遥感技术的基本原理精选(九篇)

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第1篇：遥感技术的基本原理范文

关键词：遥感课程；高职学院；教学改革；学习效果

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）30-7260-03

遥感是现代地理空间信息科学的核心技术之一，其作为信息采集与信息更新最重要的技术手段 ，已经应用于社会的各个部门以及经济领域的很多行业之中，并在新兴的全球性的“数字地球”计划中占有重要的地位。加强遥感技术与应用教学 ，提高学生遥感技术应用水平，是测绘学科教学中的重要环节。针对这个教学目的，结合我校地学类专业学生的具体情况，通过几年的教学实践探索 ，我们在以下几方面进行了教学实验 ，并取得了初步的效果。

1 教材分析选择：多种教材的结合

遥感技术及应用是我们的专业基础课，与本科学生相比，他们的就业方向对理论的学习要求较低，学习中的重点是实际技能的培养与掌握及应用。针对学生的具体情况与《遥感技术及应用》课程的特点，我们的教学目标是通过基本的理论教学，使学生掌握基本的遥感原理、遥感图像处理的基本方法、遥感解译的基本方法及其在测绘、地理、土地、地质和农业、交通等领域的具体应用，通过初步的上机实习，使学生掌握遥感数字图像处理软件的基本功能操作并能够完成简单的基本应用。

本课程以前一直使用《遥感概论》作为遥感技术及应用课程的教材，这部教材的特点是：内容层次安排合理，概念清晰易懂，实验内容以目视解译为基础，易于开展，但是，部分内容老化，跟不上遥感技术的发展；而《遥感导论》是教育部面向2l世纪课程教材.内容丰富，涉及技术原理较多，对于初次接触遥感的高职生而言，有些内容显得过深，为此，在教学过程中适当引用《遥感概论》的部分内容，作为学生入门的内容，从地物反射波谱特征入手，逐步开展遥感目视解译，地物判读标志的建立，在此基础上再结合《遥感导论》的相关内容，这样既可保证学生对遥感有全面的掌握，又可在需要加强的重点内容上有所侧重。《遥感原理、方法、应用》、《遥感获取与分析》 这两本书中包含了较多的遥感应用实例，但是《遥感原理、方法、应用》为本科生教学用书，对于高职学院的学生来说，内容过于深奥，不易理解。《遥感获取与分析》过于偏重遥感数据的几何处理，而且遥感应用部分内容较少。基于上述考虑，《遥感技术与应用》课程没有指定教材，而是将相关的书籍作为参考用书向学生推荐，由学生自主决定选择购买，然后老师结合多种教材的特点与学生的实际需求选择教学内容。

2 教学内容的选择与教案的整理

理论教学内容可以分为遥感概述、遥感基本原理、遥感数字图像处理、遥感图像目视解译与遥感图像的计算机解译、遥感应用、3S综合应用。但只讲最基本和必需的，对较深和复杂的内容只做简单介绍，供感兴趣的同学自学。

在具体的教学中，为了达到课程的整体教学要求，必须通过实践课程让学生将学过的理论知识与具体实践结合起来，加深学生对理论知识的理解，和对基本原理的验证，学以致用，提高学生解决实际问题的能力。因此，在教学中将实习内容分为两个阶段。

1） 遥感数字图像处理软件操作。以PCI、ENVI与ERDAS遥感数字图像处理软件为主要实习软件，结合具体的遥感数据，讲述遥感图像基本处理技术，包括几何校正、大气校正、几何精校正、投影转换、影像镶嵌、数字图像增强、波段运算、多源遥感数据融合、计算机分类、人机交互式解译等内容。

2） 遥感基本应用。应用前一阶段所掌握的遥感图像数字处理技术，与一个具体的研究领域（比如土地利用类型遥感调查等）相结合，完成一个综合的实践性题目。

认真整理教案，对教案的结构，每一节，每句话、每个字都琢磨清楚，分析重点与难点。由于遥感技术更新非常快，因此要跟学生提供一些课下学习的参考资料，参考内容的选择不仅局限于书籍和杂志，一些专业网站已成为遥感教学不可缺少的资源，除此之外，遥感图像是遥感教学中重要的参考资料，因此收集各种影像数据是教师备课和教学的重要内容，我们先后从美国马里兰大学、美国地质调查局、中国遥感卫星地面站下载了一些免费的图像做为练习使用。做好教案后，再做好PPT向同学讲授，特别要增加一些图片和动态演示。

3 教学方式与方法的应用

具体教学内容确定以后，如何使其在授课过程中很好地被学生理解掌握并能运用，很大程度上取决于采用的教学方式方法。选用适合的教学方式方法是很好的完成教学任务、提高教学质量的关键。

1） 多媒体与黑板等的优势结合去教学

随着社会的进步，信息技术已经深入到千家万户、各行各业，高职院校的教学软硬件设施也得到了更新完善发展，多媒体教学已成为众多学科教学的有力的工具。与传统使用的黑板的教学手段相比，多媒体教学有着不可比拟的很多优点，因为多媒体具有图、文、声并茂甚至有动态影像这样的特点，具有许多对于教学过程来说是特别宝贵的特性与功能，这些特性与功能是其他媒体（例如投影、录音、录像等）所不具备或是不完全具备的。遥感技术是一门对地观测与获取信息技术，其中具有很多的图像数据和空间地理数据，所以多媒体教学应成为遥感技术与应用教学的重要形式。首先，从人的生理心理学角度分析，图像比语言更容易被人感知，人所接受的外界信息有至少70%是视觉感知的。以图像的形式显示教学信息具有形象、直观、生动的特点，能高效激发学生学习兴趣，调动学生的学习积极主动性。能实现传统教学实现不了的情境、动画、模拟等。其次，方便教师的教学设计，更易突出重点、突破难点，进而提高教学效果，促进学生全面发展。但是，应用多媒体教学也有很多问题，如果课件的交互性差，则学生“难以消化”；如果多媒体使用太滥，则把握不住学生的思想心理，不利于学生的学习。所以利用多媒体与传统黑板等多种教具相结合的教学，地理数据和图像以多媒体展示，重点和难点在黑板上结合学生的学习讲解，对原理结合生产实例展开讲解。这样就能优势互补，取得最佳的教学效果。

2） 在理论教学过程中，以讲授法为基本教学方法，适当采用提问和启发式教学的方式。关注全班学生，注意反馈信息，凝聚学生的注意力，使其保持相对兴奋状态，使他们产生愉快的心境，课堂语言简洁明了，课堂提问面向全体学生，注意启发学生学地理的兴趣，课堂上讲练结合。积极鼓励学生，使学生感到有“功”。 我国古代教育家孔子说过：“知之者，不如好之者，好之者，不如乐之者”。要学生达到“乐学”，必然要使他们有成功感。“求成功”是人类的共有的天性。即使是一点一滴的进步，也会使学生感到愉快，成为促使学生继续学习的动力。学生取得进步时，我会对学生的成绩给予正确的评价，或者与平时成绩结合起来。在课堂上我会使用一些鼓励性语言来激发学生学习的热情，有时还可借助同学们的掌声进行鼓励。在教学过程中，我非常注意给学生们更多的鼓励，对他们抱有一颗宽容慈爱的心。

在教学过程中，充分利用已有的知识基础，引导学生思考遥感应用中的问题和现象，并自行设计或补充一些与学生关系较大的遥感应用问题和现象，以展示遥感课内容的丰富多彩和应用价值，引入新知识、新技术与新成果，增强学生的求知欲。认真组织开展复习、测验、考试、课外活动等。侧重于教会学生了解遥感在生产建设中的作用，培养学生实践能力，多阅读课外书籍，多关注身边的遥感知识，不断扩宽知识面，为教学内容注入新鲜血液。

3） 在第一阶段的实习过程中，是对基本原理和方法的验证，采用演示加练习的方法来教学。老师先对某一个专题结合理论进行演示与讲解，然后让学生进行操作练习，老师巡回指导并检查学生完成情况，最后老师总结，学生完成实验报告。在这个过程中，演示与讲解一定要结合学生理论知识掌握程度的实际情况，使学生的知识能与老师的讲解衔接上，演示时，老师要尽可能收集能激发学生兴趣的一些具体实例，使学生感到有“味”，从而使学生保持良好的精神状态、学习状态，让学生的潜能最大化地激发出来，特别是注意力、理解力、记忆力、创造力，达到最佳的效果。在学生自己练习过程中，老师结合自身学习的经验教训，去纠正学生不良的学习习惯，在学生碰到困难时，及时分析困难产生的原因，针对每个学生进行指导，特别要教会学生尽量自己解决问题的能力，“授之以鱼”不如“授之以渔”。

