遥感技术的原理范文篇1

关键词：土地遥感;应用;问题;建议

中图分类号：P627文献标识码：A

遥感技术是六十年代迅速发展起来的一门综合性探测技术。它建立在现代物理学，如光学技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术等，电子计算机技术，数学方法和地学规律的基础上。

1现代遥感技术的理论研究

遥感技术是指从不同高度的平台，收集地物的电磁波信息，再将这些信息传输到地面，并加以处理，从而达到对地物的识别与监测的全过程。

遥感技术收集和利用的信息范围非常广：人眼看到五颜六色的景色，从中分别出牡丹、芍药等，这是光的遥感。人耳聆听交响乐队演奏，从中辨别出提琴、长笛等奏出的乐句，这是声的遥感。渔轮用超声波仪器探测到海底的鱼群，这是超声的遥感。从飞机上、卫星上拍摄地球表面的照片，这是光（或红外线等）的遥感。用雷达探测敌人的飞机，这是无线电波的遥感……也就是说，遥感技术所收集和利用的可以是声、超声、光、红外辐射、无线电波等各种信号。甚至包括射线照相、地磁观测、宇宙射线观测等，也都属于遥感的范围。它的隶属关系可以包括一切与上述信息有关的科学技术领域。现代遥感技术组成了一个从地面到空间、从资料数据的收集处理到判读应用的体系，包括：（1）研究地物电磁波辐射的特性以及信息的传输；（2）研究遥感信息探测手段，主要是研究传感器；（3）研究遥感信息的处理系统；（4）研究遥感信息的应用。

近年来，遥感技术迅速发展，其重要因素之一是遥感技术被广泛地应用于我们生活的环境。人们越来越需要更深刻、更全面地了解我们的地球，了解它的资源，了解它的变化，以便更合理地安排自己的生产和生活活动。

2土地遥感动态监测经验教训

我国把航空遥感技术用于土地管理的调查业务己经有较长的历史，早在二十世纪三四十年代就在部分省市区采用1：3000比例尺的航测图进行过土地调查。航天、航空遥感技术的飞速发展和应用领域的不断扩大，突显出遥感技术在土地覆被/土地利用变化调查中应用的巨大优势。然而，这种优势目前还没有在建设部级或区域级的监测体系和用于保障土地基础信息快速采集、处理并及时提供管理决策的实体性运行系统中发挥它应有的作用。原因可能是在制订工作规划和实施计划方面，没有落实好宏观与微观、中央与地方、统筹兼顾、突出重点的技术指导方针，多年积累的一些宝贵的经验教训还缺乏深入的总结和全面的思考，值得讨论的问题主要有以下三个：

第一个问题是遥感监测指标的确定。选择的原则应当是：必须满足国家实施宏观经济管理对土地资源数据种类、数据量纲及其准确程度的需求。应当在能反映土地生态环境容量、土地人口承载潜力、土地利用经济结构的信息中选取用于宏观决策的监测指标、数据精度和置信概率。在明确国家目标要求的前提下，还必须建立遥感监测指标的体系表和监测技术规程。为充分发挥遥感技术的优势，在选择监测指标时应在满足国家需求的原则下，突出土地覆被的指标和以土地覆被变化为表征的土地利用指标。有特殊需要时，可以补充行政管理指标的一些地面调查(如量化城镇建成区或主城区边界;量化基本农田保护区及其它各类保护区边界等测绘工作)。但主要是依据遥感监测来直接获得有关信息和统计结果具有相对的独立性，地面调查只能作为补充性间接手段而且不能层次过多，只要土地遥感技术完成了科研实验并且转入了正常实际应用阶段就具备了自成体系的条件，因此遥感数据成果可以单独使用。

第二个问题是遥感监测体系的构建。这与管理体制关系密切，现行体制下的土地调查数据是由乡镇到全国逐级统计汇总，并且要经各级行政领导过滤后上报，虽然国家统计法是保障国家统计结果真实性和准确性的重要法律，但是由于体制与机制的不科学或不健全而使得执法效果并不理想。不当的人为干扰因素是统计数据不真实不准确的主要病灶;同时，以土地利用分类为代表的部级技术标准的缺失，也是统计数据名实不符、无法比较分析的重要因素。要建立全新的国家土地遥感监测体系，必须贯彻自上而下垂直管理、相对独立、封闭运行的原则。多尺度、分层级、突出重点地构建监测体系。同时，还必须配套统一的管辖制度、统一的技术规范和统一的运行系统。

