航空摄影与遥感技术的应用

2024-07-07

航空摄影与遥感技术的应用(精选12篇)

1.航空摄影与遥感技术的应用 篇一

摄影测量与遥感在我国铁路建设中的应用综述

研究目的:结合摄影测量与遥感技术的发展与现状,综述摄影测量与遥感技术在铁路建设中各个方面的应用情况,并分析近年来迅速发展的雷达干涉测量、高分辨率卫星遥感、高光谱遥感等新技术的具体情况及其应用潜力.研究结论:摄影测量与遥感技术在我国铁路建设中的发展有3个趋势:(1) 未来5年内遥感将在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率3个方面出现新的突破,形成高、中、低轨道结合,大、小、微型卫星协同,粗、精、细分辨率互补的遥感网络.(2) “3S”技术的结合,在我国铁路建设中具有广阔的应用前景,是摄影测量与遥感技术在铁路建设应用中的.发展趋势之一.(3) 遥感技术与虚拟现实技术结合,由此形成的铁路管理和信息服务系统形象地通过计算机提供给公众,为公众提供方便,也是铁路管理和服务未来的发展趋势之一.

作 者:谭衢霖 沈伟 杨松林 胡吉平TAN Qu-lin SHEN Wei YANG Song-lin HU Ji-ping  作者单位:北京交通大学,北京,100044 刊 名:铁道工程学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETY 年,卷(期):2007 24(1) 分类号:P237 关键词:铁路   勘测设计   摄影测量   遥感  

★ 摄影测量实习自我总结

★ 摄影测量4d实习报告

★ 我国国企改革与证券市场的发展

★ 我国网上银行的产生与发展

★ 我国老年大学的发展与对策论文

★ 我国民商法制度的完善与发展

★ 我国基础教育发展调查报告

★ 我国旅游交通发展

★ 试论我国国有企业文化的形成与发展

★ 我国汉语言学的继承与发展论文

2.航空摄影与遥感技术的应用 篇二

摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译, 它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像, 研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法, 影像信息的记录和存储方法, 基于单张或多张像片的信息提取方法, 数据的处理和传输, 产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。

摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译, 无需接触被测目标物体本身, 因而很少受自然和环境条件的限制, 而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映, 影像信息丰富、逼真, 人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。

到目前为止, 摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言, 摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。

如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步, 那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于:它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像, 其产品的数字形式, 更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测, 因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备, 故而是一种计算机视觉的方法。

2 遥感及其发展

遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术, 这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域, 摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理, 在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上, 通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号, 并以图像胶片或数据磁带记录下来, 传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。

遥感技术的分类方法很多, 按电磁波波段的工作区域, 可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感 (或卫星遥感) 、航空遥感和地面遥感, 其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台, 后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。

在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外, 还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段, 它们以空间飞行器作为平台, 能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。

3 摄影测量与遥感的结合

遥感技术的兴起, 促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特别严格的要求, 除必须的影像分辨率外, 其关键环节是实现立体影像覆盖, 以及构成立体交会的几何条件和摄像的几何精度, 因此, 虽然各类遥感影像的获取越来越快捷、分辨率越来越高, 而真正满足定位测图的资料并不多。

航天遥感具有视野开阔、不受地理位置和疆界限制、可重复观测、能快速获取大面积甚至全球性地面动态信息等优点, 但由于卫星摄影高度在几百公里以上, 采用较长的摄影焦距, 作为立体量测的交会条件差, 立体效应不好, 影响高程量测精度;另外卫星只能按预定轨道飞行和摄影, 要真正实现全球性动态监测和立体影像覆盖, 必须拥有一个卫星组群。目前航天摄影测量多用于特殊困难地区的测绘或中小比例尺成图。

摄影测量与遥感的结合, 还体现在解析摄影测量尤其是数字摄影测量对遥感技术发展的推动作用。遥感图像的高精度几何定位和几何纠正就是解析摄影测量现代理论的重要应用;数字摄影测量中的影像匹配理论可用来实现多时相、多传感器、多种分辨率遥感图像的复合和几何配准;自动定位理论可用来快速、及时地提供具有“地学编码”的遥感影像;摄影测量的主要成果, 如DEM、地形测量数据库和专题图数据库, 乃是支持和改善遥感图像分类效果的有效信息;像片判读和影像分类的自动化和智能化则是摄影测量和遥感技术共同研究的课题。一个现代的数字摄影测量系统与一个现代的遥感图像处理系统已看不出什么本质差别了, 两者有机结合已成为地理信息系统 (GIS) 技术中数据采集和更新的重要手段。

4 结语

当前, 我国信息化测绘体系的建设工作正如火如荼地开展起来, 信息化测绘体系的建设内容包括很多方面, 其中技术体系建设是非常重要的一项。信息化测绘技术体系建设将主要围绕地理空间信息的获取、处理、管理与服务这一信息流程来展开, 摄影测量与遥感技术无疑将会得到新的发展, 技术的应用与服务也将呈现新的景象。

参考文献

[1]李德仁, 王树根, 周月琴.摄影测量与遥感概论[M].2版.北京:测绘出版社, 2008.

3.摄影测量与遥感技术发展分析 篇三

随着经济的不断发展,科学的不断进步,摄影测量与遥感技术因其运用范围广、作用大而走上了逐渐发展的道路,并且对国民经济生活起着重要的影响。主要通过对摄影技术与遥感技术的发展进行了分析,并对其在各个方面的运用进行了阐述。

关键词:摄影测量;遥感技术;发展;应用

摄影测量与遥感技术被划分在地球空间信息科学的范畴内,它在获取地球表面、环境等信息时是通过非接触成像传感器来实现的,并对其进行分析、记录、表达以及测量的科学与技术。3S技术的应用、运用遥感技术以及数字摄影测量是其主要研究方向。在多个领域内都可以运用遥感技术与摄影测量,比如:自然灾害、勘查土木工程、监测环境以及国土资源调查等。随着我国经济的不断发展,运用到遥感技术与摄影测量的领域也在逐渐的增多。

在人类认识宇宙方面,遥感技术与摄影测量为人类提供了新的方式与方法,也为人类对地球的认知以及和谐共处提供了新的方向。遥感技术和摄影测量可以提供比例不同的地形图以服务于各种工作,并且还能实现基础地理信息数据库的建立;遥感技术与摄影测量与地图制图、大地测量、工程测量以及卫星定位等构成了一整套技术系统,是测绘行业的支柱。

一、摄影测量与遥感技术的发展

从摄影测量与遥感技术的发展来看,摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域,在我国的经济发展中起着至关重要的作用。摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来,并逐渐步入数字摄影阶段,摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。

(一)摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步

我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后,摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段,这也成为我国传统测绘体系解体,测绘技术新体系兴起的标志。

首先,从数字影像的类型来看,当前我国已经建立了数字栅格图、数字高程模型以及数字正射影像,土地利用与地名数据库也随之建立起来,摄影测量与数据库的多样性在一定程度上为生产运用提供了可能,从而进一步推动了测绘技术的发展。

其次,由于摄影测量与遥感技术的飞速发展,也逐渐被国家所重视,并利用这两项技术来完成了各种地理比例尺地形图的绘制。此外,还推动了诸多具有全国界别的基础地理信息数据库的建立。比如:比例尺级别为1:50000,1:1000000等的国家级地理信息数据库;除开国家级的,还有省级、县级等的地理信息数据库等。

(二)摄影测量与遥感技术有利于提升空间数据的获取能力

我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展,有了较大的提升。对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发,从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立,并在摄影测量方面积极进行研究和探索,为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。

首先,从获取数据的能力方面来看,传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来,成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星,并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立,实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取,并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。

