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读遥感对植被覆盖研究论文有感

发布时间:2024-07-03 17:55:53

读遥感对植被覆盖研究论文有感

1、利用遥感技术究草原植被覆盖度变化:利用遥感技术可以研究草原植被覆盖度的变化情况,以及草原植被变化对气候变化的响应,从而改善草原管理。2、利用遥感技术研究草原生态系统的状况:利用遥感技术可以研究草原生态系统的状况,从而对草原的管理采取有效的措施,改善草原生态环境。3、利用遥感技术研究草原植物群落的变化:利用遥感技术可以研究草原植物群落的变化,从而改善草原植物群落的分布状况,提高草原植物的生态系统服务功能。4、利用遥感技术研究草原土壤质量:利用遥感技术可以研究草原土壤质量的变化情况,从而改善草原土壤质量,提高草原土壤的肥力。5、利用遥感技术研究草原水资源的变化:利用遥感技术可以研究草原水资源的变化情况,从而改善草原水资源的利用,提高草原水资源的利用效率。

遥感原理与应用第一章 电磁波及遥感物理基础名词解释:1、 遥感 2、遥感技术 3、电磁波 4、电磁波谱 5、绝对黑体 6、绝对白体7、灰体 8、绝对温度 9、辐射温度 10、光谱辐射通量密度 11、大气窗口12、发射率 13、热惯量 14、热容量 15、光谱反射率 16、光谱反射特性曲线 填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 、 、 、 、 、 、 等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是 和 的函数。3、一般物体的总辐射通量密度与 和 成正比关系。4、维恩位移定律表明绝对黑体的 乘 是常数。当绝对黑体的温度增高时,它的辐射峰值波长向 方向移动。5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 μm选择题:(单项或多项选择)1、 绝对黑体的 ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。2、 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 ①反射率 ②发射率 ③物体温度一次方 ④物体温度二次方 ⑤物体温度三次方 ⑥物体温度四次方。3、 大气窗口是指 ①没有云的天空区域 ②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段 ④没有障碍物阻挡的天空区域。4、 大气瑞利散射①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系 ④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系 ⑥与波长的四次方成反比关系 ⑦与波长无关。5、 大气米氏散射 ①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长无关。问答题:1、 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点,又有哪些共性?2、 物体辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐射峰值波长是多少?3、 叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。4、 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?5、 何为大气窗口?分析形成大气窗口的原因,并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。6、 传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量?第二章 遥感平台及运行特点名词解释:1、 遥感平台 2、遥感传感器 3、卫星轨道参数 4、升交点赤经 5、轨道倾角6、近地点角距 7、地心直角坐标系 8、大地地心直角坐标系 9、卫星姿态角10、开普勒第三定理 11、重复周期 12、近圆形轨道 13、与太阳同步轨道14、近极地轨道 15、偏移系数 16、GPS 17、ERTS_1 18、LANDSAT_1 19、SPOT 20、IRS 21、CBERS 22、ZY_1 23、Space Shuttle 24、MODIS 25、IKONOS 26、Quick Bird 27、Radarsat 28、ERS 29、小卫星填空题:1、遥感卫星轨道的四大特点 。2、卫星轨道参数有 。3、卫星姿态角是 。4、遥感平台的种类可分为 、 、 三类。5、卫星姿态角可用 、 、 等 方法测定。6、与太阳同步轨道有利于 。7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 ;带有TM探测器的是 。8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 ;可产生同轨立体影像的是 。9、ZY-1卫星空间分辨率为 。10、美国高分辨率民用卫星有 。11、小卫星主要特点包括 。12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是 。选择题:(单项或多项选择)1、 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球①黄道面的交点②地球赤道面的交点③地球子午面的交点。2、 卫星与太阳同步轨道指①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3、 卫星重复周期是卫星①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。4、 以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。5、 问答题:1、 根据Landsat-1的运行周期,求该卫星的轨道高度。2、 根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数,通过计算排出其轨道(赤道处)的分布图。3、 以Landsat-1为例,说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。4、 叙述地心直角坐标系与地心大地直角坐标系的差别和联系。5、 获得传感器姿态的方法有哪些?简述其原理。6、 简述遥感平台的发展趋势。7、 LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点?第三章 遥感传感器及其成像原理名词解释:1、遥感传感器 2、探测器 3、致冷器 4、红外扫描仪 5、多光谱扫描仪6、推扫式成像仪 7、成像光谱仪 8、瞬时视场 9、MSS 10、TM 11、HRV 12、SAR 14、INSAR 15、CCD 16、真实孔径侧视雷达17、合成孔径侧视雷达18、全景畸变 19、动态全景畸变 20、 静态全景畸变 21、距离分辨率22、方位分辨率23、雷达盲区24、角隅反射 25、粗加工产品 26、精加工产品27、多中心投影 28、多中心斜距投影填空题:1、MODIS影像含有 个波段,其中250米分辨率的包括 波段。2、RADARSAT-1卫星空间分辨率最高可达 ,共有 种工作模式。3、多极化的卫星为 。4、目前遥感中使用的传感器大体上可分为 等几种。5、遥感传感器大体上包括 几部份。6、MSS成像板上有 个探测单元;TM有 个探测单元。7、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是 ,其空间分辨率为 。8、利用合成孔径技术能堤高侧视雷达的 分辨率。9、扫描仪产生的全景畸变,使影像分辨率发生变化,x方向以 变化,y方向以 变化。10、实现扫描线衔接应满足 。选择题:(单项或多项选择)1、 全景畸变引起的影像比例尺变化在X方向①与COSθ成正比②在X方向与COSθ成反比③在X方向与COS²θ成正比④在X方向与COS²θ成反比。2、 全景畸变引起的影像比例尺变化在Y方向①与COSθ成正比②与COSθ成反比③与COS²θ成正比④与COS²θ成反比。3、 TM专题制图仪有① 4个波段②6个波段③7个波段④9个波段。4、 TM专题制图仪每次同时扫描①6条扫描线②12条扫描线③16条扫描线④20条扫描线。5、 HRV成像仪获得的影像①有全景畸变②没有全景畸变。6、 SPOT卫星获取邻轨立体影像时,HRV中的平面镜最大可侧旋①10º②16º③27º④32º。7、真实孔径侧视雷达的距离分辨率与①天线孔径有关②脉冲宽度有关③发射的频率有关。7、 径侧视雷达的方位分辨率与①天线孔径有关②天线孔径无关③斜距有关④斜距无关。问答题:1、叙述侧视雷达图像的影像特征2、MSS、TM、ETM+影像各有何特点?3、有哪几种方法可以获得多光谱摄影影像?4、对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变?扫描角为θ时的影像的畸变多大?5、叙述Landsat-1上的MSS多光谱扫描仪获取全球(南北纬度81°之间)表面影像的过程。6、TM专题制图仪与MSS多光谱扫描仪有何不同?7、SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同?8、侧视雷达影像的分辨力、比例尺、投影性质和投影差与中心投影航空或航天像片影像有何不同?9、侧视雷达为什么要往飞机侧方发射脉冲并接收其回波成像?如果向飞机或卫星正下方发射脉冲并接收回波成像会是什么情景?10、简述INSAR测量高程的基本原理。第四章 遥感图像数字处理的基础知识名词解释:1、光学影像 2、数字影像 3、空间域图像 4、频率域图像 5、图像采样6、灰度量化7、BSQ 8、BIL 9、BMP 10、TIFF 11、ERDAS 12、PCI 13、3S集成填空题:1、光学图像是一个 函数。2、数字图像是一个 函数。3、光学图像转换成数字影像的过程包括 等步骤。4、图像数字化中采样间隔取决于图像的 ,应满足 (公式)。5、一般图像都由不同的 、 、 、 的周期性函数构成。6、3S集成一般指 、 和 的集成。选择题:(单项或多项选择)1、 数字图像的①空间坐标是离散的,灰度是连续的②灰度是离散的,空间坐标是连续的③两者都是连续的④两者都是离散的。2、 采样是对图像①取地类的样本②空间坐标离散化③灰度离散化。3、 量化是对图像①空间坐标离散化②灰度离散化③以上两者。4、 图像数字化时最佳采样间隔的大小①任意确定②取决于图像频谱的截止频率③依据成图比例尺而定。5、 图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为①32个②64个③128个④256个。6、 BSQ是数字图像的①连续记录格式②行、波段交叉记录格式③象元、波段交叉记录格式。问答题:1、 叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。2、 怎样才能将光学影像变成数字影像。3、 叙述空间域图像与频率域图像的关系和不同点。4、 叙述储存遥感图像有哪几种方法,列举2—3种数字图像存储格式,并说明其特点。5、叙述3S集成的形式和作用。第五章 遥感图像几何处理名词解释:1、 共线方程2、外方位元3、像点位移4、几何变形5、几何校正6、粗加工处理7、精加工处理8、多项式纠正9、间接法纠正10、直接法纠正11、灰度重采样12、最邻近像元重采样13、双线性内插14、双三次卷积15、图像配准16、数字镶嵌17、数字地面模型18、正射影像19、地理编码图象 20、DEM填空题:1、 分别写出中心投影,推扫式传感器(旁向,航向倾斜),扫描式传感器的共线方程表达式 , , , 。2、 遥感图像的变形误差可以分为 和 ,又可以分为 和 。3、 外部误差是指在 处于正常的工作状态下,由 所引起的误差。包括 , , , 等因素引起的变形误差。4、 传感器的六个外方位元素中 的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化,而 使图像产生非线性变形。 5、 地球自转对于多中心投影影像产生像点位移在 方向上,位移量bb’= 。6、 TM卫星图像的粗纠正使用的参数有 , , , 纠正的变形有 , 。7、 遥感图像几何纠正的常用方法有 , , 。8、 多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系 。9、 多项式拟合法纠正中,一次项纠正 ,二次项纠正 ,三次项纠正 。10、项式拟合法纠正中控制点的要求是 , , 。11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要 个控制点,二次项最少项需要 个控制点,三次项最少需要 个控制点。12、SPOT图像采用共线方程纠正时需要 ,有 未知参数,最少需要 个控制点。13、常用的灰度采样方法有 , , 。14、数字图象配准的方式有 , 。15、数字图像镶嵌的关键 , , 。16、在姿态角都为0的情况下,中心投影像片的投影差为 ,推扫式影像(HRV)的投影差为 ,扫描仪影像(MSS)的投影差 ,侧视雷达影像(SAR)的投影差 。17、灰度采样中,双线性内插的权矩阵采用 函数求取, 双三卷积的权矩阵采用 函数求取。选择题:(单项或多项选择)1、 垂直航线方向距离越远比例尺越小的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。2、 垂直航线方向距离越远比例尺越大的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。3、 真实孔径天线侧视雷达影像上高出地面的物点其象点位移(投影差)①向底点方向位移②背向底点方向位移③不位移。4、 逐点扫描式影像(如TM影像)上高差引起的像点位移(投影差)发生在①像底点的辐射方向②扫描方向。5、 多项式纠正用一次项时必须有①1个控制点②2个控制点③3个控制点④4个控制点。6、 多项式纠正用二次项时必须有①3个控制点②4个控制点③5个控制点④6个控制点。7、 多项式纠正用一次项可以改正图像的①线性变形误差②非线性变形误差③前两者。8、 共线方程的几何意义是在任何情况下①像主点、像底点和等角点在一直线上②像点、物点和投影中心在一直线上③ 主点、灭点和像点在一直线上。问答题:1. 叙述中心投影的航空像片,MSS多光谱扫描仪影像,SPOT的HRV推扫式影像和真实孔径侧视雷达图像的几何特征。2. 列出中心投影影像、推扫式影像(旁向和航向)、逐点扫描影像和侧视雷达影像的构像方程和共线方程表达式。3. 列出中心投影影像、推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的投影差公式,并说明投影差产生的像点位移各自不同点。4. 已知中心投影影像姿态产生的变形误差公式为推导出推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的像点位移公式。5. 叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理(可作图说明)和优缺点。6. 两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题?解决的基本方法是什么?7. 叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。8. 多项式拟合法选用一次项、二次项和三次项,各纠正遥感图像中的哪些变形误差?9. 多项式拟合法平差后精度应控制在什么范围内?超限了怎么办?10.叙述共线方程法纠正SPOT卫星图像的原理和步骤。11.在几何纠正的重采样中,内插像元4*4图像亮度值矩阵为:在间接法纠正过程中,某地面点反算到原始像点的坐标值为( ,),利用最邻近法和双线性内插法求像点的亮度值。12.叙述数字图像镶嵌的过程。13.画出各个外方位元素变化引起的图形变化情况第六章 遥感图像辐射处理名词解释:1、辐射误差2、辐射定标3、大气校正4、图像增强 5、图像直方图 6、假彩色合成 7、密度分割 8、真彩色合成 9、假彩色合成 10、伪彩色图像 11、图像平滑 12、图像锐化 13、边缘检测 14、低通滤波 15、高通滤波 17、图像融合 18、直方图正态化 19、梯度算子 20、线性拉伸 21、拉氏算子 22、直方图均衡 23、邻域法处理 填空题:1、辐射传输方程可以知道,辐射误差主要有 , , 。2、常用的图像增强处理技术有 , 。3、增强的常用方法有 , , , , , , 等。子4、直方图均衡效果 , , 。5、3*3的拉普拉斯算子 。6、图像平滑和锐化的关系 。 7、NDVI= 。8、图像融合的层次 , , 。9、HIS中的H指 ,I指 , S指 。 图像融合的常用算法 , , , , 等。选择题:(单项或多项选择)1、 图像增强的目的① 增加信息量②改善目视判读效果。2、 图像增强①只能在空间域中进行②只能在频率域中进行③可在两者中进行。3、 从图面上看直方图均衡后的效果是①增强了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差②减弱甚至于淹没了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差③增强了占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差④减弱占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差。4、 标准假彩色合成(如TM4、3、2合成)的卫星影像上大多数植被的颜色是①绿色②红色③蓝色。5、 图像边缘增强采用①低通滤波②高通滤波。6、 消弱图像噪声采用①低通滤波②高通滤波。7、 图像融合前必须先进行①图像配准②图像增强③图像分类。8、 图像融合①必须在相同分辨率图像间进行②只能在同一传感器的图像间进行③可在不同分辨率图像间进行④可在不同传感器的图像间进行⑤只限于遥感图像间进行⑥可在遥感图像和非遥感图像间进行。 问答题:10、 根据辐射传输方程,指出传感器接收的能量包含哪几方面,辐射误差及辐射误差纠正内容是什么,11、 简述遥感数字影像增强处理的目的,例举一种增强处理方法,说明其原理和步骤。12、 什么是遥感图像大气校正?为什么要进行遥感图像大气校正?请以多光谱扫描仪(MSS)资料为例,说明大气校正的原理和方法。13、 以美国陆地卫星TM图像的波段为例,分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比,假彩色合成图像在地物识别上有何优越性?14、 叙述美国陆地卫星ETM图像分辨率30米的5、4、3波段影像与分辨率15米的全色影像进行融合的步骤和方法。15、 说明以下直方图的影像特征。第七章 遥感图像判读名词解释:1、遥感图像判读 2、景物特征 3、判读标志 4、几何分辨率 5、辐射分辨率6、光谱分辨率 7、时间分辨率 8、波谱响应曲线 9、热阴影 10、冷阴影11、雷达盲区 12、角隅反射 13、体散射 14、影像几何特性 15、影像辐射特性16、 地物光谱特征 17、地物空间特征 18、地物时间特征填空题:1、遥感图像信息提取中使用的景物特征有 。2、遥感图像空间特征的判读标志主要有 等。3、传感器特性对判读标志影响最大的是 等。4、光谱分辨率根据 三项指标来判定。5、热红外图像上的亮度与地物的 和 有关, 比 影响更大。6、 侧视雷达图像上的亮度变化与 等有关。选择题:(单项或多项选择) 1、 遥感图像的几何分辨率指 ①象元相应地面的宽度 ②传感器瞬时视场内观察到地面的宽度 ③能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。2、 热红外图像是 ①接收地物反射的红外光成的像 ②接收地物发射的红外光成的像。3、 热红外图像上的亮度与地物的 ①反射率大小有关 ②发射率大小有关 ③反射太阳光中的红外光强度有关 ④温度高低有关。4、 侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺 ①离底点近的比例尺大 ②离底点远的比例尺大 ③比例尺不变。问答题:1、 遥感图像判读主要应用景物的哪些特征?2、 何为传感器的空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率?3、 叙述TM多光谱图像的几何特征和辐射特征。4、 叙述地物光谱特性曲线与波谱响应曲线之间的关系和不同点?(可作图说明)5、 举例说明为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息?6、 叙述热红外图像的几何特征和辐射特征。7、 叙述侧视雷达图像的几何特征和辐射特征。第八章 遥感图像自动识别分类名词解释:1、模式识别 2、遥感图像自动分类了 3、统计模式识别 4、结构模式识别5、光谱特征向量 6、特征空间 7、特征变换 8、特征选择 9、主分量变换10、哈达玛变换 11、穗帽变换 12、生物量指标变换 13、标准化距离14、类间离散度15、类间离散度16、类内离散度17、判别函数18、判别边界19、监督法分类20、非监督法分类21、条件概率22、先验概率23、后验概率24、贝叶斯判别规则25、马氏距离26、欧氏距离27、计程距离28、错分概率29、训练样区 30、最大似然法分类 31、最小距离法分类32、ISODATA法分类33、混淆矩阵填空题:1、遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是 等。2、特征变换在遥感图像分类中的作用是 。3、遥感图像特征变换的主要方法有 等。4、特征选择的目的是 。5、标准化距离的公式 。6、马氏距离公式 ,欧氏距离公式 ,计程距离公式 。7、最大似然法分类判别函数 。8、分类后处理主要包括 , 。选择题:(单项或多项选择)1、 同类地物在特征空间聚在①同一点上②同一个区域③不同区域。2、 同类地物在特征空间聚类呈①随机分布②近似正态分布③均匀分布。3、 标准化距离大可以说明①类间离散度大,类内离散度也大②类间离散度小,类内离散度大③类间离散度大,和/或类内离散度小④类间离散度小,类内离散度也小。4、 监督分类方法是①先分类后识别的方法②边学习边分类的方法③人工干预和监督下的分类方法。5、 两类地物的最大似然法分类判别边界在①两类地物分布概率相等处②两类地物均值的中值位置③其中一类地物分布概率的最大处。6、 ISODATA法分类的样区①尽量选在同一类别中②尽量包含所需识别的类别③类别是已知的④类别是未知的。问答题:1、 什么叫特征空间?地物在特征空间聚类有哪些特性?2、 作图并说明遥感影像主分量变换的原理和它在遥感中的主要作用。3、 叙述生物量指标变换的原理及其作用。4、 为什么要进行特征选择?列举几种特征选择的主要方法和原理。5、 叙述监督分类与非监督分类的区别。6、 叙述最大似然法分类原理及存在的缺点。7、 叙述最小距离法分类的原理和步骤。8、 叙述ISODATA法非监督分类的原理和步骤。9、 叙述图像增强中的平滑处理与分类后的平滑处理的异同点。10、述改善仅用光谱特征的统计模式识别自动分类的主要方法和基本原理。11、评价以下的混淆矩阵,并求出平均可信度和加权可信度。类 别 1 2 3 4 5 12345其它类 象元数 135 276 463 178 30512、根据下图中两类地物在一维特征空间中的分布,画出最大似然法、最小距离法的判别边界并分析和比较它们的错分概率。第九章 遥感技术的应用名词解释:1、卫星影像地图 2、DRG 3、DLG 4、GIS 5、同轨立体影像 6、邻轨立体影像 7、沙尘暴 8、海洋赤潮 9、地质构造 10、植被指数 11、森林立地条件12、臭氧空洞 13、土壤侵蚀 14、遥感考古 15、蓝冰填空题:1、 利用遥感图像修测地形图,修测的主要内容有 等。2、遥感图像制作影像图时控制点来源有 等。3、森林立地因子包括 等。4、多时遥感影像监测冰川流速的步骤是 等。选择题:(单项或多项选择) 1、 分辨率30米的TM影像,按规范要求的平面精度(图上),适合制作哪种比例尺的影像图 ①1:10000 ②1:100000 ③1:500000。2、 按规范要求的平面精度制作卫星影像图,选控制点用的地形图比例尺,应比影像图的比例尺 ①大一个等级 ②小一个等级。问答题:1、 举例说明制作不同比例尺卫星影像地图时怎样选择遥感图像?2、 叙述遥感监测南极冰川流速和流量的基本方法。3、 中国南方草场三级分类的内容是什么?TM影像可能提取出哪些信息?4、 叙述遥感调查中国南方草场资源的基本方法。5、 叙

