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遥感概论论文范文

遥感概论论文

遥感概论论文范文第1篇

关键词:地方高校;遥感概论;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)10-0022-03

遥感作为重要的对地观测技术,为国家空间基础设施建设中地理空间数据的获取,提供了重要的技术方法和手段[1]。目前,遥感与全球定位导航系统、地理信息系统构成的“3S”技术,为地理学的研究提供了现代化的研究方法和技术手段,在国民经济和社会发展中得到广泛的应用[2]。遥感具有专业性、技术性较强的特点,在高校应用型人才培养中,提高学生遥感实践及应用能力,培养学生结合专业知识解决生产实践过程中遇到的各种实际问题[3]。同时,经济社会的发展对遥感高技能人才的需求越来越大,对“遥感概论”课程实用性的教学目标的要求也越来越强[4]。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2013版培养方案指出,地理科学专业毕业生应具备掌握遥感、地理信息系统、地图、野外观测、实验室分析模拟等现代地理研究方法和技能,同时将“遥感概论”课程作为地理科学专业一门重要的专业基础课。地理科学专业学生学习遥感的目的在于掌握遥感基本原理、掌握遥感图像处理及应用的基本理论和方法,能够运用专业遥感图像处理软件(如ENVI、ERDAS等)进行遥感图像处理和专题遥感应用研究,通过遥感理论学习和实践能力的培养,使学生能够借助遥感技术和方法,解决实际问题[5]。经过几年的教学实践,笔者以贵州工程应用技术学院为例,对西部欠发达地区地方高校地理科学专业中遥感课程的教学现状进行分析,通过对遥感课程的教学内容、教学方法和教学评价手段进行改革,为地方高校地理科学专业学生实践能力的提高及应用型人才的培养提供参考与思路。

一、“遥感概论”课程教学现状

经过几年的“遥感概论”课程教学实践,笔者发现贵州工程应用技术学院地理科学专业“遥感概论”课程教学过程中存在一些问题,主要体现在。

(一)理论课教材陈旧

目前国内遥感类教材大多较为陈旧、更新较慢,滞后于遥感技术的快速发展,无法与日益更新的遥感技术发展相一致,与社会对于毕业生的要求相距甚远[6]。贵州工程应用技术学院地理科学专业学生使用的教材是高等教育出版社“遥感导论”(梅安新等),该教材于2001年出版,之后再无进行修订再版。然而,近年来无论是从多光谱到高光谱,还是从高空间分辨率到高时间分辨率,国内外遥感技术都有了较大的发展。我国遥感技术及应用近年来蓬勃发展,其中以 “十二五”期间实现“百箭百星”计划,年均发射卫星20次左右,以及到2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。遥感技术发展的日新月异,而该教材的内容很大部分已不能适用于当前遥感技术的发展,如国外的SPOT 5、QuickBird、Worldview等高空间分辨率卫星,国产资源系列、环境系列、高分系列遥感卫星等均未涉及。2013―2014学年第一学期由于教务处无法订到该教材,通过征求各方意见,选用武汉大学出版社孙家m主编的国家精品课程教材《遥感原理与应用》,该教材于2013年6月出版第3版,相比其他教材,其内容上有所更新,加入了遥感新技术等方面的内容,但是教材过于注重遥感理论知识,对于西部欠发达地区高校的地理科学专业学生来说,理论内容过深,部分内容甚至晦涩难懂,这使学生学习积极性受挫,无法适用于我校应用型人才培养的目标。

(二)实验教学课时少,缺乏合适的实验素材

现代遥感技术的研究及应用对学生的动手能力及应用实践能力的要求较高,实验教学是理论教学的延伸和重要补充,是培养学生动手能力,提高学生学习兴趣的重要途径,是学生实践能力和应用能力培养的重要环节,同时也是决定遥感课程教学质量和应用型人才培养的关键步骤[7]。贵州工程应用技术学院遥感实验教材选用的是高等教育出版社于2001年7月出版的刘慧平等编著的《遥感实习教程》,该实验教材同样存在着知识滞后于遥感技术及遥感数据处理的方法问题。为弥补实验课教材的不合理,笔者在实验教学过程中,结合科学出版社邓书斌的《ENVI遥感图像处理方法》辅以教学,而由于高空间分辨率遥感数据,如SPOT、QuickBird等无法免费获取,无法实现教学过程的数据本地化,学生实验过程中往往出现对所实验地区不熟悉,缺乏研究兴趣,对于学生情感目标的培养有所欠缺。

贵州工程应用技术学院地理科学专业2009、2011版培养方案中并未单独开设遥感实验课程,2013版培养方案对课程做了一定的调整,加设了遥感概论实验课,将原来54课时的理论课改为38课时的理论课时、16课时的实验课课时。针对课时量的调整,“遥感概论”课程教学内容及方法,也亟须进行相应的调整,以适应教学及学生实践能力的培养。

(三)学生英语水平差,学习主动性不高

由于目前遥感数据及专业软件大多是国外产品,涉及较多计算机及遥感专业英语词汇,贵州工程应用技术学院作为西部欠发达地区的地方高校,学生由于底子薄,英语水平差等,初次接触英文软件及遥感数据,部分学生内心有对学习英文软件的抵触情绪。而一些学生在学习过程中由于遥感理论知识准备不足,英文词汇量不够,在实验过程中,只记实验操作步骤,按部就班完成实验,不能够完全理解实验过程与实验目的。

通过几年的教学实践经验,我们发现学生学习的积极性、主动性会影响到他们理论知识的学习。通过了解发现,对于“遥感概论”理论课程,大部分学生上课时虽然可以做到认真听课,但做笔记的同学并不多,课后不能及时复习;而针对实验课的练习,也只是课上跟着教师一起做,学生本人并不深入思考,课后不再进行练习,导致掌握不牢固。无法达到学以致用,满足应用型人才培养的需要。

(四)考核机制不科学,与实践相脱节

“遥感概论”课程考核在2009、2011版教学大纲中,考核方式主要是闭卷考试,学生成绩最终由平时成绩(平时作业、提问、考勤等)×10%+期中测试×20%+期末闭卷考试×70%组成。由于考试形式的限制,闭卷考试主要考查学生的理论知识掌握情况,无法真正体现学生实践及应用能力,部分学生只是临近期末考试前突击背诵,应付考试,导致考完即忘,无法深入理解及应用的情况。

二、“遥感概论”课程教学改革的途径

(一)优化教学内容

伴随着计算机科学与技术、物理科学、电子信息科学与技术等相关学科的发展,遥感技术在高光谱、高空间分辨率,以及高时效性等各个方面得以长足发展。由于遥感知识和技术具有与时俱进的特点,在进行“遥感概论”课程教学改革的过程中,既要注重传统遥感知识的讲授,在使学生了解遥感基本理论与原理的基础上,又要注意紧跟时代步伐,更新教材中没有涉及新知识、新内容,弥补因教材更新较慢而遥感技术发展较快的矛盾与缺陷[8]。

通过网络、新闻、文献资料等各种途径,及时搜集遥感领域新知识、新进展,以及遥感研究的热点问题等,在课堂讲授过程中,及时融入相关知识发展的新知识、新技术等,拓展学生视野[9]。特别是注重在讲授基础知识的同时,及时融入我国遥感技术的发展情况,在学生获取理论知识的同时,融入爱国主义教育,提高学生学习的积极性、主动性。针对贵州工程应用技术学院学生底子薄、英文水平差等特点,在教师课堂讲授过程中,通过适度加入遥感专业英文词汇的方式,实现提高学生专业英文水平的目的。针对贵州工程应用技术学院学生专业背景,在遥感实践课程设计时,注意本课程与相关课程的联系,设计如基于遥感的土地利用变化监测、基于遥感的地质灾害信息识别与提取、基于遥感的土壤制图分析等专题遥感应用内容,使学生学以致用,了解整个专业各课程间的彼此联系,充分调动学生对专业的再认识,同时加强相关专业课程知识的学习和衔接[10]。

(二)创新教学方法

在遥感课程教学方法改革过程中,充分借助现代多媒体教学方式和手段,提高多媒体教学的教学效果。随着多媒体技术的发展,多媒体教学目前已被广泛应用于日常教学过程,通过多媒体技术的声、光、影、字等相结合,学生能够多方位获取知识。对比分析传统教学与多媒体教学方式的优缺点,在教学改革过程中本课程教师的课堂讲授方式较为灵活化,主要体现在关键知识或知识体系的框架上,通过板书形式在黑板展示,学生能够掌握学习重点,不至于因过多关注教师演示文稿文件,或演示动画或影片,而忽视教学重点、难点问题。同时借助多媒体技术易于内容表现,易于实践操作演示等方面的优点,制作图文并茂的演示文稿课件,对于需要现场演示的实验或展示的数据,进行多媒体展示。还可通过多媒体技术,及时将遥感技术发展相关新闻报道及相关应用展示给学生,使学生真正感受到立体化教学的视听感受。在学习知识的同时,加强学生的情感教育,提升学生的爱国主义热情[11]。

积极引导学生自主学习、互助学习、团队协作学习,提高学生学习积极性和主动性。传统教学主要是教师讲,学生听,缺少必要的互动环节。学生如果听不懂将会挫败自身学习的兴趣,进一步影响学生学习的积极性和主动性。遥感课程教学改革中教师课堂讲授方式的多样性,改变了总是教师一个人讲的局面,适度组织学生组成小组,每个小组成员轮番进行相关知识的讲解,互相查找不足,促进学生自主学习,提高学生积极性、主动性,使每个学生都可以参与进来[12]。

“3S科技兴趣学习小组”作为学生自主学习的学生组织,于2013年11月成立,其成员涵盖了地理科学专业各年级学生,甚至包括部分已经考入研究生在读的和已经参加工作的学生。通过高年级学生带动低年级学生,在读研究生分享学习经验,在职学生讲解实际工作中所需专业知识,专业教师引导,定期或不定期开展相关科技学术活动,以“全国GIS技能大赛”为载体,各类科技活动为主线,积极引导学生通过课外科技活动及科研项目的申报,提升自身能力,开阔自身视野,同时达到影响其他学生,提高整体学生学习兴趣的目的,进而提高学生学习的积极性和主动性。

(三)改革课程考核机制

贵州工程应用技术学院2013版地理科学教学大纲明确提出,针对专业课程考核方式的改革要求,总评成绩由平时成绩和期末成绩各占50%组成,足以体现学校给予教师对学生更加灵活性的考核方式。本次教学改革将平时成绩分为课堂笔记、课后读书笔记、参与相关科技活动项目、作业、考勤、期中测试等,期末考核试卷出题过程中,注重基础理论知识考核的同时,更加注重考核学生掌握知识的整体性,以及灵活运用知识的能力。

以“全国GIS技能大赛”为主题,积极引导学生通过参加大赛,提升自身实践能力,以及实际动手解决具体问题的能力。同时,围绕“全国GIS技能大赛”,积极引导学生申报学校实验室开放基金项目,全国大学生挑战杯课外科技活动项目,以及贵州省大学生创新创业计划项目等课外科技活动项目,以提高学生学习的主动性和自主性。通过具体项目的申报和实施,学生感到学有所用,学以致用,进一步促进自身自主学习的氛围。

三、“遥感概论”课程教学改革效果

通过遥感课程教学改革的实施,取得了一定的教学效果,学生学习兴趣、积极性和主动性大有提高。自2012年组织学生参加“全国高校GIS技能大赛”遥感组比赛,获得三等奖一次、优胜奖两次,共有20人获得“MapGIS工程师证书”;为培养学生应用能力和科研意识,积极组织学生申报各类各级课外科技活动,自2012年至今,遥感方向共获得立项项目有部级“大学生创新创业训练计划项目”1项,省级“部级大学生创新创业训练计划项目” 5项,校级“实验室开放基金项目”3项。

围绕学生实践能力提高,提高学生遥感专业技术应用,结合教学内容、方法和考核方式的教学改革,既提高了学生学习兴趣、自主学习积极性和主动性,提高了动手解决实际问题的能力,又获得了良好的教学效果,同时增加了学生的专业认知度和认同感,对整个专业的学习形成良好互动效果。遥感课程教学改革研究,为西部欠发达地区同类高校地理科学专业学生遥感能力的培养,以及地理科学专业应用型、技能型人才的培养提供了参考和思路。

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[12]黄妙芬,李九奇,邢旭峰等.基于特色化理念的人才培

遥感概论论文范文第2篇

关键词 遥感概论 互动式教学 ERDAS 地理科学

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.08.055

Abstract This paper introduced the application of interactive teaching method in the course of an introduction to remote sensing, changing the role of teachers and students, to students as the main body, with a panel discussion, special counseling, extracurricular practice etc. form improve students' curiosity and thirst for knowledge, and make the students skilled operation, the remote sensing image processing software, improve the students to the professional understanding and practical learning ability analysis, training excellent talent geography. In a certain extent completed to the cultivation of innovation spirit and practice ability of geographical science talents demand.