其次,从数据储备方面来看,数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。

二、摄影测量与遥感技术在国民经济各项领域中的运用

(一)摄影测量与遥感技术在应对自然灾害中的运用

在发生自然灾害时,为了能够第一时间了解灾情的具体分布,获取高分辨率灾区遥感影像,可以采用低空无人遥感、航天、航空遥感等方式,对灾区原有的地理信息以及尺度进行整合,推动地理信息服务平台的建立,将多尺度影像地图制作出来,及时、有效的提供地理信息以及地图数据支持,为及时制定出应对自然灾害的措施提供了依据。比如在汶川地震时,在灾区道路交通与通信严重受损的情况下,通过摄影测量与遥感技术在第一时间获取了灾区的详细信息与资料,并利用航空遥感技术和无人机连续、动态的实现对灾区的监测,并对道路交通以及房屋倒塌等情况进行分析,建立起灾区地理信息综合服务平台,将灾区的地理信息数据进行整合,比如水系、居民地以及交通等,为各级抗震救灾指挥部门作出正确的决策以及救援人员的搜救工作提供了及时有效的灾情信息。在灾区的救援工作中,发挥着至关重要的作用。

(二)攝影测量与遥感技术在气象中的运用

在气象方面中,摄影测量与遥感技术主要运用在对各种气象灾害的预报和监测两方面。

在热带天气系统的监测方面,气象卫星发挥着极其重要的作用,尤其是对于台风的预报和监测。在我国的春、夏季中,雷雨、暴雨等作为多发性的灾害性天气,在监测和分析方面,如果运用常规的气象观测资料是非常困难的。利用具有高空间分辨率和高时间密度特点的卫星云图以及卫星产品,可以对对流系统的演变、发生、移动以及发展过程进行全方位的监测,从而为对流天气的分析和提前预警提供了非常重要的信息。

三、结语

摄影测量与遥感技术的应用已经逐渐步入信息化阶段。随着我国航空航天技术的不断发展,如何将各行各业的发展与摄影测量和遥感技术相结合从而推动我国经济的发展,已经成为未来摄影测量和遥感技术发展的主要方向。

【参考文献】

[1]张景雄.地理信息系统与科学[M].武汉:武汉大学出版社,2010:108—114

[2]张剑清.潘励.王树根.摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2009:89—93

[3]李德仁.王树根.周月琴.摄影测量与遥感概论[M].北京:测绘出版社,2008:131—137

[4]乔瑞亭.孙和利.李欣.摄影与空中摄影学[M].武汉:武汉大学出版社,2008:178—182

[5]窦超.李兆钧.浅谈摄影测量与遥感的发展应用[M].青海国土经略,2011(06):29—31

4.摄影测量与遥感(写写帮推荐) 篇四

概述

图书信息

内容简介

图书目录

编辑本段概述

摄影测量与遥感 学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。本专业的特色在于:基于理论与实践教学相结合的原则,培养具有扎实的辐射光谱、成像几何与影像信息的理论基础,具备航空和卫星影像数据处理、分析和解译能力的专业人才,以满足诸多领域(包括土木工程勘察、国土资源调查、自然灾害与环境监测及区域可持续发展规划等)对摄影测量与遥感技术需求日益增长的要求。

主要研究方向

1.数字摄影测量以航空影像和卫星米级高分辨率影像为数据源,扩展计算机立体相关理论与算法,发展立体几何模型确定和精化的新方法,以及研究困难地区数字立体测图的新技术;研究近景(地面)摄影测量中的数字相机的快速检校新算法,数字影像精确匹配问题,以及在工业生产过程自动监测和土木工程建筑物(如桥梁和隧道)形变监测中的问题。

2.遥感技术及应用以多光谱、多分辨率和多时相卫星影像为数据源,研究地表变迁及地质调查的遥感新方法;研究地球资源(如土地利用)变化检测的有效方法,发展半自动或全自动化的遥感监测手段;开发监测城市环境污染和自然灾害(如洪水与森林、农作物病虫害)的实用遥感系统,等等。基于合成孔径雷达图像,开展干涉雷达(InSAR)等技术的地表三维重建、大范围精密地表形变(包括滑坡、城市沉降和地壳形变)探测和气象变化监测的研究。

3.3S技术及应用研究车载CCD序列影像测图的方法和算法,为线性工程勘测和调查提供快速而有效的地面遥感测量手段;研究包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)在内的3S技术集成的模式和方法,为我国西部大开发的铁路、公路建设探索全新的勘测设计手段。

从业领域

5.航空摄影与遥感技术的应用 篇五

一:名词解释(6个只记得5个了每个5分共30分)

1.数字摄影测量

2.空间后方交

3.空中三角测量

4.光束法区域网平差模型

5.线性变换方程

二:简答(5个只记得4个了总分每题8分共40分)

1.摄影系统中的两个方程及其作用

2.立体观测立体相片的基本原则

3.DEM的采集方式

4.框幅式数字微分纠正方法

三:问答(一共两个每题15分共30分)

1.计算机视觉与摄影测量结合方式及其前景

2.像空间辅助坐标系的三种定义及其作用

2011年面试回忆版试题(不知道体提问多少只记得这些)

1.用英文自我介绍

2.用英文介绍分类(监督分类和非监督分类)

3.用英文举例主动遥感和被动遥感

4.用英文叙述sar的原理

5.用英文评判分类精度

以下中文:

6.图像融合作用

7.图像融合,影相匹配,几何配准的区别

8.图像融合方法

9.用过什么遥感图像处理软件

10.用过什么摄影测量软件

11.4D是哪些?

12.高光谱遥感与多光谱遥感的区别

13.高光谱图像我们常见的有哪些(原题问的是‘不知道具体问哪个图像’属不属于高光谱

图像)

6.航空摄影与遥感技术的应用 篇六

遥感技术是红树林生态监测中的关键技术.本文详细介绍了航空图像、陆地卫星、SPOT卫星和几种雷达卫星数据在红树林生态监测中的应用,叙述了经验分类法、波段组合法、植被指数法和基于数理统计理论的各种地学分析法在探测红树林的生态学指标包括面积、分布范围、类内区分和类外区分以及动态变化等的应用和精度对比情况,另外,阐述了全球定位系统、地理信息系统和遥感技术在红树林生态监测中的综合应用的`优势以及红树林遥感技术的发展前景.

作 者:于祥 赵冬至 张丰收 YU Xiang ZHAO Dong-zhi ZHANG Fen-shou 作者单位:于祥,YU Xiang(大连海事大学,环境科学与工程学院,辽宁,大连,116026)

赵冬至,张丰收,ZHAO Dong-zhi,ZHANG Fen-shou(国家海洋环境监测中心,辽宁,大连,116023)

7.航空摄影与遥感技术的应用 篇七

1.1 摄影测量学科新进展

1.1.1 轻小型低空遥感平台日趋成熟

轻小型低空遥感平台的发展历史较短,但由于具有机动灵活、经济便捷等优势,在近年来受到摄影测量与遥感等领域的广泛关注,并得到了飞速发展。低空遥感平台能够方便地实现低空数码影像获取,可以满足大比例尺测图、高精度的城市三维建模以及各种工程应用的需要。由于作业成本较低,机动灵活、不受云层影响,而且受空中管制影响较小,有望成为现有常规的航天、航空遥感手段的有效补充。

当前可采用的轻小型低空遥感平台又可具体分为无人驾驶固定翼型飞机、有人驾驶小型飞机、直升机和无人飞艇等。目前国内已有武汉大学、中国测绘科学研究院等多家研究机构,对采用无人驾驶固定翼型飞机和无人飞艇进行地形测图展开研究,现已取得一定的研究成果。当前的研究重点主要集中于对采用无人飞行器平台进行摄影测量的可行性和适应性进行论证,并在生产效率、生产成本、质量与安全等方面对无人飞行器与传统遥感平台进行比较和分析[5]。其中所涉及的关键技术主要包括:低空遥感平台多传感器集成技术;自动化、智能化的飞行计划及飞行控制技术;轻小型遥感平台的姿态稳定技术;不同重叠度、多角度、多航带影像的摄影测量处理技术等。

目前国内采用无人机进行摄影测量已逐步进入实用阶段,现已有部分大比例尺测图任务由无人机航测完成。无人机可在超低空进行飞行作业,对天气条件的要求较宽松,且不需要专用机场,在灾难的应急响应中,展现出巨大的潜力。如在汶川地震的救灾重建工作中,由于天气因素的影响,高分辨率遥感卫星和常规航空摄影飞机难以及时地获取无云的影像数据,而低空遥感平台能够在云下进行飞行作业,快速获取高清晰的地面影像,为灾难评估和灾后重建工作提供了可靠的数据保障,取得了良好的社会效益和经济效益。

