第一篇:遙感技術應用論文
遙感技術應用論文
遙感技術是指從地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行器上,利用各種波段的遙感器,通過攝影、掃描、信息感應,識別地面物質(zhì)的性質(zhì)和運動狀態(tài)的技術,具有遙遠感知事物的意思。
遙感技術的應用
1、地質(zhì)遙感
2、林業(yè)遙感
3、測繪遙感
4、軍事遙感
5、農(nóng)業(yè)遙感
農(nóng)業(yè)遙感是指利用遙感技術進行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查,土地利用現(xiàn)狀分析,農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測,農(nóng)作物估產(chǎn)等農(nóng)業(yè)應用的綜合技術,是當前遙感應用的最大用戶之一。在2007年的中央一號文件中寫到“鼓勵有條件的地方在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中積極采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感和管理信息系統(tǒng)等技術。”可見遙感在農(nóng)業(yè)中的重要地位。
①.農(nóng)作物估產(chǎn)與監(jiān)測2004年以來,利用遙感估產(chǎn)運行系統(tǒng)得到的冬小麥、玉米的長勢、墑情、面積和產(chǎn)量監(jiān)測結果一直納入農(nóng)業(yè)部“農(nóng)情信息發(fā)布日歷”,成為農(nóng)業(yè)部糧食會商的3大信息渠道之一,通過農(nóng)業(yè)部官方網(wǎng)站對外發(fā)布。像遙感站所進行的冬小麥監(jiān)測、玉米監(jiān)測就是遙感估產(chǎn)運行系統(tǒng)中的地面調(diào)查系統(tǒng)。
②.在病蟲害防治中的應用在小麥生產(chǎn)中,小麥條銹病是損失大、危及范圍最廣的一種病害。長期以來,我國對小麥條銹病的監(jiān)測工作僅限于田間取樣調(diào)查。但是,針對大面積病害的監(jiān)測,采用人工調(diào)查不僅耗費大量人力物力,而且監(jiān)測效率很低,等病情上報到有關部門時,往往病害已大范圍暴發(fā)。在國家自然科學基金的支持下,中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與生物技術學院副院長馬占鴻教授帶領的研究團隊已能夠利用衛(wèi)星遙感技術對我國主要小麥品種實施條銹病病情監(jiān)測。和人工進行農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測相比,采用衛(wèi)星遙感監(jiān)測效率更高,精度更高。
③.農(nóng)情監(jiān)測 農(nóng)情參數(shù)的獲取可以用于指導農(nóng)田的生產(chǎn)管理,實行變量投入,達到優(yōu)化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)率、減少污染,是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。遙感技術具有覆蓋范圍大、探測周期短、現(xiàn)時性強、費用成本低的特點,為農(nóng)情參數(shù)快速、準確、動態(tài)地獲取提供了重要的技術手段。
6、環(huán)境遙感
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化要求運用具有高科技含量的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術和設備武裝農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面。而應用農(nóng)業(yè)遙感技術可以及時了解和準確地收集農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息,提高農(nóng)業(yè)決策科學化水平,為農(nóng)業(yè)結構戰(zhàn)略性調(diào)整、農(nóng)業(yè)資源區(qū)域優(yōu)勢分析和優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品布局規(guī)劃等工作提供基礎性和支持性信息,為農(nóng)業(yè)決策提供科學依據(jù),從而加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐,促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)化的持續(xù)、健康、快速發(fā)展。目前,我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化還沒有完全實現(xiàn)。但是,如果我們照搬西方發(fā)達國家走過的道路,等到完全實現(xiàn)現(xiàn)代化之后再去考慮信息化,那么我們就只能行進在歷史潮流的末列,與很早就使用農(nóng)業(yè)遙感技術的發(fā)達國家之間的距離必然越來越大。因此,我們必須及時、充分地利用遙感技術,以遙感技術推動動現(xiàn)代化,則可以大大加快傳統(tǒng)現(xiàn)代化的速度和質(zhì)量,贏得時間,縮小與發(fā)達國家之間的差距,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的“跨越式”發(fā)展,甚至有可能實現(xiàn)“后來居上”。在現(xiàn)階段,要想以遙感技術推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,就必需以遙感技術農(nóng)業(yè)開發(fā)利用為重點,以提供農(nóng)業(yè)信息為突破口,以遙感技術研究創(chuàng)新為動力,全面推動遙感技術在整個農(nóng)業(yè)領域的滲透和應用,從而推進農(nóng)業(yè)局產(chǎn)業(yè)化和現(xiàn)代化進程。
