遙感技術的基本原理精選(九篇)
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第1篇：遙感技術的基本原理范文
關鍵詞：遙感課程；高職學院；教學改革；學習效果
中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）30-7260-03
遙感是現代地理空間信息科學的核心技術之一，其作為信息采集與信息更新最重要的技術手段 ，已經應用于社會的各個部門以及經濟領域的很多行業之中，并在新興的全球性的“數字地球”計劃中占有重要的地位。加強遙感技術與應用教學 ，提高學生遙感技術應用水平，是測繪學科教學中的重要環節。針對這個教學目的，結合我校地學類專業學生的具體情況，通過幾年的教學實踐探索 ，我們在以下幾方面進行了教學實驗 ，并取得了初步的效果。
1 教材分析選擇：多種教材的結合
遙感技術及應用是我們的專業基礎課，與本科學生相比，他們的就業方向對理論的學習要求較低，學習中的重點是實際技能的培養與掌握及應用。針對學生的具體情況與《遙感技術及應用》課程的特點，我們的教學目標是通過基本的理論教學，使學生掌握基本的遙感原理、遙感圖像處理的基本方法、遙感解譯的基本方法及其在測繪、地理、土地、地質和農業、交通等領域的具體應用，通過初步的上機實習，使學生掌握遙感數字圖像處理軟件的基本功能操作并能夠完成簡單的基本應用。
本課程以前一直使用《遙感概論》作為遙感技術及應用課程的教材，這部教材的特點是：內容層次安排合理，概念清晰易懂，實驗內容以目視解譯為基礎，易于開展，但是，部分內容老化，跟不上遙感技術的發展；而《遙感導論》是教育部面向2l世紀課程教材.內容豐富，涉及技術原理較多，對于初次接觸遙感的高職生而言，有些內容顯得過深，為此，在教學過程中適當引用《遙感概論》的部分內容，作為學生入門的內容，從地物反射波譜特征入手，逐步開展遙感目視解譯，地物判讀標志的建立，在此基礎上再結合《遙感導論》的相關內容，這樣既可保證學生對遙感有全面的掌握，又可在需要加強的重點內容上有所側重。《遙感原理、方法、應用》、《遙感獲取與分析》 這兩本書中包含了較多的遙感應用實例，但是《遙感原理、方法、應用》為本科生教學用書，對于高職學院的學生來說，內容過于深奧，不易理解。《遙感獲取與分析》過于偏重遙感數據的幾何處理，而且遙感應用部分內容較少。基于上述考慮，《遙感技術與應用》課程沒有指定教材，而是將相關的書籍作為參考用書向學生推薦，由學生自主決定選擇購買，然后老師結合多種教材的特點與學生的實際需求選擇教學內容。
2 教學內容的選擇與教案的整理
理論教學內容可以分為遙感概述、遙感基本原理、遙感數字圖像處理、遙感圖像目視解譯與遙感圖像的計算機解譯、遙感應用、3S綜合應用。但只講最基本和必需的，對較深和復雜的內容只做簡單介紹，供感興趣的同學自學。
在具體的教學中，為了達到課程的整體教學要求，必須通過實踐課程讓學生將學過的理論知識與具體實踐結合起來，加深學生對理論知識的理解，和對基本原理的驗證，學以致用，提高學生解決實際問題的能力。因此，在教學中將實習內容分為兩個階段。
1） 遙感數字圖像處理軟件操作。以PCI、ENVI與ERDAS遙感數字圖像處理軟件為主要實習軟件，結合具體的遙感數據，講述遙感圖像基本處理技術，包括幾何校正、大氣校正、幾何精校正、投影轉換、影像鑲嵌、數字圖像增強、波段運算、多源遙感數據融合、計算機分類、人機交互式解譯等內容。
2） 遙感基本應用。應用前一階段所掌握的遙感圖像數字處理技術，與一個具體的研究領域（比如土地利用類型遙感調查等）相結合，完成一個綜合的實踐性題目。
認真整理教案，對教案的結構，每一節，每句話、每個字都琢磨清楚，分析重點與難點。由于遙感技術更新非常快，因此要跟學生提供一些課下學習的參考資料，參考內容的選擇不僅局限于書籍和雜志，一些專業網站已成為遙感教學不可缺少的資源，除此之外，遙感圖像是遙感教學中重要的參考資料，因此收集各種影像數據是教師備課和教學的重要內容，我們先后從美國馬里蘭大學、美國地質調查局、中國遙感衛星地面站下載了一些免費的圖像做為練習使用。做好教案后，再做好PPT向同學講授，特別要增加一些圖片和動態演示。
3 教學方式與方法的應用
具體教學內容確定以后，如何使其在授課過程中很好地被學生理解掌握并能運用，很大程度上取決于采用的教學方式方法。選用適合的教學方式方法是很好的完成教學任務、提高教學質量的關鍵。
1） 多媒體與黑板等的優勢結合去教學
隨著社會的進步，信息技術已經深入到千家萬戶、各行各業，高職院校的教學軟硬件設施也得到了更新完善發展，多媒體教學已成為眾多學科教學的有力的工具。與傳統使用的黑板的教學手段相比，多媒體教學有著不可比擬的很多優點，因為多媒體具有圖、文、聲并茂甚至有動態影像這樣的特點，具有許多對于教學過程來說是特別寶貴的特性與功能，這些特性與功能是其他媒體（例如投影、錄音、錄像等）所不具備或是不完全具備的。遙感技術是一門對地觀測與獲取信息技術，其中具有很多的圖像數據和空間地理數據，所以多媒體教學應成為遙感技術與應用教學的重要形式。首先，從人的生理心理學角度分析，圖像比語言更容易被人感知，人所接受的外界信息有至少70%是視覺感知的。以圖像的形式顯示教學信息具有形象、直觀、生動的特點，能高效激發學生學習興趣，調動學生的學習積極主動性。能實現傳統教學實現不了的情境、動畫、模擬等。其次，方便教師的教學設計，更易突出重點、突破難點，進而提高教學效果，促進學生全面發展。但是，應用多媒體教學也有很多問題，如果課件的交互性差，則學生“難以消化”；如果多媒體使用太濫，則把握不住學生的思想心理，不利于學生的學習。所以利用多媒體與傳統黑板等多種教具相結合的教學，地理數據和圖像以多媒體展示，重點和難點在黑板上結合學生的學習講解，對原理結合生產實例展開講解。這樣就能優勢互補，取得最佳的教學效果。
2） 在理論教學過程中，以講授法為基本教學方法，適當采用提問和啟發式教學的方式。關注全班學生，注意反饋信息，凝聚學生的注意力，使其保持相對興奮狀態，使他們產生愉快的心境，課堂語言簡潔明了，課堂提問面向全體學生，注意啟發學生學地理的興趣，課堂上講練結合。積極鼓勵學生，使學生感到有“功”。 我國古代教育家孔子說過：“知之者，不如好之者，好之者，不如樂之者”。要學生達到“樂學”，必然要使他們有成功感。“求成功”是人類的共有的天性。即使是一點一滴的進步，也會使學生感到愉快，成為促使學生繼續學習的動力。學生取得進步時，我會對學生的成績給予正確的評價，或者與平時成績結合起來。在課堂上我會使用一些鼓勵性語言來激發學生學習的熱情，有時還可借助同學們的掌聲進行鼓勵。在教學過程中，我非常注意給學生們更多的鼓勵，對他們抱有一顆寬容慈愛的心。
在教學過程中，充分利用已有的知識基礎，引導學生思考遙感應用中的問題和現象，并自行設計或補充一些與學生關系較大的遙感應用問題和現象，以展示遙感課內容的豐富多彩和應用價值，引入新知識、新技術與新成果，增強學生的求知欲。認真組織開展復習、測驗、考試、課外活動等。側重于教會學生了解遙感在生產建設中的作用，培養學生實踐能力，多閱讀課外書籍，多關注身邊的遙感知識，不斷擴寬知識面，為教學內容注入新鮮血液。
3） 在第一階段的實習過程中，是對基本原理和方法的驗證，采用演示加練習的方法來教學。老師先對某一個專題結合理論進行演示與講解，然后讓學生進行操作練習，老師巡回指導并檢查學生完成情況，最后老師總結，學生完成實驗報告。在這個過程中，演示與講解一定要結合學生理論知識掌握程度的實際情況，使學生的知識能與老師的講解銜接上，演示時，老師要盡可能收集能激發學生興趣的一些具體實例，使學生感到有“味”，從而使學生保持良好的精神狀態、學習狀態，讓學生的潛能最大化地激發出來，特別是注意力、理解力、記憶力、創造力，達到最佳的效果。在學生自己練習過程中，老師結合自身學習的經驗教訓，去糾正學生不良的學習習慣，在學生碰到困難時，及時分析困難產生的原因，針對每個學生進行指導，特別要教會學生盡量自己解決問題的能力，“授之以魚”不如“授之以漁”。
4） 在第二階段的實習過程中，在有條件的情況下，增加野外實踐實習的內容，攜帶手持GPS、便攜式地物光譜儀、短波紅外地物光譜儀等遙感儀器，到野外進行遙感技術的綜合應用實習，如幾何精校正中的地面控制點選取、地物反射率測量、地物目視解譯與驗證補判等等。通過野外實習，進一步提升學生理解與靈活運用知識的能力，提高遙感技術與應用課程的實踐性[1]。
與遙感圖象處理與應用的企事業生產單位建立聯系，讓學生通過頂崗式實習，熟悉遙感技術與應用的具體工作流程，觀察實際生產中出現的問題并學會獨立解決問題的能力，將實際生產與自己的課程學習進行結合，增強遙感技術與應用的實際生產能力。
