第一篇：遙感在林業方面的應用

遙感在林業方面的應用及優勢

近年來，遙感技術已廣泛應用于軍事、國 民經濟和科學研究的許多方面。空間技術把 氣象觀測、資源考察、環境監測和地圖繪制等工作提高到自動化的水平．不僅節省了大量的人力和時間，而且可以及時得到更豐富 的資料。空間技術的發展，使人類開始進入廣闊無垠的宇宙空間，正在改變著地學、天文學和其它一些學科的面貌，也正逐步地在 林業方面得到應用。衛星資料已經應用于以 下幾個方面：林業區劃、識別植被類型和統計林業用地、測量森林蓄積量、監測森林災害等方面。

1、遙感用于森林生物量估測

區域森林生物估測是一個復雜的過程，傳統方法主要通過建立地面調查數據與森林相關測樹參數的相關關系，但是該方法操作復雜，且難以實現大區域的建模和估測（Boudreaud等2008）。利用遙感結合地面調查數據進行區域的森林生物量估測將可以大大提高估測周期，前人的研究證實該方法有效可行（Steck和Schoolz,2006）Dong等人（2003對6個國家167個省得盛林生物量與遙感影像的制備產品進行了相關性分析后發現，遙感影像能夠用于森林生物量估測。Foody等人（2003）利用LandsatTM數據對巴西、馬來西亞和泰國的熱帶森林生物量進行估測，結果表明，Landsat TMde 植被指數與森林生物量有很強的相關性。Muukonen和Heiskanen(2007)利用森林調查數據和MoDIS數據進行比較，結果表明二者的相對誤差為9.9%。綜上所述，通過建立光學遙感影像植被指數與森林生物量的相關性能夠有效用于大區域森林生物的估測。

黃光標、龐勇、舒清態、付甜《基于ICEsat GLAS的云南省森林地上生物量的反演》《遙感學報》2013年.VOL.17 NO.1 第1期.[172-179]

2、遙感用于森林覆蓋率統計及分析 在2008年奧運會的“綠色奧運”規劃中提出2007年前北京市的林木覆蓋率將達到50%等系列規劃方案。因此，實時快速地的獲取北京市森林覆蓋率，可為森林生態環境提供基礎數據依據。該文以2002年Landsat ETM+影像數據為基本信息源，借助遙感軟件PCI Geomatica V8.2,研究了ETM+遙感影像應用于北京地區森林俯瞰率統計監測的最佳組合和融合處理技術，采用監督分類的方法提取森林覆蓋類型、位置和面積信息，并對分類結果與傳統數據調查方法數據進行了比較分析，對分類的精度進行了定性評價。研究結果表明：遙感監測采用先分類在分區縣統計的方法可快速獲得令人滿意的分類結果；分區縣的統計數據與傳統調查數據相比波動較大，但整體相差不會超過4%；Landsat/ETM+遙感影像適應于北京這類區域型地域的森林覆蓋率研究，北京市森林覆蓋率為46.66%。

楊丹 馮仲科 《北京市森林覆蓋率遙感統計及其分析》《北京林業大學學報》弟27卷 增刊2 2005年12月

3.遙感用于森林病蟲害的監測

不同的森林病蟲害及其危害部位不完全相同，最終會引起林木的生長受到影響，外觀發生變化，如樹葉枯黃和落葉等癥狀，使得樹葉在藍光、紅光、綠光和紅外波段的吸收率和反射率發生變化，而這些變化都將反映在遙感影像上。因此，根據光譜反射率的差異和結構異常在遙感數字圖上的記錄，通過光譜增強和模式識別，并在地理信息系統和專家系統的支持下，就可以實施對森林病蟲害的監測。在大的空間尺度上，遙感數據早已被廣泛有效地用于監測森林失葉現象。早蟲害動態監測領域，傳統的動態監測基礎理論及監測技術研究主要集中在森林害蟲空間分布型與抽樣技術研究、森林害蟲災變規律及其與環境相互關系的機理研究、物理化學監測技術應用領域及數理模型預報技術應用研究等方面。但是傳統的監測方法實時性差，不能驚醒大范圍的宏觀動態監測，且無法闡明特定生態系統中有害生物災變動態監測。”3S”技術具有快速實時的空間信息獲取分析能力，在全球環境變化研究、資源與環境動態監測、災害監測與防治等國際熱點問題研究中越來越受到重視，應用遙感技術對森林病蟲害進行動態監測已成為近年來研究的熱點問題。

曾兵兵，張曉麗，路長寬，畢華明，朱鳳恩

森林病蟲害遙感監測研究現狀與展望.中國病蟲害.2008,3(27):23—29；

第二篇：遙感在考古的應用

我國首次運用遙感考古勘探獲成功

新華網濟南４月２０日電（記者董學清雷鳴）我國的文物考古工作者近日利用遙感考古方法，在山東臨淄地區進行大遺址群勘探研究獲得成功。據悉，這在中國尚屬首次。

中國測繪科學院研究員楊明輝說：“利用遙感技術和計算機技術進行大遺址群勘探是將現代科學技術應用于文物考古的重要嘗試，是我國文物考古領域的一次重要突破。”

遙感考古也叫航空攝影考古，是地學遙感理論、技術和方法在考古學中的應用，與常規考古方法相比能節省巨額資金和大量的人力、時間。據悉，將航空遙感技術應用于田野考古調查和文物保護研究在國外已有七八十年的歷史，而在我國２０世紀８０年代后期才起步。

