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【关键词】遥感技术 地籍测绘 应用
引言:遥感,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,同时从里面获得有关信息,经过有关记录、传送、分析和判读来识别地物。遥感由空基系统、地基系统和研究技术支持系统组成。遥感技术是一门实用的,先进的空间探测技术,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。测绘工作,特别是基础测绘是国民经济和社会发展不可缺少的一项基础性、前期性和公益性工作。遥感技术应用于基础测绘,可以高速度、高质量的测绘地图。
一、遥感技术的特点
遥感技术具有获取数据资料范围大、获取信息的速度快,周期短、获取信息受条件限制少、获取信息的手段多,信息量大等特点。航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。但作为一种探测和研究地球资源与环境的手段,仍是方兴未艾、不可取代的。
二、遥感技术应用时的流程
动态的遥感技术在进行应用的时候,流程一般是选取数据、对数据进行处理、对发生变化的信息进行提取和对检测的精度进行评定。
1、选取数据
现在遥感技术选取数据一般是通过卫星。在检测的时候应该和相关的土地利用图进行结合,并且进行对比,在检测的时候把一些生态、人文等指标加入材料中去,从而不断提高获取信息的精度。 若是要求精度特别高的时候,还有必要将GPS 获取的影像资料补充进来。
2、对数据进行处理
感技术直接获取到的一些数据是无法进行直接识别的,必须经过计算机技术的转化,才能进行识别,并且还要对数据进行一定的修正,提高信息的精确度。
3、对发生变化的信息进行提取
所谓的变化信息便是新发生变化的地理信息,对变化信息进行提取是地籍测绘的过程中遥感技术非常重要的应用。通过时间先后,来进行变化信息量的获取,并且根据时间变化对未来进行一定预测,以备参考的时候使用。
4、对检测的精度进行评定
精度在某种程度上决定了遥感技术的质量,通过对于数据的分析和记录,便能够获取信息的真实精确度。
三、在测绘工作中遥感技术的应用
1、在专题图制作过程中的应用
所谓遥感专题地图的制作即在计算机制图的环境下利用遥感资料编制出各类专题地图,这是遥感信息在地理研究和测绘制图中的重要应用之一。
(1)制图比例尺以及空间分辨率的选择
空间分辨率也就是地面分辨率,是指遥感仪器所能分辨出的最小目标的实际尺寸,也就是遥感图像上面一个像元相对应的地面范围的大小。因为遥感制图是利用遥感的图像来提取专题的制图信息,所以在选择图像空间分辨率时一定要考虑到下面两个因素:一是解译目标最小尺寸,二是地图成图比例尺。空间不同规模的制图对象的识别,在遥感图像的空间分辨率方面都有一定的要求。地图比例尺与遥感图像的空间分辨率有着密切的关系。所以进行普通地图的修测更新和遥感专题制图时,对不同平台的图像信息源,应该结合研究宗旨、精度、成图比例尺和用途等要求,进行分析选用,以达到经济、实用的效果。
(2)波段以及波普分辨率的选择
在进行波普分辨率选择的时候,必须注意波段的选择。波段的数目、波段的宽度以及波段的长度都能决定波普分辨率。
(3)时间分辨率和时相。由于时间分辨率在遥感图像中的差别比较大,所以制图的时候,必须充分的了解其变化的周期,找出最能够揭示其本质的最佳时相。
2、在地籍测绘过程中的应用
(1)动态监测
随着遥感技术和计算机的发展、进步,日趋成熟的动态监测应用已融入地籍测绘中,例如遥感技术与地理信息系统结合,以及GPS定位技术等,给土地测绘带来了诸多的方便。在地籍测绘中应用遥感技术,最直接便捷的一点就是动态监测。动态监测也就是应用遥感技术,对土地调查和动态、土地的变更进行监测。在地籍测绘中,动态遥感监测技术是对土地的利用率和相关调查的资料,通过图形以及数字等难识别的对象为基础,利用计算机的相关技术,对难以识别的信息进行相关处理,变成可识别的图像和文字,从而记录相关的数据信息,合理的确定监测周期,以便对土地利用的变化情况进行全新的监测,各个时期的数据进行对比,从而得出最优。技术上的进步给人们带来了越来越多的便利,随着计算机图像处理技术的成熟以及完善,动态监测技术应用于地籍测绘,在将来一定会越来越方便。
(2)遥感技术
在地籍测绘中,动态遥感监测技术的应用,一般通过以下流程来运作:数据的选取、处理、变化信息的提取和监测精度的评定。①数据的选取,大家都知道地籍管理具备连续性、高精度性以及综合性等特征,目前的遥感技术对数据的选取,一般通过法国和美国的Landsat?TM、SPOT两种卫星数据来实现。然而监测的精度一直以来都是遥感技术最关键的部分,为了提高精度需要,有时必须结合相关土地利用图,来作为监测的对比,并将生态、人文等相关指标列入地籍测绘资料中。当精度的要求特别高时,必须借助GPS等高分辨率卫星影像当作补充资料。②变化信息的提取,所谓变化信息,即在固定的时间段、土地的相关资料产生变化的相关量的大小来提取变化信息,这是遥感技术在地籍测绘中最为重要的应用,通过时间差来计算不同时间段的变化信息量,从而来预计出土地未来的变化规律,为今后的整体规划提供一定的参考。
(3) GPS RTK的勘测定界
在现在的土地勘测中,首先采用遥感影像上粗略标注勘界的位置,然后再到野外进行GPS-RTK测量。建设用地中的土地勘测定界是实地的确定土地使用的界线范围,量测使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积,测定界桩的位置等测绘技术工作,它不仅给各级政府的国管部门审批地籍管理、土地提供可靠依据而且提供了基础资料。建设用地勘测定界的工作顺序为,审查用地文件DD现场的勘测DD图上的红线设计DD实地的放样DD审核测量DD面积测量与计算DD绘制建设用的地界图DD填绘建设用的地管理图DD资料的整理DD建档,经反复实地的勘测、图上的设计、权属的调查后制定出放样的数据。利用GPS RTK技术勘测定界放样,能够避免关系距离法和解析法放样等放样方法复杂性,也简化了在建设用地勘测定界的工作工程,特别是对铁路、公路、输电线路、河道等线性工程以及特大型工程的放样尤为实用。其是遥感与摄影测量科学的前沿内容。
结语:地籍测绘工作繁杂,在进行实际工作中,必须通过对高科技技术的运用才能有效地完成相应的工作,遥感技术的开发以及研究,给地籍测绘工作带来了极大的便利,并且随着科学技术不断地发展以及进步,遥感技术也将更加成熟。
参考文献:
[1] 石伟朋.遥感技术在地籍测绘方面的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(06)
关键词:土地利用;遥感技术;土地调查
中图分类号: U412.1+4文献标识码: A 文章编号:
引言
遥感作为20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术,经过几十年的迅速发展,已广泛应用土地调查这个领域。遥感是指非接触的,远距离的探测技术。一般指运用传感器/ 遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测,并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。遥感系统可分为信息源、信息获取、信息处理和信息应用四个部分。如今遥感图像分辨率在不断地提高, 借助遥感图像,可以对耕地和建设用地等土地的变化情况进行直接、及时、客观的调查和定期的监测, 在土地利用调查中,遥感技术正逐步成为其主要方法。随着遥感图像分辨率的提高, 利用遥感图像对耕地和建设用地等土地的变化情况进行及时、直接、客观的定期监测已成为可能, 遥感技术逐步成为土地利用动态监测中的主要方法。
