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遙感信息技術范文1
霧是一種常見的災害性自然天氣現象,對交通、人體健康和大氣環境等方面帶來嚴重危害影響。隨著遙感科學技術的發展,基于遙感數據的大霧物理參數反演分析是近年來的研究熱點。低能見度直接威脅交通安全,而霧中能見度的變化直接受霧滴數密度、含水量、平均直徑、等物理參量的影響。了解霧的微物理特性,分析其變化規律,有助于我們加深認識霧的發生、發展,為霧的預測預警、精確預報提供科學依據。
1 研究區域和研究數據
本文以中國東部地區為研究區域,對發生于2013年1月10日-14日的白天陸地輻射大霧過程進行研究。東部地區地理位置優越,地形以低山丘陵為主,霧天氣一直是東部地區秋冬季節常見的災害性天氣現象之一。
MODIS是EOS計劃的主要探測儀器,有36個光譜通道,星下點空間分辨率分別為250m、500m、1000m。由于MODIS具有多光譜,空間分辨率高,定標定位精度高、數據信噪比高等優點,為環境監測提供了可能[1]。
FY-3A,即風云三號衛星,是由我國國產的第二代太陽同步軌道氣象衛星,其降交點地方時為10點05分,為上午星,回歸周期為5天[2]。具有全球、全天候、多光譜、三維、定量遙感監測能力。本文主要應用的是可見光紅外掃描輻射計(VIRR)探測儀,其包含7個可見光通道和3個紅外通道。
針對此次大霧,本文選取研究區域內該時段的MODIS和FY-3A影像數據組成時間序列,總共得到9幅影像數據。
2 霧反演算法
霧物理參數反演是假設在理想化的大氣輻射傳輸條件下,根據Stephen等人對大量實驗數據分析所得到的經驗公式。
3 實驗結果與時間序列分析
3.1 能見度變化分析
根據上一節的反演算法,對此次大霧過程影像進行反演。其中,圖1顯示了本次大霧能見度反演的結果。
1月10日由于下墊面平均含水量較高,較厚的逆溫層出現,此后出現較濃大霧,10時15分平均能見度約為122米,下午13時平均能見度約為81米。經過部分霧消散因子的影響,到晚上霧的濃度會有所下降。11日凌晨,氣溫持續降低,空氣中的水汽達到飽和,霧開始形成,隨后迅速下降,09時55分能見度約為118米。此后,12日~14日,霧能見度變化范圍較小,一直持續在100米上下變動,說明了此次大霧日變化特征不明顯,具有很強的穩定性和持續性,強度大不易消散。
3.2 物理參數變化分析
霧物理參量可以定量的描述陸地霧的發生發展特征,以了解研究區域陸地霧的特點。表2給出了此次大霧過程中不同發展階段霧光學厚度(?子)、幾何厚度(?駐z)、液態水含量(LWP)、霧滴平均半徑(Re)的統計值。
霧在發展的不同階段,物理參量存在明顯差異。從表可以得到,霧在形成階段霧滴數濃度較低,液態含水量較小;霧的發展、成熟和消散階段,霧滴數濃度顯著增大、液態含水量增大,粒子半徑也有所增加。在霧的發展進程中,平均含水量、液態水含量與能見度呈明顯反相變化。在霧發展過程的后期,霧滴粒子有效半徑與能進度反相變化顯著,但是在前期過程中,霧滴粒子的半徑隨時間變化較小。
遙感信息技術范文2
關鍵詞:遙感技術數字城市信息化測繪應用
中圖分類號:F291.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
21世紀是一個數字化時代,城市信息化水平已經成為衡量一個城市現代化程度的重要指標。數字城市是城市信息化從分散到整合、從局部到整體、從獨立到集成的歷史必然和發展的高級階段。數字城市的發展對一個城市的經濟發展水平、城市規劃、城市建設、城市管理等有著積極的影響。
數字城市的建設和運行需要空間信息技術基礎支撐。空間數據是一類最基礎最重要的信息資源。城市測繪做為空間數據生產和加工的技術行業,在數字城市中仍將發揮重要的基礎和支撐作用。
隨著城市測繪行業逐步從傳統的外業采集和制圖轉變成為信息服務業,用戶對測繪信息的要求不斷提高,信息化測繪的提出已成為必然。遙測遙感作為信息化測繪空間信息獲取的一種重要手段,為數字城市信息化測繪提供技術體系的支撐,確保其實現提供自動化、智能化和實時化地回答何時何地、何目標發生了何種變化的4A服務的目標。
二、相關概念
2.1信息化測繪
面向城市規劃的信息測繪體系是指以CAD和GIS軟件為平臺,以基礎地理空間數據管理為核心,采用空間數據庫技術、網絡技術、多媒體技術、數據挖掘和知識發現等技術,優化空間數據的采集、生產、處理流程,建立更新、共享、分發、安全的機制和標準化體系,提高產品的精度和信息化的程度,以既服務于城市規劃編制又服務于城市規劃管理為最終目標的數據庫。信息化測繪體系建設是當前測繪事業發展和地理信息資源共享的熱點問題,和空間數據基礎設施建設相一致,信息化測繪主要是體現在技術、裝備和服務上。其中:技術體系是測繪信息化發展中技術形態變革的體現,主要包括空間對地觀測技術和地理信息處理、管理、顯示、服務、應用等技術,核心是快速衛星導航定位技術、精確與定量遙感技術、網絡地理信息系統技術、虛擬現實技術、空間信息網格技術等;裝備體系是測繪信息化發展中基礎設施和裝備條件變革的體現,主要包括衛星導航定位系統平臺、現代測繪基準體系基礎設施、航空航天遙感影像快速獲取平臺、先進野外測繪技術裝備、地理信息數據處理技術裝備以及地理信息數據交換傳輸服務網絡等。在服務方面隨著計算機技術、通信技術、航天遙感、衛星導航定位等科學技術的發展,信息化測繪體系能夠實現自動化、智能化和實時地回答何時(when)、何地(where)、何目標(what object)、發生了何種變化(what change),并且把這些時空信息(即4w)隨時隨地提供給每一個人,服務于每一件事,傳達到每一個需求的地方(4A服務—Anyone、Anything、Anytime and Anywhere)。信息化測繪體系的特征為測繪生產自動化、測繪成果多樣化、測繪服務網絡化、測繪產品社會化,從而推動傳統測繪產業改適升級、加快信息化測繪從基礎設施建設、開發利用地理信息快速獲取技術、建設地理信息網絡化服務體系是信息化測繪體系建設的主要任務。信息化測繪的本質仍然是一種數字化體系,數字化是信息化測繪的基礎。
