衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)范文
時(shí)間:2023-12-18 17:58:51
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篇1
關(guān)鍵詞:MODIS 遙感 旱情 NDVI
中圖分類號(hào):P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)11(c)-0010-02
旱情監(jiān)測(cè)是一個(gè)公認(rèn)的難題。旱情的監(jiān)測(cè)最初是利用氣象數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)主要來(lái)源于稀疏的氣象站點(diǎn)。這些基于氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)不能完全的或不能及時(shí)獲取,干旱監(jiān)測(cè)的精確性和及時(shí)性就會(huì)降低。遙感技術(shù)宏觀、客觀、迅速和廉價(jià)的優(yōu)勢(shì)及其近年來(lái)的飛速發(fā)展,為旱情監(jiān)測(cè)開(kāi)辟了一條新途徑。衛(wèi)星系統(tǒng)以相當(dāng)少的設(shè)備提供全球尺度上時(shí)間和空間連續(xù)的數(shù)據(jù),基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)的潛力大大增加。應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)干旱從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,到目前為止,存在著以下幾方面的問(wèn)題。
(1)目前開(kāi)展的旱情監(jiān)測(cè)主要還是停留在氣象災(zāi)害層面上,還沒(méi)有深入到農(nóng)業(yè)層面,現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)僅是氣象災(zāi)害或?yàn)?zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè),僅知道哪里有旱情發(fā)生,但這種旱情能否成為農(nóng)業(yè)災(zāi)害,還不能確切地得知。
(2)隨著遙感傳感器的發(fā)展,用不同的傳感器獲取數(shù)據(jù)成為可能,但是旱情監(jiān)測(cè)對(duì)于遙感數(shù)據(jù)的選擇有一定的限制??臻g分辨率提高,則微觀尺度監(jiān)測(cè)的結(jié)果精度會(huì)提高;時(shí)間分辨率提高,對(duì)各種突發(fā)性、快速變化的自然災(zāi)害有更強(qiáng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力。一般空間分辨率越高,時(shí)間分辨率就會(huì)降低。因此,在遙感數(shù)據(jù)的選擇上需要考慮空間和時(shí)間上的折衷,這取決于旱情監(jiān)測(cè)范圍、精度要求以及旱情自身的特點(diǎn)等等。例如,小范圍的監(jiān)測(cè)可以選擇TM數(shù)據(jù)或雷達(dá)數(shù)據(jù)計(jì)算反映旱情的指標(biāo),全國(guó)范圍內(nèi)的監(jiān)測(cè)可以選擇NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)或MODIS數(shù)據(jù)。由于干旱是一個(gè)累積的過(guò)程,如果有一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間序列的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行干旱的監(jiān)測(cè),就可以很好的監(jiān)測(cè)旱情的發(fā)展趨勢(shì),為決策提供更加可靠的信息。遙感數(shù)據(jù)多通道信息可以增強(qiáng)對(duì)地球復(fù)雜系統(tǒng)的觀測(cè)能力和對(duì)地表類型的識(shí)別能力。在考慮遙感數(shù)據(jù)空間分辨率和時(shí)間分辨率的前提下,也要充分利用遙感數(shù)據(jù)提供的多光譜信息。因此,實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的旱情監(jiān)測(cè),遙感數(shù)據(jù)是否容易獲取也是旱情監(jiān)測(cè)最后能否運(yùn)行的一個(gè)決定因素。
(3)目前利用遙感數(shù)據(jù)計(jì)算各種能直接或間接反映干旱情況的物理指標(biāo),己形成了很多種方法。但是干旱的發(fā)生由眾多因素決定,而旱災(zāi)更為復(fù)雜,涉及農(nóng)作物生長(zhǎng)及其對(duì)水分的時(shí)空需要變化。因此,指標(biāo)的選取也是旱情監(jiān)測(cè)最后能否運(yùn)行的一個(gè)決定因素。各種指標(biāo)都有自身的優(yōu)缺點(diǎn),例如,有些對(duì)于作物的監(jiān)測(cè)比較好,有些對(duì)于裸土監(jiān)測(cè)效果比較理想;有些指標(biāo)容易計(jì)算,但考慮的影響因子比較少,有些指標(biāo)考慮的影響因子比較全面,但太過(guò)于復(fù)雜,使得全國(guó)范圍內(nèi)的計(jì)算難以實(shí)現(xiàn)。因此在指數(shù)的選取上不僅要體現(xiàn)對(duì)作物旱情監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),而且要考慮指數(shù)在全國(guó)范圍內(nèi)的計(jì)算是否可以進(jìn)行。
1 國(guó)內(nèi)遙感旱情監(jiān)測(cè)指標(biāo)反演進(jìn)展
我國(guó)對(duì)VCI和TCI兩個(gè)指數(shù)的應(yīng)用都相對(duì)國(guó)外晚一些,蔡斌等用VCI參照當(dāng)時(shí)降水對(duì)全國(guó)1991年春季干早進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和研究,使用的是1985年至1991年的NOAA全球標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)資料,時(shí)間分辨率為7天。選取出中國(guó)范圍內(nèi)的NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù),并對(duì)NDVI時(shí)間序列資料采用中值濾波法來(lái)去除噪聲,然后計(jì)算NDVI最大值和NDVI最小值。馮強(qiáng)等在基于植被狀態(tài)指數(shù)的全國(guó)干早遙感監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究中,使用的是1981年至1994年的NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù),空間范圍覆蓋全國(guó),空間分辨率為8 km,時(shí)間分辨率為10天。但是在計(jì)算NDVI最大值和最小值時(shí)首先將NDVI歷史數(shù)據(jù)從8 km重采樣為1.1 km。馮強(qiáng)等在基于植被狀態(tài)指數(shù)的土壤濕度遙感方法研究中使用的數(shù)據(jù)與上述一樣。
2 某地區(qū)遙感旱情監(jiān)測(cè)指標(biāo)反演
遙感技術(shù)提供了豐富的信息,從可見(jiàn)光到短波,再到熱紅外,最后是微波。1990年以來(lái),利用各波譜段數(shù)據(jù)計(jì)算各種反映干旱指標(biāo)的方法己經(jīng)有很多,例如NDVI、距平植被指數(shù)、植被狀態(tài)指數(shù)(VCI)、溫度條件指數(shù)(TCI)等等。最近10年里,遙感監(jiān)測(cè)干旱的方法的研究有以下三個(gè)特點(diǎn),一是使用己有的指數(shù),如NDVI、VCI、TCI、CWSI和TS/NDVI等等。計(jì)算的原理相同,使用的數(shù)據(jù)空間時(shí)間分辨率不同,或是計(jì)算時(shí)參數(shù)的處理方法不同,或是模型的不同;二是根據(jù)已有的原理,提取新的指數(shù),如VTCI、VTDI、DSI等等;三是遙感與氣象或是水文數(shù)據(jù)結(jié)合建立的新的指數(shù),如BMVCI等等。借用某種氣象或水文指數(shù),分析其原理并將其中一些參數(shù)用遙感數(shù)據(jù)代替得到新的指數(shù)。
現(xiàn)將最近幾年中用于旱情監(jiān)測(cè)的幾種主要方法的原理分別介紹如圖1。
(1)距平植被指數(shù)法。
本文所用數(shù)據(jù)是2009年4月與7月的MODIS月合成的NDVI產(chǎn)品。MODIS數(shù)據(jù)的幾何糾正和鑲嵌是用USGS EROS數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)的MRT幾何糾正軟件進(jìn)行的。得到該地區(qū)的每月合成數(shù)據(jù)后,生成生長(zhǎng)季4月與7月的數(shù)據(jù)(圖2)。從圖上可以看出,7月份相對(duì)于4月旱情有所緩解。
(2)植被狀態(tài)指數(shù)法。
在不同地區(qū),因?yàn)椴煌瑓^(qū)域作物生長(zhǎng)季處于不同階段,需水情況不同,旱不旱不能通過(guò)NDVI值的大小來(lái)說(shuō)明,而NDVI與歷史平均值的偏差,又弱化了天氣的影響。
NDVI的變化受天氣的影響,尤其是類似嚴(yán)重干旱的極端天氣現(xiàn)象時(shí),會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常年際間的NDVI變化,有可能造成某一特定時(shí)期內(nèi)不同像素間監(jiān)測(cè)結(jié)果的可比性變差。為了反映天氣極端變化情況,消除NDVI空間變化的部分,使不同地區(qū)之間有可比性,Kogan提出了植被狀態(tài)指數(shù)VCI。定義如下:
(3)
其中,是j時(shí)的植被狀態(tài)指數(shù),是j時(shí)的NDv工值,是所有圖像中最大的NDVI值,是所有圖像中最小的NDVI值。是NDVI在j時(shí)的相對(duì)于最大NDVI的百分比。Kogan假設(shè)植被NDVI最大值在最佳的天氣中得到(考慮到土壤營(yíng)養(yǎng)的吸收,天氣條件可以刺激生態(tài)系統(tǒng)資源的利用),最小值在非有利的情況下得到,如干旱和熱,通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)資源的減少(干旱年缺水減少了土壤營(yíng)養(yǎng)的吸收),直接抑制了植被的生長(zhǎng)。這樣,如果有足夠長(zhǎng)時(shí)間的NDVI序列數(shù)據(jù),就可以從中提取出和,反映出極端氣候狀況,計(jì)算的VCI結(jié)果在不同地區(qū)的比較更為合理。VCI是基于NDVI反演得到的,因此對(duì)植被的監(jiān)測(cè)效果比較好,作物播種或收割后的時(shí)間,監(jiān)測(cè)效果比較差。
本文所用數(shù)據(jù)是2009年4月與7月的MODIS月合成的NDVI產(chǎn)品。MODIS數(shù)據(jù)的幾何糾正和鑲嵌是用USGS EROS數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)的MRT幾何糾正軟件進(jìn)行的。得到該地區(qū)的每月合成數(shù)據(jù)后,生成生長(zhǎng)季4月與7月的數(shù)據(jù)。分析得出,7月份相對(duì)于4月旱情有所緩解。與反映的趨勢(shì)基本相同。
(3)葉面缺水指數(shù)法NDWI。
本文所用數(shù)據(jù)是2009年4月與7月的MODIS月合成的NDWI產(chǎn)品。MODIS數(shù)據(jù)的幾何糾正和鑲嵌是用USGS EROS數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)的MRT幾何糾正軟件進(jìn)行的。7月份相對(duì)于4月旱情有所緩解。與反映的趨勢(shì)基本相同。
3 結(jié)論
本文應(yīng)用MODIS數(shù)據(jù)對(duì)南方某地區(qū)的旱情進(jìn)行了監(jiān)測(cè),以作物生長(zhǎng)季的4月和7月作為對(duì)比,分析了,及NDWI三個(gè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)。相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
篇2
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);土地管理;應(yīng)用
中圖分類號(hào): P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
隨著土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)與方法的日臻成熟及國(guó)土資源管理需求的日益擴(kuò)大,采用多源,多時(shí)相,多種分辨率的遙感數(shù)據(jù),形成多目標(biāo)多周期多尺度的遙感監(jiān)測(cè)成果越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于國(guó)土資源管理的多個(gè)領(lǐng)域,發(fā)揮著重要的作用。
一、監(jiān)測(cè)成果在土地變更調(diào)查中的應(yīng)用
為保持二次調(diào)查成果的現(xiàn)實(shí)性,從2010年起,國(guó)家將土地變更調(diào)查與遙感監(jiān)測(cè)工作統(tǒng)一起來(lái),全面啟動(dòng)全國(guó)土地利用變更調(diào)查監(jiān)測(cè)與核查工程其技術(shù)路線是各地以遙感監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的變化圖斑為引導(dǎo),將大范圍土地變更調(diào)查轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)明確的點(diǎn)線調(diào)查,提高了準(zhǔn)確性,通過(guò)應(yīng)用監(jiān)測(cè)結(jié)果復(fù)核土地變更調(diào)查,發(fā)現(xiàn)土地變更調(diào)查的錯(cuò)漏現(xiàn)象,抽取部分重點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)地類,組織開(kāi)展國(guó)家級(jí)外業(yè)實(shí)地核實(shí)工作。
1.1技術(shù)方法先進(jìn)
這種結(jié)合土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)成果開(kāi)展土地變更調(diào)查的技術(shù)模式,在二次調(diào)查成果基礎(chǔ)上,充分運(yùn)用GIS,RS數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)作為調(diào)查和數(shù)據(jù)控制的基礎(chǔ),以GPS技術(shù)作為外業(yè)調(diào)查的手段,起點(diǎn)高,精度高,效率高
1.2減少人為干預(yù),保障數(shù)據(jù)真實(shí)
以往國(guó)家單純對(duì)數(shù)據(jù)流量的合理性進(jìn)行審核,外業(yè)實(shí)地核實(shí)量很小,人為干預(yù)調(diào)查成果的空間較大新形勢(shì)下土地變更調(diào)查工作,以全覆蓋的遙感影像為基礎(chǔ),結(jié)合遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果,對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量總體掌控,輔以對(duì)數(shù)據(jù)流量的合理性審核,可以全面核查每一變化圖斑的地類位置范圍,尤其國(guó)家級(jí)外業(yè)核查手段的采用,最大限度地避免了人為干預(yù)調(diào)查數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性閻。
1.3數(shù)據(jù)覆蓋廣,整合度高
對(duì)照遙感監(jiān)測(cè)影像,對(duì)國(guó)家下發(fā)遙感監(jiān)測(cè)圖斑逐一核實(shí),并將規(guī)劃耕保執(zhí)法和地籍等多個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合"整合年度土地利用計(jì)劃下達(dá)!執(zhí)行情況資料,基本農(nóng)田補(bǔ)劃調(diào)整等相關(guān)圖件數(shù)據(jù)資料,年度建設(shè)用地審批,土地開(kāi)發(fā)復(fù)墾整理等資料,違法用地的數(shù)量,范圍,位置及查處資料,全面摸清了轄區(qū)內(nèi)土地利用變化情況,尤其是新增建設(shè)用地情況,克服過(guò)去主要依據(jù)用地批文進(jìn)行土地變更的局限性,保證了年度變更調(diào)查成果完整性,現(xiàn)勢(shì)性。