通过对植被覆盖度的研究,可以了解当地的环境状况,植被减少能出现很多问题,比方说水土流失、沙尘暴等等,像黄土高原植被覆盖率低且黄土土质疏松导致水土流失严重。所以可以更好的了解当地环境状况、存在问题。

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植被遥感论文参考文献

党福星

(航空物探遥感中心,北京100083)

多光谱遥感技术是一种根据地表地物的电磁波谱特征,利用多光谱扫描仪从空中探测地面信息的技术。多光谱遥感资料的多波谱特性,是识别地物和提取地表信息的重要依据之一,利用遥感波谱信息进行地物识别和信息提取,不但信息量大,而且信息处理可以定量化。目前,应用多光谱遥感资料所精细反映的地表地物的电磁波谱特性,进行地物信息的定量提取研究是多光谱遥感技术应用中的重要内容和热点,本文以地面地物信息的定量化提取为研究内容,提出了地物识别的新思路,探讨了多光谱信息定量化分析技术在遥感解译应用中的具体研究途径,对今后进一步开展遥感解译定量化研究具有实际意义。

图1是多光谱遥感定量化分析技术流程。试验采用的是航空多光谱扫描原始数据,具有较高的波谱和空间分辨率(10个波段,的像元),地面主要地物波谱资料是通过地面准同步测试获取的。

试验研究包括两部分:第一是遥感图像数据定量化,主要内容有大气散射校正、噪声消除、基于机下点的图像归一化校正和反射率图像生成。第二是利用地物的地面反射率值与遥感图像的光谱信息的相关特征以及反射率值的变化趋势,建立遥感地物反射光谱解译模型,进行地物属性信息的定量提取,为研究人员提供较高精度的专题信息图像和有利于计算机的自动成图。

图1试验研究方法技术流程

一、试验区概况及遥感数据定量化

(一)试验区概况及主要地物波谱特征

本次航空多光谱扫描数据是于1991年9月和1993年8月用DS—1268系统分别在新疆西北部地质找矿区和冀中农业平原区采集的。试验区概况如下。

1.农业区及主要地物波谱

农业区以滦河流域平原为主,平原地区平均海拔高度为70m,试验区内平均高差不足50m。本区地物类型主要有植被、水体、裸土等,植被有农作物、树木、杂草等。农作物类型主要是玉米和花生,成片大面积分布,其混合像元率为0~10%。树木主要有成片树林和在耕地之间、道路两旁、建筑物旁成排分布的两种形式,混合像元率为20%和60%左右,草地主要分布在山坡和河滩,混合像元率为20%~80%,分布不均匀。本区无植被覆盖地物主要是滦河水、池塘水、裸露的砂土和砾石,主要分布在道路区、人工建筑区以及河滩等。典型地物波段反射光谱数据如表1所示。

表1农业区主要地物波段反射光谱数据(%)

2.地理、地质及主要地物波谱

地质找矿调查区位于我国西北的新疆阿舍勒地区,区内有一大型铜矿床。试验区属北温带寒冷半干旱气候区,区内基岩裸露较好,在低山丘陵区的沟谷中植被发育,多生茅草类;山坡(阴坡)上生长有蒿类及野刺玖、兔儿条等灌木,整个地势由南西向北东依次增高,分别为750m、800m、850m,呈似台阶状上升。

区内地层主要出露有上古生界中泥盆系依托克萨雷组、阿尔泰组,下石炭系口山咀组,第三系、第四系主要分布在研究区南部。上述地层构成长轴为北西向的向斜,沿其走向在西北端与南阿勒泰构造成矿带相连。

区内构造复杂,矿床位于玛尔卡库里深断裂北东侧近南北向的次级断裂带中,沿断裂各种岩石普遍受挤压破碎,矿区附近受到不同程度的区域变质和动力变质作用及成矿热液蚀变的影响,使得岩石变得复杂化。围岩蚀变强烈,蚀变范围较广而且种类繁多,岩石强烈硅化、绢云母化和绿石化,且发育有一定量的褐铁矿化及铁帽,形成明显的退色蚀变带。

区内主要岩石类型可分为矿化蚀变岩、非矿化蚀变岩及未蚀变(弱蚀变)岩石。表2是试验区主要地物的波段反射光谱数据。

(二)遥感图像数据定量化

本项试验在保证精度的前提下,对ATM图像进行了必要的预处理,包括图像的条带、噪声去除、大气散射校正、图像归一化校正和反射率值恢复等。

原始的遥感图像数据除了包含地物光谱反射率信息外,也包含着大气辐射传输效应、地形效应和不同波段的增益影响。剔除这些干扰因素,将原始图像数据转换为反射率图像是多光谱数据定量化解译和分析不可少的基础性工作。转换的方法很多,本次试验仅采用波谱平台对数剩余值法和线性回归法。

表2地质试验区主要地物波段反射光谱数据(%)

线性回归法的数学表达式为:

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式中:Rj(i)为第j波段第i像元的反射率;Aj,Bj为线性回归系数;Lj(i)为第j波段第i像元的图像亮度值。

该方法的适用条件是定标地物分布均匀、面积足够大(约10×10像元)而且地形起伏不能太大。

波谱平台对数剩余值法克服了对数剩余值法中背景地物压制目标地物吸收特征这一缺陷,其数学模型为:

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式中:G′j(·)为波段j上处于波谱平台区的所有像元的几何平均值;G′(·)为所有处于波谱平台区的像元在所有波段上的几何平均值;G.(i)为第i像元点在所有波段的几何平均值;Rj(i)为第j波段第i像元的波谱平台反射率对数值。

该模型的适用条件是像幅内大气水平均匀。

二、试验区地物反射光谱解释模型建立

(一)用于农业区地物识别的反射光谱解释模型建立及定量化分析

多光谱遥感图像的波谱特征是地物识别的重要依据,而建立判别地物属性的反射光谱解译模型是识别地物的关键。我们利用试验区主要地物的地面反射率值与遥感图像中光谱信息的相关特征以及反射率的变化趋势,建立了地物反射光谱解译模型,这些模型主要有:

①归一化差值植被指数In,

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②垂直植被指数

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③综合比值植被指数Ir,v

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式(3)、(4)、(5)中R3、R4、R7、R8分别为DS—1268系统第3、4、7、8波段图像的反射率值。各主要地物的判别指数动态变化范围如表3。

表3主要地物判别指数动态变化范围

(二)矿化蚀变信息解译模型的建立及其数据特征定量分析

在地质研究区内地表满足朗伯体假定、地形起伏中等、大气状况均匀的情况下,预处理后的多光谱图像j波段传感器对地面某点成像时所记录的第i个像元的反射率值可表示为:

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式中:pij为图像内第j波段的第i个像元对应的地面目标波段反射率值;ρkl为平台区内第l波段的第k个像元对应的地面目标波段反射率;m为多光谱图像的波段数;n′为平台区像元个数;Rij为图像反射率值。

由式(6)可知,图像反射率值仅与平台像幅内地物的和目标地物的反射光谱特征有关。由于平台区选取地物(花岗斑岩)满足灰体的反射特性,因此对于多光谱图像的两个波段的综合比值图像上某一像元点的值可表示为如下形式:

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由式(7)可知,在一定条件下,反射率图像波段比值仅与像元内目标地物的波谱特性有关。为准确地定量提取矿化蚀变信息,对已知矿化蚀变训练区的多波段综合比值数据进行统计分析,区内主要地物类型的反射率数据综合比值统计特征归纳如表4所示。

表4主要地物类型图像反射率数据比值特征

表4数据表明:应用反射率生成模型对经过初步辐射校正的图像作图像光谱转换之后,在(R9—R7)/(R9+R7)与(R9—R10)/(R9+R10)的二维比值数据中,植被和未蚀变岩石基本上被压缩在零值附近,而在(R5—R2)/(R5+R2)的比值数据中,非矿化蚀变岩类基本上也被压缩到了零值附近,因此,应用遥感信息定量化分析技术可以将矿化蚀变信息单独提取出来作为遥感定量信息,从而实现遥感信息的定量化提取。

三、遥感信息定量化提取

(一)农业试验区地物类型专题信息定量化提取

根据所建立的试验区遥感解译模型,在定量分析的基础上,将不同类型的地物属性信息提取出来。具体方法是,根据对已知地物训练区的统计分析,以由试验区主要地物类型的反射光谱解译模型计算出的各判别指数值的动态变化范围作为阈值基数,在阈值范围内的像元点被认为是所识别的地物,依此类推。附彩图2和附彩图3是利用判别指数在定量分析的基础上提取的试验区主要地物分类图像,提取结果是令人满意的,抽样统计精度达85%。

(二)矿化蚀变岩性信息定量化提取

1.植被影响因素的消除

如前所述,应用反射率图像的ATM9和ATM7生成的比值图像R97可将植被信息单独提取出来,进而消除植被对岩性信息提取的干扰。令:

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式中:R9为第9波段的反射率值;R7为第7波段的反射率值。

当比值图像的像元值R97≤0时,该像元点所反映的地物为植被。

2.蚀变岩石信息提取

应用反射率图像的ATM9和ATM10生成的比值图像可提取蚀变信息。令:

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在消除植被的影响后,蚀变信息的判别依据为:当比值图像上的像元值R910>时,该像元点所反映的地物为蚀变岩。

3.矿化信息提取

在蚀变信息提取的基础上,矿化信息可由反射率图像的ATM5和ATM2生成比值图像进行识别和提取。令:

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提取矿化信息的阈值基数为:当R52>时,比值图像上的对应像元点的地物为矿化蚀变岩。

附彩图4是依据(8)、(9)、(10)式所示的识别准则提取的植被、蚀变岩和矿化点信息分布示意。

在矿化蚀变信息提取的基础上,依据矿化点反射率图像数据的比值特征可进一步提取地表岩石的矿化信息。令:

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有关试验区地表岩石矿化信息和相对应的图像反射率数据比值特征见表5,通过初步分析,可得如下结论:

表5地表矿化岩石信息和图像反射率数据比值特征

当岩石中铁的氧化物、氢氧化物主要为赤铁矿、褐铁矿矿物时,R678<0,R789>0;

当岩石中以含针铁矿、褐铁矿矿物为主时,R789<0,R678>0;

R52值越大,岩石的褐铁矿化程度越高,岩石中铁的氧化物、氧氧化物含量也越高。

因此,根据上述结论,可提取以赤铁矿为主的和以针铁矿为主的矿化蚀变信息以及地表岩石的矿化程度信息。

当R678<0时,矿化标志为以赤铁矿为主的铁帽(附彩图5);

当R789<0时,矿化标志为以针铁矿为主的褐铁矿化(附彩图6)。

根据R52的值域范围,可确定矿化蚀变程度。即R52值越大,矿化程度越高,试验区矿化程度与比值图像R52值域的关系为:

当<R52<时,矿化程度低;

当<R52<时,矿化程度中等;

当<R52<时,矿化程度高。

附彩图7是根据R52值域范围提取的矿化程度专题信息示意。根据已有地质矿产资料和前人野外实地踏勘结果可知,矿化程度最高的矿化带是第一号矿化带,这与应用比值特征获取的矿化程度信息所反映的图像部位基本一致。

四、结论

通过多光谱定量化分析技术在地物识别中的初步应用研究,得出如下结论:

①采用多光谱定量化分析技术,利用遥感图像数据的光谱信息,进行地表农作物及其它地物类型的定量识别和地质矿化蚀变专题信息的定量提取,不仅物理意义明确,而且可以为动态监测大面积土地资源与矿产勘查快速提供有关专题信息图件。

②初步试验结果表明:在一定的条件下,应用多光谱信息定量化分析技术,通过对遥感数据进行定量化分析和解译,不仅应用效果好,提取精度高,而且所提取的有用地质信息可做为单独数据与其它地学信息复合,从而为今后更深入地探讨实现遥感解译定量化的有效研究途径奠定了基础。

③基于光谱信息统计的定量化分析方法,较好地与地面波谱数据的分析和应用结合起来,所建立的信息提取模型的主要依据是地面实测波谱数据的变化规律。因此,直接将地面波谱数据应用于多光谱图像预处理和解译过程,为多光谱图像的解译从定性发展到定量,提供了新的思路和研究方法。

④仅依据地物的波谱特性进行地物识别研究,具有一定的局限性。今后如何有效地结合遥感图像的光谱信息、结构信息以及其它相关信息,研究提取地物信息的综合计算机方法是提高遥感解释定量化水平值得注意的发展方向。

参考文献

1.斯韦恩等.遥感定量方法.北京:科学出版社,1984

2.彭望碌.遥感数据的计算机处理与地理信息系统.北京:北京师范大学出版社,1991

3.朱亮璞等.遥感地质学.北京:地质出版社,1994

R Exploration in Desert Terrains:A Guide to the Use of LANDSAT Thematic Mapper Imagery,Presented at the 8th Thematic Conference on Geologic Remote Sensing,1991

THE APPLICATION OF MULTISPECTRAL QUANTITATIVE ANALYTICAL TECHNIQUE TO THE RECOGNITION OF GROUND OBJECTS

Dang Fuxing

(Aerogeophysical Survey and Remote-Sensing Center,Beijing 100083)

Abstract

Using high resolution reflection spectral information of ground objects provided by ATM image data,systematically absorbing and consulting the new achievements in remote sensing techniques and methods gained by the Aerogeophysical Survey and Remote-Sensing Center in the period of Five-Year Plan,and employing multispectral quantitative analytical technology,the author tentatively carried out the remote-sensing ground object recognition study in agricultural area of central Hebei and semi-arid area of Xinjiang,and,as a result,obtained remarkable outcomes in this aspect.

