遥感技术研究

摘 要:通过介绍遥感技术的基本理论和特性,介绍遥感技术在国民经济各方面的应用,以及对人类生活的影响。

关键词:遥感技术;特性 ;应用

1 遥感技术的涵义

遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。

当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。

2 遥感技术主要特点

2.1 可获取大范围数据资料

遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像,对地球资源和环境分析极为重要。

2.2 获取信息的速度快,周期短

由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

2.3 获取信息受条件限制少

在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

2.4 获取信息的手段多,信息量大

根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。例如,地面深层、水的下层,冰层下的水体,沙漠下面的地物特性等,微波波段还可以全天候的工作。

3 遥感技术的实际应用

3.1 农业、林业方面的应用

在农业方面,利用遥感技术可以识别各类农作物,计算其种植面积,并根据作物生长情况估计产量。例如,美国利用卫星遥感资料对世界小麦产量进行估算,精度达90%。这种大面积的估产对于国际贸易、储运、加工等都有重要意义。在作物生长过程中,可以利用遥感技术分析其长势,及时进行灌溉、施肥和收割等。当农作物受灾时,可以实时监测。

在林业方面,利用遥感技术可以清查森林资源,监测森林火灾和病虫害。火灾是林业的大敌。利用航空红外遥感技术,不仅能发现已燃烧起来的烈火,而且可以探测到面积小于0.1-0.3平方米小火情,还能及时预报由于自燃尚未起火的隐伏火情。利用卫星遥感,一次就可探测到上千平方千米范围内所发生的林火现象。遥感技术在我国扑灭大兴安岭特大林火中起了很大的作用。遥感技术在土地资源和土壤调查中也获得普遍应用。

3.2 地质、矿产方面的应用

遥感技术为地质研究和勘查提供了先进的手段,可为矿产资源调查提供重要依据与线索,为高寒、荒漠和热带雨林地区的地质工作提供有价值的资料。特别是卫星遥感,为大区域甚至全球范围的地质研究创造了有利的条件。

在地质构造方面,由于遥感图像具有广阔的视域和逼真的影像,能真实地反映各种地质现象间的关系,因此,利用遥感图像进行地质构造分析,常能发现地面常规工作不能发现的地质构造,尤其是对于第四纪松散沉积物覆盖下的一些隐伏构造,反映得相当清晰。

遥感技术在矿产资源调查方面的应用,主要是根据矿床成因类型,结合地球物理特征,寻找成矿线索或缩小找矿范围。通过成矿条件的分析,提出矿产普查勘探的方向,指出矿区的发展前景。例如,通过对吉林省陆地卫星图像的分析,曾发现铜矿的分布与线性构造密切相关,对开发这个地区的铜矿有重要意义。

在工程地质勘测中,遥感技术主要用于大型堤坝、厂矿及其他建筑工程的选址和道路选线,以及由地震、暴雨等造成的灾害性地质过程的预测等方面。例如,山西大同某电厂选址、京山铁路改线设计等,由于从遥感资料的分析中发现过去资料中没有反映的隐伏地质构造,通过改变厂址与选择合理的铁路线路,在确保工程质量与安全方面起了重要作用。在水文地质勘测中,则利用各种类型遥感资料,查明区域水文地质条件和富水地貌部位,识别含水层及判断充水断层。例如,美国在夏威夷群岛,用红外遥感方法发现200多处地下水出露点,解决了该岛所需淡水的水源问题。

此外,利用遥感技术可进行火山活动的监测、地震活动的调查、沙丘移动的研究等。

3.3 水文学和水资源研究方面的应用

遥感技术既可观测水体本身的特征和变化,又能对其周围的自然地理条件及人类活动的影响提供全面的信息,为深入研究自然环境与水文现象之间的相互关系,进而揭露水在自然界的运动变化规律,创造了有利条件。而且,由于卫星遥感对自然界环 境动态监测远较常现方法全面、仔细、精确,且能获得全球自然环境动态变化的大量数据与图像,这对于研究区域性的水文过程,乃至全球性的水循环、水量平衡等重大水文课题更具有无可比拟的优越性。

利用遥感技术不仅能确定地表江河、湖沼和冰雪的分布、面积、水量和水质,而且对勘测地下水资源也是十分有效的。在青藏高原地区,经对遥感图像判读分析,不仅对已有湖泊的面积、形状修正得更加准确,而且还新发现了500多个湖泊。我国利用陆地卫星资料分析计算地表水资源的研究工作已先后在山西、浙江、内蒙古等地取得了进展。

在水文情报方面,卫星遥感技术能提供长期的动态情报,帮助预报旱情、融雪径流和暴雨洪水,监测洪水动向,调查洪水泛滥范围以及受涝面积和受灾程度等。

3.4 地理研究中的应用

遥感技术作为地理学研究现代化手段之一,不仅能迅速获得大量丰富的第一手地理信息,而且能科学、准确、及时地提供分析成果;不仅能提供局部地区的信息,而且能获得全球的信息。这就为地理学从定性到定量、从静态到动态、从局部到整体、从过程到模式的深入研究提供了条件。遥感资料是地理信息系统的重要资料来源。

3.5 环境监测方面的应用

目前,环境污染已成为一些国家的突出问题。利用遥感技术可以快速、大面积地监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。20世纪80年代,我国就利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳、长春、大连、太原、青岛、天津等城市的环境质量和污染程度,进行本底分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。在海洋环保执法管理中,遥感技术是一项非常有用的手段。

4 结语

综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用,从而进一步影响我们的工作和生活。

参考文献

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