关键词遥感制图;制图方式
中图分类号TP7文献标识码A文章编号1674-6708(2012)71-0204-02
1遥感制图概论
遥感制图是指通过对遥感图像目视判读或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正并加以识别、分类和制图的过程。遥感图象有航空遥感图象和卫星遥感图象,制图方式有计算机制图与常规制图。目前应用最多及着重研究的是利用Landsat的MSS图象制图。由于多波段的卫星图象具有信息量丰富、现势性强,利用它编图周期短等优点,在制图方面得到了广泛的应用。简单地说是通过对遥感图像目视判读或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正并加以识别、分类和制图的过程,可作为新编地形图的重要信息来源。
传统地图的制图方法是测绘,编绘。随着计算机及相关输入、输入设备的使用,出现了计算机地图制图,实现了工艺上和技术上的变革,产生了数字地图。遥感技术的兴起使传统的地图编制理论与方法发生了深刻的变革。因为遥感技术可以通过多平台、多波段、多时相的信息源,快速、真实地提供了丰富的制图信息。遥感技术在地图学领域的应用,也大大缩短了地图的成图周期。
2遥感制图方法分类
遥感技术的出现,使得制图方法拓宽,从而丰富了地图类型以及地图内容。从广义的概念上讲,遥感影像制图是由遥感影像加以特定地图要素的符号,比如境界线、风向、等压线,再辅以注记、说明、图廓、图框、图名、图例等成图。
2.1常规方法
常规方法制作遥感影像地图过程与步骤上与普通地图编制、生产流程基本相同,但是又有所区别,遥感影像地图主要用影像表现信息,需要进行影像处理,如滤波和变换;而且制图综合简单许多。
生产流程上包括:设计、选图像、选底图、影像纠正、制版、套印。
展开来讲,设计阶段:根据任务要求进行影像地图设计,确定资料,专题要素表示方法的选择,图面配置要求,生产流程,生产技术措施,质量管理方法等等;
选图像:要根据制图专题内容,选择恰当时相和波段的图像,对选好的图像进行预处理,对专题内容进行目视解译;
选底图:所选择的基础底图要反映出区域地理背景,对影像进行位置纠正,选择的底图范围要与制图范围相适应,比例尺与制图比例尺一致,要素相对要全面;
影像纠正:即要求影像与底图具有一致的坐标系统;
制版:使遥感影像解译形成的线划注记版,影像套合地图的基本要素有经纬网、高程点、等高线、交通网、境界线、居民点。
套印:分色、分色片、套印。
2.2计算机辅助制图方法
在计算机系统支持下,根据地图制图原理,应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术,实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。
需要计算机的软硬件设备进行处理,硬件设备包括输入设备、处理设备、输出设备。软件包括图像处理软件,地图编辑处理软件,专用制图软件。
生产流程包括:选图像、数字化,选底图,数字化,影像纠正与图像处理,影像镶嵌、地图拼接,影像与地图复合,制作符号注记层,图面配置,图件输出。
展开来讲,选图像、数字化:根据制图内容和要求选图像,包括时相、波段、多景图像来源尽可能统一图像质量,对于摄影胶片,需“数字化”黑白扫描,彩色扫描;
选底图:所选择的基础底图要反映出区域地理背景,对影像进行位置纠正,选择的底图范围要与制图范围相适应,比例尺与制图比例尺一致,要素相对要全面;
数字化:底图数字化的方法包括手扶跟踪数字化、屏幕数字化、扫描矢量化,步骤包括分幅、分层数字化,又要编辑、检查;
影像纠正与图像处理:几何纠正使得影像具有底图一致的坐标系统,方法上使用控制点纠正;图像处理上要做到消除噪音、去云、信息增强;方法上采用对比度变换、图像平滑、锐化、彩色合成、主成分变换等方法。
影像镶嵌、地图拼接:几何校正以及边缘灰度处理;
影像与地图复合:将统一区域的图像与图形准确套合;
制作符号注记层:即地图符号与注记的选择;
图面配置:图名、图例、图框、比例尺、指北针等等;
图件输出:利用设备输出
总结来讲:遥感制图包括遥感图像输入、数据预处理、图像识别分类、几何投影变换、影像图形输出等步骤。
2.3遥感制图中重要步骤
图像镶嵌:为了便于镶嵌,镶嵌要有足够宽的重叠区,最好不少于图像的1/5,如果过于狭窄,会影像镶嵌精度,特别是图像边缘会出现扭曲。镶嵌时最好先进行图像校正,这样精度会高些。
图像变换和增强:要注意综合使用各类方法,来突出相关的专题信息,提高图像视觉效果。综合使用光谱增强、彩色增强和空间增强。
3发展前景
遥感制图按照表现内容可以分为普通影像地图和专题影像地图。按照获取遥感信息传感器可以分为航空摄影影像地图,扫描影像地图,雷达影像地图。
遥感影像地图在现代化的应用中具有明显的优势。其信息量丰富,与传统地图相比,遥感影像地图上没有信息空白区域。传统地图往往经过制图综合,地物分布信息被高度概括。形象直观,影像是经过“自然概括”的,而不是“人为综合、抽象”的。能直观形象地反映地势起伏等形态,增加了地图的可读性。具有一定的数学基础,与一般的遥感影像相比,遥感影像地图具有较为严密的数学基础,可以方便确定地理位置、进行地图量测与定量分析。现势性强,遥感技术可以快速、准确、动态地获取信息,遥感制图成图周期短。目前应用最多及着重研究的是利用Landsat的MSS图像制图。由于多波段的卫星图像具有信息量丰富、现势性强,利用它编图周期短等优点,在制图方面得到了广泛的应用。
4结论
随着数字环境和软硬件设备的飞速发展,遥感制图具有广阔的发展前景,多层次、多元化、系统化的遥感制图体系必将形成。
参考文献
[1]赵锐.遥感制图原理与方法.测绘出版社,1990-7-1.
关键词:遥感测量技术;地籍测量;运用
建立并完善新的土地调查机制,使城乡土地数据得到及时、快速、准确地更新;建立地籍管理信息系统,实现测区土地调查、等级和发证的统一管理;利用动态监测制度建立土地,为国土资源严管措施的跟踪和监督奠定了坚实的基础。数字地籍测绘包括数据采集和成图成果数字化两方面,就是应用全站仪等测量仪器实地采集数据、编辑地籍图、生成宗地图、建立地籍数据库、输出面积汇总表、进行地籍数据动态管理等,直接为土地、城建、规划等部门提供权威数据。随着遥感测量技术和计算机技术的发展,越来越多的人开始研究遥感测量技术在地籍测绘中的应用,并取得了显着效果,大大提高了经济和社会效益。
一、遥感测量技术概述
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,地籍测量是根据电磁波的理论。遥感系统由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置和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。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。在地籍调查中对各宗地的具置、权属界线、界址点和面积等进行的测绘工作。由于地籍测量是以权属调查为先导,并在其基础上完成的一种测绘工作,因此测量结果一经登记具有法律效力。因为地籍测量的特殊作用,其测量过程具有一些固有的特点:①测量内容特殊:一般包括地籍要素和地形要素的测量;②比例尺较大;③测量结果一经登记具有法律效力;④现势性:即测量的主要成果应该具有准确性、现势性,如果发生变更,则应当随时进行变更调查和测量。
二、土地利用动态遥感监测技术的优缺点
1.土地利用动态遥感监测技术的优点。遥感测量技术具有可大面积观测、时效性强、综合性强的优点,将其用于土地利用动态监测,可以同步观测较大范围的土地,得到宏观的土地利用图像,可以方便地进行综合性分析,由于遥感卫星的飞行周期短,速度快,可以在短时间内获取影像,现势性很强,可以及时根据新旧土地利用资料进行叠加分析得到出土地利用变化情况。
2.土地利用动态遥感监测技术的缺点及改进方法。遥感手段目前做出的动态变化结果虽能反映一定时间的变化方向和趋势,但定量化研究还不够。在这种情况下可以先用遥感手段发现变化的类型与发生地,起到一个指示的作用,然后利用GPS到实地进行调查、监测、定位与测量,同时监测遥感的精度,将先进的遥感测量技术与传统的调查手段相结合,以便更好地服务于土地利用动态监测任务。另外,对于土地利用变化分析,单纯利用遥感手段效率与精度往往不能满足用户的要求,随着GIS的发展,人们可以借助GIS的支持,进行专题信息的叠合分析,可以直接监测变化图斑,进行动态分析,输出动态变化图和统计数据,满足用户不同需求。
三、遥感测量技术在地籍测绘中的应用
1.动态监测应用。随着越来越成熟的技术已融进地籍测绘中,比如遥感结合地理信息系统,以及GPS等定位技术,给土地测绘带来了更多的方便。遥感测量技术在地籍测绘中的应用,最直接的一点便是其动态监测。所谓动态监测,就是运用遥感测量技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关监测。在地籍测绘中,动态遥感监测技术是对土地利用率和相关调查资料,通过数字和图形等难识别对象为基础,利用计算机相关技术,对难识别的信息进行处理,变成可识别的文字和图像,然后记录相关数据信息,合理确定监测周期,对土地利用变化情况进行全新的监测,各个时期的数据进行对比,做出结论。
地籍测绘相互资料便于核查土地利用总体规划,为国家整体规划和相关决策提供可行的理论资料。动态监测,可以及时发现违法用地情况,对于违法用地情况上报相关部门,进行查处。
2.遥感测量技术运用。地籍测绘中,利用动态遥感监测技术,通常由如下流程运作:①数据选取:地籍管理具备连续性、全面性和高精度性等特征,目前的遥感测量技术对于数据的选取,通常经过美国和法国的LandsatTM、SPOT两种卫星数据来取得。当然,监测的精度在遥感测量技术一直都很重要,为提高所需精度,有时必须与相关土地利用图结合,同时把人文、生态等相关指标列入地籍测绘资料中。②数据处理:在地籍测绘中的意义非常重要,遥感所得的数据,通常需要通过计算机相关技术把它转换为可识别的信息,并修正达到一定的精度。③变化信息提取:所谓变化信息,是经过固定的时间段,土地相关资料发生变化的相关量的大小提取变化信息,是遥感测量技术在地籍测绘中最重要的运用,通过时间差来计算不同时间段的变化信息量,可预计出土地将来的变化规律,给以后整体规划提供参考。④监测精度评定:精度要求是评价遥感测量技术质量的重要砝码,通过记录和分析数据,对已测信息进行统计学研究得到测绘信息的精确度,再验证地籍测绘水平。
3..遥感测量技术制作地籍图。在计算机制图的环境下运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运用。利用遥感测量技术制作地籍图的技术流程主要体现为:先是选择合适的影像源,数据源不同特性也会不同,因此提取信息的方法也不相同,目前常用的遥感影像有Landsat-TM、SPOT等。其次要选择某种遥感软件进行影像的几何纠正和影像的配准,当前常用的遥感软件有ERDAS、ENVI等。然后是遥感影像的融合,通过影像融合,希望不仅突出其中较高的空间分辨率,还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,把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,就是形成矢量文件,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。
四、结束语
遥感测量技术的发展,方便了地籍测绘的工作,逐渐发展成熟。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和分布。与传统的地籍调查方法相比,遥感测量技术具有精度更高、效率更高、更经济实用、更直观实时等较多优势。随着遥感测量技术的不断发展,如遥感器分辨率的提高和综合利用信息能力的增强等,将在我们的日常地籍工作中被频繁运用。
参考文献
[1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2005:351.
