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中圖分類號:TJ8
文獻標識碼:C
文章編號:1002-6908(2008)0720095-01
前言
隨著人類生存環(huán)境的變化和國際競爭的日益激烈,對自然資源、地理資源和太空資源的開發(fā)和爭奪已經(jīng)成為影響人類和民族發(fā)展進程的重要因素。遙感正是為了滿足這樣的需求所產(chǎn)生的一門綜合性應用技術,它是以航空攝影技術為基礎,在本世紀60年代初發(fā)展起來的一門新興技術。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,遙感技術已經(jīng)從航空時代進入航天時代。由于遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況,其效率之高是以前各種技術無法企及的。因此,遙感技術已成為一門實用的,先進的空間探測技術。伴隨遙感技術在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用,由此帶來了新一輪遙感應用的熱潮?,F(xiàn)在,衛(wèi)星應用覆蓋了減災、健康、環(huán)境監(jiān)測、能源調(diào)查等,影響了人類生活的方方面面。因此,在許多領域,遙感對地觀測技術有著無限光明的應用前景。
1.遙感技術的涵義
遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質(zhì)的,它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理,識別地面上各類地物,具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、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、分析和判讀來識別地物。
當前遙感形成了一個從地面到空中,乃至空間,從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應用,對全球進行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領域的觀測體系,成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。
2.遙感技術主要特點
2.1可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。
遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右,從而,可及時獲取大范圍的信息。例如,一張陸地衛(wèi)星圖像,其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像,對地球資源和環(huán)境分析極為重要。
2.2獲取信息的速度快,周期短。
由于衛(wèi)星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料,以便更新原有資料,或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如,陸地衛(wèi)星4、5,每16天可覆蓋地球一遍,NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。
2.3獲取信息受條件限制少。
在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術,特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。
2.4獲取信息的手段多,信息量大。
根據(jù)不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體,也可采用紫外線,紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物內(nèi)部信息。例如,地面深層、水的下層,冰層下的水體,沙漠下面的地物特性等,微波波段還可以全天候的工作。
3.遙感技術的實際應用
3.1遙感技術在地質(zhì)災害中的應用
遙感技術應用于大面積的地質(zhì)災害調(diào)查,可達到及時、詳細、準確且經(jīng)濟的目的。在不同地質(zhì)地貌背景下能監(jiān)測出地質(zhì)災害隱患區(qū)段,還能對突發(fā)性地質(zhì)災害進行實時或準實時的災情調(diào)查、動態(tài)監(jiān)測和損失評估。為此,我國設立了專門的“地質(zhì)災害遙感綜合調(diào)查”課題,經(jīng)過近20年的實踐,已摸索了一套較為合理、有效的滑坡、泥石流等地質(zhì)災害遙感調(diào)查方法。在“5.12”汶川大地震的后續(xù)救援工作中,遙感技術就發(fā)揮了突出作用,第一時間提供了地質(zhì)地貌變化情況,為政府作出正確決策提供了依據(jù)。
3.2遙感技術在生態(tài)環(huán)境中的應用
伴隨著社會的進步和發(fā)展,氣候變化、環(huán)境污染成為了人類世界所面臨的發(fā)展瓶頸。遙感技術應用于宏觀生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測,具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應性強、可用于動態(tài)監(jiān)測等眾多優(yōu)點,同時其技術方法成熟。為此,采用衛(wèi)星遙感這一面向全球的先進技術,是環(huán)境科學研究的必要途徑,它不僅可以為我們提供大面積、全天時、全天候的環(huán)境監(jiān)測手段,更重要的是能夠為我們提供常規(guī)環(huán)境監(jiān)測手段難以獲得的全球性的環(huán)境遙感數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將成為我們進行環(huán)境監(jiān)測、預報和科學研究不可缺少的基礎。
遙感技術應用于環(huán)境監(jiān)測上既可宏觀觀測空氣、土壤、植被和水質(zhì)狀況,為環(huán)境保護提供決策依據(jù),也可實時快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)生、發(fā)展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。其從空中對地表環(huán)境進行大面積同步連續(xù)監(jiān)測,突破了以往從地面研究環(huán)境的局限性。
如赤潮遙感監(jiān)測。1995年至1997年國家海洋局第二海洋研究所開展了“海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)赤潮監(jiān)測及其短期預報試驗研究”,該項目成功地監(jiān)測和預報了1997年11月發(fā)生在廣東沿海和1997年7月發(fā)生在浙江的赤潮。開創(chuàng)了國內(nèi)赤潮衛(wèi)星遙感實時監(jiān)測和預測的先河。
3.3遙感技術在農(nóng)業(yè)氣象災害中的應用
目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎設施薄弱,抗災能力差,對氣象環(huán)境的依賴性很大。農(nóng)業(yè)氣象災害對國民經(jīng)濟,特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了極為不利的影響。利用遙感技術,可以繪制更加清晰、形象的氣象圖;進行氣候資源監(jiān)測評價;氣象災害評估;氣象災害預警、氣候分析評價等等氣象服務;建設基于遙感技術和地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystem)GIS支持下農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā);利用氣象數(shù)據(jù),結合GIS背景資料對危害區(qū)域、危險程度、受害作物面積進行分析、計算、評估,預測洪澇災害的演進規(guī)律,提供受災區(qū)域、受災人口與損失估算報告,并根據(jù)已有的抗洪措施形成后期應急反應方案以及防災系統(tǒng)建設方案。
3.4遙感技術在海洋漁業(yè)中的應用
近年來,海洋漁業(yè)遙感技術的研究和應用,受到國內(nèi)外各漁業(yè)相關科研單位和大學的廣泛關注和重視。遙感技術應用于海洋漁業(yè),具有大面積觀測和實時動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)點,可以獲取多種海洋環(huán)境要素信息,對預報漁場漁情信息是一種十分理想的手段。
3.5遙感技術在流行病學研究中的應用
遙感及其相關分析技術為流行病學研究開辟了新的途徑。周曉農(nóng)等人利用1989年與1995年兩次全國血吸蟲病抽樣調(diào)查資料和我國黃河以南1∶100萬數(shù)字化地圖建立了我國釘螺分布的GIS,顯示了我國不同地區(qū)血吸蟲病的流行強度、分布范圍、數(shù)據(jù)來源及時間等。
為應付未來突發(fā),可利用遙感技術提供目標地區(qū)的流行病學疾病預測資料,以制訂衛(wèi)勤保障計劃,保障部隊戰(zhàn)斗力。美國軍方從1982年以來就運用遙感技術開展了大量研究,他們以降雨量和氣溫以及從LANDSAT-3MSS獲取的數(shù)據(jù)為參數(shù)預測了菲律賓血吸蟲病的流行區(qū)分布,并用來計算美軍軍事演習期間可能由于血吸蟲病而導致的潛在傷亡數(shù);另外還將遙感技術應用于戰(zhàn)爭時區(qū)別自然狀態(tài)的疾病暴發(fā)與由于使用生物戰(zhàn)劑引起的疾病暴發(fā)的研究。
結束語
綜上所述,隨著技術方法與手段的日臻完善,遙感技術必將在更多的行業(yè)和領域發(fā)揮重要作用,從而進一步影響我們的工作和生活。
參考文獻
[1]侯春紅.公路地質(zhì)災害調(diào)查中的遙感技術,中國減災2007,3.
