土壤调查(土壤墒情和土壤遥感)

土壤调查

中文名称：土壤调查 英文名称：soil survey
定义：在田间调查研究土壤发生、分布、划分土壤类型、测制不同比例尺土壤图。
应用学科：地理学（一级学科）；土壤地理学（二级学科）

  

野外研究土壤的一种基本方法。它以土壤地理学理论为指导，通过对土壤剖面形态及其周围环境的观察、描述记载和综合分析比较，对土壤的发生演变、分类分布、肥力变化和利用改良状况进行研究、判断。

 

简介

　　对一定地区的土壤类别及其成土因素进行实地勘查、描述、分类和制图的全过程。是认识和研究土壤的一项基础工作和手段。通过调查了解土壤的一般形态、形成和演变过程，查明土壤类型及其分布规律。查清土壤资源的数量和质量，为研究土壤发生分类、合理规划、利用、改良、保护和管理土壤资源提供科学依据。按土壤调查目的和要求，通常分为详查与概查。土壤详查指在一定区域范围用大比例尺地形图（≥1/25000）为底图的土壤调查，特点是调查范围较小、成图精度要求高，通常采用航空图片结合地形图的方法进行。土壤概查是在县以上区域或中小河流域范围内，以中、小比例尺地形图（≤1/50000）为底图的土壤调查，具有区域范围广、工作流动性大、综合性强等特点，多采用卫星图片结合地形图的方法进行。

发展概况

　　应用地理综合比较方法进行土壤调查是由俄国学者Β.Β.多库恰耶夫倡导的。19世纪末至20世纪初，多库恰耶夫的理论和方法传入西欧、美国，继而在世界许多国家中得到广泛应用。1937年，美国出版全国统一的《土壤调查手册》。以后，许多国家都拟订了本国的土壤调查方法。

　　中国的土壤调查研究始于30年代初期。当时主要是进行了一些地区的土壤详查、概查和路线约查，并编制了地区性和全国性的土壤图。中华人民共和国成立以后陆续开展了大规模的区域性土壤调查和专门性的综合科学考察。1958～1959年和1979年，先后进行了两次全国性土壤普查和大比例尺 土壤制图 。进入80年代以来，由于调查过程中较多地应用了航片技术和编制了界级系列成果图件，调查的质量得到提高，为查明土壤资源的数量和质量，以及进行县级农业区划提供了可靠的基础资料。通过各种比例尺的土壤调查和制图，现已确立了若干新的土壤类型，编写和编制了许多调查报告和全国性或区域性的土壤图，填补了若干土壤调查空白区。

调查类型

　　根据调查目的、调查区自然条件（指地形、母质、土被等）的复杂程度和农业生产特点以及调查区面积的大小，土壤调查可分3种类型。

大比例尺

　　是在小面积范围内对土种或土壤变种为主的土壤基层单元所进行的性状、肥力变化和微域分布规律的调查。成图比例尺大于1:50000,通常为1:10000或1:25000。此类调查对 土壤分类 和制图的详度和精度要求较高，调查内容具体而全面，可用于全面查清调查区内土壤的种类、性质、分布和面积，具体指导农业生产单位进行合理的生产布局。中国已进行的两次土壤普查，均属此类。在某些特殊农业区或经济林作区试验区内进行的更大比例尺（1:500、1:2000或1:5000）的土壤详测制图亦属此类。

中比例尺

　　是在较大面积范围内（大农业地区、荒地区或流域规划地区）着重对土属或土种的类型变化及其中域分布规律进行的区域性土壤概查。成图比例尺一般为 1:50000～1:500000。调查时常选择一定数量的路线进行重点观察，同时结合典型样区进行详测。路线调查要沿线控制填图，即在目力所能观察到的范围内尽量在作业现场勾绘土壤路线草图的界线，然后通过对各路线控制范围内的土壤类型进行评比和统一拼、接图幅，即可完成一幅完整的土壤图。在已进行过大比例尺土壤调查并有图件资料的地区，则可按统一的制图标准直接缩编为中比例尺土壤图。

小比例尺

　　指对省级、大自然区以至全国范围内的土类和亚类为主的土壤资源分布进行的调查。成图比例尺多为小于1:500000至 1:1000000或更小。调查方法以路线约测为主，即在对有关资料进行综合分析的基础上，在调查区内选定少数代表性的路线和典型自然地理单元进行重点调查。小比例尺土壤调查所取得的资料概括性极强。此类土壤概图和约图也可借助若干调查区已有的土壤图件和其他有关自然条件和农业生产方面的图件、资料，或借助卫星象片编制。

　　随着航空摄影和航天资源卫星遥感技术的发展，许多国家已采用航片判读进行土壤调查。还有一些国家应用假彩色影象增强卫星遥感数字图象处理等新技术，借助卫星象片解译进行土壤调查的研究。这些对于加速调查进度和提高土壤图的精度，都有较好效果。

调查步骤

　　全过程一般可分3个阶段：

准备阶段

　　主要的工作包括：①路线踏查，统一调查技术，确定土壤调查的填图单元。②收集并阅读调查区内各种有关自然、社会经济、农业和土壤的资料和图件。③准备供调查填图时用的底图，通常选用大于成图比例尺的符合精度要求的地形图(或地形-地块图);也可用航片或卫片判读方法进行。④准备调查用的装备、工具和化学分析设备等。

野外作业阶段

　　按统一的调查技术要求进行以下工作：①依照技术规程要求，在规定的面积范围内挖掘具有代表性的土壤剖面,进行观察、描述、记载和比较,并采集供各种用途的土壤标本。②根据土壤剖面形态特征，确定土壤变异的界线和勾绘土壤草图。③研究调查区内土壤的特性、分布与成土因素、人为因素之间的关系，以揭示土壤类型的差异及其自然分布规律。④根据成土条件和土壤特性提出土壤合理利用的途径。

室内整理资料阶段

　　主要的工作包括：①将野外各种资料和化学分析资料进行整理、归纳和系统化；②根据经整理的资料制订土壤分类系统和制图单元系统；③绘制土壤图和其他有关图件；④编写土壤调查报告和有关图件的说明书等。

调查资料的应用

　　土壤调查资料（土壤图、调查报告以及其他有关的各种图件或文字说明）可以作为全国性或区域性的综合自然区划、农业区划以及国土整治规划的依据之一,也是农业生产单位(乡、村及农、林、牧场)进行生产规划和制订改土培肥措施的重要根据。某些专门性的土壤调查，如荒地资源调查、工程土壤调查、低产土壤调查、侵蚀土壤调查、污染土壤调查、 自然保护区 土壤调查以及军事土壤调查等，其目的性和服务对象更为明确，应用性更强。

