遥感技术在海洋中的应用范文

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关键词：遥感技术；特点；海洋测绘；应用

遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。遥感（Remote Sensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。通常遥感是指空对地的遥感，即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。遥感方式有主动式和被动式两种，主动式遥感先由遥感器向海面发射电磁波，再由接收到的回波提取海洋信息或成像。被动式遥感的传感器只接收海面热辐射能或散射太阳光和天空光的能量，从中提取海洋信息或成像。当前，遥感形成了一个从地面到空中，乃至空间，从信息数据收集、处理到判读分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为了获取地球资源与环境信息的重要手段。

一、遥感技术的特点

遥感作为一门对地观测综合性技术，它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要，更有其它技术手段与之无法比拟的特点。遥感技术的特点归结起来主要有以下几方面：

（1）可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，可及时获取大范围的信息。一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

（2）能动态反映地面事物的变化。遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测，这有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时，研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。

（3）获取信息的速度快，周期短。遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。

（4）获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

（5）获取的数据具有综合性。遥感探测所获取的是同一时段、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，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性。

（6）获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

目前，遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来，预计遥感技术将步入一个能快速，及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率，光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透，将会越来越广泛。

二、遥感技术在海洋测绘领域的应用

海洋遥感技术主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。

海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测己成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源。

利用传感器对海洋进行远距离非接触观测，以获取海洋景观和海洋要素的图像或数据资料。海洋不断向环境辐射电磁波能量，海面还会反射或散射太阳和人造辐射源（如雷达）射来的电磁波能量，故可设计一些专门的传感器，把它装载在人造卫星、宇宙飞船、飞机、火箭和气球等携带的工作平台上，接收并记录这些电磁辐射能，再经过传输、加工和处理，得到海洋图像或数据资料。

海洋的各种经济和军事活动，都需要获取及时、准确的海面现场数据。高频地波雷达以探测距离远、面积大，并能超视距、全天候探测海面等优越性，被广泛应用在世界海洋经济活跃的重要区域。利用卫星高度计资料进行潮波分析、海洋风浪场、重力场、海洋大地水准面、全球气候变化等研究；应用合成孔径雷达（SAR）信息进行海底地形、海洋内波、海浪方向谱等研究；以光学和微波遥感信息为主，通过多源信息复合技术建立海流、海面风场分析方法和模型；我国在以上海为中心的长江三角洲外缘，舟山群岛的朱家尖和象山分别建立了两个高频地波雷达站，夜以继日地观测两站连线以东四万平方公里海面风、浪、流的数据。

风力、波浪、潮流等是塑造海洋环境的动力，利用RS，GPS 等现代海洋观测技术可以大范围快速、准确、直接地获得海洋动力信息，对于海面风场观测，遥感所获得的海面风数据一般是距海20nm 处的观测资料。这些资料的取得有助于台风大风预报和波浪预报。对于海浪观测，可以通过合成孔径雷达反演波浪方向谱或者可以通过动力模式来解决表面波场问题；对于海流观测，海洋中的海流主要受风力、引潮力和密度分布不均匀所驱动。测流主要使用雷达高度计，目前已联合使用卫星定位装置、数据采集系统和海流浮标，取得了有价值的资料。

21 世纪是人类开发利用海洋的新世纪，随着对地球认识的不断深化，海洋的作用越来越被人们所认识。我国东临太平洋，是世界上重要的海洋国家之一。利用遥感技术合理开发利用海洋资源，切实保护海洋生态环境，对于实现海洋资源、环境的可持续利用和海洋事业的协调发展，具有重要的意义。■

参考文献

[1]陈洪云，翟国君；海洋测绘进展评述[J]；海洋测绘；2004年01期

[2]黎刚；环境遥感监测技术进展[J]；环境监测管理与技术；2007年01期

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【关键词】卫星遥感技术；环境保护

社会经济的快速发展，为科学技术的不断进步创造了良好的环境与条件，顺应实际需要的不断高涨，先进的现代化技术层出不穷，又为推动社会经济的和谐可持续发展提供了可靠的技术保障。而在社会经济快速发展的同时，兼顾生态环境的和谐发展，才是真正的可持续发展，因此，应用现代化先进技术来实现生态环境的保护与监测是可持续发展战略实施的重要体现。卫星遥感技术是基于信息技术与遥感技术等发展起来的综合性技术，在实际应用中发挥了重要作用，尤其是在生态环境的保护与监测方面，更是作出了很大贡献。卫星遥感技术在水环境质量监测、大气环境质量监测、动态环境监测、固体废弃物监测、重大环境事故的跟踪监测及重要工程项目的环境监测等方面都发挥重要作用，本文主要是从以下几方面来对生态环境保护中，对卫星遥感技术的实际应用进行分析与探讨：

1、水环境质量监测方面的应用

卫星遥感技术在水环境质量监测方面主要包括水体富氧化监测、水体热污染与废水污染监测及泥沙污染监测等：（1）水体富氧化监测。水体富营养化严重影响水环境质量，在水体富营养化方面的监测，张穗等人通过叶绿素浓度遥感解译方法并结合叶绿素及总氮、总磷等特征提出了富营养化的评价方法。（2）水体热污染与废水污染监测。热污染主要来源于工厂排放的废弃热水，对水体生物及水体附近农作物造成极大威胁，因此需要加强对热水污染的监测，而在这一方面的探测，多是通过红外传感器来实现，探测图像中对于热污染的排放情况、温度分布及具体流向都有清晰显示。而在废水污染监测方面，可用热红外方法并基于温度差异来测定，但多是用多光谱合成图像进行监测。（3）泥沙污染监测。泥沙污染会提高水的反射率，出现红移状况，而0.93微米之1.13微米范围附近的水体有强烈的红外辐射吸收特点，在降低反射通量的同时，会遭受到水分瑞利散射效应的干扰，因此不是最佳的悬浮泥沙浓度判定波段，而最佳定量波段应为0.65微米之0.85微米之间。另外卫星遥感技术在海洋监测方面也发挥着重要作用，通过对遥感信息的仿真模拟与分析，可获取叶绿素浓度及海表面、海流循环模式或海冰运动等温线分布等影响海洋生物与理化过程的相关参数。通过卫星遥感技术，可全天候、大范围进行对海洋污染的监测，并且卫星遥感技术目前也已在海洋渔业中渔情预报与分析方面应用广泛。

2、大气环境质量方面的应用

卫星遥感技术在大气环境质量监测方面的具体应用主要包括对臭氧层的监测、对大气气溶胶的监测、对有害气体的监测、对沙尘暴的监测及对城市热岛效益的监测等：（1）对臭氧层的监测。二十世纪七十年代末期，已有通过臭氧制图光谱仪进行对臭氧层的卫星监测。胡顺星等人通过激光雷达进行了高度范围为对流层2千米至4千米臭氧层的监测，并取得较好成效。（2）对大气气溶胶的监测。传统的地面观测在气溶胶空间的变化趋势与具体分布方面的反映方面存在很大缺陷，而卫星遥感技术的高分辨率特点则有效弥补了这一缺陷。毛节泰等人通过对地面光度计测量与卫星遥感技术监测的结果进行对比，结果显示，两种测量结果较为接近，但地面遥感所覆盖的地面观测空间有限，而这一点又可通过卫星遥感技术来弥补，所以卫星遥感技术完全可替代地面遥感进行对大气气溶胶的监测。（3）对有害气体的监测。有害气体对人体及人们的生活环境造成极大威胁，因此对于自然生成或人为生成的有害气体监测具有重要意义，还可以通过有害气体监测对大气污染情况做间接分析。王雪梅等人将污染气体信息与概化为水体、植被等基本信息类型的线性集合做叠加，从卫星数据来进行对有害气体累加浓度信息的直接定量提取。（4）对沙尘暴的监测。通过EOS—Terra/MODIS数据，章伟伟等人对MODIS传感器通道特点及沙尘暴波谱特征进行分析，并通过叠加分析法进行对沙尘暴的监测。而范一大等人基于NOAA/AVHRR数据而采用的沙尘暴信息密度分割法与所提取的沙尘暴信息也取得显著成效。（5）对城市热岛效益的监测。通过热红外遥感进行地物辐射温度测定来推导与探测热岛效应差异及热源。马跃良等人根据辐射传输方程的地表温度反演方法，并基于LandsatTM/ETM+热红外波段数据，进行地表温度的定量计算，并对热污染情况进行探测。

