遥感技术概念篇1
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
遥感技术概念篇2
课程标准：结合实例、了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
课表分析：根据课标要求，要了解遥感的概念、特点、工作过程。重点掌握遥感在资源普查、环境和灾害监测中的具体应用与功能，进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用，还要初步学会判读简单的遥感影像。但是对于遥感工作原理不要求涉及“专业机理”，定位到“工作过程”程度即可，也不要求掌握遥感的分类等知识。
二、教材分析：
新课程标准把《地理信息技术的应用》列为必修课程，而“地理信息技术”体系主要由“3S”即地理信息系统（GiS）、遥感（RS）、全球定位系统（GpS）三方面的核心技术组成。另一方面，GiS、RS、GpS技术又以计算机科学、通信技术、遥测与卫星定位，以及系统论等信息技术和理论为支撑，属于地理科学与信息科学的交叉学科。遥感技术、全球定位系统、地理信息系统是地理信息技术的三种主要的技术手段，这三种手段相互促进、相互配合、共同应用的基础上，再结合网络技术、虚拟技术，人们提出了数字地球的设想。所以说，第三章第二节“遥感技术的应用”?与其他两门技术的应用介绍处于同等的地位，他们相互交织，相互配合，才能使数字地球的设想实现。而遥感技术在3s技术中也有不可代替的作用，遥感技术（RS）是地理信息系统（GiS）数据库的数据源；同时利用遥感数字影像获取地面高程，可以及时更新地理信息系统（GiS）中的数据。
三、教学内容：第二节、遥感技术的应用第一课时
四、教学目标：
1．知识与技能（知识目标）：
（1）能用自己的语言表述遥感的概念；
（2）能简要说明遥感技术的发展过程和工作过程；
2、过程与方法（能力目标）：
（1）通过读图或查阅相关资料，比较航天遥感、航空遥感、近地遥感使用的运载工具、主要优缺点及适用范围等方面的差异；
（2）通过查找遥感的有关资料，归纳遥感技术的特点。
3．情感、态度、价值观（情感目标）：
（1）通过对遥感技术的迅猛发展的介绍，感悟新兴地理信息技术的生命力，从而初步养成热爱科学努力学习的好习惯；
（2）通过对迅速发展的中国遥感技术的学习，增强民族自信心和爱国情感。
五、教学重点难点：
遥感技术的基本原理。
六、教学方法：案例教学法。通过讨论活动了解遥感技术的工作过程
七、教学过程：
导入：设疑:中央电视台天气预报卫星云图是怎么得到的呢？它先是用风云卫星遥感拍照，然后通过计算机处理、编辑而成的动态图片。是遥感技术的应用。
填表比较人工实地调查与利用遥感技术调查，哪一种获取资料和信息的方法更好？
1．概念：
遥感：（简称RS）“遥远的感知”，是利用一定的技术设备和系统，在远离被测目标的位置上对被测目标的电测波进行测量、记录与分析的技术。
怎样感知？测量电磁波特征：不同的地物反射与吸收电磁波存在巨大差异。（p82图3-2-2）
遥感不仅可以通过可见光进行感知，同时也可以通过红外线、微波等，例如：法国的Spot-5卫星可以从七个波段获取信息。
为什么要分波段呢？因为不同波段不同地物的反射率与吸收率等有很大差异。（多媒体展示甲乙两种作物在不同生长阶段反射率不同示意图并分析）
2．分类：
按遥感平台高度（运载工具）分：地面遥感、航空遥感、航天遥感
地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上，可进行各种地物波谱测量。航空遥感泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地面观测的遥感技术系统。航天遥感又称太空遥感，泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太空站，有时也把各种行星探测器包括在内。卫星遥感为航天遥感的组成部分，以人造地球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球和低层大气进行光学和电子观测。
4．遥感影像的基本特征：
（1）像元：遥感影像上能详细区分的最小单元
（2）分辨率：一个像元所代表的地面实际尺寸。1米分辨率就是指影像上的一个像元表示地面上1平方米的范围。例：Spot-5卫星的分辨率达全彩色波段可达2.5米，其它波段为5米。中巴资源卫星二号分辨率为20米。美国快鸟卫星为1米。
媒体展示图3-2-6让学生体验像元大小对影像信息的影响。相同范围的区域图片，像元越多，分辨率越高，图像越清晰。
（3）光谱特征（媒体展示读图判读，3-2-7、3-2-8、3-2-9图）：
黑白：建筑物为灰白色，草地和林地颜色较深
彩色：分真彩色和假彩色
真彩色：真实反映实际地物的颜色特征
假彩色：草、树和庄稼通常为红色，水是灰色或蓝色，城市是蓝灰色
练习与评价：叙述真彩色遥感影像图像和假彩色遥感影像图的颜色特征。真彩色图片上的颜色基本显示地物的颜色，假彩色只是用不同的颜色区分不同的地物，显示的不是地物的颜色。
媒体展示美国快鸟卫星图片、我国风云卫星拍摄的云图、嫦娥探月卫星拍摄的月球表面影像让学生体会遥感技术的广泛应用及我国遥感技术的发展成就。
八、课堂小结与板书设计：本节课的重点和难点内容是遥感的工作过程。
九、课后作业：
1、什么事遥感影像的分辨率？说出分辨率大小和影像显示地表信息能力之间的关系。
2、叙述真彩色和假彩色遥感影像的颜色特征。
遥感技术概念篇3
关键词：遥感地址勘查技术；具体应用；研究
0前言
随着信息时代的到来，地质勘查与地质研究技术不断革新，如何利用遥感技术进行地质勘查，受到了越来越多学者的关注。较之其他范畴的地质勘查技术，遥感地质勘查技术具有其独特性，它利用影像直观地分析某区域的地质特性，搜集多元化的地质数据；然而遥感地质勘查技术也具有着一定的局限性，其地质状况分析过程必须经过实验室化验，获取手段较为复杂。因此，对遥感地质勘查技术的研究具有一定的现实意义，在应用过程中应注意扬长避短，发挥其最大效益。
1遥感地质勘查技术概述
1.1遥感地质勘查技术的概念
所谓遥感地质勘查技术，主要是利用飞机与卫星等遥感器等对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别，从而深入地分析检测地标的地质特性，从而摸清地质信息与地质特征，为地质勘探工作提供更好的理论与数据依据，以便地质勘探与研究的顺利进行。较之传统的地质勘查技术相比，遥感地质勘查技术凭借其多层次、综合性及宏观性的特点，大大提升了地质勘查检测结果的精准性，具有技术先进、检测结果准确等优势，在现代地质勘查工作中占据着越来越重要的地位[1]。
1.2遥感地质勘查技术的特点
第一，遥感地质勘查技术具有一定的科学性。遥感技术的利用，为地质勘查工作数据采集提供了科学的理论依据。我国的遥感地质勘查技术应用例如卫星、飞机等高端遥感器对检测地标的具体地质状况进行科学的计算与检测，电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术与现代化航拍器械的结合，使地质扫描工作更具科学性，为地质勘查与地质研究工作提供了科学的勘查数据与地质资料。第二，遥感地质勘查技术具有较强的精确性。随着矿产需求量不断增大，我国地质勘查工作不断细化，对地质勘查技术的精细化要求也越来越高。遥感地质勘查技术利用电磁技术与光谱技术对地质状况进行扫描与分析，满足了地质勘查工作的精细化需求。
2遥感地质勘查技术的具体应用
2.1对于地质构造信息的获取
在一般情况下，内生矿通常处于地质构造的异常部位与边缘部位，矿产资源主要分布在板块构造不同体的结合部位，这些地质信息都可以利用遥感地质勘查技术进行检测，在遥感器航拍的空间信息可以清楚地检测到板块构造边界地带的矿床。在利用遥感技术提取地质标志信息时，一般选择与检测区域具有成矿几率的线状、带状影像，同时在获取地质构造信息的过程中，对断裂与推覆体这一主要控矿构造模块的信息进行集中处理。在利用电磁与光谱技术扫描地质信息的过程中，由于外部因素与内部因素多方面的影响，图像成像的部分地质纹理信息与地质线性形迹难以清晰显示[2]。对地质构造信息的“模糊作用”可以合理利用专家目视解译或人机交互等科学方法对图像进行处理，利用科学的计算机图像恢复技术或目视比值分析等有效措施，突出重点地质构造信息。在地质构造信息提取的过程中，遥感地质勘查技术可以利用地表岩性特征、地质地貌特征等数据对地质构造隐性信息加以提取。
2.2利用岩矿光谱技术进行识别
岩矿光谱技术是遥感地质勘查技术的理论基础，适用于多光谱技术与高光谱技术，通过对多光谱蚀变信息的提取，对地质进行岩性识别与高光谱矿物识别。由于多光谱技术的光谱分辨率较低，导致岩矿的光谱特征表现力较弱，因此岩矿光谱技术主要基于图像线性信息与图像灰度特征，对岩矿的反射率差异进行分析。高光谱技术可以获取连续光谱信息，直观地识别地质类型，这是区别于多光谱技术的主要特征。岩矿光谱技术可以利用多光谱技术与高光谱技术有效地识别岩矿类型，识别与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息，对蚀变强度进行定量，为地质勘探工作提供技术支持。
2.3利用植被波谱特征进行找矿
矿产资源受到地下水微生物等外部因素的影响，可能使蕴藏的金属资源或矿产资源产生化学反应，使地表层产生一定程度上的结构变化，影响土壤层的成分组成[3]。地表植物对矿产资源存在着不同程度的聚集度与吸收度，使得地表植被的繁盛光谱特征产生不同的差异。基于这一特征，遥感地质勘查技术可以根据提取到的植被光谱异常信息进行分析，将植被光谱的异常色调进行有效的分离与提取，根据异常植被光谱对该地区是否存在矿产进行合理判定，提高矿靶区勘查工作的准确性，指导相关地质勘查工作的开展。针对植被对金属含量呈现的差异性，相关部门可以在既定矿区详细地收集植被样品的光谱特征，通过图像处理技术重点分析较为特殊的植被光谱，在光谱分析过程中，明确波谱测试技术灵敏度的有限性，对植被微弱的金属含量信息进行深入的分析，结合当地地质地貌实际情况科学地判定当时是否存在矿产资源。
3结论
随着我国国民经济的快速发展，国家对于矿产资源的需求量就越来越大，利用有效的矿产勘查技术显得尤为重要。遥感地质勘查技术一方面较之传统的勘查技术确实更具效率与精确性，可以根据实际地质情况进行有效的监测与评价，具有一定的先进性；另一方面随着矿产资源需求量的增大，遥感技术的发展面临着更为严峻的挑战。因此在应用遥感地质勘查技术的过程中，应不断对遥感技术进行完善与创新，实现对矿产资源的有效监控。
作者:缪杰李凤马娟张辉单位:1.莒县陵阳地震台2.河北省地震局石家庄中心台3.昌邑地震台
参考文献：
遥感技术概念篇4
关键词：遥感地址勘查技术；具体应用；研究
中图分类号：p627文献标识码：a文章编号：1673-1069（2016）31-152-2
1遥感地质及勘查技术概述
遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容：①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。
1.1遥感地质勘查技术的概念
利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术，其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析，进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术，遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点，因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年，遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。
1.2遥感地质勘查技术的特点
1.2.1科学性
遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例，使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况，有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性，进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。
1.2.2精确性
不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化，这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况，现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示，其可对地质状况进行全方位的检测与计算，这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。
2遥感地质勘查技术的应用
2.1获取地质构造信息
在应用遥感技术找矿的过程中，我们可通过空间信息观察到相关地质标志，而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像，从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多，因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况，这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来，地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题，目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。
2.2通过获取植被光谱来确定矿产位置
矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构，随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响，土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度，继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变，后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来，遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来，并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物，甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点，因而需大量收集检测矿区的植被样品，并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后，遥感技术可直观展现出这些异常色调，分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。
2.3利用岩矿光谱技术进行识别
作为遥感地质勘查技术的理论基础，岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术，其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱，因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术，高光谱技术则既可获取到连续光谱信息，也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别，并可对蚀变强度进行定量，进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。
3加强遥感地质勘查技术应用的措施
前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点，并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题，因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。
3.1加强对遥感技术理论研究
理论是实践的基础，遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献，为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外，我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新，不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。
3.2加强技术支持
技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位，因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性，保证硬件基础；其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度，以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。
3.3完善相关制度
遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范，因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度，及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题，以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。
4结束语
综上所述，迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大，这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此，本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用，并提出了加强其应用的具体措施，以期为相关人士提供理论参考。
参考文献
[1]王润生，熊盛青，聂洪峰，等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报，2011，11：1699-1743.
[2]易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产，2016，18：265.
[3]罗庆霞，苏吉祥.遥感地质勘查技术在矿山中的应用[J].世界有色金属，2016，10：203+205.
遥感技术概念篇5
关键词：数字规划发展历程新模式探索
中图分类号：tU986文献标识码：a文章编号：1672-3791（2016）04（c）-0000-00
1.引言
2008年美国iBm公司提出的“智慧地球”（Smarterplanet）概念已得到各国的普遍认可。智慧地球孕育出智慧城市，近几年，我国智慧城市的建设风潮席卷全国。智慧城市的建设是一项及其复杂的工作，智慧规划则是其不可或缺的重要支撑条件之一。智慧规划的技术主线是信息技术，而数字规划恰好满足了智慧规划的技术需求。数字规划服务智慧城市的建设，智慧城市的建设又促进数字规划的发展，两者相辅相成。为了更好的运用数字规划服务智慧城市建设，我们有必要回顾数字规划的发展历程，对其实践和探索进行总结，使我们对数字规划有更全面的认识。
2.数字规划背景
1998年1月31日，美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心所做的“数字地球――认识21世纪我们这颗星球”的讲演中首次提出“数字地球”的概念。数字地球概念的提出，推动了全球又一次信息化建设的高潮。我国十分注重信息技术的发展与应用，建设部在“十五”期间，组织实施了国家科技攻关计划“城市规划、建设、管理与服务的数字化工程”项目，开展了数字城市、城市建设管理信息化、城市规划管理信息化等示范工程建设，取得了大量高水平的示范成果。在2008年1月1日起施行的《中华人民共和国城乡规划法》总则第十条中写明“国家鼓励采用先进的科学技术，增强城乡规划的科学性，提高城乡规划实施及监督管理的效能。”随着信息技术的不断发展，规划工作的不断深入，数字规划的概念出现在规划人员面前。
2000年，简逢敏先生提出数字城市规划的概念，他认为数字城市规划是以数字地图为基础，集成经济、社会和人口统计等信息来描述城市空间形态的过去、现在和未来[1]。
此后，数字规划引起更多学者的重视，但大家对数字规划的概念及理论的认知还未达到一致。一种观点认为数字规划是以数字化的手段来实现对城市空间资源的有效配制与合理安排，是一种可持续的、适应城市发展变化的有效手段，它涵盖城市规划业务的每个方面。另一种观点则认为数字城市规划是传统城市规划理论与方法和现代信息技术发展相结合的必然产物，是在实际应用中逐步形成的城市规划理论和方法，以及在此基础上形成的计算机应用系统，是数字城市中的一个重要的组成部分[2]。虽然数字规划的概念还未统一，但是我们可以看出，在规划工作中运用数字规划技术是数字规划的本质。
近年来，数字规划技术的应用得到越来越多规划单位的重视，2013年为加快各类新技术的转化应用，完善数字规划人才队伍建设，天津市城市规划设计研究院规划科技信息中心加挂“数字技术研究中心”，从而更大限度地实现数字规划技术与规划编制和管理的融合。武汉市规划研究院亦下设数字规划研究中心，负责信息化建设工作，主要从事GiS、城市仿真等技术在城市规划中的应用和开发，为将武汉院建设成为“数字化规划院”提供技术平台和支撑。
3数字规划发展历程
本文将数字规划发展历程概括为四个阶段，分别对各个阶段数字规划技术应用及实践进行分析及总结。
3.1数字规划萌芽阶段
数字规划萌芽阶段就是以CaD技术为代表的规划设计成果的辅助制图阶段。为了推进CaD技术在规划设计行业的应用，1994年建设部推行“甩图板”工程，规划人员彻底抛掉了水彩笔和图板。CaD技术的应用，使规划人员对设计成果的编制效率大大提高，使规划设计成果更加精确和详细，通过计算机对规划成果的处理与渲染，使规划成果的表达更加直观。且和传统的纸质成果相比较，CaD电子成果更加容易保存。
3.2数字规划起步阶段
随着信息技术的不断发展，3S及3D技术进入规划行业，数字规划迎来起步阶段。
3.2.1.遥感
1983年，由北京市政府和地质矿产部、城乡建设部联合组织的北京航空遥感综合调查正式启动。项目成果为城市规划人员利用遥感技术服务规划工作创造了成功的经验，且对城乡规划、建设、决策、管理和立法等方面具有重大意义，社会效益十分明显[3]，为遥感技术今后在规划工作中的应用奠定了良好的基础。
可获取大范围数据资料、获取信息的速度快，周期短、受制条件较少可概括为遥感技术的特点。遥感技术在规划工作中的应用首先解决了部分数据源的获取问题，通过遥感技术可快速获取城市现状数据。其次，利用遥感数据更便于规划人员分析城市问题，如利用不同年份遥感数据研究城市增长问题，利用夜间灯光遥感界定城市建成区等。
近些年无人机遥感技术迅猛发展，因其获取数据速度快、分辨率高且成本较低，被应用于小区域航空摄影测量。
3.2.2.地理信息系统
地理信息技术起源于上世纪60年代，到90年代后期进入规划行业。虽然CaD技术提供了强大的绘图功能，但是在数据统计分析方面有所欠缺，而GiS正好弥补了CaD的空白，它能够为规划设计者提供一定的辅助分析和决策的手段。而且规划成果由CaD格式存储转为GiS数据库形式存储，更加便于对成果的规范化管理。因GiS的强大的空间数据分析能力，各个规划单位开始注重规划决策支持系统的建设工作，如北京市城市规划设计研究院立足规划行业信息技术应用的全新视角，开展了城乡规划决策支持平台的建设工作。
随着网络技术和移动技术的发展，weBGiS和移动GiS应运而生且进入规划领域。通过网络对空间数据进行地图服务，规划人员在局域网内可方便浏览查询所需要的数据，在保证数据安全性的前提下提升了便捷度。互联网的普及，使得weBGiS应用在规划公众参与领域，公众可直观的查看规划设计方案并反馈合理的建议。移动GiS则运用在规划移动办公领域，提升规划人员办公的便捷程度。
3.2.3.三维可视化
2000年前后，三维可视化技术快速发展，随后被引入规划工作。开展相关工作较早的当属武汉市。2006年，武汉市三维数字地图系统开始建设，目前已建设完成国内首个特大城市级的“三维数字城市”模型及信息平台，且总结提炼出国内首个城市三维建模方面的国家行业标准，并形成了数据生产、管理、更新与应用的一体化循环体系[4]。
将城市模型建立在一个虚拟的三维环境中，规划人员可直观的看到一个立体可交互的虚拟城市。城市现状及规划成果的展示由以往的二维变为三维展现，且在三维系统中可进行科学的模拟及预测，如通过三维系统对不同规划方案建筑高度和视域的分析，可及时发现方案存在的问题，亦可快速选取众多方案中最优的一个。
3.3数字规划成熟阶段
2000年之前，数字规划技术主要是以单项应用为主，在2000年后，规划人员逐渐发现现有的技术已不能满足日常工作的需要，如何将各项数字规划技术集成应用以发挥更大作用，成为亟待解决的问题。2006年，北京市城市规划设计院提出“规划一体化”思想，开展了城市规划设计领域信息整合-共享-一体化方法研究工作，数字规划进入成熟阶段。
一体化方案实施的核心是整体设计架构采用CaD技术、GiS技术、webGiS技术和数据库技术融合运用的方法，通过系统配置为实际应用中不同的需求对象提供多平台松散的应用模式，实现不同的应用策略，同时运用技术融合方法巧妙的将信息整合和标准规范实施融入到日常辅助规划工作中去，从而解决了信息的整合、组织、共享、再利用等关键技术之间的关系问题。
3.4数字规划新模式探索阶段
在规划一体化的背景下，学者们正探寻数字规划新的模式，这种模式更倾向于规划全局化、整体化，主要包括地理设计和Cim（城市智慧模型）两个方向。
3.4.1地理设计
2008年“GiS与设计中的空间概念”（SpatialConceptsinGiSandDesign）会议在美国召开，会议强调应重新审视GiS和设计之间的联系并首次提出地理设计的概念[4]。地理设计是一种把规划设计活动与实时的（或准实时的）以地理信息系统为基础的动态环境影响模拟紧密结合在一起的决策支持方法论[5]。
将地理大环境纳入评估范畴，借助GiS实现设计过程的实时评估与反馈是地理设计的最大特点。近年，地理设计吸越来越多规划学者的关注。金贤锋等（2014年）总结了地理设计在城乡规划中的应用，他认为地理设计依托地理信息的地理分析，借助评估模型的动态评估与即时反馈，涵盖“规划委托―规划编制―成果报批―规划实施―规划修编―规划委托”的整个过程。
清华大学周文生等（2014年）在地理设计理念的指导下设计并开发了清华地理设计平台（tHGeoDesign），该平台的设计目标是构建一个覆盖规划设计全过程，即从现状数据采集、现状分析、规划方案设计、规划方案评估、模拟、规划方案展示到规划成果输出等的规划设计支持平台。平台主要由系统配置管理、属性数据处理、图形数据处理、规划分析、规划设计、规划评价、地理模拟以及专题制图8个子系统组成。tHGeoDesign已在中国大运河保护与管理规划、大庆市总体城市设计、大庆市西城区分区性规划、昆明滇池流域景观风貌保护体系研究以及城市公共安全应急响应动态地理模拟模型及其在城市公共安全规划中的应用等项目中得到应用并取得良好的应用效果。
3.4.2城市智慧模型
建筑信息模型（Bim，Buildinginformationmodeling）是一种应用于工程设计建造管理的建模技术，将各种项目信息纳入建筑模型之中，可应用于项目设计、实施及维护全生命周期。2015年中国Bim应用价值研究报告中预测，未来两年我国运用Bim的施工企业总数增长速率将超过世界平均水平。住房和城乡建设部分别于2011年、2014年和2015年发文鼓励推进Bim技术的应用，由此可见Bim拥有良好的发展前景。Bim目前在城市规划中有一些简单的应用，但是不能够解决城市问题。
城市智慧模型（Cim，Cityintelligentmodel）是同济大学吴志强教授（2015年）在“从Bim到Cim，从增量建设到智慧协同”演讲中提出的概念，他认为城市不仅是机器，更是生命体。所有的智能建造，意识，构建，全部整合起来，形成一个新体系，城市要以单体建筑为基础，走向全系统运行管理。
Cim的研究重点是介于建筑单体之间的联络网络，例如交通流、气流等等。城市的单体建筑是固定的，但是他们之间的连接网络是每天变化的，通过对这些网络的研究，我们便可以发现城市中的问题。Cim将Bim作为城市的细胞，把时空数据接入Cim，实现对突发事件的预警和城市未来蓝图的模拟。
无论是地理设计还是城市智慧模型，两者都是把整个城市纳入到模型系统中进行模拟及评估，更加注重规划的全局性和整体性。这两种方法目前还处于研究阶段，在实际规划工作中应用不多，但随着研究的不断深入，很可能成为数字规划服务规划工作新的方式。
4总结
通过对数字规划技术发展回顾，我们不难发现，由最初启蒙阶段发展到新模式探索阶段的过程中，数字规划技术深深影响着我们的规划方式。为了让数字规划技术更好的服务于智慧城市的建设，我们要做到以下两点：（1）首先我们要做到数字规划技术集成应用。数字规划技术的简单应用，已经不能满足日常规划工作中的需求，分析各项数字规划技术特点、挖掘其应用潜力并进行集成应用，才能发挥出巨大作用。（2）其次我们要把握技术发展方向。当今社会信息技术日新月异，我们应该及时掌握新技术的发展方向，将有潜力的新技术引入规划领域，使其与规划工作相结合。
数字规划技术的运用，不仅提升规划工作人员的效率，而且使得规划成果更加科学化。数字规划技术未来必将帮助我们解决更多的城市问题。
参考文献
[1]简逢敏.从数字地球到数字城市规划：兼论上海城市规划信息系统[J]上海城市规划，2000（4）：23-32
遥感技术概念篇6
关键词：面向对象；程序设计；教学改革；遥感专业
中图分类号：G642.41文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）34-0137-02
一、课程内容分析及教学目的
1.遥感专业的特点与本课程内容分析。遥感专业属于测绘类大学科方向，主要培养具备遥感科学技术与工程的基本理论、方法和技能的各层次专业人才。要求学生能够熟练掌握卫星遥感平台、传感器技术、遥感信息获取与数据处理、多传感器数据匹配和融合、图像自动解译技术等基本技术与方法，能够在城市规划、农业、林业、水利、地质、测绘等各类遥感领域，从事遥感电子设备与系统研制、应用系统和系统集成的建设与开发工作[1]。因此，对遥感专业的学生来说，程序设计是一门必备的技能。针对面向对象程序课程的教学任务量和教学特点，我校在制定遥感专业教学大纲中安排学生从一年级开始学习程序设计课程，分上下两个学期学完。课程内容主要包括[2]：①程序设计基本概念与语法，包括数组、函数、类和对象、继承与派生、多态性、输入输出流、异常处理等，以及C++14标准中包含的模版、泛型、匿名方法、lambda表达式、新型智能指针等。②程序设计方法，包括结构化程序设计和面向对象程序设计。面向对象程序设计的出发点之一就是弥补结构化程序设计中的一些缺点，但其可以使用结构化程序设计中的函数、数组等基本理论。本课程主要要求学生学习和掌握面向对象程序设计的思想，同时要求学生采用规范的程序设计风格，形成良好的程序设计素养。③程序调试技巧。④专业问题的分析与程序转化能力。
2.教学目的。教师通过理论和实践教学，使学生掌握结构化程序设计方法和面向对象程序设计方法，了解面向对象的基本概念和使用面向对象技术进行程序设计的基本思想，学会采用面向对象的方法进行问题分析，能够熟练运用C++语言解决一般问题，培养学生的动手实践和科研创新能力，为大型应用软件设计与开发打下良好的理论和实践基础。通过本课程的教学，希望学生能够达到的能力[3]包括：①程序编写与调试能力，熟练掌握VC++的编辑调试工具，能够快速编写程序代码；掌握程序排错的基本方法，能够独立快速进行程序调试。②专业问题的分析与程序转化能力，对实际专业对象和问题进行分析与抽象，设计出结构合理的对象关系图，并能进行求解。③创新能力，能够独立思考和深入钻研，善于对所学知识，进行梳理、概括、归纳总结，给出合理解决方案；能够独立阅读参考代码和资料，自我扩充知识结构。
二、普遍存在的问题及原因
1.学习中存在的问题。在学习过程中，大一学生们普遍反映该门课程的概念和知识点太多，课程内容的风格与其他课程差别很大，不易理解，一些学生甚至对编程产生了畏惧情绪，一步跟不上，步步跟不上。学生们学习过程中所遇到的困难具体来说包括以下几个方面[4]：①学生对遥感与面向对象程序设计的关系不清楚，学习的热情不高，比较茫然。②知识点具有一定难度，部分学生不注重对编程基础知识的掌握。③本课程是理论教学与上机实践相结合，教学内容多、学习任务量重。④C++中蕴含的计算思维方式不容易掌握[5]。部分学生在学习了本课程后，不善于从计算机语言的角度去思考问题。⑤编程环境VC++相对比较复杂，不太容易快速掌握。
2.教学中存在的问题。许多老师具有多年的程序设计经验，容易惯性地认为所讲授的知识点比较容易，从而忽视了学生的个性化感受，再加上缺乏有效沟通，最终导致老师讲台上讲的很有激情，学生在下面一脸茫然。具体来说有如下问题：①没有激发学生的学习兴趣。传统的“以教师为中心、学生被动接受知识”的“填鸭式”教学方法忽略了学生学习程序设计的主动性，从而培养不了学生的创造性思维和探索精神，使得原本就不吸引学生的课堂变得更加枯燥无味，大大降低了学生的学习兴趣[6]。②没有因材施教。大一新生的计算机基础知识的掌握程度大不相同，在教学中若进度偏快，就有部分学生无法跟上老师的节奏，影响学习的积极性；如果讲的偏慢，会在整体上影响教学进度。
三、以能力培养为导向的教学方法研究
遥感专业开设C++面向对象程序设计课程，目的并不是要每个学生将来毕业了都能够胜任程序员的工作[7]，而是让他们学会利用程序设计的思想和工具，具备解决专业问题的能力和潜力。针对以上对教学过程中存在问题的分析，现从以下几个方面提出以能力培养为导向的教学方法，力求提高教学效果。
1.活跃课堂气氛，激发学习兴趣。表面上看起来，面向程序设计课程本身是一门很枯燥的课，课程内容不是概念就是代码，课程中很多内容又不容易被学生理解。在教学中如果不和学生互动，学生只是被动的学习，那么他们不但在学习过程中对知识点的理解很困难，而且其学习的成果也不会达到预期的目标。在C++的教学过程中，最理想的状态就是，学生一直都能保持一种亢奋的状态，做到“乐于学、勤于练、善于思”。针对这种情况，教师可以采取以下几种手段，激发学生的学习兴趣：①从简到难，稳扎稳打。C++的知识点的难度是不一样的，在课堂上和上级实习中，给学生以适当的提示，让学生每一步都能看到解决问题的希望。②课堂上，对重点、难度知识点要尽量形象、生动地进行讲解，有时可以借助打比方、讲故事，也可引入UmL或Visio绘图来辅助。③对容易混淆的概念，集中起来进行类比讲授。④引导学生知其然，更要知其所以然。
2.精心设计实习题目，全面覆盖专业问题。面向对象程序设计是一门实践性很强的课程，通过实践来加深对课程中理论知识的理解。因此，在实习内容的安排上，既要重视理论知识的重现，又要注重学生解决问题实际能力的培养；既要考虑学生的总体学习情况，又考虑学生的个体差异；既要考虑专业知识的覆盖，又要增加趣味性，并为学生提供一个发挥想象的空间。每个实验都要求学生自己进行设计和调试，老师在其中只是起引导和辅导作用。通过多次实践，学生不但可以对所学的内容进行巩固，而且还可以在其基础上创新。着眼于学科体系内的课程衔接，可从以下几方面来考虑实习题目的设计：①从大一所学的高等代数中出一些关于矩阵、行列式运算方面的问题进行训练。②从遥感专业内容本身寻找题目，诸如遥感图像处理、影像显示和影像分类等问题，来让学生体会C++解决专业问题的巨大威力。③通过设置课程设计题目，引导学生既要善于独立思考，又要学会分工协作。C++语言基于面向对象思想，无论是微粒度的代码级的设计模式，还是软件模块的设计组织，都能很轻松地应对。指导学生在大模块软件设计编写过程中，学会团队合作，同时在自己的模块中精益求精。
3.既要纸上谈兵，又要参加实战。面向对象程序设计课程是一门操作性和实践性很强的课程[8]，如果只选择理论考试的方式来测验学生对本门课程的掌握程度是远远不够的。单纯的考试只会使学生对课本上的概念和知识进行盲目地死记硬背，即使考试拿到很高的分数，也不知道怎么将课本中的理论知识应用于实际操作中，更不懂得怎么用C++语言解决实际问题，从而出现高分低能的现象。学习C++目的是要利用这个计算机语言作为工具，解决本专业内的科学计算问题。引导学生从理论走向实践，真正学会这门本领。每年都有校级、省级甚至全国性的GiS程序设计大赛，教师应该根据学生学习C++所掌握的不同程度，推荐其参加不同类别的程序设计大赛，真正在实战中检验和提高技能。
四、总结
C++面向对象程序设计是一门方法性、实践性和应用性都比较强的课程，不容易被初学者理解，在课程的教与学的过程中都存在着困难。能够熟练掌握这门课程是广大师生共同的希望。这门课程学好了的话，后续课程会得心应手。在本课程的教学中，以提高学生运用C++解决专业计算问题的能力为主要目标，通过激发学习兴趣、设计遥感类实习题目和鼓励参加程序设计大赛等手段，充分调动学生的自主性，强化对面向对象概念的理解，适应面向对象程序设计的[5，8]思维习惯，逐步学会灵活运用面向对象思想来分析和解决具体的专业计算问题。
参考文献：
[1]赵巧华，陈健.遥感科学与技术专业建设中的几个关键问题[J].地理空间信息，2010，（05）：154-156.
[2]陈优良，徐昌荣，陈淑婷.GiS专业面向对象程序设计教学改革探讨[J].地理空间信息，2010，（01）：151-154.
[3]姜峰，汤伟，赖俊.基于能力培养的面向对象程序设计课程教学改革探索[J].计算机工程与科学，2014，（S1）：126-130.
[4]王新志，曹爽，孙景领.测绘专业“面向对象程序设计”课程教学实践与思考[J].测绘工程，2012，（02）：73-76.
[5]程学云，管致锦.面向计算思维和探究能力培养的C++实践教学探索[J].电脑知识与技术，2013，（31）：7037-7038.
[6]王文冰，李辉.以实例贯穿课堂的面向对象程序设计课程教学改革[J].计算机教育，2011，（01）：91-94.
遥感技术概念篇7
【关键词】遥感FtiR；大气环境监测；新发展
随着我们国家经济社会的不断发展，大气环境的污染程度变得越来越严重，尤其是一些具有挥发性物质的污染，不仅严重影响了我们赖以生存的大气环境，还极大程度的危害着我们的身体健康，因此，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，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，作为主要且科学有效的监测技术，遥感FtiR具有高度的分辨率以及灵敏度，可以在不知道被测对象的前提下进行多组分的同时测定，受到环境监测部门的广泛应用。
一、遥感FtiR的概念描述
通常情况下，环境监测部门采用的是定点取样法对大气的环境状况进行监测，然而，在定点取样法进行观测过程中，得到的观测数据只能单纯地反映较小范围内的大气环境污染的程度，无法实现观测样本点范围外的观测，所以此方法不能适用于大型监测区域的污染监测工作。而遥感FtiR技术作为近几年发展较快、运用较广的综合型探测技术，其使用过程不同于传统的定点取样法，一般不受区域限制，主要的优点如下：
（一）可以实现远距离的监测，遥感FtiR技术可以对远距离的大气污染物实施24小时不间断地监测（二）遥感FtiR技术可以对多组分的混合物进行分析，并且迅速的做出判定（三）遥感FtiR技术应用于大气监测时，可以略过取样等耗时、繁琐的手续（四）遥感FtiR技术对监测的区域面积没有特殊限制，且能够实现地面、高空的三维空间的大气环境监测。
现如今，随着我们国家对于遥感FtiR技术在大气环境监测中的应用的深入研究，遥感FtiR中有关于化学计量学以及被动式的遥感监测技术都取得了新的发展。
二、化学计量学在遥感FtiR光谱图的解析中的新研究成果
近几年，计量学的一些方法技巧逐步渗透于化学的各个方面，使得化学计量学逐渐趋于成熟，并在遥感FtiR光谱图的解析中得到越来越多的应用。常见的化学计量学模型有：人工神经网络、经典最小二乘法、偏最小二乘法、卡尔曼滤波法以及遗传算法等，下面我们利用这些化学计量学中的数学模型对遥感FtiR光谱图进行定性、定量地解析。
（一）对多组分信息实施定性、定量地分析
在实际操作中，我们分别利用经典最小二乘法、偏最小二乘法、卡尔曼滤波法以及人工神经网络对光谱图中出现的严重混合大气污染物实行定量地解析。通过分析的结果我们可以发现，这些方法都可以实现对混合型大气污染物的定量检测。同时，在大气污染物的定性鉴别中，我们首先通过偏最小二乘法对一些未知的干扰物进行鉴定，然后再通过人工神经网络对多组分的环境情况进行定量地解析。为了简化神经网络结构、缩短监测时间、减小监测误差，我们用偏最小二乘法对人工神经网络输入的信号实行变量提取，从而高效、准确地解析了遥感FtiR光谱图。与此同时，对于遗传算法这一化学计量模型来说，其不仅具有较高的求解能力以及优良的非线性特征，还是光谱图库中较好的计算机检索工具。
（二）遥感FtiR光谱图的特征信号的提取以及其噪声的处理
噪声的科学、有效的处理对遥感FtiR光谱图的解析具有重要意义，一般情况下，我们可以利用wa进行一定程度的遥感FtiR光谱图信号特征的提取，并且利用wa对信号实施分解时，可以在一定程度上滤除掉光谱图中的噪音干扰，从而突出有用信号的存在位置。通过最新研究发现，对于开路遥感FtiR光谱图的噪音来说，我们可以采用新型数据预处理法实现对噪音的彻底清除，该方法称之为正交信号校正，对其与二阶求导的预处理进行比较，可以得到下图，该图分别利用上述两个方法对以下七种气体的光谱图中的噪音干扰进行处理，得到处理前后的分析模型的误差结果如下：
通过上图的比较结果我们可以看出，利用正交信号校正法对光谱图处理以后分析模型误差为16.58%，比二阶求导处理后的平均误差37.94%要小得多，因此，正交信号校正在对光谱图中噪音的消除功能上具有显著的效果。
三、被动式遥感FtiR在大气环境的监测过程中的应用新成果
近几年，随着遥感FtiR技术的广泛应用，国内外的许多专家对被动式遥感FtiR技术在大气环境中的监测过程进行了大量的科学研究，并且通过研究发现，该技术能够较为准确的感测出热气体放射源所发出的红外辐射中的物理以及化学特性，从而探索出监测大气污染物的新发展方向。
被动式遥感FtiR监测技术的工作原理需要借助于大气污染物的不同温度，其特点是能够在背景信息缺乏的状态下，对任意方向实施数据的收集，避免了样品预处理工序，并且该监测技术可以实现对多种大气污染物的同时监测，不受时间和距离限制。要想熟练掌握被动式遥感FtiR技术并且将该技术有效应用于大气环境的监测过程中，这就要求我们不仅需要了解其工作原理、工作特点，还需要了解监测过程中仪器响应函数的规律。一般情况下，仪器的响应函数又被称为仪器的频率函数，对于不同的实验条件来说，其仪器的响应函数也是不同的，它通常与校正时的黑体温度的高低以及仪器接收信号的大小有关。
随着遥感FtiR法在大气环境监测中的不断发展，利用遥感FtiR法监测大气污染物的优势也逐渐被人们所知，在对大气中各种特殊污染气体实施遥感监测时，遥感FtiR法具有重要的使用价值，它可对各种红外源实行远距离的非接触型遥测；能够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；不需要对样品进行预处理并且可对多种燃烧产物实行同时检测；监测速度快、精度高；它还可以对光谱辐射的能量分布实行绝对监测。同时，由于反射望远镜的使用，可以在一定程度上实现远距离遥感监测燃煤的发电厂等一些大型污染性企业所排放的污染性气体。所有这些技术的发展以及普及，对实现大气环境的科学、有效监测提供了重要的知识帮助，有助于大气环境的保护。
四、结语
随着我们国家科学的高速发展以及人们对于遥感FtiR的不断认识，遥感FtiR法在大气环境的监测领域中得到越来越广泛的使用，我们知道，遥感FtiR法可以实现对大气污染物的实时、连续不间断以及多组分的监测，然而，由于我们国家对其研究和探讨起步较晚，对其在大气环境监测的应用技术掌握不熟练，因此，利用遥感FtiR法对大气环境进行监测的技术手段仍然需要进一步发展。随着时代以及科技的不断进步，我们坚信在不久的将来，遥感FtiR监测技术一定会得到更好的加强与推广。
参考文献
遥感技术概念篇8
【关键词】3S原理与应用高等教育课程物联网
1引言：物联网专业开设《3S原理与应用》课程的意义
物联网（internetofthings，iot）的概念是在1999年提出的。2005年国际电信联盟将物联网定义为：通过射频识别（RFiD）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、空间定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网就是“物物相连的互联网”，其核心是RFiD技术、全球定位系统（GpS）、地理信息系统（GiS）、无线通信技术和宽带网络。
空间定位技术作为物联网的核心技术之一，可以实现目标的识别、定位、跟踪、监控和管理。现有的高精度GpS定位技术可以为物联网提供厘米级精度的动态实时定位服务，这将极大地提高物联网位置服务质量，并由此可带来巨大的经济效益和社会效益。
地理信息系统（GiS）是以计算机为基础，对地理空间位置等信息进行采集、存储、管理、分析、可视化与应用的软件工具[2]。物物相连的网络必须要有相关空间信息处理平台的支撑，尤其是对于大规模的、复杂的、现实的物联网而言，地理信息系统技术将是一种不可或缺的支撑技术，它能让物联网更加好用、更加有序、更加智慧。
遥感（RS）技术本身属于传感技术，虽然不是物联网中的主要传感方式和手段，但对于一些特定的物联网应用，如精细农业、环保监测、重要设施状态监测等，遥感所具有的的速度快、覆盖面广、成本低等优势，将发挥十分重要的作用。而随着高分辨率遥感技术的发展以及解译水平的提高，航空航天遥感技术在物联网时代也将发挥越来越重要的作用[3]。
综上所述，3S（GpS、GiS和RS）技术与物联网密不可分。但纵观国内物联网专业的课程体系，少有高校设置了以上相关课程。此外，随着高校教育制度的改革和学分制的实行，很多课程的学时都较以前少了很多。因此，单独开设《GpS原理与应用》、《地理信息系统》和《遥感原理与应用》几门课程存在较大的实际困难。鉴于此，可在物联网专业开设《3S原理与应用》课程，该课程将以上几门课程综合成一门课程来教学，适应了当前高校课程学时减少的背景。此举顺应物联网专业发展的需要，能够完善学生的知识体系，提升毕业生的个人实力，具有非常重大的现实意义。
2开设《3S原理与应用》课程的基本条件
《3S原理与应用》是一门应用性和实践性都很强的课程。要学习好3S（地理信息系统、全球定位系统和遥感）的基础理论并不困难，学生有较好的物理、数学基础知识就可以理解，而我国高校的理工科专业也基本都开设了这些课程。应用方面，要求学生具有较好的计算机操作能力和较强的实践动手能力，再具备3S相关软件和计算机硬件，就可以学习3S技术的实际操作和应用技术，这一教学条件物联网专业也能满足。换言之，国内高校的物联网专业具备了开设《3S原理与应用》课程的基本条件。
3开设《3S原理与应用》课程的方式
开设《3S原理与应用》课程，效果最好的无疑是独立开课。课程教学以课堂讲授和上机操作相结合的方式进行。具体实施过程中，教材可以选用刘祖文编写的《3S原理与应用》。这部著作属于高等学校规划教材，内容主要涉及地理信息系统、遥感、全球定位系统中的基本数学模型、原理以及应用。
讲授过程中，第一章可以安排两个课时，首先概要讲解本课程的内容，然后介绍3S技术的基本概念、发展、基本组成和应用。而第二章《空间信息技术基础》的内容在教材中属于理论基础知识，介绍了时间与空间参考系统、地图投影和大气构造，这部分内容课时安排较为灵活，一般四个课时就可以让学生基本理解参考系统和地图投影，若要深入理解则可适当增加课时。第三～六章为GpS部分，介绍了GpS的构成、定位原理、定位方法和GpS定位测量，其中GpS定位测量需要结合实际操作来教学，有条件的学校可安排两课时的实验教学。这部分内容总计安排十二个课时，具体的课时分布教师可结合实际情况设置。第七～十章为RS部分，围绕遥感基础、遥感数据获取、数字图像处理和图像解译与应用来教学，教学过程中可从具体的应用案例（如：精细农业）出发，对遥感和物联网的结合点进行深入讲解，提高学生对课程的兴趣。该部分也需要安排上机实习，通过对常用遥感软件和遥感数据的使用，提高学生的实际操作能力，总计可投入十个课时。第十一～十四章为GiS部分，主要介绍GiS的体系、空间数据表达与获取、空间数据结构和空间查询与空间分析，该部分也应结合物联网专业特点进行教学，并安排上机实习，建议投入十二个课时。以上三个部分的上机实习都是分别进行的，实际工作中，很多项目和工作都涉及到3S技术的综合应用。因此，在教学时，还应将GpS的操作应用部分、GiS的应用与设计、遥感影像的分析与处理部分有机地结合在一起来设计实验项目，这对于提高教学质量、培养学生的学习兴趣具有重要作用。这部分可作为课程综合实习，投入八个左右课时。
综上，独立开设《3S原理与应用》课程，需要48个课时，如果条件允许，还应该设置更多的实验课时，或者根据专业方向的需要增加特定环节的课时。
4结束语
在高等院校物联网专业开设《3S原理与应用》课程顺应社会发展的需要，能完善学生的知识体系结构，提升毕业生的实践能力和竞争实力，促进物联网专业和3S技术的共同发展。对高等院校本身而言，开设《3S原理与应用》课程，还可以造就一批熟悉3S技术的教师，促进已有研究方向与3S技术的结合，产生新的科研成果。
参考文献
[1]桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育，2010，（16）：1-3，9.
遥感技术概念篇9
关键词：地理信息系统；遥感数字图像处理；教学改革
作者简介：刘春国（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师；卢晓峰（1981-），女，河南洛阳人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师。（河南焦作454000）
基金项目：本文系河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2008JG035）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：a 文章编号：1007-0079（2012）10-0081-02
当前，遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显，但我国遥感应用水平还不高，根本原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才，满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求，是高等教育的责任所在。
1998年教育部新增地理信息系统本科专业后，我国GiS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索，逐步形成了比较稳定的GiS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GiS专业课程体系中的重要模块，说明GiS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GiS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学（以下简称“我校”）GiS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。
一、革新遥感课程体系，突出“遥感数字图像处理”课程地位
随着遥感技术及其应用的迅速发展，很多专业开设了“遥感原理与应用”课程，内容分为三大模块：遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GiS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业，对于当前GiS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够，对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足，与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应，与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应，与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要，不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。
我校GiS专业总结多年遥感课程教学实践经验，革新了遥感课程体系，设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程，规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识，重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理，从可见光-近红外、热红外、微波（主动方式和被动方式）波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展，适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合，数字图像处理方法众多，新理论、新方法不断推出，课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法，对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍，如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合，选择不同遥感应用领域的典型案例介绍，培养学生遥感专题分析技能，深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能，巩固和深化理论课程教学内容，提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。
我校GiS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课，提升课程地位，加大课程学时，强化实践技能训练，对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GiS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力，比较契合我国GiS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。
二、培育遥感系列课程教学群体，分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量
GiS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合，交叉性强，研究方法不断补充和更新，课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，必须打破教师个人单兵作战的惯常做法，加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设，整合优化课程体系，充实更新教学内容，保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流，协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布，课程内容更加先进，课程结构更加协调，教学方法更加有效，教学手段更加丰富，实践教学得以充实，教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。
三、汇聚国内外优秀教材成果，整合优化教学内容体系
教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式，决定了高等学校人才培养的规格，在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书，是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设，收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参，注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参，参考了JohnR.Jensen、Johna.Richards、Roberta.Schowengerdt、JayGao、JohnR.Schott、Brandttso等人的遥感数字图像处理著作，认真研讨不同教材特点及其开课对象，针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点，根据教学对象和课程学时，按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求，制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分：图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾，如遥感成像过程、机理与数据特征，以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位；避免与先开课程内容重复，为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样，课程重点介绍常用算法，使学生能掌握数字图像处理原理，夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理，教导学生注重算法但不应局限于具体算法，培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。
四、重视实践教学，多手段丰富实践教学内容
实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。GiS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节，从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径，丰富了实践教学体系。
从课程设置体系上，“遥感数字图像处理”单独设课，紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验（见表1），增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课，结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识，设置综合设计型实验6个模块，培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。
积极利用各种平台，提供实践课题，培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力，促进实验室开放，设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下，设计了一些探索研究型实验课题，鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计（论文）也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度，遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题，供学生参与大学生科研训练，并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题，引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题，检验了专业知识，培养了探索精神、创造思维和合作能力。
五、结束语
本文总结了我校遥感课程教学组围绕GiS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效，有不少GiS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目，每年GiS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程，需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。
参考文献：
[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.
[2]秦其明.中国高校GiS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.
[3]钱乐祥.GiS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.
[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GiS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.
[5]李天文,王林刚,李庚泽,等.地理信息系统专业课程体系建设研究[J].中国大学教学,2011,(1)3-5.
遥感技术概念篇10
关键词：测绘技术：GpS：RS；GiS
随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。
一、现代测绘技术的发展概况
(一)GpS的发展
全球定位系统(GpS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GpS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令Sa关闭，价格不贵的民用GpS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GpS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GpS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GpS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GpS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GpS和GLonaSS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GpS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GpS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。
(二)遥感技术的发展
遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。
(三)GiS的发展
地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。
二、现代测绘技术的应用
现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
(一)矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GpS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。
(二)湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GpS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。
(三)水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GiS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GiS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。
(四)精准农业方面
精确农业中，利用GpS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GiS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GpS、RS、GiS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。