首页 > 文章中心 > 遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术在地质灾害中的应用

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇遥感技术在地质灾害中的应用范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术在地质灾害中的应用范文第1篇

【关键词】遥感技术;地质灾害调查;监测

前言

遥感(RemoteSensing)作为一门综合性的技术,已经使人们从传统近景摄影测量到大范围的空间信息采集成为现实。随着传感器技术、航空航天和通讯技术的发展,现代遥感技术已经在地灾害调查与监测领域,进入动态、快速、准确、多途径获取信息的新阶段,并在一定程度上能大大提高地质灾害调查和监测的效率和精度。

1 我国地质灾害遥感调查与监测的成长历程

遥感技术在国外发展比较早,对于我国而言,遥感技术的使用起步相对较晚,但是发展速度尤其是在地质灾害调查中的使用发展很快。上世纪八十年代初,湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查及监测工作。此后,国土管理总局(国土资源部前身)先后在红水河龙滩电站、长江三峡库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查与监测;上个世纪九十年代起,青藏铁路、京九铁路在前期规划评估中和后期施工中地质灾害遥感调查技术也发挥了不可小视的作用。世纪末期在全国范围内开展的“省级国土资源遥感综合调查”工作中,各省都设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题,主要是识别地质灾害微地貌类型及活动性,评价地质灾害对大型工程施工及运行的影响等。特别是近年在杭州湾跨海大桥和京沪、武广和郑西高铁重大工程论证中,都开展了工程地质遥感调查工作。

近些年来随着科技的不断发展,遥感技术也得到了长足的进步。三十年的学习实践,总结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,已基本完成了示范性实验阶段,正走向全面推广的实用性阶段。遥感技术应用地质灾害调查,已取得了许多成功的经验。充分利用航空航天遥感、差分干涉雷达和全球定位系统技术及其集成技术进行地质灾害监测,是未来遥感对地观测技术体系在地质灾害调查和监测发展方向。

2 地质灾害遥感调查与监测的应用

2.1 在突发性地质灾害调查与监测领域

地质灾害的发生主要受制于地层岩性、构造展布、植被覆盖、地形地貌以及大气降水强度等要素。一般情况下,岩性脆弱、构造发育、植被稀疏、地形陡峻的地段,在强降水过程中容易发生地质灾害。遥感技术有宏观性强、时效性好、信息量丰富等特点,不仅能有效地监测预报天气状况进行地质灾害预警,研究查明不同地质地貌背景下地质灾害隐患区段,同时对突发性地质灾害也能进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。因此,作为地质灾害综合预防和治理的一条有效途径,就是开展地质灾害监测和预报,为国土资源决策和规划、防灾减灾救灾、灾后重建提供可靠依据;对危害性严重的地质灾害点加强监测预报,避免重大地质灾害事件的发生。遥感技术无疑会在这一工作中发挥重要作用。 二零一零年六月二十一日,江西持续暴雨,导致省内第二大河抚河的唱凯堤决口。唱凯堤决口后,前方抢先指挥部立即利用卫星遥感技术,获得了准确的洪水分布情况(下图为抚河流域暴雨前后的卫星遥感影像)。正是遥感科学技术的保证,使得抚河地区彩色遥感摄影工作开展迅速而高效,一手的信息资料,为洪涝灾区损失调查与监测提供了坚实的基础保证。

