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1、-20121541遥感技术-(2)-第 19 页遥感技术（RS）发展的基本情况工程管理系 城市规划专业 高娜摘要: 阐述了遥感技术的概念、分类及应用领域的内容。分别介绍了遥感技术在第一、二、三产业的应用实例，以及其他方面的运用。关键词: 遥感技术；类型；产业； 农业；工程测量；城市规划；展望引言 遥感技术在 20 世纪 80 年代出现了第一次发展高潮, 它不仅使遥感技术成为很多行业跨入高新技术门槛的有力手段, 而且也大大促进了遥感学科的研究工作。20 年来, 广大遥感工作者不仅对遥感理论进行了深入研究, 同时对遥感应用技术也进行了广泛探讨以及实践和应用, 为遥感技术的进一步发展准备了足够的技术
2、诸备。20 世纪 90 年代以来, 随着遥感技术的发展在不同的领域应用广泛，尤其在农业，工程测量，城市规划方面的发展不可忽视。 信息技术和传感器技术的飞速发展带来了遥感数据源的极大丰富, 每天都有数量庞大的不同分辨率的遥感信息,从各种传感器上接收下来。这些高分辨率、高光谱的遥感数据为遥感定量化、动态化、网络化、实用化和产业化及利用遥感数据进行地物特征的提取, 提供了丰富的数据源。一、遥感（RS）（一）基本概念与功能遥感（RS）是20世纪60年代发展起来的对地观测综合技术，通常由狭义和广义的理解。遥感一词来自英语Remote Sensing，即“遥远的感知”。广义理解，泛指一切无接触的远距离探测
3、，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的理解，遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从遥远处把目标的电磁波特性纪录下来，通过分析，揭示出物体的特性及其变化的综合探测技术。遥感技术作为获取环境数据和动态监测（特别是面状信息）的重要手段，具有许多优点：通过地球观测卫星或飞机从高空观测地球，可进行大面积同步监测，获取环境信息数据快速准确，并具有综合性和可比性；利用遥感技术获取环境信息，具有获取资料范围大、信息手段多、信息量大、速度快、周期短和受条件限制少等特点。遥感获取的环境动态观测数据，通过 GIS快速处理和分析，能及时发现环境的变化；遥感与传统的环境信息获取方法相比，可以大
4、大节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。目前遥感技术正经历着从定性向定量 从静态向动态的发展变化。（二） 遥感分类 1、按遥感平台的高度分类大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。 2、按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感，热红外遥感、微波遥感三种类型。 3、按研究对象分类 可分为资源遥感与环境遥感两大类。 4、按应用空间尺度分类 可分为全球遥感、区域遥感和城市遥感。（三）应用领域遥感技术的应用主要在资源勘探和环境监测两个方面, 近期又着重提出了社会经济持续发展问题。联合国环境与发展会议的21世纪议程中共提出了100多个项目, 其中近一半是与RS和GIS 有
5、关的。当前，遥感技术朝着多传感器、多分辨率、多光谱、多时相的信息获取和快速智能化处理方向继续发展,其应用将进一步趋向实用化。遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率,以及对遥感图像自动判读的精确性、可靠性和定量量测的精度都会有极大的提高。使之不仅用于观测和监测地面变化状况, 而且将主要用于地表信息的采集和更新, 成为地理空间基础框架建设中空间数据获取与更新的基本手段之一。在外层空间探测方面，从轨道卫星和宇宙飞船的传感器上所能获得的信息是地面观测所不能得到的。空间遥感对地观测得到的全球变化信息已被证明有不可替代性。因此，以遥感技术为核心的对地观测技术最具有应用潜力。在矿产资源、土地资源、森林
