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遙感技術發展范文1
關鍵詞：攝影測量；遙感技術；現狀；發展
一、攝影測量與遙感技術概述
1、分析攝影測量和遙感科技可以發現，該技術在最近的幾十年間有了非常大的變化，從最初的單一范圍目前已經發展到多個行業之中，比如市政項目以及林業和海洋等等。它的存在和發展為國家的經濟發展以及社會的穩定貢獻著非常顯著的力量。對于攝影測量來講，它最初從屬于模擬攝影，從1970年之后其開始單獨出現，最近幾年其開始融入到數字攝影范疇之中，攝影測量正在逐漸的轉變為數字化測繪技術體系。
2、對于遙感技術來講，它有三個大的構成要素，即地基系統以及空基系統和研究技術支持系統。通過多種遙感設備來獲取地面信息，經過對信息的搜集以及辨別來判定物體。該技術的優點非常多，比如其信息獲取的范圍非常寬，而且獲取資料的速率很快，所需的時間不長。除此之外，所受的限制要素不是很多，獲取信息的方法非常多，獲取的信息量也很大。
二、攝影測量與遙感技術發展現狀
1、攝影測量技術的發展現狀分析
現階段，攝影測量技術中輕小型低空遙感平臺得到了廣泛的應用。由于其方便、靈活性強、經濟性強的特點，低空遙感平臺對航空遙感手段起到了很好的補充作用，其主要功能是對比例尺測圖進行放大，形成高精度的城市三維模型，為各種工程項目的建設提供地理信息依據。通過高分辨率的衛星遙感影像技術的應用，多線陣推掃成像方式得到廣泛應用，立體模型的構造方式也不斷呈現出多樣化，極大地提高了攝影測量技術的精確度。隨著影像技術的不斷進步，航空數碼相機得到了推廣，大比例尺地理空間數據信息的獲取離不開該技術的支持。
隨著技術的發展，新一代的數字攝影測量處理平臺也不斷得到應用，解決了我國攝影測量數據處理中單機模式的弊端，使得數據處理速度不斷提高。隨著對地觀測數據處理平臺不斷走向智能化和現代化，救災中的信息處理更加高效化。隨著攝影測量技術的不斷進步，機載激光雷達技術得到了推廣。通過發射激光的方式，對測量目標進行準確定位，并分析測量目標的距離以及表面特性。通過機載激光雷達的使用，樹林、建筑等障礙物的干擾不斷被排除，直接獲得高精度的地面三維坐標數據。
2、遙感技術的發展現狀
2.1 通過將高空間分辨率測圖衛星的使用，對地觀測衛星能夠實現高精度導航、定位功能，對于提高地形測量的精確度有著重要意義，對于促進測繪技術的發展起到了重要的推動作用。
2.2 隨著技術的發展，將小衛星編隊飛行和小衛星星座與遙感技術相結合，致力于地球科學的發展。小衛星星座具有靈活性高、分辨率高、更新方式快的特點，逐漸成為了提高測繪質量的重要補充手段。隨著小衛星星座技術的完善，遙感技術在農業、林業、土地資源測繪等方面的應用更加廣泛。
2.3 隨著技術的進步，智能傳感器技術也必然日臻完善，對于其應用前景的預測十分可觀。
三、攝影測量和遙感技術的發展
1、多維度、多源目標影像的綜合應用
獲取目標信息的遙感設備、航攝相機（包括數字相機）性能的不斷提高，航攝、遙感影像會達到更高分辨率、更多波段數，使得目標的影像質量進一步提升。近景攝影將在工程測量、變形測量等方面得到更多的應用。航空攝影將全面應用于大比例尺地理信息的采集。航天攝影（遙感）也將廣泛地用于中小比例尺地理信息的獲取和更新。多源遙感信息數據融合技術被普遍采用，來自各種系統的影像信息豐富多彩、互為補充。
2、無人機低空遙感測繪技術日趨成熟
無人機遙感技術發展快，最大的優勢是反應速度快、效率高、操作簡單、場地要求靈活、環境要求不是很苛刻等，已廣泛的應用于測繪生產當中，尤其是的自然災害的應急處理工作中，起到不可替代的作用。一架典型的無人機由飛行器、控制站、起飛發射、回收裝置及檢測系統等組成，無人機與航空模型的區別在于無人機通常具備自動駕駛功能，其要按設定好的航線進行飛行，有專門的飛控裝置。無人機技術的發展影響著整個無人機測繪的發展，近幾年，很多測繪單位都已經掌握了無人機的生產技術，可以自行生產無人機，這樣大大的減少了生產成本，而且無人機控制技術也日趨成熟。
3、3S技術的高度集成
3S技術GPS、GIS、RS，雖然三者相互結合，但是就測繪與地理信息行業來說，尤其對于攝影測量本身來說，其和GPS、GIS的一體化發展還是最近些年才付諸于實際，例如GPS/IMU配合數字攝影機進行攝影測量工作，可以大大的提高外業航攝的效率和精確度。目前的GIS軟件及攝影測量軟件業在很大程度上進行了結合，已經有部分GIS軟件開始在其模塊中加入攝影測量與遙感數據處理的功能，直接用于攝影測量與遙感數據的獲取及處理，滿足GIS系統數據跟新的要求，不再像以前一樣，通過攝影測量與遙感系統獲取數據，然后數據轉換，再到GIS系統里錄入編輯數據。簡化了這個繁瑣的過程，方便與用戶使用系統。
4、高分辨率遙感衛星影像的應用
從生產成本來說，通過傳統的數字化測圖方法生產測繪數據成本肯定是最高的，效率也是最低的，采用攝影測量的方法，是現在測繪行業中生產數字化測繪產品的首選方法。然而遙感傳感器也具備和數字攝影機一樣的功能，也可以獲取地面的數字影像，甚至立體影像、多光譜影像。那么遙感影像也可以用于生產數字測繪產品，關鍵問題在于遙感影像的分辨率問題，遙感影像分辨率能否滿足測圖要求。對于中小比例尺的地形圖，使用遙感影像測圖完全能滿足測圖要求。
高分辨率對地觀測衛星可以劃分為軍用和民用兩類用途，而且二者都有廣闊的應用市場。軍用遙感衛星大部分是屬于高分辨率對地觀測衛星，但是其中也有少數是選擇較高的運行軌道，從而使得衛星的空間分辨率有所減弱。和軍用遙感衛星相比而言，民用遙感衛星則主要在多光譜成像，這樣可以更有效的實現地面的特征，但是它的分辨率是不一樣的，所以說它的總體水平普遍在軍用衛星之下。在軍用高分辨率光學成像遙感衛星領域，美國鎖眼12號衛星最為突出。它采用了大面陣探測器、大型反射望遠鏡系統、數字成像系統、自適應光學成像技術、實時圖像傳輸技術等，鏡頭口徑3m，焦距27m，分辨率達0.1m?？梢娎迕准壘鹊倪b感衛星數據獲取已經不再是技術問題，能否商業化應用只是時間問題。
結束語
綜上所述，隨著時代的發展，此時我國的攝影測量和遙感科技已經步入了全新的發展時期，也就是信息化的發展時期。攝影測量與遙感技術的進步，提高了我國地質測繪、資源勘查、土地資源測量等工作的效率和質量，促進了我國經濟的發展?，F階段，攝影測量與遙感技術更應該借助科技的東風不斷走向智能化、現代化、數字化和高精度化。
參考文獻
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[2]胡駿紅.攝影測量與遙感的發展趨勢評述[J].地理信息世界，2011（02）.