2.2 土地沙漠化遥感调查与监测

二OO七年国土资源部的《中国国土资源公报》显示,全国耕地十八点二六亿亩,全国耕地净减少六十一点零一万亩,耕地减少速度趋缓,确保十八亿亩耕地红线的形势依然严峻。土地是人类赖以生存的根本。但由于对土地资源的过度开发利用,天然植被减少以及自然因素的作用,土地荒漠化现象不断加剧。目前,我国荒漠化土地面积约为260万km2,荒漠化面积已经占到国土面积的27%,而且每年还在以约2400km2的速度扩大。进行土地荒漠化的动态调查和监测,已经成为当前一项紧迫的任务。遥感技术具有信息量大、观测范围广、精度高和速度快的特点,其实效性和动态性更是传统的资源环境调查和监测所难以比拟的。随着我国遥感技术的发展和广泛应用,在中国新疆等地荒漠化的形成机制、发展过程、分布规律和演变趋势等研究工作中,遥感技术发挥了不可替代的作用(下图为新疆塔克拉玛干沙漠和东北大兴安岭地区卫星照片)。据遥感图像的形状特性、大小特征、色调特征、阴影特征、纹理特征、位置布局特征和活动特征判读卫片的不同植被状况。

我国自上世纪八十年代到九十年代初开展的地表覆盖动态区域分布规律的研究,由于地表覆盖度在很大程度上取决于地表的植被状态,利用反映植被覆盖度和生长状况差异的关系,即植被指数(NDVI),很容易反映出当地的植被覆盖情况。

2.3 在地震研究中的应用

自上世纪七八十年代以来,遥感技术在地震、区域构造稳定性及工程地震、现代构造应力场及地震形成机制方面有了一定的发展。地震是地壳内部应力积累和突然释放,地壳破裂活动的一种表现形式。地质灾害通常是地壳内部应力聚散时影响地壳表层的反映。地震的发生往往导致滑坡、泥石流、崩塌等次生地质灾害发生。查明区域活动性构造的分布,常常是区域地质灾调查工作中的首要内容。使用遥感技术监测地震灾情,可以快速及时了解地震灾情,及时监控次生地质灾害,为抢险救援行动提供指导。采用多平台、高分辨率遥感数据进行地震后灾情及次生地质灾害的快速调查,可以及时为抗震救灾与灾后重建工作提供十分重要的基础数据。2008年5月12日四川省汶川地区发生8级大地震,中国国土资源航空物探遥感中心迅速成立了震情遥感调查现场组和后方组。现场组采用高空遥感飞机沿都江堰 ― 漩口镇 ― 映秀镇 ― 缅镇 ― 汶川县 ― 茂县进行了航空遥感飞行,获取了这些地区的高分辨率航空遥感图像数据。

经初步解译发现,由地震引发的崩塌、滑坡及泥石流等次生地质灾害十分严重,全区坡面泥石流21处,估算总面积为8323488 m2,约占本区全部面积的 36%;崩滑14处,总面积约 2290081 m2,约占本区全部面积的10%;滑坡13处,估算总面积为 2439352 m2,约占全部面积的 11%。这些调查数据为后来的抗震救灾工作的开展奠定了坚实的基础。

3 遥感技术在地质灾害调查与监测中的发展趋势

在我国,随着科技的飞速发展,尤其是近年来航空航天技术、数据通信技术的迅猛发展,现代遥感技术已经进入一个动态、快速、准确、和多手段提供对地观测数据的新手段。新型传感器的不断出现,且能够在航空航天遥感平台上获得不同空间分辨率、空间分辨率和光谱分辨率,这种多学科的技术融合并与全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、惯性导航系统(INS)融合形成新的传感器。正是这一批新型传感器的诞生和遥感技术处理理论和技术的不断发展,可以迅速获取地质灾害发生区的航空影像资料,制作正射影像图和三维仿真影像,为地质灾害的监测和灾情评估工作提供基础资料。自 21世纪初起,采用了“数字滑坡技术”和高分辨率遥感数据,利用3S(RS、GIS、GPS)技术,快速获取基础资料,并结合地质、地形、钻探、物探等地面、地下调查资料,形成滑坡等地质灾害的三维空间表达,并依此为基础进行地质灾害的相关分析,将成为今后一段时间内地质灾害遥感技术的重要研究内容。随着可持续发展战略的实施,人与环境的协调发展成为当代中国经济和社会建设的主旋律。对地质灾害发育区进行地质灾害经济危险性评估,也将成为地质灾害发育环境遥感调查的重点。

