卫星遥感技术发展范文1
【关键词】遥感技术现状趋势商业化
众所周知，近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明，遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。
一、遥感信息技术基础
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、红外线结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。这是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词，到1972年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星，经过几十年的发展，遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面，它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。
二、我国遥感技术的应用现状
总体上说，遥感技术的应用已经相当广泛，应用深度也不断加强。目前，在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用，遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。
1.到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
2.我国先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等部级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。
3.两大系统建立完成。一是部级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是部级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有部级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面，分别是对全国土地资源进行概查和详查、对全国农作物的长势及其产量监测和估产、对全国森林覆盖率的统计调查。
三、遥感技术发展的作用及局限
遥感技术具有快速获取信息以便正确、有效、高速地进行相关决策。比如，灾害遥感技术能基于灾害遥感数据，更加客观地、全面地评估受灾前和受灾期间的地面情况，为灾害重建工作提供可靠的科学依据。遥感技术在快速掌握准确、全面、客观、直观的信息的基础上具备以下作用：
1.在灾害方面，遥感技术具有较强的预警、预测功能：对潜在灾害，包括发生时间、范围、规模等进行预测，为有效防灾做准备；同时，遥感监测技术具有实时监测各种灾害，特别是洪水、干旱、地震等重大灾害发生情况；另外，灾害遥感技术是灾后重建工作的重要科学依据，灾害遥感技术准确的灾情评估是灾后重建最主要的依据之一。
2.遥感技术为国民经济可持续发展提供科学的决策依据。中国目前经济发展和人口增长对国家资源环境的影响程度超过了历史上的任何时期。对国土资源进行动态监测是我国政府一贯重视的问题。
3.遥感技术可很好地辅助地质矿产资源的调查。中国的矿产资源丰富，遥感技术的应用前景十分广阔，遥感技术在区域地质填图方面的应用已比较成熟，并取得了很好的效果。
4.利用遥感技术可以进行农作物估产和林业资源调查。我国是农业大国，粮食问题是我国政府非常重视的问题。目前利用气象卫星进行农作物估产的应用已得到了普及和深化，并形成了一种业务化的手段，估产对象也从冬小麦扩展到玉米、水稻等其他作物。
由于当前卫星遥感技术本身的特点，因此遥感技术、不同的遥感卫星在各方面的应用还存在着一些不足。
1.卫星遥感现主要应用还集中在灾后评估和应急反应，灾害预测应用较少，而且因高分辨率数据获取困难，提供的空间信息因比例尺不够大，故仅能为宏观救灾和灾情评估提供参考。
2.由于数据提供部门和业务使用部门联系不够紧密，限制了空间技术发挥应有作用的能力。
3.遥感技术主要应用于地表的自然灾害的监测、预警、预报和灾害评估，对于由地表以下灾害及地底驱动引发的灾害无法有效地监测、预警和预报。
四、遥感技术的发展趋势
随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。
1.遥感影像获取技术越来越先进。
（1）随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪，高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。
（2）雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要，成为实现全天候对地观测的主要技术，大大提高环境资源的动态监测能力。
（3）开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程，将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。
（4）由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力，为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。
2.遥感信息处理方法和模型越来越科学。
神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器，大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。
3.推动3S一体化发展。
计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型；遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据；地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中，遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。
4.遥感技术应用逐渐商业普及化。
任何一项高新技术，它能否形成产业，或者它能否作为一种强大产业的必要组成部分，这是它能否长久生存发展下去的重要标志之一。一般说来，只有形成产业之后，有了雄厚的物质条件，这项技术才得以持续发展。通常，在高新技术发展的初期，总是通过商业化活动来加速其产业的形成过程。
遥感技术的应用是极其广泛的，包括凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类，遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广，因此除了社会公益型用户外，还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期，市场尚未形成规模的原因，目前数量较少，但随着将来技术的进步，商业化的发展，这部分的用户肯定会逐渐增多，最终成为用户群体中的主要成员。
五、小结
遥感技术经过几十年的发展和应用，尤其是近几年的突飞猛进，已经为其未来朝着商业化方向迈进奠定了坚强稳固基础――包括可靠的技术基础以及广阔的应用基础。只要国家在政策方面给予大力支持，使商业化发展在经营理念的指引下保证正确的方向，加上科技工作人员的勤奋努力使技术不断创新，我们坚信今后遥感技术的发展步伐会加快，遥感技术的作用必将能充分发挥。
参考文献
[1]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2003.
