遥感动态监测
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土地利用动态遥感监测及其技术应用现状研究青海省地理空间技术及应用重点实验室青海西宁810001摘要:土地利用动态调查指对不同时段的土地使用信息进行对比研究,在其数量与规模上研究其动态变化性质和未来变化趋势。
遥感技术在信息收集上具备全方位、多时的、全天候的特征,在应用上则具备多源数据处理、多领域整合研究、多维动态监控及多用途的特征。
利用遥感技术能够获得较大范围的土地资源数据信息,在资源动态监控上也有着更广阔的发展前景。
关键词:土地利用;动态遥感监测;技术应用1土地利用动态监测内涵土地利用动态监测通过对比不同时相(至少2个时相)的土地利用数据,分析土地在空间、时间和数量上的动态变化特征以及未来发展趋势。
土地利用遥感动态监测是利用同一区域、不同时相的遥感图像之间的光谱特征差异分析和识别土地利用状态或变化,其本质是量化时序遥感图像的时域效果,即通过量化多源、多时相遥感图像的空间域、时间域、光谱域等耦合特征,识别土地利用变化的类型、位置及数量。
土地利用动态监测需要监测区域内的全部土地资源,分析和掌握各种土地利用种类的动态信息,包括空间分布、数量、质量等。
当前土地利用动态监测主要通过定期监测全国土地调查、土地利用/土地覆盖情况、耕地和建设用地等土地利用变化情况,对土地利用总体规划及年度用地计划的执行情况进行客观、直接、及时的检查。
土地利用动态监测的目的是核查每年全国土地变更调查的汇总成果,对违法或涉嫌违法的地区及其他特定目标进行快速监测,为违法用地查处及突发事件处理提供佐证和依据,为国家宏观决策提供科学、可靠的依据。
2监测内容国土利用遥感技术动态监控即通过监视全国范围内的所有用地资料,以掌握其土地利用类型数量、品质、空间分布情况等的动态信息。
土地利用通过遥感技术动态监控,重点是对农用地和城市建设用地等土地利用变动情况,实施准确、直接、客观的定期监控,及时监测我国土地利用总规划情况和年度用地规划落实情况,并重点核实我国年度用地变动情况调查汇总数据,为我国的宏观决策提供更为真实、精确的土地利用变化情况;对违法及疑似违法用地的区域范围及其他特定目标等变化状况实施更快速的日常监控,为违法用地查办和突发事件管控提供依据。
基于高分辨率影像土地利用遥感动态监测与分类信息提取方法摘要:本文介绍了基于高分辨率影像的土地利用遥感动态监测与分类信息提取方法,利用遥感技术动态监测土地利用的本质是对图像系列时域效果进行量化,通过量化多时相遥感图像空间域、时间域、光谱域的耦合特征,来获得土地利用变化的类型、位置和数量等内容。
利用遥感技术可以快速、大范围的获得土地利用变化区域,例如建设用地、农业用地、工业用地、交通用地,水体(河道变化)等。
关键字:遥感技术土地利用影像分类动态监测图像分割1.背景随着社会经济的发展,特别是城市建设步伐的加速,城市土地利用每年都在发生明显的变化。
传统的土地利用调查需要花费大量的人力、时间和经费,难以适应土地利用的这种快速变化。
遥感以其覆盖面大、信息更新快、人为干扰因素小等优点已逐渐应用到土地利用变化遥感动态监测中。
我国遥感技术在土地资源调查和监测中的应用始于20 世纪90 年代。
国家土地管理局成立以后,在国务院统一布署下,利用了TM、SPOT等多种遥感数据源,进行目视解译、分析和计算机自动分类制图等组织完成了全国县级土地详查,这一成果为各级政府制定经济建设规划、计划,为农业、工业、水利、能源、交通等各专业部门制定规划、计划提供了可靠的数据资料、为各项土地管理工作提供准确依据,已在经济建设、农业生产和土地管理中发挥了重要作用,也为我国开展土地利用动态监测提供了完整、可靠的本底资料。
1.技术流程和关键技术1.技术流程土地利用变化遥感动态监测是一个工作量比较大的过程,对遥感数据的预处理要求较高,变化信息的发现和变化信息的提取可选择和组合的方法很多,技术含量较高。
