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遥感技术范文精选

遥感技术范文第1篇

黑河流域NDVI周期性分析及其与气候因子的关系

基于遥感与GIS的县域土地利用/覆被变化研究——以青海省湟中县为例

地表通量对模型参数的不确定性和敏感性分析

甘南地区植被类型及其NPP研究

张掖市甘州区1959~2009年间城市扩展分析

基于MODIS和AMSR-E遥感数据的土壤水分降尺度研究

县域地理空间信息平台电子地图与共享的方法

基于RS和GIS的无锡市陆地生态系统的碳源汇估算

遥感与DEM相结合的海岸线高精度提取方法

基于决策树的泉州湾沿海防护林动态变化研究

基于在线分析的卫星观测计划申请服务系统

长江三峡库区以上地区数值化降水预报系统的设计及实现

基于SAR数据的山地冰川表面运动速度分析

基于CALIOP星载激光雷达探测数据的北京沙尘天气大气状况分析

模糊逻辑法在3mm云雷达反演云中水凝物粒子相态中的应用

多源遥感影像融合技术在地质灾害调查中的应用

一种基于结构相似度的IHS变换融合算法

高分辨率卫星遥感影像严格几何定位模型发展综述

HJ-1星CCD相机场地辐射定标与真实性检验研究

干涉成像光谱遥感技术发展与应用

基于多时相ENVISatASAR数据的冬小麦识别方法——以北京通州试验区为例

基于HJ-1B卫星遥感数据的水稻识别技术研究

高分辨率SAR图像建筑物三维成像几何结构分析

利用POLSAR数据探索极化相关系数在居民地提取中的作用

基于格网划分的城市区域土地利用景观格局时空变化遥感监测

基于多源信息融合的土壤含水量估算

SPOT5多光谱图像对南沙珊瑚礁信息提取方法的探讨

基于ENVI/IDL的多源遥感数据覆盖范围快速查询技术及实现

一种基于多光谱遥感影像的喀斯特地区裸岩率的计算方法初探

基于MERSI盘锦湿地植被动态监测及其与MODIS数据对比分析

山东省黄河流域森林蓄积量遥感定量估测模型研究

HJ-1A高光谱数据高效大气校正及应用潜力初探

复杂地形下自动提取多暗像元的TM影像大气纠正方法

基于变差函数纹理和BP人工神经网络的QuickBird影像分类研究

IRS-P5立体像对提取DEM及精度评价

基于网函数插值的MODISLevel1B图像Bowtie效应修正

基于变分方法的遥感图像去噪研究

遥感技术范文第2篇

2.基于多时相ENVISat ASAR数据的冬小麦识别方法——以北京通州试验区为例 白黎娜,王琫瑜,田昕,卢颖,杨永恬,BAI Li-na,WANG Beng-yu,TIAN Xin,LU Ying,YANG Yong-tian

3.基于HJ-1B卫星遥感数据的水稻识别技术研究 钟仕全,莫建飞,陈燕丽,李莉,ZHONG Shi-quan,MO Jian-fei,CHEN Yan-li,LI li

4.高分辨率SAR图像建筑物三维成像几何结构分析 傅兴玉,尤红建,FU Xing-yu,YOU Hong-jian

5.利用POLSAR数据探索极化相关系数在居民地提取中的作用 张露,郭华东,李新武,ZHANG Lu,GUO Hua-dong,LI Xin-wu

6.基于格网划分的城市区域土地利用景观格局时空变化遥感监测 杨叶涛,龚建雅,王迎迎,曾又枝,YANG Ye-tao,GONG Jian-ya,WANG Ying-ying,ZENG You-zhi

7.基于多源信息融合的土壤含水量估算 赵颖辉,蒋从锋,ZHAO Ying-hui,JIANG Cong-feng

8.SPOT5多光谱图像对南沙珊瑚礁信息提取方法的探讨 胡蕾秋,刘亚岚,任玉环,陈楚群,魏成阶,HU Lei-qiu,LIU Ya-lan,Ren Yu-huan,Chen Chu-qun,Wei Cheng-jie

9.基于ENVI/IDL的多源遥感数据覆盖范围快速查询技术及实现 苗立新,李霞,周连芳,文强,纪中奎,熊志明,靳光明,胡琳华,MIAO Li-xin,LI Xia,ZHOU Lian-fang,WEN Qiang,JI Zhong-kui,XIONG Zhi-ming,JIN Guang-ming,HU Lin-hua

10.一种基于多光谱遥感影像的喀斯特地区裸岩率的计算方法初探 张盼盼,胡远满,肖笃宁,李秀珍,殷洁,ZHANG Pan-pan,HU Yuan-man,XIAO Du-ning,LI Xiu-zhen,YIN Jie

11.基于MERSI盘锦湿地植被动态监测及其与MODIS数据对比分析 武晋雯,冯锐,张玉书,纪瑞鹏,张淑杰,孙龙彧,陈鹏狮,WU Jin-wen,FENG Rui,ZHANG Yu-shu,JI Rui-peng,ZHANG Shu-jie,SUN Long-yu,CHEN Peng-shi

12.山东省黄河流域森林蓄积量遥感定量估测模型研究 董斌,冯仲科,杜林芳,唐雪海,DONG Bin,FENG Zhong-ke,DU Lin-fang,TANG Xue-hai

13.HJ-1A高光谱数据高效大气校正及应用潜力初探 马灵玲,王新鸿,唐伶俐,MA Ling-ling,WANG Xin-hong,TANG Ling-li

14.复杂地形下自动提取多暗像元的TM影像大气纠正方法 何颖清,邓孺孺,陈蕾,齐志新,秦雁,朱家敏,HE Ying-qing,DENG Ru-ru,CHEN Lei,QI Zhi-xin,QIN Yan,ZHU Jia-min

15.基于变差函数纹理和BP人工神经网络的QuickBird影像分类研究 马友平,MA You-Ping

16.IRS-P5立体像对提取DEM及精度评价 范兴旺,翁永玲,胡伍生,徐君民,刘团荣,FAN Xing-wang,WENG Yong-ling,HU Wu-sheng,XU Jun-min,LIU Tuan-rong

17.基于网函数插值的MODIS Level 1B图像Bowtie效应修正 宋莎莎,张杰,孟俊敏,SONG Sha-sha,ZHANG Jie,MENG Jun-min

18.基于变分方法的遥感图像去噪研究 张九星,黑保琴,李盛阳,李绪志,ZHANG Jiu-xing,HEI Bao-qin,LI Sheng-yang,LI Xu-zhi

19.基于同步实测光谱数据的ASTER影像邻近效应校正研究 王倩,陈雪,陈建平,马建文,WANG Qian,CHEN Xue,CHEN Jian-ping,MA Jian-wen

20.基于PixelBender的浏览器端遥感图像运算与增强显示研究 王晨,吴健平,WANG Chen,WU Jian-ping

21.基于网络的草原监测信息系统开发与应用 唐川江,张绪校,周俗,张新跃,TANG Chuan-jiang,ZHANG Xu-xiao,ZHOU Su,ZHANG Xin-yue

22.基于ArcIMS 的海洋内波信息系统设计与实现 张婵,黄韦艮,杨劲松,甘锡林,ZHANG Chan,HUANG Wei-gen,YANG Jin-song,GAN Xi-lin

23.星载环境充气可展开天线硬化技术研究 王宏建,徐彦,关富玲,程岳云,刘广,陈雪,易敏,WANG Hong-jian,XU Yan,GUAN Fu-ling,CHENG Yue-yun,LIU Guang,CHEN Xue,YI Min

遥感技术与应用

Remote Sensing Technology and Applicatio

1.滨海盐土重金属含量高光谱遥感研究 龚绍琦,王鑫,沈润平,刘振波,李云梅,GONG Shao-qi,WANG Xin,SHEN Run-pin,LIU Zhen-bo,LI Yun-mei

2.基于环境一号卫星B星CCD与红外相机融合的澳洲火灾监测 熊文成,魏斌,孙中平,申文明,游代安,XIONG Wen-cheng,WEI Bin,SUN Zhong-ping,SHEN Wen-ming,YOU Dai-an

3.基于TSEB平行模型的黄土丘陵沟壑区蒸散发遥感估算 潘竟虎,刘春雨,PAN Jing-hu,LIU Chun-yu

4.基于改进的渐进纹理分析技术提取IKONOS影像中的城市主要道路 吴学文,徐涵秋,WU Xue-wen,XU Han-qiu

5.基于北京一号小卫星的北京及周边五大流域地表水资源监测与分析 周会珍,汪爱华,李丽,迟耀斌,王智勇,闫军,ZHOU Hui-zhen,WANG Ai-hua,LI Li,CHI Yao-bin,WANG Zhi-yong,YAN Jun

6.基于RS和GIS的城市扩展及驱动力研究——以西安市为例 冯晓刚,李锐,莫宏伟,FENG Xiao-gang,LI Rui,MO Hong-Wei

7.基于多源数据的干旱区盐渍地信息提取 何祺胜,曹春香,塔西甫拉提·特依拜,HE Qi-sheng,CAO Chun-xiang,Tashpolat·Tiyip

8.基于NOAA18的渤海烟台海域溢油遥感研究 杨红,唐泽艳,YANG Hong,TANG Zeyan

9.基于EMD与神经网络的油膜高光谱数据特征提取 董士伟,周子勇,文百红,DONG Shi-wei,ZHOU Zi-yong,WEN Bai-hong

10.CHRIS高光谱图像森林类型分类方法比较研究 李小梅,谭炳香,李增元,张秋良,LI Xiao-mei,TAN Bing-xiang,LI Zeng-yuan,ZHANG Qiu-liang

11.基于ETM遥感影像的海岸线提取与验证研究 王李娟,牛铮,赵德刚,李英霞,王忠波,旷达,WANG Li-juan,NIU Zheng,ZHAO De-gang,LI Ying-xia,WANG Zhong-bo,KUANG Da

12.基于尺度转换提高MODIS影像耕地解译精度的研究——以苏北平原为例 李占胜,潘剑君,LI Zhan-sheng,PAN Jian-jun

13.长春地区云检测及云相态反演研究 杨春燕,陈圣波,包书新,宋金红,YANG Chun-yan,CHEN Sheng-bo,BAO Shu-xin,SONG Jin-hong

14.结合灰色扩充的GA-BP神经网络模型在渭河水质遥感反演中的应用 王翔宇,汪西莉,WANG Xiang-yu,WANG Xi-li

15.基于GA-LSSVR的渭河水质参数遥感反演研究 谢屹鹏,汪西莉,XIE Yi-peng,WANG Xi-li

16.RS和GIS在矿山监测中的应用 王振坤,马施民,程艳娜,王志一,WANG Zhen-kun,MA Shi-min,CHENG Yan-na,WANG Zhi-yi

17.充气天线形面测试方法研究 王宏建,徐彦,关富玲,刘广,WANG Hong-jian,XU Yan,GUAN Fu-ling,LIU Guang

18.新型地基大气廓线微波探测仪及其参数反演 何杰颖,张升伟,HE Jie-ying,ZHANG Sheng-wei

19.基于分布差异的多时相SAR图像变化检测 季艳,胡蕾,JI Yan,HU Lei

20.SAR层析技术的研究与应用 张红,江凯,王超,陈曦,汤益先,ZHANG Hong,JIANG Kai,WANG Chao,CHEN Xi,TANG Yi-xian

21.氧气A吸收带大气遥感应用研究进展 张岩,段民征,韩志刚,吕达仁,ZHANG Yan,DUAN Min-zheng,HANG Zhi-gang,LV Da-ren

