遥感定位仪用户手册
首先感谢你选择我们的产品,我们的产品是经过实际野外应用的仪器。在你开始使用仪器之前,请先仔细的阅读本用户手册的原理、产品型号、使用规程、存储条件、注意事项和免责声明,对于你在探测领域是会有帮助的。
仪器的种类与性质:
地下金属的探测探测可利用许多的方法来实现,一般可分为:平衡式,差拍式、幅度鉴别式,磁力仪、温度遥感式、磁波反射式、重力探测式、雷达波探测、可控源音频探测、地震法、土壤电阻率法、波幅吸收等多种方法。你所拥有的系列金属探测器,属于遥感型磁场静电反射型仪器。它采用稀有金属与氧化物垒势接触形成的电动势,迫使天线指向物体的方位,比起以往的仪器具有更强的抗地球磁暴的效果,使用了二次检波技术,强磁抗磁暴技术和短脉冲迅速关断技术等最新的电路构成形式,实现土壤无损探测,利用静电在磁场中转动的原理,指示出目标物的位置、大小、形状、深浅、属性等一系列的参数。操作方法简单,探测结果准确,仪器携带方便,不受场地限制,一人即可操作整个过程和得出探测效果定量分析。仪器设有欠压报警,充电充满自停电路。有效保护内置电源的续航能力。适合于寻找埋藏在土层,岩石、水泥、瓦砾之下的金属物体。广泛应用于地下不明物体的探测于判断,矿脉矿床的搜索,埋藏物,隐藏物,遗留物的探寻,并适合于战场金属残片的搜寻,考古研究等领域。仪器适合大面积的搜索目标物体,全天候工作。适合于专业和业余人员的使用。
仪器的探测机理:
仪器是利用电磁波的发射与反射侦测到金属物体存在的。众所周知,所有的分子在任何时候都处于运动之中,马可尼在制造晶体收音机时首先利用了分子的这种特性,当一对匹配的石英晶体的波长彼此相交时,会产生共振。法国物理学家库伦证实了这样一个物理事实:静电经过导线时,能够使导线分子转向,因为那时导线实际上变成了一个磁体,磁化的导线进入两个相同的共振磁场时,将发生转向,指示两个物体之间的线路。仪器的主机是多种频率的发生装置,发射一定频率的低频强磁场,使主机周围形成一个强大的电磁场型电子雾,这种特定的低频脉冲可以穿透几十米的土层和空间,土壤对于它的衰减吸收特别的微弱。电磁波发射到金属物体时,撞击金属物体,使金属物体的分子排列发生改变,当脉冲关断时,物体分子恢复原有结构,从而形成一种能量。金属将一部分磁场能量吸收变成热量消耗,剩余的将发生反射,形成一个呈
45°的反射型磁场,频率将等于原磁场的频率。我们用带有静电的导体,穿梭
200倍。探测深度的计算方法为目标物直径的60倍。例:一个直径10厘米
的铜板,在以主机为中心的半径10*200=2000厘米的范围内可以搜索到。在以主机的水平面为基准的地方10*60=600厘米的深度可以探测到。仪器的信号放大能力为5倍。即:一个直径10厘米的铜板,用仪器判断的话,为10*5=50厘米。得数要除以5才是真正的目标物的尺寸。
仪器的名词解释:
欠压时,主机内部出现断续的蜂鸣声,表示主机内部电源能量不足,应停止继续使用。当给仪器主机充电时,充电指示灯点亮。当电力充足时,充电指示灯自动关断,同时切断内部的充电线路,有效保护蓄电池的充放电循环。元素----当需要选择特定的某种金属物质时,调节此旋钮可以使仪器的主机发射与目标物谐振的频率。从而更有效的选择所需要的金属物体。
使用方法:
选择要探测的区域,将频率选择根据要探测金属物体拨到适当的位置,打开电源开关,工作指示灯点亮。将拉杆旋入手柄,然后将拉杆完全的拉开,在离主机三米的地方,双手各执一个手柄,慢慢的抬起,将拇指部分紧靠胸部,使天线头部高出水平位置,呈91°的状态,以主机为圆心做圆周性运动,慢慢的行走,保持身体稳定。当走过金属物和仪器主机这条信号线的时候,天线会指向物体的方位,转回头来重新行走,天线会再度指示。根据天线的指向搜索。当你走出目标物的时候,对应的天线会回指。从而确定了目标的大体位置。记住这个位置,手持天线面对着仪器行走,当你走过金属物的时候,接收天线会交叉,这时,金属物就在你的后脚跟下面。记住这个位置,继续朝着主机行走,天线会再一次的交叉,这两个交叉点的距离,如果是3米以内,要减去1.2米(这段距离是天线和地面之间的距离)如果是3米以外,就不用减去1.2米了(估算到误差里了),这段距离就是金属物体的埋藏深度。将围绕主机来回行走时天线摆动或交叉的两个点的距离除以5就是目标物的大小。天线手柄的使用,会由于每个人体所带静电的不同而不同,可以参考一下以下的使用心得。
一般来说,天线手柄握的比较松,耦合信号减小,天线单指向的几率多。