5） 讓比較優秀且有興趣的學生參加老師的遙感技術與應用的科研課題，學生在老師的指導下，針對具體的小題目，成立各個科研小組，各個小組獨立的收集相關資料，結合題目進行知識和技能擴展訓練，然后進行實驗，不斷思考總結，老師適時進行點撥指導，學生基本都能取得項目預期的成果。通過這種學習和鍛煉，使科研小組成員具備了一定的科研基礎，養成了良好的科研素質，為以后的進一步發展有了較高起點。
4 小結
從這幾年的教學情況看，通過這些教學環節的精心計劃與認真實施、反饋修正，激發了學生的學習興趣，既學到了有用的理論知識，又具有實際的技能，提高了獨立解決較復雜問題的能力，為盡快盡好走入社會奠定了堅實的基礎。
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第2篇：遙感技術的基本原理范文
當前社會經濟的不斷發展，為科學技術的進步創造力良好的物質條件與經濟基礎，各種現代的信息技術手段層出不窮。在經濟快速發展的同時，我們需要面臨更為嚴重的生態環境監測和保護問題。遙感技術尤其是衛星遙感技術近些年來在環境監測中得到了有效的運用，國際遙感技術研究水平也得到了進一步的提升。本文結合當前我國生態環境監測與保護的現狀以及遙感技術的發展狀況，對遙感技術在生態環境監測和保護中的應用進行分析。
2我國當前的生態環境監測與保護
2.1發展現狀
隨著近些年來社會經濟的不斷發展，科研技術也取得了一定的進步，為生態環境監測提供了一套科學可行的技術支持，目前國內也逐步建立起立地球動態觀測信息網絡，同時取得了較多的研究成果，并相繼在新疆、內蒙等地區建立起了生態站，為我國將來一段時間生態環境監測和保護工作提供了重要的基礎保障。
2.2發展趨勢
通過以上對于我國當前的生態環境監測和保護現狀分析來看，雖然我國當前在生態環境監測與保護方面還存在著諸多的問題，例如技術上比較滯后、管理制度跟不上、人員能力水平存在不足等等，即使如此，但整體趨勢是向前發展的。未來該工作的發展趨勢應是在地面監測技術與3S技術相結合的基礎上，實現由當前的生態環境質量評價到生態風險以及早期生態環境預警和保護方面的轉變。當前我國部分城市已經開始使用遙感技術對生態環境進行監測與保護，這些先進的技術手段必將對我國生態環境的保護工作起到良好的推進作用。
3遙感技術的原理及應用領域
3.1基本原理
遙感技術主要是利用安裝在遙感平臺上的傳感器，對被監測物體定時、定量的發射不同的電磁波譜，并對其所反射回傳感器的電磁波譜進行接收和記錄，在經過地面處理后還原成原始圖像，從而進行各項研究工作。其中運用的傳感器是指安裝在遙感平臺的用來探測地面物體電磁波的儀器，對于不同的研究項目，當前已經研究出了多種多樣的電磁波譜傳感器。利用傳感器對于各種物體在可見光以及紅外線和微波范圍內的電磁輻射的探測和接收，并經過一系列較為復雜的技術處理，將其提供給不同的用戶，方便其開展工作。
3.2應用領域
（1）資源遙感監測
資源遙感監測在資源類別上可以將其劃分為土地資源、水力資源以及其他方面的資源監測。世界各國在發展過程中都需要強大的自然資源作為后盾，因此資源遙感監測有著重要的意義。遙感技術對于我國石油資源開發、礦產資源探測以及五年計劃期間的各項工作都發揮了極為重要的作用，為促進我國現代化經濟建設作出了巨大的貢獻，這也是我國目前不斷重視的原因。
（2）農作物監測
遙感技術對于農作物的監測主要是利用衛星傳感器所發回的傳感數據，在地面工作站的加工處理后，對農作物的產量指標進行估算。另一方面，遙感技術還能對小麥、玉米等農作物的病蟲害情況進行遙感監測，有利于農作物病蟲害的防治，加強農作物的管理力度，從而減少其帶來的經濟損失。
（3）氣象監測
遙感技術在我們生活中最為常見的應用就是我們經常接觸到的氣象預報，其與我們日常工作和生活息息相關，已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分內容，為人們的帶來極大的便利，隨著科學技術的不斷向前推進，氣象預測方面將會更加準確，可靠性也會逐步增強。當前我國應用于氣象觀測和預報的衛星主要是自主研發的風云系列氣象衛星。
（4）地質災害預測
衛星遙感技術對于地質災害的預測，能在很大程度上減免地質災害等帶來的人員傷亡和財產損失，比如天氣預報中提到的暴雨可能會引發的泥石流災害等，但是遙感技術在此領域的應用還處于摸索階段，技術基礎相對較為薄弱。不過相信在未來發展過程中，這方面的能力會持續增強，技術上的差距也會不斷縮小，為地質災害預測提供更加科學準確的預測詳情。除此之外，遙感技術在軍事領域、國防領域以及太空監測領域也都有著廣泛的應用。
4遙感技術在生態環境監測與保護中的具體運用
4.1在大氣狀況監測中的運用
由于當前不斷惡化的環境問題以及越來越嚴重的霧霾現象，人們對于空氣質量的重視程度越來越高，各國政府也在進行著相關研究工作，希望能通過有效的手段改善當前大氣污染狀況。遙感技術通過對大氣中臭氧層、溫室氣體以及大氣氣溶膠含量等指標的監測，實現了對大氣污染狀況的實時監測，節省了大量的人力物力。通過對監測到的信心處理，及時的傳遞給氣象部門和相關部門，便于人們做好防范和補救處理工作。
4.2在水體污染監測中的運用
作為人類賴以生存的基礎資源，水資源對我們的重要性不言而喻，然而當前我們面臨的不僅僅是水資源匱乏問題，還有相當嚴峻的水體污染問題。我國擁有著眾多的河流及湖泊，對于這些河流湖泊的監測使用人工監測的方法所要耗費的各種資源相對較多。衛星遙感技術通過多光譜頻道，能對水體進行多方位監測，從而對水質作出優劣評價，方便于水體污染的監測和治理工作。遙感監測對水體污染的主要監測指標有水體懸浮物、水體溫度、色度以及可溶性有機物的監測等。
4.3在固體廢棄物監測中的運用
在城市發展建設過程中，不可避免的會遺留下一些廢棄物及城市居民生產生活垃圾，對于當前城市現代化建設和生態環境保護工作來說，對這些固體廢棄物的妥善處理相當重要。遙感技術利用對遙感圖像上的色、形、影等解譯處理，能夠較為直觀的呈現出城市固體廢棄物的分布狀況、數量以及類型。從遙感技術手段中獲得的這種高分辨率圖像，能使我們更加詳細的對固體廢棄物的面積及總量進行識別，有利于其處理工作的開展。
5結語
第3篇：遙感技術的基本原理范文
關鍵詞：遙感 機載激光雷達 實踐教學 課程設計
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）18-00-02
1 前言
《激光遙感》是武漢大學遙感信息工程學院為適應遙感技術發展的最新需求，對原有《激光成像》課程進行改造而設置的一門專業必修課程。隨著相關技術的發展，激光遙感成為了遙感技術的重要方向。近些年越來越多的資源投入到激光雷達術的研究和實踐中，使之得到飛速發展。目前激光遙感技術已經運用到了近景、地面、車載、機載到星載的多種平臺上，提供了不同精度的多種產品，應用在諸多行業中。相應地，激光遙感數據處理也從科學研究少量試驗發展到了大規模生產實踐階段。面對這種變化趨勢，武漢大學遙感信息工程學院在2010年修訂的本科生培養方案中，設置了《激光遙感》課程，作為攝影測量方向本科生的專業必修課和遙感信息工程方向本科生的專業選修課[1]。這準確地反映了目前激光遙感技術的發展狀況和其在遙感技術中的地位。
2 加強激光遙感實踐課程的必要性
在激光遙感課程改造過程中，有必要提出并堅持面向應用的方針，這一方面是生產的需要，我國已經正在大力引進和推廣激光遙感技術，僅機載LiDAR設備就已經超過30臺，價值數億元，其他的地面及近景設備更是多達百余套。這些設備采集了大量的數據，處理這些數據需要專門的人才，對本科教育提出了要求[2]；另一方面是就業的需要，雖然隨著空間技術的應用，攝影測量與遙感專業的學生就業形勢較好，但是要看到，隨著開設相關專業課程學校的增加以及學生規模的擴大，就業壓力已經越來越大，有必要根據生產部門的需求，有針對性地培養學生專長，擴大就業機會；第三方面是科學研究的需要，目前激光遙感數據僅僅得到了初步的應用，如何提高數據處理效率，豐富數據產品類型以及拓展數據范圍等，是目前生產部門亟待解決的問題[3]。通過在本科階段設置相關課程，加大培養力度，有利于激發學生科研興趣，為將來投身相關科學研究打下了堅實基礎。在過去激光遙感屬于前沿技術，缺少必要的案例和數據，主要采取課堂講授的方式，通過教師的PPT和板書進行教學，學生的課堂實驗及課后實踐很少，缺少實踐環節，造成學生動手能力較差，同時對理論的理解也不夠深入，影響了用人單位的使用[4]。因此，隨著激光遙感技術從探索走向應用，對應的《激光遙感》課程也由選修設置為必修，其授課方式也應該從純理論講授發展為理論結合實踐的講授方式。
