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【關鍵詞】遙感技術現(xiàn)狀趨勢商業(yè)化
眾所周知,近十年來全球空間對地觀測技術的發(fā)展和應用已經(jīng)表明,遙感技術是一項應用廣泛的高科技,是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要尺度?,F(xiàn)在不論是西方發(fā)達國家還是亞太地區(qū)的發(fā)展中國家,都十分重視發(fā)展這項技術,寄希望于衛(wèi)星遙感技術能夠給國家經(jīng)濟建設的飛躍提供強大的推動力和可靠的戰(zhàn)略決策依據(jù)。這種希望給衛(wèi)星遙感技術的發(fā)展帶來新的機遇。
一、遙感信息技術基礎
遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結(jié)目標進行探測和識別的技術。例如航空攝影就是一種遙感技術。人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功,大大推動了遙感技術的發(fā)展?,F(xiàn)代遙感技術主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環(huán)節(jié)。這是20世紀60年代興起的一種探測技術,是根據(jù)電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息,進行收集、處理,并最后成像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術。從上個世紀六十年代提出“遙感”這個詞,到1972年美國陸地衛(wèi)星計劃發(fā)射了第一顆對地觀測衛(wèi)星,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,遙感技術已經(jīng)廣泛地應用在軍事、國防、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、海洋、測繪、氣象、生態(tài)環(huán)境、水利、航天、地質(zhì)、礦產(chǎn)、考古、旅游等領域,影響了人類生活的方方面面,它為人類提供了從多維和宏觀角度去認識世界的新方法與新手段,遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況,其效率之高是以前各種技術無法企及的。
二、我國遙感技術的應用現(xiàn)狀
總體上說,遙感技術的應用已經(jīng)相當廣泛,應用深度也不斷加強。目前,在地學科學、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市規(guī)劃、土地利用、環(huán)境監(jiān)測、考古、野生動物保護、環(huán)境評價、牧場管理等各個領域均有不同程度的應用,遙感技術也已成為實現(xiàn)數(shù)字地球戰(zhàn)略思想的關鍵技術之一。
1.到目前為止,我國已經(jīng)成功發(fā)射了十六顆返回式衛(wèi)星,為資源、環(huán)境研究和國民經(jīng)濟建設提供了寶貴的空間圖像數(shù)據(jù),在我國國防建設中也起到了不可替代的作用。我國自行研制和發(fā)射了包括太陽和地球同步軌道在內(nèi)的六顆氣象衛(wèi)星。氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)已在氣象研究、天氣形勢分析和天氣預報中廣為使用,實現(xiàn)了業(yè)務化運行。一九九九年十月我國第一顆以陸地資源和環(huán)境為主要觀測目標的中巴地球資源衛(wèi)星發(fā)射成功,結(jié)束了我國沒有較高空間分辨率傳輸型資源衛(wèi)星的歷史,已在資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測方面實際應用,逐步發(fā)揮效益。我國還發(fā)射了第一顆海洋衛(wèi)星,為我國海洋環(huán)境和海洋資源的研究提供了及時可靠的數(shù)據(jù)。
2.我國先后建立了國家遙感中心、國家衛(wèi)星氣象中心、中國資源衛(wèi)星應用中心、衛(wèi)星海洋應用中心和中國遙感衛(wèi)星地面接收站等國家級遙感應用機構。同時,國務院各部委及省市地方紛紛建立了一百六十多個省市級遙感應用機構。這些遙感應用機構廣泛的開展氣象預報、國土普查、作物估產(chǎn)、森林調(diào)查、地質(zhì)找礦、海洋預報、環(huán)境保護、災害監(jiān)測、城市規(guī)劃和地圖測繪等遙感業(yè)務,并且與全球遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星和定位導航衛(wèi)星相配合,為國家經(jīng)濟建設和社會主義現(xiàn)代化提供多方面的信息服務。這也為迎接21世紀空間時代和信息社會的挑戰(zhàn),打下了堅實的基礎。
3.兩大系統(tǒng)建立完成。一是國家級基本資源與環(huán)境遙感動態(tài)信息服務體系的完成,標志著我國第一個資源環(huán)境領域的大型空間信息系統(tǒng),也是全球最大規(guī)模的一個空間信息系統(tǒng)的成功建立;二是國家級遙感、地理信息系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)的建立,使我國成為世界上少數(shù)具有國家級遙感信息服務體系的國家之一。我國遙感監(jiān)測的主要內(nèi)容為如下三方面,分別是對全國土地資源進行概查和詳查、對全國農(nóng)作物的長勢及其產(chǎn)量監(jiān)測和估產(chǎn)、對全國森林覆蓋率的統(tǒng)計調(diào)查。
三、遙感技術發(fā)展的作用及局限
遙感技術具有快速獲取信息以便正確、有效、高速地進行相關決策。比如,災害遙感技術能基于災害遙感數(shù)據(jù),更加客觀地、全面地評估受災前和受災期間的地面情況,為災害重建工作提供可靠的科學依據(jù)。遙感技術在快速掌握準確、全面、客觀、直觀的信息的基礎上具備以下作用:
1.在災害方面,遙感技術具有較強的預警、預測功能:對潛在災害,包括發(fā)生時間、范圍、規(guī)模等進行預測,為有效防災做準備;同時,遙感監(jiān)測技術具有實時監(jiān)測各種災害,特別是洪水、干旱、地震等重大災害發(fā)生情況;另外,災害遙感技術是災后重建工作的重要科學依據(jù),災害遙感技術準確的災情評估是災后重建最主要的依據(jù)之一。
2.遙感技術為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供科學的決策依據(jù)。中國目前經(jīng)濟發(fā)展和人口增長對國家資源環(huán)境的影響程度超過了歷史上的任何時期。對國土資源進行動態(tài)監(jiān)測是我國政府一貫重視的問題。
3.遙感技術可很好地輔助地質(zhì)礦產(chǎn)資源的調(diào)查。中國的礦產(chǎn)資源豐富,遙感技術的應用前景十分廣闊,遙感技術在區(qū)域地質(zhì)填圖方面的應用已比較成熟,并取得了很好的效果。
4.利用遙感技術可以進行農(nóng)作物估產(chǎn)和林業(yè)資源調(diào)查。我國是農(nóng)業(yè)大國,糧食問題是我國政府非常重視的問題。目前利用氣象衛(wèi)星進行農(nóng)作物估產(chǎn)的應用已得到了普及和深化,并形成了一種業(yè)務化的手段,估產(chǎn)對象也從冬小麥擴展到玉米、水稻等其他作物。
由于當前衛(wèi)星遙感技術本身的特點,因此遙感技術、不同的遙感衛(wèi)星在各方面的應用還存在著一些不足。
1.衛(wèi)星遙感現(xiàn)主要應用還集中在災后評估和應急反應,災害預測應用較少,而且因高分辨率數(shù)據(jù)獲取困難,提供的空間信息因比例尺不夠大,故僅能為宏觀救災和災情評估提供參考。
2.由于數(shù)據(jù)提供部門和業(yè)務使用部門聯(lián)系不夠緊密,限制了空間技術發(fā)揮應有作用的能力。
3.遙感技術主要應用于地表的自然災害的監(jiān)測、預警、預報和災害評估,對于由地表以下災害及地底驅(qū)動引發(fā)的災害無法有效地監(jiān)測、預警和預報。
四、遙感技術的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的進步,光譜信息成像化,雷達成像多極化,光學探測多向化,地學分析智能化,環(huán)境研究動態(tài)化以及資源研究定量化,大大提高了遙感技術的實時性和運行性,使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發(fā)展。
1.遙感影像獲取技術越來越先進。
(1)隨著高性能新型傳感器研制開發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術的總發(fā)展趨勢。遙感傳感器的改進和突破主要集中在成像雷達和光譜儀,高分辨率的遙感資料對地質(zhì)勘測和海洋陸地生物資源調(diào)查十分有效。
(2)雷達遙感具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力,在對地觀測領域有很大優(yōu)勢。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要,成為實現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測的主要技術,大大提高環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測能力。
(3)開發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術,定量估算和監(jiān)測陸地表面的能量交換和平衡過程,將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。
(4)由航天、航空和地面觀測臺站網(wǎng)絡等組成以地球為研究對象的綜合對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時域和全空間的數(shù)據(jù)能力,為地學研究、資源開發(fā)、環(huán)境保護以及區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學數(shù)據(jù)和信息服務。
2.遙感信息處理方法和模型越來越科學。
神經(jīng)網(wǎng)絡、小波、分形、認知模型、地學專家知識以及影像處理系統(tǒng)的集成等信息模型和技術,會大大提高多源遙感技術的融合、分類識別以及提取的精度和可靠性。統(tǒng)計分類、模糊技術、專家知識和神經(jīng)網(wǎng)絡分類有機結(jié)合構成一個復合的分類器,大大提高分類的精度和類數(shù)。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應用,是目前遙感技術的重要發(fā)展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)應用也有待進一步研究。
3.推動3S一體化發(fā)展。
計算機和空間技術的發(fā)展、信息共享的需要以及地球空間與生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的空間分布式和動態(tài)時序等特點,將推動3S一體化。全球定位系統(tǒng)為遙感對地觀測信息提供實時或準實時的定位信息和地面高程模型;遙感為地理信息系統(tǒng)提供自然環(huán)境信息,為地理現(xiàn)象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動態(tài)數(shù)據(jù);地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理提供輔助,用于圖像處理時的幾何配準和輻射訂正、選擇訓練區(qū)以及輔助關心區(qū)域等。在環(huán)境模擬分析中,遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可實現(xiàn)環(huán)境分析結(jié)果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實時或準實時獲取與處理系統(tǒng)。
4.遙感技術應用逐漸商業(yè)普及化。
任何一項高新技術,它能否形成產(chǎn)業(yè),或者它能否作為一種強大產(chǎn)業(yè)的必要組成部分,這是它能否長久生存發(fā)展下去的重要標志之一。一般說來,只有形成產(chǎn)業(yè)之后,有了雄厚的物質(zhì)條件,這項技術才得以持續(xù)發(fā)展。通常,在高新技術發(fā)展的初期,總是通過商業(yè)化活動來加速其產(chǎn)業(yè)的形成過程。
遙感技術的應用是極其廣泛的,包括凡是涉及地球科學的各門類的學科和技術種類,遙感技術都能為它們提供信息。這種廣泛性必然會使對遙感數(shù)據(jù)的需求用戶范圍變廣,因此除了社會公益型用戶外,還存在部分商業(yè)應用型用戶。雖然這些商業(yè)應用型用戶由于遙感衛(wèi)星正處于產(chǎn)業(yè)化初期,市場尚未形成規(guī)模的原因,目前數(shù)量較少,但隨著將來技術的進步,商業(yè)化的發(fā)展,這部分的用戶肯定會逐漸增多,最終成為用戶群體中的主要成員。
五、小結(jié)
遙感技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展和應用,尤其是近幾年的突飛猛進,已經(jīng)為其未來朝著商業(yè)化方向邁進奠定了堅強穩(wěn)固基礎――包括可靠的技術基礎以及廣闊的應用基礎。只要國家在政策方面給予大力支持,使商業(yè)化發(fā)展在經(jīng)營理念的指引下保證正確的方向,加上科技工作人員的勤奮努力使技術不斷創(chuàng)新,我們堅信今后遙感技術的發(fā)展步伐會加快,遙感技術的作用必將能充分發(fā)揮。
參考文獻
[1]趙英時.遙感應用分析原理與方法[M].北京:科學出版社,2003.