[2]劉愛容.GIS支持下的農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)與應用,科技資訊,2007(7).
[3]鄭錦秀.地理信息系統(tǒng)的基本功能和技術,福建氣象學報,2001(2).
一是常規(guī)水污染監(jiān)測。通常情況下,當水體遭受污染時,其本身的顏色、透明度、密度以及溫度等指標均會發(fā)生一定程度的變化,由此會直接導致水體反射率變化,這種變化在遙感圖像上會呈現(xiàn)出形態(tài)、色調(diào)、紋理以及灰階等特征的差別。為此,可以應用遙感圖像對水體污染源、污染范圍、濃度、面積等進行識別,同時借助遙感數(shù)據(jù)還能對水體污染進行跟蹤監(jiān)測。當水體出現(xiàn)熱污染時,受污染區(qū)域內(nèi)的水溫會高于其它水體,此時,可應用熱紅外影像對水體溫度進行反演,借此來識別污染源、范圍、面積等信息,進而監(jiān)測污染情況。二是突發(fā)性水污染監(jiān)測。目前,很多流域的水資源常常會出現(xiàn)突發(fā)性水污染問題,為確保飲用水安全,可在突發(fā)性水污染出現(xiàn)后,利用小型飛機或是衛(wèi)星等遙感影像數(shù)據(jù),對污染過程進行追蹤,為污染物攔截排放方案的制定提供依據(jù)。
1.2RS技術在水文水資源調(diào)查中的應用
(1)降水量監(jiān)測。通過遙感資料能夠獲取降水的空間分布特征,這種方法適用于一些雨量監(jiān)測站或是雷達觀測站比較稀少的地區(qū)。目前,可用于估算降水量的遙感信息源主要包括雷達、氣象衛(wèi)星以及航空飛機等等,其中雷達常被用于短時期局部地方價降雨量的預測預報,而氣象衛(wèi)星則可對大范圍降雨進行估算。雷達是微波遙感的重要組成部分之一,其主要是利用大氣層中的降水粒子對電磁波的吸收與散射作用,再通過對回波信號的處理,從而確定出降水粒子的后向散射能量,最后借助計算機便可計算出實時降雨量。在某些特殊的情況下,雷達很難對數(shù)據(jù)進行有效數(shù)據(jù),如云層較厚,此時可將雷達與衛(wèi)星兩種測量方法進行結合,由此便可對降雨量進行測定。
(2)蒸發(fā)量監(jiān)測。這是一種借助物理方法對地表能量與質(zhì)量轉化進行勘測的手段。近年來,隨著RS技術在水文水資源領域中的廣泛應用,使得蒸發(fā)量的估算日趨成熟。在對蒸發(fā)量進行計算的過程中,可借助全遙感信息模型。例如,在對某水域的水資源進行調(diào)查中,可以利用ERDASIMAGINE8.7系統(tǒng)中的幾何計算模型,確定檢查點的誤差,并借助野外采點數(shù)據(jù),在地圖上選點后,用數(shù)字化儀對控制點坐標進行采集。
(3)地下水觀測。在水位勘測的過程中,地下水觀測是一個相對比較復雜的環(huán)節(jié),由于各種因素的影響,觀測數(shù)據(jù)結果的準確性不高。而RS技術的出現(xiàn)使這一問題獲得了有效解決,應用該技術可通過對地表植被和地形地貌等特征,間接獲得地下水的勘測數(shù)據(jù)。雖然采用RS技術對地下水進行勘測時,無法直接觀測到地下水,但是地下水反映在地表植被上的信息卻能夠借助遙感圖像進行破譯,由此便可獲得相應的水文信息。
1.3RS技術在洪澇災害評估中的應用
洪澇災害是自然災害中波及范圍較廣、危害性較大的災害之一,由此造成的直接和間接損失非常巨大。應用RS技術能夠?qū)闈碁暮M行實時動態(tài)監(jiān)測,從而可以準確確定出洪水的淹沒范圍和面積,為災害的控制工作提供了可靠的依據(jù)。隨著RS技術的不斷完善以及新數(shù)據(jù)源的出現(xiàn),使該技術在洪澇災害監(jiān)測方面取得了一些進展。如有些業(yè)內(nèi)人士應用RS與GIS技術,并以Radarsat影像為數(shù)據(jù)源,對我國淮河水情進行了實時監(jiān)測,在較短的時間內(nèi)對內(nèi)澇區(qū)和淹沒區(qū)的災情進行了評估。
1.4RS技術在土壤水分及旱情監(jiān)測中的應用
所謂的土壤水分具體是指土壤自身的濕度或是土體當中的含水量,它是地表水與地下水的連接紐帶,一旦土壤水分大量流失,便會引起干旱?,F(xiàn)階段,很多專家學者都將研究的重點放在了RS技術在土壤水分與旱情監(jiān)測中的應用上,并提出了多種土壤水分的監(jiān)測方法,依據(jù)遙感光譜波段,可將監(jiān)測方法分為兩大類:
(1)光學遙感。主要是指利用可見光、近紅外、熱紅外對土壤水分進行監(jiān)測。此類監(jiān)測方法的算法較多,常用且比較成熟的有熱慣量法、植被指數(shù)法、作物缺水指數(shù)法等等。
(2)微波遙感。由于微波本身對云層具有較強的穿透力,并且不會受到光照條件的限制,最為重要的是長波段的微波可以穿透植被并對土壤有一定的穿透能力。所以,可利用微波遙感對土壤水分進行監(jiān)測。在實際應用中,微波遙感分為兩種方式,一種是被動式,即通過微波輻射計獲取土壤的亮溫溫度,在借助相應的模型反演土壤水分;另一種是主動式,即借助土壤本身的介點特性與含水量的關系對土壤水分進行監(jiān)測。
1.5RS技術在水域解譯中的應用
為水域解譯的具體流程。由于水資源本身具有低反射率與較強的紅外波譜吸收特性,故此在遙感衛(wèi)星影像當中,其特征更加明顯。表物解譯結果。
2我國當前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護
2.1發(fā)展現(xiàn)狀
隨著近些年來社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科研技術也取得了一定的進步,為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供了一套科學可行的技術支持,目前國內(nèi)也逐步建立起立地球動態(tài)觀測信息網(wǎng)絡,同時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,為我國將來一段時間生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和保護工作提供了重要的基礎保障。
2.2發(fā)展趨勢
通過以上對于我國當前的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和保護現(xiàn)狀分析來看,雖然我國當前在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護方面還存在著諸多的問題,例如技術上比較滯后、管理制度跟不上、人員能力水平存在不足等等,即使如此,但整體趨勢是向前發(fā)展的。未來該工作的發(fā)展趨勢應是在地面監(jiān)測技術與3S技術相結合的基礎上,實現(xiàn)由當前的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價到生態(tài)風險以及早期生態(tài)環(huán)境預警和保護方面的轉變。當前我國部分城市已經(jīng)開始使用遙感技術對生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測與保護,這些先進的技術手段必將對我國生態(tài)環(huán)境的保護工作起到良好的推進作用。
