农业卫星遥感技术精选(九篇)

第1篇：农业卫星遥感技术范文

一、运载火箭的 社会 和经济效益分析

我国 发展 运载火箭的社会效益主要表现在对综合国力和国际地位的提高方面。东方红1号卫星的成功发射,使 中国 成为继苏、美、法、日之后第5个有能力用自制运载火箭发射人造卫星的国家。独立自主地发展我国的运载火箭技术对提高我国在世界上的威望和地位做出了巨大贡献。而运载火箭在国民经济建设中的作用及取得的经济效益也是十分显著的。运载火箭的直接经济效益主要体现在以下几方面:

1.节省发射费用

2.对外发射服务

二、应用卫星开创了前所未有的新领域

在全球通信一体化的进程中,真正的信息高速公路应是以光纤、卫星通信和广播链路相结合构成的立体空间 电子 通信骨干 网络 。卫星技术在信息高速公路中不仅担负着空间通信的“硬件”作用,还由于其自身就是独特的信息源,也是信息高速公路的信息数据库的重要组成部分。卫星的应用促进了广播电视、远距离通信、导航定位等学科的 科学 研究,开创了卫星通信、卫星广播、卫星气象、卫星导航、卫星侦察、卫星勘探和空间研究等前所未有的新领域,发挥了传统方式无法或难以达到的效益和作用。

三、卫星技术在国民经济建设中发挥了重大作用

1.航天技术在农业育种工程中的应用

2.海洋资源卫星在海洋观测中的 应用

3.卫星遥感技术在土壤侵蚀监测中的应用

1991年,我国的水土流失面积达367万平方公里,造成耕地破坏、农作物减产。水利部利用560张卫星遥感资料对全国水土流失进行 分析 ,编制了1∶500000解译图,按成因、侵蚀强度、危害程度分类,分别量算了面积,为国家有关部门提供服务。1993年,又先后对山西三江河流域、延安地区、永定河上游等土壤侵蚀进行了调查,编制了1∶500000的土壤侵蚀图。并且,利用卫星和航拍技术相结合,调查了黑龙江13个规划水库、41个比较水位和5个设计洪水位下的淹没损失,在短时间内完成了沿江森林、沼泽等恶劣地域和中苏双方境内的调查,为中央决策机构提供了重要资料。此外,利用遥感技术对黄河入海口地区进行了动态监测,调查了农作物播种面积;为南水北调西线工程选线提供了极大的方便,大大减少了野外作业时间,缩短了周期,仅此一项就比常规调查节省经费50万元。“九五”期间,还利用遥感技术对土地有效灌溉面积进行调查。

4.利用卫星遥感技术对农作物生长进行监测和估产

5.卫星通信在地震监测预报中的应用

6.遥感技术在铁路勘测和国土普查中的应用

7.在地质普查测绘和森林植被调查中的应用

8.煤层勘测和考古研究

煤炭部利用遥感技术进行了鄂尔多斯地区聚煤 规律 及煤炭资源评价、锡林浩特胜利煤田矿区供水水文地质普查、酸雨调查和煤层 自然 监测。对我国“三北”地区国民经济发展和人类生态环境保护具有重要意义。

第2篇：农业卫星遥感技术范文

关键词：测绘技术：GPS：RS；GIS

随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。

一、现代测绘技术的发展概况

(一)GPS的发展

全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

(二)遥感技术的发展

遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。

(三)GIS的发展

地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。

二、现代测绘技术的应用

现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。

(一)矿山测量方面

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。

(二)湿地方面

利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。

(三)水利工程方面

遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。

(四)精准农业方面

精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。

第3篇：农业卫星遥感技术范文

1 多源卫星数据

1.1 航空遥感

无人机是当前比较先进的航拍技术。自控的卫星五人驾驶机与传统航空遥感的区别在于其能够携带专业的数码相机，灵活性较强，可在云层下飞行，避免云对其的限制。这正这项优点其被研究生广泛应用。

1.2 Landsat系列卫星

陆地卫星Landsat能够帮助获得TM等遥感图像，这些图像能够帮助土地利用现状，并编制具体运用情况。

TM影响共有7个波段，每个波段能够充分结合不同事物的光谱特征和大气影响，其自身已经实现优化。在具体实践中，只有第6个波段稍欠丰富外，其他的地表光谱信息是很全面的。

1.3 SPOT系列卫星

2002年5月SPOT-5卫星发射升空。与之前发射的尾箱相比，其能够为研究者提供更加准确、丰富的地表信息资源。该卫星的遥感影像的控件分辨率是2.5m，其传感器能够帮助获得立体影像，并且在储存和传输等性能上都有提高。此外，其还能够符合土地利用动态变化检测的要求。将数据进行校正、增强和分类等，在通过实地调查资料的前提下，获得研究区内卫星区内遥感影响的翻译标志。然后根据对卫星遥感影像的计算机自动解译，能确定土地利用的类型。

1.4 雷达遥感

雷达遥感比光学成像遥感要进步很多，其不仅能够长时间工作，还可以穿透地物。因此，雷达遥感是当前应用十分广泛的一种。

有学者针对热点雷达数据ERS-2展开探究，发现经过一系列的预处理后和实验区分区后，根据土地的类型可以分为非监督类和BP神经网络类对土地利用进行划分。结果发现，多光谱遥感的数据，SAR遥感数据是可以替代的。

目前，我国SAR遥感监测技术主要被应用在那些不方便获得卫星遥感数据的区域。据数据统计显示：在农作物生长季，无论是北方还是南方多光谱遥感数据的利用率都普遍较低，不到5%，其中南方比北方总体上还要低。但是SAR获得的地观测数据可以达到100%。从上述调查中我们不难发现，SAR比较适合于农业、林业等资源调查较高的选择。

2 多源遥感卫星数据的融合

2.1 融合类型

2.1.1 同一传感器不同分辨率的遥感影像数据的融合。笔者在分析资料时发现，有学者会选择法国的2.5m的SPOT-5的全色卫星影像数据和10m的多光谱卫星影像数据，借助影像融合的办法，利用影像的纹理和光谱响应等特征，结合土地利用现状矢量图库完成土地利用现状的调查。

2.1.2 不同传感器的遥感影像数据的融合。在不透光传感器的数据融合方面，有学者采用2002年和2003年SPOT 及ETM+数据在专业遥感软件的辅助下利用多源遥感数据融合技术进行土地利用变化信息提取并对变化信息进行野外调查核实 ，这种办法能够大大降低查找变化地块的效率和时间，调查结果的质量也能够提升，其为以后开展土地变更调查工作的开展提供了一种新的途径和方法。

2.2 多源遥感影像融合的过程

多源遥感影像融合的过程一般分为2个过程：数据预处理和影像融合。

3 遥感影像分类

3.1 目视解译法

目视翻译已经成为信息社会中地学研究中一项十分重要的基本技能，在遥感应用方面也不例外。遥感技术信息的获得能够更加实时、准确。例如重大自然灾害信息等等，其可以无时不刻的关注检测地球的资源和环境的变化程度，为日后世界各国的发展提供真实可靠的信息服务。

目视解释作为遥感图像解译的一类，有往往被称为目视判读。它指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