[2]张渝庆等.遥感测量技术在土地管理中的应用.北京测绘,2000年第3期.
近年来,随着航天航空遥感技术的发展、高分辨率卫星遥感影像的民用化、遥感和GIS集成的关键技术取得突破以及“数字地球”计划的实施,遥感的应用领域正在进一步扩大。对于**这样经济高速发展的特大城市而言,城市面貌日新月异,土地利用、房屋类型和结构、地矿资源的变化也越来越快,对于行业管理部门来讲,如何利用现代空间信息技术,改造和优化传统的行业管理理念和模式,做到变被动管理为主动管理,变事后管理为事前管理,已经成为衡量管理水平的重要标志。
遥感影像以其直观性和现势性越来越受到许多行业和部门的青睐,如今,遥感技术已在国土资源管理、灾害预测、农作物估产、环境监测等领域得到了越来越广泛的应用。国土资源部自1999年开始,每年都利用卫星遥感技术对全国许多大中城市的土地利用情况进行了动态监测,**是调查和监测的重点城市之一。**市建委信息中心和**市航空调查办公室于2**0年初完成了**市第三轮航空遥感调查,并开展相关的应用和研究,为房地资源行业应用遥感技术辅助管理提供了启示。同时,随着现代计算机技术、网络技术、海量存储技术等同步、快速发展,也使得遥感技术“从实验室研究真正走向行业管理和应用”成为可能。
正是在这个背景下,20**年7月,我局列“遥感影像在房地资源管理中的应用研究”课题,旨在将新型遥感技术与日益发展变化的**房地资源管理结合起来,为行业管理提供一种科学、高效、快速的辅助支持决策工具。事实上,遥感技术的应用几乎可以覆盖到每个业务部门。通过遥感影像,我们可以以最快的方式了解周围环境的变化(如土地利用的现状及其动态变化的情况、旧区改造和房屋动拆迁的变化、沿海沿江滩涂增长等等);为我们提供第一手的直接的信息,快速更新已有的GIS数据库信息,为行业管理服务,为政府决策支持服务。
在遥感技术和遥感影像的研究方面,**市建委信息中心和遥感办研究了“航空遥感信息在城市建设和管理中的综合运用破解研究”的专题,涉及到了“市区民居建筑类型和二级旧里”的研究,为我们开展进一步的研究提供了很好的帮助。在房地资源行业中的应用方面,主要有北京市利用IRS卫星遥感影像进行1:1****土地利用现状调查;天津市利用SPOT卫星遥感影像每季度进行土地利用执法监察,但是,效果并未达到预想的目的。将遥感影像与整个行业管理相结合,进行全面的、深入的应用研究则还没有。
经过三年来的研究和应用,我局利用遥感影像在房地资源的全方位应用和研究方面作了大量的工作(如遥感影像用于外环线内的旧区分布调查、房屋建筑类型调查、全市范围内的土地利用现状调查、沿江沿海滩涂调查等),有了明显的突破,成果均在行业管理中得到了很好的应用。
二、研究内容
课题在立项时提出的研究内容为:建立土地利用、房屋类型光谱特征库;在行业管理中应用、建立遥感影像库以及三维建模等研究。在课题研究和项目实施过程中,课题组负责、组织和参与了所有与遥感及其相关项目全过程的研究和应用,全面、出色、超额完成了课题既定的任务,为行业管理提供了全面、科学、真实、可靠的依据。主要研究内容如下:
(一)在基础研究领域,课题组在研究遥感信息源,比较卫片和航片异同,以及遥感影像处理方法的基础上,着重研究了解译标志库,制作了不同居住房屋类型的航空遥感影像标志库和不同土地类型的卫星遥感影像标志库。
(二)在土地利用现状调查和动态监测领域,我们利用不同分辨率的遥感影像进行了农用地本底调查和变更调查试验研究。在此基础上,创新性地采取了“利用高分辨率的遥感影像,结合权籍信息系统数据,以内业判读为主,外业调查为辅”的技术路线,在较短的时间内全面调查了**市土地利用现状,得到了科学、客观的土地利用现状数据,为新一轮土地利用规划修编奠定了良好的基础。同时,将不同时相的卫星遥感影像运用到土地执法检查和动态监测领域,利用人机交互、目视解译的方法,发现土地利用变化图斑,为现场快速调查和处理违法用地提供了依据。
(三)在房屋调查领域,开展了遥感影像应用于高层建筑分布调查和建筑密度调查的研究;开展了遥感旧区调查研究,并将研究成果运用于旧区改造日常管理和动态监测。
关键词:低空无人机航摄遥感应用
中图分类号:P237文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)05(a)-0049-01
随着科学技术的飞速发展以及经济建设的快速成长,我国在测绘领域也取得了巨大的进步,同时对于测绘的在实时性、机动性、分辨率等方面的要求也越来越高。这也使得使用较为广泛的传统航空拍摄和卫星遥感获取的数据无法满足现代测绘的要求。为了能够得到满足现代测绘要求的数据,低空无人机航摄遥感技术的使用就显得迫在眉睫,它不仅满足了传统卫星,打飞机航空摄像技术对大范围内的测绘数据的要求,也能够在小区域内进行测绘,并且能够及时的反馈信息。
1广阔的应用领域
低空无人机航摄遥感技术目前已得到了非常广泛的应用,它采用了红外,摄像等许多先进的技术,将从低空中摄像收集到的有效数据,通过计算机等技术的加工处理,可以非常清楚的反应出地表地貌的测绘信息来供人们使用。根据我国目前的情况,科学技术的不断提高,以及对数据信息的要求的增长,低空无人机航摄遥感融合了GPS差分定位、遥控以及计算机软件处理技术等先进科学技术,并且在国家积极的政策推动下,低空无人机航摄遥感技术从设计、制造到飞行使用,以及到后来的数据处理、信息共享等都得到了大力的支持,并且得到了进一步的推广使用。目前,人们在测绘、遥感等方向的要求越来越高,而低空无人机航摄能够在许多方面为人们提供数据支持,不仅满足了人们对于地形地貌的测绘要求,也可以为人类对周边环境做出实时有效地监控,对自然资源进行检测,并能够保护周边环境,防止自然灾害的发生。低空无人机航摄体现出了非常重要的使用价值。
2优势特点
2.1快速、高效
低空无人机航摄遥感技术拥有快速、高效的反馈信息的能力,这些在旧的技术中是无法实现的。生活中时常会发生地震、泥石流等自然灾害,这些事件的发生存在不定时性,并且有非常大的破坏作用,使得测量任务非常艰巨,这就要求我们能够及时的对周边环境进行准确地测量。低空无人机航摄遥感技术不仅能够快速,高效的对周边环境进行测量,并能够将数据通过计算机技术进行处理转换成清晰易懂的图像信息,为人们及时掌握周边环境、采取合理有效的措施实施救援提供了非常有用的帮助。去年,安徽省测绘局利用低空无人机遥感技术对合肥市周边地区进行秸秆焚烧监察活动。通过获取的正射影像处理和分析,准确评估秸秆焚烧的地点、面积、危害程度等,对合肥市政府有效治理秸秆焚烧对空气、航班的影响起到非常重要的作用。
2.2机动、灵活
在测绘工作中,低空无人机快速出击的响应能力是应急遥感测绘有力的保障,低空无人机因为机身设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多种多样,而且安装、调试、起飞作业快捷等优点,得到广大用户的满意和广泛应用。特别是在山高、地形复杂、客观起降条件差的情况下,使用大飞机航空摄影较为困难的地区,应用低空无人机就可以快速获取高精度、高清新影像数据资料,极大提高测绘成果的实效性,提高了测绘应急保障服务能力。
2.3分辨率高、处理速度快
