关键词：遥感；监测；信息
中图分类号：TP79 文献标识码：A
1 监测系统的意义
应用资源卫星数据，许多国家开展了农业资源调查、农作物长势监测、面积监测和产量预报等。农情信息是指导农业生产、制定粮食政策与对外贸易政策的重要信息。早在20世纪70年代西方多国就合作开展了大面积农作物长势监测、遥感估产计，充分利用了农业、气象、数学、计算机、GPS地面调查及遥感技术。近20a来，一些西方国家利用资源卫星进行小麦、大豆、水稻、玉米和马铃薯等农作物的估产，以增加或减少某种农作物的种植或确定粮食政策。
遥感技术在我国农业上的应用，从20世纪70年代末起步，经过20a的艰苦努力，目前已发展到实用化水平。我国农作物遥感估产研究取得了很大发展，从冬小麦单一作物发展到小麦、水稻、玉米等多种作物，从小区域发展到大区域，从单一信息源发展到多种遥感信息源的综合应用，监测精度不断提高。
农作物遥感估产包括长势与趋势监测和产量早期预报等两个方面。在充分利用多年来遥感估产成果的基础上，建成了NOAA AVHRR数据实时预处理系统，并利用AVHRR最大NDVI图像与上年同期数据对比实现农作物长势遥感监测；在高精度耕地数据库的支持下，解决和研发了作物长势遥感监测综合方法、区域作物生长过程遥感提取方法。从实时作物长势监测、作物生长过程监测、农业气象分析、物候和土地利用等辅助信息的运用等角度，构建了综合分析作物长势的技术。利用遥感技术对农作物进行监测具有效率高、费用低、灵活性强、简单易用和多用途的特点，精度基本可达95%以上。
东北地区是我国重要的粮食生产基地，进入21世纪后，建立现代化高标准的农业生产基地，对决策的科学化提出了更高的要求。随着社会主义市场经济体制的逐步建立，运用原有的信息渠道很难保证所需信息的可靠性、精确性与时效性。建立“东北地区玉米、水稻、大豆遥感监测系统”可实现信息收集和分析的定时、定量和定位，将使农业的科学决策提高到一个新的水平，促进农业由传统农业向现代农业过渡，加快与国际市场接轨的步伐，实现农业与农村经济的可持续发展。20世纪70年代以来，欧美等先进国家应用遥感技术在农业生产上取得了巨大经济效益和社会效益。我国是农业大国，特别是东北地区耕地资源丰富，农业生产比较发达，本项目具有广阔的应用空间，它的实施也将在农业生产、农业资源保护开发和社会主义新农村建设方面发挥巨大作用。
2 监测系统的目标
监测玉米、水稻种植面积增减变化及原因；背景数据库的建设；地面样方布局设立；玉米、水稻单产估算模型设计；玉米、水稻长势监测。
3 技术路线
3.1 信息获得
通过SPOT、TM、CBCS图像获取农作物种类、面积和分布状况；通过MODIS图像进行农作物长势及洪涝、干旱灾害的监测；利用GPS技术进行地面监测并对遥感图像进行校正和补充；利用GPS技术设立固定监测点，结合遥感图像监测对区域内的土地沙地、碱化及洪涝进行监测；通过调查获取有关图件、数据及其他自然与社会经济资料。
3.2 建立地理信息系统数据库
用GIS对获取的各类信息进行格式化与规范化处理、储存。
3.3 信息分析
运用GIS监测空间分析功能和有关专业模型，对数据库中的数据进行解译、分析、摸拟、监测。
3.4 决策支持
在信息分析的基础上，通过信息与技术集成形成决策支持系统，提供咨询服务，并可具体回答以下几个方面问题：各作物的面积、产量、长势、环境现状、存在问题、农业环境发展趋势、资源利用形状、沙化、碱化、洪涝的范围、程度、分布等。
技术流程图见图1。
图1 技术流程图
4 监测系统的内容
4.1 划分不同的区域
根据东北地区不同的生态特征和地域分异规律，确定玉米、水稻生态区区划指标，划分出若干个玉米、水稻生态适宜区。在生态适宜区的基础上划分遥感监测区，然后进行监测样点的配置。每个生态适宜区作为一个估产单元。
4.2 收集玉米、水稻生育期数据资料，建立东北地区玉米、水稻生育期基础资料数据库
按玉米生长的苗期、拔节期、抽穗期、籽粒灌浆（腊熟）期和水稻生长的拔节期、花期、灌浆期收集日照、温度（≥10℃积温）、水分（降水量、蒸发量）、养分、旱灾、风灾数据资料；收集各个不同生态适宜区的种植制度、农业措施、播种方法的资料；把所收集的数据全部录入到数据库中。
4.3 选择最佳卫星监测时相
玉米面积提取：穗期阶段至花粉期阶段（7月下旬至8月中旬）。
玉米产量预测：以高空间分辨率卫星数据为基础，利用EOS卫星的MODIS资料数据，对玉米拔节期、抽雄期、成熟期的NDVI进行监测，通过长势监测对比，计算出玉米单产。
水稻面积提取：利用资源卫星TM或CBCS选择水稻的花期影像，提取水稻面积。
水稻产量预测：以高空间分辨率卫星数据为基础，利用EOS卫星的MODIS资料数据，对水稻各个生育期进行NDVI监测。通过长势监测对比，结合其他资料，计算出水稻单产。
4.4 监测样方的地面资料调查与获取
以划定的生态适宜区为基础，平均每个生态适宜区布设5个样方，要根据自然地理特征及玉米、水稻主产区的不同，有侧重的布设样方，地面样方的尺寸应为500m×500m或1000m×1000m大小。
地面样方调查方法是首先在每个生态适宜区内确定1个代表本区最基本的土、肥、水、气等因素的样方，进行实地调查。然后统一调查项目，统一调查标准、统一调查时间，在各样方上展开工作。地面样方调查分为两部分。一是小地类调查，每种作物完成一次即可。二是地面抽样样方调查，调查内容包括样方内的各种地类面积（GIS管理），每种作物完成一次；长势和旱情（含其他可调查的重大自然灾害类型、程度等）；单产调查；访问农民。
调查所获取的各种图件资料、数据资料、样方调查报告由项目组人员分别数字化录入、建档并存入数据库中。
4.5 面积监测中的小地类系数获取
以玉米水稻生态适宜区为基础，从每个生态适宜区采取随机抽样的方法，进行实地测量，计算出小地类系数，每种作物抽样应不少于10个样方，样方尺寸不小于1000m×1000m×1000m。
4.6 种植面积图解译、编制与成果汇算
采用RS软件对玉米、水稻面积进行解译、面积量算、汇总。采用GIS应用软件对解译面积进行编制绘图。
5 监测系统的建设前景
