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遙感技術在海洋中的應用

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遙感技術在海洋中的應用

遙感技術在海洋中的應用范文第1篇

關鍵詞 遙感;應用;發展趨勢

中圖分類號TP75 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遙感的定義與分類

1.1 遙感的定義

遙感,從廣義來說泛指各種非接觸、遠距離探測物體的技術;而本文談論的遙感是指電磁波遙感,即狹義的遙感,其定義是:從遠距離、高空以至外層空間的平臺上,利用可見光、紅外、微波等探測儀器,通過攝影掃描、信息感應、傳輸和處理等技術過程,識別地面物體的性質和運動狀態的現代化技術系統。

1.2 遙感的分類

按照研究對象遙感可分為資源遙感與環境遙感兩大類[1],資源遙感以調查自然資源狀況和監測再生資源的動態變化為主。環境遙感則是對自然與社會環境的動態變化進行監測并做出評價與預報的統稱。此外,按照應用空間尺度遙感可以把遙感分為全球遙感、區域遙感和城市遙感三種類型。

遙感是一門綜合性的技術,它涉及地理學、測繪學、計算機科學與技術、規劃管理等許多學科。它的概念和基礎是物理學、測繪學、地質學、地理學;它的技術支撐是航天技術、計算機技術和圖像處理技術。伴隨著航天技術的不斷進步,空間遙感對地觀測獲得了巨大的發展,可以預計,在今后的遙感發展過程中,全方位、全覆蓋、多角度、高分辨及高時效的遙感觀測系統,將會被廣泛的應用在各個領域的調查研究工作中。

2 遙感應用

遙感的應用已從上世紀早期單純的軍事用途擴大到現代生活的各個方面,如土地管理、氣象預報、全球變化研究、災害監測、資源調查與動態變化監測、生態調查、旅游、交通等各行各業,成為服務人類現代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遙感在土地資源中的應用

遙感技術是土地資源狀況調查評價與動態監測的重要技術手段。隨著遙感技術在空間識別、地物波譜識別和變化時間識別方面能力的提高,土地遙感正在成為遙感科學的重要分支。我國歷來對國土資源十分重視[2],特別是自國土資源部成立以來,非常重視土地資源的動態監測工作,從1999年開始,遙感監測工作作為國土資源大調查的重要組成部分,連續16年,每年開展對全國重點地區的遙感監測。

土地遙感的應用領域包括[1]:監測建設用地變化趨勢、布局及規模;為土地資源管理提供現勢基礎資料;輔助檢查土地利用總體規劃執行情況;復核土地變更調查;輔助開展土地變更調查;輔助開展土地利用現狀圖更新;基本農田保護區監測;配合土地執法檢查。

2.2 遙感在礦產資源中的應用

不論用什么方法找礦,了解礦床形成過程和成礦原理都是非常重要的,遙感找礦也不例外。在漫長的地質年代里,沉積、巖漿及變質三大類巖石也在不停地進行轉化,在地質構造等作用下,可以在不同類型的巖石中,形成由各種不同的金屬礦物和非金屬礦物富集而形成的各種礦床,而遙感影像能夠真實

地記錄地球表面三大類巖石的光譜與紋理特征。同時,采用遙感技術圈定各類構造形態、色異常等現象,對于礦產調查、圈定成礦遠景區、成礦預測也有著重要的指導作用。遙感技術尋找油[3]是通過提取遙感影像的烴類微滲漏信息來預測油區的烴類微滲漏暈以其特有的波譜特性可以被遙感技術檢測,從而實現油氣預測,這也是遙感技術直接找油的原理。

2.3 遙感在城市建設中的應用

城市是一個時代經濟、社會、科學和文化的匯聚點,在全面建設小康社會中,我國城市化速度還將加快。遙感在城市建設中應用主要為以下三個方面:1)城市景觀結構調查。土地是城市賴以存在的物質基礎,城市遙感首先就是調查城市土地利用狀況,提供工商業、文化、交通、綠地和水體的分布和面積;2)城市道路規劃與交通環境分析。低空航空攝影[4]對全市車流的瞬時調查,就可以幾乎同時測出各個路段和交叉路口的機動車和自行車的車流密度,編繪出主要道路交叉口的車流量圖,既簡便易行,又準確可靠,在交通管理、道路拓寬和過街橋、立交橋選址等方面,都能夠發揮作用;3)城市環境污染調查。受污染損害的植物[5],葉片葉綠素降低,在彩色紅外像片上紅的成分減少,污染程度通過影像色調的變化被記錄下來,再參考樹木缺株、形態或冠幅變小的程度,就可以繪制出分輕、中、重三級的污染程度。

2.4 遙感在海洋領域的應用

海洋遙感[6]是指以海洋及海岸帶作為監測、研究對象的遙感,包括物理海洋學遙感、生物海洋學、化學海洋學遙感與海水監測、海洋污染監測等。海洋遙感大幅度提升了海洋調查技術水平,與其余調查手段相比,具有很明顯的優勢。如:不受惡劣自然條件的限制、拓展了海洋調查的廣度、能夠實時長效的進行檢測、龐大的信息獲取量以及應用范圍的多樣性。

