導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇環(huán)境遙感技術(shù)及應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；應(yīng)用；水環(huán)境監(jiān)測(cè)；大氣環(huán)境

一、水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的任務(wù)是通過(guò)對(duì)遙感影像的分析，獲得水體的分布、泥沙、有機(jī)質(zhì)、化學(xué)污染等狀況和水深、水溫等要素的信息，從而對(duì)一個(gè)地區(qū)的水資源和水環(huán)境等做出評(píng)價(jià)，為環(huán)境、水利、交通、航運(yùn)等部門提供決策支持。應(yīng)用遙感技術(shù)，可以快速監(jiān)測(cè)出水體污染源的類型、位置分布以及水體污染的分布范圍等。水體及其污染物的光譜特性是利用遙感信息進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的依據(jù)。

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)

水體富營(yíng)養(yǎng)化是指氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過(guò)多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為水華，在海中則叫做赤潮。水體富營(yíng)養(yǎng)化遙感監(jiān)測(cè)是通過(guò)分析水體反射、吸收和散射太陽(yáng)輻射能形成的光譜特征與富營(yíng)養(yǎng)化水質(zhì)參數(shù)濃度之間的關(guān)系 ，建立富營(yíng)養(yǎng)化水質(zhì)參數(shù)的定量遙感反演模型，并分析各水質(zhì)參數(shù)之間的相關(guān)性 ，建立適當(dāng)?shù)母粻I(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型。利用衛(wèi)星遙感進(jìn)行大范圍湖泊、海洋富營(yíng)養(yǎng)化空間分布及動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低和便于長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，還能發(fā)現(xiàn)一些常規(guī)方法難以揭示的污染物排放源、遷移擴(kuò)散方向以及影響范圍等特征。

2、懸浮固體

水中懸浮固體（ss）含量是水質(zhì)指標(biāo)的重要參數(shù)之一。SS不僅可以作為水體污染物的示蹤劑，其含沙量的多少還直接影響水體的透明度、水色等光學(xué)性質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)可見(jiàn)光遙感而言，0.58～0.68um對(duì)不同泥沙濃度出現(xiàn)輻射峰值，即對(duì)水中泥沙反應(yīng)最敏感，是遙感監(jiān)測(cè)水中懸浮物質(zhì)的最佳波段。在實(shí)際監(jiān)測(cè)當(dāng)中，選擇與懸浮物質(zhì)濃度相關(guān)性好的波段，結(jié)合實(shí)測(cè)懸浮物質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而建立特定波段輻射值與懸浮固體濃度之間的關(guān)系模型，然后進(jìn)行反演得出懸浮固體的濃度。

3、油污染

遙感監(jiān)測(cè)油污染不僅能夠發(fā)現(xiàn)污染源、確定污染的區(qū)域范圍和估算油的含量，而且通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)，能夠得到溢油的擴(kuò)散方向和速度，預(yù)測(cè)將會(huì)影響的區(qū)域。

4、熱污染

由于人類活動(dòng)向水體排放的“廢熱”引起環(huán)境水體的增溫效應(yīng)而產(chǎn)生的污染稱之為水體熱污染。水體熱污染可直接影響到水生生物的多樣性，導(dǎo)致局部生態(tài)系統(tǒng)的破壞，從而影響人類的生產(chǎn)生活。遙感監(jiān)測(cè)水體熱污染是一種有效的宏觀監(jiān)測(cè)手段，目前主要的探測(cè)方法有熱紅外遙感和微波遙感。

二、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

1、臭氧層監(jiān)測(cè)

臭氧對(duì)低于0.3微米紫外區(qū)電磁波具有較高的吸收能力，基于此，臭氧層臭氧含量多少的測(cè)定可通過(guò)紫外波段進(jìn)行。吸收帶在2.74毫米位置，應(yīng)選用11083MH2頻率的地面微波輻射計(jì)與射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行大氣中臭氧垂直分布的監(jiān)測(cè)，如大氣臭氧不斷增加其含量，將導(dǎo)致溫度不斷上升，這種情況下，可選用紅外波段進(jìn)行大氣臭氧層監(jiān)測(cè)。

2、監(jiān)測(cè)大氣氣溶膠

大氣氣溶膠一般是指煙、霧、塵等。這些大氣氣溶膠的形成往往是因?yàn)榛鹕奖l(fā)、火災(zāi)及工業(yè)廢氣等。污染物位置及范圍的確定可以直接通過(guò)遙感圖像進(jìn)行分析，同時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)時(shí)可遵循其位移情況及發(fā)展規(guī)律進(jìn)行分析。如漂浮于低空的塵埃，可利用對(duì)植物受害程度的監(jiān)測(cè)進(jìn)行間接研究。

3、監(jiān)測(cè)有害氣體

二氧化硫氟化物等有害氣體在人為、自然條件下產(chǎn)生，這些有害氣體對(duì)生物肌體將造成嚴(yán)重的危害，一般選用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行，受污染后植被反射紅外線的能力將有所降低，與正常植被相比，受污染后植被的顏色、紋理與動(dòng)態(tài)標(biāo)志都發(fā)生了極大的改變，如彩紅外圖象顏色會(huì)變暗，樹(shù)木郁閉度降低等，通過(guò)這些特性可以對(duì)污染情況進(jìn)行間接分析。

4、監(jiān)測(cè)城市熱島效應(yīng)

城市熱島效應(yīng)是由于城市人口密集、產(chǎn)業(yè)集中，進(jìn)行形成了市區(qū)溫度比郊區(qū)溫度高的小氣候情況。這種現(xiàn)象屬于大氣熱污染氣候，一般對(duì)城市熱島效應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方式都會(huì)選用流動(dòng)觀測(cè)結(jié)合定點(diǎn)觀測(cè)的方式。但這種方式具有較高的成本、其監(jiān)測(cè)范圍較小，同時(shí)很容易受到各種因素的影響，其極限性較大。遙感技術(shù)在城市熱島效應(yīng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，不僅提高了監(jiān)測(cè)的精確度，還降低了成本。并實(shí)現(xiàn)了定性到定量、靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了較大范圍同步監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以對(duì)城市熱島效應(yīng)內(nèi)部熱信息的區(qū)別進(jìn)行提取與分析。

三、土地環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

目前不斷出現(xiàn)環(huán)境變化問(wèn)題，如全球碳循環(huán)的量化與氣候變化的生物反饋，要求數(shù)據(jù)對(duì)大面積土地覆蓋特點(diǎn)進(jìn)行描述，遙感技術(shù)主要以人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，是一個(gè)強(qiáng)大的制作陸地覆蓋圖工具，通過(guò)光譜的差別對(duì)土地覆蓋類型進(jìn)行分類。從上個(gè)世紀(jì)80年代起，在全球變化、可持續(xù)發(fā)展中遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。作為全球變化研究項(xiàng)目的重要組成部分，土地利用與土地覆蓋研究在遙感技術(shù)的應(yīng)用下取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

作為環(huán)境的主要組成成分，植被可以對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境進(jìn)行反映，還是解譯土壤、水文等因素的標(biāo)志。在大型植被、生物物理及生態(tài)學(xué)參量研究、估算中遙感技術(shù)的應(yīng)用十分有利。應(yīng)用遙感圖像可以進(jìn)行臨時(shí)分析，同時(shí)還可以將附近地區(qū)全面的數(shù)據(jù)提供給相關(guān)部門，隨著遙感技術(shù)水平的提升，可以有效提高植被指標(biāo)的準(zhǔn)確度，如葉面積指數(shù)、單位面積等。

按照氣候、可燃物積累及含水量等因素，促使衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)，可以對(duì)森林火災(zāi)可能發(fā)生的區(qū)域、時(shí)段及等級(jí)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，這樣可以對(duì)火災(zāi)產(chǎn)生的損失降到最低，并能第一時(shí)間選用行之有效的措施進(jìn)行有效處理。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，遙感技術(shù)作為環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)之一，其監(jiān)測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確，對(duì)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有關(guān)鍵性的作用。在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，應(yīng)對(duì)國(guó)際資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行充分利用，加大我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)的應(yīng)用力度，完善環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，為人類的發(fā)展及美化環(huán)境提供一份可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]陳琳；王浩；；遙感技術(shù)在我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]；科技資訊；2007年18期

篇2

關(guān)鍵詞：環(huán)境；污染；遙感技術(shù)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境污染和生態(tài)破壞日益嚴(yán)重，突發(fā)性環(huán)境污染事故也時(shí)有發(fā)生。環(huán)境監(jiān)測(cè)作為環(huán)境管理和污染控制的主要手段之一，正發(fā)揮著不可替代的作用。遙感技術(shù)是獲取環(huán)境信息的有力手段，是實(shí)現(xiàn)這一目的的極有效的技術(shù)。運(yùn)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)環(huán)境污染及生態(tài)環(huán)境狀況，正確評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量，尋求改善生態(tài)環(huán)境的途徑和措施，具有重要的意義。

1遙感技術(shù)概述

1.1基本概念

遙感技術(shù)是從衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集地物目標(biāo)的電磁輻射信息，判認(rèn)地球環(huán)境和資源的技術(shù)。它是60年代在航空攝影和判讀的基礎(chǔ)上隨航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的綜合性感測(cè)技術(shù)。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。航空航天遙感就是利用安裝在飛行器上的遙感器感測(cè)地物目標(biāo)的電磁輻射特征，并將特征記錄下來(lái)，供識(shí)別和判斷。

1.2特點(diǎn)

遙感技術(shù)具有監(jiān)測(cè)范圍廣、速度快、成本低、質(zhì)量高，便于進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)，還能發(fā)現(xiàn)用常規(guī)方法往往難以揭示的污染源及其擴(kuò)散的狀態(tài)，因此遙感技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于監(jiān)測(cè)水污染、大氣污染等方面.其最重要的作用是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量，快速進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位、污染范圍的核定、大氣生態(tài)效應(yīng)、污染物在水體、大氣中的分布、擴(kuò)散等變化，從而獲得全面的綜合信息。

2環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)

遙感技術(shù)是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，遠(yuǎn)距離不直接接觸物體而識(shí)別、測(cè)量并分析目標(biāo)物性質(zhì)的技術(shù)，根據(jù)所利用的波段，遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為可見(jiàn)光、反射紅外遙感技術(shù)、熱紅外遙感技術(shù)、微波遙感技術(shù)三種類型.當(dāng)前，遙感的應(yīng)用已深入到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、地理、地質(zhì)、海洋、水文、氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地球資源勘探、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地管理和軍事偵察等諸多領(lǐng)域。

