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【关键词】:遥感技术;特性;应用
中图分类号:TJ8
文献标识码:C
文章编号:1002-6908(2008)0720095-01
前言
随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展,遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此,遥感技术已成为一门实用的,先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用,由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在,卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等,影响了人类生活的方方面面。因此,在许多领域,遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。
1.遥感技术的涵义
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。
当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。
2.遥感技术主要特点
2.1可获取大范围数据资料。
遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。
2.2获取信息的速度快,周期短。
由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。
2.3获取信息受条件限制少。
在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
2.4获取信息的手段多,信息量大。
根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。
3.遥感技术的实际应用
3.1遥感技术在地质灾害中的应用
遥感技术应用于大面积的地质灾害调查,可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段,还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府作出正确决策提供了依据。
3.2遥感技术在生态环境中的应用
伴随着社会的进步和发展,气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。
遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。
如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究”,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。
3.3遥感技术在农业气象灾害中的应用
目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术,可以绘制更加清晰、形象的气象图;进行气候资源监测评价;气象灾害评估;气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务;建设基于遥感技术和地理信息系统(geographicinformationsystem)GIS支持下农业气象灾害监测系统开发;利用气象数据,结合GIS背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估,预测洪涝灾害的演进规律,提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告,并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。
3.4遥感技术在海洋渔业中的应用
近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业,具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。
3.5遥感技术在流行病学研究中的应用
遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用1989年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的GIS,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。
为应付未来突发,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美国军方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从LANDSAT-3MSS获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。
结束语
综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用,从而进一步影响我们的工作和生活。
参考文献
[1]侯春红.公路地质灾害调查中的遥感技术,中国减灾2007,3.
[2]刘爱容.GIS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用,科技资讯,2007(7).
[3]郑锦秀.地理信息系统的基本功能和技术,福建气象学报,2001(2).
[4]周金星.山洪泥石流灾害预报预警技术述评,山地学报,2001(19).
1大气环境遥感监测技术的根本原理