3.2 计算机自动分类法

计算机自动分类法主要分为非监督和监督两类。具体如下：

非监督是完全根据像元的光谱特性所进行的分类，比较适用于那些对分类区了解不够的情况。该方法的使用需要注意的是原始图像的所有波段应参照分类运算，结果是各类像元数大体等比例。非监督类受人为干预的影响较少，其自动化程度较高。非监督分类一般要按照以下几个步骤实施：初始分类、专题判别、分类合并、色彩确定、分类后处理、色彩重定义、栅格矢量转换、统计分析。

监督分类与非监督分类相比，其更多的是受人为干预较多，主要被应用在研究区域相对熟悉的情况。监督类应该首先选择那些可以识别或借助其他相关信息可以断定类型的模板，然后将通过计算机将具有相同特性的像元进行分类。监督分类是运行需要经过以下结果步骤：建立模板（训练样本）、评价模板、确定初步分类图、检验分类结果、分类后处理、分类特征统计、栅格矢量转换。

为了保证数据的精确度，一些新的分类方法也逐渐出现，但是大都由于程序过于复杂而没有被广泛应用。因此，在遥感技术不断发展的条件下，应该充分利用多源遥感技术数据，并借助GIS技术，尽量实现遥感数据的进一步精确。  

4 讨论

随着我国科学技术水平的不断进步，多源卫星遥感成为土地利用中不可缺少的重要工具。其融合选择的最佳办法是能够针对不同区域和图像特点进行选择和融合。其融合不同于其他，其关键在于不仅需要融合前两幅图像的精确配准，还应该具体融合方法。

当前，多源卫星遥感数据的融合仍然存在诸多问题，这些问题的存在严重影响融合的质量和水平。其具体融合需要解决的问题主要有以下几点：多光谱与多传感器、多空间下遥感影像的融合的理论框架、模型及其算法的研究，影像的性能评价标准的确定，融合理论的精度的提高，实际应用时会受不同影响以及计算机自动分类等问题，是今后卫星遥感数据融合需要努力研究的方向。

第4篇：农业卫星遥感技术范文

关键词：无人机遥感技术 土地执法 遥感监测

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0009-05

无人机遥感技术较传统的遥感技术而言，是一种低空遥感技术，它是以获取低空高分辨率遥感数据为目标，操作方便、灵活性强、成本较低的一种专业化遥感系统。随着社会经济的快速发展，各行各业对高分辨率的基础地理信息需求越来越大，仅靠以往传统的卫星数据系统获得的遥感信息数据和影像数据已无法满足现实需求。因此，无人机遥感技术作为一种新兴的、低成本、高分辨率、易操作的遥感技术自然受到各行业的追捧。当前，无人机遥感系统广泛运用于土地执法监测，这样有助于监测土地利用情况，并对其进行合理规划和土地资源管理。

1 无人机遥感技术概述

1.1 无人机遥感技术的特点

1.1.1 操作简单

随着无人机技术的不断成熟，其操作也愈显简便化，在使用无人机进行土地执法检查时，可以事先设定好飞行路线，针对空中和地面实际情况，通过校正数据以达到对目标的精确测量；当无人机出现故障时，其系统可以自动进行诊断，一旦出现故障，无人机可以自行返航到起点，以等待排除故障重新进行测量。

1.1.2 灵活方便

无人机不需要专门的场地进行起飞或降落，使用起来极为方便，可以通过多种方式在山坡、田地等地域进行起飞，并快速到达预定目标进行测量，完成测量任务后可以通过伞降或滑行方式回收。同时，无人机机身重量较轻，体型不大，携带也较为方便。

1.1.3 高分辨率

相比传统航拍技术，无人机遥感技术具有高分辨率获取影像数据的能力，这是无人机遥感技术的最大特点，无人机遥感技术获取影像的空间分辨率最高可以达到厘米级，主要得益于其具备面积覆盖、倾斜成像的技术能力。

1.1.4 低使用和维护成本

日常的维护、保养费用低，作业时的成本不高，正常情况下的支出：系统的直接成本很低，只需要设备的折旧费、人员工资、交通开支等。随着大量实验生产的开展，低空遥感技术已日趋成熟，无人机遥感技术以其机动、灵活、快速的反应能力和运行成本低等优势，正逐步成为航空遥感系统的有力补充，尤其是在小范围的遥感调查中能发挥非常重要的作用。近年来已成为影像数据获取的有效手段之一，能弥补卫星RS的不足。

1.2 无人机遥感的影像处理流程

1.2.1 影像的畸变差纠正

由于无人机遥感系统操作简单、运用灵活，成像分辨率高的特点，便广泛用于航拍领域中。因无人机相机的不同，无人机的类型也不尽相同，大多数情况下无人机遥感系统使用的都是普通相机，其拍摄出来的相片会出现畸变现象，一旦出现畸变，在后期相片数据处理结果上会出现误差，为了保障数据的真实准确性，都会事先纠正影像畸变，常见的处理方式有消除主点偏移、旋转影像等。

1.2.2 影像的三角测量

无人机遥感系统在低空进行航拍时会自动完成影像的三角测量，传统影像的选点和转点工作是由人工完成的，其效率较低，而无人机遥感技术能够自动完成选点和转点工作，工作效率大大提高。同时，影像中的各个坐标也是自动获取的，其坐标系中密点位置及参数也是自动形成。

1.3 无人机遥感系统简介

无人机遥感系统分为空中控制、地面控制以及数据处理系统，空中控制系统主要包括无人机机身、影像获取系统、控制飞行的动力系统等；地面控制系统主要包括无线通信系统及接收系统等，以对无人机进行航线规划及飞行控制。数据处理系统主要是影像数据处理软件。目前无人机遥感系统在国土遥感应用、能源遥感应用、林业遥感应用和农业遥感应用等领域得到了广泛推广，具体无人机航测遥感系统如图1所示。

民用无人机通常分为固定翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机这3个种类。固定翼无人机是多数民用无人机的主流平台，这种飞行器的发展趋势主要向微型化和长航时发展，当前微型化的无人飞机大小只有巴掌大，长航时无人机能飞行时间大约10小时，起飞的方式也多种多样，有弹射、滑行、车载等等，降落的方式也可以选择伞降、滑行和撞网都可以；无人直升机是灵活性最强的无人机平台，可以原地垂直起飞和悬停；多旋翼（多轴）无人机是消费级和部分民用用途的首选平台，灵活性介于固定翼和直升机中间（起降需要推力），但操纵简单、成本较低。

2 无人机遥感技术在土地执法工作中的运用

土地执法是指县级以上人民政府国土资源行政主管部门按照法定程序和方式，依据该行政区域内土地管理法律和法规，通过遥感监测、动态巡查、地理信息系统等技术手段掌握该行政区域的新增建设用地和耕地保护情况，起到发现、制止并监督查处违法用地行为。具体体现在土地卫片执法检查的应用、土地管理动态巡查监测、违法土地案件整改情况监测和耕地保护的日常监测等方面的工作。

