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遥感发展史范例(12篇)

时间: 2024-01-05 栏目:公文范文

遥感发展史范文1篇1

关键词:遥感,城市规划,应用

中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:

Abstract:thepaperintroducesremotesensinginformationinurbanplanningandmanagementapplicationwaysandthepresentsituation,hasanalyzedsomeproblemsinthepracticeoftheapplication,andtheprospectofremotesensinginformationinurbanplanningandconstructionofthefieldapplicationprospect.

Keywords:remotesensing,urbanplanning,application

引言:传统的城市规划性质属于建筑科学领域的一个分支,研究内容是城市发展建设空间布局,现在的城市规划已由原来内在的宏观、中观、微观等各个不同层次非物质性和物质性规划,产生了许多生长点,如战略规划、近期建设规划、城市群规划等。本文概述了遥感的基本原理和遥感影像在城市遥感信息中的应用,分析了遥感影像在城市现状调查中的应用情况,为更好的应用于城市规划与管理提供更方便的服务。

1.遥感的基本原理

遥感是在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲,是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。

2.城市遥感信息的提取

卫星遥感信息覆盖的范围大,虽然其分辨率有限,但对于宏观定性分析,有着重要的作用与价值。从七十年代中期开始,我国就利用陆地卫星像片开展区域地质调查以及土地资源调查。现在卫星传感器的种类很多,分辨率大大提高,其信息可应用于大范围的区域规划,尤其城市群的规划建设,有巨大效益,应用遥感技术可以开展很多专题的调查研究,如:城市土地利用现状调查、城市历史变迁动态研究、城市水系调查、城市道路网络调查、城市污染源分布调查、城市垃圾调查、城市热岛效应调查、城市绿化现状调查、城市在建工地调查、城市旧城改造调查、城市防汛设施分布调查、城市违章建筑现状调查等等。遥感信息技术可以比较容易反映出城市建筑物的位置与布局、人口的分布情况、道路分布与土地利用、城市道路网的密度、道路的交通密度与分布、城市绿色生态情况、企业工矿分布区等,得到城市的基础资料。

3.城市遥感信息的应用

城市规划、建设和管理是一个长期的过程,是一个包括城市方方面面的系统工程,与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关,因此,通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究,获得指导城市规划与建设的决策的信息,有着巨大的社会效益和经济效益,对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。

卫星影像上实地纪录的城市道路、各类房屋及其它人工建筑物特征,与其它自然地物存在明显的差别,我们可以通过目视解译或计算机自动分类的方法划定城市建成区范围。通过对不同时期卫星影像的比较和处理,可进一步得到城市建成区的演变情况,这对研究城市形态的演变发展过程起着重要的作用,也为城市的进一步发展和编制规划提供了依据。

4.基于遥感信息的规划设计概述

在城市规划设计、建设和管理中,为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况,对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多,利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产,在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到,应用航空遥感信息进行生成数字高程模型(DEMs-digitalelevationmodels)所需要平面坐标(X,Y)及高程(Z)的数据集的采集,比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式,城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向,具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型,要想做得逼真,费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能,在计算机上非常逼真地再现城市现状,并可以多视角浏览,以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作,毫无疑问,其基础资料来源于各类遥感信息。

除此之外,近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视,它们面向城市的现实目标体进行信息的获取,对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的,如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。

在编制城市规划与设计图件中,往往需要绘制城市景观的透视图或鸟瞰图,以进一步表达规划师设计意图。传统的做法是规划师根据实地透视关系,手工绘制现状景观并加上规划设计内容来说明和表达规划设计意图,或利用三维设计软件,制作三维景观图,这些方法不足之处在于,其透视图或鸟瞰图往往真实感不够,而更象美术作品。利用遥感影像和数字地形模型,在遥感图像处理软件上,可以制作场景三维模拟影像。城市影像地图具备反映城市地表形状、现势性强、制作周期短、信息量大、几何位置准确等特点,可作为城市规划编制的工作图件和规划成果底图。

4.1交通规划与管理

城市道路交通是一个非常复杂的动态大系统,城市普遍存在着部分路段交通拥挤、车速下降、道路阻塞、事故多发等交通问题

要规划好城市交通发展战略和道路网,就要对城市的地理特征、交通特点和经济状况有充分的了解,同时还要掌握影响城市发展港口、河流、地形、道路现状的信息,而这些信息可以运用遥感信息技术直接获取。

分析遥感影像或连续拍摄的航片,可以发现城市拥阻的空间分布和时间分布。在交通遥感的同时,对地面车辆空驶率进行同步调查,不仅能掌握道路的交通总量,还可以掌握交通的实际需求,为城市实施“畅通工程”,治理交通提供决策依据。

4.2新区开发规划设计

开发新区是城市相对空旷地带,在新区建房修路,设计施工,均需对这里的地理环境要素了解清楚,应用遥感影像分析和评价开发条件具有独特的优势,城市位于平原地区,高差起伏小,地势平坦,与山地和丘陵地区相比,影像色调一般浅而均匀,没有明显的阴暗面,但是开发区分布着农田、居民点、道路,则影像的组合图案成网格状,且色调浅灰到深灰,变化较大,运用遥感影像能对城市新区开发条件作出正确的评价。

调查确定城市新区开发的预开发项目,预开发项目主要包括基础设施和周转房。基础设施建设是一个系统工程,必须从整体上布局实施,并与城市规划相吻合。如开发区内尚有零星的待拆建筑,则需预开发一些周转房,用于安置动迁户。因此必须对预开发项目进行调查,以确定项目任务和工作量的大小。遥感图像和航空像片是空中对地面的摄影成像,道路作为城市总体轮廓在像片上表现得直观清晰。对于新开发区而言,道路和街区如何设置?应修多长多宽?这些都可以在航空像片上进行量测,获得确切的数据。供水供电设施的安排,如哪个地方建水塔、变电站,均可根据航空像片提供的地理信息进行统筹安排。

我们可利用遥感图像或航空影像,经过野外控制、影像匹配、几何纠正,并转换为地图坐标系,在计算机上通过与现有城市地图的叠加比较,找出各类发生变化地物,将影像已变化的地物的几何位置和属性信息更新到小比例尺城市地图上,用该方法可以方便的更新建筑、用地、道路、水域、植被等信息。同时,通过对航空像片进行高分辨率扫描,经过野外控制测量、调绘、空三加密(影像匹配)、内业模型测图,可进行城市大比例尺地图测制。

结束语

目前,“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点,世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略,我国的“数字中国”规划已经提上议事日程,而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市的其它信息相比,有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

参考文献

遥感发展史范文篇2

世界上最大的鼎,诉说着铜的文化。

三足盘里盛满阳光。每一片波动,深入双孔石刀的青春。

朴拙的铜戈,真的听到了原野上越来越像的石鼓,掠过铜飞鸟的双翼。一个个秋天,含泪舞蹈,笑靥临时。

埋藏于地下的化石,远古的大地上一个美好的迷,住在花朵和水稻中央。

一件件青铜器具,诉说着青铜文明。

一瓶瓶青窑白瓷,展示着历史的悠久长远。

每一尊佛像都是一段历史,在莲和闪电之间,遥看唐诗的双翼,强劲展开,无所不在的飞花。

每一幅画卷都是一段乐曲,在打击乐和钟鼓乐之间,遥望书法的双羽,强劲伸展,无所不在的飞舞。

状元卷呀,风中驰过,最长的惊雷。

一些熟悉而陌生的影子,重重叠叠地奔突在时空的巷道。一些遥远而邻近的声音,模模糊糊地飘悠在岁月的村庄

最顶天立地的英雄,最聪明能干的智者,最家财万贯的富豪,最十恶不赦的奸臣,都已化作历史巨马飞啼下的一粒粒烟尘在飞舞。一种熠熠生辉的文化和传统,化作不死的精魂,生生不息地流淌。

历史之河带去古都远去的恢宏,文明之光却在岁月的涤荡中更加灿烂。

时光宁静,即使远逝,也在空中,看着我们意气风发,壮志震天。

弹指一挥间,纵横几千年。华夏悠久的历史文明都被浓缩在饱含沧桑的古铜、石砖、佛像、书画卷之中。会说话的鼎,石刀有青春,铜戈听鼓声,冰冷的物品仿佛有了生命,在无声的诉说着昨天的故事——那些或喜或悲、或高亢或低回的经典场面,那些起伏跌宕、气吞山河的英雄人物。

这里曾发生过许多惊天动地的历史事件,孕育了无数彪炳史册的杰出人物,出土了众多经历沧桑的珍贵文物。究天人之际,通古今之变”,读史,可知兴衰,知得失,可借鉴,读史我们可以与风逝的岁月通接,同沉睡的前人对谈,甚至可以呼吸早先的空气,注视另一片山川。

遥感发展史范文篇3

关键词:现代科技发展、摄影测量、遥感

二十世纪发展起来的摄影测量学,特别是航空摄影测量是我国传统测绘重要组成部分,在大地、航测和制图三大组成部分中,航测是测制地形图的最基本手段。由于高科技的发展,摄影测量正受到史无前例的影响,正在经历一场深刻的变革,本文主要介绍现代科技发展对摄影测量与遥感技术的影响,目前发展方向,以及发展中存在的问题。

1计算机发展对摄影测量的影响

1.1摄影测量的回顾

摄影测量经历了发展的三个阶段,即模拟、解析和全数字测图。在计算机水平发展还不高时,测图无法用计算机来实现,只能用机械模拟的办法,例如多倍仪和各种精密全能测图仪,还有为了降低造价,利用简化公式设计的模拟仪器。这些仪器由于精度要求极高,因此制造困难,价格昂贵。这些仪器在测绘事业中起到了一定的历史作用。

1.2计算机发展对摄影测量的影响

航空摄影测量是传统地形图的基本手段,通过测量航空像片计算地面真实坐标。航空摄影测量工作者早就关注计算机在该领域中的应用,但是由于这种计算极为复杂,因此随着计算机的发展,计算机在摄影测量中的应用才逐步深入。

随着计算机的不断发展,摄影测量中最困难的测图部分用计算机来解决,从而使摄影测量步入计算机处理的新时代,使得摄影测量产生了巨大的变化,该变化可从下列四个方面得到反映。

(1)测量仪器的彻底改变

传统摄影测量仪器主要分二大类,一类用于测量像片的坐标,用于加密,提供测图时控制点坐标。第二类是用于测图,通常为机械模拟方式。这些仪器由于精度高,制造比较困难,过去大部分从德国、瑞士进口,价格自然昂贵。而现在只要有高精度像片数字化仪和基于计算机的处理系统,便可实现航测生产的全过程。这些仪器与原来仪器相比,具有结构简单、体积小、重量轻、价格低、效率高等特点。如果将来航空摄影采用数码像机,直接得到数字影像,到那时像片数字化仪都不要,利用基于计算机的一些处理系统便可实现地形图等测绘产品的生产。由此可看出,计算机的发展对航测仪器带来了彻底变革。