3遙感技術的原理及應用領域
3.1基本原理
遙感技術主要是利用安裝在遙感平臺上的傳感器,對被監(jiān)測物體定時、定量的發(fā)射不同的電磁波譜,并對其所反射回傳感器的電磁波譜進行接收和記錄,在經(jīng)過地面處理后還原成原始圖像,從而進行各項研究工作。其中運用的傳感器是指安裝在遙感平臺的用來探測地面物體電磁波的儀器,對于不同的研究項目,當前已經(jīng)研究出了多種多樣的電磁波譜傳感器。利用傳感器對于各種物體在可見光以及紅外線和微波范圍內(nèi)的電磁輻射的探測和接收,并經(jīng)過一系列較為復雜的技術處理,將其提供給不同的用戶,方便其開展工作。
3.2應用領域
(1)資源遙感監(jiān)測
資源遙感監(jiān)測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。世界各國在發(fā)展過程中都需要強大的自然資源作為后盾,因此資源遙感監(jiān)測有著重要的意義。遙感技術對于我國石油資源開發(fā)、礦產(chǎn)資源探測以及五年計劃期間的各項工作都發(fā)揮了極為重要的作用,為促進我國現(xiàn)代化經(jīng)濟建設作出了巨大的貢獻,這也是我國目前不斷重視的原因。
(2)農(nóng)作物監(jiān)測
遙感技術對于農(nóng)作物的監(jiān)測主要是利用衛(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,對農(nóng)作物的產(chǎn)量指標進行估算。另一方面,遙感技術還能對小麥、玉米等農(nóng)作物的病蟲害情況進行遙感監(jiān)測,有利于農(nóng)作物病蟲害的防治,加強農(nóng)作物的管理力度,從而減少其帶來的經(jīng)濟損失。
(3)氣象監(jiān)測
遙感技術在我們生活中最為常見的應用就是我們經(jīng)常接觸到的氣象預報,其與我們?nèi)粘9ぷ骱蜕钕⑾⑾嚓P,已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠謨?nèi)容,為人們的帶來極大的便利,隨著科學技術的不斷向前推進,氣象預測方面將會更加準確,可靠性也會逐步增強。當前我國應用于氣象觀測和預報的衛(wèi)星主要是自主研發(fā)的風云系列氣象衛(wèi)星。
(4)地質(zhì)災害預測
衛(wèi)星遙感技術對于地質(zhì)災害的預測,能在很大程度上減免地質(zhì)災害等帶來的人員傷亡和財產(chǎn)損失,比如天氣預報中提到的暴雨可能會引發(fā)的泥石流災害等,但是遙感技術在此領域的應用還處于摸索階段,技術基礎相對較為薄弱。不過相信在未來發(fā)展過程中,這方面的能力會持續(xù)增強,技術上的差距也會不斷縮小,為地質(zhì)災害預測提供更加科學準確的預測詳情。除此之外,遙感技術在軍事領域、國防領域以及太空監(jiān)測領域也都有著廣泛的應用。
4遙感技術在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護中的具體運用
4.1在大氣狀況監(jiān)測中的運用
由于當前不斷惡化的環(huán)境問題以及越來越嚴重的霧霾現(xiàn)象,人們對于空氣質(zhì)量的重視程度越來越高,各國政府也在進行著相關研究工作,希望能通過有效的手段改善當前大氣污染狀況。遙感技術通過對大氣中臭氧層、溫室氣體以及大氣氣溶膠含量等指標的監(jiān)測,實現(xiàn)了對大氣污染狀況的實時監(jiān)測,節(jié)省了大量的人力物力。通過對監(jiān)測到的信心處理,及時的傳遞給氣象部門和相關部門,便于人們做好防范和補救處理工作。
4.2在水體污染監(jiān)測中的運用
作為人類賴以生存的基礎資源,水資源對我們的重要性不言而喻,然而當前我們面臨的不僅僅是水資源匱乏問題,還有相當嚴峻的水體污染問題。我國擁有著眾多的河流及湖泊,對于這些河流湖泊的監(jiān)測使用人工監(jiān)測的方法所要耗費的各種資源相對較多。衛(wèi)星遙感技術通過多光譜頻道,能對水體進行多方位監(jiān)測,從而對水質(zhì)作出優(yōu)劣評價,方便于水體污染的監(jiān)測和治理工作。遙感監(jiān)測對水體污染的主要監(jiān)測指標有水體懸浮物、水體溫度、色度以及可溶性有機物的監(jiān)測等。
4.3在固體廢棄物監(jiān)測中的運用
在城市發(fā)展建設過程中,不可避免的會遺留下一些廢棄物及城市居民生產(chǎn)生活垃圾,對于當前城市現(xiàn)代化建設和生態(tài)環(huán)境保護工作來說,對這些固體廢棄物的妥善處理相當重要。遙感技術利用對遙感圖像上的色、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。從遙感技術手段中獲得的這種高分辨率圖像,能使我們更加詳細的對固體廢棄物的面積及總量進行識別,有利于其處理工作的開展。
中圖分類號:TP79 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)11-0240-01
1 遙感技術在水文水資源工作中的優(yōu)點
在水文水資源的研究工作中,對于人工巡測的技術而言,遙感技術具有較強的應用優(yōu)勢,像在較短的工作周期內(nèi),遙感技術可以獲取大量的數(shù)據(jù)信息,對研究區(qū)域?qū)崿F(xiàn)二十四小時不間斷的監(jiān)測,并且不會受到云霧、冰層等自然因素的影響,這在技術層面上做出了有效的拓展;其次,利用遙感技術進行水文水資源的勘測時,不會受到地域性的限制,并且惡劣的天氣狀況也不會造成負面的影響,周圍環(huán)境對其勘探工作所產(chǎn)生的影響較小,能夠做到全方位的收集工作;最后,遙感技術搜集資料較為快捷,能夠在短時間內(nèi),對所勘探區(qū)域形成全球覆蓋成像,縮短了探測周期。
2 遙感技術在水文水資源工作中的應用
2.1 蒸發(fā)量的監(jiān)測
作為一種物理監(jiān)測手段,蒸發(fā)量監(jiān)測的內(nèi)容主要是對地表的能量,以及其質(zhì)量轉化進行監(jiān)測的內(nèi)容,在當前,蒸發(fā)量監(jiān)測主要是利用衛(wèi)星來進行實現(xiàn)的,在這項監(jiān)測內(nèi)容上,衛(wèi)星監(jiān)測主要包括能量余項法,以及統(tǒng)計經(jīng)驗法,而對于那些較為復雜的蒸發(fā)量監(jiān)測,還可以利用衛(wèi)星的運動遙感信息模型,來進行精確化的計算。借助遙感信息面模型來展開計算,可以將實際的環(huán)境內(nèi)容,與不同的模型特點相結合,當然,這里可以將模型進行多層次的劃分,像一層模型可以應用到地表上的土壤情況和綠植情況,而第二層的模型,則可以對地表上下之間的余熱進行監(jiān)測,建立多層的模型,可以對土壤進行多層次的區(qū)分,達到細致化的研究目的。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),我國當前使用的蒸發(fā)量監(jiān)測模型較為先進,能夠?qū)σ恍┎粔蚓鶆虻牡孛?,達到深入的計算。
2.2 降水量的監(jiān)測