1攝影測量與遙感技術的作用
一方面,攝影測量與遙感技術推動了測繪技術的進步。現(xiàn)階段,我國數(shù)字柵格圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像等的建立,為攝影測量以及數(shù)據(jù)庫的多樣性做出了重要貢獻,為生產(chǎn)運用提供了技術支持,測繪技術也得到了進一步的發(fā)展。攝影測量與遙感技術的發(fā)展也推動了國家級別的地理信息數(shù)據(jù)庫的建立,為我國開展土地調(diào)查提供了便利。另一方面,攝影測量與遙感技術促進了空間數(shù)據(jù)獲取能力的提高。通過對自主知識產(chǎn)權的處理遙感數(shù)據(jù)平臺的研發(fā),我國國產(chǎn)衛(wèi)星遙感攝像地面處理系統(tǒng)不斷建立和完善,為我國獨立處理地理信息提供了先進的技術手段。隨著攝影測量與遙感技術的發(fā)展,獲取數(shù)據(jù)的能力不斷增強,對于資源勘查、氣象預測、環(huán)境減災能力的提高有著重要意義,對海洋現(xiàn)象、大氣成分以及自然災害的監(jiān)測也不斷完善。
2攝影測量與遙感技術發(fā)展現(xiàn)狀
2. 1攝影測量技術的發(fā)展現(xiàn)狀分析
現(xiàn)階段,攝影測量技術中輕小型低空遙感平臺得到了廣泛的應用。由于其方便、靈活性強、經(jīng)濟性強的特點,低空遙感平臺對航空遙感手段起到了很好的補充作用,其主要功能是對比例尺測圖進行放大,形成高精度的城市三維模型,為各種工程項目的建設提供地理信息依據(jù)。通過高分辨率的衛(wèi)星遙感影像技術的應用,多線陣推掃成像方式得到廣泛應用,立體模型的構造方式也不斷呈現(xiàn)出多樣化,極大地提高了攝影測量技術的精確度。隨著影像技術的不斷進步,航空數(shù)碼相機得到了推廣,大比例尺地理空間數(shù)據(jù)信息的獲取離不開該技術的支持。
隨著技術的進步,各項硬件性能不斷完善,影像技術不斷實現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。隨著技術的發(fā)展,新一代的數(shù)字攝影測量處理平臺也不斷得到應用,解決了我國攝影測量數(shù)據(jù)處理中單機模式的弊端,使得數(shù)據(jù)處理速度不斷提高。隨著對地觀測數(shù)據(jù)處理平臺不斷走向智能化和現(xiàn)代化,救災中的信息處理更加高效化。隨著攝影測量技術的不斷進步,機載激光雷達技術得到了推廣。通過發(fā)射激光的方式,對測量目標進行準確定位,并分析測量目標的距離以及表面特性。通過機載激光雷達的使用,樹林、建筑等障礙物的干擾不斷被排除,直接獲得高精度的地面三維坐標數(shù)據(jù)。
2. 2遙感技術的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科技的發(fā)展,地球信息空間科學不斷進步,遙感技術也得到了長足的發(fā)展。首先,通過將高空間分辨率測圖衛(wèi)星的使用,對地觀測衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)高精度導航、定位功能,對于提高地形測量的精確度有著重要意義,對于促進測繪技術的發(fā)展起到了重要的推動作用。其次,隨著技術的發(fā)展,將小衛(wèi)星編隊飛行和小衛(wèi)星星座與遙感技術相結(jié)合,致力于地球科學的發(fā)展。小衛(wèi)星星座具有靈活性高、分辨率高、更新方式快的特點,逐漸成為了提高測繪質(zhì)量的重要補充手段。隨著小衛(wèi)星星座技術的完善,遙感技術在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、土地資源測繪等方面的應用更加廣泛。最后,隨著技術的進步,智能傳感器技術也必然日臻完善,對于其應用前景的預測十分可觀。
3攝影測量與遙感技術的發(fā)展趨勢
3. 1攝影測量技術的發(fā)展趨勢
隨著社會的進步,攝影測量也不斷呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢:首先,攝影測量的發(fā)展趨勢之一就是傳感器平臺日益多樣化,在實際的應用過程中,人們可以根據(jù)自身需求,對傳感器和傳感平臺做出最優(yōu)化選擇。其次,新型傳感器入市也是攝影測量技術的發(fā)展新趨勢。隨著市場上各種新型傳感器的不斷出現(xiàn),市場份額也不斷增加,傳統(tǒng)膠片型攝影機逐漸退出歷史舞臺,取而代之的是先進的航空數(shù)碼相機。最后,攝影測量的第三個發(fā)展新趨勢是攝影測量軟件平臺的并行化。隨著技術的進步,數(shù)據(jù)獲取量也不斷增加,對數(shù)據(jù)處理的效率也提出了更高的要求,推動器的并行化發(fā)展趨勢己成定局。
3. 2遙感技術的發(fā)展趨勢
隨著社會的發(fā)展,信息提取和分析的效率逐漸成為了研究遙感技術的重要方面:首先,在現(xiàn)階段,新型傳感器SER系統(tǒng)的建立、精度評估、選取平差參數(shù)等都成為了遙感技術重要的發(fā)展趨勢。其次,多源遙感數(shù)據(jù)融合成為了遙感技術的重要發(fā)展趨勢。隨著各種數(shù)據(jù)融合方法的不斷出現(xiàn),光譜信息不斷豐富化,數(shù)據(jù)分析和計算的效率也不斷提高,但是統(tǒng)一的融合模型的缺失仍然是現(xiàn)階段的發(fā)展不足。最后,隨著分類計數(shù)的發(fā)展,各種算法也不斷也由低級走向高級,智能化新算法和全自動化新算法不斷涌現(xiàn),逐漸成為了遙感技術發(fā)展的熱點。
【關鍵詞】電子技術;地震預報;應用
前言
地震的預報工作是降低地震災害損失的重要工作,隨著地震預報技術的不斷發(fā)展,電子技術在地震當中的應用日益廣泛。目前,已經(jīng)有很多地震預報工作領域的人員將電子技術的定義研究和各項技術應用研究作為工作的重點。
1電子技術應用于地震預報工作中的各項定義
地震預報工作是指在地震災害發(fā)生前對可能出現(xiàn)的災害特征和災害影響進行預報的工作,雖然當前世界范圍內(nèi)對地震災害的重視程度很高,并且加強了對地震災害研究工作的關注[1]。但是,很多地震災害依然難以在發(fā)生之間進行準確的預測,使得地震災害目前依然是影響人類安全的重要問題。在現(xiàn)有的地震預報工作中,地震的主要發(fā)生地點、地震的振動級別和地震的具體破壞力是技術操作的重點。在應用電子技術實施地震預報的過程中,技術操作者主要根據(jù)地震發(fā)生地區(qū)的地址特點進行電子技術的操作,并且按照已有的地殼活動性特點,對地震發(fā)生之前能夠出現(xiàn)的前兆加以設計,保證地震的預測工作可以有效的得到監(jiān)測機制的支持。在進行野外地震勘測技術應用的過程中,電子技術不僅需要在測試中進行實施,還必須保證能夠?qū)⒏黜棞y試結(jié)果實施有效的收集,并且保證能夠高水平的應用于地震減災工作的各項領域。在地震的預報工作推進過程中,地震災害預報的三要素是各個領域關注的問題[2]。因此,電子技術的應用也僅僅圍繞這三相要素進行開展。地震災害的預報目前根據(jù)時間點的不同分為五個階段。在地震發(fā)生之前,需要進行震前預報,在地震即將發(fā)生的時刻需要進行臨震預報,在地震正在發(fā)生的過程中要進行震中預報,在地震結(jié)束之后要實施震后預報,對地震是否還有可能再次發(fā)生還要進行再次預報。因此,電子技術在地震預報工作領域的應用范圍較大,普遍的涵蓋了地震預報工作的各個階段。
2電子技術在地震預報工作領域的發(fā)展歷程
電子技術在地震預報工作領域的應用不僅僅存在于固定的運行模式中,也能夠?qū)χ娮蛹夹g的發(fā)展產(chǎn)生較為深刻的變化[3]。最初,電子技術領域的半導體物質(zhì)是提升電子技術應用質(zhì)量的關鍵性因素。在電子技術快速發(fā)展的過程中,半導體物質(zhì)逐漸多的使用于新型技術的研究領域,使得很多的電子技術在地震預報工作的支持之下實現(xiàn)了應用范圍的拓展。除此之外,電子技術的快速發(fā)展也使得半導體器件產(chǎn)生了較大的變化,尤其是電力電子學的快速發(fā)展使得很多的高頻技術應用工作產(chǎn)生了較為深刻的變化。在傳統(tǒng)的電力電子學技術不斷革新的情況下,低頻電子技術是進行地震預報工作支持的主要技術。隨著硅整流器的逐步發(fā)展,整流器裝置也應用于地震預報工作系統(tǒng)當中,并且對逆變器裝置的發(fā)展產(chǎn)生了良好的帶動性影響。在變頻器的技術發(fā)展過程中,電子技術的應用更多的向著地震預報工作等領域開始了延伸,而電子技術發(fā)展過程中的復合型元件,也能夠較多的在半導體物質(zhì)的支持之下實現(xiàn)技術性處理。因此,在九十年代的時候,電子技術已經(jīng)較為完整的在地震預報工作領域?qū)崿F(xiàn)了普及。
3電子技術在地震預報工作中的各類應用
3.1遙感技術在地震預報工作領域的應用
在進行遙感技術實踐和應用的過程中,要選擇紅外遙感裝置作為技術處理的核心因素,使全部的地震活動預報工作能夠在遙感技術出現(xiàn)異常的情況下投入使用。除此之外,在進行衛(wèi)星遙感影像控制的過程中,必須按照遙感技術的發(fā)展歷程進行技術支持機制的構建,使更多的遙感技術可以通過地震過程中的斷層特點進行潛在性危機的處理,切實保證所有的衛(wèi)星遙感技術都能適應地震發(fā)生區(qū)域的技術應用要求[4]。除此之外,衛(wèi)星遙感技術的應用還能夠結(jié)合地震的具體發(fā)展區(qū)域進行危機因素的控制,并且有效的保證全部的建筑物管理工作都可以在遙感技術的支持之下得到技術性處理。在分析地震發(fā)生區(qū)域特點的情況下,所有的技術可行性分析活動都必須在建筑物能夠進行準確加固的情況下進行處理。因此,遙感技術需要結(jié)合各項建設性工作是現(xiàn)實需要進行技術因素的處理,確保所有的衛(wèi)星遙感技術能夠適應衛(wèi)星影像資源的處理需要。要切實保證全部的規(guī)劃活動都能夠有效的適應地震發(fā)生過程中的影像分析特點,并且保證全部的勘測活動可以在實地技術性處理之后實現(xiàn)遙感技術的完善,要使所有的技術都可以適應電磁異常情況下的地震處理要求,使其能夠與地震的后續(xù)監(jiān)控工作形成一致。要結(jié)合衛(wèi)星影像的技術性判斷需要,對全部的衛(wèi)星影像特征實施分析,切實保證全部的影響分析活動都能適應野外勘察技術的應用特點,使其能夠與衛(wèi)星遙感技術的應用程序取得適應。
3.2GPS技術在地震預報工作領域的應用
GPS技術率先產(chǎn)生于軍事科技領域,在地震預報工作過程中,gps技術能夠通過其在定位活動中的優(yōu)勢,對單點定位工作加以設計,使其可以與其它定位技術的應用取得協(xié)調(diào)。除此之外,全部的觀測活動需要按照固定的坐標體系實施技術性處理,使定位系統(tǒng)可以在存在物質(zhì)障礙的情況下進行技術處理,增強gps技術的參數(shù)處理質(zhì)量。
4結(jié)論
電子技術是提升地震預報工作質(zhì)量的重要技術,目前已經(jīng)應用于很多地震預報工作領域,深入的分析電子技術在地震預報體系當中的具體應用,并就地震預報工作的具體執(zhí)行需要實施研究,能夠很大程度上提升電子技術的應用質(zhì)量。
參考文獻
[1]劉悅.神經(jīng)網(wǎng)絡集成及其在地震預報中的應用研究[D].上海大學,2005.