(2)产品形式的改变

由于计算机的发展,测绘生产的产品模式发生了根本变化,由过去的模拟表达方式改为全数字形式,即4D产品。在数字测绘产品生产中,首先应重视数据的格式,即制订数据生产标准。目前各国的标准不一致,因此在用数据前,必须先了解数据格式,否则无法应用。在数字测绘产品中,另一重要转变是产品的管理,在模拟图时代,利用仓库储存,用户亲自领取的方式。在数字时代,利用计算机管理,公用数据可以上网,用户从网上直接下载数据。在管理上更为科学,使用更为方便。

(3)生产工艺的改变

由于处理方法和产品形式的改变,使得生产工艺流程也产生重大变化,朝着简单、高效方向发展。模拟产品生产中一个重要缺陷是绘图结果不能有效利用,从生产原图到出版须重复标描多次,而在数字产品生产中该问题就不存在。由此也导致航测与制图无明确分界。现在的生产工艺流程主要包括下列部分:航片数字化,把模拟图像变为数字影像;影像处理和信息提取,包括影像几何纠正及产品信息的提取与编辑;建立数据库,实现数据的有效管理和应用。

(4)理论方法上的改变

在过去,摄影测量主要着重模型的研究,目的是为了提高测量精度,而现在计算机的水平,对摄影测量计算而言,已根本解决,可以用最严密的公式计算,解算精度能得到完全保证。摄影测量几何模型已不再是研究的重点,而转向影像匹配与信息自动提取方面。影像匹配是数字摄影测量的核心,数字摄影测量的效能能否得到充分发挥在某种程度上取决于影像自动匹配的水平。影像匹配不仅在数字摄影测量中占有重要地位,同时也是计算机视觉目标自动识别的核心,为此影像匹配引起许多学者的关注。经过多年研究,结合计算机发展水平,影像匹配已从理论研究走向实际应用,这是摄影测量取得的重大进展。由于地面影像极其复杂,影像匹配尚不能做到完全成功,目前当匹配失败时尚需人工干预。在信息提取方面,已进行了大量研究,有些进展,但距实际应用尚有较大距离,这方面是今后应努力研究的方向。

2空间技术发展的影响

20多年来,航天遥感得到了较大发展,获得了大量卫星影像,并在许多领域已有成功的应用。

随着科学技术的发展,航天遥感不仅走向成熟,同时又提出了新的要求,其中有二个特点,其一是地面分辨率愈来愈高,美国在南斯拉夫所用军事侦察卫星地面分辨率为0.1m。在卫星发射计划中,许多国家或公司将要发射地面分辨率为1m的卫星。美国在“数字地球”计划中,分辨率为1×1m的全球影像是其中重要内容之一,这些高分辨率影像将来主要靠航天遥感来获得。

其二是面向全球变化监测,我们赖以生存的地球由于人类活动的影响正在发生不断变化,许多自然现象及变化规律尚不清楚,为了进行研究,必须获得大气圈、水圈和生物圈的各种数据,须对地球表面的陆地、海洋及大气层进行全面监测,为此美国提出了地球观测系统(EOS)计划,卫星上传感器共有19种。

雷达卫星也是以后发展的重要方向,信息获取不受气候影响的特点吸引着人们的普遍关注,雷达卫星的特有特性为应用开辟了广阔前景。我们在这方面研究尚不够,有待进一步加强。

为了应用需要,必须对航天遥感影像进行处理和分析,鉴于航天遥感影像具有数据量大、分析复杂等特点,因此对处理设备和方法提出了新的要求,对许多相关领域引起重要影响。

利用卫星遥感获取各种信息是目前最有效的方法。在实现数字地球的今天,卫星遥感更显示出它的重要性。数字地球可以看成是一个虚拟地球,把地球上的各种信息以数字形式表达,实现多分辨率、三维形式的地球的描述。要把整个地球上的信息数字化,进入计算机管理,其工作量极大,在开始阶段,可以从已成图的资料提取部分信息,但是从长远观点、从信息更新角度,卫星遥感是提供信息源的最有效手段和保证。

遥感发展史范文篇4

关键词:教学实际现实生活历史德育

中图分类号:G633.5文献标识码:C文章编号:1672-1578(2013)10-0125-01

《高中历史课程标准》解读指出“在坚持基础性和时代性的原则下,关注学生生活,密切与现实生活和社会发展的联系”。然而,在高中历史课程内容中却存在着“三多三少”的问题,即遥远的多,现实的少;理论的多,实际的少;抽象的多,具体的少。长期以来,学生中普遍认为历史就是机械地记忆历史事件的背景、事件的经过及意义的过程,就是死记硬背;认为历史课就是枯燥,沉闷;没有一点现实意义。

作为现代社会的历史教师,我们应该努力开创历史教学的新局面――使遥远的历史与现实生活紧密结合在一起,给沉重的历史插上会飞的现实这对翅膀,带领学生走出遥远的历史,走进美好的现实生活,激发学生的学习兴趣,让学生在历史学习中深切地感悟到生命的伟大,生活与人性的美好。历史教学与现实生活联系在一起应该做到以下三点:

1历史语言应具有时代特征

历史学科所要认识的是人类社会已经过去的,不可重复的,不能亲身经历和直接观察到的那些社会生活过程和现象。是一门古老的学科,它远离时代,远离现实生活。要激发学生的学习兴趣,使历史贴近生活,历史教师应恰当地应用现代人的语境去理解历史,用贴近学生心理的语言去讲解历史。从而使过去的历史显得生活化,大众化,现实化,人性化,拉近历史与现实之间的距离,使学生更容易接近和理解。

历史学科是个知识性很强,综合性很强的学科,涉及到哲学、经济学、社会学、文学、地理、天文、历法、生物、建筑等相关的学科知识。这就要求历史教师不仅要做一个知识渊博,学贯东西,上知科学,下晓民情民俗的学者,更要做一个汲取历史人文精华的思想者。

2历史知识应联系生活实际

“以史为镜,可以知兴替”,在教学中,历史教师应该不断地汲取新知识,新信息,新材料,及时关注社会热点问题。社会热点问题往往蕴涵着复杂的历史背景,是过去历史对当今的影响,不失时机地借助当今社会热点问题进行历史教学,追本朔源,由果导因,不仅可以拉近历史的时间和空间距离,激发学生的学习兴趣,而且还可以增强学生的问题探究意识。

例如教学“美洲与亚洲的经济区域集团化”这一知识点时,在介绍完了东盟、北美自由贸易区和亚太经合组织的背景、成立时间、成员国、特点和意义等有关知识点后,笔者还不忘把问题深化:“当前世界经济发展为什么会出现经济区域集团化趋势?接着分析反映出各国家都希望建立一个稳定、和平的世界和期待繁荣、健康的生活,希望促进本地区经济的发展。这说明,在当前的世界格局中,和平与发展成为时代的主旋律。”并结合中国实际,指出中国只有参与并组建一些以自己为中心的区域经济合作组织来加快本国经济的发展,才能在未来的世界竞争中立于不败之地。由此来加深学生的忧患意识和主人翁责任感。例如在历史必修2《古代手工业的进步》和《古代商业的发展》中讲述到海上丝绸之路问题时,教师可用多媒体展示2007年12月“南海一号”古沉船整体打捞水下考古和2008年5月~8月“南海一号”宋代沉船遗址前期科考成果展的有关情况,并布置任务让学生课后查阅相关资料,写出探究论文,这样既拉近了学生与历史的时空距离,激发了学生的学习兴趣,又拓展了学生的视野,还培养了学生主动探究历史的素质。

3历史经验应启迪学生智慧

一部悠久的人类历史蕴含着极其丰富的教育素材,作为一门人文学科,历史课程不但承载着培养学生人文素养的任务,还承载着指导学生从历史知识中体味生活哲理,获得生活经验的任务,所谓读史可以明智,就是要将过去成功的经验和失败的教训转化为当今和今后的生活智慧。

在实际教学中,教师应该努力创设历史情境、古为今用、史论结合等策略,通过学习历史人物、历史事件、历史上的典章制度、成败得失,联系现实生活,达到心灵的洗礼和人格的升华。中国历史上也有很多名言警句:“不是一番寒彻骨,哪有梅花扑鼻香”、“自古英雄多磨难,从来纨绔少伟男”等等。还有很多事例,如春秋时期的孔子周游列国,宣传自己的思想,却处处碰壁,但是他没有放弃的这种精神;鉴真年老体衰,却经历六次长途跋涉,最后终于到达日本,为中日两国的文化交流做出了重大贡献;张骞两次出使西域,经历了十几年的努力,最终回到自己国家的那种坚持不懈的精神,等等。这些都是对学生进行德育的极好素材,对照这些历史人物的人生经历和优秀品质,可以引发学生去思考生命的价值和生活的哲理。

总之,在实际教学中加强历史与现实的联系是时展的必然要求,纵使摆在我们面前需要解决的问题还很多,但是作为新时期的历史教师,必须主动开发历史学科与自身的潜能,克服万难,在历史课堂中注意加强历史与现实的意义,激发学生学习的兴趣,把学习的历史知识运用到实际生活当中,增强的学生的社会责任感和历史使命感,树立“天下兴亡、匹夫有责”主人翁精神。教育的出发点是人,归宿也是人,让遥远的历史回归现实生活,促进学生的全面发展,这才是历史教学的真谛所在。

参考文献:

[1]建设新课程:从理解到行动[J].江苏教育出版社,2003.

遥感发展史范文

关键词:城市规划;3s;遥感;规划监察;违章建筑;

中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:

遥感技术(RemoteSensing)是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术,为现代前沿科学技术之一,具有宏观、动态、综合、快速.多层次,多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善,服务领域因之而不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值,良好的经济效益和巨大的生命力。

遥感技术发展现状

从太空和空中观测地球并获取影像数据极大的拓展了人类的视野,为人们认识自然和改造自然提供了科学的技术和方法,随着相关学科的发展与技术上的改进、创新,遥感数据获取手段有了迅猛发展。航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600~lO00km)、太空飞船(200~300km)、航天飞机(240~350km)、探空火箭(200~

lO00km),并且还有高、中、低空飞机,升空气球、无人飞机等;传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪,激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOSTerra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。

遥感技术在城市监察中的系统框架

数字城市规划监察系统主要分为3部分:图像处理、违章建筑识别、违章建筑案件处理,其基本框架图如下图。

数字城市规划监察系统组成框图

三.3S技术应用

“3S”技术是GIS、GPS(GNSS)、RS3个名称的英文缩写,是相互独立而在应用上又密切关联的高新技术的简称。3s技术的集成是当前测绘技术、摄影测量、RS技术、GIS、计算机技术、(GNSS)定位、虚拟网络RTK及数据通讯技术的结合与综合应用。

3S集成技术:

RS、GIS、GPS(GNSS)是违章建筑识别监测的3大支撑技术,实际中单独使用存在缺陷。RS技术可快速获取区域违章信息但又受光谱波段、地面分辨率的限制,而且还有众多建筑物特征不可遥感,且只能达到米级精度,不能满足城市规划监察的要求;GIS具有较好的违章查询检索、空间分析计算和综合处理能力,但数据录入和获取始终是个瓶颈;GPS(GNSS)可在瞬间产生违章建筑目标定位坐标却不能给出地理属性。由于三者功能上存在明显的互补性,在实践中人们渐渐认识

