关键词：城市遥感技术数据获取数字城市
中图分类号：X171文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0029-02
中国目前正处于城市化快速发展期。城市化的发展，一方面创造了城市文明和物质繁荣，给人们带来了极大的生活便利；另一方面则剧烈地改变着原有的生存环境，并产生了一系列城市问题：人口激增、环境污染、耕地占用、绿地减少和生态系统退化等，城市已成为社会矛盾和资源环境问题最尖锐的区域。
因此，如何采取合理有效的技术手段对城市系统进行实时监测和有效管理，最终实现城市的可持续发展，是人类亟待解决的关键问题之一。另外，传统的城市基础信息获取手段由于周期长、费用高、范围有限，难以及时反映城市空间发展趋势，也已成为城市建设与管理的制约因素。因此，采用新兴的信息获取技术对现代城市进行合理的规划管理已显得十分迫切。
1.遥感技术与城市遥感
遥感技术作为一种在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术，能够快速、准确地获取城市发展、建设的有关信息，既有城市宏观的全貌和综合数据，又有城市街区的微观图像和基础数据，可以全面、高效、实时地揭示城市的发展变化。正是由于遥感技术具有的显著优越性，使得城市遥感逐渐成为众多学者与专业技术人员关注的热点领域，城市遥感技术也开始广泛地运用到城市规划与建设、土地开发、环境监测、人口统计以及园林绿化等各个方面，逐渐成为城市管理决策的核心技术手段之一。所谓城市遥感，即以城市系统为研究对象，利用遥感技术为城市规划管理者提供多方面的基础信息和相关资料的科学技术。目前，城市遥感主要采用航空与航天遥感相结合，同时辅以地面实地调查的一种技术方法。全球现有1000多颗遥感卫星在轨运行（2012年8月数据），如美国的QuickBird，法国的SPOT，中国的CBERS以及印度的IRS等。各种遥感平台的定期与不定期的作业，可见光与彩色红外摄影、热红外扫描、多光谱与高光谱扫描等各种成像技术的应用，使得多分辨率、多光谱、多质量等级的城市动态信息数据的获取成为可能。如今，城市遥感技术的运用，已成为衡量现代城市规划与管理水平高低的一个重要标志。它对于及时了解和掌握城市发展变化及资源环境状况，对于合理进行城市规划、调整用地结构、保护城市环境和实现城市可持续发展具有十分重要的意义。
2.城市遥感技术的应用领域
城市遥感技术为全面、高效、实时地了解城市的发展变化提供了有力的技术支撑，它已逐渐渗透到城市建设和研究的各个领域，在城市规划管理中的巨大的作用也日益显现。目前，城市遥感技术的应用领域主要体现在以下几个方面。
2.1城市基础信息数据的获取
城市基础信息数据包括数字地图、正射影像图、数字高程模型、数字景观模型、数字专题图和各种专用地理信息数据等。现代城市建设需要大量的基础信息数据，利用遥感技术可制作不同种类、各种比例尺的专题图或影像图，以满足不同使用者的需求，加快城市数字化的进程。近些年，由于计算机技术以及数字图像处理技术的发展，数字正射影像图在城市设计和管理中的应用日趋活跃，其特点正在被城市规划者认同，并在应用实践中得到进一步发展。
此外，为了更真实、直观地反映城市的地形地貌及环境状况，对城市数字高程模型和景观模型等数据的需求也日益增多，利用遥感信息快速生成数字高程模型和景观模型，在技术上已经日臻完善。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能，在计算机上能够非常逼真地再现城市场景，并可以多视角浏览，有助于改善城市设计与规划决策。以上基础地理数据的获取与生成均离不开城市遥感技术。
2.2实现城市环境的宏观监测
固体废弃物、大气和水体的污染以及城市热岛都是城市发展中面临的主要环境问题，利用遥感技术可以有效地开展城市环境问题的宏观监测。
