第一篇：遙感技術(shù)系統(tǒng)及其技術(shù)原理是什么

遙感技術(shù)系統(tǒng)及其技術(shù)原理是什么？試舉例說(shuō)明其農(nóng)業(yè)應(yīng)用。

概念：

遙感技術(shù)是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的電磁波、可見(jiàn)光、紅外線結(jié)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)。例如航空攝影就是一種遙感技術(shù)。人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功,大大推動(dòng)了遙感技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代遙感技術(shù)主要包括信息的獲取、傳輸、存儲(chǔ)和處理等環(huán)節(jié)。完成上述功能的全套系統(tǒng)稱為遙感系統(tǒng),其核心組成部分是獲取信息的遙感器。遙感器的種類很多,主要有照相機(jī)、電視攝像機(jī)、多光譜掃描儀、成象光譜儀、微波輻射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)等。傳輸設(shè)備用于將遙感信息從遠(yuǎn)距離平臺(tái)(如衛(wèi)星)傳回地面站。信息處理設(shè)備包括彩色合成儀、圖像判讀儀和數(shù)字圖像處理機(jī)等。遙感技術(shù)是從人造衛(wèi)星、飛機(jī)或其他飛行器上收集地物目標(biāo)的電磁輻射信息，判認(rèn)地球環(huán)境和資源的技術(shù)。它是60年代在航空攝影和判讀的基礎(chǔ)上隨航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸

形成的綜合性感測(cè)技術(shù)。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。航空航天遙感就是利用安裝在飛行器上的遙感器感測(cè)地物目標(biāo)的電磁輻射特征，并將特征記錄下來(lái)，供識(shí)別和判斷。把遙感器放在高空氣球、飛機(jī)等航空器上進(jìn)行遙感，稱為航空遙感。把遙感器裝在航天器上進(jìn)行遙感，稱為航天遙感。完成遙感任務(wù)的整套儀器設(shè)備稱為遙感系統(tǒng)。航空和航天遙感能從不同高度、大范圍、快速和多譜段地進(jìn)行感測(cè)，獲取大量信息。航天遙感還能周期性地得到實(shí)時(shí)地物信息。因此航空和航天遙感技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事的很多方面獲得廣泛的應(yīng)用。例如應(yīng)用于氣象觀測(cè)、資源考察、地圖測(cè)繪和軍事偵察等

遙感技術(shù)系統(tǒng)包括：信息源即波譜特征 spectrum feature、信息的獲取 Information

obtain、信息的接收 Receive、信息的處理 Processing（輻射校正、姿態(tài)校正、幾何校正、增強(qiáng)處理等）、信息的應(yīng)用 applying

空間信息獲取系統(tǒng)

地球表面地物目標(biāo)空間信息獲取主要由遙感平臺(tái)、遙感器等協(xié)同完成。

遙感平臺(tái)(Platform for Remote Sensing)是安放遙感儀器的載體，包括氣球、飛機(jī)、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)以及遙感鐵塔等。

遙感器(Remote Sensor)是接收與記錄地表物體輻射、反射與散射信息的儀器。目前常用的遙感器包括遙感攝影機(jī)、光機(jī)掃描儀、推帚式掃描儀、成像光譜儀和成像雷達(dá)。按其特點(diǎn)，遙感器分為攝影、掃描、雷達(dá)等幾種類型。

遙感數(shù)據(jù)傳輸與接收

空間數(shù)據(jù)傳輸與接收是空間信息獲取和空間數(shù)據(jù)應(yīng)用中必不可少的中間環(huán)節(jié)。

遙感器接收到地物目標(biāo)的電磁波信息，被記錄在膠片或數(shù)字磁帶上。從遙感衛(wèi)星向地面接收站傳輸?shù)目臻g數(shù)據(jù)中，除了衛(wèi)星獲取的圖像數(shù)據(jù)以外，還包括衛(wèi)星軌道參數(shù)、遙感器等輔助數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常用數(shù)字信號(hào)傳送。遙感圖像的模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)時(shí)，經(jīng)常采用二進(jìn)制脈沖編碼的 PCM 式（pulse code modulation: 脈沖編碼調(diào)制）。由于傳送的數(shù)據(jù)量非常龐大，需要采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。

衛(wèi)星地面接收站的主要任務(wù)是接收、處理、存檔和分發(fā)各類地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)。地面站接收的衛(wèi)星數(shù)據(jù)通常被實(shí)時(shí)記錄到 HDDT(high density digital tape，高密度磁帶)上，然后根據(jù)需要拷貝到 CCT(computer compatible tape，計(jì)算機(jī)兼容磁帶)、光盤(pán)、盒式磁帶等其他載體上。CCT、光盤(pán)、盒式磁帶等是記錄、保存、分發(fā)衛(wèi)星數(shù)據(jù)等最常用的載體。

遙感圖像處理

遙感圖像處理是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持下對(duì)遙感圖像加工的各種技術(shù)方法的統(tǒng)稱。遙感圖像

處理依賴于一定的圖像處理設(shè)備。對(duì)于數(shù)字圖像處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)兩部分。硬件部分包括：計(jì)算機(jī)(完成圖像數(shù)據(jù)處理任務(wù))、顯示設(shè)備(高分辨率真彩色圖像顯示）、大容量存貯設(shè)備、圖像輸入輸出設(shè)備等。軟件部分包括：由數(shù)據(jù)輸入、圖像校正、圖像變換、濾波和增強(qiáng)、圖像融合、圖像分類、圖像分析以及計(jì)算、圖像輸出等功能模塊。

遙感信息提取與分析

遙感信息提取是從遙感圖像（包括數(shù)字遙感圖像）等遙感信息中有針對(duì)性地提取感興趣的專題信息，以便在具體領(lǐng)域應(yīng)用或輔助用戶決策。遙感信息分析指通過(guò)一定的方法或模型對(duì)遙感信息進(jìn)行研究，判定目標(biāo)物的性質(zhì)和特征或深入認(rèn)識(shí)目標(biāo)物的屬性和環(huán)境之間的內(nèi)在關(guān)系

原理

任何物體都具有光譜特性，具體地說(shuō)，它們都具有不同的吸收反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區(qū)各種物體反映的情況不同，同一物體對(duì)不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體，在不同的時(shí)間和地點(diǎn)，由于太陽(yáng)光照射角度不同，它們反射和吸收的光譜也各不相同。遙感技術(shù)就是根據(jù)這些原理，對(duì)物體作出判斷。

遙感技術(shù)通常是使用綠光、紅光和紅外光三種光譜波段進(jìn)行探測(cè)。綠光段一般用來(lái)探測(cè)地下水、巖石和土壤的特性；紅光段探測(cè)植物生長(zhǎng)、變化及水污染等；紅外段探測(cè)土地、礦產(chǎn)及資源。此外，還有微波段，用來(lái)探測(cè)氣象云層及海底魚(yú)群的游弋。

在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：

遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源調(diào)查上的應(yīng)用

中國(guó)的農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)起步于20世紀(jì)80年代初．二十余年取得了大量趕超世界先進(jìn)水平的理論研究與應(yīng)用成果。比如．作為我國(guó)農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用的代表，由中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境局主持的“黃土高原遙感專題研究”項(xiàng)目，在林草資源遙感調(diào)查、土壤侵蝕定量遙感調(diào)查、土地類型遙感綜合研究、草場(chǎng)生物量的遙感估算、農(nóng)業(yè)地物光譜特征及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及黃土區(qū)暴雨與下墊面關(guān)系的遙感分析等許多方面取得了大量成果．為黃土高原的綜合治理提供了全方位的技術(shù)支持。武漢測(cè)繪科技大學(xué)在湖北省利川市利用多光譜影像進(jìn)行了草場(chǎng)資源調(diào)查．6個(gè)人用半年時(shí)間就完成了近百人需要?dú)v時(shí)3年才能完成的工作量．且吻合率達(dá)96％，成為遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源調(diào)查上應(yīng)用的成功范例。我國(guó)利用560幅陸地衛(wèi)星圖像．僅用兩年時(shí)間完成了全國(guó)15種土地利用類型的分析和量算統(tǒng)計(jì)工作．提供了全國(guó)和分省的土地利用基本數(shù)據(jù)和有關(guān)圖件。我國(guó)近年完成的“三北”防護(hù)林遙感綜合調(diào)查．在包括西北大部、華北北部和東北西北部總面積為128萬(wàn)l【111z的“三北”造林

一期工程的調(diào)查中．完成了對(duì)現(xiàn)有防護(hù)林類型、分布、面積和保存率；草地?cái)?shù)量、質(zhì)量和分布；土地資源類型、分布、數(shù)量及利用現(xiàn)狀的調(diào)查。提供了200余幅各類遙感專題系列圖．建成了全區(qū)資源與環(huán)境信息系統(tǒng)。為掌握防護(hù)林區(qū)現(xiàn)狀、林區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展和規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)

