遥感技术的现状与发展趋势

遥感技术的现状及发展趋势摘要：目前遥感技术在各个领域已经有了广泛的应用，本文通过介绍了遥感技术在农业、海洋、资源、环境、军事等方面的应用，介绍了遥感技术的应用现状并结合遥感技术在各研究方面的发展现状，结合河口海岸的研究方向，解析了遥感技术在河口海岸研究方面的应用，并对遥感技术在未来研究中的发展趋势预测分析。关键词：遥感技术、应用、发展趋势随着遥感技术的发展与成熟，遥感技术在各个领域的应用越来越广泛，其中韩秀梅,张建民等人对遥感技术在农业方面的应用现状做了分析【1】，蒋兴伟,宋清涛等对遥感在海洋方面的应用进行探讨【2】，陆灯盛,游先祥等人对遥感技术在资源环境中的应用进行分析研究【3】，张文若,康高峰,王永等人以煤炭资源为例分析了遥感技术在资源中的应用现状及前景【4】，罗红霞,阚应波等人通过高光谱影像对农作物病虫害的影像进行研究【5】，卫亚星,王莉雯,刘闯.等人研究了遥感技术在土壤侵蚀方面的应用【6】，张万增等对遥感技术在军事方面的应用及发展进行了探讨【7】。通过前人的研究发现，遥感技术在农业病虫害的防治、资源的勘探、环境污染的防治、军事防御等方面的应用已经十分广泛和成熟。文章总结了遥感技术在各领域的研究成果以及在各研究领域的应用，并对遥感技术在未来研究中的应用及发展趋势进行分析。1遥感的概念及分类1.1遥感的概念遥感（RS）,这是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。1.2遥感的分类目前按照不同的分类标准遥感技术可以分为以下几类：（1）按遥感平台的高度分类大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。（2）按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感，热红外遥感、微波遥感三种类型。（3）按研究对象分类可分为资源遥感与环境遥感两大类。（4）按应用空间尺度分类可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感。2遥感技术的应用2.1遥感技术在农业中的应用2.1.1农业资源调查及动态监测农业资源调查包括土地利用现状、土壤类型、草场、农田等农业资源的调查以及结束后的评价，提供农业资源的准确数值和分布图件。农业部遥感应用中心于2000年设立草地遥感监测和预警系统。该项目是利用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统等现代空间信息技术手段，建立技术先进、快速准确的中国草地退化和草畜动态平衡遥感监测系统。2.1.2农作物遥感估产农作物遥感估产包括农作物长势、土地荒漠化和盐渍化、农业环境污染、水土流失等的监测，这种监测是持续进行的，在监测过程中不断提供农业资源的数字变化和图件依据，用于农业生产的组织、管理和决策。2.1.3灾害遥感监测和损失评估灾害遥感监测和损失评估包括小麦、玉米、水稻、棉花等农作物的产量预测和草场产量估测。在自然灾害监测方面，开展了北方地区土地沙漠化监测、黄淮海平原盐碱地调查及监测、北方冬小麦旱情监测等。2.2遥感在环境保护中的应用遥感技术在环境保护中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：（1）在大气环境监测方面，包括对大气气溶胶的监测、对沙尘暴的监测、对臭氧层的监测以及对有害气体的监测等。（2）遥感技术在水污染方面的应用，包括水体富营养化的监测，泥沙污染的监测，废水污染和水体热污染的监测等方面。（在地表监测中的应用，包括地标污染监测，城市绿地调查，土地利用变化的监测等方面【8】。