遥感在生活中的应用论文摘要写什么
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遥感技术广泛用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监 视、气象观测和互剂侦检等。在民用方面,遥感技术广泛用于地球资源普查、植被分类、土地利用规划、农作物病虫害和作物产量调查、环境污染监测、海洋研制、地震监测等方面。遥感技术总的发展趋势是:提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力,研制先进遥感器、信息传输和处理设备以实现遥感系统全天候工作和实时获取信息,以及增强遥感系统的抗干扰能力。 遥感按常用的电磁谱段不同分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。
遥感技术是一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。遥感技术如今已广泛应用于农业生产、土地利用、国土资源管理、大气监测以及地质灾害的检测和调查等各个方面。 (一)农业生产方面的应用 农业生产是遥感技术当前应用最广泛的领域之一,其通过计算机将卫星所采集到的数据信息进行转换,变成相应的图像信息供人们识别,并以此完成对气象的预测,对潮汐涨势进行分析和预测,以此来检测洪水的涨势,对作物的生长环境和生产形势及产量进行判断和估计,对作物的实际面积进行估算,并且在僧林灾害例如森林火灾爆发时可以准确地对其进行观察,以方便对其的控制。(二)国土资源管理方面的应用 遥感技术的应用最初在遥感地质填图方面有所应用,在之后遥感技术的应用范围逐步扩大到地质环境检测、地质灾害预警以及矿产开发等各方面,最为显著的是在国土资源的管理上得到的越来越广泛且得到无限获利的使用。 (三)大气监测方面的应用 在大气监测方面,遥感技术也逐渐显露除了其用武之地。遥感技术具有大范围、快速、多种高度应用等优点,并且可通过光谱分辨出大气中的污染物质,这种技术成为大气监测的一大利器,可以及时地发现污染,判断大气污染情况,估计大气污染的发展趋势,为大气污染的治理提供依据,使大气的检测变得更加方便和及时。扩展资料遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感,称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感,称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。参考资料:遥感技术-百度百科
遥感技术是一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。 例如航空摄影就是一种遥感技术;航拍航测也是一种遥感技术。利用遥感技术,可以高速度、高质量地测绘地图。扩展资料:遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感,称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感,称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。 航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。任何物体都具有光谱特性,具体地说,它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根 据这些原理,对物体作出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外段探测土地、矿产及资源。此外,还有微波段,用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。参考资料:百度百科-遥感技术
运用遥感技术对资源、环境、灾害、区域、城市等进行调查、监测、分析和预测、预报等方面的工作。比如地震海啸洪水等灾害发生后,通过遥感(RS)和GIS可以对灾情进行迅速分析,制定解决方案。 望采纳~
