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遥感遥测技术

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遥感遥测技术

遥感遥测技术范文第1篇

【关键词】遥感测绘;测绘工作;测绘技术

一、遥感技术发展概况

所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。

二、测绘工作中遥感技术应用的现状

1遥感工作资金造价价高

遥感技术在工作中价格较高也是制约遥感技术进一步普及应用的重要问题。伴随着遥感技术以及计算机技术的发展,遥感正在从实验阶段走向技术应用阶段,其地理测绘、地质勘探、灾害监测、环境资源检测的功能逐渐凸显出来。但是反观当前的各项测绘工作,遥感技术的应用反没有体现出其应有的角色。主要原因就在于应用遥感技术花费太大,造价太高,因而我国应用遥感技术的领域主要是在重点部门的重点科研项目,比如说运用遥感对地质灾害、环境污染、资源勘探等进行测绘,而一般的工程地质检测、煤矿开采等应用不多。这一问题将会严重制约我国遥感技术在未来的发展之路,必须亟待解决。

2遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在地质灾害勘测、环境污染检测等方面的优越性将会大大推动我国的地质灾害研究事业以及环境保护事业的发展。因而提高遥感技术信息源的空间分辨率,对于加强数据、的准确性、拓展遥感技术的覆盖范围、测量水平是极为有利的。但是当前的遥感信息技术还面临着一些技术上的问题,比如信息源空间分比率较低,导致遥感技术对于微观事物的检测精度不高,只能局限于宏观范围的检测。未来对于信息源空间分辨率的研究,是推动遥感技术发展的关键。

3测绘遥感应用不够广泛

从遥感技术的发展来看,其发展前景比较乐观,而且技术的应用领域和应用水平不断在拓展。但是就当前遥感技术的应用现状来看,依然面临着不少问题,最主要的就是实际应用范围不够广泛,遥感技术在当今依然是一项不为人所熟知的测绘技术。这个问题主要表现在当前的测绘工作,比如地形地质勘测、工程勘探等还是习惯采用传统的测绘技术,对于遥感技术还比较陌生,对其应用就更加受限制,观念上的制约以及对遥感技术的不熟悉制约了遥感技术在更多的领域发挥其作用,也不利于遥感技术的大力推广。

(1)当前的遥感技术功能已经波及到许多勘测领域,其全天候、实时性以及监测数据受人为干预较少的优势是传统人工测绘技术难以达到的,测绘数据的精度高、误差较少等也会大大提高监测数据的科学性和实用性,如果许多测绘领域依然采用传统的测绘手段,遥感技术的功能就难以全面体现,将不利于遥感技术的深度开发,挫伤遥感技术研发的积极性。

(2)遥感技术应用不广泛也不利用空间信息技术的发展和应用。遥感技术是以空间信息技术为基础的,他体现了空间信息技术在现代空间勘测和开发中的诸多优点,并且是对空间信息技术功能的具体体现和延伸。遥感技术需要GPS技术进行空间导航和定位,这直接影响着遥感技术定位和勘测的精度与准确性。

三、完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

1加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域

应用遥感技术开展地质调查是相当必要的,也是社会经济发展的客观要求和需要。就当前社会发展状况来看,遥感技术的应用有着广阔的发展前景,相关人员要从加强遥感技术深度研究这一方面出发,提高遥感技术的测量精度,进一步拓展其应用领域。

(1)国家相关部门要加强对遥感技术开发研究的鼓励和推动,采取相关措施推动遥感技术的普及和应用。比如,利用政策优势,鼓励相关部门在开展测绘工作者运用遥感技术,将遥感技术从示范性试验阶段推动到大范围应用普及阶段,使遥感技术能够真正发挥其技术的优越性,对传统测绘手段进行革命性的改造和开创。这将会大大推动遥感技术与实际测绘工作的联系水平,不仅有利于遥感技术发挥其测绘水平上的优势,更有利于在实践中发掘遥感技术的弊端,从而推动遥感技术在实践中不断完善和发展。

