探析遙感影像在國土資源調查中的應用

陳 華汪錫清胡翠萍 (.磐安縣自然資源和規劃局 浙江 金華 3300;.核工業金華勘測設計院有限公司 浙江 金華 3000)

遙感技術具有觀測范圍廣、工作效率高、成像影像清晰、信息準確度高、調查質量好、節省資金成本等諸多優勢,使得國土調查工作可以按時高質量完成,掌握真實有效的土地數據,客觀準確地獲得土地利用的變化情況,更好地服務于土地合理規劃。隨著信息化、智能化遙感技術的出現,我國土地信息數據能夠及時獲取和更新,實現有效的信息融合,為全國國土調查工作提供相應的數據支撐。遙感技術在國土調查中會發揮越來越重要的作用,為土地資源宏觀調控和科學決策提供重要信息支撐,是落實耕地保護政策和維護廣大農民權益的重要基礎,對有效保護國土資源具有十分重大的意義。

1 衛星遙感技術

1.1 組成部分

遙感技術由多個部分構成,其中遙感器是重要的組成內容,其可以遠距離的對物體進行監測,還能夠反射電磁波和進行環境輻射。作為地面和飛行器之間的信息傳遞載體,信息傳輸設備也有著重要的作用。圖像處理設備主要是處理地面收到的圖像信息,進而較好地傳遞物體的狀態實際,該設備有兩類處理設備組成,一種是數字圖像,另外一種是模擬圖像,分析相關圖像數據,進而將數據進行轉化,在計算機的幫助下實現數據的分析,進而對其特征與具體事物進行對比,進而將目標進行識別。

1.2 運行步驟

(1)遙感數據融合了多時相與多源。親戚時相要求結合研究對象速度以及過程的動態變化進行確定,比如,要想分析和對比臺風的發展過程,就需要有12小時以內的時間間隔,同時還要有十多天的多時相衛星云圖。而如果想要對沙漠化范圍以及速率進行分析,則只需年份不同的多時相資料就能完成。針對多時相遙感資料,進行相應的對比和分析,是對自然歷史演變趨勢進行研究和分析的重要措施,也可以動態研究環境的變化。所謂多源,指的是融合了不一樣時相、不一樣的傳感器、不一樣的分辨率、各種各樣的遙感資料以及一些其他輔助資料。(2)人與智能相融合。通過專業技術人員的操作,遙感器獲得一定數據后,再基于計算機處理技術進行處理,然后獲得可識別的數據信息,從而進一步分析數據。

2 遙感技術的優勢分析

2.1 遙感技術的應用有利于土地資源的調查

遙感技術在獲取信息方面具備很大的優勢,不僅體現在信患數量上,還表現在信息獲取的周期上。遙感技術的應用能夠建立土地資源利用的數據庫,也正是因為這個數據庫的存在使得人們對土地的數量以及范圍、面積等有了全面了解。另外,遙感技術還能對土地的變更工作進行實時的調查,在調查之后還能對數據進行科學分析。在農田保護區同樣也可以應用遙感技術對一些不合理的現象進行監督、防治。

2.2 遙感技術的應用有利于監測地質災害

利用遙感技術可以對地質災害進行實時的監測,進而將地質災害的損失降到最低。在地質災害的監測與預警方面,遙感技術的應用為我國規避了很多的地質災害,進而保護了我國人民的生命、財產安全。

