《环境遥感概论》课件

环境遥感概论环境遥感是一种利用航天器或航空器上的传感器对地球环境各要素进行探测和研究的科学技术它为人类认识和保护环境提供了强有力的手段遥感的基本概念什么是遥感遥感的基本原理遥感是一种利用电磁波检测和记录遥感系统利用传感器捕捉物体反射地球表面物体信息的技术,通过分或发射的电磁辐射,经过信号处理析获取的数据可以对地球及其环境和图像解译,获取有用的地理信息进行观测和监测遥感的主要应用领域遥感技术在自然资源勘察、环境监测、气象预报、城市规划等领域都有广泛应用,为人类认识和改造自然提供了强有力的技术支撑什么是遥感遥感的定义遥感的原理遥感的应用遥感是一种通过无接触的方式获取地物信息遥感系统通过探测目标物体对电磁波的反射遥感技术广泛应用于资源勘查、农业监测、的技术利用各种传感器装置在远距离接收或辐射特性,从而获取地物信息传感器接环境保护、城市规划、国防安全等诸多领域和记录目标物体的反射或辐射信号,并对其收到的信号经过数字化处理和分析,最终呈,为人类社会发展提供了强大的技术支撑进行处理和分析,从而获取有关地物信息的现为各种形式的遥感图像和数据产品过程遥感的基本原理电磁波传播能量交互过程遥感系统组成数据采集和处理遥感系统利用电磁波在空间传当电磁波与地物表面发生作用遥感系统主要包括传感器、平遥感数据的采集和处理是遥感播的特性,通过接收和分析目标时,会发生能量吸收、反射和透台和图像处理系统,通过这些组工作的核心,需要结合先进的仪物反射或辐射的电磁波信号来射等复杂的能量交互过程,这些件完成目标物信息的获取、传器设备和计算机技术获取目标物的信息过程包含了目标物的特征信息输和分析遥感的主要应用领域环境监测自然灾害预警12遥感技术广泛应用于监测土地遥感能够实时观测自然灾害的、水资源、森林、大气等环境发生过程,为及时预警和减灾提要素的变化情况供关键信息农业管理城市规划34遥感可以精准监测作物生长状遥感数据有助于城市规划和管况,为农业生产管理提供科学依理,如土地利用、交通规划等据遥感数据的获取遥感数据来源广泛,包括卫星遥感影像、航空遥感影像以及地面监测数据等这些数据为环境监测和分析提供了全面、动态的信息基础遥感传感器简介遥感卫星传感器卫星搭载的光学、雷达等传感器能够收集地球表面的各种信息传感器分辨率、波段等参数决定了遥感数据的质量和应用范围航空摄影传感器飞机或无人机搭载的高分辨率相机可以收集高质量的航空影像数据，对地物细节进行观测和分析地面传感设备遥感还利用红外、热成像、雷达等地面传感设备收集环境信息这些设备可用于监测温度、湿度、气体等指标常见遥感卫星平台遥感卫星是获取地球资源和环境信息的重要平台目前,广泛应用的遥感卫星有美国的陆地卫星、欧洲的哥白尼计划卫星、中国的高分辨率遥感卫星等这些卫星搭载多种传感器,能提供不同分辨率、覆盖范围的卫星影像数据,为环境遥感应用提供重要数据支撑遥感数据的种类和格式光学遥感数据雷达遥感数据12包括可见光、近红外和热红外利用微波遥感技术获取的数据,波段的图像数据,广泛应用于土对地表形态、湿度和植被等进地覆被、城市规划和环境监测行测量和监测等领域高光谱遥感数据数据格式34采用高光谱传感器获取的数据,常见的包括影像文件格式如可以提取更丰富的地物信息,在TIFF、JPEG和地理信息系统矿产勘探和植被识别中有广泛GIS数据格式如Shapefile、应用GeoTIFF遥感图像的处理遥感图像处理是提取和分析遥感数据的关键步骤通过预处理、增强和分类等技术,我们可以从原始遥感图像中获取有价值的信息,为环境监测和资源管理提供支持遥感图像预处理几何校正辐射校正消除图像畸变和位置偏移,确保空消除传感器和大气条件引起的亮度间尺度和几何精度差异,获取精确的地表反射信息影像融合图像增强整合多源遥感数据,提升空间分辨突出感兴趣目标,改善人眼和自动率和信息丰富度解译的图像质量遥感图像增强技术边缘增强直方图均衡滤波处理通过突出图像中的边缘,可以提高图像对比通过调整图像的灰度分布,可以提高图像整利用各种滤波算法去除图像噪声,提高信噪度,增加细节信息,帮助更好地识别图像内容体的对比度,增强图像细节比,增强图像质量遥感图像分类方法监督分类无监督分类对象导向分类混合分类通过对训练样本进行有监督的根据图像自身的统计