遙感技術的定義

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遙感技術的定義范文第1篇

【關鍵詞】：遙感(RS)技術；用途；分類；常用的遙感數據；圖像處理；應用范圍

中圖分類號： P283 文獻標識碼： A 文章編號：

0引言

隨著計算機技術、光電技術和航天技術的不斷發展，遙感技術正在進入一個能快速、及時提供多種對地觀測數據的新階段。遙感技術已經成為測繪領域中對信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。

1遙感技術

1.1遙感的定義

“遙感”，顧名思義，就是遙遠地感知。傳說中的“千里眼”、“順風耳”就具有這樣的能力。人類通過大量的實踐，發現地球上每一個物體都在不停地吸收、發射和反射信息和能量，其中有一種人類已經認識到的形式－電磁波，并且發現不同物體的電磁波特性是不同的。遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠距離識別物體。

1.2遙感圖像的用途

就像我們生活中拍攝的照片一樣，遙感像片同樣可以“提取”出大量有用的信息。從一個人的像片中，我們可以辨別出人的頭、身體及眼、鼻、口、眉毛、頭發等信息。遙感圖像一樣可以辨別出很多信息，如水體（河流、湖泊、水庫、鹽池、魚塘等）、植被（森林、果園、草地、農作物、沼澤、水生植物等）、土地（農田、林地、居民地、廠礦企事業單位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、山地（丘嶺、高山、雪山）等等；從遙感圖像上能辨別出較小的物體如：一棵樹、一個人、一條交通標志線、一個足球場內的標志線等。大量信息的提取，無疑決定了遙感技術的應用是十分廣闊的，據統計，有近30個領域、行業都能用到遙感技術，如陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環境監測和規劃管理等。

由于遙感技術是從人們一般不能站到的高度去“拍照”，故從宏觀視野上，也有著人力所不能及的優勢。

1.3遙感技術

遙感技術包括傳感器技術，信息傳輸技術，信息處理、提取和應用技術，目標信息特征約分析與測量技術等。

遙感技術依其遙感儀器所選用的波譜性質可分為：電磁波遙感技術，聲納遙感技術，物理場（如重力和磁力場)遙感技術。

電磁波遙感技術是利用各種物體／物質反射或發射出不同特性的電磁波進行遙感的。其可分為可見光、紅外、微波等遙感技術。按照感測目標的能源作用可分為：主動式遙感技術和被動式遙感技術。按照記錄信息的表現形式可分為：圖像方式和非圖像方式。按照遙感器使用的平臺可分為：航天遙感技術，航空遙感技術、地面遙感技術。按照遙感的應用領域可分為：地球資源遙感技術，環境遙感技術，氣象遙感技術，海洋遙感技術等。

2遙感的分類

2.1按遙感平臺的高度分類大體上可分為航天遙感、航空遙感和地面遙感

航天遙感又稱太空遙感(spaceremotesensmg)泛指利用各種太空飛行器為平臺的遙感技術系統，以地球人造衛星為主體，包括載人飛船、航天飛機和太空站，有時也把各種行星探測器包括在內。

衛星遙感(SatelLiteremotesensing)為航天遙感的組成部分，以人造地球衛星作為遙感平臺，主要利用衛星對地球和低層大氣進行光學和電子觀測。航空遙感泛指從飛機、飛艇、氣球等空中平臺對地觀測的遙感技術系統。

地面遙感主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術系統，地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺上，可進行各種地物波譜測量。

2.2按所利用的電磁波的光譜段分類可分為可見反射紅外遙感，熱紅外遙感、微波遙感

可見光／反射紅外遙感，主要指利用可見光(0.4-0.7微米)和近紅外(0.7-2.5微米)波段的遙感技術統稱，前者是人眼可見的波段，后者即是反射紅外波段，人眼雖不能直接看見，但其信息能被特殊遙感器所接受。它們的共同的特點是，其輻射源是太陽，在這二個波段上只反映地物對太陽輻射的反射，根據地物反射率的差異，就可以獲得有關目標物的信息，它們都可以用攝影方式和掃描方式呈像。

熱紅外遙感，指通過紅外敏感元件，探測物體的熱輻射能量，顯示目標的輻射溫度或熱場圖像的遙感技術的統稱。遙感中指8—14微米波段范圍。地物在常溫(約300K)下熱輻射的絕大部分能量位于此波段，在此波段地物的熱輻射能量，大于太陽的反射能量。熱紅外遙感具有晝夜工作的能力。

