遙感技術及其應用精選(九篇)
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第1篇：遙感技術及其應用范文
1.大氣環境遙感監測技術的基本原理
遙感監測就是對一段距離以外的目標物或現象通過儀器的運用來進行觀測，是一種不用直接接觸目標物或現象就能將所要信息收集起來，并對信息進行識別、分析、判斷的高自動化的監測手段。遙感技術最突出的功能就是不需要采樣就可以直接進行區域性的跟蹤測量，快速定點定位污染源，核定污染范圍、以及污染物在大氣中的分布、擴散等，從而獲得比較全面的信息。遙感監測技術主要分為3種類型，它們分別為紫外、可見光、反射紅外遙感技術，熱紅外遙感技術和微波遙感技術。
2.大氣環境遙感監測技術的應用
依據遙感技術的工作方式進行劃分，主動式遙感監測和被動式遙感監測是大氣環境遙感監測技術的兩種類型。其中，主動式遙感監測是指通過遙感探測儀器所發出的波束、次波束，與大氣物質相互作用后可產生回波，通過對這種回波的檢測，以實現對大氣成分的探測。由于主動式大氣探測儀器需要進行波束的發射和回波的接收工作，因此，該檢測技術又被稱為雷達工作方式;被動式遙感監測主要依靠對大氣自身所發射的紅外光波或微波等輻射的接收，以實現對大氣成分的探測。
2.1大氣環境的主動式空基遙感監測
星載或機載的微波雷達當前大氣環境的主動式空基遙感的主要監測技術。主動式雷達是由發射機通過天線在很短的時間內，將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目標物發射，然后利用同一天線對目標地物反射的回波信號進行接受后顯示的一種傳感器。回波信號的振幅、位相因物體的不同而不同，故在接受處理后，目標地物的方向、距離等數據可以觀測出來。
2.2大氣環境的被動式空基遙感監測
太陽直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計遙感、多波段光度計遙感是當前大氣環境的被動式地基遙感的主要監測技術。
太陽直接輻射遙感是利用日光在大氣中的衰減和散射，對大氣組分進行測量，其是通過對可見光的測量，來對氣溶膠的反演，利用紫外線波段來對大氣臭氧、二氧化碳等測量。
由于在很寬的頻率范圍內大氣分子的吸收輻射可產生特定的譜線，且不同分子及不同的能級躍遷所產生的譜線不同，微波輻射計就是通過對這些不同的輻射頻率信號的接受，來對大氣組分進行反演。利用微波輻射計可將大氣臭氧和氯化物測量出來，其對大氣臭氧的測量精度和地基陶普生光譜儀測量精度差不多。
第2篇：遙感技術及其應用范文
[關鍵詞]遙感技術 大氣 環境監測 污染
中圖分類號：X8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0211-01
一、概述
對于大氣環境污染問題，無論是我們個人還是我們的國家都需要對其引起高度重視，并采取一切措施對其實施科學的監測和治理。在對大氣環境實施監測過程中，遙感技術作為大氣污染控制的重要手段之一，始終發揮著重要的作用。遙感技術不只能對大范圍的大氣環境變化和大氣環境污染進行快速、動態、實時、省時省力地監測，同時還能對突發性大氣環境污染事情的發作、開展、停止進行實時、快速的跟蹤和監測，這樣就能及時采取相應的處置措施，從而減少大氣污染形成的損失。
二、大氣環境遙感監測技術的基本原理
遙感監測就是用儀器對一段距離以外的目標物或現象進行觀測，是一種不直接接觸目標物或現象而能收集信息，對其進行識別、分析、判斷的更高自動化程度的監測手段。它所起到的最重要作用就是不需要采樣而直接可以進行區域性的跟蹤測量，從而快速進行污染源的定點定位，污染范圍的核定，污染物在大氣中的分布、擴散等，從而獲得全面的綜合信息。根據所利用的波段，可以將遙感監測技術主要分為三種類型，即：紫外、可見光、反射紅外遙感技術；熱紅外遙感技術和微波遙感技術。大氣環境遙感監測作為遙感技術應用中較為重要的內容之一，在業務上與常規氣象要素的監測不同。常規氣象要素遙感監測主要是指測量大氣的垂直溫度剖面、大氣的垂直濕度剖面、降水量及頻度、云覆蓋率（云量和云層厚度） 和長波輻射、風（風速和風向）、地球輻射收支的測量等。而大氣環境遙感則是監測大氣中的臭氧（O3）、CO2、SO2、甲烷（CH4）等痕量氣體成分以及氣溶膠、有害氣體等的三維分布。這些物理量通常不可能用遙感手段直接識別，但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜特征，如影響水汽分布的主要光譜波長在017μm，O3在0155～0165μm 之間存在一個明顯的吸收帶，因此我們實際上可通過測量大氣散射、吸收及輻射的光譜特征值而從中識別出這些組分來。研究表明，在衛星遙感中有兩個非常好的大氣窗可以用來探測這些組分，即位于可見光范圍內的 0140～0175μm 的波段范圍和在近紅外和中紅外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm 波段處。
三、遙感技術在大氣環境監測中的應用
根據遙感技術的工作方式可以將其分為主動式遙感監測和被動式遙感監測兩品種型。
1、大氣環境的主動式空基遙感監測
星載或機載的微波雷達是當前大氣環境的主動式空基遙感的主要監測技術。主動式雷達是由發射機經過天線在很短的時間內，將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目的物發射，隨后再應用同一天線對目的地物反射的回波信號停止承受后顯現的一種傳感器。回波信號的振幅、位相因物體的不同而不同，基于這一點就使其在承受處置后，目的地物的方向、間隔等數據能夠觀測出來。目前，多數國度都停止了空間雷達探測方案的制定。如：1993年美國NASA首先應用機載的探測雷對大氣中氣溶膠的散布停止了監測；1994年Bourdon.A在希臘雅典應用機載差分吸收雷達對雅典市上空的光化學霧停止了丈量，取得了一些大氣污染物如SO2、NO2、O3和氣溶膠等的空間散布數據。
2、大氣環境的被動式空基遙感監測
當前大氣環境的被動式地基遙感的主要監測技術有：太陽直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計遙感、多波段光度計遙感。所謂的太陽直接輻射遙感是應用日光在大氣中的衰減和散射，對大氣組分停止丈量，它是通過對可見光的丈量，來對氣溶膠的反演，應用紫外線波段來對大氣臭氧、二氧化碳等丈量。由于在很寬的頻率范圍內大氣分子的吸收輻射可產生特定的譜線，且不同分子及不同的能級躍遷所產生的譜線不同，微波輻射計就是經過對這些不同的輻射頻率信號的承受，從而對大氣組分停止反演。應用微波輻射計可將大氣臭氧和氯化物丈量出來，其對大氣臭氧的丈量精度和地基陶普生光譜儀丈量精度差不多。多波段光度計遙感是一種以太陽為光源的被動式地基遙感手腕，大氣中氣體分子以及大氣氣溶膠粒子會散射和吸收自大氣上界入射到地氣系統的太陽輻射，在空中所接納到的太陽輻射，包含了大氣中氣溶膠信息，經過接納到的輻射停止丈量，就可將氣溶膠的信息反演出來。從當前情況看，最為精準的辦法就是采用多波段光度計遙感來丈量氣溶膠光學厚度，多波段光度計遙感通常被用來對衛星遙感的結果停止校驗，如應用MODIS衛星材料對北京地域的氣溶膠光學厚度停止了丈量，與此同時也與應用空中光度計對北京地域的氣溶膠光學厚度停止的丈量結果停止了比擬。通過實驗可以證明，兩種辦法的丈量結果即精度相當，這也闡明了應用衛星遙感對氣溶膠的監測，是一種地基遙感監測較好的替代辦法。
