第一篇:遙感論文[推薦]
淺談中國遙感技術在環境災害中的應用
摘要
由于人類活動的范圍的不斷擴大和強度的不斷加劇引起資源環境環境惡化并導致災害。近年來我國的環境災害頻發,2008年的汶川地震,2010年的玉樹地震,今年的南方大旱,中部地區的洪澇災害??都為我們的日常生活帶來不可挽回的破壞。如何預報災害來臨,實時監控災害發生,為災害的防控處理善后提供強有力的支持是亟待解決的問題。
隨著計算機技術、傳感器技術和空間技術的發展,遙感技術正在進入一個能動態、快速、準確提供多種對地觀測海量數據的新階段。新型傳感器不斷出現,已從過去的單一傳感器發展到現在的多種類型的傳感器,并能在不同的航天遙感平臺上獲得不同空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率的遙感影像,為解決環境災害的防控治提供了強有力的工具。本文從當前的遙感技術著手分析探究其在環境災害中的應用并對其中存在問題未來的發展方向進行簡要的處理總結。
關鍵詞:環境災害 遙感技術原理 動態監測 發展方向
一、遙感技術在環境災害中的主要應用現狀
1.1地質災害
地質災害劃分為泥石流、滑坡、崩塌、碎屑流、水毀、沙害、冰雪害、翻漿及沼澤土等9類,其中泥石流、滑坡、崩塌是主要的地質災害。我國利用遙感技術進行地質災害調查起步較晚,但發展快。經初步統計迄今大約已覆蓋了80余萬km2的國土。我國地質災害遙感調查是在山區大型工程建設或大江大河洪澇災害防治服務中逐漸發展起來的。20世紀80年代初,湖南省率先利用遙感技術在洞庭湖地區開展了水利工程的地質環境及地質災害調查工作。從20世紀80年代中期起,分別在寶成、寶天、成昆鐵路等沿線進行了大規模的航空攝影,為調查地質災害分布及其危害提供了信息源。20世紀90年代起,主干公路及鐵路選線也使用了地質災害遙感調查技術。近年來在全國范圍內又開展了省級國土資源遙感綜合調查工作,主要調查成果有:識別地質災害微地貌類型及活動性,評價地質災害對大型工程施工及運行的影響等。
1.2洪澇災害
洪澇災害具有突然性、持續時間短、危害大等特征。為了有效預防和控制洪水,必須及時、迅速、準確了解災情,并及時對其做出反應。遙感技術在我國洪澇災害中的應用比較成熟。因為遙感技術可以不受惡劣天氣條件的影響,通過航空、航天手段獲取監測影像資料,實時對洪災進行監測,應用相關軟件迅速分析出洪水態勢,然后將分析結果以直觀的圖形、圖表等形式傳遞給決策部門,作為制定防洪減災對策的重要依據。我國將遙感應用于洪災監測始于“八五”、“九五”期間,并采用資源衛星和氣象衛星資料LANDSAT TM和NOAA/AVHRR,建立了7大江河地區洪澇災害易發區警戒水域遙感數據庫。
1.3農業病蟲害
將遙感技術應用于農作物重大病蟲害的防治是我國實現農業現代化的重要組成部分。遙感技術用于農業病蟲害綜合治理,最終期望達到兩個目的:第一,早期預報,即通過遙感圖像提取生境中與病蟲害爆發有關的主要環境要素及其變化,來推斷病蟲害最有可能發生的區域;第二,災情監測和評估,即當病蟲害已經在局部區域造成危害時,從遙感圖像上提取受害植被相關信息,快速、準確地判斷出災情發生狀況(分布、面積和程度),及時采取針對性的點、面防治措施,這樣既可阻止病蟲害進一步蔓延又可減少環境污染。進入20世紀90年代以來,遙感技術與地理信息系統(GIS)技術的結合,在農作物病蟲害監測中得到日益廣泛的應用。
1.4沙塵災害
沙塵災害泛指由浮塵、揚沙和沙塵暴等沙塵天氣所造成的災害。我國屬于中亞沙暴區,其中,西北大部分地區,整個華北地區,東北地區西部,都是沙塵災害的多發區域,而沙塵災害的影響區域則遠遠大于上述范圍。我國沙塵災害的研究始于20世紀70年代末,進展速度一直較慢。隨著20世紀90年代末我國北方地區大范圍沙塵天氣頻繁出現,遙感在沙塵災害中的應用廣泛開展起來。例如,1998年中國國家林業局荒漠化監測中心負責的”沙塵暴衛星遙感監測與災情評估系統”開始研建,2001年試運行,2002年開始對外公布我國沙塵暴災情評估報告,并首次報告了2002年3月15~17日、20~21日兩次沙塵天氣過程中的地面損失情況和沙塵出現的時間、移動路徑等內容。
二、現代遙感技術在災害監測中的技術特點
2.1大面積同步監測
遙感探測能在較短的時間內,從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進行對地觀測,并從中獲取有價值的遙感數據。這些數據拓展了人們的視覺空間,為宏觀地掌握地面事物的現狀情況創造了極為有利的條件,同時也為宏觀地研究自然現象和規律提供了寶貴的第一手資料。對于復雜多變、涉及面廣的大型災害優越性更明顯。特別是對于大區域的環境災害及動態變化(如沙塵暴、特大洪災等)監測十分有利。