3環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

3.1水環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)

對(duì)水體的遙感監(jiān)測(cè)是以污染水與清潔水的反射光譜特征研究為基礎(chǔ)的，可以采用以水體光譜特性和水色為指標(biāo)的遙感技術(shù)。遙感監(jiān)測(cè)視野開(kāi)闊，對(duì)大范圍內(nèi)發(fā)生的水體擴(kuò)散過(guò)程容易通覽全貌觀察出污染物的排放源、擴(kuò)散方向、影響范圍及與清潔水混合稀釋的特點(diǎn).從而查明污染物的來(lái)龍去脈。

3.1.1泥沙污染及水體渾濁度分析

水體中泥沙含量增加使水反射率提高.隨著水中懸浮泥沙濃度的增加及懸粒徑增加，水體反射量逐漸增加，反射峰亦隨之向長(zhǎng)波方向移動(dòng)，即紅移.又由于水體在0.93～1.13μm附近對(duì)紅外線吸收多，不適宜作懸浮泥沙濃度的判定波段.定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段應(yīng)在0.65～0.85μm之間。

3.1.2城市污水監(jiān)測(cè)

城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物，它們分解時(shí)耗去大量氧氣，使污水發(fā)黑發(fā)臭，當(dāng)有機(jī)物嚴(yán)重污染時(shí)呈漆黑色，使水體的反射率顯著降低，在黑白像片上呈灰黑或黑調(diào)的條帶.使用紅外傳感器，能根據(jù)水中含有的染料、氫氧化合物、酸類等物質(zhì)的紅外輻射光譜弄清楚水污染的狀況.水體污染狀況在彩紅外像片上有很好的顯示，不僅可以直接觀察到污染物運(yùn)移的情況，而且憑借水中泥沙懸浮物和浮游植物作為判讀指示物，可追蹤出污染源。

3.1.3廢水污染和水體熱污染調(diào)查

廢水由于水色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別，特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣。廢水污染一般用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有的根據(jù)溫度的差異也可用熱紅外方法測(cè)定.熱污染使用紅外傳感器，能根據(jù)熱效應(yīng)的差異有效地探測(cè)出熱污染排放源，熱紅外掃描圖像主要反映目標(biāo)的信息，無(wú)論白天、黑夜，在熱紅外像片上排熱水口的位置、排放熱水的分布范圍和擴(kuò)散狀態(tài)都十分明顯，水溫的差異在像片上也能識(shí)別出來(lái).利用光學(xué)技術(shù)或計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割，根據(jù)少量同步實(shí)測(cè)水溫，可正確地繪出水體的等溫線.因此熱紅外圖像能基本上反映熱污染區(qū)溫度的特征，達(dá)到定量解譯的目的。

3.2大氣污染遙感監(jiān)測(cè)

大氣遙感是利用遙感器監(jiān)測(cè)大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化。對(duì)于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜，可以通過(guò)測(cè)量大氣的吸收及輻射的光譜而從其結(jié)果中推算出來(lái)。

3.2.1有害氣體的監(jiān)測(cè)

人為或自然條件下產(chǎn)生的SO2、氟化物等對(duì)生物肌體有毒害的氣體，通常采用間接解譯標(biāo)志進(jìn)行.植被受污染后對(duì)紅外線的反射能力下降，其顏色、紋理及動(dòng)態(tài)標(biāo)志都不同于正常的植被，如在彩紅外圖象上顏色發(fā)暗、樹(shù)木郁閉度下降、植被個(gè)體物候異常等，利用這些特點(diǎn)就可以間接分析污染情況.對(duì)于地面污染，例如農(nóng)田遭受污染之后，作物的生長(zhǎng)將起特殊變化，地下水的污染也會(huì)引起地面植被的變化，與正常生長(zhǎng)區(qū)的作物有不同的光譜表現(xiàn).多光譜成像儀能監(jiān)測(cè)這些變化，從而圈定地面污染分布范圍，進(jìn)一步對(duì)地面污染預(yù)防規(guī)劃。

3.2.2臭氧層監(jiān)測(cè)由于臭氧對(duì)0.3μm以下紫外區(qū)的電磁波吸收嚴(yán)重，因此可以用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層臭氧含量的變化.在2.74μm處有個(gè)吸收帶，可以用頻率為11083MHz的地面微波或用望遠(yuǎn)鏡來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布.又由于大氣中臭氧含量高則溫度高，又可以用紅外波段來(lái)探測(cè)。

4發(fā)展趨勢(shì)

遙感影像獲取技術(shù)方面，隨著高性能新型傳感器的研制開(kāi)發(fā)水平的提高以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。雷達(dá)遙感技術(shù)具有全天候全天時(shí)影像的獲取能力以及對(duì)一些地物的穿透能力，將得到更廣泛的應(yīng)用。以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)必將是當(dāng)前及今后遙感技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。

遙感信息模型的發(fā)展方面，遙感信息機(jī)理模型的發(fā)展和拓寬，特別是不確定性遙感信息模型與人工智能決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與綜合應(yīng)用也將是一個(gè)重要研究和應(yīng)用方向。將環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（Geographic Information System，GPS）、專家系統(tǒng)（Expert System，ES）技術(shù)集成，利用環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)，可以大大提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)性，合理性及智能化程度，從而大擴(kuò)展環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用范圍，開(kāi)發(fā)集GPS、RS、GIS、ES于一體、適合環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的綜合多功能型的遙感信息技術(shù)，也將是今后環(huán)境遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

5結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)依托我國(guó)的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)和對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃，同時(shí)充分利用國(guó)際上資源環(huán)境衛(wèi)星系統(tǒng)，開(kāi)展廣泛的國(guó)際合作和交流，大力發(fā)展我國(guó)的環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)，并充分利用現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)和常規(guī)監(jiān)測(cè)方法，采用遙感技術(shù)與地面監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法，建立我國(guó)的環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉雪.基于遙感技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015（04）

篇3

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；遙感技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：X87

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）8016602

1引言

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)環(huán)保監(jiān)測(cè)方面一直存在“門難進(jìn)、臉難看、證據(jù)難找”的情況。即使環(huán)保部門勒令環(huán)境污染較為嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行整改，但很多企業(yè)忽視環(huán)保，仍然違規(guī)生產(chǎn)、頂風(fēng)作案。部分企業(yè)甚至不配合環(huán)保局人員調(diào)查，拒絕甚至對(duì)環(huán)保檢查人員進(jìn)行攻擊。選擇新型的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)以應(yīng)對(duì)當(dāng)前的嚴(yán)峻形勢(shì)，顯得非常迫切。

無(wú)人機(jī)具有快速機(jī)動(dòng)、預(yù)警響應(yīng)能力快的特點(diǎn)，可以通過(guò)車載或者地面方式從多種地域直接發(fā)射，快速到達(dá)工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域.對(duì)污染發(fā)生位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)側(cè)，通過(guò)滑行和傘降的方式進(jìn)行回收取證。無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)快速而且準(zhǔn)確地獲取遙感數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)了其在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。

2無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)

2.1無(wú)人機(jī)簡(jiǎn)介

無(wú)人機(jī)（UnmannedAerialVehicle，縮寫(xiě)UAV）是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。根據(jù)其系統(tǒng)組成和飛行特點(diǎn)，無(wú)人機(jī)可分為滑跑滑翔型、彈射起飛滑橇降落型、手拋傘降型、旋翼直升機(jī)四大類型，其特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域見(jiàn)表1。

2.2無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）

以先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行器為平臺(tái)，負(fù)載數(shù)字遙感設(shè)備（數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝錄機(jī)等）進(jìn)行拍攝和記錄，通過(guò)遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行影像的同步傳輸，以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集對(duì)象信息的實(shí)時(shí)調(diào)查與監(jiān)測(cè)，且可以完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)和通訊技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)相互結(jié)合組成的無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)，具有自動(dòng)化、智能化、專題化，可以快速獲取國(guó)土、資源、環(huán)境等的空間遙感信息（圖1）。

2.3無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.3.1作業(yè)安全、效果直接。

無(wú)人機(jī)監(jiān)督執(zhí)法不受空間與地形條件等各方面的干擾，可以比常規(guī)的監(jiān)管執(zhí)法手段更為獨(dú)立，直接取得第一手的真實(shí)情況。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)具備面積覆蓋、垂直或傾斜均能成像的技術(shù)能力，尤其是搭載的高精度數(shù)碼成像設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回傳的視頻信號(hào)，在視頻終端清晰成像，現(xiàn)場(chǎng)情況辨識(shí)度可以精確到0.1m，能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)指揮工作提供實(shí)時(shí)的幫助。同以往的環(huán)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查相比，無(wú)死角，更直接安全。

2.3.2目的明確、操作簡(jiǎn)單

無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)智能化和自動(dòng)化水平均比較高?？梢酝ㄟ^(guò)在系統(tǒng)中事先設(shè)置飛行路線來(lái)達(dá)到無(wú)人駕駛，并且在飛行中通過(guò)不斷的微細(xì)校對(duì)和調(diào)整來(lái)達(dá)到對(duì)目標(biāo)的精確測(cè)量?，F(xiàn)在的無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)可以通過(guò)視頻系統(tǒng)后手柄來(lái)完成操作。

2.3.3使用成本低

目前無(wú)人機(jī)最多能加載5kg油，一次飛行任務(wù)可以到達(dá)100多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，能夠在空中持續(xù)飛行16h以上。無(wú)人機(jī)體形小，耗費(fèi)低，系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修簡(jiǎn)便，具有監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、區(qū)城廣、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。

3環(huán)境監(jiān)測(cè)

3.1無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

由于內(nèi)陸水體具有污染類型多樣、環(huán)境復(fù)雜且水域面積相對(duì)小的特點(diǎn)，要求數(shù)據(jù)精度非常高，目前無(wú)人機(jī)還達(dá)不到要求，因此在內(nèi)陸水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究相對(duì)較少。目前水環(huán)境監(jiān)測(cè)主要是借助系統(tǒng)搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，從宏觀上觀測(cè)水質(zhì)狀況，提供諸如水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖，直觀全面地監(jiān)測(cè)地表水環(huán)境質(zhì)量狀況，從而達(dá)到對(duì)水質(zhì)特征污染物監(jiān)視性監(jiān)測(cè)的目的。國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)第一次應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域是在遼寧省，采用無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)對(duì)遼河流域進(jìn)行的遼河治理現(xiàn)狀航拍和遙感監(jiān)測(cè)進(jìn)展順利，可以得到分辨率為0.1 m的實(shí)景圖像數(shù)據(jù)，對(duì)這些圖像進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，可以及時(shí)掌握遼河治理重點(diǎn)區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化情況。

