农业卫星遥感技术范文第1篇

东莞横沥六甲村的200多亩荒地在2008年10月底突然被铺上了一层绿网，连路边一些堆放废石头的地方和没有经过批准的违章建筑上，也都覆盖了这层价值十几万元的绿网。目的何在？答曰躲避遥感卫星监测，让卫星图片上显示出貌似绿地的景观。这条消息一时间在网上传得沸沸扬扬，大家都在怀疑是不是有更多的违章建筑、违法用地被盖上了“绿被”。卫星遥感真的这样好骗吗？事实上，随着卫星遥感技术的不断发展，以及解译手段的提升，上述的作弊手段一攻就破。

从定性到定量的飞跃

国土资源系统是最早一批使用卫星遥感影像的用户，国土资源部信息化工作办公室副主任李晓波告诉记者，目前卫星遥感数据主要应用在国土资源工作的三个方面: 一是土地监管，查处违章违法用地; 二是矿产资源管理，包括对露天采矿等违规行为的监控; 第三就是对地质灾害的监测，比如地震后的基础地质背景、环境地质情况、地质灾害分布等。随着卫星遥感影像分辨率的逐渐提高，对业务的支撑能力得到了很大提升。

卫星遥感影像分辨率的提高使它的应用从定性上升到了定量，在某些行业应用上具备了一些其他手段不可替代的管理功能。

北京天目创新科技有限公司（以下简称天目创新公司）总裁程晓阳介绍说，“遥感影像应用已经深入到了业务管理这个层面，用遥感手段进行定量分析，能够给出非常客观的数据，比如当测定一个地区的绿化率时，分辨率达到0.61米的卫星遥感影像已经可以精确到对一颗树冠的辨别了，由此甚至可以计算出一个区域内有多少棵树。” 在一些遥感影像应用基础好的行业和部门，例如国土资源和农业部门，利用卫星遥感影像和航空影像，管理工作能够得到从定性到定量的提升。

在农业方面，用稻麦产量和品质形成的计算机农学模型对卫星遥感的数据进行分析，就可以获得预测结果，其精度也已经能够满足生产应用需求。2008年12月，中国“遥感卫星四号”发射成功，其主要作用之一就是负责中国农作物的品质与产量监测数据的采集。只要在电脑上用鼠标轻轻一点，根据卫星遥感图上的不同色彩，就可以判断出农田里小麦的品质状况、主要成分的含量等信息。应用卫星遥感测报技术，在小麦拔节期之前，还可重点监测苗情及病虫害等生长环境信息; 在开花期后，则重点监测预报成分含量及产量。

天目创新公司是美国DigitalGlobe公司快鸟卫星影像数据的中国独家总，从1999年成立至今，已经有10年历史，据程晓阳介绍，公司第一年全年的销售收入仅120万元，当时很少有人了解卫星遥感; 到了第5年销售收入达到1千万元，而去年则上升到1个多亿，全年处理了1000多个合同订单，覆盖了10多个行业。

这10年销售额100倍的增长从一个侧面反映出了卫星遥感影像的应用拓展。

多年的业务发展，让程晓阳感受到，卫星遥感影像只有和行业应用相结合，才能上升为真正的服务型产品，而不仅仅是原材料。服务的提升可以进一步加速卫星遥感影像的应用，只要这个市场足够大，就能将单位价格降低到更多用户可接受的程度，由此形成良性循环，促进更多卫星遥感增值产品的开发和应用。

据了解，卫星遥感数据的价格呈现出逐年下降的趋势，某些城市用同样的经费，以前一年只够做一次数据获取，现在可以做两次，分辨率还比以前有所提高。据程晓阳介绍，目前高分辨率的遥感图像价格大约在每平方公里200元左右，中分辨率的在10～50元之间，而低分辨率的低至每平方公里10元左右。

向新行业渗透

“没准过些年，连卖保险的业务员都会拿着一幅卫星遥感图像，显示着你居住的区域，根据该地属性和周边有无污染源，建议你应该买什么样的保险了。”程晓阳描绘了这样的远景。近年来，卫星遥感图像已经以迅猛的速度进入普通公众的生活。

以天目创新公司为例，它从去年开始跟搜狐网站合作，尝试一种新商业模式。“把灾区的影像放在网上，加上一些标注点，让大家可以在搜狐网去了解灾后的情况; 奥运期间，奥运场馆的影像都放在上面了，公众还能比较方便地通过搜狐去查找他感兴趣的奥运场馆位置和公交换乘点信息。天目创新的这些服务都是对网站收费的。”程晓阳说: “天目创新正从卫星数据提供商转变为服务提供商，这是公司未来业务的一个主要增长点。目前虽然传统业务占公司销售额的90%以上，但是今年我们投入了三分之一的人员从事新业务开发。”