6、草场资源、野生动植物资源、水资源的调查以及农作物估产等方面都缺少不了遥感手段的应用。在环境变化方面，如沙漠化、土壤侵蚀、盐渍化、城市化、水污染、大气污染等问题有其独到的作用。在灾害监测，如水灾、火灾、震灾、多种气象灾害和农作物病虫害的预测、预报与灾情评估等方面，遥感发挥了巨大的作用。另外，全球气候变化、厄尔尼诺现象及影响海洋冰山漂流等的动态变化以及海洋渔业、海上交通、海洋生物等方面的研究中，遥感成为重要角色。农作物，1.04%工业经济及其他，10.08%水利水电工程，1.17%建筑科学与工程，1.24%自然地理学和测验学，14.41%海洋学，1.67%生物学，1.71%工业通用技术及设备，10
7、.77%电信技术，1.8%农艺学，2.29%矿业工程，2.58%自动化技术，10.63%林业，2.85%地球物理学，3.03%航空航天科学与工程，3.30%计算机软件及计算机应用，8.42%农业经济，3.60%气象学，4.13%环境科学与资源利用，5.69%二、 遥感在第一产业中的应用情况 第一产业-农业是遥感应用中最重要和最广泛的领域之一。20世纪20年代航空遥感刚一转入民用，便被用于农业土地调查。农业遥感技术作为空间科学、地球科学、信息科学和农学等多种学科的交叉与综合技术，为人类提供了从多方为和宏观角度去认识农业的新方法和新手段。尤其是20世纪60年代将多光谱原理应用于遥感后，人们根据各种
8、植物和土壤的光谱反射特性，建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志，在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面，开展了大量的和成功的应用。因此，在农业发展的新阶段，运用遥感技术开展农作物长势检测与估产、农业灾害检测与评估等工作，将促进农业决策的科学化提升到一个新的水平。 （一） 遥感在农业领域的应用现状1、 理论基础 通常情况下，不同地物的反射率随波长的变化具有不同的特征，这是该地物的本质特征，是区分不同地物的根本依据。（如植被和水体） 同种地物因其内部结构、组成元素的含量、周围环境等的差异，其反射率随着波长的变化也不尽相同。2、 表现形式地物反射光谱曲线 典型绿色植物
9、的发射光谱曲线,在蓝光区和红光区各有一个叶绿素吸收带近红外区(吸收中心在0. 45m 及0. 65m) ,在则呈现高反射。极轨气象卫星NOAA/AVHRR 观测通道的第一波段0. 580. 68m 处在叶绿素的吸收带,第二波段0. 7251. 1m 位于绿色植物的光谱反射区。第一、第二波段的组合,常有效地用于作物长势监测。3、 遥感技术在中国农业上的应用 a 遥感技术在农业资源调查上的应用 中国的农业遥感技术起步于20世纪80年代初二十余年取得了大量赶超世界先进水平的理论研究与应用成果。比如，作为我国农业遥感应用的代表由中国科学院资源环境局主持的“黄土高原遥感专题研究”项目，在林草资源遥感调查
10、、土壤侵蚀定量遥感调查、土地类型遥感综合研究、草场生物量的遥感估算、农业地物光谱特征及其应用基础研究以及黄土区暴雨与下垫面关系的遥感分析等许多方面取得了大量成果为黄土高原的综合治理提供了全方位的技术支持。武汉测绘科技大学在湖北省利川市利用多光谱影像进行了草场资源调查6个人用半年时间就完成了近百人需要历时3年才能完成的工作量，且吻合率达96，成为遥感技术在农业资源调查上应用的成功范例。我国利用560幅陆地卫星图像仅用两年时间完成了全国15种土地利用类型的分析和量算统计工作提供了全国和分省的土地利用基本数据和有关图件。我国近年完成的“三北”防护林遥感综合调查。在包括西北大部、华北北部和东北西北部总
