【正文】 數(shù)據(jù)處理； (2) 借助由衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)中繼網(wǎng)，地面有線與無(wú)線計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)組成的天地一體化信息網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)從傳感器直到應(yīng)用服務(wù)端的無(wú)縫交鏈； (3) 在廣義空間信息網(wǎng)格上實(shí)現(xiàn)定量化、自動(dòng)化、智能化和實(shí)時(shí)化的網(wǎng)格計(jì)算，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息和知識(shí)的升華； (4) 通過(guò)廣義空間信息網(wǎng)格對(duì)各類不同用戶提供空間信息靈性服務(wù)，將最有用的信息，以最快的速度和最便捷的方式送給最需要的用戶。時(shí)空信息的全社會(huì)服務(wù)是拉動(dòng)地球空間信息學(xué)和 3S 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的根本原動(dòng)力，它具有上百億的市場(chǎng)前景。 通過(guò)從時(shí)空基準(zhǔn)、遙感成像機(jī)理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)及數(shù)據(jù)挖掘等諸多方面取得突破，實(shí)現(xiàn)幾何與物理方程的整體反演求解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)空間信息處理和信息提取的定量化、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化 。 總之，遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，隨著科學(xué)的進(jìn)步，遙感技術(shù)會(huì)越來(lái)越先進(jìn)，其所發(fā)揮的作用也會(huì)越來(lái)越大。 3S 一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取與處理系統(tǒng)。 （ 4）由航天、航空和地面觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)等組成以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的綜合對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時(shí)域和全空間的數(shù)據(jù)能力，為地學(xué)研究、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)以及區(qū)域 經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展提供科學(xué)數(shù)據(jù)和信息服務(wù)。 對(duì)于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)也很有效。 彩紅外遙感影像可監(jiān)測(cè)固體廢棄物引起的生態(tài)環(huán)境變化，熱紅外遙感影像可調(diào)查工業(yè)廢水和廢氣的排放情況。通過(guò)衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，把災(zāi)害損失降到最低。熱排水口處通常呈白色羽流，利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對(duì)熱圖像作密度分割，根據(jù)少量的同步實(shí)測(cè)水溫，畫出水體等溫線。通過(guò)對(duì)污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對(duì)比分析，確定油膜的漂移方向，計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。 三 遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì) 來(lái)源：考試大 2020/6/28 【 考試大：中國(guó)教育考試第一門戶 】 模擬考場(chǎng) 視頻課程 字號(hào) :T | T 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，環(huán)境遙感技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣。災(zāi)害的調(diào)查與監(jiān)測(cè)的需要，又可在寬視場(chǎng)覆蓋范圍內(nèi)選擇重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查與制圖。 GPS 的應(yīng)用還包括機(jī)場(chǎng)場(chǎng)面監(jiān)視、管理和特殊區(qū)域?qū)Ш?，如農(nóng)業(yè)飛防、林業(yè)飛播、護(hù)林、滅火、救援、巡邏、航拍等。若按 10％年增長(zhǎng)率及國(guó)外安裝 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)的比例， 保守估算，到 2020 年原裝和選配 GPS 自主導(dǎo)航系統(tǒng)將累計(jì)達(dá)到 37 萬(wàn)套和 12 萬(wàn)套。新布設(shè)的 A、 B 級(jí)網(wǎng)將成為我國(guó)現(xiàn)代大地測(cè)量和基礎(chǔ)測(cè)繪的基本框架。在南極、格陵蘭人們用 GPS 結(jié)合衛(wèi)星測(cè)高，合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)監(jiān)測(cè)冰蓋變化。 “十五 ”期間將陸續(xù)建成約 100 個(gè)左右連續(xù)跟蹤站。地震預(yù)報(bào)監(jiān)測(cè)和對(duì)極移的測(cè)定。 GPS 收音機(jī)， GPS 手表等已形成相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)群體，成為空間信息技術(shù)中首先進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的領(lǐng)域之一。