在降水量的監(jiān)測工作中,借助遙感技術,可以對降水量的監(jiān)測精度更進一步。像當?shù)孛娴挠炅空据^為稀疏的時候,可以借助雷達,來對局部地區(qū)的降水量進行預報,而當積雨云的厚度較大時,則需要對雷達和氣象衛(wèi)星配合使用,來進行預測和計算。氣象衛(wèi)星多是用在大面積的降水范圍內(nèi),采用的方法,也主要是綜合方法和微波輻射的方法。當下最為常用的降水量監(jiān)測手段,還是利用航空飛機,其深入到云層中,監(jiān)測出相關的數(shù)據(jù)和信息,并借助計算機,來對具體的云雨信息進行精算,這樣可以為水文部門的預報,提供可靠的信息支持。
2.3 地下水的遙感
在水文水資源的工作中,關于地下水的勘探工作最為復雜,由于受到地質(zhì)環(huán)境的影響,僅僅依靠人工來測得的數(shù)據(jù)對實際的勘探需求,難以進行全面的滿足。遙感技術的應用,為地下水勘探工作打開了瓶頸。通過對地貌特征,以及地表植被進行全面的模型處理,以及細致的數(shù)據(jù)計算,可以將地下水的信息直觀的反應出來,并且利用遙感技術,還可以對其進行相應的破譯,對相關的地下水信息進行進一步的處理。
3 應用遙感技術時需要注意的具體事項
3.1 遙感技術要與人工相結合
在實際的水文水資源工作中,盡管遙感技術具有較強的應用優(yōu)勢,可以在工作中,取代人工來進行大面積的勘察工作,但是在一些應用點上,遙感技術并不能達到人工勘探所取得的效果,這就說明在勘探工作中,不能只是單純的使用遙感技術,還需要其與人工技術相結合,將二者的優(yōu)勢結合到一處,達到資源互補的目的,這樣才能取得更為精確的數(shù)據(jù)內(nèi)容。所以相關的工作人員,對于人工勘探作業(yè)的內(nèi)容,不能進行完全的否定。
3.2 對數(shù)據(jù)內(nèi)容采集的選擇性
在對水文水資源進行勘探的工作中,遙感技術具有較強的應用優(yōu)勢,取得了不錯的工作突破,但是無論是哪種遙感工具,其所獲取的信息資料的數(shù)量十分巨大,并且具有較為復雜的程度,這就需要在工作中,對水文水資源的相關數(shù)據(jù)、資料內(nèi)容,采取相應的選擇性手段,例如像航空遙感,所能獲得的地面資料較大,且其覆蓋的區(qū)域也十分的廣泛,但是其對地面資料的分辨率較低,不利于一些細部的研究,這就需要工作人員,要結合實際的工作需求,對數(shù)據(jù)和相關的信息,進行必要的取舍。
4 結語
總而言之,在水文水資源的勘測工作中,利用遙感技術,可以達到良好的效果,但是在應用中,工作人員還需要抱有一個正確的態(tài)度,一方面要結合人工勘測的手段,來對遙感技術進行補充,另一方面對于新出現(xiàn)的技術內(nèi)容,也要進行及時的應用。遙感技術對水文水資源的研究尺度做出了延伸,新技術的應用,也必將引導水文水資源科學,朝著更高的方向發(fā)展下去。
參考文獻
rs技術在水文領域中的應用分析
遙感技術,即rs技術廣泛應用于對旱情的檢測與評估、檢測水質(zhì)、監(jiān)測和評價土壤侵蝕和洪澇災害等水文領域之中,取得了明顯的經(jīng)濟效益。在洪澇災害之中經(jīng)常會使用遙感技術。緊急救災、災后重建和快速反應是遙感技術應用集中的主要方面。例如,我國早在80年代就利用了mss數(shù)據(jù)檢測到了三江平原的洪澇災害。之后民政局、中科院和水利部門都進行了相關的研究工作,在實踐之中取得了顯著的成效。遙感技術可以大幅度的減少洪澇災害的損失,尤其是在災后重建等當面,與其他普通手段相比具有全面性、客觀性和快捷性的優(yōu)勢。遙感技術評估在災害的監(jiān)測評估方面也有了顯著的發(fā)展。通過對土壤表面發(fā)射的電磁能量來測量估計土壤的濕度,再加上實測數(shù)據(jù)的支持,可以實現(xiàn)對旱情的遙感監(jiān)測。同時還可以通過對作物的長勢、地表溫度的監(jiān)測來監(jiān)測旱情。通過了解不同地域的具體情況,建立針對它們的具體模型。我國目前建立在遙感技術基礎之上的監(jiān)測模型包括熱慣量模型、作物缺水指數(shù)模型、植被指數(shù)模型和植被地表溫度空間模型、氣象模型、水文模型和微波模型等。使用遙感技術可以更快速和更低廉的獲取大面積土壤的水分信息。因為監(jiān)測模型的簡繁程度有很大差異,所以遙感技術的使用范圍和使用精度也有不同。我國目前已經(jīng)建立了初步的旱情遙感技術監(jiān)測體系,在一些試點地區(qū)獲得了顯著的成效。遙感技術在水質(zhì)監(jiān)測之中也有很大的作用。運用遙感監(jiān)測技術,可以動態(tài)的監(jiān)測地表水質(zhì)在時間和空間上參數(shù)的變化情況,具體表現(xiàn)在對濕地的評價、和測定水質(zhì)參數(shù)等方面。遙感技術在水質(zhì)監(jiān)測方面的應用已經(jīng)開始在實踐生產(chǎn)之中使用,隨著它在水質(zhì)監(jiān)測領域的地位更加重要,它的發(fā)展也不斷完善。
gps技術在水文領域中的應用分析
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),即gps技術,具有自動化、高效率、精確度高、全天候的優(yōu)點,成功應用于工程測量、航空攝影、資源勘測、地球動力學、大地測量、水文領域之中,取得巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。水利信息與空間地理位置有很大的關系,gps可以更準確的獲取水利信息的空間位置,可以運用在減災防汛和水下地形測量等方面。使用全球衛(wèi)星定位技術,可以及時準確的定位災害的發(fā)生地點,尤其是在使用了無線通話功能之后,實現(xiàn)了雙向的通話功能,使指揮中心和災害現(xiàn)場能夠自由及時的對象,方便二者進行溝通,對緊急情況做出應急反應。以往在汛期來臨時,在大堤上排查險情,在發(fā)現(xiàn)了險情隱患之后,通過對講機向指揮部門匯報,耽誤了搶險時間,而且無法準確的描述出險情發(fā)生的位置。一旦報警系統(tǒng)上運用了gps技術,能夠在第一時間將災害的發(fā)生地點和災害類別傳送到指揮中心,可以對險情做出有效的反應。在運送搶險物資的車輛中,安裝gps監(jiān)控系統(tǒng),編碼后的汽車可以將其定位信息傳送到指揮中心,指揮中心在接受到定位信號之后,可以將移動的船只和車輛的位置在地圖上動態(tài)的顯示出來。再配合電子地圖,例如公路交通圖、水系分配圖、居民區(qū)分布圖、物資倉庫分布圖等,利用網(wǎng)絡的分析功能,可以將搶險物資以更快捷的方式送入受災群眾手中。而水下地形的測量在水庫、港口、碼頭和橋梁的建設之中起著很大的作用,尤其是在減災防洪的過程之中,會帶來巨大的社會效益。
3 gis技術在水文領域中的應用分析
