大氣遙感技術(shù)的應(yīng)用范文

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篇1

1.大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理

遙感監(jiān)測(cè)就是對(duì)一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象通過儀器的運(yùn)用來進(jìn)行觀測(cè)，是一種不用直接接觸目標(biāo)物或現(xiàn)象就能將所要信息收集起來，并對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別、分析、判斷的高自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)手段。遙感技術(shù)最突出的功能就是不需要采樣就可以直接進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量，快速定點(diǎn)定位污染源，核定污染范圍、以及污染物在大氣中的分布、擴(kuò)散等，從而獲得比較全面的信息。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為3種類型，它們分別為紫外、可見光、反射紅外遙感技術(shù)，熱紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。

2.大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

依據(jù)遙感技術(shù)的工作方式進(jìn)行劃分，主動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)和被動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)是大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的兩種類型。其中，主動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)是指通過遙感探測(cè)儀器所發(fā)出的波束、次波束，與大氣物質(zhì)相互作用后可產(chǎn)生回波，通過對(duì)這種回波的檢測(cè)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣成分的探測(cè)。由于主動(dòng)式大氣探測(cè)儀器需要進(jìn)行波束的發(fā)射和回波的接收工作，因此，該檢測(cè)技術(shù)又被稱為雷達(dá)工作方式;被動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)主要依靠對(duì)大氣自身所發(fā)射的紅外光波或微波等輻射的接收，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣成分的探測(cè)。

2.1大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感監(jiān)測(cè)

星載或機(jī)載的微波雷達(dá)當(dāng)前大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感的主要監(jiān)測(cè)技術(shù)。主動(dòng)式雷達(dá)是由發(fā)射機(jī)通過天線在很短的時(shí)間內(nèi)，將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目標(biāo)物發(fā)射，然后利用同一天線對(duì)目標(biāo)地物反射的回波信號(hào)進(jìn)行接受后顯示的一種傳感器。回波信號(hào)的振幅、位相因物體的不同而不同，故在接受處理后，目標(biāo)地物的方向、距離等數(shù)據(jù)可以觀測(cè)出來。

2.2大氣環(huán)境的被動(dòng)式空基遙感監(jiān)測(cè)

太陽(yáng)直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計(jì)遙感、多波段光度計(jì)遙感是當(dāng)前大氣環(huán)境的被動(dòng)式地基遙感的主要監(jiān)測(cè)技術(shù)。

太陽(yáng)直接輻射遙感是利用日光在大氣中的衰減和散射，對(duì)大氣組分進(jìn)行測(cè)量，其是通過對(duì)可見光的測(cè)量，來對(duì)氣溶膠的反演，利用紫外線波段來對(duì)大氣臭氧、二氧化碳等測(cè)量。

由于在很寬的頻率范圍內(nèi)大氣分子的吸收輻射可產(chǎn)生特定的譜線，且不同分子及不同的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的譜線不同，微波輻射計(jì)就是通過對(duì)這些不同的輻射頻率信號(hào)的接受，來對(duì)大氣組分進(jìn)行反演。利用微波輻射計(jì)可將大氣臭氧和氯化物測(cè)量出來，其對(duì)大氣臭氧的測(cè)量精度和地基陶普生光譜儀測(cè)量精度差不多。

篇2

1大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的根本原理

遙感監(jiān)測(cè)就是對(duì)一段間隔以外的目的物或現(xiàn)象經(jīng)過儀器的運(yùn)用來停止觀測(cè),是一種不用直接接觸目的物或現(xiàn)象就能將所要信息搜集起來,并對(duì)信息停止辨認(rèn)、剖析、判別的高自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)手腕。遙感技術(shù)最突出的功用就是不需求采樣就能夠直接停止區(qū)域性的跟蹤丈量,快速定點(diǎn)定位污染源,核定污染范圍、以及污染物在大氣中的散布、擴(kuò)散等,從而取得比擬全面的信息。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要分為3品種型,它們分別為紫外、可見光、反射紅外遙感技術(shù),熱紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。

2大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)遙感技術(shù)的工作方式停止劃分,主動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)和被動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)是大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的兩品種型。其中,主動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)是指經(jīng)過遙感探測(cè)儀器所發(fā)出的波束、次波束,與大氣物質(zhì)互相作用后可產(chǎn)生回波,經(jīng)過對(duì)這種回波的檢測(cè),以完成對(duì)大氣成分的探測(cè)。由于主動(dòng)式大氣探測(cè)儀器需求停止波束的發(fā)射和回波的接納工作,因而,該檢測(cè)技術(shù)又被稱為雷達(dá)工作方式;被動(dòng)式遙感監(jiān)測(cè)主要依托對(duì)大氣本身所發(fā)射的紅外光波或微波等輻射的接納,以完成對(duì)大氣成分的探測(cè)。

2.1大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感監(jiān)測(cè)

星載或機(jī)載的微波雷達(dá)當(dāng)前大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感的主要監(jiān)測(cè)技術(shù)。主動(dòng)式雷達(dá)是由發(fā)射機(jī)經(jīng)過天線在很短的時(shí)間內(nèi),將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目的物發(fā)射,然后應(yīng)用同一天線對(duì)目的地物反射的回波信號(hào)停止承受后顯現(xiàn)的一種傳感器。回波信號(hào)的振幅、位相因物體的不同而不同,故在承受處置后,目的地物的方向、間隔等數(shù)據(jù)能夠觀測(cè)出來。當(dāng)前,多數(shù)國(guó)度都停止了空間雷達(dá)探測(cè)方案的制定,例如,1993年美國(guó)NASA首先應(yīng)用機(jī)載的探測(cè)雷對(duì)大氣中氣溶膠的散布停止了監(jiān)測(cè);1998年NASN再次應(yīng)用載有雷達(dá)的極軌衛(wèi)星對(duì)大氣中的氣溶膠、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希臘雅典應(yīng)用機(jī)載差分吸收雷達(dá)對(duì)雅典市上空的光化學(xué)霧停止了丈量,取得了一些大氣污染物如SO2、NO2、O3和氣溶膠等的空間散布數(shù)據(jù)。

2.2大氣環(huán)境的被動(dòng)式空基遙感監(jiān)測(cè)

太陽(yáng)直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計(jì)遙感、多波段光度計(jì)遙感是當(dāng)前大氣環(huán)境的被動(dòng)式地基遙感的主要監(jiān)測(cè)技術(shù)。

太陽(yáng)直接輻射遙感是應(yīng)用日光在大氣中的衰減和散射,對(duì)大氣組分停止丈量,其是經(jīng)過對(duì)可見光的丈量,來對(duì)氣溶膠的反演,應(yīng)用紫外線波段來對(duì)大氣臭氧、二氧化碳等丈量。

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[關(guān)鍵詞]攝影測(cè)量 遙感技術(shù) 發(fā)展 問題

[中圖分類號(hào)] P217 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-7-199-1

近些年來，人們迎來了信息時(shí)代，人類社會(huì)也逐漸步入到全方位的信息時(shí)代中，新興很多科學(xué)技術(shù)，并得到了迅速發(fā)展，被人們廣泛應(yīng)用到人類生活之中。攝影測(cè)量經(jīng)過數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量階段、解析攝影測(cè)量階段以及模擬攝影測(cè)量階段這三個(gè)階段。在攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展期間，從遙感數(shù)據(jù)源到遙感平臺(tái)、遙感器、遙感數(shù)據(jù)處理、遙感理論基礎(chǔ)探討等，都產(chǎn)生了很大變化。下面，筆者就對(duì)攝影測(cè)量與遙感當(dāng)前發(fā)展中面臨的問題進(jìn)行分析。

1攝影測(cè)量與遙感發(fā)展中存在的問題

1.1遙感技術(shù)發(fā)展存在的問題

當(dāng)前形勢(shì)下，遙感技術(shù)主要被應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃、土地利用、荒漠化監(jiān)測(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、環(huán)境預(yù)報(bào)、海洋監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)等行業(yè)和領(lǐng)域中，遙感技術(shù)為社會(huì)發(fā)展帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。特別是航天遙感技術(shù)的提出和發(fā)展，航天遙感技術(shù)對(duì)衛(wèi)星遙感進(jìn)行充分利用，進(jìn)而獲取各種需要的信息，可以說，航天遙感技術(shù)是當(dāng)前最為有效的方法。

目前，在遙感技術(shù)的應(yīng)用上，還存在一些問題：譬如說過分重視對(duì)表面現(xiàn)象的反饋，忽視了內(nèi)里的規(guī)律分析、定量分析等。同時(shí)，遙感技術(shù)應(yīng)用中還存在過分單一的問題，這在一定程度上影響了遙感技術(shù)作用的發(fā)揮，多種遙感技術(shù)的一體化綜合應(yīng)用有助于獲取更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，提高測(cè)量質(zhì)量。比如說：遙感技術(shù)應(yīng)用到水質(zhì)的監(jiān)測(cè)中時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析多為定性分析，很少進(jìn)行定量分析;且監(jiān)測(cè)精度不高，存在明顯的經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)算法;另外，在監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)參數(shù)上，主要為透明度、渾濁度、懸浮沉積物、葉綠素等，參數(shù)過少，而且監(jiān)測(cè)的波段范圍也不大，主要集中在可見光和近紅外波段范圍。

