遥感技术概念范文

导语：如何才能写好一篇遥感技术概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】煤炭地质；遥感技术；创新分析；探测识别

由于煤炭地质的复杂性、多样性，我们往往会在开发煤炭的过程中出现不合理开采、不高效利用的现象，这样就会造成煤炭资源的浪费，甚至会导致不必要的人身伤亡和财产损失。所以在合理开采煤炭资源时，还要利用现代先进的科学技术来辅助煤炭的勘探、开采及灾害防御。其中，对于煤炭地质的遥感技术就是重要的应用手段之一。

一、遥感技术的概念特点

（1）基本概念。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，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、红外线和可见光等信息，进行收集、处理，并且最后形成影像，从而对目标物体及其附近各种景物进行探测和识别的一种综合技术。（2）主要特点。一是直观性和整体性。通过遥感设备的拍摄处理，我们所获得的传输影像是非常清晰生动的，并且具有很明显的直观性和全面的整体性。二是收集手段多，信息量大。人们可以运用不同波段以及各不相同的遥感仪器设备，来探测识别目标物体，用以获得我们所需要的信息。技术人员不但能够探测地球表面的环境性质，而且可以探测到目标物内部一定的深度。所以说遥感技术的信息手段很多，信息容量非常大。三是受地面条件限制较小。相较于传统的探测技术，遥感技术所探测收集的信息可以不受冰川、高山、沙漠及恶劣环境的影响，能够顺利完美的完成既定任务。四是获取信息的效率高、周期短，而且探测范围较广。

二、遥感技术的实际应用

（1）煤炭地质的探测绘图。一是地形图的及时更新。现在我们生活的实际地形图已经发生了天翻地覆的变化，这就要求我们及时更新地形图，以满足实际的工作需求。我们发射到太空中的卫星可以通过遥感技术传输清晰的影像过来，其数据的时效性强，探测范围广。这一手段已经成为我国获取更新国家基本比例尺地形图的重要途径。此外遥感技术还可以探测识别国家的基础地理信息，及时更新各不相同种类、多种多样尺度的数据库。二是煤炭地质图的获取编制。在开采煤炭的过程中，开采团队需要较高精度的煤炭地质图。我们需要在煤炭地质填图时，做到有的放矢，突出重点。工程技术人员可以把遥感技术测得的影像作为依据，通过多元地学进行信息的综合分析和适当处理，以提取含煤地层、控煤构造、水文地质、工程地质和环境地质信息为重点，进行煤炭资源的地质填图；再依据野外填图获取的地质信息资料，运用相应的软件编制煤炭剖面图和柱状图。除此之外，遥感技术还应用在对煤炭资源、水文地质、煤层气调等的调查评价及对小煤窑的实际生产情况进行监控调查。（2）煤炭地质灾害的调查评估。依据煤层自燃的地质规律，把遥感技术作为必要手段，建立煤矿区的动态监测系统，从而为煤矿区的防火防灾、监测治理提供了重要依据。技术人员还应该通过地质灾害的易发程度，经过综合分析研究，编制地质灾害危险性分区评估图，提出相应的防治方法策略。还要分析遥感影像查明煤层突水的走向、性质和规模，进而确定突水的控制宽度和流量。（3）煤炭生态环境的污染监测。遥感技术在煤炭区生态环境的污染监测中主要应用在煤矿区的环境检查，开采高硫煤导致的酸沉降污染调查和生态环境的重建及土地复垦等方面。其中环境检查就是运用遥感技术获取固体废弃物、粉尘污染、水体污染和土地污染的信息，明晰污染的程度范围，从而为以后的综合治理提供理论依据。

三、遥感技术的发展前景

（1）“3S”技术一体化。遥感技术、地理信息系统、全球定位系统着三者之间的关系是相铺相成，密不可分的。遥感技术可以更新地理系统中的数据，地理系统支持遥感影像的分析表达，全球定位可以提供精确位置和高程模型。煤炭地质的遥感技术应该与时俱进，紧跟“3S”一体化的脚步，促进煤炭资源的产业化、现代化发展。（2）数字煤炭信息领域。随着全世界的信息化发展，煤炭地质的遥感技术也要逐步走向综合化、智能化和多功能信息化。煤炭行业要开拓数字煤炭的信息领域，以信息数据库基础，运用电子计算机进行现代分析、数据采矿、矿山规划和资源评估，从而为煤炭的开发利用提供技术支持和有利工具。（3）健全技术创新机制。在进行煤炭地质遥感技术创新的同时，还要健全遥感技术的创新保障机制。煤炭行业必须统筹规划，明确层次，用来完善煤炭地质的遥感技术创新体制。还要重视煤炭地质学科建设，健全多元化投资新机制，形成自主有效的创新机制。

参 考 文 献

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关键词：遥感技术 地质 作用

一、引言

近年来，一方面，由于空间科学、信息科学、计算机科学、物理学等科学技术的进步与发展，为遥感技术奠定了必要的技术基础，另一方面，由于人类生产活动不断地向深度和广度进军，遥感技术得到较为广泛的应用，因而使得遥感技术获得了飞跃的发展，已经成为发达国家和一些发展中国家十分重视的一项科学技术。随着我国工农业生产的高速发展，人类对自然资源，特别是对矿产资源的需求量与日俱增。遥感数字图像处理属于地质工作中的一种新型的工作手段，充分结合了现时计算机高科技信息技术。在地质工作中主要是通过对一个地区岩性，构造的状况分析后服务与地调填图，矿产普查，工程地质，水文地质及地质灾害治理方面，有着其特殊的高效性，空间性和优势所在。正如中科院院士徐冠华等，所谈及遥感技术为地学研究提供了全新的手段，导致了地学研究范围，内容、方法的重要变化，标志着地学信息获取和方法处理的一场革命。中国遥感事业自70年代至今发生了巨大的变化，在国民经济中的应用也日渐普遍。相对国际发达国家，中国遥感事业与其尚存在较大差距，这也正证明了在学科应用教学方面的前景性和挑战性。

二、地质灾害遥感技术的历史与成绩

人口、资源、环境与灾害是当今社会人类面临的主要问题。人口的不断增长，导致了对资源需求的不断增加；人类活动空间和规模的迅速增大及对资源的过量开采，导致了一系列环境问题，引起了一系列自然灾害。在各种自然灾害中，地质灾害占有重要的比重。据不完全统计，全球发展中国家每年由地质灾害造成的经济损失，达到了国民生产总值的5%以上。在我国灾害及其所导致的环境问题中，据估计由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人类工程活动诱发的浅表生地质灾害所造成的损失约占55%。遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分，是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统（EOS）”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统（GPS）可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况，从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况，监测重点灾害点的发展演化趋势，增强地质灾害发生的预见性。因此，为了能及时地调查地质灾害状况，为抢灾与救灾工作提供准确资料，根据国民经济建设与可持续发展的需要，在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段，是尤为必要的，这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。国内外地质灾害遥感调查技术方法主要是在上世纪最后20年发展起来的，现已基本形成了规范化的技术流程，在地质灾害遥感判读、分类及制作相应的图像方面都取得了较成熟的经验。

