遥感科学与技术的基本内容

遥感科学与技术的基本内容


发布日期: 2016-05-10 更新日期: 2016-05-10 编辑:zhangxiang 浏览次数: 5058

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摘要: 遥感科学技术的内容 遥感科学技术包括5个方面的内容:传感器研制、数据获取、数据处理、信息提取和遥感应用。从这几方面的内容可见,遥感是一个多学科交叉的产物。传感器研制涉及光学、电磁学和光电仪器制作;数据获取包含数据储存与传输,它涉及航空、航天、计算机和通讯;数据...

遥感科学技术的内容

遥感科学技术包括5个方面的内容:传感器研制、数据获取、数据处理、信息提取和遥感应用。从这几方面的内容可见,遥感是一个多学科交叉的产物。传感器研制涉及光学、电磁学和光电仪器制作;数据获取包含数据储存与传输,它涉及航空、航天、计算机和通讯;数据处理是数据获取和信息提取的中间环节,有时可以合并在任意一项当中。它涉及计算机和电子工程等自动化行业;信息提取涉及各种应用行业和自动化行业;遥感应用主要是指对遥感数据和信息的科学、生产和国防应用。同时,我们不能将这些内容孤立起来,它们是紧密相联的。

传感器研制

传感器研制发展很快。新型传感器不断涌现。仅中国近来以及未来几年就有气象(风云卫星FY系列)、海洋(HY系列)、环境与减灾、高分辨率卫星等发射计划,将携带大量的传感器。

数据获取

美国、法国、日本、印度等发射的地球观测系统卫星已经对全球形成了逐日连续观测的能力,为大范围探测提供了大量数据。

数据处理

法国多角度POLDER、NASA多角度MISR等传感器的研制与数据获取拓展了地面二向反射理论的应用。各国高空间分辨率和微波雷达以及激光雷达系统的研制与应用,对数据处理和信息提取提出了新要求。目前数据融合、信息融合的研究做得较多,一般对全色和多光谱光学波段的数据融合处理取得的进展比较令人满意。但是如何更好地融合可见光,近红外和短波红外的图像与热红外和雷达图像数据,还需要深入探讨。至于特征(如线性结构)和信息(如地表类别、以及温度、亮度、酸碱度、蒸发、土壤湿度等某种地表物理或化学参数)层面的融合,研究得还相对较少,更是需要做大量的研究工作。近几年在遥感领域开展的多源遥感数据同化,是一个重要方向。

信息获取

在信息获取方面,利用计算机进行信息提取可以分为六大策略:遥感分类、统计回归、变化探测、三维提取、形态提取和辐射传输模型反演等方法。其中前3类方法是遥感信息提取中较传统的方法,而后3类相对较难、技术较新,特别是辐射传输模型的建立及其反演很有挑战性。

遥感应用

遥感应用虽然广泛,但是随着新的遥感科学技术的发展,新的应用领域不断成为可能,传统应用领域也不断深化,所以要不断拓展新的遥感应用领域。如由于遥感空间分辨率和辐射传输模型反演能力的提高,农业应用向精准农业发展,即不但有可能识别作物类型,还能探测土壤水分、蒸发量、肥力、作物生物量等,为合理农情管理服务。这些在过去遥感图像获取技术落后的情况下很难做到。又如利用遥感技术进行遥感考古,是遥感的文化应用前沿,它既需要可见光、近红外、热红外和微波雷达等技术的综合应用,又需要深厚的历史和文化素养,需要多学科科学家交叉联合。再如,遥感在环境污染、公众健康方面做得也不多。遥感环境污染以前局限于小范围水域热污染、水体泥沙混浊度、水色恶化、大气尘埃(气溶胶)浓度等的研究,但是对水化学、大气化学的贡献进步不多。遥感对于公众健康的贡献,研究的人还不多。实际上遥感通过对环境监测的改进会对公众健康研究起到越来越大的作用。首先,环境遥感得到的定量水体、大气参数可以直接用于健康研究。其次,针对特定流行病中间传播媒介蚊、螨、鼠、蜱等的栖息环境的定量化研究,可以直接作为模型变量用于流行病传播和扩散的模拟过程中,为疾病防控策略的制定提供其他方法无法获得的数据。

遥感信息获取后的可视化表达对更好地运用遥感信息有重要作用。可视化表达是介入遥感科学技术与其他科学,特别是制图学、地理信息科学等之间的技术。它包 括遥感数据的模型、与其他地理数据库接口、遥感信息表达及显示与制图等内容。因此,我们也可以把遥感划分成六大模块:传感器研制、数据获取、数据处理、信 息提取、可视化和遥感应用。其核心还可以归结为遥感数据获取(需要传感器)、信息提取(需要处理)和遥感应用(需要可视化)。

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