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遥感技术的用途大全11篇

时间:2023-12-27 10:32:19

遥感技术的用途

遥感技术的用途篇(1)

[中图分类号] P627 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-167-1

1概述

遥感地质找矿是将现代遥感技术运用与对地质的研究中而进行矿产勘查的一种方法。它通过发射电磁波,进而观察各种地质体(矿物、岩石等)对电磁波的辐射图像的不同来识别不同的地质体,从而有效的判断该地区是否有矿产资源。

在20世纪80年代,在矿产勘查中大量的使用了遥感技术,取得了很多业绩,90年代后,遥感技术迅猛发展,空间分辨率越来越高,光谱分辨率越来越小,时间分辨率也越来越短。

虽然遥感技术在应用中取得了很大的成绩,但是随着勘探工作的深入,地表的矿产明显减少,找矿难度越来越大。而依靠于电磁波的遥感技术主要反映的是地表信息,所以,很难解决当前所面临的地下找矿问题。

2遥感地质找矿的现状

当前,遥感地质找矿技术已经取得了一些成就。主要表现在遥感信息获取技术的发展、含矿信息提取技术的发展和含矿信息分析技术的发展三个方面。

2.1遥感信息获取技术的发展

得到发展的遥感信息获取技术主要指的是成像光谱技术和成像雷达技术的出现。这两种技术为地质识别提供了全新的技术手段,使遥感技术不再限制于地表,而是增强了穿透覆盖物的能力,可以更加有效的探测地质结构。

2.2含矿信息提取技术的发展

含矿信息提取技术的发展主要指的是计算机已经广泛应用于此技术中。这样就实现了遥感数据在全球范围内的传播,并且可以通过计算机来判读图像,对图像和数据的处理变得更加准确。

2.3含矿信息分析技术的发展

含矿信息分析方法的发展主要体现在高分辨率遥感探测方法的使用和“环境-矿床”新思路的运用。新一代高分辨率遥感探测方法目标明确、方法简便,能对矿床进行快速的评价。“环境-矿床”新思路的应用将矿床的形成与周围环境信息乃至整个地球的演化都联系在一起,综合性强,对隐藏深的矿产资源的发现具有很大的价值。

3遥感地质找矿的发展前景

3.1国家需求

国家需求是遥感技术找矿的动力。当前,从国家层面来说,矿产资源开发的难度越来越大,矿产资源对国民经济发展的制约性越来越大。解决这一问题的途径是,推进地质科技工作的进步,在地质工作中应用高新技术,从而实现地质工作的现代化。遥感技术作为一项高新技术是实现上述目标的一大途径,所以,要加强对遥感技术的再创新,加大地质勘查的力度。

3.2理念更新

要将传统的找矿理念更新,不单单应用遥感技术,而是将遥感技术与其他有用的技术相结合,发挥遥感技术更大的优势。在未来应该努力做到将遥感技术与地学信息结合、将遥感技术与现代信息技术结合、利用地质专业知识来指导遥感技术的应用。

3.3技术发展

遥感地质找矿在技术发展方面的发展前景主要表现在发展基于数字地球的遥感技术、建立立体地质勘查技术体系和应用高光谱遥感技术三个方面。

(1)发展基于数字地球的遥感技术。当今,地质勘探领域中逐渐引入了数字地球的理论方法。将此方法与遥感技术相结合,再加以现代信息技术即将成为找矿的必然趋势。利用数字地球的遥感找矿技术,能够在找矿工作中将信息资源进行最大限度的利用,找到常规方法很难发现的地质现象,从而提高对矿产资源的勘查效果。这与当前找矿难度增加、信息资源丰富的时代背景相符合,为找矿提供了新的思路。

(2)建立立体地质勘查技术体系。要将地质找矿与成矿机理研究结合起来,将遥感技术与生物地球化学、地热作用、生物成矿、地质空间统计分析方法、物化探、磁力、地震探矿方法等理论结合起来,加深对成矿信息的深入理解,建立起立体地质勘查技术体系,才能对隐伏矿床进行深入的理解和诠释,从而科学的推断出矿产的位置。

(3)应用高光谱遥感技术。

某一地区的高空间分辨率的光谱遥感数据能为矿产的寻找提供依据。分析高光谱遥感得到的图谱可以分析出成矿机理,并且能挑选出找矿靶区。不管是在技术层面还是理论层面,这一技术都具有很大的价值。

3.4应用领域

遥感地质找矿在应用领域方面的发展前景主要表现在扩展地域、扩大应用面、全球化和外星找矿四个方面。

(1)我国找矿的地域要得到扩展:可以从人口稠密的地方扩展到人口稀少的地方,从陆地扩展到海洋,从交通便利的地方扩展到交通不便的地区。为先进的遥感技术应用于更广阔的天地;(2)找矿的应用面要扩大:将找矿的目标由单纯的增加资源量扩增为保护环境、防灾与找矿相结合的复合层面,促进可持续发展;(3)促进找矿的全球化:要加强全球的合作,使不受国界限制的卫星遥感技术发挥更大的作用,可以为矿藏丰富但是技术落后的国家提供矿藏信息服务;(4)外星找矿:随着对外星球的探索,可以考虑将探索成果与遥感地质找矿技术相结合,这在未来具有很大的发展潜力。

4结语

作为矿产勘查的一种技术手段,遥感技术已经取得了一定的成就。并且,遥感技术的发展前景十分广阔,国家需要大力开展遥感地质找矿的工作,所以,相关工作者应该积极研究该技术,并且将此技术与其他的地质理论有机的结合起来,利用先进的数字化技术,扩大找矿区域,促进矿产勘查工作的顺利进行。

参考文献

[1]刘德长,李志忠,王俊虎.我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景[J].地球信息科学学报,2011,13(4):431-438.

[2]耿新霞,杨建民,张玉君,等.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛,2008,23(2):89-93.

遥感技术的用途篇(2)

中图分类号G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)13-0160-03

《植物营养诊断与施肥》是高校农业资源与环境系本科生的专业基础课程,是评价、诊断和指导作物施肥的一门综合课程,也是实施科学施肥的主要理论依据,它包括作物缺素症状诊断、土壤诊断、根外诊断、代谢诊断、物理化学诊断等[1]。近年来,随着黑龙江省农垦总局各农场测土配方施肥项目的发展,植物营养诊断技术也获得了快速发展,利用植物营养诊断进行科学施肥,已经在水稻、玉米、大豆和马铃薯等主要农作物得到了广泛应用,不仅增加了作物单产,而且减少了化肥的投入量,使农户获得了可观的经济效益,也降低了化肥对环境的污染[2-3]。植物营养诊断与施肥课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术课程中演变而来的,逐渐发展成为一门综合性、系统性、实用性的课程,其影响渗透到包括遥感技术、植物生理、植物病理、分子生物学、水土保持等多个学科领域,成为当前农业生产中必不可少的组成部分[4]。

遥感技术首先是在军事上发展起来的,随着科学技术水平的进步,遥感技术得到了快速的发展,各领域的科学家开始着手研究遥感技术,使遥感技术的应用领域也越来越广泛和深入。遥感技术与农业科学有关的领域主要有:大田作物航拍遥感诊断施肥、大田作物的遥感测产与长势监测、遥感解析土壤类型分布、农业资源调查与评价、植物保护中某些病虫害调查与监测等。近年来,通过卫星对农作物拍摄遥感图像进行诊断施肥工作已取得了较好的成绩,遥感图像可以反应植物养分状况、土壤类型分布、田间长势、作物分布,提供农作物施肥表征和土地的利用现状,为农业部门统计作物布局提供可靠的参考资料,达到作物高产优质和生态安全的目的。

遥感技术已经从传统的专业化技能逐渐向多元化多方面进行发展,从当前社会的发展与对人才的需求角度出发,借助课程改革对农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合,充实课程的内容,增加课程的实用性和学生学习的兴趣,使学生在学习过程中从理论、实践操作和科研的角度,对遥感技术有充分的认识,能够在实践中应用遥感技术的方法、手段和思路去分析并解决植物营养诊断与施肥方面问题的能力[5]。本文旨在探讨农业遥感技术在植物营养诊断与施肥课程建设中,如何更好地完成教育教学、社会实践和科研创新三位一体的角色,增加教学环节的实用性,拓展学生的视野,增强科研创新的能力。

