发布时间:2023-09-22 18:08:35
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇农业卫星遥感技术,期待它们能激发您的灵感。
关键词:遥感技术 农业应用 发展前景
随着科学技术的不断发展,遥感技术也从中得到了长足的发展与进步,其已经被应用到农业、土壤以及气象等多个方面,且应用范围还正处于一个不断扩大的趋势。在农业中,遥感技术所拥有应用范围最广、发挥作用最大的一个领域就是农业生产方面。遥感技术的应用使农业不断向高效化、精准化以及多样化方向发展,其已经成为农业未来发展的一个重要趋势。[1]
一、有关遥感技术的概述
遥感,顾名思义,也就是遥远的感知的意识,从宏观的角度来讲主要是指通过远处感知、探测事物或是物体的相关技术来传输、分析以及处理信息,对事物或是物体所具有的特征、性质以及变化等进行揭示的一种具有综合特性的探测技术,其是以通过遥感器来对地面事物或是物体性质进行的空中探测为主要工作原理。遥感技术是按照不同事物或是物体所具有的不同波普响应的原理,对地面上的各种事物或是物体进行识别,其具有非常强遥远感知能力。详细来讲,就是通过空中的飞机、飞船以及卫星等飞行物中所具有的遥感器来对地面的数据和资源进行收集,并对收集来的信息进行识别、分析、传送等。[2]
二、遥感技术所具有的主要特点
1.信息的收集范围大
具有遥感技术的航摄飞机具有10千米左右的飞行高度,陆地卫星所具有的卫星轨道高度可以高达910千米左右,因此,其获取资源和信息的范围是非常巨大的。
2.信息的获取速度快
卫星可以进行围绕地球的周期运转,其具有对所经地区的各种最新自然资料进行实时的获取。可以对原有资源进行及时更新,或是对资料的新旧变化进行动态性的监控与监测。
3.信息的获取限制少
地球许多地区的自然条件都是非常恶劣的,例如沼泽、沙漠等地区是人类很难到达的。遥感技术是从空中进行地面监测,所具有的地面限制条件较少。在条件恶劣地区采用遥感技术可以对各种珍贵资料进行及时的获取。[3]
4.信息的获取方法多
遥感技术可以按照任务的不同自动选取对应的波段以及遥感仪器来进行信息获取。如可见光、紫外线、红外线以及微波探测等。采用的波段不同其对物体产生的穿透性也是不同的,进而对不同地面物体的信息进行获取。
三、我国农业中遥感技术的具体应用
1.调查农业生产所需要的资源
遥感卫星对地表进行扫描监测采用的是多波段传感器,其可以对地表物体所特有的信息进行有效的获取。在卫星图像中,不同的地表物体所具有的纹理、形状以及色调等信息都是不同的,根据有关的地理特征,可以对地表物体进行有效的识别与区分,这个过程就是农业资源调查中遥感技术的应用基本原理。
2.监测和评估农作物的生产情况
通过遥感图像对农作物的类型和种植面积进行识别和区分,其利用的是农作物所具有的光谱特性,再根据图像的多时相及不同波普可以实时、动态的对农作物的生长情况进行监测,同时还可以利用信息系统对农作物的产量进行评估。在我国,遥感技术监测和评估农作物生产情况最早是应用于小麦和水稻生产中。
3.监测和评估农业灾害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的,即使是一种作物,在其不同的内部结构及外部形态的基础上,其所具有的光谱反射率的曲线也是不尽相同的,遥感技术正是利用这种理论来对地表作物的灾害情况进行监测和评估。[4]
4.监测农业生产环境
在农业生产环境中,遥感技术的监测作用在多个方面得到应用,例如大气环境、水环境以及自然生态环境等监测中。其中,对大气环境进行监测主要是对大气的污染和污染源分布进行监测,以便对大气污染的程度、变化以及范围等具体情况进行监测;对水环境进行监测主要是对各大流域的水环境质量进行监测;对自然生态环境进行监测主要是农村生态变化、城市开发状况、矿区生态破坏以及森林覆盖情况等多方面进行监测。
四、农业生产中遥感技术的应用前景
1.对遥感信息模型进行深入发展
遥感技术进行深入发展的一个关键环节就是遥感信息模型的应用。通过遥感信息模型可以对具有实际应用价值的农业参数进行计算与反演。以往人们尽管已经发展和应用了一些诸如绿度指数、农田蒸散估算、作物估产、干旱指数以及土壤水分监测等遥感信息模型,但是其仍然无法与现阶段的遥感应用需求相适应。所以,需要对遥感信息模型进行深入的发展,这在遥感技术的开发与研究中仍然属于一个前沿问题。
2.综合利用遥感技术来对病虫害进行防治
植物发生病虫害后,其叶片结构会发生变化,利用近红外的光谱反射率可以进行准确的显示。不过,植物叶绿素的质量和数量并没有发生变化,因此,其可见光波段的光谱反射率也不会产生变化,人的肉眼是观察不到的。红外遥感技术可以对这种情况进行准确、及时的预测和预报,而且还能对植物的受害情况进行清晰的辨别,尽可能的将病虫害扼杀在萌芽之中。
3.向微波遥感技术发展
现阶段,国际遥感技术的主要发展重点就是微波遥感技术,其具有其它遥感技术所没有的穿透性、纹理特性以及全天候性,可以对恶劣的气象灾害进行有效的监测。
结语:
综上所述,我国虽然在二十世纪七十年末就已经在农业中应用遥感技术,并在土地利用调查、农作物生长监测以及产量评估等方面取得了一定的成果,但是其仍然无法与农作物大面积种植调查、病虫害预测预报以及动态土地监测等方面的要求相适应,这就需要我们在我国国情的基础上,引进国外先进的技术,采用各种方法与手段来对遥感技术进行更深一步的研究与发展。
参考文献:
[1]蒙继华,吴炳方,杜鑫,张飞飞,张淼,董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感,2011(03).
[2]齐虎春.遥感信息技术在农业中的应用[J].现代农业,2010(06).
【关键词】:遥感技术;特性;应用
中图分类号:TJ8
文献标识码:C
文章编号:1002-6908(2008)0720095-01
前言
随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术,它是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展,遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、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。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用,由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在,卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等,影响了人类生活的方方面面。因此,在许多领域,遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。
1.遥感技术的涵义
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。
当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。
2.遥感技术主要特点
2.1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km2。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。
2.2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,陆地卫星4、5,每16天可覆盖地球一遍,NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。
2.3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,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
2.4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。
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(geographicinformationsystem)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。
3.4遥感技术在海洋渔业中的应用
近年来,海洋渔业遥感技术的研究和应用,受到国内外各渔业相关科研单位和大学的广泛关注和重视。遥感技术应用于海洋渔业,具有大面积观测和实时动态监测的优点,可以获取多种海洋环境要素信息,对预报渔场渔情信息是一种十分理想的手段。
3.5遥感技术在流行病学研究中的应用
遥感及其相关分析技术为流行病学研究开辟了新的途径。周晓农等人利用1989年与1995年两次全国血吸虫病抽样调查资料和我国黄河以南1∶100万数字化地图建立了我国钉螺分布的GIS,显示了我国不同地区血吸虫病的流行强度、分布范围、数据来源及时间等。
为应付未来突发,可利用遥感技术提供目标地区的流行病学疾病预测资料,以制订卫勤保障计划,保障部队战斗力。美国军方从1982年以来就运用遥感技术开展了大量研究,他们以降雨量和气温以及从LANDSAT-3MSS获取的数据为参数预测了菲律宾血吸虫病的流行区分布,并用来计算美军军事演习期间可能由于血吸虫病而导致的潜在伤亡数;另外还将遥感技术应用于战争时区别自然状态的疾病暴发与由于使用生物战剂引起的疾病暴发的研究。
结束语
综上所述,随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术必将在更多的行业和领域发挥重要作用,从而进一步影响我们的工作和生活。
参考文献
[1]侯春红.公路地质灾害调查中的遥感技术,中国减灾2007,3.
[2]刘爱容.GIS支持下的农业气象灾害监测系统的开发与应用,科技资讯,2007(7).
[3]郑锦秀.地理信息系统的基本功能和技术,福建气象学报,2001(2).
[4]周金星.山洪泥石流灾害预报预警技术述评,山地学报,2001(19).