(2)加大对遥感技术的资金投入也是深度研发遥感技术的关键举措。一项技术从开始研发到投入使用要历经漫长的过程,遥感技术从最初出现到现在也已经经历了将近半个世纪的时间,我国也逐渐成为遥感技术大国。但是仅仅如此是不够,我国必须向着遥感强国的目标前进,因此加强技术的深度研发是极其必要的。

2遥感技术在测绘工作中的应用

目前,遥感技术在测绘工作中应用领域比较广泛。与传统测绘工具相比,遥感技术具有明显的优势,极大的规避了传统测绘工作的弊端。(1)遥感技术覆盖范围比较广,能够全面了解所在区域的地理情况,获得全面的资料数据;(2)遥感技术能进行全天候、全方位、动态实时的检测。这是遥感技术最大的一个优势,遥感技术以全球定位系统作支撑,完成空间导航和定位之后,可以全天候24小时对所检测区域进行动态实时的检测,比如对矿区环境污染的检测,可以获取全面动态的检测数据和画面,从而为矿区环境污染的防治提供有效的研究数据;(3)遥感技术受人为干预比较少,能够比较客观的反映所监测区域的实际情况。传统测量手段受主观因素干扰比较大,因而测量的数据会出现误差累积、偏差较大等问题,但是运用遥感技术会有效规避人力测量的劣势,误差不累计,测量数据精度较高。例如在矿区资源监测与定位上,运用遥感技术可以准确定位资源所在范围,避免造成资源浪费以及不科学开采导致的生命安全问题。遥感技术的上述优点使其在许多测绘领域展现出其独一无二的技术优势,拓展了遥感技术的应用范围。

综上所述,遥感技术在测绘工作中的应用,已经成为社会发展的必然趋势。伴随着科技的进步和计算机的普及,遥感技术的应用范围必将会大大拓展,遥感地质、环境资源监测、气象、灾害检测乃至工程矿区勘探测量中的遥感应用也必会进一步拓展,其在国民经济、社会发展以及灾害预防等方面的作用会越来越大。

参考文献:

[1]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010.

遥感遥测技术范文第2篇

关键词:地籍测绘 遥感技术 实践应用

一、遥感技术简介

所谓的遥感技术。其本身指的就是采用传感装置,对指定对象并不进行任何的直接接触,但是又能将需要了解的对象某些信息详细的获知,并且对这些信息进行一定程度的分析,其次对此进行适当的表达或者加工,传感技术可以说是现代化技术中最具有代表性的一项。

传感信息本身具有一定的丰富性、周期性以及动态性,并且信息的获取效率相当的高,一般清况下可以通过数字方式进行记录或者是信息的传递、通过对遥感技术合理的使用,能够对土地实际利用的情况进行较大范围的更新以及核查,同时能够将土地本身所发生的变化或者是利用现状进行及时的了解以及获取。与此同时,对于年度土地所发生的利用变更数据进行及时的分析、管理以及更新。

一般情况下,遥感技术建立在卫星系统或者是飞机巡航系统等其他覆盖面极广的飞行装置中,并且以此作为载体,对地面的电磁信息或者是需要收集、进行研究的信息实现获取,同时也是对地球环境进行判断以及对地籍资料进行分析最为主要的科学技术手段。遥感技术最早出现在上个世纪六十年代末期,起初只是应用在摄影以及对计算机技术有效地结合,并且综合而来的一项技术手段。但是随着现代科学技术不断地发展以及进步,研究结果证明,任何的物体,其本身都会反映出截然不同的电磁波信息,而这点也是物体本身的电磁辐射特征。针对航空领域而言,所使用的遥感技术主要应用行器上所进行安装的遥感控制装置,并且通过这一项装置的安装,可以对待研究的目标本身的辐射特性进行一定的分析以及研究,同时并进行完整、全面的记录,对于一些接收到的重要的信息,还会进行有效地识别。我们可以这样认为,在高空飞行器上,所安装的遥感装置,并且被运用在某些测量过程中,这种一般被称之为航空遥感。但是随着科学技术不断地发展以及进步,同时伴随着计算机技术不断地发展进步,遥感技术应用的领域也更加的宽广,例如在我国地籍测绘工作中,通过对遥感技术合理的使用,实现对土地相关的信息进行全面并且细致的收集、分析,并且对大量的科学数据以及可行性数据进行记录、研究,并且通过所收集到的信息对地籍情况进行识别以及判断。