3、地表监测方面的具体应用

地表监测方面的应用主要有对地面污染的监测、对土地利用变化的监测及对城市绿地的调查：（1）对地面污染的监测。在应用卫星遥感技术进行对地面污染的监测时，可对地面污染分布范围进行圈定，并作出规划性的地面污染预防措施。如煤炭自燃隐火监测中应用卫星遥感技术，相关部门单位结合地面红外测温仪及航空红外扫描仪，并基于细微的地表温度差异来实现隐火区圈定，并作出燃尽区与燃烧区的区分，同时对隐火的蔓延规律与具体方向做出分析，为及时采取预防措施提供可靠保障。（2）对土地利用变化的监测。卫星遥感技术应用最为广泛的领域之一就是土地利用与土地覆被变化的研究领域，满足了城市土地利用与覆被变化研究的动态多时段遥感图像资料的需求。通过对不同时段的同一地区土地利用与土地覆被变化进行分类，进而获取该区域的土地利用变化信息，为实现对土地覆盖的动态监测提供可靠的信息依据。史培军等人通过应用卫星遥感技术监测所得的不同时段同一区域遥感影像，对土地利用变化的驱动力以及空间过程作了分析，为土地利用与土地覆被变化的研究方面做出贡献。（3）对城市绿地的调查。通过卫星遥感技术的应用，可实时准确地得到城市绿化覆盖度信息及绿地分布情况，对绿地景观的布局、种类及具体组成等有一个宏观的了解。石雪冬等人通过RS技术与GIS技术的综合应用，探讨了城市绿地数据的提取方法，而刑诒等人则通过遥感监测实现了对城市景观生态变化的动态分析。

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[关键词]雷达遥感 环境保护 工作应用

[中图分类号] X3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-168-2

环境保护是遥感技术的重要应用领域。近年来，遥感技术在环境保护领域中得到了广泛的应用.积累了丰富的经验，对其应用理论的研究不断深化，其技术方法也日趋成熟，现在已逐渐形成相对独立的应用分支学科―环境遥感。实践证明，遥感是获取环境信息强有力的技术手段。在获取大范围、综合性、同步性信息方面是任何其他手段无法比拟和完成的。

1雷达遥感概述

雷达包括真实孔径雷达（ RAR） 和合成孔径雷达（SAR） ，由于雷达天线越长，对地物的观测分辨率就越高，然而受天线长度的限制，RAR的地表分辨率往往很低，难以满足应用要求。SAR是利用遥感平台的移动，从一个小孔径的天线进行观测，通过信号分析技术，构建一个等效长天线，以代替大孔径的天线，提高方位分辨率的雷达设备，它解决了利用有限的天线长度来获取高分辨率图像的问题，其特点是分辨率高，能全天候工作。利用SAR可以有效地监测溢油、水华、土壤湿度、植被长势、生物量以及应急监测等水环境和生态环境质量状况。

微波遥感是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的电磁波辐射，经判读处理来识别地物的技术。它不受光照、气候条件限制，可全天时、全天候工作，能穿透云层，对水体水华、溢油，植被覆盖区和松散盖层具有一定的穿透能力，并通过极化、相位、干涉等技术获得更多更精确信息。微波依据波长从小到大可分为Ka、K、Ku、X、C、S、L 和P 波段，波长越长，穿透能力愈强。微波遥感的工作方式分主动式微波遥感和被动式微波遥感。主动微波遥感的传感器主要是雷达，目前应用的多为侧视雷达，是由传感器向地物发射一定频率的微波波束（ 脉冲） 再接收由地面物体反射或散射回来的回波，从而得到目标物的图像；被动式的微波遥感，是用微波辐射计被动地记录等效温度变化，接收地面物体自身辐射的微波，确定不同目标的发射率，以此来分辨地物的遥感技术。

2在水环境监测中的应用

2.1水体富营养化

当水体出现富营养化时，由于浮游植物中的叶绿素对近红外光具有明显的陡坡效应，因而水体兼有水体和植物的光谱特征，在图像上呈红褐色或紫红色。张穗等选取适合长江口特点的叶绿素浓度遥感解译方法，利用总磷、总氮与叶绿素的相关特征得出了适合河口特征的富营养化评价方法。

2.2泥沙污染

水体中泥沙含量增加会使水的反射率提高。随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加，水体反射量也逐渐增加，反射峰亦随之向长波方向移动，即红移。由于水体在0.93Lm～1.13Lm附近对红外辐射吸收强烈，因而反射通量降低，受水分瑞利散射效应干扰，不适宜作为悬浮泥沙浓度的判定波段。定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段为0.65Lm～0.85Lm。

2.3雷达遥感在溢油监测中的应用

溢油[1]是常见的海洋污染之一，是破坏海洋环境和海洋生态平衡的主要污染源。雷达遥感利用海面的电磁波散射特性观测海洋现象，可以不受自然和人为等条件的限制，全天时、全天候、大范围地开展海面风、波、流、温、盐等海洋要素以及海面溢油等海洋环境灾害遥感监测与预警。利用合成孔径雷达图像监测海面溢油具有目标轮廓清晰、对比度好、分辨率高、纹理清晰等特点。因为水体和油膜对微波波段电磁波的吸收比红外区要小得多，对用雷达探测海面油膜非常有利。油膜的存在对海面起平滑作用，使海面粗糙度降低，这样受油膜覆盖的海面，对雷达脉冲波的后向散射系数明显比周围无油膜区小得多，因此在侧视雷达和合成孔径雷达图像上，油膜成暗色调。

3地表监测方面的具体应用

地表监测方面的应用主要有对地面污染的监测、对土地利用变化的监测及对城市绿地的调查：

3.1对地面污染的监测

在应用卫星遥感技术进行对地面污染的监测时，可对地面污染分布范围进行圈定，并作出规划性的地面污染预防措施。如煤炭自燃隐火监测中应用卫星遥感技术，相关部门单位结合地面红外测温仪及航空红外扫描仪，并基于细微的地表温度差异来实现隐火区圈定，并作出燃尽区与燃烧区的区分，同时对隐火的蔓延规律与具体方向做出分析，为及时采取预防措施提供可靠保障。

3.2对土地利用变化的监测

卫星遥感技术应用最为广泛的领域之一就是土地利用与土地覆被变化的研究领域，满足了城市土地利用与覆被变化研究的动态多时段遥感图像资料的需求。通过对不同时段的同一地区土地利用与土地覆被变化进行分类，进而获取该区域的土地利用变化信息，为实现对土地覆盖的动态监测提供可靠的信息依据。史培军等人通过应用卫星遥感技术监测所得的不同时段同一区域遥感影像，对土地利用变化的驱动力以及空间过程作了分析，为土地利用与土地覆被变化的研究方面做出贡献。

3.3对城市绿地的调查

通过卫星遥感技术的应用，可实时准确地得到城市绿化覆盖度信息及绿地分布情况，对绿地景观的布局、种类及具体组成等有一个宏观的了解。石雪冬等人通过RS技术与GIS技术的综合应用，探讨了城市绿地数据的提取方法，而刑诒等人则通过遥感监测实现了对城市景观生态变化的动态分析。

