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[关键字] 铀矿勘查 遥感技术 综合研究 成矿观点与找矿效果
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-118-2
地质勘查工作的深入开展对遥感技术的应用提出了更高的要求。如何深化应用遥感信息,以便更有效地服务于矿产资源勘查,已成为当前遥感地质工作者积极探索的科学难题和热点。而开发新型遥感探测技术与先进的图像处理方法、促进遥感技术与多学科的交叉集成,是这一探索的方向和重要途径。本文结合铀资源勘查,重点从遥感信息综合研究的角度,对其在地质勘查领域深化应用的这一科学难题进行了探索。
1地质找矿中遥感信息综合研究和深化应用的思考与理念
(1) 遥感技术在地质领域应用的局限性。遥感技术在地质领域应用的局限性主要表现在遥感所获得的信息主要是地表信息,而目前找矿更多的是需要地下深部信息。因此,单靠遥感技术本身很难解决复杂的地质找矿问题。
(2) 找矿难度愈来愈大,遥感技术与传统技术相结合已成必然。随着地质勘查工作的深入发展,一方面,出露地表的矿床明显减少,勘查的目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床,因此找矿的难度愈来愈大;另一方面,由各种地学手段获得的信息愈来愈丰富,如何最大限度地利用这些信息资源,以提高勘查效果,是值得重视的问题。
(3) 遥感技术要与迅速发展的现代信息技术相整合。进入21 世纪以来,现代信息技术得到迅速发展,如何将这些新技术(如:三维地理信息系统(GIS) 技术、三维可视化技术、仿真模拟技术、虚拟现实技术等) 应用于地质勘查领域,进一步解决矿产资源的勘查问题。鉴于上述思考,笔者提出了遥感信息深化应用的思路:即充分发挥遥感技术优势,实现遥感技术应用的以下两个结合: 一是遥感信息与传统地学信息的结合,二是遥感技术与现代信息技术的结合; 同时,在遥感技术应用的过程中要注入地质专业知识,将信息转化为创新思维,用来指导找矿决策和实践。
2遥感信息综合研究与我国砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出
2.1 铀矿床遥感信息的综合研究
2.1.1 对地质资料分析的质疑
关于矿床成因,研究初期人们认为它属层间氧化带铀成矿类型,铀源来自盆地北缘蚀源区的含铀地层和中酸性岩体,在氧化条件下,雨水淋出的铀渗入地下,经地下水搬运,沿渗透性高的砂岩层迁移,在从氧化带进入还原带的过渡地带,由于氧化还原环境的变化,发生了铀的沉淀和富集,形成了该铀矿床( 图1( a) ) 。可是,经矿化同位素年龄分析,矿床的形成经历了从120 ± 11 Ma ~ 8 ± 1 Ma 的一个漫长过程,新生代时( 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma) 继续有铀矿化形成,但新生代时,河套断陷已经形成,断陷的下陷已将蚀源区与成矿区分开,这时成矿的铀源已不可能再来自盆地北缘( 图1( b) ) 。因此笔者认为,用传统的观点难以完全解释东胜铀矿床的形成。
2.1.2 新发现地质现象的遥感信息综合研究
先将收集的研究区的遥感、地质、地球物理( 重力、航放、航磁) 、地球化学数据建成GIS 数据库; 然后利用GIS 分析功能,将遥感信息与传统地学信息集成( 复合和融合) ,并进行数据挖掘和知识发现。通过综合研究进一步认为:东胜-石湾子断隆构造为一基底隆起背景上的富铀断块,它的不断隆升,能够为成矿提供铀源;断隆南缘断裂为一从地表切入基底的贯穿性断裂,是深部物质向上运移的通道;环状构造为一与油气有关的环状构造,反映该区油气活动的中心,可以为成矿提供油气等还原物质。由上述构造要素构成的成矿背景叠加在早期的套蚀源区与斜坡带的成矿背景之上,构成了该区铀矿形成的特殊区域地质构造环境。
2.2铀矿床的断隆叠加成矿
在综合研究了铀矿床的区域地质构造背景之后,又进一步研究了矿床的成矿特征,发现油气和热流体参与了成矿过程,矿化有明显的叠加现象,如铀源的叠加、成矿流体的叠加和成矿年龄的多期性等,且铀矿化类型具双重性和复杂性等。将矿床的成矿背景信息与矿床的成矿特征信息综合,并注入铀矿地质专业知识,实现了信息的转化,重新认识了铀矿床的成矿过程。
