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无人机遥感技术论文

时间:2022-09-07 04:16:19

无人机遥感技术论文

无人机遥感技术论文范文1

Abstract: UAV remote sensing technology has been widely applied to long-distance pipeline because of the difficult management problems of long-distance oil and gas pipeline, such as the long distance, wide distribution, advantageous location of transmission line pipeline, pipeline security protection, and so on. So it needs the help of UAV remote sensing technology. Aiming at the application of UAV remote sensing technology in the long-distance pipeline, combined with the principle of UAV remote sensing technology, this paper discusses how to strengthen the role of UAV in pipeline management.

关键词: 无人机遥感;长输管道;应用;管道管理

Key words: UAV remote sensing;long-distance pipeline;application;pipeline management

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)32-0197-02

作者简介:常文见(1975-),男,河南开封人,北京分公司经理,研究方向为注册工程、测量工程。

1 无人机遥感在长输管道中的应用现状

无人机遥感的发展直接推动了长输管道的应用,在最近十年特别明显。高清晰度卫星的发展是无人机遥感对长输管道管理发展的契机。早在上世纪末,1999年美国发射的Ikonos卫星开启了无人机遥感技术对长输管道管理的先河。紧接着2000年以色列成功发射了EROS-1A卫星以及2001年发射的Quick Bird(0.61m)卫星,高分辨率数据应用技术逐渐成熟,应用的范围也变得越来越广。特别是2002年SPOT-5(2.5m)卫星的升空,航空遥感获得的高分辨率影像数据得以满足工程管道监测的需求。同时也因此增加了卫星数据的应用范围,在深度与广度上都得到了扩展,卫星数据的应用范围依次也得到了延伸,逐渐广泛地涉足到工程建设管理领域。我国卫星遥感数字处理的进程较早,适普公司开发的Imagexuite RS是摄影、测量、数字图像处理以及计算机技术的完整集成,它将遥感影像的处理推向“多功能化、和极简化”的发展方向,这有利于将遥感图像的特点应用到油气工程管线的管理中。而它也成为了保证我国能源动脉安全的重任,而长输管道主要埋设在地段险要,交通不便的地方,这影响了油气管管理员的徒步巡线工作。而缺乏常规人巡线的工作势必会给管道定期巡检带来诸多困难,特别目前打孔盗油现象较为频繁,这些都为管道安全保卫带来了隐患。无人机遥感技术正好与长输管道监测要求相契合,对管道管线空间信息的获取是最主要的功能,这项技术也很快被我国掌握而迅速运用到长输管道管线的管理中。包括“山区管道巡检、近海油气管道监视、灾后次生灾害评价,无人机遥感技术首次应用于管道巡线,补充了传统人工巡线方式,能够帮助迅速定位管道的位置,以更好地应对管道的保卫工作。

2 无人机遥感技术原理

无人遥感技术是一项综合性强,并融合了多学科的综合性现代化卫星信息技术。它融合了无人驾驶飞行器、遥感传感器、遥测遥控、通讯、GPS差分定位和遥感等多种先进技术,真正实现了“自动化、智能化、专题化”。无人遥感技术通过获取遥感的数据,分析处理转换成管道管线的空间信息,其特点是成本低、功耗低、可以重复利用、风险小。诸多优势下无人机遥感很好地完成了空中监测、地面覆盖和数据处理的几大任务。无人机遥感空中部分由遥感传感器、遥感空中控制、无人机平台组成,地面部分由航迹规划、无人机地面控制以及数据接收几部分组成。

其主要作用是通过卫星的控制器控制空中拍摄的状态,在控制半径内通过更改部分控制参数来设计地面规划的控制轨迹,无人机航空控制模块确保了对预定航线遥感影像的采集工作,以及对无人机数据采集、实时接收和遥感影像的后期处理,它关系到了数据采集的实时性和准确性,是无人机遥感技术在长输管道中应用技术的一个关键环节。无人机遥感技术的拍摄相当复杂,拍摄需要进行几何校正,倾角大而无规律,通过若干次的变形再由无人机遥感影像的几何校正原理采取多种方式的集合校正,让数据结果更精确。而多项式校正法的重点并不是空间集合关系,而是对图像变化的模拟,通过对图像变形的“平移、缩放、旋转、仿射、偏扭、弯曲”达到更好的综合变形效果。多次校正后,根据前后影像的的坐标关系的对比,找出一个适当的多项式(包括一次、二次、三次多项式几何校正)来获得精确度较高的结果,这是长输管道管理这个对精确度要求较高行业的客观要求。结果三次多项式的校正,其变换的几何校正法的变换方程为:

x=a1X3+a2Y3+a3X2Y+a4XY2+a5X2+a6Y2+a7XY+a8X+a9Y+a10y=b1X3+b2Y3+b3X2Y+b4XY2+b5X2+b6Y2+b7XY+b8X+b9Y+b10

多项式的系数并不是任选的,而是通过分析遥感获得的原始图像数据变化和像素亮度值而求出,通过变化的多项式系数可以对变换后的像素亮度值进行7个空间的灰度转换。整数的内插得出新的像元值灰度的插值,常用的插值方法很多,包括“最邻近插值、双线性插值、双三次插值”等。应用于长输管道的无人机遥感技术主要采用的是双线性插值。具有没有连续灰度的特点,同时运算量又极大地少于双三次插值,最大程度地保证了数据的准确性。

3 以兰成渝输油管道为例无人机遥感技术的应用

兰成渝输油管道作为我国最长的长输管道,管道沿线地貌复杂多变,大部分地段地质复杂、交通条件恶劣、不利于常规巡线工作的进行,在此,无人机遥感技术就得到了充分的应用,而其主要作用有以下两点:①传统巡线方式的补充巡线作为管道管理的重要内容,巡线工周期性的进行现场巡线就是对管道安全输送的保证,因为管道的路线长、分布范围较广,每个输油站的管道的管理都需要花费不少人力和物力,对于人力无法巡查的地界,采用无人机进行管道的巡线,代替人工巡线,避免巡线的遗漏。与传统人工巡线比较,无人机巡线可以代替几十个人工巡视,缩减人力物力的同时,节省了时间,提高了在恶劣自然气候时的巡线效率,同时受到自然气候和地形的影响较小,代替人员巡线获取管道的地理位置信息。人工巡线的另一大麻烦就是徒步巡线在高海拔、险要地区危险性大,而无人机遥感技术能很好地弥补这一缺点。②无人机遥感技术还能防止管道因为被打孔盗油导致原油泄漏,进而造成的环境污染和管材破坏。这对于打击盗油行为起到了一定威慑作用,超强的反侦察能力,能够加强对盗油现象的监控,由于在巡线不方便的区域往往是打孔盗油的高发地区,巡线人员很难发现盗油人员。而且通过无人机的视频拍摄技术,能够清楚地监测到现场的实际情况,对可疑人员起到监视作用,帮助公安机关找到盗油人员。此外还能够做定点盘旋跟踪,通过无人机在管道打孔油高发地段巡检,可以及时有效警示不法盗油人员,有效保障管道运营安全。

4 无人机遥感在长输管道选线中的作用

从总体上看,无人机遥感在长输管道选择上为“优选管道线路走向方案、工程设计、工程量计算、工程投资估算和工程设防”提供了理论依据和数据支持,总体作用表现在以下三点:①无人机遥感可以直接获得关于管道管线的宏观性基础数据,比如油气长输管道的埋设,以及通过各种手段收集、分析和处理有关“地”的资料。“地形、地貌、地质构造、地层、岩性、工程地质、水文地质、腐蚀场、温度场”等资料都可以从遥感图像中获得。而遥感图像具有“概括性、宏观性”等效应,设计人员根据遥感图像的辅助判断管线工程的可靠性和安全性,测试工程量和投资量,宏观地辅助管道的选线和最优化的管道布置路线。目前,我国长输管道的图像解析工作已经比较宽泛,只进行了“地貌、地质、植被和人文景观的解译”。即便如此,因为遥感技术的推广对于线路方案在工程阶段上的采用还是获得了一定的成功。②可提供动态性、现势性很强的信息资料。卫星可以为地面提供动态性和实时性很强的信息资料,对同一个地区的持续测量有利于精确对同一地区的研究。比如针对河床稳定性的研究,就会转移监测同一地域,比如对“推断洪水频率、滑坡和冲沟”的监测,并通过对数据的分析对其发展趋势做预测性评估。专一性的监测为信息的获取和分析提供了便利,提高了信息获取的实时性,这与目前的地形图分析是不同的,地形图更新缓慢而与现实不符造成巨大的数据误差,而当前的地区区域建设更新非常快,只有无人机遥感获得的地理空间信息才能满足对地区精确定位的需求。③为管道选线提供更多的信息。无人机遥感技术可以为管道选线提供更为丰富的信息,并且“多波段、多时域、多摄站”的图像信息是其他手段无法给予的。通过多重丰富的信息借助计算机仪器不断扩大对区域地理信息空间的监测领域,而这些精确度高、解析质量高的图像同时应用于对腐蚀性土壤的研究,利用遥感卫星技术可以保证和监测地下管道的安全。可以预见,随着无人机遥感技术研究的逐渐深入,越来越多有用的信息将会得到挖掘,技术人员也可以更多地把遥感图像翻译成现成的信息。

5 结论与展望

遥感技术的应用研究和实践早在上世纪末已经取得了很大的成就。对于长距离管道运输线的建设是一项巨大而又持久的建设,特别是最近十年高分辨率卫星的迅速发展直接推动了长距离输油输气管道工程的建设。无人机遥感因为其作业效率高、灵活性强、使用方便、能够完成高难度动作而在长运输管道上广泛运用。因为可以为管道提供无人遥感巡线中的可靠地段沿线的数据,能够弥补因为无法人工巡线带来的真空地带,而造成的数据遗失。在管道保卫中起到了不可替代的作用。再者,通过分析传来的无人机的视频图像,根据现场的状况做出及时的追踪和调整。在危险情况下做出应急处理,第一时间控制危险源。所以加强对无人机遥感在长运输管道的应用对于无人机遥感技术在灾害识别和次生灾害评估发挥着先进的作用,当无人机遥感技术得到改进发展以后,无人机管理系统将为长运输管道的管理质量的提升发挥出越来越重要的作用。

参考文献:

[1]孙泽民,王建宏.长输管道管理现状分析及其对策[J].储运安全,2007:37-38.

[2]回金伟,葛宏立,杜华强,等.无人机遥感发展与应用概括[J].遥感信息,2009(1):88-92.

[3]张祖勋.航空数码相机及其有关问[J].测绘土程,2004,(4).

[4]金伟,葛宏立,杜华强,等.无人机遥感发展应用概况[J].遥感信息,2009(1):AA-92.