4在环境保护其他方面的应用

4.1对沙尘暴的监测

目前对沙尘暴的遥感监测主要是利用MODIS和NOAA/AVHRR数据。采用EOSTerra/MODIS数据[2]通过分析沙尘暴的波谱特征和MODIS传感器通道的特点，采取基于双通道阂值的叠加分析法对对内蒙古的沙尘暴进行了提取监测。

4.2雷达遥感在植被监测中的应用

雷达可有效识别植被类别并监测植被长势。雷达回波强度大小受植被类型、走向、密度、高度、粗糙度、含水量、土壤水分等影响。根据植被高矮，主要分为森林、农作物和草地三种。对森林，雷达波透过冠层可以探测到森林覆盖下的树木及其它植物情况。如L波段可以区分云杉和松树，X波段可以区分针叶林与阔叶林。对农作物，雷达可以识别并监测水稻、小麦、玉米等长势与面积，特别适合用于我国南方多云多雨地区。K波段雷达可监测草场。

5遥感技术在环境保护领域应用的展望

遥感技术应用实践表明，未来服务于环境监测的对地观测系统应是由航天、航空、地面观测台站网络等一系列子系统组成的，具有提供定位、定性、定量数据能力的综合性技术系统[3]。这个系统应当是一个全天候、全方位的综合系统，这样才有可能对地球物理场，生物、地理、化学过程进行比较全面的调查研究，全球定位系统为遥感对地观测信息提供了准实时或实时的定位系统和地面高程模型；遥感对地观测的海量波谱信息为目标识别及科学规律的探测提供了定性或定量数据；遥感、全球定位系统、地理信息系统的一体化将使地理信息系统具有获取准确、快速定位的现实遥感信息的能力，实现数据库的快速更新和在分析决策模型支持下，快速完成多维、多元复合分析。

综上所述，雷达遥感技术是一种具有定位、定性、定量以及全天候、全时域、全空间的数据能力的综合性技术系统，可为地学研究、资源开发、环境保护、区域经济协调和持续发展提供系统的科学数据和信息服务。

参考文献

[1]郭之怀.遥感技术在环境保护领域中的应用现状[J].环境科学，1993，04：28-33+93.

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关键词：遥感技术；地籍测绘；应用；探讨

前言：地籍测绘是政府测量土地的一项非常重要的方法，但是因为土地具有大面积、高复杂环境等时间空间因素，所以地籍测绘一直是一项非常困难的工作。但是在遥感技术应用在地籍测绘之后，这项工作有了非常重要的进展。本文详细的介绍了遥感技术在地籍测绘方面应用及取得的显著的社会与经济效益。

1.遥感技术概述

所谓遥感，指的是通过传感装置，并不直接与被检测的对象进行直接的接触，而获得检测对象的相关信息，并分析这些信息，对此进行加工和表达，遥感技术是新型的科学技术。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。利用遥感技术，可以对土地利用现状进行大范围的核查和更新，能够及时了解土地利用状况变化等信息；能够对年度土地利用变更调查数据进行更新、管理和分析。

2.遥感技术在地籍测绘中的应用

2.1 动态监测应用

随着计算机和遥感技术的进步、发展，越来越成熟的技术已融进地籍测绘中，比如遥感结合地理信息系统，以及GPS 等定位技术，给土地测绘带来了更多的方便。遥感技术在地籍测绘中的应用，最直接的一点便是其动态监测。所谓动态监测，即运用遥感技术，对土地的变更、土地调查和动态进行相关监测。在地籍测绘中，动态遥感监测技术是对土地利用率以及相关调查资料，通过数字以及图形等难识别对象为基础，利用计算机相关技术，对难识别的信息进行处理，变成可识别的文字和图像，从而记录相关数据信息，合理确定监测周期，对土地利用变化情况进行全新的监测，各个时期的数据进行对比，得出最优。地籍测绘相互资料便于核查土地利用总体规划，为国家整体规划以及相关决策提供可靠、可行的理论资料。动态监测，可以及时发觉违法用地情况，对于违法用地情况上报给有关部门，进行查处。技术的进步，总是给人们带来越来越多的便利，随着计算机图像处理技术的成熟和完善，动态监测技术应用于地籍测绘，必将越来越方便。

2.2 遥感技术应用

在地籍测绘中，动态遥感监测技术的应用，一般通过以下流程来运作：数据选取、数据处理、变化信息提取以及监测精度评定。①数据选取：众所周知，地籍管理具备连续性、综合性以及高精度性等特征，当前的遥感技术对于数据的选取，一般通过美国和法国的 Landsat TM、SPOT两种卫星数据来实现。当然，监测的精度一直是遥感技术最关键的，为提高精度需要，有时候必须结合相关土地利用图，作为监测的对比，并将人文、生态等相关指标列入地籍测绘资料中。当精度要求特别高时，必须接触 GPS 等高分辨率卫星影像作为补充资料。②数据处理：数据处理在地籍测绘中的意义非常重要，遥感所得的数据，通常需要通过计算机相关技术将之转化为可识别的信息，并予以修正，达到一定的精度。③变化信息提取：所谓变化信息，是通过固定的时间段，土地相关资料（如面积、尺寸以及类型等）发生变化的相关量的大小提取变化信息，是遥感技术在地籍测绘中最重要的应用，通过时间差，来计算不同时间段的变化信息量，从而可预计出土地将来的变化规律，为今后整体规划提供参考。④监测精度评定：精度要求是评价遥感技术质量的重要砝码，通过记录和分析相关数据，对已测信息进行统计学研究，得出测绘信息的精确度，从而验证地籍测绘水平。

2.3 GPS RTK 在建设用地勘测定界中的应用

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为：审查用地文件及有关图件―现场踏勘―图上红线设计―实地放样―复核测量―面积量算―绘制建设用地界图―填绘建设用地管理图―资料整理―归档，经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用 GPS RTK技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路、铁路、河道、输电线路等线性工程和特大型工程的放样更为有效和实用。

结束语：

从以上对于遥感技术在地籍测绘方面应用的探讨我们可以看出，遥感技术是一项非常复杂与繁琐的技术，它在实际的应用中有着非常多难点，所以对于一名测绘工作者来说，一定要努力学习好遥感技术的理论知识，只有这样，才能在实际的工作中将其应用的娴熟，提高我国此方面的技术和实力，缩小与国外先进技术的差距，使其更好地为地籍测绘事业作出应有的贡献。

参考文献：

[1] 石伟朋.遥感技术在地籍测绘方面的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(06)

[2] 曹海春.遥感技术在森林绿地信息提取中的应用[J]. 山西煤炭管理干部学院学报.2010(03)

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【关键词】遥感技术；环境监测；运用

中图分类号：X83文献标识码： A 文章编号：

前言

在经济快速发展的同时，环境污染问题变得越来越严峻，并受到社会的广泛关注。而环境监测是环境保护和治理的重要手段，对环境保护和治理具有重要意义，因此环境监测人员必须不断的提高和创新环境监测技术，以及时反映出环境污染情况，为环境保护和质量提供重要依据。随着遥感技术的快速发展及其具有的应用优势，其在环境监测中得到了广泛的应用，对环境进行实时监测，并为环境保护和治理提供准确的数据信息，使得环境污染得到有效的控制。

2.遥感监测技术

2.1技术类型

遥感监测技术主要是利用物体电磁波辐射或者反射效应，并物体未直接与电磁波接触，只是对监测对象进行远距离目测和辨识。遥感监测技术根据不同的波段可分为：热红外线遥感监测技术、能反射且见光红外线遥感监测技术及微波遥感监测技术。