到只有将它们集成在一个统一的平台中,其各自的优势才能得到充分发挥。近年来,随着电子计算机技术、无线电通讯技术、空间技术的迅猛发展,“3S”技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段,并逐渐发展成为一个新的交叉学科。三者相互作用与集成关系如下图所示。采用3S技术对城市规划建设进行监察与管理,RS成为获取城市规划建设动态、实时更新数据的技术手段,GPS(GNSS)对城市可能的违章建筑精确定位,通过GPS(GNSS)实地定位信息与RS影像的地理坐标配准,数据实时进入GIS。GIS则是3S技术中的核心,主要用于空间数据的存贮、分析、处理和查询,从RS和GPS(GNSS)提供的浩如烟海的数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS、GPS(GNSS)三者集成利用,构成为整体的、实时的和动态的集观测、分析和应用为一体的运行系统,提高了GIS的应用效率。

四.系统功能

遥感用于城市规划监察的发展趋势是监察与管理相结合,数字城市规划违章监察系统再与其他系统进行整合,形成一个完善的城市规划建设综合监管平台和决策支持的可视化平台。其主要功能如下:

4.1数据处理与违章建筑识别模块

主要完成数据获取和城市地物识别功能,特别是城市建筑(包括违章建筑)识别:以哈尔滨市基础空间地理信息数据、影像数据等相关资料为基础,对实时高分辨率RS影像进行预处理、特征提取和地物解译等处理分析,获取哈尔滨市建筑的时空分布和现状图;将它们与哈尔滨市历史基础空间地理信息数据、历史影像和城市规划审批数据等相关资料进行比对,从众多的建筑中提取异常建筑,通过对比分析,并结合实地GPS(GNSS)量测,最终确认违章建筑及其违章方式,如压盖红线、楼层超高等;并对确认的违章建筑在空间数据库中建立案卷档案。

4.2违章建筑信息管理与查询模块

主要进行违章建筑信息的收集、统计分类和查询:确认违章建筑以后,通过遥感影像、现场勘测并与城市规划审批数据库对接,整合违章建筑详细属性信息,包括案卷编号、违章类别、地理位置、所属管区、开发项目、建筑规模、建造时问、建造单位和违章危害性等;对已有的违章建筑信息按各种属性分类整理;通过可视化界面为用户提供各种属性查询功能(属性的单项查询、联合查询,为用户提供诸如新增违章、重点地区、重点违章建筑警告信息等),对用户选定的违章建筑详尽提供其各种信息供用户管理与决策。

4.3违章建筑案件处理模块

此模块主要为违章建筑处理过程中数据和信息的数字化管理:为违章建筑设立数字档案保存属性信息,除了违章建筑物本身的属性外,记录违章建筑案卷整改信息,例如是否接受整改、整改执行部门、面临的问题、所处阶段、进度控制、整改结果等。

五.结语

目前,“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点,世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略,我国的“数字中国”规划已经提上议事日程,而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市的其它信息,有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社

会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

参考文献

[1]杨清华,齐建委,孙永军.高分辨率卫星遥感数据在土地利用动态监测中的应用研究.国土资源遥感,2001:4(50)

[2]马建文,田国良.遥感变化检测技术发展综述.地球科学进展,2004:19(2)

遥感发展史范文

【关键词】遥感技术现状趋势商业化

众所周知,近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明,遥感技术是一项应用广泛的高科技,是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家,都十分重视发展这项技术,寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。

一、遥感信息技术基础

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功,大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。这是20世纪60年代兴起的一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星,经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。

二、我国遥感技术的应用现状

总体上说,遥感技术的应用已经相当广泛,应用深度也不断加强。目前,在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用,遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。

1.到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

2.我国先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等部级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务,并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合,为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战,打下了坚实的基础。

3.两大系统建立完成。一是部级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成,标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统,也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立;二是部级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立,使我国成为世界上少数具有部级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面,分别是对全国土地资源进行概查和详查、对全国农作物的长势及其产量监测和估产、对全国森林覆盖率的统计调查。

三、遥感技术发展的作用及局限

遥感技术具有快速获取信息以便正确、有效、高速地进行相关决策。比如,灾害遥感技术能基于灾害遥感数据,更加客观地、全面地评估受灾前和受灾期间的地面情况,为灾害重建工作提供可靠的科学依据。遥感技术在快速掌握准确、全面、客观、直观的信息的基础上具备以下作用:

1.在灾害方面,遥感技术具有较强的预警、预测功能:对潜在灾害,包括发生时间、范围、规模等进行预测,为有效防灾做准备;同时,遥感监测技术具有实时监测各种灾害,特别是洪水、干旱、地震等重大灾害发生情况;另外,灾害遥感技术是灾后重建工作的重要科学依据,灾害遥感技术准确的灾情评估是灾后重建最主要的依据之一。

2.遥感技术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。

3.遥感技术可很好地辅助地质矿产资源的调查。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。

4.利用遥感技术可以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。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。

由于当前卫星遥感技术本身的特点,因此遥感技术、不同的遥感卫星在各方面的应用还存在着一些不足。

1.卫星遥感现主要应用还集中在灾后评估和应急反应,灾害预测应用较少,而且因高分辨率数据获取困难,提供的空间信息因比例尺不够大,故仅能为宏观救灾和灾情评估提供参考。

2.由于数据提供部门和业务使用部门联系不够紧密,限制了空间技术发挥应有作用的能力。

3.遥感技术主要应用于地表的自然灾害的监测、预警、预报和灾害评估,对于由地表以下灾害及地底驱动引发的灾害无法有效地监测、预警和预报。

四、遥感技术的发展趋势

随着科学技术的进步,光谱信息成像化,雷达成像多极化,光学探测多向化,地学分析智能化,环境研究动态化以及资源研究定量化,大大提高了遥感技术的实时性和运行性,使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。

1.遥感影像获取技术越来越先进。

(1)随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高,高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪,高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。

(2)雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力,在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要,成为实现全天候对地观测的主要技术,大大提高环境资源的动态监测能力。

(3)开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术,定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程,将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。

(4)由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统,具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力,为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。

2.遥感信息处理方法和模型越来越科学。

神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术,会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器,大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用,是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。

3.推动3S一体化发展。

计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点,将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型;遥感为地理信息系统提供自然环境信息,为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据;地理信息系统为遥感影像处理提供辅助,用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中,遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。

4.遥感技术应用逐渐商业普及化。

任何一项高新技术,它能否形成产业,或者它能否作为一种强大产业的必要组成部分,这是它能否长久生存发展下去的重要标志之一。一般说来,只有形成产业之后,有了雄厚的物质条件,这项技术才得以持续发展。通常,在高新技术发展的初期,总是通过商业化活动来加速其产业的形成过程。

遥感技术的应用是极其广泛的,包括凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类,遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广,因此除了社会公益型用户外,还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期,市场尚未形成规模的原因,目前数量较少,但随着将来技术的进步,商业化的发展,这部分的用户肯定会逐渐增多,最终成为用户群体中的主要成员。

五、小结

遥感技术经过几十年的发展和应用,尤其是近几年的突飞猛进,已经为其未来朝着商业化方向迈进奠定了坚强稳固基础――包括可靠的技术基础以及广阔的应用基础。只要国家在政策方面给予大力支持,使商业化发展在经营理念的指引下保证正确的方向,加上科技工作人员的勤奋努力使技术不断创新,我们坚信今后遥感技术的发展步伐会加快,遥感技术的作用必将能充分发挥。

参考文献

[1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2003.

遥感发展史范文篇7

关键词:遥感技术城市规划空间信息

Abstract:theremotesensingtechnologyisthe1960snewsfastdevelopedacomprehensivespaceinformationscience,forourcomprehensiveandaccurateunderstandingurbanplanningandconstruction,thesustainabledevelopmentofthecity,playsamoreandmoreimportantrole.

Keywords:remotesensingtechnologycityplanningspaceinformation

中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:

1遥感的定义

遥感通常是应用探测仪器,在不与探测目标直接接触的情况下,从远处把目标的电磁波谱记录下来,通过分析,揭示出物体的特征、性质及变化的综合性探测技术。不同类型的地物具有发射或者辐射不同波长电磁波的特性,遥感技术是利用地物反射和辐射电磁波的固有特性来探测地面目标,因此,关于电磁波辐射的基础原理成为遥感技术的理论基础。遥感是20世纪60年代美国创造的技术用语,随着1972年第一颗地球观测卫星Landsat的发射成功而迅速得到普及。近年来,随着地理信息系统技术的发展,遥感技术与之紧密结合,发展更加迅猛[1]。

2遥感的分类

按遥感器接收信号的来源,可将遥感分为被动式遥感(PassiveRemoteSensing)和主动式遥感(ActiveRemoteSensing)两种,被动式遥感是指不利用人工辐射源,直接接收与记录目标反射的太阳辐射或者目标物本身发射的热辐射和微波辐射。如航空摄影、多光谱扫描、热红外扫描等。主动式遥感是指使用人工辐射源从平台上向目标发射电磁辐射,然后接收和记录目标物发射或散射回来的电磁波的遥感,如雷达遥感、激光遥感。

3遥感技术主要特点

3.1探测范围广,获取信息的范围大

遥感用航摄飞机飞行高度10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而可及时获取大范围的信息。例如,一张陆地卫星图像,其覆盖面积可达34225km2,覆盖我国全部领土仅需500多幅,这对国土资源调查有着重大意义。

3.2获取的信息内容丰富,可实现动态化监测

遥感技术获取的数据非常庞大,如一景包括7个波段的TM影像的数据量达270M,覆盖全国范围的TM数据量可达到135kM的海量数据,它远远超过使用传统方法所获取的信息量,而卫星周期性对地球各处进行观察使得有可能进行动态观察,获取新颖的资料,从而实现对地的动态监测。

3.3获取信息方便而且快速

利用遥感技术获取信息不受地形限制。对于高山冰雪、戈壁沙漠、海洋等地区,一般方法不易获得的资料,卫星像片则可以获得大量有用的资料。同时,卫星还可以不受任何政治、地球条件的限制,覆盖地球的任何一角和整个地球。这使得我们能够及时地获取各种地表信息。

3.4综合性强

目前,遥感与地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的集成技术,丰富了环境信息的获取、分析和表现手段,构成对地观察监测的多层空间、多波段、多时相的综合系统。这个系统从三个空间,即地理空间、光谱空间、时间空间提供地物信息,使得我们能更全面深入地观察分析问题[1]。

4遥感技术在城市规划管理中的应用

4.1遥感技术辅助规划成果审核

在城市规划管理实践中,我们经常会遇到这种现象:因对现状不甚了解,致使规划成果即使审批后也无法实施。然而在规划管理中,一旦规划审核不严谨就导致经常调整规划成果,严重影响城市规划严肃性,浪费大量的建设成本,特别是2008年1月1日城乡规划法实施后,审批后的规划成果的调整程序更为复杂[2]。因此,加强城市规划成果的审核是规划管理部门一项重要任务。通过使用遥感影像技术,规划管理人员可以清晰地判读规划成果是否立足现状,是否符合城市发展需要、是否具备可操作性,一定程度上避免规划成果的反复调整。

4.2遥感技术辅助规划决策

在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据[3]。

4.3遥感技术可以作为规划监督管理的有力依据

当今的城市建设日新月异,建设量十分庞大,然而监督执法人员数量却有限,面对大量的违法、违规建设项目,监督执法人员往往无法逐一监控。然而利用遥感技术,可以大大提高工作效率,并能做到全面、准确监控违法建设。通过定期更新遥感数据并进行前后对比分析,同时核对建设项目审批档案即可及时发现违法占地、违章建设等违法建设项目,从而更有针对性实施监督管理,加大执法力度,提高执法效能。

2009年底,住房与城乡建设部开展了全国范围内的城市违法建设调查,主要针对城市总体规划实施情况的调查。调查采用遥感技术辅助进行,每个季度拍摄一次,将前后两次拍摄图像进行叠加,结合城市总体规划图纸,分析该季度内违法总体规划的建设情况,形成鉴定结论,以此督促地方政府根据总体规划整改。由此可见,遥感技术作为辅助规划监督管理的工具作用十分明显。

4.4遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量

以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。

由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

5结语

城市规划的本质是以理性预测和筹谋克服市场的不足和人类行为的盲目性,规划过程中需要大量历史和现实数据。遥感技术可以为各类城市专题规划和综合规划提供必需的可续依据,我们相信遥感技术在不远的将来会在城市化发展中得到更多更深入的应用。

参考文献:

[1]张占睦,芮杰.遥感技术基础[M].北京:科技出版社,2007.

