遥感技术原理与应用范文

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Abstract: As new information science and technology, remote sensing has become a important tool of land resource management and investigation. Using remote sensing data, building dynamic monitoring system of land resources and obtaining changes of land resources in time, to provide the scientific basis and technical services for the land resources management and operations, for all levels of government to formulate land and resources management policies, for long-term economic and social development planning, for community information needs of land resources.

关键词: 遥感;国土资源

Key words: remote sensing;land resource

中图分类号:TP7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)31-0215-01

0引言

遥感(Remote Sensing)即遥远感知,是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用科学。遥感信息具有周期性、动态性、信息丰富,获取效率高,可直接以数字方式记录传送等特点。遥感技术以宏观、综合、快速、动态、准确的优势为国土资源管理与调查提供了先进的探测与研究手段,国土资源遥感调查的成果将为经济建设的决策、规划提供依据,为国土综合开发、整治规划和地区经济发展提供重要的系列基础资料,并能保证资料的科学性、现实性和全面性。

1遥感技术在国土资源管理的应用

1.1 在土地利用动态监测中的应用随着我国人口持续增长、经济飞跃发展和城市化进程的加速,土地资源紧缺的问题已显得越来越突出。从1999年开始,国土资源部组织航遥中心等单位对全国50万以上人口城市和部分热点地区的土地利用动态进行遥感监测工作,采用多种高分辨率遥感卫星数据和人机交互解译的工作方法,监测成果由国土资源部统一管理,宏观分析土地利用情况,特别新增建设用地及其占用耕地情况、年度计划指标执行情况、基本农田保护情况、城市扩展情况等,监督检查土地管理和土地调控措施的落实等,为国家和省直接掌握主要地类面积,核对地方上报面积数,特别是耕地保有量,提供最直接、最迅捷、最翔实的土地利用数据,同时满足针对土地利用问题开展的快速应急监测的需要。

1.2 在土地利用总体规划中的应用遥感技术用于土地利用总体规划管理,使规划由虚变实。一是为土地利用总体规划修编服务,遥感正射影像图作为新一轮土地利用总体规划修编的基础图件,改变了以往规划编制使用的底图比例尺小、现势性差等缺点,为规划修编提供了准确的基础数据;二是监督土地利用总体规划执行情况,将城市土地利用总体规划范围和规划用途等信息套合至遥感监测图上,新增建设用地的规划执行情况一目了然。

1.3 在自然灾害监测与防治中的应用利用卫星遥感技术, 可建立差分GPS服务系统, 实现对滑坡、地震多发区及火山、冰川、泥石流等地质灾害的监测,实现对所有水电站、水库形变的监测;利用气象卫星和海洋卫星数据可以监测和预测台风的形成和走向;利用图像可以监测洪水灾害, 将它与GIS、DEM、气象信息系统和MIS系统相结合,可建立洪水监测、防治和灾害评估系统;利用干涉和差分干涉雷达可以自动测定城市地表下沉;还可监测森林火灾, 估算灾害损失。从卫星图片上结合专家系统、模式识别等,即可分析一定的致灾因子,又可评估灾害防治措施的可行性,为灾害防治规划提供依据。

1.4 在国土执法监察中的应用我国初步建立土地动态遥感监测体系,为国土资源管理部门进行土地管理执法监察添上了一对“千里眼”。遥感监测与土地执法检查相结合,最大限度地做到了及早发现土地违法行为,并将其消灭在萌芽状态,特别是能够及时发现因执法监察不到位而造成的隐漏现象,以及因为交通不便、不易通过巡查发现的土地违法行为。为监测建设用地变化趋势,辅助检查土地利用总体规划执行情况、布局及规模,强化国土资源执法监察发挥了重要作用。

2遥感技术在国土资源调查中的应用

2.1 在土地变更调查的应用利用不同时相、不同年份的的卫星影像, 可以方便地发现土地利用的变化, 进行土地变更调查,利用不同时相的影像进行融合,可以一目了然地发现和监测土地利用的变化。过去进行土地利用变更调查,完全依靠野外作业,不仅费时费力,可靠性还受影响,现在利用遥感监测成果辅助土地利用变更调查,针对性强,节省了外业查找变化图斑的时间。将数据库的底图和正射影像图相加进行动态更新,能保证数据良好的现势性, 便于图斑界线和权属界线的调查定界,防止了不合理的变更及土地登记的发生, 还能保证地籍信息在时间上的现势性,能满足国土资源部提出的“月清季累” 和统一时气报的数据的要求, 使得实施农村土地动态监测成为可能。

2.2 在矿产资源调查、开发利用监测中的应用遥感技术,主要是高光谱遥感技术的应用为矿产资源调查和开发利用监测提供了新手段和有效的技术支撑。高光谱遥感通过搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪测量岩石、矿物等地物的光谱特性,获取图谱合一的信息来识别地物、探测环境,即获取光谱数据的空间模式。基于矿物诊断性光谱特性,我国高光谱矿物填图技术逐步普遍应用于地表岩石、矿物的精细识别与填图。在地质矿产资源调查方面,遥感技术在我国已经从间接探测发展到了直接探测阶段。利用该遥感图像数据通过信息增强和提取,捕捉到了油气藏在地表的微渗漏所造成的烃异常,进而达到直接探测的目的。此外,近年来发展起来的干涉测量雷达技术已经在三峡大坝等大型工程的环境监测和油气区地面沉降等应用领域显示出巨大的应用潜力。

3结语

遥感和计算机技术应用于国土资源管理及调查,不仅能获得多信息、高效率、多层次、现势性较强的国土资源与环境信息,而且具有工作费用低、速度快、科学性和准确性高的优点,并能促进国土资源综合调查向系列化、标准化、规范化、商品化方向发展, 最大限度地为国民经济建设服务。遥感技术在国土资源管理与调查中的应用,标志着国土资源信息获取和分析处理方法的提高,它的广泛应用必将进一步促进国土资源在区域和全球尺度上研究内容的深化。

参考文献:

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关键词：水工环地质；应用；遥感信息；调查

中图分类号： P283 文献标识码： A 文章编号：

概述

遥感技术首先应用在资源宏观普查、动态监测上，而后才扩展到生态环境调查、环境污染监测等方面。经过多年的试验、推广和应用，遥感已成为各种自然资源调查、环境动态监测与工程应用不可缺少的地理空间信息获取、更新和分析的手段和数据库。随着空间技术的进步，遥感技术已从过去单一的遥感技术发展到包括遥感、地理信息系统和全球定位技术在内的空间信息技术的应用，其领域已深入到了国民经济、社会发展、国际安全以及人民生活的各个方面，称为水工环地质调查与灾害监测评估的重要技术支撑。

二、水工环领域遥感应用技术的发展现状

经过近30年的应用研究，遥感技术依靠传感器技术、图像处理技术及计算机技术的提高，在水工环领域的应用取得了长足的发展。遥感水文地质开始逐步形成一门独立的学科。传统的遥感水文地质着重于水文地质测绘系统中定性特征的解释和特殊标志的识别，近期的研究则扩展到应用热红外和多光谱影像进行地下水流系统内的地下水分析和管理，目前研究的重点集中到了空间补给模式、污染评价中植被、区域测图单元参数的确定和空间地下水模型中地表水文地质特征的监测。纵观国内外遥感技术在水工环领域的一些应用成果，可把近年来遥感技术的应用发展现状概括为以下几个方面：