2.5 遙感在氣象中的應用

氣象衛星的出現,為人類自上而下觀測大氣層和地表、生態的變化提供了一種新型可靠的手段,由此應運而生的衛星氣象[3]成為大氣科學發展史上又一新的里程碑。氣象遙感的研究內容主要包括兩個方面:一是尋找從衛星上探測和獲取大氣中主要氣象要素和大氣現象的理論和方法;二是研究衛星資料的處理技術和使用方法。例如利用紅外通道和可見光通道中對比,可以很好解決大霧區、中高云區及地表的區分問題,區別出哪些是霧,哪些是云,哪些是地表,此外利用遙感還可以對沙塵暴有很好的監控作用。

2.6 遙感在地質災害管理中的應用

傳統的獲取災害損失評估信息方法主要依靠地面調查以及歷史資料,耗費時間過長且因資料更新滯后,不能及時的體現地質災害管理的作用。隨著遙感技術及其他相關高新技術的高速發展,地質災害遙感調查正處于逐步推廣的階段。衛星遙感技術的宏觀性、全天候和全天時以及周期性,為地質災害的研究提供了強有力的手段,并逐漸成為地球災害監測系統工程中的主要技術。遙感技術已經應用于地質災害管理的整個過程。在地質災害調查、監測、預警、評估的四個階段中,均能夠及時準確的提供調查、評估、預警,為地質災害管理工作的開展提供依據。

2.7 遙感在考古中的應用

考古工作,是探索人類文明發展的重要手段。隨著考古研究工作的擴展,考古學家們從了解個別的考古遺址文化上升到對某一地區、某一國家,或者是更大范圍的一個時空去認識人類文明的發展,這就需要考察更大的范圍與空間,僅依靠地面的考古資料就顯得不足,而且也很難使資料收集得完整,利用肉眼去觀察分析考古遺跡現象受時間、地點、氣候、光照等諸多因素影響,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遙感圖像、航拍像片的分辨率均可達到1m左右,同時可全球、全天候覆蓋,加上特殊信號可以穿透地表,開展更加精確探測的探測工作,這些先進技術在考古研究、文物保護管理上可起到決定性的作用。

從考古的角度來看,人類遺產的挖掘是繼承和弘揚古代文明的重要途經。利用遙感技術開展古遺址尋找、普查研究是最為有效的手段。遙感信息古遺址研究不僅可以填補或充實人類文明歷史,而且對研究古代地緣政治,確定歷史時期的軍事和疆域爭議十分重要,且將大大提高田野考古的效率和質量,把我國的考古學提高到一個新的高度。

3 遙感應用的發展趨勢

隨著遙感技術應用研究的深入發展,遙感數據分辨率不斷提高,數據量持續增長,數據處理的方法和程序也日趨復雜,從而導致GIS系統所需要解決的問題也越來越多,GIS的發展也更加偏向于解決數據的存儲、管理和處理,但這樣并不能從根本解決問題。經過不斷的總結,最終發現如果想要解決實際應用中出現的問題,就必須多技術、多方法、多角度、多渠道對數據進行搜集處理。遙感技術,是一種信息獲取的技術,相對缺乏信息處理、提取以及解決問題的能力。因而科學家們將遙感技術與GIS、GPS、計算機、仿真、虛擬等多種信息技術緊密結合,共同應用解決復雜的綜合問題。

“3S”技術集成就是在這樣的背景下產生的,3S技術[10]即指遙感(RS)、地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)3種技術集成的總稱。“3S”集成技術的應用,是一個自然的發展趨勢,RS和GPS為GIS進行空間分析提供了更新區域信息和空間定位信息,從RS和GPS提供的大量數據中提取有用信息,并進行綜合集成,使之成為決策的科學依據。GIS、RS和GPS三者技術的集成,形成了一個更加完整、準確及實施的對地觀測、分析及應用系統,從而推動了遙感技術的進步。

4 結論

綜上,遙感應用既是系統科學又是系統工程,既是區域性的又是全球性的,既是邊緣科學又是交叉科學。通過對以上土地監測、地質礦產調查、城市建設、環境與災害監測、海洋、氣象與考古遙感等幾個主要方面遙感技術應用的介紹,可以看出遙感已經滲透到社會生活及科研領域的各個方面,3S技術的集成已經成為必然,我們應該進一步發掘遙感技術應用的潛力,開拓遙感技術應用的新局面,更加有效的保護和科學的利用好我國的資源與環境。

參考文獻

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[7]王文杰,張建輝,李雪.遙感在生態與環境監測中的主要應用領域[J].中國環境監測,1999,15(6):48-51.

[8]劉建國,王琳.空間分析技術支持的聚落考古研究[J].遙感信息,2006(3):51-53.

[9]施益強,陳崇成,陳玲.遙感技術在環境資源中的應用進展與展望[J].國土資源遙感,2002(4):7-13.