下图为土地利用变化遥感动态监测的技术流程。
1.动态监测技术流程1.关键技术遥感动态监测主要涉及图像预处理和土地利用变化信息检测和提取两部分,其关键技术也就主要包括图像预处理方法和土地利用变化信息提取方法。
值得我们注意的是,变化检测方法和信息提取方法不能说哪个绝对的好与坏,只能是根据不同的数据源和不同的应用需求选用适合的方法。
基于遥感的耕地预警和植被动态监测研究的开题报告一、研究背景和意义随着中国现代农业的快速发展,耕地的保护和利用变得越来越重要。
耕地的数量和质量影响着农业的生产效率和食品安全,同时也涉及到生态环境的可持续发展。
因此,为实现耕地资源的合理利用和保护,建立基于遥感平台的耕地预警和植被动态监测方法十分必要。
目前,在遥感技术方面已经有了许多在大范围、高精度、实时监测方面的实践和技术不断更新和改进。
利用遥感技术对于农业生产的开展和区域环境变化具有独特优势和巨大价值。
通过对耕地和植被动态的掌握,可以及时通报大面积的植被干旱、农作物灾虫病害、自然灾害等情况,为农业的生产管理、生态环境的监测和评估、决策制定提供重要依据。
二、研究内容和方法1.耕地预警利用遥感技术,通过将多源影像纹理文本特征与图像相结合的方法,提取土地利用状况和生长状况的标志特征,建立耕地利用变化的预警模型。
通过对监测区域的变化进行分析,对动态的信息提供快速响应,为农业管理部门提供决策支持。
2.植被动态监测利用基于遥感影像的植被指数和地面指数,进行植被覆盖度的提取和分析,并利用时空数据处理技术以及聚类算法实现植被覆盖动态变化的制图和监测。
同时,将遥感资源监测得到的植被指数与气象观测数据相结合,建立植被生长动态预报模型,为预测病虫害、干旱等灾害提供数据支持。
三、研究实施方案本文预计将选择标志性的耕地或者是农村居民点、工矿企业等为研究对象,对其进行覆盖范围和状况检测和分析。
同时,本文将采用多种遥感数据和信息处理技术,如多光谱、高光谱遥感技术以及时空分析方法等,实现区域植被和耕地的监测和预警。
最后,本文将着重探讨利用遥感技术实现耕地保护和生态环境监测的可行性和应用前景,为全国土地管理部门提供决策政策的制定和管理服务的理论参考。
遥感技术在土地调查与动态监测中的应用摘要:于20世纪90年代开始,由于经济的快速发展,导致土地资源变得愈发紧张,我国国土资源变得越来越受到各企业高层与百姓的关注,土地调查与动态监测等相关工作陆续开展,由于人力调查与监测费时费力,人们开始把目光投放在具备绝对优势的遥感技术上。
通过遥感技术对土地进行调查与动态监测,人们可以更加详细地了解与掌握土地的实际情况,这不仅能保障土地信息数据库的准确性与及时更新性,还能较少人力、物力、财力的损耗。
为此,为解决我国土地资源的紧张化、稀缺化,我们应结合实际情况加大遥感技术对土地的调查与动态监测,解决困难。
关键词:遥感技术;土地调查;动态监测;应用引言由于全球经济一体化的复苏,在疫情过后社会生活也得到稳步回升,越来越多的人前往城镇,进而出现农村人群稀少、城镇人群拥挤的现象。
目前经济发展中最矛盾、最主要的问题是土地资源的稀缺与土地需求的增长,怎么解决这一现状已成为我国经济发展的侧重点。
针对土地资源的分配问题而言,土地调查已成为解决土地稀缺的重要前提工作,这样做不仅可以使土地能够更加科学合理地得到分配,还能够控制耕地资源,进而减缓土质疏松、沙尘、风暴等问题。
如何使土地资源能够科学合理地分配,这就需要工作人员要充分了解土地的用途,即哪种土质适合做什么。
为了能够获取土质这种准确的数据信息,这就需要我们应用到发达的科学技术,同其他技术相比,遥感技术它不但完善了其他技术所没有的功能,还有着自身绝对的优势功能,因此,遥感技术是不可替代的。
它以真实、准确、及时传递数据为前提,不仅保证了拥有覆盖范围较大的信息,还保证信息的各方面相对系统齐全。
故而,遥感技术已经在土地调查与动态监测的工作上成为工作人员的首选技术,并且为我国解决土地资源与国土资源合理分配问题提供重要支撑。
