遥感技术在水质监测中的应用(开题报告)

专业综合实训（开题报告）基于MODIS的水质监测遥感影像融合研究

院（系）计算机与信息工程学院

班级自动073班

学生姓名盛璐

学号0704010228

成绩

指导教师刘载文

2011年1月

一、选题的目的和意义

传统的水质监测和分析方法是实地调查和采样分析，易受人力、物力和气候、水文条件的限制，对于大面积的水域则难以进行同步测量。遥感是20世纪60年代发展起来的一门科学，是一种通过测量从陆地表面获取电磁辐射而推断地表参数的过程。因此对本题的研究可以，即遥感技术在水质监测中的应用弥补了传统水质监测的缺陷，以其实时、高效、持久、数据量大、观测范围广、相对成本低等优点，在大洋开阔水体、沿海以及湖泊水库的水质监测中发挥了重要作用。

二、本题的研究现状及开题前的准备工作

1、水质遥感监测的基本原理

水的光谱特征主要由水本身的物质组成决定。水中的分子对光的散射，使光改变方向，其中的后向散射光与水底的反射光一起返回水面，通过水气界面回到大气中。这是可以遥测的部分，这一部分光可以反映水体的组分特征。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。应用遥感科技来监测水质, 就是依靠监测光谱信号的改变, 再通过经验或分析模型把这些光谱的变化与水质参数联系起来。量测水质参数的最佳波段依赖于水质中的物质、种类、浓度, 还有传感器的特性。

2、水质遥感监测数据源

2. 1 卫星平台上的遥感数据

这是通常应用的遥感数据，包括美国Landsat卫星的MSS、TM、ETM+数据，法国SPOT 卫星的HRV数据，气象卫星NOAA的AVHRR数据，印度遥感IRS系统的LISS数据，日本JERS 卫星的OPS(光学传感器)接收的多光谱图像数据。还有一些高分辨率的卫星数据如SPIN-2、IKONOS、QuickBird数据等。遥感所用的数据一般是经校正转换的向上辐射值或反射率值。

2. 2 高光谱遥感数据

高光谱(又称超光谱)传感器是一类可以在许多很窄的毗边光谱波段(包括整个可见光、近红外、中红外、热红外的部分光谱)获取图像的仪器。可以采集200或更多波段的数据，产生光谱分辨率足够的数据。由于有大量的窄波段的样例，高光谱的扫描数据使得遥感数据的采集代替了原来的受制于实验室和高昂花费的地面野外调查的数据采集。

2. 2. 1 成像光谱仪数据

高光谱成像技术的发展，大大提高了光谱分辨率，使遥感技术在水质监测中有了更大的应用潜力。

2. 2. 2 非成像光谱仪数据

非成像光谱仪主要指各种野外工作时用的地面光谱测量仪，地物的光谱反射率不以影像的形式记录，而以图形等非影像形式记录。常见的有ASD野外光谱仪、便携式超光谱仪等。

3、水质遥感监测的主要方法

3. 1 理论分析方法

该方法基于大气辐射传输理论及模型，利用遥感测得的反射率计算水中实际吸收系数与后向散射系数的比值，与水中各组分的特征吸收系数、后向散射系数相联系，反演组分含量，该种方法具有普遍适用性。一些学者做了这方面的研究，建立了叶绿素浓度预测模型。但由于理论基础尚不成熟, 模型假设条件多，使得精度不够，往往只能用于研究区域，可移植性差。

3. 2 经验方法

经验方法通过建立遥感数据与地面监测的水质参数值之间的统计关系外推水质参数值。光谱特性和水质参数的经验关系式已经被确定，但由于水质参数与遥感数据之间的事实相关性不能保证，如实测数据与影像数据非同步等，所以该种方法结果缺乏物理依据。

3. 3 半经验方法

半经验方法是将已知的水质参数光谱特征与统计模型相结合，选择最佳的波段或波段组合作为相关变量，估算水质参数值的方法，这是目前最常用的方法。常用的数学方法有：线性回归、多元线性回归、对数转换线性回归、聚类分析、多项式回归、贝叶斯分析、灰色系统理论和逐步多元性回归、主成分分析、神经网络模型等等。

4、水质遥感监测技术的研究发展现状

4. 1 基于卫星平台遥感数据的水质遥感监测技术

从陆地卫星发射以来，很多学者用卫星数据对水质的监测做了大量的研究。

Landsat数据是目前应用较广的数据。有的学者用MSS数据对我国黄河下游进行了研究，建立了遥感数据与悬浮物浓度的对数关系;有人用MSS和TM数据建立了内陆水体的水质模型。Iwashita用转换的TM数据对日本的湖泊进行了研究，得出红波段和近红外波段的比值对评定高浓度的叶绿素是有用的。Hellweger等结合TM和MODIS数据对纽约港进行了研究。Anne等人用TM和ETM+数据对芬兰的海岸水体进行了研究。

SPOT地球观测卫星系统，较陆地卫星最大的优势是最高空间分辨率达10m。SPOT数据应用于水质研究中，学者们也做了一些研究，如利用SPOT数据来估算悬浮物质浓度和估计藻类生物参数，效果显著。

AVHRR(高级甚高分辨率辐射计)是装载在NOAA系列卫星上的传感器，每天都可以提供可见光图像和两幅热红外图像，在水质监测等许多领域广泛应用。如用AVHRR数据对河口复合水体清澈度进行的评价研究。Ruhl等人用AVHRR数据结合光谱后向散射传感器获取的地面实测数据，对圣弗朗西斯科湾悬浮物浓度进行了研究，取得了较好的效果，证明了遥感定量监测悬浮物含量是有效的。

