当前位置:文档之家› 遥感技术在植被研究中的应用

遥感技术在植被研究中的应用

遥感技术在植被研究中的应用
遥感技术在植被研究中的应用

浅析遥感技术在植被研究中的应用

李永红

(宁夏大学资源环境学院宁夏银川750021)

摘要: 遥感是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1]。遥感技术作为21世纪空间信息技术的支柱之一,在植被研究中发挥着重要的作用。本文从遥感的基本内涵出发,通过查阅相关的文献、参考资料和对资料进行归纳总结,阐述了大面积农作物估产的方法、常见的植被指数,介绍了遥感植被解译应用,通过对遥感图像的四个特征进行比较,得出在一般情况下,空间分辨率和辐射分辨率成反比的结论;并对高新技术遥感在植被研究中的应用过程和发展前景进行简单概述。

关键字:遥感,植被,微波,高光谱

遥感(Remote Sensing)是20世纪60年代发展起来的对地观测的综合性技术,是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。植被调查是遥感的重要应用领域。植被是环境的的重要组成因子,也是反映区域生态环境的最好标志之一,同时也是土壤、水文等要素的解译标志,个别还是找矿的指示植物。植被成像及解译的研究成果可以为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等有关部门提供信息服务。

1 植被遥感

1.1植物的光谱特征

遥感技术的物理基础是地物对电磁波的反射、吸收和发射特性[2]。遥感波段的辐射源不同,辐射与地物相互作用的机理就不同,因此所反映的地物信息也就不同。在可见光、近红外波段,主要反射太阳光的辐射,遥感信息所反映的主要是地物的反射率。反射率的一个重要特点就是光谱特性,也即反射率随波长的变化而变化。我们能够利用遥感信息识别不同地物的一个根本原因就是因为各种地物间光谱特性具有一定的差异。植物的光谱特征可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别。图1显示了健康的绿色植物有效光谱响应特征。

图1 绿色植物有效光谱响应特征

健康植物的的波谱曲线有明显的特点,在可见光的0.55μm附近有一个反射率为10%~

20%的小反射峰,在0.45μm和0.65μm附近有两个明显的吸收谷,在0.7~0.8μm是一个陡坡,反射率急剧增高,在近红外波段0.8~1.3μm之间形成一个高的,反射率可达40%或更大的反射峰,在1.45μm,1.95μm和2.6~2.7μm处有三个吸收谷[1]。健康绿色植被都具有基本的光谱特性,其光谱响应曲线有一定的变化范围,但曲线形态变化是基本相似的,这是因为影响其波谱特性的主导控制因素一致。从植物的典型波谱曲线来看,影响植物光谱的因素包括植物叶子的颜色,叶子的组织结构,叶子的含水量以及植物的覆盖度[3]。

对于不同植物类型的区分,可依据(1)不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同,具有不同的光谱特征。如在近红外光区,草本植物的反射高于阔叶树,阔叶树高于针叶树。

(2)利用植物的物候期差异来区分植物。如冬季落叶树和常绿树很好区别。(3)根据植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和阳坡,不同高度的地形部位,都分布着不同的植物类型。对于植物生长状况的解译,可依据健康的绿色植物具有典型的光谱特征,而遭受病虫害的植物其反射光谱曲线的波状特征被拉平的现象进行判断[1]。

1.2 大面积农作物的遥感估产

植被遥感在大面积的农作物估产中的运用主要包括农作物识别, 种植面积估算和建立农作物估产模式三方面[1]。(1)农作物识别,获得植被分布图:根据作物的色调、图形结构等差异大的物候期的遥感时相和特定的地理位置等的特征,将其与其他植被分开。(2)种植面积估算:利用高时相分辨率的卫星影象对作物生长的全过程进行动态监测,监测作物长势水平的有效方法是利用卫星多光谱通道影像的反射值得到植被指数(VI , Vegetation Index)。

植被指数是估计植物光合作用、叶子凋落、固氮等过程的重要参量,是植物生长模型中的一个非常关键的变量,可用来模拟植物的生长过程,估算植物的生产能力[11]。对于经济型植物的估产有利于前期准备工作的进行,减少或避免不必要的后期投入。植被研究中非常重要的参数有比值植被指数(RVI),又称为绿度,为二通道反射率之比,是较早发展的用于估算和监测植被覆盖的植被指数,能较好地反映植被覆盖度和生长状况的差异,特别适用于植被生长旺盛、具有高覆盖度的植被监测,但RVI对大气影响敏感,而且当植被覆盖不够浓密时(小于50%),它的分辨能力也很弱,只有在植被覆盖浓密的情况下效果最好。归一化植被指数(NDVI : Normalized Differece Vegetation Index)为两个通道反射率之差除以它们的和,在植被处于中、低覆盖度时,该指数随覆盖度的增加而迅速增大,当达到一定覆盖度后增长缓慢,所以适用于植被早、中期生长阶段的动态监测。植被指数已被广泛用来定性和定量表征植被覆盖度及其生长状况,但由于大气变化的影响, 使植被指数未能真实反映地表植被的真实分布状况,造成其应用的局限性, 一种解决此问题的简易方法是仅通过中巴资源卫星(CBERS: China Brazil Environment Resource Satellite) 图像的第3、第4 波段中的水体, 推算卫星接收到的大气程辐射, 消除了大气对归一化植被指数(NDVI) 的影响, 减小植被指数所受的大气影响,应用结果表明,该方法能使植被指数较好地反映植被的生长及分布状况[4]。

建立农作物估产模式是大面积农作物的遥感估产的第三个方面,是指用选定的植物灌浆期植被指数与某一作物的单产进行回归分析,得到回归方程。

1.2遥感植被解译的应用

遥感植被解译在城市绿化调查与生态坏境评价,草场资源调查,林业资源调查方面有着重要应用。例如:我国在内蒙古草场遥感综合调查、天山北坡草场调查、湖北西南山区草场调查、西藏北部草场调查中,在应用遥感技术确定草场类型,进行草场质量评价的基础上,内蒙古草场资源遥感结合地面样点光谱测量数据,指出比值植被指数RVI=NIR/R与产草量W 有良好的关系:

W = -86.9 + 162.65RVI (相关系数r = 0.966)

根据这一方程计算出全自治区草场的总产草量。这对确定草场载畜量,对草场的可持续利用有实际意义。

遥感植被解译是遥感图像解译的一方面,遥感图像具有4个特征:空间分辨率,波谱分辨率,辐射分辨率和时间分辨率。一般而言,遥感器系统的空间分辨率越高,其识别物体的能力越强,辐射分辨率越高,则对地物的识别与区分能力越强。但空间分辨率与辐射分辨率之间存在矛盾,一般IFOV越大,最小可分像素越大,空间分辨率越低;但是IF0V越大,即瞬时获得的入射能量越大,辐射测量越敏感,对微弱能量差异的检测能力越强,则辐射分辨率越高。简言之,空间分辨率的增大,将伴之以辐射分辨率的降低。对于波谱分辨率,不同波谱分辨率的传感器对同一地物的探测效果有很大区别,间隔愈小,分辨率愈高,但波段并非简单的越多越好,而要区别对待。波段分得越细,越容易增加数据的冗余度,反而达不到识别效果。

