遥感技术的应用VIP

遥感技术的应用 一 遥感技术在环境和灾害监测中的应用二 遥感技术在测绘中的应用三 遥感技术在地质调查中的应用四 遥感技术在农林等方面的应用五 遥感技术在其它领域的应用六 遥感与GIS结合的应用 一 遥感技术在环境和灾害监测中的应用 遥感方法快速监测洪涝灾情遥感方法监测沙尘暴遥感在森林火灾监测中的应用臭氧层监测海洋赤潮监测 1 遥感方法快速监测洪涝灾情 快速监测洪涝灾情快速高时间分辨率影像考虑 与水有关的波段和不受天气影响的传感器 松花江和嫩江流域融合结果影象 它是由1998年8月16日获取的RadarsatScanSAR和12景1996年TM影象融合的 1996年TM影象的水域面积为310平方公里 1998年8月16日SAR影象的水域面积为16876平方公里 那么1998年8月16日洪水淹没面积为16566平方公里 长江流域 沙市 武汉 融合结果影象 TM获取时间是1996年7月 SAR获取时间是1998年8月17日 从融合结果影象中可以清楚地看到牌洲湾溃口处以及洪水淹没范围 1996年TM影象的水域面积为3227平方公里 1998年8月17日SAR影象的水域面积为6875平方公里 1998年8月16日洪水淹没面积为3648平方公里 影象中深兰色为1998年五月的水域范围 浅兰色为1998年8月27日洪水淹没范围 从浅兰色的淹没范围里可以看到被淹没地物类型 红色的边界内的范围是1951年的洞庭湖区湖面范围 经计算1951年的水域面积为4410平方公里 1998年八月十七日洪水水域面积为6087平方公里 1998年五月TM影象水域面积为2908平方公里 那么1998年八月十七日洪水淹没面积为3179平方公里 1987年水面分类图 1987年水面分类图 1993年水面分类图 1987年水面分类图 87年 93年的水面增减变化专题图 利用2005年9月底与2004年同期MODIS资料处理的全国七大江河流域水情监测结果表明 2005年9月底与2004年同期相比 松嫩流域 海河流域密云水库 淮河流域 汉水流域等地的水体范围均有不同程度增大 辽河 黄河 洞庭湖 鄱阳湖 太湖等流域水体范围无明显变化 2 遥感方法监测沙尘暴 NOAA卫星AVHRR有五个光谱通道 分别位于可见光 近红外和热红外波段 可见光通道接受下垫面反射的太阳辐射 用来推算反照率 热红外通道接受来自下垫面的热辐射 由此得到下垫面温度 由于沙尘暴云系与其他云系和地表在反照率和温度场上均有所差异 所以NOAA卫星可以监测沙尘暴的发源地 影响区域和影响高度 并可计算面积 沙尘暴天气卫星图片特征分析 1 沙尘暴云系特征2 云顶反照率分析3 沙尘暴影像高度4 沙尘暴面积计算 3 遥感在森林火灾监测中的应用 1987年5月黑龙江大兴安岭森林火灾TM影像 1987年利用气象卫星监测到的大兴安岭火灾 1987年利用气象卫星监测到的大兴安岭火灾 利用2003年6月美国ASTER高精度卫星数据对乌达煤田进行煤火监测 图中圈定范围为煤田活火区 红色和浅红色 新增火区面积已近30万平方米 目前可为16个火区 最大长度达4000多米 宽100多米 总面积达350万平方米 4 臭氧层监测 臭氧对0 3 m以下的紫外区的电磁波吸收严重 因此可以用紫外波段来测定臭氧层的臭氧含量变化 在2 74mm处一个吸收带 因此可用频率为11083MHz的地面微波辐射计或射电望远镜来测定臭氧在大气中的垂直分布 此外 臭氧层由于吸收太阳紫外线而增温 因此又可使用红外波段来探测 臭氧层监测 1979年10月 1982年10月 1985年10月 1992年10月 1992年11月 1992年12月 