高光谱遥感技术现状精选(九篇)

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第1篇：高光谱遥感技术现状范文

[关键词]遥感地质找矿 现状 发展前景

[中图分类号] P627 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-167-1

1概述

遥感地质找矿是将现代遥感技术运用与对地质的研究中而进行矿产勘查的一种方法。它通过发射电磁波，进而观察各种地质体（矿物、岩石等）对电磁波的辐射图像的不同来识别不同的地质体，从而有效的判断该地区是否有矿产资源。

在20世纪80年代，在矿产勘查中大量的使用了遥感技术，取得了很多业绩，90年代后，遥感技术迅猛发展，空间分辨率越来越高，光谱分辨率越来越小，时间分辨率也越来越短。

虽然遥感技术在应用中取得了很大的成绩，但是随着勘探工作的深入，地表的矿产明显减少，找矿难度越来越大。而依靠于电磁波的遥感技术主要反映的是地表信息，所以，很难解决当前所面临的地下找矿问题。

2遥感地质找矿的现状

当前，遥感地质找矿技术已经取得了一些成就。主要表现在遥感信息获取技术的发展、含矿信息提取技术的发展和含矿信息分析技术的发展三个方面。

2.1遥感信息获取技术的发展

得到发展的遥感信息获取技术主要指的是成像光谱技术和成像雷达技术的出现。这两种技术为地质识别提供了全新的技术手段，使遥感技术不再限制于地表，而是增强了穿透覆盖物的能力，可以更加有效的探测地质结构。

2.2含矿信息提取技术的发展

含矿信息提取技术的发展主要指的是计算机已经广泛应用于此技术中。这样就实现了遥感数据在全球范围内的传播，并且可以通过计算机来判读图像，对图像和数据的处理变得更加准确。

2.3含矿信息分析技术的发展

含矿信息分析方法的发展主要体现在高分辨率遥感探测方法的使用和“环境-矿床”新思路的运用。新一代高分辨率遥感探测方法目标明确、方法简便，能对矿床进行快速的评价。“环境-矿床”新思路的应用将矿床的形成与周围环境信息乃至整个地球的演化都联系在一起，综合性强，对隐藏深的矿产资源的发现具有很大的价值。

3遥感地质找矿的发展前景

3.1国家需求

国家需求是遥感技术找矿的动力。当前，从国家层面来说，矿产资源开发的难度越来越大，矿产资源对国民经济发展的制约性越来越大。解决这一问题的途径是，推进地质科技工作的进步，在地质工作中应用高新技术，从而实现地质工作的现代化。遥感技术作为一项高新技术是实现上述目标的一大途径，所以，要加强对遥感技术的再创新，加大地质勘查的力度。

3.2理念更新

要将传统的找矿理念更新，不单单应用遥感技术，而是将遥感技术与其他有用的技术相结合，发挥遥感技术更大的优势。在未来应该努力做到将遥感技术与地学信息结合、将遥感技术与现代信息技术结合、利用地质专业知识来指导遥感技术的应用。

3.3技术发展

遥感地质找矿在技术发展方面的发展前景主要表现在发展基于数字地球的遥感技术、建立立体地质勘查技术体系和应用高光谱遥感技术三个方面。

（1）发展基于数字地球的遥感技术。当今，地质勘探领域中逐渐引入了数字地球的理论方法。将此方法与遥感技术相结合，再加以现代信息技术即将成为找矿的必然趋势。利用数字地球的遥感找矿技术，能够在找矿工作中将信息资源进行最大限度的利用，找到常规方法很难发现的地质现象，从而提高对矿产资源的勘查效果。这与当前找矿难度增加、信息资源丰富的时代背景相符合，为找矿提供了新的思路。

（2）建立立体地质勘查技术体系。要将地质找矿与成矿机理研究结合起来，将遥感技术与生物地球化学、地热作用、生物成矿、地质空间统计分析方法、物化探、磁力、地震探矿方法等理论结合起来，加深对成矿信息的深入理解，建立起立体地质勘查技术体系，才能对隐伏矿床进行深入的理解和诠释，从而科学的推断出矿产的位置。

（3）应用高光谱遥感技术。

某一地区的高空间分辨率的光谱遥感数据能为矿产的寻找提供依据。分析高光谱遥感得到的图谱可以分析出成矿机理，并且能挑选出找矿靶区。不管是在技术层面还是理论层面，这一技术都具有很大的价值。

3.4应用领域

遥感地质找矿在应用领域方面的发展前景主要表现在扩展地域、扩大应用面、全球化和外星找矿四个方面。

（1）我国找矿的地域要得到扩展：可以从人口稠密的地方扩展到人口稀少的地方，从陆地扩展到海洋，从交通便利的地方扩展到交通不便的地区。为先进的遥感技术应用于更广阔的天地；（2）找矿的应用面要扩大：将找矿的目标由单纯的增加资源量扩增为保护环境、防灾与找矿相结合的复合层面，促进可持续发展；（3）促进找矿的全球化：要加强全球的合作，使不受国界限制的卫星遥感技术发挥更大的作用，可以为矿藏丰富但是技术落后的国家提供矿藏信息服务；（4）外星找矿：随着对外星球的探索，可以考虑将探索成果与遥感地质找矿技术相结合，这在未来具有很大的发展潜力。

4结语

作为矿产勘查的一种技术手段，遥感技术已经取得了一定的成就。并且，遥感技术的发展前景十分广阔，国家需要大力开展遥感地质找矿的工作，所以，相关工作者应该积极研究该技术，并且将此技术与其他的地质理论有机的结合起来，利用先进的数字化技术，扩大找矿区域，促进矿产勘查工作的顺利进行。

参考文献

[1]刘德长，李志忠，王俊虎.我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景[J].地球信息科学学报，2011，13（4）：431-438.

[2]耿新霞，杨建民，张玉君，等.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛，2008，23（2）：89-93.

[3]丁建华，肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用[J].地球物理学进展，2006，2.

第2篇：高光谱遥感技术现状范文

关键词：遥感信息，水工环，应用

中图分类号： TV 文献标识码： A

前言

在水工环中应用遥感信息技术,可以提高监测力度,保证调查结果的准确性,促进地质监测工作的发展。采用遥感信息技术,可以有效的实现一步测量,减少测量环节,缩短工期,促进后续工程的尽快完成,提高工程建设的发展水平。

1 主要遥感信息源及其发展

通过上述,了解到遥感技术的工作机理,由于勘测人员所勘测的位置都有所不同,我们必须要将传感器进行分类,这样才能够获得更加准确可靠的信息。按照传感器反应成像的类型我们可以将其分为可见光摄影和红外摄影、多光谱扫描、成像光谱图像等。自进入 21世纪以来,遥感技术发展越来越迅猛,传感器技术也不断发展起来,其主要体现在以下几个方面:(1)成像分辨率越来越高,根据分析与研究,卫星图像的分辨率也越来越高;(2)随着科技水平的不断提高,传感器技术已具有立体观察功能;(3)由于勘测的需要,传感器的波段也在逐渐增加,并在勘测过程中,已经投入高光谱成像仪器使用。所谓高光谱成像光谱仪也就是将成像技术与光谱技术结合在一起,然后在探测物体空间特征的基础上对各个影像色散,然后形成很多个波段带宽为 10 纳米左右的连续光谱覆盖,其又可称为超光谱成像仪。以前的多光谱成像仪在成像的过程中只有几个波段,而现在,其波段数不断增加,连续性也不断增强,这就促使图像的分辨率越来越高,这对光谱分析技术的运用起到了推动作用。

2 水工环领域遥感应用技术的发展现状

由于遥感技术是通过先进的传感器技术、计算机技术以及图像处理技术而逐渐发展的,所以随着社会的发展以及技术水平的不断提高,该技术也越来越成熟,并且在水工环领域中已取得了非常不错的成绩。目前,遥感水文地质已经成为了一门独立的学科。以前的遥感水文地质学主要是对水文地质进行测绘,然后再由测绘人员标志出物体的空间特征;而现在测绘人员则是采用热红外影像和多光谱来探测地下水系统,此时测绘人员则是重点不仅是对物体的空间特征进行标志,还对植被的污染情况、区域测绘的参数进行分析与探测。从广义的角度来讲,遥感技术已经在水工环领域中取得了非常不错的成绩,我们将其发展现状进行分析,其主要表现在以下几个方面:

2.1 从几何形态解译到充分利用光谱信息

过去的多光谱遥感数据波段划分过少,只有几个波段,使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此,图像解译工作很少考虑地物的波谱特征,主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪(高光谱)技术的商业运作及 2000 年前后的高光谱成像卫星的发射, 使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。

2.2 出现地面温度反演技术

地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。

2.3 从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价

如遥感技术在地下水流系统应用中,根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径, 而 DEM/DTM 是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。