四、遙感技術的未來發展趨勢
1、大氣環境遙感的定量化、集成化、系統化和全球化
地球觀測系統（ EOS） 是劃時代的長期發展的偉大工程，更是一項系統工程，該工程對環境與氣候變遷、全球變化、可持續發展研究等有極其重要的意義。大氣遙感在EOS 中占有重要地位，而現有的大氣遙感尤其是大氣環境遙感的“定量化”和“系統化”水平遠還不能滿足環境與氣候變遷要求，仍需要加強。
2、高光譜、高時間、高空間及多角度、多時相、多偏振等多種數據源的綜合應用
從當前國內外學者對大氣環境遙感監測的研究情況來看，他們在研究中對于大氣環境遙感所用的數據源研究要求的并不高，不只是受陸地衛星數據等單一數據源的限制，同時還需要高光譜分辨率、高空間分辨率或高時間分辨率的衛星遙感數據源。
3、遙感技術在大氣環境監測中的不斷發展，其優勢也逐漸被人們所認可，將遙感監測運用于大氣中各種污染氣體監測中，突顯其重要的使用價值，它能較為精確地提供在燃燒火焰里的激發態分子的轉動或振動的詳細信息
對各種紅外源實行遠距離的非接觸型遙測；監測速度快、精度高；對光譜輻射的能量分布實行絕對監測。總之，遙感技術的發展以與普及，對于實現科學有效的監測大氣環境提供了重要的知識幫助，從而有助于保護大氣環境。
參考文獻
[1] 徐靜茹《遙感技術在大氣環境監測中的應用研究》[J]，《資源節約與環保》2014年05期.
第3篇：遙感技術及其應用范文
關鍵詞：水利水電工程 地質勘測 遙感技術應用
中圖分類號：U445 文獻標識碼:A
前言：遙感（RS）技術通常主要應用于預可行性研究階段或可行性研究階段。Rs技術與其他勘察手段配合，有利于大范圍進行地質測繪，提高填圖質量和選線選址的質量，減少野外地質調查的盲目性，并可以大大減少外業工作量，提高作業效率。遙感技術作為一種工程地質勘測手段，近年來在我國水利地質勘測工程中應用越來越廣泛，其用途主要包括：工程地質調查與制圖、巖溶調查、對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質現象的調查，輸水隧洞、渠道等跨區域、長距離等線狀大型工程地質調查，地貌、地質、地形、氣候、水文等復雜特殊地區的工程地質調查，省時且經濟。隨著高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率衛星數據的日益豐富及普及，RS對水利建設及管理的影響和作用必將越來越大。
1.工程勘測中遙感技術應用的必要性及其應用效果
工程勘測是各種工程建設質量優劣的先決條件。勘測質量的優劣,直接影響了設計質量,而設計質量則影響了工程建設的質量。要修建一項理想的工程,除要考慮政治、經濟、國防等因素外,還必須充分掌握工程所在地區的地形、地貌、地質、水文、氣候等自然環境條件。采用傳統的地面勘測方法,由于視野的局限,擬查明自然環境條件是很困難的,尤其是在地形、地貌、地質、水文、氣候等復雜的地區,有時由于手段的限制,勘測質量得不到保證,造成工程選線、選址的變動,甚至到了施工階段,還不得不補做勘測前期的工作。更有甚者,給施工或日后的運營帶來無窮的后患,這樣的例子不勝枚舉。
遙感技術的應用,可以克服單純地面勘測的不足,它與其他勘察手段相結合,可以從整體上提高工程勘察的質量,因而,具有明顯的技術經濟效益。遙感技術應用的效果主要表現如下:
1)有利于大面積地質測繪,提高填圖質量和選線、選址的質量;
2)可克服地面觀測的局限性,減少盲目性,增強外業地質調查的預見性;
3)減少外業工作量,提高了測繪效率,某些外業工作可移到室內進行,改善了勞動條件。
一般認為,工程勘察中采用遙感技術后,預可行性研究階段可提高工作效率2~3倍,可行性研究階段,可提高1倍左右。有些地區,應用遙感技術后,勘察效率提高的更多些。
工程勘察中,應用遙感技術可獲取地貌、地層(巖性)、地質構造、水文地質、不良地質等信息。尤其是對工程影響較大的滑坡、崩塌、錯落、巖堆、墜石、泥石流、巖溶、沙丘、沼澤、鹽漬土、河岸沖刷、水庫坍岸、沖溝、人工坑洞、地震地質等不良地質現象,其判釋效果更為明顯。工程勘察中,利用陸地衛星遙感圖像一般可編制1∶5萬~1∶20萬的有關圖件;利用航空遙感圖像可編制1∶5百~1∶5萬的有關圖件。
上述不同比例尺圖件的編制可滿足工程勘察編制圖件的需要。工程勘察中所采用的遙感圖像比例尺不同階段而有所不同。一般在預可行性研究階段主要應用1∶5萬~1∶20萬的陸地衛星圖像,重點地段可用1∶5萬航空遙感圖像;可行性研究階段,采用1∶5千~1∶2萬的航空遙感圖像。
2 .遙感技術在水利水電工程勘測中的應用
遙感技術按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛星影像成周期性重現以及獲取資料快速等特點,被廣泛應用于水利水電工程中有關重大工程地質問題及相關的環境等問題的調查與研究。
2.1 區域構造穩定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構造信息,較好地反映區域地質特征、水系分布特征和地貌形態,所以對研究區域構造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區的構造穩定性有重大作用。因此遙感技術的應用也成為研究此問題必用的手段。
2.2 水庫區塌、滑坡、泥石流調查。在大型水利水電工程庫區岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調查中,有一些工程應用遙感技術利用航衛片或彩紅外片進行地質解譯,結合野外現場觀察、復查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩定性評價的大型或較大型、塌滑體的數量,分布及其穩定狀態。
2.3 巖溶調查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質調查有其特殊的優勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現象,而且還可以充分利用和其它介質紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。
2.4 中小比例尺地質測繪填圖。推廣遙感技術,在保持必須的野外工作量和成圖現場校核工作的前提下,中小比例尺地質圖以遙感成圖取代常規地質測繪;建筑物及其它重要地區大比例尺工程地質圖優先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規劃總院提出的“勘測技術發展目標”文件所確定的。
2.5巖土工程開挖面地質編錄。為適應大型水利水電工程施工中進行反饋設計、安全預報和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術,進行地質編錄,并為有關的穩定分析和現場預報提供翔實的地質資料和數據是很必要的。
