遙感技術的類型范文
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【關鍵詞】急性心肌梗塞;急診冠脈介入治療, C反應蛋白質;瑞舒伐他汀,心血管事件,阿托伐他汀。
【中圖分類號】R541.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004—7484(2013)11—0002—02
急性ST段抬高型心肌梗塞是心內科常見的急危重癥,經皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention,PCI)為目前治療急性ST段抬高型心肌梗塞的重要方法,大量研究表明炎癥反應是影響急性ST段抬高型心肌梗塞、PCI治療預后的重要原因之一。高敏c反應蛋白(hsCRP)作為炎癥反 應中的標志性因子,在PCI并發癥包括無復流、心肌梗塞及支架內血栓形成、支架再狹窄的發生、發展過程中具有重要的意義。本研究旨在觀察瑞舒伐他汀及阿托伐他汀對急性ST段抬高型心肌梗塞患者PCI術后血清hsCRP的影響,探討其對支架植入術后減少炎癥反應的療效。
1資料與方法
1.1 一般資料
連續入選2012年1月~2013年6月廣西醫科大學第六附屬醫院入住CCU(以下簡稱“我院)連,發病12 h以內入院的急性ST段抬高型心肌梗塞患者。入選標準:①年齡35-80歲;發病12h以內,入院擬行急診PCI的STEMI患者,患者152例,均符合美國心臟病學會(ACC) /美 國心臟病協會(AHA)2000年制定的急性ST段抬高型心肌梗塞診斷標準, 且未行靜脈溶栓和入院 前8周內未服用過抗炎和調脂藥物。兩組患者在 臨床特點方面差異無統計學意義。兩組在年齡、性別、吸煙、 合并癥等方面差異均無統計學意義(P >0.05)
排除標準:①對他汀類藥物有過敏史或有嚴重 不良反應史活動性肝臟疾病及嚴重肝腎功能不 全;伴發惡性腫瘤。終止標準:①未行PCI干預的患者他汀藥物過敏肝酶升高5倍以上;受試者發生其他不良事件,研究者認為受試者必須 提前退出。
1.2方法
所有患者經急診-CCU-導管室路徑。患者入 CCU簽署知情同意書后瑞舒伐他汀 組術前到術后一個月一直給予服用瑞舒托伐他汀20mg/d,阿托伐他汀組則給予阿托伐他汀40 mg/d;住院期間兩組常規治療相同,均給予阿司匹林、氯吡格雷及低分子肝素,根據患者情況給予血管緊張素轉化酶抑制劑/血管緊 張素受體拮抗劑(ACEI/ARB)及p-受體阻滯劑,兩者常規治療方面差別無統計學意義。 P CI經橈動脈或股動脈入路,采取僅處理梗死相關血管的策略。
1.3隨訪
門診隨訪記錄患者PCI術后30d內的MACE (所有原因死亡、心臟原因死亡、再發急性心肌梗 死、耙血管再重建)和藥物不良反應。
1.4觀察指標
術前、術后24小時、術后1周及術后1月兩組患者血清hsCRP水平, PCI術后30d內的MACE發生 率。
1.5 統計學方法應用SPSS11.0統計軟件進行統 計分析,計量資料以均數士標準差(:一± d表示,并進 行正態分布檢驗和方差齊性檢驗,多組間不同時點 的比較采用重復測量的方差分析。P
2 結果
結果入院時(術前)兩組間患者的hsCRP水平比較差異無統計學意義(P >0.05),分別為 hsCRP(7.6±2.4) mg/L、( 7.5± 2.5) mg/L。兩 組急性心肌梗塞患者術后 24 小時與術前比較,血清 hsCRP水平均有明顯升高(p0. 05)。PCI術后1周和術后1月時,兩者hsCRP水平均明顯降低,與阿托伐他汀組比較,20mg瑞舒伐他汀組hsCRP水平降低更明顯,差異有統計學意義 (P 0
2.1瑞舒伐他汀組院內亞急性支架內血栓形成1例 (1.3%),阿托伐他組組院內心源性休克死亡2例 (2.6%),心血管事件發生率兩組相比差異無統 計學意義(P >0.05)。完成本研究的患者術后30 d 均未出現MACE。
2.2不良反應在1個月的隨訪期間內,兩組患者 未出現肌病、肌溶解等不良事件。無l例退出或終止試驗。
3 討論
急性心肌梗塞是心內科常見的急危重癥,是發生心血管事件甚至猝死 的主要原因。其發生機制主要是動脈粥樣硬化不穩定斑塊破裂,引起血小板黏附、聚集和凝血因子激活、血栓形成,從而引起冠脈阻塞、心肌缺血、壞死,而斑塊的破裂和斑塊的炎癥反關系密切。經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)為目前治療急性心肌梗塞的重要方法,而經皮冠狀動脈并發癥包括介入術后支架內血栓形成,支架再狹窄、術后無復流等是影響其遠期療效的主要問題之一。介入治療時擴張球嚢擴張和支架的機械刺激損傷內膜,引起炎癥反應,激活凝血系統、引起血栓形成。各種炎癥因子的作用不盡相同, Hs-CRP是由肝細胞分泌的一種急性期蛋白,是非特異性炎癥反應的標志物,hsCRP 的升高與炎癥的活動相關并與動脈粥樣硬化斑塊的穩定性相關,hsCRP可作為急性心肌梗死的炎性標記物,可預測斑塊不穩定性,故 hs-CRP被認為是急性冠狀 動脈事件發生的強有力的、獨立的預測指標。其在支架內再狹窄的發生、發展有重要的預測意義。大量研究表明他汀類藥 物調脂作用外能夠抑制不穩定斑塊的炎性反應、修復和 改善內皮功能、抑制血管平滑肌細胞增殖、穩定粥樣 斑塊和防止血栓形成等多種功效。瑞舒伐他汀和阿托伐他汀不但具有強效降脂作用,還具有穩定易損斑塊作用,從而改善了心肌供血,減少了心肌的 損傷和壞死。
本研究證實瑞舒伐他汀和阿托伐他汀對急性心肌梗塞患者PCI術后血清hsCRP的影響,兩者均具有明顯的抗炎作用,對支架植入術后減少炎癥反應起到積極作用。PCI術后1周和術后1月時,與40mg組阿托伐他汀組比較,20mg瑞舒伐他汀組hsCRP水平降低,瑞舒伐他汀治療可使急性心肌梗塞患者急診冠脈介入術后的炎癥因子水平明顯降低,20mg瑞舒伐他汀較40mg具有更明顯的抗炎效果,可更明顯減輕急性ST段抬高型心肌梗塞介入治療患者炎癥反應,從而可能減少支架內血栓,支架再狹窄、無復流等并發癥的發生,減少心臟不良事件,從而改善患者預后。在減少心血管事件和改善預后方面,兩者都有積極的作用。瑞舒伐他汀較阿托伐他汀組更明顯,但兩者比較并沒有統計學差異,這是否和本試驗觀察期過短或病例數過少有關,需要進一 步的研究。
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關鍵詞:遙感技術;地質找礦;應用探討
隨著找礦相關技術的快速發展,地質找礦事業得到了蓬勃發展。遙感技術是找礦過程中的常用現代信息化技術,大幅度提高了找礦的質量以及效率,因此,被相關行業人士大力認可。為了更好地幫助人們認識遙感技術在找礦過程中的作用,對遙感技術在找礦中的應用進行了分析。
1 遙感技術
遙感技術也就是指通過電磁波、紅外線以及可見光等來對目標物進行探測,從而對遠距離的數據信息進行采集。而且隨著科學技術的不斷發展,人們也將許多先進的科學技術應用到遙感技術當中,這就使得遙感技術的應用效果得到進一步的提高。其中計算機信息技術的應用,已成為現代遙感技術的主要應用手段之一,它有機的將傳統的地質調查方法和遙感技術相結合,這就使得人們在礦產調查的過程中,其應用效果得到了進一步的提升,進而促進了我國礦產行業的發展。