卫星遥感技术发展范文2
(一)卫星通信领域
1转发器资源短缺，供需矛盾突出
我国的卫星通信事业起步于70年代初，从1984年起，随着我国首颗地球静止轨道试验通信卫星的成功发射，我国的卫星通信开始进入实用阶段。1985年国家为国内通信卫星空间段建设和发展提出的原则是:“租星过渡，C频段起步和适度满足需要”。
1985年，邮电部租用国际通信卫星上18MHz带宽转发器，陆续建成北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特和广州5座12m～16m的大型国内卫星通信地球站，形成了初期国内干线卫星通信网。同期租用一个72MHz转发器，向全国传送中央电视台第一套节目(CCTV-1)，当年建成53 座6m电视单收站，以解决边远、贫困地区收看电视问题，从而开始了卫星电视业务在国内的广泛应用。到1990年，我国从国际通信卫星组织租(购)的转发器达到9个等效36MHz的转发器。在租星过渡的同时，国内卫星制造部门也在抓紧研制“东方红2号”甲和“东方红3号”卫星，并分别于1988年3月和1988年12月成功发射了两颗“东方红2号”甲卫星，共有8个C频段转发器，标志着我国通信卫星进入实用阶段。1992年底，“东方红2号甲”第三颗卫星发射失利。除“亚星1号”外，其余租用的卫星转发器1992年均已到期，两颗“东方红2号”甲卫星也分别于1992年9月和1993年6月结束设计寿命，因此，中央电视台、中央教育电视台节目传送面临中断的危险，中国通信广播卫星公司经国务院批准，在各相关部门的大力支持下，紧急从美国GTE公司采购了一颗在轨通信卫星SPACENET-1(后定名中星五号)，于1993年7月中旬在我国投入使用，避免了电视传输和通信中断局面的出现。
近年来，随着国民经济的飞速发展及我国国民经济信息化的建设，国内对卫星通信的需求猛增，为了满足用户需求，在等待我国自行研制的大容量通信卫星“东方红3号”发射的同时，又分别租用了“亚太1号”卫星9个等效36MHz转发器和“亚洲2号”5个转发器，以弥补国内空间段资源的严重不足。
目前，国内卫星通信主要应用于广播电视传输、邮电公众通信、专网双向通信和广播业务等方面，共使用39个C频段(36MHz)转发器和8个等效36MHz Ku频段转发器，分布于中星5 号、亚太1号、亚洲1号、亚洲2号和静止14号等卫星上。中央电视台租用泛美卫星公司的4 个Ku频段转发器用于国际卫星电视频道的全球电视广播。除上述已经使用的转发器外，还租用国际通信卫星的几千条线路用于洲际通信，吉通公司租用少量转发器(用于金桥工程)均未统计在内。据不完全统计，我国各家用户正在使用的国内通信转发器资源按等效36MHz带宽计算，至少有50个。此外，尚有目前已完成地面设施建设，正在等待投入运行的系统，大约需求25个转发器。这些需求是:(1)经广播电影电视部批准上星的10个省区电视台和部分已通过卫星传送的省区电视台，共需12个转发器；(2)邮电干线卫星通信网扩容准备完毕，约需10余个转发器；(3) 专业用户扩容亦有一定的需求量。
然而，1994年11月发射的“东方红3号”卫星未能进入预定轨道，致使国内广播电视传输和邮电公共通信面临可能全面中断的严重局面。因此，1995年8月，我国向美国休斯公司订购了一颗HS376卫星，该星被命名为“中星7号”。但是，该星在1996年8月发射失利。而从美国GTE公司引进的“中星5号”是一颗二手星，于1984年发射，设计寿命10年，目前已进入超期服役状态，星上部分转发器已不能正常工作。“东方红3号”和“中星7号”卫星未能按计划投入运营，更加剧了目前国内转发器供求之间的矛盾，使我国的卫星通信面临十分严峻的局面。
2卫星技术与国外先进水平的差距正在扩大
目前国外在轨服务的通信卫星，在技术上已达到成熟应用程度；尤其是C频段和Ku频段卫星的技术性能，与31年前发射的第一颗静止轨道通信卫星相比，转发器数量从1台增加到48 台，通信容量从几十话路增长到120000话路。重量从39kg增到4000kg，寿命从1～2年延长到13年，地面接收天线直径从30m减小到0.5m～1m。相比之下，我国80年代中期发射的“东方红2号甲”与同期投入使用的“国际通信卫星6号”的通信能力相差20倍，性能价格比的差距就更大了。“东方红3号乙”的发射成功，使我国在C频段通信卫星上与世界差距大为缩短，但在Ku、Ka频段和军用通信卫星等技术上的差距仍在扩大。
