遙感技術(shù)及其應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

1.大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的基本原理

遙感監(jiān)測就是對一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象通過儀器的運(yùn)用來進(jìn)行觀測，是一種不用直接接觸目標(biāo)物或現(xiàn)象就能將所要信息收集起來，并對信息進(jìn)行識別、分析、判斷的高自動(dòng)化的監(jiān)測手段。遙感技術(shù)最突出的功能就是不需要采樣就可以直接進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測量，快速定點(diǎn)定位污染源，核定污染范圍、以及污染物在大氣中的分布、擴(kuò)散等，從而獲得比較全面的信息。遙感監(jiān)測技術(shù)主要分為3種類型，它們分別為紫外、可見光、反射紅外遙感技術(shù)，熱紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。

2.大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

依據(jù)遙感技術(shù)的工作方式進(jìn)行劃分，主動(dòng)式遙感監(jiān)測和被動(dòng)式遙感監(jiān)測是大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的兩種類型。其中，主動(dòng)式遙感監(jiān)測是指通過遙感探測儀器所發(fā)出的波束、次波束，與大氣物質(zhì)相互作用后可產(chǎn)生回波，通過對這種回波的檢測，以實(shí)現(xiàn)對大氣成分的探測。由于主動(dòng)式大氣探測儀器需要進(jìn)行波束的發(fā)射和回波的接收工作，因此，該檢測技術(shù)又被稱為雷達(dá)工作方式;被動(dòng)式遙感監(jiān)測主要依靠對大氣自身所發(fā)射的紅外光波或微波等輻射的接收，以實(shí)現(xiàn)對大氣成分的探測。

2.1大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感監(jiān)測

星載或機(jī)載的微波雷達(dá)當(dāng)前大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感的主要監(jiān)測技術(shù)。主動(dòng)式雷達(dá)是由發(fā)射機(jī)通過天線在很短的時(shí)間內(nèi)，將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目標(biāo)物發(fā)射，然后利用同一天線對目標(biāo)地物反射的回波信號進(jìn)行接受后顯示的一種傳感器?；夭ㄐ盘柕恼穹?、位相因物體的不同而不同，故在接受處理后，目標(biāo)地物的方向、距離等數(shù)據(jù)可以觀測出來。

2.2大氣環(huán)境的被動(dòng)式空基遙感監(jiān)測

太陽直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計(jì)遙感、多波段光度計(jì)遙感是當(dāng)前大氣環(huán)境的被動(dòng)式地基遙感的主要監(jiān)測技術(shù)。

太陽直接輻射遙感是利用日光在大氣中的衰減和散射，對大氣組分進(jìn)行測量，其是通過對可見光的測量，來對氣溶膠的反演，利用紫外線波段來對大氣臭氧、二氧化碳等測量。

由于在很寬的頻率范圍內(nèi)大氣分子的吸收輻射可產(chǎn)生特定的譜線，且不同分子及不同的能級躍遷所產(chǎn)生的譜線不同，微波輻射計(jì)就是通過對這些不同的輻射頻率信號的接受，來對大氣組分進(jìn)行反演。利用微波輻射計(jì)可將大氣臭氧和氯化物測量出來，其對大氣臭氧的測量精度和地基陶普生光譜儀測量精度差不多。

第2篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]遙感技術(shù) 大氣 環(huán)境監(jiān)測 污染

中圖分類號：X8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0211-01

一、概述

對于大氣環(huán)境污染問題，無論是我們個(gè)人還是我們的國家都需要對其引起高度重視，并采取一切措施對其實(shí)施科學(xué)的監(jiān)測和治理。在對大氣環(huán)境實(shí)施監(jiān)測過程中，遙感技術(shù)作為大氣污染控制的重要手段之一，始終發(fā)揮著重要的作用。遙感技術(shù)不只能對大范圍的大氣環(huán)境變化和大氣環(huán)境污染進(jìn)行快速、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、省時(shí)省力地監(jiān)測，同時(shí)還能對突發(fā)性大氣環(huán)境污染事情的發(fā)作、開展、停止進(jìn)行實(shí)時(shí)、快速的跟蹤和監(jiān)測，這樣就能及時(shí)采取相應(yīng)的處置措施，從而減少大氣污染形成的損失。

二、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)的基本原理

遙感監(jiān)測就是用儀器對一段距離以外的目標(biāo)物或現(xiàn)象進(jìn)行觀測，是一種不直接接觸目標(biāo)物或現(xiàn)象而能收集信息，對其進(jìn)行識別、分析、判斷的更高自動(dòng)化程度的監(jiān)測手段。它所起到的最重要作用就是不需要采樣而直接可以進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測量，從而快速進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位，污染范圍的核定，污染物在大氣中的分布、擴(kuò)散等，從而獲得全面的綜合信息。根據(jù)所利用的波段，可以將遙感監(jiān)測技術(shù)主要分為三種類型，即：紫外、可見光、反射紅外遙感技術(shù)；熱紅外遙感技術(shù)和微波遙感技術(shù)。大氣環(huán)境遙感監(jiān)測作為遙感技術(shù)應(yīng)用中較為重要的內(nèi)容之一，在業(yè)務(wù)上與常規(guī)氣象要素的監(jiān)測不同。常規(guī)氣象要素遙感監(jiān)測主要是指測量大氣的垂直溫度剖面、大氣的垂直濕度剖面、降水量及頻度、云覆蓋率（云量和云層厚度） 和長波輻射、風(fēng)（風(fēng)速和風(fēng)向）、地球輻射收支的測量等。而大氣環(huán)境遙感則是監(jiān)測大氣中的臭氧（O3）、CO2、SO2、甲烷（CH4）等痕量氣體成分以及氣溶膠、有害氣體等的三維分布。這些物理量通常不可能用遙感手段直接識別，但由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜特征，如影響水汽分布的主要光譜波長在017μm，O3在0155～0165μm 之間存在一個(gè)明顯的吸收帶，因此我們實(shí)際上可通過測量大氣散射、吸收及輻射的光譜特征值而從中識別出這些組分來。研究表明，在衛(wèi)星遙感中有兩個(gè)非常好的大氣窗可以用來探測這些組分，即位于可見光范圍內(nèi)的 0140～0175μm 的波段范圍和在近紅外和中紅外的0185μm、1106μm、1122μm、1160μm、2120μm 波段處。

三、遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

根據(jù)遙感技術(shù)的工作方式可以將其分為主動(dòng)式遙感監(jiān)測和被動(dòng)式遙感監(jiān)測兩品種型。

1、大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感監(jiān)測

星載或機(jī)載的微波雷達(dá)是當(dāng)前大氣環(huán)境的主動(dòng)式空基遙感的主要監(jiān)測技術(shù)。主動(dòng)式雷達(dá)是由發(fā)射機(jī)經(jīng)過天線在很短的時(shí)間內(nèi)，將一束很窄的大功率電磁波脈沖向目的物發(fā)射，隨后再應(yīng)用同一天線對目的地物反射的回波信號停止承受后顯現(xiàn)的一種傳感器?；夭ㄐ盘柕恼穹⑽幌嘁蛭矬w的不同而不同，基于這一點(diǎn)就使其在承受處置后，目的地物的方向、間隔等數(shù)據(jù)能夠觀測出來。目前，多數(shù)國度都停止了空間雷達(dá)探測方案的制定。如：1993年美國NASA首先應(yīng)用機(jī)載的探測雷對大氣中氣溶膠的散布停止了監(jiān)測；1994年Bourdon.A在希臘雅典應(yīng)用機(jī)載差分吸收雷達(dá)對雅典市上空的光化學(xué)霧停止了丈量，取得了一些大氣污染物如SO2、NO2、O3和氣溶膠等的空間散布數(shù)據(jù)。