5 遥感方法观测海洋赤潮 赤潮水体光谱特性通过对赤潮水体光谱的分析发现 赤潮水体有两个吸收峰和两个反射峰 两个吸收峰 其中一个在440 460nm的蓝光波段 一个在650 670nm的红光波段 两个反射峰 其中一个在560 580nm的绿光波段 一个在690 710nm的红光波段 大量的水体试验表明 两个吸收峰主要由叶绿素a的吸收引起 水体中叶绿素a的含量越高 表现出的吸收峰就越大 在绿光560 580nm处的反射峰主要由水体中浮游植物的强反射所引起 浮游植物的浓度越高 表现出的反射峰就越大 红光690 710nm处的反射峰主要由赤潮生物引起 是赤潮水体的特征光谱反射峰 赤潮信息提取方法赤潮水体与非赤潮水体光谱相比具有明显的吸收峰和反射峰 这些特征在卫星遥感探测上则会表现出在相应波段的离水辐射率发生不同程度的增强或减弱 而非赤潮水体在相应波段的变化较小 因此 可以利用赤潮水体的这一特性作为判定赤潮是否发生的一个条件 modis遥感赤潮提取图像 赤潮遥感卫星监测图 太湖赤潮的遥感图像 二 遥感技术在测绘中的应用 制作卫星影像地图卫星影像修测陆地地形测绘浅水的地形测绘南极冰面地形地貌测绘 1 制作卫星影像地图 过程 1 由成图比例尺 选择合适卫星影像2 波段选择3 辐射处理4 几何纠正 1 高差引起的投影差不超限仅作平面纠正 2 高差引起的投影差超限时结合DEM纠正 3 方法 多项式拟合法 共线方程法等 按武汉市行政区制作的卫星影像图 LandsatTM比例尺1 100000 局部影像 2 卫星影像修测地形图 利用卫星影像修测地形图速度快 费用低 因地形一般情况下不会发生大的变化 因此主要修测城镇居民地 道路交通 水系及部分地物类型 步骤 1 由修测地图比例尺选择合适卫星影像2 波段选择3 辐射处理4 卫星影像纠正5 地物分类6 生成数字地图7 配准 地图 影像 8 将DRG或DLG与纠正后的影像进行叠合9 变化更新 形成更新后的地形图 3 陆地地形图测绘 邻轨立体影像SPOT图像的高程信息提取方法SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪 是通过控制仪器的一个平面反射镜旋转角度的方法 实现轨道间的立体摄影 SPOT卫星图像提取高程的方法 可以利用一级产品 在光学机械式立体测图仪或解析测图仪上提取高程信息 也可使用数字测图仪获取高程信息 4 浅水区的地形测绘 电磁波对水有一定的透射能力 因此传感器除了接受到水面的反射 辐射外 在某种情况下还接受到透过水层底面上反射回来的电磁波 这就有可能用这种信息来测量水深或水底地形 研究主要集中在两个方面 水对哪些波区的电磁波有透射特性 透射强度与水深的关系 水质对电磁波透射和反射的影响模型水深透射强度和水质 5 南极冰面地形地貌测绘 1 冰面高程信息提取问题的提出 南极地区自然环境和气候条件恶劣 人工测量无法进行 航空摄影有困难 卫星影像克服了以上困难 但大多制作平面影像图 目前只有等高距500m或1000m的地形图并且精度很差如何利用现有的卫星影像提取高程信息 利用热图像来提取南极冰盖表面的高程信息模型温度 红外影像 高程TM6的波长范围10 4 12 6 根据普朗克定律 冰面辐射功率 0 7 对所有雪面是一个常数 因此 W f T TM6影像亮度值I与W是函数关系 I f W 则 I f T 雪面高度与雪面温度成负相关关系 H f T 所以 H f I 雪面高程提取 1 用高程控制点求待定系数Ci2 用以上公式对每个影像点求高程3 内插跟踪等高距为100m的等高线 2 冰貌信息提取冰貌的测绘是通过对图像的辅助目视判读方法实现 