4 结语

综上所述,作为一门新兴的高科技手段,用遥感技术来开展地质灾害调查已取得相当的收效,而且具有很大的发展空间。随着遥感技术理论体系的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害宏观调查、动态监测、灾情评估和治理中不可缺少的手段之一。遥感技术所具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性的特点,随着我国北斗导航系统的逐步完善,也必将使遥感技术贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估和治理的全过程。

参考文献:

[1]朱述龙,张占睦.遥感图像获取与分析科学出版社,2000.

遥感技术在地质灾害中的应用范文第2篇

地质灾害是指自然作用以及人类的活动造成的灾害性事件。地质灾害主要分为突发性的和渐进性的,突发性的包括泥石流、地震、滑坡等,渐进性的灾害主要有水土流失、土地沙化等。遥感技术的信息数据量大、信息及时可靠、并且具有真实性的特点。遥感技术的这些特点都非常有助于对地质灾害的分析研究,目前遥感技术被广泛的应用到地质灾害的研究处理中。遥感技术能够提前预警灾害,利于预防措施的进行,同时能够有效的监控灾情,对灾后重建有着重要的作用。

1 贵州省地质灾害现状

贵州省地处云贵高原,境内主要是高原山地,山峰绵延。贵州的气候以温和湿润为主,每年的降水量达到了1200毫米。贵州省内的地质结构十分的复杂,岩溶地貌非常的典型。喀斯特地层分布非常的广泛,总面积达到了109084平方千米,并且岩溶的形态种类繁多,形成了特殊的岩溶生态环境。由于贵州省大多是山脉,导致喀斯特的分布也呈现出陡峭纵横的态势,而且喀斯特地质非常的脆弱。省内的喀斯特地层主要分为四类,分别是碳酸盐岩、页岩和砂岩以及玄武岩、变质千枚岩和板岩、含煤岩溶层。碳酸盐岩地区容易发生滑坡、山体崩塌等地质灾害;页岩、砂岩和玄武岩地区容易形成泥石流和滑坡等地质灾害;变质千枚岩、板岩由于风化厉害,一旦进行人工开采会出现泥石流、地表沉陷等问题;而含煤层岩溶由于煤矿的开采,极易发生山体崩裂、地面塌陷等灾害事故。另外,贵州省的土质特别,在山间、河流等平缓地段大多为软土层,软土、淤泥等遇到水容易软化,干燥时又容易收缩,导致地面下沉、滑坡、崩塌以及泥石流等地质灾害。而贵州省内的地质结构多为断层等,导致岩体不稳定,容易发生地质灾害。贵州省内的地质灾害类型主要有地面下沉、地面崩裂、泥石流、滑坡、山体塌陷等。

2 遥感技术在贵州地质灾害中应用的必要性

贵州省经常大面积的发生各种地质灾害,给当地带来了巨大的灾难。贵州省内的地质灾害严重的影响了居民的日常生活,造成了难以估计的损失,它的破坏力主要体现在以下几个方面:第一,地质灾害造成了严重的人员伤亡事故。贵州省内的地质结构特殊,岩溶面积大,每年都会发生多次地质灾害,造成了大量的人员伤亡事故,直接影响着贵州省的经济发展;第二,对城镇建筑造成了巨大的破坏,城乡建筑、工厂设施等都遭到了严重的破坏;第三,煤矿等开采企业受到了破坏,造成人员伤亡等事故的发生;第四,交通、电力以及通信设施遭到了损毁。由于泥石流、滑坡等灾害的发生,贵州省的通信、电力以及交通等设施严重损毁,影响了交通的发展,不利于灾后的重建;第五,水利工程等大型国家工程遭到了破坏,造成了居民无法进行正常的日常生活;第六,由于各种地质灾害的发生,影响了贵州的资源开发以及招商引资等商业活动的进行,影响了经济发展。

