① 遥感是什么有什么用处
遥感(remote sensing)是指非接触的,远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。
可用来获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。
是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感,自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后,这就标志着航天遥感时代的开始。
(1)美国估产遥感调查成果扩展阅读
遥感通过人造地球卫星、航空等平台上的遥测仪器把对地球表面实施感应遥测和资源管理的监视(如树木、草地、土壤、水、矿物、农家作物、鱼类和野生动物等的资源管理)结合起来的一种新技术。
遥感探测能在较短的时间内,从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测,并从中获取有价值的遥感数据。
获取信息的速度快,周期短。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。
② 中国的遥感技术取得过哪些重大成果
中国遥感技术应用现状
1957年第一颗人造地球卫星升空标志着人类进入了太空时代,从此人类以崭新的角度开始重新认识自己赖以生存的地球。空间信息技术是本世纪60年代发展起来的一门新兴的科学技术,遥感技术,包括地理信息系统和全球定位系统,则是对地观测的重要手段。中国的遥感技术从70年代起步,经过十几年的艰苦努力,已发展到目前的实用化和国际化阶段,具体表现在具备了为国民经济建设服务的实用化能力和全方位地开展国际合作使其走向世界的国际化能力。
* 为国民经济可持续发展提供科学的决策依据
中国目前经济发展和人口增长对国家资源环境的影响程度超过了历史上的任何时期。对国土资源进行动态监测是我国政府一贯重视的问题。我国国土资源面积大、类型多,遥感技术在国土资源动态监测上具有相当大的优势和潜在的市常如,在1980~1985年期间,我国曾利用陆地卫星MSS数据进行了全国范围的土地资源调查,并按1∶50万比例尺成图,宏观地反映了我国大地资源的基本状况;1984年开始由国家土地局主持开展了全国范围的土地资源详查工作,采用了航片和地面实地测量的方法,对农地采用1∶1万比例尺成图、林地及草地采用1∶5万比例尺成图、在西部地区利用航片与陆地卫星数据结合按1∶10万比例尺成图。但是由于区域范围大,使项目实施历时长达10年,可见实施全国的土地资源调查迫切需要高空间分辨率的卫星遥感图像。据估计覆盖我国整个国土面积需要600景TM图像,而斯波特图像则需要6000多景, 可见遥感技术在我国具有相当大的市场,因而尽快发射我国自己的资源卫星是摆在我们面前的十分迫切的任务。“八五”期间中国科学院和农业部“国家资源环境遥感宏观调查与动态研究”小组在1992~1995年的3年时间里完成了全国资源环境调查,建立了一个完整的资源环境数据库,较过去开展一项单项专题的全国资源环境调查需5~10年的时间是一个很大进步。在项目实施中全部采用了90年代接收的最新陆地卫星TM图像作为主要的信息源,同时也使用了我国近年内发射的多颗返回式资源调查卫星的高分辨率图像,在大兴安岭、秦岭、横断山脉一线以东选用1∶25万比例尺,此线以西采用1∶50万比例尺进行遥感图像判读、制图及数据库建立工作。为此,须完成全国陆地部分国际标准分幅地图近500幅幅面的调查、制图与数据分析工作。除全国范围的国土资源调查外,各主要省市,如北京、天津、浙江、陕西、内蒙等许多省市自治区也开展了国土资源调查工作。
除此以外,80年代后期的“三北”防护林带综合遥感调查和“黄土高原水土流失遥感调查”以及“遥感技术在西藏自治区土地利用现状调查中的应用”等项目都是比较重大的遥感工程。但是,从国民经济建设的需要来看,类似于全国土地资源调查等大型工程项目应该增加动态监测的能力,如在我国东部地区应该每年调查一次,西部地区每5年一次。可见,我们面临的任务是十分艰巨的, 遥感应用的市场是非常广泛的。
* 具有对重大自然灾害灾情进行动态监测和评估的能力
中国是自然灾害频繁且严重的国家,每年因灾害所造成的损失高达上千亿元人民币。对重大灾害进行动态监测和灾情评估,减轻自然灾害所造成的损失是遥感技术应用的重要领域。
我国在“八五”期间建立了重大自然灾害(洪水、林火、干旱、地震、雪灾等)遥感监测评估系统。针对洪涝灾害采用了包括陆地卫星、气象卫星和具有全天候观测能力和应急反应能力的机载合成孔径雷达遥感等多高度的立体监测手段,不仅具有监测的宏观性、动态观测能力,而且通过机-星-地实时传输系统能够实时地将灾情图像及时地传送到中央指挥部门。自1987年以来,我国先后在永定河、黄河、长江、淮河等地区开展了大规模的防汛遥感综合试验。尤其是1994年在福建闽江、广东的西江和北江,1995年在鄱阳湖、洞庭湖和辽河的洪水监测评估工作中,已分别将洪水灾害的初评估与精评估的时间压缩至2天和2周。整个技术方法与流程已达到实用化水平。如在1991年太湖流域洪涝灾害遥感监测中,采用了多个时相的诺阿卫星影像、陆地卫星TM影像和侧视雷达图像,通过多时相的遥感信息复合得到了准确的灾情数据。
1987年5月发生在我国东北大兴安岭的特大森林火灾, 第一个发现火灾的是诺阿气象卫星图像。在火灾发生期间连续接收了过境的气象卫星和陆地卫星图像,每天提供火区范围、火势变化、火头位置移动、新火点出现以及扑火措施效果等方面的信息。火灾后的1988 年和1989年利用陆地卫星TM图像还进行了火烧迹地恢复的遥感调查,实现了森林火灾早期预警、灾中的动态监测、灾后损失评估以及后期的生态恢复调查的遥感动态观测,得到了国家领导人很高的评价。
此外,我们还利用气象卫星遥感数据与地面气象数据相结合的方法,在黄淮海平原建立了旱情遥感动态监测评估系统,为农业管理、合理灌溉等提供了决策依据。
总之,中国的自然灾害之多、危害之大是惊人的,应用遥感技术进行减灾的效果是显著的,同时应用的潜力也是巨大的。
* 利用遥感技术进行农作物估产和林业资源调查
我国是农业大国,粮食问题是我国政府非常重视的问题。早在80年代中期,在国家经委的支持下,以中国气象局为主组织开展了北方10省市冬小麦估产试验。这标志着气象卫星非气象领域工程化应用的开始,也是我国首次开展大规模遥感估产工作。目前利用气象卫星进行农作物估产的应用已得到了普及和深化,并形成了一种业务化的手段,估产对象也从冬小麦扩展到玉米、水稻等其他作物。