11、面积为128万kin2的“三北”造林一期工程的调查中完成了对现有防护林类型、分布、面积和保存率；草地数量、质量和分布；土地资源类型、分布、数量及利用现状的调查。提供了200余幅各类遥感专题系列图，建成了全区资源与环境信息系统为掌握防护林区现状、林区的进一步发展和规划奠定了基础。 b 遥感技术在灾情检测与预报上的应用对灾情，结合陆地卫星与气象卫星所获得的资料，利用当时的卫星影像与常年卫星影像进行对比，可获得有关洪水泛滥成灾面积和灾情程度的较准确的结果,对旱灾的面积和危害程度的监测预报也通过卫星资料来进行。其他如土壤的侵蚀、沙化，草原的退化以及由某些工程引起的环境恶化等，均可通过卫星和航空遥感来进
12、行监测。我国洪涝灾害遥感调查是在为山区大型工程建设或为大江大河洪涝灾害防治服务中逐渐发展起来的。湖南省率先利用遥感技术在洞庭湖地区开展了水利工程的地质环境及地质灾害调查工作。有关单位先后在雅砻江二滩电站、红水河龙滩电站、长江三峡工程、黄河龙羊峡电站、金沙江下游落渡、白鹤滩及乌东清电站库区开展了大规模的区域性滑坡、泥石流遥感调查。 c 感技术在农业环境保护方面的应用 环境卫星遥感监测是环境管理的重要手段之一。连续监测、定时监测和严格的管理相结合，能准确地反映环境质量状况，能有针对性地加强监督管理。在大气遥感监测方面，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源，如辽宁省环保所应用
13、遥感技术对抚顺露天煤矿进行了监测：分析了矿坑上空逆温层的形成与大气污染物扩散的关系搞清了矿坑内产生污染的条件，为露天矿场的污染防治和环境污染预报提供了科学依据：中国环境科学研究院在太原市进行了以大气污染为目标的遥感监测：北京市环境保护科学研究院曾对规划市区的烟囱高度、分布进行了航空遥感分析等这些都为污染防治和环境污染预报提供了科学依据。二是通过遥感图像上植物的季相节律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，如确定大气污染的范围、程度和扩散变化，如进行津渤环境遥感试验时曾利用遥感图像上呈现的树冠影像的色调和大小差异，圈定了二氧化硫和酸气、氟化氢等典型污染场。三是以地面采样的
14、分析结果作参照量，与遥感图像进行相关分析，如进行津渤环境遥感试验时，曾采集树木叶片测定其含硫、含氯量以及树皮的pH值，分析二氧化硫、氯气及酸雾的污染。 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并进行数据处理分析，如天津、太原曾用该方法监测大气气溶胶、飘尘及二氧化硫的时空分布特征和运移规律。在水污染的监测方面，我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连湾、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河、滇池等大型水体进行了遥感监测；研究了有机污染、油污染及富营养化等；利用水体叶绿素与富营养化间的关系研究了滇池水体污染与富营养化状况：利用卫星遥感资料估算了渤海湾表层水体叶绿素的含量，建立了叶绿素含量与海
15、水光谱反射率之间的相关模式，定量地划分了有机污染区域：利用水体热污染原理先后对湘江、大连湾、海河、闽江、黄浦江等进行了红外遥感监测。 d 遥感技术在农作物估产上的应用自“六五”开始，我国即试用卫星遥感进行农作物产量预报的研究，并在局部地区开展产量估算试验。“七五”期间国家气象局于1987年开展了北方11省市小麦气象卫星综合测产，探索运用周期短、价格低的卫星进行农作物估产的新方法。“八五”期间，国家将遥感估产列为攻关课题，由中国科学院主持，联合农业部等40个单位，开展了对小麦、玉米和水稻大面积遥感估产试验研究，建成了大面积“遥感估产试验运行系统”并完成了全国范围的遥感估产的部分基础工作。 通过1