 

 

 

土壤普查

 

土壤普查以全面清查土壤资源合理利用和改良土壤为目的，由专业队伍指导群众进行的土壤调查。是在全国或地区范围内，有统一组织领导，按统一调查规程，由下而上逐级实施土壤调查、制图，编制汇总土壤资料和成果验收的过程。中国分别于1958年-1960年、1979年-1985年两次开展全国土壤普查。调查工作一般以乡为单位，以村为基础，逐丘逐块进行。调查成果自下而上逐级汇总。各级成果有土壤图、土壤养分图、土壤改良利用分区图、土壤利用现状图及其他图件。

 

土壤污染调查

　　土壤污染调查是为掌握土壤污染状况而进行的调查活动。通过调查可以掌握土壤、农作物所含有害物质的种类和数量，为强化环境管理、制定防治措施提供科学依据。调查的对象是可能受到有害物质污染地区的土壤，采样密度因地而异，一般按2.5公顷一个采样点的密度为宜。

扩展阅读： http://www.biox.cn/Foreign/200608/20060825232716_47601.shtml

 

土壤调查与制图soil surveying and mapping

   通过野外调查，研究土壤的形成、分布、性状（特别是水、盐、肥力状况）及改良利用，并把各种类型土壤分布填绘在地形图上的工作。它为开发利用水土资源、灌区规划设计提供基本资料和依据。
　沿革　2000多年前，中国《禹贡》一书载有“九州”土壤分为九类三等九级，是土壤分类的最早记录。19世纪中叶，美国和俄国首先用现代科学的理论和方法进行土壤调查和制图工作。19世纪80～90年代，俄国土壤学家B.B.多库恰耶夫创立将土壤与环境联系起来进行分析的土壤调查制图方法。1918年美国J.索普将航空摄影用于土壤调查。20世纪50年代初，苏联亦研究了航空照片土壤判读的原理和方法，从而提高了土壤调查的速度和精度。70年代美国发射了地球资源卫星，促进了遥感技术的应用，使土壤调查与制图进入了一个新的阶段。中国现代土壤调查与制图，开始于20世纪30年代。1949年以来，结合< a>、<>、荒地勘测、土地资源评价及灌区设计等任务，在全国范围内进行了两次不同比例尺的土壤调查与制图工作。
　基本内容　主要有：①调查气候、成土母质、地形地貌、生物及时间等成土因素与土壤类型的关系；②调查各种类型土壤的分布、土壤剖面性态、绘制土壤图；③调查地下水埋深、矿化度、水质状况及其与土壤的关系；④调查各种土壤的利用现状；⑤调查限制农业生产发展的土壤问题（如干旱、涝渍、盐碱、沼泽、冷浸、瘠薄、沙化等）及改良措施；⑥测定不同类型土壤水分物理性质；⑦采集土样、水样进行室内理化性质分析。
　制图比例尺　根据土壤调查的目的和不同的工作阶段来确定。为流域规划或灌区规划进行的土壤概测，比例尺为1:50000～1:500000;为农场或灌区设计进行的土壤详测,比例尺为1:1000～1:50000。为保证土壤图的精度，要求在野外填图时地形底图的比例尺要大于成图比例尺。
　方法和步骤　①准备工作：收集整理调查地区有关的自然地理、社会经济、农业生产等基本资料，以及前人土壤调查、灌溉排水试验成果等。并通过路线勘测等确定调查区的具体范围、土壤类型及土壤制图单元，做好调查计划。②野外调查：观察土壤剖面性态是野外识辨土壤类型、研究土壤特性的基本方法。土壤剖面要选择在有代表性的地段进行开挖。如地下水埋深不大于3m，主剖面要挖到地下水位。在剖面中需要观察记载土壤质地、颜色、结构、坚实度、侵入体、新生体以及石灰反应等项目，并进行实地研究。对土壤剖面的代表类型要选择适当距离挖检查剖面或打土钻，找出与邻近土壤的差异，划出土壤界线，标上土壤类型的代号，同时勾绘出土壤盐碱化及渍水状况的界线,采集土样及水样(地下水)。确定土壤剖面及土壤界线在地形图上的位置,应按不同比例尺制图要求采取不同方法。概测可用罗盘仪及目测距离定位;还可用航空照片及卫星照片,通过判读解译绘制土壤界线，并到野外实地调查校核。详测可在大比例尺地形图上划成方格，用平板仪或皮尺测量距离定位。③室内工作：将采集的土、水样品进行理化性质分析。进一步补充完善清绘土壤图，并编制土壤改良、土壤养分、土壤评级等系列图，编写土壤调查报告。
　展望　20世纪80年代土壤调查与制图的应用范围正在扩大，不仅为农业、水利，也为环境保护、城市建设以及有关部门服务。今后发展的总趋势是日益重视土壤调查与制图专业理论的研究，逐步实现制图定量化和标准化，更多地应用遥感和制图自动化技术。

 

 

土壤墒情

概念

　　墒，指土壤适宜植物生长发育的湿度。墒情，指土壤湿度的情况。土壤湿度是土壤的干湿程度，即土壤的实际含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分数表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100%。也可以土壤含水量相当于田间持水量的百分比，或相对于饱和水量的百分比等相对含水量表示。 　　土壤水是植物吸收水分的主要来源（水培植物除外），另外植物也可以直接吸收少量落在叶片上的水分。土壤水的主要来源是降水和灌溉水，参与岩石圈-生物圈-大气圈-圈-水圈的水分大循环。

存在形态

　　土壤水存在于土壤孔隙中，尤其是中小孔隙中，大孔隙常被空气所占据。穿插于土壤孔隙中的植物根系从含水土壤孔隙中吸取水分，用于蒸腾。土壤中的水气界面存在湿度梯度，温度升高，梯度加大，因此水会变成水蒸汽蒸发逸出土表。蒸腾和蒸发的水加起来叫做蒸散，是土壤水进入大气的两条途径。 　　表层的土壤水受到重力会向下渗漏，在地表有足够水量补充的情况下，土壤水可以一直入渗到地下水位，继而可能进入江、河、湖、海等地表水。

表示方法

　　土壤中水分的多少有两种表示方法：一种是以 土壤含水量 表示，分重量含水量和容积含水量两种，二者之间的关系由土壤容重来换算。另一种是以 土壤水势 表示，土壤水势的负值是土壤水吸力。