2.2遙感技術
遙感,顧名思義,就是從遙遠處感知,在不與研究對象直接接觸的情況下,獲得其特征信息、并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。
遙感技術的基礎是通過觀測電磁波,從而判讀和分析地表的目標以及現象,其中利用了地物的電磁波特性,即“一切物體,由于其種類及環境條件不同,因而具有反射或輻射不同波長電磁波的特性”,所以遙感也可以說是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性,通過觀測電磁波,識別物體以及物體存在環境條件的技術。利用遙感技術,可以對土地利用現狀進行大范圍的核查和更新,能夠及時了解土地利用狀況變化等信息;能夠對年度土地利用變更調查數據進行更新、管理和分析。
在遙感技術中,接收從目標反射或輻射電磁波的裝置叫做遙感器(Remote Sensor),而搭載這些遙感器的移動體叫做遙感平臺(Platform),包括飛機、人造衛星等,甚至地面觀測車也屬于遙感平臺。通常稱用機載平臺的為航空遙感(Aerial Remote Sensing),而用星載平臺的稱為航天遙感。
三、遙感技術在信息化測繪中的基本流程
本節主要針對機載平臺的航空遙感進行測繪基本流程的研究。
3.1航空攝影 航空攝影就是將航攝儀安裝在飛機上,按照一定的技術要求對地面進行攝影的過程。測繪航空攝影是指獲取指定地區的航攝資料,用以測繪一定比例尺的地形圖、平面圖或正攝影圖像;識別地面目標和設施,進行資源調查等。航空攝影測量經歷了模擬攝影測量、解析攝影測量、數字攝影測量幾個階段。
3.2 立體測圖 以前航空攝影測量立體內業測圖常用的是雙像解析攝影測量。目前,隨著科技的發展,全數字攝影測量已廣泛應用于航空攝影測量立體內業測圖。數字攝影測量是基于攝影測量的基本原理,應用計算機技術,從影像(數字影像或數字化影像)以數字方式提取所攝對像的幾何與物理信息的攝影測量分支學科。包括計算機輔助測圖(常稱為數字測圖)與影像數字化圖。
立體測圖的基本流程:
3.2.1數據準備 數據準備主要包括航空攝影測量成果和區域網外業像片控制點測量成果。
3.2.2解析空中三角測量進行加密、創建立體模型 解析空中三角測量就是用計算的方法,根據航攝像片上量測的像點坐標和少量地而控制點坐標,采用較嚴密的數學公式,根據最小二乘法原理用計算機解算待定點的平面坐標和高程。方法有航帶法、獨立模型法、光束法。目的是為影像糾正、數字高程采集和航攝立體測圖提供定向成果。主要成果是像片定向點大地坐標和像片的外方位元素。涉及資料準備、內業加密點的選點觀測、相對定向、解析空中三角測量平差計算、區域網接邊、質量檢查和成果整理與提交等環節。
3.2.3設置測區模型參數 測區參數包括測區目錄和文件以及一些基本參數。
3.2.4 立體相對的定向 立體相對的定向包括內定向、相對定向和絕對定向。
內定向:系統自動對左、右影像進行內定向。目的是建立數字影像與所攝物體表面相應的點之問的數學關系,從而提取數字影像中的信息。
相對定向:定向過程中不考慮相片的絕對坐標及姿態,僅恢復攝影時兩張相片的相對位置和姿態,這樣建立的模型稱為相對定向模型。
絕對定向:在相對定向基礎上,再對相對定向模型進行整體的平移、縮放、旋轉,達到絕對位置。
引入外方位元素進行模型定向(用解析的方法處理立體相對),恢復地面目標的空間坐標。目前常用的是用光束法雙像解析攝影測量來解求地面目標的空間坐標,此方法將待求點與已知外業控制點同時列出誤差方程式,統一進行平差解析。
3.3數字化編輯 ①對數字化測圖產品進行外業核實工作、對新增地物進行補測。航片是特定時期的航攝影像,不能體現近期變化的地理要素,這就需要人工進行傳統的野外測量,并把野外測量結果添加到已完成的測圖成果。②根據不同要求運用相應軟件進行數字化編輯成圖。立體采集的只是各種地理要素的線化圖,采集完成后需根據不同要求進行地理要素的整理、歸類、符號化等工作。③檢查驗收 數字化編輯的成果需進行嚴格的檢查,包括數據精確度及完整性等檢查。生產單位檢查驗收后的成果需專門的質檢機構進行詳查或抽查才能獲得最終的測量成果。
3.4數據整理、入庫
四、結束語
信息化測繪是我國測繪實現由傳統測繪向數字化測繪轉化和跨越之后進入的又一個新的發展階段,它代表著我國測繪在進入新世紀后現代化建設總的戰略方向,走信息化測繪的道路,也是測繪行業由生產走向服務的必由之路。遙感技術應用于城市測繪體現出了快速、準確、省時、省力的特點,順應了社會發展的潮流。隨著科技的不斷發展、進步,遙感技術在測繪中的作用將會越來越大。
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遙感信息技術范文3
【關鍵詞】 川芎; 胚胎干細胞; 細胞分化; 心肌細胞