2 遙感技術在地質找礦中的應用
遙感技術在地質方面的應用一般都是以地質制圖為主,對當地的地質情況進行詳細地再現,從而為地質找礦提供重要的探尋數據。通常狀況下,遙感技術在找礦中的應用主要分為兩類。一類是直接應用,另一類則是間接應用。
2.1 直接應用
遙感技術在地質找礦工作中的常見應用有遙感蝕變信息提取法,其主要是:利用巖漿熱液對圍巖結構造成的改變提取相關的信息。當巖漿或氣水熱液作用于圍巖時,會使得圍巖出現“蝕變”,這種產物同成礦的種類、成分以及類型都有著內在的必然聯系。一般情況下,圍巖蝕變產生的實際范圍要遠超過礦化的范圍,而且,蝕變類型的不同變化和金屬礦化的空間位置存在一定的規律性,所以,圍巖蝕變能夠成為地質找礦的重要標示。
第一,圍巖蝕變主要是由原巖同熱液相互作用形成的最終產物,其主要的種類有:絹云母化、云英巖化以及硅化等。第二,有效實現地質有用信息的提取。當一些地區的地貌出現一定的變化時,當地的電磁波形成的反射或透射都會相應發生一定的變化,而電磁波是遙感技術地理信息的主要載體,同時,地質體的光譜特性以及內在的一些物理特性和化學特性都具有一定的關聯性。當地質結構出現了重大變化時,便會導致地質體內部的不同波長的光子出現一定的變化,例如,吸收性和反射性都出現了不同變化。相對來講,巖石礦物本身的化學以及物理成分相對穩定,其在光譜吸收等方面亦是較為穩固。光譜的產生主要是因為:物體內部的離子以及原子外層電子的振動和轉動,不同的電磁輻射來自于不同的礦物質。所以,借助遙感技術中的波譜儀就可以對這樣的光譜曲線進行測量,并通過光譜對比,分析出樣本為什么類型的礦物質。這種方法是當前最為有效的找礦方法中的一種。第三,現今使用的遙感技術多數都是借助航空航天技術在高空對地表物質的光譜特征進行接收,在實施的過程中,很容易因為云層、水體以及植被等物質出現一定的測量誤差,所以,在蝕變礦物信息提取過程中,應該對可能產生干擾的光譜信息進行詳細分析,以便于最大效果地降低干擾作用。當前,遙感礦化蝕變異常信息提取的主要方法包括:主成分分析法以及光譜角識別法等。
2.2 間接應用
2.2.1 提取地質構造信息
一般情況下,地質礦產主要是由各種地質構造的不同運動產生的。例如,火山或地震活動等。通常情況下,礦產的分布主要集中在各種地質構造邊緣位置或產生變異的部位,很多重要的礦產主要分布在不同板塊的結合位置或鄰近邊界的地帶。從形成時間上分析,其同地質構造的運動時間是保持同步的,礦床的分布會因為地質構造運動的變化而產生變化,并且,呈現出了帶狀分布。借助遙感技術從事找礦工作,主要就是利用這一特征進行尋找工作。如,在礦物質的形成范圍,借助線性影像對對應的信息進行高效提取,同時,還可以對火山結構以及盆地等地質影像資料進行科學分析,并從其中提取出找礦需要的有用信息,從而結合相關的影響因素,綜合評定礦物的儲備以及類型等相關特性。
2.2.2 植被波譜特征應用
通常情況下,礦場周邊的地貌植被與所含有的礦物質具有一定的關聯性,例如,金屬元素隨著時間的不斷累積,會生成一定的微生物群落,而微生物同地下水等自然環境相互作用,會對地表的土層產生一定的作用,從而使得地表出現一定的變化。地表的各種植被在吸收了含有金屬元素的營養物質后,會發生一定的異變。當大面積出現異變后,借助遙感技術對相關的信息進行有效地提取,從而分析出具體的金屬元素,并借此判斷該區域的礦物質儲備等情況。
3 結束語
近年來,遙感技術已經日益成熟,并且,在多種行業得到了更為廣泛的應用。有效地推動了各行各業的迅猛發展。隨著經濟建設速度的不斷提高,地質找礦工作的效率已經成為了人們關注的熱點。遙感技術在地質找礦中的運用,有效地提高了地質找礦質量以及數量。
參考文獻
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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
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關鍵詞 遙感技術;地質環境;調查應用
1.進行礦山地質環境調查的必要性
20世紀90年代初,人們并沒有認識到礦山環境的重要性,并不會積極主動地對其進行調查、評價與保護。隨后發展到中期階段時,隨著國土資源部的成立以及相關采礦技術的迅速發展,人們開始意識到對礦山環境進行調查與保護的重要性,遙感技術也由此產生。與發達國家相比,我國礦山環境中的遙感技術雖然應用時間較為落后,但是發展水平卻十分迅速,遙感不論是在探測范圍、使用周期還是資料獲取方式、獲取素材等方面都具有十分突出的優勢,極大地推動了礦山環境調查的效率。
我國地域遼闊,礦山資源十分豐富,但是實際的礦山地質環境卻存在很大的差異。因此,在進行正式的采礦工作前必須要對當地的地質情況進行認真的考察。同時,近些年我國的礦山地質逐漸暴露出一些問題,在一定程度上制約了開采效率。所以必須要對地質環境進行調查。
2.我國礦山地質環境中存在的問題
2.1資源問題
1)耕地資源與林地資源。在實際的調查中發現,礦山開采行為對當地的耕地及林地資源造成了嚴重的破壞作用,露天環境中大量的固體廢棄物肆意堆積在一起。盡管國家制定了明確的固體排放標準,但是從現場情況來說其并沒有起到真正的約束作用。一方面,這些廢棄物由于無法得到合理的安置,所以會占據部分的林地與耕地空間,對其造成一定的破壞;另一方面,由于環境的不斷作用,這些堆積物長此以往會散發出有毒的氣體,影響到了農田的肥力,使得農作物無法茁壯成長,最重要的是還會威脅到周圍居民的身心健康。
2)地質古跡及景觀。像地質古跡及自然景觀都屬于不可再生資源,所以一旦遭受到任何破壞作用,都很難在恢復到原有的面貌。盡管現階段,可以借助一些科技手段進行修復,但是其對于人力、物力、財力的要求是十分巨大的。在對礦山地質環境的實際調查中發現,這種破壞現象十分嚴重,很多地方的自然遺產都受到了不同程度上的破壞。因此,相關調查人員更應該提高認識,不斷修正開采設計方案。
3)煤炭資源。各個地區的煤炭分布情況及存儲情況存在一定的差異,在實際的調查過程中,由于相關工作人員的失誤,所以導致對煤炭的開發行為并不合理,沒有最大程度上利用煤炭資源,造成了嚴重的浪費。
2.2地質問題
1)滑坡災害。滑坡作為一種常見的地質災害,對于礦山地質環境的影響也是不容小覷的。在實際的調查中發現,滑坡現象主要是從兩方面原因所造成的。一個是過度的露天開采,一個是固體廢棄物產生的堆積斜坡。尤其在雨水頻發季節,這種現象造成的危害是十分巨大的。輕則堵塞交通線路,重則造成人員的傷亡,必須要引起足夠的重視。
2)地表災害。這種類型的地質災害對道路地基的破壞作用最大,嚴重時會使得地面出現漏洞問題。這主要是由于在開采過程中使用井工倉儲式的開采工作方式或者超強度的開發行為,再加上對地下水的過度引用,都加劇了地表的變形速率,威脅到了地質平衡狀態,使得地面出現了不同程度的沉降問題。
