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關(guān)鍵詞:精細(xì)農(nóng)業(yè);遙感技術(shù);應(yīng)用;問(wèn)題;解決途徑
收稿日期:2011-06-04
作者簡(jiǎn)介:張旭(1990―),男,內(nèi)蒙古人,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生。
中圖分類(lèi)號(hào):TP79文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-9944(2011)07-0211-03
1引言
精細(xì)農(nóng)業(yè)也被稱(chēng)為因地制宜農(nóng)業(yè)、處方農(nóng)業(yè)。它可以在遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)支持下,進(jìn)行抽樣調(diào)查,獲取作物生長(zhǎng)的各種影響因素信息(如土壤結(jié)構(gòu)、含水量、地形、病蟲(chóng)害等)。通過(guò)進(jìn)行農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量對(duì)比,分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因,獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的空間和時(shí)間差異性,可以根據(jù)每個(gè)地塊的農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn),按需實(shí)施微觀調(diào)控,以充分利用現(xiàn)代化和機(jī)械化,精耕細(xì)作,獲取高的經(jīng)濟(jì)效益。
遙感技術(shù)是指運(yùn)用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)探測(cè)儀器,不與目標(biāo)物相接觸,從遠(yuǎn)距離把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來(lái),通過(guò)分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律的綜合性探測(cè)技術(shù)。其基本原理就是不同物體的電磁波特性是不同的(黃惠珍,2010),通過(guò)探測(cè)地表物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成對(duì)遠(yuǎn)距離物體的識(shí)別。
2遙感技術(shù)應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)的必要性
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)因耗能高、產(chǎn)量低,正逐步被新型農(nóng)業(yè)所代替,而精細(xì)農(nóng)業(yè),適應(yīng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)量高、投入少、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的要求(姚建松,2009),它的出現(xiàn),是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向新型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的必然結(jié)果,具有歷史必然性。
遙感技術(shù)是精細(xì)農(nóng)業(yè)獲得田間數(shù)據(jù)的核心來(lái)源。沒(méi)有遙感技術(shù)的服務(wù),就沒(méi)有精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。由于不同含水量的土壤具有不同的地表溫度(谷紀(jì)良,2010),不同生長(zhǎng)期和不同生長(zhǎng)情況的農(nóng)作物具有不同的波譜發(fā)射特征。因此,通過(guò)對(duì)作物本身及其生長(zhǎng)環(huán)境的波譜特性研究,可定量測(cè)定作物的生長(zhǎng)狀況和空間變異信息(李新磊等,2010),了解生態(tài)環(huán)境變化,為及時(shí)作出合理化的調(diào)整提供最權(quán)威的數(shù)據(jù)資料。因此,精細(xì)農(nóng)業(yè)要發(fā)展,必然需要遙感技術(shù)的應(yīng)用。
3遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
遙感技術(shù)可以客觀、準(zhǔn)確、及時(shí)地提供作物生態(tài)環(huán)境和作物生長(zhǎng)的各種信息。這是精細(xì)農(nóng)業(yè)獲得田間數(shù)據(jù)的重要來(lái)源。因些,遙感可以在很多方面為精細(xì)農(nóng)業(yè)服務(wù)。
3.1作物養(yǎng)分診斷與監(jiān)測(cè)研究
作物養(yǎng)分主要包括氮、磷、鉀等元素,如果缺乏會(huì)導(dǎo)致作物光合作用能力和產(chǎn)量降低。近20年來(lái),利用遙感進(jìn)行作物養(yǎng)分(尤其是氮)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速診斷一直是農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),其中,高光譜遙感可很好的對(duì)作物養(yǎng)分進(jìn)行診斷和監(jiān)測(cè)(姚云軍等,2008)。基本原理就是利用作物氮、磷、鉀等含量的變化會(huì)引起作物葉片生理和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,造成作物光譜反射特性變化的特性。作物養(yǎng)分高光譜診斷與監(jiān)測(cè)方法主要包括多元統(tǒng)計(jì)回歸方法診斷作物養(yǎng)分含量,基于特定吸收波段內(nèi)波譜特征參數(shù)的作物養(yǎng)分診斷。
3.2農(nóng)作物播種面積遙感監(jiān)測(cè)與估算
搭載遙感器的衛(wèi)星或飛機(jī)通過(guò)田地時(shí),可以監(jiān)測(cè)并記錄下農(nóng)作物覆蓋面積數(shù)據(jù),通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以對(duì)農(nóng)作物分類(lèi),在此基礎(chǔ)上可以估算出每種作物的播種面積。目前商業(yè)銷(xiāo)售的遙感圖像已經(jīng)達(dá)到1m空間分辨率,在這種高分辨率圖像中可以進(jìn)行精確的農(nóng)作物播種面積估算。
3.3遙感監(jiān)測(cè)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量估算
作物長(zhǎng)勢(shì)是作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況評(píng)價(jià)的綜合參數(shù),長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)是對(duì)作物苗情、生長(zhǎng)狀況與變化的宏觀監(jiān)測(cè)。構(gòu)建時(shí)空信息輔助下的遙感信息技術(shù)與作物生理特性及作物長(zhǎng)勢(shì)之間的關(guān)系模型便于作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)。利用遙感技術(shù)在作物生長(zhǎng)不同階段進(jìn)行觀測(cè),獲得不同時(shí)間序列的圖像,農(nóng)田管理者可以通過(guò)遙感提供的信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)作物生長(zhǎng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,采取針對(duì)措施進(jìn)行田間管理(如施肥、噴施農(nóng)藥等)。管理者可以根據(jù)不同時(shí)間序列的遙感圖像,了解不同生長(zhǎng)階段中作物的長(zhǎng)勢(shì),提前預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量。自20世紀(jì)80年代初開(kāi)始,中國(guó)有關(guān)研究部門(mén)與高校合作,利用陸地衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星進(jìn)行大面積作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量監(jiān)測(cè)的研究與試驗(yàn)。這為我國(guó)作物產(chǎn)量的提前預(yù)報(bào)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