1.2攝影測(cè)量發(fā)展存在的問題

我國(guó)的攝影測(cè)量發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷程，伴隨著我國(guó)自動(dòng)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在二十世紀(jì)末期，完成了全數(shù)字的自動(dòng)測(cè)圖軟件研發(fā)和應(yīng)用，由此，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)得以迅速發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量被普遍應(yīng)用到測(cè)量工作之中。在進(jìn)入到二十一世紀(jì)以后，科學(xué)技術(shù)的不斷提升為攝影測(cè)量提供了幫助，使攝影測(cè)量也步入到數(shù)字化時(shí)代中。在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中，傳統(tǒng)的圖像處理從光學(xué)儀器上搬到了計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器空間方位的校正、地形起伏引起像點(diǎn)位移的糾正以及圖像鑲嵌等功能。目前，在攝影測(cè)量圖像的處理方面，還存在圖像匹配、不依賴DEM的正射糾正等問題。譬如說：在圖像匹配上，在地形圖上取影像與地形圖上對(duì)應(yīng)同名點(diǎn)作為糾正控制點(diǎn)，這種方法的精度不高，當(dāng)前在圖像的匹配上依然主要依賴人工方式，而數(shù)字化的圖像匹配還有待進(jìn)一步研究和發(fā)展。

另外，攝影測(cè)量技術(shù)中得數(shù)字正射影像圖（DOM）存在嚴(yán)重的圖像質(zhì)量問題，外界環(huán)境的諸多因素都會(huì)直接影響到圖像的質(zhì)量，影響攝影測(cè)量的精度。譬如：清晰度差、紋理不清晰、重要地物缺失等。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明：原始影像質(zhì)量、DEM數(shù)據(jù)質(zhì)量、攝影處理?xiàng)l件、拼接線、第三方軟件等都會(huì)對(duì)DOM質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2推動(dòng)攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展的策略

近些年，在數(shù)據(jù)分析、信息服務(wù)、獲取和處理數(shù)據(jù)的過程中，攝影測(cè)量與遙感技術(shù)都得到了良好發(fā)展，獲取數(shù)據(jù)的裝備也得到了迅速發(fā)展，從本質(zhì)上提升了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。

2.1遙感自動(dòng)定位技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

在攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展過程中，遙感自動(dòng)定位技術(shù)具有十分重要的地位，不僅能夠?qū)τ绊懩繕?biāo)實(shí)際位置進(jìn)行準(zhǔn)確確定，更可以對(duì)影響屬性進(jìn)行準(zhǔn)確解譯。將GPS的空中三角測(cè)量作為前提和基礎(chǔ)，對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行充分利用，由此形成了航空影響傳感器，航空影響傳感器將定點(diǎn)攝影成像實(shí)現(xiàn)，并且保證定點(diǎn)攝影成像的高精度。在衛(wèi)星遙感這一前提和基礎(chǔ)下，精度可以實(shí)現(xiàn)米級(jí)，遙感自動(dòng)定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更新和實(shí)時(shí)測(cè)圖等作業(yè)的流程，進(jìn)而將野外像控測(cè)量工作量減少。

2.2在三維模型表面重建中應(yīng)用攝影測(cè)量

在工程勘察、人體重建、人臉重建、醫(yī)學(xué)重建、文物保護(hù)、工業(yè)測(cè)量以及土建筑重建等方面都均已普遍應(yīng)用三維物體重建技術(shù)。三維物體重建技術(shù)通過手持量測(cè)的數(shù)碼相機(jī)實(shí)施操作，進(jìn)而能夠得到多度重疊以及短基線的圖片，通過立體匹配的渠道獲取模型點(diǎn)的數(shù)據(jù)。利用短基線多影響的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量快速三維的重建技術(shù)，能夠從本質(zhì)上將攝影測(cè)量無法兼顧遠(yuǎn)景和變形問題進(jìn)行解決，在實(shí)施的過程中，通過采取量測(cè)數(shù)碼相機(jī)手持拍攝這一種方式方法，使測(cè)量技術(shù)更加快速和簡(jiǎn)單，并且擁有高度自動(dòng)化。

2.3構(gòu)建完善的遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系

為推動(dòng)遙感技術(shù)定量化分析的應(yīng)用于發(fā)展，必須建立起完善的遙控監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。比如說：在大氣環(huán)境的遙感監(jiān)測(cè)中，借助這一指標(biāo)體系進(jìn)行后續(xù)的定量化分析，掌握大氣環(huán)境的變化情況，實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的集成化發(fā)展。一是時(shí)間與空間數(shù)據(jù)的互為彌補(bǔ)和整合，便于相關(guān)人員掌握大氣環(huán)境;二是互為約束的遙感反演技術(shù)。隨著遙感技術(shù)和攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，其不斷融合先進(jìn)技術(shù)，為人類發(fā)展帶來更先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類進(jìn)步，而構(gòu)建監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系則是當(dāng)前迫切需要解決的一個(gè)問題，需要各部門、單位的聯(lián)動(dòng)，全力推動(dòng)遙感技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)的變革。

3結(jié)語(yǔ)

綜上，雖然如今的攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展速度相對(duì)來說比較快，并且已經(jīng)被應(yīng)用到測(cè)繪工作中，逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化發(fā)展和數(shù)字化發(fā)展。我國(guó)攝影測(cè)量與遙感存在設(shè)備種類單一以及生產(chǎn)效率低下等問題，這些問題和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展相違背，不能達(dá)到國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)水平。因此，我們要集中優(yōu)勢(shì)力量，開展跨學(xué)科合作。

參考文獻(xiàn)

[1]克里斯蒂安?海普克，唐糧.攝影測(cè)量與遙感之發(fā)展趨勢(shì)和展望[J].地理信息世界，2011，09（02）.

[2]蒙繼華，吳炳方，杜鑫，張飛飛，張淼.董泰峰遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展及展望[J].國(guó)土資源遙感，2011（03）.

篇4

關(guān)鍵詞：遙感FTIR；大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)；最新發(fā)展

中圖分類號(hào)：X83；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ；文章編號(hào)：

隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成為了世界中的主要問題之一，工業(yè)的發(fā)展使得大氣環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，一些揮發(fā)性污染物質(zhì)的存在，使得大氣的質(zhì)量受到了嚴(yán)重的影響，對(duì)人們的身體健康也產(chǎn)生著極大的危害。因此，對(duì)于大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)和治理應(yīng)當(dāng)引起人們的重視，利用科學(xué)的手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)并采取有效的措施進(jìn)行治理。遙感FTIR是在大氣環(huán)境的監(jiān)測(cè)中行之有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)，在空中能夠獲得大量的環(huán)境動(dòng)態(tài)信息，能夠有效彌補(bǔ)地面監(jiān)測(cè)的局限性，在環(huán)境的保護(hù)中有著重要的作用。利用遙感FTIR技術(shù)對(duì)大氣環(huán)境、水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠有效地提高研究的水平，保證其研究成果的高效性。

1 遙感FTIR的概念

在環(huán)境監(jiān)測(cè)部門中通常采用定點(diǎn)取樣的方法進(jìn)行大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)過程中，得出的觀測(cè)結(jié)果反映出的大氣環(huán)境污染的范圍較小，因此就不能夠進(jìn)行監(jiān)測(cè)樣本點(diǎn)以外的環(huán)境狀況的監(jiān)測(cè)。因此就只能使用在范圍較小的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的污染狀況的監(jiān)測(cè)。隨著FTIR技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，其使用的范圍大大增加，探測(cè)能力較強(qiáng)，與傳統(tǒng)的定點(diǎn)取樣的方法不同的是其不會(huì)受到區(qū)域的限制，在使用過程中具有以下的優(yōu)點(diǎn)：（一）能夠滿足遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)的要求遙感FTIR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于大氣污染進(jìn)行遠(yuǎn)距離的全天候不間斷監(jiān)測(cè)。（二）利用遙感FTIR技術(shù)能夠?qū)卸喾N成分的混合物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，并且能夠在最快的時(shí)間內(nèi)作出準(zhǔn)確的判斷。（三）遙感FTIR技術(shù)在進(jìn)行大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，能夠有效地省略取樣等程序。（四）遙感FTIR技術(shù)能夠進(jìn)行各種區(qū)域面積的監(jiān)測(cè)，并且能夠進(jìn)行地面和高空的多為空間的大氣監(jiān)測(cè)。

隨著我國(guó)對(duì)于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的重視程度越來越高，遙感FTIR技術(shù)得到了更深層次的研究，遙感技術(shù)中的化學(xué)計(jì)量學(xué)和被動(dòng)遙感技術(shù)取得了很大程度的進(jìn)展。

2 化學(xué)計(jì)量學(xué)在遙感FTIR光譜圖解析中的研究

在化學(xué)中開始使用計(jì)量學(xué)的一些方法，促進(jìn)了化學(xué)計(jì)量學(xué)的發(fā)展，并在遙感光譜圖的解析中的應(yīng)用越來越廣泛，經(jīng)常使用到的化學(xué)計(jì)量學(xué)的模型有以下幾種類型：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；偏最小二乘法、經(jīng)典最小二乘法等。