[2]王煒,林命週,馬欽忠,趙利飛.數(shù)據(jù)挖掘及其在地震預報中的應用前景[J].國際地震動態(tài),2005,12:1-13.
[3]周昌賢,鄭韶鵬.電子技術在地震預報中的應用[J].電子測試,2014,04:136-138.
【關鍵詞】無人機遙感技術 水土保持監(jiān)測
無人機遙感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ) ,是通過無線電遙控設備或機載計算機程控系統(tǒng)進行操控的不載人飛行器。無人機作為空中遙感平臺的微型遙感技術,其特點是: 以無人機為空中平臺, 遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理, 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機系統(tǒng)結(jié)構簡單、使用成本低, 不但能完成有人駕駛飛機執(zhí)行的任務, 更適用于有人飛機不宜執(zhí)行的任務, 如危險區(qū)域的地質(zhì)災害調(diào)查、空中救援指揮和環(huán)境遙感監(jiān)測。正由于無人機低空遙感技術的這些特點, 彌補了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術的不足, 為水土保持監(jiān)測領域的技術發(fā)展帶來了新的契機。
1無人機遙感技術的概況及應用特點
無人機遙感( Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing) , 是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS 差分定位技術和遙感應用技術將無人機作為空中遙感平臺的微型遙感技術,其特點是: 以無人機為空中平臺, 遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理, 并按照一定精度要求制作成圖像。無人機系統(tǒng)結(jié)構簡單、使用成本低, 不但能完成有人駕駛飛機執(zhí)行的任務。無人機遙感系統(tǒng)由于具有機動、快速、經(jīng)濟等優(yōu)勢,彌補了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術的不足。
無人機遙感技術指空中遙感平臺的微型遙感技術,此技術以無人機為空中平臺,通過
遙感傳感器獲取信息,用計算機對圖像信息進行處理,并按照一定精度要求制作成圖像。無人駕駛飛機為航空遙感提供了操作方便, 易于轉(zhuǎn)場的遙感平臺??筛鶕?jù)不同的需要選擇不同類型的平臺。起飛降落受場地限制較小, 在操場、公路或其它較開闊的地面均可起降, 其穩(wěn)定性、安全性好, 轉(zhuǎn)場等非常容易。無人機系統(tǒng)由行高度低, 獲取的遙感影像擁有較高的圖像分辨率。高分辨率航片影像的出現(xiàn)使得在較小空間尺度上觀察地表的細節(jié)變化、進行大比例尺遙感制圖以及監(jiān)測人為活動對環(huán)境的影響成為現(xiàn)實。同時高分辨率航片影像還解決了衛(wèi)星數(shù)據(jù)的拍攝盲區(qū)、編程時間長、以及在南方地區(qū)由于受天氣影響, 云量大, 無法獲取數(shù)據(jù)等諸多困難。不但能完成有人駕駛飛機執(zhí)行的任務,更適用于有人飛機不宜執(zhí)行的任務,目前,無人機遙感技術涉及土地利用監(jiān)測、水利、電力、突發(fā)事件調(diào)查等多領域的應用。
2 水土保持監(jiān)測問題
我國是世界上水土流失最為嚴重的國家之一, 由于特殊的自然地理和社會經(jīng)濟條件, 使水土流失成為我國主要的環(huán)境問題。水土保持監(jiān)測工作存在著很多問題,阻礙監(jiān)測工作的順利進行。對管轄區(qū)域的調(diào)查方式目前已經(jīng)普遍被運用,但是這種方法只能針對小范圍的地區(qū)進行,監(jiān)測的精確度不夠,容易受到人為等因素的影響,不能準確的進行監(jiān)測工作。在面對大范圍的監(jiān)測目標的時候,人力資源無法進行合理分配,產(chǎn)生人力不足的現(xiàn)象,或者有一些區(qū)域是人無法踏足的區(qū)域,造成監(jiān)測困難,無法獲得相關區(qū)域的數(shù)據(jù)信息。而衛(wèi)星遙感技術很容易受到衛(wèi)星軌道的影響,很難得到及時的補救,再加上經(jīng)常性的自然因素影響衛(wèi)星的作業(yè),由于云層的遮擋,造成很多漏洞,嚴重影響監(jiān)測的準確性。
3 無人機遙感技術在水土保持監(jiān)測中的應用
3.1水土流失情況調(diào)查
根據(jù)《水土保持監(jiān)測技術規(guī)程》(SL277-2002)要求,對區(qū)域水土流失情況調(diào)查,無人機遙感可以發(fā)揮重要作用, 其宏觀、快速、動態(tài)和經(jīng)濟的特點, 成為土壤侵蝕調(diào)查的重要信息源。土壤侵蝕過程極其復雜, 受多種自然和人為因素的綜合影響。不同的土壤侵蝕類型影響因子也不同, 對于水蝕來說, 參考通用土壤侵蝕方程各因子指標, 并考慮遙感技術與常規(guī)方法相結(jié)合。無人機可以在低空、低速的情況下對研究區(qū)進行拍攝, 精確計算及繪制出各區(qū)的界限。通過設置的標識,可以提取到各區(qū)域及植物覆蓋范圍和土地的利用情況,再進行DEM數(shù)據(jù)分析,得到坡度信息之后,再綜合土壤的侵蝕分類標準、土壤侵蝕方程,得到研究范圍內(nèi)的水土流失狀況、強度及分布情況。這對于利用GIS 系統(tǒng)建立研究范圍內(nèi)水土流失本底數(shù)據(jù)庫, 確定土壤侵蝕類型、強度、程度以及地形、植被、管理措施等土壤侵蝕因子的屬性提供了數(shù)據(jù)源。幫助了解區(qū)域水土流失發(fā)展趨勢、發(fā)生特點和現(xiàn)狀等, 以便做好區(qū)域水土保持工作規(guī)劃,加快水土流失治理。無人機在水土保持監(jiān)測領域以較低的成本快速清查較大范圍的水土流失狀況、主要土壤侵蝕影響因子, 為利用GIS 分析研究范圍內(nèi)的水土流失奠定了基礎。
3.2生產(chǎn)建設項目水土流失調(diào)查
根據(jù)監(jiān)測地點的確定,無人機遙感技術的成果可以充分得到應用。通過拍攝得到的映像信息,再結(jié)合項目區(qū)域的相關布置圖,精確計算及繪制出各個邊區(qū)的界限。通過設置的標識,可以提取到各個項目區(qū)域及劃分單元的植物覆蓋范圍和土地的利用情況,再進行DEM數(shù)據(jù)分析,得到坡度信息之后再綜合土壤的侵蝕分類標準,按照這個標準對土壤的侵蝕度進行科學的劃分。對于水土保持措施的監(jiān)測,相關工作人員可以同樣根據(jù)圖像進行分析,計算出項目區(qū)域的工程和植物覆蓋的面積,并設立地面的解釋標識,對植被的覆蓋率進行分析。對于水土保持效益的監(jiān)測主要是結(jié)合以前的傳統(tǒng)監(jiān)測手段,分析已經(jīng)做出的監(jiān)測結(jié)果。
最后是利用DEM的成果來更新相關項目區(qū)域的大比例尺地形圖。使用DEM技術和影像的成果,再使用相關的軟件來完成對項目區(qū)域的三維模型的建立,通過虛擬的漫游技術和客觀真實的現(xiàn)象來展現(xiàn)出相關項目的實際狀況或者是該項目所在的整個區(qū)域范圍的實際狀況,不僅能夠加強觀察者的真實感還能十分真實的反應該項目的水土現(xiàn)狀以及水土流失和治理的現(xiàn)象,有利于相關部門直面水土現(xiàn)狀,更好的治理水土問題,解除相關隱患。
4結(jié)語
無人機因其機動靈活的起降方式、低空循跡的自主飛行方式、快速響應的多數(shù)據(jù)獲取能力,其可以搭載高分辨率數(shù)碼相機進行快速測圖亦可搭載視頻采集設備,分辨率高、實效性好、應急性強等優(yōu)勢。綜合無人機技術的特點和實際應用效果, 該技術將在我國水土保持監(jiān)測領域中有著相當大的應用前景。作者認為無人機技術結(jié)合實地測驗完全可以用于水土保持監(jiān)測工作,并且野外工作量小,監(jiān)測精度高,可作為今后監(jiān)測工作的發(fā)展方向。
現(xiàn)代測繪新技術的出現(xiàn)發(fā)展,不論是在學科理論上、還是技術體系中以及應用范圍上都取得了較重大的發(fā)展。目前,測繪產(chǎn)業(yè)主要是以“3S”技術為主要的特征,現(xiàn)代測繪技術在人們的生活中已經(jīng)成為一種重要的工具,為人類研究地球及自然環(huán)境,解釋一些自然現(xiàn)象,解決人類社會可持續(xù)發(fā)展等許多的重大問題。