1 课程教学改革的必要性

《植物营养诊断与施肥》课程是以植物营养学和作物施肥原理与技术为基本出发点,结合农业生产实际形成的一门综合性课程,通过判明作物的营养丰缺状况,分析导致植物营养丰缺的原因,提出有效的施肥方案。显然,植物营养诊断不仅是科学施肥的基本依据和技术保障,同时也是植物营养和作物施肥原理与技术理论服务于农业生产实际最实质性的内容。植物营养诊断是手段,合理施肥是途径,高效、低耗、高产和优质是目的。《植物营养诊断与施肥》课程与农业生产紧密相关,对于研究农作物的生长规律、养分利用效率及解决我国的粮食问题有着重要的意义。然而,随着社会科技的不断发展以及农业课程教学改革的深入,农业类高等院校需要培养出更多具有创新开拓精神的实用型的高级人才,这就必须在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与深入的实践。为了提高该门课程的教学效果及教学质量,增强学生利用植物营养诊断原理及理论解决生产实际的能力,笔者对“者对在相关课程的教学改革方面进行广泛的探索和与教学方法和实验课实践教学等进行一系列的改革与探索,在实施教改项目的过程中按照社会发展、科技进步等客观要求,兼顾本课程所涉及农学类专业的专业课程安排,充分发挥该课程在农学类各专业建设与发展中的重要作用,立足于学以致用,为农业经济发展服务,以达到更好的教学效果[6]。

2 农业遥感技术在课程建设与学生培养的切合点

2.1 高科技融入植物营养诊断与施肥课程的教学过程 随着遥感技术的发展以及遥感技术与农业的紧密结合,对农业资源与环境专业学生培养提出了新的要求,培养高素质的创新人才是时代赋予高等学校的使命,也是高校实施素质教育的根本途径。而建立高素质的创新型人才培养模式需要建立完善的、适合的创新课程教学体系。在植物营养诊断与施肥课程教学过程中,引入遥感学科知识以及植物营养学在遥感学科上的应用。例如:植株各器官营养状况的改变直接影响着作物的冠层颜色和叶片透光率,缺氮植株叶片颜色变浅,透光率增加,冠层颜色偏黄绿色,而植物冠层颜色状况通常情况下都与叶片叶绿素含量呈正相关关系,其含量的变化影响了叶片冠层的光吸收和反射强度,由于叶绿素对可见光的有效吸收,在可见光波段冠层的光反射随着植株缺氮状况的增加而增强,接收装置接收到反射光,经处理即可形成遥感图像,通过遥感图像的解译即可诊断出植物缺素的症状,可见农业遥感技术直观和方便,广大农业科技工作者在电脑前即可诊断出作物的田间长势。因此,植物营养诊断与遥感技术在专业技术领域有很多相重叠的理论知识,为农业遥感技术更好的融入植物营养诊断与施肥课程奠定基础,使学生及时掌握农业遥感学科发展的新方向,形成人才培养的创新性与遥感课程教学的相互支撑。

2.2 社会需求多是促进遥感技术与课程建设的切入点 多学科日新月异的交叉发展,不断加强各学科在多领域的融合,遥感技术作为一门专业性较强的课程,其应用领域也越来越广泛和深入[7]。遥感技术已经从专一的技术服务逐渐走进社会化的发展中,因此借助课程改革对遥感课程在教育教学、社会实践和科研创新三方面的有机结合。教师在教授过程中,使学生从基础理论、动手能力和科研创新的角度,对遥感技术理论有充分的了解和思考,令学生能够掌握应用遥感技术的手段和方法,具有解决植物营养缺失问题的能力。如果该改革应用得当,必然为黑龙江的农业生产实践开辟一条新的道路。现阶段,许多国家将植物营养诊断作为农业生产现代化的重要手段广泛地应用于各种农作物中,已取得了较好的效果。依靠遥感技术的理论,应用计算机处理遥感图像、解译数据与植物生长的各种参数相结合,制定具体的施肥方案,为诊断的准确性与预测预报打下坚实基础;在欧美等一些发达国家有专门进行营养诊断的职能机构,现已发展到商品生产的应用阶段,这些成果的推广以及机构的运行均需要农业遥感专业技术方面的人才,大多学校一般只开设植物营养诊断与施肥课程,而对遥感技术课程一般只对专业性较强的专业开设。因此,把满足社会对专业性人才的需求作为促进植物营养诊断课程建设的切入点,更好地将农业遥感技术融入该课程体系做出贡献[8]。

2.3 科研、教学与实践在课程改革中有机结合 高等学校对本科生科研素质的培养不够重视,科研意识薄弱,实践能力欠缺,不能适应时代的发展要求,所以科研、教学与实践的有机结合是植物营养诊断与施肥课程建设中重要的环节。科研是教学的基础,教学是科研成果的传播途径,实践是检验科研和教学的方法和手段。对高等学校教师而言,只懂得教育教学显然远远不够,尤其对于讲授自然科学课程的教师而言,只教学不做科研,教学内容陈旧,课堂信息量不足,导致教学质量难以提高。实践和科研经验的积累,有助于教师教学能力的提高,提高课堂的教学效果,增加学生对本课程的兴趣,如将基于遥感的植物营养诊断与施肥研究,基于遥感的土壤养分盐碱地的空间变异特征,基于遥感的土壤养分估测,基于遥感的作物产量评估等科研成果融入教学内容,使课堂教学信息更加丰富,课堂气氛更加活跃,增强学生对知识的掌握程度。

相对而言,教育教学要比科研要容易一些,但是没有科研过程的钻研和付出注定没有教学的精彩。如将黑龙江省黑土分布、各农场不同植株养分的遥感图像引入课堂教学中,用远红外及卫星影像分析黑龙江农垦各农场地表温度和土壤湿度的研究引入到热红外遥感教学,这些科研项目使学生能深切感受到理论知识就在我们身边。而这些知识如果没有教育教学、科研创新和社会实践三位一体的指导,无法凭空想象,学生很难理解,直接影响高校人才培养目标的实现。

完善社会实践教学环节,积极与本专业相关的企业及实习基地联系,走农场进基层,让学生一见到农作物首先诊断农作物缺素症状,告诉该地块农户应多施哪些肥料可高产,使学生更多的接触农业生产第一线的人员,提高学生的实践能力,从而使学生在课程学习中了解现代化农垦的栽培制度和先进的管理经验,为今后走入社会打下坚实基础,真正使学生在校学习期间实现“城市白领”到“合格农民”的转变。当然,任何一门学科的起步与发展都不是一日之功,需要有长远的规划和循序渐进的过程,只有这一过程日趋完善,改革后的课程体系才能为地区经济发展和社会繁荣培养更多优秀的人才。

3 结语

随着科学技术水平的不断提升,植物营养诊断与施肥技术也得到了快速发展。农业遥感课程作为植物诊断与施肥课程建设的一部分,在教学和实践过程中将农业遥感技术融入该课程体系中,从教育教学、科研创新和社会实践三位一体有机结合的途径去努力,必然在校院和植物营养诊断与施肥学科建设打好良好的基础,在专业拓展和专业发展中,取得稳步增长,增加同学们接触生产第一线的机会,增加实践单位对本校植物营养诊断与施肥课程的了解,增加同学们就业的方向,不断革新教育模式,为学生营造良好的学习和实践氛围,激发学生学习热情,提升学生实践动手能力,加深学生对课程的熟悉程度,使学生真正喜欢植物营养诊断课程,提升学生自主学习能力和探究学习的能力。只有这样,才能为高校农业资源与环境专业的持续发展和植物营养学科建设思路的拓展提供有效的支撑,也为黑龙江垦区培养农业遥感技术层面的专业人才作出应有的贡献。

参考文献

[1]周建,王旭.植物营养诊断研究进展及在我国经济植物中的应用[J].安徽农业科学,2005,33(12):2400- 2401.

[2]张明聪,孙文相,罗翔宇,等.启动氮加追氮对大豆钾素积累分配规律的影响[J].大豆科学,2013,32(5):665-669.