【Abstract】 Objective:To explore the features of differentiation of mouse embryonic stem cells into cardiomyocytes induced by Chuanxiong containing serum,establish a simple and efficient system of ES cells differentiation cardiomyocyte.Method:The action of ES cell activity under Chuanxiong containing serum were observed,visible spontaneous and rhythmic beating embryoid bodies occurred at 3 d,reached peak at 5 d.Myocardial cell specific genes β-MHC were detected by using RT-PCR method.Result:Compared with the rat serum and fetal bovine serum group,theβ-MHC of the cells cultured by Chuanxiong containing serum expression and differentiation rate increased significantly,the differences were statistically significant(P
【Key words】 Chuanxiong; Embryonic stem cells; Cell differentiation; Cardiomyocyte
First-author’s address:Longgang Central Hospital of Shenzhen City,Shenzhen 518116,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2016.30.005
心肌細胞移植在臨床中已經廣泛使用,移植細胞包括多種,其中最適合于移植的細胞為胚胎干細胞,主要是由于其具有較強的分化能力和增殖能力。胚胎干細胞分化為心肌細胞是研究心肌細胞分化機制的良好平臺和模型[1-2]。隨著現代藥學的發展,人們更加重視中藥的應用,中藥歷史悠久,很多中藥均具有較好的活性,可用于疾病的治療,其中保護心肌功能的中藥應用也較為廣泛,具有保護心肌、改善機體免疫功能、促進蛋白增長及防治細胞凋亡等特點[3-4]。與傳統的化學藥品相比,中藥具有安全有效、價格便宜等特點[5-6]。本實驗利用胚胎干細胞實驗模型,對川芎含藥血清誘導小鼠胚胎干細胞分化為心肌細胞進行實驗研究,現報道如下。
1 材料與方法
1.1 中藥川芎含藥血清的制備 選取健康未過的SD雄鼠30只[許可證編號:syxk(粵)2013-0085,廣州中醫藥大學實驗動物中心],個體質量(200±10)g,適應性飼養3 d后進行實驗。將其隨機分為空白對照組、低劑量組及高劑量組,每組10只。給予大白鼠川芎水煎液灌胃(取一定量川芎飲片置容器中,加水沒過藥面,浸泡30 min后,煎煮3次,60 min/次,合并水煎液,過濾,濃縮至含生藥1 g/mL備用),低劑量組的劑量約為正常用量(0.8 g/kg)的5倍,為4 g/kg,2次/d,連續3 d;而高劑量組則為正常用量的30倍,為24 g/kg,
2 次/d,連續3 d,空白對照組灌生理鹽水(4 mL/kg)。人與大鼠動物等效劑量系數由《實驗動物學》可知為6.3。每次給藥10 min后,對其進行取血,將血液靜置2 h后離心(離心條件:3000 r/min,離心10 min),離心后取上清液56 ℃加熱30 min,過濾,保存于-20 ℃。體外含藥血清按20%計算[7-10]。
1.2 胚胎干細胞培養
1.2.1 來源與試劑 小鼠胚胎干細胞選自中科院生化細胞研究所[11-12];DMEM高糖培養基、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶、明膠、β-巰基乙醇(β-ME)、絲裂霉素C、非必需氨基酸(NEAA)購自美國GIBCO公司,白血病抑制因子(LIF)購自法國Millipore公司。
1.2.2 胚胎干細胞培養與誘導分化 將凍存在液氮罐中的胚胎干細胞取出,于37 ℃水浴鍋中迅速融化,將細胞立即轉移至10 mL的ep管中,加入適量的培養基,采用300 rcf,10 min離心,去除上清液,加入1 mL培養基吹打,轉移細胞并進行培養,當細胞生長至70%左右時,對細胞進行傳代。培養液分四組,即:川芎血清低劑量組、川芎血清高劑量組、大鼠血清組、胎牛血清組,將收集到的川芎含藥血清和大鼠血清、胎牛血清,配制成10 mL備用,各組培養液終濃度為20%。(1)懸滴培養:ES細胞中加入20%川芎含藥血清(低劑量組和高劑量組)的分化培養液,將細胞密度設置為3.75×104/mL。細胞培養在6 cm培養皿中,取1.6 mL細胞置于10 cm的培養皿內蓋上,將內蓋翻轉使其生長,加入5 mL PBS,孵育1 h。(2)懸浮培養:細胞孵育后對細胞進行觀察,控制細胞懸滴液中細胞個數為1,第2天于倒置顯微鏡下觀察,每個懸滴內均含有1個,吸去PBS,加入分化培養基,移至6 cm中培養,孵育2 h。(3)貼壁培養:細胞培養2 d后,觀察細胞個數,大約為10個,接種至4孔板,第3天時肉眼觀察每個培養皿中均可見數十個EBs。分別接種至事先用明膠包被的24孔板內,每孔中加入2 mL分化培養液。
