遥感动态监测
遥感动态监测的应用原理
遥感动态监测的应用原理1. 什么是遥感动态监测遥感动态监测是一种利用遥感技术对地球表面进行实时或定期观测和监测的方法。
通过采集、分析和解释遥感数据，可以获取大范围空间上的地球表面信息，并监测地表的变化情况。
2. 遥感动态监测的原理遥感动态监测主要利用遥感技术和传感器获取地球表面的影像数据，并通过图像处理和分析技术来监测地物的变化。
2.1 传感器获取遥感数据遥感传感器是通过感知地球表面的辐射能量，将其转化为电磁信号的设备。
常见的遥感传感器包括光学传感器、雷达传感器和红外传感器等。
2.2 图像处理与分析图像处理与分析技术是对获取的遥感影像数据进行处理和解析，提取出地表的信息和特征。
常用的图像处理和分析方法包括影像增强、分类与识别、变化检测等。
2.3 地物变化监测遥感动态监测的关键在于对地物变化的监测和分析。
地物变化可以包括自然灾害、土地利用变化、气候变化等。
通过对遥感影像的比对和分析，可以及时发现和监测地表的变化情况。
3. 遥感动态监测的应用3.1 自然灾害监测遥感动态监测可以用于自然灾害的监测和预警。
例如，通过对洪水、地震、火灾等自然灾害区域的遥感影像进行分析，可以实时掌握灾害的发展趋势和程度，为灾害救援和紧急反应提供支持。
3.2 土地利用变化监测通过遥感动态监测，可以及时监测和分析土地利用的变化情况。
例如，城市扩张、农田变化和森林砍伐等。
这些信息对于土地规划和资源管理具有重要意义。
3.3 环境保护监测遥感动态监测可以用于环境监测和保护。
例如，监测水体的污染情况、监测空气质量、监测森林覆盖率等。
这些信息对于环境保护和资源管理具有重要意义。
3.4 气候变化研究遥感动态监测可以用于研究气候变化和环境变化趋势。
通过监测大气温度、云量、海洋表面温度等指标的变化，可以了解气候变化的趋势和对生态环境的影响。
4. 遥感动态监测的优势和挑战4.1 优势•广覆盖性：遥感动态监测可以覆盖广大地域，获取大范围的地表信息。
铁路安全遥感新技术动态监测
铁路安全遥感新技术动态监测随着城市化的不断推进和交通运输的蓬勃发展，铁路交通系统承载着越来越多的人和货物。
然而，在这个庞大的系统中，铁路安全问题仍然时有发生，给人们的生命财产安全带来巨大威胁。
为了及时探测、监测和预警铁路安全隐患，铁路部门引入了遥感技术，实现铁路安全的动态监测。
一、遥感技术概述1.1 遥感技术定义和原理遥感技术是利用航空器、卫星等远距离获取地球表面信息的技术。
通过遥感技术，可以获取到铁路线路、桥梁、隧道等设施的图像、空间信息及相关数据，实现对铁路安全的全方位监测。
1.2 遥感技术在铁路安全监测中的应用遥感技术在铁路安全监测中有着广泛的应用，主要包括：- 铁路线路动态监测：通过遥感技术获取铁路线路的高分辨率图像，并分析图像中的线路状况，检测出可能存在的裂缝、塌方等隐患。
- 桥梁安全监测：利用遥感技术获取桥梁的形变信息，实时监测桥梁的结构变化，以及桥梁地基的沉降情况等。
- 隧道安全监测：通过遥感技术获取隧道内部的图像，并分析图像中的状况，及时发现可能存在的渗水、龟裂等问题。
二、铁路安全遥感新技术2.1 高分辨率遥感高分辨率遥感技术可以获取到更为细致的铁路线路、桥梁、隧道等设施信息，对于隐患的探测更加精确。
目前，高分辨率卫星影像可以提供米级或亚米级尺度的空间分辨率，大大提升了铁路安全监测的精度和效率。
2.2 激光雷达技术激光雷达技术利用激光束扫描地面，可以获取地形表面的高程信息，对铁路线路的起伏和变化进行监测。
它能够高精度、高效率地获取大范围地形数据，为铁路安全监测提供可靠的技术支持。
2.3 红外热成像技术红外热成像技术可以反映物体表面的温度分布情况，对于隐蔽的热源和热量异常进行探测具有独特优势。
通过红外热成像技术，可以有效检测到铁路线路上可能存在的短路、电器设备过热等问题，及时采取措施避免事故发生。
2.4 遥感数据处理与分析遥感数据的处理与分析是铁路安全遥感监测的关键环节。
利用计算机技术和图像处理算法，可以对获取到的遥感影像进行自动提取、分类和监测分析，实现对铁路安全隐患的预警和预测。