低空无人机航摄遥感数据分辨率可达到0.1~0.5m,相对卫星影像数据具有很大的优越性。数据采集处理速度快,目前可达到一个工作日单机3架次航空摄影100km2,及时为政府和用户单位提供地理信息数据。去年上半年,我院利用低空无人机航摄遥感技术顺利完成了金寨县天堂寨镇40km2和金寨县产业园60km2范围1∶1000比例尺地形图测绘工作。特别是天堂寨镇属于大别山区,测区内地形复杂多样,最高海拔800多米,相对高差200多米,利用常规航空摄影方法在30个工作日内完成测绘任务,显然不可能。因此,我院利用无人机技术在一个工作日内就获取了天堂寨镇40km2的全部影像数据,再经过数据处理、像控测量、加密、采集、调绘、编辑等工序,最终在预定工期内,将合格的地形图资料提供给天堂寨镇,得到了镇领导的高度评价,为我们测绘行业也赢得了荣誉。运行成本低低空无人机航摄遥感数据不仅具有卫星影像数据的价值,而且具有大飞机航空摄影的快速采集优势。低空无人机不需要大飞机那样的专业停机场和专业的驾驶员班组,储存、运输、飞行作业均方便快捷。低空无人机航摄遥感技术采用的计算机处理技术,能够高度有效的对数据进行一系列的加工处理,并快速地输出数据,减少了数据处理得时间,也降低了使用成本。
3先进的技术水平
低空无人机航摄遥感技术的诸多优点得到了人们的认可。在国家测绘地理信息局等有关部门的支持下,低空无人机航摄遥感技术在全国范围内得到了全面的推广应用。国家鼓励对低空无人机航摄遥感技术的研究开发,同时建立了从设计开发,培训使用,带维护升级等一系列服务,使得低空无人机航摄遥感技术能够完善系统的为人们服务,这也使得测量技术和数据信息处理技术的到了空前的发展。我国的低空无人机航摄遥感技术已经在各个领域的应用中得到了非常有效的作用,特别是在雪域高原和等条件恶劣的无人区进行了航摄遥感测量,为人们对这些地方的开发利用提供了巨大的帮助。我国的低空无人机航摄遥感技术在原有的GPS导航技术等技术的基础上,增加了许多像高精度几何检校标定的小型数码相机等机栽遥感设备以及其他先进的科学技术,以及自动、高效的数据信息处理技术,这使得低空无人机航摄遥感技术得来的数据能够满足现代测绘的高要求。当今,我国低空无人机航摄遥感技术已达到国际领先水平。
4结语
在经济建设快速发展的时代,测绘技术必须不断的提高以满足各行各业对测绘的要求。低空无人机遥感技术的推广使用,能够快速高效的为人们提供测绘数据信息,为各行各业的飞速发展提供非常重要的技术支持。另外,以低空无人机航摄遥感为载体,以权威、精准数据为基础,为政府和公众积极参与我国各行各业建设和管理,提供了新颖、直观、可视化的服务平台,对于我国其他行业的发展提供有力的测绘保障。
参考文献
关键词:遥感测量;城市建设;发展趋势
中图分类号:K915文献标识码:A
Abstract:theabilityofremotesensingdatatogetthedatawiththedevelopmentoftechnologyhasbeengreatlyimproved,whichalsoincreasedtheremotesensor'sapplicationability,makeithasapracticalvalueinmanyfields.Withdeepeningofdegreeofapplication,newtechnologyandmethodmustbemadephotogrammetryandremotesensingtechnologytoahigherlevel,forthedevelopmentofthemeasurementoflayasolidfoundation.
Keywords:remotesensing;Urbanconstruction;Thedevelopmenttrend
引言
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。
一、摄影测量与遥感技术的现状
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。
1、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等的部级地理信息数据库;除开部级的,还有省级、县级等的地理信息数据库等。
2、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、遥感测量技术在地籍测绘中的应用
1、动态监测应用
随着越来越成熟的技术已融进地籍测绘中,比如遥感结合地理信息系统,以及GPS等定位技术,给土地测绘带来了更多的方便。遥感测量技术在地籍测绘中的应用,最直接的一点便是其动态监测。所谓动态监测,就是运用遥感测量技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关监测。在地籍测绘中,动态遥感监测技术是对土地利用率和相关调查资料,通过数字和图形等难识别对象为基础,利用计算机相关技术,对难识别的信息进行处理,变成可识别的文字和图像,然后记录相关数据信息,合理确定监测周期,对土地利用变化情况进行全新的监测,各个时期的数据进行对比,做出结论。地籍测绘相互资料便于核查土地利用总体规划,为国家整体规划和相关决策提供可行的理论资料。动态监测,可以及时发现违法用地情况,对于违法用地情况上报相关部门,进行查处。
2、遥感测量技术运用
在计算机制图的环境下运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运用。利用遥感测量技术制作地籍图的技术流程主要体现为:先是选择合适的影像源,数据源不同特性也会不同,因此提取信息的方法也不相同,目前常用的遥感影像有Landsat-TM、SPOT等。其次要选择某种遥感软件进行影像的几何纠正和影像的配准,当前常用的遥感软件有ERDAS、ENVI等。然后是遥感影像的融合,通过影像融合,希望不仅突出其中较高的空间分辨率,还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,把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,就是形成矢量文件,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。
三、遥感技术的发展趋势
1、新型传感器SAR系统及其数据处理
怎样合理高效的处理SAR数据并进行信息提取是当今研究的一个重要方向,在立体SAR方面,构象方程的建立、精度评估和平差参数的选取还将是研究的重点。在参数的提取上面已经发展基于知识的识别阶段,处理对象从像元到同质像斑发生转变,但是SAR数据参数的提取效率和精度仍然影响着其发展。
2、多源遥感数据融合
在多源遥感数据融合方面,线特征的配准是当今的研究重点,现如今,各种新的数据融合方法不断出现,目标旨在保持丰富的光谱信息并提高计算效率。但是目前还缺乏统一的融合模型以及客观的评价方法。
3、高级新型分类算法
分类计数在近几年中出现了飞速进展,各种智能化和自动化程度很高的新算法涌现出来,成为了研究的热点。这些新的算法在精度方面都有了明显提高,而且,分类的不确定性分析也受到了重视。
4、遥感可反演参数的类型增多,精度提高
在参数反演方面,通过引进先验知识,改进参数的反演策略,使得涉及到海洋、陆地、大气、社会、生物等多领域的反演参数类型有了增加,而且其精度正在提高。
