遥感技术及其应用

遥感技术及其应用（共11篇）

篇1：遥感技术及其应用

《遥感技术及其应用》教学设计

【教学目标】

1、通过实例演示、图片对比了解遥感的概念，理解遥感技术的工作原理及特点

2、通过学生讨论、老师讲解，借助大量翔实的图片，使学生理解遥感技术的应用领域

3、借助必要的遥感图片，使学生掌握遥感图片的解译标志，并能够判读简单的遥感图片 【教学重点】

1、遥感技术的应用领域

2、遥感图片的简单判读 【教学难点】 遥感技术的应用 【教学策略】

学生对于遥感技术接触较少，所以课堂上抓住“让学生理解遥感的应用”这一重点，对于过于技术化的问题采用形象化处理，这就需要大量翔实的遥感图片，考虑到保护学生的学习积极性等方面，我从google earth上截取了烟台市、芝罘区、烟台三中等遥感图片，引起学生的兴趣，引入遥感，简单介绍遥感工作原理、工作流程、特点。然后通过大量遥感图片在各领域的具体应用让学生体会遥感技术的应用领域，最后以几张典型的遥感图片简单介绍遥感图像的解译方法。

【教学过程】 导入：

以四幅北京不同的图片（其中一幅是照片，三幅遥感图片）引入遥感的感念，让学生体会“遥远的感知”的含义。

然后分别展示google earth上截取了烟台市、芝罘区、烟台三中三幅遥感图片，以巨大的视觉冲击，激起学生的学习兴趣，将学生带入遥感的世界。

一、什么是遥感技术

1、以文字和图片的形式呈现遥感的概念、分类

航空遥感 航天遥感

2、以图片的形式简单讲解遥感的工作原理

3、学生自学完成遥感的特点

二、遥感技术的应用

设问：根据遥感的原理你设想一下遥感技术会用在哪些领域？(让学生根据原理初步设想，可以加深对应用领域的理解，学生交流后教师用课件一一验证学生的合理设想)

以图片的形式呈现遥感在各领域的应用

1、在灾害监测

……

2、在环境监测

3、在城市用地变化

深圳城市化变现

三、学看遥感影像

以三张图片学习遥感解译标志

1、图中现状事物是什么？你的依据是什么？浅蓝色的区域是什么？

2、在假彩色遥感图中红色、灰色、蓝色区域分别代表什么？

3、图中你能看出哪些信息？为什么？（用这幅图来区别现状事物中河流与公路）

篇2：遥感技术及其应用

字数：2479 来源：文理导航·教师论坛

2014年4期

字体：大 中 小 打印当页正文

教学目标：

1、结合实例，说出遥感技术的特点，说明其在资源普查、环境和灾害监测等方面的具体应用于功能。

2、初步学会利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解译的方法。

3、认识遥感技术在现代社会中发挥的巨大作用，理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响。

教材分析：

教材首先指出地理信息技术概念和核心技术，明确遥感是地理信息技术的重要组部分；接着介绍了遥感的定义、基本原理、遥感平台、工作过程、主要优点等几个方面的知识。

教材介绍了遥感的主要应用领域—资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等，使学生认识到遥感技术十分广泛的应用领域。随着现代科学技术在生产生活各领域中的应用越来越广泛，学生在生活中也能经常看到遥感影像图。

本节的教学要点就是要让学生了解遥感是如何工作的，通过课件直观展示遥感图像，了解它在各部门、各领域的应用情况，初步感知遥感影像的解译方法。

重点、难点：

1、遥感的工作原理、基本工作流程。

2、遥感在资源普查、环境与灾害监测、农业中的应用。

3、遥感图像的基本影像特征判读方法。

教学手段：多媒体课件

情景导入：

1987年5月6日至6月2日，中国东北大兴安岭北部发生了特大火灾，在扑灭大火过程中，卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在整个灭火大战中，国家气象局森林防火总指挥部提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像图，为制定灭火计划、作出灭火部署提供了科学依据。

遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的？它还能应用于其他领域吗？

一、什么是遥感技术

1、地理信息技术。地理信息技术是对地理信息进行获取、分析和应用的一门综合性技术，是地理科学与现代信息技术相结合的产物，其核心技术是遥感（RS）地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）。

2、遥感技术的概念。遥感技术就是人们利用一定的技术装备（航空器和航天器），从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。

小知识：航空器与航天器简介

航空器——在大气层中飞行的飞行器。包括气球、气艇、飞机、滑翔机、直升机等。

航天器——用于航天飞行的飞行器。包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等

3、遥感技术的工作原理。地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同的地物对同一电磁波反射率不同。

在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上、使用光学仪器和电子仪器，接受地面物体发射或反射的电磁波信号，以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出物体的特征、性质及其变化，用于资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。

4、遥感技术的主要环节（略）

5、遥感技术的特点。遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大等特点。

二、遥感技术的应用

1、遥感技术的应用领域。目前，遥感技术已被广泛应用于国民经济的各个领域。它对于推动经济建设、环境改善和国防建设起到了重要作用。

遥感技术的应用（列表）（表略）

2、遥感探测的发展趋势。随着遥感应用向广度和深度发展，遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。