[5]宙添杰,宫阿都,李长春,等.无人机遥感系统在低温雨雪冰冻灭害监测中的应用[J].安徽农业科学,2011(1):17-24.

无人机遥感技术论文范文2

关键词:低空无人机 航摄遥感 应用

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(a)-0049-01

随着科学技术的飞速发展以及经济建设的快速成长,我国在测绘领域也取得了巨大的进步,同时对于测绘的在实时性、机动性、分辨率等方面的要求也越来越高。这也使得使用较为广泛的传统航空拍摄和卫星遥感获取的数据无法满足现代测绘的要求。为了能够得到满足现代测绘要求的数据,低空无人机航摄遥感技术的使用就显得迫在眉睫,它不仅满足了传统卫星,打飞机航空摄像技术对大范围内的测绘数据的要求,也能够在小区域内进行测绘,并且能够及时的反馈信息。

1 广阔的应用领域

低空无人机航摄遥感技术目前已得到了非常广泛的应用,它采用了红外,摄像等许多先进的技术,将从低空中摄像收集到的有效数据,通过计算机等技术的加工处理,可以非常清楚的反应出地表地貌的测绘信息来供人们使用。根据我国目前的情况,科学技术的不断提高,以及对数据信息的要求的增长,低空无人机航摄遥感融合了GPS差分定位、遥控以及计算机软件处理技术等先进科学技术,并且在国家积极的政策推动下,低空无人机航摄遥感技术从设计、制造到飞行使用,以及到后来的数据处理、信息共享等都得到了大力的支持,并且得到了进一步的推广使用。目前,人们在测绘、遥感等方向的要求越来越高,而低空无人机航摄能够在许多方面为人们提供数据支持,不仅满足了人们对于地形地貌的测绘要求,也可以为人类对周边环境做出实时有效地监控,对自然资源进行检测,并能够保护周边环境,防止自然灾害的发生。低空无人机航摄体现出了非常重要的使用价值。

2 优势特点

2.1 快速、高效

低空无人机航摄遥感技术拥有快速、高效的反馈信息的能力,这些在旧的技术中是无法实现的。生活中时常会发生地震、泥石流等自然灾害,这些事件的发生存在不定时性,并且有非常大的破坏作用,使得测量任务非常艰巨,这就要求我们能够及时的对周边环境进行准确地测量。低空无人机航摄遥感技术不仅能够快速,高效的对周边环境进行测量,并能够将数据通过计算机技术进行处理转换成清晰易懂的图像信息,为人们及时掌握周边环境、采取合理有效的措施实施救援提供了非常有用的帮助。去年,安徽省测绘局利用低空无人机遥感技术对合肥市周边地区进行秸秆焚烧监察活动。通过获取的正射影像处理和分析,准确评估秸秆焚烧的地点、面积、危害程度等,对合肥市政府有效治理秸秆焚烧对空气、航班的影响起到非常重要的作用。

2.2 机动、灵活

在测绘工作中,低空无人机快速出击的响应能力是应急遥感测绘有力的保障,低空无人机因为机身设备轻便、运输灵活、越野能力强、对起降场地要求低、起降方式多种多样,而且安装、调试、起飞作业快捷等优点,得到广大用户的满意和广泛应用。特别是在山高、地形复杂、客观起降条件差的情况下,使用大飞机航空摄影较为困难的地区,应用低空无人机就可以快速获取高精度、高清新影像数据资料,极大提高测绘成果的实效性,提高了测绘应急保障服务能力。

2.3 分辨率高、处理速度快

低空无人机航摄遥感数据分辨率可达到0.1~0.5 m, 相对卫星影像数据具有很大的优越性。数据采集处理速度快,目前可达到一个工作日单机3架次航空摄影100 km2,及时为政府和用户单位提供地理信息数据。去年上半年,我院利用低空无人机航摄遥感技术顺利完成了金寨县天堂寨镇40 km2和金寨县产业园60 k m2范围1∶1000比例尺地形图测绘工作。特别是天堂寨镇属于大别山区,测区内地形复杂多样,最高海拔800多米,相对高差200多米,利用常规航空摄影方法在30个工作日内完成测绘任务,显然不可能。因此,我院利用无人机技术在一个工作日内就获取了天堂寨镇40 km2的全部影像数据,再经过数据处理、像控测量、加密、采集、调绘、编辑等工序,最终在预定工期内,将合格的地形图资料提供给天堂寨镇,得到了镇领导的高度评价,为我们测绘行业也赢得了荣誉。运行成本低低空无人机航摄遥感数据不仅具有卫星影像数据的价值,而且具有大飞机航空摄影的快速采集优势。低空无人机不需要大飞机那样的专业停机场和专业的驾驶员班组,储存、运输、飞行作业均方便快捷。低空无人机航摄遥感技术采用的计算机处理技术,能够高度有效的对数据进行一系列的加工处理,并快速地输出数据,减少了数据处理得时间,也降低了使用成本。

3 先进的技术水平

低空无人机航摄遥感技术的诸多优点得到了人们的认可。在国家测绘地理信息局等有关部门的支持下,低空无人机航摄遥感技术在全国范围内得到了全面的推广应用。国家鼓励对低空无人机航摄遥感技术的研究开发,同时建立了从设计开发,培训使用,带维护升级等一系列服务,使得低空无人机航摄遥感技术能够完善系统的为人们服务,这也使得测量技术和数据信息处理技术的到了空前的发展。我国的低空无人机航摄遥感技术已经在各个领域的应用中得到了非常有效的作用,特别是在雪域高原和等条件恶劣的无人区进行了航摄遥感测量,为人们对这些地方的开发利用提供了巨大的帮助。我国的低空无人机航摄遥感技术在原有的GPS导航技术等技术的基础上,增加了许多像高精度几何检校标定的小型数码相机等机栽遥感设备以及其他先进的科学技术,以及自动、高效的数据信息处理技术,这使得低空无人机航摄遥感技术得来的数据能够满足现代测绘的高要求。当今,我国低空无人机航摄遥感技术已达到国际领先水平。

4 结语

在经济建设快速发展的时代,测绘技术必须不断的提高以满足各行各业对测绘的要求。低空无人机遥感技术的推广使用,能够快速高效的为人们提供测绘数据信息,为各行各业的飞速发展提供非常重要的技术支持。另外,以低空无人机航摄遥感为载体,以权威、精准数据为基础,为政府和公众积极参与我国各行各业建设和管理,提供了新颖、直观、可视化的服务平台,对于我国其他行业的发展提供有力的测绘保障。

参考文献

无人机遥感技术论文范文3

关键词:遥感技术;地质;测绘

Abstract: Remote sensing technology as geodetic surveying and mapping technology of modern novel, has been widely applied in the national construction aspects, at present, the application of remote sensing technology in geological mapping has been very mature, this paper briefly introduces the development of remote sensing technology, remote sensing technology and application in the surveying and mapping work. Some simple exposition.

Key words: remote sensing; geological; mapping

中图分类号:P25文献标识码: 文章编号:

一、遥感技术的发展

1.“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。遥感的实现还需要遥感平台,像卫星、飞机、气球等,它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时,还会用到像三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后,要经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用。

2.遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用。

二、遥感技术在地质测绘中的应用

遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。

1.遥感技术在地址测绘中得到了广泛应用,这将有利于发展科学、促进地质矿产事业的持续发展。遥感信息反映的地质事实,不能因为学科偏见,传统观念和规程而被改变。当然,早期的遥感资料由于受分辨率的限制,近年来,由于采用了新的技术思路,在大比例尺地址测绘和地质制图中,遥感与地质的符合程度和可兼容程度有了很大的改进,但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一,否则遥感地质将无法健康发展下去。

2.在岩浆岩、变质岩,特别是火山岩地区,地质图上对地质结构的描述要比实际粗略得多,很多复式侵入杂岩体、隐伏侵入体、火山机构、脉岩、变质岩的类型和相带在遥感图像上有充分的反映,但常规地质图则记述得很简单。在松散堆积物广泛覆盖的地区,地质图上的要素内容也过于简略,近年来,各类钻井、物探资料进一步证明了遥感地质资料的可靠程度,如果能用遥感资料将各种各样的隐伏地质信息、隐蔽地质界限,补充到这类地区的地质图上去,则将大大改善其地质研究程度,所以地址测绘开展了大比例尺地质填图,在这些工作中如能充分正确地应用遥感技术,也必将大幅度提高大比例尺地质图件的精度和专业水平,加快详细地址测绘、专业勘测的进度。

三、遥感技术带来的新信息

纵观遥感提供的构造新信息可概括为:

1.表浅硬固地壳中的大断裂和韧性剪切带;

2.地块和岩块;

3.密布的直线形断裂和大节理;

4.碎裂块体与漂移岩块;

5.塑性-硬固地壳中垂直贯通的强爆环形断裂;

6.地壳中的膨隆及塌陷地段等。通过遥感分析发现的不同世代、不同级别的环形断裂,包括隐伏侵入体和岩浆强爆中心等地质条件,我们坚信,这一新的地质构造理论终将会萌生、生长,给地质测绘带来革命性发展。

地质灾害作为一种特殊的不良地质现象,也是地质测绘工作的重中之重。无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体,还是由它们组合形成的灾害群体,在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。因此,对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征,均能从遥感影像上直接判读圈定。由此,通过地质灾害遥感解译,可以对目标区域内已经发生的地质灾害点和地质灾害隐患点进行系统全面的调查,查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。在此基础上进行地质灾害区划,划分地质灾害易发区域,评价易发程度,为防治地质灾害隐患,建立地质灾害监测网络提供基础资料,此外,遥感在大型工程规划选址,工程地质稳定性评价,铁路、高速公路、引水工程、水利电力建设等方面进行了广泛应用,初步显示出遥感的技术优势,取得了显著的社会效益和经济效益。

四、遥感调查中尚存在的主要问题

遥感技术尚未得到广泛的应用。在地质测绘队伍中,目前人们对遥感技术比较陌生,使得遥感技术在地质灾害调查中难以发挥应有的作用;地质灾害遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源,而这种信息源价格昂贵。受资金限制,地质灾害的遥感调查工作难以得到普及,目前只能局限于重点地区与重点工程的地质灾害调查;目前常用的遥感信息源空间分辨率较小,难以满足地质灾害点的详细调查工作,这使得遥感技术仅在宏观调查中应用广泛,而在微观上应用较少。遥感技术在工程地质勘测、环境地质和地质灾害研究方面获得广泛的应用和良好的效果,但急待以新的思路进行深入研究,提高应用水平。