重要指标

　　土壤含水量有三个重要指标。一个是土壤饱和含水量，表明该土壤最多能含多少水，此时土壤水势为0。 　　第二是田间持水量，是土壤饱和含水量减去 重力水 后土壤所能保持的水分。重力水基本上不能被植物吸收利用，此时土壤水势为-0.3巴。　　第三是萎蔫系数，是植物萎蔫时土壤仍能保持的水分。这部分水也不能被植物吸收利用，此时土壤水势为-15巴。 　　田间持水量与萎蔫系数之间的水称为土壤有效水是植物可以吸收利用的部分。当然，一般在田间持水量的60%时，即土壤水势-1巴左右就采取措施进行灌溉。 　　土壤水势可细分为重力势、基模势和溶质势。 　　土壤水分重力势以土壤水面与土表面相平时为0。水面高于土表面时为正值（此时也称为压力势）。水面低于土表面时为负值（土壤水吸力为正值）。 　　土壤基模势指土壤中矿质颗粒表面和有机质颗粒表面对水所产生的张力。它的值永远是负值，即总是将土壤表面的水分向土体内吸进来。 　　土壤水分溶质势与土壤溶液中所含溶质数量有关，溶质越多，溶质势越小（即越负）。点水源入渗时，水沿湿度梯度从高水势处向低水势处流动，逐渐形成一个干湿交界分明的椭球体形状，称为湿润球，球面各处土壤水势相等。该球面称为入渗锋，在水头固定不变时，入渗锋的前进速度随着时间的延长而减慢。 　　大部分植物养分都是溶于水后随水移动运输到植物根系被吸收的。无论根系以质流、扩散、截获哪种方式吸收植物养分都在土壤溶液中进行。

土壤墒情监测站WXH-DTWS

　　一、产品特色： 　　该仪器是符合《土壤墒情监测规范SL000-2005中华人民共和国水利行业标准》，根据土壤墒情监测规范要求设计，不仅可实时监测墒情的最主要参数——土壤水分，还可根据用户需求监测土壤温度等，配套的软件可根据用户需要灵活设定墒情参数的采样周期和存储周期、巡测和召测数据及分析数据等功能。系统进行不间断监测，对土壤墒情的发生、发展及变化进行实时的监视和分析，为开展排涝抗旱工作提供信息依据。 　　土壤水分传感器采用国际上最流行的现场测试土壤水分原理：频域反射原理（FDR），该技术最早应用于美国，即传感器发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。水分是决定土壤介电常数的主要因素。测量土壤的介电常数，能直接稳定地反应各种土壤的真实水分含量。FDR土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比，与土壤本身的机理无关，此原理是目前国际上最流行的土壤水分传感器测量方法。 　　二、应用范围： 　　广泛应用于农业、林业、地质等方面土壤温度测量及研究。 　　三、产品特点: 　　01、本机体积小，软件操作简单，性能可靠，记录间隔可根据要求从1分至24小时任意设置。 　　02、全程跟踪记录被测土壤中的温度数据，记录时间长，具有断电数据自动存储保护功能。 　　03、整机功耗小，整机功耗不大于2W。 　　04、软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录仪中的数据导出到计算机中，并可以存储为EXCEL表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进一步进行数据处理。 　　05、单台记录仪可以接入最多8路土壤温湿度传感器探头，探头可测量土壤中的温度、湿度分布情况。 　　06、记录仪可脱开计算机独立工作，当需要查看当前环境数据时可通过通讯接口由计算机读取记录仪内的数据。 　　07、一台记录仪，可以同时测量多个点的温度及土壤湿度。 　　08、数据通讯接口：RS232和USB双接口 　　09、具有看门狗电路，自动复位功能，保证系统稳定运行 　　10、数据储存容量：4M 　　四、技术参数: 　　

技术参数	土壤温度	土壤水分
单 位	℃	%((m3/m3)
量 程	-50～+80	0～100
分 辨 率	0.1	0.1
测量精度	±0.2	±2%（0～50%量程内）
采集周期	1～30分钟
存储容量	>2年
工作温度	-50-80℃
存储温度	-50-80℃

电测法有TDR 或者是FDR原理

　　FDS100 土壤水分传感器 　　FDS土壤水分传感器是国内自主开发的产品,我们是国内为数不多的自主开发单位之一。 　　下面是FD原理土壤水分传感器介绍： 　　FDS100水分传感器是基于介电理论并运用频域测量技术自主研制开发的，能够精确测量土壤和其它多孔介质的体积含水量。可与温室环境监测、土壤墒情采集、自动灌溉控制等系统集成，实现水分的长期动态连续监测。也可与SMC系列数据记录仪组成便携式土壤水分测量系统。 　　主要特点： 　　响应速度快，<1秒； 　　重复性好，<1%； 　　环境适应性强，防水防潮； 　　电压/电流输出可选，传输距离远； 　　工作温度范围宽，低温可扩展到-40oC 　　性价比高； 　　技术指标： 　　测量参数土壤容积含水量vol% (m3/m3) 　　供电电压 　　5～12VDC 　　测量范围 　　0～100% 　　工作电流 　　25mA 　　精度 　　非饱和范围内为±2% 　　电缆长度 　　标准长度1.5m，可定制 　　重复性 　　±1% 　　电极材料 　　316L不锈钢 　　输出信号 　　0～1.5VDC或4～20mA 　　电极长度 　　6cm 　　测量区域 　　95%的影响在￠5×8cm的圆柱体内 　　密封性 　　IP68防水防潮 　　响应时间 　　<1秒 　　外形尺寸 　　120×45×15mm

  

土壤湿度

表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量。又称土壤水分含量。土壤湿度的高低受农田水分平衡各个分量的制约。

 

土壤湿度 - 定义

表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量。又称土壤水分含量。土壤湿度的高低受农田水分平衡各个分量的制约。

土壤湿度 - 土壤湿度与农业

土壤湿度分布

土壤湿度决定农作物的水分供应状况。土壤湿度过低，形成土壤干旱，作用光合作用不能正常进行，降低作物的产量和品质；严重缺水导致作物凋萎和死亡。土壤湿度过高，恶化土壤通气性，影响土壤微生物的活动，使作物根系的呼吸、生长等生命活动受到阻碍，从而影响作物地上部分的正常生长，造成徒长、倒伏、病害滋生等。土壤水分的多少还影响田间耕作措施和播种质量，并影响土壤温度的高低。