三、学看遥感影像

1、遥感影像解译标志的概念。在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这种依据就叫做遥感影像解译解译标志。

2、遥感影像解译标志的分类

（1）直接解译标志

概念：直接解译标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，它包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图形等。

作用：解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感影像上的目标地物。

（2）间接解译标志

概念：间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征。

作用：借助它可以推断其他的相关地物。

3、分析和解译遥感影像应注意的问题

实例运用：运用所学遥感知识和解译方法，分析和解译卫星影像。

（1）说说卫星影像中，不同颜色各为哪几类地物。

（2）在卫星影像上判读出道路，用透明纸蒙在上面绘出主要的道路，制作一幅该地区公路交通草图，并将判读出的城市与村庄的大致范围，绘制在公路交通草图上。

判读提示：A.用色调辨认遥感影像，深蓝色、蓝黑色显示的是水文要素，灰白色、浅蓝色显示的是人工建筑，红色显示的是植被。

B.几点说明；①湖泊等自然地物的边界多为圆滑的，人工建筑、工程的边界往往棱角明显；②湖泊、城市为面状，道路、河流多为现状，村庄为不规则的点状和星状；③道路的宽度往往不发生变化，而河流的宽度从上游到下游逐渐变宽；④道路相对比较顺直，而河流则弯曲多变。

课堂巩固：

1、装载传感器的平台叫（）

A、遥感平台 B、传感平台 C、工作台 D、开发基地

2、遥感的关键装置是（）

A、航空器 B、传感器 C、胶片质量 D、磁带质量

3、下列不属于遥感技术特点的是（）

A 有利于节省人力、财力 B有利于提高效率

C 受地面条件的限制少 D有利于提高研究工作的精度和质量

4、在联合国对伊拉克违禁武器核查期间，专家使用美国的U侦察机进行空中侦察，U侦察机进行空中侦察时主要运用（）

篇3：遥感技术及其应用

1 遥感技术概述

1.1 遥感技术的概念。

所谓的遥感技术也就是指通过电磁波、红外线以及可见光等来对目标进行探测, 从每个人对远距离的数据信息进行采集。而且随着科学技术的不断发展, 人们也将许多先进的科学技术应用到遥感技术当中, 这就使得遥感技术的应用效果得到进一步的提高。其中计算机信息技术的应用, 以成为现代遥感技术的主要应用手段之一, 它有机的将传统的地质调查方法和遥感技术相结合, 这就使得人们在矿产调查的过程中, 其应用效果得到了进一步的提升, 进而处理了我国矿产行业的发展。

1.2 遥感技术的原理。

其实遥感技术在应用过程中, 其工作原理比较简单, 主要是根据任何事物都具有光谱特性这一特点, 通过物体光谱性能的分析, 来对物体的信息数据进行采集, 从而获得相关的信息。而在实际应用的过程中, 遥感技术主要是通过绿光、红光以及红外线光谱探测的方法, 来对物体的信息数据进行采集。不过, 这些不同的光段在使用时, 所针对的事物也就不一样, 比如绿光段主要是用于对地下水、岩石以及土壤等方面的物质的特性进行勘察。而我们在矿产调查的过程中, 人们为了使得数据调查的准确性得到进一步的提高, 人们就采用多种遥感图像处理方法, 来对其数据信息进行采集, 以确保矿产数据调查的稳定性。

2 遥感技术的优势及其在成矿预测工作中的作用

目前我们在成孔预测工作中, 遥感技术已经得到了人们的广泛应用, 这不仅使得矿预测的准确性得到了有效的保障, 还使得成矿预测工作的适用范围得到了进一步的提升。

2.1 遥感技术的优势。

在一般情况下, 遥感技术在实际应用的过程中, 就是采用高空鸟瞰的方式来对其地质条件的相关数据信息进行调查, 这样不仅让人们对某个地区的相关信息数据进行全面的了解, 还有利于对一些地面禁区进行调查, 使得数据信息的客观性和可靠性得到进一步的增强。, 而且随着科学技术的不断发展, 人们也将许多先进的科学技术应用到其中, 这样就使得遥感技术的应用效果得到进一步的提升。不过, 在不同的调查工作中, 遥感技术所选用的波段也存在着一定的差异, 这就使得人们对地面数据信息的获取的全面性和有效性得到有效的提升。

2.2 在成矿预测工作中的作用。

在矿产资源预测的应用主要在于矿产遥感信息的形成机理和遥感成矿模式研究上。地质遥感信息形成机理研究是遥感理论研究的新领域, 是遥感找矿方法的科学性、针对性和有效性, 促进遥感地质解译向规范化、模式化方向发展的必由之路。这些信息的识别提取在许多地区已经有了初步应用, 取得较多的成矿信息, 资源预测及其评价效果比较好。主要是对遥感数据 (ETM+、SPOT5) 进行辐射校正、PAN波段数据与多光谱数据进行融合处理、天然假彩色合成、几何校正、大地配准与镶嵌等。然后制作国际标准分幅图像, 对其格式转换后与地形数据进行叠加显示, 以人机交互方式对各种矿山地质环境现象进行解译, 最后将解译结果提供野外验证。

