高光譜遙感技術現狀精選(九篇)
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第1篇：高光譜遙感技術現狀范文
[關鍵詞]遙感地質找礦 現狀 發展前景
[中圖分類號] P627 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-4-167-1
1概述
遙感地質找礦是將現代遙感技術運用與對地質的研究中而進行礦產勘查的一種方法。它通過發射電磁波，進而觀察各種地質體（礦物、巖石等）對電磁波的輻射圖像的不同來識別不同的地質體，從而有效的判斷該地區是否有礦產資源。
在20世紀80年代，在礦產勘查中大量的使用了遙感技術，取得了很多業績，90年代后，遙感技術迅猛發展，空間分辨率越來越高，光譜分辨率越來越小，時間分辨率也越來越短。
雖然遙感技術在應用中取得了很大的成績，但是隨著勘探工作的深入，地表的礦產明顯減少，找礦難度越來越大。而依靠于電磁波的遙感技術主要反映的是地表信息，所以，很難解決當前所面臨的地下找礦問題。
2遙感地質找礦的現狀
當前，遙感地質找礦技術已經取得了一些成就。主要表現在遙感信息獲取技術的發展、含礦信息提取技術的發展和含礦信息分析技術的發展三個方面。
2.1遙感信息獲取技術的發展
得到發展的遙感信息獲取技術主要指的是成像光譜技術和成像雷達技術的出現。這兩種技術為地質識別提供了全新的技術手段，使遙感技術不再限制于地表，而是增強了穿透覆蓋物的能力，可以更加有效的探測地質結構。
2.2含礦信息提取技術的發展
含礦信息提取技術的發展主要指的是計算機已經廣泛應用于此技術中。這樣就實現了遙感數據在全球范圍內的傳播，并且可以通過計算機來判讀圖像，對圖像和數據的處理變得更加準確。
2.3含礦信息分析技術的發展
含礦信息分析方法的發展主要體現在高分辨率遙感探測方法的使用和“環境-礦床”新思路的運用。新一代高分辨率遙感探測方法目標明確、方法簡便，能對礦床進行快速的評價。“環境-礦床”新思路的應用將礦床的形成與周圍環境信息乃至整個地球的演化都聯系在一起，綜合性強，對隱藏深的礦產資源的發現具有很大的價值。
3遙感地質找礦的發展前景
3.1國家需求
國家需求是遙感技術找礦的動力。當前，從國家層面來說，礦產資源開發的難度越來越大，礦產資源對國民經濟發展的制約性越來越大。解決這一問題的途徑是，推進地質科技工作的進步，在地質工作中應用高新技術，從而實現地質工作的現代化。遙感技術作為一項高新技術是實現上述目標的一大途徑，所以，要加強對遙感技術的再創新，加大地質勘查的力度。
3.2理念更新
要將傳統的找礦理念更新，不單單應用遙感技術，而是將遙感技術與其他有用的技術相結合，發揮遙感技術更大的優勢。在未來應該努力做到將遙感技術與地學信息結合、將遙感技術與現代信息技術結合、利用地質專業知識來指導遙感技術的應用。
3.3技術發展
遙感地質找礦在技術發展方面的發展前景主要表現在發展基于數字地球的遙感技術、建立立體地質勘查技術體系和應用高光譜遙感技術三個方面。
（1）發展基于數字地球的遙感技術。當今，地質勘探領域中逐漸引入了數字地球的理論方法。將此方法與遙感技術相結合，再加以現代信息技術即將成為找礦的必然趨勢。利用數字地球的遙感找礦技術，能夠在找礦工作中將信息資源進行最大限度的利用，找到常規方法很難發現的地質現象，從而提高對礦產資源的勘查效果。這與當前找礦難度增加、信息資源豐富的時代背景相符合，為找礦提供了新的思路。
（2）建立立體地質勘查技術體系。要將地質找礦與成礦機理研究結合起來，將遙感技術與生物地球化學、地熱作用、生物成礦、地質空間統計分析方法、物化探、磁力、地震探礦方法等理論結合起來，加深對成礦信息的深入理解，建立起立體地質勘查技術體系，才能對隱伏礦床進行深入的理解和詮釋，從而科學的推斷出礦產的位置。
（3）應用高光譜遙感技術。
某一地區的高空間分辨率的光譜遙感數據能為礦產的尋找提供依據。分析高光譜遙感得到的圖譜可以分析出成礦機理，并且能挑選出找礦靶區。不管是在技術層面還是理論層面，這一技術都具有很大的價值。
3.4應用領域
遙感地質找礦在應用領域方面的發展前景主要表現在擴展地域、擴大應用面、全球化和外星找礦四個方面。
（1）我國找礦的地域要得到擴展：可以從人口稠密的地方擴展到人口稀少的地方，從陸地擴展到海洋，從交通便利的地方擴展到交通不便的地區。為先進的遙感技術應用于更廣闊的天地；（2）找礦的應用面要擴大：將找礦的目標由單純的增加資源量擴增為保護環境、防災與找礦相結合的復合層面，促進可持續發展；（3）促進找礦的全球化：要加強全球的合作，使不受國界限制的衛星遙感技術發揮更大的作用，可以為礦藏豐富但是技術落后的國家提供礦藏信息服務；（4）外星找礦：隨著對外星球的探索，可以考慮將探索成果與遙感地質找礦技術相結合，這在未來具有很大的發展潛力。
4結語
作為礦產勘查的一種技術手段，遙感技術已經取得了一定的成就。并且，遙感技術的發展前景十分廣闊，國家需要大力開展遙感地質找礦的工作，所以，相關工作者應該積極研究該技術，并且將此技術與其他的地質理論有機的結合起來，利用先進的數字化技術，擴大找礦區域，促進礦產勘查工作的順利進行。
參考文獻
[1]劉德長，李志忠，王俊虎.我國遙感地質找礦的科技進步與發展前景[J].地球信息科學學報，2011，13（4）：431-438.
[2]耿新霞，楊建民，張玉君，等.遙感技術在地質找礦中的應用及發展前景[J].地質找礦論叢，2008，23（2）：89-93.
[3]丁建華，肖克炎.遙感技術在我國礦產資源預測評價中的應用[J].地球物理學進展，2006，2.
第2篇：高光譜遙感技術現狀范文
關鍵詞：遙感信息，水工環，應用
中圖分類號： TV 文獻標識碼： A
前言
在水工環中應用遙感信息技術,可以提高監測力度,保證調查結果的準確性,促進地質監測工作的發展。采用遙感信息技術,可以有效的實現一步測量,減少測量環節,縮短工期,促進后續工程的盡快完成,提高工程建設的發展水平。
1 主要遙感信息源及其發展
通過上述,了解到遙感技術的工作機理,由于勘測人員所勘測的位置都有所不同,我們必須要將傳感器進行分類,這樣才能夠獲得更加準確可靠的信息。按照傳感器反應成像的類型我們可以將其分為可見光攝影和紅外攝影、多光譜掃描、成像光譜圖像等。自進入 21世紀以來,遙感技術發展越來越迅猛,傳感器技術也不斷發展起來,其主要體現在以下幾個方面:(1)成像分辨率越來越高,根據分析與研究,衛星圖像的分辨率也越來越高;(2)隨著科技水平的不斷提高,傳感器技術已具有立體觀察功能;(3)由于勘測的需要,傳感器的波段也在逐漸增加,并在勘測過程中,已經投入高光譜成像儀器使用。所謂高光譜成像光譜儀也就是將成像技術與光譜技術結合在一起,然后在探測物體空間特征的基礎上對各個影像色散,然后形成很多個波段帶寬為 10 納米左右的連續光譜覆蓋,其又可稱為超光譜成像儀。以前的多光譜成像儀在成像的過程中只有幾個波段,而現在,其波段數不斷增加,連續性也不斷增強,這就促使圖像的分辨率越來越高,這對光譜分析技術的運用起到了推動作用。
2 水工環領域遙感應用技術的發展現狀
由于遙感技術是通過先進的傳感器技術、計算機技術以及圖像處理技術而逐漸發展的,所以隨著社會的發展以及技術水平的不斷提高,該技術也越來越成熟,并且在水工環領域中已取得了非常不錯的成績。目前,遙感水文地質已經成為了一門獨立的學科。以前的遙感水文地質學主要是對水文地質進行測繪,然后再由測繪人員標志出物體的空間特征;而現在測繪人員則是采用熱紅外影像和多光譜來探測地下水系統,此時測繪人員則是重點不僅是對物體的空間特征進行標志,還對植被的污染情況、區域測繪的參數進行分析與探測。從廣義的角度來講,遙感技術已經在水工環領域中取得了非常不錯的成績,我們將其發展現狀進行分析,其主要表現在以下幾個方面:
2.1 從幾何形態解譯到充分利用光譜信息