１９９６年，山東省文物考古研究所同德國波鴻魯爾大學合作，開始對古齊國所在地山東臨淄地區進行遙感考古勘探。他們先后收集到美國國家檔案館收藏的日本空軍于２０世紀二三十年代拍攝的３９張偵察航片、山東省測繪局１９７５年拍攝的５９０張測繪航片以及３０張據此繪制的萬分之一地形圖等珍貴歷史資料，隨后運用計算機技術對這些資料進行航空像片數字化正射影像圖的制作。接著，他們又將大量的臨淄文物考古方面的歷史文獻、文物調查報告、發掘報告、古地圖、地形圖等，輸入數據庫進行科學整理，建立起我國第一個大型遺址群地域性文物考古計算機信息系統——臨淄文物考古系統。最后，又利用這一信息系統繪制和編輯了４公斤重的《中國臨淄文物考古遙感影像圖集》。這是我國第一部運用地學遙感技術和方法進行多學科綜合研究的大型考古研究報告。

山東省考古研究所所長李傳榮研究員介紹說，這一項目是我國首次利用國內外收藏的、拍攝時間相差四五十年的早期航片，進行多時相遙感資料的考古動態分析。由于早期航片錄有大量的當時地面保存下來、后被夷平或覆蓋了的遺跡，這是現在拍攝的航片所無法比擬的。僅以墓葬為例，通過１９３８年航片判釋，發現當時有封土的墓葬２７４２座，而３７年后的１９７５年，由于自然和人為的破壞，已減少為４４５座，到１９９９年田野查證時只剩下１４７座。

來自故宮博物院、中國歷史博物館和山東大學等單位的專家對這項成果給予高度評價。他們認為，這是我國文物考古領域使用遙感技術、計算機技術從事大規模田野考古調查、勘探和綜合性研究的成功范例，有利于提高田野考古水平、加強文物保護管理、促進城鄉規劃和社會發展

第三篇：林業遙感實習報告

林業遙感實習報告1

地點：校園、十三陵地區、

姓名： 班級：

學號：

實習目的

1：為了更好的了解十三陵地區的地區概況以及土地利用類型，方便學習遙感圖像的制作和分析能力，更好的熟悉應用遙感的重要軟件，對遙感知識增加全面的掌握，更好的實現理論與實踐的高效結合。本實驗旨在教會學生應用ArcGIS系列軟件進行矢量化的操作。通過本次實驗，要求學生能夠掌握ArcGIS一些常用的基本操作，涉及到的知識點，包括：ArcGIS應用基礎，空間數據的采集和組織，空間數據的轉換和處理，空間數據的可視化表達等。最終達到對ArcGIS桌面軟件操作入門的目的:

2：了解航空相片的各種要素，掌握立體觀察的具體步驟。

3：掌握野外地物波普測試的基本步驟，了解其反射率。 實習內容

本次實習重要應用到兩個重要軟件ArcGIS和Edars軟件。將十三陵遙感圖應用ArcMap進行手工矢量化操作，結合實地踏查，手工進行地物劃分，最終形成十三陵土地利用圖。用到的'軟件主要是ArcMap和ArcCatalog。

一、立體像對觀測的實驗

二、實驗步驟

（一）熟悉航空像片

①像片編號：位于航片右上角，說明攝影時的地理位置、攝影時間； ②框標：四角或四邊，相對框標連線交點是該像片的像主點； ③水準氣泡：記錄該像片的傾斜度數；

④時針：表明攝影時間，以便提供太陽光線方向和太陽高度角； ⑤航片攝影機的焦距； ⑥校正線； ⑦高度表。

（二）立體觀察

1、立體鏡檢查

①在8開白紙上中部順長邊方向繪制一條直線。長約30cm左右，并在此直線上安裝反光立體鏡。

②在立體觀察中觀察直線，以檢查立體鏡的大反鏡角度是否正確。當立體觀察時紙上的直線在兩個視場的成像為兩條相交直線，而且經轉動白紙或立體鏡時仍不能使其兩視場中兩直線重合時，說明儀器大反光鏡位置不正確，這時調整反光鏡螺旋進行正位，直至兩直線重合為止。

2、確定基線。

然后用兩眼相重合的點位，也做標記。之間的距離b為立體鏡擴大后的觀察基線，稱之為立體鏡基線。此基線的長度因個人的眼距和立體鏡的不同而異。

③在兩張像片上分別連接框標得像主點O1、O2，即框標連線的交點，然后在像主點周圍f/45為半徑的圓內，選刺明顯地物，并用像片鉛筆畫一小圈。

④轉刺兩像片中心點O1、O2得O1ˊ、O2ˊ，并分別連接O1 O2ˊ、O2 O1ˊ，量出O1 O2ˊ、O2 O1ˊ的長度值，即為兩像片的共同基線。

3、觀察

①將兩像片安置在白紙上，使同名基線與白紙上的直線重合（注意要使同名基線應在像片對內側）；使像片上的同名像點O1 、O2ˊ或O2、O1ˊ間的距離基于b，固定像片對。

②將反光立體鏡置于像片對上，觀察者的眼基線要平行于立體鏡基線進行觀察

一、 實驗心得：這次實驗較為簡單，一個人即可在短時間內完成，但是，由于每個人的眼間距不同，所以調整的儀器目鏡間距也不同，在一個人調好后，可能另一個人觀測時無法達到最佳狀態。也因此，若是兩人一起調整儀器的話，可能會慢一點，困難一些。其實，實驗整體還是很容易的，只要認真細心即可。

