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高分遥感技术大全11篇

时间:2023-12-19 10:23:34

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高分遥感技术

篇(1)

1. 引言

遥感技术现已成为资源环境监测和地表动态变化研究的主要方法和手段,帮助人类获取了多平台、多时相、多光谱的实时信息。在遥感技术中,分类是获取信息的前提。随着遥感成像技术的不断发展,图像分类的精度也在提高,从单波段的数据到多波段的数据再到如今的高光谱图像,应用研究得到深入和扩展。

早期在进行图像识别分类的时候,大多依靠目视解译的方法,要求判读人员具备相应的判读知识,能够提取相关的空间信息,但是这种方法,效率非常低,而且跟判读员的主观意识存在一定关系。这种方法目前仍然广泛应用,并且与计算机相结合,辅助计算机进行自动识别分类。计算机分类的方法主要是针对图像上的光谱信息和空间信息进行采集、分析、特征识别及最终的信息提取,将每个像元按照一定的规则划分到不同的类别当中去。在计算机自动识别分类领域,目前有两类方法:第一类就是传统的基于像元的分类方法,即处理的最小单位是像元,并且仅仅依靠像元的光谱特征进行,通常采用监督分类或者非监督分类;第二类是面向对象的方法,这种方法处理的最小单元就不再是像元,而是对象,并且利用的不止包括光谱信息,还包括空间关系等。

2. 遥感影像分类方法简介

2.1 基于像元的分类方法

基于像元的分类方法作为传统方法,由于其在技术上已经很成熟,所以至今仍然应用广泛,具体分类方法主要有两类:即监督分类和非监督分类。基于像元的分类方法,顾名思义,是以像元作为最基本的处理单元,依据地物的光谱特性来进行归类,由于同类地物体现出的光谱特征一致,所以在特征空间中呈现出聚类的特点,那么不同的地物就会呈现出不同的聚类区域。无论是监督分类法还是非监督分类法,都是对于一个一个的像元进行处理,所以都属于基于像元层次的分类方法。

监督分类法又称为场地训练分类法,是以先验知识作为基础,选择样本进行训练,以此建立统计识别函数,按照概率规则进行类别的划分。即首先选择样本,确定特征参数,根据特征参数,建立判别函数及判别规则,最后对未分类地区进行模式识别的一种方法。这种方法的关键就是选择样本和确定判别规则,要求样本必须具有较强的代表性和典型性,判别规则要满足分类精度的要求,否则要重新确定分类规则。非监督分类是指人们在分类之前对于分类过程不施加任何先验知识,仅仅依靠图像上地物的光谱特征进行盲目的分类,这个分类过程只是将不同类别进行了区分,但是没有确定类别的属性,属性要通过后期分析及实地调查方可确定。在实际工作中,由于监督分类和非监督分类都存在各自的局限性,故通常将二者结合使用。即首先通过非监督分类来确定样本结构,再依据非监督分类确定的样本进行监督分类。这种方法可以使得人为产生误差的机会大大减少,从而提升一定的分类精度。

本文基于像元的分类方法采用的是ENVI4.5平台。

2.2 面向对象的分类方法

对于遥感图像而言,除了光谱信息外,还包含很多信息,比如空间信息、语义信息和上下文信息。为了充分利用这些信息,面向对象的方法应运而生。这种方法在进行分类处理时,最小单元就不再是像元,而是由若干像元组成的对象,这种对象就不仅包含像元的光谱信息,同时包含像元之间的语义信息、拓扑信息和纹理信息。

面向对象的影像分类方法首先对图像进行分割,获得对象,再依据对象的光谱特征、纹理特征、形状特征和布局特征等,根据模糊分类方法对影像进行分类及信息提取。在这个过程中,形成了面向对象方法的两个特点:第一,可以利用对象的多特征,即光谱特征和其他特征;第二,可以利用不同的分割尺度形成不同大小的对象,并且每一尺度可形成一个对象层,在多尺度层下根据不同地物的特点选择适当尺度层进行提取,可以充分利用地物的各种特征。分割尺度决定了形成对象的异质度,尺度较大,则分割过程中地物的很多细节被忽略,因此产生的对象数量就较少,每个对象的面积较大。反过来,分割尺度较小,则地物细节体现的就较多,对象数量较多,对象的面积就较小。

本文面向对象的分类方法采用的是eCognition7.0平台。

3. 遥感影像分类试验

3.1 基于像元的分类试验

试验流程如图1所示。

(3)对影像进行分割:在Process tree列表中单击右键,选择Append New,弹出Edit Process对话框,修改名称为学校,点击OK。在Process Tree中选中学校,点击右键选择Insert Child,在对话框中重命名为Segmentation。在Process Tree中选中Segmentation,点击右键选择Insert Child,在算法4)在Class Hierarchy中点击右键选择Insert Class,并选择颜色。由此创建道路,裸地,阴影,植被,建筑物等类别。在菜单栏的空白处点击右键选择sample editor。选取典型样本(classification samples select samples),在sample editor的工作栏中的active class选择当前激活的类,如:建筑物、绿地等,在影像上双击想要选择为样本的对象。样本选择完毕后,选择feature space optimization。在feature空白处选择需要添加的特征,选择相应的level点击calculate,系统将会根据样本自动计算出最优化的分类特征组合。点击advanced,选择apply to classes。现在我们双击class hierarchy中的任意一类,类描述中出现最邻近分类的特征。在process tree 中添加新的process (process tree中点击鼠标右键,选择append new),算法选择classification,设置相关的参数。单击execute执行,得到分类结果。

4. 总结

通过上述试验,对于基于像元的传统分类方法和基于面向对象的新分类方法进行了比较。基于像元的分类方法,分类精度稍低于面向对象的方法。面向对象的分类技术,首先对遥感影像进行分割,然后进行分类。影像分割是面向对象高分辨率遥感影像分的前提和关键,分割结果的好坏将直接影响分类精度。在分割过程中选择的分割尺度为100进行图像分割,这个尺度相对比较合理,从分类结果来看,基于像元的分类效果确实不如基于面向对象分类合理,总之面向对象分类方法对于高分辨率遥感影像更加合适,能够提高其分类的精度。

参考文献:

[1] 翟涌光,王耀强.基于点特征的多源遥感影像高精度自动配准方法[J]. 遥感技术与应用.2010.6(3):404-409.

[2] 翟涌光,王耀强.基于分辨率融合的多尺度遥感影像分类技术研究[J].测绘与空间地理信息.2010.4(2):109-113.

篇(2)

Abstract: High spectrum remote sensing technology as the inversion of crop leaf area index ( LAI ) are a powerful tool, in recent years it has been pay more and more attention of both domestic and foreign scholars. The paper systematically summed up the use of hyperspectral remote sensing inversion of LAI value general methods, including experimental field establishment, data acquisition, LAI value, HVI value calculation, determination of inversion model is generated in five steps. Summarizes some common crop optimal LAI value quantitative inversion model for future related research, consulting.

Key words: remote sensing; leaf area index (LAI); inversion model

中图分类号:S127文献标识码:A 文章编号:

引言

遥感技术是指远距离、 在不直接接触目标物体情况下,通过接收目标物体反射或辐射的电磁波,探测地物波谱信息,并获取目标地物的光谱数据与图像,从而实现对地物的定位、 定性或定量的描述。随着遥感技术的不断发展,遥感传感器的数据获取技术趋向于“三多”和“三高”方向发展,“三多”是指多平台、多传感器、多角度获得遥感数据;“三高”则指高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率遥感数据的获取[1]。

现代遥感技术应用于农业生产已经有 20多年的历史,该技术在作物认别、 面积计算、作物长势监测、灾害评估和产量估计等方面取得了重大成绩。高光谱遥感是高光谱分辨率遥感((Hyper spectral Remote Sensing)的简称,是指利用高光谱传感器以高光谱分辨率获取连续的地物光谱图像的遥感技术,这里的高光谱分辨率是指传感器用于探测地物的电磁波总波段宽度较宽(如MODIS传感器达到了0.4~14.5um)、波段数较多(如美国 Analytical Spectral Devic公司生产的 FieldSpec Pro FR2500型背挂式野外高光谱辐射仪输出波段数多达2150个)、每个子波段的波段宽度较窄(如MODIS传感器的最小子波段宽度为5~10nm)[2]。高光谱遥感与常规遥感的区别在于常规遥感又称宽波段遥感, 每个子波段的波段宽度一般为100 nm,且波段在波谱上不连续,并不完全覆盖整个可见光至红外光 (0.4~2.4μm)光谱范围[3]。高光谱遥感的出现是遥感界的一场革命,它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质在高光谱遥感中能被探测到。

