遙感信息技術范文

時間:2023-12-07 18:02:10

導語:如何才能寫好一篇遙感信息技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1

1古代遺址的勘查

不管是什么時代的古代遺址,雖然在地面上可能會存在著一定的跡象,但是對于幅員遼闊的中國而言,尋找古代遺跡工作如果采用以往的方式是非常困難的,同時還有可能會耗費很長的時間,在地理位置的確定方面也不是非常好,甚至還有可能會出現誤判的情況。如果在實際的工作中,使用航片或者是衛片對其進行全面的綜合性的分析,就可以收獲很好的效果。之所以會出現這樣的現象就是因為航空會被衛星遙感技術作用范圍相對比較大,所以在這一過程中也能夠對一些雜亂無章的遺址清晰的識別。此外在一些自然環境并不是很好的地區也很難的展開其自身的工作,所以遙感技術的優勢十分的明顯。例如我國在對秦始皇陵考古研究中,對1956年的航空全色遙感圖像解譯,就得到3類遺存信息。其中尤其以第1類影像特征較為顯著,與后期考古探測結果一致的遺存包括五嶺大堤、兵馬俑坑、封土堆東側的馬廄坑,這些遺存在航空全色遙感圖像上表現明顯的原因是規模較大,取得了很好的探測效果。另外,國外在這方面也開展了很多工作。如加拿大某些早期歐洲人村落遺址的確定,馬里蘭州18世紀城堡的重建,1987年,美國國家航空航天局埃姆斯研究中心進行的揭開瑪雅文明榮枯盛衰奧秘的計劃,他們利用LandsatTM、IKONOS衛星和機載雷達資料,再加上GPS技術,成功地識別出了古瑪雅遺址的特點。

2地下遺跡的無損探測

在遙感考古工作中非常重要的一項內容就是要對埋在地下的古代遺跡和古墓等進行無損探測,當前在無損探測的過程中,采用的方法有很多,比如磁力探測的方法、電阻率探測的方法和地震探測的方法等。在我國對這些技術的應用還處在不是很成熟的階段,但是在這方面也進行了非常詳細的研究,所以也出現了很多項非常先進,精度也非常高的物理探測技術,在這一過程中還出現了一些全新的可以將其用在探測定位方面的新算法,其中,使用遺傳算法對雷達資料進行捕捉和整理就是非常重要的一種應用。

3水下考古

水下遙感考古通常就是使用航空遙感的方式對湖泊和河流等水環境下的古代遺址或者是古代的港口等進行探測,這樣就可以對當時的沉積環境進行全面的分析。但是在水下遙感考古的過程中會受到很多因素的影響,在這一過程中必須要保證水體自身的質量,此外還要保證探測的過程中處在無風的狀態當中。所以,這種方式一般使用在湖泊的水下考古工作當中,但是如果是在含沙量相對比較大的河流當中,這種方法很難收到比較好的效果。當前,海洋地理測繪技術和考古設備儀器都在不斷的發展和完善。所以在這一過程中,海洋考古技術也得到了較為長足的發展。在當前的海洋考古工作當中,一般就是使用聲波掃描的方式或者是聲納以及水下照相機等設備開展相應的工作。在這一過程中需要對古代遺跡的真實性和其自身的位置和范圍等進行全面的研究和分析,這樣也就使得古代社會的發展情況得以充分的展現。某博物館負責的項目就是以遙感的手段當做是主要的方式,同時在這一過程中還將潛水調查當做是重要的輔助手段,采取上述的方式將其分成3個階段,在應用了這種方式之后也開發出了非常大的應用潛力,此外在這一過程中還有非常多的新發現。

4環境考古

古代環境恢復工作對于當時社會發展狀況以及經濟、政治、文化等眾多方面的狀況都有著非常關鍵的作用,古代社會當中地理環境的變化對于古代環境和政治經濟的研究也有著十分積極的影響。用遙感技術來對歷史環境的演變進行研究的過程中主要是使用它在遙感圖像上的痕跡來對其進行更加全面的分析和研究,這是因為不同的研究對象都有其自身的特征,這些特征也就成為了對其進行判斷的一個方式我們在遙感圖像上可以借助色調、陰影和形態及大小等特征對其進行識別,一個地區的環境變化最主要的就是水系上的變化。使用遙感圖像上的地物光譜特征對土壤自身的濕度和沉積物進行詳細的分析,就可以將水系變化的具體情況全面的反映出來。

5考古專題制圖和文物考古信息系統

遙感考古研究的主要工具是遙感圖像,圖像本身具有可以長期保存的特性,因此我們可以從早期保存的遙感圖像上發現已被破壞的古跡,從現在的圖像發現現有的古跡,制成考古信息專題圖,在圖像上保存這些古跡的位置、范圍以及古跡的真實外貌特征,以供將來的分析之用。經過糾正的遙感圖像具有很高的精度,因此可以從圖像上對遺址的范圍及形狀進行直接測量,并可將結果直接轉繪到地圖上,具有很高的參考價值。目前,在國際上,利用遙感進行考古制圖是遙感考古的主要內容,發展十分迅速。利用遙感和GIS技術進行大規模的遺址調查,并精確定位,以供未來進行環境監測、遺址定位之用。

6古遺址仿真復原

利用GIS技術,對考古目標的形態結構及其消亡、荒廢的過程進行模擬,以三維動態顯示,從而可以真實地再現古遺址、古戰場的面貌及環境演變的過程,反映當時的社會及環境狀況,為考古學家以及軍事學家的分析研究提供形象的參考資料。大英博物館內演示的古希臘神殿,美國洛杉磯美術館演示的古羅馬城堡,都是根據殘缺部件“修復”仿真的。敦煌石窟“、數字故宮”也即將付諸實現。航空三維掃描成像系統曾經完成包頭、澳門和上海浦東的大面積城市監測,效果遠勝于沙盤模型。隨著科技的進一步發展,這一方法必將得到越來越廣泛的重視和應用。

7結語

篇2

關鍵詞:遙感影像;車輛提取;交通檢測

中圖分類號:TP751 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)36-0173-02

1 前言

當前,遙感技術迅速發展,高分辨率遙感影像的研究工作更加廣泛且有效,由于其清晰度高、信息存儲豐富以及現實性強等特點,使得遙感影像已成為人類獲取地球空間信息的重要數據源。同時基于高分影像對小尺寸的目標提取逐漸成為研究熱點,如對車輛目標的識別,依據目標的光譜特征、空間幾何特性等獲取道路車輛的點信息,從而利用一定范圍內點密度信息的分析對城市地區擁堵問題具有實際應用價值。但由于影像存在復雜的結構使本身所包含自然特征和人工地物的關系繁瑣,提取信息會受到各類噪聲的影響,例如在本文針對北京城區交通道路上車輛提取的研究中,諸如路面上的交通線、建筑物、綠化樹木的陰影、行人等路面噪聲變得不可忽視,因為這些噪聲所帶來的誤差使所提取的車輛信息不完整且存在個別錯誤。

2 技術原理

車輛信息的提取工作主要是利用了遙感影像中車輛所具有的光譜特征和塊狀特征。塊狀特征即遙感影像中的車輛所表現出來的規則的大小方塊,車輛的形狀近似矩形,而且面積偏小且范圍集中,車頂的紋理材質也與周圍地物有所區別,故利用其矩形方塊特征能很好與道路分界護欄、交通車站站頂等區分開。然而,在遙感影像的獲取和傳輸過程中,噪聲及光照等不可避免地會使影像丟失一些細節,從而造成了圖質退化,對于后期圖像信息的提取和處理影響較大,故而對影像的增強處理必不可少。該操作可以有效改善影像質量,對影像中某些特性的視覺增強效果顯著。然后,經過低通濾波處理,可以去掉影像中一些高頻的噪聲點,再恰當地使用銳化高通濾波突出邊緣特征,更加方便后續車輛信息的提取工作。

接著,對試驗區域的車輛信息采用影像分割技術進行提取,目前所知的圖像分割方法有基于區域分割方法、閾值的分割方法、邊緣檢測方法等,而本文基于envi的車輛提取研究主要采用基于邊緣的分割算法,這種算法計算效率高,而且要產生多尺度分割結果僅需一個輸入參數。在進行分割操作時,首先要_定分割閾值,由于分割后的圖斑多少與尺度的選擇緊密相關,為了能盡量分出很少的圖斑通常選擇高尺度影像分割。分割效果的好壞一定程度決定了分類效果的精確度,通過不斷的試驗選擇一個理想的分割閥值,通過選取合適的閾值可以去除很多零散的噪聲點,盡量分割出較好、較完整的邊緣特征,其基本原理是通過不同閾值的設定,將影像的像素點拆分若干類。在整個過程中,較難處理的就是圖像平滑過程中會隱去一些邊緣信息,而銳化過程又會增加很多不必要的噪聲,在多次實驗中發現依經驗手動選取閾值的效果往往比較好。

最后,要提取出感興趣的車輛信息,使用邊緣提取算法效果不錯。在基于envi的實驗中采用了基于邊緣檢測分割,較完整的提取出道路中的車輛信息,包括其中較暗的一些車輛,可以達到最佳效果;而如果采用基于亮度的檢測算法則會漏掉許多光譜信息不滿足的車輛,造成實驗效果的不準確、不理想。

3 技術流程

對影像通過rpc矯正、配準和融合后,即可通過特征提取方法對高分遙感影像中較擁堵路段的車輛進行提取。此部分選用2015年2月17日上午11時22分影像中崇文門內大街路段作為試驗對象,展開本文的研究。

1)對影像中崇文門內大街區域的車輛信息進行增強操作。為減少錯誤提取及漏檢率,提高車輛提取操作的準確性,我們需要采用影像增強的辦法突出影像中一些較暗的車輛信息,并加強車輛與其他地物的差別。根據試驗要求,我們采用了直方圖均衡化、線性濾波及同態濾波三種增強方法進行試驗比較,以選擇效果較好的一種作為試驗依據。通過試驗發現,利用直方圖均衡化方法處理影像后,影像的整體亮度增加,原本較暗的車輛信息變得明顯,但是由于直方圖處理是整體拉伸凸顯的灰度,所以在原本較亮的車輛周圍的地物也變得比較亮;而同態濾波對影像的增強操作效果也不錯,與直方圖處理相比,僅僅是車輛的信息更明顯,這主要是因為反射量在不同地物的交界處是急劇變化的,但是在車輛周圍產生了許多細小的噪聲點,這些噪聲點對車輛的提取也會有一定程度的阻礙;線性濾波增強較之前兩種方法產生的噪聲點相對較少,并較好反映了車輛與地物的光譜差別,而車輛信息的顯示效果也有明顯的增強,故通過比較認為,選用線性增強的方法更為適合。如下圖1、圖2所示,未經線性增強和經線性增強后的影像中的車輛信息明顯度差別較大:

2)對所選影像區域進行圖像分割。該實驗根據臨近像素亮度、顏色、紋理等對影像進行分割,通過基于邊緣檢測的算法較好完成了圖像分割的操作,如圖3所示。

3)在完成對影像的分割操作后,接著提取該影像的總車輛特征。在試驗中,為提取得到車輛信息,主要利用了與幾何形狀、面積等相關的特征以及光譜、紋理特征。 在多次試驗中,首先使用矩形度和面積等特征找出影像中與車輛面積和形狀相近的對象,再利用光譜特征進一步優化提取要素,發現一些前兩步沒有找出的對象,最終得到試驗區域(崇文門內大街)整體的車輛提取shp文件,如圖4所示。

在特征規則的選取過程中,要達到較好的效果,一定需要反復多次細致地調節參數,得到信息提取效果圖如圖5所示。

通過基于規則的特征提取方法得到如上圖的提取結果后,接下來便是對車輛信息進行量化分析,以判斷該條道路上的交通擁堵級別。該部分試驗主要基于arcgis的空間分析功能,載入對崇文門內大街試驗影像進行提取操作后所得到的車輛信息shp文件,利用feature to point工具將車輛的面狀信息轉化為點信息,如圖6所示:

4 結論

本論文以高分二號遙感衛星影像作為研究來源,采用邊緣檢測算法和規則分類辦法對道路車輛信息進行提取,并利用該提取信息進行空間分析得到道路交通擁堵狀況。從實驗結果看,高分辨率遙感影像通過線性增強后排除了噪聲影響并強化了車輛與其他地物的灰度差別,后采用邊緣檢測算法分割影像能更有效地提取車輛信息,結果的正確率和識別率都保持在80%以上。但是,現階段在高分辨率遙感影像上提取車輛信息依舊面臨較多問題,試驗中發現,在對一定范圍內、特定時刻的車輛信息的提取過程中,在樹蔭、樓房陰影、立交橋上車量信息在影像上是看不見的,在某些對比度很高的影像上,如果車輛正好處于房屋的陰影區,也是很難被檢測到的。所以在這些方面,還需要某些特定的算法對影像對象的特征進一步的試驗和總結。

參考文獻:

[1] 張素蘭.基于衛星遙感影像的交通狀態判別研究[D].北京交通大學,2010.

篇3

關鍵詞:遙感信息;水工環;應用

遙感信息技術經過多年的發展與實踐,已經集合了傳感器技術、計算機技術等先進的技術,這使得遙感信息技術在水工環中的應用更為深化。現如今,遙感信息技術已經成為水工環不可缺少的技術,隨著水工環勘察需求的加大,對該技術會更大的依賴。

1 遙感信息在水工環中的應用發展現狀

1.1 傳統的遙感信息技術需要人工進行解譯,但是隨著信息技術的融入,可以進行計算機解譯,大大提高了解譯效率。如線性影像計算機自動判釋專家系統及土地利用(分類)計算機判讀模型以及機助信息提取與制圖系統等。由于影像的多解性及識別系統的不完善性,雖還需要投入一定的人力工作,但已大幅提高解譯工作效率。

1.2 從幾何形態解譯到充分利用光譜信息。過去的多光譜遙感數據波段劃分過少,只有幾個波段,使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此,圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征,主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀(高光譜)技術的商業運作及2000年前后的高光譜成像衛星的發射,使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。

1.3 出現地面溫度反演技術。地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數據進行組分溫度反演法等。

1.4 從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價。如遙感技術在地下水流系統應用中,根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。

1.5 使用單一遙感信息源到多元信息擬合。目前的遙感應用技術,已不再是單一使用各種遙感數據,而是根據需要結合利用了其他信息源,如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣,圖像數據的預處理尤其重要,如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等,而地理信息系統(GIS)在多元信息數據管理中起著重要作用。

1.6 從單一手段應用到多手段應用近年來,遙感技術(RS)與地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的綜合應用,即“3S”技術,成為遙感技術應用的主流。GIS是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。

1.7 數字攝影測量技術的發展。數字攝影技術的成熟,推進了制圖工作的現代化,改善了基礎圖件的質量和成圖效率,并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為GIS的數據源,便于遙感與GIS一體化研究與開發。如我國自己開發的全數字攝影測量軟件VIRTUOZO,具有數字化測圖、自動生成DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。

1.8 遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展。這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果,可載于多種介質上,如CD-ROM、磁帶及計算機硬盤上,使攜帶處理更加方便。隨著1998年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施,遙感應用成果數字化顯得尤其必要。

2 遙感信息在水工中的應用

2.1 在水文地質中的應用

遙感信息技術主要是用來進行測繪,以此提高水文地質勘查的準確性,同時也便于對水文地質工作展開定量或者是定性分析。遙感信息技術能夠進行光譜合成,也可能進行圖像處理,而這樣的功能正是水文地質勘查需要的,如果地域比較特殊,工作人員借助遙感技術能夠分辨出水質與植物,依據水質與植物之間的關系,就此推斷出該區域水質的具體情況。遙信信息技術在水文地質中的應用,還便于地下水系統分析,這樣工作人員就能夠隨時對地下水水質情況進行了解,一旦發現污染,會立即展開評價,采取措施。紅外熱感技術也是應用在水文地質勘查中一項非常重要的技術,該技術主要用來進行地下熱水勘察,工作人員利用紅外成像,能夠直接判斷出地表溫度,而后再進行精確的計算,即可分析出地下熱水情況。

2.2 在工程地質中的應用

目前,我國工程選址中基本上都會應用遙感信息技術,尤其是大型工程選址,遙感信息技術更是不可或缺。工程選址過程中運用遙感技術,能夠提升地質評價的準確性,以此實現選址區域內的地質情況進行更為科學的分析,利于工程建設進行有效的規劃。工程地質中應用遙感信息技術,能夠得到最為直觀的圖像,工作人員可以依據圖像內容進行分析,而且由于圖像是通過衛星影像傳輸的,所以觀測質量完全能夠保證。借助衛星傳輸數據,能夠對光譜數據展開認真的處理以及科學的計算,這對工程選址來說異常重要,通常情況下,工程選址人員都是依據這些數據來完成選址工作。遙感信息技術能夠將地表圖像顯現出來,而工作人員則可以通過地表圖像對該區域內的地貌、地質環境等展開分析,這不僅能夠保證工程選線具有真實性,還能夠保證工程合理。與此同時,遙感信息技術的應用,還能夠對地質災害情況進行判斷,通過構建科學的數學模型,對工程區域內可能會出現的災害情況進行評估,再充分的利用風險評價,兩者統一起來,對工程順利進展奠定了基礎。

2.3 在環境地質中的應用

遙感信息技術的應用,有利于環境監測水平的提高。遙感信息技術的應用,有利于工作人員對水資源污染狀態展開分析,針對污染嚴重程度,工作人員可以進行不同程度的測量。比如對于工業廢水,通常是利用遙感信息技術中熱感圖像,通過圖像分析,工作人員能夠掌握工業廢水污染范圍,具體分布情況以及污染程度等。現階段,遙感信息技術在環境監測中應用程度更加深入,專家學者也對此進行了大力的研究,取得了比較好的效果。目前,遙感信息技術能夠對水土流失情況進行密切的監測,同時也能夠對地質變化情況展開監測,這對我國水資源保護,提高水資源利用率有著積極的作用。

結束語

綜上所述,可知遙感信息技術已經在水工環中得到了深入的應用,當然隨著遙感技術研究的深入,技術水平的提升,該技術的應用領域會更加的廣泛,優勢會更加的突出。因為遙感信息技術的應用,使得水工環工作人員不必經常進行外業測量,以此提升了工作效率。當然具體如何應用遙感信息技術,還需要工作任意結合具體的工程實踐而定。

參考文獻

[1]胡志文,歐陽燕,羅湘.水工h地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用[J].江西建材,2012(05).

[2]張燦.談國內外在水工環領域中遙感技術的應用[J].科技創業家,2012(13).

篇4

關鍵詞:遙感技術;水環境保護;水環境監測;水體富營養化

中圖分類號:B845.61 文獻標識碼:A 文章編號:

目前正在使用的遙感數據主要有陸地衛星的多光譜掃描器數據、地球觀測系統衛星的傳感器數據以及專題制圖儀影像數據,其中最為常用的就是專題制圖儀影像數據,其信息容量也是相對比較豐富的。在實際水體富營養化以及水體檢測中應用最為廣泛的也就是專題制圖儀影像數據,在水體質感信息以及水質情況的評價與監測方面,取得的效果也是比較明顯的。

