遥感的基本原理精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的遥感的基本原理主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：遥感的基本原理范文

摄影测量与遥感实习是摄影测量学和遥感技术相应用的综合实习课，对于提高学生的测量技术有着重要的意义。接下来就跟着小编的脚步一起去看一下关于摄影测量与遥感实习内容及心得吧。

一、实习目的

本课程的任务是通过实习掌握摄影测量的原理、影像处理方法、成图方法，掌握遥感的信息获取、图像处理、分类判读及制图的方法和作业程序。从而更系统地掌握摄影测量与遥感技术。通过实习使我们更熟练地掌握摄影测量及遥感的原理，信息获取的途径，数字处理系统和应用处理方法。进一步巩固和深化理论知识，理论与实践相结合。培养我们的应用能力和创新能力、工作认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精神，为以后从事生产实践工作打下坚实的理论与实践相结合的综合素质基础。

二、实习内容

1) 遥感影像图制作;

2) 相片控制测量;

3) 航空摄影测量相对立体观察与两侧;

4) 航片调绘、遥感图像属性调查;

5) 相片及卫片的判读及调绘

6) 调绘片的内页整饰

7) 撰写实习报告，提交成果。

三、实习设备与资料

1) 摄影测量与遥感书本上的理论知识。

2) 通过电脑查找有关这门学科的实践应用及其它相关知识等。

3) 电脑上相关的摄影测量的图片信息资料及判读方法。

4) 现有的实习报告模板及大学城空间里的相关教学资料。

四、实习时间与地点

时间：20__年6月19日——20__年6月26日。

地点：学校图书馆、教室、寝室及搜集摄影测量与遥感这门学科的资料等相关地方。

五、实习过程

5.1摄影测量与遥感学的发展情景

摄影测量与遥感是从摄影影像和其他非接触传感器系统获取所研究物体，主要是地球及其环境的可靠信息，并对其进行记录、量测、分析与应用表达的科学和技术。随着

摄影测量发展到数字摄影测量阶段及多传感器、多分辨率、多光谱、多时段遥感影像与空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他边缘学科的交叉渗透、相互融合，摄影测量与遥感已逐渐发展成为一门新型的地球空间信息科学。由于它的科学性、技术性、应用性、服务性以及所涉及的广泛科学技术领域，其应用已深入到经济建设、社会发展、国家安全和人民生活等各个方面。

5.2单张像片测量原理

单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。广义来说，前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。20世纪30年代以后，摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。50年代，开始应用数学解析的方式来实现。图1就是用光学投影方法实现摄影几何反转的示意图。图中假设两张相邻的航摄像片覆盖了同一地面AMDC，它们在左片P1上的构像为ɑ1m1d1c1，右片P2上的构像为ɑ2m2d2c2,两摄站点S1和S2间的距离为基线B。如将这两张像片装回与摄影镜箱相同的投影器内,后面用聚光器照明,就会投射出同摄影时相似的投影光束。再把这两个投影光束安置在与摄影时相同的空间方位，并使两投影中心间的距离为b(b为按测图比例尺缩小的摄影基线)，此时所有的同名投影光线都应成对相交,从而得出一个地面的立体模型A'M 'D 'C '。这时, 用一个空间的浮游测标(可作三维运动)去量测它，就可画得地形图。

5.3航空摄影测量的内外业技术要求

航测外业工作包括：①像片控制点联测。像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上的明显地物点(如道路交叉点等)，用普通测量方法测定其平面坐标和高程。②像片调绘。是图像判读、调查和绘注等工作的总称。在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素;测绘没有影像的和新增的重要地物;注记通过调查所得的地名等。通过像片调绘所得到的像片称为调绘片。调绘工作可分为室内的、野外的和两者相结合的3种方法。③综合法测图。主要是在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。

航测内业工作包括：①测图控制点的加密。以前对于平坦地区一般采用辐射三角测量法，对于丘陵地和山地则采用立体测图仪建立单航线模拟的空中三角网，进行控制点的加密工作。20世纪60年代以来，模拟法空中三角测量逐渐地被解析空中三角测量代替。②用各种光学机械仪器测制地形原图

5.4像片的内方位元素和外方位元素

内方位元素用以确定摄影物镜后节点(像方)同像片间的相关位置。利用它可以恢复摄影时的摄影光线束。内方位元素系指摄影机主距 f和摄影机物镜后节点在像平面的正投影位于框标坐标系中的坐标值(_0,у0)。这些数值通过对航摄机鉴定得出，故内方位元素总是已知的。确定摄影光线束在摄影时的空间位置的数据，叫做像片或摄影的外方位元素。外方位元素有6个数值,包括摄影中心S(图2)在某一空间直角坐标系中的3个坐标值_s、Ys、Zs和用来确定摄影光线束在空间方位的3个角定向元素,如嗘、ω、k角。这些外方位元素都是针对着某一个模型坐标系O-_YZ而定义的。模型坐标系的_坐标轴近似地位于摄影的基线方向，Z坐标轴近似地与地面点的高程方向相符。在模型坐标系内所建立的立体模型必须在其后经绝对定向的过程才能取得立体模型的正确方位。

六、航影像片调绘

像片调绘是利用像片进行判读、调查、描绘和注记等工作的总称。即用摄影测量方法测绘地形图的作业过程，是用判读知识蒋像片进行实地调查和补测，并对地形图上需要表示的地物、地貌和地理名称等要素经制图综合后，用规定的符号和注记标绘在像片上以供进一步测绘地形图只用。经调绘的像片称调绘片。简称调绘片。在特殊情况下，亦可在实地调绘典型样片，其余的参照典型样片和有关资料通过像片判读在室内进行。

七、像片及卫片判读时注意的技术问题

在作业过程中进行航空像片判读时，一般都应该要遵循下列原则：先整体后局部;从一只到未知;先易后难;由宏观到微观的原则。只有这样我们才能更好、更容易、更精确的判读像片及像片上关的地物和地貌信息。同时判读航空像片时一般也经常采用比较常用的方法进行判读，如：直接判读法;对比分析法;逻辑推理法等等。像这样通过各种方法各种信息的全面综合分析，才能更好的防止信息的判别错误，减少不必要的经济和其它损失。然而尤其是判别过程中我们更得注重判读过程及步骤，在判读过程中我们分为四个判读阶段：准备工作;室内判读;野外校核和成图总结。在准备工作中我们也分为一些小的步骤：资料的收集;像片得清晰度;像片得重叠度;像片得平整度;航线的弯曲度;像片得压平度，这些虽然是些小的细节，但是一旦忽略很多就会导致很大的判别误差，影响我们最终的判别结果。还有室内的判读，这一阶段是需要在了解和掌握地区地理概况的基础上进行，根据判读任务的需要及相关学科的特点，制定出统一的分类系统，并选择已知或典型地区总结和建立判读标识。判读过程中还要注意利用已知资料，以及放大镜、立体镜等辅助工具，对重要的地物和有疑问的地方加以特别标记，以便在野外校核时进行重点检查。第三是野外校核，主要是根据室内拟定的路线进行，把室内判读的结果与实地对照，特别是对一些重要现象和有怀疑的地方，应详细加以观察和验证，以修改和补充室内的不足，最后是成图与总结，判读结果结果野外反复的检验后，可将其转绘到准备好的底图上，以制成专题图件，并根据任务的要求，编写实训总结报告。