地质灾害阻碍了贵州省的经济发展,当地的居民的生命财产的安全得不到保障,影响了居民的日常生活。由地质灾害造成的经济损失占了全省所有灾害的一半以上。频繁发生的地质灾害给贵州省的城镇建筑、交通、通信、水电工程造成了相当大的破坏,严重的影响了经济发展。同时,地质灾害带来的人员伤亡事故给居民的精神上造成了非常大的打击,不利于社会的和谐稳定。因此,遥感技术能够真正帮助我们对地质灾害进行预警、监控和灾后等数据的掌握,遥感技术获得的数据将会更加的广泛、准确和及时,对地质灾害的处理有着极大的作用。

地质灾害具有突发和急迫的特点,灾情的预警、监控和灾后的处理工作艰难并且复杂。有些地质灾害是由于突发的大规模降雨引起的,例如山体滑坡、泥石流以及洪涝灾害等。以往对于地质灾害的调查一般是人员野外实地调查,只能知道地质灾害的地点和灾害的程度,但是不能够实时监控灾情,不利于灾后的救灾和重建工作的进行。而遥感技术一改以往的局限性,能够及时的、广泛的获取大量信息资料,并且资料的准确性要远远高于以往的实地调查,同时遥感技术数据的收集不会受到地形、环境等因素的影响。遥感技术不仅能够获取相关数据,更能够进行地质灾害的预警,监测地质灾害的具体情况,对已发生的灾害进行评估,给救灾等处理提供了科学的数据依据。因此,遥感技术在地质灾害中的运用是必须的,并且将会越来越普及。

3 遥感技术在地质灾害预防中的应用

地质灾害发生主要是因为自然地质因素,同时极大地受到人类活动的影响。地质灾害给人类带来了巨大的灾难,不仅威胁着人类的安全,同时对社会的发展有着严重的破坏作用。遥感技术的应用,为地质灾害的预防、监控以及救灾等活动提供了科学的数据依据,有效的预防地质灾害的发生,及时的进行灾后处理。通过雷达与遥感技术的结合,能够对遥感图像进行科学的解读,从而及时的获取地质灾害的相关数据信息,为地质灾害的调查提供真实的、科学的数据。对以获取的数据进行分析,不仅可以得知灾害的发展情况,同时还可以对地质灾害发生的原因进行分析,并考究人为因素对地质灾害的影响。例如,在对山体滑坡以及泥石流等地质灾害的研究中,遥感技术的运用主要体现在两个方面,滑坡地点的调查和滑坡的实时动态的监控。山体滑坡和泥石流是较为常见并且分布广泛的地质灾害,全球地质特殊的地区都常有发生。滑坡、泥石流的发生主要是因为土质本身的特殊性以及长期雨水的冲刷和人类活动等因素。遥感技术的应用可以直观的看到植被的覆盖情况、岩石的类别、结构、人类活动以及降水、积水等影响滑坡、泥石流的因素。通过对地质灾害发生因素的分析,结合当地的实际地理情况,对比已发生地质灾害区域的共同特征,建立地质灾害隐患区域的遥感影像,然后对隐患区域是否会发生地质灾害进行研究,最终做出判断。

4 遥感技术在地质灾害治理中的应用

地质灾害的种类较多,包括泥石流、山体滑坡、地表沉降等多种灾害,他们有时单独发生,有时候会同时发生一种或者多种,但是他们体现在遥感图像上的形态、色调等数据是可以区分开来的。因此,利用遥感技术可以准确的、直观的辨别出各类灾害的规模、特征等。从而,遥感技术的运用可以很好的解释各类灾害的发生状况,实时查明地质灾害发生的地点和规模,通过这些数据分析地质灾害发生的原因、特点以及趋势、危害系数、影响因素等。根据这些数据的分析结果,可以对地质灾害进行级别评估,有利于对地质灾害的预防、检测工作的进行。