1.3 實時定量PCR檢測心肌細胞特異基因β-MHC的表達 實驗細胞分四組,即川芎血清低劑量組,川芎血清高劑量組,大鼠血清組和胎牛血清組,每組6孔。提取總RNA并測定濃度,分析其完整性,進而合成cDNA,β-MHC Forward:5’-AGAGCTCATCCTTTCTGGTCAT-3’,Reverse:5’-ACCATCTGACATTCTACAGTCT-3’;GAPDH Forward:5’-ATGTGTCCGTCGTGGATCTGA-3’Reverse:5’-ATGCCTGCTTCACCACCTTCT-3’[4-5]。PCR體系為:12.5 μL SYBR Green Realtime PCR MasterMix,2.5 μL樣品溶液,1.0 μL引物加水至25 μL。反應條件:95 ℃下加熱60 s,進行預變性;95 ℃變性15 s,60 ℃退火15 s,72 ℃延伸30 s,如此循環40次。擴增后的產物主要是采用熒光檢測,用ABI 7500 Software v2.0軟件對其進行分析,繪制曲線表,計算Ct值,對系統數據處理后可以得出不同濃度對于細胞分化的影響。
1.4 統計學處理 使用SPSS 22.0軟件對所得數據進行統計學分析,計量資料以(x±s)表示,比較采用t檢驗;計數資料以率(%)表示,比較采用 字2檢驗,以P
2 結果
2.1 川芎誘導小鼠胚胎干細胞向心肌細胞的分化 細胞培養2 d后呈密集狀態,一般為圓形,細胞界限和形態不明顯(圖1);體外細胞個頭小,但生長速度快(圖1~2)。川芎分化液培養3 d的胚胎干細胞會收縮配體,導致培養時間增加,收縮越明顯,則時間越長。自發節律性收縮區域較大,且細胞形態較單一(圖3~4)。于細胞培養的第3 d可見零星EB球發生自發性節律性跳動,5 d時約有70%的EB球出現節律性跳動,低、高劑量川芎血清組(圖3~4)EB球發生自發性節律性跳動的細胞數量明顯多于胎牛血清(圖1)和大鼠血清組(圖2)。
2.2 實時定量PCR檢測心肌細胞特異基因β-MHC的表達 川芎低、高劑量含藥血清組β-MHC表達量均明顯高于胎牛血清組和大鼠血清組,比較差異均有統計學意義(P
3 討論
隨著人們生活水平的進步,大部分人均處于亞健康狀態,心血管疾病是臨床上常見的疾病。心血管疾病的臨床突破主要來自胚胎干細胞的發展,胚胎干細胞會根據誘導自發分化成多種細胞,如心肌細胞和血管內皮細胞等[13-15]。心肌細胞對于恢復正常供血、免疫功能均有重要的意義[16-17]。一般情況下,胚胎干細胞能夠自然分化,但分化率低,因此提高分化率顯得至關重要。臨床上對于胚胎干細胞的研究較為廣泛,但是研究方向各不相同,關于中藥的研究更是鳳毛麟角,因為涉及人體、細胞、動物等各個方面,給研究工作帶來了一定的困難,但也有部分學者取得了可喜的成果[18-19]。有研究方向為將細胞采用不同密度制成懸浮液,采用不同的方法和改變環境進行培養,分析其分化成心肌細胞的分化率。最后對具有促進分化功能的中藥進行相關的安全性評價,致力應用于臨床。川芎是傘形科藁本屬植物,經研究表明,其具有多種臨床功效,如使血管擴張、增加腦部血流量、改善供血、降低血液黏稠度及改善心肌缺血[20]。本課題組在研究川芎含藥血清的胚胎毒性時發現川芎含藥血清對胚胎干細胞轉化為心肌細胞有促進作用(P
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遙感信息技術范文4
關鍵詞:遙感信息;水工環;應用
中圖分類號: TP7 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
遙感技術的誕生相當于科學技術的一場革命,為人類的生產生活提供了很多方便,如遙感技術在水文地質、工程地質以及新近形成的環境地質學科中近30 年的應用,走過于從定性評價到半定量、定量評價,從指示要素分析到計算機模型模擬,從單一解譯到綜合方法互補等階段,充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節省經費,且具有多時相動態監測等優勢,廣泛應用于水文地質勘查、評價、大型工程選線(址)、區域穩定性評價、地質災害調查、評價預測及地質環境評價預測等領域。
1、主要遙感信息源及其發展
根據傳感器類型不同,遙感圖像可分為可見光攝影、紅外攝影和掃描、多光譜掃描、微波雷達和成像光譜圖像等。近 10 年來,傳感器技術迅猛發展,主要表現在:①圖像分辨率提高,衛星圖像分辨率已達到米級。②具備立體觀察功能。③應用波段數增加,機載高光譜成像儀已投入使用。如美國的 AVIRIS(航空可見光 / 紅外成像光譜儀),波譜范圍 0.4~2.5/l,波段數 224 個。CASI(袖珍航空光譜成像儀),波譜范圍 0.4~0.95/u,波段數 72 個。高光譜成像光譜儀簡稱成像光譜儀, 也稱超光譜成像儀, 按其波段數目可分為高光譜成像光譜儀(波段數
近年來發射的主要對地觀測衛星及圖像進步簡述如下:1999 年美國發射了 Landsat7 衛星,其 ETM+ 圖像分辨率與過去的 TM相同,為 30m,增加丁分辨率 15m 的全色波段(PAN)。熱紅外波段 ETM+6分辨率從 TM6 圖像 120m 基礎上提高到 60m。TM 圖像圖幅185X185km,最大可放大到 1:10 萬。1995 年升空的加拿大雷達衛星RADARSAT 為 C 波段、HH 極化方式,具 7 種模式,25 種波束的特點,分辨率有 10、25、35、50、100m 多種, 圖幅 50lan×50km~500Km×500km, 有立體觀察功能, 實際重復周期 1~8d。1999 年 9 月, 美國IKONOS- 2 發射成功,圖像分辨率高達 1m。
2、水工環地質工作的現狀
改革開放以來,我國的水文地質、環境地質與工程地質工作,已經發生了一系列重大變化,我國國土資源部和地質調查局系統正努力開展地質找礦改革發展的相關工作,基本的指導思想是“樹立大地質、大服務理念”,打破過去“安于現狀墨守成規、自我循環”的舊思想,實現沖破傳統束縛。突破固有模式、闖出新的路子,促進觀念大轉變把思想認識切實與中央的指示精神,與提升服務能力、與促進地質找礦重大突破相統一,始終堅定一個目標,即為實現重大找礦突破做好理論準備和體制準備。
3、遙感信息在水工環中的應用發展現狀
