遙感技術(shù)及應(yīng)用
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遙感技術(shù)及應(yīng)用范文第1篇
關(guān)鍵詞遙感技術(shù);礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查;解譯;應(yīng)用
中圖分類號TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673-9671-(2010)042-0129-01
2O世紀(jì)90年代初期,礦山環(huán)境調(diào)查、評價(jià)與保護(hù)并未受到人們的足夠重視。90年代中后期,特別是在國土資源部成立以來,隨著采礦技術(shù)及相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展,礦山環(huán)境調(diào)查與保護(hù)問題才引起了人們的廣泛關(guān)注,并涌現(xiàn)出了一大批新技術(shù)和新方法。利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,為我國礦山環(huán)境調(diào)查與保護(hù)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。
1遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國利用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查起步較晚,但進(jìn)展較快。我國的地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查技術(shù)是在為山區(qū)大型工程建設(shè)服務(wù)中逐漸發(fā)展起來的。上世紀(jì)20年里,我國完成的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查面積大約覆蓋了10萬km2的國土。2002～2006年,為查清我國礦山地質(zhì)災(zāi)害的分布、特點(diǎn),全國礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評估工作引進(jìn)了遙感技術(shù),第一次初步摸清了我國礦山環(huán)境地質(zhì)問題類型、分布及危害。短短幾年時(shí)間,我國學(xué)者對應(yīng)用于礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的遙感技術(shù)進(jìn)行了很多探索研究,取得了不少可喜的成果,積累了大量研究經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)方法。先前已有同行以QuickBird多光譜遙感數(shù)據(jù)為主要信息源,采用遙感調(diào)查與地面核查的方法,基本查明了江西德興銅礦礦區(qū)尾礦、固(液)體廢料類型、分布現(xiàn)狀和排放渠道,形成了礦山地物遙感識別,尾礦庫水下尾礦堆積區(qū)遙感識別,礦山地物面積計(jì)算、體積測算等遙感調(diào)查技術(shù)。還有同行采用大比例尺SPOT5衛(wèi)星遙感影像,準(zhǔn)確圈定出面積性的礦山環(huán)境地質(zhì)問題,通過歷史上多期影像對比,揭示出礦山地質(zhì)環(huán)境的時(shí)空演化。況順達(dá)等利用遙感技術(shù)快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地摸清了貴州省礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及礦業(yè)開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響,為合理開發(fā)礦產(chǎn)資源、保護(hù)地質(zhì)環(huán)境、礦山環(huán)境整治、礦山生態(tài)恢復(fù)與重建、實(shí)施礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)督等提供了基礎(chǔ)資料。
2應(yīng)用實(shí)例分析
2007年6月～10月,作者參加了某金礦區(qū)的礦山地質(zhì)環(huán)境野外調(diào)查工作,該工作采用1:5萬地形圖,并輔以1:2.5萬SPOT5遙感影像圖,在SPOT5遙感解譯的基礎(chǔ)上,快速查明了金礦區(qū)采礦廢渣堆、尾礦庫、選礦廠、無庫尾礦渣等的空間分布、規(guī)模,通過野外核查驗(yàn)證,對解譯結(jié)果進(jìn)行了修正,如此反復(fù)多次,并最終建立了解譯標(biāo)志。
1)遙感數(shù)據(jù)信息源選擇及處理。礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查的研究對象不同、復(fù)雜程度不同、規(guī)模也不同,而遙感圖像的空間分辨率從零點(diǎn)幾米到幾公里,也就決定了礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究中的遙感技術(shù)是有尺度條件的。遙感數(shù)據(jù)處理內(nèi)容包括控制點(diǎn)選取、遙感數(shù)據(jù)正射糾正、融合、鑲嵌,標(biāo)準(zhǔn)DOM數(shù)字正射影像圖分幅和整飾等,處理結(jié)果用于礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查解譯,將結(jié)果提供野外驗(yàn)證。在該項(xiàng)目野外調(diào)查中,采用了最新的地面分辨率全波段10m和彩色2.5m的SPOT5彩色數(shù)據(jù)融合,經(jīng)過糾正的RGB全彩色合成的1:2.5萬SPOT5彩色遙感影像圖作為礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的主要衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),這樣可以增強(qiáng)地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)、水體、植被等圖像信息。2)遙感技術(shù)參照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本次調(diào)查參照的遙感技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有:(《區(qū)域環(huán)境地質(zhì)勘查遙感技術(shù)規(guī)程》(DZ/T 0190―1997)和1:50000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中遙感技術(shù)規(guī)定》(DZ/T0151―95)。3)遙感解譯技術(shù)方法。遙感影像的解譯主要有直接解譯與間接解譯兩種方法。直接解譯是從航片或衛(wèi)片上根據(jù)地物影像的解譯標(biāo)志直接判斷出地物類型,它包括形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋理、圖型等要素。