三、遥感技术的作用和方法

构造地质学在经历了近一个半世纪的发展后，不管是在研究方法还是研究程度上都已经有了很大的进步。构造地质学强调野外实地观测，其研究精度随科学技术的发展而迅速提高。这也对构造地质学的研究方法提出了更高的要求。20世纪60年代以后遥感技术的运用，对地质构造的研究产生了极高的效益。虽然遥感技术引入到构造地质学领域已经近半个世纪，但其本身的发展以及构造地质学对其利用的不充分，使得遥感数字图像处理在构造地质学领域还有很大的发展空间。利用好遥感数字图像处理能够使得不同尺度构造的研究有可能在成因和演化及运动学、动力学上结合得好，研究得更深入。因此，遥感影像上这些特殊影像体得识别是遥感直接找矿的一个重要环节。各种金属矿体的露头，特别是富含硫化物的矿体的露头，经风化淋滤后形成的氧化物或含氧岩类矿物，呈现出与周围岩石迥然不同的色彩，在高分辨率图像上可直接识别。通过遥感解译，信息提取，确定矿源层、含矿岩体、含矿脉体、矿化蚀变带等含矿地质体的存在。通过地物波普测试，来寻找含矿地质体存在的波普特征，提取与成矿有关的某些蚀变矿物的波普特征，确定含矿地质体的可能所在。另外，从遥感影像上识别出矿化与矿化体的特殊形态特征，如某些含矿石英脉的浅色纹带。矿床模型是对矿床赋存的地质环境、矿床产出的时空规律、矿床特征等矿床本质特征的高度概括，涵盖了矿产形成和保全的全部地质因素，显示现今地质科学对矿床学的研究程度，也显示了将矿床资料理论化的观念认识水平。利用遥感技术在打面积内寻找矿化集中区，将图像上的色、线、环、影纹图像与旷田构造的基本要素（成矿岩体、控矿断裂、围岩蚀变）相结合，提取矿床遥感地质信息，寻找区域找矿标志，并用矿床模式的概念来识别矿床赋存的遥感影特征，建立矿床遥感模型，逐渐成为20世纪90年代以来遥感找矿学的研究热点之一。这也势必能为影像矿床的分析开拓新的思路，把矿床遥感地质研究推进到一个新的层次。遥感技术对区域性和全球性成矿带、成矿域研究方面有着极其重要的意义。对大量不同来源、不同内容的图像或非图像子量进行综合处理，把原来的地学理论和逻辑思维转换成三维的直观和形象化得、时间和空间模型，把原来的定性概念转化为定量的观念和分析方法，进行多元化地学综合成矿。治理和预测地质灾害是我国迫在眉睫的件大事，故遥感人才是国家急需的专业性技术人才。

四、结语

遥感地质是一门理论与技术相结合的课程，其实际操纵性较强，需要我们对理论基础知识不断地应用巩固。它在未来地质工作中有非常重要的意义。

参考文献：

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[关键词]遥感技术 ETM+图像 SPOT+图像 铁路工程勘察

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-165-2

0引言

自20世纪60年代，遥感技术被提出并应用于人类第一次登月活动。随后，一些国家陆续建立了自己国家的遥感系统。随着科技的发展，遥感技术也在不断发展并提到了很大的提高。1957年，随着第一颗人造卫星的发射，遥感技术已进入太空时代。1972年，第一颗地球资源技术卫星的发射代表了地球遥感新时代的起航。随后，遥感技术继续着突飞猛进的发展。总体来说，遥感技术具备覆盖面较广，信息量十分丰富与动态监测能力强等特点。因此，该技术已经被广泛的用于工程勘察、资源调查、环境监测与灾害评估等不同的领域。针对铁路工程勘察，遥感技术首次被我国用于兰-新铁路工程中。随后，该技术被广泛用于公路与铁路的工程勘察和选线与地质条件评估工作中。

1遥感技术

1.1应用情况

针对铁路工程勘察技术的应用[1]，遥感技术用于以下方面：针对铁路线路的地质情况进行评估与分析；针对地质情况进行条件评估；针对不良的地质条件进行具体分析，并深入研究地质情况的产生原因与发展趋势；针对砂石进行分析研究；进行地质灾害调查。自遥感技术出现以来，多条铁路使用了遥感技术进行工程勘察情况分析。随着遥感技术的发展，从最初的黑白航片预警发展到卫星图像与航空遥感图像，并可以使用数字图像等进行分析判断。2000年到2020年间，我国将大力发展遥感技术，这些新的遥感技术可以被更好的应用于我国铁路工程勘察中，进一步提高铁路运行的安全性。

1.2遥感图像三维可视化技术

遥感图像三维可视化技术[2]指的是使用计算机图像处理技术把科学计算过程与计算结果所获得的数据与结论转化成图形信息的技术。三维可视化技术是在计算机界面下可以实现的基于数字地形模型与数字高程模型的进行物体简化、显示与仿真的技术。该技术可以被应用于地理信息系统、地形穿越飞行等领域。随着遥感图像三线技术与影像动态分析技术的结合与发展，已经可以被用于铁路、公路、机场等基础建设的施工中。高精度的遥感三维技术通过可视化动画的应用，可以使宏观观察者更加容易的了解具体的情况，同时，也会反应最真实、连续的情况。同时，该技术的运用使得工程勘察信息的获取更加便利，同时，也使得计算工程量与参数设计等的结果更加精准。同时，再使用虚拟技术，可以使得三维模拟飞行、室内选线等先进观测方法在铁路工程勘察中得到应用。

2遥感技术在铁路工程勘察中的应用

随着遥感技术的迅速发展，具备各种形式的遥感数据不断的被接收下来，针对这些数据进行资源调查与工程建设等也就变得十分重要[3]。使用遥感技术进行铁路工程勘察的目的是针对遥感图像进行数字图像处理分析，进而得到高质量的图像，获取地质相关的信息，进一步提高铁路的安全性。

2.1遥感图像的选择

通常，遥感图像的资料主要有ETM+图像、SPOT+图像与雷达图像等[4]。随着遥感技术的发展，针对图像的选择也需要进行进一步的甄别。SPOT图像具备全面且连续的特点，可以清晰的反正地物情况，针对分析地物的变化情况比较有利，同时，花费大量金钱购买QuickBird也没有十分的必要。TM/ETM的影响精度不足以完成铁路遥感地质勘查的进行。因此，SPOT卫星影像便是现在铁路遥感成像的首选，只有在进行重大工程勘察的时候，才使用具体更高精度的影像。

