大氣遙感技術的應用精選(九篇)
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第1篇：大氣遙感技術的應用范文
關鍵詞：遙感技術環境監測 環境保護 應用
Abstract: The remote sensing technology because of advantages is fast, accurate, wide range and real-time access to resources and environment situation and change data, has become the main means of environmental monitoring, greatly improving the environmental evaluation of personnel working efficiency and accuracy, in order to maintain the balance of natural ecology, protection of natural ecological resources played an extremely important role. This paper discussed on the application of remote sensing technology in environmental monitoring.
Keywords: remote sensing; environmental monitoring; environmental protection; application
中圖分類號：X831文獻標識碼： A文章編號：
0前言
當前，城市的飛速發展帶來了一系列城市污染問題。環境監測任務十分繁重,傳統的監測方式，在耗費人力物力的同時，還得不到理想的效果，并且調查的周期十分漫長，不能夠對城市環境的實際情況做出及時的反饋。而基于衛星遙感技術的環境遙感監測，將遙感衛星技術與實地勘測相結合，不但可以及時準確地實時反映城市的資源狀況和變化趨勢，數據也可以準確及時地得到反饋，在實時監控了城市生態環境的同時，還可以對動態進行分析，在技術上提供了堅實可靠的保障。
1、概述
遙感技術是從遠距離感知目標反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線結目標進行探測和識別的技術，是在現代物理學、空間技術、計算機技術、數學方法和地球科學理論的基礎上建立和發展起來的邊緣科學,是一門先進的、實用的探測技術。
其發展趨勢是：提高遙感器的分辨率和綜合利用信息的能力,研制先進遙感器、信息傳輸和處理設備以實現遙感系統全天候工作和實時獲取信息,以及增強遙感系統的抗干擾能力。
遙感技術分類
按照所使用的監測波段不同，該技術可分為以下幾種類型：熱紅外遙感技術、可見光反射紅外遙感技術和微波遙感技術。
遙感技術的特點和作用
遙感技術的特點如下：監測速度快、范圍廣、能夠進行長時間動態監測、投入成本低、回報高、無需現場采集樣本、可以發現常規方法無法監測到的污染源。其較為明顯的作用是可對指定區域進行跟蹤測量，并且能夠快速獲取與污染有關的全方面信息，如污染源位置、污染范圍、污染物分布及擴散情況、大氣生態效應等等。
目前，遙感技術已在我國諸多領域內得到廣泛應用，具體包括：農林牧漁業環境監測、地質、地理、水文、氣象、海洋等環境監測、城鄉規劃、資源勘探、軍事偵察、土地資源管理等等。現階段，隨著科技水平的發展速度不斷加快，促進了遙感技術的發展，該技術目前能夠測出水中大部分微量元素的實際含量，如葉綠素、水溫、泥沙含量以及水色等等。而且其還可以測量出大氣的溫度、濕度以及各種有害氣體的濃度和分布情況，在固體污染物的測量方面也有一定的作用。
5、遙感技術在城市環境監測中的具體應用
5.1在大氣環境監測中的應用
大氣污染主要是指工業和生活燃煤排放的廢氣、煙塵、粉塵、揚塵以及人工合成物質自然揮發有毒有害氣體對大氣的破壞。遙感綜合技術在城市環境監測為大氣環境質量監測和評價提供了有效的途徑。根據遙感影像特征可對大氣污染的范圍、污染源的位置、污染物的擴散途徑進行監測,結合實地觀測數據還可對大氣污染的程度進行測定。常規的大氣環境監測的做法是在典型區布點采樣,在室內分析大氣中污染物的含量,并據此來監測和評價大氣環境質量。量點的監測數據來評價全區,代表性和可靠性均差。 或者通過對穿過大氣層的太陽直射光和來自大氣和云的散射光以及來自地表的反射光的光譜分析,可以測量它們的光譜特征,求出大氣氣體分子的密度,從而確定大氣中廢氣和有毒有害氣體的含量,并可用此來對大氣環境進行監測。
災害性大氣污染主要是沙塵暴。衛星圖像擁有紅外通道，可以確定沙塵暴的位置,同時它所具有的高時間分辨率(如1小時重返) ,更有利于大尺度監測沙塵暴的運動軌跡。目前沙塵暴研究和監測的主要是利用遙感手段。
5.1.1.臭氧層監測。因臭氧自身能夠吸收0.3微米以下的紫外區中的電磁波，故此可采用紫外波段進行臭氧含量測定。此外，若大氣中的臭氧含量達到一定高度時，溫度也會隨之升高，所以也可采用紅外波段進行探測。
5.1.2.有害氣體監測。對于由自然或人為條件下生成的二氧化硫及氟化物等有害氣體，可采用間接解譯標志進行監測。通常情況下當植被受到一定程度的污染后，其對于紅外線的反射能力會有所降低，加之紋理、顏色等外在特征也會異于正常狀態下的植被，所以可利用植被這一特點，對污染情況進行間接分析。
5.2在水環境監測中的應用
應用遙感技術對水環境進行監測主要是以清潔水與污染水的反射光譜作為監測依據。正常情況下，清潔的水體其反射率較低，而且對于在光的吸收較強，從而使得其在遙感影像中呈暗色調，這一特征在紅外譜段上更為明顯。
在進行水體監測時，可將水色指標及光譜特征作為遙感技術監測的主要依據。應用衛星獲得的像片或磁帶數據中水面光譜資料與正常水的光譜資料相比較,使用小型電子計算機作及時的處理,就能探測出水源中的各種污染情況。由于遙感技術監測的范圍較廣，從而使其在水體擴散時能夠及時發現污染物的擴散方向、排放源、影響范圍及程度，以便盡快找到污染源。因水體中的污染物種類較多，且過于繁雜，為方便遙感監測，通常將水污染分為廢水污染、泥沙污染、熱污染、石油污染等幾種類型。
5.2.1熱污染監測。由于城市化和工業化的迅猛發展,大氣中的二氧化碳急劇增多,大氣層對地球生物生命起保護作用的臭氧層正在逐步地被破壞,致使全球氣候普遍變暖,這就是所謂的“ 溫室”效應。而城市市區溫度普遍較城市郊區高,這種城市市區出現的島狀的高溫現象即所謂的“熱島效應”。
5.2.2.石油污染監測。
就港口和海洋而言，石油污染屬于一種較為常見的水污染。利用遙感技術對石油污染進行監測，不但可以確定污染區的實際范圍和石油含量，同時還能追蹤到污染源。由于石油與海水的光譜特征差異較大所以在很多光譜段上均可將石油與海水分開。
5.2.3.廢水污染監測。由于廢水中所含的懸浮物種類較多且水色差異較大，加之特征曲線上的強度也有所不同，所以可采用多光譜合成圖像對廢水進行監測。此外根據廢水中水溫的差異情況，也可采用熱紅外進行監測。
5.3在固體廢棄物監測中的應用
