遥感技术及其应用精选(九篇)

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第1篇：遥感技术及其应用范文

1.大气环境遥感监测技术的基本原理

遥感监测就是对一段距离以外的目标物或现象通过仪器的运用来进行观测，是一种不用直接接触目标物或现象就能将所要信息收集起来，并对信息进行识别、分析、判断的高自动化的监测手段。遥感技术最突出的功能就是不需要采样就可以直接进行区域性的跟踪测量，快速定点定位污染源，核定污染范围、以及污染物在大气中的分布、扩散等，从而获得比较全面的信息。遥感监测技术主要分为3种类型，它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术，热红外遥感技术和微波遥感技术。

2.大气环境遥感监测技术的应用

依据遥感技术的工作方式进行划分，主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两种类型。其中，主动式遥感监测是指通过遥感探测仪器所发出的波束、次波束，与大气物质相互作用后可产生回波，通过对这种回波的检测，以实现对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需要进行波束的发射和回波的接收工作，因此，该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依靠对大气自身所发射的红外光波或微波等辐射的接收，以实现对大气成分的探测。

2.1大气环境的主动式空基遥感监测

星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机通过天线在很短的时间内，将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目标物发射，然后利用同一天线对目标地物反射的回波信号进行接受后显示的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同，故在接受处理后，目标地物的方向、距离等数据可以观测出来。

2.2大气环境的被动式空基遥感监测

太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。

太阳直接辐射遥感是利用日光在大气中的衰减和散射，对大气组分进行测量，其是通过对可见光的测量，来对气溶胶的反演，利用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等测量。

由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线，且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同，微波辐射计就是通过对这些不同的辐射频率信号的接受，来对大气组分进行反演。利用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物测量出来，其对大气臭氧的测量精度和地基陶普生光谱仪测量精度差不多。

第2篇：遥感技术及其应用范文

[关键词]遥感技术 大气 环境监测 污染

中图分类号：X8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0211-01

一、概述

对于大气环境污染问题，无论是我们个人还是我们的国家都需要对其引起高度重视，并采取一切措施对其实施科学的监测和治理。在对大气环境实施监测过程中，遥感技术作为大气污染控制的重要手段之一，始终发挥着重要的作用。遥感技术不只能对大范围的大气环境变化和大气环境污染进行快速、动态、实时、省时省力地监测，同时还能对突发性大气环境污染事情的发作、开展、停止进行实时、快速的跟踪和监测，这样就能及时采取相应的处置措施，从而减少大气污染形成的损失。

二、大气环境遥感监测技术的基本原理

遥感监测就是用仪器对一段距离以外的目标物或现象进行观测，是一种不直接接触目标物或现象而能收集信息，对其进行识别、分析、判断的更高自动化程度的监测手段。它所起到的最重要作用就是不需要采样而直接可以进行区域性的跟踪测量，从而快速进行污染源的定点定位，污染范围的核定，污染物在大气中的分布、扩散等，从而获得全面的综合信息。根据所利用的波段，可以将遥感监测技术主要分为三种类型，即：紫外、可见光、反射红外遥感技术；热红外遥感技术和微波遥感技术。大气环境遥感监测作为遥感技术应用中较为重要的内容之一，在业务上与常规气象要素的监测不同。常规气象要素遥感监测主要是指测量大气的垂直温度剖面、大气的垂直湿度剖面、降水量及频度、云覆盖率（云量和云层厚度） 和长波辐射、风（风速和风向）、地球辐射收支的测量等。而大气环境遥感则是监测大气中的臭氧（O3）、CO2、SO2、甲烷（CH4）等痕量气体成分以及气溶胶、有害气体等的三维分布。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别，但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱特征，如影响水汽分布的主要光谱波长在017μm，O3在0155～0165μm 之间存在一个明显的吸收带，因此我们实际上可通过测量大气散射、吸收及辐射的光谱特征值而从中识别出这些组分来。研究表明，在卫星遥感中有两个非常好的大气窗可以用来探测这些组分，即位于可见光范围内的 0140～0175μm 的波段范围和在近红外和中红外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm 波段处。

三、遥感技术在大气环境监测中的应用

根据遥感技术的工作方式可以将其分为主动式遥感监测和被动式遥感监测两品种型。

1、大气环境的主动式空基遥感监测

星载或机载的微波雷达是当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内，将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射，随后再应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同，基于这一点就使其在承受处置后，目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。目前，多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定。如：1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测；1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量，取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。

2、大气环境的被动式空基遥感监测

当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术有：太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感。所谓的太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射，对大气组分停止丈量，它是通过对可见光的丈量，来对气溶胶的反演，应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线，且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同，微波辐射计就是经过对这些不同的辐射频率信号的承受，从而对大气组分停止反演。应用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物丈量出来，其对大气臭氧的丈量精度和地基陶普生光谱仪丈量精度差不多。多波段光度计遥感是一种以太阳为光源的被动式地基遥感手腕，大气中气体分子以及大气气溶胶粒子会散射和吸收自大气上界入射到地气系统的太阳辐射，在空中所接纳到的太阳辐射，包含了大气中气溶胶信息，经过接纳到的辐射停止丈量，就可将气溶胶的信息反演出来。从当前情况看，最为精准的办法就是采用多波段光度计遥感来丈量气溶胶光学厚度，多波段光度计遥感通常被用来对卫星遥感的结果停止校验，如应用MODIS卫星材料对北京地域的气溶胶光学厚度停止了丈量，与此同时也与应用空中光度计对北京地域的气溶胶光学厚度停止的丈量结果停止了比拟。通过实验可以证明，两种办法的丈量结果即精度相当，这也阐明了应用卫星遥感对气溶胶的监测，是一种地基遥感监测较好的替代办法。

四、遥感技术的未来发展趋势

1、大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化

地球观测系统（ EOS） 是划时代的长期发展的伟大工程，更是一项系统工程，该工程对环境与气候变迁、全球变化、可持续发展研究等有极其重要的意义。大气遥感在EOS 中占有重要地位，而现有的大气遥感尤其是大气环境遥感的“定量化”和“系统化”水平远还不能满足环境与气候变迁要求，仍需要加强。

