遥感与地球的全球性观测

本文共分三部分。第一部分简述了地球的全球性观测的目的，然后，从最早的气象卫星说起，再讲到美国的陆地卫星和世界各国发射的有关卫星，接着叙述了有关全球性观测的若干国际活动和美国计划中的地球观测系统（ＥＯＳ）。第二部分介绍了遥感技术与全球性观测发展中的一些曲折过程。第三部分论述了中国在全球性观测方面所做的贡献及前景。     

中国对全球地球观测系统的贡献

进一步认识地球、关注地球发展规律, 保护人类共同家园已成为世界各国政府的共识。共同发展地球观测技术, 提高对地观测能力成为新世纪世界各国的共同要求。2003年发起, 2005年由欧盟组织的地球观测部长级峰会上通过了全球综合地球观测系统(Global Earth Observation System of Systems, GEOSS)十年执行计划, 构成了世界范围内地球观测领域国际科技合作的主流。中国地球观测领域呈现出快速发展的趋势, 并提出了该领域的全球性发展战略, 预示着中国将在国际地球观测领域发挥越来越重要的作用。文章介绍了中国地球观测领域发展现状和趋势, 在分析中国参与全球地球观测领域国际合作现状及目前存在问题的基础上, 提出进一步促进中国参与该领域国际合作, 为中国乃至国际社会发展做出重要贡献的建议。     

地球系统空间观测:从科学卫星到月基平台

五十多年来,全球性对地观测已形成强大的技术能力和系统体系,在不同应用领域发挥了重要作用。随着对陆地、大气、海洋研究的深入,地球系统科学和全球变化研究正在向空间对地观测技术提出新的重大战略性需求。本文描述了面向全球变化应对、发展全球变化系列科学卫星的方案;提出面向宏观地球科学现象探测、构建月基对地观测系统的设想;同时,作为宏观地球科学现象研究的一个方向,论述了利用地球科学卫星和月基对地观测技术开展全球变化"三极"对比研究的思路。     

地球资源卫星应用系统及其智能化

为地球资源卫星工程设想的一个应用系统。该系统将包括五个分系统,它们是：·数据接收和记录分系统；·数据预处理和常规产品生产分系统；·应用分析和专家分系统；·数据模拟和评价分系统；·数据分配和用户服务分系统除去常规的卫星接收和预处理系统外,将深入探讨重要的应用分析和专家分系统,这个分系统基本由图像处理、地理信息系统并结合专家知识的应用模型组成。它以预处理分系统的产品(图像数据)作为输入,并利用建立在计算机内人的智能模型,输出若干种类的向量形式的专题图。显然,应用分析和专家分系统不仅比通常图像分析系统有更高的分类精度并考虑在图像解释过程中具有人工智能化。整个应用系统应该是地球资源卫星系统不可分割的重要部份,它能把实时和有效的动态数据提供给各类用户为经济建设服务,同时有可能提供总的统计信息和整个国家或广大地区的专题图。这样的结果对国家宏观规划和决策是非常有用的。这一应用系统将担负检验并决定地球资源卫星任务的最后有效性。     

美国的遥感计划与政策

从太空时代开始以来，美国就在地球观测卫星领域处于领先地位。军用方面，“科罗纳”（CORONA）侦察卫星项目使美国在20世纪60年代就占据了先机。民用方面，美国在1960年发射了第一颗气象卫星，即“泰罗斯”红外观测卫星（TIROS）系列的第一颗；     

利用CHAMP科学轨道数据和星载加速度计数据反演地球重力场

基于卫星动力学理论,采用德国地球科学中心GFZ提供的CHAMP精密轨道数据和星载加速度计数据,反演了36阶地球重力场模型CDS01S。用不同模型之间的位系数差比较模型CDS01S、EIGEN3P、EIGEN1S及EGM96,表明CDS01S模型的位系数最接近于EIGEN3P;比较上述几种模型的位系数精度,表明CDS01S模型的位系数精度高于EGM96;用CDS01S和GGM01C的前30阶位系数分别计算全球2°×2°网格的大地水准面起伏,两者之间的标准偏差为4.7 cm。     

地球同步卫星时间传输系统中的地球自转改正

本文讨论了地球同步卫星时间传输系统中的地球自转改正,通过计算给出单向定时和双向定时中的地球自转改正值。     

闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验

遥感试验是进行遥感原理的验证、遥感模型与反演方法的发展、遥感产品的真实性检验,推动卫星计划的论证实施及其观测在地球系统科学中应用的重要途径.闪电河流域水循环和能量平衡遥感综合试验以滦河上游闪电河流域为核心试验区,以地球表层系统的水循环过程和能量平衡为研究对象,旨在通过天—空—地—体化的观测手段,针对不同典型地表类型开展...     

遥感云计算平台发展及地球科学应用

人类已有半个多世纪的全球历史遥感数据积累,这些不断涌现的海量遥感数据形成的遥感大数据为地球科学研究提供了丰富的数据支持;对遥感大数据快速处理、分析和挖掘是一个新的挑战.遥感云计算平台的出现为遥感大数据挖掘提供了前所未有的机遇,并彻底改变了传统遥感数据处理和分析的模式,使得全球尺度的长时间序列快速分析和应用成为可能.本文...     