“八五”期间我国建立了主要产粮区主要农作物(小麦、水稻、玉米)估产信息系统。其中大面积冬小麦遥感估产运行系统是遥感技术和地理信息系统技术相结合的产物,它将整个遥感估产的各个作业环节纳入计算机系统运行,使其整体具有数字化作业能力,并能输出各种估产结果。1992~1995年近3年在黄淮海地区进行冬小麦遥感估产试验的结果表明,利用遥感技术对大面积农作物估产的精度能够达到95%以上,无论是大区域还是分省(区)估算,均能达到规定的精度指标。随着系统运行年限的累积,估产精度将会逐渐提高,运行费用也会逐年减少。同时针对国家急需了解农业种植结构变化和进行种植面积测算、长势监测和单产模型建立等的要求,对我国主要农作物进行了遥感估产,在地理信息系统技术的支持下,构成了农作物估产的实用运行系统。此外,其他农作物如水稻、玉米等也都分别在江南的太湖平原和东北的三江平原建立了估产信息系统,并取得了很好的效果。
1995年国家遥感中心组织力量完成了《中国农业状况图集》,采用图表相结合的方式,形象直观地反映了我国农业发展的综合水平,以及粮食、棉花、油料等方面的状况及变化,揭示了农业发展中面临的耕地减少等问题,为中央和地方政府进行宏观决策提供了科学依据。该项工作受到了中央领导同志的肯定。
* 地质矿产资源遥感调查
中国的矿产资源丰富,遥感技术的应用前景十分广阔,遥感技术在区域地质填图方面的应用已比较成熟,并取得了很好的效果。如在内蒙古、山东、江西、四川等省区开展的32 项1∶5万图幅的地质填图工作中,采用遥感技术不仅提高了工作效率和填图的质量,而且节省了填图的费用,每幅图的实际费用仅占常规方法所需费用的三分之二;在承德地区采用 TM图像进行1∶25万比例尺的区域地质填图工作中, 除建立的遥感地层单元符合1∶25 万区域地质填图单元技术要求外, 在地质构造和矿产研究方面也有更多的发现,并且大大地缩短了周期、节省了经费。这必将为我国在本世纪内实施并完成200万平方公里1∶5万区域地质填图和全国范围的l∶25万区域地质填图项目起到重要作用。
在地质矿产资源调查方面,遥感技术在我国已经从间接探测发展到了直接探测阶段,如在新疆准葛尔利用细分红外和多光谱扫描技术直接探测到了岩金矿的蚀变带,取得了利用遥感技术直接寻找金矿的重大进展。我国还利用短波红外成像光谱扫描仪在新疆进行了石油天然气资源的遥感直接探测试验。利用该遥感图像数据通过信息增强和提取,捕捉到了油气藏在地表的微渗漏所造成的烃异常,进而达到直接探测的目的。该项目在新疆塔里木盆地的多次生产试验中得到了证实。这些技术的成功应用为加快我国西部的开发发挥了积极的作用。
此外,近年来发展起来的干涉测量雷达技术已经在三峡大坝等大型工程的环境监测和油气区地面沉降等应用领域显示出巨大的应用潜力。
中国遥感技术应用展望
“九五”期间,中国国家科委已经把“遥感、地理信息系统及全球定位系统技术综合应用研究”列为“九五”国家科技攻关重中之重项目,至此遥感信息技术已连续四个五年计划被列入国家优先项目,说明了国家对遥感事业的重视。可以预见,该项目的实施,可以有效地将这一高新技术广泛地应用于国民经济建设的各个方面,使其走上产业化发展的道路。
* 推动业务性遥感信息综合服务体系的形成
“九五”期间遥感科技攻关的重点是在以农业资源为主体的资源与环境动态信息服务方面。届时将建立一个国家级的宏观信息服务体系,同时使对水旱灾害为主的遥感监测与评估系统走向业务化运行。
(1)国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的建立
我们将针对全国范围内的基本土地资源与生态环境状况,建立空间型信息系统,形成每年动态更新一次的能力,并在此基础上向国家高层次部门提供以国家农业土地资源、城市化发展及其动态变化为主的数字图件,其中包括1∶25万全国分及分重点区域的土地资源及其生态环境背景图件和数据;重点开发地带和大城市周边地区的1∶10万图件和相应的数据库;每年一次1∶25万比例尺的中国东部耕地与城镇动态变化图件和数据库;较为完整的全国基本土地资源和生态环境背景数据库;对国家资源热点问题,如耕地动态变化、城市化等每年提供一次专题报告等。按计划,1999年以前我们将建立网络型国家级信息服务体系,提供相应的资源环境信息及辅助决策信息,保证系统连续稳定地运行。
(2)重大自然灾害监测与评估运行系统的完善
以水旱灾害监测与评估为重点的运行性综合监测与评估业务系统将于1999年建成并投入相关业务部门使用,使之具备定期发布全国旱情、随时监测评估洪涝灾害和重大自然灾害的应急反应能力。该系统具有以下功能:对突发性水灾,在系统进入状态后2天内提供受淹范围、各类土地面积等信息, 一周之内提供包括受灾人口、受淹房屋等信息的详细报告;对重点地区,实施每天一报淹没地区及面积的信息服务;在危机时刻,提供实时灾害现场图像显示和注记;从1998年开始,每10天报一次全国的旱情数据,成灾地区对农田干旱状况每5 天上报一次灾情数据;对重大森林火灾和地震等自然灾害进行监测并及时提供相关信息,从而最大限度地减轻自然灾害所造成的损失。
* 继续赶超世界遥感科技前沿
在“九五”期间按照863计划将加大向对地观测系统建设的倾斜力度,除继续强化支持星载合成孔径雷达样机的研制外,还要研制开发先进机载对地观测系统。
目前海洋监测已经列入了863计划,海洋资源的遥感监测已经得到了我国政府的高度重视,它是对地观测的重要组成部分。我们将发展预警海洋灾害、监测海洋环境所急需的高技术,为建立我国海洋立体监测系统提供技术支撑,提高海洋可持续发展的环境保障能力,加速与全球海洋观测系统的接轨,力争本世纪末在海洋自动观测系统、水声遥测和海洋遥感技术应用的主要方面达到90年代中期的国际先进水平。
“九五”期间我国还将支持如下四个方面的新技术研究:以高光谱分辨率遥感为主的高分辨率遥感信息对水稻的识别,小块种植面积的测定以及农作物长势监测技术研究;雷达遥感新技术在有云天气条件下对水稻和棉花的识别以及农业土地面积测算技术研究;新型遥感技术大数据量信息的快速处理、分析以及提取技术研究;以新型遥感信息为基础的遥感和地理信息系统的融合处理技术以及基于遥感信息提取的地理信息系统快速生成、更新技术研究
③ 成果报告
7.2.1 编写原则
1)遥感地质解译成果报告是遥感地质调查成果系统全面的总结。报告的编写应以现代先进地质理论为指导,报告的基本内容应根据各具体任务要求和测区丰富翔实的实际资料为基础,实事求是地总结客观地质规律。报告编写必须在各种资料高度综合整理的基础上进行,内容要求全面、重点突出,既不烦琐,又要避免简单化,既要实事求是地反映测区地质研究水平,又要敢于从地球科学国际先进领域的高度和深度揭示深层次规律问题。因此,它既是实际工作成果的总结,同时又是基础地质科学研究成果的体现,具有很高的理论性和很强的实用性。
2)遥感地质解译报告编写前,必须组织全体调查人员对测区内主要地质构造问题进行深入讨论,在统一观点、认识的基础上编制出详细编写提纲,然后按照详细提纲所列内容,按项目技术人员各自业务特长分工负责进行编写。
3)报告编写要有综合性、逻辑性和艺术性,应做到内容真实、文字通顺、主题突出、层次清晰、图文并茂、插图美观、图例齐全、各章节观点统一。
7.2.2 编写提纲
第一章 绪言
简要说明上级下达的任务与要求、工作起止时间、完成工作量(编制工作量分布图)、研究区自然地理概况(附交通位置图)、研究程度(附研究程度图)、工作方法及技术路线(附技术流程图)及主要技术成果和贡献等。
