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遙感的基本原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：遙感地學(xué)分析；課程；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：g642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：1674-9324（2013）30-0130-02

一、引言

遙感是綜合利用物理手段、數(shù)學(xué)方法，依據(jù)地學(xué)規(guī)律來研究地球表層的資源與環(huán)境問題的技術(shù)手段，具有現(xiàn)代邊緣科學(xué)技術(shù)明顯的綜合性的特點(diǎn)，它既是空間技術(shù)的必要組成部分，又是聯(lián)系天文學(xué)、地球科學(xué)和生物學(xué)的紐帶，其應(yīng)用遍布林業(yè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)礦產(chǎn)、土地資源、環(huán)境、水資源、城市規(guī)劃與管理等各個(gè)不同領(lǐng)域[1]。遙感應(yīng)用研究的基礎(chǔ)是需要根據(jù)地學(xué)應(yīng)用的目的來建立一定的遙感信息的處理和分析模型，獲得能反映地球區(qū)域分異規(guī)律和地學(xué)發(fā)展過程的有效信息，而遙感地學(xué)分析就是遙感與地學(xué)各學(xué)科應(yīng)用之間的一個(gè)接口，它既是遙感應(yīng)用基礎(chǔ)研究的重點(diǎn)，也是遙感技術(shù)發(fā)展的前沿[2]。

《遙感地學(xué)分析》是遙感與地學(xué)交叉的邊緣科學(xué)，是應(yīng)用遙感的理論、方法和技術(shù)，應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)源，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地學(xué)問題的快捷、方便、省時(shí)和省力解決的一門課程。該課程是遙感科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、地理信息系統(tǒng)專業(yè)等本科專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，作為其學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的先修課程有《遙感原理與方法》或《遙感概論》、《遙感數(shù)字圖像處理》、《自然地理學(xué)》等。開設(shè)該課程的主要目的是鞏固、深化學(xué)生遙感基礎(chǔ)理論知識(shí)，學(xué)習(xí)掌握遙感地學(xué)分析的基本原理、方法及模型構(gòu)建，學(xué)習(xí)遙感技術(shù)在各主要地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方法，使學(xué)生從遙感的角度認(rèn)識(shí)地理過程和規(guī)律。為了實(shí)現(xiàn)上述教學(xué)目的，可以將整個(gè)教學(xué)過程分為三部分：基礎(chǔ)知識(shí)與案例相融合的問題驅(qū)動(dòng)式基礎(chǔ)理論教學(xué)；具有專業(yè)學(xué)科背景及地域特色的遙感地學(xué)分析教學(xué)；完整的項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)。

二、基礎(chǔ)知識(shí)與案例相融合的問題驅(qū)動(dòng)式基礎(chǔ)理論教學(xué)

《遙感地學(xué)分析》課程是在學(xué)習(xí)過遙感相關(guān)原理、方法等基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上開設(shè)的，在基礎(chǔ)理論知識(shí)這塊主要以鞏固和深化為主，因此在教學(xué)過程中不是簡單的重復(fù)式教學(xué)，不能以灌輸?shù)姆绞皆賹W(xué)過的知識(shí)講解一遍。教學(xué)中可以把經(jīng)典理論知識(shí)與案例相融合，將有針對性的案例展示給學(xué)生，并采用問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，把案例中涉及的理論知識(shí)由淺入深、循序漸進(jìn)的以問題形式引出，再由學(xué)生自行思考、討論，利用所學(xué)基本理論對案例所呈現(xiàn)的現(xiàn)象和問題進(jìn)行分析和解釋，最后由教師對學(xué)生的回答給出解釋和總結(jié)，從而達(dá)到鞏固和加深基礎(chǔ)理論知識(shí)的目的。例如，在回顧和地物光譜特性相關(guān)知識(shí)時(shí)，可打開一個(gè)多波段影像，在老師的要求和簡單提示下，由學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行一些簡單的數(shù)據(jù)操作，如可單獨(dú)打開每一個(gè)波段的影像，針對同一位置同一種地物類型進(jìn)行觀察，由學(xué)生通過地物在不同波段影像中的色調(diào)變化，來直觀認(rèn)識(shí)該地物在各個(gè)波段的光譜反射差異；然后可打開多個(gè)由不同波段組合形式形成的真彩色或假彩色影像，先由學(xué)生觀察并描述不同影像中地物的差異，分析產(chǎn)生差異的原因；進(jìn)而進(jìn)一步討論多波段影像在遙感應(yīng)用中的作用，認(rèn)識(shí)到研究地物光譜特性的必要性及波段選擇的重要性，掌握地學(xué)分析應(yīng)用中波段選擇及波段組合的方法及評價(jià)。