微波遙感，指利用波長1—1000毫米電磁波遙感的統稱。通過接收地面物體發射的微波輻射能量，或接收遙感儀器本身發出的電磁波束的回波信號，對物體進行探測、識別和分析。微波遙感的特點是對云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力，又能夜以繼日地全天候工作。

2.3按研究對象分類可分為資源遙感與環境遙感

資源遙感：以地球資源作為調查研究對象的遙感方法和實踐，調查自然資源狀況和監測再生資源的動態變化，是遙感技術應用的主要領域之一。利用遙感信息勘測地球資源，成本低，速度快，有利于克服自然界惡劣環境的限制，減少勘測投資的盲目性。

環境遙感：利用各種遙感技術，對自然與社會環境的動態變化進行監測或作出評價與預報的統稱。由于人口的增長與資源的開發、利用，自然與社會環境隨時都在發生變化，利用遙感多時相、周期短的特點，可以迅速為環境監測。評價和預報提供可靠依據。

2.4按應用空間尺度分類可分為全球遙感、區域遙感和城市遙感

全球遙感：全面系統地研究全球性資源與環境問題的遙感的統稱。

區域遙感：以區域資源開發和環境保護為目的的遙感信息工程，它通常按行政區劃(國家、省區等)和自然區劃(如流域)或經濟區進行。

城市遙感：以城市環境、生態作為主要調查研究對象的遙感工程。

3常用的遙感數據

常用的遙感數據有：美國陸地衛星(Landsat)TM和MSS遙感數據，法國SPOT衛星遙感數據，加拿大Radarsat雷達遙感數據。

4圖像處理

遙感影像通常需要進一步處理方可使用，用于該目的的技術稱之為圖像處理。圖像處理包括各種可以對像片或數字影像進行處理的操作，這些包括圖像壓縮、圖像存儲、圖像增強、處理、量化、空間濾波以及圖像模式識別等。還有其它更加豐富的內容。

5遙感應用范圍

遙感應用范圍：陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環境監測和規劃管理等。

6結束語

遙感技術的定義范文第2篇

鐵路工程地質勘察是鐵路設計中一項關系全局的總體性工作。當一條鐵路的走向和技術條件確定以后，工程地質條件就成為設計線路位置和線路上各種建筑物如車站、橋梁、隧道、路基等的決定性因素之一。因此，在鐵路建設初期，鐵路工程地質問題的研究就非常重要，因為只有充分認識線路，分析工程地質條件，才能建設一個經濟合理、方案科學、高質量的現代化鐵路。遙感從字面上理解，遙，即遙遠、遠距離；感，即感知，遙感就是遠距離的感知。遙感技術即是對目標(物體)遠距離的探測技術。從科學的意義上講，遙感被定義為泛指各種非接觸的、遠距離的探測技術。作為一門新興的實用技術主要指從遠距離、高空，以至外層空間的平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測儀器，通過攝影或掃描、信息感應、傳輸和處理，從而識別地面物體的性質和運動狀態的現代化技術系統。其分析和解譯的成果與外業勘察結合，能夠大范圍地了解測區的地質構造格局和滑坡、泥石流、崩塌等不良地質分布特征，并對其他工程地質條件做出空間判斷與分析，遙感圖像所獨有的宏觀性，穿透性，全面性，真實性以及豐富的地物、地質信息，具有其他勘測方法所無可比擬的優勢，能為我們快速提供可靠的地形地貌、地質構造和地物判別的信息，因此成為鐵路工程地質勘察的重要手段之一。

2遙感技術的應用

我國利用遙感技術進行線路工程地質勘察最早始于1955年，鐵道部率先采用航空勘測技術進行蘭(州)一新(疆)鐵路勘察選線工作，開創了我國線路工程遙感勘察的先河，此后，在許多鐵路、公路等線路工程的勘察和選線中都充分運用遙感技術進行鐵路工程路線方案比選、工程地質條件評價工作，并取得了良好的應用效果。