第二篇:遙感技術論文
南京信息工程大學
濱江學院
遙感與遙控技術論文
班級:11電信(2)學號:20112305914 姓名:陳宇豪
遙感技術的應用
摘要:
遙感技術集合了空間、電子、光學、計算機、生物學和地學等科學的最新成就,是現(xiàn)代高新技術領域的重要組成部分。自從1972年美國第一顆地球資源技術衛(wèi)星發(fā)射成功并獲取了大量地球表面的衛(wèi)星圖像后,遙感技術就開始在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展和廣泛應用。遙感技術的出現(xiàn)揭開了人類從外層空間觀測地球的序幕,為人類認識國土、開發(fā)資源、監(jiān)測環(huán)境、研究災害以及分析全球氣候變化等提供了新的途徑。
關鍵詞:遙感技術 環(huán)境科學 應用 3S一體化 發(fā)展趨勢
遙感是從遠離地面的不同工作平臺上,如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機等,通過傳感器對地球表面的電磁波輻射信息進行探測,然后經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析,對地球的資源與環(huán)境進行探測與監(jiān)測的綜合性技術。遙感技術從遠距離采用高空鳥瞰的形式進行探測,包括多點位、多譜段、多時段和多高度的遙感影像以及多次增強的遙感信息,能提供綜合系統(tǒng)性、瞬時或同步性的連續(xù)區(qū)域性同步信息,在環(huán)境科學領域的應用具有很大優(yōu)越性。
20世紀90年代以來,環(huán)境遙感技術應用越來越廣。從陸地的土地覆被變化,城市擴展動態(tài)監(jiān)測評價,土壤侵蝕與地面水污染負荷產(chǎn)生量估算,生物棲息地評價和保護,工程選址以及防護林保護規(guī)劃和建設。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,珊瑚和紅樹林的現(xiàn)狀調(diào)查與變化監(jiān)測,堤壩的規(guī)劃與水沙平衡分析,水下地形地遙調(diào)查以及水域初級生產(chǎn)率的估算。再到大氣環(huán)境遙感中的城市熱島效應分析,大氣污染范圍識別與定量評價,大氣氣溶膠污染特征參數(shù)化,全球水、氣和化學元素等的循環(huán)研究,全球環(huán)境變化以及重大自然災害的評估等,幾乎覆蓋了整個地球系統(tǒng)。
一、遙感技術在環(huán)境科學中的應用
1.遙感技術在水污染監(jiān)測方面的應用
(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1000萬噸,利用多光譜航片可對海面石油污染進行半定量分析,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,參照圖片畫出不同油膜厚度的大致分級圖。通過彩色密度分割圖像,特別是數(shù)字密度分割圖,可以更準確地判斷油量的分布情況。通過彩色密度分割可把相差零點零幾厚度的海面油膜區(qū)分出層次來,這有利于用航空遙感對海面油的擴散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色,往外擴散的油膜變薄,呈黃紫混在一起的顏色,再往外擴散的油膜就更薄些呈紫色。通過對污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對比分析,確定油膜的漂移方向,計算出其擴散速度和擴散面積。
(2)利用遙感技術監(jiān)測水體富營養(yǎng)化
浮游植物中的葉綠素對藍紫光和紅橙光有較強的吸收作用,當水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化時,我們就可以利用遙感技術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、泥沙和海水的復合光譜,另外有機或無機顆粒物也會吸收入射光,影響水體的透明度。
(3)通過遙感技術調(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別,特征曲線上的反射峰位置和強度也不大一樣,可以用多光譜合成圖像進行監(jiān)測。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大,水體反射量也會相應增加,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)應用紅外掃描儀監(jiān)測水體熱污染
應用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量,真實反映其溫度差異。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,利用光學技術和計算機對熱圖像作密度分割,根據(jù)少量的同步實測水溫,畫出水體等溫線。
(5)通過遙感技術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微米波段的多時域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時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.遙感技術在大氣環(huán)境監(jiān)測方面的應用
(1)臭氧層
