高光谱遥感技术及发展范文

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【Abstract】 Hyperspectral remote sensing technology， being one of the most important breakthroughs acquired in the field of earth observation by human in the recent 20 years， is an advancing technology of remote sensing in the next decades. It has the special qualities of high spectral resolution ，plentiful data etc.， so it can be extensively applied in environment protection， deposit exploration， vegetation monitoring and so on. The application of hyperspectral remote sensing in monitoring physiological parameters of vegetation mainly has the following aspects：nitrogen content in plants， chlorophyll content， ；water content.

【P键词】高光谱遥感；植物生理参数；氮素含量；叶绿素含量；水含量

【Keywords】 hyperspectral remote sensing； plant physiological parameters； nitrogen content in plants； chlorophyll content；water content

【中图分类号】P23 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0182-03

1 引言

获取植物生理参数的传统方法是将植物带回到实验室进行化学和生物分析，这个过程需要花费巨大的人力物力成本，因此，我们探索是否可以应用新的技术来结合具体微生物复垦技术特点，以简化这些烦琐而且花费成本巨大的实验。利用高光谱扫描叶片来进行反演植物内部生理生化参数（氮磷钾等）含量，能够获得地物连续平滑的光谱曲线，并且可以捕捉到非常敏感微小的差异。

随着高光谱遥感技术的快速发展及其数据处理与分析方法的不断进步，与传统的生理生化实验相比，利用高光谱遥感数据反演植物生理生化参数在现实中会得到为更广泛的应用，高光谱遥感目前也正在成为观测植物长势和诊断植物病虫害的重要方法。

叶片中的氮素、叶绿素、水等含量与叶片反射率有着密切联系。可以用数学方法进行叶片生化组分含量的预测研究。随着高光谱遥感技术的发展，高光谱数据在作物生理参数诊断中所起的作用越来越受到人们的重视。

2 高光谱遥感技术在作物生化参数诊断中的应用

高光谱分辨率遥感技术的发展是20世纪末最后20年中人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一，也是当前及今后几十年内的遥感前沿技术。国际遥感界将光谱分辨率达纳米（nm）数量级范围内的遥感技术称为高光谱（HypersPectral）遥感。其光谱分辨率高，并具有波段多、信息量丰富的特点。常规的作物生化参数的获取方法是将样本从大田运输到实验室进行测定，这种方法费时、费力，且具有破坏性。近年来，随着高光谱技术的发展，由于其具有简便、快速、大面积、非破坏性等特点，在作物参数反演中发挥着重要且独特的作用，便携式高光谱仪通过测定作物的反射率、吸收率和透射率来对生化参数进行测定，可反演的参数主要有叶绿素含量、全氮含量、水含量等[4]。

3 监测生理参数的应用

3.1 氮素测定

氮素是植物内许多重要有机化合物的组成成分，是植物细胞原生质中的基本物质。蛋白质、叶绿素和核酸的合成都离不开氮元素[5]，例如蛋白质的多少直接影响植物的生长发育，酶就是蛋白质的一种，缺少酶这种催化剂，植物生长必然要受到影响。

氮肥是植被施肥中最不可或缺也是最普遍的肥料，而由于缺乏能够准确、快速、方便、经济诊断植物氮素营养水平的方法，如果施肥过量则会导致成本增加，污染环境；施肥过少则会导致植物缺乏养料，生长发育不正常，从而导致收成受损[6]。

从以上可以看出，研究精确、高效、实时地监测植物氮素含量的方法对于植物的生长状况监测具有至关重要的意义。基于此，很多学者提出不同条件下采用高光谱分析技术，提取植物氮素信息的方法。

目前作物氮素含量高遥感反演常采用的方法是基于高光谱敏感波段反射率或光谱植被指数的经验统计关系法[7]。孔维平[8]等利用ASD地物光谱仪，获取大豆叶片整个生理周期的高光谱数据，应用一阶微分光谱，衍生出基于光谱面积变量（A678-697）为自变量的幂函数模型，并以此为对照处理的大豆全氮最佳反演模型，该模型决定系数R2为0.81，EMSE和RE分别为0.33和7.59%。同时也衍生出基于光谱特征参数（A1605-1608-A1685-1709）为自变量，叶片全氮为因变量，决定系数R2为0.63，均方差（RMSE）分别为0.23和4.95%的模型。Feng等[8]发现将原始光谱进行一阶微分处理计算出红边区域的双峰面积可增加其与冬小麦叶片全氮含量的相关性，Li等[9]使用前人研究提出的可见光波段光谱指数，基于偏最小二乘回归方法对冬小麦叶片氮素含量进行了估测。Fava等[10]使用ASD地物光谱仪对地中海地区草地的光谱进行采集，发现近红外波段775-820 nm和红边位置附近波段740-770 nm的比值植被指数与草地的氮素浓度有较好的相关性。陈书琳 [11]等在不同接菌处理条件下，对大豆叶片全氮含量做了相关性分析，并采用地物光谱仪，获取大豆成熟发育时期的高光谱数据，利用原始光谱，衍生出基于光谱位置的分析方法，以688nm和503nm处反射率的差值作为自变量，叶片全氮（TN）含量为因变量，分析结果表明：全氮含量与TN含量呈显著的正相关（R=0.8723**，n=39）， 其模型决定系数R2为0.559，EMSE为0.669。

由此可见，利用高光谱的反射特征以及衍生出的特征参数可以实时、动态、高效地监测植物的氮素含量。

3.2 叶绿素测定

叶绿素可吸收光能，在植物进行光合作用的过程中必不可少，同时也是光合作用能力、植物生长发育阶段的指数器[12-13]。目前国内外研究人员针对高光谱遥感诊断叶绿素含量开展了大量研究。

房贤一[14]以蒙阴县果园的苹果树为试验材料，连续 2 年测定了苹果冠层光谱反射率和冠层叶绿素含量，分析了冠层叶绿素含量与光谱反射率之间的相关关系，并计算了 400～1000nm 任意两波段组合而成的 RVI、DVI、NDVI 和 RDVI，分析了它们与冠层叶绿素含量的关系，以逐步回归分析做比较，建立了苹果冠层叶绿素含量监测模型。建立苹果冠层叶绿素含量及冠层光谱特征参量间的定量关系模型，以促进高光谱技术在苹果树精准施肥以及快速、无损长势监测中的应用发展，结果表明我们采用多元逐步回归方法建立起来的模型的苹果冠层叶绿素含量监测效果较好。Moran等[15]研究表明叶绿素含量与波段700 nm附近的光谱反射率有很好的相关性，潘蓓[16]等利用ASD Fieldspec3 光谱仪，测定春梢停止生长期苹果冠层高光谱反射特性，对原始光谱进行一阶微分处理，与苹果叶绿素含量进行相关性分析以寻找与叶绿素含量相关性强的敏感波段，通过分析敏感区域400～1350nm范围内所有两波段组合的植被指数，选择最佳植被指数并建立苹果冠层叶绿素含量估测模型。结果表明：①苹果冠层叶绿素含量的敏感波段区域为400～1350nm。②利用筛选得到的植被指数CCI（D794/D763）构建的估测模型能较好地估测苹果冠层叶绿素含量。③以CCI（D794/D763）指数为自变量的估测模型CCC=6.409+1.89R3+1.587R2-7.779R的预测效果最佳。因此，利用高光谱遥感技术能够快速、精确地对苹果冠层叶绿素含量进行定量化反演，为监测苹果生长特性提供理论依据。

另外孙江涛[17]等探究利用高光谱遥感技术来监测不同施磷水平下接种菌根对植物生长的影响规律，通过高光谱扫描实验以及室内样品化验，获得4个不同施磷水平状况下玉米的高光谱反射率、叶片的叶绿素含量、植株生物量等数据。对高光V数据进行导数光谱计算和连续统去除处理，得到以不同玉米叶绿素含量差异的光谱特征参数为自变量，以叶绿素含量为因变量的线性或非线性回归模型，接菌处理玉米叶绿素含量所有的反演模型中，以REP为变量构建的线性模型具有较高的拟合精度和反演效果，检验决定系数R2为0.753，对照处理的玉米叶绿素含量的所有反演模型中，以RG为变量构建的指数模型的拟合度最高达0.927，检验决定系数为0.834.吉海彦[18]等使用ASD便携式光谱仪和LI-COR 1800型积分球，在350-1 650nm的光谱范围内，测量冬小麦叶片在不同生长期的反射光谱，用偏最小二乘方法建立了冬小麦叶片叶绿素含量与反射光谱的定量分析模型。在400～750nm的光谱范围，建立了叶绿素含量与反射光谱的模型，结果显示叶绿素的预测值与真实值的相关系数为01898，相对标准偏差为1316%。在光谱范围为1400～1600nm的农业生产中，这些结果是非常令人满意的。

