“面向对象+深度学习”遥感信息提取技术在水利行业应用
水利信息化中遥感技术的运用及问题探讨
水利信息化中遥感技术的运用及问题探讨摘要:遥感技术作为一种获取信息的技术手段,已经广泛运用于国民经济建设的多个方面,并起到至关重要的作用。
随着水利信息化建设的发展需要,遥感技术正在不断参与到水利管理和水资源研究等诸多方面。
本文主要对遥感技术在水利信息化中的应用进行探讨,并分析了水利信息化中运用遥感技术存在的问题。
关键词:水利;遥感技术;信息化前言:遥感技术是20世纪60年代发展起来的一门对地观测的综合性技术,具有探测范围广,采集数据快,反映动态变化等特点,经历了地面、航空和航天遥感等多个发展阶段。
遥感技术在地质、海洋、植被等领域都得到了广泛的应用,是各领域信息化建设的重要技术手段。
近些年,遥感技术正在不断运用于水利信息化建设的各项工作中,在提升水事活动效率及水资源水环境等方面的研究提供了重要帮助。
1.遥感技术在水利信息化中的运用1.对地表水资源的监测作用在水利信息化工作中,调查地表水资源是遥感技术工作的一部分,在监测环节要求相关工作人员依据地表水的特性对它采用不同的方式进行相关数据的收集。
由于地表水属于湿地水体,各种植被和土壤都藏在水体底部,其像素值会因为放射光谱的变化而变化,所以如果采用雷达或者光学技术对地表水进行检测,会得不到准确的地表水资源信息。
遥感技术的运用就能很好地避免这个问题,同时结合形态学方法、水体指数法等获取更为准确的数据。
遥感技术在对地表水资源进行监测时,可以针对不同地区、不同时段的地表水资源做好遥感图像配准工作,实现对地表水资源的动态监测,及时地发现地表水资源的变化并收集到更多关于地表水资源的信息。
除此之外,可以应用多时相遥感图像对地表水进行监测,这样有利于提取地表水资源的变化数据,同时利用激光雷达对变化的数据进行定量估算,更有助于加深对地表水资源的了解。
1.对水环境的监测作用遥感技术对于水环境的监测也属于水利信息化中的重要内容,遥感技术的应用可以监测到水环境的很多信息,例如固体悬浮物、叶绿素含量以及其他污染信息等,这样的监测信息可以作为水环境质量评估的重要定性或定量指标。
遥感技术在水利行业的应用
遥感技术在水利行业的应用摘要:我国水利工程的发展举世瞩目,不仅有闻名中外的古代水利工程——都江堰,也有现代出色的水利大坝——三峡水利工程,近现代以来为推动我国水利发展,各种新型技术和管理理念都被应用到水利管理中,实现水利技术在工程建设中的优质化应用。
水利工程建设实施中的管理是整个工程关键部分,要为整个水利工程质量和水利技术应用负责。
因此,伴随着技术的革新和观念的改变,我国水利管理也从传统走向现代,现如今我国水利管理已经步入世界前沿。
传统水利技术对目前的市场需求已不能适应,遥感技术随着计算机网络的发展应运而生。
本文较深入地分析了水利行业中遥感技术的应用,对于水利行业的快速发展具有重要促进作用。
关键词:水利行业;遥感技术;应用探讨引言水利事业是我国提升群众生活质量和保证现代城市用水稳固的重点建设对象,水利事业与我国经济发展和社会建设关系密切,科技发展下我国水利技术不断创新,极大地推动着水利工程的发展,为将水利技术创新合理的应用到水利事业中,需要不断提高水利管理能力,以创新作为驱动力,积极引入国内外的先进技术,基于经济效益和社会效益的角度实现管理的最大化和最优化,才能确保我国水利管理和水利技术创新保持统一步伐,为水利事业可持續发展保驾护航。
所以,水利技术创新背景下,也要引进先进的管理理念,不断地促进生产新技术的应用和发展,切实推动水利管理和水利技术齐头并进。
一、关于遥感技术的介绍1.遥感技术的主要特点与传统测绘技术相比,遥感技术的主要特点是:一是具有较大的测量范围,在空中影像拍摄中,遥感技术主要与航摄飞机相结合,一般情况下飞机约在10千米高度飞行,可对大范围影像信息进行捕获,对于后续工程建设的意义十分深远;二是具有较高的效率,采用遥感技术的区域测量可在较短时间内进行,利用卫星对地球的围绕运转,得到有关测区资料信息,传统人工测绘不具有该特点。
2.遥感系统主要结构在地面部分,遥感系统可细分为飞机轨迹规划、远程控制及影像拍摄显示三部分。
遥感技术在水利工程中的应用研究
遥感技术在水利工程中的应用研究遥感技术是指通过对地表物体反射或辐射能量的探测、记录、处理和分析,以获取地表特征和变化信息的技术和手段。
在水利工程领域,遥感技术被广泛应用于水文监测、水资源评价、水土保持、水生态保护等方面,具有时间和空间分辨率高、反映静态和动态信息鲜明、操作多方便等优点,为水利工程的规划、建设、管理和应急等提供了强有力的支撑。
一、遥感技术在水文监测中的应用水文监测是指对水环境、水资源和水力条件等进行连续、准确、实时监测和评价的系统工作。
利用遥感技术,可以实现对区域水文信息的自动化、全天候监测和实时更新,提高水文监测的效率和准确性。
卫星遥感可以获得大范围、全天候的地表温度、潜热通量、蒸散发量等水文参数,为大尺度水文过程研究提供了基础数据支撑。
同时,卫星雷达遥感可以监测河流水文特性、地表形变、水文气象等水文事件,为水利工程的洪涝灾害预报和防御提供了及时、准确的监测信息。
二、遥感技术在水资源评价中的应用水资源评价是指对区域水资源数量、质量、利用等进行调查、分析和评价的工作。