目前,国内外在利用高光谱遥感手段反演植物的绿色叶面积指数,进而控制精准农业生产的技术方面有很多的研究。植物的绿色叶面积指数(LAI)是表征植被光合面积大小和冠层结构的重要参数。它参与许多生物和物理过程,与植物的呼吸蒸腾、太阳光吸收、通风透光、雨水的吸收等密切相关,同时还是作物生产中判断作物长势优劣的重要参数。因此,实时、动态监测作物LAI值状况具有重要意义。而高光谱遥感技术以其快速、无损和大面积探测等特点,正逐步成为LAI值估测的有力工具。

叶面积指数反演的一般建模方法及精度评定

近年来,虽然在高光谱遥感技术反演植物的绿色叶面积指数,进而指导精准农业这一领域的相关研究较多,但综合地总结并指导相关反演模型建立方法的文献却不多。本文在该领域各位先驱研究学者的研究、实践基础上,比较系统地总结出了高光谱植被指数与农作物叶面积指数之间定量模型的建立方法应当包括试验田建立、光谱数据采集、LAI值测定、HVI值计算、反演模型的生成五个步骤,并阐述了反演模型用于实际生产中的农作物LAI值的反演评估情况。

2.1试验田的建立

为了确定农作物叶面积指数(LAI)与农作物光谱特性之间的定量关系,一般需要针对欲研究的农作物建立试验田,试验田要充分模拟自然界中该农作物在各种生长情况下的理化特征,如农作物的正常生长情况、缺少肥料的情况、施肥过量的情况、缺水情况、过渡灌溉情况等等,便于之后采集的农作物高光谱数据具有一般性。

目前国内外主要采取物理胁迫以及化学胁迫的方法对试验田中的农作物作相关处理,使试验田中的农作物尽可能全面的包含在自然界中的各种生长情况。通过胁迫实验使所采集到的农作物光谱数据包含了农作物在各种生长条件下的反射光谱, 可保证之后所建立的定量模型有较广泛的适应性和一般性。

篇(3)

中图分类号:S157.4+33 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着遥感技术的迅速发展,高光谱遥感技术更是因其光谱分辨率高,波段连续性强,它既能对目标成像,又能测量目标物的波谱特性。因此,它不仅能识别农作物和植被的类型,而且还可以监测农作物长势和反演农作物的理化特性。目前,高光谱遥感技术已经成为数字农业领域获取田间信息的一种重要手段[1]。因此,近几十年来,利用高光谱遥感进行作物水分和氮素实时监测和快速诊断一直是遥感在农业中应用的研究热点。本文拟对近年来国内外关于作物水分和氮素光谱诊断研究的进展进行综述。

1作物光谱反射率

地物漫反射光谱包含着反射物结构和组成的丰富信息,是农田生物环境信息获得的重要手段。植物本身是不规则的自然灰体,对太阳辐射通过反射、穿透及吸收等产生特定的光谱。其光谱特性是植物生长过程与环境因子相互作用的综合结果,由生物物理和形态特征决定,

与植物的生长条件和健康状况密切相关,植物缺乏水分和营养元素能引起植株体内相关生化成分的变化,这些变化都会引起某些波长处的光谱反射和吸收产生差异,从而产生了不同的光谱反射率;在非成像光谱上表现出反射率不同的波形曲线,在成像光谱上表现出图像亮度、饱和度等色阶的差别。

2作物水分监测

水分缺乏是影响植物原初生产力最普遍的因子之一,定量快速地获取植物水分状况,对农田灌溉和精确农业发展具有重要意义。30多年来,有关科学家相继提出了参考温度法、胁迫积温法(SDD)、作物缺水指标法(CWSI)以及水分亏缺指数法(WDI)等。

卫星、航空遥感通过热红外波段数据得到的冠层地气温度差和叶片反射率的关系(CWSI)对作物水分亏缺进行了分析[2]。CWSI是目前常用的作物干旱指数,但混合像元中分解作物和土壤温度困难、由地表温度推导冠层气温存在一定的误差、需要较多的参数,CWSI在宏观尺度作物水分监测中归一化应用变得非常复杂,不能满足宏观尺度快速监测的需求。Liu和stutzel对室温环境中研究Amaranth对水分的响应,结果得出水分胁迫的植物相对叶片含水量(RWC)降到60%,而正常水分灌溉条件的植物保持在80%-90%。

3作物氮素监测

氮素是作物生长发育周期中需要量最多的营养元素之一,也是对作物生长、产量和品质影响最为显著的营养元素之一。20世纪80年代开始,Shibayama等根据不同氮素水平下的作物叶片光谱特征,研究发现:缺氮时可见光波段反射率增加,认为叶绿素是引起光谱特征差异的主要因素。

国内是在近年做了一些研究,如20世纪90年代张金恒等研究氮素营养水平与水稻叶片光谱的关系,得出NDVI与RVI等指数与水稻叶片含氮量的相关关系,提出了上下叶位叶片红边一阶微分光谱反射峰变化趋势的描述参LRPSA;分析了其与叶片光谱、叶绿素含量值、叶片光谱红边斜率和叶片含氮量之间的相关性;并建立了估算氮素含量的回归模型。最近几年,对作物氮素的监测的研究对于不同的两株作物,它们有相同氮含量却有不同的生物量,其原因是作物对氮吸收的程度不同。因此,对于作物氮素监测的研究不能仅仅围绕含氮量与光谱反射率关系的理论基础研究。薛利红等研究了不同氮肥水平下多时相水稻冠层光谱反射特征及其与叶片氮量等参数的关系。结果表明,水稻冠层光谱反射率与叶片氮积累量显著相关,尤其是近红外与绿光波段的比值(NIR/G)与叶片氮积累量呈显著线性关系,不受氮肥水平和生育时期的影响。B. Mistele等人将实时的施肥推荐算法结合用来探测冠层的氮素状态的新型的传感器来控制氮肥的数量。研究表明从幼苗到开花期,光谱指数与氮吸收存在强相关性。宋晓宇等利用扫描式成像光谱仪获取冬小麦长势和小麦叶面积指数,根据目标产量的需氮量和测得的作物吸收氮素的差值,计算出氮肥的施用量。薛晓萍,王建国等人的研究表明作物的生物量与氮吸收累积量符合幂函数关系。

4水氮的相互作用

不同的氮供应能够引起作物组织结构上发生不同的变化,这些变化对植株的水分状况有重要影响。Penuelas等开展了有效氮对植物组织结构的影响、以及组织结构的变化对与水分相关的参数(WI) 的影响的研究,结果表明水分供应良好的5个氮肥处理中,无氮处理的小麦的旱性特征最明显,比叶重和叶片纤维素含量较高,细胞壁透性较小,WI、CWSI、δT (冠层与大气的温度差)也最高。田永超等人研究了不同水氮处理对水稻叶片水势及冠层光谱的影响,确立了叶片水势与冠层反射光谱的相关关系。结果表明,水稻叶水势随土壤含水量的升高而升高;在相同干旱胁迫下,低氮处理的叶水势高于高氮处理的叶水势。研究发现,比值指数与归一化指数的比值与水稻叶片水势、相对含水率呈良好的线性相关,从而获得了一种地面遥感监测水稻全生育期叶片水势的定量方法。孙莉等研究在不同水处理条件下,对棉花冠层单叶叶绿素含量和单叶全氮含量做相关分析,结果表明:叶绿素含量与TN 含量呈显著的正相关(R=0.8723,n=39),叶绿素含量能有效的估计棉花单叶TN含量;红边积分面积变量与冠层TN含量呈显著的相关性,相关系数是0.7394(n=40),棉花叶绿素含量高,说明水分充足、氮代谢旺盛,植株处于生长旺盛时期,红边向蓝光方向发生了位移。利用红边位移现象结合红边幅度的变化的研究,用于诊断棉花水分胁迫也是可行的,关键是建立相应合理的诊断指标体系。

以上研究结果表明,水分和氮素之间存在着显著的交互作用,同一氮素水平下不同水分状况或同一水分水平下的不同氮素状况,植物的光谱反射率差异极大。而目前的光谱诊断研究大多基于单一因子水平对光谱特性的影响,得出的结果缺乏广适性,提出利用高光谱遥感技术综合考虑两者之间的相互作用机理对光谱的综合影响的无损快速诊断技术,将是以后水氮光谱诊断研究的重点[3]。

