第一篇:遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)n}
遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用領(lǐng)域
經(jīng)過(guò)數(shù)周的學(xué)習(xí),我們的“遙感技術(shù)”課程結(jié)束了,在這課程的學(xué)習(xí)中,我們收獲了很多遙感方面的知識(shí).隨著傳感器技術(shù)、航空航天技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代遙感技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)能動(dòng)態(tài)、快速、多平臺(tái)、多時(shí)相、高分辨率地提供對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)地新階段。
美國(guó)NOAA2005-2015國(guó)際遙感研究報(bào)告提出,“在未來(lái)10年遙感工業(yè)強(qiáng)壯發(fā)展”。從遙感影像的普及性看主要的發(fā)展方向:
1、攜帶傳感器的微小衛(wèi)星發(fā)射與普及
為協(xié)調(diào)時(shí)間分辨率和空間分辨率這對(duì)矛盾,小衛(wèi)星群計(jì)劃將成為現(xiàn)代遙感的另一發(fā)展趨勢(shì),例如,可用6顆小衛(wèi)星在2-3天內(nèi)完成一次對(duì)地重復(fù)觀測(cè),可獲得高于1m的高分辨率成像光譜儀數(shù)據(jù)。除此之外,機(jī)載和車載遙感平臺(tái),以及超低空無(wú)人機(jī)載平臺(tái)等多平臺(tái)的遙感技術(shù)與衛(wèi)星遙感相結(jié)合,將使遙感應(yīng)用呈現(xiàn)出一派五彩繽紛的景象。
2、地面高分辨率傳感器的使用
商業(yè)化的高分辨率衛(wèi)星為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),目前已有亞米級(jí)的傳感器在運(yùn)行。未來(lái)幾年內(nèi),將有更多的亞米級(jí)的傳感器上天,滿足1比5000甚至1比2000的制圖要求。如美國(guó)的OrbView-
5、韓國(guó)的KOMPSAT-2等
3、高光譜/超光譜遙感影像的解譯
高光譜數(shù)據(jù)能以足夠的光譜分辨率區(qū)分出那些具有診斷性光譜特征的地表物質(zhì),而這是傳統(tǒng)寬波段遙感數(shù)據(jù)所不能探測(cè)的,使得成像光譜儀的波譜分辨率得到不斷提高。從幾十到上百個(gè)波段,光譜分辨率也向更小的數(shù)量級(jí)發(fā)展。
從遙感影像處理技術(shù)和應(yīng)用水平上看,主要發(fā)展方向:
1)多源遙感數(shù)據(jù)源的應(yīng)用
信息技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展帶來(lái)了遙感數(shù)據(jù)源的極大豐富,每天都有數(shù)量龐大的不同分辨率的遙感信息,從各種傳感器上接收下來(lái)。這些數(shù)據(jù)包括了光學(xué)、高光譜和雷達(dá)影像數(shù)據(jù)。
2)定量化:空間位置定量化和空間地物識(shí)別定量化
遙感信息定量化,建立地球系統(tǒng)科學(xué)信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全球觀測(cè)海量數(shù)據(jù)的定量管理、分析與預(yù)測(cè)、模擬是遙感當(dāng)前重要的發(fā)展方向之一。遙感技術(shù)的發(fā)展,最終目標(biāo)是解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。但是僅靠目視解譯和常規(guī)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)分析遙感數(shù)據(jù),精度總提不高,應(yīng)用效率相對(duì)低,尋找應(yīng)用的新突破口也非常困難。尤其對(duì)多時(shí)相、多遙感器、多平臺(tái)、多光譜波段遙感數(shù)據(jù)的復(fù)合研究中,問(wèn)題更為突出。其主要原因之一是遙感器在數(shù)據(jù)獲取時(shí),受到諸多因素的影響,譬如,儀器老化、大氣影響、雙向反射、地形因素及幾何配準(zhǔn)等,使其獲取的遙感信息中帶有一定的非目標(biāo)地物的成像信息,再加上地面同一地物在不同時(shí)間內(nèi)輻射亮度隨太陽(yáng)高度角變化而變化,獲得的數(shù)據(jù)預(yù)處理精度達(dá)不到定量分析的高度,致使遙感數(shù)據(jù)定量分析專題應(yīng)用模型得不到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)作輸入?yún)?shù)而無(wú)法推廣。GIS的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展及全球變化研究更需要遙感信息的定量化,遙感信息定量化研究在當(dāng)前遙感發(fā)展中具有牽一發(fā)而動(dòng)全局的作用,因而是當(dāng)前遙感發(fā)展的前沿。
3)信息的智能化提取
影像識(shí)別和影像知識(shí)挖掘的智能化是遙感數(shù)據(jù)自動(dòng)處理研究的重大突破:遙感數(shù)據(jù)處理工具不僅可以自動(dòng)進(jìn)行各種定標(biāo)處理,而且可以自動(dòng)或半自動(dòng)提取道路,建筑物等人工建筑。目前的商業(yè)化遙感處理軟件朝著這個(gè)方向發(fā)展,如ERDAS的面向?qū)ο蟮男畔⑻崛∧K
Feature Analyst、ENVI的流程化圖像特征提取模塊——FX和德國(guó)的易康(eCognition)等。
4)遙感應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化
Internet已不僅僅是一種單純的技術(shù)手段,它已演變成為一種經(jīng)濟(jì)方式--網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)。人們的生活也已離不開(kāi)Internet。大量的應(yīng)用正由傳統(tǒng)的Client/Server(客戶機(jī)/服務(wù)器)方式向Brower/Server(瀏覽器/服務(wù)器)方式轉(zhuǎn)移。Google Earth的出現(xiàn),使遙感數(shù)據(jù)的表達(dá)和共享產(chǎn)生了一個(gè)新的模式。
遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛,下面我們大家就來(lái)一起看一下吧!