主要依据各种冰川类型在图像上的空间特征和光谱特征进行判读 对于TM七个波段 在冰上反映冰貌空间和光谱特征最好的是TM4 3 2 TM1只能区分冰雪与非冰雪的界线 TM5 7可调查湿度 冰雪溶解特点等 TM6如前所述提取冰面高乘信息 南极卫星影像 测绘的南极冰貌图 三 遥感技术在地质调查中的应用 遥感图像上的地质构造解译遥感图像的岩性分类遥感方法调查地质灾害 遥感技术在地质调查中的应用 遥感在金属矿产勘查与预测中的应用方面 近年来在方法技术及应用效果方面有了很大的发展和提高 已从过去单一的构造 线性影像解译为主发展为各种矿化蚀变 含矿岩石波谱特征研究 多元信息综合图像处理以及综合各类地学信息对目标矿种成矿有利地段进行优化 在信息表达上由二维向三维可视化方向发展 并且能利用高分辨率图像在室内进行地质工程的予布置 利用遥感技术方法进行区域化探异常评阶筛选 开拓了化探异常评价的思路 1 遥感图像上的地质构造解译 遥感卫星图像上对各种地貌类型显示的十分清楚 如山地和平原的交界 支流河谷的线性排列 洪积扇 断裂 褶皱等等 卫星影片上还能发现一些沉积岩层下的隐状岩体或松散沉积物下的隐伏构造 由于卫片视域范围大 能将模糊的断断续续的构造特征以宏观的角度从图像上判析出来 中国西部大范围区域断层线的侧视雷达图像 某矿区的线性构造与矿点分布关系图 2 遥感图像的岩性分类 TM7 4 1合成的假彩色影像图中 蓝黑色为盐岩洼地耳环状的年轮结构清楚 密度分割影像钾含量 红色区 8 绿色区5 8 蓝色区 5 岩性分类选样区 1 片麻状花岗岩2 正长花岗岩3 富铁铝片麻岩4 混合岩5 条带状混合岩 岩性的计算机自动分类结果 3 遥感方法调查地质灾害 地质灾害是自然灾害的一种 是指造成人类生命财产损失和环境破坏的地质事件 地质灾害的产生主要是不良地质引起的 不良地质是指地球的外营力和内营力所产生的对人类活动造成危害的地质作用和现象 这些现象主要包括滑坡 泥石流等 利用遥感图像判断调查可以直接按影像勾绘出发生灾难的范围 并确定其类别和性质 同时还可以查明其生产原因 分布规律和危害程度 四 遥感技术在农林牧等方面的应用 遥感信息应用于农作物估产遥感影响用于土壤解译遥感技术在森林立地类型调查中的应用 1 遥感信息应用于农作物估产 研究作物冠层反向光谱特征与冠层状态参数之间的关系 是卫星遥感信息进行作物估产的基础 反映冠层状态的指标 主要有叶面积指数LAI 植土比是另一个决定反射光谱特性的独立因子 它是联系遥感植被指数与作物种植面积的中间参数 植土比的定义是 某一地区作物的种植面积与该地区土地面积之比 植土比与叶面积指数相互独立 遥感信息进行农作物估产的步骤 1 分析作物冠层及其背景的反射光谱特征 引入和计算植被指数 2 进一步确定植被指数与叶面积指数之间的关系及与作物产量的关系 3 确定值土比 并根据植土比分析遥感植被指数与作物种植面积的关系 4 分析遥感植被指数与植土比和叶面积指数的综合关系 并据此进行作物估产 2 遥感影像用于土壤解译 土壤的光谱特性 1 土壤表层的光谱反射率2 土壤本身特性对土壤反射率的影响3 土壤指数综合景观解译除了根据一些土壤本身的光谱特性在影像上的反映来解译以外 更为重要的是要根据土壤的地理规律来加以解译 任何一种土壤 它在某一区域的存在绝非偶然 而是和当地的所谓五大自然成图因素和人为活动的综合影响的结果 如果不根据这一规律 仅凭其影像的光谱特性 很可能出现 同谱异土 只有对土壤某些光谱信息 结合地理规律进行分析才可能解决这一类复杂现象 3 在森林立地类型调查中的应用 森林立地是指一定的空间位置及与之相关的环境因子的总和 