3 遙感實踐課程的原則及內容
3.1 遙感實踐課程的原則
激光遙感數據處理環節多，涉及的專業知識多，同時，由于仍處于不斷發展中，很多新處理方法和產品不斷涌現，成熟和固定的生產與數據處理方法和流程較少。在確定激光遙感課程實踐內容時需要把握如下原則：
（1）有利于全面掌握課程的知識點，實踐的內容應該貫穿整個課程的環節，加深和鞏固學生對理論的了解；
（2）有利于相關專業知識的融會貫通[5]。激光遙感是多種新技術的集成技術，應該通過實踐環節，使學生了解相關專業技術以及集成技術的重要性及作用；
（3）有利于激發學生的科學研究興趣[6]。應該通過實踐，激發學生探索未知的興趣，投身于對激光遙感技術科學研究中；
（4）有助于提高學生動手能力。激光遙感技術是一門工科技術，其落腳點應聚焦在提高學生的動手能力，為將來勝任行業部門打下基礎；
（5）有助于課程安排。課堂時間有限，過于復雜的實驗占用太多時間，不利于課堂組織，簡單的實驗不利于學生掌握相關知識。必須對各實驗部分精心設計，使之既相對獨立又有機聯系。
3.2遙感實踐課程的主要內容
激光遙感實踐環節的內容
激光遙感技術工程實踐環節較多，內容龐雜，主要有：
航線設計，需要全面掌握點云數據的參數，影像數據參數等；
數據預處理，包括誤差剔除，坐標轉換等；
輸入輸出，包括格式轉換，內插方法等；
基礎測繪產品生產，包括DEM、DLG的生產；
高級地理信息應用，包括數據分類、建筑物提取，三維建模以及空間信息系統研發等。
4 遙感實踐課程設計
4.1 框架
本文設計了激光遙感課程的實踐教學方案，框架圖如下。
激光遙感實踐框架
4.2 實踐教學方案
本文設計了激光遙感課程的實踐教學案例，下面針對框架進行詳細說明。
（1）為了使學生對LiDAR技術有感性的認識，設計了參觀的環節，以激發學生的興趣。選擇學院的硬件設備或者生產部門的生產現場，使學生通過參觀對LiDAR設備的組成、相關技術和行業應用有初步了解，在生產一線了解該技術目前的應用關鍵和難點。一方面激發學生投身生產的熱情，另一方面使學生了解科研與生產的方向。
（2）針對LAS格式的數據，要求學生編寫程序，能夠讀取數據到相應的數組中。主要使學生了解LiDAR數據種類，通過深入研究LAS數據格式，了解空間信息數據的特點和存儲難點；通過全面講解LAS格式版本的發展過程，了解LiDAR技術進步過程和數據不斷豐富的過程；通過程序編寫，熟練掌握空間數據讀取技術和節省數據存儲空間的技巧。
（3）對LiDAR數據進行三維顯示和基本空間分析操作。主要使用任課教師承擔科研項目時編寫的數據處理平臺，在使用前任課教師先講解科研項目的目的、意義、進展及展望，再對該平臺的基本功能，尤其是數據讀取部分進行詳細講解。一方面可以使學生看到上次課程自己編寫的數據讀取程序的規范性、速度和效率上存在的問題，另一方面可以使學生知道，科研項目并不神秘，而是從基礎的功能起步的；通過對點云的簡單空間操作和分析，使學生了解點云數據的粗差、斷面、建筑物和樹木腳點的空間分布特征、區別以及容易混淆的地方；通過對波形數據的讀取、顯示和分解，使學生了解LiDAR數據的新發展及其優點。
（4）要求學生編程實現LiDAR數據粗差的剔除。本次實踐具有一定的靈活性，學生可以自行編寫包含讀取、顯示、剔除粗差以及存儲的完整程序，也可以在教師提供的平臺上，以組件的形式完成剔除粗差的功能。關鍵是使學生理解基于高差的分類方法，基于統計原理的區分粗差的方法，熟悉一些基本的測量平差方法，不僅能夠復習和掌握前期學過的測繪的基本專業知識，還能初步掌握LiDAR數據處理的基本原理和DEM的基本生產方法。
（5）要求學生編程實現去除粗差后的LiDAR數據的規則化。主要使學生復習和掌握空間數據內插的主要方法，了解LiDAR數據采集的隨機性，知道其特點和不足，提高編程水平，同時對于DEM的生產方法也有更深入的掌握。
（6）實現LiDAR點云數據分類和輸出。這部分比較復雜，主要基于現有軟件，使學生掌握LiDAR數據分類的原理和生產部門處理的流程和工具，在不斷調試參數并觀察處理結果的過程中，琢磨和理解現有數據分類算法的原理和不足，明了目前LiDAR數據產品生產的關鍵和難點，為將來從事生產或科研打下基礎。
（7）撰寫實踐報告，要求學生將實踐過程和實踐結果進行展示和總結，提出自己的想法，可以提出新的原理或算法，也可以針對某一環節提出改進措施，自由發揮。教師根據學生的報告綜合、總結，在課堂上進行展示和點評，并給出成績。
5 結語
實踐教學不僅是理論課程的補充，而且具有驗證、綜合、創新等功能。加強實踐性教學，有助于學生全面理解理論知識，掌握分析問題、解決問題的方法，激發學生自主學習熱情，提高學生編程能力。本文針對《激光遙感》課程的特點和本科學生的知識積累，設計了課程實踐環節，豐富了教學內容，加深了學生對理論知識的理解，推動了《激光遙感》教學改革，使該工科課程更貼近科研和生產，為學生將來進行科研或生產打下了堅實基礎。
（武漢大學遙感信息工程學院，湖北 武漢 430079）
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第4篇：遙感技術的基本原理范文
【關鍵詞】遙感制圖；地圖制圖；應用
測繪新技術的發展有效彌補了傳統地圖制圖與土地規劃方面的缺陷，使得土地規劃管理與地圖制圖更加科學、實用。遙感技術是信息化時代產物，其具有效率高、信息量豐富、周期動態性等優勢，現階段遙感技術正向著科學化、信息化方面邁進，可以說，現階段遙感技術是人類獲取時空信息的有效手段與方式。
1 遙感技術概念及其應用發展
遙感技術rs，指的是遠離目標物，通過遙感平臺與遙感器接受物體電磁波，并將數據傳輸回地面，通過詳細數據處理與分析，最終服務于用戶。一般情況下，將這種接受信息、分析信息、處理信息、應用信息全過程稱作是遙感技術。遙感技術資源比較豐富，而且，獲得信息周期短、空間分辨率高。因其各種優勢，遙感技術在環境監測、氣象預報、資源規劃與利用等方面得到廣泛應用。現階段，國內外充分利用遙感技術分析與監測地理資源信息，并準確預測發展形式，為各項管理工作提供客觀數據。
2 地理信息獲取中遙感技術的應用優勢
2.1 地理信息調查中遙感技術的應用
地理信息調查指的是在實際土地利用基礎上，以航空或衛星影像技術為依托，結合現階段土地調查相關規定，對一定范圍內的土地利用情況與更新情況，進行客觀、全面調查。然后在此基礎上建立健全完善的地圖制圖信息資源與影像資源，進一步實現我國土地利用圖像與數據一致性的土地資源管理目標。結合全國土地調查情況來說，技術流程主要有幾下部分：使用遙感技術獲得影像資料并制作成基礎圖件。加強遙感影像與野外作業相結合，進行信息數據整理與分析。在此基礎上，完善土地利用監測管理系統。對獲得數據進行編輯與處理，有效地解決地理信息資源調查中精度差、任務繁瑣等問題。
2.2 地理信息規劃與勘測定界中遙感技術的應用
地理信息規劃每一環節都包含大規模數據，比如說，土地資源位置、資源價值、資源數量等等。在進行全面的地圖制圖之前，必須做好詳細的數據整理與分析工作。這樣，一方面可以為土地規劃提供客觀、全面的數據，一方面，還可以對土地質量、性質進行參數分析，為土地資源規劃奠定堅實的基礎。在遙感技術支持下，直接獲得全面的土地資源信息，然后經過自動化處理獲得數字與圖片結果。通過地理信息系統，建立完善的土地利用系統，全面分析與評估土地資源利用情況，形成土地資源利用數據庫。
2.3 地理資源利用檢測中遙感技術的應用
土地利用檢測主要包括調查外業環節、測量外業環節、整理匯總環節、歸檔環節。在實際的土地利用檢測過程中，可以充分利用遙感技術準確定位土地資源，進行外業操作。并將觀測數據以及獲得信息傳輸到流動站，經過gps觀測，得到差分觀測值，然后通過相對定位理論，估算流動站三維坐標。然后通過地理信息技術，對土地檢查過程進行精準測量。
2.4 地理資源利用執法檢查中遙感技術的應用
遙感獲得數據一般具有地理坐標，在全球定位系統的精準定位之下，能夠準確解譯室內作業情況，進一步提高遙感技術的精確度與可靠性。加強全球定位系統、地理信息技術、遙感技術的三者結合，能對土地資源利用情況進行動態監測。通過遙感技術，來有效定位現階段土地資源的利用與變化情況。通過全球定位系統，來準確獲得土地利用變化數據，并對變化空間進行深入分析，進一步獲得全新的土地利用數據。通過地理信息技術，來實現土地信息“可視化”管理，并對數據庫進行及時更新，做好制圖準備。同時，還能幫助執法人員對相關位置進行準確、及時定位，協助其進行核查與檢查。
3 遙感制圖在地圖制圖中的具體應用