随心所欲的写咯

遥感原理与应用第一章 电磁波及遥感物理基础名词解释:1、 遥感 2、遥感技术 3、电磁波 4、电磁波谱 5、绝对黑体 6、绝对白体7、灰体 8、绝对温度 9、辐射温度 10、光谱辐射通量密度 11、大气窗口12、发射率 13、热惯量 14、热容量 15、光谱反射率 16、光谱反射特性曲线 填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 、 、 、 、 、 、 等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是 和 的函数。3、一般物体的总辐射通量密度与 和 成正比关系。4、维恩位移定律表明绝对黑体的 乘 是常数。当绝对黑体的温度增高时,它的辐射峰值波长向 方向移动。5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 μm选择题:(单项或多项选择)1、 绝对黑体的 ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。2、 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 ①反射率 ②发射率 ③物体温度一次方 ④物体温度二次方 ⑤物体温度三次方 ⑥物体温度四次方。3、 大气窗口是指 ①没有云的天空区域 ②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段 ④没有障碍物阻挡的天空区域。4、 大气瑞利散射①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系 ④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系 ⑥与波长的四次方成反比关系 ⑦与波长无关。5、 大气米氏散射 ①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长无关。问答题:1、 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点,又有哪些共性?2、 物体辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐射峰值波长是多少?3、 叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。4、 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?5、 何为大气窗口?分析形成大气窗口的原因,并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。6、 传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量?第二章 遥感平台及运行特点名词解释:1、 遥感平台 2、遥感传感器 3、卫星轨道参数 4、升交点赤经 5、轨道倾角6、近地点角距 7、地心直角坐标系 8、大地地心直角坐标系 9、卫星姿态角10、开普勒第三定理 11、重复周期 12、近圆形轨道 13、与太阳同步轨道14、近极地轨道 15、偏移系数 16、GPS 17、ERTS_1 18、LANDSAT_1 19、SPOT 20、IRS 21、CBERS 22、ZY_1 23、Space Shuttle 24、MODIS 25、IKONOS 26、Quick Bird 27、Radarsat 28、ERS 29、小卫星填空题:1、遥感卫星轨道的四大特点 。2、卫星轨道参数有 。3、卫星姿态角是 。4、遥感平台的种类可分为 、 、 三类。5、卫星姿态角可用 、 、 等 方法测定。6、与太阳同步轨道有利于 。7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 ;带有TM探测器的是 。8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 ;可产生同轨立体影像的是 。9、ZY-1卫星空间分辨率为 。10、美国高分辨率民用卫星有 。11、小卫星主要特点包括 。12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是 。选择题:(单项或多项选择)1、 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球①黄道面的交点②地球赤道面的交点③地球子午面的交点。2、 卫星与太阳同步轨道指①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3、 卫星重复周期是卫星①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。4、 以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。5、 问答题:1、 根据Landsat-1的运行周期,求该卫星的轨道高度。2、 根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数,通过计算排出其轨道(赤道处)的分布图。3、 以Landsat-1为例,说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。4、 叙述地心直角坐标系与地心大地直角坐标系的差别和联系。5、 获得传感器姿态的方法有哪些?简述其原理。6、 简述遥感平台的发展趋势。7、 LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点?第三章 遥感传感器及其成像原理名词解释:1、遥感传感器 2、探测器 3、致冷器 4、红外扫描仪 5、多光谱扫描仪6、推扫式成像仪 7、成像光谱仪 8、瞬时视场 9、MSS 10、TM 11、HRV 12、SAR 14、INSAR 15、CCD 16、真实孔径侧视雷达17、合成孔径侧视雷达18、全景畸变 19、动态全景畸变 20、 静态全景畸变 21、距离分辨率22、方位分辨率23、雷达盲区24、角隅反射 25、粗加工产品 26、精加工产品27、多中心投影 28、多中心斜距投影填空题:1、MODIS影像含有 个波段,其中250米分辨率的包括 波段。2、RADARSAT-1卫星空间分辨率最高可达 ,共有 种工作模式。3、多极化的卫星为 。4、目前遥感中使用的传感器大体上可分为 等几种。5、遥感传感器大体上包括 几部份。6、MSS成像板上有 个探测单元;TM有 个探测单元。7、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是 ,其空间分辨率为 。8、利用合成孔径技术能堤高侧视雷达的 分辨率。9、扫描仪产生的全景畸变,使影像分辨率发生变化,x方向以 变化,y方向以 变化。10、实现扫描线衔接应满足 。选择题:(单项或多项选择)1、 全景畸变引起的影像比例尺变化在X方向①与COSθ成正比②在X方向与COSθ成反比③在X方向与COS²θ成正比④在X方向与COS²θ成反比。2、 全景畸变引起的影像比例尺变化在Y方向①与COSθ成正比②与COSθ成反比③与COS²θ成正比④与COS²θ成反比。3、 TM专题制图仪有① 4个波段②6个波段③7个波段④9个波段。4、 TM专题制图仪每次同时扫描①6条扫描线②12条扫描线③16条扫描线④20条扫描线。5、 HRV成像仪获得的影像①有全景畸变②没有全景畸变。6、 SPOT卫星获取邻轨立体影像时,HRV中的平面镜最大可侧旋①10º②16º③27º④32º。7、真实孔径侧视雷达的距离分辨率与①天线孔径有关②脉冲宽度有关③发射的频率有关。7、 径侧视雷达的方位分辨率与①天线孔径有关②天线孔径无关③斜距有关④斜距无关。问答题:1、叙述侧视雷达图像的影像特征2、MSS、TM、ETM+影像各有何特点?3、有哪几种方法可以获得多光谱摄影影像?4、对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变?扫描角为θ时的影像的畸变多大?5、叙述Landsat-1上的MSS多光谱扫描仪获取全球(南北纬度81°之间)表面影像的过程。6、TM专题制图仪与MSS多光谱扫描仪有何不同?7、SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同?8、侧视雷达影像的分辨力、比例尺、投影性质和投影差与中心投影航空或航天像片影像有何不同?9、侧视雷达为什么要往飞机侧方发射脉冲并接收其回波成像?如果向飞机或卫星正下方发射脉冲并接收回波成像会是什么情景?10、简述INSAR测量高程的基本原理。第四章 遥感图像数字处理的基础知识名词解释:1、光学影像 2、数字影像 3、空间域图像 4、频率域图像 5、图像采样6、灰度量化7、BSQ 8、BIL 9、BMP 10、TIFF 11、ERDAS 12、PCI 13、3S集成填空题:1、光学图像是一个 函数。2、数字图像是一个 函数。3、光学图像转换成数字影像的过程包括 等步骤。4、图像数字化中采样间隔取决于图像的 ,应满足 (公式)。5、一般图像都由不同的 、 、 、 的周期性函数构成。6、3S集成一般指 、 和 的集成。选择题:(单项或多项选择)1、 数字图像的①空间坐标是离散的,灰度是连续的②灰度是离散的,空间坐标是连续的③两者都是连续的④两者都是离散的。2、 采样是对图像①取地类的样本②空间坐标离散化③灰度离散化。3、 量化是对图像①空间坐标离散化②灰度离散化③以上两者。4、 图像数字化时最佳采样间隔的大小①任意确定②取决于图像频谱的截止频率③依据成图比例尺而定。5、 图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为①32个②64个③128个④256个。6、 BSQ是数字图像的①连续记录格式②行、波段交叉记录格式③象元、波段交叉记录格式。问答题:1、 叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。2、 怎样才能将光学影像变成数字影像。3、 叙述空间域图像与频率域图像的关系和不同点。4、 叙述储存遥感图像有哪几种方法,列举2—3种数字图像存储格式,并说明其特点。5、叙述3S集成的形式和作用。第五章 遥感图像几何处理名词解释:1、 共线方程2、外方位元3、像点位移4、几何变形5、几何校正6、粗加工处理7、精加工处理8、多项式纠正9、间接法纠正10、直接法纠正11、灰度重采样12、最邻近像元重采样13、双线性内插14、双三次卷积15、图像配准16、数字镶嵌17、数字地面模型18、正射影像19、地理编码图象 20、DEM填空题:1、 分别写出中心投影,推扫式传感器(旁向,航向倾斜),扫描式传感器的共线方程表达式 , , , 。2、 遥感图像的变形误差可以分为 和 ,又可以分为 和 。3、 外部误差是指在 处于正常的工作状态下,由 所引起的误差。包括 , , , 等因素引起的变形误差。4、 传感器的六个外方位元素中 的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化,而 使图像产生非线性变形。 5、 地球自转对于多中心投影影像产生像点位移在 方向上,位移量bb’= 。6、 TM卫星图像的粗纠正使用的参数有 , , , 纠正的变形有 , 。7、 遥感图像几何纠正的常用方法有 , , 。8、 多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系 。9、 多项式拟合法纠正中,一次项纠正 ,二次项纠正 ,三次项纠正 。10、项式拟合法纠正中控制点的要求是 , , 。11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要 个控制点,二次项最少项需要 个控制点,三次项最少需要 个控制点。12、SPOT图像采用共线方程纠正时需要 ,有 未知参数,最少需要 个控制点。13、常用的灰度采样方法有 , , 。14、数字图象配准的方式有 , 。15、数字图像镶嵌的关键 , , 。16、在姿态角都为0的情况下,中心投影像片的投影差为 ,推扫式影像(HRV)的投影差为 ,扫描仪影像(MSS)的投影差 ,侧视雷达影像(SAR)的投影差 。17、灰度采样中,双线性内插的权矩阵采用 函数求取, 双三卷积的权矩阵采用 函数求取。选择题:(单项或多项选择)1、 垂直航线方向距离越远比例尺越小的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。2、 垂直航线方向距离越远比例尺越大的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。3、 真实孔径天线侧视雷达影像上高出地面的物点其象点位移(投影差)①向底点方向位移②背向底点方向位移③不位移。4、 逐点扫描式影像(如TM影像)上高差引起的像点位移(投影差)发生在①像底点的辐射方向②扫描方向。5、 多项式纠正用一次项时必须有①1个控制点②2个控制点③3个控制点④4个控制点。6、 多项式纠正用二次项时必须有①3个控制点②4个控制点③5个控制点④6个控制点。7、 多项式纠正用一次项可以改正图像的①线性变形误差②非线性变形误差③前两者。8、 共线方程的几何意义是在任何情况下①像主点、像底点和等角点在一直线上②像点、物点和投影中心在一直线上③ 主点、灭点和像点在一直线上。问答题:1. 叙述中心投影的航空像片,MSS多光谱扫描仪影像,SPOT的HRV推扫式影像和真实孔径侧视雷达图像的几何特征。2. 列出中心投影影像、推扫式影像(旁向和航向)、逐点扫描影像和侧视雷达影像的构像方程和共线方程表达式。3. 列出中心投影影像、推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的投影差公式,并说明投影差产生的像点位移各自不同点。4. 已知中心投影影像姿态产生的变形误差公式为推导出推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的像点位移公式。5. 叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理(可作图说明)和优缺点。6. 两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题?解决的基本方法是什么?7. 叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。8. 多项式拟合法选用一次项、二次项和三次项,各纠正遥感图像中的哪些变形误差?9. 多项式拟合法平差后精度应控制在什么范围内?超限了怎么办?10.叙述共线方程法纠正SPOT卫星图像的原理和步骤。11.在几何纠正的重采样中,内插像元4*4图像亮度值矩阵为:在间接法纠正过程中,某地面点反算到原始像点的坐标值为( ,),利用最邻近法和双线性内插法求像点的亮度值。12.叙述数字图像镶嵌的过程。13.画出各个外方位元素变化引起的图形变化情况第六章 遥感图像辐射处理名词解释:1、辐射误差2、辐射定标3、大气校正4、图像增强 5、图像直方图 6、假彩色合成 7、密度分割 8、真彩色合成 9、假彩色合成 10、伪彩色图像 11、图像平滑 12、图像锐化 13、边缘检测 14、低通滤波 15、高通滤波 17、图像融合 18、直方图正态化 19、梯度算子 20、线性拉伸 21、拉氏算子 22、直方图均衡 23、邻域法处理 填空题:1、辐射传输方程可以知道,辐射误差主要有 , , 。2、常用的图像增强处理技术有 , 。3、增强的常用方法有 , , , , , , 等。子4、直方图均衡效果 , , 。5、3*3的拉普拉斯算子 。6、图像平滑和锐化的关系 。 7、NDVI= 。8、图像融合的层次 , , 。9、HIS中的H指 ,I指 , S指 。 图像融合的常用算法 , , , , 等。选择题:(单项或多项选择)1、 图像增强的目的① 增加信息量②改善目视判读效果。2、 图像增强①只能在空间域中进行②只能在频率域中进行③可在两者中进行。3、 从图面上看直方图均衡后的效果是①增强了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差②减弱甚至于淹没了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差③增强了占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差④减弱占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差。4、 标准假彩色合成(如TM4、3、2合成)的卫星影像上大多数植被的颜色是①绿色②红色③蓝色。5、 图像边缘增强采用①低通滤波②高通滤波。6、 消弱图像噪声采用①低通滤波②高通滤波。7、 图像融合前必须先进行①图像配准②图像增强③图像分类。8、 图像融合①必须在相同分辨率图像间进行②只能在同一传感器的图像间进行③可在不同分辨率图像间进行④可在不同传感器的图像间进行⑤只限于遥感图像间进行⑥可在遥感图像和非遥感图像间进行。 问答题:10、 根据辐射传输方程,指出传感器接收的能量包含哪几方面,辐射误差及辐射误差纠正内容是什么,11、 简述遥感数字影像增强处理的目的,例举一种增强处理方法,说明其原理和步骤。12、 什么是遥感图像大气校正?为什么要进行遥感图像大气校正?请以多光谱扫描仪(MSS)资料为例,说明大气校正的原理和方法。13、 以美国陆地卫星TM图像的波段为例,分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比,假彩色合成图像在地物识别上有何优越性?14、 叙述美国陆地卫星ETM图像分辨率30米的5、4、3波段影像与分辨率15米的全色影像进行融合的步骤和方法。15、 说明以下直方图的影像特征。第七章 遥感图像判读名词解释:1、遥感图像判读 2、景物特征 3、判读标志 4、几何分辨率 5、辐射分辨率6、光谱分辨率 7、时间分辨率 8、波谱响应曲线 9、热阴影 10、冷阴影11、雷达盲区 12、角隅反射 13、体散射 14、影像几何特性 15、影像辐射特性16、 地物光谱特征 17、地物空间特征 18、地物时间特征填空题:1、遥感图像信息提取中使用的景物特征有 。2、遥感图像空间特征的判读标志主要有 等。3、传感器特性对判读标志影响最大的是 等。4、光谱分辨率根据 三项指标来判定。5、热红外图像上的亮度与地物的 和 有关, 比 影响更大。6、 侧视雷达图像上的亮度变化与 等有关。选择题:(单项或多项选择) 1、 遥感图像的几何分辨率指 ①象元相应地面的宽度 ②传感器瞬时视场内观察到地面的宽度 ③能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。2、 热红外图像是 ①接收地物反射的红外光成的像 ②接收地物发射的红外光成的像。3、 热红外图像上的亮度与地物的 ①反射率大小有关 ②发射率大小有关 ③反射太阳光中的红外光强度有关 ④温度高低有关。4、 侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺 ①离底点近的比例尺大 ②离底点远的比例尺大 ③比例尺不变。问答题:1、 遥感图像判读主要应用景物的哪些特征?2、 何为传感器的空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率?3、 叙述TM多光谱图像的几何特征和辐射特征。4、 叙述地物光谱特性曲线与波谱响应曲线之间的关系和不同点?(可作图说明)5、 举例说明为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息?6、 叙述热红外图像的几何特征和辐射特征。7、 叙述侧视雷达图像的几何特征和辐射特征。第八章 遥感图像自动识别分类名词解释:1、模式识别 2、遥感图像自动分类了 3、统计模式识别 4、结构模式识别5、光谱特征向量 6、特征空间 7、特征变换 8、特征选择 9、主分量变换10、哈达玛变换 11、穗帽变换 12、生物量指标变换 13、标准化距离14、类间离散度15、类间离散度16、类内离散度17、判别函数18、判别边界19、监督法分类20、非监督法分类21、条件概率22、先验概率23、后验概率24、贝叶斯判别规则25、马氏距离26、欧氏距离27、计程距离28、错分概率29、训练样区 30、最大似然法分类 31、最小距离法分类32、ISODATA法分类33、混淆矩阵填空题:1、遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是 等。2、特征变换在遥感图像分类中的作用是 。3、遥感图像特征变换的主要方法有 等。4、特征选择的目的是 。5、标准化距离的公式 。6、马氏距离公式 ,欧氏距离公式 ,计程距离公式 。7、最大似然法分类判别函数 。8、分类后处理主要包括 , 。选择题:(单项或多项选择)1、 同类地物在特征空间聚在①同一点上②同一个区域③不同区域。2、 同类地物在特征空间聚类呈①随机分布②近似正态分布③均匀分布。3、 标准化距离大可以说明①类间离散度大,类内离散度也大②类间离散度小,类内离散度大③类间离散度大,和/或类内离散度小④类间离散度小,类内离散度也小。4、 监督分类方法是①先分类后识别的方法②边学习边分类的方法③人工干预和监督下的分类方法。5、 两类地物的最大似然法分类判别边界在①两类地物分布概率相等处②两类地物均值的中值位置③其中一类地物分布概率的最大处。6、 ISODATA法分类的样区①尽量选在同一类别中②尽量包含所需识别的类别③类别是已知的④类别是未知的。问答题:1、 什么叫特征空间?地物在特征空间聚类有哪些特性?2、 作图并说明遥感影像主分量变换的原理和它在遥感中的主要作用。3、 叙述生物量指标变换的原理及其作用。4、 为什么要进行特征选择?列举几种特征选择的主要方法和原理。5、 叙述监督分类与非监督分类的区别。6、 叙述最大似然法分类原理及存在的缺点。7、 叙述最小距离法分类的原理和步骤。8、 叙述ISODATA法非监督分类的原理和步骤。9、 叙述图像增强中的平滑处理与分类后的平滑处理的异同点。10、述改善仅用光谱特征的统计模式识别自动分类的主要方法和基本原理。11、评价以下的混淆矩阵,并求出平均可信度和加权可信度。类 别 1 2 3 4 5 12345其它类 象元数 135 276 463 178 30512、根据下图中两类地物在一维特征空间中的分布,画出最大似然法、最小距离法的判别边界并分析和比较它们的错分概率。第九章 遥感技术的应用名词解释:1、卫星影像地图 2、DRG 3、DLG 4、GIS 5、同轨立体影像 6、邻轨立体影像 7、沙尘暴 8、海洋赤潮 9、地质构造 10、植被指数 11、森林立地条件12、臭氧空洞 13、土壤侵蚀 14、遥感考古 15、蓝冰填空题:1、 利用遥感图像修测地形图,修测的主要内容有 等。2、遥感图像制作影像图时控制点来源有 等。3、森林立地因子包括 等。4、多时遥感影像监测冰川流速的步骤是 等。选择题:(单项或多项选择) 1、 分辨率30米的TM影像,按规范要求的平面精度(图上),适合制作哪种比例尺的影像图 ①1:10000 ②1:100000 ③1:500000。2、 按规范要求的平面精度制作卫星影像图,选控制点用的地形图比例尺,应比影像图的比例尺 ①大一个等级 ②小一个等级。问答题:1、 举例说明制作不同比例尺卫星影像地图时怎样选择遥感图像?2、 叙述遥感监测南极冰川流速和流量的基本方法。3、 中国南方草场三级分类的内容是什么?TM影像可能提取出哪些信息?4、 叙述遥感调查中国南方草场资源的基本方法。5、 叙