2 高新遥感技术在植被研究中的应用

2.1 微波遥感(microwave remote sensing)

2.1.1微波遥感介绍

在电磁波谱中,波长在1mm~1m的波段范围称微波。微波遥感是通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射,经过判读处理来识别地物的技术[1]。微波遥感分有主动和被动两大类,雷达属于前者,它是通过向目标地物发射微波并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感的方式。由于微波具有穿云透雾的能力(根据瑞利散射原理),不依赖于太阳作为辐射源,能全天候、全天时工作,而且比光波能更深的穿透植被,因而在植被研究中有特殊作用。

2.1.2微波遥感在植被研究中的应用

由于被动微波数据的空间分辨率多为几十千米,无法满足植被的分类和提取研究要求,但能对植被的面积和发射的能量进行反应。要能识别植被的类型必须具有较高分辨率。利用遥感进行植被识别,还需要选择植被生长期的特定时间段获取遥感数据,雷达可以穿透云层全天时全天候的工作,为植被识别研究提供了有保障的数据供应[1]。1969 年,美国堪萨斯大学的Haralick等对K波段的雷达图像进行研究,表明植被类型影响信号强度,并且与光学图像相比较,在作物区分中表现良好[5]。

光学数据能反应植被的光谱信息,但不具有分类的高精度优势。微波波段的测量值主要取决于研究对象的几何特性和介电特性,利用多波段多极化的雷达数据及雷达和光学数据相结合能改进植被分类精度。Ferrazzoli等对多波段多极化雷达分类进行了实验,结果表明,单波段单极化的SAR 数据识别农作物是有局限性的,利用多波段多极化的雷达数据,可以获取高达90 %的精确度[5]。

微波遥感对某些地物具有特殊的波谱特性,因此可利用这一点来判断植被的生长环境,能较容易地分辨出可见光和红外遥感所不能区别的某些目标物特性。在微波波段中,水的比辐射率为0.4,而冰的比辐射率为0.99,在常温下两者的亮度温度相差100K,很容易区

别,而在红外波段,水的比辐射率为0.96,冰的比辐射率为0.92,两者相差甚微,不易区别[]1。可利用这一特性,在严寒的冬季,对经济型怕寒植被做防寒准备,防止天气寒冷影响到植被的生长,而影响到经济效应。

由于微波是指波长1~1 000 mm 的电磁波,其波长较长,衍射现象显著,因此微波传感器的分辨率一般都比较低,要提高分辨率必须加大天线尺寸[1]。其次,观测精度和取样速度往往不能协调,要保证精度就需要有较长的积分时间,取样速度就要降低,通常是以牺牲精度来提高取样速度的[1]。此外,地球表面的地物温度大多在200~300 K,峰值波长在10~15μ的范围,都落在红外波段,因此红外波段的辐射量要比微波大几个数量级。然而,由于微波的特殊物理性质,使红外测量精度远不及微波,也要差几个数量级。因此,总的来说,红外和微波遥感各有优缺点[1]。

2.2高光谱遥感(Hyperspectral Remote Sensing)

2.2.1高光谱遥感介绍

高光谱遥感与一般遥感主要区别在于:高光谱遥感的波段多,且波段很窄,仅小于10nm,能获取观测地物完整的连续光谱曲线,其光谱分辨率高,空间分辨率较高,光谱可覆盖从可见光到热红外的的全部电磁辐射覆盖范围。

2.2.2高光谱遥感应用于植被研究中的依据

植被具有独特的光谱特征。健康的绿色植物光谱曲线(见图1)由于叶绿素的吸收作用,在0.45μm(蓝)和0.67μm(红)波段为低谷;由于叶子内部的液态水分的强烈的吸收作用,在1.4μm,1.9μm和2.7μm处有三个明显的低谷,在近红外区(0.7μm~1.3μm)有很宽的高反射率区,此外在1.6μm和2.2μm处也有两个反射峰,但是,由于植物品种,叶子生长部位,生长季节等区别,植被光谱曲线的峰和谷的形态,位置都会产生很大的差异[1]。高光谱成像光谱仪对波段的精细划分,能够记录这些光谱特征的差异,而一般的遥感波段数据是不可能做到的。

2.2.3高光谱遥感在植被研究中的应用

高光谱遥感的波段多,且波段很窄,能获取观测地物完整的连续光谱曲线,能分辨不同物体光谱特征的微小差异。成像光谱仪在可见光至红外波段范围内,被分割成几百个窄波段,具有很高的光谱分辨率,有利于识别更多的目标。

高光谱遥感在传统遥感的时间和空间分辨率上增加了光谱分辨率,可以准确探测并获取植物的精细光谱信息(特别是植被各种生化组分的光谱信息)来反演氮素营养和其他生化组分含量,进一步发展和完善植被遥感监测技术,大大提高了监测精度[6]。

经济型植被的培育需要判断植被氮营养状况,高光谱遥感在提高对植被精确实时施肥方面具有重要意义。目前,对氮素进行田间直接无损测试结合精确定量的智能化模式有慢慢取代传统的实验室定性或半定性的手工测试的趋势。高分辨率多光谱近地测量技术是基于当植被作物氮素发生变化时,其光谱反射特性发生改变的基础上,获取子像元(最终光谱单元信息),在光谱维上进行空间信息展开,定量分析地球表层生物物理化学过程和参数[7-8]。通过高光谱遥感植被指数技术可以提取植被冠层结构定量信息[9]。蒲瑞良等用小型机载成像光谱仪(CASI)测得的航空高光谱分辨率数据(光谱范围约417~800 nm)估计森林族叶化学成分浓度,最后用导数光谱的多项式逐步回归方程进行分析[10]。寻找氮素的敏感波段及其反射率在不同氮素水平下的表现一直是科学家的研究对象,研究发现许多植物在缺氮时无论是叶片还是植物冠层水平的可见光波段反射率都有增加,对氮含量变化最敏感的波段在530~560 nm区域,因此可根据这一结论[9],绘制波谱曲线,及时发现氮素含量是否异常。