城市的固體廢棄物的類型主要有居民生活垃圾 、建筑垃圾、工業垃圾以及混合垃圾,以上幾種廢物的混合物等。根據遙感圖像的特征 (如形狀、色調或色彩 )可以有效地調查固體廢物堆場,尤其是利用航空熱紅外圖像更為有效。
6、結語
總之，環境保護現已成為我國一項重要的基本國策，遙感監測技術可以幫助我們對環境進行實時監控，大大增強了對資源環境的動態監測能力，對保護生態環境的平衡、提高人們生存環境的質量發揮著重要作用。所以，在未來的工作中，應加大遙感技術的應用力度，使其在環境保護方面的作用得到充分發揮。
參考文獻：
[1] 周園;李金生;遙感技術在環境監測中的應用[J];江西測繪;2008年04期
第2篇：大氣遙感技術的應用范文
【關鍵詞】遙感技術；環境監測；運用
中圖分類號：X83文獻標識碼： A 文章編號：
前言
在經濟快速發展的同時，環境污染問題變得越來越嚴峻，并受到社會的廣泛關注。而環境監測是環境保護和治理的重要手段，對環境保護和治理具有重要意義，因此環境監測人員必須不斷的提高和創新環境監測技術，以及時反映出環境污染情況，為環境保護和質量提供重要依據。隨著遙感技術的快速發展及其具有的應用優勢，其在環境監測中得到了廣泛的應用，對環境進行實時監測，并為環境保護和治理提供準確的數據信息，使得環境污染得到有效的控制。
2.遙感監測技術
2.1技術類型
遙感監測技術主要是利用物體電磁波輻射或者反射效應，并物體未直接與電磁波接觸，只是對監測對象進行遠距離目測和辨識。遙感監測技術根據不同的波段可分為：熱紅外線遙感監測技術、能反射且見光紅外線遙感監測技術及微波遙感監測技術。
2.2適用范圍
隨著遙感監測技術的不斷發展和進步，其被廣泛應用于各個領域中，主要有:地質水文、海洋及氣象等監測；農業、林業、牧業及漁業等監測；城鄉規劃和設計、資源勘察、土地利用等監測。而目前，遙感技術在水環境和大氣環境及固態污染物等監測中也得到很大的應用，水環境監測包括水溫、葉綠素、水色及泥沙量等，大氣環境監測包括大氣溫度、相對濕度、有害氣體等[1]。
2.3技術特征
（1）應用范圍廣。遙感監測技術的信息采集范圍較為廣泛，小至10km高度的遙感飛機，大至1000km高度的遙感衛星，信息采集范圍十分的廣泛，能對監測對象進行全面的監測。（2）限制性較小。遙感監測技術在信息采集過程中存在的限制條件相對較少，不會受到高山或者大海的影響，能夠靈活的對監測對象進行有效的監測，并對收集信息進行準確的分析。（3）檢測速率高。遙感監測技術集信息采集、信息傳遞、信息存儲、數據整理劑數據分析等功能于一體，簡化操作工序，提高了檢測的速率。（4）采集樣式較多。在實際信息采集過程中，由于采集對象的不同，使用儀器的不同及波段的不同，其采集樣式也不同。
3.遙感監測技術在環境監測的運用
3.1遙感監測技術在大氣環境中的運用
遙感監測技術可以對大氣環境的溫度、相對濕度、有害氣體、臭氧層等進行有效的監測，對大氣環境保護起著至關重要的作用。其利用遙感技術對大氣環境進行有效的監測，并通過遙感影像來分析大氣環境主要污染源、分布規律及擴散情況，對大氣環境進行適實時監測，以為大氣環境治理提供重要的數據信息，及時制定合理的治理方案，意思降低大氣環境污染的危害性，為人們提供一個良好的大氣環境[2]。
3.2遙感監測技術在土地利用中的運用
由于土地利用變化對水環境、大氣環境、生物多樣性、土壤性質及氣候狀況等均具有直接影響，促進環境污染的發生，對經濟、環境、生態的可持續發展造成很大破壞，因此必須加強對土地利用的監測。通過遙感監測技術，對土地利用情況進行定期或者不定期的監測，監測內容主要有：監測范圍、監測區域、監測面積及土地利用前后變化情況等，為土地合理利用提供重要依據。遙感監測技術并未與監測對象進行直接的接觸，是通過遠距離的勘測，對土地利用情況進行全面的監測和控制，對土地細微變化情況進行準確的掌握，為土地合理規劃和利用作為明確的導向[3]。
3.3遙感監測技術在固態廢物污染中的運用
固態廢物污染是我國環境治理和保護的重要內容之一，主要包括生活垃圾、建筑垃圾、工業垃圾及混合性垃圾等，對環境造成嚴重的污染，因此必須對其進行有效的監測。監測人員可以通過光譜數據信息來明確固態廢物的位置、范圍、分布等情況，并利用 全球定位儀 GPS 進行空間定位，同時利用地理信息系統GIS來進行數據對比和分析，明確固態廢物變化情況，制定合理的治理措施，改善其堆放場地，減少固態廢物對環境的污染[4]。
3.4遙感監測技術在水環境中的運用
在利用遙感監測技術監測水環境時，主要是通過清潔水及污染水形成的反射光譜來完成的。一般情況下，由于清潔水反射率比較低，對光吸收性卻較強，從遙感影像上觀察時，清潔水顯示的是暗紅色的，其在紅外譜監測下更加明顯。因此，在監測水環境時，可以水體顏色、水體光譜特點作為監測依據。由于遙感監測技術應用范圍較為廣泛，可以對在水環境中監測到污染物的分布位置、排放源頭、污染范圍及污染程度等，對污染源進行有效的控制。水環境污染源有很多，從遙感監測角度來看，可分為廢水污染、石油污染及熱污染等。(1)廢水污染。廢水污染源主要包括生活廢水、工業廢水、化工廢水等，其含有大量懸浮物質，顏色與凈水顏色相差很大，在監測曲線上的波動現象較大，因此可采取多光譜圖像來監測，或者依據廢水溫度與凈水溫度存在的差異，采取熱紅外線來監測，對廢水污染來源、污染情況等進行有效的分析，為廢水污染治理提供重要依據。（2）石油污染。石油污染主要是石油在運輸的過程中，對港口、海洋等水環境造成嚴重污染，是水環境污染的重要治理對象。通過對石油污染進行遙感監測，可以明確石油污染區域、污染來源及石油含量，為石油污染治理提供重要依據。由于石油和海水光譜特性存在很大的差異，因此可以利用光譜段來對石油污染進行監測和治理。（3）熱污染。通過紅外裝置可對水體存在的熱污染進行監測，主要是因為水體受到熱污染時，會產生熱效應現象，這時紅外裝置就能依據水體產生的熱效應差異來對熱污染情況和主要來源進行監測，并利用計算機系統來進行數據分析，獲取相應的水體等溫線，對水體熱污染量進行確定[5]。
環境遙感監測技術應用前景
遙感監測技術與常規監測技術相比，具有監測范圍廣、檢測速率高、成本較低等優點，在環境監測中的廣泛應用，為環境監測與環境治理提供重要的依據。隨著研究人員對遙感監測技術的不斷研究和探索，光譜率高、分辨率高、多極化高等三高遙感監測技術成為現階段的主要發展趨勢。再者，隨著遙感監測技術和3s技術（全球定位儀、專家系統及地理信息系統）的有效結合，遙感監測技術監測功能和監測速率得到很大的提高，為環境監測和環境保護提供重要的技術支持。
結語
隨著遙感監測技術的發展及其具有的應用優勢，在水環境、大氣環境、固態廢物污染及土地利用等監測領域中得到廣泛的應用。通過利用遙感監測技術對環境進行有效的監測，可以明確污染范圍、污染來源及污染分布規律等數據信息，為環境污染治理提供重要的依據。環境監測是一項長期工程，需要監測人員對遙感監測技術進行更加深入的研究，提高其監測能力，以發揮其在環境監測中的重要作用。
【參考文獻】
[1]周晨.環境遙感監測技術的應用與發展[J].環境科技,2011,9(S1):89-90.
[2]楊婉平.探討環境監測技術的現狀及發展[J].民營科技,2011,12(06):67-68.
[3]王煒.環境監測中遙感技術的應用[J].現代農業科技,2011,23(22):54-55.