[2]江涛,张传霞.城市扩展动态变化的遥感研究[J].遥感信息,1999(4).

遥感发展史范文篇8

关键词:遥感技术;地质;测绘

Abstract:Remotesensingtechnologyasgeodeticsurveyingandmappingtechnologyofmodernnovel,hasbeenwidelyappliedinthenationalconstructionaspects,atpresent,theapplicationofremotesensingtechnologyingeologicalmappinghasbeenverymature,thispaperbrieflyintroducesthedevelopmentofremotesensingtechnology,remotesensingtechnologyandapplicationinthesurveyingandmappingwork.Somesimpleexposition.

Keywords:remotesensing;geological;mapping

中图分类号:P25文献标识码:文章编号:

一、遥感技术的发展

1.“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。遥感的实现还需要遥感平台,像卫星、飞机、气球等,它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时,还会用到像三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后,要经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用。

2.遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用。

二、遥感技术在地质测绘中的应用

遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。

1.遥感技术在地址测绘中得到了广泛应用,这将有利于发展科学、促进地质矿产事业的持续发展。遥感信息反映的地质事实,不能因为学科偏见,传统观念和规程而被改变。当然,早期的遥感资料由于受分辨率的限制,近年来,由于采用了新的技术思路,在大比例尺地址测绘和地质制图中,遥感与地质的符合程度和可兼容程度有了很大的改进,但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一,否则遥感地质将无法健康发展下去。

2.在岩浆岩、变质岩,特别是火山岩地区,地质图上对地质结构的描述要比实际粗略得多,很多复式侵入杂岩体、隐伏侵入体、火山机构、脉岩、变质岩的类型和相带在遥感图像上有充分的反映,但常规地质图则记述得很简单。在松散堆积物广泛覆盖的地区,地质图上的要素内容也过于简略,近年来,各类钻井、物探资料进一步证明了遥感地质资料的可靠程度,如果能用遥感资料将各种各样的隐伏地质信息、隐蔽地质界限,补充到这类地区的地质图上去,则将大大改善其地质研究程度,所以地址测绘开展了大比例尺地质填图,在这些工作中如能充分正确地应用遥感技术,也必将大幅度提高大比例尺地质图件的精度和专业水平,加快详细地址测绘、专业勘测的进度。

三、遥感技术带来的新信息

纵观遥感提供的构造新信息可概括为:

1.表浅硬固地壳中的大断裂和韧性剪切带;

2.地块和岩块;

3.密布的直线形断裂和大节理;

4.碎裂块体与漂移岩块;

5.塑性-硬固地壳中垂直贯通的强爆环形断裂;

6.地壳中的膨隆及塌陷地段等。通过遥感分析发现的不同世代、不同级别的环形断裂,包括隐伏侵入体和岩浆强爆中心等地质条件,我们坚信,这一新的地质构造理论终将会萌生、生长,给地质测绘带来革命性发展。

地质灾害作为一种特殊的不良地质现象,也是地质测绘工作的重中之重。无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体,还是由它们组合形成的灾害群体,在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。因此,对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征,均能从遥感影像上直接判读圈定。由此,通过地质灾害遥感解译,可以对目标区域内已经发生的地质灾害点和地质灾害隐患点进行系统全面的调查,查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。在此基础上进行地质灾害区划,划分地质灾害易发区域,评价易发程度,为防治地质灾害隐患,建立地质灾害监测网络提供基础资料,此外,遥感在大型工程规划选址,工程地质稳定性评价,铁路、高速公路、引水工程、水利电力建设等方面进行了广泛应用,初步显示出遥感的技术优势,取得了显著的社会效益和经济效益。

四、遥感调查中尚存在的主要问题

遥感技术尚未得到广泛的应用。在地质测绘队伍中,目前人们对遥感技术比较陌生,使得遥感技术在地质灾害调查中难以发挥应有的作用;地质灾害遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源,而这种信息源价格昂贵。受资金限制,地质灾害的遥感调查工作难以得到普及,目前只能局限于重点地区与重点工程的地质灾害调查;目前常用的遥感信息源空间分辨率较小,难以满足地质灾害点的详细调查工作,这使得遥感技术仅在宏观调查中应用广泛,而在微观上应用较少。遥感技术在工程地质勘测、环境地质和地质灾害研究方面获得广泛的应用和良好的效果,但急待以新的思路进行深入研究,提高应用水平。

五、结束语

遥感技术是一门新兴的高新技术手段,利用遥感技术开展地质灾害调查不仅是必要的,而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一,给地质测绘工作提供更先进的技术支持和更全面的数据库资料,为“数字中国”提供更翔实的数据和信息,以全面提升行业领域中的综合竞争力。

参考文献:

[1];发扬成绩搞好改革开创地质测绘工作的新局面[J];中国地质;1984年10期

[2]熊盛青;聂洪峰;杨金中;;遥感技术在地质灾害调查与监测中的应用[A];全国突发性地质灾害应急处置与灾害防治技术高级研讨会论文集[C];2010年

遥感发展史范文篇9

关键词地球信息科学;全球环境变化;系统研究方法

1引言

全球环境变化是当今环境研究的热点,也是地球信息科学的应用问题之一。土地利用变化通过与气候、生态系统过程、生物地球化学循环、生物多样性和人类活动的相互作用来影响全球变化,它是全球环境变化的主要驱动力之一,也是全球变化研究的中心内容。在全球尺度,土地覆盖变化是土地利用变化长期积累的结果。因为这些变化影响气候、土壤、植被、水资源和生物多样性等人类赖以生存的主要自然资源,所以它们在陆地生态系统中与可持续发展问题密切相关。

为了分析土地利用变化过程、景观空间异质性动态、人类对土地覆盖变化的反应,我们至少需要以下两个方面的数据:①过去各个历史时期的景观综合图和其它土地覆盖的间接证据;②反映近期土地变化的遥感数据。

为了整理来源于遥感和景观综合图等的有关信息,并在一个公用的空间框架中为地理、文化、政治、环境和统计数据提供输入、储存、处理、分析和显示能力,我们需要地理信息系统。

为了预测地球系统的变化趋势,数学模型是必不可少的。土地利用变化的数学模型包括基于变化格局外推的诊断模型和基于土地利用变化过程的动态集成模型。现有的数学模型综合了景观变量和变化的近因,可以进行短中期预测。

全球变化的长期预测需要分析土地覆盖变化在不同地理和历史背景下的主要人文驱动因素,分析气候变化和全球生物地球化学因素对土地利用和土地覆盖的影响。这些分析需要综合土地利用动态的案例研究,通过运用地学信息图谱对这些大量典型案例研究的对比分析,在区域尺度得出土地利用变化的一般结论。为了使这些研究从区域尺度上升到全球尺度,我们必须进一步分析空间异质性、技术创新、政策变化和城乡动态等问题[1]。

在全球环境变化方面我国已有很多研究成果[2~4],同时也已产生了许多研究方法。例如,叶笃正等提出了全球变化的预研究方法[5];张新时等改进了holdridge模型,并据此研究了气候变化对中国森林植被的可能影响[6];李克让等开发了气候—森林响应动力学模型[7]。本文主要从地球信息科学的角度,讨论我们对全球环境变化系统研究方法的一些认识。

2数据获取

第一手数据对全球环境变化研究是非常重要的,如果第一手数据有问题,那么下面的所有分析和预测都将是建立在沙滩上的空中楼阁[8]。早在1960年代初,作者之一(陈述彭)利用海南岛航空像片对包括坡度、土地利用、植被、土壤、坡向、地貌和地质多要素解译及地面实况进行了三级比例尺验证。在航空像片综合利用与农业综合制图的实验中,主张以地理的综合方法作为解决热带航空像片分析与农业制图的基本途径,即:按照地面控制考察与航空像片分析相结合的原则,从研究区域自然综合体的自然历史过程着手,摸清各种自然要素之间相互依存、相互制约的关系,综合利用航空像片,相互阐明,彼此印证。根据像片判读和量测的可能性,试制了大北部试点地区的6种基本自然条件与土地资源图:微地貌结构图、坡度组合图、植被图、土地利用图、土壤土质图和农用地形图[9]。

1978~1980年间,中国科学院组织全国80多个单位,在云南腾冲地区首次进行了大规模的综合航空遥感试验。这次遥感试验分为33个专题进行,包括地质、农林、水资源、测绘制图等各个专业的解释制图工作,以及各种遥感仪器检验和波谱测试工作。在土地管理方面,根据地物波谱特性和遥感图像的亮度系数,对土壤进行聚类。通过彩色红外片的色散分析,鉴别主要森林树种,利用遥感图像解译立地因子,回归估算森林材积量和评价宜林地。利用彩色红外像片,从图像上直接解译20多种土地利用类型和土壤特性,确定植被覆盖率、森林和各类植被的覆盖面积,划分植被类型,确定森林植被的郁闭度、分层和高度等数量指标,分析生态环境条件并分出优势树种。在这次试验过程中,通过地面实况观察和航空像片解译,编制了试验区的自然景观图;结合应用土壤、植被、水分等参数,通过航测地形图的数据量测,建立了腾冲地区数字地形模型[10]。

1981年,在渡口—二滩开展的第二步试验中,以航空遥感资料为基础,从土地覆盖和环境污染着手,试验多源的数据采集与空间配准的方法,探索了信息专题化和数字化的技术途径[11]。其试验内容包括:①彩色红外正射影像地图的编制;②土地覆盖图的编码;③社会经济统计数据的

