高光谱遥感技术及发展
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高光谱遥感技术及发展范文第1篇
关键词：遥感信息；水工环；应用
中图分类号： TP7 文献标识码： A 文章编号：
引言
遥感技术的诞生相当于科学技术的一场革命，为人类的生产生活提供了很多方便，如遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30 年的应用,走过于从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
1、主要遥感信息源及其发展
根据传感器类型不同,遥感图像可分为可见光摄影、红外摄影和扫描、多光谱扫描、微波雷达和成像光谱图像等。近 10 年来,传感器技术迅猛发展,主要表现在:①图像分辨率提高,卫星图像分辨率已达到米级。②具备立体观察功能。③应用波段数增加,机载高光谱成像仪已投入使用。如美国的 AVIRIS(航空可见光 / 红外成像光谱仪),波谱范围 0.4~2.5/l,波段数 224 个。CASI(袖珍航空光谱成像仪),波谱范围 0.4~0.95/u,波段数 72 个。高光谱成像光谱仪简称成像光谱仪, 也称超光谱成像仪, 按其波段数目可分为高光谱成像光谱仪(波段数
近年来发射的主要对地观测卫星及图像进步简述如下:1999 年美国发射了 Landsat7 卫星,其 ETM+ 图像分辨率与过去的 TM相同,为 30m,增加丁分辨率 15m 的全色波段(PAN)。热红外波段 ETM+6分辨率从 TM6 图像 120m 基础上提高到 60m。TM 图像图幅185X185km,最大可放大到 1:10 万。1995 年升空的加拿大雷达卫星RADARSAT 为 C 波段、HH 极化方式,具 7 种模式,25 种波束的特点,分辨率有 10、25、35、50、100m 多种, 图幅 50lan×50km~500Km×500km, 有立体观察功能, 实际重复周期 1~8d。1999 年 9 月, 美国IKONOS- 2 发射成功,图像分辨率高达 1m。
2、水工环地质工作的现状
改革开放以来，我国的水文地质、环境地质与工程地质工作，已经发生了一系列重大变化，我国国土资源部和地质调查局系统正努力开展地质找矿改革发展的相关工作，基本的指导思想是“树立大地质、大服务理念”，打破过去“安于现状墨守成规、自我循环”的旧思想，实现冲破传统束缚。突破固有模式、闯出新的路子，促进观念大转变把思想认识切实与中央的指示精神，与提升服务能力、与促进地质找矿重大突破相统一，始终坚定一个目标，即为实现重大找矿突破做好理论准备和体制准备。
3、遥感信息在水工环中的应用发展现状
经过近 30 年的应用研究,遥感技术依靠传感器技术、图像处理技术及计算机技术的提高, 在水工环领域的应用取得了长足的发展。遥感水文地质开始逐步形成一门独立的学科。传统的遥感水文地质着重于水文地质测绘系统中定性特征的解释和特殊标志的识别,近期的研究则扩展到应用热红外和多光谱影像进行地下水流系统内的地下水分析和管理, 目前研究的重点集中到了空间补给模式、污染评价中植被、区域测图单元参数的确定和空间地下水模型中地表水文地质特征的监测。纵观国内外遥感技术在水工环领域的一些应用成果,可把近年来遥感技术的应用发展现状概括为以下几个方面:
3.1 从目视解译发展到计算机辅助解译
如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用(分类)计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性,虽还需要投入一定的人力工作,但已大幅提高解译工作效率。
3.2从几何形态解译到充分利用光谱信息
过去的多光谱遥感数据波段划分过少,只有几个波段,使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此,图像解译工作很少考虑地物的波谱特征,主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪(高光谱)技术的商业运作及2000 年前后的高光谱成像卫星的发射, 使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。
3.3出现地面温度反演技术
地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。
3.4定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价
如遥感技术在地下水流系统应用中, 根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径, 而 DEM/DTM 是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。
3.5使用单一遥感信息源到多元信息拟合
目前的遥感应用技术,已不再是单一使用各种遥感数据,而是根据需要结合利用了其他信息源,如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样,图像数据的预处理尤其重要,如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等,而地理信息系统(GIS)在多元信息数据管理中起着重要作用。
3.6从单一手段应用到多手段应用
近年来,遥感技术(RS)与地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的综合应用,即“3S”技术,成为遥感技术应用的主流。GIS 是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。GPS可以对地面控制点精确定位,提高遥感数据空间精度。另外,在具体手段配合上,也出现了遥感技术与物探技术、钻探技术等相结合的新方法。
3.7 数字摄影测量技术的发展
数字摄影技术的成熟,推进了制图工作的现代化,改善了基础图件的质量和成图效率,并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为 GIS 的数据源, 便于遥感与 GIS 一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件 VIRTUOZO,具有数字化测图、自动生成 DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。
3.8遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展
这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果,可载于多种介质上,如 CD- ROM、磁带及计算机硬盘上,使携带处理更加方便。随着 1998 年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施,遥感应用成果数字化显得尤其必要。
结语
