遙感應用技術范文

導語：如何才能寫好一篇遙感應用技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

衛星遙感技術集中了空間、電子、光學、計算機通信和地學等學科的最新成就，是當代高新技術的一個重要組成部分。我國衛星遙感技術的發展和應用已經走過了多年艱苦探索與攀登的道路。如今，我們欣喜地看到衛星遙感應用技術已經起步并正在走向成熟和輝煌。

眾所周知，近十年來全球空間對地觀測技術的發展和應用已經表明，衛星遙感技術是一項應用廣泛的高科技，是衡量一個國家科技發展水平的重要尺度。現在不論是西方發達國家還是亞太地區的發展中國家，都十分重視發展這項技術，無論在政策、資金，還是在人力、物力上都給予衛星遙感以特別的重視和傾斜，寄希望于衛星遙感技術能夠給國家經濟建設的飛躍提供強大的推動力和可靠的戰略決策依據。這種希望給衛星遙感技術的發展帶來新的機遇。面對這種形勢，我國衛星遙感技術如何發展，如何使衛星遙感技術真正成為實用化、產業化的技術，直接為國民經濟建設做好先行，是值得我們認真思考而且必須做出正確回答的問題，同樣它也是當前業界人士關注的熱門焦點。

衛星遙感技術應用

1、衛星遙感技術應用現狀

首先，到目前為止，我國已經成功發射了十六顆返回式衛星，為資源、環境研究和國民經濟建設提供了寶貴的空間圖像數據，在我國國防建設中也起到了不可替代的作用。我國自行研制和發射了包括太陽和地球同步軌道在內的六顆氣象衛星。氣象衛星數據已在氣象研究、天氣形勢分析和天氣預報中廣為使用，實現了業務化運行。1999年10月我國第一顆以陸地資源和環境為主要觀測目標的中巴地球資源衛星發射成功，結束了我國沒有較高空間分辨率傳輸型資源衛星的歷史，已在資源調查和環境監測方面實際應用，逐步發揮效益。我國還發射了第一顆海洋衛星，為我國海洋環境和海洋資源的研究提供了及時可靠的數據。

其次，除了上述已發射的遙感衛星外，我國還先后建立了國家遙感中心、國家衛星氣象中心、中國資源衛星應用中心、衛星海洋應用中心和中國遙感衛星地面接收站等國家級遙感應用機構。同時，國務院各部委及省市地方紛紛建立了一百六十多個省市級遙感應用機構。這些遙感應用機構廣泛的開展氣象預報、國土普查、作物估產、森林調查、地質找礦、海洋預報、環境保護、災害監測、城市規劃和地圖測繪等遙感業務，并且與全球遙感衛星、通信衛星和定位導航衛星相配合，為國家經濟建設和社會主義現代化提供多方面的信息服務。這也為迎接21世紀空間時代和信息社會的挑戰，打下了堅實的基礎。

最后，非常關鍵，必須要重點指出的是兩大系統的建立完成。一是國家級基本資源與環境遙感動態信息服務體系的完成，標志著我國第一個資源環境領域的大型空間信息系統，也是全球最大規模的一個空間信息系統的成功建立；二是國家級遙感、地理信息系統及全球定位系統的建立，使我國成為世界上少數具有國家級遙感信息服務體系的國家之一。我國遙感監測的主要內容為以下三方面；

（1） 對全國土地資源進行概查和詳查；

（2） 對全國農作物的長勢及其產量監測和估產；

（3） 對全國森林覆蓋率的統計調查。

2、衛星遙感技術應用前景

國際上衛星遙感技術的迅猛發展，將在未來十五年內把人類帶入一個多層、立體、多角度、全方位和全天候對地觀測的新時代。由各種高、中、低軌道相結合，大、中、小衛星相協同，高、中、低分辨率相彌補而組成的全球對地觀測系統，能夠準確有效、快速及時地提供多種空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率的對地觀測數據。

隨著對地觀測技術的進步以及人們對地球資源和環境的認識不斷深化，用戶對高分辨率遙感數據的質量和數量的要求也不斷提高，從而促進了高光譜分辨率遙感的發展。高分辨率的空間信息能夠較好的滿足諸多用戶的需求，它們的重要特征就是具有商業化前景。

在國家經濟建設中，對空間遙感信息以及空間地理信息的需求將日益增長。為使我國現代化經濟建設得以持續穩固發展，空間遙感信息技術和應用必須相適應的發展。我們可以從我國對遙感信息和技術的應用需求來看衛星遙感應用前景，這主要表現在社會公益需求方面和遙感圖片的商業應用需求兩個方面：

（1）社會公益需求。

主要有以下幾種類型：

①土地利用、城市化及荒漠化監測；

②農作物、森林等可再生資源的監測和評估；

③災害監測和環境監測。

此外，對道路、建筑工程的設計、選址等方面也有著廣闊的前景。這方面的需求主要靠政府扶持。

（2）商業應用需求。

遙感技術的應用是極其廣泛的，凡是涉及地球科學的各門類的學科和技術種類，遙感技術都能為它們提供信息。這種廣泛性必然會使對遙感數據的需求用戶范圍變廣，因此除了社會公益型用戶外，還存在部分商業應用型用戶。雖然這些商業應用型用戶由于遙感衛星正處于產業化初期，市場尚未形成規模的原因，目前數量較少，但隨著將來技術的進步，商業化的發展，這部分的用戶肯定會逐漸增多，最終成為用戶群體中的主要成員。

高空間分辨率圖像數據和地理信息系統緊密結合，在未來的城市規劃、地籍管理、工程評估等方面將有廣闊的市場，預計每年會有14%左右的增長率；近年來，由于衛星數據的增加和小型廉價的工作站、圖像處理系統、軟件的發展，與此相關的空間信息服務公司大大增加，由此形成的增值收益是衛星圖像銷售收益的六倍。由此可見，衛星遙感的商業化是衛星遙感應用產業化發展的推動力之一。

衛星遙感技術的產業化發展

1、衛星遙感技術蘊藏巨大的產業化前景

遙感技術應用的基礎是遙感信息的獲取。地面物體在遙感圖像上形成各種信息是一個復雜的過程，這個復雜過程是由人類生活的真實地表空間的復雜性、千變萬化性和成像過程的復雜性共同決定的。具體地說，人類生存的地表空間是復雜的,是宏觀有序、微觀混亂的地理綜合體,成像獲取的遙感圖像的光譜值是混合光譜,受多種因素的影響。從信息論角度來講，遙感成像過程是信息從多到少的映射,是個確定過程,是把一個千變萬化、形形的地球表面高度概括、總結、選擇、壓縮的過程。正是這個過程，使得遙感影像中包含的信息具有宏觀性、多樣性、綜合性、周期性、量化等特點。這些特點決定了遙感影像中包含著人類生產活動各個研究和應用領域所需要和感興趣的信息，各個研究和應用部門均可以從不同的遙感影像中提取和挖掘出所需的信息，為本部門的發展和應用服務，為國民經濟建設服務。這也就是遙感信息具有跨部門、跨學科的特點。遙感信息的上述特點決定了遙感技術從起源就蘊藏著巨大的產業化前景。

2、衛星遙感技術發展的不平衡性需要加速產業化

衛星遙感信息的獲取技術得到了驚人的發展，空間分辨率和光譜分辨率已經達到相當高的程度。空間分辨率由千米級、百米級，到米級、分米級，光譜分辨率由幾百個納米、幾十個納米，到幾個納米。多空間尺度、多光譜尺度以及多時間尺度的海量衛星遙感數據的獲取技術已經形成，但衛星遙感信息的應用則相對發展滯后，出現了衛星遙感獲取技術的快速發展與信息應用滯后的矛盾。這個矛盾使得人們在欣喜地獲得大量可用數據的同時，卻在解決實際問題時仍然對知識萬分饑渴，深感信息的短缺。這主要是因為衛星遙感影像信息的應用過程遠比獲取過程要復雜得多。遙感圖像的解譯和應用過程是信息從少到多的映射 ,是個不確定過程,無法從數學上直接求得確定解。從信息論來說，是因為遙感成像過程在保留了總體信息的同時，壓縮了細節信息，同時還附加有噪音，減少了信息量，從而使遙感影像上所包含的信息量不足以表達人們所希望求解的諸多地理對象的內在的不確定度。這種不確定性程度因對象不同而不同?？梢园堰b感信息應用過程看成是一個信息傳遞系統，一個將遙感數據轉換為可用信息的過程。而遙感數據到信息的轉換，是由業務用戶的信息需求所驅動的，選擇什么樣的模型以及最終達到什么樣的目的完全因應用部門而異。由于支持“數據到信息”過程的基礎知識很少和短缺，限制了遙感數據直接產生的經濟和社會效益，從而影響了遙感數據的應用廣度和深度。因此，要加強衛星遙感技術向國民經濟和社會發展諸多行業和領域的滲透、輻射，與各行業、領域的傳統方法相結合，而不是排斥和完全代替，以提升傳統行業、發展新興行業，加速衛星遙感技術產業化的進程。

衛星遙感技術的產業化發展歷程

1、實用化是產業化的前提

衛星遙感技術具有其他技術不可替代的優勢，但也有它的局限性，主要表現在：

（1）遙感技術在電磁波譜中僅反映地物從可見光到微波段電磁波譜的輻射特性，而不反映地物的其它波譜段特性。因此，它不能代替地球物理、地球化學等方法，但它可與其集成，發揮信息互補效應。

（2）衛星遙感信息主要反映是近地表的現象、區域和運動狀態等。這一局限性與人類在地球科學和其他科學研究中不斷向地下深處發展之間產生了矛盾。這一矛盾使得遙感技術在不同行業和領域的應用程度可能會因應用領域的深入而受到影響。

（3）衛星遙感信息獲取過程的確定性與信息應用反演時的不確定性產生了明顯的矛盾。該矛盾使衛星遙感技術在各行業、領域深入應用的效果受各種因素影響大，效果好壞不定。

之所以強調這些局限性是因為只有正確地認識到衛星遙感技術的優勢和局限性，才能揚其所長，補其所短，使它更加實用化。

顯然，衛星遙感數據的深入應用僅靠遙感技術和遙感知識是完全不夠的。實現遙感數據良好和深入的應用需要三方面的信息和知識：一是遙感信息和相關的處理技術；二是應用領域的專業信息和相關技術及知識；三是借鑒其他領域先進的信息技術。只有這三方面知識和技術的共同支持，應用部門才能更加準確地提取和理解賦存于衛星遙感數據中的專門信息，有效地服務于生產和研究。這三個方面的信息和技術可歸納為兩個結合，即遙感技術與各應用領域的專業技術相結合，遙感技術與其他現代信息技術相結合。這兩方面的結合方式和結合的緊密程度與應用部門或個人感興趣的目標地物賦存的地理空間及復雜性有密切關系。正是由于這種賦存地理空間的差異和對象屬性、運動狀態的復雜性差異，不同部門在進行遙感信息應用時，采用上述兩個結合的程度也不同，遙感信息的應用廣度和深度也有差異。無論對哪個應用部門、哪個學科或個人，不斷深入地應用遙感信息來有效地解決問題，上述這兩個結合都是必要的。換句話說，發揮快速發展的遙感技術的強大優勢，結合各行業和領域的傳統有效的方法技術，整合現代信息技術，發展交叉技術，從多學科、廣視角來解決各行業和領域遇到的實際問題，有利于衛星遙感技術的實用化，從而有利于推動衛星遙感技術的產業化。