二、地籍测绘工作中遥感技术的实际应用分析

(一)在动态监测中的实际应用分析

随着遥感技术不断地发展以及进步,在地籍测绘的过程中,遥感技术也更加的成熟以及丰富,例如我们熟知的地理信息遥感系统、GPS远程定位系统,这些技术的应用以及开发给地籍测绘工作带来了巨大的变革以及方便,地籍测绘工作中遥感技术的使用,表现得最为直接以及明显的一个方面便是动态监测。一般情况下,我们所说的动态监测便是指的通过遥感技术的应用,将土地的调查、变更以及动态进行一系列的监测。在对地籍进行测绘的过程中,对检测的周期进行合理的确定,同时对整个土地实际利用情况的变化进行全面的监测以及探析,同时将每一个使其类所获得的数据进行详细的对比,从而得到最佳的结果。在进行地籍测绘的过程中,所获取的详细信息方便对土地实际的利用情况进行全面、整体的规划。同时为整个国家进行规划过程中,所需要进行的土地方面的决策提供可行、真实可靠的依据。动态检测可以将违法用地情况进行及时的发现,对于一些发现的违法用地情况,向上级部门进行及时的回报,并且进行查处。随着技术不断地进步,带给人们日常生活以及工作过程越来越多的方便,随着计算机技术以及图像技术日趋完善,地籍测绘工作中的遥感技术也将发挥更多的便利以及优势。

(二)遥感技术在制专题图中的应用

(1)空间分辨率与制图比例尺的选择。空间分辨率即地面分辨率,是指遥感仪器所能分辨的最小目标的实地尺寸,即遥感图像上一个像元所对应的地面范围的大小。由于遥感制图是利用遥感图像来提取专题制图信息,因此在选择图像的空间分辨率时要考虑以下两个因素:一是解译目标的最小尺寸:二是地图的成图比例尺。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相应的要求。遥感图像的空间分辨率与地图比例尺有密切的关系。在遥感制图中,不同平台的遥感器所获取的图像信息,其可满足成图精度的比例尺范围是不同的。因此,进行遥感专题制图和普通地图的修测更新时,对不同平台的图像信息源,应该结合研究宗旨、用途、精度和成图比例尺等要求,予以分析选用,以达到实用、经济的效果。

(2)波谱分辨率与波段的选择。波谱分辨率是由传感器所使用的波段数目(通道数)、波长、波段的宽度来决定的。

(3)时相与时间分辨率。遥感图像的时间分辨率差别很大,用遥感制图的方式显示制图对象的动态变化时,不但要弄清楚研究对象其本身的变化周期,与此同时还要了解到有没有与其相应的遥感信息源。例如要研究森林火灾蔓延范围、洪水淹没范围或森林虫害的受灾范围等现象的动态变化时,必须选择相适应的超短期或短期时间分辨率的遥感信息源,只有气象卫星的图像信息才能满足这种要求;遥感图像是指某一瞬间内地面实况的记录,然而地理现象是不断的变化。所以,一系列按时间序列成像的多时相遥感图像中,必然存在着最能揭示地理现象本质的“最佳时相”图像。研究农作物的长势、植被的季相节律,目前以选择land-sat-TM或SP0T遥感信息为佳。

三、结束语

众所周知,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。

参考文献:

1.郭航.农业统计换新天――北京市政府统计系统遥感技术运用纪实[J].数据,2012(11):38-39.

2.李春锋 王旭红.基于遥感技术的三峡库区屏障带划分研究――以重庆市万州区为例[J].地下水,2012(2):194-195.

