遥感概述及遥感开发变化史

大家好！今天我非常荣幸能在这里为大家演讲关于遥感技术的话题。

遥感技术作为一种重要的空间信息技术，在我国的科技发展和经济建设方面发挥着越来越重要的作用。

下面，我将从遥感技术的定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面进行简要介绍。

一、遥感技术的定义遥感技术是指利用航空器、卫星等空间平台，对地球表面及其大气、海洋、冰冻圈等自然环境和人类活动进行探测、监测、分析和应用的一门综合性技术。

它具有非接触、远距离、全天候等特点，能够获取大范围、高精度、多时相的地球信息。

二、遥感技术的发展历程1. 20世纪50年代，遥感技术开始应用于军事领域，如侦察、监视等。

2. 20世纪60年代，遥感技术逐渐拓展到民用领域，如农业、林业、地质勘探等。

3. 20世纪70年代，遥感技术开始应用于环境保护、城市规划等领域。

4. 20世纪80年代，遥感技术在我国得到迅速发展，形成了较为完整的遥感技术体系。

5. 20世纪90年代至今，遥感技术在我国得到了广泛应用，成为国家科技战略的重要组成部分。

三、遥感技术的应用领域1. 农业遥感：利用遥感技术监测农作物长势、病虫害、土壤肥力等，提高农业生产效益。

2. 林业遥感：监测森林资源、森林火灾、生物多样性等，保护生态环境。

3. 地质遥感：探测矿产资源、地质构造、地下水等，为矿产资源开发提供依据。

4. 环境遥感：监测环境污染、气候变化、自然灾害等，为环境保护和防灾减灾提供支持。

5. 城市规划遥感：监测城市扩张、土地利用、交通流量等，为城市规划提供数据支持。

6. 军事遥感：侦察、监视、预警等军事应用。

四、遥感技术的未来发展趋势1. 高分辨率、多光谱、多时相遥感数据获取：进一步提高遥感数据的分辨率和精度，满足不同领域的需求。

2. 遥感与地理信息系统（GIS）融合：实现遥感数据与GIS数据的无缝对接，提高遥感信息的应用价值。

3. 遥感与人工智能、大数据等技术的融合：利用人工智能、大数据等技术，实现遥感信息的智能分析和应用。

遥感技术的发展历程与创新成果遥感技术是指通过远距离感知地球表面事物、现象和环境的一种技术手段。

遥感技术的发展，从最初的手工解译到图像处理及数字地球发展，越来越快，取得了长足的进步。

本文将对遥感技术的发展历程及创新成果进行分类详细介绍。

一、遥感技术的发展历程1、遥感技术的起源遥感技术的起源可以追溯到1840年。

当时，法国的蒙切莫利(Alphonse Louis Poitevin) 实验了一种用铁氰化铁和铁氰化钾混合物浸泡纸张的方法，使它们在阳光照射时形成一种光敏材料。

这种方法拓展了对光的理解，也引领了地球遥感技术的发展方向。

2、空间遥感的先锋20世纪60年代至80年代初，涌现了一批民营公司和尝试建设遥感卫星航天系统的国家。

美国和前苏联开展了空间遥感的研究，开发了遥感卫星技术。

面向商业市场的兰赛公司开发了第一个LandSat-1卫星。

从那时起，遥感卫星已成为了全球遥感的先锋。

3、地球观测卫星的兴起随着遥感技术的发展，各国陆续推出了多种系列化的地球观测卫星，如：国际地球观测卫星(IGOSAT)、风云气象卫星等。

其中，对遥感技术进步做出巨大贡献的还有欧洲航天局的Envisat、德国的TerraSAR-X等。

4、数字地球的发展数字地球、虚拟地球、智慧地球等概念，在国际领域流行起来，各国纷纷实施数字地球战略。

打造全球级的数字地球平台已成为国家科技发展重要的方向。

如中国实施的“数字中国”战略，旨在发展数字经济、打造数字产业支柱。

数字地球技术的发展不仅为科研提供了更为广阔的空间，同时也为经济社会的发展带来了更大的推动力。

二、遥感技术的创新成果1、遥感数据的高精度处理对遥感数据进行高精度处理，是遥感技术的一大难点。

目前，针对遥感影像影响评估、计算机视觉等研究领域，已经开展了多项前沿的研究，如卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)等深度学习算法技术，以及基于遥感场景解译的图像分割与分类技术等。