五、结束语

遥感技术是一门新兴的高新技术手段,利用遥感技术开展地质灾害调查不仅是必要的,而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论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及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一,给地质测绘工作提供更先进的技术支持和更全面的数据库资料,为“数字中国”提供更翔实的数据和信息,以全面提升行业领域中的综合竞争力。

参考文献:

[1] ;发扬成绩 搞好改革 开创地质测绘工作的新局面[J];中国地质;1984年10期

[2] 熊盛青;聂洪峰;杨金中;;遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用[A];全国突发性地质灾害应急处置与灾害防治技术高级研讨会论文集[C];2010年

无人机遥感技术论文范文4

摘 要:无人机低空航拍遥感测量以它独有的特点对卫星遥感与普通航空摄像得到了完美的补充。它不仅清晰度比较高、操作方便,而且在预防和应对自然灾害方面有较明显的优势。文章介绍了无人机低空航拍遥感测量的组成、测量的特点和优势、应用前景以及在地质灾害中的应用。

关键词:无人机 低空航拍遥感测量 应急救援 地质灾害监测

中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0002-02

随着我国社会的发展,人们的经济水平越来越好,然而好的经济条件付出的代价便是自然环境的恶化。最近几年,由于生态环境的逐渐恶化,各种各样的地质灾害频繁发生。无人机低空航拍遥感系统的研发补充了卫星遥感和载人航空遥感的不足,它具有运行成本低、机动灵活、操作方便、分辨率高等许多优点。利用其飞行较低,能快速获取数据的优点,辅助与一系列的技术方法,能有效地对地质灾害完成检测,实施救援和最后的灾情评估等一系列的任务。下面阐述了无人机低空航拍遥感测量的组成、优势和特点,应用前景以及在地质灾害的应用。

1 无人机低空航拍遥感系统的组成

1.1 飞行平台

一般无人机的机身是由多种材料制作的,包括玻璃钢、碳纤维、木材、金属等。它的机身有电池舱、任务舱、降落伞舱,而这3种舱都是独立存在的。在它的机身前端安置着发动机,机翼旁边连接着碳纤维圆管插接,外型构成了接进式后三点布局。无人机起落装置具有重量轻、强度大、减振好、拆卸便捷等诸多特点,而这些特点决定了它更适合飞行于山区野外生态环境。

1.2 飞行控制系统

无人机的飞行控制系统是由3部分构成的,它们分别是:机载飞控、地面站、通讯设备。这样的飞行系统使用时方便简单、控制精度高、GPS导航功能强,加之有各种各样的任务接口使其可以游刃有余地控制各种布局的无人驾驶飞机。

1.3 遥感系统

高分辨率数码单反相机具有其重量轻、体积小、可代替性强、可直接在计算机中进行处理的特点,这样的特点使它作为无人机遥感摄影的传感器再合适不过了。

1.4 软件系统

软件系统分为监控软件、航线规划软件、影像处理软件。监控软件使无人机飞行过程中飞行区域的电子地图、飞行航迹、飞行参数、飞机航向参数、GPS定位状态、航拍影像的数量和关键参数的交互捕获的显示得以实现。航线规划软件具备了设置飞控和传感器参数,使其可以控制固定翼、动力伞、旋翼机等飞行器。影像处理软件可获取竖直摄影影像、交向摄影影像、复杂航线多基线摄影影像。

1.5 无线电遥控系统

无线电遥控系统可以是无线机按照地面人员的想法进行飞行,而地面人也可以通过无线电遥控系统掌握无人机和遥感设备的有关信息。

1.6 保障系统

设备维修系统和故障判别系统组成了无人机飞行的保障系统。

2 无人机低空航拍遥感测量的特点和优势

无人机低空航拍遥感测量具有以下的特点和优势[1]。

(1)无人机受空中管制和气候的影响较小,使它具有机动灵活的特点,而这种特点使其能够不论处于怎样的环境下都可以直接获取影像,而且具有很高的安全性,这种安全性体现在在设备出现故障的情况下,人员的生命也可以得以保障。

(2)低空飞行使无人机不受云层的遮挡而获取影像,它这一优点与卫星光学遥感和普通航空摄影得以补充。同时克服城市高层建筑物遮挡问题,可以有效地获取建筑物多面高分辨率纹理影像。

(3)低空飞行使无人机可以近景航空摄影测量,测图的精度比较高,满足了测绘精细的要求。

(4)无人机低空航拍遥感系统无需机场起降,操作员培养时间较短,以至于其成本相对较低,而且系统的保养和维修都比较简单。在轻雾弥漫的天气中可以拍到合格的影像,这样的优势减少了野外工作的量度,一方面使得野外工作的劳动量变少,另一方面也改善了野外工作的效率和精度。

3 无人机低空航拍遥感系统的应用前景

3.1 应用背景

为了使经济更快发展,一系列的措施应运而生。可就是实施这些为了发展经济的措施导致了一系列地质灾害的发生。而传统的地面获取信息数据的方法已经不能及时、有效地反映出这些巨大的变化。商用遥感卫星和传统的载人飞机在拍摄的过程中需要采用地面人工测量的方式来制作大比例尺地图,耗时耗力。而无人机低空遥感系统的出现,使这样那样的问题得到了充分的解决[2]。

3.2 应用前景

天气的变幻无人知晓,可是一旦出现阴雨连绵、轻雾笼罩这样的天气,人们难以通过载人航拍及时获得高精度的遥感图片。伴随着载人航拍的限制性、天气的不确定性这些问题的出现,无人机低空航拍遥感系统应运而生。在这样的情况下,无人机低空航拍遥感系统因其特有的技术特点在市场上占据一定的优势。目前各种各样的情况对大比例尺数据的要求日益迫切而且相对较高,在空间分辨率和时间分辨率上都有很高的要求,而无人机航空遥感系统技术都可以很大程度上解决这样的问题。

4 地质灾害中无人机低空航拍遥感技术的应用

为了帮助地质灾害分布的详细调查和判别,无人机航拍遥感技术通过校正多光谱数据然后形成数字高程模型和正射影像图[3]。通过对数据一遍又一遍的检测,然后把这些数字进行分析和对比,最后发现什么地方又存在着地质灾害。有些地方地形险峻,不利于运用人的力量调查时,无人机就会通过它灵活性高,飞行低来给地质灾害监测工作带来很大的帮助。一手重要的资料能给救援的人们带来最有利的帮助,而这一手资料就是当地质灾害刚发生时所调查的数据。地质灾害在救援的过程中,对于时效有着很高的要求,而无人机可以满足这样的要求。

把地质灾害航拍遥感数据进行拼接和校正,最后形成了DOM、DEM、微波遥感与热红外这样的数据,而这些数据即是地面灾情得以解译的数据来源[4]。根据这一系列数据、影像解译会发现地质灾害造成各种各样的损害,通过对这些损害的判别,进一步形成与灾害对应的解译结果图和初步统计的数据。

5 结语

无人机低空航拍遥感技术以其灵活性强、速度快、效率高、经济小巧等其他技术没有的特点,成为了一种新兴的测绘方式,而且这种新兴测绘方式通过国内外的研究开发,慢慢应用到了各个领域。文章贯穿了无人机低空航拍遥感技术的特点,然后分别介绍了其组成、优势、应用前景以及在地质灾害中的应用。生态环境的逐渐恶化,各种各样的地质灾害频频发生,面对灾害的侵袭,有些系统会显得束手无措,无人机低空航拍遥感技术应运而生,希望在以后的研发中,让其技术得以改进,越发精湛,使得无人机低空航拍遥感技术应用越来越广泛。

参考文献

[1] 刘刚,许宏健,马海涛,等.无人机航测系统在应急服务保障中的应用与前景[J].测绘与空间地理信息,2011(34):177-179.

[2] 田建宏,高生飞,张萍,等.无人机低空航拍遥感在应急测绘保障中的应用[J].甘肃科技,2015(4):49-51.

无人机遥感技术论文范文5

近几年来,随着部级国土、农、林及地理国情普查工作的相聚开展,航天、航空、无人机遥感技术日益被人们所认识,相关企事业单位对摄影测量与遥感相关技术的人才需求日益扩大。然而,遥感技术方法体系较为复杂,涉及数学、计算机、信息科学、物理学、地理学等多种学科,在国内开办有摄影测量与遥感专业的高效并不多,在校时间较短的高职高专院校开办此专业的院校就更为少见。一方面是社会对此专业人才的急需,另一方面则难以有效培养高质量的、能够快速从事摄影测量与遥感基础工作的学生,解决这一矛盾的关键是如何制定门槛较低,直接面向行业应用需求的专业人才培养方案和教学课程体系。

根据高职教育培养高素质技能型人才的目标,高职摄影测量与遥感技术专业培养掌握摄影测量与遥感技术专业必需的基础理论和基本技能,能够从事摄影测量与遥感相关应用领域的高级技术应用性专门人才。近几年来,针对高职院校摄影测量与遥感技术的人才培养方案和专业教学计划也得到了一些教育学者们的研究。例如,[1]和[2]分别在对比了学科型专科与高职专科,本科与高职高专的区别的基础上,提出了平衡理论与实践教学的摄影测量与遥感技术专业人才培养模式与专业课程体系。[3]探讨了高职摄影测量与遥感技术专业实训教学课程开发的一些问题。国内开办有摄影测量与遥感技术专业的几所高职院校也各有侧重设置了专业论文与实践性课程[4-5]。这里与云南国土资源职业学院摄影测量与遥感技术专业为例,探讨新时期摄影测量与遥感技术专业的课程体系设置,为其他学校相关专业课程体系的建设提供可借鉴的设计思路。

1 培养目标与就业面向

摄影测量与遥感技术专业面向资源勘查与测绘行业,培养德、智、体、美全面发展,具备良好的职业道德和科学文化素养,掌握必备的摄影测量与遥感理论、方法和技术基本知识,具有像片控制测量、像片调绘、空三加密、影像立体测图、遥感数据处理、遥感数据解译与分析等熟练的专业能力,能够胜任航空摄影测量内业成图、内业加密、外业调绘、外业控制测量、遥感数据处理与制图等专业岗位的高技能应用型人才。学生毕业后,可在能在地质、城市、矿山、资源、环境、电力、水利、交通、农业、林业等领域从事4D数据产品生产、地理国情要素采集方面的专业技术及管理工作。

2 专业理论课程

经过专业定位与岗位群论证、对校企合作企业及其他相关企事业单位的进行调研,列出主要工作任务,确定典型工作任务,分析完成典型工作任务必须具备的职业能力,将行动领域转化为学习领域,划分出4门专业核心课程。

