遥感技术的用途篇1
关键词：遥感地理信息系统；森林害虫监测；应用模式
据相关数据统计，病虫害有时造成的损失远远超过森林火灾，例如：我国松林每年被毛虫啃食的面积约占整体松林面积的百分之六十以上，可见做好森林病虫的监测工作才能更好地将林业的可持续发展进行下去。森林的病虫害多发生在森林中人烟稀少的地方，或者是没有专业看护人员看护的林区，运用常规的方法进行监测很难全面的查看病虫的发展动态，从而导致病虫害扩散至无法根治的底部，因此，我们要根据每种病虫害的特性制定相对措施，在对其防治的过程中，可以将新型空间技术手段作为主要防治措施。本篇文章主要分析遥感和GIS技术在森林病虫害检测管理中的应用。
1病虫害监测管理方面的需求及监测管理方面的应用模式
1.1病虫害监测管理方面的需求
近年来，由于人为破坏森林生态环境的势头越加严重，虽然林业相关工作人员对破坏的势头尽力去遏制，但是就拿森林火灾来说，我国北方地区的大兴安岭市曾经的林区曾经遭受严重的火灾，该地区大面积森林遭受到火灾的重创，在那之后我国大多数森林中的森林防火开始不断在国家的政策下改善，并根据我国各大森林所处各地域和地理位置的差异不断改变。如果森林不重视防病虫这类森林灾害那么通常都会由于其过于快速的扩散而导致森林的森林绿化建设进程出现较为严重的为题，这类情况通常人为监测达不到理想效果，而利用卫星技术进行监测工作则可以达到较好的效果。同样也对病虫害的监测管理主要遵循以下三点：（1）对森林病虫害的预测预报工作；（2）对森林病虫害的监测工作；（3）对病虫害发生后的损失进行评估和防治病虫害决策的支持工作。但是就我国目前的病虫害灾害的情况而言，为了完善这一关键性的预测方法，我们要预先做好相关的预测工作，在灾害开始爆发时便优先对灾害的发生频率进行预测，对可能导致的后期损失进行预测及控制，我国大多数森林中的灾害监测工作都曾经利用过这种模式进行过，这一模式的主要功效是通过测量森林中的生命体进行对森林可能爆发灾害的预测工作，最后以检测出最适合病虫生存的环境。
1.2遥感技术在森林病虫害监测管理方面的应用模式
由于我国森林地域较易产生森林灾害的原因，所以我国目前已经加强了森林灾害这项管理措施，对于有可能危害到森林生态环境的灾害我国已经做除了相应的应对措施，对危害可能会扩及的面也都提前做好了应急措施。我国是世界上爆发森林病虫害较为严重的国家之一，由于绿化面积年复一年的扩大，导致森林中生态环境的管理不够集中，从而也引发出多种多样的灾害，这其中病虫害是我国森林中最为常见的一种灾害，这类灾害的危害在于其扩散性十分的迅速，并极大程度破坏森林的生态环境，我国曾发生过很多起由于病虫害导致的森林面积严重缩小的情况，其最终原因就是病虫种类的增多，导致森林病虫害无法得到真正意义上的彻底根治，从而引发森林灾害的爆发，在这种情况下我们可以适当的利用遥感技术进行森林病虫害的改善工作，这项技术可预先感受到病虫害的爆发，并将这一灾害通过遥感转化为认为感知，这项技术同样也是目前监测病虫害最为有效的一项应用监测技术。
在美国成功发射出第一颗地球资源卫星之后，利用卫星遥感技术进行病虫害的监测工作也开始被应用，加拿大在1988年时，利用卫星遥感技术监测病虫害的发生动态，美国在之后的几年中也开始频繁使用卫星遥感技术调查本土的病虫害，而我国在1978年对腾冲地区零点二万多公顷松叶蜂虫灾进行了监测，测定了健康林木和虫害林木的光谱，1990年中科院在安徽应用TM图像进行了越冬代松毛虫灾害的监测应用研究。
2地理信息系统在病虫害监测管理方面的应用模式
2.1利用GIS管理病虫害有关的空间数据
运用智能化模式下的数据库来进行对病虫害的监测管理。在GIS数据库的建设过程中，首先要确认数据库所需要的数据类型，数据类型的比例和大小，数据的质量和精准度，然后对数据中包含图形资料和与图形有关联的属性数据资料进行统计收集，最好是收集的数据中都是一些技术人员通俗易懂的数据较佳，其根本概念在于建立起有效的数据体系，并将数据与智能化编码程序进行有效的结合，从而得出数据库整体的设计概念，最后完善智能化空间数据的管理措施。
2.2利用GIS进行预测预报
这项预测模式主要使用在病虫害的爆发前期，其遵循生态环境的变化的基本规律，利用病虫害相关专家的知识进行结合，在进行结合后开展森林灾害诞生可能性大小的预测预报工作，并通过利用现存的病虫防治技术对森林病虫害的爆发进行有效的控制，这项技术的基础理念在于其自身的模拟动能，这项功能可将爆发前期的病虫害控制在有效的可根治范围之中，其模式也是现今诸多防治技术的根基模式。建立资源消耗的函数，以便进行对病虫害趋势的预测预报工作。
3遥感技术在病虫害监测管理方面的应用模式
3.1利用GIS进行决策支持
利用GIS对病虫害的治理，通常治理措施可分榱街郑第一种是直接利用这项技术控制森林灾害的扩散范围，其二是根据森林灾害扩散的有效途径，进行有效扩散途径的治疗措施，并依照森林灾害的实际灾情对爆发后的灾害进行防扩散控制，最后依据治疗药品和药品所对应的表格，用类似指导病虫害防治的方式在路径上展开分析。
3.2系统集成模式
