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无人机遥感技术的概念

无人机遥感技术的概念

无人机遥感技术的概念范文第1篇

关键词:大数据;航天遥感;战略

中图分类号:P237 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-02

一、航天遥感和航天遥感系统

近些年来,大数据已经成为继云计算、物联网之后 IT 领域最流行的词汇,并在各行各业中广泛出现,受到人们越来越多的关注,也引起很多专家学者的深入研究。从2012年3月开始,美国开始投入对大数据的研究,与大数据相关的研究发展规划被列入科学信息领域的重要举措之一,相关部门基于大数据背景下获取、存储、处理等方面展开对遥感信息技术的研究。本文以航天遥感的现状为基础,分析航天遥感系统的技术现状,得出航天遥感系统如何面对大数据时代挑战的结论,以便于迅速采集遥感数据、对遥感数据进行分析和管理,满足人们对航天遥感的需求。

遥感是为了获取远距离物体的相关资讯,遥感技术被广泛应用于现场勘测,适用于面积广阔的观测,数据的综合性和可比性较强,具有很强的时效性,在勘测过程中不需要通过物理接触,而是通过电磁波的反射以及辐射,通过数据的采集和计算,实现对物体的远距离探测,获取包含物体的遥感数据信息。这里需要注意的是数据不等同于信息,数据承载有效的信息,在目前的应用中仍然存在一定的局限性。任何事物都可以发射、反射、吸收电磁波信号,都属于遥感信息源。地物的空间信息的获取方式需要通过搭载在遥感平台上的遥感器来获取。

二、大数据的概念

大数据是适应时展需求所衍生出来的概念,顾名思义,大数据所指的数据数量十分庞大,通过传统的收集渠道不能帮助企业采集、管理有效的信息,也无法立足于时代背景,向企业提供与经营相关的策略。直到2009年,“大数据”才逐渐出现在公众视野,以难以预计的速度进行扩散。研究大数据的目的并不是采集数据,而是将采集的数据进行分析、管理、处理、应用,增强数据应用的能力,进一步完善使用数据的功能,从而挖掘有应用价值的资讯,大数据技术具有可观的发展空间。大数据时代在信息通信、海量存储等方面有利于解决航天遥感系统迅速采集信息、处理数据,本文的重点放在数据存储方面,并分析新时代背景下航天遥感技术存在的机遇和挑战,进一步促进航天遥感技术的可持续发展。

三、航天遥感技术迎来的机遇

1.航天遥感技术的重要意义

航天遥感可以对环境和资源进行有效的勘测,也可以对信息技术进行有效的掌控。可以说从一定意义上讲,航天遥感技术已经成为决定战争胜负和影响国家安全的重要因素。 航天测绘已成为获取空间信息资源十分重要的技术手段。同时,遥感信息的获取、处理、加工和服务,与卫星定位技术和卫星通信技术的应用也密切相关,正在世界范围内蓬勃发展的小卫星技术对于推动遥感、导航定位和通信技术的快速进步具有重要价值。

2.大数据时代航天遥感技术的机遇

(1)云存储

在大数据时代的背景下,航天遥感技术可以使用云储存的技术,对数据进行实时更新,包括对数据副本进行实时更新,占有极少的硬件资源,广泛应用于亚马逊等电子商务行业中。存储虚拟化技术是云存储系统的关键所在,包括主机、基于网络、基于存储阵列三种,为了将设备的物理属性屏蔽,完成对异构存储设备的统一映射。基于主机需要使用虚拟化软件,在实际运用的过程中会增大主机端的负载,无法拓展主机的空间。基于存储阵列需要安装虚拟控制程序,将逻辑存储单元与多个物理磁盘设备相对应,这种操作具有可以满足用户对存储性能的要求,同时也存在一些缺陷,比方说拓展性能较差,无法延伸设备的拓展性。存储虚拟技术采用基于网络的形式可以集中上述两种存储虚拟技术的优点,在满足用户对存储性能需求的同时,保持设备一定的拓展性,因此很多企业都使用基于网络的主流形式。