經過近 30 年的應用研究,遙感技術依靠傳感器技術、圖像處理技術及計算機技術的提高, 在水工環領域的應用取得了長足的發展。遙感水文地質開始逐步形成一門獨立的學科。傳統的遙感水文地質著重于水文地質測繪系統中定性特征的解釋和特殊標志的識別,近期的研究則擴展到應用熱紅外和多光譜影像進行地下水流系統內的地下水分析和管理, 目前研究的重點集中到了空間補給模式、污染評價中植被、區域測圖單元參數的確定和空間地下水模型中地表水文地質特征的監測。縱觀國內外遙感技術在水工環領域的一些應用成果,可把近年來遙感技術的應用發展現狀概括為以下幾個方面:
3.1 從目視解譯發展到計算機輔助解譯
如線性影像計算機自動判釋專家系統及土地利用(分類)計算機判讀模型以及機助信息提取與制圖系統等。由于影像的多解性及識別系統的不完善性,雖還需要投入一定的人力工作,但已大幅提高解譯工作效率。
3.2從幾何形態解譯到充分利用光譜信息
過去的多光譜遙感數據波段劃分過少,只有幾個波段,使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此,圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征,主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀(高光譜)技術的商業運作及2000 年前后的高光譜成像衛星的發射, 使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。
3.3出現地面溫度反演技術
地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數據進行組分溫度反演法等。
3.4定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價
如遙感技術在地下水流系統應用中, 根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。數字模型成為遙感技術實現定量評價的重要途徑, 而 DEM/DTM 是涉及地形數據計算方面不可缺少的工具。
3.5使用單一遙感信息源到多元信息擬合
目前的遙感應用技術,已不再是單一使用各種遙感數據,而是根據需要結合利用了其他信息源,如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣,圖像數據的預處理尤其重要,如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等,而地理信息系統(GIS)在多元信息數據管理中起著重要作用。
3.6從單一手段應用到多手段應用
近年來,遙感技術(RS)與地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的綜合應用,即“3S”技術,成為遙感技術應用的主流。GIS 是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。GPS可以對地面控制點精確定位,提高遙感數據空間精度。另外,在具體手段配合上,也出現了遙感技術與物探技術、鉆探技術等相結合的新方法。
3.7 數字攝影測量技術的發展
數字攝影技術的成熟,推進了制圖工作的現代化,改善了基礎圖件的質量和成圖效率,并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為 GIS 的數據源, 便于遙感與 GIS 一體化研究與開發。如我國自己開發的全數字攝影測量軟件 VIRTUOZO,具有數字化測圖、自動生成 DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。
3.8遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展
這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果,可載于多種介質上,如 CD- ROM、磁帶及計算機硬盤上,使攜帶處理更加方便。隨著 1998 年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施,遙感應用成果數字化顯得尤其必要。
結語
綜上所述,遙感信息技術在水文地質、工程地質與環境地質工作中的應用,已經得到了很好的驗證,充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節省經費,且具有多時相動態監測等優勢。隨著科學技術的繼續發展,遙感信息技術不斷發展進步,在水工環工作中的應用范圍會更加廣泛。
遙感信息技術范文5
關鍵詞:遙感,城市規劃,應用
中圖分類號:TU984文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: the paper introduces remote sensing information in urban planning and management application ways and the present situation, has analyzed some problems in the practice of the application, and the prospect of remote sensing information in urban planning and construction of the field application prospect.