ETM卫星影像相对于其他技术具备如下特点：

（1）控辩分辨率较高；

（2）几何精度较高；最大误差很小；

（3）具备三个可见光波段，一个近红外波段，两个中红外波段，一个热红外波段与一个全色波段；光谱分辨率较高。

2.2波段的选择与合成

通常情况下，人眼针对灰度只能分别一定的等级，但是，针对彩色，人眼的分辨能力要大很多。因此，借助人眼针对彩色的识别能力，应用RGB彩色合成图像作为目译解译的标准片。

3遥感图像的校正

在实际的铁路工程勘察中，由于得到的遥感图像往往会收到一定的干扰进而导致发生几个畸变，因此，必须在使用这些图像前，对其进行几何校正。几何变形是一种图像攻击过程，在获得图像的过程中，图像的元素有可能会发生一定的几何位移而导致几何变形。几何校正主要指的是通过图像处理技术使得发生位移的像素点得到复原的过程。通常情况下，几何校正主要包括消除图像误差与进行正射校正两个方面。

通常，建立校正变换函数具备两类方法。一种主要利用控制点数据建立各种方程，叫做控制点法。该方法具备原理直观，计算方便等特点，主要可用于平坦底面，具备校正精度高的优点。另一种叫做模型法，主要通过解析公式获得大地坐标。该方法具备时间利用率高的优点，但是，参数误差较大，精度不高。

3.1地面控制点的选择

地面控制点将原图空间与校正空间相联系，是几何校正的重要环节。

地面控制点的选择需要注意以下原则：注意考虑易识别的点，主要指的是具备明显标志的地物，如交叉部位与标志性建筑物；被选取的点应该尽量均匀的分布在图幅范围内；进行二次多项式校正的时候，图幅内的控制点不能少于6个，通常使用15-25个。

3.2ETM+影像几何校正

ETM+影像几何校正主要有以下两个步骤。第一，像元坐标转换，指的是在校正后的图像与被校正的图像进行一个几何变换关系的建立，进而产生一个零值像元图像，也就是校正矩阵。重采样指的是在原始图像上进行灰度赋值，从将要校正的图像上进行校正矩阵中各个像元亮度值的计算。通常使用如下方法：最近邻赋值，双线性内插法，三次卷积法，样条函数内插法等。

3.3遥感图像的融合

遥感图像的融合主要是通过高级的图像处理技术进行复合多源遥感图像，该技术的主要目的是把单一的传感器的多波段信息或者不同类传感器所提供的信息进行综合，进而消除冗余与矛盾，使得不确定性得到降低。同时，也使信息透明度得到进一步的增强，针对改善可靠性具备很好的性能。通过情况下，进行图像融合，有以下四个条件需要遵守。第一，被融合的图像数据之间应该包含不同的空间与光谱分辨率。第二，融合图像的数据应该属于同一个区域。第三，图像应该具备精准配准的能力。第四，针对在不同的时间所获得的图像，其内容应该没有明显的变化。

4结束语

本文主要进行了遥感技术在铁路工程勘察中的应用讨论。首先，本文在给出遥感技术的基本概念的基础上，分析了遥感技术在铁路工程勘察中的应用优势。然后，针对遥感技术的具体使用进行了分析，并介绍了该技术的注意事项，阐述了几何校正的基本步骤，讨论了遥感融合技术的基本概念与遵守原则。相信随着遥感技术的发展，该技术可以被更好的用于铁路工程勘察的过程中，以便更好地提高铁路建设与运行的安全性。

参考文献

[1]卓宝熙，甄春相.遥感技术在铁路工程地质勘察中的应用[J].铁道工程学报，2012（z1）：398-406.

[2]高山，冯光胜.三维遥感铁路工程地质勘察技术应用研究[J].铁道勘察，2011，35（1）：36-39.

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关键词：遥感技术；地籍测绘；应用分析

DOI：10.19354/ki.42-1616/f.2016.17.147

地籍测绘是一项具有行政管理性质的工作，政府通过行政性技术手段，调查土地及其附着物的位置等基本情况，了解我国国土的基本情况，为国土、城建、规划等部门提供了权威数据，作出科学决策。但是，地籍测绘是一件十分困难的工作。如果遥感技术在地籍测绘中广泛应用，将使得这项工作取得非常重要的进展。

一、遥感技术的具体概述

（一）遥感技术的概念。遥感技术指的是通过传感装置，并不与被检测对象发生直接接触，而获得被检测对象的基本情况，并分析这些数据，进行加工和表达的一门新型的科学技术。它基机、卫星等飞行装置来收集地面或者被研究对象的电磁信息，借此判断地及相关资料的技术手段。遥感技术获取信息具有动态性强、内容丰富、便于传输、获取效率高等特点，十分适合于对地籍监测工作的应用。应用遥感技术可以对土地利用现状进行大规模的更新和核查。因为遥感技术不需要进行实地的勘测与拍摄，只需要借助飞行器进行远程监测即可获得大量的可行性数据，从而节约了大量的工作时间，并节省了大量的人力，大大提高了地籍监测工作的效率和准确率。

（二）遥感技术的应用。现代科技认为一切物体都会反射出不同的电磁波，即物体的反射特性，而遥感技术便是基于物体的这一特性，遥感技术最早应用于上世纪六十年代，是航空航天技术与计算机技术综合而发展得来的一门重要技术。随着科学技术的的发展，遥感技术的应用也日渐广泛，利用遥感技术对土地相关信息进行采集处理和分析，记录大量的可行性及科学性数据，并借此判断地籍状况更加理所当然。遥感技术本身的先进性结合计算机系统的信息化，将在未来的社会生活的各个领域广泛应用并发挥重要的作用，这不仅会使世界的技术水平向前迈出一大步，更会是国家和社会的经济效益得到大幅度的提高。

二、遥感技术在地籍测绘中的应用

现代地籍测绘的基本流程为：资料分析、数据获取、数据编辑、整理、入库。对待测地区已有的地籍资料进行分析，熟悉该去情况，此时可使用“准地籍测量”，对于已获取的各种数据，按照数据库的要求进行整理、编辑、入库，并通过计算机网络上传，以便其他兄弟地区及上级取阅和使用，同时通过计算机数据技术进行各种统计、分析和汇总，并建立地籍数据库，形成地籍管理系统。随着计算机和遥感技术的快速发展，地籍测绘的手段也变得更加多样化，各种新型的测绘手段渐渐在地籍测绘中发挥出重要的作用，同时，地籍测绘采集到的图像和信息也更加清晰，测绘业内外的工作因为技术的发展而得到全面的改善。国土资源状况的大部分情况资料都是通过地籍测绘得到的，而地籍测绘需要根据不同的地形地貌情况来决定使用不同的测绘方法，为了避免重复作业造成资源浪费，这就要求各个部门将各自测绘的结果通过计算机网络进行共享。

