公务员期刊网 精选范文 遥感技术论文范文

遥感技术论文精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的遥感技术论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

遥感技术论文

第1篇:遥感技术论文范文

1.1RS技术在水资源保护方面的应用

一是常规水污染监测。通常情况下,当水体遭受污染时,其本身的颜色、透明度、密度以及温度等指标均会发生一定程度的变化,由此会直接导致水体反射率变化,这种变化在遥感图像上会呈现出形态、色调、纹理以及灰阶等特征的差别。为此,可以应用遥感图像对水体污染源、污染范围、浓度、面积等进行识别,同时借助遥感数据还能对水体污染进行跟踪监测。当水体出现热污染时,受污染区域内的水温会高于其它水体,此时,可应用热红外影像对水体温度进行反演,借此来识别污染源、范围、面积等信息,进而监测污染情况。二是突发性水污染监测。目前,很多流域的水资源常常会出现突发性水污染问题,为确保饮用水安全,可在突发性水污染出现后,利用小型飞机或是卫星等遥感影像数据,对污染过程进行追踪,为污染物拦截排放方案的制定提供依据。

1.2RS技术在水文水资源调查中的应用

(1)降水量监测。通过遥感资料能够获取降水的空间分布特征,这种方法适用于一些雨量监测站或是雷达观测站比较稀少的地区。目前,可用于估算降水量的遥感信息源主要包括雷达、气象卫星以及航空飞机等等,其中雷达常被用于短时期局部地方价降雨量的预测预报,而气象卫星则可对大范围降雨进行估算。雷达是微波遥感的重要组成部分之一,其主要是利用大气层中的降水粒子对电磁波的吸收与散射作用,再通过对回波信号的处理,从而确定出降水粒子的后向散射能量,最后借助计算机便可计算出实时降雨量。在某些特殊的情况下,雷达很难对数据进行有效数据,如云层较厚,此时可将雷达与卫星两种测量方法进行结合,由此便可对降雨量进行测定。

(2)蒸发量监测。这是一种借助物理方法对地表能量与质量转化进行勘测的手段。近年来,随着RS技术在水文水资源领域中的广泛应用,使得蒸发量的估算日趋成熟。在对蒸发量进行计算的过程中,可借助全遥感信息模型。例如,在对某水域的水资源进行调查中,可以利用ERDASIMAGINE8.7系统中的几何计算模型,确定检查点的误差,并借助野外采点数据,在地图上选点后,用数字化仪对控制点坐标进行采集。

(3)地下水观测。在水位勘测的过程中,地下水观测是一个相对比较复杂的环节,由于各种因素的影响,观测数据结果的准确性不高。而RS技术的出现使这一问题获得了有效解决,应用该技术可通过对地表植被和地形地貌等特征,间接获得地下水的勘测数据。虽然采用RS技术对地下水进行勘测时,无法直接观测到地下水,但是地下水反映在地表植被上的信息却能够借助遥感图像进行破译,由此便可获得相应的水文信息。

1.3RS技术在洪涝灾害评估中的应用

洪涝灾害是自然灾害中波及范围较广、危害性较大的灾害之一,由此造成的直接和间接损失非常巨大。应用RS技术能够对洪涝灾害进行实时动态监测,从而可以准确确定出洪水的淹没范围和面积,为灾害的控制工作提供了可靠的依据。随着RS技术的不断完善以及新数据源的出现,使该技术在洪涝灾害监测方面取得了一些进展。如有些业内人士应用RS与GIS技术,并以Radarsat影像为数据源,对我国淮河水情进行了实时监测,在较短的时间内对内涝区和淹没区的灾情进行了评估。

1.4RS技术在土壤水分及旱情监测中的应用

所谓的土壤水分具体是指土壤自身的湿度或是土体当中的含水量,它是地表水与地下水的连接纽带,一旦土壤水分大量流失,便会引起干旱。现阶段,很多专家学者都将研究的重点放在了RS技术在土壤水分与旱情监测中的应用上,并提出了多种土壤水分的监测方法,依据遥感光谱波段,可将监测方法分为两大类:

(1)光学遥感。主要是指利用可见光、近红外、热红外对土壤水分进行监测。此类监测方法的算法较多,常用且比较成熟的有热惯量法、植被指数法、作物缺水指数法等等。

(2)微波遥感。由于微波本身对云层具有较强的穿透力,并且不会受到光照条件的限制,最为重要的是长波段的微波可以穿透植被并对土壤有一定的穿透能力。所以,可利用微波遥感对土壤水分进行监测。在实际应用中,微波遥感分为两种方式,一种是被动式,即通过微波辐射计获取土壤的亮温温度,在借助相应的模型反演土壤水分;另一种是主动式,即借助土壤本身的介点特性与含水量的关系对土壤水分进行监测。

1.5RS技术在水域解译中的应用

为水域解译的具体流程。由于水资源本身具有低反射率与较强的红外波谱吸收特性,故此在遥感卫星影像当中,其特征更加明显。表物解译结果。

2.结论

第2篇:遥感技术论文范文

论文摘 要:现代信息技术在水文领域中的应用不断完善和发展,特别是在最近几年之中,ann技术、3s技术与水文模型的整合研究的发展,有助于开创水文研究的新领域。本文主要通过对rs、ann、gis、gps等技术的研究,从防汛抗旱、水文预报、保护水环境生态、水土保持这四个方面,阐述了现代信息技术在水文领域的应用 

 

rs技术在水文领域中的应用分析 

 遥感技术,即rs技术广泛应用于对旱情的检测与评估、检测水质、监测和评价土壤侵蚀和洪涝灾害等水文领域之中,取得了明显的经济效益。在洪涝灾害之中经常会使用遥感技术。紧急救灾、灾后重建和快速反应是遥感技术应用集中的主要方面。例如,我国早在80年代就利用了mss数据检测到了三江平原的洪涝灾害。之后民政局、中科院和水利部门都进行了相关的研究工作,在实践之中取得了显著的成效。遥感技术可以大幅度的减少洪涝灾害的损失,尤其是在灾后重建等当面,与其他普通手段相比具有全面性、客观性和快捷性的优势。遥感技术评估在灾害的监测评估方面也有了显著的发展。通过对土壤表面发射的电磁能量来测量估计土壤的湿度,再加上实测数据的支持,可以实现对旱情的遥感监测。同时还可以通过对作物的长势、地表温度的监测来监测旱情。通过了解不同地域的具体情况,建立针对它们的具体模型。我国目前建立在遥感技术基础之上的监测模型包括热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数模型和植被地表温度空间模型、气象模型、水文模型和微波模型等。使用遥感技术可以更快速和更低廉的获取大面积土壤的水分信息。因为监测模型的简繁程度有很大差异,所以遥感技术的使用范围和使用精度也有不同。我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系,在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术,可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况,具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用,随着它在水质监测领域的地位更加重要,它的发展也不断完善。 