1．2農(nóng)業(yè)遙感專用軟件相繼出現(xiàn)

我國(guó)農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用技術(shù)日趨深入．還表現(xiàn)在應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面。進(jìn)入20世紀(jì)90年代中后期．一大批較為成熟的農(nóng)業(yè)遙感專用軟件相繼出現(xiàn)。比如．可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)的軟件有：由中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院農(nóng)業(yè)遙感研究室開(kāi)發(fā)的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件：由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所開(kāi)發(fā)的北方草地產(chǎn)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件：由農(nóng)業(yè)部資源監(jiān)測(cè)總站開(kāi)發(fā)的耕地變化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件：由成都農(nóng)業(yè)遙感分中心開(kāi)發(fā)的濕地資源調(diào)查系統(tǒng)：由中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院農(nóng)業(yè)遙感研究室開(kāi)發(fā)的黃淮海鹽堿地調(diào)查系統(tǒng)軟件以及由農(nóng)業(yè)部資源監(jiān)測(cè)總站開(kāi)發(fā)的棉花種植面積遙感調(diào)查系統(tǒng)軟件等。可應(yīng)用于作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)的軟件有：由南京農(nóng)業(yè)遙感分中心開(kāi)發(fā)的南方水稻遙感估產(chǎn)系統(tǒng)軟件：由北方農(nóng)業(yè)遙感中心開(kāi)發(fā)的冬小麥估產(chǎn)系統(tǒng)軟件：由中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院農(nóng)業(yè)遙感研究室開(kāi)發(fā)的遙感光譜法水稻估產(chǎn)系統(tǒng)軟件以及由北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所開(kāi)發(fā)的農(nóng)作物遙感估產(chǎn)信息系統(tǒng)軟件等。可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估的軟件有：由中國(guó)農(nóng)科院草原研究所開(kāi)發(fā)的北方草場(chǎng)火災(zāi)、雪災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件以及由南京大學(xué)大地海洋科學(xué)系遙感室開(kāi)發(fā)的東南沿海小河流域防洪信息系統(tǒng)軟件等罔。這些新的遙感處理軟件使科技人員的工作效率大大提高。

1．3遙感技術(shù)在災(zāi)情監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)上的應(yīng)用

對(duì)災(zāi)情．結(jié)合陸地衛(wèi)星與氣象衛(wèi)星所獲得的資料，利用當(dāng)時(shí)的衛(wèi)星影像與常年衛(wèi)星影像進(jìn)行

對(duì)比．可獲得有關(guān)洪水泛濫成災(zāi)面積和災(zāi)情程度的較準(zhǔn)確的結(jié)果。對(duì)旱災(zāi)的面積和危害程度的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)也通過(guò)衛(wèi)星資料來(lái)進(jìn)行。其他如土壤的侵蝕、沙化。草原的退化以及由某些工程引起的環(huán)境惡化等．均可通過(guò)衛(wèi)星和航空遙感來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。我國(guó)洪澇災(zāi)害遙感調(diào)查是在為山區(qū)大型工程建設(shè)或?yàn)榇蠼蠛雍闈碁?zāi)害防治服務(wù)中逐漸發(fā)展起來(lái)的。湖南省率先利用遙感技術(shù)在洞庭湖地區(qū)開(kāi)展了水利工程的地質(zhì)環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作。有關(guān)單位先后在雅礱江二灘電站、紅水河龍灘電站、長(zhǎng)江三峽工程、黃河龍羊峽電站、金沙江下游落渡、白鶴灘及烏東清電站庫(kù)區(qū)開(kāi)展了大規(guī)模的區(qū)域性滑坡、泥石流遙感調(diào)查。20世紀(jì)80年代中期．分別在寶成、寶天、成昆等鐵路沿線進(jìn)行了大規(guī)模的航空攝影．為調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害分布及其危害提供了信息源。20世紀(jì)90年代起。在主干公路及鐵路選線．如京九鐵路沿線等也使用了地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查技術(shù)。20世紀(jì)90年代末期在全國(guó)

開(kāi)展的“省級(jí)國(guó)土資源遙感綜合調(diào)查”工作中．各省(區(qū))都設(shè)立了專門(mén)的中小比例尺“地質(zhì)災(zāi)害遙感綜合調(diào)查”課題．主要是識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害微地貌類型及活動(dòng)性．評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害對(duì)大型工程施工及運(yùn)行的影響等。近年來(lái)，在重大工程論證中，都開(kāi)展了工程地質(zhì)遙感調(diào)查工作，如杭州灣跨海大橋、向山港跨海大橋等。大興安嶺發(fā)生特大森林火災(zāi)時(shí)．中國(guó)科學(xué)院衛(wèi)星地面站提供的火情現(xiàn)勢(shì)衛(wèi)星影像圖對(duì)現(xiàn)場(chǎng)指揮、調(diào)度撲救起到了決定性作用。長(zhǎng)江、嫩江流域發(fā)生特大洪災(zāi)時(shí)．航空、航天平臺(tái)的遙感實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為指揮救災(zāi)、恢復(fù)生產(chǎn)發(fā)揮了巨大作用。

1．4遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)是環(huán)境管理的重要手段之一，連續(xù)監(jiān)測(cè)、定時(shí)監(jiān)測(cè)和嚴(yán)格的管理相結(jié)合．能準(zhǔn)確地反映環(huán)境質(zhì)量狀況，能有針對(duì)性地加強(qiáng)監(jiān)督管理。在大氣遙感監(jiān)測(cè)方面．我國(guó)重點(diǎn)開(kāi)展了四個(gè)方面的工作：一是利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)大氣污染與污染源．如遼寧省環(huán)保所應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)撫順露天煤礦進(jìn)行了監(jiān)測(cè)：分析了礦坑上空逆溫層的形成與大氣污染物擴(kuò)散的關(guān)系，搞清了礦坑內(nèi)產(chǎn)生污染的條件．為露天礦場(chǎng)的污染防治和環(huán)境污染預(yù)報(bào)提供了科學(xué)依據(jù)：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院在太原市進(jìn)行了以大氣污染為目標(biāo)的遙感監(jiān)測(cè)：北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院曾對(duì)規(guī)劃市區(qū)的煙囪高度、分布進(jìn)行了航空遙感分析等．這些都為污染防治和環(huán)境污染預(yù)報(bào)提供了科學(xué)依據(jù)。二是通過(guò)遙感圖像上植物的季相節(jié)律變化和遭受污染后的反應(yīng)差異．以植物對(duì)污染的指示性反演大氣污染，如確定大氣污染的范圍、程度和擴(kuò)散變化．如進(jìn)行津渤環(huán)境遙感試驗(yàn)時(shí)曾利用遙感圖像上呈現(xiàn)的樹(shù)冠影像的色調(diào)和大小差異．圈定了二氧化硫和酸氣、氟化氫等典型污染場(chǎng)。三是以地面

采樣的分析結(jié)果作參照量．與遙感圖像進(jìn)行相關(guān)分析，如進(jìn)行津渤環(huán)境遙感試驗(yàn)時(shí)．曾采集樹(shù)木葉片測(cè)定其含硫、含氯量以及樹(shù)皮的pH值，分析二氧化硫、氯氣及酸霧的污染。四是利用飛機(jī)攜帶大氣監(jiān)測(cè)儀器．在污染地區(qū)上空分層采樣并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，如天津、太原曾用該方法監(jiān)測(cè)大氣氣溶膠、飄塵及二氧化硫的時(shí)空分布特征和運(yùn)移規(guī)律嘲。在水污染的監(jiān)測(cè)方面．我國(guó)先后對(duì)海河、渤海灣、薊運(yùn)河、大連灣、長(zhǎng)春南湖、于橋水庫(kù)、珠江、蘇南大運(yùn)河、滇池等大型水體進(jìn)行了遙感監(jiān)測(cè)：研究了有機(jī)污染、油污染及富營(yíng)養(yǎng)化等：利用水體葉綠素與富營(yíng)養(yǎng)化間的關(guān)系研究了滇池水體污染與富營(yíng)養(yǎng)化狀況：利用衛(wèi)星遙感資料估算了渤海灣表層水體葉綠素的含量．建立了葉綠素含量與海水光譜反射率之間的相關(guān)模式．定量地劃分了有機(jī)污染區(qū)域；利用水體熱污染原理先后對(duì)湘江、大連灣、海河、閩江、黃浦江等進(jìn)行了紅外遙感監(jiān)測(cè)問(wèn)。