从目前国外通信卫星技术发展总趋势来看，我国的卫星通信技术无论在卫星品种、总体技术水平，还是元器件和关键技术等方面，均与国外先进水平存在20年左右的差距。这些差距主要表现在:在技术水平上，我国的卫星研制周期长，工作寿命短，通信容量小，性能价格比相差悬殊；规模效益上，卫星种类少，有效载荷品种单一，应用技术开发缓慢，空间段资源的匮乏，使我国的卫星应用系统长期依靠国外卫星资源，这严重地制约了卫星应用规模的扩大和效益的发挥，更难以实现商业化和产业化。目前国内各卫星应用部门都是在使用国外先进卫星的基础上起步的，因此，用户按照国外先进卫星的水平，对应用卫星研制部门提出了很高的要求。航天卫星研制部门目前还很难满足用户急剧增长的需求。这无疑给航天系统提出了严峻的挑战。
3卫星应用产品水平低，国内市场丢失严重
近年来，社会信息化的浪潮也推动了卫星通信在全球得到更加广泛的应用和迅猛的发展。卫星应用中最活跃的是电视单收站(TVRO)和VSAT。在国际卫星应用市场中，TVRO每年以 10%～15%的速度递增，VSAT的增长速度更快，1995年已达50%。东南亚和亚太地区的卫星应用市场还刚刚启动，是一个很大的潜在市场。据测算:到2000年，东南亚地区卫星应用市场预计为27亿美元，整个亚太地区(除中国和日本外)为55亿美元。在这种大好的发展环境下，我国的卫星应用产业却因隶属部门多、企业形不成规模经济，致使效益低下，不少企业亏损严重，迫使这些企业转产，或者搞些散件组装，企业独立开发能力下降。
在TVRO和VSAT的整体应用水平方面，我国与先进国家相比，差距仍很大，主要表现在一些关键技术难以攻克，产业发展受制于国外，自我发展能力差，产品的技术水平与国外的差距还在进一步拉大，在VSAT、INMARSAT地面站等技术领域表现得尤其突出。
近几年，国民经济各部门相继从加拿大的SPAR公司引进了CVSD/PSK/SCPC体制的单路单载波设备，又从美国VSI公司、休斯公司和CONTEL公司，日本的NEC公司等引进了各种类型的VSAT系统。国内市场几乎全部被国外产品占领。预计我国加入世贸组织后，国内市场被国外产品挤占的现象将更加严重。这种单纯引进先进设备，忽视了消化、吸收、创新和以市场换技术的做法，正在给国家造成不可挽回的损失。
(二)卫星遥感领域
1对国外卫星依赖过大，空间信息资源严重不足
70年代，我国遥感卫星应用研究与生产领域所利用的信息资源主要是Landsat MSS资料； 1986年中国遥感卫星地面站建成后，主要是利用Landsat TM资料，少量的引进SPOT、JERS- 1、ERS-1，航天飞机，前苏联卫星资料等；我国的卫星遥感资料主要是地面回收型的摄影资料，现正在研制资源一号传输式卫星；我国从1975年以来，已成功的发射了十五颗遥感卫星，其中有七颗普查型科学实验卫星，两颗国土普查卫星，一颗分辨率为5m的科学实验卫星，三颗摄影定位卫星，两颗极轨气象卫星(风云一号)。这些卫星资料分别由主管部门进行推广使用，分别由各单位进行分发和管理。现在民用的卫星遥感信息源，仍然以Landsat TM资料为主，中国科学院遥感卫星地面站5年共处理3000多景提供应用。
从本世纪末到下世纪初，虽有大量的对地观测卫星将要发射，但能够在全球范围内不间断地给广大用户提供资源开发和环境监测方面信息的卫星却不多。其原因:一是由国家支持的公益性卫星系统将不断收缩；二是由于近年来遥感商业化趋势日益明显，政府补贴逐年下降，商业化的运行机制使数据的价格居高不下，这对于发展中国家更是难于承受；三是当前遥感商业化的一种倾向是追求高分辨率和超高分辨率。以美国的Space Image卫星为例，它的空间分辨率为1m，尽管它采用了15000元的超大规模CCD线阵器件作为探测器，也只能获得约15km的地面覆盖宽度，与陆地卫星185km带宽16天一个回归周期比，这颗高分辨率卫星的重复周期要接近200 天，加之云雾等天气条件的影响，要获得某一个特定地区的数据实属不易，而要得到重复数据则更为困难。上述原因将使我国现阶段的遥感信息资源更加紧张。在价格方面，我国引进的Landsat TM资料现在每景数据销售价格为5900元人民币(而国际上一般售价4300美元一景，价格相差5 倍)，实际这里包含了国家对公益型的卫星遥感事业的补贴。这样的信息源价格，对于目前我国众多的遥感应用单位来说是偏高的。而我国自行研制的“资源1号”卫星图像在价格上将比TM 资料有较大幅度的降低，将对我国卫星遥感技术应用起推动作用。因此，大力发展我国的卫星遥感系统已势在必行。
2缺乏总体规划，重复研究较多