遙感技術在海洋中的應用范文第2篇

【關鍵詞】無人機遙感技術 應用 環境保護

遙感技術是探測領域中非常重要的一項技術。近幾年,隨著科技的不斷發展,無人機遙感這種全新的技術也越來越受到重視,其操作、運用水平也在不斷地提高。無人機遙感技術的本質是:無人機可在任意地點和任意時刻進行拍攝,拍攝出來的照片既真實又清晰。正因為如此,無人機遙感技術的被廣泛運用到各個領域中,解決了很多面調查中無法實現的難題,大大減少了戶外調查工作量,提高了工作效率。

1 無人機遙感技術的概述

1.1 無人機遙感的簡介

無人機遙感技術是指利用無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術等進行數據處理、建模和應用分析的應用技術。它具有體積小、重量輕的特點,而費用成本較低,用途多樣,因此無人機在國家應急救災、資源的調查和監測、氣象監測等方面的運用越來越廣泛。

1.2 無人機遙感技術的工作原理

無人機感應是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操作的無載人飛機,它以無人飛行器為平臺,搭載多種不同的遙感傳感器獲取遠程空間遙感信息,通過電子信息技術加工處理后,按照一定精度要求制作出正射遙感影像。無人機遙感技術采集信息的工作平臺分別為飛行器系統、監測及信息傳輸系統、信息獲取和處理以及保障系統四個方面。

2 無人機在生態環境中的應用

隨著科技的不斷進步,具有高時效、高分辨率而機動靈活的無人機遙感技術正憑借著其特性在生態環境中發揮著越來越重要的作用,比如在項目建設、環境監測、環境應急等方面都用到了無人機感應技術。

2.1 在建設項目中的應用

例如在修建鐵路的時候就用到了無人機感應技術,工作人員采用無人機技術對鐵路附近居民搬遷情況、生態環境情況進行了航空遙感監測,通過影像獲得圖集來收集整理信息,方便工程的實施。在修建鐵路的過程中,相關人員會利用無人機每隔幾天在施工地點上空巡飛一次,無人機是由電機的旋轉,使螺旋槳產生升力而飛起來的,當無人機四個螺旋槳的升力之和等機總重量時,無人機的升力與重力相平衡,無人機就可以懸停在空中了。但旋翼在旋轉的同時,也會有一個反作用力促使電機向反方向旋轉,一次無人機中相鄰的兩個螺旋槳旋轉方向是相反的。等無人機平穩后,利用上面搭載遙感傳感器收集地面的影像圖片,將拍攝下來的畫面對其進行加工處理制成三維圖片,然后觀察檢視其與最初的建筑設想和規劃是否相符合,方便工程在做出錯誤時及時糾正。

2.2 在環境監測中的運用

無人機遙感技術主要監測環境中的植被覆蓋、土壤侵蝕和地面水污染等情況,比如在海上環境監測中無人機就發揮了重要作用。由于海面寬廣無垠,且海水較深,一般無法監測只能在海灘周圍的淺水區,無法真正進行全面的監測,有了無人機便可以對海洋情況進行全方位的監測,讓我們清楚了解海洋溢油污染,垃圾污染等詳細情況。

對海洋進行檢測的工作是選擇一塊較空曠的場地,架設好彈射器或是火箭助推器,在測量一切條件合適后,在搭載了需要的遙控傳感器后便可以起飛。它以無人機為空中平臺,通過搭載的各種遙感器全面的監測海洋情況獲取信息,通過電調接收飛控指令后,控制電機轉速,從而實現無人機的傾角改變,讓無人機能夠拍攝地面的各個角度畫面,然后利用圖傳系統將畫面傳輸到地面連接計算機里,讓計算機對收集到的圖形信息做出分析處理,并按照一定的精度制成圖像,通過這些圖像我們便可以清晰看到平時無法到達的海面情況。

2.3 在環境應急中的運用

在四川汶川地震中,就有人利用無人機感應技術,像雷天杰在就使用無人機拍攝了汶川的余震中北川縣震后影像,為抗震救災提供了有效幫助。它通過手動遙控器讓無人機飛到北川縣上空,然后用GPS獲取無人機經緯度信息,以方便及時進行調整。通過地面的遙控器和飛機端的接收模塊的鏈接來傳輸信息,然后用隨身攜帶的BGAN衛星系統將拍攝的畫面傳給相關部門,為部門的決策提供了很大的幫助。在這個過程中無人機首先用飛行系統將傳感器采集來的數據無線電測控終端傳輸的由地面測控站,地面相關工作人員在計算處理后對無人機飛行模式進行調整和控制,然后又進行新的一輪將無人機的狀態數據及發動機、機載電源系統、任務設備的工作狀態參數實時傳送給機載無線電數據終端,經無線電下行信道發送回地面測控站。

參考文獻

[1]楊中華.我國資源環境監測中遙感技術應用現狀及展望[J].工程科技,2009(06):164-165.

[2]張海榮,馬靜,徐雷.遙感技術在環境檢測領域的應用[J].2011,2(04):126-129.

