最新浅谈对遥感学科、专业、遥感应用与发展的认识

浅谈对遥感学科、专业、遥感应用与发展的认识

摘要

遥感技术是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

关键词

遥感发展现状发展趋势应用范围

引言

遥感作为一种空间数据的获取方法，遥感技术及其图像信息处理信息技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。主要为GIS提供全天候的实时的遥感影像，之后GIS便拿这些数据进行利用和分析。遥感是从远离地面的不同工作平台上，如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等，通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测，然后经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测，包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息，能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息，在环境科学领域的应用具有很大优越性。

1、遥感学科发展回顾

遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。萌芽时期

1608年制造了世界第一架望远镜。

1609年伽利略制作了放大三倍的科学望远镜并首次观测月球。

1794年气球首次升空侦察。

1839年第一张摄影像片。

初期发展

1858年用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰像片。

1903年飞机的发明。

1909年第一张像片。

一战期间（1914-1918）：形成独立的航空摄影测量学的学科体系。

二战期间（1931-1945）：彩色摄影、红外摄影、雷达技术、多光谱摄影、扫描

技术以及运载工具和判读成图设备。

现代遥感

1957年：前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星。

20世纪60年代：美国发射了TIROS、ATS、ESSA等气象卫星和载人宇宙飞船。1972年：发射了地球资源技术卫星ERTS-1（后改名为Landsat Landsat-1），装有MSS感器，分辨率79米。

1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米。

1986年法国发射SPOT-1，装有PAN和XS遥感器，分辨率提10米。

1999年美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米。

2、遥感专业与人才培养现状

经过三十多年来的发展，卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感（RS)、地理信息系统(GIS)，全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术，逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面，使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化，其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。“九五”期间，中国国家科委已经把“遥感、地理信息系统及全球定位系统技术综合应用研究”列为“九五”国家科技攻关重中之重项目，至此遥感信息技术已连续四个五年计划被列入国家优先项目，说明了国家对遥感事业的重视。可以预见，该项目的实施，可以有效地将这一高新技术广泛地应用于国民经济建设的各个方面，使其走上产业化发展的道路。

我国摄影测量与遥感相关专业经过半个多世纪发展，学科建设不断完善、教育机构和教师队伍不断壮大。全国设有遥感相关专业的院校共有140多所，主要分布在江苏、湖北、四川、北京等省市。其中，江苏有南京大学、南京师范大学、河海大学、南京信息工程大学等15所，湖北有武汉大学、中国地质大学（武汉）、华中科技大学等8所，四川有四川大学、西南交通大学等9所，北京有北京大学、北京师范大学、北京航空航天大学等5所。目前，摄影测量与遥感专业和地理信息系统课程体系经过多年来的改革与发展，形成了较为科学完善的课程体系。同时, 在遥感研究机构方面, 国务院许多部委都设立了遥感机构; 十几所高校成立了遥感学科或研究室; 各省土地局、气象局、环保局等都开展了应用研究; 中科院也在基础理论、应用理论方面设有专门的研究机构。同时, 各专业学会、国家科委也定期、不定期地召开学术会议探讨学术方面的重要问题。

3、遥感应用现状分析

遥感技术广泛用于军事侦察、导弹预警、军事测绘、海洋监视、气象观测和互剂侦检等。在民用方面,遥感技术广泛用于地球资源普查、植被分类、土地利用规划、农作物病虫害和作物产量调查、环境污染监测、海洋研制、地震监测等方面。遥感技术总的发展趋势是：提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力,研制先进遥感器、信息传输和处理设备以实现遥感系统全天候工作和实时获取信息,以及增强遥感系统的抗干扰能力。遥感按常用的电磁谱段不同分为可见光遥感、红外遥感、多谱段遥感、紫外遥感和微波遥感。

1、图像分辨率不够高

遥感图像的分辨率不高也是我国遥感面临的重大难题。虽然经过几十年的努力, 我国遥感图像的分别率已经有了质的飞跃, 但是由于起步晚, 依然难以达到很高的水准。因此, 在许多对分辨率要求高的应用中, 我们只能花钱去购买更

先进国家的遥感图像来使用,这就使我国在很大程度上受制于人, 给国家国防安全、国民经济安全带来隐患。

2、遥感在某些方面应用的性价比低

遥感图像的用户基本上是政府的气象、农林、地质、矿产、水利、海洋、环保、军事、科学研究等部门, 主要用于社会公益事业。只有在大范围的调查监测中,遥感才能显现其省时、省力、省钱的优势。例如, 土地调查在国家范围内, 省内, 市内运用遥感来减轻工作量是可行的, 另外, 企业使用遥感图像时, 同样存在相似的问题, 低精度的图像不能满足应用目的, 精度不高、不可靠, 而高精度的图像向国外购买价格又太昂贵, 因此降低应用成本和加快图像处理速度成为应用中的重要问题。

4、遥感发展前景分析

近年来遥感科学与技术的发展,进入一个新的发展时期,可以从下面几个方面考察不同程度的进步:

(1)理论上,从定性发展到定量。从简单解释辐射测量值与地表现象间的关系到用辐射传输模型定量描述他们之间二向性反射/辐射关系。并且从正向辐射传输模型,发展到对辐射传输模型的定量反演。从分散发展到集成多个波谱区间。(2)技术上,从单一波段发展到多波段、多角度、多极化、多时相、多模式,从单一遥感器到多遥感器的结合,近些年出现多角度遥感辐射测量(摄影测量是早期典型的多角度遥感,但是注重对几何形态的测量)技术、激光雷达技术和无线传感器网络技术

(3)传感平台由过去注重卫星和航空发展到地面传感器网络连续观测技术;地面传感器网络的出现对遥感和地学研究有重要意义。对于遥感科学技术的发展具有支持真正的地，空，天一体化地球观测的潜力,并且提供在空，天遥感应用中无法替代的高时间采样频率(分、秒尺度)的地面验证数据。这种观测尺度和频度对地球科学理论的验证和地学现象的认识有重要作用。

(4)分析方法方面,从目视解译发展到半自动、自动以及结合专家经验和计算机自动处理的信息提取;但是,与遥感传感器技术发展的速度相比,自动提取信息算法研制的速度相对缓慢得多。分析技术也从分类等通用算法设计发展到为特定目标设计检测和识别算法设计。

(5)应用上,已从实验走向实用,从区域应用到全球范围的应用,并正在向产业化方向发展。从小范围实验阶段走向大范围实用化,标志着遥感的成熟,同时还有许多难于攻克的前沿问题。

特别是近年来,遥感与现场实测数据的融合、渗透和统一,以及多源遥感数据与陆表过程模型的同化,为地球科学、环境科学、生命科学等研究提供了新的科学方法和技术手段,导致了地学的研究范围、性质和方法发生重大变化,推动了以全球观和系统观为特点,以全球变化多学科交叉研究为重点的地球系统科学的发展,为解决全球变化问题提供了有效途径。

5、结论

通过在大学一个学期的学习,对遥感科学与技术有了简单的了解,也深刻意识到遥感技术对于信息时代的重要意义以及巨大的潜能.中国的遥感事业经历 30 余年, 从无到有, 从弱到强, 目前虽然不是最先进国家,但也是强国之一。遥感