第二章 方法技术
第一节 卫星影像图制作方法
详细论述遥感数据种类及质量,数据处理、几何纠正与配准、数据镶嵌等方法、技术、控制指标,标准影像图生成过程中的整饰与注记,以及检查与验收的技术要求和质量评价。
第二节 遥感地质解译调查方法
详细论述宏观影像分区、影像单元、影像岩石单元建立划分的方法与技术,信息增强处理法的方法与技术及填图单位划分方案和填图单位种类。
第三章 区域遥感地质特征
按地层、侵入岩、构造、矿产、生态地质环境分别介绍。
第一节 地层
介绍测区地层系统,岩性特征、组合特点、影像规律、解译程度、形成环境、相互关系、时空展布与变化规律等。
第二节 侵入岩
按基性-超基性岩和中酸性侵入岩,依时代从老到新分述侵入岩的特征,出露面积、数量、产状、形态;岩石类型、矿物成分、结构构造,接触关系;岩石化学、岩石地球化学特征;蚀变、内外接触带特点,单元划分、影像特征变化、解译程度,以及节理、岩脉、岩墙的发育情况和产状变化规律等。
第三节 地质构造及构造发展史
按类型分别介绍影像标志、形态、规模、展布、序次与组合关系,进行构造运动学和动力学分析,以及构造运动历史与沉积作用、沉积环境、岩浆活动、成矿作用等的关系和新构造特征及其影响。
第四节 矿产
按矿产种类分别介绍成因类型、成矿规律、影像特征、遥感找矿模式,不同层次控矿、成矿信息解译、提取方法及找矿预测等。
第五节 专项调查与专项研究
视具体情况,根据任务书编写。如属于与遥感地质解译同时开展的生态环境地质等专项调查,则应在总体报告中增加此章节进行叙述。
第四章 结论
叙述取得的重大成果、存在的问题和工作建议。
④ 2018年航天事业取得的成就有哪些
一、“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空:
2018年5月21日点28分,在我国西昌卫星发射中心,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空。
按照计划,“鹊桥”将在今年年底等到前来月球背面执行探测任务的嫦娥四号着陆器和巡视器。届时,“鹊桥”将提供中继通信服务,为地球和月球搭建一条跨越40多万公里的通信“桥梁”。
二、高分六号卫星升空:
2018年6月2日12点13分,长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心通过一箭双星方式成功将高分六号卫星送入预定轨道!
高分六号是国家高分辨率重大专项规划卫星,牵头主用户是农业农村部,卫星入轨后与高分一号组网运行,将服务于农业农村、自然资源、应急管理、生态环境等多行业应用。
三、风云二号H星升空:
2018年6月5日21点07分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射风云二号H星。这是我国第一代静止轨道气象卫星的最后一颗,将为一带一路沿线国家提供气象服务。
四、成功发射第35、36颗北斗导航卫星:
2018年8月25日7时52分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第35、36颗北斗导航卫星。两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,也是我国北斗三号全球系统第十一、十二颗组网卫星。
五、发射高分十一号卫星:
2018年7月31日,在太原卫星发射中心,用长征四号乙运载火箭成功将高分十一号卫星送入预定轨道。该卫星将主要用于国土普查、城市规划、土地确权、网路设计、农作物估产和防灾减灾等领域。
⑤ 林培的主要成就
林培认为,土壤地理学不能仅仅停留在土壤调查和土壤的地理科学研究上,必须要为土壤的资源利用服务。开放改革后,接受了联合国粮农组织(FAO)关于“土地”的概念,而且认为作为一个自然资源,还必须进一步考虑经济与社会因素。他参与了“中国土地人口承载潜力”的国际合作研究,1987年在北京农业大学创办了全国第一个“土地资源与管理系”,1991年主编了全国第一本《土地资源学》教材,全面而系统地阐述了土地资源学科研究的概念、领域、特有工作方法和服务范围。
林培还指出,“土宜”是土地资源合理持续利用,以及发展区域经济的基础。但是“土宜”不同于一般的作物生态学,它是“作物经济性状的生态要求和人类栽培技术相结合的产物,后来他进一步明确“土宜”是品种的经济性状,土地生态条件与栽培、加工等三者相结合的产物。近年来,他一直积极倡导和支持土宜科学的研究。
为了加强土地利用的土壤地理及土地评价的基础研究,他建议将土地资源和土地利用有机地结合起来,在现有国际和国内通用的土地利用制图的小比例尺制图第一、第二级统一分类的基础上,于地区性的大、中比例尺制图中加以第三、第四级分类,分别表示地形和土壤因素,而且可以为土地资源信息积叠和迭加制图创造条件。 根据全国土壤普查的技术需求,1979年农业部开始了与联合国开发计划署(UNDP)和粮农组织(FAO)的农业遥感技术合作,林培参与并在后期主持了这一工作,先后创立了“北京农业大学农业遥感应用与培训中心”及南京、成都和哈尔滨3个应用分中心,为全国土壤普查及农业遥感应用,特别是在应用方法及其应用理论基础方面打下了初步基础。主要表现在以下几方面:
1.土壤遥感解译:根据红外卫星影像所提供的地面景观、水系、土壤水分、土壤质地及土壤有机质等多层次信息,与土壤形成因素相结合,开展了土壤类型解译研究,同时将相同比例尺的卫星彩色影像与蓝膜(透明)地形图,以地面水系为准(因水系的平面系统不易畸变位移)进行逐块局部套合(因两种图件的地图投影系统不同,不能全面重叠),以保证卫星影像中小比例尺土壤解译与制图的精度。他主持的“黄淮海平原低产土壤遥感调查”(“六五”攻关项目)1986年获农业部科技进步二等奖。
2.土壤侵蚀遥感定量:根据通用土壤侵蚀公式:A(土壤侵蚀量)=R(降水量)·K(土壤抗蚀性状)·S(坡度)·L(坡长)·C(植被类型与盖度)·P(水保措施)的多因子模式,以及透明地形图与卫星影像进行局部迭合的方法,结合区域土壤侵蚀量的水文站观测数据(即A),进行了土壤侵蚀的模拟遥感定量解译研究。1986年,在主持“黄土高原遥感应用技术研究”(“七五”攻关项目)中,利用大比例尺红外航片及有关资料进行定位研究,取得肯定性成果,获农业部科技进步二等奖。同时将此法也引入全国1∶100万及各流域1∶50万的土壤侵蚀定量研究,进行土壤侵蚀信息的迭加制图,1994年和1995年相继获水利部科技进步一等奖及国家科技进步二等奖。
3.农业遥感估产:1980年他指导北京市农林科学院进行北京地区顺义县的冬小麦遥感估产,1982年开始指导中央气象局农气所的全国冬小麦估产的大型项目,并将美国遥感估产的面积框图取样法(Area Sampling Frame)中的统计分层改为土地资源分层,从而提高了抽样及统计的精度,而且将遥感统计与统计、气候、农学与光谱等估产方法相结合,提出综合印证的方法,大大提高了遥感估产的可信度。19991年该项目获中央气象局科技进步二等奖。