遥感技术在土地利用调查中应用的可行性
遥感技术相比较于其他调查方法,能够24小时不间断工作,并且能够及时有效的获得土地使用情况资料,遥感技术受地区环境限制较少,能够在有限的时间里尽快的完成任务。遥感技术在信息的记录上可体现出周期性、动态性以及丰富的动态性,能够及时记录土地使用的变更情况。传统的土地利用调查依赖于大量的人力和物力投入,工作周期长,工作的准确性不高,成本极高。土地利用调查是在城市化进程进一步加快,经济飞速发展的情况下发展起来的,强化土地资源规划、管理、保护和合理的利用是适用社会发展的必要措施和基础工作。
遥感技术在土地利用统计中的应用具有以下特点:1、起点较高,具有全局性,基于遥感技术的土地利用调查一般而言具有全局性特点,而且往往具有很强的宏观性,起点高的特点使得建立在这一基础上的调查更有利于统筹全局,把握整体的土地资源利用情况;2、技术要求高,遥感技术看似原理简单,实际操作起来却需要较高的技术水平和专业要求,在管理上也需要专业人员的科学化管理,从勘测到记录都需要较高的技术水平;3、实际应用性,遥感技术应用下的土地使用调查,不仅要求提供最终的调查结果和准确性较高的土地利用现状调查,还要求为现实的整体规划做出调整,最终应用于整体土地政策的规划,提高土地资源利用率。由上可见,传统的土地调查方法较不科学,存在着周期长、资金投入多、调查受周围因素干扰大的问题,极大影响了整个调查的整体运作情况,客观性和周期性不强最终使得所得数据和记录的可用性不大,与现实的结合不紧密。而遥感技术则具有了明显的优势,周期短、客观性和准确性强,这位土地资源的有效利用提供了数据支持。
遥感技术应用于土地利用调查的方法
遥感技术需要多方面技术的综合应用,比如勘测技术、信息处理技术、图像处理技术、网络信息技术、数字化信息记录技术等。多方面技术的综合应用决定了遥感技术在使用过程中的技术性和专业性。遥感技术在土地调查应用过程中的关键环节是遥感影像的制作和再加工过程,这个环节最终决定了遥感技术应用于土地调查的好坏。2.1影像校正
影响校正是指通过遥感技术所得的遥感图像信息,按照打底的水准面和坐标系对图像中物体的具置,使得遥感图像数据依据现实环境几何坐标进行校正。影像校正分为多个步骤,首先第一步便是位置的计算,位置选取是控制点确定的重要一步,控制点的选择正确与否,直接影响了整个影像校正的过程。控制点的选择要坚持易分辨、特征明显的原则,保证控制点的选择能够准确为后期影像的处理奠定基础,找准位置。另外在控制点的选择上还应该注意在图像的边缘留有一定数量的控制点,避免在处理过程中因为误差出现影像外推。
2.2遥感影像的配准
遥感影像的配准是指将多重映像进行重叠,即是将影像中的地理坐标和影像之间的统一,具体操作是在配准过程中选择多项式模型,以人机交互的方式实现对影像的配准。在配准过程中要尽量减少误差,并且尽可能实现对配准的现实适用性。遥感影像的配准是实现了控制点与影像之间的配合,是将标准化的空间方式进行整合,最终在有限的范围内对影像进行配准。
2.3遥感影像的融合
遥感影像的融合是指将多源数据统一在同一个地理坐标中,采用专业科学的算法和运算方式将多幅影像合并在同一个新的图像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的过程是将传感器得到的不同类型的信息加以综合,用单一传感器减少多重遥感器带来的不必要麻烦和矛盾,使得最终影像能够直观易懂,并且能够清楚认识。最终融合的图像是综合了多元的信息产生的,具有丰富性和准确性,能够反映更多的信息,减少因为单幅影像造成的信息不清晰,从而提高数据的适用性和利用率。另外从影像的色彩来看,融合之后的影像色彩饱和度更高,对比度强,位置能够更加精确的表示出来。
2.4遥感影像的识别
遥感影像的识别和判读是一个较为专业的过程,一般来说分为观察和计算机自动分类两种方法,遥感监测得到的最终影像任然需要专业的判读。人为和计算机的两种方式应该与实际勘测的地形和物体情况相联系,就土地利用调查的实际环境和要求来看应该采用人机交互的方式对影像进行识别和判读,将图像信息转化为描述性语言,增强影像的描述性和可视性。三、遥感技术应用于土地利用现状调查的局限性
遥感技术的使用对专业人员的技术要求较高,使得遥感技术的推广和操作中的准确性面临困境,技术的制约使得勘测结果失效。遥感影像色彩鲜艳且对比强烈,这位调查提供了较为完善直观的数据支持,但也存在着难以判断图片的物体的具面积和大小,要进行具体测量。在遥感技术使用的过程中还面临着地界统计的出入,因此在统计的结果中存在一定偏差。另外遥感技术并不能完全取代传统的统计方法,还需要在不断完善现代化统计手段的同时兼顾传统,采取多元调查方法结合的方式增强最终数据的可靠性。
结束语
随着遥感技术的不断成熟和计算机技术的不断发展, 今后利用遥感影像来获取信息在国土资源管理乃至社会经济可持续发展中将会发挥越来越重要的作用。土地更新调查将来会发挥越来越大的作用,也会成为土地利用的必要工作,在接下来的发展中,如何更快、更准确地进行土地调查是今后研究的方向。
参考文献
[1]杨存建,徐育建,冯亮.基于遥感和GIS的土地利用动态变化研究[J].地域研究与开发,2008(4).
[2]曹贽昀,葛利平.土地利用更新调查在全数字摄影测量工作站上数据采集的思考[J].浙江测绘,2005(2).
[3汤国安等,《遥感数字影像处理》,科学出版社,2004年.
关键词:航空摄影;测量;遥感;技术应用
Abstract: with the national defense construction, national economic and social development of geographic space information applications increased demand aerophotogrammetry development with new opportunities at the same time aerophotogrammetry equipment development is also faced with severe challenges. Aviation photogrammetry development, remote sensing technology to provide a space for the location of the theoretical basis and method, and the rapid development of remote sensing technology, is also in photogrammetry has had a huge impact. This article from the user requirement of argument put forward the aerial photogrammetry and remote sensing technology equipment and technology system, discusses the aerial photogrammetry and remote sensing technology application.