遙感技術發展范文2
關鍵詞：遙感技術；城市發展；分析研究
中圖分類號：G718文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2013）09-0195-01
1.前言
隨著遙感技術的發展，同一地區的不同遙感信息已構成海量數據，而城市又是一個規模龐大、結構復雜、不斷發展的動態體系。其發展變化和城市化過程不僅表現在人口的增加、經濟的發展和功能的變化上，而且也表現在城市空間結構的變化上，這使得以遙感手段監測與研究城市變遷成為可能。采用遙感技術可以獲得不同時相的，不同分辨率的關于城市空間結構的準確信息，這些信息的解譯、提取、分析、研究將為城市變遷的動態監測與規劃提供有用的技術參數。遙感具有從空間和時間尺度上，對城市發展變化進行動態觀測的優勢，可以根據需要提供城市范圍內各種地物動態信息，具有現勢性強、圖像直觀形象、反應宏觀規律性，并可節省大量人力、物力和財力等優點，對現代城市建設與管理有重要意義。
多源數據融合是指由不同傳感器信息源實際融合為統一的表達形式，數據融合的基本目標就是通過組合，獲得比任何單個輸入數據元素更多的信息。因此，把不同傳感器的遙感數據和非遙感數據融合在一起應用，是遙感技術應用向縱深發展的必然趨勢?？梢岳媚骋怀鞘胁煌瑫r期、不同衛星的遙感數據及不同時期該城市發展的地圖數據，制作該城市的發展態勢圖，并對結果進行了分析研究。
2.圖像處理的技術方法
2.1數據情況。首先發展態勢圖是利用不同時相、不同衛星的遙感圖像及相關地圖數據的融合，制作出不同時期內的城區發展態勢圖，進行該城市發展研究。從宏觀的角度直接展示該市城區幾個時期的城區擴展情況，目的是有效監測城市擴展，在城市規劃、管理方面為政府部門提供信息服務。采用的遙感數據為：不同時期的TM影像及SPOT全色影像；所用的地圖數據為：行政線劃圖、不同時期的該市城區邊界圖。
2.2多源數據融合的優勢。常規的遙感技術應用只是從單一傳感器數據處理出結果，對于目視判讀而言，其信息的表達常常不能滿足實際要求。但經過遙感數據及地圖數據的信息經過融合處理后，能夠使TM圖像與SPOT圖像的信息體現在一起，有利于城區邊緣的確定，根據地圖數據還可以將歷史中某個時期的城市邊緣界線在圖像上表現出來，而且不同時相的遙感圖像融合，能夠提取城市在某一階段的動態變化信息。
2.3數據融合中的關鍵。
（1）地圖數據的矢量化及格式轉換。對于采用的地圖數據，其信息是存儲在紙制的地圖中，需要經過數字化為矢量數據，再經過GIS應用軟件Arc/Info的轉換為柵格數據，方可使用。
（2）數據的幾何校正。遙感圖像的幾何校正是指從具有幾何變形的圖像中消除畸變的過程。在處理中需要對不同時相的TM與SPOT進行融合處理，而且要從最終結果上確定各個時期的城區邊界，必須要有一個統一的標準，所以要將圖像校正到統一的坐標空間中。對于各個時期城區邊界的矢量數據，在轉換為柵格數據后，再進行校正。為了使計算出的多項式能夠精確地表示兩個圖像之間的變形關系和減少在選取控制點時的隨機誤差。一般選用道路、河渠的交叉點等特征明顯、容易定位的點做控制點，要求這些控制點的分布盡可能地均勻，數量盡可能多。
（3）數據融合方法。IHS變換法是融合多源遙感數據最常用的方法，此法有利于將所需的信息融合在一起，提高了目視解譯效果。
3.遙感技術在數字城市中的應用
3.1制作城市圖像：包括衛星遙感圖像制作、航空像片鑲嵌、計算機制圖及彩紅外正射影像圖研制等。利用遙感資料使用光學或計算機技術可制作不同種類、各種比例尺的專題圖或影像圖，以滿足不同使用者的需求。不論是規劃者、建設者、管理者或決策者，均可以從圖中了解所需要的信息，在圖上擬定方案或對策。
3.2城市土地利用現狀調查：當前，城市用地共分為十個大類，分別是：居住用地、公共設施用地、工業用地、倉庫用地、對外交通用地、道路廣場用地、市政公用設施用地、綠地、特殊用地、水域和其他用地。在實際工作中，我們可以根據不同的應用需要，進行相應類型的遙感調查，獲取相應的遙感資料，然后繪制出土地利用現狀圖和土地利用演變圖，并自動測算出該區域內各利，用地的面積、分布、變化情況及發展趨勢。城市規劃和管理者通過這些資料，可以判斷城市布局是否合理，城市綠地是否足夠，存在哪些不足，需要如何改進，從而因地制宜，為城市制定相應的規劃、建設和管理方案。
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現代信息技術的三大支柱是傳感技術、通信技術和計算機技術，它們分別構成了信息系統的“感官”、“神經”和“大腦”。因此，傳感技術是信息時代的重要基礎技術。傳感器是信息系統獲取信息的首要部件――電五官，是能感受（或響應）規定的被測量并按照一定規律轉換成可用信號輸出的器件或裝置。傳感器也是測控系統獲得信息的重要環節，在很大程度上影響和決定了系統的功能。國外一些著名專家曾評論說：“征服了傳感器就等于征服了科學技術”、“如果沒有傳感器檢測各種信息，那么支撐現代文明的科學技術，就不可能發展”、“唯有模仿人腦的計算機和傳感器的協調發展，才能決定技術的將來”。