（一）在动态监测方面的应用。现在在地籍测绘工作中所使用的技术不断地成熟，应用的技术也更加多样，特别是遥感技术、GPS技术和地理信息系统，更是大大推动了地籍测绘工作的进步和发展，提高了测绘的水平。而遥感技术在地籍测绘中的应用则更是实现了动态监测，便于土地测绘技术的开展，实现对土地的高效利用。动态监测能够及时的检测到土地的变更、调查等动态信息，有效及时的掌握土地的情况，，掌握土地调查的相关资料，实现对土地的合理利用。重要的是通过计算机技术可以将难以识别的图像、数字等资料对象进行处理，从而转变为便于识别的文字、图表等形式，更便于对相关数据的整理，储存等，也更便于对地籍监测相关资料的传播和使用。通过对土地利用往期和其他地区情况的对比，得出最好的信息。通过对土地利用情况变化的随时监测，可以更好地实现对土地利用情况核查，得出土地利用情况变化的趋势，为往后的变化情况提出预测，为决策者提供科学可靠地数据资料，以便对土地利用做好整体科学规划，提高土地利用的经济效益。

（二）在遥感技术方面的应用。随着计算机网络技术的迅速发展，由于我国土地情况和环境的复杂性，结合时间和空间的因素，我们可以看出遥感技术在国土、水利、农业等领域具有广泛的应用。结合实际地籍测绘，遥感技术应用一般具有以下流程：数据选取――数据处理――变化信息提取――检测精度评定。下文从这几个方面进行阐述。

（1）地籍管理的特点有连续性要求高、综合性强和精度性高的特征。精度的要求是最关键的，因此，在数据选取中一般通过美国和法国的Landsat TM、SPOT两种卫星数据来实现。甚或为提高精度会结合相关土地利用图作为对比，或将人文、生态等内容列入地籍测绘资料中作为补充，甚至利用GPS卫星影像来做补充，以达到更高的精度。（2）数据处理是地籍测绘中非常重要的环节。通过遥感取得的资料必须经过计算机进行处理，将不便于识别的材料如数据、图像等，转换为可便于识别的文字和图片并作出修正，以达到足可使用的精度。然后，变化信息提取是遥感技术在地籍监测中最重要的应用。变化信息指的是在固定的时间段内土地相关资料（如面积、类型、利用方式等）发生变化的相关量的大小，通过时间差，来计算不同时间段的变化信息量，从而得到土地信息变化的规律，得到往后变化的情况预测，为决策者提出科学可行的建议，为今后的整体科学规划给出参考的意见。（3）精度是评价测绘成果的重要指标，同时也是对遥感技术评价的筹码。通过对已检测数据进行统计学研究，对已测信息的分析和记录，和与以往数据进行的对比得出测绘信息的精确度，以衡量测绘结果以及遥感技术的测绘水平。遥感方式除传统的航空摄影外，还有彩色红外、红外摄影、红外扫描、微波探测等非成像摄影，有多谱段扫描仪不仅可以获得大量光谱像片，而且其信息量很大程度上多于单波段像片。

（三）GPS RTK在建设用地勘测界定中的应用。建设用地中的勘测定界为各级政府的国土资源部门规划土地利用类型、地籍管理等提供者必要的依据和基础资料，它确定了土地使用边界范围，测量了使用边界范围内的各类土地面积及土地利用方式。建设用地勘测定界的基本流程有：审查用地文件及相关图件等――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，反复实地勘察、作图测算、调查后制定放样数据。利用这样的新型解析技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样带来的复杂性和不可避免的误差，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、输电线路和特大型工程的放样更为有效和实用。

结语：地籍监测工作对于国土资源管理工作非常重要，同

时，它又是一项非常繁琐的工作，而遥感技术、GPS等科学技术的发展和应用其中降低了繁琐程度，并提高了数据的精度，提高了地籍监测工作的效率，通过计算机技术的数据处理使得地籍测绘工作日臻成熟，随着计算机网络技术和遥感技术的结合和发展，为地籍监测提供了更为便利的方法。

参考文献：

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“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，从远古至今人类便有翱翔天空、俯瞰大地的梦想，并为此付出了诸多努力。曾经创造过灿烂文明的中华民族对于我们生存的这个星球的探索从未停止。如今，地球空间信息科技已经成为一个国家科学技术、经济实力和国家安全保障能力的综合体现。今年6月，第十五届中国科协年会遥感技术与智慧旅游、智慧城市论坛在贵阳举行。论坛上，童庆禧院士建议，将信息化和贵州特色的旅游相结合，以新型空间信息技术—遥感技术、空间信息系统技术、卫星导航定位技术、网络通信技术、传感技术、射频识别技术、物联网技术等支撑贵州旅游业的发展。

近日，记者采访了我国遥感技术应用领域的权威—童庆禧院士。童院士详细介绍了遥感技术与数字地球两者的技术特点与广泛用途。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波理论，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、处理并最后提取和形成所探测对象的信息，从而对地面各种景物进行探测和识别，特别是对地球认知的一种综合技术。数字地球则是上世纪90年代末由国际上提出，是以地球坐标作为空间框架，具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统，运用遥感技术对地球进行描述分析，使之变成了可视化的虚拟地球，把真实地球变成数字化的地球。遥感技术是数字化地球数据的最重要的来源，通过虚拟的地球人们能更好地对地球作进一步分析，促进对地球的了解和认知。遥感是在一定程度上相当于利用先进的探测技术，把由地球表面反射到太空的太阳辐射或者由地球表面自行产生的电磁波（红外线或者是微波），通过仪器来接收，进行复原、数据处理，最后变成能看见的影像或非影像信息。对地观测的最终目的是通过这些遥感影像对地球进行分析，判断不同的物质存在状况及其所在位置，并分析各种物质的数量及其动态过程，使人类与地球的资源环境更加和谐相处和协调发展。可以说，遥感技术是数字地球的数据基础，数字地球是遥感技术的归宿。

遥感技术与数字地球

的应用领域

遥感技术与数字地球，对于很多人来说或许比较陌生。实际上，我国的遥感技术与数字地球研究基本与国际同步，能够对地球进行完整的探测、观测和诊断。在促进我国遥感技术的发展中童庆禧院士功不可没。在他的倡导和主持下这一技术的发展被列入了国家“六五”“七五”和“八五”科技攻关项目。在一些关键技术体系的发展中更是受到国内外同行的关注。

童院士介绍，遥感科学与技术是属于交叉类的学科，首先是技术科学与地球科学的交叉融合，是在空间科学、电子科学、计算机科学、地球科学、甚至生物学及其他边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴科学技术，它在国民经济建设以及国防建设等方面日益显示出独特的战略地位和意义，是国际竞争的一个战略制高点，也是许多发达甚至发展中国家竞相发展的重要领域。

童院士说，在我国，遥感科学与技术已得到广泛应用，为国家制定发展策略、资源调查、环境保护、灾害监测、重大工程、国防建设等提供了信息和技术保障。遥感技术与数字地球所涉及的领域很广泛，遥感技术主要是通过空间卫星、临近空间飞行器、飞机和无人机以及地面平台等新技术对地球的各个圈层—大气圈、岩石圈、水圈、生物圈、冰冻圈甚至智慧圈，进行调查和监测。以期了解各圈层的状况和变化、它们的相互作用、特别是与人类活动的相互作用，它们将来的发展趋势，并研究对这种状态和变化进行预测、预报和预警的可能性。