遥感监测就是对一段间隔以外的目的物或现象经过仪器的运用来停止观测,是一种不用直接接触目的物或现象就能将所要信息搜集起来,并对信息停止辨认、剖析、判别的高自动化的监测手腕。遥感技术最突出的功用就是不需求采样就能够直接停止区域性的跟踪丈量,快速定点定位污染源,核定污染范围、以及污染物在大气中的散布、扩散等,从而取得比拟全面的信息。遥感监测技术主要分为3品种型,它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术和微波遥感技术。
2大气环境遥感监测技术的应用
根据遥感技术的工作方式停止划分,主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两品种型。其中,主动式遥感监测是指经过遥感探测仪器所发出的波束、次波束,与大气物质互相作用后可产生回波,经过对这种回波的检测,以完成对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需求停止波束的发射和回波的接纳工作,因而,该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依托对大气本身所发射的红外光波或微波等辐射的接纳,以完成对大气成分的探测。
2.1大气环境的主动式空基遥感监测
星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内,将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射,然后应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同,故在承受处置后,目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。当前,多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定,例如,1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测;1998年NASN再次应用载有雷达的极轨卫星对大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量,取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。
2.2大气环境的被动式空基遥感监测
太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。
太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射,对大气组分停止丈量,其是经过对可见光的丈量,来对气溶胶的反演,应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。
关键词:遥感技术;矿区;土地管理
1 引言
梅河口市现已探明矿产有24种之多,其中煤炭资源非常丰富,总储量有1.4亿吨,远景储量1.6亿吨,年产量251万吨,是梅河口市今后主要开发矿种之一。但是在矿山开采的同时有的矿区内陆续出现了地面塌陷、地裂缝等地质灾害,至使农田摧毁、减产,耕牛、农机等设备堕入塌陷坑内。对当地群众的经济收入和生命财产安全造成损害,引起当地群众多次上访[1]。
2 遥感技术及其应用
遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术。自80年代以来,随着全球环境变化监测和研究等计划的提出与实施,遥感技术和地理信息系统(GIS)技术等的紧密结合以及新遥感技术领域的不断开拓,使遥感技术的发展和应用进人了一个新的阶段,广泛应用于各个领域。
2.1 系统构成 遥感技术是由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感系统的重要设备就是遥感器,它装在遥感平台上,可以是照相机、微波辐射计、多光谱扫描仪或合成孔径雷达等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。而图像处理设备则是通过对地面接收到的遥感图像信息进行几何校正或者滤波等处理,以获取反映地物性质和状态的信息。从总体上看,遥感技术由三个基本环节组成,即遥感数据获取、专题信息分析和遥感技术应用。遥感技术的专业内容包括任务实施、技术系统和基础研究三个层次。
2.2 技术特点 现代遥感技术系统是一个具有模块化结构和多应用目标的系统。总的来说,这种系统具有快速、机动、准确和集成的特点,能够较好地适应不同应用任务、目标特性和工作环境的需要,收到多快好省的效果。
3 遥感技术在矿区土地管理上的应用
3.1 信息系统的建立 现在趋向于RS、GIS及GPS三者的综合应用,即“3S”技术。“3S”技术是地理信息系统((GIS)、遥感(RS)及全球定位系统(GPS)的总称,即利用GIS的空间查询、分析和综合处理能力,RS的大面积获取地物信息特征,GPS快速定位和获取数据准确的能力,三者有机结合形成一个系统,实现各种技术的综合。3S技术通过对矿区地质测量、地质填图、找矿勘探、工程地质、水文地质、自然调查、地质构造调查、地质采矿条件评价、生产调度管理、矿产储量管理、水资源开发管理、物资管理、矿产环境监测和质量评价等各方面的调查,选取有效影响因素建立空间数据库,从而实现对矿区进行沉陷、边坡稳定性的监测,同时为矿区资源勘测、规划设计以及开发提供所需的各种比例尺图纸等基础数据。
3.2 矿区土地调查 矿区的土地调点从时间和空间上了解矿区的土地变化情况。利用实时的遥感资料就可以快速了解整个矿区的情况。尤其是强降雨前后的遥感图像对比分析,可查明强降雨对矿区的影响;每年同一时间的遥感图像对比分析,可查明年内土地的变化情况,从而提高矿区土地调查的有效性。
