高光谱遥感技术现状
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高光谱遥感技术现状范文第1篇
关键字：遥感;GIS;高光谱;成矿预测
Abstract: as the society increasingly progress, increasing demand for minerals prospecting and increasing the level of difficulty, information ore-prospecting more and more applied in practice. This paper summarized the RS and GIS roughly in the present situation of the application of geology, the predecessor's research achievement, and on the basis of summarization of metallogenic prediction and RS and GIS inseparable relationship.
Keyword: remote sensing; GIS; Hyperspectral; Metallogenic prediction
中图分类号：O741+.2文献标识码：A 文章编号：
1引言
矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础，随着社会经济和科学技术的不断进步以及人口的增长，矿产品的消费量与日俱增，但是矿产勘查与开发难度的加大而导致的资源紧缺已成为制约全球社会与经济“可持续发展的”的关键因素。随着地表矿、浅部矿及易识别矿的日趋减少而导致的找矿难度的加大和找矿成本的提高,矿产勘查经历了由经验找矿、理论找矿和技术找矿的漫长经历后，进入了目前的信息化找矿时代。“信息化”是地质学发展的水平关键，地质学信息化水平的高低是衡量地质学现代化水平和发展潜力的重要标志。信息找矿战略目标是以地质空间多元信息库为支撑，以GIS为平台，发展新一轮矿产资源定量评估方法模型，为我国矿产资源评价提供方法技术支撑。
2RS在成矿预测中的应用
2.1 国内外研究现状
“遥感是20世纪中后期发展起来的新兴学科，遥感技术的发展，揭开了人类从外层空间观测地球、探索宇宙的序幕，为我们认识国土、开发资源、研究环境、分析全球变化找到了新的途径”。
最近几年，高空间分辨率的陆地卫星遥感传感器层出不穷，随着遥感数据获取技术的提高，遥感数据的处理技术也得到了很大的发展，特别是在遥感信息处理的全数字化、可视化、智能化和网络化方面有了很大的变化和创新。美国地质调查所（USGS）地壳成像与特性分析研究组是主要开展基础性、前瞻性遥感新技术研究的科研部门。近年来，其遥感项目研究重点之一就是在铀矿区、钼矿区和斑岩铜矿区，开展矿物学和稳定同位素化学与遥感数据相融合的地球探测新技术的研究、应用与推广，并初步建立了相应的光谱解译软件和数据库系统。
我国在上述研究领域开展的工作包括：鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、腾冲盆地等砂岩型铀矿区及江西桃山花岗岩型铀矿田等主要成矿带，基于地面高光谱测量、航天高光谱（Hyperion）和高空间分辨率（Quickbird）遥感影像处理与光谱匹配技术，结合航空放射性测量数据分析，提取了主要铀成矿要素的光谱信息，从遥感物理学、空间信息科学、地质学等多个角度，综合分析铀矿床产出的空间信息特征，为铀成矿远景区预测提供遥感新技术新方法。国土资源部航测遥感中心在驱龙、新疆东天山及江西德兴等地区开展了高光谱矿物填图、找矿预测及矿山环境评价等方面的示范性研究工作，取得了理想科研成果。
2.2 遥感图像的预处理
无论是原始单波段图像还是RGB彩色图像，其色调对比度不大，灰度比较集中，遥感影像层次比较少，色彩不丰富，明亮度和饱和度较低，影像分辨力和解译力均很差，不适宜直接用于地质解译。我们必须对其进行预处理，一般来说常会用到的预处理内容包括几何校正、数据融合、遥感数据的辐射匹配、遥感影像镶嵌、子区选取、图像增强处理等等。
遥感图像预处理的目的就是要突出图像中的有用信息，扩大不同影像特征之间的差别，以提高图像质量和突出所需信息，有利于分析判读或作进一步的处理。在实际应用中，可以根据研究对象需解决的问题及图像本身的信息特征，通过基本的图像增强处理方法提高其目视效果，并且通过反差扩展、中值滤波、空间滤波等方法，对图像色调较暗、阴影较多以及不易对其进行结构解译的图像进行处理，使其结构层次鲜明，特别是阴影的噪声能够缓解，构造的解译度明显提高。
2.3高光谱特征研究
高光谱分辨率数据使遥感技术步入可以同时获取地球表面物质成分信息和空间分布特征信息的新阶段。目前，常用的遥感图像资料主要包括TM图像、SPOT图像、MSS图像和雷达图像等，随着现代科技的不断发展，遥感技术水平的不断提高，遥感图像的波谱分辨率有了很大的提高。
野外地物波谱测量数据是遥感应用的基础。高光谱分辨率数据具有图谱合一的特点，因此，野外地物波谱测量数据对航空高光谱数据的处理和解释尤其重要。光谱图像的最大特点是可以提取每个像元的光谱曲线以便和标准的、已知的光谱曲线进行对比和匹配研究，从而直接识别矿物，提取岩性、蚀变、矿化等信息。现如今，越来与多的学者投入到铀成矿的波谱研究中，他们根据可见光—热红外波段的波谱信息，通过高光谱特征分析，建立其光谱识别标志。
通过主要岩体的光学特性分析，可以得出从老至新不同期次岩体光谱特征出现规律性变化，根据这些典型光谱特征，可以进行不同期次岩体的光谱识别，并通过遥感制图圈定其空间分布范围，为铀资源勘查提供基础地质数据；通过控矿断裂带光谱学特征分析，可以对比得出石英在含水、风化、典型等形态下的光谱吸收峰的范围，为地区成矿预测提供最为直接的光谱数据；碱交代可能是某些研究区最为发育的热液蚀变，所以，通过矿化蚀变带光谱学特征分析，可以说明碱交代岩随着蚀变程度增加，原因是石英含量的减少。综上所述，依据热液蚀变带、控矿断裂带及成矿岩体等铀成矿要素的可见光—热红外的反射和发射吸收光谱特征，通过高光谱地质填图技术，可以圈定各种铀成矿要素的空间分布，为铀成矿预测提供技术支撑。
3GIS在成矿预测中的应用