2.4 使用单一遥感信息源到多元信息拟合

目前的遥感应用技术,已不再是单一使用各种遥感数据,而是根据需要结合利用了其他信息源,如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样,图像数据的预处理尤其重要,如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等,而地理信息系统(GIS)在多元信息数据管理中起着重要作用。

2.5 从单一手段应用到多手段应用

近年来,遥感技术(Rs)与地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的综合应用,即“3s”技术,成为遥感技术应用的主流。GIS 是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。GPS可以对地面控制点精确定位,提高遥感数据空间精度。

2.6 数字摄影测量技术的发展

数字摄影技术的成熟,推进了制图工作的现代化,改善了基础图件的质量和成图效率,并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为 GIS 的数据源,便于遥感与 GIS 一体化研究与开发。

2.7 遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展

这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果,可载于多种介质上,如 CD-ROM、磁带及计算机硬盘上,使携带处理更加方便。随着 1998 年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施,遥感应用成果数字化显得尤其必要。

3 遥感信息技术在水工环领域中的应用

3.1遥感信息技术在水文地质中的应用

在对于水文地质的测绘工作中,应用遥感信息技术大大的提高了定量与定性评价工作的可行性。采用光谱合成的方式,对水文地质进行测绘工作,通过专业的图像处理,可以更好的对水文地质条件进行分析,并进行测绘与模型建立。在特殊地区进行测量时,通过遥感技术可以对水质与植被进行分析,并推算出当地的水质情况。并且,遥感信息技术的采用也可以有效的对地下水系统进行分析,完成对潜在污染的评价工作。另外,红外热感可以良好的对地下热水进行勘察。在观测中,通过红外成像,可以对地表温度进行分析,同时通过精确的计算,分析测量地区的地下热水情况。

3.2遥感信息技术在工程地质中的应用

现阶段,在大型工程的选址中,应用遥感信息技术可以有效的提高地质评价工作的质量,对于工程地区的地质情况进行有效的分析,是工程建设规划阶段中的重要内容。采用遥感技术可以获得直观的图像,并且利用卫星影像传输,提高了观测质量。通过采用卫星传输的数据,对地表的光谱数据进行处理与计算,可以为工程选址提供客观有效的依据。在大型工程的选线中,应用遥感信息技术与计算技术,可以对地表图像进行快速的评价,对于地表的地貌、地质特点进行合理的分析,提高工程选线工作的正确性与合理性。另外,采用遥感信息技术可以对工程选址地区的地质灾害情况进行分析,并采用数字化的数据处理方式,建立数学模型,对工程地区实现了定量的灾害预估,并结合合理的风险评价,为工程的安全进行提供了强有力的保证。

3.3遥感信息技术在环境地质中的应用

在对于环境地质工作的研究上,应用遥感信息技术,可以更好的保证环境监测的效果。通过遥感信息技术,可以更好的了解水资源污染的情况,对污染情况不同的地区可以输出不同的测量结果。利用热感图像,可以很好的对工业废水进行确定,有效的对污染范围进行划分,确定污染水源的分布情况。近年来,我国对于环境监测中遥感信息技术的应用也在不断的发展中,通过遥感信息技术对地质变化情况、重大经济活动对环境的影响、水土流失等现象实现了高效并谁确的监测。

结束语

通过上述,我们了解到了遥感技术的发展以及应用范围,重点阐述了遥感技术在水工环领域中的应用。随着科技水平的不断发展,遥感技术也随之不断的发展起来,不管是从图像的分辨率还是从图幅角度上看,其发展都是非常迅猛的。相信未来遥感技术会运用在各个领域当中,促进社会的发展.

参考文献

第3篇：高光谱遥感技术现状范文

关键词：找矿突破战略行动 遥感技术 应用及发展方向

遥感（Remote Sensing）即遥远的感知。从字面上理解，就是远距离不接触“物体”而获得其信息。是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输、变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用科学。由于遥感技术的发展，人类开始从多维和宏观的角度去认识世界。

1、“找矿突破战略行动”

提高矿产资源对经济社会发展的保障能力，科学发展，一直是国土资源部的重点工作，也是当前一项紧迫的任务。随着我国工业化、城镇化进程的加快和经济社会的不断发展，矿产资源匮乏的态势在我国愈发显现。在45种主要矿产中有11种国民经济支柱性矿产出现严重短缺趋势，其中石油、铁矿石、铜、钾的对外依存度已超过50%，如不加强地质勘查和加快转变经济发展方式，矿产资源对经济发展的支撑力和承载力将面临很大挑战，成为制约经济可持续发展的关键因素。面对严峻的现实，探索创新地质找矿新机制、实现地质找矿新突破迫在眉睫。

2011年，国务院常务会议讨论通过了《找矿突破战略行动纲要（2011-2020年）》。提出要加强基础地质调查与研究；推进重点成矿区带基础地质调查和综合研究，查明资源潜力和勘探开发前景；加快重点成矿区带的矿产远景调查，寻找新的找矿靶区；加强重要矿产勘查；加强主要含油气盆地的地质勘查和老油气区的新领域深度挖潜；勘查开发以页岩气、煤层气为重点的非常规油气资源；开展老矿山深部和接替资源勘查，延长矿山服务年限。国土资源部提出了阶段目标，即3年实现地质找矿重大进展，5年实现找矿重大突破，8到10年重塑矿产勘查开发格局。这意味着新一轮地质找矿热潮将蓬勃掀起。

2、遥感技术在“找矿突破战略行动”中的应用

目前，我国已进入到找盲矿、隐伏矿的阶段，找矿难度日益增大，常规的矿产勘查方法、手段已不能适应形势发展的要求，在“找矿突破战略行动”中迫切需要新技术、新方法。

（1）随着航天技术和计算机技术的飞速发展，量化遥感异常在区域找矿预测、矿产资源潜力评价中的应用越来越广泛，开启了遥感找矿应用的新时代。在当前的技术条件下，人们利用人机交互解译手段和遥感图像处理方法，可以从遥感数据中提取遥感地质构造信息、侵入体信息以及蚀变遥感异常等找矿信息，进行遥感地质解译和判别，建立遥感找矿地质标志、遥感蚀变信息标志和矿床改造信息标志。地质工作者不仅利用遥感图像进行地质构造、地质体、地层岩性的目视解译，结合数理统计方法间接获取找矿信息，而且还利用遥感数据进行矿化蚀变信息半定量一定量分析，借助GIS技术实现遥感异常信息与地质、物探、化探等异常信息的叠加分析，优化找矿异常信息。遥感找矿信息可以直接指导找矿和找矿靶区预测。

（2）我国立体勘查技术体系逐步建立，在遥感技术方法和仪器研发及应用方面取得显著进步，突破了多项遥感地质调查关键技术，在成像（高）光谱、干涉雷达和高精度航空定向定位等技术等领域达到世界先进水平，初步形成了一些专业技术标准，研发了多台/套地面光谱仪，开发了具有全部自主知识产权的便携式近红外光谱（矿物）分析仪等遥感应用系统，在基础地质、矿产勘查、地质调查中发挥了重大作用。

（3）近年来，以遥感技术为依托的计算机多元信息地质系统发展迅速，预测出一大批有价值的成矿靶区，取得了较好的找矿效果，改变了过去单纯依靠地质划圈圈、钻机打孔的找矿路子，由注重勘查变为注重分析，代表着地质调查技术发展的潮流和发展方向。

在多元信息地质系统综合运用技术中，遥感起着特殊重要的作用，即：

作为信息源，遥感图像含有地质矿产信息，并且，由于它的宏观和综合信息特征，使之成为联系地质、物探、化探信息的中介和桥梁，起到了穿针引线的作用。

遥感的数字化特征，使它一诞生就与计算机技术紧密联系在一起。事实上，近几年正是由于遥感和GIS集成技术的发展，才促使地质、物探、化探、遥感多元信息分析技术的迅速发展。遥感在其中起到了助推器的作用。

由于遥感的技术特点，常常被安排在找矿工作前期，用以解决宏观地质矿产信息问题，而后，在遥感矿产地质信息指导下，有目的地安排物化探、地质工作。遥感起到了尖兵的作用。

3、遥感技术的发展方向

与发达国家相比，我国遥感地质勘查技术仍存在明显不足。目前，重引进、轻消化、吸收和自主开发的情况比较普遍；仪器开发的集成度还不够高，智能化、系列化不够强；软件和硬件开发还缺少人性化设计。对此，我们应全力攻关，争取在较短的时间内解决这些问题。为更好地服务“找矿突破战略行动”，遥感技术应进一步瞄准国际前缘，从满足国家矿产资源和能源探测、地质环境灾害监测等需要出发，进行遥感新技术的研发和攻关。重点研发和攻关适于地质填图、发展能够进行深部找矿的遥感技术，推进地质找矿突破。

