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遙感技術綜述范文1
關鍵詞:農作物；秸稈；綜合利用；機械化；還田技術；分析
隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，促進了農村經濟的發展，同時也使得農村資源的利用得到進一步的優化和完善。在實際的農作物生產中，為了防止農業生產中各種農村資源的大量消耗與浪費，降低農業生產對農村環境的影響，就要堅持可持續發展戰略，將農村資源的利用率實現最大化，發展農村循環經濟，做到農業發展與資源和環境相互協調。在此過程中，農作物秸稈起到非常重要的作用，可以作為新的資源用于各項的農業生產中，提高資源利用率的同時保護生態與環境，也是全國整個農業可持續發展的一項戰略措施。
一、農作物秸稈的綜合利用
1、農作物秸稈飼料農作物秸稈飼料是目前農作物秸稈的重要利用途徑，具有極高的利用率，進而實現農村“廢變寶”的轉化過程。在農作物秸稈飼料的制作過程中，主要通過青貯、氨化、化學原理以及微生物學原理進行農作物秸稈處理，使得秸稈中豐富的木質素、纖維素、半纖維素等物質進行一系列反應與轉化，形成富含菌體蛋白和維生素等營養成分的秸稈飼料。這種農作物秸稈飼料的適口性極強，其纖維的降解率可以達到20%左右，蛋白質增加量超過50%，并含有少量的氨基酸，可以作為豬、牛、羊、雞、鴨、魚等畜禽的精飼料，并在實際的飼養實踐中，得到較為顯著的使用效果[1]。2、農作物秸稈肥料農作物秸稈肥料主要利用直接還田技術和堆漚還田技術以及過腹還田技術，輔以特殊工藝以及科學配比，通過農作物秸稈的生產與加工制造優質高效的有機復合肥。其中，堆漚還田是一種較為傳統的還田技術，由于時間長、勞動強度大以及產量小等問題，一般肥料產生的經濟效益相對較低，不利于農民的大規模投入。隨著還田技術的發展，機械化還田是目前較為常用的還田方式，主要采用聯合收割機以及大功率拖拉機配帶秸稈還田機，在地里將農作物秸稈進行直接粉碎，之后，再深耕犁翻埋到土壤深處去，故稱直接還田技術。這種還田方式具有極高的機械性，并在實際的操作中引入機械操作，減少了人工資源以及勞動強度，秸稈處理時間相對較短，秸稈在土地中的腐爛時間相對較長，進而簡化了秸稈處理的流程，提供農作物秸稈肥料制作的質量和效率[1]。3、農作物秸稈在能源建設中的應用在能源建設方面，農作物秸稈可以轉化為燃氣燃料和發電燃料。首先，秸稈作為燃氣燃料，一方面將秸稈進行缺氧燃燒，在此過程中產生一氧化碳，進而形成可燃氣體。另一方面，秸稈厭氧發酵可以產生出大量的沼氣，利用秸稈與人畜糞進行合理配比，在厭氧的環境條件下進行發酵，進而產生含甲烷成分的氣體，用于農村管道煤氣中。其次，秸稈熱能發電。從物理學的角度上看，農作物秸稈作為一種綠色再生能源，可以有效代替煤，每2噸秸稈的熱值就相當于1噸煤，其燃燒產生的硫量遠遠小于煤，降低了燃燒過程中對空氣環境的污染與破壞，實現農村資源的循環利用。目前，全國已經將農作物秸稈發電加入國家重點推廣項目的行列中，并取得較為顯著的效果，為農村基礎經濟建設提供重要的保障[2]。4、秸稈種菇技術與工業原料在蘑菇培養過程中，可以將多種秸稈用機械進行粉碎，將粉碎后的秸稈粉末作為基料進行食用菌的栽培。在實際的秸稈應用中，大約5hm2的秸稈通過腐熟后可以培養出0.07hm2的食用菌，達到2000-3000kg的食用菌產量，其經濟收入為6000元左右。由此可見，秸稈種菇技術作為一項致富技術，具有投資小、效果顯著的特點，對技術水平要求不高，可以實現農作物秸稈的大批量處理，進而避免焚燒對空氣環境帶來的污染。另外，農作物秸稈可以用在工業原料的生產中，主要以玉米秸稈和棉花稈為主，通過高壓模壓機械設備對農作物秸稈進行處理，使其纖維和樹脂混合物處理成工業需要的模型，用于纖維板材的制作。在使用性能方面，這種纖維板材具備強度高、防火阻燃以及耐腐蝕等使用性能，可以有效緩解全國木材供應不足的問題，節約森林資源，進而促進全國人造板產業的發展[3]。
二、機械化還田技術要點分析
