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遥感技术及其在海洋测绘领域中的实践研究

侯玉昊

惠州市海洋技术中心,广东惠州,516000

摘要: 随着科技的不断发展,遥感技术成为获取、处理和分析海洋信息的强大工具,成为全新的海洋测绘手段随着科学技术的不断进步和海洋资源的日益重要,海洋测绘作为海洋科学的重要组成部分,对于海洋环境、资源的调查和管理具有重要意义。传统的海洋测绘手段受制于地理位置的限制和技术手段的不足,无法满足对海洋测绘精度和覆盖范围的要求,遥感技术以其广阔的视野、高分辨率的影像和无需实地接触的特点,为海洋测绘提供了新的思路和技术手段。因此,本文对遥感技术及其在海洋测绘领域中的实践应用展开详细分析,为进一步提高测绘精度提供技术支持。
关键词: 遥感技术;海洋测绘;实践
DOI:10.12721/ccn.2025.157037
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遥感技术是一种利用卫星、飞机等平台获取地面、大气和海洋等目标的信息的技术,通过接收、记录和处理由传感器获取的电磁波辐射,获取目标的特征和属性,如地表覆盖类型、地形高程、气象参数等。海洋测绘是指对海洋领域进行测量、勘测、绘图和监测的活动,涉及海洋地形、海底地貌、海洋资源、海洋生态环境等方面的数据获取和分析。遥感技术可以提供大范围、高分辨率的海洋影像数据,能够实现对海洋环境的全面监测和调查,无需实地接触,能够在短时间内获取大量数据,对海洋地形、海底地貌等特征的高精度测量和分析,为海洋资源的开发利用和海洋环境的保护提供了科学依据。遥感技术还可以提供多维度、多时相的海洋数据,帮助科研人员深入分析海洋环境的变化规律,推动海洋科学研究的深入发展,为海洋经济的发展提供了重要的参考依据,促进海洋产业的健康发展和海洋经济的繁荣。

一、遥感技术

(一)光学遥感技术

光学遥感技术是利用可见光、红外线等电磁波与地表物体相互作用的原理,通过接收地面反射或辐射的光谱信号来获取地表物体的信息的一种遥感技术,记录和分析地表物体反射、散射、辐射等信息。光学遥感技术包括航摄遥感和卫星遥感两种主要手段,航摄遥感是通过飞行器携带相机等设备对地面进行拍摄,获取高分辨率的影像数据,卫星遥感则是利用卫星搭载的遥感传感器对地面进行观测,获取大范围、全球范围的影像数据。在光学遥感中,常见的传感器包括光谱相机、多光谱相机、高光谱相机等,能够捕捉地表物体在不同波段的光谱特征,提供多样化的地表信息[1]

(二)雷达遥感技术

雷达遥感技术是利用雷达系统发射脉冲电磁波,通过地面、水面或大气中的目标反射返回的信号来获取地表或大气中的信息的一种遥感技术,可以工作在不同波段,包括X波段、C波段、S波段等,每种波段有其独特的应用场景和特点。相比于光学遥感技术,雷达遥感技术不受天气和光照条件的限制,可以在白天、夜晚、雨雾、云层等复杂条件下进行观测,能够穿透云层、雾霾、植被等遮挡物,获取地表下的信息,适用于地质勘探、农作物生长监测等领域,不受天气限制,全天候连续监测目标,对于海洋、陆地、大气等领域的监测具有重要意义,提供较高的空间分辨率,获取地表或目标的细节信息,满足各种应用需求[2]

(三)红外遥感技术

红外遥感技术是利用地面或大气中的目标辐射的红外辐射来获取地表或大气信息的一种遥感技术,在可见光和微波之间的电磁波区域,其波长范围一般为0.7至1000微米,根据红外辐射的不同波段可以分为短波红外、中波红外和长波红外等[3]。红外辐射不受日照的限制,可以实现夜间和白天连续观测,适用于对地表和大气的全天候监测,通过测量目标的红外辐射温度来获取地表温度、海洋表面温度等信息,用于热源探测、火灾监测等,能够穿透雾霾、云层等遮挡物,因此适用于对地表下的物体进行观测,如土壤湿度、地下水分布等,监测地表和大气的温度变化,用于监测气候变化、环境污染等情况,可应用于海上交通监测、海洋灾害监测等方面,为海洋测绘和海洋管理提供重要技术手段[4]

