卫星遥感技术的特点范文
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篇1
卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今,我们欣喜地看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。
众所周知,近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明,卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技,是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家,都十分重视发展这项技术,无论在政策、资金,还是在人力、物力上都给予卫星遥感以特别的重视和倾斜,寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。面对这种形势,我国卫星遥感技术如何发展,如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术,直接为国民经济建设做好先行,是值得我们认真思考而且必须做出正确回答的问题,同样它也是当前业界人士关注的热门焦点。
卫星遥感技术应用
1、卫星遥感技术应用现状
首先,到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。1999年10月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
其次,除了上述已发射的遥感卫星外,我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务,并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合,为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战,打下了坚实的基础。
最后,非常关键,必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成,标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统,也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立;二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立,使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为以下三方面;
(1) 对全国土地资源进行概查和详查;
(2) 对全国农作物的长势及其产量监测和估产;
(3) 对全国森林覆盖率的统计调查。
2、卫星遥感技术应用前景
国际上卫星遥感技术的迅猛发展,将在未来十五年内把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。由各种高、中、低轨道相结合,大、中、小卫星相协同,高、中、低分辨率相弥补而组成的全球对地观测系统,能够准确有效、快速及时地提供多种空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的对地观测数据。
随着对地观测技术的进步以及人们对地球资源和环境的认识不断深化,用户对高分辨率遥感数据的质量和数量的要求也不断提高,从而促进了高光谱分辨率遥感的发展。高分辨率的空间信息能够较好的满足诸多用户的需求,它们的重要特征就是具有商业化前景。
在国家经济建设中,对空间遥感信息以及空间地理信息的需求将日益增长。为使我国现代化经济建设得以持续稳固发展,空间遥感信息技术和应用必须相适应的发展。我们可以从我国对遥感信息和技术的应用需求来看卫星遥感应用前景,这主要表现在社会公益需求方面和遥感图片的商业应用需求两个方面:
(1)社会公益需求。
主要有以下几种类型:
①土地利用、城市化及荒漠化监测;
②农作物、森林等可再生资源的监测和评估;
③灾害监测和环境监测。
此外,对道路、建筑工程的设计、选址等方面也有着广阔的前景。这方面的需求主要靠政府扶持。
(2)商业应用需求。
遥感技术的应用是极其广泛的,凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类,遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广,因此除了社会公益型用户外,还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期,市场尚未形成规模的原因,目前数量较少,但随着将来技术的进步,商业化的发展,这部分的用户肯定会逐渐增多,最终成为用户群体中的主要成员。
高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,在未来的城市规划、地籍管理、工程评估等方面将有广阔的市场,预计每年会有14%左右的增长率;近年来,由于卫星数据的增加和小型廉价的工作站、图像处理系统、软件的发展,与此相关的空间信息服务公司大大增加,由此形成的增值收益是卫星图像销售收益的六倍。由此可见,卫星遥感的商业化是卫星遥感应用产业化发展的推动力之一。
卫星遥感技术的产业化发展
1、卫星遥感技术蕴藏巨大的产业化前景
遥感技术应用的基础是遥感信息的获取。地面物体在遥感图像上形成各种信息是一个复杂的过程,这个复杂过程是由人类生活的真实地表空间的复杂性、千变万化性和成像过程的复杂性共同决定的。具体地说,人类生存的地表空间是复杂的,是宏观有序、微观混乱的地理综合体,成像获取的遥感图像的光谱值是混合光谱,受多种因素的影响。从信息论角度来讲,遥感成像过程是信息从多到少的映射,是个确定过程,是把一个千变万化、形形的地球表面高度概括、总结、选择、压缩的过程。正是这个过程,使得遥感影像中包含的信息具有宏观性、多样性、综合性、周期性、量化等特点。这些特点决定了遥感影像中包含着人类生产活动各个研究和应用领域所需要和感兴趣的信息,各个研究和应用部门均可以从不同的遥感影像中提取和挖掘出所需的信息,为本部门的发展和应用服务,为国民经济建设服务。这也就是遥感信息具有跨部门、跨学科的特点。遥感信息的上述特点决定了遥感技术从起源就蕴藏着巨大的产业化前景。
2、卫星遥感技术发展的不平衡性需要加速产业化
卫星遥感信息的获取技术得到了惊人的发展,空间分辨率和光谱分辨率已经达到相当高的程度。空间分辨率由千米级、百米级,到米级、分米级,光谱分辨率由几百个纳米、几十个纳米,到几个纳米。多空间尺度、多光谱尺度以及多时间尺度的海量卫星遥感数据的获取技术已经形成,但卫星遥感信息的应用则相对发展滞后,出现了卫星遥感获取技术的快速发展与信息应用滞后的矛盾。这个矛盾使得人们在欣喜地获得大量可用数据的同时,却在解决实际问题时仍然对知识万分饥渴,深感信息的短缺。这主要是因为卫星遥感影像信息的应用过程远比获取过程要复杂得多。遥感图像的解译和应用过程是信息从少到多的映射 ,是个不确定过程,无法从数学上直接求得确定解。从信息论来说,是因为遥感成像过程在保留了总体信息的同时,压缩了细节信息,同时还附加有噪音,减少了信息量,从而使遥感影像上所包含的信息量不足以表达人们所希望求解的诸多地理对象的内在的不确定度。这种不确定性程度因对象不同而不同。可以把遥感信息应用过程看成是一个信息传递系统,一个将遥感数据转换为可用信息的过程。而遥感数据到信息的转换,是由业务用户的信息需求所驱动的,选择什么样的模型以及最终达到什么样的目的完全因应用部门而异。由于支持“数据到信息”过程的基础知识很少和短缺,限制了遥感数据直接产生的经济和社会效益,从而影响了遥感数据的应用广度和深度。因此,要加强卫星遥感技术向国民经济和社会发展诸多行业和领域的渗透、辐射,与各行业、领域的传统方法相结合,而不是排斥和完全代替,以提升传统行业、发展新兴行业,加速卫星遥感技术产业化的进程。
卫星遥感技术的产业化发展历程
1、实用化是产业化的前提
卫星遥感技术具有其他技术不可替代的优势,但也有它的局限性,主要表现在:
(1)遥感技术在电磁波谱中仅反映地物从可见光到微波段电磁波谱的辐射特性,而不反映地物的其它波谱段特性。因此,它不能代替地球物理、地球化学等方法,但它可与其集成,发挥信息互补效应。
(2)卫星遥感信息主要反映是近地表的现象、区域和运动状态等。这一局限性与人类在地球科学和其他科学研究中不断向地下深处发展之间产生了矛盾。这一矛盾使得遥感技术在不同行业和领域的应用程度可能会因应用领域的深入而受到影响。
(3)卫星遥感信息获取过程的确定性与信息应用反演时的不确定性产生了明显的矛盾。该矛盾使卫星遥感技术在各行业、领域深入应用的效果受各种因素影响大,效果好坏不定。
之所以强调这些局限性是因为只有正确地认识到卫星遥感技术的优势和局限性,才能扬其所长,补其所短,使它更加实用化。
