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遥感技术的发展及应用

2012-08-15廖吉庆

河南科技 2012年22期
关键词:遥感技术矿山林业

廖吉庆

(江西省林学会森林资源监测与评估中心 江西南昌 330038 )

近年来,随着高分辨遥感数据的提供、遥感软硬件技术水平提升和与GIS 技术的融合衔接,遥感的应用领域不断拓宽,深度不断加大,发展前景巨大。

1 遥感技术的发展

遥感技术是一种综合性探测技术,自上世纪60年代问世以来,如雨后春笋般地迅速发展。经过数十年的发展,一系列高光谱分辨率遥感系统在国外成功研制并广泛应用在航空平台上获得。1995年l1月,加拿大雷达卫星RADARSAT-1的成功发射标志着卫星微波遥感技术获得重大进展[1]。RADARSAT-1 可以为地面分辨率、成像行宽以及波束入射角提供了比较宽的选择范围,适于全地球或者区域尺度的综合观测。1998年,长江抗洪中,我国就是利用RADARSAT-1 这颗卫星所提供的图像对水情进行分析。

我国的遥感科学技术事业,起步于20 世纪70年代末期。据不完全统计,30年来,我国已建立10 多个卫星遥感地面接收站,160 多个遥感机构,400 多家地理信息服务企业,数十所大学设置了该领域专业[2],同时,已成功发射 50 多颗卫星与4 艘无人宇宙飞船。“神舟5号”与“神舟6号”飞船载人航天飞行的成功,实现了中华民族遨游太空的梦想。“神舟5号”与“神舟6号”飞船就包括有人工直接操作的新型遥感对地观测技术[3]。

2 遥感技术的应用

2.1 遥感技术在农业资源调查中的应用

应用遥感技术进行农业资源调查,可为农业资源的开发、持续利用和保护、提供基础数据、科学依据和基本条件。赵小敏借助 landsetTM 卫星得到的遥感数据提取鄱阳湖地区的沙地资源的动态利用,研究结果表明鄱阳湖沙地50 多万亩,比以往减少许多,说明在治理沙地上取得一定的效果[4];黄明详等应用SAS 遥感技术,利用全天时、全天候的雷达数据ERS 一2,对杭州湾海涂围垦区行农业土地利用遥感调查,分类总体精度为77.34%,总体Kappa 系数为0.735[5]。高娃等利用覆盖内蒙古的TM 遥感数据,分辨率为30m,对内蒙古的草原面积进行调查,草地解译精度为95%[6]。张苑平等采用美国IKONOS 卫星数据为主要信息源,通过图像处理、几何校正、“MAPGIS”人机交互式遥感解译和自动面积量算,调查了岳阳市城市绿化现状,为岳阳市园林城市的发展战略计划的制定提供基础[7-8]。

2.2 遥感技术在地质矿产中的应用

采用遥感客观、动态、综合、快速、多层次、多时像的技术优势,通过计算机数据处理提取矿山地质环境信息,辅以野外验证,结合已有资料进行综合解译,查明矿山地质环境条件、矿业活动及其痕迹,以及诱发的矿山环境地质问题和矿山灾害等。张振生等认为遥感技术在矿山地质环境调查中的优点以遥感技术为支撑的矿山地质环境调查,工作周期短,经济效益明显[9]。尚长生利用不同时期 SPOT4 全色与ITM 多光谱遥感数据资料对山西大同矿区矿山地质环境综合调查与评估[10]。

2.3 遥感技术在水文、水资源中的应用

遥感技术在水文、水资源方面的应用,如水资源的调查、流域规划、水土流失调查、冰雪监测、海口海岸带及浅海地形调查、海洋调查研究等方面,都能发挥重要的作用。肖芊等人在珲春三矿和大雁二矿的新建矿区水资源勘察以及金宝屯矿区的水资源勘察工作中应用TM 合成影像图进行了遥感地质解译,起到先行和提供准确的水源地的目的[11]。傅碧宏等用Landsat TM6 热红外遥感数据定量反演了石羊河流域的地表温度,研究结果表明,地下水富集带地表温度具有异常现象,其地表温度比地表水体高5K 左右,而比其它地表类型低7 K 以上[12]。

2.4 遥感技术在环境监测中的应用

遥感技术在环境监测中主要是利用遥感提供的瞬间成像的大范围[13],对大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测[14]。辽宁省环保所采用遥感技术对某露天煤矿进行了监测与分析,弄清楚了该矿坑内产生污染的条件,为露天矿场的污染防治提供客观的科学依据[13]。马跃良等运用陆地卫星TM 数据当作珠江水体的遥感信息源,对珠江广州河段水体污染给予遥感监测,研究结果显示,陆地卫星 TM 的可见光波段可以比较好地反映出珠江广州河段水质的情况[16]。马向平等采用遥感技术监测重庆市酸沉降污染造成的植被受害状况,研究结果表明,重庆市植被遭受毒害比较严重的区域是大面积分布的居民区以及大型污染源影响区[17]。