傳感器幾乎應用于所有的技術領域，并逐漸深入人們的生活。比如，在機器人技術領域，作為新產業革命的典型代表――智能機器人將大量使用視覺、觸覺、聽覺、嗅覺、味覺以及各種內部傳感器；在航空、航天技術領域，整個阿波羅10號飛船就是高性能傳感器的集合體；在民用工業中也大量應用傳感器，僅一部汽車就需要50多只傳感器；在日常生活中，各種家用電器需要的傳感器也有上百個品種規格。
傳感技術的發展動向
1.集成化和智能化
集成化：使傳感器和測控儀器具有多種敏感元件、數字信號輸出、信息存儲和記憶、邏輯判斷、雙向通信、決策、自檢、自校準、自補償、數值處理等功能。
智能化：智能化多傳感器系統能夠在復雜而多變的環境中，迅速、有效、準確地獲取、分析、處理和綜合傳感器信息，它們基于多傳感器信息融合、模式識別來作出正確的描述和決策。
集成化智能化傳感器的典型代表是智能固體攝像器件，日本在270μm厚的硅片上研制出包括光電陣列、信號處理、記憶、演算、驅動等部分在內的智能化視覺傳感器。
2.微型化和系統化
微機電傳感器和微執行器的創立，開拓了微機電系統(MEMS)新領域?，F在許多專家都認為：微機電系統將掀起下一次工業革命。MEMS傳感器及系統具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優異及功能強大等無法比擬的優點。
3.無線化和網絡化
無線傳感器網絡被認為是21世紀最重要的技術之一，曾被列為對世界產生深遠影響的十大新興技術之首。無線傳感器網絡是一種獨立出現的網絡，它的基本組成單位是無線傳感器節點，這些節點集成了傳感器、微處理器、無線接口和電源管理四個主要模塊。微型傳感器節點可以隨機或者特定地布置在工作環境中，通過無線通信實現自組織，獲取周圍環境的信息，形成分布自治系統，相互協同完成特定的任務。
4.感知仿生
感知仿生是通過研究生物感知器官、系統及生物神經元與神經網絡的功能結構和作用機理，構建與生物相似功能和結構的人工系統。
下圖所示為北京理工大學智能機器人研究所等單位研制的應用了視覺、聽覺、觸覺、平衡覺等大量傳感器的仿人形機器人在打太極拳。
5.信息難以獲取的傳感技術
信息難以獲取的傳感技術，如隔墻探測或隔墻成像技術，尤以思維信息獲取的傳感器系統至關重要。
美國科學家日前在動物實驗中“解碼”了從猴子大腦中記錄下的思維信號，并進而用這些信號成功地對實驗裝置進行控制，朝著用意識控制機器的方向邁進了一步。此外利用魚腦、人腦控制機器人，也獲得成功。
傳感技術在中小學教育中應用的必要性
1.有利于提高中小學生科學素養
目前中小學生的科技素質偏低，中小學科技教育薄弱。這種狀況令人十分擔憂。一個民族科學素質的提高，僅靠個別的科技“精英”是遠遠不夠的，應該面向全體學生和公民，首先要對全體中小學生施以不同層次、不同內容、適用范圍廣泛的基礎科技知識和方法的教育，使他們成為具有良好科學素質的現代公民。
全面培養學生的素質教育是時展的趨勢，也是我國教育改革的必然趨勢。目前在中小學舉辦的被稱之為“傳感器系統集成的智能機器人競賽”的賽事越來越多，其主要原因就是為了在增強學生對學習的興趣、激發學生對信息科技濃厚興趣的同時，全面拓展信息科技活動的廣度和深度及全面培養學生對信息科技的開發能力，提升信息科技教育的價值。
機器人是21世紀中小學生最富挑戰性的科技活動平臺，它的學習價值得到了充分的體現，它全面接觸傳感器技術、計算機的軟硬件的開發、人工智能等高新科技；它能全面培養學生的動手能力、創造力、綜合能力、合作能力和進取精神；它能全面激發學生對科學技術的興趣。當學生看到自己設計、制作的產品行動起來時，那種喜悅的心情是任何事情都無法比擬的；如果這種產品又被大規模地推向市場，為很多人使用和珍愛，這種快樂就更是無以復加了。
事實上，“機器人大賽”為大家提供了一個實踐的舞臺。因此，希望大家能積極地參加機器人大賽，去體驗一下“制作的快樂”。而且，由于對初中、高中在校學生素質能力的日益關注，有可能在今后中考和高考中，會給參加機器人大賽的同學予以積極的評價，對于在大賽中取得良好成績的同學予以保送等支持。以促進學生科學素質和良好心理素質的提高，養成勇于探索、追求新知、實事求是、敢于創新的科學精神。
2.有利于學生提高動手實踐能力
目前中小學課程、教材、教法不完全適應現代科技教育和培養創新人才的需要。課程結構不盡合理，教材知識滯后，教學方法不夠靈活，基本上以講授科學知識為主，讓學生聽科學、讀科學，而不是做科學、用科學。另外中小學科技教育經費嚴重不足，科技教育設施和條件難以滿足科技教育的基本要求。這些導致我國的中小學生讀書、考試擅長，動手實踐、創新能力不足，一條腿長、一條腿短。為此，在可能條件下，在中小學教育中應用較低成本的傳感器技術，有利于提高學生動手實踐能力，從征服傳感器技術入手，征服科學，從了解機器人感知系統起步，到掌握機器人的智能技術。
