谈遥感技术在土地利用调查中应用(精选五篇)

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第一篇:谈遥感技术在土地利用调查中应用

谈遥感技术在土地利用调查中应用

摘要:遥感技术在各个领域的应用越来越广,遥感技术在土地利用现状更新调查中也得到了应用。对于具体应用方式做了分析

关键词:遥感技术;土地利用

一、引言

遥感定义。从广义来讲,就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲,指借助于专门的探测仪器(传感器),把遥远的物体所辐射(或反射)的电磁波信号接收记录下来,再经过加工处理,变成人眼可以直接识别的图像,从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成,周期性地提供监测对象数据和动态情报。

主要的遥感软件

ENVI——美国 Research System INC公司开发,1995年引入,适普代理,目前最高版本ENVI 3.7。

ERDAS Imagine——美国 ERDASLLC公司开发。2003年6月在全球40多个遥感软件评比中,11个应用功能中的9个获得第一。蓝赛特阿波罗等都代理,目前最高版本 ERDASImagine 8.6。

PCI Geomatica——加拿大 PCI公司开发。加拿大阿波罗等都代理,目前最高版本 PCI Geomatica 8.2。

IRSA—国家遥感应用技术研究中心CASM ImageInfo—中国测科院&四维公司。

二、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用

1982年至1993年6月,全国采用大比例尺图件(包括航片和地形图),完成了土地利用现状调查。这项工作历时10余年,耗资数十亿元,投入专业人员达50多万人次,堪称中华民族历史上前所未有的伟业。我国对土地遥感工作极其重视。《中华人民共和国土地管理法》第三十条规定:国家建立全国土地管理信息系统,对土地利用现状进行动态监测。朱总理明确指出:要采取最先进的技术手段,24小时监测土地动态变化情况,及时通报情况,确保我国耕地保护目标的实现。

三、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用步骤

资料准备

遥感信息源。调查了解近两年本地区的航空摄影情况,当有飞行精度和航片质量符合要求的航空资料时,直接收集利用,当没有时,采用航天遥感资料。

利用航天资料开展1:1万的土地利用更新调查工作,宜选择空间分辨率为2.5m的卫星遥感数据。目前,国内外最合适的是法国的SPOT-5卫星数据。首先,了解近一年本地区的SPOT-5卫星数据覆盖情况。如果存在合格的存档数据,直接购买使用;如果没有合格的存档数据,则采用编程方式获取最新时相的卫星数据。

行政区域界和权属界资料。行政区域界。收集民政部门行政区域的勘界资料(图件和文字说明),对土地详查确定的行政区域界(含工作界)进行调整;土地权属界。主要包括政府对农村集体土地权属界的最新划定和调整资料、政府处理土地权属争议界资料及其他有关资料。

土地详查和土地变更调查资料。分幅土地利用基础图件;土地权属界线图;土地权属界线协议书;土地权属界线争议原由书;面积量算手簿、土地统计台帐、统计簿、汇总表;土地利用数据库。

参考资料。1:1万地形图或1:5万数字高程数据(DEM);土地征用、划拨、出让、转让等相关资料;土地开发、复垦、整理、生态退耕、结构调整等资料;建设用地审批文件等资料;地籍调查资料;相关法律、法规、政策规章。

总体技术路线

人机交互式遥感解译

境界、权属界的转绘套合将民政部门最新的行政勘界图件和土地详查后发生了变化的土地所有权界、土地使用权界等图件扫描、配准并矢量化后,与土地利用现状图叠加套合进行比较,逐一查明其变化地段。用红色表示原行政界线和权属界线,用黑色表示调整变化地段的行政界线和权属界线,并将之叠加套合在遥感正射影像图上,待外业调查后核实。

变化、新增的线状地物的遥感解译

主要指宽度大于1m(>4个pixel)的河流、铁路、公路、林带、固定农村道路、沟渠、田坎及管道用地等。

解译标志

公路:

小路及简易公路——浅灰绿、灰白色隐约线状影纹。

高速公路及高等级公路——灰白色、浅灰色均匀带状影纹。

铁路——暗黑与浅灰白色相间的规则双线影纹。

河流:

单线河——颜色较深的深绿、深蓝、暗红色弯弯曲曲隐约可现的现状影纹。双线河——深蓝、蓝黑、暗红色较为平滑的宽带状影纹。

解译原则。将1∶1万标准分幅遥感正射影像图与1∶1万标准分幅土地利用数据库矢量图套合。通过人机交互的方式,将影像放大2—3倍,逐格网比较两者线形地物的吻合情况,误差不得超过图上0.2mm(<1个像元)。原有现状图上的线形地物

