第一篇:遥感卫星技术及应用课程简介
《遥感卫星技术及应用》课程简介
本课程主要讲述卫星遥感的概念、遥感技术发展的历史、介绍遥感的物理基础、不同遥感平台及其技术特点,分类介绍陆地遥感、气象遥感以及海洋遥感的历史与技术特点及其发展趋势,着重介绍。应用方面主要讲述光学遥感和雷达遥感在定量化遥感领域的应用。
教学大纲
第一章 遥感技术绪论
遥感技术的定义
卫星遥感技术研究内容
遥感技术的发展历史
遥感技术的特点
遥感技术系统组成遥感在地学中的作用和意义
遥感的应用概述
第二章 卫星应用基本知识
卫星应用中常用的时间系统
卫星应用中常用的坐标系统
卫星发射概述
卫星返回简介
轨道分类
轨道要素
卫星的星下点轨迹
卫星对地面的覆盖
第三章 电磁辐射与地物光谱特征
电磁波
太阳辐射及大气对辐射的影响
地球的辐射与地物波谱
大气传输模型
环境对地物光谱特性的影响
第四章 主要卫星介绍
气象卫星(6颗)
陆地资源卫星系列(8颗)
微波遥感卫星系列(4颗)
星座系列
第五章 遥感技术的应用
农业
灾害监测
环境监测
第二篇:卫星遥感-教案-卫星轨道与卫星技术-2004
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 第二章
卫星轨道与卫星技术
卫星作为一个重要的空基平台,不仅要提供承载传感器的物理支持,还要提供电源供应、数据收发等辅助功能,这是内容将在卫星技术里面介绍。卫星轨道的选择取决于遥感数据的要求,将在介绍卫星运动规律的基础上介绍几种常用的卫星轨道。
2.1 卫星轨道
1卫星运动规律
卫星作为一个人造天体,服从天体运动规律。请参考理论力学、普通天文学等课程深入了解该部分内容
A 卫星轨道是一条圆锥曲线
卫星受到地心的万有引力作用绕地球运转其轨道在过地心的一个平面内。r c a O 在极坐标下运动方程为:
2GMrrr
2hr2定义e=c/a是偏心率,a是半长轴,c是焦距,P=a(1-e2)是半通径,是矢径与半长轴之间的夹角,此时轨道方程可以:
P1e2ra
1ecos1ecos偏心率e决定了卫星轨道的形状。至于用于对地遥感目的的卫星,其轨道是椭圆轨道(e<1)。
近地点,=0°,ra=a(1-e)远地点,=180°,为:rp=a(1+e)
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 B 卫星在相同时间内扫过相同的面积 在极坐标下面积时间变化率dA/dt为:
dA121rhdt22
hrr显然,卫星高度越高,角速度越小,卫星运动速度越慢!
卫星在轨道上的能量
W1GMmGMmmv22r2a
21v2GM()ra此即卫星活力公式,以此可以推导远地点和近地点卫星运动速度!
C卫星轨道周期的平方与半长轴立方成正比
a3GM 22T4显然卫星周期只取决于半长轴,与其它参数无关!
天体运动规律只解决了卫星在轨上的运动状态。卫星由地面发射进入轨道则是由运载火箭来完成的,卫星在轨道上面的运行速度取决于入轨状态,因此对应于不同的运行轨道发射火箭的推力需求也不同,或者卫星入轨速度和姿态决定了卫星轨道形状!卫星轨道描述
在卫星对地遥感中,卫星空间位置是一个不可或缺的基本参数。一个没有轨道信息的卫星遥感资料是毫无价值的!
对卫星轨道的描述依赖具体的坐标系。在天文学以及天体物理学中,通常采用天球坐标系,这也是刻画卫星作为天体的运行轨道状态的最直观的描述体系,它不考虑地球的自转。在地面资料处理、卫星定位时通常使用地理坐标,它直接描述卫星相对地面的具体位置。
A 天球坐标系
以地心为中心,地球赤道平面所在平面为天赤道平面,地球两极与天球两极一致,这
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 样一个假想球为天球,它不随地球自转。天球上任意一点位置用赤经和赤纬表示。赤经以春分点为起点,反时针度量,以0-360°表示。赤纬由天赤道向南北两边至极地为90°。在天球坐标系下,描述卫星轨道需要以下几个参数:
图 天球坐标系
卫星轨道的空间取向参数:
倾角 赤道平面与卫星轨道平面的夹角。
升交点赤经:卫星由南半球飞北半球南段轨道称为轨道升段。轨道升段与赤道平面交点称为升交点。升交点位置用赤经表示,它表示轨道平面相对太阳的取向(赤纬是多少?)。太阳升交点赤经是多少?
