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隨著社會的不斷發展與進步,遙感技術已經被應用在諸多行業中,也為行業發展提供全新契機。就農業產業監測工作來說,遙感技術被應用在農業土壤、氣象以及多方面內容中,遙感技術的應用范圍隨著技術的發展不斷拓展。近幾十年,中國農業發展迅速,農業產業由手工作業逐漸轉向機械作業。隨著近代的遙感技術出現,將農業產業推向全新高度,農業逐漸邁向高效化、精準化發展方向,這也是未來農業發展的主要趨勢。
一、遙感技術概述
所謂的遙感技術,就是指對較遠的區域具有感知意識。從事物發展的角度來看,遙感技術的出現,能夠進行遠處探知,并根據所收集信息,對信息進行分析以及處理。遙感技術能夠對不同事物特征加以分析,感知地面事物性質。此外,遙感技術可以根據不同事物或是物體,呈現出不同波普,對地面上的多種事物或是物體加以識別,具有極強地遠方感知能力。通俗來講,就是利用天空中的飛機、衛星等多種飛行物所含有的遙感器,對地面的數據加以收集以及整理,并對不同的數據進行識別、分析以及傳送等,這也是遙感技術主要特征。
二、遙感技術的主要特征
(一)信息獲取速度快衛星可以根據地球自轉周期進行運轉,并能在運轉工作中,對最新的數據進行獲取,并將獲得的信息技術更新,也能對原有數據加以更改。同時,快速信息獲取速度,能夠對新舊動態變化進行及時監測。
(二)信息獲取受限少地球的自然生態系統較為復雜,不同區域的地形、地質、地貌存在較大差異。像是沼澤、沙漠等區域,人類不僅難以跨越,更難以對其地面工作進行檢測。而利用遙感技術,在信息獲取上,所受限制較少。遙感技術不需要技術人員到區域現場進行觀測,能夠借助遠程控制系統,在惡劣的情況下借助遙感技術,獲取多種信息數據。
(三)信息獲取方法多對目前的遙感技術加以分析,遙感技術可以根據不同的人去需求,選取不同的波段以及遙感一起,對信息進行收集工作。較為常見的有可見光、紫外線、紅外線以及微波探測等。這些不同的信息獲取方式,由于不同波段,對物體造成的穿透性存在差異,進而對不同地面物體信息加以獲取。
三、遙感技術在農業產業監測中的實際應用
(一)分析農業生產所需資源遙感衛星在地表開展掃描監測工作,主要用用多波段傳感器,多波段傳感器,能夠根據布偶聽的物體信息,對其數據進行頸環收集。就目前所獲圖像來看,不同的地表物體,具有不同的紋理、形狀以及色調,這些信息之間都存在差異。只有根據不同的識別特征,并對地表的物體特征加以分析與識別。利用遙感技術,對農業產業進行監測的這一過程,也是遙感技術的主要應用原理。
(二)應用遙感技術監測農業產業情況將遙感技術應用在農業產業監測工作中,能夠對不同的農業作物加以區分,不同的農業作物,其所呈現的光譜具有較大的差異。根據圖像以及不同的波普,能夠對農業產業進行實時的監測,并關注農作物的實際生長情況。此外,利用不同階段的生長信息,還能對農作物產量進行評估。就我國遙感技術應用來說,遙感技術主要應用在小麥以及水稻監測工作中。
(三)監測評估可能出現的農業災害不同的農作物其所呈現的波譜特征存在差異,就算是一種農作物,也具有不同的內部結構以及外部的特征,其光譜反射率的曲線也是不同的。而遙感技術,正是應用此種方式,對農業產業進行監測工作,并根據不同的波普特征,對農業產業災害問題加以監測與評估。
(四)監測農業生產環境農業的生產環境關乎農業產量,利用遙感技術,對農業產業生產環境加以監測,像是對大氣環境、水環境、自然生態環境的監測工作中。其中,對大氣環境的監測,主要是對其空氣成分加以監測,并對大氣變化進行實時監測。而水環境,則是對水資源的變化情況以及不同水質進行分析。而自然生態環境的監測工作,主要指對農村生態變化、城市開發狀況以及森林覆蓋等多種情況進行監測。礦區生態破壞以及森林覆蓋情況等多方面進行監測。
農業遙感平臺包括航天平臺、航空平臺、地面平臺三種,地面平臺有三角架、遙感塔、遙感車等,主要用于近距離測量地物波普,獲得地物細節影像。遙感技術并不是完美的,受技術水平、天氣、地理位置、地形等方面的制約,存在著幾何位置和輻射能量上的誤差等問題。
1 遙感技術與能源作物
遙感技術已經廣泛運用到精準農業中,給農業管理帶來了革命性的改變。能源作物作為一種可再生能源,污染少、可再生等特點越來越受到國際社會的關注。針對能源作物的遙感技術也不斷的發展進步[1]。
1.1 農業遙感技術現狀
當前農業管理的內容包括施肥、除蟲、產量、除草、質量、作物生長狀態監視等,都可以通過遙感技術進行監測。遙感技術基于光譜信息的采集,可以發現人眼觀察不到的信息,比如蟲病感染、營養缺失、農藥殘留等。隨著衛星技術的發展,遙感技術被廣泛運用于土壤調查、農作物估產、水資源調查等領域。當然遙感技術本身也存在著一些缺陷,如光譜范圍受限制、周轉時間過長、無法實時觀測、空間分辨率低等。
1.2 能源作物應用現狀
生物能源指任何非化石生物材料所產生的熱能來源,可以來自海洋及陸地,包括從廢渣提取的甲烷、從玉米或甘蔗中提取的乙醇和柴火等。能源作物有三大類:糖類和淀粉作物、油類作物和木質纖維作物。糖類和淀粉作物方面,小麥和玉米在我國主要用于生產乙醇,乙醇生產成本低,具有很強的市場競爭力;油類作物方面,油菜、蓖麻、向日葵和大豆是主要油脂作物。油料植物分為草本植物和木本植物兩種,我國對于生物柴油的研發比較晚,但發展速度較快。目前草本植物方面主要種植大豆和油菜,木本植物方面種植麻風樹、綠玉樹、光皮樹、山楓子;木質纖維作物方面,多數木質纖維素類作物人處于開發和篩選階段,大規模種植技術和運輸問題也需要解決。Miscanthus由于養分需求少、不侵蝕環境、水量需求低等特點,已成為我國最具潛力的可再生能源來源[2]。