2.2适用范围

随着遥感监测技术的不断发展和进步，其被广泛应用于各个领域中，主要有:地质水文、海洋及气象等监测；农业、林业、牧业及渔业等监测；城乡规划和设计、资源勘察、土地利用等监测。而目前，遥感技术在水环境和大气环境及固态污染物等监测中也得到很大的应用，水环境监测包括水温、叶绿素、水色及泥沙量等，大气环境监测包括大气温度、相对湿度、有害气体等[1]。

2.3技术特征

（1）应用范围广。遥感监测技术的信息采集范围较为广泛，小至10km高度的遥感飞机，大至1000km高度的遥感卫星，信息采集范围十分的广泛，能对监测对象进行全面的监测。（2）限制性较小。遥感监测技术在信息采集过程中存在的限制条件相对较少，不会受到高山或者大海的影响，能够灵活的对监测对象进行有效的监测，并对收集信息进行准确的分析。（3）检测速率高。遥感监测技术集信息采集、信息传递、信息存储、数据整理剂数据分析等功能于一体，简化操作工序，提高了检测的速率。（4）采集样式较多。在实际信息采集过程中，由于采集对象的不同，使用仪器的不同及波段的不同，其采集样式也不同。

3.遥感监测技术在环境监测的运用

3.1遥感监测技术在大气环境中的运用

遥感监测技术可以对大气环境的温度、相对湿度、有害气体、臭氧层等进行有效的监测，对大气环境保护起着至关重要的作用。其利用遥感技术对大气环境进行有效的监测，并通过遥感影像来分析大气环境主要污染源、分布规律及扩散情况，对大气环境进行适实时监测，以为大气环境治理提供重要的数据信息，及时制定合理的治理方案，意思降低大气环境污染的危害性，为人们提供一个良好的大气环境[2]。

3.2遥感监测技术在土地利用中的运用

由于土地利用变化对水环境、大气环境、生物多样性、土壤性质及气候状况等均具有直接影响，促进环境污染的发生，对经济、环境、生态的可持续发展造成很大破坏，因此必须加强对土地利用的监测。通过遥感监测技术，对土地利用情况进行定期或者不定期的监测，监测内容主要有：监测范围、监测区域、监测面积及土地利用前后变化情况等，为土地合理利用提供重要依据。遥感监测技术并未与监测对象进行直接的接触，是通过远距离的勘测，对土地利用情况进行全面的监测和控制，对土地细微变化情况进行准确的掌握，为土地合理规划和利用作为明确的导向[3]。

3.3遥感监测技术在固态废物污染中的运用

固态废物污染是我国环境治理和保护的重要内容之一，主要包括生活垃圾、建筑垃圾、工业垃圾及混合性垃圾等，对环境造成严重的污染，因此必须对其进行有效的监测。监测人员可以通过光谱数据信息来明确固态废物的位置、范围、分布等情况，并利用 全球定位仪 GPS 进行空间定位，同时利用地理信息系统GIS来进行数据对比和分析，明确固态废物变化情况，制定合理的治理措施，改善其堆放场地，减少固态废物对环境的污染[4]。

3.4遥感监测技术在水环境中的运用

在利用遥感监测技术监测水环境时，主要是通过清洁水及污染水形成的反射光谱来完成的。一般情况下，由于清洁水反射率比较低，对光吸收性却较强，从遥感影像上观察时，清洁水显示的是暗红色的，其在红外谱监测下更加明显。因此，在监测水环境时，可以水体颜色、水体光谱特点作为监测依据。由于遥感监测技术应用范围较为广泛，可以对在水环境中监测到污染物的分布位置、排放源头、污染范围及污染程度等，对污染源进行有效的控制。水环境污染源有很多，从遥感监测角度来看，可分为废水污染、石油污染及热污染等。(1)废水污染。废水污染源主要包括生活废水、工业废水、化工废水等，其含有大量悬浮物质，颜色与净水颜色相差很大，在监测曲线上的波动现象较大，因此可采取多光谱图像来监测，或者依据废水温度与净水温度存在的差异，采取热红外线来监测，对废水污染来源、污染情况等进行有效的分析，为废水污染治理提供重要依据。（2）石油污染。石油污染主要是石油在运输的过程中，对港口、海洋等水环境造成严重污染，是水环境污染的重要治理对象。通过对石油污染进行遥感监测，可以明确石油污染区域、污染来源及石油含量，为石油污染治理提供重要依据。由于石油和海水光谱特性存在很大的差异，因此可以利用光谱段来对石油污染进行监测和治理。（3）热污染。通过红外装置可对水体存在的热污染进行监测，主要是因为水体受到热污染时，会产生热效应现象，这时红外装置就能依据水体产生的热效应差异来对热污染情况和主要来源进行监测，并利用计算机系统来进行数据分析，获取相应的水体等温线，对水体热污染量进行确定[5]。

环境遥感监测技术应用前景

遥感监测技术与常规监测技术相比，具有监测范围广、检测速率高、成本较低等优点，在环境监测中的广泛应用，为环境监测与环境治理提供重要的依据。随着研究人员对遥感监测技术的不断研究和探索，光谱率高、分辨率高、多极化高等三高遥感监测技术成为现阶段的主要发展趋势。再者，随着遥感监测技术和3s技术（全球定位仪、专家系统及地理信息系统）的有效结合，遥感监测技术监测功能和监测速率得到很大的提高，为环境监测和环境保护提供重要的技术支持。

结语

随着遥感监测技术的发展及其具有的应用优势，在水环境、大气环境、固态废物污染及土地利用等监测领域中得到广泛的应用。通过利用遥感监测技术对环境进行有效的监测，可以明确污染范围、污染来源及污染分布规律等数据信息，为环境污染治理提供重要的依据。环境监测是一项长期工程，需要监测人员对遥感监测技术进行更加深入的研究，提高其监测能力，以发挥其在环境监测中的重要作用。

【参考文献】

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[2]杨婉平.探讨环境监测技术的现状及发展[J].民营科技,2011,12(06):67-68.

[3]王炜.环境监测中遥感技术的应用[J].现代农业科技,2011,23(22):54-55.

篇6

关键词：遥感工程建设测图工程选址水下工程

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

遥感即是从远处采集信息，即不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，识别地物。是一门新兴边缘学科，主要融合和渗透了地球科学、测绘科学、空间科学、电子科学、计算机科学以及其他学科。它的发展已经渗透到了测绘、农林、地质、水文、海洋、资源调查、环境监测、工程建设等各方面。近年来，随着我国工程建设的大力发展，对重大工程项目的设计速度、质量精度提出了更高的要求，遥感技术在其中得到了广泛的应用，已经形成一个重要的应用技术，并取得了良好的经济效益。

1 利用航空遥感获取地面的信息，有着许多优越性

1）视域范围大，空间范围广，开阔了人们的视野。运用遥感技术从飞机或卫星上探测地面，相当于把人的眼晴提高到高层空间来俯视地球。可以使人们更加形象、直观地看到地球的真面貌，具有很强的空间特性。

2）遥感能够探测到人类难以到达的地区，比如自然条件恶劣、水下等地区，为地面工作困难的工程建设地区提供了有利条件。

3）由于遥感具有波普特性，所以遥感可以探测到人眼观察不到的地物的一些特性和现象，扩大了人们观测的范围，加深了对地物的认识，拓宽了人们的认识领域。目前遥感能探测的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波。

4）获取遥感影像后的后期处理工作，由室外环境转移到舒适的室内环境下工作，改善了工作条件，大大提高了工作效率。

5）在投入和效益方面，与传统的方法相比，遥感大大地节省了人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。