16、9931996年4年试验运行，分别对四省两市(河北、山东、河南、安徽北部和北京市、天津市)的小麦，湖北、江苏和上海市的水稻；吉林省的玉米种植面积、长势和产量的监测和预报，在指导农业生产及农业决策中发挥了重要作用。特别是解决了一些关键技术问题为进一步开展全国性的卫星遥感估产提供了重要保证。1995年中国科学院、气象局及多家高等院校、研究所致力于遥感估产技术的研究，并在浙江、江西、江苏各省及华北、东北、江汉平原等地区对冬小麦、玉米、水稻、糜子等作物进行遥感估产在遥感信息源选取、作物识别、面积提取、模型构建、系统集成等各个技术环节有了大幅的进步。这些模型汲取了以前模型的优点，模型因子的选择更加合理，
17、可操作性更强，精确程度更高。 4、遥感技术在国际上的应用状况 a 遥感卫星在美国农业上的应用 近十余年来，美国遥感卫星应用产业迅速发展。其中卫星通信已实现产业化，并且具有商业化的特点，其产业推动全球经济的增长，大批跨国公司企业和风险投资商竞相进入，抢占市场。美国NOAA等气象卫星资料全球公开，相关的地面设备遍布世界各地。产生了巨大的商业价值。遥感气象卫星在天气气候、环境生态和防灾减灾中均发挥着作用。美国Landsat、Seastar等陆地与海洋资源环境卫星采取了“授权接收+数据定价”的产业模式，尤其是自20世纪90年代以来，通过拓展应用领域和应用层次，应用产业取得了很大的成功。 b遥感技术在以
18、色列农业上的应用以色列在农田信息采集和服务方面充分应用了卫星遥感系统。在农业资源清查、核算、评估与监测方面，遥感系统强大的图形分析与制作功能，可编绘出土地利用现状图、植被分布图、地形地貌图、水系图、气候图、交通规划图等一系列社会经济指标统计图，也可进行多种专题图的重叠而获得综合信息，实现对具有时空变化特点的农业资源存量和价值量的测算以及资源现状、潜力和质量的客观评估，从而真实反映农业资源状况，为科学利用和管理农业资源提供强有力的决策依据。 c 遥感技术在德国农业上的应用德国农业机械化程度很高，遥感技术和机器耕作的结合大大提高了农业生产效率、降低了成本。在大型农机上安装接收机，接收卫星信号，经电
19、脑处理、分析和综合，根据土地和作物情况确定播种、施肥和用药量，可节省10的肥料和23的农药。遥感技术在病虫害检测和预报方面也得到了广泛应用，人们根据遥感卫星提供的数据建立预报模型，尽可能准确地作短期预报。 （二）遥感在农业方面的展望1、高光谱传感器的应用 美国目前正在对高光谱传感器进行矿产、油气、环境及农业等4大领域的应用试验。人们希望通过高光谱遥感数据对主要作物生物化学参数的高光谱遥感监测以及设计水稻、棉花和玉米不同播种期处理的试验，获取不同生育期的生物化学和相应的高光谱反射数据，分析和研究这些作物在不同发育期的高光谱反射特征及其与生物化学参数的关系，确定能反映它们生物化学参数的高光谱遥感敏
20、感波段：提取对应不同生物化学参数的高光谱遥感特征参数：摸索不同生物化学参数的高光谱遥感监测方法，建立其估算模型。高光谱和超高光谱传感器的研制和应用将是未来遥感技术发展的重要方向。 2、 发展新的遥感信息模型 遥感信息模型是遥感应用深入发展的关键，应用遥感信息模型，可计算和反演对实际应用非常有价值的农业参数。在过去几年中，尽管人们发展了许多遥感信息模型，如绿度指数模型、作物估产模型、农田蒸散估算模型、土壤水分监测模型、干旱指数模型及温度指数模型等，但远不能满足当前遥感应用的需要，因此发展新的遥感信息模型仍然是当前遥感技术研究的前沿。如收集整理前人大量研究结果，进一步分析明确决定水稻品质的主要生化