4.1从目视解译发展到计算机辅助解译

如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用（分类）计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性，虽还需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解译工作效率。

4.2从几何形态解译到充分利用光谱信息

过去的多光谱遥感数据波段划分过少，只有几个波段，使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此，图像解译工作很少考虑地物的波谱特征，主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪（高光谱）技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射，使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。

4.3出现地面温度反演技术

地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。

4.4从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价

如遥感技术在地下水流系统应用中，根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径，而DEM/DTM是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。

4.5使用单一遥感信息源到多元信息拟合

目前的遥感应用技术，已不再是单一使用各种遥感数据，而是根据需要结合利用了其他信息源，如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样，图像数据的预处理尤其重要，如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等，而地理信息系统（GIS）在多元信息数据管理中起着重要作用。

4.6从单一手段应用到多手段应用

近年来，遥感技术（RS）与地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的综合应用，即“3S”技术，成为遥感技术应用的主流。GIS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。GPS 卫星定位的基本原理是将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成一个卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，便可由 3 个以上地面已知点(控制站)交会出卫星的位置，反之利用 3 颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点(用户接收机)的位置。用户使用 GPS 接收机在某一时刻同时接收3 颗以上的 GPS 卫星信号，测量出测站点(接收机天线中心)到 3颗以上 GPS 卫星的距离，并解算出该时刻GPS 卫星的窄间坐标，据此利用交会法解算出测站点的位置。实时动态测量的基本工作方法是，在基准站上安置l 台 GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续的观测，并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站)。在流动站上，GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据和转换参数，然后根据 GPS 相对定位的原理，即时解算出相埘基准站的基线向量，解算出基准站的 WGS-84 坐标；再通过预设的 WGS-84坐标系与地方坐标系的转换参数，实时地计算并显示出用户需要的三维坐标及精度；GPS可以对地面控制点精确定位，提高遥感数据空间精度。另外，在具体手段配合上，也出现了遥感技术与物探技术、钻探技术等相结合的新方法。

4.7数字摄影测量技术的发展

数字摄影技术的成熟，推进了制图工作的现代化，改善了基础图件的质量和成图效率，并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GIS的数据源，便于遥感与GIS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件VIRTUOZO，具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。

4.8遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展

这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果，可载于多种介质上，如CD-ROM、磁带及计算机硬盘上，使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施，遥感应用成果数字化显得尤其必要。

三、主要遥感信息源及其发展

根据传感器类型不同，遥感图像可分为可见光摄影、红外摄影和扫描、多光谱扫描、微波雷达和成像光谱图像等。近10年来，传感器技术迅猛发展，主要表现在：①图像分辨率提高，卫星图像分辨率已达到米级。②具备立体观察功能。③应用波段数增加，机载高光谱成像仪已投入使用。如美国的AVIRIS（航空可见光/红外成像光谱仪），波谱范围0.4~2.5/l，波段数224个。CASI（袖珍航空光谱成像仪），波谱范围0.4~0.95/u，波段数72个。高光谱成像光谱仪简称成像光谱仪，也称超光谱成像仪，按其波段数目可分为高光谱成像光谱仪（波段数

四、结语

在水工环地质中对3S技术的采用，已经得到了很好验证，可以一步到位外业的测量，节省了很多不必要的中间环节，对外业工作量进行最大限度地减少，从而缩短整个测量工期，提高工作效率。同时，简化外业工序和迅速完成也可以使所有的后续专业工序更快的完成。

参考文献：

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[关键字] 铀矿勘查 遥感技术 综合研究 成矿观点与找矿效果

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-118-2

地质勘查工作的深入开展对遥感技术的应用提出了更高的要求。如何深化应用遥感信息，以便更有效地服务于矿产资源勘查，已成为当前遥感地质工作者积极探索的科学难题和热点。而开发新型遥感探测技术与先进的图像处理方法、促进遥感技术与多学科的交叉集成，是这一探索的方向和重要途径。本文结合铀资源勘查，重点从遥感信息综合研究的角度，对其在地质勘查领域深化应用的这一科学难题进行了探索。

1地质找矿中遥感信息综合研究和深化应用的思考与理念

（1） 遥感技术在地质领域应用的局限性。遥感技术在地质领域应用的局限性主要表现在遥感所获得的信息主要是地表信息，而目前找矿更多的是需要地下深部信息。因此，单靠遥感技术本身很难解决复杂的地质找矿问题。

（2） 找矿难度愈来愈大，遥感技术与传统技术相结合已成必然。随着地质勘查工作的深入发展，一方面，出露地表的矿床明显减少，勘查的目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床，因此找矿的难度愈来愈大；另一方面，由各种地学手段获得的信息愈来愈丰富，如何最大限度地利用这些信息资源，以提高勘查效果，是值得重视的问题。

（3） 遥感技术要与迅速发展的现代信息技术相整合。进入21 世纪以来，现代信息技术得到迅速发展，如何将这些新技术（如：三维地理信息系统（GIS） 技术、三维可视化技术、仿真模拟技术、虚拟现实技术等） 应用于地质勘查领域，进一步解决矿产资源的勘查问题。鉴于上述思考，笔者提出了遥感信息深化应用的思路：即充分发挥遥感技术优势，实现遥感技术应用的以下两个结合： 一是遥感信息与传统地学信息的结合，二是遥感技术与现代信息技术的结合； 同时，在遥感技术应用的过程中要注入地质专业知识，将信息转化为创新思维，用来指导找矿决策和实践。

2遥感信息综合研究与我国砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

2.1 铀矿床遥感信息的综合研究

2.1.1 对地质资料分析的质疑

关于矿床成因，研究初期人们认为它属层间氧化带铀成矿类型，铀源来自盆地北缘蚀源区的含铀地层和中酸性岩体，在氧化条件下，雨水淋出的铀渗入地下，经地下水搬运，沿渗透性高的砂岩层迁移，在从氧化带进入还原带的过渡地带，由于氧化还原环境的变化，发生了铀的沉淀和富集，形成了该铀矿床（ 图1（ a） ） 。可是，经矿化同位素年龄分析，矿床的形成经历了从120 ± 11 Ma ～ 8 ± 1 Ma 的一个漫长过程，新生代时（ 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma） 继续有铀矿化形成，但新生代时，河套断陷已经形成，断陷的下陷已将蚀源区与成矿区分开，这时成矿的铀源已不可能再来自盆地北缘（ 图1（ b） ） 。因此笔者认为，用传统的观点难以完全解释东胜铀矿床的形成。

2.1.2 新发现地质现象的遥感信息综合研究

先将收集的研究区的遥感、地质、地球物理（ 重力、航放、航磁） 、地球化学数据建成GIS 数据库； 然后利用GIS 分析功能，将遥感信息与传统地学信息集成（ 复合和融合） ，并进行数据挖掘和知识发现。通过综合研究进一步认为：东胜-石湾子断隆构造为一基底隆起背景上的富铀断块，它的不断隆升，能够为成矿提供铀源；断隆南缘断裂为一从地表切入基底的贯穿性断裂，是深部物质向上运移的通道；环状构造为一与油气有关的环状构造，反映该区油气活动的中心，可以为成矿提供油气等还原物质。由上述构造要素构成的成矿背景叠加在早期的套蚀源区与斜坡带的成矿背景之上，构成了该区铀矿形成的特殊区域地质构造环境。