1.1.2 高分辨率卫星遥感影像在西部测图中发挥重要作用

近年来又有多颗高分辨率遥感卫星被成功发射,如印度于2005年发射的Cartosat-1(又称为IRS-P5)卫星和2007年发射的Cartosat-2(又称为IRS-P7)卫星,2006年日本发射的ALOS卫星和韩国发射的KOMPSAT-2卫星,其全色波段的地面分辨率均达到1~2.5m,而美国于2008年9月发射的GeoEye-1卫星的地面分辨率则高达0.41m。除影像分辨率的不断提高之外,遥感卫星传感器的成像方式也向多样化的方向发展,单线阵推扫式成像方式逐渐发展到多线阵推扫成像,立体模型的构建方式也随之多样化,更加合理的基高比和多像交会方式可进一步提高立体成图的精度。随着商业高分辨率遥感卫星数量继续保持快速增长,市场上可供选择的卫星影像数据日益增多,为大规模、快速采集地理空间信息提供了可靠的数据保障。目前,高分辨率卫星遥感影像已成为我国测图困难地区,如西部1:50000地形图空白区域基础地理信息获取的重要数据源之一。

经过多方研究人员的努力,目前国内在高分辨率遥感卫星影像测图领域,已取得了突破性的进展,其中主要包括:①高精度的有理函数模型求解技术[4]。高分辨率遥感卫星通常采用线阵CCD进行成像,卫星影像提供商一般采用有理函数模型代替严格几何模型提供给用户。因此高精度的有理函数模型解算方法,以及如何有效地利用控制信息提高有理函数模型的精度,对利用高分辨率卫星遥感数据进行测图生产有着重要的意义。②稀少地面控制点条件下的大范围区域网平差技术。随着遥感卫星轨道精度的不断提高和姿态控制测量技术的进步,使高分辨率卫星遥感影像的直接定位逐渐成为可能,在满足成图精度前提下,在地面选取少量控制点就可控制较大范围的区域。如果同时能有效地分析遥感影像的各类几何特性,对轨道和姿态角误差带来的影响进行补偿,可进一步减少对控制点数量的要求。③无控制条件下自由网平差技术。无地面控制条件下自由网平差技术的使用能有效解决边境地区控制点布设和测图困难的问题,使得大范围边境区域和境外地形图测绘成为可能。④基于多基线、多重匹配特征(如特征点及特征线等)的自动匹配技术[23]。其中主要包括基于物方几何约束,并能够同时处理多幅影像的多基线影像匹配算法,影像匹配的精度和可靠性大大提高,有效解决复杂地形条件下数字地面模型全自动提取的难题,并可大幅度减少地表三维信息提取过程中的人工编辑工作量。

1.1.3 航空数码相机成为摄影测量数据获取的重要手段

二十世纪末全世界用于摄影测量生产的胶片式航测相机超过2500台,而现在只有大约600台仍在服役,与此同时,自2001年以来已有300台左右的大型航空数码相机被售出。可以预见,随着传统胶片式航测相机的相继停产,航空数码相机有望取代传统的胶片型航测相机成为大比例尺地理空间信息获取的主要手段。

Vexcel、Leica等多家厂商,在2008年推出了UltraCamXp和ADS80等新型号的航空数码相机,其硬件性能进一步提高。与此同时,也出现了一些新的航空数码相机,如DiMAC WiDE、RolleiMetric AIC×4大幅面航空数码相机,Applanix DSS 439中幅面航空数码相机及Wehrli 3-DAS-2三线阵数码相机等。在过去几年里,我国使用的大幅面航空数码相机均需从国外进口,而在2007年5月,由刘先林院士主持研发的SWDC系列航空数码相机正式通过产品鉴定,结束了国外硬件厂商的垄断局面[19]。该系统基于多台非量测型相机构建,其系统售价比国外同类产品低50%以上,经过严格的相机检校过程,可拼接生成高精度的虚拟影像。经过大量试验发现,在选用50mm镜头时,SWDC-4型大幅面航空数码相机的高程精度高达1/10000,系统的整体技术指标达到国际先进水平。

相对于传统的胶片式航测相机,数码相机的最大优势是在不增加飞行成本的条件下,获取大重叠度的影像数据,多视影像中相邻影像间的变形较小,如果采取多基线摄影测量的方法,将多幅相邻影像同时处理,则可以大大增加交会角,能够大幅度提高影像匹配、立体测图和三维重建的精度和可靠性,并有利于真正射影像的制作。受现阶段CCD制造工艺的限制,大幅面CCD的制造还存在很大困难,因此目前大幅面的航空数码相机均采用多个中等幅面的CCD分别成像,再拼接为大面阵影像[7]。在虚拟影像拼接的过程中,虽然经过硬件厂商的检校,但往往仍存在着一定的残余系统误差,如能采用一定的处理手段,如带有附加参数的自检校方法或是虚拟检校格网法进行整体区域网平差,减弱残余系统误差的影响,则可进一步提高立体测图的精度。

1.1.4 新一代数字摄影测量处理平台进入实用化阶段

近几年来,随着航空数码相机、机载激光雷达等新型传感器的迅猛发展,摄影测量系统的数据获取能力有了空前的提高,也给空间数据的处理与存储管理技术带来了新的挑战。目前国内的摄影测量数据处理流程中,还延续着传统基于单机模式的数据处理方法,无法满足超大范围摄影测量数据快速处理的需要。

为有效解决海量遥感数据处理技术的瓶颈问题,武汉大学将计算机网络技术、并行处理技术、高性能计算技术与数字摄影测量技术相结合,研究开发了新一代航空航天数字摄影测量数据处理平台——数字摄影测量网格(Digital Photogrammetric Grid,DPGrid)[24]。DPGrid系统的硬件组成主要包括高性能刀片式计算机系统、磁盘阵列和后备电源,总体上构成一个高速网络模式下的并行分布式、一体化、自动化和智能化的对地观测数据处理平台,同时也是以最新的影像匹配理论与方法为基础的海量遥感数据自动处理系统。该系统主要特点是:①基于网络与集群计算机进行数字摄影测量自动化的并行处理,极大地提高了数字摄影测量作业的效率。②将“观测值保持独立”的思想引入到影像匹配中,解决观测值独立性与连续光滑约束条件的矛盾,实现了由“无约束”到“有约束”的循环迭代过程,建立了观测值独立与连续光滑约束对立统一的影像匹配系统。③将人机协同处理与自动化处理完全分开,合理组织,建立了人机协同的网络全无缝测图系统,革新了摄影测量的生产流程,既能发挥自动化的高效率,也能大大提高人机协同的效率。

DPGrid系统实现了航天、航空遥感数据的自动快速处理,其性能远远高于当前的数字摄影测量工作站,能够满足灾难快速响应等诸多领域对遥感影像快速处理的迫切需要,为三维空间信息快速采集与更新提供了坚实的保障。该系统在“5.12”汶川大地震抗震救灾影像的处理中发挥了重要作用,在短短110小时内成功制作了4000余幅航空数码影像的DSM及DOM产品,为抗震救灾决策提供了宝贵的现势资料,受到国家相关部门领导的高度赞扬。DPGrid系统的出现,大大改变了当前信息提取及测绘生产的模式和技术流程,同时也为正在开展的西部1∶50000地形图空白区域测图、国产高分辨率测绘卫星等工程提供了坚实的技术基础。

