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遙感技術前景范文1

[關鍵字]遙感技術 環境監測 應用 發展

[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-3-165-1

1 遙感技術在環境監測中的應用

我國的遙感技術在環境監測當中的應用多種多樣，但重點都應用在對大氣污染、水污染以及城市溫室效應的監控當中。

1.1 大氣污染遙感監測

大氣污染遙感監測就是向所監測大氣區域發射紫外線或者微波，這些輻射在照射到大氣中的污染物以及大氣不同成分時，會產生不同的輻射和吸收光譜，再通過傳感器將這些光譜監測出來，經過對這些光譜的分析，就容易得出大氣的狀態、結構以及變化走勢。通過這種手段可以具體地檢測出大氣中的臭氧、二氧化碳、二氧化硫、甲烷等微量氣體以及大部分有害氣體的分布情況。通過對這些情況的分析，可以得出大氣當中存在的污染的范圍、種類以及擴散方向，對于提出防治辦法提供重要依據。

1.2 水污染遙感監測

水污染的遙感檢測原理和大氣污染的遙感檢測原理相類似，水體當中的清潔水和污染水對于輻射的反射光譜不同，對于清潔水而言，它的反射率相對較低，反應在光譜上則表現出較短的頻段，這種頻段在遙感影像上的表達就趨于冷色調；相反，污染水的反射率較高，在遙感影像上的表達就趨于暖色調。通過對遙感影像的分析就能得出具體水污染的分布范圍，合理利用這些分析結果就可以制定出水污染的治理方案。

1.3 溫室效應遙感監測

隨著人類工業化的日益發展，工業生產產生的溫室效應問題逐步凸顯出來。特別是在城市及周邊地區，溫室效應更加明顯，我們稱之為城市熱島效應。對于這種效應的遙感監測，最多采用的檢測方法就是對溫度的熱島監測。對于城市地表溫度進行熱紅外遙感監測，得出遙感影像，溫度越高的區域，在遙感影像上的表達就越趨于暖色或者亮色。根據遙感監測的分析結果就能直觀地看出治理城市熱島效應的重點趨于在什么地方。

2 遙感技術在環境監測中的發展歷程

隨著科學技術的不斷發展，遙感技術的發展也日趨成熟。遙感技術最早出現的時候，是根據雷達來接收遙感光譜信號的，它的監測范圍較小，敏感度較低，而且精度也不是很理想。很難用其來完成對于大片面積的高精度的環境質量監測。后來，科學家采用氣球和飛機等航空手段來進行監測，這樣監測的范圍更大，但是由于距離太大，監測經常會受到干擾，所以現在只應用到了部分特殊監測工作當中。最后，通過航天技術，用衛星來進行監測，并且改良了遙感呈像技術，使得遙感環境檢測技術又上了一個臺階。

隨著HJ-1A/ B環境衛星于2008年9月的成功發射，標志著中國的環境監測遙感技術進入了一個新的階段，它對于提高中國的環保能力，推動地面空間的一體化進程起到了極大的作用。在2009年7月，國家環境保護部下屬的衛星環境應用中心的正式成立，初步建立了基于環境衛星的環境應用系統，掌握了利用衛星的環境遙感監測的操作，從而掌握了通過衛星的監測來維持環境的可持續發展的基本能力。衛星遙感數據，已成為環保部的一項重要的空間對地面間環境綜合監測系統的基礎空間數據。此外，環境遙感技術一直是中國先進的環境監測和預警系統的一個重要組成部分。

遙感技術已經在環保部在對全國生態環境現狀調查當中得到應用，并且在內陸水環境和赤潮監測、秸稈焚燒、區域空氣污染監測、沙塵暴監測等項目上有巨大的成功，為獲取環境監測和支持環境管理的信息提供了重要的技術支持。衛星遙感技術已被列入環境管理系統，其中包括環境監測、執法、環境應急、生態保護、核安全監測等。通過研究、實踐和應用，環境遙感系統主要由HJ-1A/ B衛星代替來自其他衛星的空間數據和航空數據提供數據源。同時，應用操作系統對水環境、環境空氣和生態環境已經設置了環境衛星數據分配，結合了衛星遙感隨和空中無人機遙感監測和應用系統，從而充分利用遙感技術對廣泛的區域采取快速和動態監測功能。每天都有大量的監測報告通過衛星回饋到環保部，為環境管理提供了重要的技術支撐和信息服務。

3 遙感技術在環境監測中的發展前景

隨著科技的發展，對于監測設備的技術水平日趨成熟。我們已經不能再滿足于現有的影像獲取技術了。在對于影像的高精度和高解析度要求的前提下，高光譜溫感技術所產生的高分辨率光譜影像已經是遙感技術在環境檢測中發展的大趨勢。日后的遙感檢測技術要走高精度、全天候化、高穿透力的道路，與之相配套的技術會得到更大的發展和更廣的應用。而對于環境監測的要求，也要從城市范圍、省級范圍、全國范圍擴大到全球范圍。通過對全球環境變化的監測來研究治理全球環境，擴大思路，將是日后環境監測發展的主題。另外由于人們對每一類監測數據越來越熟悉，越來越了解他的特點，可以將這些數據類型化，變為相應的數學模型，這樣，就可以開發出一套算法來對所有的監測數據進行人工智能判斷，所以對于監測數據的智能化機械分析的開發，也將被提入日程。現階段的最終目標，就是將全球衛星定位系統、遙感檢測技術、地理信息模型系統、專家系統進行整合，完成環境遙感監測的智能化、自動化、綜合化。