2.2铀矿床的断隆叠加成矿

在综合研究了铀矿床的区域地质构造背景之后，又进一步研究了矿床的成矿特征，发现油气和热流体参与了成矿过程，矿化有明显的叠加现象，如铀源的叠加、成矿流体的叠加和成矿年龄的多期性等，且铀矿化类型具双重性和复杂性等。将矿床的成矿背景信息与矿床的成矿特征信息综合，并注入铀矿地质专业知识，实现了信息的转化，重新认识了铀矿床的成矿过程。

2.3 砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

（1） 断隆非叠加成矿的证据。当扩大研究范围后发现，其他铀矿床在空间分布上也与断隆构造有关，如黄陵铀矿床位于渭北断隆的北缘，国家湾铀矿床位于固原-华亭断隆上，磁窑堡铀矿床位于牛首山-罗山断隆的西缘等。 综合断隆叠加成矿和非叠加成矿的研究成果，笔者提出了砂岩型铀矿断隆成矿的观点。

（2） 断隆成矿的机理。通过对断隆构造成矿机理的研究认为： ① 断隆构造的隆升作用，使深部的铀矿床和富铀层被抬升到地表，遭受风化、剥蚀，为新的成矿过程提供铀源； ② 断隆边缘斜坡带的地形和沉积环境（ 有利于形成赋矿的粗碎屑的沉积地层）；③ 断隆边缘贯穿性断裂是将深部还原性物质向上运移的导通等。这些有利的成矿要素在断隆构造环境形成了最佳组合，从而使断隆构造孕育了源（ 铀源） - 运（ 搬运） - 聚（ 富集） 统一的成矿条件。（3） 断隆成矿观点的核心。断隆成矿观点的核心是强调构造，特别是深位贯穿性断裂和油气，甚至热流体等深部还原性物质在砂岩铀成矿过程中的重要作用。认为该类型铀矿床的形成不同于传统的层间氧化带类型铀矿床，不只是个浅部地质作用过程，而是深部与浅部地质作用的复合。

（4） 断隆成矿观点提出找矿意义： ①我国克拉通盆地砂岩型铀矿的区域找矿，应围绕断隆构造及其边缘进行； ②围绕断隆构造找矿，不要局限于砂岩型铀矿，应开展多目标找矿（ 包括砂岩型、碳硅泥岩型和热液型）； ③不同断隆构造形成的背景、演化历史、成矿条件和找矿潜力不尽相同，即使同一断隆构造不同部位成矿环境和条件也不相同。因此，找矿时要进行具体的地质分析。

3结论

实践表明，如果用同样的方法和手段研究同一个问题，由于看不到新的现象和事实，认识将很难有所突破。遥感技术在地质找矿中的重要作用，就是它能够迅速发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象，如果将这些新发现与传统地质方法得到的信息相结合，将会促进地质人员重新考虑问题和进行创造性思维，以导致新概念的产生和矿化规律新认识的形成。曾经指出的"没有先进技术支持的理论是落后的"。同时可以看出，遥感技术的应用不仅限于"线、环、块"的识别和蚀变信息的提取，更重要的是它还可以进行成矿理论的研究。因此，需要将遥感的应用"从技术索引的思路走出来"，"从技术层面提升到科学层面"。这样才能使遥感在地质找矿中发挥更大的作用。充分发挥遥感技术的优势，最大限度地利用现有的地质勘查信息资源，进行新理论的探索和建立新的找矿模式，并利用新模式进行找矿，这是一条从"信息找矿"到"理论找矿"再到"模式找矿"的正确途径，实践证明可以取得显著的找矿成果。

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关键词： 遥感；原理；分类；制图；应用

遥感，从广义来讲，就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲，指借助于专门的探测仪器（传感器），把遥远的物体所辐射（或反射）的电磁波信号接收记录下来，再经过加工处理，变成人眼可以直接识别的图像，从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成，周期性地提供监测对象数据和动态情报。遥感技术（Remote Sensing）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

一、遥感的基本原理

振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为: γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。 太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有: 紫外、可见光和近红外波段。 地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.16℃）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。遥感探测正是将遥感仪器所接受到的目标物的电磁波信息与物体的反射光谱相比较，从而可以对地面的物体进行识别和分类。这就是遥感所采用的基本原理。

二、遥感的分类

为了便于专业人员研究和应用遥感技术，人们从不同的角度对遥感作如下分类:

1、按搭载传感器的遥感平台分类 根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为地面遥感和航天遥感。

2、按遥感探测的工作方式分类 根据遥感探测的工作方式不同可以将遥感分类为主动式遥感和被动式遥感。

3、按遥感探测的工作波段分类根据遥感探测的工作波段不同可以将遥感分类为紫外遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感。

4、按遥感探测的应用领域分类根据遥感探测的应用领域，从宏观研究角度可以将遥感分类为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等; 从微观应用角度可以将遥感分类为: 军事遥感、地质遥感、资源遥感、环境遥感、测绘遥感、气象遥感、水文遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、灾害遥感及城市遥感等。

三、遥感资料的制图应用

1、航天遥感制图

所谓航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中，针对具体应用需求，选择不同的传感器如：成像雷达、多光谱扫描仪等，通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新的图像数据，利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理，同时，借助应用区域现有较大比例尺的地形数据，对影像数据进行投影变换和几何精纠正，并从地形图上获得境界、城市、居民点、山脉、河流、湖泊以及铁路、公路等典型地貌地物信息和相应地名信息，进行相应的标注和整饰，制作数字正射影像图。

航天遥感制图不仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测中有了典型应用，而且，国家863计划信息获取与处理技术主题重大课题还开展了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。此外，高分辨率卫星遥感影像还可提供立体像对，可用于直接生成DEM数据，甚至可以进行大比例尺地形图的获取与更新测绘。

2、航空遥感制图

所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的，选用不同的传感器：如：航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD像机等，获取所需资料包括：航摄像片和扫描数据。其制图应用一般包括两大方面：

（1）摄影测量制图

在测绘领域中，摄影测量学已经是一门从理论到实践都非常成熟的学科。在我国应用摄影测量的原理和方法测绘地形图有相当长的历史。目前，1:5000及其以下小比例尺地形图的测绘，基本上都采用摄影测量方法施测。计算机技术的发展给摄影测量制图带来了新的发展和变化，不仅在内业测图仪器上实现由测绘线划图到直接测绘数字地形图的转化，而且诞生了抛开了传统的摄影测量仪器设备，以软件实现地形数据采集与处理的数字摄影测量技术，这无疑是摄影测量技术发展史上的一次革命。

