遥感技术论文范文

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一、引言

遥感定义。从广义来讲，就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲，指借助于专门的探测仪器（传感器），把遥远的物体所辐射（或反射）的电磁波信号接收记录下来，再经过加工处理，变成人眼可以直接识别的图像，从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成，周期性地提供监测对象数据和动态情报。

主要的遥感软件ENVI——美国ResearchSystemINC公司开发，1995年引入，适普，目前最高版本ENVI3.7。ERDASImagine——美国ERDASLLC公司开发。2003年6月在全球40多个遥感软件评比中，11个应用功能中的9个获得第一。蓝赛特阿波罗等都，目前最高版本ERDASImagine8.6。PCIGeomatica——加拿大PCI公司开发。加拿大阿波罗等都，目前最高版本PCIGeomatica8.2。

IRSA—国家遥感应用技术研究中心CASMImageInfo—中国测科院&四维公司。

二、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用

1982年至1993年6月，全国采用大比例尺图件（包括航片和地形图）,完成了土地利用现状调查。这项工作历时10余年，耗资数十亿元，投入专业人员达50多万人次，堪称中华民族历史上前所未有的伟业。我国对土地遥感工作极其重视。《中华人民共和国土地管理法》第三十条规定:国家建立全国土地管理信息系统，对土地利用现状进行动态监测。朱总理明确指出:要采取最先进的技术手段，24小时监测土地动态变化情况，及时通报情况，确保我国耕地保护目标的实现。

三、遥感技术在土地利用现状更新调查中应用步骤

1、资料准备。遥感信息源。调查了解近两年本地区的航空摄影情况，当有飞行精度和航片质量符合要求的航空资料时，直接收集利用，当没有时，采用航天遥感资料。

利用航天资料开展1：1万的土地利用更新调查工作，宜选择空间分辨率为2.5m的卫星遥感数据。目前，国内外最合适的是法国的SPOT-5卫星数据。首先，了解近一年本地区的SPOT-5卫星数据覆盖情况。如果存在合格的存档数据，直接购买使用；如果没有合格的存档数据，则采用编程方式获取最新时相的卫星数据。

行政区域界和权属界资料。行政区域界。收集民政部门行政区域的勘界资料（图件和文字说明），对土地详查确定的行政区域界（含工作界）进行调整；土地权属界。主要包括政府对农村集体土地权属界的最新划定和调整资料、政府处理土地权属争议界资料及其他有关资料。

土地详查和土地变更调查资料。分幅土地利用基础图件；土地权属界线图；土地权属界线协议书；土地权属界线争议原由书；面积量算手簿、土地统计台帐、统计簿、汇总表；土地利用数据库。

参考资料。1：1万地形图或1：5万数字高程数据(DEM)；土地征用、划拨、出让、转让等相关资料；土地开发、复垦、整理、生态退耕、结构调整等资料；建设用地审批文件等资料；地籍调查资料；相关法律、法规、政策规章。

2、总体技术路线。人机交互式遥感解译境界、权属界的转绘套合，将民政部门最新的行政勘界图件和土地详查后发生了变化的土地所有权界、土地使用权界等图件扫描、配准并矢量化后，与土地利用现状图叠加套合进行比较，逐一查明其变化地段。用红色表示原行政界线和权属界线，用黑色表示调整变化地段的行政界线和权属界线，并将之叠加套合在遥感正射影像图上，待外业调查后核实。