(2)数据库

随着时代的发展,很多数据并非以文字的形出现,归属为非结构型的数据和文档,数据呈现半结构化的发展趋势。在云存储系统中,NOSQL数据库需要以数据增长需求为考虑因素,分析数据的实用性和可用性,尽可能满足人们对勘测各方面的需要。再进一步细化,数据库使用弱一性的特例,保证用户最后的运行个结构是类似的。一般情况下,NOSQL数据库分为四种,根据不同的情况,使用不同类型的数据库对数据进行储存。

四、航天遥感技术发展需要解决的问题

1.遥感大数据的自动分析

数据挖掘指的是,从海量的数据中通过算法搜索隐藏信息的过程,是目前大数据处理的重要方法,可以从遥感大数据中勘测出地表的变化规律,了解社会以及自然的变化过程。随着对地观测遥感的大数据不断出现,遥感信息语义的复杂性、数据维度语义的丰富性、传感器语义的多样性等特征使航天遥感技术对表达方式提出了新的要求。同一地物的不同粒度、时相、层次、方位观测数据即该地物在不同观测空间的投影,在实际观测过程中,遥感大数据需要考虑多分辨率、多源影像那个特有的特征表达模型,以及模型如何进行相互间的转化,从纹理、光谱、结构等低层结构出发,抽取多元特色的本征表示,建立可以跨越差异的目标特性,达成遥感数据一体化的目的。遥感大数据的自动分析,指的是挖掘遥感大数据信息,实现遥感观察数据向知识转化的前提,主要目的在于建立统一、语义的遥感大数据表示,为后续的数据挖掘作铺垫。遥感大数据的自动分析包括数据的检索、表达、理解等方面。

2.大数据时代航天遥感安全问题

结合目前的情况来看,我国航空遥感发展缺乏完善的监管制度,在具体运作的过程中缺乏协调和规划,相关的资讯和信息无法进行资源共享,无法对行业内的资源和技术进行整合利用,再上航天遥感技术的核心技术过于依赖国外,存在创新能力不足的问题,导致遥感迈入产业化具有一定的难度,产业化的发展需要技术与资金的不断投入,不确定性遥感信息模型和与人工智能相关的系统开发也有待进一步的深入研究。

五、航天遥感技术的发展趋势

1.大数据时代背景下航天遥感技术的发展方向

通过航天遥感技术,可以由航天、地面观测台组成以地球为研究对象的综合观测系统,提供定量、定时的数据,在大数据时代背景下,完整性和机密性是航天遥感技术的重要特点,航天遥感技术涉及国家政机密,因此如何保障完整性和机密性是航天遥感技术需要面对的问题。根据时代的要求,人们越来越重视数据的安全性和实用性,所以发展航天遥感技术的时候需要根据上述特点进行发展。面对当前的形势,高分辨率小型商业卫星发展迅速,雷达卫星遥感日益受到青睐,遥感技术的监测精密度将不断提升,呈现向上的发展趋势。

2.新时代要求航天遥感技术人才培养发展展望

在这个新时代背景下,航天遥感技术具有可观的发展前景,从事该领域的专业人才短缺,航天遥感技术是我国的战略新兴产业,可以为航空航天信息技术的发展创造更大的发展空间。学校应该增加与此相关的专业设立,规划相关的人才培养的计划,在培养航天遥感人才需要结合大数据的知识背景进行学习,让从事航天遥感的人才跟上时展的需要,重点掌握与遥感技术相关的知识。与此同时,学校方面应该重视对航天遥感技术的人才进行培养,定向向人才灌输有关大数据遥感的知识,让学生规划在航天遥感领域的发展,为学生毕业从事航天遥感方向的工作奠定想学术基础。

3.新时代下航天遥感技术发展趋势展望

新时代背景下,数据化的普及在一定程度上促进了航天遥感技术的发展,加上我国政策对航天遥感技术的大力支持,包括数据库、云计算在内的数据库等新兴技术应用将推动航天遥感技术的变革。航天遥感技术呈现良好的发展趋势,促进各行各业进行资源的调整和整合,新时代背景下的航天遥感技术从“定性”向“定量”转变,呈现多平台共存、综合应用不断深化的发展趋势,展现市场不断扩大的发展趋势,极大地提升了科研工作者的工作效率,使航天遥感技术行业呈现全新的面貌与发展趋势。

参考文献:

[1]汤国安等编著.遥感数字图像处理[M].科学出版社,2004.

