东莞横沥六甲村的200多亩荒地在2008年10月底突然被铺上了一层绿网，连路边一些堆放废石头的地方和没有经过批准的违章建筑上，也都覆盖了这层价值十几万元的绿网。目的何在？答曰躲避遥感卫星监测，让卫星图片上显示出貌似绿地的景观。这条消息一时间在网上传得沸沸扬扬，大家都在怀疑是不是有更多的违章建筑、违法用地被盖上了“绿被”。卫星遥感真的这样好骗吗？事实上，随着卫星遥感技术的不断发展，以及解译手段的提升，上述的作弊手段一攻就破。
从定性到定量的飞跃
国土资源系统是最早一批使用卫星遥感影像的用户，国土资源部信息化工作办公室副主任李晓波告诉记者，目前卫星遥感数据主要应用在国土资源工作的三个方面: 一是土地监管，查处违章违法用地; 二是矿产资源管理，包括对露天采矿等违规行为的监控; 第三就是对地质灾害的监测，比如地震后的基础地质背景、环境地质情况、地质灾害分布等。随着卫星遥感影像分辨率的逐渐提高，对业务的支撑能力得到了很大提升。
卫星遥感影像分辨率的提高使它的应用从定性上升到了定量，在某些行业应用上具备了一些其他手段不可替代的管理功能。
北京天目创新科技有限公司（以下简称天目创新公司）总裁程晓阳介绍说，“遥感影像应用已经深入到了业务管理这个层面，用遥感手段进行定量分析，能够给出非常客观的数据，比如当测定一个地区的绿化率时，分辨率达到0.61米的卫星遥感影像已经可以精确到对一颗树冠的辨别了，由此甚至可以计算出一个区域内有多少棵树。” 在一些遥感影像应用基础好的行业和部门，例如国土资源和农业部门，利用卫星遥感影像和航空影像，管理工作能够得到从定性到定量的提升。
在农业方面，用稻麦产量和品质形成的计算机农学模型对卫星遥感的数据进行分析，就可以获得预测结果，其精度也已经能够满足生产应用需求。2008年12月，中国“遥感卫星四号”发射成功，其主要作用之一就是负责中国农作物的品质与产量监测数据的采集。只要在电脑上用鼠标轻轻一点，根据卫星遥感图上的不同色彩，就可以判断出农田里小麦的品质状况、主要成分的含量等信息。应用卫星遥感测报技术，在小麦拔节期之前，还可重点监测苗情及病虫害等生长环境信息; 在开花期后，则重点监测预报成分含量及产量。
天目创新公司是美国DigitalGlobe公司快鸟卫星影像数据的中国独家总，从1999年成立至今，已经有10年历史，据程晓阳介绍，公司第一年全年的销售收入仅120万元，当时很少有人了解卫星遥感; 到了第5年销售收入达到1千万元，而去年则上升到1个多亿，全年处理了1000多个合同订单，覆盖了10多个行业。
这10年销售额100倍的增长从一个侧面反映出了卫星遥感影像的应用拓展。
多年的业务发展，让程晓阳感受到，卫星遥感影像只有和行业应用相结合，才能上升为真正的服务型产品，而不仅仅是原材料。服务的提升可以进一步加速卫星遥感影像的应用，只要这个市场足够大，就能将单位价格降低到更多用户可接受的程度，由此形成良性循环，促进更多卫星遥感增值产品的开发和应用。
据了解，卫星遥感数据的价格呈现出逐年下降的趋势，某些城市用同样的经费，以前一年只够做一次数据获取，现在可以做两次，分辨率还比以前有所提高。据程晓阳介绍，目前高分辨率的遥感图像价格大约在每平方公里200元左右，中分辨率的在10～50元之间，而低分辨率的低至每平方公里10元左右。
向新行业渗透
“没准过些年，连卖保险的业务员都会拿着一幅卫星遥感图像，显示着你居住的区域，根据该地属性和周边有无污染源，建议你应该买什么样的保险了。”程晓阳描绘了这样的远景。近年来，卫星遥感图像已经以迅猛的速度进入普通公众的生活。
以天目创新公司为例，它从去年开始跟搜狐网站合作，尝试一种新商业模式。“把灾区的影像放在网上，加上一些标注点，让大家可以在搜狐网去了解灾后的情况; 奥运期间，奥运场馆的影像都放在上面了，公众还能比较方便地通过搜狐去查找他感兴趣的奥运场馆位置和公交换乘点信息。天目创新的这些服务都是对网站收费的。”程晓阳说: “天目创新正从卫星数据提供商转变为服务提供商，这是公司未来业务的一个主要增长点。目前虽然传统业务占公司销售额的90%以上，但是今年我们投入了三分之一的人员从事新业务开发。”
程晓阳说，“图享受”网站将是天目创新重点培育的影像服务品牌，它以高分辨率卫星影像为基础，利用先进的技术为公众用户提供服务，为专业用户提供解决方案服务品牌。同时为各种面向公众的位置服务提供接入，如: 门户网站、搜索引擎、专题网站、电子政务等。“图享受”凭借强大的影像和地图资源，具有可扩展的系统架构,完全适用于不同领域的跨平台网络应用。例如在全球中低分辨率的海量卫星影像的基础上，该网站的全国300个城市区域均为高分辨率卫星影像，并通过独特的压缩和无缝拼接技术，方便用户快速浏览和调用。“现在已开通北京、上海、天津和广州四个城市，例如北京市的覆盖面积达到2567平方公里，分辨率可以达到0.6米。”
除了互联网外，程晓阳认为还有一个新应用是在工程建设领域。“中国很多企业在国外开展工程，由于不便到国外去做实际的航飞测绘，因此在开展工程之前，这些企业会在国内通过卫星遥感手段得到当地的一些数据资源，了解地形和周围基础建设，这对于设计控制和工作量的估算等都有很大的帮助。”
采访中记者了解到，在房地产行业，开发商通过高分辨率遥感影像对土地地理位置、交通状况、商业潜力、周边环境等因素的分析，来决定是否投资这块土地，并合理地估算土地成本。更进一步，甚至还可以清晰分辨出该地块范围内的拆迁情况，土地是否平整，地块面积、形状适合做怎样的规划等，以降低项目风险。
在上海洋山深水港的建设中，也是每三个月利用遥感手段检测一次，查看30公里以下的海里的工程建设情况。
记者走访中石油相关部门时也了解到，在石油、天然气行业，遥感影像数据可以帮助管理设施和管线，“利用遥感技术进行油气勘探,不仅形象直观,具有宏观性,而且能在较大区域内进行研究,比较适用于早期的油气资源调查。”
期待国产
遥感卫星的崛起
记者在采访中也遗憾地发现，目前在国内市场上，高分辨率的卫星遥感影像被国外的卫星数据商以绝对优势占据。国际主流遥感卫星包括QuickBird、IKONOS、ALOS、SPOT、P6、LANDSAT等。在中国市场上，快鸟1米以下分辨率的卫星影像以其极高的分辨率和较好的性价比已被广大遥感用户认可。在2008年，全国1米以下分辨率的卫星图像有70%以上是快鸟数据提供的。继快鸟和WorldView-1之后， DigitalGlobe公司的第三代商业遥感卫星WorldView-2即将于2009年第三季度投入使用， WorldView-2除了采集分辨率为46cm的全色影像，还将采集到八波段多光谱影像，可以最为真实地展示地球的本色。目前，除去西部沙漠地区和一些经济欠发达没有卫星遥感需求的地区外，美国DigitalGlobe公司通过快鸟和WorldView-1两个遥感卫星，已经覆盖了中国70%的国土面积。