遥感技术可以遥感获取地表水体的分布、水量与变化,掌握不同区域水资源的分布、规模、使用和状况,为水管理部门制定水资源保护政策、规划开发措施提供科学依据。
利用遥感技术可以将区域水资源划分为不同的类型、利用方式和水量等级,确定最佳的水资源的供需平衡及开发利用方式。
利用遥感技术对区域间隙水体进行地形解译,获得真实的水体面积、水深和库容,比较准确地评价间歇性水体的水资源量,为水资源的精细管理提供了保障。
三、遥感技术在水土保持中的应用水土保持是指保持土壤肥力、稳定土壤结构和水土流失力,保护水、植被和生物多样性的一系列综合性工程。
遥感技术可以获得土地覆盖、土地利用、植被生态、土地侵蚀等水土要素的信息,为水土保持的规划、建设、管理和评价提供了基础数据支撑。
利用遥感技术可以实现区域植被覆盖度、植被盖度、植被指数、生态系统植被指数等植被参数的遥感测量,实现对植被动态变化的监测,为水土保持的生态修复工程提供技术支持。
浅析遥感技术在水利水电工程测绘中的应用
浅析遥感技术在水利水电工程测绘中的应用[摘要]当前,社会不断发展,经济水平逐步提高,科学的进步为我国的工程建设提供了可靠的技术保障,水利水电工程测绘技术越来越完善,比如说全新的遥感技术。
遥感技术的应用,不仅丰富了水利水电工程测绘方法,还能够最大限度的提高测绘的效率。
[关键词]遥感技术水利水电工程测绘应用0引言一般情况下,水利水电工程的可行性研究阶段多采用遥感技术,合理的应用遥感技术,能够提高水利水电工程的测绘范围,强化工程放线和选址的质量,避免出现盲目进行水利水电工程测绘工作的现象,同时,最大限度的降低野外的工作量,减少工程测绘的时间,提高测绘效率。
遥感技术在我国的水利水电工程测绘作业中的应用越来越多,是发展最快的一种测绘技术,此外,这种技术能够应用在其他的方面,比如水利水电工程的地质勘查,泥石流等地质灾害的勘查,以及区域跨度大、施工距离长的工程进行全方位的勘查等等,遥感技术在这些方面的应用,使得勘查和测绘工作的工作量大大降低,节约时间和经济成本。
尤其是现在的信息技术越来越发达,遥感技术的时间、光谱和空间的分辨率越来越高,使得遥感技术对于在水利水电工程测绘中的作用与日俱增。
1遥感技术在水利水电工程测绘作业中的成效和意义水利水电工程测绘作业决定着工程的质量,是工程能够进行的前提条件。
测绘作业的质量,对于设计工作有直接的影响,进一步,又会影响到水利水电工程的施工质量。
因此,为了保证水利水电工程的质量,必须进行全方面的考虑,不仅要从国家角度考虑经济、军事以及政治等方面的因素,也要对施工地点的地理条件、水质条件以及天气条件等因素进行了解。
传统的水利水电工程的测绘技术,只是局限于地面的测绘作业,这在一定程度上限制了测绘的范围,对于一些自然条件很难准确的把握,特别是那些地质、水质和天气状况比较复杂的施工地点,这就对测绘作业的质量造成一定的影响,水利水电工程在放线、选址等工作的不确定性增加,严重时,还会延缓工程的施工进度。
遥感技术在水利水电工程测绘中的应用分析
遥感技术在水利水电工程测绘中的应用分析摘要:在科技不断发展的推动下,水利水电工程测绘工作也有了越来越多的新技术,对于提升工作效率和工作质量都有非常重要的意义。
遥感技术就是其中一种有着广泛应用的测绘技术。
本文将首先就遥感技术做简要介绍,然后阐述其技术优越性,最后重点就其在水利水电工程测绘中的应用展开详细论述,希望能够对相关从业者有所帮助。
关键词:遥感技术;水利水电工程;测绘;应用引言:在水利水电工程的规划设计和施工建设中,测绘都是非常重要的工作内容,测绘所得的各种信息和数据是工程设计与施工的重要依据。
随着科技的不断发展,越来越多的新技术出现在水利水电工程测绘中,从而为提升测绘效率改善测绘质量提供了很大的帮助。
遥感技术就是其中一种应用较为广泛的新型技术。
1 遥感技术概述遥感技术是一种当前在水利水电工程有广泛应用的技术,主要是基于电磁波原理,通过诸如卫星、飞机等传感器,接受目标辐射或反射的电磁波,进而通过气实施处理并成像的一种技术。
遥感技术就是一种集合了拍照、扫描、传输为一体的先进技术,在包括军事、气象以及水利水电工程等多个领域中都有广泛应用。
遥感技术通常是由四部分构成的,一是遥感设备,二是信息传递系统,三是目标特征采集系统,四是信息处理系统[1]。
在这四个部分中,遥感设备是整个技术运用的基础,在整个遥感系统中承担着信息收集的作用,主要是基于对勘测目标辐射的电磁波信号的收集来实现的。
遥感设备作用下完成了信息的收集以后,就需要信息传递系统将收集的信息做好记录和保存,为后续数据使用奠定良好的基础。
数据处理就是通过从这些数据中提出有价值的部分,然后将信息传输至地面接收站。
而目标特点采集,需要针对采集的数据展开全面、深入的分析,找出目标物体,并对目标物体的相关数据展开深度处理,进而得出测绘目标相应的特点。
2 遥感技术的优越性当前遥感技术在测绘领域中受到了人们的广泛欢迎,究其原因,主要是相对于传统测绘技术,遥感测绘在以下几方面非常具有优越性。
水利信息化中遥感技术的运用
水利信息化中遥感技术的运用摘要:如今,我国的水利工程建设数量越来越多,因此对于测绘技术的要求也日益提高。
本文对遥感技术在水利信息化工作中的特点、难点、实际应用及发展方向进行了分析与探讨,以期为新时期水利信息化测绘工作的平稳发展提供有力的理论支持。