2、高光谱、高时间、高空间及多角度、多时相、多偏振等多种数据源的综合应用

从当前国内外学者对大气环境遥感监测的研究情况来看，他们在研究中对于大气环境遥感所用的数据源研究要求的并不高，不只是受陆地卫星数据等单一数据源的限制，同时还需要高光谱分辨率、高空间分辨率或高时间分辨率的卫星遥感数据源。

3、遥感技术在大气环境监测中的不断发展，其优势也逐渐被人们所认可，将遥感监测运用于大气中各种污染气体监测中，突显其重要的使用价值，它能较为精确地提供在燃烧火焰里的激发态分子的转动或振动的详细信息

对各种红外源实行远距离的非接触型遥测；监测速度快、精度高；对光谱辐射的能量分布实行绝对监测。总之，遥感技术的发展以与普及，对于实现科学有效的监测大气环境提供了重要的知识帮助，从而有助于保护大气环境。

参考文献

[1] 徐静茹《遥感技术在大气环境监测中的应用研究》[J]，《资源节约与环保》2014年05期.

第3篇：遥感技术及其应用范文

关键词：水利水电工程 地质勘测 遥感技术应用

中图分类号：U445 文献标识码:A

前言：遥感（RS）技术通常主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段。Rs技术与其他勘察手段配合，有利于大范围进行地质测绘，提高填图质量和选线选址的质量，减少野外地质调查的盲目性，并可以大大减少外业工作量，提高作业效率。遥感技术作为一种工程地质勘测手段，近年来在我国水利地质勘测工程中应用越来越广泛，其用途主要包括：工程地质调查与制图、岩溶调查、对滑坡、崩塌、泥石流等物理地质现象的调查，输水隧洞、渠道等跨区域、长距离等线状大型工程地质调查，地貌、地质、地形、气候、水文等复杂特殊地区的工程地质调查，省时且经济。随着高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率卫星数据的日益丰富及普及，RS对水利建设及管理的影响和作用必将越来越大。

1.工程勘测中遥感技术应用的必要性及其应用效果

工程勘测是各种工程建设质量优劣的先决条件。勘测质量的优劣,直接影响了设计质量,而设计质量则影响了工程建设的质量。要修建一项理想的工程,除要考虑政治、经济、国防等因素外,还必须充分掌握工程所在地区的地形、地貌、地质、水文、气候等自然环境条件。采用传统的地面勘测方法,由于视野的局限,拟查明自然环境条件是很困难的,尤其是在地形、地貌、地质、水文、气候等复杂的地区,有时由于手段的限制,勘测质量得不到保证,造成工程选线、选址的变动,甚至到了施工阶段,还不得不补做勘测前期的工作。更有甚者,给施工或日后的运营带来无穷的后患,这样的例子不胜枚举。

遥感技术的应用,可以克服单纯地面勘测的不足,它与其他勘察手段相结合,可以从整体上提高工程勘察的质量,因而,具有明显的技术经济效益。遥感技术应用的效果主要表现如下:

1)有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量;

2)可克服地面观测的局限性,减少盲目性,增强外业地质调查的预见性;

3)减少外业工作量,提高了测绘效率,某些外业工作可移到室内进行,改善了劳动条件。

一般认为,工程勘察中采用遥感技术后,预可行性研究阶段可提高工作效率2~3倍,可行性研究阶段,可提高1倍左右。有些地区,应用遥感技术后,勘察效率提高的更多些。

工程勘察中,应用遥感技术可获取地貌、地层(岩性)、地质构造、水文地质、不良地质等信息。尤其是对工程影响较大的滑坡、崩塌、错落、岩堆、坠石、泥石流、岩溶、沙丘、沼泽、盐渍土、河岸冲刷、水库坍岸、冲沟、人工坑洞、地震地质等不良地质现象,其判释效果更为明显。工程勘察中,利用陆地卫星遥感图像一般可编制1∶5万~1∶20万的有关图件;利用航空遥感图像可编制1∶5百~1∶5万的有关图件。

上述不同比例尺图件的编制可满足工程勘察编制图件的需要。工程勘察中所采用的遥感图像比例尺不同阶段而有所不同。一般在预可行性研究阶段主要应用1∶5万~1∶20万的陆地卫星图像,重点地段可用1∶5万航空遥感图像;可行性研究阶段,采用1∶5千~1∶2万的航空遥感图像。

2 .遥感技术在水利水电工程勘测中的应用

遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。

2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。

2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。

2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。

2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。

2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。

3.结语

水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段，综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中，既要积极的采用新技术，同时不能够忽视传统技术的再利用，这样才能促进勘探技术的提高。

参考文献：

[1]杜道生，陈军，李政航．RS、GIS、GPS的集成与应用．北京：测绘出版社，1995．

第4篇：遥感技术及其应用范文

关键词：精细农业；遥感技术；应用；问题；解决途径

收稿日期：2011-06-04

作者简介：张旭（1990―），男，内蒙古人，中国地质大学（北京）地质学专业大学生。

中图分类号：TP79文献标识码：A文章编号：1674-9944（2011）07-0211-03

1引言

精细农业也被称为因地制宜农业、处方农业。它可以在遥感、地理信息系统和全球定位系统技术支持下,进行抽样调查,获取作物生长的各种影响因素信息（如土壤结构、含水量、地形、病虫害等）。通过进行农田小区作物产量对比,分析影响小区产量差异的原因,获取农业生产中存在的空间和时间差异性,可以根据每个地块的农业资源特点,按需实施微观调控,以充分利用现代化和机械化,精耕细作,获取高的经济效益。

遥感技术是指运用现代光学、电子学探测仪器,不与目标物相接触,从远距离把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律的综合性探测技术。其基本原理就是不同物体的电磁波特性是不同的（黄惠珍,2010）,通过探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成对远距离物体的识别。

2遥感技术应用于精细农业的必要性

随着科学技术的发展,传统农业因耗能高、产量低,正逐步被新型农业所代替,而精细农业,适应了现代农业产量高、投入少、节约资源、保护环境的要求（姚建松,2009）,它的出现,是传统农业向新型农业转型的必然结果,具有历史必然性。