⑥ 土地资源遥感调查
4.1.1 土地资源分类
(一)土地资源分类原则与依据
土地资源分类是土地资源研究的重要内容,是调查与制图的基本依据。建立科学地、系统地反映土地资源基本特征和地域差异的分类系统,是土地资源调查最基本的原则。在土地资源分类中,主要考虑的原则是:
(1)分类系统力求简洁,符合国家对土地资源基本数据及其动态状况的迫切要求。
(2)考虑土地资源属性,按土地资源性质与特点划分若干类型,以正确反映土地资源特征与本质差异。
(3)分类中做到归并相似性,区别差异性,由大到小,由高级到低级划分,最终建成一个上下联系、逻辑分明的科学分类系统。
(4)考虑应用遥感技术调查所能达到规定精度的可能性。
(5)考虑反映土地资源动态变化,将反映土地资源动态状况的因素作为划分某些类型的重要标志。
依上述原则,根据《国土资源遥感综合调查工作意见》(1997年12月,国家计划委员会国土地区司)、《土地遥感动态监测技术规定》(1997年6月,国家土地管理局),并参考《全国农业土地资源遥感调查技术报告》(1997年6月,国家统计局、中国科学院)等资料,在湖南省土地资源遥感综合调查中土地资源采用二级分类,对二级分类中的耕地采用三级分类。第一级依据国民经济主要用地构成和土地属性利用方向划分为:耕地、林地、草地、水域、城镇居民及工交建设用地、未利用土地。第二级是在第一级基础上,依据主要利用方式、利用条件和难易程度划分为19个类型:水田、旱地、有林地、灌木林、疏林地、其它林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、河渠、湖泊、水库坑塘、滩地、城镇用地、农村居民点用地、工交建设用地、沼泽地、裸土地、裸岩石砾地。水田划分为:山地水田、丘陵水田、平原水田、坡度大于25°的水田。旱地划分为:山地旱地、丘陵旱地、平原旱地、坡度大于25°的旱地。
(二)土地资源分类系统及其含义
耕地(1)(注:括号内数字为地类代码,下同)
水田(11):指有水源保证和灌溉设施,在一般年景能正常灌溉用以种植水稻、莲藕等水生农作物的耕地。按其所处地貌部位可划分为:山地水田(111)、丘陵水田(112)、平原水田(113)、坡度大于25°的水田(114)。
旱地(12):指无水源无灌溉设施,靠天然降水生长作物的耕地。或有水源和灌溉设施,在一般年景不能正常灌溉的旱作物耕地。按其所处地貌部位,可划分为:山地旱地(121)、丘陵旱地(122)、平原旱地(123)、坡度大于25°旱地(124)。
林地(2)
有林地(21):指郁闭度≥30%的天然林和人工林,包括用材林、经济林、防护林等成片林地。
灌木林(22):指郁闭度>40%,高度在1米以下的矮林地和灌丛林地。
疏林地(23):指郁闭度10%~30%的稀疏林。
其它林地(24):指未成林造林地、迹地、苗圃及各类园地。
草地(3)
高覆盖度草地(31):指覆盖度>50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好,草被生长茂密。
中覆盖度草地(32):指覆盖度在10%~50%的天然草地和改良草地。此类草地一般水分不足,草被较稀疏。
低覆盖度草地(33):指覆盖度在10%~20%的天然草地。此类草地水分缺乏,草被稀疏,牧业利用条件差。
水域(4)
河渠(41):指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水位以下的土地。人工渠包括堤岸。
湖泊(42):指天然形成的积水区常年水位以下的土地。
水库坑塘(43):指人工修建的积水区常年水位以下的土地。
滩地(46):指河、湖水域平水期水位与洪水位之间的土地。
城镇工矿居民用地(5)
城镇用地(51):指大、中、小城市及县镇以上建成区用地。
农村居民点用地(52):指镇以下的居民点用地。
工交建设用地(53):指独立各级居民点以外的工矿用地,以及交通道路、机场、码头和特殊用地。
未利用土地(6)
沼泽地(64):指地势平坦低洼、排水不畅、长期潮湿、季节性积水或常年积水,表层生长湿生植物的土地。
裸土地(65):指地表土质覆盖,植被覆盖度在5%以下的土地。
裸岩石砾地(66):指地表为岩石或石砾,其覆盖面积>50%的土地。
4.1.2 遥感图像分析判读
(一)图像分析判读基础
一切地物由于其种类和环境条件不同,在不同波长电磁波的频段上,具有不同的地物波谱反射和辐射特征,在影像上表现为色调、形状、大小、阴影和纹理等信息的差异。通过借助影像上呈现的色调、形态的差异和变化,以及它们之间的组合规律,可以确定地物的范围、类别和特征,达到识别目标物的基本目的。依据目标物的位置、形状和大小,测量其长度或面积,构成了图像判读的基础信息。
(二)判读内容及其解译标志的建立
采用 TM卫星假彩色合成图像,基本上能全面反映我省各类土地类型的特征。通过室内遥感解译,对照已有调查成果并经野外实地验证,建立了湖南省土地资源类型遥感解译标志(表4-1)。
表4-1 湖南省土地资源类型遥感解译标志(R4G7B3)
4.1.3 图像分析判读与制图
(一)基本原则
以最新TM卫星图像和相应的地形图为主要信息源,采用人机交互方式和有关技术相结合的方法,对土地资源进行判读与制图。
1∶25万定性判读精度为:耕地和城镇≥95%,其他类型为85%~90%。定位精度为TM图像与地形图对点误差一般小于图上距离0.6 mm,最大不超过1 mm。
地类的判读,遵循先易后难,由浅入深,逐步展开的原则。
地类图斑的归并,以1∶25万TM卫星图像为依据,小于4 mm2(即375亩)的图斑舍去,并入相邻图斑。复合图斑归并时,按数量原则和类型接近原则处理,如旱地与水田归并时,将面积小的归并到面积大的图斑,小面积坑塘水库归并于耕地中。
(二)图像判读
首先输入县级影像栅格文件(TTF格式),在Coreldraw软件环境下,以影像文件作为判读背景(第一层),通过人机交互方式分层提取目标地类。第二层为地类界,第三层为地类属性,第四层为重要线状地物。
根据影像判读标志,通过人机交互方式,直接操作鼠标,沿影像特征的边缘准确绘出全闭合的地类界,并赋地类属性及编号。逐县完成全省地类的判读和准确定位。全省共绘出各类地类图斑250593个。其中水田(11)35174个,旱地(12)60034个,有林地(21)27450个,灌木林(22)13722个,疏林地(23)64030个,其他林地(24)2082个,高覆盖度草地(31)8720个,中覆盖度草地(32)1921个,低覆盖草地(33)107个,河渠(41)837个,湖泊(42)324个,水库坑塘(43)8137个,滩地(46)1394个,城镇(51)1054个,农村居民点(52)24636个,工交建设用地(53)466个,沼泽地(64)374个,裸土地(65)130个,裸岩石砾地(66)1个。