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遥感产业逐渐向市场化、民用化的方向发展,遥感技术应用范围不断扩展,应用领域包括国防安全、环境保护、农业、林业、气象、地质、测绘勘察、城市与区域规划、水文水资源、水利等。如,环境保护应用:环境本地调查、水体污染物位置、性质、动态变化分析;农林业应用:精细农业、作物估产、林业资源调查、森林虫害、火点识别、土壤干旱调查、土壤盐化沙化监测等;地质应用:区域地结构、矿产地质、水文地质、灾害地质等识别;水文水资源应用:流域规划、水资源调查、水土流失调查等。扩展资料:遥感平台是遥感过程中乘载遥感器的运载工具,它如同在地面摄影时安放照相机的三脚架,是在空中或空间安放遥感器的装置。主要的遥感平台有高空气球、飞机、火箭、人造卫星、载人宇宙飞船等。遥感器是远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。使用的有20多种,除可见光摄影机、红外摄影机、紫外摄影机外,还有红外扫描仪、多光谱扫描仪、微波辐射和散射计、侧视雷达、专题成像仪、成像光谱仪等,遥感器正在向多光谱、多极化、微型化和高分辨率的方向发展。遥感器接受到的数字和图像信息,通常采用三种记录方式:胶片、图像和数字磁带。其信息通过校正、变换、分解、组合等光学处理或图像数字处理过程,提供给用户分析、判读,或在地理信息系统和专家系统的支持下,制成专题地图或统计图表,为资源勘察、环境监测、国土测绘、军事侦察提供信息服务。1、可见光遥感:应用比较广泛的一种遥感方式。对波长为4~7微米的可见光的遥感一般采用感光胶片(图像遥感)或光电探测器作为感测元件。可见光摄影遥感具有较高的地面分辨率,但只能在晴朗的白昼使用。2、红外遥感:又分为近红外或摄影红外遥感,波长为7~5微米,用感光胶片直接感测;中红外遥感,波长为5~5微米;远红外遥感,波长为5~1000微米。中、远红外遥感通常用于遥感物体的辐射,具有昼夜工作的能力。常用的红外遥感器是光学机械扫描仪。3、多谱段遥感:利用几个不同的谱段同时对同一地物(或地区)进行遥感,从而获得与各谱段相对应的各种信息。将不同谱段的遥感信息加以组合,可以获取更多的有关物体的信息,有利于判释和识别。常用的多谱段遥感器有多谱段相机和多光谱扫描仪。4、紫外遥感:对波长3~4微米的紫外光的主要遥感方法是紫外摄影。5、微波遥感:对波长1~1000毫米的电磁波(即微波)的遥感。微波遥感具有昼夜工作能力,但空间分辨率低。雷达是典型的主动微波系统,常采用合成孔径雷达作为微波遥感器。现代遥感技术的发展趋势是由紫外谱段逐渐向 X射线和γ射线 扩展。从单一的电磁波扩展到声波、引力波、地震波等多种波的综合。参考资料:百度百科-遥感技术
遥感是指非接触的,远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测,并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。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。为了提高对这样庞大数据的处理速度,遥感数字图像技术随之得以迅速发展。遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。遥感在地理学中的应用,进一步推动和促进了地理学的研究和发展,使地理学进入到一个新的发展阶段。遥感信息应用是遥感的最终目的。遥感应用则应根据专业目标的需要,选择适宜的遥感信息及其工作方法进行,以取得较好的社会效益和经济效益。遥感技术系统是个完整的统一体。它是建筑在空间技术、电子技术、计算机技术以及生物学、地学等现代科学技术的基础上的,是完成遥感过程的有力技术保证。 地理数据获取遥感影像是地球表面的“相片”,真实地展现了地球表面物体的形状、大小、颜色等信息。这比传统的地图更容易被大众接受,影像地图已经成为重要的地图种类之一。 获取资源信息遥感影像上具有丰富的信息,多光谱数据的波谱分辨率越来越高,可以获取红边波段、黄边波段等。高光谱传感器也发展迅速,我国的环境小卫星也搭载了高光谱传感器。从遥感影像上可以获取包括植被信息、土壤墒情、水质参数、地表温度、海水温度等丰富的信息。这些地球资源信息能在农业、林业、水利、海洋、生态环境等领域发挥重要作用。 应急灾害资料遥感技术具有在不接触目标情况下获取信息的能力。在遭遇灾害的情况下,遥感影像是我们能够方便立刻获取的地理信息。