显然,卫星遥感数据的深入应用仅靠遥感技术和遥感知识是完全不够的。实现遥感数据良好和深入的应用需要三方面的信息和知识:一是遥感信息和相关的处理技术;二是应用领域的专业信息和相关技术及知识;三是借鉴其他领域先进的信息技术。只有这三方面知识和技术的共同支持,应用部门才能更加准确地提取和理解赋存于卫星遥感数据中的专门信息,有效地服务于生产和研究。这三个方面的信息和技术可归纳为两个结合,即遥感技术与各应用领域的专业技术相结合,遥感技术与其他现代信息技术相结合。这两方面的结合方式和结合的紧密程度与应用部门或个人感兴趣的目标地物赋存的地理空间及复杂性有密切关系。正是由于这种赋存地理空间的差异和对象属性、运动状态的复杂性差异,不同部门在进行遥感信息应用时,采用上述两个结合的程度也不同,遥感信息的应用广度和深度也有差异。无论对哪个应用部门、哪个学科或个人,不断深入地应用遥感信息来有效地解决问题,上述这两个结合都是必要的。换句话说,发挥快速发展的遥感技术的强大优势,结合各行业和领域的传统有效的方法技术,整合现代信息技术,发展交叉技术,从多学科、广视角来解决各行业和领域遇到的实际问题,有利于卫星遥感技术的实用化,从而有利于推动卫星遥感技术的产业化。
2、商业化是产业化的催化剂
在市场经济的大背景下,实用化商业化产业化是产业化的必由之路。没有实用化,就谈不上商业化,没有商业化就形成不了产业,没有产业化的推动,任何一项高新技术,包括卫星遥感技术就不可能持续地发展下去。
所谓商业化就是要将卫星遥感技术作为商品在市场经济大环境下进行竞争,形成卫星遥感技术的规范化、规模化市场。要想促进卫星遥感技术的商业化,那就必须要转变观念,树立竞争意识,进行技术创新,研制开发新一代高水平的遥感卫星,提供高质量、具有优势的产品。同时,采用成熟技术,商业现货产品和发射小型卫星的办法降低生产成本。扩大市场需求,提供不同档次级别的图像产品和增益产品,培养个体用户,大力发展个人图像服务。改变传统作业方式,实行商业运作,加强数字提供商与信息增值服务商之间的合作,逐步增大纯商业化系统的比例。采取符合市场经济规律的正确方针和有力措施,进行综合经营,实行薄利多销。遥感卫星产业包括卫星制造业、发射服务业、地面应用服务业和地面设备制造业等。地面应用服务业包括代销或经销其他公司或非商业化的民用遥感产品等。
3、产业化的主要模式以及发展趋势
(1)卫星遥感技术产业化的主要模式。
①混合模式;
②政府政策促进商业遥感卫星产业化的模式。
(2)卫星遥感技术产业化的发展趋势。
①跨国公司合并,形成规模开发能力;
②既竞争又合作,军民商遥感卫星同时出击;
③开发通用卫星平台;
④1米高分辨率遥感卫星市场成为焦点;
⑤以创新技术优势开拓市场;
⑥国家和私营公司采用高新技术合作开发;
⑦以卫星品牌和标准产品占领市场。
我国卫星遥感技术的产业化发展
1、我国卫星遥感技术产业发展现状
目前,我国1000多家3S(GPS,RS,GIS)单位的十多万名从业人员构成了我国遥感市场的主体,他们直接或间接从事卫星遥感技术的软硬件研制、应用和开发工作。资料显示,遥感已成为我国地理空间信息产业的一个重要组成部分,发挥的作用越来越明显,并成为有关行业的主导技术,如在城市土地动态监测、违章用地处罚、水土流失调查、生态环境评价、大型工程选线选址等方面。
(1)卫星遥感的产业链
①卫星遥感基础设施的制造与发射,持续稳定的数据源是遥感产业发展的基础。
②卫星数据加工以及增值服务,是遥感应用的前提;离开了不同种类、不同级别的数据加工,遥感的产品将非常单一,应用的范围将缩小。
③地理信息产业为主的信息应用,是遥感产业扩展与延伸的主要方面和新的增长点。
④工程建设应用始终是遥感应用的重点之一。
⑤政府的公益事业、政府的政策导向是遥感生命力所在。
(2)卫星遥感市场的特点
①多极化的市场已经出现,发展势头强劲,并且不断加快,但公益服务仍占据主导地位。这是从经济总量对比得出的结果,但需求是多渠道的;多极化市场的出现将逐步改变政府的主导地位。
②产业链和市场细分逐渐形成。遥感需求层次已形成,不同分辨率的数据为不同用户服务,同时遥感需求的网络正在逐步有序化。
③产业规模扩大,遥感数据市场竞争激烈,市场需求不断增强。
④遥感软件产业发展平缓,起伏不大。
⑤市场准入制和竞争机制正在建立。
2、我国卫星遥感技术产业发展途径
每个国家遥感卫星的发展战略各不相同,没有哪个国家的遥感卫星发展道路和战略是最好的,适用于一切国家的。世界上有许多国家如美国、法国、印度等都已走出了一条适合自己发展的道路。我国也很有必要根据自身的应用需求、经济实力和技术基础等条件,并借鉴其他国家的发展经验制定遥感卫星发展战略。总结和分析其它国家遥感卫星发展战略及其特点,有助于我们把握好方向、正确定位和制定合理的遥感卫星发展计划。纵观美国及其它国家遥感卫星发展所走过的历程,广大专家、学者整理归纳出以下四点适合我国卫星遥感技术产业发展的有效实现途径。
(1)商业化。
商业化是一条值得探索的道路。我国财力有限,采用商业运作模式可以充分利用卫星资源。如果遥感卫星产品能够打开国内市场、打入国际市场,并在市场上占据一定份额,遥感卫星将能自负盈亏,政府不必投资,便可使其处于一个良好的循环状态,如果政府少量投资,将使其更有竞争力。由于遥感卫星数据本身的社会性和公益性,以及市场的特殊性,要在短期内实现商业化是很困难的,不可急于求成,要充分借鉴别国成功的经验,避免它们曾经出现过的问题,在商业化的过程中政府的扶持和调控是必不可少的。
(2)国际合作。
卫星是一项投资巨大的产业,可以通过国际合作来共同承担风险和投资成本。走国际合作的道路,通过技术引进、消化、发展,一可减轻国内经济负担,二可分散风险。国际合作这种运作模式也是当前的一个发展方向。
(3)重视应用。
发展遥感卫星的目的是为了应用,应强调系统的应用效益,切实改变重技术、轻应用的倾向,技术发展要与应用效益挂钩。我国资源一号卫星,应用还很有潜力可挖,应加大宣传力度,综合管理遥感卫星数据的应用,以发展推动应用,以应用促进发展。
(4)军民合用。
篇2
关键词:遥感技术;地质;矿产;调查
1 概述
随着各个国家的卫星发射成功,在地质矿产调查中遥感技术的使用越碓焦惴海丰富的遥感资料为遥感勘探技术提供坚实的基础,具有探测范围广、探测精度高,信息获取快且丰富等优异特点。在我国新疆地区进行地质矿产调查过程中,由于环境条件的限制,物探、化探等探测技术难以实施,遥感技术发挥出其独特的作用,有效解决环境因素的限制,进行大面积的地质矿产调查工作,起到宏观的先导性作用。
2 遥感技术地质矿产调查中丰富的遥感资料
2.1 工作中常用的多光谱数据
经过多年的发展和积累,遥感技术的发展越来越成熟。随着传感器的性能提高,其频谱范围不断扩大,分辨率不断提高,再加上先进的仪器设备,使信息的提取及处理、地物识别越来越完善。各个国家的在轨陆地资源卫星更加全面地为遥感地质工作带来丰富的数据资源,其中不乏大量的专题数据库为地质矿产勘查过程中带来参考价值。目前在地质调查中,数据获取方式更为广泛,逐渐从多光谱到高光谱,比如常用的遥感数据源有美国5号、7号陆地卫星所传输的数据,其中有7个多光谱波段,分辨率30m的TM和增加了全色的第8段,分辨率为15m的ETM。
2.2 几类常见岩石、矿物及组合的可识别波段
在遥感技术当中,不同的波长范围所对应的可识别的岩石、矿物及其组合也不相同,根据波长范围可以分为波长为0.4-1.1μm的可见-近红外段、波长为1.1-2.5μm短波红外段以及和8-14μm热红外段,如表1所示为常见的在不同的波长范围内对应的可识别的岩石,矿物及组合。另外,与之相对应的是地质上常见的蚀变矿物及其组合在陆地卫星多光波波段中的也尽不相同。
3 遥感技术地质矿产调查流程
遥感技术地质矿产调查主要采用的是GIS技术,对地物信息进行遥感传输,将多源信息进行集成和分析。如图1所示流程图为地质矿产调查遥感多光谱定量勘查技术流程,通过对同地区进行不同高度、角度、尺度进行遥感,再结合物探、钻探等获得的不同相关地质信息资源、对所有数据图像进行整合、分析,完成多源信息空间数据库的建立,从而进行遥感信息为主体的成矿预测。
4 遥感技术在地质矿产调查中的特点
遥感技术在地质矿产调查过程当中,遥感技术离不开高度、角度以及尺度等几方面的探查和分析,因此遥感技术的地质调查工作特点如下:
(1)高度不同,视野不同。遥感技术的核心在于不同高度的“天眼”等各种卫星,通过轨道高低不同,卫星向地面传回的遥感数据也不同,因此遥感技术为地质矿产调查提供了众多的高空观测数据,并综合分析不同高度的遥感数据,能够更加直观地感受地表物体的宏观性,为肉眼无法识别的物体观测提供合理有效的真实数据。
(2)角度不同,形状不同。传统的物探、钻探等地质矿产调查手段充分地运用了各个角度所探测的数据进行综合分析并确定矿产区。而遥感技术的使用,更是为地质找矿工作带来了新的探测角度,遥感技术从高空的角度,对矿区地质进行全方位的探测,解决了其他方式只能局部探测的局限,为地质矿产的调查提供更加全面的数据信息。
(3)尺度不同,精细程度不同。一般的地质矿产探测技术只能够从局部进行微观性的探查,而遥感技术的使用,能够从宏观到局部再到微观,由于各层次之间的调查内容精细度不同,不同尺度的观测结果更加丰富了地质探测的数据信息。
5 遥感技术在地质矿产调查中的主要作用
(1)在新疆地区进行地质矿产调查时,不同程度的遥感数据被广泛应用,其中可以充分结合遥感数据,进行快速处理,从而制作相应尺度(如1∶25万)的数据图像,常常为遥感多光谱彩色合成图和三维影像飞行图,这种处理方式比地形图、地质图范围更加广更加精细,为地质矿产调查工作的部署、地质调绘路线的确定等工作提供先导性基础资料,从而快速完成找矿靶区。
(2)利用遥感数据定量快速的获得遥感光谱图形,从而直观清晰地提取与矿物相关的数据信息,为地质研究程度较高、工作进展较难的成矿区带矿产资源调查评价的过程提供明显的找矿标志以及找矿参数,并对相应尺度(如1∶10万、1∶5万)的矿产遥感地质调查数据图像进行编制和解释,从而完成以遥感技术为主,物化探为辅的已知矿床找矿规律。