2.1 土地卫片执法检查的应用

国土资源部在2010年颁布了15号令，并且在全国开展了土地卫片执法检查工作，土地卫片执法检查是指通过卫星遥感监测、地理信息系统等技术手段对一个地区的土地利用情况进行监测，制成遥感影像图，将同一地域前后两个不同时点的遥感影像图进行叠加对比，可以反映出该地域土地利用的地表变化情况。通过对卫片监测所反映土地利用情况发生变化的地块逐一核查，掌握该行政区域的新增建设用地情况，发现、制止并查处违法用地行为。这几年持续的土地卫片执法工作使得湖南土地管理和土地合理利用得到了进一步改善；个人、企业及各地政府依法使用土地的意识有所提高；土地市场秩序有所好转，但是由于卫星影像是全国统一时点获取，获取时间是在土地卫片执法开展前一年的8月份，所以在开展土地卫片执法时，较发达地区的影像和实地有较大的差别；另外有的地区的卫星影像分辨率不高，影像的清晰度不够，因此，较发达地区的国土资源局为了加强对土地利用情况监督，有效遏制土地违法使用行为，进一步规范土地管理，采取无人机航拍监测方式对该地域进行土地监测。以2015年湖南省岳阳市土地卫片执法检查工作为例，2015年4月，岳阳市国土资源局获得了国家下发的2014年8月的2M分辨率彩色卫星影像，但是由于得到的卫星影像部分区域出现被云层，薄雾遮挡，清晰度不够，并且卫片执法开展时间和卫片拍摄时间相差半年，为了保证该市土地卫片执法检查工作的科学性和准确性，政府部门采用了无人机遥感技术对该市区进行航拍取像。在无人机机型中，固定翼无人机是飞行速度最快，续航能力最强的机型，因此，政府部门选用了IRSA（中遥）Ⅱ固定翼无人机，佳能HF M52相机进行航拍，拍摄的航片影像的分辨率为0.2 m，从线路规划、无人机飞行、航片的快速处理（如图2）和影像的建设用地解译等全部工作共用了15天顺利完成。

2.2 土地管理动态巡查监测

近年来，由于土地经济市场繁荣，从而导致违法占用土地、违法建设现象时有发生，基层执法部门任务繁重，在日常巡查过程中，由于受地域条件等因素制约，巡查工作有一定困难，存在对违法用地发现率低、发现不及时等弊端。“无人机航拍监测具有灵活机动、精细准确等特点，不受地形地貌等因素干扰，能够获得准确的视频和高精度的图片，确保不留盲区和死角，实现对辖区范围的全覆盖。土地执法部门通过无人机对该区域土地进行动态巡查监测，可以全面有效地了解该区域违法用地、违法建筑的情况。通过对制定区域进行无人机监测，对比同一区域前后不同时间点的影像数据资料，利用对比软件设备进行解译，最终为执法部门的执法行为提供数据来源。笔者所在的长沙市国土资源局在开展土地执法的动态巡查工作中，对涉及的违法用地进行了执法检查，对部分违法情况不清楚的地方或者某区域可能存在违法用地行为的，采用了无人机遥感技术对其进行拍摄，对土地监察动态进行定点巡查，其期限通常为3个月，为了保证航拍影像质量，航拍效率，使用了高质量、高安全性的无人机遥感技术。从而取得清晰的遥感监测图斑。图3为岳阳市某广场的影像对比图，由于2012年的卫星影像分辨率太低，无法有效辨认影像中的一些信息，无法为违法占用土地立案工作提供有力的依据，2013年是用无人机航拍，无人机是运用zc-5型，长2.1 m、翼展2.6 m，可以抵抗五级左右大风，飞行范围一般在2 000 km2，配置相机是佳能5D Mark Ⅱ、24 mm定焦镜头。在最终形成的清晰航片影像中，可以发现分辨率较高，建设面积和类型非常明显。

2.3 违法土地案件整改情况监测

在土地执法工作中，许多违法占用土地、违法建设案件被发现和查处整改，而土地执法部门在对违法占用土地查处整改情况进行现场调查取证时，如果用常规全站仪实地野外数据采集方法成图，作业量大，耗费时间长，成本高（每平方公里的费用达到8～15万元），且不宜大面积开展，不仅给土地执法工作带来不便，也严重影响了遏制违法占用土地的行为。相比野外实测，无人机航测具有周期短、效率高和成本低等特点，对于面积较小的大比例尺土地测量任务受天气和空域管理的限制较少，成本较低。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发，则可利用它机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的彩色影像，从而将大量的野外工作转入内业，保证违法土地整改查处情况监测的高效性。所以越来越多的国土资源局通过使用无人机遥感技术对违法占用土地面积较大和集中的区域进行航拍摄像，更直观和快捷地了解该区域的实际查处整改情况，而基于无人机机动性能强、不受场地情况限制，并且携带方便，执法部门可以充分利用无人机对违法占用土地进行监测摄像，实时记录土地违法案件的整改情况。

2.4 耕地保护的日常监测

耕地保护是加快经济发展方式转变的根本要求，在2015年1月视频会议作出重要批示，批示指出我国人多地少，任何时候都要守住耕地红线，守住基本农田红线。要坚持数量与质量并重，严格划定永久基本农田，既要明确其特殊用地政策，又要严格规范用地管理，加强监测督察，对土地违法违规问题动真碰硬、重点问责。这对土地执法的工作有了很高的要求，为了认真落实耕地保护，一些政府对于耕地较集中，耕种条件较好的区域开展了无人机遥感的定期巡查。比如常德市政府今年计划对该市区拨款150万元，运用无人机，分辨率为0.5 m的遥感技术，隔两三个月拍一次重点基本农田的保护区，以第一次作为基础，如果地面上有变化，比如耕地变成建设用地，或者耕地变成其他地类而引起耕地被破坏，这样就可以清楚地在内业处理后的航片影像中发现，常德市计划通过此项工作来开展对重点基本农田保护区的监测和耕地保护的高技术、高效率的推广工作。

3 无人机遥感技术可能存在的问题

无人机遥感技术作为一种低空航拍影像数据采集的主要方式，其灵活机动、续航时间较长、影像收集实时等优点，已成为卫星遥感系统的有效补充，而随着社会的不断发展，无人机遥感技术的运用将更加广泛，然而，基于无人机自身的限制，还需要不断完善无人机系统，以确保无人机遥感技术的稳定性和抗风险性。

3.1 抗风险能力有待提高

无人机机身较轻，由行高度低，容易受到风速影响，但为了提高无人机的抗风险性，通常情况下都是采取增加无人机机身重量，但是无人机承担量小，如果增加机身重量，其稳定性会下降。因此，如何在机身较低或不增加重量的情况下，通过改善无人机遥感技术来提高无人机系统的稳定性和抗风险性，保证无人机飞行安全是当前无人机遥感技术需要解决的重要问题。

3.2 拍摄范围不大

由于是低空飞行，一个架次拍摄的范围较小，并且体积不大，续航时间较短，一般只能飞行几个小时到十几个小时，仅适用于小范围区域的调查，对于大面积区域的全天候调查，需要配合大飞机、卫星影像数据开展调查。

3.3 遥感数据的后处理技术

当前使用的无人机遥感摄像设备是一种小型的数字相机，与传统的卫星摄像系统相比，其摄像数据太多，影像篇幅小，从而导致后期数据处理时间较长，因此，针对这类问题，应开发影像自动识别和拼接软件，提供影像数据处理效率，节省数据处理时间。

4 结语

当前，与传统航空遥感系统相比，无人机遥感技术具有更大的灵活性，使用便利，并且摄像时间短、影像分辨率高，弥补了传统航空遥感系统的不足，从而被广泛运用于土地执法监测领域。通过无人机遥感技术获取的高分辨率影像，对各类地物信息进行提取，可以有效提供土地利用情况的准确数据。然而，无人机遥感技术作为卫星遥感系统的补充，多运用于一般的小范围区域地形图绘制，加之无人机自身的一些不足和限制，无法满足大范围监测需求，因此，改进无人机系统质量，提高系统稳定性和抗风险性，改进遥感数据的处理技术等，是下一步无人机遥感技术发展完善的一个方向。

参考文献

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[4] 朱京海，徐光，刘家斌.无人机遥感技术在环境保护领域中的应用进展[J].环境保护科学，2011（9）：45-48.