八、实习心得

通过一周的室内实习任务，最大的感触就是从新认识了摄影测量和遥感这门比较抽象的学课，以前在课堂上总觉得这是一门非常难懂也非常难学的课程，可是就在这周的室内收集资料实习的过程中我的想法突然改变了，其实摄影测量与遥感这门学科并没有所想的那么难懂和难学，只要我们愿意去学、去发现这门学科的奥秘我们还是非常容易掌握和理解的。开始接触是觉得它是我们所有学科中最抽象的，可是当我们把我们所学的理论知识和这次室内搜集资料的实习结合起来对比和深入研究后，才真正的发现这是一门多么有内涵和适应新时代的必要科目，很多情况下，对于大面积的测图我们都少不了对它的应用，同时在将来摄影测量和遥感也很有可能会取代我们所有传统的测图方法，真正的把它完全的应用到我们的所有调查土地资料中，以见证它的最有效的作用。

由于我们学校大量缺少摄影测量和遥感这门学科的仪器和工具，所以学校把这次实习任务主要定为网上搜集有关这门学科的资料及书本上理论知识相结合系统的学习。虽然这方面的设备大量的缺乏，可是仍然没有撮箕到我们学习的良好心态，在这个过程中我们还是以自己的最大热情完全的投入到此次实习中。通过这次实习我们的收获很大，在很多情况下我们都得到了很多意外的收获，获益匪浅!不仅对书本上的理论知识有了通盘的理解，更重要的是从实践中检验了它的真理，了解了它的适应范围之广和作用之大，为我们以后从事工作而需要它打下了坚实的理论基础与实践经验。

第2篇：遥感的基本原理范文

[关键词]农业灾害 监测 遥感技术

[中图分类号]DF413.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-299-1

中国作为一个传统的农业大国，正遭受着世界上最严重的农业灾害。如何加强对这些灾害的监测和控制，成为困扰农业发展的一项难点课题。基于我国农业发展历程，我们不难发现，遥感技术是增强农业灾害监测实效，实现我国农业更好更快发展的有效手段。对此，本文从基本概述、应用两个角度，对相关问题进行了如下的分析和阐述。

1遥感技术原理及其优点

1.1遥感技术的基本原理

所谓遥感技术，就是指通过各类光学探测仪器，对远距离目标所辐射的电磁波信息进行接收、加工、成像处理，进而探测与识别环境地物的一项综合性技术。而众所周知，物质不同，所发射的地磁波的波段也会有所不同。正因为如此，不同的物质在遥感技术作用下形成了不同的图像。从另一个角度讲，遥感技术凭借着不同的遥感成像，反映出了目标物的不同数据信息，进而成为区分不同物质的重要标准，这就是遥感技术的基本原理。

1.2遥感技术的优点

与其它监测技术相比，遥感技术的优点主要体现在以下几个方面：

首先，监测范围广，监测立体性强。通过遥感技术，可以获取对地面的连续性的、立体性的图像。这种图像可以有效避免地面点线监测所带来的视野阻隔以及其它一些局限性，极大地拓宽了监测者的视野，使监测者能够对各类灾害信息进行宏观性地把握。而且，越是那些波及范围广、灾害性大的灾害，其优势就越发明显。

其次，信息获取量大，信息获取效率高。凭借着高超的现代航天技术以及先进的现代航天工具，遥感技术能够及时的、迅速的获取各类图像信息和数据信息，为高效数据模型的建立提供先决条件，为灾害的甄别与监测提供有效依据。

最后，适应性强，可实现动态监测。对于有些灾害，如病虫害、雪灾、火灾等，常规性的监测手段根本无法奏效。在这种情况下，就需要充分发挥遥感技术的作用，发挥其适应性强的优势。此外，遥感技术可以对各类灾情进行全天候地监测，实现灾前监测、灾中监测、灾后监测的有机统一，为灾害控制提供充足的第一手资料。

2.遥感技术在农业灾害监测中的应用

2.1旱灾

旱灾是一种比较常见的农业灾害。据不完全统计，每年因旱灾造成的经济损失约占气象灾害类经济损失的一半左右。在应对旱灾的过程中，比较常用的方法有两种，一种是热惯量法，二是作物水分胁迫指数法，这都是遥感技术的重要体现。所谓的热惯量法，就是指通过遥感图像反演的研究区昼夜温差来反映农业旱情的方法；而所谓的作物水分胁迫指数法，则是指通过作物冠层与其上空大气温度差来反映作物的水分胁迫状况的方法。在实际中，两者的适用范围有所区别，前者适用于地与作物稀疏的农田，而后者则适用于作物覆盖率较高的农田。

2.2洪灾

与旱灾一样，洪灾也是一种比较常见的农业灾害。洪灾具有时空分布广、危害性大、突发性强的特点，每年造成经济损失高达210亿元。在实际中，遥感技术常通过洪灾程度监测和洪灾面积提取两项指标来实现监测目的。而这两项指标的取得，通常是建立在归一化植被指数（NDVI）提取和分析的基础上。现如今，遥感技术在洪灾监测中的应用日趋成熟，尤其是微波遥感技术，凭借着其实时性、动态性的优点，成为目前洪灾监测中最常用的数据源。

2.3病虫害

病虫害是影响农业生产的重要因素，每年约有13.5%的农业灾害是由病虫害引起的。在以前，人们主要通过肉眼来“监测”这种灾害。可想而知，这种监测具有很明显的滞后性，实际效果也很不理想。而遥感技术可以有效地弥补这个缺陷，通过各项监测数据，为我们准确地提供病虫害的范围和程度，以便及时发现并防治，为农业生产提供坚实的保障。光谱参数法是一种通过遥感数据来判断农作物外部形体以及内部生理信息的方法，而这些信息恰是判断病虫害的重要依据。可见，光谱参数法是遥感技术应用于病虫害的基础。此外，植被指数法和红边参数法也是遥感监测中不可或缺的两种方法，通过植被参数和红边参数，实现最终的监测目标。

2.4冷冻害

冷冻害是指因温度过低而抑制农作物生长的自然灾害。它不仅会延迟农作物的生长，有时甚至会造成农作物大面积的死亡。遥感技术在冷冻害防范方面具有重要的价值，可以准确、有效地预测或者评估冷冻害的发生时间以及危害程度。在实际中，植被指数（NDVI）并不能及时反映农作物冻害，以致冷冻害发生一段时间后才有所察觉。很显然，这种监测具有一定的延迟性。因此，要想取得理想中的监测效果，就必须将NDVI监测与农作物地表温度反演有机地结合起来。

2.5风雹灾

统计资料显示，我国每年的风雹受灾面积多达600万公顷，直接经济损失超过30亿元人民币。风雹灾的破坏性极强，在极短的时间内就会造成农作物的大面积倒伏甚至死亡。截至目前，遥感技术在风雹灾中的应用现状还不甚理想，遥感数据的时间分辨率与空间分辨率还无法达到要求。针对这种现状，可以采用TM、EOS-MODIS、NOAA-AVHRR等遥感数据相结合的方式，增强数据源的针对性和有效性。

3小结

综上所述，在新时期，加强遥感技术在农业灾害监测的应用是一项非常系统的工程。为了将该项工程做大做强，夯实该项工程的基础，必须明确以下几个问题：首先，要对加强遥感技术在农业灾害监测应用的必要性和重要性有一个清晰的认识；其次，要对遥感技术在农业灾害监测应用的现状有一个全面的分析；最后，要对加强遥感技术在农业灾害监测应用的路径有一个科学的把握。只有这样，才能切实增强遥感技术应用的有效性与实效性，才能真正实现我国农业又好又快的发展。

参考文献

[1]闫峰，李茂松，王艳姣，覃志豪.遥感技术在农业灾害监测中的应用[J].自然灾害学报，2006年第06期.