2.6水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術研究所承擔的長江上游水土保持重點治理區滑坡、泥石流發育程度與穩態區域研究項目,該項目在研究中利用TM衛片對隴南、金沙江下游、三峽庫區3大片進行解譯與發育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區劃圖,提出了防治意見和預警系統建立的基本設想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現狀遙感調查,用TM衛片和1∶3萬～1∶5萬彩紅外航片進行解譯和編寫報告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現實性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
3.結語
水利水電工程勘探技術正處于一個飛速發展的階段，綜合采用各種勘探方法是促使勘探技術從“定性測量”向“定量測量”的關鍵。在技術的采用過程中，既要積極的采用新技術，同時不能夠忽視傳統技術的再利用，這樣才能促進勘探技術的提高。
參考文獻：
[1]杜道生，陳軍，李政航．RS、GIS、GPS的集成與應用．北京：測繪出版社，1995．
第4篇：遙感技術及其應用范文
關鍵詞：精細農業；遙感技術；應用；問題；解決途徑
收稿日期：2011-06-04
作者簡介：張旭（1990―），男，內蒙古人，中國地質大學（北京）地質學專業大學生。
中圖分類號：TP79文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2011）07-0211-03
1引言
精細農業也被稱為因地制宜農業、處方農業。它可以在遙感、地理信息系統和全球定位系統技術支持下,進行抽樣調查,獲取作物生長的各種影響因素信息（如土壤結構、含水量、地形、病蟲害等）。通過進行農田小區作物產量對比,分析影響小區產量差異的原因,獲取農業生產中存在的空間和時間差異性,可以根據每個地塊的農業資源特點,按需實施微觀調控,以充分利用現代化和機械化,精耕細作,獲取高的經濟效益。
遙感技術是指運用現代光學、電子學探測儀器,不與目標物相接觸,從遠距離把目標物的電磁波特性記錄下來,通過分析、解譯揭示出目標物本身的特征、性質及其變化規律的綜合性探測技術。其基本原理就是不同物體的電磁波特性是不同的（黃惠珍,2010）,通過探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成對遠距離物體的識別。
2遙感技術應用于精細農業的必要性
隨著科學技術的發展,傳統農業因耗能高、產量低,正逐步被新型農業所代替,而精細農業,適應了現代農業產量高、投入少、節約資源、保護環境的要求（姚建松,2009）,它的出現,是傳統農業向新型農業轉型的必然結果,具有歷史必然性。
遙感技術是精細農業獲得田間數據的核心來源。沒有遙感技術的服務,就沒有精細農業的發展。由于不同含水量的土壤具有不同的地表溫度（谷紀良,2010）,不同生長期和不同生長情況的農作物具有不同的波譜發射特征。因此,通過對作物本身及其生長環境的波譜特性研究,可定量測定作物的生長狀況和空間變異信息（李新磊等,2010）,了解生態環境變化,為及時作出合理化的調整提供最權威的數據資料。因此,精細農業要發展,必然需要遙感技術的應用。
3遙感技術在精細農業中的應用
遙感技術可以客觀、準確、及時地提供作物生態環境和作物生長的各種信息。這是精細農業獲得田間數據的重要來源。因些,遙感可以在很多方面為精細農業服務。
3.1作物養分診斷與監測研究
作物養分主要包括氮、磷、鉀等元素,如果缺乏會導致作物光合作用能力和產量降低。近20年來,利用遙感進行作物養分（尤其是氮）實時監測和快速診斷一直是農業應用研究的熱點,其中,高光譜遙感可很好的對作物養分進行診斷和監測（姚云軍等,2008）。基本原理就是利用作物氮、磷、鉀等含量的變化會引起作物葉片生理和形態結構變化,造成作物光譜反射特性變化的特性。作物養分高光譜診斷與監測方法主要包括多元統計回歸方法診斷作物養分含量，基于特定吸收波段內波譜特征參數的作物養分診斷。
3.2農作物播種面積遙感監測與估算
搭載遙感器的衛星或飛機通過田地時,可以監測并記錄下農作物覆蓋面積數據,通過這些數據可以對農作物分類,在此基礎上可以估算出每種作物的播種面積。目前商業銷售的遙感圖像已經達到1m空間分辨率,在這種高分辨率圖像中可以進行精確的農作物播種面積估算。
3.3遙感監測農作物長勢與產量估算
作物長勢是作物生長發育狀況評價的綜合參數,長勢監測是對作物苗情、生長狀況與變化的宏觀監測。構建時空信息輔助下的遙感信息技術與作物生理特性及作物長勢之間的關系模型便于作物長勢監測。利用遙感技術在作物生長不同階段進行觀測,獲得不同時間序列的圖像,農田管理者可以通過遙感提供的信息,及時發現作物生長中出現的問題,采取針對措施進行田間管理（如施肥、噴施農藥等）。管理者可以根據不同時間序列的遙感圖像,了解不同生長階段中作物的長勢,提前預測作物產量。自20世紀80年代初開始,中國有關研究部門與高校合作,利用陸地衛星和氣象衛星進行大面積作物長勢和產量監測的研究與試驗。這為我國作物產量的提前預報奠定了科學基礎。
3.4作物生態環境監測
利用遙感技術可以對土壤侵蝕、土地鹽堿化面積、主要分布區域與土地鹽堿化變化趨勢進行監測,也可對土壤水和其它作物生態環境進行監測,這些信息有助于田間管理者采取相應措施,合理調配,及時改善作物生態環境,使作物更好地成長。
3.5災害損失評估
氣候異常對作物生長具有一定影響,利用遙感技術可以監測與定量評估作物受災程度,作物受旱澇災害影響的面積,對作物損失進行評估,然后針對具體受災情況,進行補種、澆水、施肥或排水等抗災措施,減少損失。
4遙感技術在精細農業發展中面臨的問題與解決途徑
4.1遙感數據庫不足
遙感技術在應用于精細農業中,因作物的生態物理參數（如含水量、葉綠素含量、葉面積指數等）各異,生長環境復雜,生長過程中隨時間的推移作物與土壤的各種物理化學條件都會變化,這就需要建立大量的數據庫,給遙感農業帶來了不便。而現有精細農業中的遙感數據庫還處于發展階段,數據量不足,有待進一步完善。
4.2解譯水平有待進一步提高
遙感技術在精細農業中的應用尚且處于探索階段,許多解譯方法尚不成熟,如多種田間組分（作物、土壤等）混合光譜的研究等。而現代遙感技術單一解譯技術已趨于成熟,但混合光譜的研究才剛剛起步,還需要加強解譯水平,完善解譯體系。
4.3建立標形植被光譜數據庫
深入開展農業應用中標準地物光譜特征研究,總結標準地物在不同條件下光譜變異規律,完善和擴充農業光譜數據庫,在應用研究時將目標物與標形地物的波譜特征進行對比,觀察波譜圖像,總結波譜特征規律,進一步確定目標物的現實特征,進而實施相應手段,提高作物產量。
4.4建立健全解譯體系
加大遙感解譯的投入力度,建立健全常用地物的解譯體系,特別是完善農業遙感中的解譯系統,將傳統解譯與現代信息技術相結合,結合地理信息系統,定位導航系統的發展,將不同地區不同地物的波譜特征納入解譯體系,提高解譯水平。