2．1指導勘察選線

鐵路建設投資巨大，線路的選擇尤為重要，尤其是結合長大隧道的線位選擇，恰當的選線往往可以節約數千萬元甚至數億元的投入，意義十分重大。我國鐵路選線設計基本上還是在二維地圖上進行，這種平面地圖通過等高線、地物邊界線或特定符號表現地形、地貌以及地物情況，其缺陷是缺乏立體感、不直觀。隨著計算機圖形處理技術的迅猛發展，遙感技術結合可視化和虛擬現實技術為研究制作具有高度真實感的可量測的地形三維立體模型，為實現三維可視化工程設計提供了可能。高精度的遙感三維可視化動畫，對于宏觀觀察者而言，其實際效果相當于乘坐在一定高度的飛行器上進行航空路線觀察(飛行高度可調)；對于遙感圖像解譯者而言，高精度的遙感三維可視化動畫提供了可供反復使用的真實、客觀、信息連續的宏觀分析地面景觀影像。由于其在較大的區域內獲得了較為全面的工程地質信息，從而從宏觀上發現方案的主要工程地質問題、工程地質問題嚴重的地段、局部線路比較方案工程地質條件的優劣，為方案的選擇提供較為可靠的地質依據和比選意見，指導勘察選線工作。對選線正確決策、避免失誤或返工、提高勘測設計質量，具有極為重要的作用。

2．2查明不良地質條件

鐵路沿線的不良地質條件直接決定著能否建設成一條高質量的現代化鐵路，查清線路區的不良地質條件是鐵路工程勘察工作重點中的重點。例如，寶(雞)一天(水)鐵路沿渭河河谷穿行，由于沒有調查清楚沿渭河發育的活動性大斷裂及其所引起的不良地質現象，建成后，地質災害一直嚴重威脅鐵路運營安全，許多地段被迫改線。遙感技術在發現各種不良地質現象方面是最為有效的。包括屬于斜坡營力的滑坡、崩塌、溜坍、巖堆等；屬于流水營力的泥石流、河岸沖刷、坡面沖蝕等；溶蝕營力的巖溶漏斗、落水洞、暗河、溶蝕洼地等；風沙營力的各種沙丘；以及人工開挖的礦山采空區、小煤窯等。利用高精度遙感影像不僅可以直接勾繪出不良地質體的發育范圍，并確定類型和性質，同時，還可以結合其他資料和不同時期的遙感圖像分析其產生的原因、分布規律、危害程度和發展趨勢。與傳統的地面調查相比，速度快，成本低，準確率高，效果好，可以收到事半功倍的效果。遙感技術在查明不良地質條件工作中發揮著越來越重要的作用。

2．3提高勘察效率和質量

在鐵路勘測設計工作中，尤其是前期工作中，相對于其他專業，地質專業往往滯后和被動。一方面是因為地質條件因素復雜且具有多解性、工作量大的特點；另一方面往往既有域地質資料普遍存在資料老化、比例尺過小、工程地質內容缺乏(如不良地質、特殊巖土)和資料不齊全等問題，使得鐵路工程地質測繪工作帶有很大的盲目性，影響了勘測質量。利用遙感影像的宏觀性、穿透性、全面性，我們可以迅速查清區域地質構造特征，避開地質斷裂帶、滑坡，以及地質構造復雜地帶，遙感技術結合衛星和航窄遙感圖像與計算機信息處理等技術，可以快速編制各種比例尺(1：200000—1：10000甚至更大比例尺)的遙感圖和解洋工程地質圖，從而可以在較短的時間內獲取測區內全面的基礎地質資料，發現對工程有影響的、主要的和重大的地質問題，從而有充裕的時問集中研究主要的工程地質問題，提高_r工程勘察的效率和質量。

遙感技術的定義范文第3篇

[關鍵詞]現代信息技術 水文領域

[中圖分類號] P333.9 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-8-166-1

0前言

隨著科技的不斷進步發展，特別是近年來，以計算機技術、信息技術、衛星技術為代表的現代科技的不斷發展與應用，為現代水文研究理論創新和技術改革奠定了基礎。下面，本文具體分析了這些技術在水文領域中的應用特點和深遠影響。

1 RS技術在水文領域中的應用分析

RS技術（遙感技術），是近年被廣泛應用于各個領域的一門綜合性新的探測技術，以現代物理學、計算機技術和空間技術的發展為基礎發展而來。遙感技術通常由遙感平臺，遙感介質、傳感器和數據處理中心五部分組成。遙感技術隨著社會的發展越來越廣泛的應用在旱情評估與檢測之中，同時在評價土壤侵蝕和洪水產生的原因方面也取得了較為顯著的成果。遙感技術可以對災后重建和評測具體的損失情況起著著全面、客觀、科學、準確的作用。遙感技術可以通過土壤表面發出的電磁能量的測量來進行土壤濕度的評估，實現干旱監測的作用。還可以在工作中通過對土壤表面植物的生長情況、地面的溫度情況來監測旱情的產生規律。我國目前已經建立了初步的旱情遙感技術監測體系，在一些試點地區獲得了顯著的成效。遙感技術在水質監測之中也有很大的作用。運用遙感監測技術，可以動態的監測地表水質在時間和空間上參數的變化情況，具體表現在對濕地的評價、和測定水質參數等方面。遙感技術在水質監測方面的應用已經開始在實踐生產之中使用，隨著它在水質監測領域的地位更加重要，它的發展也不斷完善。