目前，我国卫星遥感在各部门有大量的试验研究工作。这些项目经费的来源是不可能由专业业务系统的生产经费中支出的。主要经费来源是国家计委支持的遥感科技攻关经费、各部门的科研费、国际自然科学基金、重大项目的单项支持费、卫星应用重点技术研究资助项目费等。有的部委从国家地勘费中拨出一部分支持遥感应用研究。据不完全统计，有19种经费来源的渠道，但都是国家政府的拨款，既反映了各个部门对遥感应用的重视与支持，也说明了无遥感应用的稳定经费渠道。正是由于目前卫星遥感应用经费渠道较为混乱，使我国有不少卫星遥感应用研究项目，在不同地区和部门以基本相同的技术路线进行研究试验，造成重复研究和国家经费的浪费。这主要是由于我国目前缺乏卫星遥感应用的总体规划和统一的经费渠道，没有健全的卫星遥感技术服务实体，未形成供需双方良性的市场循环造成的。
(三)卫星导航定位领域，国外厂商纷纷挤占中国市场
我国目前尚没有自己的卫星导航定位系统。国内各部门主要是在使用美国的导航星全球定位系统(Navstar GPS)和俄罗斯的GLONASS系统。其中以美国的GPS接收机市场最好，应用最为广泛。
目前国际上GPS接收机的发展趋势是:体积越来越小，功能越来越强，重量越来越轻，数据处理软件越来越完善，其应用领域也越来越广泛，但价格却越来越低。我国的GPS应用虽然只有10余年的历史，但是已经显示出其在国民经济建设中的强大生产力，在相关的生产领域， GPS接收机的需求量将日益扩大。国外各大GPS接收机公司看中了中国市场的巨大需求，几年来相继打入中国市场。目前，在中国销售GPS接收机的公司和厂商主要有:美国的天宝(Trimble) 导航公司、阿士泰克(Ashitech)公司、洛克韦尔(Rockwell)公司、麦哲伦(Magellan)公司、加明 (GARMIN)公司、EAGLE公司、法国赛塞尔(SERCEL)公司，瑞士徕卡(Leica)公司等。他们除在中国销售各种型号的GPS接收机外，还不断地为中国用户举办GPS技术讲座、新产品展示会，并成立了各公司的中国用户协会，定期或不定期地印发GPS应用简报或通迅。这些做法，增进了中国用户对GPS技术的了解，扩大了应用范围，提高了应用程度，但更重要的是外商扩大了 GPS接收机在中国的销售市场，获取了高额利润。
而目前我国生产GPS接收机的能力还很弱，仅有航天总公司704所等几个单位能够生产导航型GPS接收机，且尚未形成系列化，在市场上影响力不够。目前的国内市场仍由国外产品占领。
随着GPS技术的进一步发展，GPS将会像彩电、录像机一样普及。对于这样一个巨大的产品市场，我国应及早制定政策，生产出在质量、性能和价格上可与国外产品相匹敌的GPS产品，否则，我国将会丧失国内的市场。
(四)我国卫星应用领域的对策分析
1大力发展民用卫星系统，解决空间段资源紧张问题
目前，我国的卫星通信、卫星遥感及卫星导航定位三大卫星应用领域，都对国外的空间资源过于依赖，这主要是由于我国空间段资源不足，不能满足广大用户日益增长的信息需求所造成的。这既不利于我国民用卫星应用向产业化、商业化方向发展，更会丢掉我国正日益扩大的卫星应用市场。因此，大力发展我国的民用卫星系统已迫在眉睫。在发展的同时，还应对我国及亚太地区的市场容量进行深入的调查研究，防止因现阶段空间资源紧张而一哄而上，发展过猛，造成未来空间资源过剩。
2应及早着手直播电视卫星用户终端机的研制
卫星直播电视是下一个世纪发展的必然趋势，我国未来的市场潜力极大，前景可观。因此，我国应汲取VSAT设备和GPS接收机市场大部分被国外挤占的教训，及早着手直播电视卫星用户终端机的研制工作，从而能够在下世纪初我国卫星直播电视普及时，在市场上占据主动地位。
3应持续不断地给卫星遥感以政策和资金扶持，使之逐步进入产业化、商业化轨道
由于卫星遥感图像资料的性质及我国经济发展的现状所决定，目前我国的卫星遥感尚以公益性为主，而且短期内尚不能实现产业化和商业化。但是，卫星遥感对整个国民经济和人民生活所产生的效益却是长久的、巨大的。因此，从国家的长远利益考虑，应给我国的卫星遥感事业以长期的政策和资金扶持，使卫星遥感应用规范化，同时应加强卫星遥感应用成果的推广工作，不断开拓新的用户领域，使我国的卫星遥感逐步步入产业化和商业化的轨道。
4采取措施，占领我国卫星定位领域市场
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关键词：遥感技术；水土保持；监测
中图分类号： S157 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-12-0243-1