遙感技術在海洋中的應用范文第3篇

關鍵詞:遙感技術 環境科學 應用 3S一體化 發展趨勢

遙感是從遠離地面的不同工作平臺上,如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛星、宇宙飛船和航天飛機等,通過傳感器對地球表面的電磁波輻射信息進行探測,然后經信息的傳輸、處理和判讀分析,對地球的資源與環境進行探測與監測的綜合性技術。遙感技術從遠距離采用高空鳥瞰的形式進行探測,包括多點位、多譜段、多時段和多高度的遙感影像以及多次增強的遙感信息,能提供綜合系統性、瞬時或同步性的連續區域性同步信息,在環境科學領域的應用具有很大優越性。

20世紀90年代以來,環境遙感技術應用越來越廣。從陸地的土地覆被變化,城市擴展動態監測評價,土壤侵蝕與地面水污染負荷產生量估算,生物棲息地評價和保護,工程選址以及防護林保護規劃和建設。到水域的海洋和海岸帶生態環境變遷分析,海面懸浮泥沙、葉綠素含量、黃色物質、海上溢油、赤潮以及熱污染等的發現和監測,珊瑚和紅樹林的現狀調查與變化監測,堤壩的規劃與水沙平衡分析,水下地形地遙調查以及水域初級生產率的估算。再到大氣環境遙感中的城市熱島效應分析,大氣污染范圍識別與定量評價,大氣氣溶膠污染特征參數化,全球水、氣和化學元素等的循環研究,全球環境變化以及重大自然災害的評估等,幾乎覆蓋了整個地球系統。

一、遙感技術在環境科學中的應用

1.遙感技術在水污染監測方面的應用

(1)利用紅外掃描儀監視石油污染

全球每年排入海洋的石油及其制品高達1000萬噸,利用多光譜航片可對海面石油污染進行半定量分析,將彩色航片同步拍照與近紅外片做的彩色密度分割圖相比較,更精密地判斷和解譯信息,參照圖片畫出不同油膜厚度的大致分級圖。通過彩色密度分割圖像,特別是數字密度分割圖,可以更準確地判斷油量的分布情況。通過彩色密度分割可把相差零點零幾厚度的海面油膜區分出層次來,這有利于用航空遙感對海面油的擴散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色,往外擴散的油膜變薄,呈黃紫混在一起的顏色,再往外擴散的油膜就更薄些呈紫色。通過對污染發生后各天的氣象衛星圖像的對比分析,確定油膜的漂移方向,計算出其擴散速度和擴散面積。

(2)利用遙感技術監測水體富營養化

浮游植物中的葉綠素對藍紫光和紅橙光有較強的吸收作用,當水體出現富營養化時,我們就可以利用遙感技術推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區的海水光譜特征是藻類、泥沙和海水的復合光譜,另外有機或無機顆粒物也會吸收入射光,影響水體的透明度。

(3)通過遙感技術調查廢水污染和泥沙污染

廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬別,特征曲線上的反射峰位置和強度也不大一樣,可以用多光譜合成圖像進行監測。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大,水體反射量也會相應增加,反射峰隨之紅移,定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段是0.65~0.85微米。

(4)應用紅外掃描儀監測水體熱污染

應用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量,真實反映其溫度差異。在熱紅外圖像上,熱水溫度高,輻射能量多,呈淺色調。冷水和冰輻射能量少,呈深色調。熱排水口處通常呈白色羽流,利用光學技術和計算機對熱圖像作密度分割,根據少量的同步實測水溫,畫出水體等溫線。

(5)通過遙感技術分析水域的分布變化和水體沼澤化

水體總體反射率較低,選擇1.55~1.75微米波段的多時域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時域圖像上反映為水體面積縮小,從水體向邊緣有規律變化,顯示出不同程度的植被特征。

2.遙感技術在大氣環境監測方面的應用

(1)臭氧層

臭氧層位于地球上空25~30千米的平流層中,對0.3米以下紫外區的電磁波有較大吸收,可用紫外波段來測定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個吸收帶,可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計來測定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會吸收太陽紫外線而升溫,可使用紅外波段來探測,如用7.75~13.3微米熱紅外探測器測定臭氧層的溫度變化,參照濃度與溫度的相關關系,推算出臭氧濃度的水平分布。

(2)大氣氣溶膠

利用遙感圖像可分析大氣氣溶膠的分布和含量,工業煙霧、火災濃煙和大規模沙塵暴在遙感圖像上都有清晰的圖像,可以直接圈定其大致范圍。利用周期性氣象衛星圖可監測沙塵運動,估計其運動速度,及時預報沙塵暴。通過衛星資料可及早發現森林火災,把災害損失降到最低。大比例圖片可用來調查城市煙囪的數量和分布,還可以通過煙囪陰影的長度來計算其大致高度。應用計算機對影像進行微密度分割,建立煙霧濃度與影像灰度值的相關關系,可測出煙霧濃度的等值線圖。