与影像误差<0.2mm者原则上不作变更解译;若线状地物与影像上的线形影纹误差超过0.2mm(≥1个像元),则应将该线形地物按影像重新解译勾绘在解译图上。对肯定变化的线形地物用红色线条表示,对可疑变化的线形地物用黄色线条表示,未变化的线形地物按原色表示。

变化地类图斑的遥感解译

变化地类图斑的解译标志。城市——青灰与淡绿、绿色相间较规整的大片格网状、方块状影纹图案。

建制镇——影像特征同上,规模略小,规整程度略差。

农村居民地——不规则状灰色灰白色晕状斑块。

独立工矿地——亮白色不规则状较平滑的斑块。

灌溉水田——浅绿、淡绿、浅灰绿、灰白色含平行弯曲的浅色条带或不规则格网影纹的图案,通常成带成片分布。

水浇地——总体颜色较浅的浅灰、灰白色图斑,其内有弯曲平行的浅色条带。旱地——影纹同上,但坡度较陡、范围通常相对较小。

菜地——浅绿、灰绿色含不规则浅灰色条带和绿色碎斑的影纹图案。果园——为不规则状带细碎格状点的淡绿色、翠绿色影纹特征。

林地——较平滑的大片绿色、翠绿色、暗绿色影纹特征。

坑塘水面——暗蓝、深蓝、深灰色的圆形、椭圆形、及不规则状、边界较模糊的平滑图斑。

变化地类图斑的解译原则。城市、建制镇、农村居民地、独立工矿用地等外围的闭合界线所圈定的范围为独立地类图斑,其图斑内部的土地权属和土地分类不调查;凡被境界、土地权属界、线状地物、地类界等分割而成的封闭地块,均为一个图斑,上述线类均作为图斑界线;当地类界线与境界线或土地权属界线或线状地物重合时,地类界可不表示,以境界线或、土地权属界线或线状地物代替;当线状地物密集,造成图斑破碎时,同一地类图斑可视情况适当综合。

四、更新调查主要成果

前期内业处理成果。基础图件扫描(纠正)后的栅格数据文件。

遥感图像数据文件,包括:航空遥感照片扫描栅格数据(*.tiff格式);1:1万标准分幅航空遥感正射影像图数据(*.msi格式);原始卫星遥感数据(*.tiff格式);1:1万标准分幅卫星遥感正射影像图数据(*.tiff和msi格式)。

遥感解译数据文件,包括:土地利用更新遥感解译数据(Map GIS格式);行政界线和权属界线矢量数据(Map GIS格式)

图件成果,1:1万标准分幅土地利用遥感初步更新图,即外业调查工作底图。表格成果。土地利用更新外业调查记录手簿(表);外业调查成果;后期内业处理成果:更新后的土地利用数据库;图幅理论面积与控制面积结合图表;更新后的1:1万标准分幅土地利用现状图;县、乡(镇)两级行政单位土地利用现状图;1:

2.5~1:5万遥感影像县图。

第二篇:遥感技术在土地利用动态监测中的应用

当前遥感技术在土地利用动态监测中应用的意义

在当前我国经济不断向前发展的大形势之下,遥感技术的应用已经成为当前城市化进程不断向前推进的一个重要的措施。之所以会产生这样的情况,主要原因就在于当前城市所在的一些区域内部对土地的利用和覆盖情况已经发生了较大的变化与不同。当前我国众多城市的人口增长情况主要显示为人口增长过快过多,与此同时就是城市化进程过快的情况,在这样的情况之下,我国众多城市的城市面貌都得到了极大程度上的改进与变化。“内部结构重组”和“外围地域扩展”成为当今城市空间结构变化的主要方式。在面对当前我国这个快速发展与变化的城市系统的时候,首要任务就是要及时而又准确的掌握其对土地的利用情况与发展情况,只有这样才能有效的实现对当前我国土地的合理利用与配置。[

]

