海洋遥感的应用与展望（本站推荐）

第一篇：海洋遥感的应用与展望（本站推荐）

海洋遥感的应用与展望

摘要:海洋遥感利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理观测和研究海洋,以海洋及海岸带作为监测、研究对象,具有快速、多波段、周期性、大面积覆盖等观测能力的空间遥感技术。回顾了海洋遥感发展的4个阶段,介绍了海洋遥感在海洋资源环境调查、动态监测以及海洋污染等方面的应用。最后,提出了海岸带遥感动态监测技术的精确化和定量化研究、海洋遥感地理信息系统建设以及海洋小卫星遥感的应用是未来海洋遥感研究和应用的重点。

海洋覆盖地球面积的71%,容纳了全球97%的水量,为人类提供了丰富的资源和广阔的活动空间,“海洋是全球生命支持系统的一个基本组成部分,是一种有助于实现可持续发展的宝贵财富”(联合国《21世纪议程》,1992),开发利用海洋对人类生存与发展的意义日显重要。多年来国内外投入了大量的人力、物力和财力,利用先进的科学调查技术以求全面而深入地认识和了解海洋,指导人们科学合理地开发海洋、改善环境质量。传统的海岸调查在资料获 取、信息处理等方面存在较大局限,主要表现在海岸环境的进入性与通达性较差;近海和海岸环境复杂多变,难以进行多变量同步控制观测;海岸环境变化周期长、信息量大,难以取得理想的可控制数据,在实时处理上也有很大困难。因而,常规的海洋观测手段不可能全面、深刻地认识海洋现象,也不可能掌握全球大洋尺度的过程和变化规律。在海洋资源开发、全球性环境变化监测、海洋权益的维护及沿海地区的综合开发和管理上,都需要有一种新的海洋观测技术替代或补充传统的常规海洋调查方法,而海洋遥感所具有的大范围实时同步、全天时、全天候多波段成像技术优势可以快速地探测海洋表面各物理参量的时空变化规律。海洋遥感(Oceanographic Remote Sensing)是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感,如对海面温度、海浪谱、海风矢量、全球海平面变化等的遥感;生物海洋学和化学海洋学遥感,如对海洋水色、黄色物体、叶绿素浓度等的遥感;海冰监测,如监测海冰类型、分布和动态变化;海洋污染监测,如油膜污染等。海洋遥感是利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理观测和研究海洋的,其内容涉及到物理学、海洋学和信息科学等多种学科,并与空间技术、光电子技术、微波技术、计算机技术、通讯技术密切相关,是20世纪后期海洋科 学取得重大进展的关键学科之一,形成了从海洋波谱分析到海洋现象自动识别等一套完整的理论与方法。海洋遥感与常规的海洋调查手段相比具有许多独特的优点:首先,它不受地表、海面、天气和人为条件的限制,可以探测地理位置偏远、环境条件恶劣等不能直接进入的海区;其次,它的宏观特性使它能进行大范围海洋资源普查、海洋制图以及海冰、海洋污染监测;第三,能周期性地监测大洋环流、海面温度场的变化、鱼群的迁移、污染物的运移等;第四,多波段、高光谱海洋遥感可以提供海量海洋遥感信息,开拓人们的视野;第五,能达到同步观测风、流、污染、海气相互作用,并获取能量收支信息。发展回顾

海洋遥感的发展过程,大致经历了4个阶段: 第1阶段(1957~1970年)是起步阶段。

自从1957年前苏联发射了第一颗人造地球卫星以后,人类就步入了太空时代,空间海洋观测是人类空间计划中最早的项目之一。1960年4月1日,美国宇航局(NASA)发射了第一颗气象卫星TIROS-Ⅰ(泰罗斯),其热红外图像能够显示无云海区丰富的海面温度信息,卫星数据由此成为海洋学研究的新的信息源。随后发射的TIROS-Ⅱ卫星,开始涉及海温观测。1961年美国执行水星计划,宇航员有机会在高空亲眼观察海洋。其后,Gemini与Apollo宇宙飞船获得大量的彩色图像以及多光谱图像。尽管这些航天计划主要试验目的是空间技术,但它已展现了从空间观测和研究海洋的潜力。第2阶段(1970~1977年)是探索阶段。

主要利用气象卫星、陆地卫星探测海洋。1969年NASA在Williams大学召开研讨会,推动了1973年Skylab航天器和1975年GEOS-3卫星高度计的研究。以此为基础,NASA研制了一系列高分辨率多光谱扫描仪,主要装载在Landsat系列卫星上,提供了大量有关河口和沿岸海域的水色及浑浊度信息。此后美国海洋大气局(NOAA)在1972~1976年发射了NOAA-1、2、3、4、5卫星,装载有红外扫描辐射计和微波辐射计,用以估计海表温度和大气温度、湿度剖面等。

第3阶段(1978~1984年)为海洋卫星试验阶段。

1978年海洋遥感较为活跃,NASA这一年共进行了25次卫星发射,与海洋有关的主要有喷气动力实验室(JPL)研制的Seasat-A卫星,Goddard空间飞行中心(GSFC)研制的气象卫星TIROS-N和雨云卫星Nimbus-7卫星,它们充分展现了卫星对海洋的监测能力。以上三颗卫星构成了海洋卫星的三部曲,它标志着海洋卫星遥感新纪元的开始。继美国第一颗海洋卫星发射以后,世界各国对发展海洋卫星遥感发生了浓厚的兴趣,陆续开始研究并发射与海洋观测相关的卫星。

第4阶段(1985年至今)是海洋卫星应用研究和业务使用阶段。

在此期间,共发射了多颗海洋卫星,包括海洋地形卫星,海洋动力环境卫星及海洋水色卫星。除此之外,还在其它卫星上搭载海洋探测器,开展了卓有成效的海洋遥感应用研究。近年来世界发达国家在制定对地观测卫星计划及海洋发展规划中,均把海洋卫星及其应用列为优先发展的高新技术领域。可见,进入20世纪90年代以来发射的海洋卫星及应用于海洋探测的航天遥感器越来越多,精度越来越高,不仅可以探测影响海洋生态环境的水色要素、悬浮泥沙、叶绿素和污染物等悬浮体的分布场及动态变化,而且可以探测海面动力场、海洋策略场和海面地形,探测目标为海面风场、浪场、流场、温场、海面拓扑与冰面拓扑等,为海洋研究提供了可靠的技术手段。

2.应用

2.1 传感器

海洋卫星传感器根据地物电磁辐射原理获取海洋信息。传感器按工作方式可分为主动式和被动式两种,被动传感器主要有多光谱扫描仪、沿岸水色扫描仪、热红外辐射计、扫描式多通道微波辐射计和照相机等;主动式传感器主要包括雷达高度计、微波散射计、合成孔径雷达等。按工作波段可分为可见光、红外、微波遥感器,其中,可见光传感器只能探测无云时的海洋信息,红外传感器所探测的波段比可见光具有较强的穿透力,用它可以估计云顶温度、监测海面温度和沿岸海流;微波传感器能透过云层探测目标,由于水体本身对微波有强烈影响,所以依据微波资料可以清晰显示活动的降雨区,获得全球海洋降雨率,并能清晰地反映飓风区和其他猛烈天气过程引起的详细降雨结构。

2.2 主要应用领域

海洋遥感主要应用于调查和监测大洋环流、近岸海流、海冰、海洋表层流场、港湾水质、近岸工程、围垦、悬浮沙、浅滩地形、沿海表面叶绿素浓度等海洋水文、气象、生物、物理及海水动力、海洋污染、近岸工程等方面。遥感监测已成为海洋及海岸带主要的监测手段和信息源,应用一些卫星资料与遥感数据主要开展了以下工作: 海洋动力遥感观测、海洋水准面、浅水地形与水深遥感测量、海洋水色遥感、海洋污染监测、海冰观测。

3.展望

根据遥感技术发展趋势及未来航天器的发射情况,海洋遥感必将在全球性气候变化研究、热带海洋、极地海洋与海冰、海洋生产力与生态系统、海气相互作用、海洋灾害预报、海洋渔业及海岸带管理等方面发挥重要作用。包括海岸带遥感动态监测技术的精确化与定量化、海洋遥感信息系统(MARSIS)的建设、小卫星海洋遥感前景广阔。

第二篇：遥感在现代化农业中的应用与展望

遥感测量在农情信息中的应用与展望

1引言

遥感技术是20世纪60年代以来，在现代物理学（包括光学技术、红外技术、微波雷达技术、激光技术和全息技术等）、空间科学、电子计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上发展起来的一门新兴的、综合性的边缘学科，是一门先进的、实用的探测技术，目前已在运行的有36个波段的MODIS光谱仪，空间分辨率大大提高，立体测量的方法也更加多样化，能够实现全天候作业。广泛应用在农业、地理、地质、气象、环境监测、地球资源勘探等多个方面。

在我国农业中的应用中，从早期的土地利用和土地覆盖面积估测研究、农作物大面积遥感估产研究开始，已扩展到3S集成对农作物的长势的实时诊断研究、应用高光谱农学遥感数据对重要的生物和农学参数的反演研究、高光谱农学机理的研究、模型的研究与应用及草地产量估测、森林动态监测等多层次和多方面。遥感技术和GIS的发展与应用，已使农业生产和研究从沿用传统观念和方法的阶段进入到精准农业（数字农业）、定量化和机理化农业新阶段。

2遥感技术在发达国家农业中的应用研究现状

自20世纪70年代,美国等发达国家率先开展了主要农作物种植面积和产量估算工作以来就掀起了利用遥感技术监测农情信息的研究热潮,美国发射了一系列探测地球的资源卫星和气象卫星,随后加拿大、法国、、印度和也先后发射了各自的资源卫星和气象卫星,遥感开始进入一个快速发展的阶段。美国是最早开始开展农情遥感监测技术研究的国家。同时随着监测技术的发展与成熟,一些国家与国际组织建设了各自的农情遥感监测系统,并开展了运行化的监测。这些系统在大范围宏观农业监测中发挥了重要的作用,为相关政府和部门的决策提供了重要的依据。美国全球及本土的农情监测分别由农业部外国农业局(USDA Foreign Agricultural Service, FAS)及国家农业统计局(NationalAgriculturalStatisticsServ-ice,NASS)负责。在全球监测上,国外农业局全球分析办公室(Office ofGlobalAnalysis,OGA)负责监测结果的获取、发布,其下设的国际产量评估科(InternationalProductionsAssessmentBranch)负责系统的业务化运行。系统目标是提供可靠、及时、透明、准确的全球农业产量信息。FAS通过监测全球农业产量和农产品供需信息为市场提供指导,并为本国提供早期预警信息。FAS的监测与分析依赖于气象数据、田间报告和高分辨率遥感数据等所获取信息的整合,其中遥感数据主要提供长势、生长阶段和产量信息。这些信息一方面用于对作物产量信息进行验证,另一方面用于识别一些没有被报告上来但会对农业生产产生明显影响的事件。FAS的全球监测结果以“世界农业产量”(World Agricultural Production)月度报告和“产量、供给与分布”(Production Supplyand Distribution, PSD)数据库的形式进行发布,是USDA全球经济信息系统的基础组成部分。为对这些不同数据源所获取的信息进行整合,FAS开发了名为Crop Explorer的基于地理信息系统Crop Explorer是一个基于Web并支持空间和属性查询的农情信息服务网站,该网站提供基于遥感影像和气象数据的全球作物长势信息。系统针对大宗作物的主产区提供植被活力、降水、温度等信息的专题图,所提供的专题图有3类,分别是气象专题图、土壤湿度和作物模型专题图及植被指数专题图。系统根据查询的农业气象区划提供生长季的时间序列数据和图表,同时系统还提供作物候历及作物分布等信息。用户可以通过选择区域、作物及时间等信息进行查询。同时FAS启动了新一期的全球农业监测(theGlobalAgriculturalMonitoring,GLAM)项目[14],该计划得到了美国农业部及NASA应用科学计划联合资助,由NASA、USDA、马里兰大学和南达科他州立大学联合执行,旨在通过

NASA新一代对地观测系统对FAS的决策支持系统进行改进。在本土监测上,农业部下属的NASS负责为美国农业部提供及时、准确和有效的统计数据。该部门所统计的数据覆盖了美国农业从产量、食品供给到农场主及其雇工的收入状况信息等各个方面。NASS每隔5年做一次全国农业普查,以提供美国农业的全面状况信息。遥感数据及遥感技术在提高其统计数据准确性方面发挥了一定的作用,包括:NASS使用遥感数据来建立农业统计的采样框架、估算作物种植面积、为分析系统提供面向作物的土地覆盖数据等。在2007年的农业普查中,NASS以Landsat影像、数字摄影测量数据及其他遥感数据为输入,开展了全国48个州及波多黎各面向面积监测的采样和补充采样设计,用于评价当年普查的完整性。此外NASS的遥感面积估算项目使用Re-sourcesat-1 AW iFS进行玉米和大豆主产州的监测并在县和州2个尺度上提供独立的作物面积估算结果,并进行面向作物的分类,提供作物分布数据(CroplandDataLayer,CDL)[19]。到2010年,CDL计划累计监测的州已经达到48个,并且平均每年重复覆盖13个主要的农业州,目前48个州的数据都已经发布[20]。NASS与USDA农业研究局(Agricultur-alResearch Service,ARS)建立了长期的合作关系,以NASAMODIS为数据源在中部和西部的几个州开展了早期的小范围单产预测。NASS还在作物生育期内基于NOAA-AVHRR获取的归一化植被指数数据(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)进行作物长势的监测,为农业部相关决策者提供独立的全国尺度作物生长信息[21]。除美国农业部外,美国国际发展管理委员会(U.S.Agency for InternationalDevelopmen,tUSAID)还建立了预警系统网络(Famine EarlyWarning Sys-temsNetwork,FEWSNET),与国际上不同国家及不同地区的机构、政府与组织开展合作,针对粮食安全,提供及时、准确的早期预警和脆弱性评价信息。FEWSNET在非洲、中美洲、海地、阿富汗及美国开展监测,并根据所收集的数据开展生活指标及市场分析,以提前发现粮食安全的潜在威胁。2010年海地地震中该系统做出了积极快速的响应。该系统更注重的是数据的分析,而不是相关专题的监测,在监测方面该系统与NOAA及NASA开展信息产品层面的合作,将基于遥感和地面观测获取的早期预警数据进行整理、分析与融合,提供预警信息。综合来看,在美国,NASS和FAS仍然是国内及全球农情遥感监测的最主要机构,国内及全球分由不同部门监测的方式提高了系统的运行化程度。但不论是在NASS还是FAS,遥感获取的信息都未能成为官方发布产量数据的最主要信息源,遥感未能独立地发挥作用。的决策支持系统[17]。Crop Explorer是一个基于Web并支持空间和属性查询的农情信息服务网站,该网站提供基于遥感影像和气象数据的全球作物长势信息。系统针对大宗作物的主产区提供植被活力、降水、温度等信息的专题图,所提供的专题图有3类,分别是气象专题图、土壤湿度和作物模型专题图及植被指数专题图。系统根据查询的农业气象区划提供生长季的时间序列数据和图表,同时系统还提供作物候历及作物分布等信息。用户可以通过选择区域、作物及时间等信息进行查询。同时FAS启动了新一期的全球农业监测(theGlobalAgriculturalMonitoring,GLAM)项目[14],该计划得到了美国农业部及NASA应用科学计划联合资助,由NASA、USDA、马里兰大学和南达科他州立大学联合执行,旨在通过NASA新一代对地观测系统对FAS的决策支持系统进行改进。在本土监测上,农业部下属的NASS负责为美国农业部提供及时、准确和有效的统计数据。该部门所统计的数据覆盖了美国农业从产量、食品供给到农场主及其雇工的收入状况信息等各个方面。NASS每隔5年做一次全国农业普查,以提供美国农业的全面状况信息。遥感数据及遥感技术在提高其统计数据准确性方面发挥了一定的作用,包括:NASS使用遥感数据来建立农业统计的采样框架、估算作物种植面积、为分析系统提供面向作物的土地覆盖数据等[18]。在2007年的农业普查中,NASS以Landsat影像、数字摄影测量数据及其他遥感数据为输入,开展了全国48个州及波多黎各面向面积监测的采样和补充采样设计,用于评价当年普查的完整性。此外NASS的遥感面积估算项目使用Re-sourcesat-1 AW iFS进行玉米和大豆主产州的监测并在县和州2个尺度上提供独立的作物面积估算结果,并进行面向作物的分类,提供作物分布数据

日本机器人耕作体系与遥感技术应用，本稻米自给自足率国家政策目标，到2021 年 时将比现在增加 50%。由于日本社会老龄化严重，农民数量减少，越来越多的稻田被荒废，让人感到十分可惜。同时，日本由于耕地比较分散，限制了农业的规模，难以采用大型的机械。几个方面原因的重叠，催生了“农业机器人”这一新兴概念在日本的崛起。水稻机器人耕作系统的建立分为耕作和准备、插秧和收割 3 个主要阶段，这 3 个阶段分别对应着机器人拖拉机、水稻插秧机器人和联合收割机机器人。机器人拖拉机是在普通拖拉机上加装 IMU惯性测量装置、GPS天线和 GPS接收器改装而成的。其定位精度为±2m 之内，能够完成耕种、开垦、种植和喷洒等多种任务。水稻种植机器人以商业化的 6 行水稻插秧机（10.5 马力）为基础机器，对方向盘和传动装置加以改造，使之与 IMU 惯性测量装置以及 GPS 进 行联接，并改装育苗长垫。其行走速度为 0.9m/s，行走精度达±3cm，种植精度为±10cm。为机器人研制的新型水稻育苗垫呈卷型，1 卷相当于传统的 10 垫，如应用于 6 行插秧机器人，则不需要另外的育苗卷。联合机器人收割机与前两者相似，还增加了控制者可以使用手机遥控的功能这几种机器人都能够实现从小范围农田到大田的自主导航。其发达的制导系统可以引导农业机器人自动跟随作物直线或曲线的路径正常进行作业。此外，日本在无人直升机精耕农业领域和卫星远 程遥感领域也取得了相当大的进展。从直升机和卫星获得的重复立体交叉图像是作物测绘、改变作物和土壤条件数据的宝贵来源，遥感技术可以提供的当前包括成熟度、病虫害和杂草情况的信息。通过视觉传感器和全球定位系统收集的信息可以为养殖、化工生产 与收获创造现场管理时间表。卫星、直升机以及地面技术已经被日本人利用来做稻田作物测试。对产量和质量预测、作物营销、增值市场和生产调度都有非常积极的影响

3本文对国外主要农情遥感监测系统进展进行了综述,在分析各自系统特点的基础上,总结出农情遥感监测系统建设的启示,为我国农情遥感监测系统的建设和发展提供依据。

伴随着近30年遥感技术本身及其在农情信息获取领域能力的提升,一些国家与国际组织建设了各自的农情遥感监测系统,并开展了运行化的监测。对黑龙江垦区有重要的借鉴意义,并通过对这些系统的分析得到一些农情监测系统建设的启示。指出作物种植面积估算、单产预测、长势监测、旱情监测是农情遥感监测中最主要的4个主题。

在作物面积监测方面,仍然是抽样加地面调查的方法。尽管随着遥感数据费用的降低和宽幅遥感数据的提供,遥感具备全覆盖的能力,但对地面调查的依赖并没有减少,甚至得到了强化,这与遥感降低地面调查的初衷相违背。有2个方面的原因:一是作物遥感识别技术并没有取得重大突破,现有各种识别方法和技术难以工程化和运行化,而运行化既要求精度又要求速度,现有的作物识别方法在精度和速度方面很难兼顾,需要发展新的识别技术;二是遥感被当作照片(或替代过去的航片)使用,用作采样框架的布设,遥感在动态监测方面的优势没有得

到很好的发挥。大量地面调查基础上的遥感监测本质上是多此一举,遥感在作物面积估算的应用目标就是要减少地面调查的强度,降低成本,现在这方面的趋势非但没有得到遏制,反而有被强化的趋势,显然没有达到遥感应用的目标。

在单产估算方面,农业气象模型仍然是主流方法,数据基础包括气象数据、统计数据和抽样调查数据,但这种方法得出的结果缺乏独立性,与统计分析结果在本质上没有重大差别。在常规的农业统计得到不断强化的情况下,农情遥感监测系统所能起到的作用是发挥独立性,形成独立的信息源,起到监督、校检的作用,因此如果将统计数据作为建模的基础,就不合适了。近10年来,遥感在估算作物单产方面取得了很大进展,以地面观测数据标定模型,正在逐渐取代以农业气象模型为主的方法。

在长势监测上,随着AVHRR、VGT和MODIS数据的推广应用,特别是VGT和MODIS提供了处理好的数据产品供用户下载,而且MODIS还是免费的,作物长势监测得到了很大的发展,这使得监测系统具备了短期预测的功能,可以提前预测粮食生产形势,这也是农情遥感监测的最大优势,也是有别于传统农业统计的关键所在。利用遥感监测长势的另一个优点是具有全局性,避免了地面调查以点代面、以偏盖全的现象。

旱灾是影响农业生产最主要的农业灾害,而遥感是旱情监测最为有效的手段,尽管在监测作物长势中,能对旱情的影响有所反映,但旱情的监测仍然有其独特的地方,在作物不同生长阶段对作物产量的影响有所不同,但在国外农情监测系统中,旱情监测没有得到有效的重视。需要通过技术更新和方法改进,提升遥感在农情监测系统中的作用和贡献度,用遥感革新其传统 的信息获取手段,进一步发挥遥感技术在农情信息获取领域的潜力。遥感技术可以提供包括旱情、作物面积、单产、产量、长势等在内的全方位信息,可以独自构建一套完整的农情获取技术体系,这一优势需要进一步发挥。

3.2 应用特点

随着全球化进程的逐步加快,任何一个国家或地区都无法单独保障粮食安全,必须用全球视野来看待粮食安全,并提供全球范围的农情信息,实现监测信息的全球化。本文所介绍的系统有2个显著的特点,一是监测结果的后期分析能力很强,美国FAS的系统,在遥感监测的基础上,整合全球各地的农业生产形势报告等信息,给出监测不同国家和全球比较完整的粮食生产形势,如供需平衡方面的分析,从而为粮食贸易市场提供信息服务,这也是其一年有70 000个访问量(2008年)的主要原因,给信息的使用者一个非常清晰的粮食生产形势全景描述。另一特点是信息的公开性,美国的FAS/NASS、欧盟的MARS及FAO的系统都将监测结果放在网上,对社会公开。但如果用户只了解单一系统发布的信息,有时也会被误导而做出错误的判断,因此如果用户可以通过一个网页就能了解多个系统的监测结果,一方面可以通过浏览不同系统的结果,做出自己的判断,另一方面,也可以提高不同系统的自律程度,保证监测质量,这也是最近GEOSS农业主题大力推动PAY(Production, Acreage, Yield)计划的主要原因。GEO(Group on Earth Observations)提出建立一个全球农业监测综合系统(GlobalAgriculturalMoni-toring System ofSystems)就是一个好的开始。该系统建设中有2个主要的内容: PAY计划,联合美国 农业部、中国科学院遥感应用研究所及欧盟联合研究中心等机构共同发布全球农业监测结果,提高全球粮食生产形势的透明度;作物监测与评估联合实验(JointExperiments Crop Assessment and Monitroi-ng, JECAM)计划,以支持农情遥感监测技术研究为目的开展全球联合观测与实验,为监测技术的发展及其全球化推广提供支撑。3.3 系统整合

包括美国在内的一些国家、地区或组织,拥有1个以上的运行化农情监测系统。这些系统因为分属1009于不同的部门(或子部门),业务上的独立导致不同系统相互独立的运行,运行过程中数据和信息交流少,需要探讨合适的方式进行系统的整合。系统的有机整合可以发挥不同系统的优势,提升系统运行效率,在数据、运行和信息发布等方面进行补充,提高监测结果的有效性,避免因为不同系统结果间的差异而给决策者带来困惑。系统整合可以

在以下3个层面展开: ·数据层整合:对监测所用数据源进行共享,提高各系统的数据获取能力,丰富数据源。

·系统层整合:对不同主题监测技术/系统进行取优弃劣的整合,将不同的系统合为一个系统,联合开展运行。

·信息层整合:将不同系统的监测结果进行整合,可以将不同结果以参考的形式一同提供给决策者,也可以通过分析形成一套更为可靠的结果提供给用户。由于机构设置、职能划分以及拥有感的重要性,使得任何层次的整合难度都很大,但是从另一方面来看,一定程度的重复是有益的,可以起到相互校检和竞争的作用,有益于用户和技术的发展,也有利于成果的可靠性。3.4 新对地观测数据的应用

目前以MODIS、AVHRR及VEGETATION为主的低分辨率遥感数据及以IRS、TM、ETM为主的中分辨率遥感数据依然是运行化农情监测系统中的主要对地观测数据源。近几年来诞生了一批新的对地观测数据,这其中包括了不同频率的高分辨率雷达数据(RadarSat-

2、TerraSAR、COSMO-SkyMed)、光谱信息更加丰富的高分辨率光学遥感数据(RapidEye、WorldView-2)、高重访周期的中分辨率光学数据(HJ-1 CCD、IRSAWIFS)以及一些传统低分辨率遥感数据的延续和发展(FY-

3、VIIRS、MERIS)。数据的丰富和开放,降低了大范围农情监测的数据成本,使得各类系统可以更多地使用遥感信息,同时多种新数据的协同使用,还可以提高农情监测的时效性。新数据的全面应用需要以方法研究为基础,必须首先探讨这些数据在农情遥感监测领域的适用性、能力及潜力,并最终通过数据源的更新实现系统监测能力的提升。新的对地观测数据引入农情监测系统需要经过相当一段时间才能完成,如加拿大从AVHRR改成MODIS是2009年的事,其原因是农情监测需要多年数据的积累,用作多年的对比分析,另外是数据源本身是否能持续提供也是重要的因素。印度以本国的遥感数据作为主要数据源,其中的价值取向和经验值得我们借鉴和学习。4 结 语

大范围的可靠农情信息对农业市场及国家和国际相关政策的制定至关重要。而遥感是大范围农情信息快速获取的最有效技术手段。农情遥感技术经过30年的发展,已经取得了巨大的成就。建设运行化系统是大范围农情遥感监测的必然,世界上一些国家和组织已经建立了若干区域或全球尺度的农情遥感监测系统,并开展了业务化监测,为相关部门和政府的决策提供了重要的依据。然而纵观各个系统,遥感技术在大范围农情监测中的潜力没有得到充分的发挥,如作物种植面积监测中依然依赖大量的地面调查、单产预测仍然以农业气象模型为主、旱情监测没有得到足够的重视等。随着新数据的诞生、新监测技术的发展以及对全球尺度农情信息需求的不断增加,遥感在农情监测及粮食安全领域还有更大的发展空间,其中提升遥感的 作用是未来一段时间内系统建设的主要内容。系统化

系统化是指在对监测技术进行流程化梳理的基础上,进行软件系统开发,形成业务监测系统平

农情遥感监测的工作头绪很多,不同的区域重复性很大,数据处理的内容和方式多种多样,而且处理的时效性又很强,因而往往需要加班加点完成处理工作,以提供及时的农情信息,对处理人员的素质要求很高。以往整个农情遥感监测过程依赖于多种专业软件及其环境下开发的若干模块,对系统操作人员的专业技能要求较高,导致系统运行效率不高、可执行性差。为了提高效率,实现业务化,在近5年里开展了大量系统化方面的工作,对处理流程进行系统化梳理和开发,形成工程化运行系统。通过系统化,形成标准化的处理流程,减少不确定因素的干扰,提高处理效率和可靠性。系统化主要体现在数据库建设和集成化系统开发2个方面。在数据库方面,以Oracle大型数据库作为基础服务器平台,ArcSDE作为空间数据引擎,进行了全国及全球农情遥感监测数据库的设计和开发,数据库集成了遥感数据、统计数据、气象数据、基

础空间数据、监测结果数据等,可以进行农情遥感监测所涉及各类数据的存储和管理。在集成化系统开发方面,分别设计开发了MO-DIS数据预处理系统、作物长势遥感监测系统[15, 16]、农作物单产预测系统[17]、作物旱情遥感监测系统[18]、复种指数遥感监测系统、粮食产量预测系统。并根据区域的特点,将上述系统重新进行组织,形成省级农情遥感监测系统和县级农情遥感监测系统,系统均采用CS模式,采用IDL进行开发,县级农情遥感监测系统采用“IDL开发+VB封装”,系统稳定性和性能得到了较大的提高。省级农情遥感监测系统的界面如图4所示。

系统化的进行提高了系统运行效率(表1),目前监测工作仅需3名工作人员(不包括地面调查人员)就可以完成全国及全球26个粮食主产国的监测,与美国、欧盟及FAO的同类工作相比,可以使用较少的人员完成相同的监测任务。同时系统化还促进了系统的推广和移植,使更多的用户可以进行系统的操作和应用。3 独立性

独立性是指减少对农业统计的依赖,形成独立的农情信息源,发挥遥感客观的特点。系统化对系统运行效率的影响

基础得出的结果缺乏独立性,与统计分析结果在本质上没有重大差别。为了提供独立的信息服务, CropWatch必须在使用的数据和方法上具有独立性,如果仍然依赖统计数据来建模,只能是“预测”统计数据。经过近5年的过渡,系统在农情监测的各个环节上都达到了较高的独立性。作物单产预测方面,传统的农业气象模型和遥感指数模型依赖于作物单产统计数据,限制了模型

适用性,而统计数据中的误差也会保留到预测结果中,更主要是不能独立于统计数据。为独立于统计数据,系统发展了基于“作物生物量—收获指数”的单产预测模型[19]。该模型基于光合作用累积和作物生长水分条件的胁迫进行生物量估算,结合作物花期后的环境参数及绿度变化规律,进行作物收获系数的估算[20]。该方法独立于统计数据,并可以在全球尺度推广(图5)。系统在研发过程中在全国设立多个实验区,基于地面观测数据进行模型的标定及验证。

作物种植面积遥感监测方面,利用遥感技术的发展提供的宽幅数据,对原来的基于2个独立采样框架的作物种植面积估算方法[21]进行了改造,利用宽幅数据进行全覆盖提供作物的种植成数,方法具有很高的独立性,特别是采用GVG农情采样系统进行全国范围的作物种植结构调查既客观又精确。该方法的优点是充分利用了遥感数据的特点,满足了业务化运行在精度和速度方面的双重要求,并且作物种植面积估算的报告单元可以是县级和省级。通过大范围作物种植面积遥感监测方法的过程验证与不确定性分析,确定了数据时相、抽样率与影响覆盖范围、作物种植成数与作物种植结构对作物种植面积估算的误差影响,建立了作物种植面积估算的误差评估模型[22]。为了开展国外作物种植面积监测,研究了将中等分辨率遥感分类与高分辨率遥感分类数据相结合的大范围作物种植面积估算方法;发展了基于高光谱作物生化参数的作物精细识别方法和以多频率SAR数据同化为基础的作物分类识别与作物种植面积估算技术,拓宽了不同频率的SAR数据在农作物识别方面的融合应用[23];开展了光学遥感数据与SAR数据融合的作物识别方法研究,通过作物生化参数的分类识别和多频率SAR数据的应用及集成,有望发展出作物精准识别方法,解决国外作物种植面积监测的难题。作物长势监测方面,利用历史同期数据,形成了作物苗情监测方法,发展了基于作物群体特征和个 体特征的作物长势定量监测方法,结合作物生理生态参数(生物量、叶面积指数、高度、覆 目前由中国科学院遥感应用研究所建设和运行的“全球农情遥感速报系统”,是世界上开 展全球尺度农情遥感业务监测的主要运行系统之一,可以在中国和全球尺度提供作物长势、单产、种植面积、产量和旱情等农情信息。自1998年建设至今,已经发展成为一个独立运行、监测内容全面、技术先进、监测结果可靠,并具有快速响应能力的系统。系统的独立性和运行效率,并在2008年春季雪灾、汶川地震、2009年冬小麦种植区春季干旱、2010年西南大

旱等关键时期发挥了重要作用。详细介绍了2005—2009年间在系统化建设、监测的独立 性和系统的应用推广等方面的进展,并对系统在“十二五”期间的发展重点进行了展望

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：遥感应用案列

《遥感技术与应用》

一、MODIS地表温度产品的验证研究——以黑河流域为例

分析了影响MODIS地表温度产品精度的主要因素,并对这些因素综合作用下的MODIS地表温度产品的精度验证方法进行了回顾和比较。针对MODIS地表温度产品在干旱半干旱地区误差偏大的状况,以黑河流域为例,对MODIS地表温度产品进行了验证。用于验证的地面观测数据包括自动气象站红外辐射温度计数据和长波辐射数据。这里结合具体的地表情况比较了两种验证方法的优劣,结果表明：使用长时间的夜间长波辐射数据验证MODIS地表温度产品更合理;黑河流域的MODIS地表温度产品的平均绝对偏差小于2.2℃。

二、基于TSEB模型的黄河三角洲蒸散量估算

蒸散发作为湿地生态系统中地—气间水热交换的主要方式,很大程度上影响着湿地的水热平衡,合理准确地估算蒸散发量,对湿地生态系统的水分循环、能量平衡以及科学管理具有重要意义。黄河三角洲湿地作为世界上暖温带最广阔、最完整和最年轻的河口湿地生态系统,既是气候变化的敏感区,也是生态环境的脆弱区。针对其地理位置特殊、水资源供需矛盾尖锐等特点,利用SEBAL(Sur-face Energy Balance Algorithm for Land)和TSEB(Two-Source Energy Balance)模型,对黄河三角洲湿地蒸散发量进行估算:首先利用SEBAL模型计算地表的特征参数和各地表通量,然后利用TSEB模型分离土壤和植被,分别计算黄河三角洲湿地瞬时的土壤蒸发、植被蒸腾和土壤植被总蒸散发量,利用积分关系法进行时间尺度转换,得到日蒸散量。利用气象站实测蒸发值和FAO Penman-Monteith公式计算的作物系数,对遥感估算结果进行直接和间接精度评价。结果表明反演的蒸散发结果合理,精高较高。分析蒸散的空间分布及不同地表类型的蒸散特性,对比分析芦苇沼泽和芦苇草甸的不同蒸散特点,结果表明基于两模型耦合的方法可用于黄河三角洲湿地蒸散量估算。

三、基于ICESat-GLAS数据估算复杂地形区域森林蓄积量潜力初探——以云南香格里拉县为例

近年来ICESat-GLAS波形数据被广泛地应用于森林生态参数的估算。为了研究大光斑激光雷达数据在复杂地形区域估算森林蓄积量方面的能力,以云南省香格里拉县为研究区域,将GLA01数据处理后得到的平均树高与实测树高及坡度进行对比,探究了坡度对GLAS数据估算平均树高的影响,同时将其与平均树高、光斑范围内森林蓄积量建立关系,初步研究三者之间的关系。结果表明,坡度会降低大光斑激光雷达数据估算森林植被高度的精度,但GLAS数据估算出的树高与实测的平均树高、蓄积量数据仍有较好的相关性,这说明利用GLAS数据估算森林蓄积量有较大的潜力。

四、超大城市地表特征参数估算及其对城市热环境的影响研究

近年来超大城市的下垫面环境发生了显著变化,并对区域生态系统造成了明显的影响。因此有必要定量化下垫面特征参数并研究它们之间的相互关系对城市热环境的影响。以北京市为例,采用2009年6月2日Landsat-5TM卫星影像提取城市不透水层百分比、地表温度、土地利用/土地覆盖和植被指数这些典型地表特征参数,并分析它们之间的定量关系。研究结果表明:随着城市化进程加快,北京市高不透水面扩展到六环,六环以内地表温度保持在40℃以上,特别是商业区等特高不透水面区域地表温度甚至高达45℃,处于城市高温区域,六环以内区域平均温度波动幅度不大。另外,森林和农业用地的降温作用明显,最高降温幅度达到6℃,而且夏季裸土地表温度接近高密度居民区地表温度。

五、基于RadarSat-2全极化数据的水稻识别

极化信息是雷达数据的独特优势,为雷达遥感应用研究开辟了新的途径。极化分解是一种新型的极化数据处理方法,它从数学物理的角度分析目标的散射机制。基于RadarSat-2全极化数据,以贵州高原丘陵为试验区,研究水稻的极化响应特征及其时域变化规律,根据极化分解理论分析水稻及典型地物的散射机制及其差异,并根据水稻散射机制的特点提取水稻信息。

六、一种高分辨率遥感影像道路信息提取方法

道路在国民经济建设和国防建设中发挥着重大的作用,是非常重要的基础地理信息,一直以来研究道路的自动或半自动提取都被视为热点和难点,提出的理论和方法层出不穷,但没有一种方法能推广应用。针对道路难以从高分辨率遥感影像中提取的问题,提出了一种道路提取方法,首先影像将RGB颜色空间转换成HSV颜色空间,运用改进的区域分隔算法,实现道路区域的分隔。然后利用数学形态学腐蚀、膨胀等基本运算,结合区域的形态特征(如面积、紧凑度等)实现道路与非道路信息的分离。对多幅复杂道路图像进行试验,结果表明本方法能够很好地实现从复杂环境中提取道路信息。

七、一种新的可见光遥感图像云判别算法

为了解决由于云层遮挡所引起的数据利用率低等问题,提出了一种新的基于支持向量机(SVM)与无监督聚类算法相结合的分类算法,实现可见光遥感图像快速高效地自动云判别。该算法首先使用ISODATA进行聚类,再利用聚类结果为SVM挑选训练集,从而大大减少SVM的训练时间,融合了SVM准确率高与ISODATA聚类速度快的优势。结果表明:该算法使得SVM的训练时间降低至单独使用SVM算法所需训练时间的2%,基本满足实时性需求,并保证分类正确率达90%以上。

八、基于遥感解译的比如盆地油气潜力分析与有利区预测

为对国内最具潜力但自然条件恶劣的西藏地区进行油气勘测,用基于遥感解译的技术对比如盆地进行了研究。首先通过对野外踏勘路线上岩性、地层和线性构造的观察,归纳出不同岩性、地层和线性构造在遥感影像图上的特征,建立了岩性、地层、线性和环形构造解译标志,完成了比如盆地岩性、地层、线性构造和环形构造解译。其次应用比值法(油气点微渗漏)、融合法(遥感波段融合色调异常)、主成分分析法(羟基/铁质信息异常)对已知油气出漏点和异常信息进行叠加,发现烃类微渗漏信息异常区与已知油气出漏点存在正相关性,用烃类微渗漏异常信息和已知伦坡拉盆地油藏区叠加,发现烃类微渗漏信息异常区和地下已知油气藏负相关,从而确定了烃类微渗漏非异常区可能为含油气区。通过3种方法得出油气烃类渗漏异常区,进而圈定重点一级烃类微渗漏非异常区一处,并结合盆地的生、储、盖条件,指出了比如—伯列蝉—边坝所圈定的区域为油气勘探有利区域,是未来油气勘探的目标。

九、基于遥感变化检测的石漠化信息自动提取

滇黔桂地区被划定为限制开发区后,石漠化的研究变得越来越热,而信息提取是这些研究的重要内容。当前石漠化信息提取主要依据静态指标进行,鉴于静态方法的不足,在动态机理剖析的基础上,综合考虑石漠化的静态景观及其动态属性,以贵州和云南交界区域为实验区,1992年和2001年两个时相的TM/ETM+影像为数据源,研究遥感变化检测方法在石漠化信息自动提取中的应用。在几何校正和辐射校正的基础上对两个时相的影像实施差值变化检测,将实验区分为变化区和无变化区两类,根据石漠化机理进一步将变化区分为石漠化区和逆石漠化区,完成石漠化信息识别,经验证Kappa系数为0.854。结果表明:遥感变化检测方法对石漠化有较好的识别效率和精度,能够为石漠化的综合防治提供科学依据。

十、Mashup在三维气象灾情预警信息系统中的应用

地理信息科学的迅速发展使Mashup应用于气象灾情信息服务成为可能。Mashup是一种新型的应用系统构建方式,它是指从网络上各种离散的数据源中获取、集成数据,从而构建出新的应用[1]。在众多Mashup应用类型中,以地理信息Mashup应用最为广泛。通过提出将地理信息Mashup应用于气象灾情预警服务中的思路和方法,详细讨论了将Google Earth API和本地气象数据库等多源数据相结合的Mashup系统架构,并应用于青海省三维气象灾情预警地理信息系统中。该系统具有直观性高、浏览顺畅、多用户等特点,在运行过程中取得了良好的效果。

十一、Hyperion数据玉米叶绿素含量制图

采用星地同步观测方法,对Hyperion影像进行预处理并提取玉米专题信息,计算与遥感影像同步获取的玉米地面实测光谱及其一阶微分形式,作物光谱指数参量与叶绿素含量之间的相关性。结果表明:作物叶绿素含量预测指数TCARI/OSAVI与叶绿素a和叶绿素b的相关性最好,R2分别为0.5694和0.5313。采用其与叶绿素含量进行回归分析,建立叶绿素反演模型。将回归结果应用到提取的玉米区域,得出叶绿素a和叶绿素b含量的空间分布图,直观显示玉米的长势状况,为农业估产和植被长势监测提供重要的数据源。

十二、基于多极化星载SAR数据的水稻/旱田识别——以江苏省海安县为例

合成孔径雷达(SAR)数据对于南方多云多雨天气的地表农作物类型的探测具有独特的优势。以江苏省海安县为例,基于多极化SAR数据,包括双极化ALOS PALSAR以及全极化Radarsat-2数据,采用面向对象的方法,针对当地水稻/旱田进行识别。针对双极化SAR数据,利用了其强度信息进行分类识别;而基于全极化数据,除强度信息外,还利用了其SAR信号统计分布概率进行分类规则建立。结果表明:L波段的ALOS PALSAR在识别旱地的桑树方面具有很大的优势,而基于两种分类方法的C波段Radarsat-2数据识别水稻的精度分别为85%和75%,略低于ALOSPALSAR的识别结果(87.5%)。

2011Esri中国用户大会“遥感技术与应用”专场看点

时间：9月28日全天。

地点：国际会议中心二层第二会议厅-

3“知行合一，遥感流程化与一体化技术”

“数据与应用的合一、理论与生产的合一、遥感与行业的合一”，本讲座结合多元化的遥感数据和急剧增长的行业应用需求，介绍几个应用方向的技术流程、关键技术点及实现过程，包括：影像底图生产、土地覆盖信息提取、植被覆盖度估算、地表温度反演、自然生态环境监测、水质遥感监测、城市绿地信息提取、土地利用遥感变化监测。为我们日常工作提供一点参考。

ENVI5.0预告及ENVI/IDL国外应用案例

邀请美国ITT VIS公司总裁Richard、资深工程师Taka到现场，介绍明年初发布的ENVI5.0，以及下个月中旬发布的激光雷达三维建模工具——E3De；Taka准备了丰富的国外遥感应用案例，极具参考价值。

遥感GIS一体化系统开发技术的实现

交互式数据语言IDL有哪些新的特点值得我们期待？GRIB读取？快速高效的可视化方式？随着空间信息市场的快速发展，遥感与GIS的一体化集成已逐渐成为一种趋势和发展潮流。遥感与GIS一体化开发的关键技术有哪些，如何实现基于B/S的影像在线分析系统。本讲座将通过案例的方式向大家详细介绍这些内容。

InSAR技术与地表形变监测应用

本讲座图文并茂、通俗易懂的介绍ENVI SARscape下的雷达图像处理技术，涵盖基本图像处理、InSAR、DINSAR、PS等经典雷达图像处理技术、最新的SBAS多时间序列的干涉叠加分析技术。国内外雷达遥感的成熟应用、应用探索以及多样化的应用案例。

遥感技术在我国的应用情况和前景

邀请中国遥感应用协会副秘书长董宇阳老师，使用大量应用案例介绍我国的遥感应用情况，并对遥感应用前景提出了自己的看法。

影像压缩和管理技术

Esri中国（北京）有限公司的总工为大家介绍影像压缩和管理中的关键技术，涉及小波压缩、ETL数据库影像定位技术等。为海量影像数据的储存和管理带来全新的解决方案。国内成功应用案例

邀请四川省遥感信息测绘院黄青伦主任和中国遥感应用研究所的闫娜娜博士，介绍“基于地图服务的遥感影像快速纠正及影像专题图制作系统”和“DroughtWatch：运行化的全国旱情遥感监测系统”

2012Esri中国用户大会结束了，为了让大家进一步了解整个大会期间遥感部分内容，我们将在9月份逐渐共享所有讲座内容，包括PPT、录像、例子数据、大会图片等。讲座分布在“遥感技术与应用专场”、11个“行业论坛”、DEMO剧场。

1、“遥感用用看——遥感技术与应用”专场包括4个主题，每个主题由若干个应用专题组成。

2、2012中国用户大会顺利闭幕了，遥感也是大会的重要组成部分，在第一天的主题大会现场、遥感技术与应用专场、11个行业应用专场、DEMO剧场、用户体验区等都有“遥感”的身影。这里收集了一些各个专区的照片供大家“围观”。

3、本讲座介绍ENVI/IDL在军事测绘、军事侦察、气象探测、[url=]模拟与仿真[/url]四个方面的应用方案，包括DOM的制作中的一些关键技术，地形数据的获取技术，并介绍利用激光雷达数据和高分辨率影像数据在巴格达市区寻找黑鹰直升机降落地点的一个应用流程；高分辨率/热红外/高光谱/雷达等数据在军事侦察中的应用；IDL在气象探测和模拟仿真中的应用。

4、本讲座主要介绍了ENVI/IDL在公路、铁路工程选点及建设、生态环境监测与评价、灾害监测以及海洋交通四个方面的应用方案，包括土地利用覆盖信息提取的决策树挖掘技术、地形信息获取的关键技术、生态环境评价的技术流程、地表形变灾害监测的技术、海事交通上有关船只提取、溢油、浒苔、海冰等影响海上交通地物的监测，介绍遥感GIS一体化开发的卫星遥感业务化处理系统。

5、本讲座主要介绍遥感在农作物监测，林业资源调查，资源调查和灾害监测方面的应用解决方案。

6、随着传感器技术的蓬勃发展，遥感技术在自然资源环境领域的应用日趋丰富和成熟，本文将介绍ENVI/IDL遥感技术在自然环境中的应用。在此将应用案例分为两大类，一大类是通用的应用，即地图的生产和变化监测，一大类是环保海洋气象领域各自独有的应用，最后为了满足大家对业务系统开发的需求，介绍了用ENVI/IDL进行业务化开发的几种方式。

7、本讲座主要介绍遥感在城市资源调查，城市规划、建设、档案管理以及城市人居环境方面的应用解决方案。

8、近年来发生了非常多的重大自然灾害事件，遥感影像及时有效地为救灾和灾后重建提供非常重要的第一手资料信息，尤其近几年传感器的飞速发展为遥感的应用提供了数据保证。本讲座主要从数据获取，灾害信息提取以及遥感与GIS一体化技术在灾害中的应用着手分析介绍。

9、智慧城市正在火热的建设之中，遥感作为城市信息获取的有力手段在数字城市的建设中发挥着不可估量的作用。今天我们就一起来看看ENVI/IDL在智慧城市中的应用方案。

10、本次报告主要介绍了ENVI/IDL技术在地里国情监测中的解决方案和遥感技术在测绘行业的一些关键技术应用。

11、EN

报告首先从水利行业的核心业务需求上阐述了ENVI/IDL技术在水利行业当中的应用结合点，分别包括了水利行业中的水资源管理、防汛抗旱、水土保持和水环境监测。

12、本讲座从国土地矿领域的数据源出发，介绍了ENVI/IDL在挖掘影像应用价值和分享影像应用成果两方面的应用方案。

第五篇：遥感意义应用感想

目录

一、遥感(Remote Sensing)理解

遥感-----------------------3

二、遥感的基本原理

-----------4

三、遥感具有一定的空间特性

-------------------------5

四、遥感的发展

(一)遥感的三个阶段---5

（二）、遥感的二大时期------------------------------6

五、遥感技术的意义和应用

（一）、遥感的优点-----7

（二）、遥感的意义------7

（三）、遥感的应用------10

（四）、我国应采取的策略----------------10

材料

-------------11

说起来真是惭愧，刚接触遥感的时候，只知道老师在努力的讲，学生在努力的听，然而依然不知所云，但有一次，老师留了一次作业，使我对遥感有了一次深的接触，也是我对遥感的兴趣大大增加。而通过对遥感的学习，我对遥感有了很深的了解，遥感技术是20世纪60年代发展起来的一门综合性探测技术。与现代物理学、空间技术、计算机技术、数学和地理学密切相关。所以，遥感技术已广泛应用于各种领域，成为地球环境资源的调查和规划不可缺少的有效手段。

一、遥感(Remote Sensing)理解

《西游记》中提到过“千里眼”和“顺风耳”两位天神，可以认为他们的能力就是遥感。在现实世界中，我们往往采用卫星、飞机或者气球等运载工具搭载遥感设备，对地球上的数据资料进行识别，并且通过对这些资料的整理和分析，为农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域提供参考；而在抗击自然灾害时，遥感更是能够帮助我们尽早获得详尽的信息，从而有效减少损失。

遥感（RS），从字面上来看是遥远感知事物的意思。

遥感技术是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

一切地面目标，由于种类及其所处环境条件的差异，因而具有反射或辐射不同波长电磁波信息的特性，遥感正是利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息，获取目标的信息，完成远距离识别物体的技术。

遥感作为一种空间数据的获取方法，遥感技术及其图像信息处理信息技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。主要为GIS提供全天候的实时的遥感影像，之后GIS便拿这些数据进行利用和分析。遥感是从远离地面的不同工作平台上，如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等，通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测，然后经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测，包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息，能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息，在环境科学领域的应用具有很大优越性。

可以把它的功能想象成照相机（实际是摄影机、摄像仪、扫描仪、光谱辐射计），只是不叫照相机而叫传感器。把传感器搭载在汽车、三脚架、气球和车船上等就是地面遥感，把传感器搭载在飞机上就是航空遥感，把传感器搭载在卫星、火箭以及航天飞机上就是航天遥感，把传感器搭载在宇宙飞船上就是航宇遥感。

自从1972年美国第一颗地球资源技术卫星发射成功并获取了大量地球表面的卫星图像后，遥感技术就开始在世界范围内迅速发展和广泛应用。遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕，为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。

遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、2 测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。

遥感作为一门快速发展的学科，在我们的日常生活和工作生产中应用的非常广泛。

二、遥感的基本原理

遥感所采用的基本原理是什么？要理解这个问题就必须先掌握好遥感的概念，如前所言，遥感一词来源于英语“Remote Sensing”，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年代发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：泛指一切与目标物不接触的远距离探测。狭义的解释：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，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。

我们知道，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。离我们最近的最大的电磁辐射源是太阳，太阳作为电磁辐射源，它所发出的电磁波不仅仅包括可见光，也包含其它光谱段。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，因此它们对不同光谱段的光的反射率也不同。这种物体的光反射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，这个过程就像是我们给某个人拍了一张照片，然后拿着这张照片去找到他一样。这就是遥感所采用的基本原理。

遥感技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可分为：电磁波遥感技术、声纳遥感技术、物理场（如重力和磁力场）遥感技术。电磁波遥感技术是利用各种物体／物质反射或发射出不同特性的电磁波进行遥感的。其可分为可见光、红外、微波等遥感技术。按照感测目标的能源作用可分为：主动式遥ks5u感技术和被动式遥感技术。按照记录信息的表现形式可分为：图像方式和非图像方式。按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技术、航空遥感技术、地面遥感技术。按照遥感的应用领域可分为：地球资源遥感技术、环境遥感技术、气象遥感技术、海洋遥感技术等。

常用的传感器：航空摄影机（航摄仪）、全景摄影机、多光谱摄影机、多光谱扫描仪（Multi Spectral Scanner，MSS）、专题制图仪（Thematic Mapper，TM）、反束光导摄像管（RBV）、HRV（High Resolution Visible range instru—ments）扫描仪ks5u、合成孔径侧视雷达（Side—Looking Airborne Radar，SLAR）。常用的遥感数据有：美国陆地卫星（Landsat）TM和MSS遥感数据、法国SPOT卫星遥感数据、加拿大Radarsat雷达遥感数据。遥感技术系统包括：空间信息采集系统（包括遥感平台和传感器），地面接收和预处理系统（包括辐射校正和几何校正），地面实况调查系统（如收集环境和气象数据），信息分析应用系www.xiexiebang.com 随着航空摄影测量学的发展及其应用领域的扩展，特别是第二次世界大战爆发之后军事上的需要以及科学技术的不断进展，使彩色摄影、红外摄影、雷达技术及多光谱摄影和扫描技术相继问世，传感器的研制得到迅速的发展，遥感探测手段取得了显著的进步。从而超越了航空摄影测量只记录可见光谱段的局限，向紫外和红外扩展，并扩大到微波。同时，运载工具以及判读成图设备等也都得到相应的完善和发展。随着科学技术的飞跃发展，遥感迎来了一个全新的现代遥感的发展时期。

2、现代遥感发展时期

1957年10月4日前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星，标志着遥感新时期的开始。1959年前苏联宇宙飞船“月球3号”拍摄了第一批月球像片。60年代初人类第一次实现了从太空观察地球的壮举，并取得了第一批从宇宙空间拍摄的地球卫星图像。这些图像大大地开扩了人们的视野，引起了广泛关注。随着新型传感器的研制成功和应用、信息传输与处理技术的发展，美国在一系列试验的基础上，于70年代初（1972.7.23）发射了用于探测地球资源和环境的地球资源技术卫星“ERTS-1”（即陆地卫星-1）。为航天遥感的发展及广泛应用，开创了一个新局面。

至今世界各国共发射了各种人造地球卫星已超过3000颗，其中大部分为军事侦察卫星（约占60%），用于科学研究及地球资源探测和环境监测的有气象卫星系列、陆地卫星系列、海洋卫星系列、测地卫星系列、天文观测卫星系列和通讯卫星系列等。通过不同高度的卫星及其载有的不同类型的传感器，不间断地获得地球上的各种信息。现代遥感充分发挥航空遥感和航天遥感的各自优势，并融合为一个整体，构成了现代遥感技术系统。为进一步认识和研究地球，合理开发地球资源和环境，提供了强有力的现代化手段。

现代遥感技术的发展引起了世界各国的普遍重视，遥感应用的领域及应用的深度在不断扩大和延伸，取得了丰硕的成果和显著的经济效益。国际学术交流日益频繁，遥感的发展方兴未艾，前景远大。当前，就遥感的总体发展而言，美国在运载工具、传感器研制、图像处理、基础理论及应用等遥感各个领域（包括数量、质量及规模上）均处于领先地位，体现了现今遥感技术发展的水平。前苏联也曾是遥感的超级大国，尤其在其运载工具的发射能力上，以及遥感资料的数量及应用上都具有一定的优势。此外，西欧、加拿大、日本等发达国家也都在积极地发展各自的空间技术，研制和发射自己的卫星系统，例如法国的SPOT卫星 5 系列，日本的JERS和MOS系列卫星（版图2）等。许多第三世界国家对遥感技术的发展也极为重视，纷纷将其列入国家发展规划中，大力发展本国的遥感基础研究和应用，如中国、巴西、泰国、印度、埃及和墨西哥等，都已建立起专业化的研究应用中心和管理机构，形成了一定规模的专业化遥感技术队伍，取得了一批较高水平的成果，显示出第三世界国家在遥感发展方面的实力及其应用上的巨大潜力。

在这期间，我国遥感技术的发展也十分迅速，我们不仅可以直接接收、处理和提供卫星的遥感信息，而且具有航空航天遥感信息采集的能力，能够自行设计制造像航空摄影机、全景摄影机、红外线扫描仪、多炮谱扫描仪、合成孔径侧视雷达等多种用途的航空航天遥感仪器和用于地物波谱测定的仪器。而且，进行过多次规模较大的航空遥感试验。

纵观遥感近30年来的发展，总的看来，当前遥感仍处于从实验阶段向生产型和商业化过渡的阶段，在其实时监测处理能力、观测精度及定量化水平，以及遥感信息机理、应用模型建立等方面仍不能或不能完全满足实际应用要求。因此，今后遥感的发展将进入一个更为艰巨的发展历程，为此需要各个学科领域的科技人员协同努力，深入研究和实践，共同促进遥感的更大发展。

遥感技术的发展趋势：随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。

五、遥感技术的意义和应用

（一）、遥感的优点

遥感技术的优点就显而易见了：1.探测范围广，获取信息的范围大。2.获取的信息内容丰富、新颖,能讯速反映动态变化。3.获取信息方便而且快速。4.综合性。它从三个空间：地理空间(经、纬、高程)、光谱空间、时间空间提供给我们五维信息，使得能更加全面深入的观察分析问题。5.成本低。例如某水渠规划设计，利用卫片进行勘测只需0.4元／平方公里。6.高分辨率、高光谱遥感发展逐步走向成熟熟

很显然，遥感技术有很大的优势。它能够获取大范围的信息，而且精度高、质量高、效率高、速度快、周期短。一张陆地卫星图像往往可以覆盖多达3万多平方公里的面积，在这样的图像上，人类难以到达的地方都可以清晰地看到，不用受到地面环境的限制，再者遥感技术还可以选用不同波段来获取信息，而不单仅仅限于人类能够看到的东西，因此，它在很多方面都有所应用。特别是高光谱遥感的出现，其丰富的光谱信息，使具有特殊光谱特征的地物探测成为可能，使遥感在应用上更有广阔的发展前景。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、工程遥感、灾害遥感及城市遥感等。

（二）、遥感的意义

目前，遥感技术已广泛应用于林业：清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。农业：作物估产、作物长势及病虫害预报。水文与海洋：水资源调查、水资源动态研究、冰雪监控、海洋渔业。国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其预报。测绘：航空摄影测量测绘地形图、编制各种类型的专题地图和影像地图。城市：城市综合调查、规划及发展。考古：遗址调查、预测。

现举例如下：

1、FY气象卫星的用途（1）可连续对我国及周边地区的天气进行实时监测，较大地提高了对影响我国的各种尺 6 度的天气系统的监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度洋上的大范围气象资料的空白。（2）可连续监测天气变化。（3）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约1亿km2的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部分。观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要作用。

2、遥感在农业、林业方面的应用

遥感在农林方面的应用主要是在农、林土地资源调查、土地利用现状调查、农林病虫害、土壤干旱、盐化、沙化的调查及监测，以及农作物长势的监测与估产、森林资源的清查等方面。作物估产是体现遥感在农业方面综合应用的最好例证。自1974年以来，美国、前苏联、阿根廷、中国、日本、印度等国先后进行了不同范围、不同作物的估产工作。美国对世界小麦产量的估产精度已达90%以上，并扩大到对玉米、大豆等八种以上作物的估产。我国于1983—1986年在京津冀进行跨省市的统一网络较大范围冬小麦遥感估产试验，精度也超过90%。近年来，遥感在土地资源与土壤调查中，得到广泛应用。遥感加快了调查工作的进度，工作精度、质量也有很大提高。例如，我国利用560幅陆地卫星图像，仅用两年时间完成了全国15种土地利用类型的分析和量算统计工作，提供了全国和分省的土地利用基本数据和有关图件。在牧场草场资源调查、短中期农林灾害、农用水资源，以及野生动物生态环境调查等方面也相继开展工作，取得了成果。遥感在林业上的应用也很广泛。例如，我国近年完成的“三北”防护林遥感综合调查。在包括西北大部、华北北部和东北西北部总面积为128万平方公里的“三北”造林一期工程的调查中，完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率；草地数量、质量和分布；土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查。提供了200余幅各类遥感专题系列图，并建成了全区资源与环境信息系统，为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础。

3、遥感技术在地理学中的意义

长期以来，地理学主要是以地图作为地理信息存贮及成果展示的工具，以地图和实地观测作为地理研究的主要手段。随着当前科学技术和社会的迅速发展，单纯传统的工作手段已不能适应地理学的发展，遥感技术的引进和应用，成为当前地理学发展中具有重要意义的变化和动向之一。（1）.遥感已成为地理研究和工作的重要信息源。（2）.遥感已成为地理研究的重要手段和方法。当前，作为地理学和现代科技相结合产物的地理信息系统（GIS）的兴起及应用推动和加速了地理学的发展。地理信息系统不仅是一种存贮和管理空间数据、地理信息的有效工具和手段，也是地理学进行区域分析及综合分析的重要手段和工具。遥感作为地理信息系统的重要信息源和强有力的信息更新手段，使地理信息系统的活力和应用大为增强。同时地理信息系统也为遥感提供各种有用的辅助信息和分析手段等支持，提高了遥感信息的识别和分类精度，为遥感的应用和发展提供了一个良好的环境。因此，在现代地理学的科学园地中并蒂开放的两枝科技奇葩——遥感技术和地理信息系统，它们的相互结合及相互支持，必然为地理学科学园地增光添彩，为地理学的发展一展宏图伟业。

4、遥感在地质矿产方面的应用

遥感在地质及其矿产资源方面的应用主要表现在基础地质工作、矿产地质工作，以及工程地质、地震地质、灾害地质的地质综合调查等方面的应用。由于遥感图像视域宽阔，客观真实地反映出各种地质现象及其相互间的关系，形象地反映出区域地质构造，以及区域构造间的空间关系，为跨区域甚至全球的区域地质研究提供了极有利的条件和基础。因此，遥感已成为地质矿产调查研究中的一种先进工作手段和重要方法。例如近年来对雅鲁藏布江深断裂带的延伸和走向的研究、断裂的延伸和走向问题的论证，以及重新修编的1∶400万中国构造体系图的工作，都是建立在遥感图像基础上的新的认识和发现的体现，解决了一些地质学界长期争论或按常规很难解决的问题。遥感为持不同学术观点的地质学者提供了一个可共同参照的基础，推动和促进了地质学的发展。遥感在矿产地质工作中的应用已取得许多成果，7 获得了一致的好评。例如，我国地矿系统采用遥感地质调查方法，在小秦岭金矿田地区划分出线性构造1030条，环形构造138个，古采峒1000余处；综合化探、物探成果提出13个远景地段。经检查发现含金石英脉带、蚀变构造带22条，已见金矿3处，全部工作仅历时一年时间。又如：煤田总公司在东北大兴安岭西坡，采用遥感地质方法圈定出17个含煤盆地，其中4个属新发现，新增储量540亿吨。类似的实例不胜枚举，遥感地质方法已成为矿产地质工作的重要方法。

此外，工程地质、地震地质、水文地质以及灾害地质等综合地质调查中也广泛地应用了遥感这一现代化手段。仅在1980—1985年期间，地矿部遥感地质工作者就为较大工程做了工程稳定性评价课题13个，研究大型滑坡4个。地矿部遥感中心在长江三峡的重庆至宜昌间先后进行了彩色及侧视雷达成像飞行。利用获得的资料对三峡库区进行了详细的工程地质判读分析，对新滩坡体的形态、形成机理及发展趋势作了较为详细的分析，为国家提供了有关三峡工程建设的基础资料。基于遥感在地质矿产调查中广泛的应用以及取得的显著效益，我国地勘部门相继成立了专业的遥感应用和科研机构，遥感地质队伍也不断扩大，成果累累，展现出遥感在地质矿产资源方面美好的发展前景。

5、遥感在其它方面的应用

在城市规划方面，遥感技术可以帮助我们进行城镇扩展动态监测、城市环境评价和城市建设规划；在海洋方面，遥感技术可以用来调查海岸带与海洋污染；在气象方面，可以用来对气象现状进行收集整理等等。在自然灾害中，遥感更是重要。通过各种遥感手段，可以对灾情进行实时和动态监测，解译后的信息可以为灾情现状和灾情动态分析提供依据。如：1998年夏秋，我国长江流域发生了罕见的大洪水，洞庭湖及荆江地区受灾比较严重。对于这样大区域洪涝灾害的监测，如果靠人工实测，不仅要花费大量的人力和财力，而且要经过很长的时间，某些地区还可能因洪水的阻隔，难以进行实测。遥感则能在短时间内获得全面的资料，以便于及时安排防灾、救灾工作。3 又如：在四川汶川大地震发生当天，国家测绘局立刻安排3颗遥感卫星对准灾区来获取卫星影像，同时从全国各地调集无人机和小型机赴灾区进行航空摄影。由于灾区地形复杂、通讯中断，交通极其困难，导致灾情分布状况、灾情程度等信息极度缺乏，遥感成为大面积快速获取灾情信息的有效手段。现在，遥感技术已广泛渗透到国民经济的各个领域，对于推动经济建设、社会进步、环境的改善和国防建设起到重要作用。在外层空间探测方面，从轨道卫星和宇宙飞船的传感器上所能获得的信息是地面观测所不能取得的。空间遥感对地观测得到的全球变化信息已被证明有不可替代性。由遥感观测到的全球气候变化、厄尔尼诺现象及影响、全球沙漠化、绿波（指植被）推移、海洋冰山漂流等的动态变化现象已经引起人们广泛的重视；海洋渔业、海上交通、海洋生态等方面的研究中，遥感都已成为重要角色。矿产资源、土地资源、森林草场资源、野生动物资源、水资源的调查和农作物的估产都缺少不了遥感手段的应用；遥感在解决各种环境变化，如城市化、沙漠化、土地退化、盐渍化、环境污染等问题有其独特的作用。此外，在灾害监测，如水灾、火灾、震灾、多种气象灾害和农作物病虫害的预测、预报与灾情评估等方面，遥感都发挥了巨大的作用。在各种工程建设中，不同尺度、不同类型的遥感都在此不同层次上发挥了作用，如大型水利工程、港口工程、核电站、路网、机场建设、城市规划等都从遥感图像取得重要的数据。必须指出的是，近十多年来国际上几次重大的军事行动，都综合地运用了遥感技术获取重要的信息。随着遥感应用向广度和深度发展，遥感探测更趋于实用化、商业化和国际化。4目前，遥感技术正在向高分辨率传感器、小卫星群、遥感定量化的方向发展。我们可以相信，随着科学技术的迅速发展，将来的遥感将会以更快的速度、更高的精度来提供更多的信息，帮助人类更好地生存下去。

地理信息系统：基础数据、更新数据在未来的十年中，预计遥感技术将步入一个能快速，及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率，光谱分辨率和时间分辨率都 8 会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透，将会越来越广泛。

（三）、遥感的应用

1.遥感影像获取技术越来越先进

（1）随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪，高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。

（2）雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要，成为实现全天候对地观测的主要技术，大大提高环境资源的动态监测能力。

（3）由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力，为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。

2.遥感信息处理方法和模型越来越科学

神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器，大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。

3.3S一体化

计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型；遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据；地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中，遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。

（四）、我国应采取的策略。

1.建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统

随着3S一体化，资源与环境的遥感数据量和计算机处理量也将大幅度增加，遥感数据处理系统就必须要有更高的处理速度和精度。神经网络具有全并行处理、自适应学习和联想功能等特点，在解决计算机视觉和模式识别等特大复杂的数据信息方面有明显优势。认真总结专家知识，建立知识库，寻求研究定量精确化算法，发展快速有效的遥感数据压缩算法，建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统。

2.建立国家环境资源信息系统

国家环境资源信息是重要的战略资源，环境资源数据库是国家环境资源信息系统的核心。我们要提高对环境资源的宏观调控能力，为我国社会经济和资源环境的协调可持续发展提供科学的数据和决策支持。

3.建立国家环境遥感应用系统

国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据，建立天地一体化的国家级生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统，可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。环境遥感地理信息系统是其支撑系统，在各种应用软件的辅助下实现环境遥感数据的存储、处理和管理；环境遥感专业应用系统是其应用平台，在环境专业模型的支持下实现环境遥感数据的环境应用；环境遥感决策支持系统是其最上层系统，在环境预测评价和决策模型的驱动下进行环境预测评价分析，制定环境保护的辅助决策方案；数据网络环境是其数据输入和输出的开放网络环境，实现环境海量数据的快速流通。

总之，遥感技术在环境科学领域有广泛应用，随着科学的进步，遥感技术会越来越先进，其所发挥的作用也会越来越大。

例如：

雷达（Radar）意为无线电测距和定位。其工作波段都在微波范围,少数也利用其他波段。按照雷达的工作方式可分为：成像雷达和非成像雷达。成像雷达中又可分为真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达。

雷达是由发射机通过天线在很短的时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。侧视雷达的天线与遥感平台的运动方向形成角度，朝向一侧或两侧倾斜安装，向侧下发射微波，接收回波信号（包括振幅、位相、极化）。

合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分辨率的雷达。遥感平台在匀速前进运动中，以一定的时间间隔发射一个脉冲信号，天线在不同的位置上接收回波信号，并记录和储存下来。

材料：

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森林火灾，在扑灭大火的过程中，卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在扑灭大火战斗中，国家气象局向森林防火总指挥提供了70余幅反映林火发展情况的卫星影像图。为制定灭火计划、做出灭火部署提供了科学的依据。

问题：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？ 地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的——遥感技术就是在这个原理基础上发展起来的。遥感的关键装置是一种被称为传感器的仪器。传感器在航空或航天器中接收地面物体反射的电磁波信号，以图像的胶片或数据磁带形式记录下来，传送到地面，最后通过处理和判读分析，揭示物体的特征、性质及其变化。

由于遥感探测范围大，获取资料速度快、周期短，受地面限制少，因而广泛应用于资源普查、灾害监测、工程建设及规划等各个领域。

森林大火、特大洪灾的监测，如果单靠人工进行，不仅要花费大量的人力和财力，而且要经过很长的时间才能获得全面的资料；而用遥感技术，则能在很短的时间内获得全面的资料，以便于及时安排防灾、救灾工作。实际上遥感技术的应用领域很广，例如：资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划、军事侦察、海上交通和海洋渔业等。