海洋環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)以及示范試驗(yàn)等。七大江河流域重點(diǎn)防范區(qū) 1： 1 萬(wàn)和 1： 5 萬(wàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集。經(jīng)過(guò) “九五 ”期間的發(fā)展，目前國(guó)產(chǎn) GIS 軟件占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已達(dá)到近 30％。林火和雪災(zāi)的宏觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)，已具備針對(duì) 中國(guó)范圍內(nèi)發(fā)生的洪澇、干旱、林火和雪災(zāi)等多種自然災(zāi)害的宏觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和成災(zāi)區(qū)的區(qū)域覆蓋評(píng)估的能力；系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信同其它子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品傳送和數(shù)據(jù)共享，并以 VSAT 和 INTERNET 網(wǎng)絡(luò)通信方式向應(yīng)用部門提供防災(zāi)減災(zāi)信息服務(wù)。推廣應(yīng)用的省份包括江西、安徽、福建、湖北。三個(gè)省級(jí)示范系統(tǒng)，則是專為江蘇、福建和安徽開(kāi)發(fā)的，它們都包括資源與環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)、資源環(huán)境專題數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)及 1： 10 萬(wàn) (江蘇、福建 )和 1： 5 萬(wàn) (安徽 )土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)。各種高、中、低軌道相結(jié)合，大、中、小衛(wèi)星相互協(xié)同，高、中、低分辯率互補(bǔ)的全球?qū)Φ赜^測(cè)系統(tǒng)，將能快速、及時(shí)地提供多種空間分辯率、時(shí)間分辯率和光譜分辯率的對(duì)地觀測(cè)海量數(shù)據(jù)。隨著國(guó)家和地區(qū)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的建立和完善，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展與成熟，以及高性能計(jì)算、聯(lián)網(wǎng)處理能力的提高，美國(guó)和西方七國(guó)集團(tuán)已把空間信息技術(shù)列為從工業(yè)化向信息化過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)全球信息社會(huì) (Global Information Society， GIS)的一個(gè)重要高新技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。在技術(shù)應(yīng)用逐步由國(guó)家行為向產(chǎn)業(yè)行業(yè)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，有力地推動(dòng)了國(guó)土、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等部門對(duì)這些新技術(shù)的認(rèn)同和采用，越來(lái)越多的部門，已經(jīng)正在將這些技術(shù)擺上部門業(yè)務(wù)化應(yīng)用的日程，成為主管部門執(zhí)法或制定產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)范及行業(yè)技術(shù)改造的重要依據(jù)之一。 以 1： 10 萬(wàn)土地利用數(shù)據(jù)為核心的國(guó)家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)包括 30 多種主要資源環(huán)境要素，且具有統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)、數(shù)據(jù)格式與數(shù)據(jù)精度。對(duì)珠江三角洲城市擴(kuò)展、耕地減少和海岸帶變化等資源熱點(diǎn)問(wèn)題提供年際動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及專題分析報(bào)告。國(guó)家環(huán)?？偩?jǐn)M在數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，建設(shè)國(guó)家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)突發(fā)性水災(zāi)，實(shí)現(xiàn) 2 天之內(nèi)提供受淹范圍及各類受淹土地面積等信息，一周之內(nèi)提供包括受災(zāi)人口，受淹房屋等信息的詳細(xì)評(píng)估報(bào)告。例如，利用國(guó)產(chǎn)軟件制作的香港、澳門兩座城市的電子地 圖、在解放軍進(jìn)駐兩地的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，受到軍方的一致好評(píng)；《神舟》號(hào)發(fā)射過(guò)程中，國(guó)產(chǎn)軟件成為航天飛行的一個(gè)固定控制軟件被成功地用于飛行器態(tài)勢(shì)的控制；國(guó)產(chǎn)軟件在昆明世博會(huì)上應(yīng)用成功，并打入了 2020 年悉尼奧運(yùn)會(huì)。形成了一套獨(dú)具特色的技術(shù)系統(tǒng)，并在國(guó)際合作中得到了應(yīng)用和檢驗(yàn)。歐洲的 GALILEO 計(jì)劃等。 我國(guó)從七十年代中期開(kāi)始引進(jìn)子午衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，這是美國(guó)第一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)，采用多 普勒定位技術(shù)，主要用于大地測(cè)量。