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遙感技術(shù)的定義范文1
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);水土保持;監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào): S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2010)-12-0243-1
水土保持監(jiān)測(cè)是做好水土流失防治工作的重要基礎(chǔ),是國(guó)家水土保持建設(shè)宏觀決策的依據(jù)與根本。而遙感技術(shù)作為國(guó)土資源監(jiān)測(cè)查和調(diào)的重要手段之一,其具有宏觀性、周期性、綜合性與實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),已經(jīng)成為我國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)的有效手段與方法。
1 遙感技術(shù)的發(fā)展及主要特點(diǎn)
1.1 遙感技術(shù)的定義
遙感技術(shù)可以認(rèn)為是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的可見(jiàn)光、電磁波、紅外線結(jié)合目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)與識(shí)別的一類技術(shù)。目前多指從人造衛(wèi)星或飛機(jī)對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè),同時(shí)采用電磁傳播和接收手段來(lái)收取目標(biāo)的信息并對(duì)其加以分析的一類技術(shù)。
1.2 遙感技術(shù)的發(fā)展歷史
遙感技術(shù)的發(fā)展最早可以追溯到20世紀(jì)初發(fā)展的對(duì)地觀測(cè)綜合技術(shù),早期的遙感技術(shù)開(kāi)始于航空攝影,然后在1909年發(fā)展到航空遙感技術(shù)階段;二次世界大戰(zhàn)后,利用航空照片進(jìn)行區(qū)域范圍土地調(diào)查與制圖的研究被更廣泛更系統(tǒng)的應(yīng)用;上世紀(jì)70年代后,人造衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展與成熟使遙感技術(shù)被大量應(yīng)用于土地利用調(diào)查和大范圍土地覆蓋;上世紀(jì)80年代后, 洲際范圍內(nèi)廣泛利用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)土地覆蓋進(jìn)行研究取得了明顯成果。在1981年,國(guó)外開(kāi)始采用AVHRR數(shù)據(jù)對(duì)全球和洲際尺度的植被變化及土地利用進(jìn)行研究;上世紀(jì)90年代后,衛(wèi)星遙感在全球和區(qū)域尺度土地覆蓋應(yīng)用與研究方面取得了突破性發(fā)展,效果顯著。進(jìn)入21世紀(jì)后,遙感技術(shù)在全球和區(qū)域土地覆蓋土地利用上研究被進(jìn)一步發(fā)展。
1.3 遙感技術(shù)的主要特點(diǎn)
遙感技術(shù)與其他技術(shù)相比,具有其自身的特點(diǎn),主要優(yōu)點(diǎn)如下:(1)遙感技術(shù)可以大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料,呈現(xiàn)宏觀景象。遙感技術(shù)所采用的衛(wèi)星,其在軌高度可達(dá)910km左右;即使是航攝飛機(jī),其飛行高度也可以達(dá)到10km。高度的優(yōu)勢(shì)可以使遙感技術(shù)覆蓋面積廣,大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料。例如,一張普通的衛(wèi)星圖像,其覆蓋面積多達(dá)3萬(wàn)多km2;(2)遙感技術(shù)具有獲取信息速度快,周期短的特點(diǎn)。衛(wèi)星在圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能及時(shí)獲取所經(jīng)區(qū)域的各種的最新資料,以更新原有的舊資料,或者根據(jù)新舊資料的對(duì)比來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè),這是人工實(shí)地測(cè)量所無(wú)法比擬的;(3)獲取信息受到很少的限制條件。地球上很多地方的自然條件是極其惡劣的,人類是難以直接到達(dá)的。而采用遙感技術(shù)則可以避免地面條件限制,能方便及時(shí)地獲取各種寶貴資料;(4)獲取信息的手段多,信息量大。根據(jù)不同的任務(wù),遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來(lái)獲取信息。利用不同波段對(duì)物體不同的穿透性,還可獲取地物的內(nèi)部信息。
遙感技術(shù)的主要缺點(diǎn)如下:(1)雖然能得到有關(guān)地球表面的信息,但內(nèi)部的信息獲取困難;(2)大氣的不利影響不能完全根除,這樣關(guān)于反射和放射物理量不可能全部表現(xiàn)出來(lái);(3)天氣條件、衛(wèi)星軌道等外在因素的影響使所希望的圖像未必立即得到。
2 遙感技術(shù)應(yīng)用于水土保持監(jiān)測(cè)
2.1 遙感技術(shù)應(yīng)用于土壤侵蝕監(jiān)測(cè)
土壤侵蝕遙感監(jiān)測(cè)不同于其他生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè),主要表現(xiàn)在:(1)影像的時(shí)相對(duì)土壤侵蝕信息獲取影響比較大。地球上的植被具備明顯的物候變化,也就是說(shuō)不同季節(jié)會(huì)有明顯不同的植被覆蓋度,而植被覆蓋度又是判別土壤侵蝕強(qiáng)度最重要指標(biāo)之一。在土壤侵蝕調(diào)查中,影像時(shí)相的影響是不能忽略的。(2)土壤侵蝕強(qiáng)度在遙感影像上無(wú)法直接進(jìn)行判讀,得不到直觀的信息。(3)土壤侵蝕強(qiáng)度分類工作復(fù)雜多樣,分類時(shí),不僅要兼顧遙感和非遙感信息進(jìn)行綜合分析,而且即使對(duì)遙感信息源來(lái)說(shuō),也需要對(duì)其反映的直接信息再作進(jìn)一步分析[4]。
2.2 遙感技術(shù)應(yīng)用于水土流失監(jiān)測(cè)