Google Earth Engine云平台对遥感发展的改变

近年来,随着遥感技术的快速发展,积累了海量的对地观测遥感数据.传统桌面端遥感处理平台(例如ERDAS和ENVI等)无法满足当前遥感大数据的应用需求.作为领先的遥感云计算平台,GEE (Google Earth Engine)的出现改变了传统遥感数据处理和分析模式,为海量数据快速处理与信息挖掘带来了新的契机.截止目前,科...     

Google Earth遥感影像在海籍调查与测量中的应用研究——以北部湾沿海为例

用Google Earth遥感影像数据作为切入点,以广西北部湾沿海为例,利用RTK进行外业测量,探讨了GE遥感影像应用在海籍调查工作中的可行性,得出在GIS校正配准下的遥感影像是完全可以应用于北部湾海域的海籍调查与测量的要求。     

Google Earth在《城市遥感技术》教学中的应用

Google Earth软件具有免费、开放、简单易用等特点,对丰富教学资源和改善教学方法具有重要意义。基于GoogleEarth平台,在《城市遥感技术》教学中,对于遥感成像和影像特征、遥感解译标志及方法、城市遥感影像的信息提取、城市遥感专项调查等章节的理论教学,应重点运用遥感影像的搜索、标注和显示等功能;对于遥感影像地图制作、地类信息提取、演变信息提取等实验教学,应重点运用采集、存储、查询、分析、显示和输出等集成功能。实践表明,Google Earth值得在地学教育模式革新中推广。     

湖泊碳循环研究中遥感技术的机遇与挑战

湖泊碳循环是全球碳循环过程中的重要环节,随着全球碳循环研究的不断深入,湖泊碳循环对全球碳循环的影响,以及其对全球气候变化的调节作用越来越受到关注.然而,由于湖泊分布的破碎性(大于0.002 km2的湖泊约有1.17×108个,并零星地分布在全球)和多样性(流域生态多样性,湖泊类型多样性,分布的气候带多样性等),使得全面...     

智能遥感卫星系统

：分析了当前遥感卫星系统存在的一些不足,论述了新一代“智能遥感卫星系统”的概念及其主要特点,对其 中自适应遥感成像和星上数据实时处理两个核心部分进行重点介绍,并对其涉及的关键科学问题和关键技术进行阐 述。设计了一套具有自适应成像和应用模式优化能力的智能高光谱卫星有效载荷系统。该系统由用于区域背景信息获 取的前视预判遥感器、用于地表详细观测的主遥感器以及星上数据实时处理和分析3部分组成。对智能高光谱卫星的工 作原理和流程进行介绍,并呼吁中国尽快围绕智能遥感卫星系统开展一些前沿性的科学理论和关键技术研究,以实现 中国在卫星遥感领域的跨越式发展。     

论自动化和智能化空间对地观测数据处理系统的建立

未来１０年遥感对地观测技术的发展使得遥感影像的获取将走向多种传感器、多分辨率、多谱段和多时相。各国计划发射的对地观测卫星将使我们能够同时获取大量的、不同分辨率的、多谱段的可见光、红外、微波辐射和侧视雷达的数据。从而构成用于全球变化研究、环境监测、资源调查、灾害防治的多层次遥感影像金字塔。为了能够及时地、充分地利用这些对地观测数据来回答地学研究和人类社会发展所面临时的问题，更好地发挥遥感为国民经济建设服务的巨大潜力，必须从技术上建立一个自动化和智能化的空间对地观测数据处理系统。鉴于目前应用滞后于发射，软件落后于硬件的现实情况，本文简要叙述建立自动化和智能化空间对地观测数据处理系统的必要性和可能性，分析建立该系统的主要目标和需解决的关键技术并希望国家集中各有关方面的人力和财力来共同攻关，以建立和完善我国的地球科学信息系统，提高综合研究与深入分析的现代化水平。     

国家环境遥感监测体系研究与实现

随着国家空间基础设施的建设和发展,中国遥感监测体系研究与建设取得了重大突破,从无到有形成了国家环境遥感监测能力,并业务化实现了主要环境遥感监测要素产品的生产与服务,为新时期环境管理工作提供了有力支撑。在分析国内外环境遥感发展及中国环境遥感监测需求的基础上,阐述了中国环境监测体系建设的必要性,研究了国家环境遥感监测体系的建立与业务化运行,提出了中国环境遥感监测体系发展思路与下一步重点任务。     

昆承湖水质状况遥感监测与空间特征分析

针对镇域水资源常规的监测方法不能满足对水质适时、大尺度的监测评价要求等问题,该文以江苏常熟辛庄镇昆承湖为例,分析叶绿素a(Chl-a)和悬浮物(SS)浓度值与水体归一化反射光谱、一阶微分反射光谱特征的关系,运用PEARSON法分析两者之间的相关性,确定Chl-a和SS的敏感波段,利用Chl-a和SS敏感波段归一化光谱反射值和实测浓度数据建立了水质参数反演模型。采用同时相ETM遥感数据对水质参数(叶绿素a和悬浮物)浓度进行遥感定量反演,并根据反演结果分析镇域水体污染空间分布特征。结果表明,对水质参数几个最大正(负)相关的光谱值进行波段组合处理可以提高反演精度,并且模型反演值和实测浓度值之间误差较低。通过对叶绿素、悬浮物等水质参数反演实现了对昆承湖水体污染状况的快速、准确和动态的信息获取和评价,有效地实时监测镇域水体在空间和时间上的变化状况和特性。