Key words: remote sensing, urban planning, application
引言:傳統的城市規劃性質屬于建筑科學領域的一個分支,研究內容是城市發展建設空間布局,現在的城市規劃已由原來內在的宏觀、中觀、微觀等各個不同層次非物質性和物質性規劃,產生了許多生長點,如戰略規劃、近期建設規劃、城市群規劃等。本文概述了遙感的基本原理和遙感影像在城市遙感信息中的應用,分析了遙感影像在城市現狀調查中的應用情況,為更好的應用于城市規劃與管理提供更方便的服務。
1.遙感的基本原理
遙感是在不直接接觸的情況下,對目標物或自然現象遠距離感知的一門探測技術。具體地講,是指在高空和外層空間的各種平臺上,運用各種傳感器獲取反映地表特征的各種數據,通過傳輸、變換和處理,提取有用的信息,實現研究地物空間形狀、位置、性質、變化及其與環境的相互關系的一門現代應用技術科學。
2.城市遙感信息的提取
衛星遙感信息覆蓋的范圍大,雖然其分辨率有限,但對于宏觀定性分析,有著重要的作用與價值。從七十年代中期開始,我國就利用陸地衛星像片開展區域地質調查以及土地資源調查。現在衛星傳感器的種類很多,分辨率大大提高,其信息可應用于大范圍的區域規劃,尤其城市群的規劃建設,有巨大效益,應用遙感技術可以開展很多專題的調查研究,如:城市土地利用現狀調查、城市歷史變遷動態研究、城市水系調查、城市道路網絡調查、城市污染源分布調查、城市垃圾調查、城市熱島效應調查、城市綠化現狀調查、城市在建工地調查、城市舊城改造調查、城市防汛設施分布調查、城市違章建筑現狀調查等等。遙感信息技術可以比較容易反映出城市建筑物的位置與布局、人口的分布情況、道路分布與土地利用、城市道路網的密度、道路的交通密度與分布、城市綠色生態情況、企業工礦分布區等,得到城市的基礎資料。
3. 城市遙感信息的應用
城市規劃、建設和管理是一個長期的過程,是一個包括城市方方面面的系統工程,與城市的歷史、人文、地理環境以及經濟建設緊密相關,因此,通過對一些可能影響城市建設和發展的專門課題的調查與研究,獲得指導城市規劃與建設的決策的信息,有著巨大的社會效益和經濟效益,對于城市社會、經濟、環境等協調發展具有重要意義。
衛星影像上實地紀錄的城市道路、各類房屋及其它人工建筑物特征,與其它自然地物存在明顯的差別,我們可以通過目視解譯或計算機自動分類的方法劃定城市建成區范圍。通過對不同時期衛星影像的比較和處理,可進一步得到城市建成區的演變情況,這對研究城市形態的演變發展過程起著重要的作用,也為城市的進一步發展和編制規劃提供了依據。
4.基于遙感信息的規劃設計概述
在城市規劃設計、建設和管理中,為了更真實、直觀地了解城市的地形地貌及環境狀況,對數字高程模型和數字景觀模型等數據的需求也日益增多,利用遙感信息進行數字高程模型和數字景觀模型的生產,在技術上已經日臻完善。實踐中人們認識到,應用航空遙感信息進行生成數字高程模型(DEMs-digital elevation models)所需要平面坐標(X,Y)及高程(Z)的數據集的采集,比地面測繪或其它方式更為經濟和快速。作為模型化的城市現狀的表現形式,城市景觀模型對于總體規劃設計思想的形成以及把握城市建設和發展的方向,具有重要的作用。傳統的城市景觀模型是以紙板或其它材料制作的非數字式模型,要想做得逼真,費時費錢。應用數字攝影測量技術所具有的制作城市景觀數字模型的功能,在計算機上非常逼真地再現城市現狀,并可以多視角瀏覽,以輔助規劃設計與建設的參與者及決策者開展相關工作,毫無疑問,其基礎資料來源于各類遙感信息。
除此之外,近景攝影測量和三維激光掃描技術的遙感特征也應被正視,它們面向城市的現實目標體進行信息的獲取,對城市規劃、建設和管理的信息支持作用也是不可低估的,如文物保護測繪、城市標志性建筑和街區的三維建模等。
在編制城市規劃與設計圖件中,往往需要繪制城市景觀的透視圖或鳥瞰圖,以進一步表達規劃師設計意圖。傳統的做法是規劃師根據實地透視關系,手工繪制現狀景觀并加上規劃設計內容來說明和表達規劃設計意圖,或利用三維設計軟件,制作三維景觀圖,這些方法不足之處在于,其透視圖或鳥瞰圖往往真實感不夠,而更象美術作品。利用遙感影像和數字地形模型,在遙感圖像處理軟件上,可以制作場景三維模擬影像。城市影像地圖具備反映城市地表形狀、現勢性強、制作周期短、信息量大、幾何位置準確等特點,可作為城市規劃編制的工作圖件和規劃成果底圖。