地面低空航拍监测影像、DEM及三维场景图

随着遥感技术在地质灾害中使用日渐成熟,遥感技术在地质灾害中的应用已经从以往的理论化逐步走向实践,并且推广到全国范围内。尤其是山区的工程建设以及水利工程的地质灾害防治,遥感技术显得尤为重要。未来遥感技术的发展,将会利用已有的卫星、雷达以及全球定位系统技术进行地质灾害的检测并且通过数据的分析和处理,监测并治理地质灾害。通过同一区域内不同时期的遥感图像的解读,调查分析各类地质灾害的发生相关因素,建立档案库,促进地质灾害的预测和判断。遥控技术还能够及时的监控地质灾害的情况,并通过对已发生灾害的分析,为地质灾害的救灾、灾后处理等工作提供科学的数据依据。

遥感技术在地质灾害中的应用范文第3篇

关键词:绘测;遥感技术;应用

中图分类号:P2文献标识码: A

地球环境的改变以及国际竞争的加剧要求人类进一步发掘自然资源,开发太空资源,遥感技术由此产生并发展。遥感技术以航拍为雏形,它可以完整迅速地确定空间内资源的分布。测绘工作,特别是基础测绘,在国民经济和社会发展中占据重要位置,有利于深化可持续发展的战略。测绘工作中遥感技术的使用使地图的制造更加快捷方便高效,满足社会多方面需求。

一、遥感技术的工作原理

遥远感知缩写即为遥感,它是指不用接触、远距离的测量识别技术。经过不断地科学探究以及实验操作,人们终于发现电磁波的存在。任何物体都在不断地吸取、发射信息和能量,电磁波是其中的形式之一。研究发现每一种物体的电磁波具有独特的特点。因此,根据物体反射以及发射的电磁波得到物体的信息,就可以实现非接触、远距离探测识别物体,这就是遥感技术的工作原理。遥感技术的使用离不开遥感平台。遥感平台,如飞机、气球、人造地球卫星、载人航天器等,用来安全平稳地装载传感器。地面实验中,一些简单的遥感平台,如三脚架等也会被用到。根据用途的差异以及波段范围的差异,不同种类的传感器纷纷出现,用来探测收取在可见光、红外线以及微波范围内的电磁辐射。传感器在接收这些电磁辐射后将其进行有规律地更换,还原原始样貌。地面站成功收到原始图像后,还需对其进行一连串的繁琐处理之后才能被用户应用。

二、绘测工作中遥感技术的应用

(一)GPS定位技术

伴随科技的快速发展,遥感技术不断进步,逐渐成熟。遥感技术在地籍测绘中的应用,如遥感技术与地理信息系统结合、GPS定位技术等,为地籍测绘工作做出了卓越的贡献。目前最常用且具有一定名气的GPS定位导航系统,在地籍测绘中也占据重要的位置,它可以遥感测绘地质情况同时还可以用来进行不同项目的摄影测量。测绘工作中,首先设置大地参考点,然后使用装载在无人机上的GPS 设备测量波相位差分。使用这种方式得出的测量结果十分具有精确性,在一定测量工作范围内可以将精度控制在±3~5cm之内,足以应对当前的空中三角测量。装载在卫星上的GPS设备精确度也十分可观,例如美国的Landsat一5,精度可以达9~~lOm(垂直方向定位精度)。目前,GPS定位技术在建筑测绘以及航空遥感测量中都有应用,未来GPS定为技术的应用会更加广泛,随着科技的不断发展,GPS技术也会更加成熟,呈现更加开阔的前景。