[3]张明聪,刘元英,罗盛国,等.养分综合管理对寒地水稻抗倒伏性能的影响[J].中国农业科学,2010,43(21):4536-4542.

[4]吉雪花,庞胜群,郑群.园艺植物营养诊断课程建设途径[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2005,1:41-42.

[5]任涛,谭启玲.植物营养研究方法课程教学实践探讨[J].安徽农业科学,2011,39(13):8167-8169.

遥感技术的用途篇(3)

我国位于亚欧大陆板块交界处,大陆板块的缓慢运动,使我国的地震发生频率相对较高。所以,能够及时、准确、有效地进行地震预报、监测以及震后救灾工作就显得非常有必要。遥感技术的特点是高效率信息收集、获取信息量较大、方式多样与间隔时间较短等,可以保证全方面24h的动态监测,所以其用于地震预测、地震灾害现场调查与震后损失核算等是一个比较有价值的课题。该文主要对遥感技术用于地震预测工作进行简要描述。

1遥感技术与地震

遥感技术(RS)指的是通过使用一定的方式能够远距离获取“物体”的各种信息。使用遥感器远距离获取目标对象的各种数据,再采用特定方式对收集的数据进行分析研究,进而得到目标对象的相关情况。遥感技术是根据电磁波和地球表面物质之间的特定关系建立的,目的在于探测、分析、研究地球现有的资源和地理面貌,是对地球表面的空间与时间的特征以及规律变化进行观察研究的新型技术。遥感技术的优点是概括性强、综合性优异、宏观调控力强、具有直观可视性等,由此能够最大限度地预防人为性的干扰,在合理分配有限资源的同时,使震区各项数据能够快速有效地传输。通过将遥感技术和传统地震探测技术进行对比,能够发现遥感技术要更先进、更科学以及更加具有时效性,其使用于地震的预测工作具有重要的现实意义。地震的实质是地球内部的某种结构产生突然性的破裂引发震波,在某个范围中引发地震的现象。地震现象伴随的是灾难与危险,具有突然性、危害严重性以及影响较大等特征,是国际上公认的最危险的自然灾害之一。我国所处的位置是亚欧大陆板块交界处,地壳运动频繁,因此地震发生的数量也相对较多。世界范围内死亡人数前十的地震中,有一半发生在我国。使用遥感技术进行地震预测、地震灾害调查和损失评估等震前震后各种处理工作,提高了地震预测的准确性,能有效控制和减少震后各种问题的发生。目前,遥感技术在灾后重建工作的规划中得到了广泛的应用,在强震区之中,利用遥感技术还可以评估灾后重建工作的进展,为管理人员提供坚实的技术支撑。利用遥感技术,还可以获取震区的地理资料,为灾后重建工作的开展提供科学的科技保障。

2遥感技术应用于地震

传统的地震预测、地震情况调查、灾情了解等信息收集方式只能采用实地勘测等方法。虽然能够得到精确性和可信度很高的数据信息,但其附带着巨大的人力和成本的投入。那么使用遥感技术能够优化传统实地勘测方式的缺陷,伴随而来的是更加先进、更加科学的地震各个阶段的处理工作,其在地震领域中具有很大的应用前景。遥感技术主要以航天遥感影像分辨率为基础,伴随高分辨率影像技术的发展,推动着遥感技术在地震各个阶段的广泛使用。

3遥感技术在地震预测中的应用

地震的预测工作是一个国际性的研究课题,主要是由于地震形成原因的复杂性和多样性,且受到目前科学技术的限制,无法形成及时有效、准确的地震预测工作。现在将卫星遥感技术应用到地震预测的研究正在处于发展阶段,伴随而来的是很多难关需要攻克,现在科研人员研究的重点是使用遥感技术进行地震震前监测,其中心是对震区的热异常情况进行探测分析。地震发生前的地表温度异常在国际的历史上有很多记载,我国历史文献中也有很多资料记录了地震时地表温度异常的情况。在强烈地震发生时,震中位置周围一定范围内将会出现温度升高的情况,同时这种温度升高包括空气温度、地表温度以及地表下浅层温度等。传统地震预测技术对震前温度变化的研究主要是对全国台网监测的气温、浅层土地温度与中、深层水温等数据的分析,同时对震中位置附近区域的地表与指定深度的地下温度情况变化的分析研究。然而其有一定的局限性,只能监测局部位置的温度异常,无法形成范围性温度变化趋势的数据。热红外遥感技术的特点是覆盖性、24h动态信息监测、信息多样性等,因此能够对震区热异常信息影像形成连续性监测。

4遥感技术在地震灾害评估中的应用

地震灾情的获取与评估是降低灾害影响的有效途径,但是传统人工勘探途径不仅费用高,且工作效率低。实际上,早在1906年,美国科学界就利用风筝记录了地震灾后影响,从此,遥感技术开始应用在地震灾害的调查与分析中,自此之后,遥感技术开始普遍应用在地震灾害信息的预测中,获取了突出的社会效益与经济效益。利用遥感技术来获取震害信息,可以及时收集到道路、桥梁、建筑物等设施的信息,为地震后的灾害评估提供资料支持。作为一种新兴的空间对地观测技术,遥感技术正日益发展成为一种先进的手段,并应用于各个不同的科学领域当中。对地震科学而言,快速、高效及准确地获取信息具有至关重要的意义,而遥感的特性恰好满足了这一需求。不同光谱段和不同空间分辨率的遥感数据可以根据其自身的特点应用于地震研究的各个研究方向。开展多源地震空间数据的综合研究,并建立多源遥感数据地震应用模型是今后空间技术应用于地震行业的必然发展趋势。震害损失快速评估未来的发展应主要定位于结合高精度遥感数据和遥感震害模型的3S技术(RS、GIS及GPS)的应用,通过震害信息自动识别技术和目标物的精确定位技术真正实现震害快速得出结论。

遥感技术的用途篇(4)

收稿日期:2011-06-04

作者简介:张旭(1990―),男,内蒙古人,中国地质大学(北京)地质学专业大学生。

中图分类号:TP79文献标识码:A文章编号:1674-9944(2011)07-0211-03

1引言

精细农业也被称为因地制宜农业、处方农业。它可以在遥感、地理信息系统和全球定位系统技术支持下,进行抽样调查,获取作物生长的各种影响因素信息(如土壤结构、含水量、地形、病虫害等)。通过进行农田小区作物产量对比,分析影响小区产量差异的原因,获取农业生产中存在的空间和时间差异性,可以根据每个地块的农业资源特点,按需实施微观调控,以充分利用现代化和机械化,精耕细作,获取高的经济效益。

遥感技术是指运用现代光学、电子学探测仪器,不与目标物相接触,从远距离把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律的综合性探测技术。其基本原理就是不同物体的电磁波特性是不同的(黄惠珍,2010),通过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,完成对远距离物体的识别。

2遥感技术应用于精细农业的必要性

随着科学技术的发展,传统农业因耗能高、产量低,正逐步被新型农业所代替,而精细农业,适应了现代农业产量高、投入少、节约资源、保护环境的要求(姚建松,2009),它的出现,是传统农业向新型农业转型的必然结果,具有历史必然性。

遥感技术是精细农业获得田间数据的核心来源。没有遥感技术的服务,就没有精细农业的发展。由于不同含水量的土壤具有不同的地表温度(谷纪良,2010),不同生长期和不同生长情况的农作物具有不同的波谱发射特征。因此,通过对作物本身及其生长环境的波谱特性研究,可定量测定作物的生长状况和空间变异信息(李新磊等,2010),了解生态环境变化,为及时作出合理化的调整提供最权威的数据资料。因此,精细农业要发展,必然需要遥感技术的应用。

3遥感技术在精细农业中的应用

遥感技术可以客观、准确、及时地提供作物生态环境和作物生长的各种信息。这是精细农业获得田间数据的重要来源。因些,遥感可以在很多方面为精细农业服务。

3.1作物养分诊断与监测研究

作物养分主要包括氮、磷、钾等元素,如果缺乏会导致作物光合作用能力和产量降低。近20年来,利用遥感进行作物养分(尤其是氮)实时监测和快速诊断一直是农业应用研究的热点,其中,高光谱遥感可很好的对作物养分进行诊断和监测(姚云军等,2008)。基本原理就是利用作物氮、磷、钾等含量的变化会引起作物叶片生理和形态结构变化,造成作物光谱反射特性变化的特性。作物养分高光谱诊断与监测方法主要包括多元统计回归方法诊断作物养分含量,基于特定吸收波段内波谱特征参数的作物养分诊断。