综上所述，遥感信息技术在水文地质、工程地质与环境地质工作中的应用，已经得到了很好的验证，充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势。随着科学技术的继续发展，遥感信息技术不断发展进步，在水工环工作中的应用范围会更加广泛。
高光谱遥感技术及发展范文第2篇
关键词：遥感技术；地质找矿；发展前景
随着我国经济突飞猛进的发展，对矿产资源的需求也非常紧迫。对矿产资源的需求客观上推动了地质找矿事业的发展。加强矿产资源的侦测力度，获取更多的矿产资源储藏信息，需要更多高新技术的支持。遥感技术在这样的条件下孕育而生，这一高新技术在地质领域的采用，极大地提高了我国矿产资源开采量。遥感技术随着新技术的开发应用，减少了我国在地质找矿工作中的难度。地质找矿事业运用遥感技术将在“十二五”时期得到更好发展，到时综合运用现代信息技术、遥感技术和传统地学方法，将带动整个地质找矿事业的发展。
1 早期的遥感技术在地质找矿应用
1970年之前，地质侦测水平一般，只能停留在收集回来的图像信息上，无法进行科学有效的处理，进而不能真正地了解地质情况。1970年之后，随着我国航天事业的发展，通过卫星能够使用多光谱扫描技术一定程度上推动了我国地质找矿事业的发展。1990年之后，遥感技术迅速发展，遥感数据的空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率都大大得到提高。遥感技术在地质找矿中的运用能够有效地通过电磁波对大范围的立体地貌信息进行定位收集。但是因为长期的矿产开采，导致了地表矿物的缩减，而遥感技术一般采用电磁波获取地表信息，这就要求拥有更强勘测能力的仪器的出现并结合更先进的科学勘测技术。
遥感地质工作者明白地质找矿要往更深层万面发展，经过不断的努力，开发了多源地学信息集成技术，由对矿产资源的表面勘测进行更深的勘测，还开发了遥感弱信息提取技术，这种技术能够有效提高遥感直接找矿的效率。但是由于信息源分辨率多为MSS、TM、SPOT等，且二十世纪末地质工作投入量有所缩减，遥感地质找矿逐渐从跌入低谷。
2 新型遥感技术的应用
2.1 依靠雷达成像技术获取地矿信息
20世纪90年代以后，在享受着改革开放带来的经济发展和科学技术的迅猛发展，新的光谱成像和雷达成像技术为地质找矿工程提供了重要的侦测方法。光谱成像主要依靠成像光谱仪，这一设备可以对地物波谱特征定量及空间定位分析，之后能够获取矿石的种类、成分。该仪器能够有效识别高光谱分辨率和窄小多波段遥感图像。雷达成像不受时间和天气的影响，侦测能力出众。它主要通过往地物上释放电磁波，根据电磁波波长的变化掌握地物的表面结构和节电特性，并且电磁波波长具有很强的穿透力。雷达成像的电场矢量对于地物的类型会有特别的极化散射型。不同的电磁波发射方向和角度会对地物外部特征有更好的加强效果。因为雷达成像技术具备这么多的技术优势，已经成为了侦测地质结构的有利方式。
2.2 通过人机互换形式处理收集的信息
遥感信息的收集依赖图像处理，主要通过人机互换形式。20世纪以前，电脑性能不足，费用不菲，遥感信息的提取主要依靠专业人员。这样使得信息不仅收集不到位，浪费了时间，工作效率大打折扣。随着计算机的快速推广，性能的不断提高，计算机在遥感信息的图像处理方面做出了巨大贡献。互联网的广泛使用也为遥感数据的接受、发送、检验提供了便利。由于遥感信息主要以图像数据为主，个别数据需要人工处理，所以采用人机互换形式能够有效地提高信息收集、处理的效率。
2.3 使用高分辨率和新方法分析含矿信息
含矿信息分析主要通过两种技术实现：第一种是运用光谱分辨率和空间分辨率。这两种分辨率能够对地物类型和外表结构进行信息收集，针对性对物质成分进行分析。利用得到的波谱特征对围岩蚀变进行探测，是有效地发现矿产资源的途径。第二种是利用“环境-矿床”的处理方法，利用环境来勘测矿床信息。此方法能够从整体上对矿床的形成有一个大致把握，了解成矿的规律，但此方法有一定的弊端，就是没有办法进行定量分析。
3 遥感地质找矿的未来发展
遥感技术在地质找矿事业中的应用越来越广泛，在未来还会有更进一步的发展。主要有以下几种层面：
3.1 经济发展的需要
矿产资源对于一个国家的经济发展来讲是至关重要的。为了使我国矿产资源的供应符合经济发展的需要，加强地质勘测的力度已经得到了国家政府的号召。推动科技的创新和进步，实现地质勘测工作的科技化，提高地质找矿的工作效率，扩大资源的开发利用，是新时期我国经济快速发展的奠基石。只有满足了整个社会对矿资源的需求，经济才能实现真正地腾飞。
3.2 适用范围推广
遥感地质找矿已经突破国家范畴，各国通过互相学习，总结经验，促进了遥感技术的发展；遥感地质找矿从应用的地域范围上来讲，从陆地找矿向海洋找矿拓展，从人口密集地区向人口稀疏地区扩散，有效促进了遥感技术在不同环境下的应用；遥感地质找矿的理念有所更新，以前只是单纯追求矿资源的开采量，现在遥感技术在地质找矿的应用中更加注重了环保意识，防止地质灾害的发生；找矿事业从地球拓展到外太空，遥感技术的远程操控性在满足了这一技术要求。
3.3 新技术的拓展
高光谱遥感技术在地质找矿中因为其高空间分辨率的高光谱遥感技术给遥感地质找矿添加新的血液。高光谱遥感技术绘制的图谱能够有效地区分矿与非成矿断裂、蚀变岩体、地层和非蚀变岩体、地层，能够精准地找到新的矿产蕴藏靶区。高光谱成像系统从理论和技术方面都能对地质找矿做出贡献。遥感系统技术地质勘查系统正在有条不紊地构建。该系统能够把航天、航空、陆地、海洋、地下的遥感数据进行有效收集处理，构建出一套三维地质勘查遥感系统。立体式的地质侦测技术系统利用航空遥感技术、航空物探技术、地面地下物探测技术、地球化学技术等等先进的地质勘测技术，构建出了从地面到天空再到太空的立体式地质勘查技术系统。
3.4 技术应用观念的转变
遥感技术在地质找矿中的应用不仅仅停留在技术层面，在未来的发展中，遥感技术会向科学层面得到提升。结合成矿理论来清除在遥感技术地质找矿中存在的障碍，充分发挥遥感技术的优势，及时处理在找矿中存在的问题。遥感技术在未来将实现与遥感信息与传统地学信息和遥感技术与现代信息技术的结合，在找矿过程中发挥更大的作用。先进技术结合先进理论，不断在实践中提出创新性想法是遥感技术在未来的应用中会必须做到的。
4 结束语
遥感技术在地质找矿事业中的拓展应用任重道远，利用这一核心高新技术能够实现直接找矿和解决更深层次的找矿问题。新的高光谱遥感技术和雷达成像技术为遥感技术注入了新的血液，基于新技术在遥感技术中的拓展，结合先进的科学成矿理论的知识，能够为遥感技术在地质找矿中探索出一条新的出路。结合我国遥感技术在地质找矿中的应用拓展，遥感找矿还拥有更加广阔的发展前景，拓展遥感技术在地质找矿中的应用是未来的趋势。
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（8）.
高光谱遥感技术及发展范文第3篇
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
[1] 杨承蕊,张和生.遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J].科技情报开发与经济,2008,(01).
[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).