遥感遥测技术范文第3篇

关键词:遥感技术;地籍测绘;应用分析

DOI:10.19354/ki.42-1616/f.2016.17.147

地籍测绘是一项具有行政管理性质的工作,政府通过行政性技术手段,调查土地及其附着物的位置等基本情况,了解我国国土的基本情况,为国土、城建、规划等部门提供了权威数据,作出科学决策。但是,地籍测绘是一件十分困难的工作。如果遥感技术在地籍测绘中广泛应用,将使得这项工作取得非常重要的进展。

一、遥感技术的具体概述

(一)遥感技术的概念。遥感技术指的是通过传感装置,并不与被检测对象发生直接接触,而获得被检测对象的基本情况,并分析这些数据,进行加工和表达的一门新型的科学技术。它基机、卫星等飞行装置来收集地面或者被研究对象的电磁信息,借此判断地及相关资料的技术手段。遥感技术获取信息具有动态性强、内容丰富、便于传输、获取效率高等特点,十分适合于对地籍监测工作的应用。应用遥感技术可以对土地利用现状进行大规模的更新和核查。因为遥感技术不需要进行实地的勘测与拍摄,只需要借助飞行器进行远程监测即可获得大量的可行性数据,从而节约了大量的工作时间,并节省了大量的人力,大大提高了地籍监测工作的效率和准确率。

(二)遥感技术的应用。现代科技认为一切物体都会反射出不同的电磁波,即物体的反射特性,而遥感技术便是基于物体的这一特性,遥感技术最早应用于上世纪六十年代,是航空航天技术与计算机技术综合而发展得来的一门重要技术。随着科学技术的的发展,遥感技术的应用也日渐广泛,利用遥感技术对土地相关信息进行采集处理和分析,记录大量的可行性及科学性数据,并借此判断地籍状况更加理所当然。遥感技术本身的先进性结合计算机系统的信息化,将在未来的社会生活的各个领域广泛应用并发挥重要的作用,这不仅会使世界的技术水平向前迈出一大步,更会是国家和社会的经济效益得到大幅度的提高。

二、遥感技术在地籍测绘中的应用

现代地籍测绘的基本流程为:资料分析、数据获取、数据编辑、整理、入库。对待测地区已有的地籍资料进行分析,熟悉该去情况,此时可使用“准地籍测量”,对于已获取的各种数据,按照数据库的要求进行整理、编辑、入库,并通过计算机网络上传,以便其他兄弟地区及上级取阅和使用,同时通过计算机数据技术进行各种统计、分析和汇总,并建立地籍数据库,形成地籍管理系统。随着计算机和遥感技术的快速发展,地籍测绘的手段也变得更加多样化,各种新型的测绘手段渐渐在地籍测绘中发挥出重要的作用,同时,地籍测绘采集到的图像和信息也更加清晰,测绘业内外的工作因为技术的发展而得到全面的改善。国土资源状况的大部分情况资料都是通过地籍测绘得到的,而地籍测绘需要根据不同的地形地貌情况来决定使用不同的测绘方法,为了避免重复作业造成资源浪费,这就要求各个部门将各自测绘的结果通过计算机网络进行共享。

(一)在动态监测方面的应用。现在在地籍测绘工作中所使用的技术不断地成熟,应用的技术也更加多样,特别是遥感技术、GPS技术和地理信息系统,更是大大推动了地籍测绘工作的进步和发展,提高了测绘的水平。而遥感技术在地籍测绘中的应用则更是实现了动态监测,便于土地测绘技术的开展,实现对土地的高效利用。动态监测能够及时的检测到土地的变更、调查等动态信息,有效及时的掌握土地的情况,,掌握土地调查的相关资料,实现对土地的合理利用。重要的是通过计算机技术可以将难以识别的图像、数字等资料对象进行处理,从而转变为便于识别的文字、图表等形式,更便于对相关数据的整理,储存等,也更便于对地籍监测相关资料的传播和使用。通过对土地利用往期和其他地区情况的对比,得出最好的信息。通过对土地利用情况变化的随时监测,可以更好地实现对土地利用情况核查,得出土地利用情况变化的趋势,为往后的变化情况提出预测,为决策者提供科学可靠地数据资料,以便对土地利用做好整体科学规划,提高土地利用的经济效益。

(二)在遥感技术方面的应用。随着计算机网络技术的迅速发展,由于我国土地情况和环境的复杂性,结合时间和空间的因素,我们可以看出遥感技术在国土、水利、农业等领域具有广泛的应用。结合实际地籍测绘,遥感技术应用一般具有以下流程:数据选取――数据处理――变化信息提取――检测精度评定。下文从这几个方面进行阐述。