2、商業化是產業化的催化劑

在市場經濟的大背景下，實用化商業化產業化是產業化的必由之路。沒有實用化，就談不上商業化，沒有商業化就形成不了產業，沒有產業化的推動，任何一項高新技術，包括衛星遙感技術就不可能持續地發展下去。

所謂商業化就是要將衛星遙感技術作為商品在市場經濟大環境下進行競爭，形成衛星遙感技術的規范化、規?；袌?。要想促進衛星遙感技術的商業化，那就必須要轉變觀念，樹立競爭意識，進行技術創新，研制開發新一代高水平的遙感衛星，提供高質量、具有優勢的產品。同時，采用成熟技術，商業現貨產品和發射小型衛星的辦法降低生產成本。擴大市場需求，提供不同檔次級別的圖像產品和增益產品，培養個體用戶，大力發展個人圖像服務。改變傳統作業方式，實行商業運作，加強數字提供商與信息增值服務商之間的合作，逐步增大純商業化系統的比例。采取符合市場經濟規律的正確方針和有力措施，進行綜合經營，實行薄利多銷。遙感衛星產業包括衛星制造業、發射服務業、地面應用服務業和地面設備制造業等。地面應用服務業包括代銷或經銷其他公司或非商業化的民用遙感產品等。

3、產業化的主要模式以及發展趨勢

（1）衛星遙感技術產業化的主要模式。

①混合模式；

②政府政策促進商業遙感衛星產業化的模式。

（2）衛星遙感技術產業化的發展趨勢。

①跨國公司合并，形成規模開發能力；

②既競爭又合作，軍民商遙感衛星同時出擊；

③開發通用衛星平臺；

④1米高分辨率遙感衛星市場成為焦點；

⑤以創新技術優勢開拓市場；

⑥國家和私營公司采用高新技術合作開發；

⑦以衛星品牌和標準產品占領市場。

我國衛星遙感技術的產業化發展

1、我國衛星遙感技術產業發展現狀

目前，我國1000多家3S（GPS，RS，GIS）單位的十多萬名從業人員構成了我國遙感市場的主體，他們直接或間接從事衛星遙感技術的軟硬件研制、應用和開發工作。資料顯示，遙感已成為我國地理空間信息產業的一個重要組成部分，發揮的作用越來越明顯，并成為有關行業的主導技術，如在城市土地動態監測、違章用地處罰、水土流失調查、生態環境評價、大型工程選線選址等方面。

（1）衛星遙感的產業鏈

①衛星遙感基礎設施的制造與發射，持續穩定的數據源是遙感產業發展的基礎。

②衛星數據加工以及增值服務，是遙感應用的前提；離開了不同種類、不同級別的數據加工，遙感的產品將非常單一，應用的范圍將縮小。

③地理信息產業為主的信息應用，是遙感產業擴展與延伸的主要方面和新的增長點。

④工程建設應用始終是遙感應用的重點之一。

⑤政府的公益事業、政府的政策導向是遙感生命力所在。

（2）衛星遙感市場的特點

①多極化的市場已經出現，發展勢頭強勁，并且不斷加快，但公益服務仍占據主導地位。這是從經濟總量對比得出的結果，但需求是多渠道的；多極化市場的出現將逐步改變政府的主導地位。

②產業鏈和市場細分逐漸形成。遙感需求層次已形成，不同分辨率的數據為不同用戶服務，同時遙感需求的網絡正在逐步有序化。

③產業規模擴大，遙感數據市場競爭激烈，市場需求不斷增強。

④遙感軟件產業發展平緩，起伏不大。

⑤市場準入制和競爭機制正在建立。

2、我國衛星遙感技術產業發展途徑

每個國家遙感衛星的發展戰略各不相同，沒有哪個國家的遙感衛星發展道路和戰略是最好的，適用于一切國家的。世界上有許多國家如美國、法國、印度等都已走出了一條適合自己發展的道路。我國也很有必要根據自身的應用需求、經濟實力和技術基礎等條件，并借鑒其他國家的發展經驗制定遙感衛星發展戰略?？偨Y和分析其它國家遙感衛星發展戰略及其特點，有助于我們把握好方向、正確定位和制定合理的遙感衛星發展計劃?？v觀美國及其它國家遙感衛星發展所走過的歷程，廣大專家、學者整理歸納出以下四點適合我國衛星遙感技術產業發展的有效實現途徑。

（1）商業化。

商業化是一條值得探索的道路。我國財力有限，采用商業運作模式可以充分利用衛星資源。如果遙感衛星產品能夠打開國內市場、打入國際市場，并在市場上占據一定份額，遙感衛星將能自負盈虧，政府不必投資，便可使其處于一個良好的循環狀態，如果政府少量投資，將使其更有競爭力。由于遙感衛星數據本身的社會性和公益性，以及市場的特殊性，要在短期內實現商業化是很困難的，不可急于求成，要充分借鑒別國成功的經驗，避免它們曾經出現過的問題，在商業化的過程中政府的扶持和調控是必不可少的。

（2）國際合作。

衛星是一項投資巨大的產業，可以通過國際合作來共同承擔風險和投資成本。走國際合作的道路，通過技術引進、消化、發展，一可減輕國內經濟負擔，二可分散風險。國際合作這種運作模式也是當前的一個發展方向。

（3）重視應用。

發展遙感衛星的目的是為了應用，應強調系統的應用效益，切實改變重技術、輕應用的傾向，技術發展要與應用效益掛鉤。我國資源一號衛星，應用還很有潛力可挖，應加大宣傳力度，綜合管理遙感衛星數據的應用，以發展推動應用，以應用促進發展。

（4）軍民合用。

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關鍵詞：地質找礦；遙感；發展方向

中圖分類號： F407.1 文獻標識碼： A

引言

隨著經濟建設對礦產資源需求的不斷增大，尋找地表礦床的難度不斷加深，找礦方向漸趨于尋找隱伏的、半隱伏的礦床，并日益重視在研究程度較差、覆蓋一半覆蓋地區開展工作。遙感技術方法作為一種新的找礦手段，在找礦難度日益增大的情況下，越來越為人們所重視，由實驗研究向實用化發展，目前已在地質找礦中取得了顯著成效，成為地質找礦的重要方法。

遙感技術應用于地質找礦主要是在工作的初始階段，在地質工作程度低、交通及地理條件較差的地區尤為重要。工作的目的是應用遙感影像的地質信息去分析成礦地質條件，確定找礦遠景區和圈定成礦有利地段，為進一步開展地質評價工作提供遙感地質依據。

一、 遙感地質找礦的理論依據與技術基礎

遙感信息，特別是多種遙感信息的綜合，具有豐富的地質內涵和堅實的物理基礎。這使得遙感地質找礦具有宏觀性、多波段、信息量豐富、立體感強、便于定位等優勢，是地質找礦不可或缺的手段。在遙感地質找礦的遙感影像分析中，傳遞含礦構造和含礦載體的兩種標志：構造、結構、紋理特征；光譜特征。各種礦產資源的形成、產出，都與一定的地質構造條件有關，如斑巖銅礦與中酸入體有關：煤礦賦存在某些地質時代的煤系地層內。前者反映地質控礦構造特征、巖石類型特征等，通過研究遙感影像上顯示的線性和環狀信息可以揭示區域構造體系及其控礦作用；后者反映了地層層序、巖石類型的差異，礦物成分和含量的差異，特別是礦化蝕變信息。由于蝕變巖礦物具有本身的光譜特征，而一定類型的蝕變巖礦物組合?？芍甘疽欢ǖV種的存在。

二、遙感在地質找礦中的應用

遙感技術在地質找礦工作中的應用可歸納為如下幾個方面：

利用圖像上顯示的與礦化有關的地物，直接圈定靶區，為找礦指明方向。如利用植物吸收不同金屬元素所產生的不同光反射率、熱反射率和葉綠素發光率進行波譜試驗，為在植被發育地區快速發現工業礦產開辟新的找礦途徑。

利用數字圖像處理技術，進行多波段，多種類遙感圖像的綜合處理分析，增強或提取圖像上與成礦有關的信息，尤其是礦化蝕變信息，為找礦提供依據，指明找礦方向和有利成礦的遠景地段。

圍巖蝕變是成礦作用的產物，是一種重要的找礦標志。常見的圍巖蝕變有：矽卡巖化。有關礦產有鐵、銅、鎢、錫、鉬等。云英巖化。與鎢、錫、鉬、鋰、鈹等礦產有關。絹云母化。有關礦產有銅、鉬、金、鉛、鋅等。綠泥石化。有關礦產有銅、鉛、鋅、金、銀、錫等。硅化。與銅、金、銻、汞、明礬石、重晶石等多種礦產伴生。由于不同的蝕變礦物具有各自的特征譜帶以及巖礦石物理化學性質的差異，使其在多波段遙感圖像上表現出不同的顏色、色調和紋理差異。目前，常用的提取蝕變異常的方法有比值分析法，彩色空變換、主成份分析法、光譜角蝕變法等。此外，在異常信息的提取過程中經常受到多種因素的影響，因而需要幾種方法的有效組合，而不能只依靠某一種方法。

2．1 地質構造信息的解譯

構造運動是地殼內部的內在活動因素，它與變質事件、熱事件、成礦作用聯系在一起，而內、外生礦床的形成和分布均不同程度地受一定地質構造事件的控制。地質構造在遙感圖像上常表現為線性與環形特征。線性特征，是像片上呈連續或斷續的線狀或帶狀展布的影像，其空間分布型式有一定規律性。線性形跡主要指斷裂和節理等構造，它控制著巖漿活動及礦液的運移、儲存，對導礦、運礦、儲礦起著重要作用。環形構造在地殼中以近圓形的構造環帶為特征，多是地殼內部活動的表現，對形成火山型、熱液型礦床關系密切。線性構造、環形構造及構造交叉部位，往往是成礦的重要部位。通過對遙感圖像上色調、陰影、形狀的研究可以更直觀的看出研究地區的地質構造，有利于成礦預測。

2.2 地層信息的解譯

巖石的組成成分、內部結構、光照條件等因素決定了它的光譜特征。巖性解譯就是利用不同巖層反射光譜差異所形成的形態、結構、紋理、色調等影像差異，來判定出露地面的巖石的物理特性和產出特點，劃分不同巖石類型或巖性組合。由于所有內生、外生礦床均與一定時代的巖性、地層及巖相有關，因此在成礦預測的過程中，首先要找出有關像片圖形、地貌特征或與一定植物的聯系，以便發現礦床賦存的有利層位與構造。