土壤孔隙中水分的保持和运动，受土壤吸水力制约。土壤吸水力是土粒吸附力、毛管力和重力等相互作用的结果，吸水力的单位为大气压或帕斯卡。土壤水分对植物的有效性，决定于植物吸水力、土壤吸水力、植物根系的分布和生长速度以及土壤水分的移动性。

衡量土壤水分有效性的常用指标主要有：

①致死水量，又称最大吸湿量。即干土在接近饱和的湿空气中吸收水汽分子的最大数量。这时的土壤吸水力约为31个大气压。

②萎蔫系数。为有效水分的下限，即作物因缺水而丧失膨压以致萎蔫，即使在蒸腾最小的夜间膨压亦不能恢复时的土壤湿度。此时的土壤吸水力在15个大气压左右。

③田间持水量。适宜水分的上限。即地下水位很深，毛管水不能达到土壤根分布层时土壤中所保持的水量。此时的土壤吸水力在0.1～0.5个大气压左右。从萎蔫系数到田间持水量之间的土壤水分为土壤有效水分。有人用持水当量近似地表示田间持水量。持水当量是水分饱和的土壤在1000倍于地心引力的离心力作用下所能保持的水量。^[1]

土壤湿度 - 表示方法　

土壤湿度与农业

农业气象上土壤湿度常采用下列方法与单位表示：

①重量百分数。即土壤水的重量占其干土重的百分数(％)。此法应用普遍，但土壤类型不同，相同的土壤湿度其土壤水分的有效性不同，不便于在不同土壤间进行比较。

②田间持水量百分数。即土壤湿度占该类土壤田间持水量的百分数(％)。利于在不同土壤间进行比较，但不能给出具体水量的概念。

③土壤水分贮存量。指一定深度的土层中含水的绝对数量，通常以毫米为单位，便于与降水量、蒸发量比较。土壤水分贮存量W（毫米）的计算公式为:W＝0.1·h·d·w。式中h是土层厚度，d为土壤容重（克／厘米³）,0.1是单位换算系数，w为土壤湿度（重量百分数）。

土壤水势或水分势是用能量表示的土壤水分含量。其单位为大气压或焦／克。为了方便使用，可取数值的普通对数，缩写符号为pF，称为土壤水的pF值。pF与土壤水势的其他单位的换算关系如下。　　

土壤湿度 - 测定方法

主要有下列5种:①重量法。取土样烘干，称量其干土重和含水重加以计算。

②电阻法。使用电阻式土壤湿度测定仪测定。根据土壤溶液的电导性与土壤水分含量的关系测定土壤湿度。

③负压计法。使用负压计测定。当未饱和土壤吸水力与器内的负压力平衡时，压力表所示的负压力即为土壤吸水力，再据以求算土壤含水量。

④中子法。使用中子探测器加以测定。中子源放出的快中子在土壤中的慢化能力与土壤含水量有关，借助事先标定，便可求出土壤含水量。

⑤遥感法。通过对低空或卫星红外遥感图象的判读，确定较大范围内地表的土壤湿度。^[1]

土壤湿度 - 土壤湿度传感器

主要用来测量土壤容积含水量，做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护，目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型。它利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数(ε)，从而得到土壤容积含水量(θv)，FDR具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点。是一种值得推荐的土壤水分测定仪器。

功能及特点
外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀。 　　

土质影响较小，应用地区广泛。 　　

测量精度高，性能可靠，确保正常工作。 　　

响应速度快，数据传输效率高。

广泛应用于节水农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等场领域。

土壤遥感

　　通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析土壤的分布规律，为改良土壤、合理利用土壤服务。 　　在地面植被稀少情况下，土壤的反射曲线与其机械组成和颜色密切相关。颜色浅的土壤具有较高的反射率，颜色较深的土壤反射率较低。在干燥条件下同样物质组成的细颗粒的土壤，表面平滑且具有较高反射率，而较粗的颗粒具有相对较低的反射率。 　　土壤水的含量增加，会使反射率曲线平移下降，并有两个明显的水分吸收谷。当土壤水超过最大毛管持水量时，土壤的反射光谱不再降低。

 

土壤遥感

样区具有代表性的、用于建立遥感图象标志的土壤地段。为了判读（解释）遥感图象上的全部土壤，常选取若干块具有代表性的地段，进行实地踏勘研究，以建立景观-土壤-影象特征三者之间的相关性标志，作为推断全区土壤分布及其性状的科学依据之一。

 

土壤遥感http://wenku.baidu.com/view/5a5e61136c175f0e7cd137d3.html

 

 环境遥感

 

中文名称：环境遥感英文名称：environmental remote sensing
定义：以环境作为探测对象的遥感技术。
应用学科：地理学（一级学科）；遥感应用（二级学科）

 

环境遥感是以探测地球表层环境的现象及其动态为目的的遥感技术。可理解为涉及资源、大气、海洋、环境生态等所有遥感活动的代名词。而旨在探测和研究环境污染的空间分布、时间尺度、性质、发展动态、影响和危害程度，以便采取环境保护措施或制订生态环境规划的遥感活动，虽属环境遥感之列，但一般不称其为环境遥感。环境遥感在数据获取上具有多层次、多时相、多功能、多专题的特点；在应用方面具有多源数据处理、多学科综合分析、多维动态监测和多用途的特点。

环境遥感起源

　　“环境遥感”一词于1962年开始在国际科技文献中出现。1964年美国国家航空和航天局、国家科学院和海军海洋局联合发起举行“空间地理学”的专题讨论会，讨论如何从空间研究地球环境，提出一个以地球为目标的空间观测规划。1964年10月一架装有微波辐射仪、摄影测量照相机、多光谱照相机、紫外照相机、红外扫描仪、多普勒雷达等遥感仪器的遥感飞机投入使用。1967年在美国国家航空和航天局主持下制定地球资源和环境观测计划，并制成“地球资源技术卫星”（后改称陆地卫星）。卫星每18天将整个地球拍摄一遍，获得大量环境信息。 　　携带遥感仪器的飞机（或气球）的飞行高度一般不超过20公里，人造卫星（或空间载人飞船和火箭）的飞行高度一般为几百公里。航空和航天飞行证明，地球的大气、陆地和海洋环境中不少现象及其运动变化都能用遥感仪器进行观测，因此就出现了对大气、陆地和海洋环境进行遥感监测的环境卫星系列。美国已发射各种气象卫星、陆地卫星和海洋卫星，对地球环境进行全面监测。