遙感技術發展范文4
“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”，從遠古至今人類便有翱翔天空、俯瞰大地的夢想，并為此付出了諸多努力。曾經創造過燦爛文明的中華民族對于我們生存的這個星球的探索從未停止。如今，地球空間信息科技已經成為一個國家科學技術、經濟實力和國家安全保障能力的綜合體現。今年6月，第十五屆中國科協年會遙感技術與智慧旅游、智慧城市論壇在貴陽舉行。論壇上，童慶禧院士建議，將信息化和貴州特色的旅游相結合，以新型空間信息技術—遙感技術、空間信息系統技術、衛星導航定位技術、網絡通信技術、傳感技術、射頻識別技術、物聯網技術等支撐貴州旅游業的發展。
近日，記者采訪了我國遙感技術應用領域的權威—童慶禧院士。童院士詳細介紹了遙感技術與數字地球兩者的技術特點與廣泛用途。遙感技術是20世紀60年代興起的一種探測技術，是根據電磁波理論，應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息進行收集、處理并最后提取和形成所探測對象的信息，從而對地面各種景物進行探測和識別，特別是對地球認知的一種綜合技術。數字地球則是上世紀90年代末由國際上提出，是以地球坐標作為空間框架，具有多分辨率的海量數據和多維顯示的地球虛擬系統，運用遙感技術對地球進行描述分析，使之變成了可視化的虛擬地球，把真實地球變成數字化的地球。遙感技術是數字化地球數據的最重要的來源，通過虛擬的地球人們能更好地對地球作進一步分析，促進對地球的了解和認知。遙感是在一定程度上相當于利用先進的探測技術，把由地球表面反射到太空的太陽輻射或者由地球表面自行產生的電磁波（紅外線或者是微波），通過儀器來接收，進行復原、數據處理，最后變成能看見的影像或非影像信息。對地觀測的最終目的是通過這些遙感影像對地球進行分析，判斷不同的物質存在狀況及其所在位置，并分析各種物質的數量及其動態過程，使人類與地球的資源環境更加和諧相處和協調發展。可以說，遙感技術是數字地球的數據基礎，數字地球是遙感技術的歸宿。
遙感技術與數字地球
的應用領域
遙感技術與數字地球，對于很多人來說或許比較陌生。實際上，我國的遙感技術與數字地球研究基本與國際同步，能夠對地球進行完整的探測、觀測和診斷。在促進我國遙感技術的發展中童慶禧院士功不可沒。在他的倡導和主持下這一技術的發展被列入了國家“六五”“七五”和“八五”科技攻關項目。在一些關鍵技術體系的發展中更是受到國內外同行的關注。
童院士介紹，遙感科學與技術是屬于交叉類的學科，首先是技術科學與地球科學的交叉融合，是在空間科學、電子科學、計算機科學、地球科學、甚至生物學及其他邊緣科學交叉滲透、相互融合的基礎上發展起來的一門新興科學技術，它在國民經濟建設以及國防建設等方面日益顯示出獨特的戰略地位和意義，是國際競爭的一個戰略制高點，也是許多發達甚至發展中國家競相發展的重要領域。
童院士說，在我國，遙感科學與技術已得到廣泛應用，為國家制定發展策略、資源調查、環境保護、災害監測、重大工程、國防建設等提供了信息和技術保障。遙感技術與數字地球所涉及的領域很廣泛，遙感技術主要是通過空間衛星、臨近空間飛行器、飛機和無人機以及地面平臺等新技術對地球的各個圈層—大氣圈、巖石圈、水圈、生物圈、冰凍圈甚至智慧圈，進行調查和監測。以期了解各圈層的狀況和變化、它們的相互作用、特別是與人類活動的相互作用，它們將來的發展趨勢，并研究對這種狀態和變化進行預測、預報和預警的可能性。
童院士詳細地解釋道，比如運用遙感技術可以隨時獲得準確的觀測數據，監測土地利用情況，了解哪些耕地已經改變了利用方式，而哪些土地還可用來補改為耕地，使得國家有關部門便于宏觀調控，以確?！笆藘|畝耕地紅線”不被突破，保證有效的糧食耕種面積。近十余年來，我國已進行了兩次大規模的土地詳查。隨著對土地和糧食安全觀念的進一步提升，今后每年都要對全國的土地利用情況清查一次，及時掌握我國的土地覆蓋和土地利用情況，實施對國土的所謂“一張圖”計劃，警鐘長鳴，使得決策者心中有數。這樣對遙感技術的要求將會大幅度提高。
童院士特別強調，我國是個多災的國家，對災害多發地區的監測與預警是遙感技術的另一重要應用領域。譬如通過氣象衛星不斷地獲取數據，了解臺風從發生到發展的動態、強度、運移路徑、登陸地點等，從而預測出將可能帶來的危害，提前發出警報，提醒人民避險。對于洪水也可通過衛星遙感提前預測暴雨的位置，監測河流的行洪狀況、洪水的發展態勢，甚至預測洪水可能淹沒的范圍，為防洪救災提供信息。災后通過遙感技術觀測地面受災情況，評估受損程度，為災后救援和救災部署提供準確客觀的數據。我國的地震往往發生在偏遠的地區或山區，通過遙感及時了解進入災區的道路交通情況，特別是調查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的狀況，為保障救援生命線的開拓和暢通提供現實性很強的信息。隨著環境的惡化，我國江河湖海面臨著巨大的環境沖擊，水體的富營養化、藍藻、赤潮發生的頻率加快，水和大氣污染的監測與治理，都需要通過衛星和飛機對各種水體進行遙感監測，了解污染狀況、尋找到潛在的污染源，進行源頭治理，甚至通過遙感技術還可以對外來物種的入侵及其危害進行跟蹤調查。