天线手柄握的比较近,信号耦合增强,天线交叉的几率多。一般建议是握紧点对部分矿化不会有指示。握松的话有时候对活土层会有明显的指示。因为磁力线不是绝对垂直辐射的,再加上仪器发射的磁场是半波脉冲,在围绕主机做圆周运动的时候,会发现在顺时针旋转和逆时针旋转时,天线离被测物体的距离不是相等的,在南北走向时距离短,北南走向时距离长,具体可以根据自己的喜好和方式,找到它的规律,使其发挥最好的性能。
仪器的矿化判断与地磁的影响:
矿化是土壤中盐类物质和矿物质组成的,矿化地带对于电磁波有明显的反射、折射、和吸收现象,类似于金属物质对电磁波的反应。矿化会导致探测判断失误,极易与金属物体的结果混淆。请注意区分。
矿化的人为排除方法:
矿化分为垂直矿化和水平矿化两大类。
仪器内部虽然设有排除矿化的电路,但矿化在自然界当中是千变万化的,在每次搜索扫描以后确定的地点,最少要分三个方向移动一下主机,你可以东西探测,也可以南北探测,根据使用经验,东西或西东探测的效果将优于南北探测的效果。在每次移动主机以后,确定的位置不能有水平的移动现象和垂直深度的变化,如果有变化就可视为矿化。真正的金属物体位置是不会变化的。为了区分真正金属目标物和矿化的现象,我们可以在每次确定位置以后,将天线头部稍微放低一点重新确定一下位置,如果是矿化的话,天线不会交叉或者交叉微弱。再次判断一下位置和深度,必须保证位置和深度不能有变化才能判断为目标物。如果有任何一个条件不能满足都应该放弃。
地磁的影响:
地球磁场可以影响仪器的探测结果和准确率,必须不能忽视。判断地磁的方法为:用一块铁片,随便放到地下,不用掩埋。手持天线在铁片上方走过,如果,每次在铁片的边缘天线交叉有力,说明地磁正常,可以进行探测,否则,强行探测的话,会出现探测效果不准确的现象。利用这种方法,可以判断自然电场下金属的存在现象。它是利用了自然电场探测物体的机理。地球内部熔融的岩浆,包含有大量的导电物质,由于地球的自转,形成电流,这个电流是非常强大的,由于地壳的保护作用和吸收,使电流场强衰减很大,在地球表层只剩下微弱的磁场,这时如果有金属覆盖到的地方,地球磁场试图穿越金属辐射到大气中,但由于金属的屏蔽效果,部分磁场将变成热量,其余的大部分磁场能量将绕射,试图从金属物体的边缘绕过,这就会使金属边缘的磁场能量压缩,会形成一种以金属中心部位磁场最弱的弱磁区和金属边缘磁场较强的强磁区,我们用两个带有静电的探针,走到金属边缘的时候,由于在强磁和弱磁的分界点,就会改变探针上的电位,从而形成能量,推动探针交叉。在矿化的地段天线也会交叉,但最终结果是,天线每次交叉的地点不是同一个位置,并且交叉的没有力度。
仪器的操作技巧:
地下金属的探测,主要表现在仪器的操作技巧上,要仔细的观察,在每次天线摆动以前会有个先兆的,就是,天线的头部会轻微的抖动一下,然后交叉或单指向。探测年代久远的物体,由于金属的分子已经渗入到泥土里面了,会使金属的周围形成一层厚厚的氧化层,并且使金属和泥土的分界面不清晰,使探测到的信号线宽度比较宽,信号没有那么强烈。但是,请记住一个要点,每次确定的地点要在不同的方向移动主机,重新探测,再次确定的位置和深度不能有变化才行。如果有变化时,就可以放弃。再有需要说明的是,确定的地点不要急于挖掘,可以换个时间段重新测试一次,如果几次测试的重复性均一致的话,可以判断为是真实的物体。在有的气候和地质条件下,仪器具有探测效果的不准确性,这是因为附近有各种干扰造成的,天气也是造成干扰的主要因素,并不是风和日丽的日子就有较好的效果。根据实际应用结果看来,傍晚的探测效果比清晨要好。在入夜到23点以前效果较好。但是夜间探测天线的摆动不好观察。只有用的熟练以后,就可以感觉出来天线的转动迹象,探测效果的
好坏,关键的因素取决于天气的影响。每次将要搜索的范围先临时的分为多个探测区域,在每个区域内仔细判断搜索,确定位置以后,分别用水平定位法、垂直定位法、信号线固定天线抖动或交叉法、目标物上方天线交叉法等方法多种操作手段综合判断,才能得出比较可靠的数据。千万不能一锤定音,因为信号线是变化无常的,有的地方用一种方法就可以将目标物确定下来。而另一个地方用同样的方法就不会有相同的结果了。对于年代久远的金属目标物,由于地球磁场的干扰与融合,每次走到信号线上以后,天线并不会明显的交叉或指示,这是由于土壤中的粒子和金属中的粒子相互渗透造成的,必须要破坏能量场才能有最好的探测效果。人为的破坏能量场比较复杂,需要主机发射非常强大的磁场才能改变原有能量场,仪器在制造中考虑到电磁波的辐射问题,一般将发射功率做的都比较小,不足与破坏自然的能量场,遇到这种情况,可以在有风的天气进行探测,风力可以改变能量的原有性能,在确定大概的位置以后,可以在无风的天气里重新定位。对于远古时代的遗址区进行探测,会发现到处都是信号线,这是由于远古时代人类的生活,使土壤翻动,土壤中金属粒子和氧气反应,形成了氧化,由于金属粒子氧化以后,表面会形成一层氧化层,加大了金属本身的物理尺寸,使仪器可以探测到。针对这种现象,可以将两个手柄不要处在水平的位置,加以判断和排除。