例如，不同的物体在遥感影像上具有明显的的灰阶、色调、纹理特征差异。因此，利用高分辨率的遥感图像就可以对城乡结合部的固体废弃物进行解译与识别；其次，根据特定时期的城市大气环境在遥感影像的电磁波辐射强弱特征，结合实地环境监测数据，建立两者之间的相关数学分析模型，可以对城市大气污染的现状与空间分布进行测定与评估；第三，城市热岛是由于城市扩张与热源排放导致的市区温度高于郊区的一种污染效应。研究者可通过对热红外影像的分析判读，揭示城市热岛强度和空间分布范围，并对其分布特征、形成规律等进行深入研究。进而实现对城市热环境进行合理规划和科学管理的目的；在水污染监测方面，遥感技术也能够发挥重要作用，由于不同水体中的污染物成分、浓度不同，导致水体反射率发生变化，因而在遥感图像上也会有明显反映。研究者可通过分析相关遥感信息，判断出水体污染的类型、程度以及空间分布，从而为城市水环境保护提供科学决策依据。
2.3为城市规划提供技术支持
利用遥感技术可以快速、准确地获取城市规划和城市建设所需的各种信息数据。具有遥感信息判读经验的技术人员，通过对城市历史以及现状的各类遥感影像数据进行人工判读解译，结合计算机智能识别与分类技术提取相应的城市专题信息，容易发现城市化发展中存在的一些突出问题，因而可以提出对城市规划与管理决策具有现实意义的建议。遥感技术在城市规划管理中已经和正在发挥着重要的作用，例如，早在20世纪50、60年代，我国就利用航空影像数据对部分城市区域开展了初步调查研究；“十一五”期间，国家建设部启动了针对我国86个重点城市的城市建设遥感动态监测项目；此外，列入国家863计划的信息获取与处理技术重大课题，利用高空间分辨率的QuickBird卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究，都是遥感技术在城市规划领域应用的很好的例证。可预见，随着城市遥感技术的不断进步，遥感信息数据在城市规划建设中的应用将会产生巨大的社会经济效益。
2.4城市化进程及土地利用动态监控
随着中国经济的快速发展，城市人口与城市空间规模的不断膨胀，城市边缘地带的大量耕地、生态用地正在被蚕食，城市空间急剧扩张中出现的盲目无序、生态环境破坏、公共交通导向滞后等问题，均对城市健康发展构成严重威胁。因此，对城市空间扩展及土地利用变化进行动态监测，是发现和解决城市问题的一个重要途径。在城市化迅速发展的背景之下，利用遥感技术对城市区域不同时相的各类航空、卫星影像数据进行解译分析，能够迅速、准确地获取城市建成区内各种土地利用的现状与历史信息数据。研究者可以客观了解不同时期内城市居住、耕地、林地、水体、交通等用地的面积、分布和动态变化情况，从而为深入研究城市化发展问题、合理进行城市土地利用规划提供强有力的技术手段。
2.5城市园林绿地与植被调查研究
城市绿地与植被是城市自然生态系统的重要构成要素，绿色植物具有释放氧气、净化污染、调节城市气候、美化景观等诸多生态功能，因而在城市系统中充当环境调节器角色。随着城市生态环境日趋恶化，这种作用更加受到人们的关注，城市绿地监测和动态评价已成为城市问题研究的核心内容之一。利用遥感技术能快速准确地获取城市园林绿地的分布和植被覆盖度信息，了解城市绿地景观的组成、植被种类和空间布局。应用遥感影像对城市园林绿地进行调查，首先是根据调查研究的内容选取不同类型、时相和分辨率影像数据，然后对影像数据进行校正、解译和分类。最后计算出绿地面积并对城市植被覆盖状况按等级进行划分，通过对不同时相的遥感数据进行动态变化分析，能够建立起供政府决策利用的空间数据库与模型库。近10年来，国内的北京、广州、上海、天津、深圳、重庆等城市均开展了城市绿地遥感调查和评价研究，各种类型的遥感数据源都得到了广泛地运用，也取得了较好的效果，相关研究成果的取得极大地推动了我国城市绿化及城市生态研究工作。
3.城市遥感技术的发展与展望