Key words remote sensing; interactive teaching; ERDAS; geography science

0 引言

遥感及其应用是地理科学专业学生所必须学习和熟练掌握的一门科学技术。高等教育的任务就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才来发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。鉴于此,遥感概论课程注重专业基础理论知识的培养的同时,更要注重培养学生的实际操作的基本技能使其能成为地理科学的应用型人才。

通常我们将遥感概论课程分成基本理论与实践应用两个部分,其中基本理论包括概念、原理、方法等;而实践教学环节以练习遥感图像处理软件操作为主,以提高学生实际地学分析能力。传统的教学模式,要求老师必须按照教学大纲完成教学讲授任务,在教学内容上不能有任何遗漏,过于追求全面和标准化,学生理论与实践联系不够、与生产实际联系得就更少,从而影响学生对遥感概论这一课程的兴趣,进而影响教师的教学效果和教学任务的完成。

因此,遥感课程的教学内容、方法和手段等方面都急需进行有针对性的教学改革研究。而采用互动式教学方法在遥感概论课程中应用的教学理念是:将多媒体授课与启发式讨论相结合,教师结合具体实际问题,让学生主动提问以提高其学习积极性;在实验课教学过程中,教师以学生为主体,先让学生自己动手进行实际操作,再由教师对学生普遍问题予以指导进行总结和强调;互动式和教学过程中可让学生以小组为单位对实际的典型例子的数据进行探讨和处理,增强学生解决实际问题的能力。本文对遥感概论课程的互动式教学方法在教学模式、教学方式和教学效果与评价等几方面进行如下探讨。

1 互动式教学模式

1.1 教学理念与方式革新

互动式教学,就是通过营造多边互动的教学环境,在教学双方平等交流探讨的过程中,达到不同观点碰撞交融,进而激发教学双方的主动性和探索性,达成提高教学效果的教学方式。互动式教学可弥补教材内容落后于实际的不足。教师可以采用自己科研项目中的具体实际数据例子,让学生以小组的形式进行讨论来寻找解决问题的方法途径,这样不仅能跟踪最新热点问题,又锻炼了学生的实践能力。互动式教学在遥感概论课堂应用中的理论如下:

以小组方式进行讨论,活跃课堂氛围提高积极性。构建一个好的学习氛围,是能够顺利进行教学的基础和前提。首先将学生随机组合分成若干小组,学生根据教师所给的实际例子或科研项目中的具体数据进行分组讨论、搜集相关资料、寻找解决问题方案。在教学过程中,作为小组中的成员,其自身的责任感会增强学生在师生互动中的参与度,这样不仅可以激发学生的好奇心、求知欲,同时还可以提高其学习兴趣,并且能够让学生在热烈的氛围中主动思考问题、分析问题、解决问题。

注重实验课程环节,增强学生独立处理问题的能力。遥感概论课程这门课程综合性较强,其基本理论知识又晦涩难懂,理论知识理解的不透彻致使学生在实际的软件操作应用中实践能力缺失,因此教师在理论知识讲解完后最好进行配套实验课程。例如,在讲遥感影像分割时,先通过一个实例让学生明白为什么要进行影像分割,再引出遥感影像分割技术,最后介绍软件实现方法。通过实践操作,使学生加深对遥感基础理论的理解,如遥感影像的辐射校正、几何精校正、遥感影像增强等。在实践操作中,验证并理解理论知识,深化学生对遥感科学的认识,同时学生又通过自己的实际操作锻炼独立处理问题的能力。并且在实践中还可以提高学生的应用创新能力,使学生成为当今社会所需要的专业技术应用型人才。

转变师生角色地位,提高教学质量。在传统的教学过程中,教师作为主导,教师要按照教学大纲站在讲台前一味地进行讲解,为了应付考试还要人为地画出重点和难点,致使学生并不能完全参与其中,教学效果并不能达到预期目标。而在互动式的教学过程中,以学生为主体,针对不同学生的素质进行分组教学因材施教,在学生的讨论、实践过程中所遇到的问题和错误进行具体的指导帮助,之后在进行总结,使学生能够真正学好遥感概论这一门课程,理论与实践得到了紧密结合。

1.2 掌握遥感图像处理软件操作

遥感影像处理的实验课程是遥感概论课程重要的内容,同时它也是学生难以掌握的薄弱环节。在众多遥感软件中,我们以ERDAS为例,它以模块化的方式在数据转换、几何校正、图像解译、空间建模等方面具有灵活性,学生通过反复操作ERDAS软件解决实际问题来达到熟悉遥感科学知识和软件集成应用等。掌握遥感图像处理软件要注重实践环节,着重培养学生独立思考和解决问题的能力,通过理论―实践―再理论―再实践致使学生的认知水平得到进一步提升,同时学生的动手操作和编程能力也能得到较好锻炼。

1.3 熟悉遥感地学分析方法

遥感地学分析是遥感与地学交叉的边缘科学,是应用遥感的理论、方法和技术,应用遥感数据源,可实现复杂地学问题的快捷、方便、省时和省力解决。遥感地学分析方法是在学生学完遥感概论、遥感图像处理之后进行的,以巩固和深化遥感基础理论知识为主要目的,使学生从遥感的角度认识地理过程和规律。在遥感地学分析方法教学中要注意的问题有:由于现在有关遥感地学分析的相关教材较少,教师可根据遥感学科的最新进展和自己的科研项目适当地补充教学内容,增强趣味性;可采用案例教学法,用与实际生活息息相关典型的案例,激发学生探索知识的欲望,增强知识连贯性。

2 课程设计

以专题形式归并遥感影像处理过程中的主要操作步骤,在每个专题辅导中,首先由教师先讲解专题的主要内容、算法演示、参数分析等,而对于遥感软件的实际操作部分则以学生为主体,让其以小组为单位进行自主讨论及解决问题,最后在下课前由教师针对本节专题中学生易遇到的问题和常出现的错误加以总结和指导。根据实验课的课时分配情况,我们共设计了10个专题,专题题目详见表1。

3 结束语

遥感概论是一门理论性较难、实践性较强的课程,对于师范专业的学生来说,要熟练操作遥感软件还有一定困难。本文采用了互动式教学、专题辅导、问卷调查、课外实习等方式对培养具有创新能力的应用型人才提供了一个有意义的尝试。随着遥感技术和地理信息系统在社会生活中应用得越来越广泛,具有遥感知识背景的地理科学专业学生的社会需求也越来越多。教学实践表明,培养学生独立自主的解决问题的能力至关重要,我们在加强实践环节提高学生自身技术的同时,从优化教学内容、完善教学手段、激发学生兴趣等方面对该课程进行全面的教学改革。

参考文献

[1] 龚绍琦,沈润平,祝善友,等.遥感科学与技术专业创新型人才培养模式的探索[J].测绘与空间地理信息,2015.38(11):14-17+21.

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[4] 孙志群,张飞.《遥感地学分析》课程教学方法研究[J].教育教学论坛,2013(3):130-131.

遥感概论论文范文第3篇

[论文摘要]为适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求,针对农科本科生的特点,本文明确了遥感课程教学目标,通过分析当前遥感教材的优缺点确定了适宜教材,依据理论联系实际以及学以致用的原则提出了以应用为目标的主要教学内容。

遥感就是对地球表面的地学过程及特征进行物理量测量,并以数字量的形式客观地收集、记录、传输、处理和重现这一信息的科学技术,是现代空间信息科学的主要组成部分[1],涉及到空间、电子、光学、计算机和生物学、地学等学科领域,特别是在资源监测、环境管理、全球变化、动态监测等中应用非常广泛,显示其优越性。目前已广泛应用于农业、林业、地质、地理、水文、海洋、气象、环境等领域,已发挥重大作用。农业遥感即为将现代遥感技术与农业科学相结合,而应用于农业生产领域的一门新兴前沿技术,在当今遥感领域中最为活跃,也是迄今遥感应用最成功的领域之一,一直受相关科研机构、高等院校以及政府的积极关注。其中与农业学科领域关系密切的应用主要有:土壤调查,水分监测,草原调查、估产及监测,农学中的作物长势监测、营养诊断与作物估产,植保中的病虫害监测,农业气象中的农业气候研究与监测,农业生态中的环境保护和鱼情水产研究等[2]。伴随我国农业信息化进程的快速提升,遥感课程在高校农科本科生教育中的地位日趋重要。面对当前高等教育中新型农科人才需求,许多本科专业,对遥感技术都提出了很高的要求[3],因此,为适应农业现代化和信息化的要求,必须进一步加强遥感课程教学以及提升学生遥感技术应用水平。基于此,根据笔者近5年的遥感课程教学实践,本文结合农科本科生的实际特点制定遥感课程教学目标、选择适宜教材以及调整教学内容。

一、教学目标

通过本课程的教学,使农科本科生了解农业遥感的基本理论、基础知识、研究现状及农业遥感技术发展趋势与应用,了解电磁辐射与电磁波谱的相关知识,学习地物波谱的测定方法,认识地物反射光谱的响应规律,学习绘制地物反射光谱曲线的方法,掌握常规的遥感仪器和软件的操作方法,理解遥感技术农学机理,掌握遥感图像处理的基本原理和方法,掌握遥感图像的地物影像特征、遥感图像解译及遥感制图的基本技能,掌握光谱数据处理方法,使农科本科生掌握研究农业遥感的基本方法和基本技能,注重培养农科本科生的实际操作和应用能力。

二、适宜教材

依据农科特点和遥感在农业领域中的应用现状,选择适宜教材是比较困难。如教育部面向21世纪课程教材《遥感导论》[2],这部教材的特点是内容丰富,涉及技术原理较多、较深,对于农科本科生而言,技术原理显得过深、有些内容较为陈旧,尤其应用案例。《植被与生态遥感》[4]教材内容系统,编排合理,理论分析深入、学术价值较高,但有关遥感基础概念和基本技能甚少,作为农科本科生教材尚不合适。《遥感概论》[5]内容编排逻辑性强,概念清晰易懂,实验内容简单而易开展,但很多应用案例比较陈旧,不能满足当今新型农科本科生人才需求。21世纪高等院校教材《遥感技术导论》[6]内容系统,理论构架完整,概念清晰易懂,技术注解详细,但对于农业应用涉及较少,所选应用案例也较老化。《农业定量遥感基础与应用》[7]是一本系统阐述农业遥感新应用的专著,可作为农科本科生教学的参考书,但由于技术理论基础体系不完整、内容因偏重于农情遥感而显得覆盖面不够广泛,不适宜作为农科本科生教材。为此,笔者讲解遥感原理时选择《遥感技术导论》作为教材,讲解较新遥感农业应用案例时选择《农业定量遥感基础与应用》作为教材,这样可有效地提高学生的遥感理论和实践应用水平,以适应新型农科人才培养的要求。

三、教学内容

科学地选择教学内容,优化教学内容,合理教学分配,是《遥感导论》教学的关键环节[8]。主要内容为遥感的基本概念、类型、特点、发展概况与在不同应用领域中所发挥的作用、电磁辐射与地物光谱特征、遥感成像原理与遥感图像特征、遥感图像处理、遥感图像目视解译与制图、遥感在农业领域的应用等。

电磁辐射与地物光谱特征主要讲解斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律、基尔霍夫定律、黑体辐射规律或普朗克公式、大气的成份和结构、典型植被光谱反射特性以及地物反射三种形式(镜面反射、漫反射和方向反射),重点解释该内容所涉及到的一些术语或概念,比如电磁波谱、光谱特征、辐照度、辐射出射度、朗伯源、绝对黑体、太阳常数、大气窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波谱等,该内容要配套开展光谱测定仪的使用及光谱数据处理操作方法等光谱实验。遥感成像原理与遥感图像特征主要讲解世界范围内主要的陆地卫星、气象卫星、对地观测系统(EOS)卫星和海洋遥感卫星平台、摄像像片的几何特征(垂直摄像、倾斜摄像、几何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺)、微波遥感的概念和特点以及四种分辨率(光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率和辐射分辨率)间的关系。遥感图像处理主要讲解光学原理(亮度对比、颜色对比、颜色性质、明度、色调、饱和度以及加色法和减色法等)、遥感影像的预处理(包括辐射校正、几何校正、对比度增强、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换等)和多源信息复合等,该内容要配套开展辐射校正、几何校正、拼接、镶嵌、掩膜、融合、link等上机操作性实验。遥感图像目视解译与制图主要讲解遥感影像的目视解译、遥感影像的监督分类和非监督分类及其误差和精度评价、专题图制作等。遥感在农业领域的应用主要讲解植被遥感、土壤遥感、水体遥感等。

四、结语

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种从远距离不实际接触物体而感知地表目标物及其特征的综合性探测技术,是现代空间信息科学的主要组成部分,涉及到多种学科领域,它的功能和价值引起了许多学科的关注。