[2]李国杰.大数据研究:未来科技及经济社会发展的重大战略领域:大数据的研究现状与科学思考[J].战略与决策研究,2012,6(1):647-657.

[3]乔朝飞.大数据及其对测绘地理信息工作的启示[J/DK].测绘通报,2013(1):107-109.

无人机遥感技术的概念范文第2篇

01 概念“苹果”

精致一直是苹果的代名词,它的产品已经不单单代表品牌和质量,人们更多的是把苹果产品当成一件件艺术品,让人拍案叫绝的艺术品。

在苹果公司的概念产品模型中,你一定会从中找到属于苹果独有的精致。正如这款由Yann Le Coroller设计的精美概念产品,它搭配超薄的无线键盘,在磁铁和槽口的结合处融入键盘,可快速成为一台简易的桌面电脑。

02 超酷电子沙漏

Young Bok Kim设计的电子沙漏用LED发光代替沙子。用起来其实很简单,位于中部的金属刻度就是时间,你只要扭动到你所需要的时间,电子沙漏就开始计时漏沙。

这是一个慢慢的过渡过程,“沙子”就像荧光粉一样往下流:它的上部开始慢慢变暗告诉你“沙子”正在往下漏,下部慢慢变亮告诉你的确有“沙子”正在落下。等到计时结束,上面完全变黑,下面则完全亮起。用一个高科技的方式解释了沙漏这种古老的东西,而且晚上用起来特别浪漫。

03 戴尔Crystal水晶概念液晶

日前,戴尔正式了一款充满未来感的概念液晶屏幕产品,名为Dell Crystal水晶系列。

这款22寸液晶显示器的边框全部由透明钢化玻璃构成,内嵌了四个音箱和200万像素摄像头,其他独特设计元素还包括触摸按钮,单线缆整合电源、DVI、HDMI、低音炮和USB信号传输。

04 鱼眼LOMO相机

LOMO作为风靡全球的一个照相机类型,近期有了个新的玩法,将鱼眼镜头添置到了它身上,180度的视角不但能拍摄更有魅力的影像,而且还是定制为限量版,由Paul Smith为这款相机专门设计了特色条纹装饰。

所谓的鱼眼,学名是全景镜头,属于短焦距超广角镜头,比普通超广角镜头焦距更短,视角更大。使用这种镜头,从镜头前1米到无限远的距离都可以形成清晰的物像。这样你就可以用这款相机来创作比普通Lomo更有艺术感的作品了。

05 Nokia折纸概念手机

近日,英国设计师Kimmu为Nokia设计了一款概念手机“Scentsory”,传播香气的理念令人耳目一新。

台上时,这款手机的外观还算比较传统,类似于普通的翻盖手机,或者说更像是一台计算器。右下方的LED屏幕可以显示来电信息。

慢慢将其打开,这时的它就像一个小纸碗,这就是它的“Scentsory”闻香模式。其内部的香味传感器和发生器开始运作,并且还包含温度传感器。你可以充分感受到对话人所处的环境,包括视频、温度和他所能闻到的气味。

完全展开。它又变成了儿时折纸的宝塔或是纸帽的形状。LED触摸屏可以进行操作。虽然这仅仅是概念设计,但我们还是可以想象未来如果用上这样的手机,能给我们的生活带来多少的乐趣。

06 星战U盘

提到《星球大战》这部经典电影,总会给我们带来很多回忆。记忆中自然也有着众多耳熟能详角色的记忆。

无论说是由玩具衍生出的电影,还是由电影催化出的星战系列周边玩具,都依然仿佛历历在目。如果你也是一名星战迷的话,那么这几款U盘足可以考验一下你的专业程度了。同时,拥有它们,一定会让你在办公室的关注度有着飞速提升的。