遙感技術的重要意義
1998年1月美國提出“數字地球”戰略，由此在世界上掀起了社會信息化的熱潮，在半年時間內，有50多個國家都先后提出“數字地球”戰略，我國也在1998年6月提出發展“數字地球”戰略。所謂“數字地球”是在遙感技術的支持下，適時采集全球地表信息，在計算機網絡上構建一個虛擬地球，反映現實性很強的地學空間信息，實施經濟、政治、科學研究的全球戰略。此后，“數字地球”概念又衍生出數字農業、數字林業、數字國土、數字國防等等，社會信息化進程呈現加速的發展態勢。遙感技術的發展與普遍應用為信息化社會的到來與發展奠定了必要數據和信息基礎。在從數字地球向智慧地球的發展中遙感又必將出演新的角色、擔當新的任務。
童院士認為，中國政府十分重視遙感技術的發展，自“六五”起直到現在，在國家相關科技攻關、支撐計劃、863高技術發展等計劃中持續支持了一系列遙感技術與應用研究項目，獲得了一批具有國際水平的研究成果。航空、航天遙感技術已在資源與能源調查、環境與災害監測、海洋與大氣觀測、土地與城市規劃和國家安全等領域得到廣泛應用。尤其在航天領域，遙感對地觀測是衛星家族的重要任務。它的發展對于建設包括數據獲取、傳輸、處理、存儲與分發服務的業務化運行系統，開展綜合性對地觀測前沿技術研究，構建專業化、系統化、集成化、標準化、實用化的遙感數據庫和遙感信息庫具有決定性的作用。以遙感信息為基礎，結合其它信息資源，建設遙感應用系統和數字地球科學平臺，進而開展應用示范研究是當前遙感技術發展的一項重要任務。作為國家空間對地觀測體系的重要組成部分，遙感承載著滿足國家重大戰略需求，為經濟社會可持續發展提供可靠的科學數據，為國家宏觀決策提供科學支持的重任。同時遙感作為一門新興的科學技術還將在支持空間地球信息科學發展中起到重要作用，為地球系統科學的發展作出應有的貢獻。
童慶禧院士在遙感技術和應用方面做出了突出貢獻?！傲濉逼陂g主持國家重點科技攻關項目“黃淮海中低產田綜合治理”中遙感技術應用課題，“七五”期間主持了對我國遙感技術發展有重要影響的“高空機載遙感實用系統”的科技攻關和系統建設任務。在國家“八五”科技攻關期間，他擔任了“遙感技術應用”國家攻關項目指揮長，在自然災害的遙感監測與評估、主要農作物遙感估產、新型技術發展等方面做出了重要的努力。在國家“九五”科技攻關期間，他不僅參與國家科技攻關“遙感、地理信息系統和全球定位系統的技術集成與應用研究”項目的論證，在項目中擔任了專家組成員，而且還承擔了項目中“新型遙感技術發展”課題組組長。自上世紀70年代末以來，其科研成果曾14次獲國家及省部級科技獎勵，其中包括一次中國科學院自然科學一等獎，兩次中國科學院科技進步特等獎；2002年獲得國際光學工程學會（SPIE）頒發的“國際遙感科技成就獎”，2004年獲泰國詩琳通公主頒發的金質獎章，2009年獲亞洲遙感突出貢獻獎。面對這些榮譽，童院士認為是對他在遙感技術創新發展之中的激勵和動力。
面對記者提出遙感技術實現如何實現創新驅動發展的問題，童院士耐心地解釋道：第一，隨著遙感所利用電磁波范圍不斷擴大，遙感信息、遙感技術對數據獲取的分辨能力會越來越高。早期可視化影像就像黑白照片，后來出現的多光譜技術也只有3～4個波段合成彩色圖像，隨著波段的增加到光譜分辨能力越來越高，由原來的全色或整個可見光范圍進行的遙感到現在的高光譜遙感，其光譜覆蓋可以跨越紫外、可見、近紅外、短波紅外甚至到熱紅外（一次遙感可能達到幾百甚至上千個波段），這就可能獲得被測物體的光譜響應。光譜分辨率越高就能越體現物體的物理特性或本征特性。第二，隨著空間分辨率的不斷提高，在遙感影像上所顯示的東西越來越細微和越來越清晰，所能分辨出的物體也就越來越細小。遙感技術的創新發展驅動著遙感能力向更高、更快、更準、更精的方向發展。第三，隨著遙感技術的發展，它的應用范圍越來越廣泛?？臻g分辨率和幾何穩定性的提高，人們可以用來繪制比例尺更大或更為精細的地圖，可以對城市、土地、植被、森林進行更為精細的調查，對自然災害的破壞程度作更準確的了解。光譜的差異可以把不同的地物和物質區分得更清楚，如不同的農作物、不同的礦物、不同的樹種、農作物和森林的病蟲害，甚至不同的建材等，也可以監測水體的富營養化，及早發現藍藻水華和赤潮。通過創新提高技術水平，使得遙感能力越來越強。第四，技術的創新會加快應用上的創新，例如，在提高遙感影像的時間分辨率或將遙感影像按時間序列進行分析，可助于提高天氣預報水平和城市的精細化管理，如通過發現違章建筑，違法垃圾的堆放地，城市積水和道路的損壞分析等。雷達影像的干涉測量還可發現和監測城市地面的塌陷等等。總之，遙感的應用領域越來越廣泛，也更受到政府和百姓們的的重視。