遥感子系统和GIS子系统与地面系统通过广域网连接，并传输超文本数据。遥感子系统由工作站和图像处理软件组成。全球定位系统（GPS）是以卫星为基础的无线电测时定位、导航系统。在任何时候，以及在地球上的任何地点，GPS接收机都可以通过接收卫星发射的电磁波来确定接收机自身的位置。这项技术通常被应用于森林部分区域的防治调查，并通过一系列技术的应用从而寻找该地域灾害控制的最佳途径。
4结束语
本文所涉及的GIS和遥感技术虽然都只是初级知识，但从中我们依旧可以看出在针对病虫害的防治管理上GIS和遥感技术具有相较其他技术更为优秀的实用性及先进性。要根据病虫害监测管理方面的需求及监测管理方面的展开对应用模式的应用，根据地理信息系统在病虫害监测管理方面的应用模式展开对病虫害类型的模拟分析，GIS系统具有的开放性以及扩充性，都是GIS系统集成的一部分，GIS子系统分别由系统工作站和GIS软件所组成GIS地面子系统由微机、笔记本计算机、GPS接收机，以及微机GIS软件如ARCVIEW组成，遥感和GIS在森林病虫害监测管理中的应用可以分为三个子系统，三个子系统分别为遥感子系统、地面子系统和GIS子系统。GIS子系统应放在地面子系统置放的地县级机构。
参考文献
[1]蔚虹，胡洁妍，杨瑞星，等.基于遥感和GIS的土地利用结构演变的时空分析――以江苏省句容市为例[J]辽宁农业科学，2016（6）.
[2]张志坤，杨昆，王加胜，等.SVM算法支持下的耕地面积退化遥感监测――以昆明市呈贡区为例[J].安徽农业科学，2017（1）.
遥感技术的用途篇2
关键词：环境监测；遥感技术；红外遥感
中图分类号：X87文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)02(c)-0000-00
一、遥感技术概述
（一）遥感技术分类
遥感技术主要是指通过物体对电磁波的辐射或反射，不与物体进行直接接触，远距离辨识及测量目标对象的一种监测技术。按照所使用的监测波段不同，该技术可分为以下几种类型：热红外遥感技术、可见光反射红外遥感技术和微波遥感技术。
（二）遥感技术的特点和作用
遥感技术的特点如下：监测速度快、范围广、能够进行长时间动态监测、投入成本低、回报高、无需现场采集样本、可以发现常规方法无法监测到的污染源；其较为明显的作用是可对指定区域进行跟踪测量，并且能够快速获取与污染有关的全方面信息，如污染源位置、污染范围、污染物分布及扩散情况、大气生态效应等等。
（三）遥感技术的应用范围
目前，遥感技术已在我国诸多领域内得到广泛应用，具体包括：农林牧渔业环境监测；地质、地理、水文、气象、海洋等环境监测；城乡规划、资源勘探、军事侦察、土地资源管理等等。现阶段，随着科技水平的发展速度不断加快，促进了遥感技术的发展，该技术目前能够测出水中大部分微量元素的实际含量，如叶绿素、水温、泥沙含量以及水色等等，而且其还可以测量出大气的温度、湿度以及各种有害气体的浓度和分布情况，在固体污染物的测量方面也有一定的作用。
二、遥感技术在环境监测中的具体应用
（一）在大气环境监测中的应用
1.臭氧层监测。因臭氧自身能够吸收0.3微米以下的紫外区中的电磁波，故此可采用紫外波段进行臭氧含量测定。此外，若大气中的臭氧含量达到一定高度时，温度也会随之升高，所以也可采用红外波段进行探测。
2.有害气体监测。对于由自然或人为条件下生成的二氧化硫及氟化物等有害气体，可采用间接解译标志进行监测。通常情况下，当植被受到一定程度的污染后，其对于红外线的反射能力会有所降低，加之纹理、颜色等外在特征也会异于正常状态下的植被，所以可利用植被这一特点，对污染情况进行间接分析。
（二）在水环境监测中的应用
应用遥感技术对水环境进行监测主要是以清洁水与污染水的反射光谱作为监测依据。正常情况下，清洁的水体其反射率较低，而且对于在光的吸收较强，从而使得其在遥感影像中呈暗色调，这一特征在红外谱段上更为明显。在进行水体监测时，可将水色指标及光谱特征作为遥感技术监测的主要依据。由于遥感技术监测的范围较广，从而使其在水体扩散时能够及时发现污染物的扩散方向、排放源、影响范围及程度，以便尽快找到污染源。因水体中的污染物种类较多，且过于繁杂，为方面遥感监测，通常将水污染分为废水污染、泥沙污染、热污染、石油污染等几种类型。
1.热污染监测。利用红外传感装置能够有效地监测到水体中的热污染，由于热污染会释放出热效应，红外传感器则可根据水体热效应的实际差异监测到污染源，再通过计算机或光学分析，便可得出水体的等温线，进而达到对水体污染定量解译的目的。
2.石油污染监测。就港口和海洋而言，石油污染属于一种较为常见的水污染。利用遥感技术对石油污染进行监测，不但可以确定污染区的实际范围和石油含量，同时还能追踪到污染源。由于石油与海水的光谱特征差异较大，所以在很多光谱段上均可将石油与海水分开。
3.废水污染监测。由于废水中所含的悬浮物种类较多且水色差异较大，加之特征曲线上的强度也有所不同，所以可采用多光谱合成图像对废水进行监测。此外根据废水中水温的差异情况，也可采用热红外进行监测。
（三）在城市环境监测中的应用
