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遥感观测技术范文1
【关键词】遥感技术；水质监测；污染水体；光谱
1水体遥感监测的基本理论
水质参数的遥感监测过程。首先，根据水质参数选择遥感数据，并获得同期内的地面监测的水质分析数据。现今广泛使用的遥感图象波段较宽，所反映的往往是综合信息，加之太阳光、大气等因素的影响，遥感信息表现的不甚明显，要对遥感数据进行一系列校正和转换将原始数字图像格式转换为辐射值或反射率值。然后根据经验选择不同波段或波段组合的数据与同步观测的地面数据进行统计分析，再经检验得到最后满意的模型方程。
2水质遥感监测常用的遥感数据
2.1多光谱遥感数据。在水质遥感监测中常用的多光谱遥感数据，包括美国Landsat卫星的MSS、TM、ETM+数据，法国SPOT卫星的HRV数据，气象卫星NOAA的AVHRR数据，印度遥感IRS系统的LISS数据，日本JERS卫星的OPS（光学传感器）接收的多光谱图像数据，中巴地球资源1号卫星（CBERS--1）CCD相机数据等。
Landsat数据是目前应用较广的数据。1972年Landsat1发射后，MSS数据便开始被用于水质研究中。如解亚龙等用MSS数据对滇池悬浮物污染丰度进行了研究，明确了遥感数据与悬浮物浓度的关系；张海林等用MSS和TM数据建立了内陆水体的水质模型；Anne等人用TM和ETM+数据对芬兰的海岸水体进行了研究。
2.2高光谱遥感数据
2.2.1成像光谱仪数据。成像光谱仪也称高光谱成像仪，实质上是将二维图像和地物光谱测量结合起来的图谱合一的遥感技术，其光谱分辨率高达纳米数量级。国内外的学者主要利用的有：美国的AVIRIS数据、加拿大的CASI数据、芬兰的AISA数据、中国的PHI数据以及OMIS数据、SEAWIFS数据等进行了水体水质遥感研究，对一些水质参数，如叶绿素浓度、悬浮物浓度、溶解性有机物作了估测。
2.2.2非成像光谱仪数据。非成像光谱仪主要指各种野外工作时用的地面光谱测量仪，地物的光谱反射率不以影像的形式记录，而以图形等非影像形式记录。常见的有ASD野外光谱仪、便携式超光谱仪等。如对我国太湖进行水质监测时，水面光谱测量就用了GRE-1500便携式超光谱仪，光谱的响应范围0.30～1.1um，共512个测量通道，主要将其中0.35～0.90um的316个通道的数据用于水质光谱分析。并且非成像光谱仪与星载高光谱数据的结合，可望研究出具有一定适用性的水质参数反演模型。
2.3新型卫星遥感数据。新的卫星陆续升空为水质遥感监测提供了更高空间、时间和光谱分辨率的遥感数据。如美国的Landsat ETM+、EO--1ALI、MODIS，欧空局的Envlsat MERIS等多光谱数据和美国的EO-1Hyperion高光谱数据。Koponen用AISA数据模拟MERIS数据对芬兰南部的湖泊水质进行分类，结果表明分类精度和利用AISA数据几乎相同；Hanna等利用AISA数据模拟MODIS和MERIS数据来研究这两种数据在水质监测中的可用性时发现；MERIS以705nm为中心的波段9很适合用来估算叶绿素a的浓度，但是利用模拟的MODIS数据得到的算法精度并不高。Sabine等把CASI数据和HyMap数据结合，对德国梅克莱堡州湖区水质进行了监测，为营养参数和叶绿素浓度的定量化建立了算法。
3水质遥感存在的问题与发展趋势
3.1存在的问题：①多数限定于定性研究，或进行已有的航空和卫星遥感数据分析，却很少进行定量分析。②监测精度不高，各种算法以经验、半经验方法为主。③算法具有局部性、地方性和季节性，适用性、可移植性差。④监测的水质参数少，主要集中在悬浮沉积物、叶绿素和透明度、浑浊度等参数。⑤遥感水质监测的波段范围小，多集中于可见光和近红外波段范围，而且光谱分辨率大小不等，尤其是缺乏微波波段表面水质的研究。
3.2发展趋势
3.2.1建立遥感监测技术体系。研究利用新型遥感数据进行水质定量监测的关键技术与方法，形成一个标准化的水安全定量遥感监测技术体系，针对不同类型的内陆水体，建立多种水质参数反演算法，实现实验遥感和定量遥感的跨跃，从中获得原始创新性的成果。
3.2.2加强水质遥感基础研究。加深对遥感机理的认识，特别是水质对表层水体的光学和热量特征的影响机理上，以进一步发展基于物理的模型，把水质参数更好的和遥感器获得的光学测量值联系起来；加深目视解译和数字图象处理的研究，提高遥感影象的解译精度；增强高光谱遥感的研究，完善航空成像光谱仪数据处理技术。
3.2.3开展微波波段对水质的遥感监测。常规水质遥感监测波段范围多数选择在可见光或近红外，尤其是缺乏微波波段表面水质的研究情况。将微波波段与可见光或近红外复合可提高对表面水质参数的反演能力。
3.2.4拓宽遥感水质监测项。现阶段水质遥感局限于某些特定的水质参数，叶绿素、悬浮物及与之相关的水体透明度、浑浊度等参数，对可溶性有机物、COD等参数光谱特征和定量遥感监测研究较少，拓宽遥感监测项是今后的发展趋势之一。应加强其他水质参数的光谱特征研究，以扩大水质参数的定量监测种类，进一步建立不同水质参数的光谱特征数据库。
3.2.5综合利用“3S”技术。利用遥感技术视域广，信息更新快的特点，实时、快速地提取大面积流域及其周边地区的水环境信息及各种变化参数；GPS为所获取的空间目标及属性信息提供实时、快速的空间定位，实现空间与地面实测数据的对应关系；GIS完成庞大的水资源环境信息存储、管理和分析。将“3S”技术在水质遥感监测中综合应用，建立水质遥感监测和评价系统，实现水环境质量信息的准确、动态快速，推动国家水安全预警系统建设。
参考文献：
[1]刘红；张清海；林绍霞；赵璐h；林昌虎.遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展 [J].贵州农业科学，2013，（1）.
遥感观测技术范文2
面向海上台风监测、海上溢油监测和森林火灾监测等典型应用主题对多源遥感卫星协同观测的复杂任务要求，研究面向应用主题的多源遥感卫星需求建模方法，开展典型应用主题的多样化需求建模、多源卫星观测能力建模和多源卫星协同观测策略建模研究，并基于上述模型开展多源卫星协同观测策略建模研究，为多星协同任务规划提供优化目标和约束条件，并完成相关模型方法的软件实现。
【关键词】遥感卫星 应用主题 需求建模 协同观测
1 问题概述
1.1 研究现状
遥感卫星需求建模是对卫星观测任务的要求进行定义、量化和综合的过程，也是对不同类型的应用需求进行统筹、提高应用需求满足度的过程，是卫星任务规划的优化目标，是确保任务规划结果的正确性、合理性的基础，也是卫星观测应用效能充分发挥的基础。早期遥感卫星需求建模以简单的轨道覆盖需求为主，主要用于单一遥感卫星、单一观测任务的访问时间窗任务规划；随着遥感卫星功能性能的提升、应用领域的扩展和卫星数量的增多，遥感卫星需求建模开始关注空间分辨率、载荷谱段、侧摆范围等多要素的整体需求建模，为多源卫星的多任务规划提供支撑。
1.2 主要问题
目前遥感卫星需求建模存在的主要问题是：在需求模型要素体系构建方面，虽然在观测需求模型中已开始考虑分辨率、载荷谱段等观测能力指标要求，但这些单纯的指标要求并不能全面完整反映卫星遥感应用，例如国土、海洋、林业、减灾等业务应用领域的应用需求，缺乏将最终应用需求转化为卫星观测能力指标和工作约束条件的模型；在多星协同观测需求建模方面，虽然在需求模型中已开始引入多星、多任务及任务协作的观测要求，但这种需求模型通常与具体的应用场景联系不密切，没有从应用目的对多源卫星协同观测的要求出发开展协同观测需求建模。
上述传统的遥感卫星需求建模方法，在当今卫星遥感应用在响应时效性、手段综合性、任务精准性等要求日益突出，遥感卫星多星组网协同观测能力持续提升的背景下，愈来愈难以适应满足复杂多样应用需求、提升任务规划有效性、发挥多源卫星系统综合效能的要求。因此亟需面向若干典型应用主题，开展多源遥感卫星需求建模方法研究，为充分发挥多源遥感卫星针对复杂应用任务的综合效能奠定技术基础。
2 基本模式
面向应用主题的多源遥感卫星需求建模与任务规划的基本模式是：
（1）首先进行典型应用主题的多样化需求建模，采用统一的需求定义模板，将不同应用主题的差异化需求转化为结构统一、参量各异的定量化需求模型；
（2）其次进行多源卫星观测能力建模，同样采用统一的约束定义模板，将不同卫星的轨道、姿态、成像等观测能力约束条件转化为统一的观测能力模型；
（3）然后进行多源卫星协同观测策略建模，根据不同应用主题的观测要求，按照观测任务间的逻辑与时序关系，构建多源卫星的协同观测策略组合；
（4）进而开展应用需求与卫星观测能力模型关联分析，通过应用需求模型各参量与观测能力模型各参量间的映射关系，将各自应用主题的应用需求转化为卫星观测能力约束条件，筛选出观测能力约束条件满足应用需求的卫星及其载荷资源；
（5）最后进行多源卫星协同任务规划，基于模型关联分析得到的可用卫星及其载荷资源，按照上文构建的观测策略组合，针对观测目标进行访问时间窗计算，在消解访问冲突后得到任务规划结果；如果结果不满足应用需求，则可通过调整应用需求或卫星观测能力的模型设置，通过迭代修正进行优化
面向应用主题的多源遥感卫星需求建模与任务规划的基本模式如图 1所示。
3 建模与分析方法
3.1 典型应用主题的多样化需求建模方法
传统的遥感卫星任务调度方法对观测需求通常只考虑任务目标区域可覆盖、任务时间不超出给定范围等指标，很少从特定应用对观测资源和能力的要求出发，包含分辨率、观测谱段、协同观测时序等应用能力指标的观测需求模型。典型应用主题的多样化需求建模方法流程如图 2所示。
（1）确定所需观测的应用主题，例如海上台风监测、海上溢油监测、森林火灾监测等应用主题，记为A；
（2）基于给定的应用主题A，提取和筛选应关注的重点观测目标，目标形态可以是点目标、线目标或区域目标，目标数量可以是单个也可以是多个，目标状态可以是静止目标、固定时敏目标或位置移动目标，这些观测目标记为T1，T2……Tm，m为观测目标数量；
（3）针对观测目标Ti（i=1，2……m），从发现、识别、确认、量测、属性分析等应用要求与观测信息提取程度出发，构建相应目标的观测特征要素体系，例如位置、尺寸、形态、色调、纹理、光谱、空间结构等，这些特征记为S1，S2……Sn，n为观测目标Ti数量；
（4）针对特征要素Sj（j=1，2……n），使用通用的观测指标体系，例如覆盖范围、空间分辨率、光谱谱段、观测频次、响应时长等，对每一个观测目标特征要素的观测需求进行定量化的描述，这些指标记为X1，X2……Xr，r为观测目标Ti的特征Sj数量；
（5）根据应用主题A对上述特征要素S1，S2……Sn观测需求的优先度差异，以及获取不同类型特征要素间内在的逻辑关系，构建不同特征要素在时序与优先级上的逻辑关系，用函数表示为F（X1，X2……Xr）。
完成上述流程后，面向给定典型应用主题的多样化需求模型即构建完成，该需求模型是面向应用主题的多源遥感卫星需求建模的初始条件，也是多源卫星协同任务规划的规划目标。
3.2 多源卫星观测能力建模方法
对遥感卫星及其载荷的观测能力建模，定量描述卫星及其载荷能力约束条件，是多源遥感卫星需求建模和任务规划的基本要求。传统的遥感卫星任务调度方法的卫星及载荷能力约束条件一般只考虑轨道、姿态、载荷视场等特性，某些场合增加一些卫星能源、数据存储方面的约束，但很少考虑成像质量、响应时效性、信息获取能力等卫星应用能力约束条件。多源卫星存在应用对象复杂、卫星性能多样、应用能力不一等特点，若采用传统方法存在卫星及载荷能力约束与应用需求相脱节的问题。多源卫星及载荷多样化能力建模方法基于不同卫星各自的平台、载荷等性能指标及其成像能力，构建跨卫星、跨载荷的多源卫星观测能力指标体系，将个别的、具体的卫星观测能力指标转为一般的、通用的卫星观测能力模型，以适应多源卫星协同观测的需要。多源卫星观测能力建模方法如图 3所示。
（1）根据给定的应用主题A，以及给定可用的多源遥感卫星W1，W2……Wr（r为卫星数量），识别出卫星及其载荷观测能力的共性要素，例如轨道、姿态、成像质量、信息获取能力等，记为P1，P2……Pm，m为共性要素数量；
（2）针对要素Pi（i=1，2……m），按照不同观测能力要素的特点，分别用不同方法构建要素Pi的描述模型，例如：对于轨道要素可用二体运动模型、J2模型、两行根数模型等进行公式化的描述，对于姿态要素可用姿态参数序列等进行序列化的描述，对于成像质量要素可用包含空间分辨率、光谱谱段、视场角、信噪比等参量进行指数化的描述，对于信息获取能力可用是否具备立体观测能力、是否具备全天候观测能力等进行模板化的描述；
（3）针对要素Pi（i=1，2……m）的描述模型，确定其模型参数，记为Q1，Q2……Qn，n为模型参数数量，从而使得要素Pi的模型可用函数G（Q1，Q2……Qn）表示，例如：对于轨道模型中的二体模型可用轨道六根数作为模型参数，对于姿态模型可用滚动、俯仰、偏航三轴姿态角的时序参数作为模型参数；
（4）从全部给定可用卫星中，选定卫星Wj（j=1，2……r），其中若一颗卫星有多个载荷，因不同载荷的观测能力存在差异，可将同一卫星的不同载荷也等同于多个卫星；
（5）对选定的卫星Wj（j=1，2……r）的模型参数Q1，Q2……Qn进行量化，具体参数量化值可来自于卫星设计参数、地面测试参数或在轨运行监测参数。
上述步骤即是多源卫星观测能力建模方法的基本流程，完成这一过程即为多源卫星需求建模和协同任务规划提供了基本约束条件。
3.3 多源卫星协同观测策略建模方法
上述卫星观测能力建模完成后，各个卫星自身的观测能力即可得到定量化描述，但是多源遥感卫星协同观测与单星观测的区别除了卫星数量的增多、重访周期的缩短等外部特点以外，其本质特点在于通过多个遥感卫星及其载荷间的引导、互补、覆盖、接力、融合、多视角等关联性，实现单个卫星、单一观测手段难以实现的观测能力，使得多源卫星协同观测的整体观测能力大于各个单一卫星独立观测能力的总和。多源卫星协同观测主要有以下几种策略：
（1）引导协同策略：指的是以某一颗或某一类遥感卫星的观测结果，作为其它遥感卫星进行观测的引导信息，从而实现不同遥感卫星间的信息引导观测。例如：在森林火灾监测这一典型应用主题中，首先使用大幅宽但是空间、光谱分辨率较低卫星进行大范围的区域普查，发现疑似火点信息，然后再引导高光谱、高空间分辨率的卫星进行精细识别，从而实现森林火灾等目标的快速感知与精细识别的统一，提高卫星用于应急响应的应用能力；
（2）互补协同策略：指的是具备不同观测能力的多颗、多类遥感卫星，根据不同的观测条件，选择满足观测条件最优的卫星进行观测，从而实现不同遥感卫星信息获取手段上的互补，提高观测可靠性与有效性。例如：在海上船只识别这一典型应用主题中，当观测时段为白天、天气条件良好的情况下优先选用光学遥感卫星进行观测，而当观测时段为黑夜或天气条件恶劣的情况下则优先选用SAR遥感卫星进行观测，从而实现光学和SAR两种类型遥感卫星间的互补协同，最终实现对海上船只的全天候观测能力；
（3）覆盖协同策略：指的是多颗遥感卫星针对大范围区域目标，为各颗卫星分别指定不同观测区域，从而实现多颗遥感卫星对大范围区域的快速观测，减少或避免无效的重复观测，缩短整体观测周期，提升信息获取时效性；
（4）接力协同策略：指的是对同一目标，通过多个卫星在短时间内依次过境进行多次观测，延长对同一目标的整体观测时长，实现对同一目标特别是固定时敏目标或位置移动目标的连续观测能力。例如：在海上船只监测这一典型应用主题中，可以通过多颗卫星在短时间内连续通过目标区，实现十余分钟至数十分钟的连续监视，从而实现对海上船只运动过程、运动状态的观测；
（5）融合协同策略：指的是对同一目标，通过多种不同类型卫星或载荷分别进行观测，获取不同类型观测信息，对这些观测信息进行像素、特征或决策等不同尺度的信息融合处理，实现多种信息源的融合应用。例如：全色卫星载荷与多光谱卫星载荷融合便是典型的融合协同观测，可以实现对同一目标的高空间分辨率与高光谱分辨率信息融合应用。
（6）多视角协同策略：指的是对同一目标，通过多颗遥感卫星从多个角度同时或在较短时间内进行多次观测，从而不仅可以获取目标各个方向、各个角度的信息，更可以通过摄影测量处理获取目标的三维立体信息。
多源卫星协同观测策略建模的基本方法如图 4所示。
（1）确定协同观测策略类型：基于给定的典型应用主题A，从上述协同观测策略或更多的协同观测策略中，选取一种或多种多源遥感卫星协同观测策略类型，记为C；
（2）筛选协同观测卫星及其载荷资源：在给定的协同观测策略类型C条件下，从给定可用的多源遥感卫星W1，W2……Wr（r为卫星数量）中，选取若干遥感卫星及其载荷作为参与协同观测的卫星资源，记为K1，K2……Kl（l为参与协同观测的卫星数量）；
（3）定义多源卫星及其载荷观测时序：根据协同观测策略类型C，以及应用主题A和参与协同观测的卫星资源K1，K2……Kl等条件，同时考虑不同卫星及其载荷间的数据特征依赖关系，定义多颗遥感卫星协同观测的时序，包括一般意义上的时间顺序，也包括逻辑上的前后承接关系，例如：假设Ki为大幅宽、中低分辨率卫星资源，Kj为小幅宽、高分辨率卫星资源，在观测时Ki卫星首先进行大范围普查观测，Kj卫星然后进行小区域精细观测，则上述两颗卫星观测的时序可记为KiKj；
（4）定义多源卫星及其载荷多次观测的间隔时间要求：在确定多源卫星及其载荷观测时序后，进一步定义相邻时序的前序卫星资源观测事件与后续卫星资源观测事件的间隔时间要求，包括最小间隔时间和最大间隔时间，例如：对于卫星观测时序KiKj，其最小间隔时间记为ΔTmin，最大间隔时间记为ΔTmax；
（5）量化描述单次观测的特定观测条件：对于任意一次观测事件Ki，对其特定的观测条件，例如：卫星观测指向角、单次连续观测时长、是否要求立体成像等用量化指标进行描述，可以是指数型参数，也可以是状态型参数，记为Y1，Y2……Yh（h为单次观测的特点观测条件参数数量）。
通过上述步骤，即完成了多源卫星协同观测策略建模，为多源卫星需求建模和协同任务规划提供了协同观测约束条件。
3.4 应用需求与卫星观测能力模型关联分析方法
在典型应用主题的多样化需求建模、多源卫星观测能力建模和多源卫星协同观测策略建模完成后，以同类模型参数为纽带，构建典型应用主题的多样化需求模型的需求指标参数与多源卫星观测能力模型的卫星及载荷能力指标参数间的映射关系，实现“应用任务需求参数――卫星及载荷能力参数”的关联与转化；同时以卫星轨道运动模型为基础，将多源卫星协同观测策略模型的相关策略参数转化为时间序列事件，并引入卫星轨道运动时间序列中，从而实现将多源卫星协同观测策略模型参数转化为多源卫星观测能力模型附有时间条件的约束参数；最终基于卫星轨道运动模型及目标访问计算进行任务规划，得到满足给定应用需求与卫星观测能力的可用任务集。
应用需求与卫星观测能力模型关联分析基本流程如图 5所示。
（1）获取典型应用主题的多样化需求模型的模型参数集：这里的模型参数主要指需求模型特征参数X；
（2）获取多源卫星观测能力模型的模型参数集：这里的模型参数主要指卫星及载荷观测能力指标参数Q；
（3）需求与观测能力模型参数关联与转化：构建典型应用主题的多样化需求模型的模型参数集X与多源卫星观测能力模型的模型参数集Q两者间的同类型模型参数间的映射关系，例如：应用需求模型的空间分辨率参数为Xi，卫星观测能力模型的某卫星资源空间分辨率指标参数为Qj，则建立Xi到Qj的映射；
（4）卫星及载荷资源筛选：根据需求与观测能力模型参数的关联关系，通过模型参数比对分析，计算卫星观测能力参数是否满足应用需求参数的要求，筛选出满足要求的卫星及载荷资源；
（5）获取多源卫星协同观测策略模型参数集：这里的模型参数主要指策略条件参数Y；
（6）策略分解为时序事件：将设置的多源卫星协同观测策略Y按照策略中定义的事件的时间序列分解，构建时序事件Y（t），将协同观测策略用一系列卫星动作事件的时间序列来表示；
（7）策略时序事件关联与转化：将多源卫星协同观测策略时序事件Y（t）与经过卫星与载荷资源筛选的多源卫星观测能力模型的模型参数集Q进行关联，根据策略时序事件Y（t），分别为每一步时序事件设置对应的卫星观测能力模型参数；
（8）目标访问任务规划：在上述模型参数关联分析的基础上，基于卫星轨道模型进行目标访问计算，得到满足应用需求与卫星观测能力要求的观测任务序列。
上述步骤完成后，即完成了整个的面向应用主题的多源遥感卫星需求建模，从而将用户的观测应用需求，转化为符合卫星及载荷观测能力约束条件，并通过任务规划得到满足应用需求的观测任务，从而为卫星观测任务计划制定提供依据。
4 软件实现
基于上文所述的建模方法，面向海上台风监测、海上溢油监测和森林火灾监测等典型应用主题，以目前在轨的高分、资源、环境等国产遥感卫星为卫星资源，研制多源遥感卫星协同数据获取需求建模软件，实现面向应用主题的多源遥感卫星需求建模方法软件实现。
整个软件采用“平台+插件”的体系架构，构建统一的基础支撑平台，实现对处理数据、计算资源和模块插件的统一管理；上文所述的各个模型开发为相对独立的算法模块插件，可被软件基础支撑平台灵活调用，并通过不同插件之间的组合，形成不同的处理流程和完整的面向应用主题多源遥感卫星需求建模功能。
软件主要包括三大组成部分：观测需求分析软件、观测任务管理软件、分析结果可视化软件。观测需求分析软件实现对典型应用主题多样化需求的建模和多源卫星观测能力的建模，观测任务管理软件实现对多源卫星协同观测策略的定制以及任务规划分析，分析结果可视化软件实现对基于需求建模的任务规划分析结果三维可视化展示。
观测需求分析软件的整体界面及典型应用主题多样化观测需求配置界面分别如图 6和图 7所示。
观测任务管理软件的整体界面及多源卫星协同观测策略配置界面分别如图 8和图 9所示。
分析结果可视化软件的需求建模与任务规划分析结果界面如图 10所示。
5 结论
本文面向多源遥感卫星的协同观测应用需求，针对典型应用主题开展了了多样化需求建模研究；针对多星、多载荷的差异化观测能力与协同观测要求，开展了多源遥感卫星观测能力建模与多源卫星协同观测策略建模研究；并基于上述建模结果，开展了应用需求与卫星观测能力模型关联分析研究，实现应用需求向卫星观测能力的转化；最后对相关模型开发相应软件，完成面向应用主题的多源遥感卫星需求建模软件实现。
本文所述的面向应用主题的多源遥感卫星需求建模方法可以为复杂卫星对地观测任务的任务规划提供技术支撑，也可以为卫星遥感应用效能优化提供验证手段。同时，本文所研究的建模方法还只以若干典型应用主题为个别应用场景开展研究，模型所用的卫星资源也只是常规遥感卫星资源，后续一方面应对所研究的应用主题进行拓展，使本文所述建模方法成为具有应用主题普适应的需求模型构建方法，另一方面应将敏捷卫星、静止轨道凝视卫星、视频卫星等新型卫星资源开展纳入建模体系并开展研究，应对卫星技术发展的需要。
参考文献
[1]马万权，张学庆，崔庆丰等.多用户对地观测需求统筹处理模型研究[J].测绘通报，2014（S0）：141-143.
[2]巫兆聪，徐卓知，杨帆.遥感卫星应用需求满足度的模糊评估[J].应用科学学报，2015，33（3）：299-308.
[3]Michel Vasquez，Jin-Kao Hao.Upper Bounds for the SPOT 5 Daily Photograph Scheduling Problem[J]. Journal of Combinatorial Optimization， 2003，7（1）：87-103.
[4]贺仁杰.成像侦察卫星调度问题研究[C].国防科学技术大学，2004，13-16.
[5]Nicola Bianchessi，GiovanniRighini. Planning and scheduling algorithms for the COSMO-SkyMedconstellation[J]. Aerospace Science and Technology， 2008，12（7）：535-544.
[6]李菊芳，姚锋，白保存等.面向区域目标的多星协同对地观测任务规划问题[J].测绘科学，2008，33（S0）：54-56.
[7]慈元卓，谭跃进，贺仁杰等.多星联合对地搜索任务规划技术研究[J].宇航学报，2008，29（2）：653-658.
[8]郭玉华.多类型对地观测卫星联合任务规划关键技术研究[C].国防科学技术大学，2009，19-57.
[9]Liu Xiaolu，BaiBaocun，ChenYingwu，etc.Multi satellites scheduling algorithm based on task merging mechanism[J].Applied Mathematics and Computaiton，2014，Vol：230.
[10]姜维，庞秀丽，郝会成.成像卫星协同任务规划模型与算法[J].系统科学与电子技术，2013，35（10）：2093-2101.
[11]Jun Li，Jun Li，Ning Jing.A satellite schedulability prediction algorithm for EO SPS[J].Chinese Journal of Aeronautics，2013，26（3）：705-716.
[12]刘浩，陈兆荣，陈浩.多载荷对地观测卫星任务驱动规划方法研究[J].计算机工程与应用，2012，48（S2）：157-161，231.
[13]高黎.对地观测分布式卫星系统任务协作问题研究[J].国防科学技术大学，2007，29-47.
[14]Pei Wang，Gerhard Reinelt，Peng Gao.A model，a heuristic and a decision support system to solve the scheduling problem of an earth observing satellite constellation[J]. Computers&Industrial Engineering，2011，61（2）：322-335.
[15]王冲.基于Agent的对地观测卫星分布式协同任务规划研究[C].国防科学技术大学，2011，29-48.
[16]XiaonanNiu，HongTang，LixinWu.Imaging-Duration Embedded Dynamic Scheduling of Earth Observation Satellites for Emergent Events[J].Mathematical Problems in Engineering，2015，Article ID 731734.
作者简介
张晓（1985-），男，四川省合江县人。硕士学位。现为航天恒星科技有限公司系统设计师、工程师。主要研究方向为天地一体化对地观测系统仿真、效能评估与数据处理。
遥感观测技术范文3
关键词：遥感测绘；遥感技术；地质测绘
1、 引言
“遥感”，顾名思义，就是遥远地感知,在测绘方面来说，遥感技术的发展离不开全球定位系统。科学家发现地球上的各种物体的电磁波特性是有差异的。遥感测绘就是按照这个原理来工作的，并从而提取所需的信息，从而完成远距离的测绘。但在这一测绘过程中需要一些遥感平台，如卫星、飞机、气球等，遥感平台的作用就是稳定地运载传感器。现阶段工程师们已经开发出了多种传感器，这些传感器会把接收到的电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后，要经过一系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用。
2、GPS 技术及其能力
现阶段的导航和定位用得最多的也比较出名的是GPS，在一些地质测绘作业中发挥着重要的作用，并可以进行精度的定位。GPS 不仅可以用来做地质的遥感测绘，还可以用于各方面的摄影测量。GPS在测绘中通过事先设好的大地参考点和无人机上载的GPS 设备进行波相位差分的测量。这种测量的精度相当高，满足现阶段的空中三角测量是不在话下的。这一技术的精度在一定的测量工作范围是可达到±3~ 5cm的。卫星上载的GPS 设备，如美国的Landsat-5，它的精度可以达到±l0m（垂直方向定位精度）。在现阶段GPS定位系统的应用已经扩展到了建筑测绘方面、航空遥感测量等。
3、双频GPS遥感测绘的实践
通过对GPS 技术实践的总结，以建筑物变形遥控监测及振动测绘作为应用实践对象。目前GPS 测量技术已广泛用于各类时变系统的遥控测绘。根据其监测对象的特点，有三种不同作业和监测模式：周期性重复测量、固定连续GPS 测站阵列和实时动态监测。对于桥梁的变形检测主要是第三种的实时监测T 程建筑物的动态变形。这种测量的特点是采样密度高，例如1 秒钟甚至0.1 秒采样一次，而且要计算每个历元的位置。本文重点讨论并分析一种双频GPS 单历元算法。该方法又被称为双频P 码伪距（或高精度C/A 码）法。即利用双频P 码伪距（或高精度C/A 码）观测值，利用单历元数据先
通过确定宽波模糊度，进而确定Ll、L2 模糊度的动态定位算法。该
算法对初始坐标精度没有特别要求，单点定位的值就能满足要求，因而此方法可以用于高动态的情况。
3.1 模糊度初值及搜索空间的确定
站星双差宽波整周模糊度初值可以根据下式决定：
式中，符号表示双差，Nw 表示宽波(LW)的模糊度，fl、f2 分别表示Ll、L2 的频率，办表示宽波(LW)的相位观测值，Pl、P2 分别表示Ll、L2 的伪距，丑、五分别表示Ll、L2 的波长一宽波模糊度不受电离层的影响，且由于式中系数项较小（近似为0.124），可有效地减小码观测万+‘的误差，因而精度较高，由此得到的宽波模糊度还与基线长度无关。这一方法在短基线定位和长基线定位中应用极为广泛，是用于确定Ll、L2 模糊度的重要途径。搜索计算的原则是最小二乘准则，利用上面所述的模糊度空间，将每一个模糊度组合的向量作为已知值进行固定解平差计算便可以得到对应于每个模糊度向量的残差平方和PV 与坐标，选择具有最小残差平方和的坐标为最优坐标，最后进行Ratio 值的检验，当Ratio 值大于某一阀值时，可以认为解算成功，然后利用宽波解算的结果计算Ll、L2 频率的整周模糊度，最后利用Ll、L2 频率的观测值进行最小二乘解算得到最终坐标。上述搜索方法是利用每个双差观测值的搜索范围建立模糊度搜索组合，然后对每个组合进行最小二乘计算，当历元共视卫星数目较多时组合就很多，计算的速度就比较慢，而且由于每个历元的共视卫星数不尽相同这对计算分析也带来不便，因此为了计算速度的方便，在搜索计算时可以借用坐标搜索法的方法。另外，由于该方法是通过先解算宽波组合的结果，再利用宽波结果计算Ll、L2频率的整周模糊度，所、以同样会出现直接取整法中在宽波解算正确的情况下Ll、L2 频率的整周模糊度取整相差一周的情况，处理办法与一般的直接取整法相同。
3.2 双频P 码伪距法的遥感测绘过程及实现
综上，对双频P 码伪距法的计算思路归纳为如下步骤：(1)选择4 颗卫星组成搜索空间。4 颗卫星应满足以下条件：①高度角大于150;②在参考站和待定测站上都有其Ll、L2 相位观测值（基星选择高度角较高的卫星）；③由它们构成的PDOP 最小，PDOP的定义如式
其中A 为站星之间相位双差所对应的设计矩阵。构成双差时，选择一颗高度角大且两测站均有其L2 相位观测值的卫星作为参考卫星。
(2)利用4 颗卫星的宽波组成双差观测值，计算宽波模糊度初值并以±l 周组成模糊度空间，对每个组合进行双差固定解解算坐标形成候选坐标组合。（计算时近似坐标可以取单点定位值，并进行迭代计算）。
(3)由上述方法获得的待定点可能的位置，计算同一历元其他宽波相位双差观测整周模糊度（取整）。对于每一组模糊度组合，列出宽波相位观测双差“固定解”的观测方程，用最小二乘原理解待定点的坐标和估算单位权中误差（后验方差因子）或残差二次型。选择具有最小残差二次型的解为最优解，同时进行Ratio 检验，通过Ratio 检验则认为解算成功。
四、结语
在科学技术快速发展的今天，遥感测绘是今后几年的发展趋势，这种趋势表现在现代测绘新理论的概括性增强，测绘新技术的技术综合程度提高，各专业学科之间的相互交叉与渗透，测绘学与其它门类科学的联系增强加大，测绘学吸收和移植其它学科成果的速度加快，这种学科内外的综合化发展，将使现代测绘学不断开拓出新的领域。
参考文献：
[1]钱乐祥. 遥感数字图像处理与地理特征提取［M］. 北京：科学出版社，2004.
遥感观测技术范文4
关键词：遥感技术 应用
中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0200-01
1 遥感的简单介绍
“遥感”顾名思义就是：“遥远的感知”，也就是：不直接接触到有关目标而能收集到信息，而且还能进行分类和分析。遥感所收集的信息是由目标物反射或发射的电磁波。收集电磁波息信的装置就叫传感器。装载传感器的设备，如：人造卫星和飞机等称为遥感平台。现代遥感技术从空中利用遥感设备在地面进行物体性质检测。它有许多功能：
1.1 观测的面积大
根据陆地卫星轨道910km左右的高度与航摄飞机可达10km左右的高度来看由得高，观测的面积就广阔。每张陆地卫星图像覆盖的地面面积高达3000kmg2。而我国要覆盖全部陆地面积只需要600多张左右卫星图像就可以了。这就为人们展示了一种宏观的景象，对于地球资源及环境要素的分析极其有利。
1.2 收集信息的速度快，周期短
在以前用一般方法进行一次实地测绘地图，通常要十年或几十年重复一次，而应用了航摄测量的方法以后，确只要几年才能重复一次，在卫星围绕地球运转的同时，便能讯速收取所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地球一遍。因此，利用遥感技术以后，地图的更新时间可以大大缩短，一些地区自然现象的动态变化也能很快地反映出来，并及时做出预报。
1.3 局限性少
在对于恶劣的自然条件，如高山、沙漠、冰川、沼泽等难以开展工作的区域，或由于国界的限制不可达到的地区，用航天遥感的方法，则很容易收取所需要的资料。
1.4 方法多，收集的信息量大
遥感技术能够适应各种不同的任务和目的，先用不同的遥感仪器使用不同的波段来收取所需要的资料。现代的遥感技术能利用红外线、紫外线、微波波段和可见光波波段来进行探，不但能探测到地面的性质也能探测到目标的一定深度。有些波段具有对干沙土、植被、云、雾、冰等的穿透性和识别性。
遥感技术可以根据不同的目的和任务，选 用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息。现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体，而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测，不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性，可深化对被测目标的认识。例如：对水具有一定穿透性的有可见光的蓝光波段，它可采用较长的微波雷达探测冰层，还可以穿透冰层到达下面的水体或地底面。微波波段具有长时间的工作能力。因此它获取的信息量大，根据有关资料显示“以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例，像元点的分辨率为79m×57m，每一波段含有7600000个像元，一幅标准图像包括四个波段，共有3200万个像元点”。
1.5 作用广
现在遥感技术的应用领域很广泛。因为遥感主要是进行测绘方面的应用，而测绘数据又是应用于全行业的基础使用，不仅用于军事的侦察，还广泛应用于地理、地质、气象、水文、农林业、规划和建设及环境保护并多领域，具有较高的经济、生态和社会效益。
2 遥感技术系统和基本过程
遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称，它是一个多维、多平台多层次的立体化观测系统。从总体上看，任何一个遥感任务的实施，均由遥感数据获取、有用信息抽取及遥感应用三个基本球节组成。而每个环节的进行，都要有相应的基础研究和技术手段的支持。
遥感过程是指遥感信息的或取、传输、处理分析判读应用的全过程，它是通过以卫星、飞机和汽车为观测平台，在距离目标物几米至几千真米的距离以外，采用光学、电子光学等探测设备，接收的反射，散射，电磁辐射目标对象在图像胶片或数字磁带记录的形式发射能量，然后将信息发送到地面站，接收站将这些遥感数据进一步加工成遥感资料产品，以提取有用的信息，如（图1）：
遥感技术系统是一个通用的系统实施方法、设备和技术。现已成为从地面到高空的多维观测系统。大量的研究，包括遥感数据采集，基础研究，运输，处理，分析和应用遥感物理研究等。遥感技术系统包括：
2.1 遥感平台
（1）地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台。（2）航空平台：包括飞机和汽球。（3）航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船等。
2.2 遥感仪器
传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器，是遥感技术系统的核心。（如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机等）
2.3 信息的传输与记录
遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数磁带上。
2.4 信息处理
遥感卫星地面站，接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关的研究，为遥感应用提供数据服务。
2.5 分析应用
包括对遥感数据根据某种目的进行分析，处理，测绘，制图的一系列的设备，技术和方法的遥感数据的应用程序。遥感技术系统是一个非常复杂的系统。对于一个特定的遥感目的。能以发挥技术优势和整体系统的各个子系统选择最佳经济效益的最佳结合。遥感数据收集是在由遥感平台和传感器构成的数据采集系统中或得技术支持下实现的，由于各种平台和遥感器都有自已的适用范围和局限性，因此往往根据具体任务的性质和要求的不同而采用的组合方式，以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性，甚至把它们对立起来，是不适宜的。
参考文献
[1]刘丹丹.《遥感技术与应用》[M].哈尔滨地图出版社，2009.
遥感观测技术范文5
【关键词】工程地质测绘；地质条件；遥感影像
地质测绘是岩土工程勘察的基础工作，在勘察中最先进行。工程地质测绘是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明已建成地段或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件某要素采用不同的颜色、符号，按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。
1地质测绘的主要内容
在设计之前，工程地质工作者要详细查明测区工程地质条件的空间分布规律。工程地质测绘中，要查明各种性质不同的岩石分布变化规律、地质构造、地貌、水文地质条件、自然地质现象、工程地质现象等。通过观察区内的地质条件、查阅以往勘察资料、施工编录或通过访问，按一定比例尺如实地把它们反映在地形地图上，作为工程地质预测的基础提供设计部门使用，并编制工程地质图。
2遥感影像技术及其特征
2.1 遥感技术的应用
遥感(Remote Sensing)简称 RS，遥感技术主要是通过遥感平台上设置的传感器远距离不与目标接触，接收目标反射线或发射的各种不同波段的电磁波信息, 经过对这些信息的处理和解译, 达到对远距离目标的探测和识别的手段。应用遥感资料，可获取工程地质实时、动态、综合的信息源，对工程地质环境进行监测，为工程地质环境保护提供决策支持。遥感技术在找矿、工程地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用。
2.2 遥感影像特征
⑴ 遥感影像上某个像素的值因传感器不同，获取的波段数不同，其值由不同波段的相应位置点的值来共同表示。
⑵ 遥感影像都不进行有损压缩。有损压缩会带来图像信息损失，而普通图像为了节省空间常常进行压缩。
⑶传感器种类不一，产生的文件组织方式也各不相同。遥感软件生产公司众多，所组织的影像数据格式也各不相同，难以用一种方式来读取、解译影像信息。
3 遥感图像三维可视化及影像动态在地质测绘中的应用
与传统方法比较，应用遥感图像三维可视化及影像动态分析方法选择野外地质观测路线有诸多优势，可达事半功倍之效果。
⑴通过遥感影像的宏观和微观分析，选择和布置的观测路线能完全控制测区主要地质体和构造形迹的空间展布，研究、分析测区不同地质体和地质构造的影像特征及其相互关系，确定地质体划分原则及其特征解译标志。
⑵ 通过三维影像分析并根据测区建立的遥感地质解译标志，地质观测路线可布置在通行条件最好、穿越的影像岩石单位最多的地区。
⑶ 地质观测路线一般以垂直于区域构造线方向的穿越路线为主，适当辅以追索路线。如果岩性岩相变化较大，地质体走向延伸关系不清，为了解某些重要接触关系、矿化带及重要构造现象的空间延伸情况等，穿越路线又不能达到目的，可布置专门追索路线加以控制。以上工作，利用遥感图像三维可视化与影像动态分析方法都容易实施。
4应用实例
4.1地震灾害中的应用
地震的发生受地质构造控制，因而，研究地震与构造的关系、建立活动构造与地震响应关系、划分不同地震构造类型是地震构造环境研究的主要内容。利用震前、震后，不同时效的卫星影像信息，结合地震构造，尤其是活动构造研究，地震地质工作者寻求卫星影像动态变化与孕震过程的关系，对地震预报研究作出了有益的尝试。利用卫星遥感技术提供的宏观、快速、动态的信息源，可为地震预报工作做好充分的准备条件。
4.2 在水文地质勘查中的应用
在水文地质勘查的各个阶段, 充分运用航空像片、卫星图像的解译和其它遥感手段,使我们能更准确地掌握该地区地下水形成、贮存、运动特征、水质、水量的变化规律, 为地下水利用和排除措施的制订, 提供水文地质依据。
⑴水文地质测绘。水文地质测绘是一项综合性较强的工作，利用遥感图像解译地貌、水体和含水岩体, 具有效果明显的特点。通过对遥感图像的解译, 能够迅速地总结出该地区的水文地质规律。
⑵地下水资源的调查。用遥感地质方法寻找地下水及估算地下水资源,由于遥感图像解译得到的含水层和含水构造的边界相当准确, 所以用遥感技术进行地下水资源调查, 可以取得非常好的效果。
⑶矿区水文地质勘查。利用遥感图像的解译,就可以有效地查明含水层的分布和地质构造, 能够做到合理布置矿井，进行有计划开采。这对于有效地减少矿井透水事故的发生, 减少人员伤亡和财产损失具有重大意义。
⑷ 水利工程的水文地质勘查。在我国三峡水利枢纽、二滩水电站、飞来峡水利枢纽等许多大型工程都应用了遥感技术, 并取得重要成果。
5地质测绘发展的趋势
⑴ 测绘产品多元化。社会的需求，将促使测绘产品形成多元化。
⑵产品的多样化。多样化包括形式的多样化、比例尺的系列化、精度等级化、表达内容的实用化。
⑶产品的集成化。以“3S”为代表的测绘行业技术集成化产品，如全球定位技术与地理信息技术集成的车载导航系统技术与其它技术集成化的产品。
⑷ 产品的可视化。测绘信息的表达形式将更加直观、形象，软件界面将更加友好。
⑸ 产品的实用化。既能够方便日常工作、生活对地理信息咨询之需，又便于出行携带。上述多元化需求对测绘的发展将产生深远的影响，推动测绘技术的进步，促使测绘资料使用的思维方式、观念的更新。
6 结语
地质测绘是地质矿产勘查开发的基础性工作，在经济社会快速发展的今天，正面临着众多的挑战和机遇。现代测绘技术不仅是高技术发展的重要代表，也是国家综合实力的代表。发展空间技术，建立卫星导航定位系统和卫星遥感系统，实施自主卫星对地观测，不仅需要先进的技术支持，也需要雄厚的经济实力支撑。高精度、高分辨率的遥感卫星系统是测绘领域的一门高科技技术，在地质测量中提高了作业效率，优化了制图方案，保证精度的同时，减少了外业作业，达到事半功倍的效果。
遥感观测技术范文6
关键词：GPS、GIS、RS、3S;应用与研究
3S（GPS、GIS、RS）集成技术在发达国家已经得到广泛的应用，随着计算机技术的广泛应用，空间技术的交叉渗透，信息科学技术蓬勃发展，3S集成技术正在不断的完善和发展，全球定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）等各种新技术在工程测量中得以应用和研究。
一、工程测量中的全球卫星定位技术（GPS）
GPS系统包括三大部分：空间部分――GPS卫星星座；地面控制部分――地面监控系统；用户设备部分――GPS信号接收机。GPS接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展，使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。
RTK（Real Time Kinematics，实时动态）技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式，是GPS应用的重大里程碑。RTK测量是将1台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用0TF（运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时，也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此，RTK被广泛应用于图根控制测量，地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。
二、工程测量中的地理信息（GIS）技术
GIS是集计算机科学、空间科学、信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。
地理信息系统就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层的去管理上述信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的"可视化"功能，就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图或遥感像片上，成为信息可视化工具，清晰直观的表现出信息的规律和分析结果，同时还能动态的在屏幕上监督"信息"的变化。总之，其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。
三、工程测量中的遥感（ RS）技术
遥感（RS）技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。
遥感数据的处理――通常是图像形式的遥感数据的处理，主要包括纠正（包括辐射纠正和几何纠正）、增强、变换、滤波、分类等功能。
（一）图像纠正图像纠正是消除图像畸变的过程，包括辐射纠正和几何纠正。辐射畸变通
常由于太阳位置，大气的吸收、散射引起；而几何畸变的原因则包括遥感平台的
速度、姿态变化，传感器，地形起伏等，几何纠正包括粗纠正和精纠正两种，前
者根据有关参数进行纠正；而后者通过采集地面控制点（GCPs, Ground Control
Points），建立纠正多项式，进行纠正。
（二）增强增强的目的是为了改善图像的视觉效果，并没有增加信息量，包括亮度、
对比度变化以及直方图变换等。
（三）滤波滤波分为低通滤波、高通滤波和带通滤波等，低通滤波可以去除图像中的
噪声，而高通滤波则用于提取一些线性信息，如道路，区域边界等。滤波可以在
空域上采用滤波模板操作，也可以在频域中进行直接运算。
（四）变换包括主成分分析(Principal Component Analyst)，色度变换以及傅立叶
变换等，还包括一些针对遥感图像的特定变换，如缨帽变换。
（五）分类 利用遥感图像的主要目的是为了提取各种信息，一些特定的变换可以用于提取信息，但是最主要的手段则是通过遥感图像分类(Classification)。
四、GIS与遥感的集成及具体技术
地理信息系统是用于分析和显示空间数据的系统，而遥感影象是空间数据的一种形式，类似于GIS中的栅格数据。因而，很容易在数据层次上实现地理信息系统与遥感的集成，但是实际上，遥感图像的处理和GIS中栅格数据的分析具有较大的差异，遥感图像处理的目的是为了提取各种专题信息，其中的一些处理功能，如图像增强、滤波、分类以及一些特定的变换处理等，并不适用于GIS中的栅格空间分析，目前大多数GIS软件也没有提供完善的遥感数据处理功能，在一个遥感和地理信息系统的集成系统中，遥感数据是GIS的重要信息来源，GIS则可以作为遥感图像解译的强有力的辅助工具，而遥感图像处理软件又不能很好地处理GIS数据，这需要实现集成的GIS。
在软件实现上，GIS与遥感的集成，可以有以下三个不同的层次:1）分离的数据库，通过文件转换工具在不同系统之间传输文件；2）两个软件模块具有一致的用户界面和同步的显示；3）集成的最高目的是实现单一的、提供了图像处理功能的GIS软件系统。
五、GIS与全球定位系统的集成及具体技术
GPS作为实时提供空间定位数据的技术，可以与地理信息系统进行集成，GPS与GIS集成也是最有发展前景的集成，也是最容易实现的集成。这种集成的主要思路是把DGPS的实时数据通过串口实时进入GIS中，然后对数据进行处理，如通过投影变换将经纬度坐标转换为GIS数据所采用的参照系中的坐标，最后进行各种分析运算，其中坐标数据的动态显示以及数据存储是其基本功能。
六、工程测量中的3S集成技术
3S（GPS、GIS、RS）技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势， 3S集成不是GPS、GIS、RS的简单组合，而是一种利用现代化技术、遥感技术、定位技术、图像和图像处理技术与计算机于一体，向GIS和RS数字图像处理系统提供足够的数量、精度、可靠性、完备性的空间数据，通过空间分析、预测、决策，确保地理系统问题的优化、系统解决。3S集成是高度自动化、实时化、智能化对地观测系统，并有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能。单纯从软件实现的角度来看，开发3S集成的系统在技术上并没有多大的障碍。目前一般工具软件的实现技术方案是：通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成，而通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成。对于3S集成技术而言，最重要的是在应用中综合使用遥感以及全球定位系统，利用其实时、准确获取数据的能力，降低应用成本或者实现一些新的应用。3S集成技术的发展，形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力；相应地，它拓展了传统测绘科学的研究领域。作为地理学的一个分支学科，Geomatics产生并对包括遥感、全球定位系统在内的现代测绘技术的综合应用进行探讨和研究。同时，它也推动了其它一些相联系的学科的发展，如地球信息科学、地理信息科学等，它们成为“数字地球”这一概念提出的理论基础。