第3篇：大氣遙感技術的應用范文
關鍵詞：無人機；遙感技術；環境監測；研究進展
中圖分類號：X87
文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）8016602
1引言
長期以來，我國環保監測方面一直存在“門難進、臉難看、證據難找”的情況。即使環保部門勒令環境污染較為嚴重的企業進行整改，但很多企業忽視環保，仍然違規生產、頂風作案。部分企業甚至不配合環保局人員調查，拒絕甚至對環保檢查人員進行攻擊。選擇新型的環境監測技術以應對當前的嚴峻形勢，顯得非常迫切。
無人機具有快速機動、預警響應能力快的特點，可以通過車載或者地面方式從多種地域直接發射，快速到達工業生產監測區域.對污染發生位置進行實時監側，通過滑行和傘降的方式進行回收取證。無人機遙感技術在短時間內快速而且準確地獲取遙感數據的優勢，帶動了其在環境監測領域的快速發展。
2無人機遙感技術
2.1無人機簡介
無人機（UnmannedAerialVehicle，縮寫UAV）是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。根據其系統組成和飛行特點，無人機可分為滑跑滑翔型、彈射起飛滑橇降落型、手拋傘降型、旋翼直升機四大類型，其特點和應用領域見表1。
2.2無人機遙感系統
無人機遙感系統（Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ）
以先進的無人駕駛飛行器為平臺，負載數字遙感設備（數碼相機、數碼攝錄機等）進行拍攝和記錄，通過遙感數據處理技術進行影像的同步傳輸，以實現對采集對象信息的實時調查與監測，且可以完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。無人駕駛飛行器技術和通訊技術、遙感傳感器技術、GPS差分定位技術、遙測遙控技術和遙感應用技術相互結合組成的無人機遙感系統，具有自動化、智能化、專題化，可以快速獲取國土、資源、環境等的空間遙感信息（圖1）。
2.3無人機遙感技術的優勢
2.3.1作業安全、效果直接。
無人機監督執法不受空間與地形條件等各方面的干擾，可以比常規的監管執法手段更為獨立，直接取得第一手的真實情況。無人機遙感系統具備面積覆蓋、垂直或傾斜均能成像的技術能力，尤其是搭載的高精度數碼成像設備，可以實現實時回傳的視頻信號，在視頻終端清晰成像，現場情況辨識度可以精確到0.1m，能對現場環境監測指揮工作提供實時的幫助。同以往的環保現場監督檢查相比，無死角，更直接安全。
2.3.2目的明確、操作簡單
無人機遙感系統智能化和自動化水平均比較高。可以通過在系統中事先設置飛行路線來達到無人駕駛，并且在飛行中通過不斷的微細校對和調整來達到對目標的精確測量。現在的無人機遙感系統可以通過視頻系統后手柄來完成操作。
2.3.3使用成本低
目前無人機最多能加載5kg油，一次飛行任務可以到達100多個監測點，能夠在空中持續飛行16h以上。無人機體形小，耗費低，系統的保養和維修簡便，具有監測時間長、區城廣、使用成本低的優點。
3環境監測
3.1無人機遙感技術在水環境監測中的應用
由于內陸水體具有污染類型多樣、環境復雜且水域面積相對小的特點，要求數據精度非常高，目前無人機還達不到要求，因此在內陸水環境監測中的應用研究相對較少。目前水環境監測主要是借助系統搭載的多光譜成像儀生成多光譜圖像，從宏觀上觀測水質狀況，提供諸如水質富營養化、水華、水體透明度、懸浮物排污口污染狀況等信息的專題圖，直觀全面地監測地表水環境質量狀況，從而達到對水質特征污染物監視性監測的目的。國內無人機第一次應用于環保領域是在遼寧省，采用無人機遙感系統對遼河流域進行的遼河治理現狀航拍和遙感監測進展順利，可以得到分辨率為0.1 m的實景圖像數據，對這些圖像進行技術評估，可以及時掌握遼河治理重點區域的動態變化情況。
3.2無人機遙感技術在大氣環境環境監測中的應用
現在，國內無人機遙感系統在大氣環境監測方面可監測的指標主要包括臭氧、粒子濃度、溫度、濕度、NO2和壓力等。可迅速查明環境現狀具有視域廣、及時連續的特點。無人機不僅可以實現實時對大氣環境數據進行監測，還可搭載采樣器，在空中采集大氣樣品后送回實驗室進行檢測分析。
3.3無人機在生態環境監測中的應用
目前，無人機遙感技術生態環境監測方面應用主要實現方式表現為利用數碼相機或光譜類設備（如紅外攝影機、紅外掃描儀、微波輻射計等）獲取遙感影像，通過地面控制系統及數據后處理系統，實現數據拼接與處理，提取宏觀環境監測或大范圍監測指標。應用領域體現在森林資源調查、災害監測、生態環境等方面。
3.4在環境應急監測中的應用
一旦突發環境污染事件發生后，在情況危險、交通不利等不利因素下，相關應急處理人員無法到達現場，而無人機遙感系統可快速趕到污染事故所在空域，系統搭載的影像平臺可實時傳遞影像信息，立體的查看事故現場、污染物排放情況和周圍環境敏感點分布情況，監控事故進展，為環境保護決策提供準確信息。無人機遙感系統的使用，不僅保障了現場工作人員的人身安全，同時也大幅度的降低了現場環境應急工作人員的工作難度。如發生在2010年的大連新港30萬t級油輪輸油管線爆炸事件，當時原油入海造成約50 km2海域受到污染，傳統的環境監測技術無法控制。環保部在第一時間調配無人機攜帶遙感系統趕赴現場進行了“天―空―地”同步監測。無人機遙感系統在惡劣條件下多次成功完成低空飛行監測作業，提供的海面油污發展監測數據可以動態反映溢油發生發展情況，為當時的環境應急管理提供了重要技術支持。
5結語
無人機遙感技術作為一項極具潛力的環境監測技術，具有實時傳輸影像、續航時間長、系統保養維修簡便、實用成本低、覆蓋區域廣、使用用途多、機動靈活等優點，正在快速發展。目前我國正在建設“天-空-地”一體化環境監測網絡體系，并且已經在自然地質災害、大氣、內陸水體、海洋、生態預警等多個環境監測領域取得了一些研究成果。相信隨著相關技術的不斷發展成熟，無人機遙感技術將在環境監測領域發揮日益重要的作用。
參考文獻：
[1]
⑾椋林維昌.多功能環境監測無人機系統設計[J].科技視界，2016（12）：55～56.
[2]謝濤，劉銳，胡秋紅，等.基于無人機遙感技術的環境監測研究進展[J].環境科技，2013（4）：55～60，64.
第4篇：大氣遙感技術的應用范文
由于水中懸浮物微粒或者浮游生物粒子的影響，射到水體中的太陽光會被一定程度地吸收和散射。任何地物包括水體都具有光譜反射特征，遙感就是通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化。胡舉波等研究發現，隨著懸浮物質數量的增加，光譜衰減系數不斷增大，最容易透過的波段從0．50μm附近向紅色區移動。隨著渾濁水泥沙濃度的增大和懸浮沙粒徑的增大，入射光被散射的深度變淺，水的反射率逐漸增高，其峰值逐漸從藍光移向綠光甚至向黃色變化。Gitelson等研究證明，500～600nm波段適合用來監測水體的懸浮物，700～900nm波段的反射率對懸浮物質的濃度變化最敏感，也是遙感用來估算水體懸浮物質濃度的最佳波段。通過遙感拍攝水體的圖像，觀察圖像上波峰出現的位置區域，就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。
1.1城市污水的監測
城市大量排放的工業廢水和生活污水中帶有大量有機物，使水質惡化。衛星遙感技術通過水體在光譜影像上的差異來判定水體污染的變化，不僅能夠實時觀察污染物的運動特點，還可以根據水中的懸浮物作為判定指示物來追蹤污染源。韓陽等針對不同濃度的3個生活污水樣本，采用二向反射光度計的方法，測定了不同樣本在2π空間的多角度偏振反射光譜數據，建立了探測方位角、光線入射角、探測天頂角、偏振角、波段等因素與所測水體的偏振數據的關系。黃妙芬等利用2006年4月6～7日在甘肅省慶陽市境內環江、柔遠和馬蓮河實測的水體波譜數據，以及化學需氧量COD測定數據，采用Fisher判別方法，建立了基于地面實測光譜數據和適用于該研究區的水環境COD遙感識別模式。水環境COD污染遙感模式的建立為從遙感影像上快速、大面積獲取COD信息提供了一種技術手段。ChuqunChen等利用衛星數據來評估珠江水質，結合綜合污染（CPI）法，測得水體COD和養分的含量，定量分析了珠江口水污染的狀況。鞏彩蘭等提出了利用多光譜、高光譜遙感技術對水環境情況進行大面積、多時相、低成本監測和評價的新方法，并通過水樣采集、光譜測量、模型建立、圖像處理、水質反演和系統演示等實現了對黃浦江和淀山湖的水環境情況的宏觀監測和評價，并驗證了該方法的有效性。通過監測水體的反射光譜數據、光譜數據，再結合實測水體的波譜數據建立相關關系和模型，實現對水體全方位快速、準確地監測。