地理信息系統(tǒng),即gis,是在計算機軟件和硬件系統(tǒng)的支持下的特定的空間信息系統(tǒng),可以采集地球表層的相關地理分布數(shù)據(jù),同時對數(shù)據(jù)進行儲存、運算、分析、管理、描述和顯示。我國目前的地理信息系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的使用在減災防汛、水土保持、水環(huán)境等水文領域。在減災防汛的領域之中,gis技術可以預測預報城市的積水和退水狀況、管理更新現(xiàn)有的排水設施情況、對排水設施進行設計和規(guī)劃。規(guī)劃城市綠地的面積和位置。分析暴雨的空間特征、對積水街道和暴雨的分布進行可視化的顯示、儲存具有分辨率高、層次多、更新頻率快的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行維護和管理。地理信息系統(tǒng)在再請評估方面也有很大的作用,例如管理基礎背景數(shù)據(jù)、查詢空間和屬性數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、顯示和檢索。gis技術在水土保持之中的應用十分全面。主要包括判斷是否發(fā)生土壤侵蝕、土壤侵蝕的程度劃分、計算土壤侵蝕量、評價水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、預測和模擬土壤的侵蝕過程等。在水土保持之中往往直接使用gis作為建立模型的平臺,這是與gis在其他領域的使用中最大的區(qū)別。遙感技術、地理信息技術和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),即3s技術的集成使用為空間信息的管理、分析、應用、更新、獲取和存儲等方面提供了技術支撐。使用rs技術采集圖像信息,使用gps技術提供主要的位置信息,最后使用gis使用一些技術手段,例如分析應用和圖像處理等。將這三個技術緊密的結合起來,可以提供精確的數(shù)據(jù)資料的文本資料,可以通過動態(tài)電子地圖的使用查看不同水文領域的信息,同時可以借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡的實施,對洪峰流量、降水等水文要素進行科學、合理的分析,為減災防汛提供科學的依據(jù)。
4 ann技術在水文領域中的應用分析
ann技術,即人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術,是使用數(shù)學方法對自然神經(jīng)或人腦進行模擬和抽象,是一種模仿人腦結構的信息處理系統(tǒng)。在水文領域,ann技術主要可以進行洪水的預報和降雨流量預報等。人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術具有適應能力強、計算速度快和自主學習能力強的功能。首先對輸入條件和輸出條件進行分析。輸入條件包括降雨歷時、降雨量、降雨過程、河道基流等。輸出條件包括出口段面的流量信息。輸入層、輸出層和隱層這三個部分一起構成了降雨徑流的預報模型。防洪的非工程性措施是洪水預報,做出及時的洪水預報可以幫助相關部門制定準確可行的防洪決策。ann技術在水文預報方面的作用主要通過實測資料,使用神經(jīng)元的模擬關系,模擬影響洪水的其他因素和洪水之間的關系。
5 結語
總之,現(xiàn)代化的信息技術支持可以促進水文信息化建設,本文講述的rs技術、gis技術、gps技術和ann技術都在水文領域之中得到了廣泛的使用。隨著社會主義現(xiàn)代化進程的不斷加快,國家過度重視信息的基礎設施建設,使水文技術和現(xiàn)代信息技術共同發(fā)展。
參考資料:
主管單位:中華人民共和國國土資源部
主辦單位:中國國土資源航空物探遙感中心
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1001-070X
國內(nèi)刊號:11-2514/P
郵發(fā)代號:
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1988
期刊收錄:
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(c)-0030-01
從20世紀50年代開始,遙感技術就已經(jīng)步入人們的視野,第一顆由蘇聯(lián)發(fā)射的人造地球衛(wèi)星就是憑借遙感技術而取得成功。截止到目前,遙感技術已譜寫了半個世紀的篇章,縱觀今天的遙感技術,已經(jīng)不再應用于人造地球衛(wèi)星領域,多種應用在航天飛機衛(wèi)星運轉、發(fā)射、檢測以及環(huán)境方面的遙感技術提供更為客觀、真實的數(shù)據(jù)?,F(xiàn)階段,我國測繪工作具體涵蓋資源測繪、地質(zhì)勘測以及環(huán)境檢測等方面,由于遙感技術的顯著性效果,在此行業(yè)中被普遍應用。
1 遙感技術發(fā)展概況
所謂的遙感技術,主要是指利用相關設備對遙遠的事物進行監(jiān)測,從而獲取信息及感知的有效方式。其中,傳感器這項裝備可以說是遙感技術最為關鍵的設備。利用傳感器自身的傳播性能,遙感技術感知附近及地面事物,在經(jīng)過確定及篩選之后,獲得有用的數(shù)據(jù),同時再將這些信息與數(shù)據(jù)利用傳感器傳遞到地面,采用分析法與計算機技術對其進行系統(tǒng)的比較,最終得出較為全面、客觀的信息。此外,遙感技術滲透了計算機科學、地球科學、測繪科學及地球科學等學科知識,結合了各個學科的優(yōu)點,整合而成的一項高端、先進而又精確測繪技術。
2 測繪工作中遙感技術應用現(xiàn)狀分析
2.1 測繪遙感應用不夠廣泛
在我國,在所有的測繪工程項目中,遙感技術是完成任務目標的必備手段,可見,具有十分廣闊的發(fā)展前景,技術的水平與領域也隨之不斷延伸。然而,由于人們習慣和觀念,對遙感技術存在一定陌生感,導致其推廣受限。
2.2 遙感工作資金造價高
在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發(fā)展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質(zhì)階段,其具體的環(huán)境資源、災害監(jiān)測、地質(zhì)勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發(fā)展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發(fā)的科研項目上,譬如說資源勘探、環(huán)境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。
2.3 遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低
遙感技術在環(huán)境污染檢測以及地質(zhì)災害勘測方面的優(yōu)勢將會促進我國環(huán)境保護失業(yè)用戶地質(zhì)災害研究事業(yè)的長遠發(fā)展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數(shù)據(jù)準確性方面有著不容忽視的作用。
3 完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法
隨著時展,遙感技術也被廣泛應用于各個測繪工程項目中,遙感信息技術的漏洞與不足也愈加明顯,而完善遙感技術手段、加強其宣傳力度以及提高技術水平可以說是普及遙感技術的主要方式。
3.1 遙感技術在測繪工作中的應用
現(xiàn)階段,遙感技術在我國測繪工程項目中應用較為廣泛,因為遙感技術相比傳統(tǒng)的測繪工具,其優(yōu)勢更為明顯,避免了很多容易出現(xiàn)的測繪漏洞。
