【正文】 高光譜遙感器的光譜分辨 率已達數(shù)納米，空間分辨率僅幾米，對應圖象任一像元反演的地物光譜，可與地面實測值 相比擬，這將便于實驗室地物光譜分析模型直接應用到高光譜遙感的處理和分析研究，以 及利用計算機自動進行地物的光譜分類和匹配識別研究。亞像元分析法是 針對混合像元的特點，利用地物波譜組合等研究成果，對遙感數(shù)據(jù)每一個像元進行波譜分 離，從而計算出每個像元中含有某類地物的含量，達到解決混合像元問題的目的，空域分 辨增強法是為了增強小于或接近一個像元的地物。在波譜庫的 支持下進行波譜角分類。 MNF 分析的第一步是以噪聲成分的協(xié)方差矩陣為基礎， 對圖像數(shù)據(jù)作去相關和重定標處理，這樣使得噪聲成分具有單一方差，且沒有帶到帶的相 關性；第二步對經(jīng)上述處理后的新數(shù)據(jù)作一次標準的主成分分析。利用 ENVI 提供的高光譜分析工具，用 戶可以分析圖像中任意點的波譜曲線，用戶可以計算出圖像中純度最高的像元，通過與已 知波譜庫的比較確定未知波譜的組分。 由于高光譜數(shù)據(jù)能以足夠的光譜分辨率區(qū)分出那些具有診斷性光譜特征的地表物質(zhì)，而 這是傳統(tǒng)寬波段遙感數(shù)據(jù)所不能達到的，由此可見，高光譜數(shù)據(jù)在遙感地物定量分析上具 有極大的應用前景。適普公司利用全數(shù)字攝影測量系 統(tǒng)的技術優(yōu)勢，在日本得到了大量的數(shù)據(jù)生產(chǎn)任務，在全國建立了幾個數(shù)據(jù)生產(chǎn)基地，形 成了攝影測量生產(chǎn)的 工程化和產(chǎn)業(yè)化。在國內(nèi)外的站點上已有了成功的應用，如 MapQuest(h 網(wǎng)絡化的 GIS、 RS 產(chǎn)品的另外一類應用為基于 Intra 的企業(yè)內(nèi)部業(yè)務管理，如幫助企業(yè)進 行設備管理、線路管理以及安全 監(jiān)控管理等等。在以往的終端和主機的體系結(jié)構(gòu)中 ，所有系統(tǒng)都是瘦客戶機系統(tǒng)。 降低系統(tǒng)成本 傳統(tǒng) GIS、 RS 在每個客戶端都要配備昂貴的專業(yè) GIS、 RS 軟件，而用戶使用 的經(jīng)常只是一些最基本的功能，這實際上造成了極大的浪費。 動態(tài)化： 由于小衛(wèi)星技術的發(fā)展，使得衛(wèi)星造價很低，因此衛(wèi)星網(wǎng)絡計劃得以順利實施。 鑒于遙感信息的定量化處理，可以在現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)的基礎上，獲取質(zhì)量更高、位置更精確 的信息，從而擴大遙感信息的應用深度和廣度，實現(xiàn)遙感應用的工程化、實用化、功能化 。其中， 遙感器定 標、大氣訂正和目標信息的定量反演是遙感信息定量化的三個主要研究方面。 HIRIS 數(shù)據(jù)將用于識別表面物質(zhì)、測量小目標物的二向性反射分布函數(shù)（ BRDF）及執(zhí)行小空 間范圍的生態(tài)學過程的詳細研究。 HIRIS 將有 30m 的空間分辨率，獲取 ~ 波長范圍的 10nm 寬的 192 個連續(xù)光譜波段。 另一方面，低空間高時相頻率的 AVHRR（氣象衛(wèi)星 NOAA 系統(tǒng)系列，星下點分辨率為 1km）以 及其他各種航空航天多光譜傳感器亦相繼 投入運行，形成現(xiàn)代遙感技術高速發(fā)展的盛期。 1972 年美國發(fā)射了第一顆地球資源技術衛(wèi)星（ ERTS1） (后更名 為陸地衛(wèi)星 1 號（ Landsat1） ,標志著地球遙感新時代的開始 )。 21 世紀的中國攝影測量 與遙感事業(yè)任務艱巨，前程似錦，大有作為！ 五： 標 題 : 遙感技術發(fā)展的新趨勢分析 遙感技術發(fā)展的新趨勢分析 ——實現(xiàn)遙感地物定量化識別的高級工具 ENVI 李靜 （適普軟件有限公司，北京， 100044） 摘要：本文闡述了遙感技術在近些年以至今后應用發(fā)展的新趨勢，闡述了遙感地物定量 化的意義和內(nèi)涵，介紹了實現(xiàn)遙感地物定量化分析的高級工具 ENVI，分析了應用遙感影像 處理軟件 ENVI 的高光譜分析工具進行地物識別和遙感地物定量化分析的流程。 加強空間信息的應用，提高農(nóng)作物種植面積估算、長勢監(jiān)測和產(chǎn)量評估等方面能力，建立全球農(nóng)作物長勢監(jiān)測和估產(chǎn)國家系統(tǒng)，對全球農(nóng)作物長勢及產(chǎn)量的及時監(jiān)測，為我國糧食貿(mào)易決策和國家糧食安全管理提供重要的參考依據(jù)。