水土流失的發(fā)生與發(fā)展不是一個(gè)靜態(tài)的過(guò)程,而是一個(gè)時(shí)空變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程,它的監(jiān)測(cè)與評(píng)估需要根據(jù)不同的目的而采用不同的尺度。不同的衛(wèi)星遙感影像其特點(diǎn)也有所區(qū)別,如氣象衛(wèi)星影像具有監(jiān)測(cè)范圍大、時(shí)間分辨率高和數(shù)據(jù)處理費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn),而其缺點(diǎn)是時(shí)間分辨率低,像元所反映的信息具有較大的地域混合。因此,氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)適用于大范圍,植被蓋度、地表、坡度等組成物質(zhì)比較均一的地方;資源衛(wèi)星具有多時(shí)相特段、性多波,高空間分辨率等優(yōu)點(diǎn),有效地獲取精確的地表信息,為水土流失信息的提取以及模型的分析提供數(shù)據(jù)保障。但它也具有對(duì)一個(gè)地區(qū)重復(fù)觀測(cè)周期長(zhǎng),在關(guān)鍵時(shí)期有可能得不到所需的資料等缺點(diǎn)。為了滿足水土流失監(jiān)測(cè)在空間分辨率、時(shí)間分辨率等方面的要求,通常需要將不同來(lái)源的信息進(jìn)行組合來(lái)提高了水土流失監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)源精度[6]。
2.3 遙感技術(shù)應(yīng)用于水資源污染監(jiān)測(cè)
遙感技術(shù)能應(yīng)用于水資源污染監(jiān)測(cè)是因?yàn)槲廴舅墓庾V效應(yīng)。水中溶解或懸浮的污染物,其組成與濃度也不同,這樣水體反射能量的變化在遙感圖像上也表現(xiàn)出紋理、結(jié)構(gòu)、灰度、色調(diào)的微細(xì)差別。水的反射包含著水的鏡面與表面反射、水體及水底地形反射等不同的類型,具有高度復(fù)雜性。當(dāng)遙感技術(shù)應(yīng)用于水資源污染監(jiān)測(cè)時(shí),對(duì)海洋與內(nèi)陸水質(zhì)監(jiān)測(cè)也有區(qū)別。如遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)海洋石油污染的效果就比較好,可以發(fā)揮實(shí)時(shí)、同步和大范圍連續(xù)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)。遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)內(nèi)陸水質(zhì)時(shí),由于內(nèi)陸水體本身的光譜特征復(fù)雜多變,并且大氣散射影響嚴(yán)重輻射信息,遙感監(jiān)測(cè)所能得到的水質(zhì)參數(shù)種類較少,所以內(nèi)陸水質(zhì)監(jiān)測(cè)中雖然遙感技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,但還應(yīng)仔細(xì)分析,區(qū)別對(duì)待。內(nèi)陸水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象為各類湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)與江、河污染監(jiān)測(cè)(包括排污口、污染帶);主要環(huán)境遙感指標(biāo)有可溶性有機(jī)物、浮游植物、懸浮物、總氮、總磷等。目前對(duì)水體中浮游植物的監(jiān)測(cè)主要靠測(cè)定葉綠素含量,遙感技術(shù)已經(jīng)能達(dá)到監(jiān)測(cè)規(guī)定的要求;而可溶性有機(jī)物、懸浮物、總氮、總磷等的遙感監(jiān)測(cè)還存在或多或少的問(wèn)題,有待進(jìn)一步的研究。
總體來(lái)說(shuō),遙感技術(shù)依靠及時(shí)快速的提供信息和真實(shí)客觀、形象的優(yōu)點(diǎn),可對(duì)水資源污染進(jìn)行良好、有效地監(jiān)測(cè)為及時(shí)采取防護(hù)、疏導(dǎo)措施和環(huán)境評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ),是水資源污染監(jiān)測(cè)中非常行之有效的技術(shù)手段。
參考文獻(xiàn)
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遙感技術(shù)的定義范文2
關(guān)鍵詞:遙感 地理信息系統(tǒng) 城市建設(shè) 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào):P23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)04(c)-0042-02
近年來(lái),隨著廣西沿海某市持續(xù)快速增長(zhǎng),城市化進(jìn)程的加快,舊城改造、新城建設(shè)的浪潮席卷全市域,城市規(guī)模迅速膨脹,隨著城市建設(shè)用地量逐年增大,城市急速擴(kuò)張導(dǎo)致城市用地結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。為了監(jiān)測(cè)和整治城市化過(guò)程中帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題,及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握城市建成建設(shè)的范圍、質(zhì)量、分布及其變化趨勢(shì),直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展與規(guī)劃。遙感技術(shù)在城市動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中的應(yīng)用,不僅為政府部門提供相對(duì)完整、全面、具體的城市變化信息,也為政府的管理提供事實(shí)依據(jù)。
1 監(jiān)測(cè)目標(biāo)范圍
城市建設(shè)建成區(qū)范圍的定義:建成區(qū)概念是指城市行政范圍內(nèi),實(shí)際建成或正在建成的、相對(duì)集中分布的地區(qū),包括市區(qū)集中連片的部分,以及分散到近郊區(qū)內(nèi)、但與城市有著密切聯(lián)系的其他城市建設(shè)用地,城市近郊的一些建成地段,盡管未同市區(qū)聯(lián)成一片,但同市區(qū)的聯(lián)系十分密切,已成為城市不可分割的一部分,也可視作城市建成區(qū)。
該文監(jiān)測(cè)具體時(shí)間段和范圍:針對(duì)城市規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50280)對(duì)城市建成區(qū)和開(kāi)發(fā)區(qū)分的定義,確保調(diào)查結(jié)果的真實(shí)可靠,特利用遙感影像對(duì)該市市內(nèi)6區(qū)、環(huán)城4區(qū)的中心城區(qū)以及各類開(kāi)發(fā)區(qū)等區(qū)域的范圍和面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)核定。監(jiān)測(cè)時(shí)間為2008年至2012年的變化。
2 遙感監(jiān)測(cè)所用的資料
監(jiān)測(cè)用的遙感影像數(shù)據(jù)的是2008年和2012年的10月SPOT-5衛(wèi)星遙感影像,需要先期對(duì)遙感影像做處理,遙感影像數(shù)據(jù)處理工作包括糾正、融合、配準(zhǔn)、鑲嵌、分類等處理。SPOT5的數(shù)據(jù)參數(shù)如表1。