3.2無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在大氣環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面可監(jiān)測(cè)的指標(biāo)主要包括臭氧、粒子濃度、溫度、濕度、NO2和壓力等?？裳杆俨槊鳝h(huán)境現(xiàn)狀具有視域廣、及時(shí)連續(xù)的特點(diǎn)。無(wú)人機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)大氣環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還可搭載采樣器，在空中采集大氣樣品后送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析。

3.3無(wú)人機(jī)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

目前，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)方式表現(xiàn)為利用數(shù)碼相機(jī)或光譜類設(shè)備（如紅外攝影機(jī)、紅外掃描儀、微波輻射計(jì)等）獲取遙感影像，通過(guò)地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)拼接與處理，提取宏觀環(huán)境監(jiān)測(cè)或大范圍監(jiān)測(cè)指標(biāo)。應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)在森林資源調(diào)查、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境等方面。

3.4在環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

一旦突發(fā)環(huán)境污染事件發(fā)生后，在情況危險(xiǎn)、交通不利等不利因素下，相關(guān)應(yīng)急處理人員無(wú)法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，而無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)可快速趕到污染事故所在空域，系統(tǒng)搭載的影像平臺(tái)可實(shí)時(shí)傳遞影像信息，立體的查看事故現(xiàn)場(chǎng)、污染物排放情況和周圍環(huán)境敏感點(diǎn)分布情況，監(jiān)控事故進(jìn)展，為環(huán)境保護(hù)決策提供準(zhǔn)確信息。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的使用，不僅保障了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全，同時(shí)也大幅度的降低了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境應(yīng)急工作人員的工作難度。如發(fā)生在2010年的大連新港30萬(wàn)t級(jí)油輪輸油管線爆炸事件，當(dāng)時(shí)原油入海造成約50 km2海域受到污染，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)無(wú)法控制。環(huán)保部在第一時(shí)間調(diào)配無(wú)人機(jī)攜帶遙感系統(tǒng)趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了“天―空―地”同步監(jiān)測(cè)。無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)在惡劣條件下多次成功完成低空飛行監(jiān)測(cè)作業(yè)，提供的海面油污發(fā)展監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)反映溢油發(fā)生發(fā)展情況，為當(dāng)時(shí)的環(huán)境應(yīng)急管理提供了重要技術(shù)支持。

5結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)作為一項(xiàng)極具潛力的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，具有實(shí)時(shí)傳輸影像、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、系統(tǒng)保養(yǎng)維修簡(jiǎn)便、實(shí)用成本低、覆蓋區(qū)域廣、使用用途多、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，正在快速發(fā)展。目前我國(guó)正在建設(shè)“天-空-地”一體化環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，并且已經(jīng)在自然地質(zhì)災(zāi)害、大氣、內(nèi)陸水體、海洋、生態(tài)預(yù)警等多個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域取得了一些研究成果。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)將在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮日益重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

Hu Feiyue

Geological Investigation Institute of Guangdong Province Guangzhou 510080

Abstract： Remote sensing technology has the characteristics and advantages of universality， fast accuracy， dynamically， that we can get the information of hydrogeology， engineering geology， environmental geology in environmental geological survey by using the technology to improve the predictability of environmental geological survey work and guide the environmental geological field work. So the technology of remote sensing is very important to lay a good foundation for 1： 50，000 environmental geology survey.

Key words： Remote sensing， hydrogeology， engineering geology， environmental geology

1∶5萬(wàn)環(huán)境地?|調(diào)查以工程目標(biāo)為依據(jù)，圍繞重大環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題和需求，目的在于查明圖幅范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件和水文、工程和環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，為地區(qū)發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)提供資源環(huán)境保障和支撐。遙感作為1∶5萬(wàn)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的重要工作手段，重點(diǎn)在于解譯工作區(qū)水文地質(zhì)信息，工程地質(zhì)信息，環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的類型、分布范圍及規(guī)模，從而指導(dǎo)1∶5萬(wàn)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作，為地面調(diào)查工作提供技術(shù)支撐，從而減少地面調(diào)查的難度及工作量。

1 遙感數(shù)據(jù)選擇及預(yù)處理

1.1 遙感數(shù)據(jù)的選擇

遙感數(shù)據(jù)選擇的須與工作目標(biāo)任務(wù)相結(jié)合，不同類別的影像各有優(yōu)勢(shì)。多光譜遙感影像主要用于宏觀目標(biāo)物的遙感解譯，如地質(zhì)構(gòu)造等，如果影像分辨率過(guò)高，紋理細(xì)節(jié)過(guò)于豐富，宏觀目標(biāo)物的信息將會(huì)被掩蓋，不利于宏觀目標(biāo)物信息的提取。另一方面多光譜遙感影像具有波段覆蓋范圍寬的優(yōu)勢(shì)，波段范圍不僅僅包括可見(jiàn)光、近紅外波段，甚至還有中紅外、熱紅外波段：利用綠光、中紅外波段提取水體信息及利用紅外、近紅外波段提取植被覆蓋信息都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，熱紅外波段用于提取和驗(yàn)證地質(zhì)構(gòu)造、圈定溫泉溢出帶、熱污染等都有很好的效果。高分影像用于為微目標(biāo)地物的解譯，一般來(lái)說(shuō)巖溶塌陷坑、崩塌、滑坡、地裂縫等直徑小于10m的地物利用低空間分辨率的遙感影像難以識(shí)別，而高分影像在識(shí)別微小地物方面效果十分明顯。利用數(shù)字高程影像快速、準(zhǔn)確地提取工作區(qū)地形、地貌特征，并可以轉(zhuǎn)化成地形坡度圖，為崩塌、滑坡、水土流失等地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性分析，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐等工作十分重要。因此，在1∶5萬(wàn)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作中，建議結(jié)合高分影像和多光譜影像進(jìn)行目標(biāo)信息提取，如選擇高分遙感影像如GF-1、多光譜遙感影像如TM8及DEM數(shù)字高程影像，條件許可的情況下可以選擇增加航空影像、高光譜影像等數(shù)據(jù)作為參考。

影像的成像日期也十分關(guān)鍵，為了減少不穩(wěn)定降雨及植被覆蓋的影響，在選擇影像時(shí)，盡量選擇平―枯水期時(shí)相的遙感影像。且不同類別的影像之間，盡量保持時(shí)相上的相關(guān)性，選擇成像時(shí)間相近的影像

1.2 預(yù)處理

由于太陽(yáng)光到達(dá)地面之前，在大氣作用下會(huì)對(duì)其產(chǎn)生吸收和散射的作用；同時(shí)，地物的輻射經(jīng)過(guò)大氣時(shí)，也會(huì)被大氣吸收和散射，因此傳感器接收到地物的輻射能實(shí)際上經(jīng)過(guò)兩次大氣大散射、吸收，產(chǎn)生了輻射畸變，并且大氣散射的部分能量還會(huì)經(jīng)過(guò)傳感器直接疊加在地物的輻射能量中，成為目標(biāo)地物反射能量的噪聲。為了消除大氣對(duì)地物輻射的影響，得到地物的真實(shí)的輻射亮度值，提高不同地物之間的反差比，需要對(duì)影像進(jìn)行輻射校正。

傳感器進(jìn)行地物掃描成像時(shí)，友誼傳感器外方位元素變化，傳播介質(zhì)不均，地球曲率，地形起伏及地球旋轉(zhuǎn)的影響，影像元點(diǎn)地物的幾何形狀與真實(shí)的地物形狀往往會(huì)產(chǎn)生一定程度的畸變，幾何校正的目的在于消除這些畸變，產(chǎn)生符合某種地圖投影或圖形表達(dá)要求的新圖像。幾何校正的參考影像的一般選用最新出版的地形圖，選擇同名地物點(diǎn)作為控制點(diǎn)。控制點(diǎn)應(yīng)為不具有時(shí)相性，并且分布在地形坡度較緩的地帶，在影像內(nèi)均勻分布。在1∶5萬(wàn)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作中，幾何校正的誤差要求在平原區(qū)控制在1個(gè)象元內(nèi)，在山區(qū)控制在2個(gè)象元內(nèi)。

2. 遙感專題信息提取

2.1 水文地質(zhì)信息

水文地質(zhì)信息包括，基礎(chǔ)水文地質(zhì)信息，如水文地質(zhì)單元；地表水信息，包括湖泊、水庫(kù)、河流、坑塘等；地下水信息，包括泉、井等。

水文地質(zhì)單元的圈定是開(kāi)展1∶5萬(wàn)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作中水文地質(zhì)調(diào)查工作的基礎(chǔ)，以往采用等高線圈定水文地質(zhì)單元，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且受人為的主觀判定影響大。遙感水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐?，主要利用DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)模擬水系在地表的運(yùn)動(dòng)狀況，建立地面水流模型，從而獲取水文分水嶺，再結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造、巖性信息，劃分水文地質(zhì)單元。利用遙感技術(shù)劃分水文地質(zhì)單元不僅僅提高了工作效率，而且增加了可靠性。

地表水信息的提取主要利用水體在遙感影像上的反射率特征，基于水體在綠光和近紅外波段的反射率特征，Mcffeeters在1996年提出了歸一化差分水體指數(shù)，該指數(shù)對(duì)水體信息提取具有很好的效果，但是對(duì)具有較多建筑物背景的水體，效果較差，在此基礎(chǔ)上，徐涵秋提出了改進(jìn)的歸一化差異水體指數(shù)MNDWI，利用綠光、近紅外、中紅外波段的水體反射率特征提取水體信息，對(duì)城鎮(zhèn)地區(qū)地表水體的提取具有很好效果，并消除山體和建筑物陰影的影響。

地下水信息的提取需要借助地表景觀及地下水指示物的間接解譯標(biāo)志[1]。地形地貌上，泉點(diǎn)一般位于山間溝谷、洼地或者多條溝谷的交叉部位，井點(diǎn)位于平原區(qū)，井點(diǎn)周圍一般民居密集，利用圖像增強(qiáng)技術(shù)，通過(guò)區(qū)分泉點(diǎn)、井點(diǎn)與周圍其他地物之間的色調(diào)差異，可以準(zhǔn)確地提取目標(biāo)地物信息。

2.2 工程地質(zhì)信息

地質(zhì)構(gòu)造控制著工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)環(huán)境，遙感地質(zhì)構(gòu)造信息的提取對(duì)了解調(diào)查區(qū)工程地質(zhì)問(wèn)題具有重要的作用。