1.1.5 机载激光雷达技术得到广泛应用

机载激光雷达(Airborne LiDAR)集激光扫描仪、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一体,通过主动发射激光,接收目标对激光光束的反射及散射回波来测量目标的方位、距离及目标表面特性,能够直接得到高精度的三维坐标信息。与传统的航空摄影测量方法相比,使用机载激光雷达技术可部分地穿透树林遮挡,直接获取地面点的高精度三维坐标数据,且具有外业成本低、内业处理简单等优点,成为摄影测量领域的热点研究方向之一,受到各国研究人员的广泛关注。经过十几年的发展,机载激光雷达系统的硬件技术已经比较成熟,以最新的Leica ALS60机载激光雷达系统为例,其激光器脉冲频率已经高达200kHz,激光测距精度达到厘米级。不过,相对于硬件技术的飞速进步,机载激光雷达数据处理软件的发展则相对滞后,数据处理过程中的诸多算法和模型还不够完善,目前国际上还没有十分成熟的机载激光雷达数据处理软件。市场上各种数据处理软件功能不一,优点各异,用户往往需要同时使用多种软件才能完成某项工作。

作为一种多传感器集成系统,机载激光雷达系统内部的误差源十分复杂,同时由于获取的点云数据为离散点,缺乏纹理信息,不易进行同名地物匹配和地面控制,为机载激光雷达系统误差的检校与平差带来了难度[2]。当前主流的商业机载激光雷达系统中均集成了中小型幅面的数码相机或数码摄像机,因此将点云数据与影像数据进行融合,能够有效地提高测量的精度和可靠性,并可进一步简化摄影测量的数据处理流程。

目前国内引进的机载激光雷达系统已有十余套,现已被成功应用于大比例尺测图、带状目标测量、电网设计、输电线路巡线检修、城市三维建模、海岸带测图、生物量监测等领域,获取到的点云数据主要用于快速生成数字高程模型和数字正射影像,在数据应用的深度上,还有很大的潜力可挖。目前国内在机载激光雷达领域的主要研究方向主要限于点云的显示、滤波以及三维建模等方面,已取得了一定的研究成果,在总体上还没能形成一个完整的数据处理平台。

1.1.6 地面激光雷达成功应用于三维建模

采用地面激光雷达技术可以直接获取待测地物高密度、高精度的三维坐标信息,为几何模型的快速建立提供理想的解决方案[13]。经过近几年的发展,地面激光雷达的测量速度已有明显的提高,测距精度可以达到毫米级,并能获取一定的回波强度信息。在地面激光雷达系统的硬件组成中,除包括激光扫描仪之外,通常都会装配有小型数码相机,同时也可集成位置与姿态测量装置。将激光扫描仪测量得到的点云数据与数码影像进行融合,则能够快速完成三维模型的纹理映射,由于省去了近景摄影测量中复杂的影像匹配步骤,可以显著地提高工作效率。目前地面激光雷达在测量中的应用还处于起步阶段,主要的应用方向包括数字城市三维建模、数字化文化遗产、工程测量、变形监测、灾害评估、林业测量、工业设计和逆向工程等领域[25]。

在数字文化遗产的几何建模过程中,由于文化遗产的多样性和复杂性,采用单一的测量技术往往难以满足实际需求,因此通常需要将地面激光扫描与近景摄影测量、工程测量等技术相结合使用。例如山海关长城测量项目中,就同时采用了地面激光雷达、机载激光雷达、航空摄影测量和多基线近景摄影测量技术,取得了良好的效果。与普通的数码相机相比,地面激光雷达系统的价格还过于昂贵,限制了地面激光雷达的大范围推广使用,但不难预测,随着地面激光雷达系统硬件成本的不断下降以及数据处理方法的成熟,地面激光雷达系统将逐渐成为三维建模的主要设备。

1.1.7 移动测图系统的数据获取与应用受到重视

移动测图系统是指在移动载体平台上集成多种传感器,通过定位、定姿和成像等传感器在移动状态下自动采集各种定位定姿数据、影像数据和激光扫描数据,通过统一的地理参考和摄影测量解析处理,实现无控制的空间地理信息采集与建库。目前移动测图系统主要指基于机动车辆的移动道路测量系统,同时也包括不太常见的铁路机车及人工便携式的移动测图系统。移动道路测量系统通过机动车上装配的GPS、INS、数码相机、数码摄像机和激光雷达等设备,在车辆高速行进之中,快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据,特别适合于公路、铁路和电力线等带状地区的基础信息获取,在电子地图的制作与修测、城市三维建模等领域具有独特的优势。

我国在移动测图领域的研究起步较早,现已在多传感器集成、系统误差检校、直接地理参考技术、交通地理信息系统等方面取得突破性的进展,并已有LD2000型系列移动道路测量系统等实用产品研制成功,其系统硬件、软件已出口韩国、意大利、伊朗等多个国家[18]。移动道路测量系统作为一种全新的地理空间数据采集方式,已逐渐受到地理数据生产商的重视,如世界上最大的两家导航数据生产商NavTech和Tele Atlas公司均已将移动测量系统作为其数据采集与更新的主要手段,可见移动测量技术已经成为地理空间数据采集过程中最好的解决方案之一,将在地理空间数据采集与更新中发挥越来越重要的作用。

1.2 摄影测量的发展趋势

随着航空数码相机、激光雷达等新型传感器数据获取能力的提高与应用领域的不断扩展,以及新型遥感平台的逐渐成熟,多种传感器之间的集成与数据融合,地理信息的快速获取和更新将成为摄影测量学科发展的重要趋势,具体表现在以下几个方面:

(1) 传感器平台的多样化。随着低空遥感平台、小卫星技术与移动测图系统的发展,传感器平台的选择进一步丰富。在实际作业生产中,应根据生产任务的需要,灵活地选取传感器和传感平台。在满足作业需求的情况下,可优先选用轻小型遥感平台,有效节省生产成本。

(2) 新型传感器的市场份额继续增长。航空数码相机有望在近期取代传统的胶片型航测相机成为用户的主流配置。而机载激光雷达系统通常集成了中等幅面的数码相机,可同时获取点云数据与影像数据,并具有外业成本低、内业处理简单等优点,将成为摄影测量数据获取的重要手段。

(3) 摄影测量软件平台的并行化与智能化。随着新型数字航摄仪的出现及遥感传感器分辨率的提升,获取得到的数据量成倍增加。另外,随着测图周期的缩短以及应急响应的需求,要求数据处理必须能在短时间内完成,给摄影测量平台的数据处理能力带来了新的挑战。这将推动摄影测量数据处理平台向并行化架构方向发展,并在软件开发中采用更为合理的并行计算模式。

(4) 多传感器的有效集成。同时采用多种传感器进行观测,可有效提高测量结果的精度和可靠性,现已被广泛地应用于摄影测量的数据获取过程中。但目前多传感器集成的潜力还远未被挖掘,数据集成算法的优化将成为多传感器集成技术的关键。其中激光点云数据与光学影像之间的融合技术将成为未来几年的重要研究方向。

2 遥感学科发展研究现状与趋势

2.1 遥感平台与传感器新进展

2.1.1 高空间分辨率的测图卫星正极大地影响着传统的测绘技术体系

载有高空间分辨率光学传感器的对地观测卫星在高精度导航、定位、姿态控制和时间测量技术的支持下,通过获取大范围同轨或异轨立体影像,正引起地形测量和地形测绘技术体系的变革,这些传感器为1∶1万~1∶5万的中等比例尺地图制图提供了丰富的数据源。

2.1.2 小卫星编队飞行或小卫星星座预示其强大的应用价值

高性价比、机动灵活、高时间分辨率、更新方便快捷等特点使得小卫星编队飞行或小卫星星座正成为当前大卫星的一种有效补充,其在军事、减灾、测绘、土地、农业、林业等领域的优越性越来越凸显出来,相信随着小卫星技术的日益成熟,其应用价值必将会得到足够的重视[9,14]。

2.1.3 智能传感器是传感器研制的发展方向

智能传感器的研制已经有些年头了,但是在2008年北京ISPRS大会上没有相关的研究论文,但是笔者认为这丝毫不影响它未来方向性,也不代表它不是当前研究的热点,只是表明各国在该领域的研究还处在保密阶段,我们应该给予足够的重视。

2.2 遥感科学与技术的发展趋势

2.2.1 基础物理与建模

主要是利用地物目标的光谱和角度信息对比和改进大气辐射传输模型以及进行地物BRDF建模和验证,总体上有一些进展,但是该领域仍然是遥感研究的前沿和重点,有些问题一时尚无法解决[1]。