2.3 砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出
(1) 断隆非叠加成矿的证据。当扩大研究范围后发现,其他铀矿床在空间分布上也与断隆构造有关,如黄陵铀矿床位于渭北断隆的北缘,国家湾铀矿床位于固原-华亭断隆上,磁窑堡铀矿床位于牛首山-罗山断隆的西缘等。 综合断隆叠加成矿和非叠加成矿的研究成果,笔者提出了砂岩型铀矿断隆成矿的观点。
(2) 断隆成矿的机理。通过对断隆构造成矿机理的研究认为: ① 断隆构造的隆升作用,使深部的铀矿床和富铀层被抬升到地表,遭受风化、剥蚀,为新的成矿过程提供铀源; ② 断隆边缘斜坡带的地形和沉积环境( 有利于形成赋矿的粗碎屑的沉积地层);③ 断隆边缘贯穿性断裂是将深部还原性物质向上运移的导通等。这些有利的成矿要素在断隆构造环境形成了最佳组合,从而使断隆构造孕育了源( 铀源) - 运( 搬运) - 聚( 富集) 统一的成矿条件。(3) 断隆成矿观点的核心。断隆成矿观点的核心是强调构造,特别是深位贯穿性断裂和油气,甚至热流体等深部还原性物质在砂岩铀成矿过程中的重要作用。认为该类型铀矿床的形成不同于传统的层间氧化带类型铀矿床,不只是个浅部地质作用过程,而是深部与浅部地质作用的复合。
(4) 断隆成矿观点提出找矿意义: ①我国克拉通盆地砂岩型铀矿的区域找矿,应围绕断隆构造及其边缘进行; ②围绕断隆构造找矿,不要局限于砂岩型铀矿,应开展多目标找矿( 包括砂岩型、碳硅泥岩型和热液型); ③不同断隆构造形成的背景、演化历史、成矿条件和找矿潜力不尽相同,即使同一断隆构造不同部位成矿环境和条件也不相同。因此,找矿时要进行具体的地质分析。
3结论
实践表明,如果用同样的方法和手段研究同一个问题,由于看不到新的现象和事实,认识将很难有所突破。遥感技术在地质找矿中的重要作用,就是它能够迅速发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象,如果将这些新发现与传统地质方法得到的信息相结合,将会促进地质人员重新考虑问题和进行创造性思维,以导致新概念的产生和矿化规律新认识的形成。曾经指出的"没有先进技术支持的理论是落后的"。同时可以看出,遥感技术的应用不仅限于"线、环、块"的识别和蚀变信息的提取,更重要的是它还可以进行成矿理论的研究。因此,需要将遥感的应用"从技术索引的思路走出来","从技术层面提升到科学层面"。这样才能使遥感在地质找矿中发挥更大的作用。充分发挥遥感技术的优势,最大限度地利用现有的地质勘查信息资源,进行新理论的探索和建立新的找矿模式,并利用新模式进行找矿,这是一条从"信息找矿"到"理论找矿"再到"模式找矿"的正确途径,实践证明可以取得显著的找矿成果。
【关键词】遥感技术;煤田;地质;运用
【 abstract 】 the coal industry in our country is very important in the economy, but with modern technology rapid leap, the high-tech means has been active in various sectors, remote sensing technology has become the important technology of coal industry has been, get a rapid development. The use of their own advantages, and the exploration of the coal industry and resources exhibition fist, become the current coal industry essential technology. This paper, focusing on the main characteristics of the technology, and geology in application of party is discussed.