1.2水體熱污染的監測
廢水中懸浮物千差萬別，導致特征曲線反射峰的位置和強度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來監測廢水污染，也可以根據溫度的差異選擇熱紅外的方法進行調查、監測。由于熱紅外傳感器對熱源比較敏感，能夠準確、有效地探測出熱污染排放源。吳傳慶等利用多時相的TM熱紅外數據對大亞灣核電站周圍的水溫場變化進行監測，通過對信息的提取分析，有效地對核電站周圍的環境影響進行了評價。石登榮等利用多時相航空熱紅外掃描，獲取水體熱輻射場變化資料，結合數學模擬，研究上海地區感潮水體熱污染的時間和空間的動態變化，建立了相應的動態方程，數學擬合的誤差平均在±2．7％左右。說明，利用航空熱紅外掃描結合數學模式，可以較好地反映水體熱污染的動態變化。采用熱紅外遙感技術對水溫變化進行時空監測，根據影像上的熱輻射信息，能夠準確地識別熱污染的分布，較好地完成對熱污染的監測和評價。
1.3水體富營養化的監測
水體富營養化是水體接納的N、P等營養元素超過了自身的最大負荷量，造成水體中浮游植物大量繁殖，這是水質富營養化的顯著標志。遙感技術根據浮游植物中的葉綠素與可見和近紅外光之間具有特殊的陡坡效應，即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現象來監測富營養化的分布范圍，然后，從彩色紅外圖像上的顏色變化來監測富營養化的污染程度。宋瑜等結合高光譜的實驗數據，建立了基于MODIS數據對太湖水體富營養化識別的模型，實現了水富營養化遙感信息的有效提取。XiaoqinXue等采用水體富營養化狀態指數（TSI）對西安渭河水體富營養化的研究證明，使用TM遙感數據對水體富營養化的遠程監測和評估是可行的。吳傳慶等研究證明，從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評價方法，可行性強，能夠充分運用遙感數據源很好地完成湖泊富營養化狀態的評價工作。遙感技術能夠多角度對水體富營養化進行監測和評價，為動態監測水體富營養化提供了有效的監測技術手段。
1.4石油污染的監測
海上或港口的石油污染是一種常見的水體污染，也是污染數量多、范圍廣、危害深的一種污染。遙感技術利用油和水對太陽輻射的反射不同，在遙感影像上表現為同物異譜和同譜異物現象來監測水體是否有油層覆蓋。張永寧等在可見光波段對不同厚度煤油、輕柴油、油和重柴油的監測中發現，油膜反射率的大小與油膜的厚度有關。趙冬至等總結了油膜在可見光近紅外波段的地物光譜特征，為識別油膜的厚度提供了參考。Palmer等利用小型的機載成像光譜儀分析了發生在英國設得蘭（Shetlands）的溢油事故，證明440～900nm是油膜提取的最有效波段。ShiL等搜集了中國東海西部2002—2005年石油泄漏的（SAR）圖像，分析了不同類型的石油泄漏量晝夜性變化和季節性變化的規律，為控制和治理大面積的石油污染提供了科學的指導。不同厚度的油膜對太陽光的反射不同，通過對水面影像上反射率的變化監測水體的油污染以及油層的覆蓋厚度，從遙感影像上觀察石油泄漏的時空分布特點和擴散規律實現對石油污染的快速準確的監測。
2遙感技術在大氣污染監測中的應用
大氣遙感是利用遙感傳感器來監測大氣結構、狀態及變化，不需要直接接觸目標而進行區域性的跟蹤測量，能夠快速地進行污染源的定點定位，從而獲得全面的綜合信息。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，通過選擇合適的波段來測量大氣的散射、吸收及輻射的光譜，然后，從其結果中推算出污染氣體的成分。白亮通過對幾種主要大氣污染物定量反演方法的分析，論述了定量遙感技術在福建省大氣環境監測中的應用。楊嵐簡述了大氣環境遙感監測技術的基本原理，著重闡述被動式空基遙感和主動式空基遙感在大氣環境中的應用。
2.1大氣氣溶膠的監測
氣溶膠是指懸浮在大氣中的各種液態或固態微粒，通常所指的煙、霧、塵等都是氣溶膠。在遙感圖像中工廠排放的煙霧、大規模的沙塵暴、火山噴發產生的煙柱、森林失火導致的濃煙都有清晰的影像。氣溶膠光學厚度則是氣溶膠粒子各個特性參量的綜合反映，氣溶膠光學厚度能夠反映大氣污染渾濁的程度，利用氣溶膠光學厚度反應氣溶膠的變化，方法種類多，內容也各不相同。程立剛等介紹了應用于大氣環境遙感監測的多種方法，并著重闡述了被動式空基遙感和主動式地基遙感在大氣環境遙感中的應用以及探測氣溶膠的衛星傳感器的發展歷程和特點。王耀庭等針對大氣氣溶膠性質及其衛星遙感反演的研究發現，氣溶膠光學厚度對低地表反射率比較敏感，而與太陽光的相互作用主要表現為吸收。孫娟等證明，MODIS的氣溶膠光學厚度（AOD）資料與能見度之間具有較好的相關性，利用MODIS產品來反演能見度是可行的。此外，毛節泰等對MODIS衛星遙感氣溶膠的方法與地面多波段太陽光度計的觀測法進行對比，發現二者有較好的相關性。MODIS衛星遙感能夠精確地識別每一地區氣溶膠細微的變化，利用MODIS產品來監測氣溶膠的變化，為大氣污染監測提供了非常有效的手段。
2.2有害氣體的監測
有害氣體通常指人為或自然條件下產生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對生物有機體有害的氣體。遙感監測有害氣體主要有2種方法，一類是根據有害氣體污染區地物反射率的發生變化、邊界模糊的情況來對有害氣體的污染情況進行估計，另一類是利用間接解譯標志－實際反演來推斷某地區大氣污染的程度和性質。魏合理等利用地面可見光（430～450m）波段的太陽光譜和大氣上界的參考太陽光譜，反演出大氣中NO2的柱總含量，得到了該地區上空NO2含量及其變化，其變化與當地環境監測站用常規法測量的NO2濃度的變化基本一致。趙春雷等選取2010年的資料制作了河北省SO2的遙感圖像，與地面監測情況基本符合，還通過光學厚度資料和地面觀測資料進行遙感效果檢驗，平均遙感監測精度達86％，基本可以滿足大范圍大氣環境動態監測的需要。白文廣開發了基于優化擬合的CH4物理反演算法，用于實際反演，與官方反演結果比較一致性較好；并首次在中國區域開展地基FTIR大氣成分遙感監測研究，用于衛星反演產品的地基驗證。對中國區域CH4時空分布特征進行監測，并給出分析結果，為政府決策提供科學依據。無論是直接觀測污染物的反射光譜還是通過間接解譯的方法，最終都是通過觀測反射率的變化來監測有害氣體的存在，為監測大氣中其他污染物提供了科學的借鑒。
2.3城市熱島效應的監測
城市熱島效應是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區的溫度，從而形成了從城市流向郊區的一種環流。城市熱島效應是環境遙感中經久不衰的研究課題，對城市環境而言，城市熱島也是一種大氣熱污染現象。目前，針對城市熱島的環境遙感監測是通過研究城市下墊面的熱紅外遙感進行的，通過對不同時相的遙感資料的收集，總結出城市熱島的日變化和年變化規律。XuhanQiu等提出了城市熱島比例指數（URI），可以用來定量分析近一個時期的城市熱島效應隨時間的變化。根據植被、水分和表面溫度之間的相互關系，對照目標城市，根據城郊植被的差異，選出2幅不同時期的TM（4．5．6波段）彩色合成圖像，大致定出城市熱島的范圍。Zak－sek等采用歐洲高空間分辨率SEVIRI來估算地表的溫度，再根據陸地表面溫度（LST）來分析城市熱島的日變化，結果證明，該方法可以用來分析城市熱島的日變化分析，為監測和治理城市熱島的變化提供了一種科學的方法。Gallo等用NOAA／AVHRR數據獲得歸一化植被指數（NDVI）估算城市熱島對城郊氣溫差異的影響，結果表明，植被指數和城郊氣溫差異之間存在顯著的相關性。
LinLiu等觀察香港一天的熱島效應與植被指數（NDVI）的相關性時發現，熱島效應和NDVI存在著負相關，同時表明了綠色土地可以削弱城市的熱島效應；熱島效應和歸一化差異指數（NDBI）存在著正相關，可以用于城市熱島效應案例的分析研究。遙感技術能夠從時空中分析城市熱島的變化趨勢，為監測城市熱島效應提供了科學手段。
3結論與展望
3.1結論
目前，遙感技術正從單一遙感資料的分析向多時相、多數據源（包括非遙感資料數據）的信息復合與綜合分析過渡。利用多時相監測方法對環境污染的種類進行追蹤，能夠及時、客觀、準確地反應污染物的信息，如污染源的位置、污染物的種類、擴散方向等，并能夠對大面積的環境污染通覽全貌，在環境污染監測中有巨大的技術優勢。
3.2展望
隨著各領域對遙感技術需求的提高，遙感技術仍有待于從以下幾方面加強研究。