三、 遙感地質找礦的發展前景

20世紀末以來。隨著數字地球的提出和現代信息技術取得新進展，數字地球的理論方法和現代信息技術的新進展引入地質勘查領域。應用現代信息技術的新進展進一步解決礦產資源問題成為地質找礦發展的必然趨勢。在數字地球框架下，將遙感技術與地質領域傳統方法技術相結合。與其它現代信息技術相結合。

基于數字地球的遙感找礦技術．其核心是遙感信息的延伸應用和信息化。它的目的是最大限度地利用信息資源，以提高礦產資源的勘查效果。一方面，露出地表的礦明顯減少，勘查目標已由地表或近地表轉向地下深處的隱伏礦床．找礦難度愈來愈大。另一方面．各種地學手段取得的信息資源愈來愈豐富。為遙感信息與其它地學信息的集成創造了條件。而后遙感應用技術有利于發揮遙感找礦的技術優勢，發現用常規地質方法很難發現的地質體和地質現象，為找礦提供新的依據。

遙感找礦應用須從遙感“技術索引”的思路走出來，從控礦構造邁向與成礦機理研究相結合的高度。遙感應用必須與物化探、磁力、重力、地震探礦方法相結合，還需要進一步重視地熱、地氣的熱力作用，深入研究生物地球化學效應、地球化學填圖方法、生物成礦和數字地質的空間統計分析方法。只有加深對地表成礦信息的理解和詮釋，才有可能對深部的、海底的隱伏礦床，由此及彼、由表及里．從地球系統科學與地質信息科學的深度作出科學的推論和預測。

隨著遙感技術的發展，傳感器的空間分辨率和光譜分辨將大幅提高，遙感信息量也將大幅增加。要在海量數據中提取有用的找礦信息，必然對遙感數據處理系統提出更高的要求。目前，多光譜遙感數據處理系統在數據的壓縮、傳輸、專業軟件的發展上都取得了很大的進步。在高光譜遙感數據分析、處理方面關鍵是在光譜維上進行圖像信息的展開和定量分析。此外，實現信息分析模型和算法語言的改進也將大大提高遙感信息處理的速度和精度，提高找礦工作的效率。

四、結束語

遙感技術作為礦產勘查的一種手段應用于找礦，并取得了一定成就。遙感技術的直接應用是蝕變遙感信息的提取，遙感技術的間接應用包括地質構造信息、植被的光譜特征及礦床改造信息等方面。遙感找礦具有很大的發展前景。

多源數據的融合處理能夠避免單一信息的片面性，使融合結果更加準確和客觀。特別是利用遙感技術尋找深部礦床時，單純使用遙感圖像象存在明顯的局限性，往往需要物探、化探地學數據以及各種地質圖件的融合處理。

參考文獻

[1]徐友寧．礦山環境地質調查研究現狀及展望[J]．地質通報，2008．

篇3

[關鍵詞]遙感應用；變化檢測；資源環境衛星氣象學一般流程

一、遙感技術變化檢測應用

1.1 遙感技術變化檢測應用綜述

從1972 年美國發射第一顆陸地資源衛星以來，對地觀測衛星發展迅速，應用領域得到不斷擴大，應用成效也得到不斷提高由于遙感觀測有著信息獲取方式優良，獲取條件相對簡單，實時性、高效性、廣域性以及其他諸多優點，因而如何從遙感觀測所供給的大量數據中提取變化信息，并將這些信息運用于生產生活的方方面面，已經成為目前遙感應用領域中一個亟待解決的問題。

為了解決上述問題，變化檢測技術應運而生。所謂變化檢測技術就是對不同時段的目標或現象狀態發生的變化進行識別、分析的計算機圖像處理系統，包括判斷目標是否發生變化、確定發生變化的區域、鑒別變化的類別、評價變化的時間和空間分布模式。在遙感技術幾十年的發展歷程中，變化檢測技術的研究成了各地專家學者研究的一個重要的課題。在計算機圖形學、空間探測技術以及其他與遙感有關的諸多領域蓬勃發展的帶動下，世界各地學者跨國、跨領域的交流合作下，基于遙感影像的變化檢測技術迎來了一個高速發展時期。然而就目前的技術與設備而言，目前所采用的任何一種變化檢測方法都具有其局限性。在下文中，我們將就各類方法的局限性與優越性進行討論，了解其特點與所適用的領域。

1.2主流變化檢測方法及優缺點

隨著數十年來各國學者跨學科跨領域的合作交流，遙感相關學科的蓬勃發展，作為土地覆蓋利用監測的關鍵技術的變化檢測方法日益繁多。可以將遙感影像的配準方式以及變化檢測的數據源作為劃分依據，將目前主流的變化檢測方法分為兩大類、七種方法。第一類是先進行圖像配準后變化檢測的方法；第二類是變化檢測與圖像配準同步進行的方法?；蛘?，可以按照是否需要進行實現分類作為劃分依據，將變化檢測方法劃分為兩類：即直接比較變化檢測法、分類的變化檢測法。

二、遙感技術在資源環境中的應用

2.1遙感技術應用于資源環境監測中的必要性

自第一次工業革命以來，經濟發展與環境保護、資源開發和可持續發展之間的矛盾便已經存在，且受到世界經濟的不斷發展以及后續兩次工業革命的影響，人與自然、人與資源的矛盾日益加劇。如何處理與社會發展相共生的資源匱乏以及環境惡化，成為人們不得不面對的一個問題。然而一直以來，兩道天塹阻隔在資源環境問題處理的面前，即如何全面而快速地獲取資源環境變化信息，以及如何高效高精度的處理這些數據。直到20世紀60年代，隨著空間探測技術的發展以及大數據處理技術的日漸成熟，遙感技術進入了人們的視野之中。遙感技術以其觀測的廣域性、數據獲取的綜合性、資料采集與數據處理的高效性、處理結果的高精度性等優勢成了現如今，局部乃至全球資源環境數據獲取與處理的重要手段。

2.2遙感技術應用于資源環境的優越性

遙感技術對環境研究來說，其優越性可歸納為“高、遠、多”。

高，遙感影像從高空對地面目標進行觀測，所受的遮蔽少，視野開闊，觀測范圍大，鳥瞰全局，從而使遙感影像更加完備而全面的實現地面觀測。

遠，遙感技術能夠不直接接觸被測物體，遠距離的獲取地物的幾何與物理信息，對目標地物及其所處的環境不造成干擾，使得獲得的數據更加客觀可靠。

多，包括多點位、多譜段、多時相、多高度的遙感影像和“多次增強”的遙感信息。

總的來說，遙感技術應用于環境資源中，可以為用戶提供時空連續性的區域性同步信息。這些信息具有綜合性、系統性與同時性，而這也恰恰是遙感技術區別于其他技術，在資源環境中的應用所具有的優越性。

2.3遙感技術在資源環境中的發展趨勢

遙感影像獲取技術方面，隨著高性能新型傳感器的研制開發水平的提高以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。遙感技術在資源環境中的應用主要呈現以下五個大的發展的趨勢：

2.3.1 遙感影像獲取技術蓬勃發展

2.3.2 數據處理系統呈現高速性、大容量性和高精度性的特點

2.3.3 4S技術（GIS、GPS、RS、ES）技術呈現集成化、一體化的發展趨勢

2.3.4 遙感信息模型與遙感信息處理方法的逐步發展完善

2.3.5 國家環境資源信息系統以及環境遙感應用系統的建立

可以預見的是，遙感技術在資源環境中的應用在未來的發展中，功能模塊集成化、技術科學化、數據處理智能化、檢測科學化等特點將更加明顯。隨著遙感技術以及相關學科的發展，在未來的生產生活中，遙感技術必將更加深入而廣泛地應用于資源環境資料的獲取與處理，以其獨特的優越于生產生活。

3 遙感技術在氣象學中的應用

3.1遙感技術應用于氣象學的優越性與局限性

大氣遙感作為遙感技術數十年間發展最為迅速的新興學科，在大氣科學中一直發揮著重要作用，是現今氣象學的支柱學科之一。隨著氣象學的研究與發展，氣象學對全球范圍以及區域范圍的大氣特征的觀測越來越強調其時空連續性。且由于氣象學研究的主要對象無法直接接觸，或直接接觸難度大，遙感技術作為一種不直接接觸被測物體，即可獲得其物理幾何特性的觀測技術，顯示出了其獨特的魅力。另一方面大氣物理學、近代電磁學、計算機及其相關學科的發展，傳感器等硬件O施的完善，都進一步地推動了遙感技術在氣象學中應用的深度與廣度。

大氣遙感是利用遙感器傳感器所監測到的監測大氣結構、狀態及變化，不需要直接接觸目標而進行區域性的跟蹤測量，能夠快速地進行污染源的定點定位，從而獲得全面的綜合信息得一門遙感技術。安置在遙感平臺上的傳感器通過對大氣光譜特性的觀測，可以將無法由遙感手段直接得到的各氣體成分以及其他的各個物理量判讀出來。遙感技術所用的探測波段廣，可以根據不同大氣成分的電磁波譜特性，選用合適的波段進行監測。同時，由于遙感平臺上所搭載的傳感器對于各種波譜的探測寬度與靈敏性遠高于人眼，故可以探測到人眼無法識別的對象。遙感測量獲得的原始影像能夠給氣象學研究提供更多的原始數據，而遙感影像的后續處理則能將所獲取的大量數據轉化成有益于氣象研究的信息。

然而，受限于當前遙感技術的發展水平以及軟硬件設備的技術條件，遙感應用于氣象學中所獲得的衛星云圖分辨率有限，同時由于除觀測對象外其他大氣成分干擾，攝取的影響將會產生這樣或那樣的為誤差，嚴重的影響測量精度，降低了遙感影像所獲取的氣象學資料的可靠性。

3.2遙感技術應用于氣象學的幾個實例

3.2.1有害氣體的監測

有害氣體通常指人為或自然條件下產生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對生物有機體有害的氣體。但用遙感技術對大氣中的某一成分進行觀測時，我們往往不能直接對其進行觀測。但是，@并不意味著遙感技術不適用于該類觀測。我們可以利用所觀測成分特定的電磁光譜特性間接地監測該成分的分布以及變化情況；或者我們可以通過觀察這些不易直接觀測的成分對其他地物的影響，以達到對目標成分追蹤觀測的目的。比如地表硫化面，酸雨對植物的腐蝕情況等等。

3.2.2城市熱島效應監測

城市熱島效應是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區的溫度，故形成了從城市流向郊區的一種環流。與有害氣體監測相類似，城市熱島效應監測同樣采用了間接監測的手段。我們知道到，植被覆蓋率與植被覆蓋種類和城市熱島效應的影響范圍存在很強的相關性。通過比對城郊的植被變化，就可以得到城市熱島到效應的影響范圍。當然，我們也可以通過直接比較不同時相的遙感熱紅外影像直接得到城市熱島效應的日/年變化規律。

4 遙感技術應用的一般流程總結

遙感技術應用的一般流程：

隨著遙感技術應用領域的日益廣闊，各個學科與遙感技術的聯系逐漸加強，遙感技術的規范化、流程化成了大勢所趨。如何建立一個普遍適用的大體操作流程，成了我們現在急需解決的問題，筆者根據平時所學以及匯總眾多的資料，現提出自己的觀點。

