遥感科学与技术学习报告

遥感科学与技术学习报告、

测绘与地理信息学院陈春鹏1451171

听了xxx教授关于遥感科学与技术的讲座，让我认识到了什么是遥感、遥感的应用和遥感的发展前景，并有了自己的一点思考。

一、遥感的知识

1、什么是遥感技术？

1.1遥感的定义

20世纪60年代随着航天技术的迅速发展，美国地理学家首先提出了“遥感”（Remote Sensing）这个名词，它是泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性的技术。也就是说，遥感是门技术，那它是门什么样的技术呢?通过学习我们知道了它是通过距离地物几千米到几百千米甚至上千千米的飞机、飞船、卫星，使用光学或电子光学仪器（称为传感器）接收地面物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面，经过信息处理、判读分析和野外实地验证，最终服务于资源勘探、动态监测和有关部门的规划决策的一门技术。通常我们就把这一接收、传输、处理、分析判读和应用遥感数据的全过程称为遥感技术。

1.2遥感的原理与基础

遥感之所以能够根据收集到的电磁波数据来判读地面目标物和有关现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。因此，可以说，遥感技术主要建立在物体反射或发射电磁波的原理基础之上的。

1.3遥感的分类

①按电磁波波段的工作区域分类可分为：可见光遥感，红外遥感，微波遥感和多波段遥感等。

②按被探测的目标对象领域不同可分为：农业遥感、林业遥感、地质遥感、测绘遥感、气象遥感、海洋遥感和水文遥感等。

③按传感器的运载工具的不同可分为：航空遥感（以飞机、气球作为传感器的运载工具）和航天遥感（以卫星、飞船或火箭作为传感器的运载工具）两大系统。

④目前的分类方式是：首先按传感器记录方式的不同，把遥感技术分为图像方式和非图像方式两大类；再根据传感器工作方式的不同，把图像方式和非图像方式分为被动方式和主动方式两种。被动方式是指传感器本身不发射信号而是直接接收目标物辐射和反射的太阳散射；主动方式则是传感器本身发射信号，然后再接收从目标物反射回来的电磁波信号。

2、遥感的发展历史

①1858年纳达在气球上拍摄地面的照片。

②1903年福特兄弟发明飞机，使航空遥感成为可能。

③1906年，劳伦士用17只风筝拍下旧金山大火这一历史性大幅照片。

④第一次世界大战中第一台航空摄影机问世，英国空军拍下了德国的炮兵

阵地。

⑤1957年前苏联发射了第一颗人造卫星，使卫星摄影成为可能，并在1959

年发回第一张地球影像；1960年从“泰罗斯”与“雨云”气象卫星上获

得全球的云图。

⑥1971年美国“阿波罗”宇宙飞船成功地对月球表面进行航天摄影测量。

同年美国利用“水手”号探测器对火星进行测绘作业。

⑦1972年美国地球资源卫星上天，其多光谱扫描仪影像用于对地观测，

使得遥感作为一门新兴技术得到广泛应用。

⑧目前全球在轨的人造卫星达到3000颗，其中提供遥感、定位、通信传

输的数据和图像服务的将近500颗，而且目前世界各国已建成的遥感卫星

地面接收站超过50个。至今摇撼从区域到全球、从地表到太空，无不表明遥感已经发展到相当成熟的阶段，当代遥感的发展主要表现在它的多传感器、高分辨率和多时相特征上。

3、遥感信息的获取

遥感信息获取的关键：传感器。地物发射或反射的电磁波信息，通过传感器收集、量化并记录在胶片或磁带上，然后进行光学或计算机处理，最终才能得到可供几何定位和图像解译的遥感图像。一般来说传感器有以下几个系统：