一...基礎(chǔ)測(cè)繪領(lǐng)域應(yīng)用
主要包括測(cè)繪地形圖、制作正射影像圖(DOM)和制作專題圖
制作正射影像圖(DOM)主要技術(shù):假彩色合成,影像融合,鑲嵌,選取控制點(diǎn)應(yīng)從地形圖(比例尺應(yīng)比最后制作的影像圖比例尺大一個(gè)等級(jí))或GPS等測(cè)量手段獲得,糾正地形圖修測(cè):修測(cè)地圖的比例尺應(yīng)比影像圖的比例尺小一倍。高程信息的獲取:如SPOT的立體像對(duì)獲取DTM
二..遙感信息工程應(yīng)用
1.地質(zhì)
包括地質(zhì)找礦、巖性分類、地震和火山活動(dòng)、地下水、地?zé)嵋罁?jù):一定的地貌類型與一定的地質(zhì)構(gòu)造有密切的關(guān)系,而一定的地質(zhì)構(gòu)造又能反映出一定的成礦條件。線性構(gòu)造和成礦條件的關(guān)系:
1)線性構(gòu)造密集的地區(qū)成礦條件好
2)斷裂和褶皺強(qiáng)烈的構(gòu)造處成礦條件好
3)構(gòu)造線交叉地區(qū)成礦幾率大
巖性分類:在地面無(wú)植被覆蓋的巖石裸露地區(qū),利用不同巖石間光譜特性差異,可對(duì)巖性進(jìn)
行識(shí)別分類地震和火山活動(dòng)與斷層有關(guān);地下水也一般在斷層中發(fā)現(xiàn);熱紅外像片上可反映地?zé)嵝畔?。土地資源
土地利用調(diào)查:利用不同分辨率的圖像融合,增強(qiáng)空間分辨率和光譜特性。土地分布和面積統(tǒng)計(jì)。
地籍調(diào)查
土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè):不同時(shí)相的遙感圖像融合處理
土壤改良
精細(xì)農(nóng)業(yè):利用高分辨率遙感影像,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。
土地適用性評(píng)價(jià)
農(nóng)作物估產(chǎn):利用兩個(gè)參數(shù)葉面積指數(shù)和植土比,分析反射光譜特性。城市建設(shè)
利用高分辨率影像,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和規(guī)劃城市基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)、零售業(yè)分布、房地產(chǎn)規(guī)劃/居民區(qū)分布、人口、占用耕地等等。
舉例: 城市規(guī)劃(北京、武漢)城市調(diào)查林業(yè)
林木覆蓋類型、森林立地因子的界定、城市園林綠化線路工程
工程穩(wěn)定性分析、線路規(guī)劃
舉例: 選線(潤(rùn)陽(yáng)大橋、青藏鐵路、南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送工程)地質(zhì)穩(wěn)定性分析(地質(zhì)構(gòu)造)生態(tài)環(huán)境
城市熱島效應(yīng)監(jiān)測(cè):利用熱紅外掃描影像,分析城市熱島分布和產(chǎn)生原因石漠化水土保持和土壤侵蝕:三維動(dòng)態(tài)模型分析災(zāi)害:如滑坡,研究地質(zhì)構(gòu)造。河流淤積 灘涂水利
三峽 輸水管隧道 地表水體調(diào)查:水系分布特征分析農(nóng)業(yè)灌溉、防洪、抗旱、抗?jié)?8 旅游
研究旅游景點(diǎn)的分布特征 開(kāi)發(fā)新的旅游景點(diǎn) 監(jiān)測(cè)和保護(hù)旅游資源風(fēng)景點(diǎn)規(guī)劃、旅游資源的開(kāi)發(fā)(故宮、長(zhǎng)城、兵馬俑、天安門等)軍事 全天候和全天時(shí)偵察:微波和熱紅外優(yōu)勢(shì)
揭露軍事偽裝, 軍事目標(biāo)的識(shí)別.遙感技術(shù)的發(fā)展前途是光明的,應(yīng)用領(lǐng)域是那么的廣泛,遍及各行各業(yè),我們的生活生產(chǎn)無(wú)時(shí)無(wú)刻不與遙感有著密切的聯(lián)系..所以,認(rèn)真學(xué)習(xí)好遙感知識(shí),是非常非常重要的!
學(xué)院電子工程學(xué)院班級(jí)電科081姓名趙雷
學(xué)號(hào)030831135
第二篇:ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
ARM技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
隨著我國(guó)ARM嵌入式系統(tǒng)板市場(chǎng)的迅猛發(fā)展,特別是十二五時(shí)期,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式這一主基調(diào)的確定,與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。技術(shù)工藝的優(yōu)劣直接決定企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。了解國(guó)內(nèi)外ARM嵌入式系統(tǒng)板生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用對(duì)于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分關(guān)鍵。本報(bào)告通過(guò)詳細(xì)的調(diào)查和權(quán)威技術(shù)資料及相關(guān)情報(bào)的收集,為客戶提供ARM嵌入式系統(tǒng)板行業(yè)主要技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)備配套、高端技術(shù)應(yīng)用等多方面的信息,對(duì)于企業(yè)了解各類ARM嵌入式系統(tǒng)板產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)展?fàn)顩r十分有益。
各種新型微處理器的出現(xiàn)和應(yīng)用的不斷深化,嵌入式系統(tǒng)在后PC時(shí)代得到了空前的發(fā)展。隨著時(shí)間的推移和技術(shù)的進(jìn)步,在工業(yè)控制、家用電器、智能儀器儀表、機(jī)電控制等領(lǐng)域,已不斷展現(xiàn)出其獨(dú)特魅力。與桌面計(jì)算機(jī)不同,嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以應(yīng)用為中心,具有專用性、低成本、低功耗、高性能、高可靠性等特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)日益廣泛的應(yīng)用也讓人們認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)蘊(yùn)含的巨大的市場(chǎng)潛力。市場(chǎng)的需求帶動(dòng)了對(duì)技術(shù)人才的需求,在未來(lái)5年里嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)⒂谐^(guò)120萬(wàn)的人才缺口,社會(huì)急需嵌入式系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)的人才。
ARM是一家提供RISC架構(gòu)的嵌入式微處理器公司,設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。適用于多種領(lǐng)域,比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等。ARM 公司的總部位于英國(guó)劍橋,成立于1990年11月,在全球設(shè)立了多個(gè)辦事處,是蘋果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合資企業(yè)。
20世紀(jì)90年代,ARM公司的業(yè)績(jī)平平,處理器的出貨量徘徊不前。由于缺乏資金,ARM做出了一個(gè)意義深遠(yuǎn)的決定:自己不制造芯片,只將芯片的設(shè)計(jì)方案授權(quán)給其他公司,由它們來(lái)生產(chǎn)。正是這個(gè)模式,最終使得ARM芯片遍地開(kāi)花,將封閉設(shè)計(jì)的Intel公司置于“人民戰(zhàn)爭(zhēng)”的汪洋大海。