[3] 谢慧芬.遥感技术在地质灾害监测和治理中的应用[J].测绘与空间地理信息,2011,(03).
[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).
高光谱遥感技术及发展范文第4篇
【关键词】林业；遥感；森林资源
0 引言
遥感（Remote Sensing，RS）是20世纪60年展起来的一门集地学、生物学、航空航天、电磁波传输和图像处理等多学科交叉融合的新兴学科。遥感技术具有周期性观测和大面积覆盖获取地面信息的特点，可以提供一种实时、动态、综合性强的环境资源信息。遥感技术在林业中的应用被称为林业遥感技术，是指通过卫星和飞机对林业资源进行实时动态地监测，形成各种数据和信息，并通过综合分析处理为林业决策和发展提供服务。我国应用林业遥感技术已有二十多年的历史，取得了可喜的成绩，充分展现了遥感技术在林业中的巨大生命力[1]。
1 遥感技术在林业中的应用现状
遥感技术在林业中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：森林资源遥感调查、森林火灾遥感监测、森林病虫灾害遥感监测及林业资源遥感动态监测等。遥感技术在空间分辨率和光谱分辨率方面的提高，以及雷达遥感、航空遥感和无人遥感飞机的发展，为林业遥感提供了丰富的信息源，拓宽了林业遥感应用的深度和广度，给森林资源清查和监测工作带来了新的契机，为“数字林业”的顺利推广提供了强大的信息保证[2]。
1.1 林业遥感数据源
1.1.1 高空间分辨率遥感数据
林业遥感应用的主要数据源是光学遥感数据，如TM和SPOT等。TM数据具有较高的空间分辨率和光谱分辨率，且数据量大、信息丰富、成本较低，一直是林业遥感的主要信息源，但其30m的空间分辨率的应用精度并不令人满意。进行宏观森林资源监测时通常采用NOAA等中低分辨率数据，因为它们经济、实惠、待处理的信息量少，而且来源有保证，但随之而来的问题是在使用这种信息源时如何保持其精度。高分辨率卫星数据的出现，给林业遥感监测带来了希望，目前多用以IKONOS为代表的高分辨率的卫星影像展开对监测森林资源、工程造林质量、退耕还林效益等方面的研究。
1.1.2 高光谱遥感数据
高光谱遥感能够探测到具有细微光谱差异的各种物体，大大地改善了对植被的识别和分类精度。利用高光谱数据实行的混合光谱分解方法可以将森林郁闭度这个最终光谱单元信息提取出来，合理而真实地反映其在空间上的分布[3]，对于掌握森林结构与森林环境、加强森林生态系统管理具有重要意义。此外，高光谱遥感数据凭借大量的光谱信息，在森林分类与调查、森林资源变化信息提取、森林火灾监测、森林病虫害评估等方面起到了举足轻重的作用，为实时而科学的森林经营管理增添了一种新技术手段。
1.1.3 雷达遥感数据
一般情况下，地球有60%～70%被云层覆盖，可见光、红外技术在这种天气下难以获得有效数据，不能及时为林业行业提供数据支持。而合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）具有全天时、全天候以及能够穿透掩盖物、较好反映地表结构信息的能力，为林业遥感提供了新的数据源，有效解决了上述问题。SAR遥感通过获取各种森林生物物理参数，被广泛用于识别森林类型、森林密度、年龄和监测森林生长、再生状况、森林砍伐、森林灾害以及估算森林的生物量、蓄积量，特别是对热带雨林砍伐监测，雷达几乎是唯一可以依赖的信息源[4]，这些信息有效提高了人们对森林资源的认识。
1.2 应用现状
1.2.1 森林资源遥感调查
森林资源遥感调查主要是通过野外调查和卫星图像的对照判读，进行森林类型判别，并用遥感数据与地面各种因子建立模型的定量表达，估计森林蓄积量和森林面积，利用多时相遥感影像监测森林覆盖率等。早在1954年，我国就创建了“森林航空测量调查大队”，首次建立了森林航空摄影、森林航空调查和地面综合调查相结合的森林调查技术体系[5]。
然而，过去我国森林资源规划设计调查主要是以航空照片和地形图为参考，制作外业调查手图，通过现场勾绘等手段完成林相图区划。这种传统的调查方式存在调查间隔期过长、调查人员投入多、劳动强度大、一次性经济投入大、出错机率大等问题，难以满足新时期的调查需求。自2003年起，高空间分辨率卫星影像写进森林资源规划设计调查规程，我国很多省区相继应用SPOT5数据进行了森林资源规划设计调查试点[6]，有效推动了林业资源调查数字化进程，促进了高空间分辨率卫星遥感技术的研发，相关研究内容主要包括蓄积量估测、树冠信息的提取方法、SPOT5影像用于小班区划的方法，并研发了基于高分辨遥感数据的小班区化系统[7]。高光谱遥感数据应用方面，主要开展了星载高光谱遥感数据的预处理、基于统计模型的森林郁闭度和叶面积指数估测、森林类型遥感识别方法、森林叶绿素含量的几何光学模型反演和机载高光谱数据的优势树种识别技术[8]等方面的研究。
1.2.2 森林火灾遥感监测
森林火灾是自然灾害中最为严重的一种，森林一旦发生火灾，不仅会使辛苦几十年培育的林木顷刻间化为灰烬，而且会对生态环境带来严重的负面影响。如果能及时监测、预报森林火灾，其带来的损失就会大大减小。早在20世纪50年代，我国林业行业就开展了利用航空遥感技术进行森林火灾监测的技术方法研究。到70年代末80年代初，美国的Landsat TM、NOAA等卫星数据逐步被我国相关专家学者应用于森林火灾监测的研究中，并在1987年大兴安岭特大森林火灾监测中发挥了非常重要的作用。