经过我国当前土地等相关的工作人员们对现有状况的认真分析与研究,不难发现的就是,我国过去传统、较为陈旧的对土地利用状况进行的调查的形式,是一种耗时又耗力的一种方法,这种方法在一定程度上不利于我国城市的发展。遥感技术作为当前一种较为先进的内容与技术,可以有效的实现对城市土地利用的变化研究提供多时相、大范围的实时信息。与此同时,要想获得更加有效的监测效果,还可以将这一技术与当前同样发展较为成熟的图像处理技术、识别模式的技术进行有机的结合,正是这样的效果与情况,可以有效的为我国当前的城市土地的利用动态方面出现的变化研究提供多时相、大范围的实时信息。在对我国土地情况进行一定的监测的情况之下,可以通过对遥感技术的实际应用获得与土地利用情况相关的一些类型与位置。这些变化信息的记录不单单可以有效的实现对前期开发效果进行有效的处理与开发,还可以有效的实现对日后我国相关城市内部开发的第治理与规划情况,从而有效的促进我国众多城市能够更加可持续的发展。[2]

国内外相关内容方面的研究综述

2.1

国外的研究成果

国外在关于遥感技术在城市土地利用动态发展的监测方面的研究,最早是在二十世纪六十年代,加拿大的Tomlinson最先提出了对相关内容进行一定研究的具体方法,即将当前收集到的大量土地利用数据通过计算机这一先进的科学技术进行综合的分析与研究。到了二十世纪九十年代,主要是由当前属于国际社会科学会的HDP这一组织进行的了解,主要借此对当前我国土地的利用情况进行了一个较为详细的总结与预测。[

]

不得不说的是,这一方面的监测内容与措施在二十世纪九十年代所举办的一次学术会议上,曾经使人们第一次认真的意识到当前全世界发展的最主要的因素就是对土地的合理利用。在这次学术会议上,使人们第一次认识到对土地进行合理的利用是当前全世界不断发展的重要因素,与此同时,还有效的明确了LUCC是当前世界上与环境变化相关的人文计划的几个主要的遥感技术在相关研究中的研究方向之一。这样一来,有效的实现了对当前土地的有效利用与实践。上个世纪九十年代末,国际地圈生物计划与IHDP共同联合在一起,着重推出了LUCC这个项目以及其自身的科学计划。在1994年,LUCC再一次提出了许多与土地遥感动态监测信息相关的设计研究,这些研究在一定程度上有效的实现了对当前土地利用情况的分析与研究。联合国环境规划署是在上个世纪九十年代末,初步启动了“土地覆盖评价和模拟”的项目;而在1995年,由国际应用系统对当时的研究工作启动了“欧洲和北亚土地利用”的项目。另外,美国的全球变化在一定程度上将臭氧层对人们生活环境所产生的环境进行了认真的分析与研究,随之而来的就是日本提出的“为全球环境保护的土地利用研究项目”,这一观点与项目的提出,主要阐述的是与当时土地发展的情况与现状,而这些相关的研究成果在一定程度上有效的实现了对我国土地利用情况的详细而又认真的分析与研究。以上的这些项目,都对世界上的与土地利用技术相关的详细技术进行一定的详细的分析与总结,在这样的情况之下,能够在极大程度上实现对土地的合理利用的终极目标,从而能够更加有效的实现对当前全世界具体情况的分析与了解。

然而,虽然当前遥感技术在土地利用监测方面展现出了其自身独特的特点与优势,但是当前国际方面在对土地利用情况进行详细而又认真的分析之时,仍然发现了一些对未来土地事业发展的情况产生消极影响的现象。这种消极的情况与现象,主要表现为缺乏对土地利用情况的驱动机制的重视,还在一定程度上忽略了对当前土地资源进行可持续利用等内容。这些都会直接或间接的影响到未来我国土地资源在利用与覆盖方面进行的一些预测与分析工作。[

]

2.2

国内的研究成果

我国在经历了多个五年计划以后,在科技上已经得到了极大程度的提高与发展。随之而来的就是我国的技术在遥感技术、地理信息技术方面已经有了一定的科学积累。其中,遥感技术主要是由我国农业合作部与科学院合作而进行的一项宏观调查与研究。我国在过去的几十年中,与土地利用工作相关的工作人员们已经对全国范围内的土地资源进行了一个整体的调查,这次调查中,相关的工作人员们主要开展了一系列认真的分析与研究工作,主要包括以下几个方面。首先,是对当前国外在此方面内容上已有的研究成果与资料进行研究与整理;其次,是对当前土地利用的变化情况对粮食的产生造成什么样的消极影响。

在以上这些内容方面,我国在与国外情况进行对比的情况下可以发现的是,当前我国在对土地利用情况方面进行的研究对我国的社会经济发展情况产生了一定的影响。为了能够使我国的土地利用变化研究跟上世界的发展潮流,学者们积极向国际组织看齐,对中国土地利用与土地覆被变化进行深入的研究。