2.2時效性強可動態監測,信息量大
獲取信息的速度快,周期短。由于衛星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料,以便更新原有資料,或根據新舊資料變化進行動態監測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。這不僅給災害監測贏得了大量時間,而且及時獲得了豐富的災情背景資料,為高效數據模型的建立創造了先決條件。與常規監測手段不同,衛星遙感監測不僅具有實時、動態的優點,而且全天候工作因此可以對災情進行連續、動態監測,進而獲得連續準確的災情資料。利用這一點,就可以對那些具有爆發隱患或周期性爆發的自然災害(如火山、泥石流等)進行災前預測;對那些破壞力大、持續時間長、波及范圍廣的災害(如洪水、蝗災等)進行跟蹤監測。此外,也可以用于對災后恢復過程進行跟蹤監測,及時掌握相關資料。獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。
2.3適應性強
由于某些災害的災區自然條件惡劣,如發生雪災、山體滑坡、密林森林病蟲害及火災、荒漠化等;另外某些農業災害發生在跨國境線,如病蟲害、沙漠化、火災或一些農業氣象災害等,常規監測手段根本無法奏效,災情資料難以獲取,此時遙感就成為災害監控必不可少的重要手段
三、遙感技術應用中存在的問題和解決途徑
不可否認遙感技術已成為災害分析、動態監測、決策不可缺少的重要手段,但應該看到,我國遙感在環境災害的應用中還存在很多不足。主要問題集中在災后評估和應急反應方面,災害預測應用較少;沒有很好的與‘3s’,計算機技術相結合,數據間共享度不高。
3.1數據獲取、共享及應用問題
衛星遙感在技術上是能很好地為減輕災害損失。但由于數據獲取的難易程度精確度不一,造成在有些地區發生重大災害時,無法利用這一先進技術救災。因此,加強合作使衛星資源在某些重大災害來臨時,能通過商業或非商業(比如援助)途徑共享數據。同時我國應加強地面接收和處理設施的建設,以便快速接收處理和提取災情信息,及時為救災服務。在具體應用方面則不及發達國家,比如在應急救災中,國外會用到多種數據源:對地觀測衛星和氣象衛星數據;高分辨率和中、低分辨率數據;光學和雷達衛星數據;航空和航天數據等,還會用到定位系統和通信衛星等高科技設備,它們反應速度快,效率高,更符合應急救災的特點。所以這些都是我國將要努力改進的方向。
3.2遙感數據應用的技術問題
如何將常規的方法從點到面進行擴展,應用模型的構建,遙感數據和信息與模型的鏈接以及多種數據同化等技術是應用遙感技術過程中出現的問題。目前這些技在我國尚不成熟有待提高,真正結合實際應用解決這些問題才能將遙感應用與常規方法結合,發揮遙感的優勢,取得更好的效果。同時我們要跟蹤遙感、地理空間信息應用的前沿技術,促進遙感、地理空間信息系統應用的集成化、網絡化和智能化,加強與信息技術的結合,將模式識別、人工智能、專家系統等技術和新的算法引入到遙感信息分析技術中。大力加強國家空間信息基礎設施發展迫切需要的海量地理空間信息網絡共享和商業化大型地理空間信息系統軟件技術,大型實用的遙感圖像處理系統等方面的技術創新工作,不斷提高國產化水平。加強遙感圖像的智能化分類和識別、基于影像的地球空間核心要素的自動提取與變化發現地學信息的知識提取和挖掘技術攻關和創新,加強應用模型與遙感的結合,加強3S技術集成和系統集成才是解決應用遙感信息技術問題的關鍵。
總結
遙感技術不論在災前預警預報、災中的災情監測和損失評估和安排救災,還是在災后減災與重建中都具有很大的應用潛力。所以逐漸成為災害防治的最佳手段,若將其更好的與GIS、GPS 結合將有助于解決災害減災的兩個核心問題。加強對地觀測系統的完善,建立良好的數據模型與應急機制。這樣既可以對災害進行準確的預報,又可以確定災害的影響范圍強度已采取有效的應急響應措施。才能真正的減少因環境災害所帶來損失。我國的災害遙感的應用現在主要還集中在災后評估和應急反應方面 , 災害預測應用較少;在許多應用中還沒有很好地與 GIS 地理信息系統和 GPS 全球定位系統結合 , 以致大大限制了 3S 技術強大功能的發揮。努力加強3s技術之間的相互合作,建立良好完善的數據模型,提高數據共享技術。相信遙感技術在災害監測中的應用前景會更加廣闊。