2.1定性、定量地分析多組信息

在操作的過程中，采用經(jīng)典最小二乘法、偏最小二乘法對(duì)在光譜圖中顯示出的混合大氣污染物較嚴(yán)重的進(jìn)行定量的分析，在分析中發(fā)現(xiàn)，以上這些方法都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大氣中的混合污染物濟(jì)寧定量檢測(cè)，在對(duì)大氣污染物進(jìn)行定性的鑒別過程中，采用最小二乘法對(duì)不確定的干擾物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，之后再對(duì)其環(huán)境情況進(jìn)行定量解析，為了有效減少操作時(shí)間和降低誤差，采用偏最小二乘法變量提取信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遙感FTIR光譜圖的準(zhǔn)確解析。同時(shí)，在利用遺傳算法，不僅具備較高的求解能力和較高的非線性特征，更為管溝圖庫(kù)提供了有效的檢索工具。

2.2遙控提取FTIR光譜圖特殊信號(hào)及噪聲處理

處理噪聲的方式及可靠性對(duì)FTIR光譜圖的分析有很大的意義，一般來說，我們提取FTIR光譜圖特殊信號(hào)可以利用WA產(chǎn)生一定的遙感，利用WA在對(duì)信號(hào)分解的時(shí)候，消除光譜圖中的部分噪音干擾，從而正確定位有用信號(hào)的位置。

3 遙感在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的最新發(fā)展

遙感可以快速、及時(shí)、動(dòng)態(tài)的時(shí)候監(jiān)測(cè)大氣中的環(huán)境變化和產(chǎn)生的大氣污染，還可以快速、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)在大氣環(huán)境污染現(xiàn)象的產(chǎn)生、延續(xù)，以便于很好的制定解決辦法，減少大氣污染產(chǎn)生不必要的損失。所以，遙感在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中有著重要的作用，正在發(fā)揮著獨(dú)到的作用。

3.1監(jiān)測(cè)大氣氣溶膠含量

氣溶膠是指在大氣中以各種固態(tài)或者液態(tài)形式存在的懸浮顆粒，我們所說的霧、煙、塵土等都是氣溶膠。遙感監(jiān)測(cè)氣溶膠的方式代替了一般地面上不能監(jiān)測(cè)出來的氣溶膠具體空間分布和部分缺陷，為氣候的研究和城市環(huán)境污染的分析提供了基礎(chǔ)的研究資料。

在國(guó)際中利用衛(wèi)星遙感進(jìn)行大氣氣溶膠的監(jiān)測(cè)開始于二十世紀(jì)七十年代的中期，在我國(guó)的研究開始于二十世紀(jì)八十年代的中期，在最開始的研究中，利用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)資料對(duì)北京地區(qū)的大氣中的氣溶膠的厚度進(jìn)行了準(zhǔn)確的測(cè)量，不能夠?qū)⑵浜蜏y(cè)量地面光度計(jì)所得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出了相似的結(jié)果，由此證明，采用衛(wèi)星遙感系統(tǒng)監(jiān)測(cè)大氣中的氣溶膠含量能夠有效代替地面遙感監(jiān)測(cè)的方法，彌補(bǔ)了監(jiān)測(cè)范圍有限這一缺點(diǎn)的產(chǎn)生。在進(jìn)行的地面光度計(jì)和粒子譜的觀測(cè)中得出：氣溶膠產(chǎn)品和空氣污染指數(shù)有著一定的關(guān)聯(lián)性。

3.2監(jiān)測(cè)沙塵暴

沙塵暴是生態(tài)環(huán)境中性質(zhì)較惡劣的一種，其在產(chǎn)生的過程中嚴(yán)重影響了空氣質(zhì)量，沙塵暴的產(chǎn)生具有較強(qiáng)的突發(fā)性和巨大的危害性，是大氣溶膠中較嚴(yán)重的一種情況。在沙塵暴產(chǎn)生時(shí)，可見光的反射率增加，隨著沙塵暴的強(qiáng)度增加，反射率也隨之增加。在目前對(duì)沙塵暴的監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)中主要采用GMS和AVHRR數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，由于這種數(shù)據(jù)的采用不大能夠?qū)崿F(xiàn)沙塵暴的反射輻射特性的監(jiān)測(cè)，還能夠?qū)ι硥m暴分布的面積進(jìn)行較大尺度的監(jiān)測(cè)，為沙塵暴的進(jìn)一步研究提供信息。

3.3監(jiān)測(cè)臭氧層

臭氧層對(duì)于地球有著重要的保護(hù)作用，采用遙感FTIR監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)到臭氧層遭受破壞形成的臭氧層空洞。隨著臭氧層的逐漸擴(kuò)大，對(duì)人類產(chǎn)生的影響也越來越大，自最早的臭氧制圖光譜儀的使用開始，利用遙感技術(shù)對(duì)臭氧的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)正式開始。通過對(duì)遙感監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析，地球表層的臭氧層正以每年0.8%的速度衰減。通過對(duì)全球臭氧監(jiān)測(cè)裝置以及大氣制圖的使用，對(duì)一氧化碳和臭氧的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行制圖，得出臭氧的精確分布圖。

3.4監(jiān)測(cè)有害氣體

在工業(yè)環(huán)境下產(chǎn)生的二氧化硫和氟化物對(duì)于生物有著嚴(yán)重的毒害作用。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)使用間接的解譯標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)測(cè)。生長(zhǎng)中的植被在受到污染后自身的紅外線的反射能力會(huì)大大下降，外觀顏色和生長(zhǎng)的紋理都會(huì)產(chǎn)生變化，在分析中根據(jù)這些情況能夠?qū)ξ廴镜那闆r進(jìn)行間接的分析。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)中的象元信息，將信息氛圍土壤、植被等基本信息的線性集合和被污染氣體的信息進(jìn)行重合，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)就能夠得出污染氣體的累加濃度，并保證其信息的精度滿足使用要求。

3.5監(jiān)測(cè)熱島效應(yīng)

城市中存在的大氣熱污染（熱島效應(yīng)）是由于城市的發(fā)展產(chǎn)生的省時(shí)氣溫整體升高的現(xiàn)象。利用遙感技術(shù)對(duì)測(cè)定物承受的輻射溫度推算出地物的溫度，并根據(jù)產(chǎn)生的不同的熱效應(yīng)找出出熱源。對(duì)已有的熱圖形進(jìn)行密度分割時(shí)采用光學(xué)技術(shù)，進(jìn)行少量同步的溫度測(cè)量，制定出城市的整體等溫線，將熱污染的分布情況進(jìn)行準(zhǔn)確的反應(yīng)，找出城市溫度升高和熱能的消耗、建筑物的布局和建筑的類型、人口的分布情況之間的關(guān)系，得出城市熱島的分布特點(diǎn)、存在的強(qiáng)度和形成的具體原因等。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

1.1在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

1.1.1對(duì)大氣氣溶膠的檢測(cè)

高分辨率的遙感衛(wèi)星技術(shù)能夠彌補(bǔ)一般地面檢測(cè)難以檢測(cè)到的相關(guān)信息，為全球氣候研究和城市的污染提供了相關(guān)的研究資料。環(huán)境監(jiān)測(cè)者可以利用相關(guān)資料對(duì)廢氣產(chǎn)生的具體源頭進(jìn)行控制。

1.1.2對(duì)沙塵暴的檢測(cè)

傳統(tǒng)的檢測(cè)工具很難對(duì)沙塵暴發(fā)生中心的具體數(shù)據(jù)做出相關(guān)信息的收集，遙感技術(shù)采用雙通道閡值的疊加分析法能夠方便的對(duì)沙塵暴的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，相較于傳統(tǒng)的方法較為簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)也比較精確。

1.1.3對(duì)臭氧層的檢測(cè)

遙感技術(shù)對(duì)于臭氧層的周圍的信息的收集、分析以及整理，可以對(duì)臭氧層的分布、厚度有一個(gè)常規(guī)的了解，對(duì)治理臭氧層空洞具有重要的意義。

1.1.4對(duì)有害氣體的檢測(cè)

一般情況下，工廠或者自然產(chǎn)生的二氧化硫、氟化物等有害氣體會(huì)對(duì)植被產(chǎn)生污染，遭受污染的植被對(duì)紅外線的反應(yīng)能力下降，其顏色、紋理以及動(dòng)態(tài)標(biāo)志都不同于正常植被，遙感技術(shù)可以通過對(duì)這些光線的捕捉，分析當(dāng)?shù)氐奈廴緺顩r。

1.1.5對(duì)城市熱島效應(yīng)的檢測(cè)

遙感技術(shù)可以根據(jù)地表物品的輻射溫度，測(cè)算出地表的溫度，根據(jù)現(xiàn)有溫度與正常溫度的比較，策劃出城市等溫線圖，從而對(duì)城市熱島效應(yīng)做出相關(guān)比較。