07 NEC WAVE互动概念手机

不得不承认,随着生活水平的不断提高,人们对于手机产品的要求远远超越了仅把手机作为通讯工具的状态,除了带来手机应有的效率外,视觉体验逐渐成为主角,变成手机设计中一个不可缺少的因素。

近日,一款NEC WAVE互动概念手机登场了,从手机的外观上来看,此款机型绝对可以给你带来视觉冲击。正如其名,WAVE概念手机机身充满了波形元素,不论导航键区或者按键区域以及手机外屏右下方的快捷按键,WAVE无时无刻不体现着波形的概念。

08 平板灯泡

平板电脑,平板电视,现在是平板灯泡。世界是平的,这是弗里德曼创造的新鲜术语。

设计师Joonhuyn Kim正在设法改善传统的白炽灯泡,这个理念很简单:平板灯泡可以占有较少的空间,所以成本就会降低。而且也容易包装、储存、运输。十年前是伟大的想法,今天很多人已经忘掉白炽灯了。

09 可硬可软可动松下遥控器

如果不说,观看照片的话,估计没几个人能看出来这是个遥控器。这便是松下设计室的概念设计。那个弧度不是因为它造型就是这样,而是因为它的材料是一种会自己变软又变硬的硅胶。

遥控器关机状态是硬而冷的,可一旦被打开那就High了,会有强烈的“生理反应”――内部被硅胶材料包裹的彩灯会亮起来,自身也慢慢变温暖和柔软,同时遥控器中心部位的表面材料会有像心脏跳动一样的起伏,看起来似乎是在呼吸。待机状态下如果不去碰它,它会一直保持这种类似生物的状态,等到有人去触碰,它就会被唤醒,内部灯光关闭,并变硬以适合握住操作。

10 自己显示温度的电子煎锅

无人机遥感技术的概念范文第3篇

关键词:低空遥感;农业大数据;无人机;农情解析

农业生产是人类赖以生存的传统性社会生产活动,但由于其具有生产分散性、地域复杂性、灾害突发性等特点,人们难以及时掌握农业资源信息来推动生产发展。1970年代开始,随着民用资源卫星的出现,农业生产领域最先开始利用遥感技术进行农作物面积监测和估产且效果显著。近年来,无人机遥感技术在农业生产中的应用发展迅速,凭借其灵活机动、操作简单、成本低、获取影像速度快且光谱分辨率更高等高空遥感无法比拟的优势,推动了精准农业的调查、评价、监测和管理。由于无人机遥感技术可对农作物进行快速高效的动态实时监测,它已经成为当下农业遥感领域的研究热点。

1无人机遥感概述

1.1无人机发展历程

1916年9月,无人机正式步入人们视线开始发展,2010年开始进入全民应用阶段。目前无人机的应用已经渗透到人类生活的方方面面,成为促进社会经济发展的重要增长点。无人机以其操作方便、灵活机动、实时精准等特点受到了越来越多的关注和得到了应用发展。我国的无人机发展虽起步较晚,近年来也获得了一定的成果,开展了一系列卓有成效的应用研究,影像数据的监测和获取精度有了极大的提高。

1.2无人机低空遥感系统组成

具体的无人机低空遥感系统的组成部分有:无人机飞行平台、微型传感器负载、地面控制台、数据传输系统和影像处理系统等。在农业资源领域,无人机的形状大小、可载负荷量、飞行性能和航线规划算法都对农田资源的监测获取精度有着很大的影响。近年来随着多种无人机平台———如固定翼、单旋翼和多旋翼等无人机机型的出现,各种问题和缺陷也逐渐显露出来,农业遥感技术的发展面临着新的机遇和挑战。

