遥感概论论文精选(九篇)

第1篇：遥感概论论文范文

关键词：地理信息系统；遥感数字图像处理；教学改革

作者简介：刘春国（1973-），男，河南上蔡人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师；卢晓峰（1981-），女，河南洛阳人，河南理工大学测绘与国土信息工程学院，讲师。（河南焦作454000）

基金项目：本文系河南理工大学教育教学改革研究项目（项目编号：2008JG035）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）10-0081-02

当前，遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显，但我国遥感应用水平还不高，根本原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才，满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求，是高等教育的责任所在。

1998年教育部新增地理信息系统本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块，说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学（以下简称“我校”）GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。

一、革新遥感课程体系，突出“遥感数字图像处理”课程地位

随着遥感技术及其应用的迅速发展，很多专业开设了“遥感原理与应用”课程，内容分为三大模块：遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业，对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够，对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足，与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应，与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应，与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要，不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。

我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验，革新了遥感课程体系，设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程，规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识，重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理，从可见光-近红外、热红外、微波（主动方式和被动方式）波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展，适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合，数字图像处理方法众多，新理论、新方法不断推出，课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法，对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍，如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合，选择不同遥感应用领域的典型案例介绍，培养学生遥感专题分析技能，深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能，巩固和深化理论课程教学内容，提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。

我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课，提升课程地位，加大课程学时，强化实践技能训练，对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力，比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。

二、培育遥感系列课程教学群体，分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量

GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合，交叉性强，研究方法不断补充和更新，课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量，必须打破教师个人单兵作战的惯常做法，加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设，整合优化课程体系，充实更新教学内容，保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流，协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布，课程内容更加先进，课程结构更加协调，教学方法更加有效，教学手段更加丰富，实践教学得以充实，教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。

三、汇聚国内外优秀教材成果，整合优化教学内容体系

教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式，决定了高等学校人才培养的规格，在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书，是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设，收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参，注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参，参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作，认真研讨不同教材特点及其开课对象，针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点，根据教学对象和课程学时，按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求，制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分：图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾，如遥感成像过程、机理与数据特征，以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位；避免与先开课程内容重复，为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样，课程重点介绍常用算法，使学生能掌握数字图像处理原理，夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理，教导学生注重算法但不应局限于具体算法，培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。

四、重视实践教学，多手段丰富实践教学内容

实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节，从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径，丰富了实践教学体系。

从课程设置体系上，“遥感数字图像处理”单独设课，紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验（见表1），增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课，结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识，设置综合设计型实验6个模块，培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。

积极利用各种平台，提供实践课题，培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力，促进实验室开放，设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下，设计了一些探索研究型实验课题，鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计（论文）也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度，遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题，供学生参与大学生科研训练，并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题，引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题，检验了专业知识，培养了探索精神、创造思维和合作能力。

五、结束语

本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效，有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目，每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程，需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。

参考文献：

[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.

[2]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.

[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.

[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.

[5]李天文,王林刚,李庚泽,等.地理信息系统专业课程体系建设研究[J].中国大学教学,2011,(1)3-5.

第2篇：遥感概论论文范文

【关键词】二值化 道路提取 图像分类

1 引言

道路信息作为国家基础设施建设重要信息之一，已在国土资源调查、城市规划、地理国情监测等方面扮演重要角色。随着遥感卫星传感器的迅猛发展，遥感影像分辨率不断提高；高分辨率遥感影像数据逐渐成为遥感应用主体，从遥感影像中提取道路信息是一个重要的研究领域。

本文主要针对道路提取目标，利用数字图像处理相关技术实现对道路的提取；并利用ERDAS软件对遥感图像进行处理，通过实验分析，该方法对道路提取效果显著。

2 图像对比度扩展基本理论

2.1 图像对比度扩展处理

2.2 图像均值平滑处理

均值平滑是将某个像元在以其为中心的模板内取平均值来代替该像元，从而实现去噪和平滑图像的目的。

3 基于图像分类的道路提取

最大似然比分类法是图像分类方法之一，它是通过求出每个像元对于各类别的归属概率，把该像元分到归属概率最大的类别中去的方法。

当判别式位于x的某一像元的类别，使用条件概率：

位置矢量是一个多波段的光谱反射量的矢量，它将像元表达为多维光谱空间的一个点。概率 给出了在光谱空间中点x 的像元属于类别ωi 的概率。分类按以下规则进行

当最大时，像元归属于类别ωi 。

4 基于数学形态学的图像修正

数学形态学运算种类很多，腐蚀和膨胀是数学形态学中最基本的两个运算，本文主要运用腐蚀和膨胀算子两种；下面定义中I表示本待处理图像，B表示结构元素。

本文利用腐蚀运算来消除道路相应斑点来达到去噪效果，利用膨胀运算来实现道路断线连接问题；并通过利用ERDAS软件工具来实现以上操作。

5 道路提取实验分析

实验首先对原始图像进行对比度扩展与均值滤波处理如图1，处理后其道路光谱亮度较高，与背景反差较明显，并且成线状特征有利于后面道路提取。 然后利用最大似然比分类法对道路进行提取如图2，并对其进行二值化处理如图3，最后利用数学形态学腐蚀和膨胀运算对图3所提取道路进行修正处理，最终得到道路提取结果如图4。结果如下：

6 结束语

本文首先对图像进行对比度扩展和均值滤波处理，处理后图像中道路光谱亮度较高；本文主要利用道路光谱亮度这一特征进行道路分类并对其进行二值化，得到二值化道路提取结果。最后，利用数学形态学腐蚀运算对道路噪声和内部斑点进行处理，并利用膨胀运算对道路去噪后的断线情况进行修正；实验结果表明，该方法在道路提取过程中效果明显，具有一定通用性。

参考文献

[1]罗昭拓.高分辨率遥感图像中道路提取的分析与研究[C].上海交通大学，2008（01）.

[2]杨园园.遥感影像道路提取方法的研究[C].西安电子科技大学，2009（12）.

[3]朱述龙，朱宝山，王红卫.遥感图像处理与应用[M].科学出版社，2006（02）.

[4]梅安新，彭望禄，秦其明.遥感导论[M].北京：高等教育出版社，2001.

[5]党安荣，贾海峰，陈晓峰，张建宝.ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程[M].清华大学出版社.2010.

[6]潘建平，邬明权.基于数学形态学的道路提取[J].计算机工程与应用，2008（11）.