(二)双频GPS技术

当前,GPS测量技术已逐渐深入到各种时变系统的遥控测绘中。依据不同监测对象的不同特性,有周期性重复测量、固定连续GPS测站阵列和实施动态监测等三种不同的操作和监测模式。实时动态监测是桥梁变形监测中重点使用模式。实时动态监测模式采样十分密集频繁,比如1秒钟乃至更短时间内就要进行一次采样,同时还需计算出每个历元的位置。在此主要阐述一种计算GPS单历元的方法,也就是双频P码伪距法,或高密度C/A码法。这种算法是根据双频P码伪距或者单历元数目,首先明确宽波的模糊度,然后再明确L1,L2模糊度的动态定位。由于这种方法并没有特别设定初始坐标的精度,只需要单点定位的数据即可,它能够适用于高动态的状况。

站星双差宽波整周模糊度初值可以根据以下公式导出:

这个公式中双差用符号表示,NW 代表宽波LW的模糊度,f1,f2分别代表L1,L2的频率。办代表宽波LW的相位观测值,p1、p2则代表L1、L2的伪距 ,丑、五表示L1、L2的波长一宽波模糊度与电离层无关。公式里的系数项接近0.124,这个值比较小,对于缩小码观测误差十分有效,从而有较高的精确性。这样得出的宽波模糊度也不受基线长度的影响。短基线定位和长基线定位中可以广泛使用这种方法,在明确L1和L2模糊度中也有极大的应用。最小二乘是搜索计算的原则,根据上述的模糊度空间,固定解平差所有模糊度聚合的向量,得出与每个模糊度向量相对的残差平方和PV与坐标,其中残差平方和最小的坐标就是最优坐标。之后还需要检验Ratio值。Ratio值超过某一阈值时,即已实现成功解算。接下来根据解算的结果算出L1和L2频率的整周模糊度。还要最小二乘解算L1和L2 频率的观测值才能得出最终坐标。

三、遥感技术反应的新信息

地质灾害是一种特别的恶性地质情况,它对人类生命健康有极大威胁,是地质测绘中极其重要的组成部分。由于这些地质灾害,如滑坡、泥石流、崩塌等,在状态、颜色、影纹构造方面都与附近背景在遥感图像上的呈现有一些差异,所以可以从遥感图像上判断定位这些地质灾害的范围、形态以及出现的特点。故此,只要对这些遥感图像研究解析,才可以对图像所对应的地表范围已发生地质灾害的具置和潜在地质灾害位置综合审查,了解地质灾害的大小、成因、孕育特征、发展走向等方面。然后根据这些研究成果,划分地质灾害区域,评估其灾害潜在指数,从而减少甚至杜绝地质灾害隐患。

结束语

随着不同专业科目的联系日益紧密,相互渗透,相互跨越,测绘科学不断吸取其他学科成果,各个学科间的整合发展为测绘科学开创了新的格局。虽然遥感技术在地质测绘工作中应用广泛且反响甚好,但遥感技术仍然没有为人们所熟知,导致遥感技术没有得到充分的发挥。遥感信息源信息源耗费较高,导致遥感技术在宏观调查中有较好的发挥,在微观方面却受到一定限制。这些迫待解决的问题对于遥感技术的发展和进步十分重要,值得进一步探究,从而增加遥感技术的普及程度。

参考文献:

[1]张红梅.浅论测绘工作中遥感技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(22)

[2]钱峰.试论测绘工作中测绘遥感的应用[J].科技风,2013,(12)

[3]张志伟,郑小楠,孟祥勉.遥感测绘技术在测绘工作中的应用研究[J].大科技,2014,(13)

遥感技术在地质灾害中的应用范文第4篇

关键词 遥感;应用;发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

[1]鞠建华,等.资源环境与遥感[M].北京:地质出版社,2005:39-141.

[2]郑丙辉,王桥.环境遥感应用现状与展望(上)[J].航天技术与国民经济,2000,9:1-3.

[3]王桂宏,张友焱,冉新权.油气勘探中遥感方法新进展与趋向[J].地学前缘,2000,7(3):282-289.