遙感,從廣義上的概念是泛指一切遠距離無接觸的探測,狹義的定義,遙感是應用探測儀器,不與探測目標相接觸,從遠處把目標的電磁波特性記錄下來,通過分析,揭示出物體的特征性質(zhì)以及其變化的綜合性探測技術。遙感影像數(shù)據(jù)是值地表得光譜特征通過大氣層的傳播,被航空或航天的傳感器接收,記錄表達為光譜數(shù)據(jù),或者在感光介質(zhì)上直接反映成為像片數(shù)據(jù)。不同種類的地表覆蓋,表現(xiàn)為不同的地物特征,最終反映成為不同色度值、亮度值的遙感資料,為計算機的自動分類和作業(yè)者準確的目視判讀創(chuàng)造了條件,從而達到提高調(diào)查工作的效率和效益的目的。制作衛(wèi)星遙感數(shù)字正射影像圖(DOM),其原理是依據(jù)其自身的特點,應用專業(yè)的遙感軟件對原始的遙感影像進行輻射校正和幾何校正,達到消除位移誤差和各種畸變,最終得到的衛(wèi)星遙感數(shù)字正射影像地圖包含地理信息和各種所需專題。
遙感技術主要包括衛(wèi)星遙感和航空遙感兩個方面,作為地形圖測繪的重要手段航空遙感在實際已經(jīng)得到了廣泛的應用,而衛(wèi)星遙感影像在測圖工作中同樣取得了較好的效果。
1 與傳統(tǒng)測繪工作相比較遙感技術所具有的優(yōu)勢
目前,人造地球衛(wèi)星時間周期短,提供的遙感影像資料經(jīng)過加工處理可以制作成高速度、高質(zhì)量的測繪地形圖。①大面積的同步觀測。大面積同步觀測所取得的數(shù)據(jù)是進行環(huán)境、資源調(diào)查時最寶貴的資料。然而通過傳統(tǒng)的測繪手段難度較大,工作量巨大。遙感觀測則可以不受地形條件等限制,提供獲取信息的最佳方。②時效性。遙感探測可以做到對同一地區(qū)在短時間內(nèi)進行重復探測,發(fā)現(xiàn)地球所發(fā)生的動態(tài)變化,而傳統(tǒng)的測繪工作則必須在大量的人力、物力前提條件下開展地面調(diào)查,用幾年、或者幾十年的時間僅能獲得地球大部分地區(qū)動態(tài)變化的數(shù)據(jù)。③經(jīng)濟性。相比較傳統(tǒng)的測繪技術,遙感技術更大的程度上節(jié)省了人力、財力、物力和時間,帶來了較高的經(jīng)濟效益和社會效益。
衛(wèi)星遙感信息具有覆蓋范圍大的特點,對宏觀的定性分析具有重要作用與價值。從20世紀的70年代中期開始,我國已經(jīng)開始利用陸地衛(wèi)星像片進行區(qū)域地質(zhì)調(diào)查以及土地資源調(diào)查的工作。伴隨著計算機技術的快速發(fā)展的同時,遙感技術也在隨之進步,在地籍測繪工作中,日趨成熟的動態(tài)監(jiān)測已經(jīng)得到了廣泛的應用,比如遙感技術(RS)與地理信息系統(tǒng)(GIS)、GPS定位技術相結(jié)合(3S技術),為開展土地測繪工作提供了許多的便利。動態(tài)監(jiān)測是在地籍測繪中應用遙感技術最直接最便捷的表現(xiàn)就。動態(tài)監(jiān)測是指應用遙感技術,及時監(jiān)測土地的調(diào)查、動態(tài)以及變更。
2 在測繪領域的應用
2.1 測繪地形圖 在測繪生產(chǎn)過程中,應用立體攝影測量方法較為普遍,其通過遙感技術來獲取地面的三維信息。雷達衛(wèi)星的全天候,全天時,不受夜暗和云霧等惡劣天氣影響的特性,隨著雷達遙感快速發(fā)展的同時,因此,合成孔徑雷達(SAR)在立體攝影測量中的應用也逐漸開始廣泛。然而,由于斑點和噪聲的原因,因此,合成孔徑雷達的使用受到了一定程度的影響。但是,伴隨著雷達技術快速發(fā)展的同時,為獲取地面三維信息干涉合成孔徑雷達技術(INSAR)提供了全新的方法,就是利用干涉雷達技術的提取來制作地形數(shù)字高程模型(DEM)。此方法大大改進了獲取數(shù)字高程模型(DEM)的傳統(tǒng)模式。
2.2 衛(wèi)星遙感數(shù)字正射影像圖(DOM) 遙感影像是通過遙感技術所獲取得地球表面客體或事物(地物)的影像資料。在應用了專業(yè)的地理信息遙感軟件后,通過對原始感遙影像經(jīng)過輻射校正、幾何校正后,消除各種畸變和位移誤差,然后進行地理配準和圖像融合、增強等手段處理,之后生成具有地理信息和各種專題的衛(wèi)星遙感數(shù)字正射影像地圖。DOM具有一定幾何精度的影像。在城市及區(qū)域規(guī)劃、土地利用/土地覆蓋制圖、地質(zhì)和土壤制圖、測繪(地形圖的修補測及專題地圖的制作)的應用廣泛,以及在農(nóng)、林、牧、漁業(yè)、資源專題、濕地制圖、野生動植生態(tài)學、環(huán)境評價、考古學和地形分析及城市虛擬景觀的制作及評價等方面應用也越來越普及。
2.3 制作專題圖 識別空間不同規(guī)模制圖對象,對于遙感圖像空間分辨率方面都有相應的要求。遙感圖像的空間分辨率與地圖的比例尺存在著極密切的關系。在遙感制圖中,由于不同平臺的傳感器所獲取的圖像信息可以滿足成圖精度的比例尺范圍都是不盡相同的。因此,修測更新遙感專題制圖和普通地圖時,應該結(jié)合研究、用途、精度和成圖比例尺、宗旨等要求,對不同平臺的圖像信息源,不可通用必須要進行分析篩選適合的,以便達到經(jīng)濟實用的效果。遙感圖像的時間分辨率差異很大,用顯示制圖對象動態(tài)變化使用遙感制圖的方式的同時,不僅需要清楚研究對象自己本身的變化周期,而且更要了解到有沒有與其相對應的遙感信息源。
3 結(jié)語
隨著獲取遙感信息和處理技術信息時代到來的高速發(fā)展,人們對遙感技術的了解也逐漸深入,遙感技術可以貫穿于地質(zhì)災害調(diào)查、監(jiān)測、預警、評估的全過程。隨著遙感技術理論的逐步完善以及遙感圖像時間分辨率、空間分辨率與波譜分辨率的不斷提高,為地質(zhì)測繪工作提供更先進的技術支持和更加全面的數(shù)據(jù)庫資料。
參考文獻:
[1]陳俊勇.我國工程測量技術的新進展[J].測繪工程,2004.
關鍵詞:遙感技術;國土資源管理;土地資源調(diào)查;礦產(chǎn)資源監(jiān)測調(diào)查
中圖分類號:S-1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-09-0061-2
0 引言
隨著遙感技術的發(fā)展,更多的方面和領域通過利用遙感技術中高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù),對土地利用情況、土地執(zhí)法、土地變更等問題進行深入調(diào)查,在國土資源管理問題方面發(fā)揮出巨大的作用,隨著科學技術的發(fā)展和遙感技術的深入運用,遙感技術已經(jīng)能夠應用到土地資源調(diào)查評價領域,并具有十分廣闊的應用前景。
1 遙感技術在國土資源管理中的應用現(xiàn)狀
遙感技術最初一般應用于遙感地質(zhì)填圖,隨著技術的發(fā)展,其應用領域逐漸拓展到地質(zhì)環(huán)境調(diào)監(jiān)測、礦產(chǎn)資源開發(fā)以及地質(zhì)災害預警等眾多領域,尤其是在國土資源管理中的應用,已經(jīng)開始處在無法替代的地位,有效地為國土資源的管理規(guī)劃、礦產(chǎn)秩序管理和有效利用、地質(zhì)災害防治和礦產(chǎn)勘察提供了強大的技術動力。
1.1 土地資源調(diào)查監(jiān)測中遙感技術的具體應用
作為一種獲得信息的有效方式,遙感技術的信息量豐富、信息獲取周期短,并具有多光譜的特性,所以,它在我國的土地資源調(diào)查當中有著十分重要的作用。20世紀80年代,MSS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)采集技術便開始應用于全國土地概查工作當中;80年代后期,原國家土地管理局應用航空遙感技術開展了全國絕大多數(shù)地區(qū)1:1萬土地利用現(xiàn)狀調(diào)查。90年代初,全國縣級土地詳查工作也在遙感技術的支持下展開,進入新世紀以來,大量新設備、新技術,諸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多時段衛(wèi)星數(shù)據(jù)開始廣泛應用于土地資源的調(diào)查監(jiān)測當中,在全面展開利用動態(tài)遙感進行土地監(jiān)測工作的前提下,逐步建立了全國的土地遙感監(jiān)測體系。