摘要：本文探讨了现代测绘技术的发展现状，并介绍了在矿山测量、湿地、水利工程和精准农业四个方面的应用。关键词：测绘；应用；发展
随着现代测绘技术的出现，无论在学科理论，或在技术体系，以及应用范围上都取得了重大的发展，甚至可以说是重大的变革，从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释某些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。一、现代测绘技术的发展概况(一)GPS的发展全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月，美国总统令宣布GPS为军民两用系统，标准定位服务对民用开放，2000年5月，美国总统令SA关闭，价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地开拓，目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。(二)遥感技术的发展遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了它在军事上的应用，从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭，并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等：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)GIS的发展地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物，至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演，在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。二、现代测绘技术的应用现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
(一)矿山测量方面遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用，所有这些，都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台，以各种测量技术为数据获取的途径，可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统，作为矿山可持续发展的决策支持系统。(二)湿地方面利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据，通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新，并对这些数据进行空间分析，可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术，获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据，借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能，可将其划分为两大类：查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。(三)水利工程方面遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测，可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围，为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后，需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型，应用GIS的分析决策功能，可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作，为开发利用水资源提供科学依据。目前，大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图，给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。(四)精准农业方面精确农业中，利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位；利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库；对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息，将信息技术与农艺、农机有机地结合起来，最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配，获取高产量和最大经济效益，同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源，有利于农业的可持续发展。
三、结语以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。现代测绘技术将朝着高科技、自动化、实时化和数字化方向发展。
关键词:自然资源调查;高分卫星;遥感技术;神经网络;像素级分析
高分卫星又称作高分辨率对地观测系统重大专项工程，是《中国国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006—2020年)的16个重大科技专项之一，主要用于国土普查、农作物估产、环境治理、气象预警预报和综合防灾减灾等领域。目前，包括最新发射的高分十三号卫星在内，所有高分卫星的实时动态对地观测成果已经全面投入商用，民营企业可以以较低成本获得全面的米级精度实时卫星遥感遥测信息。因为早期民营企业较少涉及卫星航天工程，所以受到高分卫星专项工程的商用影响，越来越多的民营企业开始涉及高分卫星专项工程的信息数据分析工作，包括农业服务、气象服务、林业资源调查、水域及渔业资源调查、农业资源调查、水利水文监测、矿产资源调查等。该研究基于高分卫星数据开发工具包，研究一种可以分析调查自然资源现状及动态变化情况的算法架构，使中国产卫星遥感技术的应用范围进一步拓展。