本文将从实际情况入手,对实施土地调查与土地监测的目的与意义、遥感技术在土地调查与动态监测中的应用与具体策略等相关知识进行讨论。
卫星遥感建筑物动态监测系统方案设计二O一九年二月目录第一章方案综述 (2)1.1项目建设背景 (2)1.2现状及发展趋势 (3)1.3系统建设的必要性 (3)1.4系统特色优势 (4)第二章系统详细设计 (5)2.1系统框架 (5)2.2系统构成 (5)2.3系统数据库建设 (8)2.4系统主要功能 (9)2.5系统工作流程 (12)第三章系统应用方向及成效 (17)第四章结论 (18)第五章相关国家卫星介绍 (18)5.1资源一号02B星 (18)5.2资源三号01星 (19)5.3资源三号02星 (19)5.4天绘一号卫星 (20)5.5高分专项卫星 (21)第一章方案综述1.1项目建设背景近年来,随着城市飞速发展,区位优势凸显,城市化水平不断提高,城市影响力进一步提升的同时,违法建设与城市规划矛盾也呈现井喷式增长,对新的规划观念、管理方法及工作方式产生诉求。
规划监察主要采取城市网格化管理,常规的手段是人工巡查,发现规划违法行为,获取与分析,耗时费力,效率低且不能保障全覆盖,建立违法建设动态监测系统,基于遥感和地理信息系统技术辅助城乡规划督察具有全面及时准确,同时可进行空间定位和定量分析,做到“监测有手段、执行有依据、事后有跟踪”,达到违法建设“早发现、早制止、早处理”的工作目标[1]。
维护了城乡规划的严肃性、权威性。
建立违法建设遥感动态监测系统,采用不同时期的高分辨率卫星遥感影像进行城市建设变化监测,并且与GIS、GPS、移动技术相集成,利用基础空间数据、总规、历史及最新不同时相的遥感影像数据,通过检测变化、自动和半自动人工比对、空间分析等技术实现对城市建设的监控,第一时间为城乡规划管理部门提供精确的辅助决策。
既可掌握被督察城市规划的总体情况,如规划管理水平、规划审批情况、违法建设的类型及规模,还可以监督风景名胜区、历史文化街区和历史文化风貌区、城市绿地、水源保护区等敏感地区的规划执行情况。
遥感技术在土地利用动态监测中的应用研究摘要:土地资源是重要的生产资料,它的发展变化,一方面影响全球环境的变化,另一方面是人们赖以生存和发展的基础。
人们迫切期望能快速、客观、准确地监测土地利用状况,因为它可以间接影响全球环境的变化。
遥感技术具有宏观性、实时性、周期性及综合性等特点,可以实现土地资源科学管理,及时掌握变化信息,它的成败与否直接关系到国家重大经济规划与政策制订。
abstract: the land resources are important means of production, its change and development not only affects the change of global environment, but also is the foundation of people’s survival and development. timely and objective and accurate information of the land use situation is indirectly related to the change of the environment. remote sensing technology with its characteristics of macroscopical quality, timeliness, periodicity and integrated, it can realize the scientific management of land resource, master the change information. its success or failure is directly related to the national economic planning and policy making. 