1.2在水污染中的應(yīng)用

1.2.1水體富營(yíng)養(yǎng)化

在水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的狀況時(shí)，浮游生物中的葉綠素會(huì)對(duì)紅外光有明顯的“陡坡效應(yīng)”，工作人員可以根據(jù)遙感技術(shù)的圖像反饋，對(duì)污染進(jìn)行治理。相比與傳統(tǒng)的水質(zhì)提取，這種方法較為簡(jiǎn)便。

1.2.2廢水污染和水體熱污染

由于廢水的顏色與普通水的顏色有所不同，廢水當(dāng)中的顆粒懸浮物與普通水也有一定的差距，遙感技術(shù)可以通過多光譜合成圖像檢測(cè)或者熱紅外方法對(duì)污染程度進(jìn)行檢測(cè)。熱污染不僅會(huì)對(duì)水體生物造成影響，而且還影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。遙感技術(shù)通過熱紅外傳感器可以很輕松的對(duì)熱污染的排放、流向和溫度做出有效的檢測(cè)。2.3在地表監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

1.3.1對(duì)地面污染的監(jiān)測(cè)

應(yīng)用遙感技術(shù)不僅可以圈定出地面污染的分布范圍，而且可以對(duì)容易發(fā)生污染的區(qū)域進(jìn)行預(yù)防。我國(guó)對(duì)大興安嶺、小興安嶺的火災(zāi)監(jiān)測(cè)和火災(zāi)預(yù)防都采用了衛(wèi)星遙感技術(shù)。在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候消防人員可以根據(jù)火災(zāi)的蔓延方向做出有效的消防措施。

1.3.2城市綠地調(diào)查

環(huán)保部門可以通過遙感技術(shù)對(duì)我國(guó)的綠化面積、綠化范圍、綠化景觀組成種類進(jìn)行提取，有助于環(huán)保部門對(duì)現(xiàn)有的綠化工程進(jìn)行查看。

2透析信息化監(jiān)控對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用

通過遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的作用，我們可以清楚的看到相比于傳統(tǒng)的環(huán)保技術(shù)擁有較大的優(yōu)勢(shì)。信息的顯示、信息的查詢、信息的分析以及信息的表達(dá)等多功能應(yīng)用為一體的信息化監(jiān)控技術(shù)將會(huì)在未來的環(huán)境保護(hù)中占據(jù)著主導(dǎo)的地位，以人為主體的環(huán)境監(jiān)測(cè)將會(huì)越來越多的被削弱。但是我國(guó)現(xiàn)有的信息化監(jiān)控技術(shù)還存在一些缺陷，如果想要在未來的環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮更多的作用，還需要做如下的改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)水、氣、噪聲及生態(tài)等環(huán)境因素大范圍、高效、高精度的在線監(jiān)測(cè)，完善監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在獲取、存儲(chǔ)、分析和反饋等方面的信息體系；促進(jìn)遙感監(jiān)測(cè)信息與系統(tǒng)的融合，利用多維遙感圖像信息模擬大自然的環(huán)境變化，作為指導(dǎo)環(huán)境規(guī)劃與管理工作的依據(jù)；實(shí)現(xiàn)3S技術(shù)與在線監(jiān)測(cè)、環(huán)境模型，互聯(lián)網(wǎng)等信息系統(tǒng)的無縫集成；在污染源、環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境容量、動(dòng)態(tài)環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)、環(huán)境污染事故等方面設(shè)立子系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)信息管理的系統(tǒng)化、規(guī)范化。最后，加快針對(duì)環(huán)境保護(hù)中信息技術(shù)的研發(fā)，將決策系統(tǒng)納入到信息化技術(shù)當(dāng)中去。

3結(jié)語(yǔ)

篇6

摘要：對(duì)20世紀(jì)90年代后期國(guó)內(nèi)外遙感應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析，從水文地質(zhì)調(diào)查及水資源評(píng)價(jià)、地下水資源管理、地下熱水勘查、大型工程選線選址、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等方面介紹了遙感應(yīng)用技術(shù)的新進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：遙感 環(huán)境 地質(zhì)進(jìn)展

20世紀(jì)末，隨著傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)(水工環(huán))領(lǐng)域的應(yīng)用取得了，長(zhǎng)足的發(fā)展，涌現(xiàn)出一批新的技術(shù)方法，使遙感技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了定量評(píng)價(jià)，解譯成果發(fā)生了質(zhì)的變化 突出表現(xiàn)在3s技術(shù)日臻成熟．?dāng)?shù)字高程模型(DEM)及有關(guān)概念模型、統(tǒng)計(jì)模型等應(yīng)用得到深人，出現(xiàn)熱紅外圖像地面溫度反演方法和高光譜圖像的光譜分析技術(shù)以及遙感技術(shù)與物探技術(shù)聯(lián)合方法等。現(xiàn)就該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外遙感應(yīng)用技術(shù)在以下方面的新進(jìn)展概述如下：

一、水文地質(zhì)調(diào)繪及水資源評(píng)價(jià)

很多研究已表明了應(yīng)用遙感圖像進(jìn)行填圖及定性、定量評(píng)價(jià)的可能性 更近一段時(shí)期，人們開始利用各種模型及GIS技術(shù)來表征單元體的水文地質(zhì)作用過程，以便進(jìn)行水文地質(zhì)填圖、尋找地下水源及地下水資源評(píng)價(jià) 這中間除了應(yīng)用GIS及各種模型以外，還出現(xiàn)了遙感技術(shù)與物探技術(shù)緊密結(jié)合的新方法。

印度運(yùn)用衛(wèi)星圖像研究水地貌，用垂向電測(cè)深(VES)及地面地質(zhì)研究巖層裂隙，指出了在印度普魯利亞地區(qū)4種不同找水前景的水地貌區(qū)。在羅斯托夫東部地區(qū)，應(yīng)用空間圖像的地質(zhì)、構(gòu)造解譯結(jié)果，通過植被指示在解譯主題圖上繪制礦化度分級(jí)．導(dǎo)出該區(qū)地下淡水分布預(yù)測(cè)圖 譚克龍等人在內(nèi)蒙古巴彥寶力格地區(qū)，運(yùn)用地面波譜測(cè)試，確定TM4、3、2為最佳組臺(tái)波段的解譯主要成圖圖像，利用TM6熱紅外圖像提取地下水信息，用SPOT多光譜臺(tái)成圖像進(jìn)行遙感水文地質(zhì)調(diào)繪，通過專題圖像處理、景觀水文地質(zhì)解譯對(duì)比及水文地質(zhì)條件分析、調(diào)繪，采用大氣降水人滲模型和河水滲漏模型計(jì)算了地下水天然補(bǔ)給量，圈定出有供水前景的富水區(qū)2塊，遠(yuǎn)景富水區(qū)1塊。最近，法國(guó)和比利時(shí)聯(lián)合在非州吉布提市用SPOT圖像輔助找水，初步確定該市南部最有找水前景后，快速評(píng)價(jià)該區(qū)可再生資源和定出井位，建立l0 m、20 112網(wǎng)距的數(shù)字高程模型DEM 模擬地表排泄網(wǎng)并確定：① 每個(gè)排泄流域和子流域；② 沿每一水道各點(diǎn)的水流量；③ 每個(gè)千谷平均河道面積。運(yùn)用地質(zhì)數(shù)據(jù)、含水層水文地質(zhì)數(shù)據(jù)（固有流速）和降雨地表水文數(shù)據(jù)在G1S上進(jìn)行整理，評(píng)價(jià)豐水期的滲入量，并根據(jù)裂隙的方向和性質(zhì)組合，確定60個(gè)井位．為占布提市提供1200萬噸/年以上的水源地。

二、地下熱水勘查

用熱紅外遙感方法勘查地下熱水資源的效果良好。在飽水帶的壓力作用下，深部地下熱水上溢流人相對(duì)冷的山谷或河流中， 這種現(xiàn)象在大比例尺的熱紅外影像上可以識(shí)別。 山西喬玉良等人用TM6圖像，經(jīng)HIS彩色變換處理，發(fā)現(xiàn)山西省忻州奇村和定襄縣上湯頭兩處溫泉，在處理后的圖像上．隨地溫升高，色調(diào)按綠、青、蘭、紫、紅變化。美國(guó)Raymond F.Kokaly等人運(yùn)用AVIRIS (航空可見光/紅外成像光譜儀)高光譜圖像。對(duì)黃石國(guó)家公園的地?zé)嵯到y(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)作了調(diào)查成圖。B．A．Martini等人則運(yùn)用AVIRIS圖像，在地面渡譜測(cè)試的基礎(chǔ)上，分析了地?zé)嵯到y(tǒng)的地植物特征，為其它地區(qū)地?zé)峥碧降贸鰧氋F經(jīng)驗(yàn)。