第三个问题是遥感监测成果的应用。以问题为导向是科技研究的流行方法，技术研究首先要明确做什么，然后要明确为什么做，最后研究怎样做。这应当是决定应用技术研究的成果能否转化为生产力而发挥经济社会效益的一种工作思路。遥感监测成果的应用，在技术研究阶段就应当明确了方向，当然在实用中还会根据实际情况有所扩展和创新，这种新的需求又促使遥感技术研究的不断发展进步。近几年来遥感技术与信息技术的集成应用，使土地利用动态监测成果的应用范围有了较大的扩展，如在城市用地规模、开发区建设、基本农田保护、违法占地监察等方面都发挥了作用。但是，土地遥感监测成果的应用研究仍有进一步讨论的必要，例如建立全国土地利用遥感监测系统实现快速获取土地资源利用的宏观状况(利用结构、时空分布、数量变化等)。可以先考虑将遥感本底数据库的建设作为各级各类监测工程的技术基础。还可按经济、生态、流域等分区指标建立区域级的监测子系统。这是与日常土地管理变更调查系统既相互关联、又有差别，独立平行运作的快速反应系统。在国家宏观管理上，两个系统获得的全国统计指标数据具有相互检验的作用。

3土地遥感技术应用研究

3.1土地遥感动态监测体系构建的研究。在具体工作方面我们虽然已取得了比较丰富的科研成果和工程实践的经验，但是从国家或区域的宏观管理需求来评价，目前的土地遥感监测在技术应用上和功能定位上存在着一定的盲目性，在体系建设方面缺乏整体的规划设计，距实现标准化、规范化以及体系完整、系统完善的目标仍有不小的差距。根据当前工作的迫切需要，应加快构建能全面、系统、迅速掌握国家或区域土地变化状况的动态监测体系，明确体系结构中不同层级的目标和任务。并且在此条件下，研究制订相应的各种标准和技术规程。土地调查与动态监测是国土资源管理最重要的基础业务，内容广泛，时效性强，保真度高。因此，在体系研究中，必须区分不同层级的实际需求和相互关系，并依此确定配套的技术措施。

3.2土地调查与动态监测体系关系的研究。必须掌握好三个关键性问题：第一要有国家统一的、科学的土地分类标准和监测技术规范。第二要有先进的、综合的、实用的土地调查技术。第三要有统筹兼顾、功能互补的有机联系。土地调查主要有土地利用调查、土地条件调查、土地法律调查(地籍调查)三种。土地遥感监测主要有部级、区域级、城市级和特定区位四种。土地调查与动态监测在数据采集方法技术上大同小异，多采用现代化的遥感影像、卫星定位、电子全站仪测绘、信息化技术。但作为两个体系，应在土地管理学和统计调查学的基础上进一步研究各自的功能、结构、作用方式以及两个体系间的技术基础关系和功能互补关系。由于土地既有自然资源的属性，又有社会财产的属性，所以在土地行政管理的方式上也分为资源行政和不动产行政两种。这两种基于公权力的执法行为的后果，都会影响土地权属和土地利用在时空上发生变化，而土地调查与动态监测都是反映这些变化状况、反馈管理效果的技术手段。如何充分发挥两个体系的功能并达到优化组合的最佳效果，仍然是应当继续研究的课题。

3.3土地遥感动态监测体系功能的研究。了解土地管理系统的主要结构，对研究土地调查与动态监测的功能定位和确定遥感技术与信息技术的应用方向都是有益的。土地管理系统由行政执法、技术支撑、基础业务三个子系统组成。土地行政执法子系统的决策、组织、协调与控制功能的发挥，离不开基础业务子系统提供全面、准确、动态更新的土地信息。因为它既是行政执法的技术基础，又是依法行政效果的信息反馈。行政执法子系统在运行中，需要在解决法制、体制、机制问题方面获得辅助决策的技术支持;基础业务子系统在运行中，无论是调查、评价、规划，还是它们共有的标准化、信息化工作，都需要获得理论、方法和技术研究的保障;而上述需求，正是技术支撑子系统的功能定位。