5作物水氮相互作用机理快速诊断的展望

作物水资源匮乏与大量施用化肥对农田生态环境的影响越来越受到人们的重视,作物水氮相互作用机理的动态监测对于正确评价作物生长环境与受胁状况、诊断作物营养状况和预估作物产量具有重要意义。未来应借助遥感不同光谱范围的反射率数据和作物生态物理参数构筑的光谱特征空间,分析作物在此光谱特征空间的分异规律,研究作物生态物理参数之间存在的各种内在关系并利用环境因子剥离技术,即如何将由于作物水分和作物氮吸收及作物种类与长势等因子而导致作物系统的光谱变化成分从高光谱数据中提取出来,然后选取恰当的分析方法建立作物水分缺乏指数与作物氮吸收相关的植被指数动态变化关系的数学模型。而该模型也正是从作物生长机理的角度出发开展水氮的相互作用机理对植物光学特性及其随生育期变化的影响的研究,因此在理论及应用研究中都具有重要的意义。

参考文献:

篇(4)

中图分类号: P237文献标识码: A

1、概述

遥感(RemoteSensing)也就是遥远感知,指的是在高空与外层空间的各种平台上,运用各种传感器来充分的获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换与处理,来提取其中有用的信息,最终实现研究地物性质、位置、变化、空间形状及其与环境的相互关系的一门现代应用科学。遥感信息具有信息丰富、动态性以及周期性,且其获取的效率是比较高的,可以直接的以数字方式记录传送等特点。遥感技术以精确、动态、快速、综合以及宏观的优势为国土资源管理与调查提供了先进的探测与研究的手段,国土资源遥感调查的成果将会成为经济建设的决策以及规划来提供有效地依据,从而为国土的综合开发、整治规划以及地区的经济发展来提供关键的系列基础资料,并可以充分的保障资料的全面性、现实性以及科学、合理性。

2、遥感技术在国土资源管理的应用

2.1、土地资源调查监测中遥感技术的具体应用

作为一种获得信息的有效方式,遥感技术的信息量丰富、信息获取周期短,并具有多光谱的特性,所以,它在我国的土地资源调查当中有着十分重要的作用。20世纪80年代,MSS卫星遥感数据采集技术便开始应用于全国土地概查工作当中;80年代后期,原国家土地管理局应用航空遥感技术开展了全国绝大多数地区1:1万土地利用现状调查。90年代初,全国县级土地详查工作也在遥感技术的支持下展开,进入新世纪以来,大量新设备、新技术,诸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多时段卫星数据开始广泛应用于土地资源的调查监测当中,在全面展开利用动态遥感进行土地监测工作的前提下,逐步建立了全国的土地遥感监测体系。

所以,近些年来,遥感技术在国土资源管理中的应用已经开始朝着规模化与标准化的方向发展。然而随着科学技术的发展,各级政府也逐渐的开始顺应形势,

颁布了《SPOT2.5m数字正射影像图制作技术规定》、《土地利用动态遥感监测规程》以及《土地利用现状调查技术规程》等等的标准规程,2005年,国土资源部承担了国家“863”课题“规模化高效土地资源遥感业务运行系统”建设,进而开展了高分辨率遥感影像的数据处理、土地利用信息自动提取等等各种遥感高端技术的研究;2007年,第二次全国土地调查利用了大量的技术路线以及技术方法,使得遥感技术得到了广泛的应用与发展。

2.2、在地质环境调查与地质灾害监测中遥感技术的应用

现代遥感技术的进步和发展,对环境监测、地质灾害监测的研究提供了崭新的道路。在地质灾害,诸如地震、滑坡、泥石流等的调查研究中,遥感技术的优势和作用被充分发挥,在1976年唐山地震的救灾工作的时候,我们利用机载遥感资料进行震后相应的救灾工作,而且利用高科技的1:1万航片制定了相应的震害图,在唐山地震的营救中起到了重要的作用,有效提升救灾工作效率,能够节省时间和资金的耗费,更加真实客观地反映了灾害地区的受灾状况。

2.3、在矿产资源调查、开发利用监测中遥感技术的应用

高光谱遥感通常是利用搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪监测各类地物的光谱特性,取得相应的图谱合一的信息。所以,它被充分地利用到矿产资源调查、开发和利用的各类监测活动,为其提供了技术支持和发展空间。

随着AIS-1的出现,遥感技术在地质方面的应用由多光谱的定性描述向高光谱定量物质组成鉴别进行技术跨越,至此,我国高光谱矿物填图技术逐步开始应用到地表岩石、矿物的具体识别与填图当中。20世纪90年代开始,国土资源部利用遥感技术对多个矿产资源进行了开发和监测,基本查明了进行监测的区域各类矿种能够进行开采的具置、废弃物分布状况等,并方便进行各类执法活动,经过多年的实践,各类与矿产资源开发有关的遥感技术已经有了很大发展,为矿产资源开发活动能够长期有效地进行奠定了坚实的基础。

3、遥感技术应用中存在的种种问题

3.1、数据资源不够丰富

高分辨率、多时相的遥感信息资源在国土资源管理工作当中显得尤为的重要,虽然它已经在各个方面均有很大的提高,但是,因其资金与科技等等问题的限制,高水平、高质量的遥感数据的卫星源却是非常的少。在国内虽然有“遥感三号”以及“遥感四号”等等均可以有效地用于国土资源的管理工作,但是这些卫星的分辨率具有成像周期长、相对比较低等的缺点,所以就不能够充分的满足国土资源管理工作的各类需求。因此,我国通常都是从国外来购买相应的遥感资料以及遥感数据,高质量遥感数据资源是相当的珍贵,我国自主获取高水平、高质量的遥感影像数据源的各种手段均有待提升与提高,才可以获得更好的遥感资料。

3.2、遥感技术实力薄弱,高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高

现今,遥感技术可以对中分辨率遥感数据来进行一个非常成熟的科学研究。而目前土地利用遥感监测务必要在充分满足管理以及生产需要的大前提之下来进行,但是目前基于纹理的分类和信息的提取技术依旧满足不了其的各项要求,高分辨率遥感影像的信息自动化水平较低。

4、遥感技术在未来的国土资源管理中的发展状况

作为一项新的技术手段,随着科学技术的发展以及各类数据库资源的有效利用,遥感技术在国土资源管理中的应用向更深层次和更广泛的空间发展。

4.1、地质环境调查与地质灾害监测方面遥感技术的利用前景

遥感技术应用于地质环境调查与地质灾害监测具有不可代替的优势,针对目标区域的特点,利用遥感技术,可以对目标区域的地质环境和地质灾害进行监测,而且遥感技术应用于地质灾害监测逐步从定性化向定量化发展,并可逐步应用于地震前期的监测,今后,利用遥感技术研究地质灾害,一般需要在使用卫星系统的基础下,以航空、地面等多种监测为主要的手段,进行全天候、多时相的连续观测,从而达到事半功倍的效果和作用。

4.2、资源开发和管理方面遥感技术的利用前景

利用高光谱遥感技术光谱信息层次丰富、波段窄、分辨率高等优势,能够做到反复演示某些指示矿物的丰度,将使遥感技术能够更好地利用在各种矿产资源的开发管理和监测方面,成为地质及矿产资源找矿、监测等方面的重要技术手段。

4.3、土地利用调查与监测方面遥感技术的利用前景

一般来说,国土资源部每年对全国50万人口以上城市的土地利用情况进行相应的监测工作。但近些年来,随着对国土资源管理工作的需要,许多省市进行监测的时间间隔越来越短。随着管理工作的需要和科技的发展,遥感技术的各类特征和优势,十分有利于相应工作的开展,所以,一些地级市为了更好地进行国土管理工作,也开始进行相应的监测工作,其趋势是省级监测的时间间隔将会越来越短,地级市进行监测的次数越来越多。

近年来,随着遥感技术调查工作的顺利开展和进行,帮助国土资源管理部门和各级政府基本实现了遥感监测技术在国土资源管理中的产业化经营和应用。但由于种种限制,在天气状况不好的情况下,常用的遥感影像数据技术对于数据和资料的获取有着很大的缺陷性和局限性,不能准确地获取国土利用问题的各类资料,所以,随着科学技术的发展和提高,遥感技术需要避免恶劣天气所带来的种种影响,使其具有全天候穿透能力等优势,这样将会在未来的土地利用和调查中充分发挥其重要作用和价值。

总之,随着遥感技术的发展,更多的方面和领域通过利用遥感技术中高分辨率卫星数据,对土地变更、土地执法以及土地利用情况等等问题来进行一个深入的调查,在国土资源管理问题方面来发挥着巨大的作用,随着科学技术的发展以及遥感技术的深入运用,遥感技术已经可以应用到土地资源调查评价领域之中,并且还具有十分广阔的应用前景。

参考文献

[1]王瑾.浅谈遥感技术在国土资源管理中应用和发展[J].吉林农业,2011,09:61+69.