程晓阳说，“图享受”网站将是天目创新重点培育的影像服务品牌，它以高分辨率卫星影像为基础，利用先进的技术为公众用户提供服务，为专业用户提供解决方案服务品牌。同时为各种面向公众的位置服务提供接入，如: 门户网站、搜索引擎、专题网站、电子政务等。“图享受”凭借强大的影像和地图资源，具有可扩展的系统架构,完全适用于不同领域的跨平台网络应用。例如在全球中低分辨率的海量卫星影像的基础上，该网站的全国300个城市区域均为高分辨率卫星影像，并通过独特的压缩和无缝拼接技术，方便用户快速浏览和调用。“现在已开通北京、上海、天津和广州四个城市，例如北京市的覆盖面积达到2567平方公里，分辨率可以达到0.6米。”

除了互联网外，程晓阳认为还有一个新应用是在工程建设领域。“中国很多企业在国外开展工程，由于不便到国外去做实际的航飞测绘，因此在开展工程之前，这些企业会在国内通过卫星遥感手段得到当地的一些数据资源，了解地形和周围基础建设，这对于设计控制和工作量的估算等都有很大的帮助。”

采访中记者了解到，在房地产行业，开发商通过高分辨率遥感影像对土地地理位置、交通状况、商业潜力、周边环境等因素的分析，来决定是否投资这块土地，并合理地估算土地成本。更进一步，甚至还可以清晰分辨出该地块范围内的拆迁情况，土地是否平整，地块面积、形状适合做怎样的规划等，以降低项目风险。

在上海洋山深水港的建设中，也是每三个月利用遥感手段检测一次，查看30公里以下的海里的工程建设情况。

记者走访中石油相关部门时也了解到，在石油、天然气行业，遥感影像数据可以帮助管理设施和管线，“利用遥感技术进行油气勘探,不仅形象直观,具有宏观性,而且能在较大区域内进行研究,比较适用于早期的油气资源调查。”

期待国产

遥感卫星的崛起

记者在采访中也遗憾地发现，目前在国内市场上，高分辨率的卫星遥感影像被国外的卫星数据商以绝对优势占据。国际主流遥感卫星包括QuickBird、IKONOS、ALOS、SPOT、P6、LANDSAT等。在中国市场上，快鸟1米以下分辨率的卫星影像以其极高的分辨率和较好的性价比已被广大遥感用户认可。在2008年，全国1米以下分辨率的卫星图像有70%以上是快鸟数据提供的。继快鸟和WorldView-1之后， DigitalGlobe公司的第三代商业遥感卫星WorldView-2即将于2009年第三季度投入使用， WorldView-2除了采集分辨率为46cm的全色影像，还将采集到八波段多光谱影像，可以最为真实地展示地球的本色。目前，除去西部沙漠地区和一些经济欠发达没有卫星遥感需求的地区外，美国DigitalGlobe公司通过快鸟和WorldView-1两个遥感卫星，已经覆盖了中国70%的国土面积。

目前， 国产数据的中、低分辨率遥感影像性价比很高，有的甚至可供用户免费使用。例如环境一号卫星、中巴资源卫星等在2米～20米分辨率的市场上就非常占优势，但0.5米到1米这个区间的遥感影像国产卫星估计还需要5到10年的赶超时间。

卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。

国内相关专业人士就曾指出，中国卫星遥感影像市场是非常大的，像北京、上海和广州等城市几乎每年会都做2到3次遥感卫星影像更新工作，西南、西北等欠发达地区也正在开始尝试使用卫星遥感影像。面对这样广阔的市场，国产卫星遥感产业需要加速壮大，否则就会让我国的行业应用处于相对被动的局面。

北京市信息资源管理中心主任彭凯告诉记者: “我们使用的是北京一号小卫星的数据，3～5天就可以重访一次。如果使用国外的卫星数据，时间上可能得不到保障，再加上卫星数据存储器的容量有限，当飞到别的国家上空时存储了一定的用户数据后，有可能在北京上空时就已经存不下更新的数据了。如果利用国产卫星，这方面就有了更大的自，能够优先满足本国用户需求。”

在汶川大地震发生后，美国军用卫星“锁眼12号”提供的紫坪铺水坝的0.1米拷屏影像，分辨率为0.1到0.15米，比起中国卫星2～3米的分辨率，“锁眼12号”的影像能看清大坝上小的裂缝。中国卫星遥感数据虽然也得到了充分的运用，但还是暴露出了一些问题。两院院士李德仁坦言: “这些问题在抗震救灾期间集中暴露出来，包括航空遥感数据获取不及时; 卫星遥感数据的空间分辨率不高; 卫星遥感数据的时间分辨率不高; 无地面控制的集合定位精度低; 影像质量差导致目标解译困难。”

李德仁表示，未来中国应该致力于建立航空遥感应急响应系统以及空天地一体化的对地观测网格; 提高航空、航天传感器的定规定姿精度和成像质量; 研发快速、智能和自动化数据处理的方法。

事实上，高分辨率对地观测系统，被列入《国家科学技术中长期规划纲要（2006～2020）》中确定的重大专项之一，高分辨率对地观测系统的内容和目标分别是: 重点发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率先进观测系统; 形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统; 建立对地观测数据中心等地面支撑和运行系统，提高我国空间数据自给率，形成空间信息产业链。

