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关于遥感影像的论文参考文献

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关于遥感影像的论文参考文献

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森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要:目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing前言卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。1.SPOT5卫星遥感数据特点SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。2.SPOT5数据的处理方法和过程SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。几何正射校正正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想:遥感影像地图将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。3. 结果和讨论 几何精度利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。参考文献1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京,.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 7921世纪遥感与GIS的发展李德仁(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079)摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测中图法分类号:P208;随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、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。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用“数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。“数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2]GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全

马海涛

(黑龙江省国土资源勘测规划院,哈尔滨,150056)

摘要:卫星影像的坐标准确性对土地利用数据库更新至关重要,根据鸡西市的遥感数据源应用ERDAS IMAGINE 对鸡西市遥感影像进行校正和误差分析,探讨卫星遥感影像的内部、外部误差产生原因。

关键词:卫星影像;遥感;误差;正射;DEM

1 高分辨率卫星遥感技术现状及应用前景

高分辨率的卫星影像通常指像素的空间分辨率在10 m以内的遥感影像。早期高分辨率传感器的研制与应用主要是在军事领域,以大比例尺遥感制图、对地物的分析和监测人类活动为目的,20 世纪90年代以后才逐渐进入商业和民用领域的范围,并迅速地发展起来。

我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。1999年10月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史。同时我国还建立了多个国家级遥感应用机构,这些遥感应用机构广泛地开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务。

高分辨率卫星遥感影像的出现使得在较小的空间尺度上观察地表的细节变化,进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为可能,具有广阔的应用前景。高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,它已经在城市生态环境评价、地形图更新、地籍调查、精准农业等方面被证实有巨大的应用潜力。

2 遥感影像的处理流程

遥感影像从接收到最后的应用一般要经过以下几个步骤(图1):

3 鸡西市影像数据源与遥感影像的变形原因

鸡西市影像数据源

鸡西市影像数据源为 SOPT-5 卫星数据,A1 级数据,共两景。

图1 遥感影像处理流程

轨道编号:305-258;307-258

成像时间:2005/11/22;2005/11/12

入射角度:;

SPOT 对地观测卫星系统是由法国空间研究中心发展的,参与的国家还有比利时和瑞典。SPOT-5 分辨率为,成像方式为 CCD 阵列推扫成像,具体参数见表1。

表1 SPOT-5 卫星参数

SPOT 影像产品共分为5 级:

1A 级:图像仅做辐射校正,无几何校正。

1B 级:在1A 级基础上,做部分几何校正,校正了全景变形和地球自转及曲率、轨道高度变化等带来的变形。

2A 级:加入了标准地图投影。

2B 级:地理校正,加入了大地控制点和平均高度改正。

正射级:完全地理校正,经数字高程模型处理,消除了因地形起伏而导致的投影误差。

遥感影像变形原因及误差来源分析

遥感影像的总体变形是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲及其他变形综合作用的结果。遥感数据接收后,首先由接收部门根据遥感平台、地球自身、传感器的各种参数进行校正处理,根据预处理的级别不同,提供影像的等级也不同。

遥感平台位置和运动状态变化的影响

无论是飞机还是卫星,运动过程中都会由于种种原因产生飞行姿态的变化从而引起影像变形。

(1)偏航 指遥感平台在前进过程中,相对于原前进航向偏转了一个小角度,从而引起扫描行方向的变化,导致图像的倾斜畸变,如图2 (a)。

(2)航速 卫星的椭圆轨道本身就导致了卫星飞行速度的不均匀,航速快时,扫描带超前;航速慢时,扫描带滞后。由此可导致图像在卫星前进方向上(图像上下方向)的位置错动,如图2 (b)。

(3)航高 当平台运动过程中受到力学因素影响,产生相对于原标准航高偏离,或者说卫星运行的轨道本身就是椭圆的。航高始终发生变化,而传感器的扫描视场角不变,导致图像扫描行对应的地面长度发生变化。航高越往高处偏离,图像对应的地面越宽,如图2 (c)。

(4)俯仰 遥感平台的俯仰变化能引起图像上下方向的变化,即星下点俯时后移,仰时前移,发生行间位置错动,如图2 (d)。

(5)翻滚 遥感平台姿势翻滚指以前进方向为轴旋转了一个角度,可导致星下点在扫描线方向偏移,使整个图像的行向翻滚角引起偏离的方向错动,如图2 (e)。

图2 遥感平台位置与运动状态改变对图像的影响

地形起伏的影响

当地形存在起伏时,会产生局部像点的位移,使原来本应是地面点的像点被同一位置上某高点的像点代替。

地球表面曲率的影响

地球是椭球体,因此地球的表面是曲面。曲面主要影响两个方面,一是像点位置的移动,二是像元对应于地面宽度的不等。当传感器扫描角度即入射角度较大时,影响更加突出,造成边缘景物在图像显示时被压缩。假定原地面真实景物是一条直线,成像时中心窄、边缘宽,单图像显示时像元大小相同,这时直线被显示成反 S 形弯曲,这种现象又叫全景畸变。

大气折射的影响

大气折射的影响即大气对辐射的传播产生折射。由于大气的密度分布从下向上越来越小,折射率不断变化,因此折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线,从而导致传感器接收的像点发生位移。

地球自转的影响

卫星行进过程中,传感器对地面扫描获得图像时,由于地球自转会产生影像偏离。因为多数卫星在轨道运行的降段接收图像,即卫星自北向南运动,这时地球自西向东自转,结果使卫星的星下点位置逐渐产生偏离。

通过以上对遥感图像的变形分析,大致可以看出误差基本可以分为三类:遥感器本身引起的内部误差,随遥感器的结构、特性和工作方式的不同而异,此类误差一般较小;外界因素引起的外部误差,如上对遥感影像变形原因的分析;处理过程中产生的处理误差,即人为误差。

4 鸡西市遥感影像的正射校正

鸡西市自然条件及数据资料

自然条件

鸡西市位于黑龙江省东南部,素有“北国春城”之美誉。西与牡丹江市的林口县、穆棱县接壤,北与双鸭山市的饶河县、宝清县和七台河市区、勃利县相连,东以乌苏里江、松阿察河,南以兴凯湖、白棱河及陆地边界与俄罗斯毗邻,是省内东部边境城市,国境线长。鸡西市行政辖区内有六区二县一市,辖区土地总面积为。鸡西市有丰富的矿产资源,旅游景点星罗棋布,冰雪、湖泊、湿地、森林古墓遗址等特色旅游资源丰富,地形较为复杂。

数据资料

鸡西市采用2 景 SPOT-5 数据和14 幅1∶5 万 DEM,全覆盖鸡西市六区。

原始 DEM 为1∶50000 数字高程模型、GRID 格式、等高距10 m、1980 西安坐标系、1985年国家高程基准、高斯-克吕格投影、6 度分带。

控制点采取 GPS 实测控制点,2 景影像共实测80个GPS点。

鸡西市影像纠正工作流程

控制点选取及 DEM 数据处理

每景影像选取40个控制点,由外业人员实地GPS 测算大地坐标,由于其他各种环境因素的限制,按照原刺点测量的36个,其余4个点由外业测绘人员根据实际情况选取相邻近明显地物点测量,并在底图上作标记,记录详细点之记。

GPS 型号为南方灵锐 S80;精度5 mm+1 ppm。

图3 影像纠正工作流程

原始 DEM 共14 幅,国家测绘局标准格式,为1∶50000 数字高程模型、GRID 格式、等高距10 m、1980 西安坐标系、1985年国家高程基准、高斯-克吕格投影、6 度带。

最终影像需要校正到1954 北京坐标系,3 度带,因此 DEM 也需校正到此坐标系。

采取先转换格式、再镶嵌为一个文件、最后进行1954 坐标系转1980 坐标系并投影到3度带。

经处理后 DEM 为1∶50000 数字高程模型、格式为 IMG 格式、等高距10 M、1954 北京坐标系、高斯-克吕格投影、3 度带。所有 DEM 数据镶嵌为一个IMG文件,覆盖整个监测区。

全色影像的纠正

作业软件采用 ERDAS ,由软件读取原始全色影像的 DIM 文件,将卫星参数加入到纠正模型中,再加入处理后的 DEM 数据,此时的全色影像数据已具有比较粗略的地理坐标,误差仍很大,根据影像上的特征地物点输入外业实测的 GPS 点位坐标,对GPS 点位对应的影像特征地物点进行微调,使其位置更接近于真实坐标,缩小控制点误差。对误差很大的点位进行原因分析,根据具体情况进行调整和删减,满足校正条件后对影像进行纠正处理。影像重采样分辨率为,重采样方法为三次卷积处理。影像控制点坐标分布及纠正误差如表2所示。

应用高分辨率影像进行校正中,对于数据源的选取很重要,不同卫星、不同时像、不同质量的卫星影像对采取的校正方法和最后的校正精度有较大的影响。对于山区来说,DEM数据至关重要。良好的卫星影像、精确的特征地物点坐标和适宜的DEM数据可以把卫星影像纠正中的外部误差因素降到最低。

表2 鸡西市纠正影像 307 -258 景控制点残差统计

参考文献

胡明成.卫星遥感技术的发展和最新成就[J].测绘科学,2000,25 (1)

仇肇悦,李军,郭宏俊.遥感应用技术[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社1995

孙家炳.遥感原理与应用[M],武汉:武汉大学出版社.2003

梅安新等.遥感导论[M],北京:高等教育出版社.2003

党安荣,王晓东,陈小峰等.ERDAS IMAGINE 遥感图像处理方法[M].北京:清华大学出版社,2003

CH/T 1008-2001.基础地理信息数字产品1∶10000、1∶50000数字高程模型[S].北京:中国标准出版社,2001

遥感影像处理设计毕业论文

马海涛

(黑龙江省国土资源勘测规划院,哈尔滨,150056)

摘要:卫星影像的坐标准确性对土地利用数据库更新至关重要,根据鸡西市的遥感数据源应用ERDAS IMAGINE 对鸡西市遥感影像进行校正和误差分析,探讨卫星遥感影像的内部、外部误差产生原因。

关键词:卫星影像;遥感;误差;正射;DEM

1 高分辨率卫星遥感技术现状及应用前景

高分辨率的卫星影像通常指像素的空间分辨率在10 m以内的遥感影像。早期高分辨率传感器的研制与应用主要是在军事领域,以大比例尺遥感制图、对地物的分析和监测人类活动为目的,20 世纪90年代以后才逐渐进入商业和民用领域的范围,并迅速地发展起来。

我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。1999年10月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史。同时我国还建立了多个国家级遥感应用机构,这些遥感应用机构广泛地开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务。

高分辨率卫星遥感影像的出现使得在较小的空间尺度上观察地表的细节变化,进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为可能,具有广阔的应用前景。高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合,它已经在城市生态环境评价、地形图更新、地籍调查、精准农业等方面被证实有巨大的应用潜力。

2 遥感影像的处理流程

遥感影像从接收到最后的应用一般要经过以下几个步骤(图1):

3 鸡西市影像数据源与遥感影像的变形原因

鸡西市影像数据源

鸡西市影像数据源为 SOPT-5 卫星数据,A1 级数据,共两景。

图1 遥感影像处理流程

轨道编号:305-258;307-258

成像时间:2005/11/22;2005/11/12

入射角度:;

SPOT 对地观测卫星系统是由法国空间研究中心发展的,参与的国家还有比利时和瑞典。SPOT-5 分辨率为,成像方式为 CCD 阵列推扫成像,具体参数见表1。

表1 SPOT-5 卫星参数

SPOT 影像产品共分为5 级:

1A 级:图像仅做辐射校正,无几何校正。

1B 级:在1A 级基础上,做部分几何校正,校正了全景变形和地球自转及曲率、轨道高度变化等带来的变形。

2A 级:加入了标准地图投影。

2B 级:地理校正,加入了大地控制点和平均高度改正。

正射级:完全地理校正,经数字高程模型处理,消除了因地形起伏而导致的投影误差。

遥感影像变形原因及误差来源分析

遥感影像的总体变形是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲及其他变形综合作用的结果。遥感数据接收后,首先由接收部门根据遥感平台、地球自身、传感器的各种参数进行校正处理,根据预处理的级别不同,提供影像的等级也不同。

遥感平台位置和运动状态变化的影响

无论是飞机还是卫星,运动过程中都会由于种种原因产生飞行姿态的变化从而引起影像变形。

(1)偏航 指遥感平台在前进过程中,相对于原前进航向偏转了一个小角度,从而引起扫描行方向的变化,导致图像的倾斜畸变,如图2 (a)。

(2)航速 卫星的椭圆轨道本身就导致了卫星飞行速度的不均匀,航速快时,扫描带超前;航速慢时,扫描带滞后。由此可导致图像在卫星前进方向上(图像上下方向)的位置错动,如图2 (b)。

(3)航高 当平台运动过程中受到力学因素影响,产生相对于原标准航高偏离,或者说卫星运行的轨道本身就是椭圆的。航高始终发生变化,而传感器的扫描视场角不变,导致图像扫描行对应的地面长度发生变化。航高越往高处偏离,图像对应的地面越宽,如图2 (c)。

(4)俯仰 遥感平台的俯仰变化能引起图像上下方向的变化,即星下点俯时后移,仰时前移,发生行间位置错动,如图2 (d)。

(5)翻滚 遥感平台姿势翻滚指以前进方向为轴旋转了一个角度,可导致星下点在扫描线方向偏移,使整个图像的行向翻滚角引起偏离的方向错动,如图2 (e)。

图2 遥感平台位置与运动状态改变对图像的影响

地形起伏的影响

当地形存在起伏时,会产生局部像点的位移,使原来本应是地面点的像点被同一位置上某高点的像点代替。

地球表面曲率的影响

地球是椭球体,因此地球的表面是曲面。曲面主要影响两个方面,一是像点位置的移动,二是像元对应于地面宽度的不等。当传感器扫描角度即入射角度较大时,影响更加突出,造成边缘景物在图像显示时被压缩。假定原地面真实景物是一条直线,成像时中心窄、边缘宽,单图像显示时像元大小相同,这时直线被显示成反 S 形弯曲,这种现象又叫全景畸变。

大气折射的影响

大气折射的影响即大气对辐射的传播产生折射。由于大气的密度分布从下向上越来越小,折射率不断变化,因此折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线,从而导致传感器接收的像点发生位移。

地球自转的影响

卫星行进过程中,传感器对地面扫描获得图像时,由于地球自转会产生影像偏离。因为多数卫星在轨道运行的降段接收图像,即卫星自北向南运动,这时地球自西向东自转,结果使卫星的星下点位置逐渐产生偏离。

通过以上对遥感图像的变形分析,大致可以看出误差基本可以分为三类:遥感器本身引起的内部误差,随遥感器的结构、特性和工作方式的不同而异,此类误差一般较小;外界因素引起的外部误差,如上对遥感影像变形原因的分析;处理过程中产生的处理误差,即人为误差。

4 鸡西市遥感影像的正射校正

鸡西市自然条件及数据资料

自然条件

鸡西市位于黑龙江省东南部,素有“北国春城”之美誉。西与牡丹江市的林口县、穆棱县接壤,北与双鸭山市的饶河县、宝清县和七台河市区、勃利县相连,东以乌苏里江、松阿察河,南以兴凯湖、白棱河及陆地边界与俄罗斯毗邻,是省内东部边境城市,国境线长。鸡西市行政辖区内有六区二县一市,辖区土地总面积为。鸡西市有丰富的矿产资源,旅游景点星罗棋布,冰雪、湖泊、湿地、森林古墓遗址等特色旅游资源丰富,地形较为复杂。

数据资料

鸡西市采用2 景 SPOT-5 数据和14 幅1∶5 万 DEM,全覆盖鸡西市六区。

原始 DEM 为1∶50000 数字高程模型、GRID 格式、等高距10 m、1980 西安坐标系、1985年国家高程基准、高斯-克吕格投影、6 度分带。

控制点采取 GPS 实测控制点,2 景影像共实测80个GPS点。

鸡西市影像纠正工作流程

控制点选取及 DEM 数据处理

每景影像选取40个控制点,由外业人员实地GPS 测算大地坐标,由于其他各种环境因素的限制,按照原刺点测量的36个,其余4个点由外业测绘人员根据实际情况选取相邻近明显地物点测量,并在底图上作标记,记录详细点之记。

GPS 型号为南方灵锐 S80;精度5 mm+1 ppm。

图3 影像纠正工作流程

原始 DEM 共14 幅,国家测绘局标准格式,为1∶50000 数字高程模型、GRID 格式、等高距10 m、1980 西安坐标系、1985年国家高程基准、高斯-克吕格投影、6 度带。

最终影像需要校正到1954 北京坐标系,3 度带,因此 DEM 也需校正到此坐标系。

采取先转换格式、再镶嵌为一个文件、最后进行1954 坐标系转1980 坐标系并投影到3度带。

经处理后 DEM 为1∶50000 数字高程模型、格式为 IMG 格式、等高距10 M、1954 北京坐标系、高斯-克吕格投影、3 度带。所有 DEM 数据镶嵌为一个IMG文件,覆盖整个监测区。