2.2.1 几何校正与大地配准。

在地形图上采集控制点对遥感数据进行几何校正, 在1∶100000地形图上采集控制点对ETM+数据进行校正;在1∶50000地形图上采集控制点对SPOT5数据进行校正。每景图像采集控制点数25~36个, 且均匀分布于图像内, 控制点残差控制在1个像元以内, 将图像配准至大地坐标。

2.2.2 数据融合。

针对遥感图像不同光谱和不同分辨率的特点, 融合处理主要集中于象素级与特征级融合, 可将来源于不同传感器的遥感图像的优势集中起来, 减少数据的冗余度, 增强图像的清晰度, 提高解译的精度和准确性, 针对多分辨率遥感数据图像融合的方法比较多, 主要有色彩空间变换如HIS、Lab、CN以及KL变换、小波变换等方法。对不同的数据组合、不同地形情况、不同区域及不同的研究目标使用的融合方法各异。

2.2.3 图像镶嵌。

由于研究范围较大, 跨17景ETM+图像, 部分矿区存在跨越多景遥感图像, 给解译时带来不便。需要对跨图幅影像进行镶嵌, 镶嵌时为了使图像满足以下条件: (1) 信息丰富; (2) 色调和谐; (3) 镶嵌的几何精度高。

2.2.4 图像剪裁。

为了方便解译、控制精度精度、解译成果的拼接等工作, 在矿山比较连片的地区, 需要将整景图像或镶嵌图像按按1∶100000或1∶50000国际标准图幅制作分幅图像。

3 矿产调查中对遥感技术的利用

利用遥感所获取的地质资料和图像, 对地区的成矿条件以及矿床的特点综合分析、合理预测, 能够推进寻矿工作的发展。尤其是现代计算机的数据分析和图像处理技术的进步, 矿产勘查中对遥感技术的利用已经十分重要, 并且应用技术也在不断的进步。主要的利用技术有以下几方面。

(1) 通过分析图像的线性构造, 分析成矿的可能性。地质地貌所形成的线性构造, 影响对成矿有着不同的影响。一般而言, 矿产通常会出现于地质地貌发生大变化的地区, 如巨型断裂带往往会有矿田或成矿带。但是, 有工业远景的矿床却分布在与这些主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。

(2) 通过感知地形构造, 分析矿区特点。通过遥感图像分析, 我们发现岩浆区的矿床大多存在于岩浆沿着大型剪切带侵入到扩容拐点区内 (剪切应力场的拉张区) , 利用遥感图像以及相关的技术处理, 我们可以将目光锁定在一定的范围内, 在这些拐点附近重点勘查, 减少不必要的工作。

(3) 根据图像的线性构造, 分析地区的成矿条件。通过对遥感影像以及遥感影像线性构造图的分析处理, 结合相关的成矿理论, 能够有效的提出成矿存在与否的假设, 为下一步找矿工作提供正确的方向。

结束语

总而言之, 在当前我国矿产行业发展的过程中, 遥感技术已经广泛的应用到其中, 这样不仅有利于对数据信息的采集, 还使得矿产资源生产的质量和安全性得到有效的保障。而且随着科学技术的不断发展, 人们也将许多先进的科学技术应用到遥感技术当中, 这就使其应用效果的进一步的提升, 从而满足当前我国矿产行业发展的相关要求。

摘要：在当前我国社会经济发展的过程中, 人们为了使得矿产调查和成孔预测工作的质量得到进一步的提升, 人们就将许多先进的科学技术应用到其中, 从而促进我国社会经济的发展。本文通过对遥感技术的相关内容进行简要的介绍, 讨论了遥感技术在矿产调查和成孔预测中实际应用, 以供相关人士参考。

关键词：遥感技术,矿产调查,成矿预测

参考文献

[1]杨成华.遥感技术在找矿中的应用[J].中国新技术新产品, 2009 (24) .

篇4：遥感技术及其应用的教学建议

该部分内容的《课程标准》强调：结合实例，了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。根据课标要求，要了解遥感的概念、特点、工作过程，重点掌握遥感在资源普查、环境和灾害监测中的具体应用与功能，进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用，还要初步学会判读简单的遥感影像。但是对于遥感工作原理不要求涉及“专业机理”，定位到“工作过程”程度即可，也不要求掌握遥感的分类等知识。

2，联系实际、语言通俗、化解难度

学生对中央电视台的卫星云图非常熟悉，可以此导入，并设疑：卫星云图是怎么拍摄到的呢?这是红外遥感云图，通过计算机处理、编辑而成的动态图片。遥感的概念，顾名思义就是“遥远的感知”，通俗地说就是“人的视力的延伸”，但传感器比人眼更高明，因为人眼主要看到的是可见光，而传感器能“看”到的范围从紫外线到可见光、红外线，并延伸到微波。如微波遥感对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，而且在夜晚和恶劣天气情况下也能使用。遥感的特点之一就是“站得高，看得远”，即感知的视野宽、范围大。在教学中用这些通俗的语言讲解，学生容易理解和掌握。