(1)地籍管理的特点有连续性要求高、综合性强和精度性高的特征。精度的要求是最关键的,因此,在数据选取中一般通过美国和法国的Landsat TM、SPOT两种卫星数据来实现。甚或为提高精度会结合相关土地利用图作为对比,或将人文、生态等内容列入地籍测绘资料中作为补充,甚至利用GPS卫星影像来做补充,以达到更高的精度。(2)数据处理是地籍测绘中非常重要的环节。通过遥感取得的资料必须经过计算机进行处理,将不便于识别的材料如数据、图像等,转换为可便于识别的文字和图片并作出修正,以达到足可使用的精度。然后,变化信息提取是遥感技术在地籍监测中最重要的应用。变化信息指的是在固定的时间段内土地相关资料(如面积、类型、利用方式等)发生变化的相关量的大小,通过时间差,来计算不同时间段的变化信息量,从而得到土地信息变化的规律,得到往后变化的情况预测,为决策者提出科学可行的建议,为今后的整体科学规划给出参考的意见。(3)精度是评价测绘成果的重要指标,同时也是对遥感技术评价的筹码。通过对已检测数据进行统计学研究,对已测信息的分析和记录,和与以往数据进行的对比得出测绘信息的精确度,以衡量测绘结果以及遥感技术的测绘水平。遥感方式除传统的航空摄影外,还有彩色红外、红外摄影、红外扫描、微波探测等非成像摄影,有多谱段扫描仪不仅可以获得大量光谱像片,而且其信息量很大程度上多于单波段像片。

(三)GPS RTK在建设用地勘测界定中的应用。建设用地中的勘测定界为各级政府的国土资源部门规划土地利用类型、地籍管理等提供者必要的依据和基础资料,它确定了土地使用边界范围,测量了使用边界范围内的各类土地面积及土地利用方式。建设用地勘测定界的基本流程有:审查用地文件及相关图件等――现场踏勘――图上红线设计――实地放样――复核测量――面积量算――绘制建设用地界图――填绘建设用地管理图――资料整理――归档,反复实地勘察、作图测算、调查后制定放样数据。利用这样的新型解析技术进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样带来的复杂性和不可避免的误差,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路、铁路、河道、输电线路和特大型工程的放样更为有效和实用。

结语:地籍监测工作对于国土资源管理工作非常重要,同

时,它又是一项非常繁琐的工作,而遥感技术、GPS等科学技术的发展和应用其中降低了繁琐程度,并提高了数据的精度,提高了地籍监测工作的效率,通过计算机技术的数据处理使得地籍测绘工作日臻成熟,随着计算机网络技术和遥感技术的结合和发展,为地籍监测提供了更为便利的方法。

参考文献:

遥感遥测技术范文第4篇

关键词:地测遥感技术;数值模型;LPS;遥测影像;航空影像 文献标识码:A

中图分类号:P208 文章编号:1009-2374(2015)03-0016-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0201

1 使用软件简介

Match-T是德国Inpho软件公司旗下摄影测量商业软件,其强大的自动匹配能力可以基于立体像对自动且高效地匹配密集点云,可从航空或卫星影像上提取高精度的数值地形模型。

2 航空影像来源介绍

拍摄DMC影像可使用航遥测飞机、航空摄影机、数化制图仪器、资源调查仪器与经验丰富之专业技术人员执行航测制图及农林、工矿资源航测调查业务,提供铁公路、机场、港口、水库、矿场等经济建设之基本资料,并作为农业生产、森林经营、国土规划、区域计划、资源开发、土地利用等调查规划之用。可选用设备Zeiss Intergraph DMC航照数字相机与Leica ADS40航照数字扫描仪,以取代底片航测相机与多光谱扫描仪。航照数位相机(DMC)及航照数字扫描仪(ADS40)以数值记录方式进行航照任务,除省去体店冲洗与扫描等业务外,更可同时取得R、G、B等可见光波段及近红外光(NIR)波段之影像,较传统必须分别拍摄可见光与红外光照片作业方式,数字相机所摄得之影像应用价值更高,也更节省作业成本,加上惯性定位定向系统之辅助,可取得摄影曝光瞬间的位置与姿态参数,节省后续的空中三角测量平差作业所需的人力及时间。