2、大氣環(huán)境的被動(dòng)式空基遙感監(jiān)測

當(dāng)前大氣環(huán)境的被動(dòng)式地基遙感的主要監(jiān)測技術(shù)有：太陽直接輻射的寬帶分光輻射遙感、微波輻射計(jì)遙感、多波段光度計(jì)遙感。所謂的太陽直接輻射遙感是應(yīng)用日光在大氣中的衰減和散射，對大氣組分停止丈量，它是通過對可見光的丈量，來對氣溶膠的反演，應(yīng)用紫外線波段來對大氣臭氧、二氧化碳等丈量。由于在很寬的頻率范圍內(nèi)大氣分子的吸收輻射可產(chǎn)生特定的譜線，且不同分子及不同的能級躍遷所產(chǎn)生的譜線不同，微波輻射計(jì)就是經(jīng)過對這些不同的輻射頻率信號的承受，從而對大氣組分停止反演。應(yīng)用微波輻射計(jì)可將大氣臭氧和氯化物丈量出來，其對大氣臭氧的丈量精度和地基陶普生光譜儀丈量精度差不多。多波段光度計(jì)遙感是一種以太陽為光源的被動(dòng)式地基遙感手腕，大氣中氣體分子以及大氣氣溶膠粒子會(huì)散射和吸收自大氣上界入射到地氣系統(tǒng)的太陽輻射，在空中所接納到的太陽輻射，包含了大氣中氣溶膠信息，經(jīng)過接納到的輻射停止丈量，就可將氣溶膠的信息反演出來。從當(dāng)前情況看，最為精準(zhǔn)的辦法就是采用多波段光度計(jì)遙感來丈量氣溶膠光學(xué)厚度，多波段光度計(jì)遙感通常被用來對衛(wèi)星遙感的結(jié)果停止校驗(yàn)，如應(yīng)用MODIS衛(wèi)星材料對北京地域的氣溶膠光學(xué)厚度停止了丈量，與此同時(shí)也與應(yīng)用空中光度計(jì)對北京地域的氣溶膠光學(xué)厚度停止的丈量結(jié)果停止了比擬。通過實(shí)驗(yàn)可以證明，兩種辦法的丈量結(jié)果即精度相當(dāng)，這也闡明了應(yīng)用衛(wèi)星遙感對氣溶膠的監(jiān)測，是一種地基遙感監(jiān)測較好的替代辦法。

四、遙感技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

1、大氣環(huán)境遙感的定量化、集成化、系統(tǒng)化和全球化

地球觀測系統(tǒng)（ EOS） 是劃時(shí)代的長期發(fā)展的偉大工程，更是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，該工程對環(huán)境與氣候變遷、全球變化、可持續(xù)發(fā)展研究等有極其重要的意義。大氣遙感在EOS 中占有重要地位，而現(xiàn)有的大氣遙感尤其是大氣環(huán)境遙感的“定量化”和“系統(tǒng)化”水平遠(yuǎn)還不能滿足環(huán)境與氣候變遷要求，仍需要加強(qiáng)。

2、高光譜、高時(shí)間、高空間及多角度、多時(shí)相、多偏振等多種數(shù)據(jù)源的綜合應(yīng)用

從當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對大氣環(huán)境遙感監(jiān)測的研究情況來看，他們在研究中對于大氣環(huán)境遙感所用的數(shù)據(jù)源研究要求的并不高，不只是受陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)等單一數(shù)據(jù)源的限制，同時(shí)還需要高光譜分辨率、高空間分辨率或高時(shí)間分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源。

3、遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的不斷發(fā)展，其優(yōu)勢也逐漸被人們所認(rèn)可，將遙感監(jiān)測運(yùn)用于大氣中各種污染氣體監(jiān)測中，突顯其重要的使用價(jià)值，它能較為精確地提供在燃燒火焰里的激發(fā)態(tài)分子的轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)的詳細(xì)信息

對各種紅外源實(shí)行遠(yuǎn)距離的非接觸型遙測；監(jiān)測速度快、精度高；對光譜輻射的能量分布實(shí)行絕對監(jiān)測?？傊?，遙感技術(shù)的發(fā)展以與普及，對于實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的監(jiān)測大氣環(huán)境提供了重要的知識幫助，從而有助于保護(hù)大氣環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐靜茹《遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究》[J]，《資源節(jié)約與環(huán)?！?014年05期.

第3篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：水利水電工程 地質(zhì)勘測 遙感技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

前言：遙感（RS）技術(shù)通常主要應(yīng)用于預(yù)可行性研究階段或可行性研究階段。Rs技術(shù)與其他勘察手段配合，有利于大范圍進(jìn)行地質(zhì)測繪，提高填圖質(zhì)量和選線選址的質(zhì)量，減少野外地質(zhì)調(diào)查的盲目性，并可以大大減少外業(yè)工作量，提高作業(yè)效率。遙感技術(shù)作為一種工程地質(zhì)勘測手段，近年來在我國水利地質(zhì)勘測工程中應(yīng)用越來越廣泛，其用途主要包括：工程地質(zhì)調(diào)查與制圖、巖溶調(diào)查、對滑坡、崩塌、泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象的調(diào)查，輸水隧洞、渠道等跨區(qū)域、長距離等線狀大型工程地質(zhì)調(diào)查，地貌、地質(zhì)、地形、氣候、水文等復(fù)雜特殊地區(qū)的工程地質(zhì)調(diào)查，省時(shí)且經(jīng)濟(jì)。隨著高空間分辨率、高光譜分辨率、高時(shí)間分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)的日益豐富及普及，RS對水利建設(shè)及管理的影響和作用必將越來越大。

1.工程勘測中遙感技術(shù)應(yīng)用的必要性及其應(yīng)用效果

工程勘測是各種工程建設(shè)質(zhì)量優(yōu)劣的先決條件?？睖y質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響了設(shè)計(jì)質(zhì)量,而設(shè)計(jì)質(zhì)量則影響了工程建設(shè)的質(zhì)量。要修建一項(xiàng)理想的工程,除要考慮政治、經(jīng)濟(jì)、國防等因素外,還必須充分掌握工程所在地區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣候等自然環(huán)境條件。采用傳統(tǒng)的地面勘測方法,由于視野的局限,擬查明自然環(huán)境條件是很困難的,尤其是在地形、地貌、地質(zhì)、水文、氣候等復(fù)雜的地區(qū),有時(shí)由于手段的限制,勘測質(zhì)量得不到保證,造成工程選線、選址的變動(dòng),甚至到了施工階段,還不得不補(bǔ)做勘測前期的工作。更有甚者,給施工或日后的運(yùn)營帶來無窮的后患,這樣的例子不勝枚舉。

遙感技術(shù)的應(yīng)用,可以克服單純地面勘測的不足,它與其他勘察手段相結(jié)合,可以從整體上提高工程勘察的質(zhì)量,因而,具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。遙感技術(shù)應(yīng)用的效果主要表現(xiàn)如下:

1)有利于大面積地質(zhì)測繪,提高填圖質(zhì)量和選線、選址的質(zhì)量;

2)可克服地面觀測的局限性,減少盲目性,增強(qiáng)外業(yè)地質(zhì)調(diào)查的預(yù)見性;

3)減少外業(yè)工作量,提高了測繪效率,某些外業(yè)工作可移到室內(nèi)進(jìn)行,改善了勞動(dòng)條件。

一般認(rèn)為,工程勘察中采用遙感技術(shù)后,預(yù)可行性研究階段可提高工作效率2~3倍,可行性研究階段,可提高1倍左右。有些地區(qū),應(yīng)用遙感技術(shù)后,勘察效率提高的更多些。

工程勘察中,應(yīng)用遙感技術(shù)可獲取地貌、地層(巖性)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)等信息。尤其是對工程影響較大的滑坡、崩塌、錯(cuò)落、巖堆、墜石、泥石流、巖溶、沙丘、沼澤、鹽漬土、河岸沖刷、水庫坍岸、沖溝、人工坑洞、地震地質(zhì)等不良地質(zhì)現(xiàn)象,其判釋效果更為明顯。工程勘察中,利用陸地衛(wèi)星遙感圖像一般可編制1∶5萬~1∶20萬的有關(guān)圖件;利用航空遙感圖像可編制1∶5百~1∶5萬的有關(guān)圖件。