3，构建网络、清晰直观、分解难度

如遥感的概念构建(图1)。如遥感的具体应用列表比较(表1)。

4，运用图像、分析判读、提高能力

该部分图像一种是遥感反射波谱图像。这类图像通常是将几种不同的地物反射波谱图像放在同一坐标系中进行比较，判读时，主要抓住波谱图像差异大的地方，整体把握图像特征。教学时，笔者选取了2004年广东卷的一组题，涉及健康植物、轻度病害植物、重度病害植物的不同反射率图。类似的还有雪地、沙漠、湿地、小麦的反射光谱曲线图等。另一种是遥感影像图片。看遥感影像，一是直接判定：直接依据遥感影像的解译标志，如颜色、形状进行判读；二是对比分析：将不同波段、不同时间的卫星图像与地面的已知资料进行对比，相互补充、相互验证，从卫星图像上提取更多的信息，使判断结果更加准确可靠；将多次或逐月、逐年的遥感影像图对比分析或者叠加，反映地理事物的发展变化，如反映城市的扩张、海岸的侵蚀、湖泊的消长等。教学时可以运用课本上的“洞庭湖及荆江地区飞机遥感图像”引导学生逐步深入分析。

5，案例探究、补充材料、拓展巩固

如设计用遥感技术对我国太湖水质状况监测的方案。补充阅读材料——“遥感在农业方面的应用”以及在汶川地震中遥感技术的应用等，加深了解遥感技术在生产、生活中发挥的重大作用。

6，联系其它、分析比较、整体把握

由于鲁版教材在必修一讲述遥感技术，在必修二中才介绍GPS、GIS，为了更好地把握地理信息技术，有必要对“3s”技术进行分析比较，以便于更好地从整体上理解遥感与其它地理信息技术的区别和联系。

篇5：遥感技术及其应用

教学目的：

1.了解遥感原理。

2.了解遥感在各个部门中的应用。

重点与难点：

遥感应用

教学过程：

导入：探索活动：

获取土地利用信息要动用大量人力与物力，经十年才作出一幅图。但现在利用遥感花得少的时间与金钱却能得到更好的效果。

“人眼的波段太窄、许多信息看不到，而人的双脚又由于许多因素限制，许多地方不能涉足”。而遥感突破了这些限制，它真正成为了人的“千里眼和顺风耳”。

一、遥感：

1、概念：

遥感：远离目标，通过非直接接触而判定和测量物体的技术。

怎样感知？测量电磁波特征：不同的地物反射与吸收电磁波存在巨大差异。（图：《遥感概论》P22与23两幅图）

遥感不仅可以通过可见光进行感知，同时也可以通过红外线、微波、等，例如：法国的spot5卫星可以从七个波段获取信息。

为什么要分波段呢？因为不同波段不同地物的反射率与吸收率等有很大差异。

2、分类：按遥感平台高度（运载工具）分：地面遥感、航空遥感、航天遥感 按：电磁波段分：可见光遥感、红处线遥感、微波遥感 按：传感器的工作形式：被动式（接收来自地物的电磁波）、主动式（发射讯号，接收目标物反射这种辐射波的强度，如侧视雷达）

3、工作流程：（选修七P24图）注意：从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程，称为遥感技术。

4、遥感影像：基本特征：

（1）像元：遥感影像上能详线区分的最小单元

（2）分辨率：一个像元所代表的实际尺寸。例：spot 5卫星的分辨率达全彩色波段可达2.5米，其它波段为5米。中巴资源卫星二号分辨率为20米。美国快鸟卫星为1米。（3）光谱特征（判读）：

黑白：建筑物为灰白色，草地和林地颜色较深 彩色：

真彩色：真实反映实际地物的颜色特片

假彩色：草、树和庄稼通常为灰色，水是灰色或蓝色，城市是蓝灰色

二、应用：

1.探测范围大：我国只要600多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。

2.获取资料的速度快、周期短：实地测绘几年、十几年甚至几十年重复一次。航空摄影测量数年才能重复测量一次。陆地卫星每16天可以覆盖地球一遍。

3.受地面条件限制少：对于自然条件恶劣、地面工作难以开展的地区，如高山、冰川、沙漠、沼泽等，或因国界限制不易到达的地区，用遥感，特别是航天遥感方法，则比较容易获取资料。

篇6：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。

遥感技术的应用

1、地质遥感

2、林业遥感

3、测绘遥感

4、军事遥感

5、农业遥感

农业遥感是指利用遥感技术进行农业资源调查，土地利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等农业应用的综合技术，是当前遥感应用的最大用户之一。在2007年的中央一号文件中写到“鼓励有条件的地方在农业生产中积极采用全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感和管理信息系统等技术。”可见遥感在农业中的重要地位。

①．农作物估产与监测2004年以来，利用遥感估产运行系统得到的冬小麦、玉米的长势、墒情、面积和产量监测结果一直纳入农业部“农情信息发布日历”,成为农业部粮食会商的3大信息渠道之一,通过农业部官方网站对外发布。像遥感站所进行的冬小麦监测、玉米监测就是遥感估产运行系统中的地面调查系统。