1．5遙感技術(shù)在農(nóng)作物估產(chǎn)上的應(yīng)用

自“六五”開(kāi)始．我國(guó)即試用衛(wèi)星遙感進(jìn)行農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)的研究．并在局部地區(qū)開(kāi)展產(chǎn)量估算試驗(yàn)。“七五”期間．國(guó)家氣象局于1987年開(kāi)展了北方11省市小麥氣象衛(wèi)星綜合測(cè)產(chǎn)．探索運(yùn)用周期短、價(jià)格低的衛(wèi)星進(jìn)行農(nóng)作物估產(chǎn)的新方法閽。“八五”期間．國(guó)家將遙感估產(chǎn)列為攻關(guān)課題．由中國(guó)科學(xué)院主持．聯(lián)合農(nóng)業(yè)部等40個(gè)單位．開(kāi)展了對(duì)小麥、玉米和水稻大面積遙感估產(chǎn)試驗(yàn)研究．建成了大面積“遙感估產(chǎn)試驗(yàn)運(yùn)行系統(tǒng)”并完成了全國(guó)范圍的遙感估產(chǎn)的部分基礎(chǔ)工作。通過(guò)1993～1996年4年試驗(yàn)運(yùn)行，分別對(duì)四省兩市(河北、山東、河南、安徽北部和北京市、天津市)的小麥，湖北、江蘇和上海市的水稻；吉林省的玉米種植面積、長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)．在指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)決策中發(fā)揮了重要作用。特別是解決了一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題．為進(jìn)一步開(kāi)展全國(guó)性的衛(wèi)星遙感估產(chǎn)提供了重要保證嘲。1995年中國(guó)科學(xué)院、氣象局及多家高等院校、研究所致力于遙感估產(chǎn)技術(shù)的研究．并在浙江、江西、江蘇各省及華北、東北、江漢平原等地區(qū)對(duì)冬小麥、玉米、水稻、糜子等作物進(jìn)行遙感估產(chǎn)。在遙感信息源選取、作物識(shí)別、面積提取、模型構(gòu)建、系統(tǒng)集成等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有了大幅的進(jìn)步。這些模型汲取了以前模型的優(yōu)點(diǎn)．模型因子的選擇更加合理，可操作性更強(qiáng)，精確程度更高

2．1遙感衛(wèi)星在美國(guó)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

近十余年來(lái)．美國(guó)遙感衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。其中衛(wèi)星通信已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化．并且具有商業(yè)化的特點(diǎn)．其產(chǎn)業(yè)推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)．大批跨國(guó)公司企業(yè)和風(fēng)險(xiǎn)投資商競(jìng)相進(jìn)入．搶占市場(chǎng)。美國(guó)No從等氣象衛(wèi)星資料全球公開(kāi)．相關(guān)的地面設(shè)備遍布世界各地．產(chǎn)生了巨大的商業(yè)價(jià)值。遙感氣象衛(wèi)星在天氣氣候、環(huán)境生態(tài)和防災(zāi)減災(zāi)中均發(fā)揮著作用。美國(guó)LaIldSat、SeaStar等陸地與海洋資源環(huán)境衛(wèi)星采取了“授權(quán)接收+數(shù)據(jù)定價(jià)”的產(chǎn)業(yè)模式。尤其是自20世紀(jì)90年代以來(lái)．通過(guò)拓展應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用層次．應(yīng)用產(chǎn)業(yè)取得了很大的成功。美國(guó)1972年發(fā)射了第一顆遙感衛(wèi)星LaIldsat—1．隨著技術(shù)的進(jìn)步．衛(wèi)星及傳感器性能在提高．而價(jià)格卻在降低。陸地衛(wèi)星系列具有持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、綜合性能好及波段設(shè)置合理等特點(diǎn)．對(duì)全球的遙感技術(shù)與應(yīng)用產(chǎn)生了重要而廣泛的影響。LandSat衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用面非常廣。在國(guó)土資源調(diào)查、地質(zhì)勘探、旱澇災(zāi)情監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物估產(chǎn)、地圖修測(cè)修編、林業(yè)資源調(diào)查、水利規(guī)劃、城市規(guī)劃和環(huán)境污染監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。

2．2遙感技術(shù)在加拿大農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

加拿大在農(nóng)田信息采集和服務(wù)方面充分應(yīng)用了衛(wèi)星遙感系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)資源清查、核算、評(píng)估與監(jiān)測(cè)方面．遙感系統(tǒng)強(qiáng)大的圖形分析與制作功能。可編繪出土地利用現(xiàn)狀圖、植被分布圖、地形地貌圖、水系圖、氣候圖、交通規(guī)劃圖等一系列社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖．也可進(jìn)行多種專題圖的重疊而獲得綜合信息．實(shí)現(xiàn)對(duì)具有時(shí)空變化特點(diǎn)的農(nóng)業(yè)資源存量和

價(jià)值量的測(cè)算以及資源現(xiàn)狀、潛力和質(zhì)量的客觀評(píng)估．從而真實(shí)反映農(nóng)業(yè)資源狀況．為科學(xué)利用和管理農(nóng)業(yè)資源提供強(qiáng)有力的決策依據(jù)。在農(nóng)業(yè)區(qū)劃方面．遙感系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建區(qū)劃模型．進(jìn)行不同區(qū)劃方案空間過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬與評(píng)價(jià)．可使農(nóng)

業(yè)區(qū)劃從野外調(diào)查、資料收集、信息處理、計(jì)算模擬、目標(biāo)決策、規(guī)劃成圖到監(jiān)督實(shí)施全過(guò)程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。在土地資源與土地利用研究方面．遙感系統(tǒng)能方便獲取資源數(shù)量和質(zhì)量變化．提供研究區(qū)域土地面積、土壤特性、地形、地貌、水文、植被及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及自然環(huán)境的真實(shí)信息．直觀反映土地利用現(xiàn)狀、利用條件、開(kāi)發(fā)利用特點(diǎn)和動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。

在作物估產(chǎn)與長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)方面．遙感系統(tǒng)多時(shí)相影像信息。可反映出宏觀植被生長(zhǎng)發(fā)育的節(jié)律特征，可通過(guò)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息空間分析．識(shí)別作物類型。統(tǒng)計(jì)量算播種面積．分析作物生長(zhǎng)過(guò)程中自身態(tài)勢(shì)和生長(zhǎng)環(huán)境的變化．構(gòu)建不同條件下作物生長(zhǎng)模型和多種估產(chǎn)模式．根據(jù)各種模型預(yù)估作物產(chǎn)量。在農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)警及應(yīng)急反應(yīng)方面．遙感系統(tǒng)可追蹤害蟲(chóng)群集密集、飛行狀況、生活習(xí)性及遷移方向等．通過(guò)分析處理．可給出農(nóng)作物病蟲(chóng)害發(fā)生圖、分布圖及可能蔓延區(qū)圖．為防蟲(chóng)治害提供及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀的決策依據(jù)。另外，可實(shí)現(xiàn)洪澇災(zāi)、旱災(zāi)、水土污染等農(nóng)業(yè)重大災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、災(zāi)情演變趨勢(shì)模擬和災(zāi)情變化動(dòng)態(tài)、災(zāi)情損失估算等，為防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)預(yù)警及應(yīng)急措施提供準(zhǔn)確的決策信息。在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理方面．遙感系統(tǒng)能夠?qū)r(nóng)業(yè)資源環(huán)境質(zhì)量變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)．及時(shí)發(fā)現(xiàn)情況進(jìn)行預(yù)警：能夠建立農(nóng)業(yè)資源環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫(kù)。管理、分析和處理環(huán)境數(shù)據(jù)。高效匯總、汲取有用的決策信息；能夠建立若干環(huán)境污染模型，模擬區(qū)域農(nóng)業(yè)資源環(huán)境污染演變狀況及發(fā)展趨勢(shì)。

2．3遙感技術(shù)在德國(guó)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

德國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度很高．遙感技術(shù)和機(jī)器耕作的結(jié)合大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、降低了成本。在大型農(nóng)機(jī)上安裝接收機(jī)。接收衛(wèi)星信號(hào)，經(jīng)電腦處理、分析和綜合。根據(jù)土地和作物情況確定播種、施肥和用藥量．可節(jié)省10％的肥料和23％的農(nóng)藥。遙感技術(shù)在病蟲(chóng)害檢測(cè)和預(yù)報(bào)方面也得到了廣泛應(yīng)用．人們根據(jù)遙感衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù)建立預(yù)報(bào)模型．盡可能準(zhǔn)確地作短期預(yù)報(bào)。

第二篇：無(wú)線通信技術(shù)與遙感技術(shù)

紅外無(wú)線通信技術(shù)與遙感技術(shù)

xx

（xxxx大學(xué)理學(xué)院 光信-2班 xx 2xxxxx）

摘要：紅外在通信領(lǐng)域中有具有許多優(yōu)點(diǎn)他的抗干擾能力，和無(wú)線傳輸功能用途十分廣泛。將來(lái)在通信方面會(huì)有大的作為。隨著機(jī)器的高度自動(dòng)化，它在無(wú)人駕駛方面會(huì)有大的用途。