3)地表裂縫災害。這種現象對于環境的破壞作用更為強烈,主要也是由于不合理的開采行為所導致。裂縫的實際長度最多可達數千米,一旦發生將會造成永久性的破壞,基本是不存在修復的可能。這對礦山上的一些基礎設施比如鐵路、盤山公路等地基造成了巨大的破壞,影響了正常的使用行為。
3.遙感技術在礦山地質環境調查中的應用
針對上述存在的問題,必須將遙感技術不斷應用到礦上地質環境的調查中。及時發現問題,解決問題,提高礦山開采效率。
3.1將遙感技術應用到對損壞資源的探測中
首先,在利用遙感技術進行調查時,必須要確定一個監測因子。選擇礦石和自然景觀是兩種常見的類型。在實際工作中,一方面遙感技術極大地提高了監測的范圍和效率。比如,通過一定的技術手段,它能夠準確的找到損壞資源的實際位置,也能及時監測的塌陷的坑洞;同時,多光譜數據功能也是遙感技術一個突出的優勢,它主要針對的是固體廢棄物,能夠對其構成成分以及空間分布進行準確的判定。在遙感技術的諸多功能當中,最重要的一項莫過于高精度的DEM功能,在對礦上環境進行調查時,采用該項技術能夠獲取有效地礦的地形情況及特征,并將其以數據圖形的形式呈現出來,將人為失誤的影響降到了最低。
其次,在進行礦藏資源的開發時,必須要充分考慮煤礦的不同程度上的熱量輻射情況,以此將資源的浪費降到最低。而遙感技術則能夠將及時有效地分辨出熱量輻射等級,使得區域的礦藏類型的更加突出。這為相關的工作人員提供了理論依據,能夠根據具體的圖像進行針對性的調查,將環境的損害降到最低。
3.2將遙感技術應用到對地質災害的監測中
1)在滑坡災害中的應用。與其他類型的地質災害監測所不同,遙感技術在該類型的地質災害中發展的比較成熟,監測經驗也是比較豐富的。在實際工作中,主要從兩個方面進行監測,一個是對災害主體而言,再一個就是針對于災害主體涉及到的相關信息。它以地形地貌覆蓋以及影像光譜信息為技術支持,在人和設備的相互協調作用,使得系統能夠及時將災害主體及具體信息及時呈現出來,極大地提高了施工操作效率。同時,遙感技術能夠及時將斜坡類地質災害分辨出來,像一些專業的遙感技術人才,能夠根據遙感圖像判定出礦山中的地質災害類型、規模及分布位置,提高了調查水平。
2)在地表災害中的應用。傳統的監測方法要求調查人員必須深入實際的礦山環境中,但由于地形地貌的限制,所以這種方法的可操作性并不理想,而遙感技術的應用大大提高了監測效率。它根據雷達波相位差原理,能夠將礦山中的物質以SAR影像的形式呈現出來,有效規避了大氣效應的干擾,受到了人們的廣泛青睞。其次,遙感技術還能實現對地裂縫的監測。反應在圖像上是灰色細條狀的形態。
3.3將遙感技術應用到礦上地質災害的評估及預警
易發區、危險區以及預警是三種常見的遙感監測等級,這主要是由于從礦山地質災害的形成到發生,遙感技術都能實現對其的監測所導致的。在進行危險等級評估及安全預警時,應該重點關注裂縫、斜坡以及地表變形等常見的地質災害類型,選取合適的監測因子,借助于地理信息系統技術、多期遙感影像監測技術等科學全面的評定危險等級,并根據獲取的圖形信息及時判定災害隱患,從而可以及時制定一定的處理措施,降低地質災害的損害程度。尤其是在大力推進科學發展戰略的今天,要想實現礦區居民與周圍環境的長遠發展,就必須要重視對地質災害等級評估和預警,充分發揮遙感技術的優勢。
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[關鍵字] 遙感技術 城市規劃 遙感數據
[中圖分類號] TU984 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-1-110-1
0 引言
遙感技術已經有了長期的應用歷史,目前已經比較成熟,它在幫助我們了解城市基礎資料的時候屬于非常有利的手段,因此如果將其應用到城市規劃中必然有非常好的效果。基于此,本文關于這方面的研究具有一定的實踐指導作用。
1 遙感技術和遙感信息概述
1.1 遙感信息
遙感技術是當前發展非常快的一項技術,在這一技術中主要利用星載以及機載傳感設備對地球的圖像信息進行獲取,在經過相關的分析及處理之后,對目標對象的空間位置、自然屬性、類別以及幾何性質等信息進行提取,正是這些信息實現了數字地球基本空間數據來源的構建。
1.2 處理方法
計算機圖像分析以及處理是遙感技術中最重要的組成部分,為了能夠更好的對遙感圖像上城市的各種信息進行處理,一般經常使用的圖像處理法有:糾正、鑲嵌、融合、波段比值、信息增強、組合、監督及非監督分類、小波分析、人工神經網絡、主成分分析等,這一系列方法的主要作用是實現對圖像光譜信息以及空間處理信息的有效突出。
|1.3 主要手段
對于遙感技術來說,其具有信息更新速度快、經濟、動態以及快速等特點,獲取遙感信息能夠對城市的規劃及管理提供非常多的基礎性資料,而且這些資料的同一性非常強,對城市地理信息系統的建立起到了很大的促進作用。
2 城市規劃設計中遙感技術的應用
2.1城市規劃中應用遙感技術的層次分析
首先,一般來說,第一層次為規劃日常工作中遙感影像數據的應用。舉例來看,比如城市的總體、分區以及詳細規劃中,把遙感影像圖當做基礎圖件可以在很大程度上降低現狀調查的盲目性及滯后性。
其次,第二層次主要是為新技術應用以及規劃專題研究提供支持。舉例來說,遙感信息的影像信息資源非常豐富,而且綜合性比較強,這就可以和計算機圖像處理技術進行結合,進而對影像信息進行提取。
2.2遙感數據的整合以及數據庫的建設
在對遙感數據進行整合的時候主要從以下兩個角度出發:將資料整合入庫;利用應用的思路對數據進行整合及梳理。另外,由于數據庫具有很強的完整性及系統性,也會對此工作的長期開展奠定比較好的基礎。
3 城市綜合調查中遙感技術的應用
3.1 地形圖測制
在城市的規劃及建設過程中,地形圖屬于基礎土建,一般我們會使用3到5年的時間完成一次地形圖的更新。而高空分辨率衛星遙感資料則可以用于中、大比例尺地形圖的測制工作中,整體具有比較快的更新速度以及精度。
3.2 影像圖制作
雖然通過遙感資料能夠對地形圖進行快速而精確的測繪,但是對于當前的城市來說,其變化速度是非常快的,往往導致測繪的成果難以滿足城市規劃的需求。另外,地形圖的直觀性相對來說較差一些,而且不能夠對綜合信息進行反應,也不可由同一基準面上對城市發展狀況進行真實、宏觀的描述。因此實際的工作中遙感影像地圖往往能夠發揮出更大的作用,為規劃、園林、交通、土地、環保以及水利等方面的工作提供基礎資料,具有非常高的實用價值以及效益。以當前來看,城市影像地圖主要可以分為以下三種:正射影像地圖、光學糾正影像地圖以及專題影像圖。
3.3 城市用地以及建設現狀分析中的應用
通過遙感技術,能夠將城市的用地現狀進行迅速的獲取,因此,配合不同時間的遙感數據就可以準確、客觀的對城市建設成就進行了解,并實現城市用地發展趨勢的動態分析,為城市規劃提供準確的依據。
4 遙感技術在城市規劃應用中的限制及對策
4.1 高分辨率遙感數據的缺乏
首先,對于我國的城市來說,用地往往具有很強的密集性,而且交叉分布的情況非常嚴重,加之以往的工作中沒有進行科學而嚴格的規劃,導致很多類型不同的用地會緊密的挨在一起,嚴重的時候還會存在混合交叉的現象。其次,我國城市中,類型不同的城市用地之間也缺乏明顯的對比。以上兩點問題都導致了高分辨率遙感數據的缺乏。