在这些技术的应用下，大大提高了遥感数据的处理精度。

发展历程遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。

开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。

经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

萌芽时期1608年制造了世界第一架望远镜。

1609年伽利略制作了放大三倍的科学望远镜并首次观测月球。

1794年气球首次升空侦察。

1839年第一张摄影像片。

初期发展1858年用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰像片。

1903年飞机的发明。

1909年第一张像片。

一战期间（1914-1918）：形成独立的航空摄影测量学的学科体系。

二战期间（1931-1945）：彩色摄影、红外摄影、雷达技术、多光谱摄影、扫描技术以及运载工具和判读成图设备。

现代遥感1957年：前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星。

20世纪60年代：美国发射了TIROS、ATS、ESSA等气象卫星和载人宇宙飞船。

1972年：发射了地球资源技术卫星ERTS-1（后改名为Landsat Landsat-1），装有MSS感器，分辨率79米。

1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米。

1986年法国发射SPOT-1，装有PAN和XS遥感器，分辨率提10米。

1999年美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米。

遥感技术的现状经过三十多年来的发展，卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感（RS)、地理信息系统(GIS)，全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术，逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面，使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化，其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。

中国卫星遥感应用的发展遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。

遥感导论知识点总结高中一、遥感概念及发展历程遥感是指利用航空航天技术和传感器对地面、海洋、大气和宇宙空间等目标进行探测、观测和信息提取的一门学科。

它是一种通过远距离的传感器来获取地球表面和大气中的信息的技术，主要包括地面、航测和卫星遥感。

遥感技术的发展历程可以追溯到人类最早对地球表面的观测。

从最早的地图绘制，到到20世纪20年代以来的航空摄影测量、航测摄影仪、雷达和激光遥感器、遥感卫星等都是遥感技术的重要里程碑。

二、遥感的基本原理遥感是通过选取的光谱波段和相应的传感器，对地面物体和环境进行观测和检测，通过记录、分析和解释观测数据，获取有关地表对象及其相关地面、大气和水体参数等信息的过程。

遥感的基本原理包括辐射传输理论、光谱特性、空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率等。

三、遥感的分类1.按照观测的波段范围来分：光学遥感、红外遥感、微波遥感和激光雷达遥感。

2.按照探测平台来分：航空遥感和卫星遥感。

3.按照应用领域来分：陆地遥感、海洋遥感、大气遥感和天文遥感。

四、遥感技术的应用1.农业资源监测：借助遥感技术对农作物的生长情况、地毯裸度、水分含量等进行监测和调查。

2.城市规划和环境保护：利用遥感技术监测城市土地利用、绿化覆盖和环境状况。

3.自然资源调查：遥感技术能够对地球表面的森林、草原、矿产、水体等自然资源进行调查和监测。

4.灾害监测和防治：遥感技术能够对地质灾害、气象灾害和生态灾害进行监测和防治。

五、遥感数据的处理和分析1.图像预处理：包括图像校正、图像增强、图像融合、图像变换和图像分类等。

2.图像解译：根据地物光谱特征和形态特征，对遥感图像进行解译和分类。

3.数据分析和应用：通过对遥感数据的处理和解译，获取地表对象及其相关地面、大气和水体参数等信息。

六、遥感技术未来发展趋势1.多源数据融合：将来遥感技术将更多地应用于多源数据融合，包括多光谱、高光谱、雷达和激光雷达等遥感技术的融合。

2.数据共享和开放：未来遥感技术将更多地采用数据共享和开放的方式，使得数据更加透明和共享。

第一章遥感概述本章从整体上简单介绍了遥感技术的概况，目的是让同学们对遥感有一个大致的认识。

遥感技术的根本目的在于获取目标地物的信息，为了获取这种信息，遥感采用了与传统技术不同的手段、角度、媒介，由此产生了与传统观察方法不同的效果和特点，从而遥感技术得到了广泛的应用。