制定異構(gòu) GIS 數(shù)據(jù)互操作規(guī)范，研發(fā)符合該規(guī)范的互操作組件，實現(xiàn)國產(chǎn) GIS 軟件之間空間數(shù)據(jù)高效互訪與操作，提高國產(chǎn) GIS 軟件群體創(chuàng)新能力 和空間數(shù)據(jù)在線共享服務能力。 2. 構(gòu)建面向?qū)崟r服務的廣義空間信息網(wǎng)格 地上的全球信息網(wǎng)格與天上的智能傳感器網(wǎng)格相集成，形成全球的廣義空間信息網(wǎng)格。地球空間信息的社會化服務包括對國家 資源、環(huán)境、災害調(diào)查和各種經(jīng)濟活動的時空分布及其變化的實時服務，為數(shù)字城市、數(shù)字港口、數(shù)字倉庫、數(shù)字化物流配送等提供時空信息服務。 地球空間信息處理和信息提取的發(fā)展趨勢是走向定量化、自動化和實時化。 環(huán)境遙感地理信息系統(tǒng)是其支撐系統(tǒng)，在各種應用軟件的輔助下實現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的存儲、處理和管理；環(huán)境遙感專業(yè)應用系統(tǒng)是其應用平臺，在環(huán)境專業(yè)模型的支持下實現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的環(huán)境應用；環(huán)境遙感決策支持系統(tǒng)是其最上層系統(tǒng)，在環(huán)境預測評價和決策模型的驅(qū)動下進行環(huán)境預測評價分析，制定環(huán)境保護的輔助決策方案；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開放網(wǎng)絡環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境海量數(shù)據(jù)的快速流通。在環(huán)境模擬分析中，遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可實現(xiàn)環(huán)境分析結(jié)果的可視化。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要，成為實現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測的主要技術，大大提高環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測能力 （ 3）開發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術，定量估算和監(jiān)測陸地表面的能量交換和平衡過程，將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。利用遙感衛(wèi)星相片還可以編制森林樹種、生長狀況和森林覆蓋圖，使用計算機集群分類，精度可高達 8O％ .一般野生動物環(huán)境與森林植被關系最為密切，通過研究植物的分布與長勢可大致確定動物的活動繁殖場所，從而編制森林野生動物保護規(guī)劃。 （ 4）氣候變化美國、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛(wèi)星組成的靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)晝夜不停地觀測地球的氣候變化，得到全球范圍內(nèi)的大氣參數(shù)、海洋參數(shù)、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息，對 全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現(xiàn)象的研究非常重要。利用周期性氣象衛(wèi)星圖可監(jiān)測沙塵運動，估計其運動速度，及時預報沙塵暴。冷水和冰輻射能量少，呈深色調(diào)。濃度大的地方是黃色，往外擴散的油膜變薄，呈黃紫混在一起的顏色，再往外擴散的油膜就更薄些呈紫色。 形成空間信息服務與產(chǎn)業(yè) 建立我國自主的空間信息共享與服務體系，盤活已有空間數(shù)據(jù)資源，開發(fā)新型數(shù)據(jù)增值產(chǎn)品，為空間信息技術產(chǎn)業(yè)、工農(nóng)業(yè)乃至全社會提供準確及時的標準化空間信息 ，使空間信息直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，帶動空間信息技術領域科技與知識的積累轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟增長的動力。