遙感的基本原理精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的遙感的基本原理主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：遙感的基本原理范文

攝影測量與遙感實習是攝影測量學和遙感技術相應用的綜合實習課，對于提高學生的測量技術有著重要的意義。接下來就跟著小編的腳步一起去看一下關于攝影測量與遙感實習內容及心得吧。

一、實習目的

本課程的任務是通過實習掌握攝影測量的原理、影像處理方法、成圖方法，掌握遙感的信息獲取、圖像處理、分類判讀及制圖的方法和作業程序。從而更系統地掌握攝影測量與遙感技術。通過實習使我們更熟練地掌握攝影測量及遙感的原理，信息獲取的途徑，數字處理系統和應用處理方法。進一步鞏固和深化理論知識，理論與實踐相結合。培養我們的應用能力和創新能力、工作認真、實事求是、吃苦耐勞、團結協作的精神，為以后從事生產實踐工作打下堅實的理論與實踐相結合的綜合素質基礎。

二、實習內容

1) 遙感影像圖制作;

2) 相片控制測量;

3) 航空攝影測量相對立體觀察與兩側;

4) 航片調繪、遙感圖像屬性調查;

5) 相片及衛片的判讀及調繪

6) 調繪片的內頁整飾

7) 撰寫實習報告，提交成果。

三、實習設備與資料

1) 攝影測量與遙感書本上的理論知識。

2) 通過電腦查找有關這門學科的實踐應用及其它相關知識等。

3) 電腦上相關的攝影測量的圖片信息資料及判讀方法。

4) 現有的實習報告模板及大學城空間里的相關教學資料。

四、實習時間與地點

時間：20__年6月19日——20__年6月26日。

地點：學校圖書館、教室、寢室及搜集攝影測量與遙感這門學科的資料等相關地方。

五、實習過程

5.1攝影測量與遙感學的發展情景

攝影測量與遙感是從攝影影像和其他非接觸傳感器系統獲取所研究物體，主要是地球及其環境的可靠信息，并對其進行記錄、量測、分析與應用表達的科學和技術。隨著

攝影測量發展到數字攝影測量階段及多傳感器、多分辨率、多光譜、多時段遙感影像與空間科學、電子科學、地球科學、計算機科學以及其他邊緣學科的交叉滲透、相互融合，攝影測量與遙感已逐漸發展成為一門新型的地球空間信息科學。由于它的科學性、技術性、應用性、服務性以及所涉及的廣泛科學技術領域，其應用已深入到經濟建設、社會發展、國家安全和人民生活等各個方面。

5.2單張像片測量原理

單張像片測圖的基本原理是中心投影的透視變換，而攝影過程的幾何反轉則是立體測圖的基本原理。廣義來說，前一情況的基本原理也是攝影過程的幾何反轉。20世紀30年代以后，攝影過程的幾何反轉都是應用各種結構復雜的光學機械的精密儀器來實現的。50年代，開始應用數學解析的方式來實現。圖1就是用光學投影方法實現攝影幾何反轉的示意圖。圖中假設兩張相鄰的航攝像片覆蓋了同一地面AMDC，它們在左片P1上的構像為ɑ1m1d1c1，右片P2上的構像為ɑ2m2d2c2,兩攝站點S1和S2間的距離為基線B。如將這兩張像片裝回與攝影鏡箱相同的投影器內,后面用聚光器照明,就會投射出同攝影時相似的投影光束。再把這兩個投影光束安置在與攝影時相同的空間方位，并使兩投影中心間的距離為b(b為按測圖比例尺縮小的攝影基線)，此時所有的同名投影光線都應成對相交,從而得出一個地面的立體模型A'M 'D 'C '。這時, 用一個空間的浮游測標(可作三維運動)去量測它，就可畫得地形圖。

5.3航空攝影測量的內外業技術要求

航測外業工作包括：①像片控制點聯測。像片控制點一般是航攝前在地面上布設的標志點，也可選用像片上的明顯地物點(如道路交叉點等)，用普通測量方法測定其平面坐標和高程。②像片調繪。是圖像判讀、調查和繪注等工作的總稱。在像片上通過判讀，用規定的地形圖符號繪注地物、地貌等要素;測繪沒有影像的和新增的重要地物;注記通過調查所得的地名等。通過像片調繪所得到的像片稱為調繪片。調繪工作可分為室內的、野外的和兩者相結合的3種方法。③綜合法測圖。主要是在單張像片或像片圖上用平板儀測繪等高線。

航測內業工作包括：①測圖控制點的加密。以前對于平坦地區一般采用輻射三角測量法，對于丘陵地和山地則采用立體測圖儀建立單航線模擬的空中三角網，進行控制點的加密工作。20世紀60年代以來，模擬法空中三角測量逐漸地被解析空中三角測量代替。②用各種光學機械儀器測制地形原圖

5.4像片的內方位元素和外方位元素

內方位元素用以確定攝影物鏡后節點(像方)同像片間的相關位置。利用它可以恢復攝影時的攝影光線束。內方位元素系指攝影機主距 f和攝影機物鏡后節點在像平面的正投影位于框標坐標系中的坐標值(_0,у0)。這些數值通過對航攝機鑒定得出，故內方位元素總是已知的。確定攝影光線束在攝影時的空間位置的數據，叫做像片或攝影的外方位元素。外方位元素有6個數值,包括攝影中心S(圖2)在某一空間直角坐標系中的3個坐標值_s、Ys、Zs和用來確定攝影光線束在空間方位的3個角定向元素,如嗘、ω、k角。這些外方位元素都是針對著某一個模型坐標系O-_YZ而定義的。模型坐標系的_坐標軸近似地位于攝影的基線方向，Z坐標軸近似地與地面點的高程方向相符。在模型坐標系內所建立的立體模型必須在其后經絕對定向的過程才能取得立體模型的正確方位。

六、航影像片調繪

像片調繪是利用像片進行判讀、調查、描繪和注記等工作的總稱。即用攝影測量方法測繪地形圖的作業過程，是用判讀知識蔣像片進行實地調查和補測，并對地形圖上需要表示的地物、地貌和地理名稱等要素經制圖綜合后，用規定的符號和注記標繪在像片上以供進一步測繪地形圖只用。經調繪的像片稱調繪片。簡稱調繪片。在特殊情況下，亦可在實地調繪典型樣片，其余的參照典型樣片和有關資料通過像片判讀在室內進行。

七、像片及衛片判讀時注意的技術問題

在作業過程中進行航空像片判讀時，一般都應該要遵循下列原則：先整體后局部;從一只到未知;先易后難;由宏觀到微觀的原則。只有這樣我們才能更好、更容易、更精確的判讀像片及像片上關的地物和地貌信息。同時判讀航空像片時一般也經常采用比較常用的方法進行判讀，如：直接判讀法;對比分析法;邏輯推理法等等。像這樣通過各種方法各種信息的全面綜合分析，才能更好的防止信息的判別錯誤，減少不必要的經濟和其它損失。然而尤其是判別過程中我們更得注重判讀過程及步驟，在判讀過程中我們分為四個判讀階段：準備工作;室內判讀;野外校核和成圖總結。在準備工作中我們也分為一些小的步驟：資料的收集;像片得清晰度;像片得重疊度;像片得平整度;航線的彎曲度;像片得壓平度，這些雖然是些小的細節，但是一旦忽略很多就會導致很大的判別誤差，影響我們最終的判別結果。還有室內的判讀，這一階段是需要在了解和掌握地區地理概況的基礎上進行，根據判讀任務的需要及相關學科的特點，制定出統一的分類系統，并選擇已知或典型地區總結和建立判讀標識。判讀過程中還要注意利用已知資料，以及放大鏡、立體鏡等輔助工具，對重要的地物和有疑問的地方加以特別標記，以便在野外校核時進行重點檢查。第三是野外校核，主要是根據室內擬定的路線進行，把室內判讀的結果與實地對照，特別是對一些重要現象和有懷疑的地方，應詳細加以觀察和驗證，以修改和補充室內的不足，最后是成圖與總結，判讀結果結果野外反復的檢驗后，可將其轉繪到準備好的底圖上，以制成專題圖件，并根據任務的要求，編寫實訓總結報告。