在地图缺乏的地区,遥感影像甚至是我们能够获取的唯一信息。在12汶川地震中,遥感影像在灾情信息获取、救灾决策和灾害重建中发挥了重要作用。海地发生强震后,已有多家航天机构的20余颗卫星参与了救援工作。GIS核心组成遥感具有动态、多时相采集空间信息的能力,遥感信息已经成为GIS的主要信息源。 挽救事故危机汽车遥感(RS)电子控制系统的出现可以说揭开了卡车安全装置的新纪元,旨在作用于发生突发事故时,它能在事故发生前有效地警世卡车驾驶员避免精神不集中或昏昏欲睡,主要用来防止驾驶员在驾驶过程中由于进入微睡眠状态而导致的交通事故。举例来说,在平直的公路上行车的效果就像在聆听一首催眠曲,不仅诱发驾驶员产生松弛感,而且容易产生超速行驶的欲望。事实上,在德国路政署的车祸事故报告中,有五分之一是由驾驶员行驶过程中的打瞌睡造成的。根据德国高速公路事故调查报告显示有四分之一的高速公路事故归结于驾驶员行驶中的精神不集中或昏昏欲睡,在美国同样有40%的高速公路事故源于行驶中的精神涣散。另一方面,其在财政上的经济支出也是可观的,这种车辆事故造成的经济损失单单在德国就至少耗费了50亿欧元,约和64亿美元。众所周知,卡车驾驶员在这方面所冒的风险相对更大,也许在国内我们对卡车的认知度远不如轿车,但在国外卡车与人们每天生活息息相关。其物流方式也与国内大相径庭,国外的卡车是几乎不走回头路的,为了避免资源浪费他们采取“滚滚向前”的运营方式,货物运营到目的地,就会有另一批货源跟上,因此对于卡车驾驶员来说他们几乎要在路上奔波少则几月多则几年的时间,那么就难免会出现行驶中的困乏或精力不集中,而司安(SAFEAUTO)汽车遥感(RS)电子控制系统的作用就在于当卡车驾驶员精力不集中时能以电子警报的形式做以提醒,尽量减少事故的发生。有人会说,只要保证驾驶员的睡眠良好就可以了,何必大费周折呢,事实上,卡车驾驶员通常状态下会不间断的行驶数个小时,我们普遍认为其最容易瞌睡的时段是在夜间,但研究表明即使是在精力充沛的清晨,驾驶员的困乏现象也相当普遍,研究显示,当驾驶员昏昏欲睡时其处理事故的反映程度将比正常状态慢74%左右,其直接结果便是当出现危急情况时,驾驶员不能妥善处理。司安(SAFEAUTO)汽车遥感(RS)电子控制系统就是借于此开发出来的,它可以发出风险警告尽快警世驾驶员。该系统采用红外线数码相机,装配在前方仪表盘上,时刻监视着驾驶员的脸部情况,其隐形的红外线摄像系统即使在黑夜也能密切的观察驾驶者的情况,同时,软件程序系统时刻进行录像监测并根据驾驶者的观景方向、眨眼频率及眼睑的运动状态来判断其驾驶过程中是否精力集中并提高警觉,如果电子探测表明驾驶者处于昏睡迹象,对其发出的警告将分为两个层次。第一,驾驶者注意力涣散,监视器将发出信号促使座椅处于振动状态使其注意力重新集中到路况上;第二,驾驶者处于昏昏欲睡的状态驾驶,监视器将进入声觉警世系统状态,并发出一个强烈的信号提示音。简而言之,汽车遥感(RS)电子控制系统就是在相关的电子监控程序的配合下,通过摄像头所反馈的信息对驾驶员的驾驶状态进行判断,一旦驾驶员昏昏欲睡,声音和图像警示器将对他们提出警告。并将其驾驶视线重新吸引至前方道路上,以此确保其行车安全性。事实上,汽车遥感(RS)电子控制系统不仅用于大型卡车也可用于普通乘用车,除此之外,司安(SAFEAUTO)还拥有多种先进的网络援助控制系统。例如驾驶员夜视、盲点探测系统、自动适应巡航控制系统、车道偏离警告系统等,可以设想,在汽车科技进一步发展的今天,我们可将电子警示系统与网路援助控制系统相结合,进一步保证驾驶者的安全。这样驾驶者即使处于昏昏欲睡的状态,电子警示系统也可以一边发出警报信号,一边控制车辆保持原有行驶路线,避免与前方车辆发生碰撞,及时有效的操控车辆回复正常状态。驾驶防瞌睡装置用于实时监测司机眼皮活动情况,介绍了用于该装置基于灰度积分投影的人眼快速定位方法。首先利用图像的垂直灰度投影曲线确定人脸左右边界,然后利用水平灰度投影曲线确定人眼位置,最后利用阈值分割及边缘检测进行人眼开闭情况检测。实验表明,该方法对于驾驶防瞌睡装置中的人眼位置判定具有很强的实用价值。
拓展对周围环境的认知,加强我们的空间感知能力。使日常生活更加快速、便捷、直观 免去了不必要的寻路麻烦 给点分~~
遥感在生活中的应用论文2000
网上的论文很多,你可以找“城市遥感”“环境遥感”之类的关键词。
哈哈哈哈 我也在找呢 小丹丹你把我忽悠了!!!!!!!