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第二篇:軍事遙感論文
軍事遙感小論文
四院二隊:李中仁 學號:201004015020 目前,軍用上利用遙感技術支撐的無人兵器已成為世界各國爭相研制的熱門兵器,是現代武器裝備發展的一個新領域。就像我們常常看到的大片一樣,T-800,天網系統,變形金剛等一類的高智能計算機和傳感技術構成了不需要人類的強悍作戰力量。這些機械能完成自主的目標識別,打擊,評價和各種戰術動作。有專家預測,今后無人化兵器將主宰局部戰場,將使作戰樣式發生深刻變化。“鋼鐵士兵”。在無人兵器中,軍用機器人的發展尤為迅速,這種“鋼鐵士兵”在未來戰場上將不可小視。它不但能夠在惡劣地形和氣象條件下布設障礙和排除障礙,還可以作為陸上的武器平臺使用,而且還能夠代替士兵出生入死,浴血奮戰。美國五角大樓曾發表一份未來戰爭的報告書認為,未來戰爭的“主角”將是具有人類思維水平的機器人部隊。這主要是由于美國人權和民主的過激表現使人民對于戰爭中的人員傷亡往往顯得比較敏感和過激,這也是美國政客一直擔憂的問題。
據報道,美軍列入研制計劃的智能化遙感軍用機器人已超過90種,計劃到2015年前后,參戰的作戰平臺中將有1/3是遙感兵器;俄羅斯列入研制計劃的智能化軍用機器人也超過了30種。素有“陸戰之王”之稱的無人化智能坦克或裝甲戰車,被軍事家視為未來陸戰的巨型無人機器。法、德也從20世紀80年代開始了無人戰車研制計劃,并為它裝備了智能化的控制系統。與傳統坦克相比,裝有數字系統的智能化無人坦克戰場反應速度提高96%,射擊命中率和效率提高100%,攻擊力提高80%。
無人戰斗機醞釀和推動了第二空軍的出現相對于地面戰場無人化兵器的腳步,空中鋼鐵翅膀甚至更早地孵化了實實在在的戰果。無人戰斗機的加盟不僅增加了空中戰場對抗力量的要素,實現戰場“零傷亡”,還在醞釀和推動了第二空軍的出現,當無人機部隊正在另立門戶之時,世界范圍內第五軍種的出爐將為期不遠。
有專家認為,集“偵察-打擊”一體化的無人戰斗機,正在成為現代戰場遠程精確打擊的高效手段。在阿富汗,首次裝載“海爾法”導彈的美軍“捕食者”系列無人偵察/攻擊機,既可以長時間執行偵察監視任務,又可以通過機載數據鏈在第一時間向可疑目標發起攻擊。美軍海軍的X-47無人機由于可以不再顧及人的生理極限,飛行速度達到了10倍音速,能夠在兩小時內到達世界上任何地點。
無人艦隊將給未來海戰帶來革命性變化與機器戰士和無人攻擊機一樣,無人戰場已經延伸到海面和水下。近年來,為了掌控海上戰場優勢,一些國家紛紛斥巨資建造能夠適用于近海作戰的無人作戰艦只。在研的新一代先進的無人駕駛艦隊,能夠靠遙控或自動控制在水中航行并執行危險而復雜的作戰任務。這支艦隊能夠攜帶各種武器,既可執行情報搜集、掃雷等輔助性任務,又可執行對敵艦的攻擊任務,具有隱蔽性好、攻擊性強、控制范圍廣、費用低等特點。有軍事專家預言,“先進的水下無人艦隊,必將使海軍的綜合作戰能力獲得巨大的飛躍,給未來海戰帶來革命性變化。”
在無人艦隊中,無人潛艇備受推寵,這種源自水下機器人的兵器,早在20世紀50年代就已經開始研制,最初的主要任務是用于執行打撈與探測。近年來,無人潛艇因具有良好的隱身、機動性能和水下殺傷力巨大,已成為一種水下尖端武器,日益受到各國海軍的重視。
目前,世界上已有十幾個國家在加緊研制無人潛水器,法國研制的“埃波拉德”潛水器,能在有人潛艇根本無法到達的6000米水深進行攝影和探測勘察。到2020年前后,隨著無人潛艇的大量運用,未來海戰場將突破現有模式。
科學技術突飛猛進推動無人作戰平臺技術裝備的快速發展,美國霍普金斯大學研究生院戰略教授科恩指出:“我認為一般的發展趨勢,將是放棄傳統的有人操作的大型平臺。”在不久的將來,戰場上將會充斥著數不清的無人化兵器,形成真正意義上的“無人軍”,無人化兵器將會改變現代戰爭的模式,從肉體殺傷過渡到機器技術博弈。但持反對意見的人認為,戰爭是人類社會的一種社會現象,使用的是人類進化500萬年的智能成果,相對于出現只有幾十年、技術手段還較粗糙的機器兵器而言,人的戰斗素養優勢依然明顯,不可能出現真正的無人戰爭。
戰爭是人的拼殺,還是讓人走開?如果以無人化風頭最勁的無人機與有人機進行正方與反方的PK,或許會撞擊出一些有益的火花啟示我們的思維。
一、無人駕駛非無人控制。現役無人作戰飛機大都采用操縱者遠程異地控制的方式,屬于人在回路中的一種間接駕駛模式,與人在機上相比只不過是人的位置不同,憑借現有技術操作者可以在安全的后方通過數據鏈對無人戰斗機進行遙控。