②．在病虫害防治中的应用在小麦生产中，小麦条锈病是损失大、危及范围最广的一种病害。长期以来，我国对小麦条锈病的监测工作仅限于田间取样调查。但是，针对大面积病害的监测，采用人工调查不仅耗费大量人力物力，而且监测效率很低，等病情上报到有关部门时，往往病害已大范围暴发。在国家自然科学基金的支持下，中国农业大学农学与生物技术学院副院长马占鸿教授带领的研究团队已能够利用卫星遥感技术对我国主要小麦品种实施条锈病病情监测。和人工进行农作物病虫害监测相比，采用卫星遥感监测效率更高，精度更高。

③．农情监测 农情参数的获取可以用于指导农田的生产管理，实行变量投入，达到优化生产、提高生产率、减少污染，是现代化农业发展的趋势。遥感技术具有覆盖范围大、探测周期短、现时性强、费用成本低的特点，为农情参数快速、准确、动态地获取提供了重要的技术手段。

6、环境遥感

篇7：遥感技术及其应用

湖州市生态资产遥感测量及其在社会经济中的应用

该文利用高空间分辨率Landsat 7 TM卫星影像及中空间分辨率MODIS卫星影像获取生态系统类型、质量状况等参数,计算湖州市各类生态系统的净第一性生产力(Net primary productivity,NPP),结合地理属性数据及统计数据计算出各类生态系统的生态资产,并应用于当地社会、经济活动分析.结果表明:1)4年间湖州市林地、水田、灌丛、裸地4类占有明显优势,占全市的面积比例平均达87%以上,草地、水域/湿地、旱地3类占全市面积的13%左右;2)湖州市生态资产平均为203.33亿元・a-1,森林对生态资产的平均贡献率为73.22%,森林及耕地在全市的.生态资产构成中占主要地位,各县(区)的生态资产呈波动递减,平均生态资产依次排列为:安吉县(91.76亿元・a-1)长兴县(41.33亿元・a-1)吴兴区(29.31亿元・a-1)＞德清县(28.27亿元・a-1)南浔区(12.66亿元・a-1);3)4年中生态资产在国民经济中的比重由大到小排列均为:安吉县＞长兴县＞德清县＞市辖区,但各县(区)生态资产占GDP的比重均逐年下降(市辖区仅在略高于,但4年中总体趋势也在下降);4年中人均及地均生态资产均按安吉县＞德清县＞长兴县＞市辖区的顺序排列.各县(区)人均及地均生态资产与国民生产总值的变化均呈相反趋势,即经济发展相对较快的地方,其人均及地均占有的生态资产相对低,同时其人均及地均污染水平高,这些都反映出目前当地经济增长特点,即经济高速发展的同时也带来了较为严重的环境问题.

作 者：于德永 潘耀忠 刘鑫 王艳艳 朱文泉 YU De-Yong PAN Yao-Zhong LIU Xin WANG Yan-Yan ZHU Wen-Quan  作者单位：北京师范大学资源学院,北京,100875 刊 名：植物生态学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF PLANT ECOLOGY 年，卷(期)： 30(3) 分类号：Q948 关键词：生态资产   遥感   净第一性生产力   湖州市   社会经济因素  

篇8：遥感技术及其应用

关键词：GIS数据库,农情遥感监测,组件式GIS

0 引言

GIS数据库是指以特定的信息结构(如国土、规划、环境交通)和数据模型(如关系模型、面向对象模型等)表达、存储和管理从地理空间中获取的某类空间信息,以满足Internet/Intranet上的不同用户对空间信息需求的数据库[1]。

我国在GIS数据库建设方面起步较晚,但发展势头迅猛。大致可分为以下3个阶段:

1)起步阶段。20世纪70年代初期,我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。随着国际遥感技术的发展,我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展了遥感图像处理和解译工作。这一阶段的工作为GIS的研制和应用进行了技术上的准备。

2)试验阶段。进入20世纪80年代,我国GIS全面进入试验阶段。在典型试验中主要研究数据规范和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法以及应用软件的开发等。

3)GIS全面发展阶段。20世纪80年代末到90年代,我国的GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展阶段。沿海、沿江经济开发区的发展,土地的有偿使用和外资的引进,急需GIS为其服务,有力地促进了城市地理信息系统的发展。用于城市规划、土地管理、交通、电力及各种基础设施管理的城市信息系统在我国许多城市相继建立。

1 GIS数据库的主要任务

1.1 地理空间数据管理

以多种方式录入的地理数据,以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索,以多种方式输出决策所需的地理空间信息。例如,ArcInfo在公路管理中的应用,ArcInfo在对市政设施管理中的应用。

1.2 空间查询和空间分析

为了便于管理和开发地理信息(空间信息和属性信息),在建库时是分层处理的,即根据数据的性质分类,性质相同或相近的归并一起,形成一个数据层。这种应用以原始图为输入,而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示,在空间定位上仍与原图相一致。例如,在环境保护方面,对水土流失导致土地资源的破坏进行评价;在地质学方面,MapGis在油气勘探中和在成矿预测中的应用,解决了肉眼所不能看见的深部构造问题和指明矿产的远景区。