作者简介

任毅（1988-），男，汉族，重庆市开县人，工作于重庆交通大学土木建筑学院，硕士，研究方向为摄影测量与遥感，地理国情监测等。

第3篇：遥感概论论文范文

【关键词】遥感数字图像处理 团队合作 问题导向 地理信息科学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0016-02

一、课程特点和教学现状

1998年教育部新增地理信息系统（GIS）本科专业后，我国GIS教育发展形势空前活跃。目前，国内已有近200所高校开设了地理信息系统专业，逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案（石永明，2011）。其中，遥感系列课程（遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用）成为GIS专业课程体系中的重要模块。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息，可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数，在遥感技术应用中占有十分重要的地位。

《遥感数字图像处理》是一门系统研究遥感图像理论、技术和应用的课程（路元刚，2012）， 它是遥感科学技术和地理信息系统等专业本科生的专业课（朱洪锦，2012；宋怀波，2014）。数字图像处理技术的迅速发展使其分支几乎扩展到农业信息科学的全部领域，该课程强调实践性，实践教学是创新人才培养中的重要环节，对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力，有着重要意义。因此，只有通过适时安排实验课，才能收到最佳的教学效果。目前，国内高校中该课程一般都安排有12个学时以上的实验。新疆农业大学GIS专业的《遥感数字图像处理》课程于2009年开设，教学过程中重视实践教学环节，安排有20-24学时的上机实验，按照教育部对实验课的要求，实验类型主要为验证性和综合性。虽然现有的实践教学内容不断丰富，但仍以教师为主导，学生的学习兴趣没有被完全调动，主动思考的意识尚有待提高。而现代教学模式强调学生的主观能动性，教学要以学生为中心，使学生处于主动的地位。因此，如何更好地激发学生学习遥感图像处理的兴趣、鼓励学生自主学习理论知识并培养动手能力是在本课程课堂实践环节中最重要的目标之一。笔者所在的新疆农业大学GIS教研室的教师通过多年的课程实践教学积累了一些经验，并在实践中取得了很好的效果（朱磊，2014），需及时地进行系统地梳理和总结，尽快建立起一套符合农业类院校遥感图像处理的课堂实践教学模式，以规范和完善课程实践教学的内容并推动授课模式的改革，有助于提高GIS专业学生的遥感图像处理的实践能力。综上所述，本研究拟将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中，构建以学生为主导的实践体系，使学生了解和掌握了图像处理的主要内容和方法，培养学生团结协作和创新思维能力，为今后深入学习专业课程和高质量完成毕业论文奠定基础。

二、实践教学内容调整

1.调整课时安排

《遥感数字图像处理》课程强调学生的实践动手能力，因而实践教学在整个教学过程中占据重要地位。新疆农业大学自2009年开设“遥感数字图像处理”课程以来，课程总学时为50-52学时，其中实践教学课程始终保持在20学时至24学时之间，占课程总课时量的近50%，高于其它同类高校约33%的平均比例（黄秋燕，2008）。较高的实践教学课时，保证了学生能够接触到大量的综合性实验，并有足够的时间能在教师指导的状态下熟悉和掌握实践技能，这对他们提高动手能力、积累实战经验大有益处。全部课程共十章，除第一章绪论外，其余各章均安排有2-4学时的课堂实习。

2.补充教学材料

《遥感数字图像处理》课程相关教材较多，我们选用的是韦玉春等主编的、科学出版社出版的《遥感数字图像处理教程》（韦玉春，2007）。该教材结构设置合理，对遥感数字图像处理的基本概念和常用方法进行了系统的讲解。但限于篇幅，教材中对涉及到的其它遥感领域的一些定义、算法和思路仅做了概述，因此向学生推荐了多本辅助教材，如：赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》（赵英时，2003）和戴昌达等主编的《遥感图像应用处理与分析》（戴昌达，2004）等。另外，鉴于教材中部分内容的时效性，不能够反映最新的研究动态，而这部分内容恰恰是教材中最能够引发学生学习兴趣的部分。因此，我们鼓励学生自行检索并下载阅读近1-3年相关领域的文献，并推荐有能力的同学阅读英文文献。同时，引导学生充分利用网络资源，主动查阅资料，不断更新知识库、扩展知识面。

3.推进学科交织

遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）构成了“3S”综合应用体系，遥感作为该系统最重要的数据源，与其他学科结合紧密。学生已初步具备了GIS和GPS的基本知识和操作技能。因此，教师适时地运用视频、图片等多媒体方式将“3S”实际应用的案例穿插在理论讲授过程中，让学生了解遥感图像处理在整个“3S”应用体系中的作用和技术要求，以及RS如何与GIS和GPS衔接与集成。此外，积极引导学会学生触类旁通、举一反三，不仅要知道怎么做，而且知道为什么做，同样的方法还能够解决什么问题，碰到类似的问题时自己是否能够独立解决等等，这对学生日后面对实际工作、解决实际问题具有极大的帮助。

三、实践教学方法改革

1.构建任务导向式的实践教学模式

根据实践教学方案，各主要章节理论知识讲授完毕后，均安排相关内容进行上机实验。课堂实验选题设计为学生在未来的专业领域可能遇的“真实世界”的现实的问题，没有固定的解决方法和过程。整个过程以自主探究和小组写作为主，减少教师的“灌输式”讲述。在每一个任务完成和每个课程单元结束时进行自我评价和小组评价，并定期进行总结。如：第八章图像分割上机实验题目为“运用空间建模手段，提取给定影像上的植被信息，非植被区域保留原始影像”。通过完成该任务，学生可以复习、巩固以下知识点和技能点：（1）归一化植被的概念、作用和计算步骤，不同取值的指示意义；（2）如何为植被区域赋常量值，非植被区域保留原始影像；（3）借助专业图像处理软件ERDAS IMAGINE的空间建模平台，构建针对本任务的模型。上机实验中任务的设计对教学效果极其重要，应全面考虑学生对理论知识的掌握程度，并要求教师对重要知识点的提炼和融合，力求让学生通过完成一个课堂任务来增强对理论知识的理性认识，更重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力。

2.培养学生团队合作意识和能力

实践教学活动在我校综合实验楼GIS机房中进行，作者本学期所带的GIS132班共计29人，按照自愿结合的原则，分为10个小组（除第十组为2人外，各小组均为3人）。同一小组的同学座位相邻，便于交流。每人一台计算机，保证操作的独立性。

首先用很短的时间对已学的相关知识进行简要的复习，让学生较快地进入到学习新知识的氛围中来，并让学生了解到本节课实践内容与复习内容的相关性，为之后学生自主探究及实践做铺垫。