臭氧層位于地球上空25~30千米的平流層中,對0.3米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收,可用紫外波段來測定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個吸收帶,可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計來測定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會吸收太陽紫外線而升溫,可使用紅外波段來探測,如用7.75~13.3微米熱紅外探測器測定臭氧層的溫度變化,參照濃度與溫度的相關關系,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)測沙塵運動,估計其運動速度,及時預報沙塵暴。通過衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災,把災害損失降到最低。大比例圖片可用來調(diào)查城市煙囪的數(shù)量和分布,還可以通過煙囪陰影的長度來計算其大致高度。應用計算機對影像進行微密度分割,建立煙霧濃度與影像灰度值的相關關系,可測出煙霧濃度的等值線圖。
(3)有害氣體
彩紅外相片可監(jiān)測有毒氣體對污染源周圍樹木和農(nóng)作物的危害情況,通過植物對有害氣體的敏感性來推斷某地區(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,但其光譜反射率卻會明顯變化,在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。正常生長的植物葉片能強烈反射紅外線,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,如白蠟樹受污染后呈紫紅色,柳樹呈品紅色略帶藍灰色。
(4)氣候變化
美國、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)測系統(tǒng)晝夜不停地觀測地球的氣候變化,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.遙感技術在城市環(huán)境監(jiān)測與管理中的應用
彩紅外遙感影像可監(jiān)測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,城市廣場一般以塊狀藍灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區(qū)呈灰色,高層樓房帶有寬長影,平房呈密集排列的小長方塊狀。水系呈淺藍色,綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息,對優(yōu)化城市結構有很大幫助。另外城市里的高大建筑物對太陽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,利用熱紅外遙感對城市下墊面進行分析就可以得出城市的熱島效應。
4.應用遙感技術監(jiān)控生態(tài)環(huán)境
遙感影像真實記錄地貌形態(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種、生長狀況和森林覆蓋圖,使用計算機集群分類,精度可高達8O%。一般野生動物環(huán)境與森林植被關系最為密切,通過研究植物的分布與長勢可大致確定動物的活動繁殖場所,從而編制森林野生動物保護規(guī)劃。
5.利用遙感技術監(jiān)測自然災害
遙感技術對于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質(zhì)災害的調(diào)查與監(jiān)測也很有效。比如說地震與地球活動構造塊體分布及其活動方式密切相關,利用衛(wèi)星預測地震技術主要集中在電磁波輻射和電離層異常監(jiān)測、地表形變監(jiān)測、紅外輻射監(jiān)測以及衛(wèi)星重力監(jiān)測等方面。但由于目前技術條件的限制,地震還是不能準確預測,2008年5月的汶川大地震幾乎震碎了中國人的心,期待有一天,我們中國人能通過遙感技術準確預測地震災害,今天的悲劇永遠不要發(fā)生了。
二、遙感技術的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的進步,光譜信息成像化,雷達成像多極化,光學探測多向化,地學分析智能化,環(huán)境研究動態(tài)化以及資源研究定量化,大大提高了遙感技術的實時性和運行性,使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發(fā)展。
1.遙感影像獲取技術越來越先進
(1)隨著高性能新型傳感器研制開發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(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的總發(fā)展趨勢。遙感傳感器的改進和突破主要集中在成像雷達和光譜儀,高分辨率的遙感資料對地質(zhì)勘測和海洋陸地生物資源調(diào)查十分有效。
(2)雷達遙感具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力,在對地觀測領域有很大優(yōu)勢。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要,成為實現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測的主要技術,大大提高環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測能力。
(3)開發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術,定量估算和監(jiān)測陸地表面的能量交換和平衡過程,將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。
(4)由航天、航空和地面觀測臺站網(wǎng)絡等組成以地球為研究對象的綜合對地觀測數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時域和全空間的數(shù)據(jù)能力,為地學研究、資源開發(fā)、環(huán)境保護以及區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學數(shù)據(jù)和信息服務。