2 GPS技術在水文領域中的應用分析

GPS（全球衛星定位系統）技術，近年來在各領域應用發展迅速，因為其自動化、高效精確全天候等優點，成功應用于工程測量、航空攝影、大地測量、水文領域之中，取得巨大的社會效益和經濟效益。水利信息與空間地理位置有很大的關系，GPS可以更準確的獲取水利信息的空間位置，可以運用在減災防汛和水下地形測量等方面。使用全球衛星定位技術，可以及時準確的定位災害的發生地點，尤其是在使用了無線通話功能之后，實現了雙向的通話功能，使指揮中心和災害現場能夠自由及時的對象，方便二者進行溝通，對緊急情況做出應急反應。以往在汛期來臨時，在大堤上排查險情，在發現了險情隱患之后，通過對講機向指揮部門匯報，耽誤了搶險時間，而且無法準確的描述出險情發生的位置。

3 GIS技術在水文領域中的應用分析

GIS技術（地理信息系統）可以及時采集地球表層的地理分布數據，并對這些數據進行儲存、運算、分析、管理、描述和顯示。目前GIS技術已經在我國的減災防汛、水土保持、水環境等水文領域廣泛運用開來。通過更新現有的排水設施，對城市綠地進行合理的設計與規劃，以解決城市的洪澇災害問題。GIS 技術在水土保持方面也有相當大的作用，它為判斷土壤侵蝕是否會發生、土壤侵蝕的程度及地域劃分、土壤侵蝕量的多少、評價水土保持的效益、泥沙輸移的狀況、以及預測和模擬土壤的侵蝕過程等諸多環節提供合理的理論依據。

4 GPRS技術在水文領域中的應用分析

GPRS技術是在GSM系統的基礎上開發出來的一種能夠運行分組交換技術和數據傳輸技術的技術方式，GPRS技術能夠滿足用戶端與信息庫在分組轉移模式下實現發送和接收數據的目標，并在這過程中提供高效的、低成本的無線分組數據業務，更加完美的處理信息之間的轉換問題。GPRS技術具有實時在線、按量計費、快捷登陸、高速傳輸等優點，它適用于間斷的、突發性的、頻繁的和少量的數據傳輸領域。隨著科技的進步，GPRS技術不斷地向前發展，它的應用也逐步擴展到工業和控制領域，GPRS技術和嵌入式系統的應用在不久的將來將會更加廣泛，在水利事業的監控檢測過程中創造更有價值的意義。

5 ANN技術在水文領域中的應用分析

ANN技術又被稱為人工神經網絡技術，它是通過數學方法去模擬自然神經或人腦，從而實現智能化反映的技術，ANN技術是一種模仿人腦結構的信息處理系統，是科學技術的有一大跨越性的發展結果。ANN 技術主要應用在洪水的預報和降雨流量預報等領域，它的超強適應力和快速計算能力以及自主學習能力使之有著廣泛的功能作用。ANN 技術能夠具體分析例如降雨時間、降雨量、降雨過程等輸入條件和出口段面的流量信息類的輸出條件，并將輸入層、輸出層和隱層 3 部分融合在一起構建屬于自己的獨特的降雨徑流的預報模型，通過對洪水信息的及時準確預報，提前做好相關的準備工作，制定準確可行的防洪決策。ANN 技術使用神經元的模擬關系在水文預報方面的作用十分明顯。

6 ZigBee技術在水文領域中的應用分析

ZigBee是一種短距離、低速率的無線組網通信技術，它通過使用廉價的電池就能夠完成連續工作多年的無線網絡。ZigBee 是以 IEEE802. 15. 4 作為標準基礎建立起的協議架構，它的標準定義中的無線個人區域網絡的特征跟無線傳感器網絡有很多的相似之處，正因如此很多研究機構就把無線傳感器網絡作為 ZigBee技術的通信標準。一般的 ZigBee 網絡由協調器、路由器和終端設備3種節點組成，根據功能來看，ZigBee的網絡節點又可以分為全功能設備和簡化功能設備。此外ZigBee網絡還有3種拓撲結構，分別為星型網、樹型網和網狀網。就以網狀網進行具體分析ZigBee網絡拓撲結構，我們可以看出網狀網是一個多跳系統，它的優勢就在于能夠增強通訊的可靠性，建立動態的多條通訊鏈路，并在路由節點之間保持合理的維護，確保通訊不會因為外界原因而失效或是中斷。