間接解譯是根據(jù)該地物與其周圍環(huán)境生態(tài)因子的關(guān)系來判斷其地物類型。掌握地物或目標(biāo)與其周圍環(huán)境的關(guān)系,分析他們所處的背景條件或位置,這是判讀自然現(xiàn)象和人為目標(biāo)的重要因素。本次工作采用目視解譯和計(jì)算機(jī)自動解譯相結(jié)合、室內(nèi)與野外相結(jié)合的工作方法。該項(xiàng)目在進(jìn)行這一步作業(yè)時(shí)的特點(diǎn)是:充分利用遙感信息,消化和吸收已有大量的成果資料,對各種信息進(jìn)行綜合分析研究;充分體現(xiàn)遙感工作的多片種、多比例尺、多時(shí)相、多種工作方法、多層次、點(diǎn)面結(jié)合的特點(diǎn)。4)礦山地質(zhì)環(huán)境問題。遙感解譯本次工作采用1:2.5萬SPOT5遙感解譯,利用總體觀察、對比分析、綜合分析等方法,清楚地圈定出金礦區(qū)采礦渣堆、尾礦庫、尾礦渣等堆積場所和山外地區(qū)選礦廠、冶煉廠、尾礦庫、無庫尾礦渣、氰化池、渣堆等位置、形態(tài)及計(jì)算面積等。本次工作進(jìn)一步建立了該地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查點(diǎn)遙感解譯標(biāo)志,見表1。
5)遙感解譯實(shí)效分析。利用SPOT5遙感圖像對礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查點(diǎn)的判譯能收到事半功倍的效果。本次遙感解譯結(jié)果顯示,判譯程度較好的地區(qū),判對率大于90%;判譯程度較好和研究程度中等的地區(qū),判對率達(dá)到70%以上;解譯效果較差或解譯困難地區(qū),判對率也達(dá)50%～60%。其中采礦渣堆的判對率大于90%,污染源的判對率也達(dá)86%,有效地提高了調(diào)查工作效率和調(diào)查精度。對于1:2.5萬遙感影像圖上大于2mm的面型礦山環(huán)境地質(zhì)問題均得到了解譯表示。對于有特殊意義的點(diǎn)、線、面型對象,規(guī)模雖小,但也作了夸大注明。
3遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的作用
1)遙感解譯是礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查不可缺少的技術(shù)方法之一。從技術(shù)方法角度講,遙感解譯是礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的技術(shù)方法之一。利用航、衛(wèi)片進(jìn)行遙感解譯,具有直觀、真實(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn)。礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的技術(shù)方法包括地面調(diào)查、遙感解譯、樣品測試、動態(tài)監(jiān)測以及輕型山地工程等,特別是遙感解譯,能提高調(diào)查研究的水平。2)利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,能起到事半功倍的效果。通過大比例尺地面調(diào)查和高分辨率的遙感解譯相結(jié)合的工作方法,能快速圈定礦山環(huán)境地質(zhì)問題的類型、形態(tài)、空間分布、規(guī)模及其地質(zhì)環(huán)境條件,便于進(jìn)行定性和定量的分析研究,提高礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查工作的質(zhì)量和效率,對礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評價(jià)起到重要作用。3)遙感技術(shù)的特點(diǎn)為在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用提供了可能。衛(wèi)星遙感技術(shù)的快速發(fā)展,為我國礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查提供了可能。遙感技術(shù)具有探測范圍大、周期短、信息量大、資料獲取速度快、客觀真實(shí)、動態(tài)性強(qiáng)以及資料收集不受特殊地形限制等突出特點(diǎn)。發(fā)揮大比例尺遙感影像在調(diào)查中的作用,是區(qū)域地質(zhì)環(huán)境調(diào)查最有效的手段之一,對礦山環(huán)境地質(zhì)問題具有良好的解譯效果。
4礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查存在的問題
遙感技術(shù)之所以目前尚未得到廣泛的應(yīng)用,主要受限于以下兩方面的問題:1)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查隊(duì)伍中,技術(shù)人員對遙感技術(shù)比較陌生,使得遙感技術(shù)難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。2)礦山地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查工作需要多時(shí)相的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的遙感信息源,但價(jià)格昂貴,目前只局限于重點(diǎn)地區(qū)與重點(diǎn)工程的地質(zhì)環(huán)境調(diào)查。雖然存在以上問題,但我相信隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和廣大地質(zhì)工作者的不懈努力,以及政府部門日益加大的支持,廣泛利用遙感技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究是必然趨勢,將貫穿于礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測、預(yù)警、評估的全過程。
參考文獻(xiàn)
[1]武強(qiáng),李云龍.礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求研究[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2004,2:97-100.
[2]鄭達(dá)興,張瑞豐,徐剛等.礦山尾礦固(液)體廢料排放現(xiàn)狀與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境遙感調(diào)查[A].中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,第七屆全國地質(zhì)力學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集,2006.