遥感动态监测
3.1.4 波段替换法
在RGB假彩色合成中，G和B分量用前时相的两个波段， 用后一时相的一个波段影像组成R分量，在合成的RGB 假彩色图像上能够很容易地发现红色区域即为变化区 域。
前时相影像
后时相全色影像
波段替换影像
3.2图像分类后比较法
该方法的核心是基于分类基础上发现变化信息。即首 先运用统一的分类体系对每一时相遥感影像进行单独 分类，然后通过对分类结果进行比较来直接发现土地 覆被等的变化信息。
前一时相TM影像
后一时相SPOT影像
特征变异影像
3.1.3 假彩色合成法
• 由于地表的变化，相同传感器对同一地点所获取的不同时 相的影像在灰度上有较大的区别。在进行变化信息的发现 时，将前、后两时相的数据精确配准，再利用假彩色合成 的方法，将后一时相的一个波段数据赋予红色通道，前一 时相的同一波段赋予蓝色和绿色通道。利用三原色原理， 形成假彩色影像。其中，地表未发生变化的区域，合成后 影像灰度值接近，而土地利用发生变化的区域则呈现出红 色，即判定为变化区域。
3.1.2 光谱特征变异法
同一地物反映在一时相影像上的信息与其反映在另外时相 影像上的光谱信息是一一对应的。当将不同时相的影像进 行融合时，如同一地物在两者上的信息表现不一致时，那 么融合后的影像中此地物的光谱就表现得与正常地物的光 谱有所差别，此时称地物发生了光谱特征变异，我们就可 以根据发生变异的光谱特征确定变化信息。
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3、检测方法及其原理
3.1 图像直接比较法
最常用方法，对经过配准的两个时期的影像像元直接运 算或变换处理，找出变化区域。
3.1.1 图像差值法
两个时相的遥感图像相减。其原理是：图像中未发生变化 的地类在两个时相的遥感图像上一般具有相等或相近的灰 度值，而当地类发生变化时，对应位置的灰度值将有较大 差别。因此在差值图像上发生地类变化区域的灰度值会与 背景值有较大差别，从而使变化信息从背景影像中显现出 来。
最新12-遥感动态监测汇总
12-遥感动态监测第12章遥感动态监测本章主要介绍以下内容：（1）遥感动态监测技术（2）图像直接比较法工具（3）分类后比较法工具（4）林冠状态遥感状态监测实例（5）农业用地变化监测实例12.1 遥感动态监测技术遥感动态监测过程一般可分为三个步骤，1.数据预处理（1）在进行变化信息检测前，需要考虑以下因素对不同时相图像产生的差异信息。
●传感器类型的差异：●采集日期和时间的差异：●图像像元单位的差异：●像素分辨率的差异：●大气条件的差异：●图像配准的精度：2.变化信息检测根据处理过程可分为以下三类：（1）图像直接比较法（2）分类后比较法（3）直接分类法3.变化信息提取变化信息提取可以归纳为从图像上提取信息，有以下方法供选择：●手工数字化法●图像自动分类●监督分类●非监督分类●基于专家知识的决策树分类●面向对象的特征提取法●图像分割12.2 图像直接比较法工具ENVI中的图像直接比较法工具包括Compute Different Map工具和Image Difference工具。
12.2.1 Compute Different Map工具Compute Different Map工具对两个时相的图像作波段相减或者相除，设定的阈值对相减或相除的结果进行分类。
这个工具的详细操作过程如下：在ENVI主菜单中，选择Basic Tools→Change Detection-→Compute Difference Map。
在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择一个波段，单击OK按钮；在Select the Final State Image文件选择对话框中，从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段，单击OK按钮，打开Compute Difference Map Input Parameters对话框。