1、選擇適宜的時機農作物秸稈機械化還田技術是將農作物秸稈通過還田機械進行直接粉碎，并將粉碎后的秸稈粉末撒在土地表面，通過機械將其埋入土中。在進行機械還田的過程中，要選擇正確的還田時機，要選擇青秸稈進行粉碎，青秸稈相對較脆，易于粉碎[4]。還要保證青秸稈一定的濕度，當秸稈莖葉較綠，中下部莖葉發黃的情況下，秸稈的含水量會超過30%，此時是秸稈粉碎的最佳時機，保證秸稈一定的濕度，進而降低秸稈營養成分的流失，加快秸稈腐爛速度。2、做好農作物秸稈養護工作在秸稈腐爛分解的過程中，需要吸收一定的氮素，其氮素含量越多，腐爛速度越快。因此，在進行秸稈粉碎程序后，要在土地表面撒上一定量的氮肥料，通常情況下，每畝地要撒上25kg左右的氮肥。同時，為了防止在農作物秸稈還田的過程中形成架空現象，秸稈翻入地面后，要進行及時的澆水，加快秸稈腐爛分解的速度。另外，要保證農作物秸稈粉碎后的質量，秸稈粉碎要到達一定的“細”標準，一般長度要控制在100mm以內，對粗硬的秸稈或者是根茬可以進行撕裂、破碎等處理。秸稈粉碎后，要用旋耕機將粉碎后的秸稈切兩遍，切碎秸稈以及根茬，保證粉碎后的秸稈達到“細”標準[5]，不斷優化農作物秸稈還田技術，進而實現農村循環經濟。3、還田機具的養護工作做好還田機具的養護工作是提高機械還田技術水平的有效途徑，可以保證機械的正常運轉，利于工作效益以及使用壽命的提升。首先，班次保養。管理人員要定期清理還田設備的雜物，檢查還田設備各個零件的松緊程度，并添加適量的劑，齒輪箱油面要保持適當高度。另外，管理人員要保證還田機甩刀片的完整度以及螺栓的緊固程度，必要的時候對其進行補齊以及擰緊。其次，后續保養。在實際的保養工作中，要嚴格按照班次保養的相關規定進行保養工作，定期對還田設備進行全方位的檢查與維修，還田設備的外表面要涂上一層防銹油，防止空氣以及水分的侵蝕而減少使用壽命[5]。另外，要檢查變速箱齒輪實際運行中的嚙合間隙和齒輪的磨損情況，必要時要對變速箱齒輪進行修復與調整，及時進行齒輪油的更換與補充，減少三角帶各部件的磨損程度，對于磨損嚴重的零部件要進行更換，保證還田設備可以正常運行，不斷提高還田機具的使用壽命和使用性能，進而為機械化還田技術的提升做好充分的準備。4、結合傳統還田技術農作物秸稈機械化還田技術相比于傳統還田技術具有很大的優勢，但不可否認的是傳統技術存在很大優勢，在這一層面上看，在機械化還田技術實際推廣和應用的過程中，要做好的機具配套、作業配套以及技術配套，與傳統還田技術有機結合在一起，實現農藝措施與機具的結合、秸稈利用與病蟲害防治的結合以及還田措施與耕作制度的結合，揚長避短，進而充分發揮出其作用，提高農作物秸稈還田技術水平，為促進農村經濟的發展提供重要的保障。另外，除了技術上的革新，在實際的農作物秸稈還田中，要根據當地具體情況，合理的進行機械設備型號的選擇，積極組織科研與生產等部門共同協作，進而不斷優化還田技術。同時，相關技術人員要對還田機械設備進行對比試驗以及選型定型，積極對設備信息進行反饋，促進還田機械設備機型的研制與改進。一方面可以實現秸稈還田機的推廣，加快農業機械的進一步發展；另一方面，可以不斷提高農作物秸稈的利用率，實現農作物秸稈還田措施有效性的提高，進而實現農村循環經濟。
三、結語
本文通過對農作物秸稈綜合利用以及機械化還田技術要點的分析，讓我們知道了農作物秸稈的再利用對農村循環經濟的發展具有非常重要的意義和作用，可以節省農村能源的消耗，為農村基礎經濟建設提供重要的保障。因此，本文主要從作業時間、農作物秸稈養護工作以及還田機具養護工作等方面入手，不斷優化農作物秸稈還田技術，進而實現農村循環經濟。
參考文獻
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遙感技術綜述范文2
1 肝纖維化形成機制
肝纖維化是肝組織對慢性損傷的修復反應,是多種類型細胞、氧化應激、細胞因子和生長因子等一系列復雜作用的結果,以細胞外基質(extracellular matrix,ECM)成分的過度增生與異常沉積為主要特征。肝纖維化是慢性肝病重要的病理特征,也是肝硬化發生的前奏和必經的中間環節,是臨床治療慢性肝病的關鍵環節。近年來國內外取得廣泛共識的是:肝星狀細胞(hepatic stellate cell,HSC)是肝臟ECM的主要來源,是肝纖維化形成的細胞學基礎,它在ECM代謝和各種細胞介質的產生過程中處于中心地位,HSC的表型激活和過度增殖是肝纖維化形成過程的關鍵。
2 芍藥苷抗肝纖維化的機制
2.1抗自由基過氧化損傷,促進肝細胞再生