建立標形地物波譜數據庫,加強農田水分條件、肥力條件、病蟲害等因子在遙感圖像中的解譯標志,實現農作物征兆信息的智能化提取,上述關鍵技術的突破,將有助于闡明作物生長環境和收獲產量實際分布的相關機理,有助于遙感動態監測定量化,建立作物長勢與產量預報定量模型,這對于提高農業田間科學管理（灌溉、施肥或噴灑農藥）具有重要意義。
5結語
遙感技術的研究與發展,是促進精細農業發展的重要一步,隨著更高分辨率遙感技術的發展,遙感技術在精細農業中的應用必將更進一步。未來精細農業中遙感的定位,將從定性監測逐步轉向定量監測,定量遙感將在精細農業中發揮更加重要的作用。因此,加強定量遙感的研究力度,完善定量遙感體系,建立定量遙感農業模型,將為農業遙感發展帶來新的活力,必將促進精細農業的蓬勃發展。
參考文獻：
［1］ 黃惠珍.遙感技術在我國農業生產中的應用［J］.科技信息,2010（24）:46.
［2］ 姚建松.我國精細農業發展前景探討與研究［J］.中國農機化,2009（3）：26～28.
［3］ 谷紀良.淺談我國精細農業的應用情況和技術構成［J］.消費導刊,2010（8）：224.
［4］ 李新磊,蘇俊.試述現代精細農業的技術構成及其應用［J］.中小企業管理與科技,2010（6）：79～81.
［5］ 姚云軍,秦其明,張自力,等.高光譜技術在農業遙感中的應用研究進展［J］.農業工程學報,2008,24（7）:301～306.
［6］ 任麗萍,杜波.精細農業-現代化農業的發展方向［J］.黑龍江科技信息,2009（21）:145.
［7］ 王建強,王麗梅.3S 技術在精細農業發展中的綜合應用探討［J］.水利科技與經濟,2008,14（3）：235～236,244.
［8］ 楊淑芳.遙感技術在農業上的應用與展望［J］.農業科技展望,2008（7）:39～42.
第5篇：遙感技術及其應用范文
關鍵詞：遙感；三維可視化；SRTM
Abstract：The tradition aerodrome location method is low accuracy, bad feasibility, long period, high cost, and affected by natural factor easily. Based on engineering experiences, this paper discusses applying 3D visualized RS dynamic models accelerates aerodrome location scientifically, economically and rationally.
Key Words：Remote ；Sensingaerodrome location
中圖分類號：TP7 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
引言
傳統的機場選址方法是在小比例尺地形圖上選擇幾種可行方案，通過實地踏勘確定最佳場區，這種方法存在紙上選址與實際地形符合度低、規劃與施工設計性差，容易造成地質現象誤判、遺漏、且耗時費力等缺點。遙感圖像能夠描述場區地質地貌特征，給設計者更完整的體驗，利于宏觀地質背景分析，查明地質構造、地層、地貌單元，了解地質災害分布，從而確定適合機場建設的最佳區域。我國西部高原地區，地形復雜，自然條件惡劣，交通不便，有些地區甚至人車無法到達[1]。遙感技術的應用，彌補了傳統方法的不足，不僅節省了大量的人力、物力，而且為機場的科學選址提出了指導性建議。
遙感圖像數字處理關鍵技術
遙感圖像處理結果的好壞將直接影響后期圖像解譯的效果及各種專題制圖的精度，對機場場區分析也不夠準確。因此，在進行遙感圖像解譯前必須選擇適當的圖像處理方法，對原始遙感圖像進行增強處理，制作出高精度的遙感圖像，以達到更準確提取地質、地貌信息及其隱含信息的目的。
2.1 遙感數據的選擇及處理
目前常用的遙感圖像有TM、ETM、SPOT 、QUICKBIRD 圖像以及雷達圖像。完成什么樣的任務，選取什么樣的遙感數據，這關系到研究結果的視覺效果和精度。本次選用美國陸地衛星LANDSAT-7 ETM+圖像作為主要原始數據源，通過數據融合、增強處理等方法使圖像清晰度、信息量達到最佳效果。
2.2 遙感影像解譯
遙感圖像全面地記錄了地質構造形跡的總體和個體地表幾何形態(紋理結構等)和物理特征(電磁波輻射特征)的真實性、客觀性和連續性，具有高度的概括性。同時，隱含有大量的隱伏地質構造信息。因此，用遙感圖像解譯、分析構造形跡特征及空間分布規律和應力狀態，不但真實、客觀，而且克服了常規地質方法由于點線觀測“不識廬山真面目，只緣身在此山中”的局限性，有助于將破裂系統與區域構造變形乃至地質建造等有機地聯系起來深入分析研究，得出與客觀實際相吻合的結論。項目中利用遙感技術對研究片區進行整體地質構造解譯，提取地質地貌信息（如圖2所示），為機場選址提供宏觀而準確的工程地質信息。
3 DEM構建
建立機場場區遙感圖像三維可視化動態模型，數字高程模型（DEM）是基礎。構建DEM的方式眾多，各有特點。常用的方法有：①野外實測得到離散地面點數據直接構建TIN，建立DEM；②利用地形圖數字化(等高線矢量化插值)提取DEM；③采用數字射影測量法利用航攝立體像對構建DEM；④采用數字射影測量法利用衛星圖像立體像對構建DEM；⑤利用合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)獲取DEM。本次選用美國航天飛機雷達地形測繪成果SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）數據，SRTM數據是目前現勢性比較好、分辨率比較高、精度也比較好的全球尺度的地形數據。但使用前，必須對SRTM數據空洞進行填補修復，然后再提取DEM。
4 遙感圖像三維可視化
高精度的三維影像動畫系列圖，對于宏觀觀察者(如領導干部、項目決策者等)而言，其實際效果相當于乘坐在一定高度的飛行器上進行航空路線觀察；對于遙感圖像解譯者具體的工程地質勘查人員而言，高精度的三維影像動畫系列圖提供了可供反復使用的真實、客觀、信息連續的宏觀分析地面景觀影像[2]。研究中制作出機場的遙感圖像三維可視化系列動畫圖，據此進行了研究區的遙感圖像工程地質解譯，實現了工程量計算、機場凈空分析、巖溶漏斗信息自動提取、漏斗形態顯示、地下溶洞網分析等功能，取得了良好效果，為指導機場選址勘查提供了準確可靠的地質災害信息，為工程設計與施工提供依據。
5 結論
機場選址意義重大，選址的成敗將直接影響后期的經濟建設。利用遙感圖像三維可視化技術提取場區地質構造、地質災害及工程地質等信息，并在野外加以論證，輔助勘查，能使機場的可行性研究和跑道設計更科學、更合理[3]。遙感技術的應用，不僅可以提高工作效率、降低工程成本，而且也可以提高工程質量，為宏觀決策者(各級領導、工程負責人等) 提供很好的工程評價平臺。
參考文獻
[1]張瑞軍, 楊武年, 劉漢湖等. 數字高程模型（DEM）的構建及其應用[J]. 工程勘察, 2005, (5) : 61~64.