判读提取目标地物(地类)的最小单元:面状地类大于6×6个象元;图斑短边宽度最小为4个象元。
判读精度:耕地定性准确率>98%,其他地类>95%。计算机屏幕解译地类界线的线划描迹精度为一个象元。
重要线状地物单线绘出,其属性代码为:铁路“71”,公路“72”,河渠“73”。重要线状地物是指不宜在零星地类成数抽样中对其面积进行测算和扣除的线状地物。
判读完成后保存Coreldraw格式的*.CDR文件,并输出*.DXF矢量格式文件。
(三)矢量专题层面的生成与面积量算
从Coreldraw中导出ARC/INFO能够接受的*.DXF格式文件,转换成下一步所需Coverage恢复成原图像的投影系统,然后再转成统一的等面积分割圆锥投影坐标系统。
利用ARC/INFO的ARCEDIT模块进行图形编辑,逐图斑与线段赋给地类代码,完成相邻图幅接边,统一行政区划图、土地资源图、地理单元图和线状地物图的图廓边界。分别建立拓朴关系,四图层叠加组合成土地资源图,用以进行面积量算与汇总使用。
由于数字化过程中产生的随机误差和投影变形产生的系统误差,量算面积和理论面积总有一定的差值,面积平差就是针对这两种误差进行的。一级平差以标准图幅理论面积为控制面积,对该图幅内各县域量算面积按其所占比例进行平差,求得标准图幅内各县域的实际面积,在此基础上计算出全省各县级行政区的实际面积。二级平差是以县级行政区的实际面积为控制面积,对县域内各图斑的量算面积按其所占比例进行平差,求得县域内每一个图斑的实际面积,在此基础上计算出全省地类图斑的实际面积。
(四)重要线状地物面积校正
在二级面积平差完成后,分县进行重要线状地物面积扣除。重要线状地物宽度的平均值是将航片扫描成图像文件后,按平原、丘陵和山地三种地貌类型抽样布点,根据航片比例尺平均值得到的。铁路、公路的宽度包括路堤、路堑、道沟、取土坑和护路林。逐县按各自的平均宽度,换算出面积数据(亩),从相应地类面积中扣除,并将扣下的面积数据量分别加入所属地类中去。设某一地类图斑内有n条线状地物,其长度和宽度分别为Lij和bij(i=1,2,…,n),j为地类图斑编号,则该图斑应扣除的线状地物面积为:
湖南省国土资源遥感综合调查
(五)细小地物(零星地类)面积扣除
在二级面积平差完成后,分县进行零星地类面积的扣除。零星地类是指由于受比例尺精度限制,有些地类不能在图上反映出来,但它却是客观存在的。零星地类的存在影响了数字化地图对实际情况的真实反映。为了与实际更加吻合,需对零星地类作必要的处理。其基本思路是:通过抽样方法获得细小地物的统计分布特征,给出细小地物在主体地物中的统计成数,然后将这一成数落实到所有的主体地物中进行细小地物面积的成数调整。细小地物抽样分两种,一种是TM卫星影像中抽取小于6×6个象元的细小地物,另一种是从分辨率更大的航片上抽取更加细小的地物。这两种抽样方法都各自形成一个细小地物抽样成数数据,用于细小地物面积扣除。
(1)航片细小地物扣除
航片细小地物扣除分县进行,其主体地物只有耕地(11,12),非主体地物为河流(41)和工矿交通建设用地(53)两类。
设某一耕地图斑Aj被切为n个更小的图斑Aij(i=1,2,…,n),则:
湖南省国土资源遥感综合调查
式中j为该耕地图斑在该县土地资源图中的图斑号,i为Aj被切分开的各小图斑的序号。设Aj的实际面积为ARj(二级平差后的面积),ACj为j图斑的量算面积,则被切分的各小图斑Aij的实际面积ARij为:
湖南省国土资源遥感综合调查
式中ACij为各小图斑的量算面积。
设细小地物R对Aij的成数为Rijk,则细小地物k在图斑Aj中的扣除量为:
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县域内细小地物在耕地中扣除总量ADk为:
湖南省国土资源遥感综合调查
当k=1时,ADk表示县域内耕地中水域(41)扣除总量;当k=2时,ADk表示县域内耕地中建设用地(53)扣除总量。ADk值要分别加入到县城分类面积(41,53)统计中去。
(2)TM影像图细小地物的扣除
其操作方法与航片相同。主体地物也仅仅限于耕地,但非主体地物除河流(41)、工交建设用地(53)外,还包括各类草地(31,32,33)和未利用土地(64,65,66)等。
由于细小地物(零星地类)成数抽样是分县按平原、丘陵、山地三种地貌类型进行的,因此,县域内耕地中细小地物的扣除系数(成数)视耕地所处地貌位置的不同而有所不同。
(六)图形数据库和属性数据库集成
数据集成是将各种数据统一组织,按照一定标准,将数据建库,以交付运行的过程。
图形数据及属性数据包括土地资源数据、重要线状地物数据、行政界线数据等。以微机网络为硬平台,以ARC/INFO和ARCVIEW作为核心软平台,对图形数据、属性数据、图像数据进行整理、编辑裁切、编码,按不同的要求和规程分别建成图形数据库、属性数据库和图像数据库。
(1)属性数据集成
属性数据有两个来源:
第一在图形数据库集成时,每个层面的数据和每个图幅的数据都伴随一个属性数据文件,由这些属性数据文件集成的属性数据,简称属性库A。
第二由土地资源图、地理单元图、重要线状地物图、行政界线图经过ARC/INFO中的IDENTITY命令叠加形成的组合图,其所伴生的具有地理背景等属性的土地资源属性数据,经过重要线状地物校正、细小地物扣除形成的面积量算数据,所形成的属性数据库简称属性库B。
属性库A以图形数据库界面为基础,外加属性数据显示和查询功能,达到了图形数据和属性数据的结合,实现了图形数据和属性数据的同步定位和条件组合查询、显示功能。属性库 B以 windows95为操作环境,用MS-VISNAL BASIC作为系统界面的最后封装设计语言,操作简单,具有显示、查询、检索等功能。
(2)图像库集成
以陆地卫星TM数据经过深加工并套合行政界线和控制点的数据作为TM图像数据来源。对TM图像数据按图形数据库中的数据分幅进行裁切入库。在图形数据库系统界面的基础上增加了TM图形影像显示、查询功能。用ARCVIEW中的AVENUE进行界面封装设计。TM图像显示能达到相应比例尺的图形数据对应显示。航片影像能按检索要求和采样框架进行定位显示。
⑦ 如何利用遥感进行农作物估产
农作物遥感估产
crop yield estimation by remote sensing