6）遥感探测具有周期性，它可以在短时间内对同一地区进行重复探测，获得了地表的动态变化，从而可以预测发展趋势，正因为这些特点，所以遥感在测绘、地质勘测、工程建设方面的应用越来越普遍。

2 在工程建设中的应用

1）遥感在公路工程建设中的应用

遥感可以提供详细的地质、水文、植被资料、居民点以及交通网系等，在公路勘测设计中，帮助设计人员了解不良工程地质现象对路线的影响程度，有助于路线方案的选择设计，避免不必要的损害和事故发生，在施工过程中，还可以帮助施工人员了解沿线建筑材料的分布、储量以及开挖和运输条件，为施工创造良好便利条件。同时，根据设计路线两侧的土壤和植被类型，农作物及经济作物的分布情况，进行绿化设计。另外，遥感可以对所选路线线形进行三位透视，检测路线线形是否顺畅，行车视距是否良好，与周围景观是否协调一致。

在应用卫星和遥感图像与计算机信息处理技术的结合的问题上，应用这种技术我们可以快速编制出各种比例的遥感图和解译工程地质图，可以很好的指导选线的勘察工作，在应用这种技术之后它的综合效益甚至可以提高三万倍，在地质的选线速度上也是可以提高3到5倍[1]。

2）遥感在测图中的应用

在一些自然地理环境恶劣地区进行测图工作，传统外业测图工作非常困难，测量周期长，很难保证测图的现势性，遥感技术的应用，主要的优势是，在遥感影像上进行量测和判读，无需接触物体本身，受自然和地理条件的限制较少，同时影像具有客观真实性，可以直接从中获取大量的几何和物理信息，使大量的测量工作者可以将大量的野外工作转到室内来进行，能够大大缩短工期，提高成图效率。一般来说，航空摄影像片主要用于大比例尺影像地图的编制，卫星扫描影像主要用于中小比例尺影像地图的编制。

目前摄影测量与遥感作为测绘地形图的一种很有效的方法，已得到了广泛的应用，如西部测图工程，包含200万平方公里的辽阔地域，是我国有史以来最大的测绘任务，在交通、气候、地理环境等条件受限的情况下，西部测图工程首次在国内大规模采用高分辨率卫星影像数据进行1：5万比例尺地形图测绘，在2006年和2007年间，顺利完成了三江源区域、青藏高原东部和塔里木东部区域约1200幅图，面积约50万平方公里，相当于30多个北京市范围的测图任务，完成的任务量约占西部测图工程任务总量的25%[2]。

3）遥感在工程选址中的应用

遥感影像能够提供工程区域地质、地貌、水文等地质情况，加之遥感的宏观性和时效性的特点，便于工程选址工作的有利进行，遥感在工程选址中同样得到了很好的应用，尤其是在隧道工程地质调查中多以遥感手段为主。如在高原阿里机场工程中的应用，针对于高原自然、地质等其他不利因素的影响下，采用遥感技术作为工程前期勘察的技术方法，最后选定噶尔昆沙场址作为阿里机场的最后地点，此选址过程中采用了遥感技术，为国家节省了大量建设投资，同时为机场建设争取了宝贵工程施工时间[3]。芜湖长江大桥的桥位选址过程中，工程技术人员利用遥感技术开展了对桥位中线为基线，对上下游6km，东西两岸延伸3-4km,总面积约160km2范围内的遥感工作，对沿江附近的断裂带进行分析比对，为大桥建设的桥位选址提供了可靠的地质依据[4]。大瑶山隧道工程地质水文地质勘测，高盖山隧道工程地质调查也都采用了遥感技术手段进行。孙启庄—大同、祁县—介休高速公路工程地质遥感调查,为高速公路设计提供了工程地质方面的科学依据[5]。

4）遥感在水下工程中的应用

在遥感影像上，可以反演水下地形，可以分析地质的线性构造、环形构造，并分析水系与地质构造、地貌和岩类之间的相互关系。遥感技术在海岸工程、航道工程、跨海大桥的建设中发挥不可替代的作用，在我国重大工程中（如杭州湾跨海大桥、南京长江大桥、胶州湾跨海大桥、舟山大陆连岛工程等工程）得到了很好的应用。

3 总结

遥感影像是现代测绘的新技术，随着数字摄影测量与遥感技术的广泛应用，意味着数字摄影测量与遥感时代已经到来，对提高决策水平和设计质量、优化设计方案、节约投资成本都会起到关键的作用，构建工程建设的创新工程和优质工程，尤其是3S集成技术的发展与应用，给工程建设部门提供的新的思路和方法。

参考文献：

[1] 石雄伟.浅谈测绘新技术在公路勘测中的使用[J].科技风,2010(11):1-1.

[2] 张继贤.摄影测量和遥感技术在西部测图中的应用[J].中国测绘报,2008,11:33-35.

[3] 赵文.高原工程建设中的遥感技术应用[J].科技,2010(11):79-80.

篇7

1古代遗址的勘查

不管是什么时代的古代遗址，虽然在地面上可能会存在着一定的迹象，但是对于幅员辽阔的中国而言，寻找古代遗迹工作如果采用以往的方式是非常困难的，同时还有可能会耗费很长的时间，在地理位置的确定方面也不是非常好，甚至还有可能会出现误判的情况。如果在实际的工作中，使用航片或者是卫片对其进行全面的综合性的分析，就可以收获很好的效果。之所以会出现这样的现象就是因为航空会被卫星遥感技术作用范围相对比较大，所以在这一过程中也能够对一些杂乱无章的遗址清晰的识别。此外在一些自然环境并不是很好的地区也很难的展开其自身的工作，所以遥感技术的优势十分的明显。例如我国在对秦始皇陵考古研究中，对1956年的航空全色遥感图像解译，就得到3类遗存信息。其中尤其以第1类影像特征较为显著，与后期考古探测结果一致的遗存包括五岭大堤、兵马俑坑、封土堆东侧的马厩坑，这些遗存在航空全色遥感图像上表现明显的原因是规模较大，取得了很好的探测效果。另外，国外在这方面也开展了很多工作。如加拿大某些早期欧洲人村落遗址的确定，马里兰州18世纪城堡的重建，1987年，美国国家航空航天局埃姆斯研究中心进行的揭开玛雅文明荣枯盛衰奥秘的计划，他们利用LandsatTM、IKONOS卫星和机载雷达资料，再加上GPS技术，成功地识别出了古玛雅遗址的特点。

2地下遗迹的无损探测

在遥感考古工作中非常重要的一项内容就是要对埋在地下的古代遗迹和古墓等进行无损探测，当前在无损探测的过程中，采用的方法有很多，比如磁力探测的方法、电阻率探测的方法和地震探测的方法等。在我国对这些技术的应用还处在不是很成熟的阶段，但是在这方面也进行了非常详细的研究，所以也出现了很多项非常先进，精度也非常高的物理探测技术，在这一过程中还出现了一些全新的可以将其用在探测定位方面的新算法，其中，使用遗传算法对雷达资料进行捕捉和整理就是非常重要的一种应用。

3水下考古

水下遥感考古通常就是使用航空遥感的方式对湖泊和河流等水环境下的古代遗址或者是古代的港口等进行探测，这样就可以对当时的沉积环境进行全面的分析。但是在水下遥感考古的过程中会受到很多因素的影响，在这一过程中必须要保证水体自身的质量，此外还要保证探测的过程中处在无风的状态当中。所以，这种方式一般使用在湖泊的水下考古工作当中，但是如果是在含沙量相对比较大的河流当中，这种方法很难收到比较好的效果。当前，海洋地理测绘技术和考古设备仪器都在不断的发展和完善。所以在这一过程中，海洋考古技术也得到了较为长足的发展。在当前的海洋考古工作当中，一般就是使用声波扫描的方式或者是声纳以及水下照相机等设备开展相应的工作。在这一过程中需要对古代遗迹的真实性和其自身的位置和范围等进行全面的研究和分析，这样也就使得古代社会的发展情况得以充分的展现。某博物馆负责的项目就是以遥感的手段当做是主要的方式，同时在这一过程中还将潜水调查当做是重要的辅助手段，采取上述的方式将其分成3个阶段，在应用了这种方式之后也开发出了非常大的应用潜力，此外在这一过程中还有非常多的新发现。

