遥感技术大作业

遥感技术大作业学院：电子工程学院学号：13020710036姓名：牛芳（一）RS的三个发展阶段及其重大事件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，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。萌芽时期无记录地面遥感阶段（1608-1838）：1608年汉斯·李波尔赛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为观测远距离目标开辟了先河，但望远镜观测不能把观测到的事物用图像的方式记录下来。有记录地面遥感阶段（1839-1857）：对探测目标的记录与成像始于摄影技术的发明，并与望远镜相结合发展为远距离摄影。1839年达盖尔（Daguarre）发表了他和尼普斯（Niepce）拍摄的照片，第一次成功将拍摄事物记录在胶片上1849年法国人艾米·劳塞达特（AimeLaussedat）制定了摄影测量计划，成为有目的有记录的地面遥感发展阶段的标志。初期发展空中摄影遥感阶段（1858-1956）1858年用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰像片1860年，J.W.布莱克与S.金乘气球升空至630m,成功地拍摄了美国波士顿市的照片。1903年飞机的发明1909年第一张航空像片一战期间（1914-1918）：形成独立的航空摄影测量学的学科体系1924年，彩色胶片的出现，使得航空摄影记录的地面目标信息更为丰富。1935年彩色胶片投入市场初期，由于速度慢和无法消除大气霾的影响，加工冲印技术不过关，不能推广，但为后来的航空遥感打下了基础。第二次世界大战前期，德，英等国就充分认识到空中认识到空中侦察和航空摄影的重要军事价值，并在侦察敌方军事态势，部署军事行动等方面收到了实际效果。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二战及其以后，出版了一些著作，对航空遥感的方法和理论进行了总结。于此同时，人才培养与专业学术刊物的出版也是这一时期的特点。美国在大学中开设了航天摄影与像片应用专业委员会。1945年，美国创刊了《摄影测量工程》杂志。这些均对遥感发展成为独立的学科在理论方法上作了充分的准备，奠定了基础。航天遥感阶段（1957--）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LandsatLandsat-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1950年代组建专业飞行队伍，开展航摄和应用1970年4月24日，第一颗人造地球卫星1975年11月26日，返回式卫星，得到卫星像片80年代空前活跃，六五计划遥感列入国家重点科技攻关项目1988年9月7日中国发射第一颗“风云1号”气象卫星1999年10月14日中国成功发射资源卫星1之后进入快速发展期--卫星、载人航天、探月工程等…（二）我国遥感重大事件与发展趋势综述我国在20世纪30年代，于个别城市进行过航空摄影，但系统的航空摄影是从20世纪50年代开始的，主要应用于地形图的制图、更新，在铁路、地质、林业等领域的调查、勘测、制图等方面起到重要作用。20世纪70年代以来，遥感事业有了长足进步。航空摄影测绘已进入业务化阶段，全国范围内的地形图更新已普遍采用航空摄影测量，并在此基础上开展了不同目标的航空专题遥感实验及应用研究，特别在利用航天平台进行各种新型传感器实验和系统集成试验研究方面，取得了成效。我国已经成功地研制了机载地物光谱仪，多光谱扫描仪，红外扫描相机，成像光谱仪，真实孔径和合成孔径侧视雷达，微波辐射计，激光高度计等传感器，为跟踪世界先进水平，推动传感器的国产化做出了重要贡献。其中，成像光谱仪和微波传感器备受关注。在研制新型传感器的同时，还注意到把其中几种传感器组合为集成探测系统。我国自1970年4月24日发射“东方红1号”人造卫星以后，相继发射了数十颗不同类型的人造地球卫星。太阳同步的“风云1号”（FY-1A,1B）和地球同步轨道的“风云2号”（FY-2A,2B）的发射，返回式遥感卫星的发射与回收，使我国开展宇宙探测，通讯，科学实验，气象观测等研究有了自己的信息源，1999年10月14日中国-巴西地球资源遥感卫星CBERS-1的成功发射，使我国拥有了自己的资源卫星，“北斗1，2”定位导航卫星及“清华1号”小卫星的成功发射，丰富了我国卫星的类型。随着我国遥感事业的进一步发展，我国的地球观测卫星及不同用途的多种卫星也将形成对地观测系列，并进入世界先进水平的行列。1986年我国建成了遥感卫星地面站，逐步形成了接收美国Landsat，法国SPOT，加拿大RADARSAT和中国-巴西CBERS等7颗遥感卫星数据的能力。数十个分布于全国各地的气象卫星接收站，可以直接接收地球同步和太阳同步气象卫星数据。在遥感图像信息处理方面，已开始从普遍采用国际先进的商品化软件向软件国产化迈进。ERDAS,INTERGRAPH,ER-MAPPER,ENVI,PCI等软件已被我国有关部门，大学，公司及生产单位所采用，IDRISI已经汉化并为许多教学单位采用。20世纪90年代后期，在科技部，信息产业部的倡导下，国产图像处理软件已从研制走向商品化，推出了较为成熟的商品化软件，如PHOTO，MAPPER等，并已占据了一定的市场份额。与此同时，对图像处理的新方法也进行了广泛的探索，这种探索分三方面：（1）新算法的完善和发展，如分形几何学，人工神经元网络，小波变换等已进行了一些探索，遥感图像的分类不仅注重光谱特征，而且也从多分辨的空间特征上进行分类和信息提取（2）结合不同的应用发展了各种专题信息提取方法并加入人的知识，许多已在实际应用中取得了好的效果(3)随着新传感器的出现，我国也研制了专用图像处理软件，如SAR图像处理的专用软件等。在遥感应用方面，自20世纪70年代中后期开始取得了巨大的成就。我国政府极为重视遥感技术的发展和在国家建设中的应用，国家将遥感列入重点科技攻关项目和“863”攻关项目，发展遥感事业已成为政府行为的一部分，通过“六五”到“九五”的攻关，完成了一批具有世界先进水平的应用成果，并具有我国自己的特色。总体上说，遥感技术的应用已经相当广泛，应用深度也不断加强。目前，在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用，遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。我国先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。两大系统建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面，分别是对全国土地资源进行概查和详查、对全国农作物的长势及其产量监测和估产、对全国森林覆盖率的统计调查。我国遥感技术的发展趋势随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。1.遥感影像获取技术越来越先进。（1）随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪，高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。（2）雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要，成为实现全天候对地观测的主要技术，大大提高环境资源的动态监测能力。（3）开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程，将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。（4）由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力，为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。2.遥感信息处理方法和模型越来越科学。神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器，大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。3.推动3S一体化发展。计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型；遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据；地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中，遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将最终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。4.遥感技术应用逐渐商业普及化。任何一项高新技术，它能否形成产业，或者它能否作为一种强大产业的必要组成部分，这是它能否长久生存发展下去的重要标志之一。一般说来，只有形成产业之后，有了雄厚的物质条件，这项技术才得以持续发展。通常，在高新技术发展的初期，总是通过商业化活动来加速其产业的形成过程。遥感技术的应用是极其广泛的，包括凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类，遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广，因此除了社会公益型用户外，还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期，市场尚未形成规模的原因，目前数量较少，但随着将来技术的进步，商业化的发展，这部分的用户肯定会逐渐增多，最终成为用户群体中的主要成员。小结遥感技术经过几十年