2 地面農業遙感平臺在能源作物生物量監測中的研究與應用
2.1 地面遙感技術監測能源作物應用現狀
與其他農作物監測采用的方法一樣,能源作物遙感監測的方法包括衛星、小型飛機、地面遙感裝置三種,各有優劣。衛星拍攝范圍大但是分辨率低、周轉時間長;小型飛機工作環境靈活,時間靈活,但存在著地域局限性。
2.2 地面農業遙感平臺在能源作物生物量監測中的研究與應用
地面平臺包括三角架、遙感塔、遙感車、遙感船、建筑物頂部裝置等,用于近距離捕捉地物細節影像和地物波普。目前地面遙感平臺的遙感塔搭建用的是高光譜分辨率的傳感器,放置在38m高的云臺上,可進行水平360°垂直90°的轉動,鋼塔一般設置在能源作物的中間,以方便進行全方位的觀測。相比于其他遙感方式的不足,一塔式的獨立遙感系統具有空間分辨率高、時間周轉快、光譜分辨率高的特點。
但地面遙感平臺也存在圖像幾何失真,遙感圖像輻射失真等缺陷。造成圖像幾何失真主要原因有以下幾點:遙感平臺的運行狀態;地球本身對遙感圖像的影響;傳感器內部失真;平臺高度變化,軌道偏移和姿態變化等。造成圖像輻射失真的原因有:傳感器靈敏度特性引起的失真、太陽高度和地形引起的失真、大氣因素引起的失真等,可通過糾正輻射亮度來消除輻射誤差。
為了加強遙感圖像的精確性,必須消除這些誤差。消除幾何誤差有兩種方法:建立幾何失真的數據模型,利用數學模型消除幾何失真;收集實地地物的真實坐標值,確定真實值與失真后圖像間的關系,以校正失真誤差。在實際操作中,通常會把兩者連起來用。首先建立一個幾何失真的數學模型,建立失真圖像與標準圖像之間的關系,實現不同圖像空間中象元位置變換;然后利用這種對應關系把失真圖像中的象元轉化到標準空間中,主要有直接轉換法和重采樣法兩種手段。
【關鍵詞】遙感技術;農田水利;資源;研究
0.引言
近年來,在人們的生產生活中,遙感技術被運用得很廣泛。比較突出,也是比較有用的就是遙感技術在農田水力資源中的利用。這項措舉,是真正意義上的科技興農的實現。是我國農田水利中的飛躍性的進步。遙感技術在農田水利資源中被廣泛的應用,這樣就對農田的情況進行了一個科學而精準的分析。這主要包括農田的防洪抗旱、農田的灌溉情況,以及農田的水土流失治理動態進行一個科學的分析。遙感技術可以對農田水利資源做一個系統的分析,以便提出合理的解決方案。
1.相關概念分析
遙感技術主要是在資源勘測和環境勘測中利用的一種技術,這種技術的作用主要是反映資源的情況,以便相關部門作出科學合理的分析。目前來說,遙感技術運用的領域非常的廣泛,農業、林業、海洋、水文和氣象都有充分的利用這種技術。所謂的遙感技術實際上就是指的是利用光學接受電磁波和地面反射而來的信號。這種技術主要是在高空和外層空間進行。主要指的是遙感器和波探測儀器兩種儀器。遙感器將接收而來的的電磁波和反射信號記錄好之后再傳回地面的地方,然后進行信息的處理、判斷和驗證等步驟。實際上,具體來說,這種技術就是一個拍攝、掃描以及傳輸信息和信息處理的工作過程。
2.遙感技術在農田水利資源中的利用
2.1在水土流失治理動態中的應用
我們生活的家園土地資源類型多樣,復雜且多變。由于許多人為因素和自然因素,水土流失嚴重。人為因素主要是過度開墾土地,在草原上過度放牧,以及一些過度開礦和修路導致的土層松動,水土流失情況。自然的原因主要是地貌地形、植被氣候、以及土壤和風向發生的自然變化。人為的破壞,導致水土嚴重流失,是可以避免的,自然的因素是不可抗拒的,但是,也是可以經過人為的努力,達到一定的改善。例如在一些水土流失嚴重的地方人工種植固土性很強的樹木和草,也可以在水土流失的地方修建固土的堤壩和成網格的壩子。實際上,認人為的修建壩子只能夠保護水土不流失一段時間,只是一種治標不治本的做法,而人工種樹一直都是一種比較好的方法,被廣泛的利用到保護水土流失工程中。
我國的地理南北東西跨度都比較的大,地理位置復雜,地形也比較復雜過度明顯,氣候多變,冬夏溫差較大,一些南方地區時常發生洪災,北方地區時常發生旱災,且北方的風沙較為嚴重。因而,我國的水土流失較為嚴重。我國人口眾多,土地資源總量雖然較多,但地形復雜,適合耕種的農田比例較小,且人均占有量較少,但我國水土資源流失較為嚴重,為了緩解水土流失情況,我國政府投入大量的人力物力進行整治。全國呼吁保護土地,防止水土資源流失。還大力退耕還林,請專人在水土流失嚴重地區種樹。政府能夠有這一系列的方案,還得益于遙感技術。遙感技術被廣泛的利用與農田水利資源中,在防止水土流失工程中起著至關重要的作用。遙感技術將我國水土流失的情況清晰的傳給相關部門,為相關部門提出及時、科學合理的方案提供了科學的資料。一般來說,遙感技術的傳回的結果都是比較科學和宏觀的,對促進農田水利資源的保護有著至關重要的作用。
2.2在防洪抗旱中的應用
前面筆者也提到,我國地理位置廣闊,國土南北東西跨度都比較大,國內地形復雜氣候多樣。自然災害頻繁發生。特別是洪災和旱災嚴重,古就有南澇北旱的說法。但是我國在應付自然災害的能力還是比較突出的,這和遙感技術分不開。遙感技術對于防洪抗災的影響力是巨大的。實際上,遙感技術洪災旱災的情況反映和緊急救援,以及災后的重建工作都有著重要的作用。不止如此,我國還建立了農田洪旱遙感系統,這種系統反應的是我國科技的進步和對民眾的關心。一個國家應付自然災害的能力,往往凸顯的是國家的經濟實力。
洪旱遙感系統主要包括兩種主要的模式。一檢測災區重點。通過雷達衛星和地理信息監測出重災區,并作出詳細的評估,以及對災后的重建作出決策。二是災區宏觀檢測。利用氣象衛星每天讀災情進行速報,對災情地區,持續時間,災情損失作出評估。