由此可知，土地遥感动态监测技术的应用目标，宜定位于土地调查、土地评价、和土地规划这三项主流基础业务，服务方向是支持国家公共行政在国土资源管理中的宏观决策。

3.4土地遥感动态监测体系运行系统的研究。建立部级和区域级的土地遥感监测体系及其运行系统是当务之急，在国土资源科技发展战略中应放在优先的位置。根据国家对土地管理参与宏观经济调控的要求，用现代先进的遥感技术实时、快速、准确、客观地获取土地覆被/土地利用现状信息，在一定的空间范围内，分析其某个时间序列中的土地变化情况，并据此将研究影响变化的因素和客观规律应用于国土资源管理的战略决策，这不仅是必要的，也是可行的重要选择。系统运行必须要有健全的法律制度与科学的系统设计作保障才能安全、有效。现在应从完善土地调查制度入手，将系统运行的国家目标与体制、机制的要求形成法律规定，组织开展保障系统运行的立法研究。从完善技术基础入手，根据现有的丰富成果和实践经验，认真总结、务实创新、积极开展与运行系统建设相关的各项设计研究。

参考文献：

[1]孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉:武汉大学出版社,2003.

[2]梅安新,彭望碌,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[3]国务院第二次全国土地调查培训领导小组办公室.第二次全国土地调查培训教材[M].北京:中国农业出版社,2007.

遥感技术的原理范文

课程标准：结合实例、了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应用。

课表分析：根据课标要求，要了解遥感的概念、特点、工作过程。重点掌握遥感在资源普查、环境和灾害监测中的具体应用与功能，进一步认识遥感在现代社会中发挥的巨大作用，还要初步学会判读简单的遥感影像。但是对于遥感工作原理不要求涉及“专业机理”，定位到“工作过程”程度即可，也不要求掌握遥感的分类等知识。

二、教材分析：

新课程标准把《地理信息技术的应用》列为必修课程，而“地理信息技术”体系主要由“3S”即地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）三方面的核心技术组成。另一方面，GIS、RS、GPS技术又以计算机科学、通信技术、遥测与卫星定位，以及系统论等信息技术和理论为支撑，属于地理科学与信息科学的交叉学科。遥感技术、全球定位系统、地理信息系统是地理信息技术的三种主要的技术手段，这三种手段相互促进、相互配合、共同应用的基础上，再结合网络技术、虚拟技术，人们提出了数字地球的设想。所以说，第三章第二节“遥感技术的应用”?与其他两门技术的应用介绍处于同等的地位，他们相互交织，相互配合，才能使数字地球的设想实现。而遥感技术在3s技术中也有不可代替的作用，遥感技术（RS）是地理信息系统（GIS）数据库的数据源；同时利用遥感数字影像获取地面高程，可以及时更新地理信息系统（GIS）中的数据。

三、教学内容：第二节、遥感技术的应用第一课时

四、教学目标：

1．知识与技能（知识目标）：

（1）能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和工作过程；

2、过程与方法（能力目标）：

（1）通过读图或查阅相关资料，比较航天遥感、航空遥感、近地遥感使用的运载工具、主要优缺点及适用范围等方面的差异；

（2）通过查找遥感的有关资料，归纳遥感技术的特点。

3．情感、态度、价值观（情感目标）：

（1）通过对遥感技术的迅猛发展的介绍，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的好习惯；

（2）通过对迅速发展的中国遥感技术的学习，增强民族自信心和爱国情感。

五、教学重点难点：

遥感技术的基本原理。

六、教学方法：案例教学法。通过讨论活动了解遥感技术的工作过程

七、教学过程：

导入：设疑:中央电视台天气预报卫星云图是怎么得到的呢？它先是用风云卫星遥感拍照，然后通过计算机处理、编辑而成的动态图片。是遥感技术的应用。

填表比较人工实地调查与利用遥感技术调查，哪一种获取资料和信息的方法更好？

1．概念：

遥感：（简称RS）“遥远的感知”，是利用一定的技术设备和系统，在远离被测目标的位置上对被测目标的电测波进行测量、记录与分析的技术。

怎样感知？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。（P82图3-2-2）

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，例如：法国的SPOT-5卫星可以从七个波段获取信息。

为什么要分波段呢？因为不同波段不同地物的反射率与吸收率等有很大差异。（多媒体展示甲乙两种作物在不同生长阶段反射率不同示意图并分析）

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

地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上，可进行各种地物波谱测量。航空遥感泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地面观测的遥感技术系统。航天遥感又称太空遥感，泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太空站，有时也把各种行星探测器包括在内。卫星遥感为航天遥感的组成部分，以人造地球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球和低层大气进行光学和电子观测。