举例子来说,刘家福等一些技术人员积极主动的将当前先进的遥感技术实践到我国日常土地利用动态变化的研究过程中。与此同时,张海玲也在自己所发表的文章中,具体而又成系统的对当前的应用遥感与地理信息系统技术做出了详细的阐述,并且在一定程度上有效的介绍了当前利用土地动态监测的重大意义,还在最后对当前的遥感与地理信息系统的有机结合进行动态监测自身独特的优势及方法进行了详细的分析与总结。潘耀钟先生作为我国北京师范大学的一名知名教授,他在经过不断的研究与实践的基础上,有效的实现了对当前遥感技术与信息技术得到一定有效的结合,并且将其技术与当前众多的多元遥感数据进行了一定的结合与融合,他的观点对于我国在土地利用方面起到了一定积极有效的促进、借鉴作用。[

]

课题研究(或设计)的内容

本文主要论述的是当前我国在土地利用动态监测方面的发展现状,针对当前的发展形势与内容作出了一定的努力与创新。土地利用动态监测的目的,主要是认真考虑到了运用遥感技术在内等众多先进技术的方法,建立起一个具有一定实效性的土地利用监测体系,这样将会对我国的土地利用情况产生一定的有效作用。本文通过对当前众多监测方法进行认真的分析与总结之后,认真的对其中的几个较为突出的方法进行了分别论述和阐述,主要目的就是能为本人的研究提供一定的数据、内容方面的资料与内容。通过对前人在我国土地利用动态监测方面的研究,我们可以看到的就是,在相关的理论对土地利用实际情况等方面存在一定的问题与不足,这些问题都对我国土地利用动态监测的事业产生了一定的直接影响。

本文主要的论述目标不单单是为了能够在理论知识方面取得一定有效的成就,更多的还是希望能够通过论文方面的指导加强对相关工作内容的实践,为日后我国在土地利用动态监测的这些方面的内容上起到一定的促进作用,从而能够为我国在类似的工作方面的进步与创新起到积极的促进作用。研究方法上主要是对扬州的实际情况进行分析与总结,这个过程中需要同学们之间进行良好的沟通与合作,在实施之前做好认真的分配工作,从而有效的提高收集资料的效率与质量。[

]

对我国当前在遥感技术土地利用监测中的研究方法

经过近些年来我国在遥感技术动态监测方面的分析与研究可以发现的是,当前进行监测有很多种方法,而其中比较有效的方法主要有两种,以下便将对这两种方法分别进行认真的阐述与论证。[

]

首先,是逐个像元比较法。这种对土地动态监测的方法主要的工作原理就是对不同时相的遥感图像像元进行比较,其主要目的是得到监测像元是否发生了一些变化。其次,是分类后比较。这种对土地动态监测的方法主要的工作原理就是对各时相的遥感影像进行单独分类,按照比较之后得到的结果进行认真的分类。这种方法主要是对当前各时相的遥感影像进行单独分类,经过认真的分析与总结,得到在监测土地等方面是否存在利用数量、类型与位置等方面的变化。[

]

总的来说,这两种较为主要的方法在实际应用的过程中,都具有自身各自不同的利于弊。对于第一种方法的实践效果来说,虽然这种方法的步骤十分简单,但是只能简单的测算出像元具体的变化情况,并不能十分有效的得到土地变化方面的详细类型与内容。然而,第二种方法因为受到了两时相数据分类精度的影响,导致监测精度累计了两次分类的误差,这样一来就会使得监测结果的精确程度很低,并不能十分有效的对相关工作起到一定的指导作用与意义。[

]

在当前从事土地利用动态监测工作方面的相关工作人员们对当前我国土地利用情况进行认真的分析与研究以后,对这两种较为主要的监测方法进行一定的总结与整合,从而在此基础之上得到了更多的能够有效实现对土地进行监测的有效措施与方法。以下笔者将会着重对其中的集中方法进行描述与阐述。

4.1

目视解译法

目视解译法这种方法是我国相关行业发展历史中的一种最简单、最基本的遥感解译方法。这种遥感解译方法主要是由较大比例尺卫片、以及土地详查成果图这二者综合在一起产生的,这种方法主要是以目视解译为主、计算机识别为辅的一种人机交互式的具体方法。这种方法好在判读精度较高,其仍然有一些缺点。例如,工作步骤较为麻烦复杂、对解译人员的个人素质和专业知识要求比较高。

4.2

分类后对比法

分类后对比法这种方法是我国相关行业发展历史中的一个较为重要的方法,也是当前比较常用的一种方法。这一方法首先是对不用时相遥感图像分别进行分类,然后再对分类结果进行比较分析,获取土地利用变化信息。从这种方法被研究出来以后,我国便有很多的学者对其进行了一定详细而又认真的分析与研究。[