4 結束語

目前，全世界已經有二十多個環境監測衛星在服役，在不就得將來，這個數字會更多。我們對于環境信息的獲取，已經越來越容易，信息的質量，也是越來越直觀。我們獲取這些信息的目的只有一個，就是保護好地球這個我們人類賴以生存的家園的環境，造福我們的子孫后代。至于以后環境質量的好壞，不僅是科學研究的責任，也是全世界人民的共同責任。

參考文獻

[1]梅安新，彭望祿，秦其明，等.遙感導論[M] . 北京： 高等教育出版社， 2001.

遙感技術前景范文2

【關鍵詞】空間信息技術；3S；礦山測量

0 前言

空間信息技術是20世紀80年展起來的，其核心和主體是“3S”技術，即遙感、全球定位系統、地理信息系統，作為一項綜合性的技術已構成當代高技術的一個重要組成部分。與傳統的對地觀測手段相比，它的優勢在于能夠提供全球或大區域精確定位的高頻度宏觀影像 ，擴大了人類的視野，加深了對地球及其變化的了解。目前，空間信息技術已在全球與區域通信、導航定位、資源調查、災害和環境的動態監測、區域和城市規劃等領域得到了廣泛應用[1]。

近年來，中國空間信息技術發展取得一系列重要進展，其中，遙感信息技術方面，已建立資源衛星數據服務體系，形成一定市場規模，相應遙感數據生產加工市場潛力巨大，相關企業也正在迅速發展與壯大。此外，衛星定位技術方面已得到廣泛應用，并形成相當規模的產業群體[2]。礦山測量應用于礦區生產與管理的各個環節，礦山測量技術經過幾十年的發展，在理論和技術上基本能夠滿足礦山開采生產的要求，但信息時代的礦山測量面臨的是新的任務和要求，近十幾年來空間信息技術在礦山測量界取得了較大進展，其理論研究和實際應用不斷發展和完善，這些先進技術已經在一些礦區得到廣泛應用，并取得了顯著的經濟效益。

1 空間信息技術在礦山測量中的應用

以“3S”集成為主導的空間信息技術體系已逐漸成為測繪學或地球信息學（Geoinformatics或Geomatics）新的技術體系和工作模式，其先進性、時效性明顯。以空間信息技術為技術支撐，現代測繪儀器、技術正處于快速的發展之中。空間信息技術是礦山測量實現其現代任務的重要的技術支撐和保證，以“3S”技術和其他測量儀器技術的有機結合為基礎的礦區資料環境信息系統就是空間信息技術在礦山測量中應用的綜合性成果[1]。

1.1 遙感及其在礦山測量中的應用

遙感依據不同的物體的電磁波特性不同來探測地表物體對電磁波的反射和發射，從而提取這些物體的信息，完成遠距離識別物體。遙感包括衛星遙感和航空遙感，航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實踐中得到了廣泛的應用，衛星遙感用于測圖也正在礦究之中并已取得一些意義重大的成果，基于遙感資料建立數字地面模型（DTM）進而應用于測繪工作已獲得了較多的應用。

遙感科技正在走向定量化 、自動化與實用化。遙感觀測技術向多傳感器、多平臺、多角度和三高（高分辨率、高光譜、高時相）的方向發展；1m及更高空間分辨率的多光譜遙感數據已商品化；具有幾十、上百個光譜段的高光譜遙感正在從航空向航天平臺邁進，它能夠鑒定礦物巖石的成分及土壤的物化性質；合成孔徑雷達圖像處理與應用發展喜人；無地面控制遙感影像定位技術，國際上已達到15m甚至更高的精度[3]。

遙感技術在礦山測量中的應用已經歷了較長的時間，并積累了豐富的經驗。應用遙感資料，可獲取礦區實時、動態、綜合的信息源，對礦區環境進行監測，為礦區環境保護提供決策支持，在進行找礦、礦區地質條件研究、煤層頂底板研究等方面也已得到應用。合成孔徑雷達干涉（InSAR）測量技術是近年來微波遙感發展的一個重要方向，InSAR 利用雷達信號的相位信息提取地球表面的高精度三維信息，可以測量地面點的高程變化，是目前空間遙感技術中獲取高程信息精度最高的一項技術，由于它可以獲得全球高精度的（毫米級）、高可靠性的（全天時、全天候）地表變化信息，因此能夠有效地監測由自然和人為因素引起的地表形變。