1970年代末以来,遥感技术在我国得到了较广泛的应用,例如:大地构造学理论与板块学说的验证,水、气动力学现象与自然历史轨迹的分析和生态系统的监测与环境科学的应用[12],陕北黄土高原地区遥感应用研究[13],资源环境动态遥感与模型分析试验研究[14],三北防护林遥感综合调查研究[15],城市遥感[16]和中国资源环境遥感宏观调查与动态研究[17]。

遥感图像和数据是现代地理信息的重要来源之一[18]。遥感图像是一种综合性的地理信息源(包括各种地理要素),同时,又是一种空间信息,为地理现象的空间分布提供了定位、定量的数据。遥感数据比地图更进一步强化了地理综合体的形象和概念,它提供了具有全息性质的交织在一起的可见景观实体影像。人地关系错综复杂,难解难分,通过其中相互依存、相互制约的关系,人们可能由此及彼、由表及里,超越直接的形象,借助于间接的标志,从中获取极其丰富的二次信息。因此,遥感是一种运用物理手段、数学方法和地学规律相结合的数据获取技术。在20世纪和21世纪之交的今天,遥感技术不再是孤立的系统,已达到了与全球定位系统、地理信息系统和网络技术紧密结合的水平,可以为全球环境变化研究提供多维和动态的网络数据。

3地理信息系统

地理信息系统的发展可划分为4个相互重叠的阶段[19]:1950年代到1970年代中期是地理信息系统的开拓阶段,1970年代中期到1980年代初期是政府资助研究和正式试验阶段,1980年代初期到1980年代后期是地理信息系统的产业化阶段,自1980年代后期以来地理信息系统进入工作台站网络化和多媒体阶段。我国自1960年代初期跻身于地理信息系统的探索、试验和发展以来,在研究方面基本上保持着与国际同步发展的水平[20]。

从历史发展来说,地理信息系统脱胎于地图[21]。地图和地理信息系统都是地理学的信息载体。其所以称为地理信息系统,是因为它的特定性质属于空间型,以区别于其它统计型的信息系统。它的主要特点是,每个数据项都按地理坐标来编码,即首先是定位,然后是各种定性、定量属性。以这些定位数据库为基础而发展起来,具备愈来愈完善的分析功能的信息系统,则统称为地理信息系统[22]。它的基本构成包括三部分,①地理基础:按经纬度、地形图格网或行政区划、流域等来建立格网的或多边形的地理坐标;②标准化和数字化:将统计数据、地图或影像加以规格化和数字化,以适应计算机输入和输出,以便于人文与自然要素之间的对比与相关分析;③多维结构:实现三维的空间信息结构并按时间序列延续,从而具备信息存储、更新和转换的能力[23]。地理信息系统是具有多层次数据结构、多功能综合分析能力的空间型信息系统,可把全球或地球的大量自然因子和人文要素的属性,按照地理位置建成关系数据库,再加上遥感卫星的周期性大范围扫描数据以及结合经济统计的实时传输,使数据保持在经常的更新状态之中。因此,我们可以根据地理系统建立空间分析模型,对全球环境变化进行动态模拟和预测[24]。

4数学模型

建立新一代空间动态模型是全球变化研究面临的主要挑战[1],而总结和评价现存的有关模型是新一代模型必不可少的基础。为此,我们自1998年7月开始进行数学模型文档库建设。由于资源环境数学模型的复杂性,有关模拟系统质量的隐含和明确假设对模型用户常常并不是不言自明的,所以,标准化数学模型文档库中的每一个模型包含有6个层次的信息,它们所包含信息的详细程度逐渐提高。即:①注册信息层:包括有关模型的整体信息,例如摘要、作者联系地址和参考文献等;②科技信息层:包含层次1中的所有信息以及模型的详细科技信息,例如,模型的数学方程、参数变量、隐含假设和资源环境背景等;③数学信息层:包含层次2中的所有信息及模型的数学基础;④过程信息层:包含层次3中的所有信息及模型的构建过程或论证过程;⑤程序信息层:包含层次4中的所有信息及模型的原程序;⑥案例信息层:包含层次5中的所有信息及模型的应用案例。

通过比较分析文档库中的模型,对现存建模方法的局限性和尚待创建的数学模型有了一个全面的认识,并因此派生了具有创新意义的模型。例如,以综合生物多样性模型[25]为核心的景观空间异质性动态模型体系,以生态系统稳定性模型[26]、连通性模型和基于植被指数的土地生产力模型为核心的土地利用变化过程模型体系,以数据挖掘模型[27]为核心的气候变化模型体系和以土地管理虚拟系统[28]为核心的人类对土地覆盖变化的反应模型等。

5地学信息图谱

发展和完善一种方法来反演(backcasting)土地利用

和土地覆盖变化的过去和预测(forecasting)其未来,是全球变化研究的具体目标之一[1]。地学信息图谱正是迎合这一研究目标的有效可选方法之一。

地学信息图谱是在继承中国传统研究成果的基础上,运用卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统和信息网络等当代先进技术和现代科学理论发展起来的,它是一种图谱生成过程智能化的系统理论。地学信息图谱吸收了景观综合图简洁和数学模型抽象的特点,它的发展经历了景观制图实验[29]、图谱概念的提出[30]、图谱方法的

应用[31、32]和地学信息图谱理论[33]的形成4个阶段。地学信息图谱由征兆图、诊断图和实施图组成。征兆图是信息提取模型对有关数据的运行结果,可为我们进一步研究提供线索和依据[28];诊断图可表达为各种基础图的不同组合,可反映资源环境动态的变化与发展趋势[34];实施图以诊断图为依据,通过改变各种边界条件,分析推理不同控制条件下的决策方案,可为进行规划实验提供依据和预案[35]。

图谱是一种源远流长的中国传统方式,主要运用图型语言进行时间与空间的综合表达与分析;地学信息图谱则是应用地学分析的系列多维图解来描述现状,并通过建立时空模型来重建过去和虚拟未来[33]。也就是说,地学信息图谱不仅应用于数据采集和数据开发利用,而且服务于科学预测与决策方案的虚拟。地学信息图谱具有以下4个重要功能:①借助图谱可以反演和模拟时空变化,即可反演过去、预测未来;②可利用图的形象表达能力,对复杂现象进行简洁的表达;③多维的空间信息可展示在二维地图上,从而大大减小了模型模拟的复杂性;④在数学模型的建立过程中,图谱有助于模型构建者对空间信息及其过程的理解[35]。

6讨论

事实上,许多科学家已经认识到了全球环境变化系统研究方法的重要性。例如,一些专家认为[36],为了解决全球环境变化亟待解决的问题,必须重视以下几个最重要的方面:①优化卫星观测系统和地面监测网;②建立有效的地理信息系统,集成源于野外工作、航空照片、卫星影像和地图的有关数据;③构建和发展地球物理与生物过程模型、优化气候模型中的生物圈参数,以分析卫星观测的时间序列数据;④发展基于卫星观测数据、地理信息系统和分析模型的全球变化预测理论。有的专家

提出[37],重建过去的生态景观过程、模拟当前的景观动态、分析其驱动因素、发展典型案例研究支撑的地理信息系统是最有前途的全球环境变化研究方法,数字影像处理、地理信息系统和数学模型的集成为我们更准确全面地监测和预测环境变化提供了新的可能性。

因为我们目前还没有精确、详细的全球尺度空间数据,所以空间抽样研究是全球变化研究的一个重要手段[1]。例如,根据土地覆盖变化的生态和社会经济敏感性以及我们现有的数据基础,我们可以首先对全球变化有重要意义的以下4个热点地区进行深入研究。

(1)黄河三角洲:它位于渤海湾和莱州湾的湾口,地处37°20′~38°10′n、118°7′~119°10′e,属温带半湿润季风气候区。地下蕴藏着丰富的油气资源和其它沉积矿床,已建成我国第二个最大的石油工业基地。地面农业资源多种多样,拥有丰富的水沙资源、土地资源、草场资源和广阔的滩涂,生产潜力很大。但由于对黄河三角洲地区特殊的自然环境缺乏全面的认识,以及旱、涝、盐碱等不利因素的影响,生态平衡一度遭到破坏。为了为黄河三角洲的可持续发展建立遥感监测系统和资源与环境信息系统,1985年10月国土资源卫星协调小组将黄河三角洲列为试验区之一[38],到目前为止,已形成了较完整的时空动态遥感数据系列。

(2)珠江三角洲:珠江三角洲位于广东省中南部,濒临南海,是我国南亚热带最大的冲积平原。自1978年以来,成为我国层次最高、发展最快的改革开放先行地区[39]。未来的珠江三角洲将是一个经济快速发展、城乡融为一体的经济区和城市密集区[40]。为了保证珠江三角洲的可持续发展,我国即将启动珠江三角洲地区的1∶1万基础地理数据库建设,并运用1m分辨率以上的各种卫星数据,建立包括1m分辨率的资源、环境、社会和经济方面的多分辨率数据库。

(3)黄土高原:黄土高原水土流失非常严重,它不仅破坏了当地的生态环境,而且给黄河下游的海防带来了很大的威胁。为了全面了解土壤侵蚀状况和水土保持工作的进展情况,为综合治理和合理开发提供科学依据,1985年我国起动了“黄土高原遥感系列制图”课题。根据调查结果将黄土高原分为剧烈侵蚀区、强烈侵蚀区、高强度侵蚀区、强度侵蚀区、中度侵蚀区和轻度侵蚀区、建立了黄土高原1∶100000资源与环境遥感调查数据库[41]。

遥感发展史范文篇10

[关键词]遥感;城市规划;应用

Abstract:UrbanRemoteSensingInformationisoneoftheurbanresources.ThispaperdescribesthemethodsandsituationofapplicationoftheRemoteSensingInformationinurbanplanningandmanagement,analysessomepracticalquestions,andpreviewsitsprospects.