]

唐伶戴昌达应用北京地区1987--1992年这四年中的时间,进行认真而又仔细的分析与研究,通过对试验区八年之间在城镇土地利用等方面的详细情况的记录与分析后,可以有效的制定出城市扩展的变化图件。另外,还有范作江范作江等以北京地区十年的城市扩展情况为例子,主要应用的是地理信息系统与遥感两种方法有机结合的一种方法,其主要目的就是能够更有效的实现对城市扩展的研究与分析。采用这种对比的方法可以有效的使得城市实体扩展的范围得到一定的扩展,并且有效的实现将此种内容进行有效的叠加,从而能够研究出更多时期的特点与内容。[

]

采用分类后对比法,可以有效的实现对城市的实体范围进行有效的扩展,并且还能在同一时期的城市专题方面将图像进行叠加,从而有效的研究了不同时间内城市扩展的不同特点与特征。沙晋明等相关的技术工作人员们经过认真的分析与研究后,得到了对浙江省绍兴市城镇土地扩展的详细内容进行了一定的研究。主要是采用了具体问题具体分析这一较为主要的方法,即在经过对该地区实际情况有了详细的了解以后,制订了与之相适应的图像处理技术,从而有效的获得了不同时期之内的城镇边界范围,为我国日后在土地动态监测工作方面的顺利进行打下了坚实的基础。[

]

虽然这种方法具有其自身独特的特点与优势,例如变化区域的土地利用类型与范围用分类后对比法可以被直观的监测出,但是其自身仍然存在着极大的缺点与不足,即多次单独分类难以避免形成累积误差,使监测总精度受到一定程度的影响。这样一来,便会对当前土地动态情况的研究产生一定消极的影响。然而,在认识到这种方法所存在的有点与缺点以后,就在一定程度上更加有利于相关的工作人员们对自己日后的研究与实践方向进行一定的合理规划,从而实现对其自身综合能力的提高与发展。[

]

4.3

影像比值差值法

影像比值差值法这种方法是我国相关行业发展历史中一个同样重要的方法与措施。这种方法主要针对的是当前不同年份、而时相又十分相近的影像,将其进行几何匹配以后,用年份相近的一份遥感影像某一波段像元,除以或者减去年份较远的遥感影像相对应波段的相应像元。当影像表现为正常的色调纹理,则表示土地利用类型未发生变化;当影像表现为较为突兀的色调与纹理,与周围的地物极为不协调时,表明土地利用类型发生变化,我们可以由此判断变化信息,该方法可以快速进行土地利用动态监测。[

]

比值差值法在实践操作方面具有极高的应用价值,作为一种比较典型的操作逐个像元比较方法,这种方法在数据源方面的要求就是,其数据源一定要保证是在同一季节的数据,如果不是这样,则会在一定程度上引发同物异谱现象,在一定程度上会影响到其自身数据的精准程度。[

]

4.4

主成分分析法

主成分分析法这种方法是我国在土地利用监测事业方面比较常用的一种方法,是对不同时相的数据进行一定的主分量变换,以此来更好的达到压缩数据的目的,从而更加有效的突出其内部较为主要的信息与内容、提取变化信息。这种方法将多光谱图像中各个波段那些高度相关的信息集中到少数的几个波段,不断的保证这些波段的信息能够互相不干涉的情况与现状,即用几个综合性波段代表多波段的原图像,使处理的数据量减少。[

]

黎夏等人主要将这种方法应用于相关的实践过程中去,提出使用主成分将全色

SPOT

影像与具有

米分辨率的多光谱

IKNOS

影像叠加作主分量变换,然后选取适宜的特征分量进行假彩色合成的方法,来生成光谱特征变异影像以突出变化信息,充分展示了

IKNOS

影像的应用巨大潜力。这种具体的组合方式不单单能够有效的实现对原有图像信息的保留与丰富,还能有效地做到将相关的数字信息进行有效的凸显与变化。[

]

4.5

影像融合法

影像融合法这种方法是我国在土地利用监测事业方面比较常用的一种方法,这种方法的目的主要就是发现其自身变化的特点约特征,而具体的手段与方法则是将两种不同的时相数据进行结合。这样一来,在两种不同的数据中,统一地面位置将会对应着相应的地面目标,也会有效地反映出一些相似的光谱特征。一旦两个不同源的数据如若受到实际土地利用变化的影响,不同时相的影像在相同的位置则对应不同的地面目标,从而导致光谱特征不一致,使该处的融合影像上出现光谱突变,并与周围的地物在光谱上失去协调性,从而检测出土地变化信息。[