3、变化、新增的线状地物的遥感解译、主要指宽度大于1m(>4个pixel)的河流、铁路、公路、林带、固定农村道路、沟渠、田坎及管道用地等、

3.1解译标志

公路：

小路及简公路——浅灰绿、灰白色隐约线状影纹。

高速公路及高等级公路——灰白色、浅灰色均匀带状影纹。

铁路——暗黑与浅灰白色相间的规则双线影纹。

河流：

单线河——颜色较深的深绿、深蓝、暗红色弯弯曲曲隐约可现的现状影纹。

双线河——深蓝、蓝黑、暗红色较为平滑的宽带状影纹。

3.2解译原则。将1∶1万标准分幅遥感正射影像图与1∶1万标准分幅土地利用数据库矢量图套合。通过人机交互的方式，将影像放大2—3倍，逐格网比较两者线形地物的吻合情况，误差不得超过图上0.2mm(<1个像元）。原有现状图上的线形地物与影像误差＜0.2mm者原则上不作变更解译；若线状地物与影像上的线形影纹误差超过0.2mm(≥1个像元），则应将该线形地物按影像重新解译勾绘在解译图上。对肯定变化的线形地物用红色线条表示，对可疑变化的线形地物用黄色线条表示，未变化的线形地物按原色表示。

3.3、变化地类图斑的遥感解译

变化地类图斑的解译标志。城市——青灰与淡绿、绿色相间较规整的大片格网状、方块状影纹图案。

建制镇——影像特征同上，规模略小，规整程度略差。

农村居民地——不规则状灰色灰白色晕状斑块。

独立工矿地——亮白色不规则状较平滑的斑块。

灌溉水田——浅绿、淡绿、浅灰绿、灰白色含平行弯曲的浅色条带或不规则格网影纹的图案，通常成带成片分布。

水浇地——总体颜色较浅的浅灰、灰白色图斑，其内有弯曲平行的浅色条带。

旱地——影纹同上，但坡度较陡、范围通常相对较小。

菜地——浅绿、灰绿色含不规则浅灰色条带和绿色碎斑的影纹图案。

果园——为不规则状带细碎格状点的淡绿色、翠绿色影纹特征。

林地——较平滑的大片绿色、翠绿色、暗绿色影纹特征。

坑塘水面——暗蓝、深蓝、深灰色的圆形、椭圆形、及不规则状、边界较模糊的平滑图斑。

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水利现状的调查是对水利详细的资料及可能出现的问题的总结，为水利规划提供预测，所以勘测是水利规划的基础。遥感技术应用与水利规划方面，首要体现在红外线波段探测污染问题。可见光与红外线波段可以查找污染源，然后根据水质监测对水环境进行评估，从河流承受的水容量到河流所受的污染程度，以及污染物的排放量，遥感技术均能勘测出来。最后通过卫星资料处理，得出不同时段的水域面积资料。很大程度上的将工作进行简化，节省了资金和人员劳动力。

1.2遥感技术在水库工程方面的应用

遥感技术在水库蓄水淹没范围的勘测和移民的规划上起到不可忽视的作用。水库建设初期，对于淹没损失估计比较笼统，需要工作人员进行大量的实地勘察，做损失估计。遥感技术的运用，大大提高了工作的效率，使统计数据更为可靠。运用卫星遥感航拍图片，并对比进行水库估算调查，得出的结论更为宏观科学，具有说服力。

1.3遥感技术在河流治理方面的应用

河流治理需要了解各个河口的排水分沙，航道的稳定性极为重要。全方位立体的水底，河岸的地形地貌可以更好的改善提高航道的稳定性。遥感技术正适应于精确快速的勘测，为河流的治理提供资料。对河流进行卫星遥感，多数情况下会采用浮泥为标记，运用合理的波段对图像进行复合处理，并且用计算机屏蔽背景和次要信息，显示主要资料。经过技术处理的图片资料所显示的内容是十分清晰、客观的。得到水下泥沙分布和地形资料之后可以对河流泥沙的变化分析，最终汇总为对河流治理最具价值的信息。