4．遥感影像的基本特征：

（1）像元：遥感影像上能详细区分的最小单元

（2）分辨率：一个像元所代表的地面实际尺寸。1米分辨率就是指影像上的一个像元表示地面上1平方米的范围。例：SPOT-5卫星的分辨率达全彩色波段可达2.5米，其它波段为5米。中巴资源卫星二号分辨率为20米。美国快鸟卫星为1米。

媒体展示图3-2-6让学生体验像元大小对影像信息的影响。相同范围的区域图片，像元越多，分辨率越高，图像越清晰。

（3）光谱特征（媒体展示读图判读，3-2-7、3-2-8、3-2-9图）：

黑白：建筑物为灰白色，草地和林地颜色较深

彩色：分真彩色和假彩色

真彩色：真实反映实际地物的颜色特征

假彩色：草、树和庄稼通常为红色，水是灰色或蓝色，城市是蓝灰色

练习与评价：叙述真彩色遥感影像图像和假彩色遥感影像图的颜色特征。真彩色图片上的颜色基本显示地物的颜色，假彩色只是用不同的颜色区分不同的地物，显示的不是地物的颜色。

媒体展示美国快鸟卫星图片、我国风云卫星拍摄的云图、嫦娥探月卫星拍摄的月球表面影像让学生体会遥感技术的广泛应用及我国遥感技术的发展成就。

八、课堂小结与板书设计：本节课的重点和难点内容是遥感的工作过程。

九、课后作业：

1、什么事遥感影像的分辨率？说出分辨率大小和影像显示地表信息能力之间的关系。

2、叙述真彩色和假彩色遥感影像的颜色特征。

遥感技术的原理范文

关键词：矿山地质环境；遥感原理；遥感调查；动态监测；方式应用

一、遥感监测理论知识概述介绍

遥感监测是利用遥感技术进行监测的技术方法。遥感技术就是根据电磁辐射（发射、吸收、反射）的理论，应用各种光学、电子学和电子光学探测仪器对远距离目标所辐射的电磁波信息进行接收记录，再经过加工处理，并最终成像，从而对环境地物进行探测和识别的一种综合技术。监测对象主要是地面覆盖、大气、海洋和近地表状况等。遥感广泛用于气象、土地、海洋、农业、地质、和军事等领域。

二、矿山地质遥感监测的研究背景

我国矿业活动诱发的矿山环境地质问题类型多、分布广，主要可以归纳为资源损毁、地质灾害、环境污染三大类，包括：①矿产资源开发压占、毁损土地资源严重；②采矿活动引发的地面（沉）塌陷、地裂缝、边坡失稳等地质灾害问题突出；③矿产资源开发过程中的“三废”排放污染环境，造成公害；④采矿活动造成了地下水均衡系统破坏；⑤采矿活动加剧了矿区水土流失和土地沙化。

为了进一步掌握我国矿山地质环境发展变化趋势，必须进行矿山地质环境监测。通过监测及时掌握矿山地质环境动态变化规律，预测矿山地质环境发展变化趋势，从而提出相应的防治措施。由于多方面的原因，我国还没有系统地开展矿山地质环境监测工作，严重影响了矿山环境管理决策的制定。

三、遥感技术应用于环境监测的原理及优势

1.遥感技术监测的原理

不同环境体由于组成它们的分子和原子数量和排列组合方式不同，它们所特有的发射的电磁波性质也不同，它们反射外来电磁波的性质也就不同。因此不同的环境体发射不同波段的电磁波，不同的环境体对太阳和人工辐射有不同的吸收和反射及透射能力，这些差别经过“遥感”形成了不同的成像，然后通过这些不同的遥感成像解译就可区分不同的环境体，这就是遥感技术可进行宏观环境要素监测的原理。