近5年,面向农科本科生基础知识的实际情况,笔者以学生发展为本紧扣教学大纲开展遥感课程教学,教学目标制定明确,教材选用适宜,教学内容丰富,覆盖面广,应用实例典型且较新。结合遥感技术在农业领域中的应用,主要内容涵盖了农业资源与农田环境监测、数字农作技术、精确农业、农情监测预报等主要应用领域,集中体现遥感可视为农业资源利用的“好管家”、农田管理的“好帮手”、农情监测的“千里眼”等重要作用。

课程教学目标定位合理,重点突出,符合农科本科生实际,适应当前新型农科人才发展的需求。所选用的教材互补性强,主次分明,难易程度适中,有利于农科本科生人才培养。教学内容本着理论联系实际以及学以致用的总体原则进行系统讲授,概念讲解透彻,有明显的重点和难点,遥感图像解译方法适应当前农业应用需求,覆盖面较广,且系统性强,适应当前高等教育中新型农科人才培养的要求。

近5年教学实践证实,针对农科本科生的特点,本文该课程的教学目标、教材和教学内容是合理的,与当前高等教育中新型农科人才培养的要求是相适应的。

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遥感概论论文范文第4篇

关键词 CDIO 遥感原理与方法 实验设计

中图分类号:G642

文献标识码:A

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,是由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学共同创立的工程教育改革模式。该项目已扩展到全世界,包括了各种工程类专业的教育。该项目的愿景是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)过程的环境基础上的工程教育。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。在遥感原理与方法教学中引入CDIO理念,使学生能在课程学习过程中不仅掌握遥感基本的理论知识和基础技能,同时对学生分析与解决问题、创新精神的培养也是一种行之有效的途径。

1 遥感原理与方法课程概况

遥感原理与方法是我国高等院校地理科学类专业(包括地理、地质、地球物理、气象气候和海洋)的一门重要基础课程,也是地理信息系统专业和遥感科学与技术专业的必修的核心课程之一。特别对遥感科学与技术专业工科学生而言,解决遥感图像处理、信息提取等实际问题,CDIO能力尤其重要。遥感原理与方法课程在成都信息工程学院的教学中以本科生为主要对象,主要介绍遥感基本理论、基本方法和遥感应用的基本技能。同时根据本课程内容体系、特点以及CDIO理念,在课程中注重培养学生的以下能力:(1)掌握遥感科学与技术的基础知识,包括遥感物理基础、地物与电磁波相互作用和遥感成像机理;不同遥感器特性与遥感构像特征;遥感图像处理的方法与技术;遥感图像目视解译及计算机解译的原理、方法和步骤,航空照片、多光谱图像、热红外图像、雷达图像和高光谱图像信息提取,以及遥感专题信息的分析和在不同领域应用等;(2)获取遥感技术基础知识的能力和具备遥感基本技能;(3)学会系统分析遥感实践中的问题;(4)有在遥感项目实践中进行团队合作的能力;(5)学会非遥感专业技术知识,进行个人职业技能的锻炼;(6)具备设计和实施遥感项目的能力。

2 基于CDIO理念的遥感原理与方法课程的实施

2.1 遥感项目实施调查学习

根据本专业各教师的项目情况制定若干与之相关的有关遥感技术和组织、管理的题目,将学生分组并自选1组题目,利用课余时间参与到教师项目中自己获得题目的答案或解答方式。该环节的设计思路是让学生从实际问题(项目实际问题,非虚拟实验问题)出发,带着问题进行学习以实现对学生能力的培养。此环节的关键是教师要在项目中给出学习方向和题目,起到对学生的引导作用。具体如下:

(1)将课程根据内容在项目中找到合适的内容并细化为题目,让学生在项目的实际参与中体会需学习的内容,培养学生搜集信息并解决问题的能力。如遥感图像目视解译中的题目“根据研究区状况进行相关资料搜集,并完成对图像的几何校正”,在以往的课堂教学中资料搜集往往是一句话带过,学生仍不清楚具体该搜集哪些资料,通过其自己在项目中的各种资料需求体会,进行探讨,得出最后的结论。

(2)将项目学习内容与相关专业课程相结合,使学生对专业学习从广度和深度上进行了解。如“根据植被的分布规律,结合遥感图像的实际情况,对所给遥感图像进行植被信息提取”。一方面让学生不再空洞表面地看待遥感影像的颜色、形状等图像特征去进行信息的提取,而是结合自然地理课程中所学的植被分布规律这部分知识,懂得灵活运用所学知识解决实际工程中的问题,由被动变主动。另一方面,又认识到遥感技术应用实践中无所不在的地学、生态学等知识,明确地学、生态学、气象气候学在专业知识体系中的重要性。

(3)除了让学生学习专业技术问题外,还培养学生学习对问题的解决思路,同时也注重培养学生的职业道德。如“根据所给研究区和研究目的,选用适宜的遥感影像”,学生通过项目中对图像数据进行经费预算,有针对性地选择对项目而言性价比最高的图像,而不是一味追求高分辨率图像。

(4)了解遥感技术应用项目中工作分工,各工作之间如何协调,让学生直接认识自己的专业以及整个遥感学科系统。

2.2 课堂教学和专题讲座

(1)对课程的基本概念和理论进行课堂讲授,通过具体项目的对全课程内容的贯穿,使学生建立课程的体系结构的概念,同时要求学生参与到学校的项目或实习单位的项目中学习专业知识,在学习中自行查找相关资料以丰富专业知识。

(2)选择课程内容中的重点、难点进行重点讲授,并结合实际操作或实际案例进行剖析。如遥感图像计算机解译中重点建立学生对特征空间等抽象概念的理解。

(3)利用多媒体技术手段,如图片、视频、动画等向学生展现国内外的先进技术和理念,而这是学生在日常学习中难以直接接触的。如星载扫描仪的工作原理、遥感卫星辐射校正场等知识。

除课堂教学外,还聘请经验丰富的从事遥感技术理论及应用研究的专家做专题讲座,这些讲座极大地激发了学生学习专业知识的兴趣,同时使学生了解了专业的新知识,对专业的发展更加关注。

2.3 遥感原理与方法课程实践

在遥感项目实施调查学习过程中侧重于“问”,要求学生在参与或者观察的过程中多向项目人员请教,而在课程相关配套实验中则强调“做”,要求学生自己动手完成相关题目。具体为两方面的内容:

(1)针对课程内容设计实验题目,是学生在实验操作中能够与理论知识结合起来,理论联系实际,进一步增加对课堂知识的理解。同时注重实验题目之间的连贯性,使之能够与学生所见或所参与的项目尽量相关,不涉及纸上谈兵的项目。

(2)要求学生主动参与到教师的相关项目中去,不仅参与项目的实施,还参与项目的组织和管理工作,使学生获取更多的锻炼。如进行遥感图像的处理、解译、分析等方面的工作,检查遥感图像处理的质量、遥感信息提取的质量等。要求学生参与项目讨论,并鼓励学生提出问题,使其更认真地投入项目工作中。

遥感概论论文范文第5篇

【关键词】农业资源与环境 遥感课程 教学改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0016-02

一、引言

遥感技术是环境、城市、农业、林业、海洋、地质、气象、军事等探测研究的新手段,应用越来越广泛,在许多高校相关专业学习中也受到了越来越多的重视。随着高光谱遥感、微波遥感、高分辨率影像,以及3S集成技术的应用,遥感技术得到更加深入、全面的应用和发展。遥感课程是新疆农业大学农业资源与环境专业本科生的专业选修课,拟通过该课程的学习,使学生系统全面地了解遥感技术的基本理论、技术体系、原理方法,以及图像分析处理和解译的知识,并且能利用遥感技术解决专业领域相关问题的能力。农业资源与环境专业遥感课程的开设具有非常重要的作用。

二、农业资源与环境专业开设遥感课程的必要性

农业资源与环境专业的本科生主要学习农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态、资源信息技术等方面的基本理论和基本知识,要求具备农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,同时具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。毕业后能在农业、国土、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、农业资源遥感与信息技术的科研、管理等工作。因此,要求该专业学生掌握基本的土地规划与制图、资源信息管理等方面的技术。这些都要求学生能有效的利用遥感技术方法,掌握遥感的基本技能,这也使得农业资源与环境专业开设遥感课程非常必要。

三、农业资源与环境专业遥感课程存在的问题及特点

(一)课程部分内容抽象难懂,学生专业知识储备不足

遥感课程中遥感原理章节要求学生掌握遥感的物理基础,包括地物的电磁波特性、电磁辐射与地物波谱的基本概念与性质、遥感成像原理等,涉及许多抽象的理论知识及相关定理、概念。一般要求在学习遥感课程前,具备测量学、地图学、计算机技术和相关的专业知识,而农业资源与环境专业本科生没有相关的知识储备,对许多遥感课程涉及的重要知识内容仅限于高中的地理、物理知识水平上,对计算机的掌握能力也仅限于一般的应用,这就使得在理论教学上,需要重新制定适合其能力水平的教学内容。

(二)教学方法单一,缺乏多样的教学手段

现在许多高校开设的遥感课程,仍以教师课堂讲授为主,学生被动的接收,参与度不高。这就需要改革教学手段,采取多样化的教学方式,组织小组讨论,案例分析,更有效的利用多媒体技术和网络。另一方面,高校本科生很少参加老师的项目,科研工作仍以研究生为主,调动本科生参与到教师的科研项目中,可以促进其快速的了解遥感在专业领域的应用,提高学生学习的积极性。

(三)重视度不够

农业资源与环境专业本科生在培养模式上,往往更注重农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态等理论知识的学习,对配套的相应技术方法的掌握不重视;同时与本专业教师对遥感技术的掌握及重视程度也密切相关。在实习环节不设计相应的实习,要想单一的从一门遥感课程的学习中获取所需的本领面临很大困难。

四、课程简介

该课程理论课30个学时,实验上机10个学时,共计40学时。教学目标要求掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技术系统;熟悉遥感数据的特征和应用、不同卫星遥感数据及其影像信息提取的方法;了解遥感信息的应用以及3S(GIS,RS,GPS)技术的集成应用。教学方法以课堂讲授、讨论、案例分析相结合,并辅以实验课上机操作。考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数占30%; 期末考试70%,考试形式为闭卷笔试。

五、教学内容、方法及考核形式的改革

(一)教学内容改革

一般农业院校农业资源与环境专业开设的遥感课程,在内容上主要包括电磁辐射及物体的波谱特性、彩色基本原理、遥感技术系统、摄影成像、扫描成像、卫星遥感及其影像、遥感图像的分析解译、遥感数字图像处理、遥感技术的应用、高光谱遥感与微波遥感,以及地理信息系统与3S技术等内容。部分章节内容较深奥,对于农业资源与环境专业学生来说,缺乏前期的专业知识储备,理解掌握困难,而且在实际中的应用性较小。因此,本人在实际教学中将该课程内容进行了整合,弱化了彩色基本原理、摄影成像、扫描成像等部分内容的学习,主要突出遥感应用部分的知识讲解,尤其是遥感技术在农业资源与环境领域的应用方面,更是增加了许多相应的实例,以案例的形式进行深入的讲解,加深学生对遥感在本专业应用的理解。把3S技术集成应用章节也做为重点,使得教学内容更加具有前沿性。另外在实验上机环节,将重点放在遥感技术的应用方面,以求更好地激发学生的学习积极性。

(二)教学方法与方式改革

在理论教学环节将传统的板书与先进的多媒体技术以及网络教学相结合,加深学生对相关概念、公式的理解,同时也提高学生兴趣,增加互动。在实验上机环节的教学过程中,有效的利用有限的上机时间,将重点放在遥感技术的应用案例分析上。提倡学生利用课余时间自学遥感常用软件的基本操作,在课堂上不把遥感软件的基本操作作为重点讲述内容。其次,要多采用引导、启发的方式,进行小组讨论,让学生参与到课堂的互动教学过程,活跃课堂气氛。

(三)考核方式改革

在考核方式上,考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数等平时成绩占30%,期末闭卷笔试占70%。平时成绩主要根据课堂上参加小组讨论做汇报的情况,实验上机部分的课程作业为主。在实验课的学习中,要求以遥感技术在农业资源与环境领域的某一方面的应用为内容,完成一份详实的实验报告。期末考试在考试内容上作出调整,不要求学生死记硬背深奥的概念,不设计相关复杂的计算题目,引导学生以理解为主,根据专业背景增加学生对遥感的应用及发展趋势的掌握。

六、总结

农业资源与环境专业的本科生在培养过程中要求掌握农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,要具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。要求其必须掌握遥感的基本技能,在毕业走上工作岗位后能利用遥感技术开展土地规划与制图、资源信息管理等方面工作。因此,培养单位要重视遥感课程的教学,使其通过该门课程的学习,具备一定的遥感专业技能,更好的服务于农业资源与与环境专业领域的各项研究和管理工作。

参考文献:

[1]潘竟虎,赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008,01:118-120.