(3)以相应尺度(如1∶5万、1∶2.5万)的遥感技术在矿化集中区进行找矿预测,能够有效辅助化探技术进行异常筛选与检查,从而加快成矿远景靶区的圈定,结合GIS技术的使用,对数据综合处理及分析,矿化集中区资源潜力的综合评价,明确找矿方向及目标。
(4)在新疆矿区及其近,能够进行大比例尺度(如1∶2.5万、1∶1万)的遥感找矿预测工作,能够为老矿山的深边部的成矿构造进行分析,完成含矿层位的确定工作,寻找矿化线索及找矿目标,从而加快找矿进程。
6 结束语
在新疆区域地质矿产调查中,遥感技术的使用弥补了物探、化探等技术的不足之处,为地质调查提供了丰富的数据资源,从不同高度、角度、尺度完成地质数据信息的采集,结合其他探测技术,快速完成数据图像的编辑及分析,快速确定矿产资源靶区,能够有效完成地质环境复杂的老矿山的矿区探测,提升新疆区域地质矿产资源的开发速度。
篇3
【关键词】测绘工作;遥感测绘;应用
1 遥感技术发展概况
从20世纪50年代开始,遥感技术就已经步入人们的视野,第一颗由苏联发射的人造地球卫星就是凭借遥感技术而取得成功。截止到目前,遥感技术已谱写了半个世纪的篇章,纵观今天的遥感技术,已经不再应用于人造地球卫星领域,多种应用在航天飞机卫星运转、发射、检测以及环境方面的遥感技术提供更为客观、真实的数据。现阶段,我国测绘工作具体涵盖资源测绘、地质勘测以及环境检测等方面,由于遥感技术的显著性效果,在此行业中被普遍应用。
所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。
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。
2 测绘工作中遥感技术应用现状分析
2.1 测绘遥感应用不够广泛
在我国,在所有的测绘工程项目中,遥感技术是完成任务目标的必备手段,可见,具有十分广阔的发展前景,技术的水平与领域也随之不断延伸。然而,由于人们习惯和观念,对遥感技术存在一定陌生感,导致其推广受限。
2.2 遥感工作资金造价高
在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。
2.3 遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低
遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。
3 完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法
随着时展,遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中,遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显,而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。
3.1 遥感技术在测绘工作中的应用
现阶段,遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛,因为遥感技术相比传统的测绘工具,其优势更为明显,避免了很多容易出现的测绘漏洞。
3.1.1 跟传统的测绘技术相比,遥感技术发生人为干预的情况较少,可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量,极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说,遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说:在矿区资源的定位和监测上,可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具置,避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。
3.1.2 与传统的测绘方式不同,遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作,这可以说是遥感技术最为显著的特点,它以全球定位系统作为后盾与支撑,在完成空间定位与导航工作之后,能够实时监测区域的实际情况。
3.1.3 遥感技术发展至如今,应用范围已经极为广阔,它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况,从而获取全面、精确的数据。
3.2 加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域
可以说,在地质调查这项工作中,应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求,从事物本身出发来看,也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲,遥感技术的发展前景极为广阔,应进一步以研究遥感技术为出发,提高其精度、准确度以及宣传力度。首先,加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心,以强国为目标从而不懈努力。除此之外,我国还需提高思想认识与观念意识,增加遥感技术的覆盖范围,加大资金扶持力度,解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题,拓展其技术领域。其次,相关部门也应重视起来,加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励,可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。
3.3 大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度
只有在大力推广工作中,才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段,不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势,譬如谁:能够勘测不同地形,实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测,获取真实的数据,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献,适合监测不同地形,可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测,从而获取有效的数据信息,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献,所以,增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。
3.3.1 利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价,实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本,让更多和项目去接受,而不是目前集中在几个重点项目上。
3.3.2 提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。
4 结束语
总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。
参考文献:
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篇4
关键词:无人机遥感技术 土地执法 遥感监测
中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)06(a)-0009-05
无人机遥感技术较传统的遥感技术而言,是一种低空遥感技术,它是以获取低空高分辨率遥感数据为目标,操作方便、灵活性强、成本较低的一种专业化遥感系统。随着社会经济的快速发展,各行各业对高分辨率的基础地理信息需求越来越大,仅靠以往传统的卫星数据系统获得的遥感信息数据和影像数据已无法满足现实需求。因此,无人机遥感技术作为一种新兴的、低成本、高分辨率、易操作的遥感技术自然受到各行业的追捧。当前,无人机遥感系统广泛运用于土地执法监测,这样有助于监测土地利用情况,并对其进行合理规划和土地资源管理。
1 无人机遥感技术概述
1.1 无人机遥感技术的特点
1.1.1 操作简单
随着无人机技术的不断成熟,其操作也愈显简便化,在使用无人机进行土地执法检查时,可以事先设定好飞行路线,针对空中和地面实际情况,通过校正数据以达到对目标的精确测量;当无人机出现故障时,其系统可以自动进行诊断,一旦出现故障,无人机可以自行返航到起点,以等待排除故障重新进行测量。
1.1.2 灵活方便
无人机不需要专门的场地进行起飞或降落,使用起来极为方便,可以通过多种方式在山坡、田地等地域进行起飞,并快速到达预定目标进行测量,完成测量任务后可以通过伞降或滑行方式回收。同时,无人机机身重量较轻,体型不大,携带也较为方便。
1.1.3 高分辨率