4.1交通規劃與管理
城市道路交通是一個非常復雜的動態大系統,城市普遍存在著部分路段交通擁擠、車速下降、道路阻塞、事故多發等交通問題
要規劃好城市交通發展戰略和道路網,就要對城市的地理特征、交通特點和經濟狀況有充分的了解,同時還要掌握影響城市發展港口、河流、地形、道路現狀的信息,而這些信息可以運用遙感信息技術直接獲取。
分析遙感影像或連續拍攝的航片,可以發現城市擁阻的空間分布和時間分布。在交通遙感的同時,對地面車輛空駛率進行同步調查,不僅能掌握道路的交通總量,還可以掌握交通的實際需求,為城市實施“暢通工程”,治理交通提供決策依據。
4.2新區開發規劃設計
開發新區是城市相對空曠地帶,在新區建房修路,設計施工,均需對這里的地理環境要素了解清楚,應用遙感影像分析和評價開發條件具有獨特的優勢,城市位于平原地區,高差起伏小,地勢平坦,與山地和丘陵地區相比,影像色調一般淺而均勻,沒有明顯的陰暗面,但是開發區分布著農田、居民點、道路,則影像的組合圖案成網格狀,且色調淺灰到深灰,變化較大,運用遙感影像能對城市新區開發條件作出正確的評價。
調查確定城市新區開發的預開發項目,預開發項目主要包括基礎設施和周轉房。基礎設施建設是一個系統工程,必須從整體上布局實施,并與城市規劃相吻合。如開發區內尚有零星的待拆建筑,則需預開發一些周轉房,用于安置動遷戶。因此必須對預開發項目進行調查,以確定項目任務和工作量的大小。遙感圖像和航空像片是空中對地面的攝影成像,道路作為城市總體輪廓在像片上表現得直觀清晰。對于新開發區而言,道路和街區如何設置?應修多長多寬?這些都可以在航空像片上進行量測,獲得確切的數據。供水供電設施的安排,如哪個地方建水塔、變電站,均可根據航空像片提供的地理信息進行統籌安排。
我們可利用遙感圖像或航空影像,經過野外控制、影像匹配、幾何糾正,并轉換為地圖坐標系,在計算機上通過與現有城市地圖的疊加比較,找出各類發生變化地物,將影像已變化的地物的幾何位置和屬性信息更新到小比例尺城市地圖上,用該方法可以方便的更新建筑、用地、道路、水域、植被等信息。同時,通過對航空像片進行高分辨率掃描,經過野外控制測量、調繪、空三加密(影像匹配)、內業模型測圖,可進行城市大比例尺地圖測制。
結束語
目前,“數字地球”已經成為信息時代的戰略制高點,世界各國政府和有識之士正在付出巨大的關注和行動。作為對應策略,我國的“數字中國”規劃已經提上議事日程,而作為其重要的組成部分之一的“數字城市”的建設必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數字城市”的多源信息的一個重要的分支,與城市的其它信息相比,有其特點和應用優勢。遙感技術也是“數字城市”建設中的關鍵技術之一。遙感信息的獲取與處理技術隨著信息時代的到來正在高速發展,人們對遙感信息內在規律的了解也愈加深入,因此,遙感信息在城市領域的應用將越來越廣泛,必將推動“數字城市”乃至“數字中國”和“數字地球”的建設,對于提高城市建設的決策、規劃和管理水平,提高城市建設的環境、經濟、社會等的綜合效益,以及城市的可持續發展規劃將起到十分重要的作用。
參考文獻
遙感信息技術范文6
[關鍵詞]遙感地質找礦 現狀 發展前景
[中圖分類號] P627 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-167-1
1概述
遙感地質找礦是將現代遙感技術運用與對地質的研究中而進行礦產勘查的一種方法。它通過發射電磁波,進而觀察各種地質體(礦物、巖石等)對電磁波的輻射圖像的不同來識別不同的地質體,從而有效的判斷該地區是否有礦產資源。
在20世紀80年代,在礦產勘查中大量的使用了遙感技術,取得了很多業績,90年代后,遙感技術迅猛發展,空間分辨率越來越高,光譜分辨率越來越小,時間分辨率也越來越短。
雖然遙感技術在應用中取得了很大的成績,但是隨著勘探工作的深入,地表的礦產明顯減少,找礦難度越來越大。而依靠于電磁波的遙感技術主要反映的是地表信息,所以,很難解決當前所面臨的地下找礦問題。
