遥感技术用途范文

时间:2024-05-22 17:28:13

导语:如何才能写好一篇遥感技术用途,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1

关键词:遥感技术;土地管理;应用

中图分类号: P237 文献标识码: A 文章编号:

随着土地利用动态遥感监测技术与方法的日臻成熟及国土资源管理需求的日益扩大,采用多源,多时相,多种分辨率的遥感数据,形成多目标多周期多尺度的遥感监测成果越来越广泛地应用于国土资源管理的多个领域,发挥着重要的作用。

一、监测成果在土地变更调查中的应用

为保持二次调查成果的现实性,从2010年起,国家将土地变更调查与遥感监测工作统一起来,全面启动全国土地利用变更调查监测与核查工程其技术路线是各地以遥感监测发现的变化图斑为引导,将大范围土地变更调查转变为目标明确的点线调查,提高了准确性,通过应用监测结果复核土地变更调查,发现土地变更调查的错漏现象,抽取部分重点地区重点地类,组织开展国家级外业实地核实工作。

1.1技术方法先进

这种结合土地利用动态遥感监测成果开展土地变更调查的技术模式,在二次调查成果基础上,充分运用GIS,RS数据库技术作为调查和数据控制的基础,以GPS技术作为外业调查的手段,起点高,精度高,效率高

1.2减少人为干预,保障数据真实

以往国家单纯对数据流量的合理性进行审核,外业实地核实量很小,人为干预调查成果的空间较大新形势下土地变更调查工作,以全覆盖的遥感影像为基础,结合遥感动态监测成果,对数据质量总体掌控,辅以对数据流量的合理性审核,可以全面核查每一变化图斑的地类位置范围,尤其国家级外业核查手段的采用,最大限度地避免了人为干预调查数据的现象,保证了数据的真实性阎。

1.3数据覆盖广,整合度高

对照遥感监测影像,对国家下发遥感监测图斑逐一核实,并将规划耕保执法和地籍等多个部门的数据进行有效整合"整合年度土地利用计划下达!执行情况资料,基本农田补划调整等相关图件数据资料,年度建设用地审批,土地开发复垦整理等资料,违法用地的数量,范围,位置及查处资料,全面摸清了辖区内土地利用变化情况,尤其是新增建设用地情况,克服过去主要依据用地批文进行土地变更的局限性,保证了年度变更调查成果完整性,现势性。

1.4遥感监测技术在洪涝地质灾害评估中的应用

洪涝灾难的发生具有突发性特点,洪涝灾难的预警预告,救灾和安排灾后的重建需要对洪涝灾害相关信息进行及时准确可靠的采集和反馈传统基于人工为主的信息采集技术手段,周期长,效率低,很难满足防洪抗涝的需要"遥感监测技术因其具有观测范围广,获取信息量大速度快实时性好动态性强等优点,在洪涝地质等自然灾害评估得到越来越多的应用。

当灾害发生时为了快速获取耕地被淹及滑坡崩塌泥石流的地质灾害实情,为灾后重建提供基础数据和决策依据,通过遥感影像灾情复合项目,获取灾后分辨率为2.smSPots及分辨率为Zm的卫星影像,对卫星影像进行校正融合镶嵌,制作数字卫星正射影像图;利用新购的灾后影像与灾区标准时点统一更新二调数据库灾情发生前的影像数据灾区标注的灾情数据等资料进行对比分析,提取灾毁耕地和地质灾害信息图斑,利用行政界线对灾害面积进行汇总统计;利用专业软件,集成三维地形模型基础地理信息数据灾情专题数据等,直观形象展示灾害发生区域地形地貌,受灾面积和统计报表等信息实践证明,遥感监测技术应用在灾情评估及灾后重建过程中发挥了重要作用,

1.5监测成果在土地执法检查工作中的应用

遥感影像执法检查是在年度土地变更调查国家级外业核查后,依据年度变更调查数据库及遥感监测成果,对照遥感监测影像,从监测图斑中抽点图斑,开展土地执法检查工作"遥感影像提供了一个客观的,持久的解译数据源,数据结果具有重现问,是土地执法检查部门事前发现事中跟踪事后评价的基础数据来源,最大限度地及早发现土地违法行为,包括因交通不变不易通过巡查及时发现或因检查不到位而隐藏的土地违法,威慑了各地不规范用地行为,遏制了违法用地现象,取得了明显的效果。

二、对遥感技术问题及建议

遥感监测成果在土地管理工作和国民经济建设中发挥了巨大作用但多年积聚的海量遥感监测数据及其丰富成果,如何扩大其应用范围,更好的发挥社会效益和经济效益还有有一些问题。

2.1遥感监测成果时效性问题

辅助开展年度变更调查并依据监测影像对变更调查成果进行复核是土地利用动态遥感监测主要应用方面受天气条件卫星重访周期及制作周期及年度变更机制影响,一些地区在年度变更调查启动甚至成果上报前未能及时收到遥感监测成果,给各地年度变更工作开来不便这就要求我们不断壮大我们的遥感监测人才队伍,大力发展我国自主知识产权的遥感卫星,尤其是高分辨卫星,优化成像质量,加快推动我国动态遥感监测产业发展随着根据国土资源主题业务需求定制,国土资源部自主的资源一号OZC卫星的成功发射和稳定运行,后续星的陆续发射和在轨组网,国产卫星数据必将成为我国土地利用动态遥感监测提供有力数据支撑另一方面,要充分考虑我国幅员辽阔,气象环境条件复杂的特点,优化卫星接收数据源类型组合和数据接收时间安排,科学规划遥感监测任务生产。

2.2遥感监测成果社会化问题

在土地利用动态遥感监测实现全覆盖常态化的背景下,国家每年均需要投人较大的人力物力用于遥感监测工程,因此,拓宽遥感监测应用领域显得尤为迫切。目前,遥感监测的应用主要用途是为辅助年度变更调查,开展年度变更调查国家级外业核查,在此基础开展的土地!矿产卫片执法检查工作,在拓宽应用领域方面受到组织模式管理制度技术方面的制约,遥感监测成果应用共享水平有待提高扩大遥感监测成果的应用社会化水平,首先要进一步提高对数据应用和共享机制建设的认识,完善现有制度和数据汇交办法,加强协调,其次要在扩大数据成果应用范围,监测成果立足国土资源管理需求,面向社会公益性逐步扩大遥感监测信息披露的数量质量,扩大成果信息的可查询度,以满足更多使用单位的需求,促进成果应用社会化。

参考文献:

[1]周春兰,张秋劲,徐亮,潘倩,刘佳. 遥感技术在攀枝花矿区生态环境监测中的应用[A]. 叶宏.《四川环境》杂志社[C].: 《四川环境》杂志社,2012:23-24-25-26-27.