遥感技术是精细农业获得田间数据的核心来源。没有遥感技术的服务,就没有精细农业的发展。由于不同含水量的土壤具有不同的地表温度（谷纪良,2010）,不同生长期和不同生长情况的农作物具有不同的波谱发射特征。因此,通过对作物本身及其生长环境的波谱特性研究,可定量测定作物的生长状况和空间变异信息（李新磊等,2010）,了解生态环境变化,为及时作出合理化的调整提供最权威的数据资料。因此,精细农业要发展,必然需要遥感技术的应用。

3遥感技术在精细农业中的应用

遥感技术可以客观、准确、及时地提供作物生态环境和作物生长的各种信息。这是精细农业获得田间数据的重要来源。因些,遥感可以在很多方面为精细农业服务。

3.1作物养分诊断与监测研究

作物养分主要包括氮、磷、钾等元素,如果缺乏会导致作物光合作用能力和产量降低。近20年来,利用遥感进行作物养分（尤其是氮）实时监测和快速诊断一直是农业应用研究的热点,其中,高光谱遥感可很好的对作物养分进行诊断和监测（姚云军等,2008）。基本原理就是利用作物氮、磷、钾等含量的变化会引起作物叶片生理和形态结构变化,造成作物光谱反射特性变化的特性。作物养分高光谱诊断与监测方法主要包括多元统计回归方法诊断作物养分含量，基于特定吸收波段内波谱特征参数的作物养分诊断。

3.2农作物播种面积遥感监测与估算

搭载遥感器的卫星或飞机通过田地时,可以监测并记录下农作物覆盖面积数据,通过这些数据可以对农作物分类,在此基础上可以估算出每种作物的播种面积。目前商业销售的遥感图像已经达到1m空间分辨率,在这种高分辨率图像中可以进行精确的农作物播种面积估算。

3.3遥感监测农作物长势与产量估算

作物长势是作物生长发育状况评价的综合参数,长势监测是对作物苗情、生长状况与变化的宏观监测。构建时空信息辅助下的遥感信息技术与作物生理特性及作物长势之间的关系模型便于作物长势监测。利用遥感技术在作物生长不同阶段进行观测,获得不同时间序列的图像,农田管理者可以通过遥感提供的信息,及时发现作物生长中出现的问题,采取针对措施进行田间管理（如施肥、喷施农药等）。管理者可以根据不同时间序列的遥感图像,了解不同生长阶段中作物的长势,提前预测作物产量。自20世纪80年代初开始,中国有关研究部门与高校合作,利用陆地卫星和气象卫星进行大面积作物长势和产量监测的研究与试验。这为我国作物产量的提前预报奠定了科学基础。

3.4作物生态环境监测

利用遥感技术可以对土壤侵蚀、土地盐碱化面积、主要分布区域与土地盐碱化变化趋势进行监测,也可对土壤水和其它作物生态环境进行监测,这些信息有助于田间管理者采取相应措施,合理调配,及时改善作物生态环境,使作物更好地成长。

3.5灾害损失评估

气候异常对作物生长具有一定影响,利用遥感技术可以监测与定量评估作物受灾程度,作物受旱涝灾害影响的面积,对作物损失进行评估,然后针对具体受灾情况,进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾措施,减少损失。

4遥感技术在精细农业发展中面临的问题与解决途径

4.1遥感数据库不足

遥感技术在应用于精细农业中,因作物的生态物理参数（如含水量、叶绿素含量、叶面积指数等）各异,生长环境复杂,生长过程中随时间的推移作物与土壤的各种物理化学条件都会变化,这就需要建立大量的数据库,给遥感农业带来了不便。而现有精细农业中的遥感数据库还处于发展阶段,数据量不足,有待进一步完善。

4.2解译水平有待进一步提高

遥感技术在精细农业中的应用尚且处于探索阶段,许多解译方法尚不成熟,如多种田间组分（作物、土壤等）混合光谱的研究等。而现代遥感技术单一解译技术已趋于成熟,但混合光谱的研究才刚刚起步,还需要加强解译水平,完善解译体系。

4.3建立标形植被光谱数据库

深入开展农业应用中标准地物光谱特征研究,总结标准地物在不同条件下光谱变异规律,完善和扩充农业光谱数据库,在应用研究时将目标物与标形地物的波谱特征进行对比,观察波谱图像,总结波谱特征规律,进一步确定目标物的现实特征,进而实施相应手段,提高作物产量。

4.4建立健全解译体系

加大遥感解译的投入力度,建立健全常用地物的解译体系,特别是完善农业遥感中的解译系统,将传统解译与现代信息技术相结合,结合地理信息系统,定位导航系统的发展,将不同地区不同地物的波谱特征纳入解译体系,提高解译水平。

建立标形地物波谱数据库,加强农田水分条件、肥力条件、病虫害等因子在遥感图像中的解译标志,实现农作物征兆信息的智能化提取,上述关键技术的突破,将有助于阐明作物生长环境和收获产量实际分布的相关机理,有助于遥感动态监测定量化,建立作物长势与产量预报定量模型,这对于提高农业田间科学管理（灌溉、施肥或喷洒农药）具有重要意义。

5结语

遥感技术的研究与发展,是促进精细农业发展的重要一步,随着更高分辨率遥感技术的发展,遥感技术在精细农业中的应用必将更进一步。未来精细农业中遥感的定位,将从定性监测逐步转向定量监测,定量遥感将在精细农业中发挥更加重要的作用。因此,加强定量遥感的研究力度,完善定量遥感体系,建立定量遥感农业模型,将为农业遥感发展带来新的活力,必将促进精细农业的蓬勃发展。

参考文献：

［1］ 黄惠珍.遥感技术在我国农业生产中的应用［J］.科技信息,2010（24）:46.

［2］ 姚建松.我国精细农业发展前景探讨与研究［J］.中国农机化,2009（3）：26～28.