1地籍单元的划分与类模型提取
基于高分卫星专项工程的商业化数据服务，其本质意义是让国内普通企业可以充分享受到卫星航天工程的数据成果。当前高分卫星资源分析系统中，已经推出了商业化应用，使农民可以每年只花费数十元，就可以对农田的含水量、预计产量、病虫害发生概率进行详细统计。该研究在针对高分卫星资源分析的深度研究中，探求一种分析性能更佳的地籍单元分析模式，使基于复杂神经网络的高分卫星数据分析系统可以提供更强大的分析功能。因为卫星视场为交叉重叠的带状视场，而大部分被分析地区属于面状区域，所以，在任何卫星遥感数据的处理中，利用卫星视场拼接被分析区域均属于首要工作。同时，在相关分析中，即便在单一卫星视场区域内进行分析，也需要对地籍单元进行细化分析，以获得足够精确的机器学习分析结果。如图1所示。图1中，根据被分析地区的区域坐标，在卫星视场数据中选择所有相关视场资料，对视场资料进行拼接，最终形成被分析区域的原始数据图像集。根据市场的四至极点构建矩形区域，使用四分法对区域进行逐层划分，直至最终地籍单元的像素数量在神经网络的可控制范围内。本文研究中，选择的地籍单元数量最终为F(x，y)={m×n}，maxx=m＜25，maxy=n＜25的地籍单元。使用神经网络对地籍单元资料进行评价，最终找到边缘地籍单元并确定地籍单元的属性。将边缘地籍单元进行连线，最终形成加权叠加输出结果。受到篇幅限制，本文不对较为成熟的地籍单元的四分法及其他相关算法进行深入讨论，仅对其神经网络的机器学习实现算法进行展开分析。
2地籍单元的神经网络分析算法
2．1神经网络整体分析架构
该神经网络系统的输入值为地籍单元的不超过25×25个像素阵列，其中需要进行3个神经网络判断模块。3个神经网络模块均通过25×25个像素阵列的输入数据进行分析，分别给出该地籍单元是否包含资源边界的分析类型判断二值化判断，对自然资源种类进行判断的地籍种类模块，判断边界位于像素阵列位置的边界判断模块。如图2所示。
2．2数据降维功能的实现
分析类型选择模块分为两个功能，是将数据充分降维，不超过25×25个像素点阵，共包含最高625个输入单元，每个输入单元包括3个上色通道，每通道为1个16位Long型变量。即该模块的输入量最高可达到625×3=1875个Long型变量输入，而其输出结果为1个Logical型二值化变量，其分析过程的信息损失量较大。所以，该模块在提供二值化输出功能的同时，应有充足的数据降维功能，使降维过程损失的信息量在模块带回归变量中充分保留，采用40%的维度压缩比，其隐藏层结构传导函数如公式(1)所示:f(n+1)=mod(f(n)×40%)(1)式中，mod函数为取整函数;根据该式进行降维设计，则其隐藏层结构见表2。表2中，该降维模块在3个模块中均有应用，均作为其隐藏层的前6层结构，其利用六阶多项式回归函数的丰富待回归变量资源，将高达1875个数据维度降维到7个数据维度，以供后续分析，六阶多项式回归函数的基函数如公式(2):(2)式中，Xi为第i个输入变量;Y为节点输出变量;j为多项式阶数，该设计中使用了6阶多项式;Aj为第j阶多项式的待回归变量，每个节点共包含6个待回归变量。
2．3功能模块的实现
图2中的3个神经网络功能模块，其隐藏层前6层均为表2和公式(2)提供的逻辑架构，但在后续各层中有所不同，3个神经网络功能模块的后续隐藏层结构有以下区别，详见表3。表3中，3个神经网络功能模块应用到除多项式回归函数之外的2种回归函数，分别为二值化函数和对数回归函数。边界判断模块中，因为是多列神经网络，则会构建2列平行的多列神经网络模块，分别对m值和n值进行输出。此时，二值化函数的基函数写作公式(3)，对数回归函数的基函数写作公式(4):
3资源调查监测算法效能判断
按照图1中的技术整合方式，将前文所述的神经网络算法整合到技术体系中，可以得到对应的分析结果，分析数据来自某市市域面积的自然资源调查结果，分析时间周期来自2018年1月1日至2019年12月31日，每15d对数据进行重新采集取样，即达到该市2年期限内的48次密集资源普查结果。在算法效能判断中，分析单一图像内资源区域边界数据点的标准偏差率得到单张图像的分析结果，分析时序图像上资源区域边界变化趋势的标准偏差率结果，在两种标准偏差率基础上，判断该算法精度。对比数据来自高分卫星数据开发工具包内自带资源识别系统给出的分析结果同样分析该两种标准偏差率。标准偏差率的计算公式如式(5):式中:σ为一维单列数据的标准偏差率;xi为该列数据的第i个输入值;x－为该列数据的算数平均数;N为数据列的最大下标。使用SPSS24．0的t校验功能比较数据的差异性，当t＜10．000时认为数据存在统计学差异，同时读取t校验过程的P值;当P＜0．05时认为分析结果处于统计学置信空间内;当P＜0．01时认为数据具有显著的统计学意义。该分析结果详见表4。表4中，静态标准偏差率均值指所有48套计算结果中的标志性数据点位置沿分界线连线进行分组，对其标准偏差率求取均值并进一步计算该值数列的标准偏差率;动态标准偏差率均值指计算48套计算结果的标志性数据点位置变化量沿分界线连线进行分组，对其标准偏差率求取均值并进一步计算该值数列的标准偏差率;改组数据比较中，t＜10．000，P＜0．01，具有显著的统计学差异，且革新软件将静态分析误差优化84．9%，将动态误差优化85．7%。革新系统的分析精度显著优于工具包的自带系统。该研究的根本意义在于探求一种基于原始开发神经网络模块可以服务于高分卫星遥测数据，使其得到更精细化的资源识别功能，所以，判断其对资源识别的准确率，可以使其社会效能得到更大提升。在验证试验中，选择20名地籍管理专业从业者，以肉眼评价方式对2套算法的最终分析效果进行评价，发现2种分析算法的失误率，详见表5。