本章重点是掌握遥感基本概念与遥感技术系统。

图1-1第一节遥感基本概念1.1.1 遥感概念遥感 (Remote Sensing) 泛指对地表事物的遥远感知。

狭义的遥感特指通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析与应用的一门科学和技术。

遥感通常是指通过某种遥感器从空中或太空获取地表各类地物信息，并对这些信息进行提取、分析，以此来测量与判定地表目标地物的性质或特性。

1.1.2 观测对象及其特征遥感的观测对象主要是地球表层的各类地物，也包括大气、海洋和地下矿藏中不同成分。

地球表层各类地物都具有两种特征，一是空间几何特征，一是物理、化学、生物的属性特征。

狭义的遥感：系统范围－－空对地探测对象－－地球表层（大气圈、水圈、岩石圈）物理媒介－－紫外－可见光－红外－微波广义的遥感：系统范围－－空对地－－地对空、空对空探测对象－－地球遥感、日地空间（宇宙遥感）物理媒介－－电磁波、地震波、声波、力场（重力场、磁力场）1.1.3 特点与优势遥感技术是 20 世纪 70 年代起迅速发展起来的一门综合性探测技术。

遥感技术发展速度之快与应用广度之宽是始料不及的。

仅经过短短 30 多年的发展，遥感技术已广泛应用于资源与环境调查与监测、军事应用、城市规划等多个领域。

究其原因，在于遥感具有客观性、时效性、宏观性与综合性、经济性的特点。

图1-2第二节遥感技术系统遥感技术系统包括：信息源即波谱特征 spectrum feature、信息的获取 Information obtain、信息的接收Receive、信息的处理 Processing（辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理等）、信息的应用 applying 1.2.1 空间信息获取系统地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。

城市遥感的发展历程城市遥感是指利用遥感技术对城市地区进行观测、测量和分析的一项重要技术。

随着遥感技术的发展，城市遥感经历了以下几个阶段的发展。

20世纪50年代到70年代初，城市遥感技术主要以航空摄影为主。

航空摄影技术通过飞机、直升机等载具，在一定高度上进行航拍，获得城市地区的影像数据。

这种技术能够提供较高分辨率的影像，从而为城市地区的规划和管理提供了基础数据。

70年代至80年代，激光雷达（LIDAR）技术开始应用于城市遥感。

激光雷达技术利用激光束在城市地面上进行扫描，通过测量激光束经过的时间和距离，可以获得地面高程、建筑物高度等信息。

激光雷达技术能够提供高精度的三维数据，对于城市规划、建筑物管理等方面有重要意义。

90年代初至2000年代初，卫星遥感技术在城市遥感中得到了广泛应用。

相较于航空摄影和激光雷达技术，卫星遥感技术具有较低成本、较大覆盖面积的优势。

通过卫星遥感技术，可以获得大范围的影像数据，对于城市的整体特征和发展趋势进行分析非常有帮助。

2000年代以来，城市遥感技术得到了飞速发展。

随着高分辨率卫星的出现，城市地区细节更加清晰可见。

与此同时，计算机图像处理、模式识别等技术的发展，为城市遥感数据的处理和分析提供了更多的手段。

例如，通过遥感影像的目标检测和分类技术，可以对城市地区的不同类型的建筑物、道路、绿地等进行自动识别和分类。

在当前的城市遥感研究中，还涌现出了一些前沿的技术和方法。

以多源遥感数据融合为例，该技术通过融合不同传感器的遥感数据，可以提高遥感影像的精度和信息量，为城市地区的管理和决策提供更准确、全面的数据支持。

此外，利用人工智能、机器学习等技术，对城市遥感数据进行深度学习，可以实现更高级的功能，如目标识别、场景理解等。

综上所述，城市遥感技术经历了从航空摄影到激光雷达，再到卫星遥感的演进过程，如今又进一步发展为多源数据融合和深度学习技术为一体的综合应用。

城市遥感的发展，为城市规划、地理信息系统、环境监测和灾害防治等领域提供了丰富的数据和技术支持，对于城市的可持续发展具有重要的意义。

遥感测量知识点梳理总结一、遥感概念及发展历史1.1 遥感概念遥感是指利用卫星、航空器、船只等自然物体之外的传感器和设备，对地球表面的物体和环境进行观测、测量、探测和监测。