要充分发挥遥感高科技对地质找矿的引领和支撑作用，实现遥感与传统地学信息和现代信息技术的结合，在遥感常用方法上下功夫，包括进一步加强基础遥感理论、高光谱遥感卫星应用，干涉雷达，航空遥感系统，遥感矿化信息定量化提取、国产卫星系统建设等方面的方法试验和应用研究，初步形成全波段、多类型遥感数据获取能力；研制适于地质找矿和地质填图的机载高光谱传感器，开发航空热红外测量系统；发展能够进行深部找矿的遥感技术，如雷达技术、X光技术和伽玛射线探测技术等。

参考文献

第4篇：高光谱遥感技术现状范文

[关键字]遥感技术 环境监测 应用 发展

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-165-1

1 遥感技术在环境监测中的应用

我国的遥感技术在环境监测当中的应用多种多样，但重点都应用在对大气污染、水污染以及城市温室效应的监控当中。

1.1 大气污染遥感监测

大气污染遥感监测就是向所监测大气区域发射紫外线或者微波，这些辐射在照射到大气中的污染物以及大气不同成分时，会产生不同的辐射和吸收光谱，再通过传感器将这些光谱监测出来，经过对这些光谱的分析，就容易得出大气的状态、结构以及变化走势。通过这种手段可以具体地检测出大气中的臭氧、二氧化碳、二氧化硫、甲烷等微量气体以及大部分有害气体的分布情况。通过对这些情况的分析，可以得出大气当中存在的污染的范围、种类以及扩散方向，对于提出防治办法提供重要依据。

1.2 水污染遥感监测

水污染的遥感检测原理和大气污染的遥感检测原理相类似，水体当中的清洁水和污染水对于辐射的反射光谱不同，对于清洁水而言，它的反射率相对较低，反应在光谱上则表现出较短的频段，这种频段在遥感影像上的表达就趋于冷色调；相反，污染水的反射率较高，在遥感影像上的表达就趋于暖色调。通过对遥感影像的分析就能得出具体水污染的分布范围，合理利用这些分析结果就可以制定出水污染的治理方案。

1.3 温室效应遥感监测

随着人类工业化的日益发展，工业生产产生的温室效应问题逐步凸显出来。特别是在城市及周边地区，温室效应更加明显，我们称之为城市热岛效应。对于这种效应的遥感监测，最多采用的检测方法就是对温度的热岛监测。对于城市地表温度进行热红外遥感监测，得出遥感影像，温度越高的区域，在遥感影像上的表达就越趋于暖色或者亮色。根据遥感监测的分析结果就能直观地看出治理城市热岛效应的重点趋于在什么地方。

2 遥感技术在环境监测中的发展历程

随着科学技术的不断发展，遥感技术的发展也日趋成熟。遥感技术最早出现的时候，是根据雷达来接收遥感光谱信号的，它的监测范围较小，敏感度较低，而且精度也不是很理想。很难用其来完成对于大片面积的高精度的环境质量监测。后来，科学家采用气球和飞机等航空手段来进行监测，这样监测的范围更大，但是由于距离太大，监测经常会受到干扰，所以现在只应用到了部分特殊监测工作当中。最后，通过航天技术，用卫星来进行监测，并且改良了遥感呈像技术，使得遥感环境检测技术又上了一个台阶。

随着HJ-1A/ B环境卫星于2008年9月的成功发射，标志着中国的环境监测遥感技术进入了一个新的阶段，它对于提高中国的环保能力，推动地面空间的一体化进程起到了极大的作用。在2009年7月，国家环境保护部下属的卫星环境应用中心的正式成立，初步建立了基于环境卫星的环境应用系统，掌握了利用卫星的环境遥感监测的操作，从而掌握了通过卫星的监测来维持环境的可持续发展的基本能力。卫星遥感数据，已成为环保部的一项重要的空间对地面间环境综合监测系统的基础空间数据。此外，环境遥感技术一直是中国先进的环境监测和预警系统的一个重要组成部分。

遥感技术已经在环保部在对全国生态环境现状调查当中得到应用，并且在内陆水环境和赤潮监测、秸秆焚烧、区域空气污染监测、沙尘暴监测等项目上有巨大的成功，为获取环境监测和支持环境管理的信息提供了重要的技术支持。卫星遥感技术已被列入环境管理系统，其中包括环境监测、执法、环境应急、生态保护、核安全监测等。通过研究、实践和应用，环境遥感系统主要由HJ-1A/ B卫星代替来自其他卫星的空间数据和航空数据提供数据源。同时，应用操作系统对水环境、环境空气和生态环境已经设置了环境卫星数据分配，结合了卫星遥感随和空中无人机遥感监测和应用系统，从而充分利用遥感技术对广泛的区域采取快速和动态监测功能。每天都有大量的监测报告通过卫星回馈到环保部，为环境管理提供了重要的技术支撑和信息服务。

3 遥感技术在环境监测中的发展前景

随着科技的发展，对于监测设备的技术水平日趋成熟。我们已经不能再满足于现有的影像获取技术了。在对于影像的高精度和高解析度要求的前提下，高光谱温感技术所产生的高分辨率光谱影像已经是遥感技术在环境检测中发展的大趋势。日后的遥感检测技术要走高精度、全天候化、高穿透力的道路，与之相配套的技术会得到更大的发展和更广的应用。而对于环境监测的要求，也要从城市范围、省级范围、全国范围扩大到全球范围。通过对全球环境变化的监测来研究治理全球环境，扩大思路，将是日后环境监测发展的主题。另外由于人们对每一类监测数据越来越熟悉，越来越了解他的特点，可以将这些数据类型化，变为相应的数学模型，这样，就可以开发出一套算法来对所有的监测数据进行人工智能判断，所以对于监测数据的智能化机械分析的开发，也将被提入日程。现阶段的最终目标，就是将全球卫星定位系统、遥感检测技术、地理信息模型系统、专家系统进行整合，完成环境遥感监测的智能化、自动化、综合化。

4 结束语

目前，全世界已经有二十多个环境监测卫星在服役，在不就得将来，这个数字会更多。我们对于环境信息的获取，已经越来越容易，信息的质量，也是越来越直观。我们获取这些信息的目的只有一个，就是保护好地球这个我们人类赖以生存的家园的环境，造福我们的子孙后代。至于以后环境质量的好坏，不仅是科学研究的责任，也是全世界人民的共同责任。

参考文献

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

第5篇：高光谱遥感技术现状范文

关键词：羊草；生物量；植被指数

中图分类号：S 812；Q 948文献标识码：A文章编号：10095500（2013）06003605

遥感技术具有快速、及时、准确、宏观、经济等特点，已被广泛应用于各个领域，包括军事、 监视[1]、气象观测[1]、植被分类[1-3]、植被监测[4-7]、土地利用规划[8，9]、农作物病虫害[10，11]、作物产量调查[12，13]等。植被指数（VI）作为遥感手段中的一种，主要通过两个或两个以上波长范围内的地物反射率相互组合运算，增强植被化学成分或生长状况的某一特性或者细节[10]，从而反映植被特征。在草地科学领域中，利用遥感技术测定草地植被反射率并计算各种植被指数值，对草地生物量进行估测，可在不破坏草地的条件下对草地产量和长势进行准确、及时的监测，比传统的刈割、称重等方法更为快捷，可以减少人力和财力的投入，也为草地的科学管理和合理利用提供可靠依据，对准确掌握草地生产资料、计算草地载畜量、实现草畜平衡发展具有重要意义。

早在1974年，Rouse等[14]就发现植被反射率与植被产量之间具有良好的相关性，并发现了归一化植被指数（NDVI）。田庆久等[15]将近20年在农业、植被和生态环境监测方面发展的40多个植被指数做了分类和总结，对各类指数做出了中肯的评价。邓书斌等[16]总结了现有的植被指数，并根据植物中影响植被波谱特征的主要化学成份，做出27种较为实用的植被指数，从植物生理的尺度上可了解植被指数与植物的关系。但在草地植被遥感监测领域，大多学者只是使用NDVI、EVI、RVI等指数估算草原的生物量。如王建伟等[17]就NDVI和RVI在草地地上生物量估测方面的应用进行初步探讨，认为NDVI的使用较RVI广泛；张凯等[18]应用遥感技术对甘南草地地上鲜生物量进行估算研究，认为对数模型在草原估产研究中较为准确；赵冰茹等[19]利用MODISNDVI对内蒙古锡林郭勒草原荒漠、沙地、典型和草甸草原进行估产研究，结果表明草甸草原的拟合效果最好，其线性模型及指数模型的决定系数均达0.7以上。目前，利用遥感植被指数估算不同草地的生物量已取得一定的成就，但羊草草地作为我国分布范围较广的草原之一，应用其他植被指数进行估产方面的研究还鲜见报道。