在以往的铀资源勘查中，已经积累了海量的地质、物探、化探、遥感和水文等多源地学信息，而且伴随着近年来铀资源勘查力度的不断加大，信息的积累呈现出快速增长的态势。GIS技术的出现和不断推广使用，使得铀矿勘查信息处理和分析过程从传统的、人工的、离散的时代，进入现代的、数字化的、多源信息综合的时代。在铀资源勘查评价领域，GIS提供了在计算机辅助下对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源地学信息进行集成管理、有效综合与分析的能力，成为改变传统铀矿资源评价方法的强有力工具。
高光谱遥感技术现状范文第2篇
关键词：土地资源；水质；草原
引言：在上世纪60 年代初期，卫星遥感技术获得了体系化成长，逐渐成为观测技术领域的重要应用。卫星遥感技术的监测主体具有远程性，采取非直接接触形式，完成监测目标性能探测，具有探测结果的高效性、探测数据的准确性、探测应用的成本可控性、探测范围的规模性等优势。
1 在土地资源勘测作业事项中遥感技术应用表现
1.1 土地资源遥感应用范围
土地资源探测工作中融合遥感技术时，主要探测土地资源性能，关注土地资源数据动态变化，加强土地资源数据更新，便于从动态化、多样化等视角，完成土地资源属性探测工作，以期有效提升土地资源遥测工作的有序性、智能性。与此同时，遥测技术在土地质量检测、生态性测评等方面，获得了广泛应用，提升其遥感技术在土地资源相关单位的应用价值，为相关土地资源利用开发工作提供技术支持，提升了土地资源保护效果，加强了土地资源相关决定的准确性。
1.2 获取土地资源信息
针对土地资源开展的遥测工作，以获取土地资源相关信息为重要项目。在获取土地资源信息期间，针对遥感数据实际获得了土地资源信息，比如时间、空间等，依据土地资源属性加以数据归类，提升土地资源信息获取的有效性。在信息处理期间，信息提取的方式，通常表现为两种，第一种方法为“目视归类法”，第二种信息提取方法为“人工智能分类法”。目视归类的提取应用，是以人工智能分类为基础衍生而出的新型应用技术。
此信息提取方法的分析流程为：针对遥感影像加以筛选，开展图像信息分析与甄别，在影像中完成标志设立，开展针对性判断与信息读取，完成数据图绘制与面积比例确定，加强影像图误差消除，综合开展精细化数据分析等。目视归类法，现阶段在全国范围的土地资源相关工作中获得了实践性应用，获取了相关有效的监测成果[1]。
2 在水资源勘测作业事项中遥感技术应用表现
2.1 获取水资源信息
获取水体信息时，遥测信息类别具体表现为：水资源分布情况、水资源面积测算等。针对此类信息获取程序，常用的信息技术包括：
以图像融合相关信息技术为基础，比如色彩设计、IHS与HPH变化、比值测算等，以此提升水体信息显示的直观性。
以光谱关系的应用基础，借助波段组合确定光谱规则的适用性，借助目视判断解读、阈值筛选等程序应用，精准获取水体信息。
以遥感指数法为应用基础，借助亮度、植被等指数遥测技术，在地面径流较少的区域，有效获取水资源信息。
在三种水资源信息获取途径中，遥感指数法的测量效果较为精准，获得了相关水资源行业的广泛认可。
2.2 水质监测
在监测水质情况时，分别从地面、航空等视角，完成水域质量情况探测，诊断水资源结构中的各项表现，比如反射、吸收等，以此确定水污染相关信息。一般情况下，水质遥测技术测定项目具体表现为：叶绿色含量、水体透明程度、悬浮物在区域水环境中的占比、有机物溶解处理效率等。高光谱遥测技术，获取的遥感数据，在水质检测工作中发挥出较为重要的作用。高光谱遥测技术展现的遥测数据，能够以曲线性质表现出水质定量遥感具体情况，为遥测数据获取增加了直观性、精细性。
3 在林草湿地资源勘测作业事项中遥感技术应用表现
3.1 遥测森林资源
针对森林资源开展的监测工作，主要面向森林灾害予以防范。森林灾害主要表现为：火灾、病虫害。在针对火灾安全事故开展遥测工作时，设定了卫星数据方位周期，形成了以气象卫星为基础的监测体系，运行状态稳定。针对病虫害问题开展的森林资源监测工作，是借助光谱反射现象，获取植物可能性产生的病虫害表现。利用机载高光谱完成遥感数据分析工作，能够在光谱曲线特征中确定相关植物种类的病症，比如灵芝茎基腐病。结合光谱曲线获取的遥测数据，精准确定植物健康性，以此完善森林资源防虫害工作体系。
3.2 遥测草原资源
利用第三代实用气象观测卫星、气象卫星程序传感器等技术传输的数据，获取植被、牧草等信息，判断草原资源生长与气象之间存在的关联关系，由此获取区域牧草长势，发挥出遥测技术的应用价值。利用遥感技术，能够完成区域草原分布、长势情况的信息获取，为相关单位绿化建设、环境保护工作提供有效支撑[2]。
3.3 遥测湿地资源
湿地资源在遥测期间，存在的工作障碍为湿地划分依据，相应提升湿地信息处理难度。现阶段，针对湿地资源监测工作，采取的是综合型监测方式，借助空间分辨率、光谱分辨率、遥感影像多种技术，协同完成监测工作，以此获取湿地资源的监测动态性，在神经网络分类法作用下，科学完成森林湿地类型划分，具有划分的精准性。
4 在矿产资源勘测作业事项中遥感技术应用表现
4.1 获取岩矿信息
针对岩矿信息开展的遥感测定工作，能够为地质学发展提供科学依据。在探测期间，采取岩矿信息识别、获取岩矿侵蚀变化情况、建设遥感找矿程序等形式，系统性开展矿产资源探测工作。矿物结构中包含的成分有晶体、阴阳离子等。此类物质在吸收光波后，形成了差异性光谱特征，借助此类光谱特征，采取相似指数、光谱角等形式，判断岩矿信息，提升信息获取的实效性。
4.2 监测矿山资源
监测矿山资源时，旨在为矿山开发相关作业程序提供指导信息。监测项目具体包括：开发区域具体情况，比如适用的开采形式、确定开采区域等；矿山区域地质条件，采场区域确定、统计废弃物数量等。借助高空间分辨率能够完成矿山资源的全面监测，获取可用的遥感数据，加强自动信息分类提取，结合人机数据交互，提升数据可读性，以期直观展现矿山环境的具体情况，为矿山开发相关事业增加科学指导。
结论：综上所述，在信息处理技术发展背景下，遥感技术相应获得了成熟化发展。现阶段，针对自然资源开展的探测工作，尚未制定较为完善的探测标准与行为规范，相关理论与应用研究，尚需深入研究，以期在实践探测活动中检验遥感技术的应用能力，使其应用获得完善，为自然资源相关工作提供技术支持。
参考文献
[1]尤淑撑，何芸.自然资源遥感监测体系建设现状与发展展望[J].无线电工程，2020，50(05):343-348.