而人工遙控無人機的最大難點是操作者無法對戰場上復雜多變的空情有設身處地的感受和全面掌握,如在強烈電子干擾環境下如何保證人-機遠距離異地控制的信息溝通問題,多架無人機在同一作戰區域的自擾互擾問題等,雖然采用碼分多址和波分多址技術能夠部分解決,但到目前為止,還沒有任何國家能找到一個徹底的解決方案。
二、處置空情能力人的作用無法替代。無人機在執行任務過程中,自動飛行、自動傳輸技術無可挑剔,但在戰斗狀態中,無人機空戰所需要的靈活反應和隨機應變與飛行員身臨其境差距較大,在戰場環境下對局勢的分析和判斷和應對危機的反應能力明顯不夠。
2010年2月21日,美國內華達空軍基地的軍事人員,借助無人機鎖定了阿富汗南部烏魯茲甘省的赫德村12公里處的一條公路上的3輛小型公共汽車,在“地獄火”導彈的爆炸聲中,無人機把一場婚禮變成了葬禮。對此,美國軍事專家評論道:“在一場無人機為主角的戰爭中,武裝沖突變得更像是電子游戲,殺戮也就更加容易。”
此外,由于目標信息要依靠地面傳輸站進行交流確認,其工作效率還比不上有人駕駛飛機。由于操縱者操作明顯缺乏有人駕駛的直接性,無法在危局險境中直接采取規避動作,在指令一來一回的數秒中,早已經被擊落了多次。
三、信息傳輸安全漏洞較大。2009年12月17日,西方各大媒體紛紛報道,美國在伊拉克和阿富汗的無人偵察機向地面控制站傳輸的視頻信號被伊拉克反政府武裝和塔利班截獲。更驚人的是,這一切只需要一個26美元的盜版衛星電視信號軟件就可以實現,盡管美軍聲稱被截獲視頻尚未造成任何作戰損失,而且已經在對有關信號加密。
這些問題暴露出的還只信息安全問題的冰山一角,實時視頻信號作為操縱員判斷戰場情況的唯一依據,與敵方共享總不是一件好事,至少被跟蹤的目標有機會采取行動進行有效規避。隨著信息處理技術的提高,破解這些信號的技術也在同步提高,誰能保證先進的無機始終服從操縱者指令,這其中埋藏著無窮隱患。
人類面對戰爭巨大傷亡的恐懼,正在被無人裝備技術逐漸消除,但這種依賴的基本條件是機器戰士必須具備訓練有素士兵一樣的戰斗素質。機器戰士取代人的力量、耐力、速度可能不是問題,因為這早已經被機械化武器的性能所證明。但機器戰士與其所必須的高級智能素質仍有巨大差距,一些人所獨的機動靈活和當機立斷無法傳授給機器戰士。從科技發展能夠預見的水平來看,目前,機器戰士還無法脫離人的支持單獨行動,無人戰爭的實質還只是人在背后的戰爭。
在現有條件下,綜合我軍的人才優勢也不失為了一個良策,我們可以兩條腿走路,當遙感技術不成熟時我們發揮人的決定性作用。同時也不應該放松高新科技的發展,等待有朝一日我們也能讓鋼鐵之軀代替我們的戰士沖鋒陷陣。
第三篇:遙感結課論文
遙感技術在城市規劃中的應用
摘要: 通過對遙感技術特點的分析,結合資源環境與城鄉規劃管理專業的特點,探討遙感技術在城市規劃中的土地利用、道路規劃、綠地系統規劃、污染監測中的應用。
關鍵詞:遙感 城市規劃 土地利用 應用
遙感技術導論雖然只是我們資源環境與城鄉規劃管理專業的一門選修課,但對我們專業來說卻是相當重要的,我們專業所從事的許多方面都離不開遙感技術的支持,比如說城鄉規劃、水文分析、土地規劃利用、村鎮規劃等等,這些都需要用到遙感技術的知識。,這次我主要從城市規劃方面談談遙感技術的應用。
1.遙感技術的概念與特點
1.1 遙感的概念
遙感一詞來自英語Remote Sensing,即“遙遠的感知”。廣義上的遙感,泛指一切無接觸的遠距離探測,包括對電磁場、力場、機械波(聲波、地震波)等的探測。
狹義的遙感是指應用探測儀器,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及其變化的綜合性的探測技術。[1]
1.2 遙感的特點
1.1.1獲取的數據具有綜合性
遙感探測所獲取的是同一時段、覆蓋大范圍地區的遙感數據,這些數據綜合地展現了地球上許多自然與人文現象,宏觀地反映了地球上各種事物的形態與分布,真實地體現了地質、地貌、土壤、植被、水文、人工構筑物等地物的特征,全面地揭示了地理事物之間的關聯性。并且這些數據在時間上具有相同的現勢性。[2]
1.1.2能動態反映地面事物的變化
遙感探測能周期性、重復地對同一地區進行對地觀測,這有助于人們通過所獲取的遙感數據,發現并動態地跟蹤地球上許多事物的變化。同時,研究自然界的變化規律。尤其是在監視天氣狀況、自然災害、環境污染甚至軍事目標等方面,遙感的運用就顯得格外重要。
1.1.3探測范圍廣、采集數據快