篇2

【关键词】遥感技术;土地利用;调查

引言

土地资源利用时存在的问题是影响我国社会经济发展的因素之一,特别是在经济快速发展以及用地量逐渐增加的现阶段中,土地利用在外界因素的影响下变化过于频繁,这给我国如何实现对土地利用的科学化管理造成了严重的阻碍。在这种情况下,采用更为先进的技术在土地利用调查中的应用往往能够改变传统土地利用调查中存在的众多弊端,实现对国土资源的科学规划与合理开发。遥感技术作为一种先进的科学技术,其在土地利用调查中的应用能够实现对土地利用信息的采集,因而在现阶段的土地利用调查中得到广泛的应用。

一、遥感技术的简介

遥感技术中最为关键的因素就是传感器,然后利用传感器在与研究对象不接触的前提下获得该研究对象的某些特征信息,之后再利用相关的技术对所获得信息进行处理及加工,从而形成有助于人们研究和分析的数据信息。遥感技术在人们工作生活中的推广和应用有力的推动了人们对生存环境的认知和了解,相对于传统的测量方式而言,遥感技术具有以下几个优点:第一,遥感技术在测量时所覆盖的范围更为宽广。第二,遥感技术可以通过收集大范围的瞬间静态图像实现对该区域的动态监测,更进一步的提高信息收集及处理的精确度。第三,遥感技术可以在多种环境下进行信息的采集及观测,甚至是在一些比较偏僻以及恶劣的环境之中也可以准确的工作。第四,遥感技术对信息的观测超出了人类肉眼所能达到的范围,特别是遥感技术中使用的电磁波波段能够从X光到微波,大大超出了可见光所能达到的范围。第五,遥感技术最重要的任务就是获得更为精确以及有效的数据信息,目前世界上许多国家都已经发射了用来收集不同信息的遥感卫星,通过监测调查实现了对土地利用、农作物生产、森林火灾以及环境污染等多个领域的动态监测。

二、遥感技术在土地利用调查中利用时存在的问题及建议

(一)遥感技术在应用的过程中研究深度不足

在我国现阶段中,虽然人们已经逐渐认识到遥感技术在土地利用调查中的重要意义,相关部门也应该致力于加强遥感技术在土地利用调查中的应用,但是经过详细的研究我们不难发现,遥感技术在实际的应用过程中并没有对其应用的内容、范围、层次等进行详细的划分,缺少对遥感技术涉及内容的分析与研究,在对国内外遥感技术的研究上也缺乏力度。我们都知道,遥感技术在应用时涉及到多个领域的技术,任何一个环节以及技术出现失误都会使整个调查收集结果产生极大的误差,所以这就要求人们必须从各个环节与技术方面加强对遥感技术的质量控制。然而,遥感技术在应用的过程中由于受到外界因素的影响很难对所有的问题进行控制和解决,从而也就难以达到人们预期的目标,所以这就要求参与土地利用调查的各级部门在利用遥感技术的过程中要加强相互之间的配合与沟通,明确遥感技术应用时的目标所在,从各个细节部分加强对遥感技术的控制和管理,进一步提高对遥感技术在土地利用调查中应用时的质量控制。

(二)各级政府部门对遥感技术在土地利用调查中应用时的重视程度不足

各级政府部门对遥感技术在土地利用调查应用时的重视程度不足容易造成管理人员信息意识淡薄的现象,土地资源管理部门由于对其重视程度不足会导致对土地信息调查工作的投入不足,土地利用调查所涉及到的基础设施建设不够完全,信息化网络建设的不足会导致土地利用调查信息在采集、分析以及处理时存在众多的阻碍。除此之外,利用遥感技术进行土地利用调查时所形成的信息系统由于标准不统一以及不规范还会造成参与该工作的各个部门之间缺乏信任与沟通,信息资源以及人力物力等难以做到技术的共享,各个工作人员之间缺乏相互之间的信任,对进一步提高遥感技术在土地利用调查中应用的水平以及信息系统的完善性和规范性造成严重的阻碍。

(三)从事土地利用信息技术的人才不足

遥感技术在土地利用调查应用较为缓慢的影响因素还包括从事土地利用信息的人才不足以及对专业人才的培训力度不够。在我国现阶段中,为更进一步的加强对土地资源的控制和管理,我国相关部门对耕地以及建设用地等的利用及变化情况进行了及时的动态监测,对当地部门对土地利用规划以及执行状况等进行详细的调查和掌控,其中还包括对土地资源变更时发生的数据变化等信息,这些信息数据的存在能够为国家队土地资源进行决策和管理提供详细的理论依据,实现土地资源的规划管理奠定了坚实的理论基础。遥感技术在土地利用调查中的应用能够实现对上述理论数据的精确化收集与分析,在收集、处理以及分析等多个环节中多有着不可或缺的作用,所以这就需要相关部门加强对信息技术人才的培训,通过理论知识及实践操作等多方面的培训加强工作人员对遥感技术的掌握,从而保证工作人员能够更好的应用于土地利用调查工作之中,实现我国土地资源的动态化管理。

结语

总而言之,遥感技术作为一项新兴技术,众多的优点决定了其将会逐渐在我国各个行业得到推广和应用,遥感技术在土地利用调查中的应用能够实现对土地资源信息的收集、收集与分析,形成的理论数据对实现我国的土地资源管理有着重要的作用。因此,土地资源管理部门应该加强对遥感技术的研究和分析,进一步深化遥感技术在土地利用调查中的应用,更好的实现对土地资源的动态化管理。

参考文献

[1]李志海.浅谈利用遥感技术进行土地利用调查[J].新疆有色金属,2010,S1:66-67+69.

[2]孙静,赵伟,赵鲁全.土地利用遥感动态监测技术方法介绍[J].山东国土资源,2005,04:38-41.

[3]黄福奎.论遥感技术在土地利用动态监测中的应用[J].中国土地科学,1998,03:22-26.

篇3

遥感技术具有宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势,为矿区土壤重金属污染评价提供了可行的方法。本文综述了遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究,并对其进行了展望。

关键词:

遥感;土壤;重金属

1.引言

矿产资源是生产资料和生活资料的重要来源,人类社会的发展进步与矿产的开发利用密不可分。矿产的开采、冶炼、加工过程中大量的铅、锌、铬、镉、钴、铜、镍等重金属以及类金属砷等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。根据2014年4月17日环境保护部、国土资源部的《全国土壤污染调查公报》,“全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,总的超标率达16.1%”、“在调查的70个矿区的1672个土壤点位中,超标点位占33.4%,主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃”。资源、环境是制约社会经济发展的两大瓶颈,如何克服这个瓶颈问题同时又能实现矿山开发的可持续发展,是我国社会必须面对和解决的紧迫的社会问题[1]。传统的土壤重金属污染监测方法有实验室监测、现场快速监测等方法。实验室监测方法虽然测量精度高,但是存在劳动强度大、采样分析费时,适用范围小的缺点;现场快速监测法虽然具有大面积、连续、高密度获取信息的特点,但是还大多处于定性或半定量的试验阶段,易受周围因素影响[2]。各种岩石、土壤、植被及水体等均有各自独特的光谱特征。地物光谱特征的差异,是遥感技术识别各类地物的主要依据,也是应用遥感技术开展土壤重金属污染评价的理论基础。遥感技术以其宏观性和现势性强、综合信息丰富等优势,在矿区土壤重金属污染评价中起到了积极的先导作用,并取得了良好的应用效果。一般情况下,土壤中的有机质、水分、铁氧化物、重金属等对土壤光谱反射率有一定影响。国外相关研究起步较早,始自20世纪六十年代土壤光谱研究[3]。国外有研究中表明,当土壤有机质含量超过2%,铁氧化物、重金属等光谱信息有可能被土壤中的有机质的光谱信息所掩盖,进一步加大了光谱信息提取的难度;同时土壤的反射率会因铁氧化物的存在而在整个波谱范围内有明显的下降趋势,土壤的光谱反射率都朝着蓝波方向下降,并且这种下降趋势可以扩展到紫外区域[4],相关研究陆续拓展至矿区重金属污染中来[5];国内自20世纪八十年代在云南腾冲系统地开展土壤光谱与理化性状关系的研究[6~7],并于九十年代末开展遥感技术在矿区重金属污染监测的探索。目前遥感技术对矿区土壤重金属污染评价研究主要有两个方向:一是植被反演。根据地表植被覆盖以及重金属在植被根茎、叶片中富集,植被在重金属胁迫下叶绿素等光谱特征发生变化的特点,通过植被光谱数据反演土壤中的重金属含量,间接评价重金属污染。二是土壤监测。利用重金属对土壤波谱特性的影响,通过土壤光谱数据监测重金属含量[8-10]。

2.植被反演方法

植被在生长发育的过程中,矿区土壤中的重金属被吸收和富集,对植物的产生的影响主要体现在长势方面产生了生物地球化学效应,如色素含量、水含量、叶面温度的变化,进而影响植被的光谱反射率,植被光谱的变化能够在遥感光谱信息中有所体现。基于以上认识,可以通过植被光谱信息、波谱曲线变化的分析提取污染信息[11]。不同植物对重金属敏感性不同,重金属胁迫导致植物体内生物化学成分发生改变,使电磁波谱反射特性不同。植被反演方法的原理是,运用遥感技术研究重金属污染条件下植被光谱特征变化,建立植被光谱特征与重金属污染条件下植被生长状态参数变化之间的关系[7];研究叶绿素含量与重金属污染之间的关系,分析叶绿素变化敏感的光谱指数及其响应规律,并进行了区域应用与验证[11-13]。研究表明,随着土壤中重金属含量增加,植被近红外、可见光反射光谱特征发生显著变化,表现为可见光光谱反射增强,近红外光谱减少,红边移动范围减少[14-15]。此方法适用于矿区植被覆盖较茂密的区域。王杰等(2005年)以江西德兴铜矿去为实验区,采用美国陆地卫星(Landsat)ETM+数据,采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增强影像视觉效果,对污染区的植被的波谱曲线与正常区的同种植被的光谱特征作对比,总结出受毒化植物叶冠的波谱形态与正常植物叶冠的波谱形态相比发生的形态变异的特征,总结对照区和污染区植被的波谱特征差异和各污染区的受污染程度,分析出不同污染区植物的受毒害程度[16]。雷国静等(2006年)在南方植被茂密区离子型稀土矿区采用高分辨率QuickBird遥感数据采取坐标换的方式,消除土壤信息干扰,获取了较真实的植被受污染影响程度的信息,运用了归一化植被指数密度分割方法和通过旋转二维散点图获得植被绿度方法来提取植被污染信息,取得了较好的效果[17]。李新芝等(2010年)以肥城煤矿区为实验区,将SPOT-5数据2.5米分辨率的全色波段进行小波变换、主成分分析等融合方法提高图像的空间信息量,综合运用缨帽变换、植被与土壤相关性分析、支持向量机分类等方法提取矿区植被信息,并制作了植被等级分布图,确定了不同污染程度的植被覆盖面积,与矿区污染分布的规律具有较好的一致性[11]。黄铁兰等(2014年)以广东大宝山矿区及周边10公里范围作为研究区,分别以ASTER及QuickBird为数据源,采用植被指数法和植被绿度法对植被污染信息进行识别,对获取的植被绿度信息图像进行密度分割,获得植被污染程度及分布情况。同时建议大范围的矿山植被污染信息的识别,考虑到项目综合成本等因素,采用ASTER等低分辨率的数据源,选择植被绿度指数法进行识别。对于小范围的典型矿区,可选用QuickBird等高分辨率的数据源,用植被指数法进行识别[18]。由于混合像元、大气效应的存在,植被信息提取过程中容易出现错分、漏分现象;相关系数的设置易受经验的影响。同时信息提取易受云层、山体阴影和人类生产活动的影响,均存在一定的误提现象。未来应加强信息提取技术、多源遥感数据在植被反演中的应用研究,以解决上述问题。

3.土壤监测方法

土壤是由多种物理化学特性不同的物质的组成的混合体,例如有机质、重金属、水、其他矿物质等。各种物质均有发射、反射、吸收光谱的特性,都会对土壤光谱特征产生影响,同时植被覆盖也对土壤光谱的监测有较大影响,因此对于通过土壤光谱数据直接监测土壤重金属含量的研究,尚处于探索阶段。土壤监测方法的原理是,利用光谱分析方法室内测定土壤发射光谱数据,经线性回归分析或指数回归分析、标准化比值计算、特征光谱宽化处理后,利用回归分析方法建立重金属元素含量与发射率变量之间的土壤重金属反演模型,定量反演出矿区土壤重金属含量[19-23]。此类方法适用于植被覆盖率较低的地区。ThomasKemper等(1998年)在西班牙Aznalcóllar尾矿库溃坝事件土壤重金属污染监测中,基于多元线性回归分析(MLR)和人工神经网络(ANN)方法分别通过化学分析、特征光谱--近红外反射光谱(0.35−0.35μm)手段监测土壤重金属含量,两种手段对As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六种元素监测有较高的相似度。为相似矿区环境的监测提供了较好的借鉴意义[13]。李淑敏等(2010年)以北京为研究区,研究土壤中8种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg)的含量与热红外发射率的关系,分析了土壤重金属的特征光谱,并模拟预测了重金属含量的回归模型,为基于遥感光谱的土壤重金属含量监测奠定了基础[24]。宋练等(2014年)以重庆市万盛采矿区为研究区,通过光谱特征物质之间的自相关性来分析土壤中光谱特征物质,在回归分析的基础上建立As、Cd、Zn重金属含量的遥感定量反演模型,监测三种重金属含量,结果表明土壤在近红外波段和可见光波段的反射值比值与土壤中As、Cd、Zn含量存在较好相关性[25]。部分研究对波段选择和光谱分辨率的重要性认识不高,影响了重金属元素光谱信息识别、重金属污染预测精度;土壤中绝大部分重金属,如铅、锌、铬、砷等在可见光—近红外波段区间的光谱特征较弱,易被植被、土壤波谱信息掩盖,对直接利用土壤重金属光谱特征来提取污染信息带来了难度。研究发现,铁氧化物的波谱特征较明显,今后需加强土壤中重金属与铁氧化物相关性的研究,以提高污染信息提取的准确性。