Keywords: aerial photography; The survey; Remote sensing; Technology application
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
一.概述
信息时代,信息是至关重要的资源,而信息的获取又是其中非常重要的一步。摄影测量与遥感作为对地观测获取地物信息的重要手段之一,正发挥着越来越大的作用。长期以来,摄影测量学被视为一门几何科学。随着遥感技术的出现和不断发展,这门学科正在从几何科学向信息科学发展。摄影测量与遥感技术利用各种不同类型的非接触传感器,获取模拟的或数字的影像,然后通过解析和数字化方式提取所需要的信息,在空间信息系统中以数字方式加以存储、管理、分析和表达,再通过可视化和符号化技术形成所需要的产品
二.航空摄影测量与遥感装备体系结构
(1)航空摄影测量
依据航空摄影测量任务、能力需求和地理空间信息流程,航空摄影测量应由卫星对地观测、对地观测数据综合接收、地理空间信息综合处理、管理和应用服务五大功能领域组成,与之相应的航空摄影测量装备体系结构如图1所示:
图1航空摄影测量装备体系结构
①卫星对地观测系统,以卫星为平台,搭载不同精度(如0.6m、0.3m、0.1m或更高地面像元分辨率)、不同工作波段(可见光、微波)、不同测量原理(激光、重力、磁力)的测绘传感器,形成多平台组网、多传感器互补、满足多地理要素探测、多比例尺地形图测绘需要的卫星对地观测体系。
②对地观测数据综合接收系统,由中心站和若干分站组成对地观测数据地面综合接收站网,接收站之间通过网络实现数据通信与交换;每一个接收站分别由业务运控管理、对地观测数据综合接收、影像产品预处理和传感器定标等功能系统组成。
③地理空间信息综合处理系统,由大地测量数据(包括平面、高程、重力、磁力数据)处理、摄影测量与遥感影像数据处理、数字地图制图与印刷等功能系统等组成,通常是多台套、多功能、异构并行处理的信息系统。
④地理空间信息应用服务系统,由地理空间信息服务、地理环境可视化、地理环境分析与辅助决策等功能系统组成,依据国防建设、国民经济建设和社会发展对地理空间信息的需求,上述功能系统可组合使用,直接面向用户提供多功能地理空间信息应用服务。
⑤地理空间信息基础设施,是以网络(格)为基础、以数据为中心、分布式存储、面向对象提供地理空间信息服务的信息基础设施,一般由地理空间数据管理、地理空间信息查询服务、专题测绘产品定制分发和网络管理、信息安全管理、质量控制等功能系统组成。
(2)遥感装备体系结构
航空遥感系统航空遥感系统主要由传感器、装载传感器的航空遥感平台及记录航空影像信息的感光胶片组成。
① 传感器
传感器是遥感技术系统的重要组成部分,它通过测量和记录目标物的电磁辐射强度和特性,直接获得目标的信息。传感器一般由收集器、探测器、信号处理器和输出设备所组成。用于不同目的的传感器,其工作方式、工作波段及输出方式各异。有些传感器是被动地探测目标物所反射或发射的电磁波辐射,成为一种被动式传感器,另一种是主动式传感器。它本身发射电磁波,然后接收回波。传感器按记录方式,可分为非成像传感器和成像传感器两类。
②感光胶片
感光胶片作为摄影机的探测元件,用以记录地物反射电磁波的性质和强度,不同感光胶片的感受能力不同。长期以来,黑白全色片一直是航空摄影机的标准型胶片。全色胶片的光谱灵敏度占光谱中的紫外(0.3—0.4微米)和可见光(0.4—0.7微米)光谱部分。还有一种用以加工黑白航空相片的红外感光胶片,这种胶片不仅对红外和可见光感光而且也对反射红外(0.7一0.9微米)感光。还有一种彩色红外胶片,它的出现得益于二战期间侦察表面涂漆伪装成植物的各种目标的需求。
③航空遥感平台
航空遥感平台用以安放航空传感器、对地物目标进行遥感探测的工作平台。它的飞行高度较低,地面分辨率较高,而且有机动灵活、使用方便、资料回收较易等优越性。用作航空遥感平台的气球主要有三种,一种是自由气球,它可达到近50千米的高空,既可用来测试传感器的性能,也可用以收集地面信息。二是气球,它可上升到11千米高空,持续6个小时。气球常常充以氢气或氦气,另外还有充灌热空气的热气球。三是系留气球,最高可达5千米的高度,它是较为接近地面的固定的空中平台,用于近地面和低空的遥感观测。飞机是航空遥感中广泛使用的一种运载工具,它可以携带多种传感器,主要有航空摄影机、扫描仪和机载侧视雷达等。用作传感器工作平台的主要有轻型低空飞机、重型飞机、直升飞机和无线电遥控的无人驾驶飞机。
三. 航空摄影测量与遥感技术应用
关键词:遥感技术地质测绘
Abstract: remote sensing technology as a new type of modern land surveying techniques has been widely used in all aspects of nation-building, remote sensing technology has been very mature in geological mapping, this paper do some simple exposition on the application of remote sensing technology in surveying and mapping work.Key words: remote sensing; geological mapping
中图分类号:TP79文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)02-
一、引言
地质测绘总体来说是一项政府行为上的技术工作,是政府行使土地管理职能并且具有法律意义的行政技术手段,其主要工作是调查土地及其附着物的位置、界线、质量、权属和利用现状等基本情况来测绘其几何形状与面积,目前,随着遥感技术以及计算机技术的发展,遥感调查正由示范性实验阶段步入全面推广的实用性阶段,越来越多的人开始研究遥感技术在地籍测绘中的应用,并取得了显著效果,大大提高了经济和社会效益。应用遥感技术开展地质测绘是极其必要的,是当代高新技术发展的必然趋势,遥感技术特点及其它相关高新技术的高速发展,可以贯穿于地质测绘调工作的全过程,应用遥感技术开展地质测绘工作具有广阔的前景。全面推广地质灾害遥感调查,有待于遥感工作者和地质灾害工作者的共同努力。
遥感技术是最近几十年发展起来的新兴科学技术。随着空间科学技术的发展,各种资源、环境监测卫星的发射与运行,为研究地表动态变化提供了多时相、大范围的实时信息,遥感技术不断与地学、环境科学相互渗透,成为研究地球资源环境最有力的技术手段。遥感模式识别也为模式识别这一传统学科带来了新的问题与挑战,注人了研究与探索的活力,近20年来,遥感技术在地址测绘与工程勘查领域的推广应用取得了显著的成就。遥感技术是在测绘科学、空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,它的应用已深入到经济建设、社会发展、国家安全和人民生活等各方面[1]。
二、遥感技术在地质测绘中的应用
遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。