3.3 规划 将遥感技术与GIS相结合,对遥感图片等空间数据与属性数据的统一管理与分析能力,极大的丰富了规划设计手段和成果,直观而理性的空间分析模块可以辅助规划师对规划方案进行模拟、选择和评估,从而优选优化设计,弥补了原来城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定性分析脱节的缺陷。使空间数据的图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高,为土地规划提供了一个直观和理性的工具。
3.4 监测 GIS技术中利用实时遥感图片的解析数据,能够在矿区资源监测、环境信息的获取、管理及分析评价中发挥重要作用,为全球和区域的环境变化、地面勘测和地下工程提供了前所未有的动态综合信息。在煤矿区,应用在对采矿工程影响下的区域动力地质现象、资源开发及变化、环境影响与生态效应、自然变化过程以及社会经济问题的分析评价或预测等方面。
矿区GIS数据获取的任务是将矿区已有的地形地质图、外业观测成果、航空像片、遥感图像、文本资料等转换成GIS可以处理与接收的数字形式,通常要经过验证、修改、编辑等处理。不同数据输入需要用到不同的设备。
3.5 土地复垦 应用遥感技术进行土地复垦是通过分析不同类型土地的特点,了解土地中各因子在生态环境中互相制约的内在规律,从而为合理复垦、利用待复垦土地资源提供科学依据,避免复垦的盲目性、破坏性,增强科学性、现实性,使有限的土地资源得以可持续利用。
4 结论
本文基于遥感数据技术对遥感数据进行解析与对比分析,并结合GIS的矿区土地管理信息系统总体功能框架,研究了系统的主要技术基础,经过开发成功的系统表明,基于遥感技术与GIS技术的有机结合对矿区沉陷灾害等土地管理信息系统优势明显,可实现矿地信息的联动,在采矿计划实施前和实施中,可以根据地表变化特征对采矿可能造成的地表破坏进行预测,对可能造成的房屋破坏进行预评估,进而制定土地征迁预案,实现沉陷灾害的预警控制;在沉陷灾害发生地区,可以对土地适宜性进行评价,为矿区土地复垦提供技术支持。
当我们怀着这样一种感情走近方俊永、走进他的科研世界时,我们原本以为足够宽广的视野顿时显得狭促了。
这位年轻的科学家有着爽朗的性格、流畅的思维,与他的谈话,像是一次前所未有之广阔的旅行。
发轫航空遥感
1999年9月,方俊永开始北京理工大学光学工程专业的博士研究生生涯。从那时起,他的角色就由求学的学生转换为进行科学探索的研究者,在导师赵达尊教授的指导下,方俊永开始进行“层析成像光谱技术及其图像重建”的研究,由此开启了航空遥感领域的大门。
如果说博士论文的工作算方俊永开始从理论和算法方面与航空遥感进行“软接触”的话,2003年方俊永进入中国科学院遥感应用研究所(现中国科学院遥感与数字地球研究所)开展的博士后工作,就是实打实的“硬接触”了。
在博士后研究工作中,他遇到了合作导师――童庆禧院士,这位我国遥感技术和应用领域的最早开拓者之一的科学家。如果说遇到一位科研前辈的指点算幸运,那方俊永无疑是幸运儿。在开展合作的第一个课题研制大面阵多高光谱兼容型数字相机系统时,他又得到中国红外和遥感技术专家薛永祺院士的指导。能够得到两位院士的指导,方俊永直言背负的压力比较大,但同时又感到动力满满,特别是两位院士平易近人的性格和专业上的悉心指导,让方俊永很快进入工作状态。同时,方俊永科研上的潜质也得到两位院士的赞赏和认可。
21世纪初期,大面阵的CCD成像器件还属于限制进口的关键器件,两位院士就抽出宝贵的时间与方俊永一起进行器件和相机厂家调研、设计方案讨论,特别是薛院士就相机采集控制部分给出了非常具体的实施实例供他和同事们使用参考。经过一年多的研制开发,多模态数字相机(MADC)I型样机终于在2005年进行了直升机的搭载飞行试验,获得了预期的高质量航空数字影像。MADCI型虽然整体外观略显粗糙,但能够实现宽视场、前后倾斜多角度、多光谱等成像模态,在国内尚属首例。
在随后的几年当中,在童院士和薛院士的共同指导下,方俊永继续承担了中科院、北京市科委、大科学工程等多项科研装备研制项目,如“稳定平台与像移补偿系统”、“地面成像光谱辐射计研制”、“高性能航空光学遥感器的研制”、“面向矿产资源勘查的地面/机载短波成像光谱仪关键技术研究”、“多模态数字相机”等。在这些项目研制过程中,两位院士的高瞻远瞩以及对总体方案的把握等对项目的顺利实施完成奠定了坚实的基础。每每谈起两位院士的亲身指导,方俊永仍旧是感激万分,“正是站在两位巨人的肩膀上,我的航空遥感之路才会如此的平坦和顺利”。
从集成创新到原始创新
我国国土辽阔,对地理空间数据有着巨大需求,且随着遥感技术的深入发展,多类型的遥感数据得到了更广泛的多领域应用,与此同时,新型遥感数据源就成为了遥感应用发展的瓶颈之一。因此,方俊永科研团队把研究重点聚焦在能够获取高空间分辨率和高光谱分辨率数据的新型遥感观测技术,通过研制新型遥感传感器,为遥感应用提供数据源保障。
目前,多模态数字相机(MADc)已经研制到Ⅲ型了,进一步加强了自主研发能力,从集成创新发展到了原始创新,成为了大科学工程“航空遥感系统”中用于应急监测的主体设备。在MADc的研制过程中,方俊永科研团队提出的多相机组合拼接方法得到了实际验证,申请的发明专利“基于移轴原理的拼接成像系统”得到了认可和授权。
MADcⅢ型相机基于组合拼接成像方法,在保持成像光轴垂直于地面的同时,能获取高分辨率宽视场、宽视场、多光谱、前后立体多角度等多种成像模态,特别是在高分辨率宽视场成像模态时,能够获得旁向幅宽30K像素、旁向幅宽大于12km@10km航高、旁向视场角接近70度、像元分辨率0.05mrad的高质量高分辨率影像,将为应急监测发挥重要作用。
在成像光谱数据获取方面,方俊永科研团队在薛院士指导下,提出采用反射镜旋转扫描方式获得“图谱合一”的成像光谱数据,相对于点测量型的光谱仪,能够在测量地物光谱的同时得到地物的高分辨率影像,从影像上每个像素点都可提取相应地物目标点的光谱曲线,是地物目标光谱测量技术的重大突破和创新。研制的地面成像光谱辐射计(FISS)是国内首台成像型的地面光谱测量设备,该研究成果于2010年12月通过国家科技成果鉴定,并获得”一种地面成像光谱测量系统”发明专利授权。FISS系统已进行了大量野外与实验室成像光谱测量试验,并取得良好应用成果,获得多家用户单位的一致好评。方俊永科研团队目前正致力于FISS系统的改善、短波红外成像光谱仪、高集成度高分辨率的机载成像光谱仪的研制工作。