 

gps技术在水文领域中的应用分析 

 全球卫星定位系统,即gps技术,具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点,成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中,取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系,gps可以更准确的获取水利信息的空间位置,可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术,可以及时准确的定位灾害的发生地点,尤其是在使用了无线通话功能之后,实现了双向的通话功能,使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象,方便二者进行沟通,对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时,在大堤上排查险情,在发现了险情隐患之后,通过对讲机向指挥部门汇报,耽误了抢险时间,而且无法准确的描述出险情发生的位置。一旦报警系统上运用了gps技术,能够在第一时间将灾害的发生地点和灾害类别传送到指挥中心,可以对险情做出有效的反应。在运送抢险物资的车辆中,安装gps监控系统,编码后的汽车可以将其定位信息传送到指挥中心,指挥中心在接受到定位信号之后,可以将移动的船只和车辆的位置在地图上动态的显示出来。再配合电子地图,例如公路交通图、水系分配图、居民区分布图、物资仓库分布图等,利用网络的分析功能,可以将抢险物资以更快捷的方式送入受灾群众手中。而水下地形的测量在水库、港口、码头和桥梁的建设之中起着很大的作用,尤其是在减灾防洪的过程之中,会带来巨大的社会效益。 

3 gis技术在水文领域中的应用分析 

 地理信息系统,即gis,是在计算机软件和硬件系统的支持下的特定的空间信息系统,可以采集地球表层的相关地理分布数据,同时对数据进行储存、运算、分析、管理、描述和显示。我国目前的地理信息系统已经广泛的使用在减灾防汛、水土保持、水环境等水文领域。在减灾防汛的领域之中,gis技术可以预测预报城市的积水和退水状况、管理更新现有的排水设施情况、对排水设施进行设计和规划。规划城市绿地的面积和位置。分析暴雨的空间特征、对积水街道和暴雨的分布进行可视化的显示、储存具有分辨率高、层次多、更新频率快的数据,并对数据进行维护和管理。地理信息系统在再请评估方面也有很大的作用,例如管理基础背景数据、查询空间和属性数据、对数据进行统计、显示和检索。gis技术在水土保持之中的应用十分全面。主要包括判断是否发生土壤侵蚀、土壤侵蚀的程度划分、计算土壤侵蚀量、评价水土保持的效益、泥沙输移的状况、预测和模拟土壤的侵蚀过程等。在水土保持之中往往直接使用gis作为建立模型的平台,这是与gis在其他领域的使用中最大的区别。遥感技术、地理信息技术和全球卫星定位系统,即3s技术的集成使用为空间信息的管理、分析、应用、更新、获取和存储等方面提供了技术支撑。使用rs技术采集图像信息,使用gps技术提供主要的位置信息,最后使用gis使用一些技术手段,例如分析应用和图像处理等。将这三个技术紧密的结合起来,可以提供精确的数据资料的文本资料,可以通过动态电子地图的使用查看不同水文领域的信息,同时可以借助人工神经网络的实施,对洪峰流量、降水等水文要素进行科学、合理的分析,为减灾防汛提供科学的依据。 

 

4 ann技术在水文领域中的应用分析 

 ann技术,即人工神经网络技术,是使用数学方法对自然神经或人脑进行模拟和抽象,是一种模仿人脑结构的信息处理系统。在水文领域,ann技术主要可以进行洪水的预报和降雨流量预报等。人工神经网络技术具有适应能力强、计算速度快和自主学习能力强的功能。首先对输入条件和输出条件进行分析。输入条件包括降雨历时、降雨量、降雨过程、河道基流等。输出条件包括出口段面的流量信息。输入层、输出层和隐层这三个部分一起构成了降雨径流的预报模型。防洪的非工程性措施是洪水预报,做出及时的洪水预报可以帮助相关部门制定准确可行的防洪决策。ann技术在水文预报方面的作用主要通过实测资料,使用神经元的模拟关系,模拟影响洪水的其他因素和洪水之间的关系。 

 

5 结语 

 总之,现代化的信息技术支持可以促进水文信息化建设,本文讲述的rs技术、gis技术、gps技术和ann技术都在水文领域之中得到了广泛的使用。随着社会主义现代化进程的不断加快,国家过度重视信息的基础设施建设,使水文技术和现代信息技术共同发展。 

 

参考资料: 

[1] 陈洁.遥感和水问题 [m].北京:人民水利水电出版社,2005,40,47. 

第3篇:遥感技术论文范文

近几年来,随着国家级国土、农、林及地理国情普查工作的相聚开展,航天、航空、无人机遥感技术日益被人们所认识,相关企事业单位对摄影测量与遥感相关技术的人才需求日益扩大。然而,遥感技术方法体系较为复杂,涉及数学、计算机、信息科学、物理学、地理学等多种学科,在国内开办有摄影测量与遥感专业的高效并不多,在校时间较短的高职高专院校开办此专业的院校就更为少见。一方面是社会对此专业人才的急需,另一方面则难以有效培养高质量的、能够快速从事摄影测量与遥感基础工作的学生,解决这一矛盾的关键是如何制定门槛较低,直接面向行业应用需求的专业人才培养方案和教学课程体系。

根据高职教育培养高素质技能型人才的目标,高职摄影测量与遥感技术专业培养掌握摄影测量与遥感技术专业必需的基础理论和基本技能,能够从事摄影测量与遥感相关应用领域的高级技术应用性专门人才。近几年来,针对高职院校摄影测量与遥感技术的人才培养方案和专业教学计划也得到了一些教育学者们的研究。例如,[1]和[2]分别在对比了学科型专科与高职专科,本科与高职高专的区别的基础上,提出了平衡理论与实践教学的摄影测量与遥感技术专业人才培养模式与专业课程体系。[3]探讨了高职摄影测量与遥感技术专业实训教学课程开发的一些问题。国内开办有摄影测量与遥感技术专业的几所高职院校也各有侧重设置了专业论文与实践性课程[4-5]。这里与云南国土资源职业学院摄影测量与遥感技术专业为例,探讨新时期摄影测量与遥感技术专业的课程体系设置,为其他学校相关专业课程体系的建设提供可借鉴的设计思路。

1 培养目标与就业面向

摄影测量与遥感技术专业面向资源勘查与测绘行业,培养德、智、体、美全面发展,具备良好的职业道德和科学文化素养,掌握必备的摄影测量与遥感理论、方法和技术基本知识,具有像片控制测量、像片调绘、空三加密、影像立体测图、遥感数据处理、遥感数据解译与分析等熟练的专业能力,能够胜任航空摄影测量内业成图、内业加密、外业调绘、外业控制测量、遥感数据处理与制图等专业岗位的高技能应用型人才。学生毕业后,可在能在地质、城市、矿山、资源、环境、电力、水利、交通、农业、林业等领域从事4D数据产品生产、地理国情要素采集方面的专业技术及管理工作。

2 专业理论课程

经过专业定位与岗位群论证、对校企合作企业及其他相关企事业单位的进行调研,列出主要工作任务,确定典型工作任务,分析完成典型工作任务必须具备的职业能力,将行动领域转化为学习领域,划分出4门专业核心课程。

在已经开发出4门专业学习领域课程的基础上,专业学习领域课程教师和专业基础学习领域课程教师共同对所服务的典型工作任务进行汇总分析,找出共同需要的基础能力和基础知识。与更接近工作岗位真实工作任务的专业学习领域课程不同,专业基础学习领域课程服务于锻炼基础能力、学习基础知识的学习性任务。为此,设计了5门专业基础课程。

3 专业实训课程

除设置上述理实一体课程外,还设置了《摄影测量与控制测量综合实训》、《多源异构遥感数据处理综合实训》、《遥感图像调绘与解译综合实习》、《顶岗实习》四门纯实践课程。

4 专业选修课

在完成专业课程学习的基础上,根据摄影测量与遥感应用技术其它相关工作所需要的能力,目前开发了12门专业选修课,即《三维地形建模与仿真》、《GIS空间分析技术》、《近景摄影测量技术》、《城市遥感》《地质遥感》、《土地信息系统》、《虚拟现实技术》、《多源异构空间数据整合与处理》、《空间数据库技术》、《图形图像处理》、《三维实体建模技术》、《专业英语》。

第4篇:遥感技术论文范文

关键词: 土地调查; 土地测绘;应用

Abstract:With the rapid development of information technology, our country city mapping technology has made make a spurt of progress in the development of.Modern Gaoke technology such as GPS technology, RS technology, GIS technology, informatization of new mapping technology will be widely used in engineering surveying and mapping work in our country, and to play its leading role.The author of this article on land survey process to make a brief analysis, and display of modern surveying and mapping technology in land investigation, for reference only.