2无人机农业应用中的优势

相比于卫星遥感,无人机有着独特优势。(1)无人机作业自主化。农业无人机由动力驱动,操作灵活,可以根据要求自主规划最佳航行路线和拍摄角度,极大地弥补了传统作业需要大量人力且效率低的缺点。(2)无人机获取数据精准。低空无人机遥感技术可以凭无人机的近地摄影测量优势获取更高精度的光谱影像,覆盖范围更广,受到天气和空间的影响更小,与“精细化农业”的目标更加贴合。(3)无人机获取数据实时、快速、成本低。可以动态连续监测,利用所得影像的高光谱信息进行作物营养诊断、农田系统检测和种类细分、作物长势动态信息获取等技术操作。

3无人机低空遥感技术的主要应用

3.1农业资源预测评估

粮食作物是维系社会正常运行的基础,种植面积与长势的波动影响着国家的稳定。卫星遥感在精确即时数据获取方面有着明显缺陷,无法满足现代农业要求。近年来,无人机遥感随着技术的成熟,弥补了卫星遥感的不足,其在农作物长势分析、养分和土壤水分分析等方面发挥着独特优势。在不与农作物直接接触的情况下可以通过传感器在低空获取作物的电磁波信息并得到相关的指标数据,然后用相应的定量分析方法对耕地生产力进行评价,且最终获得的数据的空间分辨率可达到厘米级。参照刘忠等[1]的研究,将农作物长势关键参数划分为形态指标、生理生化指标、胁迫指标和产量指标等4类。有关长势参数反演的相关研究近年来在国内外都是研究热点,反演方法有形态特征提取法、辐射传输模型法等众多针对不同情形的方法,选择时要尽量避开其短板。

3.2农业虫草害遥感监测

全世界每年由病害和虫害导致的粮食减产仍然十分严重,在总产量中的占比约达到了1/4。目前国内外对利用无人机遥感进行数据反演的研究有很多,但是还未形成规模化成果进行推广,大部分是针对特定作物的监测研究。在农业虫草害中,作物与杂草的识别不可或缺,针对此问题Inkyu等[2]提出了新的改进办法,即利用站式滑动窗口的方式开发一种新的识别分离模型。在各研究中,对于虫草害等信息光谱特征专门提取并进行遥感反演定性,若可更深入研究并加以推广,可做到对灾害的及时发现和防治,将对农业发展有巨大的推动作用。

3.3精准农业管理

精准农业管理是根据作物生长环境和自身特点的差异性进行精准的特定的管理,达到浪费少、成本低、收益高的目的。在李明等[3]的实验研究中,对通过无人机遥感试验得到的多幅有重叠区域的水稻地块图像,进行处理后建立的可识别二分类Logistic回归模型准确率高,对各不同地块的差异性比较具有参考价值。对无人机影像获得的三种可见波段进行模型建立可达到高精度提取某种作物信息的效果。如综合利用红、绿、蓝三个波段建立可见光差异植被指数模型,绿色健康植被信息的提取精度可达到90%。

4无人机农业应用中的不足

由于无人机遥感技术仍是近年来的新兴技术,若要大规模推广利用仍有许多局限性。无人机自身携带的GPS精度、天气状况、续航时间、通信距离等因素都会影响无人机遥感技术的适用性和实用性。针对单一无人机的作业能力,国内外研究者提出了众多解决方案,但尚未得出一个全面的结论,例如若提高机载设备的监测精度往往又会减低其单次飞行时间。同时,农田间环境千差万别,对无人机的运行也是极大的挑战。在面对复杂天气时,体积小质量轻的优点反而成了劣势,若不能做到随时监测就会降低无人机遥感的可靠性,恶劣条件下通信信号变弱也会影响到低空无人机的运行。国内外无人机遥感研究模型试验的农田范围尚小,缺乏代表性。

无人机遥感技术的概念范文第4篇

关键字:无人机;遥感;农业

1 监测病虫害

病虫害是影响作物产量的直接因素,是世界各国的主要农业灾害之一。大规模的病虫害会给农业生产和国民经济造成巨大损失。据联合国粮农组织统计,世界粮食产量因病虫害造成的损失占粮食总产量的20%以上。