图12.1 Compute Difference Map Input Parameters对话框12.2.2 Image Different工具Image Different工具可以检测两个时相图像中增加和减少两种变化信息，适合获取地表绝对变化信息。
基于遥感的森林覆盖变化动态监测
基于遥感的森林覆盖变化动态监测森林作为地球上重要的生态系统之一，对于维持生态平衡、调节气候、提供生态服务以及保障生物多样性等方面都具有不可替代的作用。
而森林覆盖的变化不仅反映了自然生态系统的演变，也受到人类活动的显著影响。
因此，对森林覆盖变化进行动态监测具有极其重要的意义。
遥感技术的出现，为我们实现这一目标提供了强大而有效的手段。
遥感，简单来说，就是不直接接触目标物体，通过传感器获取其信息的技术。
在森林覆盖变化监测中，常用的遥感数据包括卫星影像、航空摄影等。
这些数据具有大面积同步观测、周期性获取以及多波段信息等优势，使得我们能够从宏观尺度上对森林的分布和变化进行监测。
通过遥感技术监测森林覆盖变化，首先需要获取高质量的遥感影像。
这些影像可以来自不同的卫星，如 Landsat 系列、Sentinel 系列等。
不同的卫星具有不同的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率，根据监测的需求和目标选择合适的遥感数据源至关重要。
例如，如果需要监测较大范围的森林变化，可能会选择空间分辨率相对较低但覆盖范围广的卫星影像；而对于小范围的精细监测，则可能会选择空间分辨率较高的影像。
获取到遥感影像后，接下来就是对影像进行预处理。
这包括辐射校正、几何校正、大气校正等步骤。
辐射校正用于消除传感器本身以及大气等因素对影像辐射亮度的影响，使得影像能够真实反映地物的反射特性。
几何校正则是将影像的几何形状纠正到准确的地理坐标上，以便与其他地理数据进行匹配和分析。
大气校正则是消除大气对影像的干扰，提高影像的质量和准确性。
在完成影像预处理后，就可以进行森林覆盖信息的提取。
这通常基于地物的光谱特征、纹理特征、形状特征等。
例如，森林在可见光和近红外波段具有独特的光谱反射特征，可以通过设置阈值或者利用分类算法将森林与其他地物区分开来。
常用的分类算法包括监督分类（如最大似然分类、支持向量机分类等）和非监督分类（如 ISODATA 分类等）。
此外，还可以结合纹理特征和形状特征，进一步提高森林覆盖信息提取的准确性。
土地利用动态遥感监测及其技术应用现状研究
土地利用动态遥感监测及其技术应用现状研究摘要：土地利用动态调查指对不同时段的土地使用信息进行对比研究,在其数量与规模上研究其动态变化性质和未来变化趋势。
遥感技术在信息收集上具备全方位、多时的、全天候的特征,在应用上则具备多源数据处理、多领域整合研究、多维动态监控及多用途的特征。
利用遥感技术能够获得较大范围的土地资源数据信息,在资源动态监控上也有着更广阔的发展前景。
关键词：土地利用；动态遥感监测；技术应用1动态遥感监测概论动态遥感监测可以划分为内业和内业，其中内业是对众多的序列性影像进行处理，从而获取相应的土地利用变化的信息，然后使用外业对其进行调查核实。
因此，对该地区的土地使用进行了综合的研究。
其中，以数据定标，几何精细校正，图像融合为核心的技术；变化信息提取、外业调查这几个方面的工作：数据预订是为了对土地利用变化，尤其是一些建设用地和耕地变化等方面进行详细的调查，在多种数据源的支持下，然后是庄稼丰收时的地形特征，这种方法可以方便辨认和阅读不同的图像。
几何精细修正是通过多种图像处理软件在每个景区中选取控制点，然后对其中的各种图像进行科学、合理的几何修正，通过多种方法对其进行严格修正，从而对真实的水深点进行严格修正；首先要对各个图像的坐标系统进行细致的修正，以便与海图的坐标系统一致，然后才能进行修正工作。
图像融合技术可以保证各个变化信息可以被及时地获取，这种方法是对不同的图像进行了合理的拼接，并对其进行了增强，然后将相应的效果进行了融合；这样就可以得到图像中的各种不同的纹理，并从中抽取出相应的变异信息。