第6篇：遙感技術及其應用范文
關鍵詞：3S技術；生態學；教學實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0131-03
“3S”技術，即遙感（Remote Sensing，RS）、全球定位系統（Global Positioning System，GPS）和地理信息系統（Geographical Information System，GIS）的統稱[1]，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術，是一門非常綜合的學科[2]，并具有獲取信息及時、準確、宏觀等優點[3]。目前，“3S”技術已被廣泛應用于工業、農業、交通、軍事、通訊等行業和部門，成為世界各國角逐尖端技術的熱點[4]。
生態學是研究生物與環境之間相互關系的一門學科[5]。近年來，隨著人口的增加和工業、技術的進步，人類正以前所未有的規模和強度影響環境。而諸如能源消耗、資源枯竭、人口膨脹、糧食短缺、環境退化、生態失調等世界資源環境問題的出現，均有賴于生態學理論的指導[6]。“3S”技術由于具有快速、實時地采集、存儲、管理、更新、分析和應用與資源環境有關數據的能力，被越來越廣泛地應用到生態學研究領域。華南農業大學生態學本科專業自2003年招生以來，一直十分重視學生研究方法與手段的掌握，《3S技術及其應用》課程也因此作為生態學本科專業的一門必修課。為此，本文結合“3S”技術的綜合性，突出生態學的學科特點，在概述“3S”技術在生態學領域的應用與發展趨勢、分析當前課程教學中存在的相關問題基礎上，探討了在教學中重點教學內容的選擇以及今后實踐教學的方向，以期不斷提高該課程的教學質量。
一、“3S”技術在生態學領域的應用與發展
在生態學研究領域，“3S”技術主要涉及全球變化、區域生態環境資源（大氣環境、水環境、海洋環境）監測與評價、環境污染的生態效應、城市生態環境保護與管理、生態系統健康管理、退化生態系統恢復、生物多樣性保護、生態規劃、生態工程與生態設計、區域可持續發展等[1，7]。目前，“3S”技術的結合與集成是其發展的一個重要方向。在“3S”集成系統中，RS在生態學上的應用包括收集數據信息源、大面積的生態資源調查和動態監測，間接應用包括預測預報和災害危險等級確定等。GIS在生態學上的應用主要是對各種來源的數據進行管理和處理，分析生態實體與其他生物體或環境的相關空間定位對其自身功能的影響，分析多種空間尺度下的海量數據。GPS則主要用于生態調查和定位。
二、課程教學存在的問題
（一）內容豐富，學時數有限
“3S”技術是一門內容涵蓋廣泛的學科，通常包括空間信息技術基礎、遙感系統和遙感技術的物理基礎、遙感技術系統、遙感圖像處理技術、GIS的組成和功能、空間數據的結構、空間數據分析、GPS的構成、GPS定位方法和測量以及3S技術的綜合應用等。此外，在實踐教學過程中，還需要結合專業特點，適時擴充“3S”技術的前沿知識。可見，《3S技術及其應用》課程涉及范圍相當廣泛。但在課程教學中，為了與其他專業課程相協調，本課程僅安排了32學時（其中理論16學時，實踐16學時），學生普遍反映通過本課程的教學，較難理解與掌握相關的基礎理論知識，也難掌握相關的軟件操作。
（二）缺乏基礎，理論掌握難
“3S”技術是測繪學、攝影測量與遙感學、地圖學、地理科學、計算機科學、信息學等學科的有機集成，是一門綜合交叉學科，涉及的基礎學科多[8]。但生態學專業側重于向學生講授生態學相關的基礎理論知識，在教學計劃中較多設置體現生態學專業領域（主要為微觀和中觀生態學）的基礎理論課程，而未開設與“3S”技術相關的基礎課程，如地理學、地圖學等。因此，學生在學習過程中，對所涉及的學科術語及理論知識缺乏而較難銜接和掌握。
（三）學生畏難，動手實踐少
實踐性強不僅是《3S技術及其應用》課程教學內容的特點之一，更是“3S”技術采集、測量、分析、存儲、管理、顯示、傳播以及應用與地理、空間分布相關數據的關鍵技術手段的要求。在《3S技術及其應用》課程教學中，RS、GIS軟件操作和GPS儀器使用是掌握3S技術的必要環節，也是“3S”技術的豐富內容和廣泛應用的實現方式[4]。但目前因相關軟件均是英文版本，學生通常從傳統的中文版本軟件轉到用復雜的英文版本軟件，加之軟件的操作步驟較平常使用的Word、Excel、PowerPoint等復雜，學生需要花大量時間來適應。另一方面，由于教學課時相對較少，學生畏難而不愿在課后花時間熟悉相關軟件，最終導致動手實踐少，軟件操作能力差，難以結合專業知識進行有效應用。
三、教學內容選擇
