遥感技术应用概述

遥感技术应用概述很多人以为遥感离自己的生活很遥远，其实这些技术早就已经深入大家的生活。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词，到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星（LandSat）,经过几十年的发展，遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此，遥感技术已成为一门实用的，先进的空间探测技术。下面就三个方面介绍一下遥感技术：一、“3S”技术的涵义：包括RS、GPS、GIS。RS即遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上，利用各种波段的遥感器，通过摄影、扫描、信息感应，识别地面物质的性质和运动状态的技术，具有遥远感知事物的意思。GPS即全球定位系统，是一种同时接收来自多颗卫星的电波导航信号，测量地球表面某点准确地理位置的技术系统；GIS即地理信息系统技术，是利用现代计算机图形技术和数据库技术，用以输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。分为两大类：第一类是地图数据或图形数据；第二类是文字数据或非图形数据。二、遥感技术的主要特点：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3万多平方公里。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。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，法国SPOTS5卫星重复覆盖地球周期为1-5天，NOAA（美国国家海洋和大气局）气象卫星一天能收到两次图像。美国气象卫星（meteorological和satellite缩合）每30分钟获得同一地区的图像。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，可方便及时地获取各种宝贵资料。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。三、遥感技术的应用1、地质遥感遥感技术应用于大面积的地质灾难调查，可达到及时、具体、准确且经济的目的。在2008年“5.12”汶川大地震的后续救援工作中，遥感技术就发挥了突出作用，第一时间提供了地质地貌变化情况，为政府作出正确决策提供了依据。在舟曲泥石流灾害中，中国科学院对地观测与数字地球科学中心科研人员就使用遥感技术，重点提取了6条沟谷与泥石流发生有关的信息，得到集水面积、流域平均坡度、流域落差和植被覆盖度等参数。经过分析，科研人员判断出，当地哪些地方仍存在泥石流隐患，哪些地段发生大型泥石流的可能性较小，让前方人员可以更有针对性地安排救灾工作。地震预报是举世瞩目的科学难题，利用红外遥感资料进行地震预报和监测已取得了巨大的成功,1991年3月，观察山西省大同5.8级地震前卫星热红外遥感图象后发现，震前4～6天在局部地区出现地表温度场发生增温现象或称暂时异常“热岛”现象,异常带长80km,宽30km，距离震中25km，地表亮度温度变化数值由22℃增加到28℃，2、环境遥感遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况，为环境保护提供决策依据，也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展，及时制定处理措施，减少污染造成的损失。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测，突破了以往从地面研究环境的局限性。例如：每年夏收后的秸秆燃烧是个让当地政府头疼的问题。过去监察人员坐车巡查，能去的地方少，大部分火点都被漏掉。现在气象和环保联手，遥感中心通过卫星监测火点，分辨率高达250米的卫星定位可以精确到乡镇，让秸秆燃烧无处遁身，保证环保人员能有效执法。在2009年6月6日全国秸秆焚烧公布的遥感监测结果中，山西省有3个火点，其中就有介休市1个火点，具体位置在禁烧区省道旁经度111.98度，纬度37.082度上。3、林业遥感在林业方面，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㎡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发生的林火现象。卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用，对于人烟稀少的原始林区，能及时监测到瞭望岗哨难以发现的火点，为林火的扑救赢得时间，2009年春季防火期间卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用。共向吉林省森林防火指挥办公室和草原防火办公室通报热点87处，出色地完成了吉林省春季防火任务，为保卫吉林省实现连续30年无重大森林火灾的目标做出了贡献。4、测绘遥感人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。利用遥感技术，可以高速度、高质量地测绘地图。5、军事遥感在伊拉克战争中，遥感技术发挥了重要的作用，如打击目标的确定，水源的发现，地下坑道的发现，隐藏所的目标锁定等。为战争的战略指挥和后勤工作做了充分的准备，最大限度的发挥攻击效益，极大的增强了军队战斗力。自动化侦察系统，搜集预处理情报系统，自动化通信系统，气象侦察等，充分保障了空中、地面作战的进行。遥感技术获得的信息探测范围大，资料新颖，而且为动态变化，还可迅速成图，搜集方便，不受雨雾、地形等条件的限制。科索沃战争就是一场现代化的信息战，科索沃上空20多颗卫星进行了追踪定位侦察，监视部队动态变化并及时传递信息，制导轰炸。阿富汗战争更有着太多的始料未及，B-52的远程轰炸，直接从美本土起飞，飞行上万里，且目标准确，由于传感的精确指导，美泊于印度洋上的航空母舰直接进行导弹发射，阿富汗多山的优势，在遥感监听下亦丧失殆尽，崇山峻岭中山洞的防御亦不能逃脱精确制导的打击，微波的功能让塔利班地下工事无所遁形。6、农业遥感农业遥感是指利用遥感技术进行农业资源调查，土地利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等农业应用的综合技术，是当前遥感应用的最大用户之一。在2007年的中央一号文件中写到“鼓励有条件的地方在农业生产中积极采用全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感和管理信息系统等技术。”可见遥感在农业中的重要地位。①．农作物估产与监测2004年以来，利用遥感估产运行系统得到的冬小麦、玉米的长势、墒情、面积和产量监测结果一直纳入农业部“农情信息发布日历”,成为农业部粮食会商的3大信息渠道之一,通过农业部官方网站对外发布。像遥感站所进行的冬小麦监测、玉米监测就是遥感估产运行系统中的地面调查系统。②．“3S”集成技术在精细农业中的应用遥感和GIS结合提供多种数据源，这为建立农田基础数据库奠定了基础。农田基础数据库是农田科学管理的基础。搭载在拖拉机和联合收割机上的地理信息系统可以记录下各种农田操作过程中获得的数据，如作物品种、播种深度、喷洒农药类型以及收获产量，同时记录下田间作业时的位置与范围，灌溉量、化肥使用量、农药喷洒量、喷施部位、使用时间、当时天气状况等，这些都可以记录在数据库内，日积月累，形成农田生产辅助决策系统的重要科学依据。GIS能够根据地块中的土壤结构、有机质含量和土地平整度，结合GPS接收机提供的位置数据，指挥播种机进行定量播种，播种的疏密程度与土地肥力和土壤质地等作物生长环境相适应。在GIS和GPS指挥下，农药喷洒机可以在病虫害发生地去自动喷洒农药。③．在病虫害防治中的应用在小麦生产中，小麦条锈病是损失大、危及范围最广的一种病害。长期以来，我国对小麦条锈病的监测工作仅限于田间取样调查。但是，针对大面积病害的监测，采用人工调查不仅耗费大量人力物力，而且监测效率很低，等病情上报到有关部门时，往往病害已大范围暴发。在国家自然科学基金的支持下，中国农业大学农学与生物技术学院副院长马占鸿教授带领的研究团队已能够利用卫星遥感技术对我国主要小麦品种实施条锈病病情监测。和人工进行农作物病虫害监测相比，采用卫星遥感监测效率更高，精度更高。④．农情监测农情参数的获取可以用于指导农田的生产管理，实行变量投入，达到优化生产、提高生产率、减少污染，是现代化农业发展的趋势。遥感技术具有覆盖范围大、探测周期短、现时性强、费用成本低的特点，为农情参数快速、准确、动态地获取提供了重要的技术手段。⑤．农业资源调查和动态监测遥感技术使农业动态监测工作可以从几公里甚至几万公里的高度俯视地面资源及其变化，从而开拓了人们的思路和视野，为农业资源调查、监测提供了更先进、更科学、更有效的方法。山西省遥感中心利用遥感技术进行农业资源调查和动态监测经费是常规方法的1/5-1/10，人力是1/10-1/20，时间是1/5-1/10，经济效益可观，还取得了较好的生态效益。总之，卫星遥感技术的迅速发展，把人类带入了立体化、多层次、多角度、全方位和全天候地对地观测的新时代。就在我们为在网络上通过GoogleEarth的卫星影像可以看到自己家的房顶感到