關(guān)鍵字：紅外通信，紅外應(yīng)用，無(wú)人駕駛。

紅外通信，顧名思義，就是通過(guò)紅外線傳輸數(shù)據(jù)。在電腦技術(shù)發(fā)展早期，數(shù)據(jù)都是通過(guò)線纜傳輸?shù)模€纜傳輸連線麻煩，需要特制接口，頗為不便。于是后來(lái)就有了紅外無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。[1]

1.紅外輻射的特點(diǎn)

紅外輻射既有與可見(jiàn)光相似的特性，如反射、折射、干涉、衍射和偏振，又具有粒子性。此外，紅外輻射還有一些與可見(jiàn)光不一樣的獨(dú)特性：

（1）人的眼睛對(duì)紅外輻射不敏感，所以必須用對(duì)紅外輻射敏感的紅外探測(cè)器才能探測(cè)到；

（2）紅外輻射的光量子能量比可見(jiàn)光的小，例如10000nm波長(zhǎng)的紅外光子的能量大約是可見(jiàn)光子能量的1/20；

（3）紅外輻射的熱效應(yīng)比可見(jiàn)光要強(qiáng)的多；

（4）紅外輻射更易被物質(zhì)所吸收，但對(duì)于薄霧來(lái)講長(zhǎng)波紅外輻射更

容易通過(guò)。[2]

2.紅外無(wú)線傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)

一個(gè)比較完整的紅外系統(tǒng)通常包括光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制盤(pán)（或掃描器）、紅外探測(cè)器、電子線路和顯示記錄裝置等。目標(biāo)是紅外系統(tǒng)所探測(cè)的對(duì)象，目標(biāo)的輻射在傳輸過(guò)程中將受到大氣中某些氣體分子的選擇性吸收以及大氣中懸浮微粒的散射而衰減。透過(guò)大氣的目標(biāo)輻射被光學(xué)系統(tǒng)接收，并聚焦到紅外探測(cè)器平面上。調(diào)制盤(pán)將連續(xù)光調(diào)制成交變電流并進(jìn)行空間濾波，而掃描器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)電子線路完成放大處理。顯示記錄裝置將經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)進(jìn)行顯示和記錄。如果是用于監(jiān)控的紅外系統(tǒng)，還需將處理后的信號(hào)輸入監(jiān)控裝置，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控。與雷達(dá)系統(tǒng)和可見(jiàn)光儀器相比，紅外系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

（1）尺寸小，重量輕；

（2）能有效地抗可見(jiàn)光波段的偽裝；

（3）比雷達(dá)有更高的角精確度；

（4）對(duì)輔助裝置要求最少。[3]

把光學(xué)系統(tǒng)看作收集和傳遞信息的系統(tǒng)，它的作用和通信系統(tǒng)在本質(zhì)上是相同的。只不過(guò)在通信系統(tǒng)中，信息是空間的，如復(fù)振幅或強(qiáng)度的空間分布。正是這種本質(zhì)上的共同點(diǎn)，導(dǎo)致了光學(xué)和通信理念的聯(lián)系。[4]

3.紅外無(wú)線通信和遙感的應(yīng)用

基于以上紅外線的優(yōu)良特點(diǎn)，紅外線可以在眾多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。隨著家庭電器的智能化。許多電器將有一個(gè)中央控制器進(jìn)行控制。如果各個(gè)電器都以線路連接將給連接、安裝和使用帶來(lái)諸多不便，紅外裝置連接將是很好的發(fā)展前景。紅外通信裝置還可運(yùn)用到汽車(chē)機(jī)車(chē)的無(wú)人駕駛方面。以汽車(chē)為例，在汽車(chē)上安裝紅外發(fā)射裝置和紅外接收裝置。在專門(mén)鋪設(shè)的無(wú)人駕駛道路上每隔一定距離裝一個(gè)紅外發(fā)射器。當(dāng)無(wú)人駕駛的汽車(chē)到達(dá)這種路段時(shí)，汽車(chē)將自動(dòng)切換成無(wú)人駕駛模式。通過(guò)汽車(chē)內(nèi)的紅外接收裝置，測(cè)量車(chē)子到路兩邊的紅外發(fā)射裝置的距離，按照設(shè)定好的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整運(yùn)行。車(chē)子與車(chē)子之間也通過(guò)紅外裝置進(jìn)行測(cè)距與通信。來(lái)保持車(chē)距，和處理突發(fā)事件。根據(jù)物體輻射紅外線的特點(diǎn)不問(wèn)白天黑夜，也不問(wèn)有無(wú)生命都會(huì)發(fā)出紅外線，所以道路上還可以用紅外探測(cè)儀來(lái)探測(cè)道路上的非車(chē)輛。遇到有異常時(shí)以信號(hào)方式提醒過(guò)往車(chē)輛減速或轉(zhuǎn)道避讓。之所以選用紅外線，是因?yàn)樗瓤梢?jiàn)光信號(hào)和無(wú)線電波具有更好的抗干擾性，比雷達(dá)有更高的角精確度而且對(duì)輔助裝置要求最少有更好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《百度百科》

[2] 張建奇 方小平《紅外物理》 西安電子科技大學(xué)出版社p4

[3] 張建奇 方小平《紅外物理》 西安電子科技大學(xué)出版社p4-p5

[4] 呂乃光 《傅立葉光學(xué)》 機(jī)械工業(yè)出版社p1

第三篇：遙感技術(shù)

遙感技術(shù)在地球資源方面的應(yīng)用

姓名：王大偉

班級(jí)：資工

學(xué)號(hào)：

序號(hào)：10709 200701846 46

遙感技術(shù)在地球資源方面的應(yīng)用

一、對(duì)地球觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的簡(jiǎn)要?dú)v程

對(duì)地觀測(cè)，即對(duì)地球觀測(cè)（earth observing）。它作為一個(gè)專有名詞，起源於八十年代中期美國(guó)空間站對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）。對(duì)地觀測(cè)技術(shù)是現(xiàn)代遙感技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，它可追溯到六十年代的初期，剛剛出現(xiàn)人造地球衛(wèi)星。當(dāng)時(shí)一般都將它稱為地球資源和環(huán)境的遙感技術(shù)。遙感（Remote Sensing）這個(gè)詞最早出自於1960年。當(dāng)時(shí)，美國(guó)海軍科研局一位官員把一項(xiàng)研究照相判讀技術(shù)的計(jì)劃稱為“遙感”計(jì)劃。后來(lái)，經(jīng)過(guò)一系列相關(guān)專業(yè)研討會(huì)的確認(rèn)，才得以傳播開(kāi)來(lái)。

六十年代的空間實(shí)驗(yàn)

六十年代，衛(wèi)星出現(xiàn)不久，發(fā)展應(yīng)用衛(wèi)星的有效載荷技術(shù)，完全處?kù)对囼?yàn)和摸索階段。作為空間遙感衛(wèi)星試驗(yàn)的前奏，應(yīng)當(dāng)特別提及飛機(jī)遙感技術(shù)的發(fā)展。世界許多國(guó)家都是首先開(kāi)展大規(guī)模的機(jī)載對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的飛行試驗(yàn)活動(dòng)，其“領(lǐng)頭羊”是美國(guó)。美國(guó)在早期發(fā)展衛(wèi)星遙感技術(shù)和應(yīng)用，首先進(jìn)行大量的飛機(jī)試驗(yàn)活動(dòng)。為了獲得衛(wèi)星遙感儀技術(shù)的每一知識(shí)，幾乎都是首先開(kāi)展在飛機(jī)上的試驗(yàn)和驗(yàn)證。特別是為準(zhǔn)備發(fā)射地球資源遙感衛(wèi)星，本世紀(jì)六十年代末期，美國(guó)宇航局（NASA）在全美國(guó)展開(kāi)了有史以來(lái)規(guī)模最大的機(jī)載飛行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。歷時(shí)三年。他們動(dòng)用了當(dāng)時(shí)能夠提供的所有遙感儀器。包括微波雷達(dá)、紅外掃描儀、和各種照相機(jī)設(shè)備。開(kāi)辟了近400個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)和典型地物場(chǎng)地。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的范圍極其廣泛，包括農(nóng)、林、地質(zhì)、地理、水文、海洋、城市、工程等一大批應(yīng)用。從此以后，至今還沒(méi)有那次試驗(yàn)在規(guī)模上超過(guò)它。通過(guò)這次活動(dòng)，人們不僅認(rèn)識(shí)了各種遙感儀技術(shù)的作用和潛力，而且還初步學(xué)會(huì)如何開(kāi)展應(yīng)用遙感的具體方法。這是人類對(duì)遙感技術(shù)及應(yīng)用的第一次、比較系統(tǒng)的實(shí)踐。這次活動(dòng)結(jié)束后二年，美國(guó)地球資源技術(shù)衛(wèi)星（ERTS）發(fā)射成功。從此在全世界掀起了空間遙感應(yīng)用的熱潮。現(xiàn)在，回過(guò)頭來(lái)再審視一下這次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，會(huì)深刻體會(huì)到機(jī)載遙感飛行試驗(yàn)在整個(gè)空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)發(fā)展中的重要作用。