4.1利用遙感平臺上的傳感器對目標地物進行觀測，實現數據的獲取與輸入。

4.2采集光譜特征，并依照光譜特征建立模型，并對模型進行評估，以此作為是否重建模型的依據。

4.3利用所建立的模型對采集到的數據進行處理，可分為三個流程：（1）建立數據處理流程；（2）選擇各個環節所采用的數據處理方法；（3）輸入所需處理數據并配置相關參數。

4.4獲取處理后的數據，并對數據進行后續處理。

5 存在的問題及展望

5.1存在的問題

遙感技術經過數十年的發展，已經成為一個十分完善的學科體系，應用于生產生活的方方面面。然而，在現階段的技術條件的限制下，遙感技術仍然需要面對一些技術上的挑戰。

首先是遙感技術發展的過程中，尺度與角度的問題。由于用不同空間分辨率獲取的圖像間沒有簡單的平均或平分對關系。[16]傳感器的分辨率與地物的輻射值并不滿足線性相關。同時，由于傳感器所接收到的輻射信號具有多源性和多時性，這就給數據的幾何配準帶來了不便。另一方面，雖然隨著人工智能與計算機圖形學技術的發展，遙感信息的提取效率越來越高。然而由于技術條件以及軟硬件條件的限制，遙感信息的自動提取仍然是我們急需解決的問題。最后，隨著時間維度的加入，遙感數據變得異常復雜。如何實現對四維數據進行同化，是我們不得不面對的問題。

5.2 對遙感未來的展望

遙感技術方興未艾，即使是發展到現在，仍然有著巨大的發展潛力。無論是空間探測技術的進步，還是傳感器的更新換代，都將極大地促進遙感技術的發展與繁榮。展望未來，我們可以發現遙感技術將呈現以下幾個特點：

5.21隨著傳感器的更新換代以及遙感技術更高精度的要求，衛星遙感將呈現高分辨率、高精度的發展趨勢。

5.2.2隨著雷達技術的發展與廣泛使用，各式雷達傳感器的廣泛使用，遙感技術走向全天候、全時段的新階段。

5.2.3熱紅外遙感技術的大力推廣使得遙感技術對于與地球表面熱量有關的地物及其變化的監測進入了一個新的高度。

5.2.4 4s技術的發展使得遙感技術呈現集成化一體化的趨勢。

5.2.5數字地球概念的提出，使得遙感技術與其他相關學科在全球層面上實現了一體化、系統化、聯系化，構成了一個有機的整體網絡。

結束語

自19世紀60年代遙感誕生之日起，數十年來，遙感技術在變換檢測、資源環境信息獲取與處理等諸多領域一直發揮著重要的作用。當然，任何技術都不是萬能的，都有其局限性。然而遙感技術盡管經過了數十年的發展，但其應用前景依舊廣闊。尤其是隨著深空探測技術、圖像處理技術、波譜分辨技術等相關領域學科的不斷發展推進，遙感技術更是展現出來前所未有的生機，筆者限于所學知識有限，無法對遙感技術進行更深層次的專業化討論，但我們相信，遙感技術的前景一定是務必廣闊的。

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篇4

關鍵 :遙感技術、土地利用調查、應用

The application of remote sensing techniques in land use survey

Abstract: Land resources are increasingly scarce, and therefore the use of land resources is particularly important to investigate. Remote sensing technology in the long-term development has matured in various fields. The application of remote sensing in land resource survey, which greatly improved the efficiency and accuracy of the survey. Accordingly, this article will focus on the application of remote sensing techniques in land resources, to make further analysis.

Key areas: remote sensing technology, land use survey, application

中圖分類號： F301.2文獻標識碼：A 文章編號：

遙感技術是一項發展較早的技術，在長期的不斷完善過程中趨于精確，能夠對對象做出較為準確的定位和勘測，極大便利了地理調查。遙感技術從廣義上來講，是指在較為遙遠的地方借助專門的特殊探測儀器，將遠處的物體輻射的波長信號進行記錄和接受，再通過專業處理程序進行再加工，從而將遠處物體通過圖像的形式展現出來，從而能夠使得勘測人員通過觀察圖像，了解遠處的情況和環境。遙感技術由遙感平臺、傳感器、應用系統等多個部分共同構成。

一、遙感技術國內發展現狀

遙感技術在我國的應用起步較早，是伴隨航天技術的發展而來的，最近幾年來發展迅速，應用領域也在不斷擴大。我國國家統計局自上個世紀八十年代開始便在全國范圍內開展了廣泛的土地資源調查統計工作，在這個調查過程中將遙感技術引入進來，通過遙感技術得來的數據實現了對我國整體土地使用情況的首次了解，調查結果的準確性保障了我國后期土地政策制定的適用性。從此我國的土地使用情況開始了用遙感技術進行勘察的方式，并且在長期的發展中趨于完善，技術水平不斷提高。遙感技術在國內土地利用調查中的應用，在我國土地資源管理中發揮著重要的作用。具體說來包括以下三個方面：1、服務于各級政府，有利于提高政府政策的準確性，依據遙感情況制定完善的土地資源管理計劃，及時對土地利用過程中出現的問題作出反饋，起到對有限國土資源的保護和合理規劃作用；2、及時反映了當前土地利用情況，為后期進行城市建設規劃以及了解土地利用總體情況奠定基礎；3、為整體土地利用發展規劃提供充足的信息。

二、遙感技術在土地利用調查中應用的可行性

遙感技術相比較于其他調查方法，能夠24小時不間斷工作，并且能夠及時有效的獲得土地使用情況資料，遙感技術受地區環境限制較少，能夠在有限的時間里盡快的完成任務。遙感技術在信息的記錄上可體現出周期性、動態性以及豐富的動態性，能夠及時記錄土地使用的變更情況。傳統的土地利用調查依賴于大量的人力和物力投入，工作周期長，工作的準確性不高，成本極高。土地利用調查是在城市化進程進一步加快，經濟飛速發展的情況下發展起來的，強化土地資源規劃、管理、保護和合理的利用是適用社會發展的必要措施和基礎工作。

遙感技術在土地利用統計中的應用具有以下特點：1、起點較高，具有全局性，基于遙感技術的土地利用調查一般而言具有全局性特點，而且往往具有很強的宏觀性，起點高的特點使得建立在這一基礎上的調查更有利于統籌全局，把握整體的土地資源利用情況；2、技術要求高，遙感技術看似原理簡單，實際操作起來卻需要較高的技術水平和專業要求，在管理上也需要專業人員的科學化管理，從勘測到記錄都需要較高的技術水平；3、實際應用性，遙感技術應用下的土地使用調查，不僅要求提供最終的調查結果和準確性較高的土地利用現狀調查，還要求為現實的整體規劃做出調整，最終應用于整體土地政策的規劃，提高土地資源利用率。

由上可見，傳統的土地調查方法較不科學，存在著周期長、資金投入多、調查受周圍因素干擾大的問題，極大影響了整個調查的整體運作情況，客觀性和周期性不強最終使得所得數據和記錄的可用性不大，與現實的結合不緊密。而遙感技術則具有了明顯的優勢，周期短、客觀性和準確性強，這位土地資源的有效利用提供了數據支持。

三、遙感技術應用于土地資源利用調查的方法

遙感技術需要多方面技術的綜合應用，比如勘測技術、信息處理技術、圖像處理技術、網絡信息技術、數字化信息記錄技術等。多方面技術的綜合應用決定了遙感技術在使用過程中的技術性和專業性。遙感技術在土地調查應用過程中的關鍵環節是遙感影像的制作和再加工過程，這個環節最終決定了遙感技術應用于土地調查的好壞。

（一）影像校正

影響校正是指通過遙感技術所得的遙感圖像信息，按照打底的水準面和坐標系對圖像中物體的具置，使得遙感圖像數據依據現實環境幾何坐標進行校正。影像校正分為多個步驟，首先第一步便是位置的計算，位置選取是控制點確定的重要一步，控制點的選擇正確與否，直接影響了整個影像校正的過程。控制點的選擇要堅持易分辨、特征明顯的原則，保證控制點的選擇能夠準確為后期影像的處理奠定基礎，找準位置。另外在控制點的選擇上還應該注意在圖像的邊緣留有一定數量的控制點，避免在處理過程中因為誤差出現影像外推。

（二）遙感影像的配準

遙感影像的配準是指將多重映像進行重疊，即是將影像中的地理坐標和影像之間的統一，具體操作是在配準過程中選擇多項式模型，以人機交互的方式實現對影像的配準。在配準過程中要盡量減少誤差，并且盡可能實現對配準的現實適用性。遙感影像的配準是實現了控制點與影像之間的配合，是將標準化的空間方式進行整合，最終在有限的范圍內對影像進行配準。

（三）遙感影像的融合

遙感影像的融合是指將多源數據統一在同一個地理坐標中，采用專業科學的算法和運算方式將多幅影像合并在同一個新的圖像中。影像的融合包括了基本信息、色彩的融合。融合的過程是將傳感器得到的不同類型的信息加以綜合，用單一傳感器減少多重遙感器帶來的不必要麻煩和矛盾，使得最終影像能夠直觀易懂，并且能夠清楚認識。最終融合的圖像是綜合了多元的信息產生的，具有豐富性和準確性，能夠反映更多的信息，減少因為單幅影像造成的信息不清晰，從而提高數據的適用性和利用率。另外從影像的色彩來看，融合之后的影像色彩飽和度更高，對比度強，位置能夠更加精確的表示出來。

（四）遙感影像的識別

遙感影像的識別和判讀是一個較為專業的過程，一般來說分為觀察和計算機自動分類兩種方法，遙感監測得到的最終影像任然需要專業的判讀。人為和計算機的兩種方式應該與實際勘測的地形和物體情況相聯系，就土地利用調查的實際環境和要求來看應該采用人機交互的方式對影像進行識別和判讀，將圖像信息轉化為描述性語言，增強影像的描述性和可視性。

四、遙感技術應用于土地利用現狀調查的局限性

遙感技術的使用對專業人員的技術要求較高，使得遙感技術的推廣和操作中的準確性面臨困境，技術的制約使得勘測結果失效。遙感影像色彩鮮艷且對比強烈，這位調查提供了較為完善直觀的數據支持，但也存在著難以判斷圖片的物體的具面積和大小，要進行具體測量。在遙感技術使用的過程中還面臨著地界統計的出入，因此在統計的結果中存在一定偏差。另外遙感技術并不能完全取代傳統的統計方法，還需要在不斷完善現代化統計手段的同時兼顧傳統，采取多元調查方法結合的方式增強最終數據的可靠性。

綜上所述，遙感技術的發展極大便利了土地利用的調查，使得調查周期縮短，準確度和可靠性大大提高，減少了傳統調查方式下的人力財力投入。雖然在實際操作中遙感技術還存在一些缺陷，相信隨著計算機信息技術的進一步提高，高新技術的不斷發展，遙感技術在土地利用調查中的應用會日趨完善。