上述不同比例尺圖件的編制可滿足工程勘察編制圖件的需要。工程勘察中所采用的遙感圖像比例尺不同階段而有所不同。一般在預(yù)可行性研究階段主要應(yīng)用1∶5萬~1∶20萬的陸地衛(wèi)星圖像,重點(diǎn)地段可用1∶5萬航空遙感圖像;可行性研究階段,采用1∶5千~1∶2萬的航空遙感圖像。

2 .遙感技術(shù)在水利水電工程勘測中的應(yīng)用

遙感技術(shù)按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問題及相關(guān)的環(huán)境等問題的調(diào)查與研究。

2.1 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評價(jià)工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問題必用的手段。

2.2 水庫區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評價(jià)的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 巖溶調(diào)查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。

2.4 中小比例尺地質(zhì)測繪填圖。推廣遙感技術(shù),在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會(huì)議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。

2.5巖土工程開挖面地質(zhì)編錄。為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術(shù),進(jìn)行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場預(yù)報(bào)提供翔實(shí)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。

2.6水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術(shù)研究所承擔(dān)的長江上游水土保持重點(diǎn)治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項(xiàng)目,該項(xiàng)目在研究中利用TM衛(wèi)片對隴南、金沙江下游、三峽庫區(qū)3大片進(jìn)行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬～1∶5萬彩紅外航片進(jìn)行解譯和編寫報(bào)告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現(xiàn)實(shí)性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。

3.結(jié)語

水利水電工程勘探技術(shù)正處于一個(gè)飛速發(fā)展的階段，綜合采用各種勘探方法是促使勘探技術(shù)從“定性測量”向“定量測量”的關(guān)鍵。在技術(shù)的采用過程中，既要積極的采用新技術(shù)，同時(shí)不能夠忽視傳統(tǒng)技術(shù)的再利用，這樣才能促進(jìn)勘探技術(shù)的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜道生，陳軍，李政航．RS、GIS、GPS的集成與應(yīng)用．北京：測繪出版社，1995．

第4篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：精細(xì)農(nóng)業(yè)；遙感技術(shù)；應(yīng)用；問題；解決途徑

收稿日期：2011-06-04

作者簡介：張旭（1990―），男，內(nèi)蒙古人，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地質(zhì)學(xué)專業(yè)大學(xué)生。

中圖分類號：TP79文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-9944（2011）07-0211-03

1引言

精細(xì)農(nóng)業(yè)也被稱為因地制宜農(nóng)業(yè)、處方農(nóng)業(yè)。它可以在遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)支持下,進(jìn)行抽樣調(diào)查,獲取作物生長的各種影響因素信息（如土壤結(jié)構(gòu)、含水量、地形、病蟲害等）。通過進(jìn)行農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量對比,分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因,獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的空間和時(shí)間差異性,可以根據(jù)每個(gè)地塊的農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn),按需實(shí)施微觀調(diào)控,以充分利用現(xiàn)代化和機(jī)械化,精耕細(xì)作,獲取高的經(jīng)濟(jì)效益。

遙感技術(shù)是指運(yùn)用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)探測儀器,不與目標(biāo)物相接觸,從遠(yuǎn)距離把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來,通過分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律的綜合性探測技術(shù)。其基本原理就是不同物體的電磁波特性是不同的（黃惠珍,2010）,通過探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成對遠(yuǎn)距離物體的識別。

2遙感技術(shù)應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)的必要性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)因耗能高、產(chǎn)量低,正逐步被新型農(nóng)業(yè)所代替,而精細(xì)農(nóng)業(yè),適應(yīng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)量高、投入少、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的要求（姚建松,2009）,它的出現(xiàn),是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向新型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的必然結(jié)果,具有歷史必然性。

遙感技術(shù)是精細(xì)農(nóng)業(yè)獲得田間數(shù)據(jù)的核心來源。沒有遙感技術(shù)的服務(wù),就沒有精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。由于不同含水量的土壤具有不同的地表溫度（谷紀(jì)良,2010）,不同生長期和不同生長情況的農(nóng)作物具有不同的波譜發(fā)射特征。因此,通過對作物本身及其生長環(huán)境的波譜特性研究,可定量測定作物的生長狀況和空間變異信息（李新磊等,2010）,了解生態(tài)環(huán)境變化,為及時(shí)作出合理化的調(diào)整提供最權(quán)威的數(shù)據(jù)資料。因此,精細(xì)農(nóng)業(yè)要發(fā)展,必然需要遙感技術(shù)的應(yīng)用。

3遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

遙感技術(shù)可以客觀、準(zhǔn)確、及時(shí)地提供作物生態(tài)環(huán)境和作物生長的各種信息。這是精細(xì)農(nóng)業(yè)獲得田間數(shù)據(jù)的重要來源。因些,遙感可以在很多方面為精細(xì)農(nóng)業(yè)服務(wù)。

3.1作物養(yǎng)分診斷與監(jiān)測研究

作物養(yǎng)分主要包括氮、磷、鉀等元素,如果缺乏會(huì)導(dǎo)致作物光合作用能力和產(chǎn)量降低。近20年來,利用遙感進(jìn)行作物養(yǎng)分（尤其是氮）實(shí)時(shí)監(jiān)測和快速診斷一直是農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),其中,高光譜遙感可很好的對作物養(yǎng)分進(jìn)行診斷和監(jiān)測（姚云軍等,2008）。基本原理就是利用作物氮、磷、鉀等含量的變化會(huì)引起作物葉片生理和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,造成作物光譜反射特性變化的特性。作物養(yǎng)分高光譜診斷與監(jiān)測方法主要包括多元統(tǒng)計(jì)回歸方法診斷作物養(yǎng)分含量，基于特定吸收波段內(nèi)波譜特征參數(shù)的作物養(yǎng)分診斷。

3.2農(nóng)作物播種面積遙感監(jiān)測與估算

搭載遙感器的衛(wèi)星或飛機(jī)通過田地時(shí),可以監(jiān)測并記錄下農(nóng)作物覆蓋面積數(shù)據(jù),通過這些數(shù)據(jù)可以對農(nóng)作物分類,在此基礎(chǔ)上可以估算出每種作物的播種面積。目前商業(yè)銷售的遙感圖像已經(jīng)達(dá)到1m空間分辨率,在這種高分辨率圖像中可以進(jìn)行精確的農(nóng)作物播種面積估算。

3.3遙感監(jiān)測農(nóng)作物長勢與產(chǎn)量估算

作物長勢是作物生長發(fā)育狀況評價(jià)的綜合參數(shù),長勢監(jiān)測是對作物苗情、生長狀況與變化的宏觀監(jiān)測。構(gòu)建時(shí)空信息輔助下的遙感信息技術(shù)與作物生理特性及作物長勢之間的關(guān)系模型便于作物長勢監(jiān)測。利用遙感技術(shù)在作物生長不同階段進(jìn)行觀測,獲得不同時(shí)間序列的圖像,農(nóng)田管理者可以通過遙感提供的信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)作物生長中出現(xiàn)的問題,采取針對措施進(jìn)行田間管理（如施肥、噴施農(nóng)藥等）。管理者可以根據(jù)不同時(shí)間序列的遙感圖像,了解不同生長階段中作物的長勢,提前預(yù)測作物產(chǎn)量。自20世紀(jì)80年代初開始,中國有關(guān)研究部門與高校合作,利用陸地衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星進(jìn)行大面積作物長勢和產(chǎn)量監(jiān)測的研究與試驗(yàn)。這為我國作物產(chǎn)量的提前預(yù)報(bào)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。

3.4作物生態(tài)環(huán)境監(jiān)測

利用遙感技術(shù)可以對土壤侵蝕、土地鹽堿化面積、主要分布區(qū)域與土地鹽堿化變化趨勢進(jìn)行監(jiān)測,也可對土壤水和其它作物生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,這些信息有助于田間管理者采取相應(yīng)措施,合理調(diào)配,及時(shí)改善作物生態(tài)環(huán)境,使作物更好地成長。