4.未来展望

近年来,遥感技术用于矿区土壤重金属评价取得了一定进展,今后要在以下几个方面寻求突破:

(1)研究遥感信息提取新技术新方法。地物波谱特性易受土壤成分、大气效应、植被等环境噪音的影响,需进一步加强波谱信息提取技术的研究,以提高遥感信息提取的准确性。

(2)加强田间光谱测量研究。目前对土壤重金属监测仅局限于实验室级别的光谱监测,需要进一步探讨其他因素对重金属吸附的影响以建立准确的土壤重金属含量光谱估算模型,并进行大量而精确的实验室与田间的光谱测量工作。

(3)由定性监测向定量监测转变。遥感技术在矿区土壤重金属污染评价方面的研究大多是定性或半定量评价,尚达不到定量评价。需在遥感反演土壤污染信息模型与理论方法、土壤重金属含量与光谱变量的相关关系等方面加强研究,以接近或达到定量评价污染的水平,进而利用遥感技术评价大面积土壤污染及修复。

(4)研制高性能的卫星,提高遥感信息获取能力。作为中国16个重大科技专项(2006年~2020年)之一的高分辨率对地观测系统已进入全面建设阶段,其中2014年8月发射升空的高分二号卫星空间分辨优于1m,这必将改变遥感数据普遍采用国外遥感数据(SPOT、Landsat、QuickBrid等)的局面。

参考文献:

[1]贾志强.甘肃省白银市矿山环境遥感调查与评价研究[D].桂林:桂林工学院,2009.

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[4]张甘霖,赵玉国,杨金玲,等.城市土壤的环境问题及其研究进展[J].土壤学报,2006,44(55):925-933.

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[8]甘甫平,刘圣伟,等.德兴铜矿矿山污染高光谱遥感直接识别研究[J].地球科学—中国地质大学学报,2004,29(1):119-126.

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篇4

关键词:遥感数据 计算机分类 土地调查

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)05-0000-00

遥感数据计算机分类技术,作为新型动态变化信息采集手段,其在土地调查工作中的运用有助于精准调查结果。因而当前土地调查人员在实际工作开展过程中应着重提高对其的重视程度,并强调对其的合理化应用,由此营造良好的土地调查空间,达到最佳的土地调查状态。以下就是对遥感数据计算机分类在土地调查中应用的详细阐述。

1遥感数据计算机分类的应用需求

就当前的现状来看,遥感数据计算机分类应用的需求主要体现在以下几个方面:第一,在遥感数据计算机分类功能应用过程中,要求相关工作人员应注重将ETM影像作为基准对MSS影像进行预处理,同时注重在预处理环节开展过程中设定约50个控制点,继而由此确保校正行为的精准性,且将校正误差值控制在4个像元左右,满足土地调查数据获取需求;第二,在遥感数据计算机分类功能应用过程中相关技术人员应注重坚守建立训练区评价训练区初步分类图设定检测分类结果的影像数据分类步骤,由此满足土地调查技术应用条件。

2遥感数据计算机分类在土地调查中的具体应用

2.1计算机预处理处理技术

表1为土地利用类型图件精度要求,为此,为了满足土地利用条件,应注重运用计算机预处理技术,即首先对遥感影像进行辐射校正,其次进行几何校正,并选定K1、K2为所判定指标,继而设定公式

K1=Xij/Xi+×100%

K2=Xij/Xi+1×100%

且以随机抽样的方法获取15种土地类型,呈现600个图斑,且建立矩阵误差,最终判定精度>91%的高分辨率卫星图可应用于土地调查工作中,满足土地调查工作需求。

2.2计算机特征参数获取技术

在MSS数据分类程序开展过程中均值、方差、相关系数等参数的获取对其起着至关重要的影响作用。例如,在咸宁窗口分类特征提取中,对子窗口、样取进行了选定,同时判定1978.10.16和1979.6.16为MSS直观图数据象元,由此展开数据分析行为,并针对谱聚群现象、自然可分性进行观察,同时选定8个子样区,同时确保子样区所占比例为60×60像元,继而按土地类型将麻地、茶园、树林、水田、竹林编号分别设定为1、2、3、4、5,并保障了地物名称与标号等间的一致性,最终将其以曲线的形式呈现出来,且利用MSS、辐射测量值间对应公式:y=mx+b,其中y、m、b分别为辐射度、最大辐射能、最小辐射能,由此实现对1978.10.16和1979.6.16象元信息的矫正处理,且获取相关特性关系,达到最佳的动态信息获取状态。

2.3计算机神经网络分类技术

计算机神经网络分类技术即应首先建立分类模型,即:

并在模型建构过程中设定分类类别为A=1,2,3,……n,P(x\k)为K中所观测的条件概率,由此获取列分类信息。其次,为了满足计算网络误差分类条件,应注重设定样本分类目标,同时建构权矩阵,且将像元R、G、B输入到计算机网络影响环境下,计算各类型概率值,最终就此确定土地类型。

另外,在土地直方图观测过程中亦应注重设定概率计算公式:

同时,将公式:应用于计算机影像灰度次数分析中,最终将影像信息直观的呈现出来。

在土地调查工作开展过程中为了精准化调查数据,要求作业人员在土地数据更新过程中应注重利用计算机像片比例尺缩放功能,将本地土地更新数据精准的清绘出来,且准确表示土地位置。同时,在影像调绘过程中应注重遵从1:10000调绘比例,同时确保调绘偏移量与图面相比,高于其0.2mm,由此达到计算机清绘目的。此外,在计算机零星地物清绘中,应将人工编制的草图,以图形数据化输入、数值处理、线条光滑连接置入计算机平台,最终通过外部设备将人工草图内容快速输出供调查人员参考。

3结语

综上可知,当前土地调查工作在开展过程中仍然存在着调查数据不精准等问题,影响到了整体工作效率,并就此限制了土地的高效实用。因而在此基础上,为了达到良好的土地数据调查状态,且就此满足土地类型划分需求,要求相关技术人员在实际工作开展过程中应注重将遥感数据计算机分类应用于土地调查动态变化信息获取、特征参数的获取等领域中,由此提升整体土地调查效果,达到高效的土地调查作业状态。

参考文献

[1]屈芳青,唐光金.土地资源调查中遥感影像的分类及识别技术的应用研究[J].科技视界,2014,32(15):283-284.