1.3 属性数据的综合及融合

在现有的GIS中,属性数据只是用于检索和查询,或进行简单的统计,难以深入分析,难以发掘隐含在其中的模式和规律。在众多的属性数据中,有时将几个属性项的属性数值加以综合,构成一个具有某领域特定意义的新属性项新属性值,这种综合不是综合前属性数值的简单反映,也不是它们的孤立集合,而是经过某领域研究人员的综合分析,用数量表示某领域问题的综合概念和结果特征。

2 农情遥感系统中的GIS数据库

农情遥感监测是应用遥感技术对农业资源、环境与作物生长过程的监测与分析。即应用遥感技术采集并分析耕地与草地的数量、质量、用地状况,以及主要作物的面积、长势、灾害和产量等农情信息,为政府、农业管理部门以及生产者提供信息支持[2]。通过遥感监测系统可以全面、及时、准确、客观、经济地掌握主要作物的农情变化情况。

2.1 农情遥感监测系统的数据类型及特点

农情遥感监测项目,可以利用多分辨率的卫星遥感数据从不同的侧面和角度监测农作物生长变化情况。在动态遥感监测的过程中,搜集了大量的基础资料,制作了各类成果数据,其中主要包括:原始遥感影像数据。有TM,ETM,SPOT-2,4到高分辨率的SPOT-5,QB,IKONOS等多种数据类型;标准分幅土地利用现状图和地形图数据,具有地理坐标的栅格图件或数据库文件;各监测区总体规划图、用地分布图、基本农田保护区分布图、土地利用现状图和地形图等图件或数据文件;标准分幅正射影像图数据;监测成果包括各监测区多时相的融合影像,提取的矢量信息文件和属性表;文档、表格数据,包括技术标准、规范、技术报告、实施方案、制作规定和各种操作手册等文字资料和专业调查数据、数值分析报告等各类表格;以及每一年监测的统计数字报告、价值分析报告、技术报告等。这些数据、基础资料和具有地理坐标的融合影像在农情遥感监测中发挥了重要的作用。数据类型如图1所示。

2.2 建立GIS数据库的必要性

随着年度遥感监测项目的进行,积累的数据量越来越大,传统的数据管理方法已无法满足现实需要。其主要表现在:已有的空间影像、数据信息的获得无论在金钱、人力和时间方面来说都是极其昂贵的,而以往的数据管理方法,将数据成果以硬拷贝或数字光盘形式存储,被锁进了保险柜,使得数据没有被有效地利用造成了资源的极大浪费;海量数据的管理手段落后,数据查询和备份的工作量非常大,而且容易造成数据的损坏和丟失;由于更高分辨率卫星数据的应用以及监测技术方法的改进等因素,使得动态遥感监测的成果数据格式十分混乱,图层管理PSD文件和GIS系统管理的矢量文件成果并存、数据的地理坐标体系以及矢量文件的属性字段设计等也不统一。这些杂乱无章的数据难以在同一系统中进行综合分析和管理,给资源的再次利用和数据共享带来了很大的难度。各年度的监测成果之间有着多方面的联系,现有的管理手段导致成果间缺乏有机的组织,很难对监测数据成果进行更深层次的数据挖掘和综合分析。

因此,为提高农情遥感监测成果的使用率,使其发挥更大效用,减少类似项目的重复投资,实现基础地理信息资源的系统管理与资料成果共享,为实现不同年度调查成果的数据挖掘和分析,迫切需要建立农情遥感数据库。

2.3 组件式GIS技术

组件式GIS的基本思想是把各大功能模块划分为几个ActiveX标准组件,每个控件完成不同的功能组件,具有良好的通用性和兼容性,不依赖于特定的开发语言,可以嵌入通用的开发环境(如Visual Basic,Delphi,C++builder,Power builder,Visual C++)中;各个控件之间,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终的GIS应用。与传统的GIS专门开发环境相比,该项技术是一种质的飞跃。

我国在基于GIS组件的集成二次开发的研究已取得了较大进展和应用,如中国农业工程研究设计院进行的基于组件GIS的新疆棉花种植面积遥感监测系统[7],国土资源部信息中心的刘聚海等实现了基于组件GIS的土地利用遥感监测数据库系统设计与开发[9],华北电力大学的程晓荣等进行了基于组件的网络管理研究与应用[10],资源环境与地理信息系统北京市重点实验室的诸云强等基于组件技术开了地下水资源空间分析系统[11],北京航空航天大学的盖玉收、施法中将组件GIS技术应用到了航空信息的管理中[12],武汉大学的王海军应用组件GIS技术进行河道信息的管理[13]等。

组件式GIS以其灵活、小巧、开发便捷的优点脱颖而出,在农情遥感监测、防洪、抗震、国土管理、电力系统、交通系统、办公自动化、公路施工、房产管理、水土保持等方面都有应用,已经成为目前最流行的开发方式。

