數據采集技術論文

　　數據采集技術是數字化變電站中電子式互感器和二次設備之間的重要接口，下面是小編為大家精心推薦的數據采集技術論文，希望能夠對您有所幫助。

　　數據采集技術論文篇一

　　基于遙感的數據采集技術

　　摘 要：航天遙感影像資料是數字工程的重要數據源，主要應用于中小比例尺基礎地理信息數據庫和地形圖的更新，目前高分辨率遙感也可用于大比例尺空間數據采集，并在資源調查，生態環境監測等領域廣泛應用。

　　關鍵詞：遙感影像;空間數據;環境監測

　　中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2013) 12-0000-01

　　一、遙感的基本概念與原理

　　(一)遙感概述。遙感技術是20世紀60年代在航空攝影測量的基礎上迅速發展起來的一門綜合性空間數據采集技術。所謂的遙感，就是從遠處在不直接接觸地表目標物和現象的情況下，獲取其信息的科學和技術。遙感具有以下特點：探測范圍廣，能夠提供綜合宏觀的視角;獲取手段多樣，獲取的信息量大;獲取信息快，更新周期短，可進行動態監測;全天候作業;遙感技術可以根據不同的目的和任務，選用不同的波段和不同的遙感儀器，取得所需的信息等等。

　　(二)遙感的物理基礎。不同地物具有不同的電磁波輻射特性，表現在遙感圖像上就具有不同的圖像特征。電磁波是由振源發出的由交變電場和磁場相互激發在空氣中傳播的電磁震蕩。而我們將不同電磁波段透過大氣后衰減的程度不一樣原因進行了介紹，可知有些波段的電磁輻射能夠透過大氣層時衰減較小，即透過率較高，這個波譜范圍，叫做“大氣窗口”。

　　遙感除了利用上述的大氣窗口作為工作波段外，有些氣象衛星是選擇非透明區作為大氣波段(如水汽，二氧化碳，臭氧吸收區)，以測量它的含量，分布，溫度等，不同的大氣投射窗口對應于不同的光譜范圍，適于使用不同的傳感器，因此，研究地面的光譜特性，選用合適的大氣透射窗口和傳感器對于提高遙感探測的質量具有十分重要的意義。

　　二、遙感平臺與傳感器

　　(一)遙感平臺。遙感數據獲取是在由遙感平臺和傳感器構成的數據獲取技術系統的支持下實現的。遙感平臺可以分為地面平臺、航空平臺和航天平臺三種。由于各種平臺和傳感器都有自己的適用范圍和局限性，因此往往隨著具體任務的性質和要求的不同而采用不同的組合方式，從而實現在不同高度上應用遙感技術。

　　遙感平臺主要依據遙感圖像的空間分辨率，一般的說，近地遙感具有較高的空間分辨率，但觀察范圍較小，而航空遙感地面分辨率雖然中等，但其觀測范圍廣，航天遙感地面分辨率低，但覆蓋范圍廣。

　　(二)傳感器傳感器一般由采集單元、探測與信號轉化單元、記錄與通信單元組成。各種衛星通過不同的遙感技術實現不同的用途。各種衛星通過不同的遙感技術，實現了不同的用途。數字工程中常用的遙感數據有Landsat和TMM遙感、SPOT和Radarsat以及我國的資源衛星數據和高分辨率衛星遙感數據。傳感器的類型大類上分為主動式和被動式，其中又各分為非圖像式和掃描圖像式。

　　三、遙感圖像及其特征

　　遙感的核心問題就是不同地物的反射輻射或發生輻射在各種遙感圖像上的表現特征的判別，當然，不同的目的的需要精心的設計對于遙感成像的方式或選擇波段，這樣我們才能使不同的地物在圖像特征區別。遙感圖像反映的信息主要有幾何信息，波譜信息，空間信息和時間信息等。

　　(一)幾何特征。遙感圖像不僅反映了地物的波譜信息，而且還反映了地物的空間信息形成特征，一般包括空間頻率信息，邊緣線性構造清息，結構或紋理信息以及幾何信息等。影響遙感空間信息的主要因素有傳感器的空間分辨率、圖像投影性質、比例尺和幾何熵變等。