芍藥苷的化學結構表明,芍藥苷分子中的多個酚羥基使其具有較強的自由基清除活性、具有生物學應答調節作用,對由H202誘導DNA單鏈損傷有保護作用:抗氧化用氧自由基和其他基因產生的增多與很多種類的肝損傷和肝纖維化有關,其中最重要的是超氧化物。在肝纖維化中,線粒體呼吸鏈的破壞導致電子泄露增加和超氧化物的增多,通過以4n幾何級數的速度增長,超氧基團又可使過氧化氫、羥自由基、單線氧氣等活性氧類產物增加。羥自由基極度活躍,能夠攻擊包括脂類、蛋白質、核酸和糖類在內的許多細胞成分。同時肝內原有的細胞保護機制(抗氧化系統、修復系統)遭到破壞,氧化物的產生與消除之間不平衡,因而誘發肝纖維化的形成與發展,在體外試驗李文庭反應中,芍甘多苷大劑量組肝細胞和肝細胞線粒體中MDA含量降低,SOD活性升高(P<0.05或0.01),說明芍甘多苷有較強的抗氧化作用,拮抗自由基對肝臟的損傷。駱和生等體內實驗發現芍甘多苷大劑量能顯著提高線粒體№。K+ATPase、Ca”ATPase活性,減輕線粒體鈣超載和水腫,增強能量代謝、有效減輕自由基對線粒體的損傷,從而對受損的線粒體起到保護作用。因此,芍藥苷可認為是通過清除氧自由基,抑制脂質過氧化反應,阻斷或者減緩肝損傷時的炎癥刺激,達到抗肝纖維化的作用。
2.2抑制炎性因子釋放,改善肝臟微循環
肝細胞受損后,Kupffer細胞和淋巴細胞等炎性細胞被激活,釋放多種細胞因子(腫瘤壞死因子、白細胞介素一β等),促進間質細胞的有絲分裂,使貯脂細胞及其他細胞合成膠原纖維增多。因此,消除炎癥,減少細胞因子的釋放,是抑制膠原合成、抗肝纖維化的重要途徑。Nero E等發現,腫瘤壞死因子(TNF)活性的高低與肝細胞壞死程度的輕重有著正相關的關系,且TN單抗(mAb—TNF)對TNF介導的肝細胞壞死有保護作用。提示TNF是造成急性肝壞死的重要介質,在肝纖維化產生過程中,白細胞介素-β(IL-β)、IL-6、IL-8水平升高。Hung KS研究表明,IL-6及IL-8主要由單核細胞和巨噬細胞產生并參與炎性損傷過程。肝臟內核因子KB能通過調控炎性因子和抗炎因子增加和減少來影響反應的損傷修復,Ping J在CCl4聯合乙醇誘導的大鼠肝纖維化模型中,芍甘多苷能顯著抑制肝組織中NF-KBp65/IKBCt的過度表達,降低血清TNF-d水平。總之,TNF。在細胞因子網絡中起重要調節作用,它的增加破壞了網絡平衡,導致免疫功能紊亂,加重肝細胞壞死。czaja MJ實驗研究表明,模型組大鼠肝臟TNF-a含量較正常組為高,有顯著性差異,表明TNF a參與介導了CCL4。所致的大鼠亞急性肝損傷。芍甘多苷大劑量能顯著降低C01。亞急性肝損傷大鼠肝臟TNF-Q含量,從而對損傷肝臟起到保護作用。芍甘多苷是一抗炎免疫調節藥,在不同的病理狀態下,芍甘多苷對異常的免疫功能具有雙相調節作用。lseri SO研究發現在化學性和免疫性肝損傷模型中,芍甘多苷有抗炎作用。
2.3降低肝臟總NOS、iNOS的活性及NO的含量,阻斷NO對肝臟的損傷作用。NO(一氧化氮)是NO合成酶以左旋精氨酸為底物合成的。體內合成NO的酶有兩種即原生酶(eNOS)和誘生酶(iNOS),eNOS合成的NO,主要參與傳遞信息、舒張血管和抑制血小板聚集與粘附的過程,而iNOS合成的NO,主要作為細胞免疫和細胞毒性的效應分子,在多種感染性及自身免疫性疾病的發病機制中起重要作用。研究表明,在免疫刺激條件下iNOS mRNA在肝細胞的表達對肝損傷的發生有重要意義。iNOS及其合成的NO對肝細胞有損害作用,NO介導了枯否氏細胞對肝細胞的毒性,但eNOS可以減輕肝臟損傷。同時,NO可作為NF--KB的激活劑,激活NF-KB。與RObt一樣,還可攻擊caspase中起關鍵作用的巰基,使其喪失活性,抑制凋亡,但同時可導致細胞壞死。與模型對照組相比,芍甘多苷大劑量灌胃給藥能顯著降低CCL4亞急性肝損傷大鼠肝臟N0含量(P<0.01),中小劑量有一定的降低作用趨勢(P>0.05),表明芍甘多苷能通過降低肝臟NO含量而起到肝臟保護作用。
2.4抑制HSC活化,抑制膠原生成,促進病理沉積膠原降解。
遙感技術綜述范文3
【摘要】目的:觀察自擬疏肝補腎湯治療圍絕經期綜合征的臨床療效和機制。方法:對60例圍絕經期綜合征采用自擬疏肝補腎湯(治療組)及尼爾雌醇(對照組)治療,觀察治療前后臨床表現、性激素水平的變化。結果:兩組治療后臨床癥狀明顯改善,FSH明顯下降,E2卻升高。結論: 疏肝補腎湯能明顯改善圍絕經期綜合征癥狀,其作用機制是降低血FSH水平,升高血E2水平,從而達到調整生殖內分泌的目的。
【關鍵詞】圍絕經期綜合征; 疏肝補腎湯; 尼爾雌醇;雌二醇;血清促卵泡生成素
圍絕經期綜合征(CS)是婦科常見病、多發病,病情纏綿。近年來,筆者采用自擬疏肝補腎湯治療本病,療效滿意,結果報道如下。
1 臨床資料
1.1 病例選擇
