摘?要:本文主要針對遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用展開研究,先對遙感技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢進(jìn)行分析,然后對遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查與自然資源監(jiān)測中的具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)論述,最后對遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用前景進(jìn)行論述和總結(jié),主要包括土地調(diào)查自動(dòng)化、土地利用監(jiān)測,以此來將遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,給予自然資源調(diào)查監(jiān)測強(qiáng)有力的技術(shù)支持,確保自然資源調(diào)查監(jiān)測效率的穩(wěn)步提升。
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);自然資源;調(diào)查監(jiān)測;應(yīng)用
就目前而言,我國在經(jīng)濟(jì)和科技等方面的發(fā)展速度較快,顯著增強(qiáng)了人民群眾的生活品質(zhì),不僅使一系列的前沿技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,而且廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,不斷強(qiáng)化社會(huì)生產(chǎn)力。對于遙感技術(shù)來說,作為重要的前沿科技,具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,且運(yùn)用效果顯著,深刻影響著自然資源領(lǐng)域。其中,針對在自然資源管理工作中占據(jù)著重要地位的自然資源調(diào)查監(jiān)測工作,遙感技術(shù)的應(yīng)用非常有必要。相比于傳統(tǒng)的調(diào)查監(jiān)測方式,遙感技術(shù)可以使“地上查”這一局限得到彌補(bǔ)與完善,滿足時(shí)間和空間不斷變化的實(shí)時(shí)化監(jiān)測需求,同時(shí)將整個(gè)對比效果予以增強(qiáng)。由此可見,遙感技術(shù),與自然資源調(diào)查監(jiān)測之間是緊密聯(lián)系、密不可分的。
一、遙感技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢
遙感最淺顯易懂的理解就是遙遠(yuǎn)的感知,對于遙感來說,作為綜合性技術(shù)之一,其對地觀測的性質(zhì)特點(diǎn),應(yīng)用價(jià)值顯著,被廣泛地應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、氣象、地質(zhì)等多個(gè)領(lǐng)域,在自然資源調(diào)查與檢測中,主要是用于地表覆層的調(diào)查監(jiān)測、水資源調(diào)查、地理國情監(jiān)測等方面。分析其特點(diǎn),具有數(shù)據(jù)獲取便捷、信息種類豐富和調(diào)查范圍廣泛等特點(diǎn),為了促進(jìn)自然資源調(diào)查監(jiān)測工作的順利進(jìn)行,并與精準(zhǔn)性和實(shí)效性要求相符,必須要合理運(yùn)用遙感技術(shù)?,F(xiàn)分析其應(yīng)用優(yōu)勢:
(一)數(shù)據(jù)獲取便捷
遙感技術(shù)主要包括航天遙感和航空遙感,目前,無人機(jī)技術(shù)和微型傳感器的快速發(fā)展,無人機(jī)低空航測技術(shù)也起到了重要的作用和優(yōu)勢,通過與實(shí)地調(diào)查進(jìn)行對比分析,其便捷性顯著。同時(shí),遙感技術(shù)可以使調(diào)查監(jiān)測工作與立體化、一體化發(fā)展要求相符,從而使立體調(diào)查監(jiān)測的范圍明顯提升,在諸多實(shí)地調(diào)查方面,如懸崖峭壁、無人區(qū)和交通便捷性不足等人員難以到達(dá)的區(qū)域,借助遙感技術(shù)的支持,可以自然資源數(shù)據(jù)資料快速取得,同時(shí)還能通過自動(dòng)解譯技術(shù)快速識(shí)別地類地物,更加有助于提升調(diào)查效率,從而促進(jìn)調(diào)查監(jiān)測工作的順利開展。
(二)信息種類豐富
在自然資源的調(diào)查監(jiān)測方面,地表覆蓋層和地表基質(zhì)層為自然資源調(diào)查監(jiān)測的主要內(nèi)容,其調(diào)查種類的豐富性、多樣性特點(diǎn)顯著,與土地、礦產(chǎn)、森林、草原等均有著密切的聯(lián)系,同時(shí)與陸地和海洋的聯(lián)系也比較緊密。針對傳統(tǒng)的自然資源調(diào)查監(jiān)測,實(shí)地調(diào)查起到了重要的作用和優(yōu)勢,但是這僅僅可以對單一的地類資源信息進(jìn)行取得[2]。而遙感技術(shù)在多平臺(tái)和多種類傳感器的支持下,不僅能通過可見光影像識(shí)別地物類型和范圍等信息,還可通過雷達(dá)技術(shù)和多光譜攝影等技術(shù)實(shí)現(xiàn)識(shí)別地形、精細(xì)分類、農(nóng)作物監(jiān)測等工作,降低了信息獲取的難度,同時(shí)獲取信息的種類也更加豐富,這也是遙感技術(shù)與傳統(tǒng)調(diào)查監(jiān)測方式之間的區(qū)別之一。