現階段，遙感制圖的發展方向是在數字化環境中進行產品制作。在歐美的西方發達國家，已經有較為成熟的遙感影像軟件，大大提高了制圖自動化與智能化水平。現階段，我國也積極展開了自主產權研發的遙感影像處理軟件，在降低了人工干預的同時，大幅度提高了成圖效率。
3.1 制作數字正射影像圖
現階段，作為一項重要的4d產品——數字正射影像圖技術，已經逐步實現并得到快速發展。隨著遙感處理軟件
逐漸成熟與發展，數字正射影像圖的制作變得非常簡單。一般情況下，可以將數字正射影像圖的制圖模式分為兩種類型。第一，單模型，在這種制圖模型下，先建立單個的dem模型，然后通過單影像方式制作數字正射影像模型，或者說通過多影像方式制作數字正射影像模型。最后通過鑲嵌環節，完成多影像拼接，最終形成正射影像。第二，多模型方式。結合圖幅范圍或者所需要的具體范圍，直接生成立體模型，然后通過必要的編輯工作以及匹配處理建立相應范圍。最后圖幅范圍內的正射影像正式生成。不管采用上述何種方式的模式，都必須在制圖全過程中貫穿質量控制。
3.2 制作遙感影像地圖
1）關于專題影像圖具體分類
現階段，大部分遙感影像圖的制圖產品都以專題形式為主。而專題影像圖又可分為定性影像圖與定量影像圖兩種。定性影像圖主要顯示空間上種類與現象的具體定位與分布。定量影像圖主要顯示數量現象的具體空間特性。
2）迭加專題要素與影像底面
對于每一幅專題影像圖來說，迭加專題要素與影像底面是兩個最重要的構成要素。在審判專題影像圖時，需要將視覺與思維兩者相互結合，由影像底圖積極提供專題要素定位信息，由專題要素提供綜合定量數據。可見，迭加專題要素的準確性以及選擇影像地圖的合理性，在很大程度上影響專題影像圖的產生。
3）制作遙感影像地圖的注意事項
制作專題影像圖，需要結合不同專業的具體需求，在具體的遙感圖像上通過疊加具體的專題信息，進而滿足各行各業的具體需求。一般來說，構成專題影像圖的方式包括以下幾方面：①二維空間構圖。②專題圖形要素。③影像信息背景。同時，在編制與設計專題影像圖的過程中，還需要嚴格遵照構圖原則，加強專題要素與圖像的獨立與迭合。在整體的設計原則上，需要重視兩者之間的平衡與協調，盡可能消除視覺混亂。
3.3 制作三維遙感影像圖
數字高程模型以及遙感影像技術是三維地貌影像制作的重要數據，將其進行幾何配準，這對于保障地圖投影與坐標統一有非常重要的作用。現階段，大部分的遙感處理軟件與gis軟件都可以生成三維地貌影像圖。操作人員需要明確三維影像圖制作目的，結合圖形學以及計算機相關基本原理，生成三維影像圖所需要的目標點、視角、光照模型、景深高程等因子。生成三維場景需要結合數字高程模型以及計算機生成，通過遙感影像填色然后生產三維影像圖。
3.4 衛星影像輔助制圖
獲取影像。工作人員結合自身的實際需求下載相關影像資料。如果制作小比例的地圖，只需下載ccd影像就可以，不需要下載hr影像。如果ccd影像達不到標準要求，則重新下載hr影像。通過這樣的方式，一方面能有效節約下載時間，一方面能有效節約處理時間。
處理影像。處理影像是非常重要的環節，需要將ccd影像處理成不同波段的彩色圖像，通過這種方式更有利于衛星綜合信息的讀取。合成圖像之后，積極糾正圖像比例，進一步生成精度較高的影像。若糾正之后的影像圖依舊不清晰，可以使用ps等軟件進行銳化處理，同時，進行調色處理，明顯區分不同信息。同時，還需要注意進行投影變換，結合制圖實際需求糾正影像資料。一般的出版地圖，其對于精度要求比較低，而導航地圖則需要高精度糾正。
繪圖，鑒于不同繪圖軟件的各個特點，不能只繪制需要對象，還需要盡可能繪制出周圍參照對象，尤其是對于持續更新的數據。
4 結語
綜上所述，本文針對遙感技術概念、地理信息獲取中遙感技術的應用優勢開始入手分析，從三個方面：制作數字正射影像圖，制作遙感影像地圖，制作三維遙感影像圖，詳細論述了遙感制圖在地圖制圖中的具體應用，旨在為一線工作提供理論指導。
【參考文獻】
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第5篇：遙感技術的基本原理范文
關鍵詞:遙感技術;礦產資源;開發預測;地質遙感信息
中圖分類號:P627文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0057-03
遙感在地質學上的應用始于20世紀70年代,人們利用遙感視域寬、信息豐富、具有定時性、定位性的特點,研究地球表面及表層的地質體、地質現象的電磁輻射特征,識別地質體的物性及運動狀態,從而為地質構造研究、礦產資源勘查、區域地質調查、環境和災害地質監測等研究提供幫助。
一、遙感技術概述
(一)遙感技術的概念
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、紅外線等目標進行探測和識別的技術。例如航空攝影就是一種遙感技術。人造地球衛星發射成功,大大推動了遙感技術的發展。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。完成上述功能的全套系統稱為遙感系統,其核心組成部分是獲取信息的遙感器。遙感器的種類很多,主要有照相機、電視攝像機、多光譜掃描儀、成像光譜儀、微波輻射計、合成孔徑雷達等。
現代遙感應用技術是指在數字地球框架下,將遙感技術與傳統的地質方法相結合,和現代信息技術相結合的遙感信息深化應用技術。它的核心是遙感信息的延伸應用和信息化。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。
(二)遙感技術的原理
任何物體都具有光譜特性,具體地說,它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區各種物體反映的情況不同,同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體,在不同的時間和地點,由于太陽光照射角度不同,它們反射和吸收的光譜也各不相同。遙感技術就是根據這些原理,對物體做出判斷。遙感技術通常是使用綠光、紅光和紅外光三種光譜波段進行探測。綠光段一般用來探測地下水、巖石和土壤的特性;紅光段探測植物生長、變化及水污染等;紅外段探測土地、礦產及資源。
利用多種遙感平臺獲取的多種類、多時相遙感數據,采用多種遙感圖像處理方法,室內對比提取礦產資源開發地采礦活動痕跡的影像信息,發現其不同時間段采礦活動痕跡變化信息。
二、遙感技術的優勢及其在礦產資源開發預測工作中的作用
隨著RS(遙感)、GIS(地理信息系統)、GPS(地理定位系統)的發展,遙感數據的可解釋程度與速度得到更快地提高,影響遙感解譯的不確定性因素在不斷減少,在礦產資源預測評價方面,尤其是在自然環境比較惡劣的地區,遙感的作用將由礦產資源調查評價的配角到主角的新角色。
(一)遙感技術的優勢
與常規手段相比,遙感技術用高空鳥瞰的形式進行探測,可以跨越交通的阻隔和視野的限制,洞察地面調查的和死角,對大面積的環境狀況進行全面徹底的調查;同時,它遠離觀察對象,不損害研究對象及其環境條件,保證了獲取信息資料的客觀性、可靠性;遙感技術具有的“多點位”、“多波段”、“多時相”、“多高度”的獲取和“多次增強”遙感信息處理的特征。
根據不同的任務,遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體,也可采用紫外線,紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性,還可獲取地物內部信息。
目前,遙感技術的發展主要體現在空間、時間和光譜分辨率的不斷提高。民用衛星遙感數據中Quick Bird數據的最高空間分辨率已達0.61m,軌道重復周期1～6d(取決于緯度高低);而幾何分辨率為1m的IKONOS衛星數據,重復周期僅為1～3d;高光譜衛星數據Hyperion,波段高達220個,幾何分辨率達30m。相對于衛星遙感而言,航空遙感具有更機動靈活、更高精度的優勢,如目前較先進的基于POS系統的航空攝影技術,可根據POS系統檢校場的測量數據直接制作正射影像圖,從而實現無地面控制點的高精度航空遙感影像定位,極大地提高調查的幾何精度,縮短調查周期。
(二)在礦產資源開發預測工作中的作用
在礦產資源預測的應用主要在于礦產遙感信息的形成機理和遙感成礦模式研究上。地質遙感信息形成機理研究是遙感理論研究的新領域,是遙感找礦方法的科學性、針對性和有效性,促進遙感地質解譯向規范化、模式化方向發展的必由之路。這些信息的識別提取在許多地區已經有了初步應用,取得較多的成礦信息,資源預測及其評價效果比較好。遙感技術在礦產預測工作流程圖如圖1所示:
主要是對遙感數據(ETM+、SPOT5)進行輻射校正、PAN波段數據與多光譜數據進行融合處理、天然假彩色合成、幾何校正、大地配準與鑲嵌等。然后制作國際標準分幅圖像,對其格式轉換后與地形數據進行疊加顯示,以人機交互方式對各種礦山地質環境現象進行解譯,最后將解譯結果提供野外驗證。
1.幾何校正與大地配準。在地形圖上采集控制點對遙感數據進行幾何校正,在1∶100000地形圖上采集控制點對ETM+數據進行校正;在1∶50000地形圖上采集控制點對SPOT5數據進行校正。每景圖像采集控制點數25～36個,且均勻分布于圖像內,控制點殘差控制在1個像元以內,將圖像配準至大地坐標。
2.數據融合。針對遙感圖像不同光譜和不同分辨率的特點,融合處理主要集中于象素級與特征級融合,可將來源于不同傳感器的遙感圖像的優勢集中起來,減少數據的冗余度,增強圖像的清晰度,提高解譯的精度和準確性,針對多分辨率遙感數據圖像融合的方法比較多,主要有色彩空間變換如HIS、Lab、CN以及KL變換、小波變換等方法。對不同的數據組合、不同地形情況、不同區域及不同的研究目標使用的融合方法各異。針對本項目以突出礦山地質環境狀況的特點,利用HIS融合方法,對ETM+的7、4、3波段與PAN波段組合,SPOT5的4、2、1波段與PAN波段組合進行融合處理的結果圖像能較好反映礦山地質環境各要素。
3.圖像鑲嵌。由于研究范圍較大,跨17景ETM+圖像,部分礦區存在跨越多景遙感圖像,給解譯時帶來不便。需要對跨圖幅影像進行鑲嵌,鑲嵌時為了使圖像滿足以下條件:(1)信息豐富;(2)色調和諧;(3)鑲嵌的幾何精度高。
4.圖像剪裁。為了方便解譯、控制精度精度、解譯成果的拼接等工作,在礦山比較連片的地區,需要將整景圖像或鑲嵌圖像按按1∶100000或1∶50000國際標準圖幅制作分幅圖像。
5.格式轉換。將制作的國際標準分幅圖像存儲為*.TIF格式,然后轉換為MAPGIS內部圖像格式*.MSI格式,以便于人-機交互解譯。影像與1∶100000或1∶50000地形圖能完全疊合,因此在上面解譯的結果與地形圖疊合比較好,給野外檢查驗證帶來方便。
三、遙感技術在貴州礦產資源開發找礦方面的應用實例
位于云貴高原東部的貴州,系隆起于四川盆地與廣西、湘西盆地或丘陵之間的高原山區。在長達10多億年的地質演變歷史中,具有良好的成礦地質條件,造就了當今貴州礦產資源豐富、分布廣泛、門類較全、礦種眾多的優勢格局。貴州素以“沉積巖王國”著稱,是礦產資源大省。沉積礦產中以煤、磷、鋁、錳為優勢,具有“量大質優”的特點。
在發現的礦產中,有包括能源、黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀有稀土分散元素、冶金輔助原料非金屬、化工原料非金屬、建材及其它非金屬、水氣等九大類礦產在內的76種,不同程度地探明了儲量。在已探明的儲量礦產中,依據保有儲量統一對比排位,貴州名列全國前十位的礦產達41種,其中排第一至第五的有28種,居首位的達8種,列第二、第三的分別為8種與5種。尤以煤、磷、鋁土礦、汞、銻、錳、金、重晶石、硫鐵礦、稀土、鎵、水泥原料、磚瓦原料以及多種用途的石灰巖、白云巖、砂巖等礦產最具優勢,在全國占有重要地位。而且人均與國土單位面積占有礦產資源潛在經濟價值量,都高于全國平均水平,遠高于鄰近省區市占有水平。從開發利用角度論,貴州礦產資源具有資源比較豐富、優勢礦產顯著;分布相對集中、規模大、質量較好、主要礦產資源潛力大、遠景好;共伴生礦產較多;資源豐歉不均,部分礦產短缺等五個方面的主要特點。
(一)煤礦的遙感找礦模式
1.石炭系煤。(1)含煤地層的識別:由于該套地層頂底板都是碳酸鹽巖,因此,分布在喀斯特地貌區,呈條帶狀展布的非喀斯特地貌即流水侵蝕地貌,是快速、準確地判讀大塘期含煤巖系的最直接標志;(2)地貌標志:由于含煤巖性及其頂、底板巖層在物質屬性及侵蝕作用上的差異,常常沿含煤巖系形成走向次成谷。
2.二疊系煤。(1)含煤地層的識別:含煤巖系是間于上覆三疊系碳酸鹽巖與下伏峨眉山玄武巖及下二疊統碳酸鹽巖中的一套地層,因此,分布在喀斯特地貌區,呈條帶狀展布的非喀斯特地貌――流水侵蝕地貌,是判斷晚二疊世含煤巖系的標志;(2)地貌識別標志:在山盆期地貌保存良好的地區,該套非可溶巖層除發育規模較小的走向次成谷外,還常常與其上下碳酸鹽巖形成壟(脊)―槽(谷)組合地貌;在烏江期地貌發育區,該套非可溶巖層常形成規模不等的走向次成谷。
(二)磷礦的遙感找礦模式
1.晚震旦世磷塊巖。(1)地層識別:首先,含磷巖系在空間上受巖相古地理控制,在省內主要分布于黔中地區。由于含礦的磷塊巖層位于上震旦統碳酸鹽巖系的下部,而這套碳酸鹽巖系,上、下均為碎屑巖,故在參考區域地質資料基礎上,可在TM影像上通過對碳酸鹽巖的識別大致圈出其分布。(2)地貌識別標志:由于含礦層與其上下巖層在物質屬性及侵蝕作用上的差異,常常沿含礦地層形成走向次成谷。
2.早寒武世磷塊巖。(1)地層識別:同晚震旦世磷塊巖一樣,巖相古地理控制礦產的區域分布是明顯的。含礦層識別主要依據地層層序的相互關系并結合影像特征予以區別。如在區域上下二疊統棲霞―茅口組碳酸鹽巖影像上有較為突出的特征,巖溶地貌發育,碎斑狀影紋圖案,順這套地層往下,一般可“清理”出下伏各組地層。如在織金一帶,其下伏依次為下石炭統地層以及下寒武統和上震旦統含磷層位。(2)地貌識別標志:典型的巖溶地貌區,常形成峽谷及峰叢,山體較尖棱。
(三)鋁土礦的遙感找礦模式
1.地層識別:含礦地層主要為下石炭統“九架爐組”,“九架爐組”分布于形態各異、大小不一的古喀斯特洼地中。
2.地貌識別標志:含鋁巖系的底板、頂板均是主要由碳酸鹽巖形成的喀斯特地貌,但其喀斯特微地貌仍有差異。頂板碳酸鹽巖常常形成坡體相對高差較大的峰叢(林),且仍發育成走向比較清楚的山脊線;而底板碳酸鹽巖則常常形成坡體相對高差較小的峰叢(林),且不存在山脊線。含鋁巖系就產于這喀斯特微地貌的變化處。
四、結論
礦產資源是人類社會可持續發展的重要物質基礎,沒有礦產資源作保障,經濟就不可能發展,人類社會就不可能進步,我國全面建設小康社會的宏偉目標就無法實現。因此,我們必須充分認識國情和省情,樹立和落實科學發展觀,要進一步加強礦產資源調查評價與勘查。本文結合貴州當地的礦產資源,利用遙感技術對其進行開發找礦、預測等的探討,旨在提高礦產資源可供性,實施礦產資源可持續發展戰略。
參考文獻
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第6篇：遙感技術的基本原理范文
關鍵詞：攝影原理 數碼攝影 全息技術
引言：
過去人們靠畫像留下自己的倩影，而攝影技術的發展讓人們可以抓住每一個精彩瞬間，自1839年法國畫家達蓋爾發明了世界上第一臺真正的照相機以來，從傳統的針孔攝影到隨拍即現的數碼攝影，至展現三維效果的全息攝影，可以說攝影技術的發展日新月異。
1.、傳統針孔攝影
物體在凸透鏡的二倍焦距之外可以成縮小倒立的實像，根據這一性質，人們開始了對攝影的探索。當然相機并不單單只靠凸透鏡這么簡單。我們常常會在電視劇里看到這樣的情節：隨著“碰”一聲巨響，幕布下探出一個腦袋，對大家說：“ok”。這就是最早的暗室銀版攝影法。1888年，美國人伊斯曼發明了將鹵化銀乳劑均勻的涂在明膠基片上的新型感光材料上，這為照相機的發展掀開了新的篇章，小巧的相機從此走進千家萬戶。其基本原理是把立體景物通過光學系統成像在涂有感光材料的膠片上，膠片曝光后，膠片上的鹵化銀便生成潛影，在顯影液的還原作用下，這些潛影顯現出來，成為了由細微的黑白金屬銀顆粒組成的影像，便在膠片上得到了與原景物色調正好相反的底片，沖洗后就是我們看到的照片。
2.、數碼攝影
數碼照相機現在已成為年輕人出門隨身攜帶的工具之一，其拍攝后瞬間便可顯示并且可以直接儲存印放，收到了許多人的熱捧。數碼攝影主要運用了光電傳感，即使用傳感器將光轉化成電荷，將影像存儲在電子芯片上，光電轉換了自然中各種色頻的頻率值，真實的顯現了萬紫千紅的世界。對同一個景物，在同一時刻，用傳統相機拍出的照片會有很大差異。傳統相機的化學還原過程色彩會失真，而數碼相機就克服了這一點。數碼攝影的存儲、處理、以及傳輸的方便快捷，提高了攝影的表現力和時效性，對傳統攝影技術產生了強烈的沖擊，也為攝影業開拓了嶄新的領域，可以說是攝影史上一個新的里程碑。
3.、數碼單鏡頭反光攝影