二：野外地物波譜測試的實驗

使用光譜反射儀測試地物波譜的實驗步驟

1、首先確定需要測定的地物類型，任何不同地物都具有各自不同的光譜特性，都可以作為測定目標。如：草地、灌木、喬木、水泥地、大理石地、水體等，植物還可以分為健康與不健康的，水體也可以分為無污染與有污染的。

2、確定測量時是采用順光、逆光或頂光，然后放置標準板，標準板的位置應該與地物的位置一致。

3、光譜反射儀的使用：（1）由開關按鈕、電池檢查鈕(Check)、視場角旋鈕（2°或10°）、波長輪鼓（400nm~1050nm）、鏡頭和觀測孔等。首先打開鏡頭蓋，不要用手觸摸鏡頭，然后打開開關按鈕，按住電池檢查鈕(Check)，如果從觀測孔中觀測到刻度值大于3就能說明電池仍有電，反之則需要更換電池；從觀測孔中除了刻度以外還可以看見一個大圈中間還有一個小圈，大圈是10°視場角的觀測范圍，小圈是2°視場角的觀測范圍，一般使用10°視場角，也就是說在觀測時大圈中應該充滿所測地物而沒有任何其它物體；觀測孔中得刻度是從0到4，讀取時應該估讀出小數點后兩位。（2）轉動波長輪鼓，從400nm開始依次測量，首先讓鏡頭對準目標地物，通過觀測孔讀數并記錄，再讓鏡頭對準標準板讀數記錄。（3）然后將波長輪鼓調到425nm，同前面一樣讀取地物與標準板的讀數，依此按照波長順序重復數次。

4、讀物波譜反射系數的計算：分別將各個波長獲得的標準板讀數值與其目標物讀數相減，然后根據相減所得差值在反射率查詢表中查詢對應的反射率。

5、反射波譜曲線的繪制：以波長（400nm~1050nm）為橫軸，反射率為縱軸，畫出光譜反射曲線。

6、對多個地物的反射光譜曲線進行比較分析。

光譜反射率測定記錄表

光譜反射率測定記錄表

地點 十三陵 目標地物類型 月季葉（新鮮完整） 時間20xx/10/27

林業遙感實習報告2

一．實習目的

通過實習能夠熟練的掌握使用遙感地形圖進行地物識別以及解譯標志庫的建立

二．實習主要內容

1. 對野外進行踩點調查 2. 目視解譯，區劃小班 3. 地類面積統計及分析 4. 森林資源分布圖制圖出圖

三．主要結果分析（解譯標志庫目視解譯步驟地類面積統計森林分布圖制圖）

第一條路線沿大湖坪向上方方向踩點調查，行程8.9公里 第二條路線沿茶園方向往太陽廟方向進行調查，行程6.5公里 第三條路線為沿環山公路沿路進行探究，行程6.8公里

四．簡易標志庫的.建立

五．統計結果及其分析

結論：由表格中數據可知福壽山林場的竹林面積特別大，無論是純竹林還是竹林混交林的面積都占了很大的比重，同時經過我們小組成員在山中的所見所聞也知道了山中的針葉林主要以杉木和柳杉為主的林份在山上分布廣生長旺盛，同時作為一個自然保護區它的闊葉林面積也大，這樣各種資源分布比較均勻符合游人的需求也符合物種的多樣性。

林業遙感實習報告3

一、實習目的與要求

林業遙感是遙感技術在林業經營中具體應用的實用性強的專業課，旨在培養學生利用遙感手段進行森林資源監測和管理的基本技能，實習的主要目的是培養學生使用GPS進行野外地形參數的手工測量，內業計算機遙感圖像的幾何精校正和探索學習決策樹分類方法對林業遙感影像進行分類研究的動手能力。通過實習，加深遙感技術在森林資源監測和管理中的應用和理解。

二、實習內容

1)GPS采集地面控制點坐標；

2)（經緯度或平面直角坐標）以及地形參數；

3)（坡度，坡向）野外訓練區的地面調查；

4)內業遙感圖像的幾何精校正；

5) ENVI圖像處理軟件決策樹分類器建立逐級決策規則；

6)決策規則的修改與添加（與實地調查進行比較分析）；

7)利用建立的決策規則對林業遙感圖像進行分類，保存分類規則與分類圖像。

三、實習中涉及的理論知識

1．決策樹分類簡介

與其它分類方法相比，決策樹分類具有如下特點：

1）決策樹分類是非參數分類，因此其獨立于訓練區像元亮度值的統計分布模式；

2）決策樹分類時模型的輸入既可以是連續的光譜波段值，也可以是離散的數值，甚至是定名變量；

3）分類結束后可以生成易于解譯的分類判別準則文件；

4）樣本訓練的速度快，分類精度通常高于其它的分類器。

2．決策樹分類原理

決策樹分類實質是利用輸入分類器的多元特征參數，從多角度挖掘出蘊藏在其中的模式類別間的差異，并建立起“特征識別矩陣”（類似于判讀檢索表），其外在表現為多個“If Then, else if then”的連用，就如同數學上的多個集合求交集運算，從而將滿足交集條件的模式與不滿足交集條件的模式區分開來，實現不同模式類別的自動識別。

具體地講，決策樹可以像分類過程一樣被定義，依據某種規則將窨數據集一級級往下細分以定義決策樹的各個分支。

決策樹由一個根結點，一系列內部結點及終極結點組成，每一個結點只有一個父結點和兩個或多個子結點。根據決策樹的構成思想，以選定的樣本數據為對象逐級找到分類樹的結點，并且在每個結點上記錄所選的空間數據圖層的編號以及相應的判別函數參數，從而有可能反過來從樹根到葉按照生成的判別規則，逐級地在每個結點上對樣本數據以外的待分類數據進行分類。