仪器的保养:
仪器在使用后必须充电,一直到充电指示灯熄灭为止。
仪器要保持清洁,避免泥土进入到开关内部而造成接触不良现象。
仪器不可以震动,碰摔或者随意打开面板,人为损坏或更改线路将失去保修的权利。
免责条款:
仪器属于特殊器材,属于元器件缺陷造成的质量低下我们负责免费调换或修理。
仪器用于特殊领域的特殊性,售出以后超过期限不接受退货,因为有的客户只需要使用几次仪器就不需要了,所以我们超出期限不接受退货。
仪器内部的电池属于消耗品,不在保修之列。
仪器设有特殊的标志,私自打开不负责维修或更换。
仪器的手柄是非常脆弱的附件,请不要按压上面的中心轴,不要抛摔,不要随意打开,手柄浸水、注油、按压、解剖、都会使其失去探测能力,手柄是具有磨损的附件,出厂的保修期是三个月,随意解剖将拒绝维修。手柄的有效使用期限设计为5000小时,失效后会造成探测效果不准确。
太阳磁暴的干扰或许会是仪器失去探测能力,一般会持续一到八天,在这段时间内,仪器属于正常的受干扰范畴,是我们不能控制的。
由于科技的进步,以后出厂仪器有更好的效能,对于以前的结构和配置我们不另行通知。
仪器的附属设备:
充电器一个
说明书一本
手柄两只
拉杆天线两根
遥感技术在生态环境监测应用中的探讨 发表时间:2018-03-05T15:44:39.863Z 来源:《防护工程》2017年第30期作者:王翠兰 [导读] 生态环境的监测与管理中,采用遥感技术以卫星、航空遥感技术为基础,全面监测生态环境。 云南省丽江市永胜县环境监测站云南丽江 674200 摘要:生态环境的监测与管理中,采用遥感技术以卫星、航空遥感技术为基础,全面监测生态环境。遥感技术为生态环境管理提供了动态化的监测手段,以监督生态环境的质量,预防生态环境污染。生态环境监测中提高了对遥感技术的重视度,能促使监测工作具有动态化、跟踪式的特征,满足生态环境的监测需求。由此,文章主要探讨遥感技术在生态环境监测中的应用。 关键词:遥感技术;生态环境;监测 1 遥感技术与环境监测概述 遥感技术是指利用探测仪器采集监测目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,在远距离不接触物体的前提下,对目标物的性质进行识别、测量和分析的一种技术。遥感技术主要包括信息获取、传输、存储和处理等环节。一个完整的现代遥感技术系统一般由遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析翻译系统组成,其中遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统是决定遥感技术应用成败的三个主要技术因素。目前,遥感平台主要有飞机、火箭和卫星等,传感器主要有摄影机、摄像机、扫描仪、雷达、光谱仪、辐射计等,遥感平台和传感器代表着遥感技术的水平。 2 遥感技术在生态环境中的监测应用 2.1水环境 水环境具有复杂、隐蔽的特征,对遥感技术的要求较多。遥感技术需要监测水环境中的温度、深度、有机物等状态来掌握水环境的实际情况,据此来管理水环境。遥感技术为水环境的监测提供了有效的手段,环保部门利用遥感监测了解水环境中的污染信息,从而及时采取应对及治理措施。如某地环保局,通过遥感技术监测水环境内水体的水色与光谱特性,以监测结果作为依据分析水环境是否有异常变化,同时分析诱发变化的原因。该案例中,受影响的水环境区域周围建有工厂厂房和2片规模比较大的居民区,水体易受生活、生产污水的污染,所以技术人员根据遥感技术特点在水体中设置了监测点,监测水体排污、富营养化以及热效应。经过一段时间监测后,发现水体发黑并伴随着臭味,遥感技术监测到水体反射率极低,这表明水体中有机物含量超标从而导致水体内部缺氧,使水体受到了一定程度的污染。在寻找污染源时,通过分析红外传感器收集的水体红外辐射光谱,最后发现水体污染是生活排污导致的。 2.2遥感技术对大气气溶胶的监测 在大气环境中存在气溶胶主要是指可见及不可见的微小颗粒,包括人们日常生活中提及的烟、雾及雾霾等。由于这些颗粒体积较小,且容易受环境影响而发生变化,因此传统大气监测手段很难发现并监测大气中的气溶胶含量。随着遥感技术在大气环境监测中的使用,可以通过超高分辨率的卫星对气溶胶的空间位置分布及运动情况进行实时监测,弥补了地面在监测气溶胶工作方面的不足。