過去的多光譜遙感數據波段劃分過少,只有幾個波段,使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此,圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征,主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀(高光譜)技術的商業運作及 2000 年前后的高光譜成像衛星的發射, 使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。
2.2 出現地面溫度反演技術
地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數據進行組分溫度反演法等。
2.3 從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價
如遙感技術在地下水流系統應用中,根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。數字模型成為遙感技術實現定量評價的重要途徑, 而 DEM/DTM 是涉及地形數據計算方面不可缺少的工具。
2.4 使用單一遙感信息源到多元信息擬合
目前的遙感應用技術,已不再是單一使用各種遙感數據,而是根據需要結合利用了其他信息源,如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣,圖像數據的預處理尤其重要,如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等,而地理信息系統(GIS)在多元信息數據管理中起著重要作用。
2.5 從單一手段應用到多手段應用
近年來,遙感技術(Rs)與地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)的綜合應用,即“3s”技術,成為遙感技術應用的主流。GIS 是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。GPS可以對地面控制點精確定位,提高遙感數據空間精度。
2.6 數字攝影測量技術的發展
數字攝影技術的成熟,推進了制圖工作的現代化,改善了基礎圖件的質量和成圖效率,并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為 GIS 的數據源,便于遙感與 GIS 一體化研究與開發。
2.7 遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展
這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果,可載于多種介質上,如 CD-ROM、磁帶及計算機硬盤上,使攜帶處理更加方便。隨著 1998 年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施,遙感應用成果數字化顯得尤其必要。
3 遙感信息技術在水工環領域中的應用
3.1遙感信息技術在水文地質中的應用
在對于水文地質的測繪工作中,應用遙感信息技術大大的提高了定量與定性評價工作的可行性。采用光譜合成的方式,對水文地質進行測繪工作,通過專業的圖像處理,可以更好的對水文地質條件進行分析,并進行測繪與模型建立。在特殊地區進行測量時,通過遙感技術可以對水質與植被進行分析,并推算出當地的水質情況。并且,遙感信息技術的采用也可以有效的對地下水系統進行分析,完成對潛在污染的評價工作。另外,紅外熱感可以良好的對地下熱水進行勘察。在觀測中,通過紅外成像,可以對地表溫度進行分析,同時通過精確的計算,分析測量地區的地下熱水情況。
3.2遙感信息技術在工程地質中的應用
現階段,在大型工程的選址中,應用遙感信息技術可以有效的提高地質評價工作的質量,對于工程地區的地質情況進行有效的分析,是工程建設規劃階段中的重要內容。采用遙感技術可以獲得直觀的圖像,并且利用衛星影像傳輸,提高了觀測質量。通過采用衛星傳輸的數據,對地表的光譜數據進行處理與計算,可以為工程選址提供客觀有效的依據。在大型工程的選線中,應用遙感信息技術與計算技術,可以對地表圖像進行快速的評價,對于地表的地貌、地質特點進行合理的分析,提高工程選線工作的正確性與合理性。另外,采用遙感信息技術可以對工程選址地區的地質災害情況進行分析,并采用數字化的數據處理方式,建立數學模型,對工程地區實現了定量的災害預估,并結合合理的風險評價,為工程的安全進行提供了強有力的保證。
3.3遙感信息技術在環境地質中的應用
在對于環境地質工作的研究上,應用遙感信息技術,可以更好的保證環境監測的效果。通過遙感信息技術,可以更好的了解水資源污染的情況,對污染情況不同的地區可以輸出不同的測量結果。利用熱感圖像,可以很好的對工業廢水進行確定,有效的對污染范圍進行劃分,確定污染水源的分布情況。近年來,我國對于環境監測中遙感信息技術的應用也在不斷的發展中,通過遙感信息技術對地質變化情況、重大經濟活動對環境的影響、水土流失等現象實現了高效并誰確的監測。
結束語
通過上述,我們了解到了遙感技術的發展以及應用范圍,重點闡述了遙感技術在水工環領域中的應用。隨著科技水平的不斷發展,遙感技術也隨之不斷的發展起來,不管是從圖像的分辨率還是從圖幅角度上看,其發展都是非常迅猛的。相信未來遙感技術會運用在各個領域當中,促進社會的發展.
參考文獻
第3篇：高光譜遙感技術現狀范文
關鍵詞：找礦突破戰略行動 遙感技術 應用及發展方向
遙感（Remote Sensing）即遙遠的感知。從字面上理解，就是遠距離不接觸“物體”而獲得其信息。是指在高空和外層空間的各種平臺上，運用各種傳感器獲取反映地表特征的各種數據，通過傳輸、變換和處理，提取有用的信息，實現研究地物空間形狀、位置、性質、變化及其與環境的相互關系的一門現代應用科學。由于遙感技術的發展，人類開始從多維和宏觀的角度去認識世界。
1、“找礦突破戰略行動”
提高礦產資源對經濟社會發展的保障能力，科學發展，一直是國土資源部的重點工作，也是當前一項緊迫的任務。隨著我國工業化、城鎮化進程的加快和經濟社會的不斷發展，礦產資源匱乏的態勢在我國愈發顯現。在45種主要礦產中有11種國民經濟支柱性礦產出現嚴重短缺趨勢，其中石油、鐵礦石、銅、鉀的對外依存度已超過50%，如不加強地質勘查和加快轉變經濟發展方式，礦產資源對經濟發展的支撐力和承載力將面臨很大挑戰，成為制約經濟可持續發展的關鍵因素。面對嚴峻的現實，探索創新地質找礦新機制、實現地質找礦新突破迫在眉睫。
2011年，國務院常務會議討論通過了《找礦突破戰略行動綱要（2011-2020年）》。提出要加強基礎地質調查與研究；推進重點成礦區帶基礎地質調查和綜合研究，查明資源潛力和勘探開發前景；加快重點成礦區帶的礦產遠景調查，尋找新的找礦靶區；加強重要礦產勘查；加強主要含油氣盆地的地質勘查和老油氣區的新領域深度挖潛；勘查開發以頁巖氣、煤層氣為重點的非常規油氣資源；開展老礦山深部和接替資源勘查，延長礦山服務年限。國土資源部提出了階段目標，即3年實現地質找礦重大進展，5年實現找礦重大突破，8到10年重塑礦產勘查開發格局。這意味著新一輪地質找礦熱潮將蓬勃掀起。
2、遙感技術在“找礦突破戰略行動”中的應用
目前，我國已進入到找盲礦、隱伏礦的階段，找礦難度日益增大，常規的礦產勘查方法、手段已不能適應形勢發展的要求，在“找礦突破戰略行動”中迫切需要新技術、新方法。
（1）隨著航天技術和計算機技術的飛速發展，量化遙感異常在區域找礦預測、礦產資源潛力評價中的應用越來越廣泛，開啟了遙感找礦應用的新時代。在當前的技術條件下，人們利用人機交互解譯手段和遙感圖像處理方法，可以從遙感數據中提取遙感地質構造信息、侵入體信息以及蝕變遙感異常等找礦信息，進行遙感地質解譯和判別，建立遙感找礦地質標志、遙感蝕變信息標志和礦床改造信息標志。地質工作者不僅利用遙感圖像進行地質構造、地質體、地層巖性的目視解譯，結合數理統計方法間接獲取找礦信息，而且還利用遙感數據進行礦化蝕變信息半定量一定量分析，借助GIS技術實現遙感異常信息與地質、物探、化探等異常信息的疊加分析，優化找礦異常信息。遙感找礦信息可以直接指導找礦和找礦靶區預測。