3．本實習決策樹分類規則描述

類1(class 1)：NDVI值大于0.3，坡度大于或等于20度；

類2(class 2)：NDVI值大于0.3，坡度小于20度，陰坡；

類3(class 3)：NDVI值大于0.3，坡度小于20度，陽坡；

類4(class 4)：NDVI值小于或等于0.3，波段4的值大于或等于20；

類5(class 5)：NDVI值小于或等于0.3，波段4的值小于20；

類6(class 6)：波段4的值等于0；

類7(class 7)：波段1的.值小于波段1的均值。

決策樹分類規則是在決策樹分類過程中不斷修改和添加的，為了實現逐步分類更加精細與準確。

四、實習步驟

1． 外業數據采集

在中山陵地區選取若干樣點，利用GPS記錄樣點坐標，測定相應位置的地形參數。目的：練習使用GPS以及DEM的建立方法。

2． 研究資料確定與處理

1) 運行ENVI軟件，打開并顯示對決策樹分類有貢獻的影像文件：bouldr_tm.dat (Landsat 5 TM影像) 與boulder_dem.dat（相應的DEM空間子集）

2) 投影類型轉換

查看bouldr_tm影像特征：

Projection : UTM

Pixel: 30 Meters

Datum: NAD 27

查看boulder_dem影像特征：

Projection : GAUSS-KRUGER

Pixel: 30 Meters

Datum: WGS84

以bouldr_tm影像為基準，轉換boulder_dem影像的投影類型：

運行ENVI軟件，點擊Map/Convert Map Projection，在彈出的Convert Map Projection Input Image中選擇boulder_dem，在彈出的Convert Map Projection對話框中選擇UTM，DATUM選擇NAD 27，可選擇多項式和最鄰近點方式，保存投影類型轉換后的圖像。

3）圖像配準

為提高TM影像的分辨率，從而提高分類精度，以bouldr_tm影像與相應地區的SPOT影像配準（SPOT為已經過精校正的影像，空間分辨率為10m）

配準方法：點擊Map/Registration/Select GCPs: Image to Image，使得bouldr_tm影像的分辨率也達到10m，查看配準后的影像特征：

Projection : UTM

Pixel: 10 Meters

Datum: NAD 27

3． 輸入決策樹規則

1） 選擇Classification/Decision Tree/Build new decision tree，打開決策樹工具，在決策樹工具打開時就只有一個空的決策節點，在這個空的節點中輸入任意條件的決策表達式，將該數據集的像素分為兩組

2） 第一個決策要基于landsat影像。要定義這個決策點，點擊決策節點，當前這個節點被標注為Node，輸入表達式：{ndvi} gt 0.3。

這個決策將像素分為兩類，一類為綠色植被，另一類為非植被。

3） 指定應用決策表達式的文件

在出現的Variables/Files Pairing對話框中，點擊{ndvi}，在隨后出現的對話框中選擇bouldr_tm影像，這表明當上述決策規則計算時，NDVI值將從bouldr_tm影像中計算出來。

這里ENVI會根據NDVI這個特定名稱，自動搜索所需的紅波段和近紅外波段，計算出NDVI值。

4） 完成第一個簡單決策樹分類器，NDVI大于0.3被分成白色類，NDVI值小于或等于0.3像素被分為黑色。

4． 輸入決策樹附加規則

1） 右鍵點擊Class 1的節點，從彈出的快捷菜單中選擇Add Children，從而將NDVI大的那類細分為兩個新的子類。

2） 點擊空白節點，并在Edit Decision Parameters對話框中，輸入下面這個決策規則：{Slope} lt 20。

這個決策規則將根據坡面的陡峭程度，將NDVI值高的像素分為兩類，同樣，ENVI會根據Slope(坡度)這個特定名稱，自動搜索計算Slope值。

3） 在節點的Name區域，輸入slope<20，點擊OK。

4） 指定應用決策表達式的文件

在出現的Variables/Files Pairing對話框中，點擊{slope}，在隨后出現的對話框中選擇boulder_dem影像，這表明當上述決策規則計算時，slope值將從boulder_dem影像中計算出來

5） 繼續添加決策規則

右鍵點擊綠色的端元節點，它包括了NDVI值高、坡度低的那類像素，從彈出的快捷菜單中，選擇Add Children。點擊節點，在Edit Decision Parameters對話框中，輸入下面這個決策規則：

{aspect} lt 20 and {aspect} gt 340

這個決策將把NDVI值高、坡度小的那些像素，分為坡面北朝向的和坡面北朝向不顯著的兩類。

6） 在節點的Name區域，輸入North，點擊OK。

7） 指定應用決策表達式的文件

在出現的Variables/Files Pairing對話框中，點擊{aspect}，在隨后出現的對話框中選擇boulder_dem影像，這表明當上述決策規則計算時，aspect值將從boulder_dem影像中計算出來。

8） 在節點的Name區域，輸入North，點擊OK。

9） 繼續添加決策規則。

右鍵點擊黑色的端元節點，它包括了NDVI值低的那類像素，從彈出的快捷菜單中，選擇Add Children。點擊節點，在Edit Decision Parameters對話框中，輸入下面這個決策規則：b4 lt 20。