4环境考古

古代环境恢复工作对于当时社会发展状况以及经济、政治、文化等众多方面的状况都有着非常关键的作用，古代社会当中地理环境的变化对于古代环境和政治经济的研究也有着十分积极的影响。用遥感技术来对历史环境的演变进行研究的过程中主要是使用它在遥感图像上的痕迹来对其进行更加全面的分析和研究，这是因为不同的研究对象都有其自身的特征，这些特征也就成为了对其进行判断的一个方式我们在遥感图像上可以借助色调、阴影和形态及大小等特征对其进行识别，一个地区的环境变化最主要的就是水系上的变化。使用遥感图像上的地物光谱特征对土壤自身的湿度和沉积物进行详细的分析，就可以将水系变化的具体情况全面的反映出来。

5考古专题制图和文物考古信息系统

遥感考古研究的主要工具是遥感图像，图像本身具有可以长期保存的特性，因此我们可以从早期保存的遥感图像上发现已被破坏的古迹，从现在的图像发现现有的古迹，制成考古信息专题图，在图像上保存这些古迹的位置、范围以及古迹的真实外貌特征，以供将来的分析之用。经过纠正的遥感图像具有很高的精度，因此可以从图像上对遗址的范围及形状进行直接测量，并可将结果直接转绘到地图上，具有很高的参考价值。目前，在国际上，利用遥感进行考古制图是遥感考古的主要内容，发展十分迅速。利用遥感和GIS技术进行大规模的遗址调查，并精确定位，以供未来进行环境监测、遗址定位之用。

6古遗址仿真复原

利用GIS技术，对考古目标的形态结构及其消亡、荒废的过程进行模拟，以三维动态显示，从而可以真实地再现古遗址、古战场的面貌及环境演变的过程，反映当时的社会及环境状况，为考古学家以及军事学家的分析研究提供形象的参考资料。大英博物馆内演示的古希腊神殿，美国洛杉矶美术馆演示的古罗马城堡，都是根据残缺部件“修复”仿真的。敦煌石窟“、数字故宫”也即将付诸实现。航空三维扫描成像系统曾经完成包头、澳门和上海浦东的大面积城市监测，效果远胜于沙盘模型。随着科技的进一步发展，这一方法必将得到越来越广泛的重视和应用。

7结语

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[论文摘要]为适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求，针对农科本科生的特点，本文明确了遥感课程教学目标，通过分析当前遥感教材的优缺点确定了适宜教材，依据理论联系实际以及学以致用的原则提出了以应用为目标的主要教学内容。

遥感就是对地球表面的地学过程及特征进行物理量测量，并以数字量的形式客观地收集、记录、传输、处理和重现这一信息的科学技术，是现代空间信息科学的主要组成部分[1]，涉及到空间、电子、光学、计算机和生物学、地学等学科领域，特别是在资源监测、环境管理、全球变化、动态监测等中应用非常广泛，显示其优越性。目前已广泛应用于农业、林业、地质、地理、水文、海洋、气象、环境等领域，已发挥重大作用。农业遥感即为将现代遥感技术与农业科学相结合，而应用于农业生产领域的一门新兴前沿技术，在当今遥感领域中最为活跃，也是迄今遥感应用最成功的领域之一，一直受相关科研机构、高等院校以及政府的积极关注。其中与农业学科领域关系密切的应用主要有：土壤调查，水分监测，草原调查、估产及监测，农学中的作物长势监测、营养诊断与作物估产，植保中的病虫害监测，农业气象中的农业气候研究与监测，农业生态中的环境保护和鱼情水产研究等[2]。伴随我国农业信息化进程的快速提升，遥感课程在高校农科本科生教育中的地位日趋重要。面对当前高等教育中新型农科人才需求，许多本科专业，对遥感技术都提出了很高的要求[3]，因此，为适应农业现代化和信息化的要求，必须进一步加强遥感课程教学以及提升学生遥感技术应用水平。基于此，根据笔者近5年的遥感课程教学实践，本文结合农科本科生的实际特点制定遥感课程教学目标、选择适宜教材以及调整教学内容。

一、教学目标

通过本课程的教学，使农科本科生了解农业遥感的基本理论、基础知识、研究现状及农业遥感技术发展趋势与应用，了解电磁辐射与电磁波谱的相关知识，学习地物波谱的测定方法，认识地物反射光谱的响应规律，学习绘制地物反射光谱曲线的方法，掌握常规的遥感仪器和软件的操作方法，理解遥感技术农学机理，掌握遥感图像处理的基本原理和方法，掌握遥感图像的地物影像特征、遥感图像解译及遥感制图的基本技能，掌握光谱数据处理方法，使农科本科生掌握研究农业遥感的基本方法和基本技能，注重培养农科本科生的实际操作和应用能力。

二、适宜教材

依据农科特点和遥感在农业领域中的应用现状，选择适宜教材是比较困难。如教育部面向21世纪课程教材《遥感导论》[2]，这部教材的特点是内容丰富，涉及技术原理较多、较深，对于农科本科生而言，技术原理显得过深、有些内容较为陈旧，尤其应用案例。《植被与生态遥感》[4]教材内容系统，编排合理，理论分析深入、学术价值较高，但有关遥感基础概念和基本技能甚少，作为农科本科生教材尚不合适。《遥感概论》[5]内容编排逻辑性强，概念清晰易懂，实验内容简单而易开展，但很多应用案例比较陈旧，不能满足当今新型农科本科生人才需求。21世纪高等院校教材《遥感技术导论》[6]内容系统，理论构架完整，概念清晰易懂，技术注解详细，但对于农业应用涉及较少，所选应用案例也较老化。《农业定量遥感基础与应用》[7]是一本系统阐述农业遥感新应用的专著，可作为农科本科生教学的参考书，但由于技术理论基础体系不完整、内容因偏重于农情遥感而显得覆盖面不够广泛，不适宜作为农科本科生教材。为此，笔者讲解遥感原理时选择《遥感技术导论》作为教材，讲解较新遥感农业应用案例时选择《农业定量遥感基础与应用》作为教材，这样可有效地提高学生的遥感理论和实践应用水平，以适应新型农科人才培养的要求。

三、教学内容

科学地选择教学内容，优化教学内容，合理教学分配，是《遥感导论》教学的关键环节[8]。主要内容为遥感的基本概念、类型、特点、发展概况与在不同应用领域中所发挥的作用、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译与制图、遥感在农业领域的应用等。