第3篇：遥感的基本原理范文

关键词 遥感影像处理 研究生 协同创新 开源

中图分类号：G643 文献标识码：A

Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms， implementation complexity and other characteristics， development-oriented theory， technology innovation of new remote sensing processing requirements， this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform， remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model， given curriculum design， so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.

Key words remote sensing image processing； postgraduate； collaborative innovation； open source

当前，随着计算机技术的高速发展，遥感图像处理已由简单的单机单算法处理，发展到涉及并行处理、图像处理、视频处理等跨专业联合处理的新型阶段。协同创新是针对某个大型复杂问题，各个创新主体角色间实现创新互惠，知识共享，资源共享，形成相互协调发展，推动共同前进，协同的结果使个个获益，整体加强，解决某些单一个体难以解决的复杂问题。下面将在分析研究生创新能力培养难点的基础上，给出相应的解决方案。

1 研究生创新能力培养难点分析

遥感科学与技术专业是2010年获批的教育部战略性新兴产业相关专业，是教育部人才培养模式改革试点。当前，随着计算机技术的高速发展，遥感图像处理已由简单的单机单算法处理，发展到涉及并行处理、图像处理、视频处理等跨专业联合处理的新型阶段。传统的基于遥感单学科密集理论的讲解，难以满足教育部及工程应用对创新性人才的需求，需要研究针对遥感科学与技术专业发展所需的协同创新模式的研究，克服当前研究生教育中存在的问题。协同创新是针对某个大型复杂问题，各个创新主体角色间实现创新互惠，知识共享，资源共享，形成相互协调发展，推动共同前进，协同的结果使个个获益，整体加强，解决某些单一个体难以解决的复杂问题。在我国，教育部指定了“2011计划”，其全称为高等学校创新能力提升计划，是继国家985工程、211工程之后，中国高等教育系统又一项体现国家意志的重大战略举措，已有多所高校通过“协同创新中心”论证。虽然我国协同创新中心已成立多所，在协同管理理论及其应用方面也有若干研究，但如何构建协同创新模式具体实施方案，如何进行相应课程设计等具体问题还鲜有研究。下面将在分析研究生创新能力培养难点的基础上，给出相应的解决方案。

2 多角色协同创新模式

OpenRS（全称：开放式遥感数据处理服务平台）开源软件由武汉大学研制，实现了一种面向接口和属性的算法插件系统，其目的是实现系统功能的动态调用和消除系统各模块的物理耦合性。在数据来源方面，OpenRS可处理从简单的字节型数据到复杂的复数型数据、从简单的栅格型数据到复杂的矢量型数据、从可见光、高光谱数据到红外数据，同时支持不断扩展的影像数据格式。在处理算法方面，OpenRS支持从简单像元级处理到复杂的对象级处理，包括了传统的影像变换、波段运算、影像滤波、影像融合、影像聚类、影像分类到影像的分割、对象描述、对象分类，从传统的定性处理到逐渐成熟的定量处理等适合于不同应用的算法和处理过程。在计算架构方面，OpenRS提供并行计算框架与计算模型，可支持网络透明的并行算法实现。OpenRS系统实现了一种面向接口和属性的算法插件系统，其目的是实现系统功能的动态调用和消除系统各模块的物理耦合性。插件系统与具体算法和应用无关，主要提供了插件的扫描、对象注册、对象创建与查找等基础功能。

随着技术创新复杂性的增强、速度的加快以及分工精细化发展，当代创新模式已突破传统的线性和链式模式，呈现出非线性、多角色、网络化、开放性的特征，并逐步演变为以多元主体协同互动为基础的协同创新模式。在目前遥感处理领域，相关人员一般可分为五类角色，分别是数据提供者、平台架构者、算法开发者、应用整合者和最终用户。

不同特点研究生的培养方向不同，也适合不同角色。协同工作的重点是合理区分角色行为。数据提供者侧重于提供原始数据，一般可由教研室合作提供，而无需受限于单个老师及学生经济能力；平台架构者侧重于提供基础的遥感数据读写、计算架构、通用基础处理算法和通用界面元素等，OpenRS开源平台可用于承担该类角色；算法开发者侧重于实现创新性的专业算法，实现过程中可利用平台提供的通用处理算法，科研型研究生承担该类角色；应用整合者在算法提供者提供的算法和平台架构者提供的基本界面元素基础上，实现各种定制化的服务界面，应用型研究生可承担该类角色。

3 课程设计

在课程安排上，要求教师在备课的过程中，仔细分析研究生的各自研究关注点，并根据个人意愿，合理划分研究生的不同角色，有意识地渗透协同创新能力教育的思想，更要在教学过程中把协同创新能力的培养贯穿于整个教学过程之中。因此，教师需精心设计有利于培养学生协同创新能力的编程案例为切入点，案例难度遵循循序渐进原则，以分组形式指导学生进行上机实习，多讨论，多实践，多总结，逐渐培养学生的创新能力。

在培养目标方面，课程旨在培养研究生掌握协同解决大型遥感问题的能力，了解OpenRS平台基本原理，并可在其基础上进行二次开发，编写与插入自己的专业算法，能胜任企业、研究院所和政府部门等有关遥感影像处理技术设计、开发和应用等工作。

在课程设置方面，应主要以上机实践为主，课堂授课为辅的教学形式。课堂授课主要讲授OpenRS平台的基本原理，如：算法插件机制，给学生较为清晰的学习脉络，帮助梳理其在多角色创新模式中感兴趣的角色，引导其协同创新思维，课堂授课不宜超过总授课时间的20%；在上机实践开始阶段，由教师对照编程代码，仔细讲解不同角色开发过程与相关技术关键点，由学生模拟实现；在上机实践中间阶段，以分组形式，让组内同学承担不同角色，相互协同开发，共同解决某一问题；在课程后期阶段，让分组间进行协同，完成更为复杂，更贴近实际应用的技术问题。以这种多层次，不断深入的模式，提高学生的实际协同工作能力，同时也潜移默化地培养协同意识。

4 结语

遥感科学与技术专业的高速发展使得协同创新成为必然趋势。OpenRS开源平台的开放性、扩展性、先进性正满足上述趋势。本文在对研究生创新能力培养难点与OpenRS平台本身特点加以分析的基础上，给出了遥感领域的多角色协同创新模式与课程设计。

