1.遥感技术主要特点
(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3万多平方公里。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。
目前,遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中,预计遥感技术将步入一个能快速,及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率,光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展,尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透,将会越来越广泛。
当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段。
2.系统的组成
遥感是一门对地观测综合性技术,它的实现既需要一整套的技术装备,又需要多种学科的参与和配合,因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义,遥感系统主要由以下四大部分组成:
(1)信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性,当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性,这就为遥感探测提供了获取信息的依据。
(2)信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具,常用的有气球、飞机和人造卫星等;传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备,常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。
(3)信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理,掌握或清除遥感原始信息的误差,梳理、归纳出被探测目标物的影像特征,然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。
(4)信息应用信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源,供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛,最主要的应用有:军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。
10.3.2地理信息系统
地理信息系统(Geographic Information System或Geo‐Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的;按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来,可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展,以减小重复浪费,提高数据共享程度和实用性。
地理信息系统(GIS)具有将空间数据和属性数据结合起来的特性,利用它可将地形数据、道路数据、交通设施数据、交通事故数据等结合起来,提供直观的查询统计界面,并进行事故分析预测、提供交通控制指令等强大功能。
采用道路交通安全GIS系统可以充分利用GIS数据输入和预处理、数据管理以及可视化表达输出的功能满足对道路交通安全管理信息资料的查询和更新的要求;并得到实时、动态反映城市道路变化的现状资料,实现对各类设施系统、全面和高效的管理;利用GIS空间查询和分析(缓冲区分析、叠置分析、网络分析)的功能对道路交通安全问题进行多层次、多角度的分析研究,从而帮助管理部门实现交通事故防治、伤亡控制和事故发生地段的交通疏导;GIS系统结合车载通信设备和道路信息显示屏以及交通信号灯的使用,可以预先提醒进入存在事故隐患地带的车辆驾驶者和行人,通过这些交通参与者的主动行为减少事故发生的可能性。
10.3.3全球定位系统
GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的缩写形式,它是一种基于卫星的定位系统,用于获得地理位置信息以及准确的通用协调时间。该系统由美国政府放置在轨道中的24颗卫星组成。GPS可提供精确度在10米之内的导航。它可在任何天气条件下、全球任何地方工作。使用GPS无需支付定购费或安装费。该系统由美国政府运营,且其精度和维护也由美国政府完全负责。全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
1.GPS的构成
全球定位系统由三部分构成:
(1)地面控制部分,由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成;
(2)空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个道平面上;