（2）正射影像图制作

正射影像图是一种既具有地物注记、图面可量测性等常规地形图的特性又具有丰富直观的影像信息的一种图件，是将航摄像片的中心投影经过机械式的或数字式的纠正转变为正射投影形式而生成的影像图件。正射影像图制作的优势在于，生产周期短、成本低。正射影像图分为“常规正射影像图”和“数字正射影像图”两大类，前者是通过影像拷贝和正射投影仪纠正工艺，以纸基或胶片基承载的平面型影像图件。后者则是应用数字摄影测量技术和工艺制作的以数字形式存在的影像图件，可以方便地输出成纸基或胶片基图件。目前，由于计算机技术和影像处理技术的发展，以数字形式存在的影像图件在生产技术上日趋成熟并不断完善，已经占据主导地位，并与方兴未艾的城市 GIS 技术相得益彰，应用广泛。特别是数字影像图在色彩处理方面的优越性，使其更具应用价值。

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关键词 遥感；应用；发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感，从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术；而本文谈论的遥感是指电磁波遥感，即狭义的遥感，其定义是：从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程，识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1]，资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外，按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术，它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学；它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步，空间遥感对地观测获得了巨大的发展，可以预计，在今后的遥感发展过程中，全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统，将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面，如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业，成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高，土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2]，特别是自国土资源部成立以来，非常重视土地资源的动态监测工作，从1999年开始，遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分，连续16年，每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]：监测建设用地变化趋势、布局及规模；为土地资源管理提供现势基础资料；辅助检查土地利用总体规划执行情况；复核土地变更调查；辅助开展土地变更调查；辅助开展土地利用现状图更新；基本农田保护区监测；配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿，了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的，遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里，沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化，在地质构造等作用下，可以在不同类型的岩石中，形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床，而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时，采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象，对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测，从而实现油气预测，这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点，在全面建设小康社会中，我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面：1）城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础，城市遥感首先就是调查城市土地利用状况，提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积；2）城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查，就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度，编绘出主要道路交叉口的车流量图，既简便易行，又准确可靠，在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面，都能够发挥作用；3）城市环境污染调查。受污染损害的植物[5]，叶片叶绿素降低，在彩色红外像片上红的成分减少，污染程度通过影像色调的变化被记录下来，再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度，就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感，包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平，与其余调查手段相比，具有很明显的优势。如：不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现，为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段，由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面：一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法；二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比，可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题，区别出哪些是雾，哪些是云，哪些是地表，此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料，耗费时间过长且因资料更新滞后，不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展，地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性，为地质灾害的研究提供了强有力的手段，并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中，均能够及时准确的提供调查、评估、预警，为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作，是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展，考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家，或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展，这就需要考察更大的范围与空间，仅依靠地面的考古资料就显得不足，而且也很难使资料收集得完整，利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响，具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右，同时可全球、全天候覆盖，加上特殊信号可以穿透地表，开展更加精确探测的探测工作，这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看，人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史，而且对研究古代地缘政治，确定历史时期的军事和疆域争议十分重要，且将大大提高田野考古的效率和质量，把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展，遥感数据分辨率不断提高，数据量持续增长，数据处理的方法和程序也日趋复杂，从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多，GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理，但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结，最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题，就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术，是一种信息获取的技术，相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合，共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的，3S技术[10]即指遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用，是一个自然的发展趋势，RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息，从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成，形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统，从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上，遥感应用既是系统科学又是系统工程，既是区域性的又是全球性的，既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍，可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面，3S技术的集成已经成为必然，我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力，开拓遥感技术应用的新局面，更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

[1]鞠建华，等.资源环境与遥感[M].北京：地质出版社，2005：39-141.

[2]郑丙辉，王桥.环境遥感应用现状与展望(上)[J].航天技术与国民经济，2000，9：1-3.

[3]王桂宏，张友焱，冉新权.油气勘探中遥感方法新进展与趋向[J].地学前缘，2000，7(3)：282-289.

[4]王卫安，竺幼定.高分辨率卫星遥感图像及其应用[J].测绘通报，2000(6)：20-32.

[5]徐冠华.遥感与资源环境信息系统应用与展望[J].环境遥感，1994，9(4)：241-246.

[6]谢文君，陈君.海洋遥感的应用与展望[J].海洋地质第四纪地质，2001，21(3)：123-128.

[7]王文杰，张建辉，李雪.遥感在生态与环境监测中的主要应用领域[J].中国环境监测，1999，15(6)：48-51.

[8]刘建国，王琳.空间分析技术支持的聚落考古研究[J].遥感信息，2006(3)：51-53.

[9]施益强，陈崇成，陈玲.遥感技术在环境资源中的应用进展与展望[J].国土资源遥感，2002(4)：7-13.

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关键词：遥感技术；环境监测；应用

中图分类号：O434 文献标识码： A

一、遥感技术的简介

环保事业已经实行很多年了，但是取得效果仍然没有达到预期目标，多数仍处于宏观上的研究，缺乏微观具体的处理，遥感技术的开发突破了这一限制，让环保计划有了实质性的进展，而所谓遥感技术，乍一听会不知所云，其实简单的来说，就是遥远感知，这种技术通常是利用遥感器从高空向地面或海洋探测和感知物体性质的新型技术，其作用原理就是根据不同物体之间的不同波普而随之产生的不一样的反应，对通过相关软件所分析出的物体的反射波普的最终结果，来进行有效识别与判断，常见的遥感监测技术分为热红外遥感技术、微波遥感技术以及可见光反射红外遥感技术，不同的技术类型所应用的领域也不一样，遥感技术已成为环保领域里的重要保护方法。

二、遥感技术广泛的适用范围和重要优势

尽管环保事业在我国已经发展多年，但是遥感技术的应用引入却相对较晚，不过通过近些年来相关人士的不断研发与共同努力，遥感技术在环境监测方面取得了不少的成果，尤其针对城市的大气污染和水污染情况，做到了很好地监测与控制，例如：在进行城市大气污染的监测时，利用遥感技术能够以图象的形式清晰地呈现出空气污染物的形状、大小及分布区域，有利于人们对污染范围的确定和治理，当然，遥感技术的应用范围远远不止于此，随着时代的发展，技术的提升，遥感技术的影响范围越来越广，已经深入包括农业、渔业、地质、气象、林业等众多领域，可谓实现了对其作用的推广化，而受到如此重视和欢迎的原因，归根结底要依靠其独特的优势特点，遥感技术对环境的监测与保护已到了近距离的研究与实施阶段，相比传统的环境监测无法反映污染来源、污染势态范围等弊端，明显有所改善，不仅方便、高效、快捷，能够实时动态地监测环境变化，而且经济成本较低，准确度高，所以被广泛大面积利用。

三、遥感在环境监测中的应用

1、水环境污染监测

遥感技术在水环境污染中的应用，主要是分析水体的光谱特征、确定水体界线、水体温度以及反演水体悬沙规律、叶绿素规律等，基于统计关系的定量反演或定性的进行遥感影像分析，最终确定水体的综合水质指数，反应水质污染现状。环境监测领域正逐步由定性监测发展到定量反应，同时这也是遥感技术发展的必然趋势。

目前，遥感技术应用于水环境监测，可较高精度的反应出水体的泥沙浊度、叶绿素水平、水体温度，并可对SS、SD、DO、BOD5、COD、TN、TP等指标有一定指示作用，对水体富营养化的监控有一定作用。并且目前应用海洋遥感卫星进行海洋污染监控效果较好，对大范围的海洋石油污染、海洋化学污染具有一定重大的意义，具有较大应用。

