信息技术与遥感应用

信息技术与遥感应用

信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。

遥感从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。通过人造地球卫星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。

遥感的原理：振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为: γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有: 紫外、可见光和近红外波段。地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.16℃）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。

遥感主要分为信息的获取，信息的接受，信息的处理，信息的应用。由于在信息的获取接收的过程中产生了各种变形，以及系统本生所产生的误差和外部环境所产生的误差，在这些过程中信息技术可以很好的帮助分析处理遥感信息，利用各种软件更好的将所获取得的数据图像进行编码存储，也可以进行各种校正，使数据图像更接近其原始的图像，使后期的应用有更好的精度。

遥感技术的特点

1．可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为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3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

2．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。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

3．获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

4．获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

信息技术主要有感测与识别技术，它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。这类技术的总称是“传感技术”。它几乎可以扩展人类所有感觉器官的传感功能。传感技术、测量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术，更使人感知信息的能力得到进一步的加强；信息传递技术各种通信技术都属于这个范畴。广播技术也是一种传递信息的技术。由于存储、记录可以看成是从“现在”向“未来”或从“过去”向“现在”传递信息的一种活动，因而也可将它看作是信息传递技术的一种；信息处理与在生技术在对信息进行处理的基础上，还可形成一些新的更深层次的决策信息，这称为信息的“再生”。信息的处理与再生都有赖于现代电子计算机的超凡功能；信息施用技术它包括控制技术、显示技术等。

感测与识别技术可以为遥感图像提高分辨率，即其获取的地物信息更加的清晰，在对遥感数据进行处理时提高图形、信号的识别精度。信息传递技术可以使遥感信息数据通过各种渠道传递到各个地方，以方便对这些数据的分析存储，以及对某些情况下进行快速处理应用。

地质灾害是指在地球的发展演变过程中，由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。地质灾害包括突发性的，如火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等，也包括渐进性的，如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。现代航天技术和遥感技术的飞速发展不仅为地球资源与环境监测研究开辟了广阔的前景，而且为地质灾害的调查和研究提供了崭新的手段。长期以来，遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术，在地震（活动性断裂）、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用，为山区大型工程建设的环境灾害调查及防灾减灾工作做出了重要贡献。由于遥感的多时相和全天候可以给地质灾害的监测以及灾后的救援和重建给予大量的现场信息，通过计算机网络和卫星通信技术等信息传递技术可以及时的提供数据资料，在监测和救援重建中有极大的作用。

以滑坡为例。在遥感影像上，滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布，并多产在不稳定物质覆盖的地区。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难，但通过对不同时相遥感资料的对比分析，就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断，从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区，对已发生的滑坡地质灾害进行调查。在通过信息技术的处理及合成，对所选的区域进行进一步的调查与分析，根据其结果进行预警，发布预警信息，及时的进行疏散人员和救援工作。新滩滑坡是一次被预测的地质灾害，及时的进行了疏散人员，滑坡体上无人员伤亡，但由于当时的通信技术较差，滑坡所激起的涌浪对下游的船只及人员造成伤害。

以地震为例

一般而言，在遥感影像上，活动性线性构造常常具有如下解译标志：

1）差异性影像色调、影像结构单元的界线、色带异常；

2）山脉、河谷、山间平原甚至海沟的错位、扭曲和变形；

3）现代河流水系直线状、格状展布；地下水的局部异常，泉水成串出现，地表土壤含

水异常；河流的急转弯、同步拐点；河流改道、断流；河流陡缓、曲直剧变；湖泊的线状排布延伸及其扭曲；

3）现代沉积盆地线状排布延伸及其扭曲；近代沉积中心的线状展布、线状边界；

4）新生代火山口成串展布；

5）差异性地貌单元、水系类型的急剧变化异常带、线状延伸的陡崖、断层三角面等构

造地貌；洪积扇(裙)的线状排布及其复合叠加，现代沉积物(层)的再破裂、位错及褶皱；7）现代地震活动带及地震地貌线状展布带。

通过这些解译标志可以用信息技术的处理技术对遥感影像进行解译，大大加快解译速度，也可以提高解译精度。