此外,沙尘暴作为一种发生几率较高的自然灾害也属于大气气溶胶的一种,因此可以通过遥感技术对沙尘暴的情况进行监测,进而方便环保部门及时制定相关策略。 2.3秸秆焚烧遥感监测 每逢春秋时节,中国传统的农耕习惯导致秸秆焚烧现象相当严重,此过程会产生大量有害气体,并增加PM2.5、PM10等微小颗粒物的浓度,加重雾霾天气,在对人体健康构成威胁的同时也增加了火灾等隐患。可靠数据表明京津冀地区每年因秸秆焚烧向大气中排放的 PM2.5日均浓度平均增加62.2ug/m3,导致雾霾频发。虽然当地政府在秸秆禁烧综合治理工作上取得了一定成效,但由于遥感影像火点监测技术利用不足,未能有效控制秸秆燃烧源的扩散。随着卫星遥感技术的快速发展,新一代传感器MODIS得到广泛应用,该数据有着较高的时间、空间和光谱分辨率,解决了上一代技术数据的不足,这是该技术快速替代其他数据源得到广泛应用的原因。采用遥感航拍对重点区域进行监测实现秸秆焚烧源头锁定,严重惩处肇事者。 2.4用于径流量预测与预报 利用卫星遥感系统所获取的监测数据信息,结合水文气象站的相关信息,在水温模型上输入信息,就可以计算相应的数据信息,然后为径流量的预测预报实现提供依据。实际上,遥感技术是无法直接评价与估算河流径流状况的,但是利用遥感技术,就可以进行地貌、水系、土壤以及植被等研究,再结合区域降水量、土壤含水量以及蒸发量等信息,就可以做好相应的预测与估算。在早期径流量预测中,通过遥感技术就可以获取相关的信息,然后利用卫星云图和水纹模型来分析土壤与植被,通过雷达预测降水量信息,就可以实现对径流量的预测。随着遥感技术的不断发展,遥感技术发挥的作用也日益显著,在径流量的预测与预报中,通过多种覆盖类型蒸发计算,就可以满足径流量的预测。 2.5遥感技术与地面采样分析的合作应用 随着遥感技术的不断成熟,遥感技术也在不断应用到大气环境监测更多的工作之中,通过遥感技术与地面采样技术的综合应用,就可以更加准确的分析出大气污染情况,并可以及时制定出相关应对策略。在对环境监测过程中,通过遥感图像的色调差异确定污染范围,再通过对污染区域内含硫、含氯量及PH值进行测定,就可以更加准确的分析出区域内的典型污染源。 2.6生态环境监测 遥感技术应用于生态环境监测,具有视野广、获取信息量大、效率高、环境适应性强等特点,监测和评估区域范围内生态环境在人类和自然因素共同作用下的状况和变化规律,对保护和改善生态环境具有重要意义。遥感技术在生态环境监测中表现优异,可以获取地表湿度差异、辨别土地覆盖和植被类型、绘制植被指数图、清查土地利用形式、监视森林砍伐和牧场开垦、矿区生态监测等。 2.7固废污染 生态环境管理中,监测固废污染是不可忽视的一项工作。城镇建设加剧了固废污染程度,如:工业垃圾、生活垃圾等。遥感技术监测生态环境中的固废污染时,通过收集监测点的图像数据,分析图像中的颜色、形态等因子,解译图像数据中的信息,能客观地反馈出固废
遥感应用实习报告 班级: 小组: 学号: 姓名: 指导老师: 测绘科学与技术学院 二零一七年一月
遥感应用实习是《遥感原理与应用》与《遥感图像处理》课后进行的实践教学,是进一步理解、掌握遥感影像处理理论的重要实践环节。遥感信息是测绘、资源调查、环境监测、灾害评价等诸方面应用的主要数据源。各个部门对遥感专业人才的需求也日益凸显,遥感作为一门技术性很强的专业,加强实习实践环节教学是非常必要的。 一、教学目标和基本要求 实习要求学生能进一步理解遥感图像的含义、遥感图像的表达及对遥感图像的基本操作,能独立设计或应用遥感图像处理软件进行目的驱动的专题操作。因此,要求每个学生都必须认真对待,并保质保量完成实习任务,不得马虎敷衍。希望通过本次实习达到以下几方面的目的: 1.掌握遥感图像处理软件的基本使用方法; 2.会使用遥感图像处理软件进行遥感影像的处理操作,掌握遥感影像处理的一般流程和步骤方法; 3.能够基于所学的遥感原理及其图像处理的相关理论知识,结合遥感图像处理软件解决实际工程的应用问题,能够进行方案设计、处理并分析数据并通过信息综合得到有效的结论; 4.通过提高部分的练习培养学生自主学习和终身学习的意识,提高学生适应社会发展的能力; 5.通过实习加强学生对所学理论知识的理解与掌握。 二、实习地点 固定教室2教304。 三、时间内容和时间安排
基于遥感的自然生态环境监测 目录 基于遥感的自然生态环境监测.............................................................................. (1) 目录 (1) 摘要 (2) 背景 (3) 1数据获取 (4) 1.1自定义坐标系 (4) 1.2正射纠正 (4) 2预处理 (4) 2.1图像配准 (4) 2.2图像融合 (4) 3生态因子生成 (4) 3.1大气校正 (4) 3.2植被坡度计算 (4) 3.3土壤指数计算 (5) 3.4坡度计算 (5) 3.5自然生态因子归一化 (5) 4生态环境评价 (5) 5总结 (6)