3 遙感技術(shù)進(jìn)行城市建設(shè)變化監(jiān)測(cè)方法
城市遙感動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)一般有2種方法。
一是目視解譯:直接在遙感影像判讀,可以疊加地形圖等輔助信息進(jìn)行精確判讀。
二是計(jì)算機(jī)信息提取:這里主要是運(yùn)用遙感圖像的計(jì)算機(jī)分類技術(shù)(監(jiān)督和非監(jiān)督分類)進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)信息提取,對(duì)廣西沿海某地區(qū)的影像進(jìn)行處理,根據(jù)需要運(yùn)用不同的波段進(jìn)行分類。
本文主要用人機(jī)結(jié)合的解譯方法:依據(jù)城市規(guī)劃基本術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50280在2個(gè)年度的衛(wèi)星影像上利用遙感技術(shù)在室內(nèi)對(duì)遙感影像進(jìn)行計(jì)算機(jī)分類與目視判別結(jié)合該市各區(qū)縣的行政界線的范圍初步確定建成區(qū)范圍和對(duì)于在室內(nèi)不能確定的范圍到野外實(shí)地核實(shí)的方法確定建成區(qū)最的邊界線。
4 城市建設(shè)變遷監(jiān)測(cè)案例
對(duì)城市建設(shè)2個(gè)年度現(xiàn)狀的監(jiān)測(cè)可以快速準(zhǔn)確的獲得城市(城鎮(zhèn))區(qū)域內(nèi)建設(shè)變遷的信息,同時(shí)也可以反映出地區(qū)的城鎮(zhèn)擴(kuò)張情況。本文以廣西沿海某市2008年(左邊影像)和2012年(右邊影像)城市建設(shè)擴(kuò)張變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),圖1中標(biāo)示區(qū)域是2012年建設(shè)擴(kuò)張的新城區(qū)。
5 結(jié)語(yǔ)
近年來(lái)遙感技術(shù)(RS)它能快速、動(dòng)態(tài)地提供地球表層的信息,為人們提供高時(shí)間分辨率和空間分辨率的遙感數(shù)據(jù),滿足城市建設(shè)變遷動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)害,在完善和服務(wù)城市用地建設(shè)執(zhí)法檢查和監(jiān)測(cè)城市土地利用規(guī)模等方面的督察工作上。充分發(fā)揮遙感在國(guó)土資源調(diào)查、規(guī)劃、管理、保護(hù)和合理利用中的作用,確保城市規(guī)劃建設(shè)用地調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,為執(zhí)法檢查和掌握城市用地規(guī)模和結(jié)構(gòu)等提供一種快速、高效的高科技手段。
參考文獻(xiàn)
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遙感技術(shù)的定義范文3
關(guān)鍵詞:遙感;基本農(nóng)田;基本農(nóng)田圖斑
中圖分類號(hào):TP79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
Abstract:The paper puts forward the selection of technique flow, according to the characteristics and requirements of designation of the capital farmland Yunnan province.a(chǎn)t the research findings on dynamic monitoring of land-use by remote sensing at home and abroad. The experimental results showed it is a feasible method for designation of the capital farmland based on remote sensing.
Key words: Remote sensing;capital farmland;capital farmland parcel
目前,基本農(nóng)田劃定工作的外業(yè)調(diào)繪工作底圖大多數(shù)地區(qū)已經(jīng)應(yīng)用遙感影像來(lái)獲取面積信息, 20 世紀(jì)80 年代中期,“3S”逐步成為我國(guó)“數(shù)字國(guó)土”的關(guān)鍵技術(shù),這使得我國(guó)土地管理的方式和內(nèi)容發(fā)生了根本性的變化。近年來(lái),隨著土地問(wèn)題日益嚴(yán)重,客觀要求將“3S”集成技術(shù)運(yùn)用于基本農(nóng)田保護(hù)中,而云南省的遙感影像由于受到地形的限制,在很大程度上利用率還不是很高。結(jié)合經(jīng)濟(jì)、人口、地理和基本農(nóng)田保護(hù)等現(xiàn)狀,應(yīng)用最新的遙感影像土地利用現(xiàn)狀調(diào)查資料成果,運(yùn)用遙感技術(shù),利用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的技術(shù)方法,完成基本農(nóng)田劃定的外業(yè)工作底圖。
一、基本農(nóng)田劃定對(duì)遙感資料的要求
基本農(nóng)田劃定所需的遙感影像要求能夠完全識(shí)別地類的能力和地類圖斑面積量測(cè)的精度。要求現(xiàn)勢(shì)性要強(qiáng),最好采用國(guó)土資源部2012年統(tǒng)一制定的遙感影像數(shù)據(jù)。同時(shí)要求在基本農(nóng)田劃定中,需要有土地利用更新調(diào)查的基本農(nóng)田數(shù)據(jù),綜合運(yùn)用農(nóng)用地分等定級(jí)的成果。將規(guī)劃確定的基本農(nóng)田落地到戶、上圖入庫(kù),查清基本農(nóng)田質(zhì)量等級(jí),健全基本農(nóng)田保護(hù)圖、表、冊(cè)。
二、遙感技術(shù)在基本農(nóng)田劃定中的應(yīng)用
1、落實(shí)基本農(nóng)田地塊
依據(jù)土地利用總體規(guī)劃(2010-2020年)所確定的基本農(nóng)田,在最新的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查成果資料的基礎(chǔ)上,將基本農(nóng)田圖斑逐一落實(shí)到以土地利用現(xiàn)狀圖斑為單位的地塊,編制基本農(nóng)田劃定方案,對(duì)建設(shè)占用基本農(nóng)田或因其他原因造成基本農(nóng)田減少的要進(jìn)行補(bǔ)劃,逐片(塊)登記基本農(nóng)田地塊邊界、地類、面積、質(zhì)量等級(jí)等信息以及片(塊)編號(hào)。
2、遙感影像調(diào)繪的一致性
