遥感测量（共11篇）
遥感测量 篇1
摘要：摄影测量与遥感技术在社会经济建设中起到的作用显而易见, 其日后的发展随着科技的进步将越来越快, 摄影测量与遥感技术理论日趋成熟, 其发展方向将主要围绕传感器的技术更新、承载平台的发展、3S技术的结合等方面展开, 目前摄影测量与遥感技术结合日趋紧密, 其应用手段及目的也相互融合, 真正在朝一个方向发展, 而不像以前一样区分比较明显。结合目前已经基本成型的技术及行业中讨论比较热的话题, 就将来摄影测量与遥感技术的发展进行讨论。
关键词：摄影测量与遥感技术,高分辨率影像,无人机,3S技术
摄影测量与遥感技术发展迅速, 尤其在近半个世纪, 已经成为了测绘产业当中最主要的力量。摄影测量分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量, 经典的摄影测量基本理论技术已经非常成熟, 遥感技术近些年发展迅速, 在各个行业当中应用广泛, 在这里就以后摄影测量与遥感技术的发展做以分析。
1 多线阵、多角度传感器的应用日益广泛
以往摄影测量技术的主要任务是生产各种数字测绘产品, 主要是4D数据的生产, 而遥感技术则主要以研究地物的非几何信息为主, 摄影测量技术及遥感技术虽然理论技术方法基本一致, 但侧重点不同, 但是随着摄影测量与遥感技术的发展, 摄影测量用的摄影机及遥感传感器的融合, 现代摄影测量与遥感技术也发生了很大的变化, 以目前的ADS数字航空摄影机为例, 即具有获取全色普通数字影像的功能, 同时能获取多光谱影像用于定性分析。。
相对于传统模拟航空摄影的产品单一性而言, ADS40数字航空摄影系统由于自身的多线阵、多角度的设计原理, 每一条线阵的CCD可以获取一个波段的影像。因此一次飞行可以获取更多的产品, 可以满足不同的需求。其强大的几何及光谱特性, 具有同时获取几何及属性信息的能力, 必将代替传统的航空摄影传感器, 广泛的应用于摄影测量领域。
2 无人机低空遥感测绘技术日趋成熟
无人机低空遥感测绘技术集成传统摄影测量技术、无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、GPS差分定位技术、通讯技术等, 以无人机为承载平台, 以遥感传感器为基础获取地表的多光谱影像。无人机遥感技术发展快, 相对于传统的摄影测量与遥感技术, 最大的优势是反应速度快、效率高、操作简单、场地要求灵活、环境要求不是很苛刻等, 已广泛的应用于测绘生产当中, 尤其是的自然灾害的应急处理工作中, 起到不可替代的作用。一架典型的无人机由飞行器、控制站、起飞发射、回收装置及检测系统等组成, 无人机与航空模型的区别在于无人机通常具备自动驾驶功能, 其要按设定好的航线进行飞行, 有专门的飞控装置。无人机技术的发展影响着整个无人机测绘的发展, 近几年, 很多测绘单位都已经掌握了无人机的生产技术, 可以自行生产无人机, 这样大大的减少了生产成本, 而且无人机控制技术也日趋成熟。以天水三和数码测绘院为例, 近5年内, 充分掌握了无人机的生产技术、控制技术, 成立飞行大队, 不用再依靠去委托其他单位去拍摄航空影像, 从而大大的提高了航空摄影的效率, 减少了生产成本。目前很多测绘单位都看到了无人机航空摄影测量技术的优势, 未来几年, 无人机航空摄影技术无疑会得到更加广泛的发展, 普及到各个测绘单位。
3 高分辨率遥感卫星影像的应用
就生产成本而言, 通过传统的数字化测图方法生产测绘数据成本肯定是最高的, 效率也是最低的, 采用摄影测量的方法, 是现在测绘行业中生产数字化测绘产品的首选方法。然而遥感传感器也具备和数字摄影机一样的功能, 也可以获取地面的数字影像, 甚至立体影像、多光谱影像。那么遥感影像也可以用于生产数字测绘产品, 关键问题在于遥感影像的分辨率问题, 遥感影像分辨率能否满足测图要求。对于中小比例尺的地形图, 使用遥感影像测图完全能满足测图要求, 以快鸟卫星为例, 能提供亚米级分辨率的商业卫星。
高分辨率对地观测卫星可以划分为军用和民用两类用途, 而且二者都有广阔的应用市场。军用遥感卫星和民用遥感卫星在原理上并无二致, 主要区别体现在卫星所使用的谱段和对地面分辨率要求上的差异。军用遥感卫星主要在可见光或近红外谱段成像, 分辨率优于1m。军用遥感卫星大部分都属于高分辨率对地观测卫星, 只有少数用于普查的军用遥感卫星为了提高时间分辨率, 而选择较高的运行轨道, 从而使得卫星的空间分辨率有所减弱。与之相比, 民用遥感卫星则主要在多光谱成像, 以便识别地面各种特征, 其分辨率高低差异参差不齐, 但其总体水平普遍在军用卫星之下。在军用高分辨率光学成像遥感卫星领域, 美国锁眼12号卫星最为突出。它采用了大面阵探测器、大型反射望远镜系统、数字成像系统、自适应光学成像技术、实时图像传输技术等, 镜头口径3m, 焦距27m, 分辨率达0.1m。可见厘米级精度的遥感卫星数据获取已经不再是技术问题, 能否商业化应用只是时间问题。
4 数字摄影测量与遥感技术和GIS及GPS的结合
摄影测量与遥感技术属于是服务于测绘与地理信息行业的主要技术工具, 如何更好的与GIS及GPS技术结合, 发挥好各自的优势, 是GIS发展要考虑的问题, 也是摄影测量与遥感的发展要考虑的问题。就三者的结合来说, 很早就提出了3S技术GPS、GIS、RS, 虽然三者相互结合, 但是就测绘与地理信息行业来说, 尤其对于摄影测量本身来说, 其和GPS、GIS的一体化发展还是最近些年才付诸于实际, 例如GPS/IMU配合数字摄影机进行摄影测量工作, 可以大大的提高外业航摄的效率和精确度。目前的GIS软件及摄影测量软件业在很大程度上进行了结合, 已经有部分GIS软件开始在其模块中加入摄影测量与遥感数据处理的功能, 直接用于摄影测量与遥感数据的获取及处理, 满足GIS系统数据跟新的要求, 不再像以前一样, 通过摄影测量与遥感系统获取数据, 然后数据转换, 再到GIS系统里录入编辑数据。简化了这个繁琐的过程, 方便与用户使用系统。
总之, 摄影测量与遥感技术作为测绘与地理信息产业的主要技术工具, 其发展是非常迅速的。基于以上分析可知, 摄影测量与遥感技术的发展, 主要是传感器的发展、承载平台的发展及其与3S技术的结合。影像是空间信息的主要承载, 摄影测量与遥感技术的发展是社会发展的需求, 摄影测量与遥感技术必然在社会发展的过程中扮演越来越重要的作用。
参考文献
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[4]吴正鹏.无人机低空遥感系统传感器选型研究[J].城市勘测, 2013 (10) .