3.4作物生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)
利用遙感技術(shù)可以對(duì)土壤侵蝕、土地鹽堿化面積、主要分布區(qū)域與土地鹽堿化變化趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),也可對(duì)土壤水和其它作物生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),這些信息有助于田間管理者采取相應(yīng)措施,合理調(diào)配,及時(shí)改善作物生態(tài)環(huán)境,使作物更好地成長(zhǎng)。
3.5災(zāi)害損失評(píng)估
氣候異常對(duì)作物生長(zhǎng)具有一定影響,利用遙感技術(shù)可以監(jiān)測(cè)與定量評(píng)估作物受災(zāi)程度,作物受旱澇災(zāi)害影響的面積,對(duì)作物損失進(jìn)行評(píng)估,然后針對(duì)具體受災(zāi)情況,進(jìn)行補(bǔ)種、澆水、施肥或排水等抗災(zāi)措施,減少損失。
4遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展中面臨的問(wèn)題與解決途徑
4.1遙感數(shù)據(jù)庫(kù)不足
遙感技術(shù)在應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)中,因作物的生態(tài)物理參數(shù)(如含水量、葉綠素含量、葉面積指數(shù)等)各異,生長(zhǎng)環(huán)境復(fù)雜,生長(zhǎng)過(guò)程中隨時(shí)間的推移作物與土壤的各種物理化學(xué)條件都會(huì)變化,這就需要建立大量的數(shù)據(jù)庫(kù),給遙感農(nóng)業(yè)帶來(lái)了不便。而現(xiàn)有精細(xì)農(nóng)業(yè)中的遙感數(shù)據(jù)庫(kù)還處于發(fā)展階段,數(shù)據(jù)量不足,有待進(jìn)一步完善。
4.2解譯水平有待進(jìn)一步提高
遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用尚且處于探索階段,許多解譯方法尚不成熟,如多種田間組分(作物、土壤等)混合光譜的研究等。而現(xiàn)代遙感技術(shù)單一解譯技術(shù)已趨于成熟,但混合光譜的研究才剛剛起步,還需要加強(qiáng)解譯水平,完善解譯體系。
4.3建立標(biāo)形植被光譜數(shù)據(jù)庫(kù)
深入開(kāi)展農(nóng)業(yè)應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)地物光譜特征研究,總結(jié)標(biāo)準(zhǔn)地物在不同條件下光譜變異規(guī)律,完善和擴(kuò)充農(nóng)業(yè)光譜數(shù)據(jù)庫(kù),在應(yīng)用研究時(shí)將目標(biāo)物與標(biāo)形地物的波譜特征進(jìn)行對(duì)比,觀察波譜圖像,總結(jié)波譜特征規(guī)律,進(jìn)一步確定目標(biāo)物的現(xiàn)實(shí)特征,進(jìn)而實(shí)施相應(yīng)手段,提高作物產(chǎn)量。
4.4建立健全解譯體系
加大遙感解譯的投入力度,建立健全常用地物的解譯體系,特別是完善農(nóng)業(yè)遙感中的解譯系統(tǒng),將傳統(tǒng)解譯與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合,結(jié)合地理信息系統(tǒng),定位導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展,將不同地區(qū)不同地物的波譜特征納入解譯體系,提高解譯水平。
建立標(biāo)形地物波譜數(shù)據(jù)庫(kù),加強(qiáng)農(nóng)田水分條件、肥力條件、病蟲(chóng)害等因子在遙感圖像中的解譯標(biāo)志,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物征兆信息的智能化提取,上述關(guān)鍵技術(shù)的突破,將有助于闡明作物生長(zhǎng)環(huán)境和收獲產(chǎn)量實(shí)際分布的相關(guān)機(jī)理,有助于遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)定量化,建立作物長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量預(yù)報(bào)定量模型,這對(duì)于提高農(nóng)業(yè)田間科學(xué)管理(灌溉、施肥或噴灑農(nóng)藥)具有重要意義。
5結(jié)語(yǔ)
遙感技術(shù)的研究與發(fā)展,是促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要一步,隨著更高分辨率遙感技術(shù)的發(fā)展,遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用必將更進(jìn)一步。未來(lái)精細(xì)農(nóng)業(yè)中遙感的定位,將從定性監(jiān)測(cè)逐步轉(zhuǎn)向定量監(jiān)測(cè),定量遙感將在精細(xì)農(nóng)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用。因此,加強(qiáng)定量遙感的研究力度,完善定量遙感體系,建立定量遙感農(nóng)業(yè)模型,將為農(nóng)業(yè)遙感發(fā)展帶來(lái)新的活力,必將促進(jìn)精細(xì)農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境遙感課程教學(xué)改革
【中圖分類(lèi)號(hào)】G64【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-3089(2016)09-0016-02
一、引言
遙感技術(shù)是環(huán)境、城市、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、地質(zhì)、氣象、軍事等探測(cè)研究的新手段,應(yīng)用越來(lái)越廣泛,在許多高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中也受到了越來(lái)越多的重視。隨著高光譜遙感、微波遙感、高分辨率影像,以及3S集成技術(shù)的應(yīng)用,遙感技術(shù)得到更加深入、全面的應(yīng)用和發(fā)展。遙感課程是新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)本科生的專(zhuān)業(yè)選修課,擬通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)全面地了解遙感技術(shù)的基本理論、技術(shù)體系、原理方法,以及圖像分析處理和解譯的知識(shí),并且能利用遙感技術(shù)解決專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)問(wèn)題的能力。農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)遙感課程的開(kāi)設(shè)具有非常重要的作用。