关键词:动态遥感监测;解译;变化检测key words: dynamic remote sensing monitoring;interpretation;change detection中图分类号:tp7 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)19-0216-020 引言常规的土地资源调查方法,获取数据的周期长而且精度差,无法提供及时、准确、全方位的信息,主要原因是数据和图件的管理、传输、分析手段落后,往往耗资巨大的调查结果却难以反映当前土地资源现状,再加上每年土地利用和土地覆盖状况都在变化,应用遥感技术则可快速获得土地利用和土地覆盖的动态变化信息。
基于遥感的辽宁无居民海岛开发利用情况动态监测辽宁省位于中国东北地区,拥有丰富的海岛资源。
无居民海岛是指无人定居的海岛,通常由自然环境较为恶劣或资源开发利用价值较低所致。
随着经济的发展和资源的枯竭,一些无居民海岛逐渐受到人类活动的影响和利用。
为了对辽宁省的无居民海岛开发利用情况进行动态监测,我们可以利用遥感技术进行高效的监测和分析。
遥感技术是通过利用卫星、航空器等远距离感应设备获取地球表面信息的一种技术手段。
它具有高时空分辨率、全天候、全地面覆盖等特点,非常适合用于海岛的监测。
我们可以利用遥感技术获取无居民海岛的地理空间信息。
遥感图像可以提供无居民海岛的大小、位置、形状等基本信息。
我们还可以通过遥感技术获取地形、植被覆盖、水体分布等详细信息,帮助我们对海岛进行分类和识别。
利用遥感技术可以实现对无居民海岛的开发利用情况进行动态监测。
通过对遥感图像的时间序列分析,我们可以监测到海岛上的人类活动的变化。
可以监测到海岛建设、渔业活动、旅游开发等人类活动的状况,及时发现和掌握海岛上的变化情况。
利用遥感技术可以对无居民海岛的资源开发和环境保护状况进行评估。
通过遥感图像的分析,我们可以获取海岛上的资源类型和开发程度,了解资源开发的状况和潜在问题。
还可以监测到海岛上的环境变化,例如植被覆盖率的变化、水体污染的情况等,有助于及时发现和解决环境问题。
基于遥感的辽宁无居民海岛开发利用情况动态监测可以提供详细的海岛信息和变化情况,为无居民海岛的合理开发和保护提供科学依据。
利用遥感技术进行监测可以减少人力投入,提高效率,并且具有高时空分辨率、全面覆盖的优势。
相信通过遥感技术的应用,能够更好地保护和开发利用辽宁省的无居民海岛资源。
成都信息工程学院Chengdu University of Information Technology高光谱与高分辨率遥感实验报告实验名称:基于SPEAR工具的高光谱动态监测指导老师:夏志业学生姓名:李同同学号:20090430531 实验名称:基于SPEAR工具的高光谱动态监测2 实验目的和原理熟悉和了解SPEAR工具的高光谱动态监测的方法,了解在实验中产生的结果的意义及其分析结果。
3数据介绍:aug_25_2007、oct_07_2002、class1、class24实验步骤4.1基于SPEAR工具的高光谱动态监测4.1.1打开ENVI,选择Spectral—SPEAR Tools—Change Detection –PCA打开Change Detection –PCA工具,分别选择oct_07_2002和aug_25_2007为时相1和时相2,选择输出结果为05-07change_pca:如下图:4.1.2点击Next,进行图像配准,选择4个点进行配准。
产生多个随机点。
4.1.3点击Next,选择主成分参数(PCA Parameters)中的Transform type 为Principal Components,之后输出主成分分析结果,主成分变化之后,band1的结果输出图像的直方图如图:4.1.4从主成分变化后的图像中可以得到变化区域。