（2）我國立體勘查技術體系逐步建立，在遙感技術方法和儀器研發及應用方面取得顯著進步，突破了多項遙感地質調查關鍵技術，在成像（高）光譜、干涉雷達和高精度航空定向定位等技術等領域達到世界先進水平，初步形成了一些專業技術標準，研發了多臺/套地面光譜儀，開發了具有全部自主知識產權的便攜式近紅外光譜（礦物）分析儀等遙感應用系統，在基礎地質、礦產勘查、地質調查中發揮了重大作用。
（3）近年來，以遙感技術為依托的計算機多元信息地質系統發展迅速，預測出一大批有價值的成礦靶區，取得了較好的找礦效果，改變了過去單純依靠地質劃圈圈、鉆機打孔的找礦路子，由注重勘查變為注重分析，代表著地質調查技術發展的潮流和發展方向。
在多元信息地質系統綜合運用技術中，遙感起著特殊重要的作用，即：
作為信息源，遙感圖像含有地質礦產信息，并且，由于它的宏觀和綜合信息特征，使之成為聯系地質、物探、化探信息的中介和橋梁，起到了穿針引線的作用。
遙感的數字化特征，使它一誕生就與計算機技術緊密聯系在一起。事實上，近幾年正是由于遙感和GIS集成技術的發展，才促使地質、物探、化探、遙感多元信息分析技術的迅速發展。遙感在其中起到了助推器的作用。
由于遙感的技術特點，常常被安排在找礦工作前期，用以解決宏觀地質礦產信息問題，而后，在遙感礦產地質信息指導下，有目的地安排物化探、地質工作。遙感起到了尖兵的作用。
3、遙感技術的發展方向
與發達國家相比，我國遙感地質勘查技術仍存在明顯不足。目前，重引進、輕消化、吸收和自主開發的情況比較普遍；儀器開發的集成度還不夠高，智能化、系列化不夠強；軟件和硬件開發還缺少人性化設計。對此，我們應全力攻關，爭取在較短的時間內解決這些問題。為更好地服務“找礦突破戰略行動”，遙感技術應進一步瞄準國際前緣，從滿足國家礦產資源和能源探測、地質環境災害監測等需要出發，進行遙感新技術的研發和攻關。重點研發和攻關適于地質填圖、發展能夠進行深部找礦的遙感技術，推進地質找礦突破。
要充分發揮遙感高科技對地質找礦的引領和支撐作用，實現遙感與傳統地學信息和現代信息技術的結合，在遙感常用方法上下功夫，包括進一步加強基礎遙感理論、高光譜遙感衛星應用，干涉雷達，航空遙感系統，遙感礦化信息定量化提取、國產衛星系統建設等方面的方法試驗和應用研究，初步形成全波段、多類型遙感數據獲取能力；研制適于地質找礦和地質填圖的機載高光譜傳感器，開發航空熱紅外測量系統；發展能夠進行深部找礦的遙感技術，如雷達技術、X光技術和伽瑪射線探測技術等。
參考文獻
第4篇：高光譜遙感技術現狀范文
[關鍵字]遙感技術 環境監測 應用 發展
[中圖分類號] P237 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-3-165-1
1 遙感技術在環境監測中的應用
我國的遙感技術在環境監測當中的應用多種多樣，但重點都應用在對大氣污染、水污染以及城市溫室效應的監控當中。
1.1 大氣污染遙感監測
大氣污染遙感監測就是向所監測大氣區域發射紫外線或者微波，這些輻射在照射到大氣中的污染物以及大氣不同成分時，會產生不同的輻射和吸收光譜，再通過傳感器將這些光譜監測出來，經過對這些光譜的分析，就容易得出大氣的狀態、結構以及變化走勢。通過這種手段可以具體地檢測出大氣中的臭氧、二氧化碳、二氧化硫、甲烷等微量氣體以及大部分有害氣體的分布情況。通過對這些情況的分析，可以得出大氣當中存在的污染的范圍、種類以及擴散方向，對于提出防治辦法提供重要依據。
1.2 水污染遙感監測
水污染的遙感檢測原理和大氣污染的遙感檢測原理相類似，水體當中的清潔水和污染水對于輻射的反射光譜不同，對于清潔水而言，它的反射率相對較低，反應在光譜上則表現出較短的頻段，這種頻段在遙感影像上的表達就趨于冷色調；相反，污染水的反射率較高，在遙感影像上的表達就趨于暖色調。通過對遙感影像的分析就能得出具體水污染的分布范圍，合理利用這些分析結果就可以制定出水污染的治理方案。
1.3 溫室效應遙感監測
隨著人類工業化的日益發展，工業生產產生的溫室效應問題逐步凸顯出來。特別是在城市及周邊地區，溫室效應更加明顯，我們稱之為城市熱島效應。對于這種效應的遙感監測，最多采用的檢測方法就是對溫度的熱島監測。對于城市地表溫度進行熱紅外遙感監測，得出遙感影像，溫度越高的區域，在遙感影像上的表達就越趨于暖色或者亮色。根據遙感監測的分析結果就能直觀地看出治理城市熱島效應的重點趨于在什么地方。
2 遙感技術在環境監測中的發展歷程
隨著科學技術的不斷發展，遙感技術的發展也日趨成熟。遙感技術最早出現的時候，是根據雷達來接收遙感光譜信號的，它的監測范圍較小，敏感度較低，而且精度也不是很理想。很難用其來完成對于大片面積的高精度的環境質量監測。后來，科學家采用氣球和飛機等航空手段來進行監測，這樣監測的范圍更大，但是由于距離太大，監測經常會受到干擾，所以現在只應用到了部分特殊監測工作當中。最后，通過航天技術，用衛星來進行監測，并且改良了遙感呈像技術，使得遙感環境檢測技術又上了一個臺階。
隨著HJ-1A/ B環境衛星于2008年9月的成功發射，標志著中國的環境監測遙感技術進入了一個新的階段，它對于提高中國的環保能力，推動地面空間的一體化進程起到了極大的作用。在2009年7月，國家環境保護部下屬的衛星環境應用中心的正式成立，初步建立了基于環境衛星的環境應用系統，掌握了利用衛星的環境遙感監測的操作，從而掌握了通過衛星的監測來維持環境的可持續發展的基本能力。衛星遙感數據，已成為環保部的一項重要的空間對地面間環境綜合監測系統的基礎空間數據。此外，環境遙感技術一直是中國先進的環境監測和預警系統的一個重要組成部分。
遙感技術已經在環保部在對全國生態環境現狀調查當中得到應用，并且在內陸水環境和赤潮監測、秸稈焚燒、區域空氣污染監測、沙塵暴監測等項目上有巨大的成功，為獲取環境監測和支持環境管理的信息提供了重要的技術支持。衛星遙感技術已被列入環境管理系統，其中包括環境監測、執法、環境應急、生態保護、核安全監測等。通過研究、實踐和應用，環境遙感系統主要由HJ-1A/ B衛星代替來自其他衛星的空間數據和航空數據提供數據源。同時，應用操作系統對水環境、環境空氣和生態環境已經設置了環境衛星數據分配，結合了衛星遙感隨和空中無人機遙感監測和應用系統，從而充分利用遙感技術對廣泛的區域采取快速和動態監測功能。每天都有大量的監測報告通過衛星回饋到環保部，為環境管理提供了重要的技術支撐和信息服務。
3 遙感技術在環境監測中的發展前景
隨著科技的發展，對于監測設備的技術水平日趨成熟。我們已經不能再滿足于現有的影像獲取技術了。在對于影像的高精度和高解析度要求的前提下，高光譜溫感技術所產生的高分辨率光譜影像已經是遙感技術在環境檢測中發展的大趨勢。日后的遙感檢測技術要走高精度、全天候化、高穿透力的道路，與之相配套的技術會得到更大的發展和更廣的應用。而對于環境監測的要求，也要從城市范圍、省級范圍、全國范圍擴大到全球范圍。通過對全球環境變化的監測來研究治理全球環境，擴大思路，將是日后環境監測發展的主題。另外由于人們對每一類監測數據越來越熟悉，越來越了解他的特點，可以將這些數據類型化，變為相應的數學模型，這樣，就可以開發出一套算法來對所有的監測數據進行人工智能判斷，所以對于監測數據的智能化機械分析的開發，也將被提入日程。現階段的最終目標，就是將全球衛星定位系統、遙感檢測技術、地理信息模型系統、專家系統進行整合，完成環境遙感監測的智能化、自動化、綜合化。
4 結束語
目前，全世界已經有二十多個環境監測衛星在服役，在不就得將來，這個數字會更多。我們對于環境信息的獲取，已經越來越容易，信息的質量，也是越來越直觀。我們獲取這些信息的目的只有一個，就是保護好地球這個我們人類賴以生存的家園的環境，造福我們的子孫后代。至于以后環境質量的好壞，不僅是科學研究的責任，也是全世界人民的共同責任。
參考文獻
[1]梅安新，彭望祿，秦其明，等.遙感導論[M] . 北京： 高等教育出版社， 2001.
