測能力。
(3)開發和完善陸地表面溫度和發射率的分離技術,定量估算和監測陸地表面的能量交換和平衡過程,將在全球氣候變化的研究中發揮更大的作用。
(4)由航天、航空和地面觀測臺站網絡等組成以地球為研究對象的綜合對地觀測數據獲取系統,具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時域和全空間的數據能力,為地學研究、資源開發、環境保護以及區域經濟持續協調發展提供科學數據和信息服務。
2.遙感信息處理方法和模型越來越科學。
神經網絡、小波、分形、認知模型、地學專家知識以及影像處理系統的集成等信息模型和技術,會大大提高多源遙感技術的融合、分類識別以及提取的精度和可靠性。統計分類、模糊技術、專家知識和神經網絡分類有機結合構成一個復合的分類器,大大提高分類的精度和類數。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應用,是目前遙感技術的重要發展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統的開發應用也有待進一步研究。
3.推動3S一體化發展。
計算機和空間技術的發展、信息共享的需要以及地球空間與生態環境數據的空間分布式和動態時序等特點,將推動3S一體化。全球定位系統為遙感對地觀測信息提供實時或準實時的定位信息和地面高程模型;遙感為地理信息系統提供自然環境信息,為地理現象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動態數據;地理信息系統為遙感影像處理提供輔助,用于圖像處理時的幾何配準和輻射訂正、選擇訓練區以及輔助關心區域等。在環境模擬分析中,遙感與地理信息系統的結合可實現環境分析結果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實時或準實時獲取與處理系統。
4.遙感技術應用逐漸商業普及化。
任何一項高新技術,它能否形成產業,或者它能否作為一種強大產業的必要組成部分,這是它能否長久生存發展下去的重要標志之一。一般說來,只有形成產業之后,有了雄厚的物質條件,這項技術才得以持續發展。通常,在高新技術發展的初期,總是通過商業化活動來加速其產業的形成過程。
遙感技術的應用是極其廣泛的,包括凡是涉及地球科學的各門類的學科和技術種類,遙感技術都能為它們提供信息。這種廣泛性必然會使對遙感數據的需求用戶范圍變廣,因此除了社會公益型用戶外,還存在部分商業應用型用戶。雖然這些商業應用型用戶由于遙感衛星正處于產業化初期,市場尚未形成規模的原因,目前數量較少,但隨著將來技術的進步,商業化的發展,這部分的用戶肯定會逐漸增多,最終成為用戶群體中的主要成員。
五、小結
遙感技術經過幾十年的發展和應用,尤其是近幾年的突飛猛進,已經為其未來朝著商業化方向邁進奠定了堅強穩固基礎――包括可靠的技術基礎以及廣闊的應用基礎。只要國家在政策方面給予大力支持,使商業化發展在經營理念的指引下保證正確的方向,加上科技工作人員的勤奮努力使技術不斷創新,我們堅信今后遙感技術的發展步伐會加快,遙感技術的作用必將能充分發揮。
參考文獻
[1]趙英時.遙感應用分析原理與方法[M].北京:科學出版社,2003.
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