八、實習心得

通過一周的室內實習任務，最大的感觸就是從新認識了攝影測量和遙感這門比較抽象的學課，以前在課堂上總覺得這是一門非常難懂也非常難學的課程，可是就在這周的室內收集資料實習的過程中我的想法突然改變了，其實攝影測量與遙感這門學科并沒有所想的那么難懂和難學，只要我們愿意去學、去發現這門學科的奧秘我們還是非常容易掌握和理解的。開始接觸是覺得它是我們所有學科中最抽象的，可是當我們把我們所學的理論知識和這次室內搜集資料的實習結合起來對比和深入研究后，才真正的發現這是一門多么有內涵和適應新時代的必要科目，很多情況下，對于大面積的測圖我們都少不了對它的應用，同時在將來攝影測量和遙感也很有可能會取代我們所有傳統的測圖方法，真正的把它完全的應用到我們的所有調查土地資料中，以見證它的最有效的作用。

由于我們學校大量缺少攝影測量和遙感這門學科的儀器和工具，所以學校把這次實習任務主要定為網上搜集有關這門學科的資料及書本上理論知識相結合系統的學習。雖然這方面的設備大量的缺乏，可是仍然沒有撮箕到我們學習的良好心態，在這個過程中我們還是以自己的最大熱情完全的投入到此次實習中。通過這次實習我們的收獲很大，在很多情況下我們都得到了很多意外的收獲，獲益匪淺!不僅對書本上的理論知識有了通盤的理解，更重要的是從實踐中檢驗了它的真理，了解了它的適應范圍之廣和作用之大，為我們以后從事工作而需要它打下了堅實的理論基礎與實踐經驗。

第2篇：遙感的基本原理范文

[關鍵詞]農業災害 監測 遙感技術

[中圖分類號]DF413.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-7-299-1

中國作為一個傳統的農業大國，正遭受著世界上最嚴重的農業災害。如何加強對這些災害的監測和控制，成為困擾農業發展的一項難點課題。基于我國農業發展歷程，我們不難發現，遙感技術是增強農業災害監測實效，實現我國農業更好更快發展的有效手段。對此，本文從基本概述、應用兩個角度，對相關問題進行了如下的分析和闡述。

1遙感技術原理及其優點

1.1遙感技術的基本原理

所謂遙感技術，就是指通過各類光學探測儀器，對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收、加工、成像處理，進而探測與識別環境地物的一項綜合性技術。而眾所周知，物質不同，所發射的地磁波的波段也會有所不同。正因為如此，不同的物質在遙感技術作用下形成了不同的圖像。從另一個角度講，遙感技術憑借著不同的遙感成像，反映出了目標物的不同數據信息，進而成為區分不同物質的重要標準，這就是遙感技術的基本原理。

1.2遙感技術的優點

與其它監測技術相比，遙感技術的優點主要體現在以下幾個方面：

首先，監測范圍廣，監測立體性強。通過遙感技術，可以獲取對地面的連續性的、立體性的圖像。這種圖像可以有效避免地面點線監測所帶來的視野阻隔以及其它一些局限性，極大地拓寬了監測者的視野，使監測者能夠對各類災害信息進行宏觀性地把握。而且，越是那些波及范圍廣、災害性大的災害，其優勢就越發明顯。

其次，信息獲取量大，信息獲取效率高。憑借著高超的現代航天技術以及先進的現代航天工具，遙感技術能夠及時的、迅速的獲取各類圖像信息和數據信息，為高效數據模型的建立提供先決條件，為災害的甄別與監測提供有效依據。

最后，適應性強，可實現動態監測。對于有些災害，如病蟲害、雪災、火災等，常規性的監測手段根本無法奏效。在這種情況下，就需要充分發揮遙感技術的作用，發揮其適應性強的優勢。此外，遙感技術可以對各類災情進行全天候地監測，實現災前監測、災中監測、災后監測的有機統一，為災害控制提供充足的第一手資料。

2.遙感技術在農業災害監測中的應用

2.1旱災

旱災是一種比較常見的農業災害。據不完全統計，每年因旱災造成的經濟損失約占氣象災害類經濟損失的一半左右。在應對旱災的過程中，比較常用的方法有兩種，一種是熱慣量法，二是作物水分脅迫指數法，這都是遙感技術的重要體現。所謂的熱慣量法，就是指通過遙感圖像反演的研究區晝夜溫差來反映農業旱情的方法；而所謂的作物水分脅迫指數法，則是指通過作物冠層與其上空大氣溫度差來反映作物的水分脅迫狀況的方法。在實際中，兩者的適用范圍有所區別，前者適用于地與作物稀疏的農田，而后者則適用于作物覆蓋率較高的農田。

2.2洪災

與旱災一樣，洪災也是一種比較常見的農業災害。洪災具有時空分布廣、危害性大、突發性強的特點，每年造成經濟損失高達210億元。在實際中，遙感技術常通過洪災程度監測和洪災面積提取兩項指標來實現監測目的。而這兩項指標的取得，通常是建立在歸一化植被指數（NDVI）提取和分析的基礎上。現如今，遙感技術在洪災監測中的應用日趨成熟，尤其是微波遙感技術，憑借著其實時性、動態性的優點，成為目前洪災監測中最常用的數據源。

2.3病蟲害

病蟲害是影響農業生產的重要因素，每年約有13.5%的農業災害是由病蟲害引起的。在以前，人們主要通過肉眼來“監測”這種災害。可想而知，這種監測具有很明顯的滯后性，實際效果也很不理想。而遙感技術可以有效地彌補這個缺陷，通過各項監測數據，為我們準確地提供病蟲害的范圍和程度，以便及時發現并防治，為農業生產提供堅實的保障。光譜參數法是一種通過遙感數據來判斷農作物外部形體以及內部生理信息的方法，而這些信息恰是判斷病蟲害的重要依據。可見，光譜參數法是遙感技術應用于病蟲害的基礎。此外，植被指數法和紅邊參數法也是遙感監測中不可或缺的兩種方法，通過植被參數和紅邊參數，實現最終的監測目標。

2.4冷凍害

冷凍害是指因溫度過低而抑制農作物生長的自然災害。它不僅會延遲農作物的生長，有時甚至會造成農作物大面積的死亡。遙感技術在冷凍害防范方面具有重要的價值，可以準確、有效地預測或者評估冷凍害的發生時間以及危害程度。在實際中，植被指數（NDVI）并不能及時反映農作物凍害，以致冷凍害發生一段時間后才有所察覺。很顯然，這種監測具有一定的延遲性。因此，要想取得理想中的監測效果，就必須將NDVI監測與農作物地表溫度反演有機地結合起來。