资源遥感与数字农业:3S技术与农业应用 简介: 农业遥感的发展是伴随着空间信息科学和农学的发展而进步的。从最开始的技术开发应用,到现在的技术、方法和理论并重。尽管现在还不能称之为学科,因为作为一门学科,需要一整套完善的理论体系、方法体系、技术体系和应用模式。但在同领域科学家们扎实和富有睿智的研究中,正在一步步朝着成为一门独立的学科迈进。这从该领域技术名词的变化中可见一斑。 基于以上基本判断,我们编著了本论文集。……

植被覆盖度变化研究本科论文

徐涵秋. 新型Landsat8卫星影像的反射率和地表温度反演. 地球物理学报, 2015, 58(3): 741-747, SCI, EI.徐涵秋, 林中立, 潘卫华. 单通道算法地表温度反演的若干问题讨论——以Landsat系列数据为例. 武汉大学学报(信息科学版), 2015, 40(4): 487-492, EI.徐涵秋, 唐菲. 新一代Landsat系列卫星:Landsat 8遥感影像新增特征及其生态环境意义. 生态学报, 2013, 33(11), 3249-3257, 中科院生态环境研究中心主办刊物.Xu Hanqiu. Dynamic of soil exposureintensity and its effect on thermal environment Journalof Climatology, Hanqiu. Rule-based impervious surface mapping using high spatial resolution Journal of Remote Sensing, Hanqiu. Assessment of consistency in forest-dominated vegetation observations between ASTER and Landsat ETM+ images in subtropical coastal areas of southeastern China,Agricultural and Forest Meteorology, Hanqiu. Analysis of impervious surface and its impact on urban heat environment using the Normalized Difference Impervious Surface Index (NDISI).Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 2010, 76(5), 557-565,SCI、 Hanqiu, DING Feng and WEN Xiaole. Urban expansion and heat island dynamics in the Quanzhou region, Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2009, 2(2), 74-79,SCI、 Hanqiu, LIN Dongfeng, Tang Fei. The impact of impervious surface development on land surface temperature in a subtropical city: Xiamen, Journal of Climatology, Hanqiu. A new index for delineating built-up land features in satellite Journal of Remote Sensing, 2008, 29(14), 4269-4276,SCI、 Hanqiu. Extraction of urban built-up land features from Landsat imagery using a thematic-oriented index combination Engineering and Remote Sensing, 2007, 73(12), 1381-1392,SCI、 Hanqiu. Modification of Normalised Difference Water Index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed Journal of Remote Sensing. 2006, 27(14), 3025–3033,SCI、EI (ESI 前1%高引论文,列大陆学者3S领域引用最高的100篇论文之一).XU Hanqiu. Evaluation of two absolute radiometric normalization algorithms for pre-processing of Landsat of China University of Geosciences, 2006, 17(2), 146-150, Hanqiu and CHEN Benqing. Remote sensing of the urban heat island and its changes in Xiamen City of SE of Environmental Sciences, 2004, 16(2), 276-281,SCI, Hanqiu. Assessment of the SFIM Geographical Science, 2004, 14(1), 48-56, Hanqiu. An assessment of land use changes in Fuqing County of China using remote sensing Geographical Science, 2002, 12(2), 126-135, Hanqiu, WANG Xiaoqin and XIAO Guirong. A remote sensing and GIS integrated study on urbanization with its impact on arable lands: Fuqing City, Fujian Province, Degradation & Development, 2000, 11(4), 301-315,SCI、EI, 并被CSA (剑桥科学文摘) 推荐为遥感应用热点研究的25篇文献之一.XU Hanqiu, MacCarthy I. Markov chain analysis of vertical facies sequences using a computer software package (SAVFS): Courtmacsherry Formation (Tournaisian), southern & Geosciences, 1998, 24(2), 131-139, 国际IAMG主办刊物,SCI、EI(SAVFS软件被IAMG收入其官方网站).徐涵秋, 张铁军. ASTER与Landsat ETM+植被指数的交互比较. 光谱学与光谱分析, 2011, 31(7), 1902-1907, 中国光学学会主办刊物,SCI.(2014年“领跑者5000——中国精品期刊顶尖论文”) 徐涵秋. 区域生态环境变化的遥感评价指数. 中国环境科学, 2013, 33(5), 655-662, 中国环境科学学会主办刊物,EI.徐涵秋. 遥感监测地表裸露度动态变化及其热环境效应. 农业工程学报,2012, 28(23): 98-106. 中国农业工程学会主办刊物,EI.徐涵秋. 基于城市地表参数变化的城市热岛效应分析. 生态学报,2011, 30(14), 3890-3901, 中科院生态环境研究中心主办刊物.徐涵秋. 福建省长汀县河田盆地区近35年来地表裸土变化的遥感时空分析. 生态学报, 2013, 33(10), 2946-2953. 中国生态学会主办刊物徐涵秋, 何慧, 黄绍霖. 福建省长汀县河田水土流失区植被覆盖度变化及其热环境效应. 生态学报, 2013,33(10), 2954-2963. 中国生态学会主办刊物徐涵秋. 近30年来福州盆地中心的城市扩展进程. 地理科学, 2011, 31(3), 351-357, 中国科学院东北地理与农业生态研究所主办.徐涵秋, 张铁军, 李春华. ASTER与Landsat ETM+热红外传感器数据的比较研究. 武汉大学学报(信息科学版), 2011, 36(8), 936-940+1007, 武汉大学主办,EI.徐涵秋. 城市不透水面与相关城市生态要素关系的定量分析. 生态学报, 2009, 29(5), 2456-2462, 中科院生态环境研究中心主办刊物.徐涵秋.一种快速提取不透水面的新型遥感指数. 武汉大学学报(信息科学版), 2008, 33(11), 1150-1153, 武汉大学主办,EI.徐涵秋. 基于影像的Landsat TM/ETM+数据正规化技术. 武汉大学学报(信息科学版), 2007, 32(1), 62-66, 武汉大学主办刊物,EI.徐涵秋. 福州市城市热岛三维分布图, 载: 遥感见证——中国遥感卫星地面站建立20年卫星遥感图集, p. 298, 北京:科学出版社, 2006.徐涵秋. 环厦门海域水色变化的多光谱多时相遥感分析. 环境科学学报, 2006, 26(7), 1209-1218, 中科院生态环境研究中心主办刊物.徐涵秋. 利用改进的归一化差异水体指数(MNDWI) 提取水体信息的研究. 遥感学报, 2005, 9(5), 589-595, 中科院遥感应用研究所主办刊物 (中国百篇最具影响国内学术论文、《遥感学报》年均引用次数第1名).徐涵秋. 基于压缩数据维的城市建筑用地遥感信息提取. 中国图象图形学报, 2005, 10(2), 223-229, 中国图象图形学会、中科院遥感应用研究所主办刊物.徐涵秋. Landsat 7 ETM+影像的融合和自动分类研究. 遥感学报, 2005, 9(2), 186-194, 中国科学院遥感应用研究所主办刊物.徐涵秋. 基于谱间特征和归一化指数分析的城市建筑用地信息提取. 地理研究, 2005, 24(2), 311-320, 中科院地理科学与资源研究所主办刊物.徐涵秋. 基于SFIM算法的融合影像分类研究. 武汉大学学报 (信息科学版), 2004, 29(10), 920-923, 武汉大学主办刊物.徐涵秋, 陈本清. 不同时相的遥感热红外图象在研究城市热岛变化中的处理方法. 遥感技术与应用, 2003, 18(3), 129-133, 中科院遥感联合中心等主办刊物.(年均引用次数列该刊第3位)徐涵秋. 爱尔兰的高等教育, 载: 理论与实践, 北京:光明日报出版社, 1999.唐菲, 徐涵秋. 旧城改造与城市热岛效应关系的遥感研究. 地理科学, 2011, 31(10), 1228-1234, 中国科学院东北地理与农业生态研究所主办.吴学文, 徐涵秋. 一种基于水平集方法提取高分辨率遥感影像中主要道路信息的算法. 宇航学报, 2010, 31(5), 1495-1502, 中国宇航学会主办刊物,EI.张铁军, 徐涵秋. 基于MNDWI水体指数的ASTER与ETM+影像交互比较研究. 宇航学报, 2010, 31(4), 中国宇航学会主办刊物,EI.李春华, 徐涵秋, 陈荔聪. ASTER和Landsat-7ETM+两种多光谱传感器影像的交互对比. 光谱学与光谱分析, 2010, 30(9), 中国光学学会主办刊物,SCI、EI.李婉晖, 徐涵秋. 基于生物光学模型的二类水体光学活性物质估算: 以晋江下游河段为例. 环境科学, 2009, 30(4), 中科院生态环境研究中心主办刊物.孙小丹, 徐涵秋. 一种利用多光谱双向检测和多尺度角特征验证的角提取方法. 武汉大学学报(信息科学版), 2009, 34(10), 1231-1235, 武汉大学主办,EI.孙小丹, 徐涵秋. 农用地遥感影像信息的角提取方法. 农业工程学报, 2009, 25(10), 135-141, 中国农业工程学会主办,EI.温小乐, 徐涵秋. 基于多源同步数据的闽江下游悬浮物定量遥感. 环境科学, 2008, 29(9), 2441-2447, 中科院生态环境研究中心主办刊物,EI.

研究青海省植被覆盖变化的意义,首先必须认识到植被覆盖变化对环境的重要性。自然环境的变化反映出区域地貌地貌的变化和区域的植被覆盖的变化。植被覆盖的变化表明区域的土壤特性、水文特征及植物种类的变化特征,对环境资源保护和生态环境平衡有重要意义。其次,研究青海省植被覆盖变化,主要是为了研究它们对青海省社会经济发展的影响。植被覆盖变化可能会影响青海省的气象、地形、土壤、水资源和生态系统,从而影响到该地区的社会经济发展。研究它们对青海省社会经济发展的影响,可以为植物资源保护和社会经济发展提供重要的参考。最后,研究青海省植被覆盖变化的意义在于它可以促进区域植物资源的耕作效率提高。植被覆盖变化可以为农业种植提供生长条件,从而提高农业作物的产量,促进农业经济的发展。同时,植被覆盖的变化可以促进植物种类的多样性,有助于提高生态环境质量,实现绿色发展的目标。