目前， 国产数据的中、低分辨率遥感影像性价比很高，有的甚至可供用户免费使用。例如环境一号卫星、中巴资源卫星等在2米～20米分辨率的市场上就非常占优势，但0.5米到1米这个区间的遥感影像国产卫星估计还需要5到10年的赶超时间。
卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。
国内相关专业人士就曾指出，中国卫星遥感影像市场是非常大的，像北京、上海和广州等城市几乎每年会都做2到3次遥感卫星影像更新工作，西南、西北等欠发达地区也正在开始尝试使用卫星遥感影像。面对这样广阔的市场，国产卫星遥感产业需要加速壮大，否则就会让我国的行业应用处于相对被动的局面。
北京市信息资源管理中心主任彭凯告诉记者: “我们使用的是北京一号小卫星的数据，3～5天就可以重访一次。如果使用国外的卫星数据，时间上可能得不到保障，再加上卫星数据存储器的容量有限，当飞到别的国家上空时存储了一定的用户数据后，有可能在北京上空时就已经存不下更新的数据了。如果利用国产卫星，这方面就有了更大的自，能够优先满足本国用户需求。”
在汶川大地震发生后，美国军用卫星“锁眼12号”提供的紫坪铺水坝的0.1米拷屏影像，分辨率为0.1到0.15米，比起中国卫星2～3米的分辨率，“锁眼12号”的影像能看清大坝上小的裂缝。中国卫星遥感数据虽然也得到了充分的运用，但还是暴露出了一些问题。两院院士李德仁坦言: “这些问题在抗震救灾期间集中暴露出来，包括航空遥感数据获取不及时; 卫星遥感数据的空间分辨率不高; 卫星遥感数据的时间分辨率不高; 无地面控制的集合定位精度低; 影像质量差导致目标解译困难。”
李德仁表示，未来中国应该致力于建立航空遥感应急响应系统以及空天地一体化的对地观测网格; 提高航空、航天传感器的定规定姿精度和成像质量; 研发快速、智能和自动化数据处理的方法。
事实上，高分辨率对地观测系统，被列入《国家科学技术中长期规划纲要（2006～2020）》中确定的重大专项之一，高分辨率对地观测系统的内容和目标分别是: 重点发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率先进观测系统; 形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统; 建立对地观测数据中心等地面支撑和运行系统，提高我国空间数据自给率，形成空间信息产业链。
李晓波告诉记者: “国土资源部是中国最大的遥感用户，我们将逐步转向使用国产卫星遥感数据，推动国产卫星数据应用是国土资源部义不容辞的责任。”
“国产卫星本身可以提供非常好的数据源，而且价格低。我们做应用平台的时候，也是把国产卫星作为主要的数据源之一，构筑一个多元的、多比例尺的数据库。”程晓阳介绍说，“市场上非常期待国产卫星遥感技术的发展，只要国产卫星遥感的数据质量、服务等达到用户要求，我们就能利用已有的销售网络，把它们逐步充实到行业应用中。
小知识
东莞横沥六甲村的200多亩荒地在2008年10月底突然被铺上了一层绿网，连路边一些堆放废石头的地方和没有经过批准的违章建筑上，也都覆盖了这层价值十几万元的绿网。目的何在？答曰躲避遥感卫星监测，让卫星图片上显示出貌似绿地的景观。这条消息一时间在网上传得沸沸扬扬，大家都在怀疑是不是有更多的违章建筑、违法用地被盖上了“绿被”。卫星遥感真的这样好骗吗？事实上，随着卫星遥感技术的不断发展，以及解译手段的提升，上述的作弊手段一攻就破。
从定性到定量的飞跃
国土资源系统是最早一批使用卫星遥感影像的用户，国土资源部信息化工作办公室副主任李晓波告诉记者，目前卫星遥感数据主要应用在国土资源工作的三个方面: 一是土地监管，查处违章违法用地; 二是矿产资源管理，包括对露天采矿等违规行为的监控; 第三就是对地质灾害的监测，比如地震后的基础地质背景、环境地质情况、地质灾害分布等。随着卫星遥感影像分辨率的逐渐提高，对业务的支撑能力得到了很大提升。
卫星遥感影像分辨率的提高使它的应用从定性上升到了定量，在某些行业应用上具备了一些其他手段不可替代的管理功能。
北京天目创新科技有限公司（以下简称天目创新公司）总裁程晓阳介绍说，“遥感影像应用已经深入到了业务管理这个层面，用遥感手段进行定量分析，能够给出非常客观的数据，比如当测定一个地区的绿化率时，分辨率达到0.61米的卫星遥感影像已经可以精确到对一颗树冠的辨别了，由此甚至可以计算出一个区域内有多少棵树。” 在一些遥感影像应用基础好的行业和部门，例如国土资源和农业部门，利用卫星遥感影像和航空影像，管理工作能够得到从定性到定量的提升。
在农业方面，用稻麦产量和品质形成的计算机农学模型对卫星遥感的数据进行分析，就可以获得预测结果，其精度也已经能够满足生产应用需求。2008年12月，中国“遥感卫星四号”发射成功，其主要作用之一就是负责中国农作物的品质与产量监测数据的采集。只要在电脑上用鼠标轻轻一点，根据卫星遥感图上的不同色彩，就可以判断出农田里小麦的品质状况、主要成分的含量等信息。应用卫星遥感测报技术，在小麦拔节期之前，还可重点监测苗情及病虫害等生长环境信息; 在开花期后，则重点监测预报成分含量及产量。
天目创新公司是美国DigitalGlobe公司快鸟卫星影像数据的中国独家总，从1999年成立至今，已经有10年历史，据程晓阳介绍，公司第一年全年的销售收入仅120万元，当时很少有人了解卫星遥感; 到了第5年销售收入达到1千万元，而去年则上升到1个多亿，全年处理了1000多个合同订单，覆盖了10多个行业。
这10年销售额100倍的增长从一个侧面反映出了卫星遥感影像的应用拓展。
多年的业务发展，让程晓阳感受到，卫星遥感影像只有和行业应用相结合，才能上升为真正的服务型产品，而不仅仅是原材料。服务的提升可以进一步加速卫星遥感影像的应用，只要这个市场足够大，就能将单位价格降低到更多用户可接受的程度，由此形成良性循环，促进更多卫星遥感增值产品的开发和应用。
据了解，卫星遥感数据的价格呈现出逐年下降的趋势，某些城市用同样的经费，以前一年只够做一次数据获取，现在可以做两次，分辨率还比以前有所提高。据程晓阳介绍，目前高分辨率的遥感图像价格大约在每平方公里200元左右，中分辨率的在10～50元之间，而低分辨率的低至每平方公里10元左右。