2、大气环境污染监测

目前，遥感技术应用于大气环境监测主要是对其进行臭氧监测、气溶胶含量监测、有害气体和热污染监测，以及对沙尘暴的监测、酸沉降的监测等，随着传感器科技的不断进步，应用十分广泛，全球目前唯一臭氧测量手段即为遥感。采取卫星为传感器搭载平台的遥感技术收集大气信息和地表信息区域性更大，而且是瞬间完成的，应用于大气污染调查，可最大程度避免其误差产生，有利于对大气污染进行动态监测。

遥感用于臭氧监测时，主要是通过测量臭氧对热红外辐射量的吸收，进而分析臭氧含量的。但遥感技术用于有害气体监测仍是通过间接解译敏感植物受影响状况。对灾害性的大气问题的监测主要是包括沙尘暴、酸沉降、有毒有害气体泄漏等问题的监测，严重危害环境质量，属严重的环境污染问题。许多传感器的特定数据对其便有较好的观测效果，如美国NOAA的高级甚高分辨率辐射计，便可对气候监测、厄尔尼诺现象等许多环境灾害进行描述性监测。总体来说，现如今经过几十年的发展，遥感技术应用于大气监测发展迅速。

3、植被生态监测

植被生态监测被各种监测均视为重要监测项目，所有监测卫星均需特殊考虑植被周期及生长规律，以便获得更好的监测效果。植被生态遥感的应用主要应用于：植物生态健康状况解译、植被动态变化的调查城市绿化调查、草场资源调查、林业资源调查等。根据植物不同种类、不同状态具有不同的光谱特征，对植被生态状况可以进行良好细致的把握。在我国植被生态监测极为重要，其不仅关乎国民经济，而且影响生态安全问题。因此植被生态监测意义重大。

4、土壤及土壤污染监测

遥感技术应用于土壤监测，具有极其重要的意义，因为土壤关系着农业生产、流域非点源污染、沙尘暴、矿产资源等。土壤监测中的遥感技术应用是将土壤类型、土壤分布规律根据遥感影像解译出。由于土壤监测是大范围的监测，因此具有监测效果较好的传感器为大波段、覆盖范围较大的传感器。

5、土地利用监测

遥感技术应用于土地利用监测即为以传感器为“手段”对土地利用进行分析，对土地覆盖利用变化情况进行表达，进而对城市环境规划起到一定的辅助作用。城市土地利用遥感图像资料通过解译，可进而可对城市发展、森林覆盖、矿产资源开发利用、生态环境等进行检测。对此可进行间隔长度为五年或十年的跨度，经过图片叠加，可发现分析出明显规律。

由于现如今城市热岛效应愈加剧烈，已达到干扰生态的程度，遥感技术对城市热岛的监控，有利于分析其产生原因，改善其现有状态。遥感技术应用于城市还突出贡献于城市热岛效应方向，如Landsat7的热红外波段6即对地表温度、水温变化以及城市热岛有特别的判断作用。

6、遥感在固体废弃物监测方面的应用

目前，地面垃圾乱堆放造成的环境污染在我国各大城市乃至乡村地带随处可见，“垃圾围城”的现象已十分普遍。遥感监测的内容有：工业、生活垃圾的堆放状况，堆放点的分布，堆放点的面积、数量等，优化垃圾处理处置场。从空间分辨率上要求比较高，达到3m～10m的水平。

在固体废弃物的监测方面，利用遥感技术对我国多个城市的工业废渣和生活垃圾及堆放地与污染状况进行了监测，如中国环境科学研究院在“八・五”期间采用遥感方法对北京市的垃圾堆放场作了监测研究。

结束语

遥感技术是一种高科技技术手段，是一种高投入并具有可持续性可观回报、可观效益的高科技技术。但遥感技术仍只是一种技术手段，应用于环境监测领域，虽可广泛的、快速的、动态的掌握信息，但是通过遥感这一“碧空慧眼”也只是能够获得地表信息，即环境监测的所需的环境数据资料，同时还是需要具有一定技能的相关工作人员对其数据进行分析、解译等配合工作，才能使遥感更加发挥作用。

参考文献

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【关键词】遥感技术；大气环境；监测？

环境问题越来越严峻，各类的污染给人类的生活和工作带来了很大的影响，破坏了人们的日常生活并且威胁到人们的生命安全。遥感技术主要有两种类别：一为主动式遥感监，二为被动式遥感监测，主要以环境监测为主，利用遥感传感器监测大气结构，对污染源进行定位追踪，直接对污染物进行区域跟踪测量，从而获取某一区域大气污染的综合信息，以及时制定治理措施来减少大气污染的不利影响，对大气环境的治理产生了无法忽视的影响。？

1、大气环境遥感监测技术的基本原理？

遥感监测就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化程度的监测手段。它最重要的作用是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量，快速进行污染源的定点定位，污染范围的核定，污染物在大气中的分布、扩散等，从而获得全面的综合信息。根据所利用的波段，？遥感监测技术主要分为紫外、可见光、反射红外遥感技术；热红外遥感技术和微波遥感技术三种类型。？

大气环境遥感监测作为遥感技术应用中较为重要的内容之一，在业务上不同于常规气象要素的监测。常规气象要素遥感监测[1]？主要是指测量大气的垂直温度剖面、大气的垂直湿度剖面、降水量及频度、云覆盖率（云量和云层厚度）？和长波辐射、风（风速和风向）？、地球辐射收支的测量等。而大气环境遥感则是监测大气中的臭氧（O3？）、CO2、SO2、甲烷（CH4）？等痕量气体成分以及气溶胶、有害气体等的三维分布。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别，但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱特征，如影响水汽分布的主要光谱波长在017μm，？O3在0155～0165μm？之间存在一个明显的吸收带等，因此我们实际上可通过测量大气散射、吸收及辐射的光谱特征值而从中识别出这些组分来。研究表明，在卫星遥感中，有两个非常好的大气窗可以用来探测这些组分，即位于可见光范围内的0140～0175μm？的波段范围和在近红外和中红外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm？波段处。？

2、遥感技术在大气污染监测中的作用？

2.1被动式空基遥感监测？

被动式遥感监测主要作用于臭氧层、大气气溶胶、温室气体、大气污染物、大气热污染源等等，这些问题很多不仅仅是区域性问题，甚至已经成为全球性问题，影响着全世界的正常发展。太阳直接辐射遥感技术利用散射和衰减，测量二氧化碳、臭氧等大气的主要组成部分，对有害气体、污染物、热污染源等进行监测，逐渐成为遥感技术中最常用的一种监测技术。现阶段，城市工业不断发展，雾霾成为人们生活中的一种普遍现象，严重影响着人们的身心健康，而遥感技术与地理信息系统技术相结合，获取雾霾地区的综合信息，通过对图像以及数据的分析得出影响雾霾的主要因素，从而制定相应的措施来消除雾霾。除此之外，随着城市化的不断发展，城市热岛效应成为城市发展的主要问题，遥感技术通过研究城市下垫面的热红外遥感总结城市热岛变化规律，对热岛效应的解决提供了一定的事实依据。？