农业遥感平台包括航天平台、航空平台、地面平台三种,地面平台有三角架、遥感塔、遥感车等,主要用于近距离测量地物波普,获得地物细节影像。遥感技术并不是完美的,受技术水平、天气、地理位置、地形等方面的制约,存在着几何位置和辐射能量上的误差等问题。
1 遥感技术与能源作物
遥感技术已经广泛运用到精准农业中,给农业管理带来了革命性的改变。能源作物作为一种可再生能源,污染少、可再生等特点越来越受到国际社会的关注。针对能源作物的遥感技术也不断的发展进步[1]。
1.1 农业遥感技术现状
当前农业管理的内容包括施肥、除虫、产量、除草、质量、作物生长状态监视等,都可以通过遥感技术进行监测。遥感技术基于光谱信息的采集,可以发现人眼观察不到的信息,比如虫病感染、营养缺失、农药残留等。随着卫星技术的发展,遥感技术被广泛运用于土壤调查、农作物估产、水资源调查等领域。当然遥感技术本身也存在着一些缺陷,如光谱范围受限制、周转时间过长、无法实时观测、空间分辨率低等。
1.2 能源作物应用现状
生物能源指任何非化石生物材料所产生的热能来源,可以来自海洋及陆地,包括从废渣提取的甲烷、从玉米或甘蔗中提取的乙醇和柴火等。能源作物有三大类:糖类和淀粉作物、油类作物和木质纤维作物。糖类和淀粉作物方面,小麦和玉米在我国主要用于生产乙醇,乙醇生产成本低,具有很强的市场竞争力;油类作物方面,油菜、蓖麻、向日葵和大豆是主要油脂作物。油料植物分为草本植物和木本植物两种,我国对于生物柴油的研发比较晚,但发展速度较快。目前草本植物方面主要种植大豆和油菜,木本植物方面种植麻风树、绿玉树、光皮树、山枫子;木质纤维作物方面,多数木质纤维素类作物人处于开发和筛选阶段,大规模种植技术和运输问题也需要解决。Miscanthus由于养分需求少、不侵蚀环境、水量需求低等特点,已成为我国最具潜力的可再生能源来源[2]。
2 地面农业遥感平台在能源作物生物量监测中的研究与应用
2.1 地面遥感技术监测能源作物应用现状
与其他农作物监测采用的方法一样,能源作物遥感监测的方法包括卫星、小型飞机、地面遥感装置三种,各有优劣。卫星拍摄范围大但是分辨率低、周转时间长;小型飞机工作环境灵活,时间灵活,但存在着地域局限性。
2.2 地面农业遥感平台在能源作物生物量监测中的研究与应用
地面平台包括三角架、遥感塔、遥感车、遥感船、建筑物顶部装置等,用于近距离捕捉地物细节影像和地物波普。目前地面遥感平台的遥感塔搭建用的是高光谱分辨率的传感器,放置在38m高的云台上,可进行水平360°垂直90°的转动,钢塔一般设置在能源作物的中间,以方便进行全方位的观测。相比于其他遥感方式的不足,一塔式的独立遥感系统具有空间分辨率高、时间周转快、光谱分辨率高的特点。
但地面遥感平台也存在图像几何失真,遥感图像辐射失真等缺陷。造成图像几何失真主要原因有以下几点:遥感平台的运行状态;地球本身对遥感图像的影响;传感器内部失真;平台高度变化,轨道偏移和姿态变化等。造成图像辐射失真的原因有:传感器灵敏度特性引起的失真、太阳高度和地形引起的失真、大气因素引起的失真等,可通过纠正辐射亮度来消除辐射误差。
为了加强遥感图像的精确性,必须消除这些误差。消除几何误差有两种方法:建立几何失真的数据模型,利用数学模型消除几何失真;收集实地地物的真实坐标值,确定真实值与失真后图像间的关系,以校正失真误差。在实际操作中,通常会把两者连起来用。首先建立一个几何失真的数学模型,建立失真图像与标准图像之间的关系,实现不同图像空间中象元位置变换;然后利用这种对应关系把失真图像中的象元转化到标准空间中,主要有直接转换法和重采样法两种手段。
关键词:遥感;监测;信息
中图分类号:TP79 文献标识码:A
1 监测系统的意义
应用资源卫星数据,许多国家开展了农业资源调查、农作物长势监测、面积监测和产量预报等。农情信息是指导农业生产、制定粮食政策与对外贸易政策的重要信息。早在20世纪70年代西方多国就合作开展了大面积农作物长势监测、遥感估产计,充分利用了农业、气象、数学、计算机、GPS地面调查及遥感技术。近20a来,一些西方国家利用资源卫星进行小麦、大豆、水稻、玉米和马铃薯等农作物的估产,以增加或减少某种农作物的种植或确定粮食政策。