遥感测量 篇2
摄影测量与遥感技术发展论文主要通过对摄影技术与遥感技术的发展进行了研究，并对其在各个方面的运用进行了论述。
摄影测量与遥感技术发展论文【1】
摘要：随着经济的不断发展，科学的不断进步，摄影测量与遥感技术因其运用范围广、作用大而走上了逐渐发展的道路，并且对国民经济生活起着重要的影响。
关键词：摄影测量;遥感技术;发展;应用
摄影测量与遥感技术被划分在地球空间信息科学的范畴内，它在获取地球表面、环境等信息时是通过非接触成像传感器来实现的，并对其进行分析、记录、表达以及测量的科学与技术。
3S技术的应用、运用遥感技术以及数字摄影测量是其主要研究方向。
在多个领域内都可以运用遥感技术与摄影测量，比如：自然灾害、勘查土木工程、监测环境以及国土资源调查等。
随着我国经济的不断发展，运用到遥感技术与摄影测量的领域也在逐渐的增多。
在人类认识宇宙方面，遥感技术与摄影测量为人类提供了新的方式与方法，也为人类对地球的认知以及和谐共处提供了新的方向。
遥感技术和摄影测量可以提供比例不同的地形图以服务于各种工作，并且还能实现基础地理信息数据库的建立;遥感技术与摄影测量与地图制图、大地测量、工程测量以及卫星定位等构成了一整套技术系统，是测绘行业的支柱。
一、摄影测量与遥感技术的发展
从摄影测量与遥感技术的发展来看，摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域，在我国的经济发展中起着至关重要的作用。
摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来，并逐渐步入数字摄影阶段，摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
(一)摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步
我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。
在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后，摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段，这也成为我国传统测绘体系解体，测绘技术新体系兴起的标志。
首先，从数字影像的类型来看，当前我国已经建立了数字栅格图、数字高程模型以及数字正射影像，土地利用与地名数据库也随之建立起来，摄影测量与数据库的多样性在一定程度上为生产运用提供了可能，从而进一步推动了测绘技术的发展。
其次，由于摄影测量与遥感技术的飞速发展，也逐渐被国家所重视，并利用这两项技术来完成了各种地理比例尺地形图的绘制。
此外，还推动了诸多具有全国界别的基础地理信息数据库的建立。
比如：比例尺级别为1：50000，1：1000000等的国家级地理信息数据库;除开国家级的，还有省级、县级等的地理信息数据库等。
(二)摄影测量与遥感技术有利于提升空间数据的获取能力
我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展，有了较大的提升。
对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发，从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立，并在摄影测量方面积极进行研究和探索，为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。
首先，从获取数据的能力方面来看，传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来，成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星，并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立，实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取，并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。
其次，从数据储备方面来看，数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。
二、摄影测量与遥感技术在国民经济各项领域中的运用
(一)摄影测量与遥感技术在应对自然灾害中的运用
在发生自然灾害时，为了能够第一时间了解灾情的具体分布，获取高分辨率灾区遥感影像，可以采用低空无人遥感、航天、航空遥感等方式，对灾区原有的地理信息以及尺度进行整合，推动地理信息服务平台的建立，将多尺度影像地图制作出来，及时、有效的提供地理信息以及地图数据支持，为及时制定出应对自然灾害的措施提供了依据。
比如在汶川地震时，在灾区道路交通与通信严重受损的情况下，通过摄影测量与遥感技术在第一时间获取了灾区的详细信息与资料，并利用航空遥感技术和无人机连续、动态的实现对灾区的监测，并对道路交通以及房屋倒塌等情况进行分析，建立起灾区地理信息综合服务平台，将灾区的地理信息数据进行整合，比如水系、居民地以及交通等，为各级抗震救灾指挥部门作出正确的决策以及救援人员的搜救工作提供了及时有效的灾情信息。
在灾区的救援工作中，发挥着至关重要的作用。
(二)摄影测量与遥感技术在气象中的运用
在气象方面中，摄影测量与遥感技术主要运用在对各种气象灾害的预报和监测两方面。
在热带天气系统的监测方面，气象卫星发挥着极其重要的作用，尤其是对于台风的预报和监测。
在我国的春、夏季中，雷雨、暴雨等作为多发性的灾害性天气，在监测和分析方面，如果运用常规的气象观测资料是非常困难的。
利用具有高空间分辨率和高时间密度特点的卫星云图以及卫星产品，可以对对流系统的演变、发生、移动以及发展过程进行全方位的监测，从而为对流天气的分析和提前预警提供了非常重要的信息。
三、结语
摄影测量与遥感技术的应用已经逐渐步入信息化阶段。
随着我国航空航天技术的不断发展，如何将各行各业的发展与摄影测量和遥感技术相结合从而推动我国经济的发展，已经成为未来摄影测量和遥感技术发展的`主要方向。
遥感技术在地籍测量中的应用 篇3
关键词：遥感技术 地籍测量 地籍图册
中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（b）-0012-02
近些年，国家加大了对于土地的管理力度，严格管控土地的使用，对现有土地进行调查，最终建新的地籍信息管理系统。保证城乡的地籍信息，确保信息能够得到及时迅速的处理。借用遥感技术，就可以实现对于国有土地的有效监督与实时管控，以遥感技术为基础的地籍测量技术主要以数据的采集和数字化为基础，整个过程都以数据为基础，建立即时的数据库，最后实现对于数据库的动态管控，最终实现经济效益和社会效益的双赢。
1 遥感技术概论
遥感技术的基于传感器，遥感技术是对于地面的各种景物进行识别与探测的综合技术，通过各种传感器对于地表的目标进行收集与整理，最后将收集的电磁波信号进行翻译，最终成图。将电磁波应用在地籍测量中的理论基础是电磁波理论，整个系统主要包括以下几部分：遥感平台、信息的传输与接收装置、数据图像处理装置等。在工作过程中，主要通过遥感平台上的传感器，在地面上接收关于店面的传感图像，并将图像进行翻译处理，最终获得地面物体的性质和信息。经过处理以后的图像经过设备的处理以后呈献给判释人员，由判释人员将图像特征与地表特征进行对比分析。地籍的测量是以土地的权属为基础进行的一项测量工作，最终的测量结果具备法律效力，所以，普遍的地籍测量具有比例尺大，具有现势性，对于测量结果精度要求很高。利用遥感技术对于地籍进行测量能够获得即时且准确的数据，能够实现对于地籍的动态管理，大大提升了管理的效率。
2 遥感技术的优点
遥感技术以数据和图件为基础，将遥感信息进行处理与识别，将遥感信息进行翻譯处理，提取信息中的变化，进行反馈处理，达到监控和测量的目的。在实际的测量过程中利用立体测图仪器进行图片的解释，得到与之对应的数据，生成图像与文件，遥感测量能够使地籍测量的整个过程，包括地籍测量、权属调查、土地类型检查、土地质量调查，土地类型划分能够一次性处理完毕，增强了图像的目视判读和数字分析能力，实现多数据源的信息互补，使土地资源各种地类特征清晰，易于判读。使用遥感技术进行地籍测量具有以下优势：首先，使用遥感进行地籍调查的调查范围广大，记性遥感测量的卫星一般围绕地球运转的周期为16 d，而NOAA气象卫星每12 h就可以获得覆盖全球的图像；其次，运用遥感技术进行地籍的测量动态性较强，这种较强的动态性能够即时发现土地的变更，及时发现自然灾害等，能够加强土地的监管力度。
3 遥感技术工作过程
遥感技术应用在地籍调查中，主要是通过安装在航空仪器上的传感器收集来自于地表的电磁波等信号，通过信息的收集，传送，翻译，成图与解释最终对于目标地区的地表信息进行观察与分析。进行遥感测量的初期是对于遥感仪器获得的图像和数据进行初步的整理，遥感仪器获得的数据会因为各种信息失真或者不准确；对于数据进行初步处理以后，就要对遥感影像进行初步的解释与校正，利用地面的控制点进行校正；最后是进行遥感调查与实际调查成果进行比对。
4 遥感技术在地籍测量中的应用
4.1 监控城市扩张
随着我国经济的快速发展，城市的扩张速度也越来越快，城镇改革步伐的加快也导致了大量的人口涌入城镇，导致城镇扩张，城镇的扩张有好有坏，城镇的扩张容纳了更多的人口，使得城镇的人口得到了很好的安置，但是城镇人口数目的激增导致了城镇周围的大量土地资源被占用，城市周围的生态环境遭到了严重的破坏。在这种情况下，政府就要对于城市的用地进行严格的管理，以遥感技术为基础的地籍测量技术能够实现高频率的更新城市用地信息，即时更新城市用地的动态，对于科学合理的指导城市用地的使用，合理规划城市的使用与扩张。大量的实际应用表明，遥感技术在获取城市用地信息以及指导城市用地规划等方面起到了重要的作用。
4.2 监测土地的覆盖率与土地的利用率
遥感技术作为土地调查的一种快速而有效的技术，在土地资源调查，土地利用率以及地质灾害等方面作用巨大，这种技术具有快速、优质、高精度、范围广、动态监测等优点，是进行土地监测和土地管理的高效技术手段。现如今，我国的土地调查已然离不开遥感技术的支撑，直接利用多时相、多源数据来寻求变化，通过图像处理和影像判读来确定变化属性及进行统计分析，这样就大大减少了对无变化区域作业分类时作业人员的工作量，有效提高了监测精度。利用遥感技术还能获取土地利用的趋向，在遥感图中，可以分析出今后一段时间内土地利用的发展趋势，为防止乱用土地提供执法指导，此外，利用遥感技术可以对于某地区的植被覆盖率进行综合的检查，防止出现面子工程，保护可用耕地和植被覆盖率。
4.3 监测城市规划合理性
目前中国城市面临的现状是城市密集的人口和拥堵的交通，很多城市的规划不尽合理，所以，在这个层面上，城市的设计者希望获取城市的动态信息，以此来对城市进行改造。在这种情况下，遥感技术能够在一段时间内对于目标区域进行全天候的调查，如土地的利用情况、交通拥堵情况，城市人口分布密集区等，为城市的建设提供指导。这种调查方式高效、相对经济，在城市规划中得到了广泛的应用。此外，遥感技术在地籍测量中还能够对于土地的用途变更性进行调查，得到土地目前的利用状况，对于违法使用或者污染性使用的土地进行及时的管理。
5 结语
在地籍的调查中，遥感技术弥补了传统技术的不足之处，与传统的地籍调查技术相比，遥感技术科技含量高、速度快、范围广、精度高，能够实现对于地籍信息的动态监测，优势明显。
参考文献
[1]赵云霞，王沛.遥感技术在地籍测量工作中的应用情况分析与评价[J].硅谷，2013（8）：102-103.