多项科研课题让方俊永在科研道路上越走越宽,越走越快。2013年,方俊永参与了遥感地球所曹春香研究员课题组的“双色红外环境健康遥感诊断系统研发”项目,负责双色红外成像演示系统的研制。基于半导体所自主研发的中波/热红外双波段探测器,他带领团队开发其探测器驱动、模数转换、数字电路输出、采集和存储等功能,并与双波段红外镜头进行集成调试,形成双波段红外相机演示系统。双色红外系统的研制,创新性地基于国产芯片同时获取中波和热红外影像,采用同一成像光路消除了传统双光路系统的参数不一致性,能够为环境温度反演、环境健康诊断等提供新型有效的遥感数据。
事必躬亲的实干家
遥感传感器的研发工作一直以来在遥感所就不算是主流科研的组成部分,从事遥感传感器专业的科研人员并不多,方俊永属于其中比较年轻的一位,再加上受研究生招生专业的影响,方俊永科研团队中能够辅助进行科研工作的硬件相关专业的研究生也十分匮乏。
在人员配备不是很合理的科研队伍中,大多数情况下,有关遥感传感器的总体设计、硬件开发等工作都是方俊永一肩挑,从总体的方案设计、结构设计、集成设计等大框架的布局,到组件的功能、接口、机加工图纸等小细节的核查,都离不开方俊永详实认真的工作。这些成就了方俊永严谨、细致和缜密的科学家风范。
新型遥感传感器的研发离不开组件的调试、测试以及总体集成、试验,特别是机载设备需要进行多次的飞行试验,这些基本上都是在方俊永的主导下完成的。方俊永科研团队研制的各种航空数字相机,已完成几十个飞行架次的试验和任务执行,飞行时间超过300小时,除极个别的架次外,方俊永都是亲自在飞机上进行设备的操作和调试。
对于这些飞行试验,方俊永解释说,自己上飞机操作的主要原因是,因为进行一次飞行试验,花费少则几万元,多则几十万元,而自己对研制的相机系统是最熟悉的,万一出现问题,在飞机上是可以进行调试和补救的,不至于空飞一个架次。此外方俊永还表示,每次飞行试验,都尽量让更多的研究生参与进来,培养他们对航空飞行的认识以及熟悉设备的操作流程和规范。
谈起这些飞行试验,方俊永的思绪就又开拓了很多,他向记者介绍了一些他们试验当中的几大“最”。飞行高度最高是2005年10月奖状Ⅱ型在9000m高度进行山东济宁地区的遥感试验,飞行高度最低是2008年7月-9月运12在300-500m高度进行青岛奥帆赛区的浒苔应急监测,最南边的飞行是2006年9月在珠海进行的数字石龙项目,最北边最西边的飞行是2005年7月在石河子进行的农场监测项目,一天当中飞行时间最长的是两个架次飞行8个小时。说起这些时,方俊永略显兴奋和轻松,但记者知道,具体的试验过程绝不像他说的这么简单。
方俊永介绍说,目前常用于航空遥感的机型是运5和运12,运5俗称是“空中拖拉机”,运12相比较而言各方面条件要好一些。运5飞行的时候噪音很大,如果不用专用的通讯耳机,就必须在耳边大声喊叫,对方才能听清楚,或者干脆采用纸板书写的方式进行沟通交流;此外,运5的震动颠簸也比较厉害,若再遇到那种闷热天气,没有几个能扛得住不呕吐的。但正是在这样的飞行条件下,方俊永的飞行小组还要对设备进行操作、调试,以保障设备的正常运行获取高质量的航空遥感数据。
谈起最惊险的飞行试验,方俊永回忆起2008年5月的汶川地震应急监测那次。汶川地震牵动全中国人民的心,当时的中国科学院遥感应用研究所快速响应,成立了多种手段的抗震救灾队伍以实现科技救灾的目标。方俊永所在小组是以李紫薇研究员为首的航空飞行团队,携带MADCI型相机系统利用陆航团的米171直升机进行灾区的灾情监测。在汶川进行了三个航次的航空遥感飞行,获取了地震灾区上千幅全色和彩色的航空遥感影像。这些宝贵的数据经过快速紧急处理和信息提取后,仅在几个小时后就提交到前线指挥部手中,为决策者的救灾安排和合理调度提供了重要参考依据。最惊险的是2008年5月26日下午进行的最后一次飞行,沿岷江都江堰到理县,包括震中汶川在内的地区进行了航空监测。而之后的两天,同样型号的直升机,几乎同样的航线,由于天气状况的影响,陆航团的直升机失事了,造成了巨大的损失。回想起这些,方俊永依然心有余悸,但这些担心都无法阻挡科学家在国家的需求和工作使命的召唤下,依然坚定执行应急监测任务的步伐。
在项目实施的具体过程中,方俊永坦言,自己并不总是“设计师”的角色,并不仅仅只是写报告、做PPT,大部分情况还是“工程师”,还要进行许多实际执行层面的工作。在方俊永看来,自身的学术修养、业务水平还没有达到只做“导师”的地步,还有很多新型技术是需要学习和提高的,对科技前沿不能只是“道听途说”,需要真正去实践和掌握。
追逐遥感梦想
科研之旅,本身就是充满着艰辛与寂寞,在黑暗中摸索的道路。随着遥感地球所的机构调整,方俊永科研团队将研究重点定位为低空遥感技术与应用。他们进行低空遥感关键技术攻关并形成工程样机系统,对低空遥感平台和载荷进行系统集成与成果转化,形成遥感地球所的实用化低空遥感系统。针对新的发展目标,方俊永坦言压力和阻力都挺大,但他坚信,只要专注、脚踏实地,做出具有实际效用的系统,终将实现既定目标。
【关键词】遥感服务产品决策支持数据库系统设计与实现
在我国的卫星气象中心运行的过程中,要应用到大量的遥感服务产品,其在工作的过程中能够对各种天气状态、环境等进行有效的检测,并生成大量的卫星数据及检测报告,这些数据对于天气预报、环境灾害预测等具有非常重要的作用,随着各项研究的深入,其数据量会越来越大,如果采用传统的数据管理方式,将难以做到大量遥感服务产品数据的高效管理, 设计出遥感服务产品决策支持数据库系统是非常必要的,本文就针对此予以简单分析。
一、 遥感服务决策支持数据库系统的主要功能
遥感服务决策支持数据库系统设计应该具备以下几点基本功能:(1)决策服务,在遥感服务产品运行的过程中,会对各类天气、环境等重大气象事件进行检测,会生成大量的检测图像及报告,并采用相应的报告的形式对其进行存储,在相关的决策工作中,需要对这些文件内容进行浏览、分析、总结,以便于做出正确的决策;(2)业务流程的优化,在遥感服务决策支持数据库系统中,需要具备清晰、简化的业务流程,以便于业务人员开展相关的数据录入、存储及备份工作;(3)业务工作拓展,遥感服务产品中的大量数据之间的关系是具有一定的复杂性的,遥感服务决策支持数据库系统要能够对各项数据进行清晰的分类统计,方便后续的业务拓展工作。