2.3 遙感技術的應用有利于礦產資源的開發與利用

遙感技術的光譜比較高,利用遙感技術可以對各類事物的光譜進行獲取,進而實現對礦產資源的勘探,實現我國礦產資源的高效合理利用。

3 衛星遙感影像的特點

衛星遙感影像是衛星地面接收站通過接收反射到地球表面的電磁波信息,經過大量的信息處理以及光學處理,最后形成的反映地球表面形態及方位內容的影像,它是地球表面信息的一個重要載體,準確識別其中蘊含的數據信息,需要通過衛星遙感的三個關鍵參數,即空間分辨率、時間分辨率以及光譜分辨率,通過這些關鍵參數,能夠進行肉眼識別不出的影響分辨,除了這三個關鍵參數,還有一種能夠綜合表現出地球物體在影像中的各種性質的圖像標志,解釋標志是遙感影像在各專業領域應用上的基礎內容。另外,衛星遙感影像在亮度和色調上和我們平時看到的影響圖片有較大差異,它是地球上的物體反射太陽能狀況后所投射在衛星接收器上的直接影像,一般來說,地球上的物體,顏色越淺越光滑致密,濕度越低,其反射值就越高,亮度就越低,顏色也較淺;相反,如果地球物體是顏色深且粗糙松弛濕度大的,那么其反射值就會較低,所形成的影像亮度低,色調深。而地球上除了一些自然景物大多數物體都是介于二者之間的,突出變現為灰色和過渡色。除此之外,衛星遙感影像還具有圖像反差的特點,這種反差是指圖像中相鄰區域內亮度和色彩的差值。在衛星遙感影像中,這種圖像反差值越大,其中相鄰的地面物體就越容易被識別出,在現實生活中,圖像反差值最大的物體就是水體和冰體,水體能夠很大程度地吸收輻射能,而冰雪則有較大的反射輻射能。這種圖片反差能夠利于辨別衛星影像中的物體,例如居民點和水體是有較大反差值的,因此能夠較準確的識別出居民點的位置。

4 遙感影像在國土資源調查中的應用價值

在以往的國土資源調查工作中,由于受到諸多外界環境因素的影響,國土資源調查工作難度較大,并且在數據信息采集過程中會消耗大量的時間。隨著科學技術不斷進步,現代遙感技術被應用到測繪領域,從而促進了國土資源調查工作模式的創新和優化。遙感影像技術自身具有諸多優點,應用在國土資源調查工作中可以充分發揮出價值,有利于實現對地理國情的動態測繪,還能有效提升測繪工作效率,獲得更加準確的數據信息。

4.1 實時獲取探測目標的圖像信息

圖像信息采集、圖像信息傳輸和圖像信息處理等設備共同組成了遙感系統,通過遙感系統可以順利獲取探測目標的圖像信息,然后將信息傳輸到處理中心,對圖像信息展開分析和處理。其中,主要是利用飛行器攜帶的遙感探測器開展圖像信息采集工作,在采集過程中需要根據探測需要選擇合適的遙感探測器,如果需要進行全天候探測,則可以合理應用紅外遙感成像或微波遙感成像技術。當成功獲取到圖像信息之后,就可以將圖像信息傳送給地面的接收裝置,再發送到圖像信息處理設備中,應用合適的軟件對數字圖像信息進行校正和濾波處理,最后就可以從中篩選出具有應用價值的信息。

4.2 建立國土資源信息數據庫

近年來,我國遙感衛星發射技術獲得迅猛發展,給國土資源調查工作帶來很大便利,通過使用這一技術能夠獲取更加準確的遙感圖像信息。通過遙感衛星獲得的數字圖像資源十分豐富,具有較高的分辨率,可以根據實際需求,合理應用這些資源建立一套遙感系統。衛星在太空中不斷運行,因此獲取的國土資源信息也具有多樣性,不同時期獲取到的水文、土地等信息也不同,可以有效應用這些信息建立內容豐富的信息數據庫。國土數據信息的復雜程度較高,可以將所有的國土資源信息集中存儲在地理信息系統中,然后利用大數據和云計算技術對不同的數據信息進行分析和處理,最后將分析和處理結果融入地理國情監測工作中,這樣能夠全面了解我國土地資源分布和變化情況,還能為國土資源開發和環境保護規劃等工作提供可靠依據,從而實現科學管理國土資源、提高國土資源利用率的目標。

4.3 提高數據信息精確度

在國土測繪工程中應用遙感影像技術可以有效提高獲取數據信息的精確度,還可以實現對測繪現場的實時監控,方便測繪工作的適當調整。隨著社會不斷發展,計算機技術也在不斷更新,使得地理信息系統的精確性提升,同時還促進了國土測繪工程事業的發展。應用遙感影像技術可以實現對復雜或偏遠地區進行有效勘測,成功獲取各種數據信息,然后利用計算機對數據信息展開分析,將有用的數據信息篩選出來,為工程建設方案的制訂提供數據支持。

5 遙感影像在國土資源調查中的具體應用

開展國土資源調查工作的目的是全面了解國土資源相關信息,充分掌握各種資源的實際儲量和具體分布情況,以調查結果為依據制定科學合理的資源應用政策,開展環境保護工作,為城市規劃提供可靠的數據信息支持,同時在自然災害預防方面也能發揮重要作用。下面主要探討遙感影像技術在國土資源調查工作中的應用情況。