(1)跟傳統(tǒng)的測繪技術相比,遙感技術發(fā)生人為干預的情況較少,可以客觀、全面的將監(jiān)測區(qū)域的情況反映出來。而若是采用傳統(tǒng)的方式進行測量,極容易出現(xiàn)誤差偏大或誤差累積等現(xiàn)象。而不得不說,遙感技術的測量數(shù)據(jù)比較真實、準確。譬如說:在礦區(qū)資源的定位和監(jiān)測上,可以通過遙感技術來確定煤礦資源的具置,避免以為內(nèi)不科學開采威脅生命或資源浪費等問題。
(2)與傳統(tǒng)的測繪方式不同,遙感技術能夠動態(tài)實時、全方位、全天候的進行工作,這可以說是遙感技術最為顯著的特點,它以全球定位系統(tǒng)作為后盾與支撐,在完成空間定位與導航工作之后,能夠?qū)崟r監(jiān)測區(qū)域的實際情況。
(3)遙感技術發(fā)展至如今,應用范圍已經(jīng)極為廣闊,它可以迅速了解所在區(qū)域的地質(zhì)特點、資源所在地以及地理情況,從而獲取全面、精確的數(shù)據(jù)。
3.2 加強對遙感技術深度研究,拓展應用領域
可以說,在地質(zhì)調(diào)查這項工作中,應用遙感技術不僅是社會經(jīng)濟發(fā)展的急迫需要與客觀要求,從事物本身出發(fā)來看,也是十分必要的。就我國目前的發(fā)展態(tài)勢來講,遙感技術的發(fā)展前景極為廣闊,應進一步以研究遙感技術為出發(fā),提高其精度、準確度以及宣傳力度。首先,加大資金的投入力度可以說也為遙感技術的深入研究工作做出了貢獻。我國必須以進一步開發(fā)遙感技術為核心,以強國為目標從而不懈努力。除此之外,我國還需提高思想認識與觀念意識,增加遙感技術的覆蓋范圍,加大資金扶持力度,解決當前各大測繪工程項目應用遙感技術而遭遇的一些難以解決的問題,拓展其技術領域。其次,相關部門也應重視起來,加強對遙感技術的推動、深入研發(fā)與鼓勵,可制定一系列優(yōu)惠政策來促進遙感技術的應用及普及。
3.3 大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度
只有在大力推廣工作中,才能充分的顯示遙感技術對測繪工作的適應力與優(yōu)勢?,F(xiàn)階段,不少應用遙感技術的測繪工程項目已經(jīng)發(fā)現(xiàn)遙感技術高超的環(huán)境適應力以及技術優(yōu)勢,譬如誰:能夠勘測不同地形,實現(xiàn)對地質(zhì)災害、氣象災害以及火災等的全程監(jiān)測,獲取真實的數(shù)據(jù),為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大的貢獻,適合監(jiān)測不同地形,可實現(xiàn)對地質(zhì)災害、氣象災害以及火災的全程監(jiān)測,從而獲取有效的數(shù)據(jù)信息,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大貢獻,所以,增加遙感技術的覆蓋面積以及普及程度勢在必行。
(1)利用遙感技術來降低項目工程的測繪造價,實現(xiàn)遙感技術在各行各業(yè)的實用度。只有降低資金成本,讓更多和項目去接受,而不是目前集中在幾個重點項目上。
(2)提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制,較多應用于宏觀的檢測,而當前由于新工作思路的拓展,遙感技術與地質(zhì)的符合程度越來越高,受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路,加大遙感技術地質(zhì)檢測水平上還需進一步努力。
4 結語
總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現(xiàn)遙感工程司、災害、氣象、地質(zhì)遺跡環(huán)境資源監(jiān)測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,在災害預防、社會發(fā)展以及國民經(jīng)濟上做出貢獻。
參考文獻
根據(jù)高職教育培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的目標,高職攝影測量與遙感技術專業(yè)培養(yǎng)掌握攝影測量與遙感技術專業(yè)必需的基礎理論和基本技能,能夠從事攝影測量與遙感相關應用領域的高級技術應用性專門人才。近幾年來,針對高職院校攝影測量與遙感技術的人才培養(yǎng)方案和專業(yè)教學計劃也得到了一些教育學者們的研究。例如,[1]和[2]分別在對比了學科型??婆c高職???,本科與高職高專的區(qū)別的基礎上,提出了平衡理論與實踐教學的攝影測量與遙感技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式與專業(yè)課程體系。[3]探討了高職攝影測量與遙感技術專業(yè)實訓教學課程開發(fā)的一些問題。國內(nèi)開辦有攝影測量與遙感技術專業(yè)的幾所高職院校也各有側重設置了專業(yè)論文與實踐性課程[4-5]。這里與云南國土資源職業(yè)學院攝影測量與遙感技術專業(yè)為例,探討新時期攝影測量與遙感技術專業(yè)的課程體系設置,為其他學校相關專業(yè)課程體系的建設提供可借鑒的設計思路。
1 培養(yǎng)目標與就業(yè)面向
攝影測量與遙感技術專業(yè)面向資源勘查與測繪行業(yè),培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具備良好的職業(yè)道德和科學文化素養(yǎng),掌握必備的攝影測量與遙感理論、方法和技術基本知識,具有像片控制測量、像片調(diào)繪、空三加密、影像立體測圖、遙感數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)解譯與分析等熟練的專業(yè)能力,能夠勝任航空攝影測量內(nèi)業(yè)成圖、內(nèi)業(yè)加密、外業(yè)調(diào)繪、外業(yè)控制測量、遙感數(shù)據(jù)處理與制圖等專業(yè)崗位的高技能應用型人才。學生畢業(yè)后,可在能在地質(zhì)、城市、礦山、資源、環(huán)境、電力、水利、交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領域從事4D數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)、地理國情要素采集方面的專業(yè)技術及管理工作。
2 專業(yè)理論課程
經(jīng)過專業(yè)定位與崗位群論證、對校企合作企業(yè)及其他相關企事業(yè)單位的進行調(diào)研,列出主要工作任務,確定典型工作任務,分析完成典型工作任務必須具備的職業(yè)能力,將行動領域轉化為學習領域,劃分出4門專業(yè)核心課程。
在已經(jīng)開發(fā)出4門專業(yè)學習領域課程的基礎上,專業(yè)學習領域課程教師和專業(yè)基礎學習領域課程教師共同對所服務的典型工作任務進行匯總分析,找出共同需要的基礎能力和基礎知識。與更接近工作崗位真實工作任務的專業(yè)學習領域課程不同,專業(yè)基礎學習領域課程服務于鍛煉基礎能力、學習基礎知識的學習性任務。為此,設計了5門專業(yè)基礎課程。
3 專業(yè)實訓課程
除設置上述理實一體課程外,還設置了《攝影測量與控制測量綜合實訓》、《多源異構遙感數(shù)據(jù)處理綜合實訓》、《遙感圖像調(diào)繪與解譯綜合實習》、《頂崗實習》四門純實踐課程。