進(jìn)入21世紀(jì)之后,由于手機(jī)的快速發(fā)展,出貨量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),ARM處理器占領(lǐng)了全球手機(jī)市場(chǎng)。2010年,全球ARM芯片出貨量達(dá)61億片,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期的45億片。ARM? 體系結(jié)構(gòu)是業(yè)界領(lǐng)先的微處理器體系結(jié)構(gòu),為系統(tǒng)和軟件工程師提供了開(kāi)發(fā)低能耗、高性能消費(fèi)類和工業(yè)產(chǎn)品的硅驗(yàn)證解決方案。這些終端產(chǎn)品涵蓋了從汽車和工業(yè)監(jiān)視器到家庭娛樂(lè)和移動(dòng)設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域。
ARM 完整產(chǎn)品線包括微控制器、微處理器、圖形處理器、實(shí)現(xiàn)軟件、單元庫(kù)、嵌入式內(nèi)存、高速連接產(chǎn)品、外設(shè)以及開(kāi)發(fā)工具。借助于完善的設(shè)計(jì)服務(wù)、培訓(xùn)、支持和維護(hù)以及公司的龐大合作伙伴社區(qū),我們提供了一個(gè)全面的系統(tǒng)解決方案,為主要電子設(shè)備公司提供一條快速可靠的途徑將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
ARM 是 32 位嵌入式微處理器的行業(yè)領(lǐng)先提供商,已推出各種各樣基于通用體系結(jié)構(gòu)的處理器,這些處理器具有高性能和行業(yè)領(lǐng)先的功效,而且系統(tǒng)成本也有所降低。與業(yè)界最廣泛的體系(擁有超過(guò) 750 個(gè)可提供硅、工具和軟件的合作伙伴)相結(jié)合,已推出的一系列 20 多種處理器可以解決每個(gè)應(yīng)用難題。迄今為止,ARM 已生產(chǎn)超過(guò) 200 億個(gè)處理器,每天的銷量超過(guò) 1000 萬(wàn),是真正意義上的 The Architecture for the Digital World?(數(shù)字世界的體系結(jié)構(gòu))。
章富垓
第三篇:遙感技術(shù)
遙感技術(shù)在地球資源方面的應(yīng)用
姓名:王大偉
班級(jí):資工
學(xué)號(hào):
序號(hào):10709 200701846 46
遙感技術(shù)在地球資源方面的應(yīng)用
一、對(duì)地球觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的簡(jiǎn)要?dú)v程
對(duì)地觀測(cè),即對(duì)地球觀測(cè)(earth observing)。它作為一個(gè)專有名詞,起源於八十年代中期美國(guó)空間站對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)(EOS)。對(duì)地觀測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代遙感技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志,它可追溯到六十年代的初期,剛剛出現(xiàn)人造地球衛(wèi)星。當(dāng)時(shí)一般都將它稱為地球資源和環(huán)境的遙感技術(shù)。遙感(Remote Sensing)這個(gè)詞最早出自於1960年。當(dāng)時(shí),美國(guó)海軍科研局一位官員把一項(xiàng)研究照相判讀技術(shù)的計(jì)劃稱為“遙感”計(jì)劃。后來(lái),經(jīng)過(guò)一系列相關(guān)專業(yè)研討會(huì)的確認(rèn),才得以傳播開(kāi)來(lái)。
六十年代的空間實(shí)驗(yàn)
六十年代,衛(wèi)星出現(xiàn)不久,發(fā)展應(yīng)用衛(wèi)星的有效載荷技術(shù),完全處?kù)对囼?yàn)和摸索階段。作為空間遙感衛(wèi)星試驗(yàn)的前奏,應(yīng)當(dāng)特別提及飛機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展。世界許多國(guó)家都是首先開(kāi)展大規(guī)模的機(jī)載對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的飛行試驗(yàn)活動(dòng),其“領(lǐng)頭羊”是美國(guó)。美國(guó)在早期發(fā)展衛(wèi)星遙感技術(shù)和應(yīng)用,首先進(jìn)行大量的飛機(jī)試驗(yàn)活動(dòng)。為了獲得衛(wèi)星遙感儀技術(shù)的每一知識(shí),幾乎都是首先開(kāi)展在飛機(jī)上的試驗(yàn)和驗(yàn)證。特別是為準(zhǔn)備發(fā)射地球資源遙感衛(wèi)星,本世紀(jì)六十年代末期,美國(guó)宇航局(NASA)在全美國(guó)展開(kāi)了有史以來(lái)規(guī)模最大的機(jī)載飛行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。歷時(shí)三年。他們動(dòng)用了當(dāng)時(shí)能夠提供的所有遙感儀器。包括微波雷達(dá)、紅外掃描儀、和各種照相機(jī)設(shè)備。開(kāi)辟了近400個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)和典型地物場(chǎng)地。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的范圍極其廣泛,包括農(nóng)、林、地質(zhì)、地理、水文、海洋、城市、工程等一大批應(yīng)用。從此以后,至今還沒(méi)有那次試驗(yàn)在規(guī)模上超過(guò)它。通過(guò)這次活動(dòng),人們不僅認(rèn)識(shí)了各種遙感儀技術(shù)的作用和潛力,而且還初步學(xué)會(huì)如何開(kāi)展應(yīng)用遙感的具體方法。這是人類對(duì)遙感技術(shù)及應(yīng)用的第一次、比較系統(tǒng)的實(shí)踐。這次活動(dòng)結(jié)束后二年,美國(guó)地球資源技術(shù)衛(wèi)星(ERTS)發(fā)射成功。從此在全世界掀起了空間遙感應(yīng)用的熱潮?,F(xiàn)在,回過(guò)頭來(lái)再審視一下這次實(shí)驗(yàn)活動(dòng),會(huì)深刻體會(huì)到機(jī)載遙感飛行試驗(yàn)在整個(gè)空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)發(fā)展中的重要作用。
1、氣象衛(wèi)星
早在人造衛(wèi)星發(fā)射之前,世界各國(guó)就開(kāi)始開(kāi)展衛(wèi)星遙感應(yīng)用的技術(shù)準(zhǔn)備。即衛(wèi)星有效載荷對(duì)地觀測(cè)儀器技術(shù)的探索和研究工作。衛(wèi)星在圍繞地球飛行過(guò)程中,能夠在短時(shí)間內(nèi)覆蓋觀測(cè)全地球。它特別符合氣象觀測(cè)的需求,因此,衛(wèi)星一出現(xiàn)便受到氣象工作者的重視。當(dāng)時(shí)的問(wèn)題是采用什么樣的遙感儀器,能夠在衛(wèi)星飛行中攝取的地面圖像并即時(shí)將其送回地面。在當(dāng)時(shí)的傳感技術(shù)中只有電視攝像機(jī)滿足這一要求。1960年4月1日美國(guó)發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星泰羅斯(TIROS)衛(wèi)星,全稱為電視和紅外觀察衛(wèi)星。星上電視攝像機(jī)首次送回地球大氣清晰的可見(jiàn)光云圖,具有氣象價(jià)值?!?.1.2 地球資源衛(wèi)星
早在六十年代初期,美國(guó)就醞釀利用空間技術(shù)勘察地球的資源。隨即制訂了“地球資源勘察”計(jì)劃。包括發(fā)射資源衛(wèi)星和天空實(shí)驗(yàn)室飛船,以及飛機(jī)計(jì)劃。經(jīng)過(guò)七年的論證和研制等準(zhǔn)備工作,於1972年7月成功地發(fā)射第一顆實(shí)驗(yàn)型“地球資源技術(shù)衛(wèi)星”(ERTS)。在這顆衛(wèi)星上,安裝有二種攝取地面圖像的遙感儀器:三臺(tái)返束光導(dǎo)攝像管(RBV)和多光譜掃描儀(MSS)。它們工作在可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)域。RBV有三個(gè)波段,地面分辨率100m。MSS包括四個(gè)波段: MSS1(0.5~0.6)μm,MSS2(0.6~0.7)μm,MSS3(0.7~0.8)μm,MSS4(0.8~1.1)μm。分辨率79m。在當(dāng)時(shí),電視攝像機(jī)已在氣象衛(wèi)星上試驗(yàn)成功。為提高分