童院士详细地解释道，比如运用遥感技术可以随时获得准确的观测数据，监测土地利用情况，了解哪些耕地已经改变了利用方式，而哪些土地还可用来补改为耕地，使得国家有关部门便于宏观调控，以确保“十八亿亩耕地红线”不被突破，保证有效的粮食耕种面积。近十余年来，我国已进行了两次大规模的土地详查。随着对土地和粮食安全观念的进一步提升，今后每年都要对全国的土地利用情况清查一次，及时掌握我国的土地覆盖和土地利用情况，实施对国土的所谓“一张图”计划，警钟长鸣，使得决策者心中有数。这样对遥感技术的要求将会大幅度提高。

童院士特别强调，我国是个多灾的国家，对灾害多发地区的监测与预警是遥感技术的另一重要应用领域。譬如通过气象卫星不断地获取数据，了解台风从发生到发展的动态、强度、运移路径、登陆地点等，从而预测出将可能带来的危害，提前发出警报，提醒人民避险。对于洪水也可通过卫星遥感提前预测暴雨的位置，监测河流的行洪状况、洪水的发展态势，甚至预测洪水可能淹没的范围，为防洪救灾提供信息。灾后通过遥感技术观测地面受灾情况，评估受损程度，为灾后救援和救灾部署提供准确客观的数据。我国的地震往往发生在偏远的地区或山区，通过遥感及时了解进入灾区的道路交通情况，特别是调查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的状况，为保障救援生命线的开拓和畅通提供现实性很强的信息。随着环境的恶化，我国江河湖海面临着巨大的环境冲击，水体的富营养化、蓝藻、赤潮发生的频率加快，水和大气污染的监测与治理，都需要通过卫星和飞机对各种水体进行遥感监测，了解污染状况、寻找到潜在的污染源，进行源头治理，甚至通过遥感技术还可以对外来物种的入侵及其危害进行跟踪调查。

遥感技术的重要意义

1998年1月美国提出“数字地球”战略，由此在世界上掀起了社会信息化的热潮，在半年时间内，有50多个国家都先后提出“数字地球”战略，我国也在1998年6月提出发展“数字地球”战略。所谓“数字地球”是在遥感技术的支持下，适时采集全球地表信息，在计算机网络上构建一个虚拟地球，反映现实性很强的地学空间信息，实施经济、政治、科学研究的全球战略。此后，“数字地球”概念又衍生出数字农业、数字林业、数字国土、数字国防等等，社会信息化进程呈现加速的发展态势。遥感技术的发展与普遍应用为信息化社会的到来与发展奠定了必要数据和信息基础。在从数字地球向智慧地球的发展中遥感又必将出演新的角色、担当新的任务。

童院士认为，中国政府十分重视遥感技术的发展，自“六五”起直到现在，在国家相关科技攻关、支撑计划、863高技术发展等计划中持续支持了一系列遥感技术与应用研究项目，获得了一批具有国际水平的研究成果。航空、航天遥感技术已在资源与能源调查、环境与灾害监测、海洋与大气观测、土地与城市规划和国家安全等领域得到广泛应用。尤其在航天领域，遥感对地观测是卫星家族的重要任务。它的发展对于建设包括数据获取、传输、处理、存储与分发服务的业务化运行系统，开展综合性对地观测前沿技术研究，构建专业化、系统化、集成化、标准化、实用化的遥感数据库和遥感信息库具有决定性的作用。以遥感信息为基础，结合其它信息资源，建设遥感应用系统和数字地球科学平台，进而开展应用示范研究是当前遥感技术发展的一项重要任务。作为国家空间对地观测体系的重要组成部分，遥感承载着满足国家重大战略需求，为经济社会可持续发展提供可靠的科学数据，为国家宏观决策提供科学支持的重任。同时遥感作为一门新兴的科学技术还将在支持空间地球信息科学发展中起到重要作用，为地球系统科学的发展作出应有的贡献。

童庆禧院士在遥感技术和应用方面做出了突出贡献。“六五”期间主持国家重点科技攻关项目“黄淮海中低产田综合治理”中遥感技术应用课题，“七五”期间主持了对我国遥感技术发展有重要影响的“高空机载遥感实用系统”的科技攻关和系统建设任务。在国家“八五”科技攻关期间，他担任了“遥感技术应用”国家攻关项目指挥长，在自然灾害的遥感监测与评估、主要农作物遥感估产、新型技术发展等方面做出了重要的努力。在国家“九五”科技攻关期间，他不仅参与国家科技攻关“遥感、地理信息系统和全球定位系统的技术集成与应用研究”项目的论证，在项目中担任了专家组成员，而且还承担了项目中“新型遥感技术发展”课题组组长。自上世纪70年代末以来，其科研成果曾14次获国家及省部级科技奖励，其中包括一次中国科学院自然科学一等奖，两次中国科学院科技进步特等奖；2002年获得国际光学工程学会（SPIE）颁发的“国际遥感科技成就奖”，2004年获泰国诗琳通公主颁发的金质奖章，2009年获亚洲遥感突出贡献奖。面对这些荣誉，童院士认为是对他在遥感技术创新发展之中的激励和动力。

面对记者提出遥感技术实现如何实现创新驱动发展的问题，童院士耐心地解释道：第一，随着遥感所利用电磁波范围不断扩大，遥感信息、遥感技术对数据获取的分辨能力会越来越高。早期可视化影像就像黑白照片，后来出现的多光谱技术也只有3～4个波段合成彩色图像，随着波段的增加到光谱分辨能力越来越高，由原来的全色或整个可见光范围进行的遥感到现在的高光谱遥感，其光谱覆盖可以跨越紫外、可见、近红外、短波红外甚至到热红外（一次遥感可能达到几百甚至上千个波段），这就可能获得被测物体的光谱响应。光谱分辨率越高就能越体现物体的物理特性或本征特性。第二，随着空间分辨率的不断提高，在遥感影像上所显示的东西越来越细微和越来越清晰，所能分辨出的物体也就越来越细小。遥感技术的创新发展驱动着遥感能力向更高、更快、更准、更精的方向发展。第三，随着遥感技术的发展，它的应用范围越来越广泛。空间分辨率和几何稳定性的提高，人们可以用来绘制比例尺更大或更为精细的地图，可以对城市、土地、植被、森林进行更为精细的调查，对自然灾害的破坏程度作更准确的了解。光谱的差异可以把不同的地物和物质区分得更清楚，如不同的农作物、不同的矿物、不同的树种、农作物和森林的病虫害，甚至不同的建材等，也可以监测水体的富营养化，及早发现蓝藻水华和赤潮。通过创新提高技术水平，使得遥感能力越来越强。第四，技术的创新会加快应用上的创新，例如，在提高遥感影像的时间分辨率或将遥感影像按时间序列进行分析，可助于提高天气预报水平和城市的精细化管理，如通过发现违章建筑，违法垃圾的堆放地，城市积水和道路的损坏分析等。雷达影像的干涉测量还可发现和监测城市地面的塌陷等等。总之，遥感的应用领域越来越广泛，也更受到政府和百姓们的的重视。