遥感技术是一种无需与被观测物体接触的测量技术，因此被广泛应用于地球科学领域。

1.2 遥感发展历史遥感技术最早可以追溯到19世纪，当时的军事领域开始利用气球、飞艇和飞机拍摄地面敌军的照片。

到了20世纪，随着航空和航天技术的发展，遥感技术开始得到更广泛的应用。

1972年美国NASA发射了第一颗陆地观测卫星LANDSAT-1，标志着陆地遥感观测进入了卫星时代。

此后，遥感技术不断发展，成为地球科学领域不可或缺的工具之一。

二、遥感测量基础知识2.1 电磁波谱电磁波谱是指电磁波的频率范围，包括广泛的无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。

在遥感技术中，不同波段的电磁波具有不同的特性和应用，因此了解电磁波谱是遥感测量的基础知识。

2.2 传感器遥感传感器是指用于探测、记录和测量地球表面各种信息的设备，可分为主动传感器和被动传感器两种。

主动传感器是指主动发射电磁波，然后接收返回的信号，如雷达；被动传感器是指接收地面物体自然发射出的电磁波，如光学传感器。

传感器的选择和使用对遥感数据的质量和应用具有重要影响。

2.3 遥感平台遥感平台是指用于携带、部署遥感传感器的航空器或卫星。

航空平台主要包括飞艇、飞机、直升机和无人机等；卫星平台主要包括低轨道卫星、地球同步卫星和地球静止卫星等。

不同的平台具有不同的观测能力和适用范围，可以根据具体任务和需求进行选择。

2.4 遥感数据遥感数据是指由遥感平台获取的地球表面信息，包括图像、光谱数据和雷达数据等。

根据观测波段和分辨率的不同，遥感数据可以提供地表特征、土地覆盖、地形地貌、气候变化等各种信息。

遥感数据的获取和处理是遥感测量的核心内容之一。

三、遥感测量方法3.1 遥感图像处理遥感图像处理是指对遥感数据进行预处理、增强、分类和解译等操作，以提取和分析地表信息。

遥感发展历史任何一门科学和技术的形成与发展，总是和时代的发展和要求相一致，不可能超越时代，遥感技术当然也不例外。

它的形成是与传感技术、宇航技术、通讯技术以及电子计算机技术的发展相联系，与军事侦察、环境监测、资源开发利用和全球变化的需要相适应的。

20世纪50年代以来，随着科学技术的发展。

在普通照相机和飞机的基础上，一些新的信息探测系统相继出现。

人类观测电磁辐射的能力从可见光扩展到了紫外、红外、微波等，对目标物信息的收集方式从摄影到非摄影；资料由像片到数据(非图像)；平台由汽车、飞机发展到了卫星、火箭；应用研究从军事、测绘领域扩展到了农、林、水、气象、地质、地理、环境和工程等部门。

这就需要引进一个新的术语，以便概括这种信息探测系统及其过程。

1960年美国学者伊林L．布鲁伊特(Evelyn L．．Pruitt)提出“遥感”这一科学术语，1962年在美国密执安大学召开的<国际环境科学遥感讨论会)上，这一名词被正式通过，从此就标志着遥感这门新学科的形成。

但是，在遥感一词出现以前，就已产生了遥感技术。

发展至今，大体经历了三个阶段．常规航空摄影阶段、航空遥感阶段和航天遥感阶段。

遥感的概念遥感的英文是“remote sensing”，意即“遥远的感知”，在日本叫“远隔探知”或“远隔探查”。

其科学含义一般理解为：在遥远的地方，感测目标物的“信息”，通过对信息的分析研究，确定目标物的属性及目标物之间的关系。

也就是说：不与目标物接触，凭借其发出的某些信息识别目标。

所以有人将遥感技术作为一种侦察技术。

根据遥感的这一概念，人和动物都具有一定的遥感本领。

例如，人的眼睛识别物体的过程就是一种遥感过程，它是靠物体的色调、亮度，以及物体的形状、大小等信息，来判定物体的属性。

蝙蝠能发射超声波，并用接收到的回波来判断障碍物的距离、方位和属性。

现代遥感技术就是模仿自然界中的遥感现象和过程而产生的。

目前，对遥感比较一致的定义是：在远离被测物体或现象的位置上，使用一定的仪器设备，接收、记录物体或现象反射或发射的电磁波信息，经过对信息的传输、加工处理及分析与解译，对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。