(1) 在最新的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查成果與土地利用總體規(guī)劃(2010-2020年)成果、農(nóng)用地分等成果的套合、疊加、轉(zhuǎn)繪技術(shù)處理過(guò)程中,應(yīng)以遙感土地利用現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù),進(jìn)行坐標(biāo)系、空間尺度的轉(zhuǎn)換和空間位置的綜合判定。
(2) 基本農(nóng)田圖斑邊界原則上應(yīng)與遙感影像上所繪制的土地利用現(xiàn)狀圖斑邊界相一致。存在切割圖斑的特殊情況時(shí),基本農(nóng)田邊界應(yīng)有明顯地面參照物和標(biāo)志物。
(3) 基本農(nóng)田劃定(補(bǔ)劃)面積應(yīng)與遙感影像土地利用現(xiàn)狀圖斑地類面積相一致,地類與土地利用現(xiàn)狀調(diào)查認(rèn)定的地類相一致。
3、遙感技術(shù)基本農(nóng)田劃定流程
以遙感技術(shù)為主要手段,利用多時(shí)相的衛(wèi)星遙感資料,根據(jù)地類的可解譯程度,收集原有的相關(guān)遙感影像資料和各種遙感影像成果,對(duì)工作區(qū)的基本農(nóng)田邊界和等級(jí)進(jìn)行解譯判斷,并實(shí)地核實(shí)面積。工作程序見(jiàn)圖l。
圖1 遙感技術(shù)基本農(nóng)田劃定技術(shù)路線圖
4、基本農(nóng)田劃定工作底圖的制作
調(diào)查工作底圖原則上使用不小于1:10000比例尺的全要素正射影像圖編制外業(yè)調(diào)查工作底圖。
在遙感工作底圖上,依據(jù)土地利用總體規(guī)劃(2010-2020年)確定的基本農(nóng)田,以行政村為單位,相連圖斑確定為一個(gè)基本農(nóng)田保護(hù)片(塊),對(duì)基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)進(jìn)行編號(hào)并進(jìn)行標(biāo)注,基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)邊界應(yīng)參照實(shí)地有明顯標(biāo)示作用的線狀地物、自然地貌、人工地物界線、行政區(qū)域界線、權(quán)屬界線。
將上述基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)成果, 結(jié)合實(shí)際情況,套合在最新的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查圖、或遙感與航攝正射影像上,進(jìn)行圖層疊加,編制基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)分布圖,作為本次開(kāi)展基本農(nóng)田劃定的外業(yè)調(diào)查工作底圖。
5、基本農(nóng)田圖斑信息提取
在遙感影像上直接提取地類圖斑數(shù)據(jù)作為基本農(nóng)田圖斑數(shù)據(jù)。當(dāng)基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)界線分割地類圖斑時(shí),提取并計(jì)算分割后落在基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)界線范圍內(nèi)的地類圖斑中相關(guān)數(shù)據(jù)(扣除零星地物、線狀地物、田坎等面積),作為基本農(nóng)田圖斑屬性數(shù)據(jù)。
按照基本農(nóng)田圖斑屬性結(jié)構(gòu)表要求,添加基本農(nóng)田圖斑屬性數(shù)據(jù)。提取基本農(nóng)田保護(hù)片(塊)內(nèi)對(duì)應(yīng)地類圖斑數(shù)據(jù)獲取地類等現(xiàn)狀信息。
對(duì)基本農(nóng)田圖斑數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)涮幚恚瑢?duì)不滿足拓?fù)湟蟮倪M(jìn)行修改。
6、基本農(nóng)田地類和面積認(rèn)定
基本農(nóng)田劃定和基本農(nóng)田補(bǔ)劃面積應(yīng)與土地利用現(xiàn)狀圖斑地類面積相一致,地類與土地利用現(xiàn)狀調(diào)查認(rèn)定的地類相一致。因此,基本農(nóng)田現(xiàn)狀登記表和基本農(nóng)田現(xiàn)狀匯總表中的地類面積按照土地利用現(xiàn)狀調(diào)查認(rèn)定的地類進(jìn)行匯總。
已經(jīng)驗(yàn)收的土地開(kāi)發(fā)復(fù)墾整理項(xiàng)目、土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)中尚未變更為耕地的基本農(nóng)田地塊可認(rèn)定為基本農(nóng)田保護(hù)面積,在基本農(nóng)田劃定方案中對(duì)具體的項(xiàng)目名稱和批準(zhǔn)文號(hào)、項(xiàng)目規(guī)模及增加耕地面積、納入基本農(nóng)田劃定范圍面積等情況進(jìn)行說(shuō)明。
三、基本農(nóng)田劃定技術(shù)問(wèn)題
基本農(nóng)田劃定中,遙感技術(shù)主要解決的問(wèn)題如下:
l、圖像校正
圖像校正主要是指輻射校正和幾何校正。輻射校正包括傳感器的輻射校正,大氣校正、照度校正以及條紋和斑點(diǎn)的判定和消除。幾何校正就是校正成像過(guò)程中造成的各種幾何畸變,包括幾何粗校正和幾何精校正。幾何校正是針對(duì)引起畸變的原因而進(jìn)行的校正,我們得到的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)一般都是經(jīng)過(guò)幾何粗校正的。幾何精校正時(shí)利用地面控制點(diǎn)進(jìn)行的幾何校正,它是用一種數(shù)學(xué)模型來(lái)近似描述遙感影像的幾何畸變過(guò)程,并利用標(biāo)準(zhǔn)圖像與畸變的遙感圖像之間的一些對(duì)應(yīng)點(diǎn)(地面控制點(diǎn))求得這個(gè)幾何畸變模型,然后利用此模型進(jìn)行幾何畸變的校正,這種校正不考慮畸變的具體形成原因,而只考慮如何利用畸變模型來(lái)校正遙感圖像。
2、圖像鑲嵌
由于基本農(nóng)田一般以縣為單位,影像所包含的地區(qū)面積較大,需要圖像進(jìn)行拼接處理。利用data preparation模塊中的Mosaic Images功能將具有地理參考的若干相鄰圖像合并成一幅圖像。其過(guò)程主要包括:挑選數(shù)據(jù)合適的遙感圖像,及選擇成像時(shí)間和成像條件接近的遙感圖像,以減輕后· 續(xù)的色調(diào)調(diào)整工作;確定標(biāo)準(zhǔn)像幅和拼接順序;確定重疊區(qū);色調(diào)調(diào)整等,然后進(jìn)行圖像拼接。
3、變化圖斑、地物的判讀
采用逐個(gè)像元比較法, 即對(duì)不同時(shí)相的影像作相應(yīng)的處理后,采用光譜特征變異法。當(dāng)兩個(gè)不同源數(shù)據(jù)存在較大的時(shí)相差時(shí)。受實(shí)際土地利用變化的影響.不同時(shí)相的影像在相同位置處將對(duì)應(yīng)不同的地面目標(biāo).導(dǎo)致光譜特征不一致.從而檢測(cè)出變化信息。
4、地塊在空間上有自己相對(duì)的位置