在發(fā)展衛(wèi)星遙感技術中應注意不同類型衛(wèi)星的結(jié)合，其中高性能對地觀測微型衛(wèi)星技術及應用研究是在小衛(wèi)星 平臺上將中等空間分辯率—寬帶場 —高重訪周期 —多光譜成像與高空間分辯率光學成像的優(yōu)勢結(jié)合起來，既滿足大區(qū)域范圍資源、環(huán)境。飛機導航按航路飛行階段劃分為：海洋空域航路，內(nèi)陸空域航路、終端區(qū)導引、進場／著陸。我國民用汽車保有量約 1500 萬輛，年產(chǎn)約 150 萬輛，其中轎車 1999 年產(chǎn)為 56 萬輛?；€邊長相對精度 2108，高程為 3108。美國、德國、西班牙在大西洋沿岸建立 16 個 GPS 監(jiān)測站對海平面變化進行監(jiān)測：美國在南阿拉斯加建立 10個 GPS 監(jiān)測站監(jiān)測冰川變化。 通過國家 “九五 ”重大科學工程項目的支持， “中國地殼運動監(jiān)測網(wǎng)絡工程 ”已于 2020 年建成，在我國建立了 25個連續(xù)運行 GPS 跟蹤站， 54 個基本站， 1000 個地震監(jiān)測點。 地球板塊運動監(jiān)測和地球動力學研究 GPS 在地球動力學研究方面應用，主要用于對全球性板塊運動、地殼運動監(jiān)測。航海、公路、鐵路導航控制系 統(tǒng)， GPS 接收機與其它電器結(jié)合的通用設備如 GPS 照相機。在 “九五 ”國家高技術發(fā)展計劃 (863 計劃 )支持下建立的海洋環(huán)境立體監(jiān)測體系主要包括：近海環(huán)境自動監(jiān)測技術、高頻地波雷達海洋環(huán)境監(jiān)測技術。目前已建成中國 1： 400 萬、1： 100 萬、 1： 25 萬基礎地理數(shù)據(jù)集。 國產(chǎn) GIS 軟件產(chǎn)品的開發(fā)與應用 從引進，消化、吸收起步，根據(jù) “引入競爭機制，堅持流動發(fā)展， 加強科技攻關，落實產(chǎn)業(yè)發(fā)展 ”的方針，我國通過科研攻關項目支持和軟件測評，鼓勵開發(fā)了一批具有自主版權(quán)的 GIS 軟件，某些軟件在技術水平上接近國際先進水平，帶動了一批新興高新技術企業(yè)，實現(xiàn)了科技成果產(chǎn)業(yè)化，促進了我國 GIS 在各行各業(yè)的應用，并獲得了一定的經(jīng)濟效益和形成初步的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 洪澇、干旱。國家環(huán)?？偩?、國家林業(yè)局、國家統(tǒng)計局、國家航天局以及總參等多個政府部門。國家林業(yè)局的系統(tǒng)在本底數(shù)據(jù)庫基礎上，直接支持了國家生態(tài)環(huán)境的建設工作。多角度，全方位和全天候?qū)Φ赜^測的新時代。 1998 年美國副總統(tǒng)戈爾從戰(zhàn)略高度提出了空間信息技術綜合應用的重大目標之 ——“數(shù)字地球 ”的構(gòu)想，將空間信息技術向全民化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的目標推進了一步。 中國衛(wèi)星遙感應用的發(fā)展 遙感技術集中了空間、電子、光學、計算機通信和地學 等學科的最新成就，是當代高新技術的一個重要組成部分。該庫將每五年實現(xiàn)全面更新，東部 主要地區(qū)每年更新。該技術已成功的應用到國家土地利用變化監(jiān)測。此外，數(shù)據(jù)庫直接支持了對1998 年特大洪澇災害的監(jiān)測工作。全國旱情監(jiān)測實現(xiàn)每 10 天上報一次旱情數(shù)據(jù)。 “九五 ”期間，在科技部的大力推動下，國外軟件壟斷的局面已經(jīng)不復存在，中國的地理信息系統(tǒng)軟件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步形成； “十五 ”期間，中國的地理信息系統(tǒng)軟件產(chǎn)業(yè)必將迎來又一個高速發(fā)展的階段。 建立了海洋環(huán)境立體監(jiān)測體系 作為一個海洋大國，我國天然海域達 485 萬平方公里，海岸線長達 18000 公里。我國已于 2020 年 10 月31 日和 12 月 21 日先后發(fā)射了第一顆和第二顆 “北斗導航試驗衛(wèi)星 ”，構(gòu)成了我國第一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)即 “北斗導航系統(tǒng) ”。