2.5風雹災

統計資料顯示，我國每年的風雹受災面積多達600萬公頃，直接經濟損失超過30億元人民幣。風雹災的破壞性極強，在極短的時間內就會造成農作物的大面積倒伏甚至死亡。截至目前，遙感技術在風雹災中的應用現狀還不甚理想，遙感數據的時間分辨率與空間分辨率還無法達到要求。針對這種現狀，可以采用TM、EOS-MODIS、NOAA-AVHRR等遙感數據相結合的方式，增強數據源的針對性和有效性。

3小結

綜上所述，在新時期，加強遙感技術在農業災害監測的應用是一項非常系統的工程。為了將該項工程做大做強，夯實該項工程的基礎，必須明確以下幾個問題：首先，要對加強遙感技術在農業災害監測應用的必要性和重要性有一個清晰的認識；其次，要對遙感技術在農業災害監測應用的現狀有一個全面的分析；最后，要對加強遙感技術在農業災害監測應用的路徑有一個科學的把握。只有這樣，才能切實增強遙感技術應用的有效性與實效性，才能真正實現我國農業又好又快的發展。

參考文獻

[1]閆峰，李茂松，王艷姣，覃志豪.遙感技術在農業災害監測中的應用[J].自然災害學報，2006年第06期.

第3篇：遙感的基本原理范文

關鍵詞 遙感影像處理 研究生 協同創新 開源

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A

Abstract For many types of remote sensing image processing algorithms， implementation complexity and other characteristics， development-oriented theory， technology innovation of new remote sensing processing requirements， this paper studies the characteristics of different graduate and professional background to the open-source remote sensing software OpenRS platform， remote sensing science and research technology Graduate collaborative innovation model， given curriculum design， so as to enhance collaboration and innovation graduate ability to solve complex problems.

Key words remote sensing image processing； postgraduate； collaborative innovation； open source

當前，隨著計算機技術的高速發展，遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理，發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。協同創新是針對某個大型復雜問題，各個創新主體角色間實現創新互惠，知識共享，資源共享，形成相互協調發展，推動共同前進，協同的結果使個個獲益，整體加強，解決某些單一個體難以解決的復雜問題。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上，給出相應的解決方案。

1 研究生創新能力培養難點分析

遙感科學與技術專業是2010年獲批的教育部戰略性新興產業相關專業，是教育部人才培養模式改革試點。當前，隨著計算機技術的高速發展，遙感圖像處理已由簡單的單機單算法處理，發展到涉及并行處理、圖像處理、視頻處理等跨專業聯合處理的新型階段。傳統的基于遙感單學科密集理論的講解，難以滿足教育部及工程應用對創新性人才的需求，需要研究針對遙感科學與技術專業發展所需的協同創新模式的研究，克服當前研究生教育中存在的問題。協同創新是針對某個大型復雜問題，各個創新主體角色間實現創新互惠，知識共享，資源共享，形成相互協調發展，推動共同前進，協同的結果使個個獲益，整體加強，解決某些單一個體難以解決的復雜問題。在我國，教育部指定了“2011計劃”，其全稱為高等學校創新能力提升計劃，是繼國家985工程、211工程之后，中國高等教育系統又一項體現國家意志的重大戰略舉措，已有多所高校通過“協同創新中心”論證。雖然我國協同創新中心已成立多所，在協同管理理論及其應用方面也有若干研究，但如何構建協同創新模式具體實施方案，如何進行相應課程設計等具體問題還鮮有研究。下面將在分析研究生創新能力培養難點的基礎上，給出相應的解決方案。

2 多角色協同創新模式

OpenRS（全稱：開放式遙感數據處理服務平臺）開源軟件由武漢大學研制，實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統，其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。在數據來源方面，OpenRS可處理從簡單的字節型數據到復雜的復數型數據、從簡單的柵格型數據到復雜的矢量型數據、從可見光、高光譜數據到紅外數據，同時支持不斷擴展的影像數據格式。在處理算法方面，OpenRS支持從簡單像元級處理到復雜的對象級處理，包括了傳統的影像變換、波段運算、影像濾波、影像融合、影像聚類、影像分類到影像的分割、對象描述、對象分類，從傳統的定性處理到逐漸成熟的定量處理等適合于不同應用的算法和處理過程。在計算架構方面，OpenRS提供并行計算框架與計算模型，可支持網絡透明的并行算法實現。OpenRS系統實現了一種面向接口和屬性的算法插件系統，其目的是實現系統功能的動態調用和消除系統各模塊的物理耦合性。插件系統與具體算法和應用無關，主要提供了插件的掃描、對象注冊、對象創建與查找等基礎功能。

隨著技術創新復雜性的增強、速度的加快以及分工精細化發展，當代創新模式已突破傳統的線性和鏈式模式，呈現出非線性、多角色、網絡化、開放性的特征，并逐步演變為以多元主體協同互動為基礎的協同創新模式。在目前遙感處理領域，相關人員一般可分為五類角色，分別是數據提供者、平臺架構者、算法開發者、應用整合者和最終用戶。

不同特點研究生的培養方向不同，也適合不同角色。協同工作的重點是合理區分角色行為。數據提供者側重于提供原始數據，一般可由教研室合作提供，而無需受限于單個老師及學生經濟能力；平臺架構者側重于提供基礎的遙感數據讀寫、計算架構、通用基礎處理算法和通用界面元素等，OpenRS開源平臺可用于承擔該類角色；算法開發者側重于實現創新性的專業算法，實現過程中可利用平臺提供的通用處理算法，科研型研究生承擔該類角色；應用整合者在算法提供者提供的算法和平臺架構者提供的基本界面元素基礎上，實現各種定制化的服務界面，應用型研究生可承擔該類角色。

3 課程設計

在課程安排上，要求教師在備課的過程中，仔細分析研究生的各自研究關注點，并根據個人意愿，合理劃分研究生的不同角色，有意識地滲透協同創新能力教育的思想，更要在教學過程中把協同創新能力的培養貫穿于整個教學過程之中。因此，教師需精心設計有利于培養學生協同創新能力的編程案例為切入點，案例難度遵循循序漸進原則，以分組形式指導學生進行上機實習，多討論，多實踐，多總結，逐漸培養學生的創新能力。

在培養目標方面，課程旨在培養研究生掌握協同解決大型遙感問題的能力，了解OpenRS平臺基本原理，并可在其基礎上進行二次開發，編寫與插入自己的專業算法，能勝任企業、研究院所和政府部門等有關遙感影像處理技術設計、開發和應用等工作。

在課程設置方面，應主要以上機實踐為主，課堂授課為輔的教學形式。課堂授課主要講授OpenRS平臺的基本原理，如：算法插件機制，給學生較為清晰的學習脈絡，幫助梳理其在多角色創新模式中感興趣的角色，引導其協同創新思維，課堂授課不宜超過總授課時間的20%；在上機實踐開始階段，由教師對照編程代碼，仔細講解不同角色開發過程與相關技術關鍵點，由學生模擬實現；在上機實踐中間階段，以分組形式，讓組內同學承擔不同角色，相互協同開發，共同解決某一問題；在課程后期階段，讓分組間進行協同，完成更為復雜，更貼近實際應用的技術問題。以這種多層次，不斷深入的模式，提高學生的實際協同工作能力，同時也潛移默化地培養協同意識。