2.4 以兵团棉花为例的数据流程

新疆棉花遥感监测系统背景数据库系统包括空间数据库和属性数据库[3]。其中,空间数据库包括遥感影像图数据,基础与专题图数据,地面监测所获取的GPS,GIS矢量数据等;属性数据库包含有统计数据,田间调查等数据。

棉花遥感监测不仅需要遥感数据,而且还需要大量的非遥感数据,包括GIS,GPS矢量数据、统计数据、地面监测数据。作物物候监测数据为最佳时相遥感数据的选择提供必需信息;统计数据、综合农业区划专题图为分析作业区种植结构提供重要信息;行政区划图空间数据作为基础数据为数据复合分析和田间作业提供空间参考;土地利用空间数据是作物识别中重要的复合分析数据源;田间作业数据是建立完整、准确的解译标志的前提。棉花遥感监测不断产生新数据,这些新数据一方面作为历史数据存储,另一方面对旧的数据进行更新[6],数据流程如图2所示。

3 结束语

篇9：遥感技术及其应用

关键词：现代遥感技术 土地管理 应用 研究

遥感技术是六十年代迅速发展起来的一门综合性探测技术。它建立在现代物理学，如光学技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术等，电子计算机技术，数学方法和地学规律的基础上。

一、现代遥感技术的理论研究

遥感技术是指从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。

遥感技术收集和利用的信息范围非常广：人眼看到五颜六色的景色，从中分别出牡丹、芍药等，这是光的遥感。人耳聆听交响乐队演奏，从中辨别出提琴、长笛等奏出的乐句，这是声的遥感。渔轮用超声波仪器探测到海底的鱼群，这是超声的遥感。从飞机上、卫星上拍摄地球表面的照片，这是光（或红外线等）的遥感。用雷达探测敌人的飞机，这是无线电波的遥感。…。也就是说，遥感技术所收集和利用的可以是声、超声、光、红外辐射、无线电波等各种信号。甚至包括射线照相、地磁观测、宇宙射线观测等，也都属于遥感的范围。它的隶属关系可以包括一切与上述信息有关的科学技术领域。

现代遥感技术组成了一个从地面到空间、从资料数据的收集处理到判读应用的体系，包括：

⒈研究地物电磁波辐射的特性以及信息的传输；

⒉研究遥感信息探测手段，主要是研究传感器；

⒊研究遥感信息的处理系统；

⒋研究遥感信息的应用。

近年来，遥感技术迅速发展，其重要因素之一是遥感技术被广泛地应用于我们生活的环境。人们越来越需要更深刻、更全面地了解我们的地球，了解它的资源，了解它的变化，以便更合理地安排自己的生产和生活活动。

二、遥感技术在土地管理中的应用分析

早期的土地管理使用的基础图件为数年前的土地利用现状图，已经变化的土地利用，则采用实地调查的方式进行部分变更，以变更后的土地利用现状图为底图进行土地管理规划和设计，由于土地利用现状图的比例尺为1：1万，规划和设计时常需放大到1：5000—1：2000，由于受客观条件以及主观因素影响的限制，规划和设计的精度较低，甚至可能出现新增耕地圈定和量算的随意性。为了提高土地管理精度与可靠性，我们及不少地方已要求整理区土地利用现状的实地测量，以1：5000—1：2000实测图为底图进行整理效益分析和规划设计，大大提高了新增耕地面积量算工程规划设计精度，但存在工作量和投入较大的不足。

遥感技术在大面积土地资源调查和土地利用变化动态监测上已有大量成功的工作。随着1米及更高的高分辨率遥感影像的普遍应用以及遥感数字影像分类技术的发展，近年来兴起在计算机上进行遥感影像的人工目识判读，即在对高分辨率遥感影像进行边缘匹配，拼接，数据压缩和图象增强等预处理过程后，通过人工目识解译，根据屏幕栅格影像中各地类的色调、形状、阴影、纹理、位置、大小等特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线，亦即遥感影像的屏幕数字化。解译的结果可以直接记入到地理信息系统中，使工作效率大大提高。跟以往土地利用现状信息提取方法相比，这一技术方法具有周期短、精度高、可操作性强、信息更新和提取速度快等特点，是未来的土地资源信息获取、提取、分析和更新发展的主要方向之一。

对于土地管理，利用高分辨率遥感影像，辅以其他背景资料，通过目识解译，便可将现状土地利用信息快速准确地提取出来，并能较高质量地绘制1：5000—1：3500的土地利用现状图，为土地管理提供基础资料。但目前还不能从图像中精确提取能满足工程设计需要的高程信息，尽管从立体像对中可提取一定的高程信息。因此，有时工程设计需要时还需补测一些高程点。

三、现代遥感技术在土地管理中的具体应用技术

1、土地现代遥感动态监测体系构建的研究

在具体工作方面我们虽然已取得了比较丰富的科研成果和工程实践的经验，但是从国家或区域的宏观管理需求来评价，目前的土地遥感监测在技术应用上和功能定位上存在着一定的盲目性，在体系建设方面缺乏整体的规划设计，距实现标准化、规范化、以及体系完整，系统完善的目标仍有不小的差距。根据当前工作的迫切需要，应加快构建能全面、系统、迅速掌握国家或区域土地变化状况的动态监测体系，明确体系结构中不同层级的目标和任务。并且在此条件下，研究制订相应的各种标准和技术规程。土地调查与动态监测是国土资源管理最重要的基础业务，内容广泛，时效性强，保真度高。因此，在体系研究中，必须区分不同层级的实际需求和相互关系，并依此确定配套的技术措施。