1.4遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)在洪澇地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中的應(yīng)用
洪澇災(zāi)難的發(fā)生具有突發(fā)性特點(diǎn),洪澇災(zāi)難的預(yù)警預(yù)告,救災(zāi)和安排災(zāi)后的重建需要對(duì)洪澇災(zāi)害相關(guān)信息進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確可靠的采集和反饋傳統(tǒng)基于人工為主的信息采集技術(shù)手段,周期長(zhǎng),效率低,很難滿足防洪抗?jié)车男枰?遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)因其具有觀測(cè)范圍廣,獲取信息量大速度快實(shí)時(shí)性好動(dòng)態(tài)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在洪澇地質(zhì)等自然災(zāi)害評(píng)估得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)為了快速獲取耕地被淹及滑坡崩塌泥石流的地質(zhì)災(zāi)害實(shí)情,為災(zāi)后重建提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策依據(jù),通過(guò)遙感影像災(zāi)情復(fù)合項(xiàng)目,獲取災(zāi)后分辨率為2.smSPots及分辨率為Zm的衛(wèi)星影像,對(duì)衛(wèi)星影像進(jìn)行校正融合鑲嵌,制作數(shù)字衛(wèi)星正射影像圖;利用新購(gòu)的災(zāi)后影像與災(zāi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)統(tǒng)一更新二調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)災(zāi)情發(fā)生前的影像數(shù)據(jù)災(zāi)區(qū)標(biāo)注的災(zāi)情數(shù)據(jù)等資料進(jìn)行對(duì)比分析,提取災(zāi)毀耕地和地質(zhì)災(zāi)害信息圖斑,利用行政界線對(duì)災(zāi)害面積進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì);利用專業(yè)軟件,集成三維地形模型基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)災(zāi)情專題數(shù)據(jù)等,直觀形象展示災(zāi)害發(fā)生區(qū)域地形地貌,受災(zāi)面積和統(tǒng)計(jì)報(bào)表等信息實(shí)踐證明,遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用在災(zāi)情評(píng)估及災(zāi)后重建過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,
1.5監(jiān)測(cè)成果在土地執(zhí)法檢查工作中的應(yīng)用
遙感影像執(zhí)法檢查是在年度土地變更調(diào)查國(guó)家級(jí)外業(yè)核查后,依據(jù)年度變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)及遙感監(jiān)測(cè)成果,對(duì)照遙感監(jiān)測(cè)影像,從監(jiān)測(cè)圖斑中抽點(diǎn)圖斑,開(kāi)展土地執(zhí)法檢查工作"遙感影像提供了一個(gè)客觀的,持久的解譯數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù)結(jié)果具有重現(xiàn)問(wèn),是土地執(zhí)法檢查部門(mén)事前發(fā)現(xiàn)事中跟蹤事后評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源,最大限度地及早發(fā)現(xiàn)土地違法行為,包括因交通不變不易通過(guò)巡查及時(shí)發(fā)現(xiàn)或因檢查不到位而隱藏的土地違法,威懾了各地不規(guī)范用地行為,遏制了違法用地現(xiàn)象,取得了明顯的效果。
二、對(duì)遙感技術(shù)問(wèn)題及建議
遙感監(jiān)測(cè)成果在土地管理工作和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了巨大作用但多年積聚的海量遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其豐富成果,如何擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,更好的發(fā)揮社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益還有有一些問(wèn)題。
2.1遙感監(jiān)測(cè)成果時(shí)效性問(wèn)題
輔助開(kāi)展年度變更調(diào)查并依據(jù)監(jiān)測(cè)影像對(duì)變更調(diào)查成果進(jìn)行復(fù)核是土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)主要應(yīng)用方面受天氣條件衛(wèi)星重訪周期及制作周期及年度變更機(jī)制影響,一些地區(qū)在年度變更調(diào)查啟動(dòng)甚至成果上報(bào)前未能及時(shí)收到遙感監(jiān)測(cè)成果,給各地年度變更工作開(kāi)來(lái)不便這就要求我們不斷壯大我們的遙感監(jiān)測(cè)人才隊(duì)伍,大力發(fā)展我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遙感衛(wèi)星,尤其是高分辨衛(wèi)星,優(yōu)化成像質(zhì)量,加快推動(dòng)我國(guó)動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展隨著根據(jù)國(guó)土資源主題業(yè)務(wù)需求定制,國(guó)土資源部自主的資源一號(hào)OZC衛(wèi)星的成功發(fā)射和穩(wěn)定運(yùn)行,后續(xù)星的陸續(xù)發(fā)射和在軌組網(wǎng),國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)必將成為我國(guó)土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)提供有力數(shù)據(jù)支撐另一方面,要充分考慮我國(guó)幅員遼闊,氣象環(huán)境條件復(fù)雜的特點(diǎn),優(yōu)化衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)源類型組合和數(shù)據(jù)接收時(shí)間安排,科學(xué)規(guī)劃遙感監(jiān)測(cè)任務(wù)生產(chǎn)。
2.2遙感監(jiān)測(cè)成果社會(huì)化問(wèn)題
在土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)全覆蓋常態(tài)化的背景下,國(guó)家每年均需要投人較大的人力物力用于遙感監(jiān)測(cè)工程,因此,拓寬遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域顯得尤為迫切。目前,遙感監(jiān)測(cè)的應(yīng)用主要用途是為輔助年度變更調(diào)查,開(kāi)展年度變更調(diào)查國(guó)家級(jí)外業(yè)核查,在此基礎(chǔ)開(kāi)展的土地!礦產(chǎn)衛(wèi)片執(zhí)法檢查工作,在拓寬應(yīng)用領(lǐng)域方面受到組織模式管理制度技術(shù)方面的制約,遙感監(jiān)測(cè)成果應(yīng)用共享水平有待提高擴(kuò)大遙感監(jiān)測(cè)成果的應(yīng)用社會(huì)化水平,首先要進(jìn)一步提高對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用和共享機(jī)制建設(shè)的認(rèn)識(shí),完善現(xiàn)有制度和數(shù)據(jù)匯交辦法,加強(qiáng)協(xié)調(diào),其次要在擴(kuò)大數(shù)據(jù)成果應(yīng)用范圍,監(jiān)測(cè)成果立足國(guó)土資源管理需求,面向社會(huì)公益性逐步擴(kuò)大遙感監(jiān)測(cè)信息披露的數(shù)量質(zhì)量,擴(kuò)大成果信息的可查詢度,以滿足更多使用單位的需求,促進(jìn)成果應(yīng)用社會(huì)化。
參考文獻(xiàn):
[1]周春蘭,張秋勁,徐亮,潘倩,劉佳. 遙感技術(shù)在攀枝花礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[A]. 葉宏.《四川環(huán)境》雜志社[C].: 《四川環(huán)境》雜志社,2012:23-24-25-26-27.
篇3
關(guān)鍵詞:遙感水質(zhì)監(jiān)測(cè)遙感數(shù)據(jù)
1水體遙感監(jiān)測(cè)的基本理論
1.1水體遙感監(jiān)測(cè)原理、特點(diǎn)。影響水質(zhì)的參數(shù)有:水中懸浮物、藻類、化學(xué)物質(zhì)、溶解性有機(jī)物、熱釋放物、病原體和油類物質(zhì)等。隨著遙感技術(shù)的革新和對(duì)物質(zhì)光譜特征研究的深入,可以監(jiān)測(cè)的水質(zhì)參數(shù)種類也在逐漸增加,除了熱污染和溢油污染等突發(fā)性水污染事故的監(jiān)測(cè)外,用遙感監(jiān)測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)大致可以分為以下四大類:渾濁度、浮游植物、溶解性有機(jī)物、化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)。
利用遙感技術(shù)進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的主要機(jī)理是被污染水體具有獨(dú)特的有別于清潔水體的光譜特征,這些光譜特征體現(xiàn)在其對(duì)特定波長(zhǎng)的光的吸收或反射,而且這些光譜特征能夠?yàn)檫b感器所捕獲并在遙感圖象中體現(xiàn)出來(lái)。如當(dāng)水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化時(shí),浮游植物中的葉綠素對(duì)近紅外波段具有明顯的“陡坡效應(yīng)”,故而這類水體兼有水體和植物的光譜特征,即在可見(jiàn)光波段反射率低,在近紅外波段反射率卻明顯升高。
1.2水質(zhì)參數(shù)的遙感監(jiān)測(cè)過(guò)程。首先,根據(jù)水質(zhì)參數(shù)選擇遙感數(shù)據(jù),并獲得同期內(nèi)的地面監(jiān)測(cè)的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)?,F(xiàn)今廣泛使用的遙感圖象波段較寬,所反映的往往是綜合信息,加之太陽(yáng)光、大氣等因素的影響,遙感信息表現(xiàn)的不甚明顯,要對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列校正和轉(zhuǎn)換將原始數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換為輻射值或反射率值。然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇不同波段或波段組合的數(shù)據(jù)與同步觀測(cè)的地面數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,再經(jīng)檢驗(yàn)得到最后滿意的模型方程(如圖)。
圖1:遙感監(jiān)測(cè)水質(zhì)步驟簡(jiǎn)圖
2水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)常用的遙感數(shù)據(jù)
2.1多光譜遙感數(shù)據(jù)。在水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)中常用的多光譜遙感數(shù)據(jù),包括美國(guó)Landsat衛(wèi)星的MSS、TM、ETM 數(shù)據(jù),法國(guó)SPOT衛(wèi)星的HRV數(shù)據(jù),氣象衛(wèi)星NOAA的AVHRR數(shù)據(jù),印度遙感IRS系統(tǒng)的LISS數(shù)據(jù),日本JERS衛(wèi)星的OPS(光學(xué)傳感器)接收的多光譜圖像數(shù)據(jù),中巴地球資源1號(hào)衛(wèi)星(CBERS--1)CCD相機(jī)數(shù)據(jù)等。
Landsat數(shù)據(jù)是目前應(yīng)用較廣的數(shù)據(jù)。1972年Landsat1發(fā)射后,MSS數(shù)據(jù)便開(kāi)始被用于水質(zhì)研究中。如解亞龍等用MSS數(shù)據(jù)對(duì)滇池懸浮物污染豐度進(jìn)行了研究,明確了遙感數(shù)據(jù)與懸浮物濃度的關(guān)系;張海林等用MSS和TM數(shù)據(jù)建立了內(nèi)陸水體的水質(zhì)模型;Anne等人用TM和ETM 數(shù)據(jù)對(duì)芬蘭的海岸水體進(jìn)行了研究。
SPOT地球觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng),較陸地衛(wèi)星最大的優(yōu)勢(shì)是最高空間分辨率達(dá)10m。SPOT數(shù)據(jù)應(yīng)用于水質(zhì)研究中,學(xué)者們也做了一些研究。如可以利用SPOT數(shù)據(jù)來(lái)估算懸浮物質(zhì)濃度和估計(jì)藻類生物參數(shù)。
AVHRR(高級(jí)甚高分辨率輻射計(jì))是裝載在NOAA列衛(wèi)星上的傳感器,每天都可以提供可見(jiàn)光圖像和兩幅熱紅外圖像,在水質(zhì)監(jiān)測(cè)等許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,如1986年,國(guó)家海洋局第二海洋研究所用NOAA數(shù)據(jù)對(duì)杭州灣懸浮固體濃度進(jìn)行了研究。
2.2高光譜遙感數(shù)據(jù)
2.2.1成像光譜儀數(shù)據(jù)。成像光譜儀也稱高光譜成像儀,實(shí)質(zhì)上是將二維圖像和地物光譜測(cè)量結(jié)合起來(lái)的圖譜合一的遙感技術(shù),其光譜分辨率高達(dá)納米數(shù)量級(jí)。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者主要利用的有:美國(guó)的AVIRIS數(shù)據(jù)、加拿大的CASI數(shù)據(jù)、芬蘭的AISA數(shù)據(jù)、中國(guó)的PHI數(shù)據(jù)以及OMIS數(shù)據(jù)、SEAWIFS數(shù)據(jù)等進(jìn)行了水體水質(zhì)遙感研究,對(duì)一些水質(zhì)參數(shù),如葉綠素濃度、懸浮物濃度、溶解性有機(jī)物作了估測(cè)。
2.2.2非成像光譜儀數(shù)據(jù)。非成像光譜儀主要指各種野外工作時(shí)用的地面光譜測(cè)量?jī)x,地物的光譜反射率不以影像的形式記錄,而以圖形等非影像形式記錄。常見(jiàn)的有ASD野外光譜儀、便攜式超光譜儀等。如對(duì)我國(guó)太湖進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí),水面光譜測(cè)量就用了GRE-1500便攜式超光譜儀,光譜的響應(yīng)范圍0.30~1.1um,共512個(gè)測(cè)量通道,主要將其中0.35~0.90um的316個(gè)通道的數(shù)據(jù)用于水質(zhì)光譜分析。并且非成像光譜儀與星載高光譜數(shù)據(jù)的結(jié)合,可望研究出具有一定適用性的水質(zhì)參數(shù)反演模型。
2.3新型衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。新的衛(wèi)星陸續(xù)升空為水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)提供了更高空間、時(shí)間和光譜分辨率的遙感數(shù)據(jù)。如美國(guó)的LandsatETM 、EO--1ALI、MODIS,歐空局的EnvlsatMERIS等多光譜數(shù)據(jù)和美國(guó)的EO-1Hyperion高光譜數(shù)據(jù)。Koponen用AISA數(shù)據(jù)模擬MERIS數(shù)據(jù)對(duì)芬蘭南部的湖泊水質(zhì)進(jìn)行分類,結(jié)果表明分類精度和利用AISA數(shù)據(jù)幾乎相同;Hanna等利用AISA數(shù)據(jù)模擬MODIS和MERIS數(shù)據(jù)來(lái)研究這兩種數(shù)據(jù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的可用性時(shí)發(fā)現(xiàn);MERIS以705nm為中心的波段9很適合用來(lái)估算葉綠素a的濃度,但是利用模擬的MODIS數(shù)據(jù)得到的算法精度并不高。Sabine等把CASI數(shù)據(jù)和HyMap數(shù)據(jù)結(jié)合,對(duì)德國(guó)梅克萊堡州湖區(qū)水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),為營(yíng)養(yǎng)參數(shù)和葉綠素濃度的定量化建立了算法。
