证券投资学上机实验报告（证券投资学实训实验报告）

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股票实验报告

关于证券投资学的一篇宏观的分析的论文怎样写？

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Q1：股票实验报告

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Q2：关于证券投资学的一篇宏观的分析的论文怎样写？

证券投资学结业论文
这个学期学习了证券投资学，收获颇多，现在对这个学期学到的内容作一个总结。
通过一个学期的学习，我对如下的内容有一个初步的认识，具体包括：一，证券投资的历史沿革。二，证券投资的基本理论（资产定价理论）。三，证券投资的主体。四，证券投资的客体。五，证券投资市场。六，一些证券投资管理。七，国际证券投资。
一，证券投资的历史沿革和主要内容。
1，证券（Securities）亦称有价证券，是证明持券人具有商品所有权或表示财产所有权、收益请求权以及债权，并凭此，有权取得一定收入的各种凭证。证券这一概念有广义和狭义之分。广义的有价证券包括商品证券、货币证券和资本证券。商品证券是证明有领取商品权利和凭证，如提货单、运货单、仓库栈单和房地产证书等。货币证券是指商业上的支付工具，可以用来代替货币使用，是对货币具有索取权的一种有价证券，如支票、本票、汇票及商业票据等。资本证券是能按期从发行者处领取收益的权益性凭证， 它表示财产所有权、收益请求权或债权，如股票、国库券、公司债券凭证等。狭义的有价证券则指包括股票和债券两大类的资本证券。
2，证券投资由三个基本要素构成，即：收益、风险和时间。收益，任何证券投资都是为了实现一定的目的，获取一定的收益，一般而言，证券投资的收益包括利息、股息等经常收益和由证券价格的涨跌所带来的资本得利两个部分。风险，要获取一定的收益，就必须承担一定的风险。一般而言，收益与风险成正比，风险越大，收益越高，但并不是每一个追求高风险的投资者就一定能取得高收益。时间，任何证券投资都必须经过一定的时间才能取得收益。一般而言， 投资期限越长，收益就越高，但风险也越大。
3，证券投资是一个复杂的过程，可分为准备、了解、分析、决策与管理四个阶段。证券投资准备主要包括资金准备和心理准备。投资者必须根据自身的情况，确定可用于证券投资的资金的来源、数额等。同时，由于市场变幻莫测，收益与风险并存，投资者还必须做好充分的心理准备。要进行证券投资就必须了解各种证券的的收益、风险情况以及整个证券市场的状况及投资环境，包括证券的性质、期限、收益高低、风险大小，证券市场的组织机制，券商的职能部门和作用， 证券投资的程序、方式、费用，有关证券投资的法律、法规和税收情况等。投资者在了解证券投资的基本情况后，还必须对证券的真实价值、上市价格和价格涨跌趋势进行认真的分析，以确定投资于何种证券及投资的时机。通过以上阶段和步骤，投资者已经可以作出投资决策，购买合适的证券并决定各种证券的购买量。作出证券投资决策后还必须进行严密的证券投资管理，即根据市场情况，随时调整所持证券的种类和数量，保持证券的最有效组合。
二，资产定价理论
