遥感技术的基本原理篇1
遥感作为信息获取和更新的重要技术手段之一，已经在海洋、渔业、测绘和军事等许多领域得到了迅猛发展和广泛应用。上海海洋大学海洋技术专业培养目标是具备坚实的数理基础，掌握海洋科学的基本理论和基本知识，受到海洋信息探测与应用方面的基本训练，能在海洋信息技术、空间测量技术、遥感技术、地理信息系统技术及其相关领域从事科研、教学、管理及技术工作的高素质海洋科技人才。遥感是上海海洋大学海洋技术专业主要方向之一，而《遥感原理》是海洋技术专业遥感类基础课程。《遥感原理》课程涉及了大量的数学和物理知识，这些大量的数学和物理公式对相当一部分同学来讲枯燥、难懂，使同学们在课程学习过程中，缺乏对课程学习的兴趣。笔者结合教学过程中经验，针对相关问题，在此浅谈一下在该课程教学上的思考和实践。
1关注遥感科学的最新进展
要让同学们喜欢遥感课程，首先要激发他们对课程的兴趣。现在的大学生有个性、有主见，接收新生事物快，是一个开放的群体。同学们普遍对所学学科的发展动态和发展前沿感兴趣，他们迫切希望知道所学课程对将来就业和相关课程进一步学习有什么作用。遥感知识更新很快，新理论、新方法和新研究领域不断地出现，遥感研究猛烈地冲击着各学科的前沿，这一特点正符合年轻大学生的好奇心[1]。
在教学过程中，在完成学生对遥感基本知识体系的构建的基础上，把遥感科学的最新进展的一些内容融到课程讲授内容中。例如：告诉同学们，近几十年来，欧美发达国家对资源与环境问题日益重视，而遥感信息技术已成为在国家层面上调查与获取环境资源基本数据，评估国家社会经济和生态环境可持续发展能力的有力工具。在美国、瑞典、澳大利亚、德国和日本等国家，几乎在所有较大规模的资源调查和开发规划中都利用遥感资料和常规资料相结合，提供综合分析数据供有关部门使用。我国已经成功发射了海洋卫星、气象卫星和资源卫星，初步显示了可为生态环境监测提供大量数据。同时，近十几年来在应用空间信息技术进行资源、环境的动态监测及可持续发展综合管理研究方面，也已经积累了大量数据信息和许多较为成熟的经验。遥感应用已从定性向定量发展。加强多源、多模态、多时相数据的融合和同化应用技术研究；注重高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率及全天时、全天候和全频段的监测和研究；注重遥感数据真实性校验和地面定标技术研究；充分开发遥感数据资源，解决全球或区域性的环境和资源问题，为社会经济发展服务，是遥感发展的主要特点。通过国内外遥感现状的对比，使同学们认识到我们国家遥感的基础理论和技术在国际上的地位，以及我们在遥感的基础理论方面和发达国家的差距。这些遥感的基础理论也就是那些大量枯燥、难懂的数学和物理公式。这样既激发了同学们的争强好胜、不服输的天性，又让他们理解遥感基础理论在学科发展中的重要性，他们看到这些枯燥、难懂的数学和物理公式也就感到亲切了。同时，也明白了这些基础理论知识是他们将来遥感类课程进一步学习的基础。
2引入最新的遥感案例
遥感具有比较明显的应用技术学科的特点，它把地学研究中的概念逻辑思维变成直观的、形象的空间模型，深化了人们对自然现象的认识，其涉及到的知识面十分广泛，如果面面俱到，势必导致走马观花。因此，遥感原理课程的授课过程主要讲授遥感的基本数学和物理原理，完成对基本知识体系的构建。通过教学内容的优化，使学生对遥感在整体把握的前提下，能够抓住重点，以点带面，引导学生自主学习其他知识。在讲授遥感在地学中的应用部分，适当介绍当前遥感在卫星研制、有效载荷、地面处理、应用研究和业务化监测等方面发展的最新案例。并且将原理、算法等注重数学物理基础知识等环节融合到每一部分的案例教学内容里，使学生在学习案例的过程中自然地掌握那些枯燥、难懂的物理原理和数学算法[2-3]。
例如：以近年来每年爆发的黄海绿潮遥感监测为案例，介绍了光学遥感和微波遥感不同的遥感技术对监测绿潮时空分布监测方法的差异。在此案例讲解过程中，介绍了tm/etm+数据、moDiS各级数据产品和微波数据enViSataSaR，针对每种遥感影像，分别介绍其传感器和成像的基本原理。从空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率4个方面重点讲解遥感图像的特征，并且结合黄海绿潮监测实例讲授光学遥感和微波遥感的不同物理原理。同时在案例讲解过程中，引申出藻类遥感数学反演算法，这些算法只讲述基本原理和思路，而具体推导过程，引导有兴趣的学生在课后通过文献阅读资料查找自行学习。
遥感技术的基本原理篇2
关键词：遥感机载激光雷达实践教学课程设计
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1674-2117（2014）18-00-02
1前言
《激光遥感》是武汉大学遥感信息工程学院为适应遥感技术发展的最新需求，对原有《激光成像》课程进行改造而设置的一门专业必修课程。随着相关技术的发展，激光遥感成为了遥感技术的重要方向。近些年越来越多的资源投入到激光雷达术的研究和实践中，使之得到飞速发展。目前激光遥感技术已经运用到了近景、地面、车载、机载到星载的多种平台上，提供了不同精度的多种产品，应用在诸多行业中。相应地，激光遥感数据处理也从科学研究少量试验发展到了大规模生产实践阶段。面对这种变化趋势，武汉大学遥感信息工程学院在2010年修订的本科生培养方案中，设置了《激光遥感》课程，作为摄影测量方向本科生的专业必修课和遥感信息工程方向本科生的专业选修课[1]。这准确地反映了目前激光遥感技术的发展状况和其在遥感技术中的地位。
2加强激光遥感实践课程的必要性
在激光遥感课程改造过程中，有必要提出并坚持面向应用的方针，这一方面是生产的需要，我国已经正在大力引进和推广激光遥感技术，仅机载LiDaR设备就已经超过30台，价值数亿元，其他的地面及近景设备更是多达百余套。这些设备采集了大量的数据，处理这些数据需要专门的人才，对本科教育提出了要求[2]；另一方面是就业的需要，虽然随着空间技术的应用，摄影测量与遥感专业的学生就业形势较好，但是要看到，随着开设相关专业课程学校的增加以及学生规模的扩大，就业压力已经越来越大，有必要根据生产部门的需求，有针对性地培养学生专长，扩大就业机会；第三方面是科学研究的需要，目前激光遥感数据仅仅得到了初步的应用，如何提高数据处理效率，丰富数据产品类型以及拓展数据范围等，是目前生产部门亟待解决的问题[3]。通过在本科阶段设置相关课程，加大培养力度，有利于激发学生科研兴趣，为将来投身相关科学研究打下了坚实基础。在过去激光遥感属于前沿技术，缺少必要的案例和数据，主要采取课堂讲授的方式，通过教师的ppt和板书进行教学，学生的课堂实验及课后实践很少，缺少实践环节，造成学生动手能力较差，同时对理论的理解也不够深入，影响了用人单位的使用[4]。因此，随着激光遥感技术从探索走向应用，对应的《激光遥感》课程也由选修设置为必修，其授课方式也应该从纯理论讲授发展为理论结合实践的讲授方式。
3遥感实践课程的原则及内容
3.1遥感实践课程的原则
激光遥感数据处理环节多，涉及的专业知识多，同时，由于仍处于不断发展中，很多新处理方法和产品不断涌现，成熟和固定的生产与数据处理方法和流程较少。在确定激光遥感课程实践内容时需要把握如下原则：
（1）有利于全面掌握课程的知识点，实践的内容应该贯穿整个课程的环节，加深和巩固学生对理论的了解；
（2）有利于相关专业知识的融会贯通[5]。激光遥感是多种新技术的集成技术，应该通过实践环节，使学生了解相关专业技术以及集成技术的重要性及作用；
（3）有利于激发学生的科学研究兴趣[6]。应该通过实践，激发学生探索未知的兴趣，投身于对激光遥感技术科学研究中；
（4）有助于提高学生动手能力。激光遥感技术是一门工科技术，其落脚点应聚焦在提高学生的动手能力，为将来胜任行业部门打下基础；
（5）有助于课程安排。课堂时间有限，过于复杂的实验占用太多时间，不利于课堂组织，简单的实验不利于学生掌握相关知识。必须对各实验部分精心设计，使之既相对独立又有机联系。
3.2遥感实践课程的主要内容
激光遥感实践环节的内容
激光遥感技术工程实践环节较多，内容庞杂，主要有：