2.遙感信息處理方法和模型越來越科學
神經(jīng)網(wǎng)絡、小波、分形、認知模型、地學專家知識以及影像處理系統(tǒng)的集成等信息模型和技術,會大大提高多源遙感技術的融合、分類識別以及提取的精度和可靠性。統(tǒng)計分類、模糊技術、專家知識和神經(jīng)網(wǎng)絡分類有機結合構成一個復合的分類器,大大提高分類的精度和類數(shù)。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應用,是目前遙感技術的重要發(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)的開發(fā)應用也有待進一步研究。
3.3S一體化
計算機和空間技術的發(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)的空間分布式和動態(tài)時序等特點,將推動3S一體化。全球定位系統(tǒng)為遙感對地觀測信息提供實時或準實時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
于圖像處理時的幾何配準和輻射訂正、選擇訓練區(qū)以及輔助關心區(qū)域等。在環(huán)境模擬分析中,遙感與地理信息系統(tǒng)的結合可實現(xiàn)環(huán)境分析結果的可視化。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時或準實時獲取與處理系統(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)量和計算機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)絡具有全并行處理、自適應學習和聯(lián)想功能等特點,在解決計算機視覺和模式識別等特大復雜的數(shù)據(jù)信息方面有明顯優(yōu)勢。認真總結專家知識,建立知識庫,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.建立國家環(huán)境資源信息系統(tǒng)
國家環(huán)境資源信息是重要的戰(zhàn)略資源,環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫是國家環(huán)境資源信息系統(tǒng)的核心。我們要提高對環(huán)境資源的宏觀調(diào)控能力,為我國社會經(jīng)濟和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供科學的數(shù)據(jù)和決策支持。
6.建立國家環(huán)境遙感應用系統(tǒng)
國家環(huán)境遙感應用系統(tǒng)將利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和地面環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù),建立天地一體化的國家級生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測預報系統(tǒng)以及重大污染事故應急監(jiān)測系統(tǒng),可定期報告大氣環(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),在各種應用軟件的輔助下實現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的存儲、處理和管理;環(huán)境遙感專業(yè)應用系統(tǒng)是其應用平臺,在環(huán)境專業(yè)模型的支持下實現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的環(huán)境應用;環(huán)境遙感決策支持系統(tǒng)是其最上層系統(tǒng),在環(huán)境預測評價和決策模型的驅(qū)動下進行環(huán)境預測評價分析,制定環(huán)境保護的輔助決策方案;數(shù)據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開放網(wǎng)絡環(huán)境,實現(xiàn)環(huán)境海量數(shù)據(jù)的快速流通。總之,遙感技術在環(huán)境科學領域有廣泛應用,隨著科學的進步,遙感技術會越來越先進,其所發(fā)揮的作用也會越來越大。
參考文獻:1.任源,楊曉晶.遙感技術在現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境保護中的應用.環(huán)境保護科學第33卷第3期,2007
2.王旭,徐永花,李莉.遙感技術在環(huán)境科學領域的應用及其發(fā)展趨勢.地下水第29卷第3期,2007
3.施益強,陳崇成,陳玲.遙感技術在環(huán)境科學與工程應用中的進展.科技導報,2002
4.徐鐵兵.3s技術集成及其在環(huán)境科學中的應用.河北環(huán)境科學第3期,2002
第三篇:遙感技術應用概述
遙感技術應用概述
很多人以為遙感離自己的生活很遙遠,其實這些技術早就已經(jīng)深入大家的生活。從上個世紀六十年代提出“遙感”這個詞,到1972年美國陸地衛(wèi)星計劃發(fā)射了第一顆對地觀測衛(wèi)星(LandSat),經(jīng)過幾十年的發(fā)展,遙感技術已經(jīng)廣泛地應用在軍事、國防、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、海洋、測繪、氣象、生態(tài)環(huán)境、水利、航天、地質(zhì)、礦產(chǎn)、考古、旅游等領域,影響了人類生活的方方面面,它為人類提供了從多維和宏觀角度去認識世界的新方法與新手段,遙感技術能夠全面、立體、快速有效地探明地上和地下資源的分布情況,其效率之高是以前各種技術無法企及的。因此,遙感技術已成為一門實用的,先進的空間探測技術。下面就三個方面介紹一下遙感技術:
一、“3S”技術的涵義:
包括RS、GPS、GIS。
RS即遙感技術是指從地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行器上,利用各種波段的遙感器,通過攝影、掃描、信息感應,識別地面物質(zhì)的性質(zhì)和運動狀態(tài)的技術,具有遙遠感知事物的意思。
GPS即全球定位系統(tǒng),是一種同時接收來自多顆衛(wèi)星的電波導航信號,測量地球表面某點準確地理位置的技術系統(tǒng);
GIS即地理信息系統(tǒng)技術,是利用現(xiàn)代計算機圖形技術和數(shù)據(jù)庫技術,用以輸入、存儲、編輯、分析、顯示空間信息及其屬性信息的地理資料系統(tǒng)。分為兩大類: 第一類是地圖數(shù)據(jù)或圖形數(shù)據(jù);第二類是文字數(shù)據(jù)或非圖形數(shù)據(jù)。
二、遙感技術的主要特點:
可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右,陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右,從而,可及時獲取大范圍的信息。例如,一張陸地衛(wèi)星圖像,其覆蓋面積可達3萬多平方公里。這種展示宏觀景象的圖像,對地球資源和環(huán)境分析極為重要。
獲取信息的速度快,周期短。由于衛(wèi)星圍繞地球運轉,從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料,以便更新原有資料,或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如,法國SPOTS5衛(wèi)星重復覆蓋地球周期為1-5天,NOAA(美國國家海洋和大氣局)氣象衛(wèi)星一天能收到兩次圖像。美國氣象衛(wèi)星(meteorological 和 satellite 縮合)每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。
獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方,自然條件極為惡劣,人類難以到達,如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術,可方便及時地獲取各種寶貴資料。
獲取信息的手段多,信息量大。根據(jù)不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體,也可采用紫外線,紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物內(nèi)部信息。例如,地面深層、水的下層,冰層下的水體,沙漠下面的地物特性等,微波波段還可以全天候的工作。
三、遙感技術的應用
1、地質(zhì)遙感遙感技術應用于大面積的地質(zhì)災難調(diào)查,可達到及時、具體、準確且經(jīng)濟的目的。在2008年“5.12”汶川大地震的后續(xù)救援工作中,遙感技術就發(fā)揮了突出作用,第一時間提供了地質(zhì)地貌變化情況,為政府作出正確決策提供了依據(jù)。在舟曲泥石流災害中,中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心科研人員就使用遙感技術,重點提取了6條溝谷與泥石流發(fā)生有關的信息,得到集水面積、流域平均坡度、流域落差和植被覆蓋度等參數(shù)。經(jīng)過分析,科研人員判斷出,當?shù)啬男┑胤饺源嬖谀嗍麟[患,哪些地段發(fā)生大型泥石流的可能性較小,讓前方人員可以更有針對性地安排救災工作。地震預報是舉世矚目的科學難題,利用紅外遙感資料進行地震預報和監(jiān)測已取得了巨大的成功, 1991年3月,觀察山西省大同5.8 級地震前衛(wèi)星熱紅外遙感圖象后發(fā)現(xiàn),震前4~6 天在局部地區(qū)出現(xiàn)地表溫度場發(fā)生增溫現(xiàn)象或稱暫時異常“熱島”現(xiàn)象, 異常帶長80km, 寬30km,距離震中25km,地表亮度溫度變化數(shù)值由22℃增加到28℃,部分歐美發(fā)達國家已進入了實際研究和應用階段。
2、環(huán)境遙感
遙感技術應用于環(huán)境監(jiān)測上既可宏觀觀測空氣、土壤、植被和水質(zhì)狀況,為環(huán)境保護提供決策依據(jù),也可實時快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)生、發(fā)展,及時制定處理措施,減少污染造成的損失。其從空中對地表環(huán)境進行大面積同步連續(xù)監(jiān)測,突破了以往從地面研究環(huán)境的局限性。例如:每年夏收后的秸稈燃燒是個讓當?shù)卣^疼的問題。過去監(jiān)察人員坐車巡查,能去的地方少,大部分火點都被漏掉。現(xiàn)在氣象和環(huán)保聯(lián)手,遙感中心通過衛(wèi)星監(jiān)測火點,分辨率高達250米的衛(wèi)星定位可以精確到鄉(xiāng)鎮(zhèn),讓秸稈燃燒無處遁身,保證環(huán)保人員能有效執(zhí)法。在2009年6月6日全國秸稈焚燒公布的遙感監(jiān)測結果中,山西省有3個火點,其中就有介休市1個火點,具體位置在禁燒區(qū)省道旁經(jīng)度111.98度,緯度37.082度上。
3、林業(yè)遙感