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摄影测量与遥感技术发展分析 篇4
从摄影测量与遥感技术的发展来看, 摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域, 在我国的经济发展中起着至关重要的作用。摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来, 并逐渐步入数字摄影阶段, 摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
1.1 摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步
我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后, 摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段, 这也成为我国传统测绘体系解体, 测绘技术新体系兴起的标志。
(1) 从数字影像的类型来看, 当前我国已经建立了数字栅格图、数字高程模型以及数字正射影像, 土地利用与地名数据库也随之建立起来, 摄影测量与数据库的多样性在一定程度上为生产运用提供了可能, 从而进一步推动了测绘技术的发展。
(2) 由于摄影测量与遥感技术的飞速发展, 也逐渐被国家所重视, 并利用这两项技术来完成了各种地理比例尺地形图的绘制。此外, 还推动了诸多具有全国界别的基础地理信息数据库的建立。比如:比例尺级别为1∶50000, 1∶1000000等的国家级地理信息数据库;除开国家级的, 还有省级、县级等的地理信息数据库等。
(3) 在20世纪八十年代中期、九十年代中期以及末期, 我国先后运用中巴卫星数据、陆地卫星数据等完成了我国的土地调查, 并推动了业务运行系统的建立, 在一定程度上, 具备了对土地利用数据以及耕地数据全面进行更新的能力。此外, 在寻找矿石的地质工作中, 我国也充分发挥遥感技术的作用, 其中新疆博罗霍乐北山地区矿藏的发现就归功于彩色红外遥感数据的充分利用。
1.2 摄影测量与遥感技术有利于提升空间数据的获取能力
我国获取空间数据的能力在经过五十年的发展, 有了较大的提升。对具有自主知识产权的处理遥感数据平台进行了研发, 从而推动了国产卫星遥感影像地面处理系统的建立, 并在摄影测量方面积极进行研究和探索, 为我国独立处理信息、获取观测体系的建立提供了坚实的基础。
(1) 从获取数据的能力方面来看, 传感器在国家863以及973计划的支持上成功被研制出来, 成功发射了对地观测的包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星以及资源卫星等五十多颗卫星, 并推动了资源、风云、环境减灾以及海洋四大民用对地观测卫星体系的建立, 实现了从太阳和地球同步轨道对地球多传感器、多平台的观测以及对地球表面分辨率不同的雷达和光学图像的获取, 并将这些获取的数据用于对海洋现象、大气成分、自然灾害以及水循环等各个方面的监测。
(2) 从数据储备方面来看, 数据积累已经成功的覆盖了全国海域、陆地以及我国周围国家和地区的包括一千五百万平方公里的地球表面数据。
2 摄影测量与遥感技术在国民经济各项领域中的运用
2.1 摄影测量与遥感技术在应对自然灾害中的运用
在发生自然灾害时, 为了能够第一时间了解灾情的具体分布, 获取高分辨率灾区遥感影像, 可以采用低空无人遥感、航天、航空遥感等方式, 对灾区原有的地理信息以及尺度进行整合, 推动地理信息服务平台的建立, 将多尺度影像地图制作出来, 及时、有效的提供地理信息以及地图数据支持, 为及时制定出应对自然灾害的措施提供了依据。比如在汶川地震时, 在灾区道路交通与通信严重受损的情况下, 通过摄影测量与遥感技术在第一时间获取了灾区的详细信息与资料, 并利用航空遥感技术和无人机连续、动态的实现对灾区的监测, 并对道路交通以及房屋倒塌等情况进行分析, 建立起灾区地理信息综合服务平台, 将灾区的地理信息数据进行整合, 比如水系、居民地以及交通等, 为各级抗震救灾指挥部门作出正确的决策以及救援人员的搜救工作提供了及时有效的灾情信息。在灾区的救援工作中, 发挥着至关重要的作用。
2.2 摄影测量与遥感技术在气象中的运用
在气象方面中, 摄影测量与遥感技术主要运用在对各种气象灾害的预报和监测两方面。
在热带天气系统的监测方面, 气象卫星发挥着极其重要的作用, 尤其是对于台风的预报和监测。在我国的春、夏季中, 雷雨、暴雨等作为多发性的灾害性天气, 在监测和分析方面, 如果运用常规的气象观测资料是非常困难的。利用具有高空间分辨率和高时间密度特点的卫星云图以及卫星产品, 可以对对流系统的演变、发生、移动以及发展过程进行全方位的监测, 从而为对流天气的分析和提前预警提供了非常重要的信息。
2.3 摄影测量与遥感技术在各类专项调查中的运用
在调查海洋和陆地环境、森林与植被类型、地质与矿产以及土地覆盖与利用等方面, 都会广泛的运用到遥感对地观测技术。
每一年, 我国都会进行一次全国耕地更换调查, 以确保我国的耕地都充分合理的得到运用;在这一类中, 还有很多方面会运用到遥感技术, 比如疾病控制、对农作物产量的估计等等。
2.4 摄影测量与遥感技术在农业中的运用
在遥感技术应用中, 农作物遥感监测一直是近二十年来的重要领域。从“七五”在对11个北方城市小麦估产时采用气象卫星数据开始, 经过“八五”对主要粮食产区的农作物进行估产, 一直全国遥感估产系统建立的“九五”, 在我国的农业领域中, 遥感技术一直在朝着实用型发展。当前, 已经能够通过遥感技术实现我国双季稻、冬小麦、玉米、早稻、大豆、晚稻等的长势检测和估产, 在收割作物的2—4周提供总产数据和播种面积, 并且关于农作物的长势方面, 可以每十天显示一次监测结果。这些监测信息, 为国家对粮食生产情况的掌握以及合理调配粮食提供了准确的数据支持。中国科学院在此基础上, 成功建立了中国农情遥感速报系统, 这套系统主要由五个子系统构成, 分别为预测粮食产量、监测作物长势、粮食供需平衡预警、时空结构监测以及预测主要农作物的产量。国家农业遥感监测系统是由农业部组织研发的, 具有对农业土地资源、农作物的长势、农业灾害、农作物产量等进行全面监测的作用。将这些系统运用在农业生产中, 为我国种植业结构的调控和指导、粮食市场的调控以及农产品进出口计划的制定起着至关重要的作用。
3 结束语
摄影测量与遥感技术的应用已经逐渐步入信息化阶段。随着我国航空航天技术的不断发展, 如何将各行各业的发展与摄影测量和遥感技术相结合从而推动我国经济的发展, 已经成为未来摄影测量和遥感技术发展的主要方向。
参考文献
[1]张景雄.地理信息系统与科学[M].武汉:武汉大学出版社, 2010∶108-114.
