《遥感技术》课件
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卫星遥感技术
摘要:卫星遥感技术并不被普通人所熟知,本文阐述了现今遥感卫星在我国的应用情况,同时展望未来遥感卫星应用前景,由此引出遥感卫星商业化发展的问题,于是重点分析讨论了当前遥感卫星在商业化发展过程中所遇到的主要困难,并且针对这些困难,提出促进遥感卫星商业化尽快实现的指导理念和主要措施以及预测遥感卫星商业化的可能发展趋势。
前言
面对新的世纪、新的形势,世界各国政府都在认真思考和积极部署新的经济与社会发展战略。尽管各国在历史文化、现实国情和发展水平方面存在着种种差异,但在关注和重视科技进步上却是完全一致的。这是因为,我们面对的是一个以科技创新为主导的世纪,是以科技实力和创新能力决定兴衰的国际格局。一个在科学技术上无所作为的国家,将不可避免地在经济、社会和文化发展上受到极大制约。
卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今,我们欣喜的看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。
近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明,卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技,是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家,都十分重视发展这项技术,寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。面对这种形势,我国卫星遥感技术如何发展,如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术,直接为国民经济建设当好先行,是当前业界人士关注的热门焦点。
卫星遥感技术应用
(一)、卫星遥感技术应用现状
首先,到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
无人机遥感技术
1 前 言
由于无人机具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点,因此被作为一种理想的飞行平台广泛应用于军事和民用各个领域。尤其是进入二十一世纪以后,许多国家将无人机系统的研究、开发、应用置于优先发展的地位,体积小、重量轻、探测精度高的新型传感器的不断问世,也使无人机系统的用途迅速拓展。
“UAVRS Ⅱ型无人机低空遥感监测系统”于2003年9月通过专家组鉴定。该系统主要由遥感数据获取系统以及遥感数据后处理系统组成。其中遥感数据获取系统按结构划分成为无人机机体、动力系统、飞行控制系统、无线电遥测遥控系统、遥感设备及其控制系统、地面监控中心控制系统。在多次飞行中,无人机遥感数据获取系统成功获取了高分辨率航空遥感影像,实现了航摄面积覆盖。
2 系统的技术优势
(1)机动快速的响应能力无人机系统运输便利、升空准备时间短、操作简单,可快速到达监测区域,机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感监测结果。
(2)性能优异无人机可按预定飞行航线自主飞行、拍摄,航线控制精度高,飞行姿态平稳。飞行高度从50m至4000m,高度控制精度10m;速度范围从70km/h至160km/h,均可平稳飞行,适应不同的遥感任务。
(3)操作简单可靠飞行操作自动化、智能化程度高,操作简单,并有故障自动诊断及显示功能,便于掌握和培训;一旦遥控失灵或其他故障,飞机自动返航到起飞点上空,盘旋等待。若故障解除,则按地面人员控制继续飞行,否则自动开伞回收。
(4)高分辨率遥感影像数据获取能力无人机搭载的高精度数码成像设备,具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力,获取图像的空间分辨率达到分米级,适于1∶1万或更大比例尺遥感应用的需求。
(5)使用成本低无人机系统的运营成本较低,飞行操作员的培训时间短,系统的存放、维护简便,还可免去了调机和停机的费用。
这套系统主要应用领域
它以无人驾驶飞行器为飞行平台、以高分辨率数字遥感设备为机载传感器、以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标,具有快速、实时对地观测、调查监测能力,因此在土地利用动态监测、矿产资源勘探、地质环境与灾害调查、海洋资源与环境监测、地形图更新等领域都将有广泛应用。
遥感技术的应用
一、基本概念:
定义:遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大推动了遥 感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。
基本原理:任何物体都具有光谱特性,具体地说,它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理,对物体作出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外段探测土地、矿产及资源。此外,还有微波段,用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。
二、遥感技术的应用:
1. 在环境监测中的应用;
(1)在海洋环境中的应用:海洋的陆地环境和大气的物理化学和生物学影响,是不可忽视的,从全球范围来讲,海洋起到一个很好的缓冲作用,能够对大自然的自然温度变化,起到很好的缓和作用,进而缓解极端气候变化。从区域尺度方面来说,沿海区域海洋是洪水泛滥的潜在因素,对当地气候有着非常重要的影响,应当不断加强通过卫星遥感技术,来对航海环境风险进行检测。伴随着海洋卫星的问世,海洋监测进入新阶段。目前,太空对海洋的主要观测,主要针对的是表面温度、粗糙度、坡度以及海水颜色,通过对海洋表面温度的
遥感监测数据,能够对全球海洋的变化进行观测,通过对海洋表面温度及高度的绘制工作,能够实现对海洋近况及海面风力程度的了解,将大气尺度和海洋尺度之间的关系予以建立。能够提供天气数据,有利于对海洋从数小时到连续数周重复探测功能的实现,能够对大面积时间同步观测,探测范围较广,对于普通探测较难达到的区域数据,通过遥感就能实现。但是海洋特殊性比较突出,加上遥感探测技术的局限性,遥感观测数据会存在一定误差,遥感数据的取得,应当以具体测量技术数据的校准和修正工作为基础。
三 结合自己的专业,阐述遥感技术的特点及应用的可能性
遥感技术首先具有空间特性,探测范围大,具有宏观、综合的特点,可以实施大面积的同步观测。遥感用航摄飞机飞行高度为本10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时地获取大范围的信息。而对于我们学旅游的来说,这种展示宏观景象的图象,对于我们分析旅游资源与环境十分重要,从而我们可以把握住旅游区的特点进行规划发展。
其次具有波段特性,探测波段从可见光向两侧延伸,信息量大,数据可比性强。根据不同的任务,遥感技术可以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。
再者具有时相特性,对同一地区能够进行重复成像,有利于动态监测研究。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。
最后具有资料收集特性,不受地面条件限制,不受国界影响,资料收集方便。有些旅游资源具有十分高的价值,可是因为不可进入性而导致不能全方位的了解该资源的特点,而通过遥感则可以方便及时地获取各种宝贵资料。
随着技术方法与手段的日臻完善,遥感技术在许多的行业和领域发挥重要作用,比如资源调查和环境监测于评价,城市信息研究,测绘、考古和军事侦察等等。遥感技术对旅游资源调查分类与评价的应用的可能性也很大。随着中国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,旅游行业日益兴旺,因此,不断开发新的旅游景区,扩大旅游文化内涵,迎合日趋庞大的旅游市场,就成了当务之急。但是,我国一些潜在的旅游资源分布面广,且是人迹罕至的地方,用常规方法较难获取资料。这就可以利用遥感技术来调查旅游资源的数量和质量,分布特征,制作旅游规划基础图和利用虚拟现实技术和遥感数据对旅游规划进行预先检验。因此,遥感技术在旅游规划中的运用将是旅游业发展的必然趋势。而现在比较时髦的“虚拟旅游”也是建立在遥感技术的基础之上的。