之后教师课堂任务，学生以小组为单位开展实践。由于最终的考核是以小组为单位，所以组内的每位成员都需按时完成任务，且保证质量，小组内部就会产生一种你追我赶的学习状态，每个学生都不想因为自己的落后而影响整个小组。从而在小组内自发形成“快带慢、快帮慢”的学习模式。此外，在任务完成质量同等的前提下，教师将对先完成任务的小组给出较高的分数，各小组间也形成了竞争模式。先完成的小组可以帮助进度较慢的小组，这种帮助其他同学完成任务的过程也会让先完成的同学获得成功的体验，形成“任务一出，大家争相完成”的学习氛围。

3.改革学习考核评价方法

本研究运用上述授课形式，对GIS132班进行了教学模式改革的尝试，学期末通过对学生进行的调查问卷，获取了学生对知识掌握的情况及对该授课方式的意见和建议。最终，综合学期考勤记录、学生课堂表现记录和期末调查问卷，得到课堂实践教学模式改革的整体效果评价，结果显示：（1）学生出勤率较高，完成作业情况较好，课程学习的积极性较高：全班共计29人，本课程包含13个教学周，总计旷到1人次、请假2人次、迟到5人次；课后书面作业5次，总计4人次未按时提交，作业正确率较高。（2）学生对知识点的掌握更为牢固，调查问卷显示90%以上的学生认为通过本学期的学习，掌握了遥感数字图像处理的主要步骤和方法，了解了实际应用的领域。（3）课堂实践教学模式取得了较好的效果，全班认为“问题导向型模式”和“小组协作型模式”有助于课堂理论知识的巩固和实践操作技能的提高的比例达到100%。

四、结语

《遥感数字图像处理》课程是地理信息科学专业本科生的专业必修课，在整个课程体系中占有重要地位。该课程在理论和方法的课堂教学之外更加强调学生的实践能力，因此该课程的课堂实践教学显得尤为重要。本研究探索性地将“研究型教学模式”和“问题导向型教学模式”引入到课程的课堂实践环节中，构建了以学生为主导的实践体系，同时编制《遥感数字图像处理实验手册》。该教学模式在提高学生学习主动性和创造性及培养团队意识等方面取得了较好的效果，。今后的教学改革中，如能将该模式与翻转课堂等其它先进的教学模式进行合理地组合，将开创《遥感数字图像处理》课程课堂实践教学的新模式，进一步提高学生自主学习的效率，并有助于探索出一套适合GIS本科生实践技能和创新能力培养的开放式的综合教学体系。

参考文献：

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[4]朱洪锦， 范洪辉， 叶飞跃， 等.《数字图像处理技术》课程的教学改革探索[J]. 吉林化工学院学报， 2012， 29 （12）： 24-27.

[5]宋怀波， 何东健， 龙燕， 等. 农业院校《数字图像处理》课程教学改革与实践[J]. 教改研究， 2014， 70： 10-12.

[6]黄秋燕. GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J]. 科技信息， 2008（27）： 352-353.

[7]韦玉春. 遥感数字图像处理教程[M]. 科学出版社， 2007.

[8]赵英时. 遥感应用分析原理与方法[M]. 科学出版社， 2003.

[9]戴昌达， 姜小光， 唐玲莉. 遥感图像应用处理与分析[M]. 清华大学出版社， 2004.

第4篇：遥感概论论文范文

遥感（RS）是20世纪60年代以来发展起来的一门新兴边缘学科，其涉及现代物理学、空间科学、电子计算机技术、数学方法和地球科学理论等众多领域，是一门先进的、实用的探测技术[1]。遥感技术在林业规划设计调查、森林病虫害监测、森林火灾监测、林地变更调查及林地清收等工作中都得到了广泛应用。林学专业学生通过遥感课程的学习，可以了解遥感技术的基本原理及图像处理的一般方法，掌握遥感相关的概念、分类及应用。掌握遥感技术的应用技术理论、遥感图像处理一般方法，可以独立利用遥感图像处理软件对遥感图像进行几何校正、图像融合、图像增强及计算机分类等操作。从而为今后工作中，能够运用掌握的遥感知识处理和解决实际问题提供帮助[2]。本文结合北华大学林学院林学专业的实际情况，针对在遥感课程教学及实践过程中发现的问题，从教学内容、教学方法、结合实践教学三个方面进行了课程教学改革探索，希望这些改革措施能够为相关院校林学专业遥感课程的教学提供帮助。

1 遥感课程教学及学生学习方面存在的主要问题

对于林学专业来说，遥感课程还没有全国统编教材，各院校会根据自身实际情况，结合教学大纲的要求而选择自己的遥感教学教材，使得教材各不相同。教材内容更新速度较慢，而遥感技术发展是迅速的，势必导致教材内容与实践脱节。遥感课程作为林学专业的一门专业课，基础设施相对欠缺，教学过程中使用的遥感资料不能及时更新，时效性较差。

林学专业的学生在学习完必修课的基础上，会选修一些与自己专业相关或自己感兴趣的专业课，在开始学习遥感课程之前，学生对遥感知识几乎不了解，遥感技术在林业实际生产工作中有哪些应用，怎么应用，需要学习和掌握哪些知识更是一无所知，所以学习兴趣普遍不高。

2 教学内容方面改革措施

2.1 选用适合教材，合理修改教案内容

由于林学专业遥感课程没有统编教材，所以有必要根据本校自身情况，合理选择遥感教材，选用了《遥感概论》作为林学专业的遥感课程固定教材，该教材内容比较全面，涵盖了遥感基础理论、遥感图像获取、遥感图像处理及遥感技术应用等几个方面。但没有突出林学专业特点，也没有侧重林业应用内容。为此选择《林业遥感》作为参考教材，该教材较为全面系统地介绍了遥感技术的基本原理与应用方法，将遥感基础理论和林业实际应用相结合，突出了林业特点。书写教案时，在考虑课时的情况下，以《遥感概论》教材内容为框架，对内容进行适当删减，增加一些《林业遥感》教材中与林业相关的内容，从而做到与专业结合，丰富教学内容。

2.2 结合网络不断更新教学内容

目前，遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢，而遥感技术的发展是十分迅速的，不同类型的传感器不断涌现，卫星图像的分辨率越来越高，无人机及无人机数据应用也愈加广泛。导致教材内容无法与日益更新的遥感技术发展相一致，与社会对于毕业生的要求相距甚远[3]。在实际教学过程中，有必要利用网络信息快速更新教学内容。例如，现在无人机在林业调查、监测及各项工程中的应用已经非常普遍，而教材中却没有关于无人机及数据的相关内容；教材中第六章航天遥感在介绍SPOT系列卫星时只提到了SPOT5，而SPOT7都已于2014年6月发射成功了。这些新的知识有必要通过网络查询，及时更新教材中没有涉及的新知识、新内容，弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[4]。在教学过程中涉及到的遥感图像数据，最好选择学校周边、近期拍摄的图像，例如，利用谷歌地球，选择学校范围内的高分辨率图像进行遥感图像目视判读，这样学生进行目视判读的积极性会更高一些，也有利于判读精度的实地验证。