[2]张剑清.潘励.王树根.摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社, 2009∶89-93.
星载合成孔径雷达海浪遥感测量 篇5
星载合成孔径雷达海浪遥感测量
与传统测站式海浪测量不同,具有高空间分辨率的合成孔径雷达能提供大面积海浪的二维波场特性,是遥感测量海浪场的.新手段,其使用的微波可穿透云层,因而测量不受恶劣天气的影响.在合成孔径雷达海浪成像机理的基础上建立了遥感测量二维海浪谱及相关海浪要素的模式和算法.从台湾东北部海域海浪的ERS-1 SAR图像中获得了二维海浪谱及海浪的波高、波长和波向等特征参数,与实测资料相比,其中波高和波向的误差分别为0.2 m和2.0°.
作 者：杨劲松 周长宝 黄韦艮 作者单位：国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室,国家海洋局第二海洋研究所,杭州,310012刊 名：地球物理学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS年，卷(期)：44(z1)分类号：P714关键词：合成孔径雷达 二维海浪谱 波高 波长 波向
遥感测量 篇6
关键词：科技发展；摄影测量；遥感技术
中图分类号：TP7 献标识码：A
1 摄影测量特点与分类
对摄影测量简单定义，是指采用一定的摄影技术获取物体影像，并对物体影像进行处理，获得关键信息并将信息以数字、图像或图形等形式表达出来的测量方法。摄影测量主要具有如下几方面特点：第一，与测量物体不进行直接接触，主要借助摄影技术获得物体影像。第二，所测物体必须客观存在。摄影测量能够获得大量的信息，主要是由于所测物体真实存在，是对物体的真实反应。第三，主要以物理信息或者几何信息为主，信息结果主要采用数字、图形进行表达。
随着科学技术的不断发展，摄影测量的应用越来越广泛，测量技术也不断的推陈出新，经过模拟测量和解析测量后，摄影测量实现了数字化和自动化。当前，对摄影测量进行分类主要依据测量距离，根据测量距离的远近不同，分为显微摄影测量、地面摄影测量、航天摄影测量、近景摄影测量和航空摄影测量等。
2 摄影测量技术的具体应用
2.1 GPS技术的应用
航空摄影测量是摄影测量领域的主要方向，在当期摄影测量行业的发展最为迅速，其对GPS技术的运用最早，并形成了GPS航空摄影测量技术。作为一种新型的摄影测量技术，实现了航空摄影测量与GPS定位融合，将两者技术优点集于一身，是摄影测量领域的重要技术突破。所谓GPS航空摄影测量技术，就是在航摄飞机上安装相关仪器，实现对GPS信号的接受，并利用GPS动态定位进行瞬间摄影的技术。GPS在航空摄影测量中的运用，分为如下几个步骤：第一，航空摄影。航摄仪对测区进行摄影时，GPS接收机会架设相应的控制点，GPS地面基准站可对地面控制点进行观测。第二，像控点布设。根据收集的飞行数据，在分析与处理的基础上进行少量像空点布设，一般选择测区四角与中心位置，之后对像控点目标进行联测，均以3次为标准，以3次的平均值作为控制点的成果值。第三，数据预处理。外方位元素求解与空中三角测量是数据预处理的两个重要过程，借助同步的GPS基站，实现对控制点数据的精准测量，并依据航摄时间记录以及惯性测量单元数据进行计算，从而获得姿态数据。第四，立体测图。根据以上元素数据与数字摄影结果，按照一定的比例生产测绘产品，完成测区范围内的地形图。
2.2 倾斜摄影测量技术
通过在同一飞行平台上搭载5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，拍摄相片时，同时记录航高，航速，航向和旁向重叠，坐标等参数，然后对倾斜影像进行分析和整理。在一个时段，飞机连续拍摄几组影像重叠的照片，同一地物最多能够在3张相片上被找到，这样内业人员可以比较轻松地进行建筑物结构分析，并且能选择最为清晰的一张照片进行纹理制作。向用户提供真实直观的实景信息。影像数据不仅能够真实地反映地物情况，而且可通过先进的定位技术，嵌入地理信息、影像信息，获得更高的用户体验，极大地拓展遥感影像的应用范围。
3 遥感测量技术概述
遥感测量技术是对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术，主要是利用各种传感仪器来收集和处理远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，最后成像。利用遥感测量技术在地籍测量中进行应用，主要是利用电磁波理论。遥感系统主要组成包括遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置和图像处理设备等。在遥感平台上设置遥感器，地面接收到的遥感图像通过图像处理设备进行处理后来获取能够对地物性质和状态进行反映的信息。经过处理的图像信息由判读和成图设备提供给判释人员，或是利用光学仪器或是计算机进行淮安入分析，从而找出特征，并将其与典型地物特征进行比较，从而对目标进行识别。地籍测量主要是以权属调查为基础进行的一种测绘工作，测量结果登记后即具有法律效果，因此其测量内容具有特殊性，比例尺较大，具有现势性，对测量成果准确性要求较高。因此利用遥感测量技术进行地籍测量能够获得实时数据，能够及时分析出土地利用变化情况，从而为土地管理工作提供重要的依据。
4 现代科技发展对摄影测量与遥感技术的影响
4.1 对摄影测量的影响
4.1.1 测量仪器的彻底改变
传统摄影测量仪器主要分二大类，一类用于测量像片的坐标，用于加密，提供测图时控制点坐标。第二类是用于测图，通常为机械模拟方式。如张祖勋院士研发的VirtuoZo，刘先林院士研发的Jx4等。而且这些软件都是以计算机作为运算、产品输出的平台。
4.2.2 产品形式的改变
由于计算机的发展，测绘生产的产品模式发生了根本变化，由过去的模拟表达方式改为全数字形式，即4D产品DLG、DEM、DRG、DOM。
而且随着网络的飞速发展，完整的4D产品检验合格后进入GIS数据库，使产品成为一个共享一切的可以使用的资源，从而达到资源最大化的利用目的。
4.2 航天遥感的影响
为了应用需要，必须对航天遥感影像进行处理和分析，鉴于航天遥感影像具有数据量大、分析复杂等特点，因此对处理设备和方法提出了新的要求，对许多相关领域引起重要影响。例如存储设备，为了解决海量数据存储问题，美国NASA和EROS中心研制了专用存储设施，存放5000盘磁带，用机械手自动取带和存带。
参考文献
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[2]徐振林.攝影测量与遥感技术的发展现状及趋势分析[J].硅谷，2014，17：5+13.