這個決策規則將水體非植被中分離出來，經過目視解譯遙感影像發現，在波段4中，像素值小于20的主要是水體。

10） 指定應用決策表達式的文件

在出現的Variables/Files Pairing對話框中，點擊b4，在隨后出現的對話框中選擇bouldr_tm影像。

11） 在節點的Name區域，輸入Low B4，點擊OK。

5． 執行決策樹

1） 選擇Options/Execute；

2） 在Decision Tree Execution Parameters對話框中，點擊bouldr_tm影像，作為基準影像。其它影像的地圖投影，像素大小和范圍都將被自動調整，以匹配該基準影像；

3） 輸入要輸出的分類影像文件名，保存。

6． 查看決策樹分類結果；

1） 輸出的決策樹分類結果中，給定像素的顏色是由分類指定的端元節點的顏色確定的。Class1，Class2，Class3，Class4，Class5分別對應紅色，綠色，藍色，黃色，藍綠色；

2） 查看決策樹信息。

在ENVI Decision Tree

對話框的空白背景上，點擊右鍵，從彈出的對話框中，選擇Zoom In，現在每個節點標簽都會顯示像素的個數以及所包含像素點總影像像素的百分比。

7． 修改決策樹

1） 添加新的決策

執行完決策樹后查看分類結果，發現上述決策規則中，波段4小于20的那些像素中，某些像素是邊緣像素，值為0，以藍綠色顯示，因此需修改決策樹：

在波段4的值小于20的那些像素的端元節點上，點擊右鍵，并從彈出的快捷菜單中，選擇Add Children。點擊節點，在Edit Decision Parameters對話框中，輸入下面這個決策規則：b4 eq 0。

在Name文本框中，輸入B4=0。

2）執行新添加的決策，此時輸出結果中，邊緣像素就歸為另一類了，以紅紫色表示。

8． 在決策表達式中使用波段索引

幾個內置的決策樹變量在決策表達式使用過程中，需要波段索引。

1） 在黃色端元節點上，點擊右鍵，該節點包括了NDVI值低但波段4的值高的那一類像素。從快捷菜單中，選擇Add Children。點擊節點，在Edit Decision Parameters對話框中，輸入下面這個決策規則：b1 lt {mean[1]}。

在Name文本框中，輸入Low B1。

該表達式將判斷波段1的像素值是否小于波段1的均值。

2） 指定應用決策表達式的文件

在出現的Variables/Files Pairing對話框中，點擊b1，在隨后出現的對話框中選擇bouldr_tm影像的band 1；

在出現的Variables/Files Pairing對話框中，點擊mean，在隨后出現的對話框中選擇bouldr_tm影像；

3） 運行決策樹；

4） 查看結果，波段1的值較低的某些黃色像素的顏色已變為暗紅色。

9． 修剪決策樹

在使用決策樹的過程中，經常需要測試某個指定的子節點是否對決策樹的分類結果有效，即對決策樹的修剪。

1） 在Low B1節點上，點擊右鍵，從彈出的快捷菜單中，選擇Prune Children。結果表明，可以看到這個子節點，但它們不再帶有顏色，而且也沒有連接到決策樹上，表明已被修剪，當執行決策樹時，它們不會被使用；

2） 右鍵點擊Low B1節點，從彈出的快捷菜單中，選擇Restore Pruned Children，可恢復修剪。

10．保存生成的決策樹。

11． 對分類結果進行評價。

五、實習結論

通過實習，從中學到了很多東西，受益匪淺！

第四篇：遙感應用作業

我國地震遙感應用現狀與趨勢

——中國地震學會空間對地觀測專業委員會第一次學術研討會綜述

1.會議概況

中國地震學會空間對地觀測專業委員會是中國地震學會的一個分支機構。隨著地震遙感應用領域的不斷拓展和深入，尤其是中國衛星地震觀測系統計劃的不斷推進，經有關專家提議，中國地震學會理事會通過，2008年5月12日，在發生汶川特大地震的同時，中國科協和民政部正式批準成立。按照2008年7月25日專業委員會成立大會的提議，中國地震學會空間對地觀測專業委員會第一次學術研討會2008年11月14 ~ 16日在北京十三陵地震培訓中心召開。

本次會議是國內第一次以地震遙感為主題的專題研討會，得到了國內遙感和地震領域有關專家的高度關注。與會專家代表來自中國地震局、中國科學院、中國航天科技集團、中國電子科技集團、北京大學、北京師范大學、哈爾濱工業大學、東北大學、黑龍江工程學院等科研與教育部門，以及中地公司和東方泰坦公司等遙感技術推廣機構共23個單位，共計90余人。

會議印刷了論文摘要集。在2天的會期中，安排了會議交流39篇宣讀論文和討論，其中邀請主題報告3個，各專題報告共36篇，分別是：電磁衛星與電離層觀測技術與應用專題15篇，衛星紅外地震應用專題7篇，干涉雷達技術與應用專題8篇，地震災害與應急遙感應用專題6篇。2.電磁衛星與電離層觀測技術及應用進展

來自中科院電子所、中科院空間中心、中科院高能物理所、地震局地球物理研究所、地震預測研究所和地殼應力研究所等單位的專家圍繞地震電磁衛星所開展的研究進行展示，并與參會專家們進行了熱烈的討論。其中，既有地震電磁衛星載荷調研與研制的報告，也有空間與地面電磁現象對比的報告，還涉及到GPS TEC獲得的地震電離層異常的研究，更多的是關于利用法國DEMETER衛星數據開展數據處理與分析的報告。