遙感影像上的耕地地塊之間存在著一種相連關(guān)系,即相鄰程度,相鄰程度是由他們的空間位置來(lái)決定的,當(dāng)他們的空間位置之間的距離越小時(shí),則定義其連片性就相對(duì)越高,在這個(gè)距離小到一定程度時(shí),設(shè)定一個(gè)閾值,當(dāng)小于這個(gè)閾值時(shí),定義其為連片,這種定義用于耕地連片性的刻畫是比較直觀和形象的。在自然環(huán)境中,耕地與耕地之間的空間關(guān)系是比較固定的,當(dāng)兩塊耕地之間的間隔比較小時(shí),比如相隔一條田間小道,可以認(rèn)為這兩塊耕地是相連的一塊耕地。確定的這個(gè)閾值可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)定,一般采用這個(gè)連片性的定義,刻畫同一質(zhì)量范圍(同一產(chǎn)能范圍,或某一產(chǎn)能值以上)的耕地在空間上的集中程度。
根據(jù)遙感影像的耕地連片性分析,具體采用疊加分析和緩沖區(qū)分析來(lái)實(shí)習(xí),圖2為云南某鎮(zhèn)的耕地連片性分析,為確定基本農(nóng)田圖斑做準(zhǔn)備。
圖2 耕地連片性分析
四、結(jié)論
利用遙感技術(shù)進(jìn)行基本農(nóng)田劃定工作,能快速地查明一定時(shí)期內(nèi)基本農(nóng)田的基本情況,完全可以保證精度,縮短工作周期,提高工作效率,所用人員少,經(jīng)濟(jì)快速。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,高分辨率、高光譜遙感以及雷達(dá)影像應(yīng)用于基本農(nóng)田劃定技術(shù)日趨成熟。相信在不久的將來(lái),基本農(nóng)田年度更新工作將越來(lái)越方便,更新成果也越來(lái)越快捷。
遙感技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是能提供實(shí)時(shí)及時(shí)全面的數(shù)據(jù),但是同時(shí)在遙感影像的分類過(guò)程中,不免會(huì)出現(xiàn)由于一些主觀因素和其他原因而導(dǎo)致的分類誤差,因此提高遙感影像分類的精度可能會(huì)使結(jié)果更加精確。
參考文獻(xiàn):
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遙感技術(shù)的定義范文4
關(guān)鍵詞:城市發(fā)展變化;ENVI;信息提取;驅(qū)動(dòng)力;土地覆蓋
中圖分類號(hào):F291.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 緒論
城市作為一個(gè)規(guī)模龐大,結(jié)構(gòu)布局復(fù)雜,且不斷發(fā)展變化的系統(tǒng),它的變化不僅體現(xiàn)在人口數(shù)量的增加,經(jīng)濟(jì)水平的提高,還表現(xiàn)在城市空間結(jié)構(gòu)和功能的變化。用遙感手段對(duì)其進(jìn)行研究已經(jīng)有很多學(xué)者進(jìn)行了嘗試,如在城市擴(kuò)張變化研究中,江清霞等人綜合運(yùn)用圖像自動(dòng)識(shí)別分類與目視解譯相結(jié)合的方法,通過(guò)提取擴(kuò)展變化信息,分析出北京市建成區(qū)的變化是以老市區(qū)為中心向四周輻射蔓延的規(guī)律[1],但是此方法較適合研究城市結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖像;岳埠等人利用祖厲河流域1987,1993,2003年的TM圖像和2000年的ETM+圖提取歸一化植被指數(shù)(NDVI),根據(jù)蓋度等級(jí)的空間分布特征,比較分析了祖厲河流域植被覆蓋變化情況[2]。
2 研究?jī)?nèi)容
2.1 研究數(shù)據(jù)與平臺(tái)
本文所用遙感數(shù)據(jù)為沈陽(yáng)市1981年10月14日MSS影像,2000年7月7日和2003年3月10日ETM+影像,2007年6月17日TM影像。
所應(yīng)用的研究平臺(tái)是ENVI遙感圖像處理軟件。
2.2 城區(qū)研究概況
沈陽(yáng)市位于中國(guó)東北地區(qū)的南部,遼寧省的中部,在東經(jīng)122度25分9秒~123度48分24秒、北緯41度11分51秒~43度2分13秒之間。東西長(zhǎng)115公里,南北長(zhǎng)205公里。沈陽(yáng)市國(guó)土總面積為1.3萬(wàn)平方公里,市區(qū)面積3495平方公里,建成區(qū)面積793平方公里,居住人口1002.6萬(wàn),全市戶籍人口786萬(wàn)人,市轄區(qū)戶籍人口513.5萬(wàn)[3]。全年氣溫在-29℃~36℃之間,夏季平均氣溫20攝氏度左右,最高氣溫可達(dá)36攝氏度,冬季最低溫度可達(dá)零下30攝氏度,平均氣溫8.3℃。全年降水量在680~530毫米之間,降水分布是由東南向西北遞減[4]。
2.3 研究法案
應(yīng)用遙感手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過(guò)三個(gè)版塊對(duì)城市發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行研究。包括1)并通過(guò)自定義城區(qū)范圍,借助ENVI軟件提取出城區(qū)面積進(jìn)行比較研究;2)提取出四幅影像的NDVI圖,計(jì)算NDVI的差值,通過(guò)對(duì)差值NDVI圖進(jìn)行決策樹(shù)分類,分析城市植被的變化情況;對(duì)不同時(shí)期的遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類,通過(guò)變化檢測(cè)確定城市土地覆蓋的變化情況。
3 影像預(yù)處理
3.1 幾何校正
由于2007年的Landsat5-TM影像具有良好的地面分辨率,因而在研究中以2007年的遙感影像為基準(zhǔn),借助Google Map的衛(wèi)星影像,對(duì)其余的三幅影像進(jìn)行了幾何校正。
3.2 影像的裁剪
本文的研究區(qū)是沈陽(yáng)市地區(qū),而所使用的遙感數(shù)據(jù)的范圍過(guò)大,需要先確定感興趣區(qū)。為了研究的方便,采用矩形框裁剪的方式先裁剪出一幅影像,然后以裁剪后的影像為模板,將其余的三幅影像進(jìn)行裁剪。
3.3 影像的增強(qiáng)
由于四個(gè)時(shí)期的影像具有不同的分辨率,且受噪聲等因素的影像,影像不清晰。因而在進(jìn)行研究前還需對(duì)遙感影像進(jìn)行增強(qiáng)處理,即應(yīng)用ENVI軟件,針對(duì)影像的質(zhì)量情況進(jìn)行增強(qiáng)處理,得到了較好的效果。
4 城市發(fā)展變化分析
城市發(fā)展變化的實(shí)質(zhì)是人類為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,不斷地調(diào)整、重新配置城市邊緣區(qū)和內(nèi)部各土地利用類型的過(guò)程,最終擴(kuò)大城鎮(zhèn)用地類型,而其它類型的用地減少,另外隨著人口的集中、增加,有更多的農(nóng)業(yè)人口轉(zhuǎn)為非農(nóng)業(yè)人口[5]。通過(guò)分析城市發(fā)展變化的驅(qū)動(dòng)力,可以更好地了解城市化進(jìn)程的機(jī)理,為城市發(fā)展提供決策服務(wù)[6]。