4.2分类后比较法4.2.1打开数据class1和class2两幅图像,选择Basic Tools->Change Detection->Change Detetion Statistics工具,前一时相为class1,后一时相为class24.2.2把相应的地物类型对应选择在Paired Classes里面。
4.2.3选择报表显示的内容及输出地点,像素的大小为30*30。
输出的报表与林地变化图像如下:5实验结果与分析从上图中我们可以看出两个时段中各地物之间变化的像元个数、百分比、面积的变化,以及产生的图像。
基于多源高分遥感影像的土地利用动态监测摘要:随着我国经济发展突飞猛进,土地利用格局也在不断变化。
为了及时、有效地掌握土地资源现状,自2017年起我国开始进行第三次全国土地调查,并每年进行一次土地变更调查,全天候监测划定的城市开发边界、永久基本农田等土地利用状况。
遥感技术已成为土地利用动态监测的重要手段,具有空间信息丰富、覆盖面广、快捷方便准确等先天优势。
从2010年高分辨率对地观测系统重大专项全面启动之后,我国先后成功发射了高分一号—六号等多个对地观测卫星,使同一区域高空间、高时间分辨率的遥感影像数据获取更加高效。
基于多源遥感影像的土地利用遥感动态监测是指借助计算机图像处理技术,利用广域性、周期性、经济性的多源遥感信息数据源,对土地资源状况进行全面综合调查,并结合地面辅助资料,全面系统地反映和分析土地资源利用状况的动态变化,从而实现动态变化监测[1]。
由于具有真实、直观、快速覆盖和信息量丰富等优点,土地利用动态遥感监测对土地利用动态变化及发展趋势的反映更加及时、准确,为国土资源规划、利用、调查、保护和服务经济社会发展等工作提供强有力的技术支撑。
关键词:多源高分遥感影像;土地利用;动态监测引言关于土地利用状况变化和人类活动范围变化的国家调查需要大量工作量,并需要高专业标准。
近年来,随着我国卫星遥感技术的快速发展,遥感卫星已广泛应用于各种灵活复杂的地球观测任务中,并可提供土地利用测量服务。
遥感数据计算和分析是由遥感数据应用专业人员通过PC或工作站进行的[2]。
1土地利用动态监测内涵动态土地利用监测利用不同时间相同的位置利用数据,分析土地的空间、时间和数量特征以及未来趋势。
动态土地利用监测需要监测一个区域内的所有土地资源,分析和分析关于不同类型土地利用的动态信息,包括空间分布、数量、质量等。
土地使用动态监测目前主要通过定期监测土地使用调查、土地使用情况,对整个土地使用情况和年度使用计划的执行情况进行客观、直接和及时的审查。
河流悬移质泥沙含沙量遥感监测方法的动态和前沿调研河流悬移质泥沙含沙量的遥感监测方法在水资源管理、水土保持和环境保护领域具有重要意义。
通过监测和分析河流中泥沙的含量,可以及时了解水体的污染情况、河床的变化以及河岸的侵蚀状况,为河流流域的生态环境保护和合理利用提供科学依据。
在过去的几十年里,河流悬移质泥沙含沙量的遥感监测方法不断发展和改进。
以下将对该领域的动态和前沿进行调研。
1.传统方法:传统上,监测河流悬移质泥沙含沙量主要依靠野外采样和实地测量的方法,例如沉积物捕捉器、沉积物柱、流速计等。
这些方法具有一定的局限性,采样点有限,样本点密度不足,不能实现全面的监测。
2.遥感方法:随着遥感技术的发展,越来越多的研究使用遥感数据来监测和估算河流的悬移质泥沙含沙量。
遥感方法具有快速、高效、全面的优势,可以克服传统方法的局限性。
(1)基于光学传感器的方法:利用可见光和红外光谱,结合数学模型,对河流水体进行遥感监测,推测其泥沙含量。
例如,通过计算河水的反射率和散射率来估算泥沙的浓度,或者通过光学遥感影像中悬浮颗粒的反射和散射特征来估算泥沙含量。
(2)基于主动和被动微波遥感的方法:微波遥感可以穿透云层,对泥沙信息的获取更加稳定可靠。
主动微波遥感利用雷达技术,通过测量波的散射和回波来推测泥沙含量。
被动微波遥感则是根据微波传感器接收地表发射的微波辐射,通过相应的模型和算法进行泥沙含量的估算。