所以,近些年來,遙感技術在國土資源管理中的應用已朝著標準化、規(guī)?;姆较虬l(fā)展。而隨著科學技術的發(fā)展,各級政府也逐漸開始順應形勢,頒布了《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術規(guī)程》《土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程》《SPOT2.5m數(shù)字正射影像圖制作技術規(guī)定》等標準規(guī)程,2005年,國土資源部承擔了國家“863”課題“規(guī)模化高效土地資源遙感業(yè)務運行系統(tǒng)”建設,開展了高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)處理、土地利用信息自動提取等各種遙感高端技術的研究;2007年,第二次全國土地調(diào)查利用了大量的技術方法和技術路線,使遙感技術得到了廣泛的應用和發(fā)展。
1.2 在地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與地質(zhì)災害監(jiān)測中遙感技術的應用
現(xiàn)代遙感技術的進步和發(fā)展,對環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)災害監(jiān)測的研究提供了嶄新的道路。在地質(zhì)災害,諸如地震、滑坡、泥石流等的調(diào)查研究中,遙感技術的優(yōu)勢和作用被充分發(fā)揮,在1976年唐山地震的救災工作時,我們利用機載遙感資料進行震后相應的救災工作,而且利用高科技的1:1萬航片制定了相應的震害圖,在唐山地震的營救中起到了重要的作用,有效提升救災工作效率,能夠節(jié)省時間和資金的耗費,更加真實客觀地反映了災害地區(qū)的受災狀況。
除此之外,在2008年汶川大地震中,遙感影像技術也被利用于有效提取并分析活動性線性構造及環(huán)形構造信息,從而獲取汶川地區(qū)地面斷裂、冒沙和位移等各種地貌的直觀畫面和直觀情況分析,從構造規(guī)模、地質(zhì)活動程度等各個方面有效分析出余震發(fā)生的種種情況及其危害程度,評估災害造成的損失情況,并且《汶川地震災害地圖集》的出版,也是以遙感技術所獲得的各項資料為依據(jù)而制作的。此外,通過對不同時間遙感資料進行對比,可以了解容易發(fā)生震后滑坡、泥石流等地質(zhì)不穩(wěn)定的地區(qū),幫助進行相應的預測和分析,充分地了解已發(fā)生各種地質(zhì)災害地區(qū)地質(zhì)的破壞程度,做好防震救災工作。
1.3 在礦產(chǎn)資源調(diào)查、開發(fā)利用監(jiān)測中遙感技術的應用
高光譜遙感一般利用搭載于航空或航天平臺上的成像光譜儀監(jiān)測各類地物的光譜特性,取得相應的圖譜合一的信息。所以,它被充分地利用到礦產(chǎn)資源調(diào)查、開發(fā)和利用的各類監(jiān)測活動,為其提供了技術支持和發(fā)展空間。
隨著AIS-1的出現(xiàn),遙感技術在地質(zhì)方面的應用由多光譜的定性描述向高光譜定量物質(zhì)組成鑒別進行技術跨越,至此,我國高光譜礦物填圖技術逐步開始應用到地表巖石、礦物的具體識別與填圖當中。20世紀90年代開始,國土資源部利用遙感技術對多個礦產(chǎn)資源進行了開發(fā)和監(jiān)測,基本查明了進行監(jiān)測的區(qū)域各類礦種能夠進行開采的具置、廢棄物分布狀況等,并方便進行各類執(zhí)法活動,經(jīng)過多年的實踐,各類與礦產(chǎn)資源開發(fā)有關的遙感技術已經(jīng)有了很大發(fā)展,為礦產(chǎn)資源開發(fā)活動能夠長期有效地進行奠定了堅實的基礎。
2 遙感技術應用中存在的種種問題
2.1 數(shù)據(jù)資源不夠豐富
多時相、高分辨率的遙感信息資源在國土資源管理工作當中顯得尤其重要,雖然它已經(jīng)在各方面有很大的提高,但是,由于科技和資金等問題的限制,高質(zhì)量、高水平的遙感數(shù)據(jù)的衛(wèi)星源卻很少。在國內(nèi)現(xiàn)在雖然有“遙感三號”、“遙感四號”等能夠有效用于國土資源的管理工作,但這些衛(wèi)星分辨率具有相對較低、成像周期長等缺點,所以不能完全滿足國土資源管理工作的各類需求。因此,我國一般從國外購買相應的遙感數(shù)據(jù)和遙感資料,因此,高質(zhì)量遙感數(shù)據(jù)資源十分珍貴,我國自主獲取高質(zhì)量、高水平的遙感影像數(shù)據(jù)源的各種手段還有待進一步拓展和提升,才能獲得更好的遙感資料。
2.2 遙感技術實力薄弱,高分辨率遙感影像的信息自動化水平不高
目前,遙感技術能夠?qū)χ蟹直媛蔬b感數(shù)據(jù)進行十分成熟的科學研究。而目前土地利用遙感監(jiān)測必須在充分滿足管理和生產(chǎn)需要的前提下進行,但目前基于紋理的分類和信息提取技術仍然不能滿足要求,高分辨率遙感影像的信息自動化水平不高。
3 遙感技術在未來的國土資源管理中的發(fā)展狀況
作為一項新的技術手段,隨著科學技術的發(fā)展以及各類數(shù)據(jù)庫資源的有效利用,遙感技術在國土資源管理中的應用向更深層次和更廣泛的空間發(fā)展。
3.1 土地利用調(diào)查與監(jiān)測方面遙感技術的利用前景
一般來說,國土資源部每年對全國50萬人口以上城市的土地利用情況進行相應的監(jiān)測工作。但近些年來,隨著對國土資源管理工作的需要,許多省市進行監(jiān)測的時間間隔越來越短。隨著管理工作的需要和科技的發(fā)展,遙感技術的各類特征和優(yōu)勢,十分有利于相應工作的開展,所以,一些地級市為了更好地進行國土管理工作,也開始進行相應的監(jiān)測工作,其趨勢是省級監(jiān)測的時間間隔將會越來越短,地級市進行監(jiān)測的次數(shù)越來越多。
近年來,隨著遙感技術調(diào)查工作的順利開展和進行,幫助國土資源管理部門和各級政府基本實現(xiàn)了遙感監(jiān)測技術在國土資源管理中的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營和應用。但由于種種限制,在天氣狀況不好的情況下,常用的遙感影像數(shù)據(jù)技術對于數(shù)據(jù)和資料的獲取有著很大的缺陷性和局限性,不能準確地獲取國土利用問題的各類資料,所以,隨著科學技術的發(fā)展和提高,遙感技術需要避免惡劣天氣所帶來的種種影響,使其具有全天候穿透能力等優(yōu)勢,這樣將會在未來的土地利用和調(diào)查中充分發(fā)揮其重要作用和價值。
3.2 資源開發(fā)和管理方面遙感技術的利用前景
利用高光譜遙感技術光譜信息層次豐富、波段窄、分辨率高等優(yōu)勢,能夠做到反復演示某些指示礦物的豐度,將使遙感技術能夠更好地利用在各種礦產(chǎn)資源的開發(fā)管理和監(jiān)測方面,成為地質(zhì)及礦產(chǎn)資源找礦、監(jiān)測等方面的重要技術手段。
3.3 地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與地質(zhì)災害監(jiān)測方面遙感技術的利用前景
遙感技術應用于地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與地質(zhì)災害監(jiān)測具有不可代替的優(yōu)勢,針對目標區(qū)域的特點,利用遙感技術,可以對目標區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災害進行監(jiān)測,而且遙感技術應用于地質(zhì)災害監(jiān)測逐步從定性化向定量化發(fā)展,并可逐步應用于地震前期的監(jiān)測,今后,利用遙感技術研究地質(zhì)災害,一般需要在使用衛(wèi)星系統(tǒng)的基礎下,以航空、地面等多種監(jiān)測為主要的手段,進行全天候、多時相的連續(xù)觀測,從而達到事半功倍的效果和作用。
4 結(jié)語
在利用國土資源遙感的發(fā)展方向就是要做好調(diào)查與分析研究的結(jié)合、遙感技術與常規(guī)方法的結(jié)合,才能取得更好的效果。隨著地理信息系統(tǒng)的廣泛運用和計算機技術的日益推廣,在國土資源管理工作中有效利用遙感技術不僅有著很強的可行性,而且也有著很強的實踐性,這在很大程度上一定會為國土資源管理帶來革命性的進步。
參考文獻
[1] 楊承蕊,張和生.遙感技術在我國土地利用調(diào)查中的應用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2008,(01).
[2] 丁建華,肖克炎.遙感技術在我國礦產(chǎn)資源預測評價中的應用[J].地球物理學進展,2006,(02).
[3] 謝慧芬.遙感技術在地質(zhì)災害監(jiān)測和治理中的應用[J].測繪與空間地理信息,2011,(03).
[4] 王文卿.遙感技術在國土資源管理中的應用現(xiàn)狀及前景[J].測繪通報,2009,(6).