遙感探測能在較短的時間內,從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進行對地觀測,并從中獲取有價值的遙感數據。這些數據拓展了人們的視覺空間,為宏觀地掌握地面事物的現狀情況創造了極為有利的條件,同時也為宏觀地研究自然現象和規律提供了寶貴的第一手資料。這種先進的技術手段與傳統的手工作業相比是不可替代的。
2.遙感技術在城市規劃中的具體應用
2.1.在城市土地利用的應用
2.1.1
對城市邊緣區的土地利用狀況的監測
由于城市邊緣區是兩種地域性質截然相反的城市與鄉村的交接帶,具有典型的邊緣區效應特點。但城市土地利用時空特征表現出不穩定的動態特征。利用具有較高空間分辨率的多時遙感影像, 采用直接或間接的判讀標志及用多元回歸分析、突變檢測等方法建立地表反射指標方程來綜合分析區域地貌格局、城鎮結構、地表覆蓋率及土地利用?覆蓋變化等信息將更客觀, 更具有優勢[3]。
巴雅爾、敖登高娃、周占鰲通過遙感技術在對長春市區邊緣區的研究發現從1987年至1996年的9年內建成區面積增加了3217.76ha, 每年以357.53ha 的速率向外擴展, 其變化幅度在各種地類中最大, 這主要是由于城市向外擴展,不斷蠶食邊緣區用地造成的,耕地面積共減少1267.08ha,是由于城市建成區的擴大和邊緣區內農村居民點的擴大兩個方面的原因所造成的[4]。2.1.2 對土地時空演變的監測
楊元建、石濤等通過對陸地衛星監測的合肥市近30 年的土地利用情況進行分析,揭示了合肥市土地利用時空演變的主要特征:20 世紀90 年代以前,合肥市的土地利用變化相對緩慢。進入21 世紀,以耕地為主的土地資源嚴重減少,城鎮用地顯著增加。城市人口增長過快,人增地減現象日趨嚴重,導致非城市土地利用類型向城市土地利用類型轉變[5]。2.2.在城市道路規劃中的應用
2.2.1 遙感在道路規劃中的應用領域
城市交通規劃的主體內容可以概括為7個階段:總體設計→交通調查及分析→交通需求發展預測→規劃方案設計→規劃方案評價→信息反饋與方案調整→方案實施計劃制定[6]。其中,交通需求發展預測在交通規劃中占居著核心地位,高空間分辨率衛星遙感技術為交通調查提供了一種快捷、高效的方法,在城市交通規劃、土地利用現狀調查、道路交通設施調查等方面有著顯著的優勢。2.2.1 遙感在道路規劃中的應用技術
高空間分辨率衛星遙感數據在城市交通規劃中的應用,要根據高分辨率衛星遙感數據的特點,采用新的技術方案。對高分辨率衛星遙感數據的處理,應建立起圖像數據與目標特性之間的物理與機理聯系,而不僅僅是統計聯系。圖1是戚浩平,王 煒,田慶久在高空間分辨率衛星遙感數據在交通規劃中應用的技術
方案中繪制的圖例[7]。
圖一
高空間分辨率
衛星遙感數據在交通規劃中應用的技術方案[7] 2.3.在城市綠地系統規劃中的應用
城市綠地是城市生態系統中的一個子系統,是城市的主要自然因素,其中的綠色植物是氧氣的唯一源泉。相當于自然調節器,具有負反饋作用,它通過一系列的生態效應,對污染物質起凈化作用,綜合調節城市環境,通過各種反饋調節效應,使城市環境質量達到潔凈、舒適、優美、安全的要求。隨著經濟的發展、工業的進步、人民生活水平的提高,城市環境日趨惡化,城市綠地作為城市環境的調節器,也受到普遍關注。城市綠地的監測和調控成為城市規劃的一項重要課題[8]。
遙感技術作為一種綜合性探測技術,它能迅速有效地提供地表自然過程和現象的宏觀信息,有助于揭示其動態變化規律,并預測其發展趨勢,不僅能迅速獲得大量豐富的第一手信息和數據,而且能科學、準確、及時地提供分析成果。不僅能提供細部地區的信息,而且能統觀全局。遙感技術以其宏觀性、多時相、多波段等特征為監測和了解城市提供了一種新型而有效的方法,為城市生態規劃提供了科學依據和技術支持[9]。
通過遙感技術獲取綠地信息,對綠地系統現狀情況進行調查,將綠地信息分類.形成不同的綠地信息專題,在此基礎上形成綠地分布圖,這是遙感技術在城市綠地系統規劃中的應用。
這種通過遙感衛星資料作為信息源,結合地圖矢量信息,可以對城市熱場分布狀況進行動態監測和綜合分析,不僅省時、省力、成本低,而且客觀和科學性強,具有常規調查方法不能比擬的優點。通過衛墾遙感圖像獲得的綠地數字影像圖,可以為城市綠地系統的總體規劃提供現狀綠地調查資料.技術先進、方法可行、成果可靠,是值得在行業內推廣的技術方案[10]。