(三)調(diào)查范圍廣泛
對各類自然資源進(jìn)行分析,其動(dòng)態(tài)性和多變性特點(diǎn)較強(qiáng),基于時(shí)間和空間的角度,在不同區(qū)域和時(shí)段,不同種類的自然資源呈現(xiàn)出來的狀態(tài)有著明顯的差異,例如,夏季草原肆意生長,秋季可以收獲大量的農(nóng)作物,冬季停止耕種等。因此,在各類自然資源調(diào)查監(jiān)測中,對于技術(shù)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)性提出了明確的要求[3]。遙感影像的獲取周期和監(jiān)測范圍,能夠滿足地域范圍廣、時(shí)間范圍廣和種類范圍廣的不同調(diào)查監(jiān)測工作的要求。
二、遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查與自然資源監(jiān)測中的具體應(yīng)用
(一)自然資源調(diào)查
1.基礎(chǔ)調(diào)查
針對基礎(chǔ)調(diào)查,應(yīng)對各類自然資源類型投射在地表的分布和范圍進(jìn)行高度了解,并將開發(fā)利用等基本情況做到“了如指掌”。在基礎(chǔ)調(diào)查中,其核心內(nèi)容不僅體現(xiàn)在各類自然資源的分布、范圍等方面,而且與其權(quán)屬性質(zhì)等也有著一定的聯(lián)系,基于地表覆蓋,從自然資源管理基本需求出發(fā),從而促進(jìn)陸海全域自然資源基礎(chǔ)性調(diào)查工作的順利開展。
現(xiàn)階段,主要的基礎(chǔ)調(diào)查工作是第三次全國國土調(diào)查(簡稱“國土三調(diào)”),可以使現(xiàn)有的一系列數(shù)據(jù)成果集成在一起,如森林資源清查、濕地資源調(diào)查、水資源調(diào)查等,促使自然資源管理的調(diào)查工作順利實(shí)現(xiàn),同時(shí)實(shí)現(xiàn)“一張底圖”的順利構(gòu)建。
在“國土三調(diào)”工作中,遙感技術(shù)起到了十分重要的作用,對比前兩次全國國土調(diào)查工作來看,多為人工調(diào)查,遙感技術(shù)的使用都較為局限,而在“國土三調(diào)”工作中,遙感技術(shù)的使用就十分廣泛,從內(nèi)業(yè)圖斑提取到外業(yè)實(shí)地核查等工作中,幾乎都在使用遙感技術(shù)。在內(nèi)業(yè)工作方面的使用尤為緊密,“國土三調(diào)”工作使用城鎮(zhèn)內(nèi)部優(yōu)于0.2米分辨率,城鎮(zhèn)外部不低于1米分辨率的遙感影像,較其他調(diào)查工作來說,大幅提高了影像調(diào)查工作的作業(yè)精度,工作人員在結(jié)合外業(yè)特征點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過人機(jī)互譯的方式在遙感影像上對各種地類的分布和范圍等信息進(jìn)行判讀,幾乎能精準(zhǔn)地識(shí)別各種地類,降低了外業(yè)工作量,同時(shí)也能滿足“國土三調(diào)”的總體要求,為此次全國性的基礎(chǔ)調(diào)查工作提供了重要的技術(shù)保障。
2.專項(xiàng)調(diào)查
首先,水資源調(diào)查。在人類生存環(huán)境中,水資源發(fā)揮著重要的作用,但是在社會(huì)發(fā)展的同時(shí),生態(tài)環(huán)境的完整性受到了嚴(yán)重威脅,引起了嚴(yán)重的水資源問題,所以借助遙感技術(shù)的應(yīng)用,可以準(zhǔn)確調(diào)查分析水資源的分布情況,同時(shí)也能了解到不同區(qū)域的水文情況。其中,在調(diào)查城市水資源分布情況方面,光譜反射技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,以此來高度了解水資源的分布情況,可以全方位、多角度地監(jiān)測地面不同的區(qū)域,將不同區(qū)域的水資源分布情況做到“了如指掌”,從而合理規(guī)劃城市中的水資源,提高水資源調(diào)查的效率和水平,為地區(qū)間水資源的調(diào)度提供極大的便捷,防止居民用水問題的發(fā)生。