Key word:

Land survey land surveying and mapping; application

中图分类号:P2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012

前言

传统的测绘技术存在着更新困难、精度低、效率低等缺点,而随着测绘技术的进步,现代测绘可以通过全球定位系统、“3S”集成技术、遥感技术等新技术手段,做到高精度测量,

因而能顺利地完成土地调查并能够保证土地开发的质量和效果,所以将现代化的测绘方法运用到土地调查当中,是维护土地市场秩序、顺应社会发展的必然要求。现代化的测绘方法充分运用现代的科学技术,具有高度的灵活性、准确性和快速性,被越来越广泛地运用到土地调查当中。

一、土地调查的步骤分析

1.1 土地现状的调查技术路线

土地现状的调查技术流程有现场勘探、平面测量、修测、图片编辑、建筑现状研究、地籍管理信息的建立与完善等。测量的具体方式是将城镇的地籍调查最终数据按照1:500的比例,对不断变化的土地进行修测与补测,在这一过程中运用全站仪解析法进行测绘,将测点的具置明确标注在草图上, 并通过相关软件传输到电脑, 运用电脑绘图软件进行编辑。在调查过程中,利用数据库技术及网络技术,建立完整的土地调查体系。

1.2 土地现状的分析技术路线

利用上述方法得出调查技术路线,利用统计学技术分析出待开发土地现状的数据分布、 空间分布,并且通过土地的利用强度、土地的利用率、土地的利用结构等不同方面对即将开发的土地进行评价。土地利用强度是指单位面积土地的开发利用度,是和其他相关区域的比较结果,它既具有时间的可量性,又具有空间的可比性。土地现状的分析可以让土地的效应发挥到最大化,对于人类产生较大的效应,从经济、环境、社会等角度都有较大的推动作用。

1.3 土地潜力的分析技术路线

在经历过上述两个总体步骤之后, 要进行土地的潜力分析。待开发土地的潜力分析通常采取单指标评价和综合指标评价这两种方法, 在土地功能与适宜程度方面进行调查, 采用测绘技术得到高精度的结果,将待开发土地以功能进行分区, 从多种角度反映出土地的实际功能,并且利用电子技术将土地的潜力展现出来。

二、现代化的测绘技术在土地测绘中的具体应用

2.1 全球定位系统

全球定位系统又称GPS 技术,其具有精度高、灵活性好、速度快等显著特点,通过提供的三维坐标让土地调查者获得空间数据,以达到空间定位的目的。GPS 技术与掌上电脑的结合,则给土地的野外调查提供了便利。将数码的摄像头与GPS集合到一起,运用到掌上电脑上,最终实现地形的测量的变更,解决变更区域中形状不规则、区域不明显等不良因素,并且利用数码摄像头还可以对野外土地进行拍摄,替代人工绘图不便,减轻工作量。同时,利用掌上电脑与GPS技术结合,还可以满足野外工作中时间长的问题,达到连续工作和数据储存的要求,并且及时满足图形的更新,使土地调查结果的准确性提高。

2.2 “3S” 集成技术

“3S” 集成技术由地理信息系统、遥感技术、全球定位系统三者综合而成,构成一个整体的系统,对于土地进行实时的观测、分析和应用管理。随着科技的发展,我国的3S技术日渐成熟,其在土地调查中发挥数据采集、处理和产品生成等效用,并且在土地更新调查和土地动态监测中变现出良好的发展前景。例如:利用高分辨率的卫星遥感技术,获得相关的影像数据,然后与土地调查的更新技术进行汇总、叠加分类,并让专业软件进行分析,最终得出准确的变换范围和数据结果。这种方法从根本上解决了传统调查方法工作量大、工作效率低、精度低等问题,大大加快了土地调查的速度和效率。

2.3 地理信息系统(GIS)

地理信息系统(GIS)是一种特点的空间信息系统,它通过计算机的系统支持, 对地球空间中的地理数据进行采集、存储、分析、描绘。具体而言,他是利用计算机建立地理数据库,将地理环境中的各种要素,包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据,进行数字存贮、处理和分析,建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析,方便快速地获取信息,满足各种不同的应用或科学研究的需要,并以图形和数字的方式表示结果。经过科技工作者的不懈努力,利用地理信息系统对空间数据进行处理已经成为土地调查的重要组成部分。并且地理信息系统朝着更加标准化、规范化的方向发展。

在GIS中,由于所获取的测绘基础数据详尽、可靠、准确,大大提高了城市规划的科学性。同时计算机的高速运算和具有极强的逻辑判断功能,可在短时间内提供多方案比选, 增加了规划设计方案的合理性。而且,计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告, 利用数据库又易于删补、更新,因而还可以实现城市规划的动态监控和动态设计。通过对 GIS的研究和使用,还可增强测绘人员和城市规划人员的协作,使信息的获取和使用臻于统一,促进城市规划工作。

2.4 遥感技术

遥感技术是获取信息的一种高效手段,在我国的土地调查中得到了较为广泛的应用。首先,遥感技术对于重点城市的土地勘测发挥了重要的作用,利用该技术对城市中占用耕地等情况进行监测,加强土地管理。然后,遥感技术对土地调查的信息更新起到了重要的作用。遥感技术利用航空、航天正射影像图以及地形图为资料,与原有的土地现状图进行对比,将数据进行补充和修改,最终达到更新的效果。

2.5 数据的处理与提取

数据的处理与提取是在遥感技术的基础上进行的。首先,利用计算机将土地利用图和遥感技术的影像图相互叠加,按照类别分层处理影像中待检测出的特征值,并且按照特定的规范,选择出与以上数据对应的遥感信息特征值进行对比,检测出变化的区域。然后,通过近年的土地遥感监测技术进行研究,总结得出相关系列的土地变化信息的提取方案。

三、结束语

总而言之,随着社会的进步,科技的发展,在测绘行业中测绘新技术如雨后春笋般纷纷涌现出来,一个国家测绘的技术水平直接影响着国家的发展跟国防。现代化的测绘方法在土地调查中是非常有必要的。现代化的测绘方法可以改善传统测绘方法更新困难、精度低、效率低等缺点,实现准确性高、灵活性高的测量。现代化的测绘方法有遥感技术、地理信息系统、全球定位系统等方式,全面分析土地的类型、数量、现状及分布,利用及时更新的数据解决实际的问题,以起到合理利用土地资源、保护耕地面积、实现可持续发展的作用。本文对土地调查的过程做出简要分析,并指出测绘的几种方法和具体应用。希望全文能够给相关人员一起启发和思考,促进土地市场的管理。