2.2.2 新型传感器SAR系统及其数据处理

SAR技术发展至今,出现了很多高空间分辨率、多极化、多频率、多卫星组合的全方位观测的新型传感器系统,合理高效地处理SAR数据和提取信息是当前的重点问题,在几何信息提取方面(尤其是DEM)[6],干涉测量中的大气影响消除、基线估算、影像配准和相位解缠仍然是国际上的研究热点,永久散射体、GPS、GIS、影像信息辅助以及一些能简化计算的经验模型还是用于提高精度和效率的重要手段和途径[17];在立体SAR方面,构像方程建立和平差参数选取以及精度评估仍是研究重点;在物理参数提取方面,经历了从简单聚类到基于概率分类到基于知识的识别过程,处理对象也从像元到同质像斑变化,在充分利用多频率多极化特征基础上,结合可见光、红外、干涉以及引入各种专业的经验或理论模型来提高地物分类和识别精度仍然是主要途径,但是效率成为一个新的待解决的问题。SAR数据参数提取的精度和时效性成为影响其广泛业务化应用的障碍。

2.2.3 高光谱信息提取技术得到长足的发展

海量数据压缩、存储、显示和处理分析成为该领域的研究重点。从数据处理与分析看,波谱曲线的分析技术中的光谱库建立、光谱匹配方法、波长变量分析、地物光谱重建中的大气影响是研究热点[11];光谱特征空间分析技术中的波段选择和特征选择仍是光谱降维的主要手段,特征分类未摆脱传统的分类技术,一些新型的基于数据挖掘的分类技术还在探索研究中;混合像元分类研究还集中在端元提取和混合像元建模两大方面[20]。

2.2.4 多源遥感数据融合仍然是未来的重要研究方向

在多源数据融合方面,不同尺度遥感影像间的自动配准仍然主要基于点和线特征,在点匹配方面目前主要是寻找最优化搜索策略,而线特征配准是当前的研究热点;在融合方法方面,除改进传统算法外,各种新的融合方法(小波、多尺度变换、多尺度分析、智能技术)如雨后春笋般出现,它们的目标都是尽量保持丰富的光谱信息并突出空间特征和提高计算效率。但是融合技术并未形成相应的理论框架和体系,缺乏统一的融合模型和客观评价手段,这些仍然是未来的重要研究方向[3]。

2.2.5高级新型分类算法研究发展迅猛

随着高分辨率遥感数据的不断涌现,分类技术出现了前所未有的进展,一方面体现在分类算法和方法上,各种具有智能化、自动化的高级新算法被提出来[12],面向对象的分类(针对高空间分辨率数据为主)和亚像元分类(针对高光谱分辨率数据为主)成为新的热点[16]。这些新的算法不再要求样本正态分布、能处理高维特征属性,可以将影像中丰富的几何、光谱、纹理和关系以及其它辅助数据和知识纳入分类器设计之中,分类精度有明显提高;另外,分类的不确定性分析和精度评价也得到重视,尤其针对传统的精度评估手段不适用于高维特征空间和少量训练样本情况的瓶颈展开了大量的研究。不过,面向对象的影像自动分割与效果评价、对象的组织表达、混合像元分解、影像处理与分类算法的不确定性、新型分类精度评价方法仍将是未来高级分类研究的热点与重点。

2.2.6 遥感可反演参数的类型和精度有所增多和提高

在参数反演方面,将多种改进的反射率模型和大气辐射传输模型进行耦合,通过引进一些先验知识,改进参数反演策略,可反演参数的类型(涉及陆地、海洋、大气、生物和社会经济等领域)和反演的精度有所增多和提高[22]。

2.2.7 时态数据处理与变化检测仍然值得深入研究

在时态数据处理与变化检测方面,数据选择出现了多样化趋势,使得数据间的辐射校正成为重要的关注点,可供变化性息提取的特征(几何的、光谱的、纹理的等)越来越多,如何合理高效使用这些特征成为当前的难题,各种变化检测算法得以研制,由于缺乏统一的精度评价标准,人们受困于精度评价[21]。真正意义上的自动化、实时化、在轨化、智能化变化检测还有很多问题要解决,涉及每一个步骤,缺乏可靠的理论基础和评价标准是问题中的问题,值得深入研究[10]。

3 摄影测量与遥感技术的应用现状与前景

应用领域越来越广,涉及到人口、资源、环境、社会、减灾和文化等领域的方方面面,与其它学科的联系愈来愈紧密。在人口与社会领域方面,遥感已经广泛用于人居环境与影响分析,城市(建筑、交通、绿化、景观)、健康、疾病、生育、公共卫生、体育等领域的应用已经有了良好的开端,但是还未用足该技术,前景是非常光明的;在灾害(自然的、社会的)风险监测与管理方面,摄影测量与遥感技术已经涉及灾害监测、风险区划、损失评估、灾害管理和辅助决策的全过程,不过遥感技术在这些领域尚有一定的滞后性,还必须加强与历史数据、地面实测资料等其它数据结合提高其时效性才能发挥更大的作用;在资源调查与管理方面,土地资源、矿产资源、水资源、森林资源、农业资源、海洋资源等调查都已经离不开摄影测量与遥感技术的支持,不过对这些资源调查的信息提取精度、可靠性和稳定性还有提升空间;在文化应用方面,数码相机+LIDAR,摄影测量、工程测量等已经成为文化遗产实物三维建模的重要数据获取技术,定位精度可达5~10mm,但是基于获取数据的目标提取、影像处理方面,自动化程度仍是一个问题,另外适应文化遗产不断变化的需求对摄影测量遥感技术是个挑战;环境应用方面,从大气到水下、从赤道到极地、从高山到大海,无不纳入遥感应用的范畴;

应用的深度达到更高的层次,应用模型开始由经验、半经验模型向更严密的物理模型方向发展,模型与遥感参数的结合更为紧密,各种新模型、新技术、新方法更使得遥感离实用化更近,更高、更深层次的定量、综合和全面应用是推动摄影测量与遥感技术前进的动力。

摘要:近年来,随着多种新型传感器和遥感平台的出现与成熟,遥感数据获取的能力得到了显著地增强,也为遥感数据的处理与应用带来了新的机遇与挑战。利用多传感器集成与各种影像、点云等数据之间的融合技术,能够有效地提高遥感数据的精度与可靠性,已成为摄影测量与遥感领域的重要发展趋势。本文分别从摄影测量和遥感两个方面对本领域的最新研究进展进行论述。其中摄影测量部分主要对各种新型传感器与平台的发展与应用进行探讨,其中包括:无人机系统、高分辨率遥感卫星、航空数码相机、机载与地面激光雷达系统以及移动测图系统,同时也对数字摄影测量处理平台、激光点云与光学影像的融合等技术进行深入分析。遥感部分则从基础物理与建模、合成孔径雷达、高光谱遥感、分类与变化检测算法等角度进行阐述。在文章的最后,对摄影测量与遥感整个学科的发展前景进行了展望。

8.无线遥感技术的分析与应用 篇八

【关键词】无线遥感技术;模块化结构;环境应用

1.遥感技术简介

遥感是指利用飞机,卫星或其它飞行器作运载工具, 以电磁能检测和量度目标性质的一种技术手段。它利用遥感器从空中来探测地面物体性质,并根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物。目前,以广泛应用于监测系统、环境工程等领域,具有相当可观的发展前景。

2.应用实例

遥感技术的应用领域相当广泛,概括为监测和跟踪两大类。其中,涉及工业交通、农业灌溉、商业货物以及环境工程等。

下面具体分析遥感技术在家庭控制的一项新型应用,以及在环境工程领域的典型应用。

2.1家庭自动控制

该系统是通过无线遥感技术控制,对家用电器进行遥控操作,是无线感应技术的切实应用。它具体由三个模块构成:

2.1.1基础站点

家庭钥匙和无线感应器的联系基地,从而保持不间断地传输家中的状况,解析感应器发出的警报和信息,然后把此信息发送给家庭遥控钥匙。

2.1.2家庭遥控钥匙

该钥匙实际是一个遥控器兼显示器,与基础站点相联系。主人持有家庭钥匙,LCD可以显示家中的情况并且补充新的指令到系统。一旦家庭遥控钥匙在基础站点范围之外,它就会流畅地快拍下家中的状态。