随着卫星遥感技术的深入发展与应用，我国科研人员不断地探讨利用遥感技术进行森林防火应用的研究，并取得了许多重要成果。尤其是“十五”以来，面对国内外不断面世的新型卫星遥感数据，我国学者解决了利用这些新型数据进行森林火灾预警监测的应用技术，如针对新出现的Terra/Aqua MODIS、ENVISAT-AATSR、ENVISAT-MERIS等卫星数据森林火灾预警监测应用技术需求，有效解决了森林火灾预警监测模型中可燃物类型的分类方法、植被因子的估测、小火点自动识别等方面的应用技术[9]；利用MODIS数据进行了森林火灾预警的应用方法；针对新型卫星数据林火信息快速提取的技术需求，建立完善了利用高性能平台森林火灾信息提取的技术系统。通过近20多年的技术突破，我国逐步研究形成了基于卫星遥感数据的森林火灾监测应用方法与技术系统，初步建立了基于航天、航空、望台（塔）以及与地面巡护相结合的森林火灾监测体系[10]；同时，还将海事卫星技术等应用于我国森林火灾的预防、监测及扑救工作中。我国国家森林防火指挥部卫星森林火灾监测系统从1995年应用至今，从以前单一的NOAA-AVHRR资料到后来综合应用NOAA、FY、MODIS等资料，逐步发展成为国家森林防火指挥部和各省市林业部门防火办森林火灾宏观监测的主要手段，并为扑救指挥提供了可靠的数据保障和技术支撑。
1.2.3 森林病虫灾害遥感监测
植物受到病虫害侵袭，会导致植物在各个波段上的波谱值发生变化。如植物在受到病虫灾害、人眼还不能感觉到时，其红外波段的光谱值就已发生了较大的变化。从遥感数据中提取这些变化的信息，分析病虫害的源地、灾情分布、和发展状况，可以为防治森林病虫害提供有效帮助。早在1978年，腾冲遥感综合试验就已开启了我国遥感技术监测森林病虫灾害的序幕。随着航天遥感技术的发展，“七五”末期、“八五”初期，我国科研人员以松毛虫等食叶害虫灾害为例，广泛开展了针对针叶损失率、松针生物量和灾害程度等遥感监测方法的研究，充分证明当森林植物遭受病虫灾害的侵袭时，其叶绿素、水分等便会急剧下降，叶黄素、叶红素等会提高，必然导致其反射率发生显著变化，此项研究结果为林业遥感病虫灾害监测提供了重要的科学依据。此外还发展了基于多种植被指数的病虫灾害信息提取技术[11]。
“八五”后期和“九五”期间，在国家众多科技项目的支持下，我国科研人员全面地开展了森林病虫灾害遥感监测预警技术的研究，建立了基于单时相和多时相卫星遥感数据的灾害信息提取技术路线，引进吸收了航空录像和航空电子勾绘等遥感监测技术方法，初步探索了天、空、地相结合的森林病虫灾害监测体系。并基于林业业务主管部门的预报、监测、灾害损失评估和决策支持需求，提出了森林病虫灾害的遥感、地理信息系统和全球定位系统技术集成应用模式[12]。最近十几年来，着重开展了基于遥感技术的森林病虫灾害监测专业应用系统的研发，并进行了生产性示范，以完善相关应用系统的可操作性和实用性，同时也展示了其指导森林病虫灾害调查情况的应用潜力[13]。
1.2.4 林业生态工程遥感监测评价
林业生态工程遥感监测评价技术就是利用遥感技术，在统一规划和设计的技术平台上，进行应用系统集成，为实现林业生态工程建设的信息资源共享和技术共享提供技术支持。早在1979年，国家就决定在我国西北、华北北部和东北西部风沙危害、水土流失严重的地区，建设大型防护林工程，即“三北”防护林工程。在“七五”期间，实施了重大遥感综合应用项目――“三北”防护林遥感综合调查研究。该项目主要采用了航天遥感技术对“三北”防护林地区的森林类型、面积、具体分布、保存率、草场的数量质量和分布、土地资源类型分布及数量和应用现状进行了综合调查，并建立了基于防护林生态效益的动态监测系统，对不同类型区的造林适宜性做出了分析评价以及对防护林的防护效益进行了评估，为“三北”地区的森林综合治理提供了可靠的数据分析资料[14]。2000年以来，国家先后启动了天然林资源保护、退耕还林工程等六大生态建设和造林工程。2004年开始的“国家林业生态工程重点区遥感监测评价项目”，利用了2003年至2011年期间的MODIS、Landsat-TM、SPOT5、QuickBird等多源卫星遥感数据，共对4个天然林资源保护工程监测区和8个退耕还林工程监测区进行了多期动态监测与评价。“十一五”期间，我国科研人员开展了天然林保护工程、重点防护林工程和京津风沙源治理工程的遥感监测技术研究，开发了“国家重点林业生态工程监测与管理系统”[15]，广泛地为林业生态工程管理提供技术支撑与服务，有效推动了林业生态工程遥感监测评价的发展。
3 展望
我国林业遥感技术的发展已有二十多年的历史，不仅做了大量的研究和实验工作、积累了丰富的资料和经验，还培养了一大批优秀的科研与应用工作者。但是，伴随新时期国家对林业的要求和林业自身的发展，目前的林业遥感技术仍然不能全面满足实际需要，因此，应进一步加强林业遥感技术与应用系统建设，逐步形成天、空、地一体化的林业遥感应用体系[16]。
3.1 建设林业遥感应用综合服务平台
目前国内除森林火灾监测系统应用低分辨率的遥感卫星进行业务运行以外，还没有应用中高分辨率的卫星建立起业务化的运行体系。为实现遥感技术在各类林业调查与监测业务中的广泛应用，形成业务化运行的能力，还需要开展一项重要的基础性、支撑性的设施建设工作，即林业遥感应用综合服务平台的建设。该平台应该建立面向林业遥感技术应用的集成环境，整合林业行业中与遥感技术应用密切相关的各类存储资源、数据资源、计算资源、软件资源和专家资源，逐步形成面向林业行业提供遥感数据的共享服务机制，并支撑林业遥感应用业务系统开发与运行服务的基础平台。该平台应具有能够支撑海量遥感数据存储、查询功能，具有基于网格的遥感数据应用处理和产品加工功能，以及对数据和产品的多层级分发与共享等强大功能。该平台的建设将大力促进森林资源调查、森林火灾、森林病虫灾害及林业生态建设工程的监测等林业遥感应用业务化运行系统的建立。
3.2 加快遥感与GIS、GPS的结合