遥感技术在我国农业上的应用,从20世纪70年代末起步,经过20a的艰苦努力,目前已发展到实用化水平。我国农作物遥感估产研究取得了很大发展,从冬小麦单一作物发展到小麦、水稻、玉米等多种作物,从小区域发展到大区域,从单一信息源发展到多种遥感信息源的综合应用,监测精度不断提高。
农作物遥感估产包括长势与趋势监测和产量早期预报等两个方面。在充分利用多年来遥感估产成果的基础上,建成了NOAA AVHRR数据实时预处理系统,并利用AVHRR最大NDVI图像与上年同期数据对比实现农作物长势遥感监测;在高精度耕地数据库的支持下,解决和研发了作物长势遥感监测综合方法、区域作物生长过程遥感提取方法。从实时作物长势监测、作物生长过程监测、农业气象分析、物候和土地利用等辅助信息的运用等角度,构建了综合分析作物长势的技术。利用遥感技术对农作物进行监测具有效率高、费用低、灵活性强、简单易用和多用途的特点,精度基本可达95%以上。
东北地区是我国重要的粮食生产基地,进入21世纪后,建立现代化高标准的农业生产基地,对决策的科学化提出了更高的要求。随着社会主义市场经济体制的逐步建立,运用原有的信息渠道很难保证所需信息的可靠性、精确性与时效性。建立“东北地区玉米、水稻、大豆遥感监测系统”可实现信息收集和分析的定时、定量和定位,将使农业的科学决策提高到一个新的水平,促进农业由传统农业向现代农业过渡,加快与国际市场接轨的步伐,实现农业与农村经济的可持续发展。20世纪70年代以来,欧美等先进国家应用遥感技术在农业生产上取得了巨大经济效益和社会效益。我国是农业大国,特别是东北地区耕地资源丰富,农业生产比较发达,本项目具有广阔的应用空间,它的实施也将在农业生产、农业资源保护开发和社会主义新农村建设方面发挥巨大作用。
2 监测系统的目标
监测玉米、水稻种植面积增减变化及原因;背景数据库的建设;地面样方布局设立;玉米、水稻单产估算模型设计;玉米、水稻长势监测。
3 技术路线
3.1 信息获得
通过SPOT、TM、CBCS图像获取农作物种类、面积和分布状况;通过MODIS图像进行农作物长势及洪涝、干旱灾害的监测;利用GPS技术进行地面监测并对遥感图像进行校正和补充;利用GPS技术设立固定监测点,结合遥感图像监测对区域内的土地沙地、碱化及洪涝进行监测;通过调查获取有关图件、数据及其他自然与社会经济资料。
3.2 建立地理信息系统数据库
用GIS对获取的各类信息进行格式化与规范化处理、储存。
3.3 信息分析
运用GIS监测空间分析功能和有关专业模型,对数据库中的数据进行解译、分析、摸拟、监测。
3.4 决策支持
在信息分析的基础上,通过信息与技术集成形成决策支持系统,提供咨询服务,并可具体回答以下几个方面问题:各作物的面积、产量、长势、环境现状、存在问题、农业环境发展趋势、资源利用形状、沙化、碱化、洪涝的范围、程度、分布等。
技术流程图见图1。
图1 技术流程图
4 监测系统的内容
4.1 划分不同的区域
根据东北地区不同的生态特征和地域分异规律,确定玉米、水稻生态区区划指标,划分出若干个玉米、水稻生态适宜区。在生态适宜区的基础上划分遥感监测区,然后进行监测样点的配置。每个生态适宜区作为一个估产单元。
4.2 收集玉米、水稻生育期数据资料,建立东北地区玉米、水稻生育期基础资料数据库
按玉米生长的苗期、拔节期、抽穗期、籽粒灌浆(腊熟)期和水稻生长的拔节期、花期、灌浆期收集日照、温度(≥10℃积温)、水分(降水量、蒸发量)、养分、旱灾、风灾数据资料;收集各个不同生态适宜区的种植制度、农业措施、播种方法的资料;把所收集的数据全部录入到数据库中。
4.3 选择最佳卫星监测时相
玉米面积提取:穗期阶段至花粉期阶段(7月下旬至8月中旬)。
玉米产量预测:以高空间分辨率卫星数据为基础,利用EOS卫星的MODIS资料数据,对玉米拔节期、抽雄期、成熟期的NDVI进行监测,通过长势监测对比,计算出玉米单产。