3.3 水含量

叶片含水量是反映作物生理特性的一个重要参数，含水量的变化会影响作物对氮的利用以及叶片碳交换速率，从而影响碳循环和能量收支，以及作物产量。因此，选择适宜的

含水量反演指标评估旱情的发生、发展和变化情况，对进行相应的抗旱准备和采取及时的抗旱措施具有重要的指导作用。

Inoue等[19]研究发现大气对近红外水分吸收波段影响较大，因此不适合在高空遥感中用于评估植被的水分情况；在野外光谱采集中要充分考虑大气中水汽的影响，选择晴朗、能见度高且大气比较干燥的天气，以减少水汽对波段1450 nm处水分吸收峰的影响。Pietro等[20]提出全球植被营养指数GVMI，使得相对含水量的反演从局部扩展到了整体；另外王纪华[21]等应用地物光谱仪探讨了小麦叶片含水量对近红外（NIR）波段光谱吸收特征参量的影响，结果表明： 1165～1185nm间的光谱反射率与小麦叶片的含水量呈显著负相关，而且该波段在大气窗口之内，受大气层水的干扰较小，可作为航空或卫星遥感探测指标应用。由此根据大量观测数据建立了叶片含水量与吸收深度及吸收面积间的线性相关关系和回归方程式，从而提出一种利用光谱反射率诊断小麦叶片水分状况的遥感方法。

4 结语

高光谱遥感凭借其充分利用地物光谱特征的特点为农作物研究提供了新的平台[22]，与传统的多光谱遥感或宽波段遥感相比，高光谱遥感不仅能比较真实全面地反映各类植被的光谱特征及其差异，还能实现对某些植被生化参数的定量测定。因此，可以运用高光谱遥感技术进行低耗、高效、实时、无损地植被生理参数监测，从而实现对植物生长状况的监测和评估。

应用高光谱遥感技术可以监测植物的氮含量、叶绿素含量、水含量，清晰地了解植物的生理参数，为判断植物的生长状况提供参考，并为农业生产进行定量施肥提供依据。

【参考文献】

【1】程一松，胡春胜等.氮素胁迫下的冬小麦高光谱特征提取与分析[J].资源科学，2003，25（1）：86-93.

【2】冯先伟，陈曦等.水分胁迫条件下棉花生理变化及其高光谱相应分析[J].干旱区地理，2004，27（2）：250-255.

【3】杨吉龙，李家存等.高光谱分辨率遥感在植被监测中的应用综述[J].世界地质，2001，20（3）：307-312.

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关键词：遥感；地质找矿

一、遥感地质概述

遥感地质又称地质遥感，是综合应用现代遥感技术来研究地质规律，进行地质调查和资源勘查的一种方法。它从宏观的角度，即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用，以分析、判断一定地区内的地质构造情况。

1.遥感地质找矿早期发展状况

遥感技术在地质研究领域的应用促进了我国矿产资源的发现。20世纪80代航空与卫星遥感广泛应用参与大型地质找矿。取得了许多辉煌的业绩。20世纪90年代以后遥感技术发展迅猛。遥感数据的空闻分辨率已南千米级、百米级提高到厘米级；光谱分辨率由原来的几微米、几十纳米提高到几纳米；时间分辨率由原来的几周、几天提高到几小时。

2.遥感地质找矿的理论依据与技术基础

遥感信息，特别是多种遥感信息的综合，具有丰富的地质内涵和坚实的物理基础。这使得遥感地质找矿具有宏观性、多波段、信息量丰富、立体感强、便于定位等优势，是地质找矿不可或缺的手段。在遥感地质找矿的遥感影像分析中，传递含矿构造和含矿载体的两种标志，一是构造、结构、纹理特征；二是光谱特征。各种矿产资源的形成、产出，都与一定的地质构造条件有关，如斑岩铜矿与中酸入体有关；煤矿赋存在某些地质时代的煤系地层内。前者反映地质控矿构造特征、岩石类型特征等，通过研究遥感影像上显示的线性和环状信息可以揭示区域构造体系及其控矿作用；后者反映了地层层序、岩石类型的差异，矿物成分和含量的差异，特别是矿化蚀变信息。由于蚀变岩矿物具有本身的光谱特征，而一定类型的蚀变岩矿物组合常可指示一定矿种的存在。因此，利用构造分析、多光谱遥感资料解译、分析区域成矿地质条件，提取某些矿床类型的遥感标志是遥感地质找矿的基本出发点和理论依据与技术基础。

二、遥感在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿工作中的应用可归纳为如下几个方面：

第一，利用图像上显示的与矿化有关的地物，直接圈定靶区，为找矿指明方向。如利用植物吸收不同金属元素所产生的不同光反射率、热反射率和叶绿素发光率进行波谱试验，为在植被发育地区快速发现工业矿产开辟新的找矿途径。

第二，利用数字图像处理技术，进行多波段，多种类遥感图像的综合处理分析，增强或提取图像上与成矿有关的信息，尤其是矿化蚀变信息，为找矿提供依据，指明找矿方向和有利成矿的远景地段。

第三，利用解译获得的资料，分析区域成矿条件，进行区域成矿预测，主要表现为地质构造信息的解译和岩性地层等信息的解译。

三、遥感地质找矿的发展前景

20世纪末以来。随着数字地球的提出和现代信息技术取得新进展，数字地球的理论方法和现代信息技术的新进展引入地质勘查领域。应用现代信息技术的新进展进一步解决矿产资源问题成为地质找矿发展的必然趋势。在数字地球框架下，将遥感技术与地质领域传统方法技术相结合，与其它现代信息技术相结合。

1.RS与GIS、GPS的结合

RS（遥感）具有信息丰富、覆盖范围广、现势性强等特点，是GIS（地理信息系统）的重要数据源之一。GIS为处理和分析应用遥感数据提供了强有力的技术保证，遥感影像的识别在GIS支持下可改善精度并在数学模型中得到应用。GIS技术作为遥感信息找矿的有利工具可以快速、精确地对复杂的地理系统进行空间定位和过程分析，极大地提高了找矿预测的效率。GIS多维技术的发展将促进多维预测找矿模型的建立，这一模型的建立有利于隐伏矿床的找矿突破。未来，将GPS（全球定位系统）连同其它传感器等一起安置在卫星上能够降低数据采集的成本，提高GPS的数据价值。

2.高光谱遥感技术的发展

高光谱或成像光谱技术就是将由物质成分决定的地物光谱与反映地物存在格局的空间影像有机地结合起来，对空间影像的每一个像素都可赋予对它本身具有特征的光谱信息。由于高光谱遥感影像提供了更为丰富的地球表面信息，因此在地质找矿领域得到了广泛应用并有了快速发展。如矿物填图是高光谱技术最能发挥其优势的领域，它在直接识别蚀变矿物，圈定找矿靶区，建立不同矿床的成矿、找矿模型等方面都发挥了重要作用。今后需加强岩矿反射、发射光谱精细特征和提高识别矿物种类的研究。

3.遥感数据处理系统的发展

随着遥感技术的发展，传感器的空间分辨率和光谱分辨将大幅提高，遥感信息量也将大幅增加。要在海量数据中提取有用的找矿信息，必然对遥感数据处理系统提出更高的要求。目前，多光谱遥感数据处理系统在数据的压缩、传输、专业软件的发展上都取得了很大的进步。在高光谱遥感数据分析、处理方面关键是在光谱维上进行图像信息的展开和定量分析。此外，实现信息分析模型和算法语言的改进也将大大提高遥感信息处理的速度和精度，提高找矿工作的效率。

4.遥感与多源地学数据的融合

多源数据的融合处理能够避免单一信息的。片面性，使融合结果更加准确和客观。特别是利用遥感技术寻找深部矿床时，单纯使用遥感图像存在明显的局限性，往往需要物探、化探地学数据以及各种地质图件的融合处理。其目的就是要充分集成不同来源数据的优点，尽可能多地获取地物信息，以提高解译精度和可信度。遥感与多源数据的融合应用既是当前矿产和石油勘查中的热点问题，也是未来的发展方向。

四、小结

随着我国国民经济的迅速发展，矿产资源的需求越来越大，矿产资源对我国国民经济发展的瓶颈制约凸显。但我国重要资源可采储量下降，难以满足现代化建设的需要。所以，采用新技术、新方法，通过实现地质工作的现代化来加强各种矿产资源的勘查力度，扩大矿产资源储量，是保障我国可持续发展所需的矿产资源战略的重要途径。遥感曾作为一项新的技术给地质找矿带来了一些便利，但随着找矿工作的发展也对遥感提出了新的要求，这也就是遥感在地质找矿中的发展方向。遥感地质曾经为地质找矿有过巨大奉献，也将会有更大的奉献。

参考文献：

[1]李聪慧；刘存在；杨利平；于广成.遥感地质找矿标志；2008年5月第10期.