【關鍵詞】煤田地質(zhì);遙感技術;運用
伴隨著科技突飛猛進的發(fā)展,各類高新技術也開始廣泛應用到各領域中,遙感技術作為其中在煤炭領域發(fā)揮著重要作用的技術之一,取得了突破性的飛躍。它在包括勘探、資源、災害防御等煤炭領域各方面都充分發(fā)揮了自身的技術優(yōu)勢,并進一步成為目前煤炭行業(yè)不可或缺的信息技術。
1.遙感技術的特點
(1)遙感技術具有顯著的直觀和宏觀性。
(2)通過遙感技術獲得相關數(shù)據(jù)資料的速度快、所用時間短,并能同時反映其動態(tài)的變化。
(3)其電磁波段間的性質(zhì)差異巨大,相關用途廣泛。
(4)能夠獲取的信息量很大。
(5)遙感技術相較傳統(tǒng)技術,所受到的限制要少很多,可以廣泛被應用于現(xiàn)場實際條件惡劣、在地面工作難度大的區(qū)域。
(6)效率高、低成本、收益佳。
綜合上述特點可見,遙感技術的優(yōu)勢在于對自然災害的預測、探測。它在預防、分析自然災害方面逐漸成為不可替代的技術之一。
2.煤田地質(zhì)中遙感技術的應用
在遙感技術被應用到煤田地質(zhì)領域的初期,它只是被作為一種輔助手段,用于勘探地質(zhì)、評價資源,但隨著其技術的不斷發(fā)展與完善,尤其是被發(fā)展到地質(zhì)圖、地質(zhì)構造、災害評估等方面的應用相當成功,可見遙感技術在煤田地質(zhì)中的作用無法或缺。
2.1煤田地質(zhì)的勘探與資源評價
2.1.1地形圖的獲取
我國目前大部分在使用的還是上世紀的相關地形圖探測的數(shù)據(jù)資料,隨著現(xiàn)在社會不斷發(fā)展,地形與以前相比已經(jīng)產(chǎn)生了翻天覆地的變化。作為煤田開發(fā)的基礎工作,傳統(tǒng)地形圖已經(jīng)不能客觀的顯示現(xiàn)場實際地形情況,所以通過新技術來獲取最精確、直觀的地形圖,對于煤田開發(fā)前期工作至關重要。
衛(wèi)星遙感技術通過實時探測,并全球覆蓋,已經(jīng)是當下獲得更新國家地質(zhì)實時圖與地理基礎信息的重要途徑。
2.1.2煤田地質(zhì)圖
地質(zhì)填圖是煤炭勘探中的重要方法。與傳統(tǒng)的一些手段相比,遙感技術是運用遙感圖為媒介,通過綜合性的分析與處理,提取煤地層、煤層結(jié)構、地下水文數(shù)據(jù)、環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)等信息,然后合理配置填圖的路線,進行煤田填圖,確定各種所需資料的位置,以勘查清相關煤田地下煤層數(shù)、其厚度與其分布規(guī)律,確定地下煤層構造,為煤田開發(fā)提供精確、真實的地質(zhì)依據(jù)。
2.1.3資源評價
各種衛(wèi)星遙感所提供的圖像作為信息來源資料庫,充分研究所調(diào)查的區(qū)域內(nèi)的含煤地層、地層構造,結(jié)合該區(qū)域傳統(tǒng)地質(zhì)資料進而分析所調(diào)查區(qū)域地質(zhì)特征,同時開展野外調(diào)查工作,對煤層的狀態(tài)進一步的了解,掌握煤層分布規(guī)律,確定其煤炭前景發(fā)展規(guī)劃。
2.1.4水文條件評價
利用熱紅外、雷達等衛(wèi)星技術,采用相應的水文解譯法、對比法與綜合解釋進行該區(qū)域的水文環(huán)境條件的研究,通過不同的勘探手法進行綜合認證,從而對該區(qū)域水文環(huán)境條件進行評估,并依據(jù)此進行相關鉆探工程,以達到成本節(jié)約、高效率的目的。
2.1.5煤氣調(diào)查
其同樣是使用衛(wèi)星遙感的相關技術獲取圖像為資料庫,開展調(diào)研評估,切入點選擇煤田地質(zhì)特點與煤氣分布規(guī)律,從而了解煤田的含氣量與滲透情況特點。
主要是通過遙感技術獲得的圖像解譯和系統(tǒng)的分析、地表系統(tǒng)分析、煤田地下相關構造裂縫觀察等方法,取得煤層發(fā)育的基礎數(shù)據(jù),并通過計算機技術,對所得到的精確數(shù)據(jù)進行處理,得到其煤層滲透率數(shù)據(jù)、分布規(guī)律等情況。
2.2煤田地質(zhì)災害調(diào)研與評估
2.2.1含煤層自燃調(diào)研
以其地質(zhì)規(guī)律為依據(jù),主要手段采用遙感技術,將地理信息作平臺,結(jié)合地上部分的調(diào)研與測試,明確得到煤田隱患區(qū)域、分布范圍、趨勢發(fā)展等情況報告。分析其可能誘發(fā)自燃的環(huán)境污染情況及其向大氣中排放有毒物質(zhì)的排放量,建立煤田區(qū)域火情信息系統(tǒng),實時監(jiān)測火區(qū)范圍、跟蹤火情發(fā)展并檢查滅火情況。為煤田開發(fā)時的防災、監(jiān)測環(huán)境、相關部門決策提供可靠依據(jù)。
2.2.2地質(zhì)災害調(diào)研、評估
根據(jù)煤田的地質(zhì)條件、實際環(huán)境、結(jié)構、災害實際情況、探測等綜合因素來評估并圈明存在危險的區(qū)域。同時以此為基礎編制相關評估圖表,直觀的顯示出在煤田開發(fā)過程中必須要注意的災害隱患,采用科學、合理的開發(fā)方案,提出防治的建議與措施。
遙感技術在地質(zhì)災害中應用,目前還存在有一些缺點,如:圖像分辨問題、遙感光譜信息利用不足、自然災害遙感的解譯不能真實反映不同時期地波譜變化、地表靜態(tài)信息反映較多、深源信息較缺乏。只有依靠加強不斷完善遙感技術,合理、科學的解決了這些技術問題,才能使遙感技術在評估、預測地質(zhì)災害的方面更加權威、全面。
2.3煤田生態(tài)保護評估與監(jiān)測
2.3.1煤田區(qū)域環(huán)境調(diào)研
運用遙感技術和地上監(jiān)測相結(jié)合的方式,對比航空衛(wèi)星提供的圖像,與地面現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù),對煤田區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境條件、環(huán)境污染情況進行系統(tǒng)深入的調(diào)查,分析煤田環(huán)境質(zhì)量的特點與布局規(guī)律,制作詳細、系統(tǒng)、完整的煤田區(qū)域自然環(huán)境資料,為解決煤田地區(qū)自然環(huán)境污染問題,提供科學依據(jù)。
2.3.2酸沉降
利用航空衛(wèi)星提供的大比例圖像、高精度圖像,進行環(huán)境污染、大氣污染、植被危害的解譯,并同時展開實地調(diào)查,進行相關測試與分析,查清該污染源對煤田區(qū)域自然環(huán)境的污染程度。利用計算機建模,以期預測酸沉降對自然環(huán)境污染的趨勢。
2.3.3土地與自然生態(tài)環(huán)境
通過遙感技術獲取的圖像,開展煤田區(qū)域土地利用情況、地質(zhì)地貌、植被環(huán)境、廢棄物、裂縫等生態(tài)自然環(huán)境的解譯工作,結(jié)合事先取得的調(diào)研情況與資料數(shù)據(jù),明確煤田區(qū)域的自然生態(tài)環(huán)境要素,合理制定出煤田開發(fā)后,土地的使用與生態(tài)環(huán)境的重建計劃。
3.遙感技術實例
例如雷達遙感技術,它具備全天候?qū)崟r工作的特點,具有一定程度的穿透力,通過調(diào)整最佳觀測點,高效的對地面目標物的結(jié)構進行勘探,針對自然災害發(fā)生的偶然性,雷達遙感技術彌補了傳統(tǒng)監(jiān)測在夜晚工作的不足。同時雷達遙感技術并不受到惡劣天氣環(huán)境的影響。這些優(yōu)點使雷達遙感技術在預防現(xiàn)代自然災害工作中一直發(fā)揮著極其重要的作用。
在雷達遙感技術中,隨著科技的不斷發(fā)展,其中的分支新技術也越來越成熟與完善,并被加以廣泛應用。干涉雷達遙感技術就是其中比較具有代表性的技術之一,它通過利用信號的位置信息提取地面高精度的相關三維成像信息,被應用于測量地面物動態(tài)高度變化,它的優(yōu)點是提取信息的精度是目前所使用的技術中可以保持最高的。并有助于研究地面活動可能誘發(fā)的自然災害的規(guī)律,從最大程度上做到預防自然災害,把自然災害帶來的經(jīng)濟損失、人們生命財產(chǎn)損失減到最低。它的發(fā)展,使傳統(tǒng)的靜態(tài)監(jiān)測向科學合理的動態(tài)監(jiān)測的科技技術向前邁進了一大步。
4.結(jié)語
遙感技術的綜合性很強,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,遙感技術在煤田中的運用將更為廣泛。它在煤田中的運用中,要注意遙感新技術與常規(guī)勘探技術有機結(jié)合,尋求創(chuàng)新,從而得到更好的勘探成果。
遙感技術在使用上雖然具備很多優(yōu)點,如信息獲取快、信息直觀、實時、精度高等。但是作為煤田勘探的手段之一,還是存在著一些局限。只有將常規(guī)勘探與遙感技術結(jié)合應用,才能體現(xiàn)遙感技術在煤田地質(zhì)中的優(yōu)勢,為我國煤炭行業(yè)的發(fā)展提供良好的基礎與平臺。
【參考文獻】
遙感即為遙遠的感知。遙感技術是根據(jù)電磁輻射(發(fā)射、吸收、反射)理論,應用各種光學、電子學和電子光學探測儀器對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收記錄,再經(jīng)過加工處理,并最終成像,從而對環(huán)境地物進行探測和識別的一種綜合技術。物質(zhì)不同,其分子、原子數(shù)量及組合方式也不同,所特有的反射電磁波性質(zhì)也不同,對外來電磁波反射性質(zhì)也就不同。因此不同的物體發(fā)射不同波段的電磁波,不同的物體對太陽和人工輻射有不同的吸收、反射和透射能力,這些差別經(jīng)過遙感形成了不同的成像,然后把這些不同的遙感成像解譯就可區(qū)分不同物體,從而收集目標物的各種信息數(shù)據(jù),以掌握人們所需的各種信息資料。近年來我國地質(zhì)災害研究在采用遙感技術后取得了重大進展,包括近年來開展的全國特大滑坡災害調(diào)查及危險性評價、典型地質(zhì)災害監(jiān)測預警與示范治理、重點地區(qū)地裂縫與地面沉降調(diào)查、國家重大工程區(qū)域地殼穩(wěn)定性調(diào)查與評價等項目都是建立在遙感圖像的分析判斷基礎上的。由氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星和環(huán)境與災害衛(wèi)星等組成的空間對地觀測體系,能夠覆蓋全國陸地、海域以及我國周邊國家和地區(qū)1500萬km2的地球表面??梢姽?、紅外到微波遙感器都實現(xiàn)了星載飛行,遙感器包括可見光相機(膠片式和傳輸式)、可見光紅外多光譜掃描儀、多種分辨率成像光譜儀、多波段微波輻射計、微波散射計、微波高度計、合成孔徑雷達等。具備了自行研制衛(wèi)星地面接收站及其相應數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的能力。研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的遙感數(shù)據(jù)處理平臺,開發(fā)了多套通用遙感圖像處理系統(tǒng)和專題遙感信息提取系統(tǒng)。我國風云氣象衛(wèi)星系列不僅顯著提高了我國衛(wèi)星氣象監(jiān)測能力,還為國家應急管理、減災救災體系建設、應對氣候變化提供了有力的技術支撐,被世界氣象組織納入地球觀測業(yè)務衛(wèi)星序列,成為全球地球綜合觀測系統(tǒng)的重要組成部分。