根據“3S”技術在生態學中的應用與發展趨勢可知，《3S技術及其應用》課程涉及的教學內容較為廣泛，主要包括：（1）遙感圖像處理及生態學應用；（2）遙感解譯與應用；（3）GIS空間分析及應用；（4）GPS精確定位與導航應用等。但“3S”技術的集成或融合目前只是在個別的科學研究項目中實施，國內外均沒有相應的專業教材作為參考[9]，而要在有限的學時內系統地講述“3S技術及其應用”顯然不切實際。因此，針對《3S技術及其應用》課程的操作性以及實踐的綜合性等特點，及其在該課程教學中存在的上述問題，重點提出了具體的理論教學內容與實踐操作環節（表1）。即在教學過程中，既要讓學生掌握RS、GIS和GPS的基本理論和三種技術的基本使用方法，又要選擇性地進行重點內容的講授。由表1可知，在《3S技術及其應用》課程教學中，RS和GIS理論與軟件上機操作是教學的主體內容，其中RS理論講授安排了6個學時，遙感圖像處理軟件Erdas Imaging實踐操作6學時；GIS理論講授7學時，GIS軟件ArcView實踐操作8學時；而GPS則作為輔助內容講授，理論與手持GPS的操作分別安排了3學時和2學時。
四、課程實踐教學環節改革探討
鑒于《3S技術及其應用》課程的操作性以及綜合實踐性強等特點，結合上述教學內容的選擇重點，提出了在教學實踐中還需加強的一些環節。
（一）充分利用多媒體教學
目前，多媒體計算機輔助教學已在各高校得到普遍推廣。而“3S”技術涉及遙感圖像的增強處理、裁剪與拼接、虛擬現實、計算機模擬等操作，必須運用多媒體教學才能更好地展示教學內容，活躍課堂氣氛，調動學生學習的積極性和參與課堂教學的熱情，加深學生對知識的理解和鞏固[4]。因此，在教學過程中，應充分利用好多媒體教學，提高教學質量。
（二）注重軟件的上機實踐操作
RS、GIS和GPS儀器的使用以及軟件操作是掌握“3S”技術的重要環節。因此，上機操作應重點練習遙感圖像的增強處理、裁剪與拼接和幾何校正、計算機自動分類、GIS的數字化及數據庫構建、空間疊加分析以及專題圖制作、GPS定位及野外數據采集與導航。此外，由于上機實踐學時數有限，還需要學生課后自行安裝相關軟件，加強軟件操作練習，最終達到熟練操作軟件的目的。
（三）突出案例教學
在“3S技術及其應用”課程教學中，教師應結合專業特色，結合案例進行分析講解。為突出“3S”技術的綜合性，任課教師可結合相關研究課題，選擇能反映本專業特色的典型案例，以更好地把研究中的細節問題講透。例如，“生態學景觀格局及其動態分析的綜合應用”較適合用于生態學專業的教學案例，通過此案例教學，學生可以了解并掌握GPS的坐標定位、RS的遙感圖像處理與解譯、GIS的景觀專題圖生成與景觀格局動態變化分析等。
五、課程教學改革建議
針對當前《3S技術及其應用》課程在生態學專業教學中存在的一些問題和實際情況，特提出以下教學改革建議。
（一）在專業教學計劃中增加相關基礎課程的設置和學時數
由于“3S”技術涉及的基礎課程較多，故建議在今后的人才培養計劃修訂中，增加一門與“3S”技術聯系緊密的基礎課程，如地理學或地圖學，讓生態學專業學生在學習完地理學或地圖學課程后，再學習《3S技術及其應用》課程，將會更加輕松且易掌握。此外，“3S”技術內容豐富、范圍廣泛，為讓學生更好地掌握“3S”的基礎理論知識與相關軟件操作，建議在人才培養計劃修訂中，可將總學時數增加到48學時。
（二）與其他專業課程的實踐教學環節相結合
目前，在本校生態學專業人才培養計劃中，實踐操作性較強的課程，除《3S技術及其應用》外，還有《生態規劃學》和《生態學野外綜合實習》等課程，這些課程均與《3S技術及其應用》課程存在著較為密切的關系。因此，在教學計劃設置中，可考慮在《生態規劃學》課程實踐和《生態學野外綜合實習》中增設“3S”技術的相應實踐環節，以培養學生解決生態學相關問題的能力。如可在“生態規劃學”課程教學實踐中，把“3S”技術實踐融合進去：確定生態規劃項目和規劃區域學生收集RS數據（可從Google Earth下載）野外現場調查時用GPS對特定點進行坐標定位室內對RS數據進行幾何糾正等處理提取基本信息和用地分類擬定規劃初步方案方案討論確定方案利用GIS進行專題圖制作。但需注意的是，相關課程實踐的結合必須在課時上進行統籌安排。
（三）與校院各級大學生科技創新課題研究相結合
為了建立研究性學習、探究性學習和協作性學習的良好氛圍，學校和學院設立了不同類型的大學生科技創新課題，如華南農業大學科技創新計劃、農學院金穗計劃等，以鼓勵本科生結合課程學習內容，申請課題，開展課外科研活動。而對于學習《3S技術及其應用》課程的生態學專業學生而言，可以鼓勵他們走出課堂，積極申請與“3S”技術相關的科技創新課題，以科研實踐方式，激發和鼓勵學生的研究興趣，使學生在科研實踐中了解和熟悉“3S”技術及其具體應用，以提升學生的專業技能，培養學生發現問題、解決問題和進行科技創新的能力[10]。
參考文獻：
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[4]劉健，余坤勇，賴日文，等.“3S技術”課程案例教學的研究[J].中國林業教育，2010，28（3）：72-76.
[5]駱世明.普通生態學[M].第二版.北京：中國農業出版社，2011：1-10.
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[7]聶呈榮，李明輝，崔志新，等.3S技術及其在生態學上的應用[J].佛山科學技術學院學報（自然科學版），2003，21（1）：70-73.
[8]余坤勇，劉健，賴日文，等.《3S技術》課程引進科研成果的教學分析探討[J].內蒙古農業大學學報（社會科學版），2009，11（4）：131-133.