关键词:遥感技术;城乡规划;动态监测;原理
中图分类号:TP7文献标识码:A
遥感技术是通过人造卫星、飞机等来收集各类地理信息,在开展城市总体规划时,利用遥感技术收集到的规划区域内地下水信息、地震信息、规划场地的稳定性、工程建设的适宜性等,来确定城市的发展方向、建设规模、功能划分等进行总体的部署。通过遥感影像采集信息与数据可以减少野外工作时间,提高工作效率,在城乡规划工作中发挥着不可替代的作用。
一、遥感技术的应用原理
遥感技术是一门建立在空间科学、信息论、电子技术、计算机技术、光学等新技术科学及地球科学理论基础上的综合性技术,是现代前沿的科学技术之一。遥感即“遥远的感知”,其通过电磁波、声波、力等形式采集数据。目前,应用最多的还是电磁波,电磁波遥感主要分为了被动遥感和主动遥感。被动遥感主要利用的是太阳辐射能,通过仪器记录地表发射或反射的电磁辐射,主动遥感即为人为发出的的电磁能量,我们所熟知的雷达就是应用的此原理。
遥感的理论基础即为电磁辐射与地表之间的相互作用。而地表特征是十分复杂的,对于不同的波段的能量到达地球表面后,其效果是不一样的,地表会选择性的反射、透射、吸收、折射能量,所以即使是同一物体,其在在不同状态下与电磁波的作用也是不尽相同的。
二、城乡规划遥感监管业务与技术流程
城乡规划动态监管的主要内容是城乡规划强制性内容的落实情况,主要技术流程是应用遥感技术,通过同一地区不同时相的遥感影像提取城乡建设变化信息,将变化信息进行地物分类,与监管地区的城乡规划专题资料进行叠加对比分析,辅以外业核查,最后将城乡建设变化的空间位置和规划业务信息提交城乡规划主管部门,为城乡规划的编制、实施、监督和修改提供决策依据。监管业务流程和相关技术流程如下(图1):
三、遥感数据源选取及数据处理
遥感地观测技术作为城市扩展监测的主要手段,提供了丰富的城市扩展变化数据,该技术在城市扩展监测中的发展趋势主要表现在采用高分辨率、高光谱遥感数据,对光谱特征非常相似的城市地物和人工目标物加以区分和精细分类,以提高城市规划建设变化监测数据的准确性、可靠性和时效性。
(一)遥感数据源选取
陆地卫星空间分辨率最高已达到厘米级,电磁波段也由可见光、近红外波段扩展到热红外、微波波段,从二维观测发展到三维观测,从宏观的区域研究开始向复杂的城市区域研究。
遥感数据源的选择需要考虑的因素非常多,包括价格、空间分辨率、成像时间、波谱分辨率等因素。针对城市规划遥感监测任务,选择合适的遥感数据源是最先要考虑的问题之一,原则上主城区由于建筑物密度较大,地物目标类型多样,通常选用低于1m以下空间分辨率的影像,城市郊区或城乡结合部可选用分辨率在2m左右的数据(见表1)。
为了提高城乡规划建设监管的效率和准确性,结合卫星遥感影像的分辨率和性价比,用于城市规划动态监管性价比比较好的遥感影像数据源组合是:主城区采用高分辨率的IKONOS、QuickBird、GeoEye-1和WorldView2数据,城乡结合部或者规划区范围采用SPOTS数据。
(二)数据处理及信息提取
获取了遥感卫星影像后,首先利用地形图数据对影像进行几何纠正,使得遥感影像的投影方式与地形图、规划图一致,为变化信息提取与分析创造条件;通过配准步骤,使规划所描述的城市功能分区与地理坐标相关联,实现与纠正后的遥感影像数据在同一参考基准下的比对。将配准之后的同一地区的多景影像进行镶嵌工作.使之成为一幅反映被监管区域全貌的完整影像。镶嵌处理之后进行全色影像和多光谱影像数据的融合,为后续的变化信息提取做准备。
在利用遥感技术进行城市规划监管工作中,最核心的图像处理步骤即为遥感图像信息提取与挖掘。通过对城市规划监管业务和技术需求分析,结合城乡规划主管部门的职能和重点工作的要求以及当地实际,确定重点监测目标,例如城市道路、城市绿地、城市水系、城市用地和历史文化名城等。通常监测目标在遥感影像上具有一下几个特征:1.地物光谱特征;2.纹理特征;3.地理空间特征;4.位置分布特征;5.特定空间结构和空间关系。通过以上地物目标特征,选取不同的方法对多时相高分辨率遥感影像进行变化差异图斑提取,并对这些差异实现地物分类。分类结果与各专题规划图进行对比,并辅以实地核查,最终将量化和定位结果上报行政管理部门。针对目前城市规划建设中存在的若干问题:违法建设大量出现、城乡结合部建设混乱、文物毁坏大拆大建、无规则擅自批建等,遥感技术和多时相影像数据成为了一种实时有效的城市规划监管方式。
四、城乡规划动态监测内容
(一)动态监测的内容及特点按照城乡规划的分级管理原则和城乡规划监管的实际需要,可以对城市、乡镇等的总体规划的实施情况进行动态监测,尤其是土地利用状况变化的动态监测。对于城乡规划体系,通过借助LANDSAT30M和SPOTlOM叠合卫星照片,就可以动态监测城乡必须要控制开发的地域的建设活动,其中包括湿地、风景名胜区等生态敏感地域、基本农田的保护、地下矿产分布区等等。除此之外,还可以对城市建设用地的变化情况、城市重要基础设施的使用情况进行动态监测。所以说,对城乡规划实施管理、进行动态监测是很有必要的,其目的就是为了加强城乡规划监督管理工作,保障城乡规划的有效实施,促进城乡规划实施管理和监督的规范化和城乡建设的健康、有序发展。同时,动态监测还可以提供城市基础地理信息,提供决策参考。
城乡规划监督管理是一个多方面、完善的体系,其中,动态监控工作的应用必须与城乡规划行政报告制度、城乡规划监督检查制度以及社会监督相结合,以辅助建设行政部监督。
(二)动态监测的技术支持
多年的实践,我国目前已经基本建立了长期稳定运行的卫星对地观测体系,同时还建立了灵活的机载遥感应用体系。从我国内外发展趋势看,遥感信息技术和地理信息系统技术已经被广泛应用于城乡规划领域,其重要性也在日益增强。该技术主要用于城市基本地形图更新、现状调查与数据管理、规划信息管理、规划执法监察、现状评价与成果变现等方面。在我国,其有几个技术发展趋势:①从数据层到应用层,遥感、地理信息系统在城乡规划遥感监测业务中日益的有机集成。②随着我国综合国力的不断加强,我国城乡建设也在飞速发展,从整体上看,我国正处于城乡建设的高速发展时期。③遥感数据的共享与分发:目前这是一个国际前沿问题,对于我国来说,对这一项的开发利用还不充分,所以要达到共享还比较困难。
就目前的遥感动态监测的应用技术系统,其主要由标准体系层、数据层、核心组件层及应用系统层四层次构成,整个系统是在标准化体系的支撑下,以城乡规划的数据库为核心,并将计算机数据库技术、网络技术、地理信息系统技术、遥感技术、城市规划理论和方法综合的应用于城乡规划的监测与管理,以实现城乡规划数据的及时更新、处理,为决策提供有效的帮助。
五、总结
二十一世纪我国发展越来越快速,农村建设也越来越受到重视,如今城乡规划已经落实多年,我国的动态监测工作也已经取得很大进展。如何合理布局,如何优化空间资源,如何优化配置,成为动态监测最主要的目的。虽然我国已经建立了遥感动态监测体系,但还需要不断的探索,随着我国加大城乡规划遥感监测力度,我国必须有自主卫星数据资源的应用,需要重视相关的标准化体系建设,使我们的监测更成熟、有效,为建设我国城乡建设奠定基础。
参考文献:
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[2]吴爱新.遥感技术在城市规划建设中的应用[J].中国煤田地质,2010(8).