由于城市中一些工业企业的存在、汽车尾气排放、固体废弃物等，致使城市环境污染日趋严重，人们的工作和生活都建立在城市环境的基础上，环境质量的优劣与人们的关系极为密切。利用遥感技术能够监测到影响城市环境的具体因素，这样有利于在进行城市规划中，对城市整体结构及工业布局进行适当调整，以此来降低环境污染。遥感技术在城市环境监测中的应用主要有以下两个方面：其一，研究土地变化及分类；其二，通过遥感技术提供的各种信息，政府有关部门可以此作为依据，对城市的工业布局及人口分布进行决策和管理。
（四）固体废弃物监测
固体废弃物的种类比较繁多，比较常见的有建筑垃圾、工业垃圾、混合垃圾以及生活垃圾等等。由于固体废弃物的光谱特征均不相同，所以可利用光谱信息对固体废弃物进行监测，以确定其分布状况、位置、面积等。运用GIS系统还可分析出其发展趋势，以便有关部门对此进行管理。
三结论
总而言之，遥感技术在我国环境监测中的应用，对于保护自然生态环境起着极其重要的作用。环境保护现已成为我国一项重要的基本国策，在未来的工作中，应加大遥感技术的应用力度，使其在环境保护方面的作用得到充分发挥。
参考文献
[1]马翠萍.刘有为.杨永.遥感技术在环境监测领域的应用[A].华北五省市环境科学学会第十七届年会论文集[C].2011(5)
[2]孙震.苏尚典.益建芳.遥感综合技术在城市环境监测中的作用[J].测绘与空间地理信息.2009(4)
[3]胡举波.陈玲.仇雁翎.遥感技术在大尺度、动态环境监测中的应用[J].环境科学与管理.2008(5).
[4]周晨.环境遥感监测技术的应用与发展[J].环境科技.2011（z1）
遥感技术的用途篇3
关键词：遥感技术地籍测绘应用
中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0042-02
近年来，我国加强了对地籍的管理，地籍测绘也得以发展起来，地籍测绘作为一种技术工作，但其属于一项政府行为，利用地籍测绘这种技术上的手段，从而使政府充分的行使土地管理职能，其主要是通过对土地及其附着物的位置、质量、界限、权属和利用现状等情况进行测绘，从而对其面积和形状进行掌握，地籍测绘作为一种行政技术手段，在地籍测量及地籍管理中都发挥着至关重要的作用。而随着地藉测绘技术的发展，数字地籍测绘开始在地籍测量中进行应用，其不仅在数据采集上实现了数字化，而且在成图成果上也实现了数字化，其利用全站仪等测量仪器对地籍图进行编辑，实地进行数据的采集，从而生成宗地图，建立地籍数据库，并输出面积汇总表，进行地籍数据动态管理等，通过地籍测绘，可以直接为各部分提供权威性的数据，有利于城市建设的进行。目前遥感技术和计算机技术的有效结合，将其在地籍测绘中进行应用并取得了较好的效果，不仅有效的提升了经济效益，同时也使社会效益得以进一步提升，具有极其重要的意义。
1遥感技术概述
遥感技术兴起于20世纪60年代，其是利用电磁波理论的一种探测技术，利用各种传感仪器，不需跟被检测人接触，便可知道被检测人的消息，其属于测绘技术的一种，可以对获取的信息进行加工和描绘。遥感系统的组成部分主要有遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置及图像处理设备等。通过在遥感平台上装设遥感器，从而实现对图像的拍照、扫描等，所以遥感器可以是照相机、扫描仪、微波辐射计及合成雷达等。同时为了信息进行更好的实现与地面的传输，则利用飞行器器来完成信息传递任务。地面接受到的图像信息，则需要经过图像处理设备进行处理后，才能有效的将地物的性质和信息进行反映。经过处理的信息需要进一步利用光学仪器或是计算机进行分析计算后找出其特征，从而作为识别的目标。遥感技术相对于其他探测技术相比，其不仅探测的范围较大，而且可以迅速的实现对资料的获取，不受地面条件的限制，在对信息获取时具有多种手段，获取的信息量较大，而且可以全天候进行工作，所以目前遥感技术其应用范围涉及众多领域，而且应用效果非常显著。
作为新一代测绘技术，其在土籍管理工作中得到有效的应用，通过遥感测绘，可以很好地对土地情况进行检测，使国土管理部门很好地掌握土地的情况，而且通过遥感技术可以实现土地信息的实时更新，更便于对变更数据的掌握和管理，方便于分析和查询工作的开展。
在当前卫星和飞行技术装置快速发展下，遥感技术以此为依托得到更快的发展起来，其通过对地面及研究目标来获取相关的信息，从而更好的实现对部分区域内土地环境及地籍资料进行获取的技术手段。虽然在上世纪遥感技术就兴起，但只有将航空技术和计算机技术部有效的结合后，才使遥感技术进入快速的发展阶段。目前航空遥感就是将遥感技术在高空飞行器上进行设置，从而进行相关测量。目前在科学技术的推动下，遥感技术得以更广泛的应用开来，特别是在当前我国地籍测绘领域中，通过遥感技术来对土地信息进行全面的分析，通过对大量数据的记录，从而来实现对地籍相关资料的识别。
2现代地籍测绘与“数字国土”的关系
现代地籍测绘、地籍信息系统与“数字国土”三者有着密切的关系。现代地籍测绘为建立地籍信息系统提供基础数据，但为了有效管理和共享大量的地籍测绘成果，需要建立一个地籍信息系统，进而就可以存放各种图形和属性等信息，并对国土资源部门进行从“部”到“厅”到“局”的各种行政级别上的空间应用分析。“数字国土”包括广泛的数据和信息，高分辨率影像和数字地图是其中的重要数据之一，地籍测绘正是地籍信息系统建设及其网络体系建设即“数字国土”的重要内容。