遙感技術(shù)及應(yīng)用范文第2篇
英文名稱：Remote Sensing Technology and Application
主管單位：中國科學(xué)院
主辦單位：中國科學(xué)院遙感聯(lián)合中心;中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)信息中心
出版周期：雙月刊
出版地址：甘肅省蘭州市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1004-0323
國內(nèi)刊號：62-1099/TP
郵發(fā)代號：54-21
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1986
期刊收錄：
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
期刊榮譽(yù)：
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
遙感技術(shù)及應(yīng)用范文第3篇
關(guān)鍵詞：遙感技術(shù) 土地利用 地籍圖
中圖分類號：TN919.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)01-0150-01
近年來，隨著遙感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其在地籍調(diào)查與測量工作中的應(yīng)用也在不斷深化。2009年，應(yīng)用遙感技術(shù)保障土地調(diào)查數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性、服務(wù)國土資源批后監(jiān)管的系統(tǒng)工程全國遙感監(jiān)測“一張圖”工程建設(shè)正式開始，目的是結(jié)合第二次全國土地調(diào)查統(tǒng)一時(shí)點(diǎn)底圖生產(chǎn)，在生產(chǎn)覆蓋全國遙感正射影像圖的基礎(chǔ)上，首次實(shí)現(xiàn)全國全覆蓋遙感監(jiān)測。“一張圖”工程建設(shè)是國土資源管理尤其是地籍管理的一次重大變革，每年實(shí)現(xiàn)最新遙感影像的全覆蓋和全面的土地利用變化信息的提取，為今后變更調(diào)查和核查提供了最新最好的基礎(chǔ)，對于保證土地?cái)?shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和真實(shí)性，維護(hù)調(diào)查成果的生命力，完善國土資源監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)具有重大意義。由此可見，遙感技術(shù)在地籍調(diào)查與測量工作中正發(fā)揮著重要的作用。
1、遙感技術(shù)概述
遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種探測技術(shù)，是根據(jù)電磁波的理論，應(yīng)用各種傳感儀器對遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息，進(jìn)行收集、處理，并最后成像，從而對地面各種景物進(jìn)行探測和識別的一種綜合技術(shù)。
遙感系統(tǒng)由遙感器、遙感平臺、信息傳輸設(shè)備、接收裝置以及圖像處理設(shè)備等組成。遙感器裝在遙感平臺上，它是遙感系統(tǒng)的重要設(shè)備，它可以是照相機(jī)、多光譜掃描儀、微波輻射計(jì)或合成孔徑雷達(dá)等。信息傳輸設(shè)備是飛行器和地面間傳遞信息的工具。圖像處理設(shè)備對地面接收到的遙感圖像信息進(jìn)行處理，以獲取反映地物性質(zhì)和狀態(tài)的信息。判讀和成圖設(shè)備是把經(jīng)過處理的圖像信息提供給判釋人員直接判釋，或進(jìn)一步用光學(xué)儀器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，找出特征，與典型地物特征進(jìn)行比較，以識別目標(biāo)。
由于遙感技術(shù)具有探測范圍大、獲取資料的速度快、周期短、受地面條件限制少、手段多、獲取的信息量大以及全天候工作的能力的特點(diǎn)，目前，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調(diào)查、地圖測繪、環(huán)境監(jiān)測以及城市建設(shè)和管理等領(lǐng)域。
2、遙感技術(shù)在地籍調(diào)查與測量中的應(yīng)用
2.1 土地資源遙感調(diào)查
土地資源遙感調(diào)查是利用遙感技術(shù)，對一定區(qū)域內(nèi)的土地資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布和利用狀況及變化規(guī)律的調(diào)查。遙感影像最能夠直接反映的是土地覆蓋，因此，遙感技術(shù)大部分被用于土地覆蓋/利用狀況調(diào)查。
常規(guī)的土地利用調(diào)查是通過實(shí)地測繪的方法來進(jìn)行，工作量大，調(diào)查周期長。而迅速發(fā)展的遙感技術(shù)，為土地資源類型及其變化信息的獲取提供了及時(shí)、有效的技術(shù)手段，由于遙感技術(shù)具有宏觀性、及時(shí)性、動態(tài)性以及多波段性等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)迅速處理的特點(diǎn)，是常規(guī)土地調(diào)查技術(shù)所無法比擬的。例如，上海市中心區(qū)的土地利用調(diào)查，90年代曾用常規(guī)方法花了2年多的時(shí)間才完成，但完成后的圖件已不能反映2年后的情況；1995年初利用航空遙感方法，只花了2個(gè)多月就完成了調(diào)查，并且比常規(guī)方法更加詳細(xì)。遙感技術(shù)的引用，大大節(jié)省了調(diào)查成本和時(shí)間，從而提高了工作效率。