3.前沿研究:近年来,河流泥沙含沙量遥感监测方法的研究不断取得新进展。
(1)多源遥感数据融合:将多个传感器获取的遥感数据进行融合,可以提高河流泥沙含沙量遥感监测的精度和可靠性。
如利用Landsat、MODIS、Sentinel等多源数据进行泥沙含沙量的监测。
(2)机器学习方法:机器学习方法在河流泥沙含沙量遥感监测中得到广泛应用。
通过建立泥沙含沙量与遥感数据之间的关系,利用机器学习模型进行预测和估算。
常用的机器学习方法包括支持向量机、随机森林、人工神经网络等。
海域卫星遥感动态监测技术规程一、前言海洋作为地球上最广阔的环境之一,具有巨大的经济价值和生态价值。
随着经济全球化和全球气候变化的加剧,全球海洋面临着日益严峻的环境问题和管理挑战。
为了保护海洋环境、维护海洋生态、促进海洋经济的可持续发展,海域监测和环境保护已成为全球海洋事务的关键领域之一。
而卫星遥感技术具有延时短、分辨率高、覆盖面广和无地域限制等优势,被广泛应用于海洋环境监测和资源管理。
因此,建立海域卫星遥感动态监测技术规程,规范海域卫星遥感动态监测的实施和管理,对推进海域卫星遥感动态监测技术的应用和发展,具有重要意义。
二、适用范围本规程适用于利用卫星遥感技术进行海域动态监测、数据处理和应用的工作人员和管理人员。
三、工作原则1、科学性原则。
海域卫星遥感动态监测技术应遵循科学性原则,确保监测数据的准确性和可靠性。
2、规范性原则。
工作人员应遵守国家和地方有关规定,日常工作应按照工作流程和相关标准操作。
3、安全性原则。
管理人员应保障工作人员在工作中的安全。
4、保密性原则。
严格遵守国家、食品药品监管部门和行业机构保密条例,保护监测数据的保密性。
5、实用性原则。
应根据监测需求和实际情况,提供有用的监测数据和监测结果。
四、工作机制卫星遥感动态监测工作机制应该是一个以卫星数据接收、数据处理、图像描绘和结果应用为主要内容,以用户需求为导向的协调机制。
海域卫星遥感监测应由卫星数据中心、数据处理中心和监测预警中心组成,各个中心的职责如下:1、卫星数据中心(1)负责卫星遥感数据采集、传输、存储及备份。
(2)负责卫星数据的技术服务,包括平台数据接入服务、数据格式转换等服务。
(3)制定海域卫星遥感监测数据管理办法,负责卫星数据信息的管理和维护。
(1)负责卫星遥感数据的处理,包括图像处理、信息提取和分析。
(2)制定海域卫星遥感数据处理流程和处理标准。
(3)负责相关技术手段和软件的开发和更新。
3、监测预警中心(1)根据监测需求制定监测指标和监测方案。
动态监测综述全球变化涉及到岩石圈、大气圈、水圈和生物圈,是地表及地表上各种因子间的相互作用造成的环境变化。
其动态监测则需要宏观、适时的数据源和高效合理的分析,因此遥感技术(RS)和地理信息系统技术(GIS)成为研究全球变化与对地观测研究的重要技术支撑。
其中RS技术具有大面积同步观测、经济性、时效性等特点,丰富的遥感卫星影像数据源为地球上环境与资源动态变化信息提供数据支持;同时GIS技术因为其丰富而完备的数据分析能力,在全球变化动态监测的研究中主要负责海量数据的查询、检索和管理,以及复杂的空间分析。
目前结合RS和GIS的动态监测研究,主要集中在以下几个方面:土地利用情况动态监测、生态环境动态监测、自然资源动态监测以及自然灾害动态监测。
土地利用/土地覆被变化是全球环境变化研究中十分重要的一个方面[1]。
因为首先,土地利用/土地覆被变化在全球环境变化和可持续发展中占有重要的地位。
其次,地球系统科学、全球环境变化及可持续发展设计到自然和人文多方面的问题。
人们借助3S(RS、GPS、GIS)集成技术,发展出一套土地利用动态检测方法:首先解译不同时期资源卫星影像或与以前土地利用图等进行比较;在发现变化区域后运用后处理差分GPS技术实地获取该地区空间位置,与此同时认为记录当地土地利用/土地覆被情况以备属性数据处理;然后利用GIS 进行空间数据组织、管理、分析与可视化[2]。