篇5

关键词:遥感技术;国土资源管理;土地资源调查;矿产资源监测调查

中图分类号:S-1 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-09-0061-2

0 引言

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,对土地利用情况、土地执法、土地变更等问题进行深入调查,在国土资源管理问题方面发挥出巨大的作用,随着科学技术的发展和遥感技术的深入运用,遥感技术已经能够应用到土地资源调查评价领域,并具有十分广阔的应用前景。

1 遥感技术在国土资源管理中的应用现状

遥感技术最初一般应用于遥感地质填图,随着技术的发展,其应用领域逐渐拓展到地质环境调监测、矿产资源开发以及地质灾害预警等众多领域,尤其是在国土资源管理中的应用,已经开始处在无法替代的地位,有效地为国土资源的管理规划、矿产秩序管理和有效利用、地质灾害防治和矿产勘察提供了强大的技术动力。

1.1 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朝着标准化、规模化的方向发展。而随着科学技术的发展,各级政府也逐渐开始顺应形势,颁布了《土地利用现状调查技术规程》《土地利用动态遥感监测规程》《SPOT2.5m数字正射影像图制作技术规定》等标准规程,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,开展了高分辨率遥感影像数据处理、土地利用信息自动提取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方法和技术路线,使遥感技术得到了广泛的应用和发展。

1.2 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时,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。

除此之外,在2008年汶川大地震中,遥感影像技术也被利用于有效提取并分析活动性线性构造及环形构造信息,从而获取汶川地区地面断裂、冒沙和位移等各种地貌的直观画面和直观情况分析,从构造规模、地质活动程度等各个方面有效分析出余震发生的种种情况及其危害程度,评估灾害造成的损失情况,并且《汶川地震灾害地图集》的出版,也是以遥感技术所获得的各项资料为依据而制作的。此外,通过对不同时间遥感资料进行对比,可以了解容易发生震后滑坡、泥石流等地质不稳定的地区,帮助进行相应的预测和分析,充分地了解已发生各种地质灾害地区地质的破坏程度,做好防震救灾工作。

1.3 在矿产资源调查、开发利用监测中遥感技术的应用

高光谱遥感一般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。

2 遥感技术应用中存在的种种问题

2.1 数据资源不够丰富

多时相、高分辨率的遥感信息资源在国土资源管理工作当中显得尤其重要,虽然它已经在各方面有很大的提高,但是,由于科技和资金等问题的限制,高质量、高水平的遥感数据的卫星源却很少。在国内现在虽然有“遥感三号”、“遥感四号”等能够有效用于国土资源的管理工作,但这些卫星分辨率具有相对较低、成像周期长等缺点,所以不能完全满足国土资源管理工作的各类需求。因此,我国一般从国外购买相应的遥感数据和遥感资料,因此,高质量遥感数据资源十分珍贵,我国自主获取高质量、高水平的遥感影像数据源的各种手段还有待进一步拓展和提升,才能获得更好的遥感资料。

2.2 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

目前,遥感技术能够对中分辨率遥感数据进行十分成熟的科学研究。而目前土地利用遥感监测必须在充分满足管理和生产需要的前提下进行,但目前基于纹理的分类和信息提取技术仍然不能满足要求,高分辨率遥感影像的信息自动化水平不高。

3 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。

3.1 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。

3.2 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。

3.3 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 结语

在利用国土资源遥感的发展方向就是要做好调查与分析研究的结合、遥感技术与常规方法的结合,才能取得更好的效果。随着地理信息系统的广泛运用和计算机技术的日益推广,在国土资源管理工作中有效利用遥感技术不仅有着很强的可行性,而且也有着很强的实践性,这在很大程度上一定会为国土资源管理带来革命性的进步。

参考文献

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[2] 丁建华,肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用[J].地球物理学进展,2006,(02).

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[4] 王文卿.遥感技术在国土资源管理中的应用现状及前景[J].测绘通报,2009,(6).

篇6

关键词:找矿突破战略行动 遥感技术 应用及发展方向

遥感(Remote Sensing)即遥远的感知。从字面上理解,就是远距离不接触“物体”而获得其信息。是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用科学。由于遥感技术的发展,人类开始从多维和宏观的角度去认识世界。

1、“找矿突破战略行动”

提高矿产资源对经济社会发展的保障能力,科学发展,一直是国土资源部的重点工作,也是当前一项紧迫的任务。随着我国工业化、城镇化进程的加快和经济社会的不断发展,矿产资源匮乏的态势在我国愈发显现。在45种主要矿产中有11种国民经济支柱性矿产出现严重短缺趋势,其中石油、铁矿石、铜、钾的对外依存度已超过50%,如不加强地质勘查和加快转变经济发展方式,矿产资源对经济发展的支撑力和承载力将面临很大挑战,成为制约经济可持续发展的关键因素。面对严峻的现实,探索创新地质找矿新机制、实现地质找矿新突破迫在眉睫。

2011年,国务院常务会议讨论通过了《找矿突破战略行动纲要(2011-2020年)》。提出要加强基础地质调查与研究;推进重点成矿区带基础地质调查和综合研究,查明资源潜力和勘探开发前景;加快重点成矿区带的矿产远景调查,寻找新的找矿靶区;加强重要矿产勘查;加强主要含油气盆地的地质勘查和老油气区的新领域深度挖潜;勘查开发以页岩气、煤层气为重点的非常规油气资源;开展老矿山深部和接替资源勘查,延长矿山服务年限。国土资源部提出了阶段目标,即3年实现地质找矿重大进展,5年实现找矿重大突破,8到10年重塑矿产勘查开发格局。这意味着新一轮地质找矿热潮将蓬勃掀起。

2、遥感技术在“找矿突破战略行动”中的应用

目前,我国已进入到找盲矿、隐伏矿的阶段,找矿难度日益增大,常规的矿产勘查方法、手段已不能适应形势发展的要求,在“找矿突破战略行动”中迫切需要新技术、新方法。

(1)随着航天技术和计算机技术的飞速发展,量化遥感异常在区域找矿预测、矿产资源潜力评价中的应用越来越广泛,开启了遥感找矿应用的新时代。在当前的技术条件下,人们利用人机交互解译手段和遥感图像处理方法,可以从遥感数据中提取遥感地质构造信息、侵入体信息以及蚀变遥感异常等找矿信息,进行遥感地质解译和判别,建立遥感找矿地质标志、遥感蚀变信息标志和矿床改造信息标志。地质工作者不仅利用遥感图像进行地质构造、地质体、地层岩性的目视解译,结合数理统计方法间接获取找矿信息,而且还利用遥感数据进行矿化蚀变信息半定量一定量分析,借助GIS技术实现遥感异常信息与地质、物探、化探等异常信息的叠加分析,优化找矿异常信息。遥感找矿信息可以直接指导找矿和找矿靶区预测。

(2)我国立体勘查技术体系逐步建立,在遥感技术方法和仪器研发及应用方面取得显著进步,突破了多项遥感地质调查关键技术,在成像(高)光谱、干涉雷达和高精度航空定向定位等技术等领域达到世界先进水平,初步形成了一些专业技术标准,研发了多台/套地面光谱仪,开发了具有全部自主知识产权的便携式近红外光谱(矿物)分析仪等遥感应用系统,在基础地质、矿产勘查、地质调查中发挥了重大作用。

(3)近年来,以遥感技术为依托的计算机多元信息地质系统发展迅速,预测出一大批有价值的成矿靶区,取得了较好的找矿效果,改变了过去单纯依靠地质划圈圈、钻机打孔的找矿路子,由注重勘查变为注重分析,代表着地质调查技术发展的潮流和发展方向。

在多元信息地质系统综合运用技术中,遥感起着特殊重要的作用,即:

作为信息源,遥感图像含有地质矿产信息,并且,由于它的宏观和综合信息特征,使之成为联系地质、物探、化探信息的中介和桥梁,起到了穿针引线的作用。

遥感的数字化特征,使它一诞生就与计算机技术紧密联系在一起。事实上,近几年正是由于遥感和GIS集成技术的发展,才促使地质、物探、化探、遥感多元信息分析技术的迅速发展。遥感在其中起到了助推器的作用。

由于遥感的技术特点,常常被安排在找矿工作前期,用以解决宏观地质矿产信息问题,而后,在遥感矿产地质信息指导下,有目的地安排物化探、地质工作。遥感起到了尖兵的作用。

3、遥感技术的发展方向

与发达国家相比,我国遥感地质勘查技术仍存在明显不足。目前,重引进、轻消化、吸收和自主开发的情况比较普遍;仪器开发的集成度还不够高,智能化、系列化不够强;软件和硬件开发还缺少人性化设计。对此,我们应全力攻关,争取在较短的时间内解决这些问题。为更好地服务“找矿突破战略行动”,遥感技术应进一步瞄准国际前缘,从满足国家矿产资源和能源探测、地质环境灾害监测等需要出发,进行遥感新技术的研发和攻关。重点研发和攻关适于地质填图、发展能够进行深部找矿的遥感技术,推进地质找矿突破。

要充分发挥遥感高科技对地质找矿的引领和支撑作用,实现遥感与传统地学信息和现代信息技术的结合,在遥感常用方法上下功夫,包括进一步加强基础遥感理论、高光谱遥感卫星应用,干涉雷达,航空遥感系统,遥感矿化信息定量化提取、国产卫星系统建设等方面的方法试验和应用研究,初步形成全波段、多类型遥感数据获取能力;研制适于地质找矿和地质填图的机载高光谱传感器,开发航空热红外测量系统;发展能够进行深部找矿的遥感技术,如雷达技术、X光技术和伽玛射线探测技术等。

参考文献

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关键词: 耕地; 人工建筑; 阈值; 图像分割

中图分类号: TN964?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)06?0105?03

Research on automatic segmentation of agricultural land and artificial buildings in remote sensing image

WANG Min?yan1, ZHAO Kun2

(1. Commission for Discipline Inspection and Supervision Bureau of Jining, Jining 272045, China;

2. The 27th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Zhengzhou 450047, China)

Abstract: An image processing algorithm which can automatically divide up agricultural fields and artificial buildings in remote sensing images from satellite or aerial photo is proposed. With the technologies of image area synthesis, filtering, histogram statistics and background segmentation, the artificial buildings and roads in large?scale agricultural lands can be segmented by the algorithm, and the area calculation can be realized. Some solutions and test results are given in this paper. It is significant for this algorithm to improve the automation statistic level of agricultural land.

Keywords: agricultural field; artificial building; threshold; image segmentation

0 引 言

作为人口大国,农林业对我国家安全和社会稳定有重要意义,随着经济的高速发展,乡镇及城市建设对土地需求日趋增长,合理有效地使用土地资源,监控土地实际使用情况是国家研究的重要课题。随着现代航天技术、航空技术、探测器技术高速发展,国家投入大量卫星、飞机及无人机进行耕地普查,新技术的广泛应用给农业用地统计、普查、灾害预警带来革命性发展,提供了丰富的数据资源。但社会各界对农业统计信息的需求越来越大,对统计质量要求越来越高,按照传统的方法,仅仅依靠手工作业是远远不能适应实际海量数据筛选需要的。本文提出一种可在卫星或航拍遥感图像中自动分割农用田地与人工建筑的图像处理算法,该算法使用图像区域合成、滤波、灰度统计、背景分割等处理技术,可实现农用田地中疑似建筑及道路进行分割,并给出面积的估算。为后续土地和人工建筑确认标注提供预先提示。

1 遥感图像预处理

遥感图像在形成、传输、记录过程中,成像系统、传输介质和记录设备都会引起图像质量的下降[1?2],典型表现为图像模糊、失真、有噪声等。图像预处理的目的就是尽可能恢复退化图像的本来面目。引起图像退化的因素很多,图像预处理将根据退化的原因,建立相应的数学模型,并沿着图像降质的逆过程恢复原图像。

农用土地遥感图像所关注的信息大部分集中在低频和中频段,为了有效抑制图像的噪声并尽可能多的保留有用的信息,采用均值滤波、中值滤波、低通滤波、匹配滤波等多种滤波器相结合,综合线形滤波器和非线形滤波器的优点,研究具有实时特性的滤波网络,最大程度滤除噪声,提高图像的信噪比,减少图像的失真[3?4]。

原始图像中各点的灰度值f(x,y)用该点邻域的灰度平均值代替,以抑制具有突变性质的噪声点。设g(x,y)为处理后的灰度值,则该方法可表示为:

[g(x,y)=1MN(m,n)∈S(x,y)f(m,n)] (1)

式中:[S(x,y)]为[(x,y)]的邻域;m,n为[S(x,y)]中的像素数。

图像的预处理在空域中进行,也可在频域中进行,将一维信号低通滤波器在二维图像中应用,图像经过二维傅里叶变换后,噪声频谱位于空间频率较高的区域,而图像中关键信息处于空间频率较低的区域,从而实现对高频分量的预制[5]。

转移函数为:

[H(x,y)=11+[D(x,y)D0]2n] (2)

式中:[D0]为截止频率;[n]为阶数。

2 遥感图像分割与处理

严格意义上的图像分割是指每一个物体都能和它的背景区分开来而成为一个独立完整的区域,人的视觉就包括这个过程。但是,在实际应用中这是很困难的,因为图像分割没有统一的判别标准,也没有通用的分割方法,一般来说,只要能把感兴趣的部分从背景中分割出来就可以接受[6]。对遥感图像进行分割就是把图像中不同于农业用地的人工建筑或道路等具有特殊意义的区域分割开来,这些区域本身并不相关,但每一个区域都不同于农业用地[7?8]。

2.1 大面积耕地直方图分析

由于大面积农用耕地的主背景的分布相对均匀,从图像的直方图分析明显存在单峰(背景),如果有道路或人工建筑,则直方图中将存在背景峰之外的多个。

<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\05t1.tif>

图1 大面积农用田地图及直方图

2.2 基于大面积耕地背景的分割阈值提取

[H(x)]为图像直方图分布,则图像的平均灰度为[9?10]:

[hx=x・hxhx] (3)

图像的灰度分布误差为:

[σ=h(x)-h(x)?x2h(x)] (4)

将[h(x)]-ks作为图像分割的第一个阈值,[h(x)]+ks作为图像分割的第二个阈值。将灰度在[[h(x)]-ks,[h(x)]+ks]内的像素判为背景,其他灰度图像像素判为目标,则就可以将目标从背景中“分割”出来。如图2,图3为原始图像及经过预处理后的图像,应用式(4)求解出[σ]及分割门限,经二值化后分割图像如图4所示。