现代测绘技术是运用地籍测量中的一些先进技术和方法，它是融地籍测量外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地籍测量的同时可建立地籍数据库，并通过一定的途径建立地籍管理系统，为完成“数字国土”工程、实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。现代地籍测绘基本流程为：
（1）资料分析：对测区已有的地籍数据进行分析，熟悉测区地形，根据已有的数据进行分析，分析过程中，可以考虑能否使用“准地籍测量”。
（2）数据获取：数据获取途径包括两种：第一种是通过上述分析，直接利用已有的资料；第二种是野外直接采集与收集。数据采集要完全按照数据库要求。数据获取的内容，包括全要素地形数据、地籍数据、控制数据、地类数据。
（3）数据编辑、整理、入库：对于获取的各种数据。按照数据库建库技术要求进行整理、编辑、人库，并进行各种统计分析，汇总，最终建市地籍数据库，形成地籍管理系统
3遥感技术在地籍测绘中的应用
随着信息技术的发展，加快了信息管理系统的进步，各种新技术的应用，使地籍测绘信息的采集、处理、存储和发展得以改善，同时也对存在的相关技术问题得以有效的解决。通过各种新技术的良好结合，使来源不同的土地信息都得以集中于信息管理系统当中，通过对信息的有效整合，能够更好的对系统内的土地信息进行管理，从而满足不同用户对信息的需求。
3.1动态监测应用
目前在地籍测绘工作中，其所应用的技术不断的成熟，特别是遥感技术、地理信息系统及GPS等高科技技术的应用，更有效的提高了土地测绘的水平，更易于土地测绘工作的开展。在地籍测绘中运用遥感技术，有效的实现了动态监测，其能够随时监测到土地的变更、土地调查和土地的动态信息，从而有效的掌握相关土地调查资料，实现对土地的有效利用。而且通过计算机技术可以将难以识别的对象进行信息处理，从而以可识别的文字和图像表现出来，更易于对相关数据信息进行记录，合理对监测周期进行确定，通过对土地利用变化情况进行全新的监测，并将不同时期的数据进行对比，从而得出最好的信息。随时对土地利用变化情况进行监测，可以更好的实现对土地利用情况的核查，进行土地总体规划，决策者提供科学、可靠的数据资料。通过动态监测，可以及时发现土地利用中违法情况，及时进行上报并查处，更便于对土地进行管理。
3.2遥感技术应用
（1）数据选取：众所周知，地籍管理具备综合性、连续性以及高精度性等特征，当前的遥感技术对于数据的选取，一般通过美国和法国的LandsatTM、SPOT两种卫星数据来实现。当然，监测的精度一直是遥感技术最关键的，为提高精度需要，有时候必须结合相关土地利用图，作为监测的对比，并将人文、生态等相关指标列入地籍测绘资料中。当精度要求特别高时，必须接触GPS等高分辨率卫星影像作为补充资料。
（2）数据处理：数据处理在地籍测绘中的意义很重要，遥感所得的数据，通常需要通过计算机相关技术将之转化为可识别的信息，并予以修正，达到一定的精度。
（3）变化信息提取：所谓变化信息，是通过固定的时间段，土地相关资料发生变化时，是遥感技术在地籍测绘中最重要的应用，通过时间差，来判断不同的变化，从而可以为土地将来考虑，做出整体规划。
（4）监测精度评定：精度要求是评价遥感技术质量的重要砝码，通过记录和分析相关数据，对已测信息进行统计学研究，得出测绘信息的精确度，从而验证地籍测绘水平。
3.3GPSRTK在建设用地勘测定界中的应用
建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围，测定界桩位置，测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作，它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为：审查用地文件及有关图件―现场踏勘―图上红线设计―实地放样―复核测量―面积量算―绘制建设用地界图―填绘建设用地管理图―资料整理―归档，经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用GPSRTK技术进行勘测定界放样，能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性，同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序，特别是对公路，铁路等大型工程更为有效。
4结语
遥感技术具有较强的专业性和技术性，在应用中十分复杂，目前在对遥感技术应用中还存在着许多人难点问题，所以还需要测绘工作者加强对遥感技术研究的力度。这就需要测绘人员要加强对遥感技术知识的学习，努力提高其应用的技能，从而在实际测绘工作能够更好的对其进行应用，使其能够促进地籍测绘事业的更快、更好发展。
参考文献
[1]石伟朋.遥感技术在地籍测绘方面的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（6）.