李晓波告诉记者: “国土资源部是中国最大的遥感用户，我们将逐步转向使用国产卫星遥感数据，推动国产卫星数据应用是国土资源部义不容辞的责任。”

“国产卫星本身可以提供非常好的数据源，而且价格低。我们做应用平台的时候，也是把国产卫星作为主要的数据源之一，构筑一个多元的、多比例尺的数据库。”程晓阳介绍说，“市场上非常期待国产卫星遥感技术的发展，只要国产卫星遥感的数据质量、服务等达到用户要求，我们就能利用已有的销售网络，把它们逐步充实到行业应用中。

小知识

农业卫星遥感技术范文第2篇

遥感是利用工作在不同电磁波范围、运行在不同高度和不同类型遥感平台上的技术,连续不断、夜以继日、周而复始地获取以地球表面为主体的遥感数据,对地球表面的各种物体进行探测,把握地球表面物体、现象和过程的变化及其演变过程。

遥感开辟了人类认知地球的崭新视角,为人类提供了从多维角度和宏观尺度上去认识宇宙世界的新方法和新手段,实现了历史性的跨越。目前,我国的遥感应用已取得了令人瞩目的成就,在经济建设和社会发展中发挥着越来越重要的技术支撑和服务作用。

受国家重视应用前景广

中国遥感技术起步于20世纪70年代末,30年来,国家非常重视遥感技术的发展,连续4个五年计划都把发展遥感技术列为国家重点科技攻关项目,把遥感技术作为国民经济建设35项关键技术之一。

在应用方面,遥感已在土地资源、土地利用及其动态监测,主要农作物的遥感估产,森林资源调查包括植树造林及退耕还林评估,重要自然灾害的遥感监测与评估,城市发展和规划的遥感监测等众多领域得到全面应用。

遥感应用为国家和各级政府提供了大量科学的宏观辅助决策信息,产生了巨大的社会经济效益。越来越多的部门,已经或正在将这些技术纳入部门业务化应用中,成为主管部门执法或制定产业政策、行业规范及行业技术改造的主要技术之一。

国家中长期规划把遥感对地观测列为重点项目,将遥感应用列为相关部门的重点应用内容。我国卫星发射有长期规划,保证了遥感应用的信息源,保证了我国的遥感应用持续发展。

各领域实践处处开花

1.土地资源调查和土地动态遥感监测

随着人口的增加,耕地的减少,我国面临着如何尽快查清国土资源的数量和分布的重大问题。

我国利用遥感技术先后完成了全国土地利用调查。在20世纪80年代初期采用陆地卫星MSS数据编制了全国818幅1∶25万土地利用图等。20世纪80年代中期我国又应用航空和卫星遥感技术与野外调绘相结合,完成全国的土地利用详查,查清了我国土地权属、类型、数量、质量、分布及利用状况。从此取得了全面、翔实、准确的全国土地利用现状的第一手资料,为编制国民经济和社会发展计划,制定有关政策和科学决策等提供了重要依据。我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等完成了20世纪80年代中期、90年代中末期和2000年代中期1∶10万和1∶25万全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现在我国正利用遥感数据进行第二次全国土地详查工作。

2.遥感在自然灾害监测评估中的应用

遥感技术为自然灾害的监测评价提供了强有力的技术手段。经过20多年的科技攻关和建设,我国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统,已经形成了对台风、暴雨、洪涝、旱灾、森林与草原火灾、雪灾、冰凌、赤潮、地震、沙尘暴以及典型区的虫害、滑坡、泥石流等灾害的监测能力,特别是快速图像处理和评估系统的建立,已经具有了对突发性灾害的快速应急反应能力,使该系统能在几个小时内获取灾情数据,1天内做出灾情的快速评估,1周内完成详细评估报告。

系统建成后已先后在1987年的大兴安岭特大森林火灾,1998年我国长江、嫩江特大洪水,2000年易贡大滑坡地质灾害,2003年淮河大洪水以及2008年“5•12”汶川特大地震等灾害监测中投入运行,为国家各级防灾减灾部门决策提供服务,产生巨大的社会和经济效益。

例如在1998年我国特大洪水监测中,运用了六颗卫星数据,出动三套航空遥感系统对灾情进行动态监测,并核实了上报受灾面积3 亿多亩为3000多亩的事实,体现了遥感的优势。遥感在汶川大地震灾情监测中发挥了其他手段不可替代的作用,是获取灾情信息的惟一手段。在四川汶川大地震发生后,全力启用了航空、航天遥感设备和专业技术人员,为抗震救灾监测获取、处理和分析数据,并紧急向政府部门、前线指挥部提供了大量快速、有效的灾情数据和信息。