遥感技术问世30多年来，其应用的深度和广度都在不断的拓展。目前，这一技术正从单一遥感资料的分析，向多时相、多数据源的信息复合与综合分析过渡，从区域静态分析研究向动态监测和过程预测过渡，从定性调查、系列制图，向计算机辅助的数字处理、定量自动制图过渡，从对各种事物的表面性的描述向内在规律分析、定量化分析过渡。预计在未来一段时期，城市遥感技术将在以下一些方面有较大的发展。
3.1遥感数据获取技术的发展
随着新型传感器研发水平的提高以及城市遥感对各类数据需求的增加，高分辨率卫星遥感数据在城市中得以广泛应用。尤其是IKONOS、QuickBird、GeoEye-1等一系列商业卫星的成功发射和运行，将逐步取代航空遥感数据成为城市遥感的主要数据源。高分辨率卫星数据在城市规划、城市土地调查、环境监测、城市地图和专题地图更新等方面会发挥重要的作用。对于全球用户而言，无论你身在何处，都能够更方便地采用联机方式直接定购和接收产品，相关遥感数据信息能以数字方式传输，在几小时内就可以获取相关数据。
3.2构建新型城市遥感信息模型
遥感信息模型是集地形模型、数学模型和物理模型之大成，它是利用遥感信息和地理信息影像化方法建立起来的一种可视化模型，是一种注重知识表达和影像理解的模型。城市遥感信息模型是遥感技术应用深入发展的关键，构建各类针对具体研究对象的城市遥感信息模型，可计算和反演对实际应用非常有价值的城市环境参数。在过去几十年中，尽管人们发展了许多遥感信息模型，如植被指数和植被覆盖度模型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水层模型、地表温度指数及归一化水体指数模型等，但远不能满足当前城市遥感应用的需要，因此发展新的遥感信息模型仍然是当前城市遥感技术研究的前沿。
3.3“3S”信息技术的集成应用
未来由遥感（Rs）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）作为主体构成的空间信息集成技术系统，将完成其从理论、方法、技术框架到实施步骤的研究和应用，最终形成具有多维城市信息获取与实时处理特点的新的综合技术领域。其中，遥感可为地理信息系统提供海量的空间数据信息，地理信息系统为遥感影像处理分析提供高效的辅助工具，全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时的定位信息和地面高程模型。“3s”一体化集成将最终建成新型的城市三维信息获取系统，并形成高效、高精度的信息处理分析流程，这对遥感技术在城市系统的应用与发展产生深远的影响。
3.4全面推进“数字城市”的建设
“数字城市”是城市信息化的战略目标和城市现代化的重要标志。遥感技术发展在“数字城市”的建设过程中将扮演举足轻重的角色，遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支，与城市发展的其他信息相比，有其显著的特点和应用优势。作为“数字城市”建设中的关键性支撑技术之一，遥感信息的获取与处理技术随着数字化时代的到来正在高速发展，人们对遥感信息内在规律与实用价值的认识也愈加深入。因此，遥感技术在城市领域的应用将越来越广泛，这必将推动“数字城市”和“数字地球”的建设，对于提升城市规划和管理决策水平，提高城市建设的社会、经济、生态环境等的综合效益，以及推进城市的科学发展将起到十分重要的作用。
关键词：遥感地质制图蚀变信息提取构造信息提取高光谱遥感技术
中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00
一、遥感技术的基本特征