遙感影像上解譯斷裂構(gòu)造，主要以斷裂在空間上的展布為依據(jù)，結(jié)合地學(xué)知識(shí)和圖像增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行推理和綜合分析。地學(xué)知識(shí)指與斷裂有關(guān)的地質(zhì)體、地形、地貌特征，根據(jù)這些特征可以推斷斷裂構(gòu)造的存在，如山地、丘陵、平原等大的地貌單元的邊界呈直線或者折現(xiàn)展布；地貌體整體形態(tài)的錯(cuò)位；連續(xù)分布三角面；水系格局異常等地質(zhì)特征。圖像增強(qiáng)技術(shù)主要是為了突出影像上色調(diào)異常。由于斷裂的性質(zhì)、活動(dòng)特征、伸展形態(tài)，導(dǎo)致斷裂兩側(cè)自然景觀的不同，因此具有不同的吸收、反射、投射能力，在影像上的表現(xiàn)斷裂兩側(cè)的自然景觀有著不同的色調(diào)和色調(diào)反差。圖像增強(qiáng)方法包括彩色合成，如地質(zhì)信息和地表環(huán)境信息豐富的紅外、近紅外、藍(lán)光波段組合圖像；主成分變換，如利用主成分分析后的第一、二、三分量進(jìn)行波段組合圖像，增強(qiáng)影像信息量；比值變換，如將線性特征最為清晰的近紅外波段與紅光波段比值，增強(qiáng)地質(zhì)構(gòu)造的線性特征[2]。

2.3 環(huán)境地質(zhì)信息

環(huán)境地質(zhì)信息的提取分為兩個(gè)方面，即礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題、環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害信息的提取。

礦山的開(kāi)發(fā)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞貫穿于礦產(chǎn)資源的采、選、冶全過(guò)程[3]。礦山環(huán)境地質(zhì)可以歸?{為土地資源的浪費(fèi)、植被資源的破壞、地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生三類[4]。利用高分遙感影像采用目視解譯的方法圈定礦山的分布、礦山的面積，根據(jù)色調(diào)、色彩的差異提取礦坑的開(kāi)采情況、提礦山周邊土地資源利用情況、地質(zhì)災(zāi)害信息；利用植被指數(shù)法，圈定礦區(qū)周邊植被的生長(zhǎng)情況。

環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害信息的解譯主要為突發(fā)性的地質(zhì)災(zāi)害，如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷等。崩塌主要發(fā)生在坡度較大的基巖區(qū)，在遙感影像上崩塌的陡崖色調(diào)淺，老的陡崖色調(diào)深，在陡崖的一方有淺色調(diào)的錐形地形。滑坡在影像上有簸箕形、弧形、舌形和不規(guī)則形，在高分影像上清晰可見(jiàn)滑坡壁、滑坡臺(tái)階、滑坡舌等特征，并可以（下轉(zhuǎn)165頁(yè)）（上接162頁(yè)）圈定滑坡的面積，結(jié)合地形信息，估算滑坡的土方量。泥石流在影像上紋理雜亂、色調(diào)變化明顯，頂部呈瓢形，由于帶有大量松散固體因此通常泥石流顏色較淺，流動(dòng)的泥石流呈條帶狀扇形，輪廓不固定，通過(guò)遙感影像對(duì)周邊地形地貌的表現(xiàn)，預(yù)判泥石流的運(yùn)動(dòng)方向。巖溶塌陷通常發(fā)生在平原區(qū)，形狀通常為圓形、橢圓形或不規(guī)則蝶形，邊緣光滑。

遙感技術(shù)不僅僅可以為已發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行圈定，還可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生通常以地形、植被、地質(zhì)構(gòu)造、基巖巖性相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害通常發(fā)生在地形坡度在30度以上地區(qū)，且坡度越陡，發(fā)生的概率越大。植被對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也有重要的影響，植被覆蓋度越低，植被越少，表層土壤越松散，巖石越容易被侵蝕風(fēng)化，易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。地質(zhì)構(gòu)造和基巖巖性是地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生的決定性條件，地質(zhì)構(gòu)造影響范圍內(nèi)，巖石軟硬相間、結(jié)構(gòu)破碎；巖層產(chǎn)狀和坡向夾角越小，巖層越容易沿軟弱面滑動(dòng)，易發(fā)生滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。因此選擇地形坡度、植被、地質(zhì)構(gòu)造、基巖巖性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性進(jìn)行評(píng)價(jià)具有很高的可靠性，

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關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)環(huán)境；遙感原理；遙感調(diào)查；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；方式應(yīng)用

一、遙感監(jiān)測(cè)理論知識(shí)概述介紹

遙感監(jiān)測(cè)是利用遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法。遙感技術(shù)就是根據(jù)電磁輻射（發(fā)射、吸收、反射）　的理論，　應(yīng)用各種光學(xué)、電子學(xué)和電子光學(xué)探測(cè)儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射的電磁波信息進(jìn)行接收記錄，　再經(jīng)過(guò)加工處理，　并最終成像，　從而對(duì)環(huán)境地物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)。監(jiān)測(cè)對(duì)象主要是地面覆蓋、大氣、海洋和近地表狀況等。遙感廣泛用于氣象、土地、海洋、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、和軍事等領(lǐng)域。

二、礦山地質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)的研究背景

我國(guó)礦業(yè)活動(dòng)誘發(fā)的礦山環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題類型多、分布廣，主要可以歸納為資源損毀、地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染三大類，包括：①礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)壓占、毀損土地資源嚴(yán)重；②采礦活動(dòng)引發(fā)的地面（沉）塌陷、地裂縫、邊坡失穩(wěn)等地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題突出；③礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的“三廢”排放污染環(huán)境，造成公害；④采礦活動(dòng)造成了地下水均衡系統(tǒng)破壞；⑤采礦活動(dòng)加劇了礦區(qū)水土流失和土地沙化。

為了進(jìn)一步掌握我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)展變化趨勢(shì)，必須進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)及時(shí)掌握礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，預(yù)測(cè)礦山地質(zhì)環(huán)境發(fā)展變化趨勢(shì)，從而提出相應(yīng)的防治措施。由于多方面的原因，我國(guó)還沒(méi)有系統(tǒng)地開(kāi)展礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，嚴(yán)重影響了礦山環(huán)境管理決策的制定。

三、遙感技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的原理及優(yōu)勢(shì)

1.遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的原理

不同環(huán)境體由于組成它們的分子和原子數(shù)量和排列組合方式不同，　它們所特有的發(fā)射的電磁波性質(zhì)也不同，　它們反射外來(lái)電磁波的性質(zhì)也就不同。因此不同的環(huán)境體發(fā)射不同波段的電磁波，不同的環(huán)境體對(duì)太陽(yáng)和人工輻射有不同的吸收和反射及透射能力，這些差別經(jīng)過(guò)“遙感”形成了不同的成像，然后通過(guò)這些不同的遙感成像解譯就可區(qū)分不同的環(huán)境體，這就是遙感技術(shù)可進(jìn)行宏觀環(huán)境要素監(jiān)測(cè)的原理。

2.遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)

遙感技術(shù)應(yīng)用于宏觀生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)，具有視野廣闊、獲取的信息量多、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、可用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等眾多優(yōu)點(diǎn)，　同時(shí)其技術(shù)方法成熟。盡快進(jìn)行宏觀生態(tài)環(huán)境的遙感監(jiān)測(cè)，　對(duì)提高環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的水平，　擴(kuò)大環(huán)境監(jiān)測(cè)的影響力，　使環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)工作與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的提高、環(huán)境保護(hù)的要求相適應(yīng)，　對(duì)最終控制我國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況惡化的趨勢(shì)，　保護(hù)生態(tài)環(huán)境，　具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

四、尾礦庫(kù)遙感監(jiān)測(cè)與安全性評(píng)估

1.尾礦庫(kù)底數(shù)與合法性遙感監(jiān)測(cè)

礦山環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，空間分辨率在2．5m　以上的遙感數(shù)據(jù)完全能夠準(zhǔn)確地識(shí)別出各種礦業(yè)活動(dòng)所需的尾礦庫(kù)，包括正在生產(chǎn)使用的尾礦庫(kù)、廢棄的尾礦庫(kù)和已閉庫(kù)的尾礦庫(kù)。如果輔以“安全生產(chǎn)許可證”數(shù)據(jù)，則能進(jìn)一步識(shí)別出未頒發(fā)安全生產(chǎn)許可證的尾礦庫(kù)，為分類實(shí)施監(jiān)管和依法關(guān)閉取締非法生產(chǎn)、不具備安全生產(chǎn)條件的尾礦庫(kù)監(jiān)管提供客觀的、現(xiàn)實(shí)性強(qiáng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.尾礦庫(kù)安全性遙感評(píng)估

尾礦庫(kù)的安全由尾礦庫(kù)的防洪安全、尾礦壩安全和尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)安全3部分組成。另外，庫(kù)容監(jiān)測(cè)及突發(fā)降雨條件下的庫(kù)容量也是和尾礦庫(kù)安全性密切相關(guān)的重要因素。參考尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程，用遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)識(shí)別和計(jì)算相關(guān)因子，從以下4個(gè)方面開(kāi)展尾礦庫(kù)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。

【1】防洪安全遙感調(diào)查

（1）采用1：1萬(wàn)比例尺甚至更大比例尺的DEM數(shù)據(jù)，計(jì)算尾礦庫(kù)灘頂高程。目前，雷達(dá)干涉測(cè)量及Lidar技術(shù)均能夠生成高精度的DEM　數(shù)據(jù)，提取現(xiàn)實(shí)性較強(qiáng)的高分辨率DEM數(shù)據(jù)。

（2）尾礦庫(kù)干灘長(zhǎng)度遙感測(cè)量。

（3）尾礦庫(kù)沉積灘干灘的平均坡度遙感估算。需要高分辨率的DEM　方可滿足估算需求。

【2】尾礦壩遙感調(diào)查

（1）尾礦壩的輪廓尺寸、變形、裂縫、滑坡和滲漏、壩面保護(hù)等遙感監(jiān)測(cè)。借助于高空間分辨率遙感數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)尾礦壩的輪廓尺寸、一定程度的裂縫、滑坡、壩面保護(hù)情況等的遙感監(jiān)測(cè)，利用雷達(dá)干涉測(cè)量則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)尾礦壩變形的監(jiān)測(cè)。

（2）尾礦壩的外坡坡比監(jiān)測(cè)。利用高分辨率的DEM　數(shù)據(jù)生成坡度圖，可以監(jiān)測(cè)尾礦壩的外坡坡比。

【3】尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)遙感監(jiān)測(cè)

