遥感第九讲 - 环境遥感
环境遥感
环境遥感1.厄尔尼诺现象：圣诞前后东太平洋海水异常增温的现象2.赤潮：海水呈红色，水体富营养化，使水草大量繁殖，引起鱼虾大量死亡。
3.环境空间数据获取的方法：基于地面的采集方法和基于的采遥感集方法。
4.基于地面的采集方法是指在真实的世界环境中进行的数据采集方式。
包括现场观测、实际测量、实际调查。
5.基于遥感的采集方法意味着信息是来自于影像数据，而影像数据只是真实世界（有限的）表现。
同步观测6.遥感技术的特点：大面积同步观测、工作波段长，并具有全天候工作的特点、具有瞬时成像的功能，并且可以动态的掌握信息、遥感解译需要地面观测的配合、要感激是本身只能获取地表信息、遥感是一种有成本效益的空间信息采集方式。
7.遥感的分类：按工作波段（紫外遥感、红外遥感、可见光遥感、微波遥感、多波段遥感）按工作方式（被动遥感、主动遥感）按信息资料类型（成像遥感和非成像遥感）按传感器类型（光学成像和扫描成像）按工作平台（地面、航空、航天、航宇遥感）按对象（环境、资源、农业、林业、地质、气象、水文、军事）8.酸沉降监测：利用遥感技术结合常规检测，通过监测植被受害状况，从而比较全面的了解酸沉降污染。
9.沙尘暴：是由特殊的地理环境和气象条件所引起的一种较为常见的自然现象，主要发生在沙漠及其临近的干旱与半干旱地区。
10.水环境监测的主要内容：水域变化、水体沼泽化、富营养化、泥沙污染、废水污染、热污染。
11.对植被遥感监测主要集中在：植被的反射特征、植被的生物总量研究、植被的破坏情况监测、外界环境污染12..地表最重要的电磁能量来源是太阳，它可以提供可见光、热能和紫外线。
13.电磁波是由振源发出的电磁振动在空间的传播。
电磁波是横波，它在空间上以正玄波的形式传播，电磁波分为两个场，电场和磁场，它们相互正交。
14.绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，并且又全部15.辐射出来，则这个物体称为绝对黑体.。
黑色的煤被认为是最接近绝对黑体的自然物质。
环境遥感
第二章环境遥感基础1、绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，并且又全部辐射出来，则这个物体就叫做绝对黑体。
2、地物的反射波谱曲线根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。
地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。
植物的反射波谱曲线水体的反射波谱曲线岩石的反射波谱曲线土壤的反射波谱曲线3、大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。
大气窗口的光谱波段主要有：0.3-1.3um，即紫外线、可见光、近红外线波段。
这一波段是摄影成像的最佳波段，也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段；1.5-1.8 和2.0-3.5um，即近、中红外波段。
用以探测植物含水量以及云、雪，或用于地质制图等。
3.5-5.5um，即中红外波段。
探测海面温度，获取昼夜云图。
8-14um，即远红外波段主要通透来自地物热辐射的能量，适于夜间成像。
0.8-2.5um，即微波段。
由于微波穿透能力强，这一区间可以全天候观测，如测试雷达。
4、传感器按电磁波辐射来源：主动式传感器、被动式传感器传感器的成像原理和或获取图像的性质：摄影机、扫描仪、雷达是否获取图像：图像式、非图像式摄影成像、扫描成像：光学机械扫描方式、固体扫描方式(推帚式、推扫式）、雷达成像5、遥感平台：航空平台和航天平台航天平台对于航天遥感（也称卫星遥感）．传感嚣的监测能力在很大程度上取决于卫星的轨道参数。
为了满足连续监测（气象）、全球性制图（土地覆被制图）和选择性成像（城市地区）的要求，需要有不同类型的卫星轨道。
下述卫星轨道特征对遥感是很重要的。
(1)高度典型的遥感卫星的轨道在距地球表面的距离为600~900km（极轨道）和36000km(对地静止轨道)的高度上。
轨道高度对监测范围和监测对象的详细程度有很大影响．(2)倾角它是卫星轨道与赤道间的夹角。
轨道的倾角以及传感器的观测范围决定了能够观测到的纬度范围，如果倾角为60度，则卫星在地球北纬60度和南纬60度之间飞行·无法观测地球上纬度大干60度的区域。
环境遥感中的遥感图像处理技巧
环境遥感中的遥感图像处理技巧遥感图像处理技巧在环境遥感中起着至关重要的作用。
环境遥感是利用遥感技术获取地球表面及大气中信息的科学和技术领域。
遥感图像处理技巧对于提取环境遥感数据中的信息、分析环境变化和监测环境质量具有重要意义。
本文将介绍常用的遥感图像处理技巧，并探讨其在环境遥感研究中的应用。
首先，遥感图像预处理是环境遥感中的重要一步。
预处理包括辐射校正、大气校正、几何校正和拼接等处理过程。
辐射校正是将遥感图像中的数字值转换为辐射能量，从而消除不同图像之间的亮度差异。
大气校正则是根据大气透射模型，减少或消除大气散射对图像的影响。
几何校正则是矫正图像的几何畸变，使其与地理坐标系统对应。
拼接是将不同区域或时间获取的图像拼接在一起，形成连续的遥感图像。
接下来，遥感图像分类是环境遥感中的关键技术。
图像分类是将遥感图像划分为不同的类别，例如植被、水体、建筑物等。
常用的遥感图像分类方法包括监督分类和非监督分类。