實際上,事實已經有力的證明了遙感技術在防洪抗災等抗擊自然災害中的作用是極其重要的。在緊急救援,災情監測、以及災情評估和災后重建工程中的作用都是極其重大的,可謂是貫穿整個始終。遙感技術為相關部門提供了客觀和全面清晰的信息,這些信息成為有關部門做出正確決策的有力支撐點。
2.3在河道檢測中的應用
我國水資源豐富,河流眾多,河流成為我國大部分地區飲用灌溉的主要水源。水是生命之源,加之我國又極為容易發生洪災和旱災。因此這就需要我國多河流實行檢測。遙感技術對河流的水位情況,河道走勢,河床變化,水質變化都會有清晰的數據。遙感技術將這些數據傳給相關部門,以便相關部門掌握詳細情況,當發生災情的時候,也好及時作出決策。遙感技術對我國的農田水利灌溉和經濟有著至關重要的作用。
3.結語
遙感技術傳送的信息可靠而詳細。遙感技術將詳細的信息資料傳給相關部門,以此來幫助相關部門及時正確的了解情況,并幫助他們做出正確及時的決策。在我國農田的水利中廣泛的被利用,極大的促進了我國農田水利資源的管理。對我國經濟的發展有著至關重要的作用。目前,我國的遙感技術水平還是比較高的,但也還需要進一步的提高。
【參考文獻】
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關鍵詞:遙感;監測;信息
中圖分類號:TP79 文獻標識碼:A
1 監測系統的意義
應用資源衛星數據,許多國家開展了農業資源調查、農作物長勢監測、面積監測和產量預報等。農情信息是指導農業生產、制定糧食政策與對外貿易政策的重要信息。早在20世紀70年代西方多國就合作開展了大面積農作物長勢監測、遙感估產計,充分利用了農業、氣象、數學、計算機、GPS地面調查及遙感技術。近20a來,一些西方國家利用資源衛星進行小麥、大豆、水稻、玉米和馬鈴薯等農作物的估產,以增加或減少某種農作物的種植或確定糧食政策。
遙感技術在我國農業上的應用,從20世紀70年代末起步,經過20a的艱苦努力,目前已發展到實用化水平。我國農作物遙感估產研究取得了很大發展,從冬小麥單一作物發展到小麥、水稻、玉米等多種作物,從小區域發展到大區域,從單一信息源發展到多種遙感信息源的綜合應用,監測精度不斷提高。
農作物遙感估產包括長勢與趨勢監測和產量早期預報等兩個方面。在充分利用多年來遙感估產成果的基礎上,建成了NOAA AVHRR數據實時預處理系統,并利用AVHRR最大NDVI圖像與上年同期數據對比實現農作物長勢遙感監測;在高精度耕地數據庫的支持下,解決和研發了作物長勢遙感監測綜合方法、區域作物生長過程遙感提取方法。從實時作物長勢監測、作物生長過程監測、農業氣象分析、物候和土地利用等輔助信息的運用等角度,構建了綜合分析作物長勢的技術。利用遙感技術對農作物進行監測具有效率高、費用低、靈活性強、簡單易用和多用途的特點,精度基本可達95%以上。
東北地區是我國重要的糧食生產基地,進入21世紀后,建立現代化高標準的農業生產基地,對決策的科學化提出了更高的要求。隨著社會主義市場經濟體制的逐步建立,運用原有的信息渠道很難保證所需信息的可靠性、精確性與時效性。建立“東北地區玉米、水稻、大豆遙感監測系統”可實現信息收集和分析的定時、定量和定位,將使農業的科學決策提高到一個新的水平,促進農業由傳統農業向現代農業過渡,加快與國際市場接軌的步伐,實現農業與農村經濟的可持續發展。20世紀70年代以來,歐美等先進國家應用遙感技術在農業生產上取得了巨大經濟效益和社會效益。我國是農業大國,特別是東北地區耕地資源豐富,農業生產比較發達,本項目具有廣闊的應用空間,它的實施也將在農業生產、農業資源保護開發和社會主義新農村建設方面發揮巨大作用。
2 監測系統的目標
監測玉米、水稻種植面積增減變化及原因;背景數據庫的建設;地面樣方布局設立;玉米、水稻單產估算模型設計;玉米、水稻長勢監測。
3 技術路線
3.1 信息獲得
通過SPOT、TM、CBCS圖像獲取農作物種類、面積和分布狀況;通過MODIS圖像進行農作物長勢及洪澇、干旱災害的監測;利用GPS技術進行地面監測并對遙感圖像進行校正和補充;利用GPS技術設立固定監測點,結合遙感圖像監測對區域內的土地沙地、堿化及洪澇進行監測;通過調查獲取有關圖件、數據及其他自然與社會經濟資料。
3.2 建立地理信息系統數據庫
用GIS對獲取的各類信息進行格式化與規范化處理、儲存。
3.3 信息分析
運用GIS監測空間分析功能和有關專業模型,對數據庫中的數據進行解譯、分析、摸擬、監測。
3.4 決策支持
在信息分析的基礎上,通過信息與技術集成形成決策支持系統,提供咨詢服務,并可具體回答以下幾個方面問題:各作物的面積、產量、長勢、環境現狀、存在問題、農業環境發展趨勢、資源利用形狀、沙化、堿化、洪澇的范圍、程度、分布等。
技術流程圖見圖1。
圖1 技術流程圖
4 監測系統的內容
4.1 劃分不同的區域
根據東北地區不同的生態特征和地域分異規律,確定玉米、水稻生態區區劃指標,劃分出若干個玉米、水稻生態適宜區。在生態適宜區的基礎上劃分遙感監測區,然后進行監測樣點的配置。每個生態適宜區作為一個估產單元。
4.2 收集玉米、水稻生育期數據資料,建立東北地區玉米、水稻生育期基礎資料數據庫
按玉米生長的苗期、拔節期、抽穗期、籽粒灌漿(臘熟)期和水稻生長的拔節期、花期、灌漿期收集日照、溫度(≥10℃積溫)、水分(降水量、蒸發量)、養分、旱災、風災數據資料;收集各個不同生態適宜區的種植制度、農業措施、播種方法的資料;把所收集的數據全部錄入到數據庫中。
4.3 選擇最佳衛星監測時相
玉米面積提取:穗期階段至花粉期階段(7月下旬至8月中旬)。