4） 在第二阶段的实习过程中，在有条件的情况下，增加野外实践实习的内容，携带手持GPS、便携式地物光谱仪、短波红外地物光谱仪等遥感仪器，到野外进行遥感技术的综合应用实习，如几何精校正中的地面控制点选取、地物反射率测量、地物目视解译与验证补判等等。通过野外实习，进一步提升学生理解与灵活运用知识的能力，提高遥感技术与应用课程的实践性[1]。

与遥感图象处理与应用的企事业生产单位建立联系，让学生通过顶岗式实习，熟悉遥感技术与应用的具体工作流程，观察实际生产中出现的问题并学会独立解决问题的能力，将实际生产与自己的课程学习进行结合，增强遥感技术与应用的实际生产能力。

5） 让比较优秀且有兴趣的学生参加老师的遥感技术与应用的科研课题，学生在老师的指导下，针对具体的小题目，成立各个科研小组，各个小组独立的收集相关资料，结合题目进行知识和技能扩展训练，然后进行实验，不断思考总结，老师适时进行点拨指导，学生基本都能取得项目预期的成果。通过这种学习和锻炼，使科研小组成员具备了一定的科研基础，养成了良好的科研素质，为以后的进一步发展有了较高起点。

4 小结

从这几年的教学情况看，通过这些教学环节的精心计划与认真实施、反馈修正，激发了学生的学习兴趣，既学到了有用的理论知识，又具有实际的技能，提高了独立解决较复杂问题的能力，为尽快尽好走入社会奠定了坚实的基础。

参考文献：

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[8] 刘仁钊，廖文峰.遥感图像分类应用研究综述[J].地理空间信息，2005，3（5）：11-13.

第2篇：遥感技术的基本原理范文

当前社会经济的不断发展，为科学技术的进步创造力良好的物质条件与经济基础，各种现代的信息技术手段层出不穷。在经济快速发展的同时，我们需要面临更为严重的生态环境监测和保护问题。遥感技术尤其是卫星遥感技术近些年来在环境监测中得到了有效的运用，国际遥感技术研究水平也得到了进一步的提升。本文结合当前我国生态环境监测与保护的现状以及遥感技术的发展状况，对遥感技术在生态环境监测和保护中的应用进行分析。

2我国当前的生态环境监测与保护

2.1发展现状

随着近些年来社会经济的不断发展，科研技术也取得了一定的进步，为生态环境监测提供了一套科学可行的技术支持，目前国内也逐步建立起立地球动态观测信息网络，同时取得了较多的研究成果，并相继在新疆、内蒙等地区建立起了生态站，为我国将来一段时间生态环境监测和保护工作提供了重要的基础保障。

2.2发展趋势

通过以上对于我国当前的生态环境监测和保护现状分析来看，虽然我国当前在生态环境监测与保护方面还存在着诸多的问题，例如技术上比较滞后、管理制度跟不上、人员能力水平存在不足等等，即使如此，但整体趋势是向前发展的。未来该工作的发展趋势应是在地面监测技术与3S技术相结合的基础上，实现由当前的生态环境质量评价到生态风险以及早期生态环境预警和保护方面的转变。当前我国部分城市已经开始使用遥感技术对生态环境进行监测与保护，这些先进的技术手段必将对我国生态环境的保护工作起到良好的推进作用。

3遥感技术的原理及应用领域

3.1基本原理

遥感技术主要是利用安装在遥感平台上的传感器，对被监测物体定时、定量的发射不同的电磁波谱，并对其所反射回传感器的电磁波谱进行接收和记录，在经过地面处理后还原成原始图像，从而进行各项研究工作。其中运用的传感器是指安装在遥感平台的用来探测地面物体电磁波的仪器，对于不同的研究项目，当前已经研究出了多种多样的电磁波谱传感器。利用传感器对于各种物体在可见光以及红外线和微波范围内的电磁辐射的探测和接收，并经过一系列较为复杂的技术处理，将其提供给不同的用户，方便其开展工作。

3.2应用领域

（1）资源遥感监测

资源遥感监测在资源类别上可以将其划分为土地资源、水力资源以及其他方面的资源监测。世界各国在发展过程中都需要强大的自然资源作为后盾，因此资源遥感监测有着重要的意义。遥感技术对于我国石油资源开发、矿产资源探测以及五年计划期间的各项工作都发挥了极为重要的作用，为促进我国现代化经济建设作出了巨大的贡献，这也是我国目前不断重视的原因。

（2）农作物监测

遥感技术对于农作物的监测主要是利用卫星传感器所发回的传感数据，在地面工作站的加工处理后，对农作物的产量指标进行估算。另一方面，遥感技术还能对小麦、玉米等农作物的病虫害情况进行遥感监测，有利于农作物病虫害的防治，加强农作物的管理力度，从而减少其带来的经济损失。

（3）气象监测

遥感技术在我们生活中最为常见的应用就是我们经常接触到的气象预报，其与我们日常工作和生活息息相关，已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分内容，为人们的带来极大的便利，随着科学技术的不断向前推进，气象预测方面将会更加准确，可靠性也会逐步增强。当前我国应用于气象观测和预报的卫星主要是自主研发的风云系列气象卫星。

（4）地质灾害预测

卫星遥感技术对于地质灾害的预测，能在很大程度上减免地质灾害等带来的人员伤亡和财产损失，比如天气预报中提到的暴雨可能会引发的泥石流灾害等，但是遥感技术在此领域的应用还处于摸索阶段，技术基础相对较为薄弱。不过相信在未来发展过程中，这方面的能力会持续增强，技术上的差距也会不断缩小，为地质灾害预测提供更加科学准确的预测详情。除此之外，遥感技术在军事领域、国防领域以及太空监测领域也都有着广泛的应用。

4遥感技术在生态环境监测与保护中的具体运用

4.1在大气状况监测中的运用

由于当前不断恶化的环境问题以及越来越严重的雾霾现象，人们对于空气质量的重视程度越来越高，各国政府也在进行着相关研究工作，希望能通过有效的手段改善当前大气污染状况。遥感技术通过对大气中臭氧层、温室气体以及大气气溶胶含量等指标的监测，实现了对大气污染状况的实时监测，节省了大量的人力物力。通过对监测到的信心处理，及时的传递给气象部门和相关部门，便于人们做好防范和补救处理工作。

4.2在水体污染监测中的运用

作为人类赖以生存的基础资源，水资源对我们的重要性不言而喻，然而当前我们面临的不仅仅是水资源匮乏问题，还有相当严峻的水体污染问题。我国拥有着众多的河流及湖泊，对于这些河流湖泊的监测使用人工监测的方法所要耗费的各种资源相对较多。卫星遥感技术通过多光谱频道，能对水体进行多方位监测，从而对水质作出优劣评价，方便于水体污染的监测和治理工作。遥感监测对水体污染的主要监测指标有水体悬浮物、水体温度、色度以及可溶性有机物的监测等。

4.3在固体废弃物监测中的运用

在城市发展建设过程中，不可避免的会遗留下一些废弃物及城市居民生产生活垃圾，对于当前城市现代化建设和生态环境保护工作来说，对这些固体废弃物的妥善处理相当重要。遥感技术利用对遥感图像上的色、形、影等解译处理，能够较为直观的呈现出城市固体废弃物的分布状况、数量以及类型。从遥感技术手段中获得的这种高分辨率图像，能使我们更加详细的对固体废弃物的面积及总量进行识别，有利于其处理工作的开展。