數碼單反相機是現在攝影專業人士使用的一款相機，是使用單鏡頭取景方式對景物進行拍攝，其基本原理與普通數碼相機相同，區別在于反光鏡和上端圓拱形結構內部安裝了五面鏡或五棱鏡，可以從取景器中直接去觀察通過鏡頭的影像。光線透過鏡頭到達反光鏡后，折射到上面的對焦屏，形成影像，透過目鏡和五棱鏡，拍攝者就可以在取景器中看到外面的景物了。反相機的出現使轉瞬即逝的美景留存記憶成為可能，是相機發展史上又一個新的突破。
但是，單反相機也有一些劣勢，比如快門操作瞬間會有片刻的黑幕，工藝苛刻，體積龐大，不便攜帶等都期待著技術的發展。
4.、激光全息攝影
無論是傳統膠片相機還是數碼相機都是利用透鏡成像原理，僅僅記錄了物光中的振幅信息，沒有立體感。而全息照相技術則利用了光的干涉原理，記錄了物光中的振幅和位相，有了立體效果。正如大家看3D電影時， 當觀眾戴上特制的偏光眼鏡時，左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，而通過雙眼匯聚功能將左、右像疊和在視網膜上，由大腦神經產生三維立體的視覺效果。全息照相的原理可以簡述為：一個物點的物光形成一組干涉條紋，干板上的干涉圖像就是許多不同疏密、不同走向和不同反差的干涉條紋組。這些干涉條紋組就是被拍攝物的全息圖。感光后的全息干板，經顯影、定影等處理得到的全息照片，相當于一幅復雜的“衍射光柵”。
除光學全息外，還發展了紅處、微波、超聲全息術等等。這些技術如今已逐步廣泛用于軍事偵察監視、無損檢驗與探傷、信息存儲和處理、精密干涉計量、遙感技術、全息x射線顯微鏡、生物醫學、立體顯示和全息防偽等，全息技術作為一門新興技術，已經深入到我們生活的方方面面，同時也仍在不斷地實驗當中，成熟的全息技術還會在科學研究領域和生產實踐中發揮更廣闊的作用。
我相信，隨著科學技術的發展，正如芯片使計算機一步步小型化而走進尋常百姓家一樣，“全息相機”也會不斷地精巧化，走進千家萬戶，從此，人們珍藏記憶的就不僅僅是“畫像”，或許可以稱它為“電子雕塑”吧。
參考文獻：
[1]趙凱華《光學》北京大學出版社
第7篇：遙感技術的基本原理范文
關鍵詞：測繪新技術；工程測量；應用與研究
一、概論
傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業。隨著經濟和社會的進步，現代的數字化技術、全球定位技術（GPS）、地理信息技術（GIS）、遙感技術（RS）等各種新技術在工程測量中得以應用和研究。
二、工程測量中的數字化技術
（一）地圖數字化技術
在建立各種GIS系統時，對原有地圖進行數字化處理，在建庫工作中占據了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有紙制地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足要求，就可以利用數字化儀將其輸入計算機，經編輯、修補后生成相應的數字地圖。當前有手扶跟蹤數字化和掃描矢量化兩大類儀器，針對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，高效、便捷、保真的對地圖進行數字化處理。
（二）數字化成圖手段
大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容，常規的成圖方法野外工作量大，作業艱苦，作業程序復雜，同時還有繁瑣的內業數據處理和繪圖工作，成圖周期長，產品單一，難以適應社會飛速發展的需要。而數字化成圖技術具有精度高、勞動強度小、更新方便、便于保存管理及應用、易于等特點。目前，數字化成圖技術有內外業一體化和電子平板兩種模式。內外業一體化是一種外業數據采集方法，主要設備是全站儀、電子手簿等，其特點是精度高、內外業分工明確、便于人員分配，從而具有較高的成圖效率。
三、工程測量中的全球衛星定位技術（GPS）
GPS是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20年，于1994年全面建成，具有海、陸、空全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS接收機的改進，廣域差分技術、載波相位差分技術的發展，加之美國SA技術的解除，使得GPS技術在導航、運載工具實時監控、城市規劃、工程測量等領域有了更為廣泛的應用。
RTK（Real Time Kinematics，實時動態）技術是在GPS基礎上發展起來的、能夠實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位結果，并在一定范圍內達到厘米級精度的一種新的GPS定位測量方式，是GPS應用的重大里程碑。RTK測量是將l臺GPS接收機安裝在已知點上對GPS衛星進行觀測，將采集的載波相位觀測量調制到基準站電臺的載波上，再通過基準站電臺發射出去;流動站在對GPS衛星進行觀測并采集載波相位觀測量的同時，也接收由基準站電臺發射的信號，經解調得到基準站的載波相位觀測量;流動站的GPS接收機再利用0TF（運動中求解整周模糊度）技術由基準站的載波相位觀測量和流動站的載波相位觀測量來求解整周模糊度，最后求出厘米級精度流動站的位置。RTK測量可以不布設各級控制點，僅依據一定數量的基準控制點，便可以高精度、快速地測定圖根控制點、界址點、地形點、地物點的坐標，利用測圖軟件可以在野外一次生成電子地圖。同時，也可以根據已有的數據成果快速的進行施工放樣。因此，RTK被廣泛應用于圖根控制測量，地籍、房地產測繪、數字化測圖及施工放樣等各種工作中。
四、工程測量中的地理信息（GIS）技術
GIS是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。已成為多學科集成并應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段與工具。其技術優勢不僅在于它的集地理數據采集存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。目前，GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、地質礦產、農林水利、氣象海洋、環境監測、城市規劃土地管理、區域開發與國防建設等領域發揮越來越重要的作用。采用GIS、數據庫、內外一體化測圖、掃描矢量化及全數字攝影測量等技術，為專業信息系統提供及時、準確、標準化、數字化的基礎空間信息，以建立各類專業信息系統，從而實現管理的科學化、標準化、信息化。
五、工程測量中的數字攝影測量技術
數字攝影測量是基于數字影像與攝影測量的基本原理，應用計算機技術、數字影像處理、影像匹配、模式識別等多學科的理論與方法。航空攝影測量是大面積、大比例尺地形測圖、地籍測量的重要手段與方法，可以提供數字的、影像的、線劃的等多種形式的地圖產品。全數字攝影工作站的出現，加上GPS技術在攝影測量中的應用，使得攝影測量向自動化、數字化方向邁進。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量產品已經從影像圖等向4D產品轉化，為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。
六、工程測量中的遙感（ RS）技術
遙感（RS）技術由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢，得到快速的普及，多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來獲取，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
七、工程測量中的3S集成技術
3S（GPS、GIS、RS）技術的結合，取長補短，是一個自然的發展趨勢，三者之間的相互作用行成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架，即GPS與RS為GIS提供區域信息及空間定位信息，而GIS進行相應的空間分析以便從GPS和RS提供的海量數據中提取有用的信息并進行綜合集成，使之成為科學的決策依據。諸如三峽工程、南水北調工程、西氣東輸、青藏鐵路等工程，其施工范圍大、物流量大、施工周期長等，而3S技術為該類大型工程提供了最有效的數據及信息采集、分析處理、表達決策的工具。
八、結語
伴隨著測繪新技術的不斷進步，現代工程測量必將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。
參考文獻
[1]陳俊勇，胡建國.GPS技術的新進展[J].測繪工程，1996，（2）.