三、大型工程選線選址

大型工程需要解決較多的工程地質(zhì)問題． 一般來說，遙感技術(shù)可以根據(jù)工程地質(zhì)條件不同，針對(duì)性查明：① 巖土體特征 包括巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖相、厚度及變化規(guī)律、巖體T程地質(zhì)特征及風(fēng)化特征．并特別重視特殊土如軟弱粘性土、脹縮性土、濕陷l生土、凍土、易液化飽和砂土等的調(diào)查；② 外動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象及災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象的分布及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)．如崩塌、滑坡、泥石流、巖溶塌陷、采空區(qū)等；⑨ 斷層破碎帶的分布及活動(dòng)斷層的活動(dòng)性等巴西運(yùn)用光譜反射率調(diào)查表層土體特征，通過實(shí)驗(yàn)室光譜測(cè)定、光譜數(shù)據(jù)解譯及統(tǒng)計(jì)分析建立土體調(diào)查圖，結(jié)果好于1：10萬的半詳勘圖。美國(guó)R．Iuna等人研究了土體中水和有機(jī)物含量， 通過實(shí)驗(yàn)室光譜測(cè)定建立光譜數(shù)據(jù)庫(kù)， 目的是供遙感圖像在大氣校正、監(jiān)督分類等圖像處理時(shí)創(chuàng)建處理程序和用遙感數(shù)據(jù)預(yù)見地表場(chǎng)地條件，為工程項(xiàng)目選址所用。胡佩基等人應(yīng)用航空攝影測(cè)量、航衛(wèi)片解譯分析、GPS技術(shù)、DEM 研究了高原山區(qū)高等級(jí)公路的勘測(cè)設(shè)計(jì)利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)臺(tái)野外研究，評(píng)價(jià) 印度喜瑪拉雅東部地區(qū)小水電集中建設(shè)、規(guī)劃區(qū)斜坡不穩(wěn)定的地貌、構(gòu)造因素。

四、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

篇7

農(nóng)業(yè)遙感平臺(tái)包括航天平臺(tái)、航空平臺(tái)、地面平臺(tái)三種，地面平臺(tái)有三角架、遙感塔、遙感車等，主要用于近距離測(cè)量地物波普，獲得地物細(xì)節(jié)影像。遙感技術(shù)并不是完美的，受技術(shù)水平、天氣、地理位置、地形等方面的制約，存在著幾何位置和輻射能量上的誤差等問題。

1 遙感技術(shù)與能源作物

遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，給農(nóng)業(yè)管理帶來了革命性的改變。能源作物作為一種可再生能源，污染少、可再生等特點(diǎn)越來越受到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注。針對(duì)能源作物的遙感技術(shù)也不斷的發(fā)展進(jìn)步[1]。

1.1 農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前農(nóng)業(yè)管理的內(nèi)容包括施肥、除蟲、產(chǎn)量、除草、質(zhì)量、作物生長(zhǎng)狀態(tài)監(jiān)視等，都可以通過遙感技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。遙感技術(shù)基于光譜信息的采集，可以發(fā)現(xiàn)人眼觀察不到的信息，比如蟲病感染、營(yíng)養(yǎng)缺失、農(nóng)藥殘留等。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)被廣泛運(yùn)用于土壤調(diào)查、農(nóng)作物估產(chǎn)、水資源調(diào)查等領(lǐng)域。當(dāng)然遙感技術(shù)本身也存在著一些缺陷，如光譜范圍受限制、周轉(zhuǎn)時(shí)間過長(zhǎng)、無法實(shí)時(shí)觀測(cè)、空間分辨率低等。

1.2 能源作物應(yīng)用現(xiàn)狀

生物能源指任何非化石生物材料所產(chǎn)生的熱能來源，可以來自海洋及陸地，包括從廢渣提取的甲烷、從玉米或甘蔗中提取的乙醇和柴火等。能源作物有三大類：糖類和淀粉作物、油類作物和木質(zhì)纖維作物。糖類和淀粉作物方面，小麥和玉米在我國(guó)主要用于生產(chǎn)乙醇，乙醇生產(chǎn)成本低，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；油類作物方面，油菜、蓖麻、向日葵和大豆是主要油脂作物。油料植物分為草本植物和木本植物兩種，我國(guó)對(duì)于生物柴油的研發(fā)比較晚，但發(fā)展速度較快。目前草本植物方面主要種植大豆和油菜，木本植物方面種植麻風(fēng)樹、綠玉樹、光皮樹、山楓子；木質(zhì)纖維作物方面，多數(shù)木質(zhì)纖維素類作物人處于開發(fā)和篩選階段，大規(guī)模種植技術(shù)和運(yùn)輸問題也需要解決。Miscanthus由于養(yǎng)分需求少、不侵蝕環(huán)境、水量需求低等特點(diǎn)，已成為我國(guó)最具潛力的可再生能源來源[2]。

2 地面農(nóng)業(yè)遙感平臺(tái)在能源作物生物量監(jiān)測(cè)中的研究與應(yīng)用

2.1 地面遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)能源作物應(yīng)用現(xiàn)狀

與其他農(nóng)作物監(jiān)測(cè)采用的方法一樣，能源作物遙感監(jiān)測(cè)的方法包括衛(wèi)星、小型飛機(jī)、地面遙感裝置三種，各有優(yōu)劣。衛(wèi)星拍攝范圍大但是分辨率低、周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)；小型飛機(jī)工作環(huán)境靈活，時(shí)間靈活，但存在著地域局限性。

2.2 地面農(nóng)業(yè)遙感平臺(tái)在能源作物生物量監(jiān)測(cè)中的研究與應(yīng)用

地面平臺(tái)包括三角架、遙感塔、遙感車、遙感船、建筑物頂部裝置等，用于近距離捕捉地物細(xì)節(jié)影像和地物波普。目前地面遙感平臺(tái)的遙感塔搭建用的是高光譜分辨率的傳感器，放置在38m高的云臺(tái)上，可進(jìn)行水平360°垂直90°的轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼塔一般設(shè)置在能源作物的中間，以方便進(jìn)行全方位的觀測(cè)。相比于其他遙感方式的不足，一塔式的獨(dú)立遙感系統(tǒng)具有空間分辨率高、時(shí)間周轉(zhuǎn)快、光譜分辨率高的特點(diǎn)。

但地面遙感平臺(tái)也存在圖像幾何失真，遙感圖像輻射失真等缺陷。造成圖像幾何失真主要原因有以下幾點(diǎn)：遙感平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)；地球本身對(duì)遙感圖像的影響；傳感器內(nèi)部失真；平臺(tái)高度變化，軌道偏移和姿態(tài)變化等。造成圖像輻射失真的原因有：傳感器靈敏度特性引起的失真、太陽(yáng)高度和地形引起的失真、大氣因素引起的失真等，可通過糾正輻射亮度來消除輻射誤差。

為了加強(qiáng)遙感圖像的精確性，必須消除這些誤差。消除幾何誤差有兩種方法：建立幾何失真的數(shù)據(jù)模型，利用數(shù)學(xué)模型消除幾何失真；收集實(shí)地地物的真實(shí)坐標(biāo)值，確定真實(shí)值與失真后圖像間的關(guān)系，以校正失真誤差。在實(shí)際操作中，通常會(huì)把兩者連起來用。首先建立一個(gè)幾何失真的數(shù)學(xué)模型，建立失真圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)不同圖像空間中象元位置變換；然后利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系把失真圖像中的象元轉(zhuǎn)化到標(biāo)準(zhǔn)空間中，主要有直接轉(zhuǎn)換法和重采樣法兩種手段。

篇8

1教學(xué)內(nèi)容的選取

1.1教材和目標(biāo)定位

要使教學(xué)內(nèi)容合理，首先要選取一本合適的教材。[3,4]不同的教材各有特色，側(cè)重點(diǎn)亦有所差異，有的注重理論方法，有的偏重實(shí)際應(yīng)用。環(huán)境科學(xué)專業(yè)的遙感課程注重培養(yǎng)學(xué)生利用遙感技術(shù)對(duì)環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和管理的能力，因此本課程適宜選取側(cè)重于應(yīng)用的教材，如參編教材為陳述彭的《遙感地學(xué)分析》和趙英時(shí)主編的《遙感應(yīng)用分析原理與方法》等。同時(shí)在專業(yè)軟件選取上考慮到界面易用，開發(fā)靈活性等特點(diǎn)，可選取ENVI遙感圖像處理軟件進(jìn)行實(shí)例教學(xué)。遙感課程本身內(nèi)容較多，針對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的本科學(xué)生，在學(xué)時(shí)有限的條件下，需縮短遙感基礎(chǔ)理論的講授，同時(shí)適當(dāng)擴(kuò)大遙感實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的教學(xué)環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中側(cè)重理論聯(lián)系實(shí)際，將教學(xué)內(nèi)容劃分為理論部分和實(shí)踐部分：其中理論部分主要包括電磁波、傳感器及成像原理、遙感圖像的存儲(chǔ)等內(nèi)容，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以“影像獲取-預(yù)處理-分類及后處理-應(yīng)用”為主線，重點(diǎn)講授常用遙感數(shù)據(jù)(TM，MODIS，ALOS和SPOT)的獲取方式，預(yù)處理方法(輻射校正、地形校正和幾何校正)、分類方法(監(jiān)督和非監(jiān)督分類、面向?qū)ο蠓诸悺Q策樹分類和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類)以及精度評(píng)價(jià)和重編碼等后處理過程，最后則以江蘇沿海開發(fā)為背景，圍繞土地利用變化分析、灘涂生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、水環(huán)境和大氣監(jiān)測(cè)等主題進(jìn)行應(yīng)用實(shí)例教學(xué)，重在提高學(xué)生利用遙感技術(shù)解決實(shí)際環(huán)境問題的興趣和能力。