nongzuovvu yaogan guehan 农作物遥感估产(erop yield estimation by remot。sens- ing)应用遥感信息和遥感方法估算作物产量的过程。遥 感信息是指在各种遥感平台上,使用各种传感器获取作物及其 环境背景的反射、辐射信息的瞬时记录。经计算机处理、识别、 分类、信息提取等遥感方法,并结合数理统计分析和地学分析, 最后估测出农作物的最终产量。根据遥感资料来源的不同,农 作物遥感估产可分为空间遥感作物估产和地面遥感作物估产。 前者又包括以应用卫星资料为主的航天遥感作物估产和以应 用飞机航测资料为主的航空遥感作物估产,估产的范围广、宏 观性强。后者是根据地面遥感平台获取的农作物光谱信息进 行估产,估产范围较小。 农作物遥感估产包括对农作物生长过程的动态监测、种植 面积测算、单位面积产量估测和总产量估测。在空间遥感估产 中,农作物生长过程的动态监测是遥感估产的重要依据之一。 极轨气象卫星(美国的NOAA了TIROS一N系列,中国的FY一1 等)由于重复扫描周期短、经济,是农作物长势监测的主要工 具。长势监测是通过分析遥感光谱植被指数随时间变化来实 现的。测算农作物种植面积用得最早、最广泛的遥感信息是美 国陆地卫星(1丑ndsat)的多光谱扫描仪(MSS)资料,现在多应用 较高几何分辨率的专题成像扫描仪(rrM)资料以及斯波特 (SRyT)的资料。根据不同生长期作物的光谱特征和农事历解 译作物,建立解译标志,再对多光谱资料采用目测与计算机结 合的方法进行识别和分类,经地面实测资料补充修正,最后完 成种植面积测算。近年研究用NOAA的改进甚高分辨率辐射 计(AVHRR)资料与陆地卫星专题成像扫描仪(TM)结合测算种 植面积。单产预测是基于分析农作物产量与各种影响因素之 间关系,组建回归模型来完成。早期较多利用气象卫星的天气 资料作为农作物单产估测模型的主要输人量。20世纪80年代 初期以后,逐步采用从遥感数据中直接提取作物信息,在分析 遥感光谱植被指数与农作物产量或农学参数(如叶面积系数 等)关系的基础上建立遥感估产模型或遥感参数模型来完成。 为了提高单产预报准确率,也采用多种估产模型预测结果集成 最终单产的方法。总产可由单产与种植面积相乘求得,也可在 分析总产与总光谱指数值之间关系的基础上建立遥感估产(总 产)模型来实现。地面遥感农作物估产是通过不同生长期作物 的野外光谱测定,建立光谱资料与农作物产量间的回归模型来 完成。 70年代中期开始的美国“大面积作物调查实验”(LACIE) 和随后进行的“空间遥感监测农业资源”(纯州盯ARS),开创了 农作物遥感估产的先例。世界上很多国家普遍开展了农作物 遥感估产。中国的农作物遥感估产始于so年代初期,主要利 用美国陆地卫星开展小范围研究;so年代中期开始,在中国气 象局系统率先开展了利用极轨气象卫星的11省(自治区、直辖 市)范围的大面积冬小麦遥感监测和估产研究试验,并于19哭) 年转人气象局业务。科学院系统、农业部门和高等院校亦开展 了利用多种遥感器资料的多种作物的遥感估产研究和试验,oo 年代初期已建成重点产粮区主要农作物估产运行系统。小麦 估产精度达95%以上,玉米、水稻估产精度达85%以上。农作 物遥感估产具有快速、宏观、经济、客观等特点,并可对农作物 生长过程进行动态监测,排除人为干扰的局限性,具有非常好 的发展前景。在中国,它可为国家和各级政府进行粮食生产、 计划等宏观决策,为制定正确的粮食分配、供应、储运与国内外 贸易政策等方面提供科学依据。
⑧ 矿山开发遥感调查
一、部署重点
重点部署在国家重点矿产资源规划区、163个国家级重点矿区以及矿产资源开发的热点地区。
二、部署建议
1.工作现状
2006年以来,矿山多目标遥感调查与监测完成了全国30个省(市、区)、重点成矿区带、163个国家重点矿区、6.2万个矿山的矿产资源规划执行情况、矿山开发状况、矿山环境遥感调查与监测,已完成1:25万比例尺遥感调查与监测面积120万平方千米,1:5万、1:1万大比例尺遥感调查与监测面积78万平方千米。查明违规开采矿山18000多个、矿山地质灾害6800余处、地质灾害隐患区120多处,为全国矿政管理和矿山地质环境恢复与治理等工作提供了重要基础资料。初步建立了常规调查与应急监测相结合、天地人一体化的矿山遥感监测技术体系,覆盖全国的矿山遥感监测网络正在形成。
国土资源管理工作要求对我国各重要成矿带、矿集区和重要规划区的矿产资源开发状况进行全面调查,实现“一年一图”、“以图管矿”。但目前的工作仅实现了对163个国家重点矿区的一次调查。随着我国工业化、城镇化的进一步深入,经济社会发展对矿产资源供给提出了更高的需求。为保持我国矿产资源开发与矿山地质环境保护工作的和谐发展,需要利用遥感技术加大全国重要成矿带、矿集区的矿产资源开发调查与监测工作,为国家矿政管理工作提供重要技术支撑。
2.工作目标
总体目标:实现我国重要成矿带、矿集区、矿产资源规划区的1:5万~1:1万全覆盖遥感调查与动态监测;形成集矿产资源规划执行情况、矿山开发状况、矿山地质环境等调查内容于一体的全国矿山遥感监测整装性成果;建立全国矿产资源开发“一张图”系统,为国土资源部制定矿产资源规划、保持矿产资源的可持续开发与利用,维护矿业秩序以及综合整治矿区环境提供技术支撑及决策依据。
“十二五”期间:完成国家163个重点矿区的1:5万~1:1万比例尺遥感调查与动态监测,形成覆盖全国的矿山遥感监测体系。
“十三五”期间:实现我国重要成矿带、矿集区、矿产资源规划区的1:5万~1:1万全覆盖矿山开发遥感调查和监测。建成全国矿产资源开发“一张图”系统。
3.工作任务
在国家重要矿集区、矿产资源规划区和热点地区以先进的遥感技术为调查手段,采取遥感数据与多源数据相结合,自动信息提取与人机交互解译相结合,室内综合研究与实地调查相结合的技术路线,每年开展一次1:5万~1:1万比例尺矿产资源开发情况遥感调查、矿山地质环境现状遥感调查和矿产资源规划执行情况遥感调查,编制系列成果图件,开展综合评价,为政府宏观决策提供地学支撑。
“十二五”期间:重点部署在国家重点矿产资源规划区、163个国家级重点矿区以及矿产资源开发的热点地区。充分利用高空间分辨率、高光谱分辨率和多极化雷达遥感技术开展高精度、多期次矿产资源开发遥感调查,查明矿产资源开发情况、矿山地质环境现状和矿产资源规划执行情况,初步构建常规调查与应急调查相结合、实时高效动态的全国矿产资源开发遥感调查体系。为矿产资源合理开发、矿山地质环境保护和综合整治提供基础数据,为全面推进国土资源管理工作提供技术支撑。
“十三五”期间:进一步拓展工作区,实现我国重要成矿带、矿集区、矿产资源规划区的1:5万~1:1万全覆盖矿山开发遥感调查和监测,查明矿产资源开发情况、矿山地质环境现状和矿产资源规划执行情况,建成全国矿产资源开发“一张图”系统。
⑨ 遥感技术应用发展动态
当前,世界各国纷纷构建天地一体化的对地观测系统,以便实现全球、全天候、全天时的时空数据获取(李德仁,2000)。一系列新型卫星发射上天,是遥感进入21世纪以来取得的长足进展,它使遥感实现实时、动态、定量和定位观测成为可能,卫星应用技术已逐步向产业化方向发展。
(一)遥感数据类型