[2]奚秀梅,贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010,03:110-111.

[3]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,09:59-61.

[4]刘秀英,熊建利.遥感课程教学改革浅析[J].中国科技信息,2012,22:218-219.

遥感概论论文范文第6篇

【关键词】农业资源与环境遥感课程教学改革

【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)09-0016-02

一、引言

遥感技术是环境、城市、农业、林业、海洋、地质、气象、军事等探测研究的新手段,应用越来越广泛,在许多高校相关专业学习中也受到了越来越多的重视。随着高光谱遥感、微波遥感、高分辨率影像,以及3S集成技术的应用,遥感技术得到更加深入、全面的应用和发展。遥感课程是新疆农业大学农业资源与环境专业本科生的专业选修课,拟通过该课程的学习,使学生系统全面地了解遥感技术的基本理论、技术体系、原理方法,以及图像分析处理和解译的知识,并且能利用遥感技术解决专业领域相关问题的能力。农业资源与环境专业遥感课程的开设具有非常重要的作用。

二、农业资源与环境专业开设遥感课程的必要性

农业资源与环境专业的本科生主要学习农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态、资源信息技术等方面的基本理论和基本知识,要求具备农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,同时具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。毕业后能在农业、国土、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、农业资源遥感与信息技术的科研、管理等工作。因此,要求该专业学生掌握基本的土地规划与制图、资源信息管理等方面的技术。这些都要求学生能有效的利用遥感技术方法,掌握遥感的基本技能,这也使得农业资源与环境专业开设遥感课程非常必要。

三、农业资源与环境专业遥感课程存在的问题及特点

(一)课程部分内容抽象难懂,学生专业知识储备不足

遥感课程中遥感原理章节要求学生掌握遥感的物理基础,包括地物的电磁波特性、电磁辐射与地物波谱的基本概念与性质、遥感成像原理等,涉及许多抽象的理论知识及相关定理、概念。一般要求在学习遥感课程前,具备测量学、地图学、计算机技术和相关的专业知识,而农业资源与环境专业本科生没有相关的知识储备,对许多遥感课程涉及的重要知识内容仅限于高中的地理、物理知识水平上,对计算机的掌握能力也仅限于一般的应用,这就使得在理论教学上,需要重新制定适合其能力水平的教学内容。

(二)教学方法单一,缺乏多样的教学手段

现在许多高校开设的遥感课程,仍以教师课堂讲授为主,学生被动的接收,参与度不高。这就需要改革教学手段,采取多样化的教学方式,组织小组讨论,案例分析,更有效的利用多媒体技术和网络。另一方面,高校本科生很少参加老师的项目,科研工作仍以研究生为主,调动本科生参与到教师的科研项目中,可以促进其快速的了解遥感在专业领域的应用,提高学生学习的积极性。

(三)重视度不够

农业资源与环境专业本科生在培养模式上,往往更注重农业资源的管理及利用、农业环境保护、农业生态等理论知识的学习,对配套的相应技术方法的掌握不重视;同时与本专业教师对遥感技术的掌握及重视程度也密切相关。在实习环节不设计相应的实习,要想单一的从一门遥感课程的学习中获取所需的本领面临很大困难。

四、课程简介

该课程理论课30个学时,实验上机10个学时,共计40学时。教学目标要求掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技术系统;熟悉遥感数据的特征和应用、不同卫星遥感数据及其影像信息提取的方法;了解遥感信息的应用以及3S(GIS,RS,GPS)技术的集成应用。教学方法以课堂讲授、讨论、案例分析相结合,并辅以实验课上机操作。考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数占30%;期末考试70%,考试形式为闭卷笔试。

五、教学内容、方法及考核形式的改革

(一)教学内容改革

一般农业院校农业资源与环境专业开设的遥感课程,在内容上主要包括电磁辐射及物体的波谱特性、彩色基本原理、遥感技术系统、摄影成像、扫描成像、卫星遥感及其影像、遥感图像的分析解译、遥感数字图像处理、遥感技术的应用、高光谱遥感与微波遥感,以及地理信息系统与3S技术等内容。部分章节内容较深奥,对于农业资源与环境专业学生来说,缺乏前期的专业知识储备,理解掌握困难,而且在实际中的应用性较小。因此,本人在实际教学中将该课程内容进行了整合,弱化了彩色基本原理、摄影成像、扫描成像等部分内容的学习,主要突出遥感应用部分的知识讲解,尤其是遥感技术在农业资源与环境领域的应用方面,更是增加了许多相应的实例,以案例的形式进行深入的讲解,加深学生对遥感在本专业应用的理解。把3S技术集成应用章节也做为重点,使得教学内容更加具有前沿性。另外在实验上机环节,将重点放在遥感技术的应用方面,以求更好地激发学生的学习积极性。

(二)教学方法与方式改革

在理论教学环节将传统的板书与先进的多媒体技术以及网络教学相结合,加深学生对相关概念、公式的理解,同时也提高学生兴趣,增加互动。在实验上机环节的教学过程中,有效的利用有限的上机时间,将重点放在遥感技术的应用案例分析上。提倡学生利用课余时间自学遥感常用软件的基本操作,在课堂上不把遥感软件的基本操作作为重点讲述内容。其次,要多采用引导、启发的方式,进行小组讨论,让学生参与到课堂的互动教学过程,活跃课堂气氛。

(三)考核方式改革

在考核方式上,考核方法为平时出勤、课堂表现、实验成绩、作业、参加讨论次数等平时成绩占30%,期末闭卷笔试占70%。平时成绩主要根据课堂上参加小组讨论做汇报的情况,实验上机部分的课程作业为主。在实验课的学习中,要求以遥感技术在农业资源与环境领域的某一方面的应用为内容,完成一份详实的实验报告。期末考试在考试内容上作出调整,不要求学生死记硬背深奥的概念,不设计相关复杂的计算题目,引导学生以理解为主,根据专业背景增加学生对遥感的应用及发展趋势的掌握。

六、总结

农业资源与环境专业的本科生在培养过程中要求掌握农业资源调查与规划、环境监测与评价、气象观测、计算机技术等方面的能力,要具有对农业资源和环境进行信息化管理等方面的能力。要求其必须掌握遥感的基本技能,在毕业走上工作岗位后能利用遥感技术开展土地规划与制图、资源信息管理等方面工作。因此,培养单位要重视遥感课程的教学,使其通过该门课程的学习,具备一定的遥感专业技能,更好的服务于农业资源与与环境专业领域的各项研究和管理工作。

参考文献: 

[1]潘竟虎,赵军.高师遥感课程实践教学的改革[J].理工高教研究,2008,01:118-120. 

[2]奚秀梅,贺凌云.遥感课程实验教学改革与设计[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2010,03:110-111. 

[3]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,09:59-61. 

遥感概论论文范文第7篇

【关键词】煤炭地质;遥感技术;创新分析;探测识别

由于煤炭地质的复杂性、多样性,我们往往会在开发煤炭的过程中出现不合理开采、不高效利用的现象,这样就会造成煤炭资源的浪费,甚至会导致不必要的人身伤亡和财产损失。所以在合理开采煤炭资源时,还要利用现代先进的科学技术来辅助煤炭的勘探、开采及灾害防御。其中,对于煤炭地质的遥感技术就是重要的应用手段之一。

一、遥感技术的概念特点

(1)基本概念。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波、红外线和可见光等信息,进行收集、处理,并且最后形成影像,从而对目标物体及其附近各种景物进行探测和识别的一种综合技术。(2)主要特点。一是直观性和整体性。通过遥感设备的拍摄处理,我们所获得的传输影像是非常清晰生动的,并且具有很明显的直观性和全面的整体性。二是收集手段多,信息量大。人们可以运用不同波段以及各不相同的遥感仪器设备,来探测识别目标物体,用以获得我们所需要的信息。技术人员不但能够探测地球表面的环境性质,而且可以探测到目标物内部一定的深度。所以说遥感技术的信息手段很多,信息容量非常大。三是受地面条件限制较小。相较于传统的探测技术,遥感技术所探测收集的信息可以不受冰川、高山、沙漠及恶劣环境的影响,能够顺利完美的完成既定任务。四是获取信息的效率高、周期短,而且探测范围较广。

二、遥感技术的实际应用

(1)煤炭地质的探测绘图。一是地形图的及时更新。现在我们生活的实际地形图已经发生了天翻地覆的变化,这就要求我们及时更新地形图,以满足实际的工作需求。我们发射到太空中的卫星可以通过遥感技术传输清晰的影像过来,其数据的时效性强,探测范围广。这一手段已经成为我国获取更新国家基本比例尺地形图的重要途径。此外遥感技术还可以探测识别国家的基础地理信息,及时更新各不相同种类、多种多样尺度的数据库。二是煤炭地质图的获取编制。在开采煤炭的过程中,开采团队需要较高精度的煤炭地质图。我们需要在煤炭地质填图时,做到有的放矢,突出重点。工程技术人员可以把遥感技术测得的影像作为依据,通过多元地学进行信息的综合分析和适当处理,以提取含煤地层、控煤构造、水文地质、工程地质和环境地质信息为重点,进行煤炭资源的地质填图;再依据野外填图获取的地质信息资料,运用相应的软件编制煤炭剖面图和柱状图。除此之外,遥感技术还应用在对煤炭资源、水文地质、煤层气调等的调查评价及对小煤窑的实际生产情况进行监控调查。(2)煤炭地质灾害的调查评估。依据煤层自燃的地质规律,把遥感技术作为必要手段,建立煤矿区的动态监测系统,从而为煤矿区的防火防灾、监测治理提供了重要依据。技术人员还应该通过地质灾害的易发程度,经过综合分析研究,编制地质灾害危险性分区评估图,提出相应的防治方法策略。还要分析遥感影像查明煤层突水的走向、性质和规模,进而确定突水的控制宽度和流量。(3)煤炭生态环境的污染监测。遥感技术在煤炭区生态环境的污染监测中主要应用在煤矿区的环境检查,开采高硫煤导致的酸沉降污染调查和生态环境的重建及土地复垦等方面。其中环境检查就是运用遥感技术获取固体废弃物、粉尘污染、水体污染和土地污染的信息,明晰污染的程度范围,从而为以后的综合治理提供理论依据。

三、遥感技术的发展前景

(1)“3S”技术一体化。遥感技术、地理信息系统、全球定位系统着三者之间的关系是相铺相成,密不可分的。遥感技术可以更新地理系统中的数据,地理系统支持遥感影像的分析表达,全球定位可以提供精确位置和高程模型。煤炭地质的遥感技术应该与时俱进,紧跟“3S”一体化的脚步,促进煤炭资源的产业化、现代化发展。(2)数字煤炭信息领域。随着全世界的信息化发展,煤炭地质的遥感技术也要逐步走向综合化、智能化和多功能信息化。煤炭行业要开拓数字煤炭的信息领域,以信息数据库基础,运用电子计算机进行现代分析、数据采矿、矿山规划和资源评估,从而为煤炭的开发利用提供技术支持和有利工具。(3)健全技术创新机制。在进行煤炭地质遥感技术创新的同时,还要健全遥感技术的创新保障机制。煤炭行业必须统筹规划,明确层次,用来完善煤炭地质的遥感技术创新体制。还要重视煤炭地质学科建设,健全多元化投资新机制,形成自主有效的创新机制。

参 考 文 献

遥感概论论文范文第8篇

【关键词】遥感;教学改革;实践应用

1 遥感教学在地理科学和城乡规划教学现状分析

遥感是湖北大学地理科学、资源环境与城乡规划专业的必修课,通过近几年的本科及研究生教学实践及学术反馈意见,发现学生对于遥感在本专业的应用认识不足,突出表现在对于解决实际问题存在困难,无从下手。主要存在如下原因:

1.1 学生基础知识背景不一致

湖北大学地理科学专业、城乡规划专业有悠久历史,但是本科专业招收学生不分文理科,每个学生基础不同,而遥感导论采用的教材是梅安新的《遥感导论》[1],内容以理工为基础设定的,着重于遥感基本原理和方法的介绍,文科背景的学生对于遥感原理中涉及的数学和物理知识基础薄弱,在学习过程中存在困难。

1.2 其它课程不能有效衔接密切

遥感在多个行业学科中都有较广泛的应用,如地质、水文、植被、土壤等方面,学生提前具备这些相关知识对于了解遥感的应用非常重要。但在很多教学计划中将遥感设置为早期专业基础课,而其它相关课程要么同时开设,要么安排得更晚,这种时间安排上的错位,导致学生无法理解遥感的具体应用,加上对理论知识无法深入领会,导致学习遥感课程缺乏兴趣,教学达不到效果。