1）實現環境遙感信息的定量化，對全球環境監測的數據進行定量分析、預測和管理。隨著RS與GIS、GPS結合越來越多地運用到環境中，而GIS的發展更需要遙感信息的定量化，實現遙感信息的定量化，才能使RS與GIS結合擁有更廣闊的應用前景。
2）發展環境遙感監測的網絡化，借助互聯網的資源共享性，將全國范圍監測數據實現網絡化及資源共享，充分利用一個最新的研究成果并促進其運用，可以節省監測時間和成本。
3）提高衛星遙感的分辨率。由于大氣中云和霧的干擾，在進行大氣校正時會產生誤差，造成誤判。高分辨率和高頻率的傳感器的建立，可以對突發性環境污染事故進行實時監測和預警，且高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感技術的發展趨勢。
4）提高信息提取的精度和可靠性。應發展神經網絡、認知模型和影像處理系統的集成技術，目前遙感技術正朝著多時相、多光譜、多平臺、多角度、多傳感器以及多空間分辨率之間的融合技術的方向發展。
第5篇：大氣遙感技術的應用范文
關鍵詞：城市 遙感技術 數據獲取 數字城市
中圖分類號：X171 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0029-02
中國目前正處于城市化快速發展期。城市化的發展，一方面創造了城市文明和物質繁榮，給人們帶來了極大的生活便利；另一方面則劇烈地改變著原有的生存環境，并產生了一系列城市問題：人口激增、環境污染、耕地占用、綠地減少和生態系統退化等，城市已成為社會矛盾和資源環境問題最尖銳的區域。
因此，如何采取合理有效的技術手段對城市系統進行實時監測和有效管理，最終實現城市的可持續發展，是人類亟待解決的關鍵問題之一。另外，傳統的城市基礎信息獲取手段由于周期長、費用高、范圍有限，難以及時反映城市空間發展趨勢，也已成為城市建設與管理的制約因素。因此，采用新興的信息獲取技術對現代城市進行合理的規劃管理已顯得十分迫切。
1.遙感技術與城市遙感
遙感技術作為一種在不直接接觸的情況下，對目標物或自然現象遠距離感知的一門探測技術，能夠快速、準確地獲取城市發展、建設的有關信息，既有城市宏觀的全貌和綜合數據，又有城市街區的微觀圖像和基礎數據，可以全面、高效、實時地揭示城市的發展變化。正是由于遙感技術具有的顯著優越性，使得城市遙感逐漸成為眾多學者與專業技術人員關注的熱點領域，城市遙感技術也開始廣泛地運用到城市規劃與建設、土地開發、環境監測、人口統計以及園林綠化等各個方面，逐漸成為城市管理決策的核心技術手段之一。所謂城市遙感，即以城市系統為研究對象，利用遙感技術為城市規劃管理者提供多方面的基礎信息和相關資料的科學技術。目前，城市遙感主要采用航空與航天遙感相結合，同時輔以地面實地調查的一種技術方法。全球現有1000多顆遙感衛星在軌運行（2012年8月數據），如美國的QuickBird，法國的SPOT，中國的CBERS以及印度的IRS等。各種遙感平臺的定期與不定期的作業，可見光與彩色紅外攝影、熱紅外掃描、多光譜與高光譜掃描等各種成像技術的應用，使得多分辨率、多光譜、多質量等級的城市動態信息數據的獲取成為可能。如今，城市遙感技術的運用，已成為衡量現代城市規劃與管理水平高低的一個重要標志。它對于及時了解和掌握城市發展變化及資源環境狀況，對于合理進行城市規劃、調整用地結構、保護城市環境和實現城市可持續發展具有十分重要的意義。
2.城市遙感技術的應用領域
城市遙感技術為全面、高效、實時地了解城市的發展變化提供了有力的技術支撐，它已逐漸滲透到城市建設和研究的各個領域，在城市規劃管理中的巨大的作用也日益顯現。目前，城市遙感技術的應用領域主要體現在以下幾個方面。
2.1城市基礎信息數據的獲取
城市基礎信息數據包括數字地圖、正射影像圖、數字高程模型、數字景觀模型、數字專題圖和各種專用地理信息數據等。現代城市建設需要大量的基礎信息數據，利用遙感技術可制作不同種類、各種比例尺的專題圖或影像圖，以滿足不同使用者的需求，加快城市數字化的進程。近些年，由于計算機技術以及數字圖像處理技術的發展，數字正射影像圖在城市設計和管理中的應用日趨活躍，其特點正在被城市規劃者認同，并在應用實踐中得到進一步發展。
此外，為了更真實、直觀地反映城市的地形地貌及環境狀況，對城市數字高程模型和景觀模型等數據的需求也日益增多，利用遙感信息快速生成數字高程模型和景觀模型，在技術上已經日臻完善。應用數字攝影測量技術所具有的制作城市景觀數字模型的功能，在計算機上能夠非常逼真地再現城市場景，并可以多視角瀏覽，有助于改善城市設計與規劃決策。以上基礎地理數據的獲取與生成均離不開城市遙感技術。
2.2實現城市環境的宏觀監測
固體廢棄物、大氣和水體的污染以及城市熱島都是城市發展中面臨的主要環境問題，利用遙感技術可以有效地開展城市環境問題的宏觀監測。
例如，不同的物體在遙感影像上具有明顯的的灰階、色調、紋理特征差異。因此，利用高分辨率的遙感圖像就可以對城鄉結合部的固體廢棄物進行解譯與識別；其次，根據特定時期的城市大氣環境在遙感影像的電磁波輻射強弱特征，結合實地環境監測數據，建立兩者之間的相關數學分析模型，可以對城市大氣污染的現狀與空間分布進行測定與評估；第三，城市熱島是由于城市擴張與熱源排放導致的市區溫度高于郊區的一種污染效應。研究者可通過對熱紅外影像的分析判讀，揭示城市熱島強度和空間分布范圍，并對其分布特征、形成規律等進行深入研究。進而實現對城市熱環境進行合理規劃和科學管理的目的；在水污染監測方面，遙感技術也能夠發揮重要作用，由于不同水體中的污染物成分、濃度不同，導致水體反射率發生變化，因而在遙感圖像上也會有明顯反映。研究者可通過分析相關遙感信息，判斷出水體污染的類型、程度以及空間分布，從而為城市水環境保護提供科學決策依據。
2.3為城市規劃提供技術支持
利用遙感技術可以快速、準確地獲取城市規劃和城市建設所需的各種信息數據。具有遙感信息判讀經驗的技術人員，通過對城市歷史以及現狀的各類遙感影像數據進行人工判讀解譯，結合計算機智能識別與分類技術提取相應的城市專題信息，容易發現城市化發展中存在的一些突出問題，因而可以提出對城市規劃與管理決策具有現實意義的建議。遙感技術在城市規劃管理中已經和正在發揮著重要的作用，例如，早在20世紀50、60年代，我國就利用航空影像數據對部分城市區域開展了初步調查研究；“十一五”期間，國家建設部啟動了針對我國86個重點城市的城市建設遙感動態監測項目；此外，列入國家863計劃的信息獲取與處理技術重大課題，利用高空間分辨率的QuickBird衛星影像進行城市大比例尺地形圖的更新研究，都是遙感技術在城市規劃領域應用的很好的例證。可預見，隨著城市遙感技術的不斷進步，遙感信息數據在城市規劃建設中的應用將會產生巨大的社會經濟效益。
2.4城市化進程及土地利用動態監控
隨著中國經濟的快速發展，城市人口與城市空間規模的不斷膨脹，城市邊緣地帶的大量耕地、生態用地正在被蠶食，城市空間急劇擴張中出現的盲目無序、生態環境破壞、公共交通導向滯后等問題，均對城市健康發展構成嚴重威脅。因此，對城市空間擴展及土地利用變化進行動態監測，是發現和解決城市問題的一個重要途徑。在城市化迅速發展的背景之下，利用遙感技術對城市區域不同時相的各類航空、衛星影像數據進行解譯分析，能夠迅速、準確地獲取城市建成區內各種土地利用的現狀與歷史信息數據。研究者可以客觀了解不同時期內城市居住、耕地、林地、水體、交通等用地的面積、分布和動態變化情況，從而為深入研究城市化發展問題、合理進行城市土地利用規劃提供強有力的技術手段。
2.5城市園林綠地與植被調查研究
城市綠地與植被是城市自然生態系統的重要構成要素，綠色植物具有釋放氧氣、凈化污染、調節城市氣候、美化景觀等諸多生態功能，因而在城市系統中充當環境調節器角色。隨著城市生態環境日趨惡化，這種作用更加受到人們的關注，城市綠地監測和動態評價已成為城市問題研究的核心內容之一。利用遙感技術能快速準確地獲取城市園林綠地的分布和植被覆蓋度信息，了解城市綠地景觀的組成、植被種類和空間布局。應用遙感影像對城市園林綠地進行調查，首先是根據調查研究的內容選取不同類型、時相和分辨率影像數據，然后對影像數據進行校正、解譯和分類。最后計算出綠地面積并對城市植被覆蓋狀況按等級進行劃分，通過對不同時相的遙感數據進行動態變化分析，能夠建立起供政府決策利用的空間數據庫與模型庫。近10年來，國內的北京、廣州、上海、天津、深圳、重慶等城市均開展了城市綠地遙感調查和評價研究，各種類型的遙感數據源都得到了廣泛地運用，也取得了較好的效果，相關研究成果的取得極大地推動了我國城市綠化及城市生態研究工作。
3.城市遙感技術的發展與展望