第8篇：遙感技術的基本原理范文
關鍵詞：土地測繪；常規土地測繪技術；現代化的測繪技術
中圖分類號：P2文獻標識碼： A
土地測繪其實是為順利實現國土資源管理部門對于土地測繪結果的運用或者為工程建設用地需求而開展的相關工作。與此同時，是國土相關部門日常工作中的重要方面。土地測繪的最終質量會受到測繪技術、測繪方法、測繪手段的影響，為此，從測繪技術上形成的改變可在一定程度上展現出土地測繪質量的變化。為此，土地測繪技術與測繪質量兩者是相互影響的。而在此其中，新技術的不斷運用將會對土地測繪技術、測繪質量的提升起到非常重要的推動作用。
一、常規土地測繪技術
在土地測繪工作當中，土地測繪技術所運用的方法將會對土地測繪效率及所搜索的相關數據的精準度造成直接性的影響。目前，以往的土地測繪方法已然不能夠滿足目前對土地測繪精準度上的要求，為很好的提升土地測繪精準度及測繪最終質量，對土地測繪引入先進的新技術有著非常重要的意義。
1.1鋼尺與比例尺有效結合的測量方法
把鋼尺與比例尺有效結合的測量方法是目前較為常見的傳統土地測繪方法。經過對不規則的土地分割程幾個規則的區域開展土地的計算，同時對土地面積加以總結。鋼尺與比例尺有效結合的測量形式會產生很大的誤差，并且人為因素對測量結果將會帶來較大的影響，對于測量規則的土地是比較容易進行的，但如果碰到折線比較多且呈弧狀的土地那么就不那么容易進行處理的，還會有爭議的情況時常發生。
1.2經緯儀與鋼尺有效結合的測量方法
在形狀規則的土地當中，可以使用鋼尺與比例尺相結合的測量方法，但針對不規則的土地，就可以使用經緯儀與鋼尺有效結合的測量方法。這種方法是以鋼尺、比例尺方法為前提，利用經緯儀設置在不規則土地的每一個拐點的位置開展不同角度的測量，之后與鋼尺測量有效結合，從而準確的計算出土地的面積。伴隨著社會經濟的快速進步與建筑物數量的迅猛增加，經緯儀拐點測量方法中其通視性就顯得比較差。
1.3全站儀測量方法
無論是鋼尺比例尺還是經緯儀比例尺其測量在現實的具體操作當中都是非常復雜的，工作效率低，且只能夠形成對土地面積及標高的相關測量，并不能對土地拐點具體坐標進行測量，為此，這種土地測量的工作效率及測量質量結構都是不理想的，與此同時，在這種形式的測量需要投入大量的人力，以此造成的測量成本過高。為了滿足目前土地測繪精準度方面的需求，而引進了全站儀測量，為今后的土地面積測量提供了強有力的技術支持。
全站儀測量與經緯儀相對比，全站儀測量方法將完全免去了把儀器設置在土地上的拐角點開展測量工作，此種測量方法能成功的實現對大面積土地進行精確的測量。測量工作人員能夠通過每隔目標點具體方位來設置全站儀，之后把全站儀中的棱鏡按照順時針的次序放到目標點上面。在挑選好全站儀測量相關程序后，在全站儀的顯示屏中就能夠進行目標點連線包含的土地面積數值的讀取。其中，目標點的點數是不被制約的，測量弧形土地的時候可以選用多點模擬的形式來進行界定，利用界點運用有關儀器將測量的結果輸入全站儀中，從而進行對土地面積的測量與計算。
二、現代化的測繪技術在土地測繪中的具體應用
2.1全球定位系統在土地測繪中的應用
全球定位系統又稱為GPS技術，具有精度高、靈活性好、速度快等顯著特點，它的基本原理就是通過提供的三維坐標讓土地調查者獲得空間數據，以達到空間定位的目的。GPS測量技術能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標以及其他相關信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點。GPS的實時動態樁位放樣，精度可將樁位誤差精度控制到厘米級，利用GPS技術放樣平臺，通過利用GPS測量并在施工平臺鋼管樁放樣，可在保證測量精度的前提下有效縮短野外作業時間。GPS偏心檢查，在精確測量工程樁位分布的基礎上，GPS技術可一物兩用，進行樁位偏心檢查，提高工程測量的管理效。能夠與傳統測繪儀器有效配合，如建筑方位定點測量時，控制點布控時可通過GPS靜態測量彎曲來確保高程、距離精度，再結合全站儀、經緯儀等傳統儀器實現近距離位移設置，能夠進一步增強新技術的應用效果。GPS技術與掌上電腦的結合，則給土地的野外調查提供了便利。將數碼的攝像頭與GPS集合到一起，運用到掌上電腦上，最終實現了地形的測量的變更，解決了變更區域中形狀不規則、區域不明顯等不良因素。另外，利用數碼攝像頭替代人工繪圖還可以對野外土地進行拍攝，從而大大減輕了工作量。同時，利用掌上電腦與GPS技術結合還解決了野外工作中時間長的問題，達到了連續工作和數據儲存的目的要求，并且及時滿足圖形的更新，使土地調查結果的準確性提高。
2.2“3S”集成技術的應用
“3S”集成技術是由地理信息系統、遙感技術、全球定位系統三者構成的一個整體集合從而對土地進行實時的觀測、分析和應用管理的系統。隨著現代科技的發展和進步，我國的3S技術已經日漸成熟，這一技術在土地調查中發揮的作用越來越大，并且在土地更新調查和土地動態監測中體現出了良好的發展前景。比如，在利用高分辨率的衛星遙感技術獲得相關的影像數據，然后與土地調查的更新技術進行匯總、疊加分類，并運用專業軟件進行分析，從而得出準確的變換范圍和數據結果。這種方法的運用從根本上解決了傳統調查方法工作量大、工作效率低、精度低等問題，大大加快了土地調查的速度和效率，所以實際應用中的技術已經非常成熟。
2.3地理信息系統（GIS)的運用
所謂地理信息系統（GIS)是一種獨特的空間信息系統，它的工作原理就是通過計算機的系統支持，對地球空間中的地理數據進行采集、存儲、分析、描繪的過程。具體來說，就是利用計算機建立地理數據庫，將地理環境中的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據，進行數字存貯、處理和分析，建立有效的數據管理系統。通過對多種要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，滿足各種不同的應用或科學研究的需要，并以圖形和數字的方式表示結果。現階段，經過科技工作者的不懈努力和研究，利用地理信息系統對空間數據進行處理已經發展成為土地調查的重要組成部分，可以說，地理信息系統將會向更加標準化和規范化的方向發展。在地理信息系統中，由于所獲取的測繪基礎數據非常的詳盡可靠，并且準確性高，這就相應的提高了城市規劃的科學性。由于計算機具有高速運算和極強的邏輯判斷功能，所以在短時間內增加了規劃設計方案的合理性。另外，計算機可以自動地生成各種規劃用圖、表格和報告，利用數據庫又易于刪補、更新程序，所以還實現城市規劃的動態監控和動態設計也已經成為可能。加大對GIS的研究和使用力度，還能夠增強測繪人員和城市規劃人員的協調協作能力和促進信息的統一獲取和使用。
2.4遙感技術在土地測繪中的應用
遙感技術是從人造衛星、飛機或其他飛行器上收集地物目標的電磁輻射信息，判認地球環境和資源的技術。現階段，遙感技術在我國的土地調查中已經得到了較為普遍的應用。首先，遙感技術的應用對于重點城市的土地勘測發揮了重要的作用，目前，利用該技術對城市中占用耕地等情況進行監測已經起到了很好的加強土地管理的作用。遙感技術對土地調查的信息更新起到了重要的作用。遙感技術利用航空、航天正射影像圖以及地形圖為資料，與原有的土地現狀圖進行對比，將數據進行補充和修改，最終達到更新的效果。