4 結語

遙感科學與技術專業的高速發展使得協同創新成為必然趨勢。OpenRS開源平臺的開放性、擴展性、先進性正滿足上述趨勢。本文在對研究生創新能力培養難點與OpenRS平臺本身特點加以分析的基礎上，給出了遙感領域的多角色協同創新模式與課程設計。

參考文獻

第4篇：遙感的基本原理范文

關鍵詞：DOM；DEM；影像糾正；影像鑲嵌

中圖分類號：P631.4+24 文獻標識碼：A 文章編號：

1.引言

數字正射影像圖(DOM，Digital Orthophoto Map)是對航空(或航天)片的像素進行數字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數字正射影像集。其兼具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。DOM具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優點，可作為地圖分析背景控制信息，并可由其提取自然資源和社會經濟發展的歷史信息或最新信息，為國土資源調查、災害防治和國民經濟建設規劃等、提供可靠依據；再者可以利用它進行地圖的修測更新，在測繪生產方面越來越發揮了重要的作用。

根據航空數字影像，在全數字攝影測量系統上利用攝影測量生成的DEM，制作數字正射影像圖(DOM)，滿足社會的各種需要或根據數字正射影像圖實現GIS數據庫的建立和更新及其所依據的數字高程模型可以成為構建空間數據框架的重要組成基礎。

2.基本原理和優點

數字正射影像圖制作原理，廣義地說就是對不同分辨率、不同光譜分辨率和不同時相的多源遙感數據和圖像，投影到需要的地理坐標系或者說進行圖像的幾何處理。因此，正射影像圖制作圖像的幾何處理是遙感信息處理過程中的一個重要環節。隨著遙感技術的發展，對于多尺度的遙感數據，進行多源遙感信息的表示、融合及混合像元的分解和影像間的幾何配準處理方法方面都有許多理論、方法的提出。

正射影像圖的的優點：

1.數字化數據

用戶可按需要對比例尺進行任意調整、輸出，也可以對分辨率及數據量進行調整，直接為城市規劃，土地管理等部門及GIS用戶服務，同時便于數據傳輸、共享和制版印刷。

2.信息豐富

正射影像圖信息量大，地物直觀，層次豐富，色彩準確，易于判讀。

3.提供專業信息

正射影像圖同時還具有遙感專業信息，通過計算機圖像處理可進行各種專業信息的提取、統計與分析。另外，它還具有精度高、生產周期短、易于快速更新等優點。

3.正射影像圖的制作過程：

正射影像圖的制作過程如下圖所示：

3.1數據的準備

獲取原始資料，包括控制點資料、相機文件、航片結合表和航攝負片，并對數字化原始航片進行掃描。

3.2正射影像的制作

（1）定向建模

進行空三加密，建立立體模型，經過內定向、相對定向、絕對定向、核線重采樣后模型確立成功。

定向精度原則按表1要求執行。

表1 定向精度指標

（2）數據采集

在JX4中，即能用DEM制作正射影像，又能用特征線構TIN制作正射影像。在影像匹配數字高程模型（DEM）前，首先要測量一些特征線，只有測過特征線的地方才能確保其正射影像精度，盡管用構TIN的形式制作正射影像精度高、變形小，但是需要測大量的特征線，費時費力，在能保證數字精度的情況下，一般只在大面積水域、道路、橋梁、山脊、山谷等地物上測量特征線。采集大面積水域為封閉多邊行，進行水域面置平。河流的水面存在不一致有一定高程落差，應該分段進行置平呈剃度下降。采集道路應緊貼地面，特征線不能相交。若有兩條線在空間相交或是有重合等情況，有可能會引起TIN的構建錯誤。所有采集的特征線要連續，不應有短開情況。房子等不采集。采集的線劃最好不要穿過房子橋梁等，防止影像生成后房子橋梁等彎曲變形。

其次進行匹配前預處理，可以獲得更好的匹配結果，從而可減少匹配編輯的大量工作，可大大提高效率。預處理完成后，可以進行影像匹配以及匹配結果編輯。在編輯數字高程模型（DEM）無效的情況下，還可適當放寬DEM的網格間隔，用放寬網格間距后的DEM制作的正射影像去修復變形和模糊。

（3）正射糾正

采集工作完成后，可根據采集的特征點線和數字高程模型（DEM）糾正出滿意的像片正射影像。

（4）DOM鑲嵌、裁切

影像拼接時，應盡量調整色彩、色調協調、統一，可以采用Geodog勻色軟件進行像對的勻色，減少相鄰圖幅、像對之間的接邊誤差和色彩差異。相鄰像片正射影像鑲嵌，兩像片間的重疊部分一般達60%-70%，因像片邊緣部分變形大，盡量使用像片的中間重疊部分。地物影像接邊差控制在圖上0.2MM-0.3MM以內。

在拼接影像之前，首先應該對糾正過的像片進行逐步檢查，符合精度要求時，方可進行影像的拼接、裁減工作。影像的拼接線一般采用用戶自定義，影像拼接要注意以下幾點：

① 鑲嵌線盡量選在道路邊線、田埂、陰影等紋理差異小區域，避開房屋特別是高層建筑區、立交橋等陰影差較大的區域，以免造成影像模糊、錯位、不接邊等，確保影像質量。

② 高層建筑密集區域接邊，無法保留地物的完整性和特征（即因攝影角度、時間、投影差的原因引起的地物相互壓蓋和兩邊倒的情況）時，要盡量采用投影差小的中心影像，保留高層建筑和主要道路完整性為原則。在經過道路、水系等平行地物時，最好走直角路線，這樣，最大程度上保證了拼接效果

③ 鑲嵌線的采點一定要光滑。地物高差變化的地方一定要多采點，以保證地形的自然連續性， 影像的視覺效果和影像質量。

④ 盡量避開陰影、云影。由于航攝采用的是中心投影，在立體像對中，云影或高差大的地物產生的陰影或在左右航片中的方向和位置有所不同，所以在選著鑲嵌線時，應避開陰影和云影。

5）色彩調整和接邊

選擇多條航線中地物類較豐富的局部影像，對其進行亮度和對比度調色，來作為標準灰度模板，再統一按照模板圖進行勻色、處理，以保證整個測區影像色調一致。注意在處理相鄰航線水域由于光線反射造成色彩不平衡，航攝底片脫膜、拉傷造成丟失影像，在保證影像圖精度和清晰度的前提下，可以用Photoshop等專業圖象處理軟件進行處理。最終將各航線的影像進行鑲嵌，形成矩形的正射影像數據塊。裁切每個單幅影像規定要外擴一定的范圍。用Photoshop把裁好的接邊影像與自己負責的影像套合，進行接邊和色彩調整。圖幅接邊要求盡量無縫，其最大限差一般平地、丘陵地的不大于5米，山地、高山地不大于8米，并且要求接邊處影像色調基本一致。

四、正射影像圖在測繪生產的應用

在信息化日益發展的今天，正射影像圖應用越發廣泛了。將影像圖與線劃圖套合在一起打印的調繪紙圖使野外測量作業人員一目了然，方便作業的同時，省時省力；可以實現數字線劃圖的更新、修測；可以應用于城市規劃與設計中，能直觀反映實地情況。在城市建設、地理信息系統構建中起著極其重要的作用。

參考文獻:

[1]測繪技術北京公司.JX-4數字攝影測量工作操作手冊[G].2001.