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[7] 王邦松，艾海滨，安宏，等.航空影像色彩一致性处理算法研究[J].遥感信息，2011（1）：45-49.

第5篇：农业卫星遥感技术范文

关键词：测绘技术：gps：rs；gis

随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3s”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及 自然 环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。

一、现代测绘技术的发展概况

(一)gps的发展

全球定位系统(gps)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布gps为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令sa关闭，价格不贵的民用gps接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用gps的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，gps的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的gps接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。gps已遍及国民 经济 各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。gps和glonass兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。gps作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。gps定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

(二)遥感技术的发展

遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类 历史 上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、

(一)矿山测量方面

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其 现代 任务的重要保证。利用gps技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续 发展 的决策支持系统。

(二)湿地方面

利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助gps技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。

(三)水利工程方面

遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。rs和gis集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用gis的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容 计算 、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供 科学 依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。

(四)精准农业方面

精确农业中，利用gps技术对采集的农田信息进行空间定位；利用rs技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用gis技术建立农田土地管理、 自然 条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。gps、rs、gis技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大 经济 效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。

第6篇：农业卫星遥感技术范文

【关键词】：遥感(RS)技术；用途；分类；常用的遥感数据；图像处理；应用范围

中图分类号： P283 文献标识码： A 文章编号：

0引言

随着计算机技术、光电技术和航天技术的不断发展，遥感技术正在进入一个能快速、及时提供多种对地观测数据的新阶段。遥感技术已经成为测绘领域中对信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。

1遥感技术

1.1遥感的定义

“遥感”，顾名思义，就是遥远地感知。传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。人类通过大量的实践，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式－电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。

1.2遥感图像的用途

就像我们生活中拍摄的照片一样，遥感像片同样可以“提取”出大量有用的信息。从一个人的像片中，我们可以辨别出人的头、身体及眼、鼻、口、眉毛、头发等信息。遥感图像一样可以辨别出很多信息，如水体（河流、湖泊、水库、盐池、鱼塘等）、植被（森林、果园、草地、农作物、沼泽、水生植物等）、土地（农田、林地、居民地、厂矿企事业单位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、山地（丘岭、高山、雪山）等等；从遥感图像上能辨别出较小的物体如：一棵树、一个人、一条交通标志线、一个足球场内的标志线等。大量信息的提取，无疑决定了遥感技术的应用是十分广阔的，据统计，有近30个领域、行业都能用到遥感技术，如陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。

由于遥感技术是从人们一般不能站到的高度去“拍照”，故从宏观视野上，也有着人力所不能及的优势。

1.3遥感技术

遥感技术包括传感器技术，信息传输技术，信息处理、提取和应用技术，目标信息特征约分析与测量技术等。

遥感技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可分为：电磁波遥感技术，声纳遥感技术，物理场（如重力和磁力场)遥感技术。

电磁波遥感技术是利用各种物体／物质反射或发射出不同特性的电磁波进行遥感的。其可分为可见光、红外、微波等遥感技术。按照感测目标的能源作用可分为：主动式遥感技术和被动式遥感技术。按照记录信息的表现形式可分为：图像方式和非图像方式。按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技术，航空遥感技术、地面遥感技术。按照遥感的应用领域可分为：地球资源遥感技术，环境遥感技术，气象遥感技术，海洋遥感技术等。

2遥感的分类

2.1按遥感平台的高度分类大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感

航天遥感又称太空遥感(spaceremotesensmg)泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太空站，有时也把各种行星探测器包括在内。

卫星遥感(SatelLiteremotesensing)为航天遥感的组成部分，以人造地球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球和低层大气进行光学和电子观测。航空遥感泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地观测的遥感技术系统。

地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上，可进行各种地物波谱测量。

2.2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

可见光／反射红外遥感，主要指利用可见光(0.4-0.7微米)和近红外(0.7-2.5微米)波段的遥感技术统称，前者是人眼可见的波段，后者即是反射红外波段，人眼虽不能直接看见，但其信息能被特殊遥感器所接受。它们的共同的特点是，其辐射源是太阳，在这二个波段上只反映地物对太阳辐射的反射，根据地物反射率的差异，就可以获得有关目标物的信息，它们都可以用摄影方式和扫描方式呈像。

热红外遥感，指通过红外敏感元件，探测物体的热辐射能量，显示目标的辐射温度或热场图像的遥感技术的统称。遥感中指8—14微米波段范围。地物在常温(约300K)下热辐射的绝大部分能量位于此波段，在此波段地物的热辐射能量，大于太阳的反射能量。热红外遥感具有昼夜工作的能力。

微波遥感，指利用波长1—1000毫米电磁波遥感的统称。通过接收地面物体发射的微波辐射能量，或接收遥感仪器本身发出的电磁波束的回波信号，对物体进行探测、识别和分析。微波遥感的特点是对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以继日地全天候工作。

2.3按研究对象分类可分为资源遥感与环境遥感

资源遥感：以地球资源作为调查研究对象的遥感方法和实践，调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化，是遥感技术应用的主要领域之一。利用遥感信息勘测地球资源，成本低，速度快，有利于克服自然界恶劣环境的限制，减少勘测投资的盲目性。

环境遥感：利用各种遥感技术，对自然与社会环境的动态变化进行监测或作出评价与预报的统称。由于人口的增长与资源的开发、利用，自然与社会环境随时都在发生变化，利用遥感多时相、周期短的特点，可以迅速为环境监测。评价和预报提供可靠依据。

2.4按应用空间尺度分类可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感

全球遥感：全面系统地研究全球性资源与环境问题的遥感的统称。

区域遥感：以区域资源开发和环境保护为目的的遥感信息工程，它通常按行政区划(国家、省区等)和自然区划(如流域)或经济区进行。

城市遥感：以城市环境、生态作为主要调查研究对象的遥感工程。

3常用的遥感数据

常用的遥感数据有：美国陆地卫星(Landsat)TM和MSS遥感数据，法国SPOT卫星遥感数据，加拿大Radarsat雷达遥感数据。

4图像处理

遥感影像通常需要进一步处理方可使用，用于该目的的技术称之为图像处理。图像处理包括各种可以对像片或数字影像进行处理的操作，这些包括图像压缩、图像存储、图像增强、处理、量化、空间滤波以及图像模式识别等。还有其它更加丰富的内容。

5遥感应用范围

遥感应用范围：陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。

6结束语

第7篇：农业卫星遥感技术范文

北京时间4月26日12时13分，“长征二号丁”运载火箭在酒泉卫星发射中心顺利点火升空，中国国家科技重大专项高分辨率对地观测系统首颗卫星“高分一号”成功发射并进入预定轨道，“长征二号丁”运载火箭同时还搭载发射了两个荷兰卫星分配器，以及3颗分别由厄瓜多尔、阿根廷和土耳其研制的小卫星。