森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨 王照利、黄生、张敏中、马胜利 (国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048) 本文发表于<陕西林业科技>2005 N1 P27-29,55 摘要: 目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。 关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理 DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORY Wang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli (Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048) Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in C Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data The complete steps of image processing for forest inventory are Key words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing 前言 卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。 2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到5米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。 1.SPOT5卫星遥感数据特点 SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角7o ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。 2.SPOT5数据的处理方法和过程 SPOT5数据处理工作流程: 1 遥感数据的订购 订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。 根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 2 基础数据准备 大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。 将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在3毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:5万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。 对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。 3几何正射校正 正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。 以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 4 辐射校正 用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 5 波段组合 根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 6 影像数据融合 对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将5米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。 像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想: 7遥感影像地图 将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。 结果和讨论 1 几何精度 利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和5万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 2 波段选择 对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 3 融合效果 融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。 参考文献 1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3- 2.赵英时《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京,88-90 3.北京视宝卫星图像有限公司《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68- 4.Christine P Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,51- 21世纪遥感与GIS的发展 来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79 21世纪遥感与GIS的发展 李德仁 (武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079) 摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208;P9 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 1 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的62m,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 2 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。 美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。 法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 3 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化 从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 4 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。 自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 5 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用 “数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。 “数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 6 全定量化遥感方法将走向实用 从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。 2 GIS技术的主要发展趋势 1 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2] GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 2 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化 在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 3 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识 GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 4 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。 目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 5 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系 笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全
遥感的应用已经深入到国民经济的各个领域了。国土:土地利用普查和监测农业:作物长势与产量预估水利:流域分析、洪水监测、林业:森林蓄积量评估,森林火灾监测,病虫害监测渔业:鱼群活动监测与捕鱼作业指导城市:热岛效应、交通、绿地、、
遥感在生活中的应用论文3000
智慧城市,城市三维景观了让人实时查看城市空间信息,给人们出行带来便利
遥感是指非接触的,远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测,并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。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。为了提高对这样庞大数据的处理速度,遥感数字图像技术随之得以迅速发展。遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。遥感在地理学中的应用,进一步推动和促进了地理学的研究和发展,使地理学进入到一个新的发展阶段。遥感信息应用是遥感的最终目的。遥感应用则应根据专业目标的需要,选择适宜的遥感信息及其工作方法进行,以取得较好的社会效益和经济效益。遥感技术系统是个完整的统一体。它是建筑在空间技术、电子技术、计算机技术以及生物学、地学等现代科学技术的基础上的,是完成遥感过程的有力技术保证。 地理数据获取遥感影像是地球表面的“相片”,真实地展现了地球表面物体的形状、大小、颜色等信息。这比传统的地图更容易被大众接受,影像地图已经成为重要的地图种类之一。 获取资源信息遥感影像上具有丰富的信息,多光谱数据的波谱分辨率越来越高,可以获取红边波段、黄边波段等。高光谱传感器也发展迅速,我国的环境小卫星也搭载了高光谱传感器。从遥感影像上可以获取包括植被信息、土壤墒情、水质参数、地表温度、海水温度等丰富的信息。这些地球资源信息能在农业、林业、水利、海洋、生态环境等领域发挥重要作用。 应急灾害资料遥感技术具有在不接触目标情况下获取信息的能力。在遭遇灾害的情况下,遥感影像是我们能够方便立刻获取的地理信息。在地图缺乏的地区,遥感影像甚至是我们能够获取的唯一信息。在12汶川地震中,遥感影像在灾情信息获取、救灾决策和灾害重建中发挥了重要作用。海地发生强震后,已有多家航天机构的20余颗卫星参与了救援工作。GIS核心组成遥感具有动态、多时相采集空间信息的能力,遥感信息已经成为GIS的主要信息源。 挽救事故危机汽车遥感(RS)电子控制系统的出现可以说揭开了卡车安全装置的新纪元,旨在作用于发生突发事故时,它能在事故发生前有效地警世卡车驾驶员避免精神不集中或昏昏欲睡,主要用来防止驾驶员在驾驶过程中由于进入微睡眠状态而导致的交通事故。举例来说,在平直的公路上行车的效果就像在聆听一首催眠曲,不仅诱发驾驶员产生松弛感,而且容易产生超速行驶的欲望。事实上,在德国路政署的车祸事故报告中,有五分之一是由驾驶员行驶过程中的打瞌睡造成的。根据德国高速公路事故调查报告显示有四分之一的高速公路事故归结于驾驶员行驶中的精神不集中或昏昏欲睡,在美国同样有40%的高速公路事故源于行驶中的精神涣散。另一方面,其在财政上的经济支出也是可观的,这种车辆事故造成的经济损失单单在德国就至少耗费了50亿欧元,约和64亿美元。众所周知,卡车驾驶员在这方面所冒的风险相对更大,也许在国内我们对卡车的认知度远不如轿车,但在国外卡车与人们每天生活息息相关。其物流方式也与国内大相径庭,国外的卡车是几乎不走回头路的,为了避免资源浪费他们采取“滚滚向前”的运营方式,货物运营到目的地,就会有另一批货源跟上,因此对于卡车驾驶员来说他们几乎要在路上奔波少则几月多则几年的时间,那么就难免会出现行驶中的困乏或精力不集中,而司安(SAFEAUTO)汽车遥感(RS)电子控制系统的作用就在于当卡车驾驶员精力不集中时能以电子警报的形式做以提醒,尽量减少事故的发生。有人会说,只要保证驾驶员的睡眠良好就可以了,何必大费周折呢,事实上,卡车驾驶员通常状态下会不间断的行驶数个小时,我们普遍认为其最容易瞌睡的时段是在夜间,但研究表明即使是在精力充沛的清晨,驾驶员的困乏现象也相当普遍,研究显示,当驾驶员昏昏欲睡时其处理事故的反映程度将比正常状态慢74%左右,其直接结果便是当出现危急情况时,驾驶员不能妥善处理。司安(SAFEAUTO)汽车遥感(RS)电子控制系统就是借于此开发出来的,它可以发出风险警告尽快警世驾驶员。该系统采用红外线数码相机,装配在前方仪表盘上,时刻监视着驾驶员的脸部情况,其隐形的红外线摄像系统即使在黑夜也能密切的观察驾驶者的情况,同时,软件程序系统时刻进行录像监测并根据驾驶者的观景方向、眨眼频率及眼睑的运动状态来判断其驾驶过程中是否精力集中并提高警觉,如果电子探测表明驾驶者处于昏睡迹象,对其发出的警告将分为两个层次。第一,驾驶者注意力涣散,监视器将发出信号促使座椅处于振动状态使其注意力重新集中到路况上;第二,驾驶者处于昏昏欲睡的状态驾驶,监视器将进入声觉警世系统状态,并发出一个强烈的信号提示音。简而言之,汽车遥感(RS)电子控制系统就是在相关的电子监控程序的配合下,通过摄像头所反馈的信息对驾驶员的驾驶状态进行判断,一旦驾驶员昏昏欲睡,声音和图像警示器将对他们提出警告。并将其驾驶视线重新吸引至前方道路上,以此确保其行车安全性。事实上,汽车遥感(RS)电子控制系统不仅用于大型卡车也可用于普通乘用车,除此之外,司安(SAFEAUTO)还拥有多种先进的网络援助控制系统。例如驾驶员夜视、盲点探测系统、自动适应巡航控制系统、车道偏离警告系统等,可以设想,在汽车科技进一步发展的今天,我们可将电子警示系统与网路援助控制系统相结合,进一步保证驾驶者的安全。这样驾驶者即使处于昏昏欲睡的状态,电子警示系统也可以一边发出警报信号,一边控制车辆保持原有行驶路线,避免与前方车辆发生碰撞,及时有效的操控车辆回复正常状态。驾驶防瞌睡装置用于实时监测司机眼皮活动情况,介绍了用于该装置基于灰度积分投影的人眼快速定位方法。首先利用图像的垂直灰度投影曲线确定人脸左右边界,然后利用水平灰度投影曲线确定人眼位置,最后利用阈值分割及边缘检测进行人眼开闭情况检测。实验表明,该方法对于驾驶防瞌睡装置中的人眼位置判定具有很强的实用价值。