二、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)遙感課程的必要性
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)的本科生主要學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)資源的管理及利用、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)、資源信息技術(shù)等方面的基本理論和基本知識(shí),要求具備農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、氣象觀測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的能力,同時(shí)具有對(duì)農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境進(jìn)行信息化管理等方面的能力。畢業(yè)后能在農(nóng)業(yè)、國(guó)土、環(huán)保、農(nóng)資等部門(mén)或單位從事農(nóng)業(yè)資源管理及利用、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)資源遙感與信息技術(shù)的科研、管理等工作。因此,要求該專(zhuān)業(yè)學(xué)生掌握基本的土地規(guī)劃與制圖、資源信息管理等方面的技術(shù)。這些都要求學(xué)生能有效的利用遙感技術(shù)方法,掌握遙感的基本技能,這也使得農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)遙感課程非常必要。
三、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)遙感課程存在的問(wèn)題及特點(diǎn)
(一)課程部分內(nèi)容抽象難懂,學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備不足
遙感課程中遙感原理章節(jié)要求學(xué)生掌握遙感的物理基礎(chǔ),包括地物的電磁波特性、電磁輻射與地物波譜的基本概念與性質(zhì)、遙感成像原理等,涉及許多抽象的理論知識(shí)及相關(guān)定理、概念。一般要求在學(xué)習(xí)遙感課程前,具備測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí),而農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)本科生沒(méi)有相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備,對(duì)許多遙感課程涉及的重要知識(shí)內(nèi)容僅限于高中的地理、物理知識(shí)水平上,對(duì)計(jì)算機(jī)的掌握能力也僅限于一般的應(yīng)用,這就使得在理論教學(xué)上,需要重新制定適合其能力水平的教學(xué)內(nèi)容。
(二)教學(xué)方法單一,缺乏多樣的教學(xué)手段
現(xiàn)在許多高校開(kāi)設(shè)的遙感課程,仍以教師課堂講授為主,學(xué)生被動(dòng)的接收,參與度不高。這就需要改革教學(xué)手段,采取多樣化的教學(xué)方式,組織小組討論,案例分析,更有效的利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)。另一方面,高校本科生很少參加老師的項(xiàng)目,科研工作仍以研究生為主,調(diào)動(dòng)本科生參與到教師的科研項(xiàng)目中,可以促進(jìn)其快速的了解遙感在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
(三)重視度不夠
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)本科生在培養(yǎng)模式上,往往更注重農(nóng)業(yè)資源的管理及利用、農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)等理論知識(shí)的學(xué)習(xí),對(duì)配套的相應(yīng)技術(shù)方法的掌握不重視;同時(shí)與本專(zhuān)業(yè)教師對(duì)遙感技術(shù)的掌握及重視程度也密切相關(guān)。在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)不設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)習(xí),要想單一的從一門(mén)遙感課程的學(xué)習(xí)中獲取所需的本領(lǐng)面臨很大困難。
四、課程簡(jiǎn)介
該課程理論課30個(gè)學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)上機(jī)10個(gè)學(xué)時(shí),共計(jì)40學(xué)時(shí)。教學(xué)目標(biāo)要求掌握遙感的概念、遙感的原理與方法、遙感的技術(shù)系統(tǒng);熟悉遙感數(shù)據(jù)的特征和應(yīng)用、不同衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)及其影像信息提取的方法;了解遙感信息的應(yīng)用以及3S(GIS,RS,GPS)技術(shù)的集成應(yīng)用。教學(xué)方法以課堂講授、討論、案例分析相結(jié)合,并輔以實(shí)驗(yàn)課上機(jī)操作??己朔椒槠綍r(shí)出勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、作業(yè)、參加討論次數(shù)占30%;期末考試70%,考試形式為閉卷筆試。
五、教學(xué)內(nèi)容、方法及考核形式的改革
(一)教學(xué)內(nèi)容改革
一般農(nóng)業(yè)院校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的遙感課程,在內(nèi)容上主要包括電磁輻射及物體的波譜特性、彩色基本原理、遙感技術(shù)系統(tǒng)、攝影成像、掃描成像、衛(wèi)星遙感及其影像、遙感圖像的分析解譯、遙感數(shù)字圖像處理、遙感技術(shù)的應(yīng)用、高光譜遙感與微波遙感,以及地理信息系統(tǒng)與3S技術(shù)等內(nèi)容。部分章節(jié)內(nèi)容較深?yuàn)W,對(duì)于農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),缺乏前期的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備,理解掌握困難,而且在實(shí)際中的應(yīng)用性較小。因此,本人在實(shí)際教學(xué)中將該課程內(nèi)容進(jìn)行了整合,弱化了彩色基本原理、攝影成像、掃描成像等部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),主要突出遙感應(yīng)用部分的知識(shí)講解,尤其是遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方面,更是增加了許多相應(yīng)的實(shí)例,以案例的形式進(jìn)行深入的講解,加深學(xué)生對(duì)遙感在本專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的理解。把3S技術(shù)集成應(yīng)用章節(jié)也做為重點(diǎn),使得教學(xué)內(nèi)容更加具有前沿性。另外在實(shí)驗(yàn)上機(jī)環(huán)節(jié),將重點(diǎn)放在遙感技術(shù)的應(yīng)用方面,以求更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(二)教學(xué)方法與方式改革