21、组分及其与品种和环境条件之间的关系，建立植株叶绿素、氮素及水分等主要环境因子与籽粒蛋白、淀粉特性相关的农学机理和模型，着重研究水稻营养器官碳氮库、碳氮运转效率与籽粒品质指标间的关系；构建水稻品质特征光谱参量识别模型、光谱反演模型和水稻品质光谱数据库，建立基于光谱数据库的多尺度(光谱、空间、时间)、多平台(地面平台、卫星平台)水稻品质遥感信息模拟与评价模型：建立农学模型与遥感模型之间的链接模型，开发出具有预测预报功能的水稻品质光谱和卫星监测信息系统。并以优质高效为目标，建立基于遥感信息的调优栽培体系及预测预报系统。 3、 微波遥感技术微波遥感技术是当前国际遥感技术发展重点之一，其全天候性、穿透性
22、和纹理特性是其他遥感方法不具备的。利用这些特性对解决海况监测，恶劣气象条件下的灾害监测以及冰雪覆盖区、云雾覆盖区、松散层掩盖区及国土资源勘查等将有重大作用。三、 遥感在第二产业中的应用情况遥感技术是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代发展起来的一门新兴技术，随着1972年美国发射了第一颗陆地卫星开始，航天遥感时代随之来临，遥感技术的应用是对地观测获取基础地理信息的重要手段。遥感技术可以对测量范围进行大面积的同步观测，保证测量数据的有效性、综合性，对工程测量的意义重大，并且在工程测量领域得到了快速的普及。遥感技术的快速发展使得中、小比例尺的形图数据得到了有效的收集，保证了城市基本地形图的工程
23、测量，其较高的全色光谱分辨率也达到了相当大的提高，成为目前地观测基础地理信息的有效手段。这些优势的快速发展使得遥感技术在工程测量中的比例越来越大，现代测绘技术的发展已离不开遥感技术，工程测量技术的发展也更离不开遥感技术的发展。在国家基本比例尺地图的生产领域中, 对于影像源的要求主要在 3 个方面。一方面, 影像上要能提取出足够详细的特征地物, 对于不同比例尺制图而言 ,要求也不一样, 制图比例尺越大, 要求提取的特征地物信息也越丰富。另一方面 ,影像上要包含足够详细的地形信息以提取地面地物高程信息。最后,在地面目标的空间定位上 ,影像要能确保适合一定的几何精度(针对不同比例尺产品有不同的要求)
24、。具体分析如下。1 .高分辨率遥感影像的特征地物提取高分辨率遥感影像由于其较高的空间分辨率 , 在影像上表现了详细的地物细貌 ,根据国外研究者(David Holland ,Paul M arshall, 2002)的研究报告, 米级的高分辨率遥感影像基本满足 1 10 000 到 150 000比例尺制图的特征地物识别和提取要求 , 在某些情况下, 甚至能够满足更大比例尺制图的特征地物提取要求(例如 12 500 比例尺下的道路和树林边界线的提取)。存在的问题主要是狭长的线性地物的提取上 , 例如电力线、围墙等, 这些地物在目前的米级分辨率遥感影像上是难以确认的。以QuickBird 影像为
25、例, 它可以满足 110 000 比例尺制图的需要(David H , 2002), 甚至可以用来提取 16 000比例尺地图的特征地物信息。 2 .高分辨率遥感影像获取高程信息的能力(1)地面起伏投影差为了获取高程信息,遥感影像上必须要以某种形式表示出地表的相对起伏信息。在单张影像上 ,表征地形起伏状况的一个指标是地面起伏投影差。假设, 地面上的物体高度为 Dh , 飞行高度为 H , 焦距为 f , 地物距离传感器正下方地面点的距离为 R , 那么地物由于高度原因在影像造成的地面起伏投影差 d 为(Moffitt and M ikhail ,1980)d =Dhf/ HR /(H -Dh)