1、氣象衛(wèi)星

早在人造衛(wèi)星發(fā)射之前，世界各國(guó)就開(kāi)始開(kāi)展衛(wèi)星遙感應(yīng)用的技術(shù)準(zhǔn)備。即衛(wèi)星有效載荷對(duì)地觀測(cè)儀器技術(shù)的探索和研究工作。衛(wèi)星在圍繞地球飛行過(guò)程中，能夠在短時(shí)間內(nèi)覆蓋觀測(cè)全地球。它特別符合氣象觀測(cè)的需求，因此，衛(wèi)星一出現(xiàn)便受到氣象工作者的重視。當(dāng)時(shí)的問(wèn)題是采用什么樣的遙感儀器，能夠在衛(wèi)星飛行中攝取的地面圖像并即時(shí)將其送回地面。在當(dāng)時(shí)的傳感技術(shù)中只有電視攝像機(jī)滿足這一要求。1960年4月1日美國(guó)發(fā)射第一顆氣象衛(wèi)星泰羅斯（TIROS）衛(wèi)星，全稱為電視和紅外觀察衛(wèi)星。星上電視攝像機(jī)首次送回地球大氣清晰的可見(jiàn)光云圖，具有氣象價(jià)值。§1.1.2 地球資源衛(wèi)星

早在六十年代初期，美國(guó)就醞釀利用空間技術(shù)勘察地球的資源。隨即制訂了“地球資源勘察”計(jì)劃。包括發(fā)射資源衛(wèi)星和天空實(shí)驗(yàn)室飛船，以及飛機(jī)計(jì)劃。經(jīng)過(guò)七年的論證和研制等準(zhǔn)備工作，於1972年7月成功地發(fā)射第一顆實(shí)驗(yàn)型“地球資源技術(shù)衛(wèi)星”（ERTS）。在這顆衛(wèi)星上，安裝有二種攝取地面圖像的遙感儀器：三臺(tái)返束光導(dǎo)攝像管（RBV）和多光譜掃描儀（MSS）。它們工作在可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)域。RBV有三個(gè)波段，地面分辨率100m。MSS包括四個(gè)波段: MSS1（0.5~0.6）μm，MSS2(0.6~0.7)μm，MSS3(0.7~0.8)μm，MSS4(0.8~1.1)μm。分辨率79m。在當(dāng)時(shí)，電視攝像機(jī)已在氣象衛(wèi)星上試驗(yàn)成功。為提高分

辨率，請(qǐng)著名的美無(wú)線電公司（RCA）專門(mén)研制高分辨率電視攝像管，返束光導(dǎo)攝像管。掃描線達(dá)4500條。多光譜掃描儀（MSS）是一種利用行掃描原理的高分辨率光學(xué)-機(jī)械掃描成像系統(tǒng)。在掃描儀的焦平面上，利用分光元件和光電探測(cè)器相配合，在可見(jiàn)光和近紅外光譜范圍的四個(gè)狹窄波段攝取地面圖像。光譜分辨率△λ＝0.1μm。從總體說(shuō)來(lái)，ERTS-1的首次實(shí)驗(yàn)是成功的。雖然RBV在太空運(yùn)行很短時(shí)間就因高壓電源故障而停止，但是MSS獲取的圖像卻得到了意想不到的成功。

ERTS-1原訂壽命一年，MSS實(shí)際工作5.5年。它攝取了3.3萬(wàn)個(gè)地面景物，提供約150萬(wàn)張圖像。這種包含（185×185）Km2地面的多光譜圖像，初步分析便得到了在當(dāng)時(shí)非常驚人的結(jié)果。當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，加拿大西部有鎳礦、巴基斯坦可能有銅礦、看到了紐約海港的污染情況，斷定了農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)、與現(xiàn)有地圖相比較發(fā)現(xiàn)一批錯(cuò)誤和遺漏...。這些意想不到的結(jié)果引起了世界各國(guó)的普遍重視。這種衛(wèi)星的多光譜圖像迅速在世界范圍擴(kuò)散。隨即掀起了世界性的地球資源與環(huán)境空間遙感應(yīng)用的熱潮。

從對(duì)地觀測(cè)技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)審視應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展歷史，六十年代的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是有成效的。通過(guò)氣象和資源兩類應(yīng)用衛(wèi)星的實(shí)踐過(guò)程，建立了初步滿足實(shí)用化要求的信息獲取技術(shù)。利用光電探測(cè)和光-機(jī)掃描成像原理的光電遙感儀器技術(shù)，被確定為實(shí)用化衛(wèi)星有效載荷技術(shù)，推動(dòng)了對(duì)地觀測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用的整體發(fā)展。事實(shí)證明，這是一條正確的技術(shù)路線。

2.海洋遙感衛(wèi)星

美國(guó)的海洋衛(wèi)星（SeaSat）是從七十年代初期開(kāi)始論證和研制的。這是第一顆專門(mén)用於海洋遙感的實(shí)驗(yàn)性空間飛船。1978年7月26日發(fā)射成功。由於星上電源故障，該星僅工作160天便停止工作。盡管如此，它還是完成了預(yù)定的海洋遙感實(shí)驗(yàn)。這顆衛(wèi)星裝載了在當(dāng)時(shí)技術(shù)條件下能夠研制出來(lái)的所有海洋遙感儀器。包括：雷達(dá)測(cè)高儀（ALT）、散射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)（SAR）、多通道微波輻射計(jì)、可見(jiàn)光和紅外輻射計(jì)等。它們收集地球海面和包括風(fēng)、浪、溫度、海水、形貌等大批信息。同時(shí)也對(duì)最新研制的各種遙感儀技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)。

從海洋衛(wèi)星（Seasat）以后的海洋遙感衛(wèi)星看，第一顆衛(wèi)星的實(shí)驗(yàn)是成功的，它基本上達(dá)到了既定目標(biāo)。雷達(dá)高度計(jì)、散射計(jì)和輻射計(jì)等儀器的實(shí)驗(yàn)均轉(zhuǎn)入實(shí)用化階段，它們后來(lái)都成為海洋遙感的基本工具。此后，美國(guó)海軍的海洋遙感系統(tǒng)（NROSS）、美國(guó)宇航局和法國(guó)合作的海貌衛(wèi)星（Topex/Poseidon）,日本的海洋觀測(cè)衛(wèi)星（MOS-1）以及歐空局的遙感衛(wèi)星（ERS-1）等，都是后續(xù)的海洋遙感衛(wèi)星，實(shí)用化的具體計(jì)劃。

從遙感技術(shù)發(fā)展過(guò)程看，海洋衛(wèi)星上首次裝載的合成孔徑雷達(dá)（SAR）實(shí)現(xiàn)太空飛行，這是一件有意義的事情。眾所周知，早在五十年代初期，為軍事偵察需要發(fā)明了真實(shí)孔徑側(cè)視成像雷達(dá)。微波輻射的穿透和全天候特性，吸引許多人繼續(xù)從事研制高分辨率成像雷達(dá)的工作。結(jié)果，合成孔徑雷達(dá)（SAR）的概念誕生。到六十年代，機(jī)載SAR的飛行，圖像分辨率可達(dá)到15m的水平。七十年代初期，空間遙感技術(shù)發(fā)展引起世界性轟動(dòng)，但技術(shù)界人士都非常明白，這完全是因?yàn)楣怆娺b感技術(shù)的成功。因此，把高分辨率成像雷達(dá)搬到衛(wèi)星上去，是技術(shù)專家和遙感用戶共同的迫切愿望。海洋衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了SAR的空間首次飛行，得到分辨率為25m的地面雷達(dá)圖像，據(jù)說(shuō)曾引起了很大的轟動(dòng)和反響。可想而知，在當(dāng)時(shí)，這種全天候圖像在軍事上的意義是很大的。此后，日本、歐洲、俄國(guó)、中國(guó)和加拿大等國(guó)都全力投入空間SAR技術(shù)研究工作，并研制SAR衛(wèi)星。

二、全新一代對(duì)地觀測(cè)技術(shù)