遥感技术的用途篇4
关键词：遥感课程环境专业教学探讨
引言
2002年联合国的研究结果显示全球环境岌岌可危[1]。伴随着环境问题日益成为人类关注的热点，以及对未来可持续发展的渴望，人们对生态环境问题的关注越来越多。通过对环境的多个要素定性与定量化地评价来诊断生态系统的状况，并探讨改进环境管理方式，以期达到可持续发展和人与自然和谐的目的。
遥感科学与技术为满足人们对环境监测和评价相关信息的无止境的需求而平添了手段。遥感科学与技术是在测绘科学、空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴边缘学科。它通过遥感器采集目标对象的数据，并通过对数据的分析来获取有关地物目标、或地区、或现象的信息的一门科学与技术[2]。
目前已有一些环境专业开设遥感课程，本文结合作者在该课程讲授过程中的认识，从遥感的原理、特点、应用方面探讨遥感在相关专业设置的意义。
1.遥感介绍
1.1.遥感基本原理
由于任何物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被探测物体与电磁波的相互作用构成了它电磁波特性，它是遥感探测的依据。遥感器包括扫描仪、摄影机、摄像机、雷达、辐射计等，用于接收和记录目标物电磁波特征。这些信息，记录在数字介质上，可通过卫星上的微波天线传回至地面接收站。地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息之后，进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、几何校正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式[3]。各专业人员按不同的应用目的再进行大量的信息处理和分析，用于资源、环境、农业、林业、渔业、地质、气象、水文、城市、工程、军事等方面的应用。
1.2.遥感的特点
1.2.1.大面积同步观测
由于遥感平台高，视角广，可以同步探测到的地面范围大，容易发现地球上一些重要目标物空间分布的宏观规律。例如我国2008年发射的环境一号A星（HJ-1A）、B星（HJ-1B）。每颗卫星上均装载性能相同的两台CCD相机，以星下点对称放置，平分视场、并行观测，联合完成对地刈幅宽度为700公里。
1.2.2.高时效性
遥感可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上的动态变化，这对于天气预报、自然灾害、军事行动等都非常重要。以环境卫星为例，单颗星可4天重复观测同一地区，两颗星组网后可2天重复观测同一地区。地球同步轨道卫星可以每半个小时对此观测一次，FY-2C星和D星同时工作实现了我国静止气象卫星“双星观测、互为备份”，并在主汛期实现了每15分钟获取一次云图。
1.2.3.数据的客观性和可比性
由于遥感的探测波段、成像方式、、数据记录等均可按要求设计，使其获得的数据具有同一性或相似性。同时考虑到新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性，遥感自20世纪六七十年代以来已经得到广泛应用，存储大量的数据，这对于我们客观研究地球环境变化提供了可能，从多年变化中了解到变化发生的范围、程度和趋势。
1.3.遥感在环境监测的应用
1.3.1.遥感在大气环境监测中的应用
大气中的温室气体通过它的辐射效应改变地气系统的辐射平衡和气候变化。气溶胶在很多生物地球化学循环中具有重要作用，它的光学厚度分布直接影响地气系统的辐射收支，极端情况下的沙尘暴爆发则会对人类活动和环境带来多方面影响。遥感可实现臭氧、气溶胶、沙尘暴等的监测。
1.3.2.遥感在陆地环境监测中的应用
遥感能反映水质差异变化、富营养化、溢油污染、城市热岛效应、土地利用/土地覆盖变化、荒漠化等。以水环境监测为例，因为水的温度、密度、颜色、透明度等的变化能够在遥感图像上反映出来。如富营养化的水体中某些藻类繁殖生长，遥感图像某些波段数值会异常升高。
1.3.3.遥感在海洋环境监测中的应用
遥感能够监测海洋表面水温、海流移动、海水分布、波浪、沿海岸泥沙混浊流，以及赤潮、海面油污染等。在进行海洋遥感的同时，仍可利用水面舰船、浮标、海滨研究站配合观测，使遥感获得的资料能得到验证和更好的利用。
2.课程设置探讨
2.1.课程设置的必要性
现代遥感技术应用对现代环境科学研究方法的贡献是革命性的。环境科学侧重于研究环境污染与生态破坏的控制问题，在系统思想和系统科学理论、计算机技术以及数理模型方法等的有力支持下，已经逐步从经验性的定性描述走向相对客观的定量分析。在此基础上，遥感技术与环境科学的相互交叉，形成一个重要的遥感应用分支和环境科学研究的技术工具学科-----环境遥感。同时环境遥感作为遥感的应用研究领域之一，以其历史较长、发展全面、经验丰富和技术成熟的特点，有力支持了作为信息科学重要分支的整个遥感学科的理论发展和体系建设。环境遥感应用领域越来越广，例如城市扩展动态监测评价，防护林的保护规划和建设，海岸带的生态环境变迁分析，海上溢油、热污染的发现和监测，大气污染范围识别与定量评价、重大自然环境灾害的评估等，应用范围几乎涵盖了环境保护领域的各个方面[4]。
2.2.课程设置的考虑
目前，环境遥感已作为环境专业的专业选修课进入大学课堂，随着对课程的讲授的认识以及学生学习效果的反馈，笔者发现了一些问题并提出针对性的建议。
首先，让学生了解环境遥感是多门学科尤其是遥感科学、地理科学、计算机科学及环境科学综合集成的结果，其最终服务于全球和区域的环境研究。环境遥感应设置在第三学年末或者第四学年初讲授，从而让学生在已有相关背景知识的基础上更好地学习环境遥感这门课程。
其次，在课程的理论知识讲授过程中，引用研究实例以提高课程的生动性，增加学生上机实习的学时，并且在上机实习时多配备助教以随时解决遇到的问题。应以启发式教学为主，并结合相应的专题讲座，以此提高学生对环境遥感这门课程的兴趣。
最后，教师的专业功底是讲授好这门课程的前提。主讲教师应具备扎实的遥感、环境科学、地理信息系统的背景知识和计算机基础。
遥感技术的用途篇5
关键字：数字农业，GIS，RS，GPS
Abstract:3Stechniqueknownasthegeographicinformationsystem(GIS),remotesensing(RS),globalpositioningsystem(GPS)hassetupafileintheforeignwidelyusedindigitalagricultureengineering,inourcountryisstillatthelocalscopeortheexperimentalstage.ThispaperARCGISsoftwareERDASand3Stechnologyusedineveryfieldofdigitalagriculture,expoundsanalysisrealizingagriculturalinformatizationandthesustainabledevelopmentofagricultureinimportantways,introducesthecurrentdomesticintheapplicationofdigitalagriculture,explore3Stechniqueinthepracticeofthedigitalagricultureapplicationandprospect.