向新行业渗透
“没准过些年，连卖保险的业务员都会拿着一幅卫星遥感图像，显示着你居住的区域，根据该地属性和周边有无污染源，建议你应该买什么样的保险了。”程晓阳描绘了这样的远景。近年来，卫星遥感图像已经以迅猛的速度进入普通公众的生活。
以天目创新公司为例，它从去年开始跟搜狐网站合作，尝试一种新商业模式。“把灾区的影像放在网上，加上一些标注点，让大家可以在搜狐网去了解灾后的情况; 奥运期间，奥运场馆的影像都放在上面了，公众还能比较方便地通过搜狐去查找他感兴趣的奥运场馆位置和公交换乘点信息。天目创新的这些服务都是对网站收费的。”程晓阳说: “天目创新正从卫星数据提供商转变为服务提供商，这是公司未来业务的一个主要增长点。目前虽然传统业务占公司销售额的90%以上，但是今年我们投入了三分之一的人员从事新业务开发。”
程晓阳说，“图享受”网站将是天目创新重点培育的影像服务品牌，它以高分辨率卫星影像为基础，利用先进的技术为公众用户提供服务，为专业用户提供解决方案服务品牌。同时为各种面向公众的位置服务提供接入，如: 门户网站、搜索引擎、专题网站、电子政务等。“图享受”凭借强大的影像和地图资源，具有可扩展的系统架构,完全适用于不同领域的跨平台网络应用。例如在全球中低分辨率的海量卫星影像的基础上，该网站的全国300个城市区域均为高分辨率卫星影像，并通过独特的压缩和无缝拼接技术，方便用户快速浏览和调用。“现在已开通北京、上海、天津和广州四个城市，例如北京市的覆盖面积达到2567平方公里，分辨率可以达到0.6米。”
除了互联网外，程晓阳认为还有一个新应用是在工程建设领域。“中国很多企业在国外开展工程，由于不便到国外去做实际的航飞测绘，因此在开展工程之前，这些企业会在国内通过卫星遥感手段得到当地的一些数据资源，了解地形和周围基础建设，这对于设计控制和工作量的估算等都有很大的帮助。”
采访中记者了解到，在房地产行业，开发商通过高分辨率遥感影像对土地地理位置、交通状况、商业潜力、周边环境等因素的分析，来决定是否投资这块土地，并合理地估算土地成本。更进一步，甚至还可以清晰分辨出该地块范围内的拆迁情况，土地是否平整，地块面积、形状适合做怎样的规划等，以降低项目风险。
在上海洋山深水港的建设中，也是每三个月利用遥感手段检测一次，查看30公里以下的海里的工程建设情况。
记者走访中石油相关部门时也了解到，在石油、天然气行业，遥感影像数据可以帮助管理设施和管线，“利用遥感技术进行油气勘探,不仅形象直观,具有宏观性,而且能在较大区域内进行研究,比较适用于早期的油气资源调查。”
期待国产
遥感卫星的崛起
记者在采访中也遗憾地发现，目前在国内市场上，高分辨率的卫星遥感影像被国外的卫星数据商以绝对优势占据。国际主流遥感卫星包括QuickBird、IKONOS、ALOS、SPOT、P6、LANDSAT等。在中国市场上，快鸟1米以下分辨率的卫星影像以其极高的分辨率和较好的性价比已被广大遥感用户认可。在2008年，全国1米以下分辨率的卫星图像有70%以上是快鸟数据提供的。继快鸟和WorldView-1之后， DigitalGlobe公司的第三代商业遥感卫星WorldView-2即将于2009年第三季度投入使用， WorldView-2除了采集分辨率为46cm的全色影像，还将采集到八波段多光谱影像，可以最为真实地展示地球的本色。目前，除去西部沙漠地区和一些经济欠发达没有卫星遥感需求的地区外，美国DigitalGlobe公司通过快鸟和WorldView-1两个遥感卫星，已经覆盖了中国70%的国土面积。
目前， 国产数据的中、低分辨率遥感影像性价比很高，有的甚至可供用户免费使用。例如环境一号卫星、中巴资源卫星等在2米～20米分辨率的市场上就非常占优势，但0.5米到1米这个区间的遥感影像国产卫星估计还需要5到10年的赶超时间。
卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。
国内相关专业人士就曾指出，中国卫星遥感影像市场是非常大的，像北京、上海和广州等城市几乎每年会都做2到3次遥感卫星影像更新工作，西南、西北等欠发达地区也正在开始尝试使用卫星遥感影像。面对这样广阔的市场，国产卫星遥感产业需要加速壮大，否则就会让我国的行业应用处于相对被动的局面。
北京市信息资源管理中心主任彭凯告诉记者: “我们使用的是北京一号小卫星的数据，3～5天就可以重访一次。如果使用国外的卫星数据，时间上可能得不到保障，再加上卫星数据存储器的容量有限，当飞到别的国家上空时存储了一定的用户数据后，有可能在北京上空时就已经存不下更新的数据了。如果利用国产卫星，这方面就有了更大的自主权，能够优先满足本国用户需求。”
在汶川大地震发生后，美国军用卫星“锁眼12号”提供的紫坪铺水坝的0.1米拷屏影像，分辨率为0.1到0.15米，比起中国卫星2～3米的分辨率，“锁眼12号”的影像能看清大坝上小的裂缝。中国卫星遥感数据虽然也得到了充分的运用，但还是暴露出了一些问题。两院院士李德仁坦言: “这些问题在抗震救灾期间集中暴露出来，包括航空遥感数据获取不及时; 卫星遥感数据的空间分辨率不高; 卫星遥感数据的时间分辨率不高; 无地面控制的集合定位精度低; 影像质量差导致目标解译困难。”
李德仁表示，未来中国应该致力于建立航空遥感应急响应系统以及空天地一体化的对地观测网格; 提高航空、航天传感器的定规定姿精度和成像质量; 研发快速、智能和自动化数据处理的方法。
事实上，高分辨率对地观测系统，被列入《国家科学技术中长期规划纲要（2006～2020）》中确定的重大专项之一，高分辨率对地观测系统的内容和目标分别是: 重点发展基于卫星、飞机和平流层飞艇的高分辨率先进观测系统; 形成时空协调、全天候、全天时的对地观测系统; 建立对地观测数据中心等地面支撑和运行系统，提高我国空间数据自给率，形成空间信息产业链。
李晓波告诉记者: “国土资源部是中国最大的遥感用户，我们将逐步转向使用国产卫星遥感数据，推动国产卫星数据应用是国土资源部义不容辞的责任。”
“国产卫星本身可以提供非常好的数据源，而且价格低。我们做应用平台的时候，也是把国产卫星作为主要的数据源之一，构筑一个多元的、多比例尺的数据库。”程晓阳介绍说，“市场上非常期待国产卫星遥感技术的发展，只要国产卫星遥感的数据质量、服务等达到用户要求，我们就能利用已有的销售网络，把它们逐步充实到行业应用中。
小知识
一、运载火箭的 社会 和经济效益分析