2.3遥感技术在资源方面的应用遥感技术在资源调查与勘探中应用日益广泛。应用多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据对森林资源的调查【9】，以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合地质资料遥感资料的相关资料，可以判断区域内的地质情况。高分辨的遥感影像可以反应地表以及地下的各种自然、地质等信息加工处理，获取矿产资源的相关信息，给资源的开采、评价与开发提供科学依据；遥感在水资源方面的应用包括水资源调查、流域规划、水域面积分布及变化、径流估算、水深、水温、冰雪覆盖、土壤水分监测、冰凌监测，别是在人类足迹难以到达的荒凉地区，遥感技术可成为水文、水资源调查的有效手段。2.4遥感技术在军事方面的应用遥感在军事方面的应用包括：军事情报的获取、目标定位和识别、地形分析与制图、作战任务规划和指挥控制。遥感与军事地理信息系统、全球定位系统相结合，在军事信息保障和指挥决策发挥着重要作用。在很多夜晚和恶劣天气下，常规的可见光摄影已无法满足侦查的需要，可用热红外线扫描仪、夜视仪等红外及微波遥感进行侦探。遥感技术用于军事侦查是目前最为有效，最为安全同时又是最可靠的侦查手段。3遥感技术在河口海岸研究的应用/3.1河口海岸地区土地利用土地覆被分布3）时间尺度上河道和海岸变迁的土地利用/土地覆被效应研究，将传统的河口海岸环境演变研究与遥感、岸线分析、图谱分析技术相结合，运用遥感数据、地形图等多源数据和土地利用/覆被分类的基础上，运用地理信息系统技术，采用决策树分类方法，重建不同时期河口海岸利用土地利用/土地覆被分布。3.2基于遥感技术的潮滩表层沉积物的定量反演利用遥感技术探测可达性差的潮滩表层沉积物粒度，分析其演变规律及其影响因素，在野外获取的潮滩沉积物样本粒度数据以及光谱数据的基础上，找出潮滩沉积物的光谱特征，建立光谱反射率与沉积物粒度大小之间的数学关系，从而进行在卫星遥感数据下的潮滩沉积物粒度反演。利用遥感卫星图像反演潮滩沉积物的粒度大小，在粒度分析和粒度-光谱关系数学模型建立的基础上，利用不同时期的遥感数据来反演相应潮滩沉积物的粒度大小。3.3水深的测量和水下地形方面的应用随着河口海岸地区经济的迅速发，无论在河口海岸治理的宏观决策上，还是在港址码头、入海航道的选择、挖槽定线及防淤、滩涂围垦、海岸防护等方面都需要迫切的了解河口海岸的水深及地形情况。MSS-4遥感对水体有较强的投射能力，可以形象逼真的显示20米深度的水下地形、地貌及海底泥沙堆积输移状态。对于河口海岸地区水深的测量以及水下地形方面的测量具有重要意义。4遥感技术的发展趋势遥感技术正朝着定量化、智能化、动态化、网络化、实用化等方向发展，近年来遥感技术在各个方面得到了广泛的应用，从抗洪救灾到遥感在调查黄土高原水土流失上的应用，全国土地资源的调查等方面越来越多的应用到遥感技术，今后，遥感技术应用领域也将越来越广。目前遥感技术正朝着以下几个方向发展：应用领域不断扩展，主要用于人类自身观测难度较大的区域，像对湿地的观测，海洋的监测，极地地区的观测等方向；观测精度不断提高，目前虽然在好多领域遥感都得到了广泛的应用，但是在观测精度上还有待进一步提高，随着高分辨率多分辨率卫星影像的获取，遥感在未来测量的精度上也逐渐的提高；结论：目前遥感技术已经在各个领域都有广泛的应用，但是由于卫星的观测精度，研究者主观因素等问题导致影像在应用、解译、判读等方面还存在诸多的不足。随着遥感技术的发展，遥感技术将在今后得到广泛的应用。参考文献：农1韩秀梅,张建民.农业遥感技术应用现状J.业与技术,2006,26(6):32-35.2蒋兴伟,宋清涛,JIANGXingwei,等.海洋卫星微波遥感技术发展现状与展望J.