长期以来，地质工作者迫切希望能有一种“窥一斑而知全豹”的方法来找矿，因此遥感技术以其独有的远程观测以及判断特点在地质找矿中的作用就突显出来。首先，由于遥感是远距离探测技术，所以遥感可以不对物体进行接触而进行探测，正因为如此遥感技术可以覆盖更广的范围，因此在进行找矿工作时，遥感可以将所观测范围内地表以及地貌的情况通过影像传输给卫星，然后由地面接收站接收图像，让工作人员对观测到的数据进行处理和分析。其次，因为遥感技术覆盖范围广，并且能同时观测多个区域，所以节省了观测时间，并且传输的图像信息更加准确，工作人员能够通过处理后的数据和图像找到矿产资源的位置，甚至能了解大致的分布范围，这为找矿工作节省了人力以及物力。通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系，可认识成矿规律并圈定找矿远景区，通过对遥感图像进行增强处理，综合分析，可提取地质信息，在我国最早使用遥感图像的行业是地质行业。
遥感技术从字面上可以理解为“遥远的感知”，因此遥感技术是通过远距离传输来进行观测和新词采集的，这就需要电磁波、红外线以及可见光等的帮助。遥感技术在进行影像分析时，检测到的影像中会出现特定的光谱特征和纹理特征，含矿区域会呈现出较为明显的标志。现人们将许多先进的科学技术应用到遥感技术当中，其中对计算机的应用是必不可少的，因为通过遥感技术传输到地面的图像需要经过计算机软件的图像和数据处理，才能将含矿区域显示出来，从而根据显示的情况进行工作项目计划的设计以及开展。遥感技术在地质方面的应用一般都是以制图为主，并与地质图相套合，使得遥感影像图与地质图具有相同的地图投影坐标系统，这可使工作区遥感概貌与地质图相互对应的，并能产生立体感较强的画面，以综合图件来反应工作成果。
随着现有矿产资源不断地被发现并且开采，导致矿产所在地普遍有自然及地理环境较为恶劣的情况，不便于人工的探测及寻找，因此遥感技术在这种地形条件差、交通不便的高寒地区具有常规地质方法不可替代的优越性。
二、遥感技术的找矿应用
遥感探测矿产的核心就是通过遥感探测器以及遥感图像等提取岩矿蚀变情况以及区域地质信息。在找矿中的直接应用就是提取遥感蚀变信息，围岩蚀变是热液与原岩发生的相互作用，是成矿作用。因此，蚀变岩矿物的存在能够帮助遥感技术进行探测，因为这种物质有光谱特征，在遥感影像上具有特殊的显示，因此能够根据蚀变的类型，预测矿物的种类以及分布。
遥感技术进行矿物探测的原理，是因为地物普遍都能够进行电磁波的反射和投射，而每种地物因为其结构以及特性不同，所以反射出的光谱也不相同，因此就可以根据地物反射出的光谱特征，判断地物的种类，并通过光谱图像进行信息的提取。
遥感技术能够对地物进行探测，并向地面传回遥感图像以及数据，通过对遥感影像的前期处理，进行图像的降噪，以及真彩色或者假彩色的合成，对遥感影像进行目视解译，所谓的目视解译就是通过以往的经验以及知识，对遥感影像上存在的地物根据其形状、颜色、周围环境等情况进行判读，从而判断出影像中存在的物体都是什么。在利用遥感影像进行找矿的应用时也是如此，需要针对遥感图像的内容联系周边地质环境判断是否有成矿的可能。利用遥感技术进行找矿时，可以通过多种空间影像进行信息的提取，比如影像上的线状区域、环状区域、带状区域等情况，都能够研究矿物资源是否存在。除此之外，对于色异常以及断裂构造的信息提取都能够进行隐秘矿物资源分布的探测，这是找隐伏矿床的重要手段之一，是区域地质填图的理想技术之一。
三、遥感地质找矿技术的发展趋势及前景
（一）高光谱数据的应用
遥感技术一直被作为辅助手段应用于地质学中，但随着计算机领域高新技术的快速发展，遥感技术的进步和应用，尤其是作为现展的技术手段也愈加显得重要，领域也在不断的扩大。遥感技术本身包含多方面的内容导致其复杂无比，但是因为高光谱遥感的广泛应用，利用这种方法辅助地质工作进行探测的技术也开始逐步成熟。高光谱遥感技术在地质找矿中因其高空间分辨率给遥感地质找矿添加新的血液，高光谱是集多种探测及信息处理技术于一体的综合性技术。它的基础工作原理是利用成像光谱仪与纳米级的光谱分辨率来进行成像，成像的同时记录下成百条的光谱通道数据，这种技术能够进行辐射信息、光谱信息、地物空间信息的同步获取，从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线。高光谱图像能够显示出丰富的信息，并可通过反演圈出矿化区。