监督分类是根据事先提供的训练样本进行分类，而非监督分类则是根据图像中的统计特征将其自动分类。
此外，还有基于深度学习的遥感图像分类方法，如卷积神经网络（CNN）等。
图像分类的准确性对于环境遥感研究中的土地利用和覆盖变化监测、生态系统评估等具有重要意义。
另外，遥感图像变化检测也是环境遥感中的重要任务之一。
变化检测是比较不同时间或不同条件下的遥感图像，寻找图像中发生的变化。
变化检测可以用于监测城市扩张、森林覆盖变化、河流演变等环境变化过程。
常用的变化检测方法包括基于像素的差异检测和基于目标的变化检测。
像素级变化检测是比较两幅图像像素间的差异，而目标级变化检测是通过检测图像中目标的变化来实现。
变化检测的准确性和及时性对于环境保护和自然资源管理具有重要的意义。
此外，遥感图像融合也是环境遥感中的关键技术之一。
遥感图像融合是将来自不同传感器或不同波段的遥感图像融合在一起，获得更高分辨率和丰富信息的图像。
图像融合可以提供更准确的地物边界、减少遥感图像中的噪声、提高图像的空间和光谱分辨率等。
地理学研究中的环境遥感与数据分析
地理学研究中的环境遥感与数据分析环境遥感（Environmental remote sensing）是地理学研究中的一项重要技术和方法，通过利用遥感卫星和航空平台获取的遥感影像，对地球表面的环境进行观测和测量。
环境遥感技术结合数据分析，能够提供大量的环境信息，为地理学研究提供了重要的支撑。
一、环境遥感的概念与应用环境遥感是指利用各种遥感手段对地球环境进行空间观测和数据获取的技术。
遥感手段包括航空摄影测量、卫星遥感等，可以获取的数据类型包括光学遥感、红外遥感、雷达遥感等。
环境遥感在地理学研究中的应用广泛，它可以提供地表覆盖、土地利用、气候变化、生态环境评估等多方面的数据。
例如，利用多光谱遥感影像可以提取土地利用信息，通过长时间序列遥感影像的分析可以探究城市扩张的空间模式及其影响，利用雷达遥感影像可以监测地表沉降和地震活动等。
二、环境遥感数据的分析方法环境遥感数据的分析是环境遥感研究的核心环节，数据分析方法主要包括图像处理与解译、信息提取、数据模型建立和遥感与地理信息系统（GIS）集成等。
1. 图像处理与解译遥感图像的处理与解译是环境遥感数据的首要步骤。
通过图像的增强、几何校正和分类等处理，可以提取出影像中的地物信息，并对地物进行分类、解译和定量化分析。
2. 信息提取利用遥感数据，可以提取出地表覆盖、土地利用、植被指数、水域面积等信息。
例如，NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）可以提供植被的分布和生长状态，通过计算NDVI的值可以判断植被的健康程度和植被变化情况。
3. 数据模型建立通过遥感数据与实地采样数据的对比，可以建立各种环境参数的回归模型和分类模型。
例如，通过对气象观测站和气象遥感数据进行对比，可以建立气象要素的回归方程，进一步推算地区的气象变化。
4. 遥感与GIS集成将遥感数据与地理信息系统（GIS）相结合，可以实现遥感数据的空间分析和空间查找。
《环境遥感》课程教学大纲
《环境遥感》课程教学大纲课程中文名称（英文名称）：环境遥感（Environmental remote sensing）课程代码：B03137课程类别：专业课程课程性质：必修课课程学时：32学时（理论32学时）学分：2学分适用专业：环境科学、生态学、环境工程先修课程：环境生态学、环境地学一、课程介绍1．环境遥感是环境科学和生态学专业一门重要的必修基础课。
本课程全面阐述了环境遥感的基本原理、方法和应用特点，探讨了环境遥感技术在环境保护领域中应用的技术途径，并结合具体例子，介绍了环境遥感的基本概念、环境遥感信息获取的手段、环境遥感图像处理与信息提取方法、水环境遥感、生态环境遥感、灾害遥感、环境遥感与地理信息系统的集成等。
2．环境科学对环境系统的研究是以环境信息获取的研究为基础的，后者制约着环境科学研究方法的进步，并影响了整个环境科学的发展水平。
遥感已成为资源环境综合研究工作中的重要信息源；已成为资源环境综合研究的重要手段和方法。
环境遥感是一门以传播图像科技知识为主的专业课程，具有明显的应用技术学科特点，是环境科学类各专业的技术方法课。
环境遥感其作为环境科学研究技术工具学科的地位逐渐确立。
由于横跨信息科学和环境科学两大领域, 环境遥感充分体观出其综合性、交叉性的学科特点。
二、课程教学目的和任务遥感概论是环境科学专业本科生专业基础课。
该课程系统介绍了遥感基本理论、方法和应用技术，是现代信息社会中环境科学类专业本科生必须具备的专业基础之一。
通过该课程教学与实习，达到以下的教学目标：（1）了解遥感物理基础、遥感成像机理和影像解译原理；（2）了解遥感技术系统，掌握遥感图像处理技术；（3）了解并掌握航空照片、多光谱遥感图像和高光谱遥感图像等不同类型遥感图像解译方法，以及运用遥感图像进行地学分析和综合研究方法与技能；（4）了解遥感技术进展和“3S”系统的综合应用。
课程任务：（1）基础理论与应用相结合。
课程既介绍了航空照片、多光谱图像和高光谱图像成像方面的基本理论，也阐述了遥感图像解译基本方法和基本技能，通过遥感技术的应用实践加深对遥感原理的理解。
环境遥感技术及应用(田静毅)大气遥感课件
顶部的发射辐射。通过对某一地区（如中国西北
地区）云、沙尘和地表在AVHRR各通道的统计分析，
一些低云与沙尘顶部的亮温很相近，但二者在反
射率上却有显著差别；西北地区裸露的地表与沙