遙感技術問世30多年來，其應用的深度和廣度都在不斷的拓展。目前，這一技術正從單一遙感資料的分析，向多時相、多數據源的信息復合與綜合分析過渡，從區域靜態分析研究向動態監測和過程預測過渡，從定性調查、系列制圖，向計算機輔助的數字處理、定量自動制圖過渡，從對各種事物的表面性的描述向內在規律分析、定量化分析過渡。預計在未來一段時期，城市遙感技術將在以下一些方面有較大的發展。
3.1遙感數據獲取技術的發展
隨著新型傳感器研發水平的提高以及城市遙感對各類數據需求的增加，高分辨率衛星遙感數據在城市中得以廣泛應用。尤其是IKONOS、QuickBird、GeoEye-1等一系列商業衛星的成功發射和運行，將逐步取代航空遙感數據成為城市遙感的主要數據源。高分辨率衛星數據在城市規劃、城市土地調查、環境監測、城市地圖和專題地圖更新等方面會發揮重要的作用。對于全球用戶而言，無論你身在何處，都能夠更方便地采用聯機方式直接定購和接收產品，相關遙感數據信息能以數字方式傳輸，在幾小時內就可以獲取相關數據。
3.2構建新型城市遙感信息模型
遙感信息模型是集地形模型、數學模型和物理模型之大成，它是利用遙感信息和地理信息影像化方法建立起來的一種可視化模型，是一種注重知識表達和影像理解的模型。城市遙感信息模型是遙感技術應用深入發展的關鍵，構建各類針對具體研究對象的城市遙感信息模型，可計算和反演對實際應用非常有價值的城市環境參數。在過去幾十年中，盡管人們發展了許多遙感信息模型，如植被指數和植被覆蓋度模型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水層模型、地表溫度指數及歸一化水體指數模型等，但遠不能滿足當前城市遙感應用的需要，因此發展新的遙感信息模型仍然是當前城市遙感技術研究的前沿。
3.3“3S”信息技術的集成應用
未來由遙感（Rs）、地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）作為主體構成的空間信息集成技術系統，將完成其從理論、方法、技術框架到實施步驟的研究和應用，最終形成具有多維城市信息獲取與實時處理特點的新的綜合技術領域。其中，遙感可為地理信息系統提供海量的空間數據信息，地理信息系統為遙感影像處理分析提供高效的輔助工具，全球定位系統為遙感對地觀測信息提供實時的定位信息和地面高程模型。“3s”一體化集成將最終建成新型的城市三維信息獲取系統，并形成高效、高精度的信息處理分析流程，這對遙感技術在城市系統的應用與發展產生深遠的影響。
3.4全面推進“數字城市”的建設
“數字城市”是城市信息化的戰略目標和城市現代化的重要標志。遙感技術發展在“數字城市”的建設過程中將扮演舉足輕重的角色，遙感信息是“數字城市”的多源信息的一個重要的分支，與城市發展的其他信息相比，有其顯著的特點和應用優勢。作為“數字城市”建設中的關鍵性支撐技術之一，遙感信息的獲取與處理技術隨著數字化時代的到來正在高速發展，人們對遙感信息內在規律與實用價值的認識也愈加深入。因此，遙感技術在城市領域的應用將越來越廣泛，這必將推動“數字城市”和“數字地球”的建設，對于提升城市規劃和管理決策水平，提高城市建設的社會、經濟、生態環境等的綜合效益，以及推進城市的科學發展將起到十分重要的作用。
第6篇：大氣遙感技術的應用范文
【關鍵詞】：遙感(RS)技術；用途；分類；常用的遙感數據；圖像處理；應用范圍
中圖分類號： P283 文獻標識碼： A 文章編號：
0引言
隨著計算機技術、光電技術和航天技術的不斷發展，遙感技術正在進入一個能快速、及時提供多種對地觀測數據的新階段。遙感技術已經成為測繪領域中對信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。
1遙感技術
1.1遙感的定義
“遙感”，顧名思義，就是遙遠地感知。傳說中的“千里眼”、“順風耳”就具有這樣的能力。人類通過大量的實踐，發現地球上每一個物體都在不停地吸收、發射和反射信息和能量，其中有一種人類已經認識到的形式－電磁波，并且發現不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠距離識別物體。
1.2遙感圖像的用途
就像我們生活中拍攝的照片一樣，遙感像片同樣可以“提取”出大量有用的信息。從一個人的像片中，我們可以辨別出人的頭、身體及眼、鼻、口、眉毛、頭發等信息。遙感圖像一樣可以辨別出很多信息，如水體（河流、湖泊、水庫、鹽池、魚塘等）、植被（森林、果園、草地、農作物、沼澤、水生植物等）、土地（農田、林地、居民地、廠礦企事業單位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、山地（丘嶺、高山、雪山）等等；從遙感圖像上能辨別出較小的物體如：一棵樹、一個人、一條交通標志線、一個足球場內的標志線等。大量信息的提取，無疑決定了遙感技術的應用是十分廣闊的，據統計，有近30個領域、行業都能用到遙感技術，如陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環境監測和規劃管理等。
由于遙感技術是從人們一般不能站到的高度去“拍照”，故從宏觀視野上，也有著人力所不能及的優勢。
1.3遙感技術
遙感技術包括傳感器技術，信息傳輸技術，信息處理、提取和應用技術，目標信息特征約分析與測量技術等。
遙感技術依其遙感儀器所選用的波譜性質可分為：電磁波遙感技術，聲納遙感技術，物理場（如重力和磁力場)遙感技術。
電磁波遙感技術是利用各種物體／物質反射或發射出不同特性的電磁波進行遙感的。其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術。按照感測目標的能源作用可分為：主動式遙感技術和被動式遙感技術。按照記錄信息的表現形式可分為：圖像方式和非圖像方式。按照遙感器使用的平臺可分為：航天遙感技術，航空遙感技術、地面遙感技術。按照遙感的應用領域可分為：地球資源遙感技術，環境遙感技術，氣象遙感技術，海洋遙感技術等。
2遙感的分類
2.1按遙感平臺的高度分類大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感
航天遙感又稱太空遙感(spaceremotesensmg)泛指利用各種太空飛行器為平臺的遙感技術系統，以地球人造衛星為主體，包括載人飛船、航天飛機和太空站，有時也把各種行星探測器包括在內。
衛星遙感(SatelLiteremotesensing)為航天遙感的組成部分，以人造地球衛星作為遙感平臺，主要利用衛星對地球和低層大氣進行光學和電子觀測。航空遙感泛指從飛機、飛艇、氣球等空中平臺對地觀測的遙感技術系統。
地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術系統，地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺上，可進行各種地物波譜測量。
2.2按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感，熱紅外遙感、微波遙感
可見光／反射紅外遙感，主要指利用可見光(0.4-0.7微米)和近紅外(0.7-2.5微米)波段的遙感技術統稱，前者是人眼可見的波段，后者即是反射紅外波段，人眼雖不能直接看見，但其信息能被特殊遙感器所接受。它們的共同的特點是，其輻射源是太陽，在這二個波段上只反映地物對太陽輻射的反射，根據地物反射率的差異，就可以獲得有關目標物的信息，它們都可以用攝影方式和掃描方式呈像。
熱紅外遙感，指通過紅外敏感元件，探測物體的熱輻射能量，顯示目標的輻射溫度或熱場圖像的遙感技術的統稱。遙感中指8—14微米波段范圍。地物在常溫(約300K)下熱輻射的絕大部分能量位于此波段，在此波段地物的熱輻射能量，大于太陽的反射能量。熱紅外遙感具有晝夜工作的能力。
微波遙感，指利用波長1—1000毫米電磁波遙感的統稱。通過接收地面物體發射的微波輻射能量，或接收遙感儀器本身發出的電磁波束的回波信號，對物體進行探測、識別和分析。微波遙感的特點是對云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以繼日地全天候工作。
2.3按研究對象分類可分為資源遙感與環境遙感
資源遙感：以地球資源作為調查研究對象的遙感方法和實踐，調查自然資源狀況和監測再生資源的動態變化，是遙感技術應用的主要領域之一。利用遙感信息勘測地球資源，成本低，速度快，有利于克服自然界惡劣環境的限制，減少勘測投資的盲目性。