我国 发展 运载火箭的社会效益主要表现在对综合国力和国际地位的提高方面。东方红1号卫星的成功发射,使 中国 成为继苏、美、法、日之后第5个有能力用自制运载火箭发射人造卫星的国家。独立自主地发展我国的运载火箭技术对提高我国在世界上的威望和地位做出了巨大贡献。而运载火箭在国民经济建设中的作用及取得的经济效益也是十分显著的。运载火箭的直接经济效益主要体现在以下几方面:
1.节省发射费用
2.对外发射服务
二、应用卫星开创了前所未有的新领域
在全球通信一体化的进程中,真正的信息高速公路应是以光纤、卫星通信和广播链路相结合构成的立体空间 电子 通信骨干 网络 。卫星技术在信息高速公路中不仅担负着空间通信的“硬件”作用,还由于其自身就是独特的信息源,也是信息高速公路的信息数据库的重要组成部分。卫星的应用促进了广播电视、远距离通信、导航定位等学科的 科学 研究,开创了卫星通信、卫星广播、卫星气象、卫星导航、卫星侦察、卫星勘探和空间研究等前所未有的新领域,发挥了传统方式无法或难以达到的效益和作用。
三、卫星技术在国民经济建设中发挥了重大作用
1.航天技术在农业育种工程中的应用
2.海洋资源卫星在海洋观测中的 应用
3.卫星遥感技术在土壤侵蚀监测中的应用
1991年,我国的水土流失面积达367万平方公里,造成耕地破坏、农作物减产。水利部利用560张卫星遥感资料对全国水土流失进行 分析 ,编制了1∶500000解译图,按成因、侵蚀强度、危害程度分类,分别量算了面积,为国家有关部门提供服务。1993年,又先后对山西三江河流域、延安地区、永定河上游等土壤侵蚀进行了调查,编制了1∶500000的土壤侵蚀图。并且,利用卫星和航拍技术相结合,调查了黑龙江13个规划水库、41个比较水位和5个设计洪水位下的淹没损失,在短时间内完成了沿江森林、沼泽等恶劣地域和中苏双方境内的调查,为中央决策机构提供了重要资料。此外,利用遥感技术对黄河入海口地区进行了动态监测,调查了农作物播种面积;为南水北调西线工程选线提供了极大的方便,大大减少了野外作业时间,缩短了周期,仅此一项就比常规调查节省经费50万元。“九五”期间,还利用遥感技术对土地有效灌溉面积进行调查。
4.利用卫星遥感技术对农作物生长进行监测和估产
5.卫星通信在地震监测预报中的应用
6.遥感技术在铁路勘测和国土普查中的应用
7.在地质普查测绘和森林植被调查中的应用
8.煤层勘测和考古研究
煤炭部利用遥感技术进行了鄂尔多斯地区聚煤 规律 及煤炭资源评价、锡林浩特胜利煤田矿区供水水文地质普查、酸雨调查和煤层 自然 监测。对我国“三北”地区国民经济发展和人类生态环境保护具有重要意义。
遥感是利用工作在不同电磁波范围、运行在不同高度和不同类型遥感平台上的技术,连续不断、夜以继日、周而复始地获取以地球表面为主体的遥感数据,对地球表面的各种物体进行探测,把握地球表面物体、现象和过程的变化及其演变过程。
遥感开辟了人类认知地球的崭新视角,为人类提供了从多维角度和宏观尺度上去认识宇宙世界的新方法和新手段,实现了历史性的跨越。目前,我国的遥感应用已取得了令人瞩目的成就,在经济建设和社会发展中发挥着越来越重要的技术支撑和服务作用。
受国家重视应用前景广
中国遥感技术起步于20世纪70年代末,30年来,国家非常重视遥感技术的发展,连续4个五年计划都把发展遥感技术列为国家重点科技攻关项目,把遥感技术作为国民经济建设35项关键技术之一。
在应用方面,遥感已在土地资源、土地利用及其动态监测,主要农作物的遥感估产,森林资源调查包括植树造林及退耕还林评估,重要自然灾害的遥感监测与评估,城市发展和规划的遥感监测等众多领域得到全面应用。
遥感应用为国家和各级政府提供了大量科学的宏观辅助决策信息,产生了巨大的社会经济效益。越来越多的部门,已经或正在将这些技术纳入部门业务化应用中,成为主管部门执法或制定产业政策、行业规范及行业技术改造的主要技术之一。
国家中长期规划把遥感对地观测列为重点项目,将遥感应用列为相关部门的重点应用内容。我国卫星发射有长期规划,保证了遥感应用的信息源,保证了我国的遥感应用持续发展。
各领域实践处处开花
1.土地资源调查和土地动态遥感监测
随着人口的增加,耕地的减少,我国面临着如何尽快查清国土资源的数量和分布的重大问题。
我国利用遥感技术先后完成了全国土地利用调查。在20世纪80年代初期采用陆地卫星MSS数据编制了全国818幅1∶25万土地利用图等。20世纪80年代中期我国又应用航空和卫星遥感技术与野外调绘相结合,完成全国的土地利用详查,查清了我国土地权属、类型、数量、质量、分布及利用状况。从此取得了全面、翔实、准确的全国土地利用现状的第一手资料,为编制国民经济和社会发展计划,制定有关政策和科学决策等提供了重要依据。我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等完成了20世纪80年代中期、90年代中末期和2000年代中期1∶10万和1∶25万全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现在我国正利用遥感数据进行第二次全国土地详查工作。
2.遥感在自然灾害监测评估中的应用
遥感技术为自然灾害的监测评价提供了强有力的技术手段。经过20多年的科技攻关和建设,我国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统,已经形成了对台风、暴雨、洪涝、旱灾、森林与草原火灾、雪灾、冰凌、赤潮、地震、沙尘暴以及典型区的虫害、滑坡、泥石流等灾害的监测能力,特别是快速图像处理和评估系统的建立,已经具有了对突发性灾害的快速应急反应能力,使该系统能在几个小时内获取灾情数据,1天内做出灾情的快速评估,1周内完成详细评估报告。
系统建成后已先后在1987年的大兴安岭特大森林火灾,1998年我国长江、嫩江特大洪水,2000年易贡大滑坡地质灾害,2003年淮河大洪水以及2008年“5•12”汶川特大地震等灾害监测中投入运行,为国家各级防灾减灾部门决策提供服务,产生巨大的社会和经济效益。
例如在1998年我国特大洪水监测中,运用了六颗卫星数据,出动三套航空遥感系统对灾情进行动态监测,并核实了上报受灾面积3 亿多亩为3000多亩的事实,体现了遥感的优势。遥感在汶川大地震灾情监测中发挥了其他手段不可替代的作用,是获取灾情信息的惟一手段。在四川汶川大地震发生后,全力启用了航空、航天遥感设备和专业技术人员,为抗震救灾监测获取、处理和分析数据,并紧急向政府部门、前线指挥部提供了大量快速、有效的灾情数据和信息。