3.2农作物播种面积遥感监测与估算

搭载遥感器的卫星或飞机通过田地时,可以监测并记录下农作物覆盖面积数据,通过这些数据可以对农作物分类,在此基础上可以估算出每种作物的播种面积。目前商业销售的遥感图像已经达到1m空间分辨率,在这种高分辨率图像中可以进行精确的农作物播种面积估算。

3.3遥感监测农作物长势与产量估算

作物长势是作物生长发育状况评价的综合参数,长势监测是对作物苗情、生长状况与变化的宏观监测。构建时空信息辅助下的遥感信息技术与作物生理特性及作物长势之间的关系模型便于作物长势监测。利用遥感技术在作物生长不同阶段进行观测,获得不同时间序列的图像,农田管理者可以通过遥感提供的信息,及时发现作物生长中出现的问题,采取针对措施进行田间管理(如施肥、喷施农药等)。管理者可以根据不同时间序列的遥感图像,了解不同生长阶段中作物的长势,提前预测作物产量。自20世纪80年代初开始,中国有关研究部门与高校合作,利用陆地卫星和气象卫星进行大面积作物长势和产量监测的研究与试验。这为我国作物产量的提前预报奠定了科学基础。

3.4作物生态环境监测

利用遥感技术可以对土壤侵蚀、土地盐碱化面积、主要分布区域与土地盐碱化变化趋势进行监测,也可对土壤水和其它作物生态环境进行监测,这些信息有助于田间管理者采取相应措施,合理调配,及时改善作物生态环境,使作物更好地成长。

3.5灾害损失评估

气候异常对作物生长具有一定影响,利用遥感技术可以监测与定量评估作物受灾程度,作物受旱涝灾害影响的面积,对作物损失进行评估,然后针对具体受灾情况,进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施,减少损失。

4遥感技术在精细农业发展中面临的问题与解决途径

4.1遥感数据库不足

遥感技术在应用于精细农业中,因作物的生态物理参数(如含水量、叶绿素含量、叶面积指数等)各异,生长环境复杂,生长过程中随时间的推移作物与土壤的各种物理化学条件都会变化,这就需要建立大量的数据库,给遥感农业带来了不便。而现有精细农业中的遥感数据库还处于发展阶段,数据量不足,有待进一步完善。

4.2解译水平有待进一步提高

遥感技术在精细农业中的应用尚且处于探索阶段,许多解译方法尚不成熟,如多种田间组分(作物、土壤等)混合光谱的研究等。而现代遥感技术单一解译技术已趋于成熟,但混合光谱的研究才刚刚起步,还需要加强解译水平,完善解译体系。

4.3建立标形植被光谱数据库

深入开展农业应用中标准地物光谱特征研究,总结标准地物在不同条件下光谱变异规律,完善和扩充农业光谱数据库,在应用研究时将目标物与标形地物的波谱特征进行对比,观察波谱图像,总结波谱特征规律,进一步确定目标物的现实特征,进而实施相应手段,提高作物产量。

4.4建立健全解译体系

加大遥感解译的投入力度,建立健全常用地物的解译体系,特别是完善农业遥感中的解译系统,将传统解译与现代信息技术相结合,结合地理信息系统,定位导航系统的发展,将不同地区不同地物的波谱特征纳入解译体系,提高解译水平。

建立标形地物波谱数据库,加强农田水分条件、肥力条件、病虫害等因子在遥感图像中的解译标志,实现农作物征兆信息的智能化提取,上述关键技术的突破,将有助于阐明作物生长环境和收获产量实际分布的相关机理,有助于遥感动态监测定量化,建立作物长势与产量预报定量模型,这对于提高农业田间科学管理(灌溉、施肥或喷洒农药)具有重要意义。

5结语

遥感技术的研究与发展,是促进精细农业发展的重要一步,随着更高分辨率遥感技术的发展,遥感技术在精细农业中的应用必将更进一步。未来精细农业中遥感的定位,将从定性监测逐步转向定量监测,定量遥感将在精细农业中发挥更加重要的作用。因此,加强定量遥感的研究力度,完善定量遥感体系,建立定量遥感农业模型,将为农业遥感发展带来新的活力,必将促进精细农业的蓬勃发展。

参考文献:

[1] 黄惠珍.遥感技术在我国农业生产中的应用[J].科技信息,2010(24):46.

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遥感技术的用途篇(5)

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-118-2

地质勘查工作的深入开展对遥感技术的应用提出了更高的要求。如何深化应用遥感信息,以便更有效地服务于矿产资源勘查,已成为当前遥感地质工作者积极探索的科学难题和热点。而开发新型遥感探测技术与先进的图像处理方法、促进遥感技术与多学科的交叉集成,是这一探索的方向和重要途径。本文结合铀资源勘查,重点从遥感信息综合研究的角度,对其在地质勘查领域深化应用的这一科学难题进行了探索。

1地质找矿中遥感信息综合研究和深化应用的思考与理念

(1) 遥感技术在地质领域应用的局限性。遥感技术在地质领域应用的局限性主要表现在遥感所获得的信息主要是地表信息,而目前找矿更多的是需要地下深部信息。因此,单靠遥感技术本身很难解决复杂的地质找矿问题。

(2) 找矿难度愈来愈大,遥感技术与传统技术相结合已成必然。随着地质勘查工作的深入发展,一方面,出露地表的矿床明显减少,勘查的目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床,因此找矿的难度愈来愈大;另一方面,由各种地学手段获得的信息愈来愈丰富,如何最大限度地利用这些信息资源,以提高勘查效果,是值得重视的问题。

(3) 遥感技术要与迅速发展的现代信息技术相整合。进入21 世纪以来,现代信息技术得到迅速发展,如何将这些新技术(如:三维地理信息系统(GIS) 技术、三维可视化技术、仿真模拟技术、虚拟现实技术等) 应用于地质勘查领域,进一步解决矿产资源的勘查问题。鉴于上述思考,笔者提出了遥感信息深化应用的思路:即充分发挥遥感技术优势,实现遥感技术应用的以下两个结合: 一是遥感信息与传统地学信息的结合,二是遥感技术与现代信息技术的结合; 同时,在遥感技术应用的过程中要注入地质专业知识,将信息转化为创新思维,用来指导找矿决策和实践。

2遥感信息综合研究与我国砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

2.1 铀矿床遥感信息的综合研究

2.1.1 对地质资料分析的质疑

关于矿床成因,研究初期人们认为它属层间氧化带铀成矿类型,铀源来自盆地北缘蚀源区的含铀地层和中酸性岩体,在氧化条件下,雨水淋出的铀渗入地下,经地下水搬运,沿渗透性高的砂岩层迁移,在从氧化带进入还原带的过渡地带,由于氧化还原环境的变化,发生了铀的沉淀和富集,形成了该铀矿床( 图1( a) ) 。可是,经矿化同位素年龄分析,矿床的形成经历了从120 ± 11 Ma ~ 8 ± 1 Ma 的一个漫长过程,新生代时( 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma) 继续有铀矿化形成,但新生代时,河套断陷已经形成,断陷的下陷已将蚀源区与成矿区分开,这时成矿的铀源已不可能再来自盆地北缘( 图1( b) ) 。因此笔者认为,用传统的观点难以完全解释东胜铀矿床的形成。

2.1.2 新发现地质现象的遥感信息综合研究

先将收集的研究区的遥感、地质、地球物理( 重力、航放、航磁) 、地球化学数据建成GIS 数据库; 然后利用GIS 分析功能,将遥感信息与传统地学信息集成( 复合和融合) ,并进行数据挖掘和知识发现。通过综合研究进一步认为:东胜-石湾子断隆构造为一基底隆起背景上的富铀断块,它的不断隆升,能够为成矿提供铀源;断隆南缘断裂为一从地表切入基底的贯穿性断裂,是深部物质向上运移的通道;环状构造为一与油气有关的环状构造,反映该区油气活动的中心,可以为成矿提供油气等还原物质。由上述构造要素构成的成矿背景叠加在早期的套蚀源区与斜坡带的成矿背景之上,构成了该区铀矿形成的特殊区域地质构造环境。