尘在可见光通道的反射率上很相近，但二者在红
外通道和亮温上又有明显差别。根据这些特点，
可以对可见光、近红外和红外通道进行单通道增
环境遥感技术及应用（田静毅）大气遥感
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EOS-MODIS辐射仪提出的用于全球陆地上空气溶胶遥感 的方法。
n 第一步，选取暗背景像元，确定其地表反射率
利用2.1μm通道的反射率，以及它与蓝光、红光的地 表反射率的经验关系，可以较精确地得出地表反射率。
n 第二步，初步估计光学厚度
利用全球大陆及气溶胶模式和卫星测得的红光通道和 蓝光通道表观反照率，推算气溶胶的光学厚度。
n 第三步，确定气溶胶模式利用第二步得到的气溶胶光学 厚度，确定气溶胶模式和在蓝光、红光通道气溶胶的单 次散射的路径之比。利用此比值可以区分出沙尘气溶胶 模式和非沙尘气溶胶模式。
环境遥感技术及应用（田静毅）大气遥感
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n 第四步，重新计算气溶胶的光学厚度根据 气溶胶模式订正红光和蓝光的光学厚度。 利用大陆模式气溶胶等新模式气溶胶的转 换关系，得到重新计算的气溶胶光学厚度。
n 第五步，次网格计算以上计算的气溶胶的 分辨率是10km×10km。对于空间变化剧烈 的气溶胶就显得不够。为此，首先利用 10km×10km气溶胶的光学厚度和标准差来 确定是否需要订正，如对标准差与光学厚 度之比大于0.5，则气溶胶的空间变化剧烈， 需要可正。然后，将网格分成5km×5km， 重新计算。
强，然后进行三通道的R、G、B合成，在合成的图
像上可以很容易地将沙尘、低云和地表区分开来。
环境遥感课件(PPT 124页)
(3)维恩位移定律：Wien's displacement law 黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体
绝对温度T成反比。
lmaxTA
式中 lmax :为最大波谱辐射出射度对应的波长（μm）;
A: =2898 μm·k。
从图2．7也可以 看出，黑体温度越 高，其曲线的峰顶 就越往左移，即往 波长短的方向移动， 这就是位移的含义。 如果辐射最大值落 在可见光波段，物 体颜色会随着温度 的升高而变化，波 长逐渐变短，颜色 由红外到红色再逐 渐变蓝变紫(表2.2)。
Angstroms still used
Named for Swedish Astronomer who first named these wavelengths
1 nanometer = 10 Ao
Language of the Energy Cycle:
The Electromagnetic Spectrum
辐照度 E
(2) Qc/ t( λ) (2) Φ / A ( λ)
辐射出射度 M
(2) Φ / A ( λ)
辐射强度 I
(2) Φ / Ω ( λ)
辐射亮度 L 2(3) Φ / A Ω ( λ)
8/13
单位 焦耳(J) 瓦(W) 瓦/米²(W/m²) 瓦/米²(W/m²) 瓦/球面度(W/Sr) 瓦/(米²•球面 度)(W/m² • Sr)
Theoretical Planck curves: Earth ~300K, peak emission9.66 mm
Outgoing from Earth Low energy
Long wavelength
Incoming from Sun: High energy,
环境遥感 原理
环境遥感原理
环境遥感是指利用遥感技术对地球环境进行观测和监测。
它是利用卫星、航空器、无人机等遥感平台获取地球表面信息的一种手段，通过对大气、水体、土地、生物等要素的感知和分析，得出与环境相关的信息和指标，为环境保护和可持续发展提供了重要支撑。
环境遥感的原理主要有以下几点：
1. 电磁波辐射原理：地球表面反射、散射和辐射出的电磁波可以通过卫星、无人机等遥感平台接收、记录和分析，从而获取地球表面的信息。
2. 光谱原理：地球表面的不同物质对电磁波的反射、吸收和辐射的光谱特征不同，可以通过光谱仪等设备获取不同波段的光谱数据，进而分析不同物质的种类和分布。
3. 空间分辨率原理：遥感平台的相机、雷达等设备可以获取不同分辨率的图像和数据，从而识别和分析不同尺度的地表信息。
4. 时间序列原理：遥感技术可以获取同一地点不同时间的地表信息，从而分析地球表面的变化和趋势。
综上所述，环境遥感技术是一种非常重要的环境监测手段，具有高时空分辨率、全面性和快速响应等优点，可以为环境保护和可持续发展提供有力支撑。
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第九章-遥感图像目视判读ppt课件
制图；提交成果；
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9
航空像片的判读
航空像片一般用摄影的方法获得，航高在10km以内的 对流层。 目前常用的航空像片类型为彩色红外像片。 航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判读法和对 比分析法。 一般依据航片上地物的形状和色彩就可判读地物属性。 航空像片主要应用在城市遥感中。
2.遥感图像地物识别特征有哪些？ 3.影响遥感图像目视解译的因素有哪些？ 4.遥感图像目视解译的标志有哪些？ 5.遥感图像目视解译方法有哪些？基本步