3.5災(zāi)害損失評估

氣候異常對作物生長具有一定影響,利用遙感技術(shù)可以監(jiān)測與定量評估作物受災(zāi)程度,作物受旱澇災(zāi)害影響的面積,對作物損失進(jìn)行評估,然后針對具體受災(zāi)情況,進(jìn)行補(bǔ)種、澆水、施肥或排水等抗災(zāi)措施,減少損失。

4遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展中面臨的問題與解決途徑

4.1遙感數(shù)據(jù)庫不足

遙感技術(shù)在應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)中,因作物的生態(tài)物理參數(shù)（如含水量、葉綠素含量、葉面積指數(shù)等）各異,生長環(huán)境復(fù)雜,生長過程中隨時(shí)間的推移作物與土壤的各種物理化學(xué)條件都會(huì)變化,這就需要建立大量的數(shù)據(jù)庫,給遙感農(nóng)業(yè)帶來了不便。而現(xiàn)有精細(xì)農(nóng)業(yè)中的遙感數(shù)據(jù)庫還處于發(fā)展階段,數(shù)據(jù)量不足,有待進(jìn)一步完善。

4.2解譯水平有待進(jìn)一步提高

遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用尚且處于探索階段,許多解譯方法尚不成熟,如多種田間組分（作物、土壤等）混合光譜的研究等。而現(xiàn)代遙感技術(shù)單一解譯技術(shù)已趨于成熟,但混合光譜的研究才剛剛起步,還需要加強(qiáng)解譯水平,完善解譯體系。

4.3建立標(biāo)形植被光譜數(shù)據(jù)庫

深入開展農(nóng)業(yè)應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)地物光譜特征研究,總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)地物在不同條件下光譜變異規(guī)律,完善和擴(kuò)充農(nóng)業(yè)光譜數(shù)據(jù)庫,在應(yīng)用研究時(shí)將目標(biāo)物與標(biāo)形地物的波譜特征進(jìn)行對比,觀察波譜圖像,總結(jié)波譜特征規(guī)律,進(jìn)一步確定目標(biāo)物的現(xiàn)實(shí)特征,進(jìn)而實(shí)施相應(yīng)手段,提高作物產(chǎn)量。

4.4建立健全解譯體系

加大遙感解譯的投入力度,建立健全常用地物的解譯體系,特別是完善農(nóng)業(yè)遙感中的解譯系統(tǒng),將傳統(tǒng)解譯與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合,結(jié)合地理信息系統(tǒng),定位導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展,將不同地區(qū)不同地物的波譜特征納入解譯體系,提高解譯水平。

建立標(biāo)形地物波譜數(shù)據(jù)庫,加強(qiáng)農(nóng)田水分條件、肥力條件、病蟲害等因子在遙感圖像中的解譯標(biāo)志,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物征兆信息的智能化提取,上述關(guān)鍵技術(shù)的突破,將有助于闡明作物生長環(huán)境和收獲產(chǎn)量實(shí)際分布的相關(guān)機(jī)理,有助于遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測定量化,建立作物長勢與產(chǎn)量預(yù)報(bào)定量模型,這對于提高農(nóng)業(yè)田間科學(xué)管理（灌溉、施肥或噴灑農(nóng)藥）具有重要意義。

5結(jié)語

遙感技術(shù)的研究與發(fā)展,是促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要一步,隨著更高分辨率遙感技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用必將更進(jìn)一步。未來精細(xì)農(nóng)業(yè)中遙感的定位,將從定性監(jiān)測逐步轉(zhuǎn)向定量監(jiān)測,定量遙感將在精細(xì)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。因此,加強(qiáng)定量遙感的研究力度,完善定量遙感體系,建立定量遙感農(nóng)業(yè)模型,將為農(nóng)業(yè)遙感發(fā)展帶來新的活力,必將促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：遙感；三維可視化；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

中圖分類號：TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

引言

傳統(tǒng)的機(jī)場選址方法是在小比例尺地形圖上選擇幾種可行方案，通過實(shí)地踏勘確定最佳場區(qū)，這種方法存在紙上選址與實(shí)際地形符合度低、規(guī)劃與施工設(shè)計(jì)性差，容易造成地質(zhì)現(xiàn)象誤判、遺漏、且耗時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)。遙感圖像能夠描述場區(qū)地質(zhì)地貌特征，給設(shè)計(jì)者更完整的體驗(yàn)，利于宏觀地質(zhì)背景分析，查明地質(zhì)構(gòu)造、地層、地貌單元，了解地質(zhì)災(zāi)害分布，從而確定適合機(jī)場建設(shè)的最佳區(qū)域。我國西部高原地區(qū)，地形復(fù)雜，自然條件惡劣，交通不便，有些地區(qū)甚至人車無法到達(dá)[1]。遙感技術(shù)的應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足，不僅節(jié)省了大量的人力、物力，而且為機(jī)場的科學(xué)選址提出了指導(dǎo)性建議。

遙感圖像數(shù)字處理關(guān)鍵技術(shù)

遙感圖像處理結(jié)果的好壞將直接影響后期圖像解譯的效果及各種專題制圖的精度，對機(jī)場場區(qū)分析也不夠準(zhǔn)確。因此，在進(jìn)行遙感圖像解譯前必須選擇適當(dāng)?shù)膱D像處理方法，對原始遙感圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，制作出高精度的遙感圖像，以達(dá)到更準(zhǔn)確提取地質(zhì)、地貌信息及其隱含信息的目的。

2.1 遙感數(shù)據(jù)的選擇及處理

目前常用的遙感圖像有TM、ETM、SPOT 、QUICKBIRD 圖像以及雷達(dá)圖像。完成什么樣的任務(wù)，選取什么樣的遙感數(shù)據(jù)，這關(guān)系到研究結(jié)果的視覺效果和精度。本次選用美國陸地衛(wèi)星LANDSAT-7 ETM+圖像作為主要原始數(shù)據(jù)源，通過數(shù)據(jù)融合、增強(qiáng)處理等方法使圖像清晰度、信息量達(dá)到最佳效果。

2.2 遙感影像解譯

遙感圖像全面地記錄了地質(zhì)構(gòu)造形跡的總體和個(gè)體地表幾何形態(tài)(紋理結(jié)構(gòu)等)和物理特征(電磁波輻射特征)的真實(shí)性、客觀性和連續(xù)性，具有高度的概括性。同時(shí)，隱含有大量的隱伏地質(zhì)構(gòu)造信息。因此，用遙感圖像解譯、分析構(gòu)造形跡特征及空間分布規(guī)律和應(yīng)力狀態(tài)，不但真實(shí)、客觀，而且克服了常規(guī)地質(zhì)方法由于點(diǎn)線觀測“不識廬山真面目，只緣身在此山中”的局限性，有助于將破裂系統(tǒng)與區(qū)域構(gòu)造變形乃至地質(zhì)建造等有機(jī)地聯(lián)系起來深入分析研究，得出與客觀實(shí)際相吻合的結(jié)論。項(xiàng)目中利用遙感技術(shù)對研究片區(qū)進(jìn)行整體地質(zhì)構(gòu)造解譯，提取地質(zhì)地貌信息（如圖2所示），為機(jī)場選址提供宏觀而準(zhǔn)確的工程地質(zhì)信息。

3 DEM構(gòu)建

建立機(jī)場場區(qū)遙感圖像三維可視化動(dòng)態(tài)模型，數(shù)字高程模型（DEM）是基礎(chǔ)。構(gòu)建DEM的方式眾多，各有特點(diǎn)。常用的方法有：①野外實(shí)測得到離散地面點(diǎn)數(shù)據(jù)直接構(gòu)建TIN，建立DEM；②利用地形圖數(shù)字化(等高線矢量化插值)提取DEM；③采用數(shù)字射影測量法利用航攝立體像對構(gòu)建DEM；④采用數(shù)字射影測量法利用衛(wèi)星圖像立體像對構(gòu)建DEM；⑤利用合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)(InSAR)獲取DEM。本次選用美國航天飛機(jī)雷達(dá)地形測繪成果SRTM（Shuttle Radar Topography Mission）數(shù)據(jù)，SRTM數(shù)據(jù)是目前現(xiàn)勢性比較好、分辨率比較高、精度也比較好的全球尺度的地形數(shù)據(jù)。但使用前，必須對SRTM數(shù)據(jù)空洞進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù)，然后再提取DEM。