水稻面积提取:利用资源卫星TM或CBCS选择水稻的花期影像,提取水稻面积。
水稻产量预测:以高空间分辨率卫星数据为基础,利用EOS卫星的MODIS资料数据,对水稻各个生育期进行NDVI监测。通过长势监测对比,结合其他资料,计算出水稻单产。
4.4 监测样方的地面资料调查与获取
以划定的生态适宜区为基础,平均每个生态适宜区布设5个样方,要根据自然地理特征及玉米、水稻主产区的不同,有侧重的布设样方,地面样方的尺寸应为500m×500m或1000m×1000m大小。
地面样方调查方法是首先在每个生态适宜区内确定1个代表本区最基本的土、肥、水、气等因素的样方,进行实地调查。然后统一调查项目,统一调查标准、统一调查时间,在各样方上展开工作。地面样方调查分为两部分。一是小地类调查,每种作物完成一次即可。二是地面抽样样方调查,调查内容包括样方内的各种地类面积(GIS管理),每种作物完成一次;长势和旱情(含其他可调查的重大自然灾害类型、程度等);单产调查;访问农民。
调查所获取的各种图件资料、数据资料、样方调查报告由项目组人员分别数字化录入、建档并存入数据库中。
4.5 面积监测中的小地类系数获取
以玉米水稻生态适宜区为基础,从每个生态适宜区采取随机抽样的方法,进行实地测量,计算出小地类系数,每种作物抽样应不少于10个样方,样方尺寸不小于1000m×1000m×1000m。
4.6 种植面积图解译、编制与成果汇算
采用RS软件对玉米、水稻面积进行解译、面积量算、汇总。采用GIS应用软件对解译面积进行编制绘图。
5 监测系统的建设前景
关键词:摄像测量;遥感技术;应用;发展
随着现代科技日新月异的发展趋势,摄像测量与遥感技术也在不断发展和提高,其应用领域也越来越广泛,由最初的地球科学研究,到如今被人们应用于日常生活工作当中,其应用价值也愈发凸显。在此趋势下,摄像与遥感技术的应用及其发展成为了相关工作者应当予以关注与思考的问题。
1 摄像测量与遥感技术
1.1 摄像测量
摄像测量是指通过影响研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门科学,其实质是一门信息科学,目前是测绘学的分支学科。就学科而言,摄像测量学主要针对集合定位和影像解译这两大问题进行解决。其主要内容包括不同比例尺下的地形图的测绘、数字地面模型的建立、提供地理或土地信息系统的基础数据。在学科特点方面,摄像测量学反映的是客观的、真实的目标,形象直观,并且可从中获得大量信息,其中主要是物理信息与集合信息,同时摄像测量还可以针对动态物体进行测量,捕捉其瞬间影像,对测量工作的进行是一大进步,此外,摄像测量的引用范围较广,适用于大范围地形测绘,提高测绘效率。在工作地点的选择上,摄像测量由于是在影像中进行测量工作,其工作地点不再受气候、地理等条件的限制,为实际测绘工作提供便捷。
1.2 遥感技术
遥感技术是一种探测技术,始于上世纪60年代。事实上,任何物体都具有光谱特性,即吸收、反射、辐射光谱的性能。不同物体对于光谱的反映存在差异,同一物体在不同的时间和地点也会对光谱产生不同的反射和吸收程度差异。遥感技术正是利用这一原理,将电磁波理论结合传感仪的使用,对远距离目标所辐射和反射的电磁波、可见光、红外线信息进行收集处理,最终成像,达到探测和识别的目的。遥感技术是一套设备系统共同协作可完成的工作体系,其组成设备包括遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置、图像处理器等。遥感技术按照电磁谱段的差异可分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。遥感技术由于其探测范围大、获取资料速度快、受限条件较少等原因被广泛应用于农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、测绘等许多领域。
2 摄像测量与遥感技术的应用现状