童院士表示，遥感技术的提高和不断创新，将极大地丰富地球信息科学的内涵，地球信息科学的发展也必将为“数字地球”战略的发展提供理论、方法与技术支持。反过来，“数字地球”战略为地球信息科学的发展提供了前所未有的机遇，并会促进地球系统科学的发展。遥感应用于经济社会发展的各个领域，也有助于提高政府的科学决策能力和政府职能的转变，为我国全面建成小康社会提供信息支撑和决策支持。我国正在实施的高分辨率对地观测国家重大科技发展专项和空间基础设施的建设将更大幅度提升我国的遥感对地观测能力和空间遥感信息服务的能力和水平。

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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

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[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.

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[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；农科本科生；课程；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0137-03

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[1]，它的功能和价值引起了许多学科的关注。伴随我国农业现代化和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，如数字农作、作物栽培、农业气象与资源以及与精准农业有关的本科专业，对遥感技术都提出了很高的要求[2]，因此，为适应农业现代化和信息化的要求，进一步加强《遥感》课程教学，提升农科本科生遥感应用技能，是当前的首要任务。教学内容确定后，如何使其在授课过程中能被不同特点、不同专业背景的学生接受，关键在于教学方法。因此依据学生的特点和专业背景选择合适的教学方法是完成教学任务，提高教学质量的关键环节。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特点更新了《遥感》课程教学方法。

一、教学方法

1.问题启发式教学法。相对传统“填鸭式”教学，问题启发式教学法更能培养学生的创新思维和发散思维，是一种提高教学效果和教学质量的有效方法[3]。教学中，结合农科本科生的特点，设置问题情境，提出“问题――讨论”的教学模式，依据教学内容首先提出所要解决的问题，然后让学生独立思考，培养学生的悟性，启发学生找到解决问题的答案，比如笔者讲授作物叶片氮含量的遥感定量表达时，首先提出“遥感光谱变量能否反演作物农学参数”，然后讲解遥感变量与农学参数耦合过程，最后让学生自主理解波段光谱值，建立叶片氮含量与遥感光谱变量间的定量关系，从而实现遥感的定量分析。通过设置问题，由教师启发构思解决方法，最后要求学生自主实践，不仅使学生理解遥感的特点、功能，而且对于遥感与农学耦合方法也有了较好掌握。这种层次渐进的问题启发式教学方法，一是增强了学生对该课程的了解，二是促进了学生学习本专业的积极性。

2.多媒体教学法。对于农科本科生而言，学习遥感的目的就是能利用遥感技术，掌握遥感影像的解译方法，获取有关农田的空间信息，进而实现农情遥感监测。遥感图像教学中，借助多媒体平台展示遥感图像，主要目的是增强学生对遥感图像的直观认识，利于图像信息解译，否则学生会感到空洞、虚幻，不利于激发学生对该课程学习的积极性。

使用多媒体教学法需要注意课件制作要美观精良，注意理论的精讲，以避免单一的让学生自己观看，注意演示内容要紧密配合教材顺序，避免随意性，注意让学生多交流，掌握学生的学习兴趣和学习难点，切忌教师做报告式的演讲。笔者教学实践证明：采用多媒体教学法有利于提高学生对教学内容的兴趣和注意力，激发学生的学习积极性与创造性。处理好这些教学细节问题，可以收到事半功倍的教学效果。

3.典型案例教学法。《遥感》是一门交叉性极强的学科，与其他学科关系比较密切，因而遥感应用时会存在不同类型的错误。笔者进行教学讲授时常以学生作业或论文中出现的错误为典型案例，可更有效地提高或巩固学生对某一知识点的掌握。比如基于TM影像利用归一化植被指数NDVI监测作物叶面积指数LAI时，有三个学生通过TM3与TM2两波段组合计算NDVI，还有一个学生直接将TM4与TM3两波段之差作为NDVI值，这些问题在于波段的选择和组合是错误的，应该利用TM4与TM3这两个波段进行归一化求算NDVI，说明这些学生对NDVI基本知识的掌握不够。又如江苏苏中地区中弱筋小麦长势和籽粒蛋白质含量遥感监测时，部分小麦样本拔节期LAI值在5以上以及籽粒蛋白质含量在18%以上，这些数据与小麦的物候期和籽粒品质标准不符，说明学生对小麦的生育期及其栽培技术掌握较少。再如有一个学生对一个3×3的图像窗口（124、126、127、120、150、125、115、119、113）经过中位数滤波后得到该窗口中心像元值为120，这个问题在于中位数滤波使用错误，应该采用中位数滤波将该窗口各像元值安排大小顺序排列，从而确定该窗口经过滤波后的中心像元为124，说明学生对遥感图像基本概念不理解。在教学内容中应用部分典型案例，可提升学生对遥感概念与其他学科知识的理解和掌握能力，以及加强学生发现问题和解决问题的能力。

4.理论联系实际教学法。《遥感》课程教学仅要求学生了解和掌握该课程的理论知识、国内外发展简史以及应用领域，这是远远不够的，为切实帮助学生理解和掌握遥感技术，有必要让学生参与科研项目，提高理论联系实际的效果，增强学生解决问题的能力，激励学生对该课程学习的积极性。比如笔者正在主持国家自然科学基金项目“不同株型作物氮素组分时空分布遥感监测机理研究”，从中分出一个子课题“玉米冠层氮素密度与遥感变量间的定量关系”，要求一部分学生参加并完成这个子课题，让另一部分学生参与笔者正在执行的农业部公益性行业科研专项子项目“中弱筋小麦调优栽培信息化技术”具体研究工作。通过实际参与项目研究，学生不仅能系统理解和掌握多源、多时相遥感数据的特点及其作用，而且直观感受了遥感影像预处理方法和地物信息提取方法及其精度评价机制。上机实验课程的教学中，选用扬州及其学生熟悉的周边地区影像数据提供给学生进行上机操作。例如利用覆盖扬州、泰州和高邮地区的国产环境减灾卫星HJ-CCD数据，当学生看到自己熟悉的区域时，能亲身感受到遥感技术的实用性，从而激发学生学习遥感的积极性，笔者要求学生利用遥感图像处理系统ENVI提取他们熟悉的一些地区，并选择适宜方法对地物进行分类。笔者教学实践证明：这种教学方法，能培养学生对《遥感》课程学习的兴趣和注意力，增强学生学习的积极性，加深学生对遥感概念的理解，开拓学生解决实际问题的创新性思维。

二、总结

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，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。针对农科本科生的特点，实际教学中依据理论联系实际以及学以致用的总体原则，分别采用了四种教学方法，包括问题启发式教学法、多媒体教学法、典型案例教学法、理论联系实际教学法，对每种教学方法都深入浅出地进行分析，注重遥感基础知识的应用，提高了教学效果，优化了教学质量。近5年的教学实践证明，采用该四种教学方法对农科本科生认真开展《遥感》课程教学，能明显促使农科本科生较好地理解和掌握遥感原理、相关概念与专业基础技能，同时能进一步增强农科本科生发现问题和解决问题的能力，适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。

参考文献：

[1]杨邦杰.农情遥感监测[M].北京：中国农业出版社，2005.