遥感技术在地籍测量中的应用分析 篇7
进行地籍测绘的主要目的是对地籍信息进行获取和表达。随着现代经济和技术的不断发展, 地籍测量工作的一个非常重要的任务就是进行土地调查和动态监测, 但是传统的地籍测量技术因为技术缺陷给地籍测量工作带来很多的不变。遥感技术的运用可以提高地籍测量的精度和准确度, 成为目前地籍测量工作中广泛运用的测绘技术之一。
1 遥感技术
1.1 定义
遥感 (Remote Sensing, 简称RS) , 顾名思义, 就是“遥远的感知”。狭义的理解遥感是指在高空和外层空间的各种平台上, 应用各种传感器 (摄影仪、扫描仪和雷达等) 获取地表的信息, 通过数据的传输和处理, 从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质及其环境的相互关系的一门现代化应用技术科学。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器, 在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物, 获取其反射、辐射或散射的电磁波信息 (如电场、磁场、电磁波、地震波等信息) , 并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。如图1为遥感技术工作原理图。
1.2 遥感技术优势
遥感技术是以调查数据和图件为基础, 利用遥感图像的处理与识别技术, 在遥感图像上提取时变信息, 及时反馈变化, 达到监控, 测量的目的。在作业中利用立体测图仪进行航片解译, 直接测量得到相关的数据, 同步生成图形与数据文件, 使得权属调查, 地籍测量, 土地利用类型, 土地质量检测, 土地边界划分全部运用遥感图像一次处理完成, 增强了图像的目视判读和数字分析能力, 实现多数据源的信息互补, 使土地资源各种地类特征清晰, 易于判读。主要两个方面的特点:①视域广阔, 监测范围大。陆地卫星Ⅴ、Ⅵ的运行周期为16d, 即每16d可以对全球陆地表面成像一遍;NOAA气象卫星每天能接收两次覆盖全球的图像。②动态监测、实时传输。这种特点有利于及时发现病虫害、洪水及森林火灾等自然灾害, 为抗灾、减灾工作提供可靠的科学依据。
1.3 遥感的工作过程
遥感的工作过程为从远离地面的不同工作平台 (如高塔、气球、飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等) 上通过各种传感器和探测器 (如照相机、红外探测仪、雷达等) 对地球表面电磁波 (辐射) 进行探测, 并经过信息的传输、处理和判读分析, 对地球的资源与环境进行探测和监测。前期是遥感图像和数据的处理, 原始的遥感影像包含的信息可能由于仪器、系统、噪声等原因, 使得图像失真, 所以要对图像和数据进行处理。中期是对遥感影像进行检查和初步解译。利用地面控制点和纠正模型对图像进行几何纠正 (正射处理) , 应用各种算法和模型进行如比值变换、直方图均衡、线性拉伸等处理。采取沿路线调查或是抽样的方法, 到野外去实地验证。根据外业的调查情况对初步的解译成果进行修正, 对详译图再次进行野外抽样调查和重点调查, 确认精确度, 直到合格为止。后期是遥感技术与内业核查, 土地变更调查内业成果检查:将遥感成果与土地调查成果进行套合检查, 逐图斑进行内页核对, 提出疑似图斑, 将疑似图斑交给相关部门进行外业复核。
2 遥感技术在地籍测量中的应用
2.1 城市扩张遥感监测
随着我国经济的快速发展和城市化进程日益加快, 城镇用地规模迅速扩张。它不仅占用了大量的土地资源, 而且也对城市周边的生态环境产生巨大的影响。及时有效地获得城镇用地信息, 对于监测城市扩张的动态变化, 科学合理地指导城市规划, 控制城市用地规模, 保护有限的土地资源和生态环境具有十分重要的指导意义。城市扩张在遥感影像上体现为城市面积的不断扩大, 特别是城镇建筑用地的不断张。大量的研究表明, 利用卫星遥感影像数据通过数字图像处理的方法获取城镇用地信息, 从而揭示城市扩张的动态变化是监测城市扩张的有效方法, 与统计数据分析方法相比更具实时性和可靠性。基于遥感影像上提取城镇用地通常是通过识别城镇用地的特征而获得的。提取城镇用地信息的方法主要有目视解译手工数字化的方法, 计算机监督分类和非监督分类的方法和基于光谱特征知识的分类方法。
2.2 土地利用和土地覆盖动态测量
RS作为一种快速、宏观的资源调查技术手段, 近几十年来在大面积土地资源调查和土地利用变化动态监测中已有大量成功的工作。遥感技术具有速度快, 范围广, 精度高的特点, 能够宏观、及时、动态得到同一地区时段影像, 为土地利用类型及其变化信息的获取提供有效及时的技术手段, 结合计算机迅速处理的特点, 为地籍测量工作提供以事实影像, 可精确测量的, 可作为基础信息的土地利用动态检测结果。遥感为土地利用现状及变化信息的获取提供了及时有效的技术手段。数字遥感技术的动态、宏观、及时以及能够得到同一区域时间段上影像系列等优点, 结合计算机迅速处理的特点, 是传统土地利用动态调查技术所无法比拟的。20世纪80年代、90年代中期和2000年中国科学院先后三次采用TM影像进行了三个时期的全国土地利用/土地覆盖遥感调查。遥感动态监测方法是对多时相、多源遥感数据进行分析并作纠正配准融合等预处理, 然后利用处理结果进行计算机自动分类和人工判读目视解译, 得到各时相的土地分类结果, 比较分类结果便可发现土地利用变化情况。直接利用多时相、多源数据来寻求变化, 通过图像处理和影像判读来确定变化属性及进行统计分析, 这样就大大减少了对无变化区域作业分类时作业人员的工作量, 有效提高了监测精度。另外, 利用遥感技术, 监控土地利用变化现状, 分布和发展趋势, 一方面为大范围的进行土地执法监察提供了便捷的通道;另一方面, 土地资源管理部门可以利用遥感影像对土地资源的调查成果进行检验, 防止下级谎报, 虚报土地资源情况, 实现土地资源的严格管理, 保护耕地红线。
2.3 城市规划遥感动态监测
城市是人口集中、集约经济活动及不同生活方式并存的复杂社会。城市又是人类活动的缩影, 并且不断地经历着迅速变化的过程, 需要及时地进行监测与分析。城市规划和城市建设者面临的重大任务之—, 就是获取与分析那些能有效地用于城市规划、建设和管理的资料。城市遥感的任务就是为城市规划、建设和管理提供多方面的基础地理信息和其他与城市发展有关的资料, 诸如城市土地利用现状、城市演变、城市及区域的自然状况、城市人门及其分布情况、城市道路与交通状况、城市热岛、通讯受地理限制的因素等。城市遥感与传统的城市相关资料调查相比, 既省时, 又省钱, 而且效率很高, 因而具有广阔的应用和发展前景。城市规划动态监测手段与常规管理手段各自具有其优势与特点, 但是在全面性、准确性等方而均存在较大优势。
2.4 土地变更调查
参考土地详查图件依据影像, 把没有发生变化的调查内容如界线属性等直接转绘到土地更新调查的工作底图上, 进行实地核对。利用遥感技术制作的影像图进行室内判读, 根据地物成像规律和判读特征, 准确的找的地形要素和他们在相片上的准确位置, 实际大小, 极大弥补了野外判读的的不足。
3 结束语
在地籍测量中, 运用遥感技术与传统技术相比, 具有更加突出的准确性、时效性和广泛性。使用时需注影像的时势性和分辨率, 方便初判和室内作业;结合人工和计算机充分利用现有有效资料, 提高效率。在地籍测绘工作中, 不仅是遥感技术, 还应该将GPS、GIS综合运用到地籍测量工作中, 保证地籍测量的准确和高效。
摘要：随着地籍测量工作要求的提高, 传统的地基测量技术已经不能满足地基测量对精度和速度的要求, 遥感技术作为现代新型测量技术被普遍的运用在地籍测量工作中。本文主要阐述了遥感技术的优势和在地籍测量中的运用。
关键词：遥感,地籍测绘,土地利用,动态,监测
参考文献
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遥感测量 篇8