关键词:遥感测绘技术;测绘工作;应用研究1.测绘工作的内容及遥感测绘的特点1.1遥感测绘工作的内容遥感技术指的是利用专用辅助设备,对探测对象进行扫描和摄影测量,以获取有用的数据,并进行传递、处理和保存,对收集到的数据进行分析,并从中提取有用的内容,然后将这些数据传送到地面接收站,由接收站根据所得到的数据进行分析和判定,从而得到相应的结论。
目前,这一技术已经在各个领域得到了广泛的应用[1]。
1.2遥感测绘技术的特点遥感技术能以一种非常独特的方式获得大量的地质信息,从多个维度、多角度进行了详细的、精确的分析,无论从数据的处理和收集的角度来看,都非常的出色。
采用遥感技术,可以使资料在很快的时间内完成,不会受到其它因素的影响,从而可以有效地提高资料的处理速度和存取速度。
利用遥感技术对资料进行了自动的修正和运算,保证了资料的精确度。
由于该技术的优点很多,应用领域也很广泛。
2.遥感测绘技术在测绘工作中应用的难点2.1现实应用的成本过高在测绘技术上,由于遥感技术的高度发达,装备了大量的高科技装备,使其在使用过程中具备了自动化、便捷性等特点,使其运行原理更加复杂。
所以,当使用期间发生故障时,维护相关设备的成本将会增加。
这就造成了部分水利工程项目由于造价过高而放弃了遥感技术,转向了其它的技术的开发与利用,这对我国的遥感技术发展也是不利的,因此,必须通过不断的探索与创新,以有效地减少费用,使其在实际的水利工程建设中得到广泛的应用。
2.2技术操作难度较大随着科学技术的发展,遥感影像技术取得了长足的发展,它首先被用于航空航天领域,随后被广泛地运用到水利工程建设。
随着水利工程建设的不断发展,测量工作的特殊性、困难越来越大,而利用遥感技术所具备的许多优势正好可以满足水利测量工作的需求,因而在实践中越来越受到重视,其应用程度也在持续加深。
遥感技术在水利信息化中的运用及问题分析
遥感技术在水利信息化中的运用及问题分析摘要:水利信息化发展相当复杂,其中涉及到的内容非常丰富,存在大量的信息数据,并且这些信息数据会随时发生变化,当然这些信息数据在水利中极其重要,有助于水利相关工作的更好实施。
将遥感技术应用到水利信息化中已经有几十年的发展,人类认识到遥感技术在水利信息化中的重要性,并也对其进行了大量研究。
然而在应用过程中仍然存在某些缺陷,限制了遥感技术的应用效果。
基于此,本篇文章对遥感技术在水利信息化中的运用及问题分析进行研究,以供参考。
关键词:遥感技术;水利信息化;运用;问题分析引言近年来,全球气候的极端变化不仅严重影响了人们的生活和生产,而且给水利管理工作带来了巨大挑战。
与水利相关领域的管理和控制受到全国和地方政府的重视,这也为无人机在水利管理工作中的利用带来了难得的发展机遇。
由于其体积小,机动性强,获得低空资源的多种能力,无人机已逐渐被开发并应用于与水利有关的管理中。
1遥感技术在水利信息化中应用1.1水利工程规划建设与运行监测遥感技术在调查水利工程所在地的发展情况与水资源情况中发挥着日益重要的作用。
由于水利工程所在地多为偏远山区,交通受限,造成了工程勘测难度较大,而无人机遥感技术则很好地克服了这些限制,利用卫星高清图像与近地无人机成像技术,实现高精度图像生成与传输,可以为水利工程规划建设提供准确资料。
对于水库等相对静态工程,可以利用遥感技术的水层功能分析,快速得出不同水位影响范围,在水库防洪调度过程中进行辅助决策。
此外,工作人员可以利用遥感技术提取程区综合地形地貌、植被信息、交通等基础信息在水利工程施工建设中为工程人员服务。
1.2地表水资源地表水调查作为水利信息化工作中的一部分,在监测过程中需要根据地表水的性质对其使用不同的方式快速获取相关信息数据。
作为湿地水体,水底下面存在各种植被和土壤,会受到放射光谱的影响而导致像素值发生变化,于是使用光学技术或者雷达的方式获取地表水资源信息不准确,但是可以通过使用水体指数法、形态学方法等提取数据资源。
浅谈遥感技术在水利水电工程测绘中的应用
浅谈遥感技术在水利水电工程测绘中的应用通过与传统仪器人工测绘方式的对比,遥感技术具有统计全面、建模效果手段多以及误差较小、减少外业劳动强度、提高经济效益的优势。
遥感技术在水利水电工程测绘及其他领域工程中的应用,是今后测绘事业发展的主要趋势。
本文分析了遥感技术在水利水电工程测绘中的应用。
标签:遥感技术;水利水电工程测绘;应用测绘数字化随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而迅速发展起来,如今数字化测绘被广泛用于测绘生产和水利水电工程。
遥感技术的发展,极大地促进了测绘行业的自动化和现代化进程。
遥感技术的成果已不仅仅是一张白纸图,还有方便传输、处理、共享的基础电子数字信息。
一、现状在传统的测绘工程中由于受到人员水平、仪器设备等条件的限制。
仪器设备从最早的地面摄影到电子经纬仪、光电测距仪,再发展到技术先进的GSP 技术成为水利水电测绘工作发展的全新阶段。
测绘工程的质量对于工程规划、勘察设计、施工、科研以及运行提供了大量的数据资料,是保证工程能够顺利进行的基础保障提高测绘工程的质量。
在现阶段通GPS 技术获得精准的数据,然后通过计算机程序将获得的数据进行整理加工,可以快速的绘制出图形简便了工作程序减少了操作过程中人为操作的失误,有效的提高了工作效率。