1.2教學(xué)內(nèi)容更新

遙感技術(shù)的發(fā)展使得知識(shí)更新速度很快，新理論、新方法和新的研究領(lǐng)域不斷出現(xiàn)，用人單位對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力的需求也不斷增強(qiáng)。[5,6]因此在整個(gè)教學(xué)過程中還需不斷對(duì)現(xiàn)有教材內(nèi)容更新，讓學(xué)生掌握遙感技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)，尤其是遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的最新應(yīng)用領(lǐng)域，以彌補(bǔ)現(xiàn)有教材內(nèi)容的滯后性。在教學(xué)過程中可依托現(xiàn)有科研項(xiàng)目對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合和優(yōu)化，將自己從事科研項(xiàng)目過程中了解的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在的問題進(jìn)行補(bǔ)充講授，比如筆者曾從事過遙感技術(shù)在區(qū)域蒸散發(fā)估算、土地利用覆蓋變化以及水環(huán)境監(jiān)測(cè)等應(yīng)用相關(guān)的科研項(xiàng)目，在教學(xué)過程中就可以結(jié)合該項(xiàng)目進(jìn)行典型案例分析，同時(shí)將本學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)與學(xué)生一起討論，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容完善上還需整合對(duì)本學(xué)科技術(shù)形成和發(fā)展具有重要意義的期刊資料(如環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)報(bào)、地理學(xué)報(bào)和"RemoteSensingofEnvironment"等雜志)，滲透到課程建設(shè)之中，不斷充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容具有前瞻性。考慮到環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生由于缺少地理學(xué)、地圖學(xué)和程序設(shè)計(jì)等知識(shí)結(jié)構(gòu)，往往會(huì)反感復(fù)雜的遙感理論知識(shí)，缺少主觀能動(dòng)性，可圍繞遙感技術(shù)開展課程群建設(shè)，加強(qiáng)本課程與環(huán)境信息系統(tǒng)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等課程之間的聯(lián)系，從而增強(qiáng)學(xué)生利用跨學(xué)科技術(shù)手段解決實(shí)際問題的能力。

2教學(xué)手段和方法的創(chuàng)新

2.1專業(yè)軟件輔助多媒體教學(xué)

遙感課程包含大量的遙感圖像信息，因此目前普遍使用PPT教學(xué)方式。為了增加學(xué)生對(duì)遙感理論方法的掌握，有必要在課堂上增加以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為主的遙感軟件演示教學(xué)。通過遙感軟件可以將理論及方法用圖形和圖像的形式直觀再現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高應(yīng)用先進(jìn)的遙感技術(shù)的能力。同時(shí)在教學(xué)過程還需設(shè)計(jì)一些綜合軟件訓(xùn)練科目。比如筆者在實(shí)際教學(xué)過程中設(shè)計(jì)了類似《灘涂資源與環(huán)境監(jiān)測(cè)》的綜合實(shí)驗(yàn)，拓展了遙感技術(shù)與地理信息系統(tǒng)(Arcgis)和計(jì)算機(jī)輔助制圖(AutoCAD)等地學(xué)處理軟件之間的數(shù)據(jù)共享操作，在增強(qiáng)學(xué)生環(huán)境數(shù)據(jù)處理方面的綜合實(shí)踐能力方面取得了較好的反響。

2.2網(wǎng)絡(luò)和啟發(fā)式教學(xué)手段

遙感課程理論抽象，應(yīng)用性比較強(qiáng)，在教學(xué)過程中，宜采用啟發(fā)式教學(xué)方式，讓學(xué)生獨(dú)立思考，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際的問題。比如在講解植被的光譜特征時(shí)，可以基于全色圖像、多光譜等各種常用的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，形象和直觀呈現(xiàn)不同的植被類型、不同的植被生長(zhǎng)階段和狀況在遙感樣片上的差異，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“同物異譜”和“同譜異物”規(guī)律等遙感知識(shí)的理解和掌握，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。同時(shí)還可利用GoogleEarth軟件，USGS和地理空間云數(shù)據(jù)等平臺(tái)免費(fèi)瀏覽全球各地分辨率相對(duì)較高衛(wèi)星圖片，作為遙感教學(xué)影像資料，或用作科研數(shù)據(jù)。建立和完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，依托現(xiàn)有的科研項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，購(gòu)置SPOT，MODIS和TM等多類型遙感數(shù)據(jù)和行政矢量地圖。通過Internet網(wǎng)絡(luò)，師生共同交流和關(guān)注遙感最新事件和日益嚴(yán)重環(huán)境問題，如高分衛(wèi)星的發(fā)射、城市霧霾和水污染事件，引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有環(huán)境問題解決實(shí)際的環(huán)境問題。

3實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力具有重要的作用，環(huán)境科學(xué)專業(yè)作為非遙感專業(yè)開設(shè)遙感課程，其技能要求為應(yīng)用型，理論聯(lián)系實(shí)踐顯得尤為重要。在實(shí)踐教學(xué)上可以以基礎(chǔ)理論、基本方法和基本操作為基礎(chǔ)，構(gòu)建分層次的能力訓(xùn)練模式，初期可以安排一些主流遙感數(shù)據(jù)搜集與處理基礎(chǔ)方法的介紹；中期安排一些專業(yè)軟件應(yīng)用課題；后期通過科研項(xiàng)目培養(yǎng)創(chuàng)新能力。實(shí)踐能力培養(yǎng)還需改革傳統(tǒng)以卷面成績(jī)?yōu)橹鞯目荚囍贫龋⒅囟嘣目己朔椒ǎ黾永碚摥h(huán)節(jié)課堂提問、討論等考核，以及實(shí)踐環(huán)節(jié)的軟件操作和科研能力考核，以考試促教學(xué)，切實(shí)提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的主動(dòng)性。

3.1增強(qiáng)課堂練習(xí)和野外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)

通過課堂練習(xí)和野外實(shí)習(xí)，使學(xué)生更好地理解和掌握遙感的基本概念，基本原理和基本方法，熟悉遙感專業(yè)軟件的基本操作，增強(qiáng)對(duì)不同地物的光譜差異的正確認(rèn)識(shí)。課堂練習(xí)環(huán)節(jié)主要以示范性和驗(yàn)證性為主，學(xué)生可通過操作實(shí)例增強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。例如在講授遙感影像的幾何配準(zhǔn)過程中，結(jié)合試驗(yàn)指導(dǎo)書和軟件操作，以圖形的方式呈現(xiàn)控制點(diǎn)數(shù)目和位置變化對(duì)圖像糾正效果的影響，增強(qiáng)對(duì)幾何校正影響因素的理解。野外實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)主要包括遙感影像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和預(yù)處理、解譯標(biāo)志的建立和野外考察路線的設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。通過野外實(shí)習(xí)，加深對(duì)圖像目視和計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類原理和過程等教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。野外實(shí)習(xí)適宜以學(xué)校周邊的多光譜影像為例，也可結(jié)合區(qū)域特色，如在鹽城工學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐過程中，考慮到沿海大開發(fā)形勢(shì)下，采用了沿海灘涂資源開發(fā)和保護(hù)為實(shí)踐背景材料，通過實(shí)驗(yàn)區(qū)的實(shí)地考察，使學(xué)生掌握假彩色合成圖像和地物的識(shí)別特征等遙感基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)通過野外實(shí)習(xí)教學(xué)也可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用遙感技術(shù)對(duì)灘涂生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行檢測(cè)和分析。

3.2專業(yè)軟件開發(fā)能力培養(yǎng)

在遙感教學(xué)中，專業(yè)軟件開發(fā)能力也是實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)的重要內(nèi)容。ENVI是由遙感領(lǐng)域的科學(xué)家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)開發(fā)的一套功能強(qiáng)大的、完整的遙感圖像處理軟件[7]，因此在利用ENVI軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，可以增加利用IDL演示實(shí)例豐富教學(xué)內(nèi)容，例如進(jìn)行遙感影像融合效果評(píng)價(jià)的過程中，可讓學(xué)生掌握IDL的學(xué)習(xí)方法，并學(xué)會(huì)編寫IDL命令調(diào)用ENVI函數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，熵值的計(jì)算和融合效果的評(píng)價(jià)。既可以提高學(xué)生的編程能力，又可更好的理解操作的本質(zhì)，提高學(xué)生的專業(yè)軟件開發(fā)能力。

3.3鼓勵(lì)學(xué)生從事科研活動(dòng)