1.1.1 西醫診斷標準參照《臨床疾病診斷依據治愈好轉標準》[1]:a. 40歲以上或手術切除卵巢后;b. 有潮熱、心悸、易怒或抑郁等典型癥狀;c. 實驗室檢查血清雌二醇(E2)水平降低或促卵泡生成素(FSH)、促黃體生成素(LH)明顯升高。
1.1.2 中醫辨證標準參考《中藥新藥臨床研究指導原則》[2]中相關標準及評分:
(1)潮熱出汗:白晝12小時內>10次,2分;≤10次,1分;無,0分。
(2)睡眠:夜間睡眠3~4小時,2分;5~6小時,1分;無,0分。
(3)心悸:影響正常工作、生活,2分;不影響正常工作,1分;無,0分。
(4)情緒改變:不能正常工作,2分;能正常工作,1分;無,0分。
(5)腰骶酸痛:影響生活/活動受限,2分;稍影響生活, 活動不受限1分;無,0分。
每次累加0~10分
1.2 一般資料:病例來源于2008~2009年清新縣人民醫院門診患者,共60例,隨機分為2組。治療組(自擬疏肝補腎湯)30例,年齡42~58歲,平均(48. 25 ±2. 43)歲;病程3月-12年,平均(5. 20±3.40)年;平均癥狀積分為(2. 90±0.82)分。對照組(尼爾雌醇)30例,年齡45~60歲,平均(49. 36±3. 02)歲;病程5月-11年,平均(5. 30±3.88)年;平均癥狀積分為(2.89±0.62)分。2組一般資料經統計學處理,差異均無顯著性意義(P>0.05),具有可比性。
2 治療方法
2.1 治療組:采用自擬疏肝補腎湯治療。處方:柴胡9g、郁金10g、生熟地10g、白芍9g、女貞子10g、旱蓮草10g、制首烏12g、枸杞子12g、山萸肉10g、薄荷6g、甘草5g,每天1劑,水煎2次,早晚各服1次。3個月為一療程,共觀察1療程。
2.2 對照組:尼爾雌醇(合肥久聯制藥有限公司)服用方法:1mg/片,每周服用1片,共服3個月,用藥每個月第16天開始口服安宮黃體酮(浙江仙琚制藥有限公司),8mg/天,連續14天。如有撤退性出血,出血第5天開始服用下療程,3個月為一療程,共觀察1療程。
2.3 觀察指標:a. 臨床療效及治療前后癥狀積分改善情況;b. 治療前后血E2、FSH、 LH水平變化,均采用放射免疫法檢測,放免試劑盒由武漢博士德公司提供。
2. 4 統計學處理:所有數據處理采用SPSS12.0軟件分析,數據以X±s表示,組間資料采用X2或t檢驗。
3 療效標準與治療結果
3. 1 療效標準參照《中藥新藥臨床研究指導原則》女性更年期綜合征療效判定標準[2]和Kupermann癥狀評分,制定療效判定標準:①痊愈:臨床癥狀消失,3~6月未復發;②顯效:臨床癥狀基本消失,總評分下降超過50%;③有效:臨床癥狀部分消失,總評分下降20%~50%;④無效:臨床癥狀無改善,總評分下降不足20%。
3. 2 治療結果
3.2.1 2 組臨床療效比較,見表1。
2組總有效率比較,差異有顯著性意義(P
3.2.2 2 組治療前后癥狀積分變化比較,見表2。
治療后2組圍絕經期癥狀均有不同程度改善,治療組烘熱汗出、心悸失眠、腰膝酸軟、抑郁悲傷等癥狀明顯改善,與治療前比較,差異有顯著性或非常顯著性意義(P
3.2.3 2組治療前后血Ez, FSH, LH水平變化比較,見表3。
治療后治療組和對照組E2明顯上升,治療組和對照組FSH均明顯下降,與治療前比較,差異均有顯著性意義(P0.05)。
4 討論
腎主生殖,腎的精氣是構成胚胎發育的原始物質,又是促進生殖機能成熟的物質基礎。卵巢為女性的主要生殖器官之一,其功能衰退代表著主宰生殖功能的主要器官-腎臟功能的減弱;可見腎氣虛衰是本病發生的基礎和最主要的誘因。但是,單純的腎虛不足以解釋其全部發病機制[4-5]。因為肝腎同源,既有母子關系,又有精血同源關系。所以,圍絕經期腎氣漸衰之時,加之內外因素的影響,肝臟受累首當其沖,這也是圍絕經期綜合征多以肝經癥狀為主的原因之一。肝藏血,主疏泄,肝氣郁結,疏泄失常是導致本病發生的主要原因,有鑒于此,筆者以補腎疏肝為治則,自擬疏肝補腎湯治以疏肝解郁,滋養肝腎,調和陰陽為主,方以柴胡、郁金、生熟地、白芍、女貞子、旱蓮草、制首烏、枸杞子、山萸肉、巴戟天、羊藿、菟絲子甘草組成,其中柴胡、郁金、薄荷、疏肝解郁,白芍、女貞子、旱蓮草、制首烏、枸杞子、山萸肉滋陰養血,益腎填精;巴戟天、羊藿、菟絲子溫補腎陽,全方以滋補肝腎為主,佐以疏肝解郁為輔,補瀉共進,陰陽互濟。滋陰而不膩,壯陽而不燥,從而改善卵巢功能,緩解圍絕經期綜合征癥候群的出現。現代藥理研究證實中藥對下丘腦-垂體-卵巢軸具有多元性和雙向性調節作用,可通過多器官、多靶點的作用有效調節神經-內分泌-免疫網絡,尤其通過卵巢內調節使衰老的卵泡復蘇從而延緩卵巢的老化過程,同時通過清除體內自由基含量,改善微循環,延緩細胞凋亡,從而調控卵巢內在老化機制[3]。