利用遥感监测技术跟追病虫害进展情况,有利于展开精准治理工作,做到及时发现、及时处理,也有利于早期防治。其原理是,病虫害会造成作物叶片细胞结构色素、水分、氮元素等性质发生变化,从而引起反射光谱的变化,所以病虫害作物的反射光谱和正常作物可见光到热红外波段的反射光谱有明显差异。

在美国、澳大利亚等地,用无人机遥感监测并不罕见。比如,美国有种植户用无人机监测的麦田锈病情况,从中可以明显看出哪里是重灾区。也有人用无人机查看苜蓿地里的菟丝子(一种恶性寄生性杂草,主要寄生于苜蓿等豆科作物,苜蓿生长易受到恶性杂草菟丝子的严重危害,常造成苜蓿植株成片死亡),从而能在灾害大规模爆发前做到提早预防。

2 土壤属性分析

当今,世界农业现代化大国都在提倡精准农业,要求根据土壤性状,在作物生长过程中调节对作物的要素投入,以最低的投入达到最高的产出,并高效利用各类农业资源,改善环境,取得较好的经济效益和环境效益。

作为空中监测技术,农业遥感是推动农业走向精准化的有利手段。农业遥感监测主要以作物、土壤为对象。作物在可见光-近红外光谱波段中,反射率主要受到作物色素、细胞结构和含水率的影响,特别是在可见光红光波段有很强吸收波段,在近红外波段有很强的反射特性,可以被用来进行作物长势、作物品质、作物病虫害等方面的监测。土壤可见-近红外光谱总体反射率相对较低,在可见光谱波段主要受到土壤有机质、氧化铁等赋色成分的影响。因此,土壤、作物等地物固有的反射光谱特性是农业遥感的基础。

在精准农业中,有一个重要的概念叫做归一化植被指数。根据专业解释,归一化植被指数是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一,计算方式是近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和。归一化植被指数可以为改善作物健康提供参考依据,比如告诉你农田是否需要额外施肥。

美国一家专门分析土壤样本的精准农业服务公司Heartland Soil Services,正在尝试将无人机遥感测绘的归一化植被指数(NDVI)图与土壤取样分析相结合,从而生成土壤营养元素图。这种将二者结合的方法,相较于原来的只靠土壤取样分析法(每两英亩取一个样本)更加详细和精准。

3 统计分析植株数量和成苗率

无人机遥感测绘的另一个用途是统计植株数量。相比于耗时且只能抽样调查的手动计数,无人机统计更加全面,准确性更高。

据报道,2016年6月,基于云计算的无人机软件和制图解决方案供应商Drone Deploy、农业合作分析公司Aglytix和农业技术公司AgriSens合作,为农作物提供生长分析工具,通过农作物数量统计、农作物占地面积来分析当前农作物是否为最佳生长距离。

在2016年的植物生长季,加利福尼亚北部的一家私人农场请来第三方公司为农场74英亩的耕地移植了数万番茄植株。为了避免该公司没有严格按照移植数量收费,私人农场工作人员利用AgriSens公司的无人机应用软件快速实现了数量统计。

除此之外,用户也可以借助无人机遥感测绘的硬件和软件技术,分析新栽培植株的成苗率,以确定重新栽种方案。

4 自然灾害后作物受损评估

农作物的整个生长发育过程与气象息息相关,气候变化和灾害性天气是直接影响粮食生产和农民增收,影响农业的平稳快速发展。不可避免的自然灾害发生后,遥感技术可以用于评估暴风雨和冷冻灾害后受损情况。

作物遭受冷冻害后,体内叶绿素活性会减弱,对近红外光和红光的敏感度下降会导致植被指数发生化,因此植被指数差异分析主要是通过受灾前后植被指数的差值来判断受灾情况。

在暴风雨灾害中,研究表明,水浸后的植被可见光波段反射增强,近红外波段减弱。且近红外波段和热波段的组合可以识别水浸和健康谷类作物。

在伊利诺伊州的一场强风和强降雨天气中,该州中部地区105英亩(613亩)的谷物发生不同程度损害。无人机服务Overhead Ag公司利用无人机技术生成灾后评估报告,详细标出了轻微受损区、中度受损和重度受损区,并且计算出了各自面积和所占比例,让农户可以直观了解灾后损失情况。