3水質(zhì)遙感存在的問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)
3.1存在的問(wèn)題:①多數(shù)限定于定性研究,或進(jìn)行已有的航空和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析,卻很少進(jìn)行定量分析。②監(jiān)測(cè)精度不高,各種算法以經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)方法為主。③算法具有局部性、地方性和季節(jié)性,適用性、可移植性差。④監(jiān)測(cè)的水質(zhì)參數(shù)少,主要集中在懸浮沉積物、葉綠素和透明度、渾濁度等參數(shù)。⑤遙感水質(zhì)監(jiān)測(cè)的波段范圍小,多集中于可見(jiàn)光和近紅外波段范圍,而且光譜分辨率大小不等,尤其是缺乏微波波段表面水質(zhì)的研究。
3.2發(fā)展趨勢(shì)
3.2.1建立遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。研究利用新型遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)定量監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)與方法,形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的水安全定量遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)體系,針對(duì)不同類型的內(nèi)陸水體,建立多種水質(zhì)參數(shù)反演算法,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)遙感和定量遙感的跨躍,從中獲得原始創(chuàng)新性的成果。
3.2.2加強(qiáng)水質(zhì)遙感基礎(chǔ)研究。加深對(duì)遙感機(jī)理的認(rèn)識(shí),特別是水質(zhì)對(duì)表層水體的光學(xué)和熱量特征的影響機(jī)理上,以進(jìn)一步發(fā)展基于物理的模型,把水質(zhì)參數(shù)更好的和遙感器獲得的光學(xué)測(cè)量值聯(lián)系起來(lái);加深目視解譯和數(shù)字圖象處理的研究,提高遙感影象的解譯精度;增強(qiáng)高光譜遙感的研究,完善航空成像光譜儀數(shù)據(jù)處理技術(shù)。
3.2.3開(kāi)展微波波段對(duì)水質(zhì)的遙感監(jiān)測(cè)。常規(guī)水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)波段范圍多數(shù)選擇在可見(jiàn)光或近紅外,尤其是缺乏微波波段表面水質(zhì)的研究情況。將微波波段與可見(jiàn)光或近紅外復(fù)合可提高對(duì)表面水質(zhì)參數(shù)的反演能力。
3.2.4拓寬遙感水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)?,F(xiàn)階段水質(zhì)遙感局限于某些特定的水質(zhì)參數(shù),葉綠素、懸浮物及與之相關(guān)的水體透明度、渾濁度等參數(shù),對(duì)可溶性有機(jī)物、COD等參數(shù)光譜特征和定量遙感監(jiān)測(cè)研究較少,拓寬遙感監(jiān)測(cè)項(xiàng)是今后的發(fā)展趨勢(shì)之一。應(yīng)加強(qiáng)其他水質(zhì)參數(shù)的光譜特征研究,以擴(kuò)大水質(zhì)參數(shù)的定量監(jiān)測(cè)種類,進(jìn)一步建立不同水質(zhì)參數(shù)的光譜特征數(shù)據(jù)庫(kù)。
3.2.5提高水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)精度。研究表明利用遙感進(jìn)行水質(zhì)參數(shù)反演,其反演精度、穩(wěn)定度、空間可擴(kuò)展性受遙感波段設(shè)置影響較大,利用星載高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)參數(shù)反演,對(duì)其上百的波段寬度為10nm左右的連續(xù)波段與主要水質(zhì)參數(shù)的波譜響應(yīng)特性進(jìn)行研究,確定水質(zhì)參數(shù)診斷性波譜及波段組合,形成構(gòu)造水質(zhì)參數(shù)遙感模型和反演的核心技術(shù),提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)精度。
3.2.6擴(kuò)展水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)模型空間。系統(tǒng)深入的研究水質(zhì)組分的內(nèi)在光學(xué)特性,利用高光譜數(shù)據(jù)和中、低分辨率多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行水質(zhì)遙感定量監(jiān)測(cè)機(jī)理研究,進(jìn)行水質(zhì)組分的
定量提取和組分間混合信息的剝離,消除水質(zhì)組分間的相互干擾,建立不受時(shí)間和地域限制的水質(zhì)參數(shù)反演算法,形成利用中內(nèi)陸水體水質(zhì)多光譜遙感監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)研究低分辨率遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行大范圍、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的遙感定量模型。
3.2.7改進(jìn)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)。利用光譜分辨率較低的寬波段遙感數(shù)據(jù)得到的水質(zhì)參數(shù)算法精度都不是很高,可以借鑒已在地質(zhì)、生態(tài)等領(lǐng)域應(yīng)用的混合光譜分解技術(shù),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類技術(shù)等,充分挖掘水質(zhì)信息,建立不受時(shí)間和地域限制的水質(zhì)參數(shù)反演算法,提高遙感定量監(jiān)測(cè)精度。
3.2.8綜合利用“3S”技術(shù)。利用遙感技術(shù)視域廣,信息更新快的特點(diǎn),實(shí)時(shí)、快速地提取大面積流域及其周邊地區(qū)的水環(huán)境信息及各種變化參數(shù);GPS為所獲取的空間目標(biāo)及屬性信息提供實(shí)時(shí)、快速的空間定位,實(shí)現(xiàn)空間與地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;GIS完成龐大的水資源環(huán)境信息存儲(chǔ)、管理和分析。將“3S”技術(shù)在水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)中綜合應(yīng)用,建立水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量信息的準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)快速,推動(dòng)國(guó)家水安全預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。參考文獻(xiàn):
[1]張繼賢,喬平林.水資源環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)[M].北京:測(cè)繪出版社,20__.
[2]謝歡,童小華.水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的遙感應(yīng)用[J].遙感信息,20__.
[3]齊峰,王學(xué)軍.內(nèi)陸水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的餓遙感應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展,1999.
[4]解亞龍,李勃,王星捷等.滇池懸浮物污染豐度的遙感檢測(cè)分析[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào),20__.
[5]張海林,何報(bào)寅.遙感應(yīng)用于湖泊富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)的研究[J].上海環(huán)境科學(xué),20__.
[6]劉燦德,何報(bào)寅.水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J].世界科技研究與發(fā)展,20__.
[7]萬(wàn)余慶,張鳳麗,閆永忠.高光譜遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].國(guó)土資源遙感,20__.
[8]周藝,周偉奇,王世新等.遙感技術(shù)在內(nèi)陸水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].水科學(xué)進(jìn)展,20__.
[9]李嶸.遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].江西化工,20__.
[10]顧先冰,司群英.國(guó)內(nèi)外遙感衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀[J].航天返回與遙感,20__.
作者簡(jiǎn)介:
篇4
我國(guó)在經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展期片面強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而忽視了生態(tài)環(huán)境的保護(hù),因而目前大面積區(qū)域生態(tài)環(huán)境十分脆弱,且脆弱區(qū)域的范圍仍在不斷擴(kuò)大。國(guó)家為此大范圍的開(kāi)展了環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)脆弱生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及時(shí)警示人們保護(hù)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境中的環(huán)境監(jiān)測(cè)根據(jù)實(shí)際需要其內(nèi)容主要包括:
(1)對(duì)資源開(kāi)發(fā)引起的生態(tài)系統(tǒng)變化的監(jiān)測(cè);
(2)監(jiān)測(cè)遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)狀況及其在治理過(guò)程中的恢復(fù)狀況的監(jiān)測(cè);
(3)對(duì)環(huán)境污染物(包括農(nóng)藥、化肥、有機(jī)污染物和重金屬等)在生態(tài)鏈中的遷移和轉(zhuǎn)化的監(jiān)測(cè);
(4)監(jiān)測(cè)評(píng)估人類活動(dòng)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響;
(5)水土流失的面積監(jiān)測(cè)及其分布和對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的監(jiān)測(cè);
(6)監(jiān)測(cè)分析水污染及其對(duì)水中生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的影響;
(7)監(jiān)測(cè)生態(tài)平衡;
(8)瀕危物種的分布及其棲息地的監(jiān)測(cè);
(9)監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)中微量氣體的釋放量與吸收量。
2生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用意義
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。生態(tài)環(huán)境關(guān)乎社會(huì)的和諧,而生態(tài)文明建設(shè)也對(duì)生態(tài)環(huán)境的狀況提出了新的要求,所以生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展需要不斷向深處廣處發(fā)展。但是生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展常常遭遇一些影響,如天氣的干擾等,所以生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)需要一些先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)的輔助,目前生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)主要包括遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)三種。以下主要從這三種技術(shù)入手,分析他們的應(yīng)用及其應(yīng)用意義。
2.1遙感技術(shù)的應(yīng)用
RS技術(shù)是利用衛(wèi)星作業(yè),衛(wèi)星運(yùn)作中對(duì)物體本身發(fā)出的電磁波十分敏感,而物體發(fā)出的電磁波能夠反映物體本身的位置及表層等的變化,遙感技術(shù)便是借用衛(wèi)星的這一特點(diǎn),利用衛(wèi)星進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。所以說(shuō)遙感技術(shù)主要關(guān)注遠(yuǎn)程的生態(tài)狀況及其變化趨勢(shì)。遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)的時(shí)候會(huì)實(shí)時(shí)的將遠(yuǎn)程信息記錄下來(lái),并形成數(shù)據(jù)庫(kù)反饋回地面的信息收集站,這整個(gè)過(guò)程周期非常短暫,但是內(nèi)容卻很豐富,如海洋、森林、草原等都會(huì)覆蓋其中。其工作原理以草原植被的遙感監(jiān)測(cè)為例大體解釋為:草原植被現(xiàn)在面臨著嚴(yán)重的荒漠化威脅,良好狀態(tài)下的草原在衛(wèi)星感測(cè)圖上基本呈現(xiàn)一種顏色,如果部分草原出現(xiàn)了荒漠化,也就是說(shuō)草原植被區(qū)域減少,從而地表發(fā)射的電磁波就會(huì)區(qū)別于植被完整狀態(tài)下的草原電磁波,不同的電磁波被衛(wèi)星感應(yīng)后草原植被荒漠化的區(qū)域在感測(cè)圖上就會(huì)呈現(xiàn)另一種顏色。遙感衛(wèi)星的檢測(cè)數(shù)據(jù)主要是以衛(wèi)星圖的形式,其中有顏色及顏色深淺的變化,顏色深淺主要是指地表、水域等的變化程度,非常的直觀簡(jiǎn)易。遙感技術(shù)主要應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的生態(tài)破壞監(jiān)測(cè),通過(guò)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)生態(tài)是否被破壞及其受破壞的程度,根據(jù)遙感技術(shù)的監(jiān)測(cè)結(jié)果啟示我們某些局域的生態(tài)狀況及該采取什么措施處理和預(yù)防,此外遙感技術(shù)應(yīng)為結(jié)合衛(wèi)星監(jiān)測(cè)所以還可以從氣象云圖的變化預(yù)測(cè)局域氣象災(zāi)害等自然災(zāi)害的發(fā)生,從而為請(qǐng)專家有針對(duì)性地制定預(yù)防措施方面的作用十分突出。在生態(tài)環(huán)境檢測(cè)中RS遙感技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,它監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)于一體,能有效的減少人力和物力的投入,是環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的不可或缺的實(shí)用技術(shù),大大提高了生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)水平。
2.2GPS技術(shù)的應(yīng)用