Keywords:RemoteSensing;urbanplanning;application

一、引言

遥感技术(RemoteSensing)是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术,为现代前沿科学技术之一,具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天,遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善,服务领域因之而不断扩展,受到普遍重视,显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

城市遥感信息是城市重要的信息资源之一,遥感技术在城市规划与管理方面的应用目标可以归纳为:快速实现城市范围国土资源与生态环境的多层次、全方位综合调查,系统地研究城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系,按不同层次、不同内容编制系列基础图件,客观、真实、系统地反映城市的建设成就和存在问题,为制定城市国民经济和社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供科学依据。

二、遥感资料的制图应用

1)航天遥感制图

所谓航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中,针对具体应用需求,选择不同的传感器如:成像雷达、多光谱扫描仪等,通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新的图像数据,利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理,同时,借助应用区域现有较大比例尺的地形数据,对影像数据进行投影变换和几何精纠正,并从地形图上获得境界、城市、居民点、山脉、河流、湖泊以及铁路、公路等典型地貌地物信息和相应地名信息,进行相应的标注和整饰,制作数字正射影像图。

当前,高分辨率卫星遥感技术的发展已经到了一个前所未有的高度,法国SPOT5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m,据估计,在未来两年内,更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行。这就使得卫星遥感技术突破了仅能进行定性分析的局限,而跨入定性和定量分析的新境界。因此,航天遥感制图应用也更为活跃,展示出非常好的前景,不仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测中有了典型应用,而且,国家863计划信息获取与处理技术主题重大课题还开展了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。此外,高分辨率卫星遥感影像还可提供立体像对,可用于直接生成DEM数据,甚至可以进行大比例尺地形图的获取与更新测绘。

用于遥感影像处理的专业软件如Erdas、PCI、ENVI、ErMapper等都来自国外,软件比较成熟,功能较多,并且有些软件还将卫星传感器的参数引入影像处理中,以提高精度。近几年国产化遥感影像处理专业软件相继涌现,如ImageInfo、IRSA等,为遥感影像的广泛应用提供了具有自主知识产权的、高性价比的实用工具。2)航空遥感制图

所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的,选用不同的传感器:如:航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD像机等,获取所需资料包括:航摄像片和扫描数据。其制图应用一般包括两大方面:

(1)摄影测量制图

在测绘领域中,摄影测量学已经是一门从理论到实践都非常成熟的学科。按照陈述彭院士主编的《遥感大辞典》给出的定义,摄影测量完全符合遥感的广义定义,与狭义定义虽不够贴切,但从总体上讲,它具有遥感的诸多特征。在我国应用摄影测量的原理和方法测绘地形图有相当长的历史。目前,1:5000及其以下小比例尺地形图的测绘,基本上都采用摄影测量方法施测。在城市测量方面,由于要求成图比例尺较大,过去由于航测仪器及作业水平的局限一直徘徊于有关实验,主要原因是,对于平面精度,只要工序控制完善尚能满足要求,但高程精度难以满足《城市测量规范》的要求。而近年来,计算机技术的发展给摄影测量制图带来了新的发展和变化,不仅在内业测图仪器上实现由测绘线划图到直接测绘数字地形图的转化,而且诞生了抛开了传统的摄影测量仪器设备,以软件实现地形数据采集与处理的数字摄影测量技术,这无疑是摄影测量技术发展史上的一次革命。数字测绘成果既可以通过硬拷贝输出获得线划图件,又可以借助相关的编码技术及格式转换接口,直接为GIS提供基础数据。

在我国测绘工作者的努力下,我国的数字摄影测量技术水平站在了世界先进的行列,这是中国测绘人可以引以为自豪的。与国外相关产品相比,具有我国自主知识产权的VirtuoZoNT和JX-4两大数字摄影测量系统,性价比更为出色,近几年迅速占领国内城市测绘的制高点,展示了极为广阔的发展前景。目前,应用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘与更新,已经非常普遍,很多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。

实践表明,应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新,平面精度完全可以满足规范要求,在高程精度方面需要进行特殊的处理(如铺面水准实测)。与常规地面测量相比,其主要的优势在于周期短、成本低。

(2)正射影像图制作

正射影像图是一种既具有地物注记、图面可量测性等常规地形图的特性又具有丰富直观的影像信息的一种图件,是将航摄像片的中心投影经过机械式的或数字式的纠正转变为正射投影形式而生成的影像图件。正射影像图制作的优势在于,生产周期短、成本低。

正射影像图分为“常规正射影像图”和“数字正射影像图”两大类,前者是通过影像拷贝和正射投影仪纠正工艺,以纸基或胶片基承载的平面型影像图件。后者则是应用数字摄影测量技术和工艺制作的以数字形式存在的影像图件,可以方便地输出成纸基或胶片基图件。目前,由于计算机技术和影像处理技术的发展,以数字形式存在的影像图件在生产技术上日趋成熟并不断完善,已经占据主导地位,并与方兴未艾的城市GIS技术相得益彰,应用广泛。特别是数字影像图在色彩处理方面的优越性,使其更具应用价值。

利用正射影像图勾绘地物图形进行地形图生产,就是曾经广为应用的像片图测图,这种技术现在仍然有其生命力,2000年实施的“数字海淀城市智能管理信息系统”就是利用城市航空遥感制作的1:2000正射影像图实现地物信息的勾绘并建立系统数据库的。从2002年开始,北京市每年都进行航空摄影,并利用航摄资料制作大比例尺数字正射影像图,逐渐积累将会形成一个记录北京市城市年度变化的信息丰富影像图库。同时,由于城市基本地形和像控点数据变化较小,形成了有效的可持续利用的DEM和像控点库,使正射影像图生产更为经济和快速。

在正射影像图上叠加某些地形信息,如道路信息、房屋信息等,制作复合式正射影像地形图,信息更为丰富,表现力更强,其在城市规划与管理方面的应用更具直观性。

三、遥感影像资料的规划设计应用

城市大比例尺地形图是城市规划设计、管理中应用最为广泛的一个图种,而遥感影像图在规划设计中的应用仍然举步维艰。1992年开展中德技术合作时,国内第一条完整的正射影像图生产线在建设部建成,建设部曾发文推广正射影像图在城市规划设计中的应用,但收效甚微。究其原因主要是,尽管城市大比例尺正射影像图或影像地形图对于城市规划设计的辅助作用要优于线划地形图,但其在城市规划设计及管理方面的应用没有形成易操作的技术思路和方法,没有充分地展示其功能特点和未来发展趋势。1996年完成的建设部科研课题《广州市大比例尺数字正射影像图制作及在城市规划中的应用》研究,应用航空摄影资料制作2054幅1:2000数字影像图和504幅1:5000伪彩色数字影像图,并建成区范围调查、绿化覆盖率调查、水系调查、重大违章建筑的监测等方面开展应用研究,取得了较好的效果,这是国内第一个大范围大比例尺正射影像图生产和应用的实例,是一次有益的、意义深远的成功尝试。

最近几年,由于计算机技术以及数字正射影像图生产技术的发展,数字正射影像图在城市规划设计、建设和管理中的应用日趋活跃,其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘,生产市场也日益扩大,城市在进行以基础信息获取与更新为目的的航摄时,一般都要求开展数字正射影像图的制作。

在城市规划设计、建设和管理中,为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况,对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多,利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产,在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到,应用航空遥感信息进行生成数字高程模型(DEM)所需要平面坐标(X,Y)及高程(Z)的数据集的采集,比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式,城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向,具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型,要想做得逼真,费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能,在计算机上非常逼真地再现城市现状,并可以多视角浏览,以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作,毫无疑问,其基础资料来源于各类遥感信息。

除此之外,近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视,它们面向城市的现实目标体进行信息的获取,对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的,如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。

转贴于四、专题遥感调查与研究

城市规划、建设和管理是一个长期的过程,是一个包括城市方方面面的系统工程,与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关,因此,通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究,获得指导城市规划与建设的决策的信息,有着巨大的社会效益和经济效益,对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。

遥感图像资料是地表光谱特征通过大气层的传播,被航空或航天传感器接收记录为光谱数据,或直接反映在感光介质上成为像片资料。不同的地表覆盖,不同的地物特征,反映为遥感资料的不同色度值、亮度值,它们是地表反照率的函数,为计算机自动分类和准确的目视判读提供了可能,从而提高调查工作的效率和效益。

卫星遥感信息覆盖的范围大,虽然其分辨率有限,但对于宏观定性分析,有着重要的作用与价值。从七十年代中期开始,我国就利用陆地卫星像片开展区域地质调查以及土地资源调查。现在卫星传感器的种类很多,分辨率大大提高,其信息可应用于大范围的区域规划,尤其城市群的规划建设,有巨大效益,应用遥感技术可以开展很多专题的调查研究,如:1)城市土地利用现状调查;2)城市历史变迁动态研究;3)城市水系调查;4)城市道路网络调查;5)城市污染源分布调查;6)城市垃圾调查;7)城市热岛效应调查;8)城市绿化现状调查;9)城市在建工地调查;10)城市旧城改造调查;11)城市防汛设施分布调查;12)城市违章建筑现状调查等等。由具有遥感信息判读经验的技术人员,对包括卫星遥感影像、彩红外影像、多光谱扫描影像以及历史遥感影像等资料进行人工判读识别,结合计算机模式识别与分类等专门技术提取相应的专题信息,然后进行实地调查核实,确定研究对象的性质、特征以及规模等。综合各专题的调查研究,制作专题图件,总结和分析城市建设的成就以及存在的问题,揭示城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系,提出对于城市可持续发展规划与管理决策等有现实借鉴价值的建议。

国土资源部将土地利用动态遥感监测列入新一轮国土资源大调查“一项计划、五项工程”中,对全国66个人口50万以上的城市进行土地利用变化监测,其成果直接应用于国土资源调查、耕地保护、规划和土地执法检查、土地利用管理及检查各地统计数据的可靠性,为土地管理的依法行政提供了真实可靠的信息支持。该项目最初是利用TM遥感数据,现在已经发展到利用分辨率为2.5m的SPOT5卫星遥感数据,使监测信息更为准确,定量分析的置信水平更高。项目从1999年开始,目前仍在进行中。北京市于2001年开展了基于卫星遥感影像的土地利用详细调查工作,摸清了城市土地利用现状,为规划和土地管理决策提供了可靠的依据。建设部于2002年底开展全国城市规划监管和国家重点风景名胜区监管项目,也是利用2.5m、1m、0.61m等分辨率的卫星遥感数据与地形、规划数据进行比对,发现和监管违法违规的建设活动,应用效果非常显著。

五、遥感信息的GIS应用

GIS(地理信息系统,GeographicInformationSystem)是一门新兴的边缘学科,是一个在计算机硬件、软件和网络支持下对空间信息进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示和应用的技术体系,是一个在各个领域得到广泛应用的智能化系统。从80年代初开始的二十年间,GIS在我国由探索到实际应用,经历了一个成绩辉煌的发展时期,在许多方面发挥了重要的作用。

我国的GIS研究和应用是以遥感为先导的,而且遥感技术和GIS技术同被列为数字时代的高新技术和核心技术。城市遥感信息是城市空间信息的一部分,也是城市GIS的研究对象。与矢量信息相比较,遥感信息的综合、多层次、多时相、形象直观的优点,可使GIS的分析、显示和决策应用功能能够得到更为生动的表达,其成果使多种层次的使用者如身临其境。有学者预测,随着城市信息化的推进,大量的城市GIS的建设与应用,对城市空间信息的需求将越来越多,人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑,遥感技术将成为解决这一问题的最优的和最有发展前景的技术之一。

六、结语

目前,“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点,世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略,我国的“数字中国”规划已经提上议事日程,而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支,与城市的其它信息相比,有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展,人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入,因此,遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛,必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设,对于提高城市建设的决策、规划和管理水平,提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益,以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

转贴于[参考文献]

[1]华瑞林.遥感制图.南京:南京大学出版社,1990

[2]庄逢甘,陈述彭.卫星遥感与政府决策.北京:宇航出版社,1997

[3]杜道生,陈军,李征航.RS、GIS、GPS的集成与应用.北京:测绘出版社,1995

遥感发展史范文1篇11

摘要:路遥的小说创作质朴、厚重、真诚,与时代、社会的变迁紧紧相扣,同时透射出丰富又独具特色的思想文化内涵,即对交叉地带的农村生活、农民命运的深切关注,对中华民族精神的深入挖掘,对人生意义和生命价值的深沉探索。