[2]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，（6）：80-83.

[4]于冬梅.研究性学习在遥感教学中的应用[J].青岛大学师范学院学报，2003，20（3）：68-711.

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关键词：遥感影像；空间数据；环境监测

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

一、遥感的基本概念与原理

（一）遥感概述。遥感技术是20世纪60年代在航空摄影测量的基础上迅速发展起来的一门综合性空间数据采集技术。所谓的遥感，就是从远处在不直接接触地表目标物和现象的情况下，获取其信息的科学和技术。遥感具有以下特点：探测范围广，能够提供综合宏观的视角；获取手段多样，获取的信息量大；获取信息快，更新周期短，可进行动态监测；全天候作业；遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息等等。

（二）遥感的物理基础。不同地物具有不同的电磁波辐射特性，表现在遥感图像上就具有不同的图像特征。电磁波是由振源发出的由交变电场和磁场相互激发在空气中传播的电磁震荡。而我们将不同电磁波段透过大气后衰减的程度不一样原因进行了介绍，可知有些波段的电磁辐射能够透过大气层时衰减较小，即透过率较高，这个波谱范围，叫做“大气窗口”。

遥感除了利用上述的大气窗口作为工作波段外，有些气象卫星是选择非透明区作为大气波段（如水汽，二氧化碳，臭氧吸收区），以测量它的含量，分布，温度等，不同的大气投射窗口对应于不同的光谱范围，适于使用不同的传感器，因此，研究地面的光谱特性，选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量具有十分重要的意义。

二、遥感平台与传感器

（一）遥感平台。遥感数据获取是在由遥感平台和传感器构成的数据获取技术系统的支持下实现的。遥感平台可以分为地面平台、航空平台和航天平台三种。由于各种平台和传感器都有自己的适用范围和局限性，因此往往随着具体任务的性质和要求的不同而采用不同的组合方式，从而实现在不同高度上应用遥感技术。

遥感平台主要依据遥感图像的空间分辨率，一般的说，近地遥感具有较高的空间分辨率，但观察范围较小，而航空遥感地面分辨率虽然中等，但其观测范围广，航天遥感地面分辨率低，但覆盖范围广。

（二）传感器传感器一般由采集单元、探测与信号转化单元、记录与通信单元组成。各种卫星通过不同的遥感技术实现不同的用途。各种卫星通过不同的遥感技术，实现了不同的用途。数字工程中常用的遥感数据有Landsat和TMM遥感、SPOT和Radarsat以及我国的资源卫星数据和高分辨率卫星遥感数据。传感器的类型大类上分为主动式和被动式，其中又各分为非图像式和扫描图像式。

三、遥感图像及其特征

遥感的核心问题就是不同地物的反射辐射或发生辐射在各种遥感图像上的表现特征的判别，当然，不同的目的的需要精心的设计对于遥感成像的方式或选择波段，这样我们才能使不同的地物在图像特征区别。遥感图像反映的信息主要有几何信息，波谱信息，空间信息和时间信息等。

（一）几何特征。遥感图像不仅反映了地物的波谱信息，而且还反映了地物的空间信息形成特征，一般包括空间频率信息，边缘线性构造清息，结构或纹理信息以及几何信息等。影响遥感空间信息的主要因素有传感器的空间分辨率、图像投影性质、比例尺和几何熵变等。

（二）光谱信息。遥感图像中每个像元的亮度值代表的是该像元中地物的平均辐射值，它是随地物的成分、纹理、状态、表面特征及所使用电磁波段的不同而变化的。遥感图像的信息虽主要取决于两个因素：波谱分辨率和空间分辨率。前者主要影响波谱信息量，后者主要影响空间信息量。多波段图像的信息量除上述两个因素外还与波段的选择和数目有关。

（三）时间特征。同一地物对象由于其在不同的阶段含有不同的成分等原因造成对象在不同阶段具有不同的光谱特性，表现在遥感图像上就是该地物在不同时间段的图像上具有不同的图像特征。时相主要影响图像的处理效果，利用对泳衣区域各个阶段分别进行遥感，加以对比而研究，则可以获取该区域的连续变化特征。

四、遥感处理的基本流程与技术

利用遥感的手段进行数字工程空间信息更新时，应用需求以及卫星影像数据处理流程会有所不同，但是主要的过程和技术方法基本一致，在利用遥感影像进行空间数据更新的关键技术和流程主要可归纳为一下几个方面：遥感波段（卫星遥感数据）选择；卫星影像读入；卫星遥感影像处理技术；信息提取技术；矢量编辑与地图更新技术。

五、遥感应用

随着卫星数据图像空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率的不断提高，以及遥感数据购买费用的逐步下降，卫星数据图像的应用领域越来越广，从图像中提取信息的要求也越来越多，遥感已经成为获取地面信息的主要手段。

利用遥感技术可以制作各种遥感相关产品――数字正射影像（DOM）、数字线划图（DLG）、数字高程（地形）模型（DEM/DTM）、数字栅格模型（DRG）等4D产品；提供行业或部门专题地理数据――专题影像地图；利用遥感数据进行基础地理数据的产生或更新等。

（一）基础数据更新。比如用SPOT/ERS卫星影像更新地图数据为例，可以采用影响的几何纠正、色彩转换技术、统计和算法以及影像融合技术。遥感数据又有多波段、多时相的信息源，且能快速真实地提供丰富的地表空间信息，遥感已经成为地图更新和制作的有效而又重要的手段。我国目前的若干地形图大都在20世纪70年代测绘生产的，目前也都面临这地图更新的问题。

（二）土地利用调查与动态监测。土地利用基础数据对于数字工程进行土地规划与开发、土地管理、开发利用潜力分析等很重要。目前，中小比例尺的土地利用遥感动态监测与变更，主要应用TM、ETM、SPOT等遥感影像。利用遥感技术进行土地利用现状调查，调查精度比常规调查方法高，且时间短速度快。农作物与植被方面，用于农业气象、作物监测等领域的观测参数需要有更高的光谱分辨率，一般是短波红外波段。根据农业耕作和土地利用特点，选定影响最佳的获取时间应在5月―6月或9月―10月。研究的主要技术过程主要有下面几个：数据预处理、影像合成、不同数据源图像融合、图像分类和后处理、外业调绘、内业分析以及成果输出和更新。