1 森林植被保护对可持续发展的重大作用[3 ]森林是地球上陆地生态系统的主体,生态系统的各个要素如土壤、水、空气、气候、物种繁衍和多样化等等,均与森林的存在和发展紧密相关。森林不仅为人类提供木材和林产品,而且具有吸收二氧化碳,释放氧气,调节气温,增加空气湿度和降雨,生产和保护土壤,涵养和保护水源,调节水循环,防止水土流失,防风固沙,优化气候及野生动植物多样性等多种生态功能。因此森林直接维系着地球生态和人类的生存和发展。2 森林植被破坏对人类社会发展所造成的恶果2. 1 温室效应去森林消耗自然界二氧化碳的能力,使地球表面温度升高。科学家预测到21世纪中叶,二氧化碳浓度增加一倍,全球平均气温升高1. 5℃~310℃,高纬地区气温升高4℃~10℃,引起两极冰川融化,海平面将上升0. 5米到1. 4米,沿海地区及城市将难逃淹没厄运[ 2 ] 。2. 2 气候异常,旱涝灾害[ 2 ]森林植被破坏一方面使土地丧失保水功能,空气中缺乏蒸发的水分而降雨稀少,出现气候干旱,水资源短缺;失去森林对太阳幅射的遮挡,天气变得炎热高温,造成农作物失收,从而引发饥荒。另一方面减弱了土壤的渗水性,缩短了水分在地表停留时间,导致雨季时发生洪涝灾害[ 4 ] 。2. 3 水土流失[ 1 ]大面积砍伐森林造成水土流失的后果:其一是大量表层耕作土壤流失、地力下降、作物减产。中国每年流失50多亿吨土壤中,含氮、磷、钾肥料4千多万吨,相当于中国肥料工业年产量1 /2。其二是淤积水库,缩减利用功能和寿命。建国以来全国水库库容已淤积1000 亿M3 ,占同期总库容25% ( 1993年) 。其三是淤塞江河湖泊[ 2 ] 。2. 4 动、植物资源灭绝,生物多样性减少[ 2 ]森林植被的毁坏,破坏了生态系统的自动调节能力,引起生态失调甚至造成生态系统崩溃。物种灭绝对生态系统的打击是极其沉重的。首先,灭绝的物种切断了食物链之间构成的生物网,引起多米诺骨牌式的连锁反应,使更多生物灭绝;其次,物种灭绝破坏了生态系统内生物之间的相互制衡,此消彼长近一步破坏生态平衡;第三,物种灭绝削弱了生态系统内各具特长的众多物种相互补充以提高自身适应环境的能力和抵御外界侵袭及重新恢复构造的能力;森林的破坏使自然界亿万年发展历史形成的物种大量消亡,生物灭绝将直接威胁人类的生存发展。3 森林植被遭到大规模破坏的原因3. 1 为了满足人口增长对粮食的需求人们大量地砍林开荒,加剧林地土壤侵蚀,严重损害森林植被的再生和恢复能力,造成对森林的严重破坏。3. 2 人口增加对林产品的强劲需求诱发过量采伐人口增长相应引起建筑、家具等对木材林产品需求的迅速扩大,造成林业的过量采伐,森林消耗量大大超过其生长量,森林资源陷于枯竭。3. 3 工业污染排放带来的酸雨对森林植被造成的损害酸雨是矿物燃料燃烧和冶炼过程中产生的硫和氮的氧化物排入大气,与水汽化合生成二氧化硫和氮氧化物,它们与降水化合构成酸性雨。酸雨的直接损害是侵蚀树叶,阻碍树木呼吸,造成土壤酸化变质,腐蚀树木根系。3. 4 中国在森林资源和生态环境的价值认识上指导思想和政策失误造成政策失灵和管理失灵建国后曾长时期实行的错误人口政策是中国社会发展中典型的政策失误,造成人口几乎翻两番。目前的诸多社会经济、环境资源问题无不与剧增的人口有关。80年代以前“以粮为纲”的农业发展战略违背了因地制宜的生态经济原则,破坏农林之间相互促进的内在关系,造成森林资源环境的大破坏。“剪刀差”政策虽然加速工业基础的发展,却打击了森林资源环境保护的积极性,造成耗竭性开发利用,将林业当作单纯性原材料生产部门,重采伐,轻抚育,造成采伐大于更新,森林面积逐年缩小,生态环境不断恶化。不合理的资源定价方式导致资源市场价格严重扭曲,表现为自然生态资源无价,资源产品低价。使用者无须支付环境成本就可以开发利用资源环境,将生态环境损失转嫁社会和他人承担,造成森林资源开发利用的“外部不经济性”。在资源与环境管理上的制度和法律法规不健全,缺乏权威性的统一管理体制,各地方各部门为局部利益抢夺资源和推诿责任,造成资源名为国有实为无主,破坏资源、破坏生态环境的现象屡有发生而执法部门难于遏止。3. 5 生产技术科学水平落后粗放式开发,缺乏替代能源研究。中国对森林资源的开发利用技术上落后,林地与蓄积量比例低,造林成活保存率、成林成材率都很低。原木制材损耗过高,工艺落后,综合利用率低,浪费严重。缺乏对替代能源的研究开发,造成对森林资源和生态环境的压力持续增大。4 要提倡环境保护与可持续发展战略[ 3 ]环境保护可持续发展由思想的形成到战略的提出。从1962年美国海洋生物学家R·卡逊发表《寂静的春天》和1972年由多国科学家组成的罗马俱乐部出版《增长的极限》,到1972年6月5日联合国的“斯德哥尔摩人类环境会议”提出可持续发展的思想和1987年联合国环发委员会研究报告《我们共同的未来》首次正式提出可持续发展的定义:“即满足当代人的幸福,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”,再到1992年6月联合国里约热内卢环发大会提出全球可持续发展战略,可持续发展经历由观念的形成到全球战略的提出和行动纲领付诸实施的阶段,得到许多国际组织和各国政府的赞同。可持续发展思想的产生是由于人类在社会发展实践中认识到,传统的经济发展虽然带来巨大财富,同时也造成严重的资源滥用和破坏[ 3 ] ,并危及人类今后的生存和发展。可持续发展与生态资源保护两者关系密切[ 3 ] :要实现可持续发展就必须保护和改善人类赖以生存和发展的自然环境;同时资源环境保护也离不开可持续发展,经济发展中产生的环境问题,只能在经济发展中解决。可持续发展是人类对于发展的认识飞跃和正确抉择。5 建立建全可持续发展的森林资源管理体系[ 3 ]5. 1 改变传统经济增长模式,将森林资源和生态环境的保护纳入国民经济增长范畴传统的国民生产总值(GDP)作为宏观经济增长指标忽视了经济社会系统对森林生态的影响,没有将经济增长带来对森林资源和生态环境的消耗和破坏所造成的影响及损失考虑在内,往往助长以环境和自然资源的迅速消耗加快经济产出的增长方式。因此在计算国民生产增长值时,应在国民生产总值(GDP)中减去生态环境损失和自然资源(资本)存量,才能真实反映经济发展。5. 2 将森林资源及生态环境纳入市场经济轨道,实行森林的资源环境资本化和价格合理化[ 1 ]长期以来,中国在森林资源问题上存在着“产品高价,原料低价,环境无价”的严重价格扭曲现象,其主要根源是自然资源生态环境无价的观点及其派生的不合理定价方法,它既影响了资源开发部门生产积极性,阻碍这些部门技术改造和技术进步,也导致森林资源的滥用和浪费,再加上资源环境成本的外部不经济性,结果造成市场失灵。为了发挥市场调节资源利用者积极性的作用,保障森林资源的持续利用,必须将资源及产品开发利用中造成的环境破坏成本纳入价格体系,使外部成本内在化。5. 3 完善资源产权制度一是建立健全资源资产管理制度,强化森林资源的国家所有权。森林是国家重要财富,应当建立和实施有效的资产管理制度[ 3 ] ,防止国有资源部门化和地区化,造成国有资源流失。二是实行资源资本化,使所有权与经营使用权分开,对资源使用者实行资源有偿使用和转让,在市场价值规律的作用下,促使资源使用者保护森林资源。5. 4 保持稳定的森林资源基础,建立以合理利用资源为核心的发展战略森林资源保持合理存量水平,一要保持一定比例的森林覆盖率。国内外专家研究认为,一国的森林覆盖率必须达到30%并分布均匀,才能具备比较完善和明显的整体生态功能。而中国目前森林覆盖率只有12%,要实现森林资源的可持续利用、植树造林,任重道远。二要建立一定面积的自然保护区,保持一定比例的自然原生地,以保持生物多样性。按国家总体水平的标准,自然原生地应保持在5%以上,中国已达到4%,除了继续扩大保护区面积外,还应加强对自然保护区的有效管理。合理利用森林资源。中国森林环境问题本质上主要是由于资源不合理利用和浪费造成的。人们长期把森林资源看成无价的公共物品,对资源不合理利用和浪费无动于衷。因此必须认识到中国资源短缺的严重现实,建立以合理利用资源为核心的发展战略,才能有效减缓经济发展和人口增长对资源和环境的压力,保证森林资源的可持续发展。6 实现森林资源可持续发展的措施6. 1 法制是森林资源可持续发展的有力保障可持续发展是持续的稳定发展,必须依靠长期稳定的基本政策才能保证有效实施,只有法律的稳定性才能满足发展对政策稳定性的基本要求[ 3 ] ;可持续发展是一种全面的发展,涉及众多领域、行业和部门,既要求经济上的数量增长,又要求发展所需的质量改善,因此各有关利益主体之间的利害关系错综复杂,必须运用法律才能予以调整;6. 2 法制建设包括法律和制度的建立及完善[ 1 ]一方面是森林资源和生态环境法律体系的建立和完善。中国的宪法、中国参加的国际条约、生态环境资源保护的基本法律及其具体实施规定,已形成基本的法律保障体系。另一方面是管理制度的建立和完善,禁止滥砍乱伐,贯彻造管并举,造多于伐,采育结合,综合利用的方针。通过政府部门自上而下的建立一整套森林资源管理体制实施管理。6. 3 实现森林资源可持续发展的经济手段[ 5 ]经济手段是通过价格、税收、财政、信贷等经济杠杆调节经济活动与森林资源保护之间关系,从影响成本和效益入手, 使得价格反映全部社会成本[ 5 ] ,通过确立环境和资源的合理价格,促进资源的有效利用和合理配置,促使资源环境使用人的行为符合可持续发展的需要,达到改善生态环境和森林资源持续利用的目标。经济手段是多方面的[ 5 ] ,包括:在市场条件下,建立环境税收制度、资源有偿使用制度、生态补偿税费制度、资源政策定价等。依靠价值规律和供求关系强化森林植被保护。6. 4 依靠科学技术进步保护森林资源生态环境在环境恶化与经济发展两难境地中寻求可持续发展,依靠科学技术进步无疑占有重要地位,应当把现代科学技术和现代化管理作为森林资源持续发展的主要支柱,将森林资源保护纳入科学技术进步轨道[ 1 ] 。因此一要确认森林资源在国民经济中重要位置,逐渐加大政府保护的投入比重;二要加强环保的科研和开发,发挥科技在环保工作中的支持作用;三要做好科技成果的评价和推广,使科研成果通过技术市场尽快投入到实用中产生效益。6. 5 可持续发展中的公众参与[ 1 ]公众参与对可持续发展战略实施起着重要作用。人类是森林资源的使用者和受益者,也是破坏者。为了实现森林资源的可持续发展,要求人们改变思想,建立可持续发展世界观,用符合可持续发展的方法改变破坏森林植被的行为。公众参与是实现可持续发展的重要手段[ 1 ] 。可持续发展战略是一项系统工程,涉及众多领域和行业,群众参与至关重要。在中国,通过教育和宣传普及环保思想,通过公众讨论和建议参与立法,通过群众和舆论监督参与执法,特别是全民义务植树运动,树立了公众参与可持续发展战略实施的典范。

植被覆盖度毕业论文开题报告

毕业论文开题报告论文题目:学生姓名:学号:专业:指导教师:年月日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见审查后生效.2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写,按成教处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见.3.学生查阅资料的参考文献应在3篇及以上(不包括辞典,手册),开题报告的字数要在1000字以上.4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T7408—94《数据元和交换格式,信息交换,日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写.如"2004年9月26日"或"2004-09-26".毕业论文开题报告1.本课题的研究意义中国互联网经过10年的持续发展。目前在普及应用上正步入崭新的多元化应用阶段。有关数据显示,中国宽带用户、网络国际出口带宽、上网方式和途径、网络应用服务更趋多样化。人们对互联网的使用广度、信用度、依赖度正在逐步提高。随着网络提供的功能和服务的进一步完善,网络应用化、生活化服务正逐步成熟。互联网的影响正逐步渗透到人们生产、生活、工作、学习的各个角落。中国互联网整体呈现较快的增长态势。但中国地区之间互联网发展水平、普及水平还存在明显的差距,呈现"东快、西慢,城快、村慢"的特点,因此,加大对于互联网应用和发展的研究力度,借鉴国外互联网应用的成功范例引入和普及互联网应用的先进经验是当务之急。2.本课题的重点和难点第一,从全国人口来看,互联网普及率还很低,仅有,与世界平均水平约14%还有较大差距。因此要普及互联网,让更多人来使用互联网是任重道远的事情。第二,网上信息资源还不够丰富,质量比较好的、能反映我国优秀文化的、对广大网民有真正用处的信息还不够多。根据国信办的调查,截至2004年底,我国共有亿中文网页,比2003年底差不多翻了一番,但是仅占全世界网页数量(300多亿)的2%,比例很低。因此我们需要网上有更多丰富的内容,特别是健康的、有质量的、有针对性的内容。第三,目前,互联网产业虽然在电子政务、电子商务方面进行了不少探索,也取得了一些成果,但是从整体上看网络应用水平和实效(即网民的用户体验)还比较初级。在技术驱动下产生的包括网络游戏、电子商务、无线宽带、VoIP、P2P等新的应用还没有形成成熟的盈利模式。第四,新技术发展遭遇机遇和挑战。当前国外互联网新技术层出不穷,一直处于互联网发展的领先地位,而我国的自主创新能力比较薄弱,因此需要更加努力,迎头赶上。第五,网络安全和网络文明面临严峻挑战。网络文明要靠政府法制、行业自律、网民的自觉来维护,而最关键的应该是网民素质的提高。就像交通管理一样,有交通法规的限制,也有警察的监管,但是最关键的还是司机素质的提高,否则交通事故还是无法避免的。同时,提供内容、服务的企业也应当承担其责任,实施行业自律。3.论文提纲我国互联网在若干领域的应用1.互联网在政府中的应用2.互联网在企业中的应用3.互联网在消费群体中的应用我国互联网应用前景1.互联网将加速融入我们的生活2.互联网经济逐渐产生效益3.宽带网络建设打通互联网应用瓶颈4.互联网成为国民经济新的增长点毕业论文开题报告指导教师意见:(对本课题的深度,广度及工作量的意见)指导教师:(亲笔签名)年月日系部审查意见:系部负责人:(亲笔签名)年月日