［3］ 谷纪良.浅谈我国精细农业的应用情况和技术构成［J］.消费导刊,2010（8）：224.

［4］ 李新磊,苏俊.试述现代精细农业的技术构成及其应用［J］.中小企业管理与科技,2010（6）：79～81.

［5］ 姚云军,秦其明,张自力,等.高光谱技术在农业遥感中的应用研究进展［J］.农业工程学报,2008,24（7）:301～306.

［6］ 任丽萍,杜波.精细农业-现代化农业的发展方向［J］.黑龙江科技信息,2009（21）:145.

［7］ 王建强,王丽梅.3S 技术在精细农业发展中的综合应用探讨［J］.水利科技与经济,2008,14（3）：235～236,244.

［8］ 杨淑芳.遥感技术在农业上的应用与展望［J］.农业科技展望,2008（7）:39～42.

第5篇：遥感技术及其应用范文

关键词：遥感；三维可视化；SRTM

Abstract：The tradition aerodrome location method is low accuracy, bad feasibility, long period, high cost, and affected by natural factor easily. Based on engineering experiences, this paper discusses applying 3D visualized RS dynamic models accelerates aerodrome location scientifically, economically and rationally.

Key Words：Remote ；Sensingaerodrome location

中图分类号：TP7 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

传统的机场选址方法是在小比例尺地形图上选择几种可行方案，通过实地踏勘确定最佳场区，这种方法存在纸上选址与实际地形符合度低、规划与施工设计性差，容易造成地质现象误判、遗漏、且耗时费力等缺点。遥感图像能够描述场区地质地貌特征，给设计者更完整的体验，利于宏观地质背景分析，查明地质构造、地层、地貌单元，了解地质灾害分布，从而确定适合机场建设的最佳区域。我国西部高原地区，地形复杂，自然条件恶劣，交通不便，有些地区甚至人车无法到达[1]。遥感技术的应用，弥补了传统方法的不足，不仅节省了大量的人力、物力，而且为机场的科学选址提出了指导性建议。

遥感图像数字处理关键技术

遥感图像处理结果的好坏将直接影响后期图像解译的效果及各种专题制图的精度，对机场场区分析也不够准确。因此，在进行遥感图像解译前必须选择适当的图像处理方法，对原始遥感图像进行增强处理，制作出高精度的遥感图像，以达到更准确提取地质、地貌信息及其隐含信息的目的。

2.1 遥感数据的选择及处理

目前常用的遥感图像有TM、ETM、SPOT 、QUICKBIRD 图像以及雷达图像。完成什么样的任务，选取什么样的遥感数据，这关系到研究结果的视觉效果和精度。本次选用美国陆地卫星LANDSAT-7 ETM+图像作为主要原始数据源，通过数据融合、增强处理等方法使图像清晰度、信息量达到最佳效果。

2.2 遥感影像解译

遥感图像全面地记录了地质构造形迹的总体和个体地表几何形态(纹理结构等)和物理特征(电磁波辐射特征)的真实性、客观性和连续性，具有高度的概括性。同时，隐含有大量的隐伏地质构造信息。因此，用遥感图像解译、分析构造形迹特征及空间分布规律和应力状态，不但真实、客观，而且克服了常规地质方法由于点线观测“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的局限性，有助于将破裂系统与区域构造变形乃至地质建造等有机地联系起来深入分析研究，得出与客观实际相吻合的结论。项目中利用遥感技术对研究片区进行整体地质构造解译，提取地质地貌信息（如图2所示），为机场选址提供宏观而准确的工程地质信息。

3 DEM构建

建立机场场区遥感图像三维可视化动态模型，数字高程模型（DEM）是基础。构建DEM的方式众多，各有特点。常用的方法有：①野外实测得到离散地面点数据直接构建TIN，建立DEM；②利用地形图数字化(等高线矢量化插值)提取DEM；③采用数字射影测量法利用航摄立体像对构建DEM；④采用数字射影测量法利用卫星图像立体像对构建DEM；⑤利用合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)获取DEM。本次选用美国航天飞机雷达地形测绘成果SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）数据，SRTM数据是目前现势性比较好、分辨率比较高、精度也比较好的全球尺度的地形数据。但使用前，必须对SRTM数据空洞进行填补修复，然后再提取DEM。

4 遥感图像三维可视化

高精度的三维影像动画系列图，对于宏观观察者(如领导干部、项目决策者等)而言，其实际效果相当于乘坐在一定高度的飞行器上进行航空路线观察；对于遥感图像解译者具体的工程地质勘查人员而言，高精度的三维影像动画系列图提供了可供反复使用的真实、客观、信息连续的宏观分析地面景观影像[2]。研究中制作出机场的遥感图像三维可视化系列动画图，据此进行了研究区的遥感图像工程地质解译，实现了工程量计算、机场净空分析、岩溶漏斗信息自动提取、漏斗形态显示、地下溶洞网分析等功能，取得了良好效果，为指导机场选址勘查提供了准确可靠的地质灾害信息，为工程设计与施工提供依据。

5 结论

机场选址意义重大，选址的成败将直接影响后期的经济建设。利用遥感图像三维可视化技术提取场区地质构造、地质灾害及工程地质等信息，并在野外加以论证，辅助勘查，能使机场的可行性研究和跑道设计更科学、更合理[3]。遥感技术的应用，不仅可以提高工作效率、降低工程成本，而且也可以提高工程质量，为宏观决策者(各级领导、工程负责人等) 提供很好的工程评价平台。

参考文献

[1]张瑞军, 杨武年, 刘汉湖等. 数字高程模型（DEM）的构建及其应用[J]. 工程勘察, 2005, (5) : 61~64.