一、在水體富營養化的評價中應用遙感技術

對于水體富營養化問題的研究就一直沒有中斷過,隨著科學技術的不斷進步,在研究的過程中也逐漸的應用了相關先進的科學技術,比如:遙感技術。在研究湖泊水體富營養化評價的時候,北大城市與環境學院的馬廷、王學軍等就利用遙感技術以及相應的實驗監測對太湖的水質進行了相關的水體富營養化評價,建立了相應的水質參數模型,對太湖水質的污染情況進行分析、評價以及預測,充分反映水質空間分布的情況,特別是用于對大規模水域開展相應的監測工作。此項研究結果說明:要想最大限度的利用遙感信息技術,就要加強對主成分的分析、多波段因子組合以及單波段因子的利用,這樣才可以得到更加準確的數據。除此之外,還可以利用遙感信息技術對太湖流域的水體進行發展形勢預測,特別是水體富營養化方面。近幾年來,張海林等結合武漢東湖各個子湖多年來的監測資料與專題制圖儀圖像的衛星遙感數據,進行相關的分析與統計,最終建立了各個子湖營養情況的指數以及專題制圖儀圖像灰度值之間的關系模型,同時利用建立的模型對武漢市各大主要湖泊的富營養化情況開展有效的評價工作,并且根據相關的監測資料,利用富營養化修正法對湖泊的富營養化程度開展相應的評價工作。利用這兩種方式進行富營養化評價得到的結論基本上是保持一致的,均可以說明:遙感信息技術在水體富營養化方面的應用是非常可取的,不僅可以取得相應的成果,還可以節省大量的資金,操作也相對簡便,對大規模的水體的富營養化評價也沒有任何的障礙。從研究水庫水體富營養化方面而言,臺灣大學的雷楚強以及陳克勝等都曾經利用衛星的專題制圖儀影像數據對水庫的水體情況進行相應的評價。傳統意義上對水庫的水質進行評價以及監測均是利用野外有限布點的方式,取得的這些有限數據能否完全表示水庫的總體水質情況,通常都存在著不小的爭議。在利用衛星的專題制圖儀影像數據的研究過程中,主要是對臺灣中部德基水庫的總體水質情況開展相應的評價以及監測。經過研究可以說明,水質主要的三個參數透明度、總磷以及葉綠素與圖像波段的變換以及光譜的特點都有著非常密切的聯系。所以,專題制圖儀影像數據對于水庫水質營養情況指數圖的繪制有著非常大的幫助。在研究的過程中,主要是通過專題制圖儀影像數據確定水庫水質,同時通過概率法對水庫水質的總體情況進行評價以及監測。經過研究可以說明,水庫水質參數同衛星專題制圖儀轉換光譜的數據特征有著非常密切的聯系,尤其是專題制圖儀2與專題制圖儀4。通過專題制圖儀影像數據與透明度、總磷以及葉綠素之間聯系,可以進行水庫TSI分布圖的繪制。通過相關的實踐研究可以說明,在對水體進行富營養化評價的時候,將專題制圖儀影像數據與科學模型這兩方面結合起來應用,具有非常廣闊的發展前景。

二、在水環境監測中應用遙感技術

水體以及其中污染物的光譜性質是開展遙感信息技術水體評價以及監測工作的的可靠依據。在對水體污染指數進行預算的時候,大多數的專家學者通常都會選用遙感信息技術,以此來監測水質的相應變化狀況。例如:萊思羅普等對森特勒爾萊克以及格林灣水質監測采用的就是衛星的專題制圖儀影像數據的評價方法;陳楚群等也是利用衛星的專題制圖儀影像數據評價方法對葉綠素濃度的估算進行了相應模型的建設。在水污染監測上,我國先后對渤海灣、大連海、珠江以及滇池等各大水體開展了遙感信息技術的監測工作,研究有機物污染以及油污染等情況。通過富營養化與葉綠素之間的密切聯系,進而分析滇池富營養化與水質污染的關系;對渤海灣水體中葉綠素含量進行了相應的估算,找出了水體反射率與葉綠素含量之間的關系,為有機污染物地區的劃分提供了可靠的依據。除此之外,對水體熱污染原理的掌握,先后對大連海、海河以及黃浦江等開展了紅外遙感信息技術的監測工作。目前,對于各大河流、湖泊等均會進行定期的監測,對于發生的赤潮、重大污染物泄漏等事故開展一天一次的監測工作。當一些大規模的河流、湖泊等發生突發污染事故的時候,利用現有的手段或者措施根本沒有辦法快速、準確的解決問題,并且進行實時的預報以及監測,導致相應的環保部門以及相關單位無法快速采取有效的措施予以解決,這時就可以充分發揮遙感信息技術的作用,及時發現事故,并且對事故進行跟蹤監測以及評估,進而制定有效的緊急措施。

三、在水環境保護中應用遙感技術的優勢與不足

隨著遙感技術的不斷應用,在水體富營養化的評價以及水體監測等方面應用的優勢逐漸明顯,主要表現在:對于水體水質的評價以及監測方面獲取信息的速度非常快,得到的信息綜合性也非常的強,不僅節省了大量的時間,還節省大量的人力;可以充分的反映水體的空間分布情況,特別合適用在大規模水體的快速監測方面;如果將遙感技術與其他相關方式進行結合,那么就會取得更加有力的數據,其應用前景非常廣闊。遙感技術的應用正在不斷成熟,在發展的過程中必然會存在著一些問題,主要有:需要進行水體監測的項目非常多,哪些項目利用遙感技術可以取得更好的效果,還不是非常的明了,更是沒有建立系統的數據庫;可以為監測工作提供的數據并不是非常的充足,需要借鑒國外相關的實施經驗,結合本身的實際情況進行數據辨別。我國應用于水環境中的遙感技術還不是很成熟,相對來說起步也比較晚,需要進行不斷的努力,深入研究遙感技術的相關應用。

結束語:

總而言之,利用遙感技術研究水環境的情況,并且針對相應的保護措施進行分析,所取得的實踐經驗以及研究成果,均可以為大面積湖泊、河水以及江水的水環境保護以及管理提供可靠的依據,我國現階段在水體富營養化以及水環境監測這兩方面進行了深入的研究,并且取得了一定的成果。因此,為了更好的保護水環境,一定要加強遙感技術的普遍推廣,加大研究力度,為水環境的保護提供有益經驗。

參考文獻:

[1]Lathrop R G and Lillesand T M. T he use of thematic mapper data to assess water quality in Green Bay and Central Lake Michigan[ J] . Photogram metric Engineering & Remote Sensing, 1986(05).

[2]陳楚群,施平.應用TM 數據估算沿岸海水表層葉綠素濃度模型研究[J].環境遙感,2000(03).

篇5

關鍵詞:遙感技術 農業應用 發展前景

隨著科學技術的不斷發展,遙感技術也從中得到了長足的發展與進步,其已經被應用到農業、土壤以及氣象等多個方面,且應用范圍還正處于一個不斷擴大的趨勢。在農業中,遙感技術所擁有應用范圍最廣、發揮作用最大的一個領域就是農業生產方面。遙感技術的應用使農業不斷向高效化、精準化以及多樣化方向發展,其已經成為農業未來發展的一個重要趨勢。[1]

一、有關遙感技術的概述

遙感,顧名思義,也就是遙遠的感知的意識,從宏觀的角度來講主要是指通過遠處感知、探測事物或是物體的相關技術來傳輸、分析以及處理信息,對事物或是物體所具有的特征、性質以及變化等進行揭示的一種具有綜合特性的探測技術,其是以通過遙感器來對地面事物或是物體性質進行的空中探測為主要工作原理。遙感技術是按照不同事物或是物體所具有的不同波普響應的原理,對地面上的各種事物或是物體進行識別,其具有非常強遙遠感知能力。詳細來講,就是通過空中的飛機、飛船以及衛星等飛行物中所具有的遙感器來對地面的數據和資源進行收集,并對收集來的信息進行識別、分析、傳送等。[2]

二、遙感技術所具有的主要特點

1.信息的收集范圍大

具有遙感技術的航攝飛機具有10千米左右的飛行高度,陸地衛星所具有的衛星軌道高度可以高達910千米左右,因此,其獲取資源和信息的范圍是非常巨大的。

2.信息的獲取速度快

衛星可以進行圍繞地球的周期運轉,其具有對所經地區的各種最新自然資料進行實時的獲取。可以對原有資源進行及時更新,或是對資料的新舊變化進行動態性的監控與監測。

3.信息的獲取限制少

地球許多地區的自然條件都是非常惡劣的,例如沼澤、沙漠等地區是人類很難到達的。遙感技術是從空中進行地面監測,所具有的地面限制條件較少。在條件惡劣地區采用遙感技術可以對各種珍貴資料進行及時的獲取。[3]

4.信息的獲取方法多

遙感技術可以按照任務的不同自動選取對應的波段以及遙感儀器來進行信息獲取。如可見光、紫外線、紅外線以及微波探測等。采用的波段不同其對物體產生的穿透性也是不同的,進而對不同地面物體的信息進行獲取。

三、我國農業中遙感技術的具體應用

1.調查農業生產所需要的資源

遙感衛星對地表進行掃描監測采用的是多波段傳感器,其可以對地表物體所特有的信息進行有效的獲取。在衛星圖像中,不同的地表物體所具有的紋理、形狀以及色調等信息都是不同的,根據有關的地理特征,可以對地表物體進行有效的識別與區分,這個過程就是農業資源調查中遙感技術的應用基本原理。

2.監測和評估農作物的生產情況

通過遙感圖像對農作物的類型和種植面積進行識別和區分,其利用的是農作物所具有的光譜特性,再根據圖像的多時相及不同波普可以實時、動態的對農作物的生長情況進行監測,同時還可以利用信息系統對農作物的產量進行評估。在我國,遙感技術監測和評估農作物生產情況最早是應用于小麥和水稻生產中。

3.監測和評估農業災害

不同的地表作物所具有的波普特征是不同的,即使是一種作物,在其不同的內部結構及外部形態的基礎上,其所具有的光譜反射率的曲線也是不盡相同的,遙感技術正是利用這種理論來對地表作物的災害情況進行監測和評估。[4]

4.監測農業生產環境

在農業生產環境中,遙感技術的監測作用在多個方面得到應用,例如大氣環境、水環境以及自然生態環境等監測中。其中,對大氣環境進行監測主要是對大氣的污染和污染源分布進行監測,以便對大氣污染的程度、變化以及范圍等具體情況進行監測;對水環境進行監測主要是對各大流域的水環境質量進行監測;對自然生態環境進行監測主要是農村生態變化、城市開發狀況、礦區生態破壞以及森林覆蓋情況等多方面進行監測。

四、農業生產中遙感技術的應用前景

1.對遙感信息模型進行深入發展

遙感技術進行深入發展的一個關鍵環節就是遙感信息模型的應用。通過遙感信息模型可以對具有實際應用價值的農業參數進行計算與反演。以往人們盡管已經發展和應用了一些諸如綠度指數、農田蒸散估算、作物估產、干旱指數以及土壤水分監測等遙感信息模型,但是其仍然無法與現階段的遙感應用需求相適應。所以,需要對遙感信息模型進行深入的發展,這在遙感技術的開發與研究中仍然屬于一個前沿問題。

2.綜合利用遙感技術來對病蟲害進行防治

植物發生病蟲害后,其葉片結構會發生變化,利用近紅外的光譜反射率可以進行準確的顯示。不過,植物葉綠素的質量和數量并沒有發生變化,因此,其可見光波段的光譜反射率也不會產生變化,人的肉眼是觀察不到的。紅外遙感技術可以對這種情況進行準確、及時的預測和預報,而且還能對植物的受害情況進行清晰的辨別,盡可能的將病蟲害扼殺在萌芽之中。

3.向微波遙感技術發展

現階段,國際遙感技術的主要發展重點就是微波遙感技術,其具有其它遙感技術所沒有的穿透性、紋理特性以及全天候性,可以對惡劣的氣象災害進行有效的監測。

結語:

綜上所述,我國雖然在二十世紀七十年末就已經在農業中應用遙感技術,并在土地利用調查、農作物生長監測以及產量評估等方面取得了一定的成果,但是其仍然無法與農作物大面積種植調查、病蟲害預測預報以及動態土地監測等方面的要求相適應,這就需要我們在我國國情的基礎上,引進國外先進的技術,采用各種方法與手段來對遙感技術進行更深一步的研究與發展。

參考文獻:

[1]蒙繼華,吳炳方,杜鑫,張飛飛,張淼,董泰峰.遙感在精準農業中的應用進展及展望[J].國土資源遙感,2011(03).