辨率,請(qǐng)著名的美無(wú)線電公司(RCA)專門研制高分辨率電視攝像管,返束光導(dǎo)攝像管。掃描線達(dá)4500條。多光譜掃描儀(MSS)是一種利用行掃描原理的高分辨率光學(xué)-機(jī)械掃描成像系統(tǒng)。在掃描儀的焦平面上,利用分光元件和光電探測(cè)器相配合,在可見(jiàn)光和近紅外光譜范圍的四個(gè)狹窄波段攝取地面圖像。光譜分辨率△λ=0.1μm。從總體說(shuō)來(lái),ERTS-1的首次實(shí)驗(yàn)是成功的。雖然RBV在太空運(yùn)行很短時(shí)間就因高壓電源故障而停止,但是MSS獲取的圖像卻得到了意想不到的成功。
ERTS-1原訂壽命一年,MSS實(shí)際工作5.5年。它攝取了3.3萬(wàn)個(gè)地面景物,提供約150萬(wàn)張圖像。這種包含(185×185)Km2地面的多光譜圖像,初步分析便得到了在當(dāng)時(shí)非常驚人的結(jié)果。當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn),加拿大西部有鎳礦、巴基斯坦可能有銅礦、看到了紐約海港的污染情況,斷定了農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)、與現(xiàn)有地圖相比較發(fā)現(xiàn)一批錯(cuò)誤和遺漏...。這些意想不到的結(jié)果引起了世界各國(guó)的普遍重視。這種衛(wèi)星的多光譜圖像迅速在世界范圍擴(kuò)散。隨即掀起了世界性的地球資源與環(huán)境空間遙感應(yīng)用的熱潮。
從對(duì)地觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)審視應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展歷史,六十年代的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是有成效的。通過(guò)氣象和資源兩類應(yīng)用衛(wèi)星的實(shí)踐過(guò)程,建立了初步滿足實(shí)用化要求的信息獲取技術(shù)。利用光電探測(cè)和光-機(jī)掃描成像原理的光電遙感儀器技術(shù),被確定為實(shí)用化衛(wèi)星有效載荷技術(shù),推動(dòng)了對(duì)地觀測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用的整體發(fā)展。事實(shí)證明,這是一條正確的技術(shù)路線。
2.海洋遙感衛(wèi)星
美國(guó)的海洋衛(wèi)星(SeaSat)是從七十年代初期開(kāi)始論證和研制的。這是第一顆專門用於海洋遙感的實(shí)驗(yàn)性空間飛船。1978年7月26日發(fā)射成功。由於星上電源故障,該星僅工作160天便停止工作。盡管如此,它還是完成了預(yù)定的海洋遙感實(shí)驗(yàn)。這顆衛(wèi)星裝載了在當(dāng)時(shí)技術(shù)條件下能夠研制出來(lái)的所有海洋遙感儀器。包括:雷達(dá)測(cè)高儀(ALT)、散射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)(SAR)、多通道微波輻射計(jì)、可見(jiàn)光和紅外輻射計(jì)等。它們收集地球海面和包括風(fēng)、浪、溫度、海水、形貌等大批信息。同時(shí)也對(duì)最新研制的各種遙感儀技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)。
從海洋衛(wèi)星(Seasat)以后的海洋遙感衛(wèi)星看,第一顆衛(wèi)星的實(shí)驗(yàn)是成功的,它基本上達(dá)到了既定目標(biāo)。雷達(dá)高度計(jì)、散射計(jì)和輻射計(jì)等儀器的實(shí)驗(yàn)均轉(zhuǎn)入實(shí)用化階段,它們后來(lái)都成為海洋遙感的基本工具。此后,美國(guó)海軍的海洋遙感系統(tǒng)(NROSS)、美國(guó)宇航局和法國(guó)合作的海貌衛(wèi)星(Topex/Poseidon),日本的海洋觀測(cè)衛(wèi)星(MOS-1)以及歐空局的遙感衛(wèi)星(ERS-1)等,都是后續(xù)的海洋遙感衛(wèi)星,實(shí)用化的具體計(jì)劃。
從遙感技術(shù)發(fā)展過(guò)程看,海洋衛(wèi)星上首次裝載的合成孔徑雷達(dá)(SAR)實(shí)現(xiàn)太空飛行,這是一件有意義的事情。眾所周知,早在五十年代初期,為軍事偵察需要發(fā)明了真實(shí)孔徑側(cè)視成像雷達(dá)。微波輻射的穿透和全天候特性,吸引許多人繼續(xù)從事研制高分辨率成像雷達(dá)的工作。結(jié)果,合成孔徑雷達(dá)(SAR)的概念誕生。到六十年代,機(jī)載SAR的飛行,圖像分辨率可達(dá)到15m的水平。七十年代初期,空間遙感技術(shù)發(fā)展引起世界性轟動(dòng),但技術(shù)界人士都非常明白,這完全是因?yàn)楣怆娺b感技術(shù)的成功。因此,把高分辨率成像雷達(dá)搬到衛(wèi)星上去,是技術(shù)專家和遙感用戶共同的迫切愿望。海洋衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了SAR的空間首次飛行,得到分辨率為25m的地面雷達(dá)圖像,據(jù)說(shuō)曾引起了很大的轟動(dòng)和反響??上攵诋?dāng)時(shí),這種全天候圖像在軍事上的意義是很大的。此后,日本、歐洲、俄國(guó)、中國(guó)和加拿大等國(guó)都全力投入空間SAR技術(shù)研究工作,并研制SAR衛(wèi)星。
二、全新一代對(duì)地觀測(cè)技術(shù)
從世界范圍看,對(duì)地觀測(cè)技術(shù)到八十年代中期,在大氣、陸地、海洋三大應(yīng)用領(lǐng)域基本上完成了應(yīng)用遙感技術(shù)的初步研究工作。此后各國(guó)便加緊向著實(shí)用化空間遙感技術(shù)發(fā)展。此時(shí)此刻,人們自然要問(wèn),人類對(duì)地球的觀測(cè)的研究活動(dòng)下一步的總體目標(biāo)是什么。為此,還要發(fā)展哪些高級(jí)的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)。
人類應(yīng)當(dāng)對(duì)于自己居住的星球有一個(gè)全面而深刻的了解。掌握地球科學(xué)的知識(shí),這是人類追求最高目標(biāo)的基本條件。也是全世界每個(gè)國(guó)家和每個(gè)團(tuán)體義不容辭的責(zé)任。衛(wèi)星誕生后所發(fā)展的地球資源和環(huán)境遙感技術(shù),是人類邁向這一偉大目標(biāo)的第一步。當(dāng)我們看到七十年代空間遙感應(yīng)用的巨大成就,使我們更加深刻地認(rèn)識(shí)到,全面地認(rèn)識(shí)地球體系是非常重要的。確信,現(xiàn)在更加有條件完成這一任務(wù)。
地球是宇宙太陽(yáng)系內(nèi)一個(gè)獨(dú)特的星球。它的表面分布著一大批特定的材料。在它們接收到太陽(yáng)輻射能量之后,實(shí)現(xiàn)著一系列復(fù)雜過(guò)程。地球科學(xué)家始終想知道,地球體系整體是如何運(yùn)行的。地球的表面、內(nèi)部和大氣層等各部分,在整體運(yùn)行過(guò)程中都處?kù)妒裁礌顟B(tài)。產(chǎn)生什么作用。地球上許多過(guò)程是橫跨地球的幾個(gè)部分發(fā)生的。顯然,地球體系各部分之間的相互作用,是該體系整體運(yùn)行的重要內(nèi)容。
因此,有必要建立一個(gè)對(duì)地球整體的觀測(cè)系統(tǒng)。采用一大批敏感儀器,利用所有能夠傳遞信息的媒質(zhì),獲取有關(guān)地球體系及其各個(gè)組成部分的詳細(xì)數(shù)據(jù)或信息。具體說(shuō),在更加寬廣的電磁輻射波譜范圍,建立一批新型的信息獲取手段,滿足各學(xué)科和各部門的信息需求??臻g站對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)(EOS)