1) 自然地理因素
一個(gè)城市的形成、建設(shè)及其發(fā)展都與自然地理因素密切相關(guān),自然地理環(huán)境是城市空間擴(kuò)展非常重要的基礎(chǔ)條件,其直接影響著城市空間擴(kuò)展的潛力、方向和速度等[7]。
2) 人口因素
諸多研究表明,人口的增長(zhǎng)對(duì)城市動(dòng)態(tài)變化起到相當(dāng)重要的驅(qū)動(dòng)作用,而尤其以城市人口的增長(zhǎng)為主[8]。城鎮(zhèn)人口的增加對(duì)城市發(fā)展變化產(chǎn)生了最直接的影響,因?yàn)槌鞘型恋厥浅鞘芯用裆睢⒐ぷ骱蛯W(xué)習(xí)的場(chǎng)所,而城市人口的增加必然表現(xiàn)為城市居民對(duì)住房、交通和公共設(shè)施等方面的需求加強(qiáng),因此可以說(shuō)城市人口的增加是城市發(fā)展土地?cái)U(kuò)張的直接動(dòng)因。
3) 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展因素
一個(gè)城市的發(fā)展,最直接的表現(xiàn)就是經(jīng)濟(jì)的提高,利益的驅(qū)動(dòng)和價(jià)格作用是城市土地利用變化的直接動(dòng)力。
從沈陽(yáng)市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看,“十五”時(shí)期,沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了歷史上少有的高速度。以渾南新區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)和鐵西工業(yè)區(qū)搬遷改造為標(biāo)志,沈陽(yáng)進(jìn)人了有史以來(lái)最大規(guī)模的城市擴(kuò)張期,呈現(xiàn)出“南北擴(kuò)張,東西改造”為特點(diǎn)的城市發(fā)展新格局。在此種情形下,結(jié)合2000年以后的遙感影像不難看出,因經(jīng)濟(jì)因素給沈陽(yáng)市帶來(lái)的巨大變化。
4) 制度政策因素
雖然很多因素都會(huì)促進(jìn)城市的發(fā)展,但是城市發(fā)展的前提卻是制度政策的保證。根據(jù)政策的內(nèi)容進(jìn)行國(guó)家和城市建設(shè),才會(huì)取得好的成效。如果國(guó)家或政府注重城市發(fā)展建設(shè),多頒布好的有益于發(fā)展的政策,那么就會(huì)在無(wú)形中促進(jìn)國(guó)家和城市更好、更快的發(fā)展。
5 展望
城市對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)具有較強(qiáng)的集聚能力和輻射帶動(dòng)作用,但其規(guī)模擴(kuò)張卻帶來(lái)了耕地的急劇減少。希望此次研究得到的分析結(jié)果能夠?yàn)楹笕藥?lái)一些警示。
研究中將遙感技術(shù)與城市發(fā)展研究相結(jié)合,充分利用了遙感技術(shù)處理大范圍圖像的特點(diǎn),并應(yīng)用成熟的ENVI軟件輔助研究,二者相結(jié)合,為此次研究提供了技術(shù)支持。
相信伴隨著遙感技術(shù)的成熟,其應(yīng)用的領(lǐng)域會(huì)更加的廣泛。在城市發(fā)展規(guī)劃研究領(lǐng)域中,遙感技術(shù)的應(yīng)用會(huì)趨于普遍,且發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
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遙感技術(shù)的定義范文5
在現(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了飛速的發(fā)展,計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今時(shí)代的人在工作、生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用,有利于實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量信息資源的相互共享,能夠?qū)⑻幱诓煌牡赜虻挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)借助于通訊設(shè)備和線路進(jìn)行互聯(lián)互通,形成一個(gè)強(qiáng)大的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù),達(dá)到及時(shí)有效地傳輸和處理各種各樣的環(huán)境質(zhì)量信息的目的,能夠真正切實(shí)有效地為環(huán)境管理部門的科學(xué)決策奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并且提供給廣大的人民群眾更加準(zhǔn)確、可靠的環(huán)境質(zhì)量信息。與此同時(shí),為了真正達(dá)到環(huán)境質(zhì)量信息資源共享的目的,環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)該采用100兆的交換式以太網(wǎng),這種以太網(wǎng)的技術(shù)是非常先進(jìn)的,能夠提供非常快速的數(shù)據(jù)傳輸速率,也能夠非常快捷地進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展。在搭建環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之前,必須高度重視其網(wǎng)絡(luò)布線工作。在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)布線工作的過(guò)程中,必須做到統(tǒng)籌全局、綜合規(guī)劃,保證一個(gè)房間最低必須設(shè)置兩個(gè)端口。
一般來(lái)說(shuō),應(yīng)該采取星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,成本也不高,排除線路故障也非常簡(jiǎn)單方便,倘若網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)問(wèn)題,通常僅僅會(huì)使一臺(tái)計(jì)算機(jī)不能夠正常工作,非常容易進(jìn)行隔離。另外,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用更加廣泛的新形勢(shì)下,如何保證網(wǎng)絡(luò)安全也正在變得比以往更加重要。因此,可以保證環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的服務(wù)器采用雙機(jī)數(shù)據(jù)備份方式,并且在環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中安裝病毒防火墻,真正避免網(wǎng)絡(luò)黑客的非法入侵。在此基礎(chǔ)上,也應(yīng)該在環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之中安裝金山毒霸、瑞星殺毒等等各種有效的殺毒軟件,真正對(duì)于應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)給予科學(xué)有效的安全防護(hù)。