3 教学方法的改革措施

3.1 通过课堂提问，让学生主动学习

在教室上课的时候，前排的学生基本能够主动学习，而坐在最后几排的学生往往学习积极性不高。在实际教学的过程中，在提问题环节，改变以往提问前排学习好的学生问题的习惯。每次都是多次从后排反复提问，如果不认真听课就会影响学生的平时成绩。这样后排的学生慢慢的就主动坐在前排座位了，学生很自然的就会学到一些知识，整个班级对遥感课程的接收水平就提高了。

3.2 多媒体教学与实物教学相结合

现在教师基本上在上课的时候都会选择多媒体教学，多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程，达到最优化的教学效果[5]。虽然多媒体教学比以往在黑板上书写板书的教学形式更为生动，充分利用图片等辅助教学，对教学效果的提高起到了一定作用。但多媒体教学毕竟还是利用二维空间。实物具有更形象、更直观的特点，如果能?蛟谔跫?允许的情况下，选择多媒体教学与实物教学相结合，这样更有利于学生接受和理解知识点。

3.3 增加课堂讨论，提高学生对知识点的理解和掌握

对于遥感课程中的一些知识点，改变以往教师讲，学生记的方式。而是采用分组讨论，让学生自己去分析、总结知识点，教师对讨论的结果进行点评。例如在讲完第五章航空遥感和第六章航天遥感后，让学生分组讨论，总结航空遥感和航天遥感的优缺点。这样在分析、讨论的过程中，学生对知识点的记忆会更深刻，从而便于学生掌握和理解遥感相关知识。

4 结合实践进行教学，适应林业工作对遥感知识的要求

4.1 加强与毕业生沟通，了解林业实际工作对遥感知识的要求

对于以往林学专业的毕业生，需要加强与其的沟通和联系。通过相互的交流，了解在实际林业工作中，需要掌握哪些遥感方面的知识。例如通过与吉林省林业勘察设计研究院等林业相关部门工作的毕业生交流，了解到在林地清收工作中需要工作人员掌握遥感图像配准方面的知识；在林业征占地项目中需要结合时效性和分辨率都较高的谷歌地球影像进行实际工作等。通过以上与毕业生的交流与调查，在教学过程中就可以结合以上项目进行遥感知识点的讲解，由于贴近生活与实践，学生也比较容易接受和掌握。

4.2 加强与相关院校及单位交流，了解学科前沿动?B

利用空余时间，多与相关院校及单位进行交流，了解遥感方面的前沿及动态信息。例如现在无人机技术及数据应用已经越来越普遍，所以利用暑假空余时间，去北京林业大学参观学习，与精准林业北京市重点实验室的成员一起进行外业无人机数据的获取，从而了解无人机外业操作过程及内业处理过程。同样利用假期时间联系相关单位，了解无人机及其数据的应用情况等。通过以上的交流与学习，将这些学科前沿方面的知识在平时授课过程中体现出来。由于是亲身经历的，有拍摄的照片及录制的相关视频，所以在讲解过程中，学生听起来也不至于枯燥、乏味。反而了解到了遥感知识应用的广泛性，遥感知识贴近生活，学习的主动性普遍得到提高。

第5篇：遥感概论论文范文

关键词：遥感地址勘查技术；具体应用；研究

0前言

随着信息时代的到来，地质勘查与地质研究技术不断革新，如何利用遥感技术进行地质勘查，受到了越来越多学者的关注。较之其他范畴的地质勘查技术，遥感地质勘查技术具有其独特性，它利用影像直观地分析某区域的地质特性，搜集多元化的地质数据；然而遥感地质勘查技术也具有着一定的局限性，其地质状况分析过程必须经过实验室化验，获取手段较为复杂。因此，对遥感地质勘查技术的研究具有一定的现实意义，在应用过程中应注意扬长避短，发挥其最大效益。

1遥感地质勘查技术概述

1.1遥感地质勘查技术的概念

所谓遥感地质勘查技术，主要是利用飞机与卫星等遥感器等对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别，从而深入地分析检测地标的地质特性，从而摸清地质信息与地质特征，为地质勘探工作提供更好的理论与数据依据，以便地质勘探与研究的顺利进行。较之传统的地质勘查技术相比，遥感地质勘查技术凭借其多层次、综合性及宏观性的特点，大大提升了地质勘查检测结果的精准性，具有技术先进、检测结果准确等优势，在现代地质勘查工作中占据着越来越重要的地位[1]。

1.2遥感地质勘查技术的特点

第一，遥感地质勘查技术具有一定的科学性。遥感技术的利用，为地质勘查工作数据采集提供了科学的理论依据。我国的遥感地质勘查技术应用例如卫星、飞机等高端遥感器对检测地标的具体地质状况进行科学的计算与检测，电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术与现代化航拍器械的结合，使地质扫描工作更具科学性，为地质勘查与地质研究工作提供了科学的勘查数据与地质资料。第二，遥感地质勘查技术具有较强的精确性。随着矿产需求量不断增大，我国地质勘查工作不断细化，对地质勘查技术的精细化要求也越来越高。遥感地质勘查技术利用电磁技术与光谱技术对地质状况进行扫描与分析，满足了地质勘查工作的精细化需求。

2遥感地质勘查技术的具体应用

2.1对于地质构造信息的获取

在一般情况下，内生矿通常处于地质构造的异常部位与边缘部位，矿产资源主要分布在板块构造不同体的结合部位，这些地质信息都可以利用遥感地质勘查技术进行检测，在遥感器航拍的空间信息可以清楚地检测到板块构造边界地带的矿床。在利用遥感技术提取地质标志信息时，一般选择与检测区域具有成矿几率的线状、带状影像，同时在获取地质构造信息的过程中，对断裂与推覆体这一主要控矿构造模块的信息进行集中处理。在利用电磁与光谱技术扫描地质信息的过程中，由于外部因素与内部因素多方面的影响，图像成像的部分地质纹理信息与地质线性形迹难以清晰显示[2]。对地质构造信息的“模糊作用”可以合理利用专家目视解译或人机交互等科学方法对图像进行处理，利用科学的计算机图像恢复技术或目视比值分析等有效措施，突出重点地质构造信息。在地质构造信息提取的过程中，遥感地质勘查技术可以利用地表岩性特征、地质地貌特征等数据对地质构造隐性信息加以提取。