上述整個(gè)過程中都需要老師根據(jù)實(shí)際情況有針對性的引導(dǎo)、提出問題、解決問題，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)的推進(jìn)。當(dāng)然，完成這一教學(xué)過程除了上述內(nèi)容外還需做好充分的課前準(zhǔn)備和課后總結(jié)工作。課前準(zhǔn)備有：由老師挑選準(zhǔn)備學(xué)校所在地的，最好是不同時(shí)相的多波段遙感影像數(shù)據(jù)，在上課之前就分發(fā)給學(xué)生，由學(xué)生通過目視解譯、實(shí)地踏勘及其他輔助手段（如google earth等），將影像中地物類別判識(shí)并標(biāo)注出來；老師提前將所要講解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提煉，按照知識(shí)的連貫性及人對事物認(rèn)識(shí)的過程，將知識(shí)點(diǎn)按照由淺入深、層層遞進(jìn)的關(guān)系進(jìn)行組織串聯(lián)，并設(shè)計(jì)好影像操作的步驟、環(huán)節(jié)以及提出的問題。課后的總結(jié)主要是在課堂的主體內(nèi)容結(jié)束后，由老師以文字的形式將整堂課所涉及的知識(shí)點(diǎn)依次總結(jié)羅列出來，保證課堂教學(xué)的整體性。

三、具有專業(yè)學(xué)科背景及地域特色的遙感地學(xué)分析教學(xué)

在《遙感地學(xué)分析》課程中，非常重要的一部

內(nèi)容就是學(xué)習(xí)掌握遙感地學(xué)分析的基本原理、方法及模型構(gòu)建，學(xué)習(xí)遙感技術(shù)地學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方法，從遙感的角度認(rèn)識(shí)地理過程和規(guī)律。這部分內(nèi)容需要講解一些基礎(chǔ)、常用的遙感分析方法，如地學(xué)相關(guān)分析法、分層分類法、變化檢測、定量遙感分析等等，還需要學(xué)習(xí)遙感在一些主要地學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中的具體應(yīng)用，比如土地資源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水資源、地質(zhì)等。作為不同學(xué)校或不同專業(yè)開設(shè)這門課程，除了要完成上述基本原理、方法和應(yīng)用的學(xué)習(xí)任務(wù)外，還應(yīng)突出專業(yè)學(xué)科背景特色，根據(jù)該專業(yè)的學(xué)科背景、支撐學(xué)科及所處地域特色，深入系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與區(qū)域特色及學(xué)科背景結(jié)合緊密的一個(gè)地學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。比如新疆大學(xué)地處西北干旱區(qū)，具有干旱區(qū)所特有的一些地理環(huán)境特點(diǎn)，在這里長期進(jìn)行著鹽漬化、沙漠化、干旱區(qū)流域生態(tài)環(huán)境及其脆弱性、積雪融雪、冰川、地質(zhì)地貌等具有地域特色的地學(xué)研究。因此在課程該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，可根據(jù)教師或者學(xué)校其他研究團(tuán)隊(duì)在這些領(lǐng)域中的研究，加入一項(xiàng)專題地學(xué)分析學(xué)習(xí)，將實(shí)際的科研工作情況融入到課堂教學(xué)中，用實(shí)例讓學(xué)生更直觀深刻的理解在這些領(lǐng)域中，各種地學(xué)分析方法是如何應(yīng)用的，應(yīng)用后能夠得到什么樣的結(jié)果，這些結(jié)果有什么樣的作用以及如何指導(dǎo)實(shí)際的工作。

四、完整的項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是《遙感地學(xué)分析》課程的重要組成部分，對于整個(gè)課程內(nèi)容的串聯(lián)和實(shí)際應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)是將實(shí)驗(yàn)割裂開來，針對不同章節(jié)的內(nèi)容設(shè)置多個(gè)小實(shí)驗(yàn)、單獨(dú)完成、單獨(dú)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綍?huì)使學(xué)生很難形成解決一個(gè)具體問題的整體思路，知識(shí)的連貫性不夠，運(yùn)用遙感知識(shí)解決問題的能力不能得到很好提升。因此該課程的實(shí)驗(yàn)應(yīng)改變這種傳統(tǒng)的獨(dú)立小實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑢?shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的項(xiàng)目形式。所謂項(xiàng)目式就是由教師根據(jù)科研項(xiàng)目情況及數(shù)據(jù)可能的獲取情況，確定相關(guān)選題，選題以能夠包含主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)、執(zhí)行一個(gè)完整的遙感數(shù)據(jù)分析流程、能夠在有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)為原則。學(xué)生則分成多個(gè)小組，自由選擇感興趣的題目，小組成員共同討論選題實(shí)現(xiàn)的思路和方法，通過分工合作完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最后各自獨(dú)立撰寫一份完整的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種實(shí)驗(yàn)方式能更多的調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，能在一定程度上提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)，此外也能體現(xiàn)出知識(shí)的連貫性和實(shí)用性。