水土保持监测是做好水土流失防治工作的重要基础,是国家水土保持建设宏观决策的依据与根本。而遥感技术作为国土资源监测查和调的重要手段之一,其具有宏观性、周期性、综合性与实时性的特点,已经成为我国水土保持监测的有效手段与方法。
1 遥感技术的发展及主要特点
1.1 遥感技术的定义
遥感技术可以认为是从远距离感知目标反射或自身辐射的可见光、电磁波、红外线结合目标进行探测与识别的一类技术。目前多指从人造卫星或飞机对地面进行观测，同时采用电磁传播和接收手段来收取目标的信息并对其加以分析的一类技术。
1.2 遥感技术的发展历史
遥感技术的发展最早可以追溯到20世纪初发展的对地观测综合技术，早期的遥感技术开始于航空摄影，然后在1909年发展到航空遥感技术阶段；二次世界大战后，利用航空照片进行区域范围土地调查与制图的研究被更广泛更系统的应用；上世纪70年代后，人造卫星技术的发展与成熟使遥感技术被大量应用于土地利用调查和大范围土地覆盖；上世纪80年代后, 洲际范围内广泛利用气象卫星数据对土地覆盖进行研究取得了明显成果。在1981年，国外开始采用AVHRR数据对全球和洲际尺度的植被变化及土地利用进行研究；上世纪90年代后，卫星遥感在全球和区域尺度土地覆盖应用与研究方面取得了突破性发展，效果显著。进入21世纪后，遥感技术在全球和区域土地覆盖土地利用上研究被进一步发展。
1.3 遥感技术的主要特点
遥感技术与其他技术相比，具有其自身的特点，主要优点如下：（1）遥感技术可以大范围的获取数据资料，呈现宏观景象。遥感技术所采用的卫星，其在轨高度可达910km左右；即使是航摄飞机，其飞行高度也可以达到10km。高度的优势可以使遥感技术覆盖面积广，大范围的获取数据资料。例如，一张普通的卫星图像，其覆盖面积多达3万多km2；（2）遥感技术具有获取信息速度快，周期短的特点。卫星在围绕地球运转时能及时获取所经区域的各种的最新资料，以更新原有的旧资料，或者根据新旧资料的对比来进行动态的监测，这是人工实地测量所无法比拟的；（3）获取信息受到很少的限制条件。地球上很多地方的自然条件是极其恶劣的，人类是难以直接到达的。而采用遥感技术则可以避免地面条件限制，能方便及时地获取各种宝贵资料；（4）获取信息的手段多,信息量大。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。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物的内部信息。
遥感技术的主要缺点如下：（1）虽然能得到有关地球表面的信息，但内部的信息获取困难；（2）大气的不利影响不能完全根除，这样关于反射和放射物理量不可能全部表现出来；（3）天气条件、卫星轨道等外在因素的影响使所希望的图像未必立即得到。
2 遥感技术应用于水土保持监测
2.1 遥感技术应用于土壤侵蚀监测
土壤侵蚀遥感监测不同于其他生态环境遥感监测，主要表现在：（1）影像的时相对土壤侵蚀信息获取影响比较大。地球上的植被具备明显的物候变化，也就是说不同季节会有明显不同的植被覆盖度，而植被覆盖度又是判别土壤侵蚀强度最重要指标之一。在土壤侵蚀调查中，影像时相的影响是不能忽略的。（2）土壤侵蚀强度在遥感影像上无法直接进行判读，得不到直观的信息。（3）土壤侵蚀强度分类工作复杂多样，分类时，不仅要兼顾遥感和非遥感信息进行综合分析，而且即使对遥感信息源来说，也需要对其反映的直接信息再作进一步分析[4]。
2.2 遥感技术应用于水土流失监测
水土流失的发生与发展不是一个静态的过程，而是一个时空变化的动态过程，它的监测与评估需要根据不同的目的而采用不同的尺度。不同的卫星遥感影像其特点也有所区别，如气象卫星影像具有监测范围大、时间分辨率高和数据处理费用低廉等优点，而其缺点是时间分辨率低，像元所反映的信息具有较大的地域混合。因此，气象卫星遥感技术适用于大范围，植被盖度、地表、坡度等组成物质比较均一的地方；资源卫星具有多时相特段、性多波，高空间分辨率等优点，有效地获取精确的地表信息，为水土流失信息的提取以及模型的分析提供数据保障。但它也具有对一个地区重复观测周期长，在关键时期有可能得不到所需的资料等缺点。为了满足水土流失监测在空间分辨率、时间分辨率等方面的要求，通常需要将不同来源的信息进行组合来提高了水土流失监测的数据源精度[6]。
2.3 遥感技术应用于水资源污染监测