电磁辐射与地物光谱特征主要讲解斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律、基尔霍夫定律、黑体辐射规律或普朗克公式、大气的成份和结构、典型植被光谱反射特性以及地物反射三种形式（镜面反射、漫反射和方向反射），重点解释该内容所涉及到的一些术语或概念，比如电磁波谱、光谱特征、辐照度、辐射出射度、朗伯源、绝对黑体、太阳常数、大气窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波谱等，该内容要配套开展光谱测定仪的使用及光谱数据处理操作方法等光谱实验。遥感成像原理与遥感图像特征主要讲解世界范围内主要的陆地卫星、气象卫星、对地观测系统（EOS）卫星和海洋遥感卫星平台、摄像像片的几何特征（垂直摄像、倾斜摄像、几何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺）、微波遥感的概念和特点以及四种分辨率（光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率和辐射分辨率）间的关系。遥感图像处理主要讲解光学原理（亮度对比、颜色对比、颜色性质、明度、色调、饱和度以及加色法和减色法等）、遥感影像的预处理（包括辐射校正、几何校正、对比度增强、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等）和多源信息复合等，该内容要配套开展辐射校正、几何校正、拼接、镶嵌、掩膜、融合、link等上机操作性实验。遥感图像目视解译与制图主要讲解遥感影像的目视解译、遥感影像的监督分类和非监督分类及其误差和精度评价、专题图制作等。遥感在农业领域的应用主要讲解植被遥感、土壤遥感、水体遥感等。

四、结语

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种从远距离不实际接触物体而感知地表目标物及其特征的综合性探测技术，是现代空间信息科学的主要组成部分，涉及到多种学科领域，它的功能和价值引起了许多学科的关注。

近5年，面向农科本科生基础知识的实际情况，笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展遥感课程教学，教学目标制定明确，教材选用适宜，教学内容丰富，覆盖面广，应用实例典型且较新。结合遥感技术在农业领域中的应用，主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、精确农业、农情监测预报等主要应用领域，集中体现遥感可视为农业资源利用的“好管家”、农田管理的“好帮手”、农情监测的“千里眼”等重要作用。

课程教学目标定位合理，重点突出，符合农科本科生实际，适应当前新型农科人才发展的需求。所选用的教材互补性强，主次分明，难易程度适中，有利于农科本科生人才培养。教学内容本着理论联系实际以及学以致用的总体原则进行系统讲授，概念讲解透彻，有明显的重点和难点，遥感图像解译方法适应当前农业应用需求，覆盖面较广，且系统性强，适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。

近5年教学实践证实，针对农科本科生的特点，本文该课程的教学目标、教材和教学内容是合理的，与当前高等教育中新型农科人才培养的要求是相适应的。

[参考文献]

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[2]梅安新，彭望琭，秦其明，等.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]王鹏新，严泰来，张超，等.农业院校研究生遥感科学与技术系列课程建设初探[J].高等农业教育，2008，06：80-83.

[4]张佳华，张国平，王培娟.植被与生态遥感[M].北京：科学出版社，2010.

[5]彭望琭.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002.

[6]常庆瑞，蒋平安，周勇等.遥感技术导论[M].北京：科学出版社，2004.

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1遥感估产的原理及建模基础

任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。相同的物体具有相同的波谱特征,不同的物体,其波谱特征也不同,遥感技术就是基于该原理,利用搭载在各种遥感平台上的传感器接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,识别地物的类型和状态[1]。卫星遥感数据具有高度的概括性,卫星获取的光谱植被指数反映了植物叶绿素和形体的变化[3]。大量的研究也表明,植物的叶面积系数、生物量、干物重与光谱植被指数间存在着较好的相关关系[4]。因此,利用从卫星获取的植被光谱信息估测产量成为了可能。用于区域植物生物量估测的遥感模型基础是从光合作用即植被生产力形成的生理过程出发,在建立模型的过程中,根据植物对太阳辐射的吸收、反射、透射及其辐射在植被冠层内及大气中的传输,结合植被生产力的生态影响因子,最后在卫星接收到的信息之间建立完整的数学模型及其解析式[5]。

2遥感估产模型的类型

20世纪70年代后期估产模型将遥感信息作为变量加入到模型中,建立了大量的遥感估产模型。理论上探讨植物光合作用与植物光谱特征间的内在联系以及植物的生物学特性与产量形成的复杂关系等,方法上从单纯建立光谱参数与产量间的统计关系,发展到考虑植物生长的全过程,将光谱的遥感物理机理与植物生理过程统一起来,建立基于成分分析的遥感估测模型,使估算精度不断提高[6]。由于研究对象的不同,选用的估产参数也不尽相同,模型种类也较多,基本上可以分为2类[7-8],即统计模型和综合模型。

2.1遥感统计模型

目前,基于统计的遥感估产有3种技术路线:一是遥感光谱绿度值(植被指数)-生物量关系模式。在对作物、草原、森林的估产中,这是一种常用的思路,但是该方法得到的遥感估产等级图只反映卫星摄影时的植物长势和生物量的空间分布状况;二是遥感光谱绿度值-地物光谱绿度值-生物量关系模式,即先分析实测地物光谱绿度值与生物量之间的关系,建立相应模型,再分析卫星遥感植被指数与地物光谱绿度值的关系,建立卫星遥感植被指数与生物量之间的关系模型,最后利用光谱监测模型和卫星遥感监测模型进行监测与估产;三是遥感-地学综合模式。该方法将气温、降水等环境因子引入模型,与遥感-生物量模型互相补充,克服各自存在的缺陷,可进一步提高估产精度。建立的统计模型有线性、幂函数、指数、对数等,回归的方法也有一元回归、多元回归、逐步回归等,得到的系数差别较大,并且应用也局限于建模的时间和地点,在很多情况下地面资料的数也影响模型的精度。

2.2遥感综合模型

综合模型借助遥感信息和植被信息、气象因子等来建立,其包含了更多的信息量,可以更加精确地反映植被的生物物理参数。尽管这类方法前景广阔,但受到模型中大量的参数和变量获取的限制(例如呼吸、衰老、光合作用、碳分配、凋落物的分解等),以及当物种的组成在时空上变化较大时出现复杂的、异质性的、冠层的描述问题的影响,部分模型只适用于当时的研究区域,如何通过“尺度扩大”来改进模式中的区域限制,更好地适应遥感信息的同化需要,也是亟需解决的一个关键问题。

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关键词：应用；遥感技术；展望；无人机

引言

遥感技术起源于1960年左右，它是探测领域中非常重要的一项技术。它依据了电磁波的有关理论，结合了各种先进的传感仪器，把距离较远的目标反馈回来的信息加以搜集，再对这些信息做相关的处理，最终形成目标的全景图像。当下，在借助人造卫星的基础上，遥感技术可确保18天以内就能返回一次全球的真实图像。同时，在运用了遥感技术之后，还可高效地测绘出研究区域对应的地图。

1 无人机遥感技术的简述

关于无人机遥感这种技术的描述可从四个方面来把握。第一是技术的组成，无人机遥感综合了以下几种技术：一是传感技术；二是通讯技术；三是遥控技术；四是遥感对应的应用技术；五是GPS技术。第二是获取的方式，获取方式有以下三点特征：一是专题化；二是智能化；三是自动化。第三是获取的信息，获取的信息主要有以下几种：一是环境信息；二是国土信息；三是资源信息。第四是技术的重要优势，这些优势尤其表现在以下几点：一是起飞速度快；二是成本低廉；三是结构较为简单。

2 无人机遥感技术的具体情况

2.1 无人机遥感技术所具备的特征

跟载人飞行器相比较，无人机遥感有着独特的技术优势。这些技术优势尤其体现在下列几点：（1）由于无人机不需要载人，所以它可以飞行到一些较高或者较危险的区域进行航拍，这是载人飞行器无法与无人机比拟的地方；（2）与载人飞行器相比较，无人机在实际的飞行中所耗费的资金更为低廉；（3）无人机被划分到我国的遥控飞行器一类，所以它的整个审批流程较为简单，相反载人飞行器属于现实中的飞行器，它的整个审批流程非常复杂；（4）载人飞行器有着极为严格的起降要求，而无人机却没有过于严格的降落场地和起飞场地要求，所以它在航拍飞行中实现中途转场比较容易；（5）航拍中，无人机所具备的安全性能也远远超过了载人飞行器；（6）同载人飞行器比较，无人机可随时进行重新拍摄，并且拍摄时间极短，成像效果也非常清晰。