2.2铀矿床的断隆叠加成矿

在综合研究了铀矿床的区域地质构造背景之后,又进一步研究了矿床的成矿特征,发现油气和热流体参与了成矿过程,矿化有明显的叠加现象,如铀源的叠加、成矿流体的叠加和成矿年龄的多期性等,且铀矿化类型具双重性和复杂性等。将矿床的成矿背景信息与矿床的成矿特征信息综合,并注入铀矿地质专业知识,实现了信息的转化,重新认识了铀矿床的成矿过程。

2.3 砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

(1) 断隆非叠加成矿的证据。当扩大研究范围后发现,其他铀矿床在空间分布上也与断隆构造有关,如黄陵铀矿床位于渭北断隆的北缘,国家湾铀矿床位于固原-华亭断隆上,磁窑堡铀矿床位于牛首山-罗山断隆的西缘等。 综合断隆叠加成矿和非叠加成矿的研究成果,笔者提出了砂岩型铀矿断隆成矿的观点。

(2) 断隆成矿的机理。通过对断隆构造成矿机理的研究认为: ① 断隆构造的隆升作用,使深部的铀矿床和富铀层被抬升到地表,遭受风化、剥蚀,为新的成矿过程提供铀源; ② 断隆边缘斜坡带的地形和沉积环境( 有利于形成赋矿的粗碎屑的沉积地层);③ 断隆边缘贯穿性断裂是将深部还原性物质向上运移的导通等。这些有利的成矿要素在断隆构造环境形成了最佳组合,从而使断隆构造孕育了源( 铀源) - 运( 搬运) - 聚( 富集) 统一的成矿条件。(3) 断隆成矿观点的核心。断隆成矿观点的核心是强调构造,特别是深位贯穿性断裂和油气,甚至热流体等深部还原性物质在砂岩铀成矿过程中的重要作用。认为该类型铀矿床的形成不同于传统的层间氧化带类型铀矿床,不只是个浅部地质作用过程,而是深部与浅部地质作用的复合。

(4) 断隆成矿观点提出找矿意义: ①我国克拉通盆地砂岩型铀矿的区域找矿,应围绕断隆构造及其边缘进行; ②围绕断隆构造找矿,不要局限于砂岩型铀矿,应开展多目标找矿( 包括砂岩型、碳硅泥岩型和热液型); ③不同断隆构造形成的背景、演化历史、成矿条件和找矿潜力不尽相同,即使同一断隆构造不同部位成矿环境和条件也不相同。因此,找矿时要进行具体的地质分析。

3结论

遥感技术的用途篇(6)

随着无线电电子技术、光学技术和计算机技术的发展,20世纪中期,遥感技术有了很大发展。遥感器从第一代的航空摄影机,第二代的多光谱摄影机、扫描仪,很快发展到第三代固体扫描仪(CCD);遥感器的运载工具,从收音机很快发展到卫星、宇宙飞船和航天飞机,遥感信息的记录和传输从图像的直接传输发展到非图像的无线电传输;而图像元也从地面80m*80m,30m*30m,20*20m,10m*10m,6m*6m等发展非常迅速。

在这期间,我国遥感技术的发展也十分迅速,我们不仅可以直接接收、处理和提供和卫星的遥感信息,而且具有航空航天遥感信息采集的能力,能够自行设计制造像航空摄影机、全景摄影机、红外线扫描仪、多炮谱扫描仪、合成孔径侧视雷达等多种用途的航空航天遥感受仪器和用于地物波谱测定的仪器。而且,进行过多次规模较大的航空遥感试验。

近十几年来,我国还自行设计制造了多种遥感信息处理系统。如假彩色合成仪,密度分割仪,TJ-82图像计算机处理系统,微机图像处理系统等。应用范围几乎扩展到各行各业。如近年的第二次土地调查、森林防火、抗震救灾等等。

2.RS技术应用

RS技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可分为:电磁波遥感技术,声纳遥感技术,物理场(如重力和磁力场)遥感技术。电磁波遥感技术是利用各种物体/物质反射或发射出不同特性的电磁波进行遥感的。其可分为可见光、红外、微波等遥感技术。按照感测目标的能源作用可分为:主动式遥感技术和被动式遥感技术。按照记录信息的表现形式可分为:图像方式和非图像方式。按照遥感器使用的平台可分为:航天遥感技术,航空遥感技术、地面遥感技术。按照遥感的应用领域可分为:地球资源遥感技术,环境遥感技术,气象遥感技术,海洋遥感技术等。

常用的传感器:航空摄影机(航摄仪)、全景摄影机、多光谱摄影机、多光谱扫描仪(Multi Spectral Scanner,MSS)、专题制图仪(Thematic Mapper,TM)、反束光导摄像管(RBV)、HRV(High Resolution Visible range instruments)扫描仪、合成孔径侧视雷达(Side-Looking Airborne Radar,SLAR)。

常用的遥感数据有:美国陆地卫星(Landsat)TM和MSS遥感数据,法国SPOT卫星遥感数据,加拿大Radarsat雷达遥感数据。目前,主要的遥感应用软件是PCI、ERMapper和ERDAS。

近年来遥感技术广泛用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监 视、气象观测和互剂侦检等。民用方面:遥感技术广泛用于土地利用规划、农作物病虫害和作物产量调查、环境污染监测、海洋研制、地震监测、陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、测绘、考古调查和规划管理等。遥感技术系统包括:空间信息采集系统(包括遥感平台和传感器),地面接收和预处理系统(包括辐射校正和几何校正),地面实况调查系统(如收集环境和气象数据),信息分析应用系统。

2.1可见光遥感

应用比较广泛的一种遥感方式。对波长为0.4~0.7微米的可见光的遥感一般采用感光胶片(图像遥感)或光电探测器作为感测元件。可见光摄影遥感具有较高的地面分辨率,但只能在晴朗的白昼使用。

2.2红外遥感

又分为近红外或摄影红外遥感,波长为0.7~1.5微米,用感光胶片直接感测;中红外遥感,波长为1.5~5.5微米;远红外遥感,波长为5.5~1000微米。中、远红外遥感通常用于遥感物体的辐射,具有昼夜工作的能力。常用的红外遥感器是光学机械扫描仪。

2.3多谱段遥感

利用几个不同的谱段同时对同一地物(或地区)进行遥感,从而获得与各谱段相对应的各种信息。将不同谱段的遥感信息加以组合,可以获取更多的有关物体的信息,有利于判释和识别。常用的多谱段遥感器有多谱段相机和多光谱扫描仪。

2.4紫外遥感

对波长0.3~0.4微米的紫外光的主要遥感方法是紫外摄影。

遥感技术的用途篇(7)

1 遥感教学在地理科学和城乡规划教学现状分析

遥感是湖北大学地理科学、资源环境与城乡规划专业的必修课,通过近几年的本科及研究生教学实践及学术反馈意见,发现学生对于遥感在本专业的应用认识不足,突出表现在对于解决实际问题存在困难,无从下手。主要存在如下原因:

1.1 学生基础知识背景不一致

湖北大学地理科学专业、城乡规划专业有悠久历史,但是本科专业招收学生不分文理科,每个学生基础不同,而遥感导论采用的教材是梅安新的《遥感导论》[1],内容以理工为基础设定的,着重于遥感基本原理和方法的介绍,文科背景的学生对于遥感原理中涉及的数学和物理知识基础薄弱,在学习过程中存在困难。

1.2 其它课程不能有效衔接密切

遥感在多个行业学科中都有较广泛的应用,如地质、水文、植被、土壤等方面,学生提前具备这些相关知识对于了解遥感的应用非常重要。但在很多教学计划中将遥感设置为早期专业基础课,而其它相关课程要么同时开设,要么安排得更晚,这种时间安排上的错位,导致学生无法理解遥感的具体应用,加上对理论知识无法深入领会,导致学习遥感课程缺乏兴趣,教学达不到效果。