22.多点模拟及其在遥感影像信息提取中的应用及进展 张弛,葛咏,白鹤翔,杨永国,ZHANG Chi,GE Yong,BAI He-xiang,YANG Yong-guo

23.光学遥感图像信噪比评估方法研究进展 朱博,王新鸿,唐伶俐,李传荣,ZHU Bo,WANG Xin-hong,TANG Ling-li,LI Chuan-rong 1.基于ENVISat的海洋污染性油膜雷达散射特征与扩散趋势分析 刘杨,邵芸,于五一,齐小平,LIU Yang,SHAO Yun,YU Wu-yi,QI Xiao-ping

2.利用环境一号卫星数据监测雾分布 王中挺,厉青,王桥,陈良富,李莘莘,游代安,WANG Zhong-ting,LI Qing,WANG Qiao,CHEN Liang-fu,LI Shen-shen,YOU Dai-an

3.基于建筑物提取的精细尺度人口估算研究 冯甜甜,龚健雅,FENG Tian-tian,GONG Jian-ya

4.基于多时相TM和北京一号卫星影像的春播进度遥感监测 齐腊,黄文江,陈玲,王纪华,王锦地,QI La,HUANG Wen-jiang,CHEN Ling,WANG Ji-hua,WANG Jin-di

5.东北主要绿化树种叶面积指数(LAI)高光谱估算模型研究 汤旭光,刘殿伟,宋开山,张柏,姜广甲,杨飞,徐京萍,TANG Xu-guang,LIU Dian-wei,SONG Kai-shan,ZHANG Bai,JIANG Guang-jia,YANG Fei,XU Jing-ping

6.AMSR-E亮温同化系统的数据分析方法研究 付秀丽,施建成,FU Xiu-li,SHI Jian-cheng

7.DisTrad热像元分解模型运用于高植被覆盖区的问题及改进 杨静学,苏华,王云鹏,YANG Jing-xue,SU Hua,WANG Yun-peng

8.土壤重金属Cu含量遥感反演的波段选择与最佳光谱分辨率研究 黄长平,刘波,张霞,童庆禧,HUANG Chang-ping,LIU Bo,ZHANG Xia,TONG Qing-xi

9.基于最佳波段指数和J-M距离可分性的高光谱数据最佳波段组合选取研究——以环境小卫星高光谱数据在东莞市的应用为例 马娜,胡云锋,庄大方,王新生,MA Na,Hu Yun-feng,ZHUANG Da-fang,WANG Xin-sheng

10.基于遥感的祖厉河流域土地分类及其分布空间分析 彭守璋,赵传燕,别强,PENG Shou-zhang,ZHAO Chuan-yan,BIE Qiang

11.基于面向对象方法的遥感土壤盐渍化信息监测——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例 阿依提拉·吾加布都拉,塔西甫拉提·特依拜,古丽加玛丽·吾不力,Aytilla·Ghujabdulla,Tashpolat·Tiyip,Guljamal·Ubul

12.基于MODIS时序数据的澳大利亚土地利用/覆被分类与验证 贾明明,刘殿伟,宋开山,王宗明,姜广甲,杜嘉,曾丽红,JIA Ming-ming,LIU Dian-wei,SONG Kai-shan,WANG Zong-ming,JIANG Guang-jia,DU Jia,ZENG Li-hong

13.基于MODIS NDVI的吉林省植被覆盖度动态遥感监测 苗正红,刘志明,王宗明,宋开山,任春颖,杜嘉,曾丽红

14.基于平台/插件软件架构的多源遥感影像融合系统设计 张谦,贾永红,ZHANG Qian,JIA Yong-hong

15.基线误差、相位误差和大气延迟误差对InSAR数据处理的影响分析 张亚利,游扬声,兰敬松,ZHANG Ya-li,YOU Yang-sheng,LAN Jing-song

16.基于点特征的多源遥感影像高精度自动配准方法 翟涌光,王耀强,ZHAI Yong-guang,WANG Yao-qiang

17.CEOS虚拟星座及其发展 李传荣,贾媛媛,马灵玲,唐伶俐,LI Chuan-rong,JIA Yuan-yuan,MA Ling-ling,TANG Ling-li

18.城市目标高分辨率SAR遥感监测技术研究进展 张风丽,邵芸,ZHANG Feng-li,SHAO Yun

19.合成孔径雷达海面风场反演研究进展 张毅,蒋兴伟,林明森,宋清涛,ZHANG Yi,JIANG Xing-wei,LIN Ming-Sen,SONG Qing-tao

20.基于KNN方法的森林蓄积量遥感估计和反演概述 郑刚,彭世揆,戎慧,李杨,王妮,ZHENG Gang,PENG Shi-kui,RONG Hui,LI Yang,WANG Ni

遥感技术范文第3篇

关键词:激光遥感技术; 古建筑保护; 历史街区保护; 三维重建

Abstract:Nowadays, the application of laser remote sensing is a great chance for protecting ancient architectures and historic districts. This paper introduces the principles and applications of laser remote sensing technology; then it focuses on the laser-based of ancient architectures: measurement, 3D reconstruction and the application of protecting ancient architectures based on 3D reconstruction; And it expounds on the laser-based 3D reconstruction of historic districts and the application of protecting and redeveloping historical districts; Finally, it analyses the prospects and problems that need urgent solution of the protection of ancient architectures and historic districts based on the laser remote sensing technology.

Key words:laser remote sensing; protection ancient architecture; historic district; 3D reconstruction

中图分类号:O433.5+4

文献标识码:A

文章编号:1008-0422(2008)02-0121-04

城市古建筑及历史街区延续了城市历史文脉,是城市根源的具体体现。随着经济社会的发展,必须采取积极的手段进行保护、利用古建筑及历史街区。保护和利用过程需要对古建筑进行维护、整理或修复,同时也需要保护或恢复历史街区的空间格局与尺度。国家重大古建筑在大规模修复前要求进行精确的测绘工作,以取得较完备的科学记录档案,为古建筑规划保护和修复提供第一手资料,同时也是研究中国古建筑史和建筑理论的重要资料[1]。因而对于保护、利用古建筑及历史街区,测绘和记录两者的完备资料是最为主要的。

1激光遥感技术的介入

传统的由建筑师手绘的结构图和由地面近景摄影测量方法测出的结构图都能够表达建筑的关键部位和整体结构,但由于技术手段的局限,难以对古建筑进行快速测绘和对整体立体空间进行清晰的表达。据文物部门统计,我国目前被列入保护范围的古建筑群有近30万处,古建筑的保护、抢救及修复的工作量非常大,而传统的建筑测绘和资料整理的方法和技术手段远远不能满足古建筑保护的实际需要。

新型传感器――地面激光扫描仪和配套的专业数码相机融合了激光扫描及遥感等技术,可以同时获取空间三维点云(Point cloud)和彩色数字图像(Color imagery)两种数据,扫描点空间定位精度达到5~10mm的扫描精度,使该项技术成为欧美等国在高效率空间数据获取方面的研究热点。近年欧美等地应用涉及城市规划、资源调查、灾害管理、工程设计及国防等方面,特别在城市三维景观、古建重建、虚拟现实与仿真等方面。

激光扫描技术可以快速重构整个建筑的全方位立体空间,完整描述建筑物的每一个关键要素,因此可以为古建筑保护与更新提供真实准确的三维模型。保护方案依据真三维模型来制定,不仅提高工作效率,而且修复计划的精细程度和表现效果大为提高。因此,利用地面激光扫描仪进行古建筑和历史街区的保护具有重要现实意义,也是一项高科技的文化工程。

2激光遥感技术的应用现状

2.1三维激光影像扫描技术原理

本文所提的激光遥感技术特指三维激光影像扫描技术,三维激光影像扫描技术又称“实景复制技术”,它利用三维地面激光扫描仪可以深入到任何复杂的现场环境中进行扫描操作,并直接将各种实体的三维数据完整地采集到电脑中,进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据, 同时, 它所采集的三维激光点云数据还可进行各种后处理工作(如: 测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等) [2]。所有采集的三维点云数据及三维建模数据都可以通过标准接口格式转换给各种工程软件直接使用。

在三维激光影像扫描仪所获数据组成的立体模型上可以非常精确地量测出建筑物及物体的尺寸,完全可以代替传统的测量方式。三维激光影像扫描仪的单点精度,一般可以达到毫米级,这对于古代建筑物的几十米体量来说,精度已经够用,并且它建模以后的量测精度不比传统测量方法差[2]。三维激光扫描最大的意义在于效率高,激光扫描内外业所需时间往往只有传统方法测量的1/20。另外传统方法只测到了物体部分点的数据,而激光扫描则测量到了物体的全部细节。

2.2激光遥感应用现状

激光遥感应用范围非常广泛,主要包括对地形、建筑物以及其他对象进行高精度测量。

2.2.1带状地形测图数据采集

地面三维激光影像扫描仪可进行野外局部带状地形区域分段扫描。在具有一定重复扫描区域内,进行三维影像拼接和合并生成带状影像图。通过少量的测量控制点转换到国家或城市坐标系中,用地形和地物的三维点云数据建立模型,生成带状地形图。对于铁路、公路、大江大渠两岸的局部不规则带状地形图测量,较常规测量速度快、精度高[3]。

2.2.2建立高精度的数字地面模型和城市模型

三维激光扫描影像数据作为GIS 系统和数据库更新的重要来源。采集的三维点云数据经过拼接和合并后,进行数据预处理剔除粗差数据,运用数据滤波和分类算法获得地面高程数据以及地物数据。地面高程数据用于建立高精度的数字地面模型,地物数据经提取和目标识别处理可实现城市三维模型的建立。

2.2.3古文物建筑物测量及逆向工程应用

地面三维激光影像扫描技术可为三维数字化设计、三维测量及逆向工程、快速模具制造等相关技术方面提供服务。能够快速高精度地完成复杂的古建筑结构测量,大型景观(如建造大佛景观)三维数字设计与模板制作。

1999年,来自斯坦福大学和华盛顿大学的一个30人小组使用三维激光扫描系统对意大利佛罗伦萨的米开朗基罗的大卫雕像进行了测量,近距离目标点的测量精度达到了亚毫米级[4]。举世闻名的中国山西大同云冈石窟,时下正由文物管理专家展开三维激光测绘,并绘制精确的“三维立面图”,以便对五万余尊千年古佛像进行保护和修复。正在进行的北京故宫修复工作中运用了多项现代测绘技术,其中包括激光扫描,它具有快速、精确、多方位的特点,为古建筑测绘探索新的途径。

2.2.4其它方面的应用

此外,地面三维激光影像扫描仪可应用于复杂工业设备的测量与建模、房屋建模与房产图测量、工程建筑物变形监测、灾害三维实时监测、事故灾害评估、矿山及隧道测量和大型水利工程安全监测与研究等方面[3]。

3基于激光数据的古建筑保护应用

3.1古建筑量测

目前很多古代建筑缺少可用的CAD数据,即使建立低水平的细节CAD模型,也需要借助测量和其他方法,必须进行大量耗时的,成本高昂的,而且非常困难的测量,更不用说制作正射影像了。数字正射影像是一种既具有像片影像特征同时又具有线划地图数学、几何与制图特征的图种。由于其包含的信息丰富、直观性强,具有可量测性,因而受到人们的广泛关注[5]。

采用三维激光影像扫描技术,能在不损伤建筑物的条件下,快速采集古建筑物外部表面的精确数据。通过使用软件,可以快速地为扫描获得的点云赋予相应的彩色信息,再经过加工便制作成正射影像,向用户展示一个完全的实景彩色图像。如图1所示。相对于以往近景摄影来说,正射影像具有更为精确的可量测性,古建筑设计和保护人员可以精确对门、窗、柱、梁等构件进行测量,如图2所示。借助CAD便可以制作出用于施工的CAD数据图,如图3所示。