在已经开发出4门专业学习领域课程的基础上,专业学习领域课程教师和专业基础学习领域课程教师共同对所服务的典型工作任务进行汇总分析,找出共同需要的基础能力和基础知识。与更接近工作岗位真实工作任务的专业学习领域课程不同,专业基础学习领域课程服务于锻炼基础能力、学习基础知识的学习性任务。为此,设计了5门专业基础课程。

3 专业实训课程

除设置上述理实一体课程外,还设置了《摄影测量与控制测量综合实训》、《多源异构遥感数据处理综合实训》、《遥感图像调绘与解译综合实习》、《顶岗实习》四门纯实践课程。

4 专业选修课

在完成专业课程学习的基础上,根据摄影测量与遥感应用技术其它相关工作所需要的能力,目前开发了12门专业选修课,即《三维地形建模与仿真》、《GIS空间分析技术》、《近景摄影测量技术》、《城市遥感》《地质遥感》、《土地信息系统》、《虚拟现实技术》、《多源异构空间数据整合与处理》、《空间数据库技术》、《图形图像处理》、《三维实体建模技术》、《专业英语》。

无人机遥感技术论文范文6

随着社会对遥感人才需求的不断增长,遥感课程在高等院校中越来越受到重视。遥感是与地理科学、自然地理与资源环境、环境科学、水文与水资源及地理信息系统等核心课程有关的专业课程。遥感技术既能为军事服务,也能为地区社会经济发展服务,在高等院校中遥感是一门综合性重点课程。目前,国内高等师范院校在遥感课程内容、教学方法及教学效果评价等方面并未完全体现出遥感技术的广泛应用性、动手操作性。很多院校基本沿袭原有的传统学科的教学模式,以教师课堂讲授为主,不仅忽视学生与教师之间的互动性,也忽略遥感技术是一门动脑与动手相结合的特色课程。本文分析地方师范院校遥感教学存在的问题,研究地方师范院校遥感教学改革的策略。

一、地方师范院校遥感教学存在的问题

(1)课时安排问题。遥感课程作为一门动手操作性较强的课程,若课时不足则很难满足教学要求。在遥感教学过程中,教师需要安装并讲解Arcgis、ENVI/IDL或ERDAS IMAGINE软件,影像数据也多种多样,如光学遥感影像、热红外影像、雷达影像,而每种数据的处理与解译方法均不相同。这些教学内容,难以在短时间内完成并演示给学生看。因为课时有限,也难以让学生在课堂上花时间进行模拟实验,不利于培养学生的实际操作能力。

(2)教学内容问题。遥感课程内容广泛,不仅涉及传感器捕捉影像的基本原理、采集影像的基本影响因素、影像的校正(大气辐射校正、几何校正、正射校正等),还涉及影像解译、数据提取及数据分析、遥感地面验证等,这些均需要学生掌握一定的软件应用能力和基本仪器操作技能。为此,单纯的理论讲授难以提高学生动手能力,必须结合大量的上机实践课。

(3)教学方法问题。遥感课程具有理论与实践相结合的特点,要求教师不仅对遥感基本理论非常熟悉,而且对相关软件如Arcgis、ENVI/IDL或ERDAS IMAGINE也非常熟悉。在基本遥感软件操作过程中,学生可能遇到很多新问题。比如校正影像与实际地理位置特征差异较大,可能是数据控制点选择问题、或是采用的基准图(地形图)问题、或是野外实际观测点记录问题、或是野外测量仪器误差问题等引起的。如何在短暂的课堂教学中解决学生实际应用时可能面临的一些基本问题,是教师必须认真研究的课题。

二、地方师范院校遥感教学改革的建议

(1)注重课时调整。要根据实际教学内容,合理安排教学计划。例如,依据教学章节与内容的差异,“绪论与基本概念”可以安排1课时~2课时,但如果“遥感影像的解译与校正”计划安排2课时的话,学生只能了解基本概念,无法理解相关软件的功能及其优缺点,也无法理解各相关命令的作用及成图效果,更无法做到熟练操作与练习。因此,根据实际教学需求进行课时调整显得十分迫切。但有时也存在一些问题:a.学生专业培养方案及计划问题。原计划32课时或48课时,且经过学科评估论证,如何再更改?b.课时得到延长,软件操作遇到连续性问题。比如,数据校正操作需要连续5课时~8课时,而一般院校排课2课时~3课时一次,因此,学生会遇到教室被占用的问题。

(2)注重教学内容的更新。随着科学技术的发展,遥感影像种类及分辨率发展较快。比如,1986年的spot1卫星重复覆盖周期为26天,分辨率??60km×60km,后续发射的6颗卫星中,2014年发射的是spot7,重复覆盖周期为0.5天,与Spot6及两颗昴宿星(Pleiades 1A和1B)组成四星星座,针对特定目标区域可以提供0.5m×0.5m的分辨率影像。高分影像的不断改进,为人们利用现代技术认识自然地理规律提供可靠的保障。因此,教师要注重自身知识体系的更新以及教学内容的更新。而更新自身知识体系,存在以下两个方面的问题:一是教师的不断学习问题,教学、备课、科研与家庭时间的再分配问题和新知识的接受能力问题;二是资料来源问题,这是当前困扰师范院校教师的难点之一,高分影像价格较高,经费问题如何解决?是靠个人通过科研项目的立项获取经费,还是靠院校拨款?随着现代存储设备的发展,多校联合购买与共享,也是降低教育成本的方法之一。

(3)注重教学方法与教学思路的调整。高、精、尖技术发展速度很快,但年龄、家庭、认知体系与认知条件等因素,在一定程度上限制部分教师的遥感教学方法和教学思路的改进。例如,在利用Arcgis软件进行遥感影像校正中的野外验证教学时,由于遥感影像覆盖面积较大,覆盖地形种类、下垫面、植被覆盖率等存在差异,教师会遇到以下问题。1)验证数据采集耗时长。遥感仪器操作的学习与验证种类、面上验证点的选择与测量均耗时较多,教师如何在教学、科研、家庭方面进行协调?进行大面积验证时,学生在校外的安全问题如何保障?2)传统课堂讲授与现场操作教学方法的差异。现场操作教学不仅要求教师具备扎实的理论基础,还要求教师具备过硬的操作实践及演示能力。3)传统的单人授课模式与多人授课模式问题。以30人为一个班级为例,在进行单人仪器操作与演示教学过程中,教师会发现多数学生看不到示范过程、或出现理解能力与理解速度存在差异的问题。为此,教师可以采用多人操作演示的方法,这样一方面能更好地教导学生,另一方面也能相对集中学生的课堂注意力。

(4)关注云时代与大数据,重视多媒体教学。遥感科学是在传统地理学与现代计算机科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴学科,计算机硬件与软件的快速发展,为遥感课程教学提供新的机遇与挑战。当前,教师要关注云时代与大数据,重视多媒体教学。要充分重视大数据与遥感课程教学的结合,关注大数据对不同行业的影响,从原有的单一利用遥感解决自然问题,转向利用遥感解决社会问题如物流、人口迁移、区域发展评估等问题。要重视基于大数据的个性化学习,避免传统的“一刀切”教育,要以学生的发展需求为中心,用大数据技术和思维合理地构建学生的知识体系,促进学生个性化发展。

(5)重视教学效果评价体系的完善。遥感教学评价不能局限于固化成果的终结性评价,而应当将评价内容“嵌入”并结合到遥感教学讲授与实验操作全过程,尤其是户外仪器操作、室内软件操作要成为教学评价的重要组成部分。常规课程评价注重课堂讲授方式、内容与方法,而操作性较强的遥感课程,不仅涉及室内软件操作,还涉及室外相关仪器操作和验证实习,这要求学生掌握并了解课堂讲授内容,同时必须熟悉常规软件的应用和仪器的操作。因此,遥感教学效果评价应是动态的、持续性的,能够将课堂讲授和实践教学紧密结合,能够充分调动教师改进教学方法的积极性,促进学生掌握基本理论知识和提高实际动手能力。要重视学生的认知性实习、顶岗实习、暑期实践实习、毕业综合实习等不同阶段的情况,综合评价遥感课程教学效果。

无人机遥感技术论文范文7

走近神秘的遥测世界

2011年《科技创新导报》23期,刊载了安徽省桐城中学地理教研组刘红叶老师与南京大学地理与海洋科学学院吴立老师共同编写的文章《运用遥感培养中学生的地理空间认知能力》。该文在划分地理空间认知能力构成要素的基础上,分析了运用遥感发展中学生地理空间认知能力的优势,探讨并总结了运用遥感发展中学生地理空间认知能力的策略,以期为中学生地理空间认知能力的发展提供可操作的意见和建议。

而在现实中,由于航天领域的尖端性及我国将其纳入国防科工委的特定范畴,所以能够被大中学生所触摸的层面,还是非常有限的。不过,较之火箭卫星工程而言,遥控遥感技术的应用,至少门槛要相对低一些,加上这一方面的国际商用领域和民用领域的数据开放的余地比较大,特别是世界各国的草根爱好者早已形成了自己的联盟、圈子,甚至是“领地”和常规项目,因此,这在客观上给我们的应用打开了方便之门。

泛太平洋青少年成长与发展合作伙伴机构较早就与中国科学院遥感应用研究所、中科院上海高等研究院、海南卫星发射场等科研院所形成了交流互动,旨在为境内外大中学生的多元成长提供信息和技术支持。据悉,我国深圳官方已经明确表示,将以更大力度推动遥感产业发展,特别是依托中科遥感(深圳)卫星应用创新研究院等一系列重要平台,进一步完善遥感技术创新链和产业链,增强遥感技术创新能力,抢占未来产业发展制高点,加快将深圳打造成为国际知名、国内领先的航空航天产业名城。在这其中,也正在酝酿有关青少年参与遥控遥感技术应用的平台搭建。

除了以上机构外,还有包括中科遥感科技集团有限公司、中科遥感(深圳)卫星应用创新研究院在内的不少单位与遥控遥感技术形成了紧密型的互动关系,其中有有国家遥感中心、中国地理学会环境遥感分会、中国宇航学会遥感专业委员会等熟悉的老面孔,也有如中国海洋学会、中国自动化学会“三遥”专业委员会、全国高校联合遥感中心、中国环境科学学会环境信息系统与遥感专业委员会等新机构更是不断加盟和充实这一团队,还有来自国际的国际光学工程学会(SPIE)、国际数字地球学会(ISDE)、亚洲遥感协会(AARS)都成了这项活动的重量级嘉宾。