[2]齊虎春.遙感信息技術在農業中的應用[J].現代農業,2010(06).

篇6

關鍵詞:大數據;航天遙感;戰略

中圖分類號:P237 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)015-000-02

一、航天遙感和航天遙感系統

近些年來,大數據已經成為繼云計算、物聯網之后 IT 領域最流行的詞匯,并在各行各業中廣泛出現,受到人們越來越多的關注,也引起很多專家學者的深入研究。從2012年3月開始,美國開始投入對大數據的研究,與大數據相關的研究發展規劃被列入科學信息領域的重要舉措之一,相關部門基于大數據背景下獲取、存儲、處理等方面展開對遙感信息技術的研究。本文以航天遙感的現狀為基礎,分析航天遙感系統的技術現狀,得出航天遙感系統如何面對大數據時代挑戰的結論,以便于迅速采集遙感數據、對遙感數據進行分析和管理,滿足人們對航天遙感的需求。

遙感是為了獲取遠距離物體的相關資訊,遙感技術被廣泛應用于現場勘測,適用于面積廣闊的觀測,數據的綜合性和可比性較強,具有很強的時效性,在勘測過程中不需要通過物理接觸,而是通過電磁波的反射以及輻射,通過數據的采集和計算,實現對物體的遠距離探測,獲取包含物體的遙感數據信息。這里需要注意的是數據不等同于信息,數據承載有效的信息,在目前的應用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以發射、反射、吸收電磁波信號,都屬于遙感信息源。地物的空間信息的獲取方式需要通過搭載在遙感平臺上的遙感器來獲取。

二、大數據的概念

大數據是適應時展需求所衍生出來的概念,顧名思義,大數據所指的數據數量十分龐大,通過傳統的收集渠道不能幫助企業采集、管理有效的信息,也無法立足于時代背景,向企業提供與經營相關的策略。直到2009年,“大數據”才逐漸出現在公眾視野,以難以預計的速度進行擴散。研究大數據的目的并不是采集數據,而是將采集的數據進行分析、管理、處理、應用,增強數據應用的能力,進一步完善使用數據的功能,從而挖掘有應用價值的資訊,大數據技術具有可觀的發展空間。大數據時代在信息通信、海量存儲等方面有利于解決航天遙感系統迅速采集信息、處理數據,本文的重點放在數據存儲方面,并分析新時代背景下航天遙感技術存在的機遇和挑戰,進一步促進航天遙感技術的可持續發展。

三、航天遙感技術迎來的機遇

1.航天遙感技術的重要意義

航天遙感可以對環境和資源進行有效的勘測,也可以對信息技術進行有效的掌控。可以說從一定意義上講,航天遙感技術已經成為決定戰爭勝負和影響國家安全的重要因素。 航天測繪已成為獲取空間信息資源十分重要的技術手段。同時,遙感信息的獲取、處理、加工和服務,與衛星定位技術和衛星通信技術的應用也密切相關,正在世界范圍內蓬勃發展的小衛星技術對于推動遙感、導航定位和通信技術的快速進步具有重要價值。

2.大數據時代航天遙感技術的機遇

(1)云存儲

在大數據時代的背景下,航天遙感技術可以使用云儲存的技術,對數據進行實時更新,包括對數據副本進行實時更新,占有極少的硬件資源,廣泛應用于亞馬遜等電子商務行業中。存儲虛擬化技術是云存儲系統的關鍵所在,包括主機、基于網絡、基于存儲陣列三種,為了將設備的物理屬性屏蔽,完成對異構存儲設備的統一映射。基于主機需要使用虛擬化軟件,在實際運用的過程中會增大主機端的負載,無法拓展主機的空間。基于存儲陣列需要安裝虛擬控制程序,將邏輯存儲單元與多個物理磁盤設備相對應,這種操作具有可以滿足用戶對存儲性能的要求,同時也存在一些缺陷,比方說拓展性能較差,無法延伸設備的拓展性。存儲虛擬技術采用基于網絡的形式可以集中上述兩種存儲虛擬技術的優點,在滿足用戶對存儲性能需求的同時,保持設備一定的拓展性,因此很多企業都使用基于網絡的主流形式。

(2)數據庫

隨著時代的發展,很多數據并非以文字的形出現,歸屬為非結構型的數據和文檔,數據呈現半結構化的發展趨勢。在云存儲系統中,NOSQL數據庫需要以數據增長需求為考慮因素,分析數據的實用性和可用性,盡可能滿足人們對勘測各方面的需要。再進一步細化,數據庫使用弱一性的特例,保證用戶最后的運行個結構是類似的。一般情況下,NOSQL數據庫分為四種,根據不同的情況,使用不同類型的數據庫對數據進行儲存。

四、航天遙感技術發展需要解決的問題

1.遙感大數據的自動分析

數據挖掘指的是,從海量的數據中通過算法搜索隱藏信息的過程,是目前大數據處理的重要方法,可以從遙感大數據中勘測出地表的變化規律,了解社會以及自然的變化過程。隨著對地觀測遙感的大數據不斷出現,遙感信息語義的復雜性、數據維度語義的豐富性、傳感器語義的多樣性等特征使航天遙感技術對表達方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、時相、層次、方位觀測數據即該地物在不同觀測空間的投影,在實際觀測過程中,遙感大數據需要考慮多分辨率、多源影像那個特有的特征表達模型,以及模型如何進行相互間的轉化,從紋理、光譜、結構等低層結構出發,抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差異的目標特性,達成遙感數據一體化的目的。遙感大數據的自動分析,指的是挖掘遙感大數據信息,實現遙感觀察數據向知識轉化的前提,主要目的在于建立統一、語義的遙感大數據表示,為后續的數據挖掘作鋪墊。遙感大數據的自動分析包括數據的檢索、表達、理解等方面。

2.大數據時代航天遙感安全問題

結合目前的情況來看,我國航空遙感發展缺乏完善的監管制度,在具體運作的過程中缺乏協調和規劃,相關的資訊和信息無法進行資源共享,無法對行業內的資源和技術進行整合利用,再上航天遙感技術的核心技術過于依賴國外,存在創新能力不足的問題,導致遙感邁入產業化具有一定的難度,產業化的發展需要技術與資金的不斷投入,不確定性遙感信息模型和與人工智能相關的系統開發也有待進一步的深入研究。

五、航天遙感技術的發展趨勢

1.大數據時代背景下航天遙感技術的發展方向

通過航天遙感技術,可以由航天、地面觀測臺組成以地球為研究對象的綜合觀測系統,提供定量、定時的數據,在大數據時代背景下,完整性和機密性是航天遙感技術的重要特點,航天遙感技術涉及國家政機密,因此如何保障完整性和機密性是航天遙感技術需要面對的問題。根據時代的要求,人們越來越重視數據的安全性和實用性,所以發展航天遙感技術的時候需要根據上述特點進行發展。面對當前的形勢,高分辨率小型商業衛星發展迅速,雷達衛星遙感日益受到青睞,遙感技術的監測精密度將不斷提升,呈現向上的發展趨勢。

2.新時代要求航天遙感技術人才培養發展展望

在這個新時代背景下,航天遙感技術具有可觀的發展前景,從事該領域的專業人才短缺,航天遙感技術是我國的戰略新興產業,可以為航空航天信息技術的發展創造更大的發展空間。學校應該增加與此相關的專業設立,規劃相關的人才培養的計劃,在培養航天遙感人才需要結合大數據的知識背景進行學習,讓從事航天遙感的人才跟上時展的需要,重點掌握與遙感技術相關的知識。與此同時,學校方面應該重視對航天遙感技術的人才進行培養,定向向人才灌輸有關大數據遙感的知識,讓學生規劃在航天遙感領域的發展,為學生畢業從事航天遙感方向的工作奠定想學術基礎。

3.新時代下航天遙感技術發展趨勢展望

新時代背景下,數據化的普及在一定程度上促進了航天遙感技術的發展,加上我國政策對航天遙感技術的大力支持,包括數據庫、云計算在內的數據庫等新興技術應用將推動航天遙感技術的變革。航天遙感技術呈現良好的發展趨勢,促進各行各業進行資源的調整和整合,新時代背景下的航天遙感技術從“定性”向“定量”轉變,呈現多平臺共存、綜合應用不斷深化的發展趨勢,展現市場不斷擴大的發展趨勢,極大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遙感技術行業呈現全新的面貌與發展趨勢。

參考文獻:

[1]湯國安等編著.遙感數字圖像處理[M].科學出版社,2004.

[2]李國杰.大數據研究:未來科技及經濟社會發展的重大戰略領域:大數據的研究現狀與科學思考[J].戰略與決策研究,2012,6(1):647-657.

[3]喬朝飛.大數據及其對測繪地理信息工作的啟示[J/DK].測繪通報,2013(1):107-109.