26、具体分析 :遥感卫星的高度远远超过航摄飞机的高度, 可是由于成像焦距非常大(如 IKONOS的焦距为 10 m),使得影像的比例尺 f/ H 的大小接近于航摄比例尺 ; 对于公式中的第 3 项 R /(H-Dh)而言, 航高 H 远远大于地物高Dh ,相比航摄影像 ,分母的值非常大。对于靠近星下点的地物而言 ,投影差很小 ,但是 ,由于遥感影像覆盖范围较大 ,在影像的边缘部分,分子 R 可以很大, 从而使得此项值接近于航摄影像。由此可见 ,高分辨率遥感影像上表征地形信息的地面投影差是相当大的 ,接近于航摄影像上的水平。(2)立体相对模型的基高比和视差对于精确的制图而言 ,影像立体像对模型的基高
27、比是一个非常重要的参数。航空影像的基高比一般在0 .6左右。IKONOS 的 3 种立体相对模式的基高比分别为 1 .0, 1 .2 和 2 , QuickBird 的基高比为0 .6,显然高分辨率遥感影像的基高比是接近于航空影像的水平的。在所构成的立体像对上, 由于成像平台的位置变化所产生的在飞行方向上的地物点的位置变化称作视差。相比于单张影像上表征地貌信息的地面起伏投影差 ,视差也可以用来表征影像是否反映了足够详细的地貌信息。 视差 p 可用公式表示为(Wolf ,1983)p =fB/(H-Dh)在此公式中, B 指的是两个投影中心的基线距离。对遥感影像而言, 航高 H 非常大,同时,
28、不管是轨道间成像还是轨道内成像, B 都非常大 , 再加上焦距 f 非常大 , 所以视差往往能达到 85 mm 到 170 mm(LI Rong-xing ,2000),足够用于获取高程信息。 3 .精度问题当前高分辨率遥感影像几何纠正的研究在如火如荼地进行中,Cheng P(2002)等人研究了高分辨率遥感影像的几何纠正方法选择的问题, KADOTA (2002)等人研究了获取高分辨率遥感影像地面控制点来源的问题 ,著名的遥感软件 PCI 也有了一个专门为高分辨率遥感设计的几何纠正模块 , 根据用户提供的地面控制点数据以及遥感卫星基本参数对高分辨率遥感影像进行精纠正。根据 SpaceImag
29、ing 公司提供的技术资料显示, IKONOS 影像上的地物定位精度在没有控制点的情况下可以达到水平方向的 12 m 和竖直方向上的 8 m ,在有控制点的情况下可以达到水平向 2 m 和竖直向 3 m 的精度(Fritz , 1999)。这些精度数值得到了独立研究者的证实。由此可见, 单纯从制图的精度角度来说, 借助于目前已有的严密的几何纠正模型 ,在有地面控制点的情况下 ,IKONOS 影像可以适用于 125 000 比例尺制图(LI Rong-xing ,2000),QuickBird 影像可以用于 110 000 比例尺制图生产(David H , 2002)。四、 遥感在第三产业中的
30、应用情况 遥感作为一种新兴的高科技信息服务行业，涉及当代多项先进技术和尖端领域，几乎可应用于一切关于对地球表层环境（包括资源）进行研究的学科。随着高新技术的发展， 遥感对地球环境和资源监测方面已经进入一个新的阶段，并将越来越广泛地应用于城市规划、环境监测、地球资源勘探、土地管理、海洋地质等领域中。 目前，我国城乡规划基础信息遥感调查总体上已达到了国际先进水平， 并带来巨大的经济效益和社会效益。（一）遥感技术在城市用地调查中的应用城市用地再次调查和制图是城市总体规划的关键所在，传统的方法是通过现场踏勘，填绘城市土地利用草图、绘制用地分类表、城市土地现状图，具体的反映城市土地使用现状，包括城市各项
31、用地的分布和面积。而城市用地遥感研究的主要内容是：利用遥感技术进行城市用地分类；研究城市用地结构；监测城市用地变化。从50年代中期迄今的 30 多年时间，国际上用黑白航空相片进行的城市专题研究已逐渐成熟，研究的内容包括：工业区、居住区和城市人口、游憩区、城市交通、城市考古、城市社会经济要素和城市扩张等方面。所有这些的研究都是建立在城市用地的识别与分类的基础上。人们在围绕着城市用地分类问题进行研究的同时，也对分类后进行人口和社会经济要素的研究较为关注，发现分类图象与已发表的社会经济要素之间存在着相互关系。如城市内部土地分类与低收区的分布相关较好，而有林地的郊区分类与高收入相关甚好；独家住户类和公