(3)有害氣體

彩紅外相片可監測有毒氣體對污染源周圍樹木和農作物的危害情況,通過植物對有害氣體的敏感性來推斷某地區大氣污染的程度和性質。一般污染較輕的地區,植被受污染的情況不宜被人察覺,但其光譜反射率卻會明顯變化,在遙感影像上表現為灰度的差異。正常生長的植物葉片能強烈反射紅外線,在彩紅外相片上色澤鮮紅明亮。受到污染的葉子,其葉綠素遭到破壞,對紅外線的反射能力下降,其彩紅外相片顏色發暗,如白蠟樹受污染后呈紫紅色,柳樹呈品紅色略帶藍灰色。

(4)氣候變化

美國、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛星組成的靜止氣象衛星監測系統晝夜不停地觀測地球的氣候變化,得到全球范圍內的大氣參數、海洋參數、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息,對全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現象的研究非常重要。

3.遙感技術在城市環境監測與管理中的應用

彩紅外遙感影像可監測固體廢棄物引起的生態環境變化,熱紅外遙感影像可調查工業廢水和廢氣的排放情況。城市道路寬的呈帶狀和環狀,窄的呈線狀,城市廣場一般以塊狀藍灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區呈灰色,高層樓房帶有寬長影,平房呈密集排列的小長方塊狀。水系呈淺藍色,綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息,對優化城市結構有很大幫助。另外城市里的高大建筑物對太陽輻射和其他熱輻射的吸收和釋放特性跟以土地和農作物為主要下墊面的郊區有很大不同,利用熱紅外遙感對城市下墊面進行分析就可以得出城市的熱島效應。

4.應用遙感技術監控生態環境

遙感影像真實記錄地貌形態特征并提供各環境參數的組合情況,根據其空間一致性和差異性進行區域環境范圍的生態區劃。利用遙感衛星相片還可以編制森林樹種、生長狀況和森林覆蓋圖,使用計算機集群分類,精度可高達8O% 。一般野生動物環境與森林植被關系最為密切,通過研究植物的分布與長勢可大致確定動物的活動繁殖場所,從而編制森林野生動物保護規劃。

5.利用遙感技術監測自然災害

遙感技術對于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質災害的調查與監測也很有效。比如說地震與地球活動構造塊體分布及其活動方式密切相關,利用衛星預測地震技術主要集中在電磁波輻射和電離層異常監測、地表形變監測、紅外輻射監測以及衛星重力監測等方面。但由于目前技術條件的限制,地震還是不能準確預測,2008年5月的汶川大地震幾乎震碎了中國人的心,期待有一天,我們中國人能通過遙感技術準確預測地震災害,今天的悲劇永遠不要發生了。

二、遙感技術的發展趨勢

隨著科學技術的進步,光譜信息成像化,雷達成像多極化,光學探測多向化,地學分析智能化,環境研究動態化以及資源研究定量化,大大提高了遙感技術的實時性和運行性,使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發展。

1.遙感影像獲取技術越來越先進

(1)隨著高性能新型傳感器研制開發水平以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。遙感傳感器的改進和突破主要集中在成像雷達和光譜儀,高分辨率的遙感資料對地質勘測和海洋陸地生物資源調查十分有效。

(2)雷達遙感具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力,在對地觀測領域有很大優勢。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要,成為實現全天候對地觀測的主要技術,大大提高環境資源的動態監測能力。

(3)開發和完善陸地表面溫度和發射率的分離技術,定量估算和監測陸地表面的能量交換和平衡過程,將在全球氣候變化的研究中發揮更大的作用。

(4)由航天、航空和地面觀測臺站網絡等組成以地球為研究對象的綜合對地觀測數據獲取系統,具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時域和全空間的數據能力,為地學研究、資源開發、環境保護以及區域經濟持續協調發展提供科學數據和信息服務。

2.遙感信息處理方法和模型越來越科學

神經網絡、小波、分形、認知模型、地學專家知識以及影像處理系統的集成等信息模型和技術,會大大提高多源遙感技術的融合、分類識別以及提取的精度和可靠性。統計分類、模糊技術、專家知識和神經網絡分類有機結合構成一個復合的分類器,大大提高分類的精度和類數。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應用,是目前遙感技術的重要發展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統的開發應用也有待進一步研究。

3.3S一體化

計算機和空間技術的發展、信息共享的需要以及地球空間與生態環境數據的空間分布式和動態時序等特點,將推動3S一體化。全球定位系統為遙感對地觀測信息提供實時或準實時的定位信息和地面高程模型;遙感為地理信息系統提供自然環境信息,為地理現象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動態數據;地理信息系統為遙感影像處理提供輔助,用于圖像處理時的幾何配準和輻射訂正、選擇訓練區以及輔助關心區域等。在環境模擬分析中,遙感與地理信息系統的結合可實現環境分析結果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實時或準實時獲取與處理系統。

4.建立高速、高精度和大容量的遙感數據處理系統

隨著3S一體化,資源與環境的遙感數據量和計算機處理量也將大幅度增加,遙感數據處理系統就必須要有更高的處理速度和精度。神經網絡具有全并行處理、自適應學習和聯想功能等特點,在解決計算機視覺和模式識別等特大復雜的數據信息方面有明顯優勢。認真總結專家知識,建立知識庫,尋求研究定量精確化算法,發展快速有效的遙感數據壓縮算法,建立高速、高精度和大容量的遙感數據處理系統。