关键词:路遥小说,交叉地带,农民命运,文化内涵

[中图分类号]:I206[文献标识码]:A[文章编号]:1002-2139(2011)-07-0188-02

路遥是由贫穷的黄土地进入城市的农民作家,他选择了城乡交叉地带这一特殊区域,表现人们的思想生活与精神心理,运用现实主义笔法,挖掘了交叉地带的丰富内涵,描写了青年一代的抉择与抗争,老一代农民的传统美德及因袭的思想重负,以及徘徊于传统与现代之间的女性形象,反映了深刻的历史文化内涵。

“城乡交叉地带”的丰富内涵。作为路遥表现生活的独特视角,交叉地带是传统文化与现代文化的交汇。路遥小说创作的时代背景正是社会变革、新lF『交替的特殊时期,作家站在传统文化与现代文化的交汇点上观察生活,以“城乡交叉地带”的题材选择实现了独特的审美价值与文化价值。正是在这个意义上,“城乡交叉地带”不仅是一个地理空间,还是一个审美空间,更是一个文化空间。“城乡交叉地带”作为地理空间是指陕北镇、县、地区级的中小城市和环绕这些城镇的农村。城市、农村由于不同的自然环境、不同的生产方式决定了二者在空间结构上呈现出不同的特色。20世纪70年代随着经济改革与文化启蒙的展开和深入,城乡之间开始了人员流动、信息交流、义化渗透,于是重新形成一个新的地理空间――城乡交叉地带,这就是小说中人物活动的具体环境。“城乡交叉地带”还是作家塑造人物形象,传达人生体验和理想追求的审美空间,在这个特殊的环境背景中展示了路遥的时代意识、历史意识、平民意识、土地意识、道德意识。“城乡交叉地带”还是一个深厚的义化空间。城市与农村由于不同的生产方式、经济条件从而形成不同的生活习惯、心理状态、思维方式,呈现出各具特色的义化精神。作家在小说中不仅真实地呈现了城乡之间的生活差别、义化差别,而且巧妙地展示了美好人性对城乡矛盾的超越。不仅使农村文化与城市文化在真正意义上实现了互动,而且还延伸了作品的审美空间,增强了作品的义化功能。

年轻一代对人生意义的积极探索。路遥小说中处处体现着对人生意义和人生价值的积极探索,特别是对青年人的成长历程、人生道路的选择进行了不懈的表现与比较。他总是着力揭示对于人生艰难曲折的充分体验,又弘扬了积极向上的坚忍不拔的人生态度,作品中的主人公总是表现出真正善良勤劳的美德,自尊自爱的人格,努力上进改造生存环境的奋斗精神。作家汲取了传统儒家文化的营养成分,歌颂儒家人格理想,充分肯定了以中华民族的传统美德作为人的行为标准,进而提倡不断进取的追求意识和积极求索的人生信条,最终这一切都融入到他作品中各位主人公的人生哲学中。路遥笔下的马建强、高加林、孙少平、孙少安都属于这一系列的生活强者。他们共有的性格与品质是自信、自强、勇敢,不断同命运抗争。这些既平凡又非同寻常的青年,有着与生俱来般的倔强,在一次次人生历练后,没有放弃心中既定的人生目标,不断反抗,不断努力,对于人生的意义和生命的价值反复思索,苦苦探求,每一次生活的苦难经历都是自我精神世界完善的修炼,每一次人生道路上的挫折,都能导致这些青年对正确人生内涵的感悟。在具体的生活和劳动细节上又能脚踏实地,步伐沉稳,用趾步积千里的方式向人生目标靠近,他们对当代青年人的成长有积极的示范性质。

老一辈农民的美德与不足。路遥带着对家乡父老的一腔热血,写出了千百年来小农经济文化意识对老一代农民的禁锢,也有对民族文化意识的剖析和反思,揭示了蕴含在老一代农民身上的历史文化的深刻内涵。首先表现了老一代农民质朴、善良、坚韧、敦厚的传统美德。从祖辈开始老一代农民就常年耕作在土地上,在一个相对封闭的处境中日出而作日落而息,过着最原生态的生活,和社会的其他阶层相比,他们绝不是走在时代前列的人,但是他们情感真实,纯朴善良,坚韧敦厚。在路遥的现实主义巨笔之下,《人生》中的德顺老汉是一个老一代农民的理想形象。他善良正义,呈现出独特的生命气质。经历了生活的风雨,使他对生活有本能的热爱,对生命有深刻的理解,因此他胸怀宽厚,形象可敬可信又可爱,尤其是他对后生高力ll林的关爱,充分体现了一个饱经沧桑的长辈的见识及对晚辈的理解与慈爱。其次表现了因循守旧、固执狭隘的小农意识。中国社会从古至今两千多年的封建统治,长远的历史影响,已经使封建思想深入人们的潜意识,形成难以抹去的习惯思维和行为,形成了中国老一代农民特有的复杂稳固的性格心理、思维方式。如高玉德无原则的忍耐与谦让,刘立本的典型封建家长作风,田福堂的门第观念等。再次表现盲目教条、愚昧自大的极左思想。住中国社会中农民祖祖辈辈一直处于从属地位,这一切使“人的头脑局限在极小的范围内,成为迷信的驯服工具,成为传统规则的奴隶,表现不出……任何历史首创精神”,“它们把自动发展的社会状况变成了一成不变的由自然预定的命运。”

徘徊于传统与现代之间的女性形象。在创作中,路遥以极大的热情描写了黄土地的女儿们追求自由、幸福爱情的执著和努力,又真实地描写了她们在爱情追求当中的犹豫和软弱,结局的伤感与苦涩。在这里既有固守着传统道德观念、满足于贤妻良母地位的传统女性,又有接受现代教育、完全新派的现代女性,当然,更多的是徘徊于传统道德观念和现代思想意识之间、生活于传统和现代夹缝中的一系列女性。[5]她们既具有一定的现代意识,又受着传统观念的束缚。在爱情追求中,她们敢于突破传统的观念和习俗,在相对封闭的环境当中,怀抱着对于幸福爱情的渴望,做出了她们所能够做出的勇敢而大胆的行为,敢爱敢恨,不在乎世俗舆论的压力,无视封建家长的权威和阻挠,以大胆的爱情同外界的各种阻力进行了无畏的斗争,表现出独立的个性、自主的人格、自我意识的萌芽和对未来、爱情所抱有的美好的理想。但同时,她们始终没有摆脱掉传统道德观念的束缚和制约,在爱情追求中,表现出一种缩手缩脚、瞻前顾后、彷徨犹豫、意志不坚定等缺点和局限,在社会习俗、道德舆论、家长权威的压力和打击之下,容易产生妥协的思想和行为,这就使得她们并不能总是部采取勇敢的行为,而且一旦爱情追求无望,她们又极易消极、退让,使得本来就艰难、坎坷的爱情追求中途夭折,最后被迫接受命运的安排。在路遥作品中,刘巧珍和田润叶就是这类女性形象的代表。

总之,路遥的小说创作质朴、厚重、真诚,与时代、社会的变迁紧紧相扣,同时透射出丰富又独具特色的思想文化内涵。

参考文献:

[1]阎慧玲《“城乡交叉地带”的丰富内涵》忻州师范学院学报2005年4期

[2]孙建超《论路遥小说的思想文化意蕴》硕士研究生论义2005年

[3]宫秀丽《路遥现实主义小说的农民文化及人生写真》兰州教育学院学报2010年2期

遥感发展史范文篇12

关键词地球信息科学;全球环境变化;系统研究方法

1引言

全球环境变化是当今环境研究的热点,也是地球信息科学的应用问题之一。土地利用变化通过与气候、生态系统过程、生物地球化学循环、生物多样性和人类活动的相互作用来影响全球变化,它是全球环境变化的主要驱动力之一,也是全球变化研究的中心内容。在全球尺度,土地覆盖变化是土地利用变化长期积累的结果。因为这些变化影响气候、土壤、植被、水资源和生物多样性等人类赖以生存的主要自然资源,所以它们在陆地生态系统中与可持续发展问题密切相关。

为了分析土地利用变化过程、景观空间异质性动态、人类对土地覆盖变化的反应,我们至少需要以下两个方面的数据:①过去各个历史时期的景观综合图和其它土地覆盖的间接证据;②反映近期土地变化的遥感数据。

为了整理来源于遥感和景观综合图等的有关信息,并在一个公用的空间框架中为地理、文化、政治、环境和统计数据提供输入、储存、处理、分析和显示能力,我们需要地理信息系统。

为了预测地球系统的变化趋势,数学模型是必不可少的。土地利用变化的数学模型包括基于变化格局外推的诊断模型和基于土地利用变化过程的动态集成模型。现有的数学模型综合了景观变量和变化的近因,可以进行短中期预测。

全球变化的长期预测需要分析土地覆盖变化在不同地理和历史背景下的主要人文驱动因素,分析气候变化和全球生物地球化学因素对土地利用和土地覆盖的影响。这些分析需要综合土地利用动态的案例研究,通过运用地学信息图谱对这些大量典型案例研究的对比分析,在区域尺度得出土地利用变化的一般结论。为了使这些研究从区域尺度上升到全球尺度,我们必须进一步分析空间异质性、技术创新、政策变化和城乡动态等问题[1]。

在全球环境变化方面我国已有很多研究成果[2~4],同时也已产生了许多研究方法。例如,叶笃正等提出了全球变化的预研究方法[5];张新时等改进了holdridge模型,并据此研究了气候变化对中国森林植被的可能影响[6];李克让等开发了气候—森林响应动力学模型[7]。本文主要从地球信息科学的角度,讨论我们对全球环境变化系统研究方法的一些认识。

2数据获取

第一手数据对全球环境变化研究是非常重要的,如果第一手数据有问题,那么下面的所有分析和预测都将是建立在沙滩上的空中楼阁[8]。早在1960年代初,作者之一(陈述彭)利用海南岛航空像片对包括坡度、土地利用、植被、土壤、坡向、地貌和地质多要素解译及地面实况进行了三级比例尺验证。在航空像片综合利用与农业综合制图的实验中,主张以地理的综合方法作为解决热带航空像片分析与农业制图的基本途径,即:按照地面控制考察与航空像片分析相结合的原则,从研究区域自然综合体的自然历史过程着手,摸清各种自然要素之间相互依存、相互制约的关系,综合利用航空像片,相互阐明,彼此印证。根据像片判读和量测的可能性,试制了大北部试点地区的6种基本自然条件与土地资源图:微地貌结构图、坡度组合图、植被图、土地利用图、土壤土质图和农用地形图[9]。