表5中，考察全市约35km2土地面积，涉及分类地块29753个，最大面积318．4hm2，最小面积0．8hm2，2套软件算法条件下，均为发生在林木、农作物、水产水域资源类型之间的跨门类误判，即所有2种算法条件下，所有机器误判均为在林木种类之间的误判、农作物种类之间的误判、水产类型之间的误判。自带软件较革新软件，在林木种类误判数量上高出6．8倍，在农作物类型误判数量上高出19．2倍，在水产类型误判数量上高出4．1倍，即可认为革新软件因为启用了神经网络深度迭代回归的数据识别模式，使其资源类型误判率得到了显著提升。在边界划分方面，因为高分卫星给出的遥测数据每像素点约为0．8m×0．8m，所以其本身存在一定程度的测量误差，在此基础上，对资源边界的实际判读精度，只能达到亚米级，很难达到毫米级。但因为当前进行地籍单元划分时，底图一般采用国家地球地理信息系统(GIS)底图，其比例尺约为1∶1000，支持最高达到±50mm的精度，所以，对两套系统判断资源区边界的精度进行对比分析，其结果见表6。表6中，大资源区指林木、农田、水域、房屋压占、道路压占等大资源区的边界划分结果，小资源区指大资源区内因为不同林木种类、不同农作物种类、不同水产种类等进行的小资源区划分结果。通过比较，革新软件对比自带软件，其大资源区边界精度提升65．9%，小资源区边界精度提升67．2%，综合分析其边界划分精度提升62．5%。该结果t＜10．000，P＜0．01，具有显著的统计学差异。可以认为使用了神经网络深度迭代回归的机器学习分析策略较其自带系统具有更高的边界划分精度，且不论其自带软件还是革新软件，均已经实现远超过原始卫星遥感图像成像精度的边界划分能力。
4结束语
神经网络深度迭代回归数据挖掘分析方法，是在不完备数据条件下实现高精度数据分析的大数据解决方案。通过该方案可以充分利用不完备数据条件，如成像精度每像素点覆盖0．8m×0．8m范围的高分卫星图像数据，对其进行逐像素点的地籍单元模块深度迭代回归分析，可以实现平均精度达到±186．3mm的地籍边界划分。即便采用全站仪进行人工防线测量，虽然全站仪精度可以达到±50mm以内，但资源区边界难以通过肉眼明确位置，其实际分析精度不会超过该革新算法的精度。该革新算法可以大幅度提升资源调查效率和资源区划分精度，具有显著的大数据工程意义。
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关键词：低空遥感；农业大数据；无人机；农情解析
农业生产是人类赖以生存的传统性社会生产活动，但由于其具有生产分散性、地域复杂性、灾害突发性等特点，人们难以及时掌握农业资源信息来推动生产发展。1970年代开始，随着民用资源卫星的出现，农业生产领域最先开始利用遥感技术进行农作物面积监测和估产且效果显著。近年来，无人机遥感技术在农业生产中的应用发展迅速，凭借其灵活机动、操作简单、成本低、获取影像速度快且光谱分辨率更高等高空遥感无法比拟的优势，推动了精准农业的调查、评价、监测和管理。由于无人机遥感技术可对农作物进行快速高效的动态实时监测，它已经成为当下农业遥感领域的研究热点。
1无人机遥感概述
1.1无人机发展历程
1916年9月，无人机正式步入人们视线开始发展，2010年开始进入全民应用阶段。目前无人机的应用已经渗透到人类生活的方方面面，成为促进社会经济发展的重要增长点。无人机以其操作方便、灵活机动、实时精准等特点受到了越来越多的关注和得到了应用发展。我国的无人机发展虽起步较晚，近年来也获得了一定的成果，开展了一系列卓有成效的应用研究，影像数据的监测和获取精度有了极大的提高。
1.2无人机低空遥感系统组成
具体的无人机低空遥感系统的组成部分有：无人机飞行平台、微型传感器负载、地面控制台、数据传输系统和影像处理系统等。在农业资源领域，无人机的形状大小、可载负荷量、飞行性能和航线规划算法都对农田资源的监测获取精度有着很大的影响。近年来随着多种无人机平台———如固定翼、单旋翼和多旋翼等无人机机型的出现，各种问题和缺陷也逐渐显露出来，农业遥感技术的发展面临着新的机遇和挑战。
2无人机农业应用中的优势
相比于卫星遥感，无人机有着独特优势。（1）无人机作业自主化。农业无人机由动力驱动，操作灵活，可以根据要求自主规划最佳航行路线和拍摄角度，极大地弥补了传统作业需要大量人力且效率低的缺点。（2）无人机获取数据精准。低空无人机遥感技术可以凭无人机的近地摄影测量优势获取更高精度的光谱影像，覆盖范围更广，受到天气和空间的影响更小，与“精细化农业”的目标更加贴合。（3）无人机获取数据实时、快速、成本低。可以动态连续监测，利用所得影像的高光谱信息进行作物营养诊断、农田系统检测和种类细分、作物长势动态信息获取等技术操作。
3无人机低空遥感技术的主要应用
3.1农业资源预测评估
粮食作物是维系社会正常运行的基础，种植面积与长势的波动影响着国家的稳定。卫星遥感在精确即时数据获取方面有着明显缺陷，无法满足现代农业要求。近年来，无人机遥感随着技术的成熟，弥补了卫星遥感的不足，其在农作物长势分析、养分和土壤水分分析等方面发挥着独特优势。在不与农作物直接接触的情况下可以通过传感器在低空获取作物的电磁波信息并得到相关的指标数据，然后用相应的定量分析方法对耕地生产力进行评价，且最终获得的数据的空间分辨率可达到厘米级。参照刘忠等[1]的研究，将农作物长势关键参数划分为形态指标、生理生化指标、胁迫指标和产量指标等4类。有关长势参数反演的相关研究近年来在国内外都是研究热点，反演方法有形态特征提取法、辐射传输模型法等众多针对不同情形的方法，选择时要尽量避开其短板。
3.2农业虫草害遥感监测
全世界每年由病害和虫害导致的粮食减产仍然十分严重，在总产量中的占比约达到了1/4。目前国内外对利用无人机遥感进行数据反演的研究有很多，但是还未形成规模化成果进行推广，大部分是针对特定作物的监测研究。在农业虫草害中，作物与杂草的识别不可或缺，针对此问题Inkyu等[2]提出了新的改进办法，即利用站式滑动窗口的方式开发一种新的识别分离模型。在各研究中，对于虫草害等信息光谱特征专门提取并进行遥感反演定性，若可更深入研究并加以推广，可做到对灾害的及时发现和防治，将对农业发展有巨大的推动作用。