目前,遥感技术已形成多星种、多传感器、多分辨率共同发展的局面。遥感卫星包括资源卫星、环境卫星、海洋卫星、气象卫星等,所获取的遥感信息具有厘米到千米级的多种尺度,如QUCKBIRD0.61m、IKONOS1m、中华福卫2m、SPOT-5号2.5~5m、ALOS2.5m、IRS-1C5.8m、KOMPSAT6.6m、SPOT-1号、2号10m和20m、EO-1和Landsat-7号15m、CBERS-1号、2号19.5m、Landsat-4号、5号30m、Landsat-1号、2号、3号79m、MODIS250m、NOAA1.1km等多种分辨率。不同空间分辨率的遥感数据对生态环境研究形成了很好的互补,可以在不同空间尺度下开展多方面的应用研究,满足对于不同尺度、不同研究对象发生发展规律研究的需要。丰富的信息源使遥感技术在生态环境研究中扮演着越来越重要的角色,它所具有的高度空间概括能力,有助于对区域的完整了解,而以多光谱观测为主并辅以较高分辨率全色数据的高分辨率卫星,又极大地提升了对地物的识别和分类能力。
应根据研究内容或希望达到的目的有针对性地选择合适的信息源。目前对生态环境研究主要采用光学传感器遥感信息较多,如MODIS、Landsat的TM和ETM、SPOT等。近几年来高光谱卫星和雷达卫星也取得了很大发展,多光谱遥感正在向高光谱遥感、微波遥感向全极化和干涉雷达方向发展(郭华东等,2002)。卫星传感器的光谱分辨率已达到5~6nm。美国1999年发射的EOSTERRA卫星上的中等分辨率成像光谱仪MODIS具有36个波段,2000年发射的EO-1高光谱卫星上的HYPERION具有220个波段,空间分辨率达30m。欧空局的ENVISAT-1卫星上的ASAR传感器可以获取多极化和干涉测量数据。日本的ALOSPALSAR系统能在全球范围内获取极化和干涉雷达数据。利用高光谱、雷达卫星遥感数据进行定量反演是目前遥感的重要发展趋势,但定量遥感还处于起步阶段,主要由于遥感模型缺乏,模型参数提取困难,反演理论与方法的实用化不够,基于先验知识的参数估计所用的数据源不足等(李小文,2005、2006)。
(二)遥感图像处理与信息提取
随着遥感应用日益增长的需要和计算机技术的迅猛发展,图像处理系统作为遥感领域中必不可少的工具,已经形成了很大的市场。图像处理在理论、技术、软件设计以及硬件技术上也都得到了长足的发展。国际上最著名的遥感图像处理软件有ERDAS、PCI和ENVI。ERDASIMAGINE是目前世界上占最大市场份额的专业遥感图像处理软件,由美国ERDAS公司开发。软件大而全,具有光学遥感和微波遥感处理功能以及良好的RS/GIS集成功能,与ARCGIS(ESRIARC系列)融合较好,可以对shapefile、coverage文件直接编辑,具有简单的矢量编辑功能,代表了遥感图像处理系统未来的发展趋势。PCIGeomatics由加拿大PCI公司开发研制,在光学遥感图像镶嵌和色彩匹配处理方面具有独特的优势,可以实现随心所欲的色彩调整,对微波遥感图像具有强大处理功能。ENVI是美国RSI公司开发研制的一套功能齐全的遥感图像处理系统,对高光谱数据具有强大的处理能力,IDL语言为用户提供了良好的二次开发环境。与ERDAS和PCI不支持HDF相比,ENVI可以直接读取TM的HDF文件,其支持的栅格数据和矢量数据格式种类也多于其他软件,但ENVI对光谱图像的色彩匹配能力较弱。随着高分辨率卫星的发展,仅使用图像光谱信息进行分类识别已远远不够,德国DefiniensImaging公司最近新推出了面向对象的遥感图像分类软件ECOGNATION,它不仅考虑地物的光谱特征,还统计地物形状、大小、纹理及相邻关系等,使分类结果更加精确。
生态环境研究中获取的遥感数据,一般都已经进行了初步的辐射纠正,而几何校正等预处理通常要由应用部门根据工作需要自行完成。各种商业软件对图像预处理都有完善的处理功能。
从遥感数据提取专题信息,目前主要有三种方式:目视解译、人机交互和计算机自动分类与提取。目视解译是最直观、最简便的图像信息提取方法。全数字人机交互是利用地理信息系统软件对图像进行解译,该方法的成熟与广泛应用主要是在近10年左右的时间内。上述两种方法都需要投入大量的人力、物力和财力,而且需要投入相对更多的时间,但取得的成果质量相对更高,更便于应用,因而目前仍然被广泛采用。计算机自动分类技术主要立足于遥感信息的定量分析和统计分析,但由于遥感信息传输中的各种干扰造成的偏差,以及不同时空条件下地物遥感信息的差异,会产生空间的不一致性和时间的不一致性,以及同物异谱和同谱异物的现象,自动分类精度较低,难以满足生态环境监测的要求,即使分类结果通过目视判读分析进行改值干预,仍会出现较多问题。现有的自动分类方法基本上都是在较小的区域或精度要求相对较低的区域内实现,很难在大区域而精度要求又较高的工作中实际应用(张增祥,2004)。
(三)遥感动态监测
卫星星座的形成以及传感器的大角度倾斜使空间分辨率时间分辨率显著提高,另一方面,遥感与地理信息系统的结合使遥感实现了真正意义上的实时动态监测。卫星的重访周期从1~50d不等,如SPOT-1号、2号、4号、5号组成SPOT卫星系列,其重访周期为1~26d,Landsat-5、7重访周期为8d,IKONOS为1.5~3d,QUICKBIRD为1~6d。不同卫星适宜的重访周期有利于对生态环境的动态监测和过程分析。只有完整、连续、规范化的大量的时间序列数据,才能够提供研究对象更多的信息,也才能够更全面和更深入地了解研究对象。
国际上利用遥感(RS)技术与地理信息系统(GIS)技术进行了大量卓有成效的资源环境调查、监测工作,如土地利用、土地覆盖、作物估产、植被监测、水土资源调查等。随着国际社会对全球气候变化研究的深入,人们认识到由人类活动所导致的土地利用和土地覆被变化是引起生态环境和气候变化的主要驱动力(王静、张继贤等,2002)。美国于1980~1986年开展了全球性的农业和资源空间遥感调查计划(AGRISTARS),现已建成了集成化的运行系统。近年来完成了美国1∶100万比例尺、1∶25万比例尺和全球范围的土地覆盖数据采集,并利用系统的资源信息对全球性生态环境进行客观评价。欧共体国家为减少各国资源与生态环境部门的重复投资建设,于1991年集中组织启动了“CORIN”计划,建立了一个土地与环境信息系统,通过资源利用及其变化信息对生态环境进行评价,及时反映生态环境变化,并向欧共体国家的资源与环境部门提供公共基础性信息服务。1992年,这些国家又联合起来开展了利用遥感技术监测欧共体国家耕地、农作物变化的大型计划(MARS),每两周向欧共体农业部提供报告,已形成运行能力。加拿大于20世纪90年代基本实现了利用遥感、地理信息系统对全国实现周期性的宏观资源调查、更新与制图,及时对全国生态环境进行评价与预警,并向有关资源与生态环境部门提供公共基础性信息服务,带来了巨大的经济、社会及环境效益。近年来,全球土地利用、土地覆盖研究已经成为国际地圈生物圈计划(IGBP)、人与环境计划(HDP)和世界气候研究计划(WCRP)三个国际组织的核心计划。随着遥感及其应用技术、地理信息系统信息处理及管理技术,特别是近年来全球定位系统(GPS)技术和“3S”一体化的发展,资源环境遥感研究工作正向着快速、精确、实用方向发展(刘纪远,1996)。