2.1.3感应器

网络感应器是家庭心跳系统的中枢,它包括开关感应器、提示感应器等。比如水源感应器可以提示,家中的地下室是不是已经满了,并且还可以控制水源阀门;当你离开家时,感应器会自动发现你不在,并且开始感应家中状态变化,及时通知你。

该系统的使用极其简单,找到一点放置小巧的感应器,并且确定它可以接收来自家庭心跳系统基站的无线信号,像在POS机上划信用卡一样在感应器上划一下“家庭钥匙”,这样就把感应器连接到了基础站点上,并且可以配置个人的喜好。因为系统是无线的,很容易增加新的感应器和构成元件,拥有很好的可扩展性,是无线技术的发展和应用的很好的示例。

2.2環境工程

除此之外,遥感技术最典型和广泛的应用就是环境工程了。在气候、水文、土质以及灾害监测等方面发挥着不可估量的作用,进行着全球变化和生态研究、土壤环境、空气质量、水环境及水文、精准农业等工作。

在这里,我们仅以它在地籍测量和地图绘制中的应用为例,进行分析研究。

在地籍测量中,通过遥感技术采集相关数据后,继而进行预处理然后录入对应系统,这样在数据库中便能进行综合地处理操作,及时、精确地获得地籍图。因此,在建设用地的勘测定界测量中,该技术可实时地测定界桩位置,确定土地的使用界限范围、计算有效用地面积,以便于进行针对性的工作。应用这种新技术进行动态监测可提高检测的速度和精度,省时省工,真正实现实时、动态监测,保证了土地利用状况调查的现实性。

在地形测图时,实际中仅需相关仪器在要测的地形

地貌碎部点进行采集数据,由勘测人员输入特征编码,通过手簿查询可以实时知道点位精度,进程数据的存储,然后由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图,大大提高了工作效率。

研究证明,对于大范围的地籍测量,遥感技术比常规方法更简易方便,大大减少了人力资源的消耗,并且精度高,实用性强,是一种非常有效的测量手段。

最后,我们可以得出结论,遥感技术的发展给我们的工作、生活带来的便利是相当大的,致力于该项技术的进一步研究与应用的开发,应当去深入落实与贯彻。■

【参考文献】

[1]黄鹂Huang Li.GPS技术在地籍测量中的应用研究.价值工程.

[2]张思(撰文). 刻把握家中的‘心跳’. TIMES September 2006.

[3]王建江.GIS系统信息化技术框架与应用. 住宅科技,2009,07.

[4]宫鹏.无线传感器网络技术环境应用进展.遥感学报,2010, 14(2).

9.遥感技术在地理科学中的应用 篇九

3.1 遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术应用于大面积的地质灾害调查, 可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段, 还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题, 经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,为政府作出正确决策提供了依据。

3.2 遥感技术在生态环境中的应用

伴随着社会的进步和发展,气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。

遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。

如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究” ,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。

3.3 遥感技术在农业气象灾害中的应用

10.遥感技术在地籍测绘中的应用论文 篇十

遥感技术在地籍测绘中的应用论文【1】

【摘要】随着科学技术以及计算机技术不断地发展以及进步,在地籍测绘工作中,对于遥感技术的使用已经越来越成熟。

自遥感技术被开发应用以来,得到了广泛的推广以及实际应用,作为现代化技术中具有代表性的一种,其在建设、水利、规划以及农业等各个领域发挥了不俗的能力。

【关键词】遥感技术 地籍测绘 应用

引言:遥感,就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,同时从里面获得有关信息,经过有关记录、传送、分析和判读来识别地物。

遥感由空基系统、地基系统和研究技术支持系统组成。

遥感技术是一门实用的,先进的空间探测技术,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

测绘工作,特别是基础测绘是国民经济和社会发展不可缺少的一项基础性、前期性和公益性工作。

遥感技术应用于基础测绘,可以高速度、高质量的测绘地图。

一、遥感技术的特点

遥感技术具有获取数据资料范围大、获取信息的速度快,周期短、获取信息受条件限制少、获取信息的手段多,信息量大等特点。

航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。

缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。

但作为一种探测和研究地球资源与环境的手段,仍是方兴未艾、不可取代的。

二、遥感技术应用时的流程

动态的遥感技术在进行应用的时候,流程一般是选取数据、对数据进行处理、对发生变化的信息进行提取和对检测的精度进行评定。

1、选取数据

现在遥感技术选取数据一般是通过卫星。

在检测的时候应该和相关的土地利用图进行结合,并且进行对比,在检测的时候把一些生态、人文等指标加入材料中去,从而不断提高获取信息的精度。

若是要求精度特别高的时候,还有必要将GPS 获取的影像资料补充进来。

2、对数据进行处理

感技术直接获取到的一些数据是无法进行直接识别的,必须经过计算机技术的转化,才能进行识别,并且还要对数据进行一定的修正,提高信息的精确度。

3、对发生变化的信息进行提取

所谓的变化信息便是新发生变化的地理信息,对变化信息进行提取是地籍测绘的过程中遥感技术非常重要的应用。

通过时间先后,来进行变化信息量的获取,并且根据时间变化对未来进行一定预测,以备参考的时候使用。

4、对检测的精度进行评定

精度在某种程度上决定了遥感技术的质量,通过对于数据的分析和记录,便能够获取信息的真实精确度。

三、在测绘工作中遥感技术的应用

1、在专题图制作过程中的应用

所谓遥感专题地图的制作即在计算机制图的环境下利用遥感资料编制出各类专题地图,这是遥感信息在地理研究和测绘制图中的重要应用之一。

(1)制图比例尺以及空间分辨率的选择

空间分辨率也就是地面分辨率,是指遥感仪器所能分辨出的最小目标的实际尺寸,也就是遥感图像上面一个像元相对应的地面范围的大小。

因为遥感制图是利用遥感的图像来提取专题的制图信息,所以在选择图像空间分辨率时一定要考虑到下面两个因素:一是解译目标最小尺寸,二是地图成图比例尺。

空间不同规模的制图对象的识别,在遥感图像的空间分辨率方面都有一定的要求。

地图比例尺与遥感图像的空间分辨率有着密切的关系。

所以进行普通地图的修测更新和遥感专题制图时,对不同平台的图像信息源,应该结合研究宗旨、精度、成图比例尺和用途等要求,进行分析选用,以达到经济、实用的效果。

(2)波段以及波普分辨率的选择

在进行波普分辨率选择的时候,必须注意波段的选择。

波段的数目、波段的宽度以及波段的长度都能决定波普分辨率。

(3)时间分辨率和时相。

由于时间分辨率在遥感图像中的差别比较大,所以制图的时候,必须充分的了解其变化的周期,找出最能够揭示其本质的最佳时相。

2、在地籍测绘过程中的应用

(1)动态监测

随着遥感技术和计算机的发展、进步,日趋成熟的动态监测应用已融入地籍测绘中,例如遥感技术与地理信息系统结合,以及GPS定位技术等,给土地测绘带来了诸多的`方便。

在地籍测绘中应用遥感技术,最直接便捷的一点就是动态监测。

动态监测也就是应用遥感技术,对土地调查和动态、土地的变更进行监测。

在地籍测绘中,动态遥感监测技术是对土地的利用率和相关调查的资料,通过图形以及数字等难识别的对象为基础,利用计算机的相关技术,对难以识别的信息进行相关处理,变成可识别的图像和文字,从而记录相关的数据信息,合理的确定监测周期,以便对土地利用的变化情况进行全新的监测,各个时期的数据进行对比,从而得出最优。

技术上的进步给人们带来了越来越多的便利,随着计算机图像处理技术的成熟以及完善,动态监测技术应用于地籍测绘,在将来一定会越来越方便。

(2)遥感技术

在地籍测绘中,动态遥感监测技术的应用,一般通过以下流程来运作:数据的选取、处理、变化信息的提取和监测精度的评定。

①数据的选取,大家都知道地籍管理具备连续性、高精度性以及综合性等特征,目前的遥感技术对数据的选取,一般通过法国和美国的Landsat?TM、SPOT两种卫星数据来实现。