2.2利用岩矿光谱技术进行识别

岩矿光谱技术是遥感地质勘查技术的理论基础，适用于多光谱技术与高光谱技术，通过对多光谱蚀变信息的提取，对地质进行岩性识别与高光谱矿物识别。由于多光谱技术的光谱分辨率较低，导致岩矿的光谱特征表现力较弱，因此岩矿光谱技术主要基于图像线性信息与图像灰度特征，对岩矿的反射率差异进行分析。高光谱技术可以获取连续光谱信息，直观地识别地质类型，这是区别于多光谱技术的主要特征。岩矿光谱技术可以利用多光谱技术与高光谱技术有效地识别岩矿类型，识别与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息，对蚀变强度进行定量，为地质勘探工作提供技术支持。

2.3利用植被波谱特征进行找矿

矿产资源受到地下水微生物等外部因素的影响，可能使蕴藏的金属资源或矿产资源产生化学反应，使地表层产生一定程度上的结构变化，影响土壤层的成分组成[3]。地表植物对矿产资源存在着不同程度的聚集度与吸收度，使得地表植被的繁盛光谱特征产生不同的差异。基于这一特征，遥感地质勘查技术可以根据提取到的植被光谱异常信息进行分析，将植被光谱的异常色调进行有效的分离与提取，根据异常植被光谱对该地区是否存在矿产进行合理判定，提高矿靶区勘查工作的准确性，指导相关地质勘查工作的开展。针对植被对金属含量呈现的差异性，相关部门可以在既定矿区详细地收集植被样品的光谱特征，通过图像处理技术重点分析较为特殊的植被光谱，在光谱分析过程中，明确波谱测试技术灵敏度的有限性，对植被微弱的金属含量信息进行深入的分析，结合当地地质地貌实际情况科学地判定当时是否存在矿产资源。

3结论

随着我国国民经济的快速发展，国家对于矿产资源的需求量就越来越大，利用有效的矿产勘查技术显得尤为重要。遥感地质勘查技术一方面较之传统的勘查技术确实更具效率与精确性，可以根据实际地质情况进行有效的监测与评价，具有一定的先进性；另一方面随着矿产资源需求量的增大，遥感技术的发展面临着更为严峻的挑战。因此在应用遥感地质勘查技术的过程中，应不断对遥感技术进行完善与创新，实现对矿产资源的有效监控。

作者:缪杰 李凤 马娟 张辉 单位:1. 莒县陵阳地震台 2. 河北省地震局石家庄中心台 3. 昌邑地震台

参考文献：

第6篇：遥感概论论文范文

关键词 地籍测量；遥感；GPS；GIS

中图分类号：P271 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-102-02

地籍测量是为获取和表达地籍信息所进行的测绘工作，其基本内容是测定土地及其附着物的权属、位置、数量、质量和利用情况等。伴随着经济的发展，土地利用状况日新月异，为保持土地利用数据的现势性，土地利用变更调查和动态监测成为了地籍测量工作的一个重要任务。然而，传统土地利用动态监测方法由于其获取数据的速度慢、监测被动等缺点，给测量工作带来很多麻烦。遥感技术的发展推动了土地利用动态监测的发展，本文从遥感动态监测的方法及其优点、缺点及改进方法三个方面阐述了遥感动态监测方法在地籍测量中的应用情况。

1 土地利用动态遥感监测概述

土地利用是指人类有目的地开发利用土地资源的一切活动，如农业用地、工业用地、交通用地、居住用地等。土地利用变更调查是指在完成土地利用现状调查和建立初始地籍后，国家每年对土地权属和用途发生变化的土地进行连续调查，全部更新土地资料的过程本质是一种动态监测。在实际工作中，根据不同的应用需求，对相应类型的土地利用信息进行提取，然后测绘出土地利用现状图，通过多时相的遥感数据进行土地利用的动态监测，绘制出土地利用演变图，并测算研究区域内各种用地的面积、分布、变化情况及发展趋势。

2 将遥感技术与土地利用动态监进行结合

随着遥感卫星的发射与遥感技术的发展，利用遥感技术对地面进行观测，发现和提取土地利用的变化信息成为遥感的一大应用领域。通过遥感技术，可以实现大面积观测，探测器可以在短时间内对较大范围进行观测，这种宏观的观测对土地使用情况及土地利用变化情况的观测极为有利，随着探测器空间分辨率的提高，这一技术对细节的探测能力也得到了提高，可以更加提取出变化的边界，对于不同类型土地面积的量算也更加有利。其次，遥感技术时效性很强，获取信息周期短、速度快，可以及时获取资料，根据新旧资料变化进行动态监测。另外，遥感数据综合性很强，遥感探测器获取的是同一时间内大范围的遥感数据，可以进行综合对比，从而得出综合性结论。综合遥感技术以上的优点，将其与土地利用动态监测进行结合，不仅可以最大限度发挥出自身优势，同时也可以使土地动态监测更加有效。

2.1 多源数据的选取

遥感数据的选取对最终判读精度有重要影响，因此应该根据不同的应用需求选择合适的遥感数据。首先，应根据区域特点及详查、概查的要求，进行地类可判读性及判对率的研究、评价，以确定遥感图像的空间分辨率。其次，应根据研究区的作物的农时历、自然植被的物候期及环境因素的变化确定遥感图像的时间分辨率。最后，还要使用辅助资料，包括地形图、各类专题图等。

2.2 预处理

遥感影像的预处理能减小外界因素的干扰，增强影像的可判读性，有效提高监测的精度。遥感影像的预处理包括几何校正、影像配准、辐射校正、影像融合等工作。其中，遥感动态监测中所涉及的主要技术问题是辐射校正以及几何配准。

引起辐射畸变的原因有两个：一是传感器仪器本身产生的误差、二是大气对辐射的影响。图像配准的实质就是几何纠正，根据几何畸变的特点，采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中。一般有两种方式：图像间的匹配和绝对配准。

2.3 变化信息提取及变化类型确定

传统的变化信息提取方法包括图像目视解译分类技术和计算机自动分类技术。前者充分利用了判读人员的先验知识，分类灵活性较好，但存在定位不准确，效率较低，可重复性差，存在个人差异的缺陷；后者的分类原理主要使用分类地物的光谱信息，基于像元的光谱差异，对地物进行分类，但对于“同谱异物”和“同物异谱”的现象不能做较为理想的处理。