基于此,刘正军等[3]以论述江苏省南京市江宁县为研究区进行的卫星遥感与GIS动态监测土地利用状况变化的方法,阐述了系统的总体框架、系统功能、实现方法等,RS、GIS技术的集成为有效地进行土地利用监测和快速决策提供了科学的保证。
潘竟虎等[4]基于TM/ETM卫星遥感数据,运用GIS方法,对江河源区1986-2000年土地利用类型的时空变化特征进行了研究,结果表明气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。
刘慧平等[5]在归纳遥感动态监测研究方法的基础上对应用高空间分辨率卫星遥感数据进行土地利用/土地覆被变化的监测方法、目前的水平及与其相关的遥感图像分类的发展方向进行了初步分析。
Qiong Wu等[6]利用RS和GIS技术对北京市的土地利用变化驱动力进行了研究,结果表明马尔科夫模型和回归模型可以很好的对土地利用变化过程进行描述、分析以及预测。
Adel Shalaby等[7]以1987年和2001年获取的landsat数据为基础,用最大似然监督分类和后分类变化监测技术,得到埃及西北部沿岸的土地利用在这一时期内的变化情况。
然而基于RS和GIS的土地利用/土地覆被变化分析也存在一些问题。
首先,由于土地利用动态监测技术信息的获取偏重3S技术,特别是RS。
由于数据处理过程中不可避免误差、错误等情况的存在,因此仅仅基于RS和GIS数据未必能真正全面显示土地利用变化的过程。
其次,由于数据量和质量问题以及对动力机制的认识尚不明朗,所以模型大多功能不完善。
因此一方面要借助3S技术集合区域内自然人文等多方面信息,另一方面,要加强GIS与其他用户模型的集成[2]。
随着RS技术、GIS技术、GPS技术“3S”技术一体化的发展,资源生态环境遥感研究工作正向快速、精确、实用、经济的方向发展。
遥感信息是地表各种地物要素的真实反映,能清晰地显示各种生态环境类型的特征与分布,遥感图像多时相的特性又可为生态环境监测提供丰富的可供定性定量分析的信息。
李玉霞等[8]在实践的基础上,探讨利用CBERS-02星遥感图像,结合GIS技术实施快速、准确、经济的大范围生态环境调查,为四川省生态环境建设提供科学的依据。
周乐群等[9]运用RS、GIS、GPS和计算机网络技术,采用DEM、影像正射校正、多元影像数据融合、多层次信息提取等技术方法,对整个长江三峡库区20世纪80年代中期、90年代末期生态环境、草地资源进行了全面的动态监测,并在此基础上利用ArcGIS软件开发完成了“长江三峡工程库区生态环境遥感动态监测GIS系统”,监测成果表明,经过15a的综合治理,库区生态环境恶化得到了有效遏制。
2007年太湖大规模蓝藻爆发,在此引起了人们对太湖环境的关注。
陈云等[10]以2007年4月23日CBERS-02行CCD数据位主要数据源,以NDVI值为测试变量,运用CART算法确定分割阈值,从而通过构建决策树的方法识别蓝藻水华信息,分析其蓝藻水华的提取结果,得到了较好的效果。
还在GIS技术支持下,提取了2007年5月17日MODIS影像中的蓝藻水华信息。
黄河三角洲是世界上海岸线变迁最快的地区之一,常军等[11]以1976年到2004年多时相遥感影像为主要数据源,通过几何校正与配准,形成统一投影与坐标体系的遥感影像,运用平均高潮线发,对20景时间序列影像经分类处理后提取海岸线,另经GIS叠加分析,剖析了现行黄河河口、钓口河口地区海岸线的演变过程及其规律。
Mushtak T等[12]以伊拉克巴士拉省作为研究区域,结合RS、GIS、GPS技术,基于土地利用调查数据,研究了生态系统退化过程的时空驱动力,结果表明,在大多数的研究区域内,风蚀作用是生态系统退化的主要原因。
可见RS、GIS技术在生态环境动态监测领域也能得到广泛并且深入的应用。
RS、GIS技术在自然资源动态监测中也能发挥特别的作用。