环境遥感监测技术的应用与发展趋势 基于对遥感监测特征以及遥感技术应用于环境监测优越性的认识,介绍了大气遥感监测、水遥感监测和生态遥感监测的最新动态,并从遥感技术发展、与环境监测结合、不同环境要素遥感监测三个层面,论述了遥感技术在今后一段时间的发展方向。 标签:遥感技术;大气环境;水环境;生态环境;环境监测 通过运用遥感监测技术,我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题,比如时空阻隔,无法体现整体,费用过高等等,由于当前的生态不断恶化,此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。 1 遥感技术概述 1.1 遥感的概念 所谓的遥感技术,具体的说是一类借助物体反射电磁波,来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备,利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的,获取有价值的内容。 1.2 遥感的分类 (1)如果按照探测波段来区分的话,我们可把其划分为:紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。(2)如果按照搭载设备的平台来划分的话,我们可以把其分成:航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。(3)如果按照传感设备的运行形式来区分的话,我们可以把其分成:主动式遥感技术、被动式遥感技术。 2 遥感工艺在环境监测中的意义 2.1 监测区间宽,综合全面 如果只是从地表观测的话,我们能获取的信息非常少,但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话,很显然获取的信息非常全面,而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境,确保监测工作朝着立体化方向发展,具有区间宽,综合性强的特点。 2.2 高效快速 因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的,因此它能够以较快的速率获取所需的资料,所以能够提升工作效率。而且,信息的传递是借助电子光学设备来完成的,所以其更加的现代化,便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家
生态环境遥感监测方案 遥感技术作为目前一种先进的信息采集方式,具有信息量大、成本低和快速的特点,是生态环境监测中非常重要的技术手段。遥感集市运用遥感技术进行矿区生态环境动态监测,为合理开发矿产资源提供基础性数据资料,实现矿产资源的可持续发展,是生态环境领域研究的重要课题。 矿区生态环境问题包括:对地表的破坏、对土地的占用和破坏,对自然景观的影响和破坏,造成“三废”污染,破坏水资源、造成水土流失,诱发或孕育滑坡、泥石流、冲击地压、矿震等动力地质、环境地质问题,噪声和振动污染,热污染等。目前,国内外已有许多科学工作者利用遥感技术对矿区生态环境监测做了研究:一方面,是利用不同时相的波段组合图、指数变化图和土地覆盖类型变化图来体现地表信息的变化,从而进行矿区生态环境动态监测,但往往是定性或半定量分析,并且多是单个大面积的矿区,对于大范围分布零散的矿区研究甚少;另一方面,是将遥感信息与其他调查数据(如土质、水质等数据)相结合,具体研究采矿引起的土质变化、水质变化、地表变形等,虽然细致、透彻,但费时、费力。 针对湖北大冶矿区分布零散的特点,应该采用多时相陆地卫星遥感数据,首选遥感集市高分数据,在不同波段组合和各种指数运算应用的基础上,分析各类地表地物具体光谱特征和空间特征,用基于知识的决策树的方法进行分类,得到具有高精度的分类结果图,然后基于不同时相分类结果的变化检测,通过对研究区水体污染、矿区复垦、耕地变化等的定量分析,进行了湖北大冶矿区生态环境监测的研究。 遥感数据的获取和预处理 湖北大冶面积为1400km2,属亚热带季风气候区。由于20世纪的 80年代到90年代是矿区开采的相对高峰期,并且由此引起的生态环境问题有一定滞后效应,同时为了减少季节上产生的误差,而夏季植被丰富,易于区分矿区和植被类型,本文从现有的资料中选取有代表性的1986年7月底、1994年11月的TM 影像和2002年 9月初的ETM 影像进行处理和分析比较(其中1994年 TM影像因季节差异仅作矿区的比较)。 由于地面站在接收信号时根据遥感平台、地球、传感器的各种参数进行的几何校正,还不能满足专业解译和综合分析的需要,本文以 !,- 万比例尺的地形图作为参考坐标,对湖北大冶矿区的遥感影像进行几何精校正。纠正时在图像和地形图上分别均匀