资产定价理论源于马柯维茨（Harry Markowtitz）的资产组合理论的研究。1952年，马柯维茨在《金融杂志》上发表题为《投资组合的选择》的博士论文是现代金融学的第一个突破，他在该文中确定了最小方差资产组合集合的思想和方法，开创了对投资进行整体管理的先河，奠定了投资理论发展的基石，这一理论提出标志着现代投资分析理论的诞生。在此后的岁月里，经济学家们一直在利用数量化方法不断丰富和完善组合管理的理论和实际投资管理方法，并使之成为投资学的主流理论。 到了60年代初期，金融经济学家们开始研究马柯维茨的模型是如何影响证券估值，这一研究导致了资本资产定价模型的产生。由于资本资产定价模型在资产组合管理中具有重要的作用，从其创立的六十年代中期起，就迅速为实业界所接受并转化为实用，也成了学术界研究的焦点和热点问题。资本资产定价模型理论描述 资本资产定价模型是在马柯维茨均值方差理论基础上发展起来的，它继承了其的假设，如，资本市场是有效的、资产无限可分，投资者可以购买股票的任何部分、投资者根据均值方差选择投资组合、投资者是厌恶风险， 永不满足的、存在着无风险资产，投资者可以按无风险利率自由借贷等等。提供理论指导。
三，投资的主体。
证券投资的主体主要有三个部分，一个是，一个是机构投资者，一个是官方机构。
1，居民个人
个人从事证券投资的目的因人而异，多种多样。有以下几种，本金安全，资本增值，收入稳定，合理避税，通货膨胀抵补，投资组合等。其中最主要的目的是为了实现资本增值，资本增值主要有两种方法：一是将投资所得再投资，使资本增加；二是投资于成长型股票，通过股价的增长实现资本实现资本的增加。当然，相比较而言，后者风险较大。但无论哪种方法，都不容易在短期内实现资本的增值，投资者必须作长远的打算。
2，机构投资者
机构投资者是证券市场的重要参与者，同时期也是证券市场有效运行的重要基础。机构投资者的健康有序发展有利于证券市场的长远发展。机构投资者分为非金融机构和金融机构。非金融机构主要是企业，企业作为证券市场的参与者，不仅是证券市场资金的主要需求者，而且也是证券市场的重要投资主体。证券市场离不开企业。企业融资的活动创造了投资工具而企业投资扩大了资金规模。金融机构的投资者可分为非银行金融机构和银行金融机构。非银行金融机构主要指投资银行、保险基金和社保基金， 而银行金融机构主要是指商业银行。
3，以财政部、中央银行为代表的官方机构也是证券投资主体之一，官方机构作为影响证券市场的重要投资主体，主要是通过改选国债公开市场业务，影响货币量及利率水平和结构，以直接影响到和改变市场的规模、结构和收益水平。财政政策对于证券市场的发展有着很大的影响。它的主要作用为：优化资源配置，公平收入分配，促进经济增长等。中央银行是一个国家银行体系的中心环节，是统管全国货币的最高机构，它负责制定和执行国家货币金融政策调节和控制全国的货币流通和信用活动。 从中央银行业务活动的特征分析，中央银行主要有四大职能：发行的银行、政府的银行、银行的银行和调控宏观经济的银行。
四，证券投资的客体。
证券投资的客体主要包括四个方面的内容，即：债券，股票，基金。
1，债券
在市场经济中，各种经济主体为了解决其资金动作的缺口，常通过发行债券的方式筹措资金。债券是发行人依照法定程序发行，承诺按约定利率和日期支付利息，并在特定日期偿还本金的局面债务凭证。债券的票面主要包括以下内容：债券名称和发行单位，债券的发行总额和票面金额，债券的票面利率、利息支付方式和支付时间，债券的还本期限和方式，债券是否记名和流通等。另外，债券还有一些特征，如期限性、流动性、风险性、收益性等。
2，股票
股票是按股份公司股本总额来等额因此又称为股份。每一份股票上，都载明了票面金额及代表的股份等有关事项。股票具有如下几个基本特征：权责性，无期性，流动性，收益性，风险性。股票的基本要素包括：面额，市场价格，股息和分红，除息和除权。另外，股票又可以分为普通股和优先股，相对而言，优先股可以享有某些优先的权利。股票价格指数是用来表示多种股票的平均价格水平或反映股市价格变动趋势的指标。我国和世界上几种主要的股票价格指数是：上证综合指数（上海），深市综合指数（深圳），道?琼斯指数（美国），金融时报指数（英国），日经225指数（日本），香港恒生指数等。