卫星轨道形状参数
偏心率 确定卫星轨道形状 轨道半长轴:卫星运行周期
近地点角:轨道平面内升交点和近地点之间张角,它描述轨道半长轴空间取向
卫星在轨道上位置参数
平均近点角M:卫星通过近地点时刻为tp,则任意时刻t的平均近点角定义为:M=(t-tp),=2/T。它描述任意时刻卫星在轨道上面的位置
卫星真近点角和偏近点角E 此时有开普勒方程将该参数联系起来:M=E-esinE 3
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09
图 卫星真近点角和偏近点角E
B 地理坐标
地理坐标系以地球上面的经纬度表示轨道空间位置,它随着地球一起转动。在各种卫星定位中通常使用该坐标系。
星下点:卫星与地球中心连线在地球表面的交点。由于地球的自转和卫星绕地球的旋转,星下点在地面上形成一条连续的运动轨迹-星下点迹。
升交点与降交点:定义同天球坐标系,只是用地球坐标系来表示。由于地球自转,每圈轨道的升交点与降交点可能都是不同的。
截距:卫星绕地球公转的同时,地球不同的自西向东旋转,所以当卫星绕地球一周后地球相对卫星转过的角度称为截距。截距等于两个升交点之间的经度之差。由于卫星轨道相对地球每小时向西偏移15°,故截距与轨道周期和升交点经度之间的关系为:n+1-n =L=T×15°/小时(西经取+)
轨道数:从卫星入轨到第一个升交点为0轨道,以后每过一个升交点,轨道数目增加1。它描述了卫星在空间的飞行时间。
C 人造卫星经纬度随时间变化近似公式
在轨道定位中,有时候需要确切知道任意时刻卫星在轨道上的位置。摘自:
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卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 3常用卫星轨道简介
A 卫星轨道分为许多类,按照卫星轨道参数划分为前进轨道(倾角小于90°)、后退轨道、赤道轨道以及极地轨道。
前进轨道卫星顺地球自转方向运动,反之,后退轨道逆地球自转方向运动。赤道轨道卫星倾角为0°或者180°,卫星在赤道上空运行
极地轨道卫星倾角90°,卫星通过南北两极。由于地球自转,这一轨道可以实现全球覆盖。
按照卫星高度划分为低高度短寿命轨道,主要适合在军事卫星
中高度长寿命轨道,高度350-1500km,寿命在1年以上。既有较高的地面分辨率,又有较长的寿命,目前大多数民用遥感卫星都采用这类轨道。
高高度长寿命静止卫星
运行高度35800km,卫星寿命在几年以上,主要用于气象、广播、通讯领域。
按照卫星轨道形状又可划分为园轨道和椭圆轨道。圆轨道对于卫星轨道预告和资料定位十分方便。
B近极地太阳同步轨道
卫星的轨道平面与太阳始终保持固定的取向,轨道倾角接近90°,有时又简称近极地太阳同步轨道或者极地轨道。卫星几乎以同一地方时经过世界各地。考虑到地球绕太阳公转的因素,必须使卫星轨道平面每天自西向东旋转1°。利用地球扁率引起的卫星轨道摄动来实现太阳同步轨道,卫星高度越高,实现太阳同步轨道的倾角也越大。对于TIROS-N系列,卫星高度870km,轨道倾角98.899°。
太阳同步轨道的有点:利用地球自转可以实现全球观测,尤其能够观测极区 在观测时有合适的照明,可以得到稳定的太阳能,保障卫星正常工作。
但该轨道时间分辨率低,对某个地区的观测时间间隔长,一颗极地太阳同步轨道卫星每天只能对同一地区观测两次,不能监视生命史短、变化快的过程。而且相邻两条轨道的观测资料不是同一时刻的,需要进行同化。
C 地球静止卫星轨道
轨道倾角为0°,卫星在赤道上面运行。卫星周期等于地球自转周期。由静止卫星周期T=23h56m04s,可以计算卫星高度 H=35860km,,卫星在轨道运行速度V=3.07km/s 优点:
卫星高度高、视野广,一颗静止卫星可以观测地球南北纬度70°东西经度140°约占地球表面1/3的面积
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 可以对某个地区进行连续观测,时间分辨率高
但是,不能观测两极,而且由于卫星高度高,对传感器灵敏度以及分辨率能力要求高,对卫星定位要求高:失之毫厘,差之千里。
另外,由于静止卫星只能位于赤道上空,其上能够容纳的卫星数量是有限的。因此,在设计静止卫星时,必须考虑富余设计,在卫星工作生命到期时用推力火箭将卫星推向更高高度成为宇宙垃圾,腾空原来卫星轨道!