5结语

第3篇：遥感技术的基本原理范文

关键词：遥感 机载激光雷达 实践教学 课程设计

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）18-00-02

1 前言

《激光遥感》是武汉大学遥感信息工程学院为适应遥感技术发展的最新需求，对原有《激光成像》课程进行改造而设置的一门专业必修课程。随着相关技术的发展，激光遥感成为了遥感技术的重要方向。近些年越来越多的资源投入到激光雷达术的研究和实践中，使之得到飞速发展。目前激光遥感技术已经运用到了近景、地面、车载、机载到星载的多种平台上，提供了不同精度的多种产品，应用在诸多行业中。相应地，激光遥感数据处理也从科学研究少量试验发展到了大规模生产实践阶段。面对这种变化趋势，武汉大学遥感信息工程学院在2010年修订的本科生培养方案中，设置了《激光遥感》课程，作为摄影测量方向本科生的专业必修课和遥感信息工程方向本科生的专业选修课[1]。这准确地反映了目前激光遥感技术的发展状况和其在遥感技术中的地位。

2 加强激光遥感实践课程的必要性

在激光遥感课程改造过程中，有必要提出并坚持面向应用的方针，这一方面是生产的需要，我国已经正在大力引进和推广激光遥感技术，仅机载LiDAR设备就已经超过30台，价值数亿元，其他的地面及近景设备更是多达百余套。这些设备采集了大量的数据，处理这些数据需要专门的人才，对本科教育提出了要求[2]；另一方面是就业的需要，虽然随着空间技术的应用，摄影测量与遥感专业的学生就业形势较好，但是要看到，随着开设相关专业课程学校的增加以及学生规模的扩大，就业压力已经越来越大，有必要根据生产部门的需求，有针对性地培养学生专长，扩大就业机会；第三方面是科学研究的需要，目前激光遥感数据仅仅得到了初步的应用，如何提高数据处理效率，丰富数据产品类型以及拓展数据范围等，是目前生产部门亟待解决的问题[3]。通过在本科阶段设置相关课程，加大培养力度，有利于激发学生科研兴趣，为将来投身相关科学研究打下了坚实基础。在过去激光遥感属于前沿技术，缺少必要的案例和数据，主要采取课堂讲授的方式，通过教师的PPT和板书进行教学，学生的课堂实验及课后实践很少，缺少实践环节，造成学生动手能力较差，同时对理论的理解也不够深入，影响了用人单位的使用[4]。因此，随着激光遥感技术从探索走向应用，对应的《激光遥感》课程也由选修设置为必修，其授课方式也应该从纯理论讲授发展为理论结合实践的讲授方式。

3 遥感实践课程的原则及内容

3.1 遥感实践课程的原则

激光遥感数据处理环节多，涉及的专业知识多，同时，由于仍处于不断发展中，很多新处理方法和产品不断涌现，成熟和固定的生产与数据处理方法和流程较少。在确定激光遥感课程实践内容时需要把握如下原则：

（1）有利于全面掌握课程的知识点，实践的内容应该贯穿整个课程的环节，加深和巩固学生对理论的了解；

（2）有利于相关专业知识的融会贯通[5]。激光遥感是多种新技术的集成技术，应该通过实践环节，使学生了解相关专业技术以及集成技术的重要性及作用；

（3）有利于激发学生的科学研究兴趣[6]。应该通过实践，激发学生探索未知的兴趣，投身于对激光遥感技术科学研究中；

（4）有助于提高学生动手能力。激光遥感技术是一门工科技术，其落脚点应聚焦在提高学生的动手能力，为将来胜任行业部门打下基础；

（5）有助于课程安排。课堂时间有限，过于复杂的实验占用太多时间，不利于课堂组织，简单的实验不利于学生掌握相关知识。必须对各实验部分精心设计，使之既相对独立又有机联系。

3.2遥感实践课程的主要内容

激光遥感实践环节的内容

激光遥感技术工程实践环节较多，内容庞杂，主要有：

航线设计，需要全面掌握点云数据的参数，影像数据参数等；

数据预处理，包括误差剔除，坐标转换等；

输入输出，包括格式转换，内插方法等；

基础测绘产品生产，包括DEM、DLG的生产；

高级地理信息应用，包括数据分类、建筑物提取，三维建模以及空间信息系统研发等。

4 遥感实践课程设计

4.1 框架

本文设计了激光遥感课程的实践教学方案，框架图如下。

激光遥感实践框架

4.2 实践教学方案

本文设计了激光遥感课程的实践教学案例，下面针对框架进行详细说明。

（1）为了使学生对LiDAR技术有感性的认识，设计了参观的环节，以激发学生的兴趣。选择学院的硬件设备或者生产部门的生产现场，使学生通过参观对LiDAR设备的组成、相关技术和行业应用有初步了解，在生产一线了解该技术目前的应用关键和难点。一方面激发学生投身生产的热情，另一方面使学生了解科研与生产的方向。

（2）针对LAS格式的数据，要求学生编写程序，能够读取数据到相应的数组中。主要使学生了解LiDAR数据种类，通过深入研究LAS数据格式，了解空间信息数据的特点和存储难点；通过全面讲解LAS格式版本的发展过程，了解LiDAR技术进步过程和数据不断丰富的过程；通过程序编写，熟练掌握空间数据读取技术和节省数据存储空间的技巧。

（3）对LiDAR数据进行三维显示和基本空间分析操作。主要使用任课教师承担科研项目时编写的数据处理平台，在使用前任课教师先讲解科研项目的目的、意义、进展及展望，再对该平台的基本功能，尤其是数据读取部分进行详细讲解。一方面可以使学生看到上次课程自己编写的数据读取程序的规范性、速度和效率上存在的问题，另一方面可以使学生知道，科研项目并不神秘，而是从基础的功能起步的；通过对点云的简单空间操作和分析，使学生了解点云数据的粗差、断面、建筑物和树木脚点的空间分布特征、区别以及容易混淆的地方；通过对波形数据的读取、显示和分解，使学生了解LiDAR数据的新发展及其优点。

（4）要求学生编程实现LiDAR数据粗差的剔除。本次实践具有一定的灵活性，学生可以自行编写包含读取、显示、剔除粗差以及存储的完整程序，也可以在教师提供的平台上，以组件的形式完成剔除粗差的功能。关键是使学生理解基于高差的分类方法，基于统计原理的区分粗差的方法，熟悉一些基本的测量平差方法，不仅能够复习和掌握前期学过的测绘的基本专业知识，还能初步掌握LiDAR数据处理的基本原理和DEM的基本生产方法。

（5）要求学生编程实现去除粗差后的LiDAR数据的规则化。主要使学生复习和掌握空间数据内插的主要方法，了解LiDAR数据采集的随机性，知道其特点和不足，提高编程水平，同时对于DEM的生产方法也有更深入的掌握。

（6）实现LiDAR点云数据分类和输出。这部分比较复杂，主要基于现有软件，使学生掌握LiDAR数据分类的原理和生产部门处理的流程和工具，在不断调试参数并观察处理结果的过程中，琢磨和理解现有数据分类算法的原理和不足，明了目前LiDAR数据产品生产的关键和难点，为将来从事生产或科研打下基础。

（7）撰写实践报告，要求学生将实践过程和实践结果进行展示和总结，提出自己的想法，可以提出新的原理或算法，也可以针对某一环节提出改进措施，自由发挥。教师根据学生的报告综合、总结，在课堂上进行展示和点评，并给出成绩。

5 结语

实践教学不仅是理论课程的补充，而且具有验证、综合、创新等功能。加强实践性教学，有助于学生全面理解理论知识，掌握分析问题、解决问题的方法，激发学生自主学习热情，提高学生编程能力。本文针对《激光遥感》课程的特点和本科学生的知识积累，设计了课程实践环节，丰富了教学内容，加深了学生对理论知识的理解，推动了《激光遥感》教学改革，使该工科课程更贴近科研和生产，为学生将来进行科研或生产打下了坚实基础。

（武汉大学遥感信息工程学院，湖北 武汉 430079）

参考文献：

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[2]赖旭东.《激光遥感》课程设计与思考[J].地理空间信息，2012，10（4）：168-169.

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[4]刘经南，张小红.激光扫描测高技术的发展与现状[J].武汉大学学报：信息科学版，2003，28（2）：132-137.