参考文献

第4篇：遥感的基本原理范文

关键词：DOM；DEM；影像纠正；影像镶嵌

中图分类号：P631.4+24 文献标识码：A 文章编号：

1.引言

数字正射影像图(DOM，Digital Orthophoto Map)是对航空(或航天)片的像素进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。其兼具有地图几何精度和影像特征的图像。DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点，可作为地图分析背景控制信息，并可由其提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息，为国土资源调查、灾害防治和国民经济建设规划等、提供可靠依据；再者可以利用它进行地图的修测更新，在测绘生产方面越来越发挥了重要的作用。

根据航空数字影像，在全数字摄影测量系统上利用摄影测量生成的DEM，制作数字正射影像图(DOM)，满足社会的各种需要或根据数字正射影像图实现GIS数据库的建立和更新及其所依据的数字高程模型可以成为构建空间数据框架的重要组成基础。

2.基本原理和优点

数字正射影像图制作原理，广义地说就是对不同分辨率、不同光谱分辨率和不同时相的多源遥感数据和图像，投影到需要的地理坐标系或者说进行图像的几何处理。因此，正射影像图制作图像的几何处理是遥感信息处理过程中的一个重要环节。随着遥感技术的发展，对于多尺度的遥感数据，进行多源遥感信息的表示、融合及混合像元的分解和影像间的几何配准处理方法方面都有许多理论、方法的提出。

正射影像图的的优点：

1.数字化数据

用户可按需要对比例尺进行任意调整、输出，也可以对分辨率及数据量进行调整，直接为城市规划，土地管理等部门及GIS用户服务，同时便于数据传输、共享和制版印刷。

2.信息丰富

正射影像图信息量大，地物直观，层次丰富，色彩准确，易于判读。

3.提供专业信息

正射影像图同时还具有遥感专业信息，通过计算机图像处理可进行各种专业信息的提取、统计与分析。另外，它还具有精度高、生产周期短、易于快速更新等优点。

3.正射影像图的制作过程：

正射影像图的制作过程如下图所示：

3.1数据的准备

获取原始资料，包括控制点资料、相机文件、航片结合表和航摄负片，并对数字化原始航片进行扫描。

3.2正射影像的制作

（1）定向建模

进行空三加密，建立立体模型，经过内定向、相对定向、绝对定向、核线重采样后模型确立成功。

定向精度原则按表1要求执行。

表1 定向精度指标

（2）数据采集

在JX4中，即能用DEM制作正射影像，又能用特征线构TIN制作正射影像。在影像匹配数字高程模型（DEM）前，首先要测量一些特征线，只有测过特征线的地方才能确保其正射影像精度，尽管用构TIN的形式制作正射影像精度高、变形小，但是需要测大量的特征线，费时费力，在能保证数字精度的情况下，一般只在大面积水域、道路、桥梁、山脊、山谷等地物上测量特征线。采集大面积水域为封闭多边行，进行水域面置平。河流的水面存在不一致有一定高程落差，应该分段进行置平呈剃度下降。采集道路应紧贴地面，特征线不能相交。若有两条线在空间相交或是有重合等情况，有可能会引起TIN的构建错误。所有采集的特征线要连续，不应有短开情况。房子等不采集。采集的线划最好不要穿过房子桥梁等，防止影像生成后房子桥梁等弯曲变形。

其次进行匹配前预处理，可以获得更好的匹配结果，从而可减少匹配编辑的大量工作，可大大提高效率。预处理完成后，可以进行影像匹配以及匹配结果编辑。在编辑数字高程模型（DEM）无效的情况下，还可适当放宽DEM的网格间隔，用放宽网格间距后的DEM制作的正射影像去修复变形和模糊。

（3）正射纠正

采集工作完成后，可根据采集的特征点线和数字高程模型（DEM）纠正出满意的像片正射影像。

（4）DOM镶嵌、裁切

影像拼接时，应尽量调整色彩、色调协调、统一，可以采用Geodog匀色软件进行像对的匀色，减少相邻图幅、像对之间的接边误差和色彩差异。相邻像片正射影像镶嵌，两像片间的重叠部分一般达60%-70%，因像片边缘部分变形大，尽量使用像片的中间重叠部分。地物影像接边差控制在图上0.2MM-0.3MM以内。

在拼接影像之前，首先应该对纠正过的像片进行逐步检查，符合精度要求时，方可进行影像的拼接、裁减工作。影像的拼接线一般采用用户自定义，影像拼接要注意以下几点：

① 镶嵌线尽量选在道路边线、田埂、阴影等纹理差异小区域，避开房屋特别是高层建筑区、立交桥等阴影差较大的区域，以免造成影像模糊、错位、不接边等，确保影像质量。

② 高层建筑密集区域接边，无法保留地物的完整性和特征（即因摄影角度、时间、投影差的原因引起的地物相互压盖和两边倒的情况）时，要尽量采用投影差小的中心影像，保留高层建筑和主要道路完整性为原则。在经过道路、水系等平行地物时，最好走直角路线，这样，最大程度上保证了拼接效果

③ 镶嵌线的采点一定要光滑。地物高差变化的地方一定要多采点，以保证地形的自然连续性， 影像的视觉效果和影像质量。

④ 尽量避开阴影、云影。由于航摄采用的是中心投影，在立体像对中，云影或高差大的地物产生的阴影或在左右航片中的方向和位置有所不同，所以在选着镶嵌线时，应避开阴影和云影。

5）色彩调整和接边

选择多条航线中地物类较丰富的局部影像，对其进行亮度和对比度调色，来作为标准灰度模板，再统一按照模板图进行匀色、处理，以保证整个测区影像色调一致。注意在处理相邻航线水域由于光线反射造成色彩不平衡，航摄底片脱膜、拉伤造成丢失影像，在保证影像图精度和清晰度的前提下，可以用Photoshop等专业图象处理软件进行处理。最终将各航线的影像进行镶嵌，形成矩形的正射影像数据块。裁切每个单幅影像规定要外扩一定的范围。用Photoshop把裁好的接边影像与自己负责的影像套合，进行接边和色彩调整。图幅接边要求尽量无缝，其最大限差一般平地、丘陵地的不大于5米，山地、高山地不大于8米，并且要求接边处影像色调基本一致。

四、正射影像图在测绘生产的应用

在信息化日益发展的今天，正射影像图应用越发广泛了。将影像图与线划图套合在一起打印的调绘纸图使野外测量作业人员一目了然，方便作业的同时，省时省力；可以实现数字线划图的更新、修测；可以应用于城市规划与设计中，能直观反映实地情况。在城市建设、地理信息系统构建中起着极其重要的作用。

参考文献:

[1]测绘技术北京公司.JX-4数字摄影测量工作操作手册[G].2001.