随着传感器空间分辨率的提高，辐射分辨率下降，计算机自动分类技术分类精度下降。图像分割技术的面向对象分类方法在一定程度上可以克服传统计算机自动分类方法的局限。这种方法首先通过分割算法把影像分割为同质像元组成的，大小不同的影像对象，然后利用影像对象的空间特征和光谱特征来进行分类。这种方法充分利用了遥感影像的光谱信息和空间信息，并引入邻近关系等上下文信息，这些丰富的信息使得不同地类的语义差异更加明显，同时，整个地理过程更符合人类认知事物的过程，为提高信息提取的精度提供了条件。

2.4 外业核查

在变化信息提取之前进行外业调查，调查结果可以指导内页工作，若在变化信息提取之后进行外业核查，可以监测内业精度。二者相辅相成。

2.5 精度评定

利用外业核查情况以及内业计算数据，对内外业变化监测的差异记录核实并进行统计分析及精度评定。

3 土地利用动态遥感监测技术的优缺点

3.1 土地利用动态遥感监测技术的优点

遥感技术具有可大面积观测、时效性强、综合性强的优点，将其用于土地利用动态监测，可以同步观测较大范围的土地，得到宏观的土地利用图像，可以方便地进行综合性分析，由于遥感卫星的飞行周期短，速度快，可以在短时间内获取影像，现势性很强，可以及时根据新旧土地利用资料进行叠加分析得到出土地利用变化情况。

3.2 土地利用动态遥感监测技术的缺点及改进方法

遥感手段目前做出的动态变化结果虽能反映一定时间的变化方向和趋势，但定量化研究还不够。在这种情况下可以先用遥感手段发现变化的类型与发生地，起到一个指示的作用，然后利用GPS到实地进行调查、监测、定位与测量，同时监测遥感的精度，将先进的遥感技术与传统的调查手段相结合，以便更好地服务于土地利用动态监测任务。

另外，对于土地利用变化分析，单纯利用遥感手段效率与精度往往不能满足用户的要求，随着GIS的发展，人们可以借助GIS的支持，进行专题信息的叠合分析，可以直接监测变化图斑，进行动态分析，输出动态变化图和统计数据，满足用户不同需求。

4 结束语

本文详细论述了动态遥感监测的过程和方法，介绍了动态遥感监测的优点，同时提出了该技术在土地利用变化监测中的不足，并提出了相应的改进方法。

在今后的地籍测量工作中，应根据不同应用需求选择合适的土地利用变化监测方法，今后还需对土地利用动态变化遥感监测技术和方法进行深入研究，建立起宏观土地利用动态遥感监测体系，为我国土地资源管理提供技术支持。

参考文献

[1]李小文，刘素红.遥感原理与应用[M].北京：科学出版社，2008：221.

[2]詹长根，唐祥云，刘丽.地籍测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2011：46-48.

[3]赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2005：351.

第7篇：遥感概论论文范文

测绘科学技术涵盖地球空间信息的获取、管理、应用等各方面，从数据获取、组织到提供服务，主要包括天空地一体化的空间信息快速获取技术，海量空间数据存储与管理技术，空间信息可视化技术，空间信息分析与挖掘技术以及网络服务技术。其中，空间信息可视化技术是指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。空间信息可视化包括地图可视化(VisualizationinCartogra-phy)、地理可视化(VisualizationinGeography)、GIS可视化(VisualizationinGIS)及专业领域可视化。空间信息可视化技术培养模块是在汲取模块化思想方法的基础上，将测绘学科空间信息可视化技术相关课程进行组合，从而形成相对独立的知识模块单元或者是能力诉求单元。为实现对测绘工程专业技术人才培养的既定目标，在空间信息可视化理论与技术培养环节，课程的设置应该依据空间信息可视化学科理论与技术架构，形成相应的课题体系。空间信息可视化显示模块课程设置应充分考虑培养学生掌握空间信息可视化基本原理、技术方法及基于可视化成果的分析应用。测绘工程专业设置是高等学校测绘学科人才培养规格的重要标志，是为了使培养的人才具备扎实的基础知识、较宽的专业口径，并富有较强的工作适应性和实践能力［9］。测绘工程专业教学目标的本质为培养具有获取、存储、处理和显示空间数据专业技能。其中，空间信息可视化显示方面的教学目标是，通过相关系列的课程学习，能够掌握地图学和图形图像学基本理论，运用计算机地图制图、图形图像处理技术，将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果，采用图形符号、图形、图像，并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式在某种介质(如屏幕)上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。我国目前有近120多所高等院校开设了测绘工程专业。通过调查统计分析及参考部分高校网站上列出的专业教学计划提供的课程设置资料，将课程设置情况汇编成表，见表1。通过该表可以看出我国当前测绘工程专业人才培养在空间信息可视化显示模块所设置课程的现状(所列高校涵盖矿业、林业、地理、工程、交通等特色)。根据表1提供的信息，测绘工程人才培养空间信息可视化模块单元，主要课程设置具有以下特点:1)空间信息可视化模块课程设置得到重视，开设课程基本涵盖了空间可视化原理、算法、实现技术及分析应用等方面。2)不同院校课程设置突出了自身的特点，每所高校根据自身专业特色及其研究优势，所开设课程存在差异，但总体能够满足培养学生掌握空间信息可视化技术教学的目标要求。

2空间信息可视化模块课程教学目标与教学内容设置探讨

2．1测绘计算机辅助成图1)教学目标利用计算机绘制各种比例尺的地形图、地籍图、宗地图已成为专业测绘技术人员必须掌握的技能。本课程作为测绘工程专业基础课程之一，其教学目标是掌握测绘计算机辅助成图系统的基本操作，掌握地图符号的定制、地形图及地籍图的绘制及测绘绘图软件开发的基本方法。同时本课程设置，为进一步学习《数字测图原理》课程和进行数字地形图绘制奠定基础。2)教学内容设置本课程教学内容主要包括了软件系统操作基础、二维图形的绘制和编辑、绘图环境的设置、块、属性与外部参照的使用、测绘符号的制作和定制、地形图和地籍图的基本绘制方法以及系统二次开发。

2．2地图学1)教学目标地图学为测绘工程专业基础课程，其教学目标是通过课程学习，培养学生对客观世界地理事象空间认知、抽象、地图表达的能力，掌握在数字环境下基于主流GIS或绘图软件的普通地图、专题地图的设计与制作技术，培养学生掌握利用地图进行分析应用的专业能力，为专业后续课程(如GIS)学习打下坚实基础，也为将来从事地学专业工作，提供坚实的技术基础。2)教学内容设置本课程内容安排包括地图及地图学的基本概念、地图数学基础(地图投影、坐标系统)、地图数据源、地图语言与符号设计、地图的设计与编制、地图综合、普通地图、专题地图、数字地图理论与制图和地图的分析与应用。通过对《地图学》上述内容的学习，学生可以掌握地图的本质、构成和基本要素，地图符号设计原则及方法，掌握数字化背景下普通地图、专题地图要素的表示，以及地图分析、应用、输出等专业知识。