全色影像的纠正

作业软件采用 ERDAS ,由软件读取原始全色影像的 DIM 文件,将卫星参数加入到纠正模型中,再加入处理后的 DEM 数据,此时的全色影像数据已具有比较粗略的地理坐标,误差仍很大,根据影像上的特征地物点输入外业实测的 GPS 点位坐标,对GPS 点位对应的影像特征地物点进行微调,使其位置更接近于真实坐标,缩小控制点误差。对误差很大的点位进行原因分析,根据具体情况进行调整和删减,满足校正条件后对影像进行纠正处理。影像重采样分辨率为,重采样方法为三次卷积处理。影像控制点坐标分布及纠正误差如表2所示。

应用高分辨率影像进行校正中,对于数据源的选取很重要,不同卫星、不同时像、不同质量的卫星影像对采取的校正方法和最后的校正精度有较大的影响。对于山区来说,DEM数据至关重要。良好的卫星影像、精确的特征地物点坐标和适宜的DEM数据可以把卫星影像纠正中的外部误差因素降到最低。

表2 鸡西市纠正影像 307 -258 景控制点残差统计

参考文献

胡明成.卫星遥感技术的发展和最新成就[J].测绘科学,2000,25 (1)

仇肇悦,李军,郭宏俊.遥感应用技术[M].武汉:武汉测绘科技大学出版社1995

孙家炳.遥感原理与应用[M],武汉:武汉大学出版社.2003

梅安新等.遥感导论[M],北京:高等教育出版社.2003

党安荣,王晓东,陈小峰等.ERDAS IMAGINE 遥感图像处理方法[M].北京:清华大学出版社,2003

CH/T 1008-2001.基础地理信息数字产品1∶10000、1∶50000数字高程模型[S].北京:中国标准出版社,2001

森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要: 目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。 关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048) Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing 前言 卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。 1.SPOT5卫星遥感数据特点 SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。 2.SPOT5数据的处理方法和过程 SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购 订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。 根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备 大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。 将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。 对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。 几何正射校正 正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。 以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正 用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合 根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合 对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想: 遥感影像地图 将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。 3. 结果和讨论 几何精度 利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择 对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果 融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。 参考文献 1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3-4. 2.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京, 3.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68-70. 4.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展 来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79 21世纪遥感与GIS的发展李德仁 (武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079) 摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208; 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、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。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。 美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。 法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化 从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。 自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用 “数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。 “数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用 从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。 2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2] GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化 在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识 GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。 目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系 笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全

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基于遥感数据的论文参考文献

遥感原理与应用第一章 电磁波及遥感物理基础名词解释:1、 遥感 2、遥感技术 3、电磁波 4、电磁波谱 5、绝对黑体 6、绝对白体7、灰体 8、绝对温度 9、辐射温度 10、光谱辐射通量密度 11、大气窗口12、发射率 13、热惯量 14、热容量 15、光谱反射率 16、光谱反射特性曲线 填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 、 、 、 、 、 、 等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是 和 的函数。3、一般物体的总辐射通量密度与 和 成正比关系。4、维恩位移定律表明绝对黑体的 乘 是常数。当绝对黑体的温度增高时,它的辐射峰值波长向 方向移动。5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 μm选择题:(单项或多项选择)1、 绝对黑体的 ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。2、 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 ①反射率 ②发射率 ③物体温度一次方 ④物体温度二次方 ⑤物体温度三次方 ⑥物体温度四次方。3、 大气窗口是指 ①没有云的天空区域 ②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段 ④没有障碍物阻挡的天空区域。4、 大气瑞利散射①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系 ④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系 ⑥与波长的四次方成反比关系 ⑦与波长无关。5、 大气米氏散射 ①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长无关。问答题:1、 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点,又有哪些共性?2、 物体辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐射峰值波长是多少?3、 叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。4、 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?5、 何为大气窗口?分析形成大气窗口的原因,并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。6、 传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量?第二章 遥感平台及运行特点名词解释:1、 遥感平台 2、遥感传感器 3、卫星轨道参数 4、升交点赤经 5、轨道倾角6、近地点角距 7、地心直角坐标系 8、大地地心直角坐标系 9、卫星姿态角10、开普勒第三定理 11、重复周期 12、近圆形轨道 13、与太阳同步轨道14、近极地轨道 15、偏移系数 16、GPS 17、ERTS_1 18、LANDSAT_1 19、SPOT 20、IRS 21、CBERS 22、ZY_1 23、Space Shuttle 24、MODIS 25、IKONOS 26、Quick Bird 27、Radarsat 28、ERS 29、小卫星填空题:1、遥感卫星轨道的四大特点 。2、卫星轨道参数有 。3、卫星姿态角是 。4、遥感平台的种类可分为 、 、 三类。5、卫星姿态角可用 、 、 等 方法测定。6、与太阳同步轨道有利于 。7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 ;带有TM探测器的是 。8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 ;可产生同轨立体影像的是 。9、ZY-1卫星空间分辨率为 。10、美国高分辨率民用卫星有 。11、小卫星主要特点包括 。12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是 。选择题:(单项或多项选择)1、 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球①黄道面的交点②地球赤道面的交点③地球子午面的交点。2、 卫星与太阳同步轨道指①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3、 卫星重复周期是卫星①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。4、 以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。5、 问答题:1、 根据Landsat-1的运行周期,求该卫星的轨道高度。2、 根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数,通过计算排出其轨道(赤道处)的分布图。3、 以Landsat-1为例,说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。4、 叙述地心直角坐标系与地心大地直角坐标系的差别和联系。5、 获得传感器姿态的方法有哪些?简述其原理。6、 简述遥感平台的发展趋势。7、 LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点?第三章 遥感传感器及其成像原理名词解释:1、遥感传感器 2、探测器 3、致冷器 4、红外扫描仪 5、多光谱扫描仪6、推扫式成像仪 7、成像光谱仪 8、瞬时视场 9、MSS 10、TM 11、HRV 12、SAR 14、INSAR 15、CCD 16、真实孔径侧视雷达17、合成孔径侧视雷达18、全景畸变 19、动态全景畸变 20、 静态全景畸变 21、距离分辨率22、方位分辨率23、雷达盲区24、角隅反射 25、粗加工产品 26、精加工产品27、多中心投影 28、多中心斜距投影填空题:1、MODIS影像含有 个波段,其中250米分辨率的包括 波段。2、RADARSAT-1卫星空间分辨率最高可达 ,共有 种工作模式。3、多极化的卫星为 。4、目前遥感中使用的传感器大体上可分为 等几种。5、遥感传感器大体上包括 几部份。6、MSS成像板上有 个探测单元;TM有 个探测单元。7、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是 ,其空间分辨率为 。8、利用合成孔径技术能堤高侧视雷达的 分辨率。9、扫描仪产生的全景畸变,使影像分辨率发生变化,x方向以 变化,y方向以 变化。10、实现扫描线衔接应满足 。选择题:(单项或多项选择)1、 全景畸变引起的影像比例尺变化在X方向①与COSθ成正比②在X方向与COSθ成反比③在X方向与COS²θ成正比④在X方向与COS²θ成反比。2、 全景畸变引起的影像比例尺变化在Y方向①与COSθ成正比②与COSθ成反比③与COS²θ成正比④与COS²θ成反比。3、 TM专题制图仪有① 4个波段②6个波段③7个波段④9个波段。4、 TM专题制图仪每次同时扫描①6条扫描线②12条扫描线③16条扫描线④20条扫描线。5、 HRV成像仪获得的影像①有全景畸变②没有全景畸变。6、 SPOT卫星获取邻轨立体影像时,HRV中的平面镜最大可侧旋①10º②16º③27º④32º。7、真实孔径侧视雷达的距离分辨率与①天线孔径有关②脉冲宽度有关③发射的频率有关。7、 径侧视雷达的方位分辨率与①天线孔径有关②天线孔径无关③斜距有关④斜距无关。问答题:1、叙述侧视雷达图像的影像特征2、MSS、TM、ETM+影像各有何特点?3、有哪几种方法可以获得多光谱摄影影像?4、对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变?扫描角为θ时的影像的畸变多大?5、叙述Landsat-1上的MSS多光谱扫描仪获取全球(南北纬度81°之间)表面影像的过程。6、TM专题制图仪与MSS多光谱扫描仪有何不同?7、SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同?8、侧视雷达影像的分辨力、比例尺、投影性质和投影差与中心投影航空或航天像片影像有何不同?9、侧视雷达为什么要往飞机侧方发射脉冲并接收其回波成像?如果向飞机或卫星正下方发射脉冲并接收回波成像会是什么情景?10、简述INSAR测量高程的基本原理。第四章 遥感图像数字处理的基础知识名词解释:1、光学影像 2、数字影像 3、空间域图像 4、频率域图像 5、图像采样6、灰度量化7、BSQ 8、BIL 9、BMP 10、TIFF 11、ERDAS 12、PCI 13、3S集成填空题:1、光学图像是一个 函数。2、数字图像是一个 函数。3、光学图像转换成数字影像的过程包括 等步骤。4、图像数字化中采样间隔取决于图像的 ,应满足 (公式)。5、一般图像都由不同的 、 、 、 的周期性函数构成。6、3S集成一般指 、 和 的集成。选择题:(单项或多项选择)1、 数字图像的①空间坐标是离散的,灰度是连续的②灰度是离散的,空间坐标是连续的③两者都是连续的④两者都是离散的。2、 采样是对图像①取地类的样本②空间坐标离散化③灰度离散化。3、 量化是对图像①空间坐标离散化②灰度离散化③以上两者。4、 图像数字化时最佳采样间隔的大小①任意确定②取决于图像频谱的截止频率③依据成图比例尺而定。5、 图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为①32个②64个③128个④256个。6、 BSQ是数字图像的①连续记录格式②行、波段交叉记录格式③象元、波段交叉记录格式。问答题:1、 叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。2、 怎样才能将光学影像变成数字影像。3、 叙述空间域图像与频率域图像的关系和不同点。4、 叙述储存遥感图像有哪几种方法,列举2—3种数字图像存储格式,并说明其特点。5、叙述3S集成的形式和作用。第五章 遥感图像几何处理名词解释:1、 共线方程2、外方位元3、像点位移4、几何变形5、几何校正6、粗加工处理7、精加工处理8、多项式纠正9、间接法纠正10、直接法纠正11、灰度重采样12、最邻近像元重采样13、双线性内插14、双三次卷积15、图像配准16、数字镶嵌17、数字地面模型18、正射影像19、地理编码图象 20、DEM填空题:1、 分别写出中心投影,推扫式传感器(旁向,航向倾斜),扫描式传感器的共线方程表达式 , , , 。2、 遥感图像的变形误差可以分为 和 ,又可以分为 和 。3、 外部误差是指在 处于正常的工作状态下,由 所引起的误差。包括 , , , 等因素引起的变形误差。4、 传感器的六个外方位元素中 的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化,而 使图像产生非线性变形。 5、 地球自转对于多中心投影影像产生像点位移在 方向上,位移量bb’= 。6、 TM卫星图像的粗纠正使用的参数有 , , , 纠正的变形有 , 。7、 遥感图像几何纠正的常用方法有 , , 。8、 多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系 。9、 多项式拟合法纠正中,一次项纠正 ,二次项纠正 ,三次项纠正 。10、项式拟合法纠正中控制点的要求是 , , 。11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要 个控制点,二次项最少项需要 个控制点,三次项最少需要 个控制点。12、SPOT图像采用共线方程纠正时需要 ,有 未知参数,最少需要 个控制点。13、常用的灰度采样方法有 , , 。14、数字图象配准的方式有 , 。15、数字图像镶嵌的关键 , , 。16、在姿态角都为0的情况下,中心投影像片的投影差为 ,推扫式影像(HRV)的投影差为 ,扫描仪影像(MSS)的投影差 ,侧视雷达影像(SAR)的投影差 。17、灰度采样中,双线性内插的权矩阵采用 函数求取, 双三卷积的权矩阵采用 函数求取。选择题:(单项或多项选择)1、 垂直航线方向距离越远比例尺越小的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。2、 垂直航线方向距离越远比例尺越大的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。3、 真实孔径天线侧视雷达影像上高出地面的物点其象点位移(投影差)①向底点方向位移②背向底点方向位移③不位移。4、 逐点扫描式影像(如TM影像)上高差引起的像点位移(投影差)发生在①像底点的辐射方向②扫描方向。5、 多项式纠正用一次项时必须有①1个控制点②2个控制点③3个控制点④4个控制点。6、 多项式纠正用二次项时必须有①3个控制点②4个控制点③5个控制点④6个控制点。7、 多项式纠正用一次项可以改正图像的①线性变形误差②非线性变形误差③前两者。8、 共线方程的几何意义是在任何情况下①像主点、像底点和等角点在一直线上②像点、物点和投影中心在一直线上③ 主点、灭点和像点在一直线上。问答题:1. 叙述中心投影的航空像片,MSS多光谱扫描仪影像,SPOT的HRV推扫式影像和真实孔径侧视雷达图像的几何特征。2. 列出中心投影影像、推扫式影像(旁向和航向)、逐点扫描影像和侧视雷达影像的构像方程和共线方程表达式。3. 列出中心投影影像、推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的投影差公式,并说明投影差产生的像点位移各自不同点。4. 已知中心投影影像姿态产生的变形误差公式为推导出推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的像点位移公式。5. 叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理(可作图说明)和优缺点。6. 两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题?解决的基本方法是什么?7. 叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。8. 多项式拟合法选用一次项、二次项和三次项,各纠正遥感图像中的哪些变形误差?9. 多项式拟合法平差后精度应控制在什么范围内?超限了怎么办?10.叙述共线方程法纠正SPOT卫星图像的原理和步骤。11.在几何纠正的重采样中,内插像元4*4图像亮度值矩阵为:在间接法纠正过程中,某地面点反算到原始像点的坐标值为( ,),利用最邻近法和双线性内插法求像点的亮度值。12.叙述数字图像镶嵌的过程。13.画出各个外方位元素变化引起的图形变化情况第六章 遥感图像辐射处理名词解释:1、辐射误差2、辐射定标3、大气校正4、图像增强 5、图像直方图 6、假彩色合成 7、密度分割 8、真彩色合成 9、假彩色合成 10、伪彩色图像 11、图像平滑 12、图像锐化 13、边缘检测 14、低通滤波 15、高通滤波 17、图像融合 18、直方图正态化 19、梯度算子 20、线性拉伸 21、拉氏算子 22、直方图均衡 23、邻域法处理 填空题:1、辐射传输方程可以知道,辐射误差主要有 , , 。2、常用的图像增强处理技术有 , 。3、增强的常用方法有 , , , , , , 等。子4、直方图均衡效果 , , 。5、3*3的拉普拉斯算子 。6、图像平滑和锐化的关系 。 7、NDVI= 。8、图像融合的层次 , , 。9、HIS中的H指 ,I指 , S指 。 图像融合的常用算法 , , , , 等。选择题:(单项或多项选择)1、 图像增强的目的① 增加信息量②改善目视判读效果。2、 图像增强①只能在空间域中进行②只能在频率域中进行③可在两者中进行。3、 从图面上看直方图均衡后的效果是①增强了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差②减弱甚至于淹没了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差③增强了占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差④减弱占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差。4、 标准假彩色合成(如TM4、3、2合成)的卫星影像上大多数植被的颜色是①绿色②红色③蓝色。5、 图像边缘增强采用①低通滤波②高通滤波。6、 消弱图像噪声采用①低通滤波②高通滤波。7、 图像融合前必须先进行①图像配准②图像增强③图像分类。8、 图像融合①必须在相同分辨率图像间进行②只能在同一传感器的图像间进行③可在不同分辨率图像间进行④可在不同传感器的图像间进行⑤只限于遥感图像间进行⑥可在遥感图像和非遥感图像间进行。 问答题:10、 根据辐射传输方程,指出传感器接收的能量包含哪几方面,辐射误差及辐射误差纠正内容是什么,11、 简述遥感数字影像增强处理的目的,例举一种增强处理方法,说明其原理和步骤。12、 什么是遥感图像大气校正?为什么要进行遥感图像大气校正?请以多光谱扫描仪(MSS)资料为例,说明大气校正的原理和方法。13、 以美国陆地卫星TM图像的波段为例,分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比,假彩色合成图像在地物识别上有何优越性?14、 叙述美国陆地卫星ETM图像分辨率30米的5、4、3波段影像与分辨率15米的全色影像进行融合的步骤和方法。15、 说明以下直方图的影像特征。第七章 遥感图像判读名词解释:1、遥感图像判读 2、景物特征 3、判读标志 4、几何分辨率 5、辐射分辨率6、光谱分辨率 7、时间分辨率 8、波谱响应曲线 9、热阴影 10、冷阴影11、雷达盲区 12、角隅反射 13、体散射 14、影像几何特性 15、影像辐射特性16、 地物光谱特征 17、地物空间特征 18、地物时间特征填空题:1、遥感图像信息提取中使用的景物特征有 。2、遥感图像空间特征的判读标志主要有 等。3、传感器特性对判读标志影响最大的是 等。4、光谱分辨率根据 三项指标来判定。5、热红外图像上的亮度与地物的 和 有关, 比 影响更大。6、 侧视雷达图像上的亮度变化与 等有关。选择题:(单项或多项选择) 1、 遥感图像的几何分辨率指 ①象元相应地面的宽度 ②传感器瞬时视场内观察到地面的宽度 ③能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。2、 热红外图像是 ①接收地物反射的红外光成的像 ②接收地物发射的红外光成的像。3、 热红外图像上的亮度与地物的 ①反射率大小有关 ②发射率大小有关 ③反射太阳光中的红外光强度有关 ④温度高低有关。4、 侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺 ①离底点近的比例尺大 ②离底点远的比例尺大 ③比例尺不变。问答题:1、 遥感图像判读主要应用景物的哪些特征?2、 何为传感器的空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率?3、 叙述TM多光谱图像的几何特征和辐射特征。4、 叙述地物光谱特性曲线与波谱响应曲线之间的关系和不同点?(可作图说明)5、 举例说明为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息?6、 叙述热红外图像的几何特征和辐射特征。7、 叙述侧视雷达图像的几何特征和辐射特征。第八章 遥感图像自动识别分类名词解释:1、模式识别 2、遥感图像自动分类了 3、统计模式识别 4、结构模式识别5、光谱特征向量 6、特征空间 7、特征变换 8、特征选择 9、主分量变换10、哈达玛变换 11、穗帽变换 12、生物量指标变换 13、标准化距离14、类间离散度15、类间离散度16、类内离散度17、判别函数18、判别边界19、监督法分类20、非监督法分类21、条件概率22、先验概率23、后验概率24、贝叶斯判别规则25、马氏距离26、欧氏距离27、计程距离28、错分概率29、训练样区 30、最大似然法分类 31、最小距离法分类32、ISODATA法分类33、混淆矩阵填空题:1、遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是 等。2、特征变换在遥感图像分类中的作用是 。3、遥感图像特征变换的主要方法有 等。4、特征选择的目的是 。5、标准化距离的公式 。6、马氏距离公式 ,欧氏距离公式 ,计程距离公式 。7、最大似然法分类判别函数 。8、分类后处理主要包括 , 。选择题:(单项或多项选择)1、 同类地物在特征空间聚在①同一点上②同一个区域③不同区域。2、 同类地物在特征空间聚类呈①随机分布②近似正态分布③均匀分布。3、 标准化距离大可以说明①类间离散度大,类内离散度也大②类间离散度小,类内离散度大③类间离散度大,和/或类内离散度小④类间离散度小,类内离散度也小。4、 监督分类方法是①先分类后识别的方法②边学习边分类的方法③人工干预和监督下的分类方法。5、 两类地物的最大似然法分类判别边界在①两类地物分布概率相等处②两类地物均值的中值位置③其中一类地物分布概率的最大处。6、 ISODATA法分类的样区①尽量选在同一类别中②尽量包含所需识别的类别③类别是已知的④类别是未知的。问答题:1、 什么叫特征空间?地物在特征空间聚类有哪些特性?2、 作图并说明遥感影像主分量变换的原理和它在遥感中的主要作用。3、 叙述生物量指标变换的原理及其作用。4、 为什么要进行特征选择?列举几种特征选择的主要方法和原理。5、 叙述监督分类与非监督分类的区别。6、 叙述最大似然法分类原理及存在的缺点。7、 叙述最小距离法分类的原理和步骤。8、 叙述ISODATA法非监督分类的原理和步骤。9、 叙述图像增强中的平滑处理与分类后的平滑处理的异同点。10、述改善仅用光谱特征的统计模式识别自动分类的主要方法和基本原理。11、评价以下的混淆矩阵,并求出平均可信度和加权可信度。类 别 1 2 3 4 5 12345其它类 象元数 135 276 463 178 30512、根据下图中两类地物在一维特征空间中的分布,画出最大似然法、最小距离法的判别边界并分析和比较它们的错分概率。第九章 遥感技术的应用名词解释:1、卫星影像地图 2、DRG 3、DLG 4、GIS 5、同轨立体影像 6、邻轨立体影像 7、沙尘暴 8、海洋赤潮 9、地质构造 10、植被指数 11、森林立地条件12、臭氧空洞 13、土壤侵蚀 14、遥感考古 15、蓝冰填空题:1、 利用遥感图像修测地形图,修测的主要内容有 等。2、遥感图像制作影像图时控制点来源有 等。3、森林立地因子包括 等。4、多时遥感影像监测冰川流速的步骤是 等。选择题:(单项或多项选择) 1、 分辨率30米的TM影像,按规范要求的平面精度(图上),适合制作哪种比例尺的影像图 ①1:10000 ②1:100000 ③1:500000。2、 按规范要求的平面精度制作卫星影像图,选控制点用的地形图比例尺,应比影像图的比例尺 ①大一个等级 ②小一个等级。问答题:1、 举例说明制作不同比例尺卫星影像地图时怎样选择遥感图像?2、 叙述遥感监测南极冰川流速和流量的基本方法。3、 中国南方草场三级分类的内容是什么?TM影像可能提取出哪些信息?4、 叙述遥感调查中国南方草场资源的基本方法。5、 叙