2.遥感技术监测的优势

遥感技术应用于宏观生态环境要素的监测，具有视野广阔、获取的信息量多、效率高、适应性强、可用于动态监测等众多优点，同时其技术方法成熟。尽快进行宏观生态环境的遥感监测，对提高环境监测工作的水平，扩大环境监测的影响力，使环境监测基础工作与经济的发展、人们生活水平的提高、环境保护的要求相适应，对最终控制我国生态环境状况恶化的趋势，保护生态环境，具有非常重要的现实意义。

四、尾矿库遥感监测与安全性评估

1.尾矿库底数与合法性遥感监测

矿山环境遥感监测的实践经验证明，空间分辨率在2．5m以上的遥感数据完全能够准确地识别出各种矿业活动所需的尾矿库，包括正在生产使用的尾矿库、废弃的尾矿库和已闭库的尾矿库。如果辅以“安全生产许可证”数据，则能进一步识别出未颁发安全生产许可证的尾矿库，为分类实施监管和依法关闭取缔非法生产、不具备安全生产条件的尾矿库监管提供客观的、现实性强的基础数据。

2.尾矿库安全性遥感评估

尾矿库的安全由尾矿库的防洪安全、尾矿坝安全和尾矿库库区安全3部分组成。另外，库容监测及突发降雨条件下的库容量也是和尾矿库安全性密切相关的重要因素。参考尾矿库安全技术规程，用遥感和地理信息系统技术识别和计算相关因子，从以下4个方面开展尾矿库稳定性评价。

【1】防洪安全遥感调查

（1）采用1：1万比例尺甚至更大比例尺的DEM数据，计算尾矿库滩顶高程。目前，雷达干涉测量及Lidar技术均能够生成高精度的DEM数据，提取现实性较强的高分辨率DEM数据。

（2）尾矿库干滩长度遥感测量。

（3）尾矿库沉积滩干滩的平均坡度遥感估算。需要高分辨率的DEM方可满足估算需求。

【2】尾矿坝遥感调查

（1）尾矿坝的轮廓尺寸、变形、裂缝、滑坡和渗漏、坝面保护等遥感监测。借助于高空间分辨率遥感数据，可以实现对尾矿坝的轮廓尺寸、一定程度的裂缝、滑坡、坝面保护情况等的遥感监测，利用雷达干涉测量则可以实现对尾矿坝变形的监测。

（2）尾矿坝的外坡坡比监测。利用高分辨率的DEM数据生成坡度图，可以监测尾矿坝的外坡坡比。

【3】尾矿库库区遥感监测

（1）尾矿库库区周边山体稳定性遥感监测。利用空间分辨率大于2.5m的遥感数据监测周边山体滑坡、崩塌（塌方）和泥石流等情况，分析周边山体发生滑坡等地质灾害的可能性。

（2）矿区范围内危及尾矿库安全遥感监测。目前，矿产资源开发状况遥感监测已经形成了较为成熟的工作方法和技术流程。结合采矿权数据，可以获取矿区上游及周边界外开采的状况，查清是否存在采砂等危害尾矿库安全的隐患情况。

【4】尾矿库库容遥感监测

当尾矿库库容接近或者超过设计库容时，则有溃坝的可能性。利用最新时相的立体像对遥感数据，基于正射影像获取尾矿库的水位、水位线内的面积、边界等参数；采用高分辨率的DEM统计出尾矿库的最高水位线高程信息及最高水位线内的平均高程信息，利用式（1）即可计算出尾矿库库容。

3.尾矿库环境影响评估

对尾矿库下游和周边的居民地、重要基础设施、水源地影响情况的评估是尾矿库监管的重要内容。利用遥感数据可以查清尾矿库下游和周边的居民地、重要基础设施、水源地等的空间分布：结合高分辨率的DEM数据可以估测尾矿库的库容量。结合三维遥感影像可以对尾矿库的环境影响状况进行初步评估。

总结：构建高效、通用、可靠的监测体系，建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范，全面推进以遥感、地理信息系统为核心的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用，直接服务于矿区可持续发展，具有重要的现实意义。

参考文献

[1]吴虹，杨永德，王松庆．矿山生态环境遥感调查试验研究Ⅱ]．国土资源遥感，2004，4