1978~1980年间,中国科学院组织全国80多个单位,在云南腾冲地区首次进行了大规模的综合航空遥感试验。这次遥感试验分为33个专题进行,包括地质、农林、水资源、测绘制图等各个专业的解释制图工作,以及各种遥感仪器检验和波谱测试工作。在土地管理方面,根据地物波谱特性和遥感图像的亮度系数,对土壤进行聚类。通过彩色红外片的色散分析,鉴别主要森林树种,利用遥感图像解译立地因子,回归估算森林材积量和评价宜林地。利用彩色红外像片,从图像上直接解译20多种土地利用类型和土壤特性,确定植被覆盖率、森林和各类植被的覆盖面积,划分植被类型,确定森林植被的郁闭度、分层和高度等数量指标,分析生态环境条件并分出优势树种。在这次试验过程中,通过地面实况观察和航空像片解译,编制了试验区的自然景观图;结合应用土壤、植被、水分等参数,通过航测地形图的数据量测,建立了腾冲地区数字地形模型[10]。

1981年,在渡口—二滩开展的第二步试验中,以航空遥感资料为基础,从土地覆盖和环境污染着手,试验多源的数据采集与空间配准的方法,探索了信息专题化和数字化的技术途径[11]。其试验内容包括:①彩色红外正射影像地图的编制;②土地覆盖图的编码;③社会经济统计数据的

1970年代末以来,遥感技术在我国得到了较广泛的应用,例如:大地构造学理论与板块学说的验证,水、气动力学现象与自然历史轨迹的分析和生态系统的监测与环境科学的应用[12],陕北黄土高原地区遥感应用研究[13],资源环境动态遥感与模型分析试验研究[14],三北防护林遥感综合调查研究[15],城市遥感[16]和中国资源环境遥感宏观调查与动态研究[17]。

遥感图像和数据是现代地理信息的重要来源之一[18]。遥感图像是一种综合性的地理信息源(包括各种地理要素),同时,又是一种空间信息,为地理现象的空间分布提供了定位、定量的数据。遥感数据比地图更进一步强化了地理综合体的形象和概念,它提供了具有全息性质的交织在一起的可见景观实体影像。人地关系错综复杂,难解难分,通过其中相互依存、相互制约的关系,人们可能由此及彼、由表及里,超越直接的形象,借助于间接的标志,从中获取极其丰富的二次信息。因此,遥感是一种运用物理手段、数学方法和地学规律相结合的数据获取技术。在20世纪和21世纪之交的今天,遥感技术不再是孤立的系统,已达到了与全球定位系统、地理信息系统和网络技术紧密结合的水平,可以为全球环境变化研究提供多维和动态的网络数据。

3地理信息系统

地理信息系统的发展可划分为4个相互重叠的阶段[19]:1950年代到1970年代中期是地理信息系统的开拓阶段,1970年代中期到1980年代初期是政府资助研究和正式试验阶段,1980年代初期到1980年代后期是地理信息系统的产业化阶段,自1980年代后期以来地理信息系统进入工作台站网络化和多媒体阶段。我国自1960年代初期跻身于地理信息系统的探索、试验和发展以来,在研究方面基本上保持着与国际同步发展的水平[20]。

从历史发展来说,地理信息系统脱胎于地图[21]。地图和地理信息系统都是地理学的信息载体。其所以称为地理信息系统,是因为它的特定性质属于空间型,以区别于其它统计型的信息系统。它的主要特点是,每个数据项都按地理坐标来编码,即首先是定位,然后是各种定性、定量属性。以这些定位数据库为基础而发展起来,具备愈来愈完善的分析功能的信息系统,则统称为地理信息系统[22]。它的基本构成包括三部分,①地理基础:按经纬度、地形图格网或行政区划、流域等来建立格网的或多边形的地理坐标;②标准化和数字化:将统计数据、地图或影像加以规格化和数字化,以适应计算机输入和输出,以便于人文与自然要素之间的对比与相关分析;③多维结构:实现三维的空间信息结构并按时间序列延续,从而具备信息存储、更新和转换的能力[23]。地理信息系统是具有多层次数据结构、多功能综合分析能力的空间型信息系统,可把全球或地球的大量自然因子和人文要素的属性,按照地理位置建成关系数据库,再加上遥感卫星的周期性大范围扫描数据以及结合经济统计的实时传输,使数据保持在经常的更新状态之中。因此,我们可以根据地理系统建立空间分析模型,对全球环境变化进行动态模拟和预测[24]。

4数学模型

建立新一代空间动态模型是全球变化研究面临的主要挑战[1],而总结和评价现存的有关模型是新一代模型必不可少的基础。为此,我们自1998年7月开始进行数学模型文档库建设。由于资源环境数学模型的复杂性,有关模拟系统质量的隐含和明确假设对模型用户常常并不是不言自明的,所以,标准化数学模型文档库中的每一个模型包含有6个层次的信息,它们所包含信息的详细程度逐渐提高。即:①注册信息层:包括有关模型的整体信息,例如摘要、作者联系地址和参考文献等;②科技信息层:包含层次1中的所有信息以及模型的详细科技信息,例如,模型的数学方程、参数变量、隐含假设和资源环境背景等;③数学信息层:包含层次2中的所有信息及模型的数学基础;④过程信息层:包含层次3中的所有信息及模型的构建过程或论证过程;⑤程序信息层:包含层次4中的所有信息及模型的原程序;⑥案例信息层:包含层次5中的所有信息及模型的应用案例。

通过比较分析文档库中的模型,对现存建模方法的局限性和尚待创建的数学模型有了一个全面的认识,并因此派生了具有创新意义的模型。例如,以综合生物多样性模型[25]为核心的景观空间异质性动态模型体系,以生态系统稳定性模型[26]、连通性模型和基于植被指数的土地生产力模型为核心的土地利用变化过程模型体系,以数据挖掘模型[27]为核心的气候变化模型体系和以土地管理虚拟系统[28]为核心的人类对土地覆盖变化的反应模型等。

5地学信息图谱

发展和完善一种方法来反演(backcasting)土地利用

和土地覆盖变化的过去和预测(forecasting)其未来,是全球变化研究的具体目标之一[1]。地学信息图谱正是迎合这一研究目标的有效可选方法之一。

地学信息图谱是在继承中国传统研究成果的基础上,运用卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统和信息网络等当代先进技术和现代科学理论发展起来的,它是一种图谱生成过程智能化的系统理论。地学信息图谱吸收了景观综合图简洁和数学模型抽象的特点,它的发展经历了景观制图实验[29]、图谱概念的提出[30]、图谱方法的

应用[31、32]和地学信息图谱理论[33]的形成4个阶段。地学信息图谱由征兆图、诊断图和实施图组成。征兆图是信息提取模型对有关数据的运行结果,可为我们进一步研究提供线索和依据[28];诊断图可表达为各种基础图的不同组合,可反映资源环境动态的变化与发展趋势[34];实施图以诊断图为依据,通过改变各种边界条件,分析推理不同控制条件下的决策方案,可为进行规划实验提供依据和预案[35]。

图谱是一种源远流长的中国传统方式,主要运用图型语言进行时间与空间的综合表达与分析;地学信息图谱则是应用地学分析的系列多维图解来描述现状,并通过建立时空模型来重建过去和虚拟未来[33]。也就是说,地学信息图谱不仅应用于数据采集和数据开发利用,而且服务于科学预测与决策方案的虚拟。地学信息图谱具有以下4个重要功能:①借助图谱可以反演和模拟时空变化,即可反演过去、预测未来;②可利用图的形象表达能力,对复杂现象进行简洁的表达;③多维的空间信息可展示在二维地图上,从而大大减小了模型模拟的复杂性;④在数学模型的建立过程中,图谱有助于模型构建者对空间信息及其过程的理解[35]。

6讨论

事实上,许多科学家已经认识到了全球环境变化系统研究方法的重要性。例如,一些专家认为[36],为了解决全球环境变化亟待解决的问题,必须重视以下几个最重要的方面:①优化卫星观测系统和地面监测网;②建立有效的地理信息系统,集成源于野外工作、航空照片、卫星影像和地图的有关数据;③构建和发展地球物理与生物过程模型、优化气候模型中的生物圈参数,以分析卫星观测的时间序列数据;④发展基于卫星观测数据、地理信息系统和分析模型的全球变化预测理论。有的专家

提出[37],重建过去的生态景观过程、模拟当前的景观动态、分析其驱动因素、发展典型案例研究支撑的地理信息系统是最有前途的全球环境变化研究方法,数字影像处理、地理信息系统和数学模型的集成为我们更准确全面地监测和预测环境变化提供了新的可能性。

因为我们目前还没有精确、详细的全球尺度空间数据,所以空间抽样研究是全球变化研究的一个重要手段[1]。例如,根据土地覆盖变化的生态和社会经济敏感性以及我们现有的数据基础,我们可以首先对全球变化有重要意义的以下4个热点地区进行深入研究。

(1)黄河三角洲:它位于渤海湾和莱州湾的湾口,地处37°20′~38°10′n、118°7′~119°10′e,属温带半湿润季风气候区。地下蕴藏着丰富的油气资源和其它沉积矿床,已建成我国第二个最大的石油工业基地。地面农业资源多种多样,拥有丰富的水沙资源、土地资源、草场资源和广阔的滩涂,生产潜力很大。但由于对黄河三角洲地区特殊的自然环境缺乏全面的认识,以及旱、涝、盐碱等不利因素的影响,生态平衡一度遭到破坏。为了为黄河三角洲的可持续发展建立遥感监测系统和资源与环境信息系统,1985年10月国土资源卫星协调小组将黄河三角洲列为试验区之一[38],到目前为止,已形成了较完整的时空动态遥感数据系列。

(2)珠江三角洲:珠江三角洲位于广东省中南部,濒临南海,是我国南亚热带最大的冲积平原。自1978年以来,成为我国层次最高、发展最快的改革开放先行地区[39]。未来的珠江三角洲将是一个经济快速发展、城乡融为一体的经济区和城市密集区[40]。为了保证珠江三角洲的可持续发展,我国即将启动珠江三角洲地区的1∶1万基础地理数据库建设,并运用1m分辨率以上的各种卫星数据,建立包括1m分辨率的资源、环境、社会和经济方面的多分辨率数据库。

(3)黄土高原:黄土高原水土流失非常严重,它不仅破坏了当地的生态环境,而且给黄河下游的海防带来了很大的威胁。为了全面了解土壤侵蚀状况和水土保持工作的进展情况,为综合治理和合理开发提供科学依据,1985年我国起动了“黄土高原遥感系列制图”课题。根据调查结果将黄土高原分为剧烈侵蚀区、强烈侵蚀区、高强度侵蚀区、强度侵蚀区、中度侵蚀区和轻度侵蚀区、建立了黄土高原1∶100000资源与环境遥感调查数据库[41]。

4)河西地区:河西地区指甘肃省境内黄河以西地区,包括武威、张掖、酒泉地区和嘉峪关、金昌两个地级市。该区干旱少雨,蒸发量极大,属典型的干旱荒漠性气候;土地空间结构的最大特征是大面积的荒漠景观与镶嵌在其中的斑块绿洲组成它的分布格局[42]。河西地区拥有丰富的光热资源和多样的土地利用类型,大部分耕地主要靠发源于祁连山的石羊河、黑河、疏勒河之水灌溉,是我国西北最大的商品粮生产基地之一。但由于气候水文条件的限制,难利用土地面积比例很大,土地生态系统脆弱,破坏后很难恢复。

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