環境遙感：利用各種遙感技術，對自然與社會環境的動態變化進行監測或作出評價與預報的統稱。由于人口的增長與資源的開發、利用，自然與社會環境隨時都在發生變化，利用遙感多時相、周期短的特點，可以迅速為環境監測。評價和預報提供可靠依據。
2.4按應用空間尺度分類可分為全球遙感、區域遙感和城市遙感
全球遙感：全面系統地研究全球性資源與環境問題的遙感的統稱。
區域遙感：以區域資源開發和環境保護為目的的遙感信息工程，它通常按行政區劃(國家、省區等)和自然區劃(如流域)或經濟區進行。
城市遙感：以城市環境、生態作為主要調查研究對象的遙感工程。
3常用的遙感數據
常用的遙感數據有：美國陸地衛星(Landsat)TM和MSS遙感數據，法國SPOT衛星遙感數據，加拿大Radarsat雷達遙感數據。
4圖像處理
遙感影像通常需要進一步處理方可使用，用于該目的的技術稱之為圖像處理。圖像處理包括各種可以對像片或數字影像進行處理的操作，這些包括圖像壓縮、圖像存儲、圖像增強、處理、量化、空間濾波以及圖像模式識別等。還有其它更加豐富的內容。
5遙感應用范圍
遙感應用范圍：陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環境監測和規劃管理等。
6結束語
第7篇：大氣遙感技術的應用范文
[關鍵詞]無人機遙感 水利工程 應用
中圖分類號：U85 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）40-0216-01
1.引言
無人機遙感技術是近年來無人機技術不斷取得突破和發展的產物，將無人機遙感技術盡快、全面的應用于水利工程領域，可以使水利工程現代化發展獲得強大的技術推動力，極大的提升水利工程管理的水平。
2.無人機遙感技術
無人機是指通過無線電遙控設備或機載計算機程控技術進行操控的不載人飛行器。無人機遙感技術是利用無人機技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術，自動化、智能化、專業化的快速獲取地理、資源、環境等空間遙感信息，完成遙感數據采集、處理和應用分析的技術。
無人機遙感技術平臺主要由四大部分組成：飛行器分技術、測控及信息傳輸技術、信息獲取及處理、保障技術等。
目前國內主流的無人機遙感技術是在放飛場由人工遙控無人機起飛，進入航線后切入自主飛行狀態，利用慣性導航平臺及全球衛星定位技術復合導航技術控制無人機按照預定航線自主飛行，并實時將飛機的飛行數據傳回地面控制人員，無人機完成遙感作業任務后，切出自動飛行狀態改由人工遙控降落到回收場。
2.1 無人機遙感技術的應用優勢
（1）使用成本低廉。整套無人機遙感技術的購置費用大大低于衛星和載人飛機，由于其對場地和人員運用操作的技術要求也比載人飛機低的多，且技術較為成熟，因此日常運行維護簡單、方便、可靠。目前的無人機基本都采用電驅動和燃油驅動兩種方式，電驅動一般采用鋰聚合物電池驅動直流電動機帶動無人機飛行，電池可重復充電若干次。
（2）安全作業保障能力強。由于無人機遙感技術可采用自主和地面遙控兩種作業方式，并且可以隨意切換工作方式，因此無人機遙感技術的操作人員可在需要進行作業的高危地區控制無人機遙感技術開展工作，不需要人員進入現場，從而回避了操作人員的安全風險。
（3）遙感數據精度高。由于無人機可以控制在低空飛行，所攜帶的精密遙感設備可獲取高分辨率的遙感影像資料。這種高分辨率影像資料可以讓技術人員獲取較小空間尺度上的地表細微變化、使得通過利用高分辨率遙感影像資料來監測地質和人為活動對水利工程周邊的影響成為現實。
（4）具備機動快速的應急反應能力。無人機遙感技術體積小、質量輕、操作簡單、轉場迅速，起降條件受場地限制較小，在廣場、公路或其他較開闊的硬質地面均可完成短時短距起降，快速獲取遙感數據。
（5）能夠克服云層獲取數據。在很多地區由于受天氣影響， 導致云層較厚， 像衛星光學遙感等方式無法獲取數據。而無人機可在云層下方飛行，完全可以不受多云天氣條件的制約，從而可以克服云層獲取遙感數據。
（6）可實現大區域、長航時及定點、定區域遙感監測。目前國內較先進的民用無人機可實現持續飛行 1 600 km，滯空時間16 h以上，飛行前可一次性設定超過100個航點。在飛行完原設定所有航點后，技術人員可實時上傳新航點，保證飛控技術的持續工作，避免了無人機降落后重新設定航點的操作環節。
（7）實現多種任務的應用。無人機遙感技術可以為多種小型遙感傳感器提供了良好的搭載平臺，如多光譜儀、熱成像儀、氣象傳感器、大氣采樣器、合成孔徑雷達等。使用者可以根據任務性質和任務目的針對性的選用相應的遙感裝置，從而保證了多種任務的綜合應用，實現了該技術運用范圍的最大化。
3.無人機遙感技術在水利工程管理中的應用
3.1 無人機遙感在水利工程防汛防旱應急搶險中的應用
無人機在防汛防旱檢查中，可克服交通不便、情況危險等不利因素，迅速趕赴目標區域，立體地查看目標區的地形、地貌和水工建筑物、堤防的完好程度。利用機載遙感裝置，可實時向后方傳遞影像、圖片等信息資料，監視汛情旱情發展，為防洪決策提供準確的信息來源。小型無人機攜帶非常方便，在到達一定區域后將其放飛，操作人員可以在安全地域內操控其飛行，并進行相關信息的實時采集和監控，大大地降低工作人員的工作難度，在防汛搶險中的人身安全也可以得到進一步的保障 。
3.2 在水利工程水行政執法中的應用
水利工程管理范圍內的水域大多有著面積較大、位置偏遠、交通不便的特點，其巡查和執法工作很難做到全面細致。水利部門可采用無人機遙感技術定期或者適時獲取該區域的遙感影像，通過逐年影像的分析比對和對適時影像的研判，可以清楚地了解到水利管理范圍內生態環境變化和人為活動痕跡的動態演變情況，同時遙感影像也可作為水行政執法的依據。當前，污染物向江河湖泊非法排放情況日益復雜、變化頻繁，以往人工定期巡查的方式根本無法及時發現并有效處理。無人機遙感技術對排污口污染狀況的實時監測可以快速跟蹤突發水體污染事件，捕捉違法污染源并及時取證，為水行政執法工作提供及時、高效的技術平臺。
3.3 在水利工程運行管理中的應用
利用無人機遙感的高分辨率影像以及高精度GPS技術相結合的方法可以為工程管理單位全范圍了解重要水工建筑物以及邊坡擋墻、防汛道路等水利設施的完好狀態，根據所獲影像反映出的問題及時采取加固、維修和改造的措施，從而可以有效避免水利設施險情的發生。在水利工程運行期間，無人機遙感技術可以實時監控工程運行期間上下游周邊水域出現的各種突發狀況。比如在一些泵站、水閘運行期間，其周邊水域的水草等水上漂浮物可能會在進水口不斷大量積壓，如果任其進入流道會對運行中的閘站產生機組效率下降、水泵葉片損壞，閘門門槽卡塞等一系列不利影響。通過無人機遙感技術可以適時掌控周邊水域水草漂浮物分布情況、為提前組織人員打撈，清除這些水上漂浮物，為保證閘站正常運行提供最直觀的圖像依據。又如在太湖流域，藍藻的生長周期短，一旦出現爆發性生長，其影響范圍廣，對周邊城市的供水安全會造成很大壓力，而通過無人機遙感技術的適時監控可以準確判斷出太湖藍藻爆發的影響區域，為隨后開展清除打撈工作、開啟閘站加快水體流通等科學調度提供最直接的圖像資料和決策依據。
4.無人機遙感技術在水利工程管理中的運用規劃
雖然無人機遙感技術有著無可比擬的技術優勢，但作為新興技術領域，如何科學、合理的運用這一先進平臺，為水利工程管理服務，還有相當多的路要走。總體來說需要做到以下幾點：
（1）統一部署。針對無人機遙感技術的應用區域以及需求單位的情況，制定無人機遙感技術的采購、運用以及日常管理的規劃方案，實現單次飛行，多重任務，一機多用，信息共享。做到該技術運用范圍的最大化和使用成本的最優化。
（2）構建平臺。針對無人機遙感技術采集到的不同數據，搭建一個基于數據分析的技術平臺，通過開發多種類的后期內業應用軟件，根據不同用戶的要求完成遙感信息的拼接、校正和解譯工作，在短時間內向用戶提交技術成果。
（3）培養隊伍。通過技術培訓等手段培養一批既懂水利業務知識又懂航空遙感技術、既懂外業飛行又懂內業處理的技術骨干，建立一支無人機遙感技術的專業隊伍，確保無人機遙感技術的可靠運用。
鑒于無人機遙感技術有著其獨一無二的應用優勢，隨著無人機技術和遙感技術的不斷發展和成熟，無人機遙感技術作為一種強大的技術支撐，將能夠有力推動水利工程管理實現信息化、精細化、現代化。
參考文獻
第8篇：大氣遙感技術的應用范文
【關鍵詞】信息技術 環境監測 水污染 空氣污染