八十年代中期,美國(guó)提出空間站的發(fā)展設(shè)想。專門成立了對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)(EOS)科學(xué)和飛行任務(wù)需求的研究工作小組,他們從理論上提出了地球科學(xué)應(yīng)用的基本任務(wù)。確定了低軌道地球觀測(cè)的基本需求。從地球物理、氣候過(guò)程、生物化學(xué)、和水文等四大學(xué)科,確定六個(gè)方面的觀測(cè)內(nèi)容。詳見(jiàn)表1-1。應(yīng)當(dāng)說(shuō),這個(gè)總結(jié)是比較全面的。它指導(dǎo)著一個(gè)時(shí)代的相關(guān)技術(shù)發(fā)展。
最初,他們?cè)O(shè)想,建立極軌空間站平臺(tái),裝載EOS有效載荷。平臺(tái)總重約10噸,峰值功率25KW,數(shù)據(jù)容量500Mpbs。在這種平臺(tái)上,將裝載五組儀器,其中有12種新型對(duì)地觀測(cè)敏感儀器。具體羅列如下:
第一組,地面成像和探測(cè)(SISP)。包括中分辨率成像光譜儀;高分辨率成像光譜儀;高分辨率多頻微波輻射計(jì);光雷達(dá)大氣探測(cè)和測(cè)高儀。
陸地方面 海洋方面 氣候?qū)W方面
巖體、地殼、地面變遷
冰層(氣候、地貌、植被、地質(zhì)、土壤等)各因素間關(guān)系
速度的長(zhǎng)期變化
表層對(duì)流
重力場(chǎng)和磁場(chǎng)
長(zhǎng)時(shí)間變化現(xiàn)象海洋循環(huán)
海洋與大氣的耦合海冰動(dòng)態(tài)
上部海水
物理和生物過(guò)程
表層水和深水的交換氣象長(zhǎng)期變化模型
太陽(yáng)輻射的變化
氣象變化與海溫海流變化間的關(guān)系
陸地變化對(duì)局部氣候的影響
陸地生物數(shù)據(jù)的作用
氣候預(yù)報(bào)
增加氣候知識(shí)
大氣方面 生物化學(xué)循環(huán) 水文循環(huán)方面
各大氣層的多種關(guān)聯(lián)
上下大氣層的關(guān)聯(lián)
臭氧層的變化
天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度C、N、S、金屬的生化循環(huán)
生物質(zhì)、生產(chǎn)和呼吸的全球分布
沉積物和營(yíng)養(yǎng)物輸運(yùn)
對(duì)流層氣體的輸運(yùn)
酸雨過(guò)程降雨、蒸發(fā)、蒸散、和溶出水的過(guò)程
海和陸冰的作用
植被、土壤和地形之間的相互作用
第二組,主動(dòng)式微波敏感儀(SAM)。包括合成孔徑雷達(dá)(SAR);雷達(dá)測(cè)高儀;雷達(dá)散射計(jì)。
第三組,大氣物理和化學(xué)監(jiān)視器(APACM)。包括:多普勒光雷達(dá);上層大氣干涉儀;對(duì)流層成份監(jiān)視器;上層大氣成份監(jiān)視儀;高能粒子監(jiān)視器。
第四組,實(shí)用化溫度和濕度探測(cè)儀。包括:掃描輻射計(jì),高分辨率紅外探測(cè)儀。
第五組,監(jiān)視儀。監(jiān)視太陽(yáng)、粒子和場(chǎng)、地球輻射收支等。包括:太陽(yáng)紫外光譜輻照度監(jiān)視儀、太陽(yáng)常數(shù)監(jiān)視儀、磁圈粒子和場(chǎng)探測(cè)儀、磁圈流體和場(chǎng)測(cè)量?jī)x、和地球輻射收支儀等?!?.3.2 “行星地球”國(guó)際計(jì)劃
人口增加,加速消耗地球的資源。工業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)環(huán)境惡化。過(guò)度地使用土地、森林面積減少,使沙漠化加速漫延。臭氧層破壞、CO2增加,大氣污染日趨嚴(yán)重。地球的環(huán)境已經(jīng)開(kāi)始影響世界的農(nóng)業(yè)、能源和人類健康。人類必須面對(duì)這個(gè)涉及到自身生存的嚴(yán)重問(wèn)題,保護(hù)地球環(huán)境。
1989年美國(guó)等24國(guó)提出行星地球計(jì)劃(Mission To Planet Earth,MTPE)。這項(xiàng)空間計(jì)劃的目標(biāo)是:跟蹤地球環(huán)境的變化過(guò)程;記錄自然過(guò)程同植物、動(dòng)物和人類生活等兩者之間的相互作用過(guò)程;記錄大氣、海洋和陸地等三者之間的相互作用過(guò)程。該計(jì)劃的基本任務(wù)是,收集那些在地球環(huán)境方面對(duì)于國(guó)際組織選擇正確方法和國(guó)家決定正確決策起作用的信息。該計(jì)劃將耗資數(shù)百億美元、費(fèi)時(shí)15年、建立由一大批衛(wèi)星或空間飛船組成的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。堅(jiān)持長(zhǎng)期觀察和測(cè)量,累積具有論斷能力的數(shù)據(jù)。九十年代初期世界“冷戰(zhàn)”結(jié)束的政治形勢(shì),更加有利於這一計(jì)劃的實(shí)施。
“行星地球”計(jì)劃的主要內(nèi)容。建立三種空間平臺(tái),根據(jù)總目標(biāo)確定每種平臺(tái)的衛(wèi)星數(shù)量和星上有效載荷任務(wù)。這樣,從九十年代后期開(kāi)始,將發(fā)射二十多顆各種衛(wèi)星,它們共同構(gòu)成整個(gè)對(duì)地球觀測(cè)的完整系統(tǒng)。
極軌平臺(tái)是指大型太陽(yáng)同步極軌衛(wèi)星。目前已經(jīng)確定并部分完成的三個(gè)衛(wèi)星系列,即美國(guó)的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)(EOS-AM,-PM,-Chem-1),歐空局的環(huán)境衛(wèi)星-1(Envisat-1),以及日本的高級(jí)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星(ADEOS)。它們均屬於大型遙感平臺(tái)。重量在(3~8)噸范圍,平臺(tái)上安放多種遙感儀。衛(wèi)星由各國(guó)自行組織研制和發(fā)射,有效載荷內(nèi)容協(xié)商確定,數(shù)據(jù)共享。共同建立集成的從空間對(duì)地球體系的觀測(cè)系統(tǒng)。
地球同步軌道平臺(tái),包括5-6顆靜止軌道衛(wèi)星。分別由美、日、歐等國(guó)負(fù)責(zé)發(fā)射。它們提供整個(gè)地球范圍的連續(xù)的環(huán)境數(shù)據(jù)。在波段上,還將增加微波遙感儀,提供地球表面的溫度和濕度的數(shù)據(jù)。
小型“地球探針”是一批針對(duì)性較強(qiáng)的小衛(wèi)星。例如,測(cè)量臭氣總量的光譜儀(TOMS),將由小火箭作為獨(dú)立小衛(wèi)星發(fā)射。它們專門收集特殊的信息,作為EOS主體的補(bǔ)充。由眾多遙感儀器組成的龐大對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng),所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)量也是巨大的。該計(jì)劃將專門建立數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)(例如,EOSDIS)。除了按常規(guī)方法建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫(kù)之外,還將研究巨量數(shù)據(jù)的管理方法、所有權(quán)、及預(yù)訂數(shù)據(jù)等方法。特別,受空間遙感商業(yè)化發(fā)展的影響,EOS 數(shù)據(jù)和信息也有可能走商業(yè)化的發(fā)展道路。
第四篇:遙感技術(shù)
數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí):LE7***40PFS00
產(chǎn)品名稱:L7slc-off
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衛(wèi)星:LANDSAT7
條帶號(hào):130行編號(hào):42
行象元數(shù):1000列象元數(shù):1100
傳感器:ETM+
接收站標(biāo)識(shí):PFS
數(shù)據(jù)獲取日期:20110209白天/夜晚:DAY