3.3精准农业管理
精准农业管理是根据作物生长环境和自身特点的差异性进行精准的特定的管理，达到浪费少、成本低、收益高的目的。在李明等[3]的实验研究中，对通过无人机遥感试验得到的多幅有重叠区域的水稻地块图像，进行处理后建立的可识别二分类Logistic回归模型准确率高，对各不同地块的差异性比较具有参考价值。对无人机影像获得的三种可见波段进行模型建立可达到高精度提取某种作物信息的效果。如综合利用红、绿、蓝三个波段建立可见光差异植被指数模型，绿色健康植被信息的提取精度可达到90%。
4无人机农业应用中的不足
由于无人机遥感技术仍是近年来的新兴技术，若要大规模推广利用仍有许多局限性。无人机自身携带的GPS精度、天气状况、续航时间、通信距离等因素都会影响无人机遥感技术的适用性和实用性。针对单一无人机的作业能力，国内外研究者提出了众多解决方案，但尚未得出一个全面的结论，例如若提高机载设备的监测精度往往又会减低其单次飞行时间。同时，农田间环境千差万别，对无人机的运行也是极大的挑战。在面对复杂天气时，体积小质量轻的优点反而成了劣势，若不能做到随时监测就会降低无人机遥感的可靠性，恶劣条件下通信信号变弱也会影响到低空无人机的运行。国内外无人机遥感研究模型试验的农田范围尚小，缺乏代表性。
【关键词】遥感技术；灾害；安全；影响
中图分类号：TP7 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
我国是一个幅员辽阔的大国，地貌地势复杂多变，因此会出现很多的自然灾害。尤其是最近几年，由于气候的变化异常，生态环境一度恶化，灾害问题也愈演愈烈。而如何预防灾害，遥感技术于是成为了最好的武器。
二、遥感技术在灾害调查中的优势及作用
1、获取范围广、速度快
遥感技术能从空中大面积地对灾害进行宏观监测研究，对于大范围的监测区域，能最大的发挥出遥感技术的优势。近年来，无人机低空遥感系统的快速发展，使无人机可快速到达监测区域,通过机载高精度遥感设备及时获得遥感监测结果，为抢险救灾提供快速可靠的应急保障，是遥感技术的应用得到了进一步的延伸。
2、获取信息量大、效率高
遥感技术可以快速地传导、接收、处理和提取大量与灾害相关的信息。通过各种手段，可以识别地物类型、性质、空间位置、形状、大小等属性。这不仅给灾害监测赢得了大量时间,而且及时获得了丰富的灾情背景资料,为高效数据模型的建立创造了先决条件。
3、获取信息受自然环境影响小
遥感技术无需接触地物即可获得所需信息，在遭遇灾害的情况下，遥感影像使我们能够方便立刻获取的地理信息。在自然环境极端恶劣的地区，遥感影像甚至是我们能够获取的唯一信息。在5.12汶川地震中，遥感影像在灾情信息获取、救灾决策和灾害重建中发挥了重要作用。
4、获取数据具有时效性、可比性
遥感影像具有自身的周期性，可以通过技术手段获得所需要时间的影像数据，从而通过各个时段的数据进行对比，获得感兴趣区域所发生的变化，以及发展趋势、规律。
三、遥感技术在灾害防治过程中的作用
遥感技术具有视域大的宏观特性，它的探测波段从可见向微波和红外延伸，使人们对地物的观察和研究具有全天候和全天时的可能；另外，它还能周期成像，有利于动态监测和研究。遥感技术以其独特的对地观测视角及特性，在灾害的防治过程中起了如下作用：
1、动态监测与指挥救灾
通过卫星影像获得的遥感数据，具有一定的周期性，可以通过对某区域长时间的监测，获得某一灾害事件的发展趋势，实现动态监测，提前预警。也可通过航空手段，得到短期的监测数据，提供应急保障。这样可实现实时、现场指挥救灾。
2、灾情评估
把灾前、灾中、灾后卫星数据的融合，根据相关部门提供的专业数据库可以获得较为客观的灾情评估，为政府部门救灾制定部署方案，也可为其它单位、企业提供必要的参考数据。
3、防治规划
通过遥感数据结合其它数据库系统，获得一定的致灾因子，评估灾害防治措施是否具有可行性，为灾害的防治规划提供专业的、可靠的依据。
4、实施监督
可通过遥感数据的对比，对灾害区域防治前与防治后进行监测对比，使管理部门及时获得实施情况，保证防治措施按时、按质、按量的完成。
四、遥感技术在灾害监测中的应用范围
1、遥感技术在地质灾害监测中的应用
我国的地质灾害遥感调查技术是为大型工程的可行性研究提供地质灾害分布、潜在危害及环境基础资料。实践证明，遥感技术在识别滑坡、泥石流，制作区域滑坡、泥石流分布图，评价滑坡、泥石流对大型工程施工及运行的影响等方面发挥了巨大的作用。
当前，地质灾害遥感解译是根据地质灾害及其要素、后壁、滑体、前缘、物源区、流通区、堆积区等的形态特征，在航空像片或卫星图像上以目视方法进行了解的识别能力。这对于自然灾害发生前后的遥感图像变化与现场验证相结合，同时结合其它非遥感资料，并通过研究影响地质灾害发育的环境地质条件、自然环境条件以及社会经济环境条件等因素来间接地推断研究区域内地质灾害发生的可能性。
目前，直接通过遥感图像发现并研究地质灾害的发生和发展还存在很大困难。因此，现有的滑坡、泥石流遥感调查只能提供区域宏观的、定性的解译成果，不能提供比较精确、定量的地质灾害信息，也没有形成有效的地质灾害演化评价模型，无法对地质灾害的发生进行预警。所以，当前的地质灾害遥感调查技术方法迫切需要进一步改进和提高，以满足地质灾害防治工作的需要。
2、遥感技术在农业灾害监测中的应用
我国一直是一个传统的农业大国,也是世界上遭受农业灾害最严重的国家之一。 农业灾害不仅使广大人民的生产、生活质量和生命财产的安全受到影响,而且还间接地影响了其它产业的发展，给经济、社会等领域带来不可估量的影响，是构建和谐社会、保障人民安居乐业的极其不利的因素。因此，及时、客观的了解我国农业灾害发展情况，并采取一定的防治措施，对于社会的安定团结、经济的可持续性发展具有十分重要的意义。农业灾害的传统监测方法主要采取田间定点监测和随机调查等方法,在具体操作上表现为费事、费力、效率低下等缺点,而且有些农业灾害(如病虫害等)在发生早期并不能靠肉眼识别,这就造成了传统的农业灾害监测方法容易造成较大的误差.