篇7

關鍵詞:遙感技術;地質找礦;發展前景

隨著我國經濟突飛猛進的發展,對礦產資源的需求也非常緊迫。對礦產資源的需求客觀上推動了地質找礦事業的發展。加強礦產資源的偵測力度,獲取更多的礦產資源儲藏信息,需要更多高新技術的支持。遙感技術在這樣的條件下孕育而生,這一高新技術在地質領域的采用,極大地提高了我國礦產資源開采量。遙感技術隨著新技術的開發應用,減少了我國在地質找礦工作中的難度。地質找礦事業運用遙感技術將在“十二五”時期得到更好發展,到時綜合運用現代信息技術、遙感技術和傳統地學方法,將帶動整個地質找礦事業的發展。

1 早期的遙感技術在地質找礦應用

1970年之前,地質偵測水平一般,只能停留在收集回來的圖像信息上,無法進行科學有效的處理,進而不能真正地了解地質情況。1970年之后,隨著我國航天事業的發展,通過衛星能夠使用多光譜掃描技術一定程度上推動了我國地質找礦事業的發展。1990年之后,遙感技術迅速發展,遙感數據的空間分辨率、光譜分辨率、時間分辨率都大大得到提高。遙感技術在地質找礦中的運用能夠有效地通過電磁波對大范圍的立體地貌信息進行定位收集。但是因為長期的礦產開采,導致了地表礦物的縮減,而遙感技術一般采用電磁波獲取地表信息,這就要求擁有更強勘測能力的儀器的出現并結合更先進的科學勘測技術。

遙感地質工作者明白地質找礦要往更深層萬面發展,經過不斷的努力,開發了多源地學信息集成技術,由對礦產資源的表面勘測進行更深的勘測,還開發了遙感弱信息提取技術,這種技術能夠有效提高遙感直接找礦的效率。但是由于信息源分辨率多為MSS、TM、SPOT等,且二十世紀末地質工作投入量有所縮減,遙感地質找礦逐漸從跌入低谷。

2 新型遙感技術的應用

2.1 依靠雷達成像技術獲取地礦信息

20世紀90年代以后,在享受著改革開放帶來的經濟發展和科學技術的迅猛發展,新的光譜成像和雷達成像技術為地質找礦工程提供了重要的偵測方法。光譜成像主要依靠成像光譜儀,這一設備可以對地物波譜特征定量及空間定位分析,之后能夠獲取礦石的種類、成分。該儀器能夠有效識別高光譜分辨率和窄小多波段遙感圖像。雷達成像不受時間和天氣的影響,偵測能力出眾。它主要通過往地物上釋放電磁波,根據電磁波波長的變化掌握地物的表面結構和節電特性,并且電磁波波長具有很強的穿透力。雷達成像的電場矢量對于地物的類型會有特別的極化散射型。不同的電磁波發射方向和角度會對地物外部特征有更好的加強效果。因為雷達成像技術具備這么多的技術優勢,已經成為了偵測地質結構的有利方式。

2.2 通過人機互換形式處理收集的信息

遙感信息的收集依賴圖像處理,主要通過人機互換形式。20世紀以前,電腦性能不足,費用不菲,遙感信息的提取主要依靠專業人員。這樣使得信息不僅收集不到位,浪費了時間,工作效率大打折扣。隨著計算機的快速推廣,性能的不斷提高,計算機在遙感信息的圖像處理方面做出了巨大貢獻。互聯網的廣泛使用也為遙感數據的接受、發送、檢驗提供了便利。由于遙感信息主要以圖像數據為主,個別數據需要人工處理,所以采用人機互換形式能夠有效地提高信息收集、處理的效率。

2.3 使用高分辨率和新方法分析含礦信息

含礦信息分析主要通過兩種技術實現:第一種是運用光譜分辨率和空間分辨率。這兩種分辨率能夠對地物類型和外表結構進行信息收集,針對性對物質成分進行分析。利用得到的波譜特征對圍巖蝕變進行探測,是有效地發現礦產資源的途徑。第二種是利用“環境-礦床”的處理方法,利用環境來勘測礦床信息。此方法能夠從整體上對礦床的形成有一個大致把握,了解成礦的規律,但此方法有一定的弊端,就是沒有辦法進行定量分析。

3 遙感地質找礦的未來發展

遙感技術在地質找礦事業中的應用越來越廣泛,在未來還會有更進一步的發展。主要有以下幾種層面:

3.1 經濟發展的需要

礦產資源對于一個國家的經濟發展來講是至關重要的。為了使我國礦產資源的供應符合經濟發展的需要,加強地質勘測的力度已經得到了國家政府的號召。推動科技的創新和進步,實現地質勘測工作的科技化,提高地質找礦的工作效率,擴大資源的開發利用,是新時期我國經濟快速發展的奠基石。只有滿足了整個社會對礦資源的需求,經濟才能實現真正地騰飛。

3.2 適用范圍推廣

遙感地質找礦已經突破國家范疇,各國通過互相學習,總結經驗,促進了遙感技術的發展;遙感地質找礦從應用的地域范圍上來講,從陸地找礦向海洋找礦拓展,從人口密集地區向人口稀疏地區擴散,有效促進了遙感技術在不同環境下的應用;遙感地質找礦的理念有所更新,以前只是單純追求礦資源的開采量,現在遙感技術在地質找礦的應用中更加注重了環保意識,防止地質災害的發生;找礦事業從地球拓展到外太空,遙感技術的遠程操控性在滿足了這一技術要求。

3.3 新技術的拓展

高光譜遙感技術在地質找礦中因為其高空間分辨率的高光譜遙感技術給遙感地質找礦添加新的血液。高光譜遙感技術繪制的圖譜能夠有效地區分礦與非成礦斷裂、蝕變巖體、地層和非蝕變巖體、地層,能夠精準地找到新的礦產蘊藏靶區。高光譜成像系統從理論和技術方面都能對地質找礦做出貢獻。遙感系統技術地質勘查系統正在有條不紊地構建。該系統能夠把航天、航空、陸地、海洋、地下的遙感數據進行有效收集處理,構建出一套三維地質勘查遙感系統。立體式的地質偵測技術系統利用航空遙感技術、航空物探技術、地面地下物探測技術、地球化學技術等等先進的地質勘測技術,構建出了從地面到天空再到太空的立體式地質勘查技術系統。

3.4 技術應用觀念的轉變

遙感技術在地質找礦中的應用不僅僅停留在技術層面,在未來的發展中,遙感技術會向科學層面得到提升。結合成礦理論來清除在遙感技術地質找礦中存在的障礙,充分發揮遙感技術的優勢,及時處理在找礦中存在的問題。遙感技術在未來將實現與遙感信息與傳統地學信息和遙感技術與現代信息技術的結合,在找礦過程中發揮更大的作用。先進技術結合先進理論,不斷在實踐中提出創新性想法是遙感技術在未來的應用中會必須做到的。

4 結束語

遙感技術在地質找礦事業中的拓展應用任重道遠,利用這一核心高新技術能夠實現直接找礦和解決更深層次的找礦問題。新的高光譜遙感技術和雷達成像技術為遙感技術注入了新的血液,基于新技術在遙感技術中的拓展,結合先進的科學成礦理論的知識,能夠為遙感技術在地質找礦中探索出一條新的出路。結合我國遙感技術在地質找礦中的應用拓展,遙感找礦還擁有更加廣闊的發展前景,拓展遙感技術在地質找礦中的應用是未來的趨勢。

參考文獻

[1]劉德長,李志忠,王俊虎.我國遙感地質找礦的科技進步與發展前景[J].地球信息科學學報,2011(8).

篇8

【關鍵詞】試論;測繪工作;測繪遙感;應用

科學技術的不斷發展對于遙感技術的研發和大力普及起到了積極的推動作用。當前的測繪工作主要包括環境監測、地質勘測以及資源測繪等,而遙感技術以其大面積的檢測范圍、動態實時的檢測優勢以及監測數據的高度精確與客觀性使得其在各種測繪技術中脫穎而出,在測繪行業中受到越來愈多測繪工作者的青睞。遙感技術的應用主要是建立在空間信息技術的迅速發展發展之上,各種資源環境檢測衛星在太空中發射和運行,為地表動態變化的研究和檢測提供了極大的便利條件,遙感技術在這樣的背景下應運而生,而當前他應經滲透到國家安全、社會發展以及經濟建設的各個方面。

1.測繪工作中遙感技術應用的現狀

1.1測繪遙感應用不夠廣泛

從遙感技術的發展來看,其發展前景比較樂觀,而且技術的應用領域和應用水平不斷在拓展。但是就當前遙感技術的應用現狀來看,依然面臨著不少問題,最主要的就是實際應用范圍不夠廣泛,遙感技術在當今依然是一項不為人所熟知的測繪技術。這個問題主要表現在當前的測繪工作,比如地形地質勘測、工程勘探等還是習慣采用傳統的測繪技術,對于遙感技術還比較陌生,對其應用就更加受限制,觀念上的制約以及對遙感技術的不熟悉制約了遙感技術在更多的領域發揮其作用,也不利于遙感技術的大力推廣。

(1)當前的遙感技術功能已經波及到許多勘測領域,其全天候、實時性以及監測數據受人為干預較少的優勢是傳統人工測繪技術難以達到的,測繪數據的精度高、誤差較少等也會大大提高監測數據的科學性和實用性,如果許多測繪領域依然采用傳統的測繪手段,遙感技術的功能就難以全面體現,將不利于遙感技術的深度開發,挫傷遙感技術研發的積極性。(2)遙感技術應用不廣泛也不利用空間信息技術的發展和應用。遙感技術是以空間信息技術為基礎的,他體現了空間信息技術在現代空間勘測和開發中的諸多優點,并且是對空間信息技術功能的具體體現和延伸。遙感技術需要GPS技術進行空間導航和定位,這直接影響著遙感技術定位和勘測的精度與準確性。

1.2遙感工作資金造價價高

遙感技術在工作中價格較高也是制約遙感技術進一步普及應用的重要問題。伴隨著遙感技術以及計算機技術的發展,遙感正在從實驗階段走向技術應用階段,其地理測繪、地質勘探、災害監測、環境資源檢測的功能逐漸凸顯出來。但是反觀當前的各項測繪工作,遙感技術的應用反沒有體現出其應有的角色。主要原因就在于應用遙感技術花費太大,造價太高,因而我國應用遙感技術的領域主要是在重點部門的重點科研項目,比如說運用遙感對地質災害、環境污染、資源勘探等進行測繪,而一般的工程地質檢測、煤礦開采等應用不多。這一問題將會嚴重制約我國遙感技術在未來的發展之路,必須亟待解決。