1.3 课程实践安排不够多

目前的遥感课程设置仍主要以基本原理理解为主[2,3],教材中对实际应用方面缺乏具体指导,导致大部分学生无法将理论与实践衔接,从而在实际问题解决上存在困难,难以培养学生对遥感的认知和动手能力。

1.4 实践教学无法与专业挂钩

学院专业任课老师主要是地理信息系统专业背景,缺乏地理科学实际应用项目的支撑[4],无法从专业角度上给予更加生动丰富的例子进行说明遥感的重要性。从目前教育现状来看,高校遥感老师对各行业的应用知识体系并不完备,要清楚介绍遥感在其它学科中的具体应用,是存在难度的。

1.5 教学方式互动性不足

教学中主要以教师讲授为主,虽然配合使用了多媒体教学[5],但缺乏相关学科的融会贯通和实际项目的操作,并缺乏学生的主动参与过程,导致多数学生认为该专业较难,学习兴趣和积极性不高。从而在衔接研究生课程阶段,无法正常使用遥感、GIS工具,动手能力不强,不足以支撑自主创新性研究,不利于科研人才培养。

2 实践教学改革的基本内容与途径

根据目前教学中存在的问题,结合遥感和地理科学专业的特点,提出了一系列的教学改革方法:

2.1 构建以学生为本的遥感教学体系

遥感原理中大量的数学、物理基础对于文科学生是相当困难的。课堂教学中,学生无法在短时间内迅速掌握所有的数学及物理基础[6],因此针对文理学生兼有情况,简化遥感基础的描述,规避大量数学、物理公式,把主要精力放在重点上,让学生通过实践操作体会遥感原理。在实践操作中,适时补充说明原理及用途,结合软件教学,说明书中的知识难点。

2.2 构建实践型学习的遥感实践课程

实践课程重点是对遥感图像进行基本处理,结合书本重点,让学生熟练掌握基本操作,主要内容包括数据前期处理、数据图像处理、影像分类。加大实践课程的比重,规避大量文字及语言、公式的学习过程,能在较短时间让学生理解遥感课程的内容。

2.3 拓展学生思维,增强空间科学相关的理解

地理科学及城乡规划专业是认知性和实践性都非常强的专业。地理概念和地理要素的理解对学生的抽象思维和认知能力要求较高,传统的理论知识讲授方式都难以真实、形象的展现在学生面前,因而使教学效果受到一定程度的影响。目前地理科学课程教学的实践机会不多,难以经常性的外出认知真实的地理要素。结合GIS和三维遥感技术[7-8],利用arcgis软件,实现三维,从三维角度,提高学生兴趣,让学生从现实角度理解遥感和GIS空间科学专业。

2.4 丰富完善互动式教学手段

教学手段的丰富能够提升学生的兴趣。实际教学中,结合学生感兴趣区域,引导学生掌握不同遥感数据类型,查阅资料及掌握网上数据下载方式,如自己的家乡为分析区,从数据理解到处理及应用,逐步完成遥感教学课程内容。引导学生在课堂外通过多种途径,查阅参考资料,培养学生自主学习的能动性,调动学习的积极性,拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.5 结合丰富的实际项目,提高学生的综合能力

笔者所在的资源环境学院能有机会参加自然地理及城乡规划相关项目,因此结合实际项目经验,分专业进行综合操作:

(1)地理科学专业,更加关注自然环境、生态环境,因此实习中侧重对地物的理解,例如植被类型图的制作,水系图的制作等应用。通过这个过程,使学生对遥感图像的前期数据准备、数据几何纠正,影像分类过程有较好理解。

(2)城乡规划专业,更加关注土地利用现状和城市格局变化。因此在实习中,为加强对规划相关内容的理解,如要求其土地利用现状图的制作,结合GIS统计各项土地利用情况及现状分析;或者以某项目布局进行设计,结合高分遥感影像和GIS,完成功能布局以及一些统计量,或对城市景观格局变化结合遥感高分影像及分析数据进行总结。

3 教改效果分析

近学期年来,通过一系列的遥感实践教学探索,已取得了一些阶段性成果,主要表现在:

(1)学生已经能够独立解决一些跟遥感相结合的专业操作,提高了动手能力及解决问题的能力,为他们今后的工作打下坚实的基础。

(2)有一部分学生对遥感产生了浓厚的兴趣,在研究生期间选择以此为研究方向进行继续攻读地理/规划方面的研究生。

4 总结

较好的完成遥感课程在各专业的教学中是一项复杂有难度的工作,如何结合遥感学科的特点适应各专业需求是需要不断探索的问题。以上笔者仅在实践教学中提出了一些经验和想法,为更好的使用社会需求,立足于当前社会发展,需要不断提高遥感实践教学水平。

【参考文献】

[1]梅安新,彭望f.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]竞霞,胡荣明,琚存勇.《遥感原理与应用》课程教学模式改革探讨[J].教育论坛,2013,6:157-160.

[3]孔祥生,钱永刚,张安定.《遥感概论实验》课程教学改革与实践[J].测绘科学,2013,38(1):183-186.

[4]邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[5]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,9:59-61.

遥感技术的用途篇(8)

由于煤炭地质的复杂性、多样性,我们往往会在开发煤炭的过程中出现不合理开采、不高效利用的现象,这样就会造成煤炭资源的浪费,甚至会导致不必要的人身伤亡和财产损失。所以在合理开采煤炭资源时,还要利用现代先进的科学技术来辅助煤炭的勘探、开采及灾害防御。其中,对于煤炭地质的遥感技术就是重要的应用手段之一。

一、遥感技术的概念特点

(1)基本概念。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波、红外线和可见光等信息,进行收集、处理,并且最后形成影像,从而对目标物体及其附近各种景物进行探测和识别的一种综合技术。(2)主要特点。一是直观性和整体性。通过遥感设备的拍摄处理,我们所获得的传输影像是非常清晰生动的,并且具有很明显的直观性和全面的整体性。二是收集手段多,信息量大。人们可以运用不同波段以及各不相同的遥感仪器设备,来探测识别目标物体,用以获得我们所需要的信息。技术人员不但能够探测地球表面的环境性质,而且可以探测到目标物内部一定的深度。所以说遥感技术的信息手段很多,信息容量非常大。三是受地面条件限制较小。相较于传统的探测技术,遥感技术所探测收集的信息可以不受冰川、高山、沙漠及恶劣环境的影响,能够顺利完美的完成既定任务。四是获取信息的效率高、周期短,而且探测范围较广。

二、遥感技术的实际应用

(1)煤炭地质的探测绘图。一是地形图的及时更新。现在我们生活的实际地形图已经发生了天翻地覆的变化,这就要求我们及时更新地形图,以满足实际的工作需求。我们发射到太空中的卫星可以通过遥感技术传输清晰的影像过来,其数据的时效性强,探测范围广。这一手段已经成为我国获取更新国家基本比例尺地形图的重要途径。此外遥感技术还可以探测识别国家的基础地理信息,及时更新各不相同种类、多种多样尺度的数据库。二是煤炭地质图的获取编制。在开采煤炭的过程中,开采团队需要较高精度的煤炭地质图。我们需要在煤炭地质填图时,做到有的放矢,突出重点。工程技术人员可以把遥感技术测得的影像作为依据,通过多元地学进行信息的综合分析和适当处理,以提取含煤地层、控煤构造、水文地质、工程地质和环境地质信息为重点,进行煤炭资源的地质填图;再依据野外填图获取的地质信息资料,运用相应的软件编制煤炭剖面图和柱状图。除此之外,遥感技术还应用在对煤炭资源、水文地质、煤层气调等的调查评价及对小煤窑的实际生产情况进行监控调查。(2)煤炭地质灾害的调查评估。依据煤层自燃的地质规律,把遥感技术作为必要手段,建立煤矿区的动态监测系统,从而为煤矿区的防火防灾、监测治理提供了重要依据。技术人员还应该通过地质灾害的易发程度,经过综合分析研究,编制地质灾害危险性分区评估图,提出相应的防治方法策略。还要分析遥感影像查明煤层突水的走向、性质和规模,进而确定突水的控制宽度和流量。(3)煤炭生态环境的污染监测。遥感技术在煤炭区生态环境的污染监测中主要应用在煤矿区的环境检查,开采高硫煤导致的酸沉降污染调查和生态环境的重建及土地复垦等方面。其中环境检查就是运用遥感技术获取固体废弃物、粉尘污染、水体污染和土地污染的信息,明晰污染的程度范围,从而为以后的综合治理提供理论依据。