2遙感地質找礦的現狀
當前,遙感地質找礦技術已經取得了一些成就。主要表現在遙感信息獲取技術的發展、含礦信息提取技術的發展和含礦信息分析技術的發展三個方面。
2.1遙感信息獲取技術的發展
得到發展的遙感信息獲取技術主要指的是成像光譜技術和成像雷達技術的出現。這兩種技術為地質識別提供了全新的技術手段,使遙感技術不再限制于地表,而是增強了穿透覆蓋物的能力,可以更加有效的探測地質結構。
2.2含礦信息提取技術的發展
含礦信息提取技術的發展主要指的是計算機已經廣泛應用于此技術中。這樣就實現了遙感數據在全球范圍內的傳播,并且可以通過計算機來判讀圖像,對圖像和數據的處理變得更加準確。
2.3含礦信息分析技術的發展
含礦信息分析方法的發展主要體現在高分辨率遙感探測方法的使用和“環境-礦床”新思路的運用。新一代高分辨率遙感探測方法目標明確、方法簡便,能對礦床進行快速的評價。“環境-礦床”新思路的應用將礦床的形成與周圍環境信息乃至整個地球的演化都聯系在一起,綜合性強,對隱藏深的礦產資源的發現具有很大的價值。
3遙感地質找礦的發展前景
3.1國家需求
國家需求是遙感技術找礦的動力。當前,從國家層面來說,礦產資源開發的難度越來越大,礦產資源對國民經濟發展的制約性越來越大。解決這一問題的途徑是,推進地質科技工作的進步,在地質工作中應用高新技術,從而實現地質工作的現代化。遙感技術作為一項高新技術是實現上述目標的一大途徑,所以,要加強對遙感技術的再創新,加大地質勘查的力度。
3.2理念更新
要將傳統的找礦理念更新,不單單應用遙感技術,而是將遙感技術與其他有用的技術相結合,發揮遙感技術更大的優勢。在未來應該努力做到將遙感技術與地學信息結合、將遙感技術與現代信息技術結合、利用地質專業知識來指導遙感技術的應用。
3.3技術發展
遙感地質找礦在技術發展方面的發展前景主要表現在發展基于數字地球的遙感技術、建立立體地質勘查技術體系和應用高光譜遙感技術三個方面。
(1)發展基于數字地球的遙感技術。當今,地質勘探領域中逐漸引入了數字地球的理論方法。將此方法與遙感技術相結合,再加以現代信息技術即將成為找礦的必然趨勢。利用數字地球的遙感找礦技術,能夠在找礦工作中將信息資源進行最大限度的利用,找到常規方法很難發現的地質現象,從而提高對礦產資源的勘查效果。這與當前找礦難度增加、信息資源豐富的時代背景相符合,為找礦提供了新的思路。
(2)建立立體地質勘查技術體系。要將地質找礦與成礦機理研究結合起來,將遙感技術與生物地球化學、地熱作用、生物成礦、地質空間統計分析方法、物化探、磁力、地震探礦方法等理論結合起來,加深對成礦信息的深入理解,建立起立體地質勘查技術體系,才能對隱伏礦床進行深入的理解和詮釋,從而科學的推斷出礦產的位置。
(3)應用高光譜遙感技術。
某一地區的高空間分辨率的光譜遙感數據能為礦產的尋找提供依據。分析高光譜遙感得到的圖譜可以分析出成礦機理,并且能挑選出找礦靶區。不管是在技術層面還是理論層面,這一技術都具有很大的價值。
3.4應用領域
遙感地質找礦在應用領域方面的發展前景主要表現在擴展地域、擴大應用面、全球化和外星找礦四個方面。
(1)我國找礦的地域要得到擴展:可以從人口稠密的地方擴展到人口稀少的地方,從陸地擴展到海洋,從交通便利的地方擴展到交通不便的地區。為先進的遙感技術應用于更廣闊的天地;(2)找礦的應用面要擴大:將找礦的目標由單純的增加資源量擴增為保護環境、防災與找礦相結合的復合層面,促進可持續發展;(3)促進找礦的全球化:要加強全球的合作,使不受國界限制的衛星遙感技術發揮更大的作用,可以為礦藏豐富但是技術落后的國家提供礦藏信息服務;(4)外星找礦:隨著對外星球的探索,可以考慮將探索成果與遙感地質找礦技術相結合,這在未來具有很大的發展潛力。
4結語
作為礦產勘查的一種技術手段,遙感技術已經取得了一定的成就。并且,遙感技術的發展前景十分廣闊,國家需要大力開展遙感地質找礦的工作,所以,相關工作者應該積極研究該技術,并且將此技術與其他的地質理論有機的結合起來,利用先進的數字化技術,擴大找礦區域,促進礦產勘查工作的順利進行。
參考文獻
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