GPS是一種定位技術(shù),在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠適時(shí)地對(duì)遙感技術(shù)提供的信息變化區(qū)域進(jìn)行定位導(dǎo)航,具有精確、客觀的特性。GPS技術(shù)主要是對(duì)遙感技術(shù)提供的實(shí)況數(shù)據(jù)感測(cè)圖等加以分析提供地理坐標(biāo),其的應(yīng)用原理是:遙感技術(shù)將實(shí)況數(shù)據(jù)傳輸予GPS儀器,GPS儀器進(jìn)行定位導(dǎo)航后建立新的數(shù)據(jù)庫(kù),并同步對(duì)實(shí)況變化坐標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。GPS技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用在遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上的一大創(chuàng)新,它能夠應(yīng)用與實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)的狀況,這也是比遙感技術(shù)進(jìn)步的一大特點(diǎn)。此外這一技術(shù)還能應(yīng)用于某一時(shí)段的事物數(shù)量監(jiān)測(cè),從而對(duì)相關(guān)方面進(jìn)行推測(cè),比如監(jiān)測(cè)某一區(qū)域的樹(shù)木數(shù)量從而監(jiān)測(cè)出樹(shù)木某一時(shí)段的二氧化碳吸收量。這一技術(shù)應(yīng)用也是十分廣泛,在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方面可以與遙感技術(shù)相互輔助,適時(shí)監(jiān)測(cè)出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),并能對(duì)一些措施的有效性進(jìn)行適時(shí)關(guān)注,還能監(jiān)測(cè)生態(tài)鏈的平衡程度,這樣能夠減少物力、人力的投入,而且宏觀、便利。
2.3GIS技術(shù)的應(yīng)用
GIS技術(shù)一種地理信息處理技術(shù),包括信息輸入、儲(chǔ)存、管理、分析處理、應(yīng)用等。其內(nèi)部?jī)?chǔ)存大量的信息,并且能夠分析數(shù)據(jù),從而對(duì)措施的采取起到輔助決策的作用,GIS技術(shù)聯(lián)合遙感、GPS技術(shù)能夠形成數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和處理的系統(tǒng),對(duì)生態(tài)環(huán)境某段時(shí)期內(nèi)的變化還能提供原始數(shù)據(jù),對(duì)生態(tài)變化的分析提供參考。GIS技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的作用非常突出,該技術(shù)具有豐富的地理數(shù)據(jù),可輔助宏觀決策。GIS技術(shù)在生態(tài)發(fā)展的規(guī)劃方面作用突出,此外還能分析地理資源的開(kāi)發(fā)狀況,參與地理資源的管理,從而極大地輔助生態(tài)平衡的監(jiān)測(cè)。該技術(shù)還能聯(lián)合GPS的氣象預(yù)測(cè)功能,在生態(tài)環(huán)境的災(zāi)害預(yù)測(cè)方面起到十足輕重的作用,因此GIS技術(shù)在生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)方面具有準(zhǔn)確性、真實(shí)性、輔、實(shí)用性。
3結(jié)束語(yǔ)
篇5
關(guān)鍵詞:遙感;監(jiān)測(cè);信息
中圖分類號(hào):TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的意義
應(yīng)用資源衛(wèi)星數(shù)據(jù),許多國(guó)家開(kāi)展了農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、面積監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量預(yù)報(bào)等。農(nóng)情信息是指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、制定糧食政策與對(duì)外貿(mào)易政策的重要信息。早在20世紀(jì)70年代西方多國(guó)就合作開(kāi)展了大面積農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、遙感估產(chǎn)計(jì),充分利用了農(nóng)業(yè)、氣象、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、GPS地面調(diào)查及遙感技術(shù)。近20a來(lái),一些西方國(guó)家利用資源衛(wèi)星進(jìn)行小麥、大豆、水稻、玉米和馬鈴薯等農(nóng)作物的估產(chǎn),以增加或減少某種農(nóng)作物的種植或確定糧食政策。
遙感技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,從20世紀(jì)70年代末起步,經(jīng)過(guò)20a的艱苦努力,目前已發(fā)展到實(shí)用化水平。我國(guó)農(nóng)作物遙感估產(chǎn)研究取得了很大發(fā)展,從冬小麥單一作物發(fā)展到小麥、水稻、玉米等多種作物,從小區(qū)域發(fā)展到大區(qū)域,從單一信息源發(fā)展到多種遙感信息源的綜合應(yīng)用,監(jiān)測(cè)精度不斷提高。
農(nóng)作物遙感估產(chǎn)包括長(zhǎng)勢(shì)與趨勢(shì)監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量早期預(yù)報(bào)等兩個(gè)方面。在充分利用多年來(lái)遙感估產(chǎn)成果的基礎(chǔ)上,建成了NOAA AVHRR數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)處理系統(tǒng),并利用AVHRR最大NDVI圖像與上年同期數(shù)據(jù)對(duì)比實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè);在高精度耕地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的支持下,解決和研發(fā)了作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè)綜合方法、區(qū)域作物生長(zhǎng)過(guò)程遙感提取方法。從實(shí)時(shí)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、作物生長(zhǎng)過(guò)程監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)氣象分析、物候和土地利用等輔助信息的運(yùn)用等角度,構(gòu)建了綜合分析作物長(zhǎng)勢(shì)的技術(shù)。利用遙感技術(shù)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有效率高、費(fèi)用低、靈活性強(qiáng)、簡(jiǎn)單易用和多用途的特點(diǎn),精度基本可達(dá)95%以上。
東北地區(qū)是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地,進(jìn)入21世紀(jì)后,建立現(xiàn)代化高標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地,對(duì)決策的科學(xué)化提出了更高的要求。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐步建立,運(yùn)用原有的信息渠道很難保證所需信息的可靠性、精確性與時(shí)效性。建立“東北地區(qū)玉米、水稻、大豆遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”可實(shí)現(xiàn)信息收集和分析的定時(shí)、定量和定位,將使農(nóng)業(yè)的科學(xué)決策提高到一個(gè)新的水平,促進(jìn)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過(guò)渡,加快與國(guó)際市場(chǎng)接軌的步伐,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。20世紀(jì)70年代以來(lái),歐美等先進(jìn)國(guó)家應(yīng)用遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上取得了巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),特別是東北地區(qū)耕地資源豐富,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較發(fā)達(dá),本項(xiàng)目具有廣闊的應(yīng)用空間,它的實(shí)施也將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)資源保護(hù)開(kāi)發(fā)和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)方面發(fā)揮巨大作用。
2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)
監(jiān)測(cè)玉米、水稻種植面積增減變化及原因;背景數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè);地面樣方布局設(shè)立;玉米、水稻單產(chǎn)估算模型設(shè)計(jì);玉米、水稻長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)。
3 技術(shù)路線
3.1 信息獲得
通過(guò)SPOT、TM、CBCS圖像獲取農(nóng)作物種類、面積和分布狀況;通過(guò)MODIS圖像進(jìn)行農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)及洪澇、干旱災(zāi)害的監(jiān)測(cè);利用GPS技術(shù)進(jìn)行地面監(jiān)測(cè)并對(duì)遙感圖像進(jìn)行校正和補(bǔ)充;利用GPS技術(shù)設(shè)立固定監(jiān)測(cè)點(diǎn),結(jié)合遙感圖像監(jiān)測(cè)對(duì)區(qū)域內(nèi)的土地沙地、堿化及洪澇進(jìn)行監(jiān)測(cè);通過(guò)調(diào)查獲取有關(guān)圖件、數(shù)據(jù)及其他自然與社會(huì)經(jīng)濟(jì)資料。
3.2 建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)
用GIS對(duì)獲取的各類信息進(jìn)行格式化與規(guī)范化處理、儲(chǔ)存。
3.3 信息分析
運(yùn)用GIS監(jiān)測(cè)空間分析功能和有關(guān)專業(yè)模型,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯、分析、摸擬、監(jiān)測(cè)。
3.4 決策支持
在信息分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)信息與技術(shù)集成形成決策支持系統(tǒng),提供咨詢服務(wù),并可具體回答以下幾個(gè)方面問(wèn)題:各作物的面積、產(chǎn)量、長(zhǎng)勢(shì)、環(huán)境現(xiàn)狀、存在問(wèn)題、農(nóng)業(yè)環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)、資源利用形狀、沙化、堿化、洪澇的范圍、程度、分布等。
技術(shù)流程圖見(jiàn)圖1。
圖1 技術(shù)流程圖
4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)容
4.1 劃分不同的區(qū)域
根據(jù)東北地區(qū)不同的生態(tài)特征和地域分異規(guī)律,確定玉米、水稻生態(tài)區(qū)區(qū)劃指標(biāo),劃分出若干個(gè)玉米、水稻生態(tài)適宜區(qū)。在生態(tài)適宜區(qū)的基礎(chǔ)上劃分遙感監(jiān)測(cè)區(qū),然后進(jìn)行監(jiān)測(cè)樣點(diǎn)的配置。每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)作為一個(gè)估產(chǎn)單元。
4.2 收集玉米、水稻生育期數(shù)據(jù)資料,建立東北地區(qū)玉米、水稻生育期基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)
按玉米生長(zhǎng)的苗期、拔節(jié)期、抽穗期、籽粒灌漿(臘熟)期和水稻生長(zhǎng)的拔節(jié)期、花期、灌漿期收集日照、溫度(≥10℃積溫)、水分(降水量、蒸發(fā)量)、養(yǎng)分、旱災(zāi)、風(fēng)災(zāi)數(shù)據(jù)資料;收集各個(gè)不同生態(tài)適宜區(qū)的種植制度、農(nóng)業(yè)措施、播種方法的資料;把所收集的數(shù)據(jù)全部錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
4.3 選擇最佳衛(wèi)星監(jiān)測(cè)時(shí)相
玉米面積提?。核肫陔A段至花粉期階段(7月下旬至8月中旬)。
玉米產(chǎn)量預(yù)測(cè):以高空間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用EOS衛(wèi)星的MODIS資料數(shù)據(jù),對(duì)玉米拔節(jié)期、抽雄期、成熟期的NDVI進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)對(duì)比,計(jì)算出玉米單產(chǎn)。
水稻面積提取:利用資源衛(wèi)星TM或CBCS選擇水稻的花期影像,提取水稻面積。
水稻產(chǎn)量預(yù)測(cè):以高空間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用EOS衛(wèi)星的MODIS資料數(shù)據(jù),對(duì)水稻各個(gè)生育期進(jìn)行NDVI監(jiān)測(cè)。通過(guò)長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)對(duì)比,結(jié)合其他資料,計(jì)算出水稻單產(chǎn)。
4.4 監(jiān)測(cè)樣方的地面資料調(diào)查與獲取
以劃定的生態(tài)適宜區(qū)為基礎(chǔ),平均每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)布設(shè)5個(gè)樣方,要根據(jù)自然地理特征及玉米、水稻主產(chǎn)區(qū)的不同,有側(cè)重的布設(shè)樣方,地面樣方的尺寸應(yīng)為500m×500m或1000m×1000m大小。
地面樣方調(diào)查方法是首先在每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)內(nèi)確定1個(gè)代表本區(qū)最基本的土、肥、水、氣等因素的樣方,進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。然后統(tǒng)一調(diào)查項(xiàng)目,統(tǒng)一調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一調(diào)查時(shí)間,在各樣方上展開(kāi)工作。地面樣方調(diào)查分為兩部分。一是小地類調(diào)查,每種作物完成一次即可。二是地面抽樣樣方調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括樣方內(nèi)的各種地類面積(GIS管理),每種作物完成一次;長(zhǎng)勢(shì)和旱情(含其他可調(diào)查的重大自然災(zāi)害類型、程度等);單產(chǎn)調(diào)查;訪問(wèn)農(nóng)民。
調(diào)查所獲取的各種圖件資料、數(shù)據(jù)資料、樣方調(diào)查報(bào)告由項(xiàng)目組人員分別數(shù)字化錄入、建檔并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
4.5 面積監(jiān)測(cè)中的小地類系數(shù)獲取
以玉米水稻生態(tài)適宜區(qū)為基礎(chǔ),從每個(gè)生態(tài)適宜區(qū)采取隨機(jī)抽樣的方法,進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,計(jì)算出小地類系數(shù),每種作物抽樣應(yīng)不少于10個(gè)樣方,樣方尺寸不小于1000m×1000m×1000m。