第5篇：遥感的基本原理范文

一、教学目标

与GIS专业相比，非GIS专业受其专业特点限制，其教学的基本定位是紧密结合专业需求u，教学的目的是面向GIS系统的应用，主要是让同学们掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理，熟悉常用GIS软件，学会用GIS的手段分析解决专业领域问题。对于地质工程专业GIS的教学目的在于使得学生通过学习该课程，掌握GIS的基本概念、功能和组成，掌握GIS的空间数据结构，掌握地图投影的基本原理，了解空间数据的获取与预处理，掌握空间数据的分析方法，熟悉常用GIS软件，并能将GIS的原理与技术应用到地质工程领域当中。在具体的理论教学和实践教学中应充分考虑学生的专业基础和背景，对教学内容进行重新组织，补充GIS在本专业中的作用和应用并对实践上机内容进行精选。

二、教学内容组织

GIS是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科，学生学习本课程要求具备一定的地理学、测绘学(测量学、全球定位系统、遥感、地图学、计算机制图等)、计算机(软件设计基础、程序设计语言、数据库、数据结构、CAD等)等方面的基础知识和基本技能。但对于非GIS专业而言往往缺乏相应的专业背景知识，并且学时相对也较少，为了解决这一矛盾上好GIS课程，首先应针对学生的知识背景和专业的应用需求对课程内容做适当的调整和补充。分析现有的GIS教材，主要有三大类：一类是面向GIS专业的，这类教材有的侧重于地理学，强调地理事物的图形和属性表达，有的侧重于数学和计算机，强调算法和程序，这些教材全面、系统，内容深入，并被GIS专业广泛使用，但不完全适合非GIS专业；一类是针对软件操作和应用的，在理论中穿插软件操作介绍，这类教材以软件应用为目的，内容相对浅显易懂，但缺乏地质工程专业应用实例；还有一类是针对GIS应用较广泛的领域，如人口、环境、城市等，这类教材中都介绍有大量的专业应用实例，内容结构各有千秋，深浅不一，而在这些面向专业应用的教材中较少涉及石油、地质等领域，另外有少量的数字油田方面的论著，但数字油田方面的论著主要是介绍各种油田相关的信息系统框架，往往并不系统介绍GIS原理与技术。综合考虑这些教材的优缺点和针对性，笔者认为对于地质工程专业教学内容设置应遵循基础性、系统性和面向应用的基本原则，采用以GIS基本概念、功能和原理为主线，将地质工程应用实例贯穿其中的方式来组织课程内容，对与学生专业背景无关以及学生理解有困难的内容进行适当压缩甚至删减，而对与专业应用直接相关部分内容应进行适当扩充，从而满足学时的要求。笔者参考了大量的GIS教材及数字油田随1叫方面的教材，并结合相关的科研项目，在充分考虑地质工程学生专业背景的基础上，面向专业应用对课程内容进行了重新组织和补充，如表1所示。对于理论部分的深入程度可根据具体的学时在授课中灵活掌握。

三、上机实践内容设置

上机实践对于帮助学生深刻认识GIS的基本功能及提高学生实际动手能力具有重要的作用，它是GIS课程中的一个重要环节。目前GIS的实验教材虽然数量在不断增长，但大多针对GIS专业进行设置，对于非专业的GIS课程则无通用教材，往往需要自己编写。原因是这些针对GIS专业编写的教材无论从软件的选取，还是实验内容的侧重性，难易程度，实验数据与专业的贴切性等，都无法与本专业对于GIS课程的培养目标吻合，也不适合社会对本专业学生的需求。对于非GIS专业首先应根据专业应用选择适合的软件，目前市面上流行的GIS软件，国外的有ArcGIS、Maplnfo等，国内的有MapGIS、SuperMap等，对于地质工程专业可选择ArcGIS和MapGIS作为上机实践软件，因为目前在油田上这两个软件应用得最广泛。上机实践的学时设在l0个学时比较合理，上机内容设置的基本原则是既要与课堂理论知识紧密结合，又要考虑与专业应用相结合。上机内容的选取以GIS的基本功能为主线，与专业应用的结合则体现在试验数据的选取及试验过程的设计上。另外，笔者在实践教学中发现很多实习指导书中所用的术语与教材中所用的术语往往不一致，这样会给学生造成概念上的混乱以及理论和实践的脱节，所以在编写实验指导书的时候还应注意实习中出现的术语要尽量与课堂教学中所用的术语保持一致，或者要对学生明确。例如在数字高程模型中由离散点生成用规则格网表达的数字高程模型，在课堂理论的教学中把这个过程称为规则格网的生成，而在很多实习指导书中则把其叫做栅格表面的生成；再例如课堂教学中所说的栅格数据的叠加在软件中往往是通过栅格的统计和计算来完成的，而并不是直接有一个栅格叠加的工具，对于这一点在教学和上机实践中应向学生明确。针对地质工程的专业特点，以ArcGIS9．2为例，上机实践内容、实习目的、实习数据和要求设置如表2所示，实习数据的选用尽量面向专业应用。

第6篇：遥感的基本原理范文

[关键词]工程测量 技术

[中图分类号] P258 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-111-1

0前言

工程建设中的测绘工作可以统称其为工程测量，其中包括工程建设的设计、勘测、施工、管理阶段所进行的各种测量工作，其目的是为建设项目的设计、勘测、监测、安装、施工、竣工及运营管理等一系列工序而服务的。工程测量是测绘学在工程建设中的直接应用，其应用领域包括：公路、铁路、水利工程、建筑工程、隧道工程、桥梁工程、城市市政工程、海洋工程、厂房建设、国防建设、矿山测量、农林、地质等。工程测量在国民经济建设和国防建设中发挥着巨大的作用，可以说，如果没有测量工作所提供的数据和图纸，任何工程建设项目都无法顺利的进展。随着经济的飞速发展、社会的不断进步、城市规模的扩大、大工程建设项目的不断增多，再加上微电子、计算机技术等的应用，对工程测量提出了许多新的要求。在这种情况下，产生了许多的测量新技术、新方法，并推动和加快了工程测量技术的发展。

1工程测量中应用的技术

1.1自动化技术

在测量过程中，有时会遇到需要连续监测一个物体在某种力的作用下所发生的几何变形，或是定时的进行测量，并将所测得的数据及时的表达出来。在这些情况下，就需要用到自动化技术。当利用自动化技术进行工程测量时，可以实现自动监测、实时监测、连续测量、遥测等。

自动化技术的应用实例：欲测量导轨是否平整。具体做法，步骤一：在导轨的旁边安放一个水槽，槽内装有导电液体，该液体可作为电容器的一个极板；步骤二：将一辆装有一个水平衡臂的小滑车放置在导轨上，水平衡臂的一端与导轨的顶面相接触，另一端伸出一根竖杆，竖杆下端悬挂电容器的另一个极板。设法让小滑车沿着导轨滑动，可以发现电容器的可动极板也随之移动，并且该极板离导电液体液面的距离也发生变化，这个不断变化的过程就会被传感器记录下来，并反馈出来。根据反馈的结果，就可以快速、精确的测量出轨道的不平度。

1.2电子测速仪

电子测速仪是由电子计算机、电子经纬仪及电磁波测距仪组合而成。作为一种既能测量距离，又可测量角度的多功能仪器，电子测速仪在地形测量、控制测量、施工放样测量等测量工作中发挥着重要作用。