凡具有相同或相似的林木生长环境或生长效果的地段谓之一种立地类型 立地因子水热因子 土壤因子 植被因子 热红外影像土壤主分量NDVI 在林业方面 利用遥感技术可以清查森林资源 进行树种的分类 监测森林火灾和病虫害 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 五 遥感技术在其它领域的应用 遥感技术在考古方面的应用遥感技术在旅游资源开发中的应用遥感方法探测南极陨石分布 1 遥感技术在考古方面的应用 遥感技术用于考古 可以从高空的航片和卫片上发现一些已不存在的古城的遗迹 遥感考古近几十年来发展很快 受到许多考古工作者青睐 是因为它有以下优点 1 遥感图像是对地物的宏观反映 用来进行考古调查能避免野外工作花费大量时间 经费和精力 减轻劳动强度 此外 遥感图像可使我们得到一个整体的观念 具有指导性 避免野外工作的盲目性 2 遥感考古是一种非破坏性的研究 它可以在不触及文化遗迹的情况下精确确定遗迹的位置 形状 大小等 对现已埋没于地表下的古沟渠 古河道或大型建筑物等 在信息丰富的遥感资料上有时能很清楚地反映出来 3 航片或卫片 包括数字化后的磁带数据 具有很强的资料性 特别对那些文化发达地区 已被后期发掘破坏掉的遗迹 可保留原貌 供以后恢复和进一步研究使用 遥感考古是在利用遥感图像获取和判读的原理 再结合一些考古成果 历史知识和文献资料的基础上进行的 一般工作步骤为 为意大利波河三角洲地区的高空航片 其上发现有网格状的几何图形 图中呈深色调 浅色调线状特征为现代排灌渠道 经实地考证 发现是古代的SPINA城的遗址 SPINA城在公元前五世纪十分繁荣昌盛 其后不知什么原因 这座城市消失了 一直未找到其城址 而这张像片上显示出的古城的形状 据分析 深色调线状区内植物稠密 是由于古运河肥沃湿土的原因所致 而浅色调矩形区域的植物 由于长在原房屋和墙基的瓦砾之上 生长得很稀疏 楚国古都 纪南城 郢 位于三国古城荆州北约10里公元前680年定都于此建成于公元前520年毁于公元前278年秦楚战争TM卫星影像图 纪南城卫星影像图 纪南城遗迹分布图 楚皇城遥感考古 楚皇城航空像片 楚皇城卫星影像图 楚皇城遗迹分布图 2 遥感技术在旅游资源开发中的应用 旅游资源遥感调查的内容和方法1 研究旅游景点的分布特点和结构特征彩色遥感图像大大开拓和丰富了人们对旅游景点认识的深度与广度 在彩色遥感图像上 不仅可以清晰地看到各类旅游景点的分布特征及其与周围地物的关系 而且可以俯视景点的整体布局和建筑风格 一般来说 人们鉴赏 考察或研究景点及古建筑时 只有从其正面 侧面 仰视 俯视四个角度进行观察 才能获得完整的艺术形象 而俯视是研究景点布局或古建筑物不可缺少的手段 遥感图像是俯视观察最好的工具 通过它把景点的建筑造型与其周围错落有致的青山 绿水 红瓦等统一进行观察 把古建筑的美与自然景观的美融会于一体 给人以整体美的感受 2 探索和拓展的旅游景点利用遥感图像上地物的色调 大小 形状 纹理 阴影 结构及其与周围地物的相互关系及制约因素等 可以发展和拓展新的旅游景点 借助某些遥感图像及图像处理技术 还可以帮助考古工作者发掘和探索被稠密建筑覆盖的古城垣 古街道 古运河及古建筑群 古园林遗址等 3 监测和保护旅游资源应用遥感技术可以监测与探测旅游资源与旅游环境所遭受的不同形式 不同程度的破坏 以便采取措施使其不再遭受破坏或对已破坏的部分提供修复和重建的依据 如利用近景摄影的方法可将古迹空间特性数据及色泽保存起来 一旦遭破坏可根据保存的数据按原样复原 4 遥感旅游制图遥感图像制作的导游地图的特点是 形象真实直观 图