從世界范圍看，對(duì)地觀測(cè)技術(shù)到八十年代中期，在大氣、陸地、海洋三大應(yīng)用領(lǐng)域基本上完成了應(yīng)用遙感技術(shù)的初步研究工作。此后各國(guó)便加緊向著實(shí)用化空間遙感技術(shù)發(fā)展。此時(shí)此刻，人們自然要問(wèn)，人類對(duì)地球的觀測(cè)的研究活動(dòng)下一步的總體目標(biāo)是什么。為此，還要發(fā)展哪些高級(jí)的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)。

人類應(yīng)當(dāng)對(duì)于自己居住的星球有一個(gè)全面而深刻的了解。掌握地球科學(xué)的知識(shí)，這是人類追求最高目標(biāo)的基本條件。也是全世界每個(gè)國(guó)家和每個(gè)團(tuán)體義不容辭的責(zé)任。衛(wèi)星誕生后所發(fā)展的地球資源和環(huán)境遙感技術(shù)，是人類邁向這一偉大目標(biāo)的第一步。當(dāng)我們看到七十年代空間遙感應(yīng)用的巨大成就，使我們更加深刻地認(rèn)識(shí)到,全面地認(rèn)識(shí)地球體系是非常重要的。確信，現(xiàn)在更加有條件完成這一任務(wù)。

地球是宇宙太陽(yáng)系內(nèi)一個(gè)獨(dú)特的星球。它的表面分布著一大批特定的材料。在它們接收到太陽(yáng)輻射能量之后，實(shí)現(xiàn)著一系列復(fù)雜過(guò)程。地球科學(xué)家始終想知道,地球體系整體是如何運(yùn)行的。地球的表面、內(nèi)部和大氣層等各部分,在整體運(yùn)行過(guò)程中都處?kù)妒裁礌顟B(tài)。產(chǎn)生什么作用。地球上許多過(guò)程是橫跨地球的幾個(gè)部分發(fā)生的。顯然，地球體系各部分之間的相互作用，是該體系整體運(yùn)行的重要內(nèi)容。

因此，有必要建立一個(gè)對(duì)地球整體的觀測(cè)系統(tǒng)。采用一大批敏感儀器，利用所有能夠傳遞信息的媒質(zhì)，獲取有關(guān)地球體系及其各個(gè)組成部分的詳細(xì)數(shù)據(jù)或信息。具體說(shuō)，在更加寬廣的電磁輻射波譜范圍，建立一批新型的信息獲取手段，滿足各學(xué)科和各部門(mén)的信息需求。空間站對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）

八十年代中期，美國(guó)提出空間站的發(fā)展設(shè)想。專門(mén)成立了對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（EOS）科學(xué)和飛行任務(wù)需求的研究工作小組，他們從理論上提出了地球科學(xué)應(yīng)用的基本任務(wù)。確定了低軌道地球觀測(cè)的基本需求。從地球物理、氣候過(guò)程、生物化學(xué)、和水文等四大學(xué)科，確定六個(gè)方面的觀測(cè)內(nèi)容。詳見(jiàn)表1－1。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，這個(gè)總結(jié)是比較全面的。它指導(dǎo)著一個(gè)時(shí)代的相關(guān)技術(shù)發(fā)展。

最初，他們?cè)O(shè)想，建立極軌空間站平臺(tái)，裝載EOS有效載荷。平臺(tái)總重約10噸，峰值功率25KW，數(shù)據(jù)容量500Mpbs。在這種平臺(tái)上，將裝載五組儀器，其中有12種新型對(duì)地觀測(cè)敏感儀器。具體羅列如下：

第一組，地面成像和探測(cè)（SISP）。包括中分辨率成像光譜儀；高分辨率成像光譜儀；高分辨率多頻微波輻射計(jì)；光雷達(dá)大氣探測(cè)和測(cè)高儀。

陸地方面 海洋方面 氣候?qū)W方面

巖體、地殼、地面變遷

冰層（氣候、地貌、植被、地質(zhì)、土壤等）各因素間關(guān)系

速度的長(zhǎng)期變化

表層對(duì)流

重力場(chǎng)和磁場(chǎng)

長(zhǎng)時(shí)間變化現(xiàn)象海洋循環(huán)

海洋與大氣的耦合海冰動(dòng)態(tài)

上部海水

物理和生物過(guò)程

表層水和深水的交換氣象長(zhǎng)期變化模型

太陽(yáng)輻射的變化

氣象變化與海溫海流變化間的關(guān)系

陸地變化對(duì)局部氣候的影響

陸地生物數(shù)據(jù)的作用

氣候預(yù)報(bào)

增加氣候知識(shí)

大氣方面 生物化學(xué)循環(huán) 水文循環(huán)方面

各大氣層的多種關(guān)聯(lián)

上下大氣層的關(guān)聯(lián)

臭氧層的變化

天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度C、N、S、金屬的生化循環(huán)

生物質(zhì)、生產(chǎn)和呼吸的全球分布

沉積物和營(yíng)養(yǎng)物輸運(yùn)

對(duì)流層氣體的輸運(yùn)

酸雨過(guò)程降雨、蒸發(fā)、蒸散、和溶出水的過(guò)程

海和陸冰的作用

植被、土壤和地形之間的相互作用

第二組，主動(dòng)式微波敏感儀（SAM）。包括合成孔徑雷達(dá)（SAR）；雷達(dá)測(cè)高儀；雷達(dá)散射計(jì)。

第三組，大氣物理和化學(xué)監(jiān)視器（APACM）。包括：多普勒光雷達(dá)；上層大氣干涉儀；對(duì)流層成份監(jiān)視器；上層大氣成份監(jiān)視儀；高能粒子監(jiān)視器。

第四組，實(shí)用化溫度和濕度探測(cè)儀。包括：掃描輻射計(jì)，高分辨率紅外探測(cè)儀。

第五組，監(jiān)視儀。監(jiān)視太陽(yáng)、粒子和場(chǎng)、地球輻射收支等。包括：太陽(yáng)紫外光譜輻照度監(jiān)視儀、太陽(yáng)常數(shù)監(jiān)視儀、磁圈粒子和場(chǎng)探測(cè)儀、磁圈流體和場(chǎng)測(cè)量?jī)x、和地球輻射收支儀等。§1.3.2 “行星地球”國(guó)際計(jì)劃

人口增加，加速消耗地球的資源。工業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)環(huán)境惡化。過(guò)度地使用土地、森林面積減少，使沙漠化加速漫延。臭氧層破壞、CO2增加，大氣污染日趨嚴(yán)重。地球的環(huán)境已經(jīng)開(kāi)始影響世界的農(nóng)業(yè)、能源和人類健康。人類必須面對(duì)這個(gè)涉及到自身生存的嚴(yán)重問(wèn)題，保護(hù)地球環(huán)境。

1989年美國(guó)等24國(guó)提出行星地球計(jì)劃（Mission To Planet Earth，MTPE）。這項(xiàng)空間計(jì)劃的目標(biāo)是：跟蹤地球環(huán)境的變化過(guò)程；記錄自然過(guò)程同植物、動(dòng)物和人類生活等兩者之間的相互作用過(guò)程；記錄大氣、海洋和陸地等三者之間的相互作用過(guò)程。該計(jì)劃的基本任務(wù)是，收集那些在地球環(huán)境方面對(duì)于國(guó)際組織選擇正確方法和國(guó)家決定正確決策起作用的信息。該計(jì)劃將耗資數(shù)百億美元、費(fèi)時(shí)15年、建立由一大批衛(wèi)星或空間飛船組成的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。堅(jiān)持長(zhǎng)期觀察和測(cè)量，累積具有論斷能力的數(shù)據(jù)。九十年代初期世界“冷戰(zhàn)”結(jié)束的政治形勢(shì)，更加有利於這一計(jì)劃的實(shí)施。

“行星地球”計(jì)劃的主要內(nèi)容。建立三種空間平臺(tái)，根據(jù)總目標(biāo)確定每種平臺(tái)的衛(wèi)星數(shù)量和星上有效載荷任務(wù)。這樣，從九十年代后期開(kāi)始，將發(fā)射二十多顆各種衛(wèi)星，它們共同構(gòu)成整個(gè)對(duì)地球觀測(cè)的完整系統(tǒng)。

極軌平臺(tái)是指大型太陽(yáng)同步極軌衛(wèi)星。目前已經(jīng)確定并部分完成的三個(gè)衛(wèi)星系列，即美國(guó)的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)（EOS-AM，－PM，-Chem-1），歐空局的環(huán)境衛(wèi)星-1（Envisat-1）,以及日本的高級(jí)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星（ADEOS）。它們均屬於大型遙感平臺(tái)。重量在（3～8）噸范圍，平臺(tái)上安放多種遙感儀。衛(wèi)星由各國(guó)自行組織研制和發(fā)射，有效載荷內(nèi)容協(xié)商確定，數(shù)據(jù)共享。共同建立集成的從空間對(duì)地球體系的觀測(cè)系統(tǒng)。