其次,森林資源調(diào)查。在自然資源中,森林資源占據(jù)著重要的地位,而且在資源調(diào)查中也占據(jù)著重要的地位,森林資源不僅可以避免水土流失問題的出現(xiàn),凈化空氣的作用也比較顯著,而遙感技術(shù)的應(yīng)用,是促進(jìn)森林資源調(diào)查工作的重要方式方法之一。在森林資源調(diào)查中,資源分布成像、調(diào)查林分因子等均屬于遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍。其中,對于資源分布成像來說,主要是指借助遙感技術(shù),可以促使專業(yè)影像的形成,高度了解森林資源的覆蓋范圍等內(nèi)容,從而對相關(guān)資源的具體內(nèi)容做到高度掌握,同時(shí)及時(shí)校正與更新以往的調(diào)查成果。在調(diào)查林分因子這一方面,由于森林中的各類樹木在諸多方面的差異性均比較大,如生長環(huán)境、樹齡、生長速度等,所以在具體劃分時(shí),主要側(cè)重于相同或相似的部分,以此來促使森林區(qū)域單位的形成與構(gòu)建,要想保證區(qū)分的準(zhǔn)確性,需要對相應(yīng)的測試標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)注,保證資源劃分的合理性,同時(shí)形成對砍伐現(xiàn)象的有效預(yù)防。此外,在遙感技術(shù)的作用下,可以準(zhǔn)確對比分析現(xiàn)階段調(diào)查的情況與以往數(shù)據(jù)的差別,從而保障資源變化過程數(shù)據(jù)的完整性。
在劃分林班這一方面,設(shè)置形式主要以林班線為主,但是林班線大都在山脊、溝谷等地帶進(jìn)行設(shè)置,因?yàn)槠胀ǖ臋z查方式難以保證良好的效率,且投入也比較多,所以通過遙感技術(shù)的應(yīng)用[5],可以根據(jù)不同的形態(tài),準(zhǔn)確區(qū)分不同的地勢與林班線,從而滿足劃分林班時(shí)投入的節(jié)約化需求。
(二)自然資源監(jiān)測
1.常規(guī)監(jiān)測
對于常規(guī)監(jiān)測來說,自然資源管理目標(biāo)為其主要的理論依據(jù),使用遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測,可形成覆蓋全、動(dòng)態(tài)性強(qiáng)的工作方式,可以對自然資源年度變化等信息高度了解,給予基礎(chǔ)調(diào)查成果年度更新有效的協(xié)作,在基礎(chǔ)調(diào)查成果年度更新工作中,遙感技術(shù)的運(yùn)用起到了強(qiáng)有力的支撐,對比前后兩年的遙感影像成果,通過人機(jī)交互式解譯的方式,可提取出各行政轄區(qū)內(nèi)各種地類的變化情況,在年度監(jiān)測工作中助力各地類之間的流向分析,使得監(jiān)測工作更加準(zhǔn)確和精細(xì),能夠更加精準(zhǔn)地服務(wù)于自然資源管理目標(biāo),同時(shí)在此基礎(chǔ)上疊加各類專題數(shù)據(jù),還能為自然資源督察執(zhí)法等各類工作提供基礎(chǔ)支撐。
2.專題監(jiān)測
借助于專題監(jiān)測,可以動(dòng)態(tài)化跟蹤某一區(qū)域、某一類型自然資源的特征指標(biāo),對地表覆蓋及自然資源數(shù)量等變化情況做到高度掌握?,F(xiàn)分析專題監(jiān)測及其內(nèi)容:
(1)地理國情監(jiān)測。地理國情是最重要的基本國情,其涵蓋了地表變化、地形地貌、交通網(wǎng)絡(luò)、水系、城鎮(zhèn)情況等眾多因素,而地表覆蓋變化是地理國情監(jiān)測的重點(diǎn),遙感技術(shù)可快速提供基礎(chǔ)變化底圖,將各類自然資源的變化情況充分展現(xiàn)出來,并實(shí)現(xiàn)地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的更新,同時(shí)疊加多時(shí)相的影像,有助于分析固定區(qū)域內(nèi)各類地理要素間的變化情況。不同的遙感技術(shù)同樣可以為地形地貌、交通網(wǎng)絡(luò)、水系、城鎮(zhèn)變化情況的監(jiān)測提供有效支撐,能夠掌握現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性最強(qiáng)的地理國情數(shù)據(jù),為自然資源管理提供科學(xué)的決策基礎(chǔ)。
(2)其他相關(guān)監(jiān)測。其他相關(guān)監(jiān)測主要包含重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)測、海洋資源監(jiān)測、生態(tài)狀況監(jiān)測等。在京津冀、長江經(jīng)濟(jì)帶、粵港澳大灣區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)測中,遙感技術(shù)可以動(dòng)態(tài)化地監(jiān)測城市建設(shè)情況、監(jiān)測土地利用類型的變化、監(jiān)測城市的擴(kuò)張情況,在三江源、祁連山、高原冰川等國家公園和自然保護(hù)地一類的重要區(qū)域,遙感技術(shù)可為區(qū)域內(nèi)的自然資源確切的范圍和面積提供精確的監(jiān)測,為精細(xì)化管理和科學(xué)決策提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在海洋監(jiān)測中,遙感技術(shù)不受地理位置和環(huán)境因素的制約,可以及時(shí)地提供大范圍的遙感影像,能夠?yàn)楹Q筚Y源監(jiān)測提供基礎(chǔ)保障,同時(shí)遙感技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)大洋環(huán)流、海水污染等多要素的監(jiān)測,對海洋資源的保護(hù)起到重要作用。生態(tài)狀況監(jiān)測中,遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用于大氣污染、水資源污染、土壤污染等各類生態(tài)環(huán)境狀況,遙感技術(shù)利用不同波段的反射成像,來對空氣污染、污水排放、水質(zhì)變化情況進(jìn)行分析,同時(shí)還能通過不同時(shí)期的影像對比分析植物的長勢情況,從而分析土壤情況,為生態(tài)狀況監(jiān)測提供便利。