在此基础上，根据不同的融合效果，采用相应的方法来抽取其中的变化信息。
在外业调查工作中，要对每一张改变的图斑类型进行严密的检查，并对其进行细致的分析，为以后的统计分析工作提供精确的数据。
2土地利用动态遥感监测的意义今天，特别是自党的十九大以来，卫星遥感技术已日益成为不可替代和不可逾越的技术之一。
随着技术的发展，遥感动态监测技术也已成为许多领域应用的主要技术。
土地利用动态遥感监测名词解释
土地利用动态遥感监测名词解释土地利用动态遥感监测是一项技术手段，用以实现对全球土地利用和覆盖格局的变化的定期监测。
它利用遥感影像的可见光和近红外波段获取有关土地覆盖变化的有价值的影像信息，以及植被指数等其他卫星数据源。
该技术可以精确地提取出多年来土地利用和覆盖变化的要素，有助于各级政府做出科学的、客观的分析和做出明智的决定，从而确保更具可持续性的土地利用及其管理。
土地利用动态遥感监测的步骤分为几个部分，第一步是土地覆盖分类，即使用合适的影像处理技术，以及可见光、近红外波段和植被指数等多种数据，将土地覆盖格局分解为不同的类别，例如农田、森林、草地等。
第二步是土地变化检测，也就是使用多种遥感图像历史数据，对土地利用和覆盖格局的变化进行监测和分析，发现长期土地利用变化的趋势和特征。
最后，根据获取的变化数据，划分不同的土地利用类型，为后续的决策提供依据。
土地利用动态遥感监测技术的应用可以极大地改善现有的土地管理工作。
它可以帮助政府和管理部门对土地利用的当前状况和变化趋势做出更好的了解，从而制定更有效的土地利用管理策略。
它还可以帮助科研人员和管理者更容易地分析和识别土地利用变化的潜在影响因素，从而有效地控制和预防土地利用变化所带来的负面影响。
此外，土地利用动态遥感监测还可以帮助实现对全球变化的更好理解，有助于研究森林覆盖变化、农业种植模式的变化、水资源的短缺问题的发展等等。
例如，它可以帮助社会更好地认识全球变暖问题，从而采取积极的应对措施抑制气候变化。
因此，土地利用动态遥感监测技术发挥了重要作用，对土地利用和覆盖格局的变化，及其对全球变化的影响，起着非常重要的作用。
它提供了一种可靠的方法，有助于各级政府和管理部门更好地了解土地利用的变化，以及确定更加有效地保护土地利用的策略，从而提高土地管理的效率和可持续性。
遥感动态监测
动态监测综述全球变化涉及到岩石圈、大气圈、水圈和生物圈，是地表及地表上各种因子间的相互作用造成的环境变化。
其动态监测则需要宏观、适时的数据源和高效合理的分析，因此遥感技术（RS）和地理信息系统技术（GIS）成为研究全球变化与对地观测研究的重要技术支撑。
其中RS技术具有大面积同步观测、经济性、时效性等特点，丰富的遥感卫星影像数据源为地球上环境与资源动态变化信息提供数据支持；同时GIS技术因为其丰富而完备的数据分析能力，在全球变化动态监测的研究中主要负责海量数据的查询、检索和管理，以及复杂的空间分析。
目前结合RS和GIS的动态监测研究，主要集中在以下几个方面：土地利用情况动态监测、生态环境动态监测、自然资源动态监测以及自然灾害动态监测。
土地利用/土地覆被变化是全球环境变化研究中十分重要的一个方面[1]。
因为首先，土地利用/土地覆被变化在全球环境变化和可持续发展中占有重要的地位。
其次，地球系统科学、全球环境变化及可持续发展设计到自然和人文多方面的问题。
人们借助3S（RS、GPS、GIS）集成技术，发展出一套土地利用动态检测方法：首先解译不同时期资源卫星影像或与以前土地利用图等进行比较；在发现变化区域后运用后处理差分GPS技术实地获取该地区空间位置，与此同时认为记录当地土地利用/土地覆被情况以备属性数据处理；然后利用GIS 进行空间数据组织、管理、分析与可视化[2]。
基于此，刘正军等[3]以论述江苏省南京市江宁县为研究区进行的卫星遥感与GIS动态监测土地利用状况变化的方法，阐述了系统的总体框架、系统功能、实现方法等，RS、GIS技术的集成为有效地进行土地利用监测和快速决策提供了科学的保证。