三、遥感技术的发展前景

(1)“3S”技术一体化。遥感技术、地理信息系统、全球定位系统着三者之间的关系是相铺相成,密不可分的。遥感技术可以更新地理系统中的数据,地理系统支持遥感影像的分析表达,全球定位可以提供精确位置和高程模型。煤炭地质的遥感技术应该与时俱进,紧跟“3S”一体化的脚步,促进煤炭资源的产业化、现代化发展。(2)数字煤炭信息领域。随着全世界的信息化发展,煤炭地质的遥感技术也要逐步走向综合化、智能化和多功能信息化。煤炭行业要开拓数字煤炭的信息领域,以信息数据库基础,运用电子计算机进行现代分析、数据采矿、矿山规划和资源评估,从而为煤炭的开发利用提供技术支持和有利工具。(3)健全技术创新机制。在进行煤炭地质遥感技术创新的同时,还要健全遥感技术的创新保障机制。煤炭行业必须统筹规划,明确层次,用来完善煤炭地质的遥感技术创新体制。还要重视煤炭地质学科建设,健全多元化投资新机制,形成自主有效的创新机制。

遥感技术的用途篇(9)

中图分类号:TD676 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)42-0111-01

引言

伴随各种科学技术研究成果的广泛应用,现电力系统当中也早已引进调度自动化技术,各变电公司纷纷对旧站进行自动化改造,建立了变电站调度自动化系统,实现了夜间无人值班及白天少人值班的目标,有效减少了电力系统的使用人数,增加了电力企业的经济效益[1]。然而只有准确、迅速地将电网的实时运行数据传送给运行人员,其才能及时掌握变电站的运行情况,同时针对各种事故作出预测和判定,并采取正确的解决方式。因此必须保证调度自动化系统中遥测的准确性和遥信的正确性。

1.提高调度自动化系统遥测准确性的途径

对调度自动化系统遥测准确性产生影响的因素有很多,如电压互感器的精度、电流互感器的精度、采样频率及模数转换位数等[2]。调度自动化系统的使用牵涉到厂站、传输通道及主站,因此必须对这三方面进行优化,具体方法如下:

第一,针对厂站端。对厂站端进行优化主要是为了将在现场进行测量的结果误差降到最小。首先是变送器的选择,一定要注重变送器的质量,在进行选择时可选择信誉度高、技术成熟的品牌,以保证变送器的质量,同时也能获得良好的售后服务。现我国电力企业厂站所使用的变送器多为FS系列及GP系列,其中FS系列产于上海浦江电表厂,GP系列产于浙江海盐普博公司,这两个系列的变送器均经电力计量办公室检验且已获合格证,其遥没精度达0.5级,可满足电力企业厂站调度自动化系统进行遥测的需求[3];对PT及CT进行二次接线时应采取科学、合理的接线方式,同时要保证其安全性,负载不能超过其规定范围,务必将测量误差控制在最小范围内;用于对回路进行测量的电缆线直径应为2.5mm2;确保各点的遥测回路接线要正确;针对有源变送器,其电源输出应与UPS连接,以进行稳定持续供电,确保变送器的正常、顺利运行;针对电压变送器,要特别注意其进行电压输入时所使用的对象,分清楚线电压和相电压;针对功率变送器,要特别注意其电流及电压的输入次序。在此建议最好选择有源变送器,以尽量降低变送器因工作而对负荷测量的精度所产生的影响。此外,每个新站在带负荷的情况下进行正式运行后,2-3周以内应利用变送器校验仪对相关遥测量进行现场校验,如主变高低压侧电流、母线电压及主变是否有功率等,若存在不合格现象则应立即将变送器送往厂家或是销售终端进行更换。其次是RTU的选择,要选择数量容量大、A/D转换快、质量好、运行稳定的RTU,同时要方便远动人员进行维护。此外还要对RTU进行现场测试,可在变送器的输出端加设模拟电流,然后对RTU所显示的数据进行观察,同时利用万用表进行测量以判断其测量结果是否正确,另也可采取在二次回路上加设模拟电流的方法进行测量,具体操作同上。

第二,针对传输通道。对传输通道进行优化主要是为了将误码率降到最小。现电力企业多利用音频电缆作为调度自动化系统的传输通道,有些也使用电话局租用音频电缆。此类传输通道在近距离处的误码率较低,可保证传输数据质量,但距离若较远,因其信号较弱而影响遥测的准确性,为此可采取加设信号中继器的方式以将信号放大。另可引进先进技术以将通道质量进行改善。如利用无线电跳扩频技术,以解决距离远、误码率高的问题。

第三,针对主站端。对主站端进行优化主要是为了在输出设备上准确反映遥测结果。主站端接收遥测结果的次序对应于定义遥测点,即主站端所使用的遥测换算系数取决于现场设备的变比,另换算系数的小数点位数可依照各地电网的运行实践来决定,如电流、电压、功率等。

2.提高调度自动化系统遥信正确性的途径

影响调度自动化系统遥信正确性的原因多样,如天气、参数设置不当、系统自身原因等。但其不外乎也是厂站、传输通道及主站三方面原因,因此提高调度自动化系统遥信正确性的途径可概括如下:

第一,针对厂站端。对厂站端进行优化主要是为了保证遥信接点与现场设备对应正确。首先针对各点遥信回路的接线要确保其正确性;各遥信点的次序应参照遥测信息表;检测RTU的反应情况,可采取在各点遥信的入口处实施模拟变位的方法以检测RTU是否能正确反应。此外,要注意正确安装断路器付接点、保护出口及各辅助继电器的信号接点。其次,针对固定式开关仓,由于调度自动化系统当中绝大部分开关都是长期处运行状态,因此对于固定式开关仓中的遥信接点可采取常闭接点方式,这样既可将RTU的负荷减少,同时也对开关副接点是否良好进行判断;针对手车式开关中的遥信接点可采取常开接点方式,因若接于常闭接点,开关拔出二次插头时,从表面看来就如同开关处合闸状态,从而影响工作人员的判断。

第二,针对传输通道。对传输通道进行优化主要是为了将误码率降到最小,其优化方法与提高遥测准确性的方法相同。

第三,针对主站端。对主站端进行优化主要是为了在输出设备上正确反映遥信变位。主站端接收遥信的次序应同于定义遥信点;对模拟图进行绘制时,一次设备的位置应同于对一次接线图设备进行安装时的位置,不得随意添加或减少;模拟图上的开关点应与遥信信息表相对应,且各遥信点极性的正负应取决于现场设备。

遥测及遥信是调度自动化系统当中使用最为频繁的两个功能,同时遥测的准确性及遥信的正确性也是判别调度自动化系统合格与否的重要指标之一,因此必须重视提高调度自动化系统遥测准确性和遥信正确性的途径。因调度自动化系统的使用不但与厂站有关,而且还与接收信息的主站有关,同时传输通道也会对电力企业调度自动化系统产生一定影响,因此要想提高调度自动化系统遥测准确性就有必要从这三方面着手,这样才能做到真正、全面提高遥测准确性和遥信正确性,以保证调度自动化系统的安全性及有效性,做到安全、顺利供电。

参考文献

遥感技术的用途篇(10)

前言

遥感(RemoteSensing)作为一门综合性的技术,已经使人们从传统近景摄影测量到大范围的空间信息采集成为现实。随着传感器技术、航空航天和通讯技术的发展,现代遥感技术已经在地质灾害调查与监测领域,进入动态、快速、准确、多途径获取信息的新阶段,并在一定程度上能大大提高地质灾害调查和监测的效率和精度。