参考文献

[1]李翔;丘小春;叶科峰;浅谈全州泥石流灾害中的应急测绘技术[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011 年

[2]刘万利;张伟;浅谈 GPS 技术在地籍测绘中的应用[A];第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011 年

[3]黄太山; 基于VB与Mapgis SDK开发GIS应用程序[A]; 第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会论文集[C];2011年

[4]王力; 李广云; 地面三维激光扫描仪拼接方法研究[A];2009 年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年

第5篇:遥感技术论文范文

关键词: 遥感; 实践教学; 改革

中图分类号: G642文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)03-0105-01

遥感(Remote Sensing,RS)是当代空间信息科学的核心技术之一,是信息获取与更新的重要技术手段,在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术,遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一,随着航空航天技术的发展不断在提高与完善,这就要求教学不断调整内容与方法,做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学,发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求,其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状,本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题,并探讨了相应的改革措施,以期为遥感课程的教学改革,培养社会应用型、创新型人才提供参考。

一、目前遥感课程实践教学中存在的问题

1.缺乏合适的理论和实践课程教材

理论教学是实践教学的基础,选取合适的理论课教材,对确保教学内容合理,培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合;基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来,国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍,但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早,内容有些陈旧;《现代遥感导论》在应用方面涉及较少;《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾,而且在2009年出版了第二版,但此书内容相对较深,需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。

目前,国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材,未采用国际主流软件,无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书,内容系统,但受学时限制,不适合作实践教学的指导书。

2.实践教学薄弱

遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充,是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面,一个是课内实践,另一个是综合实习。目前,国内大多院校的课内实践学时偏少[3],而且多以教师演示教学为主,学生实践能力得不到提高。“3S”(RS、GIS和GPS)技术集成,是空间信息科学发展的趋势,有必要加强学生的“3S”综合应用能力,然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外,数据类型单一、内容陈旧,也使实践教学滞后,缺乏时代性和现时性。

3.考核方法不合理

课程考核,考察的不仅是学生对知识的记忆情况,更应该是学生对知识的综合应用能力。然而,目前遥感课程的考核方法,多以笔试为主,对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核,而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此,有必要改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系。

二、遥感课程实践教学改革措施

1.不断更新理论教学内容

在新技术突飞猛进的今天,具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速,对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制,这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外,更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介,传递最新讯息,增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时,教材受出版周期限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距,备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息,补充到课堂教学中,让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时,引导学生在课外通过多种途径,查阅参考资料,培养生自主学习的能动性和积极性,有利于拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.完善实践教学体系

(1)自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材,并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新,从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡,形成较为稳定的实验教学内容体系;并建立和完善遥感实验课数据库及习题库,及时更新和补充资料,包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等,以拓宽学生的知识面,提升学生兴趣,达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。

(2)建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式,将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”,为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重,如对于地理信息系统专业的学生,可以适当增加遥感与地信相结合的实验课,如“3S”集成技术,培养学生综合能力[5]。

(3)创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制,使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下,参加研究性学习,深入到实际科研工作中,成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外,寻找相关的实习单位,直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中,与实习单位建立双导师制管理机制,可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。

3.丰富课程考核方式

建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式,加大读书报告、论文考核、野外(或社会)调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点,做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生,应当适当加强3S集成等综合性知识的考核;对于地质、环境科学等专业的学生,则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。

三、结语

通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题,本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容,完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新,体现了遥感技术的前沿性,使教学能够做到与时俱进;完善实践教学体系,体现了培养应用型人才的宗旨,适应了社会的需求;丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性,全方位锻炼学生综合素质。综上,加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才,这既是现实社会发展的需要,也是学生自身发展的需要。

参考文献:

[1] 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.

[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育,2008(10)168-169.

[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息,2008(27):352-353.

[4] 陈星彤,童洁,刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量,2008(2):79-80.

第6篇:遥感技术论文范文

关键词:城市遥感;教学方法;实践环节;教学思路

遥感技术可以快速、准确地获取城市规划、发展、保护的相关信息,既可获得城市宏观全貌和综合数据,又可获得城市的行人车辆等微观图像和数据,可以全面、高效、实时地了解城市的发展变化。由于其超越地面调查等常规方法的优势,城市遥感技术自上世纪90年代以来,已经成为遥感、城市建设、管理、环境保护等城市问题专家们共同关注的热点,遥感技术也被越来越广泛地运用到城市规划科学的各个领域中。国际城市遥感大会认为,城市遥感主要是充分利用各类传感器采集的信息为城市调查和监测服务。

一、城市遥感学科特点

武汉大学、中国地质大学(武汉)等拥有测绘类学科的高等院校,都已先后为高年级本科生开设了《城市遥感》专业选修课。一般认为,城市遥感的主要教学内容包括:①城市遥感数据源和传感器;②城市地区特征探测和判读;③城市遥感数据解译;④城市地区建筑物检测和重建;⑤城市土地利用变化和城市发展遥感监测;⑥城市环境遥感;⑦城市社会经济遥感;⑧城市遥感发展展望。当然,各个高校教学体系和教学内容并不完全相同,但基本的思想是围绕遥感技术在城市问题的应用开展主题式的介绍和讨论。分析城市遥感学科的特点,它是一门前沿性和实践性要求很高的学科。即,城市遥感的研究和教学内容都是采用最新的遥感技术和方法解决城市发展中的最新问题,其研究思路、研究方法都具有前沿性和独特性。比如,很多学者采用最新的人工智能方法解决城市目标的分类问题,其中就涉及到比较复杂的人工神经网、人工免疫、机器视觉等先进的分类理论,以及蚁群算法、支持向量机、小波等比较复杂的数学优化计算方法。这些最新技术和方法的应用为城市遥感教学带来了很大的挑战。第二,城市遥感是实践性很强的学科,它是针对城市发展中出现的实际问题出现的,是试图利用遥感的方法解决相关问题,因此要求教学过程中要培养学生针对实际问题寻找解决问题思路的能力。城市遥感学科也是一门开放性的学科。城市遥感发展至今,仍处在不断发展,不断完善的进程中。早期主要是针对城市发展中的问题,采用遥感技术手段解决相关问题;近年来,学者们开始有意识的开展系统研究,试图建立城市遥感学科的理论和方法体系。包括城市遥感理论基础,遥感技术的优势和局限等根本性的问题,已经得到研究。但是到目前为止,关于城市遥感的严格定义、理论体系、研究范围和边界等问题尚未明确的提出,因此城市遥感学科的教学提倡在基本理论的指导下,围绕主题开展教学和讲授,启发学生关于城市遥感具体研究主题的思考。

二、城市遥感的教学方法探讨

1.围绕研究主题教学。由于城市遥感学科的特点,其研究主要针对现代化进程中城市建设发展面临的问题,主题性较强。因此,在教学过程中,也需要围绕一个个的研究主题讲授相关的知识和技术。例如,城市水资源遥感,围绕城市发展中对水的需求,水的污染的现状,讲授利用遥感技术实施水资源遥感和水污染遥感的技术和方法。城市水资源遥感主要对湖泊环境监测,诸如湖水温度、盐度、水深、洋流、波浪等湖泊诸要素的测量,为湖泊研究及指导湖泊渔业生产提供了基础。水污染遥感主要介绍对湖泊富营养化、悬浮泥沙、石油污染、废水污染、热污染和固体漂浮物等污染情况进行遥感监测的方法和案例。