[2]池三川.应用遥感技术加快矿产资源的勘察(上)遥感技术.

[3]丁建华；肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用.地球物理学进展；2006，21(2).

[4]王润生.遥感地质技术发展的战略思路.国土资源遥感；2008年第1期.

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1．1直接应用——遥感蚀变信息的提取

岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物，围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系，围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围，而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循，因此，围岩蚀变可作为有效的找矿标志。

1．1．1蚀变遥感异常找矿标志

围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。

1．1．2信息提取的实现

与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体，地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关，物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征，光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射，利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量，根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比，可以确定出样品的吸收谷，识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征，选择合适的图像波段进行信息提取。根据量子力学分子群理论，物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性，根据量子力学分子群理论，物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性，因为探测范围内有干扰介质存在(白云、大气、水体、阴影、植被、土壤等)，因此，在进行蚀变矿物信息提取时，根据干扰物质的光谱曲线出发，进行预处理消除干扰。主要造岩矿物成分(0，si，A1，Mg)的振动基频在可见——近红外区不产生诊断性吸收谷的谱带。不同类型的矿物蚀变会引起Fe，Fe，OH一，中某一类的变化，Fe2+，Fe3+，OH一，CO：在可见一近红外区可产生岩石谱带中的不同吸收谷组合，例如，在0．4～1．3um范围内的光谱特性是因为矿物晶格结构中的Fe，cu等过渡性金属元素的电子跃迁引起的；1．3~2．5的光谱特性是由矿物组成中的CO：，OH口HO引起的。根据吸收谷所处的波长位置、深度、宽度、对称性等特征进行处理，提取相应的蚀变遥感异常(遥感异常)。现在应用的数据有多光谱TM，ETM+，ASTER数据以及少量的高光谱与微波遥感数据等。蚀变遥感信息在整景图像上信息占有份额低，但局部地区的信息并不微弱，因此即使是微弱的蚀变异常也可以被检测出，试验证明，遥感信息检测的蚀变检出下限优于1／20000。目前遥感找矿蚀变异常信息的提取有多种方法，例如波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法和MPH技术(MaskPCAandHIS)、混合象元分解等。“ETM+图像数据的综合遥感找矿蚀变异常信息的提取”、“ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法技术”都取得了一定的成果。在蚀变遥感信息提取和应用研究中，形成了～套独特的技术，即“去干扰异常主分量门限化技术”，包括：①预处理：校正及去干扰，校正包括系统辐射校正、几何校正、大气粗略校正；干扰包括云、植被、阴影、水、雪等的去除。②信息提取：以整景的TM(ETM+)图像遥感异常信息的提取为主，其方法以PCA主分量分析为主，比值法为辅，同时用光谱角分析法对所获得的主分量异常进行筛选，然后进行门限化分级处理，以获得分级异常图。由于涉及到的矿床类型、规模、控矿要素、蚀变类型以及矿产勘查程度不同，仅靠单一的处理方法不利于异常信息的提取，因此需要多种方法的有效组合，一种方法为主其他方法为辅这些遥感信息提取技术在资源勘探过程中发挥了很大的作用，目前，利用围岩蚀变找矿已经取得了很好的效果。

1.2遥感技术间接找矿的应用

1．2．1地质构造信．息的提取

内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位，重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带，在时间上一般与地质构造事件相伴而生，矿床多成带分布，成矿带的规模和地质构造变异大致相同。遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型)，从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造)，从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息)，从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时，对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”，常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法，对遥感影像进行处理，如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等，可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外，遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息，如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。

1．2.2植被波谱特征的找矿意义

在微生物以及地下水的参与下，矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化，进而使土壤层的成分产生变化，地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用，影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化，导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能，可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查，较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大，因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试，统计对金属最具吸收聚集作用的植被，把这种植被作为矿产勘探的特征植被，其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术，采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调，通过图像处理，这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来，在遥感图像上可用直观的色调表现出来，以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小，因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制，当金属含量变化微弱时，现有的技术条件难以检测出，检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲，高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍，例如对某一农业区进行管理，根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策，当某农作物干枯时，多光谱只能知道农作物受到损害，而高光谱可以推断出造成损害的原因，是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。

1．2．3矿床改造信息标志

矿床形成以后，由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比，可以研究矿床的剥蚀改造作用；结合矿床成矿深度的研究，可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系，可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律，建立夷平面的找矿标志。另外，遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图，是区域地质填图的理想技术之一，有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。

2遥感找矿的发展前景

2．1高光谱数据及微波遥感的应用

高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率，成像的同时记录下成百条的光谱通道数据，从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线，实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取，因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多，光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富，不同的波段具有不同的信息变化量，通过建立岩石光谱的信息模型，可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势，结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息，加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感，是利用红外光束投射到物体表面，由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号，由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点，因此对提取构造信息有一定的优越性，同时也可以区分物理结构不同的地表物体，因为穿透性强，对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力，但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究，否则势必影响微波遥感的发展。

2．2数据的融合

随着遥感技术的微波、多光谱、高光谱等大量功能各异的传感器不断问世，它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性，构成同一地区的多源数据，相对于单源数据而言，多源数据既存在互补性，又存在冗余性。任何单源信息只能反映地物目标的某一方面或几个方面的特征，为了更准确地识别目标，必须从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。通过数据融合，一方面可以去除无用信息，减少数据处理量，另一方面将有用的信息集中起来，便于各种信息特征的优势互补。数据的融合包括遥感数据间的融合、遥感数捱与非遥感数据的融合。融合技术的实现方法有多种，简单易行的是对几何配准后的像元逐点进行四则运算或HIS变换，还有一些方法是对多源数据先进行预处理(特征提取、判别分析)后再进行信息融合，主要的方法有代数运算融合、小波变换融合等。蚀变矿物特征光谱曲线的吸收谷位于多光谱数据的波段位置，因此可以识别蚀变矿物，但是波段较宽，只对蚀变矿物的种属进行分类。与可见一红外波段的电磁波相比，雷达波对地面的某些物体具有强的穿透能力，能够很好地反映线性、环性沟造。雷达图像成像系统向多波段、多极化、多模式发展，获取地表信息的能力越来越强。总的来说，多光谱、高光谱数据的光谱由线特征具有区分识别岩石矿物的效果，所以对光学图像与雷达图像进行融合处理，既能提高图像的分辨率、增强纹理的识别能力，又能有效地识别矿物类型。尽管融合技术的研究取得了一些可喜的进展，但未形成成熟的理论、模型及算法，缺乏对融合结果的有效评价手段。在以后的研究中，应该深入分析各种图像的成像机理及数据间的相关性、互补性、冗余性等，解决多源数据的辐校正问题，发展空间配准技术。

2.33S的结合

3s是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的简称。利用GPS能迅速定位，确定点的位置坐标并科学地管理空间点坐标。海量的遥感数据需庞大的空间，因此要有强大的管理系统，随着当今人力资源价格的升高，在区域范围内找矿时，遥感表现出最小投入获得最大回报的优势，那么RS与GIS的结合也势在必行，因为GIS更有利于区域范围的影像管理及浏览。随着3S技术发展，遥感数据的可解译程度与解译速度得到进一步提高，目前，地质工作者尝试将3S与VS(可视化系统)、CS(卫星通讯系统)等技术综合应用，取得了较好的效果。