然而监测的精度一直以来都是遥感技术最关键的部分,为了提高精度需要,有时必须结合相关土地利用图,来作为监测的对比,并将生态、人文等相关指标列入地籍测绘资料中。

当精度的要求特别高时,必须借助GPS等高分辨率卫星影像当作补充资料。

②变化信息的提取,所谓变化信息,即在固定的时间段、土地的相关资料产生变化的相关量的大小来提取变化信息,这是遥感技术在地籍测绘中最为重要的应用,通过时间差来计算不同时间段的变化信息量,从而来预计出土地未来的变化规律,为今后的整体规划提供一定的参考。

(3) GPS RTK的勘测定界

在现在的土地勘测中,首先采用遥感影像上粗略标注勘界的位置,然后再到野外进行GPS-RTK测量。

建设用地中的土地勘测定界是实地的确定土地使用的界线范围,量测使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积,测定界桩的位置等测绘技术工作,它不仅给各级政府的国管部门审批地籍管理、土地提供可靠依据而且提供了基础资料。

建设用地勘测定界的工作顺序为,审查用地文件DD现场的勘测DD图上的红线设计DD实地的放样DD审核测量DD面积测量与计算DD绘制建设用的地界图DD填绘建设用的地管理图DD资料的整理DD建档,经反复实地的勘测、图上的设计、权属的调查后制定出放样的数据。

利用GPS RTK技术勘测定界放样,能够避免关系距离法和解析法放样等放样方法复杂性,也简化了在建设用地勘测定界的工作工程,特别是对铁路、公路、输电线路、河道等线性工程以及特大型工程的放样尤为实用。

其是遥感与摄影测量科学的前沿内容。

结语:地籍测绘工作繁杂,在进行实际工作中,必须通过对高科技技术的运用才能有效地完成相应的工作,遥感技术的开发以及研究,给地籍测绘工作带来了极大的便利,并且随着科学技术不断地发展以及进步,遥感技术也将更加成熟。

11.航空摄影与遥感技术的应用 篇十一

关键词:遥感地质勘查技术;应用;探讨

一、遥感地质勘查技术的概述

遥感地质勘查技术指利用卫星和飞机等遥感器,使用光谱技术和电磁技术对待检测地标的地质数据进行扫描以及识别的一种技术。在地质勘查工作中应用遥感地质勘查技术能够对待检测地标的地质情况进行深层次的分析,并且还能解决一些矿床识别难题,例如在变质岩矿床的识别中,常规的勘查技术不适用,遥感地质勘查技术就能有效解决这一难题[1]。遥感地质勘查技术能够摸清地质的特性以及地质信息,为地质勘查工作提供更多科学性、精准性的数据和理论。与传统的地质勘查技术相比,遥感地质勘查技术具有宏观性、综合性、多层次的特点,这些特点促使现代地质勘查结果的精确性大大提高。

二、遥感地质勘查技术的特征分析

遥感地质勘查技术具有两个重要的特征:1.精确性。我国的矿产需求量在不断增大,因此,我国的地质勘查工作内容也逐渐被细分,这也意味着地质勘查技术要不断发展、不断进步,尤其是精细化方面的要求越来越高。遥感地质勘查技术在分析地质情况的时候应用两种技术,一是光谱技术,还有一个是电磁技术,通过这两种技术应用扫描,提高勘查的精确度,满足现代地质勘查中的细分要求。通过一些勘查实例,笔者了解到遥感地质勘查技术能够对地质情况进行全方位的勘查、检测以及计算,为地质勘查工作的精确性提供了有效的保证,并且还有效提高了矿产的开采效率[2]。2.科学性。在地质勘查工作中,遥感地质勘查技术在收集数据环节给勘查人员提供了很多科学性的信息和理论依据。例如,笔者通过查阅一些遥感地质勘查技术在我国实际应用中的案例得知,在对待检测地标的地质情况进行检查时,我国勘查人员运用飞机和卫星等高端的遥感器,并且结合光谱技术和电子技术,对待检测地标的实际地质情况进行勘查,收集到大量数据,为我国地质研究工作和地质勘查工作提供了准确、科学的地质资料和勘查数据。

三、遥感地质勘查技术的实际应用

(一)在矿床类型识别中应用遥感技术

在地质找矿中,成矿的条件会因为矿床类型的不同而发生相应的变化,因此,地质勘测人员若要利用遥感地质勘查技术进行找矿,首要工作就是识别矿床的类型,对不同地质条件下矿产内部构造和矿床类型进行勘测,这样才能保证下一步的找矿工作能够顺利进行,当前应用遥感地质勘查技术进行矿床类型识别主要表现在如下几个方面:1.变质岩区的矿床识别。对于一些变质岩区的矿床识别,常用的矿床识别方法和岩区划分方法都不适用,在识别上面具有较大的困难,而遥感地质勘查技术则能够有效解决这一困难。常规的矿床识别方法之所以不适应于变质岩区的矿床识别,主要原因是因为变质岩区的成矿条件会随着矿床类型的不同而发生变化,而遥感地质勘查技术能够根据岩层的深化研究方法对一些控矿因素进行及时的了解和掌握,并在分析的基础上对这些因素和信息进行收集、整理和归纳,给找矿的工作人员提供重要的线索。除此之外,遥感地质勘查技术可以将获取到的信息以图像方式展现,并且对图像上一些特殊的影纹结构提供解释,这样,相关工作人员就能够获取更多的成矿信息,这对于工作人员的找矿提供可一定的帮助和指导作用。2.沉积岩区的矿床识别。沉积岩区的矿床因岩系情况很难直接用卫片进行勘查,因此在勘查中要使用航空遥感技术,根据航空资料掌握沉积岩区的岩系情况并在此基础上进行分析,在沉积岩区的矿床识别中使用航空遥感技术,沉积岩区的矿床构造以及矿床矿层能够由高分辨率的航片直接显示出来,相关的工作人员就能够根据这些信息对矿床进行分析和识别。但是需要注意的一点就是,沉积岩区的矿床含有较多的金属矿床,而在这样的金属矿床之中,很多矿床的岩层并不是矿体,而航空遥感勘查技术只能将岩层通过遥感信息图像识别出来,而矿体则不能得到有效的识别,因此,如果想要识别矿体,还要借助很多地质工作来进行辅助。航空遥感技术能够将岩区岩层的构造情况有效勘查出来,地质勘查工作者结合实际情况,配合遥感技术提供的矿区信息对地质工作进行深入的挖掘,全面调查和了解矿体的分布情况,并且通过金属矿床的追中方法找出准确的找矿地段。3.岩浆岩区的矿床识别。岩浆岩区的矿床具有明显的特点,其矿床的成矿条件与火山的活动有着紧密的联系,勘测人员一般使用遥感地质勘查技术对该地区的矿床构造的情况进行勘查,最终发现岩浆岩区的矿床成矿条件和成矿位置因受到岩区构造的限制,矿石资源的产出部位有所不同。遥感技术在识别岩浆岩区矿床的时候,能够完成以下几个方面的工作:1.能够帮助勘查人员了解和掌握岩浆岩矿床周围的腐蚀变化情况。2.能够判断岩浆岩区矿床区域一定范围内的火山位置,并且还能对火山实际分布情况和火山的活动规模进行分析。3.能够帮助勘查人员有效判断岩浆岩矿床的矿物资源的产出部位和储存情况。

(二)在地质勘查找矿中应用遥感技术

通过上文分析得知,遥感地质勘查技术在矿床识别中发挥着重要的作用,在一定程度上能够指导地质勘查找矿工作。在地质勘查找矿过程中,遥感技术发挥着主体作用,而遥感资料以及遥感的图像信息则是直接作用物。因此,工作人员应用遥感技术的进行勘查实践中,要对遥感资料的处理加以重视,利用先进的技术如数字图像处理技术对获得的遥感资料进行综合分析,最大程度上保证结果的准确性,为地质勘查工作提供有效的指导作用。一般来说,处理遥感资料有两种方式,一是分析多波段,研究成矿和多波段之间的关系,还有一种方式是分析影响遥感资料的线和环构造情况,找出成矿与线和环构造情况之间的关系,在实际的遥感资料处理工作中,经常使用后一种处理方式。