會議展示了電離層各種參量應用不同的數據處理方法后得到的效果，不僅拓寬了電離層的研究參量，也探索了更多的方法來獲取電離層的背景與地震異常。既有利用DEMETER衛星觀測數據，也有VLF主動發射數據，另外還有報告結合地磁低點位移開展研究，實現空間與地面聯合，為巖石圈——大氣層——電離層的耦合機理研究提供基礎資料。討論中，普遍認為電離層背景與異常的界定至關重要。電離層自身受很多復雜因素影響，而地震的影響只是其中微弱的一份子，未來工作的重點仍然是探索更好的方法剔除非震因素。

此專題的報告主要都是圍繞中國地震電磁試驗衛星計劃的推進展開的，尤其是5.12汶川特大地震后，利用國內地基電離層觀測資料，并基于中法航天合作對DEMETER衛星數據的分析，對5.12特大地震的回顧性研究結果顯示震前存在明顯的多參數擾動，為進一步推進地震電磁衛星計劃，奠定了基礎。

中國地震衛星計劃首席科學家許紹燮院士應邀出席被刺研討會并作了“空間活動對地震的影響——探索地震預報，尚須關注天外來客”的專題報告。許院士從450年來我國地震序列入手，結合近年全球地震相關資料，分析了地震與太陽活動多種尺度相關特征。許院士認為，當前地震預報中較為有效的方法，都與太陽活動相關，探索地震預報必須關注宇宙環境變化。許院士的學術思路，為利用空間觀測技術觀測地震提供了理論上的重要支持。3.衛星紅外地震應用研究進展

會議主要圍繞汶川地震各類紅外數據的異常反應、震前衛星熱紅外異常分析的若干關鍵技術、巖石加載試驗結果進行了討論，來自北京師范大學、東北大學、黑龍江工程學院、中國地震臺網中心、地震預測研究所、甘肅地震局、四川地震局的研究人員向與會代表展示了各自的研究成果。

這次交流是近年來在紅外遙感地震應用領域一次比較全面的學術性討論活動，涉及MODIS數據、FY2C星紅外數據、長波輻射產品、潛熱通量產品等的數據處理和地震異常反應，同時還涉及到探索地震紅外機理的巖石加載試驗結果的介紹。這次研討會給了大家一個相互交流的機會，長久以來，在地震紅外研究方面存在的問題是某個研究團隊只對某類紅外數據進行專門的研究，如何將各類紅外數據的研究結果進行比對和綜合研究，分析這些結果之間的相關性，將有助于探索地震紅外的產生機理。這次交流促進了行業內外地震紅外研究的深入合作和交流，為今后開展紅外地震研究提供了良好的合作平臺。

經歷近30年的發展，衛星紅外遙感地震應用更加趨向科學化和理性化，各個學術團隊更加關注有效的數據處理方法的開發，如北京師范大學提出的基于基準場的紅外信息提取方法、地震預測研究所基于小波變換的方法，此外，越來越多專家意識到地震預報必須多手段同時攻關，因此對多源信息融合分析十分關注，會議上東北大學基于地震破裂的理學特性將紅外遙感信息與GPS觀測結果聯合分析，也有一些專家考慮紅外的電磁輻射特征將紅外與電磁現象關聯起來，為進一步深入該領域研究提供了思路。4.雷達遙感技術與應用研究進展

中國地震局地質研究所單新建研究員主持了雷達技術與應用專題的討論。會議主要圍繞干涉雷達技術測量同震形變場、地震形變監測、地面沉降監測、角反射器檢校與識別及地面微小形變研究等進行了匯報和討論。來自中國科學院光電研究院、中國地震局地震預測研究所、中國地震局地質研究所和中國地震局地殼應力研究所的研究人員進行了口頭報告，并與與會代表進行了熱烈的討論。

干涉雷達技術是20世紀后期發展起來的新方法，可以獲取豐富的地表信息及地表變化信息。這次交流是近年來干涉雷達技術在地震應用領域一次比較全面的學術性討論活動，涉及到ASAR數據和ALOS數據的處理，瑪尼地震、改則地震、于田地震和汶川地震形變監測和同震形變場提取，相干點目標分析和角反射器識別等關鍵技術研究，以及PS-InSAR技術在蘇南地區地面沉降監測中的應用研究。此專題的報告給與會代表留下了深刻的印象，不僅提取了改則地震同震形變場，還對形變進行了定性和定量分析，并深入分析了該地區的地質背景；對不同數據和不同方法提取的汶川地震同震形變場結果進行了討論，分析C波段ASAR數據、L波段ALOS數據和ASAR寬幅數據的處理方法和結果，比較了不同相位解纏方法處理的結果；PS-InSAR技術的應用研究表明，該方法與水準測量、GPS測量和實地考察相比，其結果具有良好的一致性。5.地震災害與應急遙感應用研究進展

來自中國地震局地震預測研究所、中國地震局地殼應力研究所、上海市地震局的六位專家就高分辨率光學衛星/航空影像、高分辨率SAR影像在地震預測、震害評估、地震應急救援等方面的應用及相關軟件系統做了專題報告。

專家們主要以汶川大地震造成的破壞為例，介紹了建筑物、生命線、地震地質災害等遙感震害提取中的關鍵技術方法，基于遙感震害定量評估技術，以及高分辨率SAR影像震害提取方法等方面的研究現狀、進展及取得的研究成果，展示了部分處理結果，引起與會代表的濃厚興趣，進行了遙感在地震應急與評估中應用存在的問題以及其前景的激烈討論。同時，專家們還分析了遙感應急時效性，介紹了遙感震害識別與評估工作模式和工作流程，以及已經研制成功和正在研制的應用遙感進行震害評估專業軟件。汶川地震的實踐表明，遙感在地震應急指揮與救援、災害調查和損失評估、次生災害調查與監測、地表破裂調查、災民安置和恢復重建以及地震災害科學研究等方面，都具有廣闊的應用前景。6.結語和感想