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森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要:目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing前言卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。1.SPOT5卫星遥感数据特点SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。2.SPOT5数据的处理方法和过程SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。几何正射校正正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想:遥感影像地图将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。3. 结果和讨论 几何精度利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。参考文献1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京,.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 7921世纪遥感与GIS的发展李德仁(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079)摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测中图法分类号:P208;随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、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。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用“数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。“数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2]GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全

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林黛玉 林黛玉是一个才华横溢而性格孤傲的女子,“可叹停机德,堪怜咏絮才。玉带林中挂,金簪雪里埋”,则是她的写照。她从小失去双亲,寄居在荣国府,虽然贾母对她疼爱有加,但由于清高自尊的个性,她常生“寄人篱下”的伤感。 她多愁善感,常常为别人不注意的小事而悲伤流泪。正如小说中所描写的“黛玉葬花”一幕,就突出了这一点。花开花谢本来就是自然景象,但她却由此而想到人生的悲欢离合、聚散无常。她为落花叹息,她把宝玉引为知己,同看《西厢记》,把人生的希望都寄托在宝玉身上。她深爱着宝玉,但又感到很难如愿。于是,她因想争取自己的位置但又多次失败而顾影自怜,暗泣于无人之处。 她的内心世界似难捉摸,但也常常将其显露于外。若宝玉“得罪”了她,她便生气,泪水涟涟,甚至为他而生病。表面上这样,其实内心仍是挂念着他,借口去看他。宝玉一病,她为之而伤心,为之而哭泣。但由于封建礼教道德的约束,她不得表白,不得自已,最终在宝钗出阁之日郁郁而死,没能了却自己的心愿。 曹雪芹深爱他笔下的林黛玉,爱她的一切,爱她的笑和泪,爱她的喜与悲。正是由于这种刻骨的爱,才使他将黛玉对宝玉的一段痴情演绎得美丽异常,刻画得入木三分,为世人塑造了一个“心较比干多一窍”、反封建礼教的光彩照人的形象。 《老人与海》《老人与海》讲了古巴老渔夫桑提亚哥独自在海上拼搏的故事,告诫人们要勇敢地面对失败,在暴力、失败和死亡面前要保持人的尊严和勇气,保持“男子汉的风度”:“一个人并不是生来要被打败的。你尽可以把他消灭掉,可就是打不败他。1、毫无畏惧、坚持不懈的精神2、自信与乐观的人生态度 他是一个孤独的老人,每天驾着小船在湾流中钓鱼,至今已是八十四天过去了,他连一条鱼也没逮住。刚开始,还有一个男孩跟随他。但连续四十天过去了,他们一无所获,那孩子只好离开了他。 第八十五天,老人终于钓上了一条大马林鱼。上了钩的大马林鱼拼命逃窜,把他的小船在海上拖了三天三夜才筋疲力尽。老人趁机鼓起力量,用鱼叉杀死了那条大马林鱼。但那条大马林鱼实在太大了,老人只好把它绑在小船的一边。让老人意想不到的是,这条死去的鱼--老人称之为"我的财产"--在归航中一次又一次遭到鲨鱼的袭击。 为了保护他的"财产",勇敢的老人与鲨鱼进行了一次又一次的搏斗。当他杀死第一只灰鲭鲨的时候,他对自己说了一句话,这句话后来成了奋斗者的至理名言,被广为流传。他告诉自己说:"人不是为失败而生的。一个人可以被毁灭,但不能给打败。" 鲨鱼们还在前赴后继地向着他的"财产"发起进攻。他已经竭尽全力,他孤立无援,他再也抵挡不住,他只得承认自己的失败。于是,他放弃了搏斗,让自己活了下来,回到阔别已久的海岸。而那条被他捕获的大马林鱼,最终只剩下了一副十八英尺长的骨架。这是渔夫圣地亚哥的故事。这个名叫圣地亚哥的老人,用一种孤身奋斗的艺术形象,感动着他的每一位读者。 老人处境的一步步恶化就是为了表现出海明威这一硬汉子在“重压”与所表现出的“优雅风度”,这样的重压之下,老人的失败才显得尤其悲壮,刚开始时,天天出海,但一连40天没有钓到一条鱼,这种失败就够“倒霉”了,后来小孩儿马洛林的离去更让老人的处理显得黯淡凄凉,最后的遭遇更让人感到凄惨,然而就是这种“从失败仍然是到失败”的境况下,桑提亚哥完善地体现了海明威的硬汉子性格:当他的大鱼被鲨鱼吃得仅剩下一副骨骼时,他自问:“可是,是什么把你打败的呢?”“什么也不是……是我走得太远啦。”老人勇敢地承认了自己的失败,却又绝对相信自我的力量。相信他纵然是失败依然勇敢无比,相信在精神上并没有败给鲨鱼,因为被消灭的是鲨鱼,而不是自己,正是基于对待失败的勇敢、毫不气馁的精神,桑提亚哥体会到:“一旦给打败,事情也就容易办了”。于是“现在只要把船尽可能好好地、灵巧地开往自己的港口去。”当战斗已成往事,辉煌也已逝去,桑提亚哥是那么安详平静地完成剩余的工作,绝好地体现了“重压下的优雅风度”。如果说人生是个竞技场,自然便是人生的大背景。而此刻的桑提亚哥却已完全超越了这个自然,超越了他人生中的磨难、辉煌、成功亦或是失败。 桑提亚哥——是一个典型的“硬汉”形象,是海明威所塑造的一系列拳击师、斗牛士、猎人、战士等“硬汉”形象的发展与升华。他面对浩瀚的海洋,凶猛的大马林鱼和凶恶的鲨鱼,恶劣的气候和多舛的命运,表现出顽强的毅力和必胜的信心。在英雄与环境的斗争中,桑提亚哥是一个失败的英雄。然而在对待失败的风度上,他赢得了胜利。在他身上,具有超越的人格力量,是一个精神上的强者。无论是84天的“背运”,还是在与马林鱼博斗“感觉到自己要垮下去的时候”,他“还要试它一试”,还要“忍住一切的疼痛,抖擞当年的威风,把剩的力气统统拼出来”。在与鲨鱼群进行殊死战斗的境况中,老人在精疲力竭的情况下,仍然拖着伤残的身躯,与残暴的鲨鱼展开了一场力量悬殊、注定失败的战斗。虽然桑提亚哥在与暴力世界的较量中失败了,但他坚信:“一个人并不是生来要给打败的,你尽可把他消灭掉,可就是打不败他。”最终,他虽然只带回来一副巨大的鱼骨架,然而,在睡梦中,小孩还在陪伴着他,他也正在梦见狮子。这是对未来胜利的向往,是对人的精神力量的进一步肯定。 老人桑地亚哥象征着一种哲理化的硬汉子精神,一种永恒的、超时空的存在,一种压倒命运的力量。