通过遥感手段，依据植物的光谱特性，可以对农作物旱灾监测、冻害监测、虫害监测等方面获得快速、大范围的数据，具有经济、快速、准确的优势。
应用遥感信息进行灾害监测的问题
1、当前遥感数据的获取相对较高昂，在既保障时相，又保障精度的情况下，数据获得需要更高昂的代价，因此需要国家大力发展遥感卫星应用产业，重视遥感技术在灾害监测中的应用，让遥感技术高效、经济的为灾害监测服务，给广大人民的生命、财产提供安全保障，为经济发展、社会稳定提供强有力的支持。
2、遥感技术需要结合其它相关部门的专业数据库，才能发挥出它最大的效力，具备更多的行业应用。因此需要多部门协作，制定统一、有效的应用机制，长期观测、积累数据，为灾害监测与防治提供科学的数据支撑。
3、遥感技术要与地理信息技术、人工智能技术、图像处理技术等技术领域结合，才能在灾害监测与防治中，获得更加稳定、可靠、真实、客观的数据，而如何将这些技术结合在一起，还需要进一步的攻关、研究。
六、结束语
遥感技术是目前新式的监测灾害的手段，科学的运用此项技术可以很好的监测灾害的发生，而且是重要的、可行的。随着相关技术不断地完善和提高，遥感技术一定会成为地质灾害监测的重要手段之一。但是就目前现状而言，遥感技术在灾害监测中还是存在一些局限和问题，仍需有关的科技人员不断地探索和完善。
【参考文献】
[1]黄小雪遥感技术在灾害监测中的应用[J]遥感应用技术2005
[2]马蔼乃遥感概论与应用[J]测绘学科2000
农业和农村节能减排大有可为
经济增长的能源约束与解约束
全球气候变化的影响及后果:阈值突变和极端天气气候事件——访中国工程院院士、国家气候中心研究员丁一汇
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安徽省发展低碳经济的制约因素、潜在优势和路径选择
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应用卫星散射计资料研究中国海海面风场时空特征
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葫芦岛地区水体污染的卫星遥感监测示范研究
HJ-1多光谱数据在辽东湾生态环境遥感评价研究中的应用
河北省部分典型区域环境卫星CCD影像与Landsat TM影像的对比
绿色奥运的文化力量
国家环境监管能力建设的现状与对策
以可持续发展理念辨析城市化新进程
机动车污染防治在机遇和挑战中前行
智利 阿根廷 巴西环保掠影
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农业循环经济发展模式综述及其对策分析
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百乐克工艺在城市污水处理中的应用
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雷电破坏农村环境的调查和农村防雷技术初探
水中硫化物测定过程中的质量控制
高效液相色谱法测定空气中苯并(a)芘的探讨
地下水除铁除锰技术的研究进展
环境保护机关档案工作建设初探
应用人工湿地技术解决新农村建设中的环境问题
关键词：精确农业，技术体系，农业装备
1.精确农业技术的内涵
精确农业亦称作“精细农业”或“精准农业”。它建立在“空间差异”和“时间差异”的数据采集和处理上，实时测知作物（畜禽）个体小群体或小地块生长及疫病的实际情况，进而确定其针对性投入的最佳数量和时机，以求最优效果最低代价。
2.精确农业技术支持体系
2.1全球定位系统
精确农业中的定位信息采集与处方农作实施，需要采用全球卫星定位系统，它一般由卫星、地面站组和用户设备等组成。免费论文。现投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GOLNASS系统。近几年来，GPS产业技术发展迅速，若干大公司迅速涉足农业领域，提供了用于农田测量的DGPS产品。现有国外农机厂商配套的GPS产品，大多采用EJI方式引进关键部件进行二次开发后嵌入农业机械应用系统中，可使性能价格比显著改善。GPS作为农业空间信息管理的基础设施，一旦建立起来，即不但可服务于精细农作，也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测等定位服务，其农业应用技术开发的前景广阔。
2.2遥感（RS）技术
遥感技术是精确农作技术体系获得田间数据的重要来源，它可以提供大量的田间时空变化信息，基本上达到了实时监测。该系统具有时效强、灵活、精度高等特点，目前已用于森林虫害监测，果园病虫害监测、农作物病虫害监测、产量和肥力图制作。可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反向光谱变异性，提供农田作物生长的时空变异性的信息，在一季节中不同时间采集的图像，可用于确定作物长势和条件的变化。由于应用卫星遥感的成本比航空摄影的成本低一半以上，卫星遥感技术预计在21世纪的前5年内，在精确农业技术体系中扮演重要角色。
2.3地理信息系统
地理信息系统可比作精确农业的大脑，主要由计算机硬件系统、软件系统、空间数据库和管理人员组成。它可将传感器或监测系统采集的数据随时输入，带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入，专家系统及其它决策支持系统也可事先存入。在精确农业技术体系中主要用于建立农田土地管理、土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方信息。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布性，GIS在农业中具有广泛的应用价值。
2.4作物生产管理决策支持系统
决策支持系统是能对计划、管理、高度、作战指挥和方案寻优等应用问题进行辅助决策的计算机程序系统。一般决策过程由问题识别、建立模型、执行模型、评判决策、修改模型五个阶段组成。近年来，不少专家提出应把专家系统的技术加入到决策支持系统中去，建造“智能决策支持系统，以提高系统的决策水平和决策自动化程度。