3.农作物遥感估产系统

农业生产形势,特别是各级政府、农业生产管理部门、农产品购销与加工企业以及广大公众都关注的大事。农作物长势与产量是国家社会经济基础信息,对于制定国家和区域社会经济发展规划,制定农产品进出口计划,确保国家粮食安全,指导和调控宏观的种植业结构调整,提高相关企业与农民的经营管理水平均具有重要意义。遥感技术用于农情监测具有得天独厚的优势。近30年来,农作物遥感监测一直是遥感应用的一个重要主题。

中国科学院建成了“中国农情遥感速报系统”,该系统包括作物长势监测、主要作物产量预测、粮食产量预测、时空结构监测和粮食供需平衡预警等5个子系统,可实现全国范围主要农作物的长势监测、单产预测与估算、农作物种植面积提取、种植结构变化监测、粮食总产分析计算、耕地复种指数获取、农业气象分析、农作物旱情遥感监测等农情监测业务,并能获取全球主要农业国家的作物长势和重点产粮国的总产预测等信息。自运行以来,该系统每年监测和预测的信息被国家发改委、国家粮食局、农业部等部门及一些省市应用,现在已推广到期货市场应用。

农业部组织研发并投入业务运行的“国家农业遥感监测系统(CHARMS)”,可定期监测和评价全国大宗农作物面积、长势和产量、草地产草量和草地退化、农业土地资源、土壤墒情、农业灾害等主要农业动态信息,为农业结构调整、粮食安全预警和农业宏观决策提供可靠的技术支撑。

4.遥感在数字城市建设中的应用

遥感在城市建筑监测中发挥了重要作用。城市拆迁是城市建设中的难题,利用高分辨率图像,对拆迁进程一目了然,便于城市建设管理。北京市利用“北京一号”小卫星4米分辨率的图像对较大工程(如奥运工程)的拆迁和建设进行了监测。建设部已经建立了风景名胜保护监管信息系统,实现对风景名胜区环境生态和景观的及时、有效的监管,以迅速遏制部级风景名胜区“城市化”、“人工化”、“商业化”的趋势恶性蔓延,保护国家风景名胜区的宝贵资源。该系统已纳入建设部日常监管业务。

城市发展已经成为遥感技术应用最具活力的领域之一。利用先进的遥感等空间信息技术可以对城市自然生态中的土地、生物(如绿地)、水、景观等,对社会生态中的环境(如大气污染)和人居环境(如绿化和热岛)等进行监测,为城市建设提供生态布局和治理方案。

对我国直辖市、省会城市和特别行政区的34个城市的中心建成区30年的城市扩展监测结果表明,到21世纪初期,各个城市中心建成区不同程度地增加了中心建成区的面积,城市的建设规模显著增大。实施监测的34个城市的中心建成区面积较监测起始期扩大了2.26倍。

5. 遥感在测绘中的应用

以遥感数据为核心的国家1:5万地形数据库建设已相继完成了数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM)、矢量核心要素数据库(DLG)、地名(GN)、土地覆盖(LC)、数字正射影像(DOM)、控制点(CP)、元数据库(MD)等专题数据库,并实现对各数据库的集成管理,为广大用户提供高精度的基础地理信息服务。1∶5万基础地理信息更新工程的实施,将大幅度地提高其现势性和改善内容完整性,有力地提升基础测绘成果为国民经济建设、社会发展和国家安全的服务保障能力与水平。

我国西部约 200万平方公里的国土曾经受恶劣自然环境和当时技术水平的制约,一直没有测制过1:5万比例尺地形图。如今,航天遥感、航空摄影、航空航天合成孔径雷达、卫星导航定位、地理信息系统等最新摄影测量与遥感技术,为西部测图工程的顺利实施提供了有力的技术支撑。西部测图工程的实施,对于满足西部重大基础设施建设、资源合理开发与利用、生态建设与环境保护以及国家安全具有十分重大的意义。

做好数据保障与应用业务结合

1. 遥感应用的数据保障问题

遥感应用进入业务化,首先要保证其时效性、数据的可靠性和实用性。这就要求遥感数据能及时提供用户所需要的不同时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率的各种数据,特别是突发性灾害的监测评估,要能在灾害发生后最短的时间内提供遥感数据。

2. 遥感信息与应用业务的结合问题

遥感提供的信息可能只是业务应用涉及的部分信息,要解决业务应用需要与实际应用模型、其他数据与信息等的结合,其难点是遥感信息与应用模型的同化、综合信息的挖掘等。

3. 遥感应用系统集成问题

遥感信息作为业务应用的重要空间信息,其优势是可以快速提供大范围地表的空间分布信息,这是常规方法不可比拟的,但是,遥感信息必须与数据库、模型和应用系统集成在一起才能发挥其应有的作用。目前应用比较好的领域都是这样做的。

“四化”加速遥感应用

1. 遥感应用数据的详细化

由于遥感应用的巨大需求,遥感数据获取技术的飞速发展,适应遥感应用的数据将是多样化的。空间分辨率将会有几公里- 1公里-几百米-几十米-几米-几十厘米级的数据,时间分辨率会有几天-几小时- 1小时-半小时甚至更高时频的数据,光谱间隔将达纳米级。