RS可以使自然资源无序开采现象暴露无疑,而在遥感动态监测基础上利用GIS手段建立矿产资源数据库系统,则可以在进行遥感动态监测的同时,更有序地管理和合理利用各种自然资源数据,同时方便进行更大范围的自然资源动态监测工作,提供易于使用的、直观的数字化成果,服务于自然资源开发的监督、管理与决策部门。
刘琼等[13]为建立全国性的矿产资源开发状况数据库系统,以山西省晋城市和江西省崇义县矿产资源开发状况遥感动态监测成果为基础,通过GIS强大的空间数据管理功能,对所收集的数据进行管理,建立了具有浏览编辑、查询检索、统计分析及动态监测等特点的空间数据库系统。
研究表明对遥感解译成果进行数据库管理及信息系统实现是可行的,使遥感信息更加直观,管理更加完善,信息更新更大简便,是遥感监测的有效扩充,弥补了纯粹遥感监测的不足,使RS成为矿产资源开发状况动态监测的一种切实可行的有效手段。
侯文良等[14]通过对1999年、2004年两期的TM卫星图像进行解译和判读,利用GIS空间分析技术,以森林资源的地类进行空间分析,从而得出森林资源的现状及其空间变化分布状况。
并对变化结果进行分析,为巴楚县森林资源管理提供决策依据。
谭炳香等[15]将RS、GIS技术与传统的森林资源调查方法相结合,取长补短应用于森林经营管理、规划中,可及时获得森林资源动态变化信息,使森林管理者和经营者对本地的生态环境和资环状况及变化情况做到心中有数,可以全面提高本地区或本单位的森林可持续经营水平。
可见RS技术和GIS技术在森林资源、矿产资源等多种自然资源的动态监测方面也起到了不可替代的作用,提高管理、开发利用的效率,同时也能在宏观、动态的角度对资源可持续开采进行监测。
除此之外,RS、GIS技术在自然灾害动态监测方面也有突出表现。
我国是一个自然灾害种类多,发生频率高的国家。
洪涝、泥石流、地震等自然灾害对社会经济和人民生命财产带来了巨大的损失。
仝兴华等[16]阐述了RS、GPS、GIS等技术在评价和定量预测滑坡、泥石流等地质灾害的研究状况,建立了两个非线性滑坡预测模型。
针对我国西部地区几条主要油气输送管道,提出了一套动态监测与定量预报系统的技术方案。
预测结果较好。
泥石流危险度评价是泥石流灾害预测预报和减灾防灾工作中的重要内容和决策基础。
李为乐等[17]以泸定县为例,利用RS、GIS技术,以流域范围为评价单元,选取影像泥石流发育和形成的因子,采用数理统计方法和层次分析法得出各因子对泥石流的敏感系数和权重,最后建立县级区域泥石流危险度对因子综合评价模型,从而实现区域泥石流危险度评价。
系统集成化是专业软件开发的发展趋势。
RS和GIS功能的集成带来的不仅仅是交互性的增强和操作上的便利,也是RS/GIS/灾害信息的一体化,为实现完整的数据关系框架和计算模块间的有机协作提供了可能。
在系统开发方面,马照松等[18]完成了遥感影像处理和GIS的继承系统开发,构建了涵盖遥感影像处理、地理信息系统、数据库、数值分析计算和可视化处理的高度继承的交互式综合信息处理平台。
综上所述,RS、GIS技术在土地利用变化动态监测、生态环境动态监测、自然资源动态监测以及自然灾害动态监测等方面都能得到有效的应用,与传统方法相比,RS、GIS技术的加入能将针对点的研究拓展到面,强大的数据处理和管理功能也更方便研究人员、管理者、用户的使用。
但RS、GIS的引入也会同时带来一些新的问题。
特别是遥感数据源质量的控制,因为遥感影像数据是RS技术的基础。
而且,虽然RS技术相较于传统方法有明显的优势,但一些地表情况是不可能通过遥感卫星影像获取到的,因此在特定的研究中也要结合传统数据,使最终结果更准确。
同时GIS技术也面临数据处理效率等瓶颈,一些空间分析中要用到高空间分辨率或高光谱分辨率的大数据量遥感影像,在硬件条件支持的情况下,目前GIS的空间分析、数据处理等算法方面有待进一步提高,以承担海量、高质量遥感影像数据的管理、分析工作。
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