基于以上分析，利用手持光谱仪ACS430获取近地面羊草草地光谱反射率数据，结合地上干生物量数据，分析各种植被指数与羊草草地生物量之间的相关关系，选出较为合适的植被指数及生物量估产模型，以期为羊草草地地上干生物量的产量测定提供方法和理论依据，促进遥感技术在草地畜牧业中的监测和估产应用。

1材料和方法

1.1研究地点概况

试验地位于河北省沽源县内的坝上草原，地理位置E 115°39′48″，N 41°45′57″，地处内蒙古高原南缘，位于河北省西北部。该区域地势平坦，具有疏缓丘陵、波状高原的地貌，年均日照2 223 h，平均海拔1 400 m，年均气温1.4 ℃，年均降水量400 mm，>10 ℃的年积温为2 370 ℃。草原是以羊草（Leymus chinensis）为主的草甸草原，伴生种有克氏针茅（Stipa krylovii）、糙隐子草 （Cleistogenes squarrosa）、野古草属（Arundinella）、拂子茅属（Calamagrostis）、柴胡（Bupleurum chinensis）、菊叶委陵菜（Potentilla tanacetifolia）、扁蓿豆（Melissitus ruthenicus）、瓣蕊唐松草（Thalictrum petaloideum）、南牡蒿（Artemisia eriopoda）、冷蒿（A.frigida）等蒿类以及冰草（Agropyron cristatum）等。

该试验地为2005年建立的降水梯度和刈割强度为控制因素的18个试验小区[20]，经过7年的处理，植被生物量已经呈现出一定的梯度变化，为此次研究的开展提供了基础。

1.2研究方法

1.2.1生物量的确定

生物量的测量选用直接收割法。在每个试验小区选择1 m×1 m的样方，齐地刈割，装入标记好的样方袋，带回实验室，于烘箱中65 ℃烘干至恒重，称重。

1.2.2光谱反射率数据采集

使用Holland Scientific公司生产的Crop Circle ACS430手持式植物冠层光谱仪测定光谱反射率。光谱检测320～1 100 nm，探头吸收波段为670，730和780 nm。横向视角范围30°，纵向14°。测量最大高度183 cm，最大范围2 m，采样输出最大频率20次s。仪器在测量过程中不受高度和外界光线的影响。测量时探头垂直向下照射，辐射的区域在探测目标之内，测量波长为670 nm（ρ670）、730 nm（ρ730）及780 nm的光谱反射率（ρ780）。

1.2.3植被指数计算方法

各种指数的计算方法见表1。

所有数据采用SPSS15.0软件进行统计分析和绘图。

2结果与分析

2.1植被指数与生物量的相关性

对试验小区的干草产量与9种植被指数分别进行相关性分析，各个植被指数与羊草的干草产量都呈正相关，相关性都达到极显著水平（P

2.2生物量监测模型的选择

选取5个最具代表性的光谱指数NDRE、ChlI、NLI、WICI1、WICI2，其中，NLI为近红外与红边波段的组合。NDRE、ChlI、WICI1、WICI2是具有红边波段的组合。分别拟合光谱指数与产量的曲线方程，建立以光谱指数为自变量，产量为应变量的估产模型（表3，图1）。

5种植被指数与产量建立的二次曲线模型效果都比较好（P

试验采用的所有的植被指数与产量的相关性都达到极显著水平（P

3结论

通过手持光谱仪ACS430对羊草草地进行野外观测及草地地上干生物量的测定，利用光谱反射率计算所得的植被指数与羊草产量进行相关性分析，结果表明上述植被指数与产量的相关性都达到极显著水平，结合各个指数所反映的物理意义，我们选择植被指数NDRE来拟合该草地干草产量，拟合方程为y=0.024+2.249x-7.136x2，R2=0.675。

参考文献：

[1]邓良基.遥感基础与应用[M].北京：中国农业出版社，2009.

[2]张超.灌木林评价与遥感分类技术研究[D].北京：中国林业科学研究院，2009.

[3]单丽燕.应用遥感技术对内蒙古镶黄旗草原分类的研究[J].草原与草坪，2005（1）：38-42.

[4]方红亮，田庆久.高光谱遥感在植被监测中的研究综述[J].遥感技术与应用，1998，13（1）：62-69.

[5]李聪，曹占洲，李良序，等.草地植被指数季节变化的遥感动态监测研究[J].沙漠与绿洲气象，2007，1（3）：26-29.

[6]高娃，邢旗，刘德福.草原”三化”遥感监测技术方法和指标的研究[J].草原与草坪，2007（4）：40-44.

[7]陈兴涛，陈功，单贵莲.草坪近地面光谱特征研究进展[J].草原与草坪，2011，31（5）：91-96.

[8] 邱一丹，孙保平，周湘山，等.基于地形因素的洪雅县景观格局定量分析与功能划分[J].甘肃农业大学学报，2012，47（3）：116-123.

[9]黄福奎.论遥感技术在土地利用动态监测中的应用[J].中国土地科学，1998，12（3）：21-25.

[10]陈鹏程，张建华，雷勇辉，等.高光谱遥感监测农作物病虫害研究进展[J].中国农学通报，2006，22（2）：388-391.

[11]李登科，刘安麟，范建忠，等.遥感技术在病虫害调查中的应用[J].陕西气象，1998（3）：12.

[12]李卫国，李秉柏，王志明，等.作物长势遥感监测应用研究现状和展望[J].江苏农业科学，2006（3）：12-15.

[13]李卫国，王纪华，赵春，等.基于遥感信息和产量形成过程的小麦估产模型[J].麦类作物学报，2007，27（5）：904-907.

[14]Rouse Jr J，Haas R，Deering D，et al.Monitoring vegetation systems in the great plains with ERTS[J].Third ERTS symposium，NASA，1973（1）：309-317.

[15]田庆久，闵祥军.植被指数研究进展[J].地球科学进展，1998，13（4）：327-333.

[16]邓书斌，陈秋锦.植被光谱特征与植被指数综述[C]第十七届中国遥感大会摘要集，2010.

[17]王建伟，陈功.草地植被指数及生物量的遥感估测[J].云南农业大学学报，2006，21（3）：372-375.

[18]吴世仁，马玉秀.甘南州草地生态存在的总是与治理措施[J].甘肃农业大学学报，2008（3）：15-28.

[19]赵冰茹，刘闯，刘爱军，等.利用ODISNDVI进行草地估产研究――以内蒙古锡林郭勒草地为例[J].草业科学，2004，21（8）：12-15.

第6篇：高光谱遥感技术现状范文

【关键词】RS；GIS；土地规划；土地利用；应用

土地管理部门根据当地土地资源开发利用条件、历史数据和现实情况，进行土地规划管理工作，提高土地资源利用的效率。从多年的土地规划和利用的经验来看，数理统计、重力模型、线性规划在土地规划和利用中的应用比较广泛，随着经济的发展及时代的进步，土地规划和利用对技术的要求也更高，RS与GIS成为当前土地规划和利用中最重要的技术，为土地规划和利用提供了强有力的技术支撑。

一、RS与GIS概述

RS即遥感技术，通过遥感器等对电磁比较敏感的仪器，对各种远程目标、非接触目标进行探测，获取其辐射、散射、反射的电磁波信息，如地震波、电磁波、磁场、电场等，并进行判定、提取、加工、分析、应用的一门技术和新学科。RS具有多光谱、全天候、信息丰富等特点，获取信息的时间短，且获取图像的分辨率较高，目前已广泛应用于气象报告、自然灾害预防、资源有效利用、社会可持续发展等工作中。从我国经济发展的情况来看，资源形势非常严峻，人口、环境、资源的矛盾也更加突出，合理利用与保护土地资源的任务也更加重要。遥感技术的利用，在妥善解决人口、环境、土地的矛盾起到了非常重要的意义，通过对土地利用情况的分析和监测，能够精确掌握用地变化情况，为我国土地资源的有效利用提供了依据。

GIS即地理信息系统，在地理空间数据基础上，充分利用计算机技术，结合新消息科学、系统工程的相关理论，对各种具有空间含义的地理数据进行综合分析和科学管理，为土地管理和决策提供依据的技术系统。该系统能够支持空间数据的实时采集、分析管理、加工处理、建模分析，能够解决土地管理和规划利用中的各种问题。计算机技术、空间技术、网络技术等的发展，促进了地理信息系统在土地规划与利用中的应用，地理信息系统在城市规划设计、灾害预防、环境调查、交通运输、公共设施、邮电通讯等领域也起到了非常重要的意义。

二、RS在土地规划和利用中的应用

通过遥感技术而获取的遥感影像数据是土地规划和利用数据的主要来源。就传统的土地调查来看，地面调查需要人员的实地调查和分析，人力、物力、财力的消耗较大，尤其是南方山区等自然条件恶劣的地区，野外实地调查的难度就更大，人员的劳动强度也较大，数据获取的周期也相对较长。遥感技术的发展及在土地调查中的应用，不仅能大大降低劳动强度，也能节省调查的时间和费用。随着对地观测技术的发展及应用，在获取遥感技术时能够实现多分辨率、多平台、多时相，这也为土地规划和利用提供了更为精确的数据。