　　(二)光譜信息。遙感圖像中每個像元的亮度值代表的是該像元中地物的平均輻射值，它是隨地物的成分、紋理、狀態、表面特征及所使用電磁波段的不同而變化的。遙感圖像的信息雖主要取決于兩個因素：波譜分辨率和空間分辨率。前者主要影響波譜信息量，后者主要影響空間信息量。多波段圖像的信息量除上述兩個因素外還與波段的選擇和數目有關。

　　(三)時間特征。同一地物對象由于其在不同的階段含有不同的成分等原因造成對象在不同階段具有不同的光譜特性，表現在遙感圖像上就是該地物在不同時間段的圖像上具有不同的圖像特征。時相主要影響圖像的處理效果，利用對泳衣區域各個階段分別進行遙感，加以對比而研究，則可以獲取該區域的連續變化特征。

　　四、遙感處理的基本流程與技術

　　利用遙感的手段進行數字工程空間信息更新時，應用需求以及衛星影像數據處理流程會有所不同，但是主要的過程和技術方法基本一致，在利用遙感影像進行空間數據更新的關鍵技術和流程主要可歸納為一下幾個方面：遙感波段(衛星遙感數據)選擇;衛星影像讀入;衛星遙感影像處理技術;信息提取技術;矢量編輯與地圖更新技術。

　　五、遙感應用

　　隨著衛星數據圖像空間分辨率、光譜分辨率及時間分辨率的不斷提高，以及遙感數據購買費用的逐步下降，衛星數據圖像的應用領域越來越廣，從圖像中提取信息的要求也越來越多，遙感已經成為獲取地面信息的主要手段。

　　利用遙感技術可以制作各種遙感相關產品――數字正射影像(DOM)、數字線劃圖(DLG)、數字高程(地形)模型(DEM/DTM)、數字柵格模型(DRG)等4D產品;提供行業或部門專題地理數據――專題影像地圖;利用遙感數據進行基礎地理數據的產生或更新等。

　　(一)基礎數據更新。比如用SPOT/ERS衛星影像更新地圖數據為例，可以采用影響的幾何糾正、色彩轉換技術、統計和算法以及影像融合技術。遙感數據又有多波段、多時相的信息源，且能快速真實地提供豐富的地表空間信息，遙感已經成為地圖更新和制作的有效而又重要的手段。我國目前的若干地形圖大都在20世紀70年代測繪生產的，目前也都面臨這地圖更新的問題。

　　(二)土地利用調查與動態監測。土地利用基礎數據對于數字工程進行土地規劃與開發、土地管理、開發利用潛力分析等很重要。目前，中小比例尺的土地利用遙感動態監測與變更，主要應用TM、ETM、SPOT等遙感影像。利用遙感技術進行土地利用現狀調查，調查精度比常規調查方法高，且時間短速度快。農作物與植被方面，用于農業氣象、作物監測等領域的觀測參數需要有更高的光譜分辨率，一般是短波紅外波段。根據農業耕作和土地利用特點，選定影響最佳的獲取時間應在5月―6月或9月―10月。研究的主要技術過程主要有下面幾個：數據預處理、影像合成、不同數據源圖像融合、圖像分類和后處理、外業調繪、內業分析以及成果輸出和更新。

　　(三)災害調查與監測。各種自然災害往往需要制作大比例尺圖，以判明水災發生時的洪澇區域、地震發生后的建筑物損壞情況、火災發生后對地區造成的破壞等。地質災害的調查、火災監控和油污與赤潮監測。為了能將不同的信息區別開來，一般都要進行色彩合成，即在3個通道上安裝3個波段圖像，然后分別負于紅綠藍并疊合在一起，形成彩色圖像，合成后的彩色圖像含有豐富的顏色信息，便于解釋，理解和處理。

　　參考文獻：

　　[1]邊馥苓.地理信息系統原理和方法[M].北京：測繪出版社，1996.

　　[2]邊馥苓，涂建光.從GIS工程到數字工程[J].武漢大學學報：信息科學版，2004，29(2)：176―178.

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