7結束語

現代化的信息技術加快了水文領域的信息化建設，本文所介紹的RS技術、GIS技術、GPS技術、ZigBee技術和ANN技術在目前社會中都在不同程度上應用到了水文領域，水文技術和現代信息技術的共同發展，使水文領域的現代化信息技術成為了一個更有應用價值的大系統，為水文技術革命創造了十分優越的外部條件。相信在不久的將來，水文領域將會出現跨越式的發展。

參考文獻

遙感技術的定義范文第4篇

地質勘察工作是指在一定范圍內對某一特定地域的地形地貌、地下水分布情況、地層構造等因素進行勘探和調查，為后續其他工作的開展提供便利。地質工作能否順利的開展直接決定了后續各項建設工作的質量高低。為了更好的完成這一工作，相關技術人員必須及時的將最新最先進的技術引進到地質工作當中來，保證地質工作的效率和數據測量的準確性。本文將具體的對水工環和遙感技術在地質工作中的應用進行詳細分析。

一、水工環概念介紹及水工環地質勘察技術

（一）概念簡述

通常意義上我們提到的水工環是一個綜合的概念，這一名詞是多個學科各項技術的綜合，從具體的定義上來講水工環主要是指某一特定地區水文地質、工程地質、環境資質之間相互關系的總和。水工環地質勘察也主要是對于這三項因素進行統一的勘探和調查，并為后續的建設開發工作提供詳細的信息。

（二）發展情況簡述

從應用范圍上來看：由于一些疾病的分布是與地域有關的，對于水文環境的勘探能夠有效的分析這一類疾病的分布狀況；地質勘察工作屬于一種前期調查工作，在針對某一地域進行經濟建設或建筑開發之間都要進行地質勘察工作；因為我國各地城市化的速度都在不斷加快，在城市面積不斷擴張的過程中，及時的開展地質勘察工作十分有必要，通過水工環地質勘察能為城市設計提供初步的信息和數據，避免了在規劃建設的過程中因為信息的缺失導致問題的產生，甚至在后續的使用過程中發生混亂；社會的發展越迅速，能源的消耗也就越快，對于需求大量能源的當代社會來說，水工環地質勘察能有效的確定各項資源的分布情況，提升對于各類珍惜資源的開發效率和利用率。

雖然這一技術在地質工作中有很高的利用率，但針對我國目前的具體情況分析來看，這一技術在應用過程中依然存在著一些缺陷有待解決。首先，從管理方面來說，因為全國各地的地形地貌都有所不同，在工作人員工作的過程中對于數據的記錄和測量沒有一個通用的標準，造成各地之間的數據不能有效的集成。其次，從經濟方面來說，雖然我國經濟發展的速度已經初具規模，但在地質工作開展的過程中依然會受到經濟因素的影響。對于這些問題，在應用過程中我們應采取合適的方法展開工作，確保地質勘察工作能夠達到預期的效果，保障后續工作的順利開展。

二、水工環地質勘察技術應用

現代社會中，人們對于GPS這一名詞已經不再陌生，這一技術被大量的應用于各類導航軟件之中，同樣的，在地質勘察工作中這一技術也得到了廣泛的應用。GPS的全稱為全球定位系統，這一技術主要通過衛星系統來進行定位工作。相比于傳統的手動勘察方式來說，這種技術的應用不但提高了整個勘察工作的準確性，也節省了人力物力的投入，有效的降低了成本。

GPR即為探地雷達，在地質工作中主要用于地面下各種介質的探測。這種技術主要通過電磁波來進行信息的傳輸。首先將電磁波傳入地下，然后將這些電磁波的反射輸入到計算機中，通過一定的處理方法得到具體的勘探圖像。這種近距離的信息傳輸能夠很好的保證信息的準確性，但也因為這一特點以及GPR設備的特性，這種技術的應用距離相對較短，如果勘探距離過長時就很有可能出現信息丟失或傳輸錯誤的現象。

RTK主要通過對基準站以及用戶接收機的載波相位求差值來進行實地的勘察和測量。由于這一技術不受地形地貌和距離的限制并且能實時的在工作現場進行具體數據觀測，所以這一技術在地質工作中的應用是非常有意義的。同時，與其他測量技術相比，這一技術在應用過程中得到的數值更為精確，為工作人員的進一步處理提供了便利。因為這些特性，這項技術也在其他行業的數據測量中得到了一定程度的應用。