2.1遥感技术在地址测绘中得到了广泛应用,这将有利于发展科学、促进地质矿产事业的持续发展。遥感信息反映的地质事实,不能因为学科偏见,传统观念和规程而被改变。当然,早期的遥感资料由于受分辨率的限制,近年来,由于采用了新的技术思路,在大比例尺地址测绘和地质制图中,遥感与地质的符合程度和可兼容程度有了很大的改进,但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一,否则遥感地质将无法健康发展下去[2]。
2.2 在岩浆岩、变质岩,特别是火山岩地区,地质图上对地质结构的描述要比实际粗略得多,很多复式侵入杂岩体、隐伏侵入体、火山机构、脉岩、变质岩的类型和相带在遥感图像上有充分的反映,但常规地质图则记述得很简单。在松散堆积物广泛覆盖的地区,地质图上的要素内容也过于简略,近年来,各类钻井、物探资料进一步证明了遥感地质资料的可靠程度,如果能用遥感资料将各种各样的隐伏地质信息、隐蔽地质界限,补充到这类地区的地质图上去,则将大大改善其地质研究程度,所以地址测绘开展了大比例尺地质填图,在这些工作中如能充分正确地应用遥感技术,也必将大幅度提高大比例尺地质图件的精度和专业水平,加快详细地址测绘、专业勘测的进度。
三、遥感技术带来的新信息[3]
纵观遥感提供的构造新信息可概括为:
①表浅硬固地壳中的大断裂和韧性剪切带;
②地块和岩块;
③密布的直线形断裂和大节理;
④碎裂块体与漂移岩块;
⑤塑性-硬固地壳中垂直贯通的强爆环形断裂;
⑥地壳中的膨隆及塌陷地段等。通过遥感分析发现的不同世代、不同级别的环形断裂,包括隐伏侵入体和岩浆强爆中心等地质条件,我们坚信,这一新的地质构造理论终将会萌生、生长,给地质测绘带来革命性发展。
地质灾害作为一种特殊的不良地质现象,也是地质测绘工作的重中之重。无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体,还是由它们组合形成的灾害群体,在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。因此,对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征,均能从遥感影像上直接判读圈定。由此,通过地质灾害遥感解译,可以对目标区域内已经发生的地质灾害点和地质灾害隐患点进行系统全面的调查,查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。在此基础上进行地质灾害区划,划分地质灾害易发区域,评价易发程度,为防治地质灾害隐患,建立地质灾害监测网络提供基础资料,此外,遥感在大型工程规划选址,工程地质稳定性评价,铁路、高速公路、引水工程、水利电力建设等方面进行了广泛应用,初步显示出遥感的技术优势,取得了显著的社会效益和经济效益[4]。
四、遥感调查中尚存在的主要问题
遥感技术尚未得到广泛的应用。在地质测绘队伍中,目前人们对遥感技术比较陌生,使得遥感技术在地质灾害调查中难以发挥应有的作用;地质灾害遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源,而这种信息源价格昂贵。受资金限制,地质灾害的遥感调查工作难以得到普及,目前只能局限于重点地区与重点工程的地质灾害调查;目前常用的遥感信息源空间分辨率较小,难以满足地质灾害点的详细调查工作,这使得遥感技术仅在宏观调查中应用广泛,而在微观上应用较少。遥感技术在工程地质勘测、环境地质和地质灾害研究方面获得广泛的应用和良好的效果,但急待以新的思路进行深入研究,提高应用水平[5]。
五、总结
遥感技术是一门新兴的高新技术手段,利用遥感技术开展地质灾害调查不仅是必要的,而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一,给地质测绘工作提供更先进的技术支持和更全面的数据库资料,为“数字中国”提供更翔实的数据和信息,以全面提升行业领域中的综合竞争力,
参考文献
[1] ;发扬成绩 搞好改革 开创地质测绘工作的新局面[J];中国地质;1984年10期
[2] 熊盛青;聂洪峰;杨金中;;遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用[A];全国突发性地质灾害应急处置与灾害防治技术高级研讨会论文集[C];2010年
[3] 李新生;;地质部门测绘工作之特点、现况和展望[J];云南地质;1985年02期
【关键词】遥感技术;国土资源管理;应用
0 前言
近年来我国利用遥感技术获得了技术上的突破和成功,以快速的提取了土地地质构造信息和地质矿物勘察开采等问题数据的同时及时的预警了地质灾害的发生和监控,遥感技术对国土资源管理有着重要意义。
1 遥感技术
(1)遥感技术在我国土地资源调查中,获取了大量丰富的信息,利用遥感技术,建立起了一个完整的国土管理数据库,是为了对土地的范围和土地的位置进行了实时的了解,同时为了快捷的调查土地的变更工作而建设,对于最终结果的上报有着完整的汇总和整理。利用遥感技术合理的规划了我国农田建设,可以及时的调整和方式不合理利用农田的现象,从而进行合理的利用和评估监测。
(2)遥感技术在地质灾害上作用发挥极大,完美的预警和监测了地质灾害的发生,利用遥感技术的地理空间数据,对可能发生的一切灾害区域进行时刻监测其分布、规律、形成原因、发育特点和这次灾害的危害性与影响因素,从而进行有目的的监测后续灾害发生的走势,这是中国从地震仪中又一次寻找到了可以预测地震前兆从而发起短期预报的手段,在今后的遥感技术会更多的使用在地质监测上,用卫星和地面勘察中减轻地质灾害的扩大性从而降低了人民的损失,在一年的时间里面规避了近1000起地质灾害,同时在唐山大地震和汶川大地震中,利用遥感技术获取地面的各种直观信息对后续的救援的展开和可能出现的危险信息进行了识别,从而有效维护了人民的生命和财产安全,取得社会的认同和经济损失的降低。
(3)遥感技术有着对地质矿物资源采集和勘探上有着极大的作用,通过航空平台上的成像光谱仪器,提起到各个物质的光谱特性,从而有计划的勘察和开采,利用遥感技术从1990念叨现在国土资源部门完成了13个省会与自治区的19个重点矿产和矿区的有效调查和采集,实现了对10000平方千米的土地调查监测,基本明确了不同监测去不同矿物的位置所在,从而明确开采区分布的有效管理。[1]在矿产资源开发管理上,高光谱遥感技术的产生和发展使遥感技术在矿物质资源的勘探上作出了贡献,利用成像光谱实现地物空间的信息、辐射信息、光谱信息的采集和规划,结合遥感的找图图鉴和丰富的地理纹理信息,从而合理科学的寻找和开发矿物质资源。
(4)遥感技术作为一种高效获取信息的手段,其中信息量的丰厚和全天候,信息获取快的优势在我国广泛被应用,在1980年我国利用了卫星遥感数据开展了全国的土地调查工作用,1990年代后,国家土地管理局应用航空航天遥感技术技术分布了我国了绝大多数地区比率近乎1:1万的现状可以随时调查。[2]在1983年第一台成像光谱仪的问世,意味着我国处理掉了遥感科学的一个重大矛盾,是遥感技术的真正革新。从而实现了多光谱定性描述,高光谱定位的遥感地质作用。