(1)汶川地震進一步加速了科學家對地震監測預報能力的思考，也對空間技術的應用前景更加期待。本次會議特別邀請到中國地震臺網中心張曉東研究員與會詳細介紹了汶川大地震有關情況，除了對汶川地震造成的巨大損失深感痛心外，還對現有監測能力的局限性以及目前地震預報能力的困惑，并希望能通過衛星從天上獲取地震信息，服務于地震預報。會議上許多專家展示的地震前后各種遙感技術手段獲取的震前異常以及震后災害跟蹤評估結果，全面地展示了空間技術在地震構造研究、地震監測和震后應急方面的廣闊應用前景。可以預期，在天地一體化地震監測體系規劃思路框架下，空間技術與地面臺網的有效結合，坑定有助于推進國家防震減災能力明顯提高。

(2)對地觀測作為國家中長期規劃確定的一個重要發展方面，得到有關方面的高度重視。本次會議中國科學院遙感應用研究所的孟慶巖研究員作了題為“高分辨率對地觀測系統重大專項總體情況介紹”的報告，引起了在場專家的極大興趣。會議結束時申旭輝博士簡單介紹了《國家十一五航天規劃》、《國家空間信息基礎設施建設與示范應用規劃》、《中國綜合地球觀測系統十年規劃》和《國家防震減災規劃》關于發展空間對地觀測和構建立體觀測體系的總體思路和框架，以及中國地震電磁衛星計劃推進、干涉雷達衛星論證情況和地震空間信息基礎設施建設的初步構想。會議摘要中還有一篇設計LiDAR方面的論文，會議也安排了高光譜衛星研究氣體地球化學變化的報告。總體感覺，空間對地觀測作為國家層面上的一種戰略考慮，越來越受關注，地震遙感應用也將隨著國家相關計劃的推進，在深度和廣度兩方面得到有效發展。

(3)防震減災問題已經得到了許多行業領域專家的共同關注。本次會議，有一半以上的參會單位和代表來自于地震系統以外，而且帶來了他們的研究成果。在地震系統內部，則形成了以地震預測研究所、地質研究所和地殼應力研究所為主體的穩定研究團隊，地球物理研究所在地震電磁衛星計劃推進過程中，也逐漸發展了電磁衛星和電離層研究隊伍，中國地震臺網中心以及各省局則已經開始嘗試將紅外遙感技術應用到日常地震監測工作，初步形成了各方面共同參與和關注的良好局面。

(4)年輕科技人員異常活躍。本次會議的參會代表有70％左右是年輕科技人員。他們或是已經取得較高學位的年輕專家，也有的正在攻讀自己的學位。眾多的年輕人員的加入，一方面奠定了地震遙感領域可持續發展的基礎，同時年輕人思路活躍，對現代信息技術把握較好，必將帶來了地震遙感信息處理和應用的新思路新方法并將最終帶來地震遙感研究的新突破。

空間對地觀測是一個跨領域，跨部門、跨學科的高新技術，具有觀測范圍廣，空間分辨率高，不受地面自然條件限制等特點，有著常規地面觀測無法比擬的優勢。空間對地觀測技術委員會將按照國家天地一體化地震立體觀測體系建設規劃框架，繼續為各領域的專家搭建合作和交流的平臺，發揮多部門、多學科的優勢，推動空間對地觀測在防震減災工作中應用深入和取得實效。中國地震學會空間對地觀測專業委員會

2008年7月25日

第五篇：遙感在氣象中的應用

遙感在氣象中的應用

與傳統溫、壓、濕、風等常規觀測手段不同，遙感不僅是一項涉及觀測的技術，更是一門涉及綜合性探測的科學。遙感中的科學與技術交織在一起，遙感科學是遙感技術發展的先導，遙感技術反過來又促進遙感科學的深入。遙感借助輻射測量技術，通過科學算法反演出能夠準確反映大氣、陸地和海洋狀態的各種物理和生態參量，科學與技術的獨特結合方式為遙感學科的發展提供了強大的可持續發展生命力。

國際及我國衛星遙感應用

自1960年第一顆氣象衛星升空以來，氣象衛星無論是在科學上還是在技術上都有了很大的發展，衛星軌道從低軌道（極地軌道）發展到高軌道（靜止軌道），衛星探測器從可將光、紅外發展到紫外、微波，衛星擁有國包括美國、歐洲、日本、中國、俄羅斯、印度等國家，韓國也在著手落實自己的衛星發展計劃。隨著氣象衛星探測技術的發展和科學研究的深入，遙感集市在應用上取得了輝煌的成就。

我國氣象衛星遙感應用經歷了從單純接收國外衛星資料、學習國外衛星遙感技術到建立我國自己的氣象衛星觀測體系的發展過程。從1970年啟動氣象衛星發展計劃開始到現在，我們獨立自主地建設了極軌和靜止氣象衛星對地觀測系統。成為繼美國、俄羅斯之后、同時擁有極軌和靜止軌道氣象衛星觀測能力的國家。不僅如此，我們的風云一號C星和D星還具有全球觀測能力，可以在24小時內獲取全球陸地和海洋遙感數據。

衛星工程建設為衛星應用奠定了堅實的基礎，國民經濟的需求又促進了遙感應用服務的快速發展。從二十世紀七十年代以來，氣象衛星遙感資料在我國氣象、海洋、水文、航空、航海、農業、林業、牧業、漁業、環境保護、石油、軍事等領域發揮了重要作用。