将遥感影像和采样数据结合起来，能够对该地的特征属性进行准确表达，这就为土地规划利用及分类处理提供了依据。同时，遥感卫星传感器如果不同，其遥感影像也会有所不同。可以将遥感影像分为高分辨率、多波段、多光谱、全色等遥感影像。在土地规划与利用中，根据需要选择合适的影像种类或者是对影像进行加工，增强影像的表达效果。在同一地区，可以将多时段影像进行叠加，这样就能够形成一个整体性的土地变化情况，包含了土地在各种地理情况下的变化情况，为土地规划和利用提供依据。

三、GIS在土地规划和利用中的应用

基于地理信息系统能够形成一个基础性的土地资源性信息数据库。在该系统中，提供了数据录入、编辑、修改、打印、查询等功能，还能够对各种原文件、原数据进行自动备份，对数据库的各种数据和图形文件还能够进行更新。同时，通过空间数据库，能够与遥感技术、全球定位系统等技术结合起来，实现数据增加、修改、更新等编辑功能。土地信息数据库的建成，能够实现第土地利用信息的输入、管理、存储功能，为土地决策部门提供各种所需要的信息，如土地利用数据、土地利用的经济效益、土里利用的现状、土地利用到的结构、土地利用到的程度等信息分析功能，生成土地利用的现状及各种成果信息。

四、RS与GIS在土地规划和利用中的应用前景分析

随着科学技术的发展，土地规划和利用要求不断提高技术的测量精度，新测绘技术正朝着传播网络化、管理可视化、数据分析自动化、测量一体化发展，土地管理部门应积极进行技术创新，加强人员培训，才能提高土地规划和利用到的效率，提高土地监测的水平。

遥感技术在土地规划和利用中的应用，呈现出三高、三多的特点，即高时相分辨率、高光谱分辨率、高空间分辨率、多角度、多传感器、多平台。我国星载、机载传感器也逐渐形成统一的体系。目前，我国全方位推进遥感技术的发展，形成了高分辨率的测图卫星、雷达卫星、资源卫星、对灾害与环境实时测量的小卫星群，能够为土地规划和利用提供更为精确的数据资料。

目前，在土地信息的利用系统上还没有实现数据共享，数据信息的交流也存在障碍，信息利用也局限在某单位、某地区内，数据信息新系统的作用没能够充分发挥。随着网络技术的发展，地理信息系统也将得到进一步发展，土地规划和利用信息系统将实现高度的网络化，能够将各种土地信息与互联网连接起来，实现信息的高度共享。智能GIS技术的发展，将遗传算法、神经网络、专家系统结合起来，GIS技术的利用范围将大大扩展。在多年的实践之中，GIS技术的应用也逐渐成熟，但也应认识到，其应用还停留在空间叠加分析和数据库方面，而不能对数据进行处理和判断，因此，为解决土地规划和利用中信息含量大的特点，应将GIS和RS结合起来，这将成为未来土地规划和利用研究的重点。

五、结束语

随着科学技术的发展以及城市化建设进程的加快，用地结构发生了很大变化，土地规划与管理的重点也应进行相应的调整。土地结构的变化需要不断更新各种土地资料，对技术的要求非常高，也对土地规划数据的动态监测提出了要求。RS与GIS在土地规划和利用中的应用，为土地管理部门提供了科学依据，弥补了传统测量技术的缺陷，改变了土地规划和利用脱离实际的情况，使土地规划和利用更加具有科学性、可操作性、实用性。但也应认识到，RS与GIS在土地规划和利用中的应用还存在很多不足，仅处于初步发展阶段，需要不断进行技术创新才能适应土地规划和管理工作的要求。

参考文献：

[1]娜木且.浅谈RS与GIS在土地规划和利用中的应用[J].价值工程，2010，29（3）：67-67.

[2]丁莉东.测绘新技术在土地规划与管理中的应用[J].安徽农业科学，2010，38（24）：13432-13433，13436.

[3]关新，唐韵，王韧等.GIS在土地资源动态管理中的应用研究[J].硅谷，2009，（8）：39.

[4]孔次芬，李月臣，简太敏等.基于RS与GIS重庆都市区土地利用/覆盖变化过程及预测分析[J].水土保持研究，2012，19（2）：205-209.

第7篇：高光谱遥感技术现状范文

地理信息技术是以现代信息技术为技术基础,以全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为手段,以计算机、现代网络和通讯技术为技术支撑,为实现快速、高保真、大容量地获取、处理、分析、应用、传输、存储和管理与空间位置有关的数据而建立起的一个技术体系。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础,并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。然而,国内外关于地理信息技术应用于精准农业的研究基本上仍是集中于面向大田作物生产的精准农作中的3S技术应用,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的地位和作用。本文旨在探讨地理信息技术在精准农业中的应用前景和问题,为3S技术在精准农业中应用提供思路。

2地理信息技术发展现状

以GPS/GLONASS,以及欧盟即将通过“伽利略”计划建立起的导航卫星系统为代表的全球卫星定位技术具有快速、方便地获取高精度位置信息的优势。目前,差分定位(DifferentialGPS,简称DGPS)系统的定位精度可达到亚米级水平,实时动态差分(RealTimeKine-matic,简称RTK)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度,特别是美国政府取消GPS数据精度选用政策(SA),GPS的民间用户将能够使定位精度提高10倍。因此,全球卫星定位技术将在很多领域逐渐取代常规的光学和电子测量定位仪器。卫星定位技术与现代通讯技术的结合,使空间定位技术发生巨大变革,为信息化农业获取高精度定位信息提供了技术保障。遥感技术蓬勃发展,能够获取多传感器、多时相、高分辨率(空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率)的直接或间接反映地球表层地物光谱特征的遥感数据。极高分辨率的卫星遥感影像(如0.61m分辨率QuickBird)民用化和商业化,能够满足大比例尺的农业、资源环境等领域的应用,将成为信息获取的重要数据源。高光谱遥感的发展,展现出遥感在农业中应用的蓬勃生机。在遥感影像处理方面,引入多源信息融合技术和智能专家系统使遥感信息提取迈上一个新的台阶[9]。地理信息系统正向网络化、组件化发展[10],GIS逐步融入IT主流,其应用正走向企业化和社会化。GIS传统功能日臻完善,如查询统计、空间分析、编辑、地理数据可视化、制图等;系统分析和设计全面采用面向对象技术(OOA&OOD),以及空间数据库技术的发展等都为GIS在农业中应用提供很强的理论和技术基础[11]。所有这些核心地理信息技术的发展为精准农业田间信息获取、分析、管理和决策,以及系统集成研究与实践提供了技术基础。

3精准农业技术思想

3.1精准农业的技术思想

上世纪80年代初期,根据农田内以米为单位的小区作物产量、生长环境条件等具有明显的时空差异性,国外学者产生了对农作物实施定位管理(Site-specificManagement)、根据实际需要进行变量投入(VariableRateTechnology)等农业生产的精准管理思想,进而提出了精准农业(PrecisionAgriculture)的概念。精准农业的思想实质就是通过各种技术手段来获取农田内不同单元小区的农作物具体生产环境信息,并根据这些信息确定各个小区内的最为经济和科学合理的农业生产投入,达到获得经济、环境等方面最高回报的目的,从而实现农业生产的精准管理[2,3]。

3.2精准农业技术体系

精准农业强调经济、生态和社会效益的统一,实现定位、定量、定时的最优化生产管理,由此可见,精准农业是一种基于空间信息管理和变异分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系,以地理信息技术为主体的信息技术是精准农业的技术核心,基于知识和先进技术的现代农田精准农业技术体系至少包括以下方面:地理信息技术(GIS、RS、GPS)、生物技术、农业专家系统(ES)、决策支持系统(DSS)、工程装备技术等[13]。通常所说的精准农业的核心是强调减少种植管理过程中的农业投入,因此研究将精准农业分为田间信息获取、信息分析处理、决策分析、精准实施4个过程[12]。精准农业的目标不单是尽量减少投入,更重要的是要获得经济、环境等方面的最高回报,因此笔者认为整个精准农业种植循环过程应该经过产前规划、产中种植管理、产后分析、产后加工和产后销售等5个环节。其中产中种植管理是体现精准农业核心思想的重要环节,几乎涉及精准农业技术体系中的所有技术。目前,国内外研究的核心在于种植管理中的时空变异信息获取与提取(传感器、遥感软硬件研制)技术、信息处理与分析方法、决策分析集成系统,以及携带DGPS的智能农机系统,这些正是精准农业实施和推广必须解决的关键技术。