遥感技术是远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波特性, 对目标进行探测和识别的技术。该技术可以快速获取大范围信息, 目前已广泛应用于军事和民用。为了培养遥感技术人才, 全国本科和高职院校很多专业都开设了遥感课程, 如测绘、林学、土地资源管理、城市规划、农业资源环境等专业。本科院校和高职院校根据各自的人才培养目标选择课程的教学内容并确定相应的课时。
高职院校人才培养以社会需求为目标, 培养应用型人才。作为高职测量专业学生的必修课, 《遥感数字图像处理》课程的教学内容, 应结合实际工程中常用的遥感图像处理技术所需的知识来选择, 本文以遥感技术在测绘中的应用为基础, 结合作者在《遥感数字图像处理》课程教学中存在的问题, 对高职测量专业《遥感数字图像处理》教学的内容和教学方法进行探讨。
1 遥感技术在测绘中的应用
随着经济的发展, 土地利用状况不断变化, 为保持土地利用数据的现势性, 可以利用遥感技术完成土地利用变更调查和动态监测, 并制作相应的专题图[1,2,3];另外人们对地形图和各种专题地图的需求量迅速增加, 尤其地形图数据的现势性是数据应用的关键, 目前遥感技术已应用于地形图的更新[4,5,6], 比常规方法更快、更高效, 地形图要素更新内容较完整, 精度可靠。因此遥感技术在测绘领域的应用主要包括更新地形图、土地利用变更调查和动态监测、专题图制作三个方面。
2 遥感课程教学内容与方法探讨
2.1 遥感课程教学内容探讨
高职遥感教材有多个出版社出版的《摄影测量与遥感》, 该类教材侧重摄影测量, 遥感只是其中的一章, 遥感的主要技术内容涉及不全、不详细;另外黄河水利出版社出版的《遥感测量》教材, 注重数据处理的理论方法, 实践内容较少;目前我院采用的教材是重庆大学出版社出版的《遥感数字图像处理》, 该教材主要是注重实践, 软件操作占教材的70%以上, 对遥感的基本理论知识涉及的不多、不全, 更像是一本实训教材, 通过近2年对该课程的教学发现对于没有任何遥感基础的学生而言, 只采用该教材, 学生学习有一定的难度。虽然高职学生的培养目标是技能型应用人才, 但也不能一味追求技能操作, 而忽视理论学习, 且不利于学生知识点的理解掌握和以后的发展。
通过遥感技术在测绘中的应用分析, 实际工作中主要涉及到多景图像不同时间、不同分辨率、不同传感器的图像同时处理, 进行地形图更新、土地利用变更调查、土地利用动态监测等[6,7,8,9], 所涉及到的知识点应重点讲解, 又考虑到学生的遥感“零”基础, 授课内容需包含遥感基础知识和测绘工程中常用遥感图像处理技术。鉴于此, 笔者建议根据表1选择理论教学内容和实训课程内容。在讲授上述教学内容的过程中, 除了可以参考其他高职遥感教材以外, 建议多收集一些期刊、硕博论文的部分章节为辅助教材。对于实践教学所需数据, 可以采用软件自带的数据和从网站上下载的免费数据来完成实训内容[10]。
期刊上有很多工程实例中遥感图像的处理步骤写的比较全面, 有利于学生对遥感技术在工程中的应用了解, 提高他们对该门课程的学习兴趣。硕博论文虽然研究的内容比较深, 但是很多硕博论文的基础知识部分写的很详尽, 便于知识的理解。
2.2 遥感课程教学方法探讨
1) 项目教学法。以工程实例为基础, 让学生了解遥感技术在工程项目中的应用及处理步骤, 激起学生对该门课程的学习兴趣。收集地形图更新、土地二调中遥感的应用、国情监测中遥感技术的应用等。
2) 理论与实训双重视。两者同等重要, 理论是实践的基础, 如果学生没有基础理论, 实训课时只能是盲目地练习软件的使用, 只有对每个模块处理的目的和意义有所了解, 才有兴趣学习和练习。教师在讲授理论教学的内容时, 可以省去中间的公式推导, 让学生了解什么情况下用该公式, 在软件中哪个模块可以完成该公式对图像的处理即可;通过实训课程的练习, 不仅可以增强他们对理论知识的理解, 而且可以提高他们对该门课的兴趣, 同时培养其独立解决问题的能力。
3) 多媒体教学。理论教学可以制作多媒体课件, 辅助教师授课;对于实训内容可以借助一些视频制作软件, 比如Camtasia Studio 6录制软件的操作过程, 并配以文字注释, 在授课时配上教师详细的讲解, 可以提高学生学习erdas等英文软件的学习兴趣, 学生学习起来也更直观、更便捷, 且便于学生课后复习掌握。
4) 引导学生拓展学习。由于课时有限, 所以在讲授的时候, 都是讲授最基础、最常用的知识和处理步骤, 可以给学生拷贝一些期刊文献或者推荐辅助教材, 让他们能够利用业余时间扩充遥感知识;在erdas软件的每个菜单中都有HELP帮助菜单, 学生除了练习实训课程内容外, 可以通过HELP菜单调出软件的帮助文件, 查看每个菜单的详细说明, 同时便于以后学习和使用上课时未讲解的菜单模块。
3 结语
严峻的就业形势下, 用人单位对大学生的专业技能与素质提出了更高的要求。高职院校课程内容的设置应根据社会需求而定, 以此为目标和依据, 培养他们的专业知识和技能。本文通过收集遥感在测绘工程中应用的文献资料, 了解遥感技术在测绘中的应用内容, 设计和探讨遥感课程理论教学和实训教学内容, 以期培养有针对性的测量专业遥感应用型人才。
摘要：以遥感技术在测绘中的应用为基础, 分析了《遥感数字图像处理》课程教学中存在的问题, 并设计和探讨了遥感课程理论教学与实训教学的内容、方法, 以期培养出有针对性的测量专业遥感应用型人才。
关键词：高职院校,测量,遥感技术,教学
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遥感测量 篇9
一、激光雷达测量大气温度
大气温度的测量, 通常是以探空气球来进行量测, 范围大约是从地表到三十公里, 或是使用探空火箭与卫星来对更高的高度做温度测量。近年来利用激光雷达技术也能实时测量大气温度的分布。由于是直接量测自空气返回的雷射散射光, 地面的侦测装置可以立即接收到高空 (100km约需600μs) 的散射光讯号。因此雷射可以应用在对大气的“实时遥测”, 其原理就是应用雷射在穿透介质时与介质的各种作用, 观测空气与雷射作用后发出的讯号, 能提供空气以及空气中其它组成分子的许多重要信息, 例如空气的压力、密度、温度、湿度、风速等等, 对于空气及地球环境监测有重要的应用价值。地球大气中氮气与氧气分子占了绝大多数, 其它的气体和微粒 (aerosol) 在大气中只占了小部分, 当光的电磁场影响到远较光的波长为小的气体分子的时候, 介子受光所感生的电偶极辐射称为Rayleigh散射。利用Rayleigh散射量测温度的最大的缺点就是低空的限制, 这个限制主要是因为地面大气中的微粒。微粒的大小从数个到几百个微米 (μm) 不等, 相当于激光雷达所使用的雷射光波长, 它受光影响所发出的辐射为Mie散射, 波长与Rayleigh散射相同, 但散射截面大1, 000倍, 所以微粒的Mie散射与空气的Rayleigh散射就混杂在一起而无法区分。
既然利用Rayleigh散射来测温度的方法不适用于低空, 因此低空温度的测量必须利用其它的方法, 例如Raman散射。空气分子将光吸收后激发至新的振动和转动态, 而辐射出该分子特有的振动与转动光谱, 这就是Raman散射光谱的一种。因此选择特定的波长范围作测量就可以了解某种分子的状态与分布。温度的不同会影响到分子振动与转动态的分布机率, 所以测量Raman散射光谱的强度分布变化就能得到大气的温度分布。
二、紫外差分吸收激光雷达测量平流层臭氧
在进行激光雷达对大气水汽空间分布测量时, Schotland提出了差分吸收激光雷达的基本概念。两束激光 (波长极为相近) , 由DIAL激光雷达发射出, 这两束激光中, 有一束被待测气体大量吸收, 是波长为λon的激光;另一束并没被待测气体吸收或者是吸收的很少, 这束激光的波长为λoff。通过对两束激光回波强度的检测可以推算待测气体分子的浓度。
激光雷达方程和UV-DIAL测量臭氧方法
一束激光发射到大气中, 它的波长为λ、脉冲能量为E, 假如高度Z处的臭氧浓度为n (z) , 则激光雷达接收到的回波光子数满足激光雷达方程为:
这里Ki代表的是激光雷达系统效率、h代表的是Plank常数、c代表的是光速, αi是波长为λi的臭氧吸收截面, βi (z) 代表的是大气后向散射系数, αi (z) 代表的是消光系, 二者的两个组成部分都是气溶胶还有气体分子。由方程 (1) , 那么平流层臭氧分子浓度可以利用UV-DIAL激光雷达测量得到, z和z'=z+z大气厚度层内的平均臭氧浓度N (z) 可以由下式计算:
这里, 臭氧吸收截面差Δσ=Δσon-Δσoff, 其中αA代表的是气溶胶的消光系数, αM代表的是分子的消光系数。
计算背景、原始数据平滑及求微分或差分数据处理是主要的数据处理, 计算臭氧数密度及进行气溶胶影响的订正。波长308 nm处臭氧吸收截面随温度变化, 这里按下式进行温度修正:σ308= (12.87+3.0575×10-2T+1.6156×10-4T2) ×10-20cm2 (3)
其中℃是T的单位。波长355nm的臭氧吸收截面为613×10-23cm2。通过对气压和气温的计算, 可以计算出后向散射系数, 也可以计算大气气体分子的消光系数。进行气溶胶订正时, 利用532nm波长探测的平流层气溶胶的散射比, 经波长变换后订正气溶胶的影响。
三、结语
通过学习激光遥感技术, 了解到激光遥感技术在大气参数测量中的重要性, 并体会到激光遥感技术在大气参数的测量的应用日益广泛。因此, 了解并掌握激光雷达的探测原理和方法对于天气分析和预报有着十分重要的作用和意义。
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遥感测量 篇10
因为不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度,从而降低了不同区域的积水深度测控结构的准确性。
为了避免上述缺陷,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的遥感图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量[4]。实验结果表明,这种算法能够避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域的积水深度测控结构不准的缺陷,提高了大范围降雨中道路积水深度报警测量的准确性。
1 道路积水深度报警测量原理
1.1 道路积水深度报警测量相关理论
在大范围降雨中,对道路积水深度进行报警测量,需要提取不同区域的道路信号,建立积水深度测控模型,从而实现大范围降雨中道路积水深度报警测量[5,6]。其步骤如下所述:
设置采集的道路信号是aj,道路宽度是B,信号采集点的空间位置是(xj,yj),不同区域的路况差异系数是χ,那么利用式(1)能够建立道路积水深度测控模型。
根据式(1),能够建立道路积水深度测控模型,从而得到在(xj,yj)处的道路积水深度。利用下述公式,能够计算道路积水深度报警测量残差系数:
1.2 传统算法的弊端
由于不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度,从而降低了不同区域的积水深度测控结构的准确性。根据公式(1)能够得知,不同区域的路况差异系数增大将造成计算得到的道路积水深度增大,根据公式(2)能够得知,道路积水深度增大,将造成道路积水深度报警测量残差系数增大,结果失准。
2 道路积水深度报警测量方法
道路积水深度报警测量方法,是交通领域需要研究的核心问题。利用传统算法进行道路积水深度报警测量,无法避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域的积水深度测控结构不准的缺陷,导致道路积水深度报警测量的准确性降低。因此,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。
2.1 道路积水遥感图像提取
利用最大熵方法,能够在采集的遥感图像中,提取出道路积水区域的图像,将其作为道路积水深度报警测量的基础数据。采集的道路积水区域遥感图像如图1所示。
道路积水遥感图像的灰度值介于0至255之间,利用式(3)能够计算遥感图像中的像素分布系数。
设置遥感图像中道路积水区域的初始阈值是U=U0,利用式(4)能够计算背景区域像素的熵均值。
利用式(5)能够计算道路积水区域的像素的熵均值:
利用式(6)能够计算道路积水区域的像素灰度均值和方差取值:
利用式(7)能够分别计算背景区域的灰度分布密度和道路积水区域的灰度分布密度:
利用式(8)通过运算能够获取类内方差和类间方差的取值。
设置理想阈值是U=U',利用式(9)能够提取道路积水区域遥感图像。
根据上面阐述的方法,能够利用最大熵方法,提取道路积水区域遥感图像,提取各种信号为道路积水深度报警测量提供基础数据。
2.2 道路积水深度报警测量
在大范围降雨区域中,道路积水区域的空间位置能够用(xj,yj)(j=1,2,…,n)进行描述,该降雨空间能够用η=span{γ1,γ2,…,γn}进行描述,利用下述公式能够计算积水深度测量误差平方差:
在式(10)中:
上述最小二乘法,在道路积水区域,深度报警测量的点是(xj,yj)(j=1,2,…,n),该区域几何中心点的空间坐标是Q0(x0,y0),指定点的积水深度是s,利用下述公式能够描述道路积水区域深度报警测量位置与几何中心点之间的距离。
因为式(11)中包含根号,求解过程比较复杂,因此需要对其进行简化处理,从而能够得到式(12)。
在式(11)、式(12)中,(x,y)∈{(xj,yj)|j=1,2,…,n},因此,能够得到式(13)。
因此,能够利用式(14)对道路积水深度进行报警测量。
根据式(14)能够得到大范围降雨中道路积水指定点(xj,yj)处的深度s,设置道路积水深度测量警戒阈值是s1,强降雨警戒阈值是s2,则利用下述公式能够判别是否需要报警:
根据上面阐述的方法能够得知,可以在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。
3 实验结果分析
因为不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度,从而降低了不同区域的积水深度测控结构的准确性。
为此,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。实验结果表明,这种算法能够避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域积水深度测控结构不准的缺陷,提高了道路积水深度报警测量的准确性。
为了验证本文算法的有效性,需要进行一次实验。分别利用不同方法进行道路积水深度报警测量。实验过程中使用的样本数据如表1所示。
利用支持向量机算法进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图2所示。
利用遥感图像差值算法进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图3所示。
利用积水深度测控模型进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图4所示。
利用最小二乘法进行大范围降雨中道路积水深度报警测量,得到的结果如图5所示。
在上述四幅图像中,横轴是道路积水区域面积,纵轴是道路积水深度报警测量残差系数。根据上述四个图像能够得知,利用最小二乘法进行道路积水深度报警测量,能够避免由于不同区域路况差别较大造成的不同区域积水深度测控结构不准的缺陷,提高了道路积水深度报警测量的准确性。对实验过程中的相关数据进行整理分析,能够得到表2。
根据表2能够得知,利用最小二乘法进行道路积水深度报警测量,获取的结果准确性最高。
4 结束语
本文提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。实验结果表明,这种算法提高了道路积水深度报警测量的准确性。
摘要：研究大范围降雨中道路积水深度的准确测量问题。由于不同区域的路况差别较大,降雨局部的不均匀分布也容易形成较大的差异,造成降水模型很难根据不同区域的差异进行动态调整,这就给传统的降水信号的准确传递带来了难度。造成不同区域的积水深度测控结构不准。为此,提出了一种基于最小二乘法的道路积水深度报警测量方法。在海量遥感图像中,利用最大熵方法提取与道路积水相关的图像,为道路积水深度报警测量提供基础数据。利用最小二乘法,进行道路积水深度报警测量。实验结果表明,这种算法提高了大范围降雨中道路积水深度报警测量的准确性。