]

这种方法主要是建立在图像融合技术之上的一种变化的提取方式,这种方法十分有利于不同时相、不同数据源的遥感融合影像,也能准确的确定土地利用变化所在的位置与范围。[

]然而,有优势的同时它也存在一定的缺陷与不足。这种缺陷与不足主要表现为,它只能在与相近季相的遥感影像融合的时候才能认真的判断出变化的范围,否则,将会存在一定细小的误差。

实施计划

5.1

对扬州地理图像的收集

扬州的地理位置刚好处于12037和12038两轨道的交界地带,经对两景影像无缝拼接并按照扬州市的行政区划边界进行图像剪切。[

]

结果如图1、图2所示。[

]

5.2

扬州市绿地信息的提取

利用ENVI图像处理软件提取ISAV指数[

],ISAV指数的公式为ISAV=(Rir-Rr)(1+L)

/(Rir+Rr+L)[

],其中Rir为第4波段,Rr为第3波段,L取值0.5。将其与第4波段和第3波段融合成彩色图像,转换成.img格式后,在ERDAS中进行非监督分类,并进行重编码。结果如图3、图4所示。扬州市区总面积为1

010

km2,由图3、图4的统计数值得6月份的植被覆盖率为60%,1月份的植被覆盖率为61%,植被覆盖主要为大田作物,其中以小麦为主。[

]将扬州市城区(维扬区、广陵区、邗江区、开发区以及新城西区)绿地信息取出来,并将分类结果进行叠加得到扬州市城区植被覆盖变化图(图略)。扬州市城区面积为156

km2,6月份植被覆盖率为56%,1月份植被覆盖率为51%,由图3可以看出:运河以东以及维扬区西北角和东北角有大片大田作物,市区6月份的植被覆盖率明显比1月份要高很多,可见常绿植物所占的比率比较低。[

]

第三篇:刍论遥感技术在森林资源二类调查中的应用

刍论遥感技术在森林资源二类调查中的应用

摘 要:森林资源既是林业建设发展的基础,又是推动我国国民经济发展的重要条件。为此,在人们逐渐认识到森林资源可持续开发利用重要性时,越来越重视森林资源经营管理的科学性及开发利用的合理性。此种情况下,人们为掌握包括森林资源种类和分布、数量、生长规律和质量、环境条件等信息,针对国有林场、森林公园与自然保护区等经营森林的单位以及县级行政区域展开了森林资源调查工作,即森林资源二类调查。本文就森林资源二类调查中遥感技术的应用展开了探讨。

关键词:遥感技术;森林资源;二类调查;应用

遥感技术是一种建立在电磁波理论基础上的探测技术,利用各种传感仪器收集和处理由远距离目标辐射与反射的电磁波信号,最终形成图像,进而探测和识别位于地面上各种景物。随着遥感技术的快速发展,其图像分辨率得到了显著提高,在森林资源二类调查中有了更为广泛的应用。相较于以往的森林资源调查方式,利用遥感技术可以从宏观上对森林资源进行调查,具有快捷、动态和节省成本花费等特点。下面对其在森林资源二类调查中的应用做具体探讨。

一、森林资源二类调查开展过程中应用遥感技术的具体应用

通过遥感技术获得的图像能够将覆盖区域范围内所有要素都准确、完整地反映出来,地物经过遥感技术处理后会表现出其独有的图像特征,如大小、色调和阴影等。在森林二类资源调查中应用遥感技术后,根据这些特征就可以对森林结构组成、面积、林分树种组成、森林覆盖度、郁闭度等有全面了解和掌握。下面具体从以下几个遥感图像特征识别入手论述遥感技术在森林资源二类调查中的应用:

1.形状特征。遥感图像上地物外部轮廓的反映就是形状特征,因为不同的地物类型有不同形状,这样在遥感图像上就会呈现出不同形状,通过遥感图像上地物形状的识读和判断就能够识别出地物组成。

2.大小特征。遥感图像中反映出来的尺寸就是地物大小,可以是长度、宽度,也可以是体积或面积等。需要注意的是,地物显现出来的大小受限于遥感图像设置的比例尺,同时,通过比例尺就能根据遥感图像中显示出的地物大小计算出地物实际大小。此外,大小还是能够将图斑区划精确度提升上来的主要特征。