3，基金
投资基金是住手投资工具之一。它通过对外发行受益凭证或股份来吸纳社会闲散资金，汇集的资金交理财专家管理，即按基金设立的宗旨在证券市场上进行分散投资，以最小的风险来获得较高的投资回报，并将收益按投资者的比例进行分配的一种冲间接投资方式。基金有如下一些特点：小额投资、集腋成裘，费用较低、收益较高，信息公开、专家管理，动作安全、风险分散，流动性强、变现风险小。这些优势也为基金的发展提供了充分的比较优势，
五，证券投资市场。
证券市场是指各种股票、债券、投资基金受益券及其它证券投资客体发行和流通转让的场所的总称，它是金融市场的重要组成部分。证券发行市场和证券流通市场是证券市场的基本架构。两者既有联系又有区别。证券发行市场是证券流通市场存在的规模和数量，而如果没有证券流通市场，证券的流通性就难以体现出来，证券的作用也将会无法充分发挥。同时证券发行市场通过发行新的证券会使证券市场上的证券绝对数量增加，而证券流通不会增加证券绝对数量，但会改变证券的所有权人。 证券发行市场和证券流通市场相互依赖，相辅相成，构成了证券市场的一个统一整体。
六，证券投资管理程序。
证券投资管理是一个系统化的持续的过程，基本程序如下： 确定投资目标， 建立投资政策， 构建证券组合， 修订证券组合 ， 评估证券组合的业绩。
1，确定投资目标
所谓证券投资管理目标，从大的方面讲，可以是以收入、增长和均衡为目标；从小的方面讲，可以是在大目标下具体设定设定收益率水平等。
投资管理目标对外是证券投资组合及投资管理者特征的反映，在对外营销（如基金发行）时为投资管理者吸引特定的投资者群体；反过来说，则是便利投资者根据自身的需要和情况选择投资管理者。如养老金基金因其定期有相对固定的货币支出的需要，因此，故要求有稳定的资产收入，收入目标就是最基本的。
2，制定证券投资政策
投资政策是为实现投资目标、指导投资活动而设立的原则和方针。证券投资组合的管理政策首先要规定的是投资范围，即确定证券组合所包含证券市场范围和种类，如是全球化投资、区域性投资还是本土投资；是只包括股票，还是进行股票、债券等多种证券，更具体一些，要决定投资于哪些行业或板块的股票、哪些种类的债券及资产在它们之间的分配。
确定投资政策还要考虑客户要求和市场监管机构限制，考虑税收因素，如免税基金就应该把避税证券排除在外，此外，投资政策的制定还会受到来自信息公开制的压力，财务报告要求披露投资政策的要求有时会导致机构投资者公布于己不利的政策。
3，构建证券投资组合
证券投资组合的构建首先取决于组合管理者的投资策略。投资策略大致可分为积极进取型、消极保守型和混合型三类。采取积极进取型投资策略的组合管理者会在选择资产和时机上下大功夫，努力寻找价格偏离价值的资产；采取消极保守型投资策略的组合管理者，则相反，只求获得市场平均的收益率，一般模拟某一主要的市场指数进行投资；混合型的投资管理者介于二者之间。
选择哪一种投资策略主要取决于两个因素：一是组合管理者对“市场效率”的看法如何，相信市场是有效率的管理者就会选择消极保守型，反之就会选择积极进取型；二是组合负债的性质和特点，如养老金基金就比较适合消极保守型的投资策略。
传统投资管理的组合管理的组合形成过程是不同的。现代组合管理构建证券组合的程序是：确定整体收益和风险目标→进行资源配置→确定个别证券投资比例。资源配置可以利用马科维兹模型，个别证券投资比例的确定可以利用夏普的单一指数模型完成。传统的证券投资管理程序是：证券分析→资产选择→自发形成一种组合。进行证券投资分析的方法主要有基本分析方法和技术分析方法。
4，修订证券投资组合