关键词：道路积水深度,最大熵,报警测量
参考文献
[1]夏召强,冯晓毅,彭进业.基于边缘与深度特征的感兴趣区域检测技术.计算机仿真,2009;7:248—251
[2]周亦鹏.基于双目视觉的深度图立体匹配算法研究改进.计算机测量与控制,2008;9:53—56
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遥感测量 篇11
1 摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中的重要性
摄影测量与遥感技术其原理是在非实地接触的基础上,以物体传送到传感器上的信息数据显示方式来实现对目标的勘测。摄影测量与遥感技术,集全球定位技术、遥感技术、信息技术以及地理技术等功能与一体,测量范围广,信息容量大,工作时间短,时效性强,分辨率高,影像准确,技术经济效益高。同时,不需要户外作业,可以减少环境因素的影响,降低投入成本。此外,还可以实现对目标动态的实时观察,通过对遥感图像的分析和必要数据处理,能获取所需要的信息数据。随着工程建设项目规模的日益扩大以及测量技术的不断进步,摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中的应用越来越广泛。
建筑工程建设除了受政治、经济等基本因素的影响外,还受工程所及在地区及周边区域地质、水文、气候、地貌等自然环境影响,因而在建筑工程建设初期阶段,需要对地形数据进行勘测和采集,其勘测与集采质量的好坏直接影响到工程建设质量的优劣。一旦在勘测和集采过程中出现失误或错误,会造成勘测数据失真,从而使工程设计质量受到影响,这在很大程度上会给工程施工带来安全隐患,最终导致不可避免的损失。
传统的地面勘测和地形数据集采方式,受技术手段及自然环境条件的影响,工作周期长,会消耗大量的人力、财力和物力,工作效率低。摄影测量与遥感技术,它克服了传统地面勘测的不足,巧妙地将摄影测量与遥感技术应用建筑工程建设中,可以节约一定的人力、物力、财力,扩大测量覆盖范围,实现动态勘测,提高勘测速度。同时,通过对数据的技术分析和判定,可以为工程勘测提供可靠的地形地貌、地质构造和地物判别等数据信息,从为工程建设质量的提高奠定良好基础。
2 摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中常用的技术方法
(1)高精度轻小型的低空遥感平台。低空遥感平台是摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中较为常见的技术方法之一。它机动性能好,灵活性强,精确度高,经济实惠,受云层影响小,易于获取低空数码影像资料,同时可以放大比例尺测图,这在很大程度上弥补了传统摄影测量和现有航空遥感影像技术的不足。
(2)卫星遥感影像技术。卫星遥感影像技术主要通过各种星载的非接触传感器获取模拟的或数字的影像,然后再以解析和数学化的方式对所需要的数据信息进行提取,并将其存储在空间信息系统中,最后再借助可视化和符号化的技术方法对这些信息进行管理、分析和表达,形成最终所需要的产品,使其能够应用到各个领域中。卫星遥感影像技术摄影成像方式灵活多样,周期较短,立体成图精准、模型构建方式多元化,是现代工程项目获取大比例尺地理空间数据信息至关重要的技术手段。
(3)多源地质空间数据挖掘技术。多源地质空间数据挖掘技术是一种从多源对地观测数据中挖掘和提取潜在的、有价值的地学信息的技术方法,是地质学、地理信息系统、空间数据挖掘技术、模式识别和可视化技术相结合而成的重要产物,它满足了海量的地质空间数据处理的需要。多源地质空间数据挖掘技术,包括了GIS数据图像信息识别、立体观察的图像信息识别、多源数据融合的信息识别等多种功能,在图像分析和统计模式识别的基础上,借助神经网络、模糊识别和专家系统等技术来实现图象光谱特征的自动分类,进而自动识别影像,再结合GIS数据库中的信息,确定应用目的的地学属性。
(4)机载激光雷达技术。机载激光雷达技术是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,主要通过发射受控制的激光,利用激光光束的反射和散射回波,对地面和地面上的测量目标进行扫描和定位。机载激光雷达技术是为综合航摄影像和空中数据定位设计而成的,融激光测高计、GPS全球定位系统和惯性导航系统(IMS)等功能为一体,它可以快速、高精度和高空间分辨率地测绘出所在地区的真实地形图,直接获取地面点的三维坐标数据,为数字制图和GIS应用提供精确的地面模型数据;同时,不需要大量的地面控制点,作业周期快、时效强,采集的高程点密度大,高程数据精度受航高限制小、精确度高,能够满足各种工程需要。
3 摄影测量与遥感技术技术应用中应把握的关键点
(1)明确摄影测量与遥感技术在建筑工程中的应用特点。当前,摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中虽然得到了一定的应用,但在实际应用过程中还需要结合具体的问题进行具体分析,切不可随意盲目的套用,否则往往会适得其反,影响其最终的测量结果,造成不必要的损失产生。因此,在将摄影测量与遥感技术应用到实际工程建设选线选址勘测中时,需要把握好以下特点:一是对勘察测量成果的精确度要求较高,勘察测量数据信息应进行有效的提取、处理和修正,勘测成果质量应及时进行验证;二是勘察测量过程中需要从点到线到面,由浅入深,由表及里,不断深化;三是应进行外业重点验证,以确保工程地质地貌勘测质量的可靠性。四是根据不同应用目标的SAR和可见光反映地物不同特性,在获取不同采用地貌地质特征、土壤性质、灾害评估方面应采取不同的融合方法。
(2)把握定点航空摄影和无地面控制的高精度对地目标定位。首先,要加强对多传感器航空遥感集成平台的深入研究,以更好地把握定点摄影成像和无地面控制的高精度对地目标的直接定位,实现实时测图以及实时数据库更新。当完成图像识别和解译后,可以借助数据挖掘技术对图像解译成果进行合理开发和利用,使之生成专题成果,并构建地学模型,以满足用户需求;在利用量测数码相机对被测目标进行摄影拍摄时,应注意将量测数码相机安装在全站仪的望远镜上,以便于导线测量的开展,同时摄影所得的每张影像对应的方位元素可以从全站仪的读数和导线测量中直接分析出来
(3)把握好航拍数据获取。首先应注意在飞行器上搭载好飞控计算机,根据差分GPS技术明确影像目标的实地航拍位置,获取视频序列影像,然后在此基础上整合分辨率较低的视频序列影像,并一一进行匹配,接着,利用姿态传感器的输出信号实现对飞行器航行姿态的自动测量和控制,使其能够实时、自动、安全、可靠地将所获取到的航拍数据传输到地面监控计算机系统中。
总之,随着社会经济和科学技术的不断发展,摄影测量与遥感技术逐渐走向高精度化、智能化、现代化以及数字化,为我国的地质测绘、资源勘测、土地资源测量等工作提供了有力的保障。摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中的应用,满足工程施工中经济和技术的要求,不仅可以提高工程选线质量和勘测质量,而且可以节省基建投资财力、物力、人力,有效确保建筑工程建设质量,具有广阔的发展前景和利用价值。在新时期,新的形势下,我们应做到与时俱进,不断更新观念和补充专业知识,及时关注国内外前沿技术动态和发展,在分析、学习、借鉴的基础上有所创新,从而提高工程测量技术层次和水平。
摘要：随着工程建设项目规模的日益扩大以及测量技术的不断进步,摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中的应用越来越广泛。本文从摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中的重要性入手,探讨了摄影测量与遥感技术在建筑工程建设中常用的技术方法,并对摄影测量与遥感技术技术在建筑工程应用中需把握的关键点提出了一些建议,以供为实际工作提供一定的理论指导作用。