观测方法

　　环境遥感是通过摄影和扫描两种方法获得 环境污染 的遥感图像的。摄影有黑白全色摄影、黑白红外摄影、天然彩色摄影和彩色红外摄影。彩色红外摄影效果最好，获得的环境污染影像轮廓清晰，能鉴别出各种农作物和其他植物受污染后的长势优劣。扫描主要是多光谱扫描和红外扫描，用于观测河流、湖泊、水库、海洋的 水体污染 和 热污染 有较好效果。在红外扫描图像上常能发现污水排入水体后的影响范围和扩散特征。 　　航空和航天遥感对环境污染的监测可做到大面积同步，这是别的手段所做不到的。环境卫星可每隔一定时段对地面重复成像，进行连续监测，掌握环境污染的动态变化，预报污染发展趋势，这是遥感手段研究环境的独特之处。

环境卫星

　　环境卫星的任务是定时提供全球或局部地区的环境图像，从而取得地球的各种 环境要素 的定量数据。这种数据是每隔一定时段的观测记录，具有动态性。环境卫星能向区域接收中心输送所收集的资料，并由区域接收中心汇总提供有关部门使用。 　　环境卫星的飞行轨道一般有两种。一种是近地极太阳同步圆形轨道，陆地卫星用的就是这种轨道。轨道尽可能靠近地极并呈圆形，能保证在同一地方时经过观测点上空，以便具有相同的照明条件和足够的太阳辐射能量，较好地获得全球环境图像。二是地球同步圆形轨道，有的气象卫星用的就是这种轨道。这种卫星在地球赤道平面内沿圆形轨道运行，运行方向和地球自转方向相同，绕地球一周时间为24小时，与地球自转同步。这种卫星相对静止在地球赤道上空的一个点上，对大面积地球环境进行连续监测。

应用

　　目前，遥感技术在环境科学中主要应用于： 　　①　大气环境遥感：气象卫星除能提供卫星云图进行天气研究以外，也能对河流排泄的泥沙混浊流和海上漂油进行监测。利用陆地卫星图像可分析工厂的烟尘污染，如在陆地卫星相片上能清楚地看到炭黑厂的黑烟尘。 　　②　陆地环境遥感：陆地卫星上也反映大面积水质差异变化。因为水的温度、密度、颜色、透明度等的变化往往导致水体反射光能量变化，并在遥感图像上反映出来。如海面受到污染后，被油污覆盖的水面，蒸发受到抑制，温度高于四周水面，在遥感图像上，油污处出现浅色。从卫星相片上可发现大工厂排出的废水有时形成一股污染流,产生周期性的水团运动,形成复杂的水混合和扩散现象。水体受污染后，水的物理、化学和生物特性都有变化。富营养化的水体中某些藻类繁殖生长，这在遥感图像上也能反映出来。工业废水、废渣有时形成地面污染，范围一般较小，从比例尺较大的航空遥感图像可以发现这种现象，并能测出污染的面积，判明污染的特征。比例尺较小的卫星图像有时也能看到地面污染的大致轮廓。天津塘沽区天津碱厂的盐泥堆在卫星图像上是一块光谱反射率很高的白斑。 　　③　海洋环境遥感：海洋卫星能够监测海洋表层的许多污染状况。海洋遥感覆盖面积大，具有同时性，能够几乎在同等条件下把获得的资料同船舶测点取样进行对比，能连续、长期而且快速地观测海洋的特点，而且可以得到用船舶观测法不能完整观测到的海洋特征，如海洋表面水温、海流移动、海水分布、波浪、沿海岸泥沙混浊流，以及赤潮、海面油污染等。在进行海洋遥感的同时，仍可利用水面舰船、浮标、海滨研究站，以及采取潜水等方式配合观测，使遥感获得的资料能得到验证和更好的利用。美国1978年 6月发射第一颗海洋卫星,每36小时的观测面覆盖全球海洋面积达95%。海洋卫星装有微波和红外仪器等。海洋遥感所得图像能识别出浮游生物富集区位置、赤潮、各种自然和人为原因造成的混浊流、倾倒的垃圾污物、河口地区及沿海地带的环境特征、海上油污等。 　　法国、日本、美国都已应用遥感技术研究环境。中国自1980年起开始比较系统地应用遥感技术探测天津市和渤海湾海面的污染特征。 　　遥感技术在环境领域的应用，目前主要体现在大面积的宏观环境质量和生态监测方面，在大气环境质量、水体环境质量和植被生态监测等方面中都有比较广泛的应用。 　　大气环境遥感。卫星遥感可在瞬间获取区域地表的大气信息，用于大气污染调查，可避免大气污染时空易变性所产生的误差，并便于动态监测。大气环境遥感主要应用在气溶胶、臭氧、城市热岛、沙尘暴和酸沉降等方面监测研究之中。由于在遥感信息中，大气污染信息是叠加于多变的地面信息之上的弱信息，常规的信息提取方法均不适用，因此多年来该方向的研究进展缓慢。 　　水环境遥感。水色遥感的目的是试图从传感器接收的辐射中分离出水体后向散射部分，并据此提取水体的组分信息。水环境遥感的任务是通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、叶绿素、有机质等的状况和水深、水温等要素信息，从而对一个地区的水资源和水环境等做出评价。目前，水质参数的反演研究主要还是基于统计关系的定量反演或定性反映水污染状况，因此，水质参数遥感反演机理的研究有待于加强。 　　植被生态遥感。植被生态调查是遥感的重要应用领域。植被是环境的重要组成因子，也是反映区域生态环境的最好标志之一，同时也是土壤、水文等要素的解译标志。植被解译的目的是在遥感影像上有效地确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被的生物量做出估算，因而，它可以为环境监测、生物多样性保护及农业、林业等有关部门提供信息服务。 　　土壤遥感。土壤是覆盖地球表面的具有农业生产力的资源，它还与很多环境问题相关，比如流域非点源污染、沙尘暴等。地球的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈与土壤相互影响、相互作用。土壤遥感的任务是通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析土壤的分布规律。 　　此外，土地覆被/土地利用是人类生存和发展的基础，也是流域（区域）生态环境评价和规划的基础。同时，土地覆被/土地利用变化（LUCC）是目前全球变化研究的重要部分，是全球环境变化的重要研究方向和核心主题。进入20世纪90年代以来，国际上加强了对LUCC在全球环境变化中的研究工作，使之成为目前全球变化研究的前沿和热点课题。监测和测量土地覆被/土地利用变化过程是进一步分析土地覆被/土地利用变化机制并模拟和评价其不同生态环境影响所不可缺少的基础。 　　综观遥感技术在环境领域的应用：一方面环境问题为遥感技术的应用提供了舞台，另一方面环境问题的研究也促进了遥感技术的进一步发展。这两个方面相互促进，使作为环境科学和遥感科学的交叉学科的环境遥感成为研究热点之一。目前，环境遥感已经成为全球性、区域（流域）性乃至城市层次的生态环境问题研究的重要手段，为生态环境规划和环境系统研究提供了强有力的工具。