高光谱遥感技术现状范文第3篇
关键词： 遥感地质问题 关键技术
中图分类号：F470.1 文献标识码：A
前言
随着计划经济向市场经济转轨, 地矿行业各遥感应用部门更加重视遥感技术的发展。目前大型的遥感应用和研究项目大多采用公开招标、公平竞争的方式确定承担单位, 另一方面地质工作的难度正在不断地增加。面对这些挑战, 近年来地矿行业各部门更加重视遥感技术的发展。
一、当前我国遥感地质工作的基本特点
1 遥感技术队伍经过工作实践更加成熟
( 1) 我国遥感地质队伍已建成多层次的组织机构。我国遥感地质队伍是随着遥感技术的普及和应用的深入不断壮大的, 在各部门的重视下, 现在地矿行业各部门都建立了地质遥感中心; 各大区局、省局建有遥感站、所; 地质大队则设有遥感队、组。形成了组织有序、结构完善、技术互补, 信息相通的三级网络组织系统。
( 2) 已建成一支具有较高的知识层次的遥感技术队伍。遥感技术是一集多种学科最新科技成就于一体的高新技术, 遥感地质应用则涉及众多地学领域的知识, 因此遥感科技人员必须具有遥感、地质和其它相关学科的理论知识和相应的工作经验。经过多年努力, 地矿行业遥感队伍已普遍成了知识密集型的队伍, 各部门具大专以上文化程度的职工人数大多超过60% ,而且具备了一批掌握多种学科知识的综合性人才, 技术结构日趋合理。近年来, 各单位在注意提高职工总体技术素质的同时, 重视把一些理论基础扎实、思路开阔、善于接受新生事物的年青人安排到重要的技术岗位上, 让他们在实践中锻炼。无疑, 这些年青科技人员的迅速成长,将为遥感地质事业的发展带来朝气蓬勃的活力。
( 3) 遥感队伍保持了地质健儿的优良传统。随着地质工作的深入, 近年地矿行业承担的遥感地质应用项目大多集中在边远省份或一些自然条件较差的地区, 如新疆、西南“三江”、藏北、大兴安岭等地。为了获取实地调查资料, 验证遥感解译结果, 科技人员常常深入崇山峻岭、森林沼泽, 继承和发扬了老一辈地质队员不畏艰险, 勇往直前的光荣传统。由于各地区地矿行业的遥感队伍普遍具备较强的技术实力, 富有战斗力, 在一系列国家、部委级的大中型遥感项目中取得了显著成绩, 大多数成员已成为各省区遥感中心以及全国地方遥感应用协会的核心和中坚力量。
( 4) 我国遥感地质队伍经受了改革浪潮的考验。随着改革的深入, 地矿行业的遥感单位也在经历机构的体制转变和队伍的战略性调整, 以适应社会主义市场经济的发展。在这种新形势下, 各单位一方面充分调动广大科技人员的聪明才智和积极性, 做到人尽其才, 调整机构, 缩减编制, 合理安排分流下岗人员; 一方面解放思想, 开阔思路, 在完成地质指令性任务的同时,拓展服务领域, 提高效益, 使遥感地质队伍变得越来越精干。
二、存在的主要问题
1理论基础和应用基础研究不足或滞后已成为技术进步和应用向纵深发展的障碍。虽然中国国土资源航空物探遥感中心(以下简称为航遥中心)定位为遥感应用部门, 但对于行业和专业应用的一些理论基础和应用基础问题, 如遥感地质信息机理、岩矿波谱(反射、发射、微波等)特征及其地质意义等, 完全依靠他人的研究成果, 或指望和等待他人研究, 是不现实的, 也远不能满足应用的需求。
2数据获取能力严重不足, 长期依赖国外资源卫星, 难以提供长期、稳定的数据保障; 缺乏一些对地质应用很有价值的新型数据源(如高光谱数据) ; 航空遥感数据的集成度较低, 机动和应急反应能力不足。
3一般化的研究较多, 甚至多有重复, 深层次的研究较少; 面上的问题研究较多, 针对典型地质问题或需求的研究较少; 跟踪、模仿性研究较多, 探索性、前瞻性的研究较少。
4研究分散, 技术集成度较差, 方法的协同应用能力不足。
5信息基础设施、实验手段和技术保障能力的建设和发展滞后, 制约了研究向纵深方向发展;成果的智能化、产品化的程度较低, 影响了技术方法的规模化应用和推广。
6研究缺乏系统性和连续性, 急功近利仍较严重; 科研项目管理等同于工程项目或生产项目,难以按照科学技术发展的规律规划和部署工作。
三、遥感地质存在的问题及关键技术
1高光谱矿物填图技术的发展和深化。矿物填图可以说是高光谱最成功的，也是最能发挥其优势的应用领域，它使遥感地质由识别岩性发展到识别单矿物以至矿物的化学成分及晶体结构。在可见短波红外谱段，识别的矿物主要为等过渡元素的氧化物和氢氧化物、含羟基矿物、碳酸盐矿物以及部分水合硫酸盐矿物，可识别的矿物可达近40 种。
2遥感地质学由定性步入定量化发展阶段。高光谱、高分辨率、热红外多/ 高光谱、雷达干涉、激光雷达、GPS、POS 系统等技术的兴起和发展，使遥感地质学不再局限于基于图像色调与纹理特征的目视解译，而继表层遥感应用领域之后，逐渐步入了定量化发展阶段。
3技术集成和应用技术体系构建。地球是一个复杂的开放巨系统，将地球科学作为系统科学，以整体论和系统论的观点研究地球已成为地球科学家的共识。对地观测技术以其宏观性、区域性、综合性、多尺度及高频度，已成为地球系统科学研究不可缺少的手段。系统论的奠基人钱学森院士指出，研究开放复杂系统和复杂性科学的方法是“从定性到定量的综合集成方法”。以复杂性科学理论方法开展技术集成，构建应用技术体系，建设应用技术系统将成为当前遥感应用发展的主流。对于遥感地质应用而言，在目前的发展阶段，技术集成和应用系统建设主要有以下两种类型。
a应用技术系统。针对特定的应用领域，根据不同遥感手段和不同技术方法的特点，将多种遥感技术、多种遥感信息及多种数据处理信息提取方法有机地加以优化组合，集成为优势互补、协同作业的应用技术体系，以提高整体应用的水平、成效和技术经济效益。如遥感地质调查与地质找矿技术系统、地质灾害调查和监测技术系统、地质环境调查和评价技术系统等。
b.业务运行系统。针对特定的应用目标，将遥感数据及辅助数据和环境数据的采集、数据处理、信息提取、信息分析、专家知识、应用模型、真实性检验、信息服务等技术环节和技术方法，按专业要求和统一标准加以集成，形成具有业务化运行能力的运营系统。如矿物填图系统、地面沉降监测系统及矿山资源开发多目标遥感监测系统等。
4遥感服务由以数据服务为主
向技术服务和信息服务转变。与遥感地质应用技术系统，特别是业务运行系统建设同步，遥感向社会所提供的服务也将由数据服务为主逐渐向数据、技术和信息综合服务转变。地质信息是经济和社会发展不可或缺的重要基础信息。新的经济社会发展形势对地质工作提出了更高的要求。按照“国务院关于加强地质工作的决定”的要求，为缓解资源约束，保障经济发展，推进城乡建设，开展国土整治，防治地质灾害，改善人居环境等提供客观、准确、现时的地质信息服务，是中国地质调查局遥感地质工作的重要战略任务和主体目标，也是遥感地质发展的必然。
结束语
长期以来, 地矿行业的遥感单位之间建立了良好的合作关系, 互相支持, 共同完成了许多在国内有影响的大型项目。近年, 地矿行业的遥感单位也加强了与其它行业遥感单位的合作, 为发展我国的遥感事业而不懈努力。
参考文献
[1] 陈旭锋.遥感地质勘查技术发展趋势研究[J]. 民营科技. 2012(04)
[2] 郭峰利,杨联荣.浅谈地质找矿中的遥感技术[J]. 中国新技术新产品. 2012(08)
高光谱遥感技术现状范文第4篇
【关键词】航空遥感 应用 趋势
一、航空遥感及其发展史