第6篇：遥感技术及其应用范文

关键词：3S技术；生态学；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0131-03

“3S”技术，即遥感（Remote Sensing，RS）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理信息系统（Geographical Information System，GIS）的统称[1]，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术，是一门非常综合的学科[2]，并具有获取信息及时、准确、宏观等优点[3]。目前，“3S”技术已被广泛应用于工业、农业、交通、军事、通讯等行业和部门，成为世界各国角逐尖端技术的热点[4]。

生态学是研究生物与环境之间相互关系的一门学科[5]。近年来，随着人口的增加和工业、技术的进步，人类正以前所未有的规模和强度影响环境。而诸如能源消耗、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境退化、生态失调等世界资源环境问题的出现，均有赖于生态学理论的指导[6]。“3S”技术由于具有快速、实时地采集、存储、管理、更新、分析和应用与资源环境有关数据的能力，被越来越广泛地应用到生态学研究领域。华南农业大学生态学本科专业自2003年招生以来，一直十分重视学生研究方法与手段的掌握，《3S技术及其应用》课程也因此作为生态学本科专业的一门必修课。为此，本文结合“3S”技术的综合性，突出生态学的学科特点，在概述“3S”技术在生态学领域的应用与发展趋势、分析当前课程教学中存在的相关问题基础上，探讨了在教学中重点教学内容的选择以及今后实践教学的方向，以期不断提高该课程的教学质量。

一、“3S”技术在生态学领域的应用与发展

在生态学研究领域，“3S”技术主要涉及全球变化、区域生态环境资源（大气环境、水环境、海洋环境）监测与评价、环境污染的生态效应、城市生态环境保护与管理、生态系统健康管理、退化生态系统恢复、生物多样性保护、生态规划、生态工程与生态设计、区域可持续发展等[1，7]。目前，“3S”技术的结合与集成是其发展的一个重要方向。在“3S”集成系统中，RS在生态学上的应用包括收集数据信息源、大面积的生态资源调查和动态监测，间接应用包括预测预报和灾害危险等级确定等。GIS在生态学上的应用主要是对各种来源的数据进行管理和处理，分析生态实体与其他生物体或环境的相关空间定位对其自身功能的影响，分析多种空间尺度下的海量数据。GPS则主要用于生态调查和定位。

二、课程教学存在的问题

（一）内容丰富，学时数有限

“3S”技术是一门内容涵盖广泛的学科，通常包括空间信息技术基础、遥感系统和遥感技术的物理基础、遥感技术系统、遥感图像处理技术、GIS的组成和功能、空间数据的结构、空间数据分析、GPS的构成、GPS定位方法和测量以及3S技术的综合应用等。此外，在实践教学过程中，还需要结合专业特点，适时扩充“3S”技术的前沿知识。可见，《3S技术及其应用》课程涉及范围相当广泛。但在课程教学中，为了与其他专业课程相协调，本课程仅安排了32学时（其中理论16学时，实践16学时），学生普遍反映通过本课程的教学，较难理解与掌握相关的基础理论知识，也难掌握相关的软件操作。

（二）缺乏基础，理论掌握难

“3S”技术是测绘学、摄影测量与遥感学、地图学、地理科学、计算机科学、信息学等学科的有机集成，是一门综合交叉学科，涉及的基础学科多[8]。但生态学专业侧重于向学生讲授生态学相关的基础理论知识，在教学计划中较多设置体现生态学专业领域（主要为微观和中观生态学）的基础理论课程，而未开设与“3S”技术相关的基础课程，如地理学、地图学等。因此，学生在学习过程中，对所涉及的学科术语及理论知识缺乏而较难衔接和掌握。

（三）学生畏难，动手实践少

实践性强不仅是《3S技术及其应用》课程教学内容的特点之一，更是“3S”技术采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播以及应用与地理、空间分布相关数据的关键技术手段的要求。在《3S技术及其应用》课程教学中，RS、GIS软件操作和GPS仪器使用是掌握3S技术的必要环节，也是“3S”技术的丰富内容和广泛应用的实现方式[4]。但目前因相关软件均是英文版本，学生通常从传统的中文版本软件转到用复杂的英文版本软件，加之软件的操作步骤较平常使用的Word、Excel、PowerPoint等复杂，学生需要花大量时间来适应。另一方面，由于教学课时相对较少，学生畏难而不愿在课后花时间熟悉相关软件，最终导致动手实践少，软件操作能力差，难以结合专业知识进行有效应用。

三、教学内容选择

根据“3S”技术在生态学中的应用与发展趋势可知，《3S技术及其应用》课程涉及的教学内容较为广泛，主要包括：（1）遥感图像处理及生态学应用；（2）遥感解译与应用；（3）GIS空间分析及应用；（4）GPS精确定位与导航应用等。但“3S”技术的集成或融合目前只是在个别的科学研究项目中实施，国内外均没有相应的专业教材作为参考[9]，而要在有限的学时内系统地讲述“3S技术及其应用”显然不切实际。因此，针对《3S技术及其应用》课程的操作性以及实践的综合性等特点，及其在该课程教学中存在的上述问题，重点提出了具体的理论教学内容与实践操作环节（表1）。即在教学过程中，既要让学生掌握RS、GIS和GPS的基本理论和三种技术的基本使用方法，又要选择性地进行重点内容的讲授。由表1可知，在《3S技术及其应用》课程教学中，RS和GIS理论与软件上机操作是教学的主体内容，其中RS理论讲授安排了6个学时，遥感图像处理软件Erdas Imaging实践操作6学时；GIS理论讲授7学时，GIS软件ArcView实践操作8学时；而GPS则作为辅助内容讲授，理论与手持GPS的操作分别安排了3学时和2学时。

四、课程实践教学环节改革探讨

鉴于《3S技术及其应用》课程的操作性以及综合实践性强等特点，结合上述教学内容的选择重点，提出了在教学实践中还需加强的一些环节。

（一）充分利用多媒体教学

目前，多媒体计算机辅助教学已在各高校得到普遍推广。而“3S”技术涉及遥感图像的增强处理、裁剪与拼接、虚拟现实、计算机模拟等操作，必须运用多媒体教学才能更好地展示教学内容，活跃课堂气氛，调动学生学习的积极性和参与课堂教学的热情，加深学生对知识的理解和巩固[4]。因此，在教学过程中，应充分利用好多媒体教学，提高教学质量。