①收集系统：利用物理元件把收集到的电磁波聚焦并送往探测系统。

②探测系统：用于探测地物电磁辐射的特征，是传感器中最重要的部分。

③信息处理系统：扫描仪、雷达探测到的都是电信号，有时为了需要须将

电信号在显像管的屏幕上转换为图像。

④记录系统：遥感影像的记录一般分直接与间接两种方式。直接记录方式

的摄影胶片、扫描航带胶片、合成孔径雷达的波带片；间接方式有模拟磁带和数字磁带。

4、遥感信息的传输与预处理

①传输：遥感信息的传输有模拟传输和数字信号传输两种传输方式。模拟信号传输是指一种连续变化的电源与电压表示的模拟信号，经过放大和调制后用无线电传输；数字信号传输是指将模拟信号转换为数字形式进行传输。

②预处理：从航空或航天飞机的差传感器上收到的遥感信息因受传感器性能、飞行条件、坏境因素等影响，在使用前要进行多方面的预处理，才能获得反映目标实际的真实信息。这个过程包括数据转换、数据压缩、数据校正、辐射校正以及几何校正。

5、遥感影像的处理

①几何处理：几何处理依照不同传感器的成像原理有所不同，对于无立体

重叠的影像主要是几何纠正和形成地学编码，对于有重叠的卫星影像，还要解求地面目标的三维坐标和建立数字高程模型。

②灰度处理：包括图像复原和图像增强、影像重采样、灰度均衡、图像滤

波。不同传感器、不同分辨率、不同时期的数据，可以通过数据融合的方

法获得更高、更多信息的影像。

③特征提取：从原始影像上通过各种数学工具和算子提取用户有用特征。

④目标识别：从影像数据中人工或自动/半自动地提取所要识别的目标，

包括人工地物和自然地物目标。

⑤图像解译：对所获得的遥感图像用人工或计算机方法对图像进行判读，

对目标进行分析。

6、遥感技术的使用

遥感技术的应用涉及各行各业、方方面面。这里列举其在国民经济建设中的主要应用。

①应用在国家基础测绘和建立空间数据基础设施中；

②应用于铁路、公路设计中，勘探地形地质；

③应用于农业生产中，土地资源调查、农作物生产与监测；

④应用于林业，进行森林资源调查和动态监测；

⑤应用于煤炭工业中，研究煤层在光场、热场内的物理特征，识别煤层，

探测煤系地层；

⑥应用于地质矿产、油气资源勘探；

⑦应用于水文学和水资源研究中，进行水资源调查，水文情报预感和区域

水文研究；

⑧应用于海洋研究和环境监测；

⑨应用于地震灾害监测；

⑩应用于现代战争。

7、遥感技术的发展前景

就遥感对地测而言，可以归纳出以下七大发展趋势：

①航空航天遥感传感器数据获取技术趋向多平台、多传感器、多角度

和高空间分辨率、高光谱分辨率、高识相分辨率；

②航空航天遥感对地定位趋向不依赖地面控制；

③摄影测量遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化；

④利用多时相影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化；

⑤航空航天遥感在构建“数字地球“和”数字中国“中正在发挥愈来愈大

的作用；

⑥全定量化遥感方法走向实用；

⑦遥感传感器网络与全球信息网络走向集成。

二、相关思考

遥感技术是一门发展前景明朗的技术，遥感的未来，我相信它也必将朝着当今科学技术的发展潮流——趋向于更加智能化，多元化。智能化，即是遥感的信息发射或获取，遥感的信息处理包括信息的纠正更加智能化，不用再投入大量的人力和物力进行数据方面的纠正，而且随著航天事业的发展，未来的遥感不再仅局限于地球，将被广泛应用于对外太空星体的观测方面。多元化，即是未来有

关遥感的传感器将会更加多种多样，不仅是工作原理的繁多，也是功能的多种化，我相信随著科学技术的发展，未来的遥感传感器的工作条件将不会太苛刻，未来的传感器即使在严峻的环境下也可以快速高效的完成任务。遥感，即是对遥远物体的感知，那么未来的遥感会不会也对深海域的生物和海底地形进行感知呢？未来的传感器会不会耐得住深海域的高压，对海洋进行勘探？……我相信遥感未来将会给人来发展带来更大的利益。