(5)国土资源部分每年都要对全国重点人口集中城市,地区进行土地利用监测,从而进行分土地的利用合理性,从而可以快捷迅速的获得地面的信息,保证了工作的展开和快捷方便,在我国的土地资源遥感调查监测艺术已经取得了重大成果,实现了遥感技术在国土资源管理的产业化应用,在复杂的天气中,遥感技术依旧可以对地形复杂的山脉地区获得准确的数据,从而监测和实地考察,SAR遥感技术不仅不会受到气候的影响,还有全天监视的能力优势,为土地利用应用调查作出了贡献。
(6)现代遥感技术已经和常规技术相互结合,提高了遥感信息获取技术的便捷,在过去资源中我们发现,遥感的发展上,我们要把技术和方法结合,创新突破自身的信息提取效果,从而实现高速、高准的处理信息。这时候我们要解决他的局限性,身为过去资源的信息提取手段,要采取自动化的提取信息,从而完善应用。
(7)在日常生活中,遥感技术中的GPS也让我们生活出现了极大的便捷,从而让国家对我们某个地区的实时监控也是十分便利,完成了全覆盖的体系,对于我国的矿产资源开发以及我国的矿物质情况以及社会化服务奠定了大量基础。
2 遥感的发展
遥感技术有着信息丰富、时效性强、巨大的宏观性等优势,通过GPS技术中可以准确预
测地质灾害,并且可以借助遥感技术对地质灾害的发生变化趋势进行准确反映,同时还能预见地质灾害的发生。并实现对地质灾害进行快速调查,保证抢救工作的及时性,则需要遥感测绘技术的帮助。
(1)研究继承“3S”,促成一体化RS,GIS和GPS的关系互动,让他们在相互依存中快速发展,只有保证了GIS的网络空间的多维性方向发展,再由RS技术在朝着数据获取多平台、多穿观其等进行数据自动发现上发展,随着GPS卫星系统定位的完善,GPS的服务已经越来越精准快则,3s技术在各自发展的同时也一直在进行内部融合,RS和GPS像GIS提供和更新区域信息以及空间定位,同时GIS也做出相应的空间处理分析,从而让RS和GPS进行有效的数据提炼,然后进行整理和使用,3S技术的一体化对于我国的国土资源管理方面有着广阔的发展前景,为国土管理部门的合理规划、管理、利用和保护以及地质的灾害防治和地质矿产的勘察都是有力的技术支撑。
(2)国土资源部门要发展融合现有的技术,提高技术水平,建议一个完整独立的数据资源,从而可以去的良好的信息提取效果,在我现在“遥感三号”和“遥感四号”等系列卫星提供的数据源中,不能快速的满足国土资源管理的需要,在国外,一套完成的遥感数据的买断价格太高,所以我们只能发展自身水平来满足遥感数据的完善,遥感数据的完善有着重要意义,预示着我国遥感系统的自动化水平,以及方便国土安全调整和工作的应用。
3 结语
在我们日常生活中,GPS的存在极大的便捷了我们的生活,同时近几年在地理信息系统的影响力在扩大,计算机技术的不停完善,遥感技术大大支持了我国国土资源建设,这个意义是巨大的,我们要有规划性的管理,保护和合理利用我们现有的资源,随着遥感技术的不断成长和更新,国土资源管理将带来革命性的进步。
【参考文献】
关键词:遥感技术;地籍测绘;应用分析
DOI:10.19354/ki.42-1616/f.2016.17.147
地籍测绘是一项具有行政管理性质的工作,政府通过行政性技术手段,调查土地及其附着物的位置等基本情况,了解我国国土的基本情况,为国土、城建、规划等部门提供了权威数据,作出科学决策。但是,地籍测绘是一件十分困难的工作。如果遥感技术在地籍测绘中广泛应用,将使得这项工作取得非常重要的进展。
一、遥感技术的具体概述
(一)遥感技术的概念。遥感技术指的是通过传感装置,并不与被检测对象发生直接接触,而获得被检测对象的基本情况,并分析这些数据,进行加工和表达的一门新型的科学技术。它基机、卫星等飞行装置来收集地面或者被研究对象的电磁信息,借此判断地及相关资料的技术手段。遥感技术获取信息具有动态性强、内容丰富、便于传输、获取效率高等特点,十分适合于对地籍监测工作的应用。应用遥感技术可以对土地利用现状进行大规模的更新和核查。因为遥感技术不需要进行实地的勘测与拍摄,只需要借助飞行器进行远程监测即可获得大量的可行性数据,从而节约了大量的工作时间,并节省了大量的人力,大大提高了地籍监测工作的效率和准确率。
(二)遥感技术的应用。现代科技认为一切物体都会反射出不同的电磁波,即物体的反射特性,而遥感技术便是基于物体的这一特性,遥感技术最早应用于上世纪六十年代,是航空航天技术与计算机技术综合而发展得来的一门重要技术。随着科学技术的的发展,遥感技术的应用也日渐广泛,利用遥感技术对土地相关信息进行采集处理和分析,记录大量的可行性及科学性数据,并借此判断地籍状况更加理所当然。遥感技术本身的先进性结合计算机系统的信息化,将在未来的社会生活的各个领域广泛应用并发挥重要的作用,这不仅会使世界的技术水平向前迈出一大步,更会是国家和社会的经济效益得到大幅度的提高。
二、遥感技术在地籍测绘中的应用
现代地籍测绘的基本流程为:资料分析、数据获取、数据编辑、整理、入库。对待测地区已有的地籍资料进行分析,熟悉该去情况,此时可使用“准地籍测量”,对于已获取的各种数据,按照数据库的要求进行整理、编辑、入库,并通过计算机网络上传,以便其他兄弟地区及上级取阅和使用,同时通过计算机数据技术进行各种统计、分析和汇总,并建立地籍数据库,形成地籍管理系统。随着计算机和遥感技术的快速发展,地籍测绘的手段也变得更加多样化,各种新型的测绘手段渐渐在地籍测绘中发挥出重要的作用,同时,地籍测绘采集到的图像和信息也更加清晰,测绘业内外的工作因为技术的发展而得到全面的改善。国土资源状况的大部分情况资料都是通过地籍测绘得到的,而地籍测绘需要根据不同的地形地貌情况来决定使用不同的测绘方法,为了避免重复作业造成资源浪费,这就要求各个部门将各自测绘的结果通过计算机网络进行共享。
(一)在动态监测方面的应用。现在在地籍测绘工作中所使用的技术不断地成熟,应用的技术也更加多样,特别是遥感技术、GPS技术和地理信息系统,更是大大推动了地籍测绘工作的进步和发展,提高了测绘的水平。而遥感技术在地籍测绘中的应用则更是实现了动态监测,便于土地测绘技术的开展,实现对土地的高效利用。动态监测能够及时的检测到土地的变更、调查等动态信息,有效及时的掌握土地的情况,,掌握土地调查的相关资料,实现对土地的合理利用。重要的是通过计算机技术可以将难以识别的图像、数字等资料对象进行处理,从而转变为便于识别的文字、图表等形式,更便于对相关数据的整理,储存等,也更便于对地籍监测相关资料的传播和使用。通过对土地利用往期和其他地区情况的对比,得出最好的信息。通过对土地利用情况变化的随时监测,可以更好地实现对土地利用情况核查,得出土地利用情况变化的趋势,为往后的变化情况提出预测,为决策者提供科学可靠地数据资料,以便对土地利用做好整体科学规划,提高土地利用的经济效益。
(二)在遥感技术方面的应用。随着计算机网络技术的迅速发展,由于我国土地情况和环境的复杂性,结合时间和空间的因素,我们可以看出遥感技术在国土、水利、农业等领域具有广泛的应用。结合实际地籍测绘,遥感技术应用一般具有以下流程:数据选取――数据处理――变化信息提取――检测精度评定。下文从这几个方面进行阐述。
