遙感技術(shù)與儀器的應(yīng)用

遙感技術(shù)與儀器的應(yīng)用第1頁(yè)/共41頁(yè)我國(guó)新型遙感探測(cè)儀器瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿從1999年以來(lái)，在地質(zhì)大調(diào)查科技項(xiàng)目支持下，我國(guó)在高(成像)光譜礦物填圖技術(shù)、干涉雷達(dá)技術(shù)、多光譜異常信息提取技術(shù)、遙感儀器研制、POS直接定位技術(shù)以及國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星研發(fā)等方面取得了較大進(jìn)展，推進(jìn)了遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的進(jìn)步，提升了地質(zhì)勘查的能力、水平和效率。

——高(成像)光譜技術(shù)及礦物填圖。開(kāi)展了高(成像)光譜數(shù)據(jù)處理，礦物信息提取及應(yīng)用研究建立了“類(lèi)—族—種—亞種(變種)”的礦物分層識(shí)別譜系;總結(jié)了一套較系統(tǒng)的適合我國(guó)干旱裸露區(qū)區(qū)域性高光譜遙感礦物填圖的工作方法與技術(shù)流程，為技術(shù)的工程化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

——干涉雷達(dá)技術(shù)及地面沉降監(jiān)測(cè)。形成了趨于完善的多尺度、多類(lèi)型地表形變InSAR調(diào)查與監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，解決了地面沉降長(zhǎng)時(shí)序監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵問(wèn)題和多類(lèi)型災(zāi)害性地表形變InSAR監(jiān)測(cè)的主要問(wèn)題。研究成果已廣泛應(yīng)用于區(qū)域性地面沉降調(diào)查與監(jiān)測(cè)，滑坡監(jiān)測(cè)、城市地裂縫、地震形變場(chǎng)、油田地面變形、水庫(kù)變形以及煤礦開(kāi)采沉陷等多尺度、多形式的災(zāi)害性地表形變場(chǎng)探測(cè)與監(jiān)測(cè)。

——多光譜異常信息提取技術(shù)及礦產(chǎn)資源勘查。以GIS和RS作為主要技術(shù)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了遙感信息處理分析系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)了RSMAP2.0軟件系統(tǒng)，服務(wù)于野外國(guó)土資源調(diào)查、創(chuàng)立了“去干擾—主成分分析—異常篩選技術(shù)”礦物異常信息提取技術(shù)，將遙感蝕變異常信息提取技術(shù)應(yīng)用于工程化生產(chǎn)，形成了系列化產(chǎn)品生成體系。遙感找礦異常提取技術(shù)方法已經(jīng)在我國(guó)天山—北山、昆侖山、等重要成礦帶上成功進(jìn)行了應(yīng)用，新發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)57處第2頁(yè)/共41頁(yè)遙感儀器研制及地質(zhì)應(yīng)用

——研發(fā)了4種類(lèi)型的地面光譜儀，開(kāi)發(fā)了具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的便攜式近紅外光譜(礦物)分析儀，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相當(dāng);整體技術(shù)達(dá)到同類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)際先進(jìn)水平，推進(jìn)了遙感地質(zhì)調(diào)查地面工作現(xiàn)代化以及遙感地質(zhì)作用機(jī)理的研究。

——POS直接定位技術(shù)及地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急與精細(xì)調(diào)查。提出了一套完整的數(shù)據(jù)處理及精度評(píng)定方法;通過(guò)實(shí)施多個(gè)項(xiàng)目不同方案的集成POS系統(tǒng)航空攝影，得出了直接地理定位的數(shù)據(jù)獲取流程及質(zhì)量控制方法;解決了機(jī)載POS系統(tǒng)直接地理定位關(guān)鍵技術(shù)，在2008年的汶川大地震、2010年的玉樹(shù)地震、三峽庫(kù)區(qū)等以及航空遙感精細(xì)調(diào)查中發(fā)揮了重要作用，為救災(zāi)減災(zāi)、航空遙感精細(xì)調(diào)查等提供了精確的定位信息;針對(duì)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，提出了7項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。