浅谈遥感技术在生态环境监测中的应用概述 发表时间:2019-10-18T08:51:07.543Z 来源:《基层建设》2019年第21期作者:宋宇 [导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的遥感技术有了质的飞跃,并在生态环境监测中得到广泛的应用。 四川创标环境检测有限公司四川巴中 636600 摘要:随着科学技术的发展,我国的遥感技术有了质的飞跃,并在生态环境监测中得到广泛的应用。本文针对遥感技术在水环境、大气环境、土壤环境、土地利用等方面的监测原理及应用现状进行了简要概述,并对遥感技术在我国环境管理上的应用进行了简要回顾与展望。 关键词:遥感技术;生态环境监测;监测与管理 引言 近年来,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响着人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,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,其效率之高是之前各种技术所无法企及。 1遥感技术的含义 遥感技术的含义即经过传感装置,并不直接接触被监测对象,而得到被监测对象的基础情况,并对这些数据进行探究,实施表达与加工的一门全新的科学技术。它基于卫星与飞机等飞行装置对被研究对象或者地面的电磁信息进行收集,借此对地及有关资料的技术方法进行判断。遥感技术获得的信息拥有内容丰富、动态性强、获取效率高与方便传输等特征,在地籍监测工作中非常适用。借助于遥感技术能够进一步核查与更新土地利用现状。由于遥感技术无需开展实地的拍摄和勘测,仅需要利用飞行器开展远程监测就能够获取很多的可行性数据,进而节省了很多的工作时间与人力,进一步提升了地籍监测工作的准确率与效率[1]。 2遥感技术的生态环境监测应用 RS技术在生态环境监测工作中的应用,所涉及的范围相对较广,具体形式也表现出明显的多样性。而其中,水环境监测、大气环境监测、工程环境监测等内容,是其中应用最为典型的几种形式。 2.1水环境监测 针对水环境的遥感监测技术,主要集中在浊度污染、海洋监测、城市水系统这三方面内容中。首先,在水环境系统的浊度监测工作中,主要利用水体与地物的光谱反射差异,对水系统中的污染物质进行分析。在RS技术应用中,将光谱反射信息的采集工作作为基础传感设备的执行目标,在对水环境信息进行分析的过程中,可以有效地定位水体中漂浮污染物。如果水环境中的光谱衰减系数增加,则说明水环境中的悬浮物质增加,可以对其污染程度作出初始性的判断。而此项技术中,不仅可以利用自然光进行分析,也可以在传感设备中,加入带有固定照明等级的灯具,以此保证数据采集的规范性[2]。其次,海洋监测中,由于整体海洋面积占地球总面积70%以上,大约是陆地面积的2倍,在进行生态环境监测的过程中,需要发挥传感设备的效率化特征,在利用海洋卫星设备的同时,对传感器采集到的数据信息进行汇总与整理,并在上传到中央数据系统后,完成RS技术中的数据分析计算,保证技术分析的执行效果。在这一条件下,保证海洋上空的无障碍物状态,是未出分析有效性的基础。最后,城市水系统,与人们的生产生活有着密切的联系。在对此种水资源进行监控的过程中,需要利用传感设备,对其中的工业废水排放进行重点监督。在采集排放总量与排放频率的同时,还需对其中的污染物质进行分析。例如,工业废水中,由于其分解消耗大量的O2,并随之产生了大量的COD与BOD5,由此,导致水体变黑、发臭。在进行生态环境监测的过程中,可以采用红外线技术对RS传感器进行武装,并通过对红外光谱的分析,完成对于工业废水的监测与判断[3]。 2.2土壤环境 近些年来,高光谱遥感由于其对微量元素的探测能力强,为诊断土壤重金属污染提供了可靠的基础数据。由于高光谱遥感技术记录地物多个窄波段反射率,使得本来在常规遥感中不能识别的地物,在高光谱曲线中就能得到有效的识别,增加了反演所需的信息量。