第4篇：遥感技术的基本原理范文

【关键词】遥感制图；地图制图；应用

测绘新技术的发展有效弥补了传统地图制图与土地规划方面的缺陷，使得土地规划管理与地图制图更加科学、实用。遥感技术是信息化时代产物，其具有效率高、信息量丰富、周期动态性等优势，现阶段遥感技术正向着科学化、信息化方面迈进，可以说，现阶段遥感技术是人类获取时空信息的有效手段与方式。

1 遥感技术概念及其应用发展

遥感技术rs，指的是远离目标物，通过遥感平台与遥感器接受物体电磁波，并将数据传输回地面，通过详细数据处理与分析，最终服务于用户。一般情况下，将这种接受信息、分析信息、处理信息、应用信息全过程称作是遥感技术。遥感技术资源比较丰富，而且，获得信息周期短、空间分辨率高。因其各种优势，遥感技术在环境监测、气象预报、资源规划与利用等方面得到广泛应用。现阶段，国内外充分利用遥感技术分析与监测地理资源信息，并准确预测发展形式，为各项管理工作提供客观数据。

2 地理信息获取中遥感技术的应用优势

2.1 地理信息调查中遥感技术的应用

地理信息调查指的是在实际土地利用基础上，以航空或卫星影像技术为依托，结合现阶段土地调查相关规定，对一定范围内的土地利用情况与更新情况，进行客观、全面调查。然后在此基础上建立健全完善的地图制图信息资源与影像资源，进一步实现我国土地利用图像与数据一致性的土地资源管理目标。结合全国土地调查情况来说，技术流程主要有几下部分：使用遥感技术获得影像资料并制作成基础图件。加强遥感影像与野外作业相结合，进行信息数据整理与分析。在此基础上，完善土地利用监测管理系统。对获得数据进行编辑与处理，有效地解决地理信息资源调查中精度差、任务繁琐等问题。

2.2 地理信息规划与勘测定界中遥感技术的应用

地理信息规划每一环节都包含大规模数据，比如说，土地资源位置、资源价值、资源数量等等。在进行全面的地图制图之前，必须做好详细的数据整理与分析工作。这样，一方面可以为土地规划提供客观、全面的数据，一方面，还可以对土地质量、性质进行参数分析，为土地资源规划奠定坚实的基础。在遥感技术支持下，直接获得全面的土地资源信息，然后经过自动化处理获得数字与图片结果。通过地理信息系统，建立完善的土地利用系统，全面分析与评估土地资源利用情况，形成土地资源利用数据库。

2.3 地理资源利用检测中遥感技术的应用

土地利用检测主要包括调查外业环节、测量外业环节、整理汇总环节、归档环节。在实际的土地利用检测过程中，可以充分利用遥感技术准确定位土地资源，进行外业操作。并将观测数据以及获得信息传输到流动站，经过gps观测，得到差分观测值，然后通过相对定位理论，估算流动站三维坐标。然后通过地理信息技术，对土地检查过程进行精准测量。

2.4 地理资源利用执法检查中遥感技术的应用

遥感获得数据一般具有地理坐标，在全球定位系统的精准定位之下，能够准确解译室内作业情况，进一步提高遥感技术的精确度与可靠性。加强全球定位系统、地理信息技术、遥感技术的三者结合，能对土地资源利用情况进行动态监测。通过遥感技术，来有效定位现阶段土地资源的利用与变化情况。通过全球定位系统，来准确获得土地利用变化数据，并对变化空间进行深入分析，进一步获得全新的土地利用数据。通过地理信息技术，来实现土地信息“可视化”管理，并对数据库进行及时更新，做好制图准备。同时，还能帮助执法人员对相关位置进行准确、及时定位，协助其进行核查与检查。

3 遥感制图在地图制图中的具体应用

现阶段，遥感制图的发展方向是在数字化环境中进行产品制作。在欧美的西方发达国家，已经有较为成熟的遥感影像软件，大大提高了制图自动化与智能化水平。现阶段，我国也积极展开了自主产权研发的遥感影像处理软件，在降低了人工干预的同时，大幅度提高了成图效率。

3.1 制作数字正射影像图

现阶段，作为一项重要的4d产品——数字正射影像图技术，已经逐步实现并得到快速发展。随着遥感处理软件

逐渐成熟与发展，数字正射影像图的制作变得非常简单。一般情况下，可以将数字正射影像图的制图模式分为两种类型。第一，单模型，在这种制图模型下，先建立单个的dem模型，然后通过单影像方式制作数字正射影像模型，或者说通过多影像方式制作数字正射影像模型。最后通过镶嵌环节，完成多影像拼接，最终形成正射影像。第二，多模型方式。结合图幅范围或者所需要的具体范围，直接生成立体模型，然后通过必要的编辑工作以及匹配处理建立相应范围。最后图幅范围内的正射影像正式生成。不管采用上述何种方式的模式，都必须在制图全过程中贯穿质量控制。

3.2 制作遥感影像地图

1）关于专题影像图具体分类

现阶段，大部分遥感影像图的制图产品都以专题形式为主。而专题影像图又可分为定性影像图与定量影像图两种。定性影像图主要显示空间上种类与现象的具体定位与分布。定量影像图主要显示数量现象的具体空间特性。

2）迭加专题要素与影像底面

对于每一幅专题影像图来说，迭加专题要素与影像底面是两个最重要的构成要素。在审判专题影像图时，需要将视觉与思维两者相互结合，由影像底图积极提供专题要素定位信息，由专题要素提供综合定量数据。可见，迭加专题要素的准确性以及选择影像地图的合理性，在很大程度上影响专题影像图的产生。

3）制作遥感影像地图的注意事项

制作专题影像图，需要结合不同专业的具体需求，在具体的遥感图像上通过叠加具体的专题信息，进而满足各行各业的具体需求。一般来说，构成专题影像图的方式包括以下几方面：①二维空间构图。②专题图形要素。③影像信息背景。同时，在编制与设计专题影像图的过程中，还需要严格遵照构图原则，加强专题要素与图像的独立与迭合。在整体的设计原则上，需要重视两者之间的平衡与协调，尽可能消除视觉混乱。

3.3 制作三维遥感影像图

数字高程模型以及遥感影像技术是三维地貌影像制作的重要数据，将其进行几何配准，这对于保障地图投影与坐标统一有非常重要的作用。现阶段，大部分的遥感处理软件与gis软件都可以生成三维地貌影像图。操作人员需要明确三维影像图制作目的，结合图形学以及计算机相关基本原理，生成三维影像图所需要的目标点、视角、光照模型、景深高程等因子。生成三维场景需要结合数字高程模型以及计算机生成，通过遥感影像填色然后生产三维影像图。

3.4 卫星影像辅助制图

获取影像。工作人员结合自身的实际需求下载相关影像资料。如果制作小比例的地图，只需下载ccd影像就可以，不需要下载hr影像。如果ccd影像达不到标准要求，则重新下载hr影像。通过这样的方式，一方面能有效节约下载时间，一方面能有效节约处理时间。

处理影像。处理影像是非常重要的环节，需要将ccd影像处理成不同波段的彩色图像，通过这种方式更有利于卫星综合信息的读取。合成图像之后，积极纠正图像比例，进一步生成精度较高的影像。若纠正之后的影像图依旧不清晰，可以使用ps等软件进行锐化处理，同时，进行调色处理，明显区分不同信息。同时，还需要注意进行投影变换，结合制图实际需求纠正影像资料。一般的出版地图，其对于精度要求比较低，而导航地图则需要高精度纠正。

绘图，鉴于不同绘图软件的各个特点，不能只绘制需要对象，还需要尽可能绘制出周围参照对象，尤其是对于持续更新的数据。

4 结语

综上所述，本文针对遥感技术概念、地理信息获取中遥感技术的应用优势开始入手分析，从三个方面：制作数字正射影像图，制作遥感影像地图，制作三维遥感影像图，详细论述了遥感制图在地图制图中的具体应用，旨在为一线工作提供理论指导。

【参考文献】

[1]司连法，吴川.遥感影像辅助地图制图的研究和应用[j].测绘通报，2011（03）.

[2]王建敏，等.遥感制图技术的现状与趋势探讨[j].矿山测量，2009（12）.

[3]方碧云.利用卫星影像实现gis电子地图的制作和快速更新[j].城市勘测，2008（15）.

[4]胡辉，谢梅生，蔡斌，等.gis技术在县级土地利用总体规划修编基本农田划定中的应用：以江西省安义县为例[j].中国土地科学，2008（13）

[5]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（24）.