Keywords:thedigitalagriculture,GISandRS,GPS
中图分类号：TN711.5文献标识码：A文章编号：
一、前言
土地是人类赖以生存和发展的自然资源，我国是一个农业大国，大部分土地在农村，作为国民经济的基础，农业不仅提供食品，还提供工业原料，可直接影响我国的工业总产值的形成。长期以来，由于农业管理技术手段落后，尤其是农业资源的数据和信息缺乏现势性，不能为规划和决策提供及时可靠的数据和信息，制约了我国农业的发展。总之，中国的农业是一个既关系经济繁荣，也关系国家安定稳定的大问题。解决中国农业问题、获取农业信息的一条重要途径就是利用3S技术走数字农业的道路。
二、3S技术的含义及其应用特点
“3S”技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)，是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。
GIS是地理信息系统，它是为特定应用目标建立的空间信息系统。是在计算机硬件、软件及网络等支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存贮、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。
RS是遥感技术，遥感就是遥远感知事物的意思，是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过观测电磁波，识别物体以及物体存在环境条件的技术。也就是不直接接触目标物，在距地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上，使用光学或电子光学仪器（称为传感器）接受地面物体反射或辐射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带形式记录下来，形成数字影像。该影像传送到地面，经过各种校正后，进行影像分类、解译，最后获取所需要的信息。遥感技术是上一世纪60年代蓬勃发展起来的，随着空间技术、电子技术和计算机技术、信息科学、环境科学等的发展，遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段。
GPS是全球定位系统，GPS具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经我国测绘等部门的使用表明，GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、资源勘察等多种生产领域。
三、国外数字农业的应用
全世界共有80多个国家，利用3S技术在ArcGIS和ERDAS软件下进行农业监测和管理。比如：
也门农业部门利用ERDAS软件探测灌溉的迁移和评估水资源情况并根据坡度、坡向图、径流方向－确定作物水源位置。
澳大利亚农业部门利用ERDAS软件进行红外波－土壤养分测定，实现精确农业中的精确施肥等。
四、3S技术在数字农业中的应用
利用GIS，RS，GPS技术可在数字农业工程中发挥重要作用，采用ArcGIS和ERDAS先进的技术，加上GPS技术，可在数字农业中实现如下领域的应用。
（一）精细农业
“精细农业”技术是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业，在机械化的基础上，把地理信息系统（GIS）、定位系统（GPS）、决策支持系统、传感技术进行集成，定量获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤肥力、含水量、苗情、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。在“精细农业”技术体系中，DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一，即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息，在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图，通过分析影响小区产量差异的原因，制定经济、合理的生产决策方案，生成作物管理处方图，指导农田定位作业。
（二）山坡地的可持续发展研究关系当地的经济发展、环境保护，有着十分重要的意义。生态环境的好坏，直接影响着整个流域。流域的坡耕地分布状况与土地适宜性类型，区域内既有经济较发达的平原，也有经济欠发达的高原山区。目前在山坡地研究中，大多采用传统的实地丈量，手工圈绘等方法。在研究中针对这种情况，采用先进的地理信息系统（GIS）方法，通过空间分析、模型运算，对该地区的地理环境、土壤类型、土壤质地等进行了详细地分析研究，划分出该地区坡耕地分布范围，并对该地区进行土地适宜性评价，得到了较好的结果。
（三）农作物监测及估产
农作物的生长状况与产量是全社会都十分关注的问题，对每一种作物在生长过程中会发生什么问题，能取得什么样的收获，是国家管理部门和农民们在作物播种后到收获的一段时间内随时都想了解的。