MODIS(中等分辨率成像分光计)是一个具有36个波段的仪器。对于水体，其得出的主要产品有海洋颜色、叶绿素a 的含量、叶绿素荧光等。在为水中悬浮物质制图方面MODIS 影像有其自身优势。常规遥感数据空间分辨率低、重访周期长、数据花费高。尽管陆地卫星系列有15m~30m的空间分辨率，但重访周期为16天，不能获取实时的水质情况。相比之下，近乎日常覆盖的MODIS影像数据、显示和处理程序等都可以免费获取，并能在一般计算机上操作。Lefelier使用传统的叶绿素荧光通道的辐射率来估算叶绿素浓度，研究结果显示在最适宜的观测条件下MODIS的荧光波段13-15可以很灵敏的检测到叶绿素在海洋表面0.5mg/m3的浓度变化。Harma运用半经验法对MODIS与MERIS进行波段拟合, 来监测芬兰的85个湖泊和105个沿海水体监测点的水质状况, 发现MODIS数据波段组合（L488-L748）/(L677-L748)、L677-L748、（L531-L748）/(L551-L748)、L748-L870与叶绿素浓度、悬浮物浓度和透明度等水质参数之间有着很好的相关性。Carder等的研究结果显示, 来源于MODIS的半经验分析算法Chl.a3相对于经验算法Chl.a2而言，与实测叶绿素浓度有更好的线性关系和一致性。Darecki在本质上保留了MODIS的叶绿素经验产品的公式, 将实测波罗的海的特殊参变量代人其中, 对二类水体叶绿素浓度的反演进行了改良。

高分辨率商业卫星的发射成功，为监测水质参数提供了更高的光谱和空间分辨率数据。IKONOS和QuickBird的空间分辨率分别达到了1m和0.61m。Kali等利用这两种高分辨率影像，对美国明尼苏达州小尺度的湖泊水体清澈度进行了研究，精确度达80%以上。

ERS(欧空局)系列，为太阳同步的极地轨道海洋卫星，使用全天候测量和成像的微波技术，提供全球重复性观测数据，观测领域包括海况、洋面风、海洋循环等。对于水质监测，也有学者做了尝试，把微波数据和光学数据结合起来对芬兰湾水质进行了评价。

4. 2 基于高光谱遥感数据的水质遥感监测技术

kallio和Koponen等分别用AISA数据监测了芬兰的11种湖泊和芬兰南部四个湖泊的水质，发现685~691nm的波段有利于贫营养和中营养湖的水质监测，建立了叶绿素a浓度的经验算法。其他学者把AISA数据和MODIS、MERIS等数据结合，对湖泊水体进行了经验、半经验、半自动的水质分类研究，取得了很好的效果。Flink等利用主成分分析方法分析从

瑞典两个湖泊得到的CASI数据，绘制了叶绿素浓度图，并指出绘制叶绿素图的最佳波段位置和波段宽度。Catherine等把CASI高光谱数据和TM多光谱数据结合，制作了瑞典的湖泊水质图。Sabine把CASI数据和HyMap数据结合，对德国梅克莱堡州湖区水质进行了监测，为营养参数和叶绿素浓度的定量化建立了算法。Herut等利用CASI数据精确绘制以色列海法湾的叶绿素a与悬浮物浓度分布图，研究表明，绘制叶绿素a浓度的最佳波长是681、704和715nm。很多学者对AVIRIS数据进行了应用研究，应用于荷兰中北部艾塞尔湖，得出估算叶绿素的最佳组合为R713 nm/ R677nm。疏小舟等利用我国自行研制的OMIS-2成像光谱仪在太湖地区进行地表水质遥感实验，结果表明OMIS-2能够提高藻类叶绿素定量遥感精度。

对我国太湖进行水质监测时，水面光谱测量用GRE-1500便携式超光谱仪，光谱的响应范围0.30nm - 1.1nm，共512个测量通道, 主要将其中0.35nm- 0.90nm的316个通道的数据用于水质光谱分析。

机载高光谱分辨率数据是解决星载多光谱数据光谱分辨率低的一个有效途径，提高了水质遥感监测精度，但机载遥感覆盖范围小，监测成本高。地面非成像光谱仪与星载高光谱数据的结合，可望研究出具有一定适用性的水质参数反演模型。EO-1 Hyperion高光谱数据包括400~ 2500nm间连续的220个波段的遥感数据，每个波段的宽度只有10nm，可以非常细致地反映地物的波谱特征，为水质遥感机理研究提供了连续的细分光谱数据，同时可以很大程度上降低高光谱遥感数据在水质监测中的成本，在提高水质遥感监测方法精度的同时提高了其实用性。

5、水质遥感监测技术存在问题与研究展望

5. 1 存在问题

（1）监测精度不高，各种算法以经验、半经验方法为主。

（2）算法具有局部性、地方性和季节性，适用性、可移植性差。

（3）监测的水质参数少，主要集中在悬浮沉积物、叶绿素和透明度、浑浊度等参数。

（4）遥感水质监测的波段范围小，多集中于可见光和近红外光范围，微波遥感研究较少。

5. 2 研究展望

（1）加深对遥感机理的认识，特别是水质对表层水体的光学和热量特性的影响机理，系统深入地研究水质组分内在光学特性，利用高光谱数据和中、低分辨率多光谱数据进行水质遥感定量监测机理研究，进行水质组分的定量提取和组分间混合信息的剥离，消除水

遥感技术在农业中的应用版

遥感技术在农业中的应用 遥感技术在农业中的应用可归结为三个方面：作物监测、资源监测和灾害监测。 1、作物监测包括农作物面积、长势情况、产量估算、土壤墒情、病虫害等作物信息监测。 （1）作物种植面积监测：不同作物在遥感影像上呈现不同的颜色、纹理、形状等特征信息，利用信息提取的方法，可以将作物种植区域提取出来，从而得到作物种植面积和种植区域。 （2）作物长势监测：指对作物的苗情、生长状况及其变化趋势的监测。当遥感影像图片上呈鲜红色时说明麦苗浓绿、健壮、高，当图片上呈绿色发暗时说明麦苗发黄、较稀、矮。不同麦苗情况在遥感图像上能够表现出不同的特征。 （3）作物产量估算：遥感估产是基于作物特有的波谱反射特征，利用遥感手段对作物产量进行监测预报的一种技术。当然作物产量估算在我国也有其不尽人意的地方，由于我国幅员辽阔，地形复杂，耕作制度多样，作物混种严重，农作物种植不成规模，这对于遥感估产十分不利。“同谱异物”、“同物异谱”现象比较严重，而直接提取植被指数进行监测，监测精度并不高，结果也不令人满意。 （4）土壤墒情监测：土壤墒情也就是土壤含水量，土壤在不同含水量下的光谱特征不同。土壤水分的遥感监测主要从可见光-近红外、热红外及微波波段进行，也可以进行土壤肥力监测、土壤结构信息的提取等。 （5）作物病虫害监测与预报：植被对病虫害、肥料缺乏等的反应随类型和程度的不同而变化，植物特征吸收曲线特别是红色区和红外区的光谱特性就会发生相应变化，所以在病害早期就可通过遥感探测到。 2、资源监测：遥感技术可快速获取宏观信息，对耕地、草地、水等农业自然资源的数量、质量和空间分布进行监测与评价，从而为农业资源开发、利用与保护、农业规划、农业生态环境保护、农业可持续发展等提供科学依据。 3、灾害监测：遥感是灾害应急监测和评估工作一种重要的技术手段，可以对旱灾、洪涝等重大农业自然灾害进行动态监测和灾情评估，监测其发生情况、影响范围、受灾面积、受灾程度，进行灾害预警和灾后补救，减轻自然灾害给农业生产所造成的损失。 遥感技术在农业发展中的问题：首先．卫星遥感技术应用在农业上的应用存在信息源及其精度不能满足农业的要求。其次，遥感技术研究投资大、应用费用更大，农业部门和基层单位难以承受。再者，农业遥感技术的基础研究、