【 key words 】 remote sensing technology; Coalfield; Geology; use
中图分类号:P641.4+61文献标识码:A 文章编号:
由于现代科技的快速飞跃,各项高科技手段也日渐活跃于各个行业,遥感技术也成为了煤炭行业的重要技术一直,获得了较为迅速的发展[1]。其运用自身的优势,在煤炭行业的勘探、资源等方面大展拳脚,成为了当前煤炭行业不可缺少的技术。
1遥感技术的特点
(1)该技术的直观及宏观性较为明显。
(2)使用该技术能够在最短时间内,以最快速度取得所需数据,其数据信息反映数据也能够准确反映出其动态情况。
(3)由于该技术的电磁波段间有着较大性质差异,使得该技术能够运用更加广泛。
(4)该技术在获取信息量中也有着较大的优势。
(5)与传统技术相比,该技术其受到的限制也相对较少,在条件较差的现场也能够充分发挥作用。
(6)工作率较高、使用成本较低、获得效益更佳[2]。
综上所述,遥感技术的各种优势,对自然灾害的预测、探测等均有着非常大的作用。是一项预防、分析自然灾害的重要技术。
2煤田地质中遥感技术的应用
在使用遥感技术进行煤田地质作业的初步时期,该技术仅是作为工程作业的辅助手段,主要针对勘探地质、评价资源进行作业,但由于科技的日渐发达,该技术也被广泛运用到了地质图、地质构造等方面,其不可替代的优势也随之显现出来。
2.1煤田地质的勘探与资源评价
2.1.1地形图的获取
就当前而言,我国还有较大部分仍在使用时间较为长远的地形图数据信息,但社会的快速发展,地球的万千变化,地形也随之发生了较大变化。而在进行煤田开发工作时,时间较为长远的地形图已经不能真实反映现今的地形情况,这就会直接影响煤田开发工作效率,因此,运用更加高新的技术使地形图更加精确、直观成为了必然趋势,更是进行开发前尤为重要的一步。
2.1.2煤田地质图
在煤炭勘探中地质填图作为其重要的方法。相较于传统的手段,遥感技术主要是通过将遥感图作为重要媒介,运用其较强的综合处理分析能力,通过将煤地层、煤层的记过以及水文数据等信息提取出后,再将路线结合实际情况进行合理的配置调整,完成煤田的填图工作,明确工程作业中所需信息的定位,并完全掌握煤田地质条件、土层厚度等信息,了解煤层的具体情况,以便于在进行煤田开发时,有更加真实可靠的数据[3]。
2.1.3资源评价
将通过遥感技术获得的各种图像作为资料信息,再将信息进行整理研究,了解煤田开发范围内的含煤地层及地层结构情况,并根据地区的地质资料分析得出该地的地质信息,并积极展开野外工作,通过调查掌握煤层的各项情况,并及时对煤炭的前景进行仔细的规划。
2.1.4水文条件评价
结合热红外、雷达等高科技手段,按照水文解译法等有效手段,对煤田范围内的水文条件进行调查探析,结合各种探查方法进一步加强综合认证,及时根据认证结果进行水文环境条件评估工作,并按照结果开展钻探作业,做到开源节流、提高效率的目的。
2.1.5煤气调查
同样通过卫星遥感技术来获得图像,作为资料信息主要来源,并围绕此信息中心开展评估,将煤田地质特点与煤气分布规律作为切入点,切实掌握煤田的含气量及煤田渗透的具体实况。
利用遥感技术取得图像后,结合对图像进行解译以及对系统进行分析等有效措施,获得煤层发育的基本数据,再通过计算机进行数据的整理,最后得出所需的渗透率数据及分布律等信息。
3结语
遥感技术是一项具有较强综合性的技术,其随着时代的不断发展,互联时代的到来,遥感技术日渐走进了煤田地质作业中,并占据着尤为重要的地位。在煤田开发的实际操作中,应当将该技术自身的特点与传统的探勘技术进行紧密联系,并积极创新,进而有效获得更好的勘探结果。
遥感技术在实际操作中有着较多的优势,例如,信息获取快、精确度高等特点。但由于其作为煤田勘探的重要手段,其在使用时还是存在一定的局限性。为此,唯有将该技术与传统的技术结合在一起使用,才能够发挥其主要优势,促进煤炭行业的快速发展。
【参考文献】