1.4在水资源、岩溶、水库区塌、滑坡、泥石流调查方面的应用

水资源的调查离不开勘测，勘测的准确性直接影响水资源调查的准确性。红外遥感图像能够对地表水资源信息进行提取，近年来，SAR图像也被大量的使用。遥感技术能够快速的寻找地下水资源，通过遥感图像探查，对地下含水层的发展进行判断。除去对水资源的调查，遥感技术在对水库区坍塌、滑坡、泥石流等方面调查也起到了关键性作用。大型水利水电工程库区都存在着滑坡、崩塌、泥石流以及松散堆积体问题，在对这些问题调查中，除去野外观察，复查等工作，一些工程应用遥感技术航拍或是彩红外片进行地址解释，查明了许多影响工程稳定性的原因。在岩溶及岩溶水文地质调查上，利用遥感技术影像进行有着特殊的优势，充分利用戒指红外光的差异，能够判断地下水的分布情况。遥感技术在水利水电工程勘测中重大问题的调查与研究中有着不可动摇的地位，它的应用还有很多，是工程勘测中不可缺少的手段。

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2遥感技术在水利水电工程测绘中的应用

2.1测绘水利水电工程的构造稳定性

遥感技术利用声波、光波等原理对地址构造进行具体的探索分析，能够判断出地质构造中的断层情况。水利水电工程依托于山川河流建设，需要对当地的地质进行具体的判断与测绘，但传统的测绘工具智能测绘到地质当中是否有断层情况，却复发准确的测绘到断层是否是处于活动状态或休眠状态，因此常常造成建设工程因断层判断不准确而停工的现象，造成大量的损失，而遥感技术能够通过传感设备，结合数字化监测设备，随时随地的对当地的断层情况进行监测，将监测的内容进行汇总和梳理，从而判断这一断层情况是否活跃，为最终的测绘报表提供有力的依据。同时遥感技术还能够监测地质当中的一些特殊情况，如是否有地下河、溶洞等特殊地理想象，而这些地理情况是否会影响到工程建设等，从侧面确定地质情况，判定地质情况当中的隐秘问题，帮助水利水电工程顺利的完成测绘以及施工。

2.2测绘水利水电工程的渗漏可能性

水利水电工程在建设之初就注定要与古河道、溶洞、地下河、断层等交织在一起，而这些地质情况常常因变动而影响水利水电工程的内部结构，使其出现裂缝、渗漏的现象，而这些渗漏点主要出现在隐蔽工程中，无法直接发现，而通过遥感技术，这一困难迎刃而解.如通过遥感技术构建地质防渗漏实体趋势分析常用的趋势面分析方法主要有多项式趋势面和二维傅立叶趋势面两种，在防渗漏构造的研究中，通常运用多项式趋势面进行拟合分析。多项式趋势面是由幂级数组成的，其优点是系数计算比较容易，而且根据经验，很多地质变量如地层层位的高度。地下水位的高度及地层厚度等，一般用较低次的多项式趋势面就能拟合得较好。使用多项式趋势面并不能认为渗漏过程就是某个多项式函数的变化过程，因为渗漏对象有着很复杂的变化过程，形成具有复杂形态的曲面，多项式趋势面只是用来拟合这个复杂的曲面,并不能完全真实地反映实际的渗漏形态变化过程。

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2低空遥感平台摄影测量系统的设计

无人飞艇低空遥感平台摄影测量系统主要是由两个部分组成，一部分是系统硬件，另一部分是系统软件。

2．1系统硬件

该系统的硬件由空中飞艇和地面监控两个部分组成，空中飞艇部分的主要设备包括气囊、吊舱、发动机、GPS陀螺仪、自动驾驶设备、增稳平台、数码相机和摄影机;地面监控部分具体是由以下设备组成:便携式计算机、手控设备、视频终端以及电源。GPS是飞艇的导航装置，在自动驾驶的状态下，飞艇会根据预先设置好的航行线路进行低空飞行，并以一定的距离和间隔时间进行拍照，借此来获取地面的数码影像;飞艇的起落主要是由地面监控部分负责，同时还对飞艇的自动驾驶进行监控。