參考文獻：

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[3]濮靜娟，《遙感圖像目視解釋原理與方法》，中國科學技術出版社，2001年，第23-26頁

篇5

課程標準：結合實例、了解遙感在資源普查、環境和災害監測中的應用。

課表分析：根據課標要求，要了解遙感的概念、特點、工作過程。重點掌握遙感在資源普查、環境和災害監測中的具體應用與功能，進一步認識遙感在現代社會中發揮的巨大作用，還要初步學會判讀簡單的遙感影像。但是對于遙感工作原理不要求涉及“專業機理”，定位到“工作過程”程度即可，也不要求掌握遙感的分類等知識。

二、教材分析：

新課程標準把《地理信息技術的應用》列為必修課程，而“地理信息技術”體系主要由“3S”即地理信息系統（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統（GPS）三方面的核心技術組成。另一方面，GIS、RS、GPS技術又以計算機科學、通信技術、遙測與衛星定位，以及系統論等信息技術和理論為支撐，屬于地理科學與信息科學的交叉學科。遙感技術、全球定位系統、地理信息系統是地理信息技術的三種主要的技術手段，這三種手段相互促進、相互配合、共同應用的基礎上，再結合網絡技術、虛擬技術，人們提出了數字地球的設想。所以說，第三章第二節“遙感技術的應用”?與其他兩門技術的應用介紹處于同等的地位，他們相互交織，相互配合，才能使數字地球的設想實現。而遙感技術在3s技術中也有不可代替的作用，遙感技術（RS）是地理信息系統（GIS）數據庫的數據源；同時利用遙感數字影像獲取地面高程，可以及時更新地理信息系統（GIS）中的數據。

三、教學內容：第二節、遙感技術的應用第一課時

四、教學目標：

1．知識與技能（知識目標）：

（1）能用自己的語言表述遙感的概念；

（2）能簡要說明遙感技術的發展過程和工作過程；

2、過程與方法（能力目標）：

（1）通過讀圖或查閱相關資料，比較航天遙感、航空遙感、近地遙感使用的運載工具、主要優缺點及適用范圍等方面的差異；

（2）通過查找遙感的有關資料，歸納遙感技術的特點。

3．情感、態度、價值觀（情感目標）：

（1）通過對遙感技術的迅猛發展的介紹，感悟新興地理信息技術的生命力，從而初步養成熱愛科學努力學習的好習慣；

（2）通過對迅速發展的中國遙感技術的學習，增強民族自信心和愛國情感。

五、教學重點難點：

遙感技術的基本原理。

六、教學方法：案例教學法。通過討論活動了解遙感技術的工作過程

七、教學過程：

導入：設疑:中央電視臺天氣預報衛星云圖是怎么得到的呢？它先是用風云衛星遙感拍照，然后通過計算機處理、編輯而成的動態圖片。是遙感技術的應用。

填表比較人工實地調查與利用遙感技術調查，哪一種獲取資料和信息的方法更好？

1．概念：

遙感：（簡稱RS）“遙遠的感知”，是利用一定的技術設備和系統，在遠離被測目標的位置上對被測目標的電測波進行測量、記錄與分析的技術。

怎樣感知？測量電磁波特征：不同的地物反射與吸收電磁波存在巨大差異。（P82圖3-2-2）

遙感不僅可以通過可見光進行感知，同時也可以通過紅外線、微波等，例如：法國的SPOT-5衛星可以從七個波段獲取信息。

為什么要分波段呢？因為不同波段不同地物的反射率與吸收率等有很大差異。（多媒體展示甲乙兩種作物在不同生長階段反射率不同示意圖并分析）

2．分類：

按遙感平臺高度（運載工具）分：地面遙感、航空遙感、航天遙感

地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術系統，地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺上，可進行各種地物波譜測量。航空遙感泛指從飛機、飛艇、氣球等空中平臺對地面觀測的遙感技術系統。航天遙感又稱太空遙感，泛指利用各種太空飛行器為平臺的遙感技術系統，以地球人造衛星為主體，包括載人飛船、航天飛機和太空站，有時也把各種行星探測器包括在內。衛星遙感為航天遙感的組成部分，以人造地球衛星作為遙感平臺，主要利用衛星對地球和低層大氣進行光學和電子觀測。

4．遙感影像的基本特征：

（1）像元：遙感影像上能詳細區分的最小單元

（2）分辨率：一個像元所代表的地面實際尺寸。1米分辨率就是指影像上的一個像元表示地面上1平方米的范圍。例：SPOT-5衛星的分辨率達全彩色波段可達2.5米，其它波段為5米。中巴資源衛星二號分辨率為20米。美國快鳥衛星為1米。

媒體展示圖3-2-6讓學生體驗像元大小對影像信息的影響。相同范圍的區域圖片，像元越多，分辨率越高，圖像越清晰。

（3）光譜特征（媒體展示讀圖判讀，3-2-7、3-2-8、3-2-9圖）：

黑白：建筑物為灰白色，草地和林地顏色較深

彩色：分真彩色和假彩色

真彩色：真實反映實際地物的顏色特征

假彩色：草、樹和莊稼通常為紅色，水是灰色或藍色，城市是藍灰色

練習與評價：敘述真彩色遙感影像圖像和假彩色遙感影像圖的顏色特征。真彩色圖片上的顏色基本顯示地物的顏色，假彩色只是用不同的顏色區分不同的地物，顯示的不是地物的顏色。

媒體展示美國快鳥衛星圖片、我國風云衛星拍攝的云圖、嫦娥探月衛星拍攝的月球表面影像讓學生體會遙感技術的廣泛應用及我國遙感技術的發展成就。

八、課堂小結與板書設計：本節課的重點和難點內容是遙感的工作過程。

九、課后作業：

1、什么事遙感影像的分辨率？說出分辨率大小和影像顯示地表信息能力之間的關系。

2、敘述真彩色和假彩色遙感影像的顏色特征。

篇6

關鍵詞：遙感科學技術公路測量與設計 遙感運用

中圖分類號： P283 文獻標識碼： A 文章編號：

引言：遙感技術的原理在公路工中起到至關重要的作用，它能夠為工程提供真實準確的測量材料，遙感技術通過對不同的地質地貌的現象進行發射以及吸收的一系列作用，在根據地磁波的和頻率的不同，來判斷地質地貌的不同，根據圖像的記錄結合更精準的分析，使得測量公路變得更加容易。

1.遙感技術概述

遙感技術是20世紀60年代開始變得著名的一項進行探測的科學技術，根據電磁波的理論應用，將遠距離目標的反射和折射等產生的一系列電磁波信息進行記錄，分析，以及整理，同時也可根據其產生的可見光和紅外線進行分析整理，最后成像。一般現代的遙感技術分為獲取，傳輸，存儲等環節，從而就形成了“遙感系統它最主要的組成部分是遙感器；遙感器的種類有很多，例如照相機等；航天攝影就應用了遙感技術。利用遙感技術可以高速度，高質量的繪制地圖，利用人造衛星，遙感技術可在地面情況記錄的前提下，每隔18天送回一套全球的圖像資料，遙感技術被同時運用于軍事和民用兩方面，例如軍事繪測，土地利用規劃等，隨著遙感技術的廣泛應用，遙感器的分辨能力和處理信息的能力也必須有所提高，應該更加具有先進性，提高抗干擾能力。

2遙感技術的優點

2.1遙感技術能夠充分的發揮出遙感圖像宏觀性的特點，所現有的比例尺不能明確的展示地質面貌時可用更有說服力和表現力的比例尺來代替，如1：1萬線路工程可以用(1:5~1:7)萬的圖像資料來表示即可，利用1:1的比例尺時，無法判斷所處的地貌單元，而遙感技術的應用，調試了比例尺大小，使整體性才得以體現，避免了錯誤。

2.2運用遙感技術甚至能夠發現前人不曾發現的地質現象，譬如在川藏公路的一段中，經過遙感調查，發現崩塌18處，石流溝276條；同時，根據遙感圖像的宏觀性發現大型滑坡兩個，并且了前人11處滑坡的理論。

2.3遙感技術的應用可以節約成本，多快好省的完成任務。它能夠通過人腦對自然和人文景觀的分析，結合權威地形數據，選擇最佳的路線。如對石太線的公路，考慮到期間一段的復雜性，對線路做了一些更改，從而達到了節約成本的目的，這都是遙感技術的成果。

3.遙感技術在公路測量與設計中的應用

伴隨著現代技術的不斷的全面的普及，測量與設計也迎來了一場革命性的變革，使得數據獲取的手段以及儲存管理的手段等都發生了變化，這一系列的變化也使其展現出新的特點，現代測量技術展現出動態設計，優化設計和計算機輔助的特點，結合科技的變革給公路的測量和設計帶來新的成就，公路工程的測量能夠對周邊的地形，地貌地質等條件作出判斷，從而對路基和隧道的穩定性等進行了檢驗，遙感技術也使得數據設計更加合理，科技技術則亦能得到很好的運用。為測量工作布置提供范本，能深入的查出巖土的成因，性質，甚至還有時代和分布，也使得公路設計中的各個階段得以完善：

3.1 可行性的階段研究的應用中，應該首先開展全面勘測的工作，搜集遙感的數據和小比例尺，在進行遙感數據處理，和對數據進行解讀判斷，結合線路，地質，路基，橋梁，隧道等各個項目的設計需要，添加專業點進行專業調查，結合衛星影像圖以及工程地質遙感等得出好的方案。

3.2在初級階段的研究過程中，遙感技術會對地質復雜的地方進行初測，通過地形圖紙對公路的測量和勘察從而進行判斷，以及對周圍的水文進行審核。

3.3后期階段是指對使用遙感技術還未發現的復雜性地質進行進一步的勘察，或者是對路線進行進一步的更改，這時使用的資料主要是以大比例尺的航空相片為主。

3.4要解決公路設計這一層面的問題，就一定要使數據更加有效，獲取更加的準確，而在公路的測量上，遙感技術正體現了新技術的運用。對數據而言，則是取決于數字地面模型的完備。數據的獲得通過遙感技術的運用越來越便捷且準確，遙感圖像也能更直觀的準確的反應地形地貌，以及反應對公路的測量，致使公路一體化得以更好的形成。例如：邵陽至懷化高速公路雪峰山隧道勘察中及時用計算機處理出1：5萬遙感圖像，成為公路設計中的必備品。

4.關于公路的測量有以下幾個方面：

4.1航空攝影測量具 根據公路特點，是長線公路的一種測量方法，用的是飛機上的攝影機，快速對觀測區得到航空像片，讀取地形圖。

4.2 3S融合和應用

3s測量技術的運用能夠清晰直觀的顯示出公路設計的方案，開闊眼界和思路，提出更具有價值的方案，加快測量與設計的速度，提高認識水平。使得測量更加便捷具體，準確。

遙感技術的興起和運用會使得公路的測量與設計更為專業化，隨著科學技術的不斷發展，提高了團隊協作的能力。在節省人力的同時，也要求公路工程的設計細分為多個專業的設計，由多方面的設計人員共同來完成。測量是公路工程勘測的最主要的方法。除了遙感等一些科學技術的運用，還可以采取的方法還有觀察和訪問群眾，以及進行實驗還有地區具體分析等。