是在写本科论文么?一般研究路遥的没啥外文文献吧,有的话估计也只能是日文,日本有个安本实搞路遥的。

孙少安,孙少平他们两兄弟有着相似的性格.少安小学毕业后,由于家里贫穷,无法继续上学,但他非常自信又自尊,他告诉父亲,他别无所求,只想进一次考场,以证明自己并不是考不上中学.结果,在全县的几千名考生中,他以第三名的优异成绩被录用了,这时他平静地回到农村,面对现实他相信任何地方都有自己的人生价值,他要让自己"在双水村做一个出众的庄稼人",在以后平凡的生活中,他务实,能干,又有清醒的现代意识,不仅成为一个样样精通的庄稼人,而且抓住机遇,办砖场,搞企业,成为一位让人佩服的庄稼人.他所有的并不只是"光宗耀祖"的希望,而是"出众"显示自己的信心和价值.贫穷,失学,失恋这些命运使他更早地领略到了挫折和不幸,但也更让他学会了平静地等待和默默地承受,城乡差别,习惯势力使他的奋斗之路充满了重重荆棘.但是面对打击,他不气馁,不忧伤,勤于思考,敢于进取,认定自己的目标而奋斗不息.终于这位祖宗八代都是农民的汉子树立起他在村子中的威信,使得那些村民刮目相看.孙少安又是一个极有责任感和同情心的人.他和他的外地娶回的妻子同甘共苦,但当日子稍好一点时,他的妻子提出分家另过,社会上外部的各种压力不能让他屈服,但这件事也使他更加意识到了自己的责任.他孝敬父母,关心弟妹,即使对村里的乡里也极富同情心.当他的砖场刚刚走上正路时,村里的许多困难户为筹钱买化肥甚至为买一点生活用品而来找他打工时,他尽力帮助他们.孙少安是一代农民的新代表.孙少平的一生更是体现了平凡人生的辉煌意义,他从一名高中毕业生成为一名煤矿工人,其间经历了波澜壮阔的人生历程.贯穿他的思想的主线就是奋斗不息,坚韧不拔,无论面对何种挫折,他都能平静接受,对生活充满了希望.在高中学习期间,他每日吃饭时总是属于"黑非洲"那几个人,但他学习刻苦,心怀远大的理想.在高中毕业时同田晓霞的一次临别聚会上,他说他绝对不会变成那种什么"满嘴说的都是吃,肩膀上搭几个褡裢,在石圪节上瞅着买个便宜猪娃;为几根柴禾或者一颗鸡蛋和邻居打得头破血流,牙也不刷,书都扯着糊了粮食囤……",田晓霞虽是调侃之言,却的确说到了孙少平的心理深处,他惟恐他自己会被农村的那种传统的意识淹没,而决定离开家乡到社会上去独自奋斗.他坦然面对人生,将劳动看得高于一切,无论是当揽工汉还是当煤矿工人,他都是由于劳动而受到尊重也树立了他的信心.当他揽工为别人当小工背石头时,刚刚走出学校的他虽然背上伤痕累累却没有叫喊一声.当那些同他一起下煤矿的矿工去领工资,却连当月的生活费都不足用时,他真正地体会到了劳动的价值.同时他又具有现代意识,时时不忘学习,能文能武,也使他赢得了爱情,田晓霞不顾忌他的生活环境,工作事业方面与自己的巨大差异而深深地爱上了这个"掏煤的男人".虽然他和田晓霞的爱情以悲剧结束了,但是他仍然能承受所有的一切.勇敢真诚地面对生活.孙少平在各种严酷环境中默默承受独自奋斗的经历正是这部作品的迷人魅力所在.以人物的经历为经线,整个社会变迁,思想转型则构成了小说的纬线.小说中另一些人物也显得血肉饱满.田福堂这位曾是双水村的"一把手",革命时代也是叱咤风云的人物,可是面对新的形势,他明显地感到了新一代的年青人带给他的压力,他也为他的力不从心感到悲哀,当他看到多年已未到过的大队部时,他为他那个时代骄傲,而对新时代则感到无能为力.可以说人物思想的变化正是整个时代意识变化的反映.当我看完路遥《平凡的世界》的时候,我有一种震撼的感觉,我真的不敢相信一本小说居然能写成这样,能够写得如此的气势磅礴和深刻细腻,我敢说这是我从小到大看过的书中最让我痴迷的一部,也是最好的一部,热爱《平凡的世界》的朋友们,你们知道吗?孙少平的原型就是路遥的亲弟弟,他和孙少平一样,也是一个热血青年,到城里打过工,当然,路遥弟弟的后来怎么样我不太清楚了.还有,路遥为了写《平凡的世界》这本书,耗费了自己全部的精力,并为此付出了生命的代价.在写完《平凡的世界》一书后不久(大概是两年吧),路遥就因身体极度虚弱导致了生命的衰竭,走到了生命的尽头.试问,当今这样的文学创作者还有吗,现在很红的余秋雨先生(我对他没有成见)也无法和路遥相提并论.路遥当年为了写《平凡的世界》,深入到农村、厂矿、学校等体验生活,那时的体验生活和现在某些较为流行的“体验”完全是两个不同的概念,他一去就是几年;为了收集到比较完整的写作资料,他查阅了大量的报刊书籍,他的手指为了翻书,表面的皮几乎磨得透明了,可以很清晰地看见里面的血管,为了激发写作灵感,他抽了大量的劣质香烟,这也为他以后的早逝埋下了隐患.中国较为权威的报纸《中国青年报》曾经做过这样的民意调查:对你影响最大的作家是哪位?对你影响最大的书是哪本?通过对全国各地不同阶层人士的调查,结果是:影响最大的作家是鲁迅,而影响最大的一本书就是路遥的《平凡的世界》.路谣的《平凡的世界》的影响力由此可见一斑.许多时候,我真的会被路遥那种甘于寂寞、勇于思索的精神所感动,就是他,一个从大西北走出的农民,却为我们塑造了孙少安、孙少平、润叶、孙玉厚、田福堂、田晓霞等等性格迥异,呼之欲出的人物,这些人物特别是正面人物如孙少安、孙少平等影响了一代又一代的青年,使他们知道了什么是平凡世界中的不平凡,知道了在那么艰难的生活中也可以留下许多美好的东西,知道了劳动原来也是可以如此的充实,知道了理想和奋斗真的可以让人脱离虚浮,这也许就是《平凡的世界》这本书最大的魅力所在吧!读这本书时我正在读军校,虽然现在我也才26岁,可这本书却无时无刻不在我脑海里萦绕,我真的希望中国的教育者能够推荐我们的中小学生读一读这本充满了人生哲理和人性关怀的书,我相信这本书对任何一个青年都会产生积极而深远的影响.有的时候我真的不明白,我们现在的教育为什么不能很好的引导青少年的人生观和价值观呢!也许有一种声音是现在的时代是多元化的社会,影响青少年的因素很多,现在的价值取向和行为标准也不尽相同,教育的难度加大了.这是事实,可我们总不能裹足不前吧,我们称教师是人类灵魂的工程师,可现在的许多教育工作者真的很好的塑造了青少年的灵魂吗,许多老师绞尽脑汁地想方设法搞创收,学校里的许多行为已经染上了社会恶毒的习气,我们的学生学什么呢,学社会上的人情世故,还是教育学生做一个热爱生活、热爱劳动、认真负责的中国公民?学习在学校不仅仅是学习书本上枯燥的知识,重要的是,学生在学校里更应该学会怎样做人,怎样做一个对社会、对他人负责任的人,这才是真正的塑造青少年的灵魂.我们现在先撇开这些不说,就说我们所受的教育到底是一些什么样的教育,我们从小到大都是在大无畏的英雄主义、国家和人民利益高于一切的集体主义教育下成长,这些教育固然重要,可是我们的人性化教育在哪里呢,对个人生命和权益尊重的教育在哪里呢,对人与人之间真诚的沟通的教育又在哪里呢?为什么现在这个社会如此的浮躁,如此的没有诚信,罪魁祸首就是教育.邓小平曾经说过,改革开放以来最大的失误就是教育.教育人性化和实事求是的缺失,是我们这个时代和民族的悲哀,一个缺乏人性化关怀的社会是没有希望的社会,因为这样的社会只会培养出虚伪、奸诈,丧失伦理道德的人来,就是现在,我们依然没有看到教育制度有多大的改革,应试教育依然大行其道,素质教育依然只是天方夜谭,想一想吧,已经是二十一世纪了,我们还要走到什么时候才能真正扭转当前的无奈呢!改革是艰难的,不然历史上也不会每遇改革就会出现地震般的异响,而且历史上的改革大多是以失败而告终的,但,进入人类高度文明的社会的今天,在中国如果还是这样的话,不能不说是一种悲哀,我想,政治体制的改革也许很难,甚至是不可能的,可为什么对教育制度的改革也是如此呢,难道真的是相辅相成的吗?这些问题对我来说真的是不得而知,但我想我们当前可以做的就是把路遥的《平凡的世界》向广大青少年推荐,上面说到的许多问题,我想都能在这本书中找到答案(当然不是体制改革方面的答案,而是教育导向的问题).不知是否有人同意我的看法,谈谈你们的观点!感悟平凡——读《平凡的世界》有感平凡,是生活的本色.我们每一个人,对于这个浩缈的世界来说,都十分渺小、脆弱、微不足道.这个世界也是平凡的,悲与欢、生与死、穷与富、世事的变更,于历史的长河来说,无非是些平凡事.对于平凡,我素来都是这样认为的,直到读了一本书——《平凡的世界》,这才恍然大悟.这一部伟大的巨著,为我们解说了平凡和苦难,阐释了生活的意义.书中为我们描述的是一个平凡的世界,一个黄土地上的世界.这里生活着一群世世代代面朝黄土北朝天的普通人,他们演绎着一幕幕生老病死、悲欢离合、贫穷与富裕、苦难与拼搏、世事变更的戏剧.是喜剧?悲剧?正剧?也许都有一点.在这本书里,没有华丽的辞藻、没有惊险离奇的情节,没有惊天动地的场面,有的只是平凡的人,平凡的生活,平凡的感情,平凡的故事.老师推荐我读这本书的时候,我还以为她是在搪塞我,因为我读完第一遍的时候,我没有任何感觉,这里面的事情太平凡了,平凡得让我感觉到他们都好像是发生在我的身边.然而,当我读到第三遍的时候,我已经感觉到了我的血液慢慢地开始沸腾了.书中给我印象最深的人物是孙少平.这是一位对苦难有着深切的认识,对生活有着深邃的理解,对精神世界有着深刻追求的人,他有铮铮铁骨,有强大的精神力量,有巨大的勇气.从学生时代的"非洲人"到成年时代的"揽工汉",他经历的是艰苦卓绝的人生奋斗,然而在痛苦与磨砺中,他形成了一种对苦难的骄傲感、崇高感.我欣赏他的苦难的哲学,钦佩他对劳动的认识,羡慕他对生活的理解.关于苦难的哲学,书中这样表达"……是的,他是在社会的最底层挣扎,为了几个钱而受尽折磨;但是他已经不仅仅将此看作是谋生、活命……他现在倒很“热爱”自己的苦难.通过这一段血火般的洗礼,他相信,自己经历千辛万苦而酿造出来的生活之蜜,肯定比轻而易举拿来的更有滋味——他自嘲地把自己的这种认识叫做‘关于苦难的学说’……"这是一种什么样的认识啊?每到我们遇到困难、挫折的时候——也许这种困难与挫折只有孙少平所遭受的苦难的百万分之一——我们可曾有过这样的认识?就算是哪天放学是下了场雨,亦或是天气有些闷热而又停了电,我们往往会听到许多的怨天尤人.然而,我想只要是你读了《平凡的世界》以后,读懂了“苦难的哲学”,那么就算是你今后遭受再多的苦难,你也不会怨天尤人.对于劳动的认识,书中这样写道:“一个人精神是否充实,或者说活得有无意义,主要取决于他对劳动的态度.”这绝对是一条精辟的理论,在任何时候都不会过时的理论.“只有劳动才可能使人在生活中强大.无论什么人,最终还是要那些能用双手创造生活的劳动者.对于这些人来说,孙少平给他们上了生平最重要的一课——如何对待劳动,这是人生最基本的课题.”这里体现出的是两种人,勤劳的和懒散的.人生来是没有差别的,然而经过了不同的境遇和发展之后,人与人之间便产生了巨大的差别.而在这期间,对于劳动的认识不同,对产生这样的差别起着决定性的作用.正如我们考到大学的时候,在学习方面,我们没有太多的差别.然而,经历了三年的大学生活之后,人与人之间的差别又是何其巨大.宰相刘罗锅在和绅临终前对他说:“其实,每个人的结局,都是他自己一手精心设计的.”当我们读到这里的时候,我们都应当好好想想,我们是怎样对待劳动的.孙少平,到底是一个什么样的人啊.其实,他也就是一个平平凡凡的人,一个比普通农民多读了几本书,一个对生活的意义有着更高层次追求的人.在写给妹妹孙兰香的信中充分表现了他对生活的认识:“……我们出生于贫苦的农民家庭——永远不要鄙薄我们的出身,它给我们带来的好处将使我们一生受用不尽;但我们一定又要从我们出身的局限中解脱出来,从意识上彻底背叛农民的狭隘性,追求更高的生活意义.……首先要自强自立,勇敢地面对我们不熟悉的世界.不要怕苦难!如果能深刻理解苦难,苦难就会给人带来崇高感.……如果生活需要你忍受痛苦,你一定要咬紧牙关坚持下去.有位了不起的人说过:痛苦难道会是白受的吗?它应该使我们伟大!什么是平凡?那种迷失在平凡的生活之中,眼中熟悉了平淡,思想上甘于平庸,生活上安于现状的人,才是真正的平凡.孙少平这样一个对生活的意义有着更高追求的人,又怎能称之为平凡的人.即使是平凡,也是一个更高层次的伟大的平凡.我们生活在一个幸福的时代,没有经受太多的苦难,然而我们的世界也是平凡的.我们每一天过这平凡的生活,做着平凡的事情,演绎着一幕幕平凡的戏剧.擦亮我们的眼睛,仔细瞧一瞧,那一位是孙少平呢?不平凡的《平凡的世界》坦白的说,我看过的书扳着手指来数就够了,根本不需要另外的计算方法.我看得最多的还是一些杂志,也读过两遍《红楼梦》,阅读了路遥的所有作品,这便是我的全部,相当贫乏.《红楼梦》没有读懂,犹如刘姥姥进大观园,只零星地记得几个人名,因而驻留在心中最长久的便是路遥倾心描绘的黄土高原,当然《平凡的世界》在其所有的作品中又是最令人难忘的.当初开始接触时,不知是因为情节还是为别的,心情交织着激动与感动,一百来万字的作品一口气读完,至今也令人感到吃惊.看《平凡的世界》是在中学的时候,那是一个有着辉煌的梦想,凌云的壮志的季节,也是一个有着家庭变故与生活挫折的夏天.伤感与失败,现实与自尊,在书中好像阅读到了自己.想像着主人公的艰难,还有他的高昂的头、他的坚定的步伐,也好象在他的世界里走过一遍.生活中梦想的失落,追求的果实,最容易令自己怀疑自己,有一段时间,发疯似地喜欢上了哲学,从萨特到弗洛伊德,从尼采到叔本华,留连忘返走在那些令我似懂非懂的哲学名词世界中.在我的意识里染上了无法抹去的悲观.然而当我翻开《平凡的世界》的时候,我渐渐地走出了那种伤感的哲学气氛,慢慢地明白这世界有着许多东西值得我们去注视和理解,而用不着悲伤.从作品中阅读农家的琐事与盼望,还有秀水青山与封建愚昧,更有主人公对生活环境的凛然傲气以及梦中甜美的渴求.在以后,我总是自觉不自觉地将作者笔下黄土高原的农村与我偏僻贫穷的家乡进行比较,尽管一南一北.海明威曾在《老人与海》中说:“人,你可以去消灭他,但不能打败他.”关于这方面的名言佳句读过很多,但是当一个血肉丰满的人物形象演绎着这至理名言时,我被感动了,被鼓舞了.当孙少平慢慢地捱到最后拿着两个黑馍时,我的瞳孔在升温,我的心跳在加速,虽然这样的情景是在几十年前.假如给我一份这样的现实,我能拿起这两个黑馍吗?在以后我想了许多,假如同样的窘境给了我,我会相信自己的,会走过自己的.依然不变的沉重的负荷压在孙少平的肩上,于是他走上了做苦工的道路,在沉重的劳累之后,躲在昏暗的屋子里坚持阅读,而同样年龄的我却在等待家中的汇款,在明亮的灯光下让最珍贵的光阴从身边溜走……我沉默了,我没了理由.在厚厚的作品中,感受一个平凡与崇高的灵魂,其实不要埋怨生活不能给予你所有的渴望,也不要后悔自己选择每一步前进的道路.作品中的人物在我的心中撞击,他们的信念与追求,他们的痛苦与幸福.生活是很普通的,是需要创造,需要苦心经营的.在过去与未来的日子里,这种信念一直告诉我,去寻找美丽,寻找自我.走出曲折的故事情节,走出人物的悲喜离合,在现实的生活中开始新的开拓与经营.走过每一个日子,尽管夹杂着困难与失败,失落与迷茫,可我对生活的梦想永不会沉落.读《平凡的世界》读一本好书,如得一位良友,时时给你勇气与力量,催你奋进.《平凡的世界》,就是这样一本好书.对于上帝的子民来说,用自己的生命作上帝的祭品是至高无上的荣誉;对于路遥来说,用自己的生命祭一部优秀作品的诞生是无怨无悔的选择.正处壮年的路遥准备写一部好作品,在精心挑选阅读了100多部文学名著之后,路遥将自己关进了书房.一方书桌,一撂稿纸,一管水笔,路遥开始了创作历程.寒暑易节,冷暖自知,写作的苦涩酸辛,除了日月星辰,恐怕只有路遥一人能说的清.但后人多喜附会,于是便有人演绎了路遥写作完毕的情状:路遥写完最后一个字,放下笔,长叹一口气.他想起自己很久没有照镜子了,于就起身踱到镜子前.用粗糙的手掌抹去镜子上的灰尘,路遥看到了一个憔悴的男人:头发凌乱,双眼深陷,胡茬满腮.鬓间,不知何时已变得斑白——没人能够否认路遥的英年早逝是因为写作《平凡的世界》而耗尽心血;没人能够否认凝结着路遥心血的《平凡的世界》是一部杰作.在当代文学作品中,《平凡的世界》无疑树立起一座丰碑.每一个阅读过这本书的人,都能找到自己想要的东西.“人生,有苦,有甜,但不能没有滋味;人生,有成功,有失败,但不能停止拼搏.”这就是第一次读《平凡的世界》带给我的启示.记得那是个苦涩的七月,我高考落榜,正值心情抑郁之时,一个朋友送给我这本书,说:“看看吧,也许会有帮助的.”我依然记得我是如何贪婪地读完了这本书,一整日书不离手,从白天读到黑夜,又从黑夜读到凌晨.掩上书卷,我竟不能自已,激动的痛哭起来.我的泪水不是流给懦弱,而是一种类似飞蛾破茧而出获得新生后的喜极而泣.泪眼婆婆中,路遥笔下的人物孙少平、田晓霞、金波……仿佛向我走来,告诉我要坚强,要善良,要做一个有价值的人,而我,也莫名其妙地觉得自己顷刻之间变得坚强了,善良了,有价值了.于是,在初次读完《平凡的世界》的那个清晨,当阳光冲破夜幕的包围发出万道光芒的时候,我站在窗前,对世界张开了双臂,耳边响起一个伟人坚毅的声音:“扼住命运的咽喉!”重温《平凡的世界》往事回思如细雨,旧书重读似春潮,《平凡的世界》或许就是这样一本让人百读不厌的好书!有很多人给着它这样的评价:“中国五十年的乡土文学,只有一本《平凡的世界》”,此话虽然有夸大之嫌,但是,这本书无论是关于乡土风情的描写、还是乡土人物的刻画等,在中国乡土文学长廊中都有着不可抹煞的一席之地!乡土的描写,不应该有那么多的负累,而是应该有更多宽松的、真实的元素充实在里面,并且作者能够和阅读的人一起享受到这种乐趣!《平凡的世界》一书以黄土高原深处一个普通的自然村落为着眼点,通过对孙、田、金三大家族的普通人物生活延展开来,由农村互动到城市,从文革后期跨越到改革开放前期,作者难能可贵地向我们展示出一幅从1975-1985年,历经十年的乡土画卷.书中小人物的悲欢离合、喜怒哀乐,中国乡土的沧桑变迁无不被作者描写得淋漓尽致,透过表面描写去挖掘该书的主题,我们更多的是学习到了一种关注:关于我们的乡土、我们的社会、我们每一个人在时代跋涉前沿中的苦苦挣扎!通读全书,作者的文字描写极为朴实,没有一丝的华丽和矫揉造作,书中的描写来源于本本分分的生活,这是该书获得成功之处,书中,尤其是人物刻画,为什么有那么多的读者阅读这本书的时候,会热泪盈眶,无语噎咽!是的,他们从书中读出了自己,读出了他们自己的生活,找到了藏匿在书中主人公后面我们自己的影子!平凡中孕育着伟大,伟大中又映现出平凡,书中不仅仅有着乡土人物的苦难成长历程,更表达着普通人物对美好生活的向往和不懈追求,尤其是书中主人公在面对艰辛坎坷面前暴露出那种不屈的高昂斗志.这本书启蒙着无数即将或已经踏上社会青少年前行的方向,关于善良、关于追求、关于真诚、关于拼搏.作者通过普通人物命运的描写一味地强调着“不惧怕艰辛的人生才是壮美的人生,不屈于逆境的灵魂才是高昂的灵魂!”这样的伟大主题!同样,这本书也给研究乡土文化的学者们提供了一个理性的平台,怎样的乡土才是真正的乡土,乡土并不一定就是沉重、落后,乡土也有着自己繁华,乡土深处的善良、包容需要我们每个人去用心体会.作品的描写时缓时促,但是,我们每个读者却都能跟得上,作者通过淳朴的文字引领着读者在城乡之中来回穿梭进进出出,对于书中文字的描写,作者拿捏得很稳,几乎覆盖到了每一个读者的感受,作者笑的时候我们也跟着笑,作者流泪的时候我们也会潸然泪下.作者知道我们读者需要什么,渴望什么,我们不得不惊叹作者有着这样细微的洞察力和感染力.年少的我们为书中男女主人公孙少平和田晓霞恋情的有缘无份而泪眼婆娑;也会为傻子田二、二杆子王满银等等小人物生活中张扬的的举止而忍俊不止;我们也会对于那个在大跃进期间意气风发、牛气冲天扬言要在三年之内把荷马踩在脚下的老诗人的张扬而哭笑不得;更为书中主人公在命运中的不甘俯首而荡气回肠.