五、結(jié)束語

本文根據(jù)《遙感地學(xué)分析》課程的特點(diǎn)及課程所要達(dá)到的教學(xué)目的，探討了針對基礎(chǔ)理論知識(shí)、地學(xué)分析方法和實(shí)踐教學(xué)三個(gè)部分的教學(xué)方法。認(rèn)為在遙感基礎(chǔ)理論知識(shí)部分，應(yīng)以鞏固和深化為主，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)與案例相融合，由問題驅(qū)動(dòng)的學(xué)生自主分析學(xué)習(xí)；在遙感地學(xué)分析的原理、方法及應(yīng)用部分，強(qiáng)調(diào)緊密結(jié)合學(xué)生所在專業(yè)的支撐學(xué)科及所處的地域特色和當(dāng)?shù)氐闹攸c(diǎn)研究領(lǐng)域，加入遙感在某個(gè)特色領(lǐng)域應(yīng)用的學(xué)習(xí)；在實(shí)踐教學(xué)部分，應(yīng)考慮以一個(gè)完整項(xiàng)目式的實(shí)驗(yàn)形式代替多個(gè)獨(dú)立小實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)知識(shí)的連貫性，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉琣，賈琸明.遙感的地學(xué)應(yīng)用與發(fā)展趨勢綜述[j].華北國土資源，2005，（1）：19-22.

[2]駱劍承，楊艷.遙感地學(xué)分析的智能化研究[j].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2000，15（3）：199-204.

遙感的基本原理范文第2篇

【關(guān)鍵詞】 夜間霧 MODIS 遙感 光譜特性 閾值

作為一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，霧、特別是大霧對能見度的降低，會(huì)嚴(yán)重影響到航海、航空、公路運(yùn)輸、軍事活動(dòng)以及威脅到人們的身體健康。具有宏觀、快速和直觀等特點(diǎn)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)在霧的監(jiān)測和預(yù)報(bào)方面比起在陸海表面布設(shè)站點(diǎn)進(jìn)行人工或儀器自動(dòng)觀測具有獨(dú)特的優(yōu)勢。

由于夜間沒有可見光圖像，而在紅外圖像上，因霧和低層云的物理溫度與其下墊面（陸地和海洋）溫度較為接近，兩者表現(xiàn)得均相對較暖，因此，夜間霧的遙感識(shí)別更為困難。張樹譽(yù)（2003）使用統(tǒng)計(jì)分析方法，利用MODIS的通道1、3、7資料進(jìn)行白天的霧監(jiān)測，并使用通道21、31資料監(jiān)測夜間大霧，但他給出的監(jiān)測閾值在某些情況下效果并不太好。而馬慧云等（2007）以過境時(shí)間不同的NOAA-16/AVHRR、NOAA-17/AVHRR、FY-2D/MVRIS、TERRA/MODIS和AQUA/MODIS五種遙感影像數(shù)據(jù)組成一組序列影像，根據(jù)各序列遙感影像的光譜曲線，對各個(gè)遙感影像進(jìn)行基于閾值分割的分類算法，對輻射霧進(jìn)行變化檢測與分析，經(jīng)地面驗(yàn)證序列影像在霧變化檢測的研究方面具有很大潛力。

1 霧的輻射特性及其遙感監(jiān)測的基本原理

1.1 霧的輻射特性

在紅外波段，霧的輻射特性也隨波長不同而不同。在長波紅外波段（11μm左右），霧及其它不透明水云如低層云的輻射性狀類似黑體，幾乎完全發(fā)射長波紅外輻射，其比輻射率接近于1。在短波紅外波段（3.7μm）左右，由于這一波段位于太陽輻射光譜曲線與地球大氣輻射光譜曲線相交重疊處，所以在白天有太陽輻射時(shí)，云霧層不僅自身向上發(fā)射輻射，而且還反射太陽輻射；而在夜間，這一通道的輻射同標(biāo)準(zhǔn)的紅外波段的輻射一樣，來源于地球表面或云霧層。云霧在短波紅外通道的比輻射率明顯小于1。云霧的比輻射率在兩個(gè)紅外波段的分布狀況參見圖1。

1.2 霧的衛(wèi)星遙感監(jiān)測基本原理

衛(wèi)星在可見光波段選用的光譜通道通常有0.52～0.75μm、 0.58～0.68μm等。在這一波段衛(wèi)星接收的輻射主要來自地面、云霧層對太陽輻射的反射輻射，而地面、云霧層自身的輻射和大氣對太陽輻射的散射可以忽略。根據(jù)大氣輻射傳輸理論，衛(wèi)星在可見光波段接收到的輻射為：