二、空間模型管理與模擬技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用
通過(guò)空間模型管理與模擬技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用,能夠保證環(huán)境監(jiān)測(cè)工作從以往的“點(diǎn)”直接地拓展到“面”上,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)面結(jié)合。與此同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員對(duì)于各種各樣的環(huán)境污染問(wèn)題的提前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)能力的大幅度提高,非常有利于搭建以環(huán)境突發(fā)事件服務(wù)為基礎(chǔ)的環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)評(píng)估平臺(tái)。
三、遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用
在現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)中,遙感圖像與數(shù)據(jù)是核心來(lái)源。遙感圖像是一種綜合性的地理信息源,其中包括了各種各樣的地理要素,并且也能夠提供空間信息,能夠保證地理現(xiàn)象的空間分布具備更加真實(shí)可靠的定位、定量數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)可以使得地理綜合體的形象以及概念變得形象化,并且,又能夠向環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員展示出全球性質(zhì)的交織在一起的可見(jiàn)景觀實(shí)體影像。人地關(guān)系是非常復(fù)雜而且也是非常難分的,通過(guò)其中的相互依存及相互制約的關(guān)系,環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員可以由此及彼、由表及里、超越直接的想象,根據(jù)間接的標(biāo)志,獲取非常豐富的二次信息。由此看來(lái),我們能夠?qū)⑦b感技術(shù)定義為一種能夠綜合運(yùn)用物理方法、數(shù)學(xué)方法和地理方法的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)。在現(xiàn)階段,遙感技術(shù)已經(jīng)不僅僅是一種非常孤立的技術(shù),這種技術(shù)也能夠和GPS全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間相互聯(lián)系,從而可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)工作人員提供多維和動(dòng)態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程中,通過(guò)遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用,必須深入地把握大氣層中那些能夠產(chǎn)生輻射的微量氣體在空氣之中的具體分布狀況和變化情況,主要包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、二氧化硫等等,從而為保證環(huán)境質(zhì)量提供良好的基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語(yǔ)
遙感技術(shù)的定義范文6
關(guān)鍵詞:海洋災(zāi)害;遙感課程;改革研究
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)46-0067-02
遙感是現(xiàn)代空間信息學(xué)的核心技術(shù)之一,自20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)各高等院校都相繼開(kāi)設(shè)了“遙感”方面的課程[1-2]。但現(xiàn)有的遙感教學(xué)存在的一些不足之處,如:(1)遙感技術(shù)的快速發(fā)展與教材更新緩慢的矛盾;(2)內(nèi)容過(guò)深,與實(shí)際的生活接觸有所差異;(3)遙感基本技能的培養(yǎng)與實(shí)踐時(shí)間過(guò)少的矛盾;(4)專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)與傳統(tǒng)的授課方式和考核方式的矛盾[3-5]。《遙感應(yīng)用技術(shù)》是上海海洋大學(xué)空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)的專業(yè)必修課,其是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合且技術(shù)性很強(qiáng)的課程。本文結(jié)合上海海洋大學(xué)培養(yǎng)海洋類人才的目的,對(duì)遙感課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討。
一、“海洋災(zāi)害”案例驅(qū)動(dòng)下的遙感課程教學(xué)改革的簡(jiǎn)介
現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)良好的海洋環(huán)境,良好海洋環(huán)境的維護(hù)離不開(kāi)迅捷、快速準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè),遙感作為新興的監(jiān)測(cè)技術(shù)在海洋中將發(fā)揮重要作用[6]。而我國(guó)政府十分重視海洋觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展。在2010年兩院院士大會(huì)上再次提出:“要大力發(fā)展空間和海洋科學(xué)技術(shù),提高海洋探測(cè)及應(yīng)用研究能力和海洋資源開(kāi)發(fā)能力,使我國(guó)海洋技術(shù)水平進(jìn)入世界前列。”
上海海洋大學(xué)的辦學(xué)宗旨即與國(guó)家海洋發(fā)展的主戰(zhàn)略銜接,為國(guó)家和區(qū)域海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)需求提供技術(shù)支撐、人才服務(wù)等智力支持。設(shè)計(jì)“海洋災(zāi)害”案例驅(qū)動(dòng)下的遙感課程教學(xué)改革,在學(xué)生掌握遙感技術(shù)的同時(shí),提高學(xué)生海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,錘煉學(xué)生解決實(shí)際海洋問(wèn)題的能力。