从《人生》等作品看路遥的矛盾心理--- 爱情与事业孰轻孰重内容摘要:《人生》是路遥的成名作,通过对作者自身经历的了解,我们发现路遥在作品中所安排的矛盾路遥自身也曾面对过。他与初恋女友林红之间的那段心雨故事注定将成为他一生不愈的伤痛。同时,正是有了这处伤痛,才让他有了创作素材和创作城府。可惜即便是到了他成熟的完成《人生》以后他也不知道当初的选择是对还是错。有一种矛盾始终困扰着作者本身,那就是爱情与事业的矛盾,不但在他的《人生》里面,而且在其它的作品中也有同样的反映.本论文试图展示路遥在爱情与事业上的矛盾点,并且通过对比得出路遥的矛盾中心-- 爱情与事业孰轻孰重关键词: 爱情 事业 矛盾正文本论: 一:路遥矛盾心理的表现:1 安排高加林选择了黄亚萍在《人生》这部作品中路遥为高加林安排了两个选择,一个是与自己有共同语言甚至可以说是自己的初恋的黄亚萍,一个是一个字也不认识的农村姑娘刘巧珍.虽然是面对的两个女孩,然而又是面对整个人生的选择,要是和亚萍在一起的话,不但两个人有共同生活的语言,更重要的是还可以到南京这样的大城市去展示自己的才华.而高加林却又偏偏是一个有着远大理想的青年,那要是和巧珍在一起呢,用文中的话来形容一下吧. "他想:巧珍将来除过是人优秀的农村家庭妇女,再也没什么发展了。如果他一辈子当农民,他和巧珍结合也就心满意足了。可是现在他已经是“公家人”,将来要和巧珍结婚,很少有共同生活的情趣;而且也很难再有共同语言:他考虑的是写文章,巧珍还是只能说些农村里婆婆妈妈的事。上次她来看他,他已经明显地感动了苦恼。再说,他要是和巧珍结婚了,他实际上也就被拴在这个县城了;而他的向往又很高很远。一到县城工作以后,他就想将来决不能在这里呆一辈子;要远走高飞,到大地方去发展自己的前途。现在,这一切就等他说个“愿意”就行了。”① 面对这样的选择,再结合自己的自身经历,路遥也只能选择面对现实,让高加林选择了黄亚萍,这是客观现实所决定的,而不是像太多的浪漫小说里那样让他为了爱情什么都可以放弃。路遥自身也十分的清楚这一点,在他的思想意识里也是认同这一点的,这就是现实主义文学的可贵之处。2 对高加林作出的处理:虽然在路遥的思想认识里他让高加林选择了亚萍,但在在小说的最后结局上,我们可以看到作者又重新让高加林返回了农村,而且无情的让巧珍也嫁给了他人,从而几乎在精神上杀死了这个可怜的青年,一个作家的作品中的情节当然是这个作家本身的思想的一种反映,所以说几乎是不可能一点的偏见都没有的,从路遥的《人生》的结局方面,可以看出他在对高加林的这种选择上是有反对态度的,甚至可以说是憎恨,所以才给他安排了如此可悲的下场,这在他写完这部作品以后很长时间以后在他对《人生》的评论中也可以得到证明,他曾这样评论作品中的高加林:“对高加林这个人物,老实说我也正在研究他。正因为这样,我在作品中没有简单地回答这个人物是个什么样的人. 像高加林这样二十来岁的年轻人,生活经验不足,刚刚踏上生活的道路,不成熟是不可避免的。”② 他总是在说高加林的思想还不是很理智,在面对人生的重大的选择上面还不是很成熟,那么人们不禁要问,他做的到底是哪里不成熟呢?如果他当时要是选择了巧珍就是真的很成熟吗?在这点上作者没有做过相应的解释,我想作者本身也很难来说得清楚,因为作者在很长时间以后和王愚的谈话中才说,我也正在研究高加林这个人物。可见作者在这个方面是有困扰的。二:路遥矛盾心理所产生的原因1作者自身的爱情经历(1)与林红相爱 缘是天意,也关人情,因而先有情而后有缘。路遥与北京姑娘的初恋也是一种缘分。其时初中毕业返乡知青路遥非常风光,曾是延川县城最有权力的人物,他领着8000多名风雨同舟的红四野造反战士所向披靡,此时又作为群众代表,被推选当了县革委会副主任。延川县城好几个声势浩大,气派宏伟的群众对敌斗争批判大会由他主持。林红这个北京姑娘当时正在的延川县战备文艺队,两个人自然地相识了,林红能歌善舞,活泼美丽,路遥对她十分倾心,而林红对路遥的才华人品也颇有好感。在这段时间里,可以说路遥是最甜蜜的,不但自己的事业春风得意而且还有自己喜欢的女孩在自己的身边相陪。路遥的作品里不少是对美好爱情的描写,这和他的美好的初恋是分不开的。(2) 把招工的机会让给林红 1970年春,国家在插队知识青年中首次招工,林红体检不合格。那时,县上决定把路遥送去当工人,指标有限,两人只能走一个。路遥把自己当工人的指标让给林红,又通过几个铁杆朋友周旋,事情成功了。路遥当时可以说是有年轻冲动的因素在里面,但是也少不了一种伟大的为了爱情而牺牲的自豪感吧。至少在当时来说他是完全出于自愿的。(3)失意与失恋的痛苦 路遥心爱的姑娘去了某市某信箱当了工人,离开了陕北。林红第一个月的工资全部寄给了路遥,信中明言,让他买了香烟抽。第二个月寄回一条宝城牌纸烟。不知什么原因,慢慢地由一月一封信减少到三月一封信,到后来一年也不通一封信。此事对路遥感情损伤很大。苦恼中的路遥,屋漏又遇连阴雨,浑身长出许多疮,折磨得他两个月不能行走。一天县革委会军代表找到躺在病床上的路遥,对着他这个当过一派头头叱咤风云的人物宣布一个文件:经县革委会核心领导小组研究决定,停止路遥的县革委会副主任职务,进行隔离审查。生活中总有许多说不清道不明的巧合事件。就在上边宣布对路遥进行审查的当天中午,一封来自内蒙古要与路遥断交的信刺痛了他的心。原来,林红当了工人后对路遥的爱出现了“举棋不定”(路遥当时是农民身份),便写信给内蒙古插队的女友征求意见,想不到那位女友不等林红同意,便代写了断交信寄给路遥。船破偏遇打头风。风云一时又无比倔傲的路遥这一次可是从崖畔上掉到沟底了。这个少年得志而又突然中道崩阻的失败者,难以承受这种暴风骤雨的打击,他哭了,哭得肝胆欲裂,泪泗横流。③ 至少在当时的情况下,路遥是后悔了,应该说在这次经历是他一生难以忘怀的伤痛,当然这次刻骨的经历也让他在思想上成熟了很多,同时,也给了他丰富的写作素材,在他的作品中,特别是他的短篇小说中,有很多的作品是反映这方面的问题的。比如说:《姐姐》中的“高立民”,《痛苦》中的“我”等等《人生》就是其中比较突出的一篇,在这些作品的结局方面,路遥多半没有给抛弃自己原本的爱人的小说主人工以好的下场,要不就像〈人生〉中的高加林那样遭到了可悲的下场,要不就是像《痛苦》中的“我”后来者居上,比抛弃的他的人还要好。从而,我们可以看得出 在很多年以后的路遥眼里 仍然是对当时林红的做法耿耿于怀的,显然他是后悔了当时的选择。在他的心里已经埋下了这样的阴影。2 自身的爱情观(1)传统道德的影响<1>以土地为象征的母性化爱情意识看路遥的《人生》,总是被一种感伤的情绪笼罩着,深深的为巧珍的痴情换来的不幸不平。但换一个角度仔细想想,那种先入为主的情绪受到了质疑,或许作者在社会转型期对传统爱情观进行着某种质疑,对传统女子所扮演的角色进行着质疑。 刘巧珍,作为一个传统的女子,在她的身上笼罩着母性之爱的神圣光环,用一种温柔体贴的方式,细心地培育着爱情的果实,表现出家庭伦理生活中尤如母亲对儿女,姐姐对弟弟般的骨肉情长。请看一下关于高加林和刘巧珍在夜晚幽会的描写:� 夜晚,天黑以后,他和巧珍站在村外的庄稼地相会了……走累了的时候,他们就找一个寂静的地方,加林躺下来,用愉快的叹息舒散着劳动的疲乏,巧珍就偎在他身边,用整理他落满尘土的乱蓬蓬的头发,或者用她小巧的嘴巴贴着他的耳朵轻轻地,轻轻地给他唱那些祖先留传下来的古老的歌谣,有时候,加林就在这样的催眠曲中睡着了,拉起响亮的鼾声。④��这里,既没有山盟海誓,也没有激情的喷发,刘巧珍象一位年轻的母亲,正在哼着儿歌,哄着自己的孩子悄悄地进入睡眠,这是一幅多么宁静、温馨的家庭生活的图画啊!在这类情感模式中,母性之爱特别具有一种完全的自我奉献精神。对于男人,从相爱的第一天起,她们就把自己的命运和对方紧紧地连在一起,毫无保留地献出自己的一切,即使受尽艰难困苦,心里也感到甜密和幸福,他们正是通过这种无私的给予和奉献,才能体验到自身生命的存在与价值。刘巧珍痴情地爱着高加林,看着心爱的加林哥在地里劳动受苦她心里疼得难受,她说:“加林哥,你如果不嫌弃我,咱们两个一搭里过,你在家里盛着,我给咱上山劳动,不会叫你受苦的”,刘巧珍甘愿用自己终生的劳累,来换取高加林生活中的愉快和轻松。为了表达对爱情的真诚,她不顾世人的讥笑,爹娘的打骂,公然和高加林一块骑车进城,在高家村掀起了一场轩然大波。当高加林到县城参加工作以后,她不断问寒问暖,在家中则尽情尽意地照顾好公婆。高加林提出分手时,尽管一场感情的风暴撕扯着她痛苦的灵魂,但是,在理性的约束下,她不仅没有进城报复,反而对加林的行为给予体贴和理解。高加林最后被县里清退回村,巧珍闻讯后,竭力劝阻姐姐不让其乘机给加林制造难堪,同时,在她那颗受过伤害的心灵里,居然还为加林的困难处境感到痛苦和忧愁,并设法托人情给加林安排教学工作。这种不惜压抑、牺牲自我,向所爱的人做出最真诚、最无私的奉献,被人们称为是金子般珍贵的感情,而实质上所体现的乃是母性之爱的伟大。这样带有传统意味的女性,不仅具有牺牲自我的精神,而且,与此相关,都有一副菩萨般的仁慈心肠。这主要体现在她们这类人并不企羡腰缠万贯的富家子弟,也不高攀炙手可热的权贵人物,更鄙视自许风流的花花公子和傲慢自负的男子汉。她们所钟情的往往是被侮辱、被损害的小人物,不惜把自己主动地献给那些生活中的弱者,因此,在这种爱情中,便往往渗透着同情与怜悯,而怜与爱的结合就进入了母爱的层次,它体现出这类女性通过对落难者的庇护,自身能充分体会到儿女般的柔情和强烈的责任感,得到精神上的慰藉和实现人生自我价值的满足。面对这样的爱情,作为农民的儿子,路遥是没有勇气来背叛的,可以说是相当的崇敬的,甚至可以用向往来形容。因此,当有人想要背叛的时候,路遥应该是在第一时刻站出来反对的人,因为作为一个土地上长大的儿子,他更能体会到土地的伟大,更能体会到母爱的伟大,对土地,对母亲,不容他有丝毫的亵渎和不公。这也是路遥把高加林打回农村的重要原因之一。<2>以土地为中心的传统的旧道德文化的影响在《人生》中,路遥描写了许多体现出高尚道德的人和事。在读这部著作时,我们时时能感觉到作者正高扬着一把尺子,作为观人衡物的基本准则,作为价值判断的主要标准,这把尺子就是伦理道德。作者在写作中带有强烈的个人情绪,对于作品中的人和事,作者往往直接或间接地作出自己的评价,是褒扬还是贬抑,则取决于是否合乎这个道德标准,这种对伦理道德的极度强调,其实表明作者受到了中国传统文化的影响。中国传统文化中,最正宗儒家文化,而对伦理道德的高度重视,正是儒家文化的特点之一。孔子说:“仁者爱人。”冯友兰解释说:“关于人的德性,孔子强调仁和义,特点是仁。义是事之‘宜’,即‘应该’”“但这些义务的本质则是‘爱人’,就是‘仁’。”⑤ 路遥在这部著作中,许多人都具有传统美德中“仁爱”“济世”等思想,难能可贵。对道德的强调,最为明显地体现在《平凡的世界》中的孙少平身上。候玉英当众侮辱过他,他却冒着生命危险把她重滔滔洪水中救出来;他挽救感情上有负于他的郝红梅,丝毫没有犹豫;他挺身而出,拯救遭受包工头欺凌的小翠,把一百块血汗钱都给了她;他推开醉酒的煤炭工人,自己却受了重伤。孙少平,几乎可以说是具有了理想的“君子”人格了。在《人生》中刘巧珍被高加林冷酷抛弃后却以德报怨,尽力帮助高加林;张克南在得知他妈妈以卑鄙手段报复高加林之后,痛苦万分;孙少安经济稍有起色,就大力帮助村中穷人;田润叶在李向前残废之后,毅然回到他身边,并承担起一个妻子的全部责任。路遥对这些行为进行了热烈的赞美,甚至不时以作者的身份站出来歌唱。把道德作为价值判断的尺度,还体现在人物结局安排上,道德高尚的人,都能幸福地生活,而违反》道德必然遭受惩罚。高加林之所以打回农村的悲惨命运,就是因为他抛弃了刘巧珍,转而与黄亚萍恋爱――如果没有抛弃刘巧珍,也就不可能和黄亚萍恋爱,张克南的妈妈也就不会去告状。高加林再次回到农村时,作者安排小孩唱道:“哥哥你不成材,卖了良心才回来——”,对高加林进行了沉重的道德谴责。而符合道德要求的孙少安一家,则生活越来越幸福了。这两部作品中,路遥笔下的主要人物,高加林,孙少平,孙少安,田晓霞,无不具有高尚气节,真正可说是符合“富贵不能淫,威武不能屈,贫贱不能移”的要求。许多次要人物,如孙玉厚,高玉德,德顺老汉等,他们胸怀如大地般宽广,身上也闪耀这中华民族传统美德的光芒。在《人生》中,无论是写世俗人情、家庭亲情还是男女爱情,都处处表现出中华传统文化的气息,时时强调传统伦理道德的审美规范。路遥这无疑深受中国传统伦理,特别是儒家伦理的影响。伦理道德是数千年来中国文学价值评判的主要标准,路遥是中国文学文以载道传统的自觉继承者,他的作品中,不可避免的体现出了他的价值标准。(2)作者自身的浪漫情节<1> 风俗文化环境造就了陕北人的浪漫气质陕北曾属多民族游牧之地,形成多民族杂居的格局,陕北人豪爽、强悍、喜欢自由、爱热闹红火,这恐怕与中国古代历史的发展有直接关系,与多民族杂居和汉文化的溶汇有关。至今,在陕北民众生活的语言中常常夹杂着他族语言的地名、词汇,就是这个历史原因,所以陕北劳动人民所处的自然环境差,但他们并不是就愁眉苦脸,等待苦难的来临,而是积极主动地为改善生活条件作艰苦而长期的奋斗。穷困反而使他们更加期盼美好的生活,思维更加活跃、想象力更加丰富。在其最悲伤的时候,也不忘记快乐,就连表达苦难也是用最优美的旋律。所以,陕北很像是一个少数民族那样能歌善舞,并且有独特的艺术表现力。在这块土地上的男人和女人们,用自己的生命在贫脊的大地上书写浪漫、书写自由,书写美好。它妙就妙在不是用苦难来表现苦难,而是把苦难转换成一种比幸福更高境界的幻觉来表达。这样就使本来受苦受难的生活,通过演唱民歌而形成完全不同于现实的另一种快乐而抒情的景象。在漫长的历史发展过程中,陕北人的这种浪漫气质逐渐的形成了。一旦形成,又将会永不停息的发扬发展下去。路遥是作为作家,他长说的一句话就是作家创作不能丧失普通劳动者的感觉,在他的创作过程中,他也始终都是这么做的。他的作品基本上都是在乡下创作的。对家乡的风土人情可以说有着充分的了解和体验。再加上他本就是在黄土地上成长起来的孩子,就更让他理解并且不可避免的具有了这种陕北人所有的浪漫气质。<2>自身的爱情经历证明,刚才已经说过了路遥的爱情经历,它可以为了自己的爱人抛弃自己的事业,这并不是每个人都能做到的,这需要很大的勇气,当时的路遥可能是有些年轻,才作出这样的举动,但是在他以后的作品中,有太多的作品中的主人公都是像他一样为了爱情而让出了自己的事业,这可以说是他固定的思维模式,可见,在他的心理对于当时的这个做法是有一定个人可读的,也正是因为如此,我么以判定他是一个非常的具有浪漫气质的人,在当时我们只可以相信它可以为了林红可以抛弃自己的生命,这也并不能使人们感到器官因为它就是这样的人,在他的眼里,情感总是高于一切的,这也它能写出这莫多美好的爱情故事的原因吧.<3>作品中美好的爱情经历的描写在路遥的作品有太多美好的爱情经历的描写,我们可以想象一下,一个没有浪漫气质,没有美好的爱情憧憬的人,怎末能写出这般美好的爱情经历呢?在他的爱情描写中,太多的纯洁.太多的浪漫从这些描写中我们可以看出作者自身的浪漫气质,也可以看出作者对美好的爱情经历的向往和憧憬..三 矛盾心理的本质——新旧爱情观念在社会转型期的一次较量(1)结果:两败俱伤 ——选择了亚萍却遭遇不幸在<人生>这部作品中,作者让高价林选择了观叶坪,但同时也给了高加林悲惨的结果 ,这到底是为了什莫呢.因该说这里面有一定的必然性,在作者的心理,无疑高加林的做法是不对的,甚至是无法原谅的,这在许多的读者对作品的评论中也能看得出来,同样,在作者的眼里高加林的做法也应该受到惩罚,但是,作者显然已经看到了高加林选择的必然性,和无奈性,可以说它是同情和理解高加林的做法的,但这还不够让作者去放过她,或者说是原谅他对可怜的巧珍的做法 在对高加林的处理上,可以说路遥是费了心思的,他也曾经为了这个任务而痛苦和思考过,是的,他是不是就应该得到那样的结局,这是不是就是它应该得到的,难道仅仅是把它的命运归结是命运嘛,那末,可以说在这个世界上,有太多地向高加林,有同样作法的人并没有得到向高加林这样的结局.因此可以判定,这是作者的意思,那末作者为什莫又要这样的莱戏弄这样的一个有志向由亮相的青年呢,(2)原因:作者本身无法完全突破旧式爱情思想的束缚对爱情的描写,是《人生》和平凡的世界的重头戏。路遥在作品中描写了许多由此可以推断他的爱情观:传统与现代的冲突。在《人生》和《平凡的世界》里描写了很多的爱情故事,孙少平与田晓霞,高加林与刘巧珍,还有孙少安,田润金波,田润生等人的爱情。在这两部作品中,纯粹的爱情往往没有好结果叶,,而没有爱情的结合,却往往非常幸福。路遥对这些爱情的描写和结局的处理,表现出了他思想中具有深刻的男权社会的思想意识和审美意识。作者在爱情描写上出现了一对矛盾:一方面是纯真爱情的的无比美好,炽烈,具有强烈的感染力,令人着迷;另一方面,是美好爱情的无情终结,让人惋惜,心痛不已。高加林与刘巧珍,孙少平与田晓霞,孙少安与田润叶,青海姑娘与金波,他们的感情纯真美好,超越了世俗的观念,是我们所理解的真正意义上的爱情,然而,在《人生》和《平凡的世界》里,这些爱情无一例外地,破灭了。这是为什么呢?路遥在《人生》和《平凡的世界》里,对待爱情的态度,表面上看,非常现代,可以说是前卫而大胆。高加林刘巧珍不顾各自父母的恼怒和阻挠,执着而坚定地确定了他们的恋爱关系,甚至敢于公开挑战长辈的权威和世俗的眼光。孙氏兄弟则得到了更加超凡脱俗的爱情。孙少平的恋人田晓霞,出身高干家庭,在她恋爱的时候,她的父亲田福军从地区专员到地委书记直至省城所在地的市委书记。而她自己,在大学毕业后,凭借才华和优秀表现,被省报录用为记者。像田晓霞这样不同寻常的女孩,怎么说也得嫁个有头有脸的国家干部吧?可她竟然就爱上了一个孙少平,一个家境极为贫寒,穿着破烂,出苦力的揽工汉,就是现而今所说的农民工!这样的事情,就是发生在二十一世纪的现在,也能够成为一则新闻。再看孙少安与田润叶,作者让田润叶爱上了地道的农民孙少安,而田润叶无论是其家庭,还是她自己的地位,都高出孙少安一大截。虽然孙少安由于其思想局限,不敢接受这段感情,但仅仅是爱上,本身就已经脱俗了。田润叶后来屈从压力,嫁给了司机李向前。李向前也出身干部的家庭,家境极好。田润叶却无论如何也不与李向前同居,后来寻找关系甚至调离了原西县,让他们的婚姻名存实亡。金波在青海当兵的时候,爱上了一个牧马姑娘,因为爱情,被复员回家,后来一直想念那个姑娘,还去找过一次。这些人物在追求爱情的时候,都大胆热烈,能冲破传统樊篱,超越世俗的观念,仿佛表明了作者思想的现代性。但是,我们应该看到,路遥在写这些爱情的时候,其内心显然是充满矛盾的,现代爱情思想的背后,是更加强大的传统思想,因此,这些美好的爱情都最终不可避免地消亡了。对脱俗的美好爱情的赞美和这些爱情不幸结局的安排,表现了作者内心的矛盾,传统思想与现代思想的矛盾。可以看出,路遥在作品中极力赞美和强调女人的妻性,即女人应当屈从命运,要勇于牺牲,温柔贤淑,对顾秀莲、刘巧珍、兰花和润叶行为的肯定最明显,当以理想妻性标准来塑造田晓霞时,作者看到了理想和现实间的差距,怎么具有妻性,也很难把她和孙少平结合起来,所以不惜让她死去;孙少安不敢接受田润叶的爱情,而找了一个山西姑娘顾秀莲来,很快结婚了。孙少安和顾秀莲,在结闪电般结合,在结婚以前,绝对是不存在什么爱情的,不过是为了娶一个媳妇和找一个丈夫结合了。这样草率的结合,如果不是碰巧顾秀莲非常贤惠的话(现实中往往不会有那么幸运),很可能是悲剧的开始,但作者并没有认为有什么不合理,相反,他们被写成一见如故,结婚以后恩恩爱爱,生活很幸福。至于田润叶,结婚以后一直不肯与李向前同居,因为她不爱李向前,作者对她抱着同情的态度,可是,当李向前残废以后,田润叶回到李向前身边,担当起作为一个妻子的责任时,路遥满怀激情地写道:“生活啊,生活!你有多少苦难,又有多少甘甜!天空不会永远阴暗,当乌云褪尽的时候,蓝天上灿烂的阳光就会照亮大地。青草照样会鲜绿无比,花朵仍然会蓬勃开放。我们祝福普天下所有在感情上经历千辛万苦的人们,最后终于能获得幸福!” ⑥可见,其实路遥内心深处,对于田润叶之前不肯承担作妻子的责任是持反对态度的,认为那是乌云,现在,田润叶终于和一个不爱的人生活在一起了,乌云散了。果然,在后面的描写中,他们生活得很幸福,仿佛真心相爱了。一个思想现代的人,在路遥大力歌唱这“甘甜”和“幸福”的时候,心里一定极不是滋味。孙少平和田晓霞的爱情纯真美好,按理该有良好的结局,然而,路遥以一种不可挽回的方式,结束了它。显然,路遥认为他们之间的结合是不可能的,结束是这段感情注定的结局,用晓霞死的方式,维护了田晓霞形象的完美。路遥在爱情婚姻家庭问题上,把是否合乎道德放在第一位,而且是使用传统的伦理道德标准来进行评判的,对道德和责任的强调往往胜过了爱情本身,并且作品中人物的爱情都无比纯洁,完全剔除了性的因素,可谓“发乎情而止乎礼”的典范。两部作品中,男女青年的爱情含蓄而纯洁,颇符合荀子关于“礼”的论述:“夫禽兽有父子而无父子之亲,有牝牡而无男女之别。故人道莫不有辩,辩莫大于分,分莫大于礼。”⑦作者写爱情的美好,但如果爱情和道德相遇冲突的时候,作者的安排往往是牺牲爱情而维护道德的完美,体现了作者深刻的人伦思想。这些爱情,实际上承载了太多的考虑、责任、出身等因素,爱本身,反而退居其次了。这种对道德的强调,尤其是在爱情中对道德的强调,正是儒家文化在表现方式之一。对于高加林的爱情,路遥在描写的时候,给我们留下的是这样的映象:作者认为,高加林在农村的时候适合与刘巧珍恋爱,在城市的时候适合与黄亚萍恋爱,但是,即便是到了城市,高加林也必须与刘巧珍恋爱。这就是爱情与道德的冲突,在这个冲突中,作者毫不犹豫地选择道德在这些爱情的描写中,作者表现出了男权社会的门第观念,润叶便是门第观念的牺牲品,还有人生中高加林的爱情也表现出了这一点。田润生与郝红梅的结合出人意料,作者也给予了赞扬,但仔细研究田润生的心理,其实是田润生男权思想的结果。诗人贾冰先结婚后恋爱,作者几次写他们的幸福。而兰花,竟然死心塌地的爱着二流子王满银。从上面的分析我们可以看出,路遥在对待爱情的问题上,表现出了他的思想中极为传统的一面,对道德、对女性的定位,以及门第观念,均是中国传统文化的内容。路遥的思想中,有着根深蒂固的儒家传统思想,那些美好的爱情之所以一一破灭,要么是因为不合乎道德规范,要么是门第观念的牺牲品,而且,女性在这些爱情中,往往不能有所作为,他们所能做的,只是顺从——这是路遥在强调他们的妻性。参考文献: ① 路遥 《人生》 河北人民出版社 2002 ② 路遥 《路遥全集〈人生评论〉》 河北人民出版社 2003 ③阳坡 《路遥在恋爱的日子里》 ④路遥 《人生》 河北人民出版社 2002 ⑤韩玉珠.《路遥作品的传统美》[J].载《陕西教育》1997年第4期 ⑥路遥.《平凡的世界》[M].云南人民出版社.2002. ⑦ 陈正义.《土,是难以忘记的》[J],载《重庆师专学报》1998