TEM是一種成像設備，通常也被稱為透射電鏡。這種設備的放大倍數通常為萬倍到百萬倍之間，這樣的放大倍數基本上用于天文觀測。隨著不斷的改進和優化，這一設備也被逐漸的應用到了地質工作中。當遇到地面情況比較復雜需要進行懸空作業同時對數據精確度的要求又比較高時，應用這一設備能很好的解決這些問題。

三、遙感技術的應用

地下水的勘察是整個地質工作的重要組成部分。由于我國國土面積較大，各地區地形地貌存在著很大的差異，因而各地地下水的分布情況和水質都存在著一定的差別，這時能否精確的知悉地下水的各項參數是決定后期開發建設效率的關鍵性因素。通過對MSS影像的處理能很好的達到精確勘察的目的。MSS影像在經過處理后能夠清晰的顯示地下水的分布情況，并能在一定程度上判斷該地區地下水的主要特征。

隨著城市化的進一步發展，我國有多個地區出現了水土流失的現象，為了及時的對這種情況進行調查，同時及時的采取一定的補救手段，對水土流失情況的勘察工作也就非常重要。適當地在勘察過程中應用遙感技術能夠更好的保證調查數據的準確性，在確保了準確性的前提下，相關部門才能及時的根據水土流失情況采取一定的防護措施。

相對于對某一特定區域進行勘察的方式來說，遙感技術因為其自身的特性能夠在進行大范圍勘測時展現出一定的優勢。同時，遙感技術對于地面及地下情況的監測過程是動態的，能夠更全面地監測整個勘探范圍內的數據變化。當需要對整體情況進行全面監測時，地質工作相關人員通常會采用這種技術。

結語

地質勘探工作通常是進行經濟開發、城市建設的前期工作，這一工作的有效進行是保?C后續工作有序開展的基礎。對于水工環地質勘探來說，這一技術在地質工作中的應用主要通過具體的GPS、GPR、RTK、TEM等技術來體現，其中，GPS技術主要應用于具置的測量和確定，GPR技術主要用于勘探地下各類介質的分布，RTK技術則主要用于遠距離的數據測量，TEM則支持懸空作業。

遙感技術的定義范文第5篇

[關鍵詞]遙感技術；數字城市

數字城市是數字地球的重要組成部分，是綜合運用G1S、遙感、遙測、網絡、多媒體和虛擬仿真等技術，對城市的基礎設施、功能機制進行自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統。簡言之，數字城市就是指在城市規劃建設與運營管理以及城市生產與生活中，充分利用數字化信息處理技術和網絡通信技術，將城市的各種信息資源加以整合并充分利用。它將城市信息管理與服務融合到基于Internet網絡的數字化系統中，具有三維、多重分辨率空間信息的特點。目前，數字城市尚無嚴格的定義，從本質上說，數字城市是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，以寬帶網絡技術和現代通信技術為紐帶，運用3S技術、遙測、虛擬現實技術等建立起來的城市網絡信息環境。數字城市對城市進行多分辨率、多尺度、多時空和多種類地描述，也可以說數字城市利用現代信息技術將城市的過去、現在甚至未來在網絡上進行數字化虛擬實現。數字城市以數字化方式表示城市的各種信息，不僅包括城市及其空間位置有關的直接信息，如地形、地貌、建筑、水文、資源等，還包括相關的人口、經濟、教育、軍事等社會信息。

城市，是一個日新月異的開放系統，及時掌握其發展進程中的新信息及變化信息是對其實施合理規劃、建設和管理的基礎。而傳統的陳舊的信息獲取手段及過時的信息數據只會使得任何的管理和規劃都成為城市健康發展的制約因素。因此，運用新的信息獲取手段和實時的信息數據對城市進行合理的規劃和管理已勢在必行。

遙感技術作為一利，在不直接接觸的情況下，對目標物或自然現象遠距離感知的探測技術，可以快速、準確地獲取城市發展、建設的有關信息，既有城市宏觀的全貌和綜合數據，又有城市的一屋一橋等微觀圖像和數據，可以全面、高效、實時地了解城市的發展變化。正是由于這種有別于以往任何常規方法的優勢，城市遙感逐漸成為遙感、城市建設、環境專家們共同關注的熱點，遙感技術也被越來越廣泛地運用到城市建設的各個領域中。簡而言之，城市遙感即以城市為研究對象，利用遙感技術為城市規劃和建設管理者提供多方面的地理基礎信息和其他與城市發展有關的分析資料。目前，城市遙感主要是采用航空與航天遙感相結合，配合地面檢查的方法。全球3000多顆衛星的運作(法國的SPOT，美國的快鳥，印度的IRS等)，各種不定期的航空和地面遙感的作業，可見光攝影、彩色紅外攝影、熱紅外掃描、多光譜掃描等各種成像方式的使用，使得多分辨率、多光譜、多質量等級的城市動態信息(圖像和數據)的獲取成為可能。如今，城市遙感技術的運用，已成為城市規劃、管理和城市現代化和科學化管理的水平高低的一個重要標志。