 

 

 

遥感 & 物理(.PPT)http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b700c4c0100q7kz.html

 

 

林培

林培，土壤学家。在土壤地理、农业遥感应用、土地资源与土壤利用等领域，卓有建树。先后参加了黄河中游水土保持综合考察，新疆中苏联合考察；以及利用现代遥感技术进行全国土壤普查、黄土高原土壤侵蚀研究和全国水土流失调查等工作。在大量野外和生产实践工作基础上，他确认了土壤地理与土地利用的地学原则。并为土壤、土地、遥感等学科的专门人才培养，作出了重要贡献。

人物简历

　　 1928年9月17日出生于 湖北省 公安县 申津渡镇附近农村。 　　1949年10月-1952年6月 武汉大学农学院 土壤农化系学习。 　　1952年7月-1953年6月 华中农学院 土壤农化系毕业。 　　1953年7月-1956年7月 北京农业大学 土壤农化系研究生毕业。 　　1956年7月-1979年7月北京农业大学土壤农化系助教、讲师、 副教授 。 　　1980年5月-1992年9月北京农业大学全国农业遥感应用与培训中心副主任、主任。 　　1982年2月-1982年4月 美国 普度大学 （Purdne Univ.）遥感中心学习。 　　1986年5月北京农业大学教授。 　　1989年4月-1991年4月北京农业大学土地资源与管理系主任。 　　1990年10月北京农业大学 博士生导师 。 　　1992年10月-1996年10月北京农业大学资源与环境学院学术委员会主任。 　　1996年10月北京农业大学资源与环境学院学术委员会委员。

人物生平

　　林培，1928年9月17日生于 湖北 公安县申津渡附近的农村，6岁于农村家族私塾受启蒙教育，13岁于申津渡小学毕业后考入公安县初中。1943年 日本 侵略军侵占公安县，于1944年冬与几位同学赴 重庆 学习，1945年 抗日战争 胜利后回 武汉 继续学习。 中华人民共和国 成立后考入武汉大学农学院土壤农化系（1952）年合并为华中农学院土壤农化系），1953年毕业后到 北京 农业大学土壤农化系作研究生，由学部委员 李连捷 教授指导，从此开始了他的土壤地理学的研究生涯。1955年参加 中国科学院 黄河中游水土保持综合考察队，其研究生论文“吕梁山山地土壤垂直带地理结构”就是由李连捷教授委托当时中科院 南京 土壤所所长 马溶之 教授指导的，所以深受两位土壤地理大师学术思想的熏陶。1956 年参加中苏两国科学院对 新疆维吾尔自治区 连续3年（1957-1959）的大型综合考察，是其学术思想成长的重要阶段。1963-1966年协助李连捷教授组织北京山区综合考察，并开始山区找水打井及改土丰产实验，取得较好成绩而受到政府和人民群众的好评。1972年与李连捷教授一同参加榆林地区 毛乌素沙漠 的研究。1973年开始参加由国务院指定的 河北省 曲周县 盐渍土改良实验，他主要负责执行农田建设规划与农作物丰产实验，由于成绩突出，被授予了国务院“黄淮海农业开发试点奖”。1980年参与（后期主持）农业部与 联合国粮农组织 （FAO）的 农业遥感技术 合作，成立了“北京农业大学农业遥感应用与培训中心”及南京、 成都 和 哈尔滨 三个应用分中心。“六五”、“七五”主持“黄淮海平原低产土壤遥感调查”及“黄土高原遥感应用研究”，分别获农业部科技进步二等奖。1985年参与水利遥感中心的全国土壤侵蚀遥感调查，创立了土壤侵蚀的多因子定量组合制图，1994年获水利部科技进步一等奖及国家科委科技进步二等奖。1988年主持我国“尖兵一号”卫星和美国陆地卫星的TM影像对 黄河三角洲 的应用比较研究，分别获农业部及航天工业部科技进步三等奖。1980年开始参加全国土壤普查的技术领导（ 华北区 ）和指导，1994年获农业部“全国第二次土壤普查先进工作者奖”。1980年和1982年先后指导 北京市农林科学院 的北京 顺义县 冬小麦遥感估产项目及中央气象局农气所的全国冬小麦遥感估产项目研究，其成果获中央气象局科技进步二等奖。1992年开始享受 政府特殊津贴 。1995年相继入 英国 剑桥 和美国世界名人字典（ABI）。他还编写了《现代土壤调查技术》专著，主编了《区域土壤地理学》、《农业遥感》和《土地资源学》等部级统编教材，发表论文50余篇。 　　林培曾任 中国土壤学会 及 中国 土地学会理事， 中国地理学会 遥感分会副理事长，北京农业大学全国农业遥感应用与培训中心主任等职。

主要成就

坚持土壤地理的地学基础观点

　　在导师李连捷教授影响下，参加诸如新疆阿尔秦山地和 天山 地区1∶50万的 土壤制图 、黄淮海平原1：25万低产土壤 遥感制图 ，以及其他地区大量的大比例尺土壤制图和土壤普查等大量实际工作，林培深信土壤是一个地理体。宏观 土壤形成因素 及分布受气候因素支配；区域土壤分布受地学因素影响，包括以地貌为代表的综合地质、地形、水文和水文地质因素等。所以，林培一再强调一幅好的土壤图除满足一定的制图精度要求以外，还要反映与其地形、地貌相联系的土壤地理规律，其中特别是大、中比例尺制图。这种规律性的理解是认识当地水、土资源的科学基础，也是进行土壤改良和土地合理利用的科学基础。在这一学术思想指导下，他发展了“区域土壤地理学”的学科概念。 50年代末到70年代中，我国土壤学界有人对所谓“地质学派”进行批判，但林培对土壤地理的地学基础坚信不移，所以在70年代中后期开始的全国第二次土壤普查筹备会议期间，他就以鲜明的态度积极参与技术规程制定、调查技术试点、遥感技术应用，以及后期的成果鉴定验收，直至最后参与主编《中国土壤普查技术》一书，并被授予农业部“全国土壤普查先进个人奖”。这期间，他对任何一个工作环节都反复强调土壤制图的地学理论基础，他认为这是胜利完成这一工作的技术理论保证。