結語：

綜上所述，在我們面對設計、施工、運營帶來的不利因素。伴隨社會經濟發展，測量技術設計只有不斷改進，適應科技發展，才能保質保量的完成任務，而遙感技術在公路的測量和設計中更是有日益重要的作用。遙感技術的日益成熟和完善，會促進科技的發展，同時，也能夠使公路的測量和設計更加完備，準確，使得人員更省力氣，多快好省的完成工程給予的任務。

參考文獻：

[1].楊化超;鄧喀中;張書畢;;基于Hough變換的航空影像建筑物半自動提取[J];測繪科學;2006年06期

篇7

關鍵詞：土地利用調查方法；遙感技術；應用；

中圖分類號： P237 文獻標識碼： A 文章編號：

l 引言

主要列述了傳統的土地利用調查方法及其缺陷，概述了遙感技術和基于遙感影像的土地利用調查理論，通過對柳州市的土地利用現狀更新調查結果，并與以前的年度變更調查的技術及成果進行比較分析，總結出利用遙感影像能及時了解土地變化狀況，能及時更新調查數據庫，保持柳州市土地調查數據的現勢性，實現國土資源“以圖管地”精確調查和有效監管，滿足國土資源“一張圖”建設和“批、供、用、補、查”日常監管的需要，為國土資源管理和經濟社會發展提供基礎資料。

2 傳統的土地利用調查方法及遙感技術概述

2．1 傳統的土地利用調查方法

1984-1996年的12年間，我國各縣級土地現狀初始調查基本完成。由此獲得的寶貴的土地利用現狀基礎數據成果，為各級政府制定國民經濟發展計劃提供了最基礎的依據，為建立土地登記、土地統計制度，制定土地利用總體規劃提供了第一手的數據。但是，近20年和今后的數十年內，都將是我國經濟快速發展的時期，土地利用的形式將發生一系列的變化，隨時摸清土地利用形式的變化、對土地利用圖件和數據庫進行及時更新將是我國各級土地管理部門的一項重要的和經常性的工作。由于航空攝影成本很高，難以運用航片來進行每年的土地變更調查，目前我國土地管理部門進行數據更新的方法是在前期土地利用現狀圖的基礎上，根據變更申報到現場勘查，在詳查圖上標繪宗地變化的邊界位置、權屬變化和利用類型的變化，再到室內進行編繪更新，這種方法存在明顯的缺點：

(1)難以準確獲取變化邊界的地理坐標，僅從相鄰關系進行外推量測，難以準確獲取變化邊界的空間位置坐標，圖件更新精度達不到要求；

(2)變化宗地的空間位置難以確定，面積量測不準確；

(3)不能主動監測變化；

(4)方法落后且人為干擾大；

(5)變更數據獲取速度慢，多次清繪誤差累積；

(6)工作效率低，費工費時費力，很多縣市很難每年進行及時的變更；

(7)農村土地利用圖斑多為不規則多邊形，運用平板儀等測量工具只能測量拐點，不能連續測量整個邊界，而且難于精確標繪到原土地利用現狀底圖上。

由此可見，該方法不能及時準確地獲取全局的土地利用動態變化信息，無法實時掌握土地利用變化在空間上的分布和分析評價土地利用變化是否合理。此外，傳統的方法即根據用地單位的上報數據了解土地利用的變化狀況不僅被動，且中間不可避免地存在誤報、漏報，對于地塊的空間屬性難以做到準確掌握，更不能滿足動態變更及時準確的要求。因此，利用衛星遙感技術進行土地利用動態變更調查，及時準確地獲取變更信息，就有著十分重要的意義。

2．2遙感技術概述

2．2．1遙感的定義

遙感(Remote Sensing)，通常是指通過某種傳感器裝置，在不與研究對象直接接觸的情況下，獲取其特征信息，并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。

2．2．2遙感技術的優點

遙感的出現，擴展了人類對于其生存環境的認識能力，較之于傳統的野外測量和野外觀測得到的數據，遙感技術具有以下優點:

(1)增大了觀測范圍；

(2)能夠提供大范圍的瞬間靜態圖像，用于監測動態變化的現象；

(3)能夠進行大面積重復觀測，即使是人類難以到達的偏遠地區；

(4)大大“加寬”了人眼所能觀察的光譜范圍，遙感使用的電磁波波段從x光到微波，遠遠超出了可見光范圍；而雷達遙感由于使用微波，可以不受制于晝夜、天氣變化，進行全天候的觀測；

(5)空問詳細程度高，航空像片的空問分辨率可以高達厘米級甚至毫米級。

與航空遙感相比，航天遙感能夠進行連續的、全天候的工作，提供更大范圍的數據，其成本更低，是獲取遙感數據的主要方式，而航空遙感主要應用于臨時性的、緊急的觀測任務以獲得高精度數據。

總之，利用遙感技術，不但可以更加迅速、客觀地監測環境信息，同時根據遙感數據的空間分布特性，還可以作為地理信息系統的一個重要的數據源，以實時更新空間數據庫。

3 基于遙感影像的土地利用調查實踐

利用遙感進行土地調查的步驟遙感影像應用于土地調查中, 主要作用是通過人工目視或計算機自動解釋, 建立信息數據或發現變化的圖斑并對其進行變更。常規的圖像解釋方法根據遙感圖像的光譜特征、空間特征和時間特征, 按照解釋者的認識程度, 或自信程度和準確度, 逐步進行目標的探測、識別和鑒定。土地利用變更調查的原理是先將前一時期的土地利用矢量圖疊加到當前時期的遙感圖像上, 對比同一范圍內遙感圖像上地塊的形狀和利用類型, 發現變化圖斑, 并對其進行標記, 再到野外進行產地核查進一步確定，最后將室內判讀的結果與野外調查的實際情況進行對比分析。

3．1調查區概況

2007年-2009年，柳州市開展第二次土地調查工作，對利用狀況開展了全面的調查，建立了土地利用數據庫和管理系統。從2010年開始，土地變更調查是從第二次土地調查的基礎上進行利用狀況變更，獲取當年的土地利用現狀數據。為了使工作成果科學、準確和合理，并盡快地符合實際工作的需要，工作人員使用了遙感、GPS等新技術進行全面的土地利用現狀更新調查，取得了良好的成果，極大地提升了國土資源管理方式。

3．2總體技術流程

總體的技術流程如下：

(1)利用當年航攝的航片及DEM數據制作成地面分辨率為1米的1：10000正射影像圖，作為土地利用現狀圖更新及土地利用數據庫建設的精度要求；

(2)利用正射影像圖、各年度土地變更調查資料及最新的l：1萬地形圖作為內業判讀及外業調查底圖；

(3)把制作好的正射影像數據庫套合到1990年基礎庫，應用GPS技術等進行全面野外調查，查清土地權屬變化情況及境界、土地權屬界變化情況，并對已變更的地物進行實地測量獲取變更圖斑、線狀地物、零星地物點位坐標和面積等輸入計算機，更新土地利用現狀圖；

(4)利用新的土地利用現狀圖，更新土地利用現狀數據庫，做到圖件、數據、實地三者一致。

3．3土地利用數據更新流程

土地利用數據更新入庫的流程可以分為三部分，即：制作正射影像圖、結合GPS技術更新變更地物和利用supemap軟件進行數據入庫。具體操作如下：

(1)應用遙感技術(RS)發現和提取土地利用信息，由于航空像片為中心投影，應該先將其糾正為正射投影—— 制作正射影像圖；

(2)應用全球定位系統技術(GPS)快速、準確地獲取土地利用變化信息的空間坐標土地變更數據的獲?。?/p>

(3)應用supermap地理信息系統技術進行土地利用現狀數據更新及農村土地調查數據庫管理系統具有輸入、圖形編緝、管理庫、空間分析、輸出等主要功能，系統可滿足土地利用現狀數據更新及土地利用數據庫建庫的要求。

3．4新老結果比較分析

在土地更新調查完成后，把此次土地變更調查的結果和上年的土地變更調查成果做比較，發現相應地類的面積存在著差異，其具體情況如下：

(1)耕地面積比上年度耕地面積數減少；

(2)建設用地面積比上年度耕地面積增加；

(3)土地更新調查中建設用地增加幅度大，而耕地減少幅度小。

經研究分析，發現耕地面積產生差異的主要原因是歷年違法用地未在年度變更調查進行變更統計，建設用地面積產生差異的主要原因是歷年積累的變更調查漏查的建設用地未在年度變更調查進行變更統計，而這些未在年度變更調查中進行變更統計的數據，在更新調查工作中均進行調查統計。建設用地增加幅度大，耕地減少幅度小的主要原因有兩個：

(a)在土地規劃及耕地保護具體工作中，經農田整理新增耕地的一部分作為折抵指標已用于建設用地，尚有一部分未用于建設用地，也沒有用于耕地占補平衡，這部分耕地在年度變更調查工作中全部進行了變更統計，同時，根據占補平衡要求，將相當于扣除折抵指標后剩余部分新增耕地面積數的經開發造地新增耕地面積數節余下來未進行變更統計，在更新調查工作將節余下來的開發地數進行了變更統計。

(b)經本地開發造地新增耕地超過占補平衡所需部分未在年度變更調查工作進行變更統計，但在更新調查工作中將這些超額部分開發造地數進行了變更統計。

4 結束語

隨著各類建設占用地日益增加，在我國經濟快速增長，用地量逐年增大，土地利用變化頻繁，常規的土地調查方法已遠遠不能滿足新形勢對土地管理的要求。因此，改變傳統國土資源管理工作方式，采用現代化遙感技術手段，準確、快速地掌握國土資源利用狀況，科學規劃、配置、合理開發利用國土資源，實現國土資源決策、管理現代化和服務社會化，促進我國經濟可持續發展和社會全面進步，是國土資源管理工作面臨的當務之急，也是必須實現的戰略目標。

參考文獻：

[1] 李月臣,楊華,劉春霞.土地覆蓋變化遙感檢測方法[J]．水土保持研究.