2.2 土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測
利用遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用變更調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測稱作土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測。土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測是以土地利用調(diào)查的數(shù)據(jù)及圖件為基礎(chǔ)，用遙感圖像處理與識別技術(shù)，從遙感圖像上提取變化信息，從而達(dá)到對土地利用變化情況進(jìn)行及時(shí)的、直接的、客觀的定期監(jiān)測。
和其他監(jiān)測手段相比，遙感監(jiān)測具有速度快、精度高、范圍廣等特點(diǎn)，并能為國土資源管理工作提供基于事實(shí)影像的、可精確測量的、可作為基礎(chǔ)信息的土地利用動態(tài)監(jiān)測結(jié)果。近年來，隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，影像分辨率的不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)的不斷增強(qiáng)，使得土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測的技術(shù)不斷完善，并得到越來越廣泛地應(yīng)用。
2.3 利用遙感技術(shù)制作地籍圖
所謂遙感地籍圖的制作，即在計(jì)算機(jī)制圖的環(huán)境下利用遙感資料編制出所需的地籍圖，這是遙感信息在地理研究和測繪制圖中的重要應(yīng)用之一。利用遙感技術(shù)制作地籍圖的技術(shù)流程主要體現(xiàn)為：首先需要選擇合適的影像源，不同的數(shù)據(jù)源有不同的特性，所以提取信息的方法也不盡相同，目前常用的遙感影像有Landsat-TM、SPOT、QuickBird等。其次需要選擇某種遙感軟件進(jìn)行影像的幾何糾正和影像的配準(zhǔn)，目前常用的遙感軟件有ERDAS、ENVI、PCI GEOMATICA等。然后是遙感影像的融合，通過影像融合，希望既突出其中較高的空間分辨率，又能保持良好的光譜特征。還可對融合后的影像進(jìn)行線性拉伸、灰度變換等增強(qiáng)處理，以提高圖像的對比度和清晰度，突出圖像的細(xì)節(jié)部分，利于影像判讀和量測。最后通過目視解譯和實(shí)地踏勘相結(jié)合的方法，將不同地物的形狀和各個(gè)區(qū)域的范圍從遙感影像上提取出來，即形成矢量文件，提取過程中，地物類型可參照地籍調(diào)查中的土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3、結(jié)語
遙感信息是地表各種地物要素的真實(shí)反映，能清晰地顯示各種土地利用類型的特征與分布。與傳統(tǒng)的地籍調(diào)查方法相比，遙感技術(shù)具有精度更高、效率更高、更經(jīng)濟(jì)實(shí)用、更直觀實(shí)時(shí)等較多優(yōu)勢。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，如遙感器分辨率的提高及綜合利用信息能力的增強(qiáng)等，它將越來越多地被應(yīng)用在我們的日常地籍工作中。
參考文獻(xiàn)
[1]張晏.2009年全國遙感監(jiān)測“一張圖”工程建設(shè)將啟動.中國國土資源報(bào).
[2]詹長根.現(xiàn)代地籍技術(shù) （第四講）遙感技術(shù)在地籍中的應(yīng)用，測繪信息與工程,2004年8月.
遙感技術(shù)及應(yīng)用范文第4篇
一、無人機(jī)遙感系統(tǒng)
1、無人機(jī)遙感系統(tǒng)的組成
無人機(jī)遙感系統(tǒng)是由地面部分、空中部分以及數(shù)據(jù)處理部分組成，其中主要是前兩部分，地面部分是由航跡規(guī)劃系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)以及顯示系統(tǒng)，空中部分則包含空中控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)以及無人機(jī)平臺。
航跡規(guī)劃系統(tǒng)主要是對空中飛行器進(jìn)行航線的規(guī)劃，規(guī)劃航線的依據(jù)主要是根據(jù)飛行要求、飛行器的性能和飛行作業(yè)區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，規(guī)劃后的航線傳遞至地面控制系統(tǒng)和空中控制系統(tǒng)中，用于控制飛行的航線軌跡，傳感器系統(tǒng)是無人機(jī)的主要獲取遙感影像的設(shè)備，它的種類多樣，主要包括CCD數(shù)碼相機(jī)、磁測儀以及合成孔徑雷達(dá)等，其中CCD數(shù)碼相機(jī)由于感光度和色彩深度好，而且它的載片量大，所以在地震災(zāi)區(qū)采用的是CCD數(shù)碼相機(jī)，遙感器在獲取遙感影像后通過飛行平臺和地面控制系統(tǒng)則對影像進(jìn)行傳輸和處理。數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮系統(tǒng)目的是為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。數(shù)據(jù)后處理部分是對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，并提取有效信息。集合各個(gè)部分的功能完全可以滿足災(zāi)情監(jiān)測的需要。