D 轨道选择原则
从理论上来说,遥感卫星的空间轨道可以是任意的。具体到遥感应用的具体任务需求,却要求选择最有利的空间轨道。有时候,轨道选择对实现遥感任务是具体来说,选择卫星轨道应该遵循如下原则:
减小地球大气磨擦,H>200km 全球覆盖性的地球观测-极轨或者近极轨 保持恒定光照-太阳同步轨道 连续观测-静止轨道 地面高分辨率-低轨道
尽量选用圆轨道,方便轨道预报和卫星定位。
关于前苏联在1965年4月23日发射第一颗试验通讯卫星闪电1A成功进入一个绕地的独特轨道。其高度变化在600km-39650km之间。西方专家认为苏联原计划发射同步卫星,由于这样那样的原因未能达到预定轨道。事实上,这个轨道是有意选择的,对于处于高纬度地区的苏联来说它是最适合的轨道。苏联人机智地应用了第二运动定律(越高越慢),把卫星发射在与赤道成65°倾角的椭圆轨道上,这样既能照顾到苏联北部又能顾及南部。当卫星在赤道以北时,远离地球,这样,在卫星绕地一周12小时内有8小时在苏联上空,这真是一个聪明的解决办法。
2.2 卫星技术
卫星遥感是一项庞大的系统工程,卫星作为遥感传感器的空间承载平台,与地面平台截然不同,需要一些专门的技术以保障正常的观测活动能够顺利进行。卫星姿态控制
问题:在太空中,如何保持姿态稳定?
引:宇航员在太空中如何把一个香蕉传给同伴?儿童常玩的陀螺
卫星对地观测,通常要求传感器保持某种固定的对地姿态。比如,一般来说要求正对
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 地面观测,但有些特殊的卫星观测项目,比如临边、掩星观测则要求某些特殊的取向。因此卫星遥感中姿态控制是最基本的卫星技术。比如,我国早期的风云卫星在上天10多天后姿态控制就出了问题,卫星发生翻滚,导致整个卫星报废!在太空中,卫星姿态稳定采用陀螺原理。早期采用自旋稳定,卫星绕自身旋转,自旋轴在轨道平面内平动,仪器装在卫星底部,则在一个卫星周期内只有部分时间能够进行观测,后来采用滚轮式自旋稳定,自旋轴与卫星轨道平面垂直,仪器装在卫星侧面,当仪器转向朝向地面时进行观测,这样在整个周期内都能观测。现在的卫星大都采用三轴稳定:
俯仰轴,与轨道平面垂直,控制卫星上下摆动
横滚轴,平行轨道平面且与轨道方向一致,控制卫星左右摆动 偏航轴,指向地心,控制卫星沿轨道方向运行。
在卫星绕地一圈中,偏航轴与横滚轴改变360°才能保持姿态稳定。卫星电源
卫星需要庞大的电能为通讯系统、伺服系统以及传感器提供电力供应。卫星的供电能力是限制卫星载荷的一个重要因素。早期一般采用化学电池,容量有限,适合返回卫星。目前大都采用太阳能帆板电池。但是在通讯卫星上,考虑可能出现的卫星蚀,卫星上面必须配备蓄电池。
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 210-1-***TIME
调制过程 通讯
卫星一旦进入轨道,通讯系统是地面与卫星之间进行联系的唯一途径。
卫星接收各种控制指令和发送各种状态,实时传输型遥感卫星,传感器获得的资料也必须借助通讯系统发回地面。通讯系统负责对卫星源数据进行调制,生成调制波,地面接收调制波,再经解调还原数据。通讯系统能力是制约卫星遥感的一大因素,特别是目前越来越突出。在有些卫星上面,特别是极轨卫星,当卫星不再地面接收区之外时还需要另外的资料暂存系统保存数据,在卫星再次飞临地面站上空时发送。卫星结构
由于受到运载火箭发射能力的限制,卫星设计要求采用高强度、轻重量的材料,在满足强度要求的同时尽可能减轻自身重要,以便尽可能多增加负载容量。另外,卫星在太空保持姿态稳定的需要,通常都设计成某种对称结构,现代卫星都有一对长长的太阳能帆板,以及固定指向的通讯天线。除此之外,现代卫星对空间电磁环境,空间热辐射的严格要求,也是卫星结构设计必须考虑的因素。
卫星在运行过程中,向阳面温度高,背阴面温度低,卫星的这种温差可以达到200℃。另外,用电功耗大的仪器会发热,需要将热量散发出去,处于低温环境的设备需要保温或加温,这些都要靠热控措施来解决。卫星的热控措施有被动热控和主动热控之分。被动热控就是为被控设备选择合适的表面涂层或隔热保温材料进行保温,或用散热好的材料散热。而主动热控则是以电控方法采用加热或通风的办法达到升温或降温的目的,以保证星上设备具有正常的温度环境。
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 5轨道摄动与轨道维护
除了地球引力外,高空稀薄大气阻力,日月及其它天体引力,太阳光压,电磁力等因素都会导致卫星偏离预定开普勒轨道。在卫星业务运行的整个阶段,必须时刻监测卫星的轨道运行状态。