高光谱遥感在植被研究中的意义还体现在,它的应用使得植被遥感的范围被扩大到生态意义上[11]。高光谱植被遥感主要用于植被的识别、分类,如Treitz 等利用高空间分辨率遥感数据在大比例尺度内进行森林生态系统分类,通过植被物理、化学参数实现对植物生化成分(如N、P、K、淀粉、水分、纤维素、木质素等含量) 及其物理特征物理量的估测等[12]。植物的“红边”效应是其应用的一个重要方面。如:位置在0.68~0.75μm之间的光谱曲线,找到其一阶微分的最大值,该值对应的波长称为“红边”。当植物叶绿素含量高,生长活力旺盛时,“红边”向长波方向移动;当植物被病虫害感染或受到污染时,“红边”将向短波方向移动。当植物覆盖度增大时“红边”的斜率会变陡。

3 植被遥感研究的分析方法

植被遥感研究的分析方法,除了应用于地质分析中的一些方法外,主要有以下几种技术[1]:(1)多元统计分析技术,是用原始的光谱反射率或经过数学变换后的数据作为自变量,以叶面积指数、生物量、叶绿素含量等作为因变量,建立多元回归预测模型来估计或预测生物物理和生物化学参数。(2)基于光谱波长位置变量的分析技术,是根据波长或其他参数的变

化量为自变量,求得与因变量的关系来估计因变量。如上一节提到的“红边”效应就是该分析技术的体现。(3)光学模型方法,是基于光学辐射传输理论的模型。(4)参数成图技术,是根据所选择的预测模型,通过高光谱影像对每个象元计算单参数预测值,并将其分类后成图。

4 遥感技术在植被研究中的应用展望

遥感技术经过几十年的发展,无论在遥感平台、遥感传感器、还是遥感信息处理、遥感应用等方面,都获得了飞速的发展,目前遥感正进入一个以微波遥感技术、高光谱遥感技术为主的时代[]14

13-。作为对地观测高新技术发展起来的高光谱遥感,已经成为3S技术的重要组成部分,同时也是精准农业的重要技术手段之一。为实现精准农业作为大农业的发展要求,高光谱遥感的发展趋势就是遥感信息定量化和“定性”、“定位”一体化快速遥感技术。但要指出的是对高光谱遥感数据的分析方法限制了其在某些方面的应用,所以高光谱遥感信息的提取及解译还需要进一步提高,为应用领域的扩展提供理论基础。今后微波遥感研究将集中在对多参数微波数据的应用研究,对包括农作物在内的植被参数的定量化提取模型研究以及业务化农作物监测和估产系统的建立。中国是幅员辽阔,资源丰富的大国,利用遥感手段及时掌握复杂多变的自然资源和生态环境信息,对于进行正确的资源利用决策和有效的植被绿化规划与管理,尤有重要意义。我国应该加快研究步伐,积极探索遥感新技术,使遥感技术在建设祖国的进程中发挥更大的积极作用。

参考文献:

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等. 遥感导论[M]. 北京:高等教育出版社, 2001.

[2]刘峰,张继贤,靳奉祥,等.地物波谱研究现状及方法的初步探讨[J].北京测绘,2005,3.

[3]赵英时等.遥感应用分析原理与方法[M].北京: 科学出版社,2003.

[4] 赵巧华,何金海.基于资源卫星图像对NDVI 进行大气修正的一种简单方法[J].南京气象学院学报,2003,26(2).

[5] 鹿琳琳, 郭华东, 韩春明.微波遥感农业应用研究进展[J]. 安徽农业科学学报,2008 ,36 (4) :1289 - 1291 ,1294.

[6] 李映雪,谢晓金,徐德福.高光谱遥感技术在作物生长监测中的应用研究进展[J]. 麦类作物学报,2009 ,29 (1) :174~178.

[7] 童庆禧,郑兰芬. 湿地植被成像光谱遥感研究[ J ]. 遥感学报,1997, 1 (1) : 50~57.

[8] 刘海启. 美国农业遥感技术应用现状简介[ J ]. 国土资源遥感,1997, 19 (4) : 62~65.

[9] 王为.高光谱遥感技术的发展及其在农业上的应用[J]. 江西农业学报,2009,21(5):23~26.

[10] 蒲瑞良, 宫鹏. 森林生物化学与CASI高光谱分辨率遥感数据的相关分析[ J ]. 遥感学报, 1997, 1 (2) : 115~123.

[11] 孙钊.高光谱遥感的应用[ J ]. 贵州教育学院学报(自然科学),2004,15(4).

[12] 张凤丽,万余庆. 利用高光谱数据进行植被生化成分反演方法研究[J ] . 地球信息科学,2001 (4) :71 - 75.

[13] 杨哲海,韩建峰,宫大鹏,等. 高光谱遥感技术的发展与应用[ J ]. 海洋测绘, 2003, 23 (6) : 55~58.

[14] 袁迎辉,林子瑜. 高光谱遥感技术综述[ J ]. 中国水运, 2007, 7(8) : 156~157.

浅谈遥感技术及其应用与发展

浅谈遥感技术及其应用与发展 关键字:遥感技术 遥感,既遥远的感知,指的是通过传感装置,并不直接与被检测的对象进行直接的接触,而获得检测对象的相关信息(如电磁波,电场,磁场等),并分析这些信息,对此进行加工和表达,遥感技术是新型的尖端技术。广义的遥感是指用间接的手段来获取目标状态信息的方法。但一般多指从人造卫星或飞机对地面观测,通过电磁波的传播与接收,感知目标的某些特性并加以进行分析的技术。 遥感科学与技术是在测绘科学、空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴学科。 1. 5S技术的联合应用 遥感本身就是多学科的综合,多种技术的联合应用将大大拓宽遥感技术的应用范围,占领更广阔的市场。具有代表性的是智能引导系统。系统本身是在国际先进的超图数据结构 (HBDS)理论基础上,实现遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、智能系 统(IS)和多媒体系统(MMS)即五“S”的联合。在电子地图的支持下可对光盘CD- ROM 进行检索,采用分层技术,为用户提供自定义、多层次目标库,用户可自己定义起点、终点、绕行点、必经点。智能模块为用户提供最佳路径及最短距离。 2.高光谱分辨率传感器是未来空间遥感发展的核心内容 高光谱分辨率传感器是指既能对目标成像又可以测量目标物波谱特性的光学传感器,其特点是光谱分辨率高、波段连续性强。其传感器在0.4μm-2.5μm范围内可细分成几十个,甚至几百个波段,光谱分辨率将达到5nm-10nm。但目前其发展仍停留在航空实验和应用阶段,预计下个世纪将会在轨道高度崭露头角,如澳大利亚的资源信息与环境卫星(ARIES-1)。美国一些公司或组织及空军、海军等部门也都在研制和发射自己的成像光谱卫星。美国Geosat Committee 目前正在对高光谱传感器Probe-1 进行矿产、油气、环境及农业等4 大领域的应用试验。人们希望通过高光谱遥感数据对矿物、岩石的类型,农作物、森林的种类,环境中各种污染物质的成份进行遥感定量分析。高光谱和超高光谱传感器的研制和应用将是未来遥感技术发展的重要方向。高空间分辨率已达米级,高光谱分辨率已达纳米级,波段数已达数十甚至数百个。 3.微波遥感技术 微波遥感技术(如合成孔径雷达等)是当前国际遥感技术发展重点之一,其全天候性、穿透性和纹理特性是其它遥感方法不具备的。利用这一特性对解决我国海况监测,恶劣气象条件下的灾害监测,冰雪覆盖区、云雾覆盖区、松散层掩盖区及国土资源勘查等将有重大作用。微波遥感的发展进一步体现为多极化技术、多波段技术和多工作模式。 4 小卫星群计划 为协调时间分辨率和空间分辨率这对矛盾,小卫星群计划将成为现代遥感的另一发展趋势。例如,可用6 颗小卫星在2~3 天内完成一次对地重复观测,可获得高于1 m 的高分辨率成像光谱仪数据。除此之外,机载和车载遥感平台,以及超低空无人机载平台等多平台的