二、 遥感服务决策支持数据库系统的设计方案
1、 关联关系及属性的设计
本次研究中,进行遥感服务决策支持数据库系统的设计时,数据的组织中心是事件,针对某一特定的事件来进行监测,然后应用各种卫星的监测数据来开展相应监测图像的制作,并要依据实际情况来进行监测报告的,对系统中各种关联关系及属性进行简单描述:(1)事件-监测图像,在实际的运行工作中,各种天气、环境等事件与监测图像之间保持的是一对多的关系,并且在实际的工作中,由于存在类别、剧烈程度、持续时间上的差别,会存在各种种类、数目不同的监测图像;(2)事件-监测报告,它们之间同样是一对多的关系,并且会因事件类别、持续时间、剧烈程度的不同,存在各种种类、数目不同的监测报告;(3)监测图像-卫星数据源,图像的制作过程中会根据事件的实际需求来选择种类、区域、时间不同的卫星数据源,并且其数据源会随着时间的变化不断的变化;(4)事件类型,主要有:暴雨强对流、大雾、沙尘、热带气旋、积雪、海冰、火情、水情等;(5)监测图像属性:图像种类、时间、存储路径、名称等;(6)监测报告属性,主要有:报告编号、属于某个事件、时间、时间种类、存储路径、名称等。
2、 实体关系设计
本次设计中,系统的数据实体有四个,分别是卫星数据源、监测报告、监测图像、事件等,各实体之间的关系图如图1所示。
图1 实体关系图
三、 遥感服务决策支持数据库系统的设计与实现
本次研究中遥感服务产品决策支持数据库系统的设计是在.NET环境下开发,开发过程中应用的语言主要是C语言,底层数据库主要采用的是SQL Server 2005数据库,系统的架构主要是C/S三层结构,数据访问过程中应用的主要技术是技术。
系统的界面设计过程中,主要采用的是两层页面切换方式,为了方便相关数据信息的应用,在系统界面设计的过程中,将系统信息的录入与其信息的检索放置于同一框架中,使用起来非常的方便。在实际的应用过程中,相关信息的录入,需要依据上文中提到的关联关系及属性设计中的相关内容,先确定录入事件的类型,再结合其监测报告及监测图像来开展录入及查询操作。
提供多种信息的检索方式是遥感服务产品决策支持数据库系统的一个非常重要的功能,在实际的应用过程中,可以根据相关事件的属性来进行其监测图像及监测报告的查询,图像的种类、数据源、时间等信息都可以用来进行监测图像的查询,查询完成后,相关的查询结果会在图像文件名列表中进行显示,并可以进行其存储路径的预览,相关的检测报告可以依据报告编号及事件种类来进行查询,相关的查询结果会在报告文件名列表中显示,可以查看其存储路径,并能够实现图像的预览。
结束语
本文主要结合卫星气象中心的遥感服务产品的工作特点,对以事件为中心的遥感服务产品决策支持数据库系统的设计与实现进行了简单分析,这对于遥感服务产品大量数据信息的高效的管理具有积极的作用,能够有效的提升遥感服务产品的服务水平。
参考文献
关键词:遥感测绘技术;矿山;地质环境;动态监测
矿山地质环境动态监测一直是我国矿产资源开采中的重要环节,也是采矿建设过程中一项重点工程和项目[1]。该项目要不断引入先进的科技、信息技术为支撑,建立科学、准确的动态监测平台,协助监测人员了解矿山地质环境和动态变化,提升矿山地质的综合监测水平。本文对此进行探讨,具体如下。
1遥感测绘技术在矿山地质环境监测中的适用范围
1.1山体滑波
山体滑坡在矿山地质环境中最为常见,由于矿山太过陡峭,坡度倾斜严重,山上的泥土和石头植被覆盖率不高的地段容易发生,开采道路及开挖过程中也容易产生。大雨天气则容易形成泥石流,因此,山体滑坡的发生具有不确定性,对工作人员的生命健康随时有巨大威胁。遥感测绘技术在矿山地质环境监测中,能够很好的对山体滑坡地段实施监测[2]。
1.2空间塌陷
空间塌陷也是矿山地质环境中较为容易出现的一类灾害,由自然条件或人为因素形成。具体形成过程受诸多因素的影响,较为复杂。主要是由于矿山地下资源被逐渐开采,则地底被开采的范围之内就出现空洞,山体上部岩石层和植被土壤的正常重力、压力导致空旷位置上部出现形变,最终形成空间塌陷。
1.3矿山污染
矿山地质环境污染具体发生于矿山开采过程中,尤其是煤矿的开采,多种因素包括粉尘、过滤水、生活废水、矿渣、开采设备排放物、燃煤烟尘、放射性物质、SO2等等排放于矿山周围或空气中,对环境造成了严重的影响和危害,对相关人员的身体健康造成威胁。近年中国《环境保护法》的确立有效改善了这个问题,但在矿山开采中,遥感测绘技术对于环境污染有很好的的动态监测作用。
2遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中的技术要点
2.1辐射校正
在矿山环境动态监测中,遥感测绘技术的辐射矫正是第一个需要注重的技术要点,要求具体监测的遥感影像有相同的空间分辨率,在成像时间上也要几乎一致,降低成像误差,如此才能达到监测的精准性要求,使最终影像清晰可辨,但实际情况中遥感影像会有辐射误差,在监测之前要对其进行校正:目的在于削弱或最大程度减少因太阳光照角度、大气条件、辐射因素导致的成像亮度差异,一般有相对辐射校正和绝对辐射校正。
2.2影像融合
影像融合技术是遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中的第二个技术要点。处理对象包括光谱信息、空间分辨率、纹理等,目前常用的融合方法手段众多,传感器影像融合较为常见,其他方式包括多时相影像融合、多波段影像数据融合等等,影像融合过程中涉及到计算方式,通常采用HIS变换法,该方法有计算快速、简便等优点[3]。
2.3信息提取
矿山地质环境的动态监测信息提取要借助地理信息系统的支持,然后进行矿山地质环境信息识别。此技术的应用是以对象遥感处理技术为基础的,监测获得遥感影像之后,进行图形分割,将分割完成的模块作为图像对象,然后具体分析和处理获取所需的分类信息。
3遥感绘测技术在矿山地质环境中的具体监测方式