利用高光谱监测土壤中重金属含量的方法主要是通过植被光谱数据,反演土壤中的重金属含量。 2.3遥感技术在大气环境监测方面的应用 大气环境的监测,本身就带有一定的复杂性,需要根据监测数据的具体使用条件,对监测的内容进行分析,以此保证大气环境监测的有效性。例如,在城市环境的监测工作中,可以针对城市环境的有害气体,进行定时定量的监测分析,并通过有害气体构成条件,对RS技术传感设备进行调整,使其可以精确的定位并捕捉环境中的有害气体含量,保证对于环境的控制与管理。在城市交通环境下,可以使用RS 技术,对公路上的激动车尾气含量进行分析,并在获取CO、CO2含量数值的同时,确定汽车尾气对于城市环境的影响状态。而在具体技术应用条件上,机械设备的优化发展,也为大气环境监测中的RS技术应用提供了基础条件。使用无人机设备与RS技术相对接的过程中,常规的无人机设备,基本可以维持16h的飞行续航时间,保证了飞行数据采集的全面性,为补充大气环境监测,提供了有效的技术支撑[4]。 2.4遥感技术在城市环境监测与管理中的应用 彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化,热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。城市道路宽的呈带状和环状,窄的呈线状,城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。居民区呈灰色,高层楼房带有宽长影,平房呈密集排列的小长方块状。水系呈浅蓝色,绿地呈红色。从遥感图像上获取这些信息,对优化城市结构有很大帮助。 2.5其他监测应用 生态环境监测中的RS技术,有较为典型的技术应用性特征,从而在诸多生产领域发挥自身的技术特征优势,对其实际运行中的环境监测技术进行有效的管理。例如,在大型综合项目中,可以凭借遥感技术,对其在工程地质环境作出判断。设备选择与使用上,可以将全景摄影机、多光谱扫描仪等设备作为信息采集的基础,然后,在专业制图仪(TM)、反束光导摄像管(RBV)、HRV扫描仪等设备的支撑下,完成整体数据资料的采集与整理。通过图像信息的汇总与分析,建立起完整的数据模型,并在制图软件的功能支撑下,对地质结构、水文特征、特殊建筑物、建筑轨迹等多种建设数据资料,汇总到最终的图像信息中,由此保证对于整体工程地形数据的描述,展示出RS技术的应用价值[5]。 3遥感技术的发展趋势 (1)进行地面,航空,航天多层次遥感,建立地球环境卫星观测网络。(2)传感器向电磁波谱全波段覆盖。(3)图象信息处理实现光学-
襄樊市遥感生态环境评价图 许素素2012127014 实验步骤: 一、辐射校正(直方图校正法) (1)在“Viewer”视窗中,按下“”按钮,打开输入图像的信息窗口,通过对比每个波段的直方图来确定a值。 (2)打开“Modeler”--->“Model Maker”窗口。 (3)在窗口中放入一个输入图像、一个输出图像和一个函数处理模型。然后用连接线将它们一一连接起来,双击输入和输出图像,并设置输入图像和输入图像为运行时提示符输入(Prompt User for File at Run Time);数据类型为单精度浮点型(Float Single)。 (4)设置函数处理模型:$n1_PROMPT_USER-a,如图所示: (5)运行模型,得到各个波段大气校正后的图像。 二、图像的假彩色合成 (1)打开“Interpreter”--->“Utilities”--->“Layer stack”窗口。 (2)输入图像为辐射校正后的1、2、3、4、5、7波段图像,输出图像“123457.img”。“Output”设置为Unsigned 8 bit,忽略零值。点击“OK”,完成操作。 (3)得到的结果图为:
123457 R(7)G(4)B(1) 三、对图像进行裁剪 1、生成AOI文件 (1)在ERDAS的“Viewer”中加载“shp”文件。 (2)“Viewer”中鼠标点击“shp”文件,该文件变黄色高亮。 (3)在“Viewer”菜单栏中单击“AOI”,在“AOI”下拉菜单中选择“Copy Selection to AOI”。 (4)在“Viewer”菜单栏中单击“File”,在“File”下拉菜单中选择“Save”-->“AOI Layer as”,保存。 2、裁剪 点击“Data Preparation”-->“Subset Image”打开“Subset”对话框,设置输入输出文件,点击下方的“AOI”按钮,输入上面生成的AOI文件,忽略0值,“OK”完成裁剪。裁剪结果图为: 123457-cut R(7)G(4)B(1)