玉米產量預測:以高空間分辨率衛星數據為基礎,利用EOS衛星的MODIS資料數據,對玉米拔節期、抽雄期、成熟期的NDVI進行監測,通過長勢監測對比,計算出玉米單產。
水稻面積提取:利用資源衛星TM或CBCS選擇水稻的花期影像,提取水稻面積。
水稻產量預測:以高空間分辨率衛星數據為基礎,利用EOS衛星的MODIS資料數據,對水稻各個生育期進行NDVI監測。通過長勢監測對比,結合其他資料,計算出水稻單產。
4.4 監測樣方的地面資料調查與獲取
以劃定的生態適宜區為基礎,平均每個生態適宜區布設5個樣方,要根據自然地理特征及玉米、水稻主產區的不同,有側重的布設樣方,地面樣方的尺寸應為500m×500m或1000m×1000m大小。
地面樣方調查方法是首先在每個生態適宜區內確定1個代表本區最基本的土、肥、水、氣等因素的樣方,進行實地調查。然后統一調查項目,統一調查標準、統一調查時間,在各樣方上展開工作。地面樣方調查分為兩部分。一是小地類調查,每種作物完成一次即可。二是地面抽樣樣方調查,調查內容包括樣方內的各種地類面積(GIS管理),每種作物完成一次;長勢和旱情(含其他可調查的重大自然災害類型、程度等);單產調查;訪問農民。
調查所獲取的各種圖件資料、數據資料、樣方調查報告由項目組人員分別數字化錄入、建檔并存入數據庫中。
4.5 面積監測中的小地類系數獲取
以玉米水稻生態適宜區為基礎,從每個生態適宜區采取隨機抽樣的方法,進行實地測量,計算出小地類系數,每種作物抽樣應不少于10個樣方,樣方尺寸不小于1000m×1000m×1000m。
4.6 種植面積圖解譯、編制與成果匯算
采用RS軟件對玉米、水稻面積進行解譯、面積量算、匯總。采用GIS應用軟件對解譯面積進行編制繪圖。
5 監測系統的建設前景
關鍵詞:土地使用單位;動態監測;地質災害;土地流轉
中圖分類號:S29 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160432126
引 言
為了提高土地資源管理的工作效率,我國先后引入了多種測量技術,這其中遙感技術的引入則最為成功。利用遙感技術可以將土地各項信息的變化及時掌握,還能給土地資源治理工作提供可靠的數據保障,可以說現如今土地資源管理中遙感技術已經是不可或缺的一部分了。
1 遙感技術使用的具體要求
利用遙感技術進行土地資源管理時,為了更確切的測量土地范圍可以采用精度準確的橢圓面積公式,通過計算機計算調整,保證結果的準確可信性。目前我國醫用遙感技術時,選擇采用的是確定5100控制點,接著利用精確度極高的先進衛星將其中560個大型校正放大點進行校正,然后1/250000規模的衛星將土地用顏色進行分類。對土地利用較高的國家和區域進行一級的測量,其中有15區測量時同時采用映射和統計數據2種方法,這樣可以保證全國地理面積的相對誤差保持在10%以下,其中森林和農田不大于5%[1]。
2 遙感技術在土地資源管理中的應用
土地資源管理中利用遙感技術不但可以獲得更為詳實的數據,而且可以確保數據的時效性,大幅度提高土地資源管理的效率。
2.1 動態監測方面
遙感技術在土地資源管理中應用的一個重要方面就是動態監測土地利用的情況。這樣做的目的是為了及時了解土地利用的真實情況,給政府決策提供相應的數據支持,在遙感技術支持下獲得的土地利用數據,可以說是最為完整可靠的本底資料[2]。例如我國國土資源部自1999年組織的國土資源利用動態監測,就是利用先進的衛星監測1998~1999年一整年間全國超過50萬人口的66個大城市占用耕地的具體情況,后來以此為基礎建立了覆蓋全國的遙感監測體系。
2.2 礦產資源方面
20世紀90年以來,國土資源部利用遙感技術在全國開展了多項關于礦產資源開發遙感調查的項目,基本上將監測地區不同礦產資源的現狀情況掌握的一清二楚,給國家政策制定以及礦產開發治理提供資料支持。
2.3 地質災害方面
地質災害大多具有突發性,但遙感技術卻可以大范圍進行觀測,并能在第一時間將信息傳遞出去,因此在預防地質災害方面遙感技術也發揮著重要作用。比如唐山地震后就曾利用機載遙感數據,利用航片完成了唐山震害圖的編制工作[3-4]。
3 剖析土地流轉監測中遙感技術的使用
土地流轉監測過程中主要是遙感影像利用“色、形、位”3個特征體現土地流轉等相關信息。
3.1 色調區別
農村土地的種植種類及播種時間都是存在差別的,可以說植物不同生長期在遙感影像上呈現的色調也是不同的。比如5月的冬小麥呈現深綠色而春玉米則表現為淺綠色。一旦土地出現流轉,斑塊破碎度就會降低,監測部門就會發現問題[5-6]。
3.2 目標物的形
不同目標地物在遙感影像上呈現的形狀等是不同的,可以通過多期遙感影像上大面積農作物的“形”,進而提取到土地流轉面積的大小。通常情況土地流轉前大部分呈現小斑塊,流轉后、則會出現大面積斑塊區域[7-8]。
3.3 空間位置
遙感影像上目標地物呈現的空間位置和相關布局就是“位”。可以提取大面積耕地的空間位置信息以及相臨近土地利用類型,可以給監測土地利用變化信息提供更為準確的依據。
4 結束語
隨著科學技術的不斷進步及社會經濟的快速發展,遙感技術的理論及水平將不斷提高,土地資源管理中對遙感技術的倚重比例將會不斷增加。這樣可以加快土地資源管理的效率,進一步提高管理準確度,為推進國民經濟健康穩定發展貢獻一份力量。
參考文獻
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關鍵字:數字農業,GIS,RS,GPS
Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.
Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS
中圖分類號:TN711.5文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
土地是人類賴以生存和發展的自然資源,我國是一個農業大國,大部分土地在農村,作為國民經濟的基礎,農業不僅提供食品,還提供工業原料,可直接影響我國的工業總產值的形成。長期以來,由于農業管理技術手段落后,尤其是農業資源的數據和信息缺乏現勢性,不能為規劃和決策提供及時可靠的數據和信息,制約了我國農業的發展。總之,中國的農業是一個既關系經濟繁榮,也關系國家安定穩定的大問題。解決中國農業問題、獲取農業信息的一條重要途徑就是利用3S技術走數字農業的道路。
二、3S技術的含義及其應用特點
“3S”技術是指全球定位系統(GPS)、遙感(RS)和地理信息系統(GIS),是目前對地觀測系統中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應用的三大支撐技術。
GIS是地理信息系統,它是為特定應用目標建立的空間信息系統。是在計算機硬件、軟件及網絡等支持下,對有關空間數據進行預處理、輸入、存貯、查詢檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術系統。
RS是遙感技術,遙感就是遙遠感知事物的意思,是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性,通過觀測電磁波,識別物體以及物體存在環境條件的技術。也就是不直接接觸目標物,在距地物幾公里到幾百公里、甚至上千公里的飛機、飛船、衛星上,使用光學或電子光學儀器(稱為傳感器)接受地面物體反射或輻射的電磁波信號,并以圖像膠片或數據磁帶形式記錄下來,形成數字影像。該影像傳送到地面,經過各種校正后,進行影像分類、解譯,最后獲取所需要的信息。遙感技術是上一世紀60年代蓬勃發展起來的,隨著空間技術、電子技術和計算機技術、信息科學、環境科學等的發展,遙感技術已成為一種影像遙感和數字遙感相結合的先進、實用的綜合性探測手段。
GPS是全球定位系統, GPS具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經我國測繪等部門的使用表明,GPS具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、資源勘察等多種生產領域。
三、國外數字農業的應用
全世界共有80多個國家,利用3S技術在ArcGIS和ERDAS軟件下進行農業監測和管理。比如:
也門農業部門利用ERDAS軟件探測灌溉的遷移和評估水資源情況并根據坡度、坡向圖、徑流方向-確定作物水源位置。
澳大利亞農業部門利用ERDAS軟件進行紅外波-土壤養分測定,實現精確農業中的精確施肥等。
四、3S技術在數字農業中的應用
利用GIS,RS,GPS技術可在數字農業工程中發揮重要作用,采用ArcGIS和ERDAS先進的技術,加上GPS技術,可在數字農業中實現如下領域的應用。
(一) 精細農業
“精細農業”技術是用現代高新技術特別是信息技術來改造傳統農業,在機械化的基礎上,把地理信息系統(GIS)、定位系統(GPS)、決策支持系統、傳感技術進行集成,定量獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素(如土壤肥力、含水量、苗情、病蟲草害等)實際存在的空間和時間差異性信息,分析影響小區產量差異的原因,采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,區別對待,按需實施定位調控的“處方農作”。在“精細農業”技術體系中,DGPS的定位應用以及GIS的應用開發是實施“精細農業”實踐的關鍵技術之一,即利用DGPS定位引導定量獲取農田內作物產量和影響作物生長的環境因素的差異性信息,在GIS中利用各種空間分析方法生成差異性信息分布圖,通過分析影響小區產量差異的原因,制定經濟、合理的生產決策方案,生成作物管理處方圖,指導農田定位作業。
(二)山坡地的可持續發展研究關系當地的經濟發展、環境保護,有著十分重要的意義。生態環境的好壞,直接影響著整個流域。流域的坡耕地分布狀況與土地適宜性類型,區域內既有經濟較發達的平原,也有經濟欠發達的高原山區。目前在山坡地研究中,大多采用傳統的實地丈量,手工圈繪等方法。在研究中針對這種情況,采用先進的地理信息系統(GIS)方法,通過空間分析、模型運算,對該地區的地理環境、土壤類型、土壤質地等進行了詳細地分析研究,劃分出該地區坡耕地分布范圍,并對該地區進行土地適宜性評價,得到了較好的結果。
(三) 農作物監測及估產
農作物的生長狀況與產量是全社會都十分關注的問題,對每一種作物在生長過程中會發生什么問題,能取得什么樣的收獲,是國家管理部門和農民們在作物播種后到收獲的一段時間內隨時都想了解的。
因此,長期以來對農作物產量的預測是農業系統的一項重要工作。隨著科學技術的發展,預測的方法和手段逐步完善和提高,不但能較準確地估測出各種作物的最終產量,也能跟蹤監測各類作物在不同生長期的長勢,從而根據需要及時采取有效措施,對農作物的生長進行監控,保證當年產量的穩定增長。為了在農作物監測和估產中充分發揮和利用現代科學技術的成果,提高快速、準確、經濟地獲得監測和估產信息,為國家經濟建設和農業生產服務,雖然農作物估產和監測技術與理論十分復雜,若干問題還有待進一步探索,但利用現有的遙感、地理信息技術和資料,從不同于傳統的統計部門得到信息的途徑,已經能夠為決策部門提供輔的、快速的、客觀的決策信息。
(四)農業氣象服務
農業氣象服務系統是在GIS和RS平臺上開發的集農業氣象、遙感應用于一體的業務運行系統。它集成了農業氣象服務為城市“菜籃子、米袋子”服務的科研成果;建立了遙感、地學、氣象、農情、社會經濟統計等基礎數據庫;建立適應農業發展新需求的服務產品;將GIS分析功能應用于洪澇災害監測、災害損失評估、資源合理布局等領域,獲取較好的服務效果。比如建立了下述分析模型。
1.暴雨澇害和葉菜損失綜合評估模型
2.蔬菜生產資源綜合評價模型
(1)氣候適宜性評價模型
(2)土壤適宜性評價模型
(3)暴雨承災能力評價模型
(4)區位優勢評價模型
(5)技術優勢評價模型
(6)灌溉水污染評價模型
(五)農田監管
我國人多地少,耕地資源十分貧乏,人均耕地面積相當于世界平均數的四分只一,中低產田占三分之二。由于環境污染、水土流失等原因,耕地總體質量還在不斷下降。隨著國民經濟持續高速增長,各項建設占用耕地的問題越來越突出,造成耕地、特別是優良耕地面積不斷減少,人地矛盾不斷加劇。因此,利用GIS和RS對基本農田進行特殊保護和監管刻不容緩。
(六)綠色農業
進行綠色農業工程,對所有農田的土壤重金屬含量進行GIS分析,對綠色農作物的生產進行決策。