4.2 對于遙感技術的認識以及掌握還存在較多的不足之處
客觀來看,遙感技術和城市規劃屬于不同的兩個學科,如果要想做好跨學科綜合利用務必要進行進一步的推廣及完善。而在城市規劃的過程中,規劃師往往并不對遙感技術非常了解,缺乏對遙感技術廣泛應用空間的認識,這就導致城市規劃中遙感技術的應用受到限制。
4.3相關對策
首先,我們要在城市基礎地理信息中列入遙感影像數據,使其成為一個重要的組成部分;其次,要對使用影像圖做規劃成果背景圖的行為進行鼓勵;第三,對于一些大城市,要設置相關的部門對影像資料進行獲取及供應;第四,加強遙感技術方面的培訓,構建出遙感技術專業隊伍;第五,善于利用一些專業性遙感應用機構,使其能夠為城市規劃提供技術方面的支持。
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【關鍵詞】遙感,地質勘測,煤田地質
1引言
隨著遙感技術的快速興起,遙感地質勘測已經得到全面推廣,也得到了實際工作單位的認可。很多人開始研究遙感技術在煤田地質勘測中的深入推廣及應用,并取得了一定的效果。利用遙感技術進行地質的測繪與勘探是非常有必要的,而且也是非常有效的技術手段。由于遙感技術具有很多的優點,且在配合相關的高新技術,使得遙感技術能夠貫穿于煤田地質勘測工作的全過程中,將遙感技術應用在煤田地質勘測中具有非常廣闊的發展前景。能成倍提高了煤田地質勘測工作的社會和經濟的效益。
2遙感技術
遙感技術是指從高空以及衛星星座的各種平臺上,通過非接觸的方式,利用紅外線、可見光、紫外線、微波等探測手段,獲得遙感影像數據資料。通過對被探測物體的光譜特性、影像特點、圖形圖像特點,利用目視判讀、計算機圖像分析、計算機輔助波普分析等方法進行數據信息處理。從而識別探測對象的性質和運動狀態,數量質量特征等信息。該手段獲得數據通常利用GIS數據處理軟件進行處理和分析,已獲得直觀的或直接的數據信息。
可獲取大量的信息數據。利用遙感技術能夠成功的獲取大范圍的地理數據資料,通常遙感數據獲取往往使用的飛機甚至衛星,其飛行高度比較高。同時也可以飛行較低的高度,以獲取更高分表率的遙感數據。因此,遙感技術能夠覆蓋很大的范圍,也可以獲得高分辨率的高清數據,進而能夠獲取大量數據信息。
獲取信息速度快。遙感技術最重要的特點就是其獲取數據信息的速度非常快、更新周期非常短。遙感衛星可以快速的獲取其所經過地區的各種信息和資料,并對原有的資料和信息進行及時的更新;利用無人機進行航拍技術獲得實時的動態數據,可以實現地質災害動態監測等實時獲取信息任務。
限制條件少。遙感技術在進行地質測繪時,受到的限制條件比較少,只要太空云量較少,大氣透射性好就可以進行遙感數據采集。在煤田地質勘測中能夠廣泛應用的一個主要的特點。由于遙感技術脫離了地面的限制,無需控制點、無需通視、無需接觸。因此,在進行地質測繪時,完全不受地面條件的影響,獲取遙感影像資料更加的方便快捷。
獲取信息方法多。遙感技術不但能夠獲取大量的煤田地質勘測信息,而且具有非常豐富的獲取數據信息的方法。在利用遙感技術進行煤田地質勘測時,可以根據具體的地質條件和相關要求,選用不同遙感儀器以及不同的波段。已獲得不同地質條件的數據信息。同時利用獲取數據可以應用到地質的災害調查、區域地質的調查及礦產資源勘查等方面。
3煤田地質勘測中的遙感技術
遙感影像定位。遙感影像定位技術在煤田地質勘測中的應用,衛星遙感技術所傳輸的圖像信息能夠清晰的分析出含水層構造的邊界,對于了解當地的水文分布具有重要的作用。如在地下水的勘察過程中,地質人員首先應對該地的地貌特征等進行分析,以準確獲得水文分布規律做好前提工作。利用衛星遙感圖像、航空相片以及其他的信息影像數據,分析地下水的形成、儲存以及流量變化和流動趨勢等信息,并進行詳細的勘察。因此,通過對衛星遙感定位技術所獲得的信息進行分析研究,能夠在較短的時間內得到準確性較高的水文地質規律。
此外,遙感影像定位技術在地震災害中的也有廣泛應用。遙感影像定位技術在地震中的應用還體現在獲取地震后的災害后的具體情況,對賑災搶險等決策提供一手準確的數據資料。利用遙感影像定位技術可以有效的偵測到地形和地質的內部構造,就可以掌握地震的地質構造類型。因此,可以對地震進行有效的環境分析研究。可以有效的預測地震發生的地質內部的變化情況,得到一定的信息反饋,這樣就可以根據地震發生之前內部地質的變化情況,及時對地質構造、內部構造進行分析研究,也可提高地震預警預報的高效性。
優化勘測方案以及勘測路線。在進行野外地質觀測方案的選擇時能達到事半功倍的效果:利用遙感影像的微觀和宏觀分析,對地質勘測路線進行合理的選擇和布置。能很好的控制煤田地質勘測范圍,在分析地質體和地質構造的空間分布過程中,對地質勘測測區附近不同地質體和地質構造的遙感影像特征,及其相互關系進行仔細的研究和分析,可以清晰的確定地質體的劃分地質特征;根據地質勘測測區事先建立好的遙感地質解譯標志進行三維遙感影像分析。地質觀測的路線一般布置在通行條件最好,且能夠穿越最多的遙感影像巖石地區;地質測量的路線一般以垂直于測量區線路方向的穿越路線為主,適當加以追索路線。當巖性巖相變化比較大時,地質體的延伸走向關系不清楚,為了解某些巖石的接觸關系、礦化帶和巖石構造現象的空間延伸情況等,只依靠穿越路線達到目的有一定難度時,此時,可以利用遙感影像進行追索路線布設,非常方便和快捷。
遙感影像測繪地質圖。地質圖的繪制可以利用影像技術來實現。利用衛星遙感圖像傳送信號,這樣不僅可以得到精確的信息地面信息,而且對于掌握各階段的地質情況也十分有利,這也更加精確的繪制地質圖。地質勘測是一項比較綜合性的工作,數據的得來主要是依靠影像數據信息進行實時監測。將遙感影像數據息進行深入分析研究,能夠在較短時間內獲得準確度的地質數據,利用這些數據繪制地質圖將非常方便有效。
煤田勘探的三維地質模型重構。利用煤田勘探所涉及到的遙感資料、地面采樣資料、鉆孔資料、地震剖面(或三維地震)以及電法、重磁等物探等資料,建立煤田勘探的三維地質構造模型,可以直觀的反應煤田勘探效果。同時可以直接量測相應數據,對煤田開采等決策性工作提供形象直觀數據。此外,煤田地質勘探具有原始資料數據來源種類繁雜、數據類型異構、采樣數據的三維空間位置重要等特點,特別適合于用具有三維地質建模功能的三維GIS(地理信息系統)來進行管理。
煤田勘測三維可視化及動態監測。與傳統的煤田地質勘測方法相比,遙感技術在煤田地質勘測主要是利用遙感圖像三維可視化及遙感影像動態分析技術。在布置專門的追索路線,利用遙感圖像三維可視化和遙感影像動態分析方法則就很容易實施。
4結語
隨著遙感技術在測繪行業的不斷擴展,與測繪相關的行業也得到了快速發展。遙感技術在煤田地質勘測中已經得到了應用,但是應用的不夠深入,相信隨著遙感技術,地理信息技術的不斷發展,遙感技術在煤田行業的應用會更加深入更加廣泛。
參考文獻:
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關鍵詞 遙感;應用;發展趨勢
中圖分類號TP75 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)68-0209-02