[4]王卫安,竺幼定.高分辨率卫星遥感图像及其应用[J].测绘通报,2000(6):20-32.

[5]徐冠华.遥感与资源环境信息系统应用与展望[J].环境遥感,1994,9(4):241-246.

[6]谢文君,陈君.海洋遥感的应用与展望[J].海洋地质第四纪地质,2001,21(3):123-128.

[7]王文杰,张建辉,李雪.遥感在生态与环境监测中的主要应用领域[J].中国环境监测,1999,15(6):48-51.

[8]刘建国,王琳.空间分析技术支持的聚落考古研究[J].遥感信息,2006(3):51-53.

[9]施益强,陈崇成,陈玲.遥感技术在环境资源中的应用进展与展望[J].国土资源遥感,2002(4):7-13.

遥感技术在地质灾害中的应用范文第5篇

本次遥感解译基础数据由省测绘资料档案馆提供,坐标系统为西安80坐标系。本阶段结合基础地质资料对三门全域(1028.33km2)进行了初步遥感解译,并据此划分了重点调查区、一般调查区和重点调查区中的重点调查地段,用以指导调查工作的全面展开。

1、解译的目的和任务

遥感解译的目的是为减少不必要的外业工作,快速、高效地完成野外地质灾害调查而开展的,它不仅对常规地面调查工作提供指导,而且还可获取常规地面调查难以取得的某些环境地质和地质灾害信息,对查清区域环境地质背景,提高地质灾害调查成果的精度和质量都大有裨益。

遥感解译的任务是以遥感图像(或数据)为信息源,最大限度地获取地质灾害及其发育环境要素信息,确定滑坡、崩塌、泥石流和不稳定斜坡类型、规模及空间分布特征,分析地质灾害形成和发育的环境地质背景条件,编制地质灾害和地质环境遥感解译图件,为调查区划分和地质灾害调查提供遥感解译资料。

2、遥感数据源选择及解译的主要内容

2.1 数据源选择

本次工作采用由省?y绘资料档案馆提供的最新专题地理信息数据,其中包括:矢量数据1:1万(DWG)和1:5万(Mapgis)数字线划图,栅格数据1:1万数字高程模型数据(DEM)和1:1万数字正射影像数据(DOM),以及2.5米卫星正射影像。

2.2 解译的主要内容

(1)地质环境背景:主要解译城镇、村庄、主要居民点、农家乐,以及矿山和重要公共基础设施的分布范围、所处地貌部位、地形坡度特征、地层岩性、地质构造、水文地质现象及其它地质环境条件;解译周围人工边坡的发育情况(长度、高度与坡度)和区内水系、道路交通分布情况等。

(2)地质灾害:可能影响农村山区村庄的地质灾害点类型、规模、形态特征及其位移情况。

2.3 遥感解译总流程

地质解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。具体是指专业人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像上识别出地质体,地质现象的物性和运动特点,测算出某种数量指标的过程。遥感图像解译成果--专题解译图

(1)遥感影像信息选取与数字化

(2)地理基础底图的选取与数字化

(3)遥感影像几何纠正与图像处理

(4)遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接

(5)地理基础底图与遥感影像复合

(6)符号注记图层生成

(7)影像地图图面配置

(8)遥感影像地图制作与印刷

3、解译的方法与步骤

3.1 解译方法

(1)信息源处理:本次遥感解译有关信息源的收集与处理工作由省测绘资料档案馆代为完成,主要包括:

1)收集县域内现有馆藏最新1:1万3D(DLG/DEM/DOM)及1:5万DLG测绘成果数据进行整理分析。

2)将涉及不同投影带1:1万分幅3D数据统一转换到120度中央投影经线。

3)将1:1万分幅DGN格式DLG数据转换Autocad dwg格式; 1:5万分幅DGN格式DLG数据转换为mapgis格式,并拼接整合为完整一幅数据,同时根据地质灾害工作需求进行要素分层与符合化;将NSDTF格式1:1万DEM数据转换为Grid格式。