遥感技术在农业中的应用版

遥感技术在农业中的应用 遥感技术在农业中的应用可归结为三个方面:作物监测、资源监测和灾害监测。 1、作物监测包括农作物面积、长势情况、产量估算、土壤墒情、病虫害等作物信息监测。 (1)作物种植面积监测:不同作物在遥感影像上呈现不同的颜色、纹理、形状等特征信息,利用信息提取的方法,可以将作物种植区域提取出来,从而得到作物种植面积和种植区域。 (2)作物长势监测:指对作物的苗情、生长状况及其变化趋势的监测。当遥感影像图片上呈鲜红色时说明麦苗浓绿、健壮、高,当图片上呈绿色发暗时说明麦苗发黄、较稀、矮。不同麦苗情况在遥感图像上能够表现出不同的特征。 (3)作物产量估算:遥感估产是基于作物特有的波谱反射特征,利用遥感手段对作物产量进行监测预报的一种技术。当然作物产量估算在我国也有其不尽人意的地方,由于我国幅员辽阔,地形复杂,耕作制度多样,作物混种严重,农作物种植不成规模,这对于遥感估产十分不利。“同谱异物”、“同物异谱”现象比较严重,而直接提取植被指数进行监测,监测精度并不高,结果也不令人满意。 (4)土壤墒情监测:土壤墒情也就是土壤含水量,土壤在不同含水量下的光谱特征不同。土壤水分的遥感监测主要从可见光-近红外、热红外及微波波段进行,也可以进行土壤肥力监测、土壤结构信息的提取等。 (5)作物病虫害监测与预报:植被对病虫害、肥料缺乏等的反应随类型和程度的不同而变化,植物特征吸收曲线特别是红色区和红外区的光谱特性就会发生相应变化,所以在病害早期就可通过遥感探测到。 2、资源监测:遥感技术可快速获取宏观信息,对耕地、草地、水等农业自然资源的数量、质量和空间分布进行监测与评价,从而为农业资源开发、利用与保护、农业规划、农业生态环境保护、农业可持续发展等提供科学依据。 3、灾害监测:遥感是灾害应急监测和评估工作一种重要的技术手段,可以对旱灾、洪涝等重大农业自然灾害进行动态监测和灾情评估,监测其发生情况、影响范围、受灾面积、受灾程度,进行灾害预警和灾后补救,减轻自然灾害给农业生产所造成的损失。 遥感技术在农业发展中的问题:首先.卫星遥感技术应用在农业上的应用存在信息源及其精度不能满足农业的要求。其次,遥感技术研究投资大、应用费用更大,农业部门和基层单位难以承受。再者,农业遥感技术的基础研究、

遥感技术应用专业论文

技术应用论文遥感 遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远感知事物的意思。 很多人以为遥感离自己的生活很遥远,其实这些技术早就已经深入大家的生活。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星(LandSat),经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、

气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。 遥感技术的应用 1、地质遥感遥感技术应用于大面积的地质灾难调查,可达到及时、具体、准确且经济的目的。在2008年“5.12”汶川大地震的后续救援工作中,遥感技术就发挥了突出作用,第一时间提供了地质地貌变化情况,

为政府作出正确决策提供了依据。在舟曲泥石流灾害中,中国科学院对地观测与数字地球科学中心科研人员就使用遥感技术,重点提取了6条沟谷与泥石流发生有关的信息,得到集水面积、流域平均坡度、流域落差和植被覆盖度等参数。经过分析,科研人员判断出,当地哪些地方仍存在泥石流隐患,哪些地段发生大型泥石流的可能性较小,让前方人员可以更有针对性地安排救灾工作。 2、林业遥感 在林业方面,利用遥感技术可以清查森林资源,监测森林火灾和病虫害。火灾是林业的大敌,利用航空红

外遥感技术,不仅能发现已燃烧起来的烈火,而且可以探测到面积小于0.1-0.3㎡小火情,还能及时预报由于自燃尚未起火的隐伏火情。利用卫星遥感,一次就可探测到上千平方千米范围内发生的林火现象。卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用,对于人烟稀少的原始林区,能及时监测到瞭望岗哨难以发现的火点,为林火的扑救赢得时间。 3、测绘遥感 人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。利用遥感技术,可以高速度、高质量地测绘地图。

遥感技术漫谈论文

遥感技术漫谈 论文 —遥感的发展,现状及前沿综述 姓名:汤丽宇 班级:艺术设计0902班 学号:U200915544 指导老师:孙燕

论遥感的发展,现状及前沿综述选修遥感技术漫谈的原因起初是由于遥感技术是近年来蓬勃发展起来的一门综合性的空间信息科学,而它的应用范围触及到了很多行业,特别是在资源勘测,环境管理,全球变化,动态监测,甚至在我们所触及到的专业遥感技术也有其应用比如说遥感在规划,管理中的应用和发展。这使我对这种随着时代发展获得越来越广泛应用的新兴技术产生了好奇.学了这门课最大的收获是让我对遥感技术的发展,应用等方面有了进一步了解。由此我写了这篇关于遥感技术发展现状的论文。 触及遥感这个话题,首先要解释的就是什么是遥感?遥感的英文是“remote sensing”,意即“遥远的感知”,在日本叫“远隔探知”或“远隔探查”。其科学含义一般理解为:在遥远的地方,感测目标物的“信息”,通过对信息的分析研究确定目标物的属性及目标物之间的关系。也就是说:不与目标物接触,凭借其发出来的某些信息识别目标。所以有人将遥感技术作为一项侦察技术。 根据遥感的这一概念,人和动物都具有一定的遥感本领。比如说:人的眼睛在识别物体的过程就是一种遥感的过程,它是靠物体的一些信很多有息比如说:色调,亮度,外在特征等,借此来了解物体的属性,与此类似的还有能发出超声波的蝙蝠,它们能在接收到的回波里判断障碍物的距离,方位和其他相关的信息, 遥感在国内国外有很多不同的定义,目前比较一致的定义是:在远离被测物体或现象的位臵上,使用一定的仪器设备,接受,记录物