2.2主动式空基遥感监测？

主动式空基遥感监测的载体是雷达，主要有机载和星载雷达，它可以在短时间内发射大功率的电磁波，再根据回波信号的振幅和位相分析得出测量物的方向、距离等数据，主动式遥感不依赖于太阳辐射，可以昼夜工作，还可以根据探测目的的不同，主动选择电磁波的波长和发射方式。主动式遥感可以用来监测大气中的臭氧、水汽、二氧化硫以及三氧化氮等分布情况，分析这些成分如何影响平流层和对流层，有利于制定空间雷达的探测技术，对大气环境的治理起着无法替代的作用。遥感技术正在经历由单一型遥感监测向多方面监测数据的综合性分析过渡，即多时相监测，对于污染物信息的监测可以做到更准确及时客观，使得大气污染监测上升到一个新高度。？

3、遥感技术的发展方向？

人们越来越重视环境问题，对环境的需求也不断增加，改善环境成为当前社会发展的重要任务，遥感技术能够改善环境，那就应该更大限度的开发利用这一技术。遥感技术还可以从以下一些方面取得进步：？

（1）遥感技术主要分为主动式遥感和被动式遥感，把主动与被动式卫星遥感相结合，可以更加准确的进行对污染物的监测，把污染物监测的误差精确到更小，不断改进大气环境遥感技术，对大气环境遥感进行定量化研究，形成一套严密的大气环境遥感监测技术运行系统，把遥感技术与地面监测共同运用到环境监测中，以便更加准确及时的制定解决环境污染的措施。？

（2）在当今社会，技术在任何方面都是不可或缺的，与此相应，互联网技术可以充分配置资源，使全球的资源和信息得到共享，实现遥感技术的网络化，普及遥感监测技术，可以借鉴其他国家的遥感技术创新之处与经验，进行多国合作，利用其它国家的资源环境卫星系统，提高监测的效率。？

（3）人才的进步才是社会的进步，必须要保证技术性人才的培养，国家要加大人才扶持力度，提供更多的人才发展机会，培养大批实用型人才和技术创新型人才，只有如此遥感技术才可能会有飞跃性的突破。？

（4）技术的不完善使得监测数据的不准确，而数据分析是制定措施的重要依据，提高数据的准确度是必须的，对此，应该研发更高性能的传感器以提高卫星遥感的分辨率，使数据精确度更高，更好的判断污染物信息，避免误判情况的发生。？

4、结束语？

环境问题与人类发展息息相关，实现人与自然的和谐相处是社会发展的必然要求，在尊重自然的基础上，通过自己的一系列活动改变环境对于自身的不利影响并造福于人类是对每个人的要求。环境问题种类多样，大气污染、水污染、固体废弃物污染等都可以通过遥感技术得到一定程度的治理，遥感技术的应用范围也越来越广泛，作为环境监测的重要技术力量，遥感技术应该不断发展自身，为制定科学准确的政策提供更加有理有据的支持。？

参考文献：？

[1]刘红，张清海，林绍霞.等.遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展[J].贵州农业科学，2013（1）.？

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关键词：遥感技术；城市交通；规划与监测；应用

城市交通是城市地理学的重要组成部分，一直受到学者的广泛关注。城市交通对保证城市生产、生活正常运转、加强城乡间联系起着重要的纽带和促进作用[1]。在短时间内，城市交通呈现为静态的位置关系，在较长的时间内，表现出动态的演化过程。传统的交通规划方式很难对其动态变化进行及时的监测及规划调整。随着遥感技术的发展，其在交通规划与监测中的应用研究日趋深入，为城市交通规划与监测研究提供一条新的途径。

一、遥感技术

（一）遥感介绍

遥感（Remote Sensing）是指利用某种传感器装置不接触被测物体来获取地表的信息，通过数据传输和处理实现研究地面物体形状、大小、位置、性质及环境相关关系的一门现代化应用技术[2]。遥感技术具有快速、综合、动态、宏观、多层次、多时相的优势。随着科学技术的提高，遥感技术不断提高和完善，其应用领域由传统的调查、测绘等向城市信息调查、规划等方面拓展，服务领域不断扩展，获得相关学者的普遍重视，具有重要的应用价值。

现在城市交通是一个快速发展的开放系统，要对其实施合理的规划、建设和管理就必须及时掌握和全面分析其发展过程中的变化和信息。遥感技术可以准确、快速的获取城市交通线路长度、道路宽度等有关信息[3]。遥感技术既可以获得城市交通宏观的现状和综合数据，也可以获得每一条线路等城市交通微观的数据，能够实时、高效地为城市交通规划与发展提供多方面的分析数据和基本信息。

（二）遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术，它具有与其他技术不同的特点，主要归纳为三个方面：

1、探测范围广、采集数据快

遥感探测能在较短的时间内，对大范围的地区进行观测，并从中获取有价值的遥感数据[4]。对于很好的掌握地面事物的现状具有重要的作用，同时提供了宝贵的资料。

2、能动态的反应地面事物的变化

遥感监测可以周期地、重复地对同一地区进行监测，有助于人们获得数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。

3、获取的数据具有综合性

遥感探测所获取的是同一地段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象[5]，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，全面的揭示了地理事物之间的关联性。

二、遥感技术在城市交通规划与监测中的应用

（一）城市交通基础数据调查

城市交通调查中，基于点的传统地面调查，不仅费时费力，而且难以准确描述城市交通的基本面貌。遥感数据具有覆盖范围广和时效性的特点，利用遥感技术可以获得城市交通现状的总体状况。根据遥感影像上的城市交通道路特征，可以全面、准确的获取城市交通中道路长度、路网结构、道路宽度、停车场的规模和数量、街道绿化等城市交通基本信息数据；根据航空遥感影像可以获得城市交通路面上车辆速度、种类和密度等信息。如结合影像纹理特征和滤波技术，更能突出城市交通的线性边界，使用边缘检测和跟踪处理，可以提取城市交通现状矢量图。

（二）城市交通规划

要对城市交通发展战略和路网结构进行充分地规划，就要求对城市的地形地貌特征、交通的交叉口设置、管理方式、坡度、长度和路网的现状等信息有充分的认识，并且要掌握城市发展现状信息，利用遥感技术可以快速、准确的获取相关信息。根据多时相遥感影像可以获取城市扩展方向及速度和城市交通发展的现状，对其进行空间分析，借此对比城市交通需求与城市交通现状差距，为城市交通规划方向提供合理的决策依据。同时，根据遥感影像或连续拍摄的航片，能够获得城市交通拥堵的时间分布和空间分布，获得城市地面常规公交车辆的满载情况。借此可以有效的掌握城市交通实际的时空需求情况，为城市交通规划调整提供决策依据。

（三）城市交通动态监测

随着我国城镇化进程的快速发展，城市不断向外扩张，城市空间扩张加剧了城市交通压力。许多城市存在车流量多、交通拥挤等问题。在城市交通规划中，不仅要对城市交通各种要素的现状进行分析，还要对城市交通变化进行监测。利用遥感影像能获得城市交通动态发展的实时数据，为城市交通动态监测提供依据，是城市交通变化监测的有效手段。遥感对城市交通动态监测主要是通过对多时相遥感影像加工、处理获得城市交通动态变化信息。通常情况下，主要采用两类监测方法，一类是基于像元分类，如最大似然法、支持向量机，决策树等；另一类是面向对象分类法，如最邻近法，隶属度分类、面向对象决策树分类等。

三、结束语

在城市交通规划监测过程中，需要掌握多方面的基础数据，传统情况下，这些数据的获取需要进行实地调查，因而会耗费很多人力物力，并且持续时间较长，获得数据不全面，而遥感技术具有实时性、动态性和宏观性的特点，为城市交通规划与监测提供了新的基础数据调查途径，具有广阔的应用前景，但是遥感数据也具有一定的局限性，它不能全部代替传统地面调查。所以，城市交通规划部门及相关应用部门，在实际应用操作过程中，要根据具体的调查内容分析遥感技术应用的可行性，选择合适的应用方案，从而充分发挥遥感技术的价值。（作者单位：贵州师范大学）

基金项目：贵州师范大学研究生创新基金资助（研创201525）

参考文献：

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[2] 孙家柄，舒宁，关泽群.遥感原理、方法和应用[M].北京：测绘出版社，1997：1-114.