林业遥感的论文参考文献

森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨王照利、黄生、张敏中、马胜利(国家林业局西北林业规划设计院,遥感计算中心,西安710048)本文发表于<陕西林业科技>2005 摘要: 目前,多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。 关键词:SPOT5 遥感数据,森林资源调查、数据处理DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORYWang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are words: SPOT5 image data,forest inventory, data processing 前言 卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率(光谱和空间)、多时相、周期性、信息量丰富等特点,所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星(即SPOT5星)发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米(短波红外空间分辨率为20米),但全色波段空间分辨率达到米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析,在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下,SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查,可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中,尤其,是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践,结合SPOT5遥感数据的特点,根据森林资源调查的需要,从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。 1.SPOT5卫星遥感数据特点 SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术,具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道,轨道高度约832Km,轨道倾角 ,每天绕地球14圈多,重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能,使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)和1台宽视域植被探测仪(VGT)。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果,认为HRG的波段设置(见表1)足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。2.SPOT5数据的处理方法和过程 SPOT5数据处理工作流程: 遥感数据的订购 订购数据时,用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号(PATH/ROW)。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差,间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据,比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察,用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据,但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。 根据我们对SPOT5遥感数据的使用,对于森林资源调查,北方9,10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品,在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品,用户可根据自己的工作需要进行处理,同时也可减少费用。 基础数据准备 大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1:10000地形图和1:25000数字高程模型(DEM)。 将1:1万地形图扫描,扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正,纠正精度控制在毫米内。从测绘部门购买的1:1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影,而1:万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时,将校正好的1:1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。 对于没有1:1万地形图的地区,建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。 几何正射校正 正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。 以校正好的1:1万地形图为基准,在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时,应先进行全色波段数据校正,然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正,且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀,影像的边缘部分布要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定,根据我们的经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。 辐射校正 用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。 波段组合 根据SPOT5数据波谱特征(表1),各波段分别记录反映了植被的不同特征方面:B4(SWIR)短波红外反映植物和土壤的含水量,利于植被水分状况和长势分析;B3(NIR)近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感;B2(RED)红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感;B1(VIS)可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米,使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰,例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。 影像数据融合 对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户,进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据(层)的特征,融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段,影像融合分为:像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息,应进行像元级的数据融合,将米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。像元级数据融合的方法多种多样,根据数据融合的目的,即最大限度的突显森林植被信息,应选取B4、B3、B2和PAN波段,根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想:遥感影像地图 将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合,叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息,按1:1万地形图分幅生成1:1万纸质图作为外业手图。 3. 结果和讨论 几何精度 利用SPOT5物理模型,采用1:1万地形图和万DEM ,经过正射校正处理,可使影像的几何精度控制在2个像元内(<10米),达到1:1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。 波段选择 对于没有全色波段的情况,SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中,林分类型信息提取是最为重要的环节,所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。 融合效果 融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率,丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性,提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。 参考文献 1.周成虎,杨晓梅,骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》,科学出版社,北京,2001,3-4. 2.赵英时.《遥感应用分析原理与方法》,科学出版社,北京, 3.北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》,2004,68-70. 4.Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,世纪遥感与GIS的发展 来源: 李德仁 时间: 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79 21世纪遥感与GIS的发展李德仁 (武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉市珞瑜路129号,430079)摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208; 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300km)、航天飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、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。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的,高光谱分辨率已达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(Terra)和EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜,可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-INSAR,特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如,美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR,实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制 确定影像目标的实地位置(三维坐标),解决影像目标在哪儿(Where)是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上,利用DGPS和INS惯性导航系统的组合,可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置(POS),从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级,在卫星遥感的条件下,其精度可达到m级。该技术的推广应用,将改变目前摄影测量和遥感的作业流程,从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成,可实现实时三维测量(LIDAR),自动生成数字表面模型(DSM),并可推算出数字高程模型(DEM)。 美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪(SLA)安装在航天飞机上,企图建立基于SLA的全球控制点数据库,激光点大小为100m,间隔为750m,每秒10个脉冲;随后又提出了地学激光测高系统(GLAS)计划,已于2002年12月19日将该卫星IICESat(cloud and land elevation satellite)发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光(1064nm)和可见绿光(532nm)的短脉冲(4ns)。激光脉冲频率为40次/s,激光点大小实地为70m,间隔为170m,其高程精度要明显高于SRTM,可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。 法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号,通过测定多普勒频移,以精确解求卫星的空间坐标,具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度,精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道,3个坐标方向达到±5cm精度,对于SPOT 5和Envisat,可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素,直接进行无地面控制的正射像片制作,精度可达到±15m,完全可以满足国家安全和西部开发的需求。 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化 从影像数据中自动提取地物目标,解决它的属性和语义(What)是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上,影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术,基于统计和基于结构的目标识别与分类,处理的对象既包括高分辨率影像,也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大,数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化 利用遥感影像自动进行变化监测(What change)关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大,周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现,实时自动化监测已成为研究的一个热点。 自动变化监测研究包括利用新旧影像(DOM)的对比、新影像与旧数字地图(DLS)的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像(或数字地图)进行配准,然后再提取变化目标,这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行,实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器,将数据处理在轨完成,发送回来的直接为信息,而不一定为影像数据。 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用 “数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后,我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设,2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上,2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中,摄影测量与遥感将用来建设DOM(数字正射影像)、DEM(数字高程模型)、DLG(数字线划图)和CP(控制点数据库)。如果要建立全国1m分辨率影像数据库,其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率,其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。 “数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题,涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面,有室内各种三维激光扫描与成像仪器,还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后,可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真,而且可以按照时间序列,将历史文化在时间隧道中再现,对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。 全定量化遥感方法将走向实用 从遥感科学的本质讲,通过对地球表层(包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层)的遥感,其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性,所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程,而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演,而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累,多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟,相信在21世纪,估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化,遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化,才可能真正实现自动化和实时化。 2 GIS技术的主要发展趋势 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2] GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段,目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求,形成了面向对象的数据模型和三库(图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库)一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化,更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台,以大型关系数据库(Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理,成为当前GIS技术的主流趋势。 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化 在传统的GIS中,空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前,空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD(level of detail)技术的多比例尺空间数据库,在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据,多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大,在显示不同比例尺数据时,可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用,真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛,已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等,基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外,可以同时拥有一个Cyber空间。 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识 GIS是以应用导向的空间信息技术,空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用,它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立,从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译,以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来,从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段,但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究,其应用前景是不可估量的。 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业 随着计算机通讯网络(包括有线和无线网)的大容量和高速化,GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库,将可提供全社会各行各业的应用需要。因此,联邦数据库和互操作(federal databases & interoperability)问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享,GIS规律功能模块的互操作与共享,以及多点之间的相同工作,这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费,而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件,这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。 目前已兴起的LBS和MLS,即基于位置的服务和移动定位服务,突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关,成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户,若每人每月为MLS支付10元费用,全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来,地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务(geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime)。 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系 笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]:(1)地球空间信息的基准,包括几何基准、物理基准和时间基准;(2)地球空间信息标准,包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全、保密及技术服务标准以及元数据标准等;(3)地球空间信息的时空变化理论,包括时空变化发现的方法和对时空变化特征的和规律的研究;(4)地球空间信息的认知,主要通过各目标各要素的位置、结构形态、相互关联等从静态上的形态分析、发生上的成因分析、动态上的过程分析、演化上的力学分析以及时态上的演化分析达到对地球空间的客观认知;(5)地球空间信息的不确定性,包括类型的不确定性、空间位置的不确定性、空间关系的不确定性、逻辑的不一致性和信息的不完备性;(6)地球空间信息的解译与反演,包括定性解译和定量反演,贯穿在信息获取、信息处理和认知过程中;(7)地球空间信息的表达与可视化,涉及到空间数据库多分辨率表示、数字地图自动综合、图形可视化、动态仿真和虚拟现实等。目前,这些方面的研究对建立完备的理论尚嫌不足,需要在今后加强这方面的基础研究。 关于遥感与GIS的集成,涉及到GPS和通信技术的集成,本文未作具体讨论,其具体内容可参见文献[4—6]。 3 结语 遥感与GIS在20世纪出现,在21世纪不仅将形成自身的理论体系和技术体系,而且将形成天地一体化的空间信息服务产业,为国民经济建设、国家安全、社会可持续发展和提高人民生活质量做出愈来愈大的贡献。 参考文献: [1] Li D R, Sui H G. Automatic Change Detection of Geospatial Data from Imagery. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2002,34(II):245—251 [2] 龚健雅. 地理信息系统基础. 北京:科学出版社,2001 [3] 邸凯昌. 空间数据发掘与知识发现(第一版). 武汉:武汉大学出版社,2000. 182 [4] 李德仁,关泽群. 空间信息系统的集成与实现(第一版). 武汉:武汉测绘科技大学出版社,2000. 244 [5] 李德仁,李清泉. 论地球空间信息技术与通信技术的集成. 武汉大学学报(信息科学版),2001,26(1):1—7 [6] 李德