相比传统航拍技术,无人机遥感技术具有高分辨率获取影像数据的能力,这是无人机遥感技术的最大特点,无人机遥感技术获取影像的空间分辨率最高可以达到厘米级,主要得益于其具备面积覆盖、倾斜成像的技术能力。
1.1.4 低使用和维护成本
日常的维护、保养费用低,作业时的成本不高,正常情况下的支出:系统的直接成本很低,只需要设备的折旧费、人员工资、交通开支等。随着大量实验生产的开展,低空遥感技术已日趋成熟,无人机遥感技术以其机动、灵活、快速的反应能力和运行成本低等优势,正逐步成为航空遥感系统的有力补充,尤其是在小范围的遥感调查中能发挥非常重要的作用。近年来已成为影像数据获取的有效手段之一,能弥补卫星RS的不足。
1.2 无人机遥感的影像处理流程
1.2.1 影像的畸变差纠正
由于无人机遥感系统操作简单、运用灵活,成像分辨率高的特点,便广泛用于航拍领域中。因无人机相机的不同,无人机的类型也不尽相同,大多数情况下无人机遥感系统使用的都是普通相机,其拍摄出来的相片会出现畸变现象,一旦出现畸变,在后期相片数据处理结果上会出现误差,为了保障数据的真实准确性,都会事先纠正影像畸变,常见的处理方式有消除主点偏移、旋转影像等。
1.2.2 影像的三角测量
无人机遥感系统在低空进行航拍时会自动完成影像的三角测量,传统影像的选点和转点工作是由人工完成的,其效率较低,而无人机遥感技术能够自动完成选点和转点工作,工作效率大大提高。同时,影像中的各个坐标也是自动获取的,其坐标系中密点位置及参数也是自动形成。
1.3 无人机遥感系统简介
无人机遥感系统分为空中控制、地面控制以及数据处理系统,空中控制系统主要包括无人机机身、影像获取系统、控制飞行的动力系统等;地面控制系统主要包括无线通信系统及接收系统等,以对无人机进行航线规划及飞行控制。数据处理系统主要是影像数据处理软件。目前无人机遥感系统在国土遥感应用、能源遥感应用、林业遥感应用和农业遥感应用等领域得到了广泛推广,具体无人机航测遥感系统如图1所示。
民用无人机通常分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机这3个种类。固定翼无人机是多数民用无人机的主流平台,这种飞行器的发展趋势主要向微型化和长航时发展,当前微型化的无人飞机大小只有巴掌大,长航时无人机能飞行时间大约10小时,起飞的方式也多种多样,有弹射、滑行、车载等等,降落的方式也可以选择伞降、滑行和撞网都可以;无人直升机是灵活性最强的无人机平台,可以原地垂直起飞和悬停;多旋翼(多轴)无人机是消费级和部分民用用途的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需要推力),但操纵简单、成本较低。
2 无人机遥感技术在土地执法工作中的运用
土地执法是指县级以上人民政府国土资源行政主管部门按照法定程序和方式,依据该行政区域内土地管理法律和法规,通过遥感监测、动态巡查、地理信息系统等技术手段掌握该行政区域的新增建设用地和耕地保护情况,起到发现、制止并监督查处违法用地行为。具体体现在土地卫片执法检查的应用、土地管理动态巡查监测、违法土地案件整改情况监测和耕地保护的日常监测等方面的工作。
2.1 土地卫片执法检查的应用
国土资源部在2010年颁布了15号令,并且在全国开展了土地卫片执法检查工作,土地卫片执法检查是指通过卫星遥感监测、地理信息系统等技术手段对一个地区的土地利用情况进行监测,制成遥感影像图,将同一地域前后两个不同时点的遥感影像图进行叠加对比,可以反映出该地域土地利用的地表变化情况。通过对卫片监测所反映土地利用情况发生变化的地块逐一核查,掌握该行政区域的新增建设用地情况,发现、制止并查处违法用地行为。这几年持续的土地卫片执法工作使得湖南土地管理和土地合理利用得到了进一步改善;个人、企业及各地政府依法使用土地的意识有所提高;土地市场秩序有所好转,但是由于卫星影像是全国统一时点获取,获取时间是在土地卫片执法开展前一年的8月份,所以在开展土地卫片执法时,较发达地区的影像和实地有较大的差别;另外有的地区的卫星影像分辨率不高,影像的清晰度不够,因此,较发达地区的国土资源局为了加强对土地利用情况监督,有效遏制土地违法使用行为,进一步规范土地管理,采取无人机航拍监测方式对该地域进行土地监测。以2015年湖南省岳阳市土地卫片执法检查工作为例,2015年4月,岳阳市国土资源局获得了国家下发的2014年8月的2M分辨率彩色卫星影像,但是由于得到的卫星影像部分区域出现被云层,薄雾遮挡,清晰度不够,并且卫片执法开展时间和卫片拍摄时间相差半年,为了保证该市土地卫片执法检查工作的科学性和准确性,政府部门采用了无人机遥感技术对该市区进行航拍取像。在无人机机型中,固定翼无人机是飞行速度最快,续航能力最强的机型,因此,政府部门选用了IRSA(中遥)Ⅱ固定翼无人机,佳能HF M52相机进行航拍,拍摄的航片影像的分辨率为0.2 m,从线路规划、无人机飞行、航片的快速处理(如图2)和影像的建设用地解译等全部工作共用了15天顺利完成。
2.2 土地管理动态巡查监测
近年来,由于土地经济市场繁荣,从而导致违法占用土地、违法建设现象时有发生,基层执法部门任务繁重,在日常巡查过程中,由于受地域条件等因素制约,巡查工作有一定困难,存在对违法用地发现率低、发现不及时等弊端。“无人机航拍监测具有灵活机动、精细准确等特点,不受地形地貌等因素干扰,能够获得准确的视频和高精度的图片,确保不留盲区和死角,实现对辖区范围的全覆盖。土地执法部门通过无人机对该区域土地进行动态巡查监测,可以全面有效地了解该区域违法用地、违法建筑的情况。通过对制定区域进行无人机监测,对比同一区域前后不同时间点的影像数据资料,利用对比软件设备进行解译,最终为执法部门的执法行为提供数据来源。笔者所在的长沙市国土资源局在开展土地执法的动态巡查工作中,对涉及的违法用地进行了执法检查,对部分违法情况不清楚的地方或者某区域可能存在违法用地行为的,采用了无人机遥感技术对其进行拍摄,对土地监察动态进行定点巡查,其期限通常为3个月,为了保证航拍影像质量,航拍效率,使用了高质量、高安全性的无人机遥感技术。从而取得清晰的遥感监测图斑。图3为岳阳市某广场的影像对比图,由于2012年的卫星影像分辨率太低,无法有效辨认影像中的一些信息,无法为违法占用土地立案工作提供有力的依据,2013年是用无人机航拍,无人机是运用zc-5型,长2.1 m、翼展2.6 m,可以抵抗五级左右大风,飞行范围一般在2 000 km2,配置相机是佳能5D Mark Ⅱ、24 mm定焦镜头。在最终形成的清晰航片影像中,可以发现分辨率较高,建设面积和类型非常明显。
2.3 违法土地案件整改情况监测
在土地执法工作中,许多违法占用土地、违法建设案件被发现和查处整改,而土地执法部门在对违法占用土地查处整改情况进行现场调查取证时,如果用常规全站仪实地野外数据采集方法成图,作业量大,耗费时间长,成本高(每平方公里的费用达到8~15万元),且不宜大面积开展,不仅给土地执法工作带来不便,也严重影响了遏制违法占用土地的行为。相比野外实测,无人机航测具有周期短、效率高和成本低等特点,对于面积较小的大比例尺土地测量任务受天气和空域管理的限制较少,成本较低。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发,则可利用它机动、快速、经济等优势,在阴天、轻雾天也能获取合格的彩色影像,从而将大量的野外工作转入内业,保证违法土地整改查处情况监测的高效性。所以越来越多的国土资源局通过使用无人机遥感技术对违法占用土地面积较大和集中的区域进行航拍摄像,更直观和快捷地了解该区域的实际查处整改情况,而基于无人机机动性能强、不受场地情况限制,并且携带方便,执法部门可以充分利用无人机对违法占用土地进行监测摄像,实时记录土地违法案件的整改情况。
2.4 耕地保护的日常监测
耕地保护是加快经济发展方式转变的根本要求,在2015年1月视频会议作出重要批示,批示指出我国人多地少,任何时候都要守住耕地红线,守住基本农田红线。要坚持数量与质量并重,严格划定永久基本农田,既要明确其特殊用地政策,又要严格规范用地管理,加强监测督察,对土地违法违规问题动真碰硬、重点问责。这对土地执法的工作有了很高的要求,为了认真落实耕地保护,一些政府对于耕地较集中,耕种条件较好的区域开展了无人机遥感的定期巡查。比如常德市政府今年计划对该市区拨款150万元,运用无人机,分辨率为0.5 m的遥感技术,隔两三个月拍一次重点基本农田的保护区,以第一次作为基础,如果地面上有变化,比如耕地变成建设用地,或者耕地变成其他地类而引起耕地被破坏,这样就可以清楚地在内业处理后的航片影像中发现,常德市计划通过此项工作来开展对重点基本农田保护区的监测和耕地保护的高技术、高效率的推广工作。
3 无人机遥感技术可能存在的问题
无人机遥感技术作为一种低空航拍影像数据采集的主要方式,其灵活机动、续航时间较长、影像收集实时等优点,已成为卫星遥感系统的有效补充,而随着社会的不断发展,无人机遥感技术的运用将更加广泛,然而,基于无人机自身的限制,还需要不断完善无人机系统,以确保无人机遥感技术的稳定性和抗风险性。
3.1 抗风险能力有待提高
无人机机身较轻,由行高度低,容易受到风速影响,但为了提高无人机的抗风险性,通常情况下都是采取增加无人机机身重量,但是无人机承担量小,如果增加机身重量,其稳定性会下降。因此,如何在机身较低或不增加重量的情况下,通过改善无人机遥感技术来提高无人机系统的稳定性和抗风险性,保证无人机飞行安全是当前无人机遥感技术需要解决的重要问题。