式中：Ф為衛(wèi)星接收的輻射通量，λ為波長，T為溫度，為反射太陽輻射的方向與天頂角的夾角，為太陽天頂角，是地面的反照率，為太陽輻照度，A為衛(wèi)星儀器的光學(xué)口徑，為星下點(diǎn)觀測面積，h為衛(wèi)星高度。因太陽輻照度可以認(rèn)為是常數(shù)，所以衛(wèi)星觀測到的輻射與物體反照率及太陽天頂角有關(guān)。如果把接收的輻射轉(zhuǎn)換成黑白圖像，則這種黑白色調(diào)就與輻射有關(guān)。在一定的太陽天頂角下，物體的反照率越大，其色調(diào)越白，反之則色調(diào)越暗。這樣，就可以從可見光云圖上估計(jì)反照率的大小，從而目視判別不同目標(biāo)物。

在紅外波段氣象衛(wèi)星通常選用的波段有：短波紅外3.55～3.93μm和長波紅外10.5～12.5μm等；另外還有一個(gè)水汽通道，波長為5.7～ 7.3μm。在長波紅外區(qū)，大部分云霧象完全的輻射體一樣發(fā)射輻射，云霧層與輻射相互作用的總效果造成衛(wèi)星的傳感器不能探測來自云霧層下的地面和大氣輻射。衛(wèi)星在長波紅外通道接收到的輻射是地面和云霧面發(fā)射的長波紅外輻射，太陽輻射可以完全忽略。若大氣處于局地?zé)崃ζ胶猓瑒t可略去大氣輻射和云面對向下大氣輻射的反射輻射。這樣，衛(wèi)星在這一波段接收的輻射可以表示為：

式中：Ф為衛(wèi)星接收的輻射通量，，其余同（1）式。在一定條件下，衛(wèi)星在長波紅外通道接收的輻射僅與物體的溫度有關(guān)。物體溫度越高，衛(wèi)星接收的輻射越大，反之，則接收的輻射就越小。紅外波段5.7～7.3μm是水汽強(qiáng)吸收帶。研究表明，水汽通道中大部分的輻射來自620～240hpa大氣層，而最大輻射貢獻(xiàn)大約在400hpa高度處。因此，水汽通道圖像中所包含的有關(guān)低層云霧的信息并不太多。

在無太陽短波輻射和相應(yīng)反射、散射的情況下，根據(jù)31、20兩通道的亮溫差可區(qū)分大霧和各種云。模擬顯示，在霧頂溫度與地表溫度相同的情況下，當(dāng)霧滴粒子半徑為5μm時(shí)，為大于2的正值，據(jù)此可區(qū)分霧與冰晶云和大多數(shù)水云。容易混淆的是地表溫度為-25℃時(shí)的大粒子暖水云和光學(xué)厚度大于6時(shí)的冷水云（地表溫度同為-3℃），即冬日極北地區(qū)較薄的暖水云和光學(xué)厚度極大的冷水云。這是因?yàn)椋诘谝环N情況下，光學(xué)厚度小的薄云和地表低溫會(huì)對3.7μm通道觀測到的亮溫產(chǎn)生影響；在第二種情況下，由于存在光學(xué)厚度大的云，地表輻射的透射對大氣頂部輻射的貢獻(xiàn)較小。

夜間，晴空陸地、海洋表面的發(fā)射率為0～1，為負(fù)值；地表大多數(shù)目標(biāo)物近似黑體的發(fā)射率為0.9～1.0，的值為0～-5℃。因此，地表與大霧之間的亮溫差明顯，由這兩個(gè)通道的數(shù)據(jù)可較易區(qū)分大霧和晴空地表。對于卷云區(qū)，由于兩個(gè)通道的比輻射率相差較大，中紅外通道的亮溫比長波紅外通道的亮溫高約10K.

綜上所述，夜間長波紅外和中紅外通道的亮溫差可以較好地將低層云霧與晴空區(qū)、地物、水體、卷云區(qū)分開。

2 霧檢測

遙感的基本原理范文第3篇

關(guān)鍵詞:水工環(huán)；地質(zhì)勘察；技術(shù)應(yīng)用

Abstract: with the progress of the technical level of the society, this paper analyzes the hydrogeology of GPSRTK technology adopted, has obtained the very good, can one pace reachs the designated position field measurements, saved a lot of unnecessary intermediate link, the foreign industry effort to minimize, to shorten the measuring period, improve the work efficiency. Rapidly through at the same time, simplify the field process and also can make all the subsequent specialized process faster to complete.