遥感技术具有强大的数据获取能力，却在处理和分析这些数据时存在缺陷，地理信息系统（Geographic Information System，GIS）具有较为完善地空间数据综合分析处理平台，有效地解决了这一难题。概括起来，GIS在林业领域的应用研究内容主要有：森林资源信息管理、森林经营优化决策、森林分类经营区划、森林抽样设计、林业专题制图、林业采伐设计、营造林规划设计、森林资源管理网络等，极大地丰富了遥感数据的分析处理方法。同时全球定位系统（Global Positioning System， GPS）能够迅速准确地定位与导航，可以确定林业边界、地块、形状、海拔高度等，对实现“数字林业”具有重要意义[17]。因此，要加强遥感与GIS和GPS的结合，逐步形成以林业遥感为基础，以GPS为辅助手段，以GIS为综合处理方法的全方位林业服务体系，最终实现林业资源调查、规划、经营管理的数字化。
3.3 重视林业遥感教育和培训工作
任何一门学科的发展都离不开教育与培训工作。林业遥感作为一门高新技术，其发展一日千里，教育工作尤显重要。大学作为林业遥感教育和培训的主力军，不仅要开设全方位的林业遥感专业课程，而且要分层次，针对研究生、本科生和专科生开展不同的教学工作，为林业遥感培养大量的专业型人才和应用型人才。此外，还要充分发挥林业研究机构的作用，将科研成果及时有效地用于实践中。并加大对林业行业机构工作者的培训力度，全面提升我国林业工作者的专业技术水平。
4 结语
当前我国林业遥感的主要任务是以遥感技术为中心，提供信息获取与信息服务的手段，为林业建设决策提供监测与效益评价信息。林业行业应在国家林业资源与生态建设综合监测体系建设的基础上，大力推动林业遥感卫星、航空遥感平台、林业遥感信息产品标定等支撑平台的建设，不断完善林业遥感应用综合服务平台。同时应加快遥感与GIS、GPS的结合、重视林业遥感教育和培训工作，形成天、空、地一体化的综合监测模式，建立起林业遥感综合监测评价的业务运行体系，促进我国森林资源、森林火灾、森林病虫灾害和林业生态建设工程遥感监测与评价的业务化运行，为我国森林资源的管理和保护、林业生态建设的管理和决策等提供强有力的支撑。
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高光谱遥感技术及发展范文第5篇
关键词：精细农业；遥感技术；应用；问题；解决途径
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。
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高光谱遥感技术及发展范文第6篇
关键词：金属矿产；勘查；新技术
Abstract: in the global mineral exploration difficulty rising situation, countries and pay attention to the development of a new generation of metal mineral exploration technology and method. This paper analyzes the metal mineral exploration of various kinds of new technology and new methods are introduced, and altered fluid mapping technology; Geochemical exploration technology; Geophysical exploration technology and hyperspectral remote sensing technology. To provide reference for future work.
Keywords: metal mineral; Exploration; New technology
中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
0引言
经济社会发展对矿产资源的需求持续快速增长，矿产资源保障程度总体呈现不足趋势。因此，重视发展新一代金属矿产的勘查技术与方法，探索和发现新矿床的新技术、新方法，无疑成为勘查取得成功的重要条件。矿产勘查正进入以技术为先导的新时代，未来大型矿床的发现将在很大程度上依赖于高新技术的应用及多技术的综合。因此本文注重提出各种新技术与新方法的分析，以此提供交流学习的机会。
1蚀变流体填图技术
流体广泛分布于地壳、地幔及地表中，流体研究是当今固体地球科学发展的前沿，而地幔柱、地壳中流体的大规模迁移与岩浆热液是地球流体研究的3个热点问题。地球各层圈中流体地质的性状与作用的研究，已成为当前国际地球科学研究的重要前沿领域，大尺度区域性的流体地质调查与研究是这一领域的热点之一。由此可见，蚀变流体填图是区域性流体地质研究的基础，是一种具有探索性和创新性的新的地质调查方法。
图1所示是1∶50000铜陵地区蚀变流体填图项目,识别出区域上存在5种类型的热液流体,根据流体活动特征,将所发育的流体记录归并为4个流体系统、7个流体子系统和18个流体单元。这些流体系统基本代表了长江中下游铜陵地区流体活动的时间序列及与地层、构造、岩浆岩的关系,它们的空间展布特征反映了不同时期流体活动的规模、形式及中心区域。
2地球化学勘查技术
2.1理论基础
勘查地球化学的理论基础是成矿物质在成矿过程中，在围岩中留下元素运移轨迹或在成矿以后，通过分散在四周岩石、土壤、水系沉积物、水、植物及气体中形成各种类型的地球化学分散模式，根据这些元素变化轨迹或分散模式去追踪和发现新的矿床。
图1安徽铜陵新桥硫铁矿蚀变流体地质简图
2.2气体地球化学测量技术