篇8

[關鍵詞]農業災害 監測 遙感技術

[中圖分類號]DF413.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-7-299-1

中國作為一個傳統的農業大國，正遭受著世界上最嚴重的農業災害。如何加強對這些災害的監測和控制，成為困擾農業發展的一項難點課題。基于我國農業發展歷程，我們不難發現，遙感技術是增強農業災害監測實效，實現我國農業更好更快發展的有效手段。對此，本文從基本概述、應用兩個角度，對相關問題進行了如下的分析和闡述。

1遙感技術原理及其優點

1.1遙感技術的基本原理

所謂遙感技術，就是指通過各類光學探測儀器，對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收、加工、成像處理，進而探測與識別環境地物的一項綜合性技術。而眾所周知，物質不同，所發射的地磁波的波段也會有所不同。正因為如此，不同的物質在遙感技術作用下形成了不同的圖像。從另一個角度講，遙感技術憑借著不同的遙感成像，反映出了目標物的不同數據信息，進而成為區分不同物質的重要標準，這就是遙感技術的基本原理。

1.2遙感技術的優點

與其它監測技術相比，遙感技術的優點主要體現在以下幾個方面：

首先，監測范圍廣，監測立體性強。通過遙感技術，可以獲取對地面的連續性的、立體性的圖像。這種圖像可以有效避免地面點線監測所帶來的視野阻隔以及其它一些局限性，極大地拓寬了監測者的視野，使監測者能夠對各類災害信息進行宏觀性地把握。而且，越是那些波及范圍廣、災害性大的災害，其優勢就越發明顯。

其次，信息獲取量大，信息獲取效率高。憑借著高超的現代航天技術以及先進的現代航天工具，遙感技術能夠及時的、迅速的獲取各類圖像信息和數據信息，為高效數據模型的建立提供先決條件，為災害的甄別與監測提供有效依據。

最后，適應性強，可實現動態監測。對于有些災害，如病蟲害、雪災、火災等，常規性的監測手段根本無法奏效。在這種情況下，就需要充分發揮遙感技術的作用，發揮其適應性強的優勢。此外，遙感技術可以對各類災情進行全天候地監測，實現災前監測、災中監測、災后監測的有機統一，為災害控制提供充足的第一手資料。

2.遙感技術在農業災害監測中的應用

2.1旱災

旱災是一種比較常見的農業災害。據不完全統計，每年因旱災造成的經濟損失約占氣象災害類經濟損失的一半左右。在應對旱災的過程中，比較常用的方法有兩種，一種是熱慣量法，二是作物水分脅迫指數法，這都是遙感技術的重要體現。所謂的熱慣量法，就是指通過遙感圖像反演的研究區晝夜溫差來反映農業旱情的方法；而所謂的作物水分脅迫指數法，則是指通過作物冠層與其上空大氣溫度差來反映作物的水分脅迫狀況的方法。在實際中，兩者的適用范圍有所區別，前者適用于地與作物稀疏的農田，而后者則適用于作物覆蓋率較高的農田。

2.2洪災

與旱災一樣，洪災也是一種比較常見的農業災害。洪災具有時空分布廣、危害性大、突發性強的特點，每年造成經濟損失高達210億元。在實際中，遙感技術常通過洪災程度監測和洪災面積提取兩項指標來實現監測目的。而這兩項指標的取得，通常是建立在歸一化植被指數（NDVI）提取和分析的基礎上?，F如今，遙感技術在洪災監測中的應用日趨成熟，尤其是微波遙感技術，憑借著其實時性、動態性的優點，成為目前洪災監測中最常用的數據源。

2.3病蟲害

病蟲害是影響農業生產的重要因素，每年約有13.5%的農業災害是由病蟲害引起的。在以前，人們主要通過肉眼來“監測”這種災害。可想而知，這種監測具有很明顯的滯后性，實際效果也很不理想。而遙感技術可以有效地彌補這個缺陷，通過各項監測數據，為我們準確地提供病蟲害的范圍和程度，以便及時發現并防治，為農業生產提供堅實的保障。光譜參數法是一種通過遙感數據來判斷農作物外部形體以及內部生理信息的方法，而這些信息恰是判斷病蟲害的重要依據?？梢?，光譜參數法是遙感技術應用于病蟲害的基礎。此外，植被指數法和紅邊參數法也是遙感監測中不可或缺的兩種方法，通過植被參數和紅邊參數，實現最終的監測目標。

2.4冷凍害

冷凍害是指因溫度過低而抑制農作物生長的自然災害。它不僅會延遲農作物的生長，有時甚至會造成農作物大面積的死亡。遙感技術在冷凍害防范方面具有重要的價值，可以準確、有效地預測或者評估冷凍害的發生時間以及危害程度。在實際中，植被指數（NDVI）并不能及時反映農作物凍害，以致冷凍害發生一段時間后才有所察覺。很顯然，這種監測具有一定的延遲性。因此，要想取得理想中的監測效果，就必須將NDVI監測與農作物地表溫度反演有機地結合起來。

2.5風雹災

統計資料顯示，我國每年的風雹受災面積多達600萬公頃，直接經濟損失超過30億元人民幣。風雹災的破壞性極強，在極短的時間內就會造成農作物的大面積倒伏甚至死亡。截至目前，遙感技術在風雹災中的應用現狀還不甚理想，遙感數據的時間分辨率與空間分辨率還無法達到要求。針對這種現狀，可以采用TM、EOS-MODIS、NOAA-AVHRR等遙感數據相結合的方式，增強數據源的針對性和有效性。

3小結

綜上所述，在新時期，加強遙感技術在農業災害監測的應用是一項非常系統的工程。為了將該項工程做大做強，夯實該項工程的基礎，必須明確以下幾個問題：首先，要對加強遙感技術在農業災害監測應用的必要性和重要性有一個清晰的認識；其次，要對遙感技術在農業災害監測應用的現狀有一個全面的分析；最后，要對加強遙感技術在農業災害監測應用的路徑有一個科學的把握。只有這樣，才能切實增強遙感技術應用的有效性與實效性，才能真正實現我國農業又好又快的發展。

參考文獻

[1]閆峰，李茂松，王艷姣，覃志豪.遙感技術在農業災害監測中的應用[J].自然災害學報，2006年第06期.

篇9

遙感技術具有宏觀性和現勢性強、綜合信息豐富等優勢，為礦區土壤重金屬污染評價提供了可行的方法。本文綜述了遙感技術在礦區土壤重金屬污染評價方面的研究，并對其進行了展望。

關鍵詞：

遙感；土壤；重金屬

1.引言

礦產資源是生產資料和生活資料的重要來源，人類社會的發展進步與礦產的開發利用密不可分。礦產的開采、冶煉、加工過程中大量的鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、銅、鎳等重金屬以及類金屬砷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。根據2014年4月17日環境保護部、國土資源部的《全國土壤污染調查公報》，“全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，總的超標率達16.1%”、“在調查的70個礦區的1672個土壤點位中，超標點位占33.4%，主要污染物為鎘、鉛、砷和多環芳烴”。資源、環境是制約社會經濟發展的兩大瓶頸，如何克服這個瓶頸問題同時又能實現礦山開發的可持續發展，是我國社會必須面對和解決的緊迫的社會問題［1］。傳統的土壤重金屬污染監測方法有實驗室監測、現場快速監測等方法。實驗室監測方法雖然測量精度高，但是存在勞動強度大、采樣分析費時，適用范圍小的缺點；現場快速監測法雖然具有大面積、連續、高密度獲取信息的特點，但是還大多處于定性或半定量的試驗階段，易受周圍因素影響［2］。各種巖石、土壤、植被及水體等均有各自獨特的光譜特征。地物光譜特征的差異，是遙感技術識別各類地物的主要依據，也是應用遙感技術開展土壤重金屬污染評價的理論基礎。遙感技術以其宏觀性和現勢性強、綜合信息豐富等優勢，在礦區土壤重金屬污染評價中起到了積極的先導作用，并取得了良好的應用效果。一般情況下，土壤中的有機質、水分、鐵氧化物、重金屬等對土壤光譜反射率有一定影響。國外相關研究起步較早，始自20世紀六十年代土壤光譜研究［3］。國外有研究中表明，當土壤有機質含量超過2％，鐵氧化物、重金屬等光譜信息有可能被土壤中的有機質的光譜信息所掩蓋，進一步加大了光譜信息提取的難度；同時土壤的反射率會因鐵氧化物的存在而在整個波譜范圍內有明顯的下降趨勢，土壤的光譜反射率都朝著藍波方向下降，并且這種下降趨勢可以擴展到紫外區域［4］，相關研究陸續拓展至礦區重金屬污染中來［5］；國內自20世紀八十年代在云南騰沖系統地開展土壤光譜與理化性狀關系的研究［6~7］，并于九十年代末開展遙感技術在礦區重金屬污染監測的探索。目前遙感技術對礦區土壤重金屬污染評價研究主要有兩個方向：一是植被反演。根據地表植被覆蓋以及重金屬在植被根莖、葉片中富集，植被在重金屬脅迫下葉綠素等光譜特征發生變化的特點，通過植被光譜數據反演土壤中的重金屬含量，間接評價重金屬污染。二是土壤監測。利用重金屬對土壤波譜特性的影響，通過土壤光譜數據監測重金屬含量［8-10］。

2.植被反演方法

植被在生長發育的過程中，礦區土壤中的重金屬被吸收和富集，對植物的產生的影響主要體現在長勢方面產生了生物地球化學效應，如色素含量、水含量、葉面溫度的變化，進而影響植被的光譜反射率，植被光譜的變化能夠在遙感光譜信息中有所體現。基于以上認識，可以通過植被光譜信息、波譜曲線變化的分析提取污染信息［11］。不同植物對重金屬敏感性不同，重金屬脅迫導致植物體內生物化學成分發生改變，使電磁波譜反射特性不同。植被反演方法的原理是，運用遙感技術研究重金屬污染條件下植被光譜特征變化，建立植被光譜特征與重金屬污染條件下植被生長狀態參數變化之間的關系［7］；研究葉綠素含量與重金屬污染之間的關系，分析葉綠素變化敏感的光譜指數及其響應規律，并進行了區域應用與驗證［11-13］。研究表明，隨著土壤中重金屬含量增加，植被近紅外、可見光反射光譜特征發生顯著變化，表現為可見光光譜反射增強，近紅外光譜減少，紅邊移動范圍減少［14-15］。此方法適用于礦區植被覆蓋較茂密的區域。王杰等（2005年）以江西德興銅礦去為實驗區，采用美國陸地衛星（Landsat）ETM+數據，采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增強影像視覺效果，對污染區的植被的波譜曲線與正常區的同種植被的光譜特征作對比，總結出受毒化植物葉冠的波譜形態與正常植物葉冠的波譜形態相比發生的形態變異的特征，總結對照區和污染區植被的波譜特征差異和各污染區的受污染程度，分析出不同污染區植物的受毒害程度［16］。雷國靜等（2006年）在南方植被茂密區離子型稀土礦區采用高分辨率QuickBird遙感數據采取坐標換的方式，消除土壤信息干擾，獲取了較真實的植被受污染影響程度的信息，運用了歸一化植被指數密度分割方法和通過旋轉二維散點圖獲得植被綠度方法來提取植被污染信息，取得了較好的效果［17］。李新芝等（2010年）以肥城煤礦區為實驗區，將SPOT-5數據2.5米分辨率的全色波段進行小波變換、主成分分析等融合方法提高圖像的空間信息量，綜合運用纓帽變換、植被與土壤相關性分析、支持向量機分類等方法提取礦區植被信息，并制作了植被等級分布圖，確定了不同污染程度的植被覆蓋面積，與礦區污染分布的規律具有較好的一致性［11］。黃鐵蘭等（2014年）以廣東大寶山礦區及周邊10公里范圍作為研究區，分別以ASTER及QuickBird為數據源，采用植被指數法和植被綠度法對植被污染信息進行識別，對獲取的植被綠度信息圖像進行密度分割，獲得植被污染程度及分布情況。同時建議大范圍的礦山植被污染信息的識別，考慮到項目綜合成本等因素，采用ASTER等低分辨率的數據源，選擇植被綠度指數法進行識別。對于小范圍的典型礦區，可選用QuickBird等高分辨率的數據源，用植被指數法進行識別［18］。由于混合像元、大氣效應的存在，植被信息提取過程中容易出現錯分、漏分現象；相關系數的設置易受經驗的影響。同時信息提取易受云層、山體陰影和人類生產活動的影響，均存在一定的誤提現象。未來應加強信息提取技術、多源遙感數據在植被反演中的應用研究，以解決上述問題。