海島聯(lián)測及石油勘探。 我國積極參與國際大地測量協(xié)會組織的國際地球動力學服務網(wǎng) (International GPS Service for Geodynamics，簡稱IGS 網(wǎng) )的建設，已有長春、烏魯木齊、拉薩、昆明、西安，武漢，上海、北京等八個站參加了該網(wǎng)。為監(jiān)測首都圈地震， 1994 年利用的 GPS 建立了 57 個 GPS 地震監(jiān)測點，點距 50100km，控制面積 15 萬 km2。我國于 1992 年利用 GPS 在全國建立了由 28 個點組成的國家 A 級 GPS 控制網(wǎng)，平差后地心坐標精度優(yōu)于 0． 1m。 目前國際上汽車導航市場以日本發(fā)展最快。我國沿海共有大小船只 32 萬艘，將有 11 萬艘裝有上述設備。未來我國衛(wèi)星遙感與定位技術應用的發(fā)展擬應優(yōu)先考慮如下領域。 開發(fā)新一代 GIS 軟件，大力推進 GIS 產(chǎn)業(yè)化與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造 開發(fā)具有自主版權(quán)的全系列 GIS 軟件商品，包括基礎軟件和應用開發(fā)平臺軟件，特別是開發(fā)網(wǎng)絡環(huán)境下大型GIS 軟件和大眾化通用網(wǎng)絡 GIS 商品，替代進口，占領國內(nèi)市場，形成和發(fā)展具有我國自主版權(quán)的 GIS 軟件產(chǎn)業(yè)。 一、遙感技術在環(huán)境科學中的應用 （ 1）利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染全球每年排入海洋的石油及其制品高達 1000 萬噸，利用多光譜航片可對海面石油污染進行半定量分析，將彩色航片同步拍照與近紅外片 做的彩色密度分割圖相比較，更精密地判斷和解譯信息，參照圖片畫出不同油膜厚度的大致分級圖。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大，水體反射量也會相應增加，反射峰隨之紅移，定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段是 ～ 微米。臭氧層在 毫米處也有一個吸收帶，可用頻率為 11083 兆赫茲的地面微波輻射計來測定臭氧在大氣中的垂直分布。一般污染較輕的地區(qū)，植被受污染的情況不宜被人察覺，但其光譜反射率卻會明顯變化，在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。從遙感圖像上獲取這些信息，對優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)有很大幫助。 （ 1）隨著高性能新型傳感器研制開發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術的總發(fā)展趨勢。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)應用也有待進一步研究。 ，環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫是國家環(huán)境資源信息系統(tǒng)的核心。 隨著航天技術、通信技術和信息技術的飛速發(fā)展，人們將可以從各種航天、近空間、航空和地面平臺上，用紫外、可見光、紅外、微波、合成孔徑雷達、激光雷達、太赫茲等多種傳感器獲取多種比例尺的目標影像，大大提高其空間分辨率、光譜分 辨率和時間分辨率。 地球空間信息成 果應用的發(fā)展趨勢是成果的多樣化和應用的大眾化與普適化。 2020～ 2020 年《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》指出：發(fā)展基于衛(wèi)星、飛機和平流層飛艇的高分辨率（分米級）先進對地觀測系統(tǒng)，發(fā)射一系列的高分辨率遙感對地觀測衛(wèi)星，建成覆蓋可見光、紅外、多光譜、超光譜、微波、激光等觀測譜段的、高中低軌道結(jié)合的、具有全天時、全天候、全球觀測能力的大氣、陸地、海洋先進觀測體系。建立多源遙感資源任務規(guī)劃平臺和快速數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，面向區(qū)域監(jiān)測監(jiān)視、減災防災等重大遙感應用需求，針對國內(nèi)不同部門管理的遙感衛(wèi)星，研制協(xié)作式任務規(guī)劃與資源管理平臺；研究以多源多