因此，长期以来对农作物产量的预测是农业系统的一项重要工作。随着科学技术的发展，预测的方法和手段逐步完善和提高，不但能较准确地估测出各种作物的最终产量，也能跟踪监测各类作物在不同生长期的长势，从而根据需要及时采取有效措施，对农作物的生长进行监控，保证当年产量的稳定增长。为了在农作物监测和估产中充分发挥和利用现代科学技术的成果，提高快速、准确、经济地获得监测和估产信息，为国家经济建设和农业生产服务，虽然农作物估产和监测技术与理论十分复杂，若干问题还有待进一步探索，但利用现有的遥感、地理信息技术和资料，从不同于传统的统计部门得到信息的途径，已经能够为决策部门提供辅的、快速的、客观的决策信息。
（四）农业气象服务
农业气象服务系统是在GIS和RS平台上开发的集农业气象、遥感应用于一体的业务运行系统。它集成了农业气象服务为城市“菜篮子、米袋子”服务的科研成果；建立了遥感、地学、气象、农情、社会经济统计等基础数据库；建立适应农业发展新需求的服务产品；将GIS分析功能应用于洪涝灾害监测、灾害损失评估、资源合理布局等领域，获取较好的服务效果。比如建立了下述分析模型。
1．暴雨涝害和叶菜损失综合评估模型
2．蔬菜生产资源综合评价模型
（1）气候适宜性评价模型
（2）土壤适宜性评价模型
（3）暴雨承灾能力评价模型
（4）区位优势评价模型
（5）技术优势评价模型
（6）灌溉水污染评价模型
（五）农田监管
我国人多地少，耕地资源十分贫乏，人均耕地面积相当于世界平均数的四分只一，中低产田占三分之二。由于环境污染、水土流失等原因，耕地总体质量还在不断下降。随着国民经济持续高速增长，各项建设占用耕地的问题越来越突出，造成耕地、特别是优良耕地面积不断减少，人地矛盾不断加剧。因此，利用GIS和RS对基本农田进行特殊保护和监管刻不容缓。
（六）绿色农业
进行绿色农业工程，对所有农田的土壤重金属含量进行GIS分析，对绿色农作物的生产进行决策。
（七）草原防火
利用GIS和遥感技术对草原的火灾进行预防和分析。
（八）捕鱼GPS/GIS定位
利用GPS/GIS定位技术，对鱼群的流向进行监控，指挥渔船实现最佳的捕鱼方案。
（九）牲口疫发生点管理
利用GIS技术，对牲口疫发生点进行直观有效的管理，并对牲口疫防扩散进行决策。
（十）植物病虫害分析
利用GIS和遥感技术，对植物病虫害进行分析，高光谱分析也是常用方法。
（十一）土壤养分测定
利用遥感技术，进行土壤养分测定，为精确施肥服务。
（十二）农业运输GIS调度
利用GIS中路经优化调度功能，实现农业运输GIS调度。
（十三）农田水淹没分析
利用GIS和遥感技术，实现农田水淹没分析，评估农田损失情况。
（十四）园区温控室GIS监控
利用GIS技术，对农业园区的温控室进行GIS监控。
（十五）移动GIS在农业应用
利用ESRI公司的ARCPAD软件技术，在掌上电脑上装入电子地图，农田和作物信息等，并在PDA中插入GPS，供农业工作人员在广阔的田野中进行现场GIS操作，信息查询和分析。
五、结束语
近年来RS、GIS技术在农业资源管理中得到了综合或集成应用，GPS技术也为土地利用的变化的精确定位做出了贡献。这3种空间信息技术的广泛的应用，必将为农业管理和发展的科学决策提供可靠的支撑，必将推动数字农业的建设，推动农业资源管理的信息化、科学化和现代化管理水平。
1．刘刚张漫汪懋华，基于DGPS和GIS的农田空间信息管理系统的研制，2000
2．辜寄蓉苗放朱章森王成善蔡靖疆，GIS在岷江流域坡耕地分布与可持续发展研究中的应用，2000
遥感技术的用途篇6
1海洋功能区遥感监测要点分析
确定海洋功能区遥感监测要点时应考虑三方面因素。首先，海洋功能区划既有对管辖海域的整体约束，也有对具体功能区的功能定位和管理要求，但前者最终也是要通过后者来体现的，所以海洋功能区划监测应立足于对各个功能区的监测;其次，海洋功能区的位置、范围和功能定位是人为划定的，对功能区的监测，主要是指对功能区内开发利用活动状况的监测;第三，由于目前海域动态监视监测系统主要采用的是中高分辨率的光学遥感数据，因此，遥感监测对象主要考虑水面及以上的目标，且目标的空间尺度应在数十米以上。基于以上考虑，对照1．1中海洋功能区划的效力点，排查得出海洋功能区遥感监测要点如下:(1)功能区内规模较大的用海地物。据此可评估功能区内的用海布局、强度和集约度等开发利用情况。(2)用海地物对应的海域使用类型。据此可评估功能区内用途管制要求的落实情况。(3)用海地物对应的用海方式和占用岸线长度。据此可评估功能区内用海方式控制要求和围填海规模控制指标、自然岸线长度保留指标的落实情况。
2海洋功能区遥感监测关键技术分析
要实现利用遥感数据监测海洋功能区划实施情况的目标，必须具备检测用海、鉴别用海和分析用海的能力。为此，需要解决几个关键环节的技术问题。
2．1地物识别和信息提取遥感图像的光谱信息是检测地物目标并实施分类的依据。像元间的光谱差异主要缘于对应地物的材质不同，但在海洋开发活动中，地物的材质与用途没有绝对的对应关系，如码头、桥梁、道路、平台等都有可能采用砼质材料。因此，用海信息的提取不能采用传统的基于像元的分类方法，而应采用人工干预下的面向对象的影像分类方法。面向对象的影像分类方法要以适宜的尺度分割为基础，目前已有不少旨在实现图像最优分割的方法，效果较明显［1］。将专家在目视解译过程中所运用的知识和经验归纳成规则集，可用于鉴别分割出的对象［2］。完备的知识系统是十分复杂的，实际应用中常采用部分简单的知识规则来识别对象，一些学者［3-4］将这类方法应用于养殖用海的识别，取得了较好效果。海洋功能区遥感监测可以采用上述方法，但尚需针对光学遥感所能监测的各类用海，制定有效的分类规则体系。