第9篇：遙感技術的基本原理范文
【關鍵詞】工程測量；測繪新技術；應用
1 數字化技術
1.1 地圖數字化技術
各種GIS系統的建立，首先是對原有的地圖數據進行數字化處理，在建庫工作中占據了相當大的工作量，各工程測繪部門都投入相當大的人力和財力。對于已有的紙制地圖，若其現勢性、精度和比例尺能滿足目前的要求，就能利用數字化儀器將其輸入計算機，通過編輯、修補等措施后生成相應的數字地圖。當前，有手扶跟蹤數字化及掃描矢量化兩大類儀器，對大比例尺地形圖，大多數掃描矢量化軟件能自動提取多邊形信息，從而高效、快捷、保真的對地圖進行數字化處理。
1.2 數字化成圖手段
傳統工程測量的重要內容只要是工程圖和大比例尺地形圖，傳統的成圖方法，需要很大的野外工作時間，作業任務艱苦，程序復雜，除此之外，還要眾多繁瑣的繪圖工作和數據處理工作，耗費了大量的人力、物力，且產品單一，目前已經不能適應社會發展的需要。而現代的數字化成圖技術，則具有準確度高、更新方便、易于保存管理、方便公開等優點，同時還節省了大量的人力、物力。數字化成圖技術主要有內外業一體化及電子平板兩種模式。內外業一體化是一種通過全站儀、電子簿等設備采集數據的方法，它的優點主要是精度高、分工較為明確、易于人員管理，從而提高了成圖的效率。
2 全球定位技術（GPS)
美國從上世紀70年代還是研制GPS，經過20年的努力，終于在1994年建成，它是具有海、陸、空壘方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。隨著GPS接收機的逐步改進，載波相位差分技術和廣域差分技術也得到了一定的發展，再加上美國SA技術的解除， GPS技術在城市規劃、導航、運載工具實時監控、工程測量等領域有了更為深遠的應用前景。
2.1 GPS在建立工程控制網中的應用
寧夏中寧縣東部的紅寺堡開發區，處丘陵地帶，總面積約為2000平方米。在開發過程中，工程師采用N3水準儀建立四等水準網作為首級高程控制網，用四等水準聯測過的GP8控制點(GPS水準點)作為區域精化大地水準面高程擬合的驗證點。三等GPS網的總控制點數為88個，聯測國家二等三角點4個，水準點3個，新布設GPS控制點78個。該網最長邊7.35千米，最短邊2.31千米，平均邊長4.58千米，控制面積約1500 平方米。該網分別在1980西安坐標系和1954北京坐標系下進行了平差計算，并聯測到國家GPSB基點上，以取得精確WGS84三位坐標。四等水準網的總點數為67個，包括4個起算點：同家等水準點蘭包92和蘭包95，蘭包103，同石08，聯測三等GPS點64個：利用三等GPS水準點的精確WGS―84三位坐標在區域精化大地水準面中生成各點的擬合高程，與水準高程進行比較，進而驗證了紅寺堡區域精化大地水準面高程擬合的精度等級。
2.2 GPS在礦山測量中的應用
礦山大多數都位于山區，要么林木蔥郁，要么溝壑縱橫，可視條件差。目前，國家正提倡保護森林資源，不準隨意濫伐樹木。在這樣的情況下，傳統的使用測回法建立控制網的方法，往往浪費了大量的人力、物力，卻不一定能達到建立控制網的目的。
未解決上述出現的問題，我們在現代測繪新技術不斷發展的情況下，通常采用布設靜態GPS控制網的方法，這樣就可以有效地克服可視條件差的弱點。在兩個或兩個以上國家測網點上架設地面基準站，而流動站則采用不同的形式布網。使用3臺套或多臺套GPS可克服常規測量中人員多、又很難達到預期精度的弊端。GPS具有觀測精度好、效率高的優點，從而使各礦區坑口控制相互連接，形成整體。在礦山的小區域范圍內，如若要測出大比例尺地形圖，在茂密的森林內使用全站儀勢必會增加難度，在這種情況下，只要我們在林地掌握好天線的長度，利用靜態GPS控制網方法，問題就能迎刃而解。
3 地理信息技術(GIS)
GIS是地理信息系統（Geographic Information System)的簡稱，指的是在計算機的軟硬件條件支持的情況下，對具有空間內涵的地理信息，按照空間分布以一定的格式輸入、存貯、查詢、分析、更新、圖形編輯、數據庫管理、顯示與輸出和數據綜合分析的計算機技術系統。它是集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科，目前，GIS已經成為多學科集成并且應用于各領域的基礎平臺和地學空間信息顯示的基本手段和工具。它的技術優勢不僅僅在于它的集地理數據的采集、存儲、管理、分析、三維可視化顯示與成果輸出于一體的數據流程，還在于它的空間提示、預測預報和輔助決策功能。如今，GIS不僅發展成為一門較為成熟的技術科學，而且已經成為一門新興的產業，在測繪、農林水利、氣象海洋、城市規劃土地管理、環境監測、區域開發與國防建設等領域的作用越來越重要。
讓我們以城市的地下管線信息系統的建立為例，地理信息系統能把地形圖作為基礎圖形數據，然后疊加地下和地面的類管線，這管線包括上水、通訊、電力、燃氣、工程管線、污水，還有測量控制網和規劃路等多種基礎的測繪信息，在上述基礎上，形成一個測繪數據的信息系統，從而實現對城市地下管線的現代化的信息管理。
4 遙感技術(RS)
遙感(Remote Sensing)指的是在遠離目標、與目標不直接接觸的情況下判定、量測并分析目標的性質。遙感主要是利用從目標反射、輻射或散射的電磁波的基本原理，對目標進行信息采集、分類及成像。我們在這里提到的遙感(RS)包括衛星遙感和航空遙感所獲取的衛星影像和航空攝影影像的數據資料。遙感技術(RS)具有信息豐富、多光譜特性、全天候、信息獲取周期短等優勢，特別是高分辨率遙感影像圖像清晰、空間分辨率高，廣泛應用于土地利用更新調查、土地利用動態監測，農村產權調查等工作中。當然，由于衛星影像和航空攝影像在分辨率、清晰度、比例尺等方面還是有一定區別的，在應用于土地利用更新調查的實際情況中，采用航空攝影的遙感影像(航片)進行調查，明顯優于衛星遙感圖像。
遙感(RS)技術通常具有大面積同步觀測、數據的綜合性和經濟型等優勢，因而得到了迅速的普及。高分辨率的遙感衛星和多光譜航空攝影未來將會成為對地觀測獲取基礎地理信息的重要手段。各種中小比例尺地形圖都能通過遙感影像獲得，為應用于工程測量領域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的手段和方法。
應用遙感技術，是開展土地利用更新調查的有效工具，它主要借助于現勢性好的高分辨率的遙感影像圖像進行調查。目前，我國大多數地市都曾利用應用遙感技術對本地的土地利用更新進行了調查，對土地利用現狀的快速調查和新增地物的及時準確發現十分有利。
5 結語
隨著現代化測繪技術的不斷發展，現代工程測量必將朝著測量內外作業一體化、數據獲取及處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展，這是大勢所趨。
參考文獻：
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