3.3精准农业发展现状

20世纪90年代以来,发达国家许多学者着力于研究运用高新技术提高农业劳动生产率和农资利用率,以达到经济效益、生态效益和社会效益的最大统一,最终实现农业生产可持续发展。他们的研究取得了令人瞩目的成果,并建立了若干支持精细农业技术的示范应用系统[1,4～7],如美国CaseIH公司的AFS(AdvancedFarm-ingSystem)、英国MasseyFerguson的FieldStar、美国JohnDeree公司的GreenStar等。在实践过程中,也已经获得较好的效果,精准农业在大农场生产中已得到较广泛的应用,并且许多成熟的技术已经形成。据统计,到1995年,美国约有5%的作物面积上不同程度地应用了精准农业技术[12],在西方发达国家,精准农业技术思想也逐渐被农场管理人员了解和接受,并且成立了许多以精准农业为基础的服务机构。近年来不仅西方发达国家对精准农业的技术实践引起重视,在日本、韩国、巴西、马来西亚等国亦已开始了试验示范研究[8]。在我国,从事农业研究的人员首先开始了精准农业研究,随后生物技术、信息技术、地理科学和生态学研究人员对此表示了浓厚的兴趣,并且先后开展了关于技术体系、发展策略等方面的研究[14～23]。但从总体上我国对精准农业的研究还处在引进和消化吸收阶段,还没有形成较为系统的学术思想和技术体系。目前已经在北京和上海建成两个精准农业示范区。

4地理信息技术在精准农业中应用

精准农业实施的前提是及时采集分析土壤肥力和作物生长状况的空间差异信息,生成田间管理处方,以实现精准的定位和定量的田间管理,因此,地理信息技术应在精准农业中扮演重要的角色。国外关于精准农业的研究基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的、面向大田作物生产的精准农作技术,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的应用。

4.1全球定位系统应用

GPS技术为土壤类型、土壤肥力特性、水分、作物生长发育状况、病虫草害及农作物产量等田间信息采样和决策方案的田间实施提供准确的空间位置信息。在精准农业中,GPS作用主要有三点:控制测量、农田信息采集定位(采样定位和遥感信息定位)和控制导航。目前,GPS应用研究主要在研制基于移动电脑或掌上电脑的农田信息采集系统和携带GPS接收机的智能农机系统两个方面。如美国FieldWorker公司的基于掌上电脑的信息采集软件FieldWorker能很好地满足精准农业农田信息采集的需要;美国Trimble公司的AgGPS160PortableComputer能实现田间成图、各种作物及其生长环境属性信息记录、获取来自各种田间环境传感器的信息。智能农业机械在田间进行农作生产时通过GPS获取的精确定位信息实施导航监控,同时能够实时获得农作物生长状态信息和与之相关的空间位置信息。目前智能农机应用研究最为成功的是带有GPS定位系统的能够获取田间作物产量信息的联合收割机[24]。变量施用机具是精准农业的田间实现,国内外的研究均很多,如变量施肥机、变量播种机、变量灌溉和喷药机等,其中变量施肥是精准农业变量施用技术的第一项内容,也是研究最多的项目,但无论如何,单纯用于农田信息采集的软件系统将随着遥感在农田信息获取应用的不断深入而被淘汰,取代它的将是集成GPS的遥感系统与智能农机系统。可以预见,集成GPS的遥感成像系统将在获取田间“空间差异”信息方面发挥巨大作用。

4.2遥感应用

田间时空变异信息获取方式有传统田间采样测试、GPS田间信息采集、智能农机系统作业采集和多平台遥感信息采集系统。然而遥感能够以“无损测试”方式方便、及时、准确地获取反映较大面积内的“面状”地物性质与状态信息。而其它方式获取的“点状”信息显然不足以了解全局,而且人工采样都会对作物造成不同程度上破坏。因此遥感将在实现大面积情况下作物长势与营养实时诊断中发挥不可替代的作用。目前遥感应用研究主要集中在对地面光谱测量数据和采样测试相关数据的分析,建立遥感数据与土壤状况或作物生物物理化学参数(如叶面积指数、叶绿素含量、土壤特性等)之间的相关关系,结合作物生态生理过程间接获取作物农学特性(作物冠层营养水平、籽粒与生物质产量、质量等信息)。在大面积农作物宏观长势监测、农作物宏观估产、农情宏观预报、农业资源调查等方面,遥感已经发挥其应有的作用,而且研制出了可行的技术路线[28,29],如东北玉米、华北小麦和南方水稻估产精度达到90%以上。高光谱遥感是遥感发展的一个重要趋势,光谱分辨率达到纳米级的高光谱遥感数据可以很好地描述作物的“红边”特性(红边位置、红边斜率、“红移”、“蓝移”),区分作物叶片生化成分、含量及其变化[27],还可以用来减弱土壤对作物光谱的影响,作物具有一些明显的、独特的吸收特征。作物生物物理和生物化学信息是研究理解植被生态系统过程和生理机制的重要参数,是诊断植物营养状况的重要依据,国内外许多学者已经涉足高光谱遥感在植被生物物理信息和生物化学信息提取方面的研究[25,26]。高光谱遥感以其高光谱分辨率特性所携带的丰富光谱信息为遥感应用带来了强大的活力,通过分析高光谱植被指数与农作物特征的关系,选择表征农作物特征的特定波段和光谱参量可以较好地反演作物生物物理和生物化学信息。在精准农业体系中,遥感(特别是高光谱遥感)将为精准农业实施提供大量的田间时空变化信息,遥感技术将成为监测土壤和作物养分变化、水分胁迫和病虫害等的主要数据源。由于航空、航天遥感成本较高,而且受信息获取的滞后性、信息分析处理方法等因素的限制,目前许多学者开始研制基于地物光谱特征,并用于田间低成本间接测定作物养分和生化参数的仪器和工具,如NDVI测量仪、LAI测量仪、谷物品质测量仪等,这在卫星和航空遥感技术进一步发展和成熟前,正在被发展为高密度获取农田信息的技术手段。

4.3地理信息系统应用

GIS在精准农业技术体系中的地位举足轻重,其作用不仅在于从田间信息采集、信息处理与管理、信息分析,到田间决策方案实施的整个种植管理过程,而且贯穿规划、种植管理、产后分析、产后加工及销售的整个种植循环过程。这要归功于精准农业实施对空间信息的依赖性。在精准农业体系中,GIS不再是一个孤立的系统,而是围绕精准农业核心思想而提供较全面的地理信息服务的平台,而且该平台与其它系统或用户之间通过信息交换而紧密联系。概括来说,这种地理信息服务主要包括信息管理服务、信息交换与更新服务、信息决策分析服务和信息服务等4项,如图2所示。

4.3.1农田信息管理

农田信息具有多源性,具体表现在存储格式多样性、多尺度性、获取方式多样性,另外还包括系统或数据库数据组织的复杂性。通过GIS平台,在融合多源数据的基础上建立农田管理系统,实现对多源、多时相农田信息的有序管理和分析,这是精准农业实施的基础,其作用表现在数据组织和集成管理、空间分析查询、空间数据更新与综合处理、可视化分析与表达。GIS为田间信息采集提供基础信息,也为田间变量实施决策分析提供信息源,因此农田地理信息系统是精准农业实施的信息管理员。目前GIS在国外精准农业应用中还处在农田边界图管理、土壤肥力管理、产量分布图管理分析和GIS制图阶段,并没有充分发挥GIS应有的作用,相应的管理软件也不成熟。虽然经过几十年的发展,国外许多GIS产商开发了诸如ArcGIS产品系列、MapInfo系列等通用GIS软件,但这些软件与农业生产有关的功能只是很小一部分,而且它们价格昂贵。然而,应用于精准农业的GIS应用系统应该是小型廉价且适用的农场信息系统FIS(FarmInformationSystem)。因此根据农业信息采集、存储和处理分析的特点,研发功能针对性强的FIS是农业GIS发展的一个方向。

4.3.2信息更新与交换

信息更新与交换服务是服务平台的重要组成部分。数据是系统的血液,平台的生命力在于信息的现势性及可更新性。信息更新一般分为两个层次:一是不定期的局部数据更新;二是周期性的全局数据更新。信息交换是信息进出服务平台的通道,解决服务平台与各种数据采集系统、应用系统之间的数据交换问题。遥感信息的特点决定了它必将成为农田信息获取的主要手段,然而从遥感获取的不是直接用于精准农业的信息,如土壤水分、作物冠层生化参数等,而需要通过分析建立遥感信息与土壤和作物生长状态相关的参数之间的关系,这是限制遥感信息应用与农业信息获取的“瓶颈”。GIS的参与将为遥感信息提取提供新的思路,提供背景数据和分析方法。遥感和地理信息集成研究,脱离庞大昂贵的遥感影像处理系统,开发服务于具体应用的遥感和GIS集成系统,是GIS应用于农业的又一个重要方向。