2．2海域使用类型和用海方式判别海域管理中对海域使用类型、用海方式和用海面积的界定是按照现有行业标准《海域使用分类》(HY/T123-2009)［5］和《海籍调查规范》(HY/T124-2009)［6］执行的，海域适用分类以行业用途为主要依据，用海方式是按对海域自然属性影响程度和特殊管理要求划分的。而遥感手段仅能监测到用海地物，不能直接判别行业用途和特殊管理要求。因此，对海域使用类型和用海方式的判别，需要根据用海地物的特征进行推测。
2．3海洋功能区划实施情况辅助分析海洋功能区划实施情况分析的范围是整个管辖海域，它的基础是每个功能区的监测结果，包括功能区内开发利用状况及其区划符合性两部分内容。对此，应建立相应的评价指标和方法。
3海洋功能区遥感监测方案设计
3．1主体思路监测方案设计既要瞄准业务化应用需要，又要充分发挥目视鉴别的直观性和计算机分析的高效性等优势，尽量简便易行。较为成熟的思路是在海域动态监视监测系统平台上，在人工干预下，利用遥感技术对海洋功能区实施监测，辅助分析海洋功能区划实施情况。在检测功能区内用海活动时，参考视觉注意机制，执行从区域用海到用海单元，再到用海地物的检测流程;而在鉴别用海活动时，则执行从用海地物，到用海单元，再到海域使用类型的推测流程。用海活动鉴别采用视觉鉴别、计算机辅助分类和环境关联性分析相结合的方法。
3．2基础条件(1)信息系统平台。应在现有海域动态监视监测系统基础上，扩充具有图像多尺度分割处理功能，并能统计图像对象的光谱特征、几何特征等特征参数的遥感影像处理模块。(2)资料基础。应在信息系统中准备以下资料:1)当前时段的监测资料。即经几何纠正和辐射校正的光学遥感影像数据，波段数至少3个，空间分辨率优于10m。合成影像一般采用真彩色合成模式，或以近红外、红、绿波段数据为RGB的组合模式。2)前一时段的监测成果资料。包括前一监测时段获得的海陆分界线，要求采用线型矢量数据格式;前一监测时段的海域使用现状分布资料，采用面状矢量数据格式，并含用海项目名称、用海地物名称、海域使用类型、用海方式等属性信息。3)现状基础资料。包括海洋功能区划资料，要求采用面状矢量数据格式，并含功能区等级表中所有的属性信息;现行有效的海陆管理界线，采用线型矢量数据格式;现状水深数据，以理论最低潮面为基准，采用栅格数据格式;现状海岸地貌数据，采用面状矢量数据格式，并含沿岸植被、底质分布等属性信息。
3．3监测流程与方法(1)划分监测单元。将海洋功能区划图层与遥感影像叠置，按二级类海洋基本功能区界线(未细分二级类海洋功能区的按一级类功能区界线)划分对应的影像区域。(2)比对前一监测时段功能区内海域使用信息。将前一时段的监测成果资料与遥感影像叠置，先判定前一监测时段已明确的用海单元，其次确定监测时段内的用海动态及变化区域，然后确定需要鉴别的新用海地物。(3)影像特征目视鉴别。目视检测用海目标，总结目视鉴别指标，包括地物位置、(与周围水体、地物的)颜色差异、空间结构、方向、尺寸、(与其它地物)相邻关系。(4)分析用海环境条件。提取影像单元周边的自然状况和开发状况信息。自然状况指标有平均水深、离岸距离、海岸底质等。开发状况指标有周围临海地物、周围海域使用类型、周围用海方式、周围用海地物等。(5)提取影像特征。先选择适宜的尺度参数，在影像区域内进行影像分割处理。再在有待鉴别的海域使用目标区域，针对每个分割后的影像单元，统计表1所列光谱特征、几何特征等标志信息。(6)鉴别用海地物。这一步骤是功能区遥感监测流程中的关键，需要根据各影像单元的特征标志，对照用海地物判读标志，鉴别用海地物。用海地物按表2分类。各类用海地物的鉴别规则由目视指标、影像特征测算指标和用海环境指标组成，以人工岛为例，鉴别规则如表3所列。(7)推断用海类型和用海方式。根据用海地物类型和用海环境条件，对照用海地物鉴别规则和《海域使用分类》(HY/T123-2009)、《海籍调查规范》(HY/T124-2009)，判别用海单元及其用途与范围，推断海域使用遥感目标的用海类型和用海方式。(8)海洋功能区划实施情况分析。先利用空间分析工具，按照相应指标，分析功能区内的开发利用状况，再按照相应标准，辅助分析用海活动的海洋功能区划符合性。海洋功能区划实施情况分析内容和指标见表4所示。(9)监测成果编制。生成定制格式的监测图件和监测报告。
4海洋功能区遥感监测方案适用性分析
上述方案的实质是针对海洋功能区划的效力点，明确了海域使用遥感监测的技术流程，以及其中各环节的监测分析内容、方法、指标或规则。笔者的应用经验表明，该方案适用于对海洋功能区内开发利用活动的快速检测和对海洋功能区划实施情况的辅助分析。方案的适用性来自以下几方面的保障:(1)新一轮的海洋功能区划(2011～2012年)中的目标指标和功能区管理要求都比较明确。(2)海域使用绝大部分在海面上都能得到反映。目前海域使用动态监视监测采用的遥感资料的空间分辨率已经很高，具备应用于海洋功能区监测的能力。(3)面向对象的遥感分类技术已在海岸带地区得到成功应用，特别近年来对各类用海分类规则的归纳越来越趋于成熟，使海域遥感分类的精度和效率得到了显著提高。
5结语
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