第5篇：遙感的基本原理范文

一、教學目標

與GIS專業相比，非GIS專業受其專業特點限制，其教學的基本定位是緊密結合專業需求u，教學的目的是面向GIS系統的應用，主要是讓同學們掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理，熟悉常用GIS軟件，學會用GIS的手段分析解決專業領域問題。對于地質工程專業GIS的教學目的在于使得學生通過學習該課程，掌握GIS的基本概念、功能和組成，掌握GIS的空間數據結構，掌握地圖投影的基本原理，了解空間數據的獲取與預處理，掌握空間數據的分析方法，熟悉常用GIS軟件，并能將GIS的原理與技術應用到地質工程領域當中。在具體的理論教學和實踐教學中應充分考慮學生的專業基礎和背景，對教學內容進行重新組織，補充GIS在本專業中的作用和應用并對實踐上機內容進行精選。

二、教學內容組織

GIS是一門集計算機科學、信息科學、現代地理學、測繪遙感學、空間科學和管理科學等為一體的新興邊緣學科，學生學習本課程要求具備一定的地理學、測繪學(測量學、全球定位系統、遙感、地圖學、計算機制圖等)、計算機(軟件設計基礎、程序設計語言、數據庫、數據結構、CAD等)等方面的基礎知識和基本技能。但對于非GIS專業而言往往缺乏相應的專業背景知識，并且學時相對也較少，為了解決這一矛盾上好GIS課程，首先應針對學生的知識背景和專業的應用需求對課程內容做適當的調整和補充。分析現有的GIS教材，主要有三大類：一類是面向GIS專業的，這類教材有的側重于地理學，強調地理事物的圖形和屬性表達，有的側重于數學和計算機，強調算法和程序，這些教材全面、系統，內容深入，并被GIS專業廣泛使用，但不完全適合非GIS專業；一類是針對軟件操作和應用的，在理論中穿插軟件操作介紹，這類教材以軟件應用為目的，內容相對淺顯易懂，但缺乏地質工程專業應用實例；還有一類是針對GIS應用較廣泛的領域，如人口、環境、城市等，這類教材中都介紹有大量的專業應用實例，內容結構各有千秋，深淺不一，而在這些面向專業應用的教材中較少涉及石油、地質等領域，另外有少量的數字油田方面的論著，但數字油田方面的論著主要是介紹各種油田相關的信息系統框架，往往并不系統介紹GIS原理與技術。綜合考慮這些教材的優缺點和針對性，筆者認為對于地質工程專業教學內容設置應遵循基礎性、系統性和面向應用的基本原則，采用以GIS基本概念、功能和原理為主線，將地質工程應用實例貫穿其中的方式來組織課程內容，對與學生專業背景無關以及學生理解有困難的內容進行適當壓縮甚至刪減，而對與專業應用直接相關部分內容應進行適當擴充，從而滿足學時的要求。筆者參考了大量的GIS教材及數字油田隨1叫方面的教材，并結合相關的科研項目，在充分考慮地質工程學生專業背景的基礎上，面向專業應用對課程內容進行了重新組織和補充，如表1所示。對于理論部分的深入程度可根據具體的學時在授課中靈活掌握。

三、上機實踐內容設置

上機實踐對于幫助學生深刻認識GIS的基本功能及提高學生實際動手能力具有重要的作用，它是GIS課程中的一個重要環節。目前GIS的實驗教材雖然數量在不斷增長，但大多針對GIS專業進行設置，對于非專業的GIS課程則無通用教材，往往需要自己編寫。原因是這些針對GIS專業編寫的教材無論從軟件的選取，還是實驗內容的側重性，難易程度，實驗數據與專業的貼切性等，都無法與本專業對于GIS課程的培養目標吻合，也不適合社會對本專業學生的需求。對于非GIS專業首先應根據專業應用選擇適合的軟件，目前市面上流行的GIS軟件，國外的有ArcGIS、Maplnfo等，國內的有MapGIS、SuperMap等，對于地質工程專業可選擇ArcGIS和MapGIS作為上機實踐軟件，因為目前在油田上這兩個軟件應用得最廣泛。上機實踐的學時設在l0個學時比較合理，上機內容設置的基本原則是既要與課堂理論知識緊密結合，又要考慮與專業應用相結合。上機內容的選取以GIS的基本功能為主線，與專業應用的結合則體現在試驗數據的選取及試驗過程的設計上。另外，筆者在實踐教學中發現很多實習指導書中所用的術語與教材中所用的術語往往不一致，這樣會給學生造成概念上的混亂以及理論和實踐的脫節，所以在編寫實驗指導書的時候還應注意實習中出現的術語要盡量與課堂教學中所用的術語保持一致，或者要對學生明確。例如在數字高程模型中由離散點生成用規則格網表達的數字高程模型，在課堂理論的教學中把這個過程稱為規則格網的生成，而在很多實習指導書中則把其叫做柵格表面的生成；再例如課堂教學中所說的柵格數據的疊加在軟件中往往是通過柵格的統計和計算來完成的，而并不是直接有一個柵格疊加的工具，對于這一點在教學和上機實踐中應向學生明確。針對地質工程的專業特點，以ArcGIS9．2為例，上機實踐內容、實習目的、實習數據和要求設置如表2所示，實習數據的選用盡量面向專業應用。

第6篇：遙感的基本原理范文

[關鍵詞]工程測量 技術

[中圖分類號] P258 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-11-111-1

0前言

工程建設中的測繪工作可以統稱其為工程測量，其中包括工程建設的設計、勘測、施工、管理階段所進行的各種測量工作，其目的是為建設項目的設計、勘測、監測、安裝、施工、竣工及運營管理等一系列工序而服務的。工程測量是測繪學在工程建設中的直接應用，其應用領域包括：公路、鐵路、水利工程、建筑工程、隧道工程、橋梁工程、城市市政工程、海洋工程、廠房建設、國防建設、礦山測量、農林、地質等。工程測量在國民經濟建設和國防建設中發揮著巨大的作用，可以說，如果沒有測量工作所提供的數據和圖紙，任何工程建設項目都無法順利的進展。隨著經濟的飛速發展、社會的不斷進步、城市規模的擴大、大工程建設項目的不斷增多，再加上微電子、計算機技術等的應用，對工程測量提出了許多新的要求。在這種情況下，產生了許多的測量新技術、新方法，并推動和加快了工程測量技術的發展。

1工程測量中應用的技術

1.1自動化技術

在測量過程中，有時會遇到需要連續監測一個物體在某種力的作用下所發生的幾何變形，或是定時的進行測量，并將所測得的數據及時的表達出來。在這些情況下，就需要用到自動化技術。當利用自動化技術進行工程測量時，可以實現自動監測、實時監測、連續測量、遙測等。

自動化技術的應用實例：欲測量導軌是否平整。具體做法，步驟一：在導軌的旁邊安放一個水槽，槽內裝有導電液體，該液體可作為電容器的一個極板；步驟二：將一輛裝有一個水平衡臂的小滑車放置在導軌上，水平衡臂的一端與導軌的頂面相接觸，另一端伸出一根豎桿，豎桿下端懸掛電容器的另一個極板。設法讓小滑車沿著導軌滑動，可以發現電容器的可動極板也隨之移動，并且該極板離導電液體液面的距離也發生變化，這個不斷變化的過程就會被傳感器記錄下來，并反饋出來。根據反饋的結果，就可以快速、精確的測量出軌道的不平度。