4.6 種植面積圖解譯、編制與成果匯算
采用RS軟件對(duì)玉米、水稻面積進(jìn)行解譯、面積量算、匯總。采用GIS應(yīng)用軟件對(duì)解譯面積進(jìn)行編制繪圖。
5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)前景
篇6
關(guān)鍵詞: 遙感技術(shù);測(cè)繪技術(shù);遙感監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào):TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2012)1020114-01
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類生存環(huán)境的變化和日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),對(duì)自然和太空資源的開(kāi)發(fā)和爭(zhēng)奪利用已成為影響人類發(fā)展進(jìn)程的重要因素。遙感正是為滿足這樣的需求而產(chǎn)生的一門(mén)綜合性技術(shù)。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及測(cè)量?jī)x器的智能化而發(fā)展起來(lái)的的一門(mén)新興的技術(shù)。它標(biāo)志著我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與壯大。本文圍繞遙感技術(shù)在數(shù)字化測(cè)量中的特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。
1 遙感技術(shù)概述
遙感技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化測(cè)繪,可以快速制作高質(zhì)量地圖,滿足社會(huì)各方面需求。遙感技術(shù)的涵義遙感,顧名思義,就是從遙遠(yuǎn)處感知,泛指各種非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)。也就是利用地面上空的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料,并從中獲取信息,經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來(lái)識(shí)別地物。遙感由空基系統(tǒng)、地基系統(tǒng)和研究技術(shù)支持系統(tǒng)組成。獲取數(shù)據(jù)資料范圍大,獲取信息速度快、周期短,獲取信息受條件限制少,獲取信息的手段多,信息量大等都是遙感技術(shù)所具有的特點(diǎn)。
2 遙感技術(shù)的發(fā)展
遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,航空遙感作為地形圖測(cè)量的重要手段已在實(shí)踐中得到了廣泛的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感用于測(cè)圖也正在研究之中并取得一些意義重大的成果,基于遙感資料建立數(shù)字地面模型進(jìn)而應(yīng)用于測(cè)繪工作已獲得了較多的應(yīng)用。自20世紀(jì)初萊特兄弟發(fā)明人類歷史上第一架飛機(jī)起,航空遙感就開(kāi)始了它在軍事上的應(yīng)用,從1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來(lái),美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、歐空局、日本、印度、中國(guó)等國(guó)家都相繼發(fā)射了眾多對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星。遙感信息獲取技術(shù)已從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波:從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化;從空間維擴(kuò)展到時(shí)空維;從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。遙感平臺(tái)有地球同步軌道衛(wèi)星、太陽(yáng)同步衛(wèi)星、太空飛船、航天飛機(jī)、探空火箭,并且還有高、中、低空飛機(jī)、升空氣球和無(wú)人飛機(jī)等:傳感器有框幅式光學(xué)相機(jī),縫隙、全景相機(jī)、光機(jī)掃描儀、光電掃描儀、CCD線陣、面陣掃描儀、微波散射計(jì)、雷達(dá)測(cè)高儀、激光掃描儀和合成孔徑雷達(dá)等,它們幾乎覆蓋了可透過(guò)大氣窗口的所有電磁波段。
3 數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬的方式,在屏幕上生動(dòng)直觀地反映出地貌、地形特征及地籍等要素,圖像清晰明了,基本可彌補(bǔ)、甚至改變傳統(tǒng)產(chǎn)品符號(hào)、線條、文字、數(shù)字、等非具一定專業(yè)知識(shí)才能認(rèn)知的不足和缺陷。
2)數(shù)字化測(cè)量產(chǎn)品在使用、維護(hù)甚至更新方面都體現(xiàn)出了方便快捷的特點(diǎn),能隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性,可隨時(shí)補(bǔ)充完善,隨時(shí)出提供使用新圖。
3)按照用戶的需要的不同,可對(duì)產(chǎn)品的各種要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行再加工,得到圖件的用途也就不同,并且還可以任意對(duì)圖形進(jìn)行縮放和拼接,使用起來(lái)更加廣泛。
4)利用地形、地籍等數(shù)字化的測(cè)量成果,作為底圖在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行各種設(shè)計(jì)與規(guī)劃,在進(jìn)行許多方案的設(shè)計(jì)與比較時(shí)顯得非常方便,對(duì)各種要素的匯總統(tǒng)計(jì)及疊加分析也做到了準(zhǔn)確方便。計(jì)算機(jī)的合理使用也大大提高了測(cè)繪作業(yè)的效率,且規(guī)范化程度、自動(dòng)化程度、科學(xué)化程度、數(shù)字化測(cè)繪產(chǎn)品的應(yīng)用水平也將得到提高。由此不難看出,數(shù)字化測(cè)繪符合現(xiàn)代社信息會(huì)的要求,是現(xiàn)代測(cè)繪的重要發(fā)展方向。因此,以傳統(tǒng)測(cè)繪為主的專業(yè)測(cè)繪單位要以發(fā)展數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)作為單位發(fā)展的方向與目標(biāo)。
4 遙感技術(shù)在數(shù)字化測(cè)量中的應(yīng)用
4.1 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)
在2009年,我國(guó)所應(yīng)用的遙感技術(shù)主要是確保在調(diào)查土地?cái)?shù)據(jù)過(guò)程當(dāng)中的現(xiàn)勢(shì)性問(wèn)題。一般情況下,國(guó)土資源在審批以后所負(fù)責(zé)監(jiān)管的工程,也就是在遙感監(jiān)測(cè)一張圖的建設(shè)工程開(kāi)始時(shí),主要是為了結(jié)合第二次的全國(guó)統(tǒng)一土地調(diào)查時(shí)點(diǎn)底圖的生產(chǎn),一般在生產(chǎn)覆蓋所有遙感正射影像圖的基本條件下,最為重要的就是要達(dá)到全國(guó)統(tǒng)一覆蓋的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。所謂建設(shè)的遙感監(jiān)測(cè)工程則是在每年都必須要達(dá)到先進(jìn)的遙感影像全覆蓋建設(shè)以及土地變化信息的重要提取功能,從而在日后進(jìn)行調(diào)查變更與核查時(shí)提供了較為便利的條件基礎(chǔ),此外還可以確保實(shí)現(xiàn)土地?cái)?shù)據(jù)達(dá)到一定的真實(shí)性與現(xiàn)勢(shì)性的目的,進(jìn)一步提高建設(shè)土地資源監(jiān)管系統(tǒng)的重要作用。
現(xiàn)在所應(yīng)用的遙感技術(shù)主要是針對(duì)變更土地的調(diào)查以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等,所以他們可以統(tǒng)稱為土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)一般主是對(duì)利用土地的調(diào)查數(shù)據(jù)和圖件作為調(diào)查的基礎(chǔ),再通過(guò)處理遙感圖像以及它的識(shí)別技術(shù),并且在遙感圖像所顯示的圖面上再進(jìn)行提取變動(dòng)的具體信息,以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地變化可以及時(shí)地進(jìn)行監(jiān)測(cè),也可以對(duì)其進(jìn)行客觀和直接的定期監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)手段是不同于其它監(jiān)測(cè)的,由于遙感監(jiān)測(cè)的精度較高,并且速度快,所監(jiān)測(cè)的范圍也較廣,因此它可以精確的測(cè)量出國(guó)土資源管理的事實(shí)影像的,并且也最為基礎(chǔ)的信息管理做出動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的結(jié)果。在現(xiàn)階段,由于遙感技術(shù)在隨著不斷的進(jìn)步發(fā)展,而影像的分辨率也在跟隨不斷的有所提高,在計(jì)算機(jī)技術(shù)以及處理信息技術(shù)等方面的技術(shù)與日俱增,從而也就促使了土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)有所提高,在應(yīng)用方面也得到了較為廣泛的推廣。
4.2 應(yīng)用遙感技術(shù)的方法制地籍圖
制作遙感地籍圖,主要就是在利用計(jì)算機(jī)的制圖環(huán)境,通過(guò)應(yīng)用遙感所編制的資料再制作出所需要的地籍圖,同時(shí),這也是利用遙感信息在研究地理以及測(cè)繪制圖過(guò)程當(dāng)中最為重要的一個(gè)應(yīng)用。在應(yīng)用遙感技術(shù)用來(lái)制圖的主要流程一般表現(xiàn)在幾個(gè)方面:1)必須要選用較為合適的影像源,因?yàn)樵诓煌瑪?shù)據(jù)源的表現(xiàn)下會(huì)體現(xiàn)出不同的特征。當(dāng)前,我們普遍應(yīng)用的遙感影像大概分為SPOT、QuickBird、Landsat-TM等。2)應(yīng)選用某一種遙感軟件對(duì)其影像進(jìn)行分析,并且糾正影像的配準(zhǔn)問(wèn)題。3)融合于遙感影像當(dāng)中,主要是通過(guò)與影像的融合技術(shù),突出當(dāng)中應(yīng)用較高的分辨率,從而確保光譜的主要特征。此外,還可以對(duì)融合以后的影像對(duì)其做線性拉伸以及灰度變換等一些增強(qiáng)的處理,用以加強(qiáng)圖像的清晰度和對(duì)比度,出更為突出細(xì)節(jié)部分。第四,在應(yīng)用目視解譯以及踏勘實(shí)地二者相結(jié)合的方法,可以把不同地物的不同形狀以及在不同區(qū)域范圍上可以從影像當(dāng)中進(jìn)行提取,也就是形成一定的矢量文件。
5 結(jié)語(yǔ)
數(shù)字化的測(cè)繪工作是極其繁瑣的,只有采取一定的科技手段才能提高工作效率,及時(shí)完成任務(wù)。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,給測(cè)繪工作帶來(lái)了不少便利,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及GPS等技術(shù)的日臻完善,遙感技術(shù)應(yīng)用于測(cè)繪領(lǐng)域也日趨成熟,相信隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,遙感技術(shù)的應(yīng)用水平將步入一個(gè)全新的臺(tái)階。
參考文獻(xiàn):
篇7
當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,為科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步創(chuàng)造力良好的物質(zhì)條件與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),各種現(xiàn)代的信息技術(shù)手段層出不窮。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),我們需要面臨更為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)問(wèn)題。遙感技術(shù)尤其是衛(wèi)星遙感技術(shù)近些年來(lái)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了有效的運(yùn)用,國(guó)際遙感技術(shù)研究水平也得到了進(jìn)一步的提升。本文結(jié)合當(dāng)前我國(guó)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)的現(xiàn)狀以及遙感技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,對(duì)遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
2我國(guó)當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)
2.1發(fā)展現(xiàn)狀
隨著近些年來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科研技術(shù)也取得了一定的進(jìn)步,為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了一套科學(xué)可行的技術(shù)支持,目前國(guó)內(nèi)也逐步建立起立地球動(dòng)態(tài)觀測(cè)信息網(wǎng)絡(luò),同時(shí)取得了較多的研究成果,并相繼在新疆、內(nèi)蒙等地區(qū)建立起了生態(tài)站,為我國(guó)將來(lái)一段時(shí)間生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)工作提供了重要的基礎(chǔ)保障。
2.2發(fā)展趨勢(shì)
通過(guò)以上對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)現(xiàn)狀分析來(lái)看,雖然我國(guó)當(dāng)前在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)方面還存在著諸多的問(wèn)題,例如技術(shù)上比較滯后、管理制度跟不上、人員能力水平存在不足等等,即使如此,但整體趨勢(shì)是向前發(fā)展的。未來(lái)該工作的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是在地面監(jiān)測(cè)技術(shù)與3S技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)由當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)到生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以及早期生態(tài)環(huán)境預(yù)警和保護(hù)方面的轉(zhuǎn)變。當(dāng)前我國(guó)部分城市已經(jīng)開(kāi)始使用遙感技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)與保護(hù),這些先進(jìn)的技術(shù)手段必將對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作起到良好的推進(jìn)作用。
3遙感技術(shù)的原理及應(yīng)用領(lǐng)域
3.1基本原理
遙感技術(shù)主要是利用安裝在遙感平臺(tái)上的傳感器,對(duì)被監(jiān)測(cè)物體定時(shí)、定量的發(fā)射不同的電磁波譜,并對(duì)其所反射回傳感器的電磁波譜進(jìn)行接收和記錄,在經(jīng)過(guò)地面處理后還原成原始圖像,從而進(jìn)行各項(xiàng)研究工作。其中運(yùn)用的傳感器是指安裝在遙感平臺(tái)的用來(lái)探測(cè)地面物體電磁波的儀器,對(duì)于不同的研究項(xiàng)目,當(dāng)前已經(jīng)研究出了多種多樣的電磁波譜傳感器。利用傳感器對(duì)于各種物體在可見(jiàn)光以及紅外線和微波范圍內(nèi)的電磁輻射的探測(cè)和接收,并經(jīng)過(guò)一系列較為復(fù)雜的技術(shù)處理,將其提供給不同的用戶,方便其開(kāi)展工作。