課堂練習(xí)通常是嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)操作，相對(duì)缺少創(chuàng)新性，因此還需要通過科研項(xiàng)目的鍛煉，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和遙感技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。科研活動(dòng)主要以遙感興趣小組、大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和導(dǎo)師科研項(xiàng)目為主要形式。遙感興趣小組依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同進(jìn)行組建，如組建灘涂植被組、水體污染檢測(cè)組以及大氣污染檢測(cè)組等，考核任務(wù)下達(dá)后，各小組之間共同完成數(shù)據(jù)資料的查找、分析和結(jié)果輸出等工作，最后以小組為單位進(jìn)行評(píng)分和總結(jié)。學(xué)生在完成專題任務(wù)中不僅增強(qiáng)綜合分析問題和表達(dá)能力，同時(shí)也熟悉了基本的科研方法和過程，激發(fā)了學(xué)生自主探索的熱情。此外，在遙感應(yīng)用小組的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目(SRT)和撰寫學(xué)術(shù)論文，同時(shí)吸引學(xué)生參與老師的科研活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表高質(zhì)量遙感教學(xué)論文將學(xué)生的畢業(yè)論文盡可能與科研課題相結(jié)合，通過畢業(yè)論文團(tuán)隊(duì)建設(shè)提高學(xué)生畢業(yè)論文的深度和廣度。

4結(jié)束語(yǔ)

篇9

關(guān)鍵詞：大氣探測(cè) 技術(shù)

一、利用微波折射率儀探測(cè)

探測(cè)對(duì)流層中大氣時(shí)，折射率儀是眾多測(cè)試手段中的唯一一種直接測(cè)量大氣折射率的設(shè)備。它的研制可上溯到40年代。歷史上有以諧振腔為傳感器和以電容為傳感器的兩類折射率儀。后者雖重量輕，但其精度相對(duì)較低。目前常用的是前一種。以諧振腔測(cè)量空氣折射率的原理是，通過測(cè)量諧振腔內(nèi)空氣折射率變化δN引起的諧振頻率f的變化量盯來得到空氣折射率N。δN=-δf/f。典型的儀器是3公分微波折射率儀，這種儀器的特點(diǎn)是測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快，其測(cè)量精度一般都達(dá)到IN單位，采樣速度可在100次/秒以上。儀器穩(wěn)定度可達(dá)士10-7/℃。采樣腔的開口部分使折射率儀能夠瞬間響應(yīng)空氣的折射率變化。它在雷達(dá)定位等系統(tǒng)的工作中是大氣結(jié)構(gòu)精確測(cè)定的必需設(shè)備。目前美國(guó)、前蘇聯(lián)、英國(guó)、法國(guó)、日本、印度等國(guó)都擁有微波折射率儀，并且在評(píng)價(jià)大氣對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的影響中，一直進(jìn)行機(jī)載測(cè)量。

國(guó)內(nèi)是電子部22所首先研制成功微波折射率儀并且是目前國(guó)內(nèi)的唯一擁有單位，“八五”期間又自行研制成功的小型折射率儀，通過了部級(jí)鑒定。微波折射率儀的輕型微型化是其一個(gè)發(fā)展方向，這可以解決測(cè)量平臺(tái)的困難，前蘇聯(lián)可生產(chǎn)重約1.5kg的微波折射率儀。

二、利用天氣雷達(dá)探測(cè)探測(cè)

由于天氣雷達(dá)探測(cè)在氣象業(yè)務(wù)和科研工作中占有重要地位，其在監(jiān)視和預(yù)報(bào)強(qiáng)風(fēng)暴天氣、洪水、咫風(fēng)以及開展外場(chǎng)大氣科學(xué)試驗(yàn)等方面，起著日益重要的作用，其發(fā)展也非常迅速。近年來主要是采用loCM雷達(dá)，探測(cè)距離一般邁45oKM，組成較完善的雷達(dá)網(wǎng)，配備有較完善的伺服系統(tǒng)，依靠電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了回波資料的數(shù)字化處理，和用戶之間也有較好的傳輸設(shè)備。

我國(guó)武漢的數(shù)字化天氣雷達(dá)系統(tǒng)由WSR一815雷達(dá)、數(shù)據(jù)處理(用PDP一11/44計(jì)算機(jī))，終端顯示和自動(dòng)雨量站校準(zhǔn)4個(gè)子系統(tǒng)組成，有8種彩色圖象和數(shù)據(jù)產(chǎn)品:PPI、RHI、ZPPI、CAPPI、VIL、ECTOP、COI、MAX及HYDRA(64個(gè)河流子區(qū)域平均攀積降雨量)。微機(jī)遠(yuǎn)程終端網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)字化天氣雷達(dá)系統(tǒng)的產(chǎn)品分發(fā)子系統(tǒng)。

英國(guó)氣象局的雷達(dá)觀測(cè)網(wǎng)的建設(shè)積20多年的研究和發(fā)展，已形成覆蓋全英主要地區(qū)的雷達(dá)網(wǎng)。另外，再加上西歐的氣象雷達(dá)網(wǎng)，這些為短時(shí)預(yù)報(bào)提供分辨率極高(雷達(dá)站附近ZXZKM，全國(guó)范圍sx5KM，每五分鐘掃描一次)的降水(雨或雪)資料。與這些雷達(dá)配套，英國(guó)近年發(fā)展的FRONTIERS系統(tǒng)，采用最新的增強(qiáng)顯示技術(shù)能將衛(wèi)星與雷達(dá)觀測(cè)資料進(jìn)行優(yōu)化綜合，給出短時(shí)的降雨預(yù)報(bào)。

三、利用無線電掩星探測(cè)

目前在探測(cè)中高層大氣工作中，探測(cè)大氣參數(shù)垂直剖面的手段主要有無線電探空氣球和氣象衛(wèi)星、雷達(dá)等遙感技術(shù)，但它們都存在一定的缺陷。無線電探空氣球是大氣高精度的常規(guī)探測(cè)工具之一，因受經(jīng)費(fèi)和條件限制，站點(diǎn)間距大，且在海洋、沙漠、高山等地留下大片空白。衛(wèi)星垂直探測(cè)遙感技術(shù)對(duì)大氣參數(shù)的反演精度尚未完全達(dá)到實(shí)用要求，而且垂直分辨率低。雷達(dá)等其它地基遙感技術(shù)也存在空間間距大、探測(cè)參數(shù)單一，無法在海洋、沙漠等荒涼區(qū)域進(jìn)行常規(guī)探測(cè)等缺陷。在國(guó)際上，掩星技術(shù)探測(cè)地球大氣就是一個(gè)旨在克服以上困難的創(chuàng)新性課題。

GPS無線電掩星技術(shù)探測(cè)地球大氣被認(rèn)為是當(dāng)前大氣探測(cè)中最具有潛力的手段之一。它是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，綜合了天文學(xué)、大氣科學(xué)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)等各學(xué)科的研究成果，是近幾年國(guó)際空間測(cè)量技術(shù)中最熱門的研究方向之一。從GPS掩星反演的地球大氣彎曲場(chǎng)、折射場(chǎng)、密度場(chǎng)和中性大氣層的氣壓、溫度、濕度剖面，以及電離層剖面是國(guó)防建設(shè)、大氣科學(xué)、氣象、地球?yàn)?zāi)害預(yù)報(bào)等應(yīng)用部門的重要的數(shù)據(jù)。自從1995年4月3日美國(guó)發(fā)射GPS/MET計(jì)劃的第一顆無線電掩星探測(cè)地球大氣試驗(yàn)衛(wèi)星MicroLabl以后，丹麥、阿根廷和德國(guó)等國(guó)分別成功發(fā)射了Orsted、SAC-C和CHAMP等衛(wèi)星，美國(guó)和臺(tái)灣聯(lián)合制訂了COSMIC計(jì)劃，歐洲共同體制定了ACE計(jì)劃。日本、澳大利亞等國(guó)均有相應(yīng)的掩星觀測(cè)計(jì)劃。目前，我國(guó)也制定了自己的掩星觀測(cè)用的小衛(wèi)星計(jì)劃。它們的主要研究課題之一就是利用GPS無線電掩星技術(shù)進(jìn)行地球大氣剖面反演。MicroLabl、Orsted ，SAC-C和CHAMP等衛(wèi)星都已獲得重要的觀測(cè)結(jié)果。目前，我國(guó)臺(tái)灣與美國(guó)計(jì)劃聯(lián)合發(fā)射的COSMIC衛(wèi)星將為這一領(lǐng)域的研究提供更豐富的GPS掩星資料。由于掩星探測(cè)基本上在全球是均勻分布的，掩星資料是對(duì)傳統(tǒng)氣象探測(cè)手段的有力補(bǔ)充。

盡管這只是一項(xiàng)新的技術(shù)，但無線電掩星技術(shù)已在空間探測(cè)方面顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。它提供全天候的全球觀測(cè)，具有垂直分辨率高、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好和探測(cè)參量多等特點(diǎn)。許多先前的文章已將GPS掩星技術(shù)與其他眾多探測(cè)手段進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)由掩星技術(shù)所獲得的大氣數(shù)據(jù)參量與其他手段得到的數(shù)據(jù)相當(dāng)一致。曾禎等利用瑞利和鈉激光雷達(dá)對(duì)中層大氣密度和溫度廓線觀測(cè)結(jié)果與掩星的比較，研究30 km以上的掩星資料，結(jié)果證實(shí)掩星反演得到的30~50 km高度范圍的大氣密度剖面是可靠的；從掩星觀測(cè)得到的溫度剖面與激光觀測(cè)的基本上是一致的。