3 数位航测相机简介

Z/I DMC成像原理与传统相机类似,采用框幅式(frame)摄影,相机配有4个高分辨率全色态(Panchromatic)电荷耦合装置(Charge Coupled Device,CCD)镜头及4个原分辨率R、G、B、NIR多光谱(Milti-Spectrum)CCD镜头。其中全色态镜头之像元大小为12μm,焦距为120mm,辐射分辨率为12bit。DMC影像在正射处理时,于航带内及航带与航带之间,皆需再经过镶嵌处理。框幅式影像在数据管理上较为方便,但在影像融合及镶嵌作业上需花费较多时间。

Leica ADS 40采用推扫式(Push Broom)摄影纪录地面讯息,原理与传统狭缝相机类似,所得影像成带状型式,同一航线所得影像,可不需经过镶嵌处理,即可不间断浏览,色调也较一致。多光谱影像部分,同时备有2组置于不同视角之线状CCD传感器(后视及底视),全色态部分则有3组不同视角之线状CCD传感器(后视、底视及前视),组合后可获得连续之立体像对,供立体观察与数值航测地形图测绘等应用。各波段之线状CCD传感器像元大小皆为6.5μm,焦距为62.77mm,辐射分辨率为12bit,因R、G、B、NIR波段与全色态波段同样为高分辨率,故不需再进行影像融合,即可直接获取高分辨率的彩色影像,且镶嵌作业仅需针对航带与航带之间,较符合紧急灾害制图所需,但其带状影像的储存方式,与现有依图幅或片幅之数据管理方式较不兼容。

4 数值地形模型建置流程

本研究利用所拍摄之航空影像配合LPS及MATCH-T航测软件建置高精度数值地形模型,其建置流程及相关说明如下图1所示:

4.1 取得影像数据

确定研究区域及动机目的后,第一步为透过航迹图了解飞机通过研究区域的航线轨迹及影像重迭率,挑选符合建置数值地形模型之质量良好航空影像,还必须注意相片内容清晰及遮蔽物的有无,避免影响后续建置成果。

4.2 相机参数确认

制作数值地形模型需要输入拍摄影像当时的相机型号及相关信息,如焦距长度、影像画素、像元尺寸与像主点移位等,以供航测软件作后续处理。

航照数字相机DMC相机参数:任务编号:070529g_27;焦距长度:120mm;影像画素:13824*7680pixel;像元尺寸:12μm;像主点移位:X0=0.0mm,Y0=0.0mm。

4.3 内方位设定与外方位设定

摄影测量作业中的方位(Orientation)有两类:一类为内方位(Interior Orientation);另一类为外方位(Exterior Orientation)。相关说明如下:

第一,内方位设定。如图2所示内方位包括了像主点坐标(X0,Y0)、像主点位移(ΔX,ΔY)、焦距(f)及镜头率定参数(透镜的辐射与畸变差、框标间的相对位置或距离等),其目的为建构以像主点为原点的相片坐标系统及恢复摄影瞬间每张相片镜头与投影光束的几何关系,以校正相片上的误差。

第二,外方位设定。外方位设定就是将野外现地测量GPS-RTK得到的地面点坐标及高程(x,y,z)作为影像中的地面控制点,也就是将两张以上相片中的共同特征物(如道路交角、地面标志、人工建物等)赋予真实的大地坐标数值,其目的为连接地面坐标系与影像坐标系统两者间的关联性。此步骤需要耗费最多的时间与人力点选控制点位,为数值地形模型精度好坏之关键。倘若航空照片拍摄方有提供个别影像之外方位参数,即可直接汇入MATCH-T生成数值地形模型,大大减少建置DTM时间长度。

4.3.1 空中三角计算外方位参数。当前述的内方位及外方位设定完成后,便交由LPS进行空中三角计算外方位参数,所谓相片的外方位,是指相片中心于空间坐标系内之位置(X、Y、Z)及相机摄影瞬间的空中姿态(ω、φ、κ),方位角(ω)、倾角(φ)及旋转角(κ)分别代表航空相片于空间坐标系之旋转角度。