3.2應(yīng)用領(lǐng)域
(1)資源遙感監(jiān)測(cè)
資源遙感監(jiān)測(cè)在資源類別上可以將其劃分為土地資源、水力資源以及其他方面的資源監(jiān)測(cè)。世界各國(guó)在發(fā)展過(guò)程中都需要強(qiáng)大的自然資源作為后盾,因此資源遙感監(jiān)測(cè)有著重要的意義。遙感技術(shù)對(duì)于我國(guó)石油資源開(kāi)發(fā)、礦產(chǎn)資源探測(cè)以及五年計(jì)劃期間的各項(xiàng)工作都發(fā)揮了極為重要的作用,為促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn),這也是我國(guó)目前不斷重視的原因。
(2)農(nóng)作物監(jiān)測(cè)
遙感技術(shù)對(duì)于農(nóng)作物的監(jiān)測(cè)主要是利用衛(wèi)星傳感器所發(fā)回的傳感數(shù)據(jù),在地面工作站的加工處理后,對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行估算。另一方面,遙感技術(shù)還能對(duì)小麥、玉米等農(nóng)作物的病蟲(chóng)害情況進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè),有利于農(nóng)作物病蟲(chóng)害的防治,加強(qiáng)農(nóng)作物的管理力度,從而減少其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。
(3)氣象監(jiān)測(cè)
遙感技術(shù)在我們生活中最為常見(jiàn)的應(yīng)用就是我們經(jīng)常接觸到的氣象預(yù)報(bào),其與我們?nèi)粘9ぷ骱蜕钕⑾⑾嚓P(guān),已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠謨?nèi)容,為人們的帶來(lái)極大的便利,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前推進(jìn),氣象預(yù)測(cè)方面將會(huì)更加準(zhǔn)確,可靠性也會(huì)逐步增強(qiáng)。當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用于氣象觀測(cè)和預(yù)報(bào)的衛(wèi)星主要是自主研發(fā)的風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星。
(4)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)
衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè),能在很大程度上減免地質(zhì)災(zāi)害等帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,比如天氣預(yù)報(bào)中提到的暴雨可能會(huì)引發(fā)的泥石流災(zāi)害等,但是遙感技術(shù)在此領(lǐng)域的應(yīng)用還處于摸索階段,技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)較為薄弱。不過(guò)相信在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,這方面的能力會(huì)持續(xù)增強(qiáng),技術(shù)上的差距也會(huì)不斷縮小,為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)提供更加科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)詳情。除此之外,遙感技術(shù)在軍事領(lǐng)域、國(guó)防領(lǐng)域以及太空監(jiān)測(cè)領(lǐng)域也都有著廣泛的應(yīng)用。
4遙感技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)中的具體運(yùn)用
4.1在大氣狀況監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用
由于當(dāng)前不斷惡化的環(huán)境問(wèn)題以及越來(lái)越嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象,人們對(duì)于空氣質(zhì)量的重視程度越來(lái)越高,各國(guó)政府也在進(jìn)行著相關(guān)研究工作,希望能通過(guò)有效的手段改善當(dāng)前大氣污染狀況。遙感技術(shù)通過(guò)對(duì)大氣中臭氧層、溫室氣體以及大氣氣溶膠含量等指標(biāo)的監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣污染狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),節(jié)省了大量的人力物力。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)到的信心處理,及時(shí)的傳遞給氣象部門(mén)和相關(guān)部門(mén),便于人們做好防范和補(bǔ)救處理工作。
4.2在水體污染監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用
作為人類賴以生存的基礎(chǔ)資源,水資源對(duì)我們的重要性不言而喻,然而當(dāng)前我們面臨的不僅僅是水資源匱乏問(wèn)題,還有相當(dāng)嚴(yán)峻的水體污染問(wèn)題。我國(guó)擁有著眾多的河流及湖泊,對(duì)于這些河流湖泊的監(jiān)測(cè)使用人工監(jiān)測(cè)的方法所要耗費(fèi)的各種資源相對(duì)較多。衛(wèi)星遙感技術(shù)通過(guò)多光譜頻道,能對(duì)水體進(jìn)行多方位監(jiān)測(cè),從而對(duì)水質(zhì)作出優(yōu)劣評(píng)價(jià),方便于水體污染的監(jiān)測(cè)和治理工作。遙感監(jiān)測(cè)對(duì)水體污染的主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)有水體懸浮物、水體溫度、色度以及可溶性有機(jī)物的監(jiān)測(cè)等。
4.3在固體廢棄物監(jiān)測(cè)中的運(yùn)用
在城市發(fā)展建設(shè)過(guò)程中,不可避免的會(huì)遺留下一些廢棄物及城市居民生產(chǎn)生活垃圾,對(duì)于當(dāng)前城市現(xiàn)代化建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作來(lái)說(shuō),對(duì)這些固體廢棄物的妥善處理相當(dāng)重要。遙感技術(shù)利用對(duì)遙感圖像上的色、形、影等解譯處理,能夠較為直觀的呈現(xiàn)出城市固體廢棄物的分布狀況、數(shù)量以及類型。從遙感技術(shù)手段中獲得的這種高分辨率圖像,能使我們更加詳細(xì)的對(duì)固體廢棄物的面積及總量進(jìn)行識(shí)別,有利于其處理工作的開(kāi)展。
5結(jié)語(yǔ)
篇8
關(guān)鍵詞:高精度衛(wèi)星地質(zhì)遙感技術(shù) 技術(shù)分析 應(yīng)用例析
中圖分類號(hào):P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)03(c)-0-01
高精度遙感技術(shù)可以簡(jiǎn)單的理解為收集地面特定目標(biāo)的電磁輻射信息,判斷地球環(huán)境和資源的技術(shù)。遙感技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)室單一概念到實(shí)用的技術(shù)系統(tǒng),從少技術(shù)到多科技領(lǐng)域的有機(jī)結(jié)合,從單學(xué)科的運(yùn)用到多學(xué)科的綜合,從靜態(tài)資源調(diào)查到動(dòng)態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè),從區(qū)域性的微觀分析到全球性的宏觀研究,從發(fā)達(dá)國(guó)家手中的核心秘密到全球性的普遍掌握的過(guò)程。20世紀(jì)90年代以來(lái),遙感技術(shù)己被廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)、冶金、石油、測(cè)繪、地理等領(lǐng)域。它具有時(shí)效性好、監(jiān)測(cè)范圍廣、信息量豐富、宏觀性強(qiáng)、獲取手段豐富等特點(diǎn)。因此,利用高精度遙感技術(shù)開(kāi)展地質(zhì)工作已經(jīng)成為時(shí)下非常重要的高科技手段。
1 基于高空間分辨光學(xué)的地質(zhì)衛(wèi)星遙感關(guān)鍵技術(shù)分析
1.1 遙感圖像數(shù)據(jù)獲取
在遙感圖像數(shù)據(jù)獲取的過(guò)程中,一般會(huì)進(jìn)行兩個(gè)方面的選擇。一是在空間分辨率方面的選擇。遙感圖像的選擇不在是一味追求高精度的過(guò)程,它包含對(duì)成像的范圍效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)適用性的判斷。不同的地質(zhì)現(xiàn)象需要不同的觀測(cè)距離和尺度,才能合理、完整的運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行成像過(guò)程?,F(xiàn)階段,大多數(shù)地質(zhì)工作者已經(jīng)意識(shí)到定點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)不能滿足地質(zhì)工作的需要,必須將其應(yīng)用轉(zhuǎn)換到不同范圍和多尺度空間,即要求研究不同的對(duì)象需要選擇不同尺度的遙感數(shù)據(jù)。二是在波段組合方面的選擇。地面點(diǎn)的輻射值組成的遙感圖像具有隨機(jī)性和不確定性,主要因?yàn)檫b感圖像會(huì)受到各種變化因素的影響,同一地面點(diǎn)會(huì)因?yàn)槌上駮r(shí)間不同、氣候狀況、植物變化等造成不同的成像結(jié)果,可能存在同一地面點(diǎn)不同色譜,同一色譜不同地面點(diǎn)的的現(xiàn)象。所以在實(shí)際應(yīng)用中,考慮人眼的特殊性,主要采取RGB彩色合成圖像作為解譯的標(biāo)準(zhǔn)圖像。對(duì)于具體地面點(diǎn)的成像而言,選取的波段要滿足各波段之間輻射值方差最大、相關(guān)性最小、均值大小合理的條件,而且其應(yīng)盡可能含有豐富的地面點(diǎn)特征。
1.2 圖像校正與增強(qiáng)處理
在利用遙感技術(shù)成像的過(guò)程中,由于傳感器和大氣條件等因素變化的影響,最終獲取的遙感圖像會(huì)有小幅度的幾何變形情況,影響了圖像的成像質(zhì)量,必須加以處理。換而言之,即使用幾何糾正的方法對(duì)已獲取的遙感圖像進(jìn)行處理。幾何糾正包括消除傾斜誤差和投影誤差兩方面。遙感圖像幾何糾正的目的是把幾何失真的遙感圖像恢復(fù)成沒(méi)有失真的地面點(diǎn)實(shí)際圖。為了使遙感獲取的數(shù)據(jù)更好地應(yīng)用于研究工作中,遙感數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)幾何糾正的過(guò)程,確定合適的比例尺,使遙感數(shù)據(jù)和已獲取的非遙感數(shù)據(jù)相匹配,便于地質(zhì)工作中的比較、分析、研究等過(guò)程。除了運(yùn)用幾何糾正的方法處理遙感圖像之外,通常在實(shí)際中還會(huì)采用遙感圖像增強(qiáng)處理的手段。遙感圖像增強(qiáng)處理指通過(guò)數(shù)學(xué)方法和顯示技術(shù)等手段,增強(qiáng)已獲取遙感圖像中的信息,使其易于辨別,使信息的分析更加便捷。遙感圖像增強(qiáng)處理的核心是通過(guò)各種手段提高遙感圖像的視覺(jué)性、解譯性和信息轉(zhuǎn)化性。遙感圖像增強(qiáng)處理方法有:灰度增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)、彩色增強(qiáng)等方法。遙感圖像增強(qiáng)處理的方法根據(jù)處理空間的不同分為基于圖像空間的空域方法和基于圖像變換的頻域方法兩大類。
1.3 圖像融合技術(shù)
遙感圖像數(shù)據(jù)融合是從80年代形成和發(fā)展的一種自動(dòng)化信息綜合處理技術(shù),是把來(lái)源不同的遙感數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)系中,采用一定的算法生成一組新的信息或合成圖像的過(guò)程,是解決多源遙感數(shù)據(jù)富集表示的有效途徑之一。遙感圖像融合方法主要有四種:即信號(hào)級(jí)融合法、像元級(jí)的融合法、特征級(jí)的融合法和決策級(jí)的融合法。信號(hào)級(jí)融合指將不同傳感器的信號(hào)進(jìn)行混合,產(chǎn)生高質(zhì)量的融合信息。像素級(jí)融合指在各傳感器對(duì)原始信息未作處理前的一種低水平的數(shù)據(jù)融合,其具有最高精度但同時(shí)具有信息量大、耗費(fèi)性強(qiáng)的缺點(diǎn)。特征級(jí)融合指在各傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行特征處理的一種中等水平的數(shù)據(jù)融合,它實(shí)現(xiàn)了信息壓縮,但同時(shí)具有地域原始信息精度的缺點(diǎn)。決策級(jí)融合是在像素級(jí)和特征級(jí)融合的基礎(chǔ)上對(duì)圖像信息進(jìn)行識(shí)別、分類、檢測(cè),再對(duì)圖像進(jìn)行融合處理的一種最高水平的數(shù)據(jù)融合。實(shí)際情況下,最常使用的融合方法是像素級(jí)融合。
2 衛(wèi)星地質(zhì)遙感于崩塌災(zāi)害中的應(yīng)用例析
2.1 崩塌信息的特征
崩塌類地質(zhì)災(zāi)害一般發(fā)生在陡峻山坡上,在ETM圖像和SPOT圖像上只能識(shí)別大規(guī)模的崩塌堆積體卻不易分辨人工開(kāi)挖的山體特征。
但在IKNOS的彩色衛(wèi)星成像上卻會(huì)清晰顯示崩塌的特征。崩塌信息特征解譯的主要標(biāo)志有:一是位于陡峻的山坡上,在傾斜角大于55度的陡坡地段可出現(xiàn)巨大石塊特征的遙感成像;二是崩塌輪廓線明顯,崩塌堆積體上植被欠發(fā)育;三是崩塌體會(huì)形成節(jié)理的裂縫影像。
2.2 崩塌活動(dòng)解釋
崩塌的活動(dòng)情況在遙感圖像上易于辨認(rèn)。具體活動(dòng)解釋如下:仍在發(fā)展的崩塌在巖塊脫離山體的凹陷部分成色淺,沒(méi)有植被生長(zhǎng),上部陡峻,有時(shí)呈突出的參差狀,有時(shí)因崩塌壁巖石本身色調(diào)較深呈深色調(diào);趨向穩(wěn)定的崩塌,其成像呈深色調(diào)或在淺色調(diào)中夾雜斑點(diǎn),生長(zhǎng)少量植物,上部陡峻,崩塌體主要由粗顆粒碎石構(gòu)成;穩(wěn)定的崩塌,其崩塌成像的色調(diào)深,植被生長(zhǎng)茂密,上部陡坡較緩,崩塌體主要由細(xì)顆粒土構(gòu)成,植被生長(zhǎng)茂密,一定條件下可以開(kāi)辟為耕地。
3 結(jié)語(yǔ)
高精度衛(wèi)星地質(zhì)遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估、分析等方面已獲得了巨大成功。
現(xiàn)階段的工作仍然停留在對(duì)災(zāi)害的區(qū)域性評(píng)價(jià)等方面,利用高精度衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的詳盡解釋與評(píng)估等研究方法還是相對(duì)欠缺,大部分地質(zhì)災(zāi)害分析過(guò)度依靠航空攝像圖片等。但是由于信息技術(shù)、空間技術(shù)、和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,遙感技術(shù)在光譜分辨率、時(shí)間分辨率、空間分辨率等方面取得了巨大成就,因此利用高精度衛(wèi)星地質(zhì)遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估是遙感技術(shù)體系在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)用中的必然發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 李才興.災(zāi)害遙感發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].國(guó)際太空,2002(3).