4)将转换处理后的数据(1:1万Autocad dwg格式、1:5万mapgis格式DLG数据、1:1万Grid格式DEM数据、1:1万Geotiff格式DOM数据)进行质量检查。

(2)遥感解译:本次解译是在MAPGIS环境中,采用人机结合的方式来进行。为方便携带与使用,本次解译将标准1:1万地形图幅分割为4幅(A3),绘制基础图。基础图中包含图层有农村居民点、道路、水系、1:1万等高线(基曲线,等高距20m)、地层岩性、地质构造、已知地质灾害点和1:1万DOM数据。

3.2 解译步骤

(1)解译标志建立

崩塌―在遥感图像上崩塌的陡崖新的色调浅,老的陡崖色调深。在陡崖的下方有浅色调的锥状地形,有粗糙感或呈花斑状的锥形。新的崩塌体植被少,古老的崩塌体植被生长较为茂盛。

滑坡―在遥感图像上其形状有簸箕形、舌形、弧形和不规则形等。

泥石流―在航空照片上泥石流的顶部呈瓢形,山坡陡峻,岩石破碎强烈,色调深浅不一,冲沟内有大量松散固体呈浅色,冲沟没有沟槽,无植被生长。流动的泥石流呈条带状扇形,轮廓不固定。泥石流发育地区常是崩塌、滑坡发育地段,影像交织错乱,色调变化大。

根据已知地质灾害点,通过现场踏勘,并与基础图比对,分别建立滑坡、崩塌和泥石流解译标志。

(2)初步解译

在建立解译标志的基础上,分幅进行解译工作:在基础图上初步识别地质环境条件、地质灾害类型和边界,以及存在的疑问,同时依据调查区划分原则和标准,结合坡度图(划分等级见表2,通过arcgis地形分析系统自动生成,按1:2万输出),圈画重点调查区和一般调查区,分乡镇填写遥感解译登记表。

(3)野外验证

针对初步解译结果,在野外调查过程中按照不同层次作进一步验证,重点调查区应尽可能全部验证,特别是其中的地质灾害隐患点和不稳定斜坡,要验证其空间分布情况、形态特征、物质组成等,进而分析其形成原因和影响因素,同时还要进一步了解其变形发展历史,对今后的变化趋势作出科学判断,掌握其稳定性和危害程度,为地质灾害防治提供依据。一般调查区验证率应不低于60%,验证过程应修正解译误差,并排除疑问,同时在原遥感解译表中如实填写验证结果。对于重点调查区内的重点村庄,需在野外调查同时,按1:10000的精度作详细解译,解译内容除一般项目外,需对村庄内主要的高陡边坡、地质灾害类型及分布情况进行详细说明。

4、解译的成果

本次遥感解译成果主要是两个方面,一是地质灾害及其发育地质环境遥感解译图,二是地质灾害调查遥感解?g表。

1、遥感影像解译图

在基础图上叠加调查区分区界线、经修正的地质灾害类型、规模、形态和边界特征,重点调查地段、重点调查村分布情况等(图1)。

2、坡度解译图

通过arcgis地形分析系统自动生成,按1:2万输出,作为遥感解译图的补充说明,完善遥感解译表的相关内容,如图3所示:

3、遥感解译表

作为遥感解译图的补充说明,完善遥感解译表的相关内容。表内配1:2万坡度图与遥感图进行比对(图2)。

5、结论

遥感图像地貌解译在地质灾害调查中的应用有以下特性:

(1)数据处理的高效性。在海量数据堆叠的时候,我们可以快速提取和判读有用信息并对及时处理地质灾害重大问题做出最佳判断。

(2)多方手段的综合应用性。通过野外检验和遥感图像地貌解译相结合,对可能发生地质灾害地段进行评估、预测。