4 遙感圖像三維可視化

高精度的三維影像動(dòng)畫系列圖，對于宏觀觀察者(如領(lǐng)導(dǎo)干部、項(xiàng)目決策者等)而言，其實(shí)際效果相當(dāng)于乘坐在一定高度的飛行器上進(jìn)行航空路線觀察；對于遙感圖像解譯者具體的工程地質(zhì)勘查人員而言，高精度的三維影像動(dòng)畫系列圖提供了可供反復(fù)使用的真實(shí)、客觀、信息連續(xù)的宏觀分析地面景觀影像[2]。研究中制作出機(jī)場的遙感圖像三維可視化系列動(dòng)畫圖，據(jù)此進(jìn)行了研究區(qū)的遙感圖像工程地質(zhì)解譯，實(shí)現(xiàn)了工程量計(jì)算、機(jī)場凈空分析、巖溶漏斗信息自動(dòng)提取、漏斗形態(tài)顯示、地下溶洞網(wǎng)分析等功能，取得了良好效果，為指導(dǎo)機(jī)場選址勘查提供了準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)災(zāi)害信息，為工程設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。

5 結(jié)論

機(jī)場選址意義重大，選址的成敗將直接影響后期的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。利用遙感圖像三維可視化技術(shù)提取場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害及工程地質(zhì)等信息，并在野外加以論證，輔助勘查，能使機(jī)場的可行性研究和跑道設(shè)計(jì)更科學(xué)、更合理[3]。遙感技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高工作效率、降低工程成本，而且也可以提高工程質(zhì)量，為宏觀決策者(各級領(lǐng)導(dǎo)、工程負(fù)責(zé)人等) 提供很好的工程評價(jià)平臺。

參考文獻(xiàn)

[1]張瑞軍, 楊武年, 劉漢湖等. 數(shù)字高程模型（DEM）的構(gòu)建及其應(yīng)用[J]. 工程勘察, 2005, (5) : 61~64.

第6篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；生態(tài)學(xué)；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0131-03

“3S”技術(shù)，即遙感（Remote Sensing，RS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）和地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）的統(tǒng)稱[1]，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)，是一門非常綜合的學(xué)科[2]，并具有獲取信息及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀等優(yōu)點(diǎn)[3]。目前，“3S”技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、軍事、通訊等行業(yè)和部門，成為世界各國角逐尖端技術(shù)的熱點(diǎn)[4]。

生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的一門學(xué)科[5]。近年來，隨著人口的增加和工業(yè)、技術(shù)的進(jìn)步，人類正以前所未有的規(guī)模和強(qiáng)度影響環(huán)境。而諸如能源消耗、資源枯竭、人口膨脹、糧食短缺、環(huán)境退化、生態(tài)失調(diào)等世界資源環(huán)境問題的出現(xiàn)，均有賴于生態(tài)學(xué)理論的指導(dǎo)[6]。“3S”技術(shù)由于具有快速、實(shí)時(shí)地采集、存儲、管理、更新、分析和應(yīng)用與資源環(huán)境有關(guān)數(shù)據(jù)的能力，被越來越廣泛地應(yīng)用到生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)學(xué)本科專業(yè)自2003年招生以來，一直十分重視學(xué)生研究方法與手段的掌握，《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程也因此作為生態(tài)學(xué)本科專業(yè)的一門必修課。為此，本文結(jié)合“3S”技術(shù)的綜合性，突出生態(tài)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，在概述“3S”技術(shù)在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展趨勢、分析當(dāng)前課程教學(xué)中存在的相關(guān)問題基礎(chǔ)上，探討了在教學(xué)中重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容的選擇以及今后實(shí)踐教學(xué)的方向，以期不斷提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、“3S”技術(shù)在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

在生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域，“3S”技術(shù)主要涉及全球變化、區(qū)域生態(tài)環(huán)境資源（大氣環(huán)境、水環(huán)境、海洋環(huán)境）監(jiān)測與評價(jià)、環(huán)境污染的生態(tài)效應(yīng)、城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)與管理、生態(tài)系統(tǒng)健康管理、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)、生物多樣性保護(hù)、生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)工程與生態(tài)設(shè)計(jì)、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等[1，7]。目前，“3S”技術(shù)的結(jié)合與集成是其發(fā)展的一個(gè)重要方向。在“3S”集成系統(tǒng)中，RS在生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用包括收集數(shù)據(jù)信息源、大面積的生態(tài)資源調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，間接應(yīng)用包括預(yù)測預(yù)報(bào)和災(zāi)害危險(xiǎn)等級確定等。GIS在生態(tài)學(xué)上的應(yīng)用主要是對各種來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和處理，分析生態(tài)實(shí)體與其他生物體或環(huán)境的相關(guān)空間定位對其自身功能的影響，分析多種空間尺度下的海量數(shù)據(jù)。GPS則主要用于生態(tài)調(diào)查和定位。

二、課程教學(xué)存在的問題

（一）內(nèi)容豐富，學(xué)時(shí)數(shù)有限

“3S”技術(shù)是一門內(nèi)容涵蓋廣泛的學(xué)科，通常包括空間信息技術(shù)基礎(chǔ)、遙感系統(tǒng)和遙感技術(shù)的物理基礎(chǔ)、遙感技術(shù)系統(tǒng)、遙感圖像處理技術(shù)、GIS的組成和功能、空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)分析、GPS的構(gòu)成、GPS定位方法和測量以及3S技術(shù)的綜合應(yīng)用等。此外，在實(shí)踐教學(xué)過程中，還需要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，適時(shí)擴(kuò)充“3S”技術(shù)的前沿知識。可見，《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程涉及范圍相當(dāng)廣泛。但在課程教學(xué)中，為了與其他專業(yè)課程相協(xié)調(diào)，本課程僅安排了32學(xué)時(shí)（其中理論16學(xué)時(shí)，實(shí)踐16學(xué)時(shí)），學(xué)生普遍反映通過本課程的教學(xué)，較難理解與掌握相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，也難掌握相關(guān)的軟件操作。

（二）缺乏基礎(chǔ)，理論掌握難

“3S”技術(shù)是測繪學(xué)、攝影測量與遙感學(xué)、地圖學(xué)、地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科的有機(jī)集成，是一門綜合交叉學(xué)科，涉及的基礎(chǔ)學(xué)科多[8]。但生態(tài)學(xué)專業(yè)側(cè)重于向?qū)W生講授生態(tài)學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，在教學(xué)計(jì)劃中較多設(shè)置體現(xiàn)生態(tài)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域（主要為微觀和中觀生態(tài)學(xué)）的基礎(chǔ)理論課程，而未開設(shè)與“3S”技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)課程，如地理學(xué)、地圖學(xué)等。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對所涉及的學(xué)科術(shù)語及理論知識缺乏而較難銜接和掌握。

（三）學(xué)生畏難，動(dòng)手實(shí)踐少

實(shí)踐性強(qiáng)不僅是《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)之一，更是“3S”技術(shù)采集、測量、分析、存儲、管理、顯示、傳播以及應(yīng)用與地理、空間分布相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)手段的要求。在《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程教學(xué)中，RS、GIS軟件操作和GPS儀器使用是掌握3S技術(shù)的必要環(huán)節(jié)，也是“3S”技術(shù)的豐富內(nèi)容和廣泛應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方式[4]。但目前因相關(guān)軟件均是英文版本，學(xué)生通常從傳統(tǒng)的中文版本軟件轉(zhuǎn)到用復(fù)雜的英文版本軟件，加之軟件的操作步驟較平常使用的Word、Excel、PowerPoint等復(fù)雜，學(xué)生需要花大量時(shí)間來適應(yīng)。另一方面，由于教學(xué)課時(shí)相對較少，學(xué)生畏難而不愿在課后花時(shí)間熟悉相關(guān)軟件，最終導(dǎo)致動(dòng)手實(shí)踐少，軟件操作能力差，難以結(jié)合專業(yè)知識進(jìn)行有效應(yīng)用。