遥感原理与应用第一章 电磁波及遥感物理基础名词解释:1、 遥感 2、遥感技术 3、电磁波 4、电磁波谱 5、绝对黑体 6、绝对白体7、灰体 8、绝对温度 9、辐射温度 10、光谱辐射通量密度 11、大气窗口12、发射率 13、热惯量 14、热容量 15、光谱反射率 16、光谱反射特性曲线 填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 、 、 、 、 、 、 等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是 和 的函数。3、一般物体的总辐射通量密度与 和 成正比关系。4、维恩位移定律表明绝对黑体的 乘 是常数。当绝对黑体的温度增高时,它的辐射峰值波长向 方向移动。5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 μm选择题:(单项或多项选择)1、 绝对黑体的 ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。2、 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 ①反射率 ②发射率 ③物体温度一次方 ④物体温度二次方 ⑤物体温度三次方 ⑥物体温度四次方。3、 大气窗口是指 ①没有云的天空区域 ②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段 ④没有障碍物阻挡的天空区域。4、 大气瑞利散射①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系 ④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系 ⑥与波长的四次方成反比关系 ⑦与波长无关。5、 大气米氏散射 ①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系 ③与波长无关。问答题:1、 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点,又有哪些共性?2、 物体辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐射峰值波长是多少?3、 叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。4、 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?5、 何为大气窗口?分析形成大气窗口的原因,并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。6、 传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量?第二章 遥感平台及运行特点名词解释:1、 遥感平台 2、遥感传感器 3、卫星轨道参数 4、升交点赤经 5、轨道倾角6、近地点角距 7、地心直角坐标系 8、大地地心直角坐标系 9、卫星姿态角10、开普勒第三定理 11、重复周期 12、近圆形轨道 13、与太阳同步轨道14、近极地轨道 15、偏移系数 16、GPS 17、ERTS_1 18、LANDSAT_1 19、SPOT 20、IRS 21、CBERS 22、ZY_1 23、Space Shuttle 24、MODIS 25、IKONOS 26、Quick Bird 27、Radarsat 28、ERS 29、小卫星填空题:1、遥感卫星轨道的四大特点 。2、卫星轨道参数有 。3、卫星姿态角是 。4、遥感平台的种类可分为 、 、 三类。5、卫星姿态角可用 、 、 等 方法测定。6、与太阳同步轨道有利于 。7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 ;带有TM探测器的是 。8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 ;可产生同轨立体影像的是 。9、ZY-1卫星空间分辨率为 。10、美国高分辨率民用卫星有 。11、小卫星主要特点包括 。12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是 。选择题:(单项或多项选择)1、 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球①黄道面的交点②地球赤道面的交点③地球子午面的交点。2、 卫星与太阳同步轨道指①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3、 卫星重复周期是卫星①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。4、 以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。5、 问答题:1、 根据Landsat-1的运行周期,求该卫星的轨道高度。2、 根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数,通过计算排出其轨道(赤道处)的分布图。3、 以Landsat-1为例,说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。4、 叙述地心直角坐标系与地心大地直角坐标系的差别和联系。5、 获得传感器姿态的方法有哪些?简述其原理。6、 简述遥感平台的发展趋势。7、 LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点?第三章 遥感传感器及其成像原理名词解释:1、遥感传感器 2、探测器 3、致冷器 4、红外扫描仪 5、多光谱扫描仪6、推扫式成像仪 7、成像光谱仪 8、瞬时视场 9、MSS 10、TM 11、HRV 12、SAR 14、INSAR 15、CCD 16、真实孔径侧视雷达17、合成孔径侧视雷达18、全景畸变 19、动态全景畸变 20、 静态全景畸变 21、距离分辨率22、方位分辨率23、雷达盲区24、角隅反射 25、粗加工产品 26、精加工产品27、多中心投影 28、多中心斜距投影填空题:1、MODIS影像含有 个波段,其中250米分辨率的包括 波段。2、RADARSAT-1卫星空间分辨率最高可达 ,共有 种工作模式。3、多极化的卫星为 。4、目前遥感中使用的传感器大体上可分为 等几种。5、遥感传感器大体上包括 几部份。6、MSS成像板上有 个探测单元;TM有 个探测单元。7、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是 ,其空间分辨率为 。8、利用合成孔径技术能堤高侧视雷达的 分辨率。9、扫描仪产生的全景畸变,使影像分辨率发生变化,x方向以 变化,y方向以 变化。10、实现扫描线衔接应满足 。选择题:(单项或多项选择)1、 全景畸变引起的影像比例尺变化在X方向①与COSθ成正比②在X方向与COSθ成反比③在X方向与COS²θ成正比④在X方向与COS²θ成反比。2、 全景畸变引起的影像比例尺变化在Y方向①与COSθ成正比②与COSθ成反比③与COS²θ成正比④与COS²θ成反比。3、 TM专题制图仪有① 4个波段②6个波段③7个波段④9个波段。4、 TM专题制图仪每次同时扫描①6条扫描线②12条扫描线③16条扫描线④20条扫描线。5、 HRV成像仪获得的影像①有全景畸变②没有全景畸变。6、 SPOT卫星获取邻轨立体影像时,HRV中的平面镜最大可侧旋①10º②16º③27º④32º。7、真实孔径侧视雷达的距离分辨率与①天线孔径有关②脉冲宽度有关③发射的频率有关。7、 径侧视雷达的方位分辨率与①天线孔径有关②天线孔径无关③斜距有关④斜距无关。问答题:1、叙述侧视雷达图像的影像特征2、MSS、TM、ETM+影像各有何特点?3、有哪几种方法可以获得多光谱摄影影像?4、对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变?扫描角为θ时的影像的畸变多大?5、叙述Landsat-1上的MSS多光谱扫描仪获取全球(南北纬度81°之间)表面影像的过程。6、TM专题制图仪与MSS多光谱扫描仪有何不同?7、SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同?8、侧视雷达影像的分辨力、比例尺、投影性质和投影差与中心投影航空或航天像片影像有何不同?9、侧视雷达为什么要往飞机侧方发射脉冲并接收其回波成像?如果向飞机或卫星正下方发射脉冲并接收回波成像会是什么情景?10、简述INSAR测量高程的基本原理。第四章 遥感图像数字处理的基础知识名词解释:1、光学影像 2、数字影像 3、空间域图像 4、频率域图像 5、图像采样6、灰度量化7、BSQ 8、BIL 9、BMP 10、TIFF 11、ERDAS 12、PCI 13、3S集成填空题:1、光学图像是一个 函数。2、数字图像是一个 函数。3、光学图像转换成数字影像的过程包括 等步骤。4、图像数字化中采样间隔取决于图像的 ,应满足 (公式)。5、一般图像都由不同的 、 、 、 的周期性函数构成。6、3S集成一般指 、 和 的集成。选择题:(单项或多项选择)1、 数字图像的①空间坐标是离散的,灰度是连续的②灰度是离散的,空间坐标是连续的③两者都是连续的④两者都是离散的。2、 采样是对图像①取地类的样本②空间坐标离散化③灰度离散化。3、 量化是对图像①空间坐标离散化②灰度离散化③以上两者。4、 图像数字化时最佳采样间隔的大小①任意确定②取决于图像频谱的截止频率③依据成图比例尺而定。5、 图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为①32个②64个③128个④256个。6、 BSQ是数字图像的①连续记录格式②行、波段交叉记录格式③象元、波段交叉记录格式。问答题:1、 叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。2、 怎样才能将光学影像变成数字影像。3、 叙述空间域图像与频率域图像的关系和不同点。4、 叙述储存遥感图像有哪几种方法,列举2—3种数字图像存储格式,并说明其特点。5、叙述3S集成的形式和作用。第五章 遥感图像几何处理名词解释:1、 共线方程2、外方位元3、像点位移4、几何变形5、几何校正6、粗加工处理7、精加工处理8、多项式纠正9、间接法纠正10、直接法纠正11、灰度重采样12、最邻近像元重采样13、双线性内插14、双三次卷积15、图像配准16、数字镶嵌17、数字地面模型18、正射影像19、地理编码图象 20、DEM填空题:1、 分别写出中心投影,推扫式传感器(旁向,航向倾斜),扫描式传感器的共线方程表达式 , , , 。2、 遥感图像的变形误差可以分为 和 ,又可以分为 和 。3、 外部误差是指在 处于正常的工作状态下,由 所引起的误差。包括 , , , 等因素引起的变形误差。4、 传感器的六个外方位元素中 的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化,而 使图像产生非线性变形。 5、 地球自转对于多中心投影影像产生像点位移在 方向上,位移量bb’= 。6、 TM卫星图像的粗纠正使用的参数有 , , , 纠正的变形有 , 。7、 遥感图像几何纠正的常用方法有 , , 。8、 多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系 。9、 多项式拟合法纠正中,一次项纠正 ,二次项纠正 ,三次项纠正 。10、项式拟合法纠正中控制点的要求是 , , 。11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要 个控制点,二次项最少项需要 个控制点,三次项最少需要 个控制点。12、SPOT图像采用共线方程纠正时需要 ,有 未知参数,最少需要 个控制点。13、常用的灰度采样方法有 , , 。14、数字图象配准的方式有 , 。15、数字图像镶嵌的关键 , , 。16、在姿态角都为0的情况下,中心投影像片的投影差为 ,推扫式影像(HRV)的投影差为 ,扫描仪影像(MSS)的投影差 ,侧视雷达影像(SAR)的投影差 。17、灰度采样中,双线性内插的权矩阵采用 函数求取, 双三卷积的权矩阵采用 函数求取。选择题:(单项或多项选择)1、 垂直航线方向距离越远比例尺越小的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。2、 垂直航线方向距离越远比例尺越大的影像是①中心投影影像②推扫式影像(如SPOT影像)③逐点扫描式影像(如TM影像)④真实孔径侧视雷达影像。3、 真实孔径天线侧视雷达影像上高出地面的物点其象点位移(投影差)①向底点方向位移②背向底点方向位移③不位移。4、 逐点扫描式影像(如TM影像)上高差引起的像点位移(投影差)发生在①像底点的辐射方向②扫描方向。5、 多项式纠正用一次项时必须有①1个控制点②2个控制点③3个控制点④4个控制点。6、 多项式纠正用二次项时必须有①3个控制点②4个控制点③5个控制点④6个控制点。7、 多项式纠正用一次项可以改正图像的①线性变形误差②非线性变形误差③前两者。8、 共线方程的几何意义是在任何情况下①像主点、像底点和等角点在一直线上②像点、物点和投影中心在一直线上③ 主点、灭点和像点在一直线上。问答题:1. 叙述中心投影的航空像片,MSS多光谱扫描仪影像,SPOT的HRV推扫式影像和真实孔径侧视雷达图像的几何特征。2. 列出中心投影影像、推扫式影像(旁向和航向)、逐点扫描影像和侧视雷达影像的构像方程和共线方程表达式。3. 列出中心投影影像、推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的投影差公式,并说明投影差产生的像点位移各自不同点。4. 已知中心投影影像姿态产生的变形误差公式为推导出推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的像点位移公式。5. 叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理(可作图说明)和优缺点。6. 两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题?解决的基本方法是什么?7. 叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。8. 多项式拟合法选用一次项、二次项和三次项,各纠正遥感图像中的哪些变形误差?9. 多项式拟合法平差后精度应控制在什么范围内?超限了怎么办?10.叙述共线方程法纠正SPOT卫星图像的原理和步骤。11.在几何纠正的重采样中,内插像元4*4图像亮度值矩阵为:在间接法纠正过程中,某地面点反算到原始像点的坐标值为( ,),利用最邻近法和双线性内插法求像点的亮度值。12.叙述数字图像镶嵌的过程。13.画出各个外方位元素变化引起的图形变化情况第六章 遥感图像辐射处理名词解释:1、辐射误差2、辐射定标3、大气校正4、图像增强 5、图像直方图 6、假彩色合成 7、密度分割 8、真彩色合成 9、假彩色合成 10、伪彩色图像 11、图像平滑 12、图像锐化 13、边缘检测 14、低通滤波 15、高通滤波 17、图像融合 18、直方图正态化 19、梯度算子 20、线性拉伸 21、拉氏算子 22、直方图均衡 23、邻域法处理 填空题:1、辐射传输方程可以知道,辐射误差主要有 , , 。2、常用的图像增强处理技术有 , 。3、增强的常用方法有 , , , , , , 等。子4、直方图均衡效果 , , 。5、3*3的拉普拉斯算子 。6、图像平滑和锐化的关系 。 7、NDVI= 。8、图像融合的层次 , , 。9、HIS中的H指 ,I指 , S指 。 图像融合的常用算法 , , , , 等。选择题:(单项或多项选择)1、 图像增强的目的① 增加信息量②改善目视判读效果。2、 图像增强①只能在空间域中进行②只能在频率域中进行③可在两者中进行。3、 从图面上看直方图均衡后的效果是①增强了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差②减弱甚至于淹没了占图面面积小的灰度(地物)与周围地物的反差③增强了占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差④减弱占图面面积大的灰度(地物)与周围地物的反差。4、 标准假彩色合成(如TM4、3、2合成)的卫星影像上大多数植被的颜色是①绿色②红色③蓝色。5、 图像边缘增强采用①低通滤波②高通滤波。6、 消弱图像噪声采用①低通滤波②高通滤波。7、 图像融合前必须先进行①图像配准②图像增强③图像分类。8、 图像融合①必须在相同分辨率图像间进行②只能在同一传感器的图像间进行③可在不同分辨率图像间进行④可在不同传感器的图像间进行⑤只限于遥感图像间进行⑥可在遥感图像和非遥感图像间进行。 问答题:10、 根据辐射传输方程,指出传感器接收的能量包含哪几方面,辐射误差及辐射误差纠正内容是什么,11、 简述遥感数字影像增强处理的目的,例举一种增强处理方法,说明其原理和步骤。12、 什么是遥感图像大气校正?为什么要进行遥感图像大气校正?请以多光谱扫描仪(MSS)资料为例,说明大气校正的原理和方法。13、 以美国陆地卫星TM图像的波段为例,分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比,假彩色合成图像在地物识别上有何优越性?14、 叙述美国陆地卫星ETM图像分辨率30米的5、4、3波段影像与分辨率15米的全色影像进行融合的步骤和方法。15、 说明以下直方图的影像特征。第七章 遥感图像判读名词解释:1、遥感图像判读 2、景物特征 3、判读标志 4、几何分辨率 5、辐射分辨率6、光谱分辨率 7、时间分辨率 8、波谱响应曲线 9、热阴影 10、冷阴影11、雷达盲区 12、角隅反射 13、体散射 14、影像几何特性 15、影像辐射特性16、 地物光谱特征 17、地物空间特征 18、地物时间特征填空题:1、遥感图像信息提取中使用的景物特征有 。2、遥感图像空间特征的判读标志主要有 等。3、传感器特性对判读标志影响最大的是 等。4、光谱分辨率根据 三项指标来判定。5、热红外图像上的亮度与地物的 和 有关, 比 影响更大。6、 侧视雷达图像上的亮度变化与 等有关。选择题:(单项或多项选择) 1、 遥感图像的几何分辨率指 ①象元相应地面的宽度 ②传感器瞬时视场内观察到地面的宽度 ③能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。2、 热红外图像是 ①接收地物反射的红外光成的像 ②接收地物发射的红外光成的像。3、 热红外图像上的亮度与地物的 ①反射率大小有关 ②发射率大小有关 ③反射太阳光中的红外光强度有关 ④温度高低有关。4、 侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺 ①离底点近的比例尺大 ②离底点远的比例尺大 ③比例尺不变。问答题:1、 遥感图像判读主要应用景物的哪些特征?2、 何为传感器的空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率?3、 叙述TM多光谱图像的几何特征和辐射特征。4、 叙述地物光谱特性曲线与波谱响应曲线之间的关系和不同点?(可作图说明)5、 举例说明为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息?6、 叙述热红外图像的几何特征和辐射特征。7、 叙述侧视雷达图像的几何特征和辐射特征。第八章 遥感图像自动识别分类名词解释:1、模式识别 2、遥感图像自动分类了 3、统计模式识别 4、结构模式识别5、光谱特征向量 6、特征空间 7、特征变换 8、特征选择 9、主分量变换10、哈达玛变换 11、穗帽变换 12、生物量指标变换 13、标准化距离14、类间离散度15、类间离散度16、类内离散度17、判别函数18、判别边界19、监督法分类20、非监督法分类21、条件概率22、先验概率23、后验概率24、贝叶斯判别规则25、马氏距离26、欧氏距离27、计程距离28、错分概率29、训练样区 30、最大似然法分类 31、最小距离法分类32、ISODATA法分类33、混淆矩阵填空题:1、遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是 等。2、特征变换在遥感图像分类中的作用是 。3、遥感图像特征变换的主要方法有 等。4、特征选择的目的是 。5、标准化距离的公式 。6、马氏距离公式 ,欧氏距离公式 ,计程距离公式 。7、最大似然法分类判别函数 。8、分类后处理主要包括 , 。选择题:(单项或多项选择)1、 同类地物在特征空间聚在①同一点上②同一个区域③不同区域。2、 同类地物在特征空间聚类呈①随机分布②近似正态分布③均匀分布。3、 标准化距离大可以说明①类间离散度大,类内离散度也大②类间离散度小,类内离散度大③类间离散度大,和/或类内离散度小④类间离散度小,类内离散度也小。4、 监督分类方法是①先分类后识别的方法②边学习边分类的方法③人工干预和监督下的分类方法。5、 两类地物的最大似然法分类判别边界在①两类地物分布概率相等处②两类地物均值的中值位置③其中一类地物分布概率的最大处。6、 ISODATA法分类的样区①尽量选在同一类别中②尽量包含所需识别的类别③类别是已知的④类别是未知的。问答题:1、 什么叫特征空间?地物在特征空间聚类有哪些特性?2、 作图并说明遥感影像主分量变换的原理和它在遥感中的主要作用。3、 叙述生物量指标变换的原理及其作用。4、 为什么要进行特征选择?列举几种特征选择的主要方法和原理。5、 叙述监督分类与非监督分类的区别。6、 叙述最大似然法分类原理及存在的缺点。7、 叙述最小距离法分类的原理和步骤。8、 叙述ISODATA法非监督分类的原理和步骤。9、 叙述图像增强中的平滑处理与分类后的平滑处理的异同点。10、述改善仅用光谱特征的统计模式识别自动分类的主要方法和基本原理。11、评价以下的混淆矩阵,并求出平均可信度和加权可信度。类 别 1 2 3 4 5 12345其它类 象元数 135 276 463 178 30512、根据下图中两类地物在一维特征空间中的分布,画出最大似然法、最小距离法的判别边界并分析和比较它们的错分概率。第九章 遥感技术的应用名词解释:1、卫星影像地图 2、DRG 3、DLG 4、GIS 5、同轨立体影像 6、邻轨立体影像 7、沙尘暴 8、海洋赤潮 9、地质构造 10、植被指数 11、森林立地条件12、臭氧空洞 13、土壤侵蚀 14、遥感考古 15、蓝冰填空题:1、 利用遥感图像修测地形图,修测的主要内容有 等。2、遥感图像制作影像图时控制点来源有 等。3、森林立地因子包括 等。4、多时遥感影像监测冰川流速的步骤是 等。选择题:(单项或多项选择) 1、 分辨率30米的TM影像,按规范要求的平面精度(图上),适合制作哪种比例尺的影像图 ①1:10000 ②1:100000 ③1:500000。2、 按规范要求的平面精度制作卫星影像图,选控制点用的地形图比例尺,应比影像图的比例尺 ①大一个等级 ②小一个等级。问答题:1、 举例说明制作不同比例尺卫星影像地图时怎样选择遥感图像?2、 叙述遥感监测南极冰川流速和流量的基本方法。3、 中国南方草场三级分类的内容是什么?TM影像可能提取出哪些信息?4、 叙述遥感调查中国南方草场资源的基本方法。5、 叙