目前利用 GPS 水平方向形變監(jiān)測(cè)精度已經(jīng)達(dá)到 12mm／年，垂直方向?yàn)?24mm／年，基線相對(duì)精度過(guò) 1109。中美在龍門山建立了 13 個(gè) GPS 監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)網(wǎng)，橫跨四川、云南兩省，基線重復(fù)精度達(dá)到 1108，坐標(biāo)優(yōu)于 5cm。 GPS 在測(cè)繪中的應(yīng)用 GPS 技術(shù)以其定位精度高、速度快、費(fèi)用省、儀器輕便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于測(cè)繪的各個(gè)方面，并已完全取代常規(guī)測(cè)距、測(cè)角技術(shù)建立大地控制網(wǎng)。 GPS 在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用 GPS 導(dǎo)航定位系統(tǒng)在智能交通管理系統(tǒng)中起著重要作用，特別是進(jìn)入九個(gè)年代后期，隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，以 GPS 導(dǎo)航和電子地圖為基礎(chǔ)的各種電子 導(dǎo)航產(chǎn)品和運(yùn)輸工具的管理系統(tǒng)已成為重要市場(chǎng)，成為一個(gè)新興的高科技產(chǎn)業(yè)。 國(guó)際海洋組織于 1997 年制定了關(guān)于海上船只管理的規(guī)程，要求中大型輪船 (500 噸位以上的貨輪和 60 人以上的客輪 )都要安裝 “船只航行數(shù)據(jù)記錄器 (VDI)”并建立 “船只航行自動(dòng)管理系統(tǒng) (AIS)”，該系統(tǒng)將船只航行位置的數(shù)據(jù)傳到沿海航行監(jiān) 控站上，實(shí)現(xiàn)全部航行的監(jiān)控管理。國(guó)家宏觀決策，國(guó)家安全，部 門和地方重大應(yīng)用及工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中對(duì)空間信息技術(shù)的需求為主導(dǎo)，全面促進(jìn)我國(guó)空間信息技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。以期形成一個(gè)以空間定位技術(shù)為 核心的產(chǎn)業(yè)鏈條和一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，從而帶動(dòng)相關(guān)周邊產(chǎn)品與整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。再到大氣環(huán)境遙感中的城市熱島效應(yīng)分析，大氣污染范圍識(shí)別與定量評(píng)價(jià)，大氣氣溶膠污染特征參數(shù)化，全球水、氣和化學(xué)元素等的循環(huán)研究，全球環(huán)境變化以及重大自然災(zāi)害的評(píng)估等，幾乎覆蓋了整個(gè)地球系統(tǒng)。 （ 3）通過(guò)遙感技術(shù)調(diào)查廢水污染和泥沙污染廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬(wàn)別，特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣，可以用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 （ 1）臭氧層臭氧層位于地球上空 25～ 30 千米的平流層中，對(duì) 米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收，可用紫外波段來(lái)測(cè)定臭氧層的變化。 （ 3）有害氣體彩紅外相片可監(jiān)測(cè)有毒氣體對(duì)污染源周圍樹(shù)木和農(nóng)作物的危害情況，通過(guò)植物對(duì)有害氣體的敏感性來(lái)推斷某地區(qū)大氣污染的 程度和性質(zhì)。水系呈淺藍(lán)色，綠地呈紅色。 二、遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光譜信息成像化，雷達(dá)成像多極化，光學(xué)探測(cè)多向化，地 學(xué)分析智能化，環(huán)境研究動(dòng)態(tài)化以及資源研究定量化，大大提高了遙感技術(shù)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標(biāo)發(fā)展。多平臺(tái)、多層面、多傳感器、多時(shí)相、多光譜、 多角度以及多空間分辨率的融合與復(fù)合應(yīng)用，是目前遙感技術(shù)的重要發(fā)展方向。認(rèn)真總結(jié)專家知識(shí)，建立知識(shí)庫(kù)，尋求研究定量精確化 算法，發(fā)展快速有效的遙感數(shù)據(jù)壓縮算法，建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其發(fā)展有以下幾方面的趨勢(shì)： 地球空間信息學(xué)的組成 地球空間信息獲取的發(fā)展趨勢(shì)具有多平臺(tái)、多傳感器、多比例尺和高光譜、高空間、高時(shí)間分辨率以及空天地一體化的明顯特征。為此應(yīng)在全球統(tǒng)一地理坐標(biāo)框架下，根據(jù)自然社會(huì)發(fā)展的不平衡特征將全球分成粗細(xì)不等的格網(wǎng)，格網(wǎng)中心為經(jīng)緯度坐標(biāo)和全球地心坐標(biāo)系坐標(biāo)，格網(wǎng)內(nèi)存貯各個(gè)地物及其屬性特征，這種存貯方法特別適合于國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的空間統(tǒng)計(jì)與分析，使基于空間數(shù)據(jù)的分析、空間數(shù)據(jù)挖掘和輔助決策上一個(gè)新的臺(tái)階。 為了進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)遙感對(duì)地觀測(cè)的發(fā)展，首先要抓好空間信息的數(shù)據(jù)源。