航空遥感是将传感器置机、无人驾驶的飞行器、飞艇、气球等航空平台上实现遥感对地观测，平台飞行高度在数百米到数万米，其发展已有近200年的历史。由于航空遥感图像比例尺较大，地面分辨率较高，实用性较广，是空间数据获取中不可取代的一种技术手段。航空摄影作为遥感技术中应用最基本的数据获取手段，被广泛应用于地图测绘、资源勘查、环境监测、城市规划等方面。
基于焦平面技术和帧技术的数字航空摄影系统得到了发展。这一技术的特点是利用一块大规模面阵电荷耦合器件（CCD）在照相机的焦平面上采集图像，其图像质量和分辨率完全取决于镜头和CCD像元的规模。它完全摆脱了精度要求、难度很大的精密机械动作，其全电子化和全数字化技术为航空摄影技术领域开拓了一个新的境界，同时也为我们提供了一个很好的机遇。
主动式遥感即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波，然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波，如使用雷达探测目标就属于主动遥感。
被动式遥感，即传感器不向被探测的目标物发射电磁波，而是直接接受并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波，如航空摄影、卫星影像等都属于此类。
二、国内航空遥感的应用现状
目前国内航空遥感的应用主要集中在航空摄影测量获取基础地理数据、城市规划、国土管理、城市环境、城市环境、基础设施建设工程规划设计等方面。
（一）基础地理数据采集。由于航空遥感分辨率高、比例尺大，能较好地满足大比例尺基础地理数据的采集，包括1：5000～1：500的数字线划图、数字高程模型图、数字正射影像图和数字栅格图，上述4D产品在规划、城建、国土、房产、交通、电信、水利、环境和各行业设计部门、工程部门是最基础的空间数据，是为规划设计、工程施工、管理、行业应用服务的基础。如我省大力推进的数字龙江建设就大量使用航空遥感数据获取基础地理数据，节省了大量人力物力。目前航空摄影测量已成为基础地理数据采集的基本手段，已形成了具备一定规模的产业，为多个行业应用部门服务。
（二）土地资源和矿产资源。土地资源是不可再生的宝贵资源、是城市赖以发展的基础。城市的规划发展、土地开发利用和土地资源的保护是城市管理、城市经营的主要内容。应用航空遥感技术进行大比例尺土地详查，编制土地利用现状图、土地利用变更图，及时更新地籍资料、增强地籍资料的构造、建造年份，提供违法用地的发生时间和土地类型，鉴定和辨别相关证据，辅助土地执法监查。
（三）环境遥感监测。环境遥感监测主要包括对区域生态环境、水环境、大气环境、城市环境等方面的遥感调查和评价。区域生态环境遥感监测常用近红外、红、绿波段合成的图像为标准假彩色影像（如 TM432/ MSS754），充分利用了对植被和人工建筑敏感的波段，通过影像判读，可以对对土地利用、植被覆盖情况进行有效的分析。
水环境遥感监测是将航空彩色红外图像和热红外扫描图像相结合的方法，调查现有河道功能及河道、湖泊重点污染源的位置、污染源类型、分布特征、污染范围及程度等，编制河道污染源分布图，分析评价污染危害和水环境状况；
城市环境遥感监测是以航空热红外图像为信息源，查明城市下垫面热辐射结构类型，特别是高温热源点的分布及其强度，编制城市热岛强度分布系列图，研究热辐射的形成机理以及下垫面辐射温度与空气温度的对应关系，分析城市热岛效应与城市建设的关系以及对城市环境的影响。
三、国内航空遥感的应用发展趋势
新一代数字航空遥感传感器的高分辨率、高光谱、高探测性能和数字化的处理特征为未来的航空遥感应用提供了更为广泛的前景。其发展趋势有以下几个方面：
（一）成果产品的数字化、实用化
所有的新型航空传感器如：面阵CCD数字航空相机、面阵CCD超光谱成像仪、实用模块化成像光谱仪、测试雷达、三维成像仪等获取的遥感信息都是数字成果，经处理可以直接加工成为各种数字产品，直接为信息化建设的各行各业提供基础地理信息产品和影像产品，如数字国土、数字流域、数字城市、数字社区等。同时随着传感器性能的不断改进，各种产品将更为实用化。
（二）专业应用的细分化与集成化
由于传感器种类的多样化、遥感平台的多样化，可以针对特殊的专业应用采用专业的传感器获取数据、实现专业化应用目的；同时由于传感器发展的小型化，可以在一个平台上同时安装多个传感器，实现多传感器、多功能、多用途的综合集成，为航空遥感技术的综合应用降低数据获取成本，提高应用效率。
（三）由定性应用发展为定量化应用
现有的遥感信息基本可以提供研究对象的位置和属性，即定位和定性问题，从而为我们的应用提供相对在空间的位置、分布、范围、相互之间的关系，同时分析研究对象的特征、类型、属性，进而研究相互之间的关系和规律，得出相关结论，为专业应用和决策支持提供依据。随着新型的数字传感器的实用化，多样化的航空遥感数据源，丰富细分的高光谱特征，并与高分辨率的卫星遥感数据融合，使得航空遥感的应用可以研究相对的位置、研究并作为GIS的基础数据源进行各种应用分析、统计和动态监测，满足更为广泛和更高目标要求的应用需求。
参考文献：
[1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2003.
高光谱遥感技术现状范文第5篇
关键词：地理检测；测绘遥感；技术；应用分析
地理检测技术在地质工程中，已经得到了广泛的应用，随着矿质勘探和生物科学的发展，对地理检测技术有了更高的要求，地理检测技术要想很好的发挥其应有的作用，就必须对检测的技术和方法进行更新，测绘遥感技术就是在这种背景下产生的，遥感技术是利用远距离的电磁波等手段，向需要探测的目标发射信号，然后通过返回的信号，就可以计算出目标的形状和组成等，目前已经有很多公司开发了相应的测绘遥感系统，在实际的检测过程中，只需要把相关的设备安放到指定位置即可，然后通过对设备进行简单的设置，设备就会自行的进行目标的测绘，极大的改善了传统地理检测的难度。
1 测绘遥感技术简述
1.1 测绘遥感技术的概念
遥感英文名为Remote Sensing，简称RS，顾名思义，遥感就是指通过非接触式的手段，通过一些必要的传感器，进行远距离检测的方法，然后就可以根据对目标探测的数据，对目标物体的特性和性质等进行深入的分析，从广义上来说，遥感是指所有远距离探测的方式，而狭义上的遥感技术就是通过具体的设备，收集探测目标的相关数据，然后对这些数据进行分析，在实际的应用中，通常都会采用一些对电磁波反应灵敏的设备，然后向探测的地区发射电磁波，电磁波在接触到物体时，会进行反射和散射等，同时目标物体自身会进行辐射，而探测的设备就是将这些与目标相关的电磁波都收集起来，通过计算机的特定运算，就可以得出物体的相关属性，测绘遥感技术的最初应用是在空中拍摄，在上世纪中期时，由于遥感技术可以迅速的获取某个地区的地形地貌，开始被人们所重视，到了第一颗卫星发射时，遥感技术开始走向成熟，经过了多年的不断完善，现在的遥感技术在地理检测中得到了广泛的应用。
1.2 测绘遥感技术的特点