[1] 李江, 潘洪捷, 刘俊廷, 马少华, 赵锁志, 刘玉珠. 遥感技术在地质灾害调查中的应用及前景[J]. 内蒙古水利, 2011,(02)
[2] 郝拴元, 李治山. 河南省煤田地质局开创国内运用空气反循环动力造穴井先河[J]. 资源导刊, 2009,(09)
【关键词】:规划设计;测绘技术;地理信息;应用分析;质量控制;
中国分类号:TU711文献标识码:A
一 前言:
土地测绘是指土地管理工作中,对测绘目标的自然地理要素和地表人工设施的形状、大小、空间位置及其权属特性等内容进行的专业测绘。土地规划管理是我国政府国土管理工作的一项重要内容,是国家实行土地资源管理的综合性措施。在土地规划管理中,土地测绘技术和测绘质量直接影响规划设计的效果,比如测绘精密度、测绘数据的完整性和直观性等,对与规划设计效果的准确性与合理性影响比较大。相对落后的传统测绘技术在适应不同地形和地貌、复杂分布环境等方面,测绘效果相对精准度较低,局限性很大,一定程度上影响规划设计的总体效果。近年来,随着遥感技术、全球定位系统和地理信息系统在土地测绘中的应用,提高了测绘精度和完整度,并且能够更加直观的显示测绘效果,更加有利于规划设计的进行。但是,在实际测绘工作中仍然存在一定的精度误差,这也是影响规划设计效果的主要基础因素。
二 测绘技术的分类与应用
土地测绘包括地籍测绘、城市测绘及房产测绘,这也是国土规划建设的主要内容,测绘数据是反映地表的自然、经济、社会众多要素的位置、大小、特征、形态、分布、类别、名称以及其他的重要信息。目前,常见的测绘技术包括:
1.遥感技术
遥感技术是基于不同物体的波普存在一定差异,对目标进行辨识的一种测绘技术,通过电磁辐射获取的传输信息,然后经过系统整理分析,形成可视化的信息系统,可以对较远距离的目标进行测绘,目标可以是地层、矿产、也可以是地质事件。
2.地理信息系统
随着计算机技术的发展,对于地理测量数据的系统设备逐步发展,形成的对测量数据进行收集、存储、分析等程序组成的地理信息系统,它能够客观的反映出测量中的地理信息。地理信息系统的动态数据是规划设计中的重要参考信息。
3.全球定位系统
全球定位系统是通过导航卫星的测时和测距/全球定位功能,将卫星和通信技术进行有机的结合,利用导航卫星来应用于测绘过程进行测距和测时的等工作的技术。此项技术不受空间地形限制,它在土地测量和规划中具有极大的效率优势。
测量技术的发展有力地推动了测量精度的提高,土地测量中采取科学的测量技术能够有效的掌握土地资源和使用状况,并对其趋势进行动态分析。因此,通过遥感技术结合地理信息系统,利用遥感的图像处理以及识别等技术,对地籍信息进行动态遥感监测,是目前规划设计中的主要参考测量技术,同时也可以用于对耕地资源或者建筑用地动态监管管理,提高国土资源调查、规划设计和执法监管工作效率。这其中地籍地理信息系统中的数据库,对于规划设计中查阅并建立规划和预测模型、对已有的规划设计结果进行分析和优化、规划前期土地适宜性评价、土地利用规划环境影响评价、土地利用现状变更调查、土地利用规划信息系统建设、土地利用规划动态管理等工作,都有极为重要的意义。
三 提高规划设计效果的措施分析
规划设计过程中需要依据土地测量数据,而土地测量数据的准确性、完整性和直观性直接影响到规划设计效果,因此,提高测量精度是提高规划设计效果的主要途径。土地规划设计中涉及到的地理平面、地形图测绘、建筑用地界线拔定、地下管线的测量等。这些规划设计工作都依据于测绘精度。
1 影响土地测绘精度的因素分析
1)测量技术人员的综合素质差异,包括对操作仪器的熟练程度、感觉器官的鉴别能力、测绘人员的工作态度和责任心等,都会影响到测绘过程中数据精度的获取。
2)由于测绘测量仪器的精度误差局限性,仪器本身存在精确度偏差。
3)测量技术的选择,不同的测量技术适应不同的测量标准,因此,在采取不同的测量技术进行测绘时,由于测绘标准的适应性和测绘技术的先进性带来的精度误差也是存在的。
4)外界影响的观测条件,如不断变化的温度、阳光、地质、风力等气候因素对测量结果的影响,测量人员受天气影响观测不准,测量器具受温度影响产生精度误差等,造成的测绘过程的测量数据精度误差。