3.1山体滑坡监测
山体滑坡多是露天开采、连降暴雨、道路开挖等原因造成,在山体陡崖位置多有发生[4]。具体监测中发现:滑坡面凹凸差异大,呈现上陡下缓之势。为进一步监测滑坡发育状况,对测绘图像使用适宜波段处理,增强其线性显现度,从而完整的呈现出山坡完整度、植被覆盖率、岩性等特征,直方图能够通过波段进行调整,融合HSV则会进一步增强,清晰度再次上升一个层次。遥感测绘技术对于矿山地质环境中的山体滑坡监测,其它部分监测清晰,但对于滑坡位置的形态特征显示不够清晰,因其具有较高的精度要求才能清晰显现,所以滑坡位置以及下滑的石流石块,呈现色调多数较浅。
3.2空间塌陷监测
不同地区的矿山环境不同,矿种也不同,空间塌陷表现的破坏力也就有很大的差距。在遥感测绘获取的信息图像中会清晰显示。在TM图像中,空间塌陷位置一般为单独的椭圆形,也有一些呈现出环形斑点或板块,且颜色明暗度也有差别。具体监测成像之后,B4水体反映效果好,B5则可呈现更多的信息数据,会因地区及矿山地质不同产生较大的反差,B1在水体亮度值方面有显现优势,所以调整之后可根据亮度深浅判断塌陷区的变化状况。
3.3矿山地质污染监测
矿山因人们的开采需求,污染严重,尤其是煤矿,开采时周围能见度较低。具体监测中,彩色合成图像污染严重区域会呈现亮度值较高的亮白色或暗褐红色,污水则会呈现出粉红色。遥感绘测技术可有效监测矿山地质环境的大气污染以及水污染状况,并将其清晰显现出来。
4结语
综上所述,遥感测绘技术在矿山地质环境动态监测中,尤其是在山体滑坡、空间塌陷、矿山空气及水体污染方面发挥着十分重要的作用。在遥感技术系统支撑基础下,获取矿山地质环境的相关数据和信息,测绘图像则可具体呈现其动态变化特征,协助监测人员作出准确的判断。相信未来,遥感测绘技术会不断更新发展,矿山地质环境监测效果也可提升至一个新的境界。
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关键词:小班信息;GIS更新;森林资源;动态监测体系
中图分类号:S757.2;P208文献标识码:A文章编号:1671 - 3168(2012)01 - 0001 - 05
Forest Resource Dynamic Monitoring Based on GIS Updating of
Subcompartment Information
WANG Yongguo, FENG Zhongke, MIAO Jie, WU Bin, WANG Chunbo
(Mapping and 3S Technology Center, Beijing Forestry University, Beijing 100086, China)
Abstract: Combining with dynamic monitoring technology and forestry production survey, feasibility of forest resources dynamic monitoring and forest resources dynamic monitoring system design have been studied。 Construction of forest resources dynamic monitoring system involves two key techniques, i。e。, subcompartment information updating technology and the renewal verification survey technology。 Combining with secondary forest resource survey and over forest resource management measures, subcompartment information of two forest farm have been renewed。
Key words: subcompartment information; GIS updating; forest resources; dynamic monitoring system
收稿日期:2011 - 12 - 31.省略森林资源动态监测是林业建设的基础工作,是建设林业、发展现代林业的重要支撑和保障,为强化森林资源管理、保护森林资源提供基础数据。在林业调查生产中,广泛开展的是森林资源调查,随着遥感与GIS技术的发展和进步,部分省市已开展利用高分辨率遥感图像结合地面调查等方式开展森林资源调查,由于高新技术的应用,可以极大地节省人力物力,并可以缩短调查周期,有学者应用此技术开展森林资源动态监测方面的研究。由于遥感影像空间分辨率与林业用地解译的局限性,较多学者提出的是植被变化动态监测或是森林植被动态监测,有别于森林资源的动态监测。要实现森林资源的动态监测,脱离了森林资源调查将无法完成。本研究将对森林资源动态监测系统进行设计,通过对小班信息的GIS更新,探讨森林资源动态监测的可行性与技术环境,为生产中森林资源调查与动态监测提供理论与技术支持。
1森林资源动态监测体系的设计
利用遥感与GIS技术进行城市用地的动态监测已被广泛研究,其体系完善、技术成熟,不少学者希望将动态监测的体系引入到森林资源调查中,实现森林资源动态监测。森林资源的动态监测与城市用地的动态监测有较大区别,主要表现在对用地地类的遥感解译上。城市用地的遥感解译普遍采用了高分辨率遥感影像,依照城市用地分类标准,基本上能实现一类的解译,部分地类能实现二类解译。森林资源的动态变化并不以地类为主,资源的消长不仅表现在林地类别的增减上,而且表现在林木的蓄积量、树高、胸径的变化上,不结合森林资源调查将无法实现森林资源的动态监测。