(三)在地质构造信息获取中应用遥感技术

内生矿较常见于各种类型地质构造的异常部位和边缘部位,在一些边境地带或者结构不同的块体结合部位经常存在一些重要的矿产和一些大型的矿产,这些矿产的出现大多数与地质构造事件的发生有关,矿床多数以带状的形式分布。一般矿产的工作人员可以利用遥感技术获取一些地质构造信息,利用遥感技术寻找矿产的地质标志在空间信息中是能够表现出来的,通过选择一些与矿区有关的影像来提取信息,并且要注意提取信息时要着重提取推覆体以及断裂等类型的信息,除了这两种类型的矿体,还可以通过提取火山盆地以及酸性岩体等相关的信息。当主要的控矿构造是断裂类型的时候,遥感地质勘测技术会对此地信息进行重点收集、整理和处理[5]。使用遥感地质勘测技术进行遥感成像时,其图像的成像过程抗干扰能力较低,因此经常受到一些外在因素的影响,导致所成的图像出现“模糊作用”,一些纹理信息和线性形迹的显示变得尤其模糊,给勘测人员的识别带来较多的干扰,针对这个问题,勘测工作人员可以利用目视解译或者人机交互的方式来处理,通过比值分析、拉伸灰度以及增强边缘等方式对模糊的图像进行有效的处理,突出构造的信息,使工作人员能够明显认出。

四、地质遥感技术的应用影响因素

(一)技术管理者的遥感使用方法

地质遥感技术是否能够发挥出应有的作用,与多专业知识的管理和应用必不可分。应用遥感地质勘查技术的关键就是要扬长避短,在实际勘查中,要结合自然地理条件和地质情况,对一些主干道路和一些辅助的路线进行勘查,科学有效布置勘查的程序,有的放矢,优化选择方法技术,对遥感技术的可行性进行深入的研究,这样才能对下一步的实施做好部署工作,才能将遥感技术的最大作用发挥出来。

(二)勘查程序中的遥感应用地位和问题

在利用遥感技术找矿过程中,勘查程序也不是一成不变的,不同的地质结构必须要使用不同的勘查程序,因此,地质勘查工作人员应当结合待勘察的地质情况,进行科学化管理,把握整体勘查活动的的全局性,只有建立全局观念,才能保证勘查分配的合理性。

结论:综上所述,随着我国经济的发展以及矿质资源的需求量越来越高,我国对遥感地质勘查技术也提出了越来越高的要求,随着地质勘查工作的细分程度越来越深,遥感地质技术将会面临越来越严峻的挑战,地质勘查工作人员应当对遥感地质勘查技术进行深入的研究,让遥感勘查技术在当前和未来的地质勘查工作中发挥越來越重要的作用,达到推动我国遥感地质勘查技术进步和我国经济发展的双重目的。

参考文献

[1]齐泽荣,曾朝铭.视立体地质图制作方法研究[J].国土资源遥感.2010(04):03-06.

[2]张瑞江.基于遥感技术的成矿预测方法和程序研究[J].国土资源遥感.2010(03):10-13.

[3]童立强,张晓坤,李曼,王建超,韩旭,程洋.“6·28”关岭滑坡特大地质灾害应急遥感调查研究[J].国土资源遥感.2010(03):08-12.

[4]李志勇,陈虹,卢汉民.遥感技术在地质灾害调查中的应用[J].测绘技术装备.2010(01):02-05.

12.航空摄影与遥感技术的应用 篇十二

1、遥感技术概述

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术, 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。

遥感系统由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感器装在遥感平台上, 它是遥感系统的重要设备, 它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理, 以获取反映地物性质和状态的信息。判读和成图设备是把经过处理的图像信息提供给判释人员直接判释, 或进一步用光学仪器或计算机进行分析, 找出特征, 与典型地物特征进行比较, 以识别目标。

由于遥感技术具有探测范围大、获取资料的速度快、周期短、受地面条件限制少、手段多、获取的信息量大以及全天候工作的能力的特点, 目前, 遥感技术已广泛应用于军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等领域。

2、遥感技术在地籍调查与测量中的应用

2.1 土地资源遥感调查

土地资源遥感调查是利用遥感技术, 对一定区域内的土地资源的数量、质量、分布和利用状况及变化规律的调查。遥感影像最能够直接反映的是土地覆盖, 因此, 遥感技术大部分被用于土地覆盖/利用状况调查。

常规的土地利用调查是通过实地测绘的方法来进行, 工作量大, 调查周期长。而迅速发展的遥感技术, 为土地资源类型及其变化信息的获取提供了及时、有效的技术手段, 由于遥感技术具有宏观性、及时性、动态性以及多波段性等优点, 结合计算机迅速处理的特点, 是常规土地调查技术所无法比拟的。例如, 上海市中心区的土地利用调查, 90年代曾用常规方法花了2年多的时间才完成, 但完成后的图件已不能反映2年后的情况;1995年初利用航空遥感方法, 只花了2个多月就完成了调查, 并且比常规方法更加详细。遥感技术的引用, 大大节省了调查成本和时间, 从而提高了工作效率。

2.2 土地利用动态遥感监测

利用遥感技术进行土地利用变更调查和动态监测称作土地利用动态遥感监测。土地利用动态遥感监测是以土地利用调查的数据及图件为基础, 用遥感图像处理与识别技术, 从遥感图像上提取变化信息, 从而达到对土地利用变化情况进行及时的、直接的、客观的定期监测。

和其他监测手段相比, 遥感监测具有速度快、精度高、范围广等特点, 并能为国土资源管理工作提供基于事实影像的、可精确测量的、可作为基础信息的土地利用动态监测结果。近年来, 随着遥感技术的不断发展, 影像分辨率的不断提高, 计算机技术和信息处理技术的不断增强, 使得土地利用动态遥感监测的技术不断完善, 并得到越来越广泛地应用。

2.3 利用遥感技术制作地籍图

所谓遥感地籍图的制作, 即在计算机制图的环境下利用遥感资料编制出所需的地籍图, 这是遥感信息在地理研究和测绘制图中的重要应用之一。利用遥感技术制作地籍图的技术流程主要体现为:首先需要选择合适的影像源, 不同的数据源有不同的特性, 所以提取信息的方法也不尽相同, 目前常用的遥感影像有Landsat-TM、SPOT、Quick Bird等。其次需要选择某种遥感软件进行影像的几何纠正和影像的配准, 目前常用的遥感软件有E R D A S、E N V I、P C I G E O M A T I C A等。然后是遥感影像的融合, 通过影像融合, 希望既突出其中较高的空间分辨率, 又能保持良好的光谱特征。还可对融合后的影像进行线性拉伸、灰度变换等增强处理, 以提高图像的对比度和清晰度, 突出图像的细节部分, 利于影像判读和量测。最后通过目视解译和实地踏勘相结合的方法, 将不同地物的形状和各个区域的范围从遥感影像上提取出来, 即形成矢量文件, 提取过程中, 地物类型可参照地籍调查中的土地利用现状分类标准进行。

3、结语

遥感信息是地表各种地物要素的真实反映, 能清晰地显示各种土地利用类型的特征与分布。与传统的地籍调查方法相比, 遥感技术具有精度更高、效率更高、更经济实用、更直观实时等较多优势。随着遥感技术的不断发展, 如遥感器分辨率的提高及综合利用信息能力的增强等, 它将越来越多地被应用在我们的日常地籍工作中。

参考文献

[1]张晏.2009年全国遥感监测“一张图”工程建设将启动.中国国土资源报.

[2]詹长根.现代地籍技术 (第四讲) 遥感技术在地籍中的应用, 测绘信息与工程, 2004年8月.

[3]李佳峰等.遥感技术在城市1:2000多目标地籍图制图方法中的研究.黑龙江农业科学, 2006年第5期.

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