骤是什么？ 6.举例说明遥感图像目视判读过程和方法。
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实习 卫星图像判读实习
内容：
❖ 判读一幅当地TM彩色合成图像，判读出水体、城镇 居民地、道路等，用ERDAS软件分层解译出各地物 类型；
信息提取的方法有：
❖ 目视判读法：是目前常用的方法。
❖ 计算机分类法：有监督分类、非监督分类、模式识 别、神经网络分类、分形分ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、模糊分类、人工智 能等数据挖掘技术方法。
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2
9.1 目视判读原理
一、一般概念与图像判读过程
定义：遥感图像是探测目标地物综合信息的最直观、最丰 富的载体，人们运用丰富的专业背景知识，通过肉眼观察， 经过综合分析、逻辑推理、验证检查把这些信息提取和解 析出来的过程叫目视判读。
综合、逻辑推理法：根据地学规律，分析地物之间的内在必然分 布规律，由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。如由植被 类型可推断出土壤的类型，根据建筑密度可判断人口规模等。
地理相关分析法
信息复合法
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二、遥感影像判读步骤
准备工作 室内判读 野外工作
环境遥感
引言随着全球环境问题日益突出，环境灾害与环境事故频发，卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用，在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。
美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。
目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级，重复观测频率从月周期发展到几小时，光谱波段跨越了可见光、红外到微波，光谱分辨率从多波段引言随着全球环境问题日益突出，环境灾害与环境事故频发，卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用，在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。
美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。
目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级，重复观测频率从月周期发展到几小时，光谱波段跨越了可见光、红外到微波，光谱分辨率从多波段广，是当前环境保护管理的重要技术手段之一，为我国环境可持续发展发挥重要作用。
１卫星遥感技术在环境保护应用中的主要进展１．１水环境遥感监测技术进展水环境遥感监测技术由于遥感机理不同分为海洋水色卫星遥感和内陆水体卫星遥感。
内陆水体环境比海洋水体环境复杂得多，水域面积相对小且污染类型多样，要求卫星遥感有更高的空间分辨率和光谱分辨率。
欧美等发达国家在海洋水色卫星遥感方面已开展业务化运行，监测指标主要为叶绿素ａ、悬浮物、水温等，代表性的卫星平台和传感器有美国的Ｓｅａｓｔａｒ／ＳｅａＷｉＦＳ、ＥＯＳ－ＴＥＲＲＡ＆ＡＱＵＡ／ＭＯ－ＤＩＳ及欧空局的ＥＮＶＩＳＡＴ／ＭＥＲＩＳ、日本的ＡＤＥＯＳ／ＧＬＩ、印度的ＩＲＳ／ＯＣＭ等；在内陆水体卫星遥感应用方面处于科研和应用示范阶段，尚未达到业务化运行程度，监测指标主要为叶绿素ａ、悬浮物、可溶性有机物、水温、透明度等。
通常用空间分辨率较高的陆地卫星系列，如美国的Ｌａｎｄｓａｔ／ＴＭ系列、法国的ＳＰＯＴ／ＨＲＶ系列、印度的ＩＲＳ－１／ＬＩＳＳ－Ⅲ系列以及高光谱卫星如美国的ＥＯ－１／Ｈｙｐｅ－ｒｉｏｎ等［２－４］。
环境遥感测绘技术的基本原理与应用
环境遥感测绘技术的基本原理与应用引言：环境问题是当前全球关注的焦点，如何对环境进行准确、高效的监测与遥感测绘成为研究的热点。
环境遥感测绘技术是一种通过卫星、飞机等遥感平台获取地球自然环境信息的科学手段。
本文将以环境遥感测绘技术的基本原理为线索，探讨其应用，并展望其发展前景。
一、环境遥感测绘技术的基本原理环境遥感测绘技术基于电磁辐射与物质相互作用的原理，通过测量和分析物质对特定波段电磁辐射的反射、散射、吸收等特性，实现对环境要素的检测和测量。
其基本原理主要包括光谱反射、辐射传输和遥感信息提取三个方面。
1. 光谱反射光谱反射是环境遥感测绘的基础。
物体对入射光的反射与其自身特性有关，不同物质对光的吸收和反射表现出不同的光谱特征。
通过获取物体的光谱反射特征，可以判断其组成、结构和状态。
2. 辐射传输辐射传输是指入射光在大气和介质中的传播过程。
在遥感测绘中，大气对光的吸收、散射等现象会影响遥感数据的获取和解译。
因此，研究辐射传输规律对于准确提取遥感信息至关重要。
3. 遥感信息提取遥感信息提取是环境遥感测绘的核心环节。
通过遥感图像的解译与分析，可以提取出地表的有关要素信息，如地表温度、植被指数、水体含量等。
这些信息对于环境监测和资源管理具有重要意义。