3.2古建筑三维重建

古建筑三维重建的关键问题主要包括五个方面的因素,其中两点直接影响到古建筑三维重建的真实性[6]:① CAD木构件数本身存在的问题,CAD木构件模型是早期利用AutoCAD软件建立的线框图,由于线框模型只有点和直线段,没有给出模型的表面信息,因此无法得到有关表面属性的拓扑信息和几何信息,无法得到正确的几何模型信息化成为古建筑三维重建的关键问题所在;② 纹理材质的表现,纹理和材质的映射除了能提供逼真的视觉感受以外,还能在一定程度上展现建筑物的风格。古建筑除了其造型独特之外,其色彩装饰的运用也是一大特色:古代匠师们根据色彩对人们生理和心理所起的作用,采用色彩明暗的对比和冷暖色调调和的手法来营造各种不同的色彩环境。古建筑物这种复杂的色彩组合环境不可避免地带来了三维模型重建过程中纹理和材质映射的难度。

而基于激光数据的古建筑三维重构就是以古建筑木构架体系为知识体系,实现“古建筑的数字化”,在计算机环境下从原有的无规则点云数据中高精度提取古建筑的表面特征,利用规则的形状实现模型的表面重建,再现实际古建筑的立体轮廓和真实纹理,完成复杂古建真三维的几何表达,使得古建筑在三维表达上完全可以避免以上提到的两个问题。所以图4所示为基于三维激光扫描数据进行三维重建的福州市孔庙三维模型。

另外从微观上来看,古建筑还包含一些具有表面形态丰富多彩的艺术品,如石雕、砖雕、木雕、彩画等,这部分的重建由于形态各异,在重建方面其对精确度和色彩真实性的要求更为严格,以往的三维重建技术手法根本难以满足其要求,而利用三维激光影像扫描技术获取到的激光数据无论在精确度还是在色彩真实性上都可以用于艺术品的精细重建。在著名的米开朗基罗项目中,激光扫描可以精确地得到雕像的每个细节,目标点的距离测量精度实际达到了±0.25mm,另外还拍摄了7000幅的彩色数码相片用于渲染贴图,最终的大卫雕像模型包含了20亿个多边形,其模型采用高密度的Mesh模型真实地表现建筑物中艺术品细腻的形态[4]。

3.3基于激光数据的古建筑保护应用

通过对古建筑进行量测和三维重构,古建筑保护利用可以有以下几个方面:

3.3.1对细部和装饰残缺的或已经破坏的古建筑进行复原

利用形状匹配技术,通过三维激光设备将文物数字化,通过空间曲面轮廓线的提取,并根据轮廓线的匹配结果可实现残损文物的拼接复原。主要由曲面模型的匹配拼接、三维曲面模型的融合和曲面的三维编辑,构造自动拼接与手工调整相结合的文物复原过程模型,最后将三维计算机模型送入快速成型设备复原微缩建筑进行实体检查,为文物研究及文物保护提供准确的科学数据。

3.3.2对典型建筑构件、营造技术或法式进行分析与剖视

对台基、石雕、门窗、柱、柱础、屋檐、斗拱、梁、檩、屋顶等典型建筑构件进行分析、剖视、建模,及搭建过程的演示。

4基于激光数据的历史街区三维重建

基于激光数据的历史街区三维重建主要是对历史街区进行特征分析,屋顶、墙体、街道等要素的重建。

4.1三维重建必要性

历史街区保护的原则之一:“原真性”与“可读性”相结合。要保持或恢复街区的传统风貌,“原真性”是历史街区保护与更新的一个首要原则。为使街区恢复“原汁原味”,三维激光影像扫描技术可以进行充分地现场测绘,并可以获取详细的照片,然后按照“整旧如故,以存其真”的原则,依据每一幢建筑不同的建造年代、建筑风貌及建筑质量就可以进行三维重建,从而达到保护和修缮的目的。另外基于激光数据的历史街区三维重建可以快速地表达一个完整而具有特色的空间形态,使“可读性”成为可能。

4.2基于激光数据的历史街区三维重建

传统的用于街区建筑物批量建模的方法有两类:一类是采用商品化建模软件进行建模,另一类是根据采集得到的观测数据进行建模[7]。即:① 采用商品化建模软件的建模方法是利用一些专门用于建模的商品化软件(如:AutoCAD,3Dmax,Maya,MultiGen等),基于原有的CAD设计图纸和数据,利用AutoCAD+3DS软件建模,最后通过函数接口读入程序中,从而能够真实表达建筑物内部的细节特征。这些文件中已将模型剖分为空间三角网,我们只需将这组数据以一定的比例、角度在通过旋转、平移、缩放在空间坐标系中定位,同时到实地拍摄建筑物的影像,运用图像处理软件制作出建筑物的表面纹理,贴附于模型之上,从而实现建筑物模型的重建。② 三维几何自主建模这种建模方法是对建筑物进行三维几何表示,它可以看作是从实际三维物体到物体模型的映像,但是目前这些重建方法一是建模精确不高,二是建模的工作量大。

基于激光数据历史街区的三维重建主要是利用现有的激光点云数据快速地提取矢量化的建筑群模型,是工作量和模型精准度都优于传统的建模方法,目前国外很多学者在对基于激光的建筑物模型自动提取的研究做深入的研究,并取得一定成果,这为历史街区三维重建提供了极大的便利。建筑物模型自动提取主要包括:①获取建筑物的近似大小(长、宽、高);②区分出平顶和尖顶房屋;③区分出建筑物是矩形、T、L、U 和十字形状;④获得主要的屋顶面的个数和形状;⑤ 检测并分离距离较近的建筑物;⑥ 清除屋顶面上的扰动或者噪音(包括天窗和烟筒);⑦ 检测出屋顶上的小建筑并将他们合为一体[8]。图5是福州市三坊七巷历史保护街区现场测绘的激光点云扫描后恢复的三维场景。

4.3历史街区三维重建的应用

4.3.1提高历史街区保护与更新中的公众参与程度

纵观历史街区保护与更新的理论和实践的发展过程,可以看出,历史街区的保护更新离不开生活在其中的公众的参与和支持,历史街区的改造和公众的参与就像“鱼和水”的关系一样,是相互依赖、共同生长和发展的。当今历史街区保护更新的发展趋势也渐渐向公众参与的方向发展,小规模改造、“微循环”式的改造都离不开公众全方位的参与和支持。三维重建后的虚拟历史街区将继续秉承虚拟现实的优势,增强公众对改造后街区在感官上的认识,从而提高历史街区保护与更新中的公众参与程度。

4.3.2 多种历史建筑要素的比较以及综合或专项评价

三维重建后,通过搜索出历史建筑要素的边界,求出轮廓线,然后将研究对象与建筑图库中不同历史年代对应元素进行比较,便可作出评价和结论。

4.3.3对木构做法、建筑格局进行深度分析

建筑格局比较复杂,主要有庭院式布局(廊院式、合院式);非庭院式布局(贯联式布局、联排式布局、散点式布局)。通过三维重建,搜索出所有建筑的边界、中心、法线方向,最后由专家根据自然环境、风水、民俗等进行评价,并做出结论。

总之,通过对历史街区的特征着手分析,如:①有序的鱼骨状街坊格局;②连绵起伏的屋脊,坡屋顶构筑的天际轮廓线;③街巷口门拱门楼、粉墙灰瓦、朱门雨檐门斗、条石路面等独特内涵构成的连续坊巷界面;④是组合多进式、前堂后寝边花厅式的平面布局;⑤是“观音兜”式封火墙、夯土防火墙、飞檐翘角等墙式;⑥是以石、土、砖、木等的建筑材质。这些特征,极大地优化了所得的激光数据,为历史街区三维重建及肌理分析打下了良好的基础。

5前景及存在问题

5.1前景

5.1.1潜在用户

国家建设部已经正式批准了100余座历史文化名城,其中绝大部分都存在古建筑的保护与利用问题,如北京的故宫、福州的三坊七巷等。据文物部门统计,我国目前被列入保护范围的古建筑群有近30万处。利用激光扫描技术快速构建古建筑三维模型的技术方法,具有重要的理论意义和应用价值。各历史文化名城的规划建设部门和文物保护单位都将是该应用的潜在用户。

5.1.2市场前景

随着激光扫描硬件软件性价比的不断提升,古建筑空间结构的快速三维重构技术将受到各类用户的青睐。已修复完成的地区可以利用该技术建立历史街区的完整三维虚拟模型,用于展示和推广(包括网络上的推广);尚未修复的地区在建立三维虚拟模型之后,可以利用三维设计CAD软件对修复工作进行方案设计,从而显著提高工作效率。因此,该技术成果将具有良好的市场前景。

5.1.3 经济效益及社会作用

由于存在较大的潜在市场,成果将会产生良好的经济效益。由此带来的城市历史文脉的保留与延续,则有利于提升城市的品质,激发城市居民的归属感和自豪感,从而产生积极的社会意义。

5.2存在的问题

激光遥感技术虽然已经被广泛地用于古建筑物的重建工作中,但是仍然存在很多的问题需要解决。各种普通的特征提取与处理算法直接应用于古建筑物重建中还有一定距离,自动化程度较低是目前困扰实际应用的一个重要难题,也是日后该应用研究力求解决的重要问题。

5.2.1 三维点云数据特征检测。由于建筑物年代久远、表面粗糙,给特征检测中的阈值设定带来了困难;另外,古建筑物的结构复杂,表面形状多变,难以用一种或几种形状表达。此外,在三维空间下的特征检测本身就比较复杂。

5.2.2古建筑物模型重建。古建筑物重建过程中需要涉及到具有规则几何形状和任意形态的两种类型的部件,如何界定并分离这两种部件是比较困难的工作。由多个简单几何形体构成复杂结构的识别与重建也是十分复杂,一方面几何的复杂性增加了特征检测的不可靠性,另一方面,几何的复杂性也给结构的重建和表达带来了困难。

5.2.3古建筑物纹理的提取

纹理可以充分表现建筑物的光影信息,使结果更加真实。正常的纹理产生可以通过提取每一个部件的纹理,使用多站点下纹理数据的融合实现,但是融合过程中如何选择最优的规则是一个技术难点。另外,当纹理缺失时,通过纹理的近似程度,从已有的数据中寻找近似纹理数据完成纹理缺失区域的补充是非常复杂的问题。

参考文献:

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遥感技术范文第4篇

[关键词]遥感应用;变化检测;资源环境卫星气象学一般流程

一、遥感技术变化检测应用

1.1 遥感技术变化检测应用综述

从1972 年美国发射第一颗陆地资源卫星以来,对地观测卫星发展迅速,应用领域得到不断扩大,应用成效也得到不断提高由于遥感观测有着信息获取方式优良,获取条件相对简单,实时性、高效性、广域性以及其他诸多优点,因而如何从遥感观测所供给的大量数据中提取变化信息,并将这些信息运用于生产生活的方方面面,已经成为目前遥感应用领域中一个亟待解决的问题。

为了解决上述问题,变化检测技术应运而生。所谓变化检测技术就是对不同时段的目标或现象状态发生的变化进行识别、分析的计算机图像处理系统,包括判断目标是否发生变化、确定发生变化的区域、鉴别变化的类别、评价变化的时间和空间分布模式。在遥感技术几十年的发展历程中,变化检测技术的研究成了各地专家学者研究的一个重要的课题。在计算机图形学、空间探测技术以及其他与遥感有关的诸多领域蓬勃发展的带动下,世界各地学者跨国、跨领域的交流合作下,基于遥感影像的变化检测技术迎来了一个高速发展时期。然而就目前的技术与设备而言,目前所采用的任何一种变化检测方法都具有其局限性。在下文中,我们将就各类方法的局限性与优越性进行讨论,了解其特点与所适用的领域。