3.2 拍摄范围不大
由于是低空飞行,一个架次拍摄的范围较小,并且体积不大,续航时间较短,一般只能飞行几个小时到十几个小时,仅适用于小范围区域的调查,对于大面积区域的全天候调查,需要配合大飞机、卫星影像数据开展调查。
3.3 遥感数据的后处理技术
当前使用的无人机遥感摄像设备是一种小型的数字相机,与传统的卫星摄像系统相比,其摄像数据太多,影像篇幅小,从而导致后期数据处理时间较长,因此,针对这类问题,应开发影像自动识别和拼接软件,提供影像数据处理效率,节省数据处理时间。
4 结语
当前,与传统航空遥感系统相比,无人机遥感技术具有更大的灵活性,使用便利,并且摄像时间短、影像分辨率高,弥补了传统航空遥感系统的不足,从而被广泛运用于土地执法监测领域。通过无人机遥感技术获取的高分辨率影像,对各类地物信息进行提取,可以有效提供土地利用情况的准确数据。然而,无人机遥感技术作为卫星遥感系统的补充,多运用于一般的小范围区域地形图绘制,加之无人机自身的一些不足和限制,无法满足大范围监测需求,因此,改进无人机系统质量,提高系统稳定性和抗风险性,改进遥感数据的处理技术等,是下一步无人机遥感技术发展完善的一个方向。
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篇5
关键词:煤田地质;勘察;新技术;探析
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
遥感技术的综合性很强,随着互联网技术的飞速发展,遥感技术在煤田中的运用将更为广泛。它在煤田的运用中,要注意遥感新技术与常规勘探技术有机结合,寻求创新,从而得到更好的勘探成果。遥感技术在使用上虽然具备很多优点,如信息获取快、信息直观、实时、精度高等。但是作为煤田勘探的手段之一,还是存在着一些局限。只有将常规勘探与遥感技术结合应用,才能体现遥感技术在煤田地质中的优势,为我国煤炭行业的发展提供良好的基础与平台。
1 遥感技术的特点
1.1 遥感技术具有显著的直观和宏观性。
1.2 通过遥感技术获得相关数据资料的速度快、所用时间短,并能同时反映其动态的变化。
1.3 其电磁波段间的性质差异巨大,相关用途广泛。
1.4 能够获取的信息量很大。
1.5 遥感技术相较传统技术,所受到的限制要少很多,可以广泛被应用于现场实际条件恶劣、在地面工作难度大的区域。
1.6 效率高、低成本、收益佳。
综合上述特点可见,遥感技术的优势在于对自然灾害的预测、探测。它在预防、分析自然灾害方面逐渐成为不可替代的技术之一。
2 煤田地质中遥感技术的应用
在遥感技术被应用到煤田地质领域的初期,它只是被作为一种辅助手段,用于地质勘探、评价资源,但随着其技术的不断发展与完善,尤其是被发展到地质图、地质构造、灾害评估等方面的应用相当成功,可见遥感技术在煤田地质中的作用无法或缺。
2.1煤田地质的勘探与资源评价
2.1.1地形图的获取
我国目前大部分在使用的还是上世纪的相关地形图探测的数据资料,随着现在社会不断发展,地形与以前相比已经产生了翻天覆地的变化。作为煤田开发的基础工作,传统地形图已经不能客观的显示现场实际地形情况,所以通过新技术来获取最精确、直观的地形图,对于煤田开发前期工作至关重要。卫星遥感技术通过实时探测,并全球覆盖,已经是当下获得更新国家地质实时图与地理基础信息的重要途径。
2.1.2煤田地质图
地质填图是煤炭勘探中的重要方法。与传统的一些手段相比,遥感技术是运用遥感图为媒介,通过综合性的分析与处理,提取煤地层、煤层结构、地下水文数据、环境地质数据等信息,然后合理配置填图的路线,进行煤田填图,确定各种所需资料的位置,以勘查清相关煤田地下煤层数、其厚度与其分布规律,确定地下煤层构造,为煤田开发提供精确、真实的地质依据。
2.1.3资源评价
各种卫星遥感所提供的图像作为信息来源资料库,充分研究所调查的区域内的含煤地层、地层构造,结合该区域传统地质资料进而分析所调查区域地质特征,同时开展野外调查工作,对煤层的状态进一步的了解,掌握煤层分布规律,确定其煤炭前景发展规划。
2.1.4水文条件评价
利用热红外、雷达等卫星技术,采用相应的水文解译法、对比法与综合解释进行该区域的水文环境条件的研究,通过不同的勘探手法进行综合认证,从而对该区域水文环境条件进行评估,并依据此进行相关钻探工程,以达到成本节约、高效率的目的。
2.1.5煤气调查
其同样是使用卫星遥感的相关技术获取图像为资料库,开展调研评估,切入点选择煤田地质特点与煤气分布规律,从而了解煤田的含气量与渗透情况特点。主要是通过遥感技术获得的图像解译和系统的分析、地表系统分析、煤田地下相关构造裂缝观察等方法,取得煤层发育的基础数据,并通过计算机技术,对所得到的精确数据进行处理,得到其煤层渗透率数据、分布规律等情况。
2.2 煤田地质灾害调研与评估
2.2.1含煤层自燃调研
以其地质规律为依据,主要手段采用遥感技术,将地理信息作平台,结合地上部分的调研与测试,明确得到煤田隐患区域、分布范围、趋势发展等情况报告。分析其可能诱发自燃的环境污染情况及其向大气中排放有毒物质的排放量,建立煤田区域火情信息系统,实时监测火区范围、跟踪火情发展并检查灭火情况。为煤田开发时的防灾、监测环境、相关部门决策提供可靠依据。
2.2.2地质灾害调研、评估
根据煤田的地质条件、实际环境、结构、灾害实际情况、探测等综合因素来评估并圈明存在危险的区域。同时以此为基础编制相关评估图表,直观的显示出在煤田开发过程中必须要注意的灾害隐患,采用科学、合理的开发方案,提出防治的建议与措施。
遥感技术在地质灾害中应用,目前还存在有一些缺点,如:图像分辨问题、遥感光谱信息利用不足、自然灾害遥感的解译不能真实反映不同时期地波谱变化、地表静态信息反映较多、深源信息较缺乏。只有依靠加强不断完善遥感技术,合理、科学的解决了这些技术问题,才能使遥感技术在评估、预测地质灾害的方面更加权威、全面。
2.3 煤田生态保护评估与监测
2.3.1煤田区域环境调研
运用遥感技术和地上监测相结合的方式,对比航空卫星提供的图像,与地面现场调查数据,对煤田区域内的自然环境条件、环境污染情况进行系统深入的调查,分析煤田环境质量的特点与布局规律,制作详细、系统、完整的煤田区域自然环境资料,为解决煤田地区自然环境污染问题,提供科学依据。
2.3.2酸沉降
利用航空卫星提供的大比例图像、高精度图像,进行环境污染、大气污染、植被危害的解译,并同时展开实地调查,进行相关测试与分析,查清该污染源对煤田区域自然环境的污染程度。利用计算机建模,以期预测酸沉降对自然环境污染的趋势。
2.3.3 土地与自然生态环境
通过遥感技术获取的图像,开展煤田区域土地利用情况、地质地貌、植被环境、废弃物、裂缝等生态自然环境的解译工作,结合事先取得的调研情况与资料数据,明确煤田区域的自然生态环境要素,合理制定出煤田开发后,土地的使用与生态环境的重建计划。
3 遥感技术实例
例如雷达遥感技术,它具备全天候实时工作的特点,具有一定程度的穿透力,通过调整最佳观测点,高效的对地面目标物的结构进行勘探,针对自然灾害发生的偶然性,雷达遥感技术弥补了传统监测在夜晚工作的不足。同时雷达遥感技术并不受到恶劣天气环境的影响。这些优点使雷达遥感技术在预防现代自然灾害工作中一直发挥着极其重要的作用。
在雷达遥感技术中,随着科技的不断发展,其中的分支新技术也越来越成熟与完善,并被加以广泛应用。干涉雷达遥感技术就是其中比较具有代表性的技术之一,它通过利用信号的位置信息提取地面高精度的相关三维成像信息,被应用于测量地面物动态高度变化,它的优点是提取信息的精度是目前所使用的技术中可以保持最高的。并有助于研究地面活动可能诱发的自然灾害的规律,从最大程度上做到预防自然灾害,把自然灾害带来的经济损失、人们生命财产损失减到最低。它的发展,使传统的静态监测向科学合理的动态监测的科技技术向前迈进了一大步。
4 结束语
煤炭行业一直以来是我国的经济发展支柱产业中重要的组成部分,随着我国经济的飞速发展,探测地质数据的传统技术已不能满足当今煤田开发的需要,只有很好的与国际接轨,引入相关先进技术并加以借鉴,才能更合理完成煤田的地质勘探、资源调查、地质灾害防御等工作。伴随着科技突飞猛进的发展,各类高新技术也开始广泛应用到各领域中,遥感技术作为其中在煤炭领域发挥着重要作用的技术之一,取得了突破性的飞跃。它在包括勘探、资源、灾害防御等煤炭领域各方面都充分发挥了自身的技术优势,并进一步成为目前煤炭行业不可或缺的信息技术。
参考文献:
篇6
关键词:遥感技术;地质;测绘
Abstract: Remote sensing technology as geodetic surveying and mapping technology of modern novel, has been widely applied in the national construction aspects, at present, the application of remote sensing technology in geological mapping has been very mature, this paper briefly introduces the development of remote sensing technology, remote sensing technology and application in the surveying and mapping work. Some simple exposition.