在林業(yè)方面,利用遙感技術可以清查森林資源,監(jiān)測森林火災和病蟲害。火災是林業(yè)的大敵,利用航空紅外遙感技術,不僅能發(fā)現(xiàn)已燃燒起來的烈火,而且可以探測到面積小于0.1-0.3㎡小火情,還能及時預報由于自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛(wèi)星遙感,一次就可探測到上千平方千米范圍內(nèi)發(fā)生的林火現(xiàn)象。衛(wèi)星遙感防火監(jiān)測服務在吉林省森林和草原防火工作中發(fā)揮了重要作用,對于人煙稀少的原始林區(qū),能及時監(jiān)測到瞭望崗哨難以發(fā)現(xiàn)的火點,為林火的撲救贏得時間,2009年春季防火期間衛(wèi)星遙感防火監(jiān)測服務在吉林省森林和草原防火工作中發(fā)揮了重要作用。共向吉林省森林防火指揮辦公室和草原防火辦公室通報熱點87處,出色地完成了吉林省春季防火任務,為保衛(wèi)吉林省實現(xiàn)連續(xù)30年無重大森林火災的目標做出了貢獻。
4、測繪遙感
人造衛(wèi)星每隔18天就可送回一套全球的圖像資料。利用遙感技術,可以高速度、高質(zhì)量地測繪地圖。
5、軍事遙感
在伊拉克戰(zhàn)爭中,遙感技術發(fā)揮了重要的作用,如打擊目標的確定,水源的發(fā)現(xiàn),地下坑道的發(fā)現(xiàn),隱藏所的目標鎖定等。為戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略指揮和后勤工作做了充分的準備,最大限度的發(fā)揮攻擊效益,極大的增強了軍隊戰(zhàn)斗力。自動化偵察系統(tǒng),搜集預處理情報系統(tǒng),自動化通信系統(tǒng),氣象偵察等,充分保障了空中、地面作戰(zhàn)的進行。
遙感技術獲得的信息探測范圍大,資料新穎,而且為動態(tài)變化,還可迅速成圖,搜集方便,不受雨霧、地形等條件的限制。科索沃戰(zhàn)爭就是一場現(xiàn)代化的信息戰(zhàn),科索沃上空20多顆衛(wèi)星進行了追蹤定位偵察,監(jiān)視部隊動態(tài)變化并及時傳遞信息,制導轟炸。阿富汗戰(zhàn)爭更有著太多的始料未及,B-52的遠程轟炸,直接從美本土起飛,飛行上萬里,且目標準確,由于傳感的精確指導,美泊于印度洋上的航空母艦直接進行導彈發(fā)射,阿富汗多山的優(yōu)勢,在遙感監(jiān)聽下亦喪失殆盡,崇山峻嶺中山洞的防御亦不能逃脫精確制導的打擊,微波的功能讓塔利班地下工事無所遁形。
6、農(nóng)業(yè)遙感
農(nóng)業(yè)遙感是指利用遙感技術進行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查,土地利用現(xiàn)狀分析,農(nóng)業(yè)病蟲害監(jiān)測,農(nóng)作物估產(chǎn)等農(nóng)業(yè)應用的綜合技術,是當前遙感應用的最大用戶之一。在2007年的中央一號文件中寫到“鼓勵有條件的地方在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中積極采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感和管理信息系統(tǒng)等技術。”可見遙感在農(nóng)業(yè)中的重要地位。
①.農(nóng)作物估產(chǎn)與監(jiān)測2004年以來,利用遙感估產(chǎn)運行系統(tǒng)得到的冬小麥、玉米的長勢、墑情、面積和產(chǎn)量監(jiān)測結果一直納入農(nóng)業(yè)部“農(nóng)情信息發(fā)布日歷”,成為農(nóng)業(yè)部糧食會商的3大信息渠道之一,通過農(nóng)業(yè)部官方網(wǎng)站對外發(fā)布。像遙感站所進行的冬小麥監(jiān)測、玉米監(jiān)測就是遙感估產(chǎn)運行系統(tǒng)中的地面調(diào)查系統(tǒng)。
②.“3S”集成技術在精細農(nóng)業(yè)中的應用遙感和GIS結合提供多種數(shù)據(jù)源,這為建立農(nóng)田基礎數(shù)據(jù)庫奠定了基礎。農(nóng)田基礎數(shù)據(jù)庫是農(nóng)田科學管理的基礎。搭載在拖拉機和聯(lián)合收割機上的地理信息系統(tǒng)可以記錄下各種農(nóng)田操作過程中獲得的數(shù)據(jù),如作物品種、播種深度、噴灑農(nóng)藥類型以及收獲產(chǎn)量,同時記錄下田間作業(yè)時的位置與范圍,灌溉量、化肥使用量、農(nóng)藥噴灑量、噴施部位、使用時間、當時天氣狀況等,這些都可以記錄在數(shù)據(jù)庫內(nèi),日積月累,形成農(nóng)田生產(chǎn)輔助決策系統(tǒng)的重要科學依據(jù)。GIS能夠根據(jù)地塊中的土壤結構、有機質(zhì)含量和土地平整度,結合GPS接收機提供的位置數(shù)據(jù),指揮播種機進行定量播種,播種的疏密程度與土地肥力和土壤質(zhì)地等作物生長環(huán)境相適應。在GIS和GPS指揮下,農(nóng)藥噴灑機可以在病蟲害發(fā)生地去自動噴灑農(nóng)藥。
③.在病蟲害防治中的應用在小麥生產(chǎn)中,小麥條銹病是損失大、危及范圍最廣的一種病害。長期以來,我國對小麥條銹病的監(jiān)測工作僅限于田間取樣調(diào)查。但是,針對大面積病害的監(jiān)測,采用人工調(diào)查不僅耗費大量人力物力,而且監(jiān)測效率很低,等病情上報到有關部門時,往往病害已大范圍暴發(fā)。在國家自然科學基金的支持下,中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與生物技術學院副院長馬占鴻教授帶領的研究團隊已能夠利用衛(wèi)星遙感技術對我國主要小麥品種實施條銹病病情監(jiān)測。和人工進行農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測相比,采用衛(wèi)星遙感監(jiān)測效率更高,精度更高。
④.農(nóng)情監(jiān)測 農(nóng)情參數(shù)的獲取可以用于指導農(nóng)田的生產(chǎn)管理,實行變量投入,達到優(yōu)化生產(chǎn)、提高生產(chǎn)率、減少污染,是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。遙感技術具有覆蓋范圍大、探測周期短、現(xiàn)時性強、費用成本低的特點,為農(nóng)情參數(shù)快速、準確、動態(tài)地獲取提供了重要的技術手段。