呂妙兒,蒲英霞,黃杏元通過遙感技術在對南京市綠地監測中得出南京市綠化覆蓋率較高,但綠化分布不均勻,特別是東郊風景區一帶,林地成片,形成系統,綜合生態效應好,這也是南京整個城市人均綠化面積高達 城市污染防治作為城市規劃中極為重要的一環,同樣也可用到城市規劃中來進行污染的監測。 在城市污染監測方面, 主要是要獲取污染源、污染性質及揭示出污染擴散規 [12]律。高分辨率遙感數據主要可應用于大氣污染、固體廢棄物污染、熱污染等方面的污染監測。在大氣遙感方面, 一方面, 衛星遙感可在瞬間獲取區域地表和大氣信息用于大氣污染調查, 避免了大氣污染時空易變性所產生的誤差, 便于動態監測。另一方面, 由于大氣污染主要是通過污染氣體中的人為氣溶膠發生的散射和吸收而在遙感數據中得到反映, 因而在高光譜傳感器中拓展了專門的大氣波段。如MOD IS 的大氣水汽、大氣溫度等, 利用其監測大氣氣溶膠的優勢, 能更好的進行大氣污染的定量研究, 獲取污染的性質、種類和源頭,找出治理的方法。 2.4.1 對大氣污染的監測 城市內的煙、氣等污染物主要是煤、油等可燃物在燃燒時所產生的煙塵等, 其中煙囪是煙氣排放的主要通道, 它們在彩紅外航片上具有較好的解譯標志。如煙囪呈磚砌圓柱狀, 在航片上成錐狀影像, 鐵管狀煙囪則成短粗狀影像, 由于航片是中心投影成像, 因此像片由像主點向周邊變形逐步增大。由高差所產生的投影距與像主點的距離成正比, 因此可利用像片上煙囪所產生的投影差, 進行煙囪高度計算, 劃分煙囪高度, 繼而推測其對大氣的污染程度。 王錫番,曾云對岳陽市城區重點污染源遙感調查中得出岳陽市從航片上可看出岳陽電廠、岳陽造紙廠所排放煙氣的污染半徑可達1 000 m 之多。另外還可明顯看出煙氣的污染程度和污染方向, 而且所排放的煙氣具有由濃到淡的過渡點, 另因岳陽地區多受北東-南西向季風影響, 故區內工廠煙囪所排放的煙氣多呈北東-南西向擴散,給北東向展布的城區環境造成一定的影響。從解譯成果看, 城區工業廢氣污染源主要集中在市南區, 約占污染源總量的50%[13]。2.4.2 對城市水體污染的監測 在彩紅外航片上, 較清潔的水質呈淺藍色, 水體受到污染時, 其影像色調、表面亮度值, 都會產生相應的變化, 一般情況下, 水體受到輕度污染時, 影像呈青藍色、藍色;中等污染水休呈深藍色;重度污染水體呈藍黑色、黑褐色(排除自身攝影因素), 其影像亮度值則由高到低。排污口一般分布在工廠的邊緣或居民區較密集的地點, 受生活污染的水體, 影像呈淺紅色或品紅色, 并且由上游到下游具有明顯的擴散暈, 其暈體由強到弱, 范圍由小到大, 而受工業污染時, 則水體呈藍黑色, 同樣可出現擴散暈狀影像, 亮度值亦明顯降低。2.4.3 對城市固體垃圾的監測 固體垃圾一般呈淺灰、黃、綠的雜色斑點狀影像, 有疏松感和懸浮感, 形狀一般較規則。其中生活垃圾表面粗糙, 多呈黃綠色, 局部略帶灰色, 由于堆放時間長而生長雜草者略顯淺品紅色;工業垃圾, 影像色調呈黃灰、灰黑色, 具斑狀影像, 大面積的垃圾堆放地, 可以通往垃圾場的線性道路作為間接解譯標志[14]。 3.結語 遙感數據可出色的應用于城市規劃的很多方面, 提供在空間和時間上連續的區域性同步信息.當然不同的城市規劃內容需要不同尺度、不同分辨率的影像.例如, 經吳健平等人研究認為在反映城市宏觀特性時, 并不需要很高空間分辨率的遙感圖像[15]。因此, 應根據具體需要將高分辨率遙感數據與常規遙感數據綜合利用。同時, 既可通過將“3S”技術有機結合[16], 直接將現實中的城市地形、地貌、空間形態和建筑物等信息輸入計算機系統, 使規劃設計的依據更加準確和及時;還可以采用仿真、虛擬現實等技術對規范設計方案進行分析、比較和瀏覽, 用于與實際效果的比較及發展預測, 為規劃的制定和修編提出直觀、準確的圖形數據和屬性數據, 更好的滿足現代城市規劃的發展趨勢的需求, 提高城市的現代化和科學管理水平。 參考文獻: [1] 梅安新,彭望綠,秦其明,劉慧平.遙感導論[M].高等教育出版社,2010.10 [2] 劉建貴, 張兵, 鄭蘭芬.成像光譜數據在城市遙感中的應用研究[J ].遙感學報, 2000, 4 [3] 沈琪,馬金輝.高分辨率遙感數據在現代城市規劃中的應用[J].甘肅科學學報, 2006.3 [4] 巴雅爾,敖登高娃,周占鰲.基于遙感的城市邊緣區土地利用動態監測[J].人文地理, 2000.10 [5] 楊元建,石濤,張宏群,荀尚培,張愛民.基于遙感的合肥市土地利用動態變化及其成因分析[J ].中國農學通報, 2011.4 [6] 顏梅春,雷秀麗.基于高分辨率衛星IKONOS影像的城市道路信息提取研究[J].遙感技術與應用,2004.4 [7] 戚浩平,王煒,田慶久.高空間分辨率衛星遙感數據在城市交通規劃中的應用研究[J].公路交通科技, 2004.6 [8] 呂妙兒,蒲英霞,黃杏元.城市綠地監測遙感應用[J ].