（二）注重软件的上机实践操作

RS、GIS和GPS仪器的使用以及软件操作是掌握“3S”技术的重要环节。因此，上机操作应重点练习遥感图像的增强处理、裁剪与拼接和几何校正、计算机自动分类、GIS的数字化及数据库构建、空间叠加分析以及专题图制作、GPS定位及野外数据采集与导航。此外，由于上机实践学时数有限，还需要学生课后自行安装相关软件，加强软件操作练习，最终达到熟练操作软件的目的。

（三）突出案例教学

在“3S技术及其应用”课程教学中，教师应结合专业特色，结合案例进行分析讲解。为突出“3S”技术的综合性，任课教师可结合相关研究课题，选择能反映本专业特色的典型案例，以更好地把研究中的细节问题讲透。例如，“生态学景观格局及其动态分析的综合应用”较适合用于生态学专业的教学案例，通过此案例教学，学生可以了解并掌握GPS的坐标定位、RS的遥感图像处理与解译、GIS的景观专题图生成与景观格局动态变化分析等。

五、课程教学改革建议

针对当前《3S技术及其应用》课程在生态学专业教学中存在的一些问题和实际情况，特提出以下教学改革建议。

（一）在专业教学计划中增加相关基础课程的设置和学时数

由于“3S”技术涉及的基础课程较多，故建议在今后的人才培养计划修订中，增加一门与“3S”技术联系紧密的基础课程，如地理学或地图学，让生态学专业学生在学习完地理学或地图学课程后，再学习《3S技术及其应用》课程，将会更加轻松且易掌握。此外，“3S”技术内容丰富、范围广泛，为让学生更好地掌握“3S”的基础理论知识与相关软件操作，建议在人才培养计划修订中，可将总学时数增加到48学时。

（二）与其他专业课程的实践教学环节相结合

目前，在本校生态学专业人才培养计划中，实践操作性较强的课程，除《3S技术及其应用》外，还有《生态规划学》和《生态学野外综合实习》等课程，这些课程均与《3S技术及其应用》课程存在着较为密切的关系。因此，在教学计划设置中，可考虑在《生态规划学》课程实践和《生态学野外综合实习》中增设“3S”技术的相应实践环节，以培养学生解决生态学相关问题的能力。如可在“生态规划学”课程教学实践中，把“3S”技术实践融合进去：确定生态规划项目和规划区域学生收集RS数据（可从Google Earth下载）野外现场调查时用GPS对特定点进行坐标定位室内对RS数据进行几何纠正等处理提取基本信息和用地分类拟定规划初步方案方案讨论确定方案利用GIS进行专题图制作。但需注意的是，相关课程实践的结合必须在课时上进行统筹安排。

（三）与校院各级大学生科技创新课题研究相结合

为了建立研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围，学校和学院设立了不同类型的大学生科技创新课题，如华南农业大学科技创新计划、农学院金穗计划等，以鼓励本科生结合课程学习内容，申请课题，开展课外科研活动。而对于学习《3S技术及其应用》课程的生态学专业学生而言，可以鼓励他们走出课堂，积极申请与“3S”技术相关的科技创新课题，以科研实践方式，激发和鼓励学生的研究兴趣，使学生在科研实践中了解和熟悉“3S”技术及其具体应用，以提升学生的专业技能，培养学生发现问题、解决问题和进行科技创新的能力[10]。

参考文献：

[1]汤洁.3S技术在环境科学中的应用[M].北京：高等教育出版社，2009：1-50.

[2]曹月娥.3S技术综合应用的教学与实习方法研究[J].中国教师，2013，（S1）：224.

[3]任德智，潘刚.高校“3S”技术课程教学现状与对策[J].中国农业教育，2011，（1）：71-74.

[4]刘健，余坤勇，赖日文，等.“3S技术”课程案例教学的研究[J].中国林业教育，2010，28（3）：72-76.

[5]骆世明.普通生态学[M].第二版.北京：中国农业出版社，2011：1-10.

[6]明素华.3S技术在生态学研究中的应用[J].科技信息，2010，（2）：224-225.

[7]聂呈荣，李明辉，崔志新，等.3S技术及其在生态学上的应用[J].佛山科学技术学院学报（自然科学版），2003，21（1）：70-73.

[8]余坤勇，刘健，赖日文，等.《3S技术》课程引进科研成果的教学分析探讨[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2009，11（4）：131-133.

第7篇：遥感技术及其应用范文

【关键词】 GPS；RS；GIS；3S 技术集成；土地利用；数据更新

0.引言

土地资源是发展农业生产的重要物质基础，也是制定各种城市发展规划的基本依据，摸清土地利用现状，探讨土地资源合理开发以及综合利用的途径，是土地利用研究的重要内容。综合利用RS、GIS 和GPS等先进技术，研究一种实用的土地利用变化的监测方法, 即：以原土地利用图数字化的矢量数据为“本底”数据，将处理后的SPOT5 卫星影像叠加，通过目视判读，确定已发生变化了的地块，最后到实地用差分GPS进行变化监测。这套工作流程，不仅可以发现地块的变化，同时也修改和更新了变化地块的空间信息。

1.3S技术及其应用范围

1.1遥感( RS)

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、红外线目标进行探测和识别的技术. 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. 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。

1.2全球定位系统( GPS)

全球卫星定位系统是一种结合卫星及通讯发展的技术,GPS 用于各类信息的空间定位,利用导航卫星进行测时和测距. 它具有全天候、全覆盖、七维定点定速定时高精度、快速、省时、高效率等特点,且不受任何天气的影响,应用广泛,可移动定位,现在已经广泛应用于农业勘测、车辆调度、监控系统、道路施工等。

1.3地理信息系统( GIS)

地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层) 空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统. 地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划、管理决策服务. GIS 是对遥感信息进行解译和分析处理,利用卫星遥感对生态环境进行动态监测是目前最经济、最快速、最客观的方法之一。