遥感技术能应用于水资源污染监测是因为污染水的光谱效应。水中溶解或悬浮的污染物，其组成与浓度也不同，这样水体反射能量的变化在遥感图像上也表现出纹理、结构、灰度、色调的微细差别。水的反射包含着水的镜面与表面反射、水体及水底地形反射等不同的类型，具有高度复杂性。当遥感技术应用于水资源污染监测时，对海洋与内陆水质监测也有区别。如遥感技术监测海洋石油污染的效果就比较好，可以发挥实时、同步和大范围连续监测的特点。遥感技术监测内陆水质时，由于内陆水体本身的光谱特征复杂多变，并且大气散射影响严重辐射信息，遥感监测所能得到的水质参数种类较少，所以内陆水质监测中虽然遥感技术得到了广泛应用，但还应仔细分析，区别对待。内陆水质遥感监测的主要对象为各类湖泊富营养化的监测与江、河污染监测(包括排污口、污染带)；主要环境遥感指标有可溶性有机物、浮游植物、悬浮物、总氮、总磷等。目前对水体中浮游植物的监测主要靠测定叶绿素含量，遥感技术已经能达到监测规定的要求；而可溶性有机物、悬浮物、总氮、总磷等的遥感监测还存在或多或少的问题，有待进一步的研究。
总体来说，遥感技术依靠及时快速的提供信息和真实客观、形象的优点，可对水资源污染进行良好、有效地监测为及时采取防护、疏导措施和环境评价提供了基础，是水资源污染监测中非常行之有效的技术手段。
参考文献
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卫星遥感技术发展范文4
关键词:遥感技术 生态环境 监测
随着全球环境问题日益突出,环境灾害与环境事故频发,卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用,在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级,重复观测频率从月周期发展到几小时,光谱波段跨越了可见光、红外到微波,光谱分辨率从多波段发展到超光谱,遥感数据获取技术正走向实时化和精确化,卫星遥感应用正在向定量化和业务化快速发展[1]。当前,我国环境监测任务十分繁重,特别是对基于卫星遥感技术的环境遥感监测有着迫切需求。
1、遥感技术简介
遥感技术(RemoteSensing,简称RS)是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感,按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感3种类型,按研究对象可分为资源遥感与环境遥感两大类。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。高光谱遥感的发展,使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪),遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用,提高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。
2、环境遥感基础工作的应用技术
水环境遥感监测方面,初步开展了水环境可遥感指标体系研究,对叶绿素a悬浮物有色可溶性有机物溶解性有机碳水面温度透明度等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在水环境领域中的应用潜力分析研究;初步开展了水环境指标(如叶绿素a悬浮物水温)遥感反演与信息提取的技术流程研究大气环境遥感监测方面,初步开展了大气可遥感指标体系研究,对气溶胶悬浮颗粒物O3,SO2,NO2,CO2,CH4等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在大气环境领域中的应用潜力分析研究以及大气环境指标(如气溶胶光学厚度)遥感反演与信息提取的技术流程研究[2]。
2.1 可见光、反射红外遥感技术
用可见光和反射红外遥感器进行物体识别和分析的原理是基于每一物体的光谱反射率不同来获得有关目标物的信息。该类技术可以监测大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等,是比较成熟的遥感技术,目前国际上的商业和非商业卫星遥感器多属此类。该类遥感技术用于环境污染监测,目前主要是要提高传感器多个谱段信息源的复合,发展图像处理技术和信息提取方法,提高识别污染物的能力。重点发展其在大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等监测中的应用。
2.2 热红外遥感技术