1.3遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低

遙感技術在地質災害勘測、環境污染檢測等方面的優越性將會大大推動我國的地質災害研究事業以及環境保護事業的發展。因而提高遙感技術信息源的空間分辨率,對于加強數據、的準確性、拓展遙感技術的覆蓋范圍、測量水平是極為有利的。但是當前的遙感信息技術還面臨著一些技術上的問題,比如信息源空間分比率較低,導致遙感技術對于微觀事物的檢測精度不高,只能局限于宏觀范圍的檢測。未來對于信息源空間分辨率的研究,是推動遙感技術發展的關鍵。

2.完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法

2.1遙感技術在測繪工作中的應用

目前,遙感技術在測繪工作中應用領域比較廣泛。與傳統測繪工具相比,遙感技術具有明顯的優勢,極大的規避了傳統測繪工作的弊端。(1)遙感技術覆蓋范圍比較廣,能夠全面了解所在區域的地理情況,獲得全面的資料數據。(2)遙感技術能進行全天候、全方位、動態實時的檢測。這是遙感技術最大的一個優勢,遙感技術以全球定位系統作支撐,完成空間導航和定位之后,可以全天候24小時對所檢測區域進行動態實時的檢測,比如對礦區環境污染的檢測,可以獲取全面動態的檢測數據和畫面,從而為礦區環境污染的防治提供有效的研究數據。(3)遙感技術受人為干預比較少,能夠比較客觀的反映所監測區域的實際情況。傳統測量手段受主觀因素干擾比較大,因而測量的數據會出現誤差累積、偏差較大等問題,但是運用遙感技術會有效規避人力測量的劣勢,誤差不累計,測量數據精度較高。例如在礦區資源監測與定位上,運用遙感技術可以準確定位資源所在范圍,避免造成資源浪費以及不科學開采導致的生命安全問題。遙感技術的上述優點使其在許多測繪領域展現出其獨一無二的技術優勢,拓展了遙感技術的應用范圍。

2.2加強對遙感技術深度研究,拓展應用領域

應用遙感技術開展地質調查是相當必要的,也是社會經濟發展的客觀要求和需要。就當前社會發展狀況來看,遙感技術的應用有著廣闊的發展前景,相關人員要從加強遙感技術深度研究這一方面出發,提高遙感技術的測量精度,進一步拓展其應用領域。(1)國家相關部門要加強對遙感技術開發研究的鼓勵和推動,采取相關措施推動遙感技術的普及和應用。比如,利用政策優勢,鼓勵相關部門在開展測繪工作者運用遙感技術,將遙感技術從示范性試驗階段推動到大范圍應用普及階段,使遙感技術能夠真正發揮其技術的優越性,對傳統測繪手段進行革命性的改造和開創。這將會大大推動遙感技術與實際測繪工作的聯系水平,不僅有利于遙感技術發揮其測繪水平上的優勢,更有利于在實踐中發掘遙感技術的弊端,從而推動遙感技術在實踐中不斷完善和發展。(2)加大對遙感技術的資金投入也是深度研發遙感技術的關鍵舉措。一項技術從開始研發到投入使用要歷經漫長的過程,遙感技術從最初出現到現在也已經經歷了將近半個世紀的時間,我國也逐漸成為遙感技術大國。但是僅僅如此是不夠,我國必須向著遙感強國的目標前進,因此加強技術的深度研發是極其必要的。

2.3大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度

遙感技術只有在大力推廣中才能顯示其技術的活力和對測繪工作的廣泛適應力。當前遙感技術已經凸顯出其難以比擬的技術優勢和環境適應力,比如,能夠適用各種復雜地形的勘探工作,能夠實現對火災、氣象災害、地質災害過程的實時檢測,動態獲取相關數據,為開展災害研究和建立災害防御體系提供便利等,因此必須要大力推廣遙感技術,提高普及程度。

(1)相關人員要從降低遙感技術工作造價出發,通過降低使用遙感技術進行工程測繪的資金花費,來實現各行各業測繪工作對遙感技術的應用。只有減少資金預算,才能促使更多的行業選擇應用遙感技術,而不僅僅集中于少數幾個重點行業的重點項目。(2)提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制,較多應用于宏觀的檢測,而當前由于新工作思路的拓展,遙感技術與地質的符合程度越來越高,受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路,加大遙感技術地質檢測水平上還需進一步努力。

3.總結

總而言之,遙感技術在測繪工作中的應用,已經成為社會發展的必然趨勢。伴隨著科技的進步和計算機的普及,遙感技術的應用范圍必將會大大拓展,遙感地質、環境資源監測、氣象、災害檢測乃至工程礦區勘探測量中的遙感應用也必會進一步拓展,其在國民經濟、社會發展以及災害預防等方面的作用會越來越大。 [科]

【參考文獻】

[1]覃永勤.淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J].廣西城鎮建設,2010.

篇9

【關鍵詞】信息技術;森林病蟲害;測報;應用

中圖分類號:R857文獻標識碼: A

一、前言

提高信息技術在森林病蟲害測報中的應用水平是當下工作的重點方向,高效的使用信息技術將能夠大大的提高測報工作的質量和效率,更好的為我國的森林工作站服務。

二、信息技術在森林病蟲害測報中的應用現狀

1、 國內應用現狀

隨著現代信息技術的迅速發展,高新技術在森林害蟲監測與預報中的研究與應用日益見新。黃向東將灰色系統理論應用在森林害蟲測報中,通過應用灰色系統理論對黃脊竹蝗及馬尾松毛蟲歷年統計并分析,建立了這兩種害蟲的發生量、發生期及發生程度的測報模型,并用該模型對馬尾松毛蟲的發生進行了中、長期預測預報的探討。湯金儀等開發了自動昆蟲誘集器,開發過程中,參考了日本同類產品的資料和圖片樣本,同時結合了我國測報工作的實際情況和測報技術標準。2000年4月至5月,在江蘇吳縣病蟲測報站進行了誘蟲試驗,達到了預期效果。葉勤文等將航空攝像技術應用在松材線蟲病監測上,從1994年至1996年安徽省森防總站利用航空攝像技術共監測發生松材線蟲病的松林約1133萬m2,及時地把圖像處理的結果上報給決策部門,并分發至松材線蟲病發生區的林業部門,為制定除治方案,及時采取措施控制松材線蟲病在安徽的蔓延起到了重要的作用。

項云飛等應用人工神經網絡預測馬尾松毛蟲的有蟲面積,選取與馬尾松毛蟲發生量相關且關系密切的8個氣象因子作為樣本的輸入特征,建立馬尾松毛蟲有蟲面積與氣象因子的BP網絡模型,結果表明,所建立的BP模型,具有令人滿意的擬合精度和預測精度。當隱含層神經元個數為15個,輸入因子數為8個時, 18組有蟲面積的平均擬合精度為100%,相關系數為1.0000, 2組預留有蟲面積的平均預測精度為96.85%,預測準確率為100%。蔣建軍等以環青海湖地區為例,使用TM和DEM、草地類型圖以及GPS定位的野外調查資料,從遙感圖像處理、地理數據及專家知識一體化的角度出發,進行草地蝗蟲生境類型的分類,精度達84.23%,比最大似然法提高10.2%。

2、國外應用現狀

Twery等將遙感數據和實地調查數據結合,利用GIS研究了蟲害的分布及種群密度與環境因子的關系,預測了害蟲的棲息帶及潛在的發生帶、遷飛害蟲生境的季節性分布及擴散范圍,實現了對危害區域的實時觀測和評估。美國Liebhold A1等使用地理統計學模型對舞毒蛾發生區分布及發展趨勢進行測報。研制出森林害蟲地理信息系統管理計劃,在舞毒蛾和云杉卷葉蛾綜合治理中應用。Loh等建立了短葉松卷葉蛾(Choristoneura pinus Freeman)的含GIS成分的決策支持系統,使系統接近于實際,便于一般管理人員使用。Liebhold Smith等將遙感影像和GIS結合用于大范圍殺蟲劑效用的評估,并評價了舞毒蛾2種防治方法的效果。美國林務局為每個林管局和林業研究實驗站都配備了資源級GPS接收機,它們主要用于森林災害監測和防治的飛機導航、林相圖的自動更新、林業作業的定位。值得強調的是,由于林務局可以接收軍方的P碼信號,所以可獲得極為精確的定位服務,從而激發了林業管理工作者運用GPS技術的極大熱情。在美國林區,現有73個基準站為各種差分處理提供校準數據。

美國、加拿大等西方發達國家都建立了以遙感技術為主體的森林健康監測體系,它主要利用航空和地面樣地調查相結合的方法,來監測和評估森林生態系統的健康狀況,主要采集和處理3種類型的數據。一是現狀監測,原來主要采用固定樣地調查,現在遙感和地理信息系統發揮著重大作用;二是評估監測,主要估測森林健康變化的范圍、程度和原因,現在的研究已經拓展到植物多樣性、土壤、木材碎片等因素的分析;三是宏觀生態系統監測,主要研究各種生態系統的組成。根據以上信息的處理,形成年度分析報告,并進入森林病蟲害預警系統,指導病蟲害的監測與防治。

三、“3S”在森林病蟲害預警中的應用

1、“3S”概述

“3S”是GIS、RS和GPS的統稱,即地理信息系統(Geographical Information System)、遙感(Remote sensing)及全球定位系統(Global Position System)的簡稱。在計算機及信息技術快速發展的推動下,RS、GPS與GIS結合日益緊密,為森林資源的宏觀動態研究提供了精確、快速、有力的分析手段。一方面,遙感技術為森林資源研究提供了大量多平臺、多時相、多波段信息源,使宏觀研究和動態監測有足夠的信息屏障;另一方面,地理信息系統技術強大的空間存儲、管理和分析能力使得遙感信息流得到廣泛應用。同時,地理信息系統中的數據庫為遙感分析提供了補充資料,與遙感信息復合可產生更詳細系統的信息。