童院士表示，遙感技術的提高和不斷創新，將極大地豐富地球信息科學的內涵，地球信息科學的發展也必將為“數字地球”戰略的發展提供理論、方法與技術支持。反過來，“數字地球”戰略為地球信息科學的發展提供了前所未有的機遇，并會促進地球系統科學的發展。遙感應用于經濟社會發展的各個領域，也有助于提高政府的科學決策能力和政府職能的轉變，為我國全面建成小康社會提供信息支撐和決策支持。我國正在實施的高分辨率對地觀測國家重大科技發展專項和空間基礎設施的建設將更大幅度提升我國的遙感對地觀測能力和空間遙感信息服務的能力和水平。
遙感技術發展范文5
關鍵詞：遙感技術 水污染監測 大氣污染監測 地面污染監測
中圖分類號：TP79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（b）-0128-02
步入21世紀以來我國的經濟步入高速發展階段，由于經濟結構的不合理在經濟發展過程中引發的一系列環境問題也愈發突出，環境監測是環境保護的重要手段。環境監測的基礎是環境分析，伴隨著遙感技術的飛速發展，遙感技術發展迅速，越來越廣泛的應用環境監測領域，現已能測出水體的多種水質參數，如泥沙含量等；能測定大氣濕度、氣溫、以及多種物質的濃度分布，如NOx、PM2.5等；可調查土地利用情況、大型環境污染事故和區域生態情況等[1]。環境監測過程中，遙感技術在水環境污染檢測、大氣環境污染檢測、地面污染及土地利用發展監測等方面有廣泛的應用[2]。
1 遙感技術
1.1 遙感技術的原理
遠距離不直接接觸物體的遙感技術也可以識別、測量并分析目標物質，它利用的是物體反射或輻射電磁波的固有特性。遙感技術的分類方式有按遙感平臺分類和按傳感器的探測波段分類兩種：其中遙感平臺包括航空遙感（分為氣象衛星遙感和陸地衛星遙感）、航宇遙感、地面遙感、航天遙感。傳感器的探測波段包括多波段遙感、微波遙感（1mm～10m）、紅外遙感（0.76～1000um）、可見光遙感（0.38～0.76um）、紫外遙感（0.05～0.38um）。
與光學遙感相比較，微波遙感對地球覆蓋層的穿透能力較紅外波段強，其特點是能全天時和全天候觀測、含有幅度、特征信號豐富、極化和相位，其中全天時和全天候觀測能力是光學遙感不具備的。在不同的環境監測領域可使用不同的遙感監測技術[3]。
1.2 遙感監測技術的應用
遙感如今已深入到多種領域的應用中，如漁業、農業、林業、地質、地理、海洋、氣象、水文、城鄉規劃、環境監測、地球資源勘探、軍事偵察、土地管理、室內測量、海洋、陸地、大氣信息的采集以至全球范圍的環境變化。遙感方法的選擇應具有針對性?？刹捎媒t外、可見光遙感技術監測溫室效應、大氣污染、固體廢棄物污染和水質污染等；熱紅外遙感技術則通常用來監測大范圍地表的溫度狀況；要想獲得某一地區的夜間資料或云雨較多地區的資料、或者某些目標隱藏在林下、埋藏于地下則宜選用微波遙感，因為從波長來分析，與紅外波相比，微波的波長要長得多，所以微波的散射較小，減少了在大氣中的衰減，云、煙、霧、雨對其基本上沒有限制。
2 遙感技術在環境污染監測中的應用
2.1 水環境污染監測領域
污染水與清潔水的反射光譜特征研究是水體遙感監測的基礎?？偟膩碚f，清潔水吸收光的性能較強，這是因為清潔水具有較低的反射率。故水體在一般遙感影像上表現為暗調。可以采用以水體光譜特性和水色為指標的遙感技術進行水質監測。在污染物種類繁多的江河湖海各種水體中，通常將其分為熱污染、富營養化、海洋石油污染和固體漂浮物等幾種類型，以方便使用遙感方法對各種水污染物進行研究。
在富營養化的水體中，其程度可通過葉綠素濃度來反映，浮游生物迅速繁殖，水體兼有植物和水兩種光譜特征，光譜曲線隨浮游植物的含量的升高越近似于綠色植物的反射光譜。葉綠素主要吸收紅光、藍光而反射綠光。在可見光波段0.44Lm（藍光）和0.65Lm（紅光）處有兩個吸收帶，但在0.55Lm（綠光）附近有反射率為10%～20%的一個波峰。一般采用0.45～0.65Lm附近的光譜線段調查水體中懸浮物質的數量及葉綠素含量[4]。
海洋環境惡化的重要原因是海洋石油污染和向海洋傾倒廢棄物。每年全球超過一千多萬噸的石油及其制品排入海洋，這對海洋生態來說是嚴重的災難。此外，附近大量的農田化學肥料、城市生活廢水和工業污水也隨河流匯入海洋，擴大了海洋污染范圍，惡化了生態環境，使環境質量下降。應用海洋遙感衛星可以為海洋環保部門提供必需的資料和數據，因為遙感能大范圍搜索石油污染和化學污染并估算污染的范圍及其擴散情況，從而為海洋環保部門提供了必需的數據和資料[5]。
在對水體熱污染監測中，熱紅外圖像能定量解譯并反映熱污染區的溫度特征。在熱紅外波段，由于水體的熱容量大，特征明顯，其遙感影像輻射低，色調暗。熱紅外波段影像可以識別與周圍水體有顯著溫差的熱污染水體。