自然界中的所有物质,无论白天或夜间,都以一定波长向外辐射能量。在热红外遥感中,所有被观测的电磁波的辐射源都是目标物。目前红外探测器所使用的电磁波段,主要有3～5μm和8～14μm两个波段,对地表常温物体的探测通常使用8～14μm波段。热红外遥感主要探测目标物的辐射特性(发射率和温度),鉴别出物质材料的类型,评价出各种现象根据热辐射特征。
2.3 高光谱遥感技术
高光谱遥感技术的发展是人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一,是21世纪的遥感前沿技术。高光谱遥感数据的特点高光谱分辨率和高空间分辨率,它将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演及地物识别,因此在环境污染物监测中发挥主要作用。
3、遥感技术在生态环境监测与保护中的应用
我国的生态环境日益恶化,因此,如何在保护和改善生态环境的前提下发展生产已经提到了决策者们的议事日程上来。建立生态监测信息系统已经成为当务之急。这样的生态监测系统集生态环境信息管理、数据库管理、生态环境各要素的实时监测、时间和空间查询分析等多功能为一体,可满足实时动态、分时段监测、查询和分析的要求[3]。
目前,环境污染已成为一些国家的突出问题,利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。近些年来,我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳等多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。国家海洋局组织的在渤海湾海面油溢航空遥感实验中,发现某国商船在大沽锚地违章排污事件,以及其它违章排污船20艘,并作了及时处理,在国内外产生了较大影响。随着遥感技术在环境保护领域中的广泛应用,一门新的科学——环境遥感诞生了。
4、结语
总之,多种对地观测系统的发展,尤其是雷达遥感成倍地提高了信息的覆盖频率,从而大大增强了对资源环境的动态监测能力。随着科学技术的进一步发展,各项新技术不断地交叉融合,将使人们认识自然、改造自然的能力得到极大的提高。
参考文献
[1]聂洪峰,杨金中等.矿产资源开发遥感监测技术问题域对策研究[J].国土资源与遥感,2007.10(4):11~13.
卫星遥感技术发展范文5
关键词：遥感卫星数据；公安应用；应用前景
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0246-02
近年来，遥感技术迅猛发展。遥感卫星影像具有高清晰度、高质量、高重访周期等特点，作为获取空间动态信息的一种快速方式，遥感影像已在测绘、城市规划、土地监测利用、旅游开发等众多领域得到了广泛应用。公安机关作为维护社会治安秩序的重要机构，具有任务紧急性强、工作突发性强的特点，公安各警种在实战中面临着诸多问题。本文结合自己的研究课题，从当前警务实战角度出发，分析了高分辨率遥感卫星数据在解决公安机关在实战中面临问题的可行性以及能够解决的主要问题，认为高分辨率遥感卫星数据在提高公安机关工作效率和打击违法犯罪方面起着不可取代的作用。
1 高分辨率遥感技术的特点
高分辨率遥感卫星具有大范围覆盖的特点。高分辨率遥感卫星的工作模式是可控的，可根据实际需求设计遥感数据的接收模式，具有接收区域灵活、成像区域范围广的优势。如我国自主发射的高分2号遥感卫星已经达到优于45公里的观测幅宽，综合性能已跻身世界先进水平。
空间分辨率是高分辨率遥感卫星的主要优势指标之一。高分2号遥感卫星的空间分辨率已为亚米级，自投入使用以来发挥了巨大作用。GF-2号遥感卫星具体参数如表 1所示：
地表信息获取方式灵活，不受地形影响。高分辨率遥感卫星具有极强的重复观测能力，能够实现动态收集各类有用信息，结合地理信息技术，还可以实现对目标的移动监测和轨迹分析。高分辨率遥感卫星可实现对自然条件恶劣、地面工作开展困难的区域的信息提取，如高山峻岭、密林、沙漠、沼泽、冰川、两极、海洋等，或因国界限制而不易到达的地区。
2 高分辨率遥感数据在公安工作中能够解决的问题
2.1 突发事件的动态监测
当前公安机关针对突发事件的预案比较机械化，有时无法有针对性地适用于复杂情形下的突发事件。突发事件现场的影像信息和现势信息是制定应急处突方案的基础信息，是公安指挥人员指挥决策的重要依据。作为一种高效的信息源，高分辨率遥感卫星影像数据可以对突发事件如火灾、爆炸、犯罪分子逃窜等事件提供现场真实场景，为灾害影响范围、损失评估、部署侦查和抓捕方案等提供数据支撑。另外，高分辨率遥感卫星数据作为指导公安机关侦破犯罪的向导，可以为侦破案件争取宝贵的时间，减少人员伤亡，提高案件侦破效率。