1.2 全球定位系統及其在礦山測量中的應用

全球定位系統（GPS）是20世紀70年代由美國國防部批準，陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統。其主要目的是為陸海空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務。全球定位系統共三部分構成：空間部分、地面控制部分、用戶裝置部分等。GPS的主要特點是全天候、全球覆蓋、三位定速定時高精度、快速省時高效率及應用廣泛。未來幾年中，GPS和俄國研制的GLONASS兩個衛星導航定位系統的技術水平、精度和抗干擾能力將會大幅度提高。有中國參與的歐洲Galileo 衛星導航定位系統 2005年已進入實質建設階段，將于 2010年前后建成，其精度和性能將大大優于目前的 GPS系統，從而打破美國GPS在全球的壟斷局面[2]。

GPS作為一項引起傳統測繪觀念重大變革的技術，已經成為大地測量的主要技術手段，也是最具潛力的全能型技術，在礦山測量、控制測量、工程測量、環境監測、防災減災以及交通運輸工具的導航方面發揮著重要的作用。由于GPS不僅具有全天候、高精度和高度靈活性的優點，而且與傳統的測量技術相比，無嚴格的控制測量等級之分，不必考慮測點間通視，不需造標，不存在誤差積累，可同時進行三維定位等優點，在外業測量模式、誤差來源和數據處理方面是對傳統測繪觀念的革命性轉變。

目前，在礦山測量中，主要應用GPS技術建立區域性或局域性的大地測量GPS控制網，進行礦區地表移動監測等等。其中，定位精度比 DGPS高100倍的GPS-RTK實時載波相位差分技術，以其高精度、全天候、高效率等優勢，在大地測量和工程測量中，顯示出巨大的潛力和廣闊的前景。傳統的定位和施工放樣，不僅儀器種類繁多，需要人員多，而且精度容易受施工作業現場影響。GPS-RTK 綜合了其他測量儀器的功能，提高了作業效率，對于圖形的數字化管理和使用也起到了促進作用，利用 GPS-RTK 測量手段可以得到每一個測點的三維坐標，并采用數據、圖形和位置等不同的表現形式反映到不同的應用環境中，解決了圖形不能統一到國家坐標系中這一問題。GPS-RTK 在礦山測量中的應用，使得代表著當今尖端科學水平的3S技術在礦山測量中成功實現突破[3]。

1.3 地理信息系統及其在礦山測量中的應用

GIS是近20年來發展起來的一門綜合應用系統，它能把各種信息同地理位置和有關的視圖結合起來，并把地理學、幾何學、計算機科學及各種應用對象、Internet、多媒體技術及虛擬現實技術等融為一體，利用計算機圖形與數據庫技術來采集、存儲、編輯、顯示、轉換、分析與輸出地理圖形及其屬性數據。這樣，就可根據用戶需要將這些信息圖文并茂地輸送給用戶，便于使用。地理信息系統作為對空間地理分布有關的數據進行采集、處理、管理、分析的計算機技術系統，其發展和應用對測繪科學的發展意義重大，是現代測繪技術的重大技術支撐。GIS正在向地理信息科學或空間信息科學的方向發展，并與計算機技術、信息技術相互借鑒、滲透，將成為一門獨特的影響廣泛的空間信息科學技術。

地理信息系統在地質、礦產領域的應用可以概括為三個方向：GIS技術建立多源數據找礦模型、礦山地理信息系統（Mine GIS，MGIS）和三維礦山[4]。目前雖然在我國礦山資源勘查、開發和生產管理中已經有多種GIS軟件系統發揮了作用，但是由于許多原因如地下礦產資源數據獲取不易性、不完整性及礦山地下采掘空間動態性等等，使得這些軟件在礦山不完全實用，因此致力于研發適宜礦山特點的礦山地理信息系統是十分必要的，十幾年來國內外的科技人員特別是礦業界的科技人員在MGIS的基本理論、技術體系、方法及實用軟件開發方面做了大量的工作，取得了可喜的成果；三維礦山是礦山客觀實體的一個模型描述， 通過三維礦山的建設，地質、礦業界人士能夠更直觀、更精確地圈定礦體邊界，了解不同礦體分布的三維形態，準確地解譯和圈定地下地質體，借以指導礦業開發和深部找礦預測，現在三維礦山已成為地學與信息科學的交叉技術前沿和熱點。

2 結語

隨著計算機技術、空間信息技術的發展，平面模型在向空間模型轉化，數值記錄在向數字模型轉化 ，測繪科學也正逐步發展為內涵更為豐富的地球空間信息學，以“3S”集成技術為主導的空間信息技術雖然還在起步階段，但其對于礦山測量的發展所起到的促進作用是不可估量的，在空間信息技術技術的推動下，礦山測量學正在演繹著深刻的變革，朝著“礦山空間信息學”的方向前進。

【參考文獻】

[1]3snews中國地理空間產業門戶網站[OL].http：///.

[2]郭達志.論“礦山空間信息學”：礦山測量的現展[J].測繪工程，2006，15（3）.