2．4图像接收、处理及信息提取技术的发展完善

由传感器接收的地物光谱信息传到地面接收站，在计算机操作平台上进行图像的处理以及遥感信息提取。随着传感器的发展、数据量的增大，从海量的遥感数据中提取有用的、相对微量的找矿信息不是一件容易的事，传感器的发展是信息提取的前提，图像处理技术的开发是信息提取的关键。为了提取更客观有效的找矿信息，需要进行以下几方面的工作：

(1)进一步发展高分辨率传感器，以便接收更微弱、细小的地质信息；

(2)加强信息提取方法的研究解决计算机处理的技术问题，例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等；

(3)在选择参与信息提取的波段时，深入波段选取依据的理论研究，例如进行岩石样品的光谱测试，矿物识别与分析是遥感地质信息提取的核心，所以需要确定不同类型的矿物在各波段的吸收性。同样在利用植物地化找矿时需配套精密的物质成分分析仪器及技术等；

(4)遥感图像处理海量数据，经处理后的一景图数据量很大，为保障数据处理速度，需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑，：图像处理中要将算法转化为计算机的可识别语句，需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提叉的软件平台，实现不同格式图像问的兼容性。

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[关键词]遥感地质找矿 现状 发展前景

[中图分类号] P627 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-167-1

1概述

遥感地质找矿是将现代遥感技术运用与对地质的研究中而进行矿产勘查的一种方法。它通过发射电磁波，进而观察各种地质体（矿物、岩石等）对电磁波的辐射图像的不同来识别不同的地质体，从而有效的判断该地区是否有矿产资源。

在20世纪80年代，在矿产勘查中大量的使用了遥感技术，取得了很多业绩，90年代后，遥感技术迅猛发展，空间分辨率越来越高，光谱分辨率越来越小，时间分辨率也越来越短。

虽然遥感技术在应用中取得了很大的成绩，但是随着勘探工作的深入，地表的矿产明显减少，找矿难度越来越大。而依靠于电磁波的遥感技术主要反映的是地表信息，所以，很难解决当前所面临的地下找矿问题。

2遥感地质找矿的现状

当前，遥感地质找矿技术已经取得了一些成就。主要表现在遥感信息获取技术的发展、含矿信息提取技术的发展和含矿信息分析技术的发展三个方面。

2.1遥感信息获取技术的发展

得到发展的遥感信息获取技术主要指的是成像光谱技术和成像雷达技术的出现。这两种技术为地质识别提供了全新的技术手段，使遥感技术不再限制于地表，而是增强了穿透覆盖物的能力，可以更加有效的探测地质结构。

2.2含矿信息提取技术的发展

含矿信息提取技术的发展主要指的是计算机已经广泛应用于此技术中。这样就实现了遥感数据在全球范围内的传播，并且可以通过计算机来判读图像，对图像和数据的处理变得更加准确。

2.3含矿信息分析技术的发展

含矿信息分析方法的发展主要体现在高分辨率遥感探测方法的使用和“环境-矿床”新思路的运用。新一代高分辨率遥感探测方法目标明确、方法简便，能对矿床进行快速的评价。“环境-矿床”新思路的应用将矿床的形成与周围环境信息乃至整个地球的演化都联系在一起，综合性强，对隐藏深的矿产资源的发现具有很大的价值。

3遥感地质找矿的发展前景

3.1国家需求

国家需求是遥感技术找矿的动力。当前，从国家层面来说，矿产资源开发的难度越来越大，矿产资源对国民经济发展的制约性越来越大。解决这一问题的途径是，推进地质科技工作的进步，在地质工作中应用高新技术，从而实现地质工作的现代化。遥感技术作为一项高新技术是实现上述目标的一大途径，所以，要加强对遥感技术的再创新，加大地质勘查的力度。

3.2理念更新

要将传统的找矿理念更新，不单单应用遥感技术，而是将遥感技术与其他有用的技术相结合，发挥遥感技术更大的优势。在未来应该努力做到将遥感技术与地学信息结合、将遥感技术与现代信息技术结合、利用地质专业知识来指导遥感技术的应用。

3.3技术发展

遥感地质找矿在技术发展方面的发展前景主要表现在发展基于数字地球的遥感技术、建立立体地质勘查技术体系和应用高光谱遥感技术三个方面。

（1）发展基于数字地球的遥感技术。当今，地质勘探领域中逐渐引入了数字地球的理论方法。将此方法与遥感技术相结合，再加以现代信息技术即将成为找矿的必然趋势。利用数字地球的遥感找矿技术，能够在找矿工作中将信息资源进行最大限度的利用，找到常规方法很难发现的地质现象，从而提高对矿产资源的勘查效果。这与当前找矿难度增加、信息资源丰富的时代背景相符合，为找矿提供了新的思路。

（2）建立立体地质勘查技术体系。要将地质找矿与成矿机理研究结合起来，将遥感技术与生物地球化学、地热作用、生物成矿、地质空间统计分析方法、物化探、磁力、地震探矿方法等理论结合起来，加深对成矿信息的深入理解，建立起立体地质勘查技术体系，才能对隐伏矿床进行深入的理解和诠释，从而科学的推断出矿产的位置。

（3）应用高光谱遥感技术。

某一地区的高空间分辨率的光谱遥感数据能为矿产的寻找提供依据。分析高光谱遥感得到的图谱可以分析出成矿机理，并且能挑选出找矿靶区。不管是在技术层面还是理论层面，这一技术都具有很大的价值。

3.4应用领域

遥感地质找矿在应用领域方面的发展前景主要表现在扩展地域、扩大应用面、全球化和外星找矿四个方面。

（1）我国找矿的地域要得到扩展：可以从人口稠密的地方扩展到人口稀少的地方，从陆地扩展到海洋，从交通便利的地方扩展到交通不便的地区。为先进的遥感技术应用于更广阔的天地；（2）找矿的应用面要扩大：将找矿的目标由单纯的增加资源量扩增为保护环境、防灾与找矿相结合的复合层面，促进可持续发展；（3）促进找矿的全球化：要加强全球的合作，使不受国界限制的卫星遥感技术发挥更大的作用，可以为矿藏丰富但是技术落后的国家提供矿藏信息服务；（4）外星找矿：随着对外星球的探索，可以考虑将探索成果与遥感地质找矿技术相结合，这在未来具有很大的发展潜力。

4结语

作为矿产勘查的一种技术手段，遥感技术已经取得了一定的成就。并且，遥感技术的发展前景十分广阔，国家需要大力开展遥感地质找矿的工作，所以，相关工作者应该积极研究该技术，并且将此技术与其他的地质理论有机的结合起来，利用先进的数字化技术，扩大找矿区域，促进矿产勘查工作的顺利进行。

参考文献

[1]刘德长，李志忠，王俊虎.我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景[J].地球信息科学学报，2011，13（4）：431-438.

[2]耿新霞，杨建民，张玉君，等.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛，2008，23（2）：89-93.

[3]丁建华，肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用[J].地球物理学进展，2006，2.

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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:遥感技术 林业监测 应用要点

林业遥感技术是通过非接触性和非实地性的观测和记录林业的地理、生物、生态和其他信息,是现代做好林业监测、调查和信息获取的重要技术手段。应该在对遥感技术做出科学理解和认知的基础上,提高对林业遥感技术的重视程度,详细了解影响林业遥感技术效果的因素,明确林业遥感技术的特点,结合实际林业监测工作做好林业遥感技术的应用,提升林业监测的质量和水平,为实现林业事业又好又快发展服务。

1、遥感技术的概述

遥感技术,英文简称RS(是Remote Sensing的缩写),是一种通过非接触性和非实地性的观测和记录目标物,获取目标物体各种信息的一种技术。遥感技术在林业的应用可以称为林业遥感技术,是指通过卫星和飞机对林业资源进行监测和调查,形成对林业资源实时地和动态地监测,形成各种数据和信息,为林业决策和发展提供基础上和实施上的参考。

2、林业遥感技术的特点

2.1 林业遥感技术具有高效性

林业资源的在我国分布区域辽阔,应用林业遥感技术可以使国家有关部门在短时间里掌握大面积的林业资源状况及变化情况。

2.2 林业遥感技术具有层次性

要想提高林业资源调查和监测的精确程度和速度,就必须利用抽样技术,建立林业遥感技术不同高度的遥感平台,获得多层次遥感资料,在配合多阶抽样技术的前提下,有效提高林业资源调查和监测的速度和精度。