2、系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢
①機(jī)動快速、升空準(zhǔn)備時(shí)間短、飛行速度快可迅速到達(dá)監(jiān)測區(qū)域，高精度遙感設(shè)備操作簡便，可以在短時(shí)間內(nèi)獲取遙感監(jiān)測結(jié)果。
②無人機(jī)自動化程度高，可按照預(yù)定的飛行航線自主飛行和拍攝，即使飛出人的視線范圍內(nèi)也可自行按照預(yù)定航線飛行，并且航線控制精度高，飛行姿態(tài)平穩(wěn)。適應(yīng)各種不同的情況。
③智能化程度高，有故障自動檢測及修復(fù)，而且易操作，人員經(jīng)過短期培訓(xùn)，便可自行操作。
④無人機(jī)上的攝像設(shè)備，具備面積覆蓋大的技術(shù)能力，并且獲取圖像的分別率很高，可以達(dá)到分米級。
⑤運(yùn)營成本較低，系統(tǒng)的存放以及維護(hù)簡便。
二、無人機(jī)遙感系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作
1、工作流程
①在災(zāi)害發(fā)生的第一時(shí)間里立刻確定災(zāi)區(qū)的位置，并進(jìn)行收集災(zāi)區(qū)的資料，為無人機(jī)飛行的飛行條件進(jìn)行分析，如對氣象資料中的風(fēng)力、雨雪天氣對確保飛行的安全是重要的信息，無人機(jī)可在小雪天氣以及8級風(fēng)速這種惡劣天氣秀飛行。
②在災(zāi)區(qū)的地理位置確定后對重災(zāi)區(qū)進(jìn)行航線規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)飛行的飛行高度、航跡進(jìn)行規(guī)劃，并在地面建立信號傳輸架，通常無人機(jī)飛行的高度在50米到4000米之間，速度在70公里/小時(shí)到160公里/小時(shí)范圍內(nèi)，續(xù)航的能力在3消失內(nèi)。
③航線規(guī)劃好后把航線信息輸入控制臺，便可對無人機(jī)發(fā)出飛行指令，無人機(jī)在接到指令后，可通過短距離跑的滑行、人工投射方式起飛，無人機(jī)則可按照預(yù)定航線進(jìn)行飛行。
④當(dāng)無人機(jī)超出了人的視線范圍內(nèi)之后，無人機(jī)通過地面控制系統(tǒng)可視線自動化飛行，以及完成災(zāi)區(qū)的拍攝，拍攝到得遙感影像通過傳感器、無人機(jī)平臺及地面控制站間進(jìn)行傳輸，并通過顯示裝置實(shí)時(shí)顯示。
⑤無人機(jī)在執(zhí)行了拍攝任務(wù)后自動關(guān)閉遙感設(shè)施，按照預(yù)定航線返行并根據(jù)地面控制人員的指令自行降落。
⑥在得到數(shù)據(jù)之后，用數(shù)據(jù)處理軟件對影像資料進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和綜合分析。
2、無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用
地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，人員很難在第一時(shí)間進(jìn)入災(zāi)區(qū)，因此得到災(zāi)區(qū)的第一手資料成為災(zāi)后處理事件的第一要?jiǎng)?wù)，無人機(jī)遙感技術(shù)可在人員到達(dá)災(zāi)區(qū)之前得到災(zāi)區(qū)的影像圖，無人機(jī)遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的作用很重要，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
①提高災(zāi)情的監(jiān)測能力
②提供了客觀準(zhǔn)確的災(zāi)情數(shù)據(jù)
③監(jiān)督了災(zāi)后恢復(fù)重建進(jìn)展情況
④提升了預(yù)警監(jiān)測水平
⑤健全了對地觀測技術(shù)在減災(zāi)救災(zāi)中的應(yīng)用
三、案例分析
我國是一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)國，無人機(jī)遙感技術(shù)在災(zāi)害中第一時(shí)間獲取影像信息數(shù)據(jù)，并對災(zāi)區(qū)的救援工作提供了第一手的資料。在四川雅安廬山縣地質(zhì)災(zāi)害中無人機(jī)得災(zāi)害救援能力得到了充分的體現(xiàn)，國家減災(zāi)中心在震后30分鐘以內(nèi)啟動了重大自然災(zāi)害無人機(jī)應(yīng)急合作機(jī)制，迅速的組織了無人機(jī)遙感災(zāi)害監(jiān)測工作組，北京、西安以及四川分別派出了無人機(jī)隊(duì)伍進(jìn)行災(zāi)后的遙感測繪工作，為救援和災(zāi)后重建提供了大量的珍貴資料，使國家及時(shí)的做出了正確的方案。
遙感技術(shù)及應(yīng)用范文第5篇
關(guān)鍵詞:無人機(jī);遙感技術(shù);應(yīng)用研究
隨著信息化概念的不斷推廣與普及，人們逐漸認(rèn)識到遠(yuǎn)程傳輸和無線遙感技術(shù)在日常生活中所扮演的重要角色，遠(yuǎn)程傳輸和無線遙感技術(shù)可以極大地提高工作效率，尤其在條件艱苦的工作崗位上。無人機(jī)是近些年來輔助遙感技術(shù)重要支撐平臺，是未來航空器的主流發(fā)展方向之一，已成為世界各國研究的熱點(diǎn)。目前，無人機(jī)技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，具有機(jī)動性高、適用性強(qiáng)、分辨率高、成本低廉等優(yōu)勢，在水利管理行業(yè)中正逐漸嶄露頭角。隨著“十四五”計(jì)劃中水利信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，采用先進(jìn)技術(shù)手段提高水利行業(yè)工作效率是現(xiàn)今水利工作者的研究重點(diǎn)［1］。為此，本文通過總結(jié)無人機(jī)遙感技術(shù)在水利行業(yè)中管理、應(yīng)急救災(zāi)、國土資源監(jiān)察、水利行政執(zhí)法、水工建筑物病害巡查等領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐，論述無人機(jī)技術(shù)在水利行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢和應(yīng)用前景。