2.1 摄像测量的应用现状
(1)航空摄影
航空摄像,又称航拍,指在飞机或其他航空飞行器上利用航空摄影机摄取地面景物的技术。航空摄像技术的实现必须以航天技术为基础,在航天摄影技术方面也有着一定的要求,测量标准更加严苛,所要求的摄像测量工作者的专业技能也更高,在测量成本方面,由于其过程涉及航天技术的应用,成本自然很高。
(2)无人机低空摄像测量
无人机低空摄像测量是摄像测量的一项重要应用,其目的是获取高分辨率数字影像。无人驾驶飞机作为飞行平台,运用的传感器通常是具有高分辨率的数码相机,结合遥感技术,通过系统一系列的集成应用,最终获取到面积较小、色彩保真、大比例尺的航测数据。当代无人机低空摄像测量被广泛应用于基础地理数据的获取,为接下来的工作奠定基础。与卫星遥感相比,无人机低空摄像测量具有明显的优势,首先在操作上,无人机摄像测量更加机动灵活,在安全性上也更有保障,由于是低空作业,其影响分辨率较高,摄像测量精度可达到亚米级。从成本上看,无人机低空摄像测量无疑成本低与卫星遥感。
2.2 遥感技术的应用现状
(1)农情检测
我国是农业大国,粮食问题历来是我国政府密切关注的所在。摄像测量与遥感技术由于其对真实画面的捕捉与反馈使得其获取的数据更具科学性与客观性,并且其在数据收集过程中周期较短、范围较广,因此,将其应用于农作物监测具有很大的优势,获取的相关资料对于农作物长势情况的掌握和农业估产具有重要作用。上世纪80年代中期,在国家经委的支持下,以中国气象局为主的相关部门组织开展了北方十省冬小麦股产试验,标志着我国气象卫星非气象领域工程化应用的开始,也是我国首次开展大规模遥感估产工作。“八五”期间,我国建立了主要粮区主要农作物(小麦、水稻、玉米)的股产信息系统,其中大面积冬小麦遥感股产运行系统是遥感技术与地理信息系统技术相结合的产物。它将整个遥感估产过程中的各个作业环节纳入计算机系统运行,使整体具有数字化作业能力,并能够输出各种估产结果。自1992年起的三年内,在黄淮海地区进行冬小麦遥感估产试验的结果表明,利用遥感技术对大面积农作物股产的精度能够达到95%以上,具有较大的应用价值。目前,利用气象卫星进行农作物估产的应用已经得到了普及与深化,并逐渐形成为一种业务化手段,估产对象也逐渐走向多样化。
(2)地质矿产资源调查
矿产资源是重要的自然资源,是人类社会赖以生存的物质基础,是国家发展与安全的中国要保障。我国矿产资源丰富,遥感技术的应用前景广阔,且遥感技术在区域地质填图方面的应用较为成熟,在其应用效果上也取得了一些成就。例如,在内蒙古、山东、江西等省开展的32项1:5万图幅的地质填土工作中,遥感技术的应用一方面显著提升了工作效率与工作质量,另一方面也节省了填图费用,每幅图的实际费用仅占常规方法所耗用资金的三分之二。
3 摄像测量与遥感技术的应用发展
随着摄像测量和遥感技术自身技术水平的发展,可预见的是,其应用的领域将会更加广泛。摄像测量的具有代表性的发展趋势是传感器的改良与创新,结合其在不同领域的应用及其实际需要而改革发展。事实上,在不同行业中,对于摄像测量与遥感技术的需求需要根据行业特点加以确定,根据自身需求加以运用。在摄像测量与遥感技术的应用过程中,相应的测量软件平台的开发与信息提取与分析效率的提高逐渐成为重要的发展趋势。在当下这一大数据时代,想要对二者加以改进,就必须提高数据的处理效率,,进行推动器改革,同r在遥感技术方面,对遥感数据的处理要更新模型的效率,引入先进算法,更好地将其应用于更多领域。
4 结束语
综上所述,在当今经济高速发展、行业变化较快、信息环境变化莫测的大环境下,我国对摄像测量与遥感技术的应用将会越来越广泛,其技术的提高速度与质量应当被社会各行业关注。摄像测量与遥感技术自身的发展一方面具有科技性意义,同时也具有整个人类社会的经济价值,在其应用领域中,更是具有商业价值,因此,我国应加快摄像测量与遥感技术的研究与开发,并在其应用范围中不断扩展。
参考文献
[1]张军.摄影测量与遥感技术发展展望[J].科技资讯,2015.