（二）3S技术的结合
所谓的3S技术就是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）这三种技术，3S技术是目前地质勘探的业界利器，三种技术各自有各自的优势。利用GPS能够通过微信信号进行定位，并能够测量三维空间数据，在信号足够好的情况下，探测的数据是十分准确的。地理信息系统作为地理信息的集合，具有储存、处理地理信息数据等多种功能，并且地理信息系统的数据库具有高集成、一体化并且储存空间大的特点，因此地理信息系统与遥感技术的结合，能够为遥感技术提高海量的数据储存空间，并且还能够进行数据以及图像的管理及浏览，并能够将搜集到的海量地理数据信息然后回馈给信息中心进行分析，然后遥感技术RS负责在地理区域内进行找矿工作。
（三）遥感技术与传统地物化找矿方法的融合
因为矿床的形成并不是一种物质造成的结果，因此想要实现利用遥感技术进行找矿工作，就必须要将遥感技术与地、物、化找矿方法结合起来，避免因为探测单一的物质而造成的失误和阻碍情况的发生。目前以遥感信息为主体，建立多源地学数据库进行综合信息找矿法势在必行。
结束语：
遥感技术作为地质勘查的重要手段，对矿产资源的可持续发展有着积极的作用。利用这一高新技术不但破解了我国目前由于资源匮乏而出现的深层次找矿难题，也为我国勘探科学的进步找到了新的出发基点。因为遥感技术实时、准确的特性，被广泛应用于地质找矿工作中，这项技术在地质找矿中的运用，不仅有效地提高了地质找矿的质量以及数量，还提高了找矿工作的准确性，并且提高了工作效率，因此遥感找矿技术的实运用还拥有更加广阔的发展空间。
参考文献
[1]钱建平，伍贵华，陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.地质找矿论丛，2012，27（3）：355-359.
【关键词】地质找矿；遥感技术；应用；遥感地图
中图分类号：F416.1
利用遥感技术不仅能查清矿体和地质体边界的大小，以及空间位置和几何形态；而且能全面快速高效、全方位、多层次地调查全国的地质矿产资源，因而在地质找矿工作中遥感技术得到了广泛的应用。基于此，笔者结合自身工作实践，就遥感技术在地质找矿工作的应用进行分析。
1.遥感技术概述
遥感技术兴起于上世纪六十年代，该技术主要是基于电磁波理论，利用传感仪器收集和处理远距离目标辐射和发射出的电磁波信息并做成像处理，进而对地面物景进行识别和探测的综合性技术。在地质找矿中应用遥感技术能快速、高质量地对地质进行测绘和勘探，为找矿工作提供了极大的便利[1]。
2.遥感技术在地质研究工作中的应用分析
在地质研究工作中应用遥感技术，主要是应用遥感图像提供地质信息矿产信息和环境信息，从而为地质研究人员熟悉研究区域的地质情况提供便利，为科学决策的制定提供参考，进而精确确定工作量、方式方法以及研究目的。而遥感图像主要是应用遥感技术绘制出的地质图，一般可以分为航天遥感图像和航空遥感图像。基于此，以下笔者就从这两个方面就遥感技术在地质研究中的应用进行如下分析。
2.1航天遥感图像在地质研究中的应用分析
所谓航天遥感技术，主要是利用航天器作为承载传感器的平台的一种遥感技术。在地质研究过程中应用遥感图像，主要是利用航天遥感技术得出的遥感图像，结合传感器的类型与卫星地面，获得覆盖范围适中、信息数据最新的图像数据，再应遥感图像软件对数据进行处理，例如校正、融合、增强以及镶嵌等，并利用比例尺寸较大的地形数据，利用投影仪对影像数据进行变化和纠正处理，结合地形图上得出的各种信息，例如地名、地质构造、岩体、底层、矿点以及物化探异常等，再对其进行标注与整饰，从而制成精确的航天遥感图像，从而为地质研究工作提供各种信息数据，为地质研究工作者提供极大的便利，在应用过程中，应结合航天遥感图像，对地质情况进行初步分析和研究，为做好找矿工作奠定坚实的技术资料和基础[2]。