航线设计，需要全面掌握点云数据的参数，影像数据参数等；
数据预处理，包括误差剔除，坐标转换等；
输入输出，包括格式转换，内插方法等；
基础测绘产品生产，包括Dem、DLG的生产；
高级地理信息应用，包括数据分类、建筑物提取，三维建模以及空间信息系统研发等。
4遥感实践课程设计
4.1框架
本文设计了激光遥感课程的实践教学方案，框架图如下。
激光遥感实践框架
4.2实践教学方案
本文设计了激光遥感课程的实践教学案例，下面针对框架进行详细说明。
（1）为了使学生对LiDaR技术有感性的认识，设计了参观的环节，以激发学生的兴趣。选择学院的硬件设备或者生产部门的生产现场，使学生通过参观对LiDaR设备的组成、相关技术和行业应用有初步了解，在生产一线了解该技术目前的应用关键和难点。一方面激发学生投身生产的热情，另一方面使学生了解科研与生产的方向。
（2）针对LaS格式的数据，要求学生编写程序，能够读取数据到相应的数组中。主要使学生了解LiDaR数据种类，通过深入研究LaS数据格式，了解空间信息数据的特点和存储难点；通过全面讲解LaS格式版本的发展过程，了解LiDaR技术进步过程和数据不断丰富的过程；通过程序编写，熟练掌握空间数据读取技术和节省数据存储空间的技巧。
（3）对LiDaR数据进行三维显示和基本空间分析操作。主要使用任课教师承担科研项目时编写的数据处理平台，在使用前任课教师先讲解科研项目的目的、意义、进展及展望，再对该平台的基本功能，尤其是数据读取部分进行详细讲解。一方面可以使学生看到上次课程自己编写的数据读取程序的规范性、速度和效率上存在的问题，另一方面可以使学生知道，科研项目并不神秘，而是从基础的功能起步的；通过对点云的简单空间操作和分析，使学生了解点云数据的粗差、断面、建筑物和树木脚点的空间分布特征、区别以及容易混淆的地方；通过对波形数据的读取、显示和分解，使学生了解LiDaR数据的新发展及其优点。
（4）要求学生编程实现LiDaR数据粗差的剔除。本次实践具有一定的灵活性，学生可以自行编写包含读取、显示、剔除粗差以及存储的完整程序，也可以在教师提供的平台上，以组件的形式完成剔除粗差的功能。关键是使学生理解基于高差的分类方法，基于统计原理的区分粗差的方法，熟悉一些基本的测量平差方法，不仅能够复习和掌握前期学过的测绘的基本专业知识，还能初步掌握LiDaR数据处理的基本原理和Dem的基本生产方法。
（5）要求学生编程实现去除粗差后的LiDaR数据的规则化。主要使学生复习和掌握空间数据内插的主要方法，了解LiDaR数据采集的随机性，知道其特点和不足，提高编程水平，同时对于Dem的生产方法也有更深入的掌握。
（6）实现LiDaR点云数据分类和输出。这部分比较复杂，主要基于现有软件，使学生掌握LiDaR数据分类的原理和生产部门处理的流程和工具，在不断调试参数并观察处理结果的过程中，琢磨和理解现有数据分类算法的原理和不足，明了目前LiDaR数据产品生产的关键和难点，为将来从事生产或科研打下基础。
（7）撰写实践报告，要求学生将实践过程和实践结果进行展示和总结，提出自己的想法，可以提出新的原理或算法，也可以针对某一环节提出改进措施，自由发挥。教师根据学生的报告综合、总结，在课堂上进行展示和点评，并给出成绩。
5结语
实践教学不仅是理论课程的补充，而且具有验证、综合、创新等功能。加强实践性教学，有助于学生全面理解理论知识，掌握分析问题、解决问题的方法，激发学生自主学习热情，提高学生编程能力。本文针对《激光遥感》课程的特点和本科学生的知识积累，设计了课程实践环节，丰富了教学内容，加深了学生对理论知识的理解，推动了《激光遥感》教学改革，使该工科课程更贴近科研和生产，为学生将来进行科研或生产打下了坚实基础。
（武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉430079）
参考文献：
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遥感技术的基本原理篇3
一、遥感的基本原理
（一）基本概念
遥感一词来源于英语“RemoteSensing”，其直译为“遥远的感知”，时间长了人们将它简译为遥感。遥感是20世纪60年展起来的一门对地观测综合性技术。自20世纪80年代以来，遥感技术得到了长足的发展，遥感技术的应用也日趋广泛。随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入，未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释:广义的解释:一切与目标物不接触的远距离探测。狭义的解释:运用现代光学、电子学探测仪器，不与目标物相接触，从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。
（二）系统的组成
遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成（参见下图）:1、信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。2、信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等;传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。3、信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。4、信息应用信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有:军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。
（三）遥感原理
振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为:γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:紫外、可见光和近红外波段。地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.16℃）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。遥感探测正是将遥感仪器所接受到的目标物的电磁波信息与物体的反射光谱相比较，从而可以对地面的物体进行识别和分类。这就是遥感所采用的基本原理。
（四）遥感的分类
为了便于专业人员研究和应用遥感技术，人们从不同的角度对遥感作如下分类:1、按搭载传感器的遥感平台分类根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为:地面遥感，即把传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等；航空遥感，即把传感器设置在航空器上，如气球、航模、飞机及其它航空器等;航天遥感，即把传感器设置在航天器上，如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等。2、按遥感探测的工作方式分类根据遥感探测的工作方式不同可以将遥感分类为:主动式遥感，即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波，然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波;被动式遥感，即传感器不向被探测的目标物发射电磁波，而是直接接受并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。3、按遥感探测的工作波段分类根据遥感探测的工作波段不同可以将遥感分类为:紫外遥感，其探测波段在0.3～0.38um之间;可见光，其探测波段在0.38～0.76um之间;红外遥感，其探测波段在0.76～14um之间;微波遥感，其探测波段在1mm～1m之间;多光谱遥感，其探测波段在可见光与红外波段范围之内，但又将这一波段范围划分成若干个窄波段来进行探测。高光谱遥感是在紫外到中红外波段范围内，并且也将这一波段范围划分成许多非常窄且光谱连续的波段来进行探测。4、按遥感探测的应用领域分类根据遥感探测的应用领域，从宏观研究角度可以将遥感分类为:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等;从微观应用角度可以将遥感分类为:军事遥感、地质遥感、资源遥感、环境遥感、测绘遥感、气象遥感、水文遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、灾害遥感及城市遥感等。
遥感技术的基本原理篇4
关键词遥感估产;类型;现状;展望
遥感起源于20世纪60年代,这是一种在一定距离上,应用探测仪器不直接接触目标物体,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术[1]。随着遥感技术的发展,宏观大尺度的估产越来越多地使用遥感方法,并结合地理信息系统和全球定位系统等技术,可以构建出不同条件下植被的生长模型和估产模型[2]。遥感技术估产与传统的估产方式相比,前者的工作量少,精准性更强,在实际应用中显示出了独有的优越性。前人做了大量有关运用遥感技术对作物、草地、森林及海洋生态系统的植被估产的研究。遥感估产已从试验研究阶段逐步进入到实际业务使用阶段。现探讨有关遥感估产的原理及估产模型的基本类型。
1遥感估产的原理及建模基础
任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性,这是物体的基本特性。相同的物体具有相同的波谱特征,不同的物体,其波谱特征也不同,遥感技术就是基于该原理,利用搭载在各种遥感平台上的传感器接收电磁波,根据地面上物体的波谱反射和辐射特性,识别地物的类型和状态[1]。卫星遥感数据具有高度的概括性,卫星获取的光谱植被指数反映了植物叶绿素和形体的变化[3]。大量的研究也表明,植物的叶面积系数、生物量、干物重与光谱植被指数间存在着较好的相关关系[4]。www.133229.Com因此,利用从卫星获取的植被光谱信息估测产量成为了可能。用于区域植物生物量估测的遥感模型基础是从光合作用即植被生产力形成的生理过程出发,在建立模型的过程中,根据植物对太阳辐射的吸收、反射、透射及其辐射在植被冠层内及大气中的传输,结合植被生产力的生态影响因子,最后在卫星接收到的信息之间建立完整的数学模型及其解析式[5]。
2遥感估产模型的类型
20世纪70年代后期估产模型将遥感信息作为变量加入到模型中,建立了大量的遥感估产模型。理论上探讨植物光合作用与植物光谱特征间的内在联系以及植物的生物学特性与产量形成的复杂关系等,方法上从单纯建立光谱参数与产量间的统计关系,发展到考虑植物生长的全过程,将光谱的遥感物理机理与植物生理过程统一起来,建立基于成分分析的遥感估测模型,使估算精度不断提高[6]。由于研究对象的不同,选用的估产参数也不尽相同,模型种类也较多,基本上可以分为2类[7-8],即统计模型和综合模型。
2.1遥感统计模型
目前,基于统计的遥感估产有3种技术路线:一是遥感光谱绿度值(植被指数)-生物量关系模式。在对作物、草原、森林的估产中,这是一种常用的思路,但是该方法得到的遥感估产等级图只反映卫星摄影时的植物长势和生物量的空间分布状况;二是遥感光谱绿度值-地物光谱绿度值-生物量关系模式,即先分析实测地物光谱绿度值与生物量之间的关系,建立相应模型,再分析卫星遥感植被指数与地物光谱绿度值的关系,建立卫星遥感植被指数与生物量之间的关系模型,最后利用光谱监测模型和卫星遥感监测模型进行监测与估产;三是遥感-地学综合模式。该方法将气温、降水等环境因子引入模型,与遥感-生物量模型互相补充,克服各自存在的缺陷,可进一步提高估产精度。建立的统计模型有线性、幂函数、指数、对数等,回归的方法也有一元回归、多元回归、逐步回归等,得到的系数差别较大,并且应用也局限于建模的时间和地点,在很多情况下地面资料的数也影响模型的精度。
2.2遥感综合模型
综合模型借助遥感信息和植被信息、气象因子等来建立,其包含了更多的信息量,可以更加精确地反映植被的生物物理参数。尽管这类方法前景广阔,但受到模型中大量的参数和变量获取的限制(例如呼吸、衰老、光合作用、碳分配、凋落物的分解等),以及当物种的组成在时空上变化较大时出现复杂的、异质性的、冠层的描述问题的影响,部分模型只适用于当时的研究区域,如何通过“尺度扩大”来改进模式中的区域限制,更好地适应遥感信息的同化需要,也是亟需解决的一个关键问题。
3展望
遥感技术经过几十年的发展,已经日趋成熟,遥感估产的优点是可以得到长时间尺度和大空间尺度的生产力资料,因而它仍是未来生产力探测方法的发展方向。目前国际上对各类生态系统的估产模型有很多,建立的模型和所选择的数据源并不是任何时期、任何区域都适用,应该根据研究区域的实际情况来改进生物量模型和选择合适的遥感数据源。基于遥感技术的生物量估算需要运用多种技术,综合多种方法,使估算模型达到最优。新的数学方法的不断探索和试验是充分发挥遥感信息作用的前提和途径,数量化理论、神经网络方法、cwsi理论、灰色系统理论、数值模拟等
理论的尝试将可能实现高精度定量估测。
4参考文献
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遥感技术的基本原理篇5
关键词：土地遥感;应用;问题;建议
中图分类号：p627文献标识码：a
遥感技术是六十年代迅速发展起来的一门综合性探测技术。它建立在现代物理学，如光学技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术等，电子计算机技术，数学方法和地学规律的基础上。
1现代遥感技术的理论研究
遥感技术是指从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。
遥感技术收集和利用的信息范围非常广：人眼看到五颜六色的景色，从中分别出牡丹、芍药等，这是光的遥感。人耳聆听交响乐队演奏，从中辨别出提琴、长笛等奏出的乐句，这是声的遥感。渔轮用超声波仪器探测到海底的鱼群，这是超声的遥感。从飞机上、卫星上拍摄地球表面的照片，这是光（或红外线等）的遥感。用雷达探测敌人的飞机，这是无线电波的遥感……也就是说，遥感技术所收集和利用的可以是声、超声、光、红外辐射、无线电波等各种信号。甚至包括射线照相、地磁观测、宇宙射线观测等，也都属于遥感的范围。它的隶属关系可以包括一切与上述信息有关的科学技术领域。现代遥感技术组成了一个从地面到空间、从资料数据的收集处理到判读应用的体系，包括：（1）研究地物电磁波辐射的特性以及信息的传输；（2）研究遥感信息探测手段，主要是研究传感器；（3）研究遥感信息的处理系统；（4）研究遥感信息的应用。
近年来，遥感技术迅速发展，其重要因素之一是遥感技术被广泛地应用于我们生活的环境。人们越来越需要更深刻、更全面地了解我们的地球，了解它的资源，了解它的变化，以便更合理地安排自己的生产和生活活动。
2土地遥感动态监测经验教训
我国把航空遥感技术用于土地管理的调查业务己经有较长的历史，早在二十世纪三四十年代就在部分省市区采用1：3000比例尺的航测图进行过土地调查。航天、航空遥感技术的飞速发展和应用领域的不断扩大，突显出遥感技术在土地覆被/土地利用变化调查中应用的巨大优势。然而，这种优势目前还没有在建设部级或区域级的监测体系和用于保障土地基础信息快速采集、处理并及时提供管理决策的实体性运行系统中发挥它应有的作用。原因可能是在制订工作规划和实施计划方面，没有落实好宏观与微观、中央与地方、统筹兼顾、突出重点的技术指导方针，多年积累的一些宝贵的经验教训还缺乏深入的总结和全面的思考，值得讨论的问题主要有以下三个：
第一个问题是遥感监测指标的确定。选择的原则应当是：必须满足国家实施宏观经济管理对土地资源数据种类、数据量纲及其准确程度的需求。应当在能反映土地生态环境容量、土地人口承载潜力、土地利用经济结构的信息中选取用于宏观决策的监测指标、数据精度和置信概率。在明确国家目标要求的前提下，还必须建立遥感监测指标的体系表和监测技术规程。为充分发挥遥感技术的优势，在选择监测指标时应在满足国家需求的原则下，突出土地覆被的指标和以土地覆被变化为表征的土地利用指标。有特殊需要时，可以补充行政管理指标的一些地面调查(如量化城镇建成区或主城区边界;量化基本农田保护区及其它各类保护区边界等测绘工作)。但主要是依据遥感监测来直接获得有关信息和统计结果具有相对的独立性，地面调查只能作为补充性间接手段而且不能层次过多，只要土地遥感技术完成了科研实验并且转入了正常实际应用阶段就具备了自成体系的条件，因此遥感数据成果可以单独使用。
第二个问题是遥感监测体系的构建。这与管理体制关系密切，现行体制下的土地调查数据是由乡镇到全国逐级统计汇总，并且要经各级行政领导过滤后上报，虽然国家统计法是保障国家统计结果真实性和准确性的重要法律，但是由于体制与机制的不科学或不健全而使得执法效果并不理想。不当的人为干扰因素是统计数据不真实不准确的主要病灶;同时，以土地利用分类为代表的部级技术标准的缺失，也是统计数据名实不符、无法比较分析的重要因素。要建立全新的国家土地遥感监测体系，必须贯彻自上而下垂直管理、相对独立、封闭运行的原则。多尺度、分层级、突出重点地构建监测体系。同时，还必须配套统一的管辖制度、统一的技术规范和统一的运行系统。
第三个问题是遥感监测成果的应用。以问题为导向是科技研究的流行方法，技术研究首先要明确做什么，然后要明确为什么做，最后研究怎样做。这应当是决定应用技术研究的成果能否转化为生产力而发挥经济社会效益的一种工作思路。遥感监测成果的应用，在技术研究阶段就应当明确了方向，当然在实用中还会根据实际情况有所扩展和创新，这种新的需求又促使遥感技术研究的不断发展进步。近几年来遥感技术与信息技术的集成应用，使土地利用动态监测成果的应用范围有了较大的扩展，如在城市用地规模、开发区建设、基本农田保护、违法占地监察等方面都发挥了作用。但是，土地遥感监测成果的应用研究仍有进一步讨论的必要，例如建立全国土地利用遥感监测系统实现快速获取土地资源利用的宏观状况(利用结构、时空分布、数量变化等)。可以先考虑将遥感本底数据库的建设作为各级各类监测工程的技术基础。还可按经济、生态、流域等分区指标建立区域级的监测子系统。这是与日常土地管理变更调查系统既相互关联、又有差别，独立平行运作的快速反应系统。在国家宏观管理上，两个系统获得的全国统计指标数据具有相互检验的作用。
3土地遥感技术应用研究
3.1土地遥感动态监测体系构建的研究。在具体工作方面我们虽然已取得了比较丰富的科研成果和工程实践的经验，但是从国家或区域的宏观管理需求来评价，目前的土地遥感监测在技术应用上和功能定位上存在着一定的盲目性，在体系建设方面缺乏整体的规划设计，距实现标准化、规范化以及体系完整、系统完善的目标仍有不小的差距。根据当前工作的迫切需要，应加快构建能全面、系统、迅速掌握国家或区域土地变化状况的动态监测体系，明确体系结构中不同层级的目标和任务。并且在此条件下，研究制订相应的各种标准和技术规程。土地调查与动态监测是国土资源管理最重要的基础业务，内容广泛，时效性强，保真度高。因此，在体系研究中，必须区分不同层级的实际需求和相互关系，并依此确定配套的技术措施。
3.2土地调查与动态监测体系关系的研究。必须掌握好三个关键性问题：第一要有国家统一的、科学的土地分类标准和监测技术规范。第二要有先进的、综合的、实用的土地调查技术。第三要有统筹兼顾、功能互补的有机联系。土地调查主要有土地利用调查、土地条件调查、土地法律调查(地籍调查)三种。土地遥感监测主要有部级、区域级、城市级和特定区位四种。土地调查与动态监测在数据采集方法技术上大同小异，多采用现代化的遥感影像、卫星定位、电子全站仪测绘、信息化技术。但作为两个体系，应在土地管理学和统计调查学的基础上进一步研究各自的功能、结构、作用方式以及两个体系间的技术基础关系和功能互补关系。由于土地既有自然资源的属性，又有社会财产的属性，所以在土地行政管理的方式上也分为资源行政和不动产行政两种。这两种基于公权力的执法行为的后果，都会影响土地权属和土地利用在时空上发生变化，而土地调查与动态监测都是反映这些变化状况、反馈管理效果的技术手段。如何充分发挥两个体系的功能并达到优化组合的最佳效果，仍然是应当继续研究的课题。
3.3土地遥感动态监测体系功能的研究。了解土地管理系统的主要结构，对研究土地调查与动态监测的功能定位和确定遥感技术与信息技术的应用方向都是有益的。土地管理系统由行政执法、技术支撑、基础业务三个子系统组成。土地行政执法子系统的决策、组织、协调与控制功能的发挥，离不开基础业务子系统提供全面、准确、动态更新的土地信息。因为它既是行政执法的技术基础，又是依法行政效果的信息反馈。行政执法子系统在运行中，需要在解决法制、体制、机制问题方面获得辅助决策的技术支持;基础业务子系统在运行中，无论是调查、评价、规划，还是它们共有的标准化、信息化工作，都需要获得理论、方法和技术研究的保障;而上述需求，正是技术支撑子系统的功能定位。
由此可知，土地遥感动态监测技术的应用目标，宜定位于土地调查、土地评价、和土地规划这三项主流基础业务，服务方向是支持国家公共行政在国土资源管理中的宏观决策。
3.4土地遥感动态监测体系运行系统的研究。建立部级和区域级的土地遥感监测体系及其运行系统是当务之急，在国土资源科技发展战略中应放在优先的位置。根据国家对土地管理参与宏观经济调控的要求，用现代先进的遥感技术实时、快速、准确、客观地获取土地覆被/土地利用现状信息，在一定的空间范围内，分析其某个时间序列中的土地变化情况，并据此将研究影响变化的因素和客观规律应用于国土资源管理的战略决策，这不仅是必要的，也是可行的重要选择。系统运行必须要有健全的法律制度与科学的系统设计作保障才能安全、有效。现在应从完善土地调查制度入手，将系统运行的国家目标与体制、机制的要求形成法律规定，组织开展保障系统运行的立法研究。从完善技术基础入手，根据现有的丰富成果和实践经验，认真总结、务实创新、积极开展与运行系统建设相关的各项设计研究。
参考文献：
[1]孙家柄.遥感原理与应用[m].武汉:武汉大学出版社,2003.
[2]梅安新,彭望碌,秦其明,等.遥感导论[m].北京:高等教育出版社,2001.
[3]国务院第二次全国土地调查培训领导小组办公室.第二次全国土地调查培训教材[m].北京:中国农业出版社,2007.
遥感技术的基本原理篇6
【关键词】遥感技术双语教学探讨
【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674－4810（2012）15－0016－02
一遥感技术双语教学的意义
遥感（RemoteSensing简称RS）是现代空间信息学的核心技术之一，作为一种高效能的探测、获取、分析和处理空间信息的先进手段，广泛应用于土地管理、城市建设、林业、环境、农业等部门，它是20世纪后期发展起来的新兴学科。遥感技术的发展，揭开了人类从外层空间观测地球、探索宇宙空间的序幕，为我们认识国土、开发资源、研究环境、分析全球变化找到了新的途径。遥感学科是一门新兴的综合性学科，涉及地质、地理、图形图像、计算机、地理信息系统、全球定位系统等领域。自20世纪80年代以来，我国各高校都相继开设了遥感技术课程。
双语教学是指教学大纲中设定的课程（语文课、外语课除外）使用两种语言授课。通常把它分成三种基本类型：（1）沉浸式双语教学（immersionprogram），学校使用一种不同于学生母语的语言进行教学，如加拿大的法语沉浸式课程；（2）维持性双语教学（maintenancebilingualeducation），学生上学之处用母语授课，而后逐步过渡到部分科目采用学校规定的另外一种语言学习；（3）过渡型双语教学（transitionalbilingualeducation）。学生上学之初部分或完全使用母语，以后转换到只使用学校规定的另一种语言教学，如美国移民学生的教学模式。在我国，双语教学大都采用沉浸式模式，最重要的任务是提高学生的专业学术水平，将搞好专业课程学习放在第一位。
我院在2001年开始招第一届地理信息本科生，遥感技术作为专业核心课程，开始讲授，现已经给十届学生上了本课程，并在2009年荣获郑州大学精品课程。在此基础上我们开始进行双语教学的探讨和实践，我们进行本课题研究的意义主要有三个方面：首要目的是使学生掌握遥感技术专业课程的基本概念和基本方法，掌握有关专业词汇的外文描述；其次，通过外文教材使学生学习国外先进的工程理念、思维研究方式和应有成果；最后，使学生能真正读懂原版教材，能独立自学外文专业资料，培养国际学术交流能力，能在国际舞台上的各专业领域与世界各国直接开展平等的对话，迎合全球经济一体化的要求以及国家和学生未来发展的需要，同时提高学生的英语实际运用能力。
遥感技术是研究生考试的必考科目，我院该专业学生先后有多人考入北京大学、中国科学院、武汉大学等知名学校的地理信息方向的硕士研究生，这也体现了本系在遥感技术专业课的教授方面的成绩。因此，继续实施并推进双语教学的建设与实践，必将对我校的地理信息系统专业甚至其他学
科的教学方法、学习方式产生变化，对提高研究性、自主性学习，培养具有创新意识的复合型人才发挥巨大的作用。
二国内遥感技术双语教学的现状分析
2001年9月，国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》明确提出：今后本科教育20%以上的课程必须采用双语教学。我国高等学校双语教学得到了迅速发展。许多高校在部分基础课或专业课教学中直接选用国外原版教材，课堂讲授、课堂讨论、课后作业和成绩考核均采用外业或外语和母语两种语言进行，教学手段和教学方法上都进行了相应改革与创新。天津大学规定，各专业应对2002年秋季以后入学的硕士研究生至少开设一门双语课程。清华大学2001年开设的1440门课程中，有54门课程全部用英语授课，2004年有500门左右的核心课程采用外国著名高校的优秀教材作为教学参考书；复旦大学引进了哈佛大学的7600多种教材；大连理工大学有60门课程采用国外原版教材。
遥感技术是一门新兴的信息技术，发展迅速、更新快、时效性强，在城市数字化建设、数字地球、自然灾害监测、农业和林业监控、地质探矿、太空探测、军事侦察等多方面都有广泛的应用，北京大学、武汉大学、信息工程大学、矿业大学等多家重点大学都开设遥感技术课程，并具备遥感研究的全国重点实验室。展开遥感技术的双语教学课程，引进国外先进的教材，更好地追溯理论来源，技术发展动态，开阔学生视野，提高学生竞争力，为学生进一步学习、研究乃至今后走上工作岗位打下坚实的基础。
遥感技术双语教学，国内较突出的是信息工程大学，该校采用中文、英文教学同步展开、逐步渐进的教学模式，采用朱述龙等人编著的中文教材，采用加拿大资源中心网站提供的教材作为对应英文教材。武汉大学、北京大学则直接应用国外原版教材进行讲授。
三遥感技术双语教学建设内容
遥感技术双语教学建设包含的七个方面的具体内容，具体如下：本课程通过三年的实际双语教学的实践，积累了一定经验，我们认为要搞好遥感技术专业课程的双语教学工作，有一定的条件，需要从提高教师队伍的英语水平，对双语教学的内容和教材建设充分改革，为实验教学提出了新的挑战，出台新的建设机制，采取新的教学方法和教学手段，对经验和教训进行进一步的探索等几个关键问题进行研究。
1．双语教学队伍建设
通过引进相关方面的高端人才、锻炼人才和留住人才等手段，要逐步形成一支以主讲教授负责、结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好、外语水平一流的教师梯队，要按一定比例配备辅导教师和实验教师，对本课程专业教师进行各种培训及进修，鼓励参与相关的会议，特别是国际会议。
遥感技术的基本原理篇7
1、结合实例，说出遥感技术的特点，说明其在资源普查、环境和灾害监测等方面的具体应用于功能。
2、初步学会利用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单解译的方法。
3、认识遥感技术在现代社会中发挥的巨大作用，理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响。
教材分析：
教材首先指出地理信息技术概念和核心技术，明确遥感是地理信息技术的重要组部分；接着介绍了遥感的定义、基本原理、遥感平台、工作过程、主要优点等几个方面的知识。
教材介绍了遥感的主要应用领域―资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划等，使学生认识到遥感技术十分广泛的应用领域。随着现代科学技术在生产生活各领域中的应用越来越广泛，学生在生活中也能经常看到遥感影像图。
本节的教学要点就是要让学生了解遥感是如何工作的，通过课件直观展示遥感图像，了解它在各部门、各领域的应用情况，初步感知遥感影像的解译方法。
重点、难点：
1、遥感的工作原理、基本工作流程。2、遥感在资源普查、环境与灾害监测、农业中的应用。3、遥感图像的基本影像特征判读方法。
教学手段：多媒体课件
情景导入：
1987年5月6日至6月2日，中国东北大兴安岭北部发生了特大火灾，在扑灭大火过程中，卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在整个灭火大战中，国家气象局森林防火总指挥部提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像图，为制定灭火计划、作出灭火部署提供了科学依据。
遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的？它还能应用于其他领域吗？
一、什么是遥感技术
1、地理信息技术。地理信息技术是对地理信息进行获取、分析和应用的一门综合性技术，是地理科学与现代信息技术相结合的产物，其核心技术是遥感（RS）地理信息系统（GiS）、全球定位系统（GpS）。
2、遥感技术的概念。遥感技术就是人们利用一定的技术装备（航空器和航天器），从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。
小知识：航空器与航天器简介
航空器――在大气层中飞行的飞行器。包括气球、气艇、飞机、滑翔机、直升机等。
航天器――用于航天飞行的飞行器。包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等
3、遥感技术的工作原理。地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同的地物对同一电磁波反射率不同。
在距离地球一定距离的飞机、飞船、卫星上、使用光学仪器和电子仪器，接受地面物体发射或反射的电磁波信号，以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，最后通过分析，揭示出物体的特征、性质及其变化，用于资源评估、环境监测、灾害预警及其他地物变化的分析等。
4、遥感技术的主要环节（略）
5、遥感技术的特点。遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大等特点。
二、遥感技术的应用
1、遥感技术的应用领域。目前，遥感技术已被广泛应用于国民经济的各个领域。它对于推动经济建设、环境改善和国防建设起到了重要作用。
遥感技术的应用（列表）（表略）
2、遥感探测的发展趋势。随着遥感应用向广度和深度发展，遥感探测将更趋于实用化、商业化和国际化。
三、学看遥感影像
1、遥感影像解译标志的概念。在遥感影像上，不同地物有不同的影像特征。这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这种依据就叫做遥感影像解译解译标志。
2、遥感影像解译标志的分类
（1）直接解译标志
概念：直接解译标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，它包括遥感影像上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图形等。
作用：解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感影像上的目标地物。
（2）间接解译标志
概念：间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征。
作用：借助它可以推断其他的相关地物。
3、分析和解译遥感影像应注意的问题
实例运用：运用所学遥感知识和解译方法，分析和解译卫星影像。
（1）说说卫星影像中，不同颜色各为哪几类地物。
（2）在卫星影像上判读出道路，用透明纸蒙在上面绘出主要的道路，制作一幅该地区公路交通草图，并将判读出的城市与村庄的大致范围，绘制在公路交通草图上。
判读提示：a.用色调辨认遥感影像，深蓝色、蓝黑色显示的是水文要素，灰白色、浅蓝色显示的是人工建筑，红色显示的是植被。
B.几点说明；①湖泊等自然地物的边界多为圆滑的，人工建筑、工程的边界往往棱角明显；②湖泊、城市为面状，道路、河流多为现状，村庄为不规则的点状和星状；③道路的宽度往往不发生变化，而河流的宽度从上游到下游逐渐变宽；④道路相对比较顺直，而河流则弯曲多变。
课堂巩固：
1、装载传感器的平台叫（）
a、遥感平台B、传感平台C、工作台D、开发基地
2、遥感的关键装置是（）
a、航空器B、传感器C、胶片质量D、磁带质量
3、下列不属于遥感技术特点的是（）
a有利于节省人力、财力B有利于提高效率
C受地面条件的限制少D有利于提高研究工作的精度和质量
遥感技术的基本原理篇8
关键词：水工环地质；应用；遥感信息；调查
中图分类号：p283文献标识码：a文章编号：
概述
遥感技术首先应用在资源宏观普查、动态监测上，而后才扩展到生态环境调查、环境污染监测等方面。经过多年的试验、推广和应用，遥感已成为各种自然资源调查、环境动态监测与工程应用不可缺少的地理空间信息获取、更新和分析的手段和数据库。随着空间技术的进步，遥感技术已从过去单一的遥感技术发展到包括遥感、地理信息系统和全球定位技术在内的空间信息技术的应用，其领域已深入到了国民经济、社会发展、国际安全以及人民生活的各个方面，称为水工环地质调查与灾害监测评估的重要技术支撑。
二、水工环领域遥感应用技术的发展现状
经过近30年的应用研究，遥感技术依靠传感器技术、图像处理技术及计算机技术的提高，在水工环领域的应用取得了长足的发展。遥感水文地质开始逐步形成一门独立的学科。传统的遥感水文地质着重于水文地质测绘系统中定性特征的解释和特殊标志的识别，近期的研究则扩展到应用热红外和多光谱影像进行地下水流系统内的地下水分析和管理，目前研究的重点集中到了空间补给模式、污染评价中植被、区域测图单元参数的确定和空间地下水模型中地表水文地质特征的监测。纵观国内外遥感技术在水工环领域的一些应用成果，可把近年来遥感技术的应用发展现状概括为以下几个方面：
4.1从目视解译发展到计算机辅助解译
如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用（分类）计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性，虽还需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解译工作效率。
4.2从几何形态解译到充分利用光谱信息
过去的多光谱遥感数据波段划分过少，只有几个波段，使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此，图像解译工作很少考虑地物的波谱特征，主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪（高光谱）技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射，使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。
4.3出现地面温度反演技术
地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。
4.4从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价
如遥感技术在地下水流系统应用中，根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径，而Dem/Dtm是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。
4.5使用单一遥感信息源到多元信息拟合
目前的遥感应用技术，已不再是单一使用各种遥感数据，而是根据需要结合利用了其他信息源，如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样，图像数据的预处理尤其重要，如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等，而地理信息系统（GiS）在多元信息数据管理中起着重要作用。
4.6从单一手段应用到多手段应用
近年来，遥感技术（RS）与地理信息系统（GiS）和全球定位系统（GpS）的综合应用，即“3S”技术，成为遥感技术应用的主流。GiS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。GpS卫星定位的基本原理是将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成一个卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，便可由3个以上地面已知点(控制站)交会出卫星的位置，反之利用3颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点(用户接收机)的位置。用户使用GpS接收机在某一时刻同时接收3颗以上的GpS卫星信号，测量出测站点(接收机天线中心)到3颗以上GpS卫星的距离，并解算出该时刻GpS卫星的窄间坐标，据此利用交会法解算出测站点的位置。实时动态测量的基本工作方法是，在基准站上安置l台GpS接收机，对所有可见GpS卫星进行连续的观测，并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站)。在流动站上，GpS接收机在接收GpS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据和转换参数，然后根据GpS相对定位的原理，即时解算出相埘基准站的基线向量，解算出基准站的wGS-84坐标；再通过预设的wGS-84坐标系与地方坐标系的转换参数，实时地计算并显示出用户需要的三维坐标及精度；GpS可以对地面控制点精确定位，提高遥感数据空间精度。另外，在具体手段配合上，也出现了遥感技术与物探技术、钻探技术等相结合的新方法。
4.7数字摄影测量技术的发展
数字摄影技术的成熟，推进了制图工作的现代化，改善了基础图件的质量和成图效率，并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GiS的数据源，便于遥感与GiS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件ViRtUoZo，具有数字化测图、自动生成Dem/Dtm和等高线、生成正射影像等功能。
4.8遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展
这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果，可载于多种介质上，如CD-Rom、磁带及计算机硬盘上，使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施，遥感应用成果数字化显得尤其必要。
三、主要遥感信息源及其发展
根据传感器类型不同，遥感图像可分为可见光摄影、红外摄影和扫描、多光谱扫描、微波雷达和成像光谱图像等。近10年来，传感器技术迅猛发展，主要表现在：①图像分辨率提高，卫星图像分辨率已达到米级。②具备立体观察功能。③应用波段数增加，机载高光谱成像仪已投入使用。如美国的aViRiS（航空可见光/红外成像光谱仪），波谱范围0.4~2.5/l，波段数224个。CaSi（袖珍航空光谱成像仪），波谱范围0.4~0.95/u，波段数72个。高光谱成像光谱仪简称成像光谱仪，也称超光谱成像仪，按其波段数目可分为高光谱成像光谱仪（波段数
四、结语
在水工环地质中对3S技术的采用，已经得到了很好验证，可以一步到位外业的测量，节省了很多不必要的中间环节，对外业工作量进行最大限度地减少，从而缩短整个测量工期，提高工作效率。同时，简化外业工序和迅速完成也可以使所有的后续专业工序更快的完成。
参考文献：
遥感技术的基本原理篇9
[关键词]遥感技术大气环境监测污染
中图分类号：X8文献标识码：a文章编号：1009-914X（2016）05-0211-01
一、概述
对于大气环境污染问题，无论是我们个人还是我们的国家都需要对其引起高度重视，并采取一切措施对其实施科学的监测和治理。在对大气环境实施监测过程中，遥感技术作为大气污染控制的重要手段之一，始终发挥着重要的作用。遥感技术不只能对大范围的大气环境变化和大气环境污染进行快速、动态、实时、省时省力地监测，同时还能对突发性大气环境污染事情的发作、开展、停止进行实时、快速的跟踪和监测，这样就能及时采取相应的处置措施，从而减少大气污染形成的损失。
二、大气环境遥感监测技术的基本原理
遥感监测就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化程度的监测手段。它所起到的最重要作用就是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量，从而快速进行污染源的定点定位，污染范围的核定，污染物在大气中的分布、扩散等，从而获得全面的综合信息。根据所利用的波段，可以将遥感监测技术主要分为三种类型，即：紫外、可见光、反射红外遥感技术；热红外遥感技术和微波遥感技术。大气环境遥感监测作为遥感技术应用中较为重要的内容之一，在业务上与常规气象要素的监测不同。常规气象要素遥感监测主要是指测量大气的垂直温度剖面、大气的垂直湿度剖面、降水量及频度、云覆盖率（云量和云层厚度）和长波辐射、风（风速和风向）、地球辐射收支的测量等。而大气环境遥感则是监测大气中的臭氧（o3）、Co2、So2、甲烷（CH4）等痕量气体成分以及气溶胶、有害气体等的三维分布。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别，但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱特征，如影响水汽分布的主要光谱波长在017μm，o3在0155～0165μm之间存在一个明显的吸收带，因此我们实际上可通过测量大气散射、吸收及辐射的光谱特征值而从中识别出这些组分来。研究表明，在卫星遥感中有两个非常好的大气窗可以用来探测这些组分，即位于可见光范围内的0140～0175μm的波段范围和在近红外和中红外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm波段处。
三、遥感技术在大气环境监测中的应用
根据遥感技术的工作方式可以将其分为主动式遥感监测和被动式遥感监测两品种型。
1、大气环境的主动式空基遥感监测
星载或机载的微波雷达是当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内，将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射，随后再应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同，基于这一点就使其在承受处置后，目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。目前，多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定。如：1993年美国naSa首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测；1994年Bourdon.a在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量，取得了一些大气污染物如So2、no2、o3和气溶胶等的空间散布数据。
2、大气环境的被动式空基遥感监测
当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术有：太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感。所谓的太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射，对大气组分停止丈量，它是通过对可见光的丈量，来对气溶胶的反演，应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线，且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同，微波辐射计就是经过对这些不同的辐射频率信号的承受，从而对大气组分停止反演。应用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物丈量出来，其对大气臭氧的丈量精度和地基陶普生光谱仪丈量精度差不多。多波段光度计遥感是一种以太阳为光源的被动式地基遥感手腕，大气中气体分子以及大气气溶胶粒子会散射和吸收自大气上界入射到地气系统的太阳辐射，在空中所接纳到的太阳辐射，包含了大气中气溶胶信息，经过接纳到的辐射停止丈量，就可将气溶胶的信息反演出来。从当前情况看，最为精准的办法就是采用多波段光度计遥感来丈量气溶胶光学厚度，多波段光度计遥感通常被用来对卫星遥感的结果停止校验，如应用moDiS卫星材料对北京地域的气溶胶光学厚度停止了丈量，与此同时也与应用空中光度计对北京地域的气溶胶光学厚度停止的丈量结果停止了比拟。通过实验可以证明，两种办法的丈量结果即精度相当，这也阐明了应用卫星遥感对气溶胶的监测，是一种地基遥感监测较好的替代办法。
四、遥感技术的未来发展趋势
1、大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化
地球观测系统（eoS）是划时代的长期发展的伟大工程，更是一项系统工程，该工程对环境与气候变迁、全球变化、可持续发展研究等有极其重要的意义。大气遥感在eoS中占有重要地位，而现有的大气遥感尤其是大气环境遥感的“定量化”和“系统化”水平远还不能满足环境与气候变迁要求，仍需要加强。
2、高光谱、高时间、高空间及多角度、多时相、多偏振等多种数据源的综合应用
从当前国内外学者对大气环境遥感监测的研究情况来看，他们在研究中对于大气环境遥感所用的数据源研究要求的并不高，不只是受陆地卫星数据等单一数据源的限制，同时还需要高光谱分辨率、高空间分辨率或高时间分辨率的卫星遥感数据源。
3、遥感技术在大气环境监测中的不断发展，其优势也逐渐被人们所认可，将遥感监测运用于大气中各种污染气体监测中，突显其重要的使用价值，它能较为精确地提供在燃烧火焰里的激发态分子的转动或振动的详细信息
对各种红外源实行远距离的非接触型遥测；监测速度快、精度高；对光谱辐射的能量分布实行绝对监测。总之，遥感技术的发展以与普及，对于实现科学有效的监测大气环境提供了重要的知识帮助，从而有助于保护大气环境。
参考文献
[1]徐静茹《遥感技术在大气环境监测中的应用研究》[J]，《资源节约与环保》2014年05期.
遥感技术的基本原理篇10
【关键词】水文水资源；遥感；应用
中图分类号：X84文献标识码：a文章编号：1006-0278（2013）05-174-01
遥感图像处理作为遥感技术应用的重要组成部分，是根据不同的工作目的而确定的。遥感图像处理的首要任务是对遥感数据的选择及其时相选择；其次是根据任务和目标进行波段组合的优化选择；最后是确定遥感图像处理和信息提取方法，方法选择得当，即可取得了事半功倍之效。遥感技术在水资源中各个领域都有着广泛应用。
一、遥感技术在地表特征的应用
地表类型划分估测区范围广阔，地貌形态复杂多样，为简化地貌类型，同时兼顾地貌对地表产流影响的差异，以卫星图像为基础，将区内划分为几个大的地貌类型，即中山区、低山丘陵区、平原区、及黄土高原区。地表岩性地表岩性地表岩性地表岩性应用遥感岩性地层解译结果，考虑到不同岩性的透水性能，为了使区内的下垫面类型趋于简单化和带有普遍性，将其共性特征组合如下：1.黄土、第四纪冲洪积物，透水性较强；2.砂岩、砂砾岩，结构较为松散，孔隙裂隙较为发育，透水性较强；3.砂岩、砂泥岩，透水性一般；4.变质岩、岩浆岩，透水性较弱；5.碳酸盐岩，透水性较强。
二、遥感技术在水环境保护中的应用
水体及其污染物质的光谱特性是利用遥感信息进行水质监测与评价的依据。国内外的许多学者利用遥感（遥测）的方法估算水体污染参数，以监测水质变化情况。国内外的许多学者利用遥感（遥测）的方法估算水体污染参数，以监测水质变化情况。如莱思罗普（Lathrop）等利用5号陆地卫星tm数据评价了格林湾和森特勒尔莱克的水质情况；陈楚群等应用tm数据建立了估算叶绿素a浓度的模型。在水污染监测方面，我国先后对海河、渤海湾、大运河、大连海、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河、滇池等大型水体进行了遥感监测，研究了有机物污染、油污染、富营养化等；利用水体叶绿素与富营养化之间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况；利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量，建立了叶绿素含量与海水光谱反射率之间的相关模式，定量地划分了有机物污染区域；利用水体热污染原理先后对湘江、大连海、海河、闽江、黄浦江等进行了红外遥感监测。
三、遥感技术在水文与水资源工程中的其他应用
降水。借助于遥感资料，可以获得降水空间分布特别是在雨量站和雷达观测站点较稀的地区。用于降水估算的遥感信息源。目前，国内外应用卫星数据来估测降雨量的方法有云层指数法、阈值、生命一历史法、形状分类法、综合方法，微波辐射法等。航空遥感是被动式遥感，它实际是深入云内及环境云体周围做各种飞行的气象专用飞机，可以测出不同的云滴，雨滴和冰晶分子及其分布。通过计算机和各种资料处理系统从而使数据自动收集与记录。
蒸散发。区域蒸发（包括土壤蒸发，水面蒸发和植物蒸腾）是区域水量平衡和能量平衡的重要组成部分。随着遥感技术的发展和应用，利用遥感技术估算蒸散发已经成为研究的热点和趋势。能量平衡是遥感方法估算蒸散发的理论基础利用遥感研究蒸散发有多种方法统计经验法，数值模型法。我国学者对遥感应用于区域蒸散发做了大量的研究。02年陈云浩建立了地表条件下的裸土蒸发和全植被覆盖条件下植被蒸腾计算模型。
防洪抗旱。自遥感技术诞生以来，遥感技术在防洪抗旱中发挥了巨大的作用。灾害发生后可以根据水体与其他第五光谱明显不同的特点，利用多光谱图像快速确定受灾面积。在此基础上根据已有的社会信息，利用遥感图像分析功能进行叠加分析，可以快速的对灾情进行评估。为救灾，减灾提供信息基础。再次方面水利行业已经做了大量的工作取得了成熟经验。
冰雪融水研究。在高海拔地区，冰雪融水是河流的主要来源这些地区水文资料和气像资料比较短缺，这几大地影响了河川径流及对准确地预报。遥感技术，地理信息系统和计算机技术的发展，使无资料的地区积雪研究成为可能。遥感技术在积雪中的应用，主要表现在三个方面1.遥感技术在融雪径流模拟中的应用。2.遥感技术在积雪遥感动态监测中的应用。3.遥感技术在积雪参数反演中的应用。以上三个方面我国学者也做出了相应的计算与模型。
水土保持。为了有效的进行水土保持工作，对土壤侵蚀和水土流失调查，监测和评价，具有十分重要的意义。目前遥感技术成为水土保持研究的重要技术手段，在区域土壤侵蚀和水土流失研究中得到了广泛的应用。水土流失的研究有以下两种：1.土壤侵蚀动态的监测，其关键是提取影响土壤侵蚀因子信息；2.水土流失定量研究。