第5篇：高光譜遙感技術現狀范文
關鍵詞：羊草；生物量；植被指數
中圖分類號：S 812；Q 948文獻標識碼：A文章編號：10095500（2013）06003605
遙感技術具有快速、及時、準確、宏觀、經濟等特點，已被廣泛應用于各個領域，包括軍事、 監視[1]、氣象觀測[1]、植被分類[1-3]、植被監測[4-7]、土地利用規劃[8，9]、農作物病蟲害[10，11]、作物產量調查[12，13]等。植被指數（VI）作為遙感手段中的一種，主要通過兩個或兩個以上波長范圍內的地物反射率相互組合運算，增強植被化學成分或生長狀況的某一特性或者細節[10]，從而反映植被特征。在草地科學領域中，利用遙感技術測定草地植被反射率并計算各種植被指數值，對草地生物量進行估測，可在不破壞草地的條件下對草地產量和長勢進行準確、及時的監測，比傳統的刈割、稱重等方法更為快捷，可以減少人力和財力的投入，也為草地的科學管理和合理利用提供可靠依據，對準確掌握草地生產資料、計算草地載畜量、實現草畜平衡發展具有重要意義。
早在1974年，Rouse等[14]就發現植被反射率與植被產量之間具有良好的相關性，并發現了歸一化植被指數（NDVI）。田慶久等[15]將近20年在農業、植被和生態環境監測方面發展的40多個植被指數做了分類和總結，對各類指數做出了中肯的評價。鄧書斌等[16]總結了現有的植被指數，并根據植物中影響植被波譜特征的主要化學成份，做出27種較為實用的植被指數，從植物生理的尺度上可了解植被指數與植物的關系。但在草地植被遙感監測領域，大多學者只是使用NDVI、EVI、RVI等指數估算草原的生物量。如王建偉等[17]就NDVI和RVI在草地地上生物量估測方面的應用進行初步探討，認為NDVI的使用較RVI廣泛；張凱等[18]應用遙感技術對甘南草地地上鮮生物量進行估算研究，認為對數模型在草原估產研究中較為準確；趙冰茹等[19]利用MODISNDVI對內蒙古錫林郭勒草原荒漠、沙地、典型和草甸草原進行估產研究，結果表明草甸草原的擬合效果最好，其線性模型及指數模型的決定系數均達0.7以上。目前，利用遙感植被指數估算不同草地的生物量已取得一定的成就，但羊草草地作為我國分布范圍較廣的草原之一，應用其他植被指數進行估產方面的研究還鮮見報道。
基于以上分析，利用手持光譜儀ACS430獲取近地面羊草草地光譜反射率數據，結合地上干生物量數據，分析各種植被指數與羊草草地生物量之間的相關關系，選出較為合適的植被指數及生物量估產模型，以期為羊草草地地上干生物量的產量測定提供方法和理論依據，促進遙感技術在草地畜牧業中的監測和估產應用。
1材料和方法
1.1研究地點概況
試驗地位于河北省沽源縣內的壩上草原，地理位置E 115°39′48″，N 41°45′57″，地處內蒙古高原南緣，位于河北省西北部。該區域地勢平坦，具有疏緩丘陵、波狀高原的地貌，年均日照2 223 h，平均海拔1 400 m，年均氣溫1.4 ℃，年均降水量400 mm，>10 ℃的年積溫為2 370 ℃。草原是以羊草（Leymus chinensis）為主的草甸草原，伴生種有克氏針茅（Stipa krylovii）、糙隱子草 （Cleistogenes squarrosa）、野古草屬（Arundinella）、拂子茅屬（Calamagrostis）、柴胡（Bupleurum chinensis）、菊葉委陵菜（Potentilla tanacetifolia）、扁蓿豆（Melissitus ruthenicus）、瓣蕊唐松草（Thalictrum petaloideum）、南牡蒿（Artemisia eriopoda）、冷蒿（A.frigida）等蒿類以及冰草（Agropyron cristatum）等。
該試驗地為2005年建立的降水梯度和刈割強度為控制因素的18個試驗小區[20]，經過7年的處理，植被生物量已經呈現出一定的梯度變化，為此次研究的開展提供了基礎。
1.2研究方法
1.2.1生物量的確定
生物量的測量選用直接收割法。在每個試驗小區選擇1 m×1 m的樣方，齊地刈割，裝入標記好的樣方袋，帶回實驗室，于烘箱中65 ℃烘干至恒重，稱重。
1.2.2光譜反射率數據采集
使用Holland Scientific公司生產的Crop Circle ACS430手持式植物冠層光譜儀測定光譜反射率。光譜檢測320～1 100 nm，探頭吸收波段為670，730和780 nm。橫向視角范圍30°，縱向14°。測量最大高度183 cm，最大范圍2 m，采樣輸出最大頻率20次s。儀器在測量過程中不受高度和外界光線的影響。測量時探頭垂直向下照射，輻射的區域在探測目標之內，測量波長為670 nm（ρ670）、730 nm（ρ730）及780 nm的光譜反射率（ρ780）。
1.2.3植被指數計算方法
各種指數的計算方法見表1。
所有數據采用SPSS15.0軟件進行統計分析和繪圖。
2結果與分析
2.1植被指數與生物量的相關性
對試驗小區的干草產量與9種植被指數分別進行相關性分析，各個植被指數與羊草的干草產量都呈正相關，相關性都達到極顯著水平（P
2.2生物量監測模型的選擇
選取5個最具代表性的光譜指數NDRE、ChlI、NLI、WICI1、WICI2，其中，NLI為近紅外與紅邊波段的組合。NDRE、ChlI、WICI1、WICI2是具有紅邊波段的組合。分別擬合光譜指數與產量的曲線方程，建立以光譜指數為自變量，產量為應變量的估產模型（表3，圖1）。
5種植被指數與產量建立的二次曲線模型效果都比較好（P
試驗采用的所有的植被指數與產量的相關性都達到極顯著水平（P
3結論
通過手持光譜儀ACS430對羊草草地進行野外觀測及草地地上干生物量的測定，利用光譜反射率計算所得的植被指數與羊草產量進行相關性分析，結果表明上述植被指數與產量的相關性都達到極顯著水平，結合各個指數所反映的物理意義，我們選擇植被指數NDRE來擬合該草地干草產量，擬合方程為y=0.024+2.249x-7.136x2，R2=0.675。
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第6篇：高光譜遙感技術現狀范文
【關鍵詞】RS；GIS；土地規劃；土地利用；應用
土地管理部門根據當地土地資源開發利用條件、歷史數據和現實情況，進行土地規劃管理工作，提高土地資源利用的效率。從多年的土地規劃和利用的經驗來看，數理統計、重力模型、線性規劃在土地規劃和利用中的應用比較廣泛，隨著經濟的發展及時代的進步，土地規劃和利用對技術的要求也更高，RS與GIS成為當前土地規劃和利用中最重要的技術，為土地規劃和利用提供了強有力的技術支撐。
一、RS與GIS概述
RS即遙感技術，通過遙感器等對電磁比較敏感的儀器，對各種遠程目標、非接觸目標進行探測，獲取其輻射、散射、反射的電磁波信息，如地震波、電磁波、磁場、電場等，并進行判定、提取、加工、分析、應用的一門技術和新學科。RS具有多光譜、全天候、信息豐富等特點，獲取信息的時間短，且獲取圖像的分辨率較高，目前已廣泛應用于氣象報告、自然災害預防、資源有效利用、社會可持續發展等工作中。從我國經濟發展的情況來看，資源形勢非常嚴峻，人口、環境、資源的矛盾也更加突出，合理利用與保護土地資源的任務也更加重要。遙感技術的利用，在妥善解決人口、環境、土地的矛盾起到了非常重要的意義，通過對土地利用情況的分析和監測，能夠精確掌握用地變化情況，為我國土地資源的有效利用提供了依據。
GIS即地理信息系統，在地理空間數據基礎上，充分利用計算機技術，結合新消息科學、系統工程的相關理論，對各種具有空間含義的地理數據進行綜合分析和科學管理，為土地管理和決策提供依據的技術系統。該系統能夠支持空間數據的實時采集、分析管理、加工處理、建模分析，能夠解決土地管理和規劃利用中的各種問題。計算機技術、空間技術、網絡技術等的發展，促進了地理信息系統在土地規劃與利用中的應用，地理信息系統在城市規劃設計、災害預防、環境調查、交通運輸、公共設施、郵電通訊等領域也起到了非常重要的意義。
二、RS在土地規劃和利用中的應用
通過遙感技術而獲取的遙感影像數據是土地規劃和利用數據的主要來源。就傳統的土地調查來看，地面調查需要人員的實地調查和分析，人力、物力、財力的消耗較大，尤其是南方山區等自然條件惡劣的地區，野外實地調查的難度就更大，人員的勞動強度也較大，數據獲取的周期也相對較長。遙感技術的發展及在土地調查中的應用，不僅能大大降低勞動強度，也能節省調查的時間和費用。隨著對地觀測技術的發展及應用，在獲取遙感技術時能夠實現多分辨率、多平臺、多時相，這也為土地規劃和利用提供了更為精確的數據。