气体地球化学测量方法由于气体的强穿透性,可将大量的与深部矿化作用有关的物质携带到地表,可直接或间接指示各种地质成矿过程,而受到勘查地球化学的重视。众所周知,岩石的不断地脱气是一种普遍的自然现象,是地质体沉积、变质并与地下水相互作用的结果;矿床和形成矿床的流体在化学性质上与其周围环境明显不同。当这种脱气作用形成的气流通过不同地质体时,可将不同组分载入,造成矿床上方与区域背景气体信号之间存在某种差异。尽管这种差异很微弱,但采用一种独特的测量方法-土壤热释气体测量（SDP,soil-gas desorption pyrolysis）,完全可以探测到这种微弱差异的信息。SDP技术是通过表层土壤并分析其中气体组分来实现对地下矿产的勘查的。
2.3应用实例
勘查技术有效性可以通过在实际找矿中的应用效果来检验。对于研究隐伏矿的勘查技术来说,直接采用钻探方法来找矿成本非常昂贵，SDP技术能在最大程度的节省初投资情况下准确无误地对地下情况进行研究。
图2所示矿区，位于澳大利亚Isa Block Eastern Succession山的南端,为一铜金矿床,围岩为中元古代的石英岩和铁石,岩层被30-40m厚的中生代沉积物所覆盖。矿区的西部和北部是含硫化物的薄层硅质矿带,并带有磁铁矿-黄铁矿这些与铁石有关的蚀变。东部主矿体是高品位、富含磁黄铁矿的硅质矿体。矿体覆盖层总厚度在东边约300m。
图2利用普通模式对Osborne矿床上的SDP调查的数据处理
SDP土壤调查点位分布见图2。采样间距不规则,背景区为100m,接近矿化和在矿化上方分别为50m和25m。气体测量结果采用斯潘赛床的标准模板处理,在Osborne矿床也得到良好的异常显示,说明在干旱地区,SDP技术能够具有较强勘查铜金矿床的能力。
目前，国内在硫化多金属矿床SDP化探研究和试验方面还鲜见报道。由于基于SDP法的土壤硫化气体化探技术具有找矿指标的多样性、找矿效果的直接性和找矿方法的可操作性，若结合其它物化探勘查方法，在寻找覆盖区隐伏矿方面必将发挥其独特的潜力和技术优势，具有巨大的应用前景
3地球物理勘查技术
目前除地面核磁共振方法找水是一种较直接的物探方法外，其它地球物理勘探方法都是一种通过寻找与矿产有关的地球物理参数异常来达到间接找矿目的，或者通过寻找与地质构造有关的地球物理参数异常来查明深部地质构造，从而为区内成矿规律研究提供依据，为矿产勘查提供方向。
3.1主要技术方法
1）地下电磁波法
地下电磁波法是利用无线电波在钻孔或坑道中发射和接收，根据不同位置上接收的场强，来确定地下不同介质分布的一种地下物探方法，常称为无线电波透视法。在金属矿勘查中，地下电磁波法以双孔法最为常用，可用于寻找井间盲矿体，判断两孔之间所见矿体是否相连，确定矿体产状等。
2）金属地震法
金属地震法是利用地下物质对地震波反射的差异，查明深部控矿构造、圈定容矿岩石甚至直接寻找深部盲矿体的金属矿的方法，其原理见图3。金属地震法最近在数据采集、处理和解释等诸多方面得到了很大的改进和完善。随着数据测量、处理和解释技术的改进和完善，金属地震方法正在逐步发展成为一种实用性的寻找深部隐伏矿体的有效方法。
图3金属地震法原理
3）时间域航空电磁法
中高山区高精度航空磁测方法是指使用专用磁测系统在中高山区获取高精度磁场数据,使用专用的数据处理和解释方法获得地质成果的技术统称。目前用于中高山区航磁测量系统有很多种，时间域航空电磁法就是其中的一种。时间域航空电磁法适用于金属硫化物矿床及与硫化物共生的贵金属矿床的普查、圈定断裂构造带、航空电磁电阻率填图、浅层水资源调查等。
时间域航空电磁法用于镍金属硫化物的勘查。块状硫化物的勘查一直以来都是航空电磁法寻找金属矿产的重要方向。Harmony矿是西澳大利亚Leinster矿床的一部分,1998年,时间域航空电磁法在该矿床上用25Hz基频4ms脉宽进行了测量,发现了一处夹在两层石英质水平层间的线性垂直块状硫化矿体。该矿体约有760×104t,镍含量约1.55%。图4给出了GEOTEM在该矿体上的实测数据。
图4时间域航空电磁法用于镍金属硫化矿勘查
4高光谱遥感技术
4.1应用现状
高光谱遥感是将光谱技术和成像技术相结合，以纳米级的超高光谱分辨率对目标进行成像，同时获取数十甚至上百个波段，形成连续光谱图像的技术。地质调查是高光谱遥感应用的一个重要领域。随着高光谱遥感技术的发展，成像光谱仪的光谱分辨率和空间分辨率越来越高，因此它的应用面也越来越广，岩矿识别、矿物丰度制图以及找矿勘查是成像光谱应用的主要方向，也是率先应用的领域。
4.2尚待解决的关键问题
1）高光谱矿产勘查模型的普适性
高光谱矿产勘查信息提取模型已经比较多，但没有一种具有普适性的方法。由于模型与模型间的设计条件区别较大，需要因地制宜地提取模型参数，况且大多数模型都要求大量实测数据去修正。因此目前所建立的模型几乎都以假设的理想条件为基础，而实际问题中却同时存在复杂性与多样性，急需解决的问题还很多。
2）光谱混合分解模型及其端元提取
矿产基地中土壤、残骸等形成的混合光谱机制复杂多样，尤其是地形复杂的地区，其多种组分的光谱混合分解模型研究有待深入。建模后端元光谱的确定是模型成功与否的关键，深入研究基于混合光谱的端元提取技术，对高光谱矿产信息提取的实用化以及定量化有重大价值。
5结论
目前高光谱遥感技术，蚀变流体填图技术，地球化学勘查技术和地球物理勘查技术等高新技术的综合运用是提高矿产勘查成功率的保障。但是这些技术都是以信息通讯技术的发展为依托的，信息通讯技术的发展直接制约矿产勘查的方法的进一步发展。因此，我们应以信息技术的发展为核心，最大限度地利用各种现有的数据资料，综合运用各种先进技术提高矿产勘查的成功率。
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09.