1.遙感技術應用于數字城市的特點

1.1　成像范圍廣：衛星利用其獨特的地理優勢。對地面進行觀測、成像。由于衛星能夠覆蓋廣闊的地面范圍，將區域地理數據濃縮在一張或幾張遙感影像上，可更直觀地對其進行分析。一景Landsat影像對應的地面實際面積為185×185km，一景SPOT圖像對應的地面實際地面面積為60×60km，因此，這樣就能使我們更直觀地了解整個城市的概貌，并且能夠使得圖中的相應位置關系及地理位置較準確，數字城市建設的精度更高。

1.2　成像周期短：數字城市是一個信息系統，而且是一個動態的系統。隨著數字城市建設步伐的加快，城市面貌日新月異，要使數字城市不斷地促進城市發展，數字城市也只有不斷地更新、不斷地變化。因此，這對數字城市的維護提出了更高的要求，遙感利用其成像周期短的特性，在此又顯示出其獨特的一面，如Landsat衛星的重訪周期為16天，CBERS中巴地球觀測衛星的重訪周期為26天，SPOT衛星回歸周期為26天，但由于采用傾斜觀測，所以實際上可以對同一地區用4～5天的進行觀測。因此，遙感數據為數字城市數據庫的實時更新提供了有力保障，我們可以從遙感影像那里獲得源源不斷的數據，保證了數字城市與城市建設的同步發展。

1.3　成像方式多：通過衛星人們可以獲得多時相、多譜段、多點位遙感影像，這大大拓寬了研究問題的視野。通過多次圖像處理，取出人們所需的遙感信息，從而不再局限于原始的影像數據。多時相的影像數據使人們對城市的變化有較清晰的了解，尤其是對城區的動態變化，還可以對城區的環境進行實時動態監測。多譜段使人可以獲得紫外、可見光、近紅外、遠紅外和微波等不同波段的信息，擴大人類的視野。多點位成像使人們能夠獲得多角度的物體影像，從而實現立體三維觀察。

2.遙感技術在數字城市中的應用

2.1　制作城市圖像：包括衛星遙感圖像制作、航空像片鑲嵌、計算機制圖及彩紅外正射影像圖研制等。利用遙感資料使用光學或計算機技術可制作不同種類、各種比例尺的專題圖或影像圖，以滿足不同使用者的需求。不論是規劃者、建設者、管理者或決策者，均可以從圖中了解所需要的信息，在圖上擬定方案或對策。

2.2　城市土地利用現狀調查：當前，城市用地共分為十個大類，分別是：居住用地、公共設施用地、工業用地、倉庫用地、對外交通用地、道路廣場用地、市政公用設施用地、綠地、特殊用地、水域和其他用地。在實際工作中，我們可以根據不同的應用需要，進行相應類型的遙感調查，獲取相應的遙感資料，然后繪制出土地利用現狀圖和土地利用演變圖，并自動測算出該區域內各利，用地的面積、分布、變化情況及發展趨勢。城市規劃和管理者通過這些資料，可以判斷城市布局是否合理，城市綠地是否足夠，存在哪些不足，需要如何改進，從而因地制宜，為城市制定相應的規劃、建設和管理方案。

2.3　城市人口普查：在定性、定量、定位的調查了城市各種土地利用現狀后，可迅速而準確地獲得城市的總建筑密度、住宅房屋密度等城市用地特征參數。而城市居住建筑密度與人口分布密度往往有著某種必然的聯系，因此，可以以住房密度作為變量用于人口普查、人口統計學等方面的研究，從而為國家人口普查提供一個方便、快捷、精確的輔助手段。

2.4　城市環境質量調查：城市環境是自然環境和社會環境綜合作用下的人工環境。環境質量是指城市各環境要素本身及其組合受到污染影響的程度。當前，城市環境質量調查的主要內容是固體廢棄物污染、大氣污染、熱污染和水污染。