(七)草原防火
利用GIS和遙感技術對草原的火災進行預防和分析。
(八)捕魚GPS/GIS定位
利用GPS/GIS定位技術,對魚群的流向進行監控,指揮漁船實現最佳的捕魚方案。
(九)牲口疫發生點管理
利用GIS技術,對牲口疫發生點進行直觀有效的管理,并對牲口疫防擴散進行決策。
(十)植物病蟲害分析
利用GIS和遙感技術,對植物病蟲害進行分析,高光譜分析也是常用方法。
(十一)土壤養分測定
利用遙感技術,進行土壤養分測定,為精確施肥服務。
(十二)農業運輸GIS調度
利用GIS中路經優化調度功能,實現農業運輸GIS調度。
(十三)農田水淹沒分析
利用GIS和遙感技術,實現農田水淹沒分析,評估農田損失情況。
(十四)園區溫控室GIS監控
利用GIS技術,對農業園區的溫控室進行GIS監控。
(十五)移動GIS在農業應用
利用ESRI公司的ARCPAD軟件技術,在掌上電腦上裝入電子地圖,農田和作物信息等,并在PDA中插入GPS,供農業工作人員在廣闊的田野中進行現場GIS操作,信息查詢和分析。
五、結束語
近年來RS、GIS技術在農業資源管理中得到了綜合或集成應用,GPS技術也為土地利用的變化的精確定位做出了貢獻。這3種空間信息技術的廣泛的應用,必將為農業管理和發展的科學決策提供可靠的支撐,必將推動數字農業的建設,推動農業資源管理的信息化、科學化和現代化管理水平。
1.劉剛 張漫 汪懋華,基于DGPS和GIS的農田空間信息管理系統的研制,2000
2.辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆,GIS在岷江流域坡耕地分布與可持續發展研究中的應用,2000
[關鍵字]遙感技術 水環境檢測 大氣檢測 應用
[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-3-160-1
1 遙感技術在水環境檢測中的應用
遙感技術在水環境檢測中的應有主要有四點:
第一,遙感技術所具有的應用范圍大、成本低、速度快以及周期性強等特性,因此對交通選線、測繪、災害檢測、水利、環境檢測、地礦、林、海洋、牧以及農業等對象都可以進行監控,此外遙感技術還可以從空中進行大面積的宏觀環境以及宏觀生態的研究,從而讓我國的環境監測朝著立體的方向前進。傳統的環境檢測法是采用人工形式的瞬時檢測,這種檢測法是地面方式,對視野范圍以及檢測面積造成阻礙和限制,而遙感技術的加入成功的解決了這些局限性,同時對生態環境的區域性和動態變化進行加強。
第二,遙感技術可以使環境監測的效率提高,并獲得大量的信息。遙感技術在水環境檢測中主要是利用飛行工具來進行的,這種形式使得生態環境的監測具有數據資料和圖像資料,促進了檢測結果的提升。此外遙感技術是通過計算機和光學儀器等高科技設備進行編圖、傳導、解譯、處理、接收,成功實現了生態環境的宏觀監測現代化。
第三,遙感技術使環境監測的適應性非常強,并且可以獲得其他監控手段無法獲得的信息,它主要表現在對海洋生態環境以及原始森林中的凍土、冰川、高寒山區、沼澤、沙漠等進行監測。
第四,遙感技術可以使環境監測呈現出動態形式,通過遙感技術實現了環境動態的精準變化資料和大范圍、周期性強的環境動態監測。
2 遙感技術在大氣檢測中的應用
遙感技術中應用比較多的檢測方法為被動形式和主動形式兩種,其中被動形式是利用物體對自然光照的不同反應來進行檢測的,主要應用于對一段間隔以外的現象及物體的觀測。主動形式是利用遙感探測儀本身所具有的次波束或者波束和物體之間產生的反射、吸收作用的回波來進行檢測的。遙感檢測的特點是應用范圍大、成本低、速度快以及周期性強等,所以利用遙感技術進行的大氣檢測既可以自動設置污染源的跟蹤和污染范圍監測,還可以自動設置污染源的報警裝置。
2.1 遙感技術在大氣氣溶膠檢測的應用
大氣氣溶膠是指霧、煙等形式的各種不可見微粒、可見液態、可見固態以及其他形式的物質,氣溶膠不僅使大氣環境區域性的整體質量受到影響,還使全球的環境受到影響。傳統的大氣檢測是地面檢測,這種方式很難發現氣溶膠,而遙感技術的加入使得氣溶膠的運動變化趨勢以及具體的空間分布都可以通過分辨率超高的衛星來進行檢測,完善了地面檢測的缺點。目前國際上最常用的氣溶膠反演方法有多通道反射率反演方法、反射率角度極化方法、單道反射率反演方法、反射率角度分布方法、海洋陸地對比方法、基于稠密的黑體反演方法、熱對比方法以及空中陸地對比度削減方法八種。
2.2 遙感技術在沙塵暴檢測的應用
沙塵暴是我國不可避免的災害之一,它具有危害性大和突發性強的特點,沙塵暴不僅嚴重污染了我國的大氣環境,還嚴重擾亂了我國的生態環境以及人類正常生活。沙塵暴的爆發伴隨著大量懸浮物和沙塵粒子,給人類和牲畜帶來了極大的危害,大氣氣溶膠的極端現象就是沙塵暴。目前國際上最常用的沙塵暴檢測方法為NOAA/AVHRR和GMS兩種,其中NOAA/AVHRR既可以進行較大范圍的沙塵暴時空分布檢測,還可以進行沙塵暴反射輻射特性的檢測,而GMS自身所具有的高時間分辨率可以比較容易的找到沙塵暴的位置以及運動軌道。
2.3 遙感技術在有害氣體檢測的應用
我們所生活的地球上是可以隨時隨地產生有害氣體的,比如二氧化碳、二氧化硫等,這些常見的氣體都對有機體以及大氣造成毒害,當植物受到二氧化碳和二氧化硫的污染時,植物對紅外光呈現出反射率下降的趨勢,就使得顏色以及動態標志產生略有不同的現象,這種現象的不同正是遙感技術進行有害氣體檢測的重要依據。臭氧層是人類賴以生存的重要組成,它主要起到保護地球上動物、植物以及人類的作用,對大氣進行檢測時遙感技術是可以對臭氧層進行變化情況的監控、空洞形成位置進行檢測、臭氧層進行了解。
2.4 遙感技術在城市熱島效應檢測的應用
城市熱島效應是城市發展必須經歷的一個重要階段,它屬于是一種大氣熱污染的現象。城市熱島效應主要是指城市內部在一定范圍內集中聚集著大量因為人類而產生的熱量、取暖、呼吸以及城市自身所具有的熱量,這些能量最終使局部地區的溫度明顯高出周圍其他地區。遙感技術在城市熱島效應檢測中主要是通過熱紅外遙感器來對特定物進行溫度的監測,并利用熱效應之間的差異來有效的找出熱源所在地,這種方式的檢測既可以準確的檢測出城市熱島效應的強度,還可以得出城市熱島的時空分布特征。
3 結束語
遙感技術在水環境中的應用具有范圍大、成本低、速度快以及周期性強等特性,此外遙感技術還可以從空中進行大面積的宏觀環境以及宏觀生態的研究,從而讓我國的環境監測朝著立體的方向前進。遙感技術在大氣檢測中應用比較多的檢測方法為被動形式和主動形式兩種,其中被動形式是利用物體對自然光照的不同反應來進行檢測的,而主動形式是利用遙感探測儀本身所具有的次波束或者波束和物體之間產生的反射、吸收作用的回波來進行檢測的。
參考文獻
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關鍵詞:精細農業遙感技術全球定位系統地理信息系統