1 遙感的定義與分類
1.1 遙感的定義
遙感,從廣義來說泛指各種非接觸、遠距離探測物體的技術;而本文談論的遙感是指電磁波遙感,即狹義的遙感,其定義是:從遠距離、高空以至外層空間的平臺上,利用可見光、紅外、微波等探測儀器,通過攝影掃描、信息感應、傳輸和處理等技術過程,識別地面物體的性質和運動狀態的現代化技術系統。
1.2 遙感的分類
按照研究對象遙感可分為資源遙感與環境遙感兩大類[1],資源遙感以調查自然資源狀況和監測再生資源的動態變化為主。環境遙感則是對自然與社會環境的動態變化進行監測并做出評價與預報的統稱。此外,按照應用空間尺度遙感可以把遙感分為全球遙感、區域遙感和城市遙感三種類型。
遙感是一門綜合性的技術,它涉及地理學、測繪學、計算機科學與技術、規劃管理等許多學科。它的概念和基礎是物理學、測繪學、地質學、地理學;它的技術支撐是航天技術、計算機技術和圖像處理技術。伴隨著航天技術的不斷進步,空間遙感對地觀測獲得了巨大的發展,可以預計,在今后的遙感發展過程中,全方位、全覆蓋、多角度、高分辨及高時效的遙感觀測系統,將會被廣泛的應用在各個領域的調查研究工作中。
2 遙感應用
遙感的應用已從上世紀早期單純的軍事用途擴大到現代生活的各個方面,如土地管理、氣象預報、全球變化研究、災害監測、資源調查與動態變化監測、生態調查、旅游、交通等各行各業,成為服務人類現代生活的重要高科技手段之一。
2.1 遙感在土地資源中的應用
遙感技術是土地資源狀況調查評價與動態監測的重要技術手段。隨著遙感技術在空間識別、地物波譜識別和變化時間識別方面能力的提高,土地遙感正在成為遙感科學的重要分支。我國歷來對國土資源十分重視[2],特別是自國土資源部成立以來,非常重視土地資源的動態監測工作,從1999年開始,遙感監測工作作為國土資源大調查的重要組成部分,連續16年,每年開展對全國重點地區的遙感監測。
土地遙感的應用領域包括[1]:監測建設用地變化趨勢、布局及規模;為土地資源管理提供現勢基礎資料;輔助檢查土地利用總體規劃執行情況;復核土地變更調查;輔助開展土地變更調查;輔助開展土地利用現狀圖更新;基本農田保護區監測;配合土地執法檢查。
2.2 遙感在礦產資源中的應用
不論用什么方法找礦,了解礦床形成過程和成礦原理都是非常重要的,遙感找礦也不例外。在漫長的地質年代里,沉積、巖漿及變質三大類巖石也在不停地進行轉化,在地質構造等作用下,可以在不同類型的巖石中,形成由各種不同的金屬礦物和非金屬礦物富集而形成的各種礦床,而遙感影像能夠真實
地記錄地球表面三大類巖石的光譜與紋理特征。同時,采用遙感技術圈定各類構造形態、色異常等現象,對于礦產調查、圈定成礦遠景區、成礦預測也有著重要的指導作用。遙感技術尋找油[3]是通過提取遙感影像的烴類微滲漏信息來預測油區的烴類微滲漏暈以其特有的波譜特性可以被遙感技術檢測,從而實現油氣預測,這也是遙感技術直接找油的原理。
2.3 遙感在城市建設中的應用
城市是一個時代經濟、社會、科學和文化的匯聚點,在全面建設小康社會中,我國城市化速度還將加快。遙感在城市建設中應用主要為以下三個方面:1)城市景觀結構調查。土地是城市賴以存在的物質基礎,城市遙感首先就是調查城市土地利用狀況,提供工商業、文化、交通、綠地和水體的分布和面積;2)城市道路規劃與交通環境分析。低空航空攝影[4]對全市車流的瞬時調查,就可以幾乎同時測出各個路段和交叉路口的機動車和自行車的車流密度,編繪出主要道路交叉口的車流量圖,既簡便易行,又準確可靠,在交通管理、道路拓寬和過街橋、立交橋選址等方面,都能夠發揮作用;3)城市環境污染調查。受污染損害的植物[5],葉片葉綠素降低,在彩色紅外像片上紅的成分減少,污染程度通過影像色調的變化被記錄下來,再參考樹木缺株、形態或冠幅變小的程度,就可以繪制出分輕、中、重三級的污染程度。
2.4 遙感在海洋領域的應用
海洋遙感[6]是指以海洋及海岸帶作為監測、研究對象的遙感,包括物理海洋學遙感、生物海洋學、化學海洋學遙感與海水監測、海洋污染監測等。海洋遙感大幅度提升了海洋調查技術水平,與其余調查手段相比,具有很明顯的優勢。如:不受惡劣自然條件的限制、拓展了海洋調查的廣度、能夠實時長效的進行檢測、龐大的信息獲取量以及應用范圍的多樣性。
2.5 遙感在氣象中的應用
氣象衛星的出現,為人類自上而下觀測大氣層和地表、生態的變化提供了一種新型可靠的手段,由此應運而生的衛星氣象[3]成為大氣科學發展史上又一新的里程碑。氣象遙感的研究內容主要包括兩個方面:一是尋找從衛星上探測和獲取大氣中主要氣象要素和大氣現象的理論和方法;二是研究衛星資料的處理技術和使用方法。例如利用紅外通道和可見光通道中對比,可以很好解決大霧區、中高云區及地表的區分問題,區別出哪些是霧,哪些是云,哪些是地表,此外利用遙感還可以對沙塵暴有很好的監控作用。
2.6 遙感在地質災害管理中的應用
傳統的獲取災害損失評估信息方法主要依靠地面調查以及歷史資料,耗費時間過長且因資料更新滯后,不能及時的體現地質災害管理的作用。隨著遙感技術及其他相關高新技術的高速發展,地質災害遙感調查正處于逐步推廣的階段。衛星遙感技術的宏觀性、全天候和全天時以及周期性,為地質災害的研究提供了強有力的手段,并逐漸成為地球災害監測系統工程中的主要技術。遙感技術已經應用于地質災害管理的整個過程。在地質災害調查、監測、預警、評估的四個階段中,均能夠及時準確的提供調查、評估、預警,為地質災害管理工作的開展提供依據。
2.7 遙感在考古中的應用
考古工作,是探索人類文明發展的重要手段。隨著考古研究工作的擴展,考古學家們從了解個別的考古遺址文化上升到對某一地區、某一國家,或者是更大范圍的一個時空去認識人類文明的發展,這就需要考察更大的范圍與空間,僅依靠地面的考古資料就顯得不足,而且也很難使資料收集得完整,利用肉眼去觀察分析考古遺跡現象受時間、地點、氣候、光照等諸多因素影響,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遙感圖像、航拍像片的分辨率均可達到1m左右,同時可全球、全天候覆蓋,加上特殊信號可以穿透地表,開展更加精確探測的探測工作,這些先進技術在考古研究、文物保護管理上可起到決定性的作用。
從考古的角度來看,人類遺產的挖掘是繼承和弘揚古代文明的重要途經。利用遙感技術開展古遺址尋找、普查研究是最為有效的手段。遙感信息古遺址研究不僅可以填補或充實人類文明歷史,而且對研究古代地緣政治,確定歷史時期的軍事和疆域爭議十分重要,且將大大提高田野考古的效率和質量,把我國的考古學提高到一個新的高度。
3 遙感應用的發展趨勢
隨著遙感技術應用研究的深入發展,遙感數據分辨率不斷提高,數據量持續增長,數據處理的方法和程序也日趨復雜,從而導致GIS系統所需要解決的問題也越來越多,GIS的發展也更加偏向于解決數據的存儲、管理和處理,但這樣并不能從根本解決問題。經過不斷的總結,最終發現如果想要解決實際應用中出現的問題,就必須多技術、多方法、多角度、多渠道對數據進行搜集處理。遙感技術,是一種信息獲取的技術,相對缺乏信息處理、提取以及解決問題的能力。因而科學家們將遙感技術與GIS、GPS、計算機、仿真、虛擬等多種信息技術緊密結合,共同應用解決復雜的綜合問題。