5.1 土地資源信息的采集工作

社會經濟快速發展的同時,地表水系與土壤污染情況也日益加重,從而導致城市規劃用地緊張的局面出現,此時對于農田的保護越來越重要,因此需要開展國土資源調查工作,全面了解并掌握上述情況的具體信息,為各項工作的順利開展提供數據支持。首先,可以在土地信息資源采集工作中應用遙感影像技術對水質變化情況進行監測,充分了解對水體造成污染的原因,并以此為依據制定科學的污染控制措施。其次,可以應用遙感影像技術監測城鄉土地真實使用情況,通過全球定位技術和地理信息系統對規劃用地的邊界進行精確測量,通過分析得出土地的利用效率,這一結果可以為相關管理部門提供數據依據,借此合理開展執法工作,還有利于制訂科學合理的城市規劃建設方案。此外,通過衛星獲取的影像信息具有較強的時效性,信息傳播速度較快,周期較短,因為衛星圍繞地球運轉,所以可以及時獲取其所經地區的最新資料信息,對資料庫的更新有很大幫助,通過對新舊資料變化情況進行分析可以達到動態監測的目的,這是傳統測量技術無法比擬的。

5.2 探測礦產資源、能源及監測礦區地質情況

社會和經濟的發展離不開各種資源和能源的支持,因此國家對礦產資源和能源的勘探工作十分重視,全面掌握資源和能源的實際儲量和分布情況有利于科學開展能源開發工作,這也是國土資源調查工作中的關鍵環節。遙感影像技術可以在此項工作中得到很好的應用,相關人員利用現代遙感影像技術可以成功探測到地下埋藏的資源,現代遙感影像技術還能在水下地層探測工作中發揮重要作用,幫助調查人員了解油氣的儲量情況。此外,在礦藏開發過程中也可以應用遙感影像技術,實時監測礦藏開發過程,便于及時掌握巖土結構的變化情況,為開采工作提供可靠的安全保障。

5.3 建立自然災害預警系統

遙感影像技術在自然災害預防工作中也能發揮出十分重要的作用,使用遙感技術可以在距離地面較遠的地方收集電磁信號,因此能夠實現大范圍的地面信息采集,從而讓調查人員能夠更加全面地了解地面情況。鑒于此,可以將其應用到地震或其他地質災害頻發的地區,以監測結果為依據,再利用計算機網絡技術創建出自然災害預警系統。使用災害預警系統中的專業軟件來分析和對比地質變化情況,根據分析結果對各種自然災害的發生時間做出預測,以便及時采取災害預防措施,從而最大程度降低災害帶來的不良影響,為人們的生命和財產安全提供可靠保障。

5.4 土地利用

衛星遙感影像在國土資源管理與調查中的應用最基礎的一方面就是對土地利用變化的觀察,它能夠定期的對我國土地資源進行測繪觀察,通過設立時點,能夠快速準確反映土地利用的狀況,直接呈現出土地的變化情況,包括其具體的分布情況、土地面積數據等信息。對于重點地區的管理,可以通過衛星遙感進行動態監測,運用高分辨率的衛星遙感所獲取的多維數據以及人際互譯的方式,能夠對其調查結果進行綜合管理,既可以從宏觀層面對國土資源的利用情況進行整體分析,也能夠對田地及城市用地的發展狀況進行實時監測,便于了解,有利于我國土地管理法的及時調整和相關措施的展開。衛星遙感影像在我國土地資源利用上的應用,滿足了我國土地資源開發利用方面的監測需求,能夠更合理的對土地資源進行規劃和監測。

6 遙感技術在國土調查方面的前景展望

遙感技術逐漸朝著實時化、多元化方向發展,土地利用狀況的調查形成了一整套科學、高效、合理的調查技術。隨著遙感技術的不斷進步,遙感的分辨率也會穩步提高,大面積、高精度、實時觀測不再遙不可及。隨著互聯網、大數據云平臺的出現,國土資源調查會朝著越來越智能化的方向發展,遙感技術獲取空間數據信息會更加快速準確,遙感技術動態監測管理也會逐漸常態化,高質量的遙感數據會推動國土資源調查管理不斷高質量發展,建立國土資源利用信息數據庫,科學管理自然資源,高效實現土地利用現代化和自然資源利用合理化,推動經濟社會可持續發展。

結語

隨著信息技術的發展,衛星遙感影像技術在國土資源調查中的應用不斷深入,極大地加強了國土資源的合理合法利用,為我國國土資源的標準化建設作出了貢獻。目前,我國國土資源調查還需要很多技術支持,從技術上保障數據的準確、穩定。因此,中國應進一步加強衛星遙感影像技術的發展,建設和完善基礎設施,這對國土資源的有效配置和規劃調查將起到重要作用。