2.2 大氣污染監測領域
利用氣象衛星，大氣遙感可以定期監測大氣溫度及水蒸汽垂直分布情況。通常不可能用遙感手段直接識別的物理量如氣溶膠含量和各種有害氣體是影響大氣環境質量的主要因素。有些微量氣體分子的輻射和吸收光譜是固定的，如二氧化碳、水汽、甲烷、臭氧等。所以可反演推算大氣的吸收、輻射及散射光譜[6]。通過遙感圖像可以直接分析出大氣氣溶膠的分布和光學厚度，而大氣污染的程度和性質只能利用間接解譯標志來推斷，這是因為有害氣體通常不能在遙感圖像上直接顯示出來。
用霧、霾和沙塵天氣的遙感目視解譯作為例子。遙感信息的傳輸規律和介質的特性密切相關，霧、霾、沙塵的物理特性決定了其輻射傳輸特性，在傳感器的各通道上，他們具有出不同的波譜特性，所以要想監測霧、霾、沙塵的特性，我們首先應該了解他們在物理性質上差異，并且清楚波譜特性受物理特性的影響情況，然后再選擇選擇合適的遙感通道。
霧的粒子由水滴或冰晶組成，它具有較大的粒子尺度和充足的水汽含量，已經達到了飽和狀態，這主要是因為霧是由靠近地面的水汽凝結或凝華形成的。因為液態水或冰晶組成的霧的散射基本上不受波長的影響，所以在遙感圖像上霧主要是乳白色或青白色，它具有顯著的日變化和明顯的霧區與晴空區的界限。霾主要由各種污染物組成，如大量極細的塵、硫酸鹽、硝酸鹽、碳氫化合物等，細粒子氣溶膠污染是霾天氣的本質。霾是非水溶性的，這是由于干粒子的存在使得水汽含量不能達到飽和狀態，由上述多種污染物形成的霾，包含大量的散射波長較長的光，所以在遙感圖像上霾主要是黃色或灰色，與霧相比，沒有明顯的日變化和顯著的與晴空區的界限。刮大風時，地面的各種沙塵物質被風卷起，從而形成了沙塵天氣，黃土高原、蒙古高原、西部沙漠、沙化農田以及中亞沙漠是導致中國沙塵性天氣形成的主要沙塵來源，因此分布尺度跨度大的一些粒子比如粘土、硅酸鋁、石英等是決定沙塵質的主要物質。由于沙塵天氣主要發生在水汽含量非常小、飽和狀態非常低的沙漠及附近的半干旱地區，所以沙塵粒子一般具有較長的散射波長，在遙感圖像上主要是黃色或深黃色。
大氣衛星都攜有探測大氣反射、輻射的紅外通道，這使得氣象衛星能夠對霧霾類天氣進行監測。通過這些探測，土壤、植被、水體等下墊面對太陽輻射的反射輻射和自身的發射輻射都能被遙感到。
2.3 地面污染和土地利用發展監測領域
在污染區的作物與正常生長區的作物相比，其生長會發生特殊的變化從而具有不同的光譜表現并可利用間接解譯來確定地面污染。我們可以定期地監測地面的情況得知土地利用方式的變化，從而使資源管理更加便利。由于人工建筑物的形狀和規則反射率較高使得其特別容易測定[7]。因此在城市規劃中，通過遙感圖像，各類普遍問題如都市擴大的速度和規模等和各類特殊問題如隔熱不佳的建筑物的熱損失等都能被準確地跟蹤并解決。此外，森林砍伐和牧場開墾的速度和規模也可以用遙感來監視[8]。
以城市熱島效應為例，由于工業的發展，某些企業成為熱污染源，使得城市市中心的溫度大都高于郊區。地物的輻射溫度，如NOAA氣象衛星AVHRR的第4、5通道、Landsat-TM的第6波段，先用熱紅外遙感測定，然后推算出地表溫度，進而熱源就能根據熱效應的差異而有效地被探測出。要想詳細反映熱污染在該城市的分布狀況，分析人口密度、城市布局、建筑物類型等受城市溫度和其他熱能消耗的影響，分析城市熱島的時空分布、熱島成因、熱島強度等特征，首先利用光學技術或計算機對熱圖像進行密度分割，然后對比幾個同步的實測溫度，畫出準確的城市等溫線[9，10]。
3 國內發展現狀和展望
目前，遙感技術在中國的應用較少，大部分的遙感圖像仍需要從外國購買。此外，中國的遙感圖像分析，現在只能達到定性階段或初步的定量階段，由于現在我國的國家環境遙感系統平臺不完善，不能共同享有各地的環境遙感數據和其它成果，遙感監測技術發展遲緩。中國雖是后來者，但是現在遙感技術發展迅速，在環境監測領域逐步受到重視，應用也更加廣泛，我國在這些方面也體現出了優勢。我國通過遙感技術對環境進行監測，重視遙感技術與GIS和GPS系統的集成是其中一個最主要的特點。當前國內的遙感技術主要應用在監測機動車排氣，小城鎮環境，大河流域水質，礦區環境污染，各地區生態環境，內陸湖泊水質，森林火災、海洋赤潮和沙塵暴等領域。
隨著不斷發展的遙感技術，以及國產衛星數據質量的逐步提高，其在環境監測領域的發展非常迅速，前景廣闊。通過強化3S技術和遙感定量監測與GIS集成分析信息的系統建立，管理、查詢、分析遙感動態監測數據以及實時監測和預警突發性環境污染事故等功能將會最終實現。
參考文獻
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遙感技術發展范文6
關鍵詞：遙感技術；環境監測；運用
遙感技術的應用，經過近幾十年的發展，在國民經濟中的各個領域廣泛滲透。結合GIS、GPS等技術的協同發展，“3S”技術的快速發展，遙感技術已成為推動保護環境、資源利用的不可或缺的工具。以其具有的大面積同步觀測、多波段全天候工作、瞬間成像功能等優越特點，并與航空航天領域結合，已逐漸成為環境監測領域的高成本效益的監測工具，具有良好的發展前景。