3.农作物遥感估产系统
农业生产形势,特别是各级政府、农业生产管理部门、农产品购销与加工企业以及广大公众都关注的大事。农作物长势与产量是国家社会经济基础信息,对于制定国家和区域社会经济发展规划,制定农产品进出口计划,确保国家粮食安全,指导和调控宏观的种植业结构调整,提高相关企业与农民的经营管理水平均具有重要意义。遥感技术用于农情监测具有得天独厚的优势。近30年来,农作物遥感监测一直是遥感应用的一个重要主题。
中国科学院建成了“中国农情遥感速报系统”,该系统包括作物长势监测、主要作物产量预测、粮食产量预测、时空结构监测和粮食供需平衡预警等5个子系统,可实现全国范围主要农作物的长势监测、单产预测与估算、农作物种植面积提取、种植结构变化监测、粮食总产分析计算、耕地复种指数获取、农业气象分析、农作物旱情遥感监测等农情监测业务,并能获取全球主要农业国家的作物长势和重点产粮国的总产预测等信息。自运行以来,该系统每年监测和预测的信息被国家发改委、国家粮食局、农业部等部门及一些省市应用,现在已推广到期货市场应用。
农业部组织研发并投入业务运行的“国家农业遥感监测系统(CHARMS)”,可定期监测和评价全国大宗农作物面积、长势和产量、草地产草量和草地退化、农业土地资源、土壤墒情、农业灾害等主要农业动态信息,为农业结构调整、粮食安全预警和农业宏观决策提供可靠的技术支撑。
4.遥感在数字城市建设中的应用
遥感在城市建筑监测中发挥了重要作用。城市拆迁是城市建设中的难题,利用高分辨率图像,对拆迁进程一目了然,便于城市建设管理。北京市利用“北京一号”小卫星4米分辨率的图像对较大工程(如奥运工程)的拆迁和建设进行了监测。建设部已经建立了风景名胜保护监管信息系统,实现对风景名胜区环境生态和景观的及时、有效的监管,以迅速遏制部级风景名胜区“城市化”、“人工化”、“商业化”的趋势恶性蔓延,保护国家风景名胜区的宝贵资源。该系统已纳入建设部日常监管业务。
城市发展已经成为遥感技术应用最具活力的领域之一。利用先进的遥感等空间信息技术可以对城市自然生态中的土地、生物(如绿地)、水、景观等,对社会生态中的环境(如大气污染)和人居环境(如绿化和热岛)等进行监测,为城市建设提供生态布局和治理方案。
对我国直辖市、省会城市和特别行政区的34个城市的中心建成区30年的城市扩展监测结果表明,到21世纪初期,各个城市中心建成区不同程度地增加了中心建成区的面积,城市的建设规模显著增大。实施监测的34个城市的中心建成区面积较监测起始期扩大了2.26倍。
5. 遥感在测绘中的应用
以遥感数据为核心的国家1:5万地形数据库建设已相继完成了数字栅格地图(DRG)、数字高程模型(DEM)、矢量核心要素数据库(DLG)、地名(GN)、土地覆盖(LC)、数字正射影像(DOM)、控制点(CP)、元数据库(MD)等专题数据库,并实现对各数据库的集成管理,为广大用户提供高精度的基础地理信息服务。1∶5万基础地理信息更新工程的实施,将大幅度地提高其现势性和改善内容完整性,有力地提升基础测绘成果为国民经济建设、社会发展和国家安全的服务保障能力与水平。
我国西部约 200万平方公里的国土曾经受恶劣自然环境和当时技术水平的制约,一直没有测制过1:5万比例尺地形图。如今,航天遥感、航空摄影、航空航天合成孔径雷达、卫星导航定位、地理信息系统等最新摄影测量与遥感技术,为西部测图工程的顺利实施提供了有力的技术支撑。西部测图工程的实施,对于满足西部重大基础设施建设、资源合理开发与利用、生态建设与环境保护以及国家安全具有十分重大的意义。
做好数据保障与应用业务结合
1. 遥感应用的数据保障问题
遥感应用进入业务化,首先要保证其时效性、数据的可靠性和实用性。这就要求遥感数据能及时提供用户所需要的不同时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率的各种数据,特别是突发性灾害的监测评估,要能在灾害发生后最短的时间内提供遥感数据。
2. 遥感信息与应用业务的结合问题
遥感提供的信息可能只是业务应用涉及的部分信息,要解决业务应用需要与实际应用模型、其他数据与信息等的结合,其难点是遥感信息与应用模型的同化、综合信息的挖掘等。
3. 遥感应用系统集成问题
遥感信息作为业务应用的重要空间信息,其优势是可以快速提供大范围地表的空间分布信息,这是常规方法不可比拟的,但是,遥感信息必须与数据库、模型和应用系统集成在一起才能发挥其应有的作用。目前应用比较好的领域都是这样做的。
“四化”加速遥感应用
1. 遥感应用数据的详细化
由于遥感应用的巨大需求,遥感数据获取技术的飞速发展,适应遥感应用的数据将是多样化的。空间分辨率将会有几公里- 1公里-几百米-几十米-几米-几十厘米级的数据,时间分辨率会有几天-几小时- 1小时-半小时甚至更高时频的数据,光谱间隔将达纳米级。
2. 遥感信息提取的智能化
遥感应用的重要环节是信息提取和挖掘。未来的遥感数据处理和信息提取技术会向自动化、智能化方向发展,关键要解决精度和速度问题,新的算法、模式识别和工作流技术等将会引入到遥感数据处理和信息提取中,大大提高自动化处理和智能化提取的能力,可以自动处理重复、费事的任务,提高操作效率,降低生产成本。
3. 遥感应用的外包服务化
由于遥感的数据-信息-知识-应用的技术环节复杂,因此遥感应用的门槛很高。目前,国际上已出现一些大的企业,承接政府和行业的遥感应用。将复杂的技术问题交给企业解决,从得到的遥感信息和知识中做好自身与专业的结合,从而降低应用的门槛。我国“北京一号”小卫星的应用就是由北京各委办局交给企业做的,取得很好的效果。这种外包服务化是未来遥感应用发展的趋势,也会推动遥感产业化。
4. 遥感应用的大众化
农业保险面对的是高度分散的农户，其经营季节性明显，光靠农业保险经营机构自身扩大网点和人员明显不经济。因此，需要政府和其他有关部门密切配合。有研究表明，以一个中等旗县年统报26680万m2为例，保险公司旗县支公司20余人，再加上相当数量的代办人员，从3月份开始承保，最少需要持续工作到11月份，理赔兑现工作结束，也不能保证承保和理赔质量。可见，仅凭保险公司业务人员不能完全满足市场需求。
2内蒙古气象服务融入政策性农业保险