电子测速仪在工程测量中的应用实例：某单位拟建造一个大型的冷却塔，塔高180m，壁厚0.1m。要求施工单位必须保证塔壁上每一点与设计值的偏离不超过3cm，目的是为了达到预期的冷却要求。针对这样一个技术难题，利用电子测速仪可以较好的解决。具体操作如下：在所使用的施工设备上安装许多测距用的四面体反光镜，在地面上能观测到反光镜的地方安放电子测速仪。根据所测量点的平均高程，利用计算机查得相应高程的断面半径，与设计半径相比较，即可得到每一个点的径向偏差，也就会发现哪些点偏离了设计位置。

1.3全球卫星定位技术（GPS）

GPS是全球定位系统/授时与测距导航系统的简称。GPS定位的基本原理是：利用测量学中的空间距离交汇的方法。GPS系统包括：GPS接收机、地面可控制部分和空间部分。与传统的经典测量技术相比，其主要具有：自动化程度高、精度高、全天候作业、操作简单、效益高等特点，已成功应用于航空摄影测量、工程测量、大地测量、运载工具实时监控、导航与管制、地球动力学、资源勘探、城市规划等领域，遍及国民经济的各个领域、各个部门。

GPS技术的进一步发展，则是RTK技术，该技术是数据传输技术与GPS测量技术的结合，是一种更先进的技术。具有全天候作业、定位速度快、操作简便、观测时间短等优点，是GPS测量技术新的发展成果。

1.4RS技术

RS技术也就是遥感技术，包括信息传输技术、传感器技术、信息提取、处理和应用技术。该技术不与物体直接接触，是利用传感器接收地面物体反射的或发射出的电磁波信号，并以数据或是图像的形式记录下来所接收的信号，再传输到地面接收器。遥感技术的全过程即为：接收、处理、分析和判读。该技术具有获取资料速度快、可实现反复观察、感测面积大、受限制小、可实现连续运行等优点，多用于土地资源调查、地质调查、海洋资源调查、水资源调查、植被资源调查、城市遥感调查、考古调查、测绘、环境监测和规划管理等。目前，主要的遥感应用软件有ERMapper、ERDAS和PCI。

1.5地理信息技术（GIS）

GIS是集测绘遥感学、空间信息科学、环境科学、计算机科学和管理学等学科为一体的一门新兴的学科，具有数据存储量大、规模宏大、处理复杂、功能强大等特点，已成为多学科集成显示的基本工具。其技术优势主要在于：具备辅助决策、空间预测预报和提示功能，并且具有集地理数据采集、存储、分析、管理、可视化显示、成果输出于一体的数据流程。目前，GIS已成为一门新兴的产业，在国防建设、地质矿产、气象海洋、测绘、农林水利、城市规划、环境监测、区域开发、土地管理等领域发挥着越来越重要的作用。

1.6数字摄影测量技术

数字摄影测量技术是基于摄影测量与数字影像的基本原理，综合应用数字影像处理、计算机技术、模式识别及影像匹配等多学科的方法与理论。航空摄影测量是大比例尺、大面积地形测图、地籍测量的重要方法与手段，可以提供影像的、数字的、线划的等多种形式的地图产品。利用全数字摄影工作并结合GPS技术在摄影测量中的应用，可以实现摄影测量向着数字化、智能化、自动化方向迈进的目标。

2结语

工程测量为工程建设服务的，贯通于整个工程建设的始终，甚至在建筑物的运营阶段也起到较大的影响。工程测量是保证工程质量的重要手段。当前，随着测绘技术的不断进步、新技术的不断涌现，工程测量技术也正在向着测量数字化、测量过程控制和系统行为智能化、测量内外作业一体化、测量控制智能化、测量成果和产品数字化、数据获取及处理自动化、信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展，并将逐渐成为我国工程建设的重要前提和可靠保障。

参考文献

[1]陈俊勇，胡建国.GPS技术的新进展[J].测绘工程，1996（2）.

第7篇：遥感的基本原理范文

关键词：土地利用，遥感影像，变化监测，地理信息

中图分类号： F293 文献标识码：A

文章编号：1001-9138-(2012)06-0077-80 收稿日期：2012-05-06

1 引言

为保证土地管理的科学性，及时准确掌握耕地和各种土地利用现状的最新数据尤为重要。3S技术特别是新型遥感和地理信息技术的应用将为我们提供重要的技术保证。基于多时相遥感影像间进行土地利用变化监测研究的上述问题结合相关研究提出的方法，本文提出基于土地利用现状GIS数据（矢量数据）和单时相遥感影像间进行土地利用动态变化监测研究的简单方法和技术流程。

2 原理与技术流程

2.1 基本原理

基于T1时期的土地利用图与T2时期相应尺度的遥感影像间进行土地利用动态变化监测时，虽然T1时期的土地利用GIS数据（矢量数据）中已有一些图斑在T2时期已经发生了改变，但仍有大量的未变化的图斑信息包含其中。因此，我们可以利用这一信息做辅助，利用T2时期对应尺度的遥感影像数据基于遥感影像的分类识别技术实现变化图斑的动态监测。具体技术原理为：假设用T1_GIS_D表示T1时期的土地利用现状GIS数据（矢量数据），用T2_RS_D表示T2时期的相应尺度的遥感影像数据，那么，首先利用T1_GIS_D和对应区域的DEM数据对T2_RS_D进行几何变换运算，目的是产生T2时期的正射影像数据（T2_DOM_D）。然后实现T1_GIS_D和T2_DOM_D间的配准并叠置。这样，我们依据T1_GIS_D中的图斑多边形作为T2_DOM_D兴趣图斑区，借助影像判读库，利用遥感影像的分类和识别技术对每个兴趣区的图斑进行识别。如果兴趣区识别的结果与T2_RS_D中的对应图斑的土地利用覆盖类型一致，则该图斑视为未变化图斑，否则，判定该图斑的土地利用覆盖类型发生了变化，并进一步分析其新土地利用覆盖类型和变化面积统计分析。

2.2 技术流程

为了实现上述的技术原理，本文设计了图1所示的土地利用变化自动监测技术流程。其中，T1 期数据为土地利用现状图，T2 期为与T1期现状图尺度相应分辨率的遥感影像。在图1中，DEM数据主要是用于非平坦区域的高差修正；影像判读知识库是指根据先验知识及土地利用现状图中与影像中一致图斑的信息而建立的各类地物的均值、方差和纹理等知识；分类识别是以相异图斑的矢量图作为兴趣区，仅对T2时期影像的兴趣区内影像进行分类并对地物进行识别，这样的好处在于可以大大减少计算的数据量，提高计算的速度，同时由于涉及的类别较少，从而提高分类和识别的准确性。

3 试验及结果

为了验证本文提出方法和技术流程的可行性和有效性，本文利用当前主流遥感影像处理软件Erdas对主要技术进行了试验。

3.1 数据准备

试验中，本文选择了天津市一个较小的区域作为兴趣区（如图2），土地利用现状矢量数据和遥感影像数据均来自于天津市国土资源和房屋管理研究中心。由于所选实验区域的土地利用现状图斑和影像数据中图斑的一致性较好。因此，为了配合本文的试验，试验中首先将现状图中的几个不同的地类图斑合并为一个图斑（如图3）。