“高分一号”的成功发射是中国2013年度首次航天发射，以及中国“长征”系列运载火箭第175次航天飞行，其可以说为中国航天2013年的新征程开了个好头。

中国高分卫星井喷

据中新网报道， “高分一号”卫星由中国航天科技集团所属空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制。国土资源部网站相关消息称，该卫星是中国首颗设计、考核寿命要求大于5年的低轨遥感卫星，并突破了高空间分辨率、多光谱与宽覆盖相结合的光学遥感等关键技术。《报》记者张晓祺在其文章中进一步指出，“高分一号”的相机与目前国内分辨率领先的“资源一号”02C星所用相机相近，空间分辨率达2米左右。该卫星载有多台宽幅多光谱相机，通过多角度拼接视场，可实现较高分辨率大视场成像，只需4天就能把地球完整地看一遍。

高分辨率对地观测系统工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》确定的16个重大专项之一，计划“十二五”期间发射5至6颗观测卫星，目标是建成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的对地观测系统。到2020年，高分卫星系统与其他观测手段相结合，将形成具有时空协调、全天时、全天候、全球范围观测能力的稳定运行系统。其主要用户为国土资源部、农业部和环境保护部。该专项的实施，将全面提升中国自主获取高分辨率观测数据的能力，加快中国空间信息应用体系的建设，推动卫星及应用技术的跨越发展，有力保障现代农业、防灾减灾、资源环境、国家安全的重大战略需求，大力支撑国土调查与利用、地理测绘、海洋和气候气象观测、水利和林业资源监测、城市和交通精细化管理、疫情评估与公共卫生应急、地球系统科学研究等重点领域应用需求，加快推动空间信息产业发展。

近年来，中国高分辨率遥感卫星的发展速度很快，并在2012年就已取得了一系列重大成果。2012年4月18日，中国首颗民用宽幅带、高空间分辨率遥感卫星——“资源一号”02C正式在轨交付给国土资源部；7月30日，中国首颗高精度民用立体测绘卫星“资源三号”投入使用；两个月后的9月29日，中国为委内瑞拉研制的“遥感卫星”1号上天，这也是中国首次向国际用户提供遥感卫星整星出口和在轨交付服务。

“资源一号”02C星的发射质量约2 056千克，设计寿命3年。它装有2台分辨率为2.36米的全色分辨率相机，1台分辨率为5米/10米的全色/多光谱相机，其采用2台全色高分辨率相机拼接的方式提供了54千米的成像幅宽，最大限度提升了高分辨率数据的观测幅宽。在轨测试表明，该卫星所拍图像质量接近国际先进水平，数据质量满足1：2.5万至1：10万国土资源调查监测精度要求；最小监测图斑面积达到0.2亩，满足经济发达地区、重点关注区域资源现状高分辨率调查监测要求；其融合影像的属性精度、面积精度、最小监测图斑等指标，与法国的“斯波特”5号及德国的“快眼”卫星水平相当。

中国首颗高精度民用立体测绘卫星“资源三号”质量约2 650千克，运行在高度约500千米的太阳同步轨道，具有立体测图功能。其装载了一组分辨率为2.1米（正视）和3.5米（前后视）的三线阵立体测绘相机，以及1台空间分辨率为5.8米的多光谱相机，幅宽约50千米，可提供3.5米分辨率的立体影像，及2.1米全色/5.8米多光谱平面影像。该卫星集测绘和资源调查功能于一体，影像数据覆盖全球逾4.578×108千米，其中覆盖中国领土9.3242×108千米，使中国的测绘方式由大地测绘、航空测绘提升为航天测绘，并让中国地图的更新率由过去的平均5年缩短到60天。“资源三号”第一次使中国卫星遥感图像质量达到国际先进水平，极大提升了中国对地观测卫星的应用效益。

中国为委内瑞拉发射的“遥感卫星”1号采用中国空间技术研究院航天东方红卫星有限公司的CAST-2000卫星平台，装有2台全色/多光谱相机和2台宽幅多光谱相机，其中2台全色/多光谱相机在639千米高的分辨率为2.5米（全色）/10米（多光谱），幅宽为57千米；2台宽幅多光谱相机在639千米高的分辨率达到16米，组合幅宽为369千米，在轨寿命5年。该星具有±35°的快速侧摆机动能力，可保证全色/多光谱相机在4天内对全球任意目标实现重访，宽幅多光谱相机可在3天内实现对全球任意目标重访。“遥感卫星”1号搭载的全色/多光谱相机是一种高性能光学小相机，在成像谱段数量、覆盖宽度、动态范围、轻小型化等指标方面，超过了国内外同类型遥感相机。该卫星主要用于委内瑞拉国土资源普查、环境保护、灾害检测和管理、农作物估产和城市规划等。

人类进入高分卫星时代

遥感卫星也叫对地观测卫星，有光学成像卫星和雷达成像卫星2种，前者携带可见光、红外和多光谱等遥感器，最大优点是分辨率高；后者携带合成孔径雷达等遥感器，最大优点是可以全天候工作。遥感卫星的问世，使人类研究地球、认识地球、保护地球的视点从地面、低空扩展到太空，从而可以对地球进行连续、快速、综合和大面积的详细观测，更全面、更深刻的了解地球及其周围环境，对国计民生具有巨大的促进作用。

众所周知，评估遥感卫星性能的一个重要指标就是分辨率，它包括空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率等，其中空间分辨率最令人关注，其指标对卫星应用的深度和广度具有重要影响。空间分辨率一词来源于光学，是指2个点光源彼此接近到恰能被分辨出的最小距离，能显示遥感卫星分辨目标的能力。具体说来，它是指能从遥感卫星照片上辨别地面目标的最小尺寸，例如，如果某遥感卫星能够辨别的最小目标为2米，则这种遥感卫星的分辨率就是2米。

随着经济建设和社会发展，各国对遥感卫星的空间分辨率要求越来越高，所以高分辨率遥感卫星的发射数量和研制国家正日益增多。近年来，高分辨率遥感卫星的发射数量已占遥感卫星发射总数的约41%，而且其占有比例有继续增加的趋势。因此可以认为，人类对地观测已进入高分卫星时代。这些高分辨率遥感卫星广泛用于精确制图、城市规划、土地利用、资源管理、环境监测、地理信息服务等领域，成为国家基础性、战略性资源。

对于采用光学成像的遥感卫星来讲，其运行轨道越高，分辨率就越低。所以，高分辨率遥感卫星通常运行在近地轨道，有时甚至采用临时性降低轨道高度的方法，来取得短期的更高分辨率图像，以满足特殊需要。另外，星载相机的焦距越大，分辨率越高，这也是在生活中人们使用变焦相机摄影的原因。

对于采用雷达成像的遥感卫星来讲，可工作在略高的轨道上，但这就需要雷达成像卫星自身能提供足够高功率的雷达信号。提高其分辨率的方式主要有两种：一是采用短波长；二是增加天线口径。为此，可以提高雷达波的频率，缩短其波长，但当频率增加到一定程度时，大气对雷达波的衰减和吸收特性就会表现得非常明显，从而影响雷达的正常工作；同样，雷达的天线口径也不可能无限增加，因为加大雷达口径不仅会增加工艺难度和成本，而且对发射卫星的运载器提出了新要求。为此又提出了合成孔径雷达概念，合成孔径雷达是利用雷达与目标的相对运动来把多个尺寸较小的真实天线孔径，用数据处理的方法合成一个较大的等效天线孔径的雷达。