2007年4月，内蒙古自治区政府组织召开全区农业保险试点工作会议，副主席雷•额尔德尼强调，农业保险是农村经济的稳定器、助推器，是推进现代农业发展的重要支撑。开展农业保险有利于改善农业经营主体的信用地位，促进农村金融体系的稳定、国民经济发展和社会稳定，更有利于政府对农业的支持和保护。内蒙古自治区作为华北地区政策性农业保险推广和实施最早省区，农业保险全面开展并迅速发展。2007年，内蒙古地区中央政策性险种包括小麦、玉米、大豆和能繁母猪保险，地方性政策性奶牛保险同时开办，后来增加油菜籽、葵花籽、马铃薯。2010年，增加温室大棚保险、生猪养殖保险、肉羊养殖保险、肉牛保险、蔬菜种植保险和葡萄种植保险，为215万户农牧民提供风险保障195亿元。至2011年末，从保费收入、补贴金额和承保面积等指标来看，所取得成就位于全国各省市之首。2010年，内蒙古气象局以“两个体系”建设为契机，推进气象为农服务工作规范发展，防灾减灾服务更加精细，重点围绕洪涝、冰雹、干旱等主要农业气象灾害，为农业保险公司和农业保险灾害评估机构提供重大农业气象灾害精细化评估报告。灾损评估结论得到党政、保监局、农保企业和农牧民一致认可。2012年7月，开展内蒙古巴彦淖尔市“6.25”洪涝灾害评估，评估结论成为政府救灾和保险公司理赔依据。同年9月，受人保财险内蒙古分公司委托，开展内蒙古鄂尔多斯市洪涝灾害精细化评估。2013年，受人保财险内蒙古分公司、安华农业保险公司委托，开展内蒙古通辽市洪涝、大风灾害和内蒙古呼伦贝尔市洪涝灾害评估。2014年，内蒙古自治区气象局全面推进农业保险气象服务工作，通过与鼎信公估公司合作，为内蒙古境内安华农业保险公司所承保范围内所有地区提供洪涝、冰雹、干旱等灾害的农业保险精细化评估。
3关键技术
3.1技术路线
内蒙古气象部门开展气象灾害定损评估中确立“三结合”的技术路线：1）资源利用上，自治区、盟市和旗县气象部门相结合；2）技术手段上，卫星遥感、航空遥感和地面调查相结合；3）专业支撑上，气象部门、农业部门和有经验农民相结合。经综合气象监测评估、卫星遥感、航空遥感、地面调查、农业专家及农牧民等定量评估手段，最终形成评估结果。
3.2技术流程
1）根据灾害发生的时间、地点快速筛选适用低分遥感影像分析植被长势，结合降水量、行政区划等数据得出灾损程度初步结论。2）开展多部门、上下联动的灾害调查工作，其中包括地面灾情实际调查和航空遥感拍摄灾情工作。3）采用高分影像分析植被长势，结合实际调查的结果、初步结论和航拍信息，最终得出灾害评估结论。
3.3技术方法
3.3.1数据资料及处理1）气象资料的处理。根据灾害种类确定应用数据，暴雨洪涝灾害采用降水资料，干旱灾害采用土壤墒情、无降水日数、降水距平等资料，冰雹灾害采用雷达组合反射率资料。2）卫星遥感数据处理。卫星遥感资料来源于环境减灾卫星、landset、GF卫星和风云卫星，利用气象卫星与资源卫星时间、空间上优势互补，对洪涝发生发展情况作出动态跟踪监测评估。最初获取来的数据是单波段tif格式数据，需要对数据多波段组合成一个文件：利用遥感处理软件进行大气校正，做除云处理；云层特别厚无法去除的地区，切除处理。将气象灾害发生前的卫星影像作为基准数据，将后续的数据处理配准到亚像元级别精度，为后续变化监测提供基准数据。再对校正后数据分别计算NDVI（归一化植被指数）值以及NDVI差值（见图1）。3）航空遥感数据处理。航空遥感作为卫星遥感的辅验证，利用人工影响天气飞机进行航高2000.0m、空间分辨率0.3m的航空遥感拍摄，航线选择一般2～3条，尽量将有代表性的灾情轻、中、重的区域都包含在内。利用航空遥感处理软件处理得到航空影像图（见图2），与卫星影像比对，为下一步提取指标做准备。3.3.2灾害初步评估根据气象灾害发生时间地点，结合气象部门灾情数据界定气象事件。采用气象卫星遥感影像，快速反演植被长势，与气象事件叠加分析，得出灾害评估初步结论，并结合路网确定灾害评估地面调查路线（见图3）。3.3.3灾害地面调查气象部门联合地方政府代表、农业保险公司、农业专家及有丰富经验农民组成联合调查组，对主要受灾作物类型、受灾程度及受灾面积等进行实地抽样调查，重点调查灾害发生重区域，同时兼顾相对较轻的地区，为精细化评估提供验证依据（见图4）。3.3.4卫星遥感评估利用卫星遥感做农作物受灾前后的NDV（I植被指数）变化来检测。作物生长期受灾后遥感图上NDVI值有相应降低，NDVI降低的程度与受灾程度呈现正相关的关系，对灾害发生发展情况作出动态跟踪监测评估。3.3.5航空遥感验证根据灾害调查实际需求开展航拍工作，使用无人机或运12飞机，开展航拍工作，实现航空遥感详查实现卫星遥感与实地调查不同尺度的关联验证（见图5）。3.3.6精细化评估采用资源卫星、高分卫星遥感影像，反演作物长势，根据灾害类型、作物类型、耕作制度及发育阶段，确定灾害评估指标，以地面调查和航拍影像验证灾害等级，在气象、土地利用、地形、雷达、行政区划和产量等多源信息共同支撑下，完成精细化灾害评估工作。1）开展作物分类。因不同作物在两期影像上的变化存在差异，进行精细化评估时首先要进行作物分类。根据土地利用、耕作制度及种植结构等数据，结合影像自动分类技术，将受灾区域内的主要作物进行分类。2）确定灾害发生范围。结合气象要素、地形、雷达以及野外调查（包括地面调查和航拍）等数据确定灾害发生范围。例如暴雨、洪涝灾害主要使用坡降比、降水量确定灾害发生范围；冰雹灾害主要使用组合反射率产品确定灾害发生范围。3）确定气象灾害损失等级。根据农业保险理赔阈值，结合作物发育期、作物种类、产量数据及野外调查结论确定灾害损失评估等级。4）精细化评估结论。根据确认的灾害等级，结合土地利用、行政区划、作物种类，进行叠加分析，最终得出图表一致的行政区域内作物受灾程度的评估结论。3.3.7经济损失各种作物的经济损失计算：经济损失=单产×价格×受灾面积。其中，单产为过去3a单产平均值，价格为上一年销售价。
4结语
关键词：测绘技术：GPS：RS；GIS
随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。
一、现代测绘技术的发展概况
(一)GPS的发展
全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。
(二)遥感技术的发展
遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。
(三)GIS的发展
地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。
二、现代测绘技术的应用
现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
(一)矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。