發(fā)展復(fù)雜地表環(huán)境下的地物信息自動(dòng)提取與定量分析技術(shù)，地下目標(biāo)探測(cè)與隱伏特征提取新技術(shù)，復(fù)雜海況條件下海表特征遙感識(shí)別與定量反演技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用，建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，應(yīng)用空間信息技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源利用等綜合指標(biāo)的及時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng) 價(jià)，有利于實(shí)現(xiàn)國(guó)家對(duì)自然資源宏觀調(diào)控，強(qiáng)化國(guó)家對(duì)資源的綜合管理，制訂可持續(xù)利用資源的政策，保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)健康、平穩(wěn)運(yùn)行。建立國(guó)家重大工程生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家對(duì)重點(diǎn)區(qū)域土地利用 /土地覆蓋變化、森林資源動(dòng)態(tài)、濕地資源動(dòng)態(tài)、草地資源動(dòng)態(tài)、重點(diǎn)區(qū)域生物多樣性動(dòng)態(tài)、重點(diǎn)城市生態(tài)景觀動(dòng)態(tài)、海岸帶和近海生態(tài)、冰川資源動(dòng)態(tài)等生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 90 年代以來(lái)，隨著遙感傳感器以 及小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，人類生存環(huán)境的惡化以及全球一體化的需求，遙感技術(shù)再次迎來(lái)一 個(gè)發(fā)展高峰。 1999 年 9 月，美國(guó)空間成像公司（ Space I maging Inc.）發(fā)射成功的小衛(wèi)星上載有 IKONOS 傳感器，能夠提供 1m 的全色波段和 4m 的多光譜波段，是世界上第一顆商用 1 米分辨率的遙感衛(wèi)星。美國(guó)宇航局于 1999 年底發(fā)射 的中等分辨率成像光譜儀（ MODIS）和即將送入地球軌道的高分辨率成像光譜儀（ HIRIS） 將為人類提供更多信息。及橫向 177。 傳感器 機(jī)構(gòu) 波段數(shù) 分辨率 AVIRIS NASA/JPL 224 20 m SEBASS DoD 128 .6 m HYDICE DoD 210 .75 m LASH Navy 48 .73 .91 m ASRP DARPA/ DARO 384 m NEMO NAVY 210 30 / 60 m WARFIGHTER* AIR FORCE 280 m 總之，信息技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展帶來(lái)了遙感數(shù)據(jù)源的極大豐富，每天都有數(shù)量龐 大的不同分辨率的遙感信息，從各種傳感器上接收下來(lái)。但是僅靠目視解譯和常規(guī)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)分析遙感數(shù)據(jù)，精度總提不高 ，應(yīng)用效率相對(duì)低，尋找應(yīng)用的新突破口也非常 困難。 智能化： 遙感的智能化首先表現(xiàn)在遙感傳感器的可編程：傳感器不僅可以按設(shè)定的方式進(jìn)行掃描， 而且可以根據(jù)具體要求由地面進(jìn)行控制編程，使用戶可以獲得多角度，高時(shí)間密度的數(shù)據(jù) 。當(dāng)前， Inter 已不僅僅是一種單純的技術(shù)手段，它已演變 成為一種經(jīng)濟(jì)方式 ——網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)。通用的 Web 瀏覽器無(wú)疑 是降低操作復(fù)雜度的最好選擇。而數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理工作。但是遙感產(chǎn)業(yè)化還存在許多關(guān)鍵問(wèn)題有待 研究，其中遙感工程應(yīng)用技術(shù)及工程標(biāo)準(zhǔn)是急需解決的問(wèn)題。另一方 面，遙感信息定量化，將要求使不同種類遙感數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行復(fù)合，使復(fù)合后的信息不僅 達(dá)到空間分辨率的歸一化，而且其輻射值仍保持著目標(biāo)結(jié)構(gòu)和成分的物理信息，這將在全 球變化和全球資源環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)和調(diào)查等應(yīng)用研究中具有重要的意義。 ENVI 可以高效地利用和分析各種類型的遙感數(shù)據(jù)。為了保證樣本于地物關(guān)系的一致性，首先對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行反 射率定標(biāo)。 N 維散度法不僅利用了最新 的可視化技術(shù)使用戶可以在真實(shí) N 維樣本空間 中進(jìn)行樣本分離，而且可以使樣本精度大大提 高，減少了由于肉眼識(shí)別造成的誤差。由于遙感數(shù)據(jù)的混合像元效應(yīng)和各種干擾造成不同物質(zhì)譜線相似，相同物質(zhì) 譜線差異大等現(xiàn)象，從而形成傳統(tǒng)方法中的漏分及混分。 圖 4 利用波譜庫(kù)識(shí)別未知波譜信息 最后，用戶可以使用 ENVI 的波譜分析器，將分類結(jié)果中感興趣地物的波譜曲線與 ENVI 自 帶的波譜庫(kù)或自定義波譜庫(kù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而識(shí)別未知地物。s Guide, Chapter 10. [8]Sabins, F. F. Jr., 1986, Remote Sensing Principles and Interpretation: W. H . Freeman and Company, New York, 449 p. 六： 國(guó)內(nèi)