2．3计算机制图学1)教学目标计算机制图学是一门技术性较强的专业选修课，是应用计算机处理图形信息的一门学科。计算机制图学是研究图形生成，图形在计算机中的表示，图形信息的输入、输出和显示，图形的变换及人机交互式绘图等问题，是计算机的一个应用领域。该课程的学习能让学生掌握计算机制图的基本知识，掌握利用计算机来绘制图形图像及图形图像处理的基本流程与方法，通过对相关制图软件的学习，实现数据的获取、设计、绘制和专业相关的各种图形图像(如地图、遥感影像图等)。通过对《计算机制图学》的课程学习，学生可以了解计算机制图学发展现状，掌握计算机制图学的基本理论、基本方法以及根据具体的数据和要求，实现计算机图形生成和进行相关的分析应用。2)教学内容设置该课程教学内容主要包括计算机图形学基础、计算机制图理论基础、计算机图形处理算法、计算机制图数据模型以及计算机制图应用。本课程教学内容从计算机制图学的基本概念着手，重点讲解计算机图形生成，图形在计算机中的表达，计算机图形处理算法，人机交互式图形图像制作及计算机制图的应用等方面。

2．4电子地图1)教学目标电子地图是计算机技术引入地图后产生的一个新的产品形式，也是空间信息可视化输出的主要表现手段。通过本课程学习，使得学生掌握电子地图的定义、电子地图类别、电子地图设计理论、电子地图的生成与显示、电子地图的存储、电子地图的管理和应用。2)教学内容设置该课程教学内容主要包括电子地图概述、电子地图设计、电子地图数据模型、电子地图的逻辑结构、电子地图制作、电子地图显示技术和电子地图应用。

2．5遥感数字图像处理1)教学目标本课程为在遥感技术的基本理论、基本知识的基础上，着重介绍遥感数据处理的一般原理、过程与方法，掌握遥感数字图像处理技术的发展动态与实际应用。本课程主要教学目标是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态，初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。通过理论学习、上机实践等环节，进一步增强学生对本课程的理解，并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用，掌握遥感数字图像处理的基本方法，能够熟练使用常用的遥感数字图像处理软件(ERDAS，ENVI等)进行图像处理。2)教学内容设置该课程包括理论教学和实验教学两个环节，理论教学内容主要包括数字图像及遥感数字图像处理基本概念、遥感数字图像的获取、遥感数字图像预处理、遥感数字图像增强处理、遥感数字图像的计算机分类、遥感数字图像分析方法等内容。实验教学环节基于遥感数字图像处理软件，经过上机实践训练，使学生掌握基本遥感图像处理流程，具有遥感图像分析的基本能力。

3结束语

第8篇：遥感概论论文范文

关键词：遥感；GIS；水土流失；生态效益；评价；长汀

水土流失是世界性的环境问题，我国的水土流失情况在世界范围内是相对较为严重的国家之一，南方红壤地区主要以山地丘陵的花岗岩为主的水土流失侵蚀最为严重。长汀县曾是我国丘陵红壤地区水土流失最为严重的县份之一，属部级水土保持重点治理区，经过20多年的水土流失治理，长汀县的水土保持工作取得了显著成效。因此对水土流失治理后的生态效益进行评价，对长汀县今后的水土保持工作具有重要意义。本文基于2000、2006、2010年三期TM遥感影像，应用遥感与GIS技术，提取生态效益的评价指标值，利用信息论中熵的概念，根据所选评价指标特征值的变异程度确定指标权重，并建立灰色系统评价模型，通过关联度r评价长汀县2000～2010年10年间的生态效益变化。

1研究区概况

长汀县位于福建省的西部，武夷山脉的南段，是江西、福建两省的边陲要冲，位于北纬25°18′40″～26°02′05″，东经116°00′45″～116°39′20″。基于长汀县各乡镇水土流失状况和地理位置分布情况，本文将长汀县划分成4个区域作为评价单元。其中，策武、河田、三洲、濯田是长汀县水土流失治理的重点乡镇且位于长汀的中部，古城、四都、红山位于长汀的西部，南山、涂坊、宣城、羊牯位于长汀的东部，还有位于长汀北部的铁长、童坊等。把长汀县划分成4个评价单元，如图1为长汀县在福建省的位置及长汀县水土流失分区图。

2数据预处理

本文采用三期LandsatTM遥感影像（2000年11月、2006年11月和2010年1月）、长汀县土壤类型图和三幅30m分辨率的包括长汀县范围的DEM数据。先对TM影像进行几何校正、大气校正等预处理，再对DEM进行影像拼接，同时基于面向对象分类方法对TM影像进行分割与分类，最终得到长汀县三期土地利用类型图。

3评价过程参考

“水土保持综合治理效益计算方法”国家标准（GB／T15774－2008），并结合有关水土流失治理效益评价的文献，同时考虑到遥感技术支持下指标的可获取性，最终确定了植被覆盖度、土壤保持量、地表温度、水源涵养量4个生态效益评价指标；其中基于NDVI植被指数的像元二分模型来提取植被覆盖度信息；基于RUSLE模型，通过实际土地覆盖的土壤侵蚀量减去无植被覆盖的潜在土壤侵蚀量得到土壤保持量；采用辐射传输方程方法估算地表温度；基于土地利用类型、降水等数据，采用降水贮存量法计算水源涵养量。确定评价指标后，本文利用信息论中熵的概念，根据所选评价指标特征值的变异程度来确定指标的权重，并在些基础上，建立灰色系统模型，得出最终的评价结果。

4数据结果及分析

在ArcGIS中统计出研究区4个区域各个指标的均值，对4个区域三年的各项指标分别建立灰色系统模型，最终算出相应的关联度r，即最终的评价综合指标值。综合分值越大，说明水土流失治理的效果越好，根据评价综合指标值（图2）可以看出，长汀县2000～2010年10年间取得了不同程度的水土流失治理效果，长汀县的4个区域中，C1、C3和C4的综合分值都是逐年增加的，说明其生态效益提高，体现水土流失的治理效果，其中治理效果最明显的是C3，即包括河田、濯田、三洲、策武4个乡镇在内的长汀县水土流失重点治理区，从2000年的52．6增加到2006年的58．4，到2010年增加到60．4，10年间增加了7．8；其次是C4，从2000年的73．4增加到2010年78．9，10年间增加了5．5；C2显示的综合分值在2010年有所下降的趋势，但是C2的三期综合分值整体都比较高的，说明其生态维持得比较好。