2 控制测绘精度质量
1)提高测绘质量必须首先要在坚持测绘质量监管的前提下,做好测量监管,这也是提高行业管理能力和公共服务水平的需要。做好测绘过程中的关键点的测量,按照先整体后局部的测量顺序布置高程测点,根据高程变化趋势如坡顶、边坎边等布置测量关键点,采取坎上坎下均测、细部测量注明等方式,提高测量精度。
2)配置质量好、性能强、功能先进的国际、国内领先的硬、软件系统,如:可对数字、文字、地图、遥感图像、GPS定位数据等多源地学数据进行有效的采集和一体化管理、综合空间分析和可视化表示的基础软件MaDGIS。
3)对测绘仪器设备的定期维护检查,满足施测需要和保证质量的要求。并对测绘使用的软硬件设备做好维护管理,保证软硬件设备均能处可运行的良好状态。
4)测绘过程的质量控制,开展自查和逐级检查,对图形、数据、文字资料等进行抽查。
5)构建有效的测绘地理信息共享平台,提高信息资源的共享水平,最大限度地实现地理信息数据共享,为测绘业务部门和管理部门日常工作提供实时的信息资源。
6)实施测绘质量综合跟踪调查,消除质量隐患。
3 规划设计效果的进一步控制与优化
1)在地形地类不同比例地形图叠加时,严格规范技术标准要求,可根据实际情况,据实调整规划设计、工程布局设计和工程量计算的精度确定。准确的使用叠加图,就能提高项目的规划设计和土地分类统计工作的效率和质量。明确规划设计项目区内的主要建筑物布设施工控制网、平面控制点、高程点、拐点坐标。提供各主要建筑物局部施工布置所需要的测绘资料。
2)在精确的测绘工作基础上,减少测绘精度误差,科学分析测绘数据信息,对测量数据采集过程与精度进行严格判定和权属划分,科学决策,合理设计。以动态数据信息的变化趋势为考量重点,进行现场踏勘,以及规划设计效果的后期验证和优化,优化设计效果后的测绘数据信息也将对测绘数据系统进行误差校正更新,以提高系统的准确性。
3)为更好的完成项目规划设计,提高工程建设的效率和质量,还要进一步做好测绘与规划设计之间的业务衔接。包括现场踏勘、叠加图的验证、局部测量复核等工作。
五 结语
测绘精度的质量为土地规划设计工作科学决策提供了基础信息数据支持,对于提高规划设计效果、节约投资、规范工程行为,具有积极的作用。土地测绘技术的发展提高了测绘精度和效率,基础信息的现时性和可用性将会大大提高,使信息的检索与应用更加方便、快捷,极大地推动了国土建设和发展中的规划设计工作的开展。但是,并不能盲目的过度依赖测绘数据,避免因为测绘技术的差异和测绘精度的差异,而影响规划设计效果。
参考文献:
[1]王伟波,土地测绘技术及质量控制,中国新技术新产品,2009,15:77
关键 :遥感技术、土地利用调查、应用
The application of remote sensing techniques in land use survey
Abstract: Land resources are increasingly scarce, and therefore the use of land resources is particularly important to investigate. Remote sensing technology in the long-term development has matured in various fields. The application of remote sensing in land resource survey, which greatly improved the efficiency and accuracy of the survey. Accordingly, this article will focus on the application of remote sensing techniques in land resources, to make further analysis.