(二)湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。
(三)水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。
(四)精准农业方面
精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。
关键词：遥感影像；空间数据；环境监测
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
一、遥感的基本概念与原理
（一）遥感概述。遥感技术是20世纪60年代在航空摄影测量的基础上迅速发展起来的一门综合性空间数据采集技术。所谓的遥感，就是从远处在不直接接触地表目标物和现象的情况下，获取其信息的科学和技术。遥感具有以下特点：探测范围广，能够提供综合宏观的视角；获取手段多样，获取的信息量大；获取信息快，更新周期短，可进行动态监测；全天候作业；遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息等等。
（二）遥感的物理基础。不同地物具有不同的电磁波辐射特性，表现在遥感图像上就具有不同的图像特征。电磁波是由振源发出的由交变电场和磁场相互激发在空气中传播的电磁震荡。而我们将不同电磁波段透过大气后衰减的程度不一样原因进行了介绍，可知有些波段的电磁辐射能够透过大气层时衰减较小，即透过率较高，这个波谱范围，叫做“大气窗口”。
遥感除了利用上述的大气窗口作为工作波段外，有些气象卫星是选择非透明区作为大气波段（如水汽，二氧化碳，臭氧吸收区），以测量它的含量，分布，温度等，不同的大气投射窗口对应于不同的光谱范围，适于使用不同的传感器，因此，研究地面的光谱特性，选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量具有十分重要的意义。
二、遥感平台与传感器
（一）遥感平台。遥感数据获取是在由遥感平台和传感器构成的数据获取技术系统的支持下实现的。遥感平台可以分为地面平台、航空平台和航天平台三种。由于各种平台和传感器都有自己的适用范围和局限性，因此往往随着具体任务的性质和要求的不同而采用不同的组合方式，从而实现在不同高度上应用遥感技术。
遥感平台主要依据遥感图像的空间分辨率，一般的说，近地遥感具有较高的空间分辨率，但观察范围较小，而航空遥感地面分辨率虽然中等，但其观测范围广，航天遥感地面分辨率低，但覆盖范围广。
（二）传感器传感器一般由采集单元、探测与信号转化单元、记录与通信单元组成。各种卫星通过不同的遥感技术实现不同的用途。各种卫星通过不同的遥感技术，实现了不同的用途。数字工程中常用的遥感数据有Landsat和TMM遥感、SPOT和Radarsat以及我国的资源卫星数据和高分辨率卫星遥感数据。传感器的类型大类上分为主动式和被动式，其中又各分为非图像式和扫描图像式。
三、遥感图像及其特征
遥感的核心问题就是不同地物的反射辐射或发生辐射在各种遥感图像上的表现特征的判别，当然，不同的目的的需要精心的设计对于遥感成像的方式或选择波段，这样我们才能使不同的地物在图像特征区别。遥感图像反映的信息主要有几何信息，波谱信息，空间信息和时间信息等。
（一）几何特征。遥感图像不仅反映了地物的波谱信息，而且还反映了地物的空间信息形成特征，一般包括空间频率信息，边缘线性构造清息，结构或纹理信息以及几何信息等。影响遥感空间信息的主要因素有传感器的空间分辨率、图像投影性质、比例尺和几何熵变等。
（二）光谱信息。遥感图像中每个像元的亮度值代表的是该像元中地物的平均辐射值，它是随地物的成分、纹理、状态、表面特征及所使用电磁波段的不同而变化的。遥感图像的信息虽主要取决于两个因素：波谱分辨率和空间分辨率。前者主要影响波谱信息量，后者主要影响空间信息量。多波段图像的信息量除上述两个因素外还与波段的选择和数目有关。
（三）时间特征。同一地物对象由于其在不同的阶段含有不同的成分等原因造成对象在不同阶段具有不同的光谱特性，表现在遥感图像上就是该地物在不同时间段的图像上具有不同的图像特征。时相主要影响图像的处理效果，利用对泳衣区域各个阶段分别进行遥感，加以对比而研究，则可以获取该区域的连续变化特征。
四、遥感处理的基本流程与技术
利用遥感的手段进行数字工程空间信息更新时，应用需求以及卫星影像数据处理流程会有所不同，但是主要的过程和技术方法基本一致，在利用遥感影像进行空间数据更新的关键技术和流程主要可归纳为一下几个方面：遥感波段（卫星遥感数据）选择；卫星影像读入；卫星遥感影像处理技术；信息提取技术；矢量编辑与地图更新技术。
五、遥感应用
随着卫星数据图像空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率的不断提高，以及遥感数据购买费用的逐步下降，卫星数据图像的应用领域越来越广，从图像中提取信息的要求也越来越多，遥感已经成为获取地面信息的主要手段。
利用遥感技术可以制作各种遥感相关产品――数字正射影像（DOM）、数字线划图（DLG）、数字高程（地形）模型（DEM/DTM）、数字栅格模型（DRG）等4D产品；提供行业或部门专题地理数据――专题影像地图；利用遥感数据进行基础地理数据的产生或更新等。
（一）基础数据更新。比如用SPOT/ERS卫星影像更新地图数据为例，可以采用影响的几何纠正、色彩转换技术、统计和算法以及影像融合技术。遥感数据又有多波段、多时相的信息源，且能快速真实地提供丰富的地表空间信息，遥感已经成为地图更新和制作的有效而又重要的手段。我国目前的若干地形图大都在20世纪70年代测绘生产的，目前也都面临这地图更新的问题。
（二）土地利用调查与动态监测。土地利用基础数据对于数字工程进行土地规划与开发、土地管理、开发利用潜力分析等很重要。目前，中小比例尺的土地利用遥感动态监测与变更，主要应用TM、ETM、SPOT等遥感影像。利用遥感技术进行土地利用现状调查，调查精度比常规调查方法高，且时间短速度快。农作物与植被方面，用于农业气象、作物监测等领域的观测参数需要有更高的光谱分辨率，一般是短波红外波段。根据农业耕作和土地利用特点，选定影响最佳的获取时间应在5月―6月或9月―10月。研究的主要技术过程主要有下面几个：数据预处理、影像合成、不同数据源图像融合、图像分类和后处理、外业调绘、内业分析以及成果输出和更新。