中國園林, 2000.5 [9] 石雪冬,李敏,張宏利,李衛紅.遙感技術在廣州市城市綠地系統總體規劃中的應用[J].測繪科學,2001.2 [10] 肖繼春.重慶市城市用地現狀遙感調查研究[J].國土資源遙感, 1995.2 [11] 吳健平, 張立.衛星遙感技術在城市規劃中的應用[J ].遙感技術與應用,2003, 6 [12] 丁鳳, 陳文惠.1988~ 2000 年福建省土地利用變化遙感分析[J ].福建地 理, 2003, 12 [13] 王錫番,曾云.岳陽市城區重點污染源遙感調查[J].國土資源遙感, 1998.12 [14] 李永鑫,趙建楠,徐新.遙感信息在城市規劃與管理中的應用與展望[J].科技論壇, 2010.5 [15] 曹有新.遙感影像數據在城市規劃設計的應用[J].福建建筑, 2007.5 [16] 錢育華,原永民.低空平臺遙感與小城市規劃發展[J].甘肅科學學報, 2005.2 我選定的主題是關于遙感在各種領域里的應用。有我們的專業測繪、環境監測、減災救災等方面的應用,多源遙感數據融合原理與模型結構及應用等。 在測繪方面,環境災害監測中的應用課本中大都有介紹。測繪中,利用遙感技術可以制作衛星影像地圖,衛星影像修測地形圖,進行陸地地形圖測繪,淺水區的地形測繪,南極冰面地形地貌測繪等,有關于TM影像、遙感影像的糾正、SPOT圖像的高程信息提取方法、3-Camera立體測土衛星、相干雷達等知識。在環境災害監測方面,有8個方面的介紹:遙感方法快速監測洪澇災情,遙感方法監測沙塵暴,遙感在森林火災監測中的應用,臭氧層監測,衛星遙感監測南極冰川流速,遙感方法觀測海洋赤潮,遙感監測海嘯,武漢市水面和城區變化的遙感監測。其他領域有遙感在地質調查中的應用,在農林牧方面的應用,在考古和旅游資源開發中的應用,探測南極隕石分布等。以上這些課本中都作了一定的講解。 關于TM影像、遙感影像的糾正、SPOT圖像啊等都是我比較熟悉的概念了。還有上面林列的課本中的大都了解或熟悉了。而像多源遙感數據融合原理與模型結構及應用就不清楚了。看了《多源遙感數據融合原理與模型結構及應用》的內容,下面是一點概括:多源遙感數據融合是指將不同類型傳感器獲取的同一地區的影像數據進行幾何校正和配準后,采用一定的算法將各影像數據中所含的信息優勢進行互補,然后有機地結合起來產生更為優化的新影像數據。多源遙感數據融合可以提高地物分類及動態監測精度。還知道圖像融合的三個級別:像素級數據融合、特征級數據融合、決策級數據融合。但還是有一些地方不理解的。HIS孟塞爾彩色空間的概念及其引申不知道;alman濾波是怎么的過程。 遙感技術在大氣環境中的監測應用,我看到了遙感技術在大氣污染監測、水質污染監測、固體廢棄物污染監測、土地利用類型的改變以及生態植被變化等各個方面的顯著作用,但僅僅是在“知道”的層面,具體的怎樣“監測”,用到什么技術等都不知道。比如利用美國氣象衛星NOAA/ AVHRR 的熱紅外波段實施城市熱島監測就不怎么明白。 遙感技術的應用時廣泛而與時俱進的,很多領域都還等待我們去開發應用。可以預見隨著遙感技術的發展進步,其應用必然會更加貼近人們的生活,是我們的生活方式更加快捷便利。遙感應用將體現在更加自動化與智能化,人工勞力消耗必然會降低很多。這是一個廣闊的天地,正等待我們去發掘,必然會是另一番天地! 實 驗 報 告(實驗一) [實驗名稱] ENVI窗口的基本作 [實驗目的與內容] 實驗目的 熟悉ENVI軟件的窗口操作方法,掌握影像信息、像元信息瀏覽方法,影像上距離和面積量算方法。實驗內容 1、熟悉遙感圖像處理軟件ENVI的窗口基本操作。 2、查看影像信息和像元信息。 3、距離測量與面積測量。 [實驗數據處理及成果] 1、哈爾濱市TM影像成像的 時間 2013年7月19日、分辨率 30m,各波段的波長。 2、哈爾濱市TM影像使用的 投影類型 UTM、投影分帶 北 51區。 3、哈爾濱市TM影像使用的坐標系,圖像左上角的公里網坐標 9819 8092、地理坐標 經度125.4941 緯度47.0930。 4、測量狗島的周長 9602.445 m 面積 3613050 m。2[體會及建議] 通過本次試驗熟悉遙感圖像處理軟件ENVI的窗口基本操作。了解了ENVI的功能。加深了對遙感原理的認識。學會了初步實驗的能力。為以后學習打下了基礎。[實驗成績] 實 驗 報 告(實驗二) [實驗名稱] 遙感影像地理坐標定位和配準 [實驗目的與內容] 實驗目的 熟悉在ENVI中對影像進行地理校正,添加地理坐標,以及如何使用ENVI進行影像到影像的配準和影像到地圖的校正。