从遥感的发展历程中可以看出，遥感从最初的航空拍摄，发展到现在的地质测绘，其每个阶段的进步都是根据实际的需要来的，因此其具有很高的实用性，现在的遥感技术都是利用卫星进行的，卫星在高空进行拍摄时，可以对很大的空间同时进行探测，而传统的地理检测方式，通常都需要人工的参与，这种方式每次检测的范围非常小，获取的数据有很大的局限性，而要想完成大面积的检测工作，就需要大量的人力和时间，而卫星遥感的这种测绘方式，可以同时收集到一个地区大量的数据，对数据的处理也都是由计算机进行，由于卫星绕地球的周期都比较短，对同一地区进行遥感的时间间隔也比较短，尤其是地球同步卫星，始终保持在地球上空的同一个位置，就可以不断的对这一地区进行遥感，那么收集到的数据都是最新的，如果这一地区发生了地质变化，也能够很快的通过测绘遥感，收集到变化后的地理护具，这是传统的地理检测技术无法相比的，从检测成本的角度上考虑，卫星遥感技术也要好很多，由于不需要人员进行实地的检查，就能够节省人员和设备的相关费用，而卫星的存在，遥感通常都是其功能的一部分，同时对一些沙漠等荒凉地区的地理检测，地面的检测很难进行，如果采用卫星遥感的方式，就可以非常简单的解决。
2 地理检测中测绘遥感的技术应用
2.1 获取相关的地理数据
从某种意义上来说，在地理检测中使用遥感技术，极大的促进了地理学的发展，由于遥感技术可以获取到地区表面的图像，而且随着摄像相关技术的发展，卫星上所带的拍摄设备分辨率越来越高，获取到的图像也越来越清晰，测绘遥感技术的这个功能是地理检测的基本功能，已经在很多地理领域得到了应用，尤其是地图的绘制中，目前大多数地图都是通过这种方式获取的，由于这种卫星遥感测绘出来的地图，能够真实的表现出建筑物等的实际情况，受到了用户的广泛称赞，除了对地球表面进行拍照意外，遥感技术还能够利用波普获取到更多的地理信息，通过这种卫星的光谱遥感，对地下的情况也能够进行信息的获取，目前我国的一些卫星就配备了最新的高光谱设备，利用这个设备能够获取到很多地理资源的信息，这些信息对水利和矿产等领域有很重要的作用。
2.2 测绘遥感技术在地质灾害中的应用
由于卫星遥感技术是在高空对地理信息的收集，那么在一些地质灾害中，对地理检测工作也可以顺利的进行，例如某一地区发生地震后，地形地质都有了较大的变化，要想很好的完成救灾工作，首先就需要一个地震发生地区的最新地图，这时卫星遥感技术不仅能够很快的获取到相关的地图信息，甚至对某一地区的地质灾害情况，也能够做出评估，从而使救灾工作能够很好的进行下去，同时测绘遥感也是地理信息系统收集数据的重要组成，由于该系统需要大量地理信息的检测和收集工作，而测绘遥感技术能够很好的完成，随着该系统自身不断的发展和完善，对相关数据的准确性和有效性要求越来越高，这就要求相关数据在保证精确的同时，还要进行及时的更新，而测绘遥感技术刚好符合这点，随着遥感相关设备的发展，收集的数据精确性越来越高，而卫星对数据的收集本来就有很好的时效性，这可以保证地理信息系统的有效运行。
3 结语
通过全文的分析可以知道，遥感技术已经是现代地理检测中的主要方式，与传统的一些检测技术相比，遥感技术的对地理检测的空间上增大了，检测的时间上却缩短了，能够有效的保证相关地理信息数据的准确性和有效性，而且随着遥感技术使用设备的更新，对地理检测将变得更加精确，相信随着时间的推移，测绘遥感的技术将会在地理检测中得到更好的应用。
参考文献
高光谱遥感技术现状范文第6篇
关键词：水利水电工程 地质勘测 遥感技术应用
中图分类号：U445 文献标识码:A
前言：遥感（RS）技术通常主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段。Rs技术与其他勘察手段配合，有利于大范围进行地质测绘，提高填图质量和选线选址的质量，减少野外地质调查的盲目性，并可以大大减少外业工作量，提高作业效率。遥感技术作为一种工程地质勘测手段，近年来在我国水利地质勘测工程中应用越来越广泛，其用途主要包括：工程地质调查与制图、岩溶调查、对滑坡、崩塌、泥石流等物理地质现象的调查，输水隧洞、渠道等跨区域、长距离等线状大型工程地质调查，地貌、地质、地形、气候、水文等复杂特殊地区的工程地质调查，省时且经济。随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星数据的日益丰富及普及，RS对水利建设及管理的影响和作用必将越来越大。
1.工程勘测中遥感技术应用的必要性及其应用效果
工程勘测是各种工程建设质量优劣的先决条件。勘测质量的优劣,直接影响了设计质量,而设计质量则影响了工程建设的质量。要修建一项理想的工程,除要考虑政治、经济、国防等因素外,还必须充分掌握工程所在地区的地形、地貌、地质、水文、气候等自然环境条件。采用传统的地面勘测方法,由于视野的局限,拟查明自然环境条件是很困难的,尤其是在地形、地貌、地质、水文、气候等复杂的地区,有时由于手段的限制,勘测质量得不到保证,造成工程选线、选址的变动,甚至到了施工阶段,还不得不补做勘测前期的工作。更有甚者,给施工或日后的运营带来无穷的后患,这样的例子不胜枚举。
遥感技术的应用,可以克服单纯地面勘测的不足,它与其他勘察手段相结合,可以从整体上提高工程勘察的质量,因而,具有明显的技术经济效益。遥感技术应用的效果主要表现如下:
1)有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量;
2)可克服地面观测的局限性,减少盲目性,增强外业地质调查的预见性;
3)减少外业工作量,提高了测绘效率,某些外业工作可移到室内进行,改善了劳动条件。
一般认为,工程勘察中采用遥感技术后,预可行性研究阶段可提高工作效率2~3倍,可行性研究阶段,可提高1倍左右。有些地区,应用遥感技术后,勘察效率提高的更多些。
工程勘察中,应用遥感技术可获取地貌、地层(岩性)、地质构造、水文地质、不良地质等信息。尤其是对工程影响较大的滑坡、崩塌、错落、岩堆、坠石、泥石流、岩溶、沙丘、沼泽、盐渍土、河岸冲刷、水库坍岸、冲沟、人工坑洞、地震地质等不良地质现象,其判释效果更为明显。工程勘察中,利用陆地卫星遥感图像一般可编制1∶5万~1∶20万的有关图件;利用航空遥感图像可编制1∶5百~1∶5万的有关图件。
上述不同比例尺图件的编制可满足工程勘察编制图件的需要。工程勘察中所采用的遥感图像比例尺不同阶段而有所不同。一般在预可行性研究阶段主要应用1∶5万~1∶20万的陆地卫星图像,重点地段可用1∶5万航空遥感图像;可行性研究阶段,采用1∶5千~1∶2万的航空遥感图像。
2 .遥感技术在水利水电工程勘测中的应用
遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。
2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。
2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。
2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。
2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。
2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。
2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。
3.结语