5.建立國家環境資源信息系統

國家環境資源信息是重要的戰略資源,環境資源數據庫是國家環境資源信息系統的核心。我們要提高對環境資源的宏觀調控能力,為我國社會經濟和資源環境的協調可持續發展提供科學的數據和決策支持。

6.建立國家環境遙感應用系統

國家環境遙感應用系統將利用衛星遙感數據和地面環境監測數據,建立天地一體化的國家級生態環境遙感監測預報系統以及重大污染事故應急監測系統,可定期報告大氣環境、水環境和生態環境的狀況。環境遙感地理信息系統是其支撐系統,在各種應用軟件的輔助下實現環境遙感數據的存儲、處理和管理;環境遙感專業應用系統是其應用平臺,在環境專業模型的支持下實現環境遙感數據的環境應用;環境遙感決策支持系統是其最上層系統,在環境預測評價和決策模型的驅動下進行環境預測評價分析,制定環境保護的輔助決策方案;數據網絡環境是其數據輸入和輸出的開放網絡環境,實現環境海量數據的快速流通。

總之,遙感技術在環境科學領域有廣泛應用,隨著科學的進步,遙感技術會越來越先進,其所發揮的作用也會越來越大。

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遙感技術在海洋中的應用范文第4篇

[關鍵詞]遙感地質找礦 現狀 發展前景

[中圖分類號] P627 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-167-1

1概述

遙感地質找礦是將現代遙感技術運用與對地質的研究中而進行礦產勘查的一種方法。它通過發射電磁波,進而觀察各種地質體(礦物、巖石等)對電磁波的輻射圖像的不同來識別不同的地質體,從而有效的判斷該地區是否有礦產資源。

在20世紀80年代,在礦產勘查中大量的使用了遙感技術,取得了很多業績,90年代后,遙感技術迅猛發展,空間分辨率越來越高,光譜分辨率越來越小,時間分辨率也越來越短。

雖然遙感技術在應用中取得了很大的成績,但是隨著勘探工作的深入,地表的礦產明顯減少,找礦難度越來越大。而依靠于電磁波的遙感技術主要反映的是地表信息,所以,很難解決當前所面臨的地下找礦問題。

2遙感地質找礦的現狀

當前,遙感地質找礦技術已經取得了一些成就。主要表現在遙感信息獲取技術的發展、含礦信息提取技術的發展和含礦信息分析技術的發展三個方面。

2.1遙感信息獲取技術的發展

得到發展的遙感信息獲取技術主要指的是成像光譜技術和成像雷達技術的出現。這兩種技術為地質識別提供了全新的技術手段,使遙感技術不再限制于地表,而是增強了穿透覆蓋物的能力,可以更加有效的探測地質結構。

2.2含礦信息提取技術的發展

含礦信息提取技術的發展主要指的是計算機已經廣泛應用于此技術中。這樣就實現了遙感數據在全球范圍內的傳播,并且可以通過計算機來判讀圖像,對圖像和數據的處理變得更加準確。

2.3含礦信息分析技術的發展

含礦信息分析方法的發展主要體現在高分辨率遙感探測方法的使用和“環境-礦床”新思路的運用。新一代高分辨率遙感探測方法目標明確、方法簡便,能對礦床進行快速的評價。“環境-礦床”新思路的應用將礦床的形成與周圍環境信息乃至整個地球的演化都聯系在一起,綜合性強,對隱藏深的礦產資源的發現具有很大的價值。

3遙感地質找礦的發展前景

3.1國家需求

國家需求是遙感技術找礦的動力。當前,從國家層面來說,礦產資源開發的難度越來越大,礦產資源對國民經濟發展的制約性越來越大。解決這一問題的途徑是,推進地質科技工作的進步,在地質工作中應用高新技術,從而實現地質工作的現代化。遙感技術作為一項高新技術是實現上述目標的一大途徑,所以,要加強對遙感技術的再創新,加大地質勘查的力度。

3.2理念更新

要將傳統的找礦理念更新,不單單應用遙感技術,而是將遙感技術與其他有用的技術相結合,發揮遙感技術更大的優勢。在未來應該努力做到將遙感技術與地學信息結合、將遙感技術與現代信息技術結合、利用地質專業知識來指導遙感技術的應用。

3.3技術發展

遙感地質找礦在技術發展方面的發展前景主要表現在發展基于數字地球的遙感技術、建立立體地質勘查技術體系和應用高光譜遙感技術三個方面。

(1)發展基于數字地球的遙感技術。當今,地質勘探領域中逐漸引入了數字地球的理論方法。將此方法與遙感技術相結合,再加以現代信息技術即將成為找礦的必然趨勢。利用數字地球的遙感找礦技術,能夠在找礦工作中將信息資源進行最大限度的利用,找到常規方法很難發現的地質現象,從而提高對礦產資源的勘查效果。這與當前找礦難度增加、信息資源豐富的時代背景相符合,為找礦提供了新的思路。