1.2電子測速儀

電子測速儀是由電子計算機、電子經緯儀及電磁波測距儀組合而成。作為一種既能測量距離，又可測量角度的多功能儀器，電子測速儀在地形測量、控制測量、施工放樣測量等測量工作中發揮著重要作用。

電子測速儀在工程測量中的應用實例：某單位擬建造一個大型的冷卻塔，塔高180m，壁厚0.1m。要求施工單位必須保證塔壁上每一點與設計值的偏離不超過3cm，目的是為了達到預期的冷卻要求。針對這樣一個技術難題，利用電子測速儀可以較好的解決。具體操作如下：在所使用的施工設備上安裝許多測距用的四面體反光鏡，在地面上能觀測到反光鏡的地方安放電子測速儀。根據所測量點的平均高程，利用計算機查得相應高程的斷面半徑，與設計半徑相比較，即可得到每一個點的徑向偏差，也就會發現哪些點偏離了設計位置。

1.3全球衛星定位技術（GPS）

GPS是全球定位系統/授時與測距導航系統的簡稱。GPS定位的基本原理是：利用測量學中的空間距離交匯的方法。GPS系統包括：GPS接收機、地面可控制部分和空間部分。與傳統的經典測量技術相比，其主要具有：自動化程度高、精度高、全天候作業、操作簡單、效益高等特點，已成功應用于航空攝影測量、工程測量、大地測量、運載工具實時監控、導航與管制、地球動力學、資源勘探、城市規劃等領域，遍及國民經濟的各個領域、各個部門。

GPS技術的進一步發展，則是RTK技術，該技術是數據傳輸技術與GPS測量技術的結合，是一種更先進的技術。具有全天候作業、定位速度快、操作簡便、觀測時間短等優點，是GPS測量技術新的發展成果。

1.4RS技術

RS技術也就是遙感技術，包括信息傳輸技術、傳感器技術、信息提取、處理和應用技術。該技術不與物體直接接觸，是利用傳感器接收地面物體反射的或發射出的電磁波信號，并以數據或是圖像的形式記錄下來所接收的信號，再傳輸到地面接收器。遙感技術的全過程即為：接收、處理、分析和判讀。該技術具有獲取資料速度快、可實現反復觀察、感測面積大、受限制小、可實現連續運行等優點，多用于土地資源調查、地質調查、海洋資源調查、水資源調查、植被資源調查、城市遙感調查、考古調查、測繪、環境監測和規劃管理等。目前，主要的遙感應用軟件有ERMapper、ERDAS和PCI。

1.5地理信息技術（GIS）

GIS是集測繪遙感學、空間信息科學、環境科學、計算機科學和管理學等學科為一體的一門新興的學科，具有數據存儲量大、規模宏大、處理復雜、功能強大等特點，已成為多學科集成顯示的基本工具。其技術優勢主要在于：具備輔助決策、空間預測預報和提示功能，并且具有集地理數據采集、存儲、分析、管理、可視化顯示、成果輸出于一體的數據流程。目前，GIS已成為一門新興的產業，在國防建設、地質礦產、氣象海洋、測繪、農林水利、城市規劃、環境監測、區域開發、土地管理等領域發揮著越來越重要的作用。

1.6數字攝影測量技術

數字攝影測量技術是基于攝影測量與數字影像的基本原理，綜合應用數字影像處理、計算機技術、模式識別及影像匹配等多學科的方法與理論。航空攝影測量是大比例尺、大面積地形測圖、地籍測量的重要方法與手段，可以提供影像的、數字的、線劃的等多種形式的地圖產品。利用全數字攝影工作并結合GPS技術在攝影測量中的應用，可以實現攝影測量向著數字化、智能化、自動化方向邁進的目標。

2結語

工程測量為工程建設服務的，貫通于整個工程建設的始終，甚至在建筑物的運營階段也起到較大的影響。工程測量是保證工程質量的重要手段。當前，隨著測繪技術的不斷進步、新技術的不斷涌現，工程測量技術也正在向著測量數字化、測量過程控制和系統行為智能化、測量內外作業一體化、測量控制智能化、測量成果和產品數字化、數據獲取及處理自動化、信息管理可視化、信息共享和傳播網絡化的趨勢發展，并將逐漸成為我國工程建設的重要前提和可靠保障。

參考文獻

[1]陳俊勇，胡建國.GPS技術的新進展[J].測繪工程，1996（2）.

第7篇：遙感的基本原理范文

關鍵詞：土地利用，遙感影像，變化監測，地理信息

中圖分類號： F293 文獻標識碼：A

文章編號：1001-9138-(2012)06-0077-80 收稿日期：2012-05-06

1 引言

為保證土地管理的科學性，及時準確掌握耕地和各種土地利用現狀的最新數據尤為重要。3S技術特別是新型遙感和地理信息技術的應用將為我們提供重要的技術保證。基于多時相遙感影像間進行土地利用變化監測研究的上述問題結合相關研究提出的方法，本文提出基于土地利用現狀GIS數據（矢量數據）和單時相遙感影像間進行土地利用動態變化監測研究的簡單方法和技術流程。

2 原理與技術流程

2.1 基本原理

基于T1時期的土地利用圖與T2時期相應尺度的遙感影像間進行土地利用動態變化監測時，雖然T1時期的土地利用GIS數據（矢量數據）中已有一些圖斑在T2時期已經發生了改變，但仍有大量的未變化的圖斑信息包含其中。因此，我們可以利用這一信息做輔助，利用T2時期對應尺度的遙感影像數據基于遙感影像的分類識別技術實現變化圖斑的動態監測。具體技術原理為：假設用T1_GIS_D表示T1時期的土地利用現狀GIS數據（矢量數據），用T2_RS_D表示T2時期的相應尺度的遙感影像數據，那么，首先利用T1_GIS_D和對應區域的DEM數據對T2_RS_D進行幾何變換運算，目的是產生T2時期的正射影像數據（T2_DOM_D）。然后實現T1_GIS_D和T2_DOM_D間的配準并疊置。這樣，我們依據T1_GIS_D中的圖斑多邊形作為T2_DOM_D興趣圖斑區，借助影像判讀庫，利用遙感影像的分類和識別技術對每個興趣區的圖斑進行識別。如果興趣區識別的結果與T2_RS_D中的對應圖斑的土地利用覆蓋類型一致，則該圖斑視為未變化圖斑，否則，判定該圖斑的土地利用覆蓋類型發生了變化，并進一步分析其新土地利用覆蓋類型和變化面積統計分析。

2.2 技術流程

為了實現上述的技術原理，本文設計了圖1所示的土地利用變化自動監測技術流程。其中，T1 期數據為土地利用現狀圖，T2 期為與T1期現狀圖尺度相應分辨率的遙感影像。在圖1中，DEM數據主要是用于非平坦區域的高差修正；影像判讀知識庫是指根據先驗知識及土地利用現狀圖中與影像中一致圖斑的信息而建立的各類地物的均值、方差和紋理等知識；分類識別是以相異圖斑的矢量圖作為興趣區，僅對T2時期影像的興趣區內影像進行分類并對地物進行識別，這樣的好處在于可以大大減少計算的數據量，提高計算的速度，同時由于涉及的類別較少，從而提高分類和識別的準確性。

3 試驗及結果

為了驗證本文提出方法和技術流程的可行性和有效性，本文利用當前主流遙感影像處理軟件Erdas對主要技術進行了試驗。

3.1 數據準備

試驗中，本文選擇了天津市一個較小的區域作為興趣區（如圖2），土地利用現狀矢量數據和遙感影像數據均來自于天津市國土資源和房屋管理研究中心。由于所選實驗區域的土地利用現狀圖斑和影像數據中圖斑的一致性較好。因此，為了配合本文的試驗，試驗中首先將現狀圖中的幾個不同的地類圖斑合并為一個圖斑（如圖3）。