关键词:遥感技术;测绘技术;遥感监测
中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2012)1020114-01
0引言
随着经济的快速发展,人类生存环境的变化和日益激烈的国际竞争,对自然和太空资源的开发和争夺利用已成为影响人类发展进程的重要因素。遥感正是为满足这样的需求而产生的一门综合性技术。数字化测绘技术是伴随着计算机和网络技术的发展以及测量仪器的智能化而发展起来的的一门新兴的技术。它标志着我国测绘技术的进一步发展与壮大。本文围绕遥感技术在数字化测量中的特点进行了简要的探讨。
1遥感技术概述
遥感技术应用于数字化测绘,可以快速制作高质量地图,满足社会各方面需求。遥感技术的涵义遥感,顾名思义,就是从遥远处感知,泛指各种非接触的、远距离的探测技术。也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,并从中获取信息,经记录、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。获取数据资料范围大,获取信息速度快、周期短,获取信息受条件限制少,获取信息的手段多,信息量大等都是遥感技术所具有的特点。
2遥感技术的发展
遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初莱特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等: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。
3数字化测量技术的优势
1)通过计算机模拟的方式,在屏幕上生动直观地反映出地貌、地形特征及地籍等要素,图像清晰明了,基本可弥补、甚至改变传统产品符号、线条、文字、数字、等非具一定专业知识才能认知的不足和缺陷。
2)数字化测量产品在使用、维护甚至更新方面都体现出了方便快捷的特点,能随时保持产品信息的现势性,可随时补充完善,随时出提供使用新图。
3)按照用户的需要的不同,可对产品的各种要素数据进行再加工,得到图件的用途也就不同,并且还可以任意对图形进行缩放和拼接,使用起来更加广泛。
4)利用地形、地籍等数字化的测量成果,作为底图在计算机上进行各种设计与规划,在进行许多方案的设计与比较时显得非常方便,对各种要素的汇总统计及叠加分析也做到了准确方便。计算机的合理使用也大大提高了测绘作业的效率,且规范化程度、自动化程度、科学化程度、数字化测绘产品的应用水平也将得到提高。由此不难看出,数字化测绘符合现代社信息会的要求,是现代测绘的重要发展方向。因此,以传统测绘为主的专业测绘单位要以发展数字化测绘技术作为单位发展的方向与目标。
4遥感技术在数字化测量中的应用
4.1土地利用动态遥感监测
在2009年,我国所应用的遥感技术主要是确保在调查土地数据过程当中的现势性问题。一般情况下,国土资源在审批以后所负责监管的工程,也就是在遥感监测一张图的建设工程开始时,主要是为了结合第二次的全国统一土地调查时点底图的生产,一般在生产覆盖所有遥感正射影像图的基本条件下,最为重要的就是要达到全国统一覆盖的监测系统。所谓建设的遥感监测工程则是在每年都必须要达到先进的遥感影像全覆盖建设以及土地变化信息的重要提取功能,从而在日后进行调查变更与核查时提供了较为便利的条件基础,此外还可以确保实现土地数据达到一定的真实性与现势性的目的,进一步提高建设土地资源监管系统的重要作用。
现在所应用的遥感技术主要是针对变更土地的调查以及动态监测等,所以他们可以统称为土地利用动态遥感监测。这种监测一般主是对利用土地的调查数据和图件作为调查的基础,再通过处理遥感图像以及它的识别技术,并且在遥感图像所显示的图面上再进行提取变动的具体信息,以实现对土地变化可以及时地进行监测,也可以对其进行客观和直接的定期监测。这种监测手段是不同于其它监测的,由于遥感监测的精度较高,并且速度快,所监测的范围也较广,因此它可以精确的测量出国土资源管理的事实影像的,并且也最为基础的信息管理做出动态监测的结果。在现阶段,由于遥感技术在随着不断的进步发展,而影像的分辨率也在跟随不断的有所提高,在计算机技术以及处理信息技术等方面的技术与日俱增,从而也就促使了土地利用动态遥感监测的技术有所提高,在应用方面也得到了较为广泛的推广。
4.2应用遥感技术的方法制地籍图
制作遥感地籍图,主要就是在利用计算机的制图环境,通过应用遥感所编制的资料再制作出所需要的地籍图,同时,这也是利用遥感信息在研究地理以及测绘制图过程当中最为重要的一个应用。在应用遥感技术用来制图的主要流程一般表现在几个方面:1)必须要选用较为合适的影像源,因为在不同数据源的表现下会体现出不同的特征。当前,我们普遍应用的遥感影像大概分为SPOT、QuickBird、Landsat-TM等。2)应选用某一种遥感软件对其影像进行分析,并且纠正影像的配准问题。3)融合于遥感影像当中,主要是通过与影像的融合技术,突出当中应用较高的分辨率,从而确保光谱的主要特征。此外,还可以对融合以后的影像对其做线性拉伸以及灰度变换等一些增强的处理,用以加强图像的清晰度和对比度,出更为突出细节部分。第四,在应用目视解译以及踏勘实地二者相结合的方法,可以把不同地物的不同形状以及在不同区域范围上可以从影像当中进行提取,也就是形成一定的矢量文件。
5结语
数字化的测绘工作是极其繁琐的,只有采取一定的科技手段才能提高工作效率,及时完成任务。随着遥感技术的发展,给测绘工作带来了不少便利,随着计算机技术以及GPS等技术的日臻完善,遥感技术应用于测绘领域也日趋成熟,相信随着科学技术的发展与进步,遥感技术的应用水平将步入一个全新的台阶。
参考文献:
关键词:高分辨率遥感土地利用调查土地整理
中图分类号:P205文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00
“十分珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是我国的基本国策。当前我国正处在全面构建和谐社会、推进新农村、加快城镇化进程的新形势下,人地矛盾越来越突出。土地开发整理能有效增加耕地面积,提高耕地质量,改善农村农业环境,是缓和人地矛盾,协调人与自然,实现土地资源可持续发展的有效措施,具有十分重要的现实意义。土地开发整理的前期规划实施必须通过调查和测绘项目区的地形图,因此,如何快速高效地开展项目区的地形图测绘在土地开发整理中占据着极其重要的位置。
随着信息技术的快速发展,卫星遥感技术得到了突破性进展,随着商用卫星IKONOS,QuickBird相继发射成功,卫星遥感突破了米级空间分辨率的局限,极大地促进了各应用行业的科技进步和管理水平。高分辨率卫星籍管理等工作。
遥感在国土资源调查评价、土地利用动态监测、土地更新调查以及大中比例尺地形图测绘等方面已取得显著成绩。本文主要介绍高分辨率遥感数据在土地整理工作中大中比例尺地形图测绘方面的应用。
1卫星遥感技术在土地整理中地形图测绘上的优势
早期的土地整理使用的基础图件为数年前的土地利用现状图,已经变化的土地利用情况则采用实地调查的方式进行部分变更,以变更后的土地利用现状图为底图进行土地整理规划和设计。由于土地利用现状图存在精度不足及时效性的限制,同时受客观条件及主观因素影响,规划和设计的精度较低。目前的土地整理项目对项目区地形图的精度和现势性要求都较高,单靠野外数字化采集数据方法可靠、精度也较高,但外业工作量大,且在地貌起伏大、植被覆盖好的地段施测困难。应用卫星遥感技术可以充分发挥遥感技术的优越性,能够快速及时获取土地整理区域的多时相数据,最大程度地保证监测的及时性及现势性,有效降低人为因素干扰,客观反映实际情况,减少地形、地貌、海拔、气候等自然因素的影响,最大程度地节省人力、物力和财力。随着高分辨率遥感影像的普遍应用以及遥感数字影像分类技术的发展,在专业的地理信息系统软件平台下,通过人机交互解译,根据影像中各地类、地物的色调、形状、阴影、纹理、位置和大小等特征,可直接勾绘出土地整理区域内各地类地物边界,同时赋予所勾绘的地物各种属性,以便进行下一步的数据统计与汇总工作,使工作效率大大提高,这一技术方法具有周期短、精度高、可操作性强、信息提取和更新速度快等特点。
2研究方法
2.1总体思路
2.1.1数据源的选择