(2)建立立體地質勘查技術體系。要將地質找礦與成礦機理研究結合起來,將遙感技術與生物地球化學、地熱作用、生物成礦、地質空間統計分析方法、物化探、磁力、地震探礦方法等理論結合起來,加深對成礦信息的深入理解,建立起立體地質勘查技術體系,才能對隱伏礦床進行深入的理解和詮釋,從而科學的推斷出礦產的位置。

(3)應用高光譜遙感技術。

某一地區的高空間分辨率的光譜遙感數據能為礦產的尋找提供依據。分析高光譜遙感得到的圖譜可以分析出成礦機理,并且能挑選出找礦靶區。不管是在技術層面還是理論層面,這一技術都具有很大的價值。

3.4應用領域

遙感地質找礦在應用領域方面的發展前景主要表現在擴展地域、擴大應用面、全球化和外星找礦四個方面。

(1)我國找礦的地域要得到擴展:可以從人口稠密的地方擴展到人口稀少的地方,從陸地擴展到海洋,從交通便利的地方擴展到交通不便的地區。為先進的遙感技術應用于更廣闊的天地;(2)找礦的應用面要擴大:將找礦的目標由單純的增加資源量擴增為保護環境、防災與找礦相結合的復合層面,促進可持續發展;(3)促進找礦的全球化:要加強全球的合作,使不受國界限制的衛星遙感技術發揮更大的作用,可以為礦藏豐富但是技術落后的國家提供礦藏信息服務;(4)外星找礦:隨著對外星球的探索,可以考慮將探索成果與遙感地質找礦技術相結合,這在未來具有很大的發展潛力。

4結語

作為礦產勘查的一種技術手段,遙感技術已經取得了一定的成就。并且,遙感技術的發展前景十分廣闊,國家需要大力開展遙感地質找礦的工作,所以,相關工作者應該積極研究該技術,并且將此技術與其他的地質理論有機的結合起來,利用先進的數字化技術,擴大找礦區域,促進礦產勘查工作的順利進行。

參考文獻

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[3]丁建華,肖克炎.遙感技術在我國礦產資源預測評價中的應用[J].地球物理學進展,2006,2.

遙感技術在海洋中的應用范文第5篇

展前景提出了幾點認識和展望。

關鍵詞:遙感技術,金礦找礦,應用

中圖分類號:TP7文獻標識碼: A

前言

隨著經濟的速度發展和人們生活水平的大幅度提高,金正以快速的步伐進入人們的日常生活,大大增加了對金的需求量,而由于金礦資源大多深埋地下,具有極強的隱蔽性,在尋找過程中存在一定的困難,為了提高工作效率,減少人工尋找礦產所花費的時間和精力,越來越多的找礦技術得到了普及和應用,就目前而言,遙感技術在金礦找礦技術中有著廣泛的應用,發揮著極其重要的作用。

1、遙感技術簡介

遙感技術是可以從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線等,從而對目標進行探測和識別的技術。遙感影像可以全面、客觀地記錄地表綜合景觀的幾何特征,遙感圖像不僅可以獲得地表景觀的形態、分布特征組合,而且還可以獲得物質的成分和結構等,進而實現地物識別的目的。

遙感是一門新興的科學技術,它是從遠距離的航天、航空等平臺上利用可見光、紅外、微波等探測儀器,通過攝影、掃描、信息感應、傳輸和處理對地面物質的物理、化學、生物等特征進行遠距離探測的一種現代化技術系統。遙感已廣泛應用于地質、地理、海洋、環境、農林、水利、土壤及全球變化等領域。隨著計算機技術的發展,遙感應用通過計算機數據處理,進行信息增強、提取和自動分類,并在地理信息系統(GIS)的支持下已逐步走向定量化和智能化。

遙感技術在金礦找礦中的應用方法

用遙感技術與區域地質資料、生物地球化學資料進行綜合分析,預測區域成礦遠景區已取得了很多成果。特別是隨著計算機技術應用的日益廣泛,數字圖像處理的日益發展,遙感資料的綜合分析已變得越來越重要。近年來,國內外運用遙感技術研究線形、環形構造與成礦關系以及與礦化有關的熱液蝕變信息的提取方法,取得了豐碩的成果。遙感與生物地球化學方法相結合探測金礦也引起了人們的關注和重視。

2.1遙感蝕變信息提取法

遙感蝕變信息提取法是在金礦找礦過程中最為直接的應用,其主要是根據巖漿熱液對圍巖結構發生的改變進行信息提取來實現的。

圍巖蝕變可作為有效的找礦標志,圍巖蝕變是成礦作用的產物,因巖漿熱液或水汽熱液的影響,導致圍巖的結構、構造和成分發生改變的地質作用,稱為圍巖蝕變。圍巖蝕變是成礦作用的產物,其種類、成分以及成礦的類型存在一定的內在聯系。通常情況下,圍巖蝕變的范圍大于礦化的范圍,并且不同的蝕變類型與金屬礦化在空間分布上具備一定的規律性。遙感蝕變信息提取法主要是根據巖漿熱液對圍巖結構發生的改變進行信息提取,因此遙感技術在地質找礦工作中應用最為廣泛的方法。