（三）灾害调查与监测。各种自然灾害往往需要制作大比例尺图，以判明水灾发生时的洪涝区域、地震发生后的建筑物损坏情况、火灾发生后对地区造成的破坏等。地质灾害的调查、火灾监控和油污与赤潮监测。为了能将不同的信息区别开来，一般都要进行色彩合成，即在3个通道上安装3个波段图像，然后分别负于红绿蓝并叠合在一起，形成彩色图像，合成后的彩色图像含有丰富的颜色信息，便于解释，理解和处理。
参考文献：
（1）利用遥感新技术统计作物面积。把遥感信息获取技术与抽样调查结合起来，把天、空、地、人等调查手段结合起来进行统计。以新疆棉花面积遥感测量为例，首先利用天上的卫星获取全疆不同时期的遥感影像图，再根据棉花的物候、纹理特征等获得全疆棉花的大致种植范围。在此基础上，根据抽样原理抽出大量的样本地块，利用高分辨率遥感影像或者无人机进行高精度调查，最后再抽出一部分地块由调查人员拿着高定位精度的掌上电脑（PDA）进行实地调查，经过这三次层层递进的调查，把全疆棉花种植面积最终确定下来，其精度可达95%以上。（2）利用遥感技术对统计农业产量。利用遥感技术对农作物产量进行统计。因为作物产量不同，它的光谱反射也不同，可以通过这种联系建立模型，用遥感观测光谱反射，然后计算作物产量。这项工作需要以多年的数据反复对模型进行修正，才能够比较准确，但终归是可以进行产量统计的。遥感新技术除了对作物面积、农业产量进行统计之外，还可以对农作物的长势进行动态监测，对农作物受灾情况进行快速调查等，应用空间很广。
2遥感新技术统计的优势特点
（1）与传统农业统计方式相对比，利用遥感等技术进行农业统计有两大重要优势：一是更客观，二是更高效。客观上，一是指调查对象相对客观了，由主要对农户调查转变成对地块进行调查，避免了因调查对象的主观随意性、不配合等问题造成的调查误差。二是指调查手段相对客观了，从传统的纸质报表、入户登记、皮尺测量转变成遥感观测、无人机测量、PDA登记，减少了数据产生的中间环节，从调查终端直接就可以传到国家统计局的服务器，减少了人为干扰。三是指事后质量监督更有说服力了，调查过程中所采集的数据是有空间和时间标识的，也就是说，可以掌握所有数据的采集轨迹，能准确地进行事后抽查，确保数据质量。高效上，一是指精度更高。现在利用的遥感影像、无人机、GPS测量等都是高科技的调查手段，相对于传统的皮尺等测量工具，精度大幅度提高。二是指效率更高，节省了大量的人力、物力。传统的农业统计，调查一个样本村中的几个地块就需要一天的时间，如果用高分辨率遥感影像，很多时候就不需要调查员实地调查；即便需要，也可以用无人机，一上午就可以把整个村的种植情况调查清楚。（2）减少社会对农业统计数据的疑虑。近年来，国家统计局为提高统计公信力做了不懈努力，采取各种办法最大限度地减少统计调查的中间环节，从调查源头上杜绝统计上的弄虚作假。利用遥感等技术进行农业统计调查更能达到这个目的。新技术把对农户调查转变成对地块调查，把入户纸质登记调查转变为电子化调查，把调查数据层层上报转变为网络直接上报，调查数据有位置、有时间，调查轨迹完整清晰，不仅调查数据更加客观准确，而且能对调查全过程进行质量管理，确保调查数据有据可查,有据可依，经得起社会的监督。
3新统计方式获得的数据如何发挥作用
利用遥感等空间信息技术再造农业统计，提高统计数据质量，拓展农业统计能力，就是要为国家制定政策措施提供更好的支撑。实际上，国家在三农方面的不少决策，也对统计数据和统计能力提出了更高的要求。中央文件提出，要“提高对农业生产大县的统计调查能力”，这明确了以县为总体进行农业统计调查，相比之前以省为总体的调查，难度大、任务重、要求高，而国家统计局之所以能挑起重担，并很好地完成了这一任务，就在于前期已经开展了多省农作物遥感面积测量的试点工作，打下了扎实的基础。还有一些改革措施，能不能落实好，也与统计数据密切相关。比如，目标价格改革试点，其基础就是要有准确地种植面积数据。例如，在新疆开展了棉花面积遥感测量工作，不仅统计出了全疆棉花种植的面积数据,而且能提供棉花种植的区域范围，随着工作的细化，将为新疆棉花目标价格改革试点工作提供有力保障。在东北和内蒙古大豆目标价格补贴试点中，充分利用遥感等新技术，为改革的顺利开展提供优质的统计服务。
4新的农业统计方式面临的困难
（1）遥感数据的获取时间和统计制度，特别是统计表报送时间存在着差异。由于对不同对象的遥感监测，它需要联合地理学、植物生理学、气象学、生态学等多门学科相关知识。对于植被来说，植被的物候特点是信息遥感精度提取非常重要的作用，因为植被的物候特点是决定最佳时期遥感的重要根据。在农业统计方面，例如冬小麦播种面积的报送时间为例，统计制度要求每年11月底上报冬小麦面积，而这个时候并不是提取冬小麦面积的最好时期，需要进行冬小麦面积的初步提取，初步提取结果很易形成漏判，影响精度结果；次年3~4月是冬小麦特点最明显时期，可以进行小麦面积的精确提取，但是这时的数据报送时间已经过期。所以，如何解决遥感最好时期和统计报送时间的矛盾是进一步研究和解决的问题。（2）基层调查人员对新技术的适应性有待提高。新的统计方式技术含量较高，对调查人员的素质要求也相对较高，这就要求一方面要简化调查流程，降低调查设备的使用难度，另一方面要加大调查人员的培训力度，加强基层统计调查队伍的建设。全面推广还需要更多的政策支持和经费支持。（3）受气象等因素制约，在一定程度上存在着所需遥感数据无法满足系统正常运行需求的风险。卫星的重访周期，即卫星在经过一个区域上空后，需要经过一定的时期才能再次经过该区域，所以，遥感数据不能随时全部地获取，它需要在卫星过境的时候抓住有利的时机获得，此时如果时机掌握得不好，就会错过机会，无法取得最好时期的遥感数据；另一方面，遥感数据获得后的质量也受气象等因素影响比较大，特别是夏季云雨较多，对遥感影像的质量造成干扰，这样人们无法正常进行提取，对系统运行的数据基础也构成了风险。所以，在遥感数据无法满足系统运行需求的情况下，怎样确保统计工作任务的顺利完成以及统计数据精度的获得，这时需要建立一套完善的应急机制，是实现统计业务化正常运行的基本要求。
5结语
随着农业统计调查方式的不断改进和完善，人们对数据的质疑会慢慢减少，统计公信力也将得到极大提高。同时，农业统计人员研制的“先进农产量调查系统”以调查车为载体,充分利用了自主卫星遥感和北斗导航技术，集成了无人机、手持平板电脑、农业参数采集器等多种高科技调查设备，是一个重大突破。
作者:付宇峰 单位:辽宁省统计局
参考文献
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