首先要根据实际需要购买遥感影像数据源。影像分辨率是决定影像精度的一个重要指标,影像精度要满足相应比例尺地图对于影像识别能力和成图精度要求,同时又要考虑成本。冗余的分辨率会增加卫星影像购买成本和加重数据处理的负担;而若分辨率达不到一定要求,就无法判读细小的地物、降低卫星影像图视觉上形象、逼真的效果,满足不了成图精度。因此我们在选择数据源时,并不是分辨率越高就越好,而是要针对现实情况,综合考虑成本、数据的可得性、成图比例尺等因素。QuickBird遥感影像,重访周期1-6天,现势性好,地面分辨率高(全色波段为0.61米,多光谱为2.44米),空间纹理清晰息。其多光谱波段光谱信息丰富,进行屏幕矢量化时,成图比例尺可达1:10000或1:5000;全色波段分辨率高达0.61米,但因影像上地物颜色比较一致,无法准确分辨地面复杂地物。因此,有必要进行二者之间的数据融合,在保留QuickBird多光谱影像丰富的光谱信息的前提下提高其分辨率,增强图像的视觉效果,提高地物判读准确性,一般来说,融合后的数据可以满足精度1:2000比例尺图件成图的需要。图1是部分融合后的QuickBird影像图。
图1融合后的快鸟图像
其次,遥感影像分辨率的选择除了考虑不同比尺成图对影像分辨率的要求,还要考虑现有可获的遥感影像产品规格,在好几种遥感数据都能满足成图比例尺的情况下,要考虑的是数据源的稳定性、性价比以及选择这种卫星的何种等级的数据产品。再次,遥感影像的拍摄时间、拍摄时的天气状况也是选择数据源时要考虑的。在土地整理工作中制作项目区地形图,为保证现势性,我们要尽量使用最新日期拍摄的数据为保证地面地物不被遮盖,要尽量选择无云或云量尽可能少的数据源。
2.1.2遥感数据处理
这里所说的遥感数据处理是指供应商提供的影像到提供给作业员进行影像解译之间的一系列处理,影像处理的质量也直接影响更新精度。影像提供给用户之前一般都会根据用户的要求进行各种不同级别的处理。作为地形图测绘,首先是要将影像处理成正射影像,这时就需要供应商提供IA级的处理(经过辐射校正、CCD探测器阵列均衡化处理),其它校正由用户完成。
遥感数据处理是以ERDAS、ENVI等专业图像处理软件、高配置计算机为平台,通过对卫星数据光谱特性的分析和图像增强处理,达到有用信息丰富、可解译性强的数字化过程。
值得说明的是,在对遥感影像进行正射校正时,包括控制点选择、纠正模型选取、几何纠正精度检查等。纠正计算的方法主要有物理模型、多项式和逐微分纠正几种方式。多项式的校正精度与地面控制点(即GCP)的精度、分布和数量及校正影像的范围有关,对于二次多项式来说,适当地增加GCP的数量可提高几何精校正精度。GCP的均匀分布以及GCP的位置精度高,均可提高几何校正精度。若GCP太少或其自身的定位误差大,或分布不均匀,都会给整个图像校正带来较大影响。在实际工作中,也可以采用RTK技术野外采集控制点的方法来对遥感影像进行校正。
2.2实现过程
2.2.1室内解译
解译标志是遥感图象上能直接反映和判别地物信息的影像特征,它是室内解译的依据。主要从目标地物的大小、形状、阴影、色调、纹理、图型和位置与周围的关系等推断出目标地物的属性等相关信息。外业调查是内业解译的基础。通过实地调查,了解研究区的自然、社会、经济状况和水土流失特点、水土保持治理措施等情况,并建立实际地类与影像的对应关系,即影像解译标志。对于QuickBird这样的高分辨率影像的解译标志比较好判断,从图像上基本可以辨别出地物类别。我们在土地整理工作的实际操作也只需要将居民点、道路、沟渠、林地、园地、旱地等地类特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线,进行图斑勾绘。如图2所示。
图2.部分图斑勾绘示意图
在进行室内解译时主要遵循以下原则:
(1)多尺度宏观原则:在详细解译之前,首先对影像总体轮廓和研究区生态概况进行研究,以获取整个研究区宏观生态分布类型。(2)先易后难,循序渐进原则:整个遥感图像目视解译工作往往比较复杂,反复枯燥,工作量较大,需要有足够的耐心,可遵循先易后难,循序渐进的原则。
2.2.2外业调绘
室内解译过程结束后,要将解译结果带到野外进行实地验证,验证的主要内容是检查解译图各图斑的划分与实际情况的一致性和范围界限的准确性,对解译有误的地方重新进行解译与修改;利用GPS先布设好图根控制点,实测控制点坐标,采集图斑实地边界和新增线状地物的坐标数据及相关几何数据,并实地调查该变化图斑的位置、土地利用状况等属性,将其填写外业记录表上.并绘制外业调绘图。
2.2.3地形图的制作
将野外采集的各种数据上传至电脑中,在GIS平台下利用数字成图系统,对变化图斑和新增图斑以及新增线状地物进行矢量勾绘,并建立完整的拓扑关系,利用软件相关功能计算出图斑变化面积,再根据外业调查、量测情况,经过添加高程信息,进而编绘生成地形图。主要技术流程见图3。
图3技术路线工作流程
3应用中要注意的问题
在利用高分辨率遥感影像数据进行土地整理的地形图制作时,有以下两点问题需要注意:
1)目前土地利用数据信息或图斑变化主要依靠目视解译方法来判读,造成了它易受人为因素影响的局限性,例如:一条干涸的小河流就有可能在卫星遥感图上被误判为一条沙石路;公路两侧的干沟渠被误判为道路等,这就要求作业人员具有丰富的专业知识和作业经验。2)室内解译完成之后一定要进行外业调绘,尤其是一些新增的线状地物或零星地物,决不能主观臆断,一些在图上难以判断的图斑必须到实地去调查是否变化及测量变化前后的面积,其位置无法在图上直接标出时必须进行实地的野外测量。
4结语
随着遥感技术的发展,遥感技术将成为土地调查的重要手段,高分辨率遥感影像数据具有现势性好、空间、时间分辨率高等优点,能及时、准确、快速地反映土地利用变化情况,将成为获取土地利用变化的重要信息源。与传统的土地调查方法比较,利用高分辨率遥感影像调查具有快速、省时、省力等特点,能基本满足现代土地利用调查的需要。
参考文献
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[关键词]CASS工程测量内业技术二次开发
[中图分类号]TU984[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-2-107-2
1内业制图概述
当前城市化进程不断加快,在城市规划中需要广泛的应用地形图,无论从整体还是局部的规划上看,地形图都需要从不同比例进行绘制。小比例尺的地形图在整体规划中进行应用,而大比例尺的地形图则在局部开发中进行应用。对于地形的测量一般局限于大比例尺的测绘出图,采用常规方法进行操作的话将会产生较大的成本,包括人力成本、物力成本和财力成本,因此需要进行改变,采用CASS进行大比例尺地形图的绘制是一种非常高效实用的制图方法。传统地图是以线划、符号以及颜色来标识地形地物,而数字地图则不同,通过数字代码系统来实现计算机智能识别,对于各种地理属性特征予以系统反应,因此,编绘数字地图与传统的纸质地形图有着显著的不同。
国家基础设施在近几年得到的飞速发展,对于地形图绘制也有着更高的要求,大比例尺在基础规划建设中得到了广泛的使用,我国使用较多的绘图软件是CASS软件,该软件具有一些非常完善的功能,在生产作业过程中可以有效的解决许多问题。但是仍然有许多问题亟待CASS来开发新的功能加以解决,有效的提高生产效率。
2外业数据采集与内业制图的衔接
完成一个宗地绘图后,应当先进行内业复查,借助计算机对宗地草图以及地籍调查表进行审核,对于外业数据进行采集需要与内业制图进行衔接,其中对于存在缺漏以及错误的地方予以修改,才能保证工程测量的准确性。例如对于房屋的层数与结构进行标注,对单位名称、河流名称以及道路名称进行标注,确定没有问题以后就可以在计算机上自动生成界址线,对于相邻界址点间的距离进行注记。由全站仪及电子记录板对通讯数据进行传输,由动态GPS-RTK作为通讯接口,进行RTK软件数据传输,将两种数据汇总进电子计算机,由计算机进行数据格式转换,然后进行外业测量点整理,最终形成外业草图。外业测量点可以提供屏幕显示参考草图进行编辑,对各种比例的地籍图进行打印,包括宗地图和调查表,对地籍数据进行存盘,统计边长及面积,根据软件的要求编辑各种入库数据。
3坐标转换
全野外数字测图的过程中势必会有很多的干扰因素,包括测站点与定向点的设站错误、将独立坐标系转为已知坐标系,还有类似的诸多问题,对于这些问题一般采用如下的手段加以解决。第一种方法是三维改正,第二种方法是平面改正,也就是利用CASS软件的功能对问题加以解决。前者的主要解决问题流程是以数据至数据加固定常数的模式为基础,利用CASS工具栏中对于所有数据或者高程为零的数据进行选择处理,以东方向的数值输入为正值,以北方向的数值输入为改正值,其流程为高程改正值输入后,进行回车然后再输入原始数据文件名,对原始文件名进行更改后保存。而平面改正的方法则是利用测站改正的功能,该功能可以在地物编绘下面找到,将改正前测站点输入,也就是将纠正前第一点输入,纠正前第二点方向为改正前定向点,而纠正后第一点是改正后测站点坐标,而纠正后第二点方向是改正后定向点坐标,对于需要纠正的图像进行回车操作,输入改正前数据文件名,然后进行保存。在已知坐标系下对图形与坐标数据文件进行改正,CASS软件本身所具有的这些功能能够有效的解决其他软件在坐标转换过程中所遇到的问题,有效的化简为繁提高效率,坐标更正的问题得到有效的解决,对于工程测绘来说是一个非常大的进步,不仅提高了精确性,并且对于生产单位来说降低了各种工序的繁琐性。