3.国外精确农业研究现状及趋势
精确农业作为20世纪90年代农业生产新技术，其发展十分迅速。美国在精确农业研究与应用领域处于领先地位。在美国，加里福尼亚及德克萨斯州部分地区已经实现用精确农业技术耕作，美国各大学农业工程系均在进行精确农业技术研究及推广应用，目前，美国农业工程界正致力于土壤元素含量测定技术及装备的研究，以及产量监测系统研究。如：新型移动或土壤肥力测定器与手动探测方法对比研究，多功能图像仪及地理系统用于处方农业管理及产量监测确定施肥变量的研究等。瑞典农业工程研究所进行了变量氮肥对作物产量及质量影响的研究。法国谷物研究所进行了根据作物及土壤特性采用变量氨肥实施技术研究。日本农业工程科研机构在农业生产设备自动化控制技术方面进行了大量的研究。免费论文。
4.我国精确农业技术体系应用前景
1985年以来，我国科学家一直从事专家系统、系统工程的应用研究设计工作，完成过专家系统的研究设计，积累了丰富的设计思想，有许多独特的设计思想。近年来，我国在应用气象卫星遥感森林虫害方面又有突破性进展，在这些成果基础上完成了GIS,GPS,RS（指气象卫星遥感）EUCERES(农田生态资源高效利用技术集成专家系统）集成，以实现4S一体化技术。该技术可以有效地实现系统科学、现代信息技术，知识库体系结构、人机界面、数学物理模型等内容的有机结合，是中国特色“精确农作”的技术核心和基础。目前，中国农业大学“精细农业研究中心”已经启动了有关研究工作，内容涉及GPS,GIS(农业应用，田间信息采集传感技术，智能型农业机械监控技术，精细农作技术和系统集成与发展战略研究。免费论文。未来农民将能在计算机网络终端上从影像图中获得他的农田长势征兆，通过GIS和EUCERES分析，制定出行动计划，然后在车载GPS和电子地图指引下实施农田作业，及时预防自然灾害和病虫害。
参考文献
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“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，从远古至今人类便有翱翔天空、俯瞰大地的梦想，并为此付出了诸多努力。曾经创造过灿烂文明的中华民族对于我们生存的这个星球的探索从未停止。如今，地球空间信息科技已经成为一个国家科学技术、经济实力和国家安全保障能力的综合体现。今年6月，第十五届中国科协年会遥感技术与智慧旅游、智慧城市论坛在贵阳举行。论坛上，童庆禧院士建议，将信息化和贵州特色的旅游相结合，以新型空间信息技术—遥感技术、空间信息系统技术、卫星导航定位技术、网络通信技术、传感技术、射频识别技术、物联网技术等支撑贵州旅游业的发展。
近日，记者采访了我国遥感技术应用领域的权威—童庆禧院士。童院士详细介绍了遥感技术与数字地球两者的技术特点与广泛用途。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息进行收集、处理并最后提取和形成所探测对象的信息，从而对地面各种景物进行探测和识别，特别是对地球认知的一种综合技术。数字地球则是上世纪90年代末由国际上提出，是以地球坐标作为空间框架，具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统，运用遥感技术对地球进行描述分析，使之变成了可视化的虚拟地球，把真实地球变成数字化的地球。遥感技术是数字化地球数据的最重要的来源，通过虚拟的地球人们能更好地对地球作进一步分析，促进对地球的了解和认知。遥感是在一定程度上相当于利用先进的探测技术，把由地球表面反射到太空的太阳辐射或者由地球表面自行产生的电磁波（红外线或者是微波），通过仪器来接收，进行复原、数据处理，最后变成能看见的影像或非影像信息。对地观测的最终目的是通过这些遥感影像对地球进行分析，判断不同的物质存在状况及其所在位置，并分析各种物质的数量及其动态过程，使人类与地球的资源环境更加和谐相处和协调发展。可以说，遥感技术是数字地球的数据基础，数字地球是遥感技术的归宿。
遥感技术与数字地球
的应用领域
遥感技术与数字地球，对于很多人来说或许比较陌生。实际上，我国的遥感技术与数字地球研究基本与国际同步，能够对地球进行完整的探测、观测和诊断。在促进我国遥感技术的发展中童庆禧院士功不可没。在他的倡导和主持下这一技术的发展被列入了国家“六五”“七五”和“八五”科技攻关项目。在一些关键技术体系的发展中更是受到国内外同行的关注。
童院士介绍，遥感科学与技术是属于交叉类的学科，首先是技术科学与地球科学的交叉融合，是在空间科学、电子科学、计算机科学、地球科学、甚至生物学及其他边缘科学交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴科学技术，它在国民经济建设以及国防建设等方面日益显示出独特的战略地位和意义，是国际竞争的一个战略制高点，也是许多发达甚至发展中国家竞相发展的重要领域。
童院士说，在我国，遥感科学与技术已得到广泛应用，为国家制定发展策略、资源调查、环境保护、灾害监测、重大工程、国防建设等提供了信息和技术保障。遥感技术与数字地球所涉及的领域很广泛，遥感技术主要是通过空间卫星、临近空间飞行器、飞机和无人机以及地面平台等新技术对地球的各个圈层—大气圈、岩石圈、水圈、生物圈、冰冻圈甚至智慧圈，进行调查和监测。以期了解各圈层的状况和变化、它们的相互作用、特别是与人类活动的相互作用，它们将来的发展趋势，并研究对这种状态和变化进行预测、预报和预警的可能性。
童院士详细地解释道，比如运用遥感技术可以随时获得准确的观测数据，监测土地利用情况，了解哪些耕地已经改变了利用方式，而哪些土地还可用来补改为耕地，使得国家有关部门便于宏观调控，以确保“十八亿亩耕地红线”不被突破，保证有效的粮食耕种面积。近十余年来，我国已进行了两次大规模的土地详查。随着对土地和粮食安全观念的进一步提升，今后每年都要对全国的土地利用情况清查一次，及时掌握我国的土地覆盖和土地利用情况，实施对国土的所谓“一张图”计划，警钟长鸣，使得决策者心中有数。这样对遥感技术的要求将会大幅度提高。