篇(5)

中图分类号:TU984文献标识码: A

引言

城市规划、建设以及管理主要是依赖对城市过去、现在以及以后相关信息的掌握。当前的信息涉及面比较广、信息量相当大,绝大多数属于空间信息,以前的人工作业以及分析手段对于城市发展的要求远远不能满足。随着计算机及空间技术的高速发展,逐渐建立起了以信息获取技术作为主要标志的科技。城市规划以及规划管理也在这样的背景之下需要进行变革,引入遥感技术则可以极大丰富城市规划、建设以及管理的方法。

1、遥感技术概述

遥感是一门建立在空间科学、计算机技术、光学、电子技术、信息论等等新技术科学和地球科学理论基础之上的综合性技术,也是现代前沿科学技术之一,宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在当前新技术发展较快的背景之下,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展获得不断提高以及完善,服务领域因之不断扩展,而得到了广泛的重视,表现出比较强的应用价值、良好的经济效益以及巨大的生命力。城市遥感信息是城市之中十分重要的信息资源之一。遥感技术在城市规划以及管理方面的应用目标表现在:首先,快速实现城市范围之内国土资源以及生态环境的多层次、全方位综合调查。第二、依照不同的层次以及内容编制系列基础图件,则可以客观、系统地反映出城市的建设成就以及当前存在的问题,也可以给制定城市国民经济以及社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供一定的科学依据。

2、遥感在国土规划中的具体应用

2.1、大比例尺数字制图

法国SPOT5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m,在未来更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行,这就使卫星遥感技术突破仅能进行定性分析的局限,而跨入定性以及定量分析的全新境界之中。所以,航天遥感制图应用也比较活跃,不仅仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测之中获得了应用,同时在国家863计划信息获取以及处理技术主题之中也展开了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。同时,高分辨率卫星遥感影像可以提供立体像对,可以直接生成DEM数据,同时也可以进行大比例尺地形图的获取以及更新测绘。

2.2、摄影测量制图分析

目前1:5000及其以下小比例尺地形图进行测绘,通常都是使用摄影测量方法进行测绘。在城市测量上,因为其要求成图比例尺比较大,以前因为航测仪器以及作业水平的局限,平面精度还能满足要求,然而高程精度比较难满足《城市测量规范》的要求。近几年来,计算机技术的进步使得摄影测量制图出现全新发展,诞生了地形数据采集以及处理的数字摄影测量技术,数字测绘成果可以直接给GIS提供基础数据。当前,使用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘以及更新已经相当普遍,诸多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。实践表明,应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新,精度完全可以满足要求,且周期短、成本低。

2.3、遥感技术辅助规划决策

在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划在设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据。

2.4、正射影像制图

城市道路工程规划利用卫星遥感影像进行道路交通调查,对挖掘城市现有道路的潜力和改善道路交通条件有着重要的辅助作用。应用米级遥感影像可准确提取城市各种道路分布、长度、宽度、密度的现状信息。为城市规划部门研究城市道路交通存在的问题及城市发展和建设的关系,以及如何通过治理,使道路交通更好的为城市社会经济发展提供技术支持。我院利用卫星遥感数据提取城市道路及城市绿地等信息制作图,为规划服务。结果表明城区道路网在卫星真彩色图像上很明显,纹理清晰,解译方便。

城市水域专项调查在常规真彩色卫星正射影像图中,河流呈蓝色,色彩饱和,色调较浅。公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。水体越深,色调越深水体含沙量越大,色调越浅水体受污染程度越重,色调越深静止的水体较深,流动的河流色调相对较浅。结合实地调查资料,从影像图不仅能够清楚的解译出城区各水体的分布,还可根据洲、岛的形状、河流交汇处的锐角判断河流的走向。

2.5、对城市以及建设用地格局分析

城市人口的增加,房地产业的高速增长发展,促进了城市空间迅速增长,并且也出现了土地开发过热,地价暴涨等等问题,其给城市规划建设产生了诸多不利的影响。怎样合理使用城市的每一寸土地,同时提升土地的效益,促进城市的可持续发展,迫切需要对于城市增长的规律进行研究。利用多个时期的遥感影像图进行城市用地变迁动态研究,使用CA以及GIS技术预测、模拟城市增长的时空变化过程,可以发现城市规划之中存在的问题,做到及时改正,同时提升规划的准确性。宏观对土地进行监测。遥感技术对土地的监控提供了大量的TM图像以及其他相关土地数据资料。

遥感技术在城市规划设计与管理中的作用比较明显,会直接促进规划的合理性和设计的高质量的提升,而在城市空间结构动态变化研究、辅助城市规划与决策支持、城市发展演变的动态研究、城市生态环境调查、城市建设现状及违章建筑调查、为建立城市地理信息系统提供基础资料以及城市资源管理、城市环境地质与环境灾害研究等方面也获得良好的应用效。遥感技术是“数字城市”建设中的关键环节之一,城市遥感信息是“数字城市”多源信息的一个重要分支。遥感信息在城市领域的广泛应用,将推动数字城市乃至数字中国与数字地球建设的发展,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

2.6、遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量

以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。

由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

3、结语

随着高分辨率遥感数据日益广泛的应用,国内外卫星运营机构都加大了对卫星技术的研究开发,相继了分辨率更高的新卫星的发射计划,预计到2014年,国产卫星的分辨率达到亚米级,国外卫星分辨率将达到0.2m。利用高分辨率卫星数据可提取非常详细的街道、建筑物、河流,以及地形、地貌信息。以往只有航空影像才能获得高分辨率对地观测图像,现在高分辨率卫星遥感影像可与之媲美。高分辨率卫星影像将更广泛应用于城市建设和管理,更好的服务与数字城市建设。

参考文献

[1]杜培军,郭达志,盛业华.高分辨率卫星遥感的发展及在城市规划与管理中的应用[J].城市勘测,1999,04:17-21.

篇(6)

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0246-02

近年来,遥感技术迅猛发展。遥感卫星影像具有高清晰度、高质量、高重访周期等特点,作为获取空间动态信息的一种快速方式,遥感影像已在测绘、城市规划、土地监测利用、旅游开发等众多领域得到了广泛应用。公安机关作为维护社会治安秩序的重要机构,具有任务紧急性强、工作突发性强的特点,公安各警种在实战中面临着诸多问题。本文结合自己的研究课题,从当前警务实战角度出发,分析了高分辨率遥感卫星数据在解决公安机关在实战中面临问题的可行性以及能够解决的主要问题,认为高分辨率遥感卫星数据在提高公安机关工作效率和打击违法犯罪方面起着不可取代的作用。

1 高分辨率遥感技术的特点

高分辨率遥感卫星具有大范围覆盖的特点。高分辨率遥感卫星的工作模式是可控的,可根据实际需求设计遥感数据的接收模式,具有接收区域灵活、成像区域范围广的优势。如我国自主发射的高分2号遥感卫星已经达到优于45公里的观测幅宽,综合性能已跻身世界先进水平。

空间分辨率是高分辨率遥感卫星的主要优势指标之一。高分2号遥感卫星的空间分辨率已为亚米级,自投入使用以来发挥了巨大作用。GF-2号遥感卫星具体参数如表 1所示:

地表信息获取方式灵活,不受地形影响。高分辨率遥感卫星具有极强的重复观测能力,能够实现动态收集各类有用信息,结合地理信息技术,还可以实现对目标的移动监测和轨迹分析。高分辨率遥感卫星可实现对自然条件恶劣、地面工作开展困难的区域的信息提取,如高山峻岭、密林、沙漠、沼泽、冰川、两极、海洋等,或因国界限制而不易到达的地区。

2 高分辨率遥感数据在公安工作中能够解决的问题

2.1 突发事件的动态监测

当前公安机关针对突发事件的预案比较机械化,有时无法有针对性地适用于复杂情形下的突发事件。突发事件现场的影像信息和现势信息是制定应急处突方案的基础信息,是公安指挥人员指挥决策的重要依据。作为一种高效的信息源,高分辨率遥感卫星影像数据可以对突发事件如火灾、爆炸、犯罪分子逃窜等事件提供现场真实场景,为灾害影响范围、损失评估、部署侦查和抓捕方案等提供数据支撑。另外,高分辨率遥感卫星数据作为指导公安机关侦破犯罪的向导,可以为侦破案件争取宝贵的时间,减少人员伤亡,提高案件侦破效率。