遥感在环境检测中的应用.docx

文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持. 遥感在环境检测中的应用 班级：测绘C111 姓名：郑广震 学号： 117568

文档来源为 :从网络收集整理.word 版本可编辑 .欢迎下载支持. 遥感在环境检测中的应用 摘要：现阶段，由于多方面因素的影响，使得我国的城市环境污染日益严重，各类突发性环 境污染事故比比皆是，从而导致生态环境失衡。环境监测作为控制环境污染的主要途径之一， 其作用得以彰显。然而，我国幅员辽阔，仅凭现有的环境监测工作站及监测技术很难实现全 方位监测，而且及时性和准确性也难以保证。遥感技术以其自身诸多优点，被广泛应用于各 个领域当中，该技术在环境监测方面的效果也比较明显。基于此点，本文就城市环境监测中 遥感技术的应用进行浅谈。 关键词：环境监测；遥感技术；红外遥感 一、遥感技术概述 遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。它是 60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的 发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来， 供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感，称为航空遥感。把遥感 器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获 得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。 遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。人造地球卫星发射成功，大大推动了遥感技术的发展。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上 述功能的全套系统称为遥感系统，其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多，主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。 传输设备用于将遥感信息从远距离平台( 如卫星 ) 传回地面站。信息处理设备包括彩色合成 仪、图像判读仪和数字图像处理机等。 遥感（ RS）与地理信息系统（GIS）技术的发展及其在地理学研究中越来越广泛和深入的应用，已经导致这一学科研究方法，特别是地理学研究中空间对象的观测与信息获取方法 产生了根本性的变化，极大地提高了对地观测能力和丰富了观测内容，深化了人们对地理现 象的认识。 （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 )遥感技术的优越性 探测范围大：航摄飞机高度可达 10km 左右；陆地卫星轨道高度达到 910km 左右。一张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到 3万多平方千米，约相当于我国海南岛的面积。我国只要 600 多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。

遥感技术及其应用

遥感技术及其应用 第四从人地关系看资与环境 单元活动遥感技术及其应用 一、教材分析 《遥感技术及其应用》是鲁教版必修一第四单元单元活动的教学内容，主要教学内容包括：遥感的概念、遥感的基本原理、遥感影像的初步判读等内容。 二、教学目标 知识要求：了解遥感技术的特点，工作原理流程及其应用领域。 技能要求：能够运用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单的解译。 情感要求：关注现代化的科学技术在地理科学中的应用，思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响，培养学生的热爱地理的兴趣。 三、教学重点难点 重点：遥感工作原理 难点：遥感影像的判读 四、学情分析 本节内容是高一学生所学内容，尚未分科的平行班内不少是学理的好手，所以并不担心学生物理知识的不足。对于

气氛不太活跃的班级一定要让学生活动起，投入到角色中去，才能很好的理解遥感的原理。 五、教学方法 1．问题探究教学法：设置若干问题让学生分组讨论，并合作得出答案。 2．学案导学：见后面的学案。 3．新授课教学基本环节：预习检查→情境导入→合作探究→总结检测→布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习“遥感技术及其应用”，初步掌握遥感的基本概念、基本原理及其应用领域和应用前景。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案，并把学生科学分成若干小组。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查学生预习的落实情况，并了解和归纳学生的疑惑，使课堂教学更有效率和更具有针对性。 （二）情景导入、展示目标 前面几节课我们学习了人地关系的一些相关知识，知道了人类的生存与发展离不开资与环境。随着科技的发展和时

浅议遥感技术在环境污染监测中的应用.doc

浅议遥感技术在环境污染监测中的应用- 1概述 随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正在发挥不可替代的作用。但是,由于我国面积辽阔,地面环境监测网点分散,仅依靠现有的监测台站和传统监测技术方法不能满足连续、动态、宏观、快速监测环境污染的要求,也满足不了及时、准确地做出环境质量报告和污染预报的要求。因此,日益恶化的环境迫切需要实时、快速、宏观、准确的监测技术,以便更加全面准确地反映环境污染对生态系统和人体健康的影响。近年来国内外大量实践表明,遥感技术是获取环境信息的强有力手段,是实现这一目的的极其有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。 遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等环境问题。它不仅可以快速、实时、动态、省时省力地监测大范围的环境变化和环境污染,具有其它常规方法不可替代的优越性;也可实时、快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,并及时制定处理措施,减少污染造成的损失。因此,发展我国的环境污染遥感监测技术,建立重大环境事故的预报、预警和应急响应系统,对保护我国环境及发展经济都具有重要作用,能产生巨大的社会、经济和环境效益。 2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术,微波遥感技术三种类型。当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理、和军事侦察等诸多领域,从室内的工业测量到大范围的陆地、海洋、大气信息的采集以至全球范围的环境变化的监测。 遥感技术在环境污染监测中的应用发展很快,现在已可测出水体的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色;可测定大气气温、湿度、CO、NOx、CO2、O3、ClOx、CH4等主要污染物的浓度分布;可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等,还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查,预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向,估算污染造成的损失并提出相应的对策。近几年来,随着全球环境问题日益突出,具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种主要的技术手段。国际上相继提出了一系列的全球环境遥感监测计划,其中主要有美国宇航局(NASA)的对地观测计划(EOS)、欧空局的对地观测计划和日本的对地观测计划等。这些计划将极大地推动环境遥感技术的实用化和遥感技术的发展。 3遥感在环境监测中的应用 3.1水环境污染遥感监测 对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的。总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上,水体表现为暗色色调,在红外谱段上尤