2.5 遥感技术在对抗自然灾害中的应用

自然灾害是指环境异常或环境的突发性变化,给人类活动和生存带来的灾难。近年来遥感技术在预报灾害方面取得很多重要的成就,成为预报自然灾害的有力工具和手段。中国科学院遥感应用研究所承担的农业科技成果转化资金项目“草原火灾遥感监测预警技术系统”,已实现了利用MODIS(中分辨率成像光谱仪)新型遥感数据的草原火点自动识别和提取,经过境内和境外火的实证检验,火点提取精度达到了 90%以上。在此基础上,初步研制成功我国草原火灾遥感监测预警技术系统,并进入试运行阶段。刘迪等对遥感技术及相关现代信息技术在黑龙江省抗灾、减灾工作中的研究应用情况进行了论述及分析,认为遥感技术的应用在抗洪、旱涝灾害中发挥的重大效益[18]。

2.6 遥感技术在林业中的应用

遥感技术在空间分辨率以及光谱分辨率等方面的提高,以及雷达遥感与航空遥感的快速发展为我国林业遥感提供了大量的信息源,大力拓宽了遥感技术在我国林业中应用的范围,给当前我国森林资源的清查与监测工作提供了新契机与新方向。如今,我国林业正不断向信息化方向发展,“数字林业”正悄悄地走进我们的视野。而遥感技术可以为“数字林业”提供大量的丰富的数据源,可以说,遥感技术为“数字林业”成功实施提供了比较强大的信息保障。目前,遥感技术在我国林业上既用于森林制图、森林资源调查,又用于动态监测、森林火灾监测与评估与森林病虫害监测,显然得到了广泛的应用。

3 展望

展望未来,遥感技术的发展方向主要体现在以下几个方面:一是遥感卫星向大型化以及小型化发展。所谓遥感卫星大型化就是指一个卫星上天时可以同时携带多个传感器,这样发射一颗卫星就等同于同时发射了气象卫星、海洋卫星与陆地卫星等卫星。折算以后,显然可以将卫星的成本降下来。所谓遥感卫星小型化就是卫星将会越做越小。小卫星可以节约原材料,研制的成本也比较低。值得一提的是,与大卫星相比,小卫星的运行轨道更低,分辨率更高。二是研制新一代的可以全天候收集各种数据、又可在全波段工作的遥感器。三是遥感技术与人工智能等其他技术的结合将会越趋紧密。

[1].史良树.遥感技术现状及其在林业中的应用[J].林业资源管理,2004,2:50~54;

[2].常庆瑞.遥感技术导论[M].科学出版社,2004;

[3].邓良基.遥感基础与应用[M].中国农业出版社,2002;

[4].赵小敏.鄱阳湖地区沙地遥感调查研究[M].江西省遥感信息技术应用协会,2004:123~126;

[5].黄明祥,史舟.SAR 遥感技术在农业土地利用遥感调查的应用[J].农业工程报,2004,67,133~136;

[6].高娃,安卯柱.3S 技术在内蒙古草地资源面积调查中的应用研究[J].内蒙古草业,2003,1,8~10;

[7].张苑平,遥感技术在岳阳市城市绿地调查中的应用[J].国土资源,2003,13~16;

[8].鲁迪.遥感技术在国土资源调查中的应用[J].国土资源,2003:17~18;

[9].张振生,郭庆十,遥感技术在矿山地质环境调查中的应用[J].西北地质,2003,26:217~221;

[10].尚长生.浅谈遥感技术在矿山地质环境调查中的应用[J].山西科技,2004,6,103~106;

[11].肖芊,肖猛荣,卢轶.遥感技术在水资源勘察中的应用[J].中国煤田地质,2001,4:35—37;

[12].傅碧宏,史基安,张中宁.Landsat TM 热红外遥感数据定量反演地下水富集带的温度信息—— 以甘肃河西地区石羊河流域为例[J].遥感技术与应用,1999,2:34—38;

[13].高彦华,汪宏清遥感技术在土壤侵蚀动态监测中的应用[J].中国水土保持2004,1:33~35;

[14].江丽.遥感技术在资源调查及环境监测中的应用[J].海岸测绘,2003,2:53~54;

[15].雷利卿等.遥感技术在矿区环境污染监测中的应用研究[J].环境监测,2002,2:33—36;

[16].马跃良等.珠江广州河段水体污染的遥感监测应用研究[J].重庆环境科学,2003,25;

[17].马向平等.重庆市酸沉降污染造成的植被受害状况遥感监测研究[J].国土资源遥感,1997,4:14—20;

[18].刘 迪,李芳花,黄彦.遥感技术在黑龙江省抗旱及防治洪涝灾害中的应用[J].黑龙江水专学报,2005,2:110~114;

[19].吴健平.卫星遥感技术在城市规划中的应用[J].遥感技术与应用,2003,18:52~56;

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