自动化技术的应用是时代发展的必然趋势,遥感摄影技术是水利水电测绘工程进入全新进程的重要阶段。
二、水利水电工程中常用测绘技术1.GPS(全球定位系统)技术。
GPS 技术主要包括三个部分,即空间星座、地面控制以及用户设备。
GPS 技术的应用优势在于能够及时准确地为工程提供精确的三维坐标等相关信息。
另外,在实际使用该技术时,不要求站点之间维持良好的通视,因而具有更强的操作性,具备较多智能化因素,有效提高了测绘的准确性、持久性。
2.RS(遥感)技术。
RS 技术即遥感技术,该项技术应用于水利水电工程的测绘工作中,主要依据的原理是利用电磁波,通过传感器对电磁波信息的反射效果,实现对于地址信息的采集与处理,最后成像,将状况更加清晰地呈现出地形地貌见(图1)。
遥感在水利行业中的应用
水土保持工作是由土壤侵蚀调查、水土保持规划、土壤侵蚀治理和水土保持监督等四个环节组成,土壤侵蚀调查是这四个环节的基础。
土壤侵蚀监测
遥感和地理信息系统方法被广泛应用到土壤侵蚀调查工作中,如开展了多次的全国土壤侵蚀遥感普查工作。
水土保持治理与监督
湿地资源调查
湿地是地球上水陆相互作用形成的独特的生态系统,是自然界最富生态多样性的景观和人类最重要的生存环境之一。实时监测湿地种类及其数量,为湿地的保护提供第一手材料显得尤为重要。遥感技术具有观测范围广,信息量大,获取信息快,更新周期短,节省人力物力和人为干扰因素少等诸多优势,已经成为湿地研究的有力手段。可以提取湿地边界、进行湿地分类、湿地动态变化监测等。
旱情监测
通过遥感手段可以获取地表蒸发量、作物表面温度、土壤热容量、土壤水分含量、植物水分胁迫及叶片含水量等,对作物生长的土壤含水状况、作物缺水或供水状况、植被指数等指标所反映的作物生长状况的分析,间接或直接地对作物旱情进行研究。
目前比较成熟的遥感旱情监测模型有:植被指数模型、热惯量模型、作物缺水指数模型、植被指数与地表温度特征空间模型、微波模型、水文模型和气象模型等。
油污染
遥感监测油污染不仅能够发现污染源、确定污染的区域范围和估算油的含量,而且通过连续监测,能够得到溢油的扩散方向和速度,预测将会影响的区域。
热污染
由于人类活动向水体排放的“废热”引起环境水体的增温效应而产生的污染称之为水体热污染。水体热污染可直接影响到水生生物的多样性,导致局部生态系统的破坏,从而影响人类的生产生活。遥感监测水体热污染是一种有效的宏观监测手段,目前主要的探测方法有热红外遥感和微波遥感。
工程进度监测
工程中的进程监测,实时监测工程的进展和工作进行中对周围环境的影响。
遥感技术在水利信息化中的运用及问题分析
遥感技术在水利信息化中的运用及问题分析摘要:水利信息化发展是水利工程发展的必然趋势。
在水利信息化发展过程中,遥感技术具有较高的应用价值,可辅助工程人员获取更加全面且更加精准的数据信息。
文章将立足于这一背景,对在水利信息化中运用遥感技术的要点以及问题展开探索,并尝试性研究遥感技术的运用发展趋势,旨在为相关行业从业者提供合理借鉴。
关键词:遥感技术;水利信息化;运用分析前言对于我国现阶段的水利工程来说,趋向于信息化发展是时代赋予其的挑战。
但是,水利信息化发展必然会极为复杂,其中会涉及较为繁琐的体系,也涉及爆炸式增长的信息。
能够很好的处理并应用这些信息,有助于水利工程的稳定化开展。
在水利信息化发展过程中,遥感技术具有较高的应用价值,但也存在一定程度的缺陷,很大程度上影响了技术的应用效果。
1遥感技术基础概述遥感技术是一种具有较高探测价值的技术。
在该技术应用过程中需要接触到相关的遥感设备。
利用遥感设备,技术人员可以对勘测目标加以处理。
通过拍照传输扫描等流程,提取目标的相关信息,并利用技术对信息加以处理保存或者传递。
处理以后的信息会传输到地面接收站。
接收站也可对信息加以进一步的判断以及分析。
该技术最早起源于上世纪60年代,历经多年发展,现如今已逐渐形成了较为完整的体系,且在我国的诸多行业中都有所应用。
例如在农业、环境、气候、航天等领域,遥感技术均具有较高的应用价值。
在水利行业利用遥感技术,可以辅助工程人员获取更加精准的目标数据,以增强水利工程决策的科学性。
2遥感技术在水利信息化中的运用要点2.1监测运用在水利信息化中,遥感技术的监测作用,主要体现在以下3点,分别为:地表水资源监测、水环境监测以及水旱灾害监测。
首先,在监测地表水资源时,利用遥感技术,辅助工程人员更有针对性地获取地表水的性质参数以及其他的信息数据。
为了有效提高整体的监测效果,工程人员需要做好时段的遥感图像配准工作,以遥感的形式获取水利工程范畴内的地表水监测状态。
GIS和遥感技术在水利工程用地资源优化中的应用