特征,无需将影像分割为若干个具有相似结合监督和无监督分类的优势,学习,根据已知的地物类型将影事先了解地物类型信息,直接将光谱、纹理、形状特征的对象,先进行无监督分类,再对类别进像像元分类,常用方法有最大似图像像元聚类分类,如K-均值然后再对这些对象进行分类识行监督识别的方法然法、神经网络法等算法、ISODATA算法别环境遥感应用遥感技术在环境监测和评估方面广泛应用,可用于土地利用监测、森林资源调查、水资源监测以及自然灾害预警等领域,为环境管理和保护提供重要的信息支持土地利用覆盖监测/卫星遥感监测利用高分辨率卫星图像对土地利用情况进行动态监测,及时掌握土地利用变化状况遥感影像分析运用遥感图像分类技术,可以准确识别不同土地利用类型,并量化监测土地覆盖变化土地管理应用遥感数据为政府部门提供客观依据,有助于制定土地利用总体规划和政策决策森林资源调查卫星遥感监测利用卫星遥感技术对森林覆盖面积、植被状况等进行全面、动态监测实地调查采样通过实地入林调查,收集森林树种、林龄、蓄积量等详细信息数据分析评估整合遥感数据和实地调查数据,开展森林资源的统计分析和动态评估水资源遥感监测河流监测湖泊监测遥感技术可以准确测量河流的长度遥感可以监测湖泊的面积、水位、、宽度、流速和水位等关键参数,水质等指标,并跟踪湖泊变化,为湖为水资源管理提供重要数据支持泊保护和管理提供依据地下水监测水灾监测通过遥感影像分析,可以评估地下遥感技术可以快速准确地监测洪涝水补给状况,为地下水资源开发利灾害发生区域,为防灾减灾工作提用提供决策支持供及时信息大气环境遥感卫星遥感监测大气污染监测气候变化监测臭氧层监测利用搭载在卫星上的各种传感遥感技术可快速获取二氧化硫遥感技术可精确测量全球范围遥感卫星能实时监测臭氧层厚器,可以远程、连续、宏观地监、二氧化氮、臭氧等大气污染内的温度、降水、冰雪变化等度的变化情况,为保护臭氧层提测大气中的气体成分、气溶胶物的浓度分布,为政府制定污染气候要素,为气候变化预测和应供宝贵的科学依据、云层等,掌握区域乃至全球范防治措施提供依据对策略提供关键数据支持围的大气环境状况自然灾害遥感应用监测自然灾害支持灾害管理12遥感技术可以有效地监测和预遥感数据为灾害预警、灾情评测地震、火山爆发、洪水、干估、救灾决策提供全面、及时旱等各类自然灾害的发生与发的信息支持展趋势提高防灾减灾能力实时监测灾害进展34结合地理信息系统的分析,遥感遥感卫星可以持续不间断地监技术有助于制定更科学合理的测灾害现场的变化情况,为应急防灾减灾方案救援工作提供实时信息遥感数据的获取与应用探讨获取和应用遥感数据的关键途径和流程,以及遥感技术在环境监测中的重要作用遥感数据的获取途径卫星遥感数据航空遥感数据地面遥感数据通过搭载在人造卫星上的遥感传感器获取地利用飞机、无人机等航空平台搭载的遥感设采用便携式遥感仪器进行现场实测,获取高球表面及大气层的各类信息,覆盖面广、周备,获取高分辨率的区域性遥感数据精度的局部区域遥感数据期性强遥感数据处理流程数据获取1从卫星/航空器获取影像数据预处理2对原始数据进行几何校正、辐射校正等分析处理3采用分类、变化检测等方法提取信息结果输出4制作主题图、数据报告等产品整个遥感数据处理流程包括数据获取、预处理、分析处理和结果输出四个主要步骤首先从卫星或航空平台获取原始遥感影像数据,然后进行几何校正、辐射校正等预处理,接下来采用分类、变化检测等分析方法提取所需的信息,最后制作出主题图、报告等成果产品遥感数据在环境监测中的作用全面覆盖动态监测遥感数据能够提供广泛的空间信息遥感数据能够定期更新,为环境变,从而对整个区域环境进行全面监化的实时跟踪和动态分析提供关键测和分析支持精准定量遥感技术可提供准确的定量环境数据,为制定针对性的环境保护措施提供依据遥感技术发展趋势卫星技术进步卫星分辨率和影像质量不断提升，能够获取更丰富精细的数据数据处理算法遥感图像处理和分析技术不断优化，能够提供更准确、智能的遥感数据解译跨学科应用遥感技术与地理信息系统、物联网等融合发展，应用领域不断拓宽总结与展望遥感技术在环境监测和管理中的重要作用日益凸显未来,遥感技术将继续发展,以更高分辨率、更广覆盖范围、更多参数观测满足环境监测的需求,为保护生态环境提供强大的技术支撑。