二、遥感技术在海洋测绘领域中的实践应用

(一)海洋环境监测和资源调查

通过卫星、飞机等平台获取的遥感影像数据,实现对海洋环境的全面监测和评估,例如,利用多光谱遥感技术,获取海洋表面温度、叶绿素含量等参数,用于监测海洋生态系统的健康状况;红外遥感技术可以用于监测海洋污染物的分布和演变情况,帮助及时发现和应对海洋污染事件;雷达遥感技术可以实现对海洋风浪、海浪高度等参数的监测,为海洋交通和航海安全提供重要数据支持[5]。利用遥感技术获取的海洋影像数据,实现对海洋资源的快速调查和评估,例如,利用多光谱遥感技术可以获取海洋植被分布和类型信息,用于海洋渔业资源的调查和评估;红外遥感技术可以实现对海洋油气资源的探测和勘探,为海洋能源开发提供技术支持[6]

(二)航道规划和船舶导航

航道规划是为了保障船舶安全航行而对航道进行设计和规划的过程,遥感技术通过获取海洋地形和水深等信息,为航道规划提供了重要的数据支持,例如,利用雷达遥感技术获取的海洋地形数据,实现对海底地形的高精度测量和绘制,为航道的布设和设计提供准确的地形信息;利用光学遥感技术获取的海洋影像数据,识别海上的浮标、灯塔等导航标志,为船舶安全航行提供导航参考[7]。船舶导航是指船舶在海上的航行过程中,利用导航设备和信息进行航行引导和控制的过程,遥感技术可以通过获取海洋地形、海洋气象等信息,为船舶导航提供实时的航行信息,例如,利用雷达遥感技术获取的海洋风浪数据,帮助船舶选择合适的航行路线,避开恶劣天气区域,确保船舶的安全航行;利用卫星导航系统和遥感数据,实现对船舶的实时监控和定位,为船舶导航提供精准的位置信息和航行轨迹[8]

(三)海洋科学研究和应用开发

通过遥感技术获取的海洋影像数据,实现对海洋表面温度、叶绿素含量、海洋生物量等多种参数的获取和监测,例如,利用多光谱遥感技术,获取不同波段的海洋影像数据,用于分析海洋生态系统的结构和功能,研究海洋生物多样性、生态平衡等问题;利用红外遥感技术可以实现对海洋表面温度的监测,为海洋气候变化研究提供重要数据支持[9]。海洋是人类重要的资源宝库,具有丰富的海洋能源、海洋生物资源等,利用遥感技术获取的海洋影像数据,实现对海洋资源的快速调查和评估,例如,利用多光谱遥感技术可以获取海洋植被分布和类型信息,为海洋渔业资源的调查和管理提供科学依据;利用雷达遥感技术可以实现对海洋油气资源的勘探,为海洋油气开发提供技术支持;遥感技术还可以应用于海洋环境保护、海洋灾害监测等方面,为海洋应用开发提供重要技术支持[10]

结束语:

遥感技术在海洋测绘领域的实践研究具有重要的意义和价值,通过光学遥感技术、雷达遥感技术和红外遥感技术等手段,获取海洋环境、资源分布、航道规划等方面的详细信息,为海洋科学研究、航海安全和资源开发提供了重要支持。遥感技术的应用不仅提高了海洋测绘的效率和精度,还拓展了海洋领域的研究范围,促进了海洋资源的合理开发和利用。随着遥感技术的不断发展和完善,相信其在海洋测绘领域中的应用将会更加广泛和深入,为人类探索海洋、保护海洋、利用海洋提供更加全面的技术支持和科学依据。

参考文献:

[1]邱泽灏,卢霞.基于长时间序列遥感影像的黄河清水沟流路变化监测[J].海岸工程,2023(4):351-359.

[2]孙宏亮,王怡然,贾童,等.基于FasterR-CNN的卫星SAR图像南海海洋内波自动检测[J].遥感学报,2023,27(4):905-918.

[3]刘孟瑶.在测绘工程测量中的无人机遥感技术应用分析[J].地矿测绘,2023,6(4):20-22.

[4]张楠.遥感航测技术在地图测绘中的应用[J].工程技术研究,2023,5(6):126-128.

[5]柳思聪,都科丞,郑永杰,等.人工智能时代的遥感变化检测技术:继承,发展与挑战[J].遥感学报,2023,27(9):1975-1987.

[6]杨晓彬.遥感技术及其在海洋测绘领域中的应用[J].科技创新与应用,2023,13(14):185-188.

[7]李畅军.无人机遥感技术在海洋测绘工程中的应用研究[J].农村科学实验,2023(7):97-99.

[8]邹积禄,迟菲菲,徐崇涛.基于测绘工程测量中的无人机遥感技术运用[J].科学与信息化,2023(8):68-70.

[9]高霞飞.基于无人机遥感技术的海洋地质精细化测绘方法[J].煤矿现代化,2023,32(2):10-13.

[10]蔡丽军.无人机遥感技术在测绘工程中的运用分析[J].低碳世界,2023,13(6):34-36.