[3] 崔龙. 遥感在城市规划管理中的应用[J].新材料新装饰，34，38.

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关键词：遥感技术；水利工程：应用

中图分类号：TV文献标识码： A

前 言：我国是一个水资源十分短缺的国家，水旱灾频繁，从古到今，我们既受益于水，也受害于水，与水旱灾害进行了长期的斗争。近年来，随着经济的快速增长，人口不断增加，环境持续恶化，水文水资源问题也受到大家的重视，因此，传统的水利调查、规划、管理技术的基础上引入先进的遥感技术，将更有助于水利信息的获取、更新和应用，促进水利行业的发展。

一、遥感技术的特点

遥感技术是60年展起来的新技术,目前在国内外已经得到广泛的应用。遥感技术是空间技术、应用光学、无线电技术和计算机技术相结合的一门综合科学。遥感的含义是使用某种遥感器从遥远的地方感测目标信息特征的信号,经过传输系统的处理,从中提取目标物有用的信息。实现上述过程所用的各种手段,总称之为遥感技术。这项技术包括有遥感器技术,信息传输技术、实况调查技术、信息处理技术。遥感技术的分类有很多种,按遥感器使用的波源性质可分为电磁波遥感器、声学遥感器;按遥感器运载工具可分为航天(卫星)、航空(飞机)、陆地遥感等。现代遥感技术,就其手段和应用范围是非常广泛的.但从资源勘测技术来说,比较富有成效的是空间遥感技术,遥感器装在卫星上面利用资源卫星上装置的遥感器可以昼夜进行工作从而获得地面大量的信息资源。

1.洪涝灾害检测

遥感技术在洪涝灾害中应用比较成熟，在实际应用中主要利用雷达卫星、机载合成孔径雷达、可见光和红外线遥感影像数据，并结合地理信息系统技术对洪涝灾情严重的地区，进行多层次的检测和评估，同时给出相应的灾情图像、详细评估报告和已特定区域为单位的灾情损失的分区分类数据表格，为提出灾后重建家园的决策建议打下基础。

2.地表水资源动态检测与评估

充分合理地使用地表水资源的前提充分掌握地表水资源分布、水量及水资源消耗等信息，由于地表水的特殊光学特性，这些任务都可以利用遥感技术完成。对于大范围或者偏远地区，利用卫星遥感影像提供直接、间接信息，对评价水资源的变化非常有帮助。

3.地下水资源动态监测与评估

地下水是水资源重要组成部分，它是干旱、半干旱地区灌溉、工业用水和生活用水的主要来源，也是极为敏感的生态环境因素之一，当前水资源的科学管理工作所面临困难是缺乏详细的地下水动态监测数据。传统地下水监测是一种近感方法，视野有限，监测程序也是有点到线，在推测到面，不仅费事费力，而且控制点少，代表性差，无法实现大面积动态监测和评价。遥感技术可以在快速大面积监测地下水中发挥着重要作用，利用遥感数据提供的地表温度、土壤水分、冰雪、径流、植被变化等信息估算地下水的补给量和勘探区地下水资源存储量，确定其分布，评价地下水质，对地下水动态变化进行监测与预测等。

4.有效灌溉面积调查

水利是农业的命脉，我国80%的粮食及农副产品产于有效灌溉区。由于灌区工程年久失修、功能衰退与丧失以及水资源变化等，造成有效灌溉面在时空上的变动极为复杂，用统计方法得到的全国耕地灌溉面积一直不十分确切。遥感和地理信息系统调查技术作为一种有别于传统的统计方法，近年来，在有效灌溉面积调查中得到广泛应用。

5.灌区作物ET监测

监测ET的传统方法是基于气象站的点测资料估算点值，扩展到区域尺度上比较困难。利用遥感技术监测ET，能够将作物蒸散量在时空上的差别监测出来，并且将监测区域扩大到气象数据缺乏的地区。为此利用遥感技术获取的ET及实测降水数据，开展基于遥感ET和降水的灌区水分盈亏分析，实现对灌区水资源状况进行总体把握，为灌区作物种植结构调整、透时灌溉提供了决策依据；同时也有利于灌区水资源规划的合理编制和选取切合实际的灌区水资源管理体制。

二、遥感技术在水利工程规划建设与管理应用

遥感技术在水利工程规划建设与管理中的应用主要集中在工程前期现状调查，工程中进程监测，工程后的效益评估。

1,利用遥感技术提取工程区域的地形、地貌、岩性、土壤、植被信息，建立决策库，对项目可选的位置、路线进行可行性分析评估进而选择最佳位置、线路并对水利工程周边环境的影响进行评估。这些基础信息可以为项目的实施不同阶段的工程人员服务。对牵扯到移民、土地征用等需要补偿的问题可以利用监督或非监督分类方法调查面积。比如在规划方面： 勘测调查是对水利进行规划的基础，为了能更好地对当前的，水利现状进行调查，给水利规划更详细资料，以及对可能出现的变化提供预测，需要将遥感技术与传统的调查手段相结合，一般情况下主要是依据地形图、野外勘察资料来对水利规划现状进行调查，所以，地形图对于调查有很大影响，若是地形图比较老旧，那么就不得不消耗大量的精力与时间对地形图重新进行测绘，若果运用遥感技术，一般不会出现这样问题。

2.进行工程规划如果需要大比例尺成图，可以利用大比例尺航片或者卫片构建立体，在立体环境中提取需要的信息，建立3D信息图。另外，利用高分辨率影像，还可以实时对工程进展进行监测。比如在河流治理方面：对河流进行卫星遥感，一般情况下以浮泥作为标志，通过运用合理的波段，对得到的图像进行复合处理，用计算机对图像进行光学处理，将背景和次要信息屏蔽，只显示主要资料，得到水下泥沙分布与地形资料，经过技术处理的图片资料上对于河流泥沙的显示是非常清晰、客观的，通过对河流泥沙的变化分析，就可以为河流治理提供可靠有价值的信息。

三、遥感技术在水利工程方面发展态势

1，水利遥感数据丰富

随着雷达技术、高光谱技术、无人机技术以及卫星集群技术的飞速发展，水利遥感应用采用的遥感数据源方面朝着高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和新兴雷达遥感的方向发展，极大地丰富了水利遥感的数据源。目前国外水利遥感数据源空间分辨率普遍达到了米级，高光谱分辨率的遥感数据也大量应用，另外，新兴的雷达遥感数据也越来越多地得到应用。