Key words: remote sensing; geological; mapping
中图分类号:P25文献标识码: 文章编号:
一、遥感技术的发展
1.“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。遥感的实现还需要遥感平台,像卫星、飞机、气球等,它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时,还会用到像三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后,要经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用。
2.遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用。
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。
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.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
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。
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。
五、结束语
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。
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篇7
[关键字]遥感技术 环境监测 应用 发展
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-165-1
1 遥感技术在环境监测中的应用
我国的遥感技术在环境监测当中的应用多种多样,但重点都应用在对大气污染、水污染以及城市温室效应的监控当中。
1.1 大气污染遥感监测
大气污染遥感监测就是向所监测大气区域发射紫外线或者微波,这些辐射在照射到大气中的污染物以及大气不同成分时,会产生不同的辐射和吸收光谱,再通过传感器将这些光谱监测出来,经过对这些光谱的分析,就容易得出大气的状态、结构以及变化走势。通过这种手段可以具体地检测出大气中的臭氧、二氧化碳、二氧化硫、甲烷等微量气体以及大部分有害气体的分布情况。通过对这些情况的分析,可以得出大气当中存在的污染的范围、种类以及扩散方向,对于提出防治办法提供重要依据。
1.2 水污染遥感监测
水污染的遥感检测原理和大气污染的遥感检测原理相类似,水体当中的清洁水和污染水对于辐射的反射光谱不同,对于清洁水而言,它的反射率相对较低,反应在光谱上则表现出较短的频段,这种频段在遥感影像上的表达就趋于冷色调;相反,污染水的反射率较高,在遥感影像上的表达就趋于暖色调。通过对遥感影像的分析就能得出具体水污染的分布范围,合理利用这些分析结果就可以制定出水污染的治理方案。
1.3 温室效应遥感监测
随着人类工业化的日益发展,工业生产产生的温室效应问题逐步凸显出来。特别是在城市及周边地区,温室效应更加明显,我们称之为城市热岛效应。对于这种效应的遥感监测,最多采用的检测方法就是对温度的热岛监测。对于城市地表温度进行热红外遥感监测,得出遥感影像,温度越高的区域,在遥感影像上的表达就越趋于暖色或者亮色。根据遥感监测的分析结果就能直观地看出治理城市热岛效应的重点趋于在什么地方。
2 遥感技术在环境监测中的发展历程
随着科学技术的不断发展,遥感技术的发展也日趋成熟。遥感技术最早出现的时候,是根据雷达来接收遥感光谱信号的,它的监测范围较小,敏感度较低,而且精度也不是很理想。很难用其来完成对于大片面积的高精度的环境质量监测。后来,科学家采用气球和飞机等航空手段来进行监测,这样监测的范围更大,但是由于距离太大,监测经常会受到干扰,所以现在只应用到了部分特殊监测工作当中。最后,通过航天技术,用卫星来进行监测,并且改良了遥感呈像技术,使得遥感环境检测技术又上了一个台阶。
随着HJ-1A/ B环境卫星于2008年9月的成功发射,标志着中国的环境监测遥感技术进入了一个新的阶段,它对于提高中国的环保能力,推动地面空间的一体化进程起到了极大的作用。在2009年7月,国家环境保护部下属的卫星环境应用中心的正式成立,初步建立了基于环境卫星的环境应用系统,掌握了利用卫星的环境遥感监测的操作,从而掌握了通过卫星的监测来维持环境的可持续发展的基本能力。卫星遥感数据,已成为环保部的一项重要的空间对地面间环境综合监测系统的基础空间数据。此外,环境遥感技术一直是中国先进的环境监测和预警系统的一个重要组成部分。
遥感技术已经在环保部在对全国生态环境现状调查当中得到应用,并且在内陆水环境和赤潮监测、秸秆焚烧、区域空气污染监测、沙尘暴监测等项目上有巨大的成功,为获取环境监测和支持环境管理的信息提供了重要的技术支持。卫星遥感技术已被列入环境管理系统,其中包括环境监测、执法、环境应急、生态保护、核安全监测等。通过研究、实践和应用,环境遥感系统主要由HJ-1A/ B卫星代替来自其他卫星的空间数据和航空数据提供数据源。同时,应用操作系统对水环境、环境空气和生态环境已经设置了环境卫星数据分配,结合了卫星遥感随和空中无人机遥感监测和应用系统,从而充分利用遥感技术对广泛的区域采取快速和动态监测功能。每天都有大量的监测报告通过卫星回馈到环保部,为环境管理提供了重要的技术支撑和信息服务。
3 遥感技术在环境监测中的发展前景
随着科技的发展,对于监测设备的技术水平日趋成熟。我们已经不能再满足于现有的影像获取技术了。在对于影像的高精度和高解析度要求的前提下,高光谱温感技术所产生的高分辨率光谱影像已经是遥感技术在环境检测中发展的大趋势。日后的遥感检测技术要走高精度、全天候化、高穿透力的道路,与之相配套的技术会得到更大的发展和更广的应用。而对于环境监测的要求,也要从城市范围、省级范围、全国范围扩大到全球范围。通过对全球环境变化的监测来研究治理全球环境,扩大思路,将是日后环境监测发展的主题。另外由于人们对每一类监测数据越来越熟悉,越来越了解他的特点,可以将这些数据类型化,变为相应的数学模型,这样,就可以开发出一套算法来对所有的监测数据进行人工智能判断,所以对于监测数据的智能化机械分析的开发,也将被提入日程。现阶段的最终目标,就是将全球卫星定位系统、遥感检测技术、地理信息模型系统、专家系统进行整合,完成环境遥感监测的智能化、自动化、综合化。
4 结束语
目前,全世界已经有二十多个环境监测卫星在服役,在不就得将来,这个数字会更多。我们对于环境信息的获取,已经越来越容易,信息的质量,也是越来越直观。我们获取这些信息的目的只有一个,就是保护好地球这个我们人类赖以生存的家园的环境,造福我们的子孙后代。至于以后环境质量的好坏,不仅是科学研究的责任,也是全世界人民的共同责任。
参考文献
[1]梅安新,彭望禄,秦其明,等.遥感导论[M] . 北京: 高等教育出版社, 2001.