3.2 試驗

在試驗中首先將監測區的土地利用現狀圖和影像圖進行疊加（幾何糾正和配準事先已做好），疊加結果如圖4所示。為了觀察的方便，疊加后我們調整了矢量的透明度。從疊加的結果我們可以看出，圖中所選的興趣區就是發生了變化的圖斑。因此，接下來的試驗是對興趣區的影像進行分類和識別，結果表明在土地利用現狀圖中為同一土地利用覆蓋，而在影像中為兩種土地利用覆蓋類型。這就表明這個圖斑發生了變化。

4 結論與展望

本文提出了一種基于土地利用現狀圖和相應尺度的衛星遙感影像間進行土地利用變化監測的方法。初步試驗表明，本文提出的技術思路和技術流程是有效和可行的。變化監測運算僅局限于T1期土地利用現狀圖斑與T2期影像中圖斑不一致的圖斑進行，這樣可以大大提高變化監測的運算速度。此外，變化監測算法主要以分類和識別為主，數據挖掘的規則僅作為輔助。相對于基于數據挖掘的方法挖掘有益規則而言，這一方法可以有效降低算法的復雜性。

參考文獻：

1.李天峻 閻君 李伯衡.遙感綜合時空信息在土地利用動態監測中的應用概述.國土資源與遙感.1997.2

2.李發明 程秀英 魏懷東等.武威市黃花灘生態移民區近十幾年來土地利用變化監測.甘肅林業科技.2006.4

3.胡召玲.徐州市土地利用變化的遙感監測.徐州師范大學學報(自然科學版).2007.2

作者簡介：

阮柏林，供職于天津市國土資源和房屋管理研究中心。

An Object-based Land Cover Change Detection Approach of

Using Single-temporal Satellite Image and GIS Data

Ruan Bailin

第8篇：遙感的基本原理范文

關鍵詞:通信原理;教學方法;思路

《通信原理》 課程是電子類、通信類等專業本科階段的一門重要課程;本課程選用的是一般高校普遍使用的經典教材――樊昌信主編的《通信原理》(第6版),作為改版后的教材,主要增加了確知信號和新型數字帶通調制技術,在其他章節有部分的改動,在使用教材的時候可根據學生的特點進行選擇性的講解。課程的主要任務是讓學生掌握通信的一般模型及原理,其內容涵蓋了模擬通信和數字通信的基本原理,包括基本概念、基礎知識等。

一、教學方法的探討

課程講解上,采用對比和聯系的方式,使學生能夠融會貫通,舉一反三,例如對數字帶通調制系統而言,ASK/FSK/PSK,這三種基本的調制方式,都是從它們的時域表達、頻譜分布,產生方式、解調方法上進行對比講解,一者便于記憶,二者能夠對三種調制方式的進行區別,例如:相比于ASK調制,FSK可看作兩路ASK的疊加,而PSK則可看作兩個極性相反的ASK信號,由此可以分別把他們的時域表示、產生方式對照起來,區別開來。同時,在講解的過程中,注意把前后章節的內容相聯系,例如:把數字調制和模擬調制也可以進行對照,如ASK和AM信號的產生,除了輸入信號是數字和模擬的區別外,整個調制和解調過程基本相類似;再如,在講完第6章中數字基帶調制系統的抗噪聲性能分析后,緊接著第7章的數字頻帶系統幾種調制系統的抗噪聲性能,頻帶調制體統包含有基帶部分,所以對它的抗噪聲性能分析時,也用到了對基帶系統抗噪聲性能分析的方法,所以也能夠進行一個分析和比較,單極性碼和雙極性碼的誤碼率公式和2ASK和2PSK相吻合,便于對前后內容的理解,同時也深刻了對公式的理解,方便于公式的記憶。

表1 誤碼率的比較

表1給出了誤碼率的比較,其中單極性和雙極性碼的誤碼率是在等概出現的情況下得到的,在1表達式中就是信噪比的平方根,而2ASK和2PSK公式中的r就是信噪比,由此可知,2ASK和單極性、2PSK和雙極性碼的誤碼率公式是一致的。

在對理論進行講解的同時,結合課后習題來加強對理論及公式的理解。由于課程的理論性較強,除了用到先修課程信號與系統的相關知識,也需要具有較為扎實的數學理論基礎,在講解的過程中,非常注意如何能夠把繁瑣的理論推導簡單化,盡量進行理解性、簡單化講解,對于程度好的學生希望數學推導能夠清晰和開拓他們的思路,為以后更加深入地學習打好基礎;而對于數學程度一般的學生,希望他們能夠理解其過程,掌握其結論,不做過高要求,目的只有一個:希望他們對通信系統的學習,能夠掌握通信系統的基本處理方法和思路,而不是陷入繁瑣的數學推導中卻把握不住方向。

二、實驗環節

課程設置的也有相應的實驗,在通信原理的實驗箱上對理論內容的驗證,主要有:模擬信號源的產生、AMI/HDB3編譯碼過程、FSK調制解調過程及PCM編碼系統等,實驗內容主要是對波形的測量和驗證,希望能夠把理論和實際進行結合,把每個模塊硬件實現的基本原理搞清楚,但鑒于實驗箱上的實驗大多都是驗證性的實驗,所以給學生補充基于matlab通信實驗的內容:主要是QPSK、QAM和OFDM的仿真實現,也加入了WCDMA的matlab的實現,通過仿真來更加深入地理解理論內容,也對未來通信的發展有一定的認識。

考慮到有部分遙感學院的學生,在實驗中我也加入了有關雷達探測的仿真實現,通過一個開發好的脈沖預警雷達的目標跟蹤界面,實現對目標的動態探測,讓學生理解雷達如何實現對目標的測距、動目標檢測等原理,整個仿真工具具有非常直觀的效果,能夠通過模擬的示波器對雷達回波進行觀測,同時脈沖寬度、目標個數以及山體雜波等參數都可以進行設置,非常接近真實的探測環境。

圖1 脈沖雷達的仿真界面

整個實驗的環節,一是理論和實際的結合,二是掌握仿真軟件的使用,三則是開拓學生的思路,拓展他們的知識面,也希望能夠激起他們學習興趣。讓他們體會到理論并不是無用的和無趣的,而是對實踐具有非常強的指導意義。

三、結束語

《通信原理》 作為本科階段一門理論性較強的課程,讓學生有興趣去學,并非一件易事,而本文只是對該課程的教學方法和手段進行了一個經驗性的總結和探討,當然,在教學過程中仍然有很多問題和不足,隨著以后教學互動的過程及教師間的交流和合作,希望能夠有所改善和提高。

【參考文獻】

[1]樊昌信. 曹麗娜著. 通信原理第6版 [M],北京,國防工業出版社. 2009,2

[2]沙濟彰著. 通信原理學習與考研指導[M], 北京,科學出版社. 2004.