將遙感影像和采樣數據結合起來，能夠對該地的特征屬性進行準確表達，這就為土地規劃利用及分類處理提供了依據。同時，遙感衛星傳感器如果不同，其遙感影像也會有所不同。可以將遙感影像分為高分辨率、多波段、多光譜、全色等遙感影像。在土地規劃與利用中，根據需要選擇合適的影像種類或者是對影像進行加工，增強影像的表達效果。在同一地區，可以將多時段影像進行疊加，這樣就能夠形成一個整體性的土地變化情況，包含了土地在各種地理情況下的變化情況，為土地規劃和利用提供依據。
三、GIS在土地規劃和利用中的應用
基于地理信息系統能夠形成一個基礎性的土地資源性信息數據庫。在該系統中，提供了數據錄入、編輯、修改、打印、查詢等功能，還能夠對各種原文件、原數據進行自動備份，對數據庫的各種數據和圖形文件還能夠進行更新。同時，通過空間數據庫，能夠與遙感技術、全球定位系統等技術結合起來，實現數據增加、修改、更新等編輯功能。土地信息數據庫的建成，能夠實現第土地利用信息的輸入、管理、存儲功能，為土地決策部門提供各種所需要的信息，如土地利用數據、土地利用的經濟效益、土里利用的現狀、土地利用到的結構、土地利用到的程度等信息分析功能，生成土地利用的現狀及各種成果信息。
四、RS與GIS在土地規劃和利用中的應用前景分析
隨著科學技術的發展，土地規劃和利用要求不斷提高技術的測量精度，新測繪技術正朝著傳播網絡化、管理可視化、數據分析自動化、測量一體化發展，土地管理部門應積極進行技術創新，加強人員培訓，才能提高土地規劃和利用到的效率，提高土地監測的水平。
遙感技術在土地規劃和利用中的應用，呈現出三高、三多的特點，即高時相分辨率、高光譜分辨率、高空間分辨率、多角度、多傳感器、多平臺。我國星載、機載傳感器也逐漸形成統一的體系。目前，我國全方位推進遙感技術的發展，形成了高分辨率的測圖衛星、雷達衛星、資源衛星、對災害與環境實時測量的小衛星群，能夠為土地規劃和利用提供更為精確的數據資料。
目前，在土地信息的利用系統上還沒有實現數據共享，數據信息的交流也存在障礙，信息利用也局限在某單位、某地區內，數據信息新系統的作用沒能夠充分發揮。隨著網絡技術的發展，地理信息系統也將得到進一步發展，土地規劃和利用信息系統將實現高度的網絡化，能夠將各種土地信息與互聯網連接起來，實現信息的高度共享。智能GIS技術的發展，將遺傳算法、神經網絡、專家系統結合起來，GIS技術的利用范圍將大大擴展。在多年的實踐之中，GIS技術的應用也逐漸成熟，但也應認識到，其應用還停留在空間疊加分析和數據庫方面，而不能對數據進行處理和判斷，因此，為解決土地規劃和利用中信息含量大的特點，應將GIS和RS結合起來，這將成為未來土地規劃和利用研究的重點。
五、結束語
隨著科學技術的發展以及城市化建設進程的加快，用地結構發生了很大變化，土地規劃與管理的重點也應進行相應的調整。土地結構的變化需要不斷更新各種土地資料，對技術的要求非常高，也對土地規劃數據的動態監測提出了要求。RS與GIS在土地規劃和利用中的應用，為土地管理部門提供了科學依據，彌補了傳統測量技術的缺陷，改變了土地規劃和利用脫離實際的情況，使土地規劃和利用更加具有科學性、可操作性、實用性。但也應認識到，RS與GIS在土地規劃和利用中的應用還存在很多不足，僅處于初步發展階段，需要不斷進行技術創新才能適應土地規劃和管理工作的要求。
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第7篇：高光譜遙感技術現狀范文
地理信息技術是以現代信息技術為技術基礎,以全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感(RS)等空間信息技術為手段,以計算機、現代網絡和通訊技術為技術支撐,為實現快速、高保真、大容量地獲取、處理、分析、應用、傳輸、存儲和管理與空間位置有關的數據而建立起的一個技術體系。地理信息技術的快速發展為農業數字化建設和自動化、智能化管理提供堅實的技術基礎,并逐漸成為以可持續發展為目標的精準農業技術體系的核心技術。然而,國內外關于地理信息技術應用于精準農業的研究基本上仍是集中于面向大田作物生產的精準農作中的3S技術應用,而沒有較全面地研究地理信息技術在整個精準農業體系中的地位和作用。本文旨在探討地理信息技術在精準農業中的應用前景和問題,為3S技術在精準農業中應用提供思路。
2地理信息技術發展現狀
以GPS/GLONASS,以及歐盟即將通過“伽利略”計劃建立起的導航衛星系統為代表的全球衛星定位技術具有快速、方便地獲取高精度位置信息的優勢。目前,差分定位(DifferentialGPS,簡稱DGPS)系統的定位精度可達到亞米級水平,實時動態差分(RealTimeKine-matic,簡稱RTK)技術能夠在野外實時得到厘米級的定位精度,特別是美國政府取消GPS數據精度選用政策(SA),GPS的民間用戶將能夠使定位精度提高10倍。因此,全球衛星定位技術將在很多領域逐漸取代常規的光學和電子測量定位儀器。衛星定位技術與現代通訊技術的結合,使空間定位技術發生巨大變革,為信息化農業獲取高精度定位信息提供了技術保障。遙感技術蓬勃發展,能夠獲取多傳感器、多時相、高分辨率(空間分辨率、時間分辨率、光譜分辨率)的直接或間接反映地球表層地物光譜特征的遙感數據。極高分辨率的衛星遙感影像(如0.61m分辨率QuickBird)民用化和商業化,能夠滿足大比例尺的農業、資源環境等領域的應用,將成為信息獲取的重要數據源。高光譜遙感的發展,展現出遙感在農業中應用的蓬勃生機。在遙感影像處理方面,引入多源信息融合技術和智能專家系統使遙感信息提取邁上一個新的臺階[9]。地理信息系統正向網絡化、組件化發展[10],GIS逐步融入IT主流,其應用正走向企業化和社會化。GIS傳統功能日臻完善,如查詢統計、空間分析、編輯、地理數據可視化、制圖等;系統分析和設計全面采用面向對象技術(OOA&OOD),以及空間數據庫技術的發展等都為GIS在農業中應用提供很強的理論和技術基礎[11]。所有這些核心地理信息技術的發展為精準農業田間信息獲取、分析、管理和決策,以及系統集成研究與實踐提供了技術基礎。
3精準農業技術思想
3.1精準農業的技術思想
上世紀80年代初期,根據農田內以米為單位的小區作物產量、生長環境條件等具有明顯的時空差異性,國外學者產生了對農作物實施定位管理(Site-specificManagement)、根據實際需要進行變量投入(VariableRateTechnology)等農業生產的精準管理思想,進而提出了精準農業(PrecisionAgriculture)的概念。精準農業的思想實質就是通過各種技術手段來獲取農田內不同單元小區的農作物具體生產環境信息,并根據這些信息確定各個小區內的最為經濟和科學合理的農業生產投入,達到獲得經濟、環境等方面最高回報的目的,從而實現農業生產的精準管理[2,3]。
3.2精準農業技術體系
精準農業強調經濟、生態和社會效益的統一,實現定位、定量、定時的最優化生產管理,由此可見,精準農業是一種基于空間信息管理和變異分析的現代農業管理策略和農業操作技術體系,以地理信息技術為主體的信息技術是精準農業的技術核心,基于知識和先進技術的現代農田精準農業技術體系至少包括以下方面:地理信息技術(GIS、RS、GPS)、生物技術、農業專家系統(ES)、決策支持系統(DSS)、工程裝備技術等[13]。通常所說的精準農業的核心是強調減少種植管理過程中的農業投入,因此研究將精準農業分為田間信息獲取、信息分析處理、決策分析、精準實施4個過程[12]。精準農業的目標不單是盡量減少投入,更重要的是要獲得經濟、環境等方面的最高回報,因此筆者認為整個精準農業種植循環過程應該經過產前規劃、產中種植管理、產后分析、產后加工和產后銷售等5個環節。其中產中種植管理是體現精準農業核心思想的重要環節,幾乎涉及精準農業技術體系中的所有技術。目前,國內外研究的核心在于種植管理中的時空變異信息獲取與提取(傳感器、遙感軟硬件研制)技術、信息處理與分析方法、決策分析集成系統,以及攜帶DGPS的智能農機系統,這些正是精準農業實施和推廣必須解決的關鍵技術。
3.3精準農業發展現狀