引言
“精細農業”的核心指導思想就是要利用現代地球空間信息技術獲取農田內影響作物的生長和產量的各種因素的時空差異,避免因對農田的盲目投入所造成的浪費和過量施肥施藥造成的環境污染。具體而言,就是利用衛星定位系統對采集的農田信息進行空間定位;利用遙感技術獲取農田小區內作物生長環境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息;利用地理信息系統建立農田土地管理、自然條件(土壤、地形、地貌、水分條件等)、作物產量的空間分布等的空間數據庫,并對作物苗情、病蟲害、墑情的發生發展趨勢進行分析模擬,為分析農田內自然條件、資源有效利用狀況、作物產量的時空差異性和實施調控提供處方信息;在獲取上述信息的基礎上,利用作物生產管理輔助決策支持系統對生產過程進行調控,合理地進行施肥、灌溉、施藥、除草等耕作措施,以達到對田區內資源潛力的均衡利用和獲取盡可能高的產量。精細農業技術是運用全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、傳感器及檢測系統、計算機控制器及變量執行設備等信息技術,對大田農作物生產和畜牧生產實施監控,從而提高作物和畜牧產量和質量,最大限度地保護生態環境,保證農業的可持續發展。
一、國內外“精細農業”技術的應用情況
1.1國外“精細農業”技術的應用情況在北美、歐洲和澳大利亞等地“精細農業”技術主要用于土地資源的詳查及監測,農作物生長狀況的監測和產量預測,災害性天氣、旱情、澇情和水情的監測,農作物病蟲害的監測與精細防治和大地號農田的優化施肥等方面。
到了八十年代和九十年代,由于遙感技術(RS)、全球定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS)的應用,進行農情監測和產量預測已達到更加精確的程度,所用設備的數量和精度都在提高。目前全球已有20000臺“產量監測器”投入了使用,有的就裝在收獲機械上。
目前,在一些國家“可變比率灑施機”的試用引起了人們的極大興趣。該機器的設計者試圖借助于RS、GIS和GPS等技術獲取田間信息(包括土壤參數和病蟲害情況等),同時機器自動控制農藥、化肥和種子的施入量。由于優化施肥,農場主從中可能獲得巨大的經濟效益。
另一種“可變比率灑施機”名為“實時閉循環系統”(Real-timeclosed-loopSystem),其設計者是想盡可能地擺脫對3S技術的依賴,田間信息直接由安在灑施機上的探測設備獲取,并立即對數據進行分析并自動控制農藥、化肥和種子的施入量。這種機器保證了所測得信息與所采取措施的地點的一致性。
1.2國內“精細農業”技術的應用情況我國是個農業大國,農業生產的自然條件十分復雜,自然災害頻繁,因此“精細農業”技術對我國農業生產來說是非常重要的。
我國利用地球資源技術衛星遙感資料進行土壤和水文調查開始于七十年代末和八十年代初,山西、內蒙等省(區)的土壤調查和農業區劃工作就利用了衛星遙感資料。
1984-1986年,我國在京、津、冀地區,進行了大規模的冬小麥衛星遙感試驗,取得了一定成果。1985和1986年小麥產量預報準確率分別為92%和95%。
可見,我國“精細農業”基本上還停留在衛星遙感、地理信息系統和產量預測方面
二、“精細農業”的技術思想
精細農業其核心思想是通過對農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素(如土壤結構、地形、土壤含水量、植物營養、病蟲害、雜草等)實際存在的空間和時間差異性的分析,確定影響小區產量差異的原因,采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,區別對待,按需實施定位調控,以充分利用資源,實現最經濟、最合理的投入,獲得經濟上和環境上的最大效益。精細農業之所以引起全世界廣泛的關注,首先是因為它能顯著提高產量,提高耕地資源利用潛力和保護環境;其次,是因為精細農業研究的意義已遠遠超出其技術系統應用發展本身的范圍,它提供的技術思想和改造客觀世界的認識思維方式,其影響更是深遠的。
三、精細農業的技術構成
3.1GPS——全球定位系統推動精細農業發展的關鍵技術是在20世紀70年代末開始建立的全球定位系統。它是一種高精度、全天候、全球性的無線電導航、定位、定時系統,它可提供連續、定位和原子時鐘信息。
3.2GIS——地理信息系統地理信息系統以地理空間數據庫為基礎,在計算機軟、硬件的支持下,對有關空間數據按地量坐標或空間位置進行預處理、輸入、存儲、查詢、檢索、運算、分析、顯示、更新和提供應用、研究,并處理各種空間實體和空間關系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和輸出多種空間信息的能力;具有空間分析、多要素信息分析和預測預報的能力,可為宏觀決策管理服務;能實現快速、準確的空間分析和動態監測研究。將GIS用于精細農業中,可對農田小區的作物產量和各種影響因素進行存儲、分析和管理。
3.3RS——遙感技術遙感技術可根據對遙感資料的解譯,獲得所研究區域內有關信息,具有宏觀、快速、動態等特點。不同含水量的土壤具有不同的地表溫度,因而具有不同的熱紅外特性和熱輻射特性。農作物不同生長期和不同生長情況均有不同的光譜反射曲線,所以結合研究區域內抽樣調查的資料和GIS數據庫,并依靠有關的專業基礎知識,利用RS可獲得土壤含水量、作物長勢和產量等重要資料。
3.4DSS——決策支持系統決策支持系統是根據農業生產者和專家在長期生產中獲得的知識,建立作物栽培與經濟分析模型、空間分析與時間序列模型、統計趨勢分析與預測模型和技術經濟分析模型,利用GPS、RS獲得的各種信息及GIS建立的數據庫,針對小區內農作物生長環境和生長條件時間和空間上存在的差異作出分布式投入決策,即生成田間投入處方圖。決策支持系統DSS綜合了專家系統ES(expertsystem)和模擬系統SS(simulationsystem),因而能為精細農業的實施提供正確的決策支持。:
3.5ST——信息采集與處理技術信息采集與處理技術是獲取各種信息的重要手段。精細農業的實現首先在于認識農田小區內農作物生長環境和生物情況的差異而這必須依賴于各種先進的傳感器。隨著現代科學技術的發展,各種非接觸快速測量傳感器和智能化傳感器為精細農業提供了全新的技術支持。
關鍵詞:遙感技術;國土資源管理;土地資源調查;應用現狀
中圖分類號: P237文獻標識碼: A
1、概述
遙感(RemoteSensing)也就是遙遠感知,指的是在高空與外層空間的各種平臺上,運用各種傳感器來充分的獲取反映地表特征的各種數據,通過傳輸、變換與處理,來提取其中有用的信息,最終實現研究地物性質、位置、變化、空間形狀及其與環境的相互關系的一門現代應用科學。遙感信息具有信息豐富、動態性以及周期性,且其獲取的效率是比較高的,可以直接的以數字方式記錄傳送等特點。遙感技術以精確、動態、快速、綜合以及宏觀的優勢為國土資源管理與調查提供了先進的探測與研究的手段,國土資源遙感調查的成果將會成為經濟建設的決策以及規劃來提供有效地依據,從而為國土的綜合開發、整治規劃以及地區的經濟發展來提供關鍵的系列基礎資料,并可以充分的保障資料的全面性、現實性以及科學、合理性。