（1）尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)周邊山體穩(wěn)定性遙感監(jiān)測(cè)。利用空間分辨率大于2.5m　的遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)周邊山體滑坡、崩塌（塌方）和泥石流等情況，分析周邊山體發(fā)生滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能性。

（2）礦區(qū)范圍內(nèi)危及尾礦庫(kù)安全遙感監(jiān)測(cè)。目前，礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)狀況遙感監(jiān)測(cè)已經(jīng)形成了較為成熟的工作方法和技術(shù)流程。結(jié)合采礦權(quán)數(shù)據(jù)，可以獲取礦區(qū)上游及周邊界外開(kāi)采的狀況，查清是否存在采砂等危害尾礦庫(kù)安全的隱患情況。

【4】尾礦庫(kù)庫(kù)容遙感監(jiān)測(cè)

當(dāng)尾礦庫(kù)庫(kù)容接近或者超過(guò)設(shè)計(jì)庫(kù)容時(shí)，則有潰壩的可能性。利用最新時(shí)相的立體像對(duì)遙感數(shù)據(jù)，基于正射影像獲取尾礦庫(kù)的水位、水位線內(nèi)的面積、邊界等參數(shù)；采用高分辨率的DEM　統(tǒng)計(jì)出尾礦庫(kù)的最高水位線高程信息及最高水位線內(nèi)的平均高程信息，利用式（1）即可計(jì)算出尾礦庫(kù)庫(kù)容。

3.尾礦庫(kù)環(huán)境影響評(píng)估

對(duì)尾礦庫(kù)下游和周邊的居民地、重要基礎(chǔ)設(shè)施、水源地影響情況的評(píng)估是尾礦庫(kù)監(jiān)管的重要內(nèi)容。利用遙感數(shù)據(jù)可以查清尾礦庫(kù)下游和周邊的居民地、重要基礎(chǔ)設(shè)施、水源地等的空間分布：結(jié)合高分辨率的DEM　數(shù)據(jù)可以估測(cè)尾礦庫(kù)的庫(kù)容量。結(jié)合三維遙感影像可以對(duì)尾礦庫(kù)的環(huán)境影響狀況進(jìn)行初步評(píng)估。

總結(jié)：構(gòu)建高效、通用、可靠的監(jiān)測(cè)體系，建立礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)及綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用示范與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，全面推進(jìn)以遙感、地理信息系統(tǒng)為核心的空間信息技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)中的綜合應(yīng)用，直接服務(wù)于礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]吳虹，楊永德，王松慶．礦山生態(tài)環(huán)境遙感調(diào)查試驗(yàn)研究Ⅱ]．國(guó)土資源遙感，2004，4

篇6

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；水土保持；監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)： S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-0432（2010）-12-0243-1

水土保持監(jiān)測(cè)是做好水土流失防治工作的重要基礎(chǔ),是國(guó)家水土保持建設(shè)宏觀決策的依據(jù)與根本。而遙感技術(shù)作為國(guó)土資源監(jiān)測(cè)查和調(diào)的重要手段之一,其具有宏觀性、周期性、綜合性與實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),已經(jīng)成為我國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)的有效手段與方法。

1 遙感技術(shù)的發(fā)展及主要特點(diǎn)

1.1 遙感技術(shù)的定義

遙感技術(shù)可以認(rèn)為是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的可見(jiàn)光、電磁波、紅外線結(jié)合目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)與識(shí)別的一類技術(shù)。目前多指從人造衛(wèi)星或飛機(jī)對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)采用電磁傳播和接收手段來(lái)收取目標(biāo)的信息并對(duì)其加以分析的一類技術(shù)。

1.2 遙感技術(shù)的發(fā)展歷史

遙感技術(shù)的發(fā)展最早可以追溯到20世紀(jì)初發(fā)展的對(duì)地觀測(cè)綜合技術(shù)，早期的遙感技術(shù)開(kāi)始于航空攝影，然后在1909年發(fā)展到航空遙感技術(shù)階段；二次世界大戰(zhàn)后，利用航空照片進(jìn)行區(qū)域范圍土地調(diào)查與制圖的研究被更廣泛更系統(tǒng)的應(yīng)用；上世紀(jì)70年代后，人造衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展與成熟使遙感技術(shù)被大量應(yīng)用于土地利用調(diào)查和大范圍土地覆蓋；上世紀(jì)80年代后, 洲際范圍內(nèi)廣泛利用氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)土地覆蓋進(jìn)行研究取得了明顯成果。在1981年，國(guó)外開(kāi)始采用AVHRR數(shù)據(jù)對(duì)全球和洲際尺度的植被變化及土地利用進(jìn)行研究；上世紀(jì)90年代后，衛(wèi)星遙感在全球和區(qū)域尺度土地覆蓋應(yīng)用與研究方面取得了突破性發(fā)展，效果顯著。進(jìn)入21世紀(jì)后，遙感技術(shù)在全球和區(qū)域土地覆蓋土地利用上研究被進(jìn)一步發(fā)展。

1.3 遙感技術(shù)的主要特點(diǎn)

遙感技術(shù)與其他技術(shù)相比，具有其自身的特點(diǎn)，主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）遙感技術(shù)可以大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料，呈現(xiàn)宏觀景象。遙感技術(shù)所采用的衛(wèi)星，其在軌高度可達(dá)910km左右；即使是航攝飛機(jī)，其飛行高度也可以達(dá)到10km。高度的優(yōu)勢(shì)可以使遙感技術(shù)覆蓋面積廣，大范圍的獲取數(shù)據(jù)資料。例如，一張普通的衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積多達(dá)3萬(wàn)多km2；（2）遙感技術(shù)具有獲取信息速度快，周期短的特點(diǎn)。衛(wèi)星在圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能及時(shí)獲取所經(jīng)區(qū)域的各種的最新資料，以更新原有的舊資料，或者根據(jù)新舊資料的對(duì)比來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，這是人工實(shí)地測(cè)量所無(wú)法比擬的；（3）獲取信息受到很少的限制條件。地球上很多地方的自然條件是極其惡劣的，人類是難以直接到達(dá)的。而采用遙感技術(shù)則可以避免地面條件限制，能方便及時(shí)地獲取各種寶貴資料；（4）獲取信息的手段多,信息量大。根據(jù)不同的任務(wù),遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來(lái)獲取信息。利用不同波段對(duì)物體不同的穿透性,還可獲取地物的內(nèi)部信息。

遙感技術(shù)的主要缺點(diǎn)如下：（1）雖然能得到有關(guān)地球表面的信息，但內(nèi)部的信息獲取困難；（2）大氣的不利影響不能完全根除，這樣關(guān)于反射和放射物理量不可能全部表現(xiàn)出來(lái)；（3）天氣條件、衛(wèi)星軌道等外在因素的影響使所希望的圖像未必立即得到。

2 遙感技術(shù)應(yīng)用于水土保持監(jiān)測(cè)

2.1 遙感技術(shù)應(yīng)用于土壤侵蝕監(jiān)測(cè)

土壤侵蝕遙感監(jiān)測(cè)不同于其他生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)，主要表現(xiàn)在：（1）影像的時(shí)相對(duì)土壤侵蝕信息獲取影響比較大。地球上的植被具備明顯的物候變化，也就是說(shuō)不同季節(jié)會(huì)有明顯不同的植被覆蓋度，而植被覆蓋度又是判別土壤侵蝕強(qiáng)度最重要指標(biāo)之一。在土壤侵蝕調(diào)查中，影像時(shí)相的影響是不能忽略的。（2）土壤侵蝕強(qiáng)度在遙感影像上無(wú)法直接進(jìn)行判讀，得不到直觀的信息。（3）土壤侵蝕強(qiáng)度分類工作復(fù)雜多樣，分類時(shí)，不僅要兼顧遙感和非遙感信息進(jìn)行綜合分析，而且即使對(duì)遙感信息源來(lái)說(shuō)，也需要對(duì)其反映的直接信息再作進(jìn)一步分析[4]。

2.2 遙感技術(shù)應(yīng)用于水土流失監(jiān)測(cè)

水土流失的發(fā)生與發(fā)展不是一個(gè)靜態(tài)的過(guò)程，而是一個(gè)時(shí)空變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，它的監(jiān)測(cè)與評(píng)估需要根據(jù)不同的目的而采用不同的尺度。不同的衛(wèi)星遙感影像其特點(diǎn)也有所區(qū)別，如氣象衛(wèi)星影像具有監(jiān)測(cè)范圍大、時(shí)間分辨率高和數(shù)據(jù)處理費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，而其缺點(diǎn)是時(shí)間分辨率低，像元所反映的信息具有較大的地域混合。因此，氣象衛(wèi)星遙感技術(shù)適用于大范圍，植被蓋度、地表、坡度等組成物質(zhì)比較均一的地方；資源衛(wèi)星具有多時(shí)相特段、性多波，高空間分辨率等優(yōu)點(diǎn)，有效地獲取精確的地表信息，為水土流失信息的提取以及模型的分析提供數(shù)據(jù)保障。但它也具有對(duì)一個(gè)地區(qū)重復(fù)觀測(cè)周期長(zhǎng)，在關(guān)鍵時(shí)期有可能得不到所需的資料等缺點(diǎn)。為了滿足水土流失監(jiān)測(cè)在空間分辨率、時(shí)間分辨率等方面的要求，通常需要將不同來(lái)源的信息進(jìn)行組合來(lái)提高了水土流失監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)源精度[6]。

2.3 遙感技術(shù)應(yīng)用于水資源污染監(jiān)測(cè)

遙感技術(shù)能應(yīng)用于水資源污染監(jiān)測(cè)是因?yàn)槲廴舅墓庾V效應(yīng)。水中溶解或懸浮的污染物，其組成與濃度也不同，這樣水體反射能量的變化在遙感圖像上也表現(xiàn)出紋理、結(jié)構(gòu)、灰度、色調(diào)的微細(xì)差別。水的反射包含著水的鏡面與表面反射、水體及水底地形反射等不同的類型，具有高度復(fù)雜性。當(dāng)遙感技術(shù)應(yīng)用于水資源污染監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)海洋與內(nèi)陸水質(zhì)監(jiān)測(cè)也有區(qū)別。如遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)海洋石油污染的效果就比較好，可以發(fā)揮實(shí)時(shí)、同步和大范圍連續(xù)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)。遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)內(nèi)陸水質(zhì)時(shí)，由于內(nèi)陸水體本身的光譜特征復(fù)雜多變，并且大氣散射影響嚴(yán)重輻射信息，遙感監(jiān)測(cè)所能得到的水質(zhì)參數(shù)種類較少，所以內(nèi)陸水質(zhì)監(jiān)測(cè)中雖然遙感技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但還應(yīng)仔細(xì)分析，區(qū)別對(duì)待。內(nèi)陸水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象為各類湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)與江、河污染監(jiān)測(cè)(包括排污口、污染帶)；主要環(huán)境遙感指標(biāo)有可溶性有機(jī)物、浮游植物、懸浮物、總氮、總磷等。目前對(duì)水體中浮游植物的監(jiān)測(cè)主要靠測(cè)定葉綠素含量，遙感技術(shù)已經(jīng)能達(dá)到監(jiān)測(cè)規(guī)定的要求；而可溶性有機(jī)物、懸浮物、總氮、總磷等的遙感監(jiān)測(cè)還存在或多或少的問(wèn)題，有待進(jìn)一步的研究。

總體來(lái)說(shuō)，遙感技術(shù)依靠及時(shí)快速的提供信息和真實(shí)客觀、形象的優(yōu)點(diǎn)，可對(duì)水資源污染進(jìn)行良好、有效地監(jiān)測(cè)為及時(shí)采取防護(hù)、疏導(dǎo)措施和環(huán)境評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)，是水資源污染監(jiān)測(cè)中非常行之有效的技術(shù)手段。

參考文獻(xiàn)

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[3] 李曉華,李鐵軍.日本水土保持應(yīng)用遙感技術(shù)簡(jiǎn)介[J]. 水土保持科技情報(bào), 2002，（4）:14-16.