高光谱遥感技术及发展范文第7篇
[关键词]高分辨率 遥感技术 制图 城市规划 监测
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-251-1
我国正处于城市高速发展时期，逐渐从农业大国走向以城市为主的新历史阶段。而数字城市则是城市发展的主要方向，它推动城市的可持续发展。高分辨率遥感技术在数字城市规划中的应用有助于获取大量基础性数据，绘制相应的地图，辅助城市建设决策。
1 高分辨率遥感技术概述
学界将卫星影像图的空间分辨率在10m内的遥感技术成为高分辨率遥感技术，早期的高分辨率遥感技术被应用到军事领域，到20世纪90年代，高分辨率遥感技术开始进入商业化进程，开始在工程测量、城市规划等方面得到广泛应用，这时的高分辨率遥感技术才开始进入繁荣发展时期。当前，我国在高分辨率遥感技术的应用上，多采用美国发射的IKONOS高分辨率卫星。
高分辨率遥感技术进入到市场经济发展中后，其强大的空间分辨率、丰富的信息量都使得其与传统遥感技术相比有无可比拟的优势，得到大家的认可和关注。在1m分辨率的卫星影像图上，城市的地表资源、环境、经济等内容都可清晰可见，故而高分辨率遥感影像图在数字城市规划中得到大力应用。
与传统遥感技术相比，高分辨率遥感技术的单幅遥感影像图中的数据更多，是中低分辨率遥感影像图数据量的100倍以上；高分辨率遥感卫星影像图的单色波段光谱分辨率大，用户可以准确判断出地物的类别、属性，地物的纹理信息和几何结构信息非常明显，用户可根据实际需求对这些影像图进行相应的图像处理，得出想要的图件。而传统的遥感影像分辨率有限，很难看到一些较小地物的纹理、结构等细节信息。
2高分辨率遥感技术在数字城市空间布局规划中的应用
2.1运用遥感资料制图
运用遥感技术制图前获取遥感资料的常见作业方法有三种：航空摄影测量：包括像片控制点测量和像片调绘等外业工作内容和影像扫描、数字空三加密、定向建模和数据采集等内业内容，所需数据源包括航摄资料、大地测量资料、地形图资料、专题资料等。航天遥感测量：包括正射纠正、数据采集、核查补调等作业流程，所需数据源包括卫星遥感影像或其正射影像数据、比例尺成图比例尺相同的地形图或DRG数据等。地形图扫描矢量化：包括扫描定向纠正、数据采集与更新、数据编辑以及图幅接边等作业流程，所需数据源包括出版年代最新的、比例尺与成图比例尺相同或更大的地形图、最新的DOM数据、专题资料等。
高分辨率遥感技术获取的影像图与一般的影像图不同，其数据处理和信息提取方法也有所不同。一般来说，其包括图像的预处理和信息提取两大部分，流程如图1所示。首先将图像数据读入进行预处理，包括几何校正、去噪、增强效果等，当影像图有三维立体图像时，可提取数字高程模型，纸质正射影像DOM。其次进行景观地物的边缘检测和分割；再次，利用专家知识系统和先验模型确定各个类型特征的描述参数，提取出需要的信息，并进行分类；最后输出结果。
第一，地形图绘制。地形图是数字城市规划和建设中需要的最基本的地图，按照往年的经验，地形图的更新周期为1-3年。在数字城市规划中，应用高分辨率遥感技术可大大缩短地形图更新周期，绘制大比例尺地形图。利用遥感技术获取精确的影像图，然后借助相关图像处理技术进行影像图的处理，绘制出不同类型的地形图。
第二，正射影像图绘制。正射影像图是一种具有地物标记、图画可量测性、丰富直观影像信息的地图。通过遥感技术获取合适覆盖范围内的最新图像信息，然后利用专业图像处理软件对其进行校正、增强、镶嵌等处理，借助大比例尺地形图，对影像图进行变换和几何纠正，确保图像信息的精准度，将地形图中的城市、居民点、山脉、河流、公路等典型地物信息和名称标注出来，进行相应的装饰，制作出数字正射影像图。正射影像图在数字城市规划中应用的最大优点就是周期短、成本低。
2.2 建设城市规划数据库
数字城市规划需要多种技术的支持，高分辨率遥感技术可获得高质量的卫星影像图，丰富数字城市规划的信息系统，帮助用户了解城市建设的相关情况，帮助其作出科学的决策。数字城市的规划以城市建设现状为入手点，这其中就涉及到大量基础地形数据、规划控制数据、现状数据、属性数据等资料。现状数据主要包括拨地数据、用地现状数据等。利用高分辨率遥感技术可获取丰富的地形数据资料，且数据的更新也非常简单。
2.3 城市内部用地结构分析
在数字城市规划中，城市各功能单元及其结构的合理性直接关系到城市的可持续发展。例如：城市用地变化与建设格局分析。城市人口的增加使得房地产业迅速发展起来，土地开发问题越来越多，这不利于数字城市规划与建设的顺利进行。合理利用每一寸土地，提高土地利用率，推动城市可持续发展是数字城市规划中用地规划的关键。将不同时期的城市用地遥感影像图综合起来分析，了解城市用地变化情况，并用统计方法进行城市中心移动、离散度、紧凑度等的分析评价，预测城市时空变化，发现城市规划中存在的问题，并及时纠正，促进城市可持续发展。又如：绿地景观是城市的重要生态系统，可利用高分辨率遥感技术进行城市绿地景观基本布局、占地面积、所处位置、苗木种植情况等数据资料的获取，然后根据基础地理信息数据库中的管理系统进行数据处理，得出最为直观的影像图，进而进行合理的城市绿地景观设计。
利用高分辨率技术以及高光谱遥感数据，实现地物的精确分类和识别，从定性化的高光谱遥感数据走向定量计算，更好发挥遥感数据的优势。在数字城市建设中，根据实际需求利用高分辨率技术和高光谱遥感数据进行城市定量遥感的分析。总的来说，高空间分辨率技术在数字城市中的利用主要有以下几个途径，如图2所示。
3 城市发展动态监测
动态监测是数字城市规划的重点之一，为数字城市规划奠定基础，帮助用户了解城市发展动态。一般来说，城市发展动态监测包括城镇扩张现象、市容管理、城市绿化、地震灾害、环境保护、城市交通规划、数字交通建设等方面的监测和评价。下面就简单介绍其中的城市绿化、地震灾害两个方面的监测和评价。
第一，城市绿化的动态监测。应用多时相遥感数据，对比分析测区不同时期的绿化状态，了解其绿化变化和空间分布情况，实现对城市绿化的动态监测。通过高分辨率遥感技术获取一系列专题性的城市绿化分类图、树种分布图、草地分布图等，进行城市绿化的动态监测。如：2003年北京重点实验室的“基于IKONOS遥感影像的北京城市公园湿地资源调查”项目将1m空间分辨率的全色影像几何形状数据与4m彩色影像数据融合，解析水系植被等的遥感影像特征信息，了解近年来的公园水面面积、植被面积、水系植物类型等变化数据。