5 总览梯田概况,便于及时整改

梯田是在坡地上沿等高线分段建造的阶梯式农田,其是一种重要的水土保持措施,具有保水、保土、保肥的作用。作为坡耕地治理措施的一种,修建梯田可以通过减缓地形坡度、缩短坡长来改变坡面的小地形,进而有效治理坡耕地水土流失。所以,及时获得梯田的动态指标,可以为梯田建设成效评价、水土流失防止、水土资源合理利用等提供科学依据。

利用遥感技术生成的高分辨率影像对水土保持进行检测,有利于提取更详尽的水土保持措施。利用无人机生成高程图可以直观看到梯田的整体布局,便于梯田管理者随挖随填,及时整改阶地和排水系统。

其实卫星遥感手段已经发展已久,但卫星易受到天气环境影响,且轨道周期较长。比较而言,无人机灵活性更强、易部署。相信随着无人机平台、传感器和软件技术的进一步提升,未来无人机作为卫星等其他遥感平台的补充手段,可以帮助在农业构建起更加完整的监测网。

6 结束语

无人机遥感技术在在农业上的应用价值是遥感技术、农业、无人机三者的一个交叉领域,无人机遥感技术不只只用在农业上,其在巡检、测绘、搜救等行业都会用到,随着遥感技术的成熟在这些领域将会发挥巨大作用,也是未来我们需要研究的课题。

参考文献

[1]史舟,梁宗正,杨媛媛,郭燕《农业遥感研究现状与展望》,农业机械学报 2015, 46(2):247-260

无人机遥感技术的概念范文第5篇

关键词 遥感技术;水文水资源领域;研究

中图分类号TP7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)110-0227-02

现阶段我国科技水平不断的提高,随着科学技术的灵活发展,遥感技术也开始在各行各业落地生根,尤其是在水文水资源领域研究方法的应用获得了大量的关注。通过遥感技术的应用可得到科学准确的水文数据,有助于提高工作人员的工作质量与效率,减少成本,对研究水文水资源领域工作起到了重要作用。

1 遥感技术的概念

我国遥感技术的应用已有几十年的历史,遥感技术作为一种功能性强、复合型的探测技术,其主要的原理就是根据物体所呈现出的电磁波反射、辐射等特点,通过遥感感测将物体特点记录与收集,最后将电磁波信息处理为影像,为探测其它物体提供科学可靠的依据。遥感技术是从电磁波理论知识出发,在人们的日常生活中得到大量的运用,例如气象观察、资源局势探查等方面,由于遥感技术传播速度快并且能够保证信息的科学与完整,也可运用于地图测绘,且其应用范围拓展到航空、军事等领域。遥感技术应用在水文水资源领域当中,有利于节约人力、物力以及时间,提高了水文勘测工作质量与效率,缩短了实施周期,使作业工序变得简单。

2 遥感技术在水文水资源领域的应用与发展

2.1监测降水量

通过遥感技术的运用,将卫星与雷达结合在一起,输送和传递出遥感信息源,可了解到降水量的空间、分布等各项参数,有利于获得不同地区降雨量的具体数据。雷达主要是根据空气中降水粒子对电磁波产生的影响,从而实现对部分地区雨量的预测,特别是对于监测雨量较少的地区,除了监测其雨量站,还要运用雷达监测,便于得到准确的降雨量信息,雷达监测属于微波遥感的重要环节。卫星则是综合卫星信息与地面测量的情况,对大面积的雨量进行预报,由于雷达只能监测到降水粒子,一旦降水粒子出现密集的情况产生较厚的云层,雷达监测将无法给出正确的降水量数据,因此在这种情况下,就要通过雷达与卫星共同监测出准确的降水量数据,卫星估算的方法有综合法以及微波辐射法。现阶段运用最多的是航空飞机,通过飞机进入到云层深处开始探测,航空遥感是一种用于气象观察的辅助技术,主要监测云层以及周围小粒子的分布情况,然后将收集到的数据与资料传输到计算机系统当中进行处理与分析,从而会自动获得更多的云层数据,这些大量而又准确的数据为水文研究工作提供了便利,减少了研究成本与时间。