篇7

關(guān)鍵詞：植被指數(shù)；高分一號(hào)；差異性

中圖分類號(hào)：Q948.15+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332016

引言

植被信息是生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中重要的組成因子，在氣候、水文和生化循環(huán)中起著重要的作用，也是反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要標(biāo)志。因此，對(duì)植被分布及其時(shí)空演化規(guī)律的研究一直是各國(guó)政府和科研機(jī)構(gòu)的關(guān)注熱點(diǎn)[1]。遙感技術(shù)是植被生態(tài)調(diào)查的重要手段，相比常規(guī)的調(diào)查方法，遙感具有感測(cè)范圍大、獲取速度快、花費(fèi)成本低、干擾因素少等優(yōu)點(diǎn)，利用遙感技術(shù)進(jìn)行植被信息提取可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物多樣性保護(hù)及農(nóng)業(yè)、林業(yè)等相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)支持和信息服務(wù)[2，3]。

1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

茂縣位于四川省西北部，地勢(shì)西北高、東南低。所處經(jīng)緯度為E10256'～ 10410'，N3125'～ 3216'，岷江、涪江上游貫穿其間，東西全程116.62km，南北橫跨93.73km，所轄面積3903.28km2。地形表現(xiàn)主要為高山溝谷，平均海拔約2000m，相對(duì)高度1500～2500m。截至2012年，茂縣國(guó)土總面積3903.28km2，其中耕地占2.61%，林地占67.5%，草地21.6%，森林覆蓋率為31.3%。

1.2 數(shù)據(jù)源簡(jiǎn)介

高分一號(hào)衛(wèi)星于2013年4月 26日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，搭載2臺(tái)2m全色/8m多光譜PMS相機(jī)，4臺(tái)16m分辨率多光譜WFV相機(jī)。衛(wèi)星側(cè)擺條件下重訪周期4d，其中2/8m分辨率PMS相機(jī)覆蓋周期需要41d，而16m分辨率多光譜WFV相機(jī)覆蓋周期4d，幅寬800km [4]。由于高分一號(hào)影像數(shù)據(jù)可免費(fèi)獲取，因此在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。

2 植被信息提取

2.1 植被指數(shù)選取

利用植被指數(shù)來(lái)反演植被信息是一種廣泛應(yīng)用的方法，結(jié)合前人研究成果和研究區(qū)植被分布特點(diǎn)選用3種植被指數(shù)，分別是：歸一化植被指數(shù)（NDVI）、增強(qiáng)型植被指數(shù)（EVI）、和土壤調(diào)整植被指數(shù)（SAVI）。

對(duì)各植被指數(shù)影像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，獲得它們的直方圖和相關(guān)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，然后在直方圖上通過(guò)目視判讀和人工調(diào)試獲得最佳閾值。對(duì)各植被增強(qiáng)影像進(jìn)行閾值分割提取，獲得植被信息的二值影像。其中，植被像元賦值為1，非植被像元賦值為0。研究區(qū)植被提取的二值影像如圖1和圖2所示。

3 結(jié)果分析

對(duì)所提取的植被信息做進(jìn)一步精度驗(yàn)證。將同期的SPOT 2.5m全色影像與多光譜影像進(jìn)行融合，獲得的2.5m彩色融合影像作為參考影像進(jìn)行精度驗(yàn)證。應(yīng)用隨機(jī)采樣法，在研究區(qū)選取200～300個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)，建立各指數(shù)影像的混淆矩陣，獲取3種不同植被指數(shù)植被提取的總精度和Kappa系數(shù)。

從表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，高分一號(hào)的總體精度都在80%以上，提取效果理想。其中高分一號(hào)數(shù)據(jù)，2013年5種植被指數(shù)的提取精度依次為NDVI>SAVI>EVI，2015年5種植被指數(shù)的提取精度依次為NDVI >EVI> SAVI，分析原因是茂縣地處川西高原，加上實(shí)驗(yàn)采用的數(shù)據(jù)獲取時(shí)間是12月份，植被覆蓋度不高，植被指數(shù)未達(dá)到飽和值，所以NDVI的提取效果最好。綜合研究對(duì)比得出，高原山區(qū)地形環(huán)境下利用5種植被指數(shù)提取植被信息，高分一號(hào)數(shù)據(jù)的提取精度差別較大，高分一號(hào)數(shù)據(jù)提取精度2013年NDVI比EVI高5.37%，2015年NDVI比SAVI高8.65%。

4 結(jié)論

針對(duì)茂縣地區(qū)，利用5種植被指數(shù)進(jìn)行植被信息提取，高分一號(hào)采用NDVI的提取效果最好，分類總精度分別為94.55%（2013年數(shù)據(jù)）、90.47%（2015年數(shù)據(jù)），對(duì)應(yīng)的Kappa系搗直鷂0.88、0.85。

植被指數(shù)作為一種簡(jiǎn)單實(shí)用的植被信息提取方法，在茂縣地區(qū)的提取精度較高，因此適用于茂縣地區(qū)的植被信息提取。但是提取時(shí)分割閾值的選取是個(gè)難題，其置信度選擇不夠明確，人工干擾較大。在下一步的研究中將結(jié)合地理地形、影像采集時(shí)間等背景信息，充分考慮區(qū)域地形、采集時(shí)間等背景因子對(duì)植被指數(shù)的影響，以此提高植被提取的精度。

參考文獻(xiàn)

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[3]Jensen，J.R.Remote Sensing of the Environment： An Earth Resource Perspective[M].2E， Prentice Hall， 2011：355-400.

篇8

[關(guān)鍵詞]：遙感 防災(zāi)減災(zāi) 海洋管理

1、概述

海洋管理也可稱為海洋綜合管理，是各級(jí)海洋行政主管部門代表政府履行的一項(xiàng)基本職責(zé)。它的核心內(nèi)容包括：海域使用管理、海洋環(huán)境管理以及海洋權(quán)益管理，協(xié)調(diào)機(jī)制。《中國(guó)海洋21世紀(jì)議程》關(guān)于海洋綜合管理問(wèn)題的定義是：“海洋綜合管理應(yīng)從國(guó)家的海洋權(quán)益、海洋資源、海洋環(huán)境的整體利益出發(fā)，通過(guò)方針、政策、法規(guī)、區(qū)劃、規(guī)劃的制定和實(shí)施，以及組織協(xié)調(diào)、綜合平衡有關(guān)產(chǎn)業(yè)部門和沿海地區(qū)在開(kāi)發(fā)利用海洋中的關(guān)系，以達(dá)到維護(hù)海洋權(quán)益，合理開(kāi)發(fā)海洋資源，保護(hù)海洋環(huán)境，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。

當(dāng)前我國(guó)海洋管理的業(yè)務(wù)化工作中海洋災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)、海域使用測(cè)量、入海排污口監(jiān)測(cè)、海岸帶調(diào)查等工作仍然以人工現(xiàn)場(chǎng)采樣、調(diào)查船走航監(jiān)測(cè)為主。這就造成了日常管理效率低、管理滯后、災(zāi)害發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、應(yīng)急反應(yīng)速度慢等問(wèn)題。

隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的日益成熟以及衛(wèi)星海洋學(xué)的發(fā)展，遙感中的大量高新技術(shù)被應(yīng)用到海洋日常管理中來(lái)，成為獲取和更新空間數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力手段。不僅可進(jìn)行一次性的資料調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)，通過(guò)多時(shí)相信息的綜合開(kāi)發(fā)與利用，將遙感系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)有機(jī)整合，能夠?qū)崿F(xiàn)資源與環(huán)境的快速檢測(cè)和預(yù)報(bào)。

2、遙感在海洋管理的應(yīng)用

2.1 海洋災(zāi)害預(yù)警

我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng)，海岸帶人口眾多，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，發(fā)生海洋災(zāi)害時(shí)往往損失巨大。我國(guó)沿海常見(jiàn)的海洋災(zāi)害包括：赤潮、臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、海岸侵蝕、海洋溢油和海水污染等。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，常規(guī)監(jiān)測(cè)方法無(wú)法給出全面的災(zāi)情評(píng)估。

在赤潮監(jiān)測(cè)中，應(yīng)用最為廣泛的衛(wèi)星數(shù)據(jù)為美國(guó)的SeaWiFS資料，其空間分辨率為1Km，時(shí)間分辨率為1-2天。SeaWiFS被稱為第二代水色傳感器，擁有比前代傳感器更多的波段、更高的信噪比（SNR）與更好的大氣校正算法，在計(jì)算生物量、葉綠素a濃度和水體透明度等方面有更可靠的生物光學(xué)算法。如果采用補(bǔ)償懸浮物散射的大氣校正算法和適合當(dāng)?shù)氐娜~綠素算法，SeaWiFS能很好的估算葉綠素濃度數(shù)據(jù)，進(jìn)而預(yù)測(cè)赤潮的發(fā)生。雷達(dá)是近年來(lái)溢油探測(cè)中十分重要的傳感器，用于溢油探測(cè)的雷達(dá)主要有兩種，即合成孔徑雷達(dá)（SAR） 和側(cè)視機(jī)載雷（ SLAR）。通過(guò)氣象衛(wèi)星也可以對(duì)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速、氣壓、影響范圍和移動(dòng)路徑等情況有比較準(zhǔn)確的了解。通過(guò)陸地衛(wèi)星如我國(guó)發(fā)射的HJ-1A/B以及資源三號(hào)衛(wèi)星，可以對(duì)海岸帶環(huán)境變化情況給出比較可靠的分析.