在理論教學(xué)環(huán)節(jié)將傳統(tǒng)的板書(shū)與先進(jìn)的多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合,加深學(xué)生對(duì)相關(guān)概念、公式的理解,同時(shí)也提高學(xué)生興趣,增加互動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)上機(jī)環(huán)節(jié)的教學(xué)過(guò)程中,有效的利用有限的上機(jī)時(shí)間,將重點(diǎn)放在遙感技術(shù)的應(yīng)用案例分析上。提倡學(xué)生利用課余時(shí)間自學(xué)遙感常用軟件的基本操作,在課堂上不把遙感軟件的基本操作作為重點(diǎn)講述內(nèi)容。其次,要多采用引導(dǎo)、啟發(fā)的方式,進(jìn)行小組討論,讓學(xué)生參與到課堂的互動(dòng)教學(xué)過(guò)程,活躍課堂氣氛。
(三)考核方式改革
在考核方式上,考核方法為平時(shí)出勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、作業(yè)、參加討論次數(shù)等平時(shí)成績(jī)占30%,期末閉卷筆試占70%。平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)課堂上參加小組討論做匯報(bào)的情況,實(shí)驗(yàn)上機(jī)部分的課程作業(yè)為主。在實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中,要求以遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境領(lǐng)域的某一方面的應(yīng)用為內(nèi)容,完成一份詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。期末考試在考試內(nèi)容上作出調(diào)整,不要求學(xué)生死記硬背深?yuàn)W的概念,不設(shè)計(jì)相關(guān)復(fù)雜的計(jì)算題目,引導(dǎo)學(xué)生以理解為主,根據(jù)專(zhuān)業(yè)背景增加學(xué)生對(duì)遙感的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)的掌握。
六、總結(jié)
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專(zhuān)業(yè)的本科生在培養(yǎng)過(guò)程中要求掌握農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、氣象觀測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的能力,要具有對(duì)農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境進(jìn)行信息化管理等方面的能力。要求其必須掌握遙感的基本技能,在畢業(yè)走上工作崗位后能利用遙感技術(shù)開(kāi)展土地規(guī)劃與制圖、資源信息管理等方面工作。因此,培養(yǎng)單位要重視遙感課程的教學(xué),使其通過(guò)該門(mén)課程的學(xué)習(xí),具備一定的遙感專(zhuān)業(yè)技能,更好的服務(wù)于農(nóng)業(yè)資源與與環(huán)境專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的各項(xiàng)研究和管理工作。
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[論文摘要]為適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求,針對(duì)農(nóng)科本科生的特點(diǎn),本文明確了遙感課程教學(xué)目標(biāo),通過(guò)分析當(dāng)前遙感教材的優(yōu)缺點(diǎn)確定了適宜教材,依據(jù)理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的原則提出了以應(yīng)用為目標(biāo)的主要教學(xué)內(nèi)容。
遙感就是對(duì)地球表面的地學(xué)過(guò)程及特征進(jìn)行物理量測(cè)量,并以數(shù)字量的形式客觀地收集、記錄、傳輸、處理和重現(xiàn)這一信息的科學(xué)技術(shù),是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分[1],涉及到空間、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)和生物學(xué)、地學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域,特別是在資源監(jiān)測(cè)、環(huán)境管理、全球變化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等中應(yīng)用非常廣泛,顯示其優(yōu)越性。目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、地理、水文、海洋、氣象、環(huán)境等領(lǐng)域,已發(fā)揮重大作用。農(nóng)業(yè)遙感即為將現(xiàn)代遙感技術(shù)與農(nóng)業(yè)科學(xué)相結(jié)合,而應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一門(mén)新興前沿技術(shù),在當(dāng)今遙感領(lǐng)域中最為活躍,也是迄今遙感應(yīng)用最成功的領(lǐng)域之一,一直受相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、高等院校以及政府的積極關(guān)注。其中與農(nóng)業(yè)學(xué)科領(lǐng)域關(guān)系密切的應(yīng)用主要有:土壤調(diào)查,水分監(jiān)測(cè),草原調(diào)查、估產(chǎn)及監(jiān)測(cè),農(nóng)學(xué)中的作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、營(yíng)養(yǎng)診斷與作物估產(chǎn),植保中的病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè),農(nóng)業(yè)氣象中的農(nóng)業(yè)氣候研究與監(jiān)測(cè),農(nóng)業(yè)生態(tài)中的環(huán)境保護(hù)和魚(yú)情水產(chǎn)研究等[2]。伴隨我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化進(jìn)程的快速提升,遙感課程在高校農(nóng)科本科生教育中的地位日趨重要。面對(duì)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才需求,許多本科專(zhuān)業(yè),對(duì)遙感技術(shù)都提出了很高的要求[3],因此,為適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和信息化的要求,必須進(jìn)一步加強(qiáng)遙感課程教學(xué)以及提升學(xué)生遙感技術(shù)應(yīng)用水平?;诖?,根據(jù)筆者近5年的遙感課程教學(xué)實(shí)踐,本文結(jié)合農(nóng)科本科生的實(shí)際特點(diǎn)制定遙感課程教學(xué)目標(biāo)、選擇適宜教材以及調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
一、教學(xué)目標(biāo)