1.2主流变化检测方法及优缺点

随着数十年来各国学者跨学科跨领域的合作交流,遥感相关学科的蓬勃发展,作为土地覆盖利用监测的关键技术的变化检测方法日益繁多。可以将遥感影像的配准方式以及变化检测的数据源作为划分依据,将目前主流的变化检测方法分为两大类、七种方法。第一类是先进行图像配准后变化检测的方法;第二类是变化检测与图像配准同步进行的方法。或者,可以按照是否需要进行实现分类作为划分依据,将变化检测方法划分为两类:即直接比较变化检测法、分类的变化检测法。

二、遥感技术在资源环境中的应用

2.1遥感技术应用于资源环境监测中的必要性

自第一次工业革命以来,经济发展与环境保护、资源开发和可持续发展之间的矛盾便已经存在,且受到世界经济的不断发展以及后续两次工业革命的影响,人与自然、人与资源的矛盾日益加剧。如何处理与社会发展相共生的资源匮乏以及环境恶化,成为人们不得不面对的一个问题。然而一直以来,两道天堑阻隔在资源环境问题处理的面前,即如何全面而快速地获取资源环境变化信息,以及如何高效高精度的处理这些数据。直到20世纪60年代,随着空间探测技术的发展以及大数据处理技术的日渐成熟,遥感技术进入了人们的视野之中。遥感技术以其观测的广域性、数据获取的综合性、资料采集与数据处理的高效性、处理结果的高精度性等优势成了现如今,局部乃至全球资源环境数据获取与处理的重要手段。

2.2遥感技术应用于资源环境的优越性

遥感技术对环境研究来说,其优越性可归纳为“高、远、多”。

高,遥感影像从高空对地面目标进行观测,所受的遮蔽少,视野开阔,观测范围大,鸟瞰全局,从而使遥感影像更加完备而全面的实现地面观测。

远,遥感技术能够不直接接触被测物体,远距离的获取地物的几何与物理信息,对目标地物及其所处的环境不造成干扰,使得获得的数据更加客观可靠。

多,包括多点位、多谱段、多时相、多高度的遥感影像和“多次增强”的遥感信息。

总的来说,遥感技术应用于环境资源中,可以为用户提供时空连续性的区域性同步信息。这些信息具有综合性、系统性与同时性,而这也恰恰是遥感技术区别于其他技术,在资源环境中的应用所具有的优越性。

2.3遥感技术在资源环境中的发展趋势

遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研制开发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感技术在资源环境中的应用主要呈现以下五个大的发展的趋势:

2.3.1 遥感影像获取技术蓬勃发展

2.3.2 数据处理系统呈现高速性、大容量性和高精度性的特点

2.3.3 4S技术(GIS、GPS、RS、ES)技术呈现集成化、一体化的发展趋势

2.3.4 遥感信息模型与遥感信息处理方法的逐步发展完善

2.3.5 国家环境资源信息系统以及环境遥感应用系统的建立

可以预见的是,遥感技术在资源环境中的应用在未来的发展中,功能模块集成化、技术科学化、数据处理智能化、检测科学化等特点将更加明显。随着遥感技术以及相关学科的发展,在未来的生产生活中,遥感技术必将更加深入而广泛地应用于资源环境资料的获取与处理,以其独特的优越于生产生活。

3 遥感技术在气象学中的应用

3.1遥感技术应用于气象学的优越性与局限性

大气遥感作为遥感技术数十年间发展最为迅速的新兴学科,在大气科学中一直发挥着重要作用,是现今气象学的支柱学科之一。随着气象学的研究与发展,气象学对全球范围以及区域范围的大气特征的观测越来越强调其时空连续性。且由于气象学研究的主要对象无法直接接触,或直接接触难度大,遥感技术作为一种不直接接触被测物体,即可获得其物理几何特性的观测技术,显示出了其独特的魅力。另一方面大气物理学、近代电磁学、计算机及其相关学科的发展,传感器等硬件O施的完善,都进一步地推动了遥感技术在气象学中应用的深度与广度。

大气遥感是利用遥感器传感器所监测到的监测大气结构、状态及变化,不需要直接接触目标而进行区域性的跟踪测量,能够快速地进行污染源的定点定位,从而获得全面的综合信息得一门遥感技术。安置在遥感平台上的传感器通过对大气光谱特性的观测,可以将无法由遥感手段直接得到的各气体成分以及其他的各个物理量判读出来。遥感技术所用的探测波段广,可以根据不同大气成分的电磁波谱特性,选用合适的波段进行监测。同时,由于遥感平台上所搭载的传感器对于各种波谱的探测宽度与灵敏性远高于人眼,故可以探测到人眼无法识别的对象。遥感测量获得的原始影像能够给气象学研究提供更多的原始数据,而遥感影像的后续处理则能将所获取的大量数据转化成有益于气象研究的信息。

然而,受限于当前遥感技术的发展水平以及软硬件设备的技术条件,遥感应用于气象学中所获得的卫星云图分辨率有限,同时由于除观测对象外其他大气成分干扰,摄取的影响将会产生这样或那样的为误差,严重的影响测量精度,降低了遥感影像所获取的气象学资料的可靠性。

3.2遥感技术应用于气象学的几个实例

3.2.1有害气体的监测

有害气体通常指人为或自然条件下产生的二氧化硫、氟化物、乙烯、烟雾等对生物有机体有害的气体。但用遥感技术对大气中的某一成分进行观测时,我们往往不能直接对其进行观测。但是,@并不意味着遥感技术不适用于该类观测。我们可以利用所观测成分特定的电磁光谱特性间接地监测该成分的分布以及变化情况;或者我们可以通过观察这些不易直接观测的成分对其他地物的影响,以达到对目标成分追踪观测的目的。比如地表硫化面,酸雨对植物的腐蚀情况等等。

3.2.2城市热岛效应监测

城市热岛效应是城市中的空气温度高于城市周围郊区的温度,故形成了从城市流向郊区的一种环流。与有害气体监测相类似,城市热岛效应监测同样采用了间接监测的手段。我们知道到,植被覆盖率与植被覆盖种类和城市热岛效应的影响范围存在很强的相关性。通过比对城郊的植被变化,就可以得到城市热岛到效应的影响范围。当然,我们也可以通过直接比较不同时相的遥感热红外影像直接得到城市热岛效应的日/年变化规律。

4 遥感技术应用的一般流程总结

遥感技术应用的一般流程:

随着遥感技术应用领域的日益广阔,各个学科与遥感技术的联系逐渐加强,遥感技术的规范化、流程化成了大势所趋。如何建立一个普遍适用的大体操作流程,成了我们现在急需解决的问题,笔者根据平时所学以及汇总众多的资料,现提出自己的观点。

4.1利用遥感平台上的传感器对目标地物进行观测,实现数据的获取与输入。

4.2采集光谱特征,并依照光谱特征建立模型,并对模型进行评估,以此作为是否重建模型的依据。

4.3利用所建立的模型对采集到的数据进行处理,可分为三个流程:(1)建立数据处理流程;(2)选择各个环节所采用的数据处理方法;(3)输入所需处理数据并配置相关参数。

4.4获取处理后的数据,并对数据进行后续处理。

5 存在的问题及展望

5.1存在的问题

遥感技术经过数十年的发展,已经成为一个十分完善的学科体系,应用于生产生活的方方面面。然而,在现阶段的技术条件的限制下,遥感技术仍然需要面对一些技术上的挑战。

首先是遥感技术发展的过程中,尺度与角度的问题。由于用不同空间分辨率获取的图像间没有简单的平均或平分对关系。[16]传感器的分辨率与地物的辐射值并不满足线性相关。同时,由于传感器所接收到的辐射信号具有多源性和多时性,这就给数据的几何配准带来了不便。另一方面,虽然随着人工智能与计算机图形学技术的发展,遥感信息的提取效率越来越高。然而由于技术条件以及软硬件条件的限制,遥感信息的自动提取仍然是我们急需解决的问题。最后,随着时间维度的加入,遥感数据变得异常复杂。如何实现对四维数据进行同化,是我们不得不面对的问题。

5.2 对遥感未来的展望

遥感技术方兴未艾,即使是发展到现在,仍然有着巨大的发展潜力。无论是空间探测技术的进步,还是传感器的更新换代,都将极大地促进遥感技术的发展与繁荣。展望未来,我们可以发现遥感技术将呈现以下几个特点:

5.21随着传感器的更新换代以及遥感技术更高精度的要求,卫星遥感将呈现高分辨率、高精度的发展趋势。

5.2.2随着雷达技术的发展与广泛使用,各式雷达传感器的广泛使用,遥感技术走向全天候、全时段的新阶段。

5.2.3热红外遥感技术的大力推广使得遥感技术对于与地球表面热量有关的地物及其变化的监测进入了一个新的高度。

5.2.4 4s技术的发展使得遥感技术呈现集成化一体化的趋势。

5.2.5数字地球概念的提出,使得遥感技术与其他相关学科在全球层面上实现了一体化、系统化、联系化,构成了一个有机的整体网络。

结束语

自19世纪60年代遥感诞生之日起,数十年来,遥感技术在变换检测、资源环境信息获取与处理等诸多领域一直发挥着重要的作用。当然,任何技术都不是万能的,都有其局限性。然而遥感技术尽管经过了数十年的发展,但其应用前景依旧广阔。尤其是随着深空探测技术、图像处理技术、波谱分辨技术等相关领域学科的不断发展推进,遥感技术更是展现出来前所未有的生机,笔者限于所学知识有限,无法对遥感技术进行更深层次的专业化讨论,但我们相信,遥感技术的前景一定是务必广阔的。

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遥感技术范文第5篇

卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今,我们欣喜地看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。

众所周知,近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明,卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技,是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家,都十分重视发展这项技术,无论在政策、资金,还是在人力、物力上都给予卫星遥感以特别的重视和倾斜,寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。面对这种形势,我国卫星遥感技术如何发展,如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术,直接为国民经济建设做好先行,是值得我们认真思考而且必须做出正确回答的问题,同样它也是当前业界人士关注的热门焦点。

卫星遥感技术应用

1、卫星遥感技术应用现状

首先,到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。1999年10月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

其次,除了上述已发射的遥感卫星外,我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务,并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合,为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战,打下了坚实的基础。

最后,非常关键,必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成,标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统,也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立;二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立,使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为以下三方面;

(1) 对全国土地资源进行概查和详查;

(2) 对全国农作物的长势及其产量监测和估产;

(3) 对全国森林覆盖率的统计调查。

2、卫星遥感技术应用前景

国际上卫星遥感技术的迅猛发展,将在未来十五年内把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。由各种高、中、低轨道相结合,大、中、小卫星相协同,高、中、低分辨率相弥补而组成的全球对地观测系统,能够准确有效、快速及时地提供多种空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的对地观测数据。

随着对地观测技术的进步以及人们对地球资源和环境的认识不断深化,用户对高分辨率遥感数据的质量和数量的要求也不断提高,从而促进了高光谱分辨率遥感的发展。高分辨率的空间信息能够较好的满足诸多用户的需求,它们的重要特征就是具有商业化前景。

在国家经济建设中,对空间遥感信息以及空间地理信息的需求将日益增长。为使我国现代化经济建设得以持续稳固发展,空间遥感信息技术和应用必须相适应的发展。我们可以从我国对遥感信息和技术的应用需求来看卫星遥感应用前景,这主要表现在社会公益需求方面和遥感图片的商业应用需求两个方面:

(1)社会公益需求。

主要有以下几种类型:

①土地利用、城市化及荒漠化监测;

②农作物、森林等可再生资源的监测和评估;

③灾害监测和环境监测。

此外,对道路、建筑工程的设计、选址等方面也有着广阔的前景。这方面的需求主要靠政府扶持。

(2)商业应用需求。

遥感技术的应用是极其广泛的,凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类,遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广,因此除了社会公益型用户外,还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期,市场尚未形成规模的原因,目前数量较少,但随着将来技术的进步,商业化的发展,这部分的用户肯定会逐渐增多,最终成为用户群体中的主要成员。

高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,在未来的城市规划、地籍管理、工程评估等方面将有广阔的市场,预计每年会有14%左右的增长率;近年来,由于卫星数据的增加和小型廉价的工作站、图像处理系统、软件的发展,与此相关的空间信息服务公司大大增加,由此形成的增值收益是卫星图像销售收益的六倍。由此可见,卫星遥感的商业化是卫星遥感应用产业化发展的推动力之一。

卫星遥感技术的产业化发展

1、卫星遥感技术蕴藏巨大的产业化前景

遥感技术应用的基础是遥感信息的获取。地面物体在遥感图像上形成各种信息是一个复杂的过程,这个复杂过程是由人类生活的真实地表空间的复杂性、千变万化性和成像过程的复杂性共同决定的。具体地说,人类生存的地表空间是复杂的,是宏观有序、微观混乱的地理综合体,成像获取的遥感图像的光谱值是混合光谱,受多种因素的影响。从信息论角度来讲,遥感成像过程是信息从多到少的映射,是个确定过程,是把一个千变万化、形形的地球表面高度概括、总结、选择、压缩的过程。正是这个过程,使得遥感影像中包含的信息具有宏观性、多样性、综合性、周期性、量化等特点。这些特点决定了遥感影像中包含着人类生产活动各个研究和应用领域所需要和感兴趣的信息,各个研究和应用部门均可以从不同的遥感影像中提取和挖掘出所需的信息,为本部门的发展和应用服务,为国民经济建设服务。这也就是遥感信息具有跨部门、跨学科的特点。遥感信息的上述特点决定了遥感技术从起源就蕴藏着巨大的产业化前景。

2、卫星遥感技术发展的不平衡性需要加速产业化

卫星遥感信息的获取技术得到了惊人的发展,空间分辨率和光谱分辨率已经达到相当高的程度。空间分辨率由千米级、百米级,到米级、分米级,光谱分辨率由几百个纳米、几十个纳米,到几个纳米。多空间尺度、多光谱尺度以及多时间尺度的海量卫星遥感数据的获取技术已经形成,但卫星遥感信息的应用则相对发展滞后,出现了卫星遥感获取技术的快速发展与信息应用滞后的矛盾。这个矛盾使得人们在欣喜地获得大量可用数据的同时,却在解决实际问题时仍然对知识万分饥渴,深感信息的短缺。这主要是因为卫星遥感影像信息的应用过程远比获取过程要复杂得多。遥感图像的解译和应用过程是信息从少到多的映射 ,是个不确定过程,无法从数学上直接求得确定解。从信息论来说,是因为遥感成像过程在保留了总体信息的同时,压缩了细节信息,同时还附加有噪音,减少了信息量,从而使遥感影像上所包含的信息量不足以表达人们所希望求解的诸多地理对象的内在的不确定度。这种不确定性程度因对象不同而不同。可以把遥感信息应用过程看成是一个信息传递系统,一个将遥感数据转换为可用信息的过程。而遥感数据到信息的转换,是由业务用户的信息需求所驱动的,选择什么样的模型以及最终达到什么样的目的完全因应用部门而异。由于支持“数据到信息”过程的基础知识很少和短缺,限制了遥感数据直接产生的经济和社会效益,从而影响了遥感数据的应用广度和深度。因此,要加强卫星遥感技术向国民经济和社会发展诸多行业和领域的渗透、辐射,与各行业、领域的传统方法相结合,而不是排斥和完全代替,以提升传统行业、发展新兴行业,加速卫星遥感技术产业化的进程。

卫星遥感技术的产业化发展历程

1、实用化是产业化的前提

卫星遥感技术具有其他技术不可替代的优势,但也有它的局限性,主要表现在:

(1)遥感技术在电磁波谱中仅反映地物从可见光到微波段电磁波谱的辐射特性,而不反映地物的其它波谱段特性。因此,它不能代替地球物理、地球化学等方法,但它可与其集成,发挥信息互补效应。

(2)卫星遥感信息主要反映是近地表的现象、区域和运动状态等。这一局限性与人类在地球科学和其他科学研究中不断向地下深处发展之间产生了矛盾。这一矛盾使得遥感技术在不同行业和领域的应用程度可能会因应用领域的深入而受到影响。

(3)卫星遥感信息获取过程的确定性与信息应用反演时的不确定性产生了明显的矛盾。该矛盾使卫星遥感技术在各行业、领域深入应用的效果受各种因素影响大,效果好坏不定。

之所以强调这些局限性是因为只有正确地认识到卫星遥感技术的优势和局限性,才能扬其所长,补其所短,使它更加实用化。

显然,卫星遥感数据的深入应用仅靠遥感技术和遥感知识是完全不够的。实现遥感数据良好和深入的应用需要三方面的信息和知识:一是遥感信息和相关的处理技术;二是应用领域的专业信息和相关技术及知识;三是借鉴其他领域先进的信息技术。只有这三方面知识和技术的共同支持,应用部门才能更加准确地提取和理解赋存于卫星遥感数据中的专门信息,有效地服务于生产和研究。这三个方面的信息和技术可归纳为两个结合,即遥感技术与各应用领域的专业技术相结合,遥感技术与其他现代信息技术相结合。这两方面的结合方式和结合的紧密程度与应用部门或个人感兴趣的目标地物赋存的地理空间及复杂性有密切关系。正是由于这种赋存地理空间的差异和对象属性、运动状态的复杂性差异,不同部门在进行遥感信息应用时,采用上述两个结合的程度也不同,遥感信息的应用广度和深度也有差异。无论对哪个应用部门、哪个学科或个人,不断深入地应用遥感信息来有效地解决问题,上述这两个结合都是必要的。换句话说,发挥快速发展的遥感技术的强大优势,结合各行业和领域的传统有效的方法技术,整合现代信息技术,发展交叉技术,从多学科、广视角来解决各行业和领域遇到的实际问题,有利于卫星遥感技术的实用化,从而有利于推动卫星遥感技术的产业化。

2、商业化是产业化的催化剂

在市场经济的大背景下,实用化商业化产业化是产业化的必由之路。没有实用化,就谈不上商业化,没有商业化就形成不了产业,没有产业化的推动,任何一项高新技术,包括卫星遥感技术就不可能持续地发展下去。

所谓商业化就是要将卫星遥感技术作为商品在市场经济大环境下进行竞争,形成卫星遥感技术的规范化、规模化市场。要想促进卫星遥感技术的商业化,那就必须要转变观念,树立竞争意识,进行技术创新,研制开发新一代高水平的遥感卫星,提供高质量、具有优势的产品。同时,采用成熟技术,商业现货产品和发射小型卫星的办法降低生产成本。扩大市场需求,提供不同档次级别的图像产品和增益产品,培养个体用户,大力发展个人图像服务。改变传统作业方式,实行商业运作,加强数字提供商与信息增值服务商之间的合作,逐步增大纯商业化系统的比例。采取符合市场经济规律的正确方针和有力措施,进行综合经营,实行薄利多销。遥感卫星产业包括卫星制造业、发射服务业、地面应用服务业和地面设备制造业等。地面应用服务业包括代销或经销其他公司或非商业化的民用遥感产品等。

3、产业化的主要模式以及发展趋势

(1)卫星遥感技术产业化的主要模式。

①混合模式;

②政府政策促进商业遥感卫星产业化的模式。

(2)卫星遥感技术产业化的发展趋势。

①跨国公司合并,形成规模开发能力;

②既竞争又合作,军民商遥感卫星同时出击;

③开发通用卫星平台;

④1米高分辨率遥感卫星市场成为焦点;

⑤以创新技术优势开拓市场;

⑥国家和私营公司采用高新技术合作开发;

⑦以卫星品牌和标准产品占领市场。

我国卫星遥感技术的产业化发展

1、我国卫星遥感技术产业发展现状

目前,我国1000多家3S(GPS,RS,GIS)单位的十多万名从业人员构成了我国遥感市场的主体,他们直接或间接从事卫星遥感技术的软硬件研制、应用和开发工作。资料显示,遥感已成为我国地理空间信息产业的一个重要组成部分,发挥的作用越来越明显,并成为有关行业的主导技术,如在城市土地动态监测、违章用地处罚、水土流失调查、生态环境评价、大型工程选线选址等方面。

(1)卫星遥感的产业链

①卫星遥感基础设施的制造与发射,持续稳定的数据源是遥感产业发展的基础。

②卫星数据加工以及增值服务,是遥感应用的前提;离开了不同种类、不同级别的数据加工,遥感的产品将非常单一,应用的范围将缩小。

③地理信息产业为主的信息应用,是遥感产业扩展与延伸的主要方面和新的增长点。

④工程建设应用始终是遥感应用的重点之一。

⑤政府的公益事业、政府的政策导向是遥感生命力所在。

(2)卫星遥感市场的特点

①多极化的市场已经出现,发展势头强劲,并且不断加快,但公益服务仍占据主导地位。这是从经济总量对比得出的结果,但需求是多渠道的;多极化市场的出现将逐步改变政府的主导地位。

②产业链和市场细分逐渐形成。遥感需求层次已形成,不同分辨率的数据为不同用户服务,同时遥感需求的网络正在逐步有序化。

③产业规模扩大,遥感数据市场竞争激烈,市场需求不断增强。

④遥感软件产业发展平缓,起伏不大。

⑤市场准入制和竞争机制正在建立。

2、我国卫星遥感技术产业发展途径

每个国家遥感卫星的发展战略各不相同,没有哪个国家的遥感卫星发展道路和战略是最好的,适用于一切国家的。世界上有许多国家如美国、法国、印度等都已走出了一条适合自己发展的道路。我国也很有必要根据自身的应用需求、经济实力和技术基础等条件,并借鉴其他国家的发展经验制定遥感卫星发展战略。总结和分析其它国家遥感卫星发展战略及其特点,有助于我们把握好方向、正确定位和制定合理的遥感卫星发展计划。纵观美国及其它国家遥感卫星发展所走过的历程,广大专家、学者整理归纳出以下四点适合我国卫星遥感技术产业发展的有效实现途径。

(1)商业化。

商业化是一条值得探索的道路。我国财力有限,采用商业运作模式可以充分利用卫星资源。如果遥感卫星产品能够打开国内市场、打入国际市场,并在市场上占据一定份额,遥感卫星将能自负盈亏,政府不必投资,便可使其处于一个良好的循环状态,如果政府少量投资,将使其更有竞争力。由于遥感卫星数据本身的社会性和公益性,以及市场的特殊性,要在短期内实现商业化是很困难的,不可急于求成,要充分借鉴别国成功的经验,避免它们曾经出现过的问题,在商业化的过程中政府的扶持和调控是必不可少的。

(2)国际合作。

卫星是一项投资巨大的产业,可以通过国际合作来共同承担风险和投资成本。走国际合作的道路,通过技术引进、消化、发展,一可减轻国内经济负担,二可分散风险。国际合作这种运作模式也是当前的一个发展方向。