三、遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用前景
(一)調(diào)查自動(dòng)化
遙感技術(shù)在自然資源調(diào)查、測量方面的應(yīng)用價(jià)值顯著,可以實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的順利獲取,通過分析遙感影像,可以掌握本地區(qū)的各類自然資源情況。要想將正射影像圖的直觀性和便利性的優(yōu)勢充分展現(xiàn)出來,可通過實(shí)地調(diào)查的方式構(gòu)建遙感影像解譯標(biāo)志數(shù)據(jù)庫,從而實(shí)現(xiàn)影像自動(dòng)化提取各類自愿的類型和邊界,與多年度影像疊加進(jìn)行對比分析,可自動(dòng)分析和判斷各類自然資源的變化情況,而疊加光譜遙感技術(shù)同時(shí)使用,可以更加精準(zhǔn)地識(shí)別地面附著物,從而提高自動(dòng)化識(shí)別、提取和分析的精度。
(二)土地利用監(jiān)測
對于相關(guān)工作人員來說,要想高度掌握自然資源的分布、利用情況,可以將遙感技術(shù)與人機(jī)互譯技術(shù)緊密融合在一起,或應(yīng)用高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù),以此實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化監(jiān)測。此外,在自然資源執(zhí)法監(jiān)測方面,動(dòng)態(tài)化的遙感監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建非常有必要,在該系統(tǒng)中,應(yīng)積極涵蓋一些土地違法標(biāo)準(zhǔn)或指標(biāo),在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化解譯的支持下,可以滿足監(jiān)測過程的實(shí)時(shí)性需求[8],實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題,從而減少違法行為的發(fā)生。
(三)環(huán)境監(jiān)測
遙感技術(shù)在自然環(huán)境調(diào)查領(lǐng)域的應(yīng)用,可以對某一區(qū)域內(nèi)的土地污染情況“了如指掌”,并為其地表特征、性質(zhì)的判斷提供一定的依據(jù),給予土地監(jiān)測工作正確的指導(dǎo)。對于相關(guān)部門來說,應(yīng)對土地污染監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不斷調(diào)整,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遙感技術(shù)等合理應(yīng)用,構(gòu)建污染監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),將同一監(jiān)測目標(biāo)高度明確化,面對某一區(qū)域污染情況的發(fā)生,通過獲取的影像分析其紋理特征,同時(shí)結(jié)合光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以相對準(zhǔn)確地確定污染情況。此外,也可以借助遙感技術(shù)和其他相關(guān)服務(wù)的整合,動(dòng)態(tài)化監(jiān)測某一區(qū)域或空間內(nèi)的相關(guān)災(zāi)害情況,如火山、滑坡等。
結(jié)語
總之,在自然資源調(diào)查監(jiān)測中,遙感技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛,數(shù)據(jù)獲取便捷、信息種類豐富和調(diào)查范圍廣泛的特點(diǎn)是使其成為重要調(diào)查監(jiān)測手段的主要原因,其時(shí)效性和整體性的特點(diǎn)也更加相符當(dāng)下的工作需要,同時(shí),遙感技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)在不同的環(huán)境下,可以保證自然資源監(jiān)測工作的順利進(jìn)行,發(fā)揮出對自然資源管理工作的促進(jìn)作用。相信在遙感技術(shù)不斷發(fā)展過程中,可以進(jìn)一步助力自然資源調(diào)查監(jiān)測研究。
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作者簡介:彭俊宇(1993—?),男,侗族,貴州貴陽人,本科,助理工程師,主要從事測繪及地理信息系統(tǒng)方向。