GIS和遥感技术在水利工程用地资源优化中的应用目录1. 内容综述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究进展 (5)1.4 研究内容与方法 (6)2. 水利工程用地资源概况 (7)2.1 水利工程的分类与特点 (8)2.2 用地资源的构成与特点 (9)2.3 用地资源的优化理论 (11)3. GIS技术基础 (12)3.1 GIS的定义与功能 (12)3.2 GIS数据类型与管理 (14)3.3 GIS的空间分析方法 (15)4. 遥感技术基础 (16)4.1 遥感技术的发展历程 (18)4.2 遥感数据的类型与应用 (19)4.3 遥感数据处理与分析 (20)5. GIS和遥感技术在水利工程用地资源优化中的应用 (22)5.1 GIS与遥感技术的结合 (23)5.2 水利工程用地资源优化分析 (24)5.2.1 用地需求评估 (26)5.2.2 用地规划设计 (27)5.2.3 用地资源动态监测 (29)5.3 实例分析 (29)5.3.1 案例选择与数据准备 (31)5.3.2 应用过程与关键步骤 (32)5.3.3 应用结果与分析 (34)6. 存在问题与对策建议 (35)6.1 技术应用中的挑战 (36)6.2 实际应用中的问题分析 (38)6.3 对策建议与未来展望 (39)1. 内容综述本文档旨在探讨地理信息系统(GIS)与遥感技术(RS)如何在水利工程的规划、设计、执行与评估过程中发挥核心作用。
文本将首先明确GIS与RS的基础概念,接着深入分析这两项技术在用地资源管理中的具体应用。
地理信息系统作为一个集成式平台,它整合并分析了空间数据,为资源管理和工程规划提供了视觉化的支持。
GIS技术可帮助绘制精确的地图,评估土地适宜性,以及优化资源配置。
GIS还能够模拟不同的用地策略,并预测未来的发展趋势,这在公共投资水利项目中尤为重要。
则是一种远程收集地面数据的方法,通过航天器、无人机或其他飞行器上的传感器对地表进行不间断的实时监测。
遥感技术在水利行业中的应用
中科山水(北京)科技信息有限公司,2017 汇报人:杨海坤
整合水利信息资源、提供数字水利专业服务
目录
CONTENTS
01 遥感数据资源新特点 02 水利行业遥感新应用 03 中科山水遥感新服务
遥感数据资源新特点
PART 1
遥感-遥远的感知
从太空看地球
不接触或者接触不到,利用传感器记录目标反射或者发射出来的信息
水利遥感应用 防汛抗旱
遥感大 数据+ 台风灾 害监测
今年13号台风“天鸽”于8月23日12时50分前后再珠海南部沿海登陆,带来狂风骤雨, 给珠海地区带来了严重的破坏和损失。利用遥感技术监测,结合灾前、灾后影像,为灾 后损失评估提供重要依据。
灾前(高分一号2月15日)
灾后(高分二号0.8米8月26日)
对遥感的一些片面认识
卫星资源以国外的为主 遥感数据的时空分辨相对不足 遥感影像受天气影响较大 遥感数据使用价格较为昂贵
我国航天遥感“三大战役”
高分辨率对地观测系统重大专项 国家民用空间基础设施中长期发展规划(2015-2025年) 全球综合地球观测系统(GEOSS)
我国遥感事业发展过程中新的“三大战役”,为我国遥感事业的发展提供了新的机遇, 使我国遥感事业进入了快速发展的新时期,迎来了遥感数据资源的新特点。
新特点-国产卫星资源丰富
气象卫星
海洋卫星
资源卫星
2012年发射
环境减灾卫星 高分系列卫星
2003年10月 中巴资源02星
1999年10月 19.5米 中巴资源01星 +2.36米
农业、林业、水利、地质矿产、能 源、土地、海洋、环保、测绘、城 乡规划、灾害监测等众多领域提供 不同层次服务
面向对象+深度学习”遥感信息提取技术在水利行业应用
3 基于对象后编辑
地物分类 目标识别 变化监测
变化监测
基于 面向对象+深度学习 方法构建
1
规则库建设
辅助文件
构建规则库
训练样区文件 (shp)
典型地类描述文 件(clf)
长时间序列 遥感影像
模型库自动 构建
样本提取
模型训练
深度学习 模型
水利行业应用
2. 解决方案-总体思路
1
业 务2 流 程
3
规则库建设
包括基础数据的准备及分类规则库建设
遥感影像自动解译
实现遥感影像的信息自动提取及变化监测
基于对象矢量后编辑及成果导出
对分类后结果进行对象编辑及栅格、矢量导出
2. 解决方案-规则库建设 3.1信息提取及变化监测方案
1)辅助文件准备——地类描述文件
准备两个地类描述XML文件,文件格式如下:
文件1:参与训练样本的自动提取、 模型训练
左图为NDVI阈值提取结果图(图内右上黄 色部分为山林,右下大面积黄色部分为冬小 麦种植区)
3. 应用案例-作物种植结构
基于NDVI阈值提取出的对象挑选样本并分类,分为冬小麦和非冬小麦两类, 此处深度学习分类方法主要是基于卷积神经网络对样本进行学习从而对图 像进行分类。下图为分类结果展示。
上图中橘色代表林地 黄色代表冬小麦种植区
对分类后结果进行对象编辑及栅格、矢量导出
2. 解决方案-基于对象矢量后编辑及成果导出
基于面向对象分割后的对象进行对象编辑并将结果到出为栅格或矢量
3. 应用案例
水源地 监测
应用
水保
案例
监测
水政 执法
种植 结构
洪涝 监测
211273838_深度学习在水利遥感领域的应用
55摘5要深度学习在遥感影像处理方面成果显著"图像处理能力进步飞快# 本文从深度学习的发展及应用出发"对当 前深度学习中卷积神经网络!循环神经网络!受限玻尔兹曼机!自动编码器四种算法进行总结"对当前深度学习在水利遥 感领域的应用进行了梳理"综述了深度学习在水资源与生态环境管理!洪涝灾害的预防与监测!水资源环境监测与分析! 水面关键物监测识别等方面的遥感研究# 最后"本文分析了深度学习在水利遥感领域的应用不足与发展趋势"并对未来 的水利遥感应用进行展望#
a2]8?模型能更好地解决这些问题适用于对小面积水体 的提取消除阴影影响