2、“3S”在病蟲害治理中的影響

目前,隨著計算機的發展,“3S”技術在林業中的運用為森林病蟲害的預警工作帶來了幫助。森林病蟲害預警系統的構建,將以地理信息和森林資源數據為基礎,應用GPS、GIS和RS技術。使用全球定位系統,借助遙感進行資料的搜集,利用地理信息系統進行空間分析,以從RS和GPS提供的浩如煙海的數據中提取有用信息,進行綜合集成,使之有效地對森林病蟲害進行預測預報、災情監測和損失估算。在森林資源管理中,我們運用“3S”技術,建立起森林病蟲害數據庫,實現森林病蟲害逐小班數字化動態管理,使森林病蟲害的發生及其發展趨勢直觀的反映到每個小班。森林病蟲害預警系統,其實質是病蟲害信息處理及服務系統。盡管國內已有大量的數學模型應用于病蟲害的預測預報中,但目前開展的仍然是以時間尺度為主的預測預報。對于空間尺度上病蟲害的發生范圍,尤其是遷飛害蟲的異地預測仍然停留于對蟲源地、蟲情的定性分析上,所發出的預報只是面,與所應用的技術、手段也有很大的關系。地理信息系統技術的發展則為我們進行空間尺度上的預測預報工作提供了比較先進的手段。

四、森林害蟲預測預報專家系統的應用

現代模擬人類思維的專家系統科學的發展,使得預測預報信息化系統具有人類專家的推理和解決實際問題的能力。因此,在收集測報研究成果與生產實踐經驗的基礎上,與各大學和科研單位預測預報專家系統進行連接,是必要的。專家系統主要由知識庫、數據庫、用戶接口系統和推理機部分組成。知識庫系統包括所在林區各種蟲害發生期、發生量、發生范圍以及為害程度等方面的預測預報內容的專家知識,專家知識規則的聯系,采用類似常用的計算機算法語言的菜單驅動技術來解決。這樣,既可保持原有的邏輯關系,又可使規則相對獨立于系統。從而使得系統的咨詢內容能隨時刪改、擴充和更新,逐步完善、準確。數據庫系統用于害蟲測報中的初始資料和數據以及推理過程中得到的各種中間信息。本系統數據庫中的內容是通過用戶接口系統,由計算機提問,用戶(森林害蟲測報員或森林保護科技人員)回答的事實所咨詢的橋梁。對于本系統只要用戶啟動計算機,進入專家系統的運行狀態,計算機便在顯示屏幕上,按照知識庫中各種病蟲害測報規則的順序,對各條規則的所有條件逐一提問,等待用戶回答。用戶只要根據實際情況,在計算機鍵盤上按“Y”(代表Yes,中文意思是“對”)或“N”(代表No,中文意思是“不對”)鍵選擇。計算機便把用戶回答的事實自動存貯起來,作為數據庫中的數據,以供推理機作為推理判斷的依據。當所有條件都滿足后,屏幕即顯示出推理的結論,完成一次咨詢。一次咨詢結束時,屏幕底行顯示“Press the spallbar”,提示用戶按下空格,讓系統重新處于開始運行狀態。也可以連續按兩次R鍵,再次進行咨詢。推理機是一組程序,用于控制、協調整個系統。它根據實際輸入的各種蟲害存在情況的基本事實,利用知識庫中的知識,按一定的推理策略(本系統采用正向、精確推理),來決定測報方法或測報結果。其推理過程大致與人類專家的思考、分析、判斷與決策的推理過程相似。本系統咨詢迅速準確,并且咨詢結果可靠。本系統操作簡便易行。整個測報答詢過程中只要操作計算機鍵盤上的幾個鍵,不管用戶是否學過計算機,都能在短時間內學會操作使用。

五、結束語

綜上所述,信息技術應用于森林病蟲害測報工作具有非常大的優勢,所以,今后在森林病蟲害的測報工作中,要深入的挖掘信息技術的可利用點,從而將其優勢利用到森林病蟲害的測報工作中。

【參考文獻】

[1]劉鉉基,李克政.森林病蟲害預測與決策[M] .哈爾濱:東北林業大學出版社, 2010.45.

[2]薛賢清.森林害蟲預測預報[M].北京:中國林業出版社, 2011.11.

[3]湯金儀,王建瑞,莫肖斌.一種新型害蟲測報工具)昆蟲自動誘集器[J].植保技術與推廣, 2011, 21 (3): 9.

篇10

地理信息技術的應用在考綱中有四個考點:遙感(RS)在資源普查、環境和災害監測中的應用;全球定位系統(GPS)在定位導航中的應用;地理信息系統(GIS)在城市管理中的功能;數字地球的含義。縱觀近幾年的高考試題,立足于能力立意,著重考查考生分析、探究解決問題的能力。試題情境的設置并不局限于考點所規定的應用范圍,而是有所擴展,取材極其廣泛。考生備考時要對各項地理信息技術及其組合進行透徹理解和把握。

二、考點解讀

地理信息技術類試題的解答必須在理解3S技術的概念、工作原理、功能和應用范圍的基礎上進行,結合試題相關情境信息的提取,做到有的放矢。一項工作可用到一種或幾種3S技術,要認真審清題目,提煉題目中提供的有用信息。如某山區森林火災發生,著火地點的確定應用了GPS技術,火災范圍的動態檢測應用了RS技術,GIS技術可以對火勢情況進行分析和預報。

1.遙感(RS)。遙感是應用相關儀器從遠處獲得觀察對象信息的綜合技術。它的基本工作原理是利用裝在飛機或人造衛星等上面的光學和電子設備,接受地球上物體反射或輻射的電磁波,形成影像,再將影像傳回地面接收站,使用處理和識別設備對影像進行處理和分析,獲得地物的信息。

遙感的功能表現在能夠精確觀測遠距離、大范圍的地理事物,如地球影像、黃土高原影像的獲取;能及時、持久地檢測事物的發展變化,如對臺風、沙塵暴的發生發展和消亡進行動態監測等。可應用于測繪制圖、自然資源調查、環境與災害監測評價等。

2.全球定位系統(GPS)。GPS是美國研發的精密衛星定位與導航系統,具有海陸空全方位實時三維定位與導航能力,可以同時獲得地面點的經度、緯度、高程、速度。GPS由空間系統、地面監控系統和用戶系統三部分組成。其定位原理是:由已知空間位置的GPS衛星發射信號,在地面(或空中)的GPS接收機跟蹤接收GPS衛星發射的信號,測量信號從衛星到接收機的傳播時間,計算出衛星到接收機的距離。如果接收到3顆衛星信號,GPS接收機可以計算出接收機所在位置的經度、緯度和高程。若接收到4顆衛星信號,就可以獲得定位時間。若捕捉到四顆以上的衛星信號,就可以提高定位精度。若接收機不斷更新位置,就可以解算出移動方向和速度。

GPS可用于野外勘探包括測繪與資源勘探、交通運輸(車輛、船舶、飛機跟蹤、調度、路徑選擇等)、軍事(飛機、火炮、地空導彈、制導炸彈等)、旅游導航等領域。

3.地理信息系統(GIS)。GIS是以數據庫為基礎,在計算機軟硬件支持下,對地理數據進行輸入、存儲、管理、處理、分析和輸出的計算機技術系統。它一般由計算機系統、地理數據和應用人員三部分組成。GIS具有四項基本功能,即數據輸入與編輯、數據存儲與管理、空間查詢與分析,制圖與產品輸出。GIS依托這些基本功能,解決實際的地理問題。

地理數據有矢量數據和柵格數據兩種表示方法,如圖2所示:

GIS的數據分析方法有緩沖區分析和疊加分析兩種方法。可用于政府管理(公共設施、土地、交通、環保等)、公眾生活服務(生產、生活、出行等)、科研與國防應用等領域。

在3S技術中,遙感具有快速采集地理數據的優勢,為GIS提供多種類、多時相和大范圍的地理信息源,也使GIS實現資源與環境動態監測及數據庫的實時更新成為可能;GPS是地理事物和現象快速、精密定位的現代化工具,直接為遙感信息和地理信息的快速定位提供保證;GIS則為遙感信息的處理、分析和應用提供技術支持,GIS中存儲的電子地圖等信息可為GPS定位導航提供依據。3S技術具有互補性,它們有機結合,即RS和GPS向GIS提供或更新區域信息以及空間定位,GIS提供相應的信息查詢和智能化空間分析等重要功能,三者Y合構成相得益彰的現代地理科學技術體系。

4.數字地球(DE)。數字地球是美國提出的新概念,是指按照地理位置把地球上每一點的信息都儲存在計算機里,人們可以通過因特網查找和顯示所需要的任何信息。中國認為數字地球是對真實地球的數字化重現,是以多分辨率地球空間數據為基礎,以高速計算機網絡為信息通道,以虛擬現實為信息表達形式的現代化信息服務系統。中國數字地球由國家信息基礎設施、國家地理數據基礎設施和數字地球實驗室基地三部分組成。國家信息基礎設施主要是建設寬帶網絡、實現電話網、有線電視網與因特網相連接。國家地理數據基礎設施主要是建設全國的基礎地理數據庫,以及各專業數據庫,如數字地形、遙感影像、交通、水系、居民地等。數字地球實驗室基地負責技術攻關和應用示范,如數字農業、數字城市的建設。

三、題型回顧

例1 (2016年高考浙江文綜卷,第1~2題)云杉(亞寒帶代表性針葉樹種)分布與全球氣候變化密切相關。為研究北美洲氣候變化,用恢復歷史植物分布的方法,得到距今2.l萬年(圖3甲)、距今5000年(圖3乙)和距今500年(圖3丙)北美洲云杉主要分布區圖。讀圖,完成(1)~(2)題。

(1)云杉主要分布區北界的移動,反映了( )

A.甲到丙時期北美氣溫持續上升

B.乙到丙時期北美氣溫略有下降

C.甲到丙時期太陽輻射持續增強 D.乙到丙時期北美沿岸暖流加強

(2)運用地理信息技術得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布區圖,其研究過程是( )

①實驗分析并建立云杉主要分布區地理信息數據庫 ②運用GPS對野外采樣點進行空間定位 ③運用GIS分析和輸出云杉主要分布區地理信息數據

A.①②③ B.①③②

C.③②① D.②①③

【解題思路】該題組考查考生根據分布區圖提取信息、探究分析問題的能力。第(1)題,根據題干文字信息可知云杉是亞寒帶代表樹種,云杉主要分布區北界的移動反映了氣候冷暖的變化。結合圖中冰蓋的范圍變化可知,甲時期云杉主要分布區緯度最低,冰蓋范圍最大,說明此時期北美氣溫最低;乙時期云杉分布區北界緯度最高,說明此時期北美氣溫最高;丙時期云杉分布區北界介于三個時期中間,即丙時期北美氣溫低于乙時期而高于甲時期,同時聯想到太陽輻射增強或北美沿岸暖流增強都會使氣溫升高,結合其氣溫變化順序可知B項正確。