2.2监测蒸发量

蒸发量包括土壤、水面、植物等这三个方面的蒸发,蒸发量对水量、能量的平衡起到了关键作用,换句话说也就是蒸发量的多少将直接决定水量、能量的平衡。而监测蒸发量是通过物理的方式来转化质量和能量的关系,来得到准确的蒸发量数据。遥感技术的运用日趋广泛,监测蒸发量的方法也越来越多,运用卫星来收集数据的方法多种多样,计算方法有统计经验法、能量余项法、全遥感信息模型法。通过模型特点将模型分类,使其发挥出具体的作用,多层模型是通过将土壤划分为较多层,一层模型用在对地表、土壤、植被的区分,二层模型主要是对地表植被、地下土壤、地上热量这三者间的余热计算。在通过遥感技术监测蒸发量与探测地表特征数据相结合的形式下,研究出遥感日蒸散估算模型,这种计算模型的建立,可了解各种地表环境下的蒸散情况,为监测与计算蒸发量提供了有力的前提。

2.3监测径流量

由于径流量测量比较复杂,目前只有通过水文模型来获得遥感信息估算径流量,遥感技术是一种综合性的技术,可用于收集土壤、地表、植被、水体、蒸发量等数据,其收集信息具有便捷性、即时性、全面性、完整性等优点,遥感技术与水文模型的共同使用,就可以预测出径流量。遥感技术测量径流量是通过感测与其相关的元素,收集大量的数据建立水文模型来获得径流量的结果。

2.4地表和土壤水分的监测

地表对径流形成、地面能量与物质有着重要的影响作用,土壤水分包括地表水、地下水、地表能量这三个重要的参数。由于地表特征较为复杂,通过遥感技术识别与分类地物,对识别水体、提高土地利用率与覆盖率有着深远意义,水文变化最直接的表现为土地利用、土地覆被的变化,遥感技术在监测土地利用与覆被变化方面有着较大的优势,地表又被称为下垫面,地表特征当中的几个关键元素信息,例如植被、地表发射率、地面温度与反照率等,这些关键元素将影响地表能量与物质的平衡。土壤水分又被称为土壤湿度,是地表能量交换中的重要内容之一,也是地表水与地下水的中间元素,遥感监测土壤水分有光学遥感、微波遥感这两种研究方法。

2.5预防灾害,保持水土平衡

遥感技术在收集研究水文资源的同时,也可监测洪涝、旱情、积融雪、水质等情况,起到了一定的预防灾害作用。为保证水土不被流失,遥感技术作为研究水土工作中的重要手段,能够监测土壤侵蚀动态、水土流失情况。利用遥感技术监测土壤侵蚀是通过收集与其相关的元素信息,例如降雨量、植被、地形、土地、人为等因素,目前我国监测土壤侵蚀动态的方法有很多,如分类对比、逐像元比较以及分类与逐像两者结合的动态监测方法。水土流失定量研究法运用较多的是建立水土流失定量计算模型,通过收集的土壤流失信息建立方程式来计算和分析,从遥感影像上获得土壤侵蚀元素数据,提取模型计算因子用于监测水土流失状况。

3结论

综上所述,遥感技术在水文水资源领域的应用方法也越来越多,使研究水文水资源领域的方法得到了扩展。遥感技术对水文研究工作有着很大的帮助,节省了人力、物力、时间、成本,为研究水文资源提供了一定的便利条件,通过准确科学的水文信息,便于开展水文水资源的研究工作,对水文水资源领域的长期稳定发展起到了积极作用。

参考文献

[1]姜哲石.遥感技术在水文水资源领域中的应用分析[J].才智,2011(34).