開(kāi)始時(shí)間:2011-02-09 03:33:57結(jié)束時(shí)間:2011-02-09 03:34:24平均云量:0
左上云量:0
右上云量:0
左下云量:0
右下云量:0
太陽(yáng)方位角:143.00465393
太陽(yáng)高度角:40.90883636
中心緯度:25.98835 中心經(jīng)度:101.92129
左上點(diǎn)緯度:26.92758 左上點(diǎn)經(jīng)度:101.17262
右上點(diǎn)緯度:26.65255 右上點(diǎn)經(jīng)度:103.06684
左下點(diǎn)緯度:25.31472 左下點(diǎn)經(jīng)度:100.78824
右下點(diǎn)緯度:25.04337 右下點(diǎn)經(jīng)度:102.65691
下載[文件大?。?39.02MB]
第五篇:遙感技術(shù)論文
南京信息工程大學(xué)
濱江學(xué)院
遙感與遙控技術(shù)論文
班級(jí):11電信(2)學(xué)號(hào):20112305914 姓名:陳宇豪
遙感技術(shù)的應(yīng)用
摘要:
遙感技術(shù)集合了空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、生物學(xué)和地學(xué)等科學(xué)的最新成就,是現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。自從1972年美國(guó)第一顆地球資源技術(shù)衛(wèi)星發(fā)射成功并獲取了大量地球表面的衛(wèi)星圖像后,遙感技術(shù)就開(kāi)始在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。遙感技術(shù)的出現(xiàn)揭開(kāi)了人類從外層空間觀測(cè)地球的序幕,為人類認(rèn)識(shí)國(guó)土、開(kāi)發(fā)資源、監(jiān)測(cè)環(huán)境、研究災(zāi)害以及分析全球氣候變化等提供了新的途徑。
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù) 環(huán)境科學(xué) 應(yīng)用 3S一體化 發(fā)展趨勢(shì)
遙感是從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上,如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)等,通過(guò)傳感器對(duì)地球表面的電磁波輻射信息進(jìn)行探測(cè),然后經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析,對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)與監(jiān)測(cè)的綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)從遠(yuǎn)距離采用高空鳥(niǎo)瞰的形式進(jìn)行探測(cè),包括多點(diǎn)位、多譜段、多時(shí)段和多高度的遙感影像以及多次增強(qiáng)的遙感信息,能提供綜合系統(tǒng)性、瞬時(shí)或同步性的連續(xù)區(qū)域性同步信息,在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大優(yōu)越性。
20世紀(jì)90年代以來(lái),環(huán)境遙感技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣。從陸地的土地覆被變化,城市擴(kuò)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià),土壤侵蝕與地面水污染負(fù)荷產(chǎn)生量估算,生物棲息地評(píng)價(jià)和保護(hù),工程選址以及防護(hù)林保護(hù)規(guī)劃和建設(shè)。到水域的海洋和海岸帶生態(tài)環(huán)境變遷分析,海面懸浮泥沙、葉綠素含量、黃色物質(zhì)、海上溢油、赤潮以及熱污染等的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè),珊瑚和紅樹(shù)林的現(xiàn)狀調(diào)查與變化監(jiān)測(cè),堤壩的規(guī)劃與水沙平衡分析,水下地形地遙調(diào)查以及水域初級(jí)生產(chǎn)率的估算。再到大氣環(huán)境遙感中的城市熱島效應(yīng)分析,大氣污染范圍識(shí)別與定量評(píng)價(jià),大氣氣溶膠污染特征參數(shù)化,全球水、氣和化學(xué)元素等的循環(huán)研究,全球環(huán)境變化以及重大自然災(zāi)害的評(píng)估等,幾乎覆蓋了整個(gè)地球系統(tǒng)。
一、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用
1.遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
(1)利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高達(dá)1000萬(wàn)噸,利用多光譜航片可對(duì)海面石油污染進(jìn)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?qǐng)D片畫出不同油膜厚度的大致分級(jí)圖。通過(guò)彩色密度分割圖像,特別是數(shù)字密度分割圖,可以更準(zhǔn)確地判斷油量的分布情況。通過(guò)彩色密度分割可把相差零點(diǎn)零幾厚度的海面油膜區(qū)分出層次來(lái),這有利于用航空遙感對(duì)海面油的擴(kuò)散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色,往外擴(kuò)散的油膜變薄,呈黃紫混在一起的顏色,再往外擴(kuò)散的油膜就更薄些呈紫色。通過(guò)對(duì)污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對(duì)比分析,確定油膜的漂移方向,計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。
(2)利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化
浮游植物中的葉綠素對(duì)藍(lán)紫光和紅橙光有較強(qiáng)的吸收作用,當(dāng)水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化時(shí),我們就可以利用遙感技術(shù)推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區(qū)的海水光譜特征是藻類、泥沙和海水的復(fù)合光譜,另外有機(jī)或無(wú)機(jī)顆粒物也會(huì)吸收入射光,影響水體的透明度。
(3)通過(guò)遙感技術(shù)調(diào)查廢水污染和泥沙污染
廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別,特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣,可以用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大,水體反射量也會(huì)相應(yīng)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(yīng)用紅外掃描儀監(jiān)測(cè)水體熱污染
應(yīng)用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量,真實(shí)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(diào)。冷水和冰輻射能量少,呈深色調(diào)。熱排水口處通常呈白色羽流,利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割,根據(jù)少量的同步實(shí)測(cè)水溫,畫出水體等溫線。
(5)通過(guò)遙感技術(shù)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(shí)域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時(shí)域圖像上反映為水體面積縮小,從水體向邊緣有規(guī)律變化,顯示出不同程度的植被特征。