2.2 分析地区安全态势,制定合理的巡逻防控战术

利用高分辨率遥感卫星数据,在城市地区可以提取诸如政府机构、商场、学校、道路等各类地物信息,在农村地区可以提取诸如农田、河流、畜牧场、房屋建筑等各类地物信息,结合已有的警务信息,可实现对地区安全态势的分析,结合地理信息专题图与可视化表达技术,公安机关可对地区安保态势实现整体的、直观性的掌握,据此公安机关可提前制定警务预案,有针对性地进行警务工作安排。如高路网密度区域有利于犯罪分子逃窜,是安全态势较危险的区域,发生案件后要加强对高路网密度区域的设卡拦截力度,堵住犯罪分子逃窜的出路;公安机关的所有工作都是为了保护人民群众的生命财产安全,居民区居住大量的群众,属于安全态势较危险区域,当居民区发生案件后,可通过获取该地实时卫星影像数据,掌握现场现势情况,及时疏散人群,处置人员一定要少而精,处置方法要妥当,以确保人员财产安全为重点,力争把事件的社会安全影响降到最低。

2.3 重点区域的实时监测

公安机关针对重点区域信息的掌握主要靠视频监控和警员巡逻,重点区域包括党政机关、化工厂、犯罪率较高区域、外来人口聚集区域等。例如适宜种植的区域是公安机关重点关注的区域。关于种植信息的获取,传统的方式是派出大量的侦查人员进行侦查和群众举报,在现今种植猖獗的状况下,这种信息获取方式早已不能满足公安机关打击种植的需要。基于高分辨遥感卫星数据的波谱信息,通过数据融合处理、专题信息提取的方式,可以实现对非种植区和种植区的区分以及对的面积及长势的监测,尤其对于公安机关不易到达的地形复杂地区,通过高分辨率遥感卫星数据实现对种植区的监测,具有十分重要的意义。通过高分辨率遥感卫星不定期对重点区域进行实时监测,了解重点区域周围的安全隐患,结合警务实际进行安全研判,必要时派出警员进行实地巡逻防控,制定合理的警务策略,可将不安全事件或违法犯罪事件扼杀在萌芽状态。

2.4 无人机遥感技术在公安工作中的应用

在公安机关日常警务巡逻防控工作中,依靠无人机遥感技术实现实战前沿信息的整合,可建立远程高效的警务指挥体系,实现扁平化指挥。在目前公安信息化发展的基础上,适当增加无人机遥感技术的应用,能够实现地空信息实时传送,初步实现执勤过程的可视化,可为人员的安全保障和任务的顺利完成提供通信支持。另外 ,无人机遥感技术电池续航能力已经能满足一般警务巡逻工作的需要,节约了大量的人力物力,提高警务工作效率的同时,保障了警员的安全。

3 高分辨率遥感卫星在公安工作中的应用前景

综合利用遥感卫星、平流层飞艇和无人机系统,实现高、中、低空三个层面的目标监测,能够为公安机关进行信息研判提供十分强大的数据支撑,对公安机关精准打击目标有着十分重要的意义。

对于细小目标及移动目标的遥感监测。有些目标具有信息分散、体积小的特点,即使利用高分辨率遥感卫星对这些目标进行监测,得到的影像数据也很难直接用于公安工作中的信息研判。针对这些目标,必须采取新算法来进行目标信息的提取,采取专门的技术来突出这些弱化的细小分散的目标信息。

当前的警务实战亟需要将高分辨率遥感卫星数据与现有的公安业务数据整合为一体化数据。高分辨率遥感卫星数据具有分辨率高、实时获取的优势,将当前公安数据库系统中的人口、情报、案件信息和警务经验与高分卫星数据相整合,为公安机关的综合研判能力提供了更强大的信息支撑,在当前公安机关业务系统的支撑下逐渐更新综合研判机制。

4 结语

本文简单介绍了高分辨率遥感卫星的特点,并详细阐述了当前高分辨率遥感卫星技术在公安工作中的应用,比如对突发事件的动态监测、重点区域的实时监测以及在对区域安全态势进行评估的基础上制定合理的警务巡逻防控战术。并初步展望了高分卫星数据在公安工作中的应用前景,比如无人机遥感技术、对细小目标或移动目标的信息监测以及高分辨率遥感卫星数据与现有警务数据的整合。

遥感技术作为一种实时获取信息的重要方式,在测绘、城市规划、土地监测利用、旅游开发等众多领域已得到的广泛应用,但在公安业务方面的应用还处于起步阶段。但高分辨率遥感卫星高分辨率、高质量、高重访周期的特点可以极大地提高公安工作的效率和对违法犯罪的打击能力。随着公安信息化建设的不断深入,高分辨率遥感卫星技术在公安业务中必将得到更加广泛的应用,发挥不可替代的作用。

参考文献:

[1] 汪凌, 卜毅博.高分辨率遥感卫星及其应用现状与发展[J].测绘技术装备,2006,4(8).

篇(7)

【中图分类号】R54 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2013)04-0047-02

高血压脑出血是高血压患者出现死亡、残疾的主要原因,患者由于脑部出血发生血肿、水肿以及脑疝,导致脑组织受到压迫、颅内压不断升高以及血肿淤积等情况[1]。由于临床上治疗该疾病患者,往往容易并发肺部感染症状,严重影响了患者的健康质量[2]。本文回顾性分析我院行微创术的高血压脑出血患者临床治疗情况,探讨分析该疾病患者术后出现肺部感染的预后情况以及防治原则,具体过程汇报如下。

1 资料和方法

1.1 临床资料

2010年1月至2012年2月在我院接收的高血压脑出血患者行微创术患者共100例,其中,有肺部感染组(A组)与无肺部感染组(B组),两组均50例,男性与女性患者例数分别为60例与40例,年龄范围为29~80岁,平均年龄为(55.25±2.31)岁。所有患者均有高血压患病史,且在临床上症状主要表现为不同程度的呕吐、头痛、偏瘫侧肢体肌力下降等,手术治疗距发病时间均超过7h以上,CT检测后脑血肿压迫结果主要有:脑室破入、侧脑室受压迫以及中线结构移位;并于4至12h小时内,采用颅内血肿穿刺针进行微创颅内血肿清除术治疗。

1.2 诊断标准

本次研究对患者的肺部感染诊断标准均按照中华人民共和国卫生部《医院感染诊断标准》进行。对100例研究对象进行微创手术治疗后出现有肺部感染以及疑有肺部感染患者,均对其痰液进行培养以行药物敏感检测试验,每4日定期行X线检查,严格观察患者肺部感染的演变情况。

1.3 药物使用

微创手术后对患者预防性地使用青霉素,注意对有青霉素药物过敏史患者,选择使用喹诺酮类抗生素,对肺部感染患者在细菌检测结果出来之前,按照经验性标准进行用药,随后按检测结果以及临床症状表现,适宜调整使用抗生素,未出现有肺部感染患者进行常规用药治疗。

1.4 指标观察

观察两组患者GCS评分、神经功能缺损、病死率以及气管插管时间[3]。其中,GCS评分与神经功能缺损,按照格拉斯哥昏迷评定标准以及神经功能缺损评定标准进行。

1.5 数据处理

本次研究的相关指标进行记录整理后,使用数学统计软件SPSS17.0分析,组间差异对比方法使用X2检验方法。

2 结果

3 讨论

由于高血压脑出血患者由于脑部出血发生血肿、水肿以及脑疝,导致脑组织受到压迫、颅内压不断升高以及血肿淤积等情况,往往容易导致死亡、残疾等不幸的治疗结果。但是目前临床上治疗该疾病尚无十分理想的治疗方法,及时清除患者血肿,控制颅内压的升高,是目前临床上的主要有效治疗方法之一[4]。据相关研究者研究认为采用微创手术对患者进行治疗时,除了依据手术适应症外,还需考虑选择合适的手术时机,不仅要尽量避免因手术过早造成再出血现象,还需避免过迟手术闹组织受压迫程度的加深[5]。对于术后出现的肺部感染是一种常见的并发症之一,据相关病原学研究表明[6],手术治疗后使用的广谱抗生素或头孢菌素,加之患者若有营养不良的症状,往往造成铜绿假单胞菌及超广谱?-内酰胺酶菌株不断增加,在张冬惠[7]等人的研究中,提出对高血压脑出血行微创术后肺部感染患者进行减少误吸、气管切开、解除呼吸道阻塞、加强肺内异物引流等一系列防止措施,此外,应有针对性地对患者合理选用抗生素药物,以降低肺部感染及重症患者不必要的病死率。

本文研究按照我院接收的100例高血压脑出血患者行微创术后,分为有肺部感染组(A组)与无肺部感染组(B组),对比分析二组的GCS评分、神经功能缺损、病死率以及气管插管时间,并分析药敏实验结果。结果发现A组患者GCS评分明显低于B组患者,而在神经功能缺损、病死率以及气管插管时间显著高于B组患者;对肺部感染患者进行病原菌检测后,主要发现的细菌为铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌,分别具有不同程度的耐药性。这说明对高血压脑出血患者进行微创手术治疗后,应认真监测铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌等细菌变化指标,严格监测患者手术后产生的各种并发症,可进一步降低死亡率,且有利于防治内肺部感染症状。

综上所述,对高血压脑出血微创术后肺部感染患者,及时把握与控制引起感染的危险因素,正确监测患者的病原体,并合理使用抗生素,能够促进患者脑血肿的有效清除,降低治疗病死率,有利于保护患者脑组织,值得临床上研究与推广。

参考文献:

[1] 王浩,郑德宇,秦术俭等.高血压脑出血临床特点与微创治疗优势临床观察[J].山东医学,2011,51(32):76-77.