3.2 试验

在试验中首先将监测区的土地利用现状图和影像图进行叠加（几何纠正和配准事先已做好），叠加结果如图4所示。为了观察的方便，叠加后我们调整了矢量的透明度。从叠加的结果我们可以看出，图中所选的兴趣区就是发生了变化的图斑。因此，接下来的试验是对兴趣区的影像进行分类和识别，结果表明在土地利用现状图中为同一土地利用覆盖，而在影像中为两种土地利用覆盖类型。这就表明这个图斑发生了变化。

4 结论与展望

本文提出了一种基于土地利用现状图和相应尺度的卫星遥感影像间进行土地利用变化监测的方法。初步试验表明，本文提出的技术思路和技术流程是有效和可行的。变化监测运算仅局限于T1期土地利用现状图斑与T2期影像中图斑不一致的图斑进行，这样可以大大提高变化监测的运算速度。此外，变化监测算法主要以分类和识别为主，数据挖掘的规则仅作为辅助。相对于基于数据挖掘的方法挖掘有益规则而言，这一方法可以有效降低算法的复杂性。

参考文献：

1.李天峻 阎君 李伯衡.遥感综合时空信息在土地利用动态监测中的应用概述.国土资源与遥感.1997.2

2.李发明 程秀英 魏怀东等.武威市黄花滩生态移民区近十几年来土地利用变化监测.甘肃林业科技.2006.4

3.胡召玲.徐州市土地利用变化的遥感监测.徐州师范大学学报(自然科学版).2007.2

作者简介：

阮柏林，供职于天津市国土资源和房屋管理研究中心。

An Object-based Land Cover Change Detection Approach of

Using Single-temporal Satellite Image and GIS Data

Ruan Bailin

第8篇：遥感的基本原理范文

关键词:通信原理;教学方法;思路

《通信原理》 课程是电子类、通信类等专业本科阶段的一门重要课程;本课程选用的是一般高校普遍使用的经典教材――樊昌信主编的《通信原理》(第6版),作为改版后的教材,主要增加了确知信号和新型数字带通调制技术,在其他章节有部分的改动,在使用教材的时候可根据学生的特点进行选择性的讲解。课程的主要任务是让学生掌握通信的一般模型及原理,其内容涵盖了模拟通信和数字通信的基本原理,包括基本概念、基础知识等。

一、教学方法的探讨

课程讲解上,采用对比和联系的方式,使学生能够融会贯通,举一反三,例如对数字带通调制系统而言,ASK/FSK/PSK,这三种基本的调制方式,都是从它们的时域表达、频谱分布,产生方式、解调方法上进行对比讲解,一者便于记忆,二者能够对三种调制方式的进行区别,例如:相比于ASK调制,FSK可看作两路ASK的叠加,而PSK则可看作两个极性相反的ASK信号,由此可以分别把他们的时域表示、产生方式对照起来,区别开来。同时,在讲解的过程中,注意把前后章节的内容相联系,例如:把数字调制和模拟调制也可以进行对照,如ASK和AM信号的产生,除了输入信号是数字和模拟的区别外,整个调制和解调过程基本相类似;再如,在讲完第6章中数字基带调制系统的抗噪声性能分析后,紧接着第7章的数字频带系统几种调制系统的抗噪声性能,频带调制体统包含有基带部分,所以对它的抗噪声性能分析时,也用到了对基带系统抗噪声性能分析的方法,所以也能够进行一个分析和比较,单极性码和双极性码的误码率公式和2ASK和2PSK相吻合,便于对前后内容的理解,同时也深刻了对公式的理解,方便于公式的记忆。

表1 误码率的比较

表1给出了误码率的比较,其中单极性和双极性码的误码率是在等概出现的情况下得到的,在1表达式中就是信噪比的平方根,而2ASK和2PSK公式中的r就是信噪比,由此可知,2ASK和单极性、2PSK和双极性码的误码率公式是一致的。

在对理论进行讲解的同时,结合课后习题来加强对理论及公式的理解。由于课程的理论性较强,除了用到先修课程信号与系统的相关知识,也需要具有较为扎实的数学理论基础,在讲解的过程中,非常注意如何能够把繁琐的理论推导简单化,尽量进行理解性、简单化讲解,对于程度好的学生希望数学推导能够清晰和开拓他们的思路,为以后更加深入地学习打好基础;而对于数学程度一般的学生,希望他们能够理解其过程,掌握其结论,不做过高要求,目的只有一个:希望他们对通信系统的学习,能够掌握通信系统的基本处理方法和思路,而不是陷入繁琐的数学推导中却把握不住方向。

二、实验环节

课程设置的也有相应的实验,在通信原理的实验箱上对理论内容的验证,主要有:模拟信号源的产生、AMI/HDB3编译码过程、FSK调制解调过程及PCM编码系统等,实验内容主要是对波形的测量和验证,希望能够把理论和实际进行结合,把每个模块硬件实现的基本原理搞清楚,但鉴于实验箱上的实验大多都是验证性的实验,所以给学生补充基于matlab通信实验的内容:主要是QPSK、QAM和OFDM的仿真实现,也加入了WCDMA的matlab的实现,通过仿真来更加深入地理解理论内容,也对未来通信的发展有一定的认识。

考虑到有部分遥感学院的学生,在实验中我也加入了有关雷达探测的仿真实现,通过一个开发好的脉冲预警雷达的目标跟踪界面,实现对目标的动态探测,让学生理解雷达如何实现对目标的测距、动目标检测等原理,整个仿真工具具有非常直观的效果,能够通过模拟的示波器对雷达回波进行观测,同时脉冲宽度、目标个数以及山体杂波等参数都可以进行设置,非常接近真实的探测环境。

图1 脉冲雷达的仿真界面

整个实验的环节,一是理论和实际的结合,二是掌握仿真软件的使用,三则是开拓学生的思路,拓展他们的知识面,也希望能够激起他们学习兴趣。让他们体会到理论并不是无用的和无趣的,而是对实践具有非常强的指导意义。

三、结束语

《通信原理》 作为本科阶段一门理论性较强的课程,让学生有兴趣去学,并非一件易事,而本文只是对该课程的教学方法和手段进行了一个经验性的总结和探讨,当然,在教学过程中仍然有很多问题和不足,随着以后教学互动的过程及教师间的交流和合作,希望能够有所改善和提高。

【参考文献】

[1]樊昌信. 曹丽娜著. 通信原理第6版 [M],北京,国防工业出版社. 2009,2

[2]沙济彰著. 通信原理学习与考研指导[M], 北京,科学出版社. 2004.