<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\05t2.tif>

图2 原始图像

<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\05t3.tif>

图3 图像预处理

<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\05t4.tif>

图4 图像分割

根据分割出的图像可对目标像素面积的统计,采用投影方法,可获得图像不同列中非农用地的像素数,如图5所示,通过累加计算可获得设定区域非农用地占用比例,从而获得实际农用地面积。

2.3 应用

通过对遥感图像处理,可对耕地或建筑面积进行估算、统计,对疑似建筑物、道路进行标注,提高农业用地统计自动化水平,并提高土地管理部门、农业部门、农业统计部门及其他有关部门在技术手段和行政管理方面的优势,采用先进的遥感技术、全面统计和抽样调查等各种方法,对耕地及其他农业用地的数量进行全面的监测和管理,及时对不利于耕地和其他农业用地保护及使用的情况进行处理和纠正。

<E:\王芳\现代电子技术201506\现代电子技术15年38卷第6期\Image\05t5.tif>

图5 目标面积统计

3 结 语

本文根据大面积农用地统计需求,结合其图像特性,提出一种大面积耕地背景的耕地及人工建筑分割方法,可以有效提高耕地统计自动化水平,并辅助监测农用耕地占用情况。

参考文献

[1] 章孝灿,黄智才,赵元洪.遥感数字图像处理[M].杭州:浙江大学出版社,1997.

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篇8

关键词:绘测;遥感技术;应用

中图分类号:P2文献标识码: A

地球环境的改变以及国际竞争的加剧要求人类进一步发掘自然资源,开发太空资源,遥感技术由此产生并发展。遥感技术以航拍为雏形,它可以完整迅速地确定空间内资源的分布。测绘工作,特别是基础测绘,在国民经济和社会发展中占据重要位置,有利于深化可持续发展的战略。测绘工作中遥感技术的使用使地图的制造更加快捷方便高效,满足社会多方面需求。

一、遥感技术的工作原理

遥远感知缩写即为遥感,它是指不用接触、远距离的测量识别技术。经过不断地科学探究以及实验操作,人们终于发现电磁波的存在。任何物体都在不断地吸取、发射信息和能量,电磁波是其中的形式之一。研究发现每一种物体的电磁波具有独特的特点。因此,根据物体反射以及发射的电磁波得到物体的信息,就可以实现非接触、远距离探测识别物体,这就是遥感技术的工作原理。遥感技术的使用离不开遥感平台。遥感平台,如飞机、气球、人造地球卫星、载人航天器等,用来安全平稳地装载传感器。地面实验中,一些简单的遥感平台,如三脚架等也会被用到。根据用途的差异以及波段范围的差异,不同种类的传感器纷纷出现,用来探测收取在可见光、红外线以及微波范围内的电磁辐射。传感器在接收这些电磁辐射后将其进行有规律地更换,还原原始样貌。地面站成功收到原始图像后,还需对其进行一连串的繁琐处理之后才能被用户应用。

二、绘测工作中遥感技术的应用

(一)GPS定位技术

伴随科技的快速发展,遥感技术不断进步,逐渐成熟。遥感技术在地籍测绘中的应用,如遥感技术与地理信息系统结合、GPS定位技术等,为地籍测绘工作做出了卓越的贡献。目前最常用且具有一定名气的GPS定位导航系统,在地籍测绘中也占据重要的位置,它可以遥感测绘地质情况同时还可以用来进行不同项目的摄影测量。测绘工作中,首先设置大地参考点,然后使用装载在无人机上的GPS 设备测量波相位差分。使用这种方式得出的测量结果十分具有精确性,在一定测量工作范围内可以将精度控制在±3~5cm之内,足以应对当前的空中三角测量。装载在卫星上的GPS设备精确度也十分可观,例如美国的Landsat一5,精度可以达9~~lOm(垂直方向定位精度)。目前,GPS定位技术在建筑测绘以及航空遥感测量中都有应用,未来GPS定为技术的应用会更加广泛,随着科技的不断发展,GPS技术也会更加成熟,呈现更加开阔的前景。

(二)双频GPS技术

当前,GPS测量技术已逐渐深入到各种时变系统的遥控测绘中。依据不同监测对象的不同特性,有周期性重复测量、固定连续GPS测站阵列和实施动态监测等三种不同的操作和监测模式。实时动态监测是桥梁变形监测中重点使用模式。实时动态监测模式采样十分密集频繁,比如1秒钟乃至更短时间内就要进行一次采样,同时还需计算出每个历元的位置。在此主要阐述一种计算GPS单历元的方法,也就是双频P码伪距法,或高密度C/A码法。这种算法是根据双频P码伪距或者单历元数目,首先明确宽波的模糊度,然后再明确L1,L2模糊度的动态定位。由于这种方法并没有特别设定初始坐标的精度,只需要单点定位的数据即可,它能够适用于高动态的状况。

站星双差宽波整周模糊度初值可以根据以下公式导出:

这个公式中双差用符号表示,NW 代表宽波LW的模糊度,f1,f2分别代表L1,L2的频率。办代表宽波LW的相位观测值,p1、p2则代表L1、L2的伪距 ,丑、五表示L1、L2的波长一宽波模糊度与电离层无关。公式里的系数项接近0.124,这个值比较小,对于缩小码观测误差十分有效,从而有较高的精确性。这样得出的宽波模糊度也不受基线长度的影响。短基线定位和长基线定位中可以广泛使用这种方法,在明确L1和L2模糊度中也有极大的应用。最小二乘是搜索计算的原则,根据上述的模糊度空间,固定解平差所有模糊度聚合的向量,得出与每个模糊度向量相对的残差平方和PV与坐标,其中残差平方和最小的坐标就是最优坐标。之后还需要检验Ratio值。Ratio值超过某一阈值时,即已实现成功解算。接下来根据解算的结果算出L1和L2频率的整周模糊度。还要最小二乘解算L1和L2 频率的观测值才能得出最终坐标。

三、遥感技术反应的新信息

地质灾害是一种特别的恶性地质情况,它对人类生命健康有极大威胁,是地质测绘中极其重要的组成部分。由于这些地质灾害,如滑坡、泥石流、崩塌等,在状态、颜色、影纹构造方面都与附近背景在遥感图像上的呈现有一些差异,所以可以从遥感图像上判断定位这些地质灾害的范围、形态以及出现的特点。故此,只要对这些遥感图像研究解析,才可以对图像所对应的地表范围已发生地质灾害的具置和潜在地质灾害位置综合审查,了解地质灾害的大小、成因、孕育特征、发展走向等方面。然后根据这些研究成果,划分地质灾害区域,评估其灾害潜在指数,从而减少甚至杜绝地质灾害隐患。

结束语

随着不同专业科目的联系日益紧密,相互渗透,相互跨越,测绘科学不断吸取其他学科成果,各个学科间的整合发展为测绘科学开创了新的格局。虽然遥感技术在地质测绘工作中应用广泛且反响甚好,但遥感技术仍然没有为人们所熟知,导致遥感技术没有得到充分的发挥。遥感信息源信息源耗费较高,导致遥感技术在宏观调查中有较好的发挥,在微观方面却受到一定限制。这些迫待解决的问题对于遥感技术的发展和进步十分重要,值得进一步探究,从而增加遥感技术的普及程度。