遥感技术在城市规划中的应用

遥感技术在城市规划中的应用 ——遥感读书报告 摘要：伴随着现代遥感技术的不断发展和完善,遥感数据具有的信息丰富、准确、现势性强等突出特点,使之成为城市规划中一种重要的潜在的数据源。本文总结了遥感在城市规划中的必要性和意义，介绍了遥感的特点和在分析城市规划布局信息中的应用，并总结了一些应用实例。 关键词：遥感；城市规划；空间布局； 0遥感在城市规划中的必要性和意义 城市是一个多维动态空间结构实体，面临着人口、资源、环境、发展的压力，城市可持续发展是国家、区域实现可持续发展的基础。现代化城市发展是以信息技术、智能技术、自动化技术等为基础的规划与管理，信息化是城市规划与管理发展的必然。遥感影像表达的信息内容十分丰富，包括了人们肉眼可分辨的显性信息和难以分辨的隐性信息以及线划图不能表达或被加工去掉的信息，它不但具有同线划图等量的数学精度，而且可用于专业判读、影像解译、资源调查等。这些综合信息经计算机图像增强处理，加上专业人员的释图，得到各种专题图件，如植被分布图、土地利用现状图等，为城市规划设计提供依据。 １遥感数据的特征 (1)空间准确性。遥感都是地面物体的真实反映，空间准确。 (2)时效性。对于采集到的海量的城市规划数据需要高效、迅速和准确的处理,以便尽快提供给规划师和决策者。 (3)多源性。应尽量拓展城市规划数据和信息来源。 (4)直观性。城市规划数据应具有较高的可视化程度,有利于规划管理。绘制及更新土地利用地图及专题地图。利用高分辨率的遥感数据可以对许多城市地物在水平方向上进行准确地判读和空间定位,通过影像处理技术提取丰富而准确的土地利用信息,并绘制土地利用图和各种专题地图。这些地图都是进行城市规划管理和研究的重要依据性资料或基础底图。 (5)视野广。一幅卫星影像涵盖了广阔的地表范围,如一幅SPOT卫星影像扫描地表的范围是3600km2(60*60km),这样对获取大范围的地表信息和数据极为有利。 (6)数字化。卫星遥感数据是数字化信息,可以直接供计算机进行数据的处理、分析和存储,如能够方便快捷地进行面积的量算和统计。 (7)多种比例。卫星影像可以制成不同比例(从1:1,000,000到1:50,000)的各种专题地图。 2遥感应用于城市空间布局信息分析 2.1城市建成区范围及城镇体系分析 由于城市建成区范围反映城市的宏观特性,因此,它的分析并不需要很高空间分辨率的遥感图像,相反,空间分辨率过高,在轮廓界线的提取时就需要 较多的制图综合。一般来说,TM或SPOT图像用来分析城市建成区范围比较合适,一方面,它能比较精确地反映建成区的范围,另一方面,由于成像过程中存在的制图综合,能较容易地提取出轮廓界线。如果要分析一个城市与周围城市或城镇的关系,同样,选择TM或SPOT图像比较合适,如在上海地区的TM图像上,所有乡(镇)政府所在地的城镇都能明显地反映出它们的大小和形状。 2.2城市内部用地结构分析

湖南省蓝山二中高二地理《3.2遥感技术及其应用》教案

第二节遥感技术及其应用 状元笔记 遥感技术的工作过程：信息获取→信息传输→信息接收与处理→信息解释与分析→遥感应用。 一般来说，运载工具飞得越高，深测的范围越大，获得资料的速度越快，周期越短，对地物的分辨北越低；反之亦然。同时，需要注意：遥感器对地物的分辨率除与飞行高度有关外，还与传感器的性能有关。 由于不同地区地物的差异、合成图像波段的差异、地物特征的季节差异等，因此不同地区、不同波段、不同季节的图像解译是不同的。具体情况应具体分析，有的还应当结合实地调查进行解译。 基础整理 本节主要包括三部分内容：一是介绍遥感技术的概念，原理、特点、系统的组成以及分类；二是遥感与资源普查；三是遥感与环境灾害监测。 综合探究 1．国土资源部发布《地籍管理“十一五”发展纲要》，提出要开展第二次全国土地调查，建立国家级和全国31个省级、331个市级、2 800多个县级土地利用现状调查数据库。这是继1984～1996年第一次土地普查之后，国土部门开展的又一次全国规模的摸底行动。 十年前的那次土地普查，动用了20万人力，历时10余年才告完成。而这一次，卫星遥感技术将成为最主要的调查手段，全部工作要求在三年内完成，而且要“覆盖全国，不留任何空白”。与传统的地面调查和飞机航测相比，卫星遥感的主要优势有哪些?遥感监测土地资源的作用有哪些? 探究：与传统的地面调查和飞机航测相比，卫星遥感的主要优势是：探测范围广，速度快；不受地形、气象等自然条件的限制；收集信息多。 使用卫星遥感监测土地资源，一可以实事求是地反映监测对象的变化，为土地执法提供科学依据；二是保持一种威慑，让地方不敢乱占地。在地方利益突显的今天，国家掌握这种威慑力量尤其必要。国土部门近年来查处的土地案件中，很大部分是通过遥感监测首先发现的，动态监测给土地执法部门提供了第一信息源。2006年4月初，国家利用卫星遥感监测技术在郑州市开展土地执法检查。监测发现郑州市共发生变化图斑856个。后经实地认定，这些图斑包括新增建设用地741宗，其中合法的仅77宗，在其余664 宗违法用地中，非法占地654宗，非法批地10宗。 2．2007年1月至2月8日，贵州省共发生森林火灾133次，导致火险等级上升的罪魁祸首就是2006年的暖冬天气。在扑灭大火的过程中，卫星遥感监测技术发挥了重要作用。在扑灭大火战斗中，国家气象局向森林防火总指挥部提供了几十幅反映林火发展情况的卫星影像图。为制定灭火计划、做出灭火部署提供了科学的依据。遥感技术在森林灭火中是如何发挥作用的?它还能应用于其他领域吗?