通過(guò)本課程的教學(xué),使農(nóng)科本科生了解農(nóng)業(yè)遙感的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、研究現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用,了解電磁輻射與電磁波譜的相關(guān)知識(shí),學(xué)習(xí)地物波譜的測(cè)定方法,認(rèn)識(shí)地物反射光譜的響應(yīng)規(guī)律,學(xué)習(xí)繪制地物反射光譜曲線的方法,掌握常規(guī)的遙感儀器和軟件的操作方法,理解遙感技術(shù)農(nóng)學(xué)機(jī)理,掌握遙感圖像處理的基本原理和方法,掌握遙感圖像的地物影像特征、遙感圖像解譯及遙感制圖的基本技能,掌握光譜數(shù)據(jù)處理方法,使農(nóng)科本科生掌握研究農(nóng)業(yè)遙感的基本方法和基本技能,注重培養(yǎng)農(nóng)科本科生的實(shí)際操作和應(yīng)用能力。
二、適宜教材
依據(jù)農(nóng)科特點(diǎn)和遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀,選擇適宜教材是比較困難。如教育部面向21世紀(jì)課程教材《遙感導(dǎo)論》[2],這部教材的特點(diǎn)是內(nèi)容豐富,涉及技術(shù)原理較多、較深,對(duì)于農(nóng)科本科生而言,技術(shù)原理顯得過(guò)深、有些內(nèi)容較為陳舊,尤其應(yīng)用案例。《植被與生態(tài)遙感》[4]教材內(nèi)容系統(tǒng),編排合理,理論分析深入、學(xué)術(shù)價(jià)值較高,但有關(guān)遙感基礎(chǔ)概念和基本技能甚少,作為農(nóng)科本科生教材尚不合適?!哆b感概論》[5]內(nèi)容編排邏輯性強(qiáng),概念清晰易懂,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單而易開(kāi)展,但很多應(yīng)用案例比較陳舊,不能滿足當(dāng)今新型農(nóng)科本科生人才需求。21世紀(jì)高等院校教材《遙感技術(shù)導(dǎo)論》[6]內(nèi)容系統(tǒng),理論構(gòu)架完整,概念清晰易懂,技術(shù)注解詳細(xì),但對(duì)于農(nóng)業(yè)應(yīng)用涉及較少,所選應(yīng)用案例也較老化?!掇r(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》[7]是一本系統(tǒng)闡述農(nóng)業(yè)遙感新應(yīng)用的專(zhuān)著,可作為農(nóng)科本科生教學(xué)的參考書(shū),但由于技術(shù)理論基礎(chǔ)體系不完整、內(nèi)容因偏重于農(nóng)情遙感而顯得覆蓋面不夠廣泛,不適宜作為農(nóng)科本科生教材。為此,筆者講解遙感原理時(shí)選擇《遙感技術(shù)導(dǎo)論》作為教材,講解較新遙感農(nóng)業(yè)應(yīng)用案例時(shí)選擇《農(nóng)業(yè)定量遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用》作為教材,這樣可有效地提高學(xué)生的遙感理論和實(shí)踐應(yīng)用水平,以適應(yīng)新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。
三、教學(xué)內(nèi)容
科學(xué)地選擇教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,合理教學(xué)分配,是《遙感導(dǎo)論》教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[8]。主要內(nèi)容為遙感的基本概念、類(lèi)型、特點(diǎn)、發(fā)展概況與在不同應(yīng)用領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用、電磁輻射與地物光譜特征、遙感成像原理與遙感圖像特征、遙感圖像處理、遙感圖像目視解譯與制圖、遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用等。
電磁輻射與地物光譜特征主要講解斯忒藩-玻爾茲曼定律、維恩位移定律、基爾霍夫定律、黑體輻射規(guī)律或普朗克公式、大氣的成份和結(jié)構(gòu)、典型植被光譜反射特性以及地物反射三種形式(鏡面反射、漫反射和方向反射),重點(diǎn)解釋該內(nèi)容所涉及到的一些術(shù)語(yǔ)或概念,比如電磁波譜、光譜特征、輻照度、輻射出射度、朗伯源、絕對(duì)黑體、太陽(yáng)常數(shù)、大氣窗口、光的干涉和衍射、反射率及反射波譜等,該內(nèi)容要配套開(kāi)展光譜測(cè)定儀的使用及光譜數(shù)據(jù)處理操作方法等光譜實(shí)驗(yàn)。遙感成像原理與遙感圖像特征主要講解世界范圍內(nèi)主要的陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)(EOS)衛(wèi)星和海洋遙感衛(wèi)星平臺(tái)、攝像像片的幾何特征(垂直攝像、傾斜攝像、幾何特征、中心投影、垂直投影和像片的比例尺)、微波遙感的概念和特點(diǎn)以及四種分辨率(光譜分辨率、空間分辨率、時(shí)間分辨率和輻射分辨率)間的關(guān)系。遙感圖像處理主要講解光學(xué)原理(亮度對(duì)比、顏色對(duì)比、顏色性質(zhì)、明度、色調(diào)、飽和度以及加色法和減色法等)、遙感影像的預(yù)處理(包括輻射校正、幾何校正、對(duì)比度增強(qiáng)、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算、多光譜變換等)和多源信息復(fù)合等,該內(nèi)容要配套開(kāi)展輻射校正、幾何校正、拼接、鑲嵌、掩膜、融合、link等上機(jī)操作性實(shí)驗(yàn)。遙感圖像目視解譯與制圖主要講解遙感影像的目視解譯、遙感影像的監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)及其誤差和精度評(píng)價(jià)、專(zhuān)題圖制作等。遙感在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要講解植被遙感、土壤遙感、水體遙感等。
四、結(jié)語(yǔ)
遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的一種從遠(yuǎn)距離不實(shí)際接觸物體而感知地表目標(biāo)物及其特征的綜合性探測(cè)技術(shù),是現(xiàn)代空間信息科學(xué)的主要組成部分,涉及到多種學(xué)科領(lǐng)域,它的功能和價(jià)值引起了許多學(xué)科的關(guān)注。
近5年,面向農(nóng)科本科生基礎(chǔ)知識(shí)的實(shí)際情況,筆者以學(xué)生發(fā)展為本緊扣教學(xué)大綱開(kāi)展遙感課程教學(xué),教學(xué)目標(biāo)制定明確,教材選用適宜,教學(xué)內(nèi)容豐富,覆蓋面廣,應(yīng)用實(shí)例典型且較新。結(jié)合遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,主要內(nèi)容涵蓋了農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)字農(nóng)作技術(shù)、精確農(nóng)業(yè)、農(nóng)情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等主要應(yīng)用領(lǐng)域,集中體現(xiàn)遙感可視為農(nóng)業(yè)資源利用的“好管家”、農(nóng)田管理的“好幫手”、農(nóng)情監(jiān)測(cè)的“千里眼”等重要作用。