在水体识别的基础上可以对遥感图像中地表径流 量流速河宽进行监测语义分割水体遥感图像运用 X]]及其变形结构比较一定时间序列水体的变化情况 达到变化监测目的 如王惠英) 运用深度学习进行河道 提取与变化监测构建卷积神经网络水体提取模型精度 达到'%Y以上可用于城市河道的自动提取和变化监测 徐源浩等( 利用PV6\对时间序列数据的分析优势研究 PV6\在黄河中游水文预报应用情况
害和风险管理的一个突出研究课题 深度学习可以智能 的查全率和查准率均能达到1%Y以上李宁等O提出一种
自主地提取影像中的光谱纹理等信息在不同的时间段 小样本水面漂浮物深度学习识别模型识别塑料袋和塑料
对同样的地理位置进行识别对比相同地区不同的地物类 瓶采用大量数据集构建并训练SE8F]8?提取精度较传统
TM训练提高预测精度王敬明等4 以V8-?/-8E2$ 影 VSX 广度不仅需要扩充数据量还需要增加数据的多元性 随
像为数据源比较分析"?=: 法面向对象法和a2]8?法提 着深度学习在水面关键物识别中的应用增加对可部署在
取水体的精度
新一代ENVI5.1遥感技术在水利中的应用
正射校正(无控制点) 4分20秒 图像融合 图像镶嵌 22分23秒 8分07秒
4对标准景数据总共处理时间为:35分55秒。
ENVI Services Engine云遥感解决方案
——ENVI & IDL 以服务方式部署到您企业级构架中
ENVI Services Engine 图像分析
客户端 Web/Mobile/Desktop
Number of Residential Parcels
Length of Highways (Km)
Length of Major Roads (Km)
Length of Local Roads (Km)
Length of Railways (Km)
0 5 10
4,231 4,264 5,317
ENVI 密度分割工具
分别对Landsat 8 数据进行 洪水前后的影像提取 NDWI, 利用ENVI中的 raster color slice tool从 影像中分割洪水信息。除 此之外, raster color slice tool亦可导出多样化 的数据结果,包括矢量数 据。
Water
Pre-Flood
解压缩 正射校正(无控制点) 全色与多光谱自动配准 图像融合与重叠区裁剪 图像镶嵌
时间
36秒 5分21秒 18秒 38分42秒
结果数据量大小
7.36g 7.04g 3.38g(多光谱) 17.8g
17.8g 匀色:15分钟,不匀色: 7分钟
4对标准景数据总共处理时间为:51分57秒~59 分57秒。也就是近1小时处理完成4对数据。
高分一号处理流程
自动解压 多光谱图像 自动解压 全色图像
正射校正
正射校正
水利信息化中遥感技术的运用
水利信息化中遥感技术的运用摘要:水利信息化涉及非常多的内容,包含许多信息数据和资源,这些信息与数据会频频发生各种变化。
对水利工程而言,数据信息十分重要,能够促进水利工程的高效建设。
在水利信息化中使用遥感技术,能够捕捉和获取大量的数据信息,推动水利行业的信息化发展与建设。
水利信息化在遥感技术中的应用已有数十年,越来越多的人意识到水利信息化中遥感技术的重要性。
但目前仍存在较多问题,无法保障遥感技术的使用效果。
指出了水利信息化中遥感技术的使用问题,以提高水利信息化的应用质量。
关键词:水利信息化;遥感技术;运用;措施前言为了充分发挥水利信息化的技术优势,利用遥感技术捕捉获取大量的数据信息,指出了水利信息化中存在的遥感技术问题,包括遥感技术操作水平较低、缺乏遥感数据库、遥感技术自身存在缺陷。
分析了遥感技术在水利信息化中的应用,即在遥感技术监测、遥感技术勘察、规划水利项目中的应用。
展望了遥感技术的发展趋势:多样化精细化获取数据,自动化处理数据,定量化参数反演。
1、遥感技术概述遥感技术是使用特定的设备辅助,使用遥感设备传输扫描与拍照勘测目标,以获得有用信息数据,传递、处理和保存信息,分析搜集到的信息资源,从中提炼有用的内容,将信息发送给地面接收站,接收站按照获取信息的重要性进行分析与判断,得出相关结论。
该技术不断发展,已应用于航天航空与地面检测中。
除此之外,在气候、环境、农业等领域中也广泛的应用与发展。
使用遥感技术可以安全获取各种数据信息,深度发挥数据信息作用,保障决策更加科学。
遥感技术功能突出,其使用了安全的方式获取信息,从多维度、多角度对信息进行了精细化、精准化的处理,不论是数据处理速度还是数据获取速度,都较为突出。
遥感技术能够实现数据的自动化处理,只要按照规定程序处理,就不会受其他因素的干扰,可提高数据处理效率与获取能力。
遥感技术能够自动校正与计算数据,保障数据准确性。
由于具有众多优势,因此使用范围较广。
水利信息化中遥感技术的运用及问题分析
水利信息化中遥感技术的运用及问题分析发布时间:2022-09-13T06:34:42.751Z 来源:《中国科技信息》2022年9期5月作者:胡勇[导读] 为了充分发挥水利信息化的技术优势胡勇南水北调东线江苏水源有限责任公司扬州分公司江苏省扬州市 225000摘要:为了充分发挥水利信息化的技术优势,利用遥感技术捕捉获取大量的数据信息,指出了水利信息化中存在的遥感技术问题,包括遥感技术操作水平较低、缺乏遥感数据库、遥感技术自身存在缺陷。