2遙感技術在地質(zhì)災害監(jiān)測中的作用
各種自然災害發(fā)生前一般都會出現(xiàn)各種先兆,而且很多災害的發(fā)生和發(fā)展都有一定的時空規(guī)律,彼此之間常有一定的關系,這就為自然災害的預報提供了可能。在自然災害的預報和研究中運用遙感技術可以發(fā)揮以下幾個方面的作用:
2.1推動國家自然災害數(shù)據(jù)庫建設
地質(zhì)災害是一種常見的自然災害,發(fā)生地質(zhì)災害后的地形地貌在遙感圖像中通常與周圍正常的情況有所區(qū)別,特別是在形態(tài)、色調(diào)和影紋結(jié)構等方面。為了在地質(zhì)災害發(fā)生后快速及時地了解地質(zhì)災害的規(guī)模和具體情況,可以通過我國的資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和其他專業(yè)衛(wèi)星等進行遙感信號的采集,然后運用地質(zhì)災害遙感信息的合理解釋,對已經(jīng)發(fā)生地質(zhì)災害的地點或是隱患點進行詳細的調(diào)查分析,并對數(shù)據(jù)進行整理后得出災害規(guī)模、災害分布、形成因素、孕育過程、變化趨勢等。通過以上工作可以有效推動對災害數(shù)據(jù)的收集和整理工作,并且按照地質(zhì)災害的類別,建立災害要素數(shù)據(jù)庫,構建災害預測評估和災后災害快速評估運行系統(tǒng)。
2.2為抗災救災應急決策提供快速信息支持
一些突發(fā)性自然災害,難以實現(xiàn)迅速、準確、動態(tài)的監(jiān)測與預報,但遙感技術可以不受地面條件限制,快速獲取災害發(fā)生后災區(qū)的全面景觀,根據(jù)災害分類分級及影像模型,判讀圖像,快速確定災情,為應急救援工作提供第一手資料,從而在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)對自然災害的應急響應。在2008年四川汶川大地震及2010年青海玉樹大地震中,有關部門使用多種航天、航空遙感技術為抗震救災指揮部及時提供了多種類型、不同分辨率的衛(wèi)星和航空遙感數(shù)據(jù)分析信息,為抗震救災指揮系統(tǒng)及時全面地了解災情、快速部署救援行動提供了可靠的信息支持。在澳大利亞維多利亞州發(fā)生特大火災時,我國立刻調(diào)整了環(huán)境減災衛(wèi)星A、B星拍攝角度和運行頻率,每天兩次飛過澳大利亞上空,迅速準確地拍攝了澳大利亞火場的光學、紅外和雷達圖像,為澳大利亞空間信息合作研究中心提供了大量的衛(wèi)星監(jiān)測圖像,極大地幫助了澳大利亞有關部門的滅火行動。
2.3提高次生災害的預測預報能力
做好次生災害的排查與監(jiān)測預警工作,是減少和降低災害損失的重要措施。利用衛(wèi)星遙感技術實時監(jiān)測地震次生災害,讓人們能夠有效規(guī)避災害或減小災害損失。在2008年汶川大地震中,中國國土資源航空物探遙感中心通過航空遙感應急調(diào)查,及時掌握了北川等14個重災縣市道路、房屋損壞等災情和崩塌、滑坡、泥石流及堰塞湖等次生災害情況,共解譯出地震引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流7226個,堰塞湖147個,災害毀路1423處;圈定有危險的村鎮(zhèn)264個,潛在危險道路1732處,從而為有效防范次生災害的發(fā)生、最大限度地降低災害損失提供了有力的信息支持。
2.4為災后重建規(guī)劃提供決策依據(jù)
地震等重大自然災害發(fā)生后,災區(qū)的重建規(guī)劃是抗災救災的一項重要工作。如地震災后恢復重建規(guī)劃應當根據(jù)地質(zhì)條件和地震活動斷層分布以及資源環(huán)境承載能力,重點對城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村的布局、基礎設施和公共服務設施的建設、防災減災和生態(tài)環(huán)境以及自然資源和歷史文化遺產(chǎn)保護等作出安排。城鎮(zhèn)和工程選址時要充分考慮災害綜合區(qū)劃,既防止類似的災害重復發(fā)生,也要防御其他自然災害的侵襲。在2008年四川汶川大地震發(fā)生后,我國利用航天和航空遙感,及時開展汶川地震災情評估工作,完成不同烈度人口影響評估,以及房屋倒損、道路損毀、人員傷亡等災情及次生災害評估、災情綜合評估、地震災害范圍評估、地震災害經(jīng)濟損失評估等工作,為災區(qū)規(guī)劃重建提供了科學依據(jù)和決策咨詢。
2.5幫助提高地震預測預報水平
地震的預測預報是一個世界性難題。我國破壞性地震頻繁發(fā)生,損失極為慘重。為了有效地預測地震發(fā)生,必須對地震前的各種兆信信息進行收集和數(shù)據(jù)挖掘,找到地震演變規(guī)律,盡可能地有效預測預報地震。衛(wèi)星遙感技術通過多種手段觀測、廣闊的信息覆蓋、短周期的觀測手段等,為提高地震災害的預測預報水平提供了可能。遙感技術用于監(jiān)測和評估地震災害已成為研究的一大熱門。目前,遙感方法中合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)技術在監(jiān)測地震形變方面的潛力已得到廣泛認同。在地震研究方面,我國運用各種遙感圖像,進行斷層活動性、強震構造環(huán)境、地震地表破裂等方面的遙感地質(zhì)解譯以及干涉形跡測量研究,取得了重要研究成果。同時還開展了遙感技術在地震監(jiān)測預報中的可應用性研究、紅外遙感地震前兆的異常特征、預報方法和機理研究以及地震前兆熱紅外異常衛(wèi)星遙感監(jiān)測與快速處理系統(tǒng)研究等,為衛(wèi)星遙感應用于地震監(jiān)測預報開辟了新的方向。我國地震局已將衛(wèi)星遙感的部分熱紅外實測數(shù)據(jù),通過全國地震系統(tǒng)共享給所有地震研究工作者,為地震監(jiān)測和預報提供數(shù)據(jù)支持。
3遙感技術在地質(zhì)災害監(jiān)測中的具體應用
我國的地質(zhì)災害遙感調(diào)查技術為大型工程的可行性研究提供地質(zhì)災害分布、潛在危害及環(huán)境基礎資料。實踐證明,遙感技術在識別滑坡、泥石流,制作區(qū)域滑坡、泥石流分布圖等方面體現(xiàn)出巨大的應用價值。
3.1孕災背景調(diào)查與研究從地質(zhì)災害預測預報相關理論分析可知,災害孕育過程中要對一些因素進行長期觀測,發(fā)現(xiàn)其變化規(guī)律。這些因素包括時日降水量、地面坡度、多年平均降水量、植被發(fā)育狀況、構造發(fā)育程度等。這些因素的成功觀測是地震預測預報的重要保障。通過氣象衛(wèi)星可以實時檢測降雨情況,而資源衛(wèi)星可以對地表地物進行詳細的調(diào)查,通過紅外波段和微波波段分析地下物質(zhì)的體貌體征等。結(jié)合氣象衛(wèi)星和資源衛(wèi)星強大的遙感技術,可以對以上孕災因素進行實時監(jiān)控和分析,因此利用遙感技術有效調(diào)查研究地質(zhì)災害孕災背景是遙感技術的重要應用之一,也是地質(zhì)災害最重要的基礎準備工作。
3.2地質(zhì)災害現(xiàn)狀調(diào)查與區(qū)域劃分
在地質(zhì)災害發(fā)生后,必須及時有效地對地質(zhì)災害現(xiàn)狀進行總體分析,了解其發(fā)生規(guī)模和特征,才能制訂相應的救災和避災措施。地質(zhì)災害過程中,不良地質(zhì)所迸發(fā)出的滑坡、崩塌、泥石流等災害個體或災害群體,在遙感圖像中會呈現(xiàn)出與眾不同的地質(zhì)特征。很多關于地質(zhì)發(fā)生規(guī)模和形態(tài)特征等信息都可以通過遙感影像進行提取。這些信息提取后,就可以有效分析目標區(qū)域內(nèi)地質(zhì)災害發(fā)生點和隱患點的全面信息,找到災害發(fā)生的分布、規(guī)模、特點、趨勢等信息。另外,在上述工作基礎上還可以對地質(zhì)災害發(fā)生地進行區(qū)域劃分,對地址災害進行分級管理,對隱患區(qū)進行嚴密監(jiān)控,為建立地質(zhì)災害監(jiān)測網(wǎng)絡提供基礎資料。
3.3地質(zhì)災害動態(tài)監(jiān)測與預警
當?shù)刭|(zhì)體從量變到質(zhì)變后,地質(zhì)災害很容易發(fā)生,但是這種從量變到質(zhì)變的過程是很難被觀測察覺的,因為其蠕動速率非常小且比較穩(wěn)定,地質(zhì)災害動態(tài)檢測就是期望實時得到發(fā)生突變的信息,來預測和預報災害發(fā)生。在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的精確定位下,這種緩慢的變動速率是可以被察覺并記錄的。利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行地質(zhì)災害動態(tài)檢測,可以有效地對地質(zhì)災害進行預測、預報和警報。
3.4災情實時調(diào)查與損失評估
當?shù)刭|(zhì)災害的發(fā)生不可避免時,就要盡可能地減小災害損失,這就要求在地質(zhì)災害發(fā)生后對災情進行實時檢測和調(diào)查,并評估和區(qū)分災情較重和較輕的區(qū)域,進行有效的人員救援和物資運送。利用遙感技術可以對地質(zhì)災害進行詳細的調(diào)查,除了可以對人員和牲畜傷亡進行統(tǒng)計外,還可以對地面建筑、水域資源、橋梁道路、自然資源等各項情況進行實時的調(diào)查和評估,為救災提供有效的信息支持。
4結(jié)語
關鍵詞:遙感技術 水污染監(jiān)測 大氣污染監(jiān)測 地面污染監(jiān)測
中圖分類號:TP79 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(b)-0128-02
步入21世紀以來我國的經(jīng)濟步入高速發(fā)展階段,由于經(jīng)濟結(jié)構的不合理在經(jīng)濟發(fā)展過程中引發(fā)的一系列環(huán)境問題也愈發(fā)突出,環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護的重要手段。環(huán)境監(jiān)測的基礎是環(huán)境分析,伴隨著遙感技術的飛速發(fā)展,遙感技術發(fā)展迅速,越來越廣泛的應用環(huán)境監(jiān)測領域,現(xiàn)已能測出水體的多種水質(zhì)參數(shù),如泥沙含量等;能測定大氣濕度、氣溫、以及多種物質(zhì)的濃度分布,如NOx、PM2.5等;可調(diào)查土地利用情況、大型環(huán)境污染事故和區(qū)域生態(tài)情況等[1]。環(huán)境監(jiān)測過程中,遙感技術在水環(huán)境污染檢測、大氣環(huán)境污染檢測、地面污染及土地利用發(fā)展監(jiān)測等方面有廣泛的應用[2]。