20世紀90年代以來,發達國家許多學者著力于研究運用高新技術提高農業勞動生產率和農資利用率,以達到經濟效益、生態效益和社會效益的最大統一,最終實現農業生產可持續發展。他們的研究取得了令人矚目的成果,并建立了若干支持精細農業技術的示范應用系統[1,4～7],如美國CaseIH公司的AFS(AdvancedFarm-ingSystem)、英國MasseyFerguson的FieldStar、美國JohnDeree公司的GreenStar等。在實踐過程中,也已經獲得較好的效果,精準農業在大農場生產中已得到較廣泛的應用,并且許多成熟的技術已經形成。據統計,到1995年,美國約有5%的作物面積上不同程度地應用了精準農業技術[12],在西方發達國家,精準農業技術思想也逐漸被農場管理人員了解和接受,并且成立了許多以精準農業為基礎的服務機構。近年來不僅西方發達國家對精準農業的技術實踐引起重視,在日本、韓國、巴西、馬來西亞等國亦已開始了試驗示范研究[8]。在我國,從事農業研究的人員首先開始了精準農業研究,隨后生物技術、信息技術、地理科學和生態學研究人員對此表示了濃厚的興趣,并且先后開展了關于技術體系、發展策略等方面的研究[14～23]。但從總體上我國對精準農業的研究還處在引進和消化吸收階段,還沒有形成較為系統的學術思想和技術體系。目前已經在北京和上海建成兩個精準農業示范區。
4地理信息技術在精準農業中應用
精準農業實施的前提是及時采集分析土壤肥力和作物生長狀況的空間差異信息,生成田間管理處方,以實現精準的定位和定量的田間管理,因此,地理信息技術應在精準農業中扮演重要的角色。國外關于精準農業的研究基本上仍是集中于利用3S空間信息技術和作物生產管理決策支持技術(DSS)為基礎的、面向大田作物生產的精準農作技術,而沒有較全面地研究地理信息技術在整個精準農業體系中的應用。
4.1全球定位系統應用
GPS技術為土壤類型、土壤肥力特性、水分、作物生長發育狀況、病蟲草害及農作物產量等田間信息采樣和決策方案的田間實施提供準確的空間位置信息。在精準農業中,GPS作用主要有三點:控制測量、農田信息采集定位(采樣定位和遙感信息定位)和控制導航。目前,GPS應用研究主要在研制基于移動電腦或掌上電腦的農田信息采集系統和攜帶GPS接收機的智能農機系統兩個方面。如美國FieldWorker公司的基于掌上電腦的信息采集軟件FieldWorker能很好地滿足精準農業農田信息采集的需要;美國Trimble公司的AgGPS160PortableComputer能實現田間成圖、各種作物及其生長環境屬性信息記錄、獲取來自各種田間環境傳感器的信息。智能農業機械在田間進行農作生產時通過GPS獲取的精確定位信息實施導航監控,同時能夠實時獲得農作物生長狀態信息和與之相關的空間位置信息。目前智能農機應用研究最為成功的是帶有GPS定位系統的能夠獲取田間作物產量信息的聯合收割機[24]。變量施用機具是精準農業的田間實現,國內外的研究均很多,如變量施肥機、變量播種機、變量灌溉和噴藥機等,其中變量施肥是精準農業變量施用技術的第一項內容,也是研究最多的項目,但無論如何,單純用于農田信息采集的軟件系統將隨著遙感在農田信息獲取應用的不斷深入而被淘汰,取代它的將是集成GPS的遙感系統與智能農機系統。可以預見,集成GPS的遙感成像系統將在獲取田間“空間差異”信息方面發揮巨大作用。
4.2遙感應用
田間時空變異信息獲取方式有傳統田間采樣測試、GPS田間信息采集、智能農機系統作業采集和多平臺遙感信息采集系統。然而遙感能夠以“無損測試”方式方便、及時、準確地獲取反映較大面積內的“面狀”地物性質與狀態信息。而其它方式獲取的“點狀”信息顯然不足以了解全局,而且人工采樣都會對作物造成不同程度上破壞。因此遙感將在實現大面積情況下作物長勢與營養實時診斷中發揮不可替代的作用。目前遙感應用研究主要集中在對地面光譜測量數據和采樣測試相關數據的分析,建立遙感數據與土壤狀況或作物生物物理化學參數(如葉面積指數、葉綠素含量、土壤特性等)之間的相關關系,結合作物生態生理過程間接獲取作物農學特性(作物冠層營養水平、籽粒與生物質產量、質量等信息)。在大面積農作物宏觀長勢監測、農作物宏觀估產、農情宏觀預報、農業資源調查等方面,遙感已經發揮其應有的作用,而且研制出了可行的技術路線[28,29],如東北玉米、華北小麥和南方水稻估產精度達到90%以上。高光譜遙感是遙感發展的一個重要趨勢,光譜分辨率達到納米級的高光譜遙感數據可以很好地描述作物的“紅邊”特性(紅邊位置、紅邊斜率、“紅移”、“藍移”),區分作物葉片生化成分、含量及其變化[27],還可以用來減弱土壤對作物光譜的影響,作物具有一些明顯的、獨特的吸收特征。作物生物物理和生物化學信息是研究理解植被生態系統過程和生理機制的重要參數,是診斷植物營養狀況的重要依據,國內外許多學者已經涉足高光譜遙感在植被生物物理信息和生物化學信息提取方面的研究[25,26]。高光譜遙感以其高光譜分辨率特性所攜帶的豐富光譜信息為遙感應用帶來了強大的活力,通過分析高光譜植被指數與農作物特征的關系,選擇表征農作物特征的特定波段和光譜參量可以較好地反演作物生物物理和生物化學信息。在精準農業體系中,遙感(特別是高光譜遙感)將為精準農業實施提供大量的田間時空變化信息,遙感技術將成為監測土壤和作物養分變化、水分脅迫和病蟲害等的主要數據源。由于航空、航天遙感成本較高,而且受信息獲取的滯后性、信息分析處理方法等因素的限制,目前許多學者開始研制基于地物光譜特征,并用于田間低成本間接測定作物養分和生化參數的儀器和工具,如NDVI測量儀、LAI測量儀、谷物品質測量儀等,這在衛星和航空遙感技術進一步發展和成熟前,正在被發展為高密度獲取農田信息的技術手段。
4.3地理信息系統應用
GIS在精準農業技術體系中的地位舉足輕重,其作用不僅在于從田間信息采集、信息處理與管理、信息分析,到田間決策方案實施的整個種植管理過程,而且貫穿規劃、種植管理、產后分析、產后加工及銷售的整個種植循環過程。這要歸功于精準農業實施對空間信息的依賴性。在精準農業體系中,GIS不再是一個孤立的系統,而是圍繞精準農業核心思想而提供較全面的地理信息服務的平臺,而且該平臺與其它系統或用戶之間通過信息交換而緊密聯系。概括來說,這種地理信息服務主要包括信息管理服務、信息交換與更新服務、信息決策分析服務和信息服務等4項,如圖2所示。
4.3.1農田信息管理
農田信息具有多源性,具體表現在存儲格式多樣性、多尺度性、獲取方式多樣性,另外還包括系統或數據庫數據組織的復雜性。通過GIS平臺,在融合多源數據的基礎上建立農田管理系統,實現對多源、多時相農田信息的有序管理和分析,這是精準農業實施的基礎,其作用表現在數據組織和集成管理、空間分析查詢、空間數據更新與綜合處理、可視化分析與表達。GIS為田間信息采集提供基礎信息,也為田間變量實施決策分析提供信息源,因此農田地理信息系統是精準農業實施的信息管理員。目前GIS在國外精準農業應用中還處在農田邊界圖管理、土壤肥力管理、產量分布圖管理分析和GIS制圖階段,并沒有充分發揮GIS應有的作用,相應的管理軟件也不成熟。雖然經過幾十年的發展,國外許多GIS產商開發了諸如ArcGIS產品系列、MapInfo系列等通用GIS軟件,但這些軟件與農業生產有關的功能只是很小一部分,而且它們價格昂貴。然而,應用于精準農業的GIS應用系統應該是小型廉價且適用的農場信息系統FIS(FarmInformationSystem)。因此根據農業信息采集、存儲和處理分析的特點,研發功能針對性強的FIS是農業GIS發展的一個方向。
4.3.2信息更新與交換
信息更新與交換服務是服務平臺的重要組成部分。數據是系統的血液,平臺的生命力在于信息的現勢性及可更新性。信息更新一般分為兩個層次:一是不定期的局部數據更新;二是周期性的全局數據更新。信息交換是信息進出服務平臺的通道,解決服務平臺與各種數據采集系統、應用系統之間的數據交換問題。遙感信息的特點決定了它必將成為農田信息獲取的主要手段,然而從遙感獲取的不是直接用于精準農業的信息,如土壤水分、作物冠層生化參數等,而需要通過分析建立遙感信息與土壤和作物生長狀態相關的參數之間的關系,這是限制遙感信息應用與農業信息獲取的“瓶頸”。GIS的參與將為遙感信息提取提供新的思路,提供背景數據和分析方法。遙感和地理信息集成研究,脫離龐大昂貴的遙感影像處理系統,開發服務于具體應用的遙感和GIS集成系統,是GIS應用于農業的又一個重要方向。
4.3.3決策分析