太空谍眼环绕地球

高分辨率遥感卫星在军用和民用方面都有广泛用途。从原理上讲，军用遥感卫星与民用遥感卫星大同小异，主要差别是在使用的谱段和对地面分辨率的要求不同。军用遥感卫星主要在可见光或近红外谱段成像，分辨率优于1米。因此，军用遥感卫星大部分都是高分辨率卫星，只有少数用于普查的军用遥感卫星运行轨道较高，以便提高时间分辨率，但空间分辨率会稍低；民用遥感卫星主要在多光谱成像，以便识别地面各种特征，其分辨率根据需要和技术水平有高有低。

在军用高分辨率光学成像遥感卫星方面，美国“锁眼”12号卫星最牛，它采用了大面阵探测器、大型反射望远镜系统、数字成像系统、自适应光学成像技术、实时图像传输技术等，镜头口径3米，焦距27米，分辨率达0.1米。法国“太阳神”2A/B系列卫星分辨率达0.5米，其军民两用的光学成像遥感卫星“昴宿星”的分辨率也达到0.7米。以色列最先进的“地平线”9号小型光学成像遥感卫星分辨率为0.5米。日本现役的第二代光学成像“情报收集卫星”分辨率为0.6米。

在军用高分辨率雷达成像遥感卫星方面，美国“长曲棍球”卫星是老大，分辨率达0.3米，其设计特点是装有巨大的合成孔径雷达天线和巨大的太阳能电池帆板，卫星装载的高分辨率合成孔径雷达能以多种波束模式对地面目标成像，使“长曲棍球”不仅能全天候、全天时工作，还可以发现伪装的武器和识别假目标，甚至能穿透干燥的地表，发现藏在地下一定深度的军事设施，并对活动目标有一定跟踪能力。欧洲方面，德国的“合成孔径雷达-放大镜”军用雷达成像遥感卫星分辨率能达到0.5米，意大利军民两用的“宇宙-地中海”分辨率达到1米。

近年来亚洲各国的雷达成像遥感卫星发展很快，如日本现役的第二代雷达成像“情报收集卫星”分辨率达到1米，作为新兴的军用侦察卫星强国，以色列研制的雷达成像遥感卫星不仅能够满足自身需求，而且已经开始进入国际市场，如其为印度研制的“雷达成像卫星”2号的分辨率就已经达到1米的国际主流水平，性能远超印度自行研制的军民型“雷达成像卫星”1号，而以色列自用的“技术合成孔径雷达”卫星则更为精良，其总质量只有300千克，所载的合成孔径雷达重约100千克，设计寿命为4年，分辨率也是1米。

从目前各国的军用高分卫星的发展趋势来看，雷达成像卫星正日益成为主流，其通过采用平板相控阵雷达天线等措施可以进一步提高分辨率，同时各国也在研究采用新的分布式星座来缩短卫星的重访周期。光学成像卫星尽管不如过去风光，但仍将是军事大国执行战场侦察与战略情报收集的重要平台，其未来的发展方向是在获得更高地面分辨率的同时，进一步扩大视场宽度，以提高卫星的时间分辨率；同时组建可实现全球覆盖的小型卫星星座，终极目标是可执行对全球任何目标的实时侦察。由于军事伪装手段的快速发展，未来的军用光学成像卫星还将搭载超光谱遥感器，进一步扩展成像侦察范围，增加对隐蔽和伪装目标的识别能力。鉴于光学与雷达成像卫星各自的性能优势，还有可能出现同时载有光学成像和合成孔径雷达成像2种遥感器的全能型高分侦察卫星。

受到成像与时间分辨率等因素的限制，各国现有的军用高分卫星仍主要用于战略侦察任务，而随着相关先进技术的发展与应用，一些军事大国也在试图拓展高分卫星的应用范围，让其能够为战术侦察服务。这不仅需要有新的成像技术作支撑，还需要提高情报向立体化作战平台的数据传送能力，卫星的体积、重量、成本会得到进一步控制，同时具备较强的应急发射能力。出于经济性与使用效率考虑，军民两用的高分卫星系统会更受重视，甚至出现军用和民用高分卫星混编星座。

高分民星实为军民两用

一般来讲，分辨率约2米的民用遥感卫星可称为民用高分辨率遥感卫星。美国、法国、俄罗斯等高分卫星大国都在积极发展民用高分卫星。美国的民用高分卫星大多是小型商用卫星，如“艾科诺斯”2号卫星的分辨率为0.82米，幅宽11.3千米；“快鸟”2号卫星的分辨率为0.61米，幅宽16.5千米；“地球之眼”1号卫星的分辨率为0.41米，幅宽15.2千米；“世界观测”2号卫星的分辨率为0.46米，幅宽16.4千米。很明显，这些卫星虽然名义上是民用卫星，但它们的分辨率均已高于1米的世界主流军用高分卫星水平，因此在需要时完全可以为美国军方提供高质量的天基情报支持。

法国的军民用高分卫星水平在欧洲均居于领先地位，其特点是不仅单颗卫星的技术性能先进，而且已建立起相对完善的高分卫星星座。2012年9月9日，法国首颗第4代“斯波特”——“斯波特”6号高分卫星入轨。这是一种偏民用的光学成像卫星，其分辨率为2.5米，幅宽60千米，并能同轨立体成像。该卫星运行在694千米高的太阳同步轨道，质量只有800千克，设计寿命达10年。该卫星上有两台高分辨率相机，每天成像范围250万平方千米。虽然分辨率和幅宽与第3代“斯波特”一样，但其更加敏捷，能执行快速反应任务，每天可上传6个任务计划，获取无云图像。它们与2颗已上天的法国“昴宿星”卫星可形成互补，“昴宿星”虽然分辨率高达0.7米，但幅宽只有20千米。“斯波特”6号的成功发射能够满足法国多样化的任务需求，保持法国整个高分卫星系统的宽覆盖能力和图像数据的连续性。

第8篇：农业卫星遥感技术范文

【关键词】 GPS；RS；GIS；3S 技术集成；土地利用；数据更新

0.引言

土地资源是发展农业生产的重要物质基础，也是制定各种城市发展规划的基本依据，摸清土地利用现状，探讨土地资源合理开发以及综合利用的途径，是土地利用研究的重要内容。综合利用RS、GIS 和GPS等先进技术，研究一种实用的土地利用变化的监测方法, 即：以原土地利用图数字化的矢量数据为“本底”数据，将处理后的SPOT5 卫星影像叠加，通过目视判读，确定已发生变化了的地块，最后到实地用差分GPS进行变化监测。这套工作流程，不仅可以发现地块的变化，同时也修改和更新了变化地块的空间信息。

1.3S技术及其应用范围

1.1遥感( RS)

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、红外线目标进行探测和识别的技术. 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. 遥感技术广泛用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监视、气象观测和互剂侦检等. 在民用方面,遥感技术广泛用于地球资源普查、植被分类、土地利用规划、农作物病虫害和作物产量调查、环境污染监测、海洋研制、地震监测等方面。

