我国遥感技术发展

我国遥感技术发展概况班级： 姓名：学号：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。目前利用人造卫星每隔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、红外线结 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。遥感技术广泛用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监视、气象观测和 互剂侦检等。在民用方面，遥感技术广泛用于地球资源普查、植被分类、土地利 用规划、农作物病虫害和作物产量调查、环境污染监测、海洋研制、地震监测等 方面。遥感技术总的发展趋势是：提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力， 研制先进遥感器、信息传输和处理设备以实现遥感系统全天候工作和实时获取信 息，以及增强遥感系统的抗干扰能力。1 信息获取技术的发展信息获取技术的发展十分迅速，主要表现在以下几个方面：(1) 各种类型遥感平台和传感器的出现现已发展起来的遥感平台有地球同步轨道卫星(3500km)和太阳同步卫星(6001 000km)。传感器有框幅式光学仪器，缝隙，全景相机，光机扫描仪，光电扫描仪， CCD线阵，面阵扫描仪，微波散射计，雷达测高仪，激光扫描仪和合成孔径雷达 等。它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段，而且有些遥感平台还可以 多角度成像，如三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像；EOS Terra卫 星上的MISR可同时从9个角度对地成像。(2) 空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率不断提高仅从陆地卫星系列来看，20世纪70年代初美国发射的陆地卫星有4个波段 (MSS)，其平均光谱分辨率为150nm，空间分辨率为80米，重复覆盖周期为1 6-18天；80年代的TM增加到7个波段，在可见光到近红外范围的平均光谱分辨 率为137nm，空间分辨率增加到30米；2000年后，出现增强型TM (ETM)，其 全色波段空间分辨率可达15米。法国SPOT4卫星多光谱波段的平均光谱分辨率 为87nm，空间分辨率为20米，重复周期为26天；SPOT5空间分辨率最高可达2. 5米，重复覆盖周期提高到1-5天。1999年发射的中巴资源卫星(CBERS)是我 国第一颗资源卫星，最高空间分辨率达19.5米，重复覆盖周期为26天。1999 年发射的美国IKONOS-2卫星可获得4个波段4米空间分辨率的多光谱数据和1 个波段1米空间分辨率的全色数据。IKONOS发射稍后，又出现了空间分辨率更 高的OrbView-3 （轨道观察3号）和Quickbird（快鸟），其最高空间分辨率分别 达1米和0.62米。（3）高光谱遥感技术的兴起20世纪80年代遥感技术的最大成就之一是高光谱遥感技术的兴起1。第一代 航空成像光谱仪以AIS1和AIS2为代表，光谱分辨率分别为9.3nm和10.6n m； 1987年，第二代高光谱成像仪问世，即美国宇航局（NASA）研制的航空可见 光/红外成像光谱仪（AVIRIS），其光谱分辨率为10nm； EOSAM1（Terra）卫 星上的MODIS具有36个波段。如今的卫星高光谱分辨率可达到10nm，波段几百 个,如在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星上的Hyperion传感器，具有220个波段， 光谱分辨率为10nm。我国“九五”研制的航空成像光谱仪为128个波段。1. 2信息处理技术的发展遥感信息处理技术最早为光学图像处理，后来发展成为遥感数字图像处理。 1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson博士提出把常规地图变成数学形式的 设想，可以看成是数字图像的启蒙；到1972年随美国陆地卫星的发射，遥感数 字图像处理技术才真正地发展起来。随着遥感信息获取技术、计算机技术、数学 基础科学等的发展，遥感图像处理技术也获得了长足的进展。主要表现在图像的 校正与恢复，图像增强，图像分类，数据的复合与GIS的综合，高光谱图像分析， 生物物理建模，图像传输与压缩等方面。其中图像的校正与恢复的方法已经比较 成熟。图像增强方面目前已发展了一些软件化的实用处理方法，包括辐射增强， 空间域增强，频率域增强，彩色增强，多光谱增强等。图像分类，是遥感图像处 理定量化和智能化发展的主要方面，目前比较成熟的是基于光谱统计分析的分类 方法，如监督分类和非监督分类。为了提高基于光谱统计分析的分类精度和准确 性，出现了一些光谱特征分类的辅助处理技术，如上下文分析方法，基于地形信 息的计算机分类处理，辅以纹理特征的光谱特征分类法等。近几年出现了一些遥 感图像计算机分类的新方法，如神经网络分类器，基于小波分析的遥感图像分类 法，基于分形技术的遥感图像分类，模糊聚类法，树分类器，专家系统方法等2。 在高光谱遥感信息处理方面，也发展了许多处理方法，如光谱微分技术，光谱匹 配技术，混合光谱分解技术，光谱分类技术，光谱维特征提取方法等。这些方法 均已在高光谱图像处理中得到应用。1. 3遥感技术应用现状总体上说，遥感技术的应用已经相当广泛，应用深度也不断加强。目前，在 地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、 环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用，遥感技术也已成为实现数 字地球战略思想的关键技术之一。地球科学中的矿产勘查，地质填图等是较早应 用遥感技术的领域，随着遥感技术的发展，其应用潜力还可以不断地挖掘；在精 细农业、环境评价、数字城市等新领域，遥感技术的应用潜力巨大。此外，GIS 技术，虚拟现实技术、GPS技术、数据库技术等的快速发展也无疑为遥感技术的 更广、更深的应用提供了技术支持。总之，卫星遥感技术的迅速发展，把人类带入了立体化、多层次、多角度、 全方位和全天候地对地观测的新时代。