2.3S技术在土地利用更新过程中的应用

2.1遥感技术的应用

遥感技术在土地利用更新调查中的应用流程主要包括：①航片、卫片纠正，生成所需的正射影像图；②导入土地利用现状基年空间数据；③影像叠加，建立土地利用地类识别样本；④利用土地利用现状基年数据与影像套合，进行影像光谱分析；⑤确定土地利用变化源；⑥生成更新记录表与图。采用遥感方法对土地利用进行更新，其优点主要是具有宏观、综合、动态、快速发现变化区域的特点，获得的遥感信息具有探测范围大、资料实时新颖、信息丰富、影像处理较为容易等特点。

2.2全球定位系统技术的应用

目前，GPS 在大地测量方面已逐步取代常规三角测量和导线测量，用于建立各种等级控制网，还广泛应用于城市工业、民用建筑，各种专业地形图测绘，城乡地籍测量等方面。在土地利用调查中，通过航天、航空遥感提供的航片、卫片等影像资料，可以直观地判读地物特性和资源的现势信息，但是一些诸如权属等属性、变化的线状地物宽度、零星地物等影像资料无法表示，就可以在GPS 技术引导和准确定位下加以确认。GPS 技术在大地利用更新调查过程中主要实现以下工作：①利用差分定位方式完成外业数据的测量；②在实地根据测量的情况和实际情况填写外业调查表；③坐标变换，完成GPS 采集坐标系向土地利用现状数据库坐标系统转换；④依据有关的技术规程完成内业测量数据整理，形成标准的土地利用更新图；⑤根据更新测量图形和记录表形成更新数据交换文件。GPS 有静态、动态两种测量方式，由于静态测量方式工作周期长，工作效率低，在土地利用数据库变更工作中采用GIS 型GPS 接收机进行动态测量差分接收采集数据。利用GPS 实时定位技术，迅速发现图上需要实际调查的图斑位置并进行定位。

2.3地理信息系统技术的应用

采用GIS 技术的空间数据库技术可以实现属性数据和空间数据的管理一体化，准确、迅速地存储、分析和处理数据，有效地完成土地利用图件与数据的数字化更新工作，建立土地利用数据库。采用地理信息系统进行土地利用更新调查的技术流程为：①更新数据交换文件的导入；②更新数据和土地利用现状基年数据库的空间分析和叠加；③土地利用现状当年数据库的生成；④土地利用更新调查数据的生成。利用GIS 技术进行土地利用更新调查，处理数据时具有智能化处理、速度快、省时省力等优点。

3.3S技术集成方法在土地利用更新调查中的应用

遥感技术、全球定位系统技术、地理信息系统技术各有优势与不足，如遥感技术与全球定位技术能够提供土地利用变化的各类高质量的属性数据，但却难以进行数据的处理、分析和建库；地理信息系统技术具有数据处理与建库之便却无法获得土地利用变化的各类数据，故综合应用3S 技术，把它们作为一个有机的整体，以GIS 为核心实现RS、GPS、GIS 的集成，形成一个对土地利用数据进行采集、更新、处理、分析和输出的完整技术体系，是土地利用更新调查的主要技术手段。

3.1技术流程

外业调查在GPS 技术引导和准确定位下，确认变化图斑的类型、面积、范围和权属，核实地物宽度和零星地物（包括遗漏和小图斑）的量测；以遥感技术和已有的土地利用现状数据库或土地利用现状图为基础，利用计算机自动化发现变化信息，或人机交互解译提取土地利用变化信息，进行土地利用现状图的更新；内业在地面调查的基础上，利用GIS 技术在多源信息的支持下，实现对基础图件的数字化更新。

3.2技术优势

相对传统的土地利用调查方法，利用“3S”技术集成更新土地利用图件与数据具有明显的优越性，如数据准确可靠，数据处理宏观、综合、快速，耗费的时间、人力、物力少，成果资料实现了现代化管理模式等，采用“3S”技术已成为土地利用基础图件与数据更新的基本保障。

4.总结

实践证明采用3S 技术进行土地利用现状更新调查，一方面可以极大提高土地利用现状更新调查的效率和质量，另一方面可以建立土地利用现状调查动态更新机制，为进行土地利用现状的日常变更和年度变更奠定基础，从而保证图、数、实地的一致，为国土资源管理提供现势性的基础资料。

第8篇：遥感技术及其应用范文

中国卫星北斗导航应用产业发展思路

需求和技术，双轮驱动卫星应用发展

中国西部地区专用通信卫星系统构想

对探月工程嫦娥三号任务圆满成功的贺电

2012年世界航天发展的重要趋势与进展

2012年俄罗斯GLONASS系统发展及概况

国外对地观测数据及应用标准对我国的启示

国外基础产业卫星应用案例分析

北京市卫星应用产业现状分析

卫星AIS探测技术发展现状及应用前景分析

美国国防部新的航天政策

中国的东方红4号通信卫星平台

国外各界盛赞神舟九号，中国航天自信前行

2019年军用天基对地观测市场的预测

冲向跳板的中国卫星导航与位置服务产业

2011年中国航天产业上市公司发展分析

卫星信息共享分发系统发展思考

四大全球导航卫星系统鼎力的思考

美国商业遥感数据公司运营模式研究

利用合作社形式大力推广航天蔬菜品种

我国卫星遥感技术发展与应用思考

外军天基信息技术现状及发展

中国资源卫星辐射校正及其应用效果

高分辨率卫星遥感应用战略转型后的商业前景

世博园区魅力无限卫星应用异彩纷呈

卫星文化网格——信息阳光，你我共同分享

北斗电力全网时间同步管理系统的应用

我国数字城市建设成就与发展建议

天基太阳能发电：一种新的战略选择

美国商用高分辨率遥感数据的管理和使用

北斗卫星导航系统的应用及产业发展建议

美国商用高分辨率遥感数据的管理和使用

俄罗斯GLONASS系统日臻完善导航信号覆盖全境

专家探讨北斗卫星导航产业及应用发展

从2014年开局看日本环境探测遥感卫星发展

北斗在交通旅游领域的应用

跨界融合，创新发展——北斗产业化制胜关键

国际移动卫星公司在北京设立办公室及实验室

关于国家卫星导航产业政策体系建设的探讨

中国首次载人交会对接航天展举行全国巡展

长三角--中国北斗导航产业发展的先锋地区

中国卫星导航芯片产业竞争策略分析

车载智能通信系统Telematics现状与发展

全球卫星移动通信产业现状与发展趋势

美国商用高分辨率遥感数据的管理和使用

欧洲全球环境与安全监视计划发展综述

国外空间攻防装备体系最新进展与发展趋势研究

第9篇：遥感技术及其应用范文

关键词：TM遥感影像；山西省；反演模型；土壤有机质

1. 引言

土壤有机质对于增加土壤肥力以及促进植物生理活性具有重要意义[1]。研究土壤有机质的空间分布，可以提高土壤质量，确保农业可持续发展。遥感技术已被广泛地使用在土壤调查之中。相比传统土壤有机质的测定方法，遥感技术具有时限性与可获取性等优势。本文使用遥感影像分析山西省土壤有机质空间分布，可以有效地促进山西省的资源转型。