2. 遥感信息提取的智能化

遥感应用的重要环节是信息提取和挖掘。未来的遥感数据处理和信息提取技术会向自动化、智能化方向发展,关键要解决精度和速度问题,新的算法、模式识别和工作流技术等将会引入到遥感数据处理和信息提取中,大大提高自动化处理和智能化提取的能力,可以自动处理重复、费事的任务,提高操作效率,降低生产成本。

3. 遥感应用的外包服务化

由于遥感的数据-信息-知识-应用的技术环节复杂,因此遥感应用的门槛很高。目前,国际上已出现一些大的企业,承接政府和行业的遥感应用。将复杂的技术问题交给企业解决,从得到的遥感信息和知识中做好自身与专业的结合,从而降低应用的门槛。我国“北京一号”小卫星的应用就是由北京各委办局交给企业做的,取得很好的效果。这种外包服务化是未来遥感应用发展的趋势,也会推动遥感产业化。

4. 遥感应用的大众化

农业卫星遥感技术范文第3篇

关键词：遥感影像；空间数据；环境监测

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

一、遥感的基本概念与原理

（一）遥感概述。遥感技术是20世纪60年代在航空摄影测量的基础上迅速发展起来的一门综合性空间数据采集技术。所谓的遥感，就是从远处在不直接接触地表目标物和现象的情况下，获取其信息的科学和技术。遥感具有以下特点：探测范围广，能够提供综合宏观的视角；获取手段多样，获取的信息量大；获取信息快，更新周期短，可进行动态监测；全天候作业；遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息等等。

（二）遥感的物理基础。不同地物具有不同的电磁波辐射特性，表现在遥感图像上就具有不同的图像特征。电磁波是由振源发出的由交变电场和磁场相互激发在空气中传播的电磁震荡。而我们将不同电磁波段透过大气后衰减的程度不一样原因进行了介绍，可知有些波段的电磁辐射能够透过大气层时衰减较小，即透过率较高，这个波谱范围，叫做“大气窗口”。

遥感除了利用上述的大气窗口作为工作波段外，有些气象卫星是选择非透明区作为大气波段（如水汽，二氧化碳，臭氧吸收区），以测量它的含量，分布，温度等，不同的大气投射窗口对应于不同的光谱范围，适于使用不同的传感器，因此，研究地面的光谱特性，选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量具有十分重要的意义。

二、遥感平台与传感器

（一）遥感平台。遥感数据获取是在由遥感平台和传感器构成的数据获取技术系统的支持下实现的。遥感平台可以分为地面平台、航空平台和航天平台三种。由于各种平台和传感器都有自己的适用范围和局限性，因此往往随着具体任务的性质和要求的不同而采用不同的组合方式，从而实现在不同高度上应用遥感技术。

遥感平台主要依据遥感图像的空间分辨率，一般的说，近地遥感具有较高的空间分辨率，但观察范围较小，而航空遥感地面分辨率虽然中等，但其观测范围广，航天遥感地面分辨率低，但覆盖范围广。

（二）传感器传感器一般由采集单元、探测与信号转化单元、记录与通信单元组成。各种卫星通过不同的遥感技术实现不同的用途。各种卫星通过不同的遥感技术，实现了不同的用途。数字工程中常用的遥感数据有Landsat和TMM遥感、SPOT和Radarsat以及我国的资源卫星数据和高分辨率卫星遥感数据。传感器的类型大类上分为主动式和被动式，其中又各分为非图像式和扫描图像式。

三、遥感图像及其特征

遥感的核心问题就是不同地物的反射辐射或发生辐射在各种遥感图像上的表现特征的判别，当然，不同的目的的需要精心的设计对于遥感成像的方式或选择波段，这样我们才能使不同的地物在图像特征区别。遥感图像反映的信息主要有几何信息，波谱信息，空间信息和时间信息等。

（一）几何特征。遥感图像不仅反映了地物的波谱信息，而且还反映了地物的空间信息形成特征，一般包括空间频率信息，边缘线性构造清息，结构或纹理信息以及几何信息等。影响遥感空间信息的主要因素有传感器的空间分辨率、图像投影性质、比例尺和几何熵变等。

（二）光谱信息。遥感图像中每个像元的亮度值代表的是该像元中地物的平均辐射值，它是随地物的成分、纹理、状态、表面特征及所使用电磁波段的不同而变化的。遥感图像的信息虽主要取决于两个因素：波谱分辨率和空间分辨率。前者主要影响波谱信息量，后者主要影响空间信息量。多波段图像的信息量除上述两个因素外还与波段的选择和数目有关。

（三）时间特征。同一地物对象由于其在不同的阶段含有不同的成分等原因造成对象在不同阶段具有不同的光谱特性，表现在遥感图像上就是该地物在不同时间段的图像上具有不同的图像特征。时相主要影响图像的处理效果，利用对泳衣区域各个阶段分别进行遥感，加以对比而研究，则可以获取该区域的连续变化特征。