篇9
陸源入海排污口是主要的海洋污染源之一,對(duì)陸源入海排污口調(diào)查,是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容。近年來(lái),國(guó)內(nèi)各級(jí)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),相繼開(kāi)展了陸源入海排污口調(diào)查工作,國(guó)家海洋局也了"陸源入海排污口及鄰近海域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指南"[1](HY/T086-2005)(以下簡(jiǎn)稱評(píng)價(jià)指南)。對(duì)此,以往采用的方法主要是實(shí)地采樣化學(xué)分析方法,調(diào)查與分析工作量巨大,且成本很高。本文采用衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)近岸陸源入海排污口進(jìn)行調(diào)查[2-3]。針對(duì)陸源入海排污口監(jiān)測(cè)的業(yè)務(wù)需求和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的特點(diǎn),作者綜合考慮陸源入海排污口調(diào)查業(yè)務(wù)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和效益,對(duì)陸源入海排污口的調(diào)查進(jìn)行了嘗試,提出一種多尺度遙感數(shù)據(jù)調(diào)查陸源入海排污口的方法。該方法充分發(fā)揮不同尺度衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)獲取能力和經(jīng)濟(jì)上的差異,利用中分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行大范圍的環(huán)境監(jiān)測(cè),框定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域,再以高空間分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行排污口分析解譯,確定排污口位置和類型。
2研究區(qū)與數(shù)據(jù)
2.1渤海入海處地理背景渤海是中國(guó)的內(nèi)海(圖1)。三面環(huán)陸,在遼寧、河北、山東、天津三省一市之間,東面經(jīng)渤海海峽與黃海相通。具置為:北緯37°07′~41°00′、東經(jīng)117°35′~121°10′。渤海周圍有3個(gè)主要海灣:北面遼東灣、西面渤海灣、南面萊州灣。渤海海域面積77284km2,大陸海岸線長(zhǎng)2668km,平均水深18m最大水深85m,20m內(nèi)的淺海海域面積占一半以上。渤海地處北溫帶,夏無(wú)酷暑,冬無(wú)嚴(yán)寒,多年平均氣溫10.7℃,降水量500~600mm,海水鹽度為30°。
2.2數(shù)據(jù)及預(yù)處理
2.2.1實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及預(yù)處理實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)主要包括實(shí)測(cè)排污口鄰近水域光譜數(shù)據(jù)、葉綠素a和懸浮物濃度含量、水深、水體透明度、水溫、水色、排污口經(jīng)緯度坐標(biāo)、風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)共計(jì)202個(gè)采樣點(diǎn)。水體光譜測(cè)量采用ASD光譜儀使用表面法測(cè)量[4]。表面法水體光譜測(cè)量按照標(biāo)準(zhǔn)板-天空光-目標(biāo)-天空光-標(biāo)準(zhǔn)板-遮陽(yáng)標(biāo)準(zhǔn)板的順序進(jìn)行樣點(diǎn)的光譜測(cè)量,且每個(gè)樣點(diǎn)目標(biāo)至少測(cè)量20次,天空光與參考板每次各至少測(cè)量10次,即每個(gè)樣點(diǎn)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)板和天空光各至少測(cè)量20次,遮陽(yáng)標(biāo)準(zhǔn)板至少測(cè)量10次。取其平均值作為該點(diǎn)的反射光譜值。在避開(kāi)太陽(yáng)直射反射、忽略或避開(kāi)水面泡沫的情況下,ASD光譜儀測(cè)量的水體光譜數(shù)據(jù)LSW為:LSW=LW+r•Lsky(1其中,LW為離水輻亮度;Lsky為天空漫散射光,不帶有任何水體信息;r=2.1%~5%,r=r(W,θv,φvθo,φo)為氣-水界面對(duì)天空光的反射率,取決于太陽(yáng)位置(θo,φo)、觀測(cè)幾何、風(fēng)速風(fēng)向(W)或海面粗糙度等因素。在表面法觀測(cè)幾何條件下,平靜水面可取r=0.022,在5m/s左右風(fēng)速的情況下,r可取0.02510m/s左右風(fēng)速的情況下,取。由此可得離水輻亮度為:再利用水表面總的輻照度Ed(0+),可以求得遙感反射比Rrs,計(jì)算公式為:3這種測(cè)量方法可以有效剔除噪音,特別是天空光信號(hào)的干擾,具有很高的精度。
2.2.2衛(wèi)星數(shù)據(jù)及預(yù)處理(1)Landsat數(shù)據(jù)Landsat-TM是搭載在Landsat-4/5衛(wèi)星上的傳感器,具有紅、綠、藍(lán)等7個(gè)波段,空間分辨率為30米,回返周期為16天,是一種廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的中分辨率衛(wèi)星傳感器。本文采用了9景覆蓋整個(gè)渤海地區(qū)的Landsat-TM數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)獲取時(shí)間為2009年8月和9月,軌道號(hào)為:120-122,30-34)。選取其中6景Landsat-TM數(shù)據(jù)與同步的22個(gè)地面實(shí)測(cè)樣點(diǎn)進(jìn)行渤海水質(zhì)參數(shù)的反演。數(shù)據(jù)獲取時(shí)間見(jiàn)表1:利用ENVI的輻射定標(biāo)工具及Landsat-TM數(shù)據(jù)頭文件中的增益和偏移系數(shù),對(duì)Landsat-TM進(jìn)行輻射定標(biāo),再用ENVI的Flaash大氣校正模塊對(duì)影像進(jìn)行了大氣校正。Flaash大氣校正的輸入?yún)?shù)包括中心點(diǎn)經(jīng)緯度、衛(wèi)星類型、地面高度、氣溶膠模式和大氣模式等,在大氣校正時(shí),中心點(diǎn)經(jīng)緯度、衛(wèi)星類型、地面高度和氣溶膠模式等根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際情況輸入或選擇,大氣模式根據(jù)中心點(diǎn)經(jīng)緯度和數(shù)據(jù)日期通過(guò)查找表選擇。進(jìn)行大氣校正獲得離水亮度L之后再轉(zhuǎn)換成離水反射率R,轉(zhuǎn)換公式為:其中:t為太陽(yáng)至水面的大氣透射率;F是大氣上界太陽(yáng)輻照度,α是太陽(yáng)天頂角。采用1∶10000的地形圖對(duì)大氣校正后的影像進(jìn)行了幾何校正,其誤差小于0.5個(gè)像元。由于本研究的主要區(qū)域是水體,與陸地相比,水體反射率很低,變化沒(méi)陸地明顯,因此,研究前應(yīng)當(dāng)先將陸地區(qū)域掩膜,以免影響后續(xù)分析工作。大量研究表明歸一化水體指數(shù)NDWI是很好的水體指示參數(shù)[5-8],歸一化水體指數(shù)NDWI表示為:其中:DNGreen、DNNir分別為L(zhǎng)andsat-TM綠波段和近紅外波段的DN值或者反射率。水體的歸一化水體指數(shù)NDWI值大于0,設(shè)置閾值0就可以很好地將陸地掩膜掉。由于部分?jǐn)?shù)據(jù)被云覆蓋,為去除云需進(jìn)行云掩膜。云層在TM1到TM5波段的反射率比水體的反射率要高,在TM4波段云層的反射率高于0.005,而水體的反射率則低于0.005,設(shè)置閾值為0.005可以很好地將云層掩膜。(2)快鳥(niǎo)數(shù)據(jù)快鳥(niǎo)(QuickBird)衛(wèi)星是美國(guó)DigitalGlobe公司2001年10月發(fā)射的一顆亞米級(jí)分辨率的商業(yè)衛(wèi)星,其全色波段空間分辨率為0.61m,多光譜波段空間分辨率為2.4m,重訪周期為1-7d。本文主要利用快鳥(niǎo)數(shù)據(jù)對(duì)排污口進(jìn)行目視解譯。其覆蓋范圍為天津、秦皇島、萊州灣和葫蘆島近海區(qū)域,數(shù)據(jù)獲取時(shí)間分別為2009年8月8日,2009年8月11日,2009年8月3日和2009年5月13日。
3陸源入海排污口遙感監(jiān)測(cè)方法陸源入海排污口調(diào)查的主要任務(wù)和目標(biāo)是全面掌握排污口的位置、排污種類及主要污染物濃度,并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià),為排污口的管理提供科學(xué)依據(jù)。針對(duì)陸源入海排污口調(diào)查工作,國(guó)家海洋局制定了“陸源人海排污口及鄰近海域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指南”,其提供了一套較完整的陸源入海排污口評(píng)價(jià)工作模式,確定了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的評(píng)價(jià)因子,如化學(xué)需氧量(COD)、氨氮、葉綠素a和懸浮物濃度等,并規(guī)定了水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法。多尺度遙感數(shù)據(jù)陸源入海排污口監(jiān)測(cè)方法主要參照評(píng)價(jià)指南提供的陸源入海排污口評(píng)價(jià)方法,綜合考慮中高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)在適用范圍和經(jīng)濟(jì)性方面的差異,采用中分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)(Landsat-TM),結(jié)合地面實(shí)際測(cè)量排污口鄰近水域水體光譜特征和葉綠素a、懸浮物等水質(zhì)參數(shù)濃度數(shù)據(jù),構(gòu)建遙感數(shù)據(jù)的水質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)指數(shù),進(jìn)行大范圍的水體環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),劃分重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域,再利用高空間分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)(快鳥(niǎo))進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域的目視解譯,獲取排污口的精確位置信息,判定排污口污染類型,最后通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查,進(jìn)行解譯精度的驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)對(duì)排污口位置和類型的監(jiān)測(cè)與制圖。具體技術(shù)路線如圖2。
3.1水質(zhì)參數(shù)的反演方法本文中的水質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)系應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)參數(shù)因子的反演而獲得,其成本低,節(jié)省人力和物力,同時(shí)可獲得大范圍的區(qū)域面數(shù)據(jù)。但目前利用遙感技術(shù)并不能完全反演“評(píng)價(jià)指南”中規(guī)定的水質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù),僅能反演葉綠素a濃度和總懸浮物濃度等參數(shù)。因此,本研究主要利用葉綠素a濃度和總懸浮物濃度進(jìn)行水質(zhì)參數(shù)的反演,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)。水質(zhì)參數(shù)具體反演方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[9]、[12]。
3.2光譜特征的分析除富含葉綠素和懸浮物外,陸源入海排污口鄰近海域的光譜特征與清潔水體光譜特征也有較大的差異,因而陸源入海排污口鄰近海域的光譜特征也是識(shí)別排污口的重要依據(jù)。根據(jù)葉綠素與懸浮物的敏感波段,可以選擇對(duì)葉綠素與懸浮物敏感的波段反射率作為排污口鄰近海域的水體的光譜特征。
3.3水質(zhì)評(píng)價(jià)模式陸源入海排污口鄰近海域的水質(zhì)評(píng)價(jià)采用兩種模式,分別為單要素評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。本研究采用“評(píng)價(jià)指南”的水質(zhì)評(píng)價(jià)模式,引入排污口鄰近海域水體的光譜特征,實(shí)現(xiàn)對(duì)陸源入海排污口鄰近海域的水質(zhì)評(píng)價(jià)。(1)單要素評(píng)價(jià)單要素評(píng)價(jià)是對(duì)水質(zhì)的多個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行逐一評(píng)價(jià),以確定水體中的超標(biāo)污染物和主要污染物。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)”(GB8978-1996)[10-11],評(píng)價(jià)方法采用單因子評(píng)價(jià)法。計(jì)算公式為:其中:Pi為i監(jiān)測(cè)指標(biāo)的污染指數(shù);Mi為i監(jiān)測(cè)指標(biāo)的濃度;Si為i監(jiān)測(cè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值。(2)綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)是在單要素評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,從整體上反映一個(gè)排污口鄰近海域的綜合狀況,目的是對(duì)排污口進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià),劃分重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域。綜合評(píng)價(jià)公式是:其中:P為總體水質(zhì)指數(shù)。指數(shù)值越高,水質(zhì)越差,周圍越可能存在排污口。水質(zhì)參數(shù)可利用中分辨率衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行反演,計(jì)算各單要素污染指數(shù),獲得總體水質(zhì)指數(shù),將水質(zhì)指數(shù)按照大小進(jìn)行分級(jí)可以劃分重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域,從而可以大大降低監(jiān)測(cè)范圍。