課程教學(xué)目標(biāo)定位合理,重點(diǎn)突出,符合農(nóng)科本科生實(shí)際,適應(yīng)當(dāng)前新型農(nóng)科人才發(fā)展的需求。所選用的教材互補(bǔ)性強(qiáng),主次分明,難易程度適中,有利于農(nóng)科本科生人才培養(yǎng)。教學(xué)內(nèi)容本著理論聯(lián)系實(shí)際以及學(xué)以致用的總體原則進(jìn)行系統(tǒng)講授,概念講解透徹,有明顯的重點(diǎn)和難點(diǎn),遙感圖像解譯方法適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)應(yīng)用需求,覆蓋面較廣,且系統(tǒng)性強(qiáng),適應(yīng)當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求。
近5年教學(xué)實(shí)踐證實(shí),針對(duì)農(nóng)科本科生的特點(diǎn),本文該課程的教學(xué)目標(biāo)、教材和教學(xué)內(nèi)容是合理的,與當(dāng)前高等教育中新型農(nóng)科人才培養(yǎng)的要求是相適應(yīng)的。
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一、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
1、礦山測(cè)量
在礦山測(cè)量中,遙感技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的時(shí)間,也積累了比較豐富的經(jīng)驗(yàn)。在對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行測(cè)量時(shí),遙感資料可以幫助測(cè)量到礦區(qū)最新的動(dòng)態(tài)信息,為礦區(qū)的開(kāi)發(fā)和保護(hù)提供決策支持,并對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),以保證礦區(qū)環(huán)境的安全。在礦山測(cè)量中,GPS技術(shù)也是常應(yīng)用到的,GPS技術(shù)可以對(duì)礦區(qū)地表進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測(cè),被廣泛的應(yīng)用與礦山測(cè)量工作的地面部分。GPS技術(shù)可以定位各種測(cè)量技術(shù)的方法,建立自動(dòng)化、智能化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從而找出適合礦山地質(zhì)的測(cè)繪方法,促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展。
2、濕地應(yīng)用
遙感技術(shù)可對(duì)濕地生物資源的分布及生長(zhǎng)狀況進(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè),及時(shí)獲得濕地生物多層次的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)生物資源管理系統(tǒng)相關(guān)資源的及時(shí)更新。通過(guò)對(duì)這些最新的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析,可以得到濕地的最新變化,從而更好的掌握濕地的變化狀態(tài),為濕地研究和應(yīng)用濕地資源提供有效的信息。濕地里的資源都是比較稀少的,保證濕地資源的應(yīng)用,是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在濕地應(yīng)用方面應(yīng)該注意的問(wèn)題。利用遙感技術(shù)對(duì)濕地資源進(jìn)行勘測(cè),保證濕地資源的充分利用是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在濕地應(yīng)用方面的最大貢獻(xiàn)。
3、水利工程監(jiān)測(cè)
大江、大河的水位監(jiān)測(cè)需要高新技術(shù)的支持,遙感技術(shù)的應(yīng)用正適應(yīng)了高新技術(shù)的發(fā)展需要。實(shí)施遙感技術(shù)可以對(duì)大江、大河的水位進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),預(yù)測(cè)洪水災(zāi)害發(fā)生的最大面積和對(duì)沿岸帶來(lái)的最大損失,為相關(guān)部門(mén)提供了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù),從而使相關(guān)部門(mén)可以進(jìn)行有效的預(yù)防,避免重大災(zāi)害事故的發(fā)生。而RS和GIS的集成應(yīng)用則能夠預(yù)報(bào)洪水淹沒(méi)范圍及干旱災(zāi)情范圍,為抗洪、防災(zāi)提供及時(shí)有效的信息,以將災(zāi)害事故的損失降到最低。利用GIS的分析決策功能,還可以幫助選擇準(zhǔn)確的水庫(kù)大壩選址,為開(kāi)發(fā)利用水資源提供有效的幫助。目前,現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在水利工程方面的應(yīng)用已全面展開(kāi)。
4、農(nóng)業(yè)發(fā)展
在農(nóng)業(yè)中,GPS的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,此技術(shù)可對(duì)農(nóng)田信息進(jìn)行空間定位,利用RS技術(shù)還可以獲取農(nóng)田里作物生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)狀況等,建立起資源信息管理系統(tǒng),幫助相關(guān)部門(mén)找出更加是適合土壤的農(nóng)作物,從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。利用GIS技術(shù)對(duì)農(nóng)田的自然條件、農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況等進(jìn)行有效分析,爭(zhēng)取最大限度的優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源與生產(chǎn)要素的合理分配,以保證可以獲取最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益,與此同時(shí),還可以保證農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然資源的有效利用,減少浪費(fèi),以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和可持續(xù)發(fā)展。
二、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展
1、GPS的發(fā)展
GPS的全稱(chēng)是全球定位系統(tǒng),是美國(guó)最先開(kāi)始研制的,并于1994年完全建成,廣泛的應(yīng)用于海、陸、空三個(gè)方面。隨著時(shí)代的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,GPS技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展,不斷的進(jìn)行改進(jìn)和完善,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的開(kāi)拓,各種GPS的接收機(jī)變得越來(lái)越小,更方便在野外進(jìn)行操作?,F(xiàn)在,GPS技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén),并逐漸深入到人們的日常生活當(dāng)中。GPS技術(shù)的問(wèn)世,是測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的里程碑,已經(jīng)成為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的重要手段,其未來(lái)潛力更是難以估測(cè)。與常規(guī)的地面測(cè)量相比,GIS技術(shù)更能適應(yīng)自然條件,對(duì)監(jiān)測(cè)的選擇也更為靈活,而且能夠持續(xù)的進(jìn)行全天候的作業(yè),其搜集數(shù)據(jù)的精確度也是達(dá)到了頂峰。