4.3.2 生成数值地形模型。经过以上流程,最后将个别影像及相对应之外方位参数汇入MATCH-T,计算出重迭影像对中相同点位的三维坐标信息(图3),再经过转档及裁切等步骤将其转化成易于展示之格式与样貌,帮助后续相关之探讨分析使用。

5 结语

近年来随着电子与光电科技的进步,摄影测量已趋向数字化及自动化操作,且仅需甚少人力控制即可完成,并大大缩短了工作时间。

由于摄影技术及相片质量的提升,其由量度的摄影测量变为量度的摄影测量与相片判读同时发展,量度的摄影测。当前在地球表的研究中,如地理学、地形学、地质学、森林学、土壤学等,都可利用航空影像增加研究的便利。此外如石油或矿藏探勘、灾害调查、工程及军事用途等,均藉由航空影像作空中侦察(Aerial reconnaissance)获得更全面的地表信息。

参考文献

[1] 张仁华.实验遥感模型及地面基础[M].北京:科学出版社,1996.

遥感遥测技术范文第5篇

关键词:遥感;穗帽变换;湿地

中图分类号:X171 文献标识码:A

目前,在自然地理监测研究中常用的数据有Landsat TM、SPOT、ASTER等卫星影像遥感。SPOT与ASTER影像虽然精度高,但前者价格昂贵,后者覆盖面小,且历史数据缺乏,影像数据难以形成完整的时间序列,在大多数地区不能用来进行对比分析,Landsat TM不但发射时间长,历史数据完整,而且覆盖面广,地面分辨率高,价格相对便宜,是土地利用覆盖变化研究中最常用的遥感影像之一。使用Landsat-5 TM数据,其重复周期为16d,每景影像覆盖面积为185km×185km,探测波段有7个。

这种数据的优点是具有较高的空间分辨率,在地物分类、城镇规划、自然灾害监测、病虫害监测、环境监测等很多问题上具有重要应用价值,7个波段的光谱信息不但丰富,并且适用于宏观判读和分析。要使用这种数据通常需要先对其进行变换等增强处理。穗帽变换是遥感数据变换的一种,该变换是指在多维光谱空间中,通过线性变换、光谱空间旋转使植被与土壤的光谱特征得以有效分离。目前,遥感技术的应用研究比较广泛,但在湿地缩减方面的研究比较少。本文提出了一种基于遥感数据的提取,应用穗帽变换的湿度波段对铁岭莲花湖湿地面积变化情况的应用研究,通过该研究可以有效区分湿地与其他类别地物。

1 研究区域概况和数据

莲花湖湿地属于沼泽湿地类型,原来三面环水,紧邻辽河、柴河、凡河,是3条河流的汇合地。铁岭莲花湖湿地位于铁岭市凡河新区,中心地理坐标为E123°43′,N42°16′。所属三级流域为柳河口以上。湿地面积888.31hm2。由于历史上盲目的农田开垦,以及未处理的城市污水大量排入,导致莲花湖湿地面积大幅削减,这引起了铁岭市相关部门的重视。莲花湖湿地于2006年12月成立辽宁莲花湖国家湿地公园,为辽宁唯一国家级湿地公园。

通过人工湿地的建设,铁岭在全省率先实现了中心城市污水对辽河的零排放。而且,随着对莲花湖湿地公园规划进行扩充和丰富,铁岭还将新城区的水系和部分绿化工程纳入其中,如今整个新城区已是一座建在湿地上的城市,这在全国的城市中绝无仅有。

本文采用从Global Land Cover Facility下载的1993年9月和2008年10月成像的两景 Landsat-5 TM 数据,轨道号为 119/31。该影像共有 7个波段,分别为 TM1(450~520nm)、TM2 (520~600nm)、TM3 (630~690nm)、TM4(760~900nm)、TM5(1550~1750nm)、TM6(1040~1250nm)和 TM7(2080~2350nm)。TM6波段的分辨率为120m,其他波段分辨率都为30m。首先将各个单波段数据融合为多波段数据。为了定位研究区域,根据坐标划分出岭莲花湖地区,并对该原始数据进行剪裁等预处理工作。