2、土地调查与动态监测体系关系的研究

必须掌握好三个关键性问题，第一要有国家统一的，科学的土地分类标准和监测技术规范。第二要有先進的，综合的，实用的土地调查技术。第三要有统筹兼顾、功能互补的有机联系。土地调查主要有土地利用调查；土地条件调查；土地法律调查(地籍调查)三种。土地遥感监测主要有国家级、区域级、城市级和特定区位四种。土地调查与动态监测在数据采集方法技术上大同小异，多采用现代化的遥感影像、卫星定位、电子全站仪测绘、信息化技术。但作为两个体系，应在土地管理学和统计调查学的基础上进一步研究各自的功能、结构、作用方式以及两个体系间的技术基础关系和功能互补关系。由于土地既有自然资源的属性，又有社会财产的属性，所以在土地行政管理的方式上也分为资源行政和不动产行政两种。这两种基于公权力的执法行为的后果，都会影响土地权属和土地利用在時空上发生变化，而土地调查与动态监测都是反映这些变化状况、反馈管理效果的技术手段。如何充分发挥两个体系的功能并达到优化组合的最佳效果，仍然是应当继续研究的课题。

3、现代遥感动态监测体系功能的研究

了解土地管理系统的主要结构，对研究土地调查与动态监测的功能定位和确定遥感技术与信息技术的应用方向都是有益的。土地管理系统由行政执法；技术支撑；基础业务三个子系统组成。土地行政执法子系统的决策、组织、协调与控制功能的发挥，离不开基础业务子系统提供全靣、准确、动态更新的土地信息。因为它既是行政执法的技术基础，又是依法行政效果的信息反饋。行政执法子系统在运行中，需要在解决法制、体制、机制问题方靣获得辅助决策的技术支持；基础业务子系统在运行中，无论是调查、评价、规划、及其它们共有的标准化、信息化工作，需要获得理论、方法和技术研究的保障；而上述需求，正是技术支撑子系统的功能定位。由此可知，土地遥感动态监测技术的应用目标，宜定位于土地调查、土地评价、和土地规划这三项主流基础业务，服务方向是支持国家公共行政在国土资源管理中的宏观决策。

4、土地遥感动态监测体系运行系统的研究

篇10：遥感卫星技术及应用课程简介

本课程主要讲述卫星遥感的概念、遥感技术发展的历史、介绍遥感的物理基础、不同遥感平台及其技术特点，分类介绍陆地遥感、气象遥感以及海洋遥感的历史与技术特点及其发展趋势，着重介绍。应用方面主要讲述光学遥感和雷达遥感在定量化遥感领域的应用。

教学大纲

第一章 遥感技术绪论

遥感技术的定义

卫星遥感技术研究内容

遥感技术的发展历史

遥感技术的特点

遥感技术系统组成遥感在地学中的作用和意义

遥感的应用概述

第二章 卫星应用基本知识

卫星应用中常用的时间系统

卫星应用中常用的坐标系统

卫星发射概述

卫星返回简介

轨道分类

轨道要素

卫星的星下点轨迹

卫星对地面的覆盖

第三章 电磁辐射与地物光谱特征

电磁波

太阳辐射及大气对辐射的影响

地球的辐射与地物波谱

大气传输模型

环境对地物光谱特性的影响

第四章 主要卫星介绍

气象卫星（6颗）

陆地资源卫星系列（8颗）

微波遥感卫星系列（4颗）

星座系列

第五章 遥感技术的应用

农业

灾害监测

篇11：遥感技术在地理科学中的应用

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,已摸索了一套较为合理、有效的滑坡、泥石流等地质灾害遥感调查方法。在“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。

3.2 遥感技术在生态环境中的应用

伴随着社会的进步和发展，气候变化、环境污染成为了人类世界所面临的发展瓶颈。遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测,具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点,同时其技术方法成熟。为此,采用卫星遥感这一面向全球的先进技术,是环境科学研究的必要途径,它不仅可以为我们提供大面积、全天时、全天候的环境监测手段,更重要的是能够为我们提供常规环境监测手段难以获得的全球性的环境遥感数据,这些数据将成为我们进行环境监测、预报和科学研究不可缺少的基础。

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。其从空中对地表环境进行大面积同步连续监测,突破了以往从地面研究环境的局限性。

如赤潮遥感监测。1995年至1997年国家海洋局第二海洋研究所开展了“海洋水产养殖区赤潮监测及其短期预报试验研究” ,该项目成功地监测和预报了1997年11月发生在广东沿海和1997年7月发生在浙江的赤潮。开创了国内赤潮卫星遥感实时监测和预测的先河。

3.3 遥感技术在农业气象灾害中的应用