——國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。開(kāi)展了02B星在軌測(cè)試和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，解決了02B星應(yīng)用中存在的技術(shù)難點(diǎn);確定了衛(wèi)星數(shù)據(jù)在土地利用調(diào)查監(jiān)測(cè)、基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，以及國(guó)家土地督察和礦業(yè)執(zhí)法檢查中的應(yīng)用可行性。建立了基于國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星的礦山動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用示范系統(tǒng)，以及衛(wèi)星高光譜地質(zhì)應(yīng)用試驗(yàn)系統(tǒng)。提出了發(fā)展適合于礦產(chǎn)與能源探測(cè)的高光譜衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃。第3頁(yè)/共41頁(yè)

曾有報(bào)道，北京中關(guān)村某高科技廠家在建設(shè)廠房時(shí)要求使用一種高科技合成（具有質(zhì)輕、防曬等功能）材料作為房頂，但施工方在施工過(guò)程中為了獲取更多的利潤(rùn)，有些房頂只使用一般材料，由于外觀看不出差異，廠家被蒙在鼓里，一年后，北京某遙感專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)學(xué)生在判讀中關(guān)村多種波段的遙感圖像時(shí)，發(fā)現(xiàn)這家工廠的廠房屋頂材質(zhì)不同，于是向廠方了解，廠方否認(rèn)用了不同材質(zhì)，經(jīng)實(shí)習(xí)學(xué)生的進(jìn)一步解釋?zhuān)瑥S家終于明白施工方用了劣質(zhì)材料，因此，施工方不得不承認(rèn)這一事實(shí)，并加以賠償。為什么肉眼難以分辨，遙感卻具有“火眼金睛”？資料第4頁(yè)/共41頁(yè)法國(guó)

SPOT-4衛(wèi)星火箭發(fā)射第5頁(yè)/共41頁(yè)國(guó)際空間站

第6頁(yè)/共41頁(yè)

遙感，就是遙遠(yuǎn)的感知。為什么能進(jìn)行遙遠(yuǎn)的感知呢？

因?yàn)榈厍蛏纤形矬w都在不停地發(fā)射、反射、吸收電磁波，而且不同物體對(duì)電磁波的發(fā)射、反射、吸收的特性不同

例如，植物的葉子看起來(lái)是綠色的，是因?yàn)槿~子中的葉綠素對(duì)太陽(yáng)光中藍(lán)色和紅色波長(zhǎng)的光強(qiáng)烈反射的緣故。物體的這種對(duì)電磁波固有的特性叫做光譜特性第7頁(yè)/共41頁(yè)我國(guó)神舟號(hào)飛船

資料遙感技術(shù)——拓展人類(lèi)觀察力的工具第8頁(yè)/共41頁(yè)一、遙感技術(shù)概述（RS）（一）遙感的概念與發(fā)展

遙感——借助對(duì)電磁波敏感的儀器，在不與探測(cè)目標(biāo)接觸的情況下，記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息。并通過(guò)分析，揭示目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測(cè)技術(shù)。閱讀“遙感技術(shù)的發(fā)展”

第9頁(yè)/共41頁(yè)

第一架照相機(jī)拍攝的第一張風(fēng)景照片就可以稱(chēng)為遙感，是利用近地面平臺(tái)成像遙感，利用氣球作為遙感平臺(tái)是對(duì)近地面遙感的進(jìn)一步發(fā)展；20世紀(jì)初第一架飛機(jī)誕生、1915年世界上第一臺(tái)航空攝影專(zhuān)用相機(jī)產(chǎn)生，標(biāo)志著航空遙感技術(shù)產(chǎn)生，但航空遙感最早被廣泛應(yīng)用于軍事偵察領(lǐng)域，直到1920年以后航空遙感才開(kāi)始在民用領(lǐng)域得到應(yīng)用；

1957年，原蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的升空標(biāo)志著人類(lèi)進(jìn)入太空時(shí)代，隨后美國(guó)阿波羅宇宙飛行器發(fā)回第一張地球影像圖，標(biāo)志著太空遙感（航天遙感）時(shí)代到來(lái)。

可見(jiàn)，遙感技術(shù)是隨著工作平臺(tái)、傳感器和探測(cè)器的發(fā)展而發(fā)展的。第10頁(yè)/共41頁(yè)（二）遙感技術(shù)的原理