2.结合案例教学。由于城市遥感处在发展之中,一系列新的方法和技术逐渐采用到相关问题的处理中。其中很多方法比较抽象,难以理解。例如人工神经网、人工免疫、机器视觉、蚁群算法、支持向量机、小波分析等。为了避免学生对枯燥的算法知识感到厌倦,增强学生学习的兴趣,除了尽量深入浅出,用最简单的语言描述复杂的理论和公式外,还要尽量结合各种案例,详细展示方法的原理,以及采用方法的原因和效果。例如,对于遥感图像的变化检测,我们利用相关变化评估系统开发经验,介绍了各类像素级方法的原理,实验结果,在实际工作中的应用价值等,做了直观的比较分析,便于学生掌握相关知识。

3.启发探索性学习。城市遥感是一门不断发展的学科,高年级本科生中很大一部分人也即将从事具有探索性和创新性的研究工作。因此,改变早期填鸭式的教学方式,培养学生独立探索和创新的思维是非常重要的。我们在教学过程中有意鼓励学生独立思考,提出问题、分析问题和解决问题,为从事研究性的工作打下良好的基础。在具体教学中,一是鼓励学生针对教学内容所教授的方法和思路,提出自己的看法,分析现有方法的不足,提出自己解决问题的方法;二是在布置的作业中,要求学生针对主题,独立搜索资料,发现问题、分析问题和解决问题,并要求学生根据研究课题的撰写风格完成作业。此外,课外与学生展开交流,就相关的学科问题和研究热点讨论交流,培养学生研究兴趣和能力,推介学生积极参与相关研究课题。在课程结束后,依然与学生保持联系,就研究学习问题交流,吸引学生加入研究课题。

4.鼓励广泛学习。遥感学科是纯粹的技术科学,为了解决任何问题,都需要将遥感学科与该领域的知识结合,并深刻理解该学科的特点和知识。比如,从事遥感地质研究,必须具有地质学基础,对各类岩石的物理性质、岩层产状、地质构造等相关内容具有深入的了解。又如从事环境遥感,必须在环境科学、水文学、大气学等相关领域具有一定的基础。从事城市遥感的工作,必须对城市科学、城市规划、城市建设、城市生态等相关学科深入了解,单纯的遥感知识学习是非常不够的。因此,在教学过程中,我们鼓励学生广泛学习相关学科的理论和知识。具体手段是,在教学过程中引导性的介绍水文、大气、物理等相关学科知识,并提供参考文献供学生课外阅读。在布置的作业和论文中涉及的问题,都需要大量参考相关学科的知识。在成绩的评价体系中,明确将参考知识的量作为评价标准之一。

三、城市遥感的实践教学

城市遥感是针对城市发展中出现的具体问题发展出的一门学科,是试图利用遥感技术解决相关问题而逐渐发展起来的。因此,城市遥感是在大量实践工作基础上建立起来的学科,在教学工作中也必然需要大量的实践教学工作。否则,学生缺乏针对实际城市问题的解决能力,无法适应城市遥感的相关工作。鉴于学生已经具有遥感专业基础,也具有一定的遥感软件操作和编程能力,我们的实践教学主要培养学生利用遥感软件和技术解决城市问题的能力。目前,国内普遍开展的城市遥感调查工作,包括制作城市影像图,开展城市土地利用遥感调查,城市建筑物类型及密度遥感调查,城市绿化及园林建设遥感调查,城市交通遥感调查,城市环境的遥感调查,城市地质、地理条件遥感调查等20余项工作内容。城市土地利用、土地覆盖的发展变化,是城市规划、建设、发展、保护的重要依据和成果,也是城市生态安全、城市景观保护等的基础。因此,学生掌握相应实践能力对于后续开展相关工作是非常重要的。实践教学过程中,一方面要培养学生遥感图像处理的能力,在掌握相关原理的基础上运用遥感软件处理多源多时相遥感图像的动手能力;另一方面要培养学生对于相关领域知识的了解和理解,包括城市土地利用、土地规划、环境保护、城市生态等相关知识。尤为重要的是,培养学生针对具体问题,独立寻找解决方案和技术手段,设计技术路线,独立解决问题的能力。

本文首先深入分析了城市遥感学科的特点,它具有前沿性、实践性和开放性。在此基础上,本文积极探索有效的城市遥感教学方法,提出综合采用围绕研究主题教学、结合案例教学、启发探索性学习、鼓励广泛学习等教学方法,提高学生学习兴趣和效果,培养学生独立思考和探索的能力,为进一步研究打好基础。针对实践教学环节,本文通过深入分析,提出了最合适的实践内容和方法,着重锻炼学生的动手能力,培养独立解决问题的能力。

参考文献:

[1]孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社,2009.

[2]王则任.浅议城市遥感综合调查――以南京为例[J].现代城市研究,200l(4):23-25.

[3]王贞福.从印度新德里看城市遥感技术在快速发展的大都市中的应用[J].现代应用光学,2008(2):32-34.

[4]陈基伟,程之牧.城市遥感技术在特大型城市政府决策中的重要作用――以上海市为例[J].测绘科学,2004,29(3):61-64.

第7篇:遥感技术论文范文

【关键词】数字化测绘 水利工程水利工程测绘数字地图测绘 水利

中图分类号: TV文献标识码:A 文章编号:

一.引言

随着现代科学技术的发展,计算机技术及辅助设施CAD技术的广泛应用,数字化测绘技术已经较为成熟的应用于建筑、交通和水利工程中。数字化测绘技术随着计算机技术、网络技术、测量仪器智能化及测绘制图软件的自动化等相关先进的技术的应用,给水利工程中的测绘工程带来了较多有利之处。

二.数字化测绘的优势。

数字化测绘是利用计算机对地形空间的相关数据进行自动处理,完成数字地图的绘制,有特别需要时,可以利用数控绘图仪来绘制所需要的专题地图或地形图。数字化测绘以传统的白纸测图为基础,在全站仪、计算机输入输出设备硬件、计算机绘图软件的支持下,利用数字字库技术和计算机图形处理方法,将野外数据采集到内业,并完成制图。数字化测绘技术通过数据输入、数据处理和数据输出三大部分的功能,实现了测绘制图的自动化、智能化。同传统测绘技术相比,数字化测绘具有以下优势:

1.图形测绘更准确。

利用数字化测绘技术将所采集的地形、地物、地貌等相关数据、信息转化为数字形式,通过数据传输端口输入计算机,经过计算机图形处理软件和测绘软件进行处理,产生内容非常丰富的电子地图。数字地图是地理信息系统(GIS)的重要信息来源,存贮较为方便。在现代地形测绘技术中,数字化测绘已发展成为利用掌上电脑即PPA在现场完成数据采集及数据处理、成图。传统的经纬测绘和白纸绘图,产生的平面位置及其他信息的误差较大,而利用数字化测绘就似乎,测绘点精度非常高,从原始数据采集到成图过程中,精度无任何变化,保证了成图的质量。