科技导报,2010,28(3):105-111.北3陆灯盛,游先祥.遥感技术在资源环境中应用的现状及趋势J.京林业大学学报,2003(S1):87-92.4张文若,康高峰,王永.遥感技术在煤炭地质中的应用现状及前景J.中国煤炭地质,2006,18(2):5-8.广5罗红霞,阚应波,王玲玲,等.基于高光谱遥感技术的农作物病虫害应用研究现状J.东农业科学,2012,39(18):76-80.6卫亚星,王莉雯,刘闯.基于遥感技术的土壤侵蚀研究现状及实例分析J.干旱区地理,2010,33(1):87-92.中7张万增.航天军事遥感技术和设备的现状及发展趋势J.国航天,1992(11):20-22.长8杨香云.遥感技术在环境保护中的应用现状与展望J.江大学学报(社会科学版),2009,32(4):385-386.9王照利,黄生,张敏中,等.森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨J.陕西林业科技,2005(1):27-29.问题1：遥感数据在什么样的情况下需要做大气校正，大气校正时如何选择恰当的校正方法？（1）大气对遥感影像的影响比较复杂，大气对地表物体具有反射、折射、散射等不同的影响，大气校正主要是去除大气对获取遥感数据时的影响，得到地表真实的反射率的过程，其结果就是获得真实的地表反射率，以便可用于光谱特征分析。（2）当地表反射率对研究对象有影响时需要进行大气校正。一般情况下，在研究过程中需要用到地物的光谱信息进行分析研究时需要做大气校正。例如，利用遥感图像进行悬浮泥沙的反演，提取叶绿素、植被指数、进行光谱分析制图等都需要进行大气校正。（3）当地表反射率对研究对象没有影响时则不需要进行大气校正，一般来说如果要做非监督分类或土地利用变化监测，不用做大气校正。校正方法的选择：大气校正的方法有很多，主要包括以下几种方法，可见光谱段大气校正；通过测定可见光近红外区的气溶胶的密度以及热红外区的水汽浓度，对辐射传输方程式作近似值求解；利用地面实况数据进行大气校正，利用预先设置的反射率已知的标志，或者测出适当的目标物的反射率，把地面实测数据和遥感器输出的图像数据进行比较，来消除大气影响；另外还可以利用植被指数转换来进行AVHRR的大气校正。在校正方法选择是要综合考虑以下几个方面进行校正方法的选择：下垫面的性质（水面和陆面）；太阳高度、影像的成像时间、地形因素根据这些不同的因素选择不同的校正方法。问题2：遥感图像预处理过程中应该先进行辐射校正还是几何校正，为什么？辐射校正主要包括传感器的辐射定标、地形校正、太阳高度校正、大气校正几个方面。几何校正主要是为了消除原始遥感图像的几何变形。一般情况下先进行辐射纠正，再进行几何纠正。原因在于，在几何纠正的过程中需要对像元进行灰度重采样，若不先进行辐射纠正，那么参与重采样计算的像元值并不是准确的，从而给几何纠正的带来较大的误差。问题3：遥感专题信息提取：黄河三角洲景观格局分布随着遥感技术的进步与发展，以及对于遥感影像的应用日渐成熟，使人们对于世界各地景观格局的研究愈加完善。黄河三角洲长期以来受下游河道和海岸线变化的影响，土壤的盐碱化程度以及土壤的含水量等因素时刻影响着黄河三角洲地区景观格局的变化。按照黄河三角洲的景观特点，将黄河三角洲景观类型分为滩涂、盐碱滩、芦苇、河流、河滩地、灌丛、水域、水库、水田、盐沼等不同的类型。根据黄河三角洲的景观分布现状以及现有的遥感影像数据，建立合理的景观分类系统，采用非监督分类方法。根据历史资料和多时相遥感影像，对不同年份的遥感影像进行解译，得到相应年份的景观格局分布图。黄河三角洲地区MSS、TM、ETM+遥感影像预处理后的遥感影像非监督分类历史资料非监督分类结果东营市土地利用图野外调查黄河三角洲景观格局分布图