据学术堂了解,毕业论文的开题报告由八个部分组成:(一)论文名称论文名称就是课题的名字。第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二) 论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:(1)研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。(2)通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)规范的开题报告应该有文献综述,如果是小课题可以省略该部分。文献综述一般包括:其研究的广度、深度和已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五) 论文写作的目标论文写作的目标就是课题最后要达到的具体目的;要解决哪些具体问题,就是本论文研究要达到的预定目标,也是本论文写作的目标定位。确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高,对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。确定论文写作目标时,一方面要考虑课题本身的要求,另一方面要考率实际的工作条件与工作水平。(六)论文的基本内容研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,目标与内容不一定是一一对应的关系。大家在确定研究内容的时候,往往考虑的不是很具体,写出来的研究内容特别笼统、模糊,把写作的目的、意义当作研究内容。基本内容一般包括:(1)对论文名称的界说。应尽可能明确三点:研究的对象、研究的问题、研究的方法。(2)本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。(七)论文写作的方法具体的写作方法可从下面选定:观察法、调查法、实验法、经验总结法、个案法、比较研究法、文献资料法等。(八)论文写作的步骤论文写作的步骤,也就是论文写作在时间和顺序上的安排。论文写作的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是从基础问题开始,分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。课题研究的主要步骤和时间安排包括:整个研究拟分为哪几个阶段;各阶段的起止时间。

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每一个内容都有参考句式,把自己的研究内容往上套即可。

1. 论题的背景及意义

例:...研究有利于全面...的特点,可以丰富现...的研究。

这一...研究可以弥补......研究的不足,深化与之密切相关......的研究......研究。

......角度进行研究,运用相关的......理论分析...问题,突破传统的......的角度去研......的模式,使......的研究能从一个新的角度获得解决方法。

2. 国内外研究现状

例:......在国际的研究现状;......国内的研究现状。

文献评述(把上面的国内外的研究现状总结一下即可)

3. 研究目标、研究内容和拟解决的问题

A研究目标与内容

例:

本文拟......分析......分析两部分。首先对......情况重新审视,深入分析......,然后与其相关的......进行异同比较,最后归纳......的类型,并得......启示。本文的研究重点是.....情况

B拟解决的问题

例:

根据对......的现有研究成果,在全面考察的......情况下,结合......综合考虑......因素,以确定......

相应的......模型后,通过实验结论证实其......的有效性和合理性。

4. 研究方法

例:

文献研究法:通过图书馆、互联网、电子资源数据库等途径查阅大量文献,理解......等相关知识,理清......的发展脉络及研究现状,学习......有关理论,获取......等相关数据信息,为设计......提供思路和参照。

实验研究法:通过设计......选取......,进行数据分析,考察.......。

统计分析法:运用......数据分析软件,采用人工操作和计算机统计向结合的方法,进行定性与定量分析。经过人工和计算机校对筛选出所有合乎要求的信息,在定量研究的基础上进行定性分析。

5. 创春仔袭新之处和预期成果

例:

通过与现......技术的结合,使用......软件设计模型,......运用到......方面提供新的视角。

6. 进度计划(根据自己院校修改相应戚裂时间即可)

例:

2020年10月中旬-2020年11月底确定论文选题,完成开题报告及答辩。

2020年12月初-2021年1月底撰写论文大纲完成论文前X章

2021年2月初-2021年2月底撰写论文后X章,完成初稿。

2021年3月初-20213月底交导师审批修改,完成二稿。

2021年4月初-2021年4月底进一步修改格式,完成三稿。

2021年5月初-2021年5月中旬查重定稿,装订成册及论文答辩准备。

7. 已取得的研究工作成绩

例:

已积累了一定的相关文献,初步研读了其中的大部分文献,并将其分类以方便日后查阅参考,基本完成了本研究的准备工作。

8. 已具备的研究条件、尚缺少的研究条件和拟解决的途径

已具备的研究条件

例:

已经查阅到相关的论文和著作,并且研读了其的大部分文献,理清了论文的基本思路。

尚缺少的研究条件

例:

由......的使用权限有限,使得搜集到......不多,关......的搜集比较困难。

对......的理论知识的掌握还不够,自己......理论素养还不够深厚。

拟解决的途径

例:

利用图书馆的文献检索功能,向其他高校图书馆求助,同时向老师和前辈寻求帮助。

完毕!

提供一个开题报告范文范例,仅供参考,有什么不懂的地方可以问我,希望对你开题报告写作能有帮助。

开题报告是研究生毕业论文工作的重要环节,是指为阐述、审核和确定毕业论文题目而做的专题书面报告,它是研究生实施毕业论文课题研究的前瞻性计划和依据,是监督和保证论文质量的重要措施,同时也是训练研究生科研能力与学术作品撰写能力的有效的实践活动。

毕业论文选题的原则

毕业论文选题一般要求满足以下原则:

①开拓性:前人没有专门研究过或虽已研究但尚无理想的结果,有待进一步的探讨和研究,或是学术界有分歧,有必要深入研究探讨的问题;

②先进性:硕士毕业论文要有新的见解,博士毕业论文要做出创造性成果;

③成果的必要性:所选课题应有需要背景,针对实际的和科学发展的需要,即应有实际效益或学术价值;

④成果的可能性:课题的内容要有科学性,难易程度和工作量要适当,充分考虑到在一定时间内获得成果的可能性。

以上要求说明,毕业论文题目不是给定的,而是研究出来的,只有在对所研究领域的过去、现在的研究资料等信息进行全面把握、深入分析的基础上,才能够确立满足以上“四性”要求的选题,从而为完成高质量的毕业论文奠定坚实的基础。无论是结合导师已有科研任务的选题,还是自选课题,选题之前的“信息积累”与“发现问题”均是研究生所必须经历的过程,尽管导师已完成了以上过程,但导师并不能替代研究生,这就是研究生学习、研究的独立性要求。

2 开题报告的内容与撰写要求

开题报告的内容一般包括:题目、立论依据(毕业论文选题的目的与意义、国内外研究现状)、研究方案(研究目标、研究内容、研究方法、研究过程、拟解决的关键问题及创新点)、条件分析(仪器设备、协作单位及分工、人员配置)等。

开题报告——毕业论文题目

题目是毕业论文中心思想的高度概括,要求:

①准确、规范。要将研究的问题准确地概括出来,反映出研究的深度和广度,反映出研究的性质,反映出实验研究的基本要求——处理因素、受试对象及实验效应等。用词造句要科学、规范。

②简洁。要用尽可能少的文字表达,一般不得超过20个汉字。 开题报告——毕业设计立论依据 开题报告中要考虑:

① 毕业论文的选题目的与意义,即回答为什么要研究,交代研究的价值及需要背景。一般先谈现实需要——由存在的问题导出研究的实际意义,然后再谈理论及学术价值,要求具体、客观,

且具有针对性,注重资料分析基础,注重时代、地区或单位发展的需要,切忌空洞无物的口号。

② 国内外研究现状,即文献综述,要以查阅文献为前提,所查阅的文献应与研究问题相关,但又不能过于局限。与问题无关则流散无穷;过于局限又违背了学科交叉、渗透原则,使视野狭隘,思维窒息。所谓综述的“综”即综合,综合某一学科领域在一定时期内的研究概况;“述”更多的并不是叙述,而是评述与述评,即要有作者自己的独特见解。要注重分析研究,善于发现问题,突出选题在当前研究中的位置、优势及突破点;要摒弃偏见,不引用与导师及本人观点相悖的观点是一个明显的错误。综述的对象,除观点外,还可以是材料与方法等。  此外,文献综述所引用的主要参考文献应予著录,一方面可以反映作者立论的真实依据,另一方面也是对原著者创造性劳动的尊重。   开题报告——毕业设计研究方案 开题报告中要考虑:  ① 研究的目标。只有目标明确、重点突出,才能保证具体的研究方向,才能排除研究过程中各种因素的干扰。

② 研究的内容。要根据研究目标来确定具体的研究内容,要求全面、详实、周密,研究内容笼统、模糊,甚至把研究目的、意义当作内容,往往使研究进程陷于被动。  ③ 研究的方法。选题确立后,最重要的莫过于方法。假如对牛弹琴,不看对象地应用方法,错误便在所难免,相反,即便是已研究过的课题,只要采取一个新的视角,采用一种新的方法,也常能得出创新的结论。

④ 研究的过程。整个研究在时间及顺序上的安排,要分阶段进行,对每一阶段的起止时间、相应的研究内容及成果均要有明确的规定,阶段之间不能间断,以保证研究进程的连续性。

⑤ 拟解决的关键问题。对可能遇到的最主要的、最根本的关键性困难与问题要有准确、科学的估计和判断,并采取可行的解决方法和措施。  ⑥ 创新点。要突出重点,突出所选课题与同类其他研究的不同之处。   开题报告——毕业设计条件分析  突出仪器设备等物质条件的优势。明确协作单位及分工,分工要合理,明确各自的工作及职责,同时又要注意全体人员的密切合作。提倡成立导师组,导师组成员的选择要充分考虑课题研究的实际需要,要以知识结构的互补为依据。  以上就毕业论文开题报告之构成要素的撰写进行了简要的介绍。要写好开题报告,除了掌握必要的开题报告的写法之外,笔者认为,思想上一定高度重视,平时要勤动笔,并善于学习借鉴他人开题报告的优点。

毕业论文通常是一篇较长的有文献资料佐证的学术论文,是高等学校毕业生提交的有一定学术价值和学术水平的文章。它是大学生从理论基础知识学习到从事科学技术研究与创新活动的最初尝试。学生在整个毕业论文写作中需要查找大量的文献资料,文献资料的查找对一篇毕业论文写作的成功至关重要。  1 毕业论文写作的目的和意义  毕业论文是高等学校对学生整个学习过程的一个综合性考查。大学生毕业论文质量的好坏是评价高校教学水平质量高低的一个重要标准,是对学生的培养质量和综合水平的一个总体检验.通过大学毕业论文写作,可以使大学生熟悉科学技术研究论文写作的基本方法、基本的论文格式与规范,初步了解科研创作的一些技巧,了解本专业方向的一些研究内容,掌握文献资料查找的

遥感论文冰川研究

2014 顾及模型误差的震源参数InSAR反演 刘洋 许才军 2014 GPS精密单点定位质量控制与分析的相关理论和方法研究 郭斐 张小红 2013全国优秀博士学位论文提名奖 基于总体最小二乘的大地测量反演理论及应用研究 王乐洋 许才军 2012 顾及频率依赖响应的三轴分层地球自转理论 陈巍 申文斌 2012 GNSS电离层层析及震前电离层异常研究 陈鹏 姚宜斌 2012 基于VLBI 观测数据的”嫦娥一号”定轨精度精化方法研究 严韦 刘经南 2011 基于GOCE卫星重力测量技术确定地球重力场的研究 钟波 宁津生 罗志才 2009 卫星测高波形处理理论研究及应用 褚永海 李建成 2009 我国空间VLBI系统的有关设计和模拟计算研究 魏二虎 刘经南李征航 2008 月球重力场研究及绕月卫星精密定轨 鄢建国 李 斐 2008 《利用InSAR研究青藏高原地区若干同震与震间形变》 王 华 许才军 2007 用GPS监测中国大陆现今地壳运动:变形速度场与构造解释 王 琪 刘基余 2006 GPS精密定位定轨后处理算法与实现 姚宜斌 刘经南 2004 机载激光扫描测高数据滤波及地物提取 张小红 刘经南 2003 大坝变形预报神经网络专家系统方法研究 黄全义 张正禄 2003全国优秀博士学位论文提名奖 卫星测高技术在大地测量学中的应用 姜卫平 刘经南 2003 东南极lambert冰川—Amery冰架系统冰川运动学研究 王清华 宁津生 2001 卫星测高数据处理的理论与方法 瞿国君 宁津生 2001 基于反演理论的大地测量形变分析于解释的理论和方法 党亚民 陈俊勇 2000 大规模高精度、CPS网平差处理与分析理论及其应用 施闯 刘经南 1998 高精度GPS动态定位的理论与实践 陈小明

中国网/中国发展门户网讯 冰冻圈是地球气候系统五大圈层之一,其组成包括冰川(含冰盖)、冻土、积雪、河冰、湖冰、海冰、冰架、冰山,以及大气圈内的冰晶和过冷水云、降雪、冰雹与霰。冰冻圈的变化与气候、水循环和生态系统的变化有密切关系,其不仅直接影响全球气候、海平面、湖泊和河流的变化,还会对生态与环境及 社会 经济可持续发展带来影响,因此冰冻圈科学在地球科学和人文科学中有着特殊地位。

冰冻圈科学主要研究自然背景条件下地球冰冻圈各组成要素的形成、发育、演化规律,以及各要素之间相互作用的过程;冰冻圈各要素和整体与气候系统其他圈层之间的相互作用、转化和影响;冰冻圈与经济 社会 可持续发展之间的关系——特别是全球和区域冰冻圈变化的适应、减缓和对策。

冰冻圈各要素主要分布在高纬度和高海拔地区,开展地面观测较困难,难以布设高密度观测网络,因此遥感观测成为冰冻圈研究不可或缺的手段。冰冻圈遥感是指采用非接触式观测手段,获取冰冻圈各要素的几何、物质和能量特性的技术。目前,冰冻圈遥感手段涵盖可见光/近红外、热红外、微波、激光、无线电及重力测量遥感方法。遥感平台以卫星为主,航空和地基遥感也是冰冻圈遥感的重要实验手段,近年来兴起的无人机遥感更是丰富了冰冻圈遥感手段。