1.3 课程实践安排不够多

目前的遥感课程设置仍主要以基本原理理解为主[2,3],教材中对实际应用方面缺乏具体指导,导致大部分学生无法将理论与实践衔接,从而在实际问题解决上存在困难,难以培养学生对遥感的认知和动手能力。

1.4 实践教学无法与专业挂钩

学院专业任课老师主要是地理信息系统专业背景,缺乏地理科学实际应用项目的支撑[4],无法从专业角度上给予更加生动丰富的例子进行说明遥感的重要性。从目前教育现状来看,高校遥感老师对各行业的应用知识体系并不完备,要清楚介绍遥感在其它学科中的具体应用,是存在难度的。

1.5 教学方式互动性不足

教学中主要以教师讲授为主,虽然配合使用了多媒体教学[5],但缺乏相关学科的融会贯通和实际项目的操作,并缺乏学生的主动参与过程,导致多数学生认为该专业较难,学习兴趣和积极性不高。从而在衔接研究生课程阶段,无法正常使用遥感、GIS工具,动手能力不强,不足以支撑自主创新性研究,不利于科研人才培养。

2 实践教学改革的基本内容与途径

根据目前教学中存在的问题,结合遥感和地理科学专业的特点,提出了一系列的教学改革方法:

2.1 构建以学生为本的遥感教学体系

遥感原理中大量的数学、物理基础对于文科学生是相当困难的。课堂教学中,学生无法在短时间内迅速掌握所有的数学及物理基础[6],因此针对文理学生兼有情况,简化遥感基础的描述,规避大量数学、物理公式,把主要精力放在重点上,让学生通过实践操作体会遥感原理。在实践操作中,适时补充说明原理及用途,结合软件教学,说明书中的知识难点。

2.2 构建实践型学习的遥感实践课程

实践课程重点是对遥感图像进行基本处理,结合书本重点,让学生熟练掌握基本操作,主要内容包括数据前期处理、数据图像处理、影像分类。加大实践课程的比重,规避大量文字及语言、公式的学习过程,能在较短时间让学生理解遥感课程的内容。

2.3 拓展学生思维,增强空间科学相关的理解

地理科学及城乡规划专业是认知性和实践性都非常强的专业。地理概念和地理要素的理解对学生的抽象思维和认知能力要求较高,传统的理论知识讲授方式都难以真实、形象的展现在学生面前,因而使教学效果受到一定程度的影响。目前地理科学课程教学的实践机会不多,难以经常性的外出认知真实的地理要素。结合GIS和三维遥感技术[7-8],利用arcgis软件,实现三维,从三维角度,提高学生兴趣,让学生从现实角度理解遥感和GIS空间科学专业。

2.4 丰富完善互动式教学手段

教学手段的丰富能够提升学生的兴趣。实际教学中,结合学生感兴趣区域,引导学生掌握不同遥感数据类型,查阅资料及掌握网上数据下载方式,如自己的家乡为分析区,从数据理解到处理及应用,逐步完成遥感教学课程内容。引导学生在课堂外通过多种途径,查阅参考资料,培养学生自主学习的能动性,调动学习的积极性,拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.5 结合丰富的实际项目,提高学生的综合能力

笔者所在的资源环境学院能有机会参加自然地理及城乡规划相关项目,因此结合实际项目经验,分专业进行综合操作:

(1)地理科学专业,更加关注自然环境、生态环境,因此实习中侧重对地物的理解,例如植被类型图的制作,水系图的制作等应用。通过这个过程,使学生对遥感图像的前期数据准备、数据几何纠正,影像分类过程有较好理解。

(2)城乡规划专业,更加关注土地利用现状和城市格局变化。因此在实习中,为加强对规划相关内容的理解,如要求其土地利用现状图的制作,结合GIS统计各项土地利用情况及现状分析;或者以某项目布局进行设计,结合高分遥感影像和GIS,完成功能布局以及一些统计量,或对城市景观格局变化结合遥感高分影像及分析数据进行总结。

3 教改效果分析

近学期年来,通过一系列的遥感实践教学探索,已取得了一些阶段性成果,主要表现在:

(1)学生已经能够独立解决一些跟遥感相结合的专业操作,提高了动手能力及解决问题的能力,为他们今后的工作打下坚实的基础。

(2)有一部分学生对遥感产生了浓厚的兴趣,在研究生期间选择以此为研究方向进行继续攻读地理/规划方面的研究生。

4 总结

较好的完成遥感课程在各专业的教学中是一项复杂有难度的工作,如何结合遥感学科的特点适应各专业需求是需要不断探索的问题。以上笔者仅在实践教学中提出了一些经验和想法,为更好的使用社会需求,立足于当前社会发展,需要不断提高遥感实践教学水平。

【参考文献】

[1]梅安新,彭望f.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]竞霞,胡荣明,琚存勇.《遥感原理与应用》课程教学模式改革探讨[J].教育论坛,2013,6:157-160.

[3]孔祥生,钱永刚,张安定.《遥感概论实验》课程教学改革与实践[J].测绘科学,2013,38(1):183-186.

[4]邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[5]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,9:59-61.

[6]张丽.遥感课程实验教学模式探索[J].科技创新导报,2013,25:226.

遥感概论论文范文第9篇

(湖北大学资源环境学院,湖北 武汉 430062)

【摘 要】针对遥感原理地理科学和城乡规划专业的教学现状与存在的问题,以培养学生动手能力和解决实际问题能力为出发点,从课程体系、教学模式及实践教学的角度,提出了教学改革的基本内容与途径,并对教学改革的实践效果进行了分析。

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关键词 遥感;教学改革;实践应用

1 遥感教学在地理科学和城乡规划教学现状分析

遥感是湖北大学地理科学、资源环境与城乡规划专业的必修课,通过近几年的本科及研究生教学实践及学术反馈意见,发现学生对于遥感在本专业的应用认识不足,突出表现在对于解决实际问题存在困难,无从下手。主要存在如下原因:

1.1 学生基础知识背景不一致

湖北大学地理科学专业、城乡规划专业有悠久历史,但是本科专业招收学生不分文理科,每个学生基础不同,而遥感导论采用的教材是梅安新的《遥感导论》[1],内容以理工为基础设定的,着重于遥感基本原理和方法的介绍,文科背景的学生对于遥感原理中涉及的数学和物理知识基础薄弱,在学习过程中存在困难。

1.2 其它课程不能有效衔接密切

遥感在多个行业学科中都有较广泛的应用,如地质、水文、植被、土壤等方面,学生提前具备这些相关知识对于了解遥感的应用非常重要。但在很多教学计划中将遥感设置为早期专业基础课,而其它相关课程要么同时开设,要么安排得更晚,这种时间安排上的错位,导致学生无法理解遥感的具体应用,加上对理论知识无法深入领会,导致学习遥感课程缺乏兴趣,教学达不到效果。

1.3 课程实践安排不够多

目前的遥感课程设置仍主要以基本原理理解为主[2,3],教材中对实际应用方面缺乏具体指导,导致大部分学生无法将理论与实践衔接,从而在实际问题解决上存在困难,难以培养学生对遥感的认知和动手能力。

1.4 实践教学无法与专业挂钩

学院专业任课老师主要是地理信息系统专业背景,缺乏地理科学实际应用项目的支撑[4],无法从专业角度上给予更加生动丰富的例子进行说明遥感的重要性。从目前教育现状来看,高校遥感老师对各行业的应用知识体系并不完备,要清楚介绍遥感在其它学科中的具体应用,是存在难度的。

1.5 教学方式互动性不足

教学中主要以教师讲授为主,虽然配合使用了多媒体教学[5],但缺乏相关学科的融会贯通和实际项目的操作,并缺乏学生的主动参与过程,导致多数学生认为该专业较难,学习兴趣和积极性不高。从而在衔接研究生课程阶段,无法正常使用遥感、GIS工具,动手能力不强,不足以支撑自主创新性研究,不利于科研人才培养。

2 实践教学改革的基本内容与途径

根据目前教学中存在的问题,结合遥感和地理科学专业的特点,提出了一系列的教学改革方法:

2.1 构建以学生为本的遥感教学体系

遥感原理中大量的数学、物理基础对于文科学生是相当困难的。课堂教学中,学生无法在短时间内迅速掌握所有的数学及物理基础[6],因此针对文理学生兼有情况,简化遥感基础的描述,规避大量数学、物理公式,把主要精力放在重点上,让学生通过实践操作体会遥感原理。在实践操作中,适时补充说明原理及用途,结合软件教学,说明书中的知识难点。

2.2 构建实践型学习的遥感实践课程

实践课程重点是对遥感图像进行基本处理,结合书本重点,让学生熟练掌握基本操作,主要内容包括数据前期处理、数据图像处理、影像分类。加大实践课程的比重,规避大量文字及语言、公式的学习过程,能在较短时间让学生理解遥感课程的内容。

2.3 拓展学生思维,增强空间科学相关的理解

地理科学及城乡规划专业是认知性和实践性都非常强的专业。地理概念和地理要素的理解对学生的抽象思维和认知能力要求较高,传统的理论知识讲授方式都难以真实、形象的展现在学生面前,因而使教学效果受到一定程度的影响。目前地理科学课程教学的实践机会不多,难以经常性的外出认知真实的地理要素。结合GIS和三维遥感技术[7-8],利用arcgis软件,实现三维,从三维角度,提高学生兴趣,让学生从现实角度理解遥感和GIS空间科学专业。

2.4 丰富完善互动式教学手段

教学手段的丰富能够提升学生的兴趣。实际教学中,结合学生感兴趣区域,引导学生掌握不同遥感数据类型,查阅资料及掌握网上数据下载方式,如自己的家乡为分析区,从数据理解到处理及应用,逐步完成遥感教学课程内容。引导学生在课堂外通过多种途径,查阅参考资料,培养学生自主学习的能动性,调动学习的积极性,拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.5 结合丰富的实际项目,提高学生的综合能力

笔者所在的资源环境学院能有机会参加自然地理及城乡规划相关项目,因此结合实际项目经验,分专业进行综合操作:

(1)地理科学专业,更加关注自然环境、生态环境,因此实习中侧重对地物的理解,例如植被类型图的制作,水系图的制作等应用。通过这个过程,使学生对遥感图像的前期数据准备、数据几何纠正,影像分类过程有较好理解。

(2)城乡规划专业,更加关注土地利用现状和城市格局变化。因此在实习中,为加强对规划相关内容的理解,如要求其土地利用现状图的制作,结合GIS统计各项土地利用情况及现状分析;或者以某项目布局进行设计,结合高分遥感影像和GIS,完成功能布局以及一些统计量,或对城市景观格局变化结合遥感高分影像及分析数据进行总结。

3 教改效果分析

近学期年来,通过一系列的遥感实践教学探索,已取得了一些阶段性成果,主要表现在:

(1)学生已经能够独立解决一些跟遥感相结合的专业操作,提高了动手能力及解决问题的能力,为他们今后的工作打下坚实的基础。

(2)有一部分学生对遥感产生了浓厚的兴趣,在研究生期间选择以此为研究方向进行继续攻读地理/规划方面的研究生。

4 总结

较好的完成遥感课程在各专业的教学中是一项复杂有难度的工作,如何结合遥感学科的特点适应各专业需求是需要不断探索的问题。以上笔者仅在实践教学中提出了一些经验和想法,为更好的使用社会需求,立足于当前社会发展,需要不断提高遥感实践教学水平。

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参考文献

[1]梅安新,彭望琭.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]竞霞,胡荣明,琚存勇.《遥感原理与应用》课程教学模式改革探讨[J].教育论坛,2013,6:157-160.

[3]孔祥生,钱永刚,张安定.《遥感概论实验》课程教学改革与实践[J].测绘科学,2013,38(1):183-186.

[4]邓磊,赵文吉,胡德勇.遥感课程实践教学模式探索与教改实践[J].科技创新导报,2012(7):136-137.

[5]马丹.农业院校遥感课程的教学改革[J].教育教学论坛,2013,9:59-61.

[6]张丽.遥感课程实验教学模式探索[J].科技创新导报,2013,25:226.

[7]高超,金高洁,王心源.传统教学与多媒体教学融合以“遥感导论”课程为例[J].中国地质教育,2007(4):118-122.