[6]郑泽忠，范东明，杨武年

，等.3s集成技术在土地利用动态监测中的应用[j].西南交通大学学报，2009（12）.

第5篇：遥感技术的基本原理范文

关键词:遥感技术;矿产资源;开发预测;地质遥感信息

中图分类号:P627文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0057-03

遥感在地质学上的应用始于20世纪70年代,人们利用遥感视域宽、信息丰富、具有定时性、定位性的特点,研究地球表面及表层的地质体、地质现象的电磁辐射特征,识别地质体的物性及运动状态,从而为地质构造研究、矿产资源勘查、区域地质调查、环境和灾害地质监测等研究提供帮助。

一、遥感技术概述

(一)遥感技术的概念

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、红外线等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、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。

现代遥感应用技术是指在数字地球框架下,将遥感技术与传统的地质方法相结合,和现代信息技术相结合的遥感信息深化应用技术。它的核心是遥感信息的延伸应用和信息化。最大限度地利用信息资源,以提高矿产资源的勘查效果。一方面,露出地表的矿明显减少,勘查目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床,找矿难度愈来愈大。另一方面,各种地学手段取得的信息资源愈来愈丰富,为遥感信息与其它地学信息的集成创造了条件。

(二)遥感技术的原理

任何物体都具有光谱特性,具体地说,它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理,对物体做出判断。遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。绿光段一般用来探测地下水、岩石和土壤的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外段探测土地、矿产及资源。

利用多种遥感平台获取的多种类、多时相遥感数据,采用多种遥感图像处理方法,室内对比提取矿产资源开发地采矿活动痕迹的影像信息,发现其不同时间段采矿活动痕迹变化信息。

二、遥感技术的优势及其在矿产资源开发预测工作中的作用

随着RS(遥感)、GIS(地理信息系统)、GPS(地理定位系统)的发展,遥感数据的可解释程度与速度得到更快地提高,影响遥感解译的不确定性因素在不断减少,在矿产资源预测评价方面,尤其是在自然环境比较恶劣的地区,遥感的作用将由矿产资源调查评价的配角到主角的新角色。

(一)遥感技术的优势

与常规手段相比,遥感技术用高空鸟瞰的形式进行探测,可以跨越交通的阻隔和视野的限制,洞察地面调查的和死角,对大面积的环境状况进行全面彻底的调查;同时,它远离观察对象,不损害研究对象及其环境条件,保证了获取信息资料的客观性、可靠性;遥感技术具有的“多点位”、“多波段”、“多时相”、“多高度”的获取和“多次增强”遥感信息处理的特征。

根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体,也可采用紫外线,红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物内部信息。

目前,遥感技术的发展主要体现在空间、时间和光谱分辨率的不断提高。民用卫星遥感数据中Quick Bird数据的最高空间分辨率已达0.61m,轨道重复周期1～6d(取决于纬度高低);而几何分辨率为1m的IKONOS卫星数据,重复周期仅为1～3d;高光谱卫星数据Hyperion,波段高达220个,几何分辨率达30m。相对于卫星遥感而言,航空遥感具有更机动灵活、更高精度的优势,如目前较先进的基于POS系统的航空摄影技术,可根据POS系统检校场的测量数据直接制作正射影像图,从而实现无地面控制点的高精度航空遥感影像定位,极大地提高调查的几何精度,缩短调查周期。

(二)在矿产资源开发预测工作中的作用

在矿产资源预测的应用主要在于矿产遥感信息的形成机理和遥感成矿模式研究上。地质遥感信息形成机理研究是遥感理论研究的新领域,是遥感找矿方法的科学性、针对性和有效性,促进遥感地质解译向规范化、模式化方向发展的必由之路。这些信息的识别提取在许多地区已经有了初步应用,取得较多的成矿信息,资源预测及其评价效果比较好。遥感技术在矿产预测工作流程图如图1所示:

主要是对遥感数据(ETM+、SPOT5)进行辐射校正、PAN波段数据与多光谱数据进行融合处理、天然假彩色合成、几何校正、大地配准与镶嵌等。然后制作国际标准分幅图像,对其格式转换后与地形数据进行叠加显示,以人机交互方式对各种矿山地质环境现象进行解译,最后将解译结果提供野外验证。

1.几何校正与大地配准。在地形图上采集控制点对遥感数据进行几何校正,在1∶100000地形图上采集控制点对ETM+数据进行校正;在1∶50000地形图上采集控制点对SPOT5数据进行校正。每景图像采集控制点数25～36个,且均匀分布于图像内,控制点残差控制在1个像元以内,将图像配准至大地坐标。

2.数据融合。针对遥感图像不同光谱和不同分辨率的特点,融合处理主要集中于象素级与特征级融合,可将来源于不同传感器的遥感图像的优势集中起来,减少数据的冗余度,增强图像的清晰度,提高解译的精度和准确性,针对多分辨率遥感数据图像融合的方法比较多,主要有色彩空间变换如HIS、Lab、CN以及KL变换、小波变换等方法。对不同的数据组合、不同地形情况、不同区域及不同的研究目标使用的融合方法各异。针对本项目以突出矿山地质环境状况的特点,利用HIS融合方法,对ETM+的7、4、3波段与PAN波段组合,SPOT5的4、2、1波段与PAN波段组合进行融合处理的结果图像能较好反映矿山地质环境各要素。

3.图像镶嵌。由于研究范围较大,跨17景ETM+图像,部分矿区存在跨越多景遥感图像,给解译时带来不便。需要对跨图幅影像进行镶嵌,镶嵌时为了使图像满足以下条件:(1)信息丰富;(2)色调和谐;(3)镶嵌的几何精度高。

4.图像剪裁。为了方便解译、控制精度精度、解译成果的拼接等工作,在矿山比较连片的地区,需要将整景图像或镶嵌图像按按1∶100000或1∶50000国际标准图幅制作分幅图像。

5.格式转换。将制作的国际标准分幅图像存储为*.TIF格式,然后转换为MAPGIS内部图像格式*.MSI格式,以便于人-机交互解译。影像与1∶100000或1∶50000地形图能完全叠合,因此在上面解译的结果与地形图叠合比较好,给野外检查验证带来方便。

三、遥感技术在贵州矿产资源开发找矿方面的应用实例

位于云贵高原东部的贵州,系隆起于四川盆地与广西、湘西盆地或丘陵之间的高原山区。在长达10多亿年的地质演变历史中,具有良好的成矿地质条件,造就了当今贵州矿产资源丰富、分布广泛、门类较全、矿种众多的优势格局。贵州素以“沉积岩王国”著称,是矿产资源大省。沉积矿产中以煤、磷、铝、锰为优势,具有“量大质优”的特点。

在发现的矿产中,有包括能源、黑色金属、有色金属、贵金属、稀有稀土分散元素、冶金辅助原料非金属、化工原料非金属、建材及其它非金属、水气等九大类矿产在内的76种,不同程度地探明了储量。在已探明的储量矿产中,依据保有储量统一对比排位,贵州名列全国前十位的矿产达41种,其中排第一至第五的有28种,居首位的达8种,列第二、第三的分别为8种与5种。尤以煤、磷、铝土矿、汞、锑、锰、金、重晶石、硫铁矿、稀土、镓、水泥原料、砖瓦原料以及多种用途的石灰岩、白云岩、砂岩等矿产最具优势,在全国占有重要地位。而且人均与国土单位面积占有矿产资源潜在经济价值量,都高于全国平均水平,远高于邻近省区市占有水平。从开发利用角度论,贵州矿产资源具有资源比较丰富、优势矿产显著;分布相对集中、规模大、质量较好、主要矿产资源潜力大、远景好;共伴生矿产较多;资源丰歉不均,部分矿产短缺等五个方面的主要特点。

(一)煤矿的遥感找矿模式

1.石炭系煤。(1)含煤地层的识别:由于该套地层顶底板都是碳酸盐岩,因此,分布在喀斯特地貌区,呈条带状展布的非喀斯特地貌即流水侵蚀地貌,是快速、准确地判读大塘期含煤岩系的最直接标志;(2)地貌标志:由于含煤岩性及其顶、底板岩层在物质属性及侵蚀作用上的差异,常常沿含煤岩系形成走向次成谷。