1 我国地质灾害遥感调查与监测的成长历程

遥感技术在国外发展比较早,对于我国而言,遥感技术的使用起步相对较晚,但是发展速度尤其是在地质灾害调查中的使用发展很快。上世纪八十年代初,湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查及监测工作。此后,国土管理总局(国土资源部前身)先后在红水河龙滩电站、长江三峡库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查与监测;上个世纪九十年代起,青藏铁路、京九铁路在前期规划评估中和后期施工中地质灾害遥感调查技术也发挥了不可小视的作用。世纪末期在全国范围内开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中,各省都设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性,评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。特别是近年在杭州湾跨海大桥和京沪、武广和郑西高铁重大工程论证中,都开展了工程地质遥感调查工作。

近些年来随着科技的不断发展,遥感技术也得到了长足的进步。三十年的学习实践,总结了一套较为合理有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法,已基本完成了示范性实验阶段,正走向全面推广的实用性阶段。遥感技术应用地质灾害调查,已取得了许多成功的经验。充分利用航空航天遥感、差分干涉雷达和全球定位系统技术及其集成技术进行地质灾害监测,是未来遥感对地观测技术体系在地质灾害调查和监测发展方向。

2 地质灾害遥感调查与监测的应用

2.1 在突发性地质灾害调查与监测领域

地质灾害的发生主要受制于地层岩性、构造展布、植被覆盖、地形地貌以及大气降水强度等要素。一般情况下,岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在强降水过程中容易发生地质灾害。遥感技术有宏观性强、时效性好、信息量丰富等特点,不仅能有效地监测预报天气状况进行地质灾害预警,研究查明不同地质地貌背景下地质灾害隐患区段,同时对突发性地质灾害也能进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。因此,作为地质灾害综合预防和治理的一条有效途径,就是开展地质灾害监测和预报,为国土资源决策和规划、防灾减灾救灾、灾后重建提供可靠依据;对危害性严重的地质灾害点加强监测预报,避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。 二零一零年六月二十一日,江西持续暴雨,导致省内第二大河抚河的唱凯堤决口。唱凯堤决口后,前方抢先指挥部立即利用卫星遥感技术,获得了准确的洪水分布情况(下图为抚河流域暴雨前后的卫星遥感影像)。正是遥感科学技术的保证,使得抚河地区彩色遥感摄影工作开展迅速而高效,一手的信息资料,为洪涝灾区损失调查与监测提供了坚实的基础保证。

2.2 土地沙漠化遥感调查与监测

二OO七年国土资源部的《中国国土资源公报》显示,全国耕地十八点二六亿亩,全国耕地净减少六十一点零一万亩,耕地减少速度趋缓,确保十八亿亩耕地红线的形势依然严峻。土地是人类赖以生存的根本。但由于对土地资源的过度开发利用,天然植被减少以及自然因素的作用,土地荒漠化现象不断加剧。目前,我国荒漠化土地面积约为260万km2,荒漠化面积已经占到国土面积的27%,而且每年还在以约2400km2的速度扩大。进行土地荒漠化的动态调查和监测,已经成为当前一项紧迫的任务。遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点,其实效性和动态性更是传统的资源环境调查和监测所难以比拟的。随着我国遥感技术的发展和广泛应用,在中国新疆等地荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势等研究工作中,遥感技术发挥了不可替代的作用(下图为新疆塔克拉玛干沙漠和东北大兴安岭地区卫星照片)。据遥感图像的形状特性、大小特征、色调特征、阴影特征、纹理特征、位置布局特征和活动特征判读卫片的不同植被状况。

我国自上世纪八十年代到九十年代初开展的地表覆盖动态区域分布规律的研究,由于地表覆盖度在很大程度上取决于地表的植被状态,利用反映植被覆盖度和生长状况差异的关系,即植被指数(NDVI),很容易反映出当地的植被覆盖情况。

2.3 在地震研究中的应用

自上世纪七八十年代以来,遥感技术在地震、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制方面有了一定的发展。地震是地壳内部应力积累和突然释放,地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。地震的发生往往导致滑坡、泥石流、崩塌等次生地质灾害发生。查明区域活动性构造的分布,常常是区域地质灾调查工作中的首要内容。使用遥感技术监测地震灾情,可以快速及时了解地震灾情,及时监控次生地质灾害,为抢险救援行动提供指导。采用多平台、高分辨率遥感数据进行地震后灾情及次生地质灾害的快速调查,可以及时为抗震救灾与灾后重建工作提供十分重要的基础数据。2008年5月12日四川省汶川地区发生8级大地震,中国国土资源航空物探遥感中心迅速成立了震情遥感调查现场组和后方组。现场组采用高空遥感飞机沿都江堰 ― 漩口镇 ― 映秀镇 ― 缅镇 ― 汶川县 ― 茂县进行了航空遥感飞行,获取了这些地区的高分辨率航空遥感图像数据。

经初步解译发现,由地震引发的崩塌、滑坡及泥石流等次生地质灾害十分严重,全区坡面泥石流21处,估算总面积为8323488 m2,约占本区全部面积的 36%;崩滑14处,总面积约 2290081 m2,约占本区全部面积的10%;滑坡13处,估算总面积为 2439352 m2,约占全部面积的 11%。这些调查数据为后来的抗震救灾工作的开展奠定了坚实的基础。

3 遥感技术在地质灾害调查与监测中的发展趋势

在我国,随着科技的飞速发展,尤其是近年来航空航天技术、数据通信技术的迅猛发展,现代遥感技术已经进入一个动态、快速、准确、和多手段提供对地观测数据的新手段。新型传感器的不断出现,且能够在航空航天遥感平台上获得不同空间分辨率、空间分辨率和光谱分辨率,这种多学科的技术融合并与全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、惯性导航系统(INS)融合形成新的传感器。正是这一批新型传感器的诞生和遥感技术处理理论和技术的不断发展,可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料,制作正射影像图和三维仿真影像,为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。自 21世纪初起,采用了“数字滑坡技术”和高分辨率遥感数据,利用3S(RS、GIS、GPS)技术,快速获取基础资料,并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料,形成滑坡等地质灾害的三维空间表达,并依此为基础进行地质灾害的相关分析,将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。随着可持续发展战略的实施,人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估,也将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。

4 结语

综上所述,作为一门新兴的高科技手段,用遥感技术来开展地质灾害调查已取得相当的收效,而且具有很大的发展空间。随着遥感技术理论体系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宏观调查、动态监测、灾情评估和治理中不可缺少的手段之一。遥感技术所具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性的特点,随着我国北斗导航系统的逐步完善,也必将使遥感技术贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估和治理的全过程。

参考文献:

遥感技术的用途篇(11)

中图分类号:TJ8

文献标识码:C

文章编号:1002-6908(2008)0720095-01

前言

随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展,遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此,遥感技术已成为一门实用的,先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用,由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在,卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等,影响了人类生活的方方面面。因此,在许多领域,遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。

1.遥感技术的涵义

遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。

当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。

2.遥感技术主要特点

2.1可获取大范围数据资料。

遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。

2.2获取信息的速度快,周期短。

由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

2.3获取信息受条件限制少。

在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

2.4获取信息的手段多,信息量大。

根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。

3.遥感技术的实际应用

3.1遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术应用于大面积的地质灾害调查,可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段,还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府作出正确决策提供了依据。

3.2遥感技术在生态环境中的应用

伴随着社会的进步和发展,气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。

遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。

如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究”,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。

3.3遥感技术在农业气象灾害中的应用

目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差,对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术,可以绘制更加清晰、形象的气象图;进行气候资源监测评价;气象灾害评估;气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务;建设基于遥感技术和地理信息系统(geographicinformationsystem)GIS支持下农业气象灾害监测系统开发;利用气象数据,结合GIS背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估,预测洪涝灾害的演进规律,提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告,并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。

3.4遥感技术在海洋渔业中的应用

近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业,具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。

3.5遥感技术在流行病学研究中的应用

遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用1989年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的GIS,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。

为应付未来突发事变,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美国军方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从LANDSAT-3MSS获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。

结束语

综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用,从而进一步影响我们的工作和生活。

参考文献

[1]侯春红.公路地质灾害调查中的遥感技术,中国减灾2007,3.

[2]刘爱容.GIS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用,科技资讯,2007(7).

[3]郑锦秀.地理信息系统的基本功能和技术,福建气象学报,2001(2).