遥感概论论文范文第10篇

关键词∶遥感技术;水文地质;应用探索

本文利用新兴的综合性遥感技术作为探测数据来源,其原理主要是依据遥感器对地表物体进行探测,利用波谱的不同反应来识别地面上的各类地物。利用遥感技术对地下水勘察相关因素信息进行科学准确的评价、判断。通过对地表含水断层、线性构造、裂隙、地面湿度等信息,准确地评价一个地区的地下水资源。同时,微波遥感还能够直观的对地下潜水层进行探测,使地下水资源的开发利用更为全面、科学。

1.遥感技术应用概述

1.1遥感技术概念及特征

目前,人们对于遥感技术的普遍定义为从远处探测和感知事物和物体的技术的统称。因此遥感技术有以下几个特征。首先,遥感技术相较于其他探测技术来说,探测的覆盖范围较大。其次,遥感技术获取的探测数据,信息种类众多,手段多样,技术也相对先进。最后,探测信息表现大多是通过图像的形式来表现,获取探测数据信息方式更为直接、快速。同时整个探测用时也相对较短。

1.2遥感技术体系概述

遥感技术的应用体系一般为探测信息的获取、传输、解译和应用。其中信息的获取主要通过对地表物体波谱进行探测。通过专业的遥感探测数据传播设备和软件对初步信息进行传输,然后再对原始探测信息进行对比统计处理。信息的解译则是主要通过模式识别、模拟实验和地物分析等方法进行信息的细化。最后对这些经过解译的系统性数据信息进一步的应用加工。

1.3遥感技术水文勘察中具体应用流程概述

在水文勘察中,遥感技术的具体应用重视对地下水位有关的环境因素的综合分析,同时注重对遥感图像数据的处理方法。具体应用流程如下∶首先,对勘察地区背景进行必要了解,同时,确立明确的水文勘察目标。根据目标收集相关原始资料。其次,围绕勘察目标对遥感技术的相关原始资料进行分类。对各遥感资料信息进行细致的遥感图像信息处理。同时,根据各类信息不同的遥感图像波段,进行合成波段的合理选择。以此对各类遥感探测图像信息进行解译。然后,再加工各类相关资料信息的解译结果。综合分析地下水位的分布情况,根据土壤的水分、反射率、像元关系等原理,构建科学合理的地下水位分布模型。根据土壤水分以及地下水位分布模型,对单波段以及多波段地下水位进行详细估算。把估算结果和地区背景资料、历史勘察资料等进行对比,检验勘察结果。最后,构建更为全面合理的地下水位分布模型,进行详尽专业的勘察结论以及勘察土建制作。

2.水文气象条件概述

水文气候条件是影响地下水资源最为直接的环境条件。其主要包括地表水文条件以及气象环境条件。地表水文条件包括地区的河流、湖泊等地表水系环境,以及这些地表水系分布位置地表蓄水量。地区地表水系条件的优劣对判断地下水资源有很好的参考价值。气象环境条件包括地区降雨量、地区季节温度、风速等气候条件。降雨量也是判断地区地下水资源的重要参考依据。温度包括日照时长日照强度等,通过这些条件能够准确地判断地区水分蒸况。同样道理,也要对地区风速进行详细定量侦测。这些气候环境条件的数据获取首先要以年为单位,判断地区长期所处的气候环境。同时还要获取地区短期的气候环境数据。通过当前气候环境的变量来判断地区所处的水文气象条件。

3.地下水资源遥感勘察具体应用方法概述

遥感技术对地下水资源的勘察主要依赖于卫星拍摄的当地地形变化以及气候特征等因素信息,然后通过地质学解译标志进行处理。解译标志的方法大致可以分为两种。一种是直接解译标志,一种为间接解译标志。本文采用的是人机交互式的间接解译标志中的人机交互式解译方式。首先,应该对地下水资源相关的地形地貌遥感图像、以及岩性构造、土壤植被、地表水系特征等进行遥感特征分析。其次,通过对遥感图像中光谱信息的提取分析,判断地层岩性情况。确定地区是否存在潜水含水层以及易存水性地层岩性构造。最后,通过数学统计学技巧以及模型学技巧等信息处理方法,对地下水位进行单波段和多波段的评估模型构建。同时,对评估结果进行进一步实测印证,确保遥感技术勘察数据能够更加准确的反映地区地下水资源分布情况。

4.遥感信息分析方法概述

本次所采用的信息数据分析方法主要通过对遥感图像的解译,再结合地区水质气象环境条件的探测以及对地区地形地貌的判断,对地层岩性以及具置信息的判断,最后,通过综合多波段模型呈现的水文数据的变化规律等信息,分析地下含水层分布情况。从而能从多个角度对影响地下水资源分布的各个因素进行具体判断。更加准确的对地区的地下水含水层数量、地下水储存量、地下水深度、水质、形成年代等进行分析,为开发利用当地地下水资源提供更加全面、科学的勘察数据。

5.遥感图像数据处理以及水文地质信息提取方法分析

5.1遥感数据类型的选取

由于不间断的遥感影像成像方式以及独特的对地物的表现方式,遥感图像数据也有明显的特征。因此,在进行遥感图像解析之前应该选择更为适合的遥感图像类型,然后再根据不同图像类型的地物波谱特性曲线来选择合适的解译波段。例如对于水体多采用TM1波段进行解译,岩性识别则一般会用TM5或TM1波段进行,而对于植被则采用TM2波段进行。影响遥感数据类型选择的因素主要包括环境因素以及解译目标等影响。首先,环境因素包括,遥感探测时间以及地形特点等。如对于地质、地貌等遥感数据的解译一般选择在冬天进行遥感影像探测。而对于植被的遥感探测多选择在春季和秋季。另外,考虑解译目标的面积大小以及时间跨度等因素的不同,所选择的遥感影像尺寸以及波段变化组合等也要符合解译目标的实际需求。

5.2遥感数据的处理

在遥感数据处理中,由于遥感数据特殊的传输处理方式,很容易对遥感数据在传输过程中或软件工具处理过程中出现对比度下降、几何变形等失真现象。因此,首先要对出现失真现象的遥感图像进行科学的误差校正,而误差校正要分两个部分进行。首先,对遥感数据辐射量的校正。遥感图像的辐射量主要是指图像的光谱辐射特征。光谱辐射特征会在经过大气层或传感设备本身是受到一定的影响而出现辐射量误差。因此,应该根据具体的数据对比、数据分析等手段确定误差的范围。然后通过对传感器的工作参数进行微调来校正这种误差。其次,遥感图像几何位置的误差。对于遥感图像像元位置的误差,可以通过以一个典型的准确的地物作为空间位置的控制点,根据控制点对地表坐标和遥感图像坐标进行统一校正。

5.3图像合成波段的选择

大多数勘察对象的地物组成成分都较为复杂,不同地质结构的遥感波段参数也不同,其表现出的光谱特征也有差异。同时,同样的地物在不同波段上所表现出来的光谱特征也不一样。因此,大多数情况下,都要选择遥感图像合成波段对地区地物组合进行全面分析。我们可以依据地区水文地质勘察结果以及图像数据提取目标、各种岩层光谱效应以及各个波段光谱信息等因素,综合考虑,选择更为合适的遥感图像合成波段。

6.结论

本文通过对遥感技术的应用特征以及应用技巧入手,对遥感技术在水文地质勘察中的应用流程进行了进一步说明。本文认为在进行复杂地质环境的水文地质勘察工作时,可以应用遥感技术把水文地质勘察工作。通过对地物遥感图像的定量分析,对影响水文地质的各方面因素进行科学评析。继而更加准确客观的全面判定地区的地下水资源状况。由于本人能力有限,缺乏遥感技术实际应用经验,对于遥感技术的应用知识系统和实践经验不足。可能会对遥感数据的解译过程出现一些不够严谨的理解。对于这方面的欠缺,希望能在今后的工作学习中得到补充。

参考文献:

[1]马瀚青,高峰,黄新宇,等.《遥感技术与应用》30年趋势[J].遥感技术与应用,2016,31(6):1215-1222.

[2]朱鹤.遥感技术在地表水源地水体监测中的应用研究[D].中国水利水电科学研究院,2013.

[3]刘红,张清海,林绍霞,等.遥感技术在水环境和大气环境监测中的应用研究进展[J].贵州农业科学,2013,41(1):187-191.

[4]王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,85(11):1699-1743.

遥感概论论文范文第11篇

关键词:遥感技术;地质找矿;ASTER数据;矿化蚀变

中图分类号:TP79 文献标识码:A

矿场资源是众多自然资源的一种,是人类来意生存的重要的物质资源。由于我国人口基数较大,对矿产资源的使用量需求较高,所以,如何有效开发利用、合理使用、以及后备资源的补充等方面的研究逐渐成为我国研究的重点。2010年,国土资源部提出了“地质找矿358”行动,旨在提升国家资源保障力,缓解国内对资源的大量需求。随着科技的不断发展,遥感技术也逐渐应用在地质找矿方面。本文则是对基于ASTER数据的遥感技术讨论其在地质找矿中的应用研究。

1研究进展

从二十世纪70年代开始,遥感数据就已应用在岩石的蚀变区分研究中,此后,基于遥感技术的比值+主成分变换法、选择性分析法、比值法等先后被应用于矿产蚀变异常机理的研究中。同时,也通过遥感技术也经过Rowan、Griffiths等人的研究,开始在线环构造解译方面的研究。随后,由加拿大地质调查所开始利用遥感技术进行地质信息综合成矿研究。我国在基于遥感技术在地质成矿研究中的起步虽晚,但是研究开展的比较多,而且有较为成熟的理论与技术。

2技术路线

在本研究中,所需要的数据包括研究区的地质、矿产资料,以及ASTER遥感数据,通过干扰识别的研究,建立干扰分级,完成矿化蚀变进行光谱特征分析,之后利用主成分分析法完成蚀变的异常信息提取,进行研究区线性构造和环形构造的解译工作,根据之前的矿化蚀变数据利用证据法进行地质成矿研究。技术路线图如图1。

3研究方法

3.1遥感数据处理与线环构造解译

利用GIS软件,选取质量较好、图像清晰的ASTER数据进行处理,经过波段组合选取、波段彩色合成、几何校正、影像镶嵌等步骤,制作遥感彩色合成影像。

根据区域构造特征以及研究区内的断裂构造,利用GIS软件进行线性构造和环形构造的解译工作,构建解译标志,并开展线性构造与矿化关系的研究。

3.2矿化蚀变异常信息提取

矿化蚀变有很多种,本文中主要针对铁染蚀变、羟基蚀变、碳酸盐化蚀变和硅化蚀变进行讨论。通过对遥感影像的处理,进行干扰识别并进行等级划分,及高度干扰区、中度干扰区和相对无干扰区,之后,根据主成分分析法,在不同干扰区分别进行铁染、羟基和碳酸盐化异常信息提取。对于硅化蚀变,需根据式1进行反演:

SiO2%=28.76*log[6.56*B13*B14/(B10*B12)](式1)

式中B13、B14为波段。经过运算得到SiO2%≥56%,在滤波优选之后提取硅化异常信息提取。

3.3综合成矿预测

二十世纪80年代,加拿大学者Agterberg基于Bayes理论提出了一种的地学统计方法--证据权法,来进行矿产资源预测。

在本研究中,以证据权法为研究基础,利用MRAS和GIS系统,进行综合成矿预测,需从以下几个步骤进行:建立目标图层和专业图层,划分单元网格,经过含矿单元的设置以及证据因子的选择,进行图层的空间叠置分析,然后对证据因子进行先验概率计算、权重计算、条件独立性检验以及后验概率计算,并提取找矿远景区分级,最后根据分级结果、断裂构造、和矿化蚀变异常发育信息,对成矿有利密度进行讨论,分析研究区成矿的有利地域。

结语

利用多光谱遥感图像对矿化蚀变进行提取与分析是一个较为复杂的过程。通过对ASTER遥感数据的处理与分析,进行线性构造和环形构造的解译,提取了基于铁染、羟基、碳酸盐化与硅化的异常信息,并以此为基础,利用证据权法进行综合成矿预测。该方面的研究在实际生产应用中有着较高的科学研究价值,有着较好的适用性,值得推广与应用。但在遥感影像的处理与干扰区的分级过程中,由于多种原因有数据会有缺失,所以,对于信息提取以及数据精度的研究方法都需要完善。

参考文献

[1]陈江,王安建.利用ASTER热红外遥感数据开展岩石化学成分填图的初步研究[J].遥感学报,2007,11(04):601-608.