聆听神圣的遥感大会

一个非常有意思的现象是,中国大陆把“地理学”归类为文科,因此,我们的地理课重点放在了研究地理事物的空间分布和空间特征上,而对于阐明空间差异和空间联系,并致力于揭示地理事物的空间运动、空间变化规律等领域就显得难成比例。其实,很多地理教师都发现,自己在地理学的教学过程中,有关空间定位的概念,不仅包括了由不同视角看同一物体的能力,更重要的是判断各种地理事物的空间位置及其相互之间的空间关系,以及对地理空间格局中要素排列状况的理解与解释。地理空间定位在阅读地图、分析地图、航空照片等过程中起基础作用,是理解和解决地理问题的起点。地理学中的空间视觉化包括地图和剖面图绘制、二维图形和三维图形转换、不同投影方式转换以及语言描述与视觉表征间的转化。地理课中的空间关系包括辨识空间分布、空间格局,分析各种空间现象及要素间的关联,理解和运用空间等级、区域划分,比较地图或叠加、拆分地图等方面。

为了弥补有关空间定位和空间视觉化的弱化,特别是强化有关空间关系分析,尤其是与空间活动密切相关的空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等方面,我们开始寻求专家级的外援支撑。好在中国遥感大会作为由中国遥感委员会主办的大型全国性遥感会议,每两年举办一次,截至2016年,已成功举办了二十届。会议涵盖遥感及相关领域,已经成为我国在遥感科技领域最具权威的综合性学术活动。参加中国遥感大会的人员包括中国科学院和中国工程院院士、全国各大院校遥感专业资深专家学者、航天和对地观测系统领域专家、全国遥感专业领域知名工程技术人员、遥感行业领军企业、遥感民营企业创业先锋、遥感跨界应用移动互联网领军人才等。

非常有幸,我们继续获得了大会主办方的邀请,率领一支由相关教师、学生和支持单位组成的国际代表,于8月10日至12日,全程参加了此次在深圳会展中心举行的盛会。本次大会指导委员会主席是王钦敏(国际欧亚科学院院士)和徐冠华(中国科学院院士),叶嘉安等一大批中国科学院院士、中国工程院院士、第三世界科学院院士、国际欧亚科学院院士、国际宇航科学院院士、俄罗斯导航科学院院士都纷纷莅临盛会。

大会安排特邀遥感领域的专家就当今遥感热点前沿问题进行大会特邀报告,包括国产卫星发展与应用、“十三五”遥感发展等。大会期间还同步组织了不少精彩的相关活动:

①“第九届中国青年遥感辩论会”赛事,旨在用辩论方式讨论遥感热点问题,并发现和培养青年人才。

②“遥感技术创新展”致力于展示、推广中国遥感技术与应用领域的最新发展成果,为国内遥感产业链厂商提供展销与投融资平台。

③中国遥感影像艺术展:主要表现以地球为主的遥感影像艺术魅力和星球震撼之美,使科学与艺术完美结合。

④组织遥感与智慧城市、遥感产业化等多主题的遥感论坛,邀请相关行业专家探讨遥感行业的应用及遥感商业化发展模式。

⑤围绕空间遥感技术的最新理论、技术方法和应用成果开展学术交流和论文征集,就遥感发展战略、遥感应用技术等安排分会场交流。

知之不多的我们还是把注意力更多地放在了大会主题报告上。这期间,我们先后聆听了中国科学院院士徐冠华的报告《遥感与人类可持续发展:机遇与挑战》、中国科学院院士李德仁的报告《智慧大数据时代遥感必不可少》、中国科学院院士郭华东的报告《月基对地观测科学问题》、国防科工局重大专项工程中心副主任赵文波的报告《铸造中国空间信息产业链――高分专项总体进展情况介绍》、中国科学院院士周成虎院士的《遥感大数据分析》专题、中国科学院院士潘德炉院士的发言《卫星海洋水色遥感发展的前沿》、中国科学院院士龚健雅的展示《高分辨率对地观测系统的定标方法与系统》。大家被中科院遥感与数字地球研究所顾行发老师的《中国全球综合地球观测系统(China-GEOSS)十年规划》所振奋,被国家遥感中心总工程师李加洪的《我国全球生态环境遥感监测的主要进展》所鼓舞,被中科遥感科技集团董事长王晋年描绘的《实时中国》所感动,被四维世景科技(北京)有限公司总经理徐丽萍的《卫星遥感国内外前沿进展及应用》所吸引,被国家遥感重点科学实验室主任施建成的《全球水循环观测卫星计划》所点燃,被国家基础地理信息中心总工程师陈军的《全球地表覆盖遥感的进展与国际动向》所憧憬。我们通过马里兰大学李梦学老师的介绍,了解了《马里兰大学遥感与信息技术教育的发展和展望》,从加拿大遥感图像处理领域首席研究教授章云的嘴里,知晓了《谷歌地图十一年,过去与未来》,从中国科学院地理科学与资源研究所研究员刘闯的《遥感应用数据成果的知识产权认证、保护和共享》中,看到了更广阔的应用空间。

尝试初步的遥测应用

纵览2016年8月的全国英特尔科技创新大赛参赛作品,其中创意作品的比重,远远超过了发明专利类作品。经调研发现,主要原因在于:一是学生今天的学习生活与现实生活严重脱节,他们触摸不到或没时间触摸最新的科技前沿信息;二是学生的灵感更多地满足于突发奇想、灵光一现,甚少有严谨的批判思维和设计理念来支撑;三是学生比较缺少信息和数据的支援和佐证。所以本文还是围绕遥控遥感领域推介一些可以走近的学术高地,来帮助师生筛选目标,获得支撑,站在领域的前沿……

①仅仅十年时间,GPS导航已经成了驾车人的标配。GIS软件平台是地理信息产业的技术核心,是该领域技术创新和产业发展的制高点,也是保障国家地理信息系统安全的关键。这些年来,我国企业坚持自主创新,终于使自主研发的GIS平台达到了可以全面替代外国GIS平台的水平,并在云GIS、二三维一体化GIS等关键技术上实现了超越。而其更大的应用前景,恰如为大陆遥感特色空间信息应用服务与环境信息化全方位服务的产业化集团――中科宇图的副总裁孙世友在2015年10月召开的中国测绘地理信息学术年会暨第五届全国测绘地理信息技术装备展览会上,为大家分享的报告《测绘地理信息大数据理论基础与发展变革》。其中谈到,大数据的发展必将促进地图行业的创新发展,大地图的产生更能提升大数据的价值。大地图是融入了大数据的深层挖掘与应用的基础,大数据与大地图是相互补充的,大数据的发展更离不开地图的支撑,从大地图作为数据的入口、政府和资源整合的入口,与导航的各种数据之间有一个关联关系。

事实上,无论是各个测绘部门,还是各类影像公司,数据进行整合后跟各类支撑体系相整合,进而形成一个整体支撑后,大地图就成为提升大数据的宏观定性、微观定量分析的基础,可以说大地图创新的模式是促使大数据从平面走向立体的改变,更能发挥地理信息行业的应用价值。大地图的发展使空间信息走向一个新的智慧阶段,从智慧层面进行发展。同时也需要我们大数据的整合,这种大数据、大地图相互整合到地信行业里面,必将推动整个地信行业的科学发展;大地图创新模式将促使大数据平面向立体模式改变。

②随着智慧城市对城市三维建模的需求,以及三维技术发展日趋成熟,倾斜摄影已成为智慧城市三维地理空间建模中快速成长的重要技术。传统三维建模是人为地把低空摄影图片贴到三维模型上,通过3DMAP软件形成三维建模。现在有了倾斜摄影技术,可以通过倾斜摄影加上POS数据,完全不用人工干预。现在的倾斜摄影是新型的采用多头相机不同的角度进行摄影,中间有一个叫做正片,即朝下的一幅影像,还有四组斜片,这样一组里面可以获得五片影像。如果加上重叠,对同样一个地方可以得到多幅不同角度的影像。因此在摄影的时候,地面上任何一个物体,多则可以有几十张甚至上百张的影像,少则也有五六十张影像,通过软件自动匹配,形成点云。点云的密集程度代表了不同的地物特征,如房屋比较密集,点云就比较密集。由于每个地物有多幅影像,所以很容易变成一个真实的三维模型,即所谓的“真三维”。在以“自主创新引领发展 跨界融合开创未来”为主题的2015中国测绘地理信息高端论坛上,多位专家及企业分享了关于倾斜摄影技术的问题和趋势:倾斜摄影技术是国际测绘领域近些年发展起来的一项高新技术,它突破了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从一个垂直、四个倾斜五个不同的角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实的直观世界,城市建模从此由“假三维”迈向“真三维”时代。

③三院士联合呼吁建立空间地球大数据。国际数据公司(IDC)一份报告指出,全球数据总量正以每两年翻一番的速度持续增长,从2013年到2020年,全球数据总量将增长10倍,达到44ZB。另据统计,截至2012年的全球数据分布比例,美国占32%,中国占13%,预计到2020年,中国所占比例将攀升至21%。因此,在2015年6月中国科学院学部“空间地球大数据”科学与技术前沿论坛上,中国科学院遥感与数字地球研究所所长郭华东院士认为,大数据正在开启一次重大的时代转型,已成为国家新型战略资源,正在成为科学研究的新引擎,掌握数据就意味着掌握了主动权。他表示,应构建“一带一路”大数据联盟,产生“基金会出钱―科学家出思想―大数据基础设施出成果”的联动效应。这一呼吁得到了中国科学院院士杨元喜和两院院士李德仁的支持。他们都强调了大数据时代的挑战,只有更好地挖掘数据才能拉动产业发展,实现智慧城市及应用。

预告典型的相关论坛

除上述已经列举的年会、论坛以外,我们还接触到以下一些学术研讨活动。

国际环境遥感大会(IGARSS)发起于1981年,由国际电子与电气工程师协会地球科学与遥感学会(IEEE GRSS)主办,是一个旨在推动国际环境遥感技术发展与应用的国际系列会议。它是该领域全球最高规格、最大规模、最具影响力的学术会议,每年召开一次。IGARSS (2016)在北京国家会议中心召开。大会邀请了全球65个国家和地区的1800余位学者,以48个特邀分会为主要形式,就地球科学与遥感领域最新的研究进展和技术研发进行专题讨论,亮点主要集中在新的卫星计划、遥感技术应用、对地观测的发现和国际合作新成果等方面。

国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)是一个以推动国际摄影测量、遥感与空间信息技术的发展、应用与交流合作为宗旨的非政府组织。它每四年举办一次国际摄影测量与遥感大会(ISPRS Congress),每届大会都有数千名专业人士参加,因此,ISPRS大会为地理空间领域工作者搭建了有效的沟通平台。

国际城市遥感大会作为城市遥感领域的高端国际性学术研讨会,每两年举办一次,聚集包括IEEE Fellow在内的全球百余位城市遥感专家共同探讨城市遥感的最新技术,为深化遥感技术在城市领域的应用提供具有参考价值的意见。