二、环境遥感测绘技术的应用环境遥感测绘技术在环境监测、气候变化、农业资源管理等领域具有广泛应用。
1. 环境监测通过环境遥感测绘技术，可以实时监测大气污染物的分布情况、水质变化、土壤退化等环境问题，为环境保护与治理提供重要数据支持。
例如，利用卫星遥感技术可以定量监测和评估城市空气质量，为环保部门制定治理措施提供决策支持。
2. 气候变化研究气候变化是全球范围的重大问题，而环境遥感测绘技术可以提供全球范围的气候监测数据。
通过监测大气温度、云量、海洋表面温度等指标的遥感数据，可以定量分析气候变化的趋势和影响因素，为制定应对气候变化政策提供科学依据。
3. 农业资源管理农业是国家经济发展的重要支柱，而环境遥感测绘技术可以为农业资源管理提供数据支持。
环境遥感
一，名词解释1，遥感：不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理性质和相互关系及其变化规律的现代科学技术。
2，遥感技术：从地面到高空各种对地球、天体观测的遥感综合性技术的总称。
由遥感平台、遥感仪器、信息处理、接收与分析应用等组成。
3，电磁波：物体所固有的发射和反射在空间传播交变的电磁场的物理量。
4，电磁波谱：电磁辐射波长或频率按序排列的总范围。
5，绝对黑体：在任何温度下对任何波长的辐射能的吸收率都等于1的物体，是一种理想的模型。
6，绝对白体：物体的反射率ρ是表明物体反射辐射能的本领，当ρ=1时称为绝对白体，简称白体。
7，灰体：对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关的物体，其吸收系数介于0与1之间的物体。
8，绝对温度：按热力学温标度量的温度。
单位为开[尔文]，符号“K”。
9，辐射温度：如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等。
则黑体的温度称为该物体的辐射温度。
10，光谱辐射通量密度：指单位时间内，单位面积上所接受的辐射能量。
11，大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段成为大气窗口。
通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。
12，发射率：物体通过表面向外辐射的电磁能与同温度的黑体在相同条件下所辐射的电磁能的比值。
是在0与1之间变化的衡量物体辐射能力强弱的数值。
13，热惯量：度量物质热惯性大小的物理量。
14，热容量：是单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。
15，光谱反射特性曲线：光谱波长与其他变量间的关系曲线。
16，遥感平台：安放遥感器并能进行遥感作业的载体。
17，遥感传感器：安装在遥感平台上直接测量和记录被探测对象的电磁辐射特性或反(散)射特性的装置。
18，卫星轨道参数：卫星轨道参数是用来描述在太空中卫星运行的位置、形状和取向的各种参数19，。
生态环境遥感概述
生态环境遥感概述生态环境遥感是一种将遥感技术应用于生态环境研究的方法，通过获取、解译和分析遥感数据，可以获得关于地表特征、植被覆盖、土地利用、土地变化等生态环境信息。
本文将从生态环境遥感的基本原理、数据源获取、数据处理与分析以及在生态环境研究中的应用等方面进行综述。
生态环境遥感的基本原理主要包括辐射传输原理和特征参数提取原理。
辐射传输原理指的是遥感数据是通过感应、接收、记录地物辐射能量，进而提取地物特征参数的一种方法。
特征参数提取原理是利用遥感数据中的能谱信息和空间信息，通过模型建立，提取出与生态环境相关的参数。
数据源获取是生态环境遥感的第一步，主要包括航空遥感、卫星遥感和地面观测等方法。
航空遥感通过航空平台获取高分辨率的遥感图像，可以提供较为详细的地表信息。
卫星遥感则利用卫星在太空中获取遥感图像，其优势在于覆盖范围广、时间周期长。
地面观测主要是指在地面安装观测站点，通过测量土壤水分、温度、植被等参数来获取生态环境信息。
数据处理与分析是生态环境遥感中的关键环节，主要包括图像预处理、信息提取和数据分析等步骤。
图像预处理是为了消除图像中的噪声和伪迹，保证后续处理的可靠性。
信息提取指的是通过图像解译、光谱分析等方法，提取出与生态环境相关的参数，如植被指数、土地覆被等。
数据分析则是在获取特征参数后，通过统计分析、空间分析等方法，对生态环境的变化趋势和空间分布规律进行研究。
生态环境遥感在生态环境研究中的应用十分广泛，主要包括生态环境监测、生态系统服务估计和生态环境评价等方面。
生态环境监测是指通过遥感技术获取大范围的生态环境信息，对生态环境的变化进行实时监测。
生态系统服务估计是利用遥感数据对生态系统的功能和过程进行定量评估，如碳储量估计、水资源评估等。
生态环境评价通过获取遥感数据，对生态环境的质量进行评估，如水质评估、土壤质量评价等。
总之，生态环境遥感是一种将遥感技术应用于生态环境研究的方法，通过获取、解译和分析遥感数据，可以获得关于地表特征、植被覆盖、土地利用、土地变化等生态环境信息。
遥感 完整版课件PPT
(1)资源普查 (2)环境灾害监测 灾害监测——旱情、水灾、滑坡、虫害, 森林火灾、泥石流、地震、农林病等，有利 于防灾减灾。
阅读
遥感与洪涝灾害监测
1998年5月21日14点
1998年8月22日15点
洞庭湖地区气象卫星水情监测
活动
比较三幅图像，说一说，遥感 影像可以帮助我们分析哪些问题?