結(jié)語(yǔ)

氣象學(xué)是以大氣為研究對(duì)象的一門應(yīng)用科學(xué)，其任務(wù)是認(rèn)識(shí)大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，預(yù)報(bào)大氣的行為，進(jìn)而對(duì)天氣進(jìn)行人工控制，對(duì)大氣進(jìn)行探測(cè)是氣象站一項(xiàng)重要的工作。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

關(guān)鍵詞 地籍測(cè)量；遙感；GPS；GIS

中圖分類號(hào)：P271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—7597（2013）042-102-02

地籍測(cè)量是為獲取和表達(dá)地籍信息所進(jìn)行的測(cè)繪工作，其基本內(nèi)容是測(cè)定土地及其附著物的權(quán)屬、位置、數(shù)量、質(zhì)量和利用情況等。伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地利用狀況日新月異，為保持土地利用數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，土地利用變更調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為了地籍測(cè)量工作的一個(gè)重要任務(wù)。然而，傳統(tǒng)土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法由于其獲取數(shù)據(jù)的速度慢、監(jiān)測(cè)被動(dòng)等缺點(diǎn)，給測(cè)量工作帶來很多麻煩。遙感技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的發(fā)展，本文從遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方法及其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)及改進(jìn)方法三個(gè)方面闡述了遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法在地籍測(cè)量中的應(yīng)用情況。

1 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)概述

土地利用是指人類有目的地開發(fā)利用土地資源的一切活動(dòng)，如農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地、交通用地、居住用地等。土地利用變更調(diào)查是指在完成土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和建立初始地籍后，國(guó)家每年對(duì)土地權(quán)屬和用途發(fā)生變化的土地進(jìn)行連續(xù)調(diào)查，全部更新土地資料的過程本質(zhì)是一種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在實(shí)際工作中，根據(jù)不同的應(yīng)用需求，對(duì)相應(yīng)類型的土地利用信息進(jìn)行提取，然后測(cè)繪出土地利用現(xiàn)狀圖，通過多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行土地利用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，繪制出土地利用演變圖，并測(cè)算研究區(qū)域內(nèi)各種用地的面積、分布、變化情況及發(fā)展趨勢(shì)。

2 將遙感技術(shù)與土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)進(jìn)行結(jié)合

隨著遙感衛(wèi)星的發(fā)射與遙感技術(shù)的發(fā)展，利用遙感技術(shù)對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)和提取土地利用的變化信息成為遙感的一大應(yīng)用領(lǐng)域。通過遙感技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)大面積觀測(cè)，探測(cè)器可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)較大范圍進(jìn)行觀測(cè)，這種宏觀的觀測(cè)對(duì)土地使用情況及土地利用變化情況的觀測(cè)極為有利，隨著探測(cè)器空間分辨率的提高，這一技術(shù)對(duì)細(xì)節(jié)的探測(cè)能力也得到了提高，可以更加提取出變化的邊界，對(duì)于不同類型土地面積的量算也更加有利。其次，遙感技術(shù)時(shí)效性很強(qiáng)，獲取信息周期短、速度快，可以及時(shí)獲取資料，根據(jù)新舊資料變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。另外，遙感數(shù)據(jù)綜合性很強(qiáng)，遙感探測(cè)器獲取的是同一時(shí)間內(nèi)大范圍的遙感數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行綜合對(duì)比，從而得出綜合性結(jié)論。綜合遙感技術(shù)以上的優(yōu)點(diǎn)，將其與土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)行結(jié)合，不僅可以最大限度發(fā)揮出自身優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也可以使土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)更加有效。

2.1 多源數(shù)據(jù)的選取

遙感數(shù)據(jù)的選取對(duì)最終判讀精度有重要影響，因此應(yīng)該根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的遙感數(shù)據(jù)。首先，應(yīng)根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)及詳查、概查的要求，進(jìn)行地類可判讀性及判對(duì)率的研究、評(píng)價(jià)，以確定遙感圖像的空間分辨率。其次，應(yīng)根據(jù)研究區(qū)的作物的農(nóng)時(shí)歷、自然植被的物候期及環(huán)境因素的變化確定遙感圖像的時(shí)間分辨率。最后，還要使用輔助資料，包括地形圖、各類專題圖等。

2.2 預(yù)處理

遙感影像的預(yù)處理能減小外界因素的干擾，增強(qiáng)影像的可判讀性，有效提高監(jiān)測(cè)的精度。遙感影像的預(yù)處理包括幾何校正、影像配準(zhǔn)、輻射校正、影像融合等工作。其中，遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中所涉及的主要技術(shù)問題是輻射校正以及幾何配準(zhǔn)。

引起輻射畸變的原因有兩個(gè)：一是傳感器儀器本身產(chǎn)生的誤差、二是大氣對(duì)輻射的影響。圖像配準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)就是幾何糾正，根據(jù)幾何畸變的特點(diǎn)，采用一種幾何變換將圖像歸化到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中。一般有兩種方式：圖像間的匹配和絕對(duì)配準(zhǔn)。

2.3 變化信息提取及變化類型確定

傳統(tǒng)的變化信息提取方法包括圖像目視解譯分類技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類技術(shù)。前者充分利用了判讀人員的先驗(yàn)知識(shí)，分類靈活性較好，但存在定位不準(zhǔn)確，效率較低，可重復(fù)性差，存在個(gè)人差異的缺陷；后者的分類原理主要使用分類地物的光譜信息，基于像元的光譜差異，對(duì)地物進(jìn)行分類，但對(duì)于“同譜異物”和“同物異譜”的現(xiàn)象不能做較為理想的處理。

隨著傳感器空間分辨率的提高，輻射分辨率下降，計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類技術(shù)分類精度下降。圖像分割技術(shù)的面向?qū)ο蠓诸惙椒ㄔ谝欢ǔ潭壬峡梢钥朔鹘y(tǒng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法的局限。這種方法首先通過分割算法把影像分割為同質(zhì)像元組成的，大小不同的影像對(duì)象，然后利用影像對(duì)象的空間特征和光譜特征來進(jìn)行分類。這種方法充分利用了遙感影像的光譜信息和空間信息，并引入鄰近關(guān)系等上下文信息，這些豐富的信息使得不同地類的語(yǔ)義差異更加明顯，同時(shí)，整個(gè)地理過程更符合人類認(rèn)知事物的過程，為提高信息提取的精度提供了條件。

2.4 外業(yè)核查

在變化信息提取之前進(jìn)行外業(yè)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果可以指導(dǎo)內(nèi)頁(yè)工作，若在變化信息提取之后進(jìn)行外業(yè)核查，可以監(jiān)測(cè)內(nèi)業(yè)精度。二者相輔相成。

2.5 精度評(píng)定

利用外業(yè)核查情況以及內(nèi)業(yè)計(jì)算數(shù)據(jù)，對(duì)內(nèi)外業(yè)變化監(jiān)測(cè)的差異記錄核實(shí)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及精度評(píng)定。

3 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

遙感技術(shù)具有可大面積觀測(cè)、時(shí)效性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，將其用于土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以同步觀測(cè)較大范圍的土地，得到宏觀的土地利用圖像，可以方便地進(jìn)行綜合性分析，由于遙感衛(wèi)星的飛行周期短，速度快，可以在短時(shí)間內(nèi)獲取影像，現(xiàn)勢(shì)性很強(qiáng)，可以及時(shí)根據(jù)新舊土地利用資料進(jìn)行疊加分析得到出土地利用變化情況。

3.2 土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)及改進(jìn)方法

遙感手段目前做出的動(dòng)態(tài)變化結(jié)果雖能反映一定時(shí)間的變化方向和趨勢(shì)，但定量化研究還不夠。在這種情況下可以先用遙感手段發(fā)現(xiàn)變化的類型與發(fā)生地，起到一個(gè)指示的作用，然后利用GPS到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測(cè)、定位與測(cè)量，同時(shí)監(jiān)測(cè)遙感的精度，將先進(jìn)的遙感技術(shù)與傳統(tǒng)的調(diào)查手段相結(jié)合，以便更好地服務(wù)于土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)任務(wù)。

另外，對(duì)于土地利用變化分析，單純利用遙感手段效率與精度往往不能滿足用戶的要求，隨著GIS的發(fā)展，人們可以借助GIS的支持，進(jìn)行專題信息的疊合分析，可以直接監(jiān)測(cè)變化圖斑，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，輸出動(dòng)態(tài)變化圖和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，滿足用戶不同需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文詳細(xì)論述了動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的過程和方法，介紹了動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)提出了該技術(shù)在土地利用變化監(jiān)測(cè)中的不足，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法。

在今后的地籍測(cè)量工作中，應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用需求選擇合適的土地利用變化監(jiān)測(cè)方法，今后還需對(duì)土地利用動(dòng)態(tài)變化遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行深入研究，建立起宏觀土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)體系，為我國(guó)土地資源管理提供技術(shù)支持。

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