5结论

本文在已有水土流失治理生态效益评价指标体系的研究基础上，结合遥感与GIS技术，确定长汀县水土流失治理的生态效益评价指标体系，根据所选评价指标，基于指标特征值的变异程度，通过信息论中熵的概念来确定指标的权重，在此基础上建立灰色系统模型，对长汀县水土流失治理的生态效益进行定量评价与对比分析，长汀县2000～2010年10年间取得了不同程度的水土流失治理效果。由于数据获取存在一定困难，尤其没有相应时期的高分辨率影像，在一定程度上影响地类的分类精度，今后可以从多源数据的结合上获取更多时期、更高精度的分类结果。

参考文献：

［1］华荣祥，张富，田青，等．甘肃省水土保持措施的综合效益分析［J］．水土保持通报，2012（2）：211－214．

［2］李德成，梁间，赵玉国，等．南方红壤区水土保持主要治理模式和经验［J］．中国水土保持，2008（12）：54－56．

［3］董仁才，余丽军．小流域综合治理效益评价的新思路［J］．中国水土保持，2008（11）：22－24．

［4］马明耀，刘东升，王介民，等．卫星遥感敦煌地区地表特征参数研究［J］．高原气象，2003（6）：531－536．

［5］李金昌．生态价值论［M］．重庆：重庆大学出版社，1999．

［6］左丽华．基于遥感的长汀县生态环境治理效益灰色系统评价［D］．福州：福建师范大学，2015．

第9篇：遥感概论论文范文

1　地理科学在科学体系中的地位

钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设（图1、图2、图3、表1），下面分别表述原著与解解的内容。

附图

图1　钱学森论人类的知识体系

fig.1 the statement of human knowledge system by qian xuesen

钱学森将当今人类对科学知识的体系，分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读，可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象；而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象；建筑科学界于客体与主体科学之间；军事科学实际上是指谋略科学（包括经济、政治、军事等），是在掌握所有科学基础上的智慧较量；美学是纵贯于各个学科的；数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统（图2）。

附图

图2　科学分类的网络体系

fig.2 the network system of science classification

在五个开放的、复杂巨系统中（图3），地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列，其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。

钱学森提出的社会主义总体设计部（表1）中，除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外，特别提出地理建设，笔者将其修改为地理系统工程，并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。

表1　社会主义建设的系统结构（略有修改）

tablel the system structure of socialism construction

附图

2　地理信息科学

20世纪70年代以来，随着航天技术的迅猛发展，来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加；随着计算机技术的迅猛发展，处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生，使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展，带动了整个地理科学的建立与发展。

附图

图3　五个开放的复杂巨系统

fig.3 five open complex giant system

地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统，包括航天信息网络系统（外层空间卫星之间的信息网络）、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分，是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5]，2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展，当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设，实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。

随着遥感信息的大量获取，数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类，使用的数学工具主要是数理统计的方法，把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量；物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因，因此采用反演的方法，使用辐射传输方程为主的数学工具，事实上不承认地理现象的不确定性；大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息，快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统，其信息量远不可与遥感信息量比较，地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息，与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合，也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合；确定性与不确定性（包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性）辩证统一；图像与方程（一个像元或一个图斑、一个方程）耦合；抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。

地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的，因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统，是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大，也不可能进行模型计算，外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时，信息又是冗余的，因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难，最为典型的是数据挖掘，数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算，由此地理信息编码模型应运而生[10,11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(overlay)为主；而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带，也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。

总之，天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统，研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3s(remote sensing,global positioning system,geographical information system)的范围，而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学，但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量，因此本刊更名时，将地理信息科学与地理科学相提并论，突出了地理信息科学的重要性。

3　地理系统工程

地理系统工程当前尚未被广泛认识，已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时，必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立，可以进行定量预报和回溯，因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面，这8个方面是互动的。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究复杂的地理系统工程就是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，地理系统工程的实践指日可待。

4　理论地理科学

地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段；另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8]，为理论地理科学奠定了坚实的基础。

理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论；其次是地理类比的广义相似理论[13]；第三是一般地理复杂模型理论与地理数学；第四是地理数学在部门地理—部门子地理系统工程与区域地理—区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究，那么就失去了理论意义。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑，研究理论地理科学也是空想，然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术，理论地理科学的建立指日可待。

5　地理科学在可持续发展信息社会中的作用

地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”，然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的，按照发达国家的水平，一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现，人类一方面需要依靠科学技术开发资源，如太阳能的利用，靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射，靠纳米技术直接转化太阳能为电能；另一方面是靠信息技术节省资源、能源，如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一，靠航天技术获取外层空间信息源，靠计算机技术建立信息网络。由此可见，地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用[14]。随着地理信息科学的发展，地理系统工程与理论地理科学的发展，将为国民经济的主战场做出重要的贡献。

由上分析，可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识，地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分，因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的，是既有继承性又有发展性的；是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁，切不要轻视技术，高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。

【参考文献】

[1]　钱学森，等.论地理科学[m].杭州：浙江教育出版社，1994.1-325.

[2]　钱学森.发展地理科学的建议[j].大自然探索，1987,6(19):36-46

[3]　钱学森.就“地理科学”答《地理知识》记者问[j].地理知识，1990,(1):90-93.

[4]　马蔼乃.论地理科学的发展[j].北京大学学报（自然科学版），1996,32(1):120-129.

[5]　马蔼乃.航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用[j].北京大学学报（自然科学版），1998,34(4):533-541.

[6]　马蔼乃，等.论地理信息科学的发展[j].地理学与国土研究，2002,18(1):1-8.

[7]　马蔼乃.遥感信息模型[m].北京：北京大学出版社，1997.1-165.

[8]　马蔼乃.遥感信息模型与地理数学[j].北京大学学报（自然科学版），2001,37(4):521-529.

[9]　马蔼乃.遥感地理信息模型[j].地理学报，1996,51(3):266-271.

[10]　马蔼乃.地理信息编码模型[a].地理科学与地理信息科学论[c].武汉，武汉出版社，2000.283-302.

[11]　马蔼乃.地理知识的形式化[a].地理科学与地理信息科学论[c].武汉，武汉出版社，2000.261-274.

[12]　马蔼乃.21世纪黄河系统工程方略（首届黄河论坛暨王化云治黄思想研讨会）[n].黄河报（转载），2002.