。本觀察表明,肝補腎湯治療圍絕經期綜合征療效顯著,并能明顯減輕患者的臨床癥狀,升高E2水平、降低FSH水平,而且毒副反應少。
參考文獻
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遙感技術綜述范文4
[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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遙感技術綜述范文5
關鍵詞:高光譜 分類 提取 投影尋蹤
1 高光譜遙感概述
高光譜遙感(Hyper spectral Remote Sensing 簡稱HRS)起步于80年代,發展于90年代,至今已解決了一系列重大的技術問題。它是光譜分辨率在10-2λ的光譜遙感,其光譜分辨率高達納米(nm)數量級,具有波段數眾多,連續性強的特點,其傳感器在可見光到紅外光的波長范圍內(0.4μm～2.5μm)范圍內以很窄的波段寬度(3～30nm) 獲得幾百個波段的光譜信息,相當于產生了一條完整而連續的光譜曲線,光譜分辨率將達到5nm～10nm[1]。高光譜遙感數據的表現可以從以下三個方面來理解[2]:圖像空間、光譜空間和特征空間。此外,隨著高光譜遙感分辨率的增加,特征空間的維數很高,因而表現不同地物類別的能力也隨之不斷提高,這也是高光譜遙感之所以能夠更精確識別地物的主要原因。
2 高光譜遙感的應用
高光譜影像包含了豐富的地表空間、光譜和輻射的三重信息,它同時表現了地物的空間分布并獲得了以像元為目標的地物光譜信息。高光譜遙感技術作為連接遙感數據處理、地面測量、光譜模型和應用的強有力工具,其顯著特點是在特定光譜區域以高光譜分辨率同時獲取連續的地物光譜影像,其超多波段信息使得根據混合光譜模型進行混合像元分解獲取“子像元”或“最終光譜單元”信息的能力得到提高,使得遙感應用著重于在光譜維上進行空間信息展開,定量分析地球表層生物、物理、化學過程和參數,隨著成像光譜技術的發展與成熟,遙感技術已經大大拓寬了其原來的應用領域,歸納起來主要包括以下幾個方面[5]-[19]:1)在精準農業領域的應用(作物參數反演);2)在林業領域的應用(樹種識別、森林生物參數填圖、森林健康檢測等);3)在水質檢測領域的應用(反演水質參數);4)在大氣污染檢測領域的應用(氣溶膠、二氧化氮等的檢測與反演);5)生態環境檢測領域的應用(檢測生物多樣性、土壤退化、植被重金屬污染等);6)在地質調查領域的應用(礦物添圖,巖層識別,礦產資源、油氣能源探測等);7)在城市調查領域的應用(城市綠地調查、地物及人工目標識別)。
3 高光譜遙感圖像分類與信息提取
3.1 遙感圖像處理
遙感數字圖像處理是以遙感數字圖像為研究對象,綜合運用地學分析、遙感圖像處理、地理信息系統、模式識別與人工智能技術,實現地學專題信息的自動提取[18],要素分類與提取在圖像處理過程中占有決定性的地位。遙感圖像分類是統計模式識別技術在遙感領域中的具體應用,統計模式識別的關鍵是提取待識別模式的一組統計特征值,然后按照一定準則做出決策,從而對數字圖像予以識別。其主要依據是地物的光譜特征,即地物電磁波輻射的多波段測量值,這些測量值可以用作遙感圖像的原始特征值。
3.2 高光譜遙感圖像分類與提取
目前,高光譜遙感數據分析方法主要有兩個方向[19]-[30]:第一是基于光譜空間的分析方法,其基本原理是化學分析領域常用的光譜分析技術;第二個方向是基于特征空間分析技術,該方向的基本思想是把組成光譜曲線的各光譜波段組成高維空間中的一個矢量,進而用空間統計分析的方法分析不同地物在特征空間中的分布規律。
3.2.1 基于光譜空間的分析方法
高光譜遙感技術的最大特點就是:在地物的每一個像元處,可以得到一條連續的光譜曲線,所有的光譜曲線的集合則構成了光譜空間,不同的地物對應于光譜空間中的一條光譜曲線。因此,基于光譜空間的數據分析方法是高光譜數據分析的主要技術之一,其主要思想類似于化學上常用的光譜分析技術,主要是通過對光譜曲線進行特征分析,發現不同地物的光譜曲線變化特征,從而達到識別地物的目的。由于這種分析方法與地物的物理化學屬性直接相關,因此可以方便地對分析結果進行物理解釋:由于分析過程主要是針對一個像元的光譜曲線,因此,算法往往比較直觀和簡單。這些特點使得基于光譜空間的分析技術成為引人注目的一種技術,因而,近年來在這方面產生了許多實用的研究結果。