2 遥感数据分析

对原始图像多波段影像进行处理,需要获取新的特征波段参与分类。获取新特征波段的方法包括主成分变换、植被指数变换、穗帽变换等。

本次数据分析使用穗帽变换获取新的特征波段,即亮度、绿度和湿度波段,进行研究区地物分类。穗帽变换不仅去除了原始影像各波段之间的冗余信息,而且使之后的结果变成了有重要物理意义的参数。一般前3个特征就包含了影像的绝大多数信息:变换后的第1分量表征土壤亮度,反映了土壤光谱信息;第2分量表征绿度,反映了植被光谱信息;第3分量表征地物的水分含量,反映了地物的湿度信息。一般情况下,我们主要根据的就是湿度信息。在ENVI环境下,可以进行多种影像变换操作。典型的有HSV、PC、MNF和TC等。这里我们利用ENVI进行TM影像穗帽(TC)变换。增强遥感数据后,将已经过预处理的1993年和2008年铁岭莲花湖地区遥感影像的多波段数据(band 1-5,band 7)分别打开。然后选择变换方法为穗帽变换。

2.1 遥感获取湿地信息的优势分析

首先,将从网站Global Land Cover Facility下载的Landsat-5 TM数据的各个波段进行融合等预处理操作,然后将得到研究区1993年和2008年两个不同时期的多波段数据。结果显示这两幅影像并没有表现出明显的地物变化情况,所以我们很难找到与湿地面积变化有关的一系列信息。

因此,需要变换方式来增强影像,使研究区的湿地特征突出显示。经过穗帽变换,分别加载1993年和2008年基于湿度波段的灰度影像,观察Cursor Location/Value 中的数据值,可以发现图片中央的水库数据值为较大正数,研究区以北的辽河流域数据值也为正数,而影像中一些其他地区的湿度数据值为负值。由此,可以说明穗帽变换后的第3波段为正值时表示该地区水分含量较大,属于湿地类型,而为负值的地区表示水分含量较小的其他类型地物。

将铁岭莲花湖地区穗帽变换之前的1993年和2008年TM多波段融合数据与经过穗帽变换之后的湿度波段影像进行比较,我们发现穗帽变换之后的影像能够清楚地反映与湿地有关的信息,水分含量被突出显示,湿地与其他类别地物的区别较大,这将十分有利于我们以后依据湿度波段进行分类处理。

1993年和2008年的两幅影像分别计算统计值,见表1。

表1 对2008年和1993年影像分别计算得出三个波段的统计值

统计结果显示,该统计基于3个特征波段:Band1亮度波段、Band2绿度波段、Band3湿度波段,分别统计了这3个波段数据的最小值、最大值和平均值。我们比较关注的是湿度波段,观察第3个波段对应的统计值,发现在该研究区点数相同的情况下,2008年的湿度平均值明显高于1993年。这说明2008年此区域范围内的湿地面积有所增加。

2.2 对湿度波段分类进行分析

将穗帽变换后的影像以湿度波段为依据进行非监督分类。通过观察,可发现水库、河流均被分为第4类,并用黄色表示,同时依图中的Cursor Location/Value 数据,当该数据值为正值时,表示的是水分含量较大的区域。从而我们得出:非监督分类得到的4个类别中,用第4类表示湿地,而其他3类表示水分含量较小的地物。这种分类结果能够清楚地表示湿地范围发生的变化,通过对影像的目视解译判读,就可以对水分含量的变化区域有一个整体上的认识。利用画图等工具,用不同的颜色表示不同类别,使研究结果更加清晰、易读。从影像的非监督分类结果中可以看到黄色类别的面积有明显增大,所以,我们认为2008年研究区域湿地面积有所增加。对经过非监督分类的1993年和2008年数据分别计算统计值,见表2。

表2 非监督分类结果的统计值

结果表明:湿地类别(第4类)在研究区内所占百分比有明显提高,而且主要由第3类地物转化变成的。根据TM数据和Google Earth上对该地区的判读,可以发现,第3类表示的地物最可能是农田,这说明政府对区域内农田的开垦加以治理,并将其改为湿地,从而大大改善了该区地的生态环境。

3 结语