2. 材料和方法

2.1 研究区概况

山西省地处华北西部的黄土高原东翼。地理坐标为东经110°14'～114°33'、北纬34°34'～40°44'。土地面积为156700km2 [2]。全省地貌类型相对较复杂，包括丘陵、盆地等地貌，丘陵与山地占到全省的三分之二。山西省境内坡地与旱地较多，且耕地产量较低。

2.2 土壤样品处理

本研究将山西省2008年的耕地评价数据作为土壤样品数据，在经过对土壤有机质实测数据（0cm～20cm）均匀筛选，剔除异常值[3]后，得到392个土壤样品。

2.3 遥感技术测定法

2.3.1 遥感影像预处理

本文采用Landsat-5TM的L2级TM数据，影像获取时间为：2008年3月和2008年11月，和本次获取的土壤样点时间基本一致。所使用的影像已经过系统辐射校正和几何校正，仍需要进一步的辐射校正等处理。辐射校正包括辐射定标、大气校正。消除系统误差采用的是辐射定标，消除外部误差采用的是大气校正[4]。本文将影像单波段band1～5，7合成。把DN值转换为辐射亮度值L，然后使用不变目标法相对大气校正方法清除光照等对地物反射的影响。对影像采用先辐射归一化后拼接，从而合成研究区的遥感影像图。

2.3.2 耕地图层提取

结合使用监督与非监督分类能较好地提高分类精度，本文利用上述方法得到山西省耕地图层。分类后处理得出耕地像元面积是50918.67km2，与山西省实际耕地面积相差约6%，结果表明分类精度较高。

2.3.3 处理光谱数据

通过对可见光区域的光谱值进行对数变换，能有效地减少光照变化所引起的乘性因素影响。有研究发现，低阶微分处理后的光谱数据能够去除部分光照等因素的影响[5]。本文对光谱值采取各种数学变换，找出对有机质含量最敏感的指标。

2.3.4 划分区域

本研究根据山西省地形地貌、土壤等自然因素，把山西省划分成四个区域：中南部盆地边山丘陵区、北部边山丘陵区、西部黄土丘陵沟壑区、东部丘陵低山区。根据四个区域分别反演的山西省土壤有机质含量更准确。

2.3.5 模型建立与验证

经对比得出，有机质含量和对应的光谱值及其数学变换之间采用指数关系表示效果最好。本研究使用多元逐步回归分析方法建立土壤有机质反演模型，最后，采用均方根误差验证模型。

3. 结果与分析

3.1 土壤有机质含量与光谱值之间的关系

3.1.1 中南部模型建立与验证

使用中南部盆地边山丘陵区71个样本，在SAS软件中经过多元逐步回归分析，建立中南部区域有机质反演模型如下：

（1）

采用36个实测点对模型进行验证，检验样点系数R2=0.64，模型精度较高。

3.1.2 北部模型建立与验证

使用51个样点建立北部土壤有机质含量的反演模型为：

（2）

采用38个样点进行验证，检验样点系数R2=0.62。

3.1.3 东部模型建立与验证

使用57个样点建立东部土壤有机质含量的反演模型为：

（3）

使用39个样点进行模型验证，检验样点系数R2=0.60。

3.1.4 西部模型建立与验证

采用61个样点建立西部土壤有机质反演模型为：

（4）

采用39个样点验证模型，检验样点系数R2=0.66。

3.2 山西省表层土壤有机质含量空间分布

将四个区域遥感影像耕地图，分别通过各自区域模型进行运算后，得到如下山西省耕地有机质分布，如下图1所示：

结果显示，山西省耕地土壤有机质含量从西北到东南逐渐升高。全省地势从西北到东南依次降低。西北部是黄土高原，土壤有机质含量较低，大多介于3.42g/kg～8.66g/kg之间。晋北地势较高，雨水少，多数为旱生草本植物，土壤有机质含量最低。东南部有机质含量最高，这是由于东南部主要为褐土，降水量较多。东南部部分区域土壤有机质含量大于29.62g/kg。中部地区大多为潮土，其保肥性能较好，所以其有机质含量也相对较高。有机质含量由北到南依次过渡到13.91g/kg～19.14g/kg，部分地区有机质含量超过19.14g/kg。西部区域有机质含量低于东部区域，这是由于西部土壤类型属于灰褐土，是介于森林草原与干旱草原之间，而且东南部年降雨量大于西北部地区。山西省土壤类型、降雨量、地形地貌等因素是形成以上土壤有机质含量空间分布的主要原因。

4. 结论

本文通过对遥感影像预处理及对光谱值采取各种数学变换，分别建立了山西省四个区域的土壤有机质含量反演模型。结果表明利用TM影像能够直观地显示出山西省耕地土壤有机质含量的空间分布。在后续研究中，采用高光谱遥感技术建立模型，能够更精准地获取土壤光谱信息，提高模型精度。

参考文献：

[1] 王相平，杨劲松，金雯晖，等.近30年玛纳斯县北部土壤有机碳储量变化[J].农业工程学报，2012，28（17）：223-229.

[2] 康志文.山西省旱作农业发展战略探讨[D].西北农林科技大学，2006，11.

[3] 杨希东.实验数据异常值的剔除方法[J].唐山师专学报，1998，20（5）.