另外,在卫星业务运行过程中,出于某种目的需要变更卫星轨道-比如改变观测计划(TRMM升轨),报废静止卫星轨道转移等。卫星技术发展趋势
材料科学和电子科学的飞速进步极大地促进了卫星技术的进步。纳米级的电子元器件、微米以至纳米级的微机电装置、星上信息处理技术、星间激光信技术、超轻型材料和充气式结构、高效太阳能空间电源系统和电推进系统等 ,将推动卫星技术进入一个崭新的时代。
高强度轻型材料的发展,可以大幅度地降低结构重量,大大提高有效载荷重量; 电路的高度集成化和微处理器执行指令速度的大大提高 ,电子系统的体积、重量和能耗都会大大下降,性能指标则大大提高。
高效太阳能空间电源系统有望使得能源供应容量成倍提高,为荷载更多传感器提供便利。
风云一号D星外观
作业:
卫星轨道与卫星技术-教案-2004/09 1 风云一号D星是我国自行研制的第一代太阳同步轨道气象卫星的第四颗星。该星总质量为958千克,轨道高度为870公里,轨道倾角为98.8度。另据报道,风云一号D环绕地球飞行第二圈时,5月15北京时间上午11时44分36秒,乌鲁木齐气象卫星地面站成功接收到第一张从“风云一号D”传回地面的云图。查找乌鲁木齐的地面经纬度,估算风云一号D星的轨道升交点赤度。美国国家大气海洋局发射的NOAA-6卫星近地点797km,远地点813公里,试估算该卫星的在轨速度。
第三篇:遥感应用作业
我国地震遥感应用现状与趋势
——中国地震学会空间对地观测专业委员会第一次学术研讨会综述
1.会议概况
中国地震学会空间对地观测专业委员会是中国地震学会的一个分支机构。随着地震遥感应用领域的不断拓展和深入,尤其是中国卫星地震观测系统计划的不断推进,经有关专家提议,中国地震学会理事会通过,2008年5月12日,在发生汶川特大地震的同时,中国科协和民政部正式批准成立。按照2008年7月25日专业委员会成立大会的提议,中国地震学会空间对地观测专业委员会第一次学术研讨会2008年11月14 ~ 16日在北京十三陵地震培训中心召开。
本次会议是国内第一次以地震遥感为主题的专题研讨会,得到了国内遥感和地震领域有关专家的高度关注。与会专家代表来自中国地震局、中国科学院、中国航天科技集团、中国电子科技集团、北京大学、北京师范大学、哈尔滨工业大学、东北大学、黑龙江工程学院等科研与教育部门,以及中地公司和东方泰坦公司等遥感技术推广机构共23个单位,共计90余人。
会议印刷了论文摘要集。在2天的会期中,安排了会议交流39篇宣读论文和讨论,其中邀请主题报告3个,各专题报告共36篇,分别是:电磁卫星与电离层观测技术与应用专题15篇,卫星红外地震应用专题7篇,干涉雷达技术与应用专题8篇,地震灾害与应急遥感应用专题6篇。2.电磁卫星与电离层观测技术及应用进展
来自中科院电子所、中科院空间中心、中科院高能物理所、地震局地球物理研究所、地震预测研究所和地壳应力研究所等单位的专家围绕地震电磁卫星所开展的研究进行展示,并与参会专家们进行了热烈的讨论。其中,既有地震电磁卫星载荷调研与研制的报告,也有空间与地面电磁现象对比的报告,还涉及到GPS TEC获得的地震电离层异常的研究,更多的是关于利用法国DEMETER卫星数据开展数据处理与分析的报告。
会议展示了电离层各种参量应用不同的数据处理方法后得到的效果,不仅拓宽了电离层的研究参量,也探索了更多的方法来获取电离层的背景与地震异常。既有利用DEMETER卫星观测数据,也有VLF主动发射数据,另外还有报告结合地磁低点位移开展研究,实现空间与地面联合,为岩石圈——大气层——电离层的耦合机理研究提供基础资料。讨论中,普遍认为电离层背景与异常的界定至关重要。电离层自身受很多复杂因素影响,而地震的影响只是其中微弱的一份子,未来工作的重点仍然是探索更好的方法剔除非震因素。
此专题的报告主要都是围绕中国地震电磁试验卫星计划的推进展开的,尤其是5.12汶川特大地震后,利用国内地基电离层观测资料,并基于中法航天合作对DEMETER卫星数据的分析,对5.12特大地震的回顾性研究结果显示震前存在明显的多参数扰动,为进一步推进地震电磁卫星计划,奠定了基础。
中国地震卫星计划首席科学家许绍燮院士应邀出席被刺研讨会并作了“空间活动对地震的影响——探索地震预报,尚须关注天外来客”的专题报告。许院士从450年来我国地震序列入手,结合近年全球地震相关资料,分析了地震与太阳活动多种尺度相关特征。许院士认为,当前地震预报中较为有效的方法,都与太阳活动相关,探索地震预报必须关注宇宙环境变化。许院士的学术思路,为利用空间观测技术观测地震提供了理论上的重要支持。3.卫星红外地震应用研究进展