Key areas: remote sensing technology, land use survey, application
中图分类号: F301.2文献标识码:A 文章编号:
遥感技术是一项发展较早的技术,在长期的不断完善过程中趋于精确,能够对对象做出较为准确的定位和勘测,极大便利了地理调查。遥感技术从广义上来讲,是指在较为遥远的地方借助专门的特殊探测仪器,将远处的物体辐射的波长信号进行记录和接受,再通过专业处理程序进行再加工,从而将远处物体通过图像的形式展现出来,从而能够使得勘测人员通过观察图像,了解远处的情况和环境。遥感技术由遥感平台、传感器、应用系统等多个部分共同构成。
一、遥感技术国内发展现状
遥感技术在我国的应用起步较早,是伴随航天技术的发展而来的,最近几年来发展迅速,应用领域也在不断扩大。我国国家统计局自上个世纪八十年代开始便在全国范围内开展了广泛的土地资源调查统计工作,在这个调查过程中将遥感技术引入进来,通过遥感技术得来的数据实现了对我国整体土地使用情况的首次了解,调查结果的准确性保障了我国后期土地政策制定的适用性。从此我国的土地使用情况开始了用遥感技术进行勘察的方式,并且在长期的发展中趋于完善,技术水平不断提高。遥感技术在国内土地利用调查中的应用,在我国土地资源管理中发挥着重要的作用。具体说来包括以下三个方面:1、服务于各级政府,有利于提高政府政策的准确性,依据遥感情况制定完善的土地资源管理计划,及时对土地利用过程中出现的问题作出反馈,起到对有限国土资源的保护和合理规划作用;2、及时反映了当前土地利用情况,为后期进行城市建设规划以及了解土地利用总体情况奠定基础;3、为整体土地利用发展规划提供充足的信息。
二、遥感技术在土地利用调查中应用的可行性
遥感技术相比较于其他调查方法,能够24小时不间断工作,并且能够及时有效的获得土地使用情况资料,遥感技术受地区环境限制较少,能够在有限的时间里尽快的完成任务。遥感技术在信息的记录上可体现出周期性、动态性以及丰富的动态性,能够及时记录土地使用的变更情况。传统的土地利用调查依赖于大量的人力和物力投入,工作周期长,工作的准确性不高,成本极高。土地利用调查是在城市化进程进一步加快,经济飞速发展的情况下发展起来的,强化土地资源规划、管理、保护和合理的利用是适用社会发展的必要措施和基础工作。
遥感技术在土地利用统计中的应用具有以下特点:1、起点较高,具有全局性,基于遥感技术的土地利用调查一般而言具有全局性特点,而且往往具有很强的宏观性,起点高的特点使得建立在这一基础上的调查更有利于统筹全局,把握整体的土地资源利用情况;2、技术要求高,遥感技术看似原理简单,实际操作起来却需要较高的技术水平和专业要求,在管理上也需要专业人员的科学化管理,从勘测到记录都需要较高的技术水平;3、实际应用性,遥感技术应用下的土地使用调查,不仅要求提供最终的调查结果和准确性较高的土地利用现状调查,还要求为现实的整体规划做出调整,最终应用于整体土地政策的规划,提高土地资源利用率。
由上可见,传统的土地调查方法较不科学,存在着周期长、资金投入多、调查受周围因素干扰大的问题,极大影响了整个调查的整体运作情况,客观性和周期性不强最终使得所得数据和记录的可用性不大,与现实的结合不紧密。而遥感技术则具有了明显的优势,周期短、客观性和准确性强,这位土地资源的有效利用提供了数据支持。
三、遥感技术应用于土地资源利用调查的方法
遥感技术需要多方面技术的综合应用,比如勘测技术、信息处理技术、图像处理技术、网络信息技术、数字化信息记录技术等。多方面技术的综合应用决定了遥感技术在使用过程中的技术性和专业性。遥感技术在土地调查应用过程中的关键环节是遥感影像的制作和再加工过程,这个环节最终决定了遥感技术应用于土地调查的好坏。