第7篇：遙感技術及其應用范文
【關鍵詞】 GPS；RS；GIS；3S 技術集成；土地利用；數據更新
0.引言
土地資源是發展農業生產的重要物質基礎，也是制定各種城市發展規劃的基本依據，摸清土地利用現狀，探討土地資源合理開發以及綜合利用的途徑，是土地利用研究的重要內容。綜合利用RS、GIS 和GPS等先進技術，研究一種實用的土地利用變化的監測方法, 即：以原土地利用圖數字化的矢量數據為“本底”數據，將處理后的SPOT5 衛星影像疊加，通過目視判讀，確定已發生變化了的地塊，最后到實地用差分GPS進行變化監測。這套工作流程，不僅可以發現地塊的變化，同時也修改和更新了變化地塊的空間信息。
1.3S技術及其應用范圍
1.1遙感( RS)
遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線目標進行探測和識別的技術. 現代遙感技術主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環節. 遙感技術廣泛用于軍事偵察、導彈預警、軍事測繪、海洋監視、氣象觀測和互劑偵檢等. 在民用方面,遙感技術廣泛用于地球資源普查、植被分類、土地利用規劃、農作物病蟲害和作物產量調查、環境污染監測、海洋研制、地震監測等方面。
1.2全球定位系統( GPS)
全球衛星定位系統是一種結合衛星及通訊發展的技術,GPS 用于各類信息的空間定位,利用導航衛星進行測時和測距. 它具有全天候、全覆蓋、七維定點定速定時高精度、快速、省時、高效率等特點,且不受任何天氣的影響,應用廣泛,可移動定位,現在已經廣泛應用于農業勘測、車輛調度、監控系統、道路施工等。
1.3地理信息系統( GIS)
地理信息系統是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層) 空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統. 地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設計和規劃、管理決策服務. GIS 是對遙感信息進行解譯和分析處理,利用衛星遙感對生態環境進行動態監測是目前最經濟、最快速、最客觀的方法之一。
2.3S技術在土地利用更新過程中的應用
2.1遙感技術的應用
遙感技術在土地利用更新調查中的應用流程主要包括：①航片、衛片糾正，生成所需的正射影像圖；②導入土地利用現狀基年空間數據；③影像疊加，建立土地利用地類識別樣本；④利用土地利用現狀基年數據與影像套合，進行影像光譜分析；⑤確定土地利用變化源；⑥生成更新記錄表與圖。采用遙感方法對土地利用進行更新，其優點主要是具有宏觀、綜合、動態、快速發現變化區域的特點，獲得的遙感信息具有探測范圍大、資料實時新穎、信息豐富、影像處理較為容易等特點。
2.2全球定位系統技術的應用
目前，GPS 在大地測量方面已逐步取代常規三角測量和導線測量，用于建立各種等級控制網，還廣泛應用于城市工業、民用建筑，各種專業地形圖測繪，城鄉地籍測量等方面。在土地利用調查中，通過航天、航空遙感提供的航片、衛片等影像資料，可以直觀地判讀地物特性和資源的現勢信息，但是一些諸如權屬等屬性、變化的線狀地物寬度、零星地物等影像資料無法表示，就可以在GPS 技術引導和準確定位下加以確認。GPS 技術在大地利用更新調查過程中主要實現以下工作：①利用差分定位方式完成外業數據的測量；②在實地根據測量的情況和實際情況填寫外業調查表；③坐標變換，完成GPS 采集坐標系向土地利用現狀數據庫坐標系統轉換；④依據有關的技術規程完成內業測量數據整理，形成標準的土地利用更新圖；⑤根據更新測量圖形和記錄表形成更新數據交換文件。GPS 有靜態、動態兩種測量方式，由于靜態測量方式工作周期長，工作效率低，在土地利用數據庫變更工作中采用GIS 型GPS 接收機進行動態測量差分接收采集數據。利用GPS 實時定位技術，迅速發現圖上需要實際調查的圖斑位置并進行定位。
2.3地理信息系統技術的應用
采用GIS 技術的空間數據庫技術可以實現屬性數據和空間數據的管理一體化，準確、迅速地存儲、分析和處理數據，有效地完成土地利用圖件與數據的數字化更新工作，建立土地利用數據庫。采用地理信息系統進行土地利用更新調查的技術流程為：①更新數據交換文件的導入；②更新數據和土地利用現狀基年數據庫的空間分析和疊加；③土地利用現狀當年數據庫的生成；④土地利用更新調查數據的生成。利用GIS 技術進行土地利用更新調查，處理數據時具有智能化處理、速度快、省時省力等優點。
3.3S技術集成方法在土地利用更新調查中的應用
遙感技術、全球定位系統技術、地理信息系統技術各有優勢與不足，如遙感技術與全球定位技術能夠提供土地利用變化的各類高質量的屬性數據，但卻難以進行數據的處理、分析和建庫；地理信息系統技術具有數據處理與建庫之便卻無法獲得土地利用變化的各類數據，故綜合應用3S 技術，把它們作為一個有機的整體，以GIS 為核心實現RS、GPS、GIS 的集成，形成一個對土地利用數據進行采集、更新、處理、分析和輸出的完整技術體系，是土地利用更新調查的主要技術手段。
3.1技術流程
外業調查在GPS 技術引導和準確定位下，確認變化圖斑的類型、面積、范圍和權屬，核實地物寬度和零星地物（包括遺漏和小圖斑）的量測；以遙感技術和已有的土地利用現狀數據庫或土地利用現狀圖為基礎，利用計算機自動化發現變化信息，或人機交互解譯提取土地利用變化信息，進行土地利用現狀圖的更新；內業在地面調查的基礎上，利用GIS 技術在多源信息的支持下，實現對基礎圖件的數字化更新。
3.2技術優勢
相對傳統的土地利用調查方法，利用“3S”技術集成更新土地利用圖件與數據具有明顯的優越性，如數據準確可靠，數據處理宏觀、綜合、快速，耗費的時間、人力、物力少，成果資料實現了現代化管理模式等，采用“3S”技術已成為土地利用基礎圖件與數據更新的基本保障。
4.總結
實踐證明采用3S 技術進行土地利用現狀更新調查，一方面可以極大提高土地利用現狀更新調查的效率和質量，另一方面可以建立土地利用現狀調查動態更新機制，為進行土地利用現狀的日常變更和年度變更奠定基礎，從而保證圖、數、實地的一致，為國土資源管理提供現勢性的基礎資料。
第8篇：遙感技術及其應用范文
中國衛星北斗導航應用產業發展思路
需求和技術，雙輪驅動衛星應用發展
中國西部地區專用通信衛星系統構想
對探月工程嫦娥三號任務圓滿成功的賀電
2012年世界航天發展的重要趨勢與進展
2012年俄羅斯GLONASS系統發展及概況
國外對地觀測數據及應用標準對我國的啟示
國外基礎產業衛星應用案例分析
北京市衛星應用產業現狀分析