遥感技术在环境监测中的应用

遥感技术在环境监测中的应用 发表时间：2017-09-19T13:27:26.253Z 来源：《防护工程》2017年第11期作者：杨阳[导读] 目前我国的环境污染和生态破坏问题依然严重，主要表现在森林和草地生态功能退化、植被覆盖率降低。 交通运输部天津水运工程科学研究所天津 300456 摘要：随着我国经济的高速发展，环境污染和生态破坏日益严重，突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一，正发挥着不可替代的作用。遥感技术是获取环境信息的有力手段，是实现这一目的的极有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况，正确评价环境质量，寻求改善生态环境的途径和措施，具有重要的意义。 关键词：环境；污染；遥感技术 引言 目前我国的环境污染和生态破坏问题依然严重，主要表现在森林和草地生态功能退化、植被覆盖率降低、水生态系统失调、荒漠化速度加快、生物多样化骤减、水土流失严重等问题。环境管理和污染控制的主要手段之一即为环境监测，其对于环境治理有着不可比拟的重要性。但是，我国幅员辽阔，导致地面环境监测网点分布不集中，仅依靠传统的环境监测技术及监测台站无法准确及时的做出环境质量报告和污染预报。为了满足生态系统和人体健康应对日益恶化的环境的需求，环境监测技术需要进行快速准确的优化改进。由此，遥感技术逐渐被应用在环境监测当中。1环境污染遥感监测技术遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。根据所利用的波段，遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术、热红外遥感技术、微波遥感技术三种类型。当前，遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理和军事侦察等诸多领域，从室内的工业测量到大范围的陆地、海洋、大气信息的采集以至全球范围的环境变化的监测。遥感技术在环境污染监测中的应用发展很快，现在已可测出水体的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色；可测定大气气温、湿度、CO、CO2、O3、CH4等主要污染物的浓度分布；可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等，还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查，预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向，估算污染造成的损失并提出相应的对策。近几年来，随着全球环境问题日益突出，具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种主要的技术手段。2遥感技术在环境各方面的应用2.1水环境中的应用对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的，可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。遥感监测视野开阔，对大范围内发生的水体扩散过程容易通览全貌观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点。从而查明污染物的来龙去脉。 2.1.1泥沙污染及水体浑浊度分析水体中泥沙含量增加使水反射率提高。随着水中悬浮泥沙浓度的增加及悬粒径增加，水体反射量逐渐增加，反射峰亦随之向长波方向移动，即红移。又由于水体在0。93～1。13μm附近对红外线吸收多，不适宜作悬浮泥沙浓度的判定波段。定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段应在0。65～0。85μm之间。 2.1.2城市污水监测城市大量排放的工业废水和生活污水中带有大量有机物，它们分解时耗去大量氧气，使污水发黑发臭，当有机物严重污染时呈漆黑色，使水体的反射率显著降低，在黑白像片上呈灰黑或黑色色调的条带。使用红外传感器，能根据水中含有的染料、氢氧化合物、酸类等物质的红外辐射光谱弄清楚水污染的状况。水体污染状况在彩红外像片上有很好的显示，不仅可以直接观察到污染物运移的情况，而且凭借水中泥沙悬浮物和浮游植物作为判读指示物，可追踪出污染源。 2.1.3废水污染和水体热污染调查废水由于水色与悬浮物性状千差万别，特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样。废水污染一般用多光谱合成图像进行监测，有的根据温度的差异也可用热红外方法测定。热污染使用红外传感器，能根据热效应的差异有效地探测出热污染排放源，热红外扫描图像主要反映目标的信息，无论白天、黑夜，在热红外像片上排热水口的位置、排放热水的分布范围和扩散状态都十分明显，水温的差异在像片上也能识别出来。利用光学技术或计算机对热图像作密度分割，根据少量同步实测水温，可正确地绘出水体的等温线。因此热红外图像能基本上反映热污染区温度的特征，达到定量解译的目的。 2.2大气监测中的应用大气遥感原理是大气中不同气体中有微量成分，尤其是大气污染的主要原因是气溶胶含量和各种有害气体无法被直接的遥感识别，而其中的微量成分有着固定的辐射和吸收光谱，因此可以通过测量这些成分的光谱而监测大气结构、状态以及变化。大气遥感监测主要是利用气象卫星对大气的温度及水蒸气进行定期的检测，主要的电磁波谱是近紫外线到红外线的范围和微波范围。大气遥感监测是一项高新技术，灵敏度和分辨度都较高，还具有多组分、实时和快速监测等特点。 2.3土地和地面中的应用随着全球变化问题的不断严重，要求数据可以描述大范围土地的覆盖特性，因此，以人造卫星为基础的遥感技术可以依据多光谱扫描仪通过区分不同土地覆盖类型的光谱进行分类。地面发生污染后，污染区内的植物的光谱和正常区域内植物的光谱是由区分的，因此可以定期对地面的植物进行分辨。对于建筑物，可以基于其高反射率和形状的规则性进行检测。地面的遥感监测技术不仅可以可靠的对城市扩大的规模及速度进行跟踪，还能够对隔热性差的建筑物造成的热损失进行监测。3发展趋势

遥感技术与应用考试资料

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第一、二章 1.遥感： 广义:遥远的感知。 狭义:不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。 2.主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号； 被动遥感：传感器步向目标发射电磁波，仅被动接受目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。 3.电磁波：由振源发出的电磁振荡在空气中传播。 4.电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。 5.辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 6.黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射

的吸收系数等于1（100%）的物体。 7.灰体：没有显著的选择吸收，吸收率虽然小于1，但基本不随波长变化的物体。 8.维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。 9.瑞利散射：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。 10.米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。 11.辐射度：被辐射的物体表面单位面积的辐射通量。 12.大气窗口：电磁通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段。 13.发射率（比辐射率）：实际物体的辐射出射度Mi于同一温度、统一波长绝对黑体辐射出射度的关系（比例）M=εM0 14、光谱反射率：物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比； 15、光谱反射波普曲线：在平面坐标上表示地物

反射率随波长变化规律的曲线。 遥感的特点 视域范围大，具有宏观特性。 光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,,扩大了地物特性的研究范围。 周期性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。 多源性：多平台、多时相、多波段((多尺度))遥感的特性航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相数据。例如Landsat 遥感数据 太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射或地表辐射，再次经过大气层，到达传感器。传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。 遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息收集、存储、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系， 眼睛的延伸：空间位置的延伸（距离的延伸），光谱的延伸 MSS：多光谱扫描仪 TM：专题制图仪 ETM+：再增强型专题制图仪 太阳同步轨道：卫星轨道平面绕地球运动的角速度与地球绕太阳运动的角速度一致。这一特征使卫星在地球的向光面，以基本相同的当地时间 （9:30a.m~10:00am)通过赤道上空。 全球参考系统（WRSWRS）:LandsatLandsat系统轨道运行的特性产生了一种基于轨道编号和行号的坐标系统。该参考系统可以用于定位获取地球上任一地点的