(一)影像校正
影响校正是指通过遥感技术所得的遥感图像信息,按照打底的水准面和坐标系对图像中物体的具置,使得遥感图像数据依据现实环境几何坐标进行校正。影像校正分为多个步骤,首先第一步便是位置的计算,位置选取是控制点确定的重要一步,控制点的选择正确与否,直接影响了整个影像校正的过程。控制点的选择要坚持易分辨、特征明显的原则,保证控制点的选择能够准确为后期影像的处理奠定基础,找准位置。另外在控制点的选择上还应该注意在图像的边缘留有一定数量的控制点,避免在处理过程中因为误差出现影像外推。
(二)遥感影像的配准
遥感影像的配准是指将多重映像进行重叠,即是将影像中的地理坐标和影像之间的统一,具体操作是在配准过程中选择多项式模型,以人机交互的方式实现对影像的配准。在配准过程中要尽量减少误差,并且尽可能实现对配准的现实适用性。遥感影像的配准是实现了控制点与影像之间的配合,是将标准化的空间方式进行整合,最终在有限的范围内对影像进行配准。
(三)遥感影像的融合
遥感影像的融合是指将多源数据统一在同一个地理坐标中,采用专业科学的算法和运算方式将多幅影像合并在同一个新的图像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的过程是将传感器得到的不同类型的信息加以综合,用单一传感器减少多重遥感器带来的不必要麻烦和矛盾,使得最终影像能够直观易懂,并且能够清楚认识。最终融合的图像是综合了多元的信息产生的,具有丰富性和准确性,能够反映更多的信息,减少因为单幅影像造成的信息不清晰,从而提高数据的适用性和利用率。另外从影像的色彩来看,融合之后的影像色彩饱和度更高,对比度强,位置能够更加精确的表示出来。
(四)遥感影像的识别
遥感影像的识别和判读是一个较为专业的过程,一般来说分为观察和计算机自动分类两种方法,遥感监测得到的最终影像任然需要专业的判读。人为和计算机的两种方式应该与实际勘测的地形和物体情况相联系,就土地利用调查的实际环境和要求来看应该采用人机交互的方式对影像进行识别和判读,将图像信息转化为描述性语言,增强影像的描述性和可视性。
四、遥感技术应用于土地利用现状调查的局限性
遥感技术的使用对专业人员的技术要求较高,使得遥感技术的推广和操作中的准确性面临困境,技术的制约使得勘测结果失效。遥感影像色彩鲜艳且对比强烈,这位调查提供了较为完善直观的数据支持,但也存在着难以判断图片的物体的具面积和大小,要进行具体测量。在遥感技术使用的过程中还面临着地界统计的出入,因此在统计的结果中存在一定偏差。另外遥感技术并不能完全取代传统的统计方法,还需要在不断完善现代化统计手段的同时兼顾传统,采取多元调查方法结合的方式增强最终数据的可靠性。
综上所述,遥感技术的发展极大便利了土地利用的调查,使得调查周期缩短,准确度和可靠性大大提高,减少了传统调查方式下的人力财力投入。虽然在实际操作中遥感技术还存在一些缺陷,相信随着计算机信息技术的进一步提高,高新技术的不断发展,遥感技术在土地利用调查中的应用会日趋完善。
参考文献:
[1]常庆瑞等,《遥感技术导论》,科学出版社,2004年,第18-19页
[2]汤国安等,《遥感数字影像处理》,科学出版社,2004年 ,第123-131页
[3]濮静娟,《遥感图像目视解释原理与方法》,中国科学技术出版社,2001年,第23-26页
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
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