三、教學(xué)內(nèi)容選擇

根據(jù)“3S”技術(shù)在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢可知，《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程涉及的教學(xué)內(nèi)容較為廣泛，主要包括：（1）遙感圖像處理及生態(tài)學(xué)應(yīng)用；（2）遙感解譯與應(yīng)用；（3）GIS空間分析及應(yīng)用；（4）GPS精確定位與導(dǎo)航應(yīng)用等。但“3S”技術(shù)的集成或融合目前只是在個(gè)別的科學(xué)研究項(xiàng)目中實(shí)施，國內(nèi)外均沒有相應(yīng)的專業(yè)教材作為參考[9]，而要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)地講述“3S技術(shù)及其應(yīng)用”顯然不切實(shí)際。因此，針對《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程的操作性以及實(shí)踐的綜合性等特點(diǎn)，及其在該課程教學(xué)中存在的上述問題，重點(diǎn)提出了具體的理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐操作環(huán)節(jié)（表1）。即在教學(xué)過程中，既要讓學(xué)生掌握RS、GIS和GPS的基本理論和三種技術(shù)的基本使用方法，又要選擇性地進(jìn)行重點(diǎn)內(nèi)容的講授。由表1可知，在《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程教學(xué)中，RS和GIS理論與軟件上機(jī)操作是教學(xué)的主體內(nèi)容，其中RS理論講授安排了6個(gè)學(xué)時(shí)，遙感圖像處理軟件Erdas Imaging實(shí)踐操作6學(xué)時(shí)；GIS理論講授7學(xué)時(shí)，GIS軟件ArcView實(shí)踐操作8學(xué)時(shí)；而GPS則作為輔助內(nèi)容講授，理論與手持GPS的操作分別安排了3學(xué)時(shí)和2學(xué)時(shí)。

四、課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革探討

鑒于《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程的操作性以及綜合實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)，結(jié)合上述教學(xué)內(nèi)容的選擇重點(diǎn)，提出了在教學(xué)實(shí)踐中還需加強(qiáng)的一些環(huán)節(jié)。

（一）充分利用多媒體教學(xué)

目前，多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)已在各高校得到普遍推廣。而“3S”技術(shù)涉及遙感圖像的增強(qiáng)處理、裁剪與拼接、虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)模擬等操作，必須運(yùn)用多媒體教學(xué)才能更好地展示教學(xué)內(nèi)容，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與課堂教學(xué)的熱情，加深學(xué)生對知識的理解和鞏固[4]。因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)充分利用好多媒體教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）注重軟件的上機(jī)實(shí)踐操作

RS、GIS和GPS儀器的使用以及軟件操作是掌握“3S”技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。因此，上機(jī)操作應(yīng)重點(diǎn)練習(xí)遙感圖像的增強(qiáng)處理、裁剪與拼接和幾何校正、計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類、GIS的數(shù)字化及數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、空間疊加分析以及專題圖制作、GPS定位及野外數(shù)據(jù)采集與導(dǎo)航。此外，由于上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)數(shù)有限，還需要學(xué)生課后自行安裝相關(guān)軟件，加強(qiáng)軟件操作練習(xí)，最終達(dá)到熟練操作軟件的目的。

（三）突出案例教學(xué)

在“3S技術(shù)及其應(yīng)用”課程教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色，結(jié)合案例進(jìn)行分析講解。為突出“3S”技術(shù)的綜合性，任課教師可結(jié)合相關(guān)研究課題，選擇能反映本專業(yè)特色的典型案例，以更好地把研究中的細(xì)節(jié)問題講透。例如，“生態(tài)學(xué)景觀格局及其動(dòng)態(tài)分析的綜合應(yīng)用”較適合用于生態(tài)學(xué)專業(yè)的教學(xué)案例，通過此案例教學(xué)，學(xué)生可以了解并掌握GPS的坐標(biāo)定位、RS的遙感圖像處理與解譯、GIS的景觀專題圖生成與景觀格局動(dòng)態(tài)變化分析等。

五、課程教學(xué)改革建議

針對當(dāng)前《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程在生態(tài)學(xué)專業(yè)教學(xué)中存在的一些問題和實(shí)際情況，特提出以下教學(xué)改革建議。

（一）在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中增加相關(guān)基礎(chǔ)課程的設(shè)置和學(xué)時(shí)數(shù)

由于“3S”技術(shù)涉及的基礎(chǔ)課程較多，故建議在今后的人才培養(yǎng)計(jì)劃修訂中，增加一門與“3S”技術(shù)聯(lián)系緊密的基礎(chǔ)課程，如地理學(xué)或地圖學(xué)，讓生態(tài)學(xué)專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完地理學(xué)或地圖學(xué)課程后，再學(xué)習(xí)《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程，將會(huì)更加輕松且易掌握。此外，“3S”技術(shù)內(nèi)容豐富、范圍廣泛，為讓學(xué)生更好地掌握“3S”的基礎(chǔ)理論知識與相關(guān)軟件操作，建議在人才培養(yǎng)計(jì)劃修訂中，可將總學(xué)時(shí)數(shù)增加到48學(xué)時(shí)。

（二）與其他專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合

目前，在本校生態(tài)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中，實(shí)踐操作性較強(qiáng)的課程，除《3S技術(shù)及其應(yīng)用》外，還有《生態(tài)規(guī)劃學(xué)》和《生態(tài)學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)》等課程，這些課程均與《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程存在著較為密切的關(guān)系。因此，在教學(xué)計(jì)劃設(shè)置中，可考慮在《生態(tài)規(guī)劃學(xué)》課程實(shí)踐和《生態(tài)學(xué)野外綜合實(shí)習(xí)》中增設(shè)“3S”技術(shù)的相應(yīng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生解決生態(tài)學(xué)相關(guān)問題的能力。如可在“生態(tài)規(guī)劃學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐中，把“3S”技術(shù)實(shí)踐融合進(jìn)去：確定生態(tài)規(guī)劃項(xiàng)目和規(guī)劃區(qū)域?qū)W生收集RS數(shù)據(jù)（可從Google Earth下載）野外現(xiàn)場調(diào)查時(shí)用GPS對特定點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定位室內(nèi)對RS數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正等處理提取基本信息和用地分類擬定規(guī)劃初步方案方案討論確定方案利用GIS進(jìn)行專題圖制作。但需注意的是，相關(guān)課程實(shí)踐的結(jié)合必須在課時(shí)上進(jìn)行統(tǒng)籌安排。

（三）與校院各級大學(xué)生科技創(chuàng)新課題研究相結(jié)合

為了建立研究性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作性學(xué)習(xí)的良好氛圍，學(xué)校和學(xué)院設(shè)立了不同類型的大學(xué)生科技創(chuàng)新課題，如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新計(jì)劃、農(nóng)學(xué)院金穗計(jì)劃等，以鼓勵(lì)本科生結(jié)合課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，申請課題，開展課外科研活動(dòng)。而對于學(xué)習(xí)《3S技術(shù)及其應(yīng)用》課程的生態(tài)學(xué)專業(yè)學(xué)生而言，可以鼓勵(lì)他們走出課堂，積極申請與“3S”技術(shù)相關(guān)的科技創(chuàng)新課題，以科研實(shí)踐方式，激發(fā)和鼓勵(lì)學(xué)生的研究興趣，使學(xué)生在科研實(shí)踐中了解和熟悉“3S”技術(shù)及其具體應(yīng)用，以提升學(xué)生的專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和進(jìn)行科技創(chuàng)新的能力[10]。