⑤.農(nóng)業(yè)資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測遙感技術使農(nóng)業(yè)動態(tài)監(jiān)測工作可以從幾公里甚至幾萬公里的高度俯視地面資源及其變化,從而開拓了人們的思路和視野,為農(nóng)業(yè)資
源調(diào)查、監(jiān)測提供了更先進、更科學、更有效的方法。山西省遙感中心利用遙感技術進行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測經(jīng)費是常規(guī)方法的1/5-1/10,人力是1/10-1/20,時間是1/5-1/10,經(jīng)濟效益可觀,還取得了較好的生態(tài)效益。
總之,衛(wèi)星遙感技術的迅速發(fā)展,把人類帶入了立體化、多層次、多角度、全方位和全天候地對地觀測的新時代。就在我們?yōu)樵诰W(wǎng)絡上通過Google Earth的衛(wèi)星影像可以看到自己家的房頂感到震撼時,現(xiàn)在我告訴大家:在網(wǎng)絡上不僅能搜索到自己家,還能看見陽臺上種的幾盆花,甚至可以判斷哪幾盆要澆水;當我們站在某個海灘邊,掏出手機,就可以接收到衛(wèi)星遙感發(fā)回的數(shù)據(jù):附近哪里陽光充足、哪里的沙灘沙多,哪里的海水污染較少,哪里游泳水溫比較合適,這會不會嚇到你?中國正在開發(fā)比“谷歌地圖”更精細的衛(wèi)星系統(tǒng)——高分辨率對地觀測系統(tǒng)。到2020年,借助該系統(tǒng),上述的場景就真能實現(xiàn)了,到時我們就可以把整個地球裝進自己的口袋。
第四篇:《遙感技術及其應用》教學設計
《遙感技術及其應用》教學設計
【教學目標】
1、通過實例演示、圖片對比了解遙感的概念,理解遙感技術的工作原理及特點
2、通過學生討論、老師講解,借助大量翔實的圖片,使學生理解遙感技術的應用領域
3、借助必要的遙感圖片,使學生掌握遙感圖片的解譯標志,并能夠判讀簡單的遙感圖片 【教學重點】
1、遙感技術的應用領域
2、遙感圖片的簡單判讀 【教學難點】 遙感技術的應用 【教學策略】
學生對于遙感技術接觸較少,所以課堂上抓住“讓學生理解遙感的應用”這一重點,對于過于技術化的問題采用形象化處理,這就需要大量翔實的遙感圖片,考慮到保護學生的學習積極性等方面,我從google earth上截取了煙臺市、芝罘區(qū)、煙臺三中等遙感圖片,引起學生的興趣,引入遙感,簡單介紹遙感工作原理、工作流程、特點。然后通過大量遙感圖片在各領域的具體應用讓學生體會遙感技術的應用領域,最后以幾張典型的遙感圖片簡單介紹遙感圖像的解譯方法。
【教學過程】 導入:
以四幅北京不同的圖片(其中一幅是照片,三幅遙感圖片)引入遙感的感念,讓學生體會“遙遠的感知”的含義。
然后分別展示google earth上截取了煙臺市、芝罘區(qū)、煙臺三中三幅遙感圖片,以巨大的視覺沖擊,激起學生的學習興趣,將學生帶入遙感的世界。
一、什么是遙感技術
1、以文字和圖片的形式呈現(xiàn)遙感的概念、分類
航空遙感 航天遙感
2、以圖片的形式簡單講解遙感的工作原理
3、學生自學完成遙感的特點
二、遙感技術的應用
設問:根據(jù)遙感的原理你設想一下遙感技術會用在哪些領域?(讓學生根據(jù)原理初步設想,可以加深對應用領域的理解,學生交流后教師用課件一一驗證學生的合理設想)
以圖片的形式呈現(xiàn)遙感在各領域的應用
1、在災害監(jiān)測
……
2、在環(huán)境監(jiān)測
3、在城市用地變化
深圳城市化變現(xiàn)
三、學看遙感影像
以三張圖片學習遙感解譯標志
1、圖中現(xiàn)狀事物是什么?你的依據(jù)是什么?淺藍色的區(qū)域是什么?
2、在假彩色遙感圖中紅色、灰色、藍色區(qū)域分別代表什么?
3、圖中你能看出哪些信息?為什么?(用這幅圖來區(qū)別現(xiàn)狀事物中河流與公路)
第五篇:遙感技術及其應用教學設計
遙感技術及其應用教學設計
字數(shù):2479 來源:文理導航·教師論壇
2014年4期
字體:大 中 小 打印當頁正文
教學目標:
1、結合實例,說出遙感技術的特點,說明其在資源普查、環(huán)境和災害監(jiān)測等方面的具體應用于功能。
2、初步學會利用遙感影像中的直接和間接解譯標志對遙感影像進行簡單解譯的方法。
3、認識遙感技術在現(xiàn)代社會中發(fā)揮的巨大作用,理解地理信息技術的應用對協(xié)調(diào)人地關系的重要影響。
教材分析:
教材首先指出地理信息技術概念和核心技術,明確遙感是地理信息技術的重要組部分;接著介紹了遙感的定義、基本原理、遙感平臺、工作過程、主要優(yōu)點等幾個方面的知識。
教材介紹了遙感的主要應用領域—資源普查、災害監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、工程建設及規(guī)劃等,使學生認識到遙感技術十分廣泛的應用領域。隨著現(xiàn)代科學技術在生產(chǎn)生活各領域中的應用越來越廣泛,學生在生活中也能經(jīng)常看到遙感影像圖。
本節(jié)的教學要點就是要讓學生了解遙感是如何工作的,通過課件直觀展示遙感圖像,了解它在各部門、各領域的應用情況,初步感知遙感影像的解譯方法。
重點、難點:
1、遙感的工作原理、基本工作流程。
2、遙感在資源普查、環(huán)境與災害監(jiān)測、農(nóng)業(yè)中的應用。
3、遙感圖像的基本影像特征判讀方法。
教學手段:多媒體課件
情景導入:
1987年5月6日至6月2日,中國東北大興安嶺北部發(fā)生了特大火災,在撲滅大火過程中,衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術發(fā)揮了重要作用。在整個滅火大戰(zhàn)中,國家氣象局森林防火總指揮部提供了70余幅反映林火發(fā)展情況的衛(wèi)星影像圖,為制定滅火計劃、作出滅火部署提供了科學依據(jù)。
遙感技術在森林滅火中是如何發(fā)揮作用的?它還能應用于其他領域嗎?