重视土地资源的基础性研究

　　林培认为，土壤地理学不能仅仅停留在土壤调查和土壤的地理科学研究上，必须要为土壤的资源利用服务。开放改革后，接受了联合国粮农组织（FAO）关于“土地”的概念，而且认为作为一个自然资源，还必须进一步考虑经济与社会因素。他参与了“中国土地人口承载潜力”的国际合作研究，1987年在北京农业大学创办了全国第一个“土地资源与管理系”，1991年主编了全国第一本《土地资源学》教材，全面而系统地阐述了土地资源学科研究的概念、领域、特有工作方法和服务范围。 　　林培还指出，“土宜”是土地资源合理持续利用，以及发展区域经济的基础。但是“土宜”不同于一般的作物生态学，它是“作物经济性状的生态要求和人类栽培技术相结合的产物，后来他进一步明确“土宜”是品种的经济性状，土地生态条件与栽培、加工等三者相结合的产物。近年来，他一直积极倡导和支持土宜科学的研究。 　　为了加强土地利用的土壤地理及土地评价的基础研究，他建议将土地资源和土地利用有机地结合起来，在现有国际和国内通用的土地利用制图的小比例尺制图第一、第二级统一分类的基础上，于地区性的大、中比例尺制图中加以第三、第四级分类，分别表示地形和土壤因素，而且可以为 土地资源信息 积叠和迭加制图创造条件。

开创我国农业遥感事业

　　根据全国土壤普查的技术需求，1979年农业部开始了与 联合国开发计划署 （UNDP）和粮农组织（FAO）的农业遥感技术合作，林培参与并在后期主持了这一工作，先后创立了“北京农业大学农业遥感应用与培训中心”及南京、成都和哈尔滨3个应用分中心，为全国土壤普查及农业遥感应用，特别是在应用方法及其应用理论基础方面打下了初步基础。主要表现在以下几方面： 　　1.土壤遥感解译：根据红外卫星影像所提供的地面景观、水系、土壤水分、土壤质地及土壤有机质等多层次信息，与土壤形成因素相结合，开展了土壤类型解译研究，同时将相同比例尺的卫星彩色影像与蓝膜（透明）地形图，以地面水系为准（因水系的平面系统不易畸变位移）进行逐块局部套合（因两种图件的地图投影系统不同，不能全面重叠），以保证卫星影像中小比例尺土壤解译与制图的精度。他主持的“黄淮海平原低产土壤遥感调查”（“六五”攻关项目）1986年获农业部科技进步二等奖。 　　2.土壤侵蚀遥感定量：根据通用土壤侵蚀公式：A（土壤侵蚀量）=R（降水量）·K（土壤抗蚀性状）·S（坡度）·L（坡长）·C（植被类型与盖度）·P（水保措施）的多因子模式，以及透明地形图与卫星影像进行局部迭合的方法，结合区域土壤侵蚀量的水文站观测数据（即A），进行了土壤侵蚀的模拟遥感定量解译研究。1986年，在主持“黄土高原遥感应用技术研究”（“七五”攻关项目）中，利用大比例尺红外航片及有关资料进行定位研究，取得肯定性成果，获农业部科技进步二等奖。同时将此法也引入全国1∶100万及各流域1∶50万的土壤侵蚀定量研究，进行土壤侵蚀信息的迭加制图，1994年和1995年相继获水利部科技进步一等奖及国家科技进步二等奖。 　　3.农业遥感估产：1980年他指导北京市农林科学院进行北京地区顺义县的冬小麦遥感估产，1982年开始指导中央气象局农气所的全国冬小麦估产的大型项目，并将美国遥感估产的面积框图取样法（Area Sampling Frame）中的统计分层改为土地资源分层，从而提高了抽样及统计的精度，而且将遥感统计与统计、气候、农学与光谱等估产方法相结合，提出综合印证的方法，大大提高了遥感估产的可信度。19991年该项目获中央气象局科技进步二等奖。

主要论著

　　1 林培.陆地卫星影像的目视解释.见：遥感文选.北京：科学出版社，1981 　　2 林培，马步洲等.陆地卫生影像数学图像土壤解译初探.见：遥感技术研究与应用资料汇编.北京： 科学技术文献出版社 ，1984.196～203 　　3 林培， 夏景新 等.遥感影像的目视解译和它的定量化研究在农业资源调查中的应用.见：遥感在规划管理和决策中的应用与发展论文集.北京：测绘出版社，1985.12～17 　　4 Lin Pei. The Present Situation of Remote Sensing Application of Survey.Plannimg and Management of Land Renewable in China. Report of an Expert Consultation on International Coorperation in Remote Sensing Applied to Renewable Resources.FAO.Rome.1985 　　5 姚力 ，林培等.卫星图像土壤自动分类的研究.农业资源与遥感（试刊）.1986 　　6 林培.现代土壤调查技术.北京：科学出版社，1988 　　7 林培.农业遥感（统编教材）.北京：北京农业大学出版社，1990 　　8 林培.黄土高原遥感专题研究技术总报告.见：黄土高原遥感专题研究论文集.北京： 北京大学出版社 ，1990.1～11 　　9 Lin pei，et al..Remote Sensing Application in Soil Erosion Studies on Loess Platean. In：Procedings of 11 Asian Coference on Remote Sensing Vol.A.Guangzhou，China.1990 　　10 林培.黄土高原遥感专题研究论文集.北京：北京大学出版社，1990 　　11 林培.土地资源学（统编教材）.北京：北京农业大学出版社，1991；第二版.1996 　　12 李象榕，林培，李承绪.中国土壤普查技术（全国土壤普查办公室）.北京：农业出版社，1992 　　13 林培等.遥感技术在黄土高原侵蚀中的应用.见：中国遥感进展.北京： 万国学术出版社 ，1992 　　14 林培.论土壤的资源性研究.见：生命科学和土壤学中几个领域的研究进展.1993.20～24 　　15 林培.试论建立 土地利用分类 系统第三、第四级的生产意义和科学理解.中国土地科学.1993（6）：12～15 　　16 林培.区域土壤地理学（统编教材）。北京：北京农业大学出版社，1993 　　17 林培等.试论土宜及其研究.见：中国名特优农产品的土宜.吉林： 吉林人民出版社 ，1994.5～8 　　18 尹君 ，林培.多目标县级 土地利用总体规划 方法论的研究（北京农业大学 博士论文 ）.1994 　　19 林培，张玮.中国农业遥感发展的回顾与展望.见：遥感在中国——纪念中国国家遥感中心成立15周年.北京：测绘出版社，1996.57～62 　　20 林培.基本农田保护的几个基本问题.中国土地科学.1997（1）：21～22^[1]