2、遙感技術(shù)
遙感技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)中占有重要地位,被廣泛的應(yīng)用到各種環(huán)境測(cè)繪中去,其中衛(wèi)星遙感和航空遙感應(yīng)用比較廣泛,這對(duì)于發(fā)展地形圖測(cè)繪及航空作業(yè)有著重要的作用。遙感技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于信息資源的獲取有著極高的價(jià)值,在加強(qiáng)國(guó)防的情況下,遙感技術(shù)在國(guó)防方面的應(yīng)用便顯得尤為重要。各個(gè)國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)都需要更先進(jìn)的技術(shù)以加強(qiáng)國(guó)防,保證國(guó)土的安全,遙感技術(shù)的應(yīng)用,可以利用衛(wèi)星探測(cè)技術(shù)對(duì)外國(guó)進(jìn)行監(jiān)控,以更好的制定防御策略。
3、GIS的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷史是比較短暫的,但其對(duì)世界的影響卻是巨大的。當(dāng)前,地理信息系統(tǒng)正被廣泛的應(yīng)用到地理勘測(cè)中去,對(duì)空間地理進(jìn)行整理和分類(lèi),對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行采集和處理分析,以更好的了解地質(zhì)結(jié)構(gòu),建立更合理的地表建筑,保證地理資源的合理利用。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)于現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展意義重大,已經(jīng)成為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的重要技術(shù)支撐,對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展起著不可估量的作用。
三、現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響
1、建立數(shù)字化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
隨著“數(shù)字晉中”的建設(shè),3S被廣泛的應(yīng)用到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)中,施行了地理空間信息資源的開(kāi)發(fā)利用和更新共享。建立完善的信息管理系統(tǒng)必將對(duì)地理空間信息進(jìn)行有效的整理和分類(lèi),以保證現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在各個(gè)方面的合理應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)區(qū)域信息資源的有效整合。
2、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提高人民的生活水平
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,影響是廣泛而巨大的,尤其是RS技術(shù)的應(yīng)用,在各種環(huán)境測(cè)繪中,RS技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛和普遍,RS技術(shù)為國(guó)防事業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn),維護(hù)了國(guó)家的安定和社會(huì)的穩(wěn)定,是3S技術(shù)中最具有應(yīng)用意義的技術(shù)。
現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,必將給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面帶來(lái)方便的操作和應(yīng)用,使3S技術(shù)廣泛應(yīng)用,人們?cè)谏钪斜憧筛鶕?jù)由現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)建立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)所要進(jìn)行的事情進(jìn)行準(zhǔn)確估量,保證問(wèn)題的順利解決。3S技術(shù)的廣發(fā)應(yīng)用必能促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化時(shí)展,為人們提供方便有效的系統(tǒng)資源,提高人們的生活水平。
結(jié)束語(yǔ):
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,帶動(dòng)了各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)明,現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)便是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的產(chǎn)物,它的出現(xiàn),為經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)了更多的便捷。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展的分析,也越發(fā)的肯定國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步?,F(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的廣泛應(yīng)用給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高帶來(lái)了福音。加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的研究,找出可以進(jìn)一步提高現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用能力的有效途徑,以保證其能夠更好的為國(guó)家和人民服務(wù)。
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1攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的作用