中国遥感委员会、中国地理学会环境遥感分会(中国环境遥感学会)、中国环境科学学会环境信息系统与遥感专业委员会均挂靠在中科院遥感研究所。三个学会至今共主办、承办、协办亚洲遥感会议、全国遥感技术学术交流会(中国遥感大会)等重大国际、国内品牌学术活动50余次。

无人机遥感技术论文范文8

关键词:遥感技术;大气环境;水环境;生态环境;环境监测

通过运用遥感监测技术,我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题,比如时空阻隔,无法体现整体,费用过高等等,由于当前的生态不断恶化,此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。

1 遥感技术概述

1.1 遥感的概念

所谓的遥感技术,具体的说是一类借助物体反射电磁波,来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备,利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的,获取有价值的内容。

1.2 遥感的分类

(1)如果按照探测波段来区分的话,我们可把其划分为:紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。(2)如果按照搭载设备的平台来划分的话,我们可以把其分成:航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。(3)如果按照传感设备的运行形式来区分的话,我们可以把其分成:主动式遥感技术、被动式遥感技术。

2 遥感工艺在环境监测中的意义

2.1 监测区间宽,综合全面

如果只是从地表观测的话,我们能获取的信息非常少,但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话,很显然获取的信息非常全面,而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境,确保监测工作朝着立体化方向发展,具有区间宽,综合性强的特点。

2.2 高效快速

因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的,因此它能够以较快的速率获取所需的资料,所以能够提升工作效率。而且,信息的传递是借助电子光学设备来完成的,所以其更加的现代化,便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家的信息总数较之于一般措施获取的信息总数要多很多。

2.3 措施众多,工艺优秀

该技术能够用来监测普通方法无法监测的区域,比如荒漠以及冰川等区域。借助该技术我们还能够获取红外等不同波段的数据。不仅可以使用摄像措施获取资料,而且还能够通过扫描方式获取所需内容。

2.4 速度快,时间短

对于固定的地区能够多次成像,可以获得最精准的动态信息。

3 具体应用情况

3.1 用来监测大气情况

借助激光以及电脑等先进科技,明确大气信号的传播特点,以及不一样的大气状态之中的信号的具体特点,得到遥感方程式,进而完善有关的理论。由于大气成分在不同的波段吸收电磁波的情况不一样,所以我们可以分别测试各个组分的情况。

目前我们国家已经开始使用该项技术开展环境污染治理工作,其中监测的重点有如下几方面:第一,借助遥感技术,监测大气污染。第二,通过分析遥感图像体现出的植被变化特点,明确污染情况,比如污染的存在区域以及程度和变化特点等。第三,和地表采样获取的信息比对综合,建立完善的定量体系。第四,借助飞机携带监测装置,在污染区域的上方获取样本,进而加以处理。

3.2 用来监测水体情况

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础,洁净水能够很好的吸收光,它的反射率不高。所以,此类水在遥感图像是色泽较暗。综合考虑空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性,landsat8数据是目前水质监测中最有用,也是使用最广泛的多光谱遥感数据。此外,SPOT卫星的HRV数据、IRS-1C卫星数据和气象NOAA的AVHRR数据以及中巴资源卫星数据也有一定的应用。水质遥感监测研究的内容包括:水体浊度、叶绿素、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等,其中在水体浊度和叶绿素的定量监测方面已比较成熟。

3.3 用来监测生态情况

生态环境监测又称生态监测,是环境生态建设的技术保证和支持体系。生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。它可以被用来测定较广阔区间的土地使用状态,同时还可以调查大规模的生态污染问题。

3.3.1 分析土地使用情况

遥感技术在土地利用监测中的应用,早在1960年国外就利用TIROS和NOAA卫星数据通过制备指数来研究土地利用和土壤覆盖变化。最近几年,很多国家都开始使用遥感技术来分析土地资源,特别是土地分类工作方面利用的更是频繁。

3.3.2 辅助开展生态调查工作

众所周知,植物能够反映出一个区域的环境状况。而且它还可以体现出所在区域的土壤以及水文等特征。借助遥感技术,我们能够获取植物特点。由于当前的传感设备的性能不断提升,加之处理工艺不断完善,此时像是植被的成分以及数量等等的特性都可以借助放射数据来明确。NOAA气象卫星数据的优点非常明显,比如分辨率极高,而且所需的费用不多,不会受到外在天气干扰,因此被大量的用到植被监测工作之中。

3.3.3 调查生态污染情况

最近几年,由于群众生活水平提升,此时垃圾数量也在增加,这就在无形之中导致了严重的生态污染问题,而借助遥感技术,我们能够测试到垃圾的放置情况以及数量等等,这样便于我们更好的处理。遥感监测固体废物的堆置对图像空间分辨率的要求比较高,需达到3~10m的水平。

4 发展方向

4.1 遥感技术层面

(1)遥感影像获取技术方面,随着高性能新型传感器的研发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。热红外遥感技术会得到更广泛的应用。雷达遥感工艺的特点较为显著,比如它能够全天性的获取信息,而且有着强大的穿透性,所以被大量的使用。建立以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统。(2)遥感信息模型的发展方面,遥感信息机理模型的发展和拓宽,特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。(3)遥感数据共享方面,积极发挥出国际卫星体系的优点,认真开展交流与沟通活动,确保从时空层面上加以互补。

4.2 与环境监测结合层面

(1)积极发展监测技术,切实发挥出当前监测的作用,将遥感工艺和地表监测措施结合到一起,完善当前的监测体系。(2)开发集成GPS,RS,GIS,ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术。

4.3 不同环境要素层面

(1)大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化;大气环境的主动和被动式卫星遥感一体化。(2)利用新型遥感数据进行水质定量监测,形成一个标准化的水安全定量遥感监测体系,由于水体类型不一样,可以建立对应的反演算措施;提升监测的精确性;开展监测模型研究工作;发挥出“3S”科技的优点。

参考文献

[1]王桥,杨一鹏,黄家柱.环境遥感[M].北京:科学出版社,2004.

[2]康志文,刘二东,贾飚.遥感技术在水环境监测中的应用[J].内蒙古环境科学,2009,21(6):177-180.

[3]陈玲,赵建夫.环境监测[M].北京:化学工业出版社,2008.

无人机遥感技术论文范文9

关键词;卫星遥感;城市规划;应用

中图分类号:TU984文献标识码: A

引言

城市规划、建设以及管理主要是依赖对城市过去、现在以及以后相关信息的掌握。当前的信息涉及面比较广、信息量相当大,绝大多数属于空间信息,以前的人工作业以及分析手段对于城市发展的要求远远不能满足。随着计算机及空间技术的高速发展,逐渐建立起了以信息获取技术作为主要标志的科技。城市规划以及规划管理也在这样的背景之下需要进行变革,引入遥感技术则可以极大丰富城市规划、建设以及管理的方法。

1、遥感技术概述

遥感是一门建立在空间科学、计算机技术、光学、电子技术、信息论等等新技术科学和地球科学理论基础之上的综合性技术,也是现代前沿科学技术之一,宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在当前新技术发展较快的背景之下,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展获得不断提高以及完善,服务领域因之不断扩展,而得到了广泛的重视,表现出比较强的应用价值、良好的经济效益以及巨大的生命力。城市遥感信息是城市之中十分重要的信息资源之一。遥感技术在城市规划以及管理方面的应用目标表现在:首先,快速实现城市范围之内国土资源以及生态环境的多层次、全方位综合调查。第二、依照不同的层次以及内容编制系列基础图件,则可以客观、系统地反映出城市的建设成就以及当前存在的问题,也可以给制定城市国民经济以及社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供一定的科学依据。

2、遥感在国土规划中的具体应用

2.1、大比例尺数字制图

法国SPOT5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m,在未来更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行,这就使卫星遥感技术突破仅能进行定性分析的局限,而跨入定性以及定量分析的全新境界之中。所以,航天遥感制图应用也比较活跃,不仅仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测之中获得了应用,同时在国家863计划信息获取以及处理技术主题之中也展开了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。同时,高分辨率卫星遥感影像可以提供立体像对,可以直接生成DEM数据,同时也可以进行大比例尺地形图的获取以及更新测绘。

2.2、摄影测量制图分析

目前1:5000及其以下小比例尺地形图进行测绘,通常都是使用摄影测量方法进行测绘。在城市测量上,因为其要求成图比例尺比较大,以前因为航测仪器以及作业水平的局限,平面精度还能满足要求,然而高程精度比较难满足《城市测量规范》的要求。近几年来,计算机技术的进步使得摄影测量制图出现全新发展,诞生了地形数据采集以及处理的数字摄影测量技术,数字测绘成果可以直接给GIS提供基础数据。当前,使用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘以及更新已经相当普遍,诸多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。实践表明,应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新,精度完全可以满足要求,且周期短、成本低。

2.3、遥感技术辅助规划决策

在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划在设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据。

2.4、正射影像制图

城市道路工程规划利用卫星遥感影像进行道路交通调查,对挖掘城市现有道路的潜力和改善道路交通条件有着重要的辅助作用。应用米级遥感影像可准确提取城市各种道路分布、长度、宽度、密度的现状信息。为城市规划部门研究城市道路交通存在的问题及城市发展和建设的关系,以及如何通过治理,使道路交通更好的为城市社会经济发展提供技术支持。我院利用卫星遥感数据提取城市道路及城市绿地等信息制作图,为规划服务。结果表明城区道路网在卫星真彩色图像上很明显,纹理清晰,解译方便。

城市水域专项调查在常规真彩色卫星正射影像图中,河流呈蓝色,色彩饱和,色调较浅。公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。水体越深,色调越深水体含沙量越大,色调越浅水体受污染程度越重,色调越深静止的水体较深,流动的河流色调相对较浅。结合实地调查资料,从影像图不仅能够清楚的解译出城区各水体的分布,还可根据洲、岛的形状、河流交汇处的锐角判断河流的走向。

2.5、对城市以及建设用地格局分析

城市人口的增加,房地产业的高速增长发展,促进了城市空间迅速增长,并且也出现了土地开发过热,地价暴涨等等问题,其给城市规划建设产生了诸多不利的影响。怎样合理使用城市的每一寸土地,同时提升土地的效益,促进城市的可持续发展,迫切需要对于城市增长的规律进行研究。利用多个时期的遥感影像图进行城市用地变迁动态研究,使用CA以及GIS技术预测、模拟城市增长的时空变化过程,可以发现城市规划之中存在的问题,做到及时改正,同时提升规划的准确性。宏观对土地进行监测。遥感技术对土地的监控提供了大量的TM图像以及其他相关土地数据资料。

遥感技术在城市规划设计与管理中的作用比较明显,会直接促进规划的合理性和设计的高质量的提升,而在城市空间结构动态变化研究、辅助城市规划与决策支持、城市发展演变的动态研究、城市生态环境调查、城市建设现状及违章建筑调查、为建立城市地理信息系统提供基础资料以及城市资源管理、城市环境地质与环境灾害研究等方面也获得良好的应用效。遥感技术是“数字城市”建设中的关键环节之一,城市遥感信息是“数字城市”多源信息的一个重要分支。遥感信息在城市领域的广泛应用,将推动数字城市乃至数字中国与数字地球建设的发展,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

2.6、遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量

以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。

由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

3、结语

随着高分辨率遥感数据日益广泛的应用,国内外卫星运营机构都加大了对卫星技术的研究开发,相继了分辨率更高的新卫星的发射计划,预计到2014年,国产卫星的分辨率达到亚米级,国外卫星分辨率将达到0.2m。利用高分辨率卫星数据可提取非常详细的街道、建筑物、河流,以及地形、地貌信息。以往只有航空影像才能获得高分辨率对地观测图像,现在高分辨率卫星遥感影像可与之媲美。高分辨率卫星影像将更广泛应用于城市建设和管理,更好的服务与数字城市建设。

参考文献

[1]杜培军,郭达志,盛业华.高分辨率卫星遥感的发展及在城市规划与管理中的应用[J].城市勘测,1999,04:17-21.