冰冻圈遥感学作为冰冻圈科学体系中的一个重要分支,该学科与冰冻圈科学体系中其他分支(如冰冻圈水文学、冰冻圈气候学)相互借鉴、相互促进,但也自成体系。本文介绍了冰冻圈遥感学的基本研究内容和方法,进一步回顾国内外冰冻圈遥感的相关研究进展,并分析我国冰冻圈遥感的优势与不足,最后探讨了冰冻圈遥感如何助力“三极”大科学计划。

冰冻圈遥感概述

冰冻圈遥感学由遥感科学的基本原理发展而来,其研究对象又是具有特殊电磁波特性的冰冻圈要素。例如,积雪在可见光波段的高反射率与近红外波段的低反射率,这一特性使得利用多光谱遥感可以非常容易将积雪从其他地物中识别出来;又如,液态水在微波波段的介电常数约为 80,而在冻结为冰晶时则下降到约为 3,这就给利用微波遥感判识土壤或者水体表面是否冻结提供科学的判别标准,如海冰和地表冻融过程。因此,相对于植被、土地利用等遥感,冰冻圈遥感有其特殊的研究方法。

冰冻圈遥感学从研究对象大体可以分为陆地冰冻圈遥感、海洋冰冻圈遥感和大气冰冻圈遥感 3 个方面。陆地冰冻圈主要包括积雪、冰川与冰盖、冻土及河冰和湖冰,针对其的研究内容和手段最为丰富;海洋冰冻圈主要包括海冰、冰架、冰山等;大气冰冻圈主要是大气圈内的冰晶和过冷水云、降雪、冰雹与霰。表 1 列出了大部分冰冻圈遥感内容及相应的遥感技术。可以看出,可见光/近红外及合成孔径雷达(SAR)可监测的参数最多,且同一个参数也可以用不同的遥感方法监测。但是,不同的方法优势不同。以雪深遥感反演为例,SAR和微波辐射计都可以反演雪深。微波辐射计虽然空间分辨率低,但可以获取逐日的积雪变化过程。因此,需要根据研究目标选择相应的技术手段。此外,由于每种遥感方法有各自的优、缺点,往往需要联合多源遥感数据开展监测。以积雪面积为例,可见光遥感可以准确获取积雪面积,但受云层影响会缺失很多地表信息,此时可以联合具有穿透性的微波遥感来补充云层下的积雪信息。

冰冻圈遥感研究进展

冰冻圈遥感技术研究进展

冰冻圈遥感始于 1961 年,但直到 1990 年以后,随着对地观测技术的飞速发展,冰冻圈遥感才取得了迅猛发展。特别是 21 世纪以来,新型、先进传感器的涌现,以及专门针对冰冻圈研究的卫星成功发射和运行,如 NASA 的 ICESAT 卫星和欧洲航天局 CryoSat 卫星,使冰冻圈遥感的发展生机勃勃。

用于冰冻圈观测的遥感技术主要包括: 可见光/红外遥感技术。目前,正朝着长时序、高光谱、高空间和高时间分辨率、大幅宽和三维信息获取等观测能力方向发展。 微波遥感技术。作为主动微波遥感核心传感器的 SAR 技术发展迅速,应用该技术的卫星及后续的雷达卫星任务计划大多具有双站/或 星座 协同观测、极化干涉测量、三维/四维信息获取、高分宽幅数据采集或超高分辨率观测能力,可实现冰冻圈表面动态过程高精细、大尺度和时间连续的监测与评估。 激光、重力及其他新型遥感技术。激光雷达卫星也从单个点观测向点云观测发展,已有的重力卫星已经在大尺度物质平衡中取得了创新性的进展。未来,该类技术将在提升空间分辨率方面取得突破,其他新型遥感技术(如微光遥感)也尝试用于冰冻圈要素提取。

冰冻圈遥感应用研究进展

遥感技术最大的优势在于获取大范围冰冻圈要素的信息,最为显著的成就为利用多源遥感数据评估全球冰川物质平衡及对海平面上升的贡献量。而南极、北极和山地冰冻圈遥感应用具有不同区域的科学问题和技术手段。山地冰冻圈遥感主要围绕冰川、积雪、冻土制图与变化监测,以及这些冰冻圈要素变化对区域生态环境和水资源的影响等开展遥感应用研究。南极冰冻圈遥感应用研究除了评估南极冰盖物质平衡以外,主要针对冰架崩解、触地线、海冰等开展遥感监测;其中,南极制图也是一项重要的科学任务。根据被动微波亮度温度遥感数据获取的长时间序列海冰产品发现,与北极海冰快速减少不同,南极海冰过去数十年变化不大,甚至略有增加。

综上所述,对于区域冰冻圈遥感,北极地区目前被认为最重要,投入项目最多且成果也最多,是研究热点区域;南极地区主要是根据各国家的国力配置和科学家自由 探索 为主;山地冰冻圈则由各地区自主开展相关研究。

我国冰冻圈遥感进展

我国冰冻圈遥感的特点

我国冰冻圈遥感研究区域以青藏高原为主,进展较多、成果丰富;其中,最具有代表性的工作体现在冰川、积雪、冻土 3 个方面。

在冰川遥感方面。冰川遥感技术的不断成熟,为完成我国第一次冰川编目和第二次冰川编目作出了重要贡献;其历程经历了航空遥感解译、陆地卫星资料的大量应用、冰川自动化分类方法发展、冰川属性自动提取等阶段。近年来,我国学者在提取冰川物质平衡、冰川表面流速等方面也取得了突出成绩。

在积雪遥感方面。我国学者建立了长时间序列的积雪面积、雪深和雪水当量遥感产品,得到了广泛应用。特别是利用“风云”气象卫星的被动微波亮度温度发展了我国的雪深反演算法。此外,在光学遥感积雪面积产品去云方面也取得了具有特色的研究贡献,初步解释了青藏高原地区过去 40 年积雪面积和雪深的时空变化。受到青藏高原地形复杂等因素影响,目前遥感雪深产品的空间分辨率还有待进一步提高,以满足水文水资源研究的需求。

在冻土及冰缘环境遥感方面。融合多源遥感信息的综合观测已经成为冻土制图的重要方法。目前,我国学者已得到了青藏高原热稳定性冻土分布及其长序列变化。我国的主动微波遥感技术在地表形变、活动层厚度反演等方面也取得了快速进展,特别是合成孔径干涉雷达(InSAR)方面,具有代表性的是利用被动微波亮度温度发展了地表冻融状态的决策树算法,制备了长时间序列地表冻融循环过程数据 。

我国北极冰冻圈遥感

近年来,我国北极冰冻圈遥感逐步开展,目前侧重在北极海冰监测和通航能力的研究。北极海冰遥感研究主要集中在两方面:海冰范围、类型、密集度等参数反演;海冰与全球气候变化关系。已在利用遥感卫星数据研究航道上海冰的季节和年际变化,分析通航影响因子,以及评估通航能力等方面取得了较好的进展。

如前所述,北极地区除了海冰遥感,还涉及格陵兰冰盖、河冰和湖冰、积雪等诸多研究内容。我国学者近年来也逐步开展相关研究,整体上侧重于遥感数据的分析和产品应用,而在遥感机理与反演方法方面开展较少。随着我国“冰上丝绸之路”倡议的提出和《中国的北极政策》白皮书的发布,北极即将成为我国冰冻圈遥感研究的热点地区。

我国南极冰冻圈遥感的特点

我国自 1983 年加入《南极条约》以来,南极测绘与遥感得到了很好的发展,主要涉及极地测绘、海冰、冰盖及冰架遥感监测等研究内容。在极地测绘方面,我国先后完成了典型地区大比例尺地形图测图,近年来开始冰下地形和海底地形测绘研究。在海冰遥感方面,针对南极海冰范围、海冰类型、海冰密集度、表面反照率等遥感监测方面取得了诸多研究成果。在南极冰盖及冰架遥感监测方面,对地形地貌、冰川流速、物质平衡、触地线、冰面特征、表面冻融、冰下湖等方面开展了实质性的研究工作,特别是冰架崩解对南极冰盖物质损失的贡献。利用陆地资源卫星影像和卫星测高资料,研制了迄今全南极最高分辨率的冰川流速产品(图 );并在国际上首次发现东南极威尔克斯地冰川质量持续亏损,绕极洋流变暖可能是导致该冰川加速消融的主要原因。随着我国南极航空探测计划的实施和多颗国产遥感卫星的先后发射,南极冰盖冰厚及其冰下地形、冰下湖泊遥感探测,以及国产卫星南极遥感应用可望形成新的研究热点。

冰冻圈遥感学科发展展望

加强冰冻圈遥感学理论和应用体系研究

冰冻圈涉及生态、水文、大气、海洋、灾害等相关学科。通过加强与这些学科的交叉融合,增强冰冻圈遥感在冰冻圈气候、水文、生态环境和灾害等方法的应用能力,从而在解决这些应用领域的科学问题方面发挥更大的作用。同时,冰冻圈科学与不同学科领域的发展又为冰冻圈遥感学提供新的科学问题和应用机遇。例如,光学、电子学、材料科学等学科的发展为冰冻圈遥感获取数据提供先进的仪器设备,促进冰冻圈遥感学的发展。

随着冰冻圈变化对国家和地区的政治、 社会 、经济和可持续发展的影响不断增强,我国从事冰冻圈遥感学基础理论研究的人员和机构明显不足。因此,有必要在高等院校和研究所开设相关本科和研究生课程,增强公众对于冰冻圈遥感的认识,培养有志于从事冰冻圈遥感科学的人才和队伍。

助力国家“三极”科学计划

南极、北极和以青藏高原为主体的亚洲高山区是地球的“三极”,也是全球冰冻圈的核心分布区域 。“三极”不仅蕴藏着全球最大的淡水资源,且油气资源丰富,是全球资源、能源开发潜在的战略性储备区域,对我国未来发展、国家利益和安全战略具有特殊的重要意义。同时,“三极”是全球气候变暖最为剧烈的地区和全球气候系统多圈层相互作用的典型区,也是影响全球气候与环境变化的关键区和敏感区,其在全球能量和水分循环中发挥着重要作用。因此,“三极”研究是地球系统科学多圈层耦合研究及“未来地球”自然- 社会 科学交叉研究的制高点,国内外科学家正在呼吁开展“三极”科学研究计划。

受自然条件和 社会 发展滞后等因素影响,“三极”地区生态环境地面观测能力非常有限,而遥感获取时空分布的对地观测数据能力则具有得天独厚的优势。尽管遥感已经为“三极”地区提供了大量的冰冻圈数据,但除了 ICESAT 卫星和 CryoSat 卫星之外,现有遥感计划的目标并不是为冰冻圈观测量身设计,“三极”地区的冰冻圈观测的优先度和数据获取能力都很低。例如,欧洲航天局计划 2021 年发射的 BIOMASS 卫星,在科学目标上将极地观测作为第二优先级。虽然近年来日本和中国等发射了一些专门针对极区观测的小卫星,但总体上并没有改变极区观测系统缺乏的局面。因此,为了开展“三极”科学研究计划,未来需加强研发空-天-地一体化的冰冻圈遥感观测系统。针对冰冻圈遥感的特殊观测手段和技术方法,需要加强 3 个方面的研究。

充分利用现有卫星数据,制备极地基础地理信息和生态环境数据集。例如,利用高分辨率遥感数据摸清极地地形、海情、冰情、植被等基础地理环境信息,利用中低分辨率但时间序列较长的遥感数据获取 历史 时期冰川、冰盖、积雪、海冰等冰冻圈和生态环境变化信息,从而为开展“三极”科学研究奠定基础数据支撑。

发展针对冰冻圈科学研究的专门卫星遥感技术。微波波段的优势在于其穿透性。因此,可以考虑发射低频波段(如 P 波段)微波辐射计或者 SAR 卫星,开展以往探测不到的冰冻圈要素如冰川厚度、冰盖层析结构、冻土活动层厚度等。

在提高极地环境观测重访周期方面,可以开展双星联合观测或者卫星组网观测,实现对极地海冰、冰川和冰盖等的快速变化监测。通过双星联合或者卫星组网还可以大幅提高干涉 SAR 测量数据质量,实现冰冻圈表面地形和形变监测。

高空间分辨率重力卫星和大椭圆轨道通讯卫星也是未来极地冰冻圈科学研究的重要内容。我国目前正在制定和研发一些专门针对冰冻圈观测的卫星计划,需要快速推进。

(作者:车 涛,中国科学院西北生态环境资源研究院遥感与地理信息科学研究室副主任、研究员,中国科学院黑河遥感站站长;李 新,中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,中国科学院青藏高原研究所 国家青藏高原科学数据中心; 李新武,中国科学院空天信息创新研究院 ; 江利明,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 大地测量与地球动力学国家重点实验室、中国科学院大学 地球与行星科学学院。《中国科学院院刊》供稿)

这个都不是问题的,让我来做

想写论文就向遥感看齐把不论是微波遥感还是可见过遥感都是前沿

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