遥感在环境中的应用总结 利用遥感技术对环境进行监测,遥感技术具有其他技术手段无法媲美的优势,可以获取生态环境变化的基本地面面资料,能够提供诸如沙漠化进程、土地盐渍化和水土流失、生态环境恶化(如酸雨对植被的污染)、工业废水和生活污水对水体的污染、石油对海洋的污染等基本状况和发展程度的数据和资料。如下图是遥感在环境中的应用分类。 图:遥感在环境中的应用分类 1.大气环境 大气环境的遥感调查主要指通过遥感手段调查大气污染源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等,并辅以少量地面同步监测数据,可以定量分析污染物浓度的梯度变化值。 污染源监测 影像越来越清晰,可用于监测固定源污染源信息,如在卫星影像上能清楚地看到炭黑厂的黑烟尘;利用具有热红外波段、覆盖范围广的气象卫星数据可以监测全国的秸秆焚烧点。
● 污染物定量监测 卫星传感器不断发展,科学家已经开始追踪由森林大火、工业排放和城市排放产生的大气污染情况。 ● 痕量气体成分监测 痕量气体包括臭氧(O3 )、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、甲烷(CH4 )等,对全球大气环境及生态引起重大的影响,例如光化学烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层破坏等无不与痕量气体有关。遥感可以快速获取大范围内痕量气体的定量信息。 ● 气溶胶监测 气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒,通常所指的烟、雾、尘等都属于气溶胶。气溶胶不仅影响全球变化,而且也是影响区域大气环境质量的主要因素。已经证明,遥感是一种监测从局地到全球气溶胶分布的强有力的手段。 ● 灾害性大气监测 灾害性大气污染主要是沙尘暴,卫星图像拥有红外通道,可以确定沙尘暴的位置,同时它所具有的高时间分辨率(如1小时重返) ,更有利于大尺度监测沙尘暴的运动轨迹。目前沙尘暴研究和监测的主要是利用遥感手段。此外,还可以监测大雾、霾等大气。 这张图片显示的是1997年印尼和印度洋沿岸的污染情况。白色代表的是大火产
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生态环境遥感动态监测论述 1生态环境遥感监测分析1.1卫星影像的选择LandsatTM专题绘图仪是美国陆地卫星携带的一种改进型多光谱扫描仪,因TM影像具有较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高的定位精度,能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题图,修测中小比例尺地图的要求.TM遥感影像的价格与其它同等分辨率的资源卫星数据产品相比,价位最低,而且在有效面积、波谱范围、信息量、地学综合信息提取能力、分类精度、几何精度等方面具有较为明显的优势,在考虑研究区域的地类特点,在充分比较各种遥感数据性价比的基础上,选择TM影像作为主要数据源,同时还利用了分辨率较好的中巴陆地资源卫星影像.本次土地覆盖变化检测主要采用了1980,1993,2000,2006年卫星遥感数据. 1.2数据处理数据配准遥感影像的配准主要有以下四种情况:遥感影像与地形图之间的配准、遥感影像全色波段和多光谱波段的配准、两期遥感影像之间的配准、规划图与遥感图的配准.遥感影像的全色波段数据和多光谱数据影像之间以及前后两期比对遥感影像之间的配准误差要求一般在0.5个像元之内。数据融合遥感影像融合是指将不同遥感传感器的图像在进行去噪、校正、空间配准和重采样后,再运用某种融合技术得到一幅融合图像的处理过程.目的是克服单一图像在空间、光谱方面的局限性,提高对地物进行定位、识别、解译的精确度.本次对2000年Landsat7的全色数据(空间分辨率为15m)和多光谱数据(ETM+,分辨率为30m)利用PCA法进行了融合.数据镶嵌遥感影像的镶嵌指将被镶嵌图像之间的几何位置对准,使其成为完整的一幅图,去掉按边部分多余的行(列)像元的过程. 2.2.4四期数据的土地覆盖分类生态环境遥感监测分析的监测技术实施流程见图1.由于1980,1993,2000,2006年4期影像的空间分辨率、光谱分辨率以及时相不尽相同(见图2),故采用先对4期影像进行土地覆盖分类,然后进行变化检测(见图3).4期影像的分类是基于面向对象分类软件