[2]吴健平,张立.卫星遥感技术在城市规划中的应用[J].遥感技术与应用,2003,01:52-56.

无人机遥感技术论文范文10

[关键词]遥感技术 地质勘查 应用

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-211-1

1引言

遥感技术主要是在高空利用遥感器远距离的探测目标,通过探测对象辐射或反射的电磁波、可见光等来对其进行探知和识别的技术。先进的遥感技术不仅可以获取地球表面地形、地貌的自然特征,还可以获取矿产、植被、山体等实物特性。现将遥感技术应用在地质勘查矿产资源的探测方面,对我国经济的发展有着积极的作用。在实际矿产探测时,我们需要借助遥感技术提取、分析相关的数据和图像信息,并结合实际现场的地形地貌特点,充分借助线环形构造原理,综合论证分析,找到相关的矿产资源。因此,我们不难看出遥感技术具有宏观性、综合性、多角度、多空间的特点。

2遥感技术的实际应用

2.1地质构造信息的获取

不同地质构造的边界或者由于板块运动而产生的变异部位通常存在着内生矿。重要矿产一般都是随机分布在不同板块连接或者临界的地方,随着重大地质的变异相继产生,矿床为带状分布,规模与地质构造的变异差不多。

遥感技术应用在矿产资源的探测方面多表现在空间信息上。主要通过提取该区域矿产的线状影像资料,主要包括地质的断裂、变异等;环状影像资料,主要包括火山、盆地等;带状影像资料,主要包括岩层信息等。还有从控矿断裂交切处出现的块状影像资料和感矿相关的色异常中提出的相关信息。需要说明的是,如果断裂变异为主要控矿构造时,利用遥感技术对断裂信息重点提取分析具有重要的作用。

遥感技术在拍摄成像处理的过程中,通常会出现不清晰和模糊的情况,造成人们无法对那些有兴趣想要重点探索的区域进行清楚的识别。人们利用自我的目测解释或者通过人机互动等方法,对所提取的遥感影像综合分析处理,例如:加强边界线处理,增加灰度调色,利用科学算法等一系列方法,使地质构造信息简单明了的显现出来。此外,遥感技术仍可以通过地表地貌、植被、岩石分布等主要特征,综合提取分析,来获得隐蔽的构造信息。

2.2利用植被波谱特点探矿

受地下水和微生物的共同作用,矿产资源中的金属元素、矿物质都可能或多或少的对上边地层结构产生影响,从而使土壤的营养构成产生变化,生长在最上方土壤上边的植被对于金属元素有着吸附和聚集的作用,导致自身生长过程中水分和叶绿素等主要物质的变化,那就产生了植被反射光谱的差异。因此,这就为遥感技术的应用奠定了理论基础,人们可以通过提取分析遥感资料中植被光谱的异常信息来探寻矿产资源。

人们应该掌握不同植被或者同种植被不同叶、茎含金属量的差异变化。所以,通过对已知现有矿区不同植被或同种植被的不同部位作为样品,进行光谱测试,归纳分析总结出对金属最有吸收聚集作用的植被,将这一种类的植被定为矿产探测的有效植被,其余作为辅助植被。遥感技术的图像处理一般通过光谱增强技术,采用主要成分分析,监督分类等方法。一般情况下,遥感图像上的异常颜色分布均为植被反射的光谱异常信息,我们通过对图像的分析和处理,将这些细微的异常信息分析、提取出来,并将他们直观、重点的重新标注于遥感图像上边,以此来综合推断未探知的矿产资源大致分布。由于植被体内有些金属元素的成分含量

微乎其微,所以,金属元素的含量变化检测受检测仪器的灵敏度限制。倘若,植被体内的金属元素含量变化十分微小,现在的科学技术仍然不能检测出来,那么检测下限就需要重新定量,由实验重新获得。从数据分析上可知,高光谱较多光谱在获取植被波谱方面的优点要多很多。

2.3矿床信息的变化依据

由于外界环境的不断变化,矿床也会随之产生某些性状的变化。我们可以通过调取不同时段的遥感资料和图像进行宏观对比,分析矿床的剥蚀改造作用;综合相关成矿深度的知识,找出矿床的产出部位。

3遥感技术的发展趋势

3.1高光谱的实际应用

高光谱是一种融合了计算机、探测、光学、信号处理于一身的综合技术。充分显示了纳米级别的光谱分辨率在光谱仪中的实际应用,在成像的时候可以同时记录下数百条的光谱通道数据,从每一个像元中提取连续的光谱曲线,实现空间信息,光谱信息和辐射信息的同时获取,所以有着很大的发展空间。高光谱的图像光谱信息具有层次分明、信息丰富的特点,对于不同波段有阵不同的信息变化量,通过建立相关模型,得出矿物的丰度。人们应该充分利用高光谱的优势,加强数据应用处理能力。

3.2数据的整合

伴随着大量新型传感器的不断产生,可以从不同的空间、时间和光谱范围等诸多方面来客观真实的反应地物目标的特点,形成同一个区域的多元数据,和单元数据比较,多元数据具有互补性的优点。单源数据仅能突出地物目标在一个方面或者几个方面的特点,想要全面,多层次的了解目标,就必须以多源据作为基础,提取更多丰富、有意义的信息。多源数据的发展促使数据整合技术的不断前进。借助数据整合,我们不仅可以删除无用信息,提高数据处理效率,还可以将有价值的信息集中整合起来,形成互补优势。

3.3 3S技术的有机结合

遥感(RS),地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)统称为3S。我们利用全球定位系统可以有效的迅速定位,确认全球范围内的任何点坐标并进行科学管理。大量的遥感数据需要更大的空间,所以更加需要强大的管理系统。现阶段,随着人力成本的大幅上升,在区域范围内探寻矿产资源的过程中,遥感技术已经表现出了小投资大回报的绝对优势,所以RS和GIS的技术整合相当重要。随着3S技术的不断升级完善,地质工作人员可以尝试3S和可视系统、卫星通信系统等先进科学技术的综合应用,

4结束语

笔者认为,遥感技术作为地质勘查的重要手段,在矿产资源的探测方面有着更大的发展前景,对矿产资源的可持续发展有着积极的作用。

参考文献

无人机遥感技术论文范文11

关键词:遥感技术;地质找矿;发展前景

随着我国经济突飞猛进的发展,对矿产资源的需求也非常紧迫。对矿产资源的需求客观上推动了地质找矿事业的发展。加强矿产资源的侦测力度,获取更多的矿产资源储藏信息,需要更多高新技术的支持。遥感技术在这样的条件下孕育而生,这一高新技术在地质领域的采用,极大地提高了我国矿产资源开采量。遥感技术随着新技术的开发应用,减少了我国在地质找矿工作中的难度。地质找矿事业运用遥感技术将在“十二五”时期得到更好发展,到时综合运用现代信息技术、遥感技术和传统地学方法,将带动整个地质找矿事业的发展。

1 早期的遥感技术在地质找矿应用

1970年之前,地质侦测水平一般,只能停留在收集回来的图像信息上,无法进行科学有效的处理,进而不能真正地了解地质情况。1970年之后,随着我国航天事业的发展,通过卫星能够使用多光谱扫描技术一定程度上推动了我国地质找矿事业的发展。1990年之后,遥感技术迅速发展,遥感数据的空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率都大大得到提高。遥感技术在地质找矿中的运用能够有效地通过电磁波对大范围的立体地貌信息进行定位收集。但是因为长期的矿产开采,导致了地表矿物的缩减,而遥感技术一般采用电磁波获取地表信息,这就要求拥有更强勘测能力的仪器的出现并结合更先进的科学勘测技术。

遥感地质工作者明白地质找矿要往更深层万面发展,经过不断的努力,开发了多源地学信息集成技术,由对矿产资源的表面勘测进行更深的勘测,还开发了遥感弱信息提取技术,这种技术能够有效提高遥感直接找矿的效率。但是由于信息源分辨率多为MSS、TM、SPOT等,且二十世纪末地质工作投入量有所缩减,遥感地质找矿逐渐从高潮跌入低谷。

2 新型遥感技术的应用

2.1 依靠雷达成像技术获取地矿信息

20世纪90年代以后,在享受着改革开放带来的经济发展和科学技术的迅猛发展,新的光谱成像和雷达成像技术为地质找矿工程提供了重要的侦测方法。光谱成像主要依靠成像光谱仪,这一设备可以对地物波谱特征定量及空间定位分析,之后能够获取矿石的种类、成分。该仪器能够有效识别高光谱分辨率和窄小多波段遥感图像。雷达成像不受时间和天气的影响,侦测能力出众。它主要通过往地物上释放电磁波,根据电磁波波长的变化掌握地物的表面结构和节电特性,并且电磁波波长具有很强的穿透力。雷达成像的电场矢量对于地物的类型会有特别的极化散射型。不同的电磁波发射方向和角度会对地物外部特征有更好的加强效果。因为雷达成像技术具备这么多的技术优势,已经成为了侦测地质结构的有利方式。

2.2 通过人机互换形式处理收集的信息

遥感信息的收集依赖图像处理,主要通过人机互换形式。20世纪以前,电脑性能不足,费用不菲,遥感信息的提取主要依靠专业人员。这样使得信息不仅收集不到位,浪费了时间,工作效率大打折扣。随着计算机的快速推广,性能的不断提高,计算机在遥感信息的图像处理方面做出了巨大贡献。互联网的广泛使用也为遥感数据的接受、发送、检验提供了便利。由于遥感信息主要以图像数据为主,个别数据需要人工处理,所以采用人机互换形式能够有效地提高信息收集、处理的效率。