掌握使用ENVI生成影像地圖的步驟,學會利用全色影像和多光譜影像進行HSV融合的步驟。實驗內容 本實驗主要涉及遙感圖像處理中影像校正、配準功能,通過實驗進一步掌握這類處理的理論原理。 [實驗數據處理及成果] 用SPOT校正TM數據,附操作過程截圖和校正后TM影像圖片 [體會及建議] 通過本次試驗熟悉在ENVI中對影像進行地理校正,添加地理坐標,以及如何使用ENVI進行影像到影像的配準和影像到地圖的校正。在實驗過程中移動光標,查看坐標值,要小心謹慎注意地圖坐標和經緯度之間的關系。以免出現錯誤。 [實驗成績] 實 驗 報 告(實驗三) [實驗名稱] ENVI[實驗目的與內容] 遙感影像鑲嵌與裁剪 實驗目的 理解ENVI中對影像鑲嵌及裁剪知識。掌握基于像素的影像鑲嵌操作,熟悉基于地理坐標的影像鑲嵌操作步驟;掌握圖像的規則分幅裁剪和不規則分幅裁剪操作。實驗內容 1)基于像素的影像鑲嵌; 2)基于地理坐標的影像鑲嵌; 3)規則分幅裁剪; 4)不規則分幅裁剪。[實驗數據處理及成果] 1.用地理坐標鑲嵌的方法完成下載TM影像鑲嵌(附圖)2.在鑲嵌圖上裁剪下哈爾濱市行政區影像(附圖) [體會及建議] 通過本次試驗了解對影像鑲嵌及裁剪。熟悉基于地理坐標的影像鑲嵌操作步驟,掌握圖像的規則分幅裁剪和不規則分幅裁剪操作。在裁剪的過程中要注意剪切線很重要。[實驗成績] 實 驗 報 告(實驗四) [實驗名稱] 遙感影像的彩色合成與彩色變換 [實驗目的與內容] 實驗目的 掌握遙感圖像的單波段色彩變換和多波段的彩色合成方法,熟悉多波段影像的色彩變換操作。實驗內容 1、彩色合成(真彩色與假彩色)。 2、單波段色彩變換(密度分割) 3、多波段色彩變換。 [實驗數據處理及成果] 1、以哈爾濱市TM影像為例,進行真、假彩色合成。 2、對哈爾濱市TM影像進行密度分割。 3、以TM7(R)、4(G)、1(B)組合進行HLS、HSV色彩變換。 5、簡述密度分割、HLS色彩變換的原理及在ENVI中的操作步驟。 操作步驟:打開文件 選擇變換中的顏色空間變換下的RGB to HLS,RGB to HSV。[體會及建議] 通過本次實驗掌握遙感圖像的單波段色彩變換和多波段的彩色合成方法。掌握了多波段色彩變換。為以后學習做鋪墊。[實驗成績] 實 驗 報 告(實驗五) [實驗名稱] 遙感影像運算與增強處理 [實驗目的與內容] 實驗目的 掌握運用圖像差值運算、比值運算進行圖像增強的原理、方法和操作技巧,并能較熟練運用相關原理求解植被指數、K-T變換中各分量影像圖,為以后的遙感應用和建立遙感信息模型打下良好的基礎。實驗內容 1、圖像差值運算。 2、圖像比值運算。 3、計算植被指數影像圖。 4、求K-T變換中各分量圖像。[實驗數據處理及成果] 1、以哈爾濱市TM影像為例,求出植被指數影像。 2、求哈爾濱市TM影像綠度分量及亮度分量影像圖。 3、簡述K—T變換的原理、意義及在ENVI中的操作步驟。 [體會及建議] 通過本次試驗需要掌握了影像的四則運算及混合運算,;有助于研究判讀圖像和植被指數計算。掌握運用圖像差值運算、比值運算進行圖像增強的原理、方法和操作技巧,并能較熟練運用相關原理求解植被指數、K-T變換中各分量影像圖。為以后的遙感應用和建立遙感信息模型打下良好的基礎。 [實驗成績] 實 驗 報 告(實驗六)[實驗名稱] 遙感影像的計算機分類 [實驗目的與內容] 實驗目的 理解計算機圖像分類的基本原理以及監督分類、非監督分類的過程,學會利用遙感圖像處理軟ENVI件對遙感圖像進行監督和非監督分類的方法。實驗內容 1、遙感圖像分類原理。 2、遙感圖像監督分類。 3、最大似然法分類(Maximum Likelihood); 4、遙感圖像非監督分類; 5、K-mean 與Isodata分類方法。[實驗數據處理及成果] 1、從哈爾濱市遙感影像圖上截取某一部分影像,用K-mean和Isodata法對建設物、植被、水體等主要地物進行分類。 2、簡述遙感圖像Isodata分類的原理及在ENVI中的操作步驟 原理:在初始狀態給出圖像粗糙分類,然后基于一定原則在類別間重新組合樣本直到合理為止。 步驟:在主菜單選擇分類→非監督分類→IsoData打開文件(如圖: →設置參數及保存位置(如圖)→生成分類文件。 [體會及建議] →) 通過本次試驗對計算機解譯進行了初步了解,理解計算機圖像分類的基本原理以及監督分類、非監督分類的過程,練習了監督與非監督分類,學會了利用遙感圖像處理軟ENVI件對遙感圖像進行監督和非監督分類的方法。[實驗成績]第四篇:遙感感想
第五篇:遙感實驗報告