遙感技術(shù)是獲得海洋信息的重要手段。由于衛(wèi)星遙感技術(shù)具有實(shí)效性、大尺度、成本低、快速和長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)等其他方法不能比擬的優(yōu)點(diǎn)，利用遙感技術(shù)建立全天候多層次立體海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)是海洋災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警工作開(kāi)展的基礎(chǔ)，它也能夠?qū)ξ覈?guó)沿岸海區(qū)的異常和災(zāi)害的發(fā)生提供足夠多的基礎(chǔ)觀測(cè)資料，對(duì)改善我國(guó)現(xiàn)有海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)水準(zhǔn)，減輕海洋災(zāi)害，促進(jìn)我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

2.2 海域使用動(dòng)態(tài)監(jiān)管

當(dāng)前我國(guó)海域管理自動(dòng)化程度低，管理和各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分散，如何將復(fù)雜多樣的海洋數(shù)據(jù)如功能區(qū)劃、基礎(chǔ)地理、海域使用、資源、環(huán)境、規(guī)劃以及其它專題數(shù)據(jù)有機(jī)的管理起來(lái)，是海洋管理部門最關(guān)心的問(wèn)題。

在海域使用管理系統(tǒng)中，利用遙感影像作為背景資料，疊加上海域使用數(shù)據(jù)，可以更加直觀的顯示和反映信息。如在遙感影像上疊加不同時(shí)期的海岸線，可以明顯地看出海岸線的沖瘀變化情況，對(duì)岸線進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)遙感影像，可以確定新審批的填海面積，并根據(jù)該面積進(jìn)行有計(jì)劃的填?；顒?dòng)。同時(shí)還可以監(jiān)測(cè)岸邊的圍墾活動(dòng)以及河口地區(qū)沖瘀的變化情況。

目前，衛(wèi)星數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用在海域使用管理領(lǐng)域，如SPOT、LandSAT、我國(guó)資源三號(hào)衛(wèi)星等。LandSAT衛(wèi)星屬于美國(guó)NASA的陸地衛(wèi)星（Landsat）計(jì)劃（1975年前稱為地球資源技術(shù)衛(wèi)星 ― ERTS ），從1972年7月23日以來(lái)， 已發(fā)射8顆（第6顆發(fā)射失?。Ｄ壳癓andsat1―4均相繼失效，Landsat 5仍在超期運(yùn)行（從1984年3月1日發(fā)射至今）。 Landsat 7于1999年4月15日發(fā)射升空。Landsat8于2013年2月11日發(fā)射升空，經(jīng)過(guò)100天測(cè)試運(yùn)行后開(kāi)始獲取影像。

2.3 海洋環(huán)境參數(shù)反演

海洋環(huán)境參數(shù)包括：海表面溫度，海流、海面風(fēng)場(chǎng)、波浪、海面高度等.利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以對(duì)這些海洋環(huán)境參數(shù)進(jìn)行反演，提高對(duì)海洋環(huán)境現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)可以對(duì)海洋災(zāi)害如臺(tái)風(fēng)、海嘯等進(jìn)行預(yù)警.

目前最廣泛使用的傳感器包括：AVHRR、JASON-1、TOPEX/POSEIDON以及QickSCAT等。

AVHRR原本是為氣象研究設(shè)計(jì)的，但其第3、4、5通道用于探測(cè)亮溫?cái)?shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)經(jīng)反演可得到海表溫度。由于其具有重訪周期短、可靠性高、成本低并有長(zhǎng)時(shí)間序列的存檔數(shù)據(jù)等特點(diǎn)，在氣象之外的環(huán)境遙感應(yīng)用領(lǐng)域中得到了很大的發(fā)展。由于NOAA衛(wèi)星不斷有后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射，因此用AVHRR進(jìn)行海溫反演的研究從未間斷，并建立了豐富的模型與算法。1992年8月10日發(fā)射的TOPEX/ Poseidon衛(wèi)星是NASA、美國(guó)航天局、法國(guó)國(guó)家空間研究中心以及法國(guó)航天局聯(lián)合完成的衛(wèi)星任務(wù)，其目的是用于地圖海洋表面地形。

3、總結(jié)

海洋遙感技術(shù)對(duì)海洋資源管理和環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的影響日益增強(qiáng)，為研究、開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)海洋提供了豐富的資料，成為人類認(rèn)識(shí)海洋的關(guān)鍵技術(shù)。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展及其與GIS技術(shù)結(jié)合的日臻緊密，遙感技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用必將更加廣泛。2I世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，將遙感技術(shù)中的科技生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化為海洋管理部門的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，提高涉海部門的管理水平，增強(qiáng)辦事效率，滿足社會(huì)需求，是全體海洋工作者的責(zé)任和義務(wù)。相信通過(guò)海洋部門和其它部門的共同努力，我國(guó)海洋管理的科學(xué)化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化指日可待。

參考文獻(xiàn)

[1]陳應(yīng)華，王華接，謝學(xué)東. 廣東近岸海域赤潮發(fā)生特點(diǎn)及防治對(duì)策.海洋與漁業(yè)， 2008（10）：14-16.

篇9

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)環(huán)境；地質(zhì)遙感；GIS

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

“3S” 技術(shù)是遙感技術(shù)（Remote Sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global Positioning Systems，GPS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。遙感技術(shù)不斷發(fā)展，同一區(qū)域所獲取的光譜信息越來(lái)越豐富、空間分辨率越來(lái)越高、時(shí)相越來(lái)越多，可為礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)及研究工作提供越來(lái)越多的遙感數(shù)據(jù)。利用遙感技術(shù)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行監(jiān)測(cè)己是必然的趨勢(shì)。

國(guó)土資源部對(duì)全國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括侵占、破壞土地及土地復(fù)墾監(jiān)測(cè)、固體廢棄物及其綜合利用監(jiān)測(cè)、采空區(qū)地面沉（ 塌） 陷監(jiān)測(cè)、山體開(kāi)裂、滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、水土流失和土地沙化監(jiān)測(cè)、礦區(qū)地表水體污染監(jiān)測(cè)、土壤污染監(jiān)測(cè)、地裂縫監(jiān)測(cè)、廢水廢液排放監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)等11項(xiàng)內(nèi)容。本文選取礦山環(huán)境污染遙感監(jiān)測(cè)、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和地貌景觀的破壞遙感監(jiān)測(cè)兩個(gè)方面，為礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)提供新技術(shù)手段，促進(jìn)“3S”技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

1礦山環(huán)境污染監(jiān)測(cè)

1.1水體污染監(jiān)測(cè)

水污染主要是由于礦山開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水、選礦水及尾礦壩廢水等直接排放到江河湖泊或者未達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，水體污染是環(huán)境評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。對(duì)于水體污染的監(jiān)測(cè)可對(duì)水體污染區(qū)制作遙感圖像三維可視化圖，從而直觀的看出水污染的情況。

1.2大氣污染監(jiān)測(cè)

礦區(qū)大氣污染重要是由于煉礦廠煉礦排放出來(lái)的有害氣體引起。在遙感影像上表現(xiàn)為位于煙囪附近，且被污染區(qū)域下方地物朦朧，有霧籠罩感，TM、ETM光譜信息豐富， 對(duì)大氣污染識(shí)別較好。

2礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)

2.1 滑坡遙感監(jiān)測(cè)

礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)能夠引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害，主要表現(xiàn)為2種形式：一是開(kāi)采過(guò)程直接造成山體滑坡；二是產(chǎn)生的排土場(chǎng)、煤矸石等固體廢棄物，堆積到一定程度時(shí)， 在內(nèi)外營(yíng)力共同作用下形成松散層滑（坡）塌。礦區(qū)滑坡遙感監(jiān)測(cè)方法， 需要借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)并通過(guò)相關(guān)的遙感信息模型進(jìn)行。首先，通過(guò)多源遙感數(shù)據(jù)獲取上述影響滑坡發(fā)育的因子， 并確定其對(duì)滑坡發(fā)育的重要程度；然后，根據(jù)滑坡或者斜坡所處部位含有的重要因子進(jìn)行礦區(qū)滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。如利用地形判別法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等，其中地形判別法能夠有效地避免對(duì)評(píng)價(jià)因子賦值的主觀性。

2.2泥石流遙感監(jiān)測(cè)

泥石流是一種嚴(yán)重的洪流作用下形成的地質(zhì)災(zāi)害，其形成有3個(gè)基本條件：一是松散物發(fā)育；二是河谷縱坡坡降5%-30%；三十一定的水動(dòng)力條件。決定因素是形成水動(dòng)力條件的降雨臨界值。泥石流發(fā)育的地段常是崩塌、滑坡發(fā)育的地段。遙感影像記錄了大量的泥石流直接與間接信息。在SPOT影像上，采用213 波段組合，圖像進(jìn)行線性增強(qiáng)后，泥石流溝顯示灰白彩，溝口的扇狀沖積錐顯示較清晰；QuickBird影像上對(duì)較小型的泥石流都能很好的辨認(rèn)。

3地貌景觀的破壞監(jiān)測(cè)