(3)重视应用。

发展遥感卫星的目的是为了应用,应强调系统的应用效益,切实改变重技术、轻应用的倾向,技术发展要与应用效益挂钩。我国资源一号卫星,应用还很有潜力可挖,应加大宣传力度,综合管理遥感卫星数据的应用,以发展推动应用,以应用促进发展。

(4)军民合用。

遥感技术范文第6篇

“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,从远古至今人类便有翱翔天空、俯瞰大地的梦想,并为此付出了诸多努力。曾经创造过灿烂文明的中华民族对于我们生存的这个星球的探索从未停止。如今,地球空间信息科技已经成为一个国家科学技术、经济实力和国家安全保障能力的综合体现。今年6月,第十五届中国科协年会遥感技术与智慧旅游、智慧城市论坛在贵阳举行。论坛上,童庆禧院士建议,将信息化和贵州特色的旅游相结合,以新型空间信息技术—遥感技术、空间信息系统技术、卫星导航定位技术、网络通信技术、传感技术、射频识别技术、物联网技术等支撑贵州旅游业的发展。

近日,记者采访了我国遥感技术应用领域的权威—童庆禧院士。童院士详细介绍了遥感技术与数字地球两者的技术特点与广泛用途。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信息进行收集、处理并最后提取和形成所探测对象的信息,从而对地面各种景物进行探测和识别,特别是对地球认知的一种综合技术。数字地球则是上世纪90年代末由国际上提出,是以地球坐标作为空间框架,具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统,运用遥感技术对地球进行描述分析,使之变成了可视化的虚拟地球,把真实地球变成数字化的地球。遥感技术是数字化地球数据的最重要的来源,通过虚拟的地球人们能更好地对地球作进一步分析,促进对地球的了解和认知。遥感是在一定程度上相当于利用先进的探测技术,把由地球表面反射到太空的太阳辐射或者由地球表面自行产生的电磁波(红外线或者是微波),通过仪器来接收,进行复原、数据处理,最后变成能看见的影像或非影像信息。对地观测的最终目的是通过这些遥感影像对地球进行分析,判断不同的物质存在状况及其所在位置,并分析各种物质的数量及其动态过程,使人类与地球的资源环境更加和谐相处和协调发展。可以说,遥感技术是数字地球的数据基础,数字地球是遥感技术的归宿。

遥感技术与数字地球

的应用领域

遥感技术与数字地球,对于很多人来说或许比较陌生。实际上,我国的遥感技术与数字地球研究基本与国际同步,能够对地球进行完整的探测、观测和诊断。在促进我国遥感技术的发展中童庆禧院士功不可没。在他的倡导和主持下这一技术的发展被列入了国家“六五”“七五”和“八五”科技攻关项目。在一些关键技术体系的发展中更是受到国内外同行的关注。

童院士介绍,遥感科学与技术是属于交叉类的学科,首先是技术科学与地球科学的交叉融合,是在空间科学、电子科学、计算机科学、地球科学、甚至生物学及其他边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴科学技术,它在国民经济建设以及国防建设等方面日益显示出独特的战略地位和意义,是国际竞争的一个战略制高点,也是许多发达甚至发展中国家竞相发展的重要领域。

童院士说,在我国,遥感科学与技术已得到广泛应用,为国家制定发展策略、资源调查、环境保护、灾害监测、重大工程、国防建设等提供了信息和技术保障。遥感技术与数字地球所涉及的领域很广泛,遥感技术主要是通过空间卫星、临近空间飞行器、飞机和无人机以及地面平台等新技术对地球的各个圈层—大气圈、岩石圈、水圈、生物圈、冰冻圈甚至智慧圈,进行调查和监测。以期了解各圈层的状况和变化、它们的相互作用、特别是与人类活动的相互作用,它们将来的发展趋势,并研究对这种状态和变化进行预测、预报和预警的可能性。

童院士详细地解释道,比如运用遥感技术可以随时获得准确的观测数据,监测土地利用情况,了解哪些耕地已经改变了利用方式,而哪些土地还可用来补改为耕地,使得国家有关部门便于宏观调控,以确保“十八亿亩耕地红线”不被突破,保证有效的粮食耕种面积。近十余年来,我国已进行了两次大规模的土地详查。随着对土地和粮食安全观念的进一步提升,今后每年都要对全国的土地利用情况清查一次,及时掌握我国的土地覆盖和土地利用情况,实施对国土的所谓“一张图”计划,警钟长鸣,使得决策者心中有数。这样对遥感技术的要求将会大幅度提高。

童院士特别强调,我国是个多灾的国家,对灾害多发地区的监测与预警是遥感技术的另一重要应用领域。譬如通过气象卫星不断地获取数据,了解台风从发生到发展的动态、强度、运移路径、登陆地点等,从而预测出将可能带来的危害,提前发出警报,提醒人民避险。对于洪水也可通过卫星遥感提前预测暴雨的位置,监测河流的行洪状况、洪水的发展态势,甚至预测洪水可能淹没的范围,为防洪救灾提供信息。灾后通过遥感技术观测地面受灾情况,评估受损程度,为灾后救援和救灾部署提供准确客观的数据。我国的地震往往发生在偏远的地区或山区,通过遥感及时了解进入灾区的道路交通情况,特别是调查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的状况,为保障救援生命线的开拓和畅通提供现实性很强的信息。随着环境的恶化,我国江河湖海面临着巨大的环境冲击,水体的富营养化、蓝藻、赤潮发生的频率加快,水和大气污染的监测与治理,都需要通过卫星和飞机对各种水体进行遥感监测,了解污染状况、寻找到潜在的污染源,进行源头治理,甚至通过遥感技术还可以对外来物种的入侵及其危害进行跟踪调查。

遥感技术的重要意义

1998年1月美国提出“数字地球”战略,由此在世界上掀起了社会信息化的热潮,在半年时间内,有50多个国家都先后提出“数字地球”战略,我国也在1998年6月提出发展“数字地球”战略。所谓“数字地球”是在遥感技术的支持下,适时采集全球地表信息,在计算机网络上构建一个虚拟地球,反映现实性很强的地学空间信息,实施经济、政治、科学研究的全球战略。此后,“数字地球”概念又衍生出数字农业、数字林业、数字国土、数字国防等等,社会信息化进程呈现加速的发展态势。遥感技术的发展与普遍应用为信息化社会的到来与发展奠定了必要数据和信息基础。在从数字地球向智慧地球的发展中遥感又必将出演新的角色、担当新的任务。

童院士认为,中国政府十分重视遥感技术的发展,自“六五”起直到现在,在国家相关科技攻关、支撑计划、863高技术发展等计划中持续支持了一系列遥感技术与应用研究项目,获得了一批具有国际水平的研究成果。航空、航天遥感技术已在资源与能源调查、环境与灾害监测、海洋与大气观测、土地与城市规划和国家安全等领域得到广泛应用。尤其在航天领域,遥感对地观测是卫星家族的重要任务。它的发展对于建设包括数据获取、传输、处理、存储与分发服务的业务化运行系统,开展综合性对地观测前沿技术研究,构建专业化、系统化、集成化、标准化、实用化的遥感数据库和遥感信息库具有决定性的作用。以遥感信息为基础,结合其它信息资源,建设遥感应用系统和数字地球科学平台,进而开展应用示范研究是当前遥感技术发展的一项重要任务。作为国家空间对地观测体系的重要组成部分,遥感承载着满足国家重大战略需求,为经济社会可持续发展提供可靠的科学数据,为国家宏观决策提供科学支持的重任。同时遥感作为一门新兴的科学技术还将在支持空间地球信息科学发展中起到重要作用,为地球系统科学的发展作出应有的贡献。

童庆禧院士在遥感技术和应用方面做出了突出贡献。“六五”期间主持国家重点科技攻关项目“黄淮海中低产田综合治理”中遥感技术应用课题,“七五”期间主持了对我国遥感技术发展有重要影响的“高空机载遥感实用系统”的科技攻关和系统建设任务。在国家“八五”科技攻关期间,他担任了“遥感技术应用”国家攻关项目指挥长,在自然灾害的遥感监测与评估、主要农作物遥感估产、新型技术发展等方面做出了重要的努力。在国家“九五”科技攻关期间,他不仅参与国家科技攻关“遥感、地理信息系统和全球定位系统的技术集成与应用研究”项目的论证,在项目中担任了专家组成员,而且还承担了项目中“新型遥感技术发展”课题组组长。自上世纪70年代末以来,其科研成果曾14次获国家及省部级科技奖励,其中包括一次中国科学院自然科学一等奖,两次中国科学院科技进步特等奖;2002年获得国际光学工程学会(SPIE)颁发的“国际遥感科技成就奖”,2004年获泰国诗琳通公主颁发的金质奖章,2009年获亚洲遥感突出贡献奖。面对这些荣誉,童院士认为是对他在遥感技术创新发展之中的激励和动力。

面对记者提出遥感技术实现如何实现创新驱动发展的问题,童院士耐心地解释道:第一,随着遥感所利用电磁波范围不断扩大,遥感信息、遥感技术对数据获取的分辨能力会越来越高。早期可视化影像就像黑白照片,后来出现的多光谱技术也只有3~4个波段合成彩色图像,随着波段的增加到光谱分辨能力越来越高,由原来的全色或整个可见光范围进行的遥感到现在的高光谱遥感,其光谱覆盖可以跨越紫外、可见、近红外、短波红外甚至到热红外(一次遥感可能达到几百甚至上千个波段),这就可能获得被测物体的光谱响应。光谱分辨率越高就能越体现物体的物理特性或本征特性。第二,随着空间分辨率的不断提高,在遥感影像上所显示的东西越来越细微和越来越清晰,所能分辨出的物体也就越来越细小。遥感技术的创新发展驱动着遥感能力向更高、更快、更准、更精的方向发展。第三,随着遥感技术的发展,它的应用范围越来越广泛。空间分辨率和几何稳定性的提高,人们可以用来绘制比例尺更大或更为精细的地图,可以对城市、土地、植被、森林进行更为精细的调查,对自然灾害的破坏程度作更准确的了解。光谱的差异可以把不同的地物和物质区分得更清楚,如不同的农作物、不同的矿物、不同的树种、农作物和森林的病虫害,甚至不同的建材等,也可以监测水体的富营养化,及早发现蓝藻水华和赤潮。通过创新提高技术水平,使得遥感能力越来越强。第四,技术的创新会加快应用上的创新,例如,在提高遥感影像的时间分辨率或将遥感影像按时间序列进行分析,可助于提高天气预报水平和城市的精细化管理,如通过发现违章建筑,违法垃圾的堆放地,城市积水和道路的损坏分析等。雷达影像的干涉测量还可发现和监测城市地面的塌陷等等。总之,遥感的应用领域越来越广泛,也更受到政府和百姓们的的重视。

童院士表示,遥感技术的提高和不断创新,将极大地丰富地球信息科学的内涵,地球信息科学的发展也必将为“数字地球”战略的发展提供理论、方法与技术支持。反过来,“数字地球”战略为地球信息科学的发展提供了前所未有的机遇,并会促进地球系统科学的发展。遥感应用于经济社会发展的各个领域,也有助于提高政府的科学决策能力和政府职能的转变,为我国全面建成小康社会提供信息支撑和决策支持。我国正在实施的高分辨率对地观测国家重大科技发展专项和空间基础设施的建设将更大幅度提升我国的遥感对地观测能力和空间遥感信息服务的能力和水平。