参考文献:

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[3]张志伟,郑小楠,孟祥勉.遥感测绘技术在测绘工作中的应用研究[J].大科技,2014,(13)

篇9

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:

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关键词:现代测绘;技术;土地测绘

中图分类号:P217 文献标识码:A

1土地调查的工作流程

1.1调查土地现状的技术

调查土地现状要先进行现场勘探、修测和平面测量,得到测量数据之后进行图片编辑,并研究建筑现状,构建地籍管理信息并完善流程规定。土地现状测量是根据1:500比例来调查城镇地籍情况,并修测、补测不断变化中的土地。全过程测绘采取全站仪的解析法,并将测点的位置标在草图中。用相关软件将信息传输进电脑内,编辑时采用电脑绘图的软件。调查过程中利用网络技术和数据库技术构建完整全面的土地调查体系。

1.2分析土地现状的技术

以分析和评价的方式,将城镇地籍的基础数据技术和调查结果相结合,实现有目的的空间汇总、统计与分析。及时发现土地利用现状的结构、数量、强度等空间规律,并做好潜力分析,提供定量、定性的依据和基础。以这类方式获得调查技术路线,并根据统计学技术来分析未开发土地的空间分布和数据分布情况。评价未开发土地时,要从土地利用率、利用强度和利用结构上进行评价。单位面积土地开发利用程度即土地利用强度,这是与其他区域比较后的结果。它有着时间可量性,也有空间可比性。

1.3分析土地潜力的技术

在调查土地现状和分析土地现状之后,要综合分析土地潜力。未开发的土地潜力,需采取综合指标和单指标评价方法,调查土地功能和适宜程度,并采取测绘技术获得高精度结果。为以多角度反映土地实际功能,需对未开发土地做好功能分区,并采用电子技术展现土地潜力。

2现代测绘技术的应用效果

2.1地理信息系统GIS的应用

地理信息系统GIS属于独特性的空间信息系统。GIS需要计算机系统支持,采集、分析、存储和描绘地球空间的地理数据。一般而言,计算机技术构建出地理数据库,并把地理环境中地理空间分布和属性数据做好数据存储、分析和处理,构建出有效化的数据管理系统。综合分析多种要素后,便能快速方便的获得需要的信息,来满足不同科学研究和应用需要。GIS可利用数字和图形方式表现出结果。目前,土地调查过程中,需要地理信息系统处理空间数据。地理信息系统会沿着规范化和标准化方向发展。

地理信息系统获得的测绘基础数据较为可靠详尽,准确度也较高。在土地调查中采用地理信息系统能够提高城市规划科学性。计算机具有较强的逻辑判断和高速运算功能,短时间能够增加规划设计的合理性。同时,计算机能够生成许多规划用图、报告和表格,采用数据库又能更新程序信息。故此,实现城市动态设计和动态监控成为了可能。对GIS加大使用力度,城市规划人员和测绘人员的协作能力会有所提高,而且能够统一信息使用获取的方式。

2.2全球定位系统GRS的应用

采用GRS技术进行土地测绘,减少了常规地籍控制上工作点选择的局限性,GPS网的精度影响也较小。GPS技术具有全天候、精度高和速度快的优点,能够广泛应用在省市城镇的土地控制测量内。土地测量要做好全区控制测量,是测绘土地数据和图件基础。GPS技术可根据测区的先后次序和范围将网点密度分为加密网和基本网。加密网密度等同于5级的导线和小三角网,中小城镇土地控制要考虑城市远期需要和长远规划,应当布设四等网。城镇地区的界址点有着较大的密度,因此要控制好点密度,增大测定的界址点。GPS网要加密图根导线从图根点获得界址点。相比较而言,GPS网比常规网边长变化大,而且结合长短边较为灵活。各级网要根据需要进行分期布设,或者一次混合布设获得需要密度。

GPS技术以三维坐标使得土地调查具有空间数据,获得空间定位。近年来,GPS技术结合了掌上电脑,方便了土地野外调查工作。GPS和数码科技的摄像头彼此结合,将数据传输到掌上电脑上,能够实现地形测量变更。土地测绘中有些变更地区的地域情况不明显、形状不规则,通过数码摄像头取代人工绘图,能够拍摄野外环境,减少了人工量。GPS技术和掌上电脑的结合还能减少野外工作的时间,实现数据存储和连续工作的目的,实现土地图形的快速更新,提高了土地调查结果准确性。

2.3遥感技术RS的应用

遥感技术以飞机、人造卫星和其他飞行器来收集地面目标反射的电磁辐射,来确定地球资源和环境。目前,我国 土地调查中广泛应用遥感技术。遥感技术对重点城市土地勘测有着积极有效的作用。利用遥感技术能够监测到城市的耕地情况,有效管理好土地资源。测绘人员用遥感技术获得的影像图和地形图,对比土地现状图,补充和修正数据内容,实现数据更新效果。

土地管理具有高精度、连续性和综合性,遥感技术关键部分是监测精度。有时土地状况会不断变化,为获得精度需要,测绘人员要结合土地利用图进行对比,把城市人文、生态指标都纳入土地测绘资料。如果要求的精度较高,则需要GPS高分辨卫星影像补充。遥感技术应用在土地测绘上最重要的是提取变化信息,以固定土地资料和时段内产生的变化相关量来提取变化信息,再进行时间差计算,得出土地变化规律,可为日后整体规划提供参考。在遥感制图时,遥感器所处地区不同,获得的图像信息各不一样,成图精度比例尺也不同。遥感专题制图时要结合研究用途、成图比例和精度,达到经济和实用的效果。在显示制图对象动态变化情况时,需选择短期分辨率遥感信息源。而这需要气象卫星图像。

2.43S集成技术应用

3S集成技术是将GIS、GPS、RS技术有机的相结合,形成一种新型测绘技术。使用3S技术能够全方位的实现存储管理、对地观测、分析模拟和信息处理。3S集成技术中,GIS负责处理、存储、管理和分析数据;GPS负责快速、实时提供传感器、运载平台位置;RS负责实时准确的提供环境和地域信息,及时找到土地表面变化情况。随着科技的进步和发展,我国3S技术逐渐成熟。该技术有着良好的土地调查作用,并体现出新发展前景。以高分辨率的遥感技术获得影响资料,和土地调查更新技术进行叠加和汇总,以专业软件分析,获得准确的数据结果和变换范围。3S集成技术运用解决了调查工作效率低、工作量大、精度低问题,并加快了土地调查的效率和速度,在实际应用上已经较为成熟。

3结语

在土地调查过程中,采取现代测绘方法具有积极作用。现代测绘方法能够改进传统测绘的低精度、低效率等缺点,达到灵活性、准确性测量。现代测绘方法有地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS,能够分析土地类型、现状与分布,以及时数据解决实际问题,达到保护耕地、合理利用土地资源和可持续发展作用。

参考文献:

[1] 黄伟佳,王立丰,卢志民.GPS技术在第二次土地调查中的应用研究[J]. 测绘与空间地理信息. 2009(05)