4 專業(yè)選修課
一、水環(huán)境遙感監(jiān)測技術的應用
水環(huán)境遙感監(jiān)測的任務是通過對遙感影像的分析,獲得水體的分布、泥沙、有機質(zhì)、化學污染等狀況和水深、水溫等要素的信息,從而對一個地區(qū)的水資源和水環(huán)境等做出評價,為環(huán)境、水利、交通、航運等部門提供決策支持。應用遙感技術,可以快速監(jiān)測出水體污染源的類型、位置分布以及水體污染的分布范圍等。水體及其污染物的光譜特性是利用遙感信息進行水環(huán)境監(jiān)測和評價的依據(jù)。
1、水體富營養(yǎng)化監(jiān)測
水體富營養(yǎng)化是指氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為水華,在海中則叫做赤潮。水體富營養(yǎng)化遙感監(jiān)測是通過分析水體反射、吸收和散射太陽輻射能形成的光譜特征與富營養(yǎng)化水質(zhì)參數(shù)濃度之間的關系 ,建立富營養(yǎng)化水質(zhì)參數(shù)的定量遙感反演模型,并分析各水質(zhì)參數(shù)之間的相關性 ,建立適當?shù)母粻I養(yǎng)化評價模型。利用衛(wèi)星遙感進行大范圍湖泊、海洋富營養(yǎng)化空間分布及動態(tài)評價,具有監(jiān)測范圍廣、速度快、成本低和便于長期動態(tài)監(jiān)測的優(yōu)勢,還能發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以揭示的污染物排放源、遷移擴散方向以及影響范圍等特征。
2、懸浮固體
水中懸浮固體(ss)含量是水質(zhì)指標的重要參數(shù)之一。SS不僅可以作為水體污染物的示蹤劑,其含沙量的多少還直接影響水體的透明度、水色等光學性質(zhì)。一般來說,對可見光遙感而言,0.58~0.68um對不同泥沙濃度出現(xiàn)輻射峰值,即對水中泥沙反應最敏感,是遙感監(jiān)測水中懸浮物質(zhì)的最佳波段。在實際監(jiān)測當中,選擇與懸浮物質(zhì)濃度相關性好的波段,結合實測懸浮物質(zhì)的數(shù)據(jù)進行分析,從而建立特定波段輻射值與懸浮固體濃度之間的關系模型,然后進行反演得出懸浮固體的濃度。
3、油污染
遙感監(jiān)測油污染不僅能夠發(fā)現(xiàn)污染源、確定污染的區(qū)域范圍和估算油的含量,而且通過連續(xù)監(jiān)測,能夠得到溢油的擴散方向和速度,預測將會影響的區(qū)域。
4、熱污染
由于人類活動向水體排放的“廢熱”引起環(huán)境水體的增溫效應而產(chǎn)生的污染稱之為水體熱污染。水體熱污染可直接影響到水生生物的多樣性,導致局部生態(tài)系統(tǒng)的破壞,從而影響人類的生產(chǎn)生活。遙感監(jiān)測水體熱污染是一種有效的宏觀監(jiān)測手段,目前主要的探測方法有熱紅外遙感和微波遙感。
二、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術的應用
1、臭氧層監(jiān)測
臭氧對低于0.3微米紫外區(qū)電磁波具有較高的吸收能力,基于此,臭氧層臭氧含量多少的測定可通過紫外波段進行。吸收帶在2.74毫米位置,應選用11083MH2頻率的地面微波輻射計與射電望遠鏡進行大氣中臭氧垂直分布的監(jiān)測,如大氣臭氧不斷增加其含量,將導致溫度不斷上升,這種情況下,可選用紅外波段進行大氣臭氧層監(jiān)測。
2、監(jiān)測大氣氣溶膠
大氣氣溶膠一般是指煙、霧、塵等。這些大氣氣溶膠的形成往往是因為火山爆發(fā)、火災及工業(yè)廢氣等。污染物位置及范圍的確定可以直接通過遙感圖像進行分析,同時預測、預報時可遵循其位移情況及發(fā)展規(guī)律進行分析。如漂浮于低空的塵埃,可利用對植物受害程度的監(jiān)測進行間接研究。
3、監(jiān)測有害氣體
二氧化硫氟化物等有害氣體在人為、自然條件下產(chǎn)生,這些有害氣體對生物肌體將造成嚴重的危害,一般選用間接解譯標志進行,受污染后植被反射紅外線的能力將有所降低,與正常植被相比,受污染后植被的顏色、紋理與動態(tài)標志都發(fā)生了極大的改變,如彩紅外圖象顏色會變暗,樹木郁閉度降低等,通過這些特性可以對污染情況進行間接分析。
4、監(jiān)測城市熱島效應
城市熱島效應是由于城市人口密集、產(chǎn)業(yè)集中,進行形成了市區(qū)溫度比郊區(qū)溫度高的小氣候情況。這種現(xiàn)象屬于大氣熱污染氣候,一般對城市熱島效應進行監(jiān)測的方式都會選用流動觀測結合定點觀測的方式。但這種方式具有較高的成本、其監(jiān)測范圍較小,同時很容易受到各種因素的影響,其極限性較大。遙感技術在城市熱島效應監(jiān)測中的應用,不僅提高了監(jiān)測的精確度,還降低了成本。并實現(xiàn)了定性到定量、靜態(tài)到動態(tài)的轉變,實現(xiàn)了較大范圍同步監(jiān)測,同時可以對城市熱島效應內(nèi)部熱信息的區(qū)別進行提取與分析。
三、土地環(huán)境遙感監(jiān)測技術的應用
目前不斷出現(xiàn)環(huán)境變化問題,如全球碳循環(huán)的量化與氣候變化的生物反饋,要求數(shù)據(jù)對大面積土地覆蓋特點進行描述,遙感技術主要以人造衛(wèi)星為基礎,是一個強大的制作陸地覆蓋圖工具,通過光譜的差別對土地覆蓋類型進行分類。從上個世紀80年代起,在全球變化、可持續(xù)發(fā)展中遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)得到了廣泛地應用。作為全球變化研究項目的重要組成部分,土地利用與土地覆蓋研究在遙感技術的應用下取得了不錯的成績。
作為環(huán)境的主要組成成分,植被可以對區(qū)域生態(tài)環(huán)境進行反映,還是解譯土壤、水文等因素的標志。在大型植被、生物物理及生態(tài)學參量研究、估算中遙感技術的應用十分有利。應用遙感圖像可以進行臨時分析,同時還可以將附近地區(qū)全面的數(shù)據(jù)提供給相關部門,隨著遙感技術水平的提升,可以有效提高植被指標的準確度,如葉面積指數(shù)、單位面積等。
按照氣候、可燃物積累及含水量等因素,促使衛(wèi)星遙感技術結合地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng),可以對森林火災可能發(fā)生的區(qū)域、時段及等級進行準確預測,這樣可以對火災產(chǎn)生的損失降到最低,并能第一時間選用行之有效的措施進行有效處理。
四、結束語
綜上所述,隨著科學技術水平的不斷提升,遙感技術作為環(huán)境監(jiān)測的重要技術之一,其監(jiān)測結果是否準確,對生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有關鍵性的作用。在環(huán)境監(jiān)測中,應對國際資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)進行充分利用,加大我國環(huán)境監(jiān)測遙感技術的應用力度,完善環(huán)境監(jiān)測體系,為人類的發(fā)展及美化環(huán)境提供一份可靠的保障。