Key words: hydraulic ring; Geological survey; Technology application

中圖分類號(hào)：P5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)

一、水工環(huán)地質(zhì)工作的現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國國土資源部和地質(zhì)調(diào)查局系統(tǒng)正努力開展地質(zhì)找礦改革發(fā)展的相關(guān)工作，基本的指導(dǎo)思想是“樹立大地質(zhì)、大服務(wù)理念”，打破過去“安于現(xiàn)狀墨守成規(guī)、自我循環(huán)”的舊思想，實(shí)現(xiàn)沖破傳統(tǒng)束縛。突破固有模式、闖出新的路子，促進(jìn)觀念大轉(zhuǎn)變把思想認(rèn)識(shí)切實(shí)與中央的指示精神，與提升服務(wù)能力、與促進(jìn)地質(zhì)找礦重大突破相統(tǒng)一，始終堅(jiān)定一個(gè)目標(biāo)，即為實(shí)現(xiàn)重大找礦突破做好理論準(zhǔn)備和體制準(zhǔn)備。

二、水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)應(yīng)用范圍

當(dāng)今的水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)與工程地質(zhì)工作，已經(jīng)發(fā)生了一系列重大變化。改革開發(fā)以來，以耗竭資源與損害生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的、掠奪自然的發(fā)展道路，危及了人類的生存與發(fā)展，促使人類對于自身行為進(jìn)行反思，終于認(rèn)識(shí)到，人與自然只有協(xié)調(diào)相處，才能共存共榮。全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀，給水工環(huán)地質(zhì)工作提出了新的要求。針對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中不斷出現(xiàn)的實(shí)際問題，水工環(huán)新領(lǐng)域的調(diào)查工作越來越多。如:環(huán)境水文地球化學(xué)與地方病和人體健康的研究、生物地球化學(xué)與土地資源利用規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生態(tài)地質(zhì)研究等。

城市水工環(huán)地質(zhì)研究需求增加。城市化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果，城市化水平又是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志。城市由于人口高度集中和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的頻繁，資源環(huán)境問題也非常嚴(yán)峻。伴隨著全球城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)和規(guī)劃中的地質(zhì)調(diào)查評價(jià)工作也逐漸成為一項(xiàng)重要任務(wù)。其中城市環(huán)境污染防治和監(jiān)測、土地利用規(guī)劃、工程地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、垃圾填埋場地質(zhì)調(diào)查等逐漸成為目前水工環(huán)地質(zhì)研究的重要領(lǐng)域之一。地質(zhì)一一生態(tài)學(xué)成地質(zhì)學(xué)研究熱點(diǎn)。21世紀(jì)地球科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要特點(diǎn)是學(xué)科的交叉、滲透和融合不斷加強(qiáng)，學(xué)科之問的界限逐漸被打破，代表新思想和新方向的邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科不斷出現(xiàn)。地質(zhì)學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉正是體現(xiàn)了跨學(xué)科、綜合性、系統(tǒng)化的研究格局。地質(zhì)一生態(tài)學(xué)以水一土一生態(tài)3個(gè)子系統(tǒng)組成的地質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)作為主要研究對象，對其存在形式、利用現(xiàn)狀、形成和演化規(guī)律，要素之間的相互作用以及對人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的制約和影響進(jìn)行綜合和動(dòng)態(tài)研究。