煤礦、鐵礦及非金屬礦露天開(kāi)采，道路開(kāi)挖，造成基巖、地表土壤剝離、植被破壞，導(dǎo)致地表類型從植被過(guò)渡到的礦石，從而增加了降雨和巖石的接觸面積，造成了礦山環(huán)境的污染。產(chǎn)生的固體廢棄物占?jí)捍罅客恋兀驳V在遙感影像上最容易識(shí)別，能較清晰地顯示礦產(chǎn)開(kāi)采產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題。利用不同時(shí)相、不同分辨率的遙感影像，采用圖像融合和圖像增強(qiáng)的方法，提取礦山植被破壞動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的變化信息，分析出不同時(shí)間段開(kāi)礦對(duì)植被破壞情況，并可通過(guò)GIS空間分析功能定量計(jì)算出礦山破壞和占用的土地面積，并利用GPS野外核查和實(shí)地采點(diǎn)，進(jìn)一步核查礦山破壞情況，從而為科學(xué)地進(jìn)行礦山環(huán)境保護(hù)工作提供重要的支撐數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)礦山環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和地貌景觀的破壞監(jiān)測(cè)三個(gè)方面的遙感工作方法概述，利用遙感和 GPS 技術(shù)開(kāi)展遙感監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化的時(shí)空分析，設(shè)計(jì) GIS 數(shù)據(jù)的更新模型。可監(jiān)測(cè)程度與影像的分辨率、周圍地物屬性、解譯者的專業(yè)知識(shí)等密切相關(guān)，可監(jiān)測(cè)頻率則與影像獲取能力有密切關(guān)系。對(duì)大面積的污染監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地貌景觀破壞監(jiān)測(cè)等可選取多時(shí)相的中等分辨率的遙感影像（TM/ETM/OLI）進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；對(duì)小區(qū)域的污染監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地貌景觀破壞監(jiān)測(cè)等可結(jié)合中等分辨率（TM/ETM/OLI）和高分?jǐn)?shù)據(jù)（SPOT）相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)；對(duì)小規(guī)模的污染監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地貌景觀破壞監(jiān)測(cè)等可采用更高分辨率的遙感影像（QuickBird＼IKONOS）和航片（無(wú)人機(jī)航片）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

隨著資源三號(hào)衛(wèi)星等高分辨率立體測(cè)繪衛(wèi)星、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座和航空無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的逐步完善，光學(xué)和雷達(dá)遙感協(xié)同發(fā)展的格局已經(jīng)初步形成，隨著北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的逐步建立，大型數(shù)據(jù)庫(kù)（如ArcObject / Oracle等）的開(kāi)發(fā)技術(shù)逐步完善，礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)對(duì)象和精度將會(huì)逐步提升。運(yùn)用“3S”技術(shù)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)構(gòu)建高效、通用、可靠的監(jiān)測(cè)體系，建立礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)及綜合評(píng)價(jià)應(yīng)用示范與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，全面推進(jìn)以遙感、地理信息系統(tǒng)為核心的空間信息技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)中的綜合應(yīng)用，直接服務(wù)于礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞： GIS； 森林資源； 監(jiān)測(cè)； 管理

一、地理信息系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)， 即GIS（ Geog raphic Information Sy stem） ， 是隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)學(xué)科， 是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、地理學(xué)等多門科學(xué)為一體的新興學(xué)科， 它以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為研究對(duì)象， 在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下， 運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論， 科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)， 以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)（ GIS） 特點(diǎn)是能把各種信息同地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來(lái)， 并把地理學(xué)、幾何學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對(duì)象、I nternet、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體， 利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)采集、存儲(chǔ)、編輯、顯示、轉(zhuǎn)換、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)， 且可根據(jù)用戶需要將這些信息圖文并茂地輸送給用戶， 便于工程管理者對(duì)項(xiàng)目的分析管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、檢查驗(yàn)收等提供決策依據(jù)。

二、利用GIS技術(shù)對(duì)森林資源檢測(cè)及管理管理

由于森林資源與生態(tài)環(huán)境具有功能上的多樣性、形成周期的長(zhǎng)期性、狀態(tài)的動(dòng)態(tài)性、森林成熟的不確定性、分布的廣域性及空間結(jié)構(gòu)性 ，使人類對(duì)森林的作用和功能的認(rèn)識(shí)與研究處于簡(jiǎn)單、膚淺和初級(jí)的階段和水平。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的森林資源經(jīng)營(yíng)管理都處于比較粗放的水平。常規(guī)的森林資源監(jiān)測(cè)，從資源清查到數(shù)據(jù)整理成冊(cè)，最后制定經(jīng)營(yíng)方案，需要的時(shí)間長(zhǎng)，造成經(jīng)營(yíng)方案和現(xiàn)實(shí)情況不相符，這種滯后現(xiàn)象勢(shì)必出現(xiàn)管理方案的不合理，甚至無(wú)法接受。利用GIS 就可以很好解決這一問(wèn)題，及時(shí)掌握森林資源及有關(guān)因子的空間時(shí)序的變化特征，從而對(duì)癥下藥。目前GIS 在林業(yè)上的應(yīng)用主要有如下的幾個(gè)方面。

1、森林資源清查及各類林業(yè)專題圖的編制

其具體內(nèi)容包括森林資源清查和數(shù)據(jù)管理、制定森林經(jīng)營(yíng)決策方案、林業(yè)制圖。通過(guò)“二類調(diào)查”獲取森林資源數(shù)據(jù)，如小班檔案及林相圖等林業(yè)用圖，以往這些工作要花費(fèi)大量的時(shí)間、人力和財(cái)力才能完成，并且圖面材料和小班數(shù)據(jù)庫(kù)資料是分離的， 難以長(zhǎng)期有效地重復(fù)利用。GIS 強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析和制圖功能簡(jiǎn)化了林業(yè)專題圖的制圖工作，其經(jīng)過(guò)收集整理、制圖信息數(shù)字化，建立坐標(biāo)投影和拓?fù)潢P(guān)系，編輯修改， 建立圖形與屬性的關(guān)聯(lián)，最終完成多種林業(yè)專題圖的編制， 達(dá)到了一次投人、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素森林資源信息圖，而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題圖， 并且易于查詢、更新和保存。這在林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中已有廣泛的應(yīng)用，如專題圖繪制、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、分析等工作，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2、森林資源基礎(chǔ)信息管理與監(jiān)測(cè)

其具體內(nèi)容包括林業(yè)土地利用變化監(jiān)測(cè)與管理、用于分析林分、樹(shù)種、林種、蓄積等因子的空間分布、森林資源動(dòng)態(tài)管理、林權(quán)、林種結(jié)構(gòu)調(diào)整、齡組結(jié)構(gòu)調(diào)整。森林的面積、蓄積、類型、林種、樹(shù)種的結(jié)構(gòu)和分布及變動(dòng)情況等森林資源信息，過(guò)去只能從森林資源檔案中的文字表格上了解情況，缺乏直觀的空間數(shù)據(jù)反映，難以分析變化的空間分布規(guī)律， GIS 空間數(shù)據(jù)管理和分析功能彌補(bǔ)了這一不足，它以有效的數(shù)據(jù)組織形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理、更新、維護(hù)、檢索查詢，做到了圖上動(dòng)態(tài)管理和監(jiān)測(cè)，并以多種方式輸出決策所需的地理空間信息，應(yīng)用資源數(shù)據(jù)的圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合查詢，分析了森林資源變化，并通過(guò)相關(guān)分析研究這種變化的空間分布規(guī)律以及對(duì)林業(yè)生產(chǎn)未來(lái)發(fā)展的影響，森林資源監(jiān)測(cè)是為了迅速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)森林資源的發(fā)展趨勢(shì)，分析森林的分布、生長(zhǎng)和發(fā)育，更真實(shí)、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。

3、森林經(jīng)營(yíng)與林業(yè)工程規(guī)劃管理

其具體內(nèi)容包括采伐、撫育間伐、造林規(guī)劃、速生豐產(chǎn)林、基地培育、封山育林等。GIS 借助其建立的數(shù)字地面模型， 結(jié)合土壤、氣象和自然經(jīng)濟(jì)調(diào)查因子， 可以實(shí)現(xiàn)地形與造林類型的配準(zhǔn)、疊置，直觀逼真地顯示地形地貌和造林現(xiàn)狀， 反映造林后的林地空間分布。可以直接在圖上進(jìn)行林種改造等營(yíng)林設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作，為林業(yè)規(guī)劃、管理和決策提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)分析顯示森林資源保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用適宜性圖，然后通過(guò)空間迭代分析來(lái)獲取森林資源的最優(yōu)持續(xù)利用規(guī)劃方案， 在時(shí)間和空間上有效地經(jīng)營(yíng)利用森林資源，為采取有效的造林工程措施提供了依據(jù)。

4、利用GIS對(duì)森林病蟲(chóng)害綜合防治監(jiān)測(cè)

地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于害蟲(chóng)綜合治理領(lǐng)域，可為害蟲(chóng)綜合治理研究提供新的途徑和方法，在害蟲(chóng)綜合治理領(lǐng)域，利用GIS并結(jié)合生物地理統(tǒng)計(jì)學(xué)可以進(jìn)行害蟲(chóng)空間分布、空間相關(guān)分析、害蟲(chóng)發(fā)生動(dòng)態(tài)的時(shí)空模擬和大尺度數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能，其應(yīng)用潛力十分巨大。在森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)及控制領(lǐng)域，應(yīng)用GIS 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)森林病害、蟲(chóng)害發(fā)生規(guī)律、分布狀況及控制程度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及跟蹤管理，能夠克服工作的盲目性和被動(dòng)性，做到心中有數(shù)，防治工作及時(shí)。

5、利用GIS技術(shù)對(duì)林火監(jiān)測(cè)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

其具體內(nèi)容包括林火信息管理、林火撲救指揮和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、林火的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、林火設(shè)施的布局分析等。利用GIS 技術(shù)可進(jìn)行林區(qū)信息管理， 防火點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃， 提供林火撲救輔助決策，較大程度提高了滅火效率， 減少經(jīng)濟(jì)損失同時(shí)比較準(zhǔn)確評(píng)估由火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)現(xiàn)了火點(diǎn)智能定位、火場(chǎng)信息查詢、輔助決策指揮和歷史檔案查詢與分析，促進(jìn)了森林防火輔助決策指揮的技術(shù)革新。

6、GIS技術(shù)對(duì)林業(yè)其它方面的監(jiān)測(cè)

可以應(yīng)用衛(wèi)星圖像、航空照片等遙感數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)快捷準(zhǔn)確地顯示森林景觀的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型從而能在決策前而不是實(shí)施后顯示出不同管理措施和經(jīng)營(yíng)方案的效果，預(yù)測(cè)災(zāi)害因子對(duì)森林景觀的影響，為管理者提供決策方案。此外， GIS 還將會(huì)在野生動(dòng)物管理、林區(qū)綜合開(kāi)發(fā)管理、林政管理、林區(qū)人口管理及林區(qū)建設(shè)管理方面發(fā)揮難以估量的作用 。

結(jié)束語(yǔ)

資源和環(huán)境是人類賴以生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對(duì)資源和環(huán)境的需求越來(lái)越高，用高新技術(shù)加強(qiáng)森林資源管理已經(jīng)成為迫切的需要。在協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)上，在保持區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等重要問(wèn)題上，GIS 系統(tǒng)已成為不可缺少的支撐技術(shù)，應(yīng)用前景極其廣闊，有著深遠(yuǎn)的社會(huì)效益和巨大的經(jīng)濟(jì)效益 。

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