2.4.1　固體廢棄物調查：由于固體廢棄物自身的物理化學分解作用，其溫度一般比周圍地面的溫度要高，所以在航空熱紅外圖像上表現出明顯的色調特征，從而可以利用遙感圖像對固體廢棄物進行有效的調查。

2.4.2　大氣污染調查：根據遙感影像特征，可對各

種污染源的分布、污染物的擴散途徑進行調查。例如通過遙感影像可以直接統計出市區所有鍋爐、煙囪的分布、數量、類型和道路上汽車的數量、類型，求出其與煙塵、廢氣排放量之間的相關系數，考慮城市氣象、地形、風速、風向、綠化等多方面因素，并結合實地觀測數據，則可對城市大氣污染程度進行測定。

2.4.3　熱污染調查：城市熱污染主要包括由于臭氧層被破壞致使的“溫室效應”和表現為城市市區溫度高于郊區的“熱島效應”。利用熱紅外遙感，對城市的熱輻射進行白天和夜間掃描，通過影像判讀分析，可以查明城市熱源、熱場位置和范圍，并對城市熱島的分布規律、形態特征等進行研究。從而，可以對城市熱環境進行科學合理的規劃、整治和管理。

2.4.4　水污染調查：由于溶解或懸浮于水中的污染物成分、濃度不同，使水體的顏色、密度、透明度、溫度產生差異，導致水體反射率的變化，因而在遙感圖像上表現出色調、灰階、紋理特征等方面的差別。例如，工廠中排出的冷卻污水比環境水溫高，在多光譜圖像和熱紅外圖像中有明顯的反映，密度分割后即可確定熱水污染的范圍。如果利用多時相遙感圖像，還可求出熱水污染的擴散方向和擴散系數。油膜反射率和水的反射率不同，且主要差別發生在0.30微米和0.45微米之間，所以利用一般彩色或紫外航空航天攝影資料可獲得最佳效果，計算出油污染的面積。城市管理者根據這些遙感信息，可以判斷出水體污染的分布、類型及程度，從而調整城市的不合理布局，整治和關閉污染超標工廠，妥善安置工業和生活垃圾。

2.5　為“城市管理信息系統”提供基礎資料：運用遙感技術，可以為建立“城市管理信息系統”提供實時的、動態的、多波段、多分辨率的海量空間地理信息，從而為建立“數字城市”、“虛擬城市”奠定良好的基礎。

3.數字城市對遙感提出新的要求

數字城市建設需要許多高新技術的支撐，遙感作為其中之一，也面臨著很大的考驗，數字城市對遙感提出的新的更高要求主要體現在：

3.1　高分辨率：主要體現在空間分辨率和時間分辨率的提高上。數字城市并不是一個非常宏觀的概念。它要求能夠服務于人們的日常生活，與大家的生活息息相關。因此，系統要求實現從“宏觀”到“微觀”的突破；同時。數字城市要求衛星對同一地區成像的周期縮短，實現數據倉庫中數據的不斷更新。保證數字城市的現勢性同。雖然遙感技術在分辨率上有了很大的提高，成像周期也有明顯的縮短。但還不能滿足數字城市建設的要求。因此，實現遙感技術高分辨率是數字城市建設的關鍵之。

3.2　智能化：數字城市的發展要求必須要有高分辨率衛星圖片等遙感數據的智能獲取，包括衛星軌道數據的自動提取、接收，軌道的自動計算與選擇，參數的自動調整、操作過程的自動調度等智能化接收技術與自動完成圖像導航，亞像元幾何校正、融合與數字攝影測量，光譜校正、精確匹配、自動分類與地圖分幅鑲嵌處理等智能化圖像處理技術，這不僅可以提高數據的精度，減少一些人為因素的影響，同時，這也大大提高了效率，推動了數字城市的建設步伐。

3.3　定量化：過去，遙感技術的應用僅僅局限于定性分析，這已經不能滿足人類的需求了，從定性分析到半定量分析再到定量分析逐漸成為人們研究的方向。數字化城市就是要求對城市定量化表示，因此，遙感技術作為數字城市的關鍵技術之一，實現定量化分析將對數字城市的建設具有決定性作用，也將是遙感技術史上的一次革命。

3.4　圖像處理技術的提高：通過衛星所獲得的遙感影像包含有相當的干擾信息，即“噪聲”，實現有用信息的成功提取也是一項關鍵技術，雖然目前圖像的處理方法和技術很多，如增強處理、濾波處理等，但是大量的有用信息還不能被提取出來，這嚴重阻礙了信息的利用率，因此，針對遙感的特點，研究出一些實用的遙感圖像處理方法，也成為數字城市建設的當務之急。