一、遙感在環境監測中的應用
1、水環境污染監測
遙感技術在水環境污染中的應用，主要是分析水體的光譜特征、確定水體界線、水體溫度以及反演水體懸沙規律、葉綠素規律等，基于統計關系的定量反演或定性的進行遙感影像分析，最終確定水體的綜合水質指數，反應水質污染現狀。環境監測領域正逐步由定性監測發展到定量反應，同時這也是遙感技術發展的必然趨勢。
目前，遙感技術應用于水環境監測，可較高精度的反應出水體的泥沙濁度、葉綠素水平、水體溫度，并可對SS、SD、DO、BOD5、COD、TN、TP等指標有一定指示作用，對水體富營養化的監控有一定作用。并且目前應用海洋遙感衛星進行海洋污染監控效果較好，對大范圍的海洋石油污染、海洋化學污染具有一定重大的意義，具有較大應用。
2、大氣環境污染監測
目前，遙感技術應用于大氣環境監測主要是對其進行臭氧監測、氣溶膠含量監測、有害氣體和熱污染監測，以及對沙塵暴的監測、酸沉降的監測等，隨著傳感器科技的不斷進步，應用十分廣泛，全球目前唯一臭氧測量手段即為遙感。采取衛星為傳感器搭載平臺的遙感技術收集大氣信息和地表信息區域性更大，而且是瞬間完成的，應用于大氣污染調查，可最大程度避免其誤差產生，有利于對大氣污染進行動態監測。
遙感用于臭氧監測時，主要是通過測量臭氧對熱紅外輻射量的吸收，進而分析臭氧含量的。但遙感技術用于有害氣體監測仍是通過間接解譯敏感植物受影響狀況。對災害性的大氣問題的監測主要是包括沙塵暴、酸沉降、有毒有害氣體泄漏等問題的監測，嚴重危害環境質量，屬嚴重的環境污染問題。許多傳感器的特定數據對其便有較好的觀測效果，如美國NOAA的高級甚高分辨率輻射計，便可對氣候監測、厄爾尼諾現象等許多環境災害進行描述性監測。總體來說，現如今經過幾十年的發展，遙感技術應用于大氣監測發展迅速。
3、植被生態監測
植被生態監測被各種監測均視為重要監測項目，所有監測衛星均需特殊考慮植被周期及生長規律，以便獲得更好的監測效果。植被生態遙感的應用主要應用于：植物生態健康狀況解譯、植被動態變化的調查城市綠化調查、草場資源調查、林業資源調查等。根據植物不同種類、不同狀態具有不同的光譜特征，對植被生態狀況可以進行良好細致的把握。在我國植被生態監測極為重要，其不僅關乎國民經濟，而且影響生態安全問題。因此植被生態監測意義重大。
4、土壤及土壤污染監測
遙感技術應用于土壤監測，具有極其重要的意義，因為土壤關系著農業生產、流域非點源污染、沙塵暴、礦產資源等。土壤監測中的遙感技術應用是將土壤類型、土壤分布規律根據遙感影像解譯出。由于土壤監測是大范圍的監測，因此具有監測效果較好的傳感器為大波段、覆蓋范圍較大的傳感器。
5、土地利用監測
遙感技術應用于土地利用監測即為以傳感器為“手段”對土地利用進行分析，對土地覆蓋利用變化情況進行表達，進而對城市環境規劃起到一定的輔助作用。城市土地利用遙感圖像資料通過解譯，可進而可對城市發展、森林覆蓋、礦產資源開發利用、生態環境等進行檢測。對此可進行間隔長度為五年或十年的跨度，經過圖片疊加，可發現分析出明顯規律。
由于現如今城市熱島效應愈加劇烈，已達到干擾生態的程度，遙感技術對城市熱島的監控，有利于分析其產生原因，改善其現有狀態。遙感技術應用于城市還突出貢獻于城市熱島效應方向，如Landsat7的熱紅外波段6即對地表溫度、水溫變化以及城市熱島有特別的判斷作用。
二、遙感在環境監測中運用的前景
通過對遙感技術及GIS、GPS技術的開發研究，隨著遙感影像獲取技術的日益精湛，傳感器的精度水平及應用水準逐步提高，環境監測中的遙感技術具有十分廣闊的發展前景。在今后的發展中，主要對環境監測中遙感技術的智能化進一步提升，使其由遙感數據直接智能自動處理，節省人力消耗。最后，發展智能化技術是需要一定時間和精力的，因此技術良好的團隊，以及優秀的遙感技術管理技術是環境監測中遙感技術健康快速發展的前提。
遙感技術目前在環境監測領域已廣泛應用于水環境、大氣環境、土壤環境、生態環境等方面的監測，但由于很多技術還滿足不了定量分析的需求，對大部分的形成機理仍有盲點，多數只是從影像資料直觀定量分析，因此在技術上還應有所提高，對其高精度傳感器需進一步開發以及相關制度體制需進一步建立。但由于其所具優點點突出，應用前景良好。
總結：
遙感技術是一種高科技技術手段，是一種高投入并具有可持續性可觀回報、可觀效益的高科技技術。但遙感技術仍只是一種技術手段，應用于環境監測領域，雖可廣泛的、快速的、動態的掌握信息，但是通過遙感這一“碧空慧眼”也只是能夠獲得地表信息，即環境監測的所需的環境數據資料，同時還是需要具有一定技能的相關工作人員對其數據進行分析、解譯等配合工作，才能使遙感更加發揮作用。
參考文獻
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