国家规定的森林资源调查主要分为森林资源连续清查(即一类清查)与森林资源规划设计调查(即二类调查)。传统的国家森林资源连续清查的主要对象是森林资源及其生态状况。它的任务是定期、准确地查清全国和各省森林资源的数量、质量及其消长动态,掌握森林生态系统的现状和变化趋势,对森林资源与生态状况进行综合评价。一类清查是以省为单位,以固定样地为主进行定期复查的森林资源调查方法。原则上每5年复查一次。森林资源规划设计调查是以满足森林经营管理、编制森林经营方案、总体设计、林业区划与规划设计等需要,按山头地块进行的一种森林资源清查方式,以国有林业局(场)、自然保护区、森林公园等森林经营单位或县级行政范围为单位,其成果是科学经营管理森林资源的重要依据。二类调查是经营性调查,一般每10年进行一次。随着遥感技术的发展和进步,部分省市已开展利用高分辨率遥感图像(如SPOT 5)结合地面调查的方式开展二类调查,实践结果表明,这种调查方式不仅极大地减少了外业调查的工作量,也提高了调查成果的质量和精度。
建立森林资源动态监测体系的目的在于结合一类清查与二类调查的共性与特点,以GIS技术为核心技术,通过每年的森林经营措施的记录与生长模型,实现对森林资源的小班数据的更新,建设森林资源遥感动态监测体系。结合逐年高分辨率的遥感数据抽样调查与实地抽样调查,实现逐年更新的森林资源动态监测,逐步取代大量外业的一类清查与耗时长的二类调查。
建设森林资源动态监测体系涉及到2个关键技术:小班信息更新技术与更新验证调查技术。采用GIS技术对小班信息进行更新,将在第3部分重点讨论。对于更新验证调查采用遥感技术与实地调查相结合,现已有高分辨率的遥感数据完全运用到林业调查中,实现“二类”调查判读小班因子的标准还有距离,但已能大幅度减少森林调查的外业工作量。同时,遥感影像有一定的客观性,可确保森林资源调查的相对准确性,将2种方法相结合的更新数据验证也是森林资源动态监测体系中关键技术之一。
经过以上分析,本研究将设计森林资源动态监测体系,兼容森林资源一类、二类调查数据成果,把监测对象落实到小班,通过每年的森林经营措施记录进行小班信息的更新检测,同时采用遥感影像结合省域内大面积的样地点抽样调查,实行对更新数据的验证调查。通过定期更新小班数据,提供详细的森林资源变化的空间、统计数据。监测某区域的森林资源变化状况,为政府目标责任制考核,区域发展宏观生态建设决策提供依据。
森林资源动态监测是基于传统森林资源调查技术,利用遥感、GIS技术等新兴技术与抽样调查相结合,在实践中逐步完善森林资源数据的管理,为森林的经营与管理提供数据与依据。
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关键词:地理信息技术;水土保持;监测管理;应用
现代社会多元化的地理信息技术的出现和应用,在数据管理、空间分析以及宏观决策等方面都发挥着重要的作用,一定程度上推进了水土保持监测管理工作效率的有效提升。尤其是小流域水土保持信息管理系统开发以及数字小流域构建和土壤侵蚀模型等,能够切实提高小流域或区域内水土保持的措施状况得以真实准确的反映,从而更好的促进水土保持工作的顺利开展。
1 地理信息技术在水土保持监测管理中的实际应用
就水土保持的总体情况来看,其属于一项综合性的学科,随着现代社会的不断发展,传统模式下的常规监测方式已经不能够满足水土保持监测工作的实际需求,在此种情况下,如何更好的应用地理信息技术,促进水土保持监测管理工作效率的提升,是当前水土保持相关工作人员所面临的一项重要任务。地理信息技术是一种现代化的监测分析技术,立足于宏观层面,主要在农业、水利、环境以及检测等多个学科领域中发挥着重要的作用,有助于进一步提高水土保持监测管理工作的系统性和可靠性。
1.1遥感技术的应用
遥感技术简称RS,主要以特殊方式来对地球表明地物以及其相关特征进行远距离探测和识别,实现多层次、多视角以及多领域的观测,具有信息量大、技术先进、综合性强以及动态信息丰富等多种优势,在社会各领域内都得到了比较广泛的应用。遥感技术在水土保持监测管理中,能够以遥感破译技术手段和方式,来对不同遥感平台的影像资料进行收集和处理,进而促进水土保持监测管理工作的顺利开展。遥感技术在水土保持监测管理中也具有良好的应用优势,能够以遥感反演方式来进行大区域的水土保持治理效益分析,从而政府宏观决策提供可靠的数据支撑。
1.2全球定位系统的应用
全球定位系统简称GPS,通过对人造地球卫星点位进行测量导航的一种技术,主要以地面监控、星座部分以及用户设备部分所组成,因其自身具有良好的全球覆盖、可移动定位、精度高以及操作简便等优势,在水土保持监测管理中得到良好的应用。就实际情况来看,GPS在水土保持规划设计、施工放样以及军工验收等来开展调查,并对生产建设项目水土保持进行动态监测,促进该项工作的顺利进行。与此同时,GPS技术能够对不同水土流失区接线实地进行准确的验证和调整,促进小流域的综合治理工作的顺利开展,并为后期土壤侵蚀的预测及分析提供可靠的数据支撑。
1.3地理信息系统的应用
地理信息系统简称GIS,是在计算机软硬件支持下,研究并处理各种空间实体及空间关系为主的技术系统,主要分为综合性地理信息系统、区域性地理信息系统、专题性地理信息系统三大类。通过GIS技术,实现水土保持基础数据库的共享和水土保持协同分析,使水土保持部门和相关职能部门对小流域情况有一个宏观上的把握,便于多部门统筹协作,制定区域性的水土保持规划和其他发展规划。
1.4地理信息集成技术的应用
地理信息集成技术,也就是通常所说的3S技术,即集成GPS,RS和GIS技术的整体,这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能,而且能够智能分析和运用数据,为各种应用提供科学决策咨询,并提供解决方案。3S技术在水土保持监管中的应用,主要是通过集成GIS, GPS, RS技术,从整体上构建水土保持综合管理及监测平台,从而更好地开展小流域水土保持和区域水土保持监测管理土作,形成技术合力,使水土保持监测管理步入信息化时代。
2 地理信息技术在水土保持监测管理中应用存在的问题