4二次开发功能
由于CASS具有非常强大的功能,更由于不同的生产单位具有不同的生产情况,应该根据实际更好的利用CASS软件,对其进行良好的二次功能开发,有效的实现各种目的。为了更加便捷高效的管理与编辑CASS软件的图层,对于每一类地物、地貌都规定为一层,国标的层码在这里并不适用。由于CASS本身对于图形属性转换具有其特殊的功能,对于层码可以进行转换与更改,操作过程较为便利,但是学习起来比较困难,层码的对照需要编辑对照表,利用CASS软件时可以将层码自动转换为国标层码。两种层码一致后才能更加便捷的操作,在AUTOCAD平台上开发出来的CASS软件有赖于AUTOCAD的二次开发功能,因此在工作中遇到的各种问题都可以依赖LISP语言编写小程序来加以解决。由于CASS的图层已经转换为国标层码,但是其颜色变化却是白色,图层的建立可以通过自动加载来形成。
5自动生成等高线
地形图中表示地貌起伏的一个重要手段是等高线,在常规的平板测图中是用手画来对等高线进行描绘的,虽然具有圆滑性较高的优点,但是却缺乏精准度,在实际过程中容易出现问题。而数字化绘图可以具有较高的精准度,因为是由计算机绘制的,其成图精度较高,但是在地形较为复杂的地段却难以适用。
根据不同的地貌选择不同的等高线绘制手段,首先,对于并不十分复杂的山区地貌,由于其地物并不是太多,可以利用CASS根据测点自动生成等高线,这种手段较为实用便捷。利用CASS绘制的等高线具有如下功能,可以建立DTM,对数据文件进行选择,选择地性线时可以不考虑坎高,在野外采集地性线时可以通过绘制草图来完成,绘制地形结构是通过内业编辑,地貌形态的控制线体现为地性结构线,山谷线、山脊线、坡顶线以及坡底线等共同构成地貌形态的控制线。地性结构线上的定位对于DTM精度以及可靠性有着直接影响,地性结构线的正确性对于连接地形的正确性有着非常大的影响,否则将会出现三角形边悬空或者切割地表的情况,模拟地形容易由于地性结构线的错误而失真,或者等高线走向错误。在DTM建立之前应当建立起正确的地性结构体系,这是一种有效的解决方法,这种方法在DTM建立过程中可以形成一个非常有效的约束机制。当DTM建立起来以后应当对其编辑检查,如果发现高程错误点应当予以删除,对于三角网外出现的较长的边或较小的角也要予以删除,还要根据不同的地貌对三角形进行删减,修改之后再进行存盘。等高线绘制完成以后就不能再更改、删除三角形,在这之前的过程中可以不断的进行循环更改,DTM也能不断的更新直到符合最终的要求,生成等高线。
[摘要]随着我国地理测绘技术的快速发展,遥感影像技术在地理测绘中发挥着越来越重要的作用,推动地理测绘逐渐实现实时化、智能化和自动化。本文概述了遥感信息融合和地理信息变化检测,阐述了遥感影像技术的应用,分析了遥感影像更新地理信息的若干问题。
[关键词]遥感影像更新地理信息若干问题
[中图分类号]P237[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-2-123-1
随着我国遥感影像时间分辨率、光谱分辨率和空间分辨率的大幅度提高,应用遥感影像来实时更新地理信息,使地理信息数据库逐渐由静态制作转为实时更新和动态检测,遥感影像技术的应用在我国地理测绘中发挥着越来越重要的作用。
1遥感信息融合概述
在更新地理信息过程中,遥感信息融合主要有两部分组成:多时相信息融合和多源遥感影像融合。多时相信息融合主要用于地理信息的动态变化检测,多元遥感影像融合可以提高地理信息分类的精度,在更新地理信息中发挥着重要的作用。
遥感信息融合技术主要是指将不同遥感设备中采集的同一地区多个地理信息进行有效整合,在系统中利用算法将多个地理信息数据进行优势互补,有效地结合成一个新的地理信息数据。遥感信息融合是一种利用高级图像数据处理技术来整合处理多个遥感地理图像信息的技术,它可以将不同遥感设备采集的地理图像信息或者同一遥感设备采集的不同波段地理信息进行有效地整合,消除多个遥感设备采集地理信息的矛盾和冗余,提高遥感设备的利用率,改善其可靠性和精度,有效增加地理图像信息的准确性,降低模糊度,消除不确定性,加强优势互补,最终形成统一的地理信息图像数据。
2地理信息变化监测
2.1遥感影像变化监测方法
遥感影像可以综合分析多时相的地理图像信息,然后提取出动态的地理信息,实现地理遥感的变化监测。目前主要的地理信息变化监测方法主要有比较分类结果法、光谱变异法、分析主成分法、提取动态信息法、分析矢量变化法、植被指数互减法、图像数据运算法等,可以将这些遥感地理信息变化监测方法总结成基于分析空间模型方法、基于结果比较的分类方法、基于变换空间信息方法、和基于运算图像信息数据方法[1]。
2.2遥感影像变化图像信息方法
遥感影像利用不同时相的地理图像变化信息,将多种图像变化信息变换之后进行动态检测和变化监测,主要方法有变换对应成分法、分析频率域法、变换典型成分法、变换KT法、变换主成分法等。以变换主成分法为例,其方法主要是变换不同时相的地理图像变化信息数据的主成分,突出变化信息数据的主要成分。变换主成分法又可以分为:变换多时相主成分法、变换动态主成分法、主成分差值法[2]。
3遥感数据挖掘技术的应用
与传统的图像数据分析相比,遥感数据挖掘技术对于地理图像信息数据的处理是一种模型识别化的图像数据处理过程,主要的研究方向在于具体图像信息的特征和模式,主要强调经过数据对比、分析和处理,从大量的地理图像信息数据中,发现整合出这些地理图形信息数据中有意义的数据,总结出这些信息数据的知识和规律,找过他们之间的特征和共性,实现相互促进、相互协作。
遥感数据挖掘技术在更新地理信息中的应用,可以对基本的地理图像信息进行特征计算和有效分割,为遥感影像提供地理信息规则和知识。
4应用遥感影像更新地理信息的若干问题
4.1构建框架体系
应用遥感影像更新地理信息首先要构建科学合理的框架体系,目前关于遥感影像的框架体系已经基本建立,但是关于地理信息变化的数据库还不完善,在一些具体领域发挥的作用有限。目前,我国的空间信息数据库主要构建GIS数据库,忽视了遥感影像的重要优势,遥感影像地理信息数据库的构建不完善,和GIS数据库相比,遥感影像地理信息数据库在信息特点、组织体系、数据模型等多个方面都有很大的不同。因此,要针对遥感影像地理信息数据库自身的特点,构建相关知识发现和数据挖掘的数据库框架体系,有效解决遥感影像地理信息数据库的基本问题,充分发挥遥感影像的重要优势。
4.2遥感影像预处理
图像信息数据预处理是遥感影像技术的重要技术内容,对于遥感数据挖掘有着重要作用。在遥感影响图像信息数据挖掘中,图像信息数据预处理主要包括两个部分:传统遥感图像信息数据的预处理,例如配准、几何校正等和针对图像信息数据挖掘做出的预处理,如数据提取、数据转换、数据清理等。图像信息数据预处理主要的任务包括:对影像信息数据的边缘处理和分割,完成必要的数据预处理;结合相关的图像信息数据处理模型进行有效的组织整合,为数据挖掘提供数据处理算法;参与检索影像数据,并且提取相关的影像信息。
4.3影像数据挖掘算法
应用遥感影像更新地理信息,不是将目前的影像数据挖掘算法直接应用在图像信息数据处理过程中,而需要更加深入的研究应用体系、复杂的技术和理论。为了更好地满足遥感影像地理信息数据库中的动态检测和知识发现,需要研究出针对遥感影像数据处理的相关算法。遥感地理图像数据挖掘的数据集合主要包括数据信息数据库、背景信息和遥感信息的处理、多时相图像信息数据、多尺度多源的影像数据、单源遥感图像数据等。针对这些不同类型的数据和情况,应该研究出相应的遥感数据挖掘算法。
目前,主要用于遥感影像地理图像信息数据挖掘的算法有:证据理论、粗集理论、模糊方法、可视化方法、聚类、模式识别、图像分析等,空间信息算法和数据关联规则在背景数据和遥感数据的预处理数据挖掘中发挥着重要作用。针对遥感影像地理图像信息数据库的特点,还应该对可视化数据挖掘、交互式数据挖掘、增量挖掘、集成挖掘和融合算法、网络挖掘、分布式数据挖掘、并行数据挖掘等进行广泛深入的研究。
5结束语
遥感影像技术在地理测绘方面发挥着巨大的优势,通过分析研究应用遥感影像更新地理信息的若干问题,不断提高遥感影像技术在更新地理信息方面的能力,推动遥感影像技术的快速发展。
参考文献
[1]杜培军.应用遥感影像更新地理信息若干问题的探讨[J].中国矿业大学地理信息与遥感科学系,2013(02).