遥感概论论文范文第12篇

当前,空间信息技术发展迅猛,以空间数据为主的空间信息挖掘和应用成为现代人类生产生活的一个重要特征。特别是遥感影像数据,由于其具有获取方便、周期短、信息量大等特点而成为空间数据的重要组成部分。然而,由于遥感数据的数据量十分庞大,特别是对于具有不同来源、不同分辨率与不同时相的数据,其存储与管理均十分困难,且由于其本身具有的稀缺性与机密性,在一定程度上限制了遥感影像数据的充分利用,因此,迫切需要对其进行有效的组织、存储、管理和共享的研究。

研究表明,为实现影像数据的网络服务,可以利用遥感影像元数据,采用流行的数据库技术对遥感影像数据进行组织与管理,并完成基于XML的影像元数据的,实现用户通过网络对遥感影像数据的查询、检索与访问,为影像数据的共享奠定了基础,同时利用本体技术的优势,建立起遥感影像信息本体。

影像数据的存储管理

1.元数据的存储管理

元数据为空间数据的存储管理与共享提供了有效的手段,通过元数据信息,用户可以在没有真实数据的情况下,获取有关数据的信息,从而为数据的共享与利用提供了可能。目前关于矢量空间数据的元数据标准已经制定,并形成了我国的地理信息国家标准,而关于遥感影像方面的元数据标准,尚处在研究之中,未形成一个普遍接受的标准。为此,国家遥感工程中心在ISO 19115.3 遥感影像元数据标准以及我国即将推出的地理信息元数据标准的基础上,结合项目的实际情况,制订了遥感影像元数据草案。该草案包括7个元数据集、6个公共数据类型和15个代码表,从标识信息、数据质量信息、参照系信息、内容信息、覆盖范围、分发信息和遥感信息等方面对遥感影像数据进行了详细的表述。

2.影像数据的存储管理

由于遥感影像的数据量十分庞大,难以直接进行存储,不利于后续的处理、提取、浏览与检索,因此需要对其进行预处理,主要包括降采样、影像压缩与影像分割等内容。

影像分割是将遥感影像按照行列值分割为相同大小的数据块(tile),并以tile作为影像存储的基本单元。每个tile均以一条记录的方式进行存储,不同记录通过编号进行排列。对于不能够平分的,出现多余的行或列时,应将其单独存放。当用户对影像进行调用时,通过映射关系,只调用与用户有关的tile集合即可,从而优化了数据的存储、传输、浏览模式。

为减小影像的传输数据量和优化显示性能,需建立影像金字塔(图1),通过影像降采样方法,建立一系列不同分辨率的影像图层,每个图层分割存储,并建立相应的空间索引机制。常用的影像重采样方法有双线性差值、立方卷积等。

由于影像的数据量比较庞大,为减小影像的存储空间,还需要对影像进行压缩处理后存储。当用户调用数据时,首先对数据进行解压缩处理,然后再返回给用户。常用的图像压缩方法有JPEG、LZ77等。

3.影像数据库结构设计

遥感影像数据库主要可以分为影像元数据库和影像数据库两部分(图2)。影像元数据库用于对遥感影像元数据标准中的数据集进行存储与管理,影像数据库用于对影像数据进行存储和管理。元数据同影像数据通过ID字段进行一对一的关联,保证了元数据与影像数据的一一对应,从而实现通过元数据可以惟一地查找相应的影像数据,而通过影像数据,又可以惟一地查看该影像数据的相关信息,实现了遥感元数据与影像数据的一体化管理。

影像数据网络共享与服务

1.基于元数据的影像数据网络共享

构建遥感影像元数据的主要目的是为了能够实现影像数据的网络与共享。因此元数据的网络是影像数据的前提与基础。

目前元数据的网络大多采用XML技术。XML是一种元语言,是可以用于描述其他语言的语言。用户可以根据需要,利用XML Schema(或者DTD)自行定义标记和属性,从而可以在XML文件中描述并封装数据。XML是数据驱动的,这使得数据内容与显示相分离。XML可以在类似于Netscape Navigator或Microsoft Internet Explorer的浏览器中显示,并通过因特网在应用之间或业务之间交换,存储到数据库中或从数据库中取出。因此,XML是元数据最好的描述方式,能很好地满足元数据在网上传输、交换的需要。

用户通过网络的元数据信息,可以初步了解遥感影像数据的相关信息,然后通过元数据的导航,实现对影像数据的查询、浏览与检索(图3)。

2.基于本体技术的影像数据网络服务

本体(ontology)是从哲学的一个分支――形而上学中的本体论(Ontology)发展来的一个名词。本体论研究客观事物存在的本质,与认识论(Epistemology)相对。即本体论研究客观存在,认识论研究主观认知。而本体的含义是形成现象的根本实体,因而,本体是概念化的明确说明。最早把本体引入计算机领域的是人工智能领域。

地理信息本体与地理信息分类编码、地理信息标准术语表之间有着相似之处,本体论与分类学、术语学也存在一定的交叉。

然而,地理信息本体并不是地理信息标准术语表。地理信息本体提供了一组具有良好结构性的词汇,而且出现在本体中的词汇经过了严格选取,确保所选的词汇是本领域中最基本概念的抽象与界定。概念与概念之间的关系采用相应技术(如谓词、逻辑等)进行了完整的反映,而正是这些关系的反映使得基于本体的系统实现后能够完成语义层面的一些功能。地理信息标准术语表仅仅是地理信息领域中各种词汇的集合,相对本体而言还比较松散。

本体也不单纯是一个词汇的分类体系,即不是地理信息中的分类和编码表。本体和地理信息的分类非常相似,尤其是把本体的理论应用于地理信息分类编码时,这种相似性更为明显。总的说来,地理信息本体比分类编码表中所反映的词与词之间的关系要丰富。

遥感概论论文范文第13篇

关键词: 高分辨率遥感图像; 场景语义识别; 视觉特征表示; 概率潜在语义分析

中图分类号: TN751?34 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2017)11?0043?03

Remote sensing image target recognition based on scene semanteme

LIU Ningbo1, SUN Yanli2, WANG Jie2

(1. Research Institute of Information Fusion, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, China;

2. Department of Basic Experiment, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai 264001, China)

Abstract: The typical thought of information interpretation for high?resolution remote sensing image proceeds from the detection and recognition analysis of the specific targets to understand the image scene. A remote sensing image visual feature representation method based on CSIFT feature and a remote sensing image scene semantic recognition method based on probabilistic latent semantic analysis (PLSA) are given. Effectiveness of the proposed methods was verified in the experiment with ten typical remote sensing image scenes.

Keywords: high?resolution remote sensing image; scene semantic recognition; visual feature representation; PLSA

0 引 言

高分辨率b感图像的信息解译是近年来的研究热点,从特定类型目标的检测与识别分析入手,最终实现图像场景的认知理解[1]是广泛采用的研究范式,乃至形成一种思维定势,即只有完整地检测与识别场景中的各种目标才能进行场景的认知理解。然而,在军事侦察中经常需要从高分辨率遥感图像中快速识别出诸如港口、机场、油库等有明确语义的局部图像场景,这些局部场景往往对应一个复杂的目标群,由很多不同类型的刚性子目标按照一定的空间拓扑关系构成。如果采用常规的方法,首先检测复杂目标群的子目标,然后利用其空间拓扑关系进行推理以确定复杂目标群语义属性,其处理效率将是非常低的。而且对子目标的分析主要是利用其隐含的启发式特征在像素层进行,这种完全像素层的处理与图像的语义理解之间存在难以逾越的鸿沟[2]。建立一种能够快速识别遥感图像中复杂局部场景的语义认知方法,进而指导该场景定目标的检测与识别具有非常重要的意义。本文首先概述图像场景语义识别的有关概念与方法,然后给出遥感图像的视觉特征表示和基于PLSA的遥感图像场景语义识别方法,最后利用10类典型遥感图像场景进行实验验证。

1 图像场景语义识别的概念与方法

图像中层语义建模主要有以下三类方法:

(1) 构建语义对象法[3],通过检测或识别出图像中的语义对象来描述整幅场景。

(2) 文献[4]提出的场景Gist模型,该模型避开了对单个目标或区域的分割,利用一种低维的空域包络描述场景的结构,其中自然度、开放度、粗糙度、展开度和崎岖度这五种感官属性分别对应于空域包络空间中的一维,每一维均对应于场景中的某一个有意义的空间属性,作为场景语义划分的依据。

(3) 建立图像的局部语义概念[5],首先在图像中自动地检测出感兴趣点,并采用局部描述子描述这些点,随后建立局部描述子到某种局部语义概念的映射,再利用图像中局部语义概念的分布实现图像场景的识别。本文针对遥感图像的场景识别主要采取此方法。

2 遥感图像的视觉特征包表达

为了实现遥感图像场景的准确识别,无论采取低层特征建模法还是中层语义建模法,都必须从遥感图像中提取有鉴别力的特征。如区域特征、分块特征、局部不变特征等。由于不同的特征反映不同的类别信息,对特定的类别各有其优势,而在很多情形下,分析图像内容也需要结合不同的特征,所以集成多种特征对提高图像场景识别的性能是有益的。词袋模型(Bag of Words,BOW)[6]是文本处理领域最常使用的文本简化描述模型,该模型不考虑语法与词序,将文本表达成无序的单词组合。在文本分类应用中,BOW模型常和SVM分类器、朴素贝叶斯分类器结合,获得了非常好的分类效果。该模型应用于计算机视觉领域后被推广为特征包(Bag of Features, BOF)方法[5,7],其基本原理是通过矢量量化各种局部视觉特征,生成视觉词语或词汇表来描述图像或图像集。

对于一幅待识别遥感图像(或区域),采用与训练图像相同的方法提取其CSIFT特征[8],根据最近邻规则,确定各个CSIFT的视觉词汇类别,统计待分类遥感图像(或区域)中各视觉词汇出现的频率,即得到待识别遥感图像的视觉特征包表达。遥感图像的视觉特征包表达避开了场景中目标分割和检测的过程,将场景的识别问题转化为对视觉词汇分布的学习问题,从而为跨越图像低层特征表示与高层语义之间的“语义鸿沟”搭建了桥梁。

3 基于PLSA的图像场景语义识别

尽管视觉词汇的出现频率可以作为区分不同场景的一项重要依据,但是在复杂的遥感图像场景中,由于相同的目标实体可能出现在不同的场景类别中,由此导致视觉词汇与场景语义之间出现多义性和相似性问题。在训练样本不充分的情况下,采用将场景类别与提取的特征向量直接相关联的识别方式,无法逼近实际的场景语义,导致场景识别的准确性下降。本文的思路是将概率潜在语义分析(PLSA)模型[9]应用到典型的训练图像中,提取图像中的潜在语义,根据潜在语义的概率分布完成待识别图像的场景类型判断。

算法流程具体如下:

(1) 提取所有图像的特征。从每类训练图像集中随机选取部分图像,提取这些图像的CSIFT特征向量,用K?均值聚类算法生成个视觉词汇。把各视觉词汇与每一幅训练图像的特征向量进行相似性度量,得到维的“图像?词汇”共现频率矩阵其中表示视觉词汇在图像中出现的频率。

(2) 利用EM算法求得PLSA模型的近似最大似然解,获取图像中潜在语义出现时视觉词汇的分布规律。

(3) 提取测试图像的特征向量,分别与步骤(1)中得到的个视觉词汇进行相似性度量,得到测试图像的“图像?词汇”共现频率矩阵将和测试图像的共现频率矩阵作为PLSA模型的输入,保持不变,得到测试图像的潜在语义分布,构成测试图像的维语义向量。

(4) 对测试图像的潜在语义向量应用KNN分类器,完成图像的场景识别。

4 实验结果与分析

从Google Earth上截取来自10类不同场景的图像切片共计1 794幅,对图像分辨率和大小不做限定,场景类型是由切片中的主体目标确定的。从10类图像中分别随机选取50幅作为训练图像,其余作为测试图像。

为了验证本文算法的性能,首先分析采取不同特征提取方法对识别结果的影响,再进一步比较直接采用基于CSIFT特征的BOF表达进行最近邻分类和引入PLSA模型的识别效果,最后比较不同视觉词汇数和不同潜在语义主题数条件下的识别效果。

4.1 采用不同低层特征提取方法的比较

本文设计的视觉词汇生成方法是CSIFT特征,而最常用的SIFT特征主要针对灰度图像,提取该特征时首先将彩色图像转换为灰度图像。密集网格采样间隔为8×8,视觉词汇数量为600个,潜在语义主题数为20。图1给出了采用不同低层特征描述方法得到的实验结果。

从图1中来看,利用CSIFT特征作为低层特征整体优于常规的基于灰度的SIFT特征,仅对于“oil?fuel depot”场景基于灰度的SIFT特征识别性能略优。这主要是因为这类场景中处于主体地位的目标是一些圆筒状的储油罐,其形状特征是最有效的鉴别特征,而不同地区的油库在色调上的差异较大,因此,对于该类型的场景,CSIFT的优势并不明显。就10类目标的平均识别率而言,CSIFT为90.2%,SIFT为79.67%,前者明显占优。

4.2 引入PLSA对识别结果的改善

本文算法是在遥感图像BOF表达的基础上引入PLSA模型训练KNN分类器而实现的,记为PLSA+BOF?KNN,而实际上得到遥感图像的BOF表达也可以直接训练KNN分类器进行场景识别,记为BOF?KNN。仍然设置密集网格采样间隔为8×8,视觉词汇数量为600个。识别结果以分类混淆矩阵的形式分别给出,如图2所示,直接应用BOF进行识别,部分场景之间由于共享了大量视觉词汇,由此导致识别结果存在较大歧义,而引入PLSA后,可有效消除这种“一词多义”的现象,提高场景识别性能。