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[关键词]遥感技术 ETM+图像 SPOT+图像 铁路工程勘察
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-165-2
0引言
自20世纪60年代,遥感技术被提出并应用于人类第一次登月活动。随后,一些国家陆续建立了自己国家的遥感系统。随着科技的发展,遥感技术也在不断发展并提到了很大的提高。1957年,随着第一颗人造卫星的发射,遥感技术已进入太空时代。1972年,第一颗地球资源技术卫星的发射代表了地球遥感新时代的起航。随后,遥感技术继续着突飞猛进的发展。总体来说,遥感技术具备覆盖面较广,信息量十分丰富与动态监测能力强等特点。因此,该技术已经被广泛的用于工程勘察、资源调查、环境监测与灾害评估等不同的领域。针对铁路工程勘察,遥感技术首次被我国用于兰-新铁路工程中。随后,该技术被广泛用于公路与铁路的工程勘察和选线与地质条件评估工作中。
1遥感技术
1.1应用情况
针对铁路工程勘察技术的应用[1],遥感技术用于以下方面:针对铁路线路的地质情况进行评估与分析;针对地质情况进行条件评估;针对不良的地质条件进行具体分析,并深入研究地质情况的产生原因与发展趋势;针对砂石进行分析研究;进行地质灾害调查。自遥感技术出现以来,多条铁路使用了遥感技术进行工程勘察情况分析。随着遥感技术的发展,从最初的黑白航片预警发展到卫星图像与航空遥感图像,并可以使用数字图像等进行分析判断。2000年到2020年间,我国将大力发展遥感技术,这些新的遥感技术可以被更好的应用于我国铁路工程勘察中,进一步提高铁路运行的安全性。
1.2遥感图像三维可视化技术
遥感图像三维可视化技术[2]指的是使用计算机图像处理技术把科学计算过程与计算结果所获得的数据与结论转化成图形信息的技术。三维可视化技术是在计算机界面下可以实现的基于数字地形模型与数字高程模型的进行物体简化、显示与仿真的技术。该技术可以被应用于地理信息系统、地形穿越飞行等领域。随着遥感图像三线技术与影像动态分析技术的结合与发展,已经可以被用于铁路、公路、机场等基础建设的施工中。高精度的遥感三维技术通过可视化动画的应用,可以使宏观观察者更加容易的了解具体的情况,同时,也会反应最真实、连续的情况。同时,该技术的运用使得工程勘察信息的获取更加便利,同时,也使得计算工程量与参数设计等的结果更加精准。同时,再使用虚拟技术,可以使得三维模拟飞行、室内选线等先进观测方法在铁路工程勘察中得到应用。
2遥感技术在铁路工程勘察中的应用
随着遥感技术的迅速发展,具备各种形式的遥感数据不断的被接收下来,针对这些数据进行资源调查与工程建设等也就变得十分重要[3]。使用遥感技术进行铁路工程勘察的目的是针对遥感图像进行数字图像处理分析,进而得到高质量的图像,获取地质相关的信息,进一步提高铁路的安全性。
2.1遥感图像的选择
通常,遥感图像的资料主要有ETM+图像、SPOT+图像与雷达图像等[4]。随着遥感技术的发展,针对图像的选择也需要进行进一步的甄别。SPOT图像具备全面且连续的特点,可以清晰的反正地物情况,针对分析地物的变化情况比较有利,同时,花费大量金钱购买QuickBird也没有十分的必要。TM/ETM的影响精度不足以完成铁路遥感地质勘查的进行。因此,SPOT卫星影像便是现在铁路遥感成像的首选,只有在进行重大工程勘察的时候,才使用具体更高精度的影像。
ETM卫星影像相对于其他技术具备如下特点:
(1)控辩分辨率较高;
(2)几何精度较高;最大误差很小;
(3)具备三个可见光波段,一个近红外波段,两个中红外波段,一个热红外波段与一个全色波段;光谱分辨率较高。
2.2波段的选择与合成
通常情况下,人眼针对灰度只能分别一定的等级,但是,针对彩色,人眼的分辨能力要大很多。因此,借助人眼针对彩色的识别能力,应用RGB彩色合成图像作为目译解译的标准片。
3遥感图像的校正
在实际的铁路工程勘察中,由于得到的遥感图像往往会收到一定的干扰进而导致发生几个畸变,因此,必须在使用这些图像前,对其进行几何校正。几何变形是一种图像攻击过程,在获得图像的过程中,图像的元素有可能会发生一定的几何位移而导致几何变形。几何校正主要指的是通过图像处理技术使得发生位移的像素点得到复原的过程。通常情况下,几何校正主要包括消除图像误差与进行正射校正两个方面。
通常,建立校正变换函数具备两类方法。一种主要利用控制点数据建立各种方程,叫做控制点法。该方法具备原理直观,计算方便等特点,主要可用于平坦底面,具备校正精度高的优点。另一种叫做模型法,主要通过解析公式获得大地坐标。该方法具备时间利用率高的优点,但是,参数误差较大,精度不高。
3.1地面控制点的选择
地面控制点将原图空间与校正空间相联系,是几何校正的重要环节。
地面控制点的选择需要注意以下原则:注意考虑易识别的点,主要指的是具备明显标志的地物,如交叉部位与标志性建筑物;被选取的点应该尽量均匀的分布在图幅范围内;进行二次多项式校正的时候,图幅内的控制点不能少于6个,通常使用15-25个。
3.2ETM+影像几何校正
ETM+影像几何校正主要有以下两个步骤。第一,像元坐标转换,指的是在校正后的图像与被校正的图像进行一个几何变换关系的建立,进而产生一个零值像元图像,也就是校正矩阵。重采样指的是在原始图像上进行灰度赋值,从将要校正的图像上进行校正矩阵中各个像元亮度值的计算。通常使用如下方法:最近邻赋值,双线性内插法,三次卷积法,样条函数内插法等。
3.3遥感图像的融合
遥感图像的融合主要是通过高级的图像处理技术进行复合多源遥感图像,该技术的主要目的是把单一的传感器的多波段信息或者不同类传感器所提供的信息进行综合,进而消除冗余与矛盾,使得不确定性得到降低。同时,也使信息透明度得到进一步的增强,针对改善可靠性具备很好的性能。通过情况下,进行图像融合,有以下四个条件需要遵守。第一,被融合的图像数据之间应该包含不同的空间与光谱分辨率。第二,融合图像的数据应该属于同一个区域。第三,图像应该具备精准配准的能力。第四,针对在不同的时间所获得的图像,其内容应该没有明显的变化。
4结束语
本文主要进行了遥感技术在铁路工程勘察中的应用讨论。首先,本文在给出遥感技术的基本概念的基础上,分析了遥感技术在铁路工程勘察中的应用优势。然后,针对遥感技术的具体使用进行了分析,并介绍了该技术的注意事项,阐述了几何校正的基本步骤,讨论了遥感融合技术的基本概念与遵守原则。相信随着遥感技术的发展,该技术可以被更好的用于铁路工程勘察的过程中,以便更好地提高铁路建设与运行的安全性。
参考文献
[1]卓宝熙,甄春相.遥感技术在铁路工程地质勘察中的应用[J].铁道工程学报,2012(z1):398-406.
[2]高山,冯光胜.三维遥感铁路工程地质勘察技术应用研究[J].铁道勘察,2011,35(1):36-39.