2.3 林业遥感技术具有动态性

林业资源的具有再生性和周期性的特点,决定了林业遥感技术必须保证林业资源信息监控和调查的动态性,实现多时相遥感和动态遥感。

2.4 林业遥感技术具有基础性

林业遥感技术得到的林业资源信息是定量的数据,方便林业资源管理、调查和监测,应该重点做好林业用地面积和森林蓄积量的定量监控工作,为林业资源调查和监测做好基础性工作。

2.5 林业遥感技术具有差异性

不同的传感器和不同的介质,接受和记录林业资源的属性不尽相同,为了林业规划的合理、林业生产的科学、林业监测的全面,必须提高林业遥感技术的差异性,将各种类型的信息接收和记录下来,以利于科学分析和综合利用。

3、遥感技术在林业监测中的应用要点

3.1 做好林业遥感技术在三个方面的应用工作

首先,做好对林业资源遥感资料的成图工作,林业资源的面积、土地类型的判定、制图和调绘是林业资源遥感技术的基础工作,也是其优势的主要方面,是林业监测的根本性工作。其次,做好木材蓄积量的估计工作,针对各地实际情况,开展有代表性的估量试验,为林业监测工作提供详尽的蓄积量信息。最后,做好林分调查因子的估计工作,加强林业遥感技术和传统监测技术的相互配合,对各种因子做以详细描述和准确记录。

3.2 做好林业遥感技术的信息共享工作

林业监测离不开林业信息的共享,林业遥感技术的信息共享是林业信息合作的重要措施,据相关林业文件报告显示,世界绝大多数国家已把遥感技术当作林业资源调查信息的主要获取手段。但各国调查方法差异很大,标准(如分类系统)也不相同,这就使资料失去可比性,影响信息共享。我国已经建立国家级的森林资源监测体系和监测项目,就是这方面很好的尝试,在林业资源分类方法与监测体系上与国际上进行了协调。这方面的工作有力地促进了各地林业信息和数据资源的共享,便于林业监测工作的开展和深入。

3.3 做好林业遥感信息的信息融合工作

随着科学技术的不断进步、社会的不断发展,对林业遥感信息源的多形式应用成为林业技术工作人员所面临的重要问题,如何做好林业遥感信息的融合工作,使信息来源多样化,信息加工多功能化,将不同系统和不同来源的信息融合成为一项值得关注的工作。随着信息源的多样化,人们总希望将各种信息源的优点集中在一起,而不是简单的叠加,这无疑是一项十分有意义的工作。目前,应该做好林业遥感信息与地理信息系统和全球卫星定位系统的融合工作,实现信息的无缝对接。

3.4 提高林业遥感数据的精度

林业应用航天遥感数据的一个重大障碍是当前运行的卫星传感器的空间分辨率低,导致现有信息源不能满足林业上的一些特殊要求,如树种的区分。当前信息源即使能区分树种组,由于大量的混杂像元存在,致使分类精度一直很低。随着高光谱技术的出现和发展,上述问题的解决有了可能。如树种区分,森林结构的表达,郁闭度及其它林分因子的测定等。高光谱是一个新的思路,它将原来仅有6~7个波段的区间,细分为更多的波段(如从400～2450m分为192个波段),目的在于建立窄光谱段与地物的直接对应关系,实现空中对地物的直接鉴别,尽管仍会有混杂与干扰,但通过多维光谱空间信息的分析,也能将林业的相关问题适当解决。

4、结语

综上所述,在林业监测工作中应用林业遥感技术是时代对林业整体工作的一项要求,林业技术人员应该明确林业遥感技术的概念,清楚林业遥感技术的特点,找到确实有效掌握林业遥感技术提升林业监测质量的方法,为林业的发展服务。本文来自于实践和基层,难免会出现水平和角度上的缺陷和漏洞,希望能够对同行起到抛砖引玉的作用,也希望同行能把文中的缺欠当做新研究的开始,通过大家的共同努力,共同推进林业监测工作的深入,振兴林业事业。

参考文献

[1]侯彦林,贺红仕,徐吉炎 等.农田防护林生态效益遥感研究方法[J].生态与环境遥感研究北京:科学出版社,1990:44~50.

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关键词 地质矿产勘测；高科技技术；应用研究

中图分类号P5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）114-0126-02

地质矿产勘测技术发展至今，已经有非常久的历史了，勘测技术也可以说是各式各样，伴随着我国经济的迅猛发展，工业领域对矿产资源的需求量越来越大，而我们要更加注重的就是要把传统的勘测技术与现代的先进的新型勘测技术相结合，以提高矿产的勘测工作效率，进而促进我国经济的发展。

1 中国地质矿产勘测的现状

我国是一个地大物博的国家，总的矿产储备量居全世界前几位，其中有些矿产的储备量更是居世界第一位，可是我国的人口基数大，人均矿产资源的占有率低于世界平均水平，并且矿产的使用率不高，造成了资源的浪费，这也就加剧了我国对于矿产的迫切需求。自建国以后，我国的矿产勘测技术突飞猛进，为我国的经济建设做出了卓越的贡献。不过，我们应该清醒的认识到，虽然我国的矿产储备量很高，但是还有个别种类的矿产资源满足不了我国的经济建设需求，仍需要从外国进口，这就要求我们要不断的改进勘测技术，使用高科技技术，找到更多的矿产资源。

2 新形势下高科技在地质矿产勘测中的应用

2.1 GPS在地质矿产勘测中的应用

2.1.1 GPS含义和原理

全球定位系统（英语：Global Positioning System）通称GPS，它是一个中距离的原型轨道卫星导航系统，可以为地球表面的绝大部分地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。它需要各个部分的协调工作，才能确保定位的准确从而获得比较精确地数据。

GPS的工作原理，是对卫星所发出的信号进行处理和汇总，将汇总的数据和信息进行整合，最后对正确的空间位置进行定位。DPS技术应用于全球各个领域，尤其对于地质的勘测有极大的帮助，它具有一定的定位功能，发出的信号和提供的数据具有实时性。GPS对于外界的干扰具有很好的抵制作用，抗干扰能力强，而且对于数据具有保密的功能。GPS主要由九个部分组成，分别是五个监控站、三个注入站和一个主控站。主控站主要是对卫星发出的信号和数据进行分析和整合，然后传输到注入站，注入站再将这些信息和数据输送到存储器中，然后GPS将定位的结果呈现出来。

2.2 GPS在地质矿产勘测工作中的具体应用步骤

2.2.1 GPS进行野外采集的准备工作

首先将GPS进行初始化，使GPS不留原始的数据，这样才能更准确地定位。在初始化完成后，相关的工作人员要建立横向和纵向的测量系统，在用GPS进行定位时，最好使用两台或两台以上的GPS，以其中的一台作为基准，另外两台作为数据的参考，找出这三台GPS在定位中存在的误差，最后综合这三台GPS的定位状况，做出合理分析，得出最终的结论。需要注意的是，在进行野外定位之前，需要对每一台GPS进行初始化设定，从而使三台GPS达到同步的标准。

2.2.2 对GPS野外站点进行位置的选择

通常进行地质勘测的地区都位于山区，山区的树木茂盛，通视条件一般都比较差，于是，在进行野外站点的选择时，要根据当地的实际状况，尽量选择通视条件较好，视野相对开阔的地方，这样有利于卫星对当地数据的收集，提高GPS定位的精确度。

2.2.3 GPS野外站点的数据采集工作

GPS在进行数据采集的时候，数据的精确度受到卫星的高度、当地对卫星干扰的大小等方面的影响。所以，在信息采集的时候，要保持卫星信号的良好，进行数据采集时要保持15分钟以上，根据距离的长度，相应的增加数据采集的时间。如在定位的距离大于5000时，数据的采集工作要持续30分钟以上。如果定位的距离大于10千米时，数据采集工作要持续45分钟以上。

2.2.4 GPS对观测到的数据进行处理

将三台GPS所收集的数据进行整合，得出最准确的数据信息。在进行结算的时候，各项数据都要进行准确的输入，否则都会使整个地质勘测工作无法正常的运行，数据要保留小数点后的四位，尽量地提高数据结算的精确度。