体或现象反射或反射的电磁波信息,经过对信息的传输,加工处理及分析与解释,对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。 遥感技术的形成与发展与时代的发展要求相一致,它的形成是与传感技术,宇航技术,通讯技术以及电子计算机技术发展相联系,与军事,环境勘测,资源开发利用和全球化的需要相适应。 20世纪50年代以来,随着科学技术的发展,在普通照相机和飞机的基础上,一些新的信息勘测系统相继出现。人类观测电磁辐射的能力从可见光扩展到了紫外,红外,微波等,对目标物信息的收集方式从摄影到非摄影;资料由像片到数据;平台由汽车,飞机发展到卫星,火箭;应用研究从军事,测绘领域扩展到了农,林,水,气象,地质,地理,环境和工程等部门。这就需要引进一个新的术语,以便概括这种信息探测系统及其过程。1960年美国学者伊林L.布鲁伊特提出“遥感“这一科学术语,1962年在美国密执安大学召开的《国际环境科学遥感讨论会》上,这一名词被正式通过,从此就标志着遥感这门新学科的形成。 在遥感一词出现以前,就已产生了遥感技术。发展至今,大体经历了三个阶段:常规航空摄影阶段,航空遥感阶段,航天遥感阶段。 常规航空摄影阶段:这段时期是在20世纪30年代以前,根据遥感的概念,1826年摄影技术的发明就标志着遥感技术的诞生。但在1839年以前主要是进行地面摄影。1858年法国人G.F.图纳乔用系留气球摄取了巴黎“鸟瞰“像片,1859年J.W.布莱克乘气球在空中拍摄了波士

当前遥感技术与应用的基本现状

我国遥感发展概况 目前,大量的遥感应用需求,对遥感技术提出了很高的要求,一是对遥感信息的精度要求越来越高,二是对遥感获取的数据量处理越来越大——海量遥感数据。因此,遥感科学发展和应用需求都需要遥感从定性过渡到定量。在这个体系中,主要包括:初具规模的国家对地观测系统;具有较高运行水平的国家级资源环境遥感信息服务;具有一定服务能力的重大自然灾害遥感监测评估系统;具有良好实效的农作物遥感估产系统;已见效益的全国土地资源遥感监测业务运行系统;初步的国民经济辅助决策系统;稳定运行的卫星气象应用系统;比较完善的海洋遥感立体监测系统;以及其它应用系统等。虽然说我们已经是遥感应用的大国,但应用主要是范围外延,项目扩大,技术方法不成熟,精度不足,遥感技术突破不多。主要原因是基础研究薄弱,缺乏多学科人才的共同研究。从应用、技术研究两个层面和技术与应用之间的联结来分析,我们可以进一步研究当前存在的问题。 应用层面:(1)已建立不同规模的卫星数据接收和处理系统,业务运行系统基本上都是基于RS和GIS的集成应用系统,但应用模型开发还很不够。缺少面向评估和决策的专业应用模型。(2)缺乏强有力的基础理论和运行性工具的支撑,不能很好地满足应用需求。(3)在网络应用环境下各种软件、工具和数据库不能很好地集成。(4)自主的高精度数据资源缺乏,需要更高分辨率数据的应用技术,但必须考虑业务化运行系统的运行成本的可承受性。(5)遥感业务运行系统建设的规范化和标准化还不够。在不同部门和不同应用领域中数据缺少连续性和一致性。新的数据源和技术难以嵌入应用于原有应用系统。(6)数据资源是共同面临的大问题,包括遥感数据的稳定性和连续性问题及对基础地理、地质等数据存在公共需求问题。必须在管理层面上走数据邦联的道路,相互自愿,形成机制,共同受益。(7)针对不同的业务,应由权威部门牵头,多家参与。当前存在重复投入和重复建设问题,加重了投资的浪费,加剧了数据来源间的不一致性。 技术研究层面:(1)不同的遥感业务、不同的数据源都需采用不同的技术路线。(2)目视解译仍是遥感图像解译的主要手段,必须发展专家系统技术(3)基于多时相、多源遥感数据的变化检测、估计与分类是遥感应用处理中的共性关

遥感技术的应用以及发展趋势

遥感技术的应用以及发展趋势

一前言 二遥感信息技术基础 三遥感信息技术的应用 3.1遥感信息技术在环境监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 3.1.5通过遥感技术分析水域的分

布变化和水体沼泽化 3.2.遥感技术在大气环境监测方面的应用 3.2.1臭氧层 3.2.2大气气溶胶 3.2.3有害气体 3.2.4气候变化 3.3遥感技术在城市环境监测与管理中的应用 3.4应用遥感技术监控生态环境 3.5 利用遥感技术监测自然灾害 四遥感信息技术的发展趋势 4.1遥感影像获取技术越来越先进 4.2遥感信息处理方法和模型越来越科学 4.3 3S一体化 4.4建立高速、高精度和大容量的

遥感数据处理系统 4.5建立国家环境资源信息系统 4.6建立国家环境遥感应用系统 五总结 六参考文 一前言 遥感,作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段,在世界范围内得到广泛的应用。自20世纪80年代以来,随着遥感技术的发展,遥感技术在理论上、技术上和实际应用上发生了重大的变化。在遥感数据源向着更高光谱分辨率和更高空间分辨率发展的同时,处理信息技术也更加成熟;在应用方面,结合了地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),向着更系统化,更定量化的方向发展,是遥感技术的应用更加广

泛和深入。 二遥感信息技术基础 遥感技术是指从飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远的感知的意思。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星,经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。 三遥感技术在环境科学中的应用 3.1.遥感技术在水污染监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染

遥感技术及其应用

遥感技术及其应用 第四从人地关系看资与环境 单元活动遥感技术及其应用 一、教材分析 《遥感技术及其应用》是鲁教版必修一第四单元单元活动的教学内容,主要教学内容包括:遥感的概念、遥感的基本原理、遥感影像的初步判读等内容。 二、教学目标 知识要求:了解遥感技术的特点,工作原理流程及其应用领域。 技能要求:能够运用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单的解译。 情感要求:关注现代化的科学技术在地理科学中的应用,思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响,培养学生的热爱地理的兴趣。 三、教学重点难点 重点:遥感工作原理 难点:遥感影像的判读 四、学情分析 本节内容是高一学生所学内容,尚未分科的平行班内不少是学理的好手,所以并不担心学生物理知识的不足。对于