童院士特别强调，我国是个多灾的国家，对灾害多发地区的监测与预警是遥感技术的另一重要应用领域。譬如通过气象卫星不断地获取数据，了解台风从发生到发展的动态、强度、运移路径、登陆地点等，从而预测出将可能带来的危害，提前发出警报，提醒人民避险。对于洪水也可通过卫星遥感提前预测暴雨的位置，监测河流的行洪状况、洪水的发展态势，甚至预测洪水可能淹没的范围，为防洪救灾提供信息。灾后通过遥感技术观测地面受灾情况，评估受损程度，为灾后救援和救灾部署提供准确客观的数据。我国的地震往往发生在偏远的地区或山区，通过遥感及时了解进入灾区的道路交通情况，特别是调查和了解沿路的滑坡、塌方和泥石流的状况，为保障救援生命线的开拓和畅通提供现实性很强的信息。随着环境的恶化，我国江河湖海面临着巨大的环境冲击，水体的富营养化、蓝藻、赤潮发生的频率加快，水和大气污染的监测与治理，都需要通过卫星和飞机对各种水体进行遥感监测，了解污染状况、寻找到潜在的污染源，进行源头治理，甚至通过遥感技术还可以对外来物种的入侵及其危害进行跟踪调查。
遥感技术的重要意义
1998年1月美国提出“数字地球”战略，由此在世界上掀起了社会信息化的热潮，在半年时间内，有50多个国家都先后提出“数字地球”战略，我国也在1998年6月提出发展“数字地球”战略。所谓“数字地球”是在遥感技术的支持下，适时采集全球地表信息，在计算机网络上构建一个虚拟地球，反映现实性很强的地学空间信息，实施经济、政治、科学研究的全球战略。此后，“数字地球”概念又衍生出数字农业、数字林业、数字国土、数字国防等等，社会信息化进程呈现加速的发展态势。遥感技术的发展与普遍应用为信息化社会的到来与发展奠定了必要数据和信息基础。在从数字地球向智慧地球的发展中遥感又必将出演新的角色、担当新的任务。
童院士认为，中国政府十分重视遥感技术的发展，自“六五”起直到现在，在国家相关科技攻关、支撑计划、863高技术发展等计划中持续支持了一系列遥感技术与应用研究项目，获得了一批具有国际水平的研究成果。航空、航天遥感技术已在资源与能源调查、环境与灾害监测、海洋与大气观测、土地与城市规划和国家安全等领域得到广泛应用。尤其在航天领域，遥感对地观测是卫星家族的重要任务。它的发展对于建设包括数据获取、传输、处理、存储与分发服务的业务化运行系统，开展综合性对地观测前沿技术研究，构建专业化、系统化、集成化、标准化、实用化的遥感数据库和遥感信息库具有决定性的作用。以遥感信息为基础，结合其它信息资源，建设遥感应用系统和数字地球科学平台，进而开展应用示范研究是当前遥感技术发展的一项重要任务。作为国家空间对地观测体系的重要组成部分，遥感承载着满足国家重大战略需求，为经济社会可持续发展提供可靠的科学数据，为国家宏观决策提供科学支持的重任。同时遥感作为一门新兴的科学技术还将在支持空间地球信息科学发展中起到重要作用，为地球系统科学的发展作出应有的贡献。
童庆禧院士在遥感技术和应用方面做出了突出贡献。“六五”期间主持国家重点科技攻关项目“黄淮海中低产田综合治理”中遥感技术应用课题，“七五”期间主持了对我国遥感技术发展有重要影响的“高空机载遥感实用系统”的科技攻关和系统建设任务。在国家“八五”科技攻关期间，他担任了“遥感技术应用”国家攻关项目指挥长，在自然灾害的遥感监测与评估、主要农作物遥感估产、新型技术发展等方面做出了重要的努力。在国家“九五”科技攻关期间，他不仅参与国家科技攻关“遥感、地理信息系统和全球定位系统的技术集成与应用研究”项目的论证，在项目中担任了专家组成员，而且还承担了项目中“新型遥感技术发展”课题组组长。自上世纪70年代末以来，其科研成果曾14次获国家及省部级科技奖励，其中包括一次中国科学院自然科学一等奖，两次中国科学院科技进步特等奖；2002年获得国际光学工程学会（SPIE）颁发的“国际遥感科技成就奖”，2004年获泰国诗琳通公主颁发的金质奖章，2009年获亚洲遥感突出贡献奖。面对这些荣誉，童院士认为是对他在遥感技术创新发展之中的激励和动力。
面对记者提出遥感技术实现如何实现创新驱动发展的问题，童院士耐心地解释道：第一，随着遥感所利用电磁波范围不断扩大，遥感信息、遥感技术对数据获取的分辨能力会越来越高。早期可视化影像就像黑白照片，后来出现的多光谱技术也只有3～4个波段合成彩色图像，随着波段的增加到光谱分辨能力越来越高，由原来的全色或整个可见光范围进行的遥感到现在的高光谱遥感，其光谱覆盖可以跨越紫外、可见、近红外、短波红外甚至到热红外（一次遥感可能达到几百甚至上千个波段），这就可能获得被测物体的光谱响应。光谱分辨率越高就能越体现物体的物理特性或本征特性。第二，随着空间分辨率的不断提高，在遥感影像上所显示的东西越来越细微和越来越清晰，所能分辨出的物体也就越来越细小。遥感技术的创新发展驱动着遥感能力向更高、更快、更准、更精的方向发展。第三，随着遥感技术的发展，它的应用范围越来越广泛。空间分辨率和几何稳定性的提高，人们可以用来绘制比例尺更大或更为精细的地图，可以对城市、土地、植被、森林进行更为精细的调查，对自然灾害的破坏程度作更准确的了解。光谱的差异可以把不同的地物和物质区分得更清楚，如不同的农作物、不同的矿物、不同的树种、农作物和森林的病虫害，甚至不同的建材等，也可以监测水体的富营养化，及早发现蓝藻水华和赤潮。通过创新提高技术水平，使得遥感能力越来越强。第四，技术的创新会加快应用上的创新，例如，在提高遥感影像的时间分辨率或将遥感影像按时间序列进行分析，可助于提高天气预报水平和城市的精细化管理，如通过发现违章建筑，违法垃圾的堆放地，城市积水和道路的损坏分析等。雷达影像的干涉测量还可发现和监测城市地面的塌陷等等。总之，遥感的应用领域越来越广泛，也更受到政府和百姓们的的重视。
童院士表示，遥感技术的提高和不断创新，将极大地丰富地球信息科学的内涵，地球信息科学的发展也必将为“数字地球”战略的发展提供理论、方法与技术支持。反过来，“数字地球”战略为地球信息科学的发展提供了前所未有的机遇，并会促进地球系统科学的发展。遥感应用于经济社会发展的各个领域，也有助于提高政府的科学决策能力和政府职能的转变，为我国全面建成小康社会提供信息支撑和决策支持。我国正在实施的高分辨率对地观测国家重大科技发展专项和空间基础设施的建设将更大幅度提升我国的遥感对地观测能力和空间遥感信息服务的能力和水平。