[2] 季祥举.老年高血压脑出血98例急诊微创手术治疗的疗效[J].中国老年学杂志,2012,32(12):2458-2459.

[3] 郭卫东.经颞部立体定向术治疗高血压脑出血的临床分析[J].实用医学杂志,2012,28(4):596-597.

[4] 胡兴荣.CT定位微创置管吸引术治疗高血压脑出血[J].湖北民族学院学报(医学版),2003,20(1):27-28.

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中图分类号:U85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0216-01

1.引言

无人机遥感技术是近年来无人机技术不断取得突破和发展的产物,将无人机遥感技术尽快、全面的应用于水利工程领域,可以使水利工程现代化发展获得强大的技术推动力,极大的提升水利工程管理的水平。

2.无人机遥感技术

无人机是指通过无线电遥控设备或机载计算机程控技术进行操控的不载人飞行器。无人机遥感技术是利用无人机技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,自动化、智能化、专业化的快速获取地理、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据采集、处理和应用分析的技术。

无人机遥感技术平台主要由四大部分组成:飞行器分技术、测控及信息传输技术、信息获取及处理、保障技术等。

目前国内主流的无人机遥感技术是在放飞场由人工遥控无人机起飞,进入航线后切入自主飞行状态,利用惯性导航平台及全球卫星定位技术复合导航技术控制无人机按照预定航线自主飞行,并实时将飞机的飞行数据传回地面控制人员,无人机完成遥感作业任务后,切出自动飞行状态改由人工遥控降落到回收场。

2.1 无人机遥感技术的应用优势

(1)使用成本低廉。整套无人机遥感技术的购置费用大大低于卫星和载人飞机,由于其对场地和人员运用操作的技术要求也比载人飞机低的多,且技术较为成熟,因此日常运行维护简单、方便、可靠。目前的无人机基本都采用电驱动和燃油驱动两种方式,电驱动一般采用锂聚合物电池驱动直流电动机带动无人机飞行,电池可重复充电若干次。

(2)安全作业保障能力强。由于无人机遥感技术可采用自主和地面遥控两种作业方式,并且可以随意切换工作方式,因此无人机遥感技术的操作人员可在需要进行作业的高危地区控制无人机遥感技术开展工作,不需要人员进入现场,从而回避了操作人员的安全风险。

(3)遥感数据精度高。由于无人机可以控制在低空飞行,所携带的精密遥感设备可获取高分辨率的遥感影像资料。这种高分辨率影像资料可以让技术人员获取较小空间尺度上的地表细微变化、使得通过利用高分辨率遥感影像资料来监测地质和人为活动对水利工程周边的影响成为现实。

(4)具备机动快速的应急反应能力。无人机遥感技术体积小、质量轻、操作简单、转场迅速,起降条件受场地限制较小,在广场、公路或其他较开阔的硬质地面均可完成短时短距起降,快速获取遥感数据。

(5)能够克服云层获取数据。在很多地区由于受天气影响, 导致云层较厚, 像卫星光学遥感等方式无法获取数据。而无人机可在云层下方飞行,完全可以不受多云天气条件的制约,从而可以克服云层获取遥感数据。

(6)可实现大区域、长航时及定点、定区域遥感监测。目前国内较先进的民用无人机可实现持续飞行 1 600 km,滞空时间16 h以上,飞行前可一次性设定超过100个航点。在飞行完原设定所有航点后,技术人员可实时上传新航点,保证飞控技术的持续工作,避免了无人机降落后重新设定航点的操作环节。

(7)实现多种任务的应用。无人机遥感技术可以为多种小型遥感传感器提供了良好的搭载平台,如多光谱仪、热成像仪、气象传感器、大气采样器、合成孔径雷达等。使用者可以根据任务性质和任务目的针对性的选用相应的遥感装置,从而保证了多种任务的综合应用,实现了该技术运用范围的最大化。

3.无人机遥感技术在水利工程管理中的应用

3.1 无人机遥感在水利工程防汛防旱应急抢险中的应用

无人机在防汛防旱检查中,可克服交通不便、情况危险等不利因素,迅速赶赴目标区域,立体地查看目标区的地形、地貌和水工建筑物、堤防的完好程度。利用机载遥感装置,可实时向后方传递影像、图片等信息资料,监视汛情旱情发展,为防洪决策提供准确的信息来源。小型无人机携带非常方便,在到达一定区域后将其放飞,操作人员可以在安全地域内操控其飞行,并进行相关信息的实时采集和监控,大大地降低工作人员的工作难度,在防汛抢险中的人身安全也可以得到进一步的保障 。

3.2 在水利工程水行政执法中的应用

水利工程管理范围内的水域大多有着面积较大、位置偏远、交通不便的特点,其巡查和执法工作很难做到全面细致。水利部门可采用无人机遥感技术定期或者适时获取该区域的遥感影像,通过逐年影像的分析比对和对适时影像的研判,可以清楚地了解到水利管理范围内生态环境变化和人为活动痕迹的动态演变情况,同时遥感影像也可作为水行政执法的依据。当前,污染物向江河湖泊非法排放情况日益复杂、变化频繁,以往人工定期巡查的方式根本无法及时发现并有效处理。无人机遥感技术对排污口污染状况的实时监测可以快速跟踪突发水体污染事件,捕捉违法污染源并及时取证,为水行政执法工作提供及时、高效的技术平台。

3.3 在水利工程运行管理中的应用

利用无人机遥感的高分辨率影像以及高精度GPS技术相结合的方法可以为工程管理单位全范围了解重要水工建筑物以及边坡挡墙、防汛道路等水利设施的完好状态,根据所获影像反映出的问题及时采取加固、维修和改造的措施,从而可以有效避免水利设施险情的发生。在水利工程运行期间,无人机遥感技术可以实时监控工程运行期间上下游周边水域出现的各种突发状况。比如在一些泵站、水闸运行期间,其周边水域的水草等水上漂浮物可能会在进水口不断大量积压,如果任其进入流道会对运行中的闸站产生机组效率下降、水泵叶片损坏,闸门门槽卡塞等一系列不利影响。通过无人机遥感技术可以适时掌控周边水域水草漂浮物分布情况、为提前组织人员打捞,清除这些水上漂浮物,为保证闸站正常运行提供最直观的图像依据。又如在太湖流域,蓝藻的生长周期短,一旦出现爆发性生长,其影响范围广,对周边城市的供水安全会造成很大压力,而通过无人机遥感技术的适时监控可以准确判断出太湖蓝藻爆发的影响区域,为随后开展清除打捞工作、开启闸站加快水体流通等科学调度提供最直接的图像资料和决策依据。

4.无人机遥感技术在水利工程管理中的运用规划

虽然无人机遥感技术有着无可比拟的技术优势,但作为新兴技术领域,如何科学、合理的运用这一先进平台,为水利工程管理服务,还有相当多的路要走。总体来说需要做到以下几点:

(1)统一部署。针对无人机遥感技术的应用区域以及需求单位的情况,制定无人机遥感技术的采购、运用以及日常管理的规划方案,实现单次飞行,多重任务,一机多用,信息共享。做到该技术运用范围的最大化和使用成本的最优化。

(2)构建平台。针对无人机遥感技术采集到的不同数据,搭建一个基于数据分析的技术平台,通过开发多种类的后期内业应用软件,根据不同用户的要求完成遥感信息的拼接、校正和解译工作,在短时间内向用户提交技术成果。

(3)培养队伍。通过技术培训等手段培养一批既懂水利业务知识又懂航空遥感技术、既懂外业飞行又懂内业处理的技术骨干,建立一支无人机遥感技术的专业队伍,确保无人机遥感技术的可靠运用。

鉴于无人机遥感技术有着其独一无二的应用优势,随着无人机技术和遥感技术的不断发展和成熟,无人机遥感技术作为一种强大的技术支撑,将能够有力推动水利工程管理实现信息化、精细化、现代化。

篇(9)

中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在我国,自90年代以来,遥感技术在地质调查中已得到了广泛的应用。但随着国家经济快速的发展,使得其对石油、煤、多金属等自然资源需求量不断增大,对地质调查的深度和区域要求更高,因此利用传统的影像数据和地质调查调查方法已不能满足当前地质勘查的需求。[2-3]随着高分辨率传感器技术的日益成熟,高分辨率影像数据已广泛应用于生产生活的各个方面。如何将高分辨率影像数据应用于地质调查领域并充分发挥其优势已成为一个值得探索的课题。