水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段，综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中，既要积极的采用新技术，同时不能够忽视传统技术的再利用，这样才能促进勘探技术的提高。
参考文献：
[1]杜道生，陈军，李政航．RS、GIS、GPS的集成与应用．北京：测绘出版社，1995．
高光谱遥感技术现状范文第7篇
关键词：教改；遥感；农业院校
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）09-0059-03
遥感是农业高等院校一些专业（如资源环境与城乡规划、土地资源管理、农业资源与环境、环境科学等）的本科生必修的专业核心课程。遥感技术已经广泛应用于社会生产的各个领域，培养遥感应用型的高级技术人才非常重要，但目前农业院校的遥感课程的教学体系、教学内容和教学方式难以适应遥感技术的快速发展，存在不少问题，使培养的人才与社会产生脱节。
一、农业院校遥感教学存在的主要问题
1.遥感课程理论多而杂、抽象化等特点，抑制了学生的学习兴趣。遥感技术具有理论抽象、知识点庞杂的特点，其多学科交叉，基础知识面广而杂，技术性和实践性较强且多应用于大型项目。农业院校的本科生一般是第一次接触，缺乏与课程相关的预备基础知识和背景知识，学习遥感课程太抽象，实际生活中也很难接触到遥感应用方面的项目，这样会导致学生觉得遥感课程“遥不可测”，具有一定的距离感和陌生感。另外，遥感课程在农业类院校中一般属于专业基础性学科，得不到足够的重视，以及学时不多等原因都在一定程度上抑制了学生的学习兴趣。
2.教材内容过于突出前沿科学，忽略了其应用性。现在的农业院校遥感教材已经采用国家农林类普通高等教育“十一五”、21世纪规划教材，虽然教学内容进行了更新，基本上不存在以前的内容过于陈旧的问题，但仍然出现不少问题。主要存在教学内容过于突出其前沿科学以及发展趋势，导致部分教学内容或过于深奥，或与农业类等相关专业的结合性不大，在农业院校等相关领域中几乎应用不到；如“微波遥感原理”深奥难懂，在农业院校相关专业几乎很少用到；又如“高光谱的影像分析”过于深奥，对于遥感课程学时很有限的农业院校本科生关联系不多且过于深奥。现在国民生产的各领域中广泛应用的遥感技术或结合性较强的教学内容，很少有教材提及或提及极少。如近年在灾害监测中广泛应用高分辨率的QUICKBIRD、WORLDVIEW卫星数据WORLDVIEW；又如在农业中应用较多的测定地物光谱仪的设备和我国“北京一号”小卫星在北京近郊农业监测中应用等内容却无体现。脱离生产实践与应用的前沿技术，就像是没有方向的深海之舟，与农业类院校本科生的教学宗旨与教学目标背道而驰。
3.教学手段不够丰富，学生参与不够，缺乏学习热情。农业院校遥感课程虽然普遍使用了多媒体教学技术，但仍是以教师讲授为核心，缺乏形象教学必要的教学手段与辅助教学资料，很少有本科生参与教师的科研项目或大型的工程应用项目。由于时间等种种原因，也很少本科生参加课内外的遥感应用的体验与交流报告，缺乏学习遥感课程的源动力与热情。
4.现有的考试制度抑制了学生的创新。现有的考试制度以考试为主，侧重卷面成绩，试卷考核方式很难考验学生对理论体系的系统性掌握、知识点的内在联系以及实际技能的掌握程度与应用程度。农业院校的遥感实验课程学时设置少，实验个数少，实验成绩占课程成绩的比重不大，一般隶属于遥感课程理论教学的一部分，很少单独开设，实践环节教学得不到足够的重视，且多侧重实验报告成绩，忽视了实践环节学生能力的表现。现有的课程成绩构成缺乏讨论、专题制作、文献检索、学习报告等多手段，在一定程度上抑制了学生参与的积极性和主观能动性，导致学生自主学习的热情不够，缺乏创新的激情。
5.实践学时偏少，缺乏针对农业院校的上机教材。遥感实践课程少，难以培养学生的感性认识，动手能力的提高更是无从谈起。目前，与遥感课程配套上机的教材多是针对高等院校测绘类专业，缺乏与农业院校遥感课程配套的上机实验教材，市场上偶见农业院校专用教程，在内容的设置上与上机实验数据或样例数据方面却与测绘类专业并无多大区别。农业院校类本科生感觉不到遥感实践与专业的相关性或结合性，无法满足农业院校专业学生的实践教学的需求。
二、教学改革的基本内容与途径
1.教学内容的完善与改革。（1）教学内容的设置应重点突出。在农林院校遥感课程学时很有限，而遥感技术体系本身内容非常庞杂，教学内容与学时的设置除了体现理论的系统性，一定要注重各部分内容的内在的逻辑联系，突出主要内容和重要内容，必要时，应进行取舍。使学生对整个教学有一个比较宏观、层次清晰的印象，能够抓住遥感主要的原理和难点内容。农业院校的遥感课程主要内容包括航空像片与遥感相关的基本概念、地物的反射光谱特性、航空摄影测量的基础知识、遥感图像的像点误差、航空摄影测量的内外业、卫星传感器数据、遥感图像的目视判读与调绘、遥感数字图像处理原理与操作技能，以及遥感技术的应用案例，尤其是在农业领域的应用实例。（2）根据应用情况对前沿性内容取舍。现在很多教学改革过于突出课程的前沿性内容，但受到学时的限制，很难与生产实践或专业联系起来，学生感觉很陌生、很抽象，教学效果甚不理想。农林院校的遥感课程学时一般都很有限，在突出课程内容的系统性和重点内容的前提下，对于前沿性的内容，可结合授课专业情况进行灵活调整。若在相应专业领域中很少应用的可略讲或不讲（如微波遥感、高光谱）；若在相应专业领域实践中有应用或应用较多的（如在农业和土壤学科应用较多的便携式地物波谱仪），可侧重于先进的仪器以及在科研或生产实践中的作用与功能。这样学生既不会感到深奥难懂，又会觉得该课程很贴合实际需求，这样就可在有限的学时取得较好的教学效果。（3）实验内容的调整。遥感课程实验内容的设置应与基本理论、基本方法相呼应，突出其主要技能、实践技能，平衡传统方法与现代作业方法，采用的实验器材或软件应与当地生产部门基本保持一致，若有条件应尽量将实验课单独开设。遥感技术在实际作业中，数据源以及产品都是采用遥感数字图像，因此，传统的遥感课程实验内容应根据行业发展情况适当地删除过时的实验，保留主要的遥感实验外，应尽量根据授课对象的就业方向、科研情况以及学时情况选择性地增加设置遥感数字图像处理的实验内容与课时数，如“熟悉ERDAS或ENVI遥感图像处理软件的基本操作”、“遥感数字图像的增强处理”、“遥感数字图像的几何处理”、“遥感数字图像的计算机自动分类”。