遥感技术应用专业论文

技术应用论文遥感 遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上，利用各种波段的遥感器，通过摄影、扫描、信息感应，识别地面物质的性质和运动状态的技术，具有遥远感知事物的意思。 很多人以为遥感离自己的生活很遥远，其实这些技术早就已经深入大家的生活。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词，到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星（LandSat）,经过几十年的发展，遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、

气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。 遥感技术的应用 1、地质遥感遥感技术应用于大面积的地质灾难调查，可达到及时、具体、准确且经济的目的。在2008年“5.12”汶川大地震的后续救援工作中，遥感技术就发挥了突出作用，第一时间提供了地质地貌变化情况，

为政府作出正确决策提供了依据。在舟曲泥石流灾害中，中国科学院对地观测与数字地球科学中心科研人员就使用遥感技术，重点提取了6条沟谷与泥石流发生有关的信息，得到集水面积、流域平均坡度、流域落差和植被覆盖度等参数。经过分析，科研人员判断出，当地哪些地方仍存在泥石流隐患，哪些地段发生大型泥石流的可能性较小，让前方人员可以更有针对性地安排救灾工作。 2、林业遥感 在林业方面，利用遥感技术可以清查森林资源，监测森林火灾和病虫害。火灾是林业的大敌，利用航空红

外遥感技术，不仅能发现已燃烧起来的烈火，而且可以探测到面积小于0.1-0.3㎡小火情，还能及时预报由于自燃尚未起火的隐伏火情。利用卫星遥感，一次就可探测到上千平方千米范围内发生的林火现象。卫星遥感防火监测服务在吉林省森林和草原防火工作中发挥了重要作用，对于人烟稀少的原始林区，能及时监测到瞭望岗哨难以发现的火点，为林火的扑救赢得时间。 3、测绘遥感 人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。利用遥感技术，可以高速度、高质量地测绘地图。

遥感技术在水质监测中的应用

遥感技术在水质监测中的应用 1 水体遥感监测的基本理论 1.1 水体遥感监测原理、特点。影响水质的参数有：水中悬浮物、藻类、化学物质、溶解性有机物、热释放物、病原体和油类物质等。随着遥感技术的革新和对物质光谱特征研究的深入，可以监测的水质参数种类也在逐渐增加，除了热污染和溢油污染等突发性水污染事故的监测外，用遥感监测的水质数据大致可以分为以下四大类：浑浊度、浮游植物、溶解性有机物、化学性水质指标。 利用遥感技术进行水环境质量监测的主要机理是被污染水体具有独特的有别于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射，而且这些光谱特征能够为遥感器所捕获并在遥感图象中体现出来。如当水体出现富营养化时，浮游植物中的叶绿素对近红外波段具有明显的“陡坡效应”，故而这类水体兼有水体和植物的光谱特征，即在可见光波段反射率低，在近红外波段反射率却明显升高。 1.2 水质参数的遥感监测过程。首先，根据水质参数选择遥感数据，并获得同期内的地面监测的水质分析数据。现今广泛使用的遥感图象波段较宽，所反映的往往是综合信息，加之太阳光、大气等因素的影响，遥感信息表现的不甚明显，要对遥感数据进行一系列校正和转换将原始数字图像格式转换为辐射值或反射率值。然后根据经验选择不同波段或波段组合的数据与同步观测的地面数据进行统计分析，再经检验得到最后满意的模型方程。 2 水质遥感监测常用的遥感数据 2.1 多光谱遥感数据。在水质遥感监测中常用的多光谱遥感数据，包括美国Landsat卫星的MSS、TM、ETM+数据，法国SPOT卫星的HRV数据，气象卫星NOAA的AVHRR数据，印度遥感IRS 系统的LISS数据，日本JERS卫星的OPS(光学传感器)接收的多光谱图像数据，中巴地球资源1 号卫星（CBERS--1）CCD相机数据等。 Landsat数据是目前应用较广的数据。1972年Landsat1发射后，MSS数据便开始被用于水质研究中。如解亚龙等用MSS数据对滇池悬浮物污染丰度进行了研究，明确了遥感数据与悬浮物浓度的关系；张海林等用MSS和TM数据建立了内陆水体的水质模型；Anne等人用TM和ETM+数据对芬兰的海岸水体进行了研究。 SPOT地球观测卫星系统，较陆地卫星最大的优势是最高空间分辨率达10m。SPOT数据应用于水质研究中，学者们也做了一些研究。如可以利用SPOT数据来估算悬浮物质浓度和估计藻类生物参数。 AVHRR(高级甚高分辨率辐射计)是装载在NOAA列卫星上的传感器，每天都可以提供可见光图像和两幅热红外图像，在水质监测等许多领域广泛应用，如1986年，国家海洋局第二海洋研究所用NOAA数据对杭州湾悬浮固体浓度进行了研究。