分析了遥感技术在水利信息化中的应用,即在遥感技术监测、遥感技术勘察、规划水利项目中的应用。
展望了遥感技术的发展趋势:多样化精细化获取数据,自动化处理数据,定量化参数反演。
未来需不断完善遥感技术,提高技术效果,对其进行深入研究,推动技术的稳步发展。
关键词:水利项目;信息化;遥感技术;运用引言水利工程对于人民生产、生活至关重要,建设水利工程能够对水量进行有效控制与调节,满足社会经济发展与人民生活对水资源的需求,避免洪涝或干旱灾害对人民生产生活的影响。
在进行水利工程建设前,为保证施工安全和工程建设后的正常使用以及使用年限,必须进行工程建设征地区域的测量与绘制。
通过精确绘制区域地区,为工程使用提供依据,保障工程选址合理,按设计施工并进行有效管理,同时测绘地图在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测,以保证工程运行正常。
因此,地区建设水利工程前需要进行准确的区域测绘。
1现状和存在问题遥感技术如同水利行业的“千里眼”,近20年来在遥感应用理论、防洪抗旱减灾业务、水土保持监测监管、跨境流域监测调查、水循环过程监测反演、无人机低空遥感与野外监测实验等方面取得了诸多研究成果。
天空地一体化水利信息采集与监测反演技术可提供高精度和高时空分辨率的算据。
快速发展的卫星遥感技术使得高时空分辨率的光学、雷达、视频等多类型卫星影像获取能力显著提升,能够快速监测反演大范围数字表面模型、主要土地利用、河道与水系、水体面积、作物类型、降水、土壤墒情、蒸散发等下垫面与水文过程数据,迭代更新支撑能力显著提高,能够满足水文模型参数率定与变化更新需求。
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灌区信息监测
作物识别对灌区农业用水管理很重要,需要 精准的识别
1. 业务需求-现状及问题
1)基于“像元+传统分类”的分类
优点: 充分利用遥感影像光谱特征的的分布规律,即自然聚类的特征 ,进行分类
缺点:由于地球表面许多地物存在着“同谱异物、同物异谱”现象
,利用基于像元的方法进行分类会导致“椒盐现象”
3. 应用案例
水源地 监测
种植 结构
水保 监测
应用 案例
水政 执法
洪涝 监测
3. 应用案例
水源地 监测
种植 结构
水保 监测
应用 案例
洪涝 监测
水政 执法
3. 应用案例-水源地水体遥感监测
业务目标
以全国重要湖泊和水库等水源地作为监测目标, 进行地表水体范围和水域面积的连续动态监测, 自动地监测地表水体变化情况,揭示其时空变化 规律。
3. 应用案例-水源地水体遥感监测
业务流程
人工选择
水体面积遥感监测系统业务流程设计
人工获取高分数据处理流程
应急模式
数据库检索
批量文件处理
人工录入 数据库检索
自动获取高分数据 处理流程
目录监听 图像校正 人工批量导入
根据系统业务需求分析成
果,通过对常规业务处理
和应急业务处理两类业务 流程分析,系统业务流程 归纳为系统数据自动推送、 水面积信息提取、水面积 提取信息后处理和专题分 析产品制作等四个阶段处
1. 业务需求-现状及问题
2)基于“面向对象+传统分类”的分类
优点:将不同的地物分割到不同的对象之中 ,这对分类起了至关重要的作用。 缺点:对象的特征,如光谱、形状、纹理等 。但对于形状、纹理特征认识描述的不够全 面,信息量还不足以支撑地物分类、识别。
尺度1
尺度2
尺度3
1. 业务需求-现状及问题
上图为分类结果中冬小麦种植区细部图
3. 应用案例-作物种植结构
4)结果展示
最终将【面向对象分割+NDVI阈值+深度学习分类】的方法分别应用于
2)变化监测
2. 解决方案-总体思路
1
规则库建设
包括基础数据的准备及规则库建设
业 务 流 程
2
遥感影像自动解译
实现遥感影像的信息自动提取及变化监测
3
基于对象矢量后编辑及成果导出
对分类后结果进行对象编辑及栅格、矢量导出
2. 解决方案-基于对象矢量后编辑及成果导出
基于面向对象分割后的对象进行对象编辑并将结果到出为栅格或矢量
否
否
成果入库归档
数据入库
专题分析及 产品制作
专题分析
指定水体水面积 变化时序分析 指定空间水面积 变化时序分析
产品制作
按行政区查询 按流域查询 自定义查询 水体提取信息矢量合并 专题图制作 报告制作
专题分析及成果导出
3. 应用案例-水源地水体遥感监测
成果展示
3. 应用案例
水源地 监测
种植 结构
洪涝 监测
水政 执法
3. 应用案例-湖北水政执法
业务目标
为加强湖泊保护,保障湖泊功能,使千湖之省碧水长流, 建设湖泊卫星遥感监测系统,利用遥感影像和识别技术, 实现全省755个湖泊及湖泊水体管理范围内违建情况的变 化监测和分析,用来指导当地水政部门违建取证。
3. 应用案例-湖北水政执法
业务流程
3. 应用案例-作物种植结构
以河北省冬小麦为例种植结构提取方法
以提取冬小麦种植空间分布结构为例, 梳理农作物种植空间分布提取技术。选 择高分一号卫星,分辨率16m的遥感数据 作为主要数据源之一。 此外还包括的数据源有: (1)河北省土地利用分类栅格数据
(2)河北省县级行政区划矢量数据
(3)河北省农作物种植物候信息 (4)中国种植业信息网