“3S”技術集成就是在這樣的背景下產生的,3S技術[10]即指遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)3種技術集成的總稱。“3S”集成技術的應用,是一個自然的發展趨勢,RS和GPS為GIS進行空間分析提供了更新區域信息和空間定位信息,從RS和GPS提供的大量數據中提取有用信息,并進行綜合集成,使之成為決策的科學依據。GIS、RS和GPS三者技術的集成,形成了一個更加完整、準確及實施的對地觀測、分析及應用系統,從而推動了遙感技術的進步。
4 結論
綜上,遙感應用既是系統科學又是系統工程,既是區域性的又是全球性的,既是邊緣科學又是交叉科學。通過對以上土地監測、地質礦產調查、城市建設、環境與災害監測、海洋、氣象與考古遙感等幾個主要方面遙感技術應用的介紹,可以看出遙感已經滲透到社會生活及科研領域的各個方面,3S技術的集成已經成為必然,我們應該進一步發掘遙感技術應用的潛力,開拓遙感技術應用的新局面,更加有效的保護和科學的利用好我國的資源與環境。
參考文獻
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關鍵詞:遙感技術 水污染監測 大氣污染監測 地面污染監測
中圖分類號:TP79 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(b)-0128-02
步入21世紀以來我國的經濟步入高速發展階段,由于經濟結構的不合理在經濟發展過程中引發的一系列環境問題也愈發突出,環境監測是環境保護的重要手段。環境監測的基礎是環境分析,伴隨著遙感技術的飛速發展,遙感技術發展迅速,越來越廣泛的應用環境監測領域,現已能測出水體的多種水質參數,如泥沙含量等;能測定大氣濕度、氣溫、以及多種物質的濃度分布,如NOx、PM2.5等;可調查土地利用情況、大型環境污染事故和區域生態情況等[1]。環境監測過程中,遙感技術在水環境污染檢測、大氣環境污染檢測、地面污染及土地利用發展監測等方面有廣泛的應用[2]。
1 遙感技術
1.1 遙感技術的原理
遠距離不直接接觸物體的遙感技術也可以識別、測量并分析目標物質,它利用的是物體反射或輻射電磁波的固有特性。遙感技術的分類方式有按遙感平臺分類和按傳感器的探測波段分類兩種:其中遙感平臺包括航空遙感(分為氣象衛星遙感和陸地衛星遙感)、航宇遙感、地面遙感、航天遙感。傳感器的探測波段包括多波段遙感、微波遙感(1mm~10m)、紅外遙感(0.76~1000um)、可見光遙感(0.38~0.76um)、紫外遙感(0.05~0.38um)。
與光學遙感相比較,微波遙感對地球覆蓋層的穿透能力較紅外波段強,其特點是能全天時和全天候觀測、含有幅度、特征信號豐富、極化和相位,其中全天時和全天候觀測能力是光學遙感不具備的。在不同的環境監測領域可使用不同的遙感監測技術[3]。
1.2 遙感監測技術的應用
遙感如今已深入到多種領域的應用中,如漁業、農業、林業、地質、地理、海洋、氣象、水文、城鄉規劃、環境監測、地球資源勘探、軍事偵察、土地管理、室內測量、海洋、陸地、大氣信息的采集以至全球范圍的環境變化。遙感方法的選擇應具有針對性。可采用近紅外、可見光遙感技術監測溫室效應、大氣污染、固體廢棄物污染和水質污染等;熱紅外遙感技術則通常用來監測大范圍地表的溫度狀況;要想獲得某一地區的夜間資料或云雨較多地區的資料、或者某些目標隱藏在林下、埋藏于地下則宜選用微波遙感,因為從波長來分析,與紅外波相比,微波的波長要長得多,所以微波的散射較小,減少了在大氣中的衰減,云、煙、霧、雨對其基本上沒有限制。
2 遙感技術在環境污染監測中的應用
2.1 水環境污染監測領域
污染水與清潔水的反射光譜特征研究是水體遙感監測的基礎。總的來說,清潔水吸收光的性能較強,這是因為清潔水具有較低的反射率。故水體在一般遙感影像上表現為暗調。可以采用以水體光譜特性和水色為指標的遙感技術進行水質監測。在污染物種類繁多的江河湖海各種水體中,通常將其分為熱污染、富營養化、海洋石油污染和固體漂浮物等幾種類型,以方便使用遙感方法對各種水污染物進行研究。
在富營養化的水體中,其程度可通過葉綠素濃度來反映,浮游生物迅速繁殖,水體兼有植物和水兩種光譜特征,光譜曲線隨浮游植物的含量的升高越近似于綠色植物的反射光譜。葉綠素主要吸收紅光、藍光而反射綠光。在可見光波段0.44Lm(藍光)和0.65Lm(紅光)處有兩個吸收帶,但在0.55Lm(綠光)附近有反射率為10%~20%的一個波峰。一般采用0.45~0.65Lm附近的光譜線段調查水體中懸浮物質的數量及葉綠素含量[4]。
海洋環境惡化的重要原因是海洋石油污染和向海洋傾倒廢棄物。每年全球超過一千多萬噸的石油及其制品排入海洋,這對海洋生態來說是嚴重的災難。此外,附近大量的農田化學肥料、城市生活廢水和工業污水也隨河流匯入海洋,擴大了海洋污染范圍,惡化了生態環境,使環境質量下降。應用海洋遙感衛星可以為海洋環保部門提供必需的資料和數據,因為遙感能大范圍搜索石油污染和化學污染并估算污染的范圍及其擴散情況,從而為海洋環保部門提供了必需的數據和資料[5]。
在對水體熱污染監測中,熱紅外圖像能定量解譯并反映熱污染區的溫度特征。在熱紅外波段,由于水體的熱容量大,特征明顯,其遙感影像輻射低,色調暗。熱紅外波段影像可以識別與周圍水體有顯著溫差的熱污染水體。
2.2 大氣污染監測領域
利用氣象衛星,大氣遙感可以定期監測大氣溫度及水蒸汽垂直分布情況。通常不可能用遙感手段直接識別的物理量如氣溶膠含量和各種有害氣體是影響大氣環境質量的主要因素。有些微量氣體分子的輻射和吸收光譜是固定的,如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧等。所以可反演推算大氣的吸收、輻射及散射光譜[6]。通過遙感圖像可以直接分析出大氣氣溶膠的分布和光學厚度,而大氣污染的程度和性質只能利用間接解譯標志來推斷,這是因為有害氣體通常不能在遙感圖像上直接顯示出來。
用霧、霾和沙塵天氣的遙感目視解譯作為例子。遙感信息的傳輸規律和介質的特性密切相關,霧、霾、沙塵的物理特性決定了其輻射傳輸特性,在傳感器的各通道上,他們具有出不同的波譜特性,所以要想監測霧、霾、沙塵的特性,我們首先應該了解他們在物理性質上差異,并且清楚波譜特性受物理特性的影響情況,然后再選擇選擇合適的遙感通道。
霧的粒子由水滴或冰晶組成,它具有較大的粒子尺度和充足的水汽含量,已經達到了飽和狀態,這主要是因為霧是由靠近地面的水汽凝結或凝華形成的。因為液態水或冰晶組成的霧的散射基本上不受波長的影響,所以在遙感圖像上霧主要是乳白色或青白色,它具有顯著的日變化和明顯的霧區與晴空區的界限。霾主要由各種污染物組成,如大量極細的塵、硫酸鹽、硝酸鹽、碳氫化合物等,細粒子氣溶膠污染是霾天氣的本質。霾是非水溶性的,這是由于干粒子的存在使得水汽含量不能達到飽和狀態,由上述多種污染物形成的霾,包含大量的散射波長較長的光,所以在遙感圖像上霾主要是黃色或灰色,與霧相比,沒有明顯的日變化和顯著的與晴空區的界限。刮大風時,地面的各種沙塵物質被風卷起,從而形成了沙塵天氣,黃土高原、蒙古高原、西部沙漠、沙化農田以及中亞沙漠是導致中國沙塵性天氣形成的主要沙塵來源,因此分布尺度跨度大的一些粒子比如粘土、硅酸鋁、石英等是決定沙塵質的主要物質。由于沙塵天氣主要發生在水汽含量非常小、飽和狀態非常低的沙漠及附近的半干旱地區,所以沙塵粒子一般具有較長的散射波長,在遙感圖像上主要是黃色或深黃色。