3.色调特征。天气和遥感时相与概略比例尺、镜头教具、感光材料等因素都会对地物颜色造成一定影响,使其在遥感影像上呈现出不同的色调形式。在应用遥感技术调查森林资源时,为能够根据遥感图像上的色调特征准确区别出不同地物,每种地物都设置了独属于它的色调特征,这样通过判读色调特征就可以对地物进行基本判别,在一定程度上提高了区划的精度。地物投影色调特征表现如下:当地物是较为陡峭的岩石山体时,其在遥感图像上呈现出的色调就为黑色;当林分树种的组成不相同时,其在遥感图像上会呈现出由黑色向浅绿色过渡,或是浅绿色的色调;当同一林分中存在不同的覆盖度与郁闭度,则其在遥感图像上会呈现出不同的颜色,若郁闭度和覆盖度都较高,颜色就会深一点,若二者都比较低,颜色就会淡一点。当同一林分的坡向不同时,也会在遥感图像上呈现出不同的颜色,若是阳坡,因为太阳光线较强,则呈现出的颜色比较接近地物实际颜色,若是阴坡,太阳光线较弱,会呈现出深色或黑色的色调。

4.质感特征。把色调、纹理和阴影等特性综合在一起反映出的就是质感特征,根据遥感图像上外观的质感特征可将有林地与其他林地划分出来,区别在于有林地会带有一定凸起感,而其他林地地类却不是这样。

此外,应用遥感技术时还要对遥感影像进行必要的几何处理,几何处理包括粗加工处理和精加工处理两个层次,前者仅仅是对系统误差进行改正,即在已知影像构像方程的基础上将诸如传感器外方位元素这类测定纠正数据代入公式当中,进而纠正原始影像,此种方式对于传感器内部畸变的纠正有很好效果,但缺点是处理过后的影像仍然有较大偶然误差与系统误差存在。此时,就需对遥感影像做进一步精加工处理,即将图像中存在的几何变形消除,包括像素坐标变换和多坐标变换后像素亮度值的重新采样两个环节。分析、解译遥感影像特征时要以地物反映到各波段通道上的像元灰度值为依据,也就是地物光谱信息,同时,在大气状况和传感器等因素的影响下,经常会出现“同物异谱”和“异物同谱”的现象。为此,解译遥感图像时要以具体要求为根据选定由最佳遥感波段图像信息构成的彩色图像。选择波段时要考虑波段或是波段组合的信息含量、各个波段相互间的关联性、想要识别的地物光谱响应特征三方面因素。

二、在森林资源二类调查中应用遥感图像时的注意事项

1.森林资源二类调查当中最为关键的一个环节就是图斑区划,往往都是把室内判读和现地核实修正两种方式结合在一起进行图斑区划,即先是根据遥感图像中大小、色调、阴影与纹理、位置布局等特征进行图斑区划,之后再进入到现场做实地核实。需要提出的是,对于那些调查因子(郁闭度、树种、地类等)各不相同的有林地,应采取单独图斑区划的办法。此外,为使未成林造林地与宜林地以及低矮灌木林地这类地类的划分更为准确,应用遥感技术时不建议将图像分辨率选为2.5m,同时,确定图斑界限时建议选用现地对坡这类区划方式。

2.遥感图像可以将地面景物形状、大小和色调以及阴影等全部要素和特征准确、完整、直观地显示出来,如此可以准确识别出不同地物,有着很高的区划精度。但是,若遇到像丘陵或山脉走向不清晰这样地势条件复杂的地区,就很难通过遥感图像将图斑准确识别和划分出来。同时,像各种线性地物、小地名这样的区域需要借助地形图找出所需信息,这样遥感图像选用的比例尺必须同对应地图相一致。

三、结语

通过森林资源二类调查不仅能够建立或是更新森林资源档案,还能够制定出合理的森林采伐限额,并为森林资源的经营管理、林业工程发展规划提供更为有效的参考依据。随着电子计算机技术的高速发展,遥感技术越来越多的被应用到森林资源二类调查当中,并逐渐成为主流,不但花费成本少,还具有动态性和快捷、宏观等特点,但在应用时要对图斑区划和遥感图像比例尺确定这两个环节加以注意。

参考文献:

[1]王雪,王伟,毛正君等.遥感在陕西柞水县小岭镇森林资源二类调查中的应用研究[J].安徽农业科学,2012(6):3764-3765,3769.[2]陈赛男.航空遥感技术在杭锦旗森林资源二类调查中的应用[J].内蒙古林业调查设计,2014,37(2):54-56.[3]姚锐,付卓新.关于森林资源二类调查中遥感图像的应用分析[J].北京农业,2016(1):83-84.[4]冉隆胜.森林资源二类调查新技术应用主要问题以及应对策略探讨[J].农业与技术,2015,35(14):103.作者简介:袁冲(1971-10-21),贵州省思南县,文化程度大专,现任职称林业副高级工程师。