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第7篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】 GPS；RS；GIS；3S 技術(shù)集成；土地利用；數(shù)據(jù)更新

0.引言

土地資源是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是制定各種城市發(fā)展規(guī)劃的基本依據(jù)，摸清土地利用現(xiàn)狀，探討土地資源合理開發(fā)以及綜合利用的途徑，是土地利用研究的重要內(nèi)容。綜合利用RS、GIS 和GPS等先進(jìn)技術(shù)，研究一種實(shí)用的土地利用變化的監(jiān)測方法, 即：以原土地利用圖數(shù)字化的矢量數(shù)據(jù)為“本底”數(shù)據(jù)，將處理后的SPOT5 衛(wèi)星影像疊加，通過目視判讀，確定已發(fā)生變化了的地塊，最后到實(shí)地用差分GPS進(jìn)行變化監(jiān)測。這套工作流程，不僅可以發(fā)現(xiàn)地塊的變化，同時(shí)也修改和更新了變化地塊的空間信息。

1.3S技術(shù)及其應(yīng)用范圍

1.1遙感( RS)

遙感技術(shù)是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線目標(biāo)進(jìn)行探測和識別的技術(shù). 現(xiàn)代遙感技術(shù)主要包括信息的獲取、傳輸、存儲和處理等環(huán)節(jié). 遙感技術(shù)廣泛用于軍事偵察、導(dǎo)彈預(yù)警、軍事測繪、海洋監(jiān)視、氣象觀測和互劑偵檢等. 在民用方面,遙感技術(shù)廣泛用于地球資源普查、植被分類、土地利用規(guī)劃、農(nóng)作物病蟲害和作物產(chǎn)量調(diào)查、環(huán)境污染監(jiān)測、海洋研制、地震監(jiān)測等方面。

1.2全球定位系統(tǒng)( GPS)

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù),GPS 用于各類信息的空間定位,利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時(shí)和測距. 它具有全天候、全覆蓋、七維定點(diǎn)定速定時(shí)高精度、快速、省時(shí)、高效率等特點(diǎn),且不受任何天氣的影響,應(yīng)用廣泛,可移動(dòng)定位,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)勘測、車輛調(diào)度、監(jiān)控系統(tǒng)、道路施工等。

1.3地理信息系統(tǒng)( GIS)

地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層) 空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng). 地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,從而為土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識,為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù). GIS 是對遙感信息進(jìn)行解譯和分析處理,利用衛(wèi)星遙感對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測是目前最經(jīng)濟(jì)、最快速、最客觀的方法之一。

2.3S技術(shù)在土地利用更新過程中的應(yīng)用

2.1遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)在土地利用更新調(diào)查中的應(yīng)用流程主要包括：①航片、衛(wèi)片糾正，生成所需的正射影像圖；②導(dǎo)入土地利用現(xiàn)狀基年空間數(shù)據(jù)；③影像疊加，建立土地利用地類識別樣本；④利用土地利用現(xiàn)狀基年數(shù)據(jù)與影像套合，進(jìn)行影像光譜分析；⑤確定土地利用變化源；⑥生成更新記錄表與圖。采用遙感方法對土地利用進(jìn)行更新，其優(yōu)點(diǎn)主要是具有宏觀、綜合、動(dòng)態(tài)、快速發(fā)現(xiàn)變化區(qū)域的特點(diǎn)，獲得的遙感信息具有探測范圍大、資料實(shí)時(shí)新穎、信息豐富、影像處理較為容易等特點(diǎn)。

2.2全球定位系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

目前，GPS 在大地測量方面已逐步取代常規(guī)三角測量和導(dǎo)線測量，用于建立各種等級控制網(wǎng)，還廣泛應(yīng)用于城市工業(yè)、民用建筑，各種專業(yè)地形圖測繪，城鄉(xiāng)地籍測量等方面。在土地利用調(diào)查中，通過航天、航空遙感提供的航片、衛(wèi)片等影像資料，可以直觀地判讀地物特性和資源的現(xiàn)勢信息，但是一些諸如權(quán)屬等屬性、變化的線狀地物寬度、零星地物等影像資料無法表示，就可以在GPS 技術(shù)引導(dǎo)和準(zhǔn)確定位下加以確認(rèn)。GPS 技術(shù)在大地利用更新調(diào)查過程中主要實(shí)現(xiàn)以下工作：①利用差分定位方式完成外業(yè)數(shù)據(jù)的測量；②在實(shí)地根據(jù)測量的情況和實(shí)際情況填寫外業(yè)調(diào)查表；③坐標(biāo)變換，完成GPS 采集坐標(biāo)系向土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換；④依據(jù)有關(guān)的技術(shù)規(guī)程完成內(nèi)業(yè)測量數(shù)據(jù)整理，形成標(biāo)準(zhǔn)的土地利用更新圖；⑤根據(jù)更新測量圖形和記錄表形成更新數(shù)據(jù)交換文件。GPS 有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種測量方式，由于靜態(tài)測量方式工作周期長，工作效率低，在土地利用數(shù)據(jù)庫變更工作中采用GIS 型GPS 接收機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量差分接收采集數(shù)據(jù)。利用GPS 實(shí)時(shí)定位技術(shù)，迅速發(fā)現(xiàn)圖上需要實(shí)際調(diào)查的圖斑位置并進(jìn)行定位。

2.3地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

采用GIS 技術(shù)的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的管理一體化，準(zhǔn)確、迅速地存儲、分析和處理數(shù)據(jù)，有效地完成土地利用圖件與數(shù)據(jù)的數(shù)字化更新工作，建立土地利用數(shù)據(jù)庫。采用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行土地利用更新調(diào)查的技術(shù)流程為：①更新數(shù)據(jù)交換文件的導(dǎo)入；②更新數(shù)據(jù)和土地利用現(xiàn)狀基年數(shù)據(jù)庫的空間分析和疊加；③土地利用現(xiàn)狀當(dāng)年數(shù)據(jù)庫的生成；④土地利用更新調(diào)查數(shù)據(jù)的生成。利用GIS 技術(shù)進(jìn)行土地利用更新調(diào)查，處理數(shù)據(jù)時(shí)具有智能化處理、速度快、省時(shí)省力等優(yōu)點(diǎn)。

3.3S技術(shù)集成方法在土地利用更新調(diào)查中的應(yīng)用

遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)各有優(yōu)勢與不足，如遙感技術(shù)與全球定位技術(shù)能夠提供土地利用變化的各類高質(zhì)量的屬性數(shù)據(jù)，但卻難以進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、分析和建庫；地理信息系統(tǒng)技術(shù)具有數(shù)據(jù)處理與建庫之便卻無法獲得土地利用變化的各類數(shù)據(jù)，故綜合應(yīng)用3S 技術(shù)，把它們作為一個(gè)有機(jī)的整體，以GIS 為核心實(shí)現(xiàn)RS、GPS、GIS 的集成，形成一個(gè)對土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、更新、處理、分析和輸出的完整技術(shù)體系，是土地利用更新調(diào)查的主要技術(shù)手段。

3.1技術(shù)流程

外業(yè)調(diào)查在GPS 技術(shù)引導(dǎo)和準(zhǔn)確定位下，確認(rèn)變化圖斑的類型、面積、范圍和權(quán)屬，核實(shí)地物寬度和零星地物（包括遺漏和小圖斑）的量測；以遙感技術(shù)和已有的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫或土地利用現(xiàn)狀圖為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)變化信息，或人機(jī)交互解譯提取土地利用變化信息，進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀圖的更新；內(nèi)業(yè)在地面調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用GIS 技術(shù)在多源信息的支持下，實(shí)現(xiàn)對基礎(chǔ)圖件的數(shù)字化更新。

3.2技術(shù)優(yōu)勢

相對傳統(tǒng)的土地利用調(diào)查方法，利用“3S”技術(shù)集成更新土地利用圖件與數(shù)據(jù)具有明顯的優(yōu)越性，如數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，數(shù)據(jù)處理宏觀、綜合、快速，耗費(fèi)的時(shí)間、人力、物力少，成果資料實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化管理模式等，采用“3S”技術(shù)已成為土地利用基礎(chǔ)圖件與數(shù)據(jù)更新的基本保障。