气氛不太活跃的班级一定要让学生活动起,投入到角色中去,才能很好的理解遥感的原理。 五、教学方法 1.问题探究教学法:设置若干问题让学生分组讨论,并合作得出答案。 2.学案导学:见后面的学案。 3.新授课教学基本环节:预习检查→情境导入→合作探究→总结检测→布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习“遥感技术及其应用”,初步掌握遥感的基本概念、基本原理及其应用领域和应用前景。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案,并把学生科学分成若干小组。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 检查学生预习的落实情况,并了解和归纳学生的疑惑,使课堂教学更有效率和更具有针对性。 (二)情景导入、展示目标 前面几节课我们学习了人地关系的一些相关知识,知道了人类的生存与发展离不开资与环境。随着科技的发展和时

遥感论文

遥感在环境监测方面的应用综述 专业:资源环境与城乡规划管理 学号:200900731 姓名:程佳圆

摘要:遥感技术在环境方面的应用广泛且发展迅速,对于实下与我们息息相关的自然灾害的监测;对于环境污染程度的了解;对于各方面土地资源的利用情况都有很好的优越性。 关键词:遥感、监测、核心、环境、光谱、遥感图像、图像解读等。 遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。是由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感器装在遥感平台上,它是遥感系统的重要设备,它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。 国家环境信息系统的建立是遥感与地理信息系统技术实用化的必然结果。国家环境信息是国家的重要战略资源,环境数据库是国家环境信息建设的核心。 环境遥感是通过摄影和扫描两种方法获得环境污染的遥感图像的。摄影有黑白全色摄影、黑白红外摄影、天然彩色摄影和彩色红外摄影。彩色红外摄影效果最好,获得的环境污染影像轮廓清晰,能鉴别出各种农作物和其他植物受污染后的长势优劣。扫描主要是多光谱扫描和红外扫描,用于观测河流、湖泊、水库、海洋的水体污染和热污染有较好效果。在红外扫描图像上常能发现污水排入水体后的影响范围和扩散特征。 近年来我国自然灾害发生频繁、损失严重,环境污染、生态破坏形势严峻环境问题已对我国国民经济和社会发展造成了严重影响。面对日益严重的灾害和环境形势,我们的环境监测和研究手段还停留在常规地面站监测阶段,无论从时效上还是从全面掌握的程度上都不能满足国家减灾与环境保护事业的需求。近年来,国内外大量实践表明:遥感技术是环境与灾害监测预报的强有力手段,环境与灾害监测预报小卫星星座的建立将帮助我们迅速、准确、较低成本地获取灾害和环境信息,及时、全面掌握我国自然灾害、生态和环境污染的发生、发展与演变过程,为防灾、抗灾、救灾和遏止生态破坏与环境污染提供科学的决策依据。利用卫星遥感技术监测大范围的灾害与环境变化不仅省时、省力,而且具有其他手段不可替代的优越性。 遥感在环境研究中的优越性主要体现在其观测范围广、获取信息量大、实时性好、动态性强以及调查的客观性等。 1.利用遥感取得环境观测资料时,是以远距离观测凡是进行的,因此 不会影响观测本身以及其周围的环境条件,保证了观测的客观性。 2.基于遥感平台的特殊性,遥感图象以高空鸟瞰的形式获得,遥感图 象能把大面积的环境资源尽收眼底,能够获取人类不能或不易调查的区域,提高了调查的全面性和彻底性。 3.遥感图象的多点位成像技术,可以染人们进行有限的的立体观测, 提高了环境调查的直观性;紫外线、可见光、近红外、远红外、微波等波

《遥感技术与应用》教学大纲

《遥感技术及应用》教学大纲 课程代号:0707222080 课程名称:遥感技术及应用 课程英文名称:Remote Sensing Technology and Application 课内学时:48学时 学分:2.5学分 编写人:杨德明 一、课程目的与要求: 遥感技术及应用是为资源环境与城乡规划管理专业设立的专业基础课。本课程教学目的是通过课程的讲授和实验,使学习者掌握遥感科学技术的基本理论;掌握遥感信息的来源和遥感图像的成像原理;掌握遥感技术及应用的基本知识内容;基本掌握遥感在资源与环境等方面应用的技术方法;了解遥感技术的发展与应用领域。 二、课程简介: 遥感技术及应用是一门具有广泛实用性的专业基础课。该课程在遥感技术理论阐述基础之上,讲述该技术在地质、土地、海洋、农林、城市等资源环境调查、监测等方面的应用。遥感技术是当前被全世界广受重视的高新技术,在地球表层系统研究中又具广阔的应用领域。该课程在我校是地质、资源环境、自然地理、土地资源管理、地理信息系统、环境工程的专业的必修课,受到学生的普遍欢迎,也有望成为全校一年级的公共选修课。 课程英文简介: Remote Sensing Technology and Application is a wide-ranging pragmatic specialized basic course. Based on expounding the theory of remote sensing technology, the course tells about it’s applications of resources investigation and monitor in geology, land, ocean, agriculture, urban and so on. Nowadays, as being an advanced high technology, remote sensing technology is paid great attention by all over the world. It has a broad application field in the research of the earth’s surface system. In our school, this course has being widely taught for the specialties such as geology, resources and environment, natural geology, land resource management, GIS and environment engineering. Since it is began lecturing, students extend warm welcome, what’s more, it may be taken as a public elective course for the freshmen. 三、课程内容与学时分配: (一)课程安排(40学时) 第一章绪论2学时 一、遥感与遥感技术 (一)遥感的基本概念 讲解有关遥感的基本概念:遥感的涵义、遥感的信息源、主动遥感、被动遥感、广义遥感、狭义遥感、成像方式遥感和非成像方式遥感。 (二)遥感技术系统和特点 1.遥感技术系统涵义 2.遥感技术系统组成 (1)遥感信息收集系统(遥感仪器和运载平台) (2)遥感信息传输和与处理系统(地面接受站的工作和设备) (3)遥感图像处理解译分析系统(处理设备和专业解译人员)

遥感技术的应用以及发展趋势

一前言 二遥感信息技术基础 三遥感信息技术的应用 3.1遥感信息技术在环境监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 3.1.5通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化 3.2.遥感技术在大气环境监测方面的应用 3.2.1臭氧层 3.2.2大气气溶胶 3.2.3有害气体 3.2.4气候变化 3.3遥感技术在城市环境监测与管理中的应用 3.4应用遥感技术监控生态环境 3.5 利用遥感技术监测自然灾害 四遥感信息技术的发展趋势 4.1遥感影像获取技术越来越先进 4.2遥感信息处理方法和模型越来越科学 4.3 3S一体化 4.4建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统 4.5建立国家环境资源信息系统 4.6建立国家环境遥感应用系统 五总结 六参考文