第四篇:遥感技术在水环境监测中的应用

遥感技术在水环境监测中的应用

随着遥感技术的不断发展,遥感数据的时间、空间和光谱分辨 率将越来越高,生态监测的频次、监测内容和数据精度也会逐步提 高,为遥感技术在水环境监测中的应用提供了更坚固的保障。遥感技术是环境监测的重要技术手段,能够对大面积的水污染和大气污染事故进行实时监测,为制定科学、快速、准确、合理的应急方案提供技术支撑。在水环境监测中,遥感技术对水体的浑浊度、城市污水、水体热污染、水体富营养化、石油污染监测等方面都有重要作用。

首先,遥感技术对环境进行监测具有范围大和立体性特征。遥感技术对环境的监测范围较广,包括农、林、牧、水利、地矿、测绘、海洋、环境监测、灾害监测、气象、交通选线等等,并且其从空中大面积地进行宏观生态环境的研究,使其向着立体方向发展。地面点线监测的局限性和视野的阻隔由于航空相片提供的地面连续立体图像而被克服掉,对生态环境要素的研究可从整体上进行,有利于 监测大区域的生态环境及动态变化。

其次,能够获取大量的信息并且效率较高。遥感技术借助飞行工具可以获取图像和数据资料,因此,使得生态环境监测的进程得到大大的提高,这也是人们重视遥感技术的重要原因。另外,遥感 技术进行传导、接收、处理、解译和编图主要是通过电子光学仪器及电子计算机来进行,并使宏观生态环境监测工作实现了现代化。

再次,适应性强,可获取其它监测手段无法获取的信息。遥感技术之所以适应性强,主要体现在对人们无法进行常规监测、地面工作的地区进行监测,例如,原始森林、海洋生态环境的监测、高寒 山区、冰川、沙漠、沼泽、冻土的监测等。对于人们无法感觉和监测 的环境信息,可以利用遥感技术的穿透作用来进行获取,例如,穿 透植被覆盖和第四纪地层,提供一定深度范围内的环境和资源信 息。确定深部基岩裂隙地下水污染防护措施以及规划水源保护区等,可通过了解覆盖层厚度变化及下部基岩隆起、凹陷来进行,经 济而又实用。在海洋生态监测中,常常对赤藻类分布情况及近海污染进行监测。

最后,可用于动态监测。遥感技术可以取得精确的环境动态变化资料,其实现动态监测是通过周期性地对大范围的环境来进行。遥感技术实现动态监测在很多领域都是非常重要的,例如:自然环 境灾害,乱砍滥伐造成森林破坏,水体污染等检测。

遥感技术在水环境监测中的应用提供了其自身独特的优势,随着传感器技术的不断发展,为遥感技术在水环境监测中的应用提供了强大的保障。总而言之,遥感技术在水环境监测中的应用主要从以下几方面进行:(1)研究利用新型遥感数据;(2)提高水质遥 感检测精度;(3)对水质遥感检测模型空间扩展进行研究;

(4)综合 利用“ 3S”技术。

第五篇:遥感技术在地理科学中的应用

3.遥感技术的实际应用

3.1 遥感技术在地质灾害中的应用

遥感技术应用于大面积的地质灾害调查, 可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段, 还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题, 经过近20年的实践,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“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。

3.2 遥感技术在生态环境中的应用

伴随着社会的进步和发展,气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。

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。

如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究” ,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。

3.3 遥感技术在农业气象灾害中的应用

目前我国农业生产基础设施薄弱,抗灾能力差, 对气象环境的依赖性很大。农业气象灾害对国民经济,特别是农业生产造成了极为不利的影响。利用遥感技术,可以绘制更加清晰、形象的气象图;进行气候资源监测评价;气象灾害评估;气象灾害预警、气候分析评价等等气象服务;建设基于遥感技术和地理信息系统(geographic information system)GIS支持下农业气象灾害监测系统开发;利用气象数据,结合GIS背景资料对危害区域、危险程度、受害作物面积进行分析、计算、评估,预测洪涝灾害的演进规律,提供受灾区域、受灾人口与损失估算报告, 并根据已有的抗洪措施形成后期应急反应方案以及防灾系统建设方案。

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