4.總結(jié)

實(shí)踐證明采用3S 技術(shù)進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查，一方面可以極大提高土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查的效率和質(zhì)量，另一方面可以建立土地利用現(xiàn)狀調(diào)查動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，為進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀的日常變更和年度變更奠定基礎(chǔ)，從而保證圖、數(shù)、實(shí)地的一致，為國土資源管理提供現(xiàn)勢性的基礎(chǔ)資料。

第8篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

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第9篇：遙感技術(shù)及其應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：TM遙感影像；山西??；反演模型；土壤有機(jī)質(zhì)

1. 引言

土壤有機(jī)質(zhì)對于增加土壤肥力以及促進(jìn)植物生理活性具有重要意義[1]。研究土壤有機(jī)質(zhì)的空間分布，可以提高土壤質(zhì)量，確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。遙感技術(shù)已被廣泛地使用在土壤調(diào)查之中。相比傳統(tǒng)土壤有機(jī)質(zhì)的測定方法，遙感技術(shù)具有時(shí)限性與可獲取性等優(yōu)勢。本文使用遙感影像分析山西省土壤有機(jī)質(zhì)空間分布，可以有效地促進(jìn)山西省的資源轉(zhuǎn)型。

2. 材料和方法

2.1 研究區(qū)概況

山西省地處華北西部的黃土高原東翼。地理坐標(biāo)為東經(jīng)110°14'～114°33'、北緯34°34'～40°44'。土地面積為156700km2 [2]。全省地貌類型相對較復(fù)雜，包括丘陵、盆地等地貌，丘陵與山地占到全省的三分之二。山西省境內(nèi)坡地與旱地較多，且耕地產(chǎn)量較低。

2.2 土壤樣品處理

本研究將山西省2008年的耕地評價(jià)數(shù)據(jù)作為土壤樣品數(shù)據(jù)，在經(jīng)過對土壤有機(jī)質(zhì)實(shí)測數(shù)據(jù)（0cm～20cm）均勻篩選，剔除異常值[3]后，得到392個(gè)土壤樣品。

2.3 遙感技術(shù)測定法

2.3.1 遙感影像預(yù)處理

本文采用Landsat-5TM的L2級TM數(shù)據(jù)，影像獲取時(shí)間為：2008年3月和2008年11月，和本次獲取的土壤樣點(diǎn)時(shí)間基本一致。所使用的影像已經(jīng)過系統(tǒng)輻射校正和幾何校正，仍需要進(jìn)一步的輻射校正等處理。輻射校正包括輻射定標(biāo)、大氣校正。消除系統(tǒng)誤差采用的是輻射定標(biāo)，消除外部誤差采用的是大氣校正[4]。本文將影像單波段band1～5，7合成。把DN值轉(zhuǎn)換為輻射亮度值L，然后使用不變目標(biāo)法相對大氣校正方法清除光照等對地物反射的影響。對影像采用先輻射歸一化后拼接，從而合成研究區(qū)的遙感影像圖。

2.3.2 耕地圖層提取

結(jié)合使用監(jiān)督與非監(jiān)督分類能較好地提高分類精度，本文利用上述方法得到山西省耕地圖層。分類后處理得出耕地像元面積是50918.67km2，與山西省實(shí)際耕地面積相差約6%，結(jié)果表明分類精度較高。

2.3.3 處理光譜數(shù)據(jù)

通過對可見光區(qū)域的光譜值進(jìn)行對數(shù)變換，能有效地減少光照變化所引起的乘性因素影響。有研究發(fā)現(xiàn)，低階微分處理后的光譜數(shù)據(jù)能夠去除部分光照等因素的影響[5]。本文對光譜值采取各種數(shù)學(xué)變換，找出對有機(jī)質(zhì)含量最敏感的指標(biāo)。

2.3.4 劃分區(qū)域

本研究根據(jù)山西省地形地貌、土壤等自然因素，把山西省劃分成四個(gè)區(qū)域：中南部盆地邊山丘陵區(qū)、北部邊山丘陵區(qū)、西部黃土丘陵溝壑區(qū)、東部丘陵低山區(qū)。根據(jù)四個(gè)區(qū)域分別反演的山西省土壤有機(jī)質(zhì)含量更準(zhǔn)確。

2.3.5 模型建立與驗(yàn)證

經(jīng)對比得出，有機(jī)質(zhì)含量和對應(yīng)的光譜值及其數(shù)學(xué)變換之間采用指數(shù)關(guān)系表示效果最好。本研究使用多元逐步回歸分析方法建立土壤有機(jī)質(zhì)反演模型，最后，采用均方根誤差驗(yàn)證模型。

3. 結(jié)果與分析

3.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量與光譜值之間的關(guān)系

3.1.1 中南部模型建立與驗(yàn)證

使用中南部盆地邊山丘陵區(qū)71個(gè)樣本，在SAS軟件中經(jīng)過多元逐步回歸分析，建立中南部區(qū)域有機(jī)質(zhì)反演模型如下：

（1）

采用36個(gè)實(shí)測點(diǎn)對模型進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)樣點(diǎn)系數(shù)R2=0.64，模型精度較高。

3.1.2 北部模型建立與驗(yàn)證

使用51個(gè)樣點(diǎn)建立北部土壤有機(jī)質(zhì)含量的反演模型為：

（2）

采用38個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)樣點(diǎn)系數(shù)R2=0.62。

3.1.3 東部模型建立與驗(yàn)證

使用57個(gè)樣點(diǎn)建立東部土壤有機(jī)質(zhì)含量的反演模型為：

（3）

使用39個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行模型驗(yàn)證，檢驗(yàn)樣點(diǎn)系數(shù)R2=0.60。

3.1.4 西部模型建立與驗(yàn)證

采用61個(gè)樣點(diǎn)建立西部土壤有機(jī)質(zhì)反演模型為：

（4）

采用39個(gè)樣點(diǎn)驗(yàn)證模型，檢驗(yàn)樣點(diǎn)系數(shù)R2=0.66。

3.2 山西省表層土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布

將四個(gè)區(qū)域遙感影像耕地圖，分別通過各自區(qū)域模型進(jìn)行運(yùn)算后，得到如下山西省耕地有機(jī)質(zhì)分布，如下圖1所示：

結(jié)果顯示，山西省耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量從西北到東南逐漸升高。全省地勢從西北到東南依次降低。西北部是黃土高原，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，大多介于3.42g/kg～8.66g/kg之間。晉北地勢較高，雨水少，多數(shù)為旱生草本植物，土壤有機(jī)質(zhì)含量最低。東南部有機(jī)質(zhì)含量最高，這是由于東南部主要為褐土，降水量較多。東南部部分區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)含量大于29.62g/kg。中部地區(qū)大多為潮土，其保肥性能較好，所以其有機(jī)質(zhì)含量也相對較高。有機(jī)質(zhì)含量由北到南依次過渡到13.91g/kg～19.14g/kg，部分地區(qū)有機(jī)質(zhì)含量超過19.14g/kg。西部區(qū)域有機(jī)質(zhì)含量低于東部區(qū)域，這是由于西部土壤類型屬于灰褐土，是介于森林草原與干旱草原之間，而且東南部年降雨量大于西北部地區(qū)。山西省土壤類型、降雨量、地形地貌等因素是形成以上土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布的主要原因。

4. 結(jié)論

本文通過對遙感影像預(yù)處理及對光譜值采取各種數(shù)學(xué)變換，分別建立了山西省四個(gè)區(qū)域的土壤有機(jī)質(zhì)含量反演模型。結(jié)果表明利用TM影像能夠直觀地顯示出山西省耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量的空間分布。在后續(xù)研究中，采用高光譜遙感技術(shù)建立模型，能夠更精準(zhǔn)地獲取土壤光譜信息，提高模型精度。

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