2.教学手段与教学方法的改革。（1）从兴趣点或生产应用入手展开教学。由于遥感课程理论知识点多而杂，在教学内容的组织上可从学生感兴趣的知识点入手，适当引用遥感在测绘、国土、农业等重要部门的一些视频资料。阐述基本原理与基本方法时注重加强学生思维的引导，主要内容与重点内容可采用精讲、细讲，生产中不常用的原理与方法采取学生课外自主学习为主，遥感在实践中应用可采取具体案例分析，这样既可保证激发学生学习的兴趣，在面上对遥感有全面的把握，又可在重点内容上有所深入。除了现代常用的多媒体教授的教学方法，可布置与课程内容相关且很有趣的课外小作业，如可通过让学生在Google Earth上查找校舍或旅游目的地的方式对卫星遥感数据的认识。（2）制作遥感教学辅助材料。遥感教学辅助材料包括航空图像与卫星遥感图像样片的制作、各类教学视频的制作、试题库与习题库的制作、遥感精品课程在线网址的收集，完善各种网络教学资源库的建设等。将生涩难懂且方便用于直观教学的遥感图像的分类与遥感图像的解译标志等内容制作教学样片，如可将全色图像、红外、彩红外、多光谱等航空像片与各种常用的卫星遥感数据制作样片，形象而直观，易于理解与记忆。对于比较抽象、生活中接触较少的知识点用于制作1～5分钟的辅助视频，如航空拍摄的过程、卫星遥感以及传感器的工作原理等。将近年来遥感技术应用于现实生活中有影响力的重大事件的新闻视频片段制作教学视频资料，如“国土部：用卫星遥感图片严查违法用地”、“我国‘北京一号’、‘小卫星’监测北京近郊农作物长势”、“汶川地震前后遥感图像前后对比”等新闻视频片段。教学辅助材料在有些教学内容方面可发挥很大的教学作用与效果。（3）重视遥感技术应用案例分析。一般农业院校的遥感技术的应用所占学时极少，与专业结合性不够。一般只是泛泛地提到或者一带而过，没有具体的案例或应用视频，学生缺乏对遥感技术实际应用情况的了解。可根据授课对象与专业方向选择教学辅助材料，根据授课对象及专业方向播放其相关内容，重点分析应用案例。如面向土管专业授课时可侧重土地资源调查与土地执法的案例分析；面向农资专业时，可侧重农作物长势监测与估产、光谱反射率的野外测定与分析等案例分析，面向环境类专业，可侧重环境监测与灾害监测的案例分析。（4）实现教学手段的多元化，激发学生学习热情。除了常用的多媒体教学与板书等教授方式外，还可适当采取学生教学的方式，加强与学生互动交流，提高学生自主学习的能力。利用课前与课间的时间或借助网络平台，与学生进行充分交流，及时掌握他们的兴趣、学习难点以及就业意向等，因材施教。利用国家、省和校级精品课程建设的成果，建立网络实践教学平台，实现网络互动式教学，设置“课件下载”、“实验报告上载”、“答疑”、“FTP”等功能。可借助与测量学等课程的重叠交叉知识，进行触类旁通式的教学。通过小型专题报告的形式，促使学生课外收集文献资料学习实践应用性强、与专业结合紧密的内容，择优以多媒体的形式课堂交流并点评，并作为学生课程考核的一部分，有意识地将教学内容与科研、就业与生产项目管理等结合起来，引导学生自主学习，激发学习的创造性。
3.建立考试制度的改革，提高其学习的积极性。进行课程考试制度的改革，改进考核方法，建立考察学生全面素质的考核体系、建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系，采取灵活多样的考试方式。在课程考试构成增加小型专题报告制作、文献检索与总结等，理论环节可增加课堂互动环节（如提问、讨论等）考核的比重；实践环节可强化动手实践与仪器操作的考核，淡化实验报告等书面成绩。通过建立考试制度的改革，促进学生积极学习。
三、教改效果分析
近年来遥感课程改革探索初步取得较为明显的成效，具体表现在以下几个方面。
1.学习态度的改变。学生对教学内容的兴趣和注意力明显提高，课堂互动变得更为积极，课外自主学习的激情提高，教学氛围良好，“教与学”变成了一件较为愉快的教学活动，学生对遥感方向的学术报告与毕业论文选题感兴趣的人数明显增加。
2.学生对遥感教学的评价。每学期都对全部遥感课程进行教学评估，学生无记名网上评教，结果表明总体优良。说明学生对于教学内容与教学形式是认可与肯定的。
3.学生的收获。国土资源管理、农业资源与环境等专业分别成立了兴趣小组，在老师的指导下能够独立完成校级创新型实验项目。学生的动手实践能力明显得到锻炼与提高，有机会参与到多项遥感技术应用的工程项目，特别优秀的学生能在测绘遥感相关的事业单位就业。也有本科生在国内的学术期刊上公开发表遥感领域内的科研论文。
虽然笔者针对农业类院校的遥感课程实践教学改革进行了探索与实践，然而，许多问题有待进一步探讨，诸如教学平台的完善、教学形式的改进、产学研实习基地建立、专业实践素材库的建立等。面向未来，我们需要更好地根据社会需求，积极进行遥感教学课程改革，为社会培养出更多的遥感应用型的高级人才。
参考文献：
[1]尹占娥.现代遥感导论[M].北京：科学出版社，2008.
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[3]常庆瑞，蒋平安，周勇.遥感技术导论[M].北京：科学出版社，2004.
[4]彭望.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2010.
高光谱遥感技术现状范文第8篇
0引言
水产养殖是指商业性的饲养水生生物(包括鱼类、软体动物、甲壳类动物和水生植物)的活动［1］，按操作的基面性质可分为陆地、水面和滩涂等3大类。以陆地为主的系统主要包括池塘、稻田以及在陆地建造的其他设施;以水面为基础的养殖系统包括拦湾、围栏、网箱及筏式养殖，通常位于设有围场的沿海或内陆水域;以滩涂为基础的养殖系统包括基塘养殖和高位池养殖［2］。我国是世界第一水产养殖大国，也是世界唯一的养殖产量超过捕捞产量的国家，而且目前水产养殖规模仍在继续快速增长中。在为满足世界水产品需求做出巨大贡献的同时，我国的水产养殖正面临着水环境状况的日益恶化、社会舆论的监督、政策与法规的监控及水产品质要求日益提高等各方面的压力，水产养殖日益成为当前研究热点之一。
遥感具有探测范围广、获得资料速度快、周期短、时效性强、成本低、经济效益大等优点。利用遥感图像能快速提取所需水产养殖的专题信息，可帮助养殖场选址、决定养殖品种，开展养殖密度、养殖水体污染(赤潮、水质等)监测;结合GIS技术，还可对养殖区进行规划和管理，评估水产养殖区对环境的影响，加深对鱼类等水生生物栖息地的理解和认识［3－4］。以往由于农业活动和降水作用导致的水质随季节变化明显，导致水产养殖遥感识别需要更高的时间分辨率数据来获取信息等原因，相对于在其他领域(如地质学和林学等)的应用，遥感在水产养殖方面的应用发展较迟缓［5］。近年来，随着遥感技术的发展，日益丰富的多平台、多种类、多分辨率的遥感数据为水产养殖信息获取提供了新的契机;许多研究人员也对水产养殖专题信息的快速、高精度提取方法进行了积极的探索和研究，使得遥感在水产养殖中的应用日趋广泛。本文针对目前的研究现状，对用于水产养殖区域识别的遥感数据源、识别方法进行分析和总结，并进一步探讨其研究和应用的趋势。
1多源遥感数据源
随着遥感技术的发展，越来越多的不同类型的遥感传感器数据被用于对水域的观测。不同类型的遥感数据在水产养殖信息提取中具有各自的优势和特性，因而也对应有不同的应用领域和信息提取精度。一般来说，多光谱遥感记录了地物的反射、辐射波谱特征，拥有丰富的地物空间分布及光谱信息，有助于识别水产养殖区域，是目前水产养殖区信息提取的主要信息源。但大多数多光谱遥感图像数据空间分辨率相对较低，即空间的细节表现能力比较差，将多光谱图像和全色图像融合，可有效提高图像解译能力。目前常用的识别水产养殖区的卫星遥感数据主要有全色图像、多光谱图像和微波雷达图像等，具体参数如表1所示。SAR具有全天时、全天候、多波段、多极化工作方式、可变侧视角、穿透能力强等特点，SAR图像中则含有丰富的地表纹理结构信息。在沿海水域，由于海水对微波雷达的回波能量较弱，而养殖用的基座、围栏和网箱等回波能量较强，色调比周围的海水更亮，二者对比度较大，因而可从SAR图像中提取养殖区域的相关信息。此外，在进行精度验证时，还可利用GoogleEarth平台提供的在线照片，这为实地调查验证提供了便利。2水产养殖区域的识别方法由于受研究时间、研究区域和数据源等客观因素的限制，还没有一种方法是最普遍和最佳的水产养殖区的识别方法。目前常用的水产养殖区识别方法主要有目视解译、基于比值指数分析的信息提取、基于对应分析的信息提取、基于空间结构分析的信息提取以及基于面向对象的信息提取等。