遥感技术范文第7篇

关键词:遥感技术 应用

中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0200-01

1 遥感的简单介绍

“遥感”顾名思义就是:“遥远的感知”,也就是:不直接接触到有关目标而能收集到信息,而且还能进行分类和分析。遥感所收集的信息是由目标物反射或发射的电磁波。收集电磁波息信的装置就叫传感器。装载传感器的设备,如:人造卫星和飞机等称为遥感平台。现代遥感技术从空中利用遥感设备在地面进行物体性质检测。它有许多功能:

1.1 观测的面积大

根据陆地卫星轨道910km左右的高度与航摄飞机可达10km左右的高度来看由得高,观测的面积就广阔。每张陆地卫星图像覆盖的地面面积高达3000kmg2。而我国要覆盖全部陆地面积只需要600多张左右卫星图像就可以了。这就为人们展示了一种宏观的景象,对于地球资源及环境要素的分析极其有利。

1.2 收集信息的速度快,周期短

在以前用一般方法进行一次实地测绘地图,通常要十年或几十年重复一次,而应用了航摄测量的方法以后,确只要几年才能重复一次,在卫星围绕地球运转的同时,便能讯速收取所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例,每16天可以覆盖地球一遍。因此,利用遥感技术以后,地图的更新时间可以大大缩短,一些地区自然现象的动态变化也能很快地反映出来,并及时做出预报。

1.3 局限性少

在对于恶劣的自然条件,如高山、沙漠、冰川、沼泽等难以开展工作的区域,或由于国界的限制不可达到的地区,用航天遥感的方法,则很容易收取所需要的资料。

1.4 方法多,收集的信息量大

遥感技术能够适应各种不同的任务和目的,先用不同的遥感仪器使用不同的波段来收取所需要的资料。现代的遥感技术能利用红外线、紫外线、微波波段和可见光波波段来进行探,不但能探测到地面的性质也能探测到目标的一定深度。有些波段具有对干沙土、植被、云、雾、冰等的穿透性和识别性。

遥感技术可以根据不同的目的和任务,选 用不同的波段和不同的遥感仪器,取得所需的信息。现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体,而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测,不仅能探测地表的性质,而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性,可深化对被测目标的认识。例如:对水具有一定穿透性的有可见光的蓝光波段,它可采用较长的微波雷达探测冰层,还可以穿透冰层到达下面的水体或地底面。微波波段具有长时间的工作能力。因此它获取的信息量大,根据有关资料显示“以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例,像元点的分辨率为79m×57m,每一波段含有7600000个像元,一幅标准图像包括四个波段,共有3200万个像元点”。

1.5 作用广

现在遥感技术的应用领域很广泛。因为遥感主要是进行测绘方面的应用,而测绘数据又是应用于全行业的基础使用,不仅用于军事的侦察,还广泛应用于地理、地质、气象、水文、农林业、规划和建设及环境保护并多领域,具有较高的经济、生态和社会效益。

2 遥感技术系统和基本过程

遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称,它是一个多维、多平台多层次的立体化观测系统。从总体上看,任何一个遥感任务的实施,均由遥感数据获取、有用信息抽取及遥感应用三个基本球节组成。而每个环节的进行,都要有相应的基础研究和技术手段的支持。

遥感过程是指遥感信息的或取、传输、处理分析判读应用的全过程,它是通过以卫星、飞机和汽车为观测平台,在距离目标物几米至几千真米的距离以外,采用光学、电子光学等探测设备,接收的反射,散射,电磁辐射目标对象在图像胶片或数字磁带记录的形式发射能量,然后将信息发送到地面站,接收站将这些遥感数据进一步加工成遥感资料产品,以提取有用的信息,如(图1):

遥感技术系统是一个通用的系统实施方法、设备和技术。现已成为从地面到高空的多维观测系统。大量的研究,包括遥感数据采集,基础研究,运输,处理,分析和应用遥感物理研究等。遥感技术系统包括:

2.1 遥感平台

(1)地面平台:三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台。(2)航空平台:包括飞机和汽球。(3)航天平台:包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船等。

2.2 遥感仪器

传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器,是遥感技术系统的核心。(如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机等)

2.3 信息的传输与记录

遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数磁带上。

2.4 信息处理

遥感卫星地面站,接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关的研究,为遥感应用提供数据服务。

2.5 分析应用

包括对遥感数据根据某种目的进行分析,处理,测绘,制图的一系列的设备,技术和方法的遥感数据的应用程序。遥感技术系统是一个非常复杂的系统。对于一个特定的遥感目的。能以发挥技术优势和整体系统的各个子系统选择最佳经济效益的最佳结合。遥感数据收集是在由遥感平台和传感器构成的数据采集系统中或得技术支持下实现的,由于各种平台和遥感器都有自已的适用范围和局限性,因此往往根据具体任务的性质和要求的不同而采用的组合方式,以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性,甚至把它们对立起来,是不适宜的。

参考文献

[1]刘丹丹.《遥感技术与应用》[M].哈尔滨地图出版社,2009.

遥感技术范文第8篇

1.1矿山废水污染

在矿山开采中所产生的废水污染,主要有以下几种:(1)矿山建设和生产过程中的矿坑排水;(2)尾矿、露天矿等受到的雨水冲刷、渗透溶解矿物中可溶成分的废水;(3)在洗矿过程中所用的药剂产生的废水;(4)其他生产、生活废水等。这些废水,大部分没有经过处理,这就造成了地表水、地下水的污染,给周围的土地、农田带来严重威胁,这些废水经过蒸发,有害物质混淆在空气中,造成了空气污染。

1.2地质灾害频繁发生

在露天矿的开采过程中,由于发生边坡失稳,会发生山体滑坡和地面塌陷、泥石流、水土流失等地质灾害。如辽宁大孤山铁矿、抚顺西露天、湖北盐池河磷矿等,都发生过一些地质灾害,给当地的生产或生活带来严重问题,造成建筑物坍塌,道路中毒,影响人民生命安全。矿山开采中所产生的大量废弃物,除了会占用大量土地,造成大气污染,还发生泥石流、塌方等危害,尤其在个人采矿场中,乱采乱挖、乱推乱放现象严重,把各种矿石放在河口、河床或者公路边,一旦发生暴雨,产生水土流失,就会产生泥石流。在山西省,煤炭面积占全省面积的36%,遍及范围较广。每年所产生的各种灾害问题也尤为突出,给环境和人民生活带来了严重影响。

2.在矿山地质环境调查中遥感技术的应用现状

先前已有同行以QulckBird多光谱遥感数据为主要信息源,采用遥感调查与地面核杏的方法,基本查明了江西德兴铜矿矿医尾矿、固(液)体废料类型、分布现状和排放渠道,形成了矿山地物遥感识别,尾矿库水下尾矿堆积医遥感识别,矿山地物面积计算、体积测算等遥感调查技术。还有采用大比例尺SPOT5卫星遥感影像,准确圈定出面积性的矿山环境地质问题,通过历史上多期影像对比,揭示出矿山地质环境的时空演化。

3.遥感技术在矿山地质环境调查中的作用

3.1遥感技术的涵义

遥感应用受地面条件限制少,使用的电磁波各波段之间,性质差异很大,用途也很不相同。而且还具有经济效益好,成本低,收益高等一系列特征。由此可见,遥感技术在自然灾害的调查、监测和预测中具有显著优势。

3.2资源损毁遥感监测

利用遥感技术对资源损毁进行监测,首先应该选择出监测因子,监测因子的选择比较宽泛,大体上可以分为两种,一种是选择矿石,另一种就是自然景观。利用遥感技术不仅能够扩大监测范围,还能提高监测的准确度,比如遥感技术具有高空间分辨率的功能,这种功能能够十分清晰的辨别出损毁的资源具体的空间分布,但是可以监测到塌陷坑;遥感技术还具有多光谱数据的功能,这个功能的主要作用就是辨别出没有得到妥善安置的固体废弃物的主要构成成分,并且准确的识别出其空间分布,最重要的是遥感技术能够实现高精度的DEM功能,其主要作用就是能够准确地分析出整个矿区的地形地势及其特征,这对我国的矿山地质环境调查帮助非常大,尤其是这个功能还能将分析出来的数据绘制成相关的数据图形,大大减少了调查人员的工作量,也减少了人工误差。煤(矸石)自燃区以及非自燃区的辐射热量存在着一定的差别。若不辨别其辐射热度,在矿山开发的过程中就可能会造成一定的资源浪费,甚至会出现伤亡事故。而遥感技术正好能够捕捉到这种差别,清楚的分别出矿藏的区域类型,这样调查人员就可以根据遥感技术分析出来的图像有选择进行调查,减少资源损失,也降低了对环境的损害程度。但是需要注意的是,目前,遥感数据源比较丰富,高、中、低分辨率和多光谱、高光谱数在资源环境调查中的优势不尽相同,在使用时可将二者优势有机结合起来。另外,还可以根据煤田的分布情况、当地矿山的地质条件,再加上适度的实地勘查,可以对检测结果进行恰当的修正,这样监测的准确度会更高。

3.3遥感监测地质灾害

3.3.1滑坡类地质灾害监测

遥感技术在这类灾害监测中,应用时间很长,因此与其他灾害监测相比积累了很多经验,针对这些灾害的监测其主要监测内容有两个:一个是灾害体本身,另一个是灾害体的具体信息。其涉及的技术主要有影像光谱信息、地形地貌覆盖等,其主要方式就是设备与人相互配合,然后其自动系统会识别出灾害体及其分布情况等信息。因为斜坡类地质灾害与周围普通物体在形态以及纹理等这些细微方面存在着很大的不同,这种差别利用遥感技术能够清楚的显示出来,专业遥感技术使用人员,能够通过遥感图像明确的辨别出矿山中存在的灾害体以及规模等具体的信息。对斜坡类地质进行检测,对遥感技术中的影像空间分辨率并没有过高的要求,通常情况下,在2.5米以上即可。

3.3.2地表变形破坏程度监测

传统监测这种地质灾害的方法有很多,只是这些方法都有一个劣势,那就是必须到野外工作,但是有些矿山的地质条件非常差,工作人员难以到达,所以也就降低了这些方法的操作性,也正因为如此,利用这些技术取得的效果并不显著。为了解决这个问题,近些年,发展了干涉了雷达技术,该技术的应用,大大提高了监测的准确度。该技术是在空间相干性估计等技术基础之上发展起来的。其主要应用原理就是雷达波相位差,因为研究区域中的物质不同,其SAR影像也不同,这种方式避免了大气效应的影响,对那些比较细微的地表变形遥感技术也能监测得非常清楚,目前这种技术已经发展成为高精度的普通使用的技术。

3.3.3地裂缝识别与监测

矿山开发产生的地裂缝改变了地表几何形态、地貌特征和光谱特征,如坡度、坡向变化等,这种变化造成了地物反射光谱的差异,产生的微弱变化信息在遥感图像上能够被反映。

3.4矿山地质灾害危险性评估与预警

遥感技术可以贯穿矿山地质灾害孕育、发生及发展趋势监测的全过程,因此遥感监测可包括矿山地质灾害的易发区、危险区及危险程度和预警3个层次。就危险性评估与预警的灾种而言,主要包括斜坡类地质灾害、地表变形及地裂缝。随着科学发展观战略的实施,矿区人与环境的和谐发展成为矿业城市发展的主旋律,开展矿山地质灾害危险性评估与预警,将成为矿山地质灾害遥感监测研究的重点。

3.4.1地质灾害危险性评估

地质灾害危险性评估是在查明各种致灾地质作用的性质、规模和承受灾害的对象社会经济属性的基础上,从致灾体稳定性和致灾体与承受灾害的对象遭遇的概率上分析入手,对其潜在的危险性进行客观评估。以滑坡为例,进行危险性评估的遥感监测工作是通过分析,找出影响矿山滑坡危险性的主要因子。该主要因子除了与滑坡密切相关的地质地貌指标、地理指标及生态指标外,还与矿产资源开发等人类活动的强度有关,为此选择如下监测因子进行遥感监测研究。