尽管无人机遥感有着如此多的技术优势，但它的技术劣势也较为明显。这些技术劣势主要表现在下列几方面：（1）无人机遥感所返回的遥感影像有着极高的分辨率，这种分辨率甚至实现了以分米级来计算的精密程度。但是，影像的相幅偏小，相片数量非常庞大，甚至达到了千张以上。这种大工作量的工作方式，降低了无人机遥感工作的效率。同时，影像倾角的角度一般来说较大，并且倾斜方向没有任何规律可遵循。所以，无论是连接点的布设还是提取工作都变得非常困难。（2）载人飞行器通常比较稳定，相比之下无人机就显得不够稳定。假如高空中的风速较大，那么航飞轨迹就会出现不规则的现象，甚至偏离了本身的主航道。这样，无论是拍摄中的旁向重叠度还是航向重叠度都不够规则，影像间的实际重叠程度就更大。（3）无人机无法携带专业化的测量相机。所以，它拍得的影像难免会有所变形。这是由于地面事物跟单幅相机间的投射关系很复杂，所以影像内存在的几何关系也就很不稳定。在这种影响下，影像就会呈现出倾斜的效果甚至变形。

2.2 无人机遥感的影像处理流程

2.2.1 影像的畸变差纠正

当前的无人机航拍方式是中国航拍方式中最为先进的一种方式。它有着独特的技术优势，可在任意时刻进行航拍，并且拍摄的时间极短，成像效果也非常清晰。所以，无人机航拍这种方式被大范围的运用。现实中，无人机有着不同的类型，所携带的相机也有着不同的类型，不同的搭配方式使得最终的成像质量也有巨大的差异。不过，一般情况下无人机都是配备的普通相机。普通相机拍出来的相片边缘会出现畸变的现象。这可能给后续的数据处理带来极大的误差。为了最大限度控制数据的误差，对影像的畸变加以纠正就成了必备的工作。处理方式主要包含了以下几种：一是消除畸变；二是消除主点偏移；三是旋转影像。

2.2.2 影像的三角测量

三角测量的过程是在空中自动完成。以往，影像的转点工作与选点工作都是以人工方式来操作完成。可是，无人机遥感却能让这两项工作在空中便自动完成。同时，像点中的各个坐标也是自动获取。它能为区域网平差程序结算提供依据[1]。这样，坐标系中加密点所处的空间位置及其定向参数都能随之而获得。三角测量主要对以下几方面的内容加以测量：一是内定向的相关测量；二是相对定向的相关测量；三是模型连接的相关测量；四是模型转点的相关测量；五是偏移量的相关测量；六是连接点的相关测量；七是特征点的相关测量。

2.2.3 DOM影像与DEM影像的生成

DOM影像与DEM影像的具体生成步骤如下：首先，借助平差程序可解算出拍得的影像对应的外方位元素；接着，把相邻影像跟外方位元素充分匹配，便可迅速取得相关的同名特征点；然后，通过这些同名特征点便可以生成DEM影像；最后，让生成的这个DEM影像跟相关的同名特征点再次拼接，便可得到需要测量区域的DOM影像图片。

2.3 无人机遥感的关键技术

现实中，遥感技术是把多种技术综合以后取得的技术成果。上述已经谈到：无人机遥感综合了五种主要的技术，第一种是传感技术，第二种是通讯技术，第三种是遥控技术，第四种是应用技术，第五种是GPS技术。在这五种技术中，最为关键的技术又可细分成八种。第一种是遥感平台对应的集成技术。第二种是专用数据对应的处理技术。第三种是传感器对应的控制技术。第四种是平台稳定涉及的相关技术。第五种是相机定标的相关技术。第六种是相机校验的相关技术。第七种是快速处理的相关技术。第八种是3S技术。而依据平台框架的情况来具体划分，关键技术又应该被划分成三种基本的技术。第一种是遥感平台对应的集成技术。第二种是获取数据的相关技术与下传数据的相关技术。第三种是地面接收与处理技术[4]。文章将对这三种最为关键的技术进行一一的介绍。

2.3.1 无人机遥感平台集成技术

无人机中，平台结构主要包含了以下几种：一是飞行器对应的系统；二是信息传输对应的系统与测控对应的系统；三是保障对应的系统；四是信息获取对应的处理系统。平台结构具体如图1所示。无人机中安装的是面阵CCD相机[2]。通常，拍摄操作是由相机头部来具体完成。相机头部又由三个部分构成，第一部分是数码后背，第二部分是镜头，第三部分是机身。对无人机来说，遥感平台需要体积小且分辨率偏高的相机。因此，大面阵CCD数码与120中型幅面相机是最佳的组合[3]。再者，高清图像是无人机影像的一个重点。所以，拖影便成了影像中的一个重要障碍。为此，遥感平台必须尽量把拖影的像元控制在0.5以下。假设像元是9um×9um，高度是500m，速度是每秒钟33m，焦距是50mm。那么可得出曝光时间是1/733秒，快门应选用1/1000s以上[5]。假设焦距用字母f来表示，成像面尺寸用字母L来表示，视场角用字母θ来表示。那么焦距公式是tg（θ/2）=（L/2）/f[6]。而主控计算机需要起到三方面的作用，首先是对相机进行良好的控制，其次是对图像加以传输，再次是对图像加以保存。因此，PC/104+嵌入式计算机是最好的选择[4]。

2.3.2 下传数据的相关技术与获取数据的相关技术

因为无人机遥感会产生极大的数据量，所以下传图像的过程中一般来说会选择高压缩比的压缩技术。压缩方案具体如下：系统中的数据链路共有两条，传输中多模态遥感器会与工控机互相配合，一方面可通过其中一条链路把遥感数据传送到硬盘中做备份处理，另一方面可通过另外一条链路把遥感数据传送到压缩模块中做压缩处理。

另外，图像获取的具体步骤如下：（1）系统中的IO设备可把遥感数据统统读取出来；（2）遥感数据在控制板是BMP这种格式的数据，通讯程序可把这种格式的数据全部读取出来，再把数据全部写入到DSP中；（3）DSP中具备压缩模块，压缩模块会把这些图像由BMP格式转换成JPEG格式；（4）JPEG格式的所有图像会被存储到指定的内存中；（5）通讯程序从指定内存中把JPEG格式的所有图像给读取出来再传送到数据链路中。

2.3.3 地面对数据的接收与处理

对无人机来说，无论是地面的接收工作还是地面的处理工作都必须依托于数据接收站。数据接收站既可以是固定式也可以是移动式。而无论是哪种类型的数据接收站都必须具备以下五种基本功能：一是存储海量数据的基本功能；二是建立海量数据库的基本功能；三是管理海量数据的基本功能；四是分发海量数据的基本功能；五是纠正数据的基本功能。

3 结束语

综上，文章首先阐述了无人机遥感这种技术的本质。其次，文章阐述了无人机遥感这种技术的基本情况：一是这种技术所具备的特征；二是这种技术在处理中的详细流程；三是这种技术具体包含了哪些关键技术，并对这些关键技术分别加以介绍。

参考文献

[1]兵远远.无人机遥感在某铁矿矿区资源监测中的应用[D].辽宁工程技术大学，2012.

[2]马瑞生.微型无人机航空遥感系统及其影像几何纠正研究[D].南京农业大学，2013.

[3]范成晓，韩军，熊志军，等.无人机遥感技术现状及其应用[J].测绘科学，2014，27（22）：16-19.

[4]欧新伟，周李建，冯青山，等.无人机遥感技术在长输油气管道管理中的应用[J].科技创新导报，2011，5（21）：21-23.