参考资料

• 中国数字科技馆_林培http://www.cdstm.cn/zhuanlue/persondetails.jsp?personid=179873  

 

遥感发展历程

　　遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

 

 

遥感 物理基础

　　振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按 波长 由短至长可依次分为: γ-射线 、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。

　　太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的 大气层 。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有: 紫外、可见光和近红外波段。地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.15℃）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及 入射光 的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。

遥感探测的工作波段分类

　　紫外遥感，其探测波段在0.3～0.38um之间; 　　可见光，其探测波段在0.38～0.76um之间; 　　红外遥感，其探测波段在0.76～14um之间; 微波遥感，其探测波段在1mm～1m之间;

遥感系统的组成

　　遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种 学科 的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义， 遥感系统 主要由以下四大部分组成： 　　1、信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。 　　2、信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括 遥感平台 和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等; 传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像 雷达 等。 　　3、信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。 　　4、信息应用信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有: 军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、 环境监测 以及 城市建设 和管理等。

 

 

遥感技术特点

　　遥感作为一门对地观测综合性技术，它的出现和发展既是人们认识和探索 自然 界的客观需要，更有其它技术手段与之无法比拟的特点。

大面积同步观测

　　遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的 遥感数据 。这些数据拓展了人们的视觉空间，为宏观地掌握地面事物的现状情况创造了极为有利的条件，同时也为宏观地研究自然现象和规律提供了宝贵的第一手资料。这种先进的技术手段与传统的手工作业相比是不可替代的。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的 卫星轨道 高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方千米。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

时效性强

　　获取信息的速度快，周期短。由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和 航空摄影测量 无法比拟的。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

数据的综合性与可比性

　　能动态反映地面事物的变化遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测，这有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时，研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、 自然灾害 、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。

　　获取的数据具有综合性遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性。并且这些数据在时间上具有相同的现势性。　

　　获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和 遥感仪器 来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线， 红外线 和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的 水体 ，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

较高的经济与社会效益

　　获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如 沙漠 、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

遥感广泛应用

　　当前遥感形成了一个从地面到空中，乃至空间，从信息数据收集、处理到判读分析和应用，对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系，成为获取地球资源与环境信息的重要手段。 　　为了提高对这样庞大数据的处理速度， 遥感数字图像 技术随之得以迅速发展。 　　目前，遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中，预计遥感技术将步入一个能快速，及时提供多种对地观测数据的新阶段。 遥感图像 的空间分辨率，光谱分辨率和 时间分辨率 都会有极大的提高。其应用领域随着 空间技术 发展，尤其是 地理信息系统 和全球定位系统技术的发展及相互渗透，将会越来越广泛。 　　遥感在 地理学 中的应用，进一步推动和促进了地理学的研究和发展，使地理学进入到一个新的发展阶段。 　　遥感信息应用是遥感的最终目的。 遥感应用 则应根据专业目标的需要，选择适宜的遥感信息及其工作方法进行，以取得较好的社会效益和经济效益。 　　 遥感技术系统 是个完整的统一体。它是建筑在空间技术、电子技术、计算机技术以及 生物学 、地学等现代科学技术的基础上的，是完成遥感过程的有力技术保证。

基础地理数据重要获取手段

　　遥感影像是地球表面的“相片”，真实地展现了地球表面物体的形状、大小、颜色等信息。这比传统的地图更容易被大众接受，影像地图已经成为重要的地图种类之一。

获取地球资源信息的最佳手段

　　遥感影像上具有丰富的信息，多光谱数据的波谱分辨率越来越高，可以获取红边波段、黄边波段等。高光谱传感器也发展迅速，我国的环境小卫星也搭载了高光谱传感器。从遥感影像上可以获取包括植被信息、土壤墒情、水质参数、地表温度、海水温度等丰富的信息。这些地球资源信息能在农业、林业、水利、海洋、生态环境等领域发挥重要作用。

为应急灾害提供第一手资料

　　遥感技术具有在不接触目标情况下获取信息的能力。在遭遇灾害的情况下，遥感影像是我们能够方便立刻获取的地理信息。在地图缺乏的地区，遥感影像甚至是我们能够获取的唯一信息。在5.12汶川地震中，遥感影像在灾情信息获取、救灾决策和灾害重建中发挥了重要作用。海地发生强震后，已有多家航天机构的20余颗卫星参与了救援工作。

成为GIS系统核心组成

　　遥感具有动态、多时相采集空间信息的能力，遥感信息已经成为GIS的主要信息源。

 

 

 

遥感发展趋势

光谱域在扩展

　　随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术的日益成熟，遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波红外、热红外、微波方向发展，波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。

时间分辨率提高

　　大、中、小卫星相互协同，高、中、低轨道相结合，在时间分辨率上从几小时到18天不等，形成一个不同时间分辨率互补的系列。

空间分辨率在提高

　　随着高空间分辨力新型传感器的应用，遥感图像空间分辨率从1km、500m、 250m、80m、30m、20m、10m、5m发展到1m, 军事侦察卫星传感器可达到15cm或者更高的分辨率。空间分辨率的提高，有利于分类精度的提高， 但也增加了计算机分类的难度。

光谱分辨率在提高

　　高光谱遥感的发展，使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm(多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪)，遥感器波段宽，遥感器波段宽度窄化，针对性更强，可以突出特定地物反射峰值波长的微小差异；同时，成像光谱仪等的应用，提高了地物光谱分辨力，有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。

2D 到3D的测量

　　机载三维成像仪和干涉合成孔径雷达的发展和应用，将地面目标由二维测量为主发展到三维测量。

高效图像处理技术

　　各种新型高效遥感图像处理方法和算法将被用来解决海量遥感数据的处理、校正、融合和遥感信息可视化。

遥感分析由定性到定量发展

　　遥感分析技术从“定性”向“定量”转变，定量遥感成为遥感应用发展的热点。

智能化遥感信息提取技术

　　建立适用于遥感图像自动解译的专家系统，逐步实现遥感图像专题信息提取自动化。