32、用空地类对人口预测较有用。就城市用地遥感分类而言，国外最佳的分类系统是美国 J.R.Amder-son 等人1976 年提出的。 把城市作为一级分类 I,其二级分类为: I1：居住用地 I2：商业服务用地 I3：工业用地 I4：交通、通讯和市政设施用地 I5：城市混合用地这个系统比较适合于欧美国家，因为他们的城市用地类型和规模相似。而我国在八十年代初以 1：10000 的彩红外航空相片进行了天津市城市绿地遥感清查，编制了绿地分布图，计算了绿化覆盖率，并确证了在五月份区分植被种类最明显。并先后在北京、南京等大中城市进行了彩色和彩红外摄影。研究彩红外航空相片的影象特点及其在城市用地调查与分类中的应
33、用，其意义在于：利用便捷准确的城市遥感技术，分析研究城市用地在数量上和空间上的变化规律，城市用地内部结构及其变化，为城市规划编制和城市管理提供依据。为城市规划管理部门提供简单迅速的新技术和新方法。城市用地结构演变就是在一定时期内城市用地空间结构所发生的变化，应用遥感技术监测城市用地结构的动态变化，是城市遥感研究的重要内容。目前，人们正在致力于对陆地卫星 MSS 数据在城市用地分类方面进行研究，在解决了分类问题后，才可以进行动态变化的探索。80年代初我国开发城市土地利用遥感研究，1980 年的天津 渤海湾环境遥感实验，应用彩红外航空相片对天津市河北区土地利用现状调查作了尝试。1985 年 3 月
34、开始了广州市的城市遥感研究，取得了可喜的成果，使我国城市遥感由实验阶段向生产实用阶段迈进了一步。 综上所述，航空遥感技术在城市用地中的应用已有比较深入的研究，而且作为一种有效的动态监测手段，已经在实践中发挥重要作用。城市遥感研究今后的发展方向是与城市信息系统UIS相结合，从而把由遥感方法得到的大量数据有机的组织起来直接为城市规划服务。（二）、遥感技术在城市规划管理中的应用城市是人类改造自然最强烈、最集中的地域，是一定地域的政治、经济、文化中心，不同等级的城市对其周围地区最有不同的辐射能力和吸引力。对于城市环境的现状和城市发展的变化趋势，都可以用遥感技术加以研究。城市是自然环境和人工环境的综合体
35、，它以具有密集的人工建筑设施为其基本特征，因而有其独特的光谱特性。城市规划、管理和发展决策等方面的研究中，遥感技术的应用以及与之相联系的地理信息系统的建立能为城市建设和发展发挥特殊作用。仅就城市总体规划而言，从修编规划所需的地形图到城市用地现状分析，都可以从遥感资料中获取；城市规划中的许多重要项目，诸如城市工业、仓库类型及其空间布局、城市交通研究、居住用地分类和住房质量分析、城市人口的估算以及城市绿化系统和城市环境分析等方面，都可以从遥感资料中获得有效的信息，有的是用常规手段难以实现的。下面是以土地利用类型的遥感方法估算城市人口：城市中，不同的土地类型具有不同的人口容量，因而人口密度也不同，据
36、此可推算人口。 这种方法的具体做法是通过航空相片首先区分出居住地和非居住地，在居住用地内再区分各种住宅类型。然后，测算出各类住宅的土地利用面积， 将之与取自抽样街区统计资料的对应住宅类型平均人口密度相乘，则得到各住宅类型的估算人口，各住宅类型的估算人口之和即为全区总人口，并可用点值法表示成人口密度分布图。其求算模式为： P=(AiDi)其中:A1 A2AN；土地利用类型面积； D1 D2DN；相应的人口密度。利用本法估算时，土地利用类型的划分是以居住区人口密度差异为依据的，可分为旧城区居住地、新建居住小区用地、高层居住区用地、平均住宅用地、别墅用地、商业居住混合用地等，其面积可从土地利用的三、