四、遥感处理的基本流程与技术

利用遥感的手段进行数字工程空间信息更新时，应用需求以及卫星影像数据处理流程会有所不同，但是主要的过程和技术方法基本一致，在利用遥感影像进行空间数据更新的关键技术和流程主要可归纳为一下几个方面：遥感波段（卫星遥感数据）选择；卫星影像读入；卫星遥感影像处理技术；信息提取技术；矢量编辑与地图更新技术。

五、遥感应用

随着卫星数据图像空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率的不断提高，以及遥感数据购买费用的逐步下降，卫星数据图像的应用领域越来越广，从图像中提取信息的要求也越来越多，遥感已经成为获取地面信息的主要手段。

利用遥感技术可以制作各种遥感相关产品――数字正射影像（DOM）、数字线划图（DLG）、数字高程（地形）模型（DEM/DTM）、数字栅格模型（DRG）等4D产品；提供行业或部门专题地理数据――专题影像地图；利用遥感数据进行基础地理数据的产生或更新等。

（一）基础数据更新。比如用SPOT/ERS卫星影像更新地图数据为例，可以采用影响的几何纠正、色彩转换技术、统计和算法以及影像融合技术。遥感数据又有多波段、多时相的信息源，且能快速真实地提供丰富的地表空间信息，遥感已经成为地图更新和制作的有效而又重要的手段。我国目前的若干地形图大都在20世纪70年代测绘生产的，目前也都面临这地图更新的问题。

（二）土地利用调查与动态监测。土地利用基础数据对于数字工程进行土地规划与开发、土地管理、开发利用潜力分析等很重要。目前，中小比例尺的土地利用遥感动态监测与变更，主要应用TM、ETM、SPOT等遥感影像。利用遥感技术进行土地利用现状调查，调查精度比常规调查方法高，且时间短速度快。农作物与植被方面，用于农业气象、作物监测等领域的观测参数需要有更高的光谱分辨率，一般是短波红外波段。根据农业耕作和土地利用特点，选定影响最佳的获取时间应在5月―6月或9月―10月。研究的主要技术过程主要有下面几个：数据预处理、影像合成、不同数据源图像融合、图像分类和后处理、外业调绘、内业分析以及成果输出和更新。

（三）灾害调查与监测。各种自然灾害往往需要制作大比例尺图，以判明水灾发生时的洪涝区域、地震发生后的建筑物损坏情况、火灾发生后对地区造成的破坏等。地质灾害的调查、火灾监控和油污与赤潮监测。为了能将不同的信息区别开来，一般都要进行色彩合成，即在3个通道上安装3个波段图像，然后分别负于红绿蓝并叠合在一起，形成彩色图像，合成后的彩色图像含有丰富的颜色信息，便于解释，理解和处理。

参考文献：

农业卫星遥感技术范文第4篇

【关键词】北斗卫星导航系统；遥感技术；土壤肥力；化肥施放

中国作为拥有几十亿人口的农业大国，近年来土壤质量问题严峻。究其原因：难以获取土壤质量的信息，无法实时掌握土壤状况，判读其变化趋势。当今国内不恰当的施肥，使得土壤中所含的有机质过多或过少，影响作物的生产量，造成土地贫瘠。因此，如何实时监测土壤的肥力情况，在正确时间增减施肥，从而实现既可以增加农作物生产，使农业生产者的利益最大化，又可以避免环境的污染，同时兼顾性能，系统成本，和实际使用等方面因素。所以，本决策系统将北斗卫星系统、RS技术技术联系在一起，为农业生产者提供所测得及时的土壤状况信息，方便合理控制化肥地施放。

1 系统总体方案设计

图1主要是将北斗卫星技术的定位功能及短信通信功能、RS技术对土壤、作物养分的监测功能综合构建，能够实时实地地监测土壤肥力加以分析处理，最终得出施肥方案和生产布局建议。能够让农业生产者及时地了解自己土壤的状况，在提高作物产量和保护环境方面都有着重要的影响。

1.1 北斗卫星应用模块

北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。其在监测土壤肥力实时决策的应用体现如下：

1.1.1 高精度定位

在接收机对卫星观测中，可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X，Y，Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，再引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。北斗系统根据这一功能可以确定监测土地具置信息，同时结合气象卫星就可以了解耕地周边地理信息，气候条件如年降水，均温，日照时间等，有助于决策系统提供正确的施肥方案。

1.2 构建地区土壤肥力指数系统模块

下表是土壤养分分级标准：

土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮和速效钾的含量进行分级，每种级别对不同的成分的含量不同。土壤有机质多，土壤水含量大时，土壤肥力则会增高；相反，土壤氧化铁，二氧化硅含量多时，则土壤肥力会下降。在实时监测土壤化肥施用系统中是利用RS技术检测土壤中的有机质，而有机质则是土壤肥力的标志性的物质，其含有丰富的植物所需的养分，是衡量土壤养分的指标。有机质的分级可作为土壤养分的分级。