地球同步軌道平臺(tái)，包括5－6顆靜止軌道衛(wèi)星。分別由美、日、歐等國(guó)負(fù)責(zé)發(fā)射。它們提供整個(gè)地球范圍的連續(xù)的環(huán)境數(shù)據(jù)。在波段上，還將增加微波遙感儀，提供地球表面的溫度和濕度的數(shù)據(jù)。

小型“地球探針”是一批針對(duì)性較強(qiáng)的小衛(wèi)星。例如，測(cè)量臭氣總量的光譜儀（TOMS），將由小火箭作為獨(dú)立小衛(wèi)星發(fā)射。它們專門(mén)收集特殊的信息，作為EOS主體的補(bǔ)充。由眾多遙感儀器組成的龐大對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)量也是巨大的。該計(jì)劃將專門(mén)建立數(shù)據(jù)和信息系統(tǒng)（例如，EOSDIS）。除了按常規(guī)方法建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫(kù)之外，還將研究巨量數(shù)據(jù)的管理方法、所有權(quán)、及預(yù)訂數(shù)據(jù)等方法。特別，受空間遙感商業(yè)化發(fā)展的影響，EOS 數(shù)據(jù)和信息也有可能走商業(yè)化的發(fā)展道路。

第四篇：遙感技術(shù)

數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)：LE7***40PFS00

產(chǎn)品名稱：L7slc-off

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衛(wèi)星：LANDSAT7

條帶號(hào)：130行編號(hào)：42

行象元數(shù)：1000列象元數(shù)：1100

傳感器：ETM+

接收站標(biāo)識(shí)：PFS

數(shù)據(jù)獲取日期：20110209白天/夜晚：DAY

開(kāi)始時(shí)間：2011-02-09 03:33:57結(jié)束時(shí)間：2011-02-09 03:34:24平均云量：0

左上云量：0

右上云量：0

左下云量：0

右下云量：0

太陽(yáng)方位角：143.00465393

太陽(yáng)高度角：40.90883636

中心緯度：25.98835 中心經(jīng)度：101.92129

左上點(diǎn)緯度：26.92758 左上點(diǎn)經(jīng)度：101.17262

右上點(diǎn)緯度：26.65255 右上點(diǎn)經(jīng)度：103.06684

左下點(diǎn)緯度：25.31472 左下點(diǎn)經(jīng)度：100.78824

右下點(diǎn)緯度：25.04337 右下點(diǎn)經(jīng)度：102.65691

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第五篇：遙感技術(shù)論文

南京信息工程大學(xué)

濱江學(xué)院

遙感與遙控技術(shù)論文

班級(jí)：11電信（2）學(xué)號(hào)：20112305914 姓名：陳宇豪

遙感技術(shù)的應(yīng)用

摘要：

遙感技術(shù)集合了空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、生物學(xué)和地學(xué)等科學(xué)的最新成就，是現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。自從1972年美國(guó)第一顆地球資源技術(shù)衛(wèi)星發(fā)射成功并獲取了大量地球表面的衛(wèi)星圖像后，遙感技術(shù)就開(kāi)始在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。遙感技術(shù)的出現(xiàn)揭開(kāi)了人類從外層空間觀測(cè)地球的序幕，為人類認(rèn)識(shí)國(guó)土、開(kāi)發(fā)資源、監(jiān)測(cè)環(huán)境、研究災(zāi)害以及分析全球氣候變化等提供了新的途徑。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù) 環(huán)境科學(xué) 應(yīng)用 3S一體化 發(fā)展趨勢(shì)

遙感是從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上，如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)等，通過(guò)傳感器對(duì)地球表面的電磁波輻射信息進(jìn)行探測(cè)，然后經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析，對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)與監(jiān)測(cè)的綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)從遠(yuǎn)距離采用高空鳥(niǎo)瞰的形式進(jìn)行探測(cè)，包括多點(diǎn)位、多譜段、多時(shí)段和多高度的遙感影像以及多次增強(qiáng)的遙感信息，能提供綜合系統(tǒng)性、瞬時(shí)或同步性的連續(xù)區(qū)域性同步信息，在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大優(yōu)越性。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，環(huán)境遙感技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣。從陸地的土地覆被變化，城市擴(kuò)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，土壤侵蝕與地面水污染負(fù)荷產(chǎn)生量估算，生物棲息地評(píng)價(jià)和保護(hù)，工程選址以及防護(hù)林保護(hù)規(guī)劃和建設(shè)。到水域的海洋和海岸帶生態(tài)環(huán)境變遷分析，海面懸浮泥沙、葉綠素含量、黃色物質(zhì)、海上溢油、赤潮以及熱污染等的發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測(cè)，珊瑚和紅樹(shù)林的現(xiàn)狀調(diào)查與變化監(jiān)測(cè)，堤壩的規(guī)劃與水沙平衡分析，水下地形地遙調(diào)查以及水域初級(jí)生產(chǎn)率的估算。再到大氣環(huán)境遙感中的城市熱島效應(yīng)分析，大氣污染范圍識(shí)別與定量評(píng)價(jià)，大氣氣溶膠污染特征參數(shù)化，全球水、氣和化學(xué)元素等的循環(huán)研究，全球環(huán)境變化以及重大自然災(zāi)害的評(píng)估等，幾乎覆蓋了整個(gè)地球系統(tǒng)。

一、遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用

1.遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

（1）利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染

全球每年排入海洋的石油及其制品高達(dá)1000萬(wàn)噸，利用多光譜航片可對(duì)海面石油污染進(jìn)行半定量分析，將彩色航片同步拍照與近紅外片做的彩色密度分割圖相比較，更精密地判斷和解譯信息，參照?qǐng)D片畫(huà)出不同油膜厚度的大致分級(jí)圖。通過(guò)彩色密度分割圖像，特別是數(shù)字密度分割圖，可以更準(zhǔn)確地判斷油量的分布情況。通過(guò)彩色密度分割可把相差零點(diǎn)零幾厚度的海面油膜區(qū)分出層次來(lái)，這有利于用航空遙感對(duì)海面油的擴(kuò)散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色，往外擴(kuò)散的油膜變薄，呈黃紫混在一起的顏色，再往外擴(kuò)散的油膜就更薄些呈紫色。通過(guò)對(duì)污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對(duì)比分析，確定油膜的漂移方向，計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。

（2）利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化

浮游植物中的葉綠素對(duì)藍(lán)紫光和紅橙光有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化時(shí)，我們就可以利用遙感技術(shù)推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區(qū)的海水光譜特征是藻類、泥沙和海水的復(fù)合光譜，另外有機(jī)或無(wú)機(jī)顆粒物也會(huì)吸收入射光，影響水體的透明度。

（3）通過(guò)遙感技術(shù)調(diào)查廢水污染和泥沙污染

廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別，特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣，可以用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大，水體反射量也會(huì)相應(yīng)增加，反射峰隨之紅移，定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段是0.65～0.85微米。

（4）應(yīng)用紅外掃描儀監(jiān)測(cè)水體熱污染

應(yīng)用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量，真實(shí)反映其溫度差異。在熱紅外圖像上，熱水溫度高，輻射能量多，呈淺色調(diào)。冷水和冰輻射能量少，呈深色調(diào)。熱排水口處通常呈白色羽流，利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割，根據(jù)少量的同步實(shí)測(cè)水溫，畫(huà)出水體等溫線。

（5）通過(guò)遙感技術(shù)分析水域的分布變化和水體沼澤化

水體總體反射率較低，選擇1.55～1.75微米波段的多時(shí)域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時(shí)域圖像上反映為水體面積縮小，從水體向邊緣有規(guī)律變化，顯示出不同程度的植被特征。

2.遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

（1）臭氧層

臭氧層位于地球上空25～30千米的平流層中，對(duì)0.3米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收，可用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個(gè)吸收帶，可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計(jì)來(lái)測(cè)定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會(huì)吸收太陽(yáng)紫外線而升溫，可使用紅外波段來(lái)探測(cè)，如用7.75～13.3微米熱紅外探測(cè)器測(cè)定臭氧層的溫度變化，參照濃度與溫度的相關(guān)關(guān)系，推算出臭氧濃度的水平分布。

（2）大氣氣溶膠

利用遙感圖像可分析大氣氣溶膠的分布和含量，工業(yè)煙霧、火災(zāi)濃煙和大規(guī)模沙塵暴在遙感圖像上都有清晰的圖像，可以直接圈定其大致范圍。利用周期性氣象衛(wèi)星圖可監(jiān)測(cè)沙塵運(yùn)動(dòng)，估計(jì)其運(yùn)動(dòng)速度，及時(shí)預(yù)報(bào)沙塵暴。通過(guò)衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，把災(zāi)害損失降到最低。大比例圖片可用來(lái)調(diào)查城市煙囪的數(shù)量和分布，還可以通過(guò)煙囪陰影的長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算其大致高度。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)影像進(jìn)行微密度分割，建立煙霧濃度與影像灰度值的相關(guān)關(guān)系，可測(cè)出煙霧濃度的等值線圖。