(3)用户装置部分,主要由GPS接收机和卫星天线组成。
2.GPS的特点
全球定位系统的主要特点:
(1)全天候;
(2)全球覆盖;
(3)三维定速定时高精度;
(4)快速省时高效率:
(5)应用广泛多功能。
3.GPS的应用
由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。
随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布2000年至2006期间,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。
目前GPS技术广泛应用于城市交通安全中,在汽车的安全应用中占重要的比例。单单是汽车GPS导航系统,市场将达到上百亿美元以上。GPS在汽车安全中的应用主要包含以下功能:防盗功能:当车主离开车辆,车辆处于安全设防状态时,如果有人非法开启车门或发动车辆,车辆会自动报警,此时车主手机、车辆监控中心同时会收到报警电话,不使车主费脑伤神,监控中心的值班人员会立即联系110报警;且车辆自动启动断油、断电程序。
反劫功能:车主尤其是出租车开到郊外,如果遇到几个悍匪劫车,也不再是孤军奋战。有强大的GPS系统支持,车主只要按下报警开关,车辆会向监控中心发出遇劫报警。如果报警开关被悍匪发现并遭到破坏时,遭破坏的系统能自动发出报警信号,监控中心便立即启动实现自动跟踪系统,立刻将车辆的位置信息反馈给110,以便对车主进行及时营救。
10.4智慧家居安全系统
随着信息技术与网络技术的智能化发展,城市居民对于居住环境的安全、方便、舒适提出了越来越高的要求,因此智能化住宅就随之出现,也随着改革开放的深入和市场经济的迅速发展、提高,城市外来流动人口大量增加,带来许多不安定因素,刑事案件特别是入室盗窃、抢劫居高不下,因此家庭智能安全防范系统是智慧社区建设中不可缺少的一项,而以往的做法是安装防盗门、防盗网,但普遍存在有碍美观,不符合防火要求,而且不能有效地防止犯罪分子对住宅的入侵,故利用高智能的电子防盗报警系统也就应运而生。目前我国大多数家庭都是双职工,当发生警情时,不能有效地处理,因此,必须设立小区报警中心,在发生警情时,除了现场报警外,同时还向小区的保安中心进行电脑联网报警,以便警情得到迅速处理。针对以上情况,智慧型安全家居系统应运而生。智慧型安全防盗系统具有性能稳定、系统容量大、误报率极低、施工操作方便等优点,是一套先进的电子科技安防系统,是居民生活的安全保障,同时是在发生意外情况时紧急求助的最好帮手,智慧型的安全家居系统改善了传统的防范设施只防不报的弱点,给小区、家庭带来全新的安全概念,建立一个可靠和开放的安全环境。
智慧型安全家居系统是采用最新数码技术、微机处理技术、无线遥控技术的高智能、全方位安保系统。可匹配连接各种传感器、烟感器、泄漏探测器等探头。并可联成网络,方便集中防范管理,是盗警、火警、气体泄漏、紧急求助等事作能及时处理解决的最佳卫士。
居民可以通过无线遥控器设置主机的状态:
1.有人在家时,可设置单独设置防区。如有人进入或者闯入,便可产生报警。也可设置为在家周边防范状态,此时主机只接收门窗等周边传感器信号。室内传感器处于非工作状态。如周边有人非法闯入,主机立即向外报警。
2.当用户离家时,设置为所有防区为“布防”状态。此时主机接收所有传感器传来的信号,如有非法进入。主机将自动向外报警。报警中心在电子地图上自动显示出警情方位,信息栏显示用户户主名、家庭成员、住址、电话等详细信息。让派出所能迅速出警,以最快的速度赶往现场。
3.遥控器上记有紧急报警功能键,无论主机处于布防或撤防状态,当用户触发此键时,主机立即向发出求救信号。
4.用户可选择适当位置安装单个紧急按钮。其状态与功能同遥控器上的报警键相同(用户自选)。
5.主机有煤气报警功能,可接上煤气泄漏传感器(用户自选),无论主机处于何种状态,当煤气浓度超过安全系数时,主机立即将报警信号发出给接警中心。
6.报警监听。当报警触发后报警器自动拨通主人话机,此时主人可远程对报警现场情况进行监听。
7.主机设置有6组报警号码,用户可设置要求通知的手机、电话、传呼机号码,多方位的通知接警中心或用户本人。
8.小区或集中用户可选择接警中心管理软件。
智慧型安全家居系统相对于传统的安全报警系统具有以下特点:
1.广泛性——使小区内每个家庭都能得到保护。(防止盗窃、火警气体泄漏等。)
2.实用性——每个家庭的防范系统能在实际可能发生受侵的情况及时自动报警,并且操作简便,环节少,易学易用。
3.系统性——在案情发生时,除能现场报警外,也能自动拨打用户的指定手机,固定电话或将警情传到小区的保安报警中心。
4.可靠性——结构设计合理,产品耐用、质量可靠、误报率极低。
5.系统容量大——网络容纳十万以上住户信息。
5.安装方便——该系统基本采用不布线安装,不影响房屋结构和内部装修。
6.功能强大——设有多防区布控,进出延时可调。远程监听,异地布防设防、电话线防剪、防盗打等功能、兼容性强、可兼容各类型有线、无线探头,集防盗、紧急求助、防煤气泄漏、火灾自动报警于一体。
7.系统先进——采用先进的后台电脑软件控制,功能齐全、强大,相当于小区中设立了110报警中心。