遥感技术及其应用
遥感技术系统
(1) 组成 传感器——是远距 离感测地物环境辐 射或反射电磁波的 仪器，如照相机、 扫描仪等。
遥感技术系统
遥感技术及其应用 遥感技术系统
(2)工作流程
物体反射或辐射电磁波传感器收集、传输信息
地面系统接收并处理、分析信息用户应用
遥感技术及其应用
遥感类型
分类标准
遥感平台的高度 传感器的工作特 点 电磁波的波谱范 围
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
读图回答(1)-(3)题。
(1)图中，重度病 害植物反射率高于健
康植物反射率的波段
是( ) ① 红外线 ② X光 ③ 可见光 ④ 紫外线
植物的反射波谱特征变化
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
专题卫星
航天 遥感
航天飞机 宇宙飞船 航天空间站
覆盖范围大，不受领空限制, 可进行定期、重复观测
航空 遥感
飞机
机动性强，可以根据研究主 题选择恰当的传感器、适当 的飞行高度和飞行区域
近地 遥感
飞机
可用于城市遥感、海面污染 监测、森林火灾监测等中高 分辨率的遥感活动
遥感技术与环境遥感应用研究
遥感技术与环境遥感应用研究随着科学技术的不断发展，遥感技术也越来越受到越来越多的关注。
遥感技术是一种利用人造卫星、飞机、无人机等工具对地表进行高分辨率、高精度的观测，再通过相关的算法和模型，对数据进行分析和处理，从而获取各种地理、环境等信息的一种技术。
这种技术的快速发展，为我们获取各种信息，监测环境变化提供了强有力的支持。
下面从遥感技术的主要特点、研究方向和应用场景进行分析。
遥感技术的主要特点遥感技术的主要特点是非接触式，通过地球遥感技术，可以获得大气、水体和陆地等不同领域的高质量的综合数据。
这种技术的观测范围广、分辨率高，比传统地面观测方式具有很多优势。
遥感技术可以观测到大地、海洋、天气、气候和环境变化等多种现象，获得的信息量也非常庞大。
此外，与传统的数据采集方式相比，遥感技术具有广泛的适应性和高度的计算速度。
环境遥感的研究方向环境遥感的研究方向是利用遥感技术从空间角度全面监测和预测自然环境的各种变化，包括气象、海洋、水文、生态、土地覆盖、森林等多个方面，可以为环境保护、自然资源管理和气候变化评估等领域提供数据和信息。
环境遥感主要包含多光谱遥感、高光谱遥感、航空摄影遥感、激光雷达遥感、合成孔径雷达遥感、远程视频遥感等方面。
其中最常用的是多光谱遥感和高光谱遥感。
多光谱遥感是一种主要利用信号处理技术、图像处理技术的遥感技术，在土地利用、植被监测等方面得到了广泛的应用。
利用多光谱遥感技术，不仅可以得到植被的生长情况和生产力，还可以在野外环境中对植被的生态学特征进行立体观测和追踪。
高光谱遥感则是利用高光谱成像仪对地物进行高光谱数据采集，有效表达地物的各种光谱特征并改善温度、植被、水文等地理实体定量化的能力，可以用于环境监控、物种鉴定和关键区域的开发等方面。
环境遥感的应用场景环境遥感广泛应用于气象、海洋、地球物理、农业、林业、环境监测、城市规划、灾害预防等各个领域。
比如，在气象领域，环境遥感可以实现大气物质含量的数字化测量、卫星气象和机场气象的监测、天气预测和警报等功能。
环境遥感技术及应用(田静毅)植被遥感课件
环境遥感技术及应用（田静毅）植被遥感
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n 由NOAA/AVHRR数据获得的植被条件指数 VCI被定义为：
V C (NI D NV m D )/eI N d (Vm D I a N x Vm D ) IinVI
式中，NDVI、NDVImax、NDVImed、 NDVImin分别为平滑化后每周（7天）的NDVI 以及它的多年最大值、中值、最小值（以象元 为计算单元）。
环境遥感技术及应用（田静毅）植被遥感
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n 经归一化处理的AVHRR的NDVI，部分消除了太 阳高度角、卫星扫描角及大气程辐射的影响，特 别适用于全球或各大陆等大尺度的植被动态监测。 这是因为，对于陆地表面主要覆盖而言，云、水、
雪在可见光波段比近红外波段有较高的反射作用， 因而其NDVI值为负值（＜0〉；岩石、裸土在两 波段有相似的反射作用，其NDVI值近于0；而在 有植被覆盖的情况下，NDVI为正值（＞0），并 随着植被覆盖度增大，其NDVI值越大。可见， 几种典型的地面覆盖类型在大尺度NDVI图象上 区分鲜明，植被得到有效的突出。
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n 研究结果表明，用植被条件指数VCI对植被 覆盖度的估算误差＜16%，低覆盖区误差 更小；且VCI与实测的植被覆盖度相关性较 高（相关系数约0.76）。因此，用遥感卫星 数据所获得的植被条件指数VCI方法，来定
量估算大面积植被覆盖度和生物量是有效 的。
环境遥感技术及应用（田静毅）植被遥感