潘竟虎等[4]基于TM/ETM卫星遥感数据，运用GIS方法，对江河源区1986-2000年土地利用类型的时空变化特征进行了研究，结果表明气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。
刘慧平等[5]在归纳遥感动态监测研究方法的基础上对应用高空间分辨率卫星遥感数据进行土地利用/土地覆被变化的监测方法、目前的水平及与其相关的遥感图像分类的发展方向进行了初步分析。
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前时相影像分类结果
后时相影像分类结果
分类比较法结果
二、 Compute Difference Map工具 Basic Tools~Change Detection~Compute Difference Map
➢ Image Difference工具 打开ENVI Zoom~Toolbox~ Image Difference
分类后比较法工具
➢ Change Detection Statistics工具 Basic Tools~Change Detection~ Change Detection Statistics
➢ Thematic Change工具 打开ENVI Zoom~Toolbox~ Thematic Change
三、实例：农用地变化监测
采用08年和09年获得的Landsat TM数据为数据源，获 得两个时相农用地的变化信息。该数据已经过传感器 定标和大气校正，并进行了图像裁剪。
First:农用地分类 打开ENVI EX， Toolbox中的Classification工具，进行分 类。
Second:变化信息的提取 用到Toolbox中的Thematic Change工具
3.1.4 波段替换法
在RGB假彩色合成中，G和B分量用前时相的两个波段， 用后一时相的一个波段影像组成R分量，在合成的RGB 假彩色图像上能够很容易地发现红色区域即为变化区 域。
前时相影像
后时相全色影像
波段替换影像
3.2图像分类后比较法
该方法的核心是基于分类基础上发现变化信息。即首 先运用统一的分类体系对每一时相遥感影像进行单独 分类，然后通过对分类结果进行比较来直接发现土地 覆被等的变化信息。
前一时相TM影像
后一时相SPOT影像
特征变异影像
3.1.3 假彩色合成法
• 由于地表的变化，相同传感器对同一地点所获取的不同时 相的影像在灰度上有较大的区别。在进行变化信息的发现 时，将前、后两时相的数据精确配准，再利用假彩色合成 的方法，将后一时相的一个波段数据赋予红色通道，前一 时相的同一波段赋予蓝色和绿色通道。利用三原色原理， 形成假彩色影像。其中，地表未发生变化的区域，合成后 影像灰度值接近，而土地利用发生变化的区域则呈现出红 色，即判定为变化区域。
2、数据预处理需考虑的问题
传感器类型的差异 像素分辨率的差异 大气条件的差异 图像配准的精度 ……
通过图像选择、图像定标、大气校正和 图像配准减少这些因素的影响。
3.1.2 光谱特征变异法
同一地物反映在一时相影像上的信息与其反映在另外时相 影像上的光谱信息是一一对应的。当将不同时相的影像进 行融合时，如同一地物在两者上的信息表现不一致时，那 么融合后的影像中此地物的光谱就表现得与正常地物的光 谱有所差别，此时称地物发生了光谱特征变异，我们就可 以根据发生变异的光谱特征确定变化信息。
遥感动态监测
一、遥感动态监测技术
1、何为遥感动态监测
遥感影像具有时相性特点 从不同时间或不同条件下获取的同一地区的遥感
图像中，识别和量化地表类型的变化、空间分布 状况和变化量，这一过程就绝是对遥变感化动态监测。
地种表土变地化覆信盖息类可型分向相为另对两一变种类化：型一的是转转化化，（如C草on地v—ers农io田n），，森一 林—牧场;另一是改变（Modification），一种土地覆盖类 型内部条件（结构和功能）的变化，如森林由密变疏，树 种的变化，植物群落生物量的变化等。