二、“海洋災(zāi)害”案例驅(qū)動(dòng)下的遙感課程教學(xué)改革的內(nèi)容
“海洋災(zāi)害”案例驅(qū)動(dòng)下的遙感課程教學(xué)改革主要是通過(guò)設(shè)計(jì)不同的海洋災(zāi)害案例(如風(fēng)暴潮、海浪、海冰、赤潮、海嘯以及溢油),將系統(tǒng)性和理論性較強(qiáng)的遙感基礎(chǔ)理論融入到每個(gè)案例中,讓學(xué)生在實(shí)際的海洋災(zāi)害案例中掌握系統(tǒng)的遙感基礎(chǔ)理論知識(shí)。
1.“海洋災(zāi)害”遙感數(shù)據(jù)的收集。通過(guò)播放新聞報(bào)道或模擬的方式,讓學(xué)生接觸一場(chǎng)海洋災(zāi)害,以風(fēng)暴潮為例,并告訴學(xué)生他們的任務(wù)是:對(duì)海洋災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),做到防災(zāi)減災(zāi)的目的。在第一階段,引導(dǎo)學(xué)生分析預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)“海洋災(zāi)害”所需的數(shù)據(jù)。故此,引出遙感的基本概念、遙感系統(tǒng)的組成、遙感的主要類型以及遙感的主要特點(diǎn)等基礎(chǔ)知識(shí)。
2.“海洋災(zāi)害”遙感數(shù)據(jù)的處理。面臨收集到的海洋遙感數(shù)據(jù),大多數(shù)初學(xué)者無(wú)從下手,也看不懂,其原因是不懂遙感數(shù)據(jù)的原理。在此,引入遙感的成像原理、電磁輻射與地物光譜特征,以及遙感圖形的特征等概念。
學(xué)生們了解了遙感像素的實(shí)際意義的同時(shí),主要培養(yǎng)學(xué)生的空間意識(shí)。因此加入數(shù)字圖像的校正等實(shí)際操作內(nèi)容,理論與實(shí)際操作相結(jié)合,邊操作邊講解何為輻射校正、幾何校正、圖像增強(qiáng)以及多源信息復(fù)合等知識(shí)。
3.“海洋災(zāi)害”遙感數(shù)據(jù)的判讀。以風(fēng)暴潮為例,風(fēng)暴潮是指由強(qiáng)風(fēng)或氣壓驟變等強(qiáng)烈的天氣系統(tǒng)影響而引起的海面異常升降現(xiàn)象。通過(guò)兩景不同時(shí)段的遙感影像的判讀,提取海面的異常變化,是通過(guò)遙感方式監(jiān)測(cè)風(fēng)暴潮的主要手段,而此時(shí)就要熟悉遙感影像的判讀。為了很好地判讀影像,需要對(duì)影像做一系列的處理,包括對(duì)比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算、多光譜變換等,同時(shí)對(duì)遙感圖像的解譯方法和過(guò)程也要熟悉掌握。
4.“海洋災(zāi)害”遙感數(shù)據(jù)的可視化。通過(guò)三維繪制引擎、地形的識(shí)別技術(shù)、場(chǎng)景的顯示等技術(shù),實(shí)現(xiàn)海洋災(zāi)害的再現(xiàn)。在此作為知識(shí)的擴(kuò)充,講解遙感在與其他數(shù)據(jù)(如DEM數(shù)據(jù))融合,以及后期制圖和可視化顯示等知識(shí)。
三、“海冰”災(zāi)害監(jiān)測(cè)案例驅(qū)動(dòng)下的遙感教學(xué)示例
以“海冰”災(zāi)害監(jiān)測(cè)為例,在結(jié)束的遙感教學(xué)中,對(duì)案例驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
海冰災(zāi)害主要發(fā)生在渤海和黃海北部和遼東半島沿岸海域。海冰的主要危害上威脅船舶和海上構(gòu)筑物的安全,影響漁業(yè)和航運(yùn)等。2001年2月,渤海出現(xiàn)近20年來(lái)最嚴(yán)重的海冰,遼東灣最大冰厚60m,遼東灣北部港口基本處于封港狀態(tài),秦皇島海域航標(biāo)受損,40多艘船舶被困,航運(yùn)中斷,天津港船舶進(jìn)出困難,渤海海上石油平臺(tái)受到流冰嚴(yán)重威脅。現(xiàn)以渤海灣海冰預(yù)警預(yù)報(bào)為例,實(shí)現(xiàn)遙感的知識(shí)講授,整體流程如圖1所示。
在“海冰”監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需求分析階段,通過(guò)分析渤海灣的“海冰監(jiān)測(cè)”要求,分析所需數(shù)據(jù),主要包括MODIS數(shù)據(jù)、Landsat數(shù)據(jù)、SAR數(shù)據(jù)、微波散射數(shù)據(jù)等。故此,為學(xué)生解惑,不同遙感平臺(tái)、不同的探測(cè)手段等,同時(shí),掌握遙感的基本概念、遙感系統(tǒng)的組成、遙感的主要類型以及遙感的主要特點(diǎn)等基礎(chǔ)知識(shí)。為了實(shí)施后期操作,主要提供了同一地區(qū)三個(gè)不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)(免費(fèi)數(shù)據(jù)),如圖2所示,由此可以清晰地看出該地區(qū)的海冰覆蓋。
在數(shù)據(jù)的預(yù)處理階段,主要是上面三景數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。此時(shí)結(jié)合操作軟件ENVI,講解坐標(biāo)系的定義、圖像的幾何糾正、圖像的剪裁等。但是為了更好地理解這些操作的目的及原理,需要學(xué)生掌握遙感的成像原理、地物光譜特征和大氣對(duì)輻射的影響等。
在數(shù)據(jù)的特征提取階段,為了更好地監(jiān)測(cè)海冰的邊界等信息,需要對(duì)比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算、多光譜變換等。同樣結(jié)合ENVI操作,在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),熟練其操作工程。最后根據(jù)不同的要求,對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果以出圖或報(bào)表的形式數(shù)據(jù)。
四、結(jié)語(yǔ)
“海洋災(zāi)害”案例驅(qū)動(dòng)下的遙感課程教學(xué)改革,使得遙感教學(xué)從以理論教學(xué)為主的傳統(tǒng)遙感教學(xué)模式中擺脫出來(lái),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性;通過(guò)實(shí)際海洋災(zāi)害案例的設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生海洋意識(shí),從根本上提高教學(xué)質(zhì)量,全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和解決海洋問(wèn)題的能力。
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