我国从20世纪80年代开始,在水资源、土地资源、草场资源、森林资源、环境评价、水土流失、土地退化等方面均应用了遥感动态监测技术(任志远等,2003;张增祥,2004)。从1999年开始,国土资源部采用SPOT、Landsat等卫星数据,辅以其他手段,成功监测了全国66个50万人口以上城市在近两三年间土地利用的变化情况,监测面积达71.4×104km2,为城市建设与发展及时提供了现势的基础资料,并对土地变更调查结果进行了复核,为土地执法检查提供了依据(国土资源部,2000)。总的来说,我国遥感动态监测有以下特点:一是采用的数据分辨率较低,且数据类型单一,监测结果大多是定性说明,离实际生产需求尚有一定距离;二是监测指标单一,绝大多数项目在实施中只选择了一种指标;三是动态监测数据的获取技术相对落后,在利用遥感技术进行专题数据获取或者比对中,自动提取技术应用很少,大多需要大量的人工干预来完成。
国内研建的遥感监测系统为数不多,运行化生态环境遥感监测系统少有,且尚处于初级的尝试阶段。环境遥感监测系统(REMSV1.0)是在国家863计划支持下开发的我国首个面向流域水污染及生态环境遥感监测的业务化环境遥感监测软件系统,用以进行省级环境遥感监测业务化运行示范。它针对我国流域水体污染及典型生态状况监测的实际需求,瞄准环境与灾害监测预报小卫星星座主要传感器(高光谱、红外、可见光)的应用,已在水网密布、流域水环境管理任务十分艰巨的江苏境内的淮河、长江、太湖流域实施了运行示范,取得了较好的效果(张琪等,2006)。系统基于业界主流集成开发工具VISUALC++6.0IDE和Windows系列平台,具有强大的海量高光谱数据处理分析能力、直接面向用户的专业应用模块、一体化的数据处理流程和良好的可交互性。国家海洋环境监测中心建设的海洋赤潮卫星遥感监测系统由卫星图像接收天线、图像接收机、图像处理终端和赤潮卫星遥感信息提取软件组成,系统能够进行NOAAAVHRR、SeaWiFS、MODIS、FY-1C、D和HY-1a卫星数据的读取和处理工作,通过内置的赤潮提取算法自动识别出赤潮发生分布区,并完成赤潮卫星监测通报制作。目前,用于赤潮遥感监测的卫星数据主要有两类:一类是气象卫星类,使用其海表温度数据,探测赤潮的环境温度,可见光波段用于辅助分析;另一类是水色卫星数据,主要使用其可见光数据,建立叶绿素模型,进而探测海洋表面浮游生物。海洋赤潮遥感信息提取软件(V1.0)采用IDL可视化开发语言和VC进行程序开发工作,软件具有数据的输入、预处理、信息提取和赤潮灾害信息产品制作的功能。
⑩ 浙江已往的遥感调查概况和成果
原浙江省地质矿产厅(浙江省地质矿产局)是浙江省最早将遥感技术应用于地质调查的部门,在20世纪60年代初的1∶20万区域地质调查中就开始应用黑白航空照片解译来解决一些地层、岩性和构造问题。70年代末期,现代遥感技术引入我国不久,浙江省地质矿产局就抽调骨干,于1979年建立了浙江省地质矿产局遥感地质站(1992年经省政府批准更名为浙省地质遥感中心),是全国较早设立遥感地质专业工作机构的省份之一。20多年来,浙江省遥感地质站以及一些高等院校、科研和生产单位先后开展了《太湖流域围湖造田遥感调查》(1981~1984年)、《上海经济区海岸带遥感综合调查》(1984~1988年)、《杭州、宁波城市遥感综合调查》(1988~1992年)等工作。此外还编制了浙江省1∶20万卫星影像解译地质图系、浙江省1∶25万遥感影像地图,并配合1∶5万区域地质调查工作,开展了1∶5万区域地质调查遥感方法研究。
在土地资源调查方面,由省土地资源调查办公室组织进行(1986~1996年),利用航片或正射影像图和1∶1万地形图为工作底图,采用求积仪或计算机量算系统进行面积量算,历时10年,已基本查清了全省各县(市、区)、乡(镇)、村、场的土地总面积和各种土地利用类型的面积及其分布状况;查清了全省各县(市、区)、乡(镇)、村、场范围内的国有土地和集体土地的权属和面积及其插花情况。此外,原浙江农业大学遥感所与绍兴市土地局曾利用TM影像图开展了1990~1996年绍兴市城镇用地扩展情况的调查工作。浙江大学大地科技开发公司与浙江省水土保持委员会办公室应用分别取自1996~1998年的9景TM数据对浙江的水土流失状况进行了调查(1997~1999年),编制了《浙江省1∶25万水土流失现状图》。
在海洋遥感方面,国家海洋局第二海洋研究所于1978年建立的遥感应用研究室,是我国主要从事海洋遥感数据接收、处理和海洋遥感应用基础研究的单位,20多年来,先后承担完成国家和省级项目近百项,其中海洋水色遥感和航天SAR海洋遥感应用研究在国内居领先地位,在国际上亦有一定影响。
浙江大学地球科学系1978年在我国高校中率先建立遥感专业,在承担完成许多重要项目的同时,至今已为我国各遥感研究和应用机构培养了数百名本科生和研究生,现在他们已成为这些单位的骨干力量。
原浙江农业大学农业遥感与信息技术应用研究所在土壤、上地资源遥感调查、评价、规划,土壤和土地信息系统建设,水稻长势遥感监测与估产等方面开展了许多重要的工作。
综上可知,20多年来,浙江的遥感研究与应用工作有了很大的发展,目前这些各具特色,优势互补的遥感研究和应用机构及相关技术力量为我省开展国上资源遥感综合调查提供了有利的条件。
已完成的国土资源遥感调查工作对浙江及周边地区的经济建设和社会发展产生了积极的作用,然而比较系统的浙江省国土资源遥感调查工作至今尚未开展。另·方而,自从20世纪80年代以来,特别是最近十年来,浙江经济飞速发展,城市、交通、生态环境等变化较快,各种人类活动对国土资源与环境的扰动和影响也日益加剧,先前的基础调查结果的现时性已受到严重制约,许多基础性图件必须得到更新。另一方面,由于受当时调查方法和技术手段等条件影响,有些重要的基础资料,例如浙江大陆海岸线和岛屿岸线的长度、面积在500m2以上的岛屿数量、海岸滩涂面积、滩涂被围垦面积及其开发利用情况等基础数据,在各种报告中往往出入很大。
此外,在以往的遥感调查工作中,尚存在一些有待解决的问题,主要是:①缺乏从区域经济和社会可持续发展的角度,对国土资源与相关的经济、社会和人文等信息进行综合的分析评价,而这方面的工作对制定浙江在新世纪的经济和社会发展规划具有重要的指导意义;②对遥感信息的提取主要采用图像的目视解译方法,并且未涉及深层次的GIS系统应用;③对多源遥感数据的融合及镶嵌处理等新的遥感图像分析技术的应用比较薄弱。
利用遥感宏观、动态、综合、快速、多尺度、多时相的技术优势,辅以其他技术方法,对浙江省国土资源和环境进行多层次全方位的综合调查研究,在我省是一项前所未有的工作,是集多种现代高新技术手段为一体应用于我省国土资源综合调查工作的一次较全面尝试,标志着对浙江省国土资源基础资料进行全面更新的开始。因此,它的实施与完成不仅将为浙江省的国土资源综合开发整治规划和经济社会发展规划提供新的重要基础资料,为城市化发展的科学规划与合理布局、重大工程建设以及地质环境保护等提供科学依据和积极有效的技术服务,而且将为发展“浙江数字国上”奠定一个坚实的基础。