2.遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用
(1)臭氧層
臭氧層位于地球上空25~30千米的平流層中,對(duì)0.3米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收,可用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個(gè)吸收帶,可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計(jì)來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會(huì)吸收太陽(yáng)紫外線而升溫,可使用紅外波段來(lái)探測(cè),如用7.75~13.3微米熱紅外探測(cè)器測(cè)定臭氧層的溫度變化,參照濃度與溫度的相關(guān)關(guān)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(yè)煙霧、火災(zāi)濃煙和大規(guī)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(wèi)星圖可監(jiān)測(cè)沙塵運(yùn)動(dòng),估計(jì)其運(yùn)動(dòng)速度,及時(shí)預(yù)報(bào)沙塵暴。通過(guò)衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi),把災(zāi)害損失降到最低。大比例圖片可用來(lái)調(diào)查城市煙囪的數(shù)量和分布,還可以通過(guò)煙囪陰影的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算其大致高度。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)影像進(jìn)行微密度分割,建立煙霧濃度與影像灰度值的相關(guān)關(guān)系,可測(cè)出煙霧濃度的等值線圖。
(3)有害氣體
彩紅外相片可監(jiān)測(cè)有毒氣體對(duì)污染源周圍樹(shù)木和農(nóng)作物的危害情況,通過(guò)植物對(duì)有害氣體的敏感性來(lái)推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。一般污染較輕的地區(qū),植被受污染的情況不宜被人察覺(jué),但其光譜反射率卻會(huì)明顯變化,在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。正常生長(zhǎng)的植物葉片能強(qiáng)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(duì)紅外線的反射能力下降,其彩紅外相片顏色發(fā)暗,如白蠟樹(shù)受污染后呈紫紅色,柳樹(shù)呈品紅色略帶藍(lán)灰色。
(4)氣候變化
美國(guó)、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛(wèi)星組成的靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)晝夜不停地觀測(cè)地球的氣候變化,得到全球范圍內(nèi)的大氣參數(shù)、海洋參數(shù)、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息,對(duì)全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現(xiàn)象的研究非常重要。
3.遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理中的應(yīng)用
彩紅外遙感影像可監(jiān)測(cè)固體廢棄物引起的生態(tài)環(huán)境變化,熱紅外遙感影像可調(diào)查工業(yè)廢水和廢氣的排放情況。城市道路寬的呈帶狀和環(huán)狀,窄的呈線狀,城市廣場(chǎng)一般以塊狀藍(lán)灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區(qū)呈灰色,高層樓房帶有寬長(zhǎng)影,平房呈密集排列的小長(zhǎng)方塊狀。水系呈淺藍(lán)色,綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息,對(duì)優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)有很大幫助。另外城市里的高大建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射和其他熱輻射的吸收和釋放特性跟以土地和農(nóng)作物為主要下墊面的郊區(qū)有很大不同,利用熱紅外遙感對(duì)城市下墊面進(jìn)行分析就可以得出城市的熱島效應(yīng)。
4.應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)控生態(tài)環(huán)境
遙感影像真實(shí)記錄地貌形態(tài)特征并提供各環(huán)境參數(shù)的組合情況,根據(jù)其空間一致性和差異性進(jìn)行區(qū)域環(huán)境范圍的生態(tài)區(qū)劃。利用遙感衛(wèi)星相片還可以編制森林樹(shù)種、生長(zhǎng)狀況和森林覆蓋圖,使用計(jì)算機(jī)集群分類,精度可高達(dá)8O%。一般野生動(dòng)物環(huán)境與森林植被關(guān)系最為密切,通過(guò)研究植物的分布與長(zhǎng)勢(shì)可大致確定動(dòng)物的活動(dòng)繁殖場(chǎng)所,從而編制森林野生動(dòng)物保護(hù)規(guī)劃。
5.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害
遙感技術(shù)對(duì)于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)也很有效。比如說(shuō)地震與地球活動(dòng)構(gòu)造塊體分布及其活動(dòng)方式密切相關(guān),利用衛(wèi)星預(yù)測(cè)地震技術(shù)主要集中在電磁波輻射和電離層異常監(jiān)測(cè)、地表形變監(jiān)測(cè)、紅外輻射監(jiān)測(cè)以及衛(wèi)星重力監(jiān)測(cè)等方面。但由于目前技術(shù)條件的限制,地震還是不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè),2008年5月的汶川大地震幾乎震碎了中國(guó)人的心,期待有一天,我們中國(guó)人能通過(guò)遙感技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震災(zāi)害,今天的悲劇永遠(yuǎn)不要發(fā)生了。
二、遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,光譜信息成像化,雷達(dá)成像多極化,光學(xué)探測(cè)多向化,地學(xué)分析智能化,環(huán)境研究動(dòng)態(tài)化以及資源研究定量化,大大提高了遙感技術(shù)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)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(biāo)發(fā)展。
1.遙感影像獲取技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)
(1)隨著高性能新型傳感器研制開(kāi)發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高,高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。遙感傳感器的改進(jìn)和突破主要集中在成像雷達(dá)和光譜儀,高分辨率的遙感資料對(duì)地質(zhì)勘測(cè)和海洋陸地生物資源調(diào)查十分有效。