第二，地震灾害监测。地震预防是各个国家和城市都非常重视的问题，地震灾害的监测有助于减轻地震危害。利用遥感技术进行地震灾害的监测，扩展人们获取地球信息的能力，减轻地震灾害对城市建设带来的危害。如：2004年中国地震局地质研究所开展的“IKONOS卫星影像在城市防震减灾及震害评价中的应用研究”项目中，在IKONOS卫星影像图中可清楚分辨出防震减灾工作中需要的基本要素，利用图像处理技术对影响资料进行信息的提取，提取地物形状、方位、属性等信息，大大节约时间和人力。且IKONOS卫星影像的更新速度快，能满足城市地震灾害评价对影像图的需求。
4结束语
高分辨率遥感技术以及影像图的处理和信息提取技术越来越成熟，是数字城市规划的关键技术之一，有助于实现资源的合理调配，保护生态资源，合理规划城市交通、教育、绿化、市政管理等，促进城市可持续发展。
参考文献
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高光谱遥感技术及发展范文第8篇
[关键词]遥感技术；红树林湿地；运用
中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0293-01
红树林是宝贵的世界海岸湿地资源，在《湿地公约》以记入在册。其主要位于南回归线及北回归线之间，由于在热带和亚热带海岸潮间，故受局部地区暖流因素，可延伸至北纬32°及南纬44°之间的红树林湿地是木本植物群落，其具有海滩淤泥质的植被。其对平衡海陆边缘生态系统至关重要，当前对其主要研究在海岸线变迁方面较为突出。
因红树林湿地在海陆过渡地带，属于海滩淤泥质，同时每天潮长潮落加大淤泥性，人工对其进行研究有定难度。故此过去人工式的调查方式对红树林湿无法做到全面分析。并且将增加人工成本及经济损耗。工作效率不高等问题，因此利用遥感技术是必然趋势。遥感技术可对红树林湿地整体进行详细的生态环境监控和数据分析。其遥感技术对比过去人工优势明显，工作效率高，信息更新及时并且准确等。故此遥感技术对红树林湿地研究尤为重要。
1 红树林湿地的遥感技术概括
1.1 红树林湿地遥感数据源的分析
当前，红树林湿地的遥感技术的遥感影像源是由可见光以及近红外火雷达卫星影像完成。对红树林湿地遥感数据采用不同影像源组合分类。红树林湿地遥常用感图像技术为TM影像。如遇红树林湿地群落结构则使用高光谱遥感。也可借助QuickBird数据源完成更高要求的精度分类及成图。因红树林湿地几何形态，同时生物量皆因.波长的变动，所以红树林湿地的遥感雷达散射系数相对发生改变。
1.2红树林湿地遥感分类方法分析
目前，红树林湿地遥感监测为分类后比较法、神经网络、波段组合、与多时相线性变换等等。这些方式都有者明显优劣势，为保障红树林湿地遥感监测准确性，对树林湿地动态监控经过图1对比分析，可知分类后比较法与主成分分析法较适宜树林湿地
2 红树林湿地遥感技术的运用
2.1遥感技术对红树林湿地动态监测运用
遥感技术对红树林湿地动态监测是对相同位置的不同年份的图像之间的光谱特征加以分析。借助遥感技术的不同时期的数据资料加以高精度分类，最终对定量初级的生产力面积和历史空间数据实际情况研究分析。获得红树林湿地地表生态分布数据。借助遥感技术研究分析红树林湿地在自然因素下产生的变化。为树林湿地的保护和修缮实现技术支持。借助多时相的遥感技术可高效率完成树林湿地分布情况的成果是有目共睹。
2.2遥感技术在红树林湿地景观动态运用
遥感技术在红树林湿地景观动态方面运用，主要表现在对红树林湿地景观历史的发展过程和发展趋势。对红树林湿地景观的控制要素及控制方式，塑造红树林湿地景观动态模型。对动红树林湿地景观后期发展趋势进行预测。完善红树林湿地景观管控数据扶持。将红树林湿地景观发展趋势和影响原因系统分析，为保障红树林湿地的资源数据化和修护技术帮助。
2.2 遥感技术对红树林湿地管理运用
红树林湿地管理主要依靠遥感技术，遥感技术对红树林湿地生物量可加以估测。遥感技术可完成对红树林湿地灾害监管和灾害后的实况分析等。由于遥感技术能够对红树林湿地进行估测，该技术对比过去人工模式更具科学性和合理性。依靠建设红树林湿地生物量的估测模型，完成遥感估测， 分析雷达散射系数数据对比NDVI数据其生物量估测更加精准。完善过去单一借助光学遥感的缺陷，。使红树林湿地的管理拥有重要数据来源及快捷准确的监测模式。能够保证红树林湿地管理研究工作模式提供方案。减少利用光谱特征分析数据，借助回归分析，科学化对实况管理进行估测。从而完善红树林湿地健康管理实时监控以及评估。
3 红树林湿地遥感技术存在的问题
3.1红树林湿地遥感分类精度问题
红树林湿地遥感分类精度问题一直是红树林湿地的主要问题，其影响的主要方面主要来自于光谱分辨情况和空间与时间分辨情况。红树林生长的状态与多方面因素有关，其中适度、温度、地质、水流、自然天气是主要因素。再加之人为的开荒利用和滥伐滥砍，导致红树林的结构分布情况和林地面积受到了很大影响。红树林湿地的异物和同物波谱现象严重，出现了很多杂乱理不清的现象，这也使得精度无法满足人真正的雪球，难以获得最佳的类别划分效果。
3.2红树林湿地遥感监测方式
红树林湿地遥感监测手段重点选用湿地遥感监测的形式比较普遍，而在其他方面的方法使用上较少。目前的状态主要是因为针对红树林的分析研究不够频繁，而且即使有也比较单一，没有再广泛的区域内展开。对综合生态体系没有有效地进行监测和开发，导致不同区域间没有纵向综合比对。而且，单一形式的分析仅仅体现为横向分析，不够具体全面。
4 红树林湿地遥感技术建议
红树林湿地要想实现必要的生态保护离不开对于湿地展开监测和普查，这也是获得科研数据的最新要求。另外伴随着湿地越来越受到人们的重视，国内外专家学者也把红树林湿地当作未来的研究方向和热点内容，在红树林湿地遥感技术的研究建议主要包含以下内容：
4.1重点研究区域
如今红树林湿地受地球气温和其它方面的影响较大，相关地遥感研究与碳循环等内容也成为红树林遥感研究的重要方向，重点在湿地存在的明显退化方面加强了研究。
4.2重点研究方法和措施
红树林湿地研究中，综合采用了遥感定量技术和成果研究，综合了不同的信息量和信息的融聚集合，这也是作为未来发展的一种趋向。红树林湿地研究的动态变化方向主要集中与多源药膏影响的融合过程。
4.3其他表现和方面
现存资料与新的措施和手段的良好结合，可以实现比较精准的定位。有效针对建模分析手段对红树林湿地的作业情况与实验方法结合起来，充分做好红树林湿地模型遥感技术的估量。有效提升遥感数据的分类精准度，提高GPS定位标准，逐步加强红树林湿地的遥感定位使用，强化地理位置的精准分析和定位。有效提升基础数据的完善机制和步伐，逐步形成统一的有效的基准数据库，健全新的数据管理办法。
参考文献
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