3.土壤監測方法

土壤是由多種物理化學特性不同的物質的組成的混合體，例如有機質、重金屬、水、其他礦物質等。各種物質均有發射、反射、吸收光譜的特性，都會對土壤光譜特征產生影響，同時植被覆蓋也對土壤光譜的監測有較大影響，因此對于通過土壤光譜數據直接監測土壤重金屬含量的研究，尚處于探索階段。土壤監測方法的原理是，利用光譜分析方法室內測定土壤發射光譜數據，經線性回歸分析或指數回歸分析、標準化比值計算、特征光譜寬化處理后，利用回歸分析方法建立重金屬元素含量與發射率變量之間的土壤重金屬反演模型，定量反演出礦區土壤重金屬含量［19-23］。此類方法適用于植被覆蓋率較低的地區。ThomasKemper等（1998年）在西班牙Aznalcóllar尾礦庫潰壩事件土壤重金屬污染監測中，基于多元線性回歸分析（MLR）和人工神經網絡（ANN）方法分別通過化學分析、特征光譜--近紅外反射光譜（0.35−0.35μm）手段監測土壤重金屬含量，兩種手段對As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六種元素監測有較高的相似度。為相似礦區環境的監測提供了較好的借鑒意義［13］。李淑敏等（2010年）以北京為研究區，研究土壤中8種重金屬（Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg）的含量與熱紅外發射率的關系，分析了土壤重金屬的特征光譜，并模擬預測了重金屬含量的回歸模型，為基于遙感光譜的土壤重金屬含量監測奠定了基礎［24］。宋練等（2014年）以重慶市萬盛采礦區為研究區，通過光譜特征物質之間的自相關性來分析土壤中光譜特征物質，在回歸分析的基礎上建立As、Cd、Zn重金屬含量的遙感定量反演模型，監測三種重金屬含量，結果表明土壤在近紅外波段和可見光波段的反射值比值與土壤中As、Cd、Zn含量存在較好相關性［25］。部分研究對波段選擇和光譜分辨率的重要性認識不高，影響了重金屬元素光譜信息識別、重金屬污染預測精度；土壤中絕大部分重金屬，如鉛、鋅、鉻、砷等在可見光—近紅外波段區間的光譜特征較弱，易被植被、土壤波譜信息掩蓋，對直接利用土壤重金屬光譜特征來提取污染信息帶來了難度。研究發現，鐵氧化物的波譜特征較明顯，今后需加強土壤中重金屬與鐵氧化物相關性的研究，以提高污染信息提取的準確性。

4.未來展望

近年來，遙感技術用于礦區土壤重金屬評價取得了一定進展，今后要在以下幾個方面尋求突破：

（1）研究遙感信息提取新技術新方法。地物波譜特性易受土壤成分、大氣效應、植被等環境噪音的影響，需進一步加強波譜信息提取技術的研究，以提高遙感信息提取的準確性。

（2）加強田間光譜測量研究。目前對土壤重金屬監測僅局限于實驗室級別的光譜監測，需要進一步探討其他因素對重金屬吸附的影響以建立準確的土壤重金屬含量光譜估算模型，并進行大量而精確的實驗室與田間的光譜測量工作。

（3）由定性監測向定量監測轉變。遙感技術在礦區土壤重金屬污染評價方面的研究大多是定性或半定量評價，尚達不到定量評價。需在遙感反演土壤污染信息模型與理論方法、土壤重金屬含量與光譜變量的相關關系等方面加強研究，以接近或達到定量評價污染的水平，進而利用遙感技術評價大面積土壤污染及修復。

（4）研制高性能的衛星，提高遙感信息獲取能力。作為中國16個重大科技專項（2006年~2020年）之一的高分辨率對地觀測系統已進入全面建設階段，其中2014年8月發射升空的高分二號衛星空間分辨優于1m，這必將改變遙感數據普遍采用國外遙感數據（SPOT、Landsat、QuickBrid等）的局面。

參考文獻：

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篇10

1、遙感找礦技術概述

隨著科學技術的持續發展和進步，國際、國內的地質礦產勘探工作都不一樣程度地獲得了非常大的技術支撐，地質勘探業快速崛起，遙感找礦技術已經變成一項相對成熟的地質找礦辦法。

遙感找礦技術關鍵是指應用遙感技術實施地質礦藏的發現、開采等項目。這技術的理論支撐是遙感技術，依照光譜分為能見光遙感、紅外遙感與微波遙感。遙感技術用于地質找礦作業，可以全面、客觀地記錄與分析礦山的物質成分與構造，使發現礦藏的幾率與速度大大的提高與改善了，而且分析結果更加精確與合理。

遙感找礦技術關鍵是根據大地層中的各類物理化學物質所產生的反射、透射等物理作用而形成的電磁波，來傳遞各類地質成分的特點信息。通常來說，具備穩定的物理構造與穩定的化學性質的物質具有穩定的光譜吸收特征，而不同的礦物質又具有不同的電磁波輻射能力。在遙感找礦技術中，我們運用波譜儀等遙感設備對野外收集的樣品實施光譜試驗，得到數據并對其光譜曲線進行測量，再和資料庫中的已知光譜實施對比，能夠確定礦物質中所含有的各類成分，并進一步判斷其含量和純度。這樣，我們就運用遙感找礦技術，成功地為決策者開發運用礦山資源供應了可靠資料。

2、在地質找礦中遙感技術應用的理論根據

遙感技術能夠綜合幾種地質遙感信息，具備豐富的理論基礎，與物理內涵，在地質找礦中發揮著至關重要的關鍵作用。在地質找礦中遙感技術的運用，具備方便定位、立體感強、豐富的信息量、多波段、宏觀性等優點，運用遙感技術分析地質找礦中的遙感影像，綜合含礦載體與含礦結構的光譜特點、紋理特點、構造特點與結構特征。地質構件狀況直接關系著礦產資源的產出與形成，一般狀況下，在煤系地層中儲存煤礦資源，其光譜特點關鍵反映了巖石的特點種類、地質礦產資源的結構特點，運用遙感技術能夠獲得有關的環狀與線性信息，全面的揭示地質礦產范圍的地質系統結構。含礦結構的紋理特點與結構特點反映了地質礦產資源的巖石種類與地層層序的差異，不一樣的礦物含量與成分反映了礦化的蝕變狀況，一定規律的礦化蝕變組合經常指示著存在某種礦產資源的狀況。

3、遙感在地質找礦中的應用

3.1地質構造信息的解譯

地殼內部的內在活動原因是構造運動，它和變質事件、熱事件、成礦作用關聯在一起，而內、外生礦床的產生與分布都不一樣程度地受必然地質結構事件的控制。地質結構在遙感圖像上經常表現為線性和環形特點。線性特點，是像片上呈持續或斷續的線狀或帶狀展布的影像，其有一定規律性的空間分布型式。線性形跡關鍵指斷裂與節理等結構，它控制著巖漿活動和礦液的運移、保存，對導礦、運礦、儲礦起著關鍵的作用。環形結構在地殼中以近圓形的結構環帶為特點，很多是地殼內部活動的表現，對產生火山型、熱液型礦床關聯嚴密。線性構造、環形構造和構造交叉位置，常常是成礦的關鍵位置。經過對遙感圖像上色調、陰影、形狀的研究能夠更直觀的看出研究區域的地質構造，對成礦預測有利。

3.2提取地質構造信息

通常狀況下，地質礦產關鍵是由各類地質構造的不一樣運動形成的。比如，火山或地震活動等。一般狀況下，礦產的分布關鍵集中在各類地質構造邊緣部位或形成變異的位置，非常多關鍵的礦產關鍵分布在不一樣板塊的結合部位或鄰近邊界的地帶。從產生時間上分析，其相同地質構造的運動時間是維持同步的，礦床的分布會由于地質構造運動的改變而形成變化，而且，展現出了帶狀分布。憑借遙感技術從事找礦工作，關鍵就是運用這一特點實施找尋工作。像，在礦物質的產生區域，憑借線性影像對應的信息實施高效提取，同時，還能夠對火山構造和盆地等地質影像資料實施合理的分析，并把找礦需要的有用信息從其中提取出，從而結合有關的影響原因，綜合評定礦物的儲備和種類等有關特點。

3.3植被波譜特點運用

一般狀況下，礦場四周的地貌植被和所含有的礦物質具備一定的關聯性，比如，金屬元素隨著時間的持續累積，會生成必然的微生物群落，而微生物同地下水等自然環境互相作用，會對地表的土層形成必然的作用，從而讓地表發生一定的改變。地表的各類植被在吸收了含有金屬元素的營養物質后，會產生一定的異變。當大面積發生異變后，憑借遙感技術對有關的信息實施有效地提取，從而分析出詳細的金屬元素，并借此判斷這范圍的礦物質儲備等狀況。

3.4識別地質巖石礦物

成礦的賦存條件多以特定的巖石組合與種類為物質基礎，可見對于成礦而言，巖石的作用顯而易見，而巖石、礦物本身的光譜特點也為運用遙感技術得到遙感信息用于辨別巖性供應了必要條件。一般用于識別巖性的辦法關鍵為加強、變換、遙感圖像分析，憑借圖像中顏色、色調、紋理等加強后的差異性，最大限度的分開巖相、劃分巖性組合或巖石種類，像巖漿巖、沉積巖、變質巖等。通常狀況下，當處于8-14μm的波長時為熱紅外域，反映的是巖石、礦物光譜中的發射特點，當其處于0.4-2.5μm時則為能見近-短波紅外域，反映的是巖石、礦物光譜中的反射特點。

遙感技術在識別巖石、礦物中的運用也相對常見，像某礦產運用ASTER熱紅外遙感技術提取了某邊緣試驗區的硅酸鹽巖、碳酸鹽巖、硅質巖的巖性；而Crosta則以研究地區內的蝕變特點與地質狀況為根據，基于USGS礦物光譜數據庫，創建了單礦物的識別規范，并運用AVIRIS得到了遙感圖像，從而把明礬石、白云母、高嶺石等礦物提取了。由于以空間特點與地物光譜的差異性為基礎的高光譜成像遙感技術具備數據量大、高的分辨率、超多波段等優點，其窄波段能用于礦物吸收特點的不同，配以重建地物光譜、量化并提取光譜特點、混合象元定量分析等，能完成對礦物巖石的有效區分，所以在識別巖石礦物中獲得普遍運用。