2.3 遥感技术在地质勘测工作中的应用

2.3.1 遥感技术对矿产资源的识别作用

岩石的类别和组成成分是矿物质形成的基础条件，遥感通过对一类岩石的类型和组成成分进行分析，进行数据的整合，发现岩石中是否有矿物质或预测这类岩石是否有成矿的可能性。遥感技术对岩石类别的识别主要通过图像的增强效果、图像的变换和进行图像分析的方法，通过增强岩石在图像中的色调、颜色和纹理，从而更清晰地观察岩石的类别。遥感技术在矿产勘测的工作中发挥着重要的作用。

遥感技术对岩石类型的识别主要依靠光谱和空间特征的差异，高光谱下的遥感技术具有分辨率高、数据精确等特点，近年来被广泛应用于地质矿产的勘测工作。高光谱的遥感可以有效地区分岩石的含矿量，提高矿产勘测的效率。

2.3.2 遥感技术在矿产勘测工作中可以提供矿化蚀变信息

岩石蚀变信息的收集与提取是矿产勘测工作中的一项重要内容，岩石蚀变的类别与岩石的化学成分、相关的矿床类别是密切相关的、岩石蚀变的范围通常大于岩石矿化的范围，因此，岩石蚀变可作为矿产勘探一个重要方法，有助于进行矿产的勘测工作。

岩石蚀变时，其在种类、颜色、结构等方面与其他周围的岩石具有一定的差别，这些差别用遥感技术鉴别时体现出光谱的差异。光谱的差异为遥感技术提取矿物信息提供了有力的保障，因此，可以通过遥感技术进行矿产的勘测工作。

2.3.3 遥感技术对地质构造信息的提取

遥感技术对地质构造信息的提取是矿产勘测工作中的一项重要内容。通过矿产专家的多年实践，矿化蚀变带是有规律可循的，它总是沿着一定地质构造分布。遥感技术对地质构造信息的获取主要呈现出线性的影像和环行的影像，根据不同的成矿条件，可以得出不同的成矿信息。

有些岩石区域的成矿纹理比较模糊，遥感技术使岩石的线性行迹、纹理等信息变得清晰，通过遥感技术对呈现的影像进行相关的处理，如增强边缘的线条、通过比值的分析，使构造的轮廓清晰地展现出来。遥感技术通过对线性和环行的影像进行分析和统计，确定矿物的构造和分布情况，确定矿产分布的规律，对地质矿产的勘测工作具有重要意义。

4 结论

20世纪以来，一系列高科技技术已经被广泛的应用于地质矿产勘测的工作中，新技术、新理念的应用大大提高了地质矿物勘测工作的效率，扩大了矿产资源的开采。加强矿产资源的勘测与开发，获取更多的矿产勘测信息，需要更精准的高科技技术的支持。

参考文献

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【关键词】技术发展战略，地质遥感，应用技术系统

一、前言

通过对遥感技术和遥感地质发展现状和发展趋势的分析，以经济和社会可持续发展对矿产资源、能源和地质信息的重大需求为牵引，以地质理论、地球系统理论和复杂性科学理论为指导，围绕地质工作的地质矿产调查、地质灾害和环境监测、矿山开发和环境监测的三大战略任务，提出建设和发展地质矿产和能源遥感勘查和评价技术系统、地质灾害和地质环境监测技术系统及业务运行系统、矿山开发和矿山环境监测技术系统及业务运行系统三大应用技术系统和卫星数据采集与地质应用服务系统、全数字化综合航空遥感集成与信息服务系统两大信息服务系统的遥感地质发展战略目标。促进和实现遥感地质分析由定性向定量，遥感地质应用由技术向技术集成，地质服务由数据向数据、技术和信息的综合服务方向发展和转化。

二、遥感地质技术的主要进展和存在问题

1.主要进展

“国土资源大调查”为遥感地质的发展带来了新的发展机遇。自“十五”国土资源大调查开展以来，遥感地质研究和应用取得了一批具有影响力的成果。遥感地质在理论、技术和应用方面都得到了跨跃式地发展，技术水平显著提高，技术实力明显增强，地质应用层次得到大幅度提升。

（1）技术进步。区域性多光谱蚀变信息提取、高光谱矿物填图、干涉雷达地表形变监测、基于POS的航空地理直接定位、正射影像图生成等技术以及遥感信息化建设方面都取得显著进展，已赶上和接近当今世界先进水平，取得了喜人的应用成效，在技术上已基本形成或初步形成工程化的应用能力。

（2）地质应用。地质应用在深度和广度上都有不同程度的深化和拓展。遥感区域地质调查、遥感矿产资源评价、遥感滑坡调查与监测、地质环境动态监测、石漠化遥感调查与监测、区域性地面沉降监测等都已取得具有影响性的成果；矿山开发与环境监测已初见成效。

2.存在的主要问题

（1）理论基础和应用基础研究不足或滞后已成为技术进步和应用向纵深发展的障碍。虽然中国国土资源航空物探遥感中心（以下简称为航遥中心）定位为遥感应用部门，但对于行业和专业应用的一些理论基础和应用基础问题，如遥感地质信息机理、岩矿波谱（反射、发射、微波等）特征及其地质意义等，完全依靠他人的研究成果，或指望和等待他人研究，是不现实的，也远不能满足应用的需求。

（2）数据获取能力严重不足，长期依赖国外资源卫星，难以提供长期、稳定的数据保障；缺乏一些对地质应用很有价值的新型数据源（如高光谱数据）；航空遥感数据的集成度较低，机动和应急反应能力不足。

（3）一般化的研究较多，甚至多有重复，深层次的研究较少；面上的问题研究较多，针对典型地质问题或需求的研究较少；跟踪、模仿性研究较多，探索性、前瞻性的研究较少。

（4）研究分散，技术集成度较差，方法的协同应用能力不足。

（5）信息基础设施、实验手段和技术保障能力的建设和发展滞后，制约了研究向纵深方向发展；成果的智能化、产品化的程度较低，影响了技术方法的规模化应用和推广。

（6）研究缺乏系统性和连续性，急功近利仍较严重；科研项目管理等同于工程项目或生产项目，难以按照科学技术发展的规律规划和部署工作。

三、遥感地质技术和应用的发展趋势

遥感技术的发展带动和促进遥感应用向着多尺度、定量化、集成化和业务化的方向发展。在遥感地质领域，发展趋势明显表现为：

1.高光谱矿物填图技术的发展和深化。矿物填图（MineralMapping）可以说是高光谱最成功的，也是最能发挥其优势的应用领域，它使遥感地质由识别岩性发展到识别单矿物以至矿物的化学成分及晶体结构。在可见-短波红外谱段，识别的矿物主要为Fe、Mn等过渡元素的氧化物和氢氧化物、含羟基矿物、碳酸盐矿物以及部分水合硫酸盐矿物，可识别的矿物可达近40种。而使用中-热红外谱段，有可能识别绝大多数的矿物类型。矿物填图不仅可以直接识别与成矿作用密切相关的蚀变矿物，圈定找矿靶区，指导和帮助找矿，还可根据矿物的空间分带、典型矿物或标志矿物的成分及结构变化，推断成岩成矿作用的温压条件、热动力过程、热液运移和岩浆分异的时空演化，恢复成岩成矿历史，建立不同矿床的成矿模型和找矿模型。

2.遥感地质学由定性步入定量化发展阶段。高光谱、高分辨率、热红外多/高光谱、雷达干涉（InSAR）、激光雷达（LIDAR）、GPS、POS系统等技术的兴起和发展，使遥感地质学不再局限于基于图像色调与纹理特征的目视解译，而继表层遥感应用领域之后，逐渐步入了定量化发展阶段。遥感地质定量化主要包括：①地质体及地质目标的自动识别；②地质体几何参数及其变化的定量量测或量化估计，如地质体或地质构造产状，滑坡滑动方向、滑动距离和滑动体积，地表形变量和形变速率等；③地质体成分，主要是组成岩石的基本成分———矿物丰度和化学成分的定量反演；④以遥感信息为主要信息源的遥感地质定量应用模型，包括物理模型、经验模型、统计模型、模糊模型及灰色模型等，如岩性岩相的划分与地质制图模型、成矿模型、找矿预测模型、矿产资源评价模型；⑤、矿山环境监测模型以及地质环境评价模型等。