一是有效时间分辨率。在进行水土保持监测管理时,由于不同的水土保持措施产生的效益时段不同,在选取遥感影像时,选取时间的不同会影响水土保持整体效益的分析与评价。二是有效地面分辨率。在进行水土保持效益分析时,不同地面分辨率的遥感影像往往造成分析结果不一,特别是坡度、坡向、林草覆盖率等信息,会导致人为夸大或缩小某种水土保持治理措施的成效。三是遥感影像的质量。在基于RS技术获取影像资料时,往往由于天气问题,造成某时段遥感影像资料的缺失,使得水土保持效益监测时段不连续。四是模型运算空间分辨率。在进行基于地理信息技术模型运算时,一般会将所有运算图层转化为统一地面分辨率再进行模型的运算,这样往往会影响模型的最终运算结果,从而影响水土保持监测成效分析。五是研究人员虽然对水土保持管理信息系统开展了一些有益的尝试,但是由十各级水保部门和实地配套原位监测设备的缺失,目前还没有形成一个完整的推广示范体系。
3 针对存在问题多提出的应用建议
就当前地理信息技术在水土保持监测管理中应用所存在的问题进行科学化分析,在此基础上进行实地调查采样,并对径流小区进行定位试验,明确水土保持工作的实际要求后,积极构建了水土保持措施的实效数据库,能够结合实际情况开展高效化的水土保持成效分析,从而促进水土保持监测管理工作的顺利进行。与此同时,分辨率存在差异的遥感影响能够结合实地监测来开展水土保持措施效益分析,进而为最优化空间分辨率遥感影响数据库的筛选奠定坚实的基础,促进后期水土保持成效分析更具科学性和合理性。
近地摄影测量技术值得积极进行推广,其自身具有良好的应用优势,不仅操作比较简单便捷,在实际测量过程中能够保证数据的精准性,从而为水土保持测量管理工作效率的提升奠定了坚实可靠的基础。而无人机遥感遥测技术则是时代科技发展的产物,能够有效的缓解因天气原因所造成的遥感影像确实问题,促进水土保持监测工作的顺利开展。在此基础上积极加强各级水土保持部门内部的软硬件配套设施的完善,做好水土保持检测点的完善工作,确保监测设备的实际应用满足水土保持工作的实际要求,以推进水土保持工作的顺利进行。
结束语
就宏观层面来看,地理信息技术在水土保持监测管理中发挥着重要的作用,实现了水土保持工作中数据管理、空间分析等环节的优化,从整体上提高水土保持工作的效率。那么在未来的发展过程中,应当积极加强水土保持监管的配套设施的完善,明确地理信息技术数据源的准确性和可靠性,进而积极搭建标准数据库,真正促进地理信息技术的有效应用,从而水土保持监测管理工作提供可靠的数据和技术支撑。
参考文献
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通过计算机技术的融入,形成对数据共享的管理模式。尤其是在建立局域网的情况下,可以通过内部网络系统的方式,将监测到的环境指标与数据,通过文件共享、远程控制等方式,增强对数据共享的使用能力。不同部门可以形成对数据的共享模式,增强整个数据交流与处理的能力,并实现计算机操作模式下的无纸化办公模式。
通过计算机信息技术的融入,环境保护部门对于监测到的环境相关数据,环保部门通过网站、新闻媒介以及其他的方式,将环境信息进行有效的。从而有利于大众对环境监测信息的摄取,对于环境质量数据信息,在计算机技术的处理下,形成整理、分析、定期向环保部门传输的方式,能准确地传达有关的环境信息。
2计算机技术在环境监测信息管理应用中存在的问题
2.1监测数据处理能力相对较低
在对环境监测中收集到的信息内容,不管是在有计算机运用的部门,还是部门完全实现计算机管理,在数据的类型、格式、结构、存储方式还没有形成规范化的运用,虽然在局域网的操作模式中,还是不能对整个监测数据形成有力的运用。譬如,在水质检测中,对于某一个监测断面的监测数据通过文本形式存放,在进行质量控制的过程中,要对断面污染状况进行分析,就不能从中获取准确的数据,要重新录入,这样就增加了整个工作量,不能充分发挥出数据的有效性。
2.2计算机综合管理还存在弊端
在计算机技术的管理中,有些计算机网络还存在一定的安全隐患,由于在操作过程中,对于硬盘数据的访问相对频繁,在使用文件设置的过程中,就不能对整个硬盘数据形成共享的模式。这样可以在没有权限的情况下,对数据进行复制、修改等,造成网络管理的安全不强,容易造成网络病毒甚至是黑客的侵入,从而导致监测数据的丧失或者相关数据的泄密,产生更大的不良影响。
3计算机技术在环境监测信息管理中的应用
3.1整体技术的控制因素
由于生态环境质量与人类生活息息相关,开展区域生态环境质量评价要求快速、准确、合理。同时由于生态环境质量与植被、大气、水、噪声等多种因素密切相关,需要一种快速有效的技术计算出生物丰度指数、NDVI指数、植被覆盖度指数、水网密度指数、环境质量指数、污染负荷指数和生态环境质量指数来描述生态环境质量状况,并制定相关的对策。所以,根据《生态环境质量评价规范》,采用遥感和GIS技术,开发一个生态环境质量评价业务化运行系统势在必然。然而,经过调研,国内外虽然已经大规模的应用GIS和遥感技术进行生态环境质量评价,但成熟的、业务化运行的生态环境质量评价系统却寥寥无几。即使有也过分偏重于GIS,功能相对比较单一,大部分仅限于生态环境信息的查询与统计以及一些基本的GIS功能,不具备如图像裁剪、镶嵌、图像变换、几何纠正、分类等遥感数据加工和信息提取功能,而数据加工和信息提取在生态环境质量评价业务中必不可少,它为生态环境质量评价业务提供了有效的数据信息保障。
3.2数据一体化管理与共享
3.2.1数据互操作。遥感图像分析功能可以被用来作为一个核心组件和GIS的集成,我们必须解决数据在两个平台之间的互操作性问题。要注意两个方面的问题:首先,遥感数据和GIS数据存储都支持的标准格式。由于需要借助标准文件格式,处理过程变得复杂;其次,两种系统都支持对方的文件格式。这种方式不需要对已有文件进行格式转换,处理起来更方便。
3.2.2栅矢数据集中和分布式管理。遥感数据通常以栅格数据存放,而GIS数据通常为矢量格式,在一体化存储方案中,同时支持两种文件格式,并支持分布式管理。
3.2.3基于服务的企业级共享。遥感影像获取成本相对较高,且需要占用较大的存储空间,如果为每一用户都单独配备相应的影像将需要花费较大的代价。而遥感影像的使用特点是多个用户经常在同一幅影像上进行相应操作,也就是以共享方式使用影像。因此基于WebServices的共享方式能集中利用服务器的软、硬件资源,方便终端用户的使用。