參考文獻
1.引言
遙感是現(xiàn)代空間信息學的核心技術之一,其作為一種高效能的探測、獲取、分析和處理空間信息的先進手段,廣泛應用于土地管理、城市建設、林業(yè)、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等各個部門[1]。自20世紀80年代以來,隨著遙感技術的發(fā)展,我國各高等院校都相繼開設了遙感課程[2]。《遙感概論》課程主要介紹了遙感基本理論、方法和應用技術,是我國高等院校地學類本科生的一門專業(yè)基礎課程。高等學校地理學類教學分委員會2004年工作會議把《遙感概論》和其他六門地理學基礎課定為地理學類有關專業(yè)必修的核心課程[3]。遙感技術快速發(fā)展對遙感概論課程教學提出了更高要求,本文在分析信陽師范學院遙感概論課程教學情況的基礎上,結合實際條件及教學目標,對遙感概論實踐教學進行了一系列改革探索。
2.高師遙感課程教學現(xiàn)狀分析
信陽師范學院城市與環(huán)境科學院于2001年開設遙感類課程,并將其列為地理信息系統(tǒng)專業(yè)、地理科學專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程。我結合多年來遙感概論課程教學,發(fā)現(xiàn)課程的教學與用人單位對遙感技術工作的需求不能很好地銜接,主要存在以下問題。
2.1教材相對快速發(fā)展的遙感技術滯后。
我校各專業(yè)采用的《遙感導論》是教育部面向21世紀課程教材,2001年出版后至今未修訂再版,除部分印刷錯誤影響學生學習外,對近年蓬勃發(fā)展并廣泛應用的QuickBird衛(wèi)星影像、高光譜遙感技術等遙感探測技術和方法涉及較少,不能滿足教學需求。另外,實驗教學中我們采用國際先進的ERDAS IMAGING軟件,但與遙感圖像處理配套的上機實驗教材缺乏,需根據(jù)本校實際進行編寫,同時目前實驗教學中所用數(shù)據(jù)主要為Landsat和Spot影像,而缺乏社會應用較廣的雷達影像、QuickBird等衛(wèi)星影像。
2.2各專業(yè)教學內(nèi)容不同往往顧此失彼。
我院三個專業(yè)文理兼收,學生基礎不同,預備知識普遍欠缺,教師在54個學時內(nèi)既要講明理論、補充遙感技術前沿發(fā)展又要開展實驗課程教學,實屬不易。且遙感技術已列入高中開設的地理選修課,自然災害與防治和城市規(guī)劃與生活等課程也用到遙感技術,這對高師地理教育提出了更高的要求。目前,僅地理信息系統(tǒng)專業(yè)開設了為期一周的遙感綜合實習,實踐課程偏少,難以提高各專業(yè)學生的動手能力。
2.3教學手段相對單一。
在多媒體教學過程中,教師準備全部實踐材料,詳細講解,全程示范,學生按照指導書和教師要求按部就班模仿操作,實驗過程中師生互動少。以教師講授為主的學習方式,抑制了學生主觀能動性的發(fā)揮,導致學生對實驗指導書過度依賴,提高實踐能力無從談起。另外,目前考核仍以筆試成績主,教學制度不夠靈活,特別是培養(yǎng)目標、課程結構和內(nèi)容、教學模式、教學制度和評價相互脫節(jié)。
3.遙感概論實踐教學內(nèi)容設計
3.1研究教材,構建科學的遙感課程實踐教學體系。
遙感技術是一門新的學科,新理論、新方法、新的研究領域不斷出現(xiàn),要求教材建設必須與時俱進,及時補充新知識,以適應學科及社會對遙感人才的需求。遙感實踐教材的建設一方面教材必須針對各專業(yè)的培養(yǎng)目標和教學大綱的基本要求,具有較高的專業(yè)針對性。同時,要有別于其他理論教材,重點突出應用技術的特點。另一方面教材要圍繞技術應用能力訓練主線,注重學生的認識和學習規(guī)律,以培養(yǎng)學生實踐能力。在《遙感概論》教學中,教師要綜合國內(nèi)外已有的遙感實踐教材,分析比較各種教材的特色及其不足,根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標、學生未來就業(yè),以及遙感人才的基本要求,以新的理念構建一套內(nèi)容體系和結構相對合理、能反映出學科水平和發(fā)展趨勢的、適應高師院校自身特點、開放的、科學的遙感實踐教學內(nèi)容教學體系。
3.2適當增加課時,完善和更新教學內(nèi)容。
遙感是一門理論與實踐并重的課程。在遙感課時總量有限的條件下,如何協(xié)調(diào)好高師地理課堂培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和地理信息系統(tǒng)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)造能力是高師院校面臨的挑戰(zhàn)。由于我院各專業(yè)文、理兼收,學生基礎不同,理解遙感基本理論存在困難,在課堂上授課教師可結合Q ickbird衛(wèi)星數(shù)據(jù)在第二次國土資源調(diào)查中的應用等科研案例進行教學,讓學生在實踐中理解遙感理論。另外,我們要充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術建立課程網(wǎng)站,提供新型的學習環(huán)境和學習平臺,挖掘教學科研資源,開展教學互動,擴展學生學習的空間。我在教學過程中發(fā)現(xiàn),有很多學生反映要求增加遙感實踐課時,這說明學生對新技術學習的積極性很高,若適當增加實踐課時,有助于開展綜合型和研究型實驗的多層次綜合性的實踐教學,提高學生的創(chuàng)新精神和動手能力,以適應我國遙感科學技術的發(fā)展和高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需要。
3.3教學方法、教學形式多樣化,實現(xiàn)實習單位專業(yè)化。
在教學過程中為克服遙感實踐課程教學課時不足,增加學生對遙感學習的興趣和主動性,可開展讀書報告、學年論文、野外調(diào)查等課外研究性學習,讓學生通過查閱文獻進行簡單的研究,與課堂教學形成互補,拓展更加廣闊的空間。另外通過學校、院系和個人廣泛聯(lián)系遙感專業(yè)高等院校和應用型實習單位,如武漢大學、南京大學、北京超圖軟件股份有限公司、武漢中地數(shù)碼科技有限公司,等等。建立雙導師管理機制,讓學生直接參與到實習單位的科研、開發(fā)和生產(chǎn)工作中,讓學生主動學習知識,鍛煉學生獲取知識、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,從而提高教學效率。
4.結語
遙感是一門技術性和實踐性很強的課程,我結合多年來高師院校遙感概論課程教學,針對目前存在的主要問題進行探索,提出了適合本校實際的遙感課程教學方法和教學體系。遙感技術的快速發(fā)展對遙感概論課程教學提出了更高要求,在教學中需要結合實際不斷探索與實踐,進一步提高學生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力以滿足社會發(fā)展需求。
參考文獻:
[1]白淑英,沈潤平,王莉等.遙感科學與技術專業(yè)綜合實習教學環(huán)節(jié)改革[J].中國奧創(chuàng)新導刊,2009,(26):174.
[2]梅安新,彭望祿,秦其明等.遙感導論[M].北京:高等教育出版社,2001: