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遥感技术发展范文1
关键词：摄影测量；遥感技术；现状；发展
一、摄影测量与遥感技术概述
1、分析摄影测量和遥感科技可以发现，该技术在最近的几十年间有了非常大的变化，从最初的单一范围目前已经发展到多个行业之中，比如市政项目以及林业和海洋等等。它的存在和发展为国家的经济发展以及社会的稳定贡献着非常显著的力量。对于摄影测量来讲，它最初从属于模拟摄影，从1970年之后其开始单独出现，最近几年其开始融入到数字摄影范畴之中，摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
2、对于遥感技术来讲，它有三个大的构成要素，即地基系统以及空基系统和研究技术支持系统。通过多种遥感设备来获取地面信息，经过对信息的搜集以及辨别来判定物体。该技术的优点非常多，比如其信息获取的范围非常宽，而且获取资料的速率很快，所需的时间不长。除此之外，所受的限制要素不是很多，获取信息的方法非常多，获取的信息量也很大。
二、摄影测量与遥感技术发展现状
1、摄影测量技术的发展现状分析
现阶段，摄影测量技术中轻小型低空遥感平台得到了广泛的应用。由于其方便、灵活性强、经济性强的特点，低空遥感平台对航空遥感手段起到了很好的补充作用，其主要功能是对比例尺测图进行放大，形成高精度的城市三维模型，为各种工程项目的建设提供地理信息依据。通过高分辨率的卫星遥感影像技术的应用，多线阵推扫成像方式得到广泛应用，立体模型的构造方式也不断呈现出多样化，极大地提高了摄影测量技术的精确度。随着影像技术的不断进步，航空数码相机得到了推广，大比例尺地理空间数据信息的获取离不开该技术的支持。
随着技术的发展，新一代的数字摄影测量处理平台也不断得到应用，解决了我国摄影测量数据处理中单机模式的弊端，使得数据处理速度不断提高。随着对地观测数据处理平台不断走向智能化和现代化，救灾中的信息处理更加高效化。随着摄影测量技术的不断进步，机载激光雷达技术得到了推广。通过发射激光的方式，对测量目标进行准确定位，并分析测量目标的距离以及表面特性。通过机载激光雷达的使用，树林、建筑等障碍物的干扰不断被排除，直接获得高精度的地面三维坐标数据。
2、遥感技术的发展现状
2.1 通过将高空间分辨率测图卫星的使用，对地观测卫星能够实现高精度导航、定位功能，对于提高地形测量的精确度有着重要意义，对于促进测绘技术的发展起到了重要的推动作用。
2.2 随着技术的发展，将小卫星编队飞行和小卫星星座与遥感技术相结合，致力于地球科学的发展。小卫星星座具有灵活性高、分辨率高、更新方式快的特点，逐渐成为了提高测绘质量的重要补充手段。随着小卫星星座技术的完善，遥感技术在农业、林业、土地资源测绘等方面的应用更加广泛。
2.3 随着技术的进步，智能传感器技术也必然日臻完善，对于其应用前景的预测十分可观。
三、摄影测量和遥感技术的发展
1、多维度、多源目标影像的综合应用
获取目标信息的遥感设备、航摄相机（包括数字相机）性能的不断提高，航摄、遥感影像会达到更高分辨率、更多波段数，使得目标的影像质量进一步提升。近景摄影将在工程测量、变形测量等方面得到更多的应用。航空摄影将全面应用于大比例尺地理信息的采集。航天摄影（遥感）也将广泛地用于中小比例尺地理信息的获取和更新。多源遥感信息数据融合技术被普遍采用，来自各种系统的影像信息丰富多彩、互为补充。
2、无人机低空遥感测绘技术日趋成熟
无人机遥感技术发展快，最大的优势是反应速度快、效率高、操作简单、场地要求灵活、环境要求不是很苛刻等，已广泛的应用于测绘生产当中，尤其是的自然灾害的应急处理工作中，起到不可替代的作用。一架典型的无人机由飞行器、控制站、起飞发射、回收装置及检测系统等组成，无人机与航空模型的区别在于无人机通常具备自动驾驶功能，其要按设定好的航线进行飞行，有专门的飞控装置。无人机技术的发展影响着整个无人机测绘的发展，近几年，很多测绘单位都已经掌握了无人机的生产技术，可以自行生产无人机，这样大大的减少了生产成本，而且无人机控制技术也日趋成熟。
3、3S技术的高度集成
3S技术GPS、GIS、RS，虽然三者相互结合，但是就测绘与地理信息行业来说，尤其对于摄影测量本身来说，其和GPS、GIS的一体化发展还是最近些年才付诸于实际，例如GPS/IMU配合数字摄影机进行摄影测量工作，可以大大的提高外业航摄的效率和精确度。目前的GIS软件及摄影测量软件业在很大程度上进行了结合，已经有部分GIS软件开始在其模块中加入摄影测量与遥感数据处理的功能，直接用于摄影测量与遥感数据的获取及处理，满足GIS系统数据跟新的要求，不再像以前一样，通过摄影测量与遥感系统获取数据，然后数据转换，再到GIS系统里录入编辑数据。简化了这个繁琐的过程，方便与用户使用系统。
4、高分辨率遥感卫星影像的应用
从生产成本来说，通过传统的数字化测图方法生产测绘数据成本肯定是最高的，效率也是最低的，采用摄影测量的方法，是现在测绘行业中生产数字化测绘产品的首选方法。然而遥感传感器也具备和数字摄影机一样的功能，也可以获取地面的数字影像，甚至立体影像、多光谱影像。那么遥感影像也可以用于生产数字测绘产品，关键问题在于遥感影像的分辨率问题，遥感影像分辨率能否满足测图要求。对于中小比例尺的地形图，使用遥感影像测图完全能满足测图要求。
高分辨率对地观测卫星可以划分为军用和民用两类用途，而且二者都有广阔的应用市场。军用遥感卫星大部分是属于高分辨率对地观测卫星，但是其中也有少数是选择较高的运行轨道，从而使得卫星的空间分辨率有所减弱。和军用遥感卫星相比而言，民用遥感卫星则主要在多光谱成像，这样可以更有效的实现地面的特征，但是它的分辨率是不一样的，所以说它的总体水平普遍在军用卫星之下。在军用高分辨率光学成像遥感卫星领域，美国锁眼12号卫星最为突出。它采用了大面阵探测器、大型反射望远镜系统、数字成像系统、自适应光学成像技术、实时图像传输技术等，镜头口径3m，焦距27m，分辨率达0.1m。可见厘米级精度的遥感卫星数据获取已经不再是技术问题，能否商业化应用只是时间问题。
结束语
综上所述，随着时代的发展，此时我国的摄影测量和遥感科技已经步入了全新的发展时期，也就是信息化的发展时期。摄影测量与遥感技术的进步，提高了我国地质测绘、资源勘查、土地资源测量等工作的效率和质量，促进了我国经济的发展。现阶段，摄影测量与遥感技术更应该借助科技的东风不断走向智能化、现代化、数字化和高精度化。
参考文献
[1]摄影测量与遥感学[J].测绘文摘，2011（01）.
[2]胡骏红.摄影测量与遥感的发展趋势评述[J].地理信息世界，2011（02）.
遥感技术发展范文2
关键词：遥感技术；城市发展；分析研究
中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2013）09-0195-01
1.前言
随着遥感技术的发展，同一地区的不同遥感信息已构成海量数据，而城市又是一个规模庞大、结构复杂、不断发展的动态体系。其发展变化和城市化过程不仅表现在人口的增加、经济的发展和功能的变化上，而且也表现在城市空间结构的变化上，这使得以遥感手段监测与研究城市变迁成为可能。采用遥感技术可以获得不同时相的，不同分辨率的关于城市空间结构的准确信息，这些信息的解译、提取、分析、研究将为城市变迁的动态监测与规划提供有用的技术参数。遥感具有从空间和时间尺度上，对城市发展变化进行动态观测的优势，可以根据需要提供城市范围内各种地物动态信息，具有现势性强、图像直观形象、反应宏观规律性，并可节省大量人力、物力和财力等优点，对现代城市建设与管理有重要意义。
多源数据融合是指由不同传感器信息源实际融合为统一的表达形式，数据融合的基本目标就是通过组合，获得比任何单个输入数据元素更多的信息。因此，把不同传感器的遥感数据和非遥感数据融合在一起应用，是遥感技术应用向纵深发展的必然趋势。可以利用某一城市不同时期、不同卫星的遥感数据及不同时期该城市发展的地图数据，制作该城市的发展态势图，并对结果进行了分析研究。
2.图像处理的技术方法
2.1数据情况。首先发展态势图是利用不同时相、不同卫星的遥感图像及相关地图数据的融合，制作出不同时期内的城区发展态势图，进行该城市发展研究。从宏观的角度直接展示该市城区几个时期的城区扩展情况，目的是有效监测城市扩展，在城市规划、管理方面为政府部门提供信息服务。采用的遥感数据为：不同时期的TM影像及SPOT全色影像；所用的地图数据为：行政线划图、不同时期的该市城区边界图。
2.2多源数据融合的优势。常规的遥感技术应用只是从单一传感器数据处理出结果，对于目视判读而言，其信息的表达常常不能满足实际要求。但经过遥感数据及地图数据的信息经过融合处理后，能够使TM图像与SPOT图像的信息体现在一起，有利于城区边缘的确定，根据地图数据还可以将历史中某个时期的城市边缘界线在图像上表现出来，而且不同时相的遥感图像融合，能够提取城市在某一阶段的动态变化信息。
2.3数据融合中的关键。
（1）地图数据的矢量化及格式转换。对于采用的地图数据，其信息是存储在纸制的地图中，需要经过数字化为矢量数据，再经过GIS应用软件Arc/Info的转换为栅格数据，方可使用。
（2）数据的几何校正。遥感图像的几何校正是指从具有几何变形的图像中消除畸变的过程。在处理中需要对不同时相的TM与SPOT进行融合处理，而且要从最终结果上确定各个时期的城区边界，必须要有一个统一的标准，所以要将图像校正到统一的坐标空间中。对于各个时期城区边界的矢量数据，在转换为栅格数据后，再进行校正。为了使计算出的多项式能够精确地表示两个图像之间的变形关系和减少在选取控制点时的随机误差。一般选用道路、河渠的交叉点等特征明显、容易定位的点做控制点，要求这些控制点的分布尽可能地均匀，数量尽可能多。
（3）数据融合方法。IHS变换法是融合多源遥感数据最常用的方法，此法有利于将所需的信息融合在一起，提高了目视解译效果。
3.遥感技术在数字城市中的应用
3.1制作城市图像：包括卫星遥感图像制作、航空像片镶嵌、计算机制图及彩红外正射影像图研制等。利用遥感资料使用光学或计算机技术可制作不同种类、各种比例尺的专题图或影像图，以满足不同使用者的需求。不论是规划者、建设者、管理者或决策者，均可以从图中了解所需要的信息，在图上拟定方案或对策。
3.2城市土地利用现状调查：当前，城市用地共分为十个大类，分别是：居住用地、公共设施用地、工业用地、仓库用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地、特殊用地、水域和其他用地。在实际工作中，我们可以根据不同的应用需要，进行相应类型的遥感调查，获取相应的遥感资料，然后绘制出土地利用现状图和土地利用演变图，并自动测算出该区域内各利，用地的面积、分布、变化情况及发展趋势。城市规划和管理者通过这些资料，可以判断城市布局是否合理，城市绿地是否足够，存在哪些不足，需要如何改进，从而因地制宜，为城市制定相应的规划、建设和管理方案。
遥感技术发展范文3
现代信息技术的三大支柱是传感技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”。因此，传感技术是信息时代的重要基础技术。传感器是信息系统获取信息的首要部件――电五官，是能感受（或响应）规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器也是测控系统获得信息的重要环节，在很大程度上影响和决定了系统的功能。国外一些著名专家曾评论说：“征服了传感器就等于征服了科学技术”、“如果没有传感器检测各种信息，那么支撑现代文明的科学技术，就不可能发展”、“唯有模仿人脑的计算机和传感器的协调发展，才能决定技术的将来”。
传感器几乎应用于所有的技术领域，并逐渐深入人们的生活。比如，在机器人技术领域，作为新产业革命的典型代表――智能机器人将大量使用视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉以及各种内部传感器；在航空、航天技术领域，整个阿波罗10号飞船就是高性能传感器的集合体；在民用工业中也大量应用传感器，仅一部汽车就需要50多只传感器；在日常生活中，各种家用电器需要的传感器也有上百个品种规格。
传感技术的发展动向
1.集成化和智能化
集成化：使传感器和测控仪器具有多种敏感元件、数字信号输出、信息存储和记忆、逻辑判断、双向通信、决策、自检、自校准、自补偿、数值处理等功能。
智能化：智能化多传感器系统能够在复杂而多变的环境中，迅速、有效、准确地获取、分析、处理和综合传感器信息，它们基于多传感器信息融合、模式识别来作出正确的描述和决策。
集成化智能化传感器的典型代表是智能固体摄像器件，日本在270μm厚的硅片上研制出包括光电阵列、信号处理、记忆、演算、驱动等部分在内的智能化视觉传感器。
2.微型化和系统化
微机电传感器和微执行器的创立，开拓了微机电系统(MEMS)新领域。现在许多专家都认为：微机电系统将掀起下一次工业革命。MEMS传感器及系统具有体积小、重量轻、功耗低、成本低、可靠性高、性能优异及功能强大等无法比拟的优点。
3.无线化和网络化
无线传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一，曾被列为对世界产生深远影响的十大新兴技术之首。无线传感器网络是一种独立出现的网络，它的基本组成单位是无线传感器节点，这些节点集成了传感器、微处理器、无线接口和电源管理四个主要模块。微型传感器节点可以随机或者特定地布置在工作环境中，通过无线通信实现自组织，获取周围环境的信息，形成分布自治系统，相互协同完成特定的任务。
4.感知仿生
感知仿生是通过研究生物感知器官、系统及生物神经元与神经网络的功能结构和作用机理，构建与生物相似功能和结构的人工系统。
下图所示为北京理工大学智能机器人研究所等单位研制的应用了视觉、听觉、触觉、平衡觉等大量传感器的仿人形机器人在打太极拳。
5.信息难以获取的传感技术
信息难以获取的传感技术，如隔墙探测或隔墙成像技术，尤以思维信息获取的传感器系统至关重要。
美国科学家日前在动物实验中“解码”了从猴子大脑中记录下的思维信号，并进而用这些信号成功地对实验装置进行控制，朝着用意识控制机器的方向迈进了一步。此外利用鱼脑、人脑控制机器人，也获得成功。
传感技术在中小学教育中应用的必要性
1.有利于提高中小学生科学素养
目前中小学生的科技素质偏低，中小学科技教育薄弱。这种状况令人十分担忧。一个民族科学素质的提高，仅靠个别的科技“精英”是远远不够的，应该面向全体学生和公民，首先要对全体中小学生施以不同层次、不同内容、适用范围广泛的基础科技知识和方法的教育，使他们成为具有良好科学素质的现代公民。
全面培养学生的素质教育是时展的趋势，也是我国教育改革的必然趋势。目前在中小学举办的被称之为“传感器系统集成的智能机器人竞赛”的赛事越来越多，其主要原因就是为了在增强学生对学习的兴趣、激发学生对信息科技浓厚兴趣的同时，全面拓展信息科技活动的广度和深度及全面培养学生对信息科技的开发能力，提升信息科技教育的价值。
机器人是21世纪中小学生最富挑战性的科技活动平台，它的学习价值得到了充分的体现，它全面接触传感器技术、计算机的软硬件的开发、人工智能等高新科技；它能全面培养学生的动手能力、创造力、综合能力、合作能力和进取精神；它能全面激发学生对科学技术的兴趣。当学生看到自己设计、制作的产品行动起来时，那种喜悦的心情是任何事情都无法比拟的；如果这种产品又被大规模地推向市场，为很多人使用和珍爱，这种快乐就更是无以复加了。
事实上，“机器人大赛”为大家提供了一个实践的舞台。因此，希望大家能积极地参加机器人大赛，去体验一下“制作的快乐”。而且，由于对初中、高中在校学生素质能力的日益关注，有可能在今后中考和高考中，会给参加机器人大赛的同学予以积极的评价，对于在大赛中取得良好成绩的同学予以保送等支持。以促进学生科学素质和良好心理素质的提高，养成勇于探索、追求新知、实事求是、敢于创新的科学精神。
2.有利于学生提高动手实践能力
目前中小学课程、教材、教法不完全适应现代科技教育和培养创新人才的需要。课程结构不尽合理，教材知识滞后，教学方法不够灵活，基本上以讲授科学知识为主，让学生听科学、读科学，而不是做科学、用科学。另外中小学科技教育经费严重不足，科技教育设施和条件难以满足科技教育的基本要求。这些导致我国的中小学生读书、考试擅长，动手实践、创新能力不足，一条腿长、一条腿短。为此，在可能条件下，在中小学教育中应用较低成本的传感器技术，有利于提高学生动手实践能力，从征服传感器技术入手，征服科学，从了解机器人感知系统起步，到掌握机器人的智能技术。
遥感技术发展范文4
“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，从远古至今人类便有翱翔天空、俯瞰大地的梦想，并为此付出了诸多努力。曾经创造过灿烂文明的中华民族对于我们生存的这个星球的探索从未停止。如今，地球空间信息科技已经成为一个国家科学技术、经济实力和国家安全保障能力的综合体现。今年6月，第十五届中国科协年会遥感技术与智慧旅游、智慧城市论坛在贵阳举行。论坛上，童庆禧院士建议，将信息化和贵州特色的旅游相结合，以新型空间信息技术—遥感技术、空间信息系统技术、卫星导航定位技术、网络通信技术、传感技术、射频识别技术、物联网技术等支撑贵州旅游业的发展。
近日，记者采访了我国遥感技术应用领域的权威—童庆禧院士。童院士详细介绍了遥感技术与数字地球两者的技术特点与广泛用途。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息进行收集、处理并最后提取和形成所探测对象的信息，从而对地面各种景物进行探测和识别，特别是对地球认知的一种综合技术。数字地球则是上世纪90年代末由国际上提出，是以地球坐标作为空间框架，具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统，运用遥感技术对地球进行描述分析，使之变成了可视化的虚拟地球，把真实地球变成数字化的地球。遥感技术是数字化地球数据的最重要的来源，通过虚拟的地球人们能更好地对地球作进一步分析，促进对地球的了解和认知。遥感是在一定程度上相当于利用先进的探测技术，把由地球表面反射到太空的太阳辐射或者由地球表面自行产生的电磁波（红外线或者是微波），通过仪器来接收，进行复原、数据处理，最后变成能看见的影像或非影像信息。对地观测的最终目的是通过这些遥感影像对地球进行分析，判断不同的物质存在状况及其所在位置，并分析各种物质的数量及其动态过程，使人类与地球的资源环境更加和谐相处和协调发展。可以说，遥感技术是数字地球的数据基础，数字地球是遥感技术的归宿。
遥感技术与数字地球
的应用领域
遥感技术与数字地球，对于很多人来说或许比较陌生。实际上，我国的遥感技术与数字地球研究基本与国际同步，能够对地球进行完整的探测、观测和诊断。在促进我国遥感技术的发展中童庆禧院士功不可没。在他的倡导和主持下这一技术的发展被列入了国家“六五”“七五”和“八五”科技攻关项目。在一些关键技术体系的发展中更是受到国内外同行的关注。
童院士介绍，遥感科学与技术是属于交叉类的学科，首先是技术科学与地球科学的交叉融合，是在空间科学、电子科学、计算机科学、地球科学、甚至生物学及其他边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴科学技术，它在国民经济建设以及国防建设等方面日益显示出独特的战略地位和意义，是国际竞争的一个战略制高点，也是许多发达甚至发展中国家竞相发展的重要领域。
童院士说，在我国，遥感科学与技术已得到广泛应用，为国家制定发展策略、资源调查、环境保护、灾害监测、重大工程、国防建设等提供了信息和技术保障。遥感技术与数字地球所涉及的领域很广泛，遥感技术主要是通过空间卫星、临近空间飞行器、飞机和无人机以及地面平台等新技术对地球的各个圈层—大气圈、岩石圈、水圈、生物圈、冰冻圈甚至智慧圈，进行调查和监测。以期了解各圈层的状况和变化、它们的相互作用、特别是与人类活动的相互作用，它们将来的发展趋势，并研究对这种状态和变化进行预测、预报和预警的可能性。
童院士详细地解释道，比如运用遥感技术可以随时获得准确的观测数据，监测土地利用情况，了解哪些耕地已经改变了利用方式，而哪些土地还可用来补改为耕地，使得国家有关部门便于宏观调控，以确保“十八亿亩耕地红线”不被突破，保证有效的粮食耕种面积。近十余年来，我国已进行了两次大规模的土地详查。随着对土地和粮食安全观念的进一步提升，今后每年都要对全国的土地利用情况清查一次，及时掌握我国的土地覆盖和土地利用情况，实施对国土的所谓“一张图”计划，警钟长鸣，使得决策者心中有数。这样对遥感技术的要求将会大幅度提高。
童院士特别强调，我国是个多灾的国家，对灾害多发地区的监测与预警是遥感技术的另一重要应用领域。譬如通过气象卫星不断地获取数据，了解台风从发生到发展的动态、强度、运移路径、登陆地点等，从而预测出将可能带来的危害，提前发出警报，提醒人民避险。对于洪水也可通过卫星遥感提前预测暴雨的位置，监测河流的行洪状况、洪水的发展态势，甚至预测洪水可能淹没的范围，为防洪救灾提供信息。灾后通过遥感技术观测地面受灾情况，评估受损程度，为灾后救援和救灾部署提供准确客观的数据。我国的地震往往发生在偏远的地区或山区，通过遥感及时了解进入灾区的道路交通情况，特别是调查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的状况，为保障救援生命线的开拓和畅通提供现实性很强的信息。随着环境的恶化，我国江河湖海面临着巨大的环境冲击，水体的富营养化、蓝藻、赤潮发生的频率加快，水和大气污染的监测与治理，都需要通过卫星和飞机对各种水体进行遥感监测，了解污染状况、寻找到潜在的污染源，进行源头治理，甚至通过遥感技术还可以对外来物种的入侵及其危害进行跟踪调查。
遥感技术的重要意义
1998年1月美国提出“数字地球”战略，由此在世界上掀起了社会信息化的热潮，在半年时间内，有50多个国家都先后提出“数字地球”战略，我国也在1998年6月提出发展“数字地球”战略。所谓“数字地球”是在遥感技术的支持下，适时采集全球地表信息，在计算机网络上构建一个虚拟地球，反映现实性很强的地学空间信息，实施经济、政治、科学研究的全球战略。此后，“数字地球”概念又衍生出数字农业、数字林业、数字国土、数字国防等等，社会信息化进程呈现加速的发展态势。遥感技术的发展与普遍应用为信息化社会的到来与发展奠定了必要数据和信息基础。在从数字地球向智慧地球的发展中遥感又必将出演新的角色、担当新的任务。
童院士认为，中国政府十分重视遥感技术的发展，自“六五”起直到现在，在国家相关科技攻关、支撑计划、863高技术发展等计划中持续支持了一系列遥感技术与应用研究项目，获得了一批具有国际水平的研究成果。航空、航天遥感技术已在资源与能源调查、环境与灾害监测、海洋与大气观测、土地与城市规划和国家安全等领域得到广泛应用。尤其在航天领域，遥感对地观测是卫星家族的重要任务。它的发展对于建设包括数据获取、传输、处理、存储与分发服务的业务化运行系统，开展综合性对地观测前沿技术研究，构建专业化、系统化、集成化、标准化、实用化的遥感数据库和遥感信息库具有决定性的作用。以遥感信息为基础，结合其它信息资源，建设遥感应用系统和数字地球科学平台，进而开展应用示范研究是当前遥感技术发展的一项重要任务。作为国家空间对地观测体系的重要组成部分，遥感承载着满足国家重大战略需求，为经济社会可持续发展提供可靠的科学数据，为国家宏观决策提供科学支持的重任。同时遥感作为一门新兴的科学技术还将在支持空间地球信息科学发展中起到重要作用，为地球系统科学的发展作出应有的贡献。
童庆禧院士在遥感技术和应用方面做出了突出贡献。“六五”期间主持国家重点科技攻关项目“黄淮海中低产田综合治理”中遥感技术应用课题，“七五”期间主持了对我国遥感技术发展有重要影响的“高空机载遥感实用系统”的科技攻关和系统建设任务。在国家“八五”科技攻关期间，他担任了“遥感技术应用”国家攻关项目指挥长，在自然灾害的遥感监测与评估、主要农作物遥感估产、新型技术发展等方面做出了重要的努力。在国家“九五”科技攻关期间，他不仅参与国家科技攻关“遥感、地理信息系统和全球定位系统的技术集成与应用研究”项目的论证，在项目中担任了专家组成员，而且还承担了项目中“新型遥感技术发展”课题组组长。自上世纪70年代末以来，其科研成果曾14次获国家及省部级科技奖励，其中包括一次中国科学院自然科学一等奖，两次中国科学院科技进步特等奖；2002年获得国际光学工程学会（SPIE）颁发的“国际遥感科技成就奖”，2004年获泰国诗琳通公主颁发的金质奖章，2009年获亚洲遥感突出贡献奖。面对这些荣誉，童院士认为是对他在遥感技术创新发展之中的激励和动力。
面对记者提出遥感技术实现如何实现创新驱动发展的问题，童院士耐心地解释道：第一，随着遥感所利用电磁波范围不断扩大，遥感信息、遥感技术对数据获取的分辨能力会越来越高。早期可视化影像就像黑白照片，后来出现的多光谱技术也只有3～4个波段合成彩色图像，随着波段的增加到光谱分辨能力越来越高，由原来的全色或整个可见光范围进行的遥感到现在的高光谱遥感，其光谱覆盖可以跨越紫外、可见、近红外、短波红外甚至到热红外（一次遥感可能达到几百甚至上千个波段），这就可能获得被测物体的光谱响应。光谱分辨率越高就能越体现物体的物理特性或本征特性。第二，随着空间分辨率的不断提高，在遥感影像上所显示的东西越来越细微和越来越清晰，所能分辨出的物体也就越来越细小。遥感技术的创新发展驱动着遥感能力向更高、更快、更准、更精的方向发展。第三，随着遥感技术的发展，它的应用范围越来越广泛。空间分辨率和几何稳定性的提高，人们可以用来绘制比例尺更大或更为精细的地图，可以对城市、土地、植被、森林进行更为精细的调查，对自然灾害的破坏程度作更准确的了解。光谱的差异可以把不同的地物和物质区分得更清楚，如不同的农作物、不同的矿物、不同的树种、农作物和森林的病虫害，甚至不同的建材等，也可以监测水体的富营养化，及早发现蓝藻水华和赤潮。通过创新提高技术水平，使得遥感能力越来越强。第四，技术的创新会加快应用上的创新，例如，在提高遥感影像的时间分辨率或将遥感影像按时间序列进行分析，可助于提高天气预报水平和城市的精细化管理，如通过发现违章建筑，违法垃圾的堆放地，城市积水和道路的损坏分析等。雷达影像的干涉测量还可发现和监测城市地面的塌陷等等。总之，遥感的应用领域越来越广泛，也更受到政府和百姓们的的重视。
童院士表示，遥感技术的提高和不断创新，将极大地丰富地球信息科学的内涵，地球信息科学的发展也必将为“数字地球”战略的发展提供理论、方法与技术支持。反过来，“数字地球”战略为地球信息科学的发展提供了前所未有的机遇，并会促进地球系统科学的发展。遥感应用于经济社会发展的各个领域，也有助于提高政府的科学决策能力和政府职能的转变，为我国全面建成小康社会提供信息支撑和决策支持。我国正在实施的高分辨率对地观测国家重大科技发展专项和空间基础设施的建设将更大幅度提升我国的遥感对地观测能力和空间遥感信息服务的能力和水平。
遥感技术发展范文5
关键词：遥感技术 水污染监测 大气污染监测 地面污染监测
中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（b）-0128-02
步入21世纪以来我国的经济步入高速发展阶段，由于经济结构的不合理在经济发展过程中引发的一系列环境问题也愈发突出，环境监测是环境保护的重要手段。环境监测的基础是环境分析，伴随着遥感技术的飞速发展，遥感技术发展迅速，越来越广泛的应用环境监测领域，现已能测出水体的多种水质参数，如泥沙含量等；能测定大气湿度、气温、以及多种物质的浓度分布，如NOx、PM2.5等；可调查土地利用情况、大型环境污染事故和区域生态情况等[1]。环境监测过程中，遥感技术在水环境污染检测、大气环境污染检测、地面污染及土地利用发展监测等方面有广泛的应用[2]。
1 遥感技术
1.1 遥感技术的原理
远距离不直接接触物体的遥感技术也可以识别、测量并分析目标物质，它利用的是物体反射或辐射电磁波的固有特性。遥感技术的分类方式有按遥感平台分类和按传感器的探测波段分类两种：其中遥感平台包括航空遥感（分为气象卫星遥感和陆地卫星遥感）、航宇遥感、地面遥感、航天遥感。传感器的探测波段包括多波段遥感、微波遥感（1mm～10m）、红外遥感（0.76～1000um）、可见光遥感（0.38～0.76um）、紫外遥感（0.05～0.38um）。
与光学遥感相比较，微波遥感对地球覆盖层的穿透能力较红外波段强，其特点是能全天时和全天候观测、含有幅度、特征信号丰富、极化和相位，其中全天时和全天候观测能力是光学遥感不具备的。在不同的环境监测领域可使用不同的遥感监测技术[3]。
1.2 遥感监测技术的应用
遥感如今已深入到多种领域的应用中，如渔业、农业、林业、地质、地理、海洋、气象、水文、城乡规划、环境监测、地球资源勘探、军事侦察、土地管理、室内测量、海洋、陆地、大气信息的采集以至全球范围的环境变化。遥感方法的选择应具有针对性。可采用近红外、可见光遥感技术监测温室效应、大气污染、固体废弃物污染和水质污染等；热红外遥感技术则通常用来监测大范围地表的温度状况；要想获得某一地区的夜间资料或云雨较多地区的资料、或者某些目标隐藏在林下、埋藏于地下则宜选用微波遥感，因为从波长来分析，与红外波相比，微波的波长要长得多，所以微波的散射较小，减少了在大气中的衰减，云、烟、雾、雨对其基本上没有限制。
2 遥感技术在环境污染监测中的应用
2.1 水环境污染监测领域
污染水与清洁水的反射光谱特征研究是水体遥感监测的基础。总的来说，清洁水吸收光的性能较强，这是因为清洁水具有较低的反射率。故水体在一般遥感影像上表现为暗调。可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术进行水质监测。在污染物种类繁多的江河湖海各种水体中，通常将其分为热污染、富营养化、海洋石油污染和固体漂浮物等几种类型，以方便使用遥感方法对各种水污染物进行研究。
在富营养化的水体中，其程度可通过叶绿素浓度来反映，浮游生物迅速繁殖，水体兼有植物和水两种光谱特征，光谱曲线随浮游植物的含量的升高越近似于绿色植物的反射光谱。叶绿素主要吸收红光、蓝光而反射绿光。在可见光波段0.44Lm（蓝光）和0.65Lm（红光）处有两个吸收带，但在0.55Lm（绿光）附近有反射率为10%～20%的一个波峰。一般采用0.45～0.65Lm附近的光谱线段调查水体中悬浮物质的数量及叶绿素含量[4]。
海洋环境恶化的重要原因是海洋石油污染和向海洋倾倒废弃物。每年全球超过一千多万吨的石油及其制品排入海洋，这对海洋生态来说是严重的灾难。此外，附近大量的农田化学肥料、城市生活废水和工业污水也随河流汇入海洋，扩大了海洋污染范围，恶化了生态环境，使环境质量下降。应用海洋遥感卫星可以为海洋环保部门提供必需的资料和数据，因为遥感能大范围搜索石油污染和化学污染并估算污染的范围及其扩散情况，从而为海洋环保部门提供了必需的数据和资料[5]。
在对水体热污染监测中，热红外图像能定量解译并反映热污染区的温度特征。在热红外波段，由于水体的热容量大，特征明显，其遥感影像辐射低，色调暗。热红外波段影像可以识别与周围水体有显著温差的热污染水体。
2.2 大气污染监测领域
利用气象卫星，大气遥感可以定期监测大气温度及水蒸汽垂直分布情况。通常不可能用遥感手段直接识别的物理量如气溶胶含量和各种有害气体是影响大气环境质量的主要因素。有些微量气体分子的辐射和吸收光谱是固定的，如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧等。所以可反演推算大气的吸收、辐射及散射光谱[6]。通过遥感图像可以直接分析出大气气溶胶的分布和光学厚度，而大气污染的程度和性质只能利用间接解译标志来推断，这是因为有害气体通常不能在遥感图像上直接显示出来。
用雾、霾和沙尘天气的遥感目视解译作为例子。遥感信息的传输规律和介质的特性密切相关，雾、霾、沙尘的物理特性决定了其辐射传输特性，在传感器的各通道上，他们具有出不同的波谱特性，所以要想监测雾、霾、沙尘的特性，我们首先应该了解他们在物理性质上差异，并且清楚波谱特性受物理特性的影响情况，然后再选择选择合适的遥感通道。
雾的粒子由水滴或冰晶组成，它具有较大的粒子尺度和充足的水汽含量，已经达到了饱和状态，这主要是因为雾是由靠近地面的水汽凝结或凝华形成的。因为液态水或冰晶组成的雾的散射基本上不受波长的影响，所以在遥感图像上雾主要是乳白色或青白色，它具有显著的日变化和明显的雾区与晴空区的界限。霾主要由各种污染物组成，如大量极细的尘、硫酸盐、硝酸盐、碳氢化合物等，细粒子气溶胶污染是霾天气的本质。霾是非水溶性的，这是由于干粒子的存在使得水汽含量不能达到饱和状态，由上述多种污染物形成的霾，包含大量的散射波长较长的光，所以在遥感图像上霾主要是黄色或灰色，与雾相比，没有明显的日变化和显著的与晴空区的界限。刮大风时，地面的各种沙尘物质被风卷起，从而形成了沙尘天气，黄土高原、蒙古高原、西部沙漠、沙化农田以及中亚沙漠是导致中国沙尘性天气形成的主要沙尘来源，因此分布尺度跨度大的一些粒子比如粘土、硅酸铝、石英等是决定沙尘质的主要物质。由于沙尘天气主要发生在水汽含量非常小、饱和状态非常低的沙漠及附近的半干旱地区，所以沙尘粒子一般具有较长的散射波长，在遥感图像上主要是黄色或深黄色。
大气卫星都携有探测大气反射、辐射的红外通道，这使得气象卫星能够对雾霾类天气进行监测。通过这些探测，土壤、植被、水体等下垫面对太阳辐射的反射辐射和自身的发射辐射都能被遥感到。
2.3 地面污染和土地利用发展监测领域
在污染区的作物与正常生长区的作物相比，其生长会发生特殊的变化从而具有不同的光谱表现并可利用间接解译来确定地面污染。我们可以定期地监测地面的情况得知土地利用方式的变化，从而使资源管理更加便利。由于人工建筑物的形状和规则反射率较高使得其特别容易测定[7]。因此在城市规划中，通过遥感图像，各类普遍问题如都市扩大的速度和规模等和各类特殊问题如隔热不佳的建筑物的热损失等都能被准确地跟踪并解决。此外，森林砍伐和牧场开垦的速度和规模也可以用遥感来监视[8]。
以城市热岛效应为例，由于工业的发展，某些企业成为热污染源，使得城市市中心的温度大都高于郊区。地物的辐射温度，如NOAA气象卫星AVHRR的第4、5通道、Landsat-TM的第6波段，先用热红外遥感测定，然后推算出地表温度，进而热源就能根据热效应的差异而有效地被探测出。要想详细反映热污染在该城市的分布状况，分析人口密度、城市布局、建筑物类型等受城市温度和其他热能消耗的影响，分析城市热岛的时空分布、热岛成因、热岛强度等特征，首先利用光学技术或计算机对热图像进行密度分割，然后对比几个同步的实测温度，画出准确的城市等温线[9，10]。
3 国内发展现状和展望
目前，遥感技术在中国的应用较少，大部分的遥感图像仍需要从外国购买。此外，中国的遥感图像分析，现在只能达到定性阶段或初步的定量阶段，由于现在我国的国家环境遥感系统平台不完善，不能共同享有各地的环境遥感数据和其它成果，遥感监测技术发展迟缓。中国虽是后来者，但是现在遥感技术发展迅速，在环境监测领域逐步受到重视，应用也更加广泛，我国在这些方面也体现出了优势。我国通过遥感技术对环境进行监测，重视遥感技术与GIS和GPS系统的集成是其中一个最主要的特点。当前国内的遥感技术主要应用在监测机动车排气，小城镇环境，大河流域水质，矿区环境污染，各地区生态环境，内陆湖泊水质，森林火灾、海洋赤潮和沙尘暴等领域。
随着不断发展的遥感技术，以及国产卫星数据质量的逐步提高，其在环境监测领域的发展非常迅速，前景广阔。通过强化3S技术和遥感定量监测与GIS集成分析信息的系统建立，管理、查询、分析遥感动态监测数据以及实时监测和预警突发性环境污染事故等功能将会最终实现。
参考文献
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[6] 徐静茹.遥感技术在大气环境监测中的应用研究[J].资源节约与环保，2014（4）：97.
[7] 韩燕，崔玉民.浅谈遥感技术在环境监测中的应用[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2007（1）：42-45.
[8] 屈冉，王昌佐，刘慧明，等.缅甸与我国接壤地区森林砍伐遥感监测分析[J].环境与可持续发展，2012（5）：98-102.
遥感技术发展范文6
关键词：遥感技术；环境监测；运用
遥感技术的应用，经过近几十年的发展，在国民经济中的各个领域广泛渗透。结合GIS、GPS等技术的协同发展，“3S”技术的快速发展，遥感技术已成为推动保护环境、资源利用的不可或缺的工具。以其具有的大面积同步观测、多波段全天候工作、瞬间成像功能等优越特点，并与航空航天领域结合，已逐渐成为环境监测领域的高成本效益的监测工具，具有良好的发展前景。
一、遥感在环境监测中的应用
1、水环境污染监测
遥感技术在水环境污染中的应用，主要是分析水体的光谱特征、确定水体界线、水体温度以及反演水体悬沙规律、叶绿素规律等，基于统计关系的定量反演或定性的进行遥感影像分析，最终确定水体的综合水质指数，反应水质污染现状。环境监测领域正逐步由定性监测发展到定量反应，同时这也是遥感技术发展的必然趋势。
目前，遥感技术应用于水环境监测，可较高精度的反应出水体的泥沙浊度、叶绿素水平、水体温度，并可对SS、SD、DO、BOD5、COD、TN、TP等指标有一定指示作用，对水体富营养化的监控有一定作用。并且目前应用海洋遥感卫星进行海洋污染监控效果较好，对大范围的海洋石油污染、海洋化学污染具有一定重大的意义，具有较大应用。
2、大气环境污染监测
目前，遥感技术应用于大气环境监测主要是对其进行臭氧监测、气溶胶含量监测、有害气体和热污染监测，以及对沙尘暴的监测、酸沉降的监测等，随着传感器科技的不断进步，应用十分广泛，全球目前唯一臭氧测量手段即为遥感。采取卫星为传感器搭载平台的遥感技术收集大气信息和地表信息区域性更大，而且是瞬间完成的，应用于大气污染调查，可最大程度避免其误差产生，有利于对大气污染进行动态监测。
遥感用于臭氧监测时，主要是通过测量臭氧对热红外辐射量的吸收，进而分析臭氧含量的。但遥感技术用于有害气体监测仍是通过间接解译敏感植物受影响状况。对灾害性的大气问题的监测主要是包括沙尘暴、酸沉降、有毒有害气体泄漏等问题的监测，严重危害环境质量，属严重的环境污染问题。许多传感器的特定数据对其便有较好的观测效果，如美国NOAA的高级甚高分辨率辐射计，便可对气候监测、厄尔尼诺现象等许多环境灾害进行描述性监测。总体来说，现如今经过几十年的发展，遥感技术应用于大气监测发展迅速。
3、植被生态监测
植被生态监测被各种监测均视为重要监测项目，所有监测卫星均需特殊考虑植被周期及生长规律，以便获得更好的监测效果。植被生态遥感的应用主要应用于：植物生态健康状况解译、植被动态变化的调查城市绿化调查、草场资源调查、林业资源调查等。根据植物不同种类、不同状态具有不同的光谱特征，对植被生态状况可以进行良好细致的把握。在我国植被生态监测极为重要，其不仅关乎国民经济，而且影响生态安全问题。因此植被生态监测意义重大。
4、土壤及土壤污染监测
遥感技术应用于土壤监测，具有极其重要的意义，因为土壤关系着农业生产、流域非点源污染、沙尘暴、矿产资源等。土壤监测中的遥感技术应用是将土壤类型、土壤分布规律根据遥感影像解译出。由于土壤监测是大范围的监测，因此具有监测效果较好的传感器为大波段、覆盖范围较大的传感器。
5、土地利用监测
遥感技术应用于土地利用监测即为以传感器为“手段”对土地利用进行分析，对土地覆盖利用变化情况进行表达，进而对城市环境规划起到一定的辅助作用。城市土地利用遥感图像资料通过解译，可进而可对城市发展、森林覆盖、矿产资源开发利用、生态环境等进行检测。对此可进行间隔长度为五年或十年的跨度，经过图片叠加，可发现分析出明显规律。
由于现如今城市热岛效应愈加剧烈，已达到干扰生态的程度，遥感技术对城市热岛的监控，有利于分析其产生原因，改善其现有状态。遥感技术应用于城市还突出贡献于城市热岛效应方向，如Landsat7的热红外波段6即对地表温度、水温变化以及城市热岛有特别的判断作用。
二、遥感在环境监测中运用的前景
通过对遥感技术及GIS、GPS技术的开发研究，随着遥感影像获取技术的日益精湛，传感器的精度水平及应用水准逐步提高，环境监测中的遥感技术具有十分广阔的发展前景。在今后的发展中，主要对环境监测中遥感技术的智能化进一步提升，使其由遥感数据直接智能自动处理，节省人力消耗。最后，发展智能化技术是需要一定时间和精力的，因此技术良好的团队，以及优秀的遥感技术管理技术是环境监测中遥感技术健康快速发展的前提。
遥感技术目前在环境监测领域已广泛应用于水环境、大气环境、土壤环境、生态环境等方面的监测，但由于很多技术还满足不了定量分析的需求，对大部分的形成机理仍有盲点，多数只是从影像资料直观定量分析，因此在技术上还应有所提高，对其高精度传感器需进一步开发以及相关制度体制需进一步建立。但由于其所具优点点突出，应用前景良好。
总结：
遥感技术是一种高科技技术手段，是一种高投入并具有可持续性可观回报、可观效益的高科技技术。但遥感技术仍只是一种技术手段，应用于环境监测领域，虽可广泛的、快速的、动态的掌握信息，但是通过遥感这一“碧空慧眼”也只是能够获得地表信息，即环境监测的所需的环境数据资料，同时还是需要具有一定技能的相关工作人员对其数据进行分析、解译等配合工作，才能使遥感更加发挥作用。
参考文献
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