2.2地質構造信息提取法

在通常情況下,礦產的生成是各類地質構造不同運動的結果,如火山運動、地震活動等。礦產一般分布在各類地質構造的邊緣部位及變異部位,重要的礦產則分布于板塊構造不同塊體的結合部或者近邊界地帶,從形成時間上看,與地質構造運動的時間是一致的,礦床的分布也會隨著地質構造運動的規模變動而改變,并且多呈帶狀分布。運用遙感技術找礦,就是利用這一地質特征進行的。可以在礦產形成區域,利用線形影像對相應的信息進行提取,同時也可以從火山盆地、火山結構、熱液活動等相關的影像資料中,提取找礦所需信息,之后結合相關影響因素,進行綜合評定。

3 遙感技術在金礦找礦中的實際應用及分析

鶴慶北衙金礦位于云南省鶴慶縣北衙鄉,地理位置險要且獨特,北側面河,西面靠山,東至程海、賓川大斷裂。這些斷裂不但規模巨大,而且活動歷史久遠,長期以來控制著區內的地層發育、巖漿活動及各類礦產的形成與分布。本區處于幾個構造單元的結合部位,故該區域構造形式復雜,構造變形是以斷塊中的褶皺為主,鶴慶北衙一帶主要為北東向與南北向構造交切復合,并含東西向構造殘跡,其中南北向的松桂向斜及馬鞍山斷裂為區內主要的控巖控礦構造。

該區域在金礦尋找方案確定過程中曾進行多次論證,最后決定采用較為成熟先進的遙感技術,主要是通過遙感技術收集大量的資料,然后對收集資料進行整理,并以遙感數據 ETM+影像為基礎,經過幾何校正,與全色波段進行數據融合,然后進行適當的圖像增強處理,生成一副以 ETM5,ETM4,ETM3 彩色合成的影像圖,并在該遙感影像圖的基礎上建立符合該地區的地質構造解譯標志,以解譯標志為依據進行遙感地質目視解譯。再通過分析該區金礦床的特點,確定要提取的蝕變信息,最后根據與礦化有關的構造信息和蝕變異常信息圈定成礦遠景區,為該區的地質勘查工作提供一定的依據。

3.1 遙感蝕變信息提取

圍巖蝕變是成礦作用的產物,其種類、成分以及成礦的類型存在一定的內在聯系。該工作區屬于構造裂隙發育,巖漿侵入廣泛,巖體及圍巖蝕變均較強烈,工作區內各類巖體均有不同程度的蝕變,主要有鉀化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化;該區所有巖體的圍巖都為北衙組碳酸鹽巖,其蝕變有矽卡巖化、鐵化、硅化、大理巖化,該區的鐵化分布廣泛,是本區的顯著特征,接觸帶伴隨強硅化,與金礦化關系密切。由于鐵化和硅化蝕變與該工作區金礦的產出有著密切的聯系,因此本文主要對這兩方面進行詳細分析,根據ENVI波譜庫中的含鐵氧化物礦物的波譜曲線,分析其在ETM波段上的特征,以確定提取鐵化為主的蝕變信息的方法。鐵的氧化物在ETM1和ETM4波段有較強的吸收帶,而在ETM3波段上有比較高的反射峰( 相對與 ETM1,ETM2波段),ETM5波段也是鐵的氧化物強反射區。因此ETM3 / ETM1和ETM5 / ETM4可增強鐵氧化物類的蝕變信息。進一步采用ETM3/ETM1,ETM5/ETM4和ETM4/ETM3做主成份分析提取以鐵化為主的蝕變信息。

3.2 數據分析及結果

用遙感技術與區域地質資料、生物地球化學資料進行綜合分析,通過對遙感技術收集數據的整理,對鶴慶地區線環構造信息及鐵化、硅化蝕變信息的提取和分析,根據線環構造的發育程度、蝕變異常分布的密集程度、成礦地質條件的好壞程度及礦點的分布情況等方面,在該工作區圈定三處成礦遠景區,分別為鶴慶北衙西北部南登-彎登-瓜拉坡一帶;西南部樂善村-巡檢司-宋家園一帶;中南部大龍潭-寸家院-大營一帶。

4、結束語

遙感技術在金礦找礦工程中得到了廣泛的應用,并取得了可人的成效,但在實際工作及操作過程中也伴隨著一些不便,需要進一步的改善。隨著科學技術的不斷發展,現代遙感技術也會不斷地完善。首先,遙感技術實現了與地理信息系統以及全球定位系統的結合;而通過 GIS 技術,可以更好地對區域范圍內的影像和信息進行管理。因此,單一的找礦手段都不可避免地會受到地質多解性的困擾,實現多種找礦方法的有機融合,可以有效地提高找礦效率,降低找礦成本。

參考文獻:

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