2．2系统软件

该系统的软件主要由以下几个部分组成:飞艇航行线路规划软件、飞艇飞行监控软件、平差解算软件、正射影像制作与编辑软件。除上述软件之外，系统还包含以下功能模块:工程管理、全自动匹配、影像预处理、控制点量测、DEM生成等等。

3低空遥感平台摄影测量系统的应用实例

所选测量区域的地面高程约为50m左右，该测区内分布有大量的低山，山体的整体高度全部在170m以下，整个测区的范围长度为8000m，成图面积约为60km2。下面运用上文中设计的低空遥感平台摄影测量系统对该测区进行测量。

3．1飞艇航行路线规划

目前，数码相机在测量领域内获得了广泛应用，这使得大重叠度的航摄测量成为主流趋势，为摄影测量自动化目标的实现提供了可能。在本次测量中，决定对所测区域采用大重叠度航行路线设计，航行方向的重叠度设计为80%，旁向的重叠度设计为60%，地面的分辨率为0.2m。为了获得更加清晰的航摄影像，在数码相机上配备了14mm焦距镜头，相对飞行高度控制在350m左右，每张影像的摄影范围为600×900m。该测区的常规航行线路为22条，构架航行线路为4条，飞艇实际飞行的线路为26条，总计获取影像1804张。

3．2选点及量测

为有效提高测量效率，在对飞艇航行线路进行规划的过程中，需要合理选取控制点并进行量测。低空遥感摄影测量技术最为显著的特点之一是分辨率高，为此，可以直接选取影像上较为明显的地物点作为地面控制点，如路叉点、房屋拐角等等。依据我国现行的航摄测量作业规范标准的要求，并结合实际成图需要，决定在该测区的设计航带内每8条基线选取一个控制点，共计选取140个地面控制点，实地采用GPS－RTK测量155控制点。

3．3工程管理与航摄影像预处理

飞艇根据预先规划设计好的航行线路自动飞行，并对相关影像进行拍摄后，需要先对测区内的相关数据进行整理，主要包括数码相机参数、影像数据信息以及工程参数等等。其中数码相机的参数可以通过三维检验校正获得，在数据预处理的过程中，主要是对航空拍摄到的影像进行主点纠偏和畸变纠正。由于实际拍摄中，受角度不同等因素的影响，使得在同一个区域内的相邻影像当中存在色差，为确保测物内正射影像的色调一致，必须进行匀色处理，具体过程如下:从该测区拍摄到的影像当中选择出一张具有代表性的影像，然后借助图像处理软件，对其色调进行调节，并以此作为基准影像，随后，利用匀色模块将基准影像和测区内的其它影像全部载入到软件当中，并进行匀色处理。

3．4加密处理

由艇在低空飞行的过程中，受到风力作用，会对摄影的效果造成一定程度的影响，虽然飞艇的自动驾驶系统能够对其飞行姿态进行实时调节，数码相机的稳定云台也可以确保相机处于相对固定的状态，但飞艇在航线上行进时，其本身的姿态会发生不断地变化，若是遇到强气流，则会导致飞艇出现剧烈的变化，这样很难确保数码相机拍照时保持稳定的姿态，这样一来，造成了获得的影像姿态角超出测量规范标准的角度要求，从而导致匹配难度较大。为了解决该问题，决定在特征点匹配的过程中引入SIFT算子，并将其匹配结果作为初始值，然后利用最小二乘进行精确匹配，以此来确保匹配结果的稳定性和有效性。

3．5平差结算与影像校正

首先，采用光束法将拍摄到的每张影像的外方位元素计算出来，然后再对大量影像点进行密集匹配，并将这些影像点的大地坐标计算出来，经过滤波处理之后，通过地面离散点规则网格化生成DEM;在对拍摄到的影像进行方位元素解算时，由于各种因素的影响，难免会出现偏差，这样一来便会导致所生成的测区DEM出现偏差。因此可以采用系统中的正射纠偏模块进行分块校正，由此便可以获得整个测量区域范围的正射影像。