地物在不斷地吸收、發(fā)射（輻射）和反射電磁波，并且不同物體的電磁波特性不同。遙感就是根據(jù)這個(gè)原理，利用一定的技術(shù)設(shè)備和裝置，來(lái)探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和地物發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體。遙感衛(wèi)星樹(shù)木水體草叢裸露的地表路面建筑物第11頁(yè)/共41頁(yè)第12頁(yè)/共41頁(yè)

以下文字材料反映了現(xiàn)遙感技術(shù)的哪些特點(diǎn)？

一張比例尺為1：35000的23cm×23cm的航空?qǐng)D片，可反映出60多平方千米的地理景觀實(shí)況；一幅陸地衛(wèi)星TM（專(zhuān)題制圖儀）圖像，其覆蓋面積可達(dá)34255平方千米。視域廣闊，監(jiān)測(cè)范圍大第13頁(yè)/共41頁(yè)遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)比較人工實(shí)地調(diào)查與利用遙感技術(shù)調(diào)查，哪一種獲取資料和信息的方法更好？人工實(shí)地調(diào)查利用遙感技術(shù)調(diào)查花費(fèi)時(shí)間時(shí)效性連續(xù)性調(diào)查人員調(diào)查成本調(diào)查范圍多少差（慢）好（快）多少高低小，有些地方不能人工調(diào)查廣，連續(xù)性好，能獲得人眼看不到的信息差，不能全天候觀測(cè)好，能全天侯觀測(cè)請(qǐng)用簡(jiǎn)短的語(yǔ)言總結(jié)出遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)第14頁(yè)/共41頁(yè)

陸地衛(wèi)星Ⅴ、Ⅵ的運(yùn)行周期為16天，即每16天可以對(duì)全球陸地表面成像一遍；

NOAA氣象衛(wèi)星每天能接收兩次覆蓋全球的圖像。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)傳輸、快速處理

這種特點(diǎn)有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害、洪水及森林火災(zāi)等自然災(zāi)害，為抗災(zāi)、減災(zāi)工作提供可靠的科學(xué)依據(jù)。第15頁(yè)/共41頁(yè)（三）遙感技術(shù)系統(tǒng)與遙感類(lèi)型第16頁(yè)/共41頁(yè)１．遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成第17頁(yè)/共41頁(yè)遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)高度目的·用途其它靜止衛(wèi)星36,000km定點(diǎn)地球觀測(cè)氣象衛(wèi)星圓軌道衛(wèi)星（地球觀測(cè)衛(wèi)星）500km—1,000km定期地球觀測(cè)LandsatSPOTMOS等小衛(wèi)星400km左右各種調(diào)查

航天飛機(jī)240km—350km不定期地球觀測(cè)空間實(shí)驗(yàn)

天線探空儀100m—100km各種調(diào)查（氣象等）

高高度噴氣機(jī)10,000—12,000m偵察大范圍調(diào)查

中低高度飛機(jī)500—8,000m各種調(diào)查航空攝影測(cè)量

飛艇500—3,000m空中偵察各種調(diào)查

直升機(jī)100—2,000m各種調(diào)查攝影測(cè)量

無(wú)線遙控飛機(jī)500m以下各種調(diào)查攝影測(cè)量飛機(jī)直升機(jī)牽引飛機(jī)50—500m各種調(diào)查攝影測(cè)量牽引滑翔機(jī)系留氣球800以下各種調(diào)查

索道10—40m遺址調(diào)查

吊車(chē)5—50m近距離攝影測(cè)量

地面測(cè)量車(chē)0—30m地面實(shí)況調(diào)查車(chē)載升降臺(tái)第18頁(yè)/共41頁(yè)（1）攝影類(lèi)型的傳感器；

（2）掃描成像類(lèi)型的傳感器；

（3）雷達(dá)成像類(lèi)型的傳感器；

（4）非圖像類(lèi)型的傳感器。照相機(jī)是最古老和常用的傳感器。傳感器的類(lèi)型第19頁(yè)/共41頁(yè)?1).什么是遙感技術(shù)？它有哪些環(huán)節(jié)組成？遙感技術(shù)—從傳感器接收信息到遙感信息應(yīng)用的全過(guò)程