常用的分析方法包括:(1)光譜角填圖法(SAM-Spectral Angle Mapping):又稱光譜角度匹配法.是以實驗室測得的標準光譜或從圖像上提取的一直已知點的平均光譜為參考,求算圖像中每個像元矢量(將像元n個波段的光譜響應作為n維空間的矢量與參考光譜矢量之間的廣義夾角,根據夾角的大小來確定光譜間的相似程度,以達到識別地物的目的。(2)光譜解混技術(Spectral Unmixing):就是假設某一像元的光譜是由有限幾種地物的光譜曲線按某種函數關系和比例混合而成,解混的目的就是通過某種分析和計算,估計出光譜混合方式和混合像元包含的光譜成分及相應比例。(3)光譜匹配濾波技術(Matched Filter):是通過部分光譜解混技術求解端元光譜豐度值的技術。由于前面介紹的線性光譜解混技術要求端元光譜足夠完全,而實際上很難確定一幅待研究的高光譜圖像所包含的全部端元光譜。匹配濾波技術則選定某些感興趣的端元光譜的情況下,把未知的光譜歸為背景光譜(Unknown background),最大化地突出已知端元光譜而同時盡可能抑制背景光譜,這種方法提供了一種快速探測指定地物種類的技術,而不必知道一幅圖像中包含的全部端元光譜。(4)光譜特征匹配(SFF-Spectral Feature Fitting):根據電磁波理論,不同的物質有不同的光譜曲線。人們可以通過分析不同地物的光譜吸收表現,達到識別不同地物的目的。首先把反射光譜數據的吸收特征突出出來,然后用僅保留了吸收特征的光譜與參考端元光譜逐個波段進行最小二乘匹配,并計算出相應的均方根誤差(RMS-Root Mean Square),消除背景影響的方法主要是包絡線法。
3.2.2基于特征空間的分類方法
前面介紹的基于光譜空間的分析方法主要是通過比較待分像元的光譜曲線與參考光譜的光譜曲線之間的相似程度來達到分類判別的目的。這種思想看起來很直觀和理想,類似于人的指紋識別一樣,每一個人都有不同的指紋,通過與指紋庫中的指紋相比較就可以確定人的身份。然而,遙感問題卻遠遠復雜得多,由于太陽輻射、大氣、空間分辨率和光譜分辨率,觀測噪聲,及多種多樣難以確定的因素的影響,很難測得所謂“純”的光譜曲線。盡管有多種多樣的光譜解混技術被提出,但多種因素的影響很難被充分估計出來,因而無論何種光譜分析技術都無法完全達到遙感圖像辯識的要求。
另一種遙感圖像地物辯識的思想則是從統計分布規律出發,在同一幅圖像上,不同地物的光譜數據呈現不同的分布狀態,比如不同均值和方差,通過分析這種統計分布規律而實現地物識別的技術就是基于特征空間的分類方法。遙感圖像上的每個像元對應n個光譜波段反射值。假若把這幾個波段值組成的n維矢量看作是n維歐幾里德空間中的一個點,則稱矢量X=(X1,X2,…,Xn)為像元的特征值,相應的n維歐幾里德空間稱為特征空間。在特征空間的意義上,遙感圖像上的任一像元對應于特征空間中的一個點,因此,分類的方法可以從尋找像元在特征空間中的分布規律入手,也就是在特征空間中進行判別的問題。
常用的分析方法包括:(1)高斯最大似然分類器(MLC):是遙感分類的主要手段,其基本思想是,假設各類樣本數據都是高斯分布(正態分布),判別準則為所屬類別的分布密度最大。其分類器被認為是一種穩定性、魯棒性好的分類器。但是,如果圖像數據在特征空間中分布比較復雜、離散,或采集的訓練樣木不夠充分、不具代表性,通過直接手段來估計最大似然函數的參數,就有可能造成與實際分布的較大偏差,導致分類結果精度下降。(2)基于Bayes準則的分類器: 基于Bayes準則的判別函數是統計模式識別的參數方法,要求各類的先驗概率P(ωi)和條件概率密度函數P(ωi x)已知。p(ωi)通常根據各種先驗知識給出或假設它們相等: P(ωi x)則是首先確定其分布形式,然后利用訓練樣本估計其參數。一般假設為正態分布,或通過數學方法化為正態分布。其判別函數為:Di(X)=P(ωi) P(ωi x),i=1, 2,…,m。若Di(X)Dj(X) j=1,2,…,m,j≠i,則X為ωi類。判別函數集有多種導出形式,如最大后驗概率準則、最小風險判決準則、最小錯誤概率準則、最小最大準則、Neyman-Pearson準則等,是依據不同的規則選擇似然比的門限來實現的。