成绩题目：遥感在土壤方面的应用学生姓名xxxxxxxx学号xxxxxxxxxxx院系xxxxxxxxxxxxxx专业xxxxxxxxxxx年级xxxx目录第一章前言第二章遥感技术概述2.1遥感的概念2.2遥感的特性2.3遥感的发展简史2.4遥感成像原理2.5遥感的应用第三章遥感技术在土壤方面的应用3.1土壤3.2遥感在土壤有机质含量方面的应用3.3遥感在土壤水分方面的应用3.4遥感在土壤盐碱化方面的应用3.5遥感在土壤重金属污染方面的应用第四章结语4.1存在问题4.2发展前景第一章前言遥感，从字面上来看，可以简单理解为遥远的感知，泛指一切无接触的远距离的探测；从现代技术层面来看，“遥感”是一种应用探测仪器。

是指一切无接触的远距离的探测技术。

运用现代化的运载工具和传感器，从远距离获取目标物体的电磁波特性，通过该信息的传输、贮存、卫星、修正、识别目标物体，最终实现其功能（定时、定位、定性、定量）。

振动的传播称为波。

电磁振动的传播是电磁波。

太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。

太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。

太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。

但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。

地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。

由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。

各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱，通过对反射光谱的测定可得知物体的某些特性。

遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。

土壤并非一个均质体,而是一个时空连续的变异体,具有高度的空间异质性。

传统的测试方法能够准确测定采样点位置处土壤的理化参数,但难以揭示土壤的时空异质性。

一方面,传统方法主要基于土壤的实验室分析,这些分析普遍要求破坏土壤样本,从大量的样本采集、烘干、称重、研磨直到使用有潜在危害性的药品进行测试,需耗费大量的人力、物力和财力;二是由于花费时间过长,测试结果不具有实时性;三是传统土壤参数测定与监测方法是基于点测量的方法,由于测点稀少、速度慢、范围有限,无法揭示土壤的空间异质性规律,不能满足农业、水文、气象等部门以及陆地生态系统相关研究对土壤时空变异状况的要求。

土壤的光谱特征是土壤理化参数的综合反映,土壤光学遥感利用土壤的反射光谱信息,可以实现土壤参数的快速测定;同时土壤光谱信息与遥感影像数据的结合应用,可以改进土壤参数测定方法,揭示土壤时空变异规律,真正实现对土壤参数与质量的动态监测,为相关生产与研究提供土壤时空信息支持。

土壤遥感概述不同遥感波段范围，可见光近红外(光学波段)、热红外、微波均被应用于土壤遥感研究,任何波谱范围都有它的优点和局限性;然而反射波谱(可见光近红外波段)是最可行的,因为太阳光谱能量主要集中在可见光近红外波段;不同的传感器在该光谱范围有大量可用的不同空间分辨率的影像,而且光谱分辨率更高;另外,地表各种特性(如植被覆盖与密度等)主要在短波范围内研究,且这些特性受土壤背景的影响很大。

因此,为了利用卫星传感器探测土壤及各种地表特性的差异,发展运用可见光近红外波段土壤光谱数据分析土壤属性具有重要意义。

Palacios-Oruete等发现实验室测定的野外土样光谱和高光谱影像测量的光谱相关性高,说明土壤光谱的实验室控制测量对于描述土壤光谱特征、土壤分类、发生学和调查有重要意义；遥感技术的应用对土壤资源勘察是一次革命；监测土壤性状的动态变化如前所述现代遥感技术是从地面到外层空间的立体观测体系,卫星入轨后,不停顿地发回有关地面状况的情报。

这就创造了对随着时间的推移而变化的现象进行反复观测、反复比较研究的良好条件,如土壤水分、温度的变化,土壤盐分的消长,土壤侵蚀的演变,砂丘的移动等等,均可利用卫星发回的资料进行动态观测研究；研究土壤利用现状和生产潜力近年国外应用遥感技术调查土地利用、识别作物种类、评定作物长势、预测作物产量等方面都开展了广泛的研究,可以得出结论:根据不同时期遥感资料的分析判读,能够掌握作物生长条件及长势的变化,可以相当精确地预测产量。

并认为对光谱特性差异的进一步研究,还能诊断作物生长受抑制的原因系遭病虫害,还是养分不足或旱、涝灾害所致。

第二章遥感技术概述2.1遥感概念2.1.1遥感的概念遥感（remote sensing）通过人造地球卫星上的遥测仪器把对地球表面实施感应遥测和资源管理的监视(如树木、草地、土壤、水、矿物、农家作物、鱼类和野生动物等的资源管理)结合起来的一种新技术。

使用空间运载工具和现代化的电子、光学仪器，探测和识别远距离研究对象的技术。

遥感是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（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。

广义上的遥感泛指遥远的感知，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。

自然现象中的遥感：蝙蝠、响尾蛇、人眼人耳…狭义上的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。

2.1.2遥感系统的组成遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。

根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成：图1遥感系统的组成1、信息源：信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。

任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。

2、信息获取：信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。

信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。

其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等;传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。

3、信息处理：信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。

信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。

4、信息应用：信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。

信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。

遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有:军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。

2.1.3遥感技术的分类遥感技术的类型往往从以下方面对其进行划分：1、根据工作平台层面区分：地面遥感、航空遥感（气球、飞机）、航天遥感（人造卫星、飞船、空间站、火箭）；地面遥感，即把传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等；航空遥感，即把传感器设置在航空器上，如气球、航模、飞机及其它航空器和遥感平台等；航天遥感，即把传感器设置在航天器上，如人造卫星、航天飞机、宇宙飞船、空间实验室等。

2、根据工作方式区分：主动遥感、被动遥感；主动式遥感，即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波，然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波；被动式遥感，即传感器不向被探测的目标物发射电磁波，而是直接接受并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。

3、按传感器的探测范围波段分为：紫外遥感（探测波段在0.05~0.38微米）、可见光遥感（探测波段在0.38~0.76微米）、红外遥感（0.76~1000微米）、微波遥感（1毫米~1米）、多波段遥感（探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标）；4、根据记录方式层面区分：成像遥感、非成像遥感；成像遥感，即传感器接收的目标电磁辐射可以转换成（数字或模拟）图像；非成像遥感，即传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。

5、根据应用领域区分：环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等；2.2遥感的特性遥感作为一门对地观测综合性科学，它的出现和发展既是人们认识和探索自然界的客观需要，更有其它技术手段与之无法比拟的特点。

1、大面积同步观测（范围广）：遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。

这些数据拓展了人们的视觉空间，例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方千米。

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、时效性、周期性：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。

例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。

Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

3、数据综合性和可比性、约束性：能动态反映地面事物的变化遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测，这有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。

同时，研究自然界的变化规律。

尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。

获取的数据具有综合性遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性。

并且这些数据在时间上具有相同的现势性。

获取信息的手段多，信息量大。

根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。

例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。

利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。

例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

4、经济社会效益：获取信息受条件限制少。

在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。

采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

5、局限性：目前，遥感技术所利用的电磁波还很有限，仅是其中的几个波段范围。

在电磁波谱中，尚有许多谱段的资源有待进一步开发。

此外，已经被利用的电磁波谱段对许多地物的某些特征还不能准确反映，还需要发展高光谱分辨率遥感以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证尚不可缺少。