(1)地籍管理的特点有连续性要求高、综合性强和精度性高的特征。精度的要求是最关键的,因此,在数据选取中一般通过美国和法国的Landsat TM、SPOT两种卫星数据来实现。甚或为提高精度会结合相关土地利用图作为对比,或将人文、生态等内容列入地籍测绘资料中作为补充,甚至利用GPS卫星影像来做补充,以达到更高的精度。(2)数据处理是地籍测绘中非常重要的环节。通过遥感取得的资料必须经过计算机进行处理,将不便于识别的材料如数据、图像等,转换为可便于识别的文字和图片并作出修正,以达到足可使用的精度。然后,变化信息提取是遥感技术在地籍监测中最重要的应用。变化信息指的是在固定的时间段内土地相关资料(如面积、类型、利用方式等)发生变化的相关量的大小,通过时间差,来计算不同时间段的变化信息量,从而得到土地信息变化的规律,得到往后变化的情况预测,为决策者提出科学可行的建议,为今后的整体科学规划给出参考的意见。(3)精度是评价测绘成果的重要指标,同时也是对遥感技术评价的筹码。通过对已检测数据进行统计学研究,对已测信息的分析和记录,和与以往数据进行的对比得出测绘信息的精确度,以衡量测绘结果以及遥感技术的测绘水平。遥感方式除传统的航空摄影外,还有彩色红外、红外摄影、红外扫描、微波探测等非成像摄影,有多谱段扫描仪不仅可以获得大量光谱像片,而且其信息量很大程度上多于单波段像片。
(三)GPS RTK在建设用地勘测界定中的应用。建设用地中的勘测定界为各级政府的国土资源部门规划土地利用类型、地籍管理等提供者必要的依据和基础资料,它确定了土地使用边界范围,测量了使用边界范围内的各类土地面积及土地利用方式。建设用地勘测定界的基本流程有:审查用地文件及相关图件等――现场踏勘――图上红线设计――实地放样――复核测量――面积量算――绘制建设用地界图――填绘建设用地管理图――资料整理――归档,反复实地勘察、作图测算、调查后制定放样数据。利用这样的新型解析技术进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样带来的复杂性和不可避免的误差,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路和特大型工程的放样更为有效和实用。
结语:地籍监测工作对于国土资源管理工作非常重要,同
时,它又是一项非常繁琐的工作,而遥感技术、GPS等科学技术的发展和应用其中降低了繁琐程度,并提高了数据的精度,提高了地籍监测工作的效率,通过计算机技术的数据处理使得地籍测绘工作日臻成熟,随着计算机网络技术和遥感技术的结合和发展,为地籍监测提供了更为便利的方法。
参考文献:
(一)“遥感”的界定
目前学术界比较认可的对于“遥感”的定义为利用遥感器装置对地面物体进行探测,得出待测物体的相关性质,根据待测物体对于波谱产生的不同反映而识别出地面上的待测物,它有从遥远的地方感知物体的含义。遥感技术主要是指空对地的遥感,也就是从远离地面的不同工作平台上通过传感器装置,对地球表面物体的电磁波信息进行探测,并通过信息的传输和处理以及判读,对地球表面资源与环境条件进行检测技术。
(二)遥感技术的主要特点
1、遥感技术可以获得大范围的数据资料
由于陆地卫星的轨道为910km左右,而遥感技术所应用飞机的飞行高度为10km左右,所以通过遥感技术可以获得较大范围的数据信息。
2、遥感技术获得信息的速度快、周期短,能满足时效性要求
由于卫星围绕地球运转,因此对于卫星所经过区域的自然现象能够获取到最新的资料信息,以便及时更新原有信息。或通过对待测物体信息资料的变化对比进行实时监测,能够做到数据的及时更新,所以从这个角度来说,人工实地测量的劣势显而易见。
3、获取信息受条件限制少
由于遥感技术基本不受地面条件的限制,所以航天遥感技术对于待测物体的各种信息资料能够做到方便及时的获取。尤其是对于自然条件极为恶劣的沙漠、沼泽和山高路险的地方。
4、遥感技术所获得信息的手段较多,信息资料庞大
遥感技术所获得的数据信息应用于不同的研究领域和不同的研究目的,为实现这一方面的要求,可以通过选用不同波段的遥感仪器来获得信息。同时对于地区的内部信息,可以通过不同波段对于物体的穿透性来完成。
二、遥感技术与土地管理
(一)遥感技术的原理
通常,波是指振动的传播,电磁波即是电磁振动的传播。根据波长的长短可以把电磁波的波段进行划分,从目前的情况来看,电磁波的波段主要包括γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波(按照波长由短至长依次划分)。穿透力越强的电磁波波长越短,紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段主要应用于遥感探测技术。太阳所发出的光是一种电磁波,因为它是电磁辐射源。当太阳照射出来的光从宇宙空间穿过大气层到地面的时候,大气层会对太阳光进行吸收以及辐射,因此也造成了太阳光的衰减。大气层对于太阳光的吸收和辐射作用有一定的差异,所以大气层对于太阳光的吸收和散射的影像也有一定的区别。由于地面上的任何物体只要温度高于绝对零度就会产生反射、吸收以及透射、辐射电磁波的特性。每种待测物体的特性以及照射光的波长不同,所以其对照射光的反射率也有一定的差异。目前,遥感信息的应用分析已经从静态分析向动态监测过渡,从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析,遥感技术也逐渐向高空间分辨率以及高时间分辨率和高光谱分辨率的方向发展。遥感技术的充分发展可以减少野外作业和目视解译的工作量。
(二)土地管理
土地管理是指国家综合运用行政、经济、法律、技术等手段,为维护土地所有制,调整土地关系,合理组织土地利用,而进行的计划、组织、指挥、协调、控制等综合性活动。它是国家的基本职能之一,由立法机构将国家意志表示规范化并用法律形式体现,国家各级管理机关贯彻执行。土地管理的目的是有效利用和节约土地,使这项不可再生资源能长期为经济发展和人民生活提高发挥作用。运用现代技术可以对土地资源进行更科学、更精准的管理,特别是遥感技术的应用,有助于我们高效节约利用土地,在土地管理中的地位越来越重要。目前遥感技术主要应用于海洋、气象、地质、水文、军事等领域。在未来的一定时间里,遥感技术将进入新的发展阶段。它在给人们提供快速、及时观测数据的同时还可以提高遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。地理信息系统和全球定位技术的进一步发展及相互配合使用将会逐渐使其应用的领域越来越广泛。
(三)遥感技术在土地管理中的应用
1、遥感技术应用于土地资源的变更调查和复核检验
近些年我国在土地变更调查事业上投入了大量人力物力财力,但是得到的调查结果却并不令人满意,差错漏现象仍然很突出,随着时间的推移,历史遗留问题将会逐渐增加,数据的时效性难以保障。卫星遥感数据的应用弥补了上述的不足,其应用已成必然。在土地变更调查中应用遥感数据,土地管理人员可以方便快捷的找出变更图幅的具置,并且这一工作可以在室内展开,然后根据各县市区国土资源管理部门提供的具体变更资料便可以进行变更。它在工作效率和调查结果的可靠性方面有了长足的改进。另外通过遥感技术所获得的遥感数据进行土地资源变更调查的复核工作,可以快速及时的发现遥感数据和实际的变更资料之间产生差异的真实原因。
2、遥感技术在进行城镇地籍更新调查中的应用