（三）灾害调查与监测。各种自然灾害往往需要制作大比例尺图，以判明水灾发生时的洪涝区域、地震发生后的建筑物损坏情况、火灾发生后对地区造成的破坏等。地质灾害的调查、火灾监控和油污与赤潮监测。为了能将不同的信息区别开来，一般都要进行色彩合成，即在3个通道上安装3个波段图像，然后分别负于红绿蓝并叠合在一起，形成彩色图像，合成后的彩色图像含有丰富的颜色信息，便于解释，理解和处理。

参考文献：

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【关键词】水文学；现代信息技术；遥感技术；GPS技术

水文学是地球科学中的一项重要组成部分，是以研究地球上水系统变化规律为主的一门新学科，尤其是水文科学的进步直接关系到水力发电行业的发展。水文学在工作研究领域中主要是以水的起源、存在、循环、分布以及相应的运动变化规律进行深入分析，并利用这些规律来为人类社会发展服务。现代社会与高新技术的迅速发展，促使了水文学研究发生了翻天覆地的变革。尤其是近年来，计算机技术、信息技术、卫星技术的不断发展与应用，为现代水文研究技术和理论的改革与创新奠定了坚实的技术基础，也为水力发电行业提供了强大的技术支持。

1、RS技术在水文领域中的应用分析

1.1RS技术概念

RS技术即遥感技术，是与上个世纪六十年随着近代物理学、计算机技术和空间技术的发展而产生的一门综合性新的探测技术。在探测工作中，它是通过一种非直接接触的方法对远距离的目标性质和运行规律进行探测的技术。遥感技术通常由遥感平台，遥感介质、传感器和数据处理中心五部分组成。

1.2遥感技术在水文领域的应用

遥感技术随着社会的发展越来越广泛的应用在旱情评估与检测之中，同时在评价土壤侵蚀和洪水产生的原因方面也取得了较为显著的成果。在洪水灾害中，经常使用遥感技术来对洪水的影响和损害进行评估，以便紧急救灾和灾后重建工作的顺利进行。

在洪水灾害的检测中，遥感技术可以对灾后重建和评测具体的损失情况起着着全面、客观、科学、准确的作用。在现阶段的社会发展中，遥感技术在灾害监测评估方面取得了较大的发展，同时其对于干旱预测方面也取得了一定的成绩。一般而言，遥感技术通过土壤表面发出的电磁能量的测量来进行土壤湿度的评估，再加上相关数据的统计与分析，进而实现干旱监测的作用。而且，还可以在工作中通过对土壤表面植物的生长情况、地面的温度情况来监测旱情的产生规律。通过了解不同地域的相关情况，建立一个能够满足植物作物彼此之间的生长优势和协调生长模式。在工作中，根据具体的相关情况建立出一项系统全面的遥感技术体系和管理控制流程。

在水文领域的研究中采用遥感技术不但能够更快地获得了大面积的土壤湿度信息，而且能够快速准确的分辨出土壤中水含量的分布规律，因为监测模型的构成方式和简化程度之中存在着差异，因此对于不同范围和精度的遥感技术也不尽相同。在目前的社会之中，我国目前已经建立了初步的旱情遥感技术监测体系，在一些试点地区获得了显著的成效。遥感技术在水质监测之中也有很大的作用。运用遥感监测技术，可以动态的监测地表水质在时间和空间上参数的变化情况，具体表现在对湿地的评价、和测定水质参数等方面。遥感技术在水质监测方面的应用已经开始在实践生产之中使用，随着它在水质监测领域的地位更加重要，它的发展也不断完善。

2、GPS技术在水文领域中的应用分析

全球卫星定位系统，即GPS技术，具有自动化、高效率、精确度高、全天候的优点，成功应用于工程测量、航空摄影、资源勘测、地球动力学、大地测量、水文领域之中，取得巨大的社会效益和经济效益。水利信息与空间地理位置有很大的关系，GPS可以更准确的获取水利信息的空间位置，可以运用在减灾防汛和水下地形测量等方面。使用全球卫星定位技术，可以及时准确的定位灾害的发生地点，尤其是在使用了无线通话功能之后，实现了双向的通话功能，使指挥中心和灾害现场能够自由及时的对象，方便二者进行沟通，对紧急情况做出应急反应。以往在汛期来临时，在大堤上排查险情，在发现了险情隐患之后，通过对讲机向指挥部门汇报，耽误了抢险时间，而且无法准确的描述出险情发生的位置。

3、现代化信息技术在水利水电中的应用

随着信息技术的发展，计算机作为一种新的工具，已经对社会产生了巨大的影响。新的工具产生新的方法，计算机辅助工程项目管理已经成为一种先进、可行的新方法。利用计算机网络系统，可以大大提高信息沟通和数据采集的效率，可以把大量纷杂的信息进行有序的组织。新的工具也带来了新的思想。建立在计算机网络世界基础上的过程重建、学习型组织、知识管理等新思想纷纷被应用到实践中。

自20世纪90年代以来，我国水电行业进入了快速发展的机遇期，随着市场经济体制改革的不断深化，我国的水电行业投资体制也发生了根本性的变革。水电工程的建设管理亦由原来的计划经济管理模式逐步经历了项目招投标制、工程监理制和业主负责制，以及大型非电力集团企业跨行业参与水电工程建设，发展到现在的项目管理模式，说明了拉锯式的超长期施工已不满足我国电力需求增长的需要，不考虑投入产出比，低效率的管理方式，已不适应现代企业发展的要求。对于水电工程中的机电工程项目，往往都是投资巨大，子项目众多，施工工艺复杂，施工高峰期人数近千人，工程承包单位几十家，各类物资、材料、设备供应商数十家，主要工序上万条，面对如此复杂的资源配置、复杂的施工工序和严格的工期要求，如何使建设各方密切配合、运筹帷幄、科学组织、有效协调，作好机电工程项目的控制管理工作，传统的管理已经不能满足要求，这时必须应用先进的信息技术辅助管理。

项目管理是近年来国际上兴起的一门新兴专业学科和技术。随着项目，尤其是较大型的建设工程项目的启动、规划、实施等项目生命周期的展开，与项目有关的合同、图纸、报告、文件、照片、音像、模型等各种各类纸介质和非纸介质信息会层出不穷地产生，对项目信息的管理变得越来越重要。项目信息管理的效率和成本将直接影响项目管理其他环节的工作效率、质量和成本。很显然信息处理始终贯穿着项目管理的全过程。如何高效、有序、规范地对项目全过程的纸介质信息资源进行管理，是现代项目管理的重要环节。随着互联网Internet、多媒体数据库MMDB及电子商务EC等以计算机和通信技术为核心的现代信息管理科技的迅猛发展，又为项目（特别是大型建设工程项目）信息管理系统的规划、设计和实施提供了全新的信息管理理念、技术支撑平台和全面解决方案。由此导入了项目信息化管理的全新观念。

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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