1無人機(jī)系統(tǒng)簡介
無人機(jī)是利用無線電遙控設(shè)備操控，可以搭載相關(guān)傳感器的無人駕駛飛機(jī)，可以通過自動化、智能化、專用化等相關(guān)技術(shù)快速獲取國土、資源和環(huán)境等空間遙感信息，并實(shí)時(shí)上傳到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過專業(yè)人士進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和整理，以供相關(guān)單位工作者進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。常見無人機(jī)控制系統(tǒng)主要由空中控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)3部分組成。空中控制系統(tǒng)主要包括通訊模塊和地表影像采集模塊。地面控制系統(tǒng)主要引導(dǎo)和制定無人機(jī)航行航攝路線。高級地面控制系統(tǒng)可以對預(yù)定航攝地區(qū)提前規(guī)劃好無人機(jī)的飛行路線等有關(guān)飛行，同時(shí)記錄并保存所有導(dǎo)航數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要根據(jù)各單位的實(shí)際需要通過軟件對圖像或視頻進(jìn)行分析。國內(nèi)外常見的主流軟件有PixelGrid、ERDAS、ENVI、ERmapper等。常見無人機(jī)種類主要包括固定翼式、多旋翼式和無人直升機(jī)等。固定翼式起降方式多采用跑道滑行、彈射等;抗風(fēng)能力較強(qiáng)，可長時(shí)間續(xù)航，但無法進(jìn)行定點(diǎn)懸停拍攝工作，因此一般適用于監(jiān)控輻射范圍廣或應(yīng)急響應(yīng)情況下的航測任務(wù)。多旋翼式和無人直升機(jī)無需跑道和彈射器，對于起降場地要求低，可在復(fù)雜地勢條件下快速起降，具有飛行靈活性強(qiáng)、可隨時(shí)懸停等優(yōu)點(diǎn)［2］。其中，無人直升機(jī)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、載荷量大、續(xù)航時(shí)間長、操作復(fù)雜等特點(diǎn);多旋翼式無人機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，但載荷量較小，續(xù)航時(shí)間多數(shù)為30min左右。
2無人機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)
搭載各種傳感器和遙感相機(jī)的無人機(jī)可以對近地表實(shí)現(xiàn)多角度、高分辨率的連續(xù)圖像或視頻采集工作。所獲得實(shí)時(shí)信息內(nèi)容豐富，尤其適用于對重點(diǎn)區(qū)域和監(jiān)管難度大的區(qū)域的監(jiān)測工作。目前無人機(jī)技術(shù)主要具備以下特點(diǎn)。
2.1運(yùn)行成本低，工作效率高
與其它方法相比，無人機(jī)的造價(jià)和后期維護(hù)成本低。各地區(qū)可以根據(jù)自己需要選擇相應(yīng)類別的無人機(jī)，對本轄區(qū)重點(diǎn)區(qū)域、氣候條件較惡劣的地區(qū)、高危地區(qū)等進(jìn)行監(jiān)測，從而顯著減少外界條件干擾帶來的人員傷亡的可能，提高工作人員的工作效率和準(zhǔn)確度。
2.2監(jiān)測精度高
無人機(jī)可以根據(jù)任務(wù)需要隨時(shí)起降飛行，也可以預(yù)設(shè)航線進(jìn)行定期巡航以獲取待測地區(qū)的相關(guān)圖像和視頻，交由專業(yè)人士進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。與其它方法相比，無人機(jī)測量精度為亞米級，獲得有關(guān)數(shù)據(jù)成本低、耗時(shí)短，可為有關(guān)單位科學(xué)決策和統(tǒng)計(jì)工作提供有力的數(shù)據(jù)支撐。
2.3操作靈活，可以對建筑物進(jìn)行多角度監(jiān)測
無人機(jī)體積較小，重量較輕，飛行角度容易操控，可在險(xiǎn)峻地勢和各種水工建筑物之間穿梭，易獲取不同點(diǎn)位的圖像和視頻記錄。此外，無人機(jī)可以通過掛載不同角度攝像頭對水工建筑物進(jìn)行拍攝，為后期構(gòu)建高精度等比例水工模型和水工建筑物的病險(xiǎn)監(jiān)測提供有力的參考數(shù)據(jù)。
2.4飛行易受低溫、大風(fēng)等天氣干擾
目前無人機(jī)多由電池供電，易受到外界低溫的影響，導(dǎo)致續(xù)航時(shí)間急速下降。因此，在日常使用中，應(yīng)注意外界天氣條件對無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響。此外，因無人機(jī)體積小、重量輕，易受大風(fēng)天氣干擾，導(dǎo)致無人機(jī)飛行不穩(wěn)定，增加人為操控難度。嚴(yán)重時(shí)易造成無人機(jī)失控，出現(xiàn)墜毀現(xiàn)象［3］。
2.5數(shù)據(jù)處理的特殊性