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关键词:遥感技术应用;地质灾害;应用分析
我国地域面积较大,地质结构复杂,发生地质灾害的频率相对较高。虽然说地质灾害的发生不可避免,但是可以借助科技手段实现对自然灾害的及时监测与预防,从而最大程度降低地质灾害对社会发展所造成的不利影响。人类活动的不合理,会在一定程度上加大自然灾害发生的可能性,而遥感技术在地质灾害中的应用,不仅能够实现对地壳结构变化的实时监测,而且能够有效提高救灾效率,为人们的生命财产安全提供保障。
1遥感技术的应用优势分析
1.1监测范围大
在地质灾害中应用遥感技术,能够在高空中开展探测作业,实现对指定区域内地壳运动情况的实时监测,且监测范围较广。在监测过程中,由于所使用技术的不同、监测设备的不同,所采集到的数据信息精度也会有所不同。常见的数据信息采集设备有飞机、卫星等。其中卫星所采集到的数据信息精度更好、监测范围更大。比如,专题绘图仪图像采集的分辨率在十五米以内,地球观测系统的卫星测量精度则在二点五米以内。当前精度最高的卫星监测系统分辨率已经达到一米以内。
1.2数据采集实时性高
遥感技术在执行地质监测任务时,具有一定的周期性,能够实现对同一区域信息的多次采集,从而为数据采集的实时性提供保障。地质结构始终处在一个动态变化的状态下,需要持续不断的进行监测,然后根据对所测得数据信息的计算与分析,将该区域内地质结构变化直观的呈现出来,为地质灾害的预测提供依据。应用遥感技术的高度不同,对指定区域地质变化情况进行重复监测的周期也就不同。
1.3应用灵活性高
相对于其他监测技术而言,遥感技术具有较高的灵活性,对应用环境要求较低,即使是环境恶劣的沙漠地区、高山林立的山区,也能够使用遥感技术实现对指定区域数据信息的采集,有效降低人工监测难度,提高地质灾害预防工作的有效性。在地质灾害中应用遥感技术,还需要根据监测环境的不同,采用不同功能的遥感设备、科学的选择测量波段,来实现对地面情况的全面监测。
2遥感技术在地质灾害中的具体应用
2.1遥感技术在地质灾害预防中的应用
预防灾害发生,是降低灾害对社会发展造成不利影响的前提条件,遥感技术在这一工作中的应用,发挥着不可替代的作用。首先,借助遥感技术实现对指定区域内地质结构情况的全面监测,并及时对收集到的数据信息进行分析与整理,找出灾害频发区进行重点监控。灾害频发区所呈现出的图像与普通区域或多或少会存在着一定差别,根据遥感设备收集到的图像资料,来绘制该地区的地质灾害分析图。上述方式的应用,能够为地质灾害的预防提供一个可靠的依据,明确该区域内灾害防治的侧重点,有效降低地质灾害所造成的恶劣影响。其次,根据数据分析结果以及灾害高发区的灾害类型,有针对性的开展地质灾害防治工作。通常来说,地质灾害的发生大都比较突然,主要是由地质结构发生变化引起的,而地质结构变化又大都是由恶劣天气导致的,还有一些是由地震引发的。使用传统的方式进行地质灾害监测,只能够实现对小范围内地质灾害的监测,且采集到的数据精度有限,存在着一定的延时性。而遥感技术在地质灾害监测中的应用,不仅能够实现对大范围内地质结构变化情况的实时监测,而且能够准确监测到该区域内天气的变化情况,提高地质灾害预防工作的有效性。
2.2遥感技术在救灾中的应用
上文中提到过,地质灾害的发生大都比较突然,灾害现场较为复杂,单一的依靠人力进行救灾,无疑会大大增加救灾难度。这时,就需要借助到遥感技术对灾区内的具体情况进行勘测,以便于能够制定出更加合理的救灾方案,降低救灾过程的风险性,减少不必要的人员伤亡。在地质灾害中,遥感技术主要应用于确定灾害范围、定位灾害发生点、灾区内部情况勘测、灾区气候监测等方面。通过遥感成像技术实现对灾害区域内图像资料的收集,为救灾工作的顺利开展提供保障。灾害发生以后,人的心理处在一个高度紧张的状态,最佳救灾时间十分有限,而遥感技术的应用十分符合这一救灾需要,能够为救灾工作的开展提供一份详细的信息资料。因此,遥感技术在救灾作业中的有效应用十分必要。
2.3遥感技术在灾区再建中的应用
地质灾害所造成的不利影响,不仅取决于灾害自身的严重程度,而且还取决于灾害地区原本的建筑规划方式。前期规划合理的区域,会更容易展开救灾工作,将灾害所造成的不利影响降至最低。在灾区再建中充分利用遥感技术,能够更加清晰地了解到灾后地质结构的变化特点,改善原有规划中的不足之处。离开遥感技术的灾区再建,不仅需要更多的人力、物力投入,而且会造成灾区再建时间的延长,不利于社会发展稳定性的提高。所以说,根据国家基础设施建设理念,结合遥感分析结果,科学的进行灾区再建十分必要。
3总结
随着我国科技发展水平的不断提高,遥感技术在地质灾害中的应用也变得越来越成熟,为我国社会发展稳定性的提高提供了保障。为了进一步发挥出遥感技术的应用作用,提高灾害预测、灾害应对等工作的有效性,就必须要加大对遥感技术的研究力度,实现遥感技术的创新式发展。
参考文献
[1]强英云.遥感技术在地质灾害应用的研究分析[J].环球市场,2016(16):2-3.
[2]李彪.探讨遥感技术在地质灾害调查的应用[J].城市地理,2014(8):65-65.
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对于遥感技术来说,它一般是运用于预见事物的可行性研究中,通常情况下,会将遥感技术与其他勘测手法一起使用,这主要是为了勘测大面积范围的地质情况,可以提高勘测的准确度,降低户外调查的无效性。
近几十年来,遥感技术在我国水利工程中运用的次数越来越多,它的主要用途有:辅助地质制图,对滑坡、泥石流等物理地质现象的调查,对复杂的地形地貌、气候条件、水文环境等数据的调查。这种调查方式可以节省时间,提高调查效率,还可以节约调查成本。
一、在水利工程地质勘测中使用遥感技术的必要性
对于水利工程来说,地质勘测是工程质量的基础,勘测结果的好坏直接决定了整个工程的质量,想要提高水利工程的质量,首先就需要提高地质勘测的水平和质量。传统的勘测方式是地面勘测,这种方式很容易受到人体本身的视野范围约束,不能深入了解当地的自然环境,特别是对于地形地况较为复杂的区域来说,因为勘测方法的约束,所以勘测质量很容易受到影响。在施工过程中,工程线路、选定位置随时可能变动,有些工程在施工阶段也得补充前期的勘测作业,严重影响了施工质量和施工周期,不利于我国水利工程的发展。
应用了遥感技术之后,勘测工作可以突破视野的约束,将遥感技术与其他勘测技术相结合,可以提高整体的勘测质量。所以,使用遥感技术,对水利工程的经济效益具有重要的意义。
(一)使用遥感技术可以扩大测绘面积,提高测绘结果的质量,对于工程选址、线路的设计也有优化作用。
(二)可以突破地面测绘的约束,减少户外勘测的无效性,增强对户外勘测调查的预估能力。
(三)使用遥感技术,可以减少人力作业量,提高了测绘的精确程度,有一部分户外勘测作业可以转移到室内进行,改善了工作环境。
一般情况下,水利工程在使用了遥感技术之后,对事故的预估效率提高了2――3倍,可行性预估能力提高了1倍左右。在工程勘测中,使用遥感技术可以获得详细的地形地貌资料,对当地的岩石成分、水文环境、地质成分有深入的了解。特别是对于容易发生滑坡、泥石流、坠石、崩塌等灾害的地区,其预见性判断事故的能力有了明显的提高。在水利工程中,使用航空遥感图像的方法,可以编制出1∶500~1∶50000比例尺的相关图件;使用陆地卫星遥感图像的方法,可以编制出1∶50000~1∶200000比例尺的相关图件。
不同的比例尺可以满足不同工程的勘测需求,在工程的不同阶段,使用的比例尺也是不相同的。对于可行性研究来说,主要使用的是1:5000~1∶20000的航空遥感图像。通常情况下,预估可行性研究阶段使用的是1∶50000~1∶200000比例尺的陆地卫星图像,对于工程的重要地段可以使用1∶500~1∶50000比例尺的航空遥感图像。
二、遥感技术在水利工程地质勘测中的应用
遥感技术在使用过程中需要结合遥感平台的高度,主要分为航空遥感图像、陆地卫星图像和航天遥感图像。遥感技术的优点有很多,主要包括:视域广阔、具有立体感、卫星影像成周期性重现、勘测速度较快、信息丰富等特点,也正是因为这些优势,遥感技术才能在水利工程中崭露头角。
(一)研究区域构造的稳定性
遥感技术可以为勘测者提供大量的勘测数据图像和线性构造信息,所以可以较好的反映出当地的地形地貌特点、水文环境特点和土质结构特点。所以可以在研究区域构造稳定性方面有所应用,主要是帮助观察者确定内部断裂体系的情况,再加上对周围环境地质构造稳定性的评估,可以有效提高观测的质量,避免施工事故。
(二)研究水库区塌、滑坡、泥石流等现象
对于大型的水利工程来说,需要对水利水电工程库区周围出现滑坡、泥石流、崩塌等灾害性事故的可能性进行预估,特别是对于一些松散堆积体区域的调查研究。使用了遥感技术之后,勘测人员可以利用彩红外片和航卫片进行地质勘测,再将勘测结果与自身的经验结合,确定影响大型水利工程稳定性的因素,对可能出现的事故进行预估和防范。
(三)研究岩溶
使用了遥感技术之后,勘测人员可以利用彩红外片和航卫片来研究岩溶以及岩溶周围的水文环境。根据相片显示的结果,可以充分了解当地岩溶情况,对某些介质进行利用,通过事物显示的红外光谱不同,可以了解地下水的分布情况和泉水分布情况。在我国的黄河万家寨、高坝洲等工程中就多次使用了彩红外片和航卫片来研究岩溶。
(四)保持水土
我国在上个世纪90年代时,在长江的勘测作业中,主要就是研究长江上游水土的情况,意在保护上游水土,防止发生滑坡、崩塌和泥石流等灾害性状况。在这个研究项目中,主要就是利用了遥感技术,对三峡库区、金沙江下游和陇南进行了大规模勘测,并作出了详细的区划图。
在上个世纪,我国地质地矿勘测部门与综勘局、长江委规划处联合,对长江中下游的干流防洪工程进行了勘测,其中就是运用了遥感技术,使用的是1∶30000~1∶50000的彩红外航片,最后的勘测结果非常好,及时检测出了周边土质的问题,对移民安置工作有非常大的贡献。