1 遙感技術
1.1 遙感技術的原理
遠距離不直接接觸物體的遙感技術也可以識別、測量并分析目標物質(zhì),它利用的是物體反射或輻射電磁波的固有特性。遙感技術的分類方式有按遙感平臺分類和按傳感器的探測波段分類兩種:其中遙感平臺包括航空遙感(分為氣象衛(wèi)星遙感和陸地衛(wèi)星遙感)、航宇遙感、地面遙感、航天遙感。傳感器的探測波段包括多波段遙感、微波遙感(1mm~10m)、紅外遙感(0.76~1000um)、可見光遙感(0.38~0.76um)、紫外遙感(0.05~0.38um)。
與光學遙感相比較,微波遙感對地球覆蓋層的穿透能力較紅外波段強,其特點是能全天時和全天候觀測、含有幅度、特征信號豐富、極化和相位,其中全天時和全天候觀測能力是光學遙感不具備的。在不同的環(huán)境監(jiān)測領域可使用不同的遙感監(jiān)測技術[3]。
1.2 遙感監(jiān)測技術的應用
遙感如今已深入到多種領域的應用中,如漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、海洋、氣象、水文、城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測、地球資源勘探、軍事偵察、土地管理、室內(nèi)測量、海洋、陸地、大氣信息的采集以至全球范圍的環(huán)境變化。遙感方法的選擇應具有針對性??刹捎媒t外、可見光遙感技術監(jiān)測溫室效應、大氣污染、固體廢棄物污染和水質(zhì)污染等;熱紅外遙感技術則通常用來監(jiān)測大范圍地表的溫度狀況;要想獲得某一地區(qū)的夜間資料或云雨較多地區(qū)的資料、或者某些目標隱藏在林下、埋藏于地下則宜選用微波遙感,因為從波長來分析,與紅外波相比,微波的波長要長得多,所以微波的散射較小,減少了在大氣中的衰減,云、煙、霧、雨對其基本上沒有限制。
2 遙感技術在環(huán)境污染監(jiān)測中的應用
2.1 水環(huán)境污染監(jiān)測領域
污染水與清潔水的反射光譜特征研究是水體遙感監(jiān)測的基礎。總的來說,清潔水吸收光的性能較強,這是因為清潔水具有較低的反射率。故水體在一般遙感影像上表現(xiàn)為暗調(diào)。可以采用以水體光譜特性和水色為指標的遙感技術進行水質(zhì)監(jiān)測。在污染物種類繁多的江河湖海各種水體中,通常將其分為熱污染、富營養(yǎng)化、海洋石油污染和固體漂浮物等幾種類型,以方便使用遙感方法對各種水污染物進行研究。
在富營養(yǎng)化的水體中,其程度可通過葉綠素濃度來反映,浮游生物迅速繁殖,水體兼有植物和水兩種光譜特征,光譜曲線隨浮游植物的含量的升高越近似于綠色植物的反射光譜。葉綠素主要吸收紅光、藍光而反射綠光。在可見光波段0.44Lm(藍光)和0.65Lm(紅光)處有兩個吸收帶,但在0.55Lm(綠光)附近有反射率為10%~20%的一個波峰。一般采用0.45~0.65Lm附近的光譜線段調(diào)查水體中懸浮物質(zhì)的數(shù)量及葉綠素含量[4]。
海洋環(huán)境惡化的重要原因是海洋石油污染和向海洋傾倒廢棄物。每年全球超過一千多萬噸的石油及其制品排入海洋,這對海洋生態(tài)來說是嚴重的災難。此外,附近大量的農(nóng)田化學肥料、城市生活廢水和工業(yè)污水也隨河流匯入海洋,擴大了海洋污染范圍,惡化了生態(tài)環(huán)境,使環(huán)境質(zhì)量下降。應用海洋遙感衛(wèi)星可以為海洋環(huán)保部門提供必需的資料和數(shù)據(jù),因為遙感能大范圍搜索石油污染和化學污染并估算污染的范圍及其擴散情況,從而為海洋環(huán)保部門提供了必需的數(shù)據(jù)和資料[5]。
在對水體熱污染監(jiān)測中,熱紅外圖像能定量解譯并反映熱污染區(qū)的溫度特征。在熱紅外波段,由于水體的熱容量大,特征明顯,其遙感影像輻射低,色調(diào)暗。熱紅外波段影像可以識別與周圍水體有顯著溫差的熱污染水體。
2.2 大氣污染監(jiān)測領域
利用氣象衛(wèi)星,大氣遙感可以定期監(jiān)測大氣溫度及水蒸汽垂直分布情況。通常不可能用遙感手段直接識別的物理量如氣溶膠含量和各種有害氣體是影響大氣環(huán)境質(zhì)量的主要因素。有些微量氣體分子的輻射和吸收光譜是固定的,如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧等。所以可反演推算大氣的吸收、輻射及散射光譜[6]。通過遙感圖像可以直接分析出大氣氣溶膠的分布和光學厚度,而大氣污染的程度和性質(zhì)只能利用間接解譯標志來推斷,這是因為有害氣體通常不能在遙感圖像上直接顯示出來。
用霧、霾和沙塵天氣的遙感目視解譯作為例子。遙感信息的傳輸規(guī)律和介質(zhì)的特性密切相關,霧、霾、沙塵的物理特性決定了其輻射傳輸特性,在傳感器的各通道上,他們具有出不同的波譜特性,所以要想監(jiān)測霧、霾、沙塵的特性,我們首先應該了解他們在物理性質(zhì)上差異,并且清楚波譜特性受物理特性的影響情況,然后再選擇選擇合適的遙感通道。
霧的粒子由水滴或冰晶組成,它具有較大的粒子尺度和充足的水汽含量,已經(jīng)達到了飽和狀態(tài),這主要是因為霧是由靠近地面的水汽凝結(jié)或凝華形成的。因為液態(tài)水或冰晶組成的霧的散射基本上不受波長的影響,所以在遙感圖像上霧主要是乳白色或青白色,它具有顯著的日變化和明顯的霧區(qū)與晴空區(qū)的界限。霾主要由各種污染物組成,如大量極細的塵、硫酸鹽、硝酸鹽、碳氫化合物等,細粒子氣溶膠污染是霾天氣的本質(zhì)。霾是非水溶性的,這是由于干粒子的存在使得水汽含量不能達到飽和狀態(tài),由上述多種污染物形成的霾,包含大量的散射波長較長的光,所以在遙感圖像上霾主要是黃色或灰色,與霧相比,沒有明顯的日變化和顯著的與晴空區(qū)的界限。刮大風時,地面的各種沙塵物質(zhì)被風卷起,從而形成了沙塵天氣,黃土高原、蒙古高原、西部沙漠、沙化農(nóng)田以及中亞沙漠是導致中國沙塵性天氣形成的主要沙塵來源,因此分布尺度跨度大的一些粒子比如粘土、硅酸鋁、石英等是決定沙塵質(zhì)的主要物質(zhì)。由于沙塵天氣主要發(fā)生在水汽含量非常小、飽和狀態(tài)非常低的沙漠及附近的半干旱地區(qū),所以沙塵粒子一般具有較長的散射波長,在遙感圖像上主要是黃色或深黃色。
大氣衛(wèi)星都攜有探測大氣反射、輻射的紅外通道,這使得氣象衛(wèi)星能夠?qū)F霾類天氣進行監(jiān)測。通過這些探測,土壤、植被、水體等下墊面對太陽輻射的反射輻射和自身的發(fā)射輻射都能被遙感到。
2.3 地面污染和土地利用發(fā)展監(jiān)測領域
在污染區(qū)的作物與正常生長區(qū)的作物相比,其生長會發(fā)生特殊的變化從而具有不同的光譜表現(xiàn)并可利用間接解譯來確定地面污染。我們可以定期地監(jiān)測地面的情況得知土地利用方式的變化,從而使資源管理更加便利。由于人工建筑物的形狀和規(guī)則反射率較高使得其特別容易測定[7]。因此在城市規(guī)劃中,通過遙感圖像,各類普遍問題如都市擴大的速度和規(guī)模等和各類特殊問題如隔熱不佳的建筑物的熱損失等都能被準確地跟蹤并解決。此外,森林砍伐和牧場開墾的速度和規(guī)模也可以用遙感來監(jiān)視[8]。
以城市熱島效應為例,由于工業(yè)的發(fā)展,某些企業(yè)成為熱污染源,使得城市市中心的溫度大都高于郊區(qū)。地物的輻射溫度,如NOAA氣象衛(wèi)星AVHRR的第4、5通道、Landsat-TM的第6波段,先用熱紅外遙感測定,然后推算出地表溫度,進而熱源就能根據(jù)熱效應的差異而有效地被探測出。要想詳細反映熱污染在該城市的分布狀況,分析人口密度、城市布局、建筑物類型等受城市溫度和其他熱能消耗的影響,分析城市熱島的時空分布、熱島成因、熱島強度等特征,首先利用光學技術或計算機對熱圖像進行密度分割,然后對比幾個同步的實測溫度,畫出準確的城市等溫線[9,10]。
3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀和展望
目前,遙感技術在中國的應用較少,大部分的遙感圖像仍需要從外國購買。此外,中國的遙感圖像分析,現(xiàn)在只能達到定性階段或初步的定量階段,由于現(xiàn)在我國的國家環(huán)境遙感系統(tǒng)平臺不完善,不能共同享有各地的環(huán)境遙感數(shù)據(jù)和其它成果,遙感監(jiān)測技術發(fā)展遲緩。中國雖是后來者,但是現(xiàn)在遙感技術發(fā)展迅速,在環(huán)境監(jiān)測領域逐步受到重視,應用也更加廣泛,我國在這些方面也體現(xiàn)出了優(yōu)勢。我國通過遙感技術對環(huán)境進行監(jiān)測,重視遙感技術與GIS和GPS系統(tǒng)的集成是其中一個最主要的特點。當前國內(nèi)的遙感技術主要應用在監(jiān)測機動車排氣,小城鎮(zhèn)環(huán)境,大河流域水質(zhì),礦區(qū)環(huán)境污染,各地區(qū)生態(tài)環(huán)境,內(nèi)陸湖泊水質(zhì),森林火災、海洋赤潮和沙塵暴等領域。
隨著不斷發(fā)展的遙感技術,以及國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量的逐步提高,其在環(huán)境監(jiān)測領域的發(fā)展非常迅速,前景廣闊。通過強化3S技術和遙感定量監(jiān)測與GIS集成分析信息的系統(tǒng)建立,管理、查詢、分析遙感動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及實時監(jiān)測和預警突發(fā)性環(huán)境污染事故等功能將會最終實現(xiàn)。
參考文獻
[1] 譚衢霖,邵蕓.遙感技術在環(huán)境污染監(jiān)測中的應用[J].遙感技術與應用,2000,15(4):246-251.
[2] 王橋,楊一鵬,黃家柱,等.環(huán)境遙感[M].北京:科學出版社,2005.
[3] 孫家柄,舒寧,等.遙感原理方法和應用[M].北京:測繪出版社,2003:411-417.
[4] 劉承,賀磊.水體富營養(yǎng)化研究中遙感技術的應用[J].科學,2014,66(5):47-50.
[5] 胡佳臣,王迪峰.基于遙感的海洋溢油監(jiān)測方法[J].環(huán)境保護科學,2014(1):68-73.
[6] 徐靜茹.遙感技術在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014(4):97.
[7] 韓燕,崔玉民.淺談遙感技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].阜陽師范學院學報(自然科學版),2007(1):42-45.
[8] 屈冉,王昌佐,劉慧明,等.緬甸與我國接壤地區(qū)森林砍伐遙感監(jiān)測分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展,2012(5):98-102.