3.4.2矿山地质环境预警

这是遥感技术在矿山地质环境调查中的重要应用,因为矿山地质环境的主要特点就是区域性,而且地质灾害频发,正是因为这两个特点,才使得相关部门无法对矿山进行全面的治理,再加之,经费有限,没有足够的经济支持,很难实现矿山的全面治理。但是遥感技术的应用,却解决了这个问题。因为遥感技术可以对矿山地质环境进行预警,一旦发生突发状况,工作人员能够马上从遥感图像中发现,及时地对其进行治理。遥感技术的这项应用现已成为我国国土规划以及灾害预防的重要管理手段,为国家决策提供精确的数据。多期遥感影像监测能够获取矿山地质环境的变化信息,而利用遥感技术开展矿山地质环境预警工作,是对多期影像的监测结果进行综合分析和研究的过程,通过结合先验知识等辅助数据,可以获取一定的致灾因子,从而为矿山地质环境预警提供科学依据。

4.矿山地质环境遥感调查存在的问题

遥感技术之所以目前尚未得到广泛的应用,主要受限于以下两方面的问题:一是在矿山地质环境调查队伍中,技术人员对遥感技术比较陌生,使得遥感技术难以发挥应有的作用。二是矿山地质环境遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源,但价格昂贵,目前只局限于重点地区与重点工程的地质环境调查。虽然存在以上问题,但我相信随着遥感技术的发展和广大地质工作者的不懈努力,以及政府部门日益加大的支持,广泛利用遥感技术进行矿山地质环境调查研究是必然趋势。

5.结语

遥感技术范文第9篇

【关键词】:遥感技术;特性;应用

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).

[4]周金星.山洪泥石流灾害预报预警技术述评,山地学报,2001(19).

遥感技术范文第10篇

关键词:应用;遥感技术;展望;无人机

引言

遥感技术起源于1960年左右,它是探测领域中非常重要的一项技术。它依据了电磁波的有关理论,结合了各种先进的传感仪器,把距离较远的目标反馈回来的信息加以搜集,再对这些信息做相关的处理,最终形成目标的全景图像。当下,在借助人造卫星的基础上,遥感技术可确保18天以内就能返回一次全球的真实图像。同时,在运用了遥感技术之后,还可高效地测绘出研究区域对应的地图。

1 无人机遥感技术的简述

关于无人机遥感这种技术的描述可从四个方面来把握。第一是技术的组成,无人机遥感综合了以下几种技术:一是传感技术;二是通讯技术;三是遥控技术;四是遥感对应的应用技术;五是GPS技术。第二是获取的方式,获取方式有以下三点特征:一是专题化;二是智能化;三是自动化。第三是获取的信息,获取的信息主要有以下几种:一是环境信息;二是国土信息;三是资源信息。第四是技术的重要优势,这些优势尤其表现在以下几点:一是起飞速度快;二是成本低廉;三是结构较为简单。

2 无人机遥感技术的具体情况

2.1 无人机遥感技术所具备的特征

跟载人飞行器相比较,无人机遥感有着独特的技术优势。这些技术优势尤其体现在下列几点:(1)由于无人机不需要载人,所以它可以飞行到一些较高或者较危险的区域进行航拍,这是载人飞行器无法与无人机比拟的地方;(2)与载人飞行器相比较,无人机在实际的飞行中所耗费的资金更为低廉;(3)无人机被划分到我国的遥控飞行器一类,所以它的整个审批流程较为简单,相反载人飞行器属于现实中的飞行器,它的整个审批流程非常复杂;(4)载人飞行器有着极为严格的起降要求,而无人机却没有过于严格的降落场地和起飞场地要求,所以它在航拍飞行中实现中途转场比较容易;(5)航拍中,无人机所具备的安全性能也远远超过了载人飞行器;(6)同载人飞行器比较,无人机可随时进行重新拍摄,并且拍摄时间极短,成像效果也非常清晰。

尽管无人机遥感有着如此多的技术优势,但它的技术劣势也较为明显。这些技术劣势主要表现在下列几方面:(1)无人机遥感所返回的遥感影像有着极高的分辨率,这种分辨率甚至实现了以分米级来计算的精密程度。但是,影像的相幅偏小,相片数量非常庞大,甚至达到了千张以上。这种大工作量的工作方式,降低了无人机遥感工作的效率。同时,影像倾角的角度一般来说较大,并且倾斜方向没有任何规律可遵循。所以,无论是连接点的布设还是提取工作都变得非常困难。(2)载人飞行器通常比较稳定,相比之下无人机就显得不够稳定。假如高空中的风速较大,那么航飞轨迹就会出现不规则的现象,甚至偏离了本身的主航道。这样,无论是拍摄中的旁向重叠度还是航向重叠度都不够规则,影像间的实际重叠程度就更大。(3)无人机无法携带专业化的测量相机。所以,它拍得的影像难免会有所变形。这是由于地面事物跟单幅相机间的投射关系很复杂,所以影像内存在的几何关系也就很不稳定。在这种影响下,影像就会呈现出倾斜的效果甚至变形。

2.2 无人机遥感的影像处理流程

2.2.1 影像的畸变差纠正

当前的无人机航拍方式是中国航拍方式中最为先进的一种方式。它有着独特的技术优势,可在任意时刻进行航拍,并且拍摄的时间极短,成像效果也非常清晰。所以,无人机航拍这种方式被大范围的运用。现实中,无人机有着不同的类型,所携带的相机也有着不同的类型,不同的搭配方式使得最终的成像质量也有巨大的差异。不过,一般情况下无人机都是配备的普通相机。普通相机拍出来的相片边缘会出现畸变的现象。这可能给后续的数据处理带来极大的误差。为了最大限度控制数据的误差,对影像的畸变加以纠正就成了必备的工作。处理方式主要包含了以下几种:一是消除畸变;二是消除主点偏移;三是旋转影像。

2.2.2 影像的三角测量

三角测量的过程是在空中自动完成。以往,影像的转点工作与选点工作都是以人工方式来操作完成。可是,无人机遥感却能让这两项工作在空中便自动完成。同时,像点中的各个坐标也是自动获取。它能为区域网平差程序结算提供依据[1]。这样,坐标系中加密点所处的空间位置及其定向参数都能随之而获得。三角测量主要对以下几方面的内容加以测量:一是内定向的相关测量;二是相对定向的相关测量;三是模型连接的相关测量;四是模型转点的相关测量;五是偏移量的相关测量;六是连接点的相关测量;七是特征点的相关测量。

2.2.3 DOM影像与DEM影像的生成

DOM影像与DEM影像的具体生成步骤如下:首先,借助平差程序可解算出拍得的影像对应的外方位元素;接着,把相邻影像跟外方位元素充分匹配,便可迅速取得相关的同名特征点;然后,通过这些同名特征点便可以生成DEM影像;最后,让生成的这个DEM影像跟相关的同名特征点再次拼接,便可得到需要测量区域的DOM影像图片。

2.3 无人机遥感的关键技术

现实中,遥感技术是把多种技术综合以后取得的技术成果。上述已经谈到:无人机遥感综合了五种主要的技术,第一种是传感技术,第二种是通讯技术,第三种是遥控技术,第四种是应用技术,第五种是GPS技术。在这五种技术中,最为关键的技术又可细分成八种。第一种是遥感平台对应的集成技术。第二种是专用数据对应的处理技术。第三种是传感器对应的控制技术。第四种是平台稳定涉及的相关技术。第五种是相机定标的相关技术。第六种是相机校验的相关技术。第七种是快速处理的相关技术。第八种是3S技术。而依据平台框架的情况来具体划分,关键技术又应该被划分成三种基本的技术。第一种是遥感平台对应的集成技术。第二种是获取数据的相关技术与下传数据的相关技术。第三种是地面接收与处理技术[4]。文章将对这三种最为关键的技术进行一一的介绍。

2.3.1 无人机遥感平台集成技术

无人机中,平台结构主要包含了以下几种:一是飞行器对应的系统;二是信息传输对应的系统与测控对应的系统;三是保障对应的系统;四是信息获取对应的处理系统。平台结构具体如图1所示。无人机中安装的是面阵CCD相机[2]。通常,拍摄操作是由相机头部来具体完成。相机头部又由三个部分构成,第一部分是数码后背,第二部分是镜头,第三部分是机身。对无人机来说,遥感平台需要体积小且分辨率偏高的相机。因此,大面阵CCD数码与120中型幅面相机是最佳的组合[3]。再者,高清图像是无人机影像的一个重点。所以,拖影便成了影像中的一个重要障碍。为此,遥感平台必须尽量把拖影的像元控制在0.5以下。假设像元是9um×9um,高度是500m,速度是每秒钟33m,焦距是50mm。那么可得出曝光时间是1/733秒,快门应选用1/1000s以上[5]。假设焦距用字母f来表示,成像面尺寸用字母L来表示,视场角用字母θ来表示。那么焦距公式是tg(θ/2)=(L/2)/f[6]。而主控计算机需要起到三方面的作用,首先是对相机进行良好的控制,其次是对图像加以传输,再次是对图像加以保存。因此,PC/104+嵌入式计算机是最好的选择[4]。

2.3.2 下传数据的相关技术与获取数据的相关技术

因为无人机遥感会产生极大的数据量,所以下传图像的过程中一般来说会选择高压缩比的压缩技术。压缩方案具体如下:系统中的数据链路共有两条,传输中多模态遥感器会与工控机互相配合,一方面可通过其中一条链路把遥感数据传送到硬盘中做备份处理,另一方面可通过另外一条链路把遥感数据传送到压缩模块中做压缩处理。

另外,图像获取的具体步骤如下:(1)系统中的IO设备可把遥感数据统统读取出来;(2)遥感数据在控制板是BMP这种格式的数据,通讯程序可把这种格式的数据全部读取出来,再把数据全部写入到DSP中;(3)DSP中具备压缩模块,压缩模块会把这些图像由BMP格式转换成JPEG格式;(4)JPEG格式的所有图像会被存储到指定的内存中;(5)通讯程序从指定内存中把JPEG格式的所有图像给读取出来再传送到数据链路中。

2.3.3 地面对数据的接收与处理

对无人机来说,无论是地面的接收工作还是地面的处理工作都必须依托于数据接收站。数据接收站既可以是固定式也可以是移动式。而无论是哪种类型的数据接收站都必须具备以下五种基本功能:一是存储海量数据的基本功能;二是建立海量数据库的基本功能;三是管理海量数据的基本功能;四是分发海量数据的基本功能;五是纠正数据的基本功能。

3 结束语

综上,文章首先阐述了无人机遥感这种技术的本质。其次,文章阐述了无人机遥感这种技术的基本情况:一是这种技术所具备的特征;二是这种技术在处理中的详细流程;三是这种技术具体包含了哪些关键技术,并对这些关键技术分别加以介绍。

参考文献

[1]兵远远.无人机遥感在某铁矿矿区资源监测中的应用[D].辽宁工程技术大学,2012.

[2]马瑞生.微型无人机航空遥感系统及其影像几何纠正研究[D].南京农业大学,2013.

[3]范成晓,韩军,熊志军,等.无人机遥感技术现状及其应用[J].测绘科学,2014,27(22):16-19.

[4]欧新伟,周李建,冯青山,等.无人机遥感技术在长输油气管道管理中的应用[J].科技创新导报,2011,5(21):21-23.