(3)最小距離判別法:該方法是最直觀的一種判別方法,假設在p維歐氏空間中,把c個不同的類別看成分布在空間中的不同位置,最小距離判別方法的思想就是,對待分類的樣本,若與某一類的空間幾何距離最近,則判別為屬于此類。該方法的關鍵問題,一是如何定義空間距離;另一問題是,如何計算點到各類別的空間距離。(4)基于模糊集理論的判別分類方法:相鄰波段影像間存在較大的相似性表明,它們的分類作用可以相互近似替代。因此,只需利用其中的一幅影像參加分類即可,其它與之相似的光譜波段都可被視為冗余波段。顯然,要刪除這些冗余光譜波段,應首先對原始波段集合中的光譜波段進行模糊等價劃分,然后在每個模糊等價波段組中只選擇一個光譜波段(或進行線性融合)。(5)基于人工神經網絡的分類法:通過建立統一框架,實現對影像的視覺識別和并行推理,是近年來發展起來的綜合數據分類方法之一。其目標是利用人工神經網絡技術的并行分布式知識處理手段,以遙感影像為處理對象,建立基于人工神經網絡的遙感影像分類專家系統。(6)支持向量機(Support Vector Machine )分類方法:支持向量機是一種建立在統計學習理論基礎之上的機器學習方法。其最大的特點是根據Vapnik的結構風險最小化原則,盡量提高學習機的泛化能力,即由有限的訓練樣本集得到小的誤差能夠保證對獨立的測試集保持小的誤差。另外,由于支持向量算法是一個凸優化問題,局部最優解也是全局最優解,這是其它學習算法所不及的。以上介紹了幾種分類方法,事實上,隨著各學科的發展和交叉影響,基于特征空間的分析方法有許多新的進展。
4高光譜遙感數據分類存在的問題
隨著光譜分辨率的提高,高光譜遙感能夠提供對地物識別更充分的信息,對基于特征空間的分類而言,理論上說,隨著特征空間維數的增加,分類精度將會越來越精確,但實際問題并非如此簡單。綜合以上高維空間的幾何特征和統計特性[31]-[36],可以得出這樣的結論:基于統計理論的參數估計若在原始高維空間進行,則需相當龐大的訓練樣本數才能得到比較滿意的估計精度,非參數估計方法所需的樣本數量更是不可想象。此外,原始高維數據空間的正態分布特性更是難以保證,而正態分布是許多參數估計方法的基礎。因此,高光譜遙感分類的表現并未如人們所期望的那樣簡單,具體來說,在不討論客觀因素的情況下,影響高光譜遙感分類精度的主要因素主要是以下幾條:
(1)訓練樣本數量問題:根據Hughes的研究結果[37],隨著特征空間維數的增加,類別可分性提高,但由于遙感中常用的監督分類方法首先要估計樣本的分布函數,或分布函數中的一些參數,隨著空間維數的增加,待估參數的個數急劇增加,在訓練樣本數量一定的條件下,導致分類精度在特征空間的維數增加到一定數量后,反而會隨著維數的增加而下降。
(2)特征空間的組成:前一個問題導致基于特征空間的分析方法通常不能在原始空間中直接進行,必須對原始波段空間進行降維預處理,得到一個保持了原始空間全局和局部特征結構的低維空間,然后在低維子空間中進行分類判別。
(3)分類器的選擇。
(4)類別可分性:類別可分性是數據集固有的一種性質,是由客觀條件造就的數據集內在結構,由于客觀因素的影響,待分辨的類別之間可區分的程度會有很大的差異,數據集的這種內在的可分離程度對分類精度的高低有著至關重要的影響。
5 結語
過去幾十年高光譜遙感已經在各方面有了很大的應用,高光譜技術從遙感的角度提供了大尺度獲取地面光譜數據的手段,為人們宏觀分類識別地物提供了基礎。但是人們在獲取大量高光譜圖像數據的同時,也面臨著如何最大程度地利用這些海量數據的難題,關于高光譜分類與信息提取的技術,雖然取得了一些進展,但是從總體上仍落后于傳感器的發展,因此對于高光譜分類與信息提取還有很大的空間值得去研究。
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遙感技術綜述范文6
關鍵詞：高光譜；遙感
【中圖分類號】 G642.4 【文獻標識碼】 B【文章編號】 1671-1297（2012）09-0198-01
一 地物光譜重建技術
按照不同的模型及算法，從成像光譜數據中把地物的光譜特性反演出來的過程就是地物光譜重建技術。根據不同的工作情況及條件，采取不同反演模型來重建地物光譜，是實現成像光譜數據遙感定量化分析的第一步。若對其不進行反演，則沒有一個統一物理量進行對比。
1.基于大氣傳輸理論的模型