遙感的氣象應用分類 天氣氣候

氣溫、降水

衛星可見光云圖可以監測熱帶氣旋以及云團的移動趨勢，一般白色表示太陽光反射強，灰黑的地方表示反射較弱。一般陸地表現為灰色，海洋表現為黑色，而冰雪和深厚云系覆蓋的地區一般呈白色。用紅外探測器可以計算各地晴空大氣

溫度和濕度的鉛直分布。微波輻射儀，可以探測云上和云下的大氣溫度和濕度的分布，以及云中含水總量和雨強的分布。

? 霧

遙感對大霧監測也非常有效，通過衛星遙感，實時監測各地霧情的變化，便于發出天氣預警和作出決策。利用衛星遙感監測大霧具有及時、宏觀的明顯優勢。圖像紋理信息反映了圖像的灰度性質及其空間關系。通過對霧的成因、輻射特性、霧遙感基本原理的闡述，結合中國FY-1D美/國NOAA系列極軌衛星資料通道特點，分析霧的圖像紋理信息，并依據霧在可見光波段和中紅外波段與云類不同的光譜特性，選用不同的光譜通道進行大霧監測。

? 氣候變化

利用遙感技術可以對氣候變化因子進行有效監測，可以對大范圍區域進行氣候的異常監測，熱紅外遙感可以利用熱紅外探測器收集、記錄地物輻射的熱紅外輻射信息，并利用這種熱紅外信息來識別地物和反演地表參數（如溫度、發射率、濕度、熱慣量等），包括季節到年際氣候預測--提高瞬時短期氣候異常變化的時間和空間預報準確性；長期氣候變化--決定長期氣候變化及其趨勢的機理和因素以及人類活動的影響研究

大氣監測

? 氣溶膠

氣溶膠是液態或固態微粒在空氣中的懸浮體系。遙感可以對氣溶膠監測從而對氣候做分析，監測氣溶膠的厚度、濃度、成分、屬性等信息。氣溶膠粒子能夠從兩方面影響天氣和氣候。一方面可以將太陽光反射到太空中，從而冷卻大氣，并會使大氣的能見度變壞另一方面卻能通過微粒散射、漫射和吸收一部分太陽輻射，減少地面長波輻射的外逸，使大氣升溫。

災害監測

? 海冰

我國的渤海和黃海北部每年冬季都會發生結冰，結冰程度直接影響海上油氣資源的開發、交通運輸、港口海岸工程作業等。利用可見光和紅外通道資料，結合海冰的光

譜特征，可以進行冰水識別和海冰信息提取，獲取海冰分布范圍、面積、冰型、密集度、外緣線等信息。地球兩極有將近3000萬平方公里的面積被海冰覆蓋，極低海冰監測隊極低海域的航道設計和海上航行安全保證非常重要。利用衛星的微波輻射計和散射計以及SAR數據，可以獲取極地區域海冰分布和變化情況。

? 凌汛

衛星遙感監測凌汛主要依據不同地物的光譜響應特征不同。在近紅外波段，潔凈水體的反射率遠比土壤和植被的反射率低，所以在衛星圖像上可以很容易地區分水體和非水體的界限。像黃河這樣泥沙含量較高的水體，其反射率的最大值移向可見光波段，但仍比土壤和植被為低。這樣，在衛星圖像上就能夠將發生凌汛的地點及其區域判讀出來，進而可以根據像元數估算淹沒范圍和面積。

? 干旱

通過遙感手段可以獲取地表蒸發量、作物表面溫度、土壤熱容量、土壤水分含量、植物水分脅迫及葉片含水量等 , 對作物生長的土壤含水狀況、作物缺水或供水狀況、植被指數等指標所反映的作物生長狀況的分析 ,間接或直接地對作物旱情進行研究。

目前比較成熟的遙感旱情監測模型有：植被指數模型、熱慣量模型、作物缺水指數模型、植被指數與地表溫度特征空間模型、微波模型、水文模型和氣象模型等。? 沙塵暴

研究表明,我國區域的沙塵暴與某些低云亮溫接近，但反射率不同。西北某些裸露地表與沙塵暴反射率接近，但其亮溫卻不同。所以，沙塵暴的監測就是利用其與云系、地表反射率及輻射率的差異進行的。目前，利用可見光和紅外多光譜衛星通道信息判別沙塵暴仍是較好的方法之一，而夜間還難以進行沙塵暴的觀測。? 火災

地面物體都通過電磁波向外放射輻射能，不同波長的輻射率是不同的，通常，溫度升高時，輻射峰值波長移向短波方向。從氣象衛星監測到的火災發生前后來看，當地表處于常溫時，輻射峰值在傳感器的、通道的波長范圍，而當地面出現火點等高溫目標時 ,其峰值就移向通道，使通道的輻射率增大數百倍，利用這一原理，通過連續不斷地觀測，就可以及時發現火點。當火災發生后，可以通過衛星接收到的彩色圖象獲取火災現場情況和過火面積，以便客觀、準確評估火災損失，組織救災。

MODIS全球自然火災遙感影像

? 臺風

加強臺風的監測和預報，是減輕臺風災害的重要的措施。對臺風的探測主要是利用氣象衛星。在衛星云圖上，能清晰地看見臺風的存在和大小。利用遙感集市上的衛星影像可以確定臺風中心的位置，估計臺風強度，監測臺風移動方向和速度，以及狂風暴雨出現的地區等，對防止和減輕臺風災害起著關鍵作用。