2，水文参数获取定量化

定量遥感是当前国内外遥感应用的发展方向，也是水利遥感的发展趋势。定量遥感主要是通过实验的或物理的模型将遥感信息与观测目标参量联系起来，将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学及大气等观测目标参量。

3，水利信息提取智能化

目前，影像识别和影像知识挖掘的智能化是遥感数据自动处理的研究获得了重大突破，遥感数据处理工具不仅可以自动进行各种指标处理，而且，可以自动或半自动提取水系、土地利用等信息，极大提高工作效率。

4，水利遥感应用网络化

网络技术已不仅仅是一种单纯的技术手段，它已演变成为一种经济方式----网络经济。大量的水利遥感应用正由传统的方式（客户机/服务器）向（浏览器/服务器）方式转移。

结束语

随着遥感技术不断的发展进步和遥感技术应用的不断深入，将在未来的国民经济建设中发挥越来越重要的作用。把遥感技术运用到水利工程中，解决了水利工程建设周期长、技术条件复杂、，勘探设计、工程实施和验收等方面问题，极大提高水利信息资源的共享程度和应用水平，全面提高了水利建设的效益，对水利工程信息化研究具有重要现实意义。

参考文献：

篇10

【关键词】：遥感技术；电力工程；生产效率

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

改革开放以来，国外先进的技术被引入了进来，经过科技人员的内化，逐渐被应用到各种工程中去，特别是遥感技术的应用，极大的降低了成本和劳动强度，提高了劳动生产率，极大的促进了工程建设的发展。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种不直接与目标物接触而感知其性质和状态的探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种物体进行探测和识别的一种综合技术，而将遥感技术用于电力工程，主要是应用到输变电工程前期选线工程、进行对比优选厂址及利用高分辨率卫星影像立体像等制作站址地形图等等，极大的方便了工程专业技术人员，特别是目前google earth的不断成熟，其卫星影像，并非单一数据 ，而是卫星影像与航拍的数据的一个整合，它是利用遥感技术形成的能为工程专业技术人员直接使用的图像成果，大大降低了工程专业技术人员的劳动强度，提高了劳动生产率。

2、遥感技术概述

任何物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断。遥感技术一般由遥感器、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。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理以获取反映地物性质和状态的信息。

3、遥感技术在输变电工程前期选线工程中的应用

Google earth是一款google公司开发的虚拟地球仪软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上，其有免费版和专业版两种，用户可以通过下载客户端软件，对所需的高清晰卫星影像进行浏览，由于google earth和真实的地球物理信息做了匹配，其所提供的地形、大地高、经纬度信息和实际情况完全吻合，因此这种由遥感技术形成的图像成果被广泛的应用到了输电线路工程的线路选线中。根据作者多年的实践经验，认为遥感技术在输电线路工程选线阶段中的应用主要有如下几个方面：第一，选线时，在google earth上截取两个变电站之间的卫星影像，通过图像可以很明显的看出两变电站之间的地形、高度、地物和地貌，能够轻易的避开山地、河流、村庄、工厂等等，而且由于google earth 地图的准确性相当高，在这种情况下，就不用专业技术人员到现场去进行实地踏勘，就能够得到比较合理的输电线路的路径，降低了劳动强度，提高了劳动生产率。第二，可以利用google earth的地名标注功能，在其上将对输电线路路径选择有影响的地物地貌（特别是避开军事区、规划区、地质不良地区等等）进行标注，可以综合的考虑各种影响因素，这样的话，可以让专业技术人员，很明了的看出，线路应该怎么走，怎么走更能节约成本。

由以上可以看出，google earth对于输电线路的选择和优化具有非常重要的意义，特别是当输电线路需要通过交通不便、地质条件复杂、冰雪地区等人员到达困难的地区更是能显示其重大的作用，但是作为专业技术人员，不能完全依靠google earth，要利用经验及其它相关技术进行复核，还要注意影像的现实性，从而且确定下一步到现场踏勘的重点区域并调绘变化的地物。

4、遥感技术在变电站站址选择中的应用

根据作者多年的实践经验，认为google earth在变电站站址选择中的具体应用主要表现在如下几个方面：第一，利用google earth进行变电站选址的工艺流程为：确定变电站站址的大致范围根据已建好的运行站址、输电电线路等数据库，在google earth上进行备选站址的具体定点调入各个备选站点周边的地物地貌数据，进行室内必选，确定较优的变电站站址结合输电线路的情况，对较优变电站站址进行比选，选择最优站址。第二，建立运行站址和输电线路等数据库。由于google earth使用后缀为kml的文件作为保存地标的文件格式，因此只要把包含以后站址、输电线路等基本信息做成excel格式的表格，然后用一个kml Generator工具将excel的文件转换为在google earth可以打开的kml文件，打开kml文件，就可以任意的缩放地图，也可以将原来变电站和输电线路的详细信息显示出来，利用这些信息，进行备选站址的具体定点。第三，收集备选站址的信息。对备选站址的信息进行收集，并按照第二部分的方法，建立kml文件，对备选站址进行比选，选出较优的变电站站址。第四，结合输电线路的情况及当地的经济因素和人为因素，特别需要考虑的是变电站站址周边的原材料情况，避免最基础的原材料的外调，从而节约成本。依据以上信息，从较优的变电站站址中选择最优的变电站站址。

另外，还可以利用google earth与autocad结合，将站址区域的遥感影像插入到到测量的站址地形图中，能提供更为真实和直观的站址地形地貌。

5、遥感技术在输电线路防雷中的应用

架空输电线路是电力工程系统的重要组成部分，输电走廊大部分要经过旷野、丘陵、高山，其长时间暴露在自然界中，十分容易受到雷击，可以将用遥感技术形成的google earth应用到输电线路防雷中，下面介绍作者的一点见解：第一，地形是影响输电线路杆塔雷击概率的重要因素，通过google earth可以从不同高度和不同角度对输电线路杆塔所在地形环境进行观察，便于对典型的雷击地形地貌特点进行统计发现，雷击一般发生在比较平缓的连绵山脉。第二，利用google earth对雷击故障查找。在利用雷电定位系统进行输电线路雷击故障查找的时候，一般认为雷电定位系统中记录的地闪位于输电线杆塔周围1公里的范围内，这样的闪电才会击中杆塔，因此输电线路杆塔的经纬度坐标是进行查找故障的基础，然而，杆塔的经纬度测量中，往往会出现一些差错，而利用google earth对这些差错进行查找提供了比较方便准确的方法：将输电线路杆塔坐标转换成相应的kml文件在google earth中打开kml文件结合输电线路杆塔明细表，对输电线路杆塔位置是否错误进行判断如果错误，结合杆塔明细表中档距和转角数据，利用google earth中的测量工作对错误杆塔位置进行修正。修正后的杆塔坐标是实际位置的真实反映，这样的情况下再根据雷电定位系统的数据，对故障进行精准和快速的定位。

6、结尾

以上内容首先对遥感技术进行了简述，随后针对由遥感技术形成的google earth成果在电力工程中的应用进行的具体的介绍，表达了自己的见解，但是作者深知，作为一名专业技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，才能为遥感技术在电力工程中的应用做出应有的贡献。

【参考文献】

[1] 《遥感导论》梅安新等，高等教育出版社