2.2 分析地区安全态势，制定合理的巡逻防控战术
利用高分辨率遥感卫星数据，在城市地区可以提取诸如政府机构、商场、学校、道路等各类地物信息，在农村地区可以提取诸如农田、河流、畜牧场、房屋建筑等各类地物信息，结合已有的警务信息，可实现对地区安全态势的分析，结合地理信息专题图与可视化表达技术，公安机关可对地区安保态势实现整体的、直观性的掌握，据此公安机关可提前制定警务预案，有针对性地进行警务工作安排。如高路网密度区域有利于犯罪分子逃窜，是安全态势较危险的区域，发生案件后要加强对高路网密度区域的设卡拦截力度，堵住犯罪分子逃窜的出路；公安机关的所有工作都是为了保护人民群众的生命财产安全，居民区居住大量的群众，属于安全态势较危险区域，当居民区发生案件后，可通过获取该地实时卫星影像数据，掌握现场现势情况，及时疏散人群，处置人员一定要少而精，处置方法要妥当，以确保人员财产安全为重点，力争把事件的社会安全影响降到最低。
2.3 重点区域的实时监测
公安机关针对重点区域信息的掌握主要靠视频监控和警员巡逻，重点区域包括党政机关、化工厂、犯罪率较高区域、外来人口聚集区域等。例如适宜种植的区域是公安机关重点关注的区域。关于种植信息的获取，传统的方式是派出大量的侦查人员进行侦查和群众举报，在现今种植猖獗的状况下，这种信息获取方式早已不能满足公安机关打击种植的需要。基于高分辨遥感卫星数据的波谱信息，通过数据融合处理、专题信息提取的方式，可以实现对非种植区和种植区的区分以及对的面积及长势的监测，尤其对于公安机关不易到达的地形复杂地区，通过高分辨率遥感卫星数据实现对种植区的监测，具有十分重要的意义。通过高分辨率遥感卫星不定期对重点区域进行实时监测，了解重点区域周围的安全隐患，结合警务实际进行安全研判，必要时派出警员进行实地巡逻防控，制定合理的警务策略，可将不安全事件或违法犯罪事件扼杀在萌芽状态。
2.4 无人机遥感技术在公安工作中的应用
在公安机关日常警务巡逻防控工作中，依靠无人机遥感技术实现实战前沿信息的整合，可建立远程高效的警务指挥体系，实现扁平化指挥。在目前公安信息化发展的基础上，适当增加无人机遥感技术的应用，能够实现地空信息实时传送，初步实现执勤过程的可视化，可为人员的安全保障和任务的顺利完成提供通信支持。另外 ，无人机遥感技术电池续航能力已经能满足一般警务巡逻工作的需要，节约了大量的人力物力，提高警务工作效率的同时，保障了警员的安全。
3 高分辨率遥感卫星在公安工作中的应用前景
综合利用遥感卫星、平流层飞艇和无人机系统，实现高、中、低空三个层面的目标监测，能够为公安机关进行信息研判提供十分强大的数据支撑，对公安机关精准打击目标有着十分重要的意义。
对于细小目标及移动目标的遥感监测。有些目标具有信息分散、体积小的特点，即使利用高分辨率遥感卫星对这些目标进行监测，得到的影像数据也很难直接用于公安工作中的信息研判。针对这些目标，必须采取新算法来进行目标信息的提取，采取专门的技术来突出这些弱化的细小分散的目标信息。
当前的警务实战亟需要将高分辨率遥感卫星数据与现有的公安业务数据整合为一体化数据。高分辨率遥感卫星数据具有分辨率高、实时获取的优势，将当前公安数据库系统中的人口、情报、案件信息和警务经验与高分卫星数据相整合，为公安机关的综合研判能力提供了更强大的信息支撑，在当前公安机关业务系统的支撑下逐渐更新综合研判机制。
4 结语
本文简单介绍了高分辨率遥感卫星的特点，并详细阐述了当前高分辨率遥感卫星技术在公安工作中的应用，比如对突发事件的动态监测、重点区域的实时监测以及在对区域安全态势进行评估的基础上制定合理的警务巡逻防控战术。并初步展望了高分卫星数据在公安工作中的应用前景，比如无人机遥感技术、对细小目标或移动目标的信息监测以及高分辨率遥感卫星数据与现有警务数据的整合。
遥感技术作为一种实时获取信息的重要方式，在测绘、城市规划、土地监测利用、旅游开发等众多领域已得到的广泛应用，但在公安业务方面的应用还处于起步阶段。但高分辨率遥感卫星高分辨率、高质量、高重访周期的特点可以极大地提高公安工作的效率和对违法犯罪的打击能力。随着公安信息化建设的不断深入，高分辨率遥感卫星技术在公安业务中必将得到更加广泛的应用，发挥不可替代的作用。
参考文献：
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卫星遥感技术发展范文6
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