決策分析服務是整個地理信息服務平臺的核心部分,利用已有的信息,根據不同應用目的,集成相應的知識和模型,分析生成供決策服務的知識,這是地理信息技術在精準農業應用中的首要目的。信息分析服務是一個知識挖掘的過程,其關鍵是GIS與專家系統、模型庫系統集成,其集成程度決定分析效率和分析結果的可靠性。決策分析可以歸納為產前規劃評價分析、產中監測與控制分析,以及產后分析與銷售管理。規劃評價主要利用區域自然要素、社會經濟要素、產量歷史數據、作物品種特性等進行農業區的規劃、種植區劃、作物種植適宜性評價和作物品質區劃,這方面的GIS應用研究取得了一定的進展[32,33]。實現以高產、高效、優質和實時管理為目標,為農業生產提供一個合理、詳細、完整的農田作業規劃,它是精準農業實施的基礎。如通過分析產量數據、肥力水平和作物生長的適宜性,選擇合適的品種、肥料和農業機械設備,制定合理的耕作計劃。監測與控制分析是信息分析決策服務的一個重要內容,是最能體現精準農業核心思想的內容。將GIS作為決策分析的平臺為精準農業實施提供決策和控制的依據是其在精準農業中的另一個發展方向。通過GIS集成作物栽培管理輔助決策支持系統與作物生產管理與長勢預測模擬模型、投入產出模擬模型和智能化農作專家系統,根據作物長勢和其背景狀況做出診斷,提出科學處方,調控操作。將不同類型的地理數據,如土壤、作物、氣象和土地歷史等,與水分運動、溶質運移、農藥滲漏、作物生長、土壤侵蝕等各種模擬模型和專家知識和推理機整合,產生支持定位實施的“農作處方”,這一切都需要集成模擬模型和專家系統的GIS應用服務平臺的支持。也正是GIS的這一功能才使得用于變量作業的農藝處方生成得以實現,同時也能夠通過專家系統實現精準農業實施中的自動控制。國內有學者開始研究采用GIS進行施肥推薦處方生成[30,31]。
4.3.4產后分析與銷售管理
從精準農業實施的經濟效益和產業化角度考慮,GIS在精準農業中的應用并沒有隨著精準農業田間實施全過程的結束而終止,它還在后續工作中起著重要作用。利用產后產量分析為下一種植循環的規劃提供決策信息,這是當前國外精準農業體系中注意得比較多的一項內容,但僅此而已,它們并沒有從市場銷售角度考慮GIS的應用。目前,作物生產已開始由單純追求高產模式向優質、專用和高效的方向轉變,利用品質監測信息可用于指導糧食分類加工,大幅度提高加工品質和附加值,這是產后基于GIS分析的又一個內容。市場分析是根據作物產量和品質,以及社會經濟要素進行分析,用于指導糧食銷售價格和銷售方向,從而提高糧食生產的經濟效益。銷售管理主要對客戶和糧食配送的管理,分為客戶關系管理和物流管理,它是提高糧食銷售管理效率的必要前提。因此研發為精準農業服務的產后市場分析和銷售管理的應用軟件是GIS應用于精準農業中的一個重要補充,具有較大應用前景。
4.3.5空間信息
利用GIS進行空間信息服務是精準農業體系中“空間變異信息”的重要消費者,它通過Internet或無線(有線)通訊向公眾原始和分析結果信息。的空間信息可以包括農田作物長勢監測信息、作物產量及品質監測和預測信息、產品供需分布信息等,空間信息將使地理信息技術在精準農業中的應用走向社會化,這是產業化發展的重要方向。
5應用前景與產業化發展
第8篇：高光譜遙感技術現狀范文
關鍵詞：工程測量；現狀；發展
礦山工程測量是礦山資源開發中的一項重要的技術基礎工作，它所提供的信息產品，在礦山的勘探、設計、建設、生產和安全等各方面都是不可缺少的。礦山測量作業的種種客觀條件促使科學研究在礦山測量方面的投入。這也使礦山測量作業各個方面的飛速發展。礦山工程測量技術將測量與光電子技術、計算機技術、衛星空間定位技術（GPS）、地理信息技術（GPS）和遙感技術（RS）等新技術、新學科的有機結合。這些新技術的應用都使礦山測量的發展速度不斷加快，使一些礦山測量的新技術不斷出現。本文將分析目前礦山測量的現狀，對礦山測量的發展趨勢做一定的分析研究，以供大家探討研究。
1.我國礦山測量技術的現狀
1.1 礦山測量技術的發展
隨著計算機技術、微電子技術等的不斷被應用，像電子經緯儀、全站型儀器、GPS 接收機和多種地面或巖層移動變形監測儀器，不僅應用于地面測量和數據采集工作，而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作環境、減輕了勞動強度。為開發和保護礦產，土地等自然資源、保護礦區環境做出了重要貢獻。十幾年來，礦山測量學科在3S 技術礦山應用、數字礦山理論與技術、開采沉陷與防護、礦體幾何與礦產經濟、礦區土地復墾和生態環境重建等領域蓬勃發展，與測繪科學與技術的其他學科相互交叉融合，取得了令人矚目的創新成果。
1.2 礦山測量儀器和技術的現狀
“3S”及計算機技術在礦山測量中的應用。GPS、GIS、遙感和計算機等技術不但是整個測繪學科的核心技術，也是礦山測量領域的關鍵技術，這些先進技術近幾年在礦山測量界取得了較大進展，其理論研究和實際應用不斷發展和完善。
GPS衛星定位和導航技術與現代通訊技術（無線電通訊、衛星通訊）相結合在測量常規定位技術使工程測量發生了根本性的變化，使其大幅度提高了生產效率。GPS全球定位系統（Global PositioningSystem）在礦山工程測量中的應用，在最近的兩年得到了迅速推廣，這主要依賴于GPS系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數。礦山工程的測量主要應用了GPS的兩大功能：靜態功能和動態功能。GPS 測量的技術特點有：（1）測站之間無需通視；（2）定位精度高；（3）觀測時間短；（4）提供三維坐標；（5）操作簡便。這些技術和特點在工程礦山測量都是GPS系統的技術特點和優越性的體現。
GIS（地理信息系統）是以采集、計算、存儲、分析、管理和應用一切與空間地理分布有關數據的計算機系統。GIS技術在礦山測量作業中的應用也使礦山測量得到了飛速的發展。
遙感技術（RS）是指不與物體直接接觸而獲得該物體信息的技術，它主要從物體的光特性上認識物體，達到了解物體的目的，從而使傳統的測繪技術局限于采集可見光段的信息，擴展到采集不可見光段的、遠程的、地下的信息。遙感對地觀測技術應用領域得到擴展，現已很大程度上用于測量工程。現在遙感技術在空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率上都有很大提高，從而可更加及時、準確地發現地球表面上的各種變化。
2.礦山測量技術的發展趨勢和展望
目前國外的礦山測量技術已經很先進了，進入21世紀以來，發達國家和一些發展中國家紛紛構建天地一體化對地觀測體系，以實現全球或區域、全天時、中、高分辨率的時空數字影像數據獲取與更新。目前，我國正在規劃和構建天基綜合信息體系，發射一系列持續運轉的、大中小并舉、高中低相結合的衛星群，包括通訊衛星、氣象衛星、全球導航定位和多分辨率的光學、紅外、高光譜遙感，以及全天時、全天候的雷達衛星群，謀求衛星遙感、航空對地觀測、衛星導航定位系統與地理信息系統的綜合集成，努力實現基于數字影像的地球（地理）空間信息的大眾化服務。
中國的礦山測量科學技術經過五十年的發展，已經形成了一定的體系，并取得了很多成果。通過以上的分析可以看出我國的礦山測量的發展趨勢。
2.1 建立礦山測量技術的規程規劃和適應科技發展的教育人才體系
為保障礦山生產安全和杜絕礦產資源的浪費，首先要制定完善的測量技術規程和生產規范。我國的煤礦測量規程規范還是20世紀80年代制定的，都是比較早的規章制度了。近20年中，礦山測量技術日新月異，與此同時采礦和安全技術也迅速發展，20世紀80年代的測量規程規范早已不適應了，必須組織力量全面修訂。
由于測繪高科技是計算機科學、信息科學、光電技術等多學科現代成果的融合，因此，從技術角度上講，測繪高科技具有極大的難度，從這個意義上，測繪高科技對人才培養提出了更高要求，需要培養多學科交叉的復合性與專業型結合的人才，以增強這些人員適應測繪高新技術的發展，增強開發、應用和應變的能力。
2.2 未來礦山測量技術的趨勢
（1）采用高新技術開拓新的領域，中國礦山測量學科歷來是礦業科學的一個組成部分，盡管它現在按照政府要求被納入到測繪科學內，但其特色與豐富的內涵不能改變。在新世紀應更上一層樓，為人類社會的可持續發展做出貢獻。“學科”、“學校專業”、“企業崗位”，這是三個既有聯系又有區別的概念。這些年來中國的礦山測量勇士們正是這樣干的，不局限在傳統的圈子里裹足不前，只要國家需要，就毫不猶豫地開辟新的研究領域。而且正令有些礦山測量學科的研究者探索建立礦山生態學這門新學科。