2.二叠系煤。(1)含煤地层的识别:含煤岩系是间于上覆三叠系碳酸盐岩与下伏峨眉山玄武岩及下二叠统碳酸盐岩中的一套地层,因此,分布在喀斯特地貌区,呈条带状展布的非喀斯特地貌――流水侵蚀地貌,是判断晚二叠世含煤岩系的标志;(2)地貌识别标志:在山盆期地貌保存良好的地区,该套非可溶岩层除发育规模较小的走向次成谷外,还常常与其上下碳酸盐岩形成垄(脊)―槽(谷)组合地貌;在乌江期地貌发育区,该套非可溶岩层常形成规模不等的走向次成谷。

(二)磷矿的遥感找矿模式

1.晚震旦世磷块岩。(1)地层识别:首先,含磷岩系在空间上受岩相古地理控制,在省内主要分布于黔中地区。由于含矿的磷块岩层位于上震旦统碳酸盐岩系的下部,而这套碳酸盐岩系,上、下均为碎屑岩,故在参考区域地质资料基础上,可在TM影像上通过对碳酸盐岩的识别大致圈出其分布。(2)地貌识别标志:由于含矿层与其上下岩层在物质属性及侵蚀作用上的差异,常常沿含矿地层形成走向次成谷。

2.早寒武世磷块岩。(1)地层识别:同晚震旦世磷块岩一样,岩相古地理控制矿产的区域分布是明显的。含矿层识别主要依据地层层序的相互关系并结合影像特征予以区别。如在区域上下二叠统栖霞―茅口组碳酸盐岩影像上有较为突出的特征,岩溶地貌发育,碎斑状影纹图案,顺这套地层往下,一般可“清理”出下伏各组地层。如在织金一带,其下伏依次为下石炭统地层以及下寒武统和上震旦统含磷层位。(2)地貌识别标志:典型的岩溶地貌区,常形成峡谷及峰丛,山体较尖棱。

(三)铝土矿的遥感找矿模式

1.地层识别:含矿地层主要为下石炭统“九架炉组”,“九架炉组”分布于形态各异、大小不一的古喀斯特洼地中。

2.地貌识别标志:含铝岩系的底板、顶板均是主要由碳酸盐岩形成的喀斯特地貌,但其喀斯特微地貌仍有差异。顶板碳酸盐岩常常形成坡体相对高差较大的峰丛(林),且仍发育成走向比较清楚的山脊线;而底板碳酸盐岩则常常形成坡体相对高差较小的峰丛(林),且不存在山脊线。含铝岩系就产于这喀斯特微地貌的变化处。

四、结论

矿产资源是人类社会可持续发展的重要物质基础,没有矿产资源作保障,经济就不可能发展,人类社会就不可能进步,我国全面建设小康社会的宏伟目标就无法实现。因此,我们必须充分认识国情和省情,树立和落实科学发展观,要进一步加强矿产资源调查评价与勘查。本文结合贵州当地的矿产资源,利用遥感技术对其进行开发找矿、预测等的探讨,旨在提高矿产资源可供性,实施矿产资源可持续发展战略。

参考文献

[1]常庆瑞,蒋平安,周勇. 21世纪高等院校教材:遥感技术导论[M].科学出版社,2004.

[2]徐水师,谭克龙,曹代勇.中国煤炭资源遥感调查评价理论与技术[M].科学出版社,2009.

[3]童庆禧,张兵,郑兰芬.高光谱遥感的多学科应用[M].北京:电子工业出版社,2006.

第6篇：遥感技术的基本原理范文

关键词：摄影原理 数码摄影 全息技术

引言：

过去人们靠画像留下自己的倩影，而摄影技术的发展让人们可以抓住每一个精彩瞬间，自1839年法国画家达盖尔发明了世界上第一台真正的照相机以来，从传统的针孔摄影到随拍即现的数码摄影，至展现三维效果的全息摄影，可以说摄影技术的发展日新月异。

1.、传统针孔摄影

物体在凸透镜的二倍焦距之外可以成缩小倒立的实像，根据这一性质，人们开始了对摄影的探索。当然相机并不单单只靠凸透镜这么简单。我们常常会在电视剧里看到这样的情节：随着“碰”一声巨响，幕布下探出一个脑袋，对大家说：“ok”。这就是最早的暗室银版摄影法。1888年，美国人伊斯曼发明了将卤化银乳剂均匀的涂在明胶基片上的新型感光材料上，这为照相机的发展掀开了新的篇章，小巧的相机从此走进千家万户。其基本原理是把立体景物通过光学系统成像在涂有感光材料的胶片上，胶片曝光后，胶片上的卤化银便生成潜影，在显影液的还原作用下，这些潜影显现出来，成为了由细微的黑白金属银颗粒组成的影像，便在胶片上得到了与原景物色调正好相反的底片，冲洗后就是我们看到的照片。

2.、数码摄影

数码照相机现在已成为年轻人出门随身携带的工具之一，其拍摄后瞬间便可显示并且可以直接储存印放，收到了许多人的热捧。数码摄影主要运用了光电传感，即使用传感器将光转化成电荷，将影像存储在电子芯片上，光电转换了自然中各种色频的频率值，真实的显现了万紫千红的世界。对同一个景物，在同一时刻，用传统相机拍出的照片会有很大差异。传统相机的化学还原过程色彩会失真，而数码相机就克服了这一点。数码摄影的存储、处理、以及传输的方便快捷，提高了摄影的表现力和时效性，对传统摄影技术产生了强烈的冲击，也为摄影业开拓了崭新的领域，可以说是摄影史上一个新的里程碑。

3.、数码单镜头反光摄影

数码单反相机是现在摄影专业人士使用的一款相机，是使用单镜头取景方式对景物进行拍摄，其基本原理与普通数码相机相同，区别在于反光镜和上端圆拱形结构内部安装了五面镜或五棱镜，可以从取景器中直接去观察通过镜头的影像。光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏，形成影像，透过目镜和五棱镜，拍摄者就可以在取景器中看到外面的景物了。反相机的出现使转瞬即逝的美景留存记忆成为可能，是相机发展史上又一个新的突破。

但是，单反相机也有一些劣势，比如快门操作瞬间会有片刻的黑幕，工艺苛刻，体积庞大，不便携带等都期待着技术的发展。

4.、激光全息摄影

无论是传统胶片相机还是数码相机都是利用透镜成像原理，仅仅记录了物光中的振幅信息，没有立体感。而全息照相技术则利用了光的干涉原理，记录了物光中的振幅和位相，有了立体效果。正如大家看3D电影时， 当观众戴上特制的偏光眼镜时，左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，而通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上，由大脑神经产生三维立体的视觉效果。全息照相的原理可以简述为：一个物点的物光形成一组干涉条纹，干板上的干涉图像就是许多不同疏密、不同走向和不同反差的干涉条纹组。这些干涉条纹组就是被拍摄物的全息图。感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的全息照片，相当于一幅复杂的“衍射光栅”。

除光学全息外，还发展了红处、微波、超声全息术等等。这些技术如今已逐步广泛用于军事侦察监视、无损检验与探伤、信息存储和处理、精密干涉计量、遥感技术、全息x射线显微镜、生物医学、立体显示和全息防伪等，全息技术作为一门新兴技术，已经深入到我们生活的方方面面，同时也仍在不断地实验当中，成熟的全息技术还会在科学研究领域和生产实践中发挥更广阔的作用。

我相信，随着科学技术的发展，正如芯片使计算机一步步小型化而走进寻常百姓家一样，“全息相机”也会不断地精巧化，走进千家万户，从此，人们珍藏记忆的就不仅仅是“画像”，或许可以称它为“电子雕塑”吧。

参考文献：

[1]赵凯华《光学》北京大学出版社

第7篇：遥感技术的基本原理范文

关键词：测绘新技术；工程测量；应用与研究

一、概论

传统工程测量技术的服务领域主要包括水利、交通、建筑等行业。随着经济和社会的进步，现代的数字化技术、全球定位技术（GPS）、地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）等各种新技术在工程测量中得以应用和研究。