一、什么是遙感技術
1、地理信息技術。地理信息技術是對地理信息進行獲取、分析和應用的一門綜合性技術,是地理科學與現(xiàn)代信息技術相結合的產(chǎn)物,其核心技術是遙感(RS)地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)。
2、遙感技術的概念。遙感技術就是人們利用一定的技術裝備(航空器和航天器),從不同高度的平臺,收集地物的電磁波信息,再將這些信息傳輸?shù)降孛妫⒓右蕴幚恚瑥亩_到對地物的識別與監(jiān)測的全過程。
小知識:航空器與航天器簡介
航空器——在大氣層中飛行的飛行器。包括氣球、氣艇、飛機、滑翔機、直升機等。
航天器——用于航天飛行的飛行器。包括人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航天飛機、行星探測器等
3、遙感技術的工作原理。地球上的物體都在不停地吸收、發(fā)射和反射電磁波,并且不同的地物對同一電磁波反射率不同。
在距離地球一定距離的飛機、飛船、衛(wèi)星上、使用光學儀器和電子儀器,接受地面物體發(fā)射或反射的電磁波信號,以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來,傳送到地面,最后通過分析,揭示出物體的特征、性質(zhì)及其變化,用于資源評估、環(huán)境監(jiān)測、災害預警及其他地物變化的分析等。
4、遙感技術的主要環(huán)節(jié)(略)
5、遙感技術的特點。遙感具有探測范圍大、獲取資料快、受地面限制少、獲取信息量大等特點。
二、遙感技術的應用
1、遙感技術的應用領域。目前,遙感技術已被廣泛應用于國民經(jīng)濟的各個領域。它對于推動經(jīng)濟建設、環(huán)境改善和國防建設起到了重要作用。
遙感技術的應用(列表)(表略)
2、遙感探測的發(fā)展趨勢。隨著遙感應用向廣度和深度發(fā)展,遙感探測將更趨于實用化、商業(yè)化和國際化。
三、學看遙感影像
1、遙感影像解譯標志的概念。在遙感影像上,不同地物有不同的影像特征。這些影像特征是判讀識別各種地物的依據(jù),這種依據(jù)就叫做遙感影像解譯解譯標志。
2、遙感影像解譯標志的分類
(1)直接解譯標志
概念:直接解譯標志是指能夠直接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感影像的各種特征,它包括遙感影像上的色調(diào)、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖形等。
作用:解譯者利用直接解譯標志可以直觀識別遙感影像上的目標地物。
(2)間接解譯標志
概念:間接解譯標志是指能夠間接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感影像的各種特征。
作用:借助它可以推斷其他的相關地物。
3、分析和解譯遙感影像應注意的問題
實例運用:運用所學遙感知識和解譯方法,分析和解譯衛(wèi)星影像。
(1)說說衛(wèi)星影像中,不同顏色各為哪幾類地物。
(2)在衛(wèi)星影像上判讀出道路,用透明紙蒙在上面繪出主要的道路,制作一幅該地區(qū)公路交通草圖,并將判讀出的城市與村莊的大致范圍,繪制在公路交通草圖上。
判讀提示:A.用色調(diào)辨認遙感影像,深藍色、藍黑色顯示的是水文要素,灰白色、淺藍色顯示的是人工建筑,紅色顯示的是植被。
B.幾點說明;①湖泊等自然地物的邊界多為圓滑的,人工建筑、工程的邊界往往棱角明顯;②湖泊、城市為面狀,道路、河流多為現(xiàn)狀,村莊為不規(guī)則的點狀和星狀;③道路的寬度往往不發(fā)生變化,而河流的寬度從上游到下游逐漸變寬;④道路相對比較順直,而河流則彎曲多變。
課堂鞏固:
1、裝載傳感器的平臺叫()
A、遙感平臺 B、傳感平臺 C、工作臺 D、開發(fā)基地
2、遙感的關鍵裝置是()
A、航空器 B、傳感器 C、膠片質(zhì)量 D、磁帶質(zhì)量
3、下列不屬于遙感技術特點的是()
A 有利于節(jié)省人力、財力 B有利于提高效率
C 受地面條件的限制少 D有利于提高研究工作的精度和質(zhì)量
4、在聯(lián)合國對伊拉克違禁武器核查期間,專家使用美國的U偵察機進行空中偵察,U偵察機進行空中偵察時主要運用()
A 遙感技術 B 地理信息系統(tǒng) C 全球定位技術 D 計算機技術