自1960 年，Chandrasekhar 提出了輻射傳輸理論以來，相繼發展了許多方法，如： Ordinate 方法和Variational 方法等來解決輻射傳輸問題。該算法既能合理地處理大氣散射、吸收，又能產生連續光譜，避免在光譜反演中較大的定量誤差。它還充分利用了分析表達式和預選大氣模式，使計算時間大大縮短。
2.基于統計分析的模型
該模型的建立是在分析不同地物光譜遙感信息在不同光譜波段的傳輸特點基礎上，利用計算機對典型地物的光譜特性進行統計分析后，得到地物光譜特性反演模型。對成像光譜數據進行地物光譜反演常用模型有平滑域反射率模型FFR（ Flat Field Reflectance） ，內在平均相對反射率模型IARR（ Interal Average Reletive Reflectance） ，對數剩余模型LRC（Log ResidualCorrection） 。Gree 和Graig 提出的對數剩余糾正公式如下：
3.經驗線性回歸模型
利用該方法重建地物光譜技術實質就是通過開展典型地物的同步反射率觀測，根據成像光譜數據DNij值與地面實測地物反射率值Rij ，經最小二乘法求出回歸方程： Rij=Aj ·DNij+Bj （這里Aj ， Bj是傳感器第j 波段的線性回歸系數） ， 然后，根據此方程反演地物的反射光譜。這種模型的數學和物理意義明確，方法簡便，運算量少，應用廣泛。
二 地物光譜特征的量化、提取，定量分析及識別模型
1.地物光譜特征度量、提取與匹配識別模型
（1） 就地物光譜特征（這里指地物反射輻射光譜） 而言，不外乎2 大類型：特征吸收峰（即反射谷） 和光譜曲線的斜率變化（含波形變化） 。目前，對特征吸收峰的分析度量方法是外殼系數法，它通過把光譜曲線歸一化后去測量特征吸收峰的波長位置（ Position） 、吸收深度（Depth） 、吸收寬度（FWHM） 和對稱性（Symmet ry） 。 （2） 光譜匹配識別模型是不同于多光譜的模式識別的，它是根據光譜特征度量參數來進行匹配識別，是成像光譜數據處理分析的特色之一。
2.成像光譜數據的定量分析及識別模型
定量化分析及識別模型化是當今遙感技術的發展方向之一。應用于成像光譜數據處理、分析的定量化分析與識別模型，除了不斷完善和改進已有基于統計分析的定量化及識別模型，其它學科的新思想、新方法也在不斷地引入遙感數據分析和理解之中，如人工智能的專家系統，模糊邏輯映射，證據推理、神經網絡、分形和分維等（郭小方，1998 年） 。
3.混合像元分解模型
目前，開展高光譜遙感混合像元研究的方法技術，首先從實驗著手，進行地物混合光譜的測試、分析、數字模擬、分解模型開發研究，然后將其外推到遙感圖像上，進行典型地物混合像元分析，主要包括空- 地同步觀測獲取典型地物（或可通過人工布標） 數據，經模型分析后，對混合像元的地物進行分解，或混合光譜模擬合成。在實驗室里，通過對不同礦物光譜混合含量測試發現，不透明礦物或暗色礦物，其光譜按比例混合到其它礦物中，混合的反射率急劇下降，而不是逐漸下降，說明其混合光譜與其混合的端元礦物光譜是非線性關系（磁鐵礦和橄欖石） ，當2 種礦物的色調相近時，實驗測試的混合光譜與線性模型合成的混合光譜都呈線性逐漸變化，說明混合光譜可以按線性模型分解端元礦物光譜，在這3 種情況中，第一種非線性關系是由于組合混合光譜的端元成分之間互相作用，互相影響后光譜被光譜儀檢測到，第二種線性關系是由于各端元成分之間無互相影響作用，各自獨立地反射電磁波能量貢獻于混合光譜，第三種情況是2 種關系都存在，二者之間存在臨界條件（邊界條件） 。在一幅圖像中，事先知道有N 種端元（地物種類） ，并且也知道各種端元的光譜反射率，那么就可以用線性模型：
這里DNc 是波段C 上混合像元的DN 值或反射率； Fi 是第i 種端元在混合像元中所占比例（或權系數） ； DNi ， c 是C波段上第i 種端元的DN 值（或反射率） ； Ec 是C波段上擬合誤差。對每個像元都按照最小二乘法解方程，進行分解。在圖像中，端元的DN 值（或反射率值） 要么可以從訓練區取值，要么地面實測。端元成分的確定過程實質上是一個迭代過程，迭代結果使M個波段上總誤差ε最小（且N F M） 。
求得像元中各種端元成分之后，就可以定量或半定量地對端元分類，制作豐度等專題圖件。
三 總結
成像光譜技術以其高光譜分辨率，超多波段以及圖像和光譜（曲線） 合二為一的特點，在數據處理分析以及光譜信息的提取上向模型化、交互可視化、人工智能-專家系統化的技術方向發展，在應用上向定量化、模型化和精細化地分析地物成分和結構的方向發展。
參考文獻