城镇地籍更新调查中同样可以应用遥感技术,通过航空摄影测量,可以获取城镇地籍图和地籍影像图,并以此为依据建立相应的城镇地籍数据库及管理系统,逐步形成全市范围内的城镇地籍信息系统网络,这不仅可以更有效的利用土地资源,还有利于土地权属管理,落实各项土地管理措施。
3、利用遥感技术配合土地执法检查
土地执法检查中应用遥感监测,可以及时发现因监管缺失而造成的隐漏或因交通不便不易通过巡查发现的土地违法行为,做到早发现早解决,尽可能的把土地违法行为消失在萌芽状态,杜绝违法用地现象的发生。
4、利用遥感技术辅助规划部门掌握土地利用总体规划执行情况
目前,规划部门所具备的只是各区县的土地利用总体规划图的文本和图件,至于其具体执行情况却很难获悉。有了遥感数据以后,通过得到的影像图,规划部门可以对各地的执行情况一目了然,从而为进行宏观层面的管理提供了可靠的依据。
关键词:遥感技术、水环境、大气环境、监测
中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:
一、遥感技术在水环境污染监测中的应用
1.水体浑浊度的监测
由于水中悬浮物微粒或者浮游生物粒子的影响,射到水体中的太阳光会被一定程度地吸收和散射,任何地物包括水体都具有光谱反射特征。遥感就是通过水体在光谱影像上的差异来判定水体污染的变化。研究发现,随着悬浮物质数量的增加,光谱衰减系数不断增大,最容易透过的波段从0.50μm附近向红色区移动。随着浑浊水泥沙浓度的增大和悬浮沙粒径的增大,入射光被散射的深度变浅,水的反射率逐渐增高,其峰值逐渐从蓝光移向绿光甚至向黄色变化。研究证明500~600nm波段适合用来监测水体的悬浮物,700~900nm波段的反射率对悬浮物质的浓度变化最敏感,也是遥感用来估算水体悬浮物质浓度的最佳波段。通过遥感拍摄水体的图像,观察图像上波峰出现的位置区域,就能够清楚地了解水体浑浊度的变化。
2.城市污水的监测
城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物,使水质恶化。卫星遥感技术通过水体在光谱影像上的差异来判定水体污染的变化,不仅能够实时观察污染物的运动特点,还可以根据水中的悬浮物作为判定指示物来追踪污染源。
光谱测量、模型建立、图像处理、水质反演和系统演示等实现了对黄浦江和淀山湖的水环境情况的宏观监测和评价、并验证了该方法的有效性。通过监测水体的反射光谱数据、光谱数据,再结合实测水体的波谱数据建立相关关系和模型,实现对水体全方位快速、准确地监测。
3.水体热污染的监测
废水中悬浮物千差万别,导致特征曲线反射峰的位置和强度也不一样。一般采用多光谱合成图像来监测废水污染,也可以根据温度的差异选择热红外的方法进行调查、监测。由于热红外传感器对热源比较敏感,能够准确、有效地探测出热污染排放源。
研究人员利用多时相的TM热红外数据对大亚湾核电站周围的水温场变化进行监测,通过对信息的提取分析,有效地对核电站周围的环境影响进行了评价。利用多时相航空热红外扫描,获取水体热辐射场变化资料,结合数学模拟,研究上海地区感潮水体热污染的时间和空间的动态变化,建立了相应的动态方程。数学拟合的误差平均在±2.7%左右。说明,利用航空热红外扫描结合数学模式,可以较好地反映水体热污染的动态变化。
采用热红外遥感技术对水温变化进行时空监测,根据影像上的热辐射信息,能够准确地识别热污染的分布,较好地完成对热污染的监测和评价。
4.水体富营养化的监测
水体富营养化是水体接纳的N、P等营养元素超过了自身的最大负荷量,造成水体中浮游植物大量繁殖,这是水质富营养化的显著标志。遥感技术根据浮游植物中的叶绿素与可见和近红外光之间具有特殊的陡坡效应,即叶绿素含量高的地方反射率的峰值也大的现象来监测富营养化的分布范围,然后,从彩色红外图像上的颜色变化来监测富营养化的污染程度。
研究人员结合高光谱的实验数据,建立了基于MODIS数据对太湖水体富营养化识别的模型,实现了水富营养化遥感信息的有效提取。采用水体富营养化状态指数(TSI)对西安渭河水体富营养化的研究证明,使用TM遥感数据对水体富营养化的远程监测和评估是可行的。研究证明,从叶绿素a和悬浮物浓度反馈角度的遥感评价方法,可行性强,能够充分运用遥感数据源很好地完成湖泊富营养化状态的评价工作。遥感技术能够多角度对水体富营养化进行监测和评价,为动态监测水体富营养化提供了有效的监测技术手段。
5.石油污染的监测
海上或港口的石油污染是一种常见的水体污染,也是污染数量多、范围广、危害深的一种污染。遥感技术利用油和水对太阳辐射的反射不同,在遥感影像上表现为同物异谱和同谱异物现象来监测水体是否有油层覆盖。
不同厚度的油膜对太阳光的反射不同,通过对水面影像上反射率的变化监测水体的油污染以及油层的覆盖厚度,从遥感影像上观察石油泄漏的时空分布特点和扩散规律实现对石油污染的快速准确的监测。
遥感技术在大气污染监测中的应用
遥感技术在大气颗粒物监测中的应用
PM10主要来源于各种燃料(如煤炭和石油)的燃烧和工厂的生产过程中,不仅对人体的呼吸系统、心血管系统具有直接危害作用,其气溶胶颗粒还对可见光具有消光作用(散射和吸收),从而导致地面能见度下降,给城市景观和人们生活造成不良影响。利用卫星遥感数据反演光学厚度得到PM10的时空分布是对地面监测的一项重要补充。
美国的一项研究利用MODIS和MISA收集了2001年1月1日至 2006 年12月31日每日 AOD数据,结合扩散和传输模型,推算公式(PM2.5=η×AOD)中的 η 值,计算 PM2.5 浓度的均值,与地面监测数据作对比,相关系数可达0.77。这些研究表明,遥感方法是研究大气颗粒物污染暴露水平的可行而有效的手段。
遥感技术在大气污染物监测中的应用
全球臭氧监测仪(GOME)主要用于监测 O3以及在对流层和平流层臭氧化学中具有重要影响的痕量气体(如NO2、SO2和一些卤化物)的全球分布。有人利用 MOPITT卫星资料及近地面监测数据研究了北京奥运前后大气CO柱浓度及近地面质量浓度的分布及变化规律,发现受2008年奥运空气质量保障措施的影响,北京及周边五省市大气中CO柱浓度及近地面质量浓度同时分别降低了19.3%和46.7%(P
遥感技术在特殊天气监测中的应用
雾是指大量微小水滴浮游在空中,使水平能见度小于1.0km 的天气现象;霾是大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中,使水平能见度小于 10.0km,造成空气普遍浑浊的天气现象。基于华东六省一市449个气象站点1961—2007年的雾、霾、气温和露点温度数据及2000—2007 年 MODIS 的 AOD数据,利用气候统计诊断、遥感和地理信息系统技术,认为气温升高和热岛效应增强、空气湿度和风速降低、AOD 增加等是华东地区雾和霾出现频率发生变化的主要原因。
沙尘暴是大风扬起的地面沙尘,使空气变浑浊、大气水平能见度低于1 km、近地面大气层中悬浮颗粒物急剧增加的一种自然现象。目前国外对沙尘暴的遥感监测主要利用静止气象卫星(GMS/VISSR)和极轨气象卫星(NOAA/AVHRR )两大卫星遥感系列数据。在我国,在“气象卫星遥感技术的应用研究”课题中,筛选可以较好地反映沙尘暴信息的假彩色图像合成方式,并利用NOAA/AVHRR 对沙尘区的相对沙尘浓度进行了分层。近年来,不同研究分别利用 NOAA/AVHRR 和 MODIS数据分析内蒙古沙尘暴的波谱特点,有效地区分了沙尘区与其他地物,监测沙尘暴的影响范围及浓度分布,绘制分布图像,得到了很好的效果。