3.4建立高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)的排污口解譯標(biāo)志在利用中分辨率影像圈定重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域后,利用高空間分辨率影像進(jìn)行排污口的解譯。其解譯標(biāo)志主要包括排污口形狀和鄰近水域水體顏色。(1)形狀:在高空間分辨率影像上,往往可以直接看到排污口,且排污口排出的水體多呈扇形。(2)水色:在真彩色影像中,當(dāng)水體污染濃度較大且水色顯著地變黑、變紅或者變黃,并與背景顏色有較大的差異。(3)光譜特征:當(dāng)水體高度富營(yíng)養(yǎng)化,水體受到嚴(yán)重有機(jī)污染,浮游生物濃度高時(shí),在近紅外波段影像污染水體反射率較高。
4排污口的遙感監(jiān)測(cè)與結(jié)果分析
4.1水質(zhì)參數(shù)的反演本文利用渤海實(shí)測(cè)葉綠素濃度和總懸浮物濃度數(shù)據(jù),以及對(duì)應(yīng)像元的離水反射率,采用經(jīng)驗(yàn)-統(tǒng)計(jì)方法構(gòu)建了總懸浮物濃度數(shù)據(jù)模型,其中隨機(jī)選取的15個(gè)樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)用于模型的構(gòu)建,其余樣本點(diǎn)用于模型的驗(yàn)證。反演模型構(gòu)建的詳細(xì)情況請(qǐng)見(jiàn)參考文獻(xiàn)[9],葉綠素a的反演模型參見(jiàn)文獻(xiàn)[12],具體應(yīng)用模型見(jiàn)表3。
4.2排污口光譜特征的識(shí)別提取分別選取污染程度輕、較輕、重和較重的4個(gè)排污口鄰近水域水體光譜進(jìn)行特征提取分析(圖3),其中,6、4、9和11號(hào)排污口污染程度分別為較輕、輕、較重和重。從圖中可以發(fā)現(xiàn),污染程度越重在TM2波段附近的反射率越高,且有往長(zhǎng)波方向移動(dòng)的趨勢(shì),同時(shí)在TM3波段會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)谷值,因此,選TM2和TM3波段為排污口的特征波段。
4.3水質(zhì)評(píng)價(jià)與重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)的劃分采用葉綠素a濃度、總懸浮物濃度、TM2波段反射率和TM3波段反射率為評(píng)價(jià)因子,利用公式(6)進(jìn)行單因素水質(zhì)評(píng)價(jià),其中,TM2波段反射率和TM3波段反射率的標(biāo)準(zhǔn)值為清潔水體的反射率值。再利用公式(7)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià),獲得總體水質(zhì)指數(shù)分布圖,對(duì)總體水質(zhì)指數(shù)分布圖進(jìn)行密度分割,劃分重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域。
4.4排污口的遙感解譯與制圖對(duì)干排污口的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū),采用高分辨率的快鳥(niǎo)數(shù)據(jù),選取了天津、萊州灣、秦皇島和葫蘆島4區(qū)域,進(jìn)行排污口的解譯制圖(圖4)。首先,根據(jù)排污口的形狀和水色特征找出監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的排污口,標(biāo)定其位置;然后,依據(jù)排污口附近有無(wú)工廠等周邊環(huán)境特征,對(duì)排污口鄰近水域作光譜分析,解譯判定排污口的污染類型,劃分出河流入海口或工業(yè)排污口;最后,通過(guò)實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證排污口解譯的正確性,并進(jìn)一步確定排污口的污染類型。本研究在重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域共發(fā)現(xiàn)排污口23個(gè),經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn),只有一處排污口位置解譯錯(cuò)誤,排污口位置解譯正確性超過(guò)90%,排污口污染類型屬性方面在衛(wèi)星影像上只能大致區(qū)分為工業(yè)排污口和河流入??诘?,更為詳細(xì)的劃分需實(shí)地調(diào)查才能準(zhǔn)確獲得。
篇10
關(guān)鍵詞 衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng);遙感影像可視化;研究
中圖分類號(hào):TP751 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—7597(2013)051-033-01
隨著軌道上運(yùn)行衛(wèi)星數(shù)量的與日俱增,科研人員也掌握了越來(lái)越多的遙感影像數(shù)據(jù)。由于遙感影像數(shù)據(jù)在很多情況下都是被不同部門(mén)掌握的,所以,就很難達(dá)到資源上的共享,對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)也會(huì)有很大難度。與此同時(shí),這也導(dǎo)致了遙感影像的可視化受到了阻礙。這就要求我們要更加深入的對(duì)衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)仿真與遙感影像可視化進(jìn)行更深一層的研究與探討。
1 衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)仿真與遙感影像可視化的研究背景及現(xiàn)狀
航天技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了巨大的改變,在短暫的十幾年里,遙感影像技術(shù)迅速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)有很多同步的衛(wèi)星在遙感平臺(tái)中運(yùn)行。比如說(shuō):道衛(wèi)星、太空飛船、探空火箭等等。航天科技研究人員通過(guò)發(fā)射與地球同步的軌道衛(wèi)星并且對(duì)一些小衛(wèi)星進(jìn)行合理的布局、調(diào)整傳感器的角度以及傾斜度,來(lái)獲取更多有價(jià)值的遙感影像數(shù)據(jù)。我國(guó)現(xiàn)階段也在努力研發(fā)新技術(shù),力爭(zhēng)通過(guò)各個(gè)方面的努力來(lái)獲取更多的遙感影像數(shù)據(jù),進(jìn)而形成一個(gè)具有自己特點(diǎn)的、自主的、高分辨率的測(cè)圖衛(wèi)星。隨著航天遙感影像技術(shù)的快速發(fā)展,遙感影像被應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣泛,并且被應(yīng)用的水平也越來(lái)越高,對(duì)遙感系統(tǒng)仿真和遙感影像數(shù)據(jù)的管理也越來(lái)越難。所以,在這種情況下,研究出一套高效、精準(zhǔn)的覆蓋計(jì)算方法就顯得尤為重要,同時(shí)還要積極開(kāi)展對(duì)遙感影像可視化效果以及反應(yīng)速度的評(píng)估工作,讓它們能夠在自己的領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮出最大的作用。
2 衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)仿真研究
2.1 衛(wèi)星軌道對(duì)衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)的影響
對(duì)衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)的變化進(jìn)行研究,主要從它的軌道傾角的變化情況入手,衛(wèi)星軌道主要可以分為以下幾種:1)軌道傾角的度數(shù)為零。當(dāng)軌道傾角是零度時(shí),地球赤道的平面將于軌道平面相重合,這時(shí)的衛(wèi)星飛行狀態(tài)將會(huì)一直保持在赤道的上空,這種情況也被稱之為赤道軌道。2)軌道的傾角度數(shù)是90°。在90°的情況下,地球的赤道平面將與衛(wèi)星軌道的平面相互垂直,這時(shí),衛(wèi)星是在赤道的南北兩極之間的上空飛行,這種情況就被稱為極地軌道。3)與前面兩種情況不同的是,第三種類型軌道傾角既沒(méi)有形成零度,也沒(méi)有形成90°。這樣的軌道被稱為傾斜軌道。在三種類型當(dāng)中,傾角度數(shù)在0°與90°之間,而且衛(wèi)星的運(yùn)行方向是由西向東沿著地球自轉(zhuǎn)的軌道運(yùn)行的,叫做順行軌道。衛(wèi)星平面與軌道平面之間的傾角介于90°與180°之間的,并且衛(wèi)星運(yùn)行的方向?yàn)橛蓶|向西,那么,則稱之為逆行軌道。
對(duì)于不同的衛(wèi)星軌道,我們要有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí),因?yàn)椴煌男l(wèi)星軌道對(duì)衛(wèi)星視場(chǎng)都會(huì)產(chǎn)生不同的影響。遙感衛(wèi)星在針對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)的時(shí)候,出于擴(kuò)大觀測(cè)范圍的目的,一般情況下都會(huì)使用給測(cè)擺傾斜照相的辦法,讓衛(wèi)星把相機(jī)與地面之間的監(jiān)測(cè)作為標(biāo)準(zhǔn),來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行二維觀測(cè)。由于遙感衛(wèi)星有自己固定的運(yùn)行軌道,所以,這就需要觀測(cè)的目標(biāo)要隨著衛(wèi)星的需求而隨時(shí)變化。有時(shí)候?yàn)榱四軌驍U(kuò)大衛(wèi)星所觀測(cè)的范圍,就會(huì)將傳感器側(cè)擺,但是,這種狀態(tài)下的成像會(huì)使相機(jī)入瞳處的能量受到影響,還會(huì)引起相機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的地面襄垣的畸變。不過(guò)只要合理的選擇遙感設(shè)備,并且調(diào)節(jié)好觀測(cè)時(shí)的擺角,就能夠使衛(wèi)星在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間里擴(kuò)大目標(biāo)之內(nèi)的空間覆蓋率,從而在一定程度上使衛(wèi)星觀測(cè)的效率得到提高。在傳感器實(shí)行測(cè)擺之后,對(duì)于衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)來(lái)說(shuō),也在一定程度上發(fā)生了變化。
2.2 衛(wèi)星覆蓋模型的服務(wù)
隨著衛(wèi)星科技領(lǐng)域的快速發(fā)展,科技研究人員對(duì)衛(wèi)星覆蓋模型的服務(wù)范圍、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以及它自身精確度的要求都有所提高。對(duì)于衛(wèi)星覆蓋區(qū)域的仿真來(lái)說(shuō),它需要研究出一個(gè)可以對(duì)覆蓋區(qū)域頂點(diǎn)經(jīng)度進(jìn)行精確計(jì)算的方法,但是,從目前的實(shí)際情況上來(lái)看,因?yàn)槭艿降匦我蛩氐母蓴_,所以,在覆蓋區(qū)域會(huì)存在很多漏點(diǎn),有很多觀測(cè)不到、計(jì)算不清楚的盲點(diǎn)。對(duì)于未來(lái)衛(wèi)星覆蓋區(qū)域的監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),就需要再次加大科技力量,能夠針對(duì)一些特殊地形,比如說(shuō)峽谷、高山等進(jìn)行監(jiān)測(cè),擴(kuò)大衛(wèi)星覆蓋模型的服務(wù)范圍。
3 遙感影像可視化研究
隨著遙感影像數(shù)據(jù)的日益增多,給大量影像數(shù)據(jù)的管理上帶來(lái)了很大的麻煩,同時(shí),這也是對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)管理上的一個(gè)巨大考驗(yàn)。星載傳感器在幅寬不斷擴(kuò)大的同時(shí)它的分辨率也隨之增高,這就直接致使單景遙感影像的字節(jié)數(shù)突然增加。面對(duì)這種情況,該怎樣把大量遙感影像的數(shù)據(jù)管理好,成為了一個(gè)急需要解決的問(wèn)題。由于在一般情況下,遙感影像不僅多而且數(shù)量巨大,所以,廣大用戶不就不能夠直接將其保存到本機(jī)里,對(duì)于海量遙感器的影響管理很多時(shí)候都是“服務(wù)器/客戶端”的這種模式,將遙感影像數(shù)據(jù)先保到服務(wù)器,然后讓用戶自己從服務(wù)器里進(jìn)行下載。這樣一來(lái),關(guān)于數(shù)據(jù)的傳輸、讀取以及顯示速度都會(huì)對(duì)遙感器影像的可視化產(chǎn)生影響。
對(duì)于傳感器遙感影像的影響因素主要有以下幾個(gè)方面:1)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)因素。由于大量的遙感數(shù)據(jù)都在指定的服務(wù)器中被保存起來(lái),所以,系統(tǒng)要想獲取服務(wù)器影像的反饋數(shù)據(jù),那么,首先要經(jīng)過(guò)遙感影像服務(wù)器的允許,在系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求得到允許之后,才可以把影像的具體數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。2)因?yàn)檫b感影像的數(shù)據(jù)量巨大,所以,在一定程度上影響了遙感影像的可視化進(jìn)程。計(jì)算機(jī)由于自身的硬件資源有限,所以,它不可能將全部數(shù)據(jù)一次性都讀取出來(lái)。但是,這個(gè)時(shí)候很多用戶都在不斷的高倍放大或者高倍縮小遙感器的影像,造成了硬盤(pán)的數(shù)據(jù)與內(nèi)存之間交換過(guò)于頻繁,致使系統(tǒng)損壞不能正常使用。所以,為了解決遙感影像的可視化問(wèn)題以及它的顯示效率問(wèn)題,就要求我們必須要加強(qiáng)技術(shù)方面的學(xué)習(xí)以及策略上的調(diào)整。
4 總結(jié)
在整個(gè)航空事業(yè)的建設(shè)中,對(duì)于衛(wèi)星的發(fā)射是具有唯一性的,發(fā)射過(guò)程不能夠出現(xiàn)重復(fù)的現(xiàn)象,在研究衛(wèi)星的通信設(shè)備以及軌道運(yùn)行的時(shí)也要非常的嚴(yán)謹(jǐn)、精確。我們要在不斷的探索中,尋找解決在衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)仿真和遙感影像可視化中存在的問(wèn)題,為科技發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李新國(guó),方群.衛(wèi)星瞬時(shí)視場(chǎng)仿真研究[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2008.
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