4.3.3决策分析

决策分析服务是整个地理信息服务平台的核心部分,利用已有的信息,根据不同应用目的,集成相应的知识和模型,分析生成供决策服务的知识,这是地理信息技术在精准农业应用中的首要目的。信息分析服务是一个知识挖掘的过程,其关键是GIS与专家系统、模型库系统集成,其集成程度决定分析效率和分析结果的可靠性。决策分析可以归纳为产前规划评价分析、产中监测与控制分析,以及产后分析与销售管理。规划评价主要利用区域自然要素、社会经济要素、产量历史数据、作物品种特性等进行农业区的规划、种植区划、作物种植适宜性评价和作物品质区划,这方面的GIS应用研究取得了一定的进展[32,33]。实现以高产、高效、优质和实时管理为目标,为农业生产提供一个合理、详细、完整的农田作业规划,它是精准农业实施的基础。如通过分析产量数据、肥力水平和作物生长的适宜性,选择合适的品种、肥料和农业机械设备,制定合理的耕作计划。监测与控制分析是信息分析决策服务的一个重要内容,是最能体现精准农业核心思想的内容。将GIS作为决策分析的平台为精准农业实施提供决策和控制的依据是其在精准农业中的另一个发展方向。通过GIS集成作物栽培管理辅助决策支持系统与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出模拟模型和智能化农作专家系统,根据作物长势和其背景状况做出诊断,提出科学处方,调控操作。将不同类型的地理数据,如土壤、作物、气象和土地历史等,与水分运动、溶质运移、农药渗漏、作物生长、土壤侵蚀等各种模拟模型和专家知识和推理机整合,产生支持定位实施的“农作处方”,这一切都需要集成模拟模型和专家系统的GIS应用服务平台的支持。也正是GIS的这一功能才使得用于变量作业的农艺处方生成得以实现,同时也能够通过专家系统实现精准农业实施中的自动控制。国内有学者开始研究采用GIS进行施肥推荐处方生成[30,31]。

4.3.4产后分析与销售管理

从精准农业实施的经济效益和产业化角度考虑,GIS在精准农业中的应用并没有随着精准农业田间实施全过程的结束而终止,它还在后续工作中起着重要作用。利用产后产量分析为下一种植循环的规划提供决策信息,这是当前国外精准农业体系中注意得比较多的一项内容,但仅此而已,它们并没有从市场销售角度考虑GIS的应用。目前,作物生产已开始由单纯追求高产模式向优质、专用和高效的方向转变,利用品质监测信息可用于指导粮食分类加工,大幅度提高加工品质和附加值,这是产后基于GIS分析的又一个内容。市场分析是根据作物产量和品质,以及社会经济要素进行分析,用于指导粮食销售价格和销售方向,从而提高粮食生产的经济效益。销售管理主要对客户和粮食配送的管理,分为客户关系管理和物流管理,它是提高粮食销售管理效率的必要前提。因此研发为精准农业服务的产后市场分析和销售管理的应用软件是GIS应用于精准农业中的一个重要补充,具有较大应用前景。

4.3.5空间信息

利用GIS进行空间信息服务是精准农业体系中“空间变异信息”的重要消费者,它通过Internet或无线(有线)通讯向公众原始和分析结果信息。的空间信息可以包括农田作物长势监测信息、作物产量及品质监测和预测信息、产品供需分布信息等,空间信息将使地理信息技术在精准农业中的应用走向社会化,这是产业化发展的重要方向。

5应用前景与产业化发展

第8篇：高光谱遥感技术现状范文

关键词：工程测量；现状；发展

矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要的技术基础工作，它所提供的信息产品，在矿山的勘探、设计、建设、生产和安全等各方面都是不可缺少的。矿山测量作业的种种客观条件促使科学研究在矿山测量方面的投入。这也使矿山测量作业各个方面的飞速发展。矿山工程测量技术将测量与光电子技术、计算机技术、卫星空间定位技术（GPS）、地理信息技术（GPS）和遥感技术（RS）等新技术、新学科的有机结合。这些新技术的应用都使矿山测量的发展速度不断加快，使一些矿山测量的新技术不断出现。本文将分析目前矿山测量的现状，对矿山测量的发展趋势做一定的分析研究，以供大家探讨研究。

1.我国矿山测量技术的现状

1.1 矿山测量技术的发展

随着计算机技术、微电子技术等的不断被应用，像电子经纬仪、全站型仪器、GPS 接收机和多种地面或岩层移动变形监测仪器，不仅应用于地面测量和数据采集工作，而且提高了工作效率和成果的精度、改善了工作环境、减轻了劳动强度。为开发和保护矿产，土地等自然资源、保护矿区环境做出了重要贡献。十几年来，矿山测量学科在3S 技术矿山应用、数字矿山理论与技术、开采沉陷与防护、矿体几何与矿产经济、矿区土地复垦和生态环境重建等领域蓬勃发展，与测绘科学与技术的其他学科相互交叉融合，取得了令人瞩目的创新成果。

1.2 矿山测量仪器和技术的现状

“3S”及计算机技术在矿山测量中的应用。GPS、GIS、遥感和计算机等技术不但是整个测绘学科的核心技术，也是矿山测量领域的关键技术，这些先进技术近几年在矿山测量界取得了较大进展，其理论研究和实际应用不断发展和完善。

GPS卫星定位和导航技术与现代通讯技术（无线电通讯、卫星通讯）相结合在测量常规定位技术使工程测量发生了根本性的变化，使其大幅度提高了生产效率。GPS全球定位系统（Global PositioningSystem）在矿山工程测量中的应用，在最近的两年得到了迅速推广，这主要依赖于GPS系统可以向全球任何用户全天候地连续提供高精度的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数。矿山工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。GPS 测量的技术特点有：（1）测站之间无需通视；（2）定位精度高；（3）观测时间短；（4）提供三维坐标；（5）操作简便。这些技术和特点在工程矿山测量都是GPS系统的技术特点和优越性的体现。

GIS（地理信息系统）是以采集、计算、存储、分析、管理和应用一切与空间地理分布有关数据的计算机系统。GIS技术在矿山测量作业中的应用也使矿山测量得到了飞速的发展。

遥感技术（RS）是指不与物体直接接触而获得该物体信息的技术，它主要从物体的光特性上认识物体，达到了解物体的目的，从而使传统的测绘技术局限于采集可见光段的信息，扩展到采集不可见光段的、远程的、地下的信息。遥感对地观测技术应用领域得到扩展，现已很大程度上用于测量工程。现在遥感技术在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率上都有很大提高，从而可更加及时、准确地发现地球表面上的各种变化。

2.矿山测量技术的发展趋势和展望

目前国外的矿山测量技术已经很先进了，进入21世纪以来，发达国家和一些发展中国家纷纷构建天地一体化对地观测体系，以实现全球或区域、全天时、中、高分辨率的时空数字影像数据获取与更新。目前，我国正在规划和构建天基综合信息体系，发射一系列持续运转的、大中小并举、高中低相结合的卫星群，包括通讯卫星、气象卫星、全球导航定位和多分辨率的光学、红外、高光谱遥感，以及全天时、全天候的雷达卫星群，谋求卫星遥感、航空对地观测、卫星导航定位系统与地理信息系统的综合集成，努力实现基于数字影像的地球（地理）空间信息的大众化服务。

中国的矿山测量科学技术经过五十年的发展，已经形成了一定的体系，并取得了很多成果。通过以上的分析可以看出我国的矿山测量的发展趋势。

2.1 建立矿山测量技术的规程规划和适应科技发展的教育人才体系

为保障矿山生产安全和杜绝矿产资源的浪费，首先要制定完善的测量技术规程和生产规范。我国的煤矿测量规程规范还是20世纪80年代制定的，都是比较早的规章制度了。近20年中，矿山测量技术日新月异，与此同时采矿和安全技术也迅速发展，20世纪80年代的测量规程规范早已不适应了，必须组织力量全面修订。

由于测绘高科技是计算机科学、信息科学、光电技术等多学科现代成果的融合，因此，从技术角度上讲，测绘高科技具有极大的难度，从这个意义上，测绘高科技对人才培养提出了更高要求，需要培养多学科交叉的复合性与专业型结合的人才，以增强这些人员适应测绘高新技术的发展，增强开发、应用和应变的能力。

2.2 未来矿山测量技术的趋势

（1）采用高新技术开拓新的领域，中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分，尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内，但其特色与丰富的内涵不能改变。在新世纪应更上一层楼，为人类社会的可持续发展做出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”，这是三个既有联系又有区别的概念。这些年来中国的矿山测量勇士们正是这样干的，不局限在传统的圈子里裹足不前，只要国家需要，就毫不犹豫地开辟新的研究领域。而且正令有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。