大氣衛星都攜有探測大氣反射、輻射的紅外通道,這使得氣象衛星能夠對霧霾類天氣進行監測。通過這些探測,土壤、植被、水體等下墊面對太陽輻射的反射輻射和自身的發射輻射都能被遙感到。
2.3 地面污染和土地利用發展監測領域
在污染區的作物與正常生長區的作物相比,其生長會發生特殊的變化從而具有不同的光譜表現并可利用間接解譯來確定地面污染。我們可以定期地監測地面的情況得知土地利用方式的變化,從而使資源管理更加便利。由于人工建筑物的形狀和規則反射率較高使得其特別容易測定[7]。因此在城市規劃中,通過遙感圖像,各類普遍問題如都市擴大的速度和規模等和各類特殊問題如隔熱不佳的建筑物的熱損失等都能被準確地跟蹤并解決。此外,森林砍伐和牧場開墾的速度和規模也可以用遙感來監視[8]。
以城市熱島效應為例,由于工業的發展,某些企業成為熱污染源,使得城市市中心的溫度大都高于郊區。地物的輻射溫度,如NOAA氣象衛星AVHRR的第4、5通道、Landsat-TM的第6波段,先用熱紅外遙感測定,然后推算出地表溫度,進而熱源就能根據熱效應的差異而有效地被探測出。要想詳細反映熱污染在該城市的分布狀況,分析人口密度、城市布局、建筑物類型等受城市溫度和其他熱能消耗的影響,分析城市熱島的時空分布、熱島成因、熱島強度等特征,首先利用光學技術或計算機對熱圖像進行密度分割,然后對比幾個同步的實測溫度,畫出準確的城市等溫線[9,10]。
3 國內發展現狀和展望
目前,遙感技術在中國的應用較少,大部分的遙感圖像仍需要從外國購買。此外,中國的遙感圖像分析,現在只能達到定性階段或初步的定量階段,由于現在我國的國家環境遙感系統平臺不完善,不能共同享有各地的環境遙感數據和其它成果,遙感監測技術發展遲緩。中國雖是后來者,但是現在遙感技術發展迅速,在環境監測領域逐步受到重視,應用也更加廣泛,我國在這些方面也體現出了優勢。我國通過遙感技術對環境進行監測,重視遙感技術與GIS和GPS系統的集成是其中一個最主要的特點。當前國內的遙感技術主要應用在監測機動車排氣,小城鎮環境,大河流域水質,礦區環境污染,各地區生態環境,內陸湖泊水質,森林火災、海洋赤潮和沙塵暴等領域。
隨著不斷發展的遙感技術,以及國產衛星數據質量的逐步提高,其在環境監測領域的發展非常迅速,前景廣闊。通過強化3S技術和遙感定量監測與GIS集成分析信息的系統建立,管理、查詢、分析遙感動態監測數據以及實時監測和預警突發性環境污染事故等功能將會最終實現。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:水工環地質;應用;遙感信息;調查
中圖分類號: P283 文獻標識碼: A 文章編號:
概述
遙感技術首先應用在資源宏觀普查、動態監測上,而后才擴展到生態環境調查、環境污染監測等方面。經過多年的試驗、推廣和應用,遙感已成為各種自然資源調查、環境動態監測與工程應用不可缺少的地理空間信息獲取、更新和分析的手段和數據庫。隨著空間技術的進步,遙感技術已從過去單一的遙感技術發展到包括遙感、地理信息系統和全球定位技術在內的空間信息技術的應用,其領域已深入到了國民經濟、社會發展、國際安全以及人民生活的各個方面,稱為水工環地質調查與災害監測評估的重要技術支撐。
二、水工環領域遙感應用技術的發展現狀
經過近30年的應用研究,遙感技術依靠傳感器技術、圖像處理技術及計算機技術的提高,在水工環領域的應用取得了長足的發展。遙感水文地質開始逐步形成一門獨立的學科。傳統的遙感水文地質著重于水文地質測繪系統中定性特征的解釋和特殊標志的識別,近期的研究則擴展到應用熱紅外和多光譜影像進行地下水流系統內的地下水分析和管理,目前研究的重點集中到了空間補給模式、污染評價中植被、區域測圖單元參數的確定和空間地下水模型中地表水文地質特征的監測。縱觀國內外遙感技術在水工環領域的一些應用成果,可把近年來遙感技術的應用發展現狀概括為以下幾個方面:
4.1從目視解譯發展到計算機輔助解譯
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。
4.2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。
4.3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。
4.4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。數字模型成為遙感技術實現定量評價的重要途徑,而DEM/DTM是涉及地形數據計算方面不可缺少的工具。
4.5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。
4.6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。GPS 衛星定位的基本原理是將無線電信號發射臺從地面點搬到衛星上,組成一個衛星導航定位系統,應用無線電測距交會的原理,便可由 3 個以上地面已知點(控制站)交會出衛星的位置,反之利用 3 顆以上衛星的已知空間位置又可交會出地面未知點(用戶接收機)的位置。用戶使用 GPS 接收機在某一時刻同時接收3 顆以上的 GPS 衛星信號,測量出測站點(接收機天線中心)到 3顆以上 GPS 衛星的距離,并解算出該時刻GPS 衛星的窄間坐標,據此利用交會法解算出測站點的位置。實時動態測量的基本工作方法是,在基準站上安置l 臺 GPS 接收機,對所有可見GPS 衛星進行連續的觀測,并將其觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站(流動站)。在流動站上,GPS 接收機在接收 GPS 衛星信號的同時,通過無線電接收設備,接收基準站傳輸的觀測數據和轉換參數,然后根據 GPS 相對定位的原理,即時解算出相塒基準站的基線向量,解算出基準站的 WGS-84 坐標;再通過預設的 WGS-84坐標系與地方坐標系的轉換參數,實時地計算并顯示出用戶需要的三維坐標及精度;GPS可以對地面控制點精確定位,提高遙感數據空間精度。另外,在具體手段配合上,也出現了遙感技術與物探技術、鉆探技術等相結合的新方法。
4.7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。
4.8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。
三、主要遙感信息源及其發展