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DV D I N NI RDR N
环境遥感技术及应用（田静毅）植被遥感
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n 差值植被指数的应用远不如RVI、NDVI。 它对土壤背景的变化极为敏感，有利于对 植被生态环境的监测。另外，当植被覆盖 浓密（≥80%）时，它对植被的灵敏度下降， 适用于植被发育早－中期，或低－中覆盖 度的植被检测。
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北京使用北斗卫星定位系统防范泥石流
2013-01-28 来源: 北京日报(北京)
北斗卫星定位系统可以应用在高精度专业领域， 如测量、测绘、工程机械控制等众多领域。 目前，北京的减灾防灾工作已经用上了北斗的
卫星定位导航系统，精度达到毫米级。
例如，密云就已经用上北斗监测山体滑坡、泥 石流。当山体滑坡出现预兆时，系统能测量出微小 的位移，并通过模型，大概推算和预测出事态的发 展过程海水的温度—可以采用热红外波段 2、探测海冰—可以采用可见光波段 3、探测波浪—可以采用微波波段 4、探测水陆界限—可以采用近红外波段 5、探测油膜污染—可以采用紫外波段
3、绿色藻类污染监测—水体的富营 养化监测，利用近红外波段信息监测， （彩红外最好）。 4、工厂热排水监测—利用热红外信 息监测，加上空间特性分析。
2002年，国家环保局通过TM 和SPOT影像进行了全 国生态环境现状遥感调查。
2、效益分析
卫星遥感在生态环境监测与评估中得到了广泛
应用，国内外经验表明，利用遥感技术进行生态环境 监测具有巨大的经济效益。根据卫星遥感与地面监测 比较，使用卫星遥感技术进行生态环境监测通常比常 规监测方法可节约30%-50%的费用，特别是对一些
2、效益分析
从水环境监测和预报而言，以遥感为主的空间技 术具有很高的经济效益。利用遥感卫星技术既可以提高 环境监测的动态性，又可以扩大范围。其数据处理分析 成果可靠性、系统性等方面具有较高水平，直接为管理
决策服务。仅进行一年系统调查可以节约投入近2亿元。
还利用不同阶段获得的卫星遥感监测成果和同步的地面 站网人工监测成果，建立水环境质量评价模型和水污染 趋势预报模型，为水环境治理、环境管理、决策服务， 通过环境的改善和水污染的避免来创造巨大的经济效益。
三、土地污染监测
1、喷洒农药—利用间接标志，如农时 历、物候期分析其淋溶作用。 2、垃圾场和畜牧场—通过它们的空间 分布特征间接分析。在彩红外图像上，
这些固体废弃物的判读标志一般是：
（1）生活垃圾—灰黄、灰绿色，呈堆状和分散 状，大多在居民地附近和河边。
（2）建筑垃圾—灰白、灰色，面积大而集中，
链
接
卫星监测发现太湖和巢湖又出现大范围蓝藻
2007-06-16 21:34:00
来源: 中国新闻网
国家气象局卫星气象中心的卫星监测发现，太湖水域中西
部及北部出现大范围蓝藻，巢湖西北部也出现明显的蓝藻信息。 经估算，太湖晴空区内的蓝藻覆盖范围约800平方公里。
1分钟-太湖蓝藻再现卫星云图.flv
提前出现蓝藻，蓝藻将再次袭击太湖
形态圆条状，基建工地的周围。
（3）工业垃圾—灰、灰黑色，集中分布，有一
定高度，一般在工厂附近或公路边。 （4）混合垃圾—以灰黄、灰白为主的混杂色， 条状，一般在城乡结合部的沿河以及公路处。
四、其他污染监测
1、噪音污染—可以通过间接判断，例如 交通工具的种类、流量、密度等标志； 以及厂矿的空间分布等。 2、城市热岛效应—可以利用热红外信息
2008-04-15 13:23:43 来源: 华龙网(重庆)
去年5月，太湖暴发蓝藻水华危机，无锡市民饮
用水源受到威胁。昨日，来渝出席水利部定点扶贫
工作会的太湖流域管理局副局长林泽新接受记者采
访时称，今年蓝藻肯定将再次袭击太湖。
林泽新解释，蓝藻出现需要几个条件，一是水 中的氮磷浓度较高，二是气温比较适合。另外，太 湖水流动慢，这些都为蓝藻在太湖的大面积繁殖提 供了温床。
水环境遥感监测
1、水环境遥感监测 水环境遥感监测主要监测水中悬浮物，水体温度、 色度的变化，水中可溶性有机物等的变化。具体可分 为：水域分布变化、水体沼泽化、富营养化、泥沙污 染、废水污染、固体漂浮物等几个方面的监测。我国 先后对河海、渤海湾、大连湾、长春南湖、于桥水库、 珠江、苏南大运河、滇池等大型水库进行了遥感监测， 研究了有机污染、油污染、富营养化等；建立了叶绿 素含量与海水光谱反射率之间的相关关系模式，定量 的划分了有机污染区域。
2011-10-28
近日，美国宇航局公布了一组由卫星拍摄的泰国大城府 遭洪灾侵袭的图片。由于洪峰逼近，泰国首都曼谷市民27日 大疏散，大批人潮涌到公交总站、火车站和素旺那普国际机 场，争相离开曼谷。这场泰国50年来最严重洪水自7月中旬 以来已致至少366人死亡。
5、暴雨积水空间分布监测—利用微波
遥感资料实时监测（航空方式为主）。 6、固体漂浮物—利用可见光资料进行 监测，包括固体垃圾、泡沫塑料、悬 浮泥沙等信息。
比较偏僻、交通不便的地区，采用常规方法费用更高，