会议主要围绕汶川地震各类红外数据的异常反应、震前卫星热红外异常分析的若干关键技术、岩石加载试验结果进行了讨论,来自北京师范大学、东北大学、黑龙江工程学院、中国地震台网中心、地震预测研究所、甘肃地震局、四川地震局的研究人员向与会代表展示了各自的研究成果。
这次交流是近年来在红外遥感地震应用领域一次比较全面的学术性讨论活动,涉及MODIS数据、FY2C星红外数据、长波辐射产品、潜热通量产品等的数据处理和地震异常反应,同时还涉及到探索地震红外机理的岩石加载试验结果的介绍。这次研讨会给了大家一个相互交流的机会,长久以来,在地震红外研究方面存在的问题是某个研究团队只对某类红外数据进行专门的研究,如何将各类红外数据的研究结果进行比对和综合研究,分析这些结果之间的相关性,将有助于探索地震红外的产生机理。这次交流促进了行业内外地震红外研究的深入合作和交流,为今后开展红外地震研究提供了良好的合作平台。
经历近30年的发展,卫星红外遥感地震应用更加趋向科学化和理性化,各个学术团队更加关注有效的数据处理方法的开发,如北京师范大学提出的基于基准场的红外信息提取方法、地震预测研究所基于小波变换的方法,此外,越来越多专家意识到地震预报必须多手段同时攻关,因此对多源信息融合分析十分关注,会议上东北大学基于地震破裂的理学特性将红外遥感信息与GPS观测结果联合分析,也有一些专家考虑红外的电磁辐射特征将红外与电磁现象关联起来,为进一步深入该领域研究提供了思路。4.雷达遥感技术与应用研究进展
中国地震局地质研究所单新建研究员主持了雷达技术与应用专题的讨论。会议主要围绕干涉雷达技术测量同震形变场、地震形变监测、地面沉降监测、角反射器检校与识别及地面微小形变研究等进行了汇报和讨论。来自中国科学院光电研究院、中国地震局地震预测研究所、中国地震局地质研究所和中国地震局地壳应力研究所的研究人员进行了口头报告,并与与会代表进行了热烈的讨论。
干涉雷达技术是20世纪后期发展起来的新方法,可以获取丰富的地表信息及地表变化信息。这次交流是近年来干涉雷达技术在地震应用领域一次比较全面的学术性讨论活动,涉及到ASAR数据和ALOS数据的处理,玛尼地震、改则地震、于田地震和汶川地震形变监测和同震形变场提取,相干点目标分析和角反射器识别等关键技术研究,以及PS-InSAR技术在苏南地区地面沉降监测中的应用研究。此专题的报告给与会代表留下了深刻的印象,不仅提取了改则地震同震形变场,还对形变进行了定性和定量分析,并深入分析了该地区的地质背景;对不同数据和不同方法提取的汶川地震同震形变场结果进行了讨论,分析C波段ASAR数据、L波段ALOS数据和ASAR宽幅数据的处理方法和结果,比较了不同相位解缠方法处理的结果;PS-InSAR技术的应用研究表明,该方法与水准测量、GPS测量和实地考察相比,其结果具有良好的一致性。5.地震灾害与应急遥感应用研究进展
来自中国地震局地震预测研究所、中国地震局地壳应力研究所、上海市地震局的六位专家就高分辨率光学卫星/航空影像、高分辨率SAR影像在地震预测、震害评估、地震应急救援等方面的应用及相关软件系统做了专题报告。
专家们主要以汶川大地震造成的破坏为例,介绍了建筑物、生命线、地震地质灾害等遥感震害提取中的关键技术方法,基于遥感震害定量评估技术,以及高分辨率SAR影像震害提取方法等方面的研究现状、进展及取得的研究成果,展示了部分处理结果,引起与会代表的浓厚兴趣,进行了遥感在地震应急与评估中应用存在的问题以及其前景的激烈讨论。同时,专家们还分析了遥感应急时效性,介绍了遥感震害识别与评估工作模式和工作流程,以及已经研制成功和正在研制的应用遥感进行震害评估专业软件。汶川地震的实践表明,遥感在地震应急指挥与救援、灾害调查和损失评估、次生灾害调查与监测、地表破裂调查、灾民安置和恢复重建以及地震灾害科学研究等方面,都具有广阔的应用前景。6.结语和感想
(1)汶川地震进一步加速了科学家对地震监测预报能力的思考,也对空间技术的应用前景更加期待。本次会议特别邀请到中国地震台网中心张晓东研究员与会详细介绍了汶川大地震有关情况,除了对汶川地震造成的巨大损失深感痛心外,还对现有监测能力的局限性以及目前地震预报能力的困惑,并希望能通过卫星从天上获取地震信息,服务于地震预报。会议上许多专家展示的地震前后各种遥感技术手段获取的震前异常以及震后灾害跟踪评估结果,全面地展示了空间技术在地震构造研究、地震监测和震后应急方面的广阔应用前景。可以预期,在天地一体化地震监测体系规划思路框架下,空间技术与地面台网的有效结合,坑定有助于推进国家防震减灾能力明显提高。
(2)对地观测作为国家中长期规划确定的一个重要发展方面,得到有关方面的高度重视。本次会议中国科学院遥感应用研究所的孟庆岩研究员作了题为“高分辨率对地观测系统重大专项总体情况介绍”的报告,引起了在场专家的极大兴趣。会议结束时申旭辉博士简单介绍了《国家十一五航天规划》、《国家空间信息基础设施建设与示范应用规划》、《中国综合地球观测系统十年规划》和《国家防震减灾规划》关于发展空间对地观测和构建立体观测体系的总体思路和框架,以及中国地震电磁卫星计划推进、干涉雷达卫星论证情况和地震空间信息基础设施建设的初步构想。会议摘要中还有一篇设计LiDAR方面的论文,会议也安排了高光谱卫星研究气体地球化学变化的报告。总体感觉,空间对地观测作为国家层面上的一种战略考虑,越来越受关注,地震遥感应用也将随着国家相关计划的推进,在深度和广度两方面得到有效发展。
(3)防震减灾问题已经得到了许多行业领域专家的共同关注。本次会议,有一半以上的参会单位和代表来自于地震系统以外,而且带来了他们的研究成果。在地震系统内部,则形成了以地震预测研究所、地质研究所和地壳应力研究所为主体的稳定研究团队,地球物理研究所在地震电磁卫星计划推进过程中,也逐渐发展了电磁卫星和电离层研究队伍,中国地震台网中心以及各省局则已经开始尝试将红外遥感技术应用到日常地震监测工作,初步形成了各方面共同参与和关注的良好局面。
(4)年轻科技人员异常活跃。本次会议的参会代表有70%左右是年轻科技人员。他们或是已经取得较高学位的年轻专家,也有的正在攻读自己的学位。众多的年轻人员的加入,一方面奠定了地震遥感领域可持续发展的基础,同时年轻人思路活跃,对现代信息技术把握较好,必将带来了地震遥感信息处理和应用的新思路新方法并将最终带来地震遥感研究的新突破。
空间对地观测是一个跨领域,跨部门、跨学科的高新技术,具有观测范围广,空间分辨率高,不受地面自然条件限制等特点,有着常规地面观测无法比拟的优势。空间对地观测技术委员会将按照国家天地一体化地震立体观测体系建设规划框架,继续为各领域的专家搭建合作和交流的平台,发挥多部门、多学科的优势,推动空间对地观测在防震减灾工作中应用深入和取得实效。中国地震学会空间对地观测专业委员会
2008年7月25日
第四篇:遥感应用方面技术质量汇报-数据采集
生产质量和技术工作会议汇报材料
黑龙江第三测绘工程院 2015年1月26日
黑龙江第三测绘工程院生产质量和技术工作会议汇报材料
1.资
三、高分一号等遥感影像处理及应用
为实现大范围海量遥感数据的快速处理,我院应用GXL、COLORMAPPING等大型软件,硬件上购置刀片机,搭建局域万兆网,使用48核工作站采用分布集群式和单机作业结合的方式,在基础资料方面,除了根据我院生产项目积攒的控制和DOM资料外,我院一直较为重视在2012年完成的基于SPOT影像建成的黑龙江省控制点影像库(此项目我院随国家局卫星中心一起获得测绘科技进步奖特等奖)。
基于软硬件配合和传统DOM、DEM制作的流程,并且结合控制点影像库,研究和优化了海量遥感数据快速处理技术流程和方法,在区域网平差、自动匹配DSM、影像纠正、配准、融合、调色、裁切等工序上实现自动化程度高的作业模式,减少人工干预,实现快速、高效的遥感数据处理流程,完成了多项遥感应用项目。
在介绍具体的生产项目前,要说明的四点,一是在DOM和DSM的制作上,因为我院在制作“全国一版图”的项目时,较为注重对原始资料的收集(包括下视和立体相对),所以在处理大范围海量遥感数据时,我院采取在原有DEM和资三相对新匹配的DSM数据相结合的方式,保证地形信息的准确性。二是在我院具备拥有较新较全的影像资料的基础上,注意收集各个分环节的数据成果,以备应用到应急保障的工作中,当出现应急需求时,我们能够根据要求按需提供高分、资三等卫星传感器的遥感数据成果,在此基础上,我院考虑在条件允许的情况下,引入无人机及处理软件,增强应急测绘的能力。三是在精度保障上,无控时,以资三为基础资料时,平面中误差可达到8米左右(完全满足1:25000的精度需求),高程中误差在考虑加入似大地水准面差值改正,平地高程精度可达到1米;丘陵地高程精度可达到2米,完全满足应急需求。有控时平面中误差可达到2.7米左右(满足1:10000精度指标),有控时高程可达到0.6米左右(满足丘陵地、山地1:10000的精度指标)。四是在分析资源三号卫星数据精度后,其可应用于一些不可到达区或者不利于开展航摄地区的地貌、地形要素的获取,而且在实际外业控制点的需求上,一景资三影像的范围可能只需要一个或两个外业控制点,大大减少了外业工作量,基于资三的这些特点,可应用到边境测绘等类型的项目。
基于卫星传感器的遥感应用可应用于边境测绘。具体的项目完成:
首先是利用卫星自带参数类的(无控)
(1)天地图产业化项目,我院完成新疆、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东部近280万平方公里的资源三号公众服务正射影像的制作,今年7月15日项目顺利通过验收。今年我们又在去年五个省的基础上承接了台湾、海南、广西三个省的影像制作任务,并且承接了新的“全国一版图”任务。
(2)长江水利委员会项目,完成长江流域前后三期共7.2万平方公里,资三和高分一号数据源的DOM制作。
(3)海河水利委员会项目,完成河南、河北、山西三省交界处6600平方公里资三数据源的DOM、DEM制作。
(4)广州电力项目,完成西藏琼结县2500平方公里DSM、DOM制作以及三维展示。
(5)完成陕西2000多平方千米的DSM、DOM制作。
(6)完成珠峰主峰地区1万平方公里范围三维展示任务,云南大理地区6000平方公里三维展示任务,陕西全境的DOM、DEM修改、接边和裁切。
(7)几个国外或者边境地区小范围DOM、DSM制作。第二是基于控制点影像库完成的项目
(1)武汉国土督察局项目,完成鄂、湘、黔三省共1.1万平方公里的DOM制作。
(2)黄河水利委员会项目,完成黄河流域两期共8万平方公里DOM数据制作。
(3)双城规划局项目,完成双城市辖区2景QB影像的快速制作; 第三是比较突出的其它的遥感应用项目:
2014年6月,我院协助合作单位做了一个路网项目的实验,9月以路网实验为基础,我院承担来自国家审计署的全国重点城市闲置用地采集任务,完成全国220个城市的闲置用地采集工作,从工作区搭建、技术路线研究、网络机顶盒调试,人员培训,到最后的成果提交,一共20多天的时间。这些项目均顺利提交,成果质量也得到甲方好评。2.“机顶盒”的研发与应用
受路网实验和重点城市闲置用地采集项目启发,从11月开始,我院开始研制“便携式影像机顶盒”,利用瓦片技术形成影像切片,通过自主研发,实现影像的发布与快速更新,完成了“多源遥感影像辅助系统”的研发。目前已经应用到我院外业中队和检查科,实现了影像的便携式快速访问和统一管理,使用效果良好,提高了我院整体的生产工作效率,也解决了整体质量控制的关键问题;同时该系统也是我院信息化测绘体系建设的一部分,计划通过进一步研发,实现“电子调绘”和“电子控制”,甚至“网络化作业”等工作模式;接下来也计划通过进一步的开发推广,获得更广泛的应用和经济价值。3.引入“适宜质量”的概念
现阶段,市场上遥感应用方面项目的需求,更多的是侧重实际应用效果,并且生产周期较短。在这些项目的完成过程中我院按照甲方的实际要求,制定项目生产方案提高生产效率,缩短工期,实现成果的快速提交,成果提交后均顺利通过验收并获得甲方的好评。通过这种项目完成方式,也逐渐摸索出了应对不同需求下的遥感数据生产的流程、质检方式及管理模式,能够更好的应对测绘应急服务需求。
4.针对地理国、省情项目生产的具体需求、有针对性的进行软件开发工作
在地里国情、省情生产中开发编写了部分程序。总的来说可分为以下两个大类:
(1)国情数据批处理程序集
地理国情普查项目覆盖面积广,涉及的行政单元较多,生产作业过程中需要对数据库进行拼接、拆分等一些处理。由于数据处理量大、人为生产耗时长。针对此问题,我院开发了“国情数据批处理程序集”,主要包含数据转换、数据处理、数据检查、数据拼接、数据分离等功能模块。该程序的每个功能模块在具体的生产中又都经过了进一步优化和调整,最终程序稳定可靠。例如:“数据转换”模块加入了GDB数据与MDB数据相互批量转换的两种方式,“数据处理”模块,针对国情数据属性赋默认值、赋空值、赋特定值进行优化;“数据拼接”模块更新了有关MDB与GDB数据混合合并的方法。在完善国情数据批处理程序集的基础上,又编写了一些辅助功能程序,主要有查找文件、数据库管理系统、生成错误检查记录、生成time文件等。
查找文件程序主要是将选择路径下的相同后缀名的文件按文件名和含完整路径的方式提取出来,生成TXT文件,该功能可以对路径下的子文件夹进行深度搜索,方便对数据进行整合、查缺。数据管理系统,通过数据借记记录、归还记录、数据状态等信息监测达到数据管理的一致性。(2)样本管理程序集
由于省情样本数据采集量大;照片、样本库出现的问题较多;为了控制遥感解译样本数据的质量和外业实际需求,开发了样本管理程序集。
其实现了对样本库中记录进行逐条查看、修改、删除、检查操作;并集成了批量删除、批量修改、合并样本库、样本检查等方便、实用的工具;该程序在样本处理工序提高两倍以上工作效率。