其流程图如下图所示：

利用遥感技术监测，为了更精确监测土壤肥力指数，应选择空间分辨率高的TM影像。

由表2可知，TM4 、TM5近红外波段对土壤等地物的含水量很敏感，TM7波段对岩石矿物类较为敏感。所以选择TM4-5-7波段组合能有效利用不同波段的特性，扩展图像的动态范围，结合影响土壤肥力因素，从而测定判断土壤肥力指数。

获取TM遥感影像，对图像进行图像增强，K-L变化，分类处理。

1.2.1 图像增强

指的是利用图像增强线性拉伸，使图像细节特征表现得更加丰富。对原始图像上每个像元亮度值逐一地用线性方程计算，并得出一幅反差扩大的数字图像。

1.2.2 K-L变化

将TM4-5-7三个波段组成的彩色图像进行K-L变化，能去除TM图像噪声，使可利用的信息量增多，利于图像细节特征分析，适合土壤肥力监测。

1.2.3 分类处理

在TM4-5-7波段组合图像中，每一像元都有一定亮度值（0～255），对每一个像元进行亮度值计算。土壤有机质多，土壤水含量大时，则其反射率低，遥感图像上该土壤像元色调偏暗；若土壤氧化铁，二氧化硅含量多时，则其反射率大，遥感图像上该土壤像元色调则会偏亮。利用亮度值划分出来的肥力等级方法可以达到87%的吻合率。并利用GIS叠加分析功能，在北斗卫星地图上叠加亮度值数据，构建曲面三维立体坐标模型，就可以很直观地观察出各个地区土壤肥力指数。再对标准土壤进行以上分析操作，即可确定出标准土壤肥力指数。从而可对肥力由低到高进行划分，建立起土壤肥力指数系统。

1.3 构建作物养分信息模块

作物叶片中的叶绿素与植物的光合作用密切相关，通过分析叶片的光谱特征信息，从中了解作物含水量，氮、磷、钾含量，就能间接地了解作物的健康状况。高光谱仪遥感检测是一种非损伤性测定~绿素光谱的方法，它通过测定绿色植物叶片的反射率、透射率和吸收率来测定叶绿素含量。

在作物叶片光谱波段特征中，1530nm和1720nm波段适合对作物水分的估算。国内田庆久等研究了小麦叶片水分含量与光谱反射率在1450nm附近水的特征吸收峰深度和面积之间的关系是正相关，得出了利用光谱反射率可以定量测定作物含水量和诊断小麦缺水状况。因此，可利用此方法是可以监测作物水分。通过高光谱仪分析叶片养分含量方法，间接知道土壤养分含量状况，再比对健康叶片光谱分析结果，即健康作物养分含量状况，就可以了解作物所缺养分，以及此时该施用何种化肥和施用数量。据此，构建作物养分光谱信息数据库就可及时掌握作物养分含量状况，所需土壤肥力、肥料状况等重要农情，有助于指导用户因地施肥。

2 建立决策系统

决策系统是结合北斗卫星定位系统，地区土壤肥力指数系统与作物光谱信息数据所得出的作物养分种类和含量三方面建立起的，同时利用遥感技术的实时信息，就可以得到土地肥力变化趋势和作物长势，及时调整施肥方案。决策系统通过结合以下几个方面进行判断：

2.1 土地地理信息

利用北斗卫星定位系统获得耕地周围地理信息如耕地地形坡度坡长，附近水体还有气象变化等。耕地坡度坡长越大，则随着降雨强度地增大，对土壤的淋溶、侵蚀也会加强，土壤养分流失速度也会增快。周围水体的流向和分布也会影响土壤养分分布。

2.2 土壤肥力指数。

理论计算公式为：

肥料需要量=（一季作物的总吸收量-土壤养分供应量）/（肥料中该养分含量*肥料当季利用率）

土壤养分供应量（kg/ha）=土壤养分（肥力）测定值（mg/kg）*2.25*

土壤养分有效利用系数=空白地植株吸收养分量（kg/ha）/土壤养分（肥力）测定值（mg/kg）*2.25

2.3 作物养分含量

作物生长表现特征在很大程度上体现了土壤养分状况。通过获取作物养分含量信息，可以判断土壤养分缺失或过多等情况，利用这些情报，就可以科学合理地制定正确施肥种类方案，如氮肥，磷肥，钾肥等化肥。

3 结果和分析

结合北斗卫星导航系统和高空间分辨率遥感影像，获取耕地附近水体，气候条件等地理信息，计算耕地的土壤肥力指数，土壤养分含量，然后据此制定出有效施肥方案。这种方法不仅能做到实时监测土壤的肥力情况，在正确时间增减施肥和使用正确化肥，从而实现在最有效地利用化肥的情况下，既可以增加农作物生产，使农业生产者的利益最大化，又可以避免环境的污染，这是一个经济效益高，可靠性强的监测方法。

【参考文献】

[1]沙晋名.利用土壤黑度值实现土壤肥力遥感监测机理[J].山西农业大学学报：1996（4）：372-376.

[2]罗红霞，曹建华，等.遥感技术在农业田间信息获取中的应用[J].农业机械，2012（12）.