而利用遥感技术则显然便宜的多。
遥感技术应用专题之二
环境遥感
3/15/2017
一、大气环境污染监测
主要有：
大气污染源的监测（可见光）；
大气臭氧层监测（紫外）；
大气气溶胶监测（烟雾，红外）；
PM2·5监测站和卫星遥感监测体系
2分半-北京将建35个
有害气体监测，如so2、氟化物、乙烯 等对生物有机体有毒害的气体（近红外）。
3、绿色藻类污染监测—水体的富营 养化监测，利用近红外波段信息监测， （彩红外最好）。 4、工厂热排水监测—利用热红外信 息监测，加上空间特性分析。
谷歌地球13个惊人发现: 伊拉克污染的"血湖"
2010-04-28 09:27:11 来源: 国际在线(北京)
据国外媒体报道，自谷歌推出地球搜索服务以 来，普通百姓坐在家中即可“畅游”全球。虽然这 项技术被指责侵犯他人隐私，但是不可否认，谷歌
大气环境遥感监测
1、大气遥感应用 目前利用卫星遥感能够监测的主要内容有：臭氧层， 气溶胶含量，温室气体、大气热污染等。在我国，重点开 展了四个方面的工作：一是利用遥感技术监测大气污染与 污染源，二是通过遥感图像上植物的季相性变化和遭受污 染后的反应差异，以植物对污染的指示性反演大气污染范 围、程度和扩散变化；三是以地面采样的分析结果作参照 量，与遥感图像相结合进行相关分析；四是利用飞机携带 大气监测仪器，在污染地区上空分层采样，然后进行数据 处理分析。
2、效益分析
利用遥感等空间技术对其探测，不但具有省时，省 钱和省力的优点，而且它的监测结果更有利于进行宏观 决策，相关管理部门根据得到的信息可以对大气污染进 行更有效的防治，通过对大气污染的防治产生巨大经济
效益。
可以看出，利用遥感等空间技术，与地面环境监测 网共同监测大气成分的变化、大气污染与污染源、大气 温度和密度，以及地表温度和云的物理性质等，从宏观 上对大气污染的控制和预防产生了巨大的效益。
4月20日，记者在直升机上拍摄的四川省芦山县太平镇地震灾区 倒塌受损的房屋。据前方指挥部统计，现场已有超过500人伤亡。
中国科学院遥感与数字地球研究所遥感飞机20日对雅安地 震灾区完成第一架次飞行后，获取40厘米高分辨率灾区遥感图 像，并传回第一批航空遥感数据。该所科研人员第一时间抓紧 分析处理相关数据，现已获得芦山县宝盛乡、太平镇灾情监测 初步结果，以及地震影响人口及范围评估报告。
遥感技术应用专题之二
环境遥感
3/15/2017
遥感技术在环境监测与评价中的主要作用 利用遥感技术，能以速度快、及时性、
现势性的特点对三大污染源进行监测，掌
握它们的分布位置、性质和动态变化情况， 并进行对环境质量影响的评价，因此可以 通称为环境遥感。
链
接
低轨卫星服役于我国环境与灾害监测预报
据国家环保总局介绍，我国环保系统目前已有2000 多个环境监测站，每年约上报监测数据3000万个。但是， 由于目前的监测手段，无论是监测的时间与效果，还是监 测的深度与广度，都不能满足环保事业发展的需求。 利用低轨卫星技术，可以快速、大范围地观测大气、 土壤、植被和水质状况，为环境保护提供决策依据；实现 对中国生态环境的定期监测，预测生态质量变化趋势；为 污染事故的预警和应急提供技术支持；还可以实现边远地 区环境质量数据的采集和传输。
1、厂矿废烟—利用可见光信息监测排烟的 位置、扩散方向、浓度以及范围等；
2、交通尾气—利用红外遥感监测，也可用 间接判读标志：如交通工具的流量、密 度和种类等；
2分钟-北京市启动遥感检测联合执法多措并举控制机动车污染 2分钟-遥感监测尾气1500多名车主接罚单.mp4
3、垃圾堆放场和畜牧场—利用可见光信息 确定其空间分布的位置及其种类的分析。
地球搜索服务在出行指南、大众娱乐，甚至科学研
究方面都起到了十分重要的作用。以下向大家盘点
网友借助谷歌地球找出的13个“惊人发现”。
5、暴雨积水空间分布监测—利用微波
遥感资料实时监测（航空方式为主）。 6、固体漂浮物—利用可见光资料进行 监测，包括固体垃圾、泡沫塑料、悬 浮泥沙等信息。
NASA公布 泰国洪灾卫星图
遥感技术投入抗震救灾
1分42秒-遥感技术投入抗震救灾.flv
遥感影像显示 未现明显次生灾害
2分钟-遥感影像显示 未现明显次生灾害_2.mp4
北川县震后首张航空遥感影像图
3分钟-北川县震后首张航空遥感影像图.flv
遥感课程
华东师范大学 特色课程
《遥感课程》 教学内容
第四部分
遥感信息应用
《遥感应用》视频资料
遥感信息新闻
6分钟半-卫星遥感为何难成“防火利器”.flv
专家称利用卫星遥感技术监测全国灰霾面积
2013-01-31 10:26:46 来源: 中青在线-中国青年报
核心提示：环保部卫星环境应用中心高级工程师王中挺介绍 说，利用卫星遥感技术监测灰霾相当于每一平方公里就能收 集到一组监测数据，这样的监测密度是普通地面监测站点不 能覆盖的。 灰霾监测中卫星遥感手段的应用，不仅可以弥补灰霾地 面监测站点所不能覆盖到的区域，而且卫星遥感得到的灰霾 分布、面积、等级、频次等指标可以大大丰富、完善当前的 地面灰霾监测指标，有助于全面、客观地掌握灰霾的发生状 况。此外，基于灰霾的光学特征开展的卫星灰霾遥感监测， 可以较好地用于识别灰霾的发生及其严重程度。