2．1目视解译
目视解译是遥感应用最常用、最基本的方法之一。它根据遥感图像目视解译标志(位置、形状、大小、色调、阴影、纹理、图形及相关布局等)和解译经验，与多种非遥感信息资料相结合，运用相关知识，采用对照分析的方法，进行由此及彼、由表及里、去伪存真、循序渐进的综合分析和逻辑推理，从遥感图像中获取需要的专题信息。目前，目视解译一般都采用人机交互方式。在解译前先通过遥感图像处理软件对图像进行必要的预处理，包括图像增强、图像融合等，有效地改善图像的可识别能力，突出主要信息，提高判读的精度。杨英宝等依据6景TM图像和3期高精度航片，利用人机交互式解译方法分析了东太湖20世纪80年代以来网围养殖的时空变化情况［6］;李新国等采用3景航空图像对东太湖的网围养殖面积动态变化进行人机交互目视解译［7］;樊建勇等在经过增强处理后的SAR图像上，对胶州湾海域养殖区进行了交互跟踪矢量化［8］;褚忠信等利用不同时期的TM图像，对黄河三角洲平原水库与水产养殖场面积进行了人机交互解译［9］;吴岩峻等用4景ETM+图像，经过多次外业调查，建立解译标志，采用人机交互方法，对海南省海水和岛上水产养殖区进行了勾画［10］;宫鹏等借助1987—1992年和1999—2002年的TM/ETM+图像及GoogleEarth平台提供的高分辨率图像和部分在线照片，对包括海水养殖场在内的全国湿地分布进行了目视解译，并绘制了专题图［11］。目视解译简单易行，而且具有较高的信息提取精度，适用于绝大多数养殖区域的识别，但是也存在一定的缺点。当解译人员的专业知识背景、解译经验不同时，可能得到不同的结果，其结果往往带有解译者的主观随意性。当养殖区域水体同非养殖区域水体的光谱特征或空间结构特征等相似时，解译人员就很难根据标志将其区分开来，使精度受到影响;而且目视解译工作量大、费工费时，难以实现对海量空间信息的定量化分析和保证信息的时效性，因此研究遥感信息的自动提取方法已成必然。
2．2基于比值指数分析的信息提取
比值型指数［12］创建的基本原理就是在同一图像的多光谱波段内，求得每个像元在不同波段的亮度值之比，构成新的图像，以压制某些造成光照差异的因子或背景的影响，增强地物光谱特征的微小差别，突出目标地物的辐射特征。比值型指数通常又会作归一化处理，使其数值范围统一到－1～1之间。马艳娟等利用ASTER数据，分析养殖水体与非养殖水体在图像各波段上的特征差异，构建用于提取图像中水产养殖区域的指数(normalizeddifferenceaquacultureindex，NDAI);并分析用NDAI提取得到的结果中错分的受大气、传感器影响的水体与自然水体的各波段灰度值的分布，构建了用来进一步提取深海区域的指数(marineextractionindex，MEI)，将近海水产养殖区的养殖水体与其他水体区分开［13］，取得了较高的精度。由于比值指数分析的信息提取方法只考虑各波段上的灰度信息，当部分养殖区在光谱上与深海水域接近或是当深海水域光谱并非均一时，会导致错分。该方法适用于养殖区与背景环境光谱差异大的地区，否则将无法克服传统遥感分类方法所普遍存在的“椒盐”噪声，从而影响信息提取的精度。
2．3基于对应分析的信息提取
对应分析是在因子分析的基础上发展起来的分析方法，又称“R－Q型因子分析”［14］。该方法已在生物和统计领域得到广泛的认同和应用，但在遥感领域的应用相对较少。在遥感应用中对应分析方法既研究图像波段特征属性及其相互关系，也研究像元特征之间的关系，有利于提高信息提取的精度。王静等应用该方法快速有效地进行了滆湖围网养殖区湖泊围网分布信息的提取［15］。该方法对遥感图像的质量要求较高，并在分析前要进行严格有效的图像预处理。此外，该方法并无法有效地解决“异物同谱”和“异物同纹理”的分类问题。
2．4基于空间结构分析的信息提取
空间结构分析的处理方法有邻域分析、纹理分析、线性特征提取等。其中，邻域分析是对波段每一个像元依据四周邻近的像元对其进行空间分析的方法［16］，分析和运算的像元数目和位置由扫描窗口确定;纹理表现是指图像灰度在空间上有序重复出现的特征，反映了一个区域中某个像元灰度级的空间分布规律，其基本分析方法有3类:统计分析方法、结构分析方法和频谱分析方法。周小成等采用ASTER遥感图像，以九龙江河口地区为研究示范区，利用卷积算子，采用邻域分析法来增强水产养殖地的空间纹理信息［17］;李俊杰等利用纹理统计分析方法中的灰度共生矩阵(graylevelco－occurrencematrices，GLCM)，选用中巴资源卫星02星多光谱数据，以白马湖为试验区，提取湖泊围网养殖区，实验表明纹理量化的均值指标能够较好地反映自然水体、围网养殖区和其他地物内部结构的异质性，取得了较理想的效果［18］;林桂兰等利用方差算法对厦门海湾海上的吊养和网箱养殖进行纹理分析，得到养殖专题图［19］;初佳兰等选用长海县广鹿岛海区的SAR图像，统计有效视数(ef-fectivenumberoflooks)，并对图像进行多种方法滤波分析，提取了浮筏养殖信息［20］。基于空间结构分析的养殖区识别方法，适用于近海水产养殖地的自动提取，而不适用于内陆水产养殖地，因为后者在空间上的分布孤立，斑块小，与其他农用坑塘水体的空间特征类似，但仍可以作为一种遥感图像识别的辅助方法。
2．5基于面向对象的信息提取
面向对象的图像分析主要思想是:首先将图像分割成具有一定意义的图像对象，然后综合运用地物的光谱特征、纹理、形状、邻近关系等相关信息，在最邻近法和模糊分类思想的指导下，确定分割对象所属类别，得到精度比较高的遥感图像分类结果［21］。对于养殖区分布的提取，面向对象的图像分析方法基本步骤包括多精度图像分割、面向对象的水陆划分和非养殖水域剔除。首先，使用多精度图像分割对原始图像进行分割以获得分割图斑，并计算各个图斑的特征，为后继分析服务;然后，根据遥感图像中水域的辐射特性进行水陆分割;接着根据图斑的光谱、形状及空间特征提取出面状、线状非养殖水域部分;最后，在水陆划分得到的水域全图的基础上剔除以上提取的面状水系和线状水系，得到养殖水域提取结果［22］。谢玉林等利用该方法，对珠江口养殖区域进行了提取，验证该方法在水产养殖区提取上的可行性［22］;关学彬等采用该方法对海南省文昌地区的水产养殖区进行监测，取得了理想效果［23］;孙晓宇等采用该方法，利用多时相遥感数据对珠江口海岸带地区水产养殖场的变化进行了提取［24］。面向对象的图像分析将处理的对象从像元过渡到了图斑的对象层次，更接近人们观测数据的思维逻辑，更利于知识与规则的融合。在很多情况下，面向对象的遥感图像分析方法会比基于像元的分析方法取得更好的效果。采用面向对象技术，在解决常规图像分类时的椒盐噪声效应、结果的可解释性上有很大优势，因此在高分辨率图像信息提取中能够发挥更大的作用。但是当特征及隶属度函数选取不当时，会出现较严重的误分现象，此时要结合目视解译方法，判别分类结果的合理性，优化隶属度函数，重新进行分类。
3总结与展望