4.3 不同视觉词汇数量对识别结果的影响

前面的实验中,视觉词汇的数量均设置为600,下面仅调整视觉词汇数量,密集网格采样间隔和潜在语义主题数均不变,比较最终的平均识别率。结果如图3所示,视觉词汇数量在500~900之间取值时,总体性能相对较好,较少的视觉词汇数量会导致有鉴别力的潜在语义主题缺失,过多的视觉词汇中大量冗余信息增大了部分潜在语义主题的模糊性,因而导致总体性能的下降。

4.4 不同潜在语义主题数目对识别结果的影响

实验中待识别场景类型数目为10,视觉词汇提取方法不变,固定视觉词汇的数量为600,潜在语义主题数目在8~50之间变化,比较其平均识别率,结果如图4所示。

当潜在语义主题数为20时的平均识别率最高,过多或过少的潜在语义主题数都会导致识别率的下降。尽管最优视觉词汇数和潜在语义主题数在理论上是存在的,但在实际应用中要准确求解却是十分困难的,目前主要是通过大量实验来确定一个经验值。

为进一步证场景语义识别方法的可行性,沿用前述实验中训练得到的识别模型对朝鲜平壤地区的一幅遥感影像进行交互式标注。考虑到该识别模型仅对10类典型的场景进行了有针对性的训练,因此在交互式选择时,尽量选取能够人工判定为前述10类场景的区域。识别结果如图5所示,可以看出对不同类型的场景都有较好的识别效果。

5 总 结

图像场景的语义识别是高分辨率遥感图像解译的重要内容,本文在梳理图像场景语义识别有关概念与方法的基础上,给出一种利用CSIFT特征的遥感图像视觉特征表示方法和基于PLSA的遥感图像场景语义识别方法,并利用10类典型遥感图像场景进行实验,充分验证了该方法的有效性。训练得到的识别模型还可进一步应用于对大幅遥感图像进行交互式标注。

参考文献

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遥感概论论文范文第14篇

关键词:遥感技术 地质 作用

一、引言

近年来,一方面,由于空间科学、信息科学、计算机科学、物理学等科学技术的进步与发展,为遥感技术奠定了必要的技术基础,另一方面,由于人类生产活动不断地向深度和广度进军,遥感技术得到较为广泛的应用,因而使得遥感技术获得了飞跃的发展,已经成为发达国家和一些发展中国家十分重视的一项科学技术。随着我国工农业生产的高速发展,人类对自然资源,特别是对矿产资源的需求量与日俱增。遥感数字图像处理属于地质工作中的一种新型的工作手段,充分结合了现时计算机高科技信息技术。在地质工作中主要是通过对一个地区岩性,构造的状况分析后服务与地调填图,矿产普查,工程地质,水文地质及地质灾害治理方面,有着其特殊的高效性,空间性和优势所在。正如中科院院士徐冠华等,所谈及遥感技术为地学研究提供了全新的手段,导致了地学研究范围,内容、方法的重要变化,标志着地学信息获取和方法处理的一场革命。中国遥感事业自70年代至今发生了巨大的变化,在国民经济中的应用也日渐普遍。相对国际发达国家,中国遥感事业与其尚存在较大差距,这也正证明了在学科应用教学方面的前景性和挑战性。

二、地质灾害遥感技术的历史与成绩

人口、资源、环境与灾害是当今社会人类面临的主要问题。人口的不断增长,导致了对资源需求的不断增加;人类活动空间和规模的迅速增大及对资源的过量开采,导致了一系列环境问题,引起了一系列自然灾害。在各种自然灾害中,地质灾害占有重要的比重。据不完全统计,全球发展中国家每年由地质灾害造成的经济损失,达到了国民生产总值的5%以上。在我国灾害及其所导致的环境问题中,据估计由地质灾害造成的损失约占整个灾害损失的35%。其中崩塌、滑坡、泥土流及人类工程活动诱发的浅表生地质灾害所造成的损失约占55%。遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。国内外地质灾害遥感调查技术方法主要是在上世纪最后20年发展起来的,现已基本形成了规范化的技术流程,在地质灾害遥感判读、分类及制作相应的图像方面都取得了较成熟的经验。

三、遥感技术的作用和方法

构造地质学在经历了近一个半世纪的发展后,不管是在研究方法还是研究程度上都已经有了很大的进步。构造地质学强调野外实地观测,其研究精度随科学技术的发展而迅速提高。这也对构造地质学的研究方法提出了更高的要求。20世纪60年代以后遥感技术的运用,对地质构造的研究产生了极高的效益。虽然遥感技术引入到构造地质学领域已经近半个世纪,但其本身的发展以及构造地质学对其利用的不充分,使得遥感数字图像处理在构造地质学领域还有很大的发展空间。利用好遥感数字图像处理能够使得不同尺度构造的研究有可能在成因和演化及运动学、动力学上结合得好,研究得更深入。因此,遥感影像上这些特殊影像体得识别是遥感直接找矿的一个重要环节。各种金属矿体的露头,特别是富含硫化物的矿体的露头,经风化淋滤后形成的氧化物或含氧岩类矿物,呈现出与周围岩石迥然不同的色彩,在高分辨率图像上可直接识别。通过遥感解译,信息提取,确定矿源层、含矿岩体、含矿脉体、矿化蚀变带等含矿地质体的存在。通过地物波普测试,来寻找含矿地质体存在的波普特征,提取与成矿有关的某些蚀变矿物的波普特征,确定含矿地质体的可能所在。另外,从遥感影像上识别出矿化与矿化体的特殊形态特征,如某些含矿石英脉的浅色纹带。矿床模型是对矿床赋存的地质环境、矿床产出的时空规律、矿床特征等矿床本质特征的高度概括,涵盖了矿产形成和保全的全部地质因素,显示现今地质科学对矿床学的研究程度,也显示了将矿床资料理论化的观念认识水平。利用遥感技术在打面积内寻找矿化集中区,将图像上的色、线、环、影纹图像与旷田构造的基本要素(成矿岩体、控矿断裂、围岩蚀变)相结合,提取矿床遥感地质信息,寻找区域找矿标志,并用矿床模式的概念来识别矿床赋存的遥感影特征,建立矿床遥感模型,逐渐成为20世纪90年代以来遥感找矿学的研究热点之一。这也势必能为影像矿床的分析开拓新的思路,把矿床遥感地质研究推进到一个新的层次。遥感技术对区域性和全球性成矿带、成矿域研究方面有着极其重要的意义。对大量不同来源、不同内容的图像或非图像子量进行综合处理,把原来的地学理论和逻辑思维转换成三维的直观和形象化得、时间和空间模型,把原来的定性概念转化为定量的观念和分析方法,进行多元化地学综合成矿。治理和预测地质灾害是我国迫在眉睫的件大事,故遥感人才是国家急需的专业性技术人才。

四、结语

遥感地质是一门理论与技术相结合的课程,其实际操纵性较强,需要我们对理论基础知识不断地应用巩固。它在未来地质工作中有非常重要的意义。

参考文献:

遥感概论论文范文第15篇

【关键词】煤炭地质;地质遥感技术;应用;创新思考

引言

基于目前地质遥感技术在煤炭领域的应用来看,由于煤炭地质具有多样性及复杂性,在开采人员进行开采的时候往往会出现利用率低、开采不合理等情况,从而使煤炭资源造成浪费,严重时可能还会导致安全事故及财产损失,因此,为适应生产及现代化技术的需要,煤炭地质遥感技术正处于一种新的转型阶段,正面向市场化发展及全面商业化的新方向进行转型。

1 煤炭地质遥感技术的基本概念及特点

1.1 遥感技术的基本概念

遥感技术是在20世纪60年代,根据电磁波的理论对远距离目标所反射和辐射的红外线、电磁波及可见光等信息,利用各种传感的仪器进行收集、处理,并且让这些信息形成影像,从而对目标物及它附近的各种景物进行探测和识别的一种综合探测技术。

1.2 遥感技术的特点

(1)收集手段多,收集信息量大

在运用此技术时,可以运用不同的遥感仪器及不同的波段的仪器设备,来对目标物体进行探测和识别,来得到我们需要的信息;而且这种技术不仅能够探测地表的情况,还能对目标物内部的一定深度进行探测。

(2)具有整体性和直观性

在用遥感技术设备进行拍摄探测时,我们能够获得非常清晰生动的传输影像,并且画面具有明显全面整体性及直观性。

(3)受到的地面限制条件较小,探测范围广

遥感探测技术相对于传统的探测技术来说,遥感技术在进行探测时不但可以不受自然环境的影响,还能够顺利完美的将探测任务完成,收集到可靠的信息。

2 煤炭地质遥感技术的实际应用

2.1 利用遥感技术对煤质地质进行探测和绘图

由于我们在日常生活中的活动范围越来越广,那些实际地形图已经从根本上发生了重大变化,已不能再为我们提供准确的数据,因此,为了满足工作要求,必须对地形图进行及时的更新。所以,我们通过利用遥感技术从太空的卫星中的数据以影像的形式,清晰的传输过来,这种遥感技术不但可以对国家的基础地理信息进行探测识别,还能够将多样性的、不同种类的数据库进行及时的更新。

在煤炭开采的过程中,由于煤炭地质图需要具备较高的精确度,以便采煤进行。因此,煤炭开采的相关技术人员,可以将通过遥感技术探测得到的影像资料作为依据,以多元地学将信息进行综合分析及适当处理,得到对煤炭地质进行的精确的绘图。而且,在水文地质、煤炭资源、煤层气调的调查评价中及在小煤窑实际生产情况的调查监控中,也有用到遥感技术。

2.2 利用遥感技术对煤炭生态环境的污染进行监测

在对环境监测时,主要是对开采时用的化学物品污染调查、煤炭地质环境检查、土地的开垦及生态环境重建的方面的监测,准确的知道环境的影响,从而对进一步加强环境保护及综合治理提供依据。

2.3 利用遥感技术对煤炭地质灾害做调查评估

在采煤区建立一个动态的检测系统,将遥感技术最为监测道具,根据煤矿的地质规律,从而对地质灾害的易发程度进行研究,然后通过数据综合分析,将地质灾害的评估图绘制出来,以预防危险的发生。

3 煤炭地质遥感技术的创新思考

3.1 高光谱遥感技术应用

高光谱遥感技术可以对岩石类型及矿物成分的煤炭地质进行识别,对其中的波谱特征进行空间定位及定量分析,然后进行煤炭地质光谱库建立。这种技术不但具备测量技术,还能进行信息识别及数据处理,通过监测、提取可以直接对地质进行找矿及填图工作。

3.2 高分辨率遥感技术应用

将煤炭地质资料用遥感技术形成高分辨率的图像,不仅可以使煤炭资源开发的合法性及状况及时的反映出来,还可以对煤炭的安全生产及维护进行有效的监测。因此,应将这一技术进行创新、发展。

3.3 遥感技术图像处理及信息提取方法创新

神经网络、小波变换、分型理论、遗传算法、光谱特征匹配、支持矢量机等新的理论及方法,都应该被应用在遥感图像信息处理方面,让遥感技术的信息及图形处理向着多尺度、定量化、高分辨率及模型化等新型技术体系方向发展,使煤炭地质识别、信息提取技术及遥感图像处理技术得到不断地完善。

3.4 进行“3S”一体化技术创新

“3S”技术即遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的统称,三者间具有密不可分、相辅相成的关系,虽然三者的作用原理不同,但是三者间的结合可以成为一种重要的找矿手段。利用遥感技术可以及时对地质系统中的数据进行更新;地理信息系统则可以为遥感技术提供辅导作用,为遥感技术提供不同的信息及分析手段,有助于遥感技术得到的数据进行精确的影像表达;而全球定位系统可以为煤炭地质的探测提供精确的高程模型及地理位置。因此,为了更精确的得到相关数据,煤炭地质的遥感技术应该进行不断的创新,做到与时俱进,将“3S”技术充分的应用到煤炭地质的探测及开采中去,使煤炭资源向着现代化及产业化的方向发展。

3.5 将数字信息遥感技术创新应用

随着信息化社会的发展,全球已进入数字化信息的时代,不管什么企业都是以数字建立数据信息库。因此,为了使煤炭地质遥感技术向智能化、多功能信息化及综合化等特征发展,用电子计算机对煤炭地质进行现代分析、矿山规划、数据采矿、资源评估等,使先进的技术及有利的工具为煤炭的开发和利用做贡献。

4 结束语

通过本文的研究,可以看出,随着现代社会知识及科技技术的不断进步、发展,为了更好的为煤炭企业做贡献,就要不断地利用先进的科技手段将遥感技术进行创新,得到新的遥感技术手段,为煤炭地质遥感技术开启新的篇章。

参考文献:

[1]毛耀保.关于煤炭地质遥感技术创新的思考[J].中国煤炭地质, 2010(S1).

[2]李生军.对煤炭地质遥感技术创新的分析[J].企业导报,2013(09).