二、工程测量中的数字化技术

（一）地图数字化技术

在建立各种GIS系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。

（二）数字化成图手段

大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量的重要内容，常规的成图方法野外工作量大，作业艰苦，作业程序复杂，同时还有繁琐的内业数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应社会飞速发展的需要。而数字化成图技术具有精度高、劳动强度小、更新方便、便于保存管理及应用、易于等特点。目前，数字化成图技术有内外业一体化和电子平板两种模式。内外业一体化是一种外业数据采集方法，主要设备是全站仪、电子手簿等，其特点是精度高、内外业分工明确、便于人员分配，从而具有较高的成图效率。

三、工程测量中的全球卫星定位技术（GPS）

GPS是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS接收机的改进，广域差分技术、载波相位差分技术的发展，加之美国SA技术的解除，使得GPS技术在导航、运载工具实时监控、城市规划、工程测量等领域有了更为广泛的应用。

RTK（Real Time Kinematics，实时动态）技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式，是GPS应用的重大里程碑。RTK测量是将l台GPS接收机安装在已知点上对GPS卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去;流动站在对GPS卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量;流动站的GPS接收机再利用0TF（运动中求解整周模糊度）技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置。RTK测量可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时，也可以根据已有的数据成果快速的进行施工放样。因此，RTK被广泛应用于图根控制测量，地籍、房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。

四、工程测量中的地理信息（GIS）技术

GIS是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。目前，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用GIS、数据库、内外一体化测图、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。

五、工程测量中的数字摄影测量技术

数字摄影测量是基于数字影像与摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法。航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测图、地籍测量的重要手段与方法，可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图产品。全数字摄影工作站的出现，加上GPS技术在摄影测量中的应用，使得摄影测量向自动化、数字化方向迈进。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量产品已经从影像图等向4D产品转化，为建立各类专业的信息系统和基础地理信息平台提供了可靠的数据保证。

六、工程测量中的遥感（ RS）技术

遥感（RS）技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。

七、工程测量中的3S集成技术

3S（GPS、GIS、RS）技术的结合，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用行成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即GPS与RS为GIS提供区域信息及空间定位信息，而GIS进行相应的空间分析以便从GPS和RS提供的海量数据中提取有用的信息并进行综合集成，使之成为科学的决策依据。诸如三峡工程、南水北调工程、西气东输、青藏铁路等工程，其施工范围大、物流量大、施工周期长等，而3S技术为该类大型工程提供了最有效的数据及信息采集、分析处理、表达决策的工具。

八、结语

伴随着测绘新技术的不断进步，现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展。

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8篇：遥感技术的基本原理范文

关键词：土地测绘；常规土地测绘技术；现代化的测绘技术

中图分类号：P2文献标识码： A

土地测绘其实是为顺利实现国土资源管理部门对于土地测绘结果的运用或者为工程建设用地需求而开展的相关工作。与此同时，是国土相关部门日常工作中的重要方面。土地测绘的最终质量会受到测绘技术、测绘方法、测绘手段的影响，为此，从测绘技术上形成的改变可在一定程度上展现出土地测绘质量的变化。为此，土地测绘技术与测绘质量两者是相互影响的。而在此其中，新技术的不断运用将会对土地测绘技术、测绘质量的提升起到非常重要的推动作用。

一、常规土地测绘技术

在土地测绘工作当中，土地测绘技术所运用的方法将会对土地测绘效率及所搜索的相关数据的精准度造成直接性的影响。目前，以往的土地测绘方法已然不能够满足目前对土地测绘精准度上的要求，为很好的提升土地测绘精准度及测绘最终质量，对土地测绘引入先进的新技术有着非常重要的意义。

1.1钢尺与比例尺有效结合的测量方法

把钢尺与比例尺有效结合的测量方法是目前较为常见的传统土地测绘方法。经过对不规则的土地分割程几个规则的区域开展土地的计算，同时对土地面积加以总结。钢尺与比例尺有效结合的测量形式会产生很大的误差，并且人为因素对测量结果将会带来较大的影响，对于测量规则的土地是比较容易进行的，但如果碰到折线比较多且呈弧状的土地那么就不那么容易进行处理的，还会有争议的情况时常发生。

1.2经纬仪与钢尺有效结合的测量方法

在形状规则的土地当中，可以使用钢尺与比例尺相结合的测量方法，但针对不规则的土地，就可以使用经纬仪与钢尺有效结合的测量方法。这种方法是以钢尺、比例尺方法为前提，利用经纬仪设置在不规则土地的每一个拐点的位置开展不同角度的测量，之后与钢尺测量有效结合，从而准确的计算出土地的面积。伴随着社会经济的快速进步与建筑物数量的迅猛增加，经纬仪拐点测量方法中其通视性就显得比较差。

1.3全站仪测量方法

无论是钢尺比例尺还是经纬仪比例尺其测量在现实的具体操作当中都是非常复杂的，工作效率低，且只能够形成对土地面积及标高的相关测量，并不能对土地拐点具体坐标进行测量，为此，这种土地测量的工作效率及测量质量结构都是不理想的，与此同时，在这种形式的测量需要投入大量的人力，以此造成的测量成本过高。为了满足目前土地测绘精准度方面的需求，而引进了全站仪测量，为今后的土地面积测量提供了强有力的技术支持。

全站仪测量与经纬仪相对比，全站仪测量方法将完全免去了把仪器设置在土地上的拐角点开展测量工作，此种测量方法能成功的实现对大面积土地进行精确的测量。测量工作人员能够通过每隔目标点具体方位来设置全站仪，之后把全站仪中的棱镜按照顺时针的次序放到目标点上面。在挑选好全站仪测量相关程序后，在全站仪的显示屏中就能够进行目标点连线包含的土地面积数值的读取。其中，目标点的点数是不被制约的，测量弧形土地的时候可以选用多点模拟的形式来进行界定，利用界点运用有关仪器将测量的结果输入全站仪中，从而进行对土地面积的测量与计算。

二、现代化的测绘技术在土地测绘中的具体应用

2.1全球定位系统在土地测绘中的应用

全球定位系统又称为GPS技术，具有精度高、灵活性好、速度快等显著特点，它的基本原理就是通过提供的三维坐标让土地调查者获得空间数据，以达到空间定位的目的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。GPS的实时动态桩位放样，精度可将桩位误差精度控制到厘米级，利用GPS技术放样平台，通过利用GPS测量并在施工平台钢管桩放样，可在保证测量精度的前提下有效缩短野外作业时间。GPS偏心检查，在精确测量工程桩位分布的基础上，GPS技术可一物两用，进行桩位偏心检查，提高工程测量的管理效。能够与传统测绘仪器有效配合，如建筑方位定点测量时，控制点布控时可通过GPS静态测量弯曲来确保高程、距离精度，再结合全站仪、经纬仪等传统仪器实现近距离位移设置，能够进一步增强新技术的应用效果。GPS技术与掌上电脑的结合，则给土地的野外调查提供了便利。将数码的摄像头与GPS集合到一起，运用到掌上电脑上，最终实现了地形的测量的变更，解决了变更区域中形状不规则、区域不明显等不良因素。另外，利用数码摄像头替代人工绘图还可以对野外土地进行拍摄，从而大大减轻了工作量。同时，利用掌上电脑与GPS技术结合还解决了野外工作中时间长的问题，达到了连续工作和数据储存的目的要求，并且及时满足图形的更新，使土地调查结果的准确性提高。

2.2“3S”集成技术的应用

“3S”集成技术是由地理信息系统、遥感技术、全球定位系统三者构成的一个整体集合从而对土地进行实时的观测、分析和应用管理的系统。随着现代科技的发展和进步，我国的3S技术已经日渐成熟，这一技术在土地调查中发挥的作用越来越大，并且在土地更新调查和土地动态监测中体现出了良好的发展前景。比如，在利用高分辨率的卫星遥感技术获得相关的影像数据，然后与土地调查的更新技术进行汇总、叠加分类，并运用专业软件进行分析，从而得出准确的变换范围和数据结果。这种方法的运用从根本上解决了传统调查方法工作量大、工作效率低、精度低等问题，大大加快了土地调查的速度和效率，所以实际应用中的技术已经非常成熟。