第9篇：遥感的基本原理范文

关键词：矿山；地质环境；遥感监测

传统矿山地质灾害的通常采用实地调查、群众举报的方式进行，此种方式不仅效率较低，受空间视野约束较大，且难以开展矿山地质灾害的动态变化分析及预测评估。利用遥感技术信息丰富、多波段、广视域、可重复成像等优点，通过与全球卫星定位系统技术及地理信息系统技术相结合对矿山地质环境进行监测，可有效提升检测效果的准确性与可靠性。因此，加强有关矿山地质环境遥感监测方法的研究，对于改善矿山地质环境监测质量具有重要的现实意义。

1 矿山地质环境遥感监测关键技术

1.1 图像处理关键技术

在矿山环境监测中，实施监测的两个时相的遥感影像需具备一致的空间分辨率、成像时间及成像季节，且具备相同的植被覆盖状况及光谱值。但因遥感影像成像环境差异，遥感影像间常存在较多的辐射误差与几何误差，所以在遥感影像变化监测中要对成像环境进行修正，降低成像环境的误差量。

1.1.1 辐射校正：其基本目的是尽量消减影像因太阳高度角、大气条件及传感器影像的形成的遥感成像与真实地物间的辐射亮度差异，通常分为相对辐射校正与绝对辐射校正两种方法；相对辐射校正是依据选定的参考图像，将其与同地区内的其他遥感影像进行辐射匹配，以消减影像间的辐射差异，其常用的矫正方法由基于伪不变特征的校正、基于统计量的校正及直方图匹配等。[1]

1.1.2 影像融合：其基本目的是将采用不同尺度、不同传感器类型获取的同地区的影响通过相应处理措施以改善影响的光谱信息、空间分辨率和纹理信息等特征；当前常用的融合方法有多时相影响融合、不同分辨率影像融合、不同传感器影像融合、多波段影像数据融合等类型；HIS变换法是当前影像融合算法的常用算法，此种算法简单且方便操作，可有效增强影像色彩信息与空间信息特征，但对于植被颜色信息特征处理水平较低，主要是因为植被吸收可见光，且反射红外光，而全色波段内包含的一些近红外波段信息会在全色波段高亮显示，较小的颜色噪声便会被放大。

1.2 信息提取关键技术

1.2.1 基于地理信息系统的矿山地物识别技术：此技术主要是以面向对象遥感处理技术为前提，通过对遥感影像进行图像分割以形成图像对象，进而深入提取分类辅助信息，并采用空间分析方法完成空间目标物识别，从而实现矿山地质环境遥感监测；图像分割中需考虑空间信息与影响光谱信息两方面的因素。

1.2.2 影响直接对比法采集变化信息：常用的有内积分析法、影像差值法、变化向量分析法、影响比值法等检测方法；影像差值法的基本原理是对时相t1的遥感影像与时相t2的遥感影像做减法，若影像间差异较小，则相减结果应趋近于零或为零，若影像间差异较大，则结果应表现为较大值；一般差值影响亮度值按照高斯分布，计算时可对差值影响结果求绝对值以保证差值结果均为非负值。

2 矿山地质环境遥感监测方法

2.1 崩塌遥感监测方法

崩塌通常是露天采石采矿、道路开挖等造成的，大多数会产生在节理裂隙发育的陡崖位置，破损面凹凸差异大，上陡下缓。遥感影像上崩塌体后缘发育呈现弧形或直线形，阳坡呈现浅色条区块、阴坡呈现深色阴影区带。

为便于凸显崩塌发育状况，对ETM、TM图像使用741与453波段进行组合和线性增强处理，从而提高山体完整度、植被覆盖率、岩性特征反映的清晰度；对于SPOT213波段组合图像通过直方图调整与HSV融合增强处理，可提高地形地貌显示的清晰度；对于SPOT5图像校正时应增加控制点数量，并使用几何多项式实施三次卷积重采样法变换，可保证图像精确度；对部分航片数据实施对比度拉伸，可有效凸显山体细节。[2]

依据不同片种的遥感分析表明，ETM与TM图像对于崩塌宏观地质条件的显示水平较高，而对于崩塌产生的形态特征显示水平较低。通常崩塌形态要素在航片、SPOT5图像中具有较高的精度，其崩塌壁大多数呈现浅色调，轮廓线清晰。

2.2 采空塌陷遥感监测方法

在不同地区不同矿种中，采空塌陷对于地表的破坏程度也会不同，在遥感图像中会表现出明显的差异性。在TM图像中塌陷会呈现出单独的椭圆形或环形斑点与板块，不同斑块间的明暗程度也不相同；因塌陷坑是具有不同深度的负地形，在阴影条件下其可呈现出明显的立体效果。塌陷坑的阴影通常会产生在环形斑块内侧的下半部，而土堆阴影通常会产生在环形斑块内侧的上半部，与正地形立体效果正好相反，其是判断塌陷坑的基本指标。因B4水体反映效果好，B5信息量较多，在不同地质类型的反差较大，B1具有较高的水体亮度值，所以使用TM451段可有效呈现塌陷区的变化状况。

因矿区大气污染相对严重，可对图像实行滤波或对比度拉伸处理，以改善其细节显示水平。由于采空塌陷区与周围地质环境间的差异较大，可使用阙值法实施塌陷地信息采集，并采用3波段差值彩色合成法对采集结果进行处理，由此便能充分反映塌陷区接近10年的动态地形变化。若塌陷区被掩埋，则其塌陷类型在图像上的识别水平主要由遥感信息空间分别率决定；使用全色波段与SPOT213波段组合对融合图像进行处理，且开展2%的线性增强，根据色调及纹理特征状况可有效采集塌陷区的细节信息；对于部分塌陷坑范围较小且不存在积水的矿山，可使用IKONOS、Quickbird等高分辨率遥感图像实时监测。

2.3 矿山污染遥感监测方法

通常矿区因采矿导致的废水、大气、废液、粉尘污染等造成的水体污染较为严重。采用ETM、TM图像对煤矿开采点进行监测，可发现图像中的DN值差异较大，因此在监控中应使用SPOT5波段与743波段进行组合，通过小波变换融合发实行中值滤波处理及直方图变换。如对于某煤矿原始TM图像分析发现，其灰度分布范围较小、亮度值较低，对比度较弱，实施线性拉伸处理，对不同波段灰度分布范围进行扩展，可使合成图像效果显示水平大幅度改善；对一些重点区域进行分段线性拉伸，其并不会造成原始数据变动，且容易对大气污染状况进行解释。[3]

因石灰岩矿山周围、运煤通道及煤矿区等长时间堆放大量煤渣粉等物质，使得矿区粉尘污染较为严重，其在TM543波段假彩色合成图像中可呈现出明显的亮白色或暗褐红色；而矿坑中排出的污水在影响中可呈现明显的粉红色。ETM与TM光谱信息量较大，可有效监测矿区大气污染状况；而采用SPOT5光谱图像可明显反映矿山水体、粉尘污染状况。

3 结束语

遥感监测技术的应用水平将直接关系着矿山地质环境的整体监测效果与质量，因此，相关技术与研究人员应加强有关矿山地质环境遥感监测方法的研究，总结遥感监测关键技术及不同矿区地质类型遥感监测措施，以逐步改善矿山遥感监测技术的应用质量。

参考文献

[1]张进德，田磊，赵慧.我国矿山地质环境监测工作方法初探[J].水文地质工程地质，2011，05（35）：57-58.