一前言 遥感,作为采集地球数据及其变化信息的重要技术手段,在世界围得到广泛的应用。自20世纪80年代以来,随着遥感技术的发展,遥感技术在理论上、技术上和实际应用上发生了重大的变化。在遥感数据源向着更高光谱分辨率和更高空间分辨率发展的同时,处理信息技术也更加成熟;在应用方面,结合了地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS),向着更系统化,更定量化的方向发展,是遥感技术的应用更加广泛和深入。 二遥感信息技术基础 遥感技术是指从飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远的感知的意思。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词,到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星,经过几十年的发展,遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域,影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段,遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。 三遥感技术在环境科学中的应用 3.1.遥感技术在水污染监测方面的应用 3.1.1利用红外扫描仪监视石油污染 全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。 3.1.2利用遥感技术监测水体富营养化 浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。 3.1.3通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染 废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。 3.1.4应用红外扫描仪监测水体热污染 应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。

3[1].2《遥感技术及其应用》-教案1(湘教版必修3)

3.2遥感技术及其应用教学设计 一、课标要求:结合实例,了解遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的应用。 二、三维目标 (一)知识与技能 1、能够用自己的语言表述遥感的概念 2、能简要说明遥感技术的发展过程。 3、能说出遥感的几种常见分类。 4、能举例说明遥感在资源普查、环境灾害监测中的作用。 (二)方法与过程 1、通过阅读教材中提供的资料并上网搜索遥感信息,归纳遥感的几个发展阶段。 2、通过读图或上网搜索相关资料比较航天遥感、航空遥感、近地遥感使用飞运载工具、主要优缺点及适用范围等方面的差异。 3、通过上网搜索有关遥感技术应用的信息,归纳遥感技术的主要途径。 (三)情感态度与价值观 1、通过遥感技术的迅猛发展的介绍,使学生感悟新兴地理信息技术的生命力,从而初步养成热爱科学、努力学习新兴科学的好习惯。 2、通过迅速发展的中国遥感技术的学习,增强学生的民族自信心和爱国情感。 3、通过遥感技术在农业、军事、环境监测、资源调查等方面的重要作用的学习,产生对遥感技术的好奇感,从而激发学生的探究和创新动力。 三、重点:根据运载工具不同的遥感分类种类。 四、学习方法: 1、多媒体课件演示。 2、读图分析讨论。 3、教师点拨、启发、引导。 4、理论联系实际。 五、课时:1课时

导入:南极考查必须穿越西风带区,这是多年来南极考察的难题。在我国开展的第14次南极考察中,1997年12月10日“雪龙号”科学考察船进入强风带时,与外界中断了联系,“船载气象卫星接收系统”接收到了一张非常清晰的卫星云图,图像上清晰的显示了三个气旋的位置及运动方向。这就是本节我们学习的遥感技术及其应用。 基础层次问题 1、什么是遥感技术? 2、遥感技术经历了怎样的发展过程? 3、遥感技术有哪些特点? 4、遥感技术系统由那些组成? 5、遥感从不同的角度可以分为不同的类型,如何分? 6、航天遥感、航空遥感、近地遥感对比优缺点。 7、遥感在资源普查中的应用有哪些? 8、遥感在环境灾害监测中如何应用? 9、遥感卫星的科学实验功能有哪些? 知识反馈 1、下列遥感类型中,探测范围由大到小依次是 A.近地遥感、航空遥感、航天遥感 B.航天遥感、航空遥感、近地遥感 C.航空遥感、近地遥感、航天遥感 D.航空遥感、航天遥感、近地遥感 2、下列遥感类型中.按照应用领域或专题进行分类的是 A.航天遥感、航空遥感、近地遥感 B.主动式遥感、被动式遥感 C.紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感

卫星与遥感技术论文 (1)

卫星与遥感技术在我国的发展现状及趋势Ⅰ:卫星与遥感技术的定义: 遥感一词来源于英语“Remote Sensing”,其直译为“遥远的感知”,时间长了人们将它简译为遥感。遥感是20世纪60年代发展起来的一门对地观测综合性技术。自20世纪80年代以来,遥感技术得到了长足的发展,遥感技术的应用也日趋广泛。随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入,未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释: 广义的解释: 一切与目标物不接触的远距离探测。狭义的解释: 运用现代光学、电子学探测仪器,不与目标物相接触,从远距离把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。 遥感技术的类型往往从三个方面对其进行划分: 根据工作平台层面区分:近地遥感、航空遥感(气球、飞机)、航天遥感(人造卫星、飞船)。 根据工作波段层面区分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感。 根据传感器类型层面区分:主动遥感(微波雷达)、被动遥感(航空航天、卫星)。 根据应用领域区分:环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感。 卫星与遥感技术则是利用卫星进行遥感探测的技术。 由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易见的优势,它正处于飞速发展中。更理想的平台、更先进的传感器和影像处理技术正在不断地发展,以促进遥感在更广泛的领域里发挥更大的作用。 Ⅱ:卫星与遥感技术在我国的发展现状: 1957年第一颗人造地球卫星升空标志着人类进入了太空时代,从此人类以崭新的角度开始重新认识自己赖以生存的地球。空间信息技术是本世纪60年代发展起来的一门新兴的科学技术,遥感技术,包括地理信息系统和全球定位系统,则是对地观测的重要手段。中国的遥感技术从70年代起步,经过三十多年来的发展,卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感(RS)、地理信息系统(GIS),全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术,逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面,使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化,其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。 (一):中国卫星遥感应用的发展: 自70年代以来,我国高度重视遥感技术发展与应用,跟踪国际技术前沿并努力创新,在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”连续四个五年计划中,给予重点支持,在遥感技术系统,遥感应用系统、GIS等方面均取得突出进展。 (二):建立了国家级资源环境宏观信息服务体系:

遥感在农作物遥感估产的应用

遥感在农作物遥感估产的应用 改革开放以来,国民经济快速发展,现在各行各业对高科技的需求和运用不断加深。其中计算机技术,遥感技术,全球定位系统技术等都已经在个个领域中都起着至关重要的作用。这其中遥感技术是一种并没有完全作用于物体但能对其进行研究分析的技术。是指在遥感平台上,一种运用各种传感器来获取作物及其环境背景的反射、辐射信息的瞬时记录,经计算机识、处理、分类、信息提取等方法,并结合地学分析和数理统计分析,最后估测出农作物的最终产量。采用遥感技术有相当多的优点,其主要优势在可以迅速获取资料,时效性强,周期短。遥感平台放置的高低直接决定了它视角的宽广,位置越高视角也就越宽广,观察的范围也就越大。相对于传统估产的方法,遥感估产更加具有经济效益和社会效益。遥感数据可以更加的反应出许多的人文与地理信息。且数据连贯性较强,具有高强度性和可比性。我国相对来说很早就在农业方面采用遥感技术。 20世纪70年代末以来,基于土壤普查和农业区划工作的需求,在国家计委、国家科委和农业部的支持下,联合国粮农组织(FAO)、计划开发署(UNDP)提供了资助,农业部门成立了专门的技术研究机构,开展了遥感应用的技术和设备引进以及人才培训工作。经过20多年的技术攻关、实验研究和生产服务,目前农业遥感技术应用已经形成了一支分属于13个工作单位、拥有技术人员200多名的专业队伍,能够承担和完成农业资源调查和监测、主要农作物估产、农业自然灾害监测和评估等任务。 经过这20多年的努力,农业部对遥感技术的运用,取得了重要成果。一是在农业资源调查和监测方面,开展了全国耕地变化监测。对我国北方4省区10年土地开发利用综合评价、全国土地利用现状概查、松嫩平原土地利用遥感调查、内蒙古草原资源调查和监测等;二是在作物估产方面进行了北方7省冬小麦遥感估产、黑龙江省大豆及春小麦估产、南方稻区水稻估产、棉花面积监测等项研究;三是在生态环境变迁方面,进行了全国水土流失调查制图、北方地区土地沙漠化监测等;四是在自然灾害监测方面,开展了北方草原火灾监测、北方冬小麦旱情监测等。 作物参量估算 遥感估产是建立作物光谱于产量之间联系的一种技术,通过光谱来获取作物的生长信息。在实际工作中,常常用绿度或植被指数作为评价生长状况的标准,植被指数中包括了作物长势和面积两方面的信息。光谱产量的模式的基本思想是将各种形式的植被指数与作物单产建立回归方程,筛选出方程拟合率高、相对剩余标准差小的估产模式。遥感估产的两个关键问题:一是作物识别和面积估算,二是作物长势分析,单产模型构建,这两个问题的解决都是通过遥感信息处理实现的。 1、农作物遥感估产原理 任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。人眼正是利用这一特性,在可见光范围内识别各种物体的,遥感技术也是基于同样的原理,利用搭载在各种遥感平台(地面、气球、飞机、卫星等)上的传感器(照相机、扫描仪等)接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,识别地物的类型和状态。 农作物估产则是指根据生物学原理,在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基础上,通过平台上的传感器记录的地表信息,辨别作物类型,监测作物长势,并在作物收获前,预测作物的产量的一系列方法。它包括作物识别和播种面积提取、长势监测和产量预报两项重要内容。

遥感在农业中的应用

《精确农业》结课论文 遥感在农业中的应用 学生姓名:崔雪微 学号:20104075040 所在学院:信息技术学院 专业:电子信息工程 中国·大庆 2013年11月

遥感在农业中的应用 遥感技术在人们的生活中应用越来越多,发展迅猛,与许多学科有联系,在许多领域得到应用并且取得了非常好的效果,我将针对遥感在农业中的应用,特别是高光谱遥感对农业的发展起到的作用进行报告。农业是遥感应用中最 重要和最广泛的领域之一。20世纪20年代航空遥感刚一转入民用,便被用于农业土地调查。尤其是20世纪60年代将多光谱原理应用于遥感后,人们根据各种植物和土壤的光谱反射时特性,建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志,在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面,开展了大量的和成功的应用。 农作物长势是作物生育状况总体评价的综合参数。农作物长势监测指对作物的苗情、生长状况及其变化的宏观监测。我国早期的农业遥感的重点也是 在估产。从“六五”计划开始,开展了农作物遥感估产研究并在区域尺度上 开展估产试验。遥感技术具有客观、及时的特点,可以在短期内连续获取大范围的地面信息,用于农情监测具有得天独厚的优势。近20多年,农作物遥感监测一直是遥感应用的一个重要主题。从“七五”利用气象卫星数据进行北方十一省市小麦估产起步,经过“八五”重点产粮区主要农作物估产研究,到“九五”建立全国遥感估产系统,使我国的遥感技术在农业领域的应用不断向实用化迈进。 1 遥感估产的原理及农作物估产的方法 1.1 遥感估产的基本原理 任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。人眼正是利用这一特性,在可见光范围内识别各种物体的,遥感技术也是基于同样的原理,利用搭载在各种遥感平台(地面、气球、飞机、卫星等)上的传感器(照相机、扫描仪等)接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,

遥感技术的特性及应用

遥感技术的特性及应用 姓名:XX 单位:XXXXXXXXX 【摘要】:文章通过介绍遥感技术的基本理论和特性,着重介绍了遥感技术在国民经济各方面的应用,以及对人类生活的影响。 【关键词】:遥感技术;特性;应用 [abstract] : this article through the introduction of the remote sensing technology in the basic theory and characteristics are introduced, and the remote sensing technology in national economic aspects of application, and the influence of human life. [key words] : remote sensing technology, Character; application 前言 随着人类生存环境的变化和国际竞争的日益激烈,对自然资源、地理资源和太空资源的开发和争夺已经成为影响人类和民族发展进程的重要因素。遥感正是为了满足这样的需求所产生的一门综合性应用技术, 它是以航空摄影技术为基础,在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。经过几十年的发展,遥感技术已经从航空时代进入航天时代。由于遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况,其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此,遥感技术已成为一门实用的,先进的空间探测技术。伴随遥感技术在国民经济中发挥着越来越重要的作用,由此带来了新一轮遥感应用的热潮。现在,卫星应用覆盖了减灾、健康、环境监测、能源调查等,影响了人类生活的方方面面。因此,在许多领域,遥感对地观测技术有着无限光明的应用前景。 1. 遥感技术的涵义 遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的,它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。 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. 遥感技术主要特点 2.1 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km2。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。 2.2 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4、5,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。 2.3 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。 2.4 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。 3. 遥感技术的实际应用 3.1 遥感技术在地质灾害中的应用 遥感技术应用于大面积的地质灾害调查, 可达到及时、详细、准确且经济的目的。在不同地质地貌背景下能监测出地质灾害隐患区段, 还能对突发性地质灾害进行实时或准实时的灾情调查、动态监测和损失评估。为此,我国设立了专门的“地质灾害遥感综合调查”课题, 经过近20年的实践,已摸索

遥感测绘技术应用论文 (1)

遥感技术应用论文 遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上,利用各种波段的遥感器,通过摄影、扫描、信息感应,识别地面物质的性质和运动状态的技术,具有遥远感知事物的意思。 这里我主要谈到的是遥感在环境方面的应用。遥感技术应用于环境监测上既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况,为环境保护提供决策依据,也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,及时制定处理措施,减少污染造成的损失。 1.遥感技术在水污染监测方面的应用 利用红外扫描仪监视石油污染,全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。 2.遥感技术在大气环境监测方面的应用 ①、气候变化美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。 ②、臭氧层臭氧层位于地球上空25~30千米的平流层中,对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收,可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带,可用频率为11O83兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温,可使用红外波段

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档