左图为NDVI阈值提取结果图(图内右上黄 色部分为山林,右下大面积黄色部分为冬小 麦种植区)
3. 应用案例-作物种植结构
基于NDVI阈值提取出的对象挑选样本并分类,分为冬小麦和非冬小麦两类, 此处深度学习分类方法主要是基于卷积神经网络对样本进行学习从而对图 像进行分类。下图为分类结果展示。
上图中橘色代表林地 黄色代表冬小麦种植区
3.1信息提取及变化监测方案
1)辅助文件准备——地类描述文件 准备两个地类描述XML文件,文件格式如下:
文件1:参与训练样本的自动提取、 模型训练 文件2:参与信息的自动提取及变化监 测
XML文件制作 人机交互界面
2. 解决方案-规则库建设
输入
监测区域 遥感影像
3.1信息提取及变化监测方案
1)辅助文件准备——训练样区文件
3. 应用案例-作物种植结构
1)影像选取
由河北省主要作物物候表可以看出,3月中上旬耕地内只有冬小麦生长,因 此选取3月中上旬GF-1遥感影像作为提取冬小麦源数据。
GF-1号卫星2017年3月8日河北地区遥感影像图
3. 应用案例-作物种植结构
2)面向对象分割 面向对象方法是以影像对象“Image object”为处理单元,而不是遥感影像的单个像 元,该方法的基本处理对象是通过多尺度分割产生的,即按照一定的均质性条件对 原始影像中的像元进行区域合并形成同质相邻像元的集合体。面向对象的信息提取 方法是在利用遥感影像光谱信息的基础上,还综合的考虑影像对象的空间信息、纹 理信息以及领域对象的关联信息等。面向对象影像分割示意图如下所示:
种植 结构
水保 监测
应用 案例
水政 执法
洪涝 监测
3. 应用案例-洪涝灾害遥感监测
业务目标
洪涝灾害 事件发生
基于遥感影像的 洪涝灾害信息提取
洪涝灾害 评估报告
快速、准确
东华软件股份公司
2012年12月
3. 应用案例-洪涝灾害遥感监测
业务流程
3. 应用案例-洪涝灾害遥感监测
成果展示——洪涝灾害监测系统
分析结果展示
1)分类结果混淆矩阵
2)错分数据分析空间展示
2. 解决方案-遥感影像自动解译
2)变化监测
3.1信息提取及变化监测方案
利用面向对象遥感影像分割优势实现基于控制边界的变化监测
2. 解决方案-遥感影像自动解译
2)变化监测
变化监测
1)基于控制边界的信息提取
3.1信息提取及变化监测方案
基于控制边界的变化监测
水利信息遥感解译
自动 快速 准确 遥感解译方法 像元 面向对象
水土保持监管
生产建设项目、动土、水保措施识别是水保 的重要方面,对快速解译、变化检测要求高
水政执法取证
河湖管理范围的违建监测是水政执法取证 的重要方面,对准确变化检测要求高
洪涝灾害监测
洪涝灾害也是防洪减灾的重要方面,及时、 快速获取淹没范围很重要
影像分割前
影像分割后
3. 应用案例-作物种植结构
2) 基于NDVI阈值样本筛选
具体面向对象分割参数选择3 个分割尺度,分别为50、30、 18,平滑度选择0.5。然后进 行NDVI阈值提取。
在NDVI阈值过程中发现,无 法完全将冬小麦与山林区分 开来,因此将冬小麦与山林 一起提出,而后利用深度学 习分类方法进行分类。
对分类后结果进行对象编辑及栅格、矢量导出
2. 解决方案-遥感影像自动解译
1)信息自动提取
信息提取
1)基于已有规则的信息提取 遥感影像
3.1信息提取及变化监测方案
信息提取结果
自动分类结果
2)基于训练样区信息提取
2. 解决方案-遥感影像自动解译
1)信息自动提取
信息提取结果分析
3.1信息提取及变化监测方案
删除有云区域或提取错误 样本,并重新导出
……..
2. 解决方案-规则库建设
3.1信息提取及变化监测方案
2)构建规则库——模型训练
模型训练 模型训练结果
2. 解决方案-总体思路
1
规则库建设
包括基础数据的准备及规则库建设
业 务 流 程
2
遥感影像自动解译
实现遥感影像的信息自动提取及变化监测
3
基于对象矢量后编辑及成果导出
“面向对象+深度学习”遥感信息
提取技术在水利行业应用
水利部遥感技术应用中心 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心 中国水利水电科学研究院
2017.10
报告内容
1. 业务需求
2. 解决方案
3. 应用案例
1. 业务需求-水利行业
水利遥感应用领域
水源地监测
水源地水体范围是水源地管理重要方面,自 动化快速提取很重要
3.1信息提取及变化监测方案
1)辅助文件准备——训练样区文件
方法2、方法3训练样区制作步骤
第一步:设置样区范围 第二步:训练样区制作
方法2:基于面向对象法制作
方法3:基于深度学习规则制作
2. 解决方案-规则库建设
第一步:自动提取
3.1信息提取及变化监测方案
2)构建规则库——训练样本提取
第二步:人工编辑
水保 监测
应用 案例
洪涝 监测
水政 执法
3. 应用案例-水土保持
业务目标
以生产建设项目的地表动土监测为目标,进行北 京市生产建设项目分季度、分年度监测,支撑北 京市水土保持监测和监管。
3. 应用案例-水土保持
业务流程
卫星遥感数据源
要素解读
首期遥感数据 现场调查结合解译建立 解译标志 土地利用 生产建设项目 位置图 多期遥感数据 现场调查结合解译建立 解译标志 土地利用 动土专题信息图
3. 应用案例-洪涝灾害遥感监测
成果展示
3. 应用案例
水源地 监测
种植 结构