第9篇：遙感的基本原理范文

關鍵詞：礦山；地質環境；遙感監測

傳統礦山地質災害的通常采用實地調查、群眾舉報的方式進行，此種方式不僅效率較低，受空間視野約束較大，且難以開展礦山地質災害的動態變化分析及預測評估。利用遙感技術信息豐富、多波段、廣視域、可重復成像等優點，通過與全球衛星定位系統技術及地理信息系統技術相結合對礦山地質環境進行監測，可有效提升檢測效果的準確性與可靠性。因此，加強有關礦山地質環境遙感監測方法的研究，對于改善礦山地質環境監測質量具有重要的現實意義。

1 礦山地質環境遙感監測關鍵技術

1.1 圖像處理關鍵技術

在礦山環境監測中，實施監測的兩個時相的遙感影像需具備一致的空間分辨率、成像時間及成像季節，且具備相同的植被覆蓋狀況及光譜值。但因遙感影像成像環境差異，遙感影像間常存在較多的輻射誤差與幾何誤差，所以在遙感影像變化監測中要對成像環境進行修正，降低成像環境的誤差量。

1.1.1 輻射校正：其基本目的是盡量消減影像因太陽高度角、大氣條件及傳感器影像的形成的遙感成像與真實地物間的輻射亮度差異，通常分為相對輻射校正與絕對輻射校正兩種方法；相對輻射校正是依據選定的參考圖像，將其與同地區內的其他遙感影像進行輻射匹配，以消減影像間的輻射差異，其常用的矯正方法由基于偽不變特征的校正、基于統計量的校正及直方圖匹配等。[1]

1.1.2 影像融合：其基本目的是將采用不同尺度、不同傳感器類型獲取的同地區的影響通過相應處理措施以改善影響的光譜信息、空間分辨率和紋理信息等特征；當前常用的融合方法有多時相影響融合、不同分辨率影像融合、不同傳感器影像融合、多波段影像數據融合等類型；HIS變換法是當前影像融合算法的常用算法，此種算法簡單且方便操作，可有效增強影像色彩信息與空間信息特征，但對于植被顏色信息特征處理水平較低，主要是因為植被吸收可見光，且反射紅外光，而全色波段內包含的一些近紅外波段信息會在全色波段高亮顯示，較小的顏色噪聲便會被放大。

1.2 信息提取關鍵技術

1.2.1 基于地理信息系統的礦山地物識別技術：此技術主要是以面向對象遙感處理技術為前提，通過對遙感影像進行圖像分割以形成圖像對象，進而深入提取分類輔助信息，并采用空間分析方法完成空間目標物識別，從而實現礦山地質環境遙感監測；圖像分割中需考慮空間信息與影響光譜信息兩方面的因素。

1.2.2 影響直接對比法采集變化信息：常用的有內積分析法、影像差值法、變化向量分析法、影響比值法等檢測方法；影像差值法的基本原理是對時相t1的遙感影像與時相t2的遙感影像做減法，若影像間差異較小，則相減結果應趨近于零或為零，若影像間差異較大，則結果應表現為較大值；一般差值影響亮度值按照高斯分布，計算時可對差值影響結果求絕對值以保證差值結果均為非負值。

2 礦山地質環境遙感監測方法

2.1 崩塌遙感監測方法

崩塌通常是露天采石采礦、道路開挖等造成的，大多數會產生在節理裂隙發育的陡崖位置，破損面凹凸差異大，上陡下緩。遙感影像上崩塌體后緣發育呈現弧形或直線形，陽坡呈現淺色條區塊、陰坡呈現深色陰影區帶。

為便于凸顯崩塌發育狀況，對ETM、TM圖像使用741與453波段進行組合和線性增強處理，從而提高山體完整度、植被覆蓋率、巖性特征反映的清晰度；對于SPOT213波段組合圖像通過直方圖調整與HSV融合增強處理，可提高地形地貌顯示的清晰度；對于SPOT5圖像校正時應增加控制點數量，并使用幾何多項式實施三次卷積重采樣法變換，可保證圖像精確度；對部分航片數據實施對比度拉伸，可有效凸顯山體細節。[2]

依據不同片種的遙感分析表明，ETM與TM圖像對于崩塌宏觀地質條件的顯示水平較高，而對于崩塌產生的形態特征顯示水平較低。通常崩塌形態要素在航片、SPOT5圖像中具有較高的精度，其崩塌壁大多數呈現淺色調，輪廓線清晰。

2.2 采空塌陷遙感監測方法

在不同地區不同礦種中，采空塌陷對于地表的破壞程度也會不同，在遙感圖像中會表現出明顯的差異性。在TM圖像中塌陷會呈現出單獨的橢圓形或環形斑點與板塊，不同斑塊間的明暗程度也不相同；因塌陷坑是具有不同深度的負地形，在陰影條件下其可呈現出明顯的立體效果。塌陷坑的陰影通常會產生在環形斑塊內側的下半部，而土堆陰影通常會產生在環形斑塊內側的上半部，與正地形立體效果正好相反，其是判斷塌陷坑的基本指標。因B4水體反映效果好，B5信息量較多，在不同地質類型的反差較大，B1具有較高的水體亮度值，所以使用TM451段可有效呈現塌陷區的變化狀況。

因礦區大氣污染相對嚴重，可對圖像實行濾波或對比度拉伸處理，以改善其細節顯示水平。由于采空塌陷區與周圍地質環境間的差異較大，可使用闕值法實施塌陷地信息采集，并采用3波段差值彩色合成法對采集結果進行處理，由此便能充分反映塌陷區接近10年的動態地形變化。若塌陷區被掩埋，則其塌陷類型在圖像上的識別水平主要由遙感信息空間分別率決定；使用全色波段與SPOT213波段組合對融合圖像進行處理，且開展2%的線性增強，根據色調及紋理特征狀況可有效采集塌陷區的細節信息；對于部分塌陷坑范圍較小且不存在積水的礦山，可使用IKONOS、Quickbird等高分辨率遙感圖像實時監測。

2.3 礦山污染遙感監測方法

通常礦區因采礦導致的廢水、大氣、廢液、粉塵污染等造成的水體污染較為嚴重。采用ETM、TM圖像對煤礦開采點進行監測，可發現圖像中的DN值差異較大，因此在監控中應使用SPOT5波段與743波段進行組合，通過小波變換融合發實行中值濾波處理及直方圖變換。如對于某煤礦原始TM圖像分析發現，其灰度分布范圍較小、亮度值較低，對比度較弱，實施線性拉伸處理，對不同波段灰度分布范圍進行擴展，可使合成圖像效果顯示水平大幅度改善；對一些重點區域進行分段線性拉伸，其并不會造成原始數據變動，且容易對大氣污染狀況進行解釋。[3]

因石灰巖礦山周圍、運煤通道及煤礦區等長時間堆放大量煤渣粉等物質，使得礦區粉塵污染較為嚴重，其在TM543波段假彩色合成圖像中可呈現出明顯的亮白色或暗褐紅色；而礦坑中排出的污水在影響中可呈現明顯的粉紅色。ETM與TM光譜信息量較大，可有效監測礦區大氣污染狀況；而采用SPOT5光譜圖像可明顯反映礦山水體、粉塵污染狀況。

3 結束語

遙感監測技術的應用水平將直接關系著礦山地質環境的整體監測效果與質量，因此，相關技術與研究人員應加強有關礦山地質環境遙感監測方法的研究，總結遙感監測關鍵技術及不同礦區地質類型遙感監測措施，以逐步改善礦山遙感監測技術的應用質量。

參考文獻

[1]張進德，田磊，趙慧.我國礦山地質環境監測工作方法初探[J].水文地質工程地質，2011，05（35）：57-58.