当前遥感技术与应用的基本现状

我国遥感发展概况 目前，大量的遥感应用需求，对遥感技术提出了很高的要求，一是对遥感信息的精度要求越来越高，二是对遥感获取的数据量处理越来越大——海量遥感数据。因此，遥感科学发展和应用需求都需要遥感从定性过渡到定量。在这个体系中，主要包括：初具规模的国家对地观测系统；具有较高运行水平的国家级资源环境遥感信息服务；具有一定服务能力的重大自然灾害遥感监测评估系统；具有良好实效的农作物遥感估产系统；已见效益的全国土地资源遥感监测业务运行系统；初步的国民经济辅助决策系统；稳定运行的卫星气象应用系统；比较完善的海洋遥感立体监测系统；以及其它应用系统等。虽然说我们已经是遥感应用的大国，但应用主要是范围外延，项目扩大，技术方法不成熟，精度不足，遥感技术突破不多。主要原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才的共同研究。从应用、技术研究两个层面和技术与应用之间的联结来分析，我们可以进一步研究当前存在的问题。 应用层面：（1）已建立不同规模的卫星数据接收和处理系统，业务运行系统基本上都是基于RS和GIS的集成应用系统，但应用模型开发还很不够。缺少面向评估和决策的专业应用模型。（2）缺乏强有力的基础理论和运行性工具的支撑，不能很好地满足应用需求。（3）在网络应用环境下各种软件、工具和数据库不能很好地集成。（4）自主的高精度数据资源缺乏，需要更高分辨率数据的应用技术，但必须考虑业务化运行系统的运行成本的可承受性。（5）遥感业务运行系统建设的规范化和标准化还不够。在不同部门和不同应用领域中数据缺少连续性和一致性。新的数据源和技术难以嵌入应用于原有应用系统。（6）数据资源是共同面临的大问题，包括遥感数据的稳定性和连续性问题及对基础地理、地质等数据存在公共需求问题。必须在管理层面上走数据邦联的道路，相互自愿，形成机制，共同受益。（7）针对不同的业务，应由权威部门牵头，多家参与。当前存在重复投入和重复建设问题，加重了投资的浪费，加剧了数据来源间的不一致性。 技术研究层面：（1）不同的遥感业务、不同的数据源都需采用不同的技术路线。（2）目视解译仍是遥感图像解译的主要手段，必须发展专家系统技术（3）基于多时相、多源遥感数据的变化检测、估计与分类是遥感应用处理中的共性关

3[1].2《遥感技术及其应用》-教案1(湘教版必修3)

3.2遥感技术及其应用教学设计 一、课标要求：结合实例，了解遥感（RS）在资源普查、环境和灾害监测中的应用。 二、三维目标 （一）知识与技能 1、能够用自己的语言表述遥感的概念 2、能简要说明遥感技术的发展过程。 3、能说出遥感的几种常见分类。 4、能举例说明遥感在资源普查、环境灾害监测中的作用。 （二）方法与过程 1、通过阅读教材中提供的资料并上网搜索遥感信息，归纳遥感的几个发展阶段。 2、通过读图或上网搜索相关资料比较航天遥感、航空遥感、近地遥感使用飞运载工具、主要优缺点及适用范围等方面的差异。 3、通过上网搜索有关遥感技术应用的信息，归纳遥感技术的主要途径。 （三）情感态度与价值观 1、通过遥感技术的迅猛发展的介绍，使学生感悟新兴地理信息技术的生命力，从而初步养成热爱科学、努力学习新兴科学的好习惯。 2、通过迅速发展的中国遥感技术的学习，增强学生的民族自信心和爱国情感。 3、通过遥感技术在农业、军事、环境监测、资源调查等方面的重要作用的学习，产生对遥感技术的好奇感，从而激发学生的探究和创新动力。 三、重点：根据运载工具不同的遥感分类种类。 四、学习方法： 1、多媒体课件演示。 2、读图分析讨论。 3、教师点拨、启发、引导。 4、理论联系实际。 五、课时：1课时

导入：南极考查必须穿越西风带区，这是多年来南极考察的难题。在我国开展的第14次南极考察中，1997年12月10日“雪龙号”科学考察船进入强风带时，与外界中断了联系，“船载气象卫星接收系统”接收到了一张非常清晰的卫星云图，图像上清晰的显示了三个气旋的位置及运动方向。这就是本节我们学习的遥感技术及其应用。 基础层次问题 1、什么是遥感技术？ 2、遥感技术经历了怎样的发展过程？ 3、遥感技术有哪些特点？ 4、遥感技术系统由那些组成？ 5、遥感从不同的角度可以分为不同的类型，如何分？ 6、航天遥感、航空遥感、近地遥感对比优缺点。 7、遥感在资源普查中的应用有哪些？ 8、遥感在环境灾害监测中如何应用？ 9、遥感卫星的科学实验功能有哪些？ 知识反馈 1、下列遥感类型中，探测范围由大到小依次是 A．近地遥感、航空遥感、航天遥感 B．航天遥感、航空遥感、近地遥感 C．航空遥感、近地遥感、航天遥感 D．航空遥感、航天遥感、近地遥感 2、下列遥感类型中．按照应用领域或专题进行分类的是 A．航天遥感、航空遥感、近地遥感 B．主动式遥感、被动式遥感 C．紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感

遥感技术在城市环境监测中的应用

遥感技术在城市环境监测中的应用 摘要：现阶段，由于多方面因素的影响，使得我国的城市环境污染日益严重，各类突发性环境污染事故比比皆是，从而导致生态环境失衡。环境监测作为控制环境污染的主要途径之一，其作用得以彰显。然而，我国幅员辽阔，仅凭现有的环境监测工作站及监测技术很难实现全方位监测，而且及时性和准确性也难以保证。遥感技术以其自身诸多优点，被广泛应用于各个领域当中，该技术在环境监测方面的效果也比较明显。基于此点，本文就城市环境监测中遥感技术的应用进行浅谈。关键词：环境监测；遥感技术；红外遥感 一、遥感技术概述 遥感（RS）与地理信息系统（GIS）技术的发展及其在地理学研究中越来越广泛和深入的应用，已经导致这一学科研究方法，特别是地理学研究中空间对象的观测与信息获取方法产生了根本性的变化，极大地提高了对地观测能力和丰富了观测内容，深化了人们对地理现象的认识。 （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。 城市的飞速发展带来了一系列城市污染问题。常规的人工调查方法由于周期长，耗资大，不能及时反映城市环境变化的趋势。而遥感（RS）技术由于具有快速、准确、大范围和实时地获取资源环境状况及其变化数据的优越性，成为城市环境监测的主要手段。 城市环境是自然环境和社会环境综合作用下的人工环境。污染物一般可分为化学性、物理性和生物性三大类。其中，现在遥感技术可以有效地监测城市中的大气污染、水污染、地面污染、固体废物堆场污染和热污染，并且可以监测城市土地利用变化、城市交通、灾害预警等方面。