根據傳感器類型不同,遙感圖像可分為可見光攝影、紅外攝影和掃描、多光譜掃描、微波雷達和成像光譜圖像等。近10年來,傳感器技術迅猛發展,主要表現在:①圖像分辨率提高,衛星圖像分辨率已達到米級。②具備立體觀察功能。③應用波段數增加,機載高光譜成像儀已投入使用。如美國的AVIRIS(航空可見光/紅外成像光譜儀),波譜范圍0.4~2.5/l,波段數224個。CASI(袖珍航空光譜成像儀),波譜范圍0.4~0.95/u,波段數72個。高光譜成像光譜儀簡稱成像光譜儀,也稱超光譜成像儀,按其波段數目可分為高光譜成像光譜儀(波段數
四、結語
在水工環地質中對3S技術的采用,已經得到了很好驗證,可以一步到位外業的測量,節省了很多不必要的中間環節,對外業工作量進行最大限度地減少,從而縮短整個測量工期,提高工作效率。同時,簡化外業工序和迅速完成也可以使所有的后續專業工序更快的完成。
參考文獻:
篇10
關鍵詞:遙感地質勘查技術;具體應用;研究分析
1 遙感地質勘查技術的概述
1.1 遙感地質勘查技術的基本概念
遙感地質勘查技術指通過遙感器對檢測的數據運用電磁、光譜進行掃描識別的技術,由于地質勘查的范圍比較廣,因此在地質勘查期間主要利用的是飛機和衛星遙感器。遙感地質勘查技術在地質勘查工作中的運用能夠有利于深入分析所勘查地質的特性,能夠全面而深入的研究所勘查的地質信息和地質特征,同時還能為地質勘查獲取更為科學的數據和理論。遙感地質勘查技術與傳統的地質勘查技術相比,遙感地質勘查技術的檢測數據結果更加的準確,而且檢測效率也比較高,因此在地質勘查方面的作用越來越重要。
1.2 遙感地質勘查技術的基本特點
首先,遙感地質勘查技術具有科學性。由于遙感地質勘查主要以數據信息來分析地質狀況,因此,需要大量且準確的數據,而遙感地質勘查技術主要使用衛星、飛機等遙感器來對勘查的地質實施科學計算,同時利用電磁技術和光譜技術等,通過計算機技術將勘查的地質情況利用航拍獲得信息數據,使我國的遙感地質勘查技術更具科學性[1]。
其次,遙感地質勘查技術也具有精確性。由于地質勘查所運用的技術比較先進,同時,隨著人們對礦產資源的需求越來越大,因而在地質勘查中的分工越來越細化,而遙感地質勘查技術可以通過電磁技術和光譜技術進行對勘查的地質進行掃描,根據實際掃描額結果顯示,遙感地質勘查技術獲得的檢測數據具有精確性,因而如今被廣泛的運用于地質勘查工作中。
2 遙感地質勘查技術的具體應用研究
2.1 遙感地質勘查技術在地質構造信息獲取方面的應用
在地質研究過程中,由于地質結構比較復雜,因而在獲取準確有效信息的過程中需要相關的設備技術,遙感技術在勘查找礦的工作中運用比較廣泛,工作人員根據空間信息數據分析尋找到礦廠的地質標志,然后在提取空間信息的過程中則運用到遙感技術,并對地質結構進行深入的分析研究,并測繪出相關的線性圖像,以及地質構造研究中需要注意方面。
在酸性巖體和火山盆地等地質的研究中,需要運用遙感地質勘查技術,可以將勘查的地質結構以圖像的形式展現,為地質勘查工作提供科學有效的數據。但由于遙感技術在成像的過程中受到的影響因素比較多,因此,如果遙感地質勘查技術在使用時受到影響,則形成的圖像比較模糊,所以使得地質的線性形跡和地質紋理信息都不能全面清晰的顯示出來,工作人員在短時間內無法快速弄明白地質結構,這對地質勘測工作產生嚴重的影響[2]。為了促使遙感地質勘查技術的廣泛使用,同時也為了合理運用遙感地質勘查技術,因此,在實際地質勘查工作中,地質勘查工作人員在地質構造成像中主要采用的是人機交互和目視解譯等方式,主要通過獲取相關的關鍵信息,然后制作成圖,為地質構造提供參考。
2.2 遙感地質勘查技術能夠通過獲取植被光譜來確定礦產的具置
由于礦區中的金屬或者礦物質對周圍植被的生長環境產生一定的影響,并且礦區周圍的地下水以及地下微生物等對礦區的結構層產生影響,使得礦區的結構層發生很大的改變,讓原來比較規律的礦物質結構層發生錯亂,對植被生長的土壤層造成破壞,而生長在土壤中的植物在吸收土壤中的養分時,土壤中的金屬元素或者礦物質元素進入植被中,使得植物在生長過程中吸收礦區的金屬或礦物質元素,讓植被的葉綠素發生改變,并通過植被的反射光譜體現出來。而遙感技術正是通過對植被反射光譜的檢測分析、以及確定光譜信息來判斷該區域是否有礦物質,由于不同種類的植被在吸收金屬元素或者礦物質元素后會在不同的器官位置呈現出不同的特點,因而在使用遙感技術時,需要地址勘查工作人員根據不同的植被光譜信息進行全面分析。為了確保對植被光譜分析判斷的準確性,工作人員可以收集大量的植被光譜資料,并對其色調進行研究分析,同時在使用遙感技術時,可以利用遙感技術直接分離提取異常色調,進而分析出金屬植被的吸收能力和聚集能力。
2.3 遙感勘查技術能夠利用巖礦光譜技術識別巖礦性質和地質類型
在遙感地質勘查技術發展運用過程中,主要運用的是巖礦光譜技術,在地質勘查中運用更多的是多光譜技術和高光譜技術,由于多光譜技術和高光譜技術都是通過提取多光譜蝕變信息進而實現對巖石性質的識別,同時也能夠對高光譜的礦物質加以識別。其具體的運用如下:由于多光譜技術具有較低的光譜分辨率,因而光譜特征的表現力也比較弱,所以在實際地質勘查運用期間主要以圖像線性信息和圖像的灰度變化來分析巖礦的特性[3]。而高光譜技術不僅可以獲取到連續光譜信息,而且能對不同的地質類型加以直觀的識別判斷。根據上述的分析,在實際的遙感地質勘查技術運用中,主要將多光譜技術和高光譜技術綜合使用,因此在巖礦性質和巖礦地質類型的分析中都能獲取準確有效的信息。
3 提高遙感地質勘查技術應用的具體措施
在遙感地質勘查技術應用過程中,其應用范圍比較廣泛,為地質勘查工作做了非常大的推動作用,同樣,隨著社會對礦物質資源的需求越來越大,遙感地質勘查技術在應用過程中也存在許多問題,需要工作人員在遙感地質勘查期間采取合理的措施。
首先,地質勘查工作人員要加強對遙感技術的理論研究,實際地質勘查是對理論的實踐研究,而在實際地質勘查期間遇到的問題則需要通過理論研究來解決,因此,需要地質勘查工作人員深入研究大量與遙感技術有關的文獻資料,并提出新的理論研究,人們對地質勘查的進一步認識提供有價值的參考。
其次,要加強地質勘查技術方面的支持。目前,遙感地質勘查技術的應用正在不斷的擴展,為了提高遙感地質勘查技術的運用范圍,一方面要對遙感地質勘查技術保持其先進性,另一方面還要培養一批先進遙感地質勘查技術人才,只有配套的技術人才搭配才能在地質勘查工作中獲取高效、高質量的成果。除此之外,還要對遙感地質勘查技術的有效應用進行指導并加以規范,尤其是對遙感地質勘查技術方面的責任制度,要及時解決在實際地質勘查中遇到的問題,并在解決問題的同時提出新的發展方向,進而促進我國遙感地質勘查技術的可持續發展。
在國家經濟迅速發展的過程中,國家對礦產資源的需求量不斷增加,隨著遙感地質勘查技術的運用,一方面提高了地質勘查工作的效率,另一方面解決了社會對地質勘查精確度的高要求。本文主要從遙感地質勘查技術在地質構造信息獲取、通過植被光譜確定礦產位置、以及利用巖礦光譜技術進行分別巖礦信息和類型等方面進行深入的研究,從而提出了遙感地質勘查技術在應用方面的具體措施,以此促使遙感地質勘查技術的可持續發展。
參考文獻
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