無人機(jī)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)主要分為外業(yè)飛行和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作。完整的數(shù)據(jù)采集工作是獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)的基本保證，因此無人機(jī)在操控時(shí)必須經(jīng)過培訓(xùn)后方可上崗。此外，無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)后獲得數(shù)據(jù)量較大，對相關(guān)軟件和技術(shù)人員要求高，尤其是建筑物的病害分析，均需要大量的科研準(zhǔn)備工作才可以正常進(jìn)行。
3無人機(jī)遙感技術(shù)在水利行業(yè)中應(yīng)用
3.1在應(yīng)急救援工作中的應(yīng)用
無人機(jī)具有操作靈活、反應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)。在洪澇災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，無人機(jī)可以深入高危地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)影像傳輸，為地面工作人員及時(shí)提供災(zāi)區(qū)現(xiàn)狀，便于應(yīng)急救援單位協(xié)調(diào)救援工作，降低搶險(xiǎn)救災(zāi)的難度，同時(shí)也保證了救援人員的安全。在河流汛期時(shí)，無人機(jī)可以迅速到達(dá)出現(xiàn)險(xiǎn)情的上空，及時(shí)為有關(guān)單位實(shí)時(shí)監(jiān)控汛情走向，為防汛指揮部作出決策提供較為客觀真實(shí)的信息，降低因?qū)﹄U(xiǎn)情數(shù)據(jù)獲取較少而造成的損失。如，2018年8月，黑龍江省某河道突然遭遇上游強(qiáng)降雨，河床水位迅速上漲，部分地區(qū)堤防和河道均出現(xiàn)險(xiǎn)情;為快速解決該險(xiǎn)情，有關(guān)工作人員及時(shí)調(diào)用無人機(jī)在洪澇區(qū)進(jìn)行高空作業(yè)，通過實(shí)時(shí)影像傳輸功能為地面指揮人員第一時(shí)間提供險(xiǎn)情水情數(shù)據(jù)，便于確定來水方向和各堤防的泄洪強(qiáng)度，為防汛指揮決策提供準(zhǔn)確依據(jù)，顯著提高了防汛指揮部門的運(yùn)行效率［4］。
3.2在水利行政執(zhí)法巡查中的應(yīng)用
無人機(jī)具有視角廣闊、實(shí)時(shí)傳輸不受地形地貌影響等優(yōu)勢。在水利行政執(zhí)法巡查中可以代替巡查人員定期對垃圾傾倒、河道采砂、非法占河等違法行為進(jìn)行巡查，輔助監(jiān)察提取位置和范圍等信息，顯著提高了巡查人員的巡查效率和針對相關(guān)違法案件證據(jù)收集工作效率。如，2015年在廣佛肇高速公路修建期間，施工單位為減少成本，在很多隱蔽地方非法堆棄建筑材料，給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。為此，廣東省水利廳在日常巡查中發(fā)現(xiàn)問題后，采用無人機(jī)直接對施工單位正在違法作業(yè)行為和違法棄渣場進(jìn)行現(xiàn)場拍照和錄像取證，而后整理成材料提交到法院作為核心證據(jù)，顯著提高了水利行政執(zhí)法的工作效率。新疆烏魯木齊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)(頭屯河區(qū))率先使用無人機(jī)對所在轄區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格監(jiān)督檢查，協(xié)助執(zhí)法部門進(jìn)行拍攝取證，同時(shí)進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)采集，建立實(shí)景三維模型等，極大地提升水利行政執(zhí)法巡查工作效率。
3.3提高水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新速度
在眾多水利基建地區(qū)和河道流經(jīng)地區(qū)，常存在人力不能及時(shí)或難以達(dá)到的現(xiàn)場。目前多采用衛(wèi)星遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)記錄功能進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔工作。這些存檔數(shù)據(jù)多數(shù)均存在明顯的滯后性，在實(shí)際應(yīng)用中的時(shí)效性和可信度對水利管理部門決策容易造成影響。此外，水利部門屬于艱苦行業(yè)，各部門負(fù)責(zé)河流區(qū)域范圍廣、河段多，基層人員工作量負(fù)荷大，人才流失現(xiàn)象嚴(yán)重。為此，可以利用無人機(jī)在河道沿線進(jìn)行低空定點(diǎn)巡航，以獲得大量高清晰、可解讀的復(fù)雜區(qū)域的遙感影像數(shù)據(jù)，及時(shí)了解各地水庫庫區(qū)水域面積變化、淹沒范圍、泄洪沖擊范圍、河道變化走向及轄區(qū)內(nèi)水土流失情況，減少基層人員工作壓力。如，常德市紅旗水庫近些年來采用航測無人機(jī)對庫區(qū)流域面積、淹沒調(diào)查、防護(hù)區(qū)以及壩址等進(jìn)行定期監(jiān)測。所獲得資料在在效率、精度、質(zhì)量等層面上均滿足要求，極大地減輕了紅旗水庫流域管理局日常工作壓力。
3.4在日常巡查水工建筑物及其相關(guān)構(gòu)筑物病害中的應(yīng)用