1.2全球定位系统( GPS)

全球卫星定位系统是一种结合卫星及通讯发展的技术,GPS 用于各类信息的空间定位,利用导航卫星进行测时和测距. 它具有全天候、全覆盖、七维定点定速定时高精度、快速、省时、高效率等特点,且不受任何天气的影响,应用广泛,可移动定位,现在已经广泛应用于农业勘测、车辆调度、监控系统、道路施工等。

1.3地理信息系统( GIS)

地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层) 空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统. 地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识,为工程设计和规划、管理决策服务. GIS 是对遥感信息进行解译和分析处理,利用卫星遥感对生态环境进行动态监测是目前最经济、最快速、最客观的方法之一。

2.3S技术在土地利用更新过程中的应用

2.1遥感技术的应用

遥感技术在土地利用更新调查中的应用流程主要包括：①航片、卫片纠正，生成所需的正射影像图；②导入土地利用现状基年空间数据；③影像叠加，建立土地利用地类识别样本；④利用土地利用现状基年数据与影像套合，进行影像光谱分析；⑤确定土地利用变化源；⑥生成更新记录表与图。采用遥感方法对土地利用进行更新，其优点主要是具有宏观、综合、动态、快速发现变化区域的特点，获得的遥感信息具有探测范围大、资料实时新颖、信息丰富、影像处理较为容易等特点。

2.2全球定位系统技术的应用

目前，GPS 在大地测量方面已逐步取代常规三角测量和导线测量，用于建立各种等级控制网，还广泛应用于城市工业、民用建筑，各种专业地形图测绘，城乡地籍测量等方面。在土地利用调查中，通过航天、航空遥感提供的航片、卫片等影像资料，可以直观地判读地物特性和资源的现势信息，但是一些诸如权属等属性、变化的线状地物宽度、零星地物等影像资料无法表示，就可以在GPS 技术引导和准确定位下加以确认。GPS 技术在大地利用更新调查过程中主要实现以下工作：①利用差分定位方式完成外业数据的测量；②在实地根据测量的情况和实际情况填写外业调查表；③坐标变换，完成GPS 采集坐标系向土地利用现状数据库坐标系统转换；④依据有关的技术规程完成内业测量数据整理，形成标准的土地利用更新图；⑤根据更新测量图形和记录表形成更新数据交换文件。GPS 有静态、动态两种测量方式，由于静态测量方式工作周期长，工作效率低，在土地利用数据库变更工作中采用GIS 型GPS 接收机进行动态测量差分接收采集数据。利用GPS 实时定位技术，迅速发现图上需要实际调查的图斑位置并进行定位。

2.3地理信息系统技术的应用

采用GIS 技术的空间数据库技术可以实现属性数据和空间数据的管理一体化，准确、迅速地存储、分析和处理数据，有效地完成土地利用图件与数据的数字化更新工作，建立土地利用数据库。采用地理信息系统进行土地利用更新调查的技术流程为：①更新数据交换文件的导入；②更新数据和土地利用现状基年数据库的空间分析和叠加；③土地利用现状当年数据库的生成；④土地利用更新调查数据的生成。利用GIS 技术进行土地利用更新调查，处理数据时具有智能化处理、速度快、省时省力等优点。

3.3S技术集成方法在土地利用更新调查中的应用

遥感技术、全球定位系统技术、地理信息系统技术各有优势与不足，如遥感技术与全球定位技术能够提供土地利用变化的各类高质量的属性数据，但却难以进行数据的处理、分析和建库；地理信息系统技术具有数据处理与建库之便却无法获得土地利用变化的各类数据，故综合应用3S 技术，把它们作为一个有机的整体，以GIS 为核心实现RS、GPS、GIS 的集成，形成一个对土地利用数据进行采集、更新、处理、分析和输出的完整技术体系，是土地利用更新调查的主要技术手段。

3.1技术流程

外业调查在GPS 技术引导和准确定位下，确认变化图斑的类型、面积、范围和权属，核实地物宽度和零星地物（包括遗漏和小图斑）的量测；以遥感技术和已有的土地利用现状数据库或土地利用现状图为基础，利用计算机自动化发现变化信息，或人机交互解译提取土地利用变化信息，进行土地利用现状图的更新；内业在地面调查的基础上，利用GIS 技术在多源信息的支持下，实现对基础图件的数字化更新。

3.2技术优势

相对传统的土地利用调查方法，利用“3S”技术集成更新土地利用图件与数据具有明显的优越性，如数据准确可靠，数据处理宏观、综合、快速，耗费的时间、人力、物力少，成果资料实现了现代化管理模式等，采用“3S”技术已成为土地利用基础图件与数据更新的基本保障。

4.总结

实践证明采用3S 技术进行土地利用现状更新调查，一方面可以极大提高土地利用现状更新调查的效率和质量，另一方面可以建立土地利用现状调查动态更新机制，为进行土地利用现状的日常变更和年度变更奠定基础，从而保证图、数、实地的一致，为国土资源管理提供现势性的基础资料。

第9篇：农业卫星遥感技术范文

关键词：遥感；农业干旱；监测；应用

中图分类号 S423 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）14-0152-03

1 引言

干旱是全球各地区普遍存在的一种气候现象，具有形成缓慢、持续时间长的特点，是发生频率最高、危害程度比较严重的自然灾害之一。尤其是近几年来，全球气候变暖的趋势愈加明显，干旱发生的次数不断增加，波及的范围也在不断扩大。联合国政府气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）在其系列评估报告中指出，在未来，干旱风险有增加的趋势[1-2]。在所有旱灾中，农业受其影响最直接、最严重[3]。干旱灾害的发生危害严重，主要包括：农业减产、粮食短缺，乐厥庇锌赡艿贾录⒒模灰追⑸火灾；加剧了土地荒漠化的进程，生态环境破坏等等，从而制约了农业和社会经济的可持续发展。因此，对干旱进行动态监测，减轻干旱灾害带来的影响，已成为各国政府和专家学者大力关注的问题之一。

干旱灾害的发生受到多种因素的影响，由于其复杂性、动态性、{危害性及开放性的特点，人类无法防止其发生[4]。因此，有效地对农业干旱进行动态监测，及时准确地获取旱情的第一手资料，为各级政府部门制定抗旱、减灾措施提供依据，从而更加科学地指导农业生产，努力将旱灾损失降低到最小。3S（GIS、RS、GPS）技术的发展也可为干旱监测提供全新的方式和技术支撑，尤其是遥感技术时效性很强，可以在大面积的范围内实现同步观测。因此，可以利用遥感技术进行大范围、动态、实时的干旱监测，快速、准确、有效地提取关于干旱灾害的信息，降低干旱影响，减少农业损失，实现经济社会的可持续发展。

