定量遥感分析.doc

随着经济和科技的发展,国家的宏观决策、资源调查、环境及灾害监测等影响国民经济发展的关键领域急需数据支持,要求数据具有空间上的宏观性,时间上的连续性和可获取数据的全面性。而遥感技术正具备这一能力,它能够以不同的时空尺度不断地提供多种地表特征信息。但是与遥感卫星获取数据的能力相比,遥感数据的自动、定量化处理乃至对遥感数据信息的理解能力与对遥感数据的有效利用却远远不足,这也是目前制约遥感发挥作用的瓶颈问题。因此,定量遥感逐渐成为遥感发展的主要方向。一、什么是定量遥感定量遥感或称遥感量化遥感研究,主要指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究,区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。它有两重含义:遥感信息在电磁波的不同波段内给出的地表物质的定量的物理量和准确的空间位置;从这些定量的遥感信息中,通过实验的或物理的模型将遥感信息与地学参量联系起来,定量的反演或推算某些地学或生物学信息。定量遥感不仅要进行遥感建模与各种前向模型的研究,还要进行各种反演模型和反演策略的研究。目前在国际上,越来越多的学者们认识到遥感科学在地学从传统定点观测数据到不同空间范围多尺度空间转换和地球系统科学研究中的不可替代作用。而遥感科学能够在多远数据综合集成及地学应用方面对地球系统科学研究发挥决定性作用。然而,相对快速发展的遥感技术而言,定量遥感的基础研究仍严重不足。这对全世界遥感科学界都是一个挑战,对我们来说则更多的是一种跨越发展的机遇。二、遥感模型分类: (即经验模型):基于陆地表面变量和遥感数据的相关关系,对一系列的观测数据做经验性的统计描述或者进行相关性分析,构建遥感参数与地面观测数据之间的线性回归方程。优点:参数少;容易建立且可以有效概括从局部区域获取的数据,简便,适用性强; 缺点:有地域局限性,所以可移植性差;理论基础不完备,缺乏对物理机理的足够理解和认识,参数之间缺乏逻辑关系。 :其模型参数具有明确物理意义,并试图对作用机理进行数学描述。优点:精度高,可移植性强; 缺点:此模型通常为非线性的,所以方程复杂,实用性较差;并且在复杂问题考虑中会产生大量参数,其中有些参数无法获取,从而采取近似,会产生误差,而对非主要因素有过多忽略或假定也会产生误差。:突出上述两种模型的优点,回避其缺点。考虑经验数据和物理过程,其参数往往是经验参数,但有一定物理意义。三、定量遥感的四个研究方向:第一,在像元尺度上对基本物理定律进行检验及修正,开展尺度转换研究,提高定量遥感精度。第二,开展遥感与非遥感信息数据融合的模拟试验,探索地表时空多变要素的尺度转换规律。第三,进行多角度、多时相、多光谱相结合的混合像元分解和压像元信息提取;运用多阶段的反演策略,提高反演的精度。第四,基础研究和应用示范相结合,估算高难度的地表时空多变要素,推动相关学科的发展。四、定量遥感反演:装置在星体上的传感器,它的可测参数一般为电磁波的属性参数,也就是电磁辐射强度、偏振度、相位差等,而我们的目的是要从这些可测参数中获得有关目标的物理的、地理的、化学的、甚至生物学的状态参数,所以在可测参数与目标状态参数间建立某种函数关系是实现目标参数反演的关键一步,我们称它为建模。定量遥感的反演问题,就是根据观测信息和前向物理模型,求解或推算描述地面实况的应用参数(或目标参数)。困难在于应用