2.提高了测绘效率。

数字化测绘是现代GIS数据采集的重要手段,实现了勘测设计一体化、数据采集处理一体化、数据更新和管理智能化。同传统的经纬仪配合平板的测图方法相比,数字化测绘技术的效率高出许多。在通视良好的情况下,利用全站仪以建站点为圆心进行观测,一站可以测量1公里范围内的地形图。正常情况下,传统的经纬测绘法采用白纸绘图法,一个作业组一天仅能测量200个地形点,而利用数字化测绘技术,可以测量400各地物点,甚至更多。数字化测绘技术大大提高了测绘的效率,也缩短了成图的时间。

三.数字化测绘在水利工程中的应用。

1.GPS测绘技术在水利工程中的应用。

授时与测距导航系统及全球定位系统(Navigation System Timing and Ranging/Global positioning System-NAVSTAR/GPS),通常简称为“全球定位系统”,即GPS。GPS是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的专用接收机,接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。它是根据美国国防部1973年12月批准的国防导航卫星计划而建设的。它是由三个部分组成的,分别为空间卫星、地面控制系统、用户的接受处理装置。GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点,也恰巧是这样的特点才使得对水利工程的测量可以向外扩展延伸。GPS和多波束测深系统相结合,是形成深水底地形测绘的新手段。

水利工程的选址一般多在地形较为复杂的河谷沟壑之处,工程周边地表植被覆盖较多,测绘时通视条件较差,而又缺乏相关国家控制点,采用传统光学仪器进行控制测量的难度较大。利用GPS卫星定位系统较好的解决了此类问题,由于GPS测量不受气候条件、地形、测量时间的影响和限制,能够及时准确的完成控制测量和数据采集工作,能大幅度减少或免做像控点,既有效减少了测绘的工作量,同时又较大程度的提高了测绘的工作效率。

2.RS遥感技术在水利工程中的应用。

遥感技术RS(Remote Sensing)是在航空摄影测量的基础上,随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的,它的主要特点是:从以飞机为主要运载工具的航空遥感,发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感;它超越了人眼所能感受到的可见光的限制,延伸了人的感官;它能快速、及时地监测环境的动态变化;它涉及天文、地学、生物学等科学领域,广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果;遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。遥感,主要是从远距离、高空或外层空间的平台上,利用可见光、红外线、微波等探测器,通过扫描、摄影来传递信息和处理信息,从而识别地面物质的性质和运动状态。由于RS技术具有时效性、数据综合性、经济性等特点各种大的、小的比例尺地形图都可以快速的利用其影像来获取水利工程的基本地形图。利用RS遥感技术直接进行水利工程的流域规划,可以根据像片来直接判读流域的地形特点和地质构造,便于合理选择水利工程的坝址,对确定水库淹没、浸润及坍塌的范围有较好作用,同时对库区搬迁、经济赔偿及淹没损失等确定具有参考作用。

3.地理信息系统GIS(Geographic Information System)在水利工程中的应用。

地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软、硬件支持下,把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标,以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出,以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出,满足各应用领域或研究工作的需要,地理信息系统是现代水利工程数字化测绘的重要技术支持和测绘平台。

4.数字化测绘在水利工程中的应用领域。

(1)点位测设。水利工程中施工测量的基本任务是要测设点位,既要求对已知长度、高程、角度和坐标的测设,在大中型水利工程中,都需要对施工区域内进行布设施工控制网,之后利用网内控制点作为基础进行施工放样。利用GPS技术能大大减少施工控制网中的过渡控制点,既节省了成本,有提高了效率。

(2)计算水库库容。传统计算水库的库容时,都是采用手工计算,工作量非常大,而且容易出错,计算精度也较差。通过利用数字化地形图,加大了采集点的密度,同时也提高了面积计算的精度。可以插绘等高线,提高库容计算的精度,能快速计算书库的容量,便于实现水库的自动化管理。

(3)水力资源管理。

水力资源管理利用遥感技术为检测手段,利用GIS地理信息系统作为管理平台,通过RS技术和GIS技术能够客观、快速、经济的为大中型水利工程提供地理、环境、地质及水文等相关信息,是水利工程选址、工程规划及设计和施工管理的重要分析工具。

四.结束语:

数字化测绘技术在很大程度上提高了水利工程测绘的水平,提高了测绘精度,确保地形图准确可靠。现代测绘技术的应用,先进测绘仪器和测量技术及测绘方法,为水利工程的建设和管理提供了可靠依据。

参考文献:

[1]艾斯克尔·努尔 数字化测绘在水利工程中的应用 [期刊论文] 《黑龙江水利科技》 -2011年2期

[2]陈运河 数字化测绘技术在渠道改造工程中横断面图的运用 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年16期

[3]杨安广 陈东宇 数字化测绘在水利工程中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年36期

[4]唐继权 赵学辉 郑红英Tang JiquanZhao XuehuiZheng hongying 水利工程测绘数字化分析 [期刊论文] 《中国水运(理论版)》 -2007年1期

第8篇:遥感技术论文范文

关键字:土地利用、动态变化、遥感技术、动态监测

中图分类号:P285.2 文献标识码: A

0 前言

土地资源是重要的生产资料,是人们赖以生存和发展的基础。近年来,随着全球人口的不断增加,经济的不断发展,土地资源超量开发,人类生存环境受到了严重的威胁,土地利用/土地覆盖变化已经成为影响全球环境变化的一个重要原因。1993年“国际地圈与生物圈计划”(IGBP)和“全球变化人类影响和响应计划”(HDP)共同将土地利用/土地覆盖变化(LUCC)列为全球变化研究的核心计划[1]。土地利用/土地覆盖现状既反映了过去土地利用历史,又强有力地影响着未来的土地利用方向,因此及时掌握土地利用变化信息已显得非常重要。遥感技术以其快速、准确、准时、周期性短等优点在土地利用/覆盖变化的动态监测中显示出明显的优势,在国内外得到了广泛应用。综合国内外学者的研究成果,现将遥感技术在土地利用类型调查中的研究方向从以下方向进行阐述。

1遥感图像的选择

1.1最佳时相的选择

正确选择遥感图像能大大提高解译的速度和精度。其中时相是反映遥感图像特征的重要因素之一。以植被景观为例进行研究,关于植被景观遥感最佳时相的选择,张银辉等指出不同时相遥感图像的选择对分类精度具有很大的影响,因植物物种、长势及生长阶段等不同而在遥感图像上有不同的光谱表现形式[2~3]。邹尚辉[4]根据植物光谱的种间变化及物候变化和太阳高度角对植物光谱的影响,研究了湖北省及北亚热带植被分类的最佳时相选择问题,指出最佳时期主要集中在4月下旬至5月中旬和10月下旬至次年3月下旬。程弘等[5]通过对TM影像在甘肃省白龙江林区(总面积56.8’万ha)森林资源调查中的应用实践,将遥感图像识别的最佳时期定为秋季和春季。姜晓华等[6]探讨了应用两期遥感数据目视解译调查新伐区的方法,以及所用数据的最佳时相,指出调查新伐区最理想的时相是8、9月份。林辉[7]以山东、河南、江苏、安徽的平原地区为例,结合生产实践对TM图像在森林资源清查中应用的处理问题作了探讨.并指出其时相选择最好在10月中下旬及11月上旬,而山区的选择,较为理想的则是4月、5月、10月、11月。一般时相的选择应在林木生长较为旺盛的时期,但这只是一个总的原则,还要根据不同地区、不同清查需求而定。杨朝俊等[8]概述了植被调查中利用遥感技术的最佳时相的选择,分析了四川森林植被的特点及其遥感干扰信息的物候特点。根据影响遥感时相选择的平台、太阳高度角和代表光谱等因素,针对四川不同地区森林植被遥感识别的特点,按照5个区域提出了四川森林植被遥感识别的最佳时期,主要集中在10月下旬至3月下旬。以上学者分别对不同研究地点的最佳时相进行了研究,最佳时相的选择除受遥感平台、太阳高度角和代表光谱等因素影响外,受地理位置和植被的特性影响也较大。因此,最佳时相的选择具有一定的地域性和特定性。同时,也有学者将最佳时相的选择,用于对农作物的分类,也得出了相同的结论[9~10]。