三、水工環(huán)地質(zhì)勘察中的技術(shù)應(yīng)用

GPS、RTK技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)中的應(yīng)用情況，使得節(jié)省了時(shí)間提高了效率;(1)GPS技術(shù)的基本原理。GPS衛(wèi)星定位的基本原理是將無線電信號(hào)發(fā)射臺(tái)從地面點(diǎn)搬到衛(wèi)星上，組成一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，應(yīng)用無線電測距交會(huì)的原理，便可由3個(gè)以上地面已知點(diǎn)(控制站)交會(huì)出衛(wèi)星的位置，反之利用3顆以上衛(wèi)星的已知空間位置又可交會(huì)出地面未知點(diǎn)(用戶接收機(jī))的位置。用戶使用GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻同時(shí)接收3顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào)，測量出測站點(diǎn)(接收機(jī)天線中心)到3顆以上GPS衛(wèi)星的距離，并解算出該時(shí)刻GPS衛(wèi)星的窄間坐標(biāo)，據(jù)此利用交會(huì)法解算出測站點(diǎn)的位置。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量的基本工作方法是，在基準(zhǔn)站上安置l臺(tái)GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測站(流動(dòng)站)。在流動(dòng)站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過無線電接收設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后根據(jù)GPS相對定位的原理，即時(shí)解算出相塒基準(zhǔn)站的基線向量，解算出基準(zhǔn)站的WGS一84坐標(biāo);再通過預(yù)設(shè)的WGS一84坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示出用戶需要的三維坐標(biāo)及精度;(2)RTK的基本原理:RTK技術(shù)采用差分GPS位置差分、偽距差分、相位差分3類中的相位差分。這3類差分方式都是由基準(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù)，由流動(dòng)站接收并對其測量結(jié)果進(jìn)行改正，以獲得精確的定位結(jié)果。RTK的工作原理是將一臺(tái)接收機(jī)置于基準(zhǔn)站上，另一臺(tái)或幾臺(tái)接收機(jī)置于流動(dòng)站上，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站同時(shí)接收同一時(shí)間、相同GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，將基準(zhǔn)站所獲得的觀測值與已知位置信息進(jìn)行比較，得到GPS差分改正值，然后將這個(gè)改正值及時(shí)地通過無線電數(shù)據(jù)鏈電臺(tái)傳送給流動(dòng)站，以求得流動(dòng)站較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)位置。流動(dòng)站可處于靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集與處理:9O年代初，GPS資料由單點(diǎn)采集過渡到連續(xù)采集。使GPS技術(shù)的應(yīng)用向前邁了一大步。地震資料處理的方式基本適用于GPS資料的處理。為了更好地將石油地震的先連技術(shù):進(jìn)到GPS領(lǐng)域，一些公司之間開展了合作。比如，1990年后SSI公司與地震圖像軟件公司(SISL)達(dá)成協(xié)議，SS1公司按地震資料輸出格式設(shè)計(jì)PuIseEKKOGPS系統(tǒng)將SISL公司開發(fā)的地震資料處理軟件用于GPS資料的處理。這些軟件包括各類濾波、反褶積及資料顯示等。據(jù)SSI公司1998年底披露，該公司即將發(fā)行改進(jìn)軟件EKKO三維2型軟件。采用2型三維軟件，用戶可以在方便的條件下試驗(yàn)下述不同軟件的組臺(tái)處理，以便提高數(shù)據(jù)的市體特征。該三維軟件包括去頻率顫動(dòng)、噪聲濾波、背景清除、包絡(luò)線和偏移。透射法取得的資料必須經(jīng)過處理才能顯示成解釋所需的資料。SSI公司于1997年開發(fā)出可用于將GPS透射資料變換成可用于解釋圖像的軟件。實(shí)施步驟包括:原始資料編輯和歸類、采集波至、利用美國礦業(yè)局的地震層析軟件對資料進(jìn)行層析成像處理，繪制速度、衰減及波傲圖件以及圖像處理等。和數(shù)字模擬研究而對GPS資料解釋研究不夠的現(xiàn)狀，雷林源提出了與GPS資料解釋工作有關(guān)的基本理論和方法以及一些基本問題的求解。提出的基本問題包括電磁波在地層中傳播的波阻抗:地層分界面上電磁波場強(qiáng)的反射與透射系數(shù);地層中電磁波速度和反射波的相位以及GPS探測深度等。在我國水工環(huán)地質(zhì)勘察中當(dāng)前需要解決的主要問題有:加強(qiáng)地調(diào)項(xiàng)目的原始創(chuàng)新，下大力氣抓精品，加快成果轉(zhuǎn)換;加強(qiáng)項(xiàng)目運(yùn)行全過程的科學(xué)管理，搞好前期論證和總體設(shè)計(jì):加強(qiáng)人才隊(duì)伍培養(yǎng)，用現(xiàn)代科技推動(dòng)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作:加強(qiáng)地調(diào)基地建設(shè)，注重水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。開展專題性戰(zhàn)略研究，完善水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查部署。召開全國綜合性水工環(huán)地質(zhì)業(yè)務(wù)研討會(huì)，分別組織地區(qū)水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查聯(lián)席工作會(huì)議。廣泛掌握各地社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查工作的需求，了解國家有關(guān)環(huán)境、水資源和防治災(zāi)害等方面的基本政策和規(guī)劃，了解不同地區(qū)存在的地質(zhì)環(huán)境問題，根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需求，科學(xué)部署水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查。

四、遙感技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)工作中的應(yīng)用

遙感技術(shù)的運(yùn)用幫助人類實(shí)現(xiàn)了從外層空間觀測地球的序幕，在幫助人類認(rèn)識(shí)國土、開發(fā)資源、研究災(zāi)害等方面提供了很多幫助。從遙感應(yīng)用范圍的發(fā)展來看，首先是在宏觀普查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面進(jìn)行應(yīng)用的，后來逐漸發(fā)展到生態(tài)環(huán)境調(diào)查、污染監(jiān)測等方面。通過二十多年的試驗(yàn)，遙感技術(shù)已經(jīng)成為各種自然資源調(diào)查、環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測等不可或缺的地理空間信息獲取的手段。隨著空間技術(shù)的進(jìn)步，遙感圖像的空間分辨率、光譜分辨率不斷提高，遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成為包括遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位技術(shù)等在內(nèi)的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)．并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展當(dāng)中，水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查與災(zāi)害監(jiān)測評估方面也開始運(yùn)用遙感技術(shù)傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的變化，以及地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)等高新技術(shù)的發(fā)展，都促使遙感圖像應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展也加快了腳步。遙感信息應(yīng)用技術(shù)在經(jīng)歷了單一波段到多源的組合分析，通過應(yīng)用模型進(jìn)行多源綜合分析，知道產(chǎn)生各種資源與環(huán)境要素專題圖等。

遙感的基本原理范文第4篇

關(guān)鍵詞：攝影測量與遙感；教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容；課時(shí)分布