遥感在农作物遥感估产的应用

遥感在农作物遥感估产的应用 改革开放以来，国民经济快速发展，现在各行各业对高科技的需求和运用不断加深。其中计算机技术，遥感技术，全球定位系统技术等都已经在个个领域中都起着至关重要的作用。这其中遥感技术是一种并没有完全作用于物体但能对其进行研究分析的技术。是指在遥感平台上，一种运用各种传感器来获取作物及其环境背景的反射、辐射信息的瞬时记录，经计算机识、处理、分类、信息提取等方法，并结合地学分析和数理统计分析，最后估测出农作物的最终产量。采用遥感技术有相当多的优点，其主要优势在可以迅速获取资料，时效性强，周期短。遥感平台放置的高低直接决定了它视角的宽广，位置越高视角也就越宽广，观察的范围也就越大。相对于传统估产的方法，遥感估产更加具有经济效益和社会效益。遥感数据可以更加的反应出许多的人文与地理信息。且数据连贯性较强，具有高强度性和可比性。我国相对来说很早就在农业方面采用遥感技术。 20世纪70年代末以来，基于土壤普查和农业区划工作的需求，在国家计委、国家科委和农业部的支持下，联合国粮农组织(FAO)、计划开发署(UNDP)提供了资助，农业部门成立了专门的技术研究机构，开展了遥感应用的技术和设备引进以及人才培训工作。经过20多年的技术攻关、实验研究和生产服务，目前农业遥感技术应用已经形成了一支分属于13个工作单位、拥有技术人员200多名的专业队伍，能够承担和完成农业资源调查和监测、主要农作物估产、农业自然灾害监测和评估等任务。 经过这20多年的努力，农业部对遥感技术的运用，取得了重要成果。一是在农业资源调查和监测方面，开展了全国耕地变化监测。对我国北方4省区10年土地开发利用综合评价、全国土地利用现状概查、松嫩平原土地利用遥感调查、内蒙古草原资源调查和监测等;二是在作物估产方面进行了北方7省冬小麦遥感估产、黑龙江省大豆及春小麦估产、南方稻区水稻估产、棉花面积监测等项研究;三是在生态环境变迁方面，进行了全国水土流失调查制图、北方地区土地沙漠化监测等;四是在自然灾害监测方面，开展了北方草原火灾监测、北方冬小麦旱情监测等。 作物参量估算 遥感估产是建立作物光谱于产量之间联系的一种技术，通过光谱来获取作物的生长信息。在实际工作中，常常用绿度或植被指数作为评价生长状况的标准，植被指数中包括了作物长势和面积两方面的信息。光谱产量的模式的基本思想是将各种形式的植被指数与作物单产建立回归方程，筛选出方程拟合率高、相对剩余标准差小的估产模式。遥感估产的两个关键问题：一是作物识别和面积估算，二是作物长势分析，单产模型构建，这两个问题的解决都是通过遥感信息处理实现的。 1、农作物遥感估产原理 任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性，这是物体的基本特性。人眼正是利用这一特性，在可见光范围内识别各种物体的，遥感技术也是基于同样的原理，利用搭载在各种遥感平台(地面、气球、飞机、卫星等)上的传感器(照相机、扫描仪等)接收电磁波，根据地面上物体的波谱反射和辐射特性，识别地物的类型和状态。 农作物估产则是指根据生物学原理，在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基础上，通过平台上的传感器记录的地表信息，辨别作物类型，监测作物长势，并在作物收获前，预测作物的产量的一系列方法。它包括作物识别和播种面积提取、长势监测和产量预报两项重要内容。

高中地理：3.2《遥感技术及其应用》教案2(湘教版必修3)

第三章地理信息技术应用 第二节遥感技术的应用教案 【教学目标】 1．知识与技能 （1）了解RS的概念和类型。 （2）结合实例了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。 2．过程与方法 能够运用遥感影像中的直接和间接解译标志对遥感影像进行简单的解译。 3 情感态度与价值观 关注现代化的科学技术在地理科学中的应用，思考和理解地理信息技术的应用对协调人地关系的重要影响，培养学生的热爱地理的兴趣。 【重点难点】 重点 （1）遥感的概念和基本工作过程 （2）地物反射波谱特征 难点 遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用， 遥感影像的判读。 [第一案例] 【教学过程】

普查和环境灾害监测中的应用： [活动]阅读课本P92活动题后思考题。 [教师点拔] 要理解遥感技术在资源调查和环境监测中的应用，必须要先了解一些关于地物反射波谱特征的相关知识由于重度病害在红外区反射率较弱，显颜色较淡，而健康植物颜色呈鲜红色。学生讨论并回答分析问题，解决 问题 [活动] 阅读课本P93活动题后思考题 [教师点拔]要能利用三幅图片提炼出黄河三角洲地区的地理事物变化的时空特征，另外要求要会运用地理学原理和方法去分析地理事物发展变化的原因，同时要关心科学技术—特别的遥感技术的最新发展以及在地理学上的应用现状和前景。学生讨论并回答分析问题，解决 问题 【板书设计】 [第二案例] 【教学过程】【导入新课】 [探索活动]

获取土地利用信息要动用大量人力与物力，经十年才作出一幅图。但现在利用遥感花得少的时间与金钱却能得到更好的效果。 “人眼的波段太窄、许多信息看不到，而人的双脚又由于许多因素限制，许多地方不能涉足”。而遥感突破了这些限制，它真正成为了人的“千里眼和顺风耳”。 一、遥感： 1、概念与发展： 遥感：指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合控测技术。 [设问]怎样感知？ [教师点拔]测量电磁波特征：不同的地物反射与吸收电磁波存在巨大差异。遥感不仅可以通过可见光进行感知，同时也可以通过红外线、微波、等。 [提问]为什么要分波段呢？ [教师归纳]因为不同波段不同地物的反射率与吸收率等有很大差异。 2、分类：按遥感平台高度（运载工具）分：地面遥感、航空遥感、航天遥感 按：电磁波段分：可见光遥感、红处线遥感、微波遥感 按：传感器的工作形式：被动式（接收来自地物的电磁波）、主动式（发射讯号，接收目标物反射这种辐射波的强度，如侧视雷达） 二、应用： 1．遥感的特点 [提问]从监测的范围、速度，人力和财力的投入等方面看，遥感具有哪些特点? [教师归纳] 与实地测绘相比，遥感具有探测范围大，获得资料速度快，周期短，受地面条件限制少，成本低，效益大的特点。 （1）.探测范围大：我国只要600多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。 （2）.获取资料的速度快、周期短：实地测绘几年、十几年甚至几十年重复一次。航空摄影测量数年才能重复测量一次。陆地卫星每16天可以覆盖地球一遍。 （3）.受地面条件限制少：对于自然条件恶劣、地面工作难以开展的地区，