在实际工作中,随着样本量不断增大、在样本制作过程中出现的照片坐标、方位角偏移等问题越来越凸显。对于此,又相继开发了①通过矢量文件给对应样本赋值程序;②根据矢量文件的记录提取样本库数据的分离程序;③根据展点文件和镶嵌线景号的关系挑选每个样本对应所裁影像的影像挑选程序;④根据照片号、照片经纬度、照片方位角批量改照片信息的照片修改程序。应用上述些程序,并配合“交互式样本处理”和“样本批量加描述”等我院自己总结的方法,能有效的修改、编辑、检查样本相关项,在大量减少人工工作量的同时,避免了人为错误的出现,即保证了质量,又提高了生产效率。
第五篇:应用写作课程简介
应用写作课程简介
一、课程定位: 1.课程的性质与作用
随着现代社会科技、文化的发展和信息交流的迅速,应用写作日益渗透到现代社会生活的各个层面。美国未来学家托夫勒指出,信息时代家庭工作的任务是编制电脑程序、写作和远距离监测生产过程。这里所讲的写作不是文学写作,而是应用写作。
在现代社会生活中,应用文作为信息载体和交际工具,不仅日益进入政治、经济、文化生活的各个领域,而且,作为个人能力与素质的体现,逐渐被纳入人才评价标准的视野。根据可靠的相关资料证明,应用写作能力不仅成为了当今社会高素质人才的重要内涵,而且还是企业所要求的八大职业核心能力之一。因此,《应用文写作》既是一门文化基础课,也是一门职业核心能力训练课,更是一门人文素质课。重视《应用文写作》课程的建设和学生应用文写作技能的培养,不仅可以增强学生的职业能力和就业竞争力,而且可以为学生未来职业生涯和实现职业能力的可持续发展奠定基础。
2.课程教学理念
按照“以就业为导向,以服务为宗旨”的教育目标和工读结合人才培养模式的要求,在马克思“人的全面发展”理论,多元智能理论、建构性学习理论和行动导向教学理论的指导下,我们在课程的建设上确立了“三原则”、“四要素”的课程建设理念。所谓三原则就是“职业导向、素质本位、服务专业”;四要素则是“以职业活动为导向,以职业素质和能力为本位,以项目任务为载体、以师生互动和综合实训为平台”。
3.课程教学目标
《应用文写作》是一门服务于社会各项实践活动的注重科学性、理论性和实用性的课程,根据课程建设理念,我们将课程建设的目标分解为:
1、知识目标
通过对各专业各类常用应用文体的教学,使学生了解各类应用文体写作的基本格式与写作要求,掌握应用写作的方法和技巧,能熟练地写好与自己所学专业和从事的职业密切相关的常用的应用文,以适应社会实践的需要,为学生未来职业活动打下良好的基础。
2、能力目标
通过课程学习,使学生了解各专业的职业流程和工作任务,培养学生的感悟能力、策划能力、知识应用能力、创新能力;培养学生收集、处理信息加工素材的能力、与人沟通的能力及发现问题、分析问题、解决问题的能力;在课程开发、建设和应用写作实践中,培养学生自主学习能力、表达能力和自我发展能力、知识应用能力;提高学生对本专业密切相关的各种应用文文体的写作能力,为学生今后从事的职业工作打下良好的基础。
二、课程内容的整体设计
按照 “工学结合”的人才培养模式的要求,课程教学如何满足文秘人才培养的需要,如何突破学科教学的体系,从而建构具有文秘教育特色的、与学生职业生活贴近的写作课程。
按照课程建设的基本原则,我们需要根据学生人生设计教学项目,以工作流程为线索,以职场情境创设为导入,以项目和任务为载体,设计《应用文写作》课程。
1.建立“项目化”的课程结构。重点是突破学科教育重知识系统、重文体知识、重章节结构的课程体系,打破应用写作课程以文体分类的惯例,以职业工作流程为线索,以项目(任务)为载体,对课程内容进行整体设计。
2.采用“任务驱动”的教学模式。根据课程内容模块,以完成职业任务为核心派生工作项目,以完成工作项目为目标派生工作职责,以胜任工作职责为目的重组理论与实践教学内容。
3.确定“能力培养为主”的教学方案。为使学生适应本专业就业环境,注重强化训练学生动手、动口和动脑能力。如采用情景模拟写作、现场写作、项目写作、案例写作、病文修改写作、一个题材多种写法的写作、整理课堂讨论结果的写作和课外社会实践的写作等。
4、建立综合实训平台。通过建立秘书事务所、营销协会、设计工作室、写作工作室、网络博客等平台,在社会实践中,将专业能力培养和应用写作能力培养有机结合起来。
三、课程建设规划步骤
第一步,打造院级精品课。在校园网上,建立课程学习资源区,将学习方法,学习资料试题库等内容上网,完成整门课程的网上教学。
第二步,进一步完善课程标准和教案,对现有的教材进行讨论修改,增加写作实例分析。
第三步,结合教学实践,进一步完善实践性教学环节,制作多媒体课件,使之更适合于网上教学。力争打造院级精品课。