衛星AIS探測技術發展現狀及應用前景分析
美國國防部新的航天政策
中國的東方紅4號通信衛星平臺
國外各界盛贊神舟九號，中國航天自信前行
2019年軍用天基對地觀測市場的預測
沖向跳板的中國衛星導航與位置服務產業
2011年中國航天產業上市公司發展分析
衛星信息共享分發系統發展思考
四大全球導航衛星系統鼎力的思考
美國商業遙感數據公司運營模式研究
利用合作社形式大力推廣航天蔬菜品種
我國衛星遙感技術發展與應用思考
外軍天基信息技術現狀及發展
中國資源衛星輻射校正及其應用效果
高分辨率衛星遙感應用戰略轉型后的商業前景
世博園區魅力無限衛星應用異彩紛呈
衛星文化網格——信息陽光，你我共同分享
北斗電力全網時間同步管理系統的應用
我國數字城市建設成就與發展建議
天基太陽能發電：一種新的戰略選擇
美國商用高分辨率遙感數據的管理和使用
北斗衛星導航系統的應用及產業發展建議
美國商用高分辨率遙感數據的管理和使用
俄羅斯GLONASS系統日臻完善導航信號覆蓋全境
專家探討北斗衛星導航產業及應用發展
從2014年開局看日本環境探測遙感衛星發展
北斗在交通旅游領域的應用
跨界融合，創新發展——北斗產業化制勝關鍵
國際移動衛星公司在北京設立辦公室及實驗室
關于國家衛星導航產業政策體系建設的探討
中國首次載人交會對接航天展舉行全國巡展
長三角--中國北斗導航產業發展的先鋒地區
中國衛星導航芯片產業競爭策略分析
車載智能通信系統Telematics現狀與發展
全球衛星移動通信產業現狀與發展趨勢
美國商用高分辨率遙感數據的管理和使用
歐洲全球環境與安全監視計劃發展綜述
國外空間攻防裝備體系最新進展與發展趨勢研究
第9篇：遙感技術及其應用范文
關鍵詞：TM遙感影像；山西省；反演模型；土壤有機質
1. 引言
土壤有機質對于增加土壤肥力以及促進植物生理活性具有重要意義[1]。研究土壤有機質的空間分布，可以提高土壤質量，確保農業可持續發展。遙感技術已被廣泛地使用在土壤調查之中。相比傳統土壤有機質的測定方法，遙感技術具有時限性與可獲取性等優勢。本文使用遙感影像分析山西省土壤有機質空間分布，可以有效地促進山西省的資源轉型。
2. 材料和方法
2.1 研究區概況
山西省地處華北西部的黃土高原東翼。地理坐標為東經110°14'～114°33'、北緯34°34'～40°44'。土地面積為156700km2 [2]。全省地貌類型相對較復雜，包括丘陵、盆地等地貌，丘陵與山地占到全省的三分之二。山西省境內坡地與旱地較多，且耕地產量較低。
2.2 土壤樣品處理
本研究將山西省2008年的耕地評價數據作為土壤樣品數據，在經過對土壤有機質實測數據（0cm～20cm）均勻篩選，剔除異常值[3]后，得到392個土壤樣品。
2.3 遙感技術測定法
2.3.1 遙感影像預處理
本文采用Landsat-5TM的L2級TM數據，影像獲取時間為：2008年3月和2008年11月，和本次獲取的土壤樣點時間基本一致。所使用的影像已經過系統輻射校正和幾何校正，仍需要進一步的輻射校正等處理。輻射校正包括輻射定標、大氣校正。消除系統誤差采用的是輻射定標，消除外部誤差采用的是大氣校正[4]。本文將影像單波段band1～5，7合成。把DN值轉換為輻射亮度值L，然后使用不變目標法相對大氣校正方法清除光照等對地物反射的影響。對影像采用先輻射歸一化后拼接，從而合成研究區的遙感影像圖。
2.3.2 耕地圖層提取
結合使用監督與非監督分類能較好地提高分類精度，本文利用上述方法得到山西省耕地圖層。分類后處理得出耕地像元面積是50918.67km2，與山西省實際耕地面積相差約6%，結果表明分類精度較高。
2.3.3 處理光譜數據
通過對可見光區域的光譜值進行對數變換，能有效地減少光照變化所引起的乘性因素影響。有研究發現，低階微分處理后的光譜數據能夠去除部分光照等因素的影響[5]。本文對光譜值采取各種數學變換，找出對有機質含量最敏感的指標。
2.3.4 劃分區域
本研究根據山西省地形地貌、土壤等自然因素，把山西省劃分成四個區域：中南部盆地邊山丘陵區、北部邊山丘陵區、西部黃土丘陵溝壑區、東部丘陵低山區。根據四個區域分別反演的山西省土壤有機質含量更準確。
2.3.5 模型建立與驗證
經對比得出，有機質含量和對應的光譜值及其數學變換之間采用指數關系表示效果最好。本研究使用多元逐步回歸分析方法建立土壤有機質反演模型，最后，采用均方根誤差驗證模型。
3. 結果與分析
3.1 土壤有機質含量與光譜值之間的關系
3.1.1 中南部模型建立與驗證
使用中南部盆地邊山丘陵區71個樣本，在SAS軟件中經過多元逐步回歸分析，建立中南部區域有機質反演模型如下：
（1）
采用36個實測點對模型進行驗證，檢驗樣點系數R2=0.64，模型精度較高。
3.1.2 北部模型建立與驗證
使用51個樣點建立北部土壤有機質含量的反演模型為：
（2）
采用38個樣點進行驗證，檢驗樣點系數R2=0.62。
3.1.3 東部模型建立與驗證
使用57個樣點建立東部土壤有機質含量的反演模型為：
（3）
使用39個樣點進行模型驗證，檢驗樣點系數R2=0.60。
3.1.4 西部模型建立與驗證
采用61個樣點建立西部土壤有機質反演模型為：
（4）
采用39個樣點驗證模型，檢驗樣點系數R2=0.66。
3.2 山西省表層土壤有機質含量空間分布
將四個區域遙感影像耕地圖，分別通過各自區域模型進行運算后，得到如下山西省耕地有機質分布，如下圖1所示：
結果顯示，山西省耕地土壤有機質含量從西北到東南逐漸升高。全省地勢從西北到東南依次降低。西北部是黃土高原，土壤有機質含量較低，大多介于3.42g/kg～8.66g/kg之間。晉北地勢較高，雨水少，多數為旱生草本植物，土壤有機質含量最低。東南部有機質含量最高，這是由于東南部主要為褐土，降水量較多。東南部部分區域土壤有機質含量大于29.62g/kg。中部地區大多為潮土，其保肥性能較好，所以其有機質含量也相對較高。有機質含量由北到南依次過渡到13.91g/kg～19.14g/kg，部分地區有機質含量超過19.14g/kg。西部區域有機質含量低于東部區域，這是由于西部土壤類型屬于灰褐土，是介于森林草原與干旱草原之間，而且東南部年降雨量大于西北部地區。山西省土壤類型、降雨量、地形地貌等因素是形成以上土壤有機質含量空間分布的主要原因。
4. 結論
本文通過對遙感影像預處理及對光譜值采取各種數學變換，分別建立了山西省四個區域的土壤有機質含量反演模型。結果表明利用TM影像能夠直觀地顯示出山西省耕地土壤有機質含量的空間分布。在后續研究中，采用高光譜遙感技術建立模型，能夠更精準地獲取土壤光譜信息，提高模型精度。
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