浅谈遥感的应用及其发展趋势

浅谈遥感的应用及其发展趋势

摘要：随着遥感技术水平的深入，遥感信息处理方法的改进和精度的提高，遥感信息源的不断增加，遥感应用得到广泛认可，更多领域对遥感需求的增加，使遥感的应用范围也越来越广泛，文章主要对遥感的应用及发展趋势进行分析。

关键词：遥感；应用；发展趋势应用推动了遥感的发展，应用领域的拓展、应用水平的提高、应用效果的改进效益的提高，也进一步推动了遥感科学与技术的不断发展。目前遥感的应用已从早期的环境遥感、资源遥感、军事遥感、海上遥感、矿山遥感、遥感制图等领域，拓展到了遥感考古、遥感岩石力学、生态遥感、遥感地球化学、公共卫生遥感等众多新的应用领域。今后遥感的应用还将在精度、效益、速度、可靠性等方面不断改进和提高，并推动产业发展和技术更新，进而推动方法研究和理论创新，以及学科发展。20世纪的卫星遥感应用比较侧重于自然、资源、无机环境和静态观测与识别，而21世纪卫星遥感的应用，必将更多的关注人文、生态环境以及动态监测与评估，通过遥感手段的优选、多平台的组合乃至多源信息的融合，最终会集成一条快速的生产流水线。

1 遥感的应用

1.1 遥感应用技术流程

具体来讲，整个过程可以分为问题分析与遥感信息源选择、遥感图像处理与分析、数据统计分析与模型建立、结果解释表达与应用四个阶段。遥感应用流程如图1所示。

1.2 遥感的应用

1.2.1 遥感在工程中的应用实例

传统的工程地质调绘（地质测绘）是依靠技术人员的野外作业来实现的，费时费力，效率不高，而且由于人的视野受到地形和植被的遮挡，许多地质问题不易观察搞清。遥感图像信息的丰富性，为工程地质人员提供了最直观调绘依据，可以大大加快工作的速度。目前发生在全国已建成的高等级公路上的灾害或问题大部分是不良地质现象造成的。因此，应用遥感技术解译调查各种不良地质现象，是提高勘察设计质量的必要环节，实践中很好的应用效果为这一论断提供了有力证据。

同时，遥感技术在工程区域地质条件评价、公路走廊带选择、路线方案比选、病害成因及其影响评价方面具有常规手段和传统方法所无法比拟的优势。

1.2.2 遥感在农业中的应用

①农业病虫害的监测。作物被虫害后，它的外部形态和内部生理都将发生变化，不过，不论哪种变化都将造成遥感图像光谱值得变化，我们可以通过这一变化，将该植物的光谱反射曲线与光谱库中的标准光谱反射曲线进行比较分析，进而来监测农作物的健康情况。应用遥感技术监测植物病虫害，主要通过以下途径：应用遥感技术直接研究害虫及其寄主的活动行为；应用遥感手段监测病虫害寄生地；应用遥感手段监测病虫害对植物造成的影响，跟踪其演变情况分析灾情。

②监测植物生长状态。植物的生长发育一般都具有周期性特点，而这种周期性特点在植物体各个部分都很显著，同时也势必会造成单个植物或植物群物理光学特性的变化，也就是植物生长各阶段对电磁波反射和辐射的特性的不同。因为遥感具有周期性获取目标电磁波谱信息的特点，所以可以用它来监测植物的生长状况。作物的监测主要通过植被指数、地面温度、土壤水分、植物素营养氮等实

现的。研究表明，应用NDVI和叶面积指数（LAI）的相关性，考虑地面监测与农学模型，可以实现监测作物的长势。

1.2.3 遥感在资源环境中的应用

①遥感在资源中的应用。资源的原始状态、利用情况、变化趋势等都与一定的地表状态或地理过程密切联系，而这一状态与过程又具有明显不同的光谱或时态特征，在遥感影像中有不同的影像特征，我们可以通过这一不同来分析资源状况，这就是资源遥感的原理。遥感是资源探测和勘探的有力工具。应用遥感图像调查控矿构造，从而为地质物探提供靶区；森林资源遥感可以快速调查森林蓄积量，及时发现森林病虫害、森林火灾隐患等影响因素，加强森林资源管理水平；土地资源遥感动态监测可以调查土地利用动态变化，及时发现土地利用中存在的问题，通过对光谱特征的深层挖掘与地表参数反演，还可以发现土地损害和污染的信息，从而为更好的规划、整治和利用土地提供支持；水资源遥感可以快速调查水资源现状与发展趋势，从而为更好的规划水资源利用提供支持。

②遥感在环境中的应用。环境遥感是指利用遥感技术探测和研究环境污染的空间分布、时间尺度、性质、发展动态、影响和危害程度，以便采取环境保护措施或制定生态环境规划。其原理在于各种环境要素（包括大气、水、固体废弃物等）、环境污染物和环境过程都具有其特定的时间、空间和光谱特征，这些特征直接或间接的可在遥感影像上表达出来，从而应用遥感信息处理提取环境要素、监测环境污染、评价环境格局、分析环境趋势、预测环境发展、发现环境问题、辅助环境保护。环境污染按应用领域不同，可分为水环境遥感（水温、水深、水域变化、水体富营养化、石油污染、废水污染等）、大气环境遥感（大气温度和湿度、水汽、大气成分、云际风、大气降水监测、云遥感等）、生态环境遥感（土地利用、土地覆盖变化、植被、土壤侵蚀、荒漠化、城市交通、城市住房、城市人口遥感、城市环境监测等）、灾害遥感（水灾、干旱、台风、暴雨、强对流天气、雪灾、滑坡、泥石流、地震、火山爆发、台风、火灾以及农作物、果树病虫害遥感监测等）四大类。

1.2.4 遥感在煤矿开采中的应用

遥感在煤矿区的应用主要在如下几个方面：矿区地面塌陷监测与变形分析；煤矿区土壤污染监测与分析；煤矿区环境监测；煤炭资源勘探；矿区地形和专题制图；矿区演变监测；矿区综合信息采集。

1.2.5 遥感图像在天气预报中的应用

通过卫星获得的大气云图的遥感影像图，经过目视解译、几何变换、辐射校正、图像的增强与变换、图像分类获得更清晰的卫星云图，然后进一步进行判读各地的天气情况，用于预报。其中图像的预处理包括几何校正与辐射校正，图像增强与变换有空间域增强、频率域增强、彩色增强、主成分变换、缨帽变换、典型成分变换，图像分类有监督分类和非监督分类。1.2.6 遥感图像应用于制图由于遥感技术的发展，遥感卫星的覆盖面也越来越广，内容也越来越丰富，应用于各种需求的制图也越来越广泛，遥感图像在制图方面越发重要。遥感图像用于制图的步骤如下：遥感图像的选择，包括波段和时相的选择；遥感图像进行纠正；遥感图像的解译分析；基础底图的编制和专题内容的转绘。

2 遥感在新领域的应用

①遥感考古。遥感考古就是通过传感器探测和接收来自地表及地表以下考古遗迹的信息，经过信息的传输及处理分析，识别物体的属性及其分布等特征。它是一门体现遥感技术与传统考古学相互渗透、交叉和融合的新技术，能够快速、