2.3地理信息系统（GIS)的运用

所谓地理信息系统（GIS)是一种独特的空间信息系统，它的工作原理就是通过计算机的系统支持，对地球空间中的地理数据进行采集、存储、分析、描绘的过程。具体来说，就是利用计算机建立地理数据库，将地理环境中的各种要素，包括它们的地理空间分布状况和所具有的属性数据，进行数字存贮、处理和分析，建立有效的数据管理系统。通过对多种要素的综合分析，方便快速地获取信息，满足各种不同的应用或科学研究的需要，并以图形和数字的方式表示结果。现阶段，经过科技工作者的不懈努力和研究，利用地理信息系统对空间数据进行处理已经发展成为土地调查的重要组成部分，可以说，地理信息系统将会向更加标准化和规范化的方向发展。在地理信息系统中，由于所获取的测绘基础数据非常的详尽可靠，并且准确性高，这就相应的提高了城市规划的科学性。由于计算机具有高速运算和极强的逻辑判断功能，所以在短时间内增加了规划设计方案的合理性。另外，计算机可以自动地生成各种规划用图、表格和报告，利用数据库又易于删补、更新程序，所以还实现城市规划的动态监控和动态设计也已经成为可能。加大对GIS的研究和使用力度，还能够增强测绘人员和城市规划人员的协调协作能力和促进信息的统一获取和使用。

2.4遥感技术在土地测绘中的应用

遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。现阶段，遥感技术在我国的土地调查中已经得到了较为普遍的应用。首先，遥感技术的应用对于重点城市的土地勘测发挥了重要的作用，目前，利用该技术对城市中占用耕地等情况进行监测已经起到了很好的加强土地管理的作用。遥感技术对土地调查的信息更新起到了重要的作用。遥感技术利用航空、航天正射影像图以及地形图为资料，与原有的土地现状图进行对比，将数据进行补充和修改，最终达到更新的效果。

第9篇：遥感技术的基本原理范文

【关键词】工程测量；测绘新技术；应用

1 数字化技术

1.1 地图数字化技术

各种GIS系统的建立，首先是对原有的地图数据进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有的纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足目前的要求，就能利用数字化仪器将其输入计算机，通过编辑、修补等措施后生成相应的数字地图。当前，有手扶跟踪数字化及扫描矢量化两大类仪器，对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，从而高效、快捷、保真的对地图进行数字化处理。

1.2 数字化成图手段

传统工程测量的重要内容只要是工程图和大比例尺地形图，传统的成图方法，需要很大的野外工作时间，作业任务艰苦，程序复杂，除此之外，还要众多繁琐的绘图工作和数据处理工作，耗费了大量的人力、物力，且产品单一，目前已经不能适应社会发展的需要。而现代的数字化成图技术，则具有准确度高、更新方便、易于保存管理、方便公开等优点，同时还节省了大量的人力、物力。数字化成图技术主要有内外业一体化及电子平板两种模式。内外业一体化是一种通过全站仪、电子簿等设备采集数据的方法，它的优点主要是精度高、分工较为明确、易于人员管理，从而提高了成图的效率。

2 全球定位技术（GPS)

美国从上世纪70年代还是研制GPS，经过20年的努力，终于在1994年建成，它是具有海、陆、空垒方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS接收机的逐步改进，载波相位差分技术和广域差分技术也得到了一定的发展，再加上美国SA技术的解除， GPS技术在城市规划、导航、运载工具实时监控、工程测量等领域有了更为深远的应用前景。

2.1 GPS在建立工程控制网中的应用

宁夏中宁县东部的红寺堡开发区，处丘陵地带，总面积约为2000平方米。在开发过程中，工程师采用N3水准仪建立四等水准网作为首级高程控制网，用四等水准联测过的GP8控制点(GPS水准点)作为区域精化大地水准面高程拟合的验证点。三等GPS网的总控制点数为88个，联测国家二等三角点4个，水准点3个，新布设GPS控制点78个。该网最长边7.35千米，最短边2.31千米，平均边长4.58千米，控制面积约1500 平方米。该网分别在1980西安坐标系和1954北京坐标系下进行了平差计算，并联测到国家GPSB基点上，以取得精确WGS84三位坐标。四等水准网的总点数为67个，包括4个起算点：同家等水准点兰包92和兰包95，兰包103，同石08，联测三等GPS点64个：利用三等GPS水准点的精确WGS―84三位坐标在区域精化大地水准面中生成各点的拟合高程，与水准高程进行比较，进而验证了红寺堡区域精化大地水准面高程拟合的精度等级。

2.2 GPS在矿山测量中的应用

矿山大多数都位于山区，要么林木葱郁，要么沟壑纵横，可视条件差。目前，国家正提倡保护森林资源，不准随意滥伐树木。在这样的情况下，传统的使用测回法建立控制网的方法，往往浪费了大量的人力、物力，却不一定能达到建立控制网的目的。

未解决上述出现的问题，我们在现代测绘新技术不断发展的情况下，通常采用布设静态GPS控制网的方法，这样就可以有效地克服可视条件差的弱点。在两个或两个以上国家测网点上架设地面基准站，而流动站则采用不同的形式布网。使用3台套或多台套GPS可克服常规测量中人员多、又很难达到预期精度的弊端。GPS具有观测精度好、效率高的优点，从而使各矿区坑口控制相互连接，形成整体。在矿山的小区域范围内，如若要测出大比例尺地形图，在茂密的森林内使用全站仪势必会增加难度，在这种情况下，只要我们在林地掌握好天线的长度，利用静态GPS控制网方法，问题就能迎刃而解。

3 地理信息技术(GIS)

GIS是地理信息系统（Geographic Information System)的简称，指的是在计算机的软硬件条件支持的情况下，对具有空间内涵的地理信息，按照空间分布以一定的格式输入、存贮、查询、分析、更新、图形编辑、数据库管理、显示与输出和数据综合分析的计算机技术系统。它是集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科，目前，GIS已经成为多学科集成并且应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段和工具。它的技术优势不仅仅在于它的集地理数据的采集、存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。如今，GIS不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在测绘、农林水利、气象海洋、城市规划土地管理、环境监测、区域开发与国防建设等领域的作用越来越重要。

让我们以城市的地下管线信息系统的建立为例，地理信息系统能把地形图作为基础图形数据，然后叠加地下和地面的类管线，这管线包括上水、通讯、电力、燃气、工程管线、污水，还有测量控制网和规划路等多种基础的测绘信息，在上述基础上，形成一个测绘数据的信息系统，从而实现对城市地下管线的现代化的信息管理。

4 遥感技术(RS)

遥感(Remote Sensing)指的是在远离目标、与目标不直接接触的情况下判定、量测并分析目标的性质。遥感主要是利用从目标反射、辐射或散射的电磁波的基本原理，对目标进行信息采集、分类及成像。我们在这里提到的遥感(RS)包括卫星遥感和航空遥感所获取的卫星影像和航空摄影影像的数据资料。遥感技术(RS)具有信息丰富、多光谱特性、全天候、信息获取周期短等优势，特别是高分辨率遥感影像图像清晰、空间分辨率高，广泛应用于土地利用更新调查、土地利用动态监测，农村产权调查等工作中。当然，由于卫星影像和航空摄影像在分辨率、清晰度、比例尺等方面还是有一定区别的，在应用于土地利用更新调查的实际情况中，采用航空摄影的遥感影像(航片)进行调查，明显优于卫星遥感图像。

遥感(RS)技术通常具有大面积同步观测、数据的综合性和经济型等优势，因而得到了迅速的普及。高分辨率的遥感卫星和多光谱航空摄影未来将会成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中小比例尺地形图都能通过遥感影像获得，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的手段和方法。

应用遥感技术，是开展土地利用更新调查的有效工具，它主要借助于现势性好的高分辨率的遥感影像图像进行调查。目前，我国大多数地市都曾利用应用遥感技术对本地的土地利用更新进行了调查，对土地利用现状的快速调查和新增地物的及时准确发现十分有利。

5 结语

随着现代化测绘技术的不断发展，现代工程测量必将朝着测量内外作业一体化、数据获取及处理自动化、测量过程控制和系统行为智能化、测量成果和产品数字化、测量信息管理可视化、信息共享和传播网络化的趋势发展，这是大势所趋。

参考文献：

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[2]李青岳.工程测量学[M].北京：测绘出版社，1995.

[3]郑辉.论测绘新技术在工程测量中的应用[J].中国科技财富，2010.