关键词:遥感技术地质作用
一、引言
近年来,一方面,由于空间科学、信息科学、计算机科学、物理学等科学技术的进步与发展,为遥感技术奠定了必要的技术基础,另一方面,由于人类生产活动不断地向深度和广度进军,遥感技术得到较为广泛的应用,因而使得遥感技术获得了飞跃的发展,已经成为发达国家和一些发展中国家十分重视的一项科学技术。随着我国工农业生产的高速发展,人类对自然资源,特别是对矿产资源的需求量与日俱增。遥感数字图像处理属于地质工作中的一种新型的工作手段,充分结合了现时计算机高科技信息技术。在地质工作中主要是通过对一个地区岩性,构造的状况分析后服务与地调填图,矿产普查,工程地质,水文地质及地质灾害治理方面,有着其特殊的高效性,空间性和优势所在。正如中科院院士徐冠华等,所谈及遥感技术为地学研究提供了全新的手段,导致了地学研究范围,内容、方法的重要变化,标志着地学信息获取和方法处理的一场革命。中国遥感事业自70年代至今发生了巨大的变化,在国民经济中的应用也日渐普遍。相对国际发达国家,中国遥感事业与其尚存在较大差距,这也正证明了在学科应用教学方面的前景性和挑战性。
二、地质灾害遥感技术的历史与成绩
人口、资源、环境与灾害是当今社会人类面临的主要问题。人口的不断增长,导致了对资源需求的不断增加;人类活动空间和规模的迅速增大及对资源的过量开采,导致了一系列环境问题,引起了一系列自然灾害。在各种自然灾害中,地质灾害占有重要的比重。据不完全统计,全球发展中国家每年由地质灾害造成的经济损失,达到了国民生产总值的5%以上。在我国灾害及其所导致的环境问题中,据估计由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人类工程活动诱发的浅表生地质灾害所造成的损失约占55%。遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。国内外地质灾害遥感调查技术方法主要是在上世纪最后20年发展起来的,现已基本形成了规范化的技术流程,在地质灾害遥感判读、分类及制作相应的图像方面都取得了较成熟的经验。
三、遥感技术的作用和方法
构造地质学在经历了近一个半世纪的发展后,不管是在研究方法还是研究程度上都已经有了很大的进步。构造地质学强调野外实地观测,其研究精度随科学技术的发展而迅速提高。这也对构造地质学的研究方法提出了更高的要求。20世纪60年代以后遥感技术的运用,对地质构造的研究产生了极高的效益。虽然遥感技术引入到构造地质学领域已经近半个世纪,但其本身的发展以及构造地质学对其利用的不充分,使得遥感数字图像处理在构造地质学领域还有很大的发展空间。利用好遥感数字图像处理能够使得不同尺度构造的研究有可能在成因和演化及运动学、动力学上结合得好,研究得更深入。因此,遥感影像上这些特殊影像体得识别是遥感直接找矿的一个重要环节。各种金属矿体的露头,特别是富含硫化物的矿体的露头,经风化淋滤后形成的氧化物或含氧岩类矿物,呈现出与周围岩石迥然不同的色彩,在高分辨率图像上可直接识别。通过遥感解译,信息提取,确定矿源层、含矿岩体、含矿脉体、矿化蚀变带等含矿地质体的存在。通过地物波普测试,来寻找含矿地质体存在的波普特征,提取与成矿有关的某些蚀变矿物的波普特征,确定含矿地质体的可能所在。另外,从遥感影像上识别出矿化与矿化体的特殊形态特征,如某些含矿石英脉的浅色纹带。矿床模型是对矿床赋存的地质环境、矿床产出的时空规律、矿床特征等矿床本质特征的高度概括,涵盖了矿产形成和保全的全部地质因素,显示现今地质科学对矿床学的研究程度,也显示了将矿床资料理论化的观念认识水平。利用遥感技术在打面积内寻找矿化集中区,将图像上的色、线、环、影纹图像与旷田构造的基本要素(成矿岩体、控矿断裂、围岩蚀变)相结合,提取矿床遥感地质信息,寻找区域找矿标志,并用矿床模式的概念来识别矿床赋存的遥感影特征,建立矿床遥感模型,逐渐成为20世纪90年代以来遥感找矿学的研究热点之一。这也势必能为影像矿床的分析开拓新的思路,把矿床遥感地质研究推进到一个新的层次。遥感技术对区域性和全球性成矿带、成矿域研究方面有着极其重要的意义。对大量不同来源、不同内容的图像或非图像子量进行综合处理,把原来的地学理论和逻辑思维转换成三维的直观和形象化得、时间和空间模型,把原来的定性概念转化为定量的观念和分析方法,进行多元化地学综合成矿。治理和预测地质灾害是我国迫在眉睫的件大事,故遥感人才是国家急需的专业性技术人才。
四、结语
遥感地质是一门理论与技术相结合的课程,其实际操纵性较强,需要我们对理论基础知识不断地应用巩固。它在未来地质工作中有非常重要的意义。
参考文献:
【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.
关键词:遥感技术信息提取找矿
遥感技术(RemoteSensing)即遥远的感知,是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是在航空摄影测量基础上,随着空间技术、信息技术、电子计算机技术等当代高新技术的迅速发展,以及地学、环境等学科发展的需要,逐步形成发展的一门新兴交叉科学技术。具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善,服务领域不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。
1、遥感信息提取
全球变化的研究涉及一系列重大全球性环境问题,提出了大量关系到地球的重要科学问题。由于涉及的范围极其广泛,因而具有高度综合和交叉学科研究的特点。叶笃正先生曾指出,“全球环境是一个不可分割的整体,任何区域的环境变化都要受到整体环境变化的制约;反过来,整体环境的变化又是各区域相互影响着的环境变化的综合体”。遥感作为获取地球表面时空多变要素的先进方法,是地球系统科学研究的重要组成部分,是对全球变化进行动态监测不可替代的手段。陈述彭先生指出,没有遥感,就提不出全球变化这样的科学问题。所以遥感对地理信息学科具有巨大的推动作用,就像望远镜对天文学和物理学的推动作用一样。遥感科学的意义在于:对传统地理学来说,遥感要求从定性到定量描述;对传统物理学来说,遥感要求在像元尺度上对局地尺度上定义的概念、推导出的物理定律、定理的适用性进行检验和纠正,而这种纠正是与像元尺度上的地学定量描述密不可分的。
1.1遥感图像掩膜处理
卫星遥感图像处理,尤其是提取矿化蚀变等微弱遥感信息,需要针对工作区选取尽可能小的图像范围,同时要对工作区范围内图像中的云雾、水体、冰雪、植被、大面积风成土壤等干扰进行掩膜等处理,然后才能进行图像处理。
1.2去相关拉伸
去相关拉伸变换是原始光谱波段的一种线性变换,这种变换通常是原始光谱波段的加权总和与差。研究表明该方法对一些遥感图像数据有效,能产生好的图像效果和提供新的洞察点;利用这种图像处理方法主要目的是提取一些方法不能提取的一些重要矿化蚀变、侵入体及构造等遥感信息。
1.3卷积增强
遥感图像上的线性特征,特别是和地质构造和成矿环境有关的线性体和断裂构造的增强处理和分析是遥感图像处理和研究的一个重要方面。对数字图像而言,线性体信息提取目前主要有梯度阈值法、模板卷积法、超曲面拟合法、曲线追踪和区域生长等,地质遥感线性体信息提取采用模板卷积滤波算法效果较好,它是一种邻域处理技术,即通过一定尺寸的模板(矩阵)对原图像进行卷积运算来实现的。
2、遥感技术在地质找矿中的应用现状
长期以来,地质工作者迫切希望能有一种目的性明确、“窥一斑而知全豹”的理论和方法来指导找矿。因此遥感技术以其独有的特点在地质找矿中的作用显得尤为重要。应用遥感与地质资料进行综合分析、预测区域成矿远景等已取得了很多成果。遥感技术在地质找矿中的应用主要表现在两个方面:(1)通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系,认识成矿规律并圈定找矿远景区。(2)是通过对遥感图像进行增强处理,综合分析,提取一定的地质信息,从而为成矿预测提供有用资料。遥感图像早已非常成功地应用于农、林、水利和交通等部门的调查和规划。在我国最早使用遥感图像的是地质行业,其主要任务就是用于地质找矿。
3、遥感技术信息提取在找矿中应用的相关技术
3.1遥感图像分析找矿
遥感图像分析找矿是利用各种航天与航空遥感图像进行目视判读,分析已知矿产地质的图像特征,结合地质背景、成矿条件及物化探异常,根据类比的原则从已知推未知,可进行一定的成矿预测。使用大比例尺航空像片,尤其是彩色和红外彩色像片,能直接识别原生矿体及矿化地区的露头,尤其是金属矿床及露头的特异彩色形成良好的找矿标志。例如在彩色航片上磁铁矿、锰矿、煤矿等呈深灰色或黑色;赤铁矿、斑铜矿为红色;孔雀石、铜矿、次生铀矿、次生铬矿为绿色;风化的铁帽常呈褐色;盐矿、石英脉矿呈白色等。由于矿体露头与围岩抗风化、抗侵蚀能力不同,形成岩墙或沟谷,也可直接识别。此外,人工开采区的采矿场、竖井、平峒、废石堆、尾砂等在图像上也能直接识别。
3.2遥感图像提取矿产信息进行成矿预测
遥感图像提取矿产信息进行成矿预测是利用遥感图像处理技术对遥感图像进行处理,提取矿床、矿化有关信息,如蚀变带、氧化带、铁帽等含矿地质体或某元素地球化学异常区,直接显示在图像上,从而达到找矿的目的。
3.3遥感图像地质综合分析找矿
遥感图像地质综合分析找矿是以区域地质演化与成矿规律分析为基础,确定出调查区内主要的成矿模式与控矿的地质要素,根据控矿地质要素的遥感信息特征(包括的与隐伏的)选取一定的图像处理方案,进行有关地质信息的增强或提取处理,同时结合物化探资料进行目视图像分析。物化探资料的图像化及用数学地质与遥感地质相结合的方法进行成矿预测,是遥感地质综合找矿向纵深发展的新趋势。
4、结语
目前遥感已成为地质调查和资源勘查与监测的重要技术手段。应用范围已由区域地质、矿产勘查、水文地质、工程地质、环境地质勘查扩大到农业地质、旅游地质、国土资源、土地利用、城市综合调查、环境监测等许多领域。应用技术方法水平随着遥感和计算机技术的发展也有了很大的提高,应用效果和社会经济效益也愈来愈明显。
参考文献
[1]陈述.遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书[M].银川:宁夏大地音像出版社,2005.9:90-92.