二、传统影像数据特点及地质调查中的应用

1、传统影像数据特点及地质调查中的应用困境

遥感技术拥有影像覆盖面积大、信息量大、获取信息快等诸多特点,从而使其在地质调查中得到广泛的应用。至20世纪80年代以来,在我国地质调查中引入了遥感技术,从此传统的地质调查跟上了信息化步伐,这大大提高了地质调查的效率,减少了人力财力的耗费,加快了我国数字地质信息库的建设步伐。但由于国家地质勘查工作的进一步深入和国家经济建设对矿产资源的需求,使得采用传统的低空间分辨率、低光谱分辨率较低影像数据进行地质调查过程中遇到了新的难题。

2、传统技术的应用

目前,地质调查中所使用的影像数据多为TM、ETM、SPOT等中低分辨率数据,其数据特点及在地质调查中的作用较为广泛,以ETM数据为例。ETM+传感器是搭载在LANDSAT 7卫星上的,它被动接受地表反射的太阳辐射和自身发射的热辐射,共有8个波段,覆盖了从红外到可见光的不同波长范围。波段1-5和7为可见光。[4]近红外以及短波红外波段,空间分辨率为30米,其中第5和7波段为短波红外波段;第6波段为热红外波段,空间分辨率为60米。其在地质调查中的主要应用为:

(一)构造解译

在实际地质调查中,环形、线型等构造对地质体构造框架起着至关重要的作用,对地质单元之间的接触关系、矿产资源的分布等都有很大的关系,因此构造现象在地质调查过程中尤为重要。根据ETM数据的分辨率和传感器光谱范围,利用ETM影像数据进行遥感地质构造解译能在小比例尺下完成地质体基本构造解译。对区域性大断裂、大断裂、岩体等均有较好的表象。

(二)岩性解译

根据遥感成像原理,不同岩石对太阳光的光谱吸收范围和反射范围不同,从而使得传感器上接收岩石反射的能量不同。ETM数据波普范围为0.45~2.35μm,其中第7波段范围为2.08~2.35μm,理论上影像对大类岩石具有一定的识别能力。

(三)地质灾害解译

地质灾害主要表现为滑坡、崩塌、泥石流等。对于较大规模的地质灾害,可以通过ETM、SPOT等中低分辨率影像进行解译。

3、传统影像在地质调查中的不足

(一)低光谱分辨率,难以满足岩性解译需求传统影像的光谱分辨率较低,其对岩性的鉴别能力有限。在地质找矿过程中,除特殊情况外,很难普遍用于直接找矿,尤其是在植被覆盖区或者是第四系大范围覆盖区很难直接进行应用。

(二)低空间分辨率,难以满足大比例尺地质调查需求在传统的地质调查过程中,一般很难直接利用中低分辨率影像进行直接地质勘查工作,而是需要根据该地区地质演化过程和地质构造环境进行合理布线完成地质调查工作。随着地质调查工作的深入,小比例尺阶段的区调工作基本结束,取之而来的是大比例尺和较大比例尺阶段的区调工作。从而传统影像难以满足地质单元细化、地质构造解体的需求。

(三)低时间分辨率,难以满足数字地质信息化需求

进入21世纪以来,各领域争先加快数字化建设。数字地质信息化也成为主要的信息化建设的一部分。传统影像的周期较长,分辨率较低,难以和现行的地质调查程度对接,从而阻碍了数字地质信息化建设的步伐。

三、高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用

1、高分辨率影像地质调查优势

遥感技术进入21世纪有了突飞猛进的发展而遥感技术本身的发展也是遥感地质调查深化的关键。新型遥感探测技术,特别是高光谱遥感技术比起目前常用的多光谱遥感技术具有更多的波段数(数十或数百个波段,多光谱几个或十余个),更高的光谱分辨率(带宽几至几十纳米;多光谱带宽则为百至数百纳米),图谱合一,解像能力到分子级,为遥感直接找矿(主要通过地球化学矿物组成信息提取)带来了新的希望,而雷达遥感等新型探测技术又为这一希望注入了活力。但目前由于难以获得高空间分辨率的高光谱卫星遥感数据,所以其在地质调查中难以普及应用。根据其空间分辨率和光谱分辨率特点,其在地质调查中广泛应用

于岩性-构造填图、遥感找矿等方面。主要优势表现为:

(一)高分辨率,追踪地层界线

Worldview-2影像数据具有0.5m分辨率,利用其高空间分辨率特点可以更加清楚的跟踪地层界线,从而大视野、广角度的圈定地质单元界线,使传统地质调查更加直观、更加精确。[5]同时对于高山、雪域、海洋等无人区或者工作条件困难的区域,高分辨率数据更是填补了区域大比例尺地质调查空白,节省了人力物力的同时完善了区域地质调查系统。

(二)地物识别,圈定岩性界线

地质调查的一个重要任务就是确定调查区岩性组成、区域构造演化。高分辨率数据可以利用其高光谱分辨率特点,对调查区内大类岩石进行鉴别,从而结合该地区实地勘探路线,明确调查区古地质环境,建立构造演化模式,完善调查区地质体系。

(三)结合地质环境和成矿规律,精确圈定成矿靶区

利用高分辨率数据完成调查区岩性-构造解译后,结合区域成矿规律及调查区古地质环境建立调查区成矿模型,并精确圈定成矿靶区。

2、探索高分辨率数据地质调查新方法

(一)高中低分辨率数据协作机制

中低分辨率数据在地质调查中能更加有效的体现地质体宏观岩性、构造特征,建立调查区内地质体宏观架构。高分辨率数据,能有效的展示地质体之间精确界线及地质体内部各岩性单元的接触关系。因此,在实际地质调查过程中,建立高中低分辨率数据协作机制,将宏观构造,细微结构有机相结合能更加有效的利用各种分辨率数据优势,深化地质调查程度

(二)信息技术应用

针对矿产资源勘查,后遥感应用的技术构成是在信息源上集遥感信息、地质信息、地球物理信息、地球化学信息等多源地学信息为一体,在方法技术上集图像处理技术、GIS技术、GPS技术、三维可视化技术、多媒体技术、仿真模拟技术、虚拟现实技及传统地学方法为一体的信息综合、方法集成、表达多维的应用技术。

(三)遥感找矿模式建立和预测

利用高分辨率影像数据圈定岩性-构造界线,构建遥感找矿影像模式。从找矿的角度说,它表现为一个遥感解译信息的集成和工作的流程,从影像角度说,它又包括了模式的遥感影像结构。正确而合理的遥感找矿影像模式的建立以典型矿床地质研究为前提,确定成矿、控矿的主要因素,以此作为遥感信息获取的依据和出发点,开展进一步的遥感系列专题图像处理和研究工作,将这些要素从相关的遥感图像上解译和提取出来。并通过成矿特征到遥感特征的关联,使之形成有机的匹配和组合。综合区域成矿特征、成矿规律及控矿条件,建立遥感找矿模型从而进行有效的成矿预测。

四、结束语

目前,遥感地质调查在地质调查领域扮演者越来越重要的角色,因此合理科学的利用高分辨率遥感技术的特长,充分结合多学科优势,开展地质调查将是未来遥感地质调查的方向。充分借助信息技术多角度多元化,构建遥感找矿模型,将是未来地质找矿新的风向标。

参考文献:

篇(10)

中图分类号:P23 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0042-02

近年来,随着广西沿海某市持续快速增长,城市化进程的加快,旧城改造、新城建设的浪潮席卷全市域,城市规模迅速膨胀,随着城市建设用地量逐年增大,城市急速扩张导致城市用地结构发生明显变化。为了监测和整治城市化过程中带来的一系列环境问题,及时、准确地掌握城市建成建设的范围、质量、分布及其变化趋势,直接关系到国民经济的持续发展与规划。遥感技术在城市动态监测过程中的应用,不仅为政府部门提供相对完整、全面、具体的城市变化信息,也为政府的管理提供事实依据。

1 监测目标范围

城市建设建成区范围的定义:建成区概念是指城市行政范围内,实际建成或正在建成的、相对集中分布的地区,包括市区集中连片的部分,以及分散到近郊区内、但与城市有着密切联系的其他城市建设用地,城市近郊的一些建成地段,尽管未同市区联成一片,但同市区的联系十分密切,已成为城市不可分割的一部分,也可视作城市建成区。