2.3 使用高分辨率和新方法分析含矿信息

含矿信息分析主要通过两种技术实现:第一种是运用光谱分辨率和空间分辨率。这两种分辨率能够对地物类型和外表结构进行信息收集,针对性对物质成分进行分析。利用得到的波谱特征对围岩蚀变进行探测,是有效地发现矿产资源的途径。第二种是利用“环境-矿床”的处理方法,利用环境来勘测矿床信息。此方法能够从整体上对矿床的形成有一个大致把握,了解成矿的规律,但此方法有一定的弊端,就是没有办法进行定量分析。

3 遥感地质找矿的未来发展

遥感技术在地质找矿事业中的应用越来越广泛,在未来还会有更进一步的发展。主要有以下几种层面:

3.1 经济发展的需要

矿产资源对于一个国家的经济发展来讲是至关重要的。为了使我国矿产资源的供应符合经济发展的需要,加强地质勘测的力度已经得到了国家政府的号召。推动科技的创新和进步,实现地质勘测工作的科技化,提高地质找矿的工作效率,扩大资源的开发利用,是新时期我国经济快速发展的奠基石。只有满足了整个社会对矿资源的需求,经济才能实现真正地腾飞。

3.2 适用范围推广

遥感地质找矿已经突破国家范畴,各国通过互相学习,总结经验,促进了遥感技术的发展;遥感地质找矿从应用的地域范围上来讲,从陆地找矿向海洋找矿拓展,从人口密集地区向人口稀疏地区扩散,有效促进了遥感技术在不同环境下的应用;遥感地质找矿的理念有所更新,以前只是单纯追求矿资源的开采量,现在遥感技术在地质找矿的应用中更加注重了环保意识,防止地质灾害的发生;找矿事业从地球拓展到外太空,遥感技术的远程操控性在满足了这一技术要求。

3.3 新技术的拓展

高光谱遥感技术在地质找矿中因为其高空间分辨率的高光谱遥感技术给遥感地质找矿添加新的血液。高光谱遥感技术绘制的图谱能够有效地区分矿与非成矿断裂、蚀变岩体、地层和非蚀变岩体、地层,能够精准地找到新的矿产蕴藏靶区。高光谱成像系统从理论和技术方面都能对地质找矿做出贡献。遥感系统技术地质勘查系统正在有条不紊地构建。该系统能够把航天、航空、陆地、海洋、地下的遥感数据进行有效收集处理,构建出一套三维地质勘查遥感系统。立体式的地质侦测技术系统利用航空遥感技术、航空物探技术、地面地下物探测技术、地球化学技术等等先进的地质勘测技术,构建出了从地面到天空再到太空的立体式地质勘查技术系统。

3.4 技术应用观念的转变

遥感技术在地质找矿中的应用不仅仅停留在技术层面,在未来的发展中,遥感技术会向科学层面得到提升。结合成矿理论来清除在遥感技术地质找矿中存在的障碍,充分发挥遥感技术的优势,及时处理在找矿中存在的问题。遥感技术在未来将实现与遥感信息与传统地学信息和遥感技术与现代信息技术的结合,在找矿过程中发挥更大的作用。先进技术结合先进理论,不断在实践中提出创新性想法是遥感技术在未来的应用中会必须做到的。

4 结束语

遥感技术在地质找矿事业中的拓展应用任重道远,利用这一核心高新技术能够实现直接找矿和解决更深层次的找矿问题。新的高光谱遥感技术和雷达成像技术为遥感技术注入了新的血液,基于新技术在遥感技术中的拓展,结合先进的科学成矿理论的知识,能够为遥感技术在地质找矿中探索出一条新的出路。结合我国遥感技术在地质找矿中的应用拓展,遥感找矿还拥有更加广阔的发展前景,拓展遥感技术在地质找矿中的应用是未来的趋势。

参考文献

[1]刘德长,李志忠,王俊虎.我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景[J].地球信息科学学报,2011(8).

无人机遥感技术论文范文12

关键词:无人机遥感测绘技术;工程测绘;应用

工程测绘结果和后续工程建设有着密切的关系,在工程建设的过程中,只要最终测绘结果具备真实性和准确性的特征,才可以保证后续工程的有序进行,但是在传统测绘工作中不仅会浪费大量的人力和物力,最终的工作效果也无法得到有效提升,因此需要充分的发挥无人机遥感测绘技术优势来进行清晰的成像,凸显科学性和高效率的工作优势,提高现代工程测绘发展水平。

一、无人机遥感测绘技术的优势

(一)安全性和可靠性

在无人机遥感测绘技术应用的过程中,安全性和可靠性的特征是比较明显的,并且这也是无人机遥感测绘技术的一大优势。在我国科学技术发展的这一大背景下,无人机遥感技术得到了广泛的运用,并且在多项研究中充分的发挥这项遥感技术的优势,从而给实际工作起来一个重要的支撑和引导作用。在遥感技术的作用下,无人机能够进行科学性的控制和数据的搜集,将无人机遥感技术和图像摄影进行相互的融合,搭建一体化的平台,从而提高实际测绘的效果以及质量[1]。另外在实际应用的过程中,由于无人机无需驾驶员就可以在空中飞行,也不需要工作人员进行实际的监督以及管理,这在一定程度上保证了工程测绘的整个工作过程是非常安全和可靠的,使得最终测绘的精准性能够得到最大程度的保障。

(二)灵活性

在运用无人机遥感测绘技术进行工程测绘的过程中,可以根据实际工作需求和工作要求对高程进行精准性的确定。无人机有着较低的飞行速度,在实际应用的过程中能够使得最终的测绘效果得到有效的改善,在应用时由于无人机的质量是比较轻的,灵活性较强,所以工作人员可以根据实际工作情况选择多种多样的起降方式。无论是设备的安装还是具体的测绘过程,都是非常简单的,因此在工程测绘项目中无人机遥感测绘技术的应用非常广泛[2]。一些工程如果测绘地点是非常偏僻而复杂的,那么可以运用小型的无人机来进行日常的测绘工作,最终所获得的数据也是非常精准和可靠性的,极大的便利了工作人员的日常工作过程,降低了实际工作的难度。

(三)处理费用较少

对于无人机遥感测绘技术来说,相比于普通的航拍飞机,整个控制系统是非常简便的,并且整个工程投入的成本较少,是普通航拍飞机的1/5 。技术人员在实际测绘的过程中只需要通过遥感系统就可以对无人机进行灵活性的操作,对于无人机的材料来说一般都是碳纤维的复合材料,这种材料的质量较轻,在后期保养的过程中非常的简单。无人机遥感技术作为一种新兴的技术,能够具备科学而高效率的图像处理效果,在对数据进行处理的过程中,对于硬件配套设施来说没有较高的要求,所以运用无人机遥感技术来进行数据处理和收集,会比普通航拍飞机更加的便捷和高效,因此在工程测绘中得到了广泛的应用。

(四)精准性的成像

无人机测绘技术的成像是非常精准性的,最主要是由于无人机的数码成像设备精准度较高,并且也是我国当前型号较新的设备,无人机摄影成像可以从多个角度来确定水平角度和倾斜角度,运用不同的方式来进行工程的测绘[3]。另外利用无人机遥感测绘技术进行工程数据测量时,可以从不同的角度和不同的尺度来进行拍摄和摄像,也可以有效的解决存在于传统测绘工作中遮挡问题的发生,使得最终测绘数据的精准度得到有效的提高,这也是传统测绘工作中无法达到的工作效果。

二、无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用

(一)影像资料的获取

在工程测绘中运用无人机遥感技术时,可以对整个工程测绘项目进行数据的科学性管理,工作人员需要对飞行平台的数据进行认真的选取,保证整个工作的有效性和科学性。另外还需要根据工程所在的地区进行地形地貌结构的确定,保证影像资料能够获得精准性的数据,与实际工程需求工作要求相符合。工作人员要根据无人机飞行员篇讲来对图像进行科学性的调整,这样一来可以更加便捷性的获取相关的影像资料。在空中三角测绘技术的作用下,可以使整个摄像过程变得更加简单,并且还可以及时的发现在测绘工作中存在的偏差,在最短时间内提出有效的纠正方案,保证测绘数据的完整性和科学性。值得注意的是,在利用无人机遥感测绘技术时,可以实现全方位的优质性测量管理效果,为后续施工奠定坚实的基础。因此相关工作人员需要充分认识到无人机遥感测绘技术的优势,保证实际工作的有序进行。另外技术人员还需要对相关参数进行有效的控制,特别是要控制好曝光延迟的时间,这样一来可以更加完整性的进行转弯的缓冲,加强对无人机飞行姿势的有效控制,使得无人机遥感测绘技术的水平得到有效提升,实现全面的升级。

(二)工程测绘数据的获取

在应用无人机遥感测绘技术时,需要加强对相关测绘数据的有效搜集,工作人员可以通过手动或者自动的方式进行数据的优化性设计和处理,实现科学化的工作效果。在对数据进行处理时需要进行数值的优化性处理,保证无人机遥感测绘技术的优势,在实际工作中需要将一些不合格的数据参数进行科学的筛选,促进测绘准确性的提升。另外还需要建立系统化的信息处理机制,从而使得测绘信息水平能够得到有效提高,方便工作人员进行后期的处理和加工。在对测位结果进行管理和控制时,技术人员也要加强对定向操作的重视程度,运用联合机制的思路达到最优质的测绘效果,保证数据的完整性。除此之外,还需要利用无人机遥感测绘技术实现工程项目航线的有效处理,对航线进行准确性的整合,从而使得整个工程操作能够具备完整性和真实性的特征,使得所获得到的数据能够满足工程测绘的需求以及要求。

(三)低空作业中的应用

在进行低空作业时,无人机遥感测绘技术能够对云层和不稳定性的结构进行科学性的处理,保证最终影像资料获取具有真实性的特征。在资源环境监测和城市建设测绘工作中,无人机遥感测绘技术不仅可以使成像系统的质量得到有效的提升,还有助于使数据处理效果能够达到预期的状态以及标准。

结束语:

在当前时代下,无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用价值是非常高的,工作人员需要提高自身工作素质以及工作能力,加强对无人机遥感测绘技术应用的重视程度,以提升实际测绘工作效率和质量为主对测绘结果进行有效的优化,从而为后续工程建设提供重要的信息支撑和数据的保证。

参考文献

[1]吴侠.浅析无人机遥感测绘技术在工程测绘中的应用[J].世界有色金属,2019 (17 ):297-298.