第(2)題,考查考生對相關地理信息技術原理及應用的理解。運用地理信息技術得到甲、乙、丙三幅云杉主要分布區圖,首先需要通過遙感得出云杉的分布區域,或通過野外實地調查,運用GPS對采樣點進行定位,再建立云杉分布信息數據庫,然后用GIS進行分析處理,輸出云杉主要分布區圖。

【參考答案】(1)B (2)D

例2 (2016年高考江蘇地理卷,第15~16題)圖4為某地區地理信息系統數據庫示意圖。讀圖,回答(1)~(2)題。

(1)以下圖層組合最適合用遙感(RS)技術獲取信息的是( )

A.①②④ B.①③⑤

C.③④⑥ D.②③⑥

(2)進行農業適宜性評價可以利用的圖層組合是( )

A.①②④⑤ B.②③④⑤

C.②③④⑥ D.①③⑤⑥

【解題思路】通過GIS疊加分析圖考查考生地理思維能力,需在理解3S技術原理的基礎上加以判定。第(1)題,遙感技術是從較遠的地方用電磁波獲取信息,圖中可以獲取信息的是居民點、水系和地形。土壤、巖層和地下水因易受地被覆蓋,靠電磁波從遠處不易獲取信息。

第(2)題,農業生產主要考慮的是水系、土壤、地形、水等因素,所以進行農業適宜性評價可以利用的圖層組合是②③④⑥,一般不考慮居民和巖層。

【參考答案】(1) A (2) C

例3 (2015年高考江蘇地理卷,第17~18題)圖5為某冰川所在區域遙感影像,圖6為根據1973年、2009年遙感影像提取的該冰川分布圖層(局部),圖中每個方格面積表示900平方米。讀圖,回答(1)~(2)題。

(1)圖5中甲點所處的地形是( )

A.山谷 B.山脊

C.沖積扇 D.盆地

(2)圖6所示區域冰川面積變化的情況是( )

A.減少了1800平方米

B.增加了1800平方米

C.增加了2700平方米

D.減少了2700平方米

【解題思路】第(1)題,根據遙感影像可知,甲地地勢較低,上部冰川相對較多且有沿此向下流動的趨勢,最可能的地形是山谷,A項正確;而山脊和沖積扇地勢較高、盆地中低周高,均不符合圖示情況,B、C、D項錯誤。第(2)題,根據圖中1973年、2009年冰川分布圖層(局部),圖中每個方格面積表示900平方米可以計算出1973年冰川面積為900×18=16 200(平方米),2009年冰川面積為900×15=13 500(平方米),則2009年比1973年減少了16 200-3500=2700(平方米),D項正確。

【參考答案】(1)A (2)D

例4 (2014年高考福建文綜卷,第1~2題)圖7示意新一代信息技術支撐下的智慧城市。讀圖,回答(1)~(2)題。

(1)地理信息系統為智慧城市建設提供( )

A.分析、管理空間信息

B.跟蹤動態定位信息

C.整合集成網絡信息

D.獲取實時通信信息

(2)智慧城市建設對城市發展最重要的作用是( )

A.調整地域結構 B.加速人口集散

C.擴大空間規模 D.提升服務功能

【解題思路】該題組通過GIS知識在生活當中的應用,考查考生分析解決問題的能力,第(1)題,地理信息系統在城市管理中通過計算機處理數據,對空間信息進行分析、管理,因此A項正確。跟蹤動態定位信息屬于GPS的功能,整合集成網絡信息是處理信息的環節,獲取實時通信信息是數據的收集,故B、C、D項均錯誤。

第(2)題,A選項調整地域結構和城市功能區布局有關;B選項加速人口集散往往與城市經濟發展水平高低有關;C選項擴大空間規模一般與城市經濟發展水平和速度有關,這些并非智慧城市建設所能直接產生的作用,只能說智慧城市的建設對地域結構的調整提供相關數據支撐,對人口集散、空間規模提供相關數據反映。因為智慧城市建設屬于數字地球范疇,或者說是屬于數字城市,是將城市的基礎設施、功能設施數字化,建立數據庫,并用高速通信網絡鏈接,實現網絡化管理和調控。能夠充分和高效的利用信息,使信息快速流動,可以提高對城市的管理效率,提高生產和貿易效益,擴大生產規模,提升服務質量,促進城市發展。故A、B、C項均錯誤。結合圖示可知,智慧城市包括智慧交通、智慧政務、智慧社區等,城市管理借助于GIS、云計算、大數據存儲與查,使得城市發展更加合理化,故智慧城市的建設對城市發展最重要的是為城市發展提供服務功能,故此題選D項。

【參考答案】(1)A (2)D

例5 (2013年高考江蘇地理卷,第3~4題)2013年4月20日,四川雅安蘆山縣發生7.0級地震。在震后救災中,北斗衛星導航系統(BDS)發揮了重要作用。BDS是我國自行研制的全球衛星定位與短文通信系統,是繼美國全球定位系統(GPS)和俄羅斯格洛納斯(GLONASS)之后的第三個成熟的衛星導航系統。據此回答(1)~(2)題。

(1)BDS在抗震救災中發揮的主要作用有( )

①提供災區的影像 ②統計災區的經濟損失 ③確定救災人員的位置 ④提供短文聯絡

A.①② B.①③

C.②③ D.③④

(2)蘆山地震與2008年汶川8.0級地震震中位置同處龍門山斷裂帶,但蘆山地震造成的損失較小,主要原因有( )

①震級較低 ②提前預報 ③防震意識強 ④救援及時

A.①②③ B.①③④

C.②③④ D.①②④

【解題思路】第(1)題,本題的關鍵在于材料中“BDS是我國自行研制的全球衛星定位與短文通信系統”,故③④正確,而①為遙感的主要作用;統計災區經濟損失,需要GIS的參與。

第(2)題,蘆山地震震級比汶川地震震級小,故①正確;地震的發生具有突發性,預報較為困難,不能提前預報,故排除②。在汶川地震以后,無論政府還是個人,抗震意識增強、反應及時,所以有效降低了蘆山地震的損失,故③④正確。本題涉及對考生推測能力的考查。

【參考答案】(1)D (2)B

四、命題預測

隨著信息化時代的到來,3S技術普遍應用于生產、生活、科研和軍事等各個方面,在國土勘探、資源調查、城市管理、旅游、交通建設等領域應用越來越廣泛。試題的取材內容豐富,情境創新度越來越高。但高考試題的命制是為了體現選拔性,考查考生地理素養、地理思維能力,即調動和運用相關知識分析、探究并解決地理問題的能力。從該出發點可知高考命題一定會采用生產、生活中與3S技術密切相關的試題情境,設計體現思維張力的試題加以考查。目前3S技術的應用熱點眾多,如我國各種自然災害發生范圍廣泛,城市洪澇現象嚴重,則利用3S技術對自然災害的動態監測、預報,對城市污水管網的設計;在城市管理當中智能交通的建設;精準農業的推行;我國東海、南海與周邊國家政治問題復雜,沖突摩擦問題不斷,則軍事領域對3S技術的依賴越來越強。美國末端薩德反導系統入韓,中國公開中段反導技術等,這些都可以成為命題的材料。故考生備考時首先要吃透3S技術相關原理和應用方法,然后培養自己運用知識解答問題的能力。

五.能力測試

1.用戶在智能手機上運行打車軟件,輸入目的地即可將信息發送給離他最近的出租車。打車軟件運用的核心技術是( )

A.數字地球(DE)

B.遙感(RS)

C.地理信息系統(GIS)

D.全球定位系統(GPS)

精準農業是由現代信息技術支持的現代化農事操作技術與管理的系統。讀圖8,回答第2題。

2.精準農業系統( )

A.依據植物生長模型,利用數字地球技術實施監測

B.依據產量分布圖,利用RS技術控制收割機轉向

C.依據施肥處方圖,利用GPS技術進行精準施肥

D.利用GIS識別田間雜草、害蟲,控制農藥噴灑量

我國某大學基于GIS(地理信息系統)的數字評估,完成中國某重要地理分界線(過渡帶)分布圖的繪制。讀“該分界線西段、中段、東段示意圖”(圖9),回答第3題。

3.GIS在繪制該線時的作用主要是( )

A.獲取相關地理空間信息

B.確定地理事物空間位置

C.空間數據的分析與應用

D.將相關信息立體化呈現

車厘子,即美國櫻桃。源于英文Cherries的音譯,原產于小亞細亞半島的安納托利亞高原。2010年昆明某生態農業開發公司試種車厘子成功。據此回答4~5題。

4.美國最適宜種植車厘子的地區是( )

A.佛羅里達半島 B.西部高原區

C.中央大平原 D.密西西比河口

5.該生態農業開發公司在收獲車厘子之前進行估產,主要用到的地理信息技術是( )

①遙感技術 ②全球定位系統 ③地理信息系統 ④數字地球

A.①② B.①③

C.②③ D.②④

圖10為我市某日地表溫度分布圖。讀圖,回答第6題。

6.獲取該地區地表溫度分布的方法是( )

A.GIS B.RS

C.GPS D.PS

岡仁波齊,位于東經81.3°,北31°,海拔6638米,是岡底斯山的主峰,冰川廣布。據岡仁波齊周圍景觀照片(圖11),回答7~9題。

7.對岡仁波齊海拔的測量,最簡便的方法是( )

A.GPS B.RS

C.GIS D.數字地球

8.在該區域,遙感技術可以( )

A.監測河流流速變化

B.調查冰川分布

C.測算冰川消融速度

D.預警地質災害發生

9.跟蹤研究該區域湖泊面積的變化需要運用( )

①GPS ②RS ③GIS ④數字地球

A.①② B.③④

C.②③ D.②④

10.圖12是車載導航儀面板示意圖,行駛中顯示的車頭朝向始終如圖示,指向標箭頭隨行車方向而轉動。據此回答下列問題。