課題項(xiàng)目：本文系2014年重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院教研教改課題-（項(xiàng)目編號(hào)：14C10）階段性研究成果

近年來，社會(huì)發(fā)展對測繪行業(yè)的依賴性越來越大，對技能型人才的需求越來越旺盛，但是又出現(xiàn)了一種很矛盾的怪現(xiàn)象，即用人單位招不到需要的人才而學(xué)生找不到就業(yè)單位。攝影測量與遙感這門課程理論基礎(chǔ)要求很高，理論性較強(qiáng)，同時(shí)，理論性又穿插于實(shí)踐中，實(shí)踐性非常強(qiáng)。該課程用人單位需求和學(xué)生技能狀況差別較大，供求矛盾體現(xiàn)得特別明顯。

一、高職院校攝影測量教學(xué)現(xiàn)狀

攝影測量與遙感是重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院開設(shè)的工程測量技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課。我院對該門課的教學(xué)要求是“學(xué)習(xí)攝影測量與遙感的基本知識(shí)，了解航測和遙感的基本原理、航測內(nèi)外業(yè)工作內(nèi)容，掌握其在實(shí)際中的應(yīng)用。”換句話說，學(xué)完本門課程，要求學(xué)生初步認(rèn)識(shí)攝影測量與遙感的原理和工作方式，具備從事攝影測量內(nèi)、外業(yè)生產(chǎn)工作的基本技能，能夠勝任航空攝影測量外業(yè)調(diào)繪、控制測量和內(nèi)業(yè)立體測圖等崗位一線生產(chǎn)工作的技能人才。有調(diào)查顯示，目前的教學(xué)中，教學(xué)形式依然以課堂教學(xué)為主，教學(xué)方式依然是教師講、學(xué)生聽，重知識(shí)、輕能力，呈現(xiàn)高耗費(fèi)、低效率的特征[1]。

（一）高職院校學(xué)生特點(diǎn)

高職教育面對的學(xué)生有自己的特點(diǎn)。他們中大部分是考試分?jǐn)?shù)不高，不適應(yīng)傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式，不適應(yīng)邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科性知識(shí)的學(xué)習(xí)；面對分散孤立的課程知識(shí)，不知道哪些需要重點(diǎn)掌握哪些只需了解，以及如何應(yīng)用，對理論學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性都不高；他們大多希望畢業(yè)后直接參加工作，因而對動(dòng)手的操作環(huán)節(jié)非常感興趣。同時(shí)，他們思維活躍，有較強(qiáng)的形象思維，但注意力集中時(shí)間不夠長，相對來說，適于“在做中學(xué)”。

（二）攝影測量與遙感學(xué)科特點(diǎn)

攝影測量與遙感是一個(gè)多學(xué)科交叉的學(xué)科，包含計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺、平差理論、數(shù)字圖像處理、傳感器技術(shù)等。這使得課堂教學(xué)信息傳輸量大，包含大量的抽象理論、方法以及圖形圖像表達(dá)。高職學(xué)生的一大特點(diǎn)就是理論基礎(chǔ)非常薄弱。對他們來說，攝影測量與遙感部分教學(xué)內(nèi)容既抽象又陌生，晦澀難懂，難以達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。因此，單純依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段已經(jīng)很難達(dá)到教學(xué)目的，理論教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施等諸多方面都需要進(jìn)行相應(yīng)的改變，以滿足高職高專培養(yǎng)適合企業(yè)需要的應(yīng)用型人才的目標(biāo)需求[2]。

二、攝影測量與遙感教學(xué)調(diào)整

攝影測量與遙感的教學(xué)包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)高職教育的特點(diǎn)，理論教學(xué)，應(yīng)以“必需、夠用”為原則，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)以能力培養(yǎng)為核心，依托實(shí)訓(xùn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能[3]。在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)當(dāng)以“單位的需求為我們的目標(biāo)”，理清改革思路，通過對單位進(jìn)行走訪、座談、問卷調(diào)查等，明確培養(yǎng)目標(biāo)，整合教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整知識(shí)結(jié)構(gòu)，不斷完善教學(xué)內(nèi)容[4]。

我院工程測量技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中明確《攝影測量與遙感》這門課程為64個(gè)課時(shí)，并且沒有設(shè)置實(shí)習(xí)周。在這種方案前提下，結(jié)合高職學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對攝影測量與遙感這門課的教學(xué)分為了兩部分，一部分是理論教學(xué)組織，另一部分是實(shí)踐教學(xué)組織，詳見表1和表2，力求在有限的教學(xué)課時(shí)范圍內(nèi)最大程度加深學(xué)生對攝影測量與遙感的理解，推進(jìn)本門課程的教學(xué)。