地理信息系統（GIS）是在地理學、地圖學、測量學和信息科學等幾個學科基礎上發展起來的一門交叉學科,它把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與地學空間數據庫集成在一起，在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態的地理信息,為地理研究和地理決服務而建立起來的計算機技術系統。GIS在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、監控環境、規劃戰略等中具有很大的實用價值。
遙感技術在環境污染監測方面具有監測范圍廣、速度快、成本低、且便于進行長期動態監測等優點，是實現宏觀、快速、連續、動態地監測環境污染的有效高新技術手段。
當前，地理信息系統與遙感技術、全球定位系統（GPS）的結合應用日趨成熟，通過GIS地圖分析可以精確地判讀出城市水體污染的動態信息，起到了時時監控的效果，并確保了監控的真實性，從而對祖國大山河川治理工程決策的正確性、及時性起到至關重要的作用。
1 在水污染監控方面的應用
水污染監控規劃它是在仔細調查污染源和對水質現狀作正確評價的基礎之上,依照國家或城市對相應水體功能的環境質量要求,建立相應的數學模型,計算出水體中各污染物的最大排放量(即水環境容量),然后根據規劃所預測的污染負荷計算出污染物消減量,以使水域功能滿足所要求的環境質量標準。
根據水污染監控規劃所得的成果，應用GIS技術和遙感技術的強大功能，提高水污染監控的水平和管理水平，從而改變以往水污染監控技術的局限性和枯燥性。
如運用遙感手段，可以快速監測出水體污染源的位置、類型以及水體污染的分布范圍等，
這是因為熱紅外掃描圖像主要反映目標的熱輻射信息，對監測工廠的污水排放所造成的污染很有效。無論白天、黑夜，在熱紅外圖像片上污水排放口的位置、排放污水的分布范圍和擴散狀態都十分明顯，排放區水溫一般高于自然水溫，這種水溫的差異在像片上也能識別出來，用熱紅外遙感技術可以方便地探測到它的位置。再比如各種污水因所含物質成分不同，導致污水的顏色也不同，可通過測定遙感圖像的密度來鑒別污染水體。
地理信息系統在水污染監控領域的應用,主要有以下兩個方面：
1)利用計算機科學數據庫的知識，建立各種與水環境相關的數據的存儲、查詢、統計和輸出等，如流域內重點污染排放,斷面水質狀況等的可視化查詢、不同時期數據結果的比較等。
2)與各種評價模型、規劃模型及其他社會經濟模型相結合，綜合成為流域內水環境管理信息系統、決策分析系統，為流域內水環境管理決策提供科學的數據依據。
綜合分析，在水資源保護和污水控制方面，采用數字化的管理運行方式，將原本需要大量人力物力才能完成的日常監測、采樣等數據收集工作交由計算機專業來系統完成，并由其進行數據統計分析，然后通過網絡傳到相關部門，決策部門就可以客觀及時地對水質狀況和水質的變化作出準確地判斷，從而進一步進行處理措施方面的變動。
2 在空氣污染監控領域中的應用
現在，我國各級環保部門正積極致力于建設較為完善的空氣自動監測系統和環境監測網絡，實現環境監測政務、業務的信息化，建立滿足環境管理和經濟建設需要的環境監測管理體系，其中包括城鄉環境空氣質量自動監測系統，可各地空氣質量日報，進行環境空氣污染的預測預報，并對重點城市主要交通干道的空氣質量實施監控。
目前，空氣污染的來源有：
懸浮粒子：主要由燃燒燃料產生，包括汽車汽油、柴油；垃圾焚化業、建業、混凝土制造業、金屬冶煉業等；
二氧化硫(SO2)：以煤炭及石油作燃料的熔爐、金屬冶煉業；
一氧化碳(CO)：大氣中86%的一氧化碳由汽車排出。開啟暖氣系統時亦排放一氧化碳；
二氧化碳(CO2)：工業大量燃燒化石燃料；
各類碳氫化合物：很多工業的工序也會產生此污染物；
氟氯碳化物：氟氯碳化物的產品，如作為冷卻劑用於冷氣系統及冰箱；作為發泡劑用以制造發泡膠；作為噴霧劑的噴射物質；作為溶劑、清潔電路板及電腦配件。
針對空氣污染的主要來源，運用現代信息技術設計出環境空氣質量監測網，可以客觀反映環境空氣污染對人類生活環境的影響，并以本地區多年的環境空氣質量狀況及變化趨勢、產業和能源結構特點、人口分布情況、地形和氣象條件等因素為依據，利用遙感手段，采集監測數據，并以此編繪各類大氣污染源的分布圖，從而顯示建成區工廠的煙囪和高能耗分布；在商業區、人口密集區和交通擁堵分布采用航空多光譜攝影手段，根據同一地物的不同光譜特性，進行計算機處理，可監測大氣污染的主要污染物、顆粒大小及空間區域的分布，從而達到實現以下目的：
（一）確定城市區域環境空氣質量變化趨勢，反映城市區域環境空氣質量總體水平；
（二）確定環境空氣質量背景水平以及區域空氣質量狀況；
（三）判定及各地方的環境空氣質量是否滿足環境空氣質量標準的要求；
（四）為制定大氣污染防治規劃和對策提供依據。
運用現代化的儀器來收集數據，不僅可以大大減少勞動量，更重要的是可以最大限度的減少人們操作上的誤差。同時，對于采集到的各類數據，利用科學計算的方法（也即數值計算的方法）進行統計分析，不僅速度快、實時性好，而且精度高、誤差小。
第9篇：大氣遙感技術的應用范文
1.提高農作物產量和質量方面
近年來，利用電場、磁場、激光等物理因子刺激農作物種子及幼苗而使其高產、優質的技術已經越來越多地應用于現代農業生產中，并取得喜人的經濟效益。通過電磁場的粒子束誘變育種技術的開展，為培育新品種增添了新的活力。不僅損傷輕、突變率高、突變譜廣，面且具有高激發性、劑量集中性和可控性，將來還可能發展成定位，成為基因工程的一個有效手段。
2.農業監測、預測及病蟲害防治方面
采用紅外掃描的方法.可以為農作物診斷“疾病”。如：采用衛星遙感技術，通過紅外掃描儀測量其下方農作物散發出來的熱量。判斷農作物患病情況或受到病蟲害侵襲的情況。這樣可以及時處理作物的病情和采取預防措施。同時，考慮到現代農業生產中的土壤水分情況，利用微波遙感技術來探測、估算土壤的溫度和植物的水分情況。便于了解土壤中的水分信息.采取切實有力的措施保障植物水分的供應。
3.現代農業機械方面
農業要實現現代化，首先就要實現農業的機械化，農業機械化是現代農業的重要標志。一臺好的農機具要做到高效使用，必須要做到在完成同樣的耕作任務條件下，省時、省力、省錢，減少在農機具上的力的損耗，減少機械無用功的損耗，減少燃料的消耗。
一臺好的農機具要保證完成額定任務的同時，必須提高各種燃料的燃燒率，達到最大作功，根據熱力學第二定律，雖然效率不可能達到100%，但我們必須提高它們的燃燒效率，力爭做到既節省燃料，又完成工作任務。
保證農機具的維修和保養順利而有效的進行，必須加強對操作員和維修人員的電學方面的培養，保證駕駛員和維修人員在夜間工作和維修過程中注意電的敏感特性。如：焊接金屬器具時的電焊機的工作特性。同時考慮到現代農業機械化的基本組成原理更多的是采用集中控制電路，很多情況下都是采用自動控制系統.這就要求維修和操作人員必須熟悉電學的基本知識，這樣就能保證農機具的故障率減少，提高農機具的使用“壽命”。
4.遙感技術在現代化大農業的應用
傳統的管理方式和災情調查周期長且很難及時準確地了解整體狀況，常常延誤最佳管理時期。遙感技術的應用可以解決這些難題。下面從物理學的角度簡單闡述遙感技術在現代化大農業的應用。
（1）遙感技術產前的應用
利用遙感技術進行耕地和水資源空間分布的提取，為合理規劃農業工程提供準確直觀的數據支撐。為科學調整作物種植結構、配方施肥和耕地的分級定價發包提供基礎支撐數據。農民結合品種特性進行合理的品種區劃規劃和科學選種，為優質、高產打好基礎。
（2）遙感技術產中的應用
利用多源、多時相的遙感影像數據，進行水稻插秧進度檢測。及時掌握總體的插秧進度，督促生產落后區域搶抓農時，為水稻生產安全打好基礎。在水稻成長過程中，建三江墾區5-9月可能會發生低溫冷害，農戶可以利用遙感數據結合氣象數據及時進行低溫冷害的監測，為及時采取防災措施提供重要的信息。并且可以利用遙感技術結合葉色診斷技術，對水稻主要生育期及連續多雨、低溫、高溫等突發性天氣異常時期進行長勢監測。為及時了解大區域水稻長勢的準確情況，針對生育期延遲等長勢異常現象進行水肥指導。同時有針對性依據水稻不同的長勢進行有目的的施肥調控，可以節約成本，提高肥料利用效率，促進水稻優質高產，并實現節能減排。由于建三江墾區種植面積分布連續成片，長期種植水稻，在適宜的天氣氣象條件下會使水稻產生一些病蟲害，但是大面積的噴藥，會浪費很多的資源還會增加農藥在農作物上的殘留。因此，利用遙感技術進行病蟲害的檢測，可以解決快速、準確、全區域病蟲害災情的預警和監測，并制定針對性強、科學有效的病害防控措施，在節能減排的同時，又促進了水稻的綠色生長。
（3）遙感技術產后的應用
水稻收獲后，利用遙感技術建立秋整地和秸稈還田進度監測體系，和利用遙感技術準確地監測全區域的積雪厚度，為新的一年調整種植計劃、用選優培提供重要的參考。可見，遙感技術在現代化大農業的生產中具有十分重要的意義。