(2)雷達(dá)遙感具有全天候全天時(shí)獲取影像以及穿透地物的能力,在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域有很大優(yōu)勢(shì)。干涉雷達(dá)技術(shù)、被動(dòng)微波合成孔徑成像技術(shù)、三維成像技術(shù)以及植物穿透性寬波段雷達(dá)技術(shù)會(huì)變得越來(lái)越重要,成為實(shí)現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測(cè)的主要技術(shù),大大提高環(huán)境資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力。
(3)開(kāi)發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術(shù),定量估算和監(jiān)測(cè)陸地表面的能量交換和平衡過(guò)程,將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。
(4)由航天、航空和地面觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)等組成以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時(shí)域和全空間的數(shù)據(jù)能力,為地學(xué)研究、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)數(shù)據(jù)和信息服務(wù)。
2.遙感信息處理方法和模型越來(lái)越科學(xué)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波、分形、認(rèn)知模型、地學(xué)專家知識(shí)以及影像處理系統(tǒng)的集成等信息模型和技術(shù),會(huì)大大提高多源遙感技術(shù)的融合、分類識(shí)別以及提取的精度和可靠性。統(tǒng)計(jì)分類、模糊技術(shù)、專家知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類有機(jī)結(jié)合構(gòu)成一個(gè)復(fù)合的分類器,大大提高分類的精度和類數(shù)。多平臺(tái)、多層面、多傳感器、多時(shí)相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復(fù)合應(yīng)用,是目前遙感技術(shù)的重要發(fā)展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也有待進(jìn)一步研究。
3.3S一體化
計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的發(fā)展、信息共享的需要以及地球空間與生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的空間分布式和動(dòng)態(tài)時(shí)序等特點(diǎn),將推動(dòng)3S一體化。全球定位系統(tǒng)為遙感對(duì)地觀測(cè)信息提供實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的定位信息和地面高程模型;遙感為地理信息系統(tǒng)提供自然環(huán)境信息,為地理現(xiàn)象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù);地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理提供輔助,用
于圖像處理時(shí)的幾何配準(zhǔn)和輻射訂正、選擇訓(xùn)練區(qū)以及輔助關(guān)心區(qū)域等。在環(huán)境模擬分析中,遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)環(huán)境分析結(jié)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(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取與處理系統(tǒng)。
4.建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
隨著3S一體化,資源與環(huán)境的遙感數(shù)據(jù)量和計(jì)算機(jī)處理量也將大幅度增加,遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就必須要有更高的處理速度和精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有全并行處理、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和聯(lián)想功能等特點(diǎn),在解決計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別等特大復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息方面有明顯優(yōu)勢(shì)。認(rèn)真總結(jié)專家知識(shí),建立知識(shí)庫(kù),尋求研究定量精確化算法,發(fā)展快速有效的遙感數(shù)據(jù)壓縮算法,建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
5.建立國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)
國(guó)家環(huán)境資源信息是重要的戰(zhàn)略資源,環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)的核心。我們要提高對(duì)環(huán)境資源的宏觀調(diào)控能力,為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的數(shù)據(jù)和決策支持。
6.建立國(guó)家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)
國(guó)家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)將利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和地面環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),建立天地一體化的國(guó)家級(jí)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及重大污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可定期報(bào)告大氣環(huán)境、水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的狀況。環(huán)境遙感地理信息系統(tǒng)是其支撐系統(tǒng),在各種應(yīng)用軟件的輔助下實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和管理;環(huán)境遙感專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)是其應(yīng)用平臺(tái),在環(huán)境專業(yè)模型的支持下實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的環(huán)境應(yīng)用;環(huán)境遙感決策支持系統(tǒng)是其最上層系統(tǒng),在環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和決策模型的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)分析,制定環(huán)境保護(hù)的輔助決策方案;數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)環(huán)境海量數(shù)據(jù)的快速流通。總之,遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,隨著科學(xué)的進(jìn)步,遙感技術(shù)會(huì)越來(lái)越先進(jìn),其所發(fā)揮的作用也會(huì)越來(lái)越大。
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