（3）有害氣體

彩紅外相片可監(jiān)測(cè)有毒氣體對(duì)污染源周?chē)鷺?shù)木和農(nóng)作物的危害情況，通過(guò)植物對(duì)有害氣體的敏感性來(lái)推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。一般污染較輕的地區(qū)，植被受污染的情況不宜被人察覺(jué)，但其光譜反射率卻會(huì)明顯變化，在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。正常生長(zhǎng)的植物葉片能強(qiáng)烈反射紅外線，在彩紅外相片上色澤鮮紅明亮。受到污染的葉子，其葉綠素遭到破壞，對(duì)紅外線的反射能力下降，其彩紅外相片顏色發(fā)暗，如白蠟樹(shù)受污染后呈紫紅色，柳樹(shù)呈品紅色略帶藍(lán)灰色。

（4）氣候變化

美國(guó)、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛(wèi)星組成的靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)晝夜不停地觀測(cè)地球的氣候變化，得到全球范圍內(nèi)的大氣參數(shù)、海洋參數(shù)、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息，對(duì)全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現(xiàn)象的研究非常重要。

3.遙感技術(shù)在城市環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理中的應(yīng)用

彩紅外遙感影像可監(jiān)測(cè)固體廢棄物引起的生態(tài)環(huán)境變化，熱紅外遙感影像可調(diào)查工業(yè)廢水和廢氣的排放情況。城市道路寬的呈帶狀和環(huán)狀，窄的呈線狀，城市廣場(chǎng)一般以塊狀藍(lán)灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區(qū)呈灰色，高層樓房帶有寬長(zhǎng)影，平房呈密集排列的小長(zhǎng)方塊狀。水系呈淺藍(lán)色，綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息，對(duì)優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)有很大幫助。另外城市里的高大建筑物對(duì)太陽(yáng)輻射和其他熱輻射的吸收和釋放特性跟以土地和農(nóng)作物為主要下墊面的郊區(qū)有很大不同，利用熱紅外遙感對(duì)城市下墊面進(jìn)行分析就可以得出城市的熱島效應(yīng)。

4.應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)控生態(tài)環(huán)境

遙感影像真實(shí)記錄地貌形態(tài)特征并提供各環(huán)境參數(shù)的組合情況，根據(jù)其空間一致性和差異性進(jìn)行區(qū)域環(huán)境范圍的生態(tài)區(qū)劃。利用遙感衛(wèi)星相片還可以編制森林樹(shù)種、生長(zhǎng)狀況和森林覆蓋圖，使用計(jì)算機(jī)集群分類，精度可高達(dá)8O％。一般野生動(dòng)物環(huán)境與森林植被關(guān)系最為密切，通過(guò)研究植物的分布與長(zhǎng)勢(shì)可大致確定動(dòng)物的活動(dòng)繁殖場(chǎng)所，從而編制森林野生動(dòng)物保護(hù)規(guī)劃。

5.利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害

遙感技術(shù)對(duì)于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)也很有效。比如說(shuō)地震與地球活動(dòng)構(gòu)造塊體分布及其活動(dòng)方式密切相關(guān)，利用衛(wèi)星預(yù)測(cè)地震技術(shù)主要集中在電磁波輻射和電離層異常監(jiān)測(cè)、地表形變監(jiān)測(cè)、紅外輻射監(jiān)測(cè)以及衛(wèi)星重力監(jiān)測(cè)等方面。但由于目前技術(shù)條件的限制，地震還是不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，2008年5月的汶川大地震幾乎震碎了中國(guó)人的心，期待有一天，我們中國(guó)人能通過(guò)遙感技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地震災(zāi)害，今天的悲劇永遠(yuǎn)不要發(fā)生了。

二、遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光譜信息成像化，雷達(dá)成像多極化，光學(xué)探測(cè)多向化，地學(xué)分析智能化，環(huán)境研究動(dòng)態(tài)化以及資源研究定量化，大大提高了遙感技術(shù)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標(biāo)發(fā)展。

1.遙感影像獲取技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)

（1）隨著高性能新型傳感器研制開(kāi)發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對(duì)高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢(shì)。遙感傳感器的改進(jìn)和突破主要集中在成像雷達(dá)和光譜儀，高分辨率的遙感資料對(duì)地質(zhì)勘測(cè)和海洋陸地生物資源調(diào)查十分有效。

（2）雷達(dá)遙感具有全天候全天時(shí)獲取影像以及穿透地物的能力，在對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域有很大優(yōu)勢(shì)。干涉雷達(dá)技術(shù)、被動(dòng)微波合成孔徑成像技術(shù)、三維成像技術(shù)以及植物穿透性寬波段雷達(dá)技術(shù)會(huì)變得越來(lái)越重要，成為實(shí)現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測(cè)的主要技術(shù)，大大提高環(huán)境資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力。

（3）開(kāi)發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術(shù)，定量估算和監(jiān)測(cè)陸地表面的能量交換和平衡過(guò)程，將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。

（4）由航天、航空和地面觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)等組成以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時(shí)域和全空間的數(shù)據(jù)能力，為地學(xué)研究、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)數(shù)據(jù)和信息服務(wù)。

2.遙感信息處理方法和模型越來(lái)越科學(xué)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波、分形、認(rèn)知模型、地學(xué)專家知識(shí)以及影像處理系統(tǒng)的集成等信息模型和技術(shù)，會(huì)大大提高多源遙感技術(shù)的融合、分類識(shí)別以及提取的精度和可靠性。統(tǒng)計(jì)分類、模糊技術(shù)、專家知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類有機(jī)結(jié)合構(gòu)成一個(gè)復(fù)合的分類器，大大提高分類的精度和類數(shù)。多平臺(tái)、多層面、多傳感器、多時(shí)相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復(fù)合應(yīng)用，是目前遙感技術(shù)的重要發(fā)展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也有待進(jìn)一步研究。

3.3S一體化

計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)的發(fā)展、信息共享的需要以及地球空間與生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的空間分布式和動(dòng)態(tài)時(shí)序等特點(diǎn)，將推動(dòng)3S一體化。全球定位系統(tǒng)為遙感對(duì)地觀測(cè)信息提供實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的定位信息和地面高程模型；遙感為地理信息系統(tǒng)提供自然環(huán)境信息，為地理現(xiàn)象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；地理信息系統(tǒng)為遙感影像處理提供輔助，用

于圖像處理時(shí)的幾何配準(zhǔn)和輻射訂正、選擇訓(xùn)練區(qū)以及輔助關(guān)心區(qū)域等。在環(huán)境模擬分析中，遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)環(huán)境分析結(jié)果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取與處理系統(tǒng)。

4.建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

隨著3S一體化，資源與環(huán)境的遙感數(shù)據(jù)量和計(jì)算機(jī)處理量也將大幅度增加，遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就必須要有更高的處理速度和精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有全并行處理、自適應(yīng)學(xué)習(xí)和聯(lián)想功能等特點(diǎn)，在解決計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別等特大復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息方面有明顯優(yōu)勢(shì)。認(rèn)真總結(jié)專家知識(shí)，建立知識(shí)庫(kù)，尋求研究定量精確化算法，發(fā)展快速有效的遙感數(shù)據(jù)壓縮算法，建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

5.建立國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)

國(guó)家環(huán)境資源信息是重要的戰(zhàn)略資源，環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫(kù)是國(guó)家環(huán)境資源信息系統(tǒng)的核心。我們要提高對(duì)環(huán)境資源的宏觀調(diào)控能力，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的數(shù)據(jù)和決策支持。

6.建立國(guó)家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)

國(guó)家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)將利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和地面環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立天地一體化的國(guó)家級(jí)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)以及重大污染事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可定期報(bào)告大氣環(huán)境、水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的狀況。環(huán)境遙感地理信息系統(tǒng)是其支撐系統(tǒng)，在各種應(yīng)用軟件的輔助下實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理和管理；環(huán)境遙感專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)是其應(yīng)用平臺(tái)，在環(huán)境專業(yè)模型的支持下實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的環(huán)境應(yīng)用；環(huán)境遙感決策支持系統(tǒng)是其最上層系統(tǒng)，在環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和決策模型的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行環(huán)境預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)分析，制定環(huán)境保護(hù)的輔助決策方案；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)環(huán)境海量數(shù)據(jù)的快速流通。總之，遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，隨著科學(xué)的進(jìn)步，遙感技術(shù)會(huì)越來(lái)越先進(jìn)，其所發(fā)揮的作用也會(huì)越來(lái)越大。

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