三、結(jié)論

通過教學(xué)實(shí)踐證明，采用本文提出的教學(xué)組織方案，通過大量的實(shí)習(xí)，學(xué)生對攝影測量方法、航空影像、遙感影像的認(rèn)識(shí)更為直觀，有利于保護(hù)高職學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣，也有利于縮小校企差距，減小了學(xué)生從學(xué)校到生產(chǎn)單位適應(yīng)難度，對于設(shè)有攝影測量與遙感課程但非航測專業(yè)的本門課程的教學(xué)，有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]高瓊.高職攝影測量教學(xué)改革實(shí)踐[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009.7

[2]石雪冬.高職高專攝影測量與遙感教學(xué)新思考[J].廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2014 .12

遙感的基本原理范文第5篇

農(nóng)業(yè)信息學(xué)是用系統(tǒng)分析的原理研究農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中信息的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、加工、輸出和綜合運(yùn)用。農(nóng)業(yè)信息化是國際科技發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必然規(guī)律，也是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的必然選擇，對促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)性、粗放性、局限性和低效率等落后現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、定量化、智能化、精確化、高效化和科學(xué)化，有重大意義。浙江大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)等國內(nèi)一些高等院校已經(jīng)陸續(xù)開設(shè)了這方面的課程，在培養(yǎng)農(nóng)業(yè)信息化人才方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，取得了良好效果。石河子大學(xué)是誕生于新疆兵團(tuán)的一所綜合性大學(xué)，農(nóng)學(xué)是學(xué)校傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科。從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)邁向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)在規(guī)模化集約生產(chǎn)條件下，始終是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的引領(lǐng)者和踐行者，主要農(nóng)作物生產(chǎn)全程機(jī)械化、兵團(tuán)六大精準(zhǔn)技術(shù)的推廣應(yīng)用、全國節(jié)水示范基地的建設(shè)等一系列現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高新技術(shù)在新疆兵團(tuán)大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)兵團(tuán)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的發(fā)展需求，急需為兵團(tuán)培養(yǎng)大批具備現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)農(nóng)業(yè)科技人才。圍繞我校加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬面向、注重素質(zhì)、培養(yǎng)能力、因材施教的教學(xué)改革方針，學(xué)校面向農(nóng)學(xué)、植保、園藝等植物生產(chǎn)類專業(yè)開設(shè)了《農(nóng)業(yè)信息技術(shù)》專業(yè)選修課程。學(xué)習(xí)本門課程的主要目的是，使學(xué)生初步了解農(nóng)業(yè)信息采集、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、作物模擬模型、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、精確農(nóng)業(yè)技術(shù)和農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的技術(shù)原理、應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，因此在石河子大學(xué)開設(shè)《農(nóng)業(yè)信息技術(shù)》，對培養(yǎng)學(xué)生了解和掌握現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的能力，滿足兵團(tuán)和國家高素質(zhì)創(chuàng)新人才的需求具有重要意義。

二、課程教學(xué)內(nèi)容和模式

課程在教學(xué)內(nèi)容上以農(nóng)學(xué)、園藝、農(nóng)業(yè)機(jī)械工程和信息學(xué)科建設(shè)為基礎(chǔ)，以“少、精、寬、新”的方式闡述緒論、地理信息系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測、全球定位GPS系統(tǒng)原理和應(yīng)用、作物模擬模型、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)以及精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用。課程選用的教材為曹衛(wèi)星教授主編的《農(nóng)業(yè)信息學(xué)》，教學(xué)參考書為李軍教授主編的《農(nóng)業(yè)信息技術(shù)》，授課方式為課堂講授+課堂討論+實(shí)驗(yàn)。由于這門課教學(xué)章節(jié)多，教學(xué)內(nèi)容廣泛，知識(shí)點(diǎn)眾多，相關(guān)專業(yè)知識(shí)更新快，要求教師授課注重基本原理和新技術(shù)應(yīng)用，體現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向和趨勢。教學(xué)中教師要充分發(fā)揮創(chuàng)造性，鼓勵(lì)、啟發(fā)學(xué)生思考與探究，重視非智力因素在教學(xué)過程中的作用，引導(dǎo)學(xué)生共同討論、交流、分析、總結(jié)，不斷培養(yǎng)和提高學(xué)生自主求知、自我發(fā)展的能力。另外，要充分利用現(xiàn)代教學(xué)條件與資源，制作內(nèi)容豐富、效果生動(dòng)的多媒體課件，向?qū)W生形象展示基本原理，信息農(nóng)業(yè)新技術(shù)、新成果、新裝備的應(yīng)用，使得課堂生動(dòng)形象，通俗易懂，提高學(xué)生的理解能力和求知欲。在實(shí)驗(yàn)課中，需要結(jié)合理論和案例的應(yīng)用，使學(xué)生能夠上機(jī)實(shí)踐，會(huì)使用硬件儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)測量及數(shù)據(jù)下載和分析，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和對信息農(nóng)業(yè)的基本原理和技術(shù)的理解能力和實(shí)踐能力。

三、加強(qiáng)課程建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)