37、四级分类中获得，具体分类单元可在图像上圈定，相应的人口密度可用人口统计资料求得。当统计口径与地类界限有异时可采用网络法划分，然后再求算人口密度。如果某地区已有较精密的土地利用类型图，采用此法估算人口，则可以摆脱大比例尺航空相片的依赖。遥感数量是城市地理信息系统的重要数据来源, 它正在城市规划、管理、决策中得到广泛应用。但遥感技术在我国城市规划管理中的应用仍处于初级阶段，有待规划人员和遥感应用人员的努力推进和发展这一新技术的应用。（三）、城市环境遥感分析随着城市化的迅速发展、世界城市人口激增、产业高度集中、城市环境急剧恶化，这已成为全球性的普遍趋势。在第三世界发展中国家这种趋势尤为引人注目。因此
38、运用经济有效的遥感技术手段研究城市环境问题，正确评价城市环境质量，探讨改善环境质量的途径和措施，具有十分重要的意义。目前，遥感技术正广泛应用于监测工业污染等引起的水污染、大气污染及土壤污染等问题。常规的方法往往对以揭示环境污染的源地、散布的途径和受污染程度。遥感技术的监测范围广、速度快，且可多波段、多手段连续监测其动态变化。因此，它又是测量污染物浓度和分布、监测环境演变趋势的有效方法。五、展望与讨论随着科学技术的进步，遥感技术主要发展趋势主要表现在以下几点： （1）遥感影像获取技术越来越先进， 高空间和高光谱分辨率将成为卫星遥感影像获取技术的总发展趋势；（2）随着多平台、多层面、多时相、多光谱
39、、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用技术的不断发展， 遥感信息处理方法和模型将越来越科学，数据处理精度将不断提高；（3）遥感技术作为一门新兴的信息科学， 其综合型和学科交叉性将不断体现，3S一体化计算机和空间技术的发展将日趋完善；（4）高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统将适时出现。总之，随着科学的进步，遥感技术会越来越先进，其所发挥的作用也会越来越大。构建面向实时服务的广义空间信息网格是非常重要的。地上的全球信息网格与天上的智能传感器网格相集成，形成全球的广义空间信息网格。建立好广义空间信息网格所面临的任务是：(1) 借助天、空、地各类传感器，实现全天候、全天时、全方位的全球空间数据获
40、取和在轨数据处理；(2) 借助由卫星通信、数据中继网，地面有线与无线计算机通信网络组成的天地一体化信息网格，实现从传感器直到应用服务端的无缝交链；(3) 在广义空间信息网格上实现定量化、自动化、智能化和实时化的网格计算，实现从数据到信息和知识的升华；(4) 通过广义空间信息网格对各类不同用户提供空间信息灵性服务，将最有用的信息，以最快的速度和最便捷的方式送给最需要的用户。发展的大趋势是利用自动化、智能化、网格化和实时化的地理空间信息数据获取、处理、分析、应用和服务等技术手段，回答何时（When）、何地（Where）、何目标（What Object）发生了何种变化（What Change），并且
41、把这些信息（即4W）随时随地提供给每个人，服务到每件事（4A服务Anyone, Anything, Anytime and Anywhere）。参考文献:1陈沈斌 小麦、玉米和水稻遥感估产技术试验研究文集 M 北京: 中国科学技术出版社，19932 李建龙，蒋平 遥感技术在大面积天然草地估产和预报中的应用探讨J 武汉测绘科技大学学报，1998，23( 2) : 153 1583杨邦杰，裴志远，周清波，等 我国农情遥感监测关键技 术研究进展J 农业工程学报，2002，18( 2) : 191 1944陆登槐 农业遥感的应用效益及在我国的发展战略J 农业工程学报，1998，14( 3) : 158 1605 王树进 浅谈我国农业信息技术的研究与开发方向J农业科技管理，2004，23( 5) : 78 80 6 沈春光，郑成娟现代测绘技术在工程测量中的应用J科技风，2009，（18） 7庄逢甘，陈述彭.卫星遥感与政府决策. 北京：宇航出版社，1997