無人機(jī)作業(yè)效率高、作業(yè)成本低，可以搭載攝影及其它檢測設(shè)備對水工建筑物及其相關(guān)構(gòu)筑物進(jìn)行快速檢查，及時(shí)巡查獲取水工建筑物運(yùn)行現(xiàn)狀、大壩變形、基層沉降、庫區(qū)水位變幅，核查岸坡是否存在地基變形、滑坡、垮塌等災(zāi)害發(fā)生前的詳細(xì)跡象，便于水利工作者對水利工程現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)。如，湖南省應(yīng)急管理廳為提高轄區(qū)內(nèi)水庫病險(xiǎn)診斷效率，利用無人機(jī)對江華瑤族自治縣病險(xiǎn)水庫進(jìn)行三維立體模型，為后期水庫除險(xiǎn)加固工作和開展防汛提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料和科學(xué)依據(jù)［5］。對于灌區(qū)渠道巡查效率低等問題，使用無人機(jī)可以快速針對各干、支渠和水閘進(jìn)行檢測，減輕渠系維護(hù)人員巡查壓力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)渠系破損或淤積部分，提高渠系建筑物使用壽命和養(yǎng)護(hù)效率。
4無人機(jī)遙感技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用展望
4.1制定無人機(jī)行業(yè)有關(guān)規(guī)范
無人機(jī)遙感屬于新興智能化監(jiān)測與巡查技術(shù)，但限于該技術(shù)的推廣和使用時(shí)間較短，相關(guān)法律體系和行業(yè)規(guī)范存在一定程度上的缺失，有關(guān)人員在日常使用時(shí)易出現(xiàn)安全與秩序問題，引發(fā)一些不必要的麻煩。因此，建議地方政府和有關(guān)單位盡快遵照國家現(xiàn)有法律法規(guī)，根據(jù)水利行業(yè)的特點(diǎn)制定和規(guī)范無人機(jī)應(yīng)用和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，建立無人機(jī)空中交通管理模式，確保相關(guān)人員在無人機(jī)的日常使用中有法可依。
4.2加強(qiáng)水利行業(yè)無人機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)和管理
隨著無人機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，一些普通高校和職業(yè)院校正在加緊設(shè)立與無人機(jī)相關(guān)專業(yè)。但現(xiàn)今社會處于多學(xué)科交叉融合階段，單純對無人機(jī)理論知識和實(shí)際操作的職業(yè)教育已經(jīng)無法滿足社會需求。對于水利行業(yè)而言，相關(guān)法律法規(guī)和水利類基礎(chǔ)知識是相關(guān)從業(yè)人員必備條件。因此，建議無人機(jī)行業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)根據(jù)各行業(yè)需求，加大各學(xué)科專業(yè)知識的融會貫通，培育出適應(yīng)各行業(yè)的綜合型人才。此外，在基層人員眼中無人機(jī)屬于高端儀器，相關(guān)配件和傳感器價(jià)格過高，即使經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)，也易出現(xiàn)不會使用和不敢使用等問題。因此，在推廣無人機(jī)使用時(shí)，應(yīng)注意定期對一線操作人員的專業(yè)培訓(xùn)，提升基層人員綜合素質(zhì)。同時(shí)，構(gòu)建維修、保養(yǎng)、答疑等綜合服務(wù)體系，減輕一線人員對無人機(jī)使用的壓力。
4.3強(qiáng)化無人機(jī)行業(yè)的技術(shù)攻堅(jiān)
無人機(jī)遙感技術(shù)作為新興智能化監(jiān)測與巡查技術(shù)，在水利行業(yè)中具備較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢。但在日常使用時(shí)，仍存在一些問題，如大風(fēng)或氣候條件惡劣等造成數(shù)據(jù)精確度下降、巡航時(shí)間大大縮減;無人機(jī)操作復(fù)雜，對專業(yè)人士技術(shù)要求較高等。因此，亟需對此進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)，在提高無人機(jī)惡劣天氣適用性的同時(shí)簡化無人機(jī)操作強(qiáng)度。此外，無人機(jī)可以搭載多個(gè)探頭對基建設(shè)施和場地進(jìn)行監(jiān)測，如何通過傳感器采集的數(shù)據(jù)擴(kuò)大無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也是現(xiàn)階段研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。技術(shù)攻堅(jiān)仍是無人機(jī)行業(yè)發(fā)展的重中之重。
5結(jié)論
隨著我國水利信息化水平的不斷提升，以無人機(jī)為代表的最新技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用到水利行業(yè)的方方面面，尤其在應(yīng)急救援、水利行政執(zhí)法和水利工程建筑物日常維護(hù)等方面均起到了舉足輕重的作用。因此，無人機(jī)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用對水利工程具有重要的意義與廣大的應(yīng)用前景。未來無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展?jié)摿薮螅渑c水利行業(yè)如何更好的結(jié)合值得進(jìn)一步研究和探討。
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