目標(biāo)物傳感器物體輻射或反射電磁波收集傳輸遙感平臺(tái)信息處理信息分析成果專(zhuān)業(yè)圖件統(tǒng)計(jì)數(shù)字第20頁(yè)/共41頁(yè)2).從不同角度,遙感有哪些不同分類(lèi)方法??根據(jù)運(yùn)載工具:根據(jù)輻射源:按照電磁波的波譜范圍:紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感等按照應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}:資源遙感、海洋遙感、地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感等航天遙感、航空遙感、近地遙感主動(dòng)式遙感和被動(dòng)式遙感紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、環(huán)境遙感、大氣遙感、第21頁(yè)/共41頁(yè)?3).航空器與航天器有何區(qū)別？航空器——在大氣層中飛行的飛行器。包括氣球、氣艇、飛機(jī)、滑翔機(jī)、直升機(jī)等。航天器——用于航天飛行的飛行器。包括人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)、行星探測(cè)器等航空器航天器第22頁(yè)/共41頁(yè)2.遙感技術(shù)的類(lèi)型第23頁(yè)/共41頁(yè)?航天遙感、航空遙感、近地遙感比較航天遙感航空遙感近地遙感遙感平臺(tái)及高度成像特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)位于大氣層外的衛(wèi)星、宇宙飛船等,高度>80千米大氣層內(nèi)飛行的各類(lèi)飛機(jī)、飛艇,高度<20千米三角架、遙感塔、遙感車(chē)(船)建筑物的頂部等比例尺最小,覆蓋率最大,概括性強(qiáng),具有宏觀特點(diǎn);多為多波段成像比例尺中等,畫(huà)面清晰,分辨率高,可以對(duì)垂直點(diǎn)地物清晰成像;多為單一波段成像比例尺最大,覆蓋率最小,畫(huà)面最清晰,多為單一波段成像動(dòng)態(tài)性好,適合對(duì)某地區(qū)連續(xù)觀察,周期性好動(dòng)態(tài)性差,適合做長(zhǎng)周期(幾個(gè)月及更長(zhǎng))觀察靈活機(jī)動(dòng),費(fèi)用較低,適合小范圍探測(cè)第24頁(yè)/共41頁(yè)【P89—90閱讀指導(dǎo)】第25頁(yè)/共41頁(yè)材料：返回式遙感衛(wèi)星系列我國(guó)的4個(gè)人造衛(wèi)星系列：通信廣播衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列科學(xué)探測(cè)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星系列

目前中國(guó)的氣象衛(wèi)星主要是風(fēng)云一號(hào)和風(fēng)云二號(hào)。風(fēng)云一號(hào)穿越地球南北兩極運(yùn)行，對(duì)全球進(jìn)行風(fēng)、溫度、濕度等觀測(cè)。

風(fēng)云二號(hào)定點(diǎn)在東經(jīng)105度的赤道上空，主要觀測(cè)中國(guó)和西太平洋的天氣變化，每隔半小時(shí)發(fā)回一張衛(wèi)星云圖。第26頁(yè)/共41頁(yè)二、遙感與資源普查

勘探礦產(chǎn)資源，調(diào)查生物資源、水資源等是遙感技術(shù)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。第27頁(yè)/共41頁(yè)應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注礦產(chǎn)資源生物資源蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶，較容易借助遙感技術(shù)“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)通過(guò)遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù)，提取植被的分布、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域?yàn)檗r(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部門(mén)服務(wù)第28頁(yè)/共41頁(yè)遙感在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用部門(mén)應(yīng)用主要原理林業(yè)清查森林資源、檢測(cè)火災(zāi)和病蟲(chóng)害著火樹(shù)木，病害樹(shù)木與正常樹(shù)木反射光譜不同農(nóng)業(yè)識(shí)別農(nóng)作物、估算產(chǎn)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)植物生長(zhǎng)情況不同，其反射波譜特征不同第29頁(yè)/共41頁(yè)三.遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供信息資源，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式，而且在環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮巨大作用，有助于災(zāi)害的預(yù)防、環(huán)境的治理和保護(hù)。第30頁(yè)/共41頁(yè)應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容備注環(huán)境監(jiān)測(cè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)荒漠化、土壤鹽漬化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等旱情、水災(zāi)、滑坡、蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等泥石流、地震、農(nóng)林病有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改善有利于防災(zāi)減災(zāi)第31頁(yè)/共41頁(yè)第32頁(yè)/共41