2 利用遥感监测干旱的研究背景

利用遥感技术监测干旱实际上就是监测土壤中含水量的多少和分布情况，从而有效地反映受旱的程度以及干旱分布范围[5]。传统的干旱监测方法具有费时费力、获取数据速度慢、信息滞后、对旱情空间分布特征和变化规律不能及时做出反应的缺陷[6]。而利用遥感技术获取的空间信息周期短、范围广，可以实现快速定量分析，弥补了传统监测的费事、费力的缺点，提高了工作效率，从而成为了干旱监测中具有广阔前景的技术手段。国内外学者利用遥感技术从不同的角度对干旱进行监测。20世纪60年代末，国外学者就开始利用遥感技术监测土壤水分；Waston[7]等于1971年第一次提出计算热惯量的方法，即用地表温度日较差进行推算得出；20世纪80年代，地面、航空和卫星遥感数据的集成，使得对土壤水分和干旱的遥感监测研究取得了全面迅速的发展；20世纪90年代，气象卫星受到专家学者的关注，热惯量、作物缺水指数、地表温度与植被指数相结合，使得土壤水分的监测日益完善[8-9]。1999年以来，美国对地观测卫星Terra和 Aqua相继发射成功，搭载的Modis传感器空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率大幅提高，在旱灾的监测中更有优势。我国利用遥感技术对干旱进行监测，比国外晚了10多年，采用的方法主要为：微波遥感、近、远红外遥感及热惯量法等。进入20世纪90年代后，我国的专家学者对干旱遥感监测的理论进行了深入的研究，取得了一定的进展，与国外同类研究的差距逐渐缩小。如隋洪智[10]等提出表观热惯量（ATI），主要方法是利用卫星资料，通过简化能量平衡方程得出，然后将此量和土壤水分结合起来建立关系表达式来监测旱灾；张仁华[11]提出了一个热惯量模式，即考虑地表显热通量及潜热通量；郭铌等[12]运用植被指数和冠层温度建立了植被供水指数模型。这些研究可能会存在不足，但是在干旱监测方面发挥了重要的作用。

3 干旱遥感监测方法

干旱的发生受到各种因素的影响，主要包括自然因素（降水、温度、地形等）和人为因素（作物布局和品种及作物的生长状况等）。因此，对干旱进行监测时应考虑多种因素的影响，建立综合监测方案。农业干旱发生的原因主要是土壤中水分的缺少，当干旱发生并且发展到一定的程度时，植被会表现出一系列的特点，如植被冠层温度升高、植被指数下降等。许多专家学者以土壤水分、植被指数、温度、地物的光谱反射率为出发点，提取植被的干旱情况。

3.1 基于土壤水分的热红外监测方法 土壤水分是全球能量循环的重要组成部分，它连接着陆地表面和大气，是描述地表和大气之间能量和水分交换的关键参数[13]。由于土壤水分对全球水循环、能量平衡及气候变化有着重大影响，所以对土壤水分含量的测量具有重要研究意义。当土壤水分发生变化时，蒸腾作用也会发生相应的改变，使得作物冠层温度发生改变，农作物根部的土壤水分变化情况就可以通过热红外遥感获取农作物亮温变化间接得到。因此，土壤水分是研究植物干旱胁迫、进行作物旱情监测的重要因素。土壤热惯量是土壤的一种热特性，是引起土壤表层温度变化的内在因素，它与土壤含水量有密切的关系，同时又控制着土壤温度日较差的大小[14]。利用遥感监测土壤含水量的原理是：土壤含水量低时，昼夜温差大；土壤含水量高时，昼夜温差小。因此，利用遥感技术获取地表温度并对其进行分析，对土壤的热惯量进行反演，监测土壤中水分的变化，建立两者之间的统计模型。在模型当中，由于线性模型操作简单，被广泛应用[14]。主要选择的数据源是NOAA/AVHRR数据，获取数据成本较低，时间分辨率和空间分辨率较高，可以实现在较大范围内监测土壤水分。土壤热惯量方法以其较高的监测精度成为常用的土壤水分监测方法之一，但是在实际运用的过程中仍然会存在着一定的缺点，在无植被覆盖的地区或者是植被生长状况较差及作物生长前期比较适用，在植被覆盖率较高的地区并不适用。在影像的获取方面，难以获得日夜都无云的影像。吴黎[15]等利用改进了的表观热惯量计算模型，通过实测的模型参数，计算出在不同植被覆盖区、不同实验区中土壤含水量的热惯量，进一步验证了在植被覆盖较低（NDVI≤0.35）的情况下，利用表观热惯量法对土壤含水量进行反演具有较高的精度。

3.2 基于植被指数的可见光和近红外监测方法 当植被受到水分胁迫时，生长状况就会发生相应的变化，可能会出现枯萎或者死亡，植被指数会发生显著的变化。因此，可以利用遥感技术获取植被指数表示植被遭受干旱的情况。归一化植被指数（NDVI）在干旱监测中应用广泛。它主要的优势主要有：能够灵敏的检测植被；能更大范围的检测植被覆盖度；抗干扰（主要是地形和生物群落的阴影和辐射）；对太阳高度角和大气产生的噪音可以有效的削弱。但是在生态系统和气候变化的影响下，NDVI的值在不同年份就会表现出一定的波动性，同时受土壤、天气、植被和季节等因素的影响。因此，根据NDVI进一步提出了距平值被指数（AVI）、植被状态指数（VCI）、标准植被指数（SVI）。距平值被指数（AVI）适用于长期监测具有均一的下垫面、植被覆盖度高的区域，一般情况下，AVI的值在-0.2～-0.1范围内，表示为轻旱；AVI的值在-0.3～-0.2范围内，表示为中旱；AVI在-0.6～-0.3范围内，代表重旱[16]。植被状态指数（VCI）由Kogan[17]提出，VCI可以消除空间变化对植被指数的影响，同时能够反映天气极端情况，在植被长势平稳且处于中后期生长的阶段比较适合干旱监测，但是在低植被覆盖区域不适用。齐述华等[18]建立了标准植被指数（SVI），由于其简单操作的特点，在大区域旱情监测中适用，小规模、中等规模或者区域性的干旱监测效果不是很理想。

3.3 基于微波遥感的干旱监测方法 微波遥感用微波设备来探测、接收被测物体在微波波段（波长为1～1000mm）的电磁辐射和散射特性，以识别远距离物体的技术。微波波长较长，有很好的穿透力，能够全天时、全天候工作，而且对植被和土壤有一定的穿透能力。微波遥感的这些优点使其在土壤含水量遥感干旱监测领域具有明显的优越性。微波遥感分为主动微波遥感和被动微波遥感，两者都可以用于干旱监测[19]。主动微波利用其后向散射系数监测土壤水分含量，主动微波遥感的监测精度受到许多因素的影响，主要包括：土壤表面的粗糙程度、土壤纹理和物理性质以及植被覆盖情况等等，成本高，空间分辨率高，时间分辨率低。被动微波遥感的特点主要有重访周期短、覆盖面广、计算简单，对土壤表面粗糙程度和研究区地形的影响比较小，对土壤水分的变化情况的敏感性较高，但与主动微波遥感比，空间分辨率低[19]。

4 结语

遥感技术的快速发展为农业干旱提供了新的机遇，但是由于干旱发生的复杂性及各种方法的局限性，在进行干旱监测时，尽量避免采用单一的方法进行监测，将多种方法综合运用，使误差降低到最低限度。为了更加准确的提高农业干旱监测的准确性，将不同种类的监测模型相结合，避免使用单一的数据源，利用多波段、多影像数据融合对干旱灾害进行监测。随着3S技术快速发展，可以将其与各种数学模型相结合对干旱灾害进行动态监测和评估，降低干旱对经济社会影响，实现农业的可持续发展。

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