[3]王祥峰，蒙继华.土壤养分遥感监测研究现状及展望[J].遥感技术与应用2015，30（6）.

[4]尹占娥.现代遥感导论[M].科学出版社：104-106.

[5]邓书斌，陈秋锦，等.ENVI遥感图像处理方法[M].2版.高等教育出版社：377-379.

[6]韦玉春，汤国安，等.遥感数字图像处理教程[M].科学出版社：138.

农业卫星遥感技术范文第5篇

在第十五届中国国际软件博览会上，二十一世纪空间技术应用股份有限公司（以下简称二十一世纪公司）展出了遥感技术服务于首都环境保护的一系列成果，引发了参观者的关注。

二十一世纪公司是北京市高新技术企业、双软企业、中关村百家创新型企业，还是科技部国家遥感中心数据管理与产业发展部的依托单位，先后承接并实施了国家863计划、“十五”科技攻关计划、“十一五”科技支撑计划、国家发改委高技术产业化专项、新增中央投资自主创新和高技术产业化储备项目、北京市“数字奥运”等一批重大项目，获得多项自主知识产权，具有较强的技术研发、工程实施和系统集成能力，项目成果先后荣获“GIS优秀工程金奖”、“信息北京十大应用成果”、“北京市自主创新产品”等多项荣誉。

二十一世纪公司秉承“小实体、大网络”的企业理念，构建了以企业为主体、产学研用相结合的综合创新体系。公司被北京市发改委认定为“遥感信息应用技术北京市工程研究中心”，是北京市科委长风联盟首批成员单位之一。

二十一世纪公司还与北京大学等十余所高等院校共建了教学实践基地，并在2010年以遥感应用为核心成立了博士后科研工作站和首都院士专家工作站。数十位包括院士、研究员、教授在内的稳定的顶级专家咨询团队为公司提供技术保障和智力支撑。

遥感服务首都环境

在北京市科委的大力支持下，二十一世纪公司与北京市环保局合作，连续开展利用北京一号小卫星数据辅助首都环境保护动态监测的工作。本届软博会上，公司向参观者展出了遥感服务于首都环境保护的一系列成果，包括：水资源水环境遥感监测成果、环境地表要素遥感监测成果、春季土地遥感监测成果、生态环境评价成果。

随着我国经济社会的快速发展，人居环境与城市建设之间的矛盾日渐尖锐，首都社会各界对北京市生态环境状况的关注度日渐提高，碧水蓝天、绿色家园，已成为广大老百姓追求的环境目标。北京市环保局为了直接、快速地了解首都环境动态变化情况，早在2007年，就在市科委的支持下，与二十一世纪公司合作开展北京一号小卫星遥感应用研究项目，在水、土地、裸土地等方面深度合作，开展动态遥感监测，为首都水环境监测、春季沙尘源治理提供重要的信息支撑。

软博会上，二十一世纪公司的展出引起了业内外人士的浓厚兴趣，也充分体现出二十一世纪公司的科技创新实力。参观者在了解卫星运行原理和遥感监测特点的基础上，对政府采用高新技术手段开展生态环境监测和保护感到非常欣慰。参观者纷纷表示，通过此次软博会，他们不但提升了对遥感的认知，也深刻体会到高科技手段在促进资源环境和谐友好、提高百姓生活质量方面发挥的举足轻重的作用。

走在高速成长路上

2010年，二十一世纪公司充分发挥基于北京一号小卫星的空间信息技术及应用核心优势，深化拓展政府遥感业务应用，不断提升自身的国内、国际影响力和综合竞争力，已发展成为一家有较大影响的集卫星运营管理、影像数据销售、遥感信息服务于一体的企业。5月，北京一号小卫星遥感应用系统作为科技创新成果典范被北京市政府选入第四十一届上海世界博览会进行展示。9月，北京一号小卫星地面测控接收站被北京市科委选为首届“北京科技旅游月”主题景点。10月27日，北京一号小卫星圆满完成五年设计寿命期内各项任务，顺利进入超期服役阶段。11月，北京一号小卫星模型及其创新应用成果作为科技部优选的代表中国地球观测领域技术水平的重点展示内容，亮相国际地球观测组织（GEO）第七次全会暨第五次部长级峰会，受到广泛关注。

2010年，二十一世纪公司继续为政府部门、企业、科研院所、高校等用户提供北京一号小卫星数据产品服务，其应用覆盖国土、水利、农业、林业、海洋等领域。二十一世纪公司连续向国务院办公厅提供“全国沙漠化土地动态监测”等遥感信息服务，为国家决策和政府管理提供空间信息支持。在灾害监测服务方面，北京一号小卫星连续五年开展渤海海冰监测，已被国家海洋局列为固定业务内容。2010年，二十一世纪公司还先后为海地地震、青海玉树地震等国内外重大应急事件的处理提供遥感数据支持，得到国家减灾中心等部门的高度评价。为此，公司被中国地震局授予“防震减灾公益服务单位”称号。