1.2图像类型和比例尺的选择

目前对图像类型的选择和比例尺的研究还不太成熟,没有统一的定论。张银辉等以对土地利用与土地覆盖的研究为例,指出大区域范围研究一般采用低分辨率的大尺度图像(如:NOAA/ AVHRR 1km数据),局部区域的土地利用调查一般采用高精度高分辨率的MSS图像、TM图像、SPOT图像或它们之间的结合等。姜晓华等除确定遥感判读的最佳时相以外,又将采伐区目视判读用图的最佳比例尺定为l:2.5万。

2解译范围在遥感图像上的定位

准确界定研究区的范围是遥感在土地利用类型提取中的首要工作。林桂兰等[11]以厦门市饮用水源中的北溪引水渠(管道)和坂头水库为例,根据饮用水源保护区划分原则,研究了基于数字化的地形图建立数字高程模型并自动生成汇水区盆地和流域范围的GIS技术、获取相关自然环境专题信息的遥感技术、以及综合利用社会和自然等多种数据源进行保护区范围界定的方法。利用GIS技术对区域界定确属一种精度较高的方法,但遥感图像的数据量一般都很大,少则几百兆,GIS软件很难处理如此大的图像数据。再者,利用GIS软件进行影像区域界定后,能被遥感判读软件如 Erdas Imagine分析的文件类型十分有限,导致图像的精度明显降低,甚至不能满足需要。

王小龙等[12]采用相似三角形原理,结合海岛多年的潮汐分析,在高分辨率遥感数据的支持下,可以比较准确地确定海岛潮间带范围,特别是对于分辨率为lm左右的IKONOS和 Quick Bird图像,提取结果保持了较高的一致性。使用该种几何方法对研究区域进行界定,虽然取得了较好的效果,但是此方法对图像资料的要求比较高、成本也较高,故也具有很大的局限性。

陆海英等[13]在ArcGIS和 Erdas Imagine软件的支持下,综合考虑建筑物的物理特性和光谱特征,以及城市扩展的规律,将遥感数据、城市建成区边界以及行政边界图叠置起来进行提取,该方法使用方便,操作简单,判读精度也比较高,是对生态旅游地范围精确界定问题的发展和完善。但特别注意的是必须使遥感影像与地形数据、行政区等矢量图层具有一致的坐标系统。

3几种土地利用类型的遥感采集技术

3.1常见的遥感解译方法

刘玉萍[14]以遥感的功能为基础,阐述了遥感目视判读在土地利用类型划分及森林生态变化监测评价研究中的应用和方法,应以常规法和遥感相结合。为森林生态系统恢复提供依据和决策支持。张飞等[15]主要是对遥感影像进行非监督分类,分类后采用合并类、上下文分析、聚类处理等,如果发现精度较低则再次进行解译,再评价,直至获得一个符合精度要求的非监督分类影像。田静毅等[16]采取监督分类和目视解译相结合的方法判读遥感影像,提取土地利用类型预解译图。在室内完成的图件往往存在错误或者难以确定的类型,需要进行野外实地调查与验证。全斌等[17]采用人机交互式解译并结合自动分类对2001年 Landsat TM影像进行解译。张玉进等[18]根据2001年野外实地考察的经验,采用最大似然分类法对上述3个时期的遥感影像进行监督分类,实际操作在软件PCI下进行,最终分类精度均在85%以上,符合研究所要求的精度.吴泉源等[19]利用多期遥感数据,采用目视解译和人机交互计算机分类技术提取 1984至2004年间龙口市海岸带土地利用信息,从土地利用总量变化、土地利用变化速度、土地利用类型之间的相互转化、土地利用类型变化的海岸区位效应等方面分析龙口市海岸带动态变化特点。梁伟等[20]据 1975年的Landsat MSS、1986年和 1997年的1月 Landsat TM影像资料,运用遥感影像计算机自动分类方法获取土地利用信息,用GIS空间分析方法以及数理统计方法全面分析了黄河中游多沙粗沙区1975~1986年和1986~1997年两个时期内各土地利用类型的变化幅度、变化速度、数量变化的区域差异、变化方向以及变化方向的区域差异等。

3.2 高分辨率图像的遥感解译方法

田建林等[21~22]利用Quick Bird影像数据进行土地利用类型调查过程中采用计算机图像预处理与人工目视判读的方法获取相对准确的土地利用类型信息。也利用高分辨率卫星遥感影像代替航空遥感影像进行土地利用现状调查。主要采用目视判读和外业调查的方法来完成遥感图像的判读。目视判读的难点是对易混淆地类和森林类型的判读,包括草地与农田、灌木丛与果园地、经济林与用材林、陡坡地与常年早地等。通过适当的前期图像处理,以建立解译标志为基础,采用综合的判读方法可将上述类型大部分判读出来。

3.3 遥感解译与其他知识相结合的方法

刘云等[23]借助TM遥感影像采用两种方法来解译北京昌平沙河区景观土地利用:其一是利用TM影像的4、5、3波段的假彩色合成来该地区的土地利用解译;其二是借助TM影像3和4波段计算的NDVI来判定土地利用,并与土地统计数据对比,结果表明第一种方法解译城郊景观的土地利用类型效果较好,而第二种方法对有植被覆盖的土地利用类型解译较好。李爱农等[24]针对我国西南地区地貌类型复杂、土地利用多元化的特征,着重研究了在大面积的土地利用调查中应用遥感图像自动分类方法来获取土地利用信息的一整套技术路线和方法;将非监督分类、监督分类以及野外调查、专家知识和特殊地区的分区分类有机地结合起来,大大提高了可操作性和分类精度。李春华等[25]以福州市琅歧岛土地覆盖/土地利用类型为例,以遥感影像解译知识为基础,使用TM、Aster的融合影像和NDVI生成的植被覆盖度影像,并结合DEM、土地利用等地理辅助数据,将DEM和NDVI因子作为待分类影像的波段加入其中,构成新的待分类影像,运用Bayes分类方法,通过循环迭代的方法消除先验概率对分类精度的影响,实例证明比运用单一的分类方法精度明显提高。张春桂等[26]应用新一代对地观测卫星EOS的MODIS数据,在地理信息系统的支持下,对2001~2005年福州地区不同地表类型的归一化植被指数年际动态变化进行计算分析,在此基础上开展福州地区土地利用/覆盖变化的监测研究,并初步分析了土地变化的驱动力。结果表明:基于MODIS的归一化植被指数对区域土地利用/覆盖的年际变化反映是敏感的,应用MODIS数据可以监测区域土地利用/覆盖变化的空间分布和面积大小。

参考文献:

[1]焉莉.基于3S技术的西部石羊河流域土地利用/土地覆盖变化研究[J].地质与资源,2003,12(3):188-192.