该文监测具体时间段和范围:针对城市规划标准(GB/T50280)对城市建成区和开发区分的定义,确保调查结果的真实可靠,特利用遥感影像对该市市内6区、环城4区的中心城区以及各类开发区等区域的范围和面积进行统计核定。监测时间为2008年至2012年的变化。

2 遥感监测所用的资料

监测用的遥感影像数据的是2008年和2012年的10月SPOT-5卫星遥感影像,需要先期对遥感影像做处理,遥感影像数据处理工作包括纠正、融合、配准、镶嵌、分类等处理。SPOT5的数据参数如表1。

3 遥感技术进行城市建设变化监测方法

城市遥感动态变化监测一般有2种方法。

一是目视解译:直接在遥感影像判读,可以叠加地形图等辅助信息进行精确判读。

二是计算机信息提取:这里主要是运用遥感图像的计算机分类技术(监督和非监督分类)进行计算机自动信息提取,对广西沿海某地区的影像进行处理,根据需要运用不同的波段进行分类。

本文主要用人机结合的解译方法:依据城市规划基本术语标准GB/T50280在2个年度的卫星影像上利用遥感技术在室内对遥感影像进行计算机分类与目视判别结合该市各区县的行政界线的范围初步确定建成区范围和对于在室内不能确定的范围到野外实地核实的方法确定建成区最的边界线。

4 城市建设变迁监测案例

对城市建设2个年度现状的监测可以快速准确的获得城市(城镇)区域内建设变迁的信息,同时也可以反映出地区的城镇扩张情况。本文以广西沿海某市2008年(左边影像)和2012年(右边影像)城市建设扩张变化进行监测,图1中标示区域是2012年建设扩张的新城区。

5 结语

近年来遥感技术(RS)它能快速、动态地提供地球表层的信息,为人们提供高时间分辨率和空间分辨率的遥感数据,满足城市建设变迁动态监测害,在完善和服务城市用地建设执法检查和监测城市土地利用规模等方面的督察工作上。充分发挥遥感在国土资源调查、规划、管理、保护和合理利用中的作用,确保城市规划建设用地调查统计数据的准确可靠,为执法检查和掌握城市用地规模和结构等提供一种快速、高效的高科技手段。

参考文献

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篇(11)

中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0036-02

目前,我国土地资源的形势十分严峻,因此,切实保护土地资源尽快提高土地调查评价信息化水平,改变传统国土资源管理工作方式,采用现代化技术手段,准确、快速地掌握国土资源现状、潜力、变化规律和利用状况,科学规划、配置、合理开发利用国土资源,保证耕地总量动态平衡,实现国土资源决策、管理现代化和服务社会化,促进我国经济可持续发展和社会全面进步,是国土资源管理工作面临的当务之急,也是必须实现的战略目标。搞好土地资源调查评价信息化既是当前经济发展的需要,也是实现可持续发展的重要保证,是事关全国大局和中华民族子孙后代的重大问题。 第二次农村土地调查是对农村土地资源的一次详细调查,掌握我国大半江山资源变动情况,农村土地调查也是为合理利用土地资源提供指示,为国土资源信息化管理提供依据,也为国家宏观调控及管理提供参考。

一、农村第二次土地调查

摸清土地资源家底,掌握真实的土地利用状况,获取准确的土地基础数据,是开展第二次全国土地调查(以下简称“二次调查”)工作的主要目的。成果核查作为二次调查工作的重要组成部分,是保障全国土地调查成果真实、准确的重要手段,是保证调查成果质量的有效措施,是做好二次调查工作的关键。

摸清土地家底,还关系18亿亩耕地保护措施的落实和永久基本农田的划定,关系千家万户土地使用者、土地所有者合法权益的保护以及农村集体土地管理制度改革的推进。加强土地调控,确保土地的科学、合理使用,才能实现经济社会可持续发展,尤其在应对国际金融危机挑战,保增长、保民生、保稳定成为首要任务之时,摸清土地家底,才能对土地家底有清醒的认识,防止以保增长为名乱占土地,使保增长始终在节约集约用地轨道上进行。

农村土地调查主要包括:界线及控制面积、地类调查(地类调查方法、外业调查基本程序及要求、线状地物调查、图斑调查、零星地类调查、地物补测、农村土地调查记录手簿填写)、耕地坡度等级确定、田坎系数测算与扣除、海岛调查、面积计算以及基本农田调查等。

二、遥感技术在农村土地调查中的应用

(一)技术方法

以航空、航天遥感影像为主要信息源:农村土地调查将以1∶10000比例尺为主,充分应用航空、航天遥感技术手段,及时获取客观现势的地面影像作为调查的主要信息源,如图1所示:

基于内外业相结合的调查方法:农村土地调查以1∶10000主比例尺,以正射影像图作为调查基础底图,充分利用现有资料,在GPS等技术手段引导下,实地对每一块土地的地类、权属等情况进行外业调查,并详细记录,绘制相应图件,填写外业调查记录表,确保每一地块的地类、权属等现状信息详细、准确、可靠。以外业调绘图件为基础,采用成熟的目视解译与计算机自动识别相结合的信息提取技术,对每一地块的形状、范围、位置进行数字化,准确获取每一块土地的界线、范围、面积等土地利用信息,如图2所示。

基于统一标准的土地利用数据库建设方法:按照国家统一指定的数据库标准和技术规范,以农村城镇为单位,系统整理调查记录,逐图斑录入。对图斑的图形数据和图斑属性的表单数据进行属性联结,形成集图形、影像、属性、文档为一体的土地利用数据库。

(二)遥感技术应用

航空遥感影像一直是中国城市大比例尺土地利用现状图的主要信息源。第二次土地调查基本要求是采取航测遥感影像,制作地方调查底图,保证基础底图的客观性和统一性。IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术、数字航空摄影技术、低空数码遥感等航空数码遥感新技术,可以弥补传统航空摄影技术的薄弱环节,对机场和天气条件的依赖性较小。飞机在航摄飞行中直接测定航摄仪的位置和姿态,并经严格的联合数据后处理,获得定向测图所需的高精度航片外方位元素,可实现无或极少地面控制的航片定向,进而大大缩短航测成图生产周期,节省成图费用。生成的遥感数据具有高分辨率、高成像质量优势,以及方便计算机处理管理、快速、低成本的特点。在土地资源信息化管理中,航空数码遥感新技术可广泛应用于生产更新大比例尺土地利用图件,如1∶500,1∶1000,1∶2000比例尺专题图,非常适合于小城镇、村庄、大型厂矿企业的土地利用信息快速获取,如图2所示。

遥感作为一种高效获取信息的手段,其蕴涵的信息量丰富、全天候、信息获取周期短和多光谱特性,在我国土地资源调查监测工作中得到广泛应用。首先遥感技术在土地利用动态监测中发挥了重要作用。

其次,遥感技术在土地利用更新调查中得到广泛应用。随着经济发展,科学技术水平不断提高,土地调查手段也在不断更新,目前全国许多地方,为了配合新一轮土地利用总体规划修编,已经完成和正在启动以遥感为主要数据源的土地利用更新调查,实践证明,遥感技术在土地调查能够提供较为准确的信息,具有应用远景。

第三,遥感技术在农村产权调查、城市集约利用潜力评价等工作中得到充分应用。在农村产权调查中利用航空和航天数据,节省了大量的时间和人力,提高了成果精度,在大多数省份的农村产权调查中得到广泛应用。

从总体上,遥感技术不断成熟,高分辨率、高光谱遥感以及雷达影像应用于土地资源调查技术日趋成熟。在项目的进展过程中,通过不断追踪新技术和新方法,促使遥感技术和手段从宏观化向微观化发展,应用水平也在向纵深化发展。同时为了探索高光谱数据在土地动态监测中应用潜力,国土资源部开展高光谱在土地动态遥感监测中试验研究。该研究以成像光谱数据为主要遥感信息源,在现有土地动态遥感监测技术、方法、流程基础上,通过成像光谱技术在土地动态监测中的应用研究,形成一套具有较高自动化和定量化程度的土地动态遥感监测技术流程,为国土资源大调查和土地资源管理提供先进的技术手段。

三、结语

目前农村土地调查全面完成,城镇土地调查扎实推进。截至今年6月底,全国农村土地外业调查已经全面完成;农村土地调查数据库建设完成96.3%;城镇土地调查完成7.2万平方公里,完成比例为72%;已有1954个县级调查单位开展基本农田上图工作。农村土地确权登记取得积极进展。实践证明,遥感技术具有应用前景,信息准确,程序简便,同时也减少大量的人力、物力投资成本,在土地调查中各种手段中,遥感技术在很多方面具有优势,也在土地调查中发挥越来越重要的作用。

参考文献

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[2]戴晓琴.浅谈遥感技术在土地利用中的应用[J].安徽农学通报,2008,(23).

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