3.技术集成和应用技术体系构建。系统论的奠基人钱学森院士指出，研究开放复杂系统和复杂性科学方法是“从定性到定量的综合集成方法”。以复杂性科学理论方法开展技术集成，构建应用技术体系，建设应用技术系统将成为当前遥感应用发展的主流。对于遥感地质应用而言，笔者认为，在目前的发展阶段，技术集成和应用系统建设主要有以下两种类型。

①应用技术系统。针对特定的应用领域，根据不同遥感手段和不同技术方法的特点，将多种遥感技术、多种遥感信息及多种数据处理信息提取方法有机地加以优化组合，集成为优势互补、协同作业的应用技术体系，以提高整体应用的水平、成效和技术经济效益。

②业务运行系统。针对特定的应用目标，将遥感数据及辅助数据和环境数据的采集、数据处理、信息提取、信息分析、专家知识、应用模型、真实性检验、信息服务等技术环节和技术方法，按专业要求和统一标准加以集成，形成具有业务化运行能力的运营系统。如矿物填图系统、地面沉降监测系统及矿山资源开发多目标遥感监测系统等。

4.遥感服务由以数据服务为主向技术服务和信息服务转变。与遥感地质应用技术系统，特别是业务运行系统建设同步，遥感向社会所提供的服务也将由数据服务为主逐渐向数据、技术和信息综合服务转变。

四、结束语

地质信息是经济和社会发展不可或缺的重要基础信息。新的经济社会发展形势对地质工作提出了更高的要求。按照“国务院关于加强地质工作的决定”的要求，为缓解资源约束，保障经济发展，推进城乡建设，开展国土整治，防治地质灾害，改善人居环境等提供客观、准确、现时的地质信息服务，是中国地质调查局遥感地质工作的重要战略任务和主体目标也是遥感地质发展的必然。

参考文献：

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关键词：高光谱遥感；教学内容；实践教学

Teaching Content Arrangement and Discussion on Hyperspectral Remote Sensing

SONG Yan, TIAN Yugang

（College of Information Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China）

Abstract: According to training requirements in remote sensing and technology, a proper teaching book, teaching content arrangement and practice course were made and discussed.

Key words: hyperspectral remote sensing; teaching content; practice course

中国地质大学（武汉）信息工程学院遥感科学与技术专业于2006年正式成立，该专业的培养目标是：培养具有良好的职业道德，掌握遥感科学、地理信息及计算机科学的基础理论、知识和技能，能结合计算机技术、地理信息技术在国土资源遥感、城市规划、地质工程、环境监测、海洋勘查等领域从事遥感信息获取、处理与分析，及有关遥感信息工程建设与应用的专门高级技术人才。

为了完成其培养目标，在本科生大三下学期开设高光谱遥感课。通过该课程的学习，使学生对高光谱遥感原理具有清晰地认识，掌握高光谱的基本分析方法，培养他们运用高光谱原理和分析方法解决实际问题的能力。依据课程目标，笔者结合近两年在课程教学中的实践经验，提出高光谱遥感课程的本科生教学内容和实践教学环节的设计，希望能抛砖引玉与同行们共同探讨。

1 课程设置简介

高光谱遥感课程共32学时，先修课程主要有：遥感概论、遥感物理、数字摄影测量、遥感图像处理、遥感图像解译、遥感应用模型。在课程教学过程中，共安排20课时的课堂教学，12课时的上机实习操作。

2 教材选择

优秀的教材可以帮助学生完整的掌握课程内容，近年，随着遥感定量化应用的不断发展，高光谱遥感方面的专著逐渐增多。目前已出版的高光谱遥感书籍主要有：中科院遥感所的童庆禧院士、张兵教授等编写的《高光谱遥感:原理技术与应用》以及《高光谱遥感的多学科应用》、武汉大学张良培教授等编写的《高光谱遥感》、浦瑞良教授等编写的《高光谱遥感及其应用》。经过比较发现和分析，上述书籍均对高光谱的原理、基本处理手段以及应用方面均有介绍。其中，童庆禧院士编写的书籍理论较深，更适合用于对研究生的教学，浦瑞良教授编写的书籍分为不同的专题介绍高光谱的应用情况，更适合对科研人员作为参考。针对本科教学的目标以及本科生的专业基础，选择张良培、张立福撰写的《高光谱遥感》作为课程教材，并将童庆禧院士、浦瑞良教授编写的书籍作为主要参考书目。

3 教学内容

在授课过程中，以高光谱遥感数据的获取、处理和应用为线索[1]，设计如下的教学内容。

3.1 高光谱遥感简介

在回顾电磁波、电磁辐射等遥感的理论基础后，重点阐述高光谱遥感的定义、特点，通过分析多光谱遥感与高光谱遥感对同一地物的光谱曲线，加深学生对高光谱遥感的认识。分析目前主要的高光谱遥感传感器及其成像参数，并大致介绍高光谱遥感在国内外的应用情况。最后依据高光谱遥感传感器的特点，提出本课程的整体理论框架，给学生们清晰地认识。

3.2 光谱重建与几何校正

地物光谱数据的获取仪器及获取步骤，并分析地物的光谱特性，并列出国内外常用的光谱库。介绍辐射误差的概念，并依辐射误差产生的原因分别介绍传感器定标、大气校正以及地形校正的理论和方法[1]。在介绍高光谱遥感的辐射校正方法基础上，介绍高光谱遥感数据的几何校正方法[2]。这部分的重点内容有：野外光谱仪的使用步骤，高光谱数据大气辐射校正方法以及几何校正方法。难点内容在于，高光谱数据的大气辐射校正方法。

3.3 高光谱遥感数据的处理方法

从Hughes现象入手，分析高光谱遥感影像特征提取与选择的必要性，而后分别介绍光谱的特征选择与提取、光谱匹配、光谱微分等技术。在光谱的特征选择与提取方面着重介绍，包络线去除法、光谱形态学分析方法（光谱梯度与坡度、光谱吸收参数等）、光谱相关性分析方法、MNF变换、PCA变换、光谱距离统计。这部分的重点内容在于，让学生理解高光谱遥感数据特征提取与选择的必要性，掌握常用的包络线去除法、MNF变换、PCA变换等方法、难点在于，通过理论的学习能够运用相关理论完成高光谱遥感数据特征提取与选择。

3.4 混合像元分解原理与方法

混合像元问题是遥感数据中不可避免的问题，本部分主要介绍遥感影像里混合像元形成机理，混合像元的物理、数学和几何模型，混合像元分解的步骤，混合像元分解中如何提取纯净像元。重点在于让学生对混合像元问题有清晰地认识，明确遥感影像中的“纯净”像元和“混合”像元的区别，在理解线性混合像元分解模型的物理、数学与几何模型的基础上，掌握线性混合分解方法的原理。难点在于学习并理解如何运用“沙漏模型”提取纯净像元的理论和方法。

3.5 高光谱遥感图像分类

介绍了高光谱遥感图像的分类方法，包括使用传统的监督分类、非监督分类的各种方法，以及一些针对高光谱数据的分类方法，例如自组织特征映射神经元网络的分类方法。结合高光谱遥感特征提取与选择方法，混合像元分解原理与方法，让学生掌握完整的高光谱遥感分类流程。重点内容在于理解并掌握高光谱遥感图像分类与多光谱遥感图像分类的相似点与不同点，难点在于掌握并理解自组织特征映射神经元网络的分类方法。

3.6 高光谱遥感的应用

重点介绍了高光谱遥感技术在地质方面的应用实例。运用前面所学习的相关理论和分析方法，重点介绍地质遥感领域高光谱遥感矿物填图方法，让学生能够完整掌握整体的分析方法。

4 实践教学环节设计

为了增强学生理论联系实际的能力，配合上述授课内容，参考相关软件的教程[3],为学生设计了四次实习内容。四次实习具体内容分别是：

第一次实习安排在第一章高光谱遥感简介授课内容结束后。 实习主要内容为让学生认识高光谱数据；实习方法为运用遥感的ENVI软件、AVIRIS的高光谱数据、JPL光谱库以及USGS 光谱库使学生们对高光谱数据以及常用光谱库有感性认识，并学习如何运用影像的光谱曲线选择彩色合成波段，对高光谱数据加以显示。