（2）數字攝影測量與遙感技術應用方面近年來由于高科技的迅速發展，數字攝影等多方面的高科技也將運用與工程測量中，當然這只是一個趨勢，有待于進一步的研究，以便更好的應用在此方面。目前的數字攝影測量等方面的應用有：衛星遙感技術的現展與應用；機載3維激光掃描與成像技術（LIDAR）；GPS- InSAR 集成技術等等。總之，現代的礦山工程測量將不斷的與高科技相結合，形成更先進的測量技術。
3.結束語
綜上所述，我國礦山工程測量技術近年來飛速發展，本文通過對我國現階段的礦山工程測量技術的研究分析，討論其現階段的技術狀況以及將來的發展趨勢。
參考文獻：
第9篇：高光譜遙感技術現狀范文
[關鍵詞] ：遙感技術；GPS；GIS；“3S”集成技術；數據處理與提取技術
中文分類號：P641.71文獻標識碼：A 文章編號：
引言
現代測繪技術作為一種高效獲取信息的手段，具有定位的高度靈活性和高精度、快速度、提供3維坐標、全天候作業、操作簡便以及全球連續覆蓋等特點,已成為獲取現勢空間數據的重要手段,也廣泛應用于土地資源調查和空間定位數據的采集。由于土地調查監測評價數據的空間性，在信息化過程中，需要進行空間數據的輸入、處理、管理和輸出，必須借助GIS技術才能夠實現。隨著計算機技術、數據庫技術、網絡技術，以及基于多源異構數據集成技術的發展，數據集成和存儲技術在土地調查數據動態存儲和更新中得到廣泛應用。
一、遙感技術遙感作為一種高效獲取信息的手段，其蘊涵的信息量豐富、全天候、信息獲取周期短和多光作為一種高效獲取信息的手段，其蘊涵的信息量豐富、全天候、信息獲取周期短和多光譜特性，在我國土地資源調查監測工作中得到廣泛應用。
首先遙感技術在土地利用動態監測中發揮了重要作用。1996利用氣象衛星遙感數據，對一些大中城市的土地利用進行了監測，為國務院出臺11號文提供了技術支持。1999年以來，開始采用高分辨率、多時段衛星數據，全面開展了國土資源利用動態遙感監測工作，并逐步建立起全國的土地遙感監測體系。通過對重點城市建設占用耕地等土地利用遙感動態監測，為加強土地管理工作提供了重要的技術支撐。
其次，遙感技術在土地利用更新調查中得到廣泛應用。土地利用變更調查主要以現勢性航空、航天正射影像圖和地形圖為基礎調查資料，在與原有土地利用現狀圖套合對比，并經實地調繪和補充調查，實現對土地利用現狀的更新。目前全國許多地方，為了配合新一輪土地利用總體規劃修編，已經完成和正在啟動以遙感為主要數據源的土地利用更新調查，進一步推進了遙感技術在土地利用調查監測中的廣泛應用。第三，遙感技術在農村產權調查、城市集約利用潛力評價等工作中得到充分應用。在農村產權調查中利用航空和航天數據，節省了大量的時間和人力，提高了成果精度，在大多數省份的農村產權調查中得到廣泛應用；在城市集約利用潛力評價和耕地后備資源調查評價中采用遙感數據輔助調查，取得了良好的效果。從總體上，隨著遙感技術的發展，高分辨率、高光譜遙感以及雷達影像應用于土地資源調查技術日趨成熟。在現有土地動態遙感監測技術、方法、流程基礎上，通過成像光譜技術在土地動態監測中的應用研究，形成一套具有較高自動化和定量化程度的土地動態遙感監測技術流程，為國土資源大調查和土地資源管理提供先進的技術手段。
二、全球定位系統（GPS）
我國GPS技術研究起步于80年代，進入90年代以后，GPS技術研究、開發和應用取得了長足進展。隨著差分GPS技術的發展和局部區域差分GPS系統的逐步建立，已取得較為理想的實時定位精度（米級）。GPS具有定位的高度靈活性和高精度、快速度、提供3維坐標、全天候作業、操作簡便以及全球連續覆蓋等特點,已成為獲取現勢空間數據的重要手段,也廣泛應用于土地資源調查和空間定位數據的采集。
我國土地工作者通過多年試驗研究,總結出一套適合于土地變更調查(檢查、抽查)、地籍調查的工作流程。GPS通過選擇合適的GPS機型和測量模式, GPS測量精度可完全滿足土地利用變更調查不同應用層次的精度要求。與常規土地變更調查相比,應用GPS技術進行土地變更調查可提高調查的精度和效率,節省人力、物力,用于土地變更調查經濟上完全可行。GPS測量具有快速、精度高、無需通視、可全天候作業和測量操作簡單等優點,效率和精度優于傳統方法。此外, GPS測量數據可直接進入GIS系統,避免了傳統方法多次轉繪、清繪帶來的誤差。[2]隨著GPS和計算機技術的發展，基于掌上電腦（PDA）和GPS的硬件集成系統在土地野外調查中呈現出良好的發展態勢。利用PDA可滿足野外土地變更調查數據存貯及連續工作的要求，通過注入PDA的土地變更調查軟件可實現土地利用圖件的實時更新；同時，將GPS卡與數碼攝像頭(DC)集成到PDA上，利用GPS實現變更圖斑的測量，解決變更區域大、形狀不規則，周邊沒有明顯地物或控制點情況下需要布設導線控制點進行補測的問題；利用DC對野外實景進行拍攝，可替代野外人工繪制草圖的工作。三、地理信息系統（GIS）我國GIS技術研究工作起步于70年代初期，80年代進入應用試驗階段，期間主要是借鑒國外GIS應用經驗，采用國外的GIS軟件。90年代國內一些科研機構和院校也開始結合國內GIS需求，從引進、消化、吸收起步，著手開發GIS軟件，目前國產GIS軟件占據國內市場已達到近30%。由于土地調查監測評價數據的空間性，在信息化過程中，需要進行空間數據的輸入、處理、管理和輸出，必須借助GIS技術才能夠實現。隨著GIS技術的成熟和發展，八十年代末，九十年代初基于不同GIS平臺的各種類型和不同尺度的土地利用數據庫建設相繼啟動。經過十幾年的努力，對土地利用空間和屬性數據描述、分析和表達輸出的土地利用數據庫建設已經成為土地資源基礎數據庫的重要組成部分，成為各級政府對土地資源保護、合理開發利用和科學管理倍加關注的基礎工作。土地利用數據庫建設在今后幾年中將向著數據標準化，程序規范化、更新制度化、平臺網絡化、系統集成化、服務社會化的方向發展。四、“3S”集成技術GIS、RS和GPS三者集成利用，構成為整體的、實時的和動態的對地觀測、分析和應用的運行系統，提高了GIS的應用效率。目前隨著3S技術的日益成熟，3S集成技術在土地調查監測數據野采集、處理和數據產品生成中，呈現著強大的生命力，在土地利用更新調查、土地利用動態監測中表現出良好的應用前景。例如土地變更調查現代3S技術集成運用示范項目經過2年努力，實現了土地變更調查信息實時、快速、高精度的采集和處理，解決了傳統調查方法工作量大、勞動強度大、工作效率低、精度低的問題，使得土地調查工作量和勞動強度大大減少，工作效率和調查精度大大提高。五、數據處理與提取技術隨著RS和GIS技術在土地調查監測評價中的廣泛應用，基于遙感的土地調查監測數據的處理和提取技術也日趨完善。首先在計算機識別土地利用變化信息中發展了“基于土地利用圖斑單元的變化自動檢測方法”，該方法是將土地利用圖與遙感影像圖相疊加，在土地利用圖斑邊界及其類別信息引導下，以完整圖斑單元或像素為單位，按類別分層計算影像上待檢測處的影像特征值，按照設定的判別規則，從知識庫中選取土地利用數據上圖斑類型對應的遙感信息特征值進行比較判斷，即可自動檢測出變化的區域。其次，通過多年的土地利用動態遙感監測技術研究和實踐，總結提出或發展了一系列可行的土地利用變化信息的自動提取方法。如差異主成份法、多波段主成份變換法、主成份差異法、分類后比較法、異常光譜檢測法等。六、海量數據存儲技術我國在歷年的土地調查監測和評價工作中，積淀并形成了海量的土地資源調查數據。這些數據是國家空間基礎設施的重要組成部分，是進行國土資源管理和決策的重要支撐。為了充分發揮海量土地調查監測評價數據在國土資源管理中基礎作用，實現信息共享，前提是建立高效的數據動態存儲模式，而上述工作已經成為土地信息化的主要內容之一。隨著計算機技術、數據庫技術、網絡技術，以及基于多源異構數據集成技術的發展，數據集成和存儲技術在土地調查數據動態存儲和更新中得到廣泛應用。
七、結束語
隨著時間的變遷，測繪技術仍在不斷地提高，而作為我們測繪人，總結過去工作經驗，挖掘測繪儀器和繪圖、計算軟件的潛力，提高自身技術，這樣才能為各項建設事業提供高質量的測繪產品。也望同仁相互交流，共同發展，為測繪事業作出貢獻。參考文獻：[1] 張鳳榮，安萍莉，孔祥斌.土地利用規劃[M].北京：中央廣播電視大學出版社.2004.11