（2）数字摄影测量与遥感技术应用方面近年来由于高科技的迅速发展，数字摄影等多方面的高科技也将运用与工程测量中，当然这只是一个趋势，有待于进一步的研究，以便更好的应用在此方面。目前的数字摄影测量等方面的应用有：卫星遥感技术的现展与应用；机载3维激光扫描与成像技术（LIDAR）；GPS- InSAR 集成技术等等。总之，现代的矿山工程测量将不断的与高科技相结合，形成更先进的测量技术。

3.结束语

综上所述，我国矿山工程测量技术近年来飞速发展，本文通过对我国现阶段的矿山工程测量技术的研究分析，讨论其现阶段的技术状况以及将来的发展趋势。

参考文献：

第9篇：高光谱遥感技术现状范文

[关键词] ：遥感技术；GPS；GIS；“3S”集成技术；数据处理与提取技术

中文分类号：P641.71文献标识码：A 文章编号：

引言

现代测绘技术作为一种高效获取信息的手段，具有定位的高度灵活性和高精度、快速度、提供3维坐标、全天候作业、操作简便以及全球连续覆盖等特点,已成为获取现势空间数据的重要手段,也广泛应用于土地资源调查和空间定位数据的采集。由于土地调查监测评价数据的空间性，在信息化过程中，需要进行空间数据的输入、处理、管理和输出，必须借助GIS技术才能够实现。随着计算机技术、数据库技术、网络技术，以及基于多源异构数据集成技术的发展，数据集成和存储技术在土地调查数据动态存储和更新中得到广泛应用。

一、遥感技术遥感作为一种高效获取信息的手段，其蕴涵的信息量丰富、全天候、信息获取周期短和多光作为一种高效获取信息的手段，其蕴涵的信息量丰富、全天候、信息获取周期短和多光谱特性，在我国土地资源调查监测工作中得到广泛应用。

首先遥感技术在土地利用动态监测中发挥了重要作用。1996利用气象卫星遥感数据，对一些大中城市的土地利用进行了监测，为国务院出台11号文提供了技术支持。1999年以来，开始采用高分辨率、多时段卫星数据，全面开展了国土资源利用动态遥感监测工作，并逐步建立起全国的土地遥感监测体系。通过对重点城市建设占用耕地等土地利用遥感动态监测，为加强土地管理工作提供了重要的技术支撑。

其次，遥感技术在土地利用更新调查中得到广泛应用。土地利用变更调查主要以现势性航空、航天正射影像图和地形图为基础调查资料，在与原有土地利用现状图套合对比，并经实地调绘和补充调查，实现对土地利用现状的更新。目前全国许多地方，为了配合新一轮土地利用总体规划修编，已经完成和正在启动以遥感为主要数据源的土地利用更新调查，进一步推进了遥感技术在土地利用调查监测中的广泛应用。第三，遥感技术在农村产权调查、城市集约利用潜力评价等工作中得到充分应用。在农村产权调查中利用航空和航天数据，节省了大量的时间和人力，提高了成果精度，在大多数省份的农村产权调查中得到广泛应用；在城市集约利用潜力评价和耕地后备资源调查评价中采用遥感数据辅助调查，取得了良好的效果。从总体上，随着遥感技术的发展，高分辨率、高光谱遥感以及雷达影像应用于土地资源调查技术日趋成熟。在现有土地动态遥感监测技术、方法、流程基础上，通过成像光谱技术在土地动态监测中的应用研究，形成一套具有较高自动化和定量化程度的土地动态遥感监测技术流程，为国土资源大调查和土地资源管理提供先进的技术手段。

二、全球定位系统（GPS）

我国GPS技术研究起步于80年代，进入90年代以后，GPS技术研究、开发和应用取得了长足进展。随着差分GPS技术的发展和局部区域差分GPS系统的逐步建立，已取得较为理想的实时定位精度（米级）。GPS具有定位的高度灵活性和高精度、快速度、提供3维坐标、全天候作业、操作简便以及全球连续覆盖等特点,已成为获取现势空间数据的重要手段,也广泛应用于土地资源调查和空间定位数据的采集。

我国土地工作者通过多年试验研究,总结出一套适合于土地变更调查(检查、抽查)、地籍调查的工作流程。GPS通过选择合适的GPS机型和测量模式, GPS测量精度可完全满足土地利用变更调查不同应用层次的精度要求。与常规土地变更调查相比,应用GPS技术进行土地变更调查可提高调查的精度和效率,节省人力、物力,用于土地变更调查经济上完全可行。GPS测量具有快速、精度高、无需通视、可全天候作业和测量操作简单等优点,效率和精度优于传统方法。此外, GPS测量数据可直接进入GIS系统,避免了传统方法多次转绘、清绘带来的误差。[2]随着GPS和计算机技术的发展，基于掌上电脑（PDA）和GPS的硬件集成系统在土地野外调查中呈现出良好的发展态势。利用PDA可满足野外土地变更调查数据存贮及连续工作的要求，通过注入PDA的土地变更调查软件可实现土地利用图件的实时更新；同时，将GPS卡与数码摄像头(DC)集成到PDA上，利用GPS实现变更图斑的测量，解决变更区域大、形状不规则，周边没有明显地物或控制点情况下需要布设导线控制点进行补测的问题；利用DC对野外实景进行拍摄，可替代野外人工绘制草图的工作。三、地理信息系统（GIS）我国GIS技术研究工作起步于70年代初期，80年代进入应用试验阶段，期间主要是借鉴国外GIS应用经验，采用国外的GIS软件。90年代国内一些科研机构和院校也开始结合国内GIS需求，从引进、消化、吸收起步，着手开发GIS软件，目前国产GIS软件占据国内市场已达到近30%。由于土地调查监测评价数据的空间性，在信息化过程中，需要进行空间数据的输入、处理、管理和输出，必须借助GIS技术才能够实现。随着GIS技术的成熟和发展，八十年代末，九十年代初基于不同GIS平台的各种类型和不同尺度的土地利用数据库建设相继启动。经过十几年的努力，对土地利用空间和属性数据描述、分析和表达输出的土地利用数据库建设已经成为土地资源基础数据库的重要组成部分，成为各级政府对土地资源保护、合理开发利用和科学管理倍加关注的基础工作。土地利用数据库建设在今后几年中将向着数据标准化，程序规范化、更新制度化、平台网络化、系统集成化、服务社会化的方向发展。四、“3S”集成技术GIS、RS和GPS三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，提高了GIS的应用效率。目前随着3S技术的日益成熟，3S集成技术在土地调查监测数据野采集、处理和数据产品生成中，呈现着强大的生命力，在土地利用更新调查、土地利用动态监测中表现出良好的应用前景。例如土地变更调查现代3S技术集成运用示范项目经过2年努力，实现了土地变更调查信息实时、快速、高精度的采集和处理，解决了传统调查方法工作量大、劳动强度大、工作效率低、精度低的问题，使得土地调查工作量和劳动强度大大减少，工作效率和调查精度大大提高。五、数据处理与提取技术随着RS和GIS技术在土地调查监测评价中的广泛应用，基于遥感的土地调查监测数据的处理和提取技术也日趋完善。首先在计算机识别土地利用变化信息中发展了“基于土地利用图斑单元的变化自动检测方法”，该方法是将土地利用图与遥感影像图相叠加，在土地利用图斑边界及其类别信息引导下，以完整图斑单元或像素为单位，按类别分层计算影像上待检测处的影像特征值，按照设定的判别规则，从知识库中选取土地利用数据上图斑类型对应的遥感信息特征值进行比较判断，即可自动检测出变化的区域。其次，通过多年的土地利用动态遥感监测技术研究和实践，总结提出或发展了一系列可行的土地利用变化信息的自动提取方法。如差异主成份法、多波段主成份变换法、主成份差异法、分类后比较法、异常光谱检测法等。六、海量数据存储技术我国在历年的土地调查监测和评价工作中，积淀并形成了海量的土地资源调查数据。这些数据是国家空间基础设施的重要组成部分，是进行国土资源管理和决策的重要支撑。为了充分发挥海量土地调查监测评价数据在国土资源管理中基础作用，实现信息共享，前提是建立高效的数据动态存储模式，而上述工作已经成为土地信息化的主要内容之一。随着计算机技术、数据库技术、网络技术，以及基于多源异构数据集成技术的发展，数据集成和存储技术在土地调查数据动态存储和更新中得到广泛应用。

七、结束语

随着时间的变迁，测绘技术仍在不断地提高，而作为我们测绘人，总结过去工作经验，挖掘测绘仪器和绘图、计算软件的潜力，提高自身技术，这样才能为各项建设事业提供高质量的测绘产品。也望同仁相互交流，共同发展，为测绘事业作出贡献。参考文献：[1] 张凤荣，安萍莉，孔祥斌.土地利用规划[M].北京：中央广播电视大学出版社.2004.11