一方面,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步。現(xiàn)階段,我國(guó)數(shù)字柵格圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像等的建立,為攝影測(cè)量以及數(shù)據(jù)庫(kù)的多樣性做出了重要貢獻(xiàn),為生產(chǎn)運(yùn)用提供了技術(shù)支持,測(cè)繪技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了國(guó)家級(jí)別的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,為我國(guó)開(kāi)展土地調(diào)查提供了便利。另一方面,攝影測(cè)量與遙感技術(shù)促進(jìn)了空間數(shù)據(jù)獲取能力的提高。通過(guò)對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的處理遙感數(shù)據(jù)平臺(tái)的研發(fā),我國(guó)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感攝像地面處理系統(tǒng)不斷建立和完善,為我國(guó)獨(dú)立處理地理信息提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。隨著攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展,獲取數(shù)據(jù)的能力不斷增強(qiáng),對(duì)于資源勘查、氣象預(yù)測(cè)、環(huán)境減災(zāi)能力的提高有著重要意義,對(duì)海洋現(xiàn)象、大氣成分以及自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)也不斷完善。
2攝影測(cè)量與遙感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2. 1攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
現(xiàn)階段,攝影測(cè)量技術(shù)中輕小型低空遙感平臺(tái)得到了廣泛的應(yīng)用。由于其方便、靈活性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的特點(diǎn),低空遙感平臺(tái)對(duì)航空遙感手段起到了很好的補(bǔ)充作用,其主要功能是對(duì)比例尺測(cè)圖進(jìn)行放大,形成高精度的城市三維模型,為各種工程項(xiàng)目的建設(shè)提供地理信息依據(jù)。通過(guò)高分辨率的衛(wèi)星遙感影像技術(shù)的應(yīng)用,多線陣推掃成像方式得到廣泛應(yīng)用,立體模型的構(gòu)造方式也不斷呈現(xiàn)出多樣化,極大地提高了攝影測(cè)量技術(shù)的精確度。隨著影像技術(shù)的不斷進(jìn)步,航空數(shù)碼相機(jī)得到了推廣,大比例尺地理空間數(shù)據(jù)信息的獲取離不開(kāi)該技術(shù)的支持。
隨著技術(shù)的進(jìn)步,各項(xiàng)硬件性能不斷完善,影像技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展,新一代的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量處理平臺(tái)也不斷得到應(yīng)用,解決了我國(guó)攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理中單機(jī)模式的弊端,使得數(shù)據(jù)處理速度不斷提高。隨著對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)不斷走向智能化和現(xiàn)代化,救災(zāi)中的信息處理更加高效化。隨著攝影測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步,機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)得到了推廣。通過(guò)發(fā)射激光的方式,對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,并分析測(cè)量目標(biāo)的距離以及表面特性。通過(guò)機(jī)載激光雷達(dá)的使用,樹(shù)林、建筑等障礙物的干擾不斷被排除,直接獲得高精度的地面三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
2. 2遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著科技的發(fā)展,地球信息空間科學(xué)不斷進(jìn)步,遙感技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。首先,通過(guò)將高空間分辨率測(cè)圖衛(wèi)星的使用,對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)高精度導(dǎo)航、定位功能,對(duì)于提高地形測(cè)量的精確度有著重要意義,對(duì)于促進(jìn)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。其次,隨著技術(shù)的發(fā)展,將小衛(wèi)星編隊(duì)飛行和小衛(wèi)星星座與遙感技術(shù)相結(jié)合,致力于地球科學(xué)的發(fā)展。小衛(wèi)星星座具有靈活性高、分辨率高、更新方式快的特點(diǎn),逐漸成為了提高測(cè)繪質(zhì)量的重要補(bǔ)充手段。隨著小衛(wèi)星星座技術(shù)的完善,遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、土地資源測(cè)繪等方面的應(yīng)用更加廣泛。最后,隨著技術(shù)的進(jìn)步,智能傳感器技術(shù)也必然日臻完善,對(duì)于其應(yīng)用前景的預(yù)測(cè)十分可觀。
3攝影測(cè)量與遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3. 1攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著社會(huì)的進(jìn)步,攝影測(cè)量也不斷呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì):首先,攝影測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)之一就是傳感器平臺(tái)日益多樣化,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,人們可以根據(jù)自身需求,對(duì)傳感器和傳感平臺(tái)做出最優(yōu)化選擇。其次,新型傳感器入市也是攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展新趨勢(shì)。隨著市場(chǎng)上各種新型傳感器的不斷出現(xiàn),市場(chǎng)份額也不斷增加,傳統(tǒng)膠片型攝影機(jī)逐漸退出歷史舞臺(tái),取而代之的是先進(jìn)的航空數(shù)碼相機(jī)。最后,攝影測(cè)量的第三個(gè)發(fā)展新趨勢(shì)是攝影測(cè)量軟件平臺(tái)的并行化。隨著技術(shù)的進(jìn)步,數(shù)據(jù)獲取量也不斷增加,對(duì)數(shù)據(jù)處理的效率也提出了更高的要求,推動(dòng)器的并行化發(fā)展趨勢(shì)己成定局。
3. 2遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著社會(huì)的發(fā)展,信息提取和分析的效率逐漸成為了研究遙感技術(shù)的重要方面:首先,在現(xiàn)階段,新型傳感器SER系統(tǒng)的建立、精度評(píng)估、選取平差參數(shù)等都成為了遙感技術(shù)重要的發(fā)展趨勢(shì)。其次,多源遙感數(shù)據(jù)融合成為了遙感技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。隨著各種數(shù)據(jù)融合方法的不斷出現(xiàn),光譜信息不斷豐富化,數(shù)據(jù)分析和計(jì)算的效率也不斷提高,但是統(tǒng)一的融合模型的缺失仍然是現(xiàn)階段的發(fā)展不足。最后,隨著分類(lèi)計(jì)數(shù)的發(fā)展,各種算法也不斷也由低級(jí)走向高級(jí),智能化新算法和全自動(dòng)化新算法不斷涌現(xiàn),逐漸成為了遙感技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。