遥感图像的应用
在运用遥感技术进行大气环境监测时,往往可以同时获取大气气溶胶浓度和分布的遥感图像,更加方便、直观和连续地反映出动态变化。大气气溶胶浓度不同,其遥感图像的色调也不同。一般来说,浓度大,其散射、反射率也大,影像呈白色、浅色;反之,呈灰黑色、深色。结合大气取样监测分析,可以鉴别其主要污染物、颗粒物数目及其分布空间。再根据长期监测,即可获取大气污染的时空分布与变化规律。
遥感技术在大气污染物与人群健康关系研究中的应用
国内外已有一系列研究利用遥感数据反演出的大气颗粒物浓度进行人群健康水平评价。在结合地理坐标和人口统计学数据后,遥感数据在一定程度上可以反映人群的大气污染物暴露水平,从而更好地进行人群疾病原因分析和健康水平评价。
结束语:
作为全世界范围内经济发展最快的国家之一,我国的水污染、大气污染问题已引起越来越多的关注。构建并完善以常规监测、自动监测为基础,遥感监测为辅助的天地一体式环境监测体系,提高监测和预报水平,是一个值得探索的课题。随着遥感监测项目的增多、卫星分辨率的提高、数据共享程度的提高和数据处理与解释的完善,遥感技术将逐渐成为水环境、大气监测乃至各种环境污染物监测的主要手段,为揭示区域性乃至全球性疾病起因、提高人群健康水平作出更大贡献。
参考文献:
关键词:遥感技术;环境监测;应用;水环境监测;大气环境
一、水环境遥感监测技术的应用
水环境遥感监测的任务是通过对遥感影像的分析,获得水体的分布、泥沙、有机质、化学污染等状况和水深、水温等要素的信息,从而对一个地区的水资源和水环境等做出评价,为环境、水利、交通、航运等部门提供决策支持。应用遥感技术,可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布以及水体污染的分布范围等。水体及其污染物的光谱特性是利用遥感信息进行水环境监测和评价的依据。
1、水体富营养化监测
水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象,这种现象在江河湖泊中称为水华,在海中则叫做赤潮。水体富营养化遥感监测是通过分析水体反射、吸收和散射太阳辐射能形成的光谱特征与富营养化水质参数浓度之间的关系 ,建立富营养化水质参数的定量遥感反演模型,并分析各水质参数之间的相关性 ,建立适当的富营养化评价模型。利用卫星遥感进行大范围湖泊、海洋富营养化空间分布及动态评价,具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势,还能发现一些常规方法难以揭示的污染物排放源、迁移扩散方向以及影响范围等特征。
2、悬浮固体
水中悬浮固体(ss)含量是水质指标的重要参数之一。SS不仅可以作为水体污染物的示踪剂,其含沙量的多少还直接影响水体的透明度、水色等光学性质。一般来说,对可见光遥感而言,0.58~0.68um对不同泥沙浓度出现辐射峰值,即对水中泥沙反应最敏感,是遥感监测水中悬浮物质的最佳波段。在实际监测当中,选择与悬浮物质浓度相关性好的波段,结合实测悬浮物质的数据进行分析,从而建立特定波段辐射值与悬浮固体浓度之间的关系模型,然后进行反演得出悬浮固体的浓度。
3、油污染
遥感监测油污染不仅能够发现污染源、确定污染的区域范围和估算油的含量,而且通过连续监测,能够得到溢油的扩散方向和速度,预测将会影响的区域。
4、热污染
由于人类活动向水体排放的“废热”引起环境水体的增温效应而产生的污染称之为水体热污染。水体热污染可直接影响到水生生物的多样性,导致局部生态系统的破坏,从而影响人类的生产生活。遥感监测水体热污染是一种有效的宏观监测手段,目前主要的探测方法有热红外遥感和微波遥感。
二、大气环境遥感监测技术的应用
1、臭氧层监测
臭氧对低于0.3微米紫外区电磁波具有较高的吸收能力,基于此,臭氧层臭氧含量多少的测定可通过紫外波段进行。吸收带在2.74毫米位置,应选用11083MH2频率的地面微波辐射计与射电望远镜进行大气中臭氧垂直分布的监测,如大气臭氧不断增加其含量,将导致温度不断上升,这种情况下,可选用红外波段进行大气臭氧层监测。
2、监测大气气溶胶
大气气溶胶一般是指烟、雾、尘等。这些大气气溶胶的形成往往是因为火山爆发、火灾及工业废气等。污染物位置及范围的确定可以直接通过遥感图像进行分析,同时预测、预报时可遵循其位移情况及发展规律进行分析。如漂浮于低空的尘埃,可利用对植物受害程度的监测进行间接研究。
3、监测有害气体
二氧化硫氟化物等有害气体在人为、自然条件下产生,这些有害气体对生物肌体将造成严重的危害,一般选用间接解译标志进行,受污染后植被反射红外线的能力将有所降低,与正常植被相比,受污染后植被的颜色、纹理与动态标志都发生了极大的改变,如彩红外图象颜色会变暗,树木郁闭度降低等,通过这些特性可以对污染情况进行间接分析。
4、监测城市热岛效应
城市热岛效应是由于城市人口密集、产业集中,进行形成了市区温度比郊区温度高的小气候情况。这种现象属于大气热污染气候,一般对城市热岛效应进行监测的方式都会选用流动观测结合定点观测的方式。但这种方式具有较高的成本、其监测范围较小,同时很容易受到各种因素的影响,其极限性较大。遥感技术在城市热岛效应监测中的应用,不仅提高了监测的精确度,还降低了成本。并实现了定性到定量、静态到动态的转变,实现了较大范围同步监测,同时可以对城市热岛效应内部热信息的区别进行提取与分析。
三、土地环境遥感监测技术的应用
目前不断出现环境变化问题,如全球碳循环的量化与气候变化的生物反馈,要求数据对大面积土地覆盖特点进行描述,遥感技术主要以人造卫星为基础,是一个强大的制作陆地覆盖图工具,通过光谱的差别对土地覆盖类型进行分类。从上个世纪80年代起,在全球变化、可持续发展中遥感数据已经得到了广泛地应用。作为全球变化研究项目的重要组成部分,土地利用与土地覆盖研究在遥感技术的应用下取得了不错的成绩。
作为环境的主要组成成分,植被可以对区域生态环境进行反映,还是解译土壤、水文等因素的标志。在大型植被、生物物理及生态学参量研究、估算中遥感技术的应用十分有利。应用遥感图像可以进行临时分析,同时还可以将附近地区全面的数据提供给相关部门,随着遥感技术水平的提升,可以有效提高植被指标的准确度,如叶面积指数、单位面积等。
按照气候、可燃物积累及含水量等因素,促使卫星遥感技术结合地理信息系统与全球定位系统,可以对森林火灾可能发生的区域、时段及等级进行准确预测,这样可以对火灾产生的损失降到最低,并能第一时间选用行之有效的措施进行有效处理。
四、结束语
综上所述,随着科学技术水平的不断提升,遥感技术作为环境监测的重要技术之一,其监测结果是否准确,对生态环境可持续发展具有关键性的作用。在环境监测中,应对国际资源环境卫星系统进行充分利用,加大我国环境监测遥感技术的应用力度,完善环境监测体系,为人类的发展及美化环境提供一份可靠的保障。
参考文献
[1]陈琳;王浩;;遥感技术在我国环境监测中应用现状及展望[J];科技资讯;2007年18期