林业部国际合作司.中国林科院 第十一届世界林业大会文献选编 1998 张守攻 森林可持续经营导论 2001 蒋有绪 森林可持续经营与林业可持续发展 2001(4) 邵青还 第二次林业革命-"接近自然的林业" 1991(4) 陈鑫峰.王剑波 生态旅游与森林公园中开展生态旅游实践的探讨 [期刊论文] -世界林业研究2001(4) 李吉跃 新世纪的城市林业:回顾与晨望 2001(8) 盛炜彤 恒备林及其育林体系 2001(6) 学位论文 中国林业社会化变革与发展制度研究 2006 学位论文 基于可持续发展的黑龙江省社会林业研究 2005 期刊论文 发展生态经济型林业--对绥化市提升林业战略地位、发展生态经济型林业的思考 - 林业经济2002(9) 学位论文 云南省林业发展战略研究 2005 学位论文 内蒙古国有林区发展模式研究 2003 期刊论文 加速发展林业是加快山区经济发展的一大战略 - 四川林业科技2000,21(1) 期刊论文 发展立体林业繁荣山区经济 - 贵州农业科学2001,29(3) 会议论文 农用林业的概念、发展与研究 全国立体农业开发与普及研讨会1990 期刊论文 林业标准化促进林业保险发展的机理分析 - 林业经济问题2006,26(2) 期刊论文 发展林业是山区新农村建设的现实选择 - 中国农学通报2007,23(4)

李学杰 万荣胜

(广州海洋地质调查局 广州 510760)

第一作者简介:李学杰,博士,教授级高工,长期从事海洋地质工作,E-mil:xuejieli@

摘要 红树林是生长于热带、亚热带潮间带特有的植物群落,不仅对海岸带起到极为重要的保护作用,也是生物多样性最丰富的生态系统之一,因而受到广泛的关注。本文采用遥感方法,并结合野外路线调查验证,对北部湾地区红树林分布进行分析。结果来看,(1)北部湾沿岸红树林丰富,从西部北仑河口至东部安铺港沿岸均有分布,研究区红树林分布总面积7172 hm2,其中位于我国境内为6331 hm2,长势良好。(2)对北部湾沿岸分10区进行统计分析,面积超过700 hm2的有五区:北仑河口区、珍珠港区、茅尾海-钦州港区、铁山港区和丹兜海-英罗港区,分布面积最小的是北海银滩-白龙港区,面积只有217 hm2。(3)从分布密度和成片性来看,分布最好的丹兜海-英罗港区、珍珠港区和北仑河口区,其分布成片性好,密度大,长势较好。

关键词 遥感 红树林 滨海湿地 北部湾

1 概 述

红树林是生长在热带、亚热带低能海岸潮间带、受周期性潮水淹没的常绿灌木、乔木组成的木本植物群落[1]。红树林主要生长在港湾、河口、潮汐水道等地区的泥质滩涂上,其环境介于陆地与海洋之间,是地球生物多样性最丰富、生产力最高、最具价值的生态系统之一,在全球生态平衡中起着不可替代的重要作用[2-4]。同时红树林可以缓解波浪、潮汐对海岸的冲刷,对海岸带起到很好的保护作用[5],因此滨海红树林受到普遍的关注。

我国红树林主要分布在海南、广西、广东、福建、台湾和浙江南部的沿海地区,据林鹏等(1995)数据,20世纪90年代,我国红树林总面积为×104 hm2。三省区红树林面积合计达到21389 ha,占中国红树林总面积的%[6]。

北部湾地区不仅红树林分布广[7-8],研究也较为深入[9],涉及红树林群落及其生态环境[10-13]、红树林生长与土壤的关系[14-15]、红树林对海岸带的保护作用[16-17]以及红树林的保护[18]等各方面。但由于红树林分布于潮间带地区,其分布范围的调查难度较大。遥感可以为海岸线的识别[19-20]、红树林的分布[21-23]以及海岸带环境的管理[24-25],提供较为可靠而便捷的方法。

2 数据与方法

数据

我们采用ALOS卫星遥感多光谱数据进行解译与分析,全区需9景拼接而成(表1)。ALOS数据包括4个波段,分辨率10 m。

由于研究区上半年受天气影响难以找到适合的影像,这里主要采用2008年下半年影像,其中一景,因2008年未找到适合的,而采用2007年影像(表1)。

表1 遥感影像数据信息表

方法

湿地遥感解译的方法包括:几何校正、影像拼接与剪裁、监督分类、分类后处理、目估交互解译与野外调查验证等(图1)。

几何校正

遥感影像由于多种因素会造成影像上的像元在影像坐标中的位置与其在地图坐标中位置有差异,从而形成几何畸变。应用前需要进行几何校正,尽量消除或减小这种几何畸变。

本次影像几何校正以1:5万地形图为参考基准,采用二次多项式进行校正,要求均方根(Root Mean Square)误差法小于1个像元(表2)。

表2 遥感影像几何校正误差统计

图1 技术思路图

此外采用1:5万地形图进行遥感影像校正。地形图为北京1954坐标系,高斯克吕格投影,1985国家高程基准。

影像的拼接与剪裁

研究区的9景ALOS影像是由4个时间获取(表1)。由于不同时间获取的影像,受天气、季节及植被的影响,其DN值有明显差异,拼接后再分类,效果不佳。因此采用同一时间获取的影像,拼接后分类。不同时间的影像分别分类,之后再全部拼接。

监督分类

依据本文确定的湿地分类系统,利用ERDAS Imagine软件对遥感影像进行监督分类。与非监督分类相比,在分类之前,监督分类已明确各类的内容,而且可以通过调整训练集的采样,改善分类效果。

分类影像的后处理

主要利用人工解译提取的岸线,对监督分类结果进行重新校正,如红树林分布于海岸线之外,而林地、耕地等分布于岸线之内;河流、湖泊、水塘分布于岸线之内,海、滩涂分布于岸线之外等。

野外调查验证

为验证遥感解译结果,进行11天的野外湿地调查与验证。从最西部的北仑河口至东部安铺港,对全区海岸带进行了实地考察,完成野外路线调查1763 km,共进行了526站位的观察,其中红树林36站位。

3 北部湾红树林分布特征

从2008年ALOS影像解译结果来看,北部湾沿岸红树林发育,从最西部北仑河口至最东部的安铺港均有不同程度的分布(图2),面积达7172 hm2,其中位于我国境内为6331 hm2。为了便于了解其分布特征及其变化,将北部湾分为10区进行描述。

图2 北部湾红树林分布图

总体分布

总体而言,北部湾红树林丰富,被称为我国红树林三大重点分布区之一[26]。其中东部的丹兜海-英罗港区(9区),即山口红树林保护区所在地,红树林最发育,现有红树林分布面积达1286 hm2。其次是西部的北仑河口区(1区)、珍珠港区(2区)和东部的铁山港区(8区),其分布面积分别为911 hm2、864 hm2和836 hm2(图3)

各区分布

北仑河口区(1区)

北仑河口红树林相当丰富,主要分布于北仑河南岸(图4),滩涂宽广,红树林成片分布,主要属越南地界。北仑河北岸也有分布,但滩涂窄,红树林较零星,主要包括竹山街西侧、街边村东南榕树头北部即陈屋南部等。本区遥感解译的红树林面积为911 hm2,其中741 hm2属越南管辖区,是北部湾红树林分布最密集的地区之一。

珍珠港区(2区)

本区也是红树林分布最密集的地区之一,主要分布于珍珠港的北部,成片分布,其宽度达400~1700 m,从西部的下佳邦至东部的克溪,基本呈连续分布(图5)。珍珠港的东西两侧,红树林极少,仅见零星分布。遥感解译的红树林面积为864 hm2。

图3 北部湾各区红树林面积(hm2)

图4 北仑河口区红树林分布

图5 珍珠港区红树林分布

图6 防城港区红树林分布

图7 茅尾海-钦州港区红树林分布

防城港区(3区)

本区红树林总体比北仑河口和珍珠港少得多(图6)。成片分布的主要有两区:(1)针鱼岭南部,分布宽度200~500 m;(2)港口区西部,分布宽度200~1000 m,野外实地考察看,本片红树林长势很好。其余分布较零星,总面积为559 hm2。

茅尾海-钦州港区(4区)

本区范围大,但红树林分布相对较少,大多难以成大片分布(图8)。在茅尾海湾顶沿岸的钦江口、竹冲江口和独石江口有较为成片的分布,钦州港经济开发区西部龙门港的岛屿之间规模较大的成片红树林,此外金鼓江、茅尾海和龙门港西侧等地均有较零星的红树林分布,本区红树林总面积796 hm2。

大风江口区(5区)

大风江口附近也有一些红树林分布,其中新田西侧、沙角南部、船厂街东南、大王山西部等地形成较大片的分布(图9)。此外河口往上,老柯墩、槟榔墩、老鸦墩附近等地均有较多的红树林分布。总面积535 hm2。

图8 大风江区红树林分布

南流江口区(6区)

南流江河口三角洲地区,地形坡度小,滩涂分布很广,适合红树林生长。本区红树林成片分布的主要有大头坪-鱼墩南部、新田东南、高底框南部等,此外草头村西侧、田寮西侧、四股田南部等均有分布(图10),总面积为441 hm2。

北海银滩-白龙港区(7区)

本区红树林相对较少,总面积217 hm2。主要分布区包括分布区包括下村-大冠沙的南侧、西村港北部以及竹林盐场中南等(图10)。

铁山港区(8区)

铁山港区是红树林较发育的地区之一(图11),主要集中在铁山港西北侧的龙眼洞-红石塘-螃蟹田一带、湾顶海角-海山以及东侧的鹅颈墩、蛋地塘北部以及新村等,而且基本均能成片分布,但铁山港的西侧极少分布。总面积836 hm2。

丹兜海-英罗港区(9区)

本区红树林十分发育,包含了山口国家红树林生态自然保护区(图12)。

图9 南流江河口区红树林分布

图10 北海银滩港-白龙港区红树林分布

山口国家红树林生态自然保护区是1990年9月经国务院批准建立的我国首批(5个)国家级海洋类型保护区之一,1993年加入中国人与生物圈,1994年被列为中国重要湿地,1997年5月与美国佛罗里达州鲁克利湾国家河口研究保护区建立姐妹保护区关系,2000年1月加入联合国教科文组织世界生物圈,2002年被列入国际重要湿地。

区内的红树林是我国大陆海岸红树林典型代表,发育良好,结构独特,连片较大,保存较完整的天然红树林。

从分布来看,丹兜海北测、东侧以及英罗港的北部、西部均有大片分布,总面积1286 hm2。

图11 铁山港区红树林分布

安铺港区

安铺港位于调查区的东头,红树林主要分布与营仔河与九州江之间的河口区以及九州江口的南侧、下斗仓附近等地,成片较好,尤其是两河口区呈大片分布(图13)。其余地区极少分布,总面积549 hm2。

图12 丹兜海-英罗港区红树林分布

图13 安铺港区红树林分布

4 结论

采用遥感方法,并结合野外路线调查验证,对北部湾地区红树林分布进行分析,可以得出一下初步结论:

(1)北部湾沿岸红树林丰富,从西部北仑河口至东部安铺港沿岸均有分布,研究区红树林分布总面积7172 hm2,其中位于我国境内为6331 hm2,长势良好。

(2)对北部湾沿岸分10区进行统计分析,面积超过700 hm2的有5区:北仑河口区、珍珠港区、茅尾海-钦州港区、铁山港区和丹兜海-英罗港区,分别为911 hm2、864 hm2、796 hm2、836 hm2和1286 hm2,分布面积最小的是北海银滩-白龙港区,面积只有217 hm2。

(3)从分布密度和成片性来看,分布最好的丹兜海-英罗港区、珍珠港区和北仑河口区,其分布成片性好,密度大,长势较好。

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Distribution of Mangrove in the Beibu Bay by Remote Sensing

Li Xuejie,Wan Ronsheng

(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760)

Abstract:Magrove,which is grown in tropical-subtropical intertidal area,play an importantrole for protection of coast and is one of the highest bioviability is attempted to ana-lyse the distribution of mangrove in the Beibu Bay,China,based on the satellite remote sensingand field can be concluded that plenty of mangrove distributing in the coast ofBeibu Bay,from Beilun River Estuary in the west to Anpu Port in the east,with total area of 7172hm2,of which 633 1 hm2 locating in our was divided to 10 subareas for statistics and 5 subareas,such as Beilun River Estuary,Pearl Port,Maiweihai-Qinzhou Port,Tie-shan Port and Dandouhai-Yinluo Port,the mangrove distributing area is larger than 700hm2,and there are 911 hm2,864 hm2,796 hm2,836 hm2 and 1286 hm2 grows best inDandouhai-Yinluo Port,Pearl Port and Beilun River Estuary,with higher density and bettercontinuity.

Key words:remote sensing;mangrove;coastal wetland;Beibu Bay

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