第二次实习安排在第二章光谱重建与几何校正授课内容完毕后。实习主要内容为：高光谱大气校正以及光谱特征分析；主要任务是练习如何运用FLAASH模型对高光谱遥感影像进行大气校正的方法。此外，安排学生进一步熟悉高光谱数据的特性，并进行光谱分析，主要运用包络线去除、ENVI的光谱角制图以及光谱特征拟合（Spectral Feature Fitting）两种方法从影像中辨认矿物。通过实习帮助学生了解光谱特征提取与分析对于高光谱数据的重要性。

第三次实习安排在第四章内容授课结束后。实习主要内容为纯净像元提取；主要实习任务是运用MNF变换后的波段以及散点图工具提取端元、运用MNF变换后的波段以及纯净像元指数工具以及N维可视化仪提取端元、运用提取的端元进行分类和制图。通过实习，让学生掌握高光谱数据中纯净像元的提取方法，并运用所提取的纯净像元进行混合像元的分解。

第四次实习安排在高光谱遥感的应用授课内容结束后。第四次实习为综合实习，实习任务是运用给定的AVIRIS高光谱影像 完成该地区的地质填图。

5 当前教学中存在的问题以及解决策略

1) 课时数安排过少。目前这门课程作为专业方向选修课，只有24个学时。但高光谱遥感是遥感科学与技术专业一门非常重要的课程，应至少安排40学时。

2) 教学方法亟待改进。这门课程目前的教授方法是以任课教师口授后，学生上机实践完成。虽然每次授课后都会及时安排实习，但是由于高光谱遥感某些理论较为深奥，使得学生在上课时难以马上消化，产生畏难思想，影响学生学习积极性与主动性。因此，若在课时增加的基础上，即可在上课时边讲授边由老师指导学生动手操作，及时理解高光谱遥感中的相关原理方法，直观理解相关原理在高光谱遥感中应用情况。

6 结 语

高光谱遥感是一门理论与实践相结合的课程，是遥感科学与技术专业的选修课课，对于学生理解和掌握遥感的应用发展非常重要，并可加深学生对遥感理论方法的认识。如何设计教学内容是一件非常重要和有意义的课题。本文结合笔者自身教学经历，针对高光谱遥感本科课程教学的现状，提出了对高光谱遥感教学内容的理解，并就教学中存在的一些问题进行了分析。

参考文献

张良培，张立福著. 高光谱遥感[M].武汉:武汉大学出版社，2007

童庆禧，张兵，郑兰芬.高光谱遥感-原理、技术与应用[M].北京:高等教育出版社，2006

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关键词遥感技术；环境监测；应用

中图分类号X83文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）22-0283-02

目前，我国正处于经济高速发展阶段，环境污染与生态破坏日益严重，经济、社会发展与环境的协调关系被破坏。环境监测作为环境监督管理的重要手段，其重要性日益凸显。近些年来，随着科学技术的不断发展，环境监测技术也有重大的改进和创新，其中遥感技术在环境的监测过程中有其他技术都不能替换的独特作用和特点。常规的人工调查方法由于周期长、耗资大，不能及时反映环境变化的趋势。遥感（RS）技术具有快速、准确、大范围和实时获取资源环境状况及其变化数据的优越性，为环境动态监测与分析提供可靠的信息源，遥感技术在环境监测的众多领域正得到更加广泛的应用和发展。

1遥感技术的内含和在环境监测中的特点

遥感（Remote Sensing）英文原义是指“遥远的感知”。遥感技术是20世纪60年代在现代物理学（如光学、红外、微波、雷达等）、计算机技术、空间技术等支持下形成的一门综合性探测技术。大多数学者认为，遥感是指应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特征记录下来，经过人工处理，通过分析揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥感技术系统由遥感平台、传感器和遥感信息的接收与处理等3个部分组成。

遥感技术主要有监测范围广、获取资料信息更新速度快和周期短、受地面条件限制少、手段多，获取的信息量大、质量高，便于进行长期动态监测、节省人力、物力和减少人为因素干扰等优点，往往还能发现用常规方法难以揭示的污染源及其扩散的趋势。因此，遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等方面[1-2]。其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、大气生态效应、污染物在水体、大气中的分布、扩散等变化，以及大面积地监测生态环境质量、土地利用变化等，从而获得全面的综合信息[3-4]。

2遥感技术在环境监测中的应用

2.1水环境污染遥感监测

水环境污染遥感监测主要是基于清洁水体和污染水体的光谱效应[5]。利用遥感技术对河流水质、水量等进行监测，可准确地显示不同区域的水环境状况，反映水体环境质量在空间上的变化趋势，利用遥感信息可以快速监测出水体污染源的类型、位置分布及水体污染的分布范围等。水质遥感监测研究的内容包括水体浊度、叶绿素、泥沙污染、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等。国内外的许多学者利用遥感的方法估算水体污染参数，以监测水质变化情况预测污染变化的动态。

2.2大气污染遥感监测

大气污染的遥感监测是避免常规的在典型区定点采样和在实验室分析污染物含量，避免常规大气监测评价用少量点定性评价大区域的环境质量的局限。主要是通过遥感手段根据遥感影像特征调查产生大气污染的污染源的分布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围，可以实时快速地监测和跟踪大气环境变化和污染动态，为处理措施的制定提供可靠的科学依据，以便及时制汀处理方案，减少大气污染带来的灾害和损失[6]。大气遥感主要包括大气污染监测和大气污染物扩散规律的研究。主要的应用包括大气气溶胶监测、沙尘暴监测、臭氧层监测、有害气体监测和城市热岛效应的监测等。

2.3固体废物污染监测

固体废弃物主要包括工业垃圾、建筑垃圾、生活垃圾以及混合垃圾。根据光谱信息可以有效地确定固体废物及垃圾的状况、位置、面积和分布，采用GPS进行相应的空间定位，运用地理信息系统（GIS）对不同时相的信息进行对比分析，确定其发展趋势，实现对固体废弃物的动态监测和有效管理，优化固体废物堆放场所。

2.4土地利用变化监测

土地利用方式的改变直接影响大气循环、水文生态过程、局地小气候、土壤、生物多样性的正常发展和环境污染过程等，以及人类社会的和谐发展和生态环境的可持续发展。土地利用动态遥感监测是指应用遥感数据，定期或不定期地监测同一区域土地利用变化情况，包括变化前后地类、范围、位置和面积等，目的是国家通过该项调查及时了解年度一定区域内土地利用的实地变化、趋势，为宏观调控、经济发展提供决策依据[7]。遥感监测作为一种在不直接接触的情况下，对目标物进行远距离观测，可以高效、全面、实时地了解大范围土地利用的发展变化，及时地掌握发展过程中具体细微的新变化信息，进行合理规划、建设和引导[8]。

3环境监测中遥感技术的应用前景

遥感技术在环境监测多个领域的应用展示遥感监测方法巨大的应用潜力和常规监测方法所不具有的优势，随着科学技术的迅速发展，高分辨率、高光谱和多极化遥感数据获取将成为主发展趋势，环境污染遥感监测技术与GIS（地理信息系统）、GPS（全球定位系统）、ES（专家系统）集成，形成环境污染遥感监测集成系统。利用环境污染遥感监测技术，建立突发性环境污染事故的实时监测和预警系统，可大大提高环境监测的能力和工作效率。

环境监测领域遥感技术的应用优越性显著，意义重大，今后应进一步加强这方面的工作，按照社会、经济、环境协调可持续发展战略的要求，加大研究的范围和领域，结合地面常规监测，使其在环境保护方面发挥更加重要的作用。

4参考文献

[1] 韩燕，崔玉民.浅谈遥感技术在环境监测中的应用[J].阜阳师范学院学报：自然科学版，2007，24（1）：42-45，59.

[2] 陈海健.遥感技术在环境监测中的应用和发展前景[J].中国新技术新产品，2011（13）：6-7.

[3] 杨香云.遥感技术在环境保护中的应用现状与展望[J].长江大学学报：社会科学版，2009，8（4）：384-385.

[4] 王桥.卫星遥感技术在环境保护领域中应用的进展与挑战[J].中国环境监测，2009，8（4）：53-56.

[5] 杨金香，耿艳.遥感技术的应用现状及发展趋势[J].矿业科学技术，2005（1）：1-3，11.

[6] 孙震，苏尚典，益建芳.遥感综合技术在城市环境监测中的作用[J].测绘与空间地理信息，2006（4）：92-95.