[2] Gralldell J.Subpixel land use classification and retrieval of forest stem volume in the boreal forest zone by employing SSMP/I data [J]. Remote sensing of Environment.1998,63:140~154.

[3]张银辉,赵庚星.土地利用/土地搜盖遥感分类方法的研究综述[J].中国农业资源与区划,2002,23(3):21~25.

[4]邹尚辉.植被资源调查中最佳时相遥感图象的选择研究[J].植物学报,1985,27(5):25~31.

[5]程弘,李福林.航天遥感技术在森林资源调查中的应用研究[J].甘肃林业科技,1995,(2):l~6.

[6]姜晓华,韩爱惠,党永峰.应用两期遥感数据目视解译的方法翻查采伐区―以大兴安岭松岭林业局为实验区[J].林业资源管理,2001,(4):60~63.

[7]林辉.林业遥感图像处理点滴[J].云南林业调查规划设计,2001,26(l):40~41.

[8] 杨朝俊,胡庭兴,梁玉喜.四川森林植被遥感识别最佳时相的选择[J].四川林业科技,2005,26(5):68~71.

[9] 李国靖,台社红.北京地区农业卫星遥感数据时相选择[J].中国农业资源与区划,2004(4):40~44.

[10]汪逢熙.棉花遥感识别的最佳时相及地面模式[A].环境监测与作物估产的遥感研究论文集[C].北京:北京大学出版社,1991:86~91.

[11]林桂兰,庄翠蓉,孙飒梅,等.水源保护区划界的遥感与GIS技术研究[J].遥感技术与应用,2002,17(2):99~103.

[12]王小龙,张杰,初佳兰.基于光学遥感的海岛潮间带和湿地信息提取―以东沙岛(礁)为例[J].海洋科学进展,2005,23(4):477~481.

[13]陆海英,杨山,张婷,等.基于遥感的城乡结合部地域范围界定研究―以无锡市为例[J].南京师大学报(自然科学版),2004,27(2):98~102.

[14]刘玉萍.RS技术在编制土地利用类型专题图件中的应用[J].内蒙古林业调查设计,2002,25(4):38~39.

[15]张飞,塔西甫拉提.特依拜,孔祥德等.干早区绿洲土地利用景观空间格局动态变化研究[J].资源科学,2006,28(6):167~174.

[16]田静毅,林年丰,王立新,等.秦皇岛市水土流失遥感调查与监测闭.安徽农业科学,2006,34(16):41~43.

[17]全斌,朱鹤健,陈松林,等.遥感技术在区域土地利用/锁被变化中的应用[J].中国土地科学,2006,20(2):39~43.

[18]张玉进,肖继东,袁春琼,等.基于卫星遥感的区域土地利用/覆盖变化研究[J].新弧气象,2004,27(3):16~19.

[19]吴泉源,侯志华,于竹洲,等.龙口市海岸带土地利用动态变化分析闭.地理研究,2006, 25(5):921~930.

[20]梁伟,杨勤科.基于Rs的黄河中游多沙粗沙区土地利用变化分析[J].水土保持研究,2006,13(5):臾卜92.

[21]田建林,雷平,石军南.QuickBird影像目视判读在土地利用类型调查中的应用研究[J].四川林刊设计,2006,(l):45~48.

[22]金文.区域土地利用/土地覆盖的遥感调查[J].上海标准化,2004,(6):54~56.

[23]刘云,赵群,寇明军,等.基于TM影像的城郊景观土地利用初步研究[J].遥感技术与应用,2005,20(6):563~568.

[24]李爱农,江小波,马泽忠,等.遥感自动分类在西南地区土地利用调查中的应用研究[J].遥感技术与应用,2003,18(5):282~286.

第9篇:遥感技术论文范文

【关键词】水利工程;3S测量技术;河道测量;动态监测;研究与应用

1. 3S技术的含义

3S技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的统称。是多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。能够对空间实体快速地进行精确定位,同时宏观地获取信息,对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。

2. 3S技术的特点

(1)遥感(RS)技术是一种卫星遥感技术,不直接接触目标或现象就能收集信息,并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器,收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息,对这些电磁波信息进行加工处理,用特殊方法判读解译,从而达到识别、分类的目的,为科研工程的生产应用服务。

(2)地理信息系统(GIS)技术是以空间数据为研究对象,在各种地理图形的基础上,以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。

(3)全球定位系统(GPS)技术是一种全新的现代定位方法,具有多功能、高效率、高精度的特点,可在全球任意地点,为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务,极大地改变了传统的定位技术和导航技术,并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。

(4)随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中,河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。

3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷

(1)河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的,涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来,河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定,这些传统的测量方法,不仅测量周期长、精度低,而且劳动强度大、测量标志耗费大,不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。

(2)河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一,及时了解河道变化及冲淤变化资料,为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。

(3)河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节,工程中常采用断面法,即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定,断面间水底地形和河床变化规则,而且无支流。而实际地形的变化错综复杂,河床参差不齐,所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。

4. 3S测量技术的应用

4.1利用遥感图像获取所需河道水文信息。

(1)以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像,通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换,将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前,必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性,须对遥感影像进行相应的投影变换,最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。

(2)充分利用图形资料(尤其是电子地图,对非电子形式的图形资料要进行数字化,建立起矢量图形库)和图像资料,以便提取高程数据以建立数字高程模型(DEM),以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后,就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

4.2遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像,以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面,多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查,能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源,通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法,为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时,利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测,为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

4.3水深遥感冲淤变化分析。

(1)水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力,通过飞机、卫星等遥感平台,利用辐射计、摄影机等遥感设备,将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来,再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息,即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系,通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时,常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。

(2)遥感信息获取便捷,水深遥感研究已取得初步成果,因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下,可利用历史阶段遥感资料推求出水深,从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值,误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。

(3)其原因是: 尽管遥感水深误差大,但从反演所得的断面图来看,遥感水深误差存在诸多综合因素的影响,两个时相遥感水深误差表现形式基本一样,所以差值减少了系统误差,削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致,能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合,可实现水下地形图数字化,也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度(或淤积厚度)的冲淤分布。

5. GIS技术在河道测量中的应用

(1)GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具,即用即得,利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量,不仅便捷且精度大为提高。

(2)河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等,可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。

6. RTK技术的应用

促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展,它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点,同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理,避免了业后处理中发现精度不合乎要求,需进行返工的困扰,RTK实时三维精度可以达到厘米级,大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量,测深仪进行水深测量,再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后,将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理,即可得到高精度的数字地形图和断面图。

7. 结束语

总而言之,3S技术的广泛应用,给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便,为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。

参考文献

[1]期刊论文3S技术在河道测量中的应用 —— 水科学与工程技2007(2).

[2]黎三喜.水利工程中GPS静态测量探讨《甘肃水利水电技术》2009年 第10期.