2.2航空遥感图像在地质研究中的应用分析
所谓航空遥感技术，主要是利用热气球、飞艇、飞机等作为承载传感器的平台的一种遥感技术。在地质研究中应用遥感图像，应结合目的的不同针对性地选用传感器，从而得出航空摄像图片，并经过数据的扫描制作地质图。在实际应用过程中，应用遥感地质制图具有一定的优势和不足，其优势就在于较常规制图相比，能节省大量的野外工作量，在表示客观现象时比常规地质图表现的效果要好，总结起来就是造价低和进度短，而缺点就是由于野外工作量的减少，导致地质图中的信息数据不够详实，例如地质观测点、样品种类的数量以及地产与构造的行政等于常规的地质图还存在一定的差距。因而在实际应用过程中，作为地质研究人员，必须结合航天遥感图像和常规地质图像的优点，弥补二者之间的不足，才能更好地确保其应用成效。
3.遥感技术在找矿工作中的应用分析
在地质行业中应用遥感技术的主要目的就在于找矿。在找矿工作中应用遥感技术，主要是利用结构信息，分析地面岩石地貌和构造地貌和在外动力作用下控制的地质地貌，并在遥感图像上将这些信息综合性的表现出来，所以遥感图像提供的地形地貌为判读遥感图像，如对地质现象和地质体进行区分等，进而将地质体与地质现象充分地体现出来，最终将隐伏在地质下？的沉积物、岩层、土壤和植被等地质体信息充分地体现出来。因此在找矿工作中应用遥感技术制成的遥感图像，有助于同矿产生产有关联的地质矿产信息的研究，找出矿区遥感信息的特点，确定遥感找矿标志，再利用常规的地质工作成果综合性地分析地质信息，最后通过野外验证进行补充，从而准确地确定成矿的勘探靶区和远景预测区。那么在实际应用中应如何加强遥感技术的应用呢？笔者结合自身工作实践，作出以下分析。
3.1找矿分析中应用遥感图像的探究
在找矿分析中应用遥感图像，主要是应用航天、航空图像进行目视并判断，从而对已知的矿产地质图像特点进行分析，并利用地质背景和物化探测量情况以及成矿条件等信息，采取类比原则从已经知道的情况推断未知的情况，进而为成矿预测奠定坚实的基础。与此同时，利用大比例尺寸的航空相片对原生矿体和矿化地区露头进行直接识别，特别是金属矿床与露头特异的色彩，形成找矿的标志。加上矿体的抗侵蚀能力和围岩抗风化能力以及露头等形成沟谷和岩墙，对于直接识别矿区露头具有十分重要的作用。
3.2成矿预测中应用遥感图像的探究
在成矿预测中，最主要的一项工作就是提取矿产信息，因而在成矿预测中应用遥感图像主要是通过遥感图像技术处理遥感图像，从处理的遥感图像中直接得出有关矿床和矿化等的信息，并直接在遥感图像上显示出来，进而为找矿需要提供有效的信息数据，达到顺利开展找矿工作的目的。
3.3地质综合找矿中应用遥感图像的探究
在地质综合找矿中应用遥感图像，主要是将区域的地质演化和成矿规律的分析作为基准点，从而确定调查区域内成矿模式和控矿地质因素，并结合这些信息的特征确定处理图像的方案，从而提取和增强地质信息，再利用物化探资料分析目视图像，结合数学地质、物化探资料图像、遥感地质等进行综合性的分析和预测成矿，从而为遥感地质综合性的找矿提供了强大的技术支持，为地质找矿工作质量的提升奠定了坚实的基础[3]。
4.结语
综上所述，对遥感技术在地质找矿中的应用进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的地质找矿工作人员，必须紧密结合时展的需要，致力于自身专业技术水平的提升，在地质找矿工作中应用遥感技术，进行地质研究、找矿分析、成矿预测以及地质综合采矿等地质找矿工作，从而确保地质找矿工作的成效，为我国矿业事业的发展贡献绵薄之力。
【参考文献】
[1]谷超杰.遥感技术在地质和找矿中的应用与展望[J].测绘与空间地理信息，2011，05：213-214.