国内外遥感技术发展及趋势
随着政府投入研究的增加，与科技进步的不断发展，遥感技术及其在
科研领域中的应用越来越受到重视，已经发展成为一门具有重要意义的学科。

接下来，将介绍遥感技术在国内外的发展历程以及未来趋势。

一、国内外遥感技术发展史
1.1 国内
在国内，按遥感应用开展时间的顺序来看，遥感技术的发展历程可以
划分为三个阶段：第一个阶段从1957年到1980年，这个时期是我国遥感
技术发展的初期，以北京航空航天大学遥感教研室为主导，主要开展对俯
瞰图、卫星影像的研究；第二个阶段从1981年到2003年，这是遥感技术
发展的发展期，以中国科学院遥感与数字图像分析重点实验室为主导，开
始开发并运用现代遥感技术和技术体系；第三个阶段从2004年到2024年，这是遥感技术发展的成熟期，以中国遥感中心为主导，建立了我国遥感科
技研究的完整体系，并在气候变化、土地利用规划、灾害遥感监测、环境
质量监测及全球生态环境研究等方面开展了一系列有效的应用研究工作。

1.2 国际
国际上，遥感技术的发展可以追溯到20世纪50年代，以美国军方在
建立“全球镜”项为标志，到20世纪90年代，形成了大量的民用遥感卫
星系统，实现了从技术上到应用上的极大发展。

遥感技术的发展过程随着科学技术的不断进步，遥感技术作为一种重要的信息获取手段逐渐崭露头角。

遥感技术通过获取地球表面的遥感图像和数据，通过对这些图像和数据的分析和解译，可以获取到有关地球表面特征、变化和环境的信息，对于地质勘探、环境监测、农业、城市规划等领域具有重要的应用价值。

遥感技术的发展可以追溯到19世纪中叶，当时摄影术刚刚问世，人们开始意识到利用摄影技术可以对地球表面进行观测和记录。

随着摄影技术的不断发展，人们逐渐将摄影技术应用到了航空领域，开始从空中拍摄地球表面的照片。

这种航空摄影技术成为了遥感技术的雏形。

随着航空器的发展和遥感技术的不断改进，20世纪60年代，人们开始使用遥感卫星进行地球观测。

1960年，美国发射了世界上第一颗遥感卫星——提图斯卫星，这标志着遥感技术进入了一个全新的发展阶段。

遥感卫星可以在不间断地对地球表面进行观测，并将观测结果传回地面。

这大大提高了遥感技术的观测能力和数据获取效率，并且遥感卫星可以覆盖全球范围，为全球范围的地球科学研究提供了强有力的支持。

随着计算机技术的飞速发展，20世纪80年代，遥感图像的数字化处理和分析成为了可能。

计算机的引入使得遥感图像的处理更加高效和精确，同时也促进了遥感技术的快速发展。

人们可以通过计算机对遥感图像进行数字化处理、几何校正、辐射校正、图像增强等操作，从而获得更清晰、更准确的地球表面图像。

此外，计算机的应用还使得遥感图像的分类、变化检测、定量分析等成为可能，进一步扩展了遥感技术的应用领域。

随着遥感技术的不断发展，21世纪以来，遥感技术进一步融合了多种传感器和技术手段，形成了多源、多尺度、多时相的遥感数据获取和分析系统。

例如，红外遥感技术可以获取地表温度和热红外图像，用于火灾监测、农田灌溉等领域；雷达遥感技术可以在夜晚和云层遮挡的情况下获取地表形貌和湿度信息，用于地形测绘和水文监测；激光雷达遥感技术可以高精度地获取地表高程和三维信息，用于地形建模和城市规划等。

遥感技术发展简史遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。

开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。

经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。

也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物[1]。

1 遥感的概念1.1 广义的遥感遥感一词来自英语Remote Sensing ,既“遥远的感知”。

广义理解，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。

实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被化为物探（物理探测）的范畴。

因而，只有电磁波探测属于遥感的范畴。

1.2 狭义的遥感遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。

遥感不同于遥测和遥控。

遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。

遥控是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。

遥感，特别是空间遥感过程的完成往往需要综合运用遥测和遥控技术。

如卫星遥感，必须有对卫星运行参数的遥测和卫星工作状态的控制等[2]。

2 遥感技术主要特点2.1可获取大范围数据资料遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。

例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。

这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

2.2获取信息的速度快，周期短由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。