2、遙感技術在國土資源管理的應用
2.1、土地資源調查監測中遙感技術的具體應用
作為一種獲得信息的有效方式,遙感技術的信息量豐富、信息獲取周期短,并具有多光譜的特性,所以,它在我國的土地資源調查當中有著十分重要的作用。20世紀80年代,MSS衛星遙感數據采集技術便開始應用于全國土地概查工作當中;80年代后期,原國家土地管理局應用航空遙感技術開展了全國絕大多數地區1:1萬土地利用現狀調查。90年代初,全國縣級土地詳查工作也在遙感技術的支持下展開,進入新世紀以來,大量新設備、新技術,諸如QuickBird,IKONOS,SPOT-5等高分辨率、多時段衛星數據開始廣泛應用于土地資源的調查監測當中,在全面展開利用動態遙感進行土地監測工作的前提下,逐步建立了全國的土地遙感監測體系。
所以,近些年來,遙感技術在國土資源管理中的應用已經開始朝著規模化與標準化的方向發展。然而隨著科學技術的發展,各級政府也逐漸的開始順應形勢,
頒布了《SPOT2.5m數字正射影像圖制作技術規定》、《土地利用動態遙感監測規程》以及《土地利用現狀調查技術規程》等等的標準規程,2005年,國土資源部承擔了國家“863”課題“規模化高效土地資源遙感業務運行系統”建設,進而開展了高分辨率遙感影像的數據處理、土地利用信息自動提取等等各種遙感高端技術的研究;2007年,第二次全國土地調查利用了大量的技術路線以及技術方法,使得遙感技術得到了廣泛的應用與發展。
2.2、在地質環境調查與地質災害監測中遙感技術的應用
現代遙感技術的進步和發展,對環境監測、地質災害監測的研究提供了嶄新的道路。在地質災害,諸如地震、滑坡、泥石流等的調查研究中,遙感技術的優勢和作用被充分發揮,在1976年唐山地震的救災工作的時候,我們利用機載遙感資料進行震后相應的救災工作,而且利用高科技的1:1萬航片制定了相應的震害圖,在唐山地震的營救中起到了重要的作用,有效提升救災工作效率,能夠節省時間和資金的耗費,更加真實客觀地反映了災害地區的受災狀況。
2.3、在礦產資源調查、開發利用監測中遙感技術的應用
高光譜遙感通常是利用搭載于航空或航天平臺上的成像光譜儀監測各類地物的光譜特性,取得相應的圖譜合一的信息。所以,它被充分地利用到礦產資源調查、開發和利用的各類監測活動,為其提供了技術支持和發展空間。
隨著AIS-1的出現,遙感技術在地質方面的應用由多光譜的定性描述向高光譜定量物質組成鑒別進行技術跨越,至此,我國高光譜礦物填圖技術逐步開始應用到地表巖石、礦物的具體識別與填圖當中。20世紀90年代開始,國土資源部利用遙感技術對多個礦產資源進行了開發和監測,基本查明了進行監測的區域各類礦種能夠進行開采的具置、廢棄物分布狀況等,并方便進行各類執法活動,經過多年的實踐,各類與礦產資源開發有關的遙感技術已經有了很大發展,為礦產資源開發活動能夠長期有效地進行奠定了堅實的基礎。
3、遙感技術應用中存在的種種問題
3.1、數據資源不夠豐富
高分辨率、多時相的遙感信息資源在國土資源管理工作當中顯得尤為的重要,雖然它已經在各個方面均有很大的提高,但是,因其資金與科技等等問題的限制,高水平、高質量的遙感數據的衛星源卻是非常的少。在國內雖然有“遙感三號”以及“遙感四號”等等均可以有效地用于國土資源的管理工作,但是這些衛星的分辨率具有成像周期長、相對比較低等的缺點,所以就不能夠充分的滿足國土資源管理工作的各類需求。因此,我國通常都是從國外來購買相應的遙感資料以及遙感數據,高質量遙感數據資源是相當的珍貴,我國自主獲取高水平、高質量的遙感影像數據源的各種手段均有待提升與提高,才可以獲得更好的遙感資料。
3.2、遙感技術實力薄弱,高分辨率遙感影像的信息自動化水平不高
現今,遙感技術可以對中分辨率遙感數據來進行一個非常成熟的科學研究。而目前土地利用遙感監測務必要在充分滿足管理以及生產需要的大前提之下來進行,但是目前基于紋理的分類和信息的提取技術依舊滿足不了其的各項要求,高分辨率遙感影像的信息自動化水平較低。
4、遙感技術在未來的國土資源管理中的發展狀況
作為一項新的技術手段,隨著科學技術的發展以及各類數據庫資源的有效利用,遙感技術在國土資源管理中的應用向更深層次和更廣泛的空間發展。
4.1、地質環境調查與地質災害監測方面遙感技術的利用前景
遙感技術應用于地質環境調查與地質災害監測具有不可代替的優勢,針對目標區域的特點,利用遙感技術,可以對目標區域的地質環境和地質災害進行監測,而且遙感技術應用于地質災害監測逐步從定性化向定量化發展,并可逐步應用于地震前期的監測,今后,利用遙感技術研究地質災害,一般需要在使用衛星系統的基礎下,以航空、地面等多種監測為主要的手段,進行全天候、多時相的連續觀測,從而達到事半功倍的效果和作用。
4.2、資源開發和管理方面遙感技術的利用前景
利用高光譜遙感技術光譜信息層次豐富、波段窄、分辨率高等優勢,能夠做到反復演示某些指示礦物的豐度,將使遙感技術能夠更好地利用在各種礦產資源的開發管理和監測方面,成為地質及礦產資源找礦、監測等方面的重要技術手段。
4.3、土地利用調查與監測方面遙感技術的利用前景
一般來說,國土資源部每年對全國50萬人口以上城市的土地利用情況進行相應的監測工作。但近些年來,隨著對國土資源管理工作的需要,許多省市進行監測的時間間隔越來越短。隨著管理工作的需要和科技的發展,遙感技術的各類特征和優勢,十分有利于相應工作的開展,所以,一些地級市為了更好地進行國土管理工作,也開始進行相應的監測工作,其趨勢是省級監測的時間間隔將會越來越短,地級市進行監測的次數越來越多。
近年來,隨著遙感技術調查工作的順利開展和進行,幫助國土資源管理部門和各級政府基本實現了遙感監測技術在國土資源管理中的產業化經營和應用。但由于種種限制,在天氣狀況不好的情況下,常用的遙感影像數據技術對于數據和資料的獲取有著很大的缺陷性和局限性,不能準確地獲取國土利用問題的各類資料,所以,隨著科學技術的發展和提高,遙感技術需要避免惡劣天氣所帶來的種種影響,使其具有全天候穿透能力等優勢,這樣將會在未來的土地利用和調查中充分發揮其重要作用和價值。
總之,隨著遙感技術的發展,更多的方面和領域通過利用遙感技術中高分辨率衛星數據,對土地變更、土地執法以及土地利用情況等等問題來進行一個深入的調查,在國土資源管理問題方面來發揮著巨大的作用,隨著科學技術的發展以及遙感技術的深入運用,遙感技術已經可以應用到土地資源調查評價領域之中,并且還具有十分廣闊的應用前景。
參考文獻
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