证券组合的目标是相对稳定的，但是，个别证券的价格及收益风险特征是可变的，根据上述方法构建的证券组合，在一定时期内应该是符合组合的投资目标的，但是，随着时间的推移，市场条件的变化，证券组合中的一些证券的市场情况与市场前景也可能发生变化，如某一企业可能出现购并事件，导致生产和经营策略发生变化等。当某种证券收益和风险特征的变化足以影响到组合整体发生不利的变动时，就应当对证券组合的资产结构进行修订，或剔除，或增加有抵消作用的证券。
5，评估投资管理业绩
对证券组合资产的经济效果进行评价是证券组合管理的最后一环，也是十分关键的一环，它既涉及对过去一个时期组合管理业绩的评价，也关系下一个时期组合管理的方向。评价经济效果并不是仅仅比较一下收益率就行了，还要看资产组合所承担的风险。风险度不同，收益率也不同，在同一风险水平上的收益率数值才具有可比性。而资产组合风险水平的高低应取决于投资者的风险承受能力，超过投资者的风险承受力进行投资，即使获得高收益也是不可取的。对于收益的获得也应区分哪些是组合管理者主观努力的结果， 哪些是市场客观因素造成的。如在强劲的牛市中，市场平均收益率为50%，那么，即使某资产组合盈利率为35%，组合管理者的经营能力仍然要被评为不合格的；而在大熊市中，如果市场指数下跌了50%，即使某资产组合资产净值下跌35%，也可以说是表现相当不错的。
七， 国际证券投资
数以亿万计的国际资金成为许多国家发展资金的主要来源。国际证券投资亦称“国际间接投资”。在国际债券市场购买中长期债券，或在外国股票市场上购买企业股票的一种投资活动。从一国 资本流出和流人角度来看，购买国际证券意味 着资本流出，发行国际证券则意味着资本流 人。国际证券投资动机主要有两个:一是获取 定期金融性收益;二是利用各国经济周期波动 不同步性和其他投资条件差异，在国际范围内 实现投资风险分散化。当然，也有不少证券购 买者真实目的是利用证券交易进行投机， 这些 人本质上是投机者而非投资者。国际证券投资 增长迅猛，发挥着重要的作用:为了进行国际 证券投资，贸易顺差国大量吸收美元，用于购 买美国国库券，这就保持了汇率体系相对稳 定;通过国际证券投资，促进了长期资本在国 际范围内的流动，从而加强对发展中国家投入。
证券投资学上机实践操作报告
理论知识只是基础，归根结底还是为了能在实践中运用好。
老师运用基础理论与上机模拟实践相结合的教学方式，让我深深体会到了炒股存在着较大的，甚至是让人难以意料的客观风险，但个人的心理因素也很重要，在这个过程中,我也领会到了一些基本的投资理念和技巧。
学了一点基础的理论知识之后，老师给我们每个同学的账户里发了100万元的虚拟货币，告诉我们可以进行自由的投资选择，可以投资股票、基金或者国债。我想，反正又不是真的，就买股票好了，要么大赔要么大赚，每周一下午，我都会去机房，其它时间有空也会去那里看大盘，开始的时候，都看不懂，过一段时间，摸索出了“同花顺”软件的一些用法，再加上和其他同学经常交流，渐渐地丰富了自己在证券方面的知识。
我找了几支看起来走势蛮好的股票用了13万去买了5支。第1周去时，看到3支长势喜人，怕万一再过几天又跌了，于是急忙抛售，赚了2百块多，看着我的1000000变成了几天之内就变成了1000231，心里得意得很啊。再过几天去看时，这次买的几支却是光赔不赚，而且看起来还有明显下滑的样子，着急的不得了，赶紧趁着赔的不是很多赶紧清仓。想到老师上课时说起过的“不要把鸡蛋放到一个篮子里”，赶紧买几支国债和基金，这样做可以有效地降低点风险。于是乎开始买基金，
眼睁睁地看着自己的钱由开始的100多严重缩水，赔了近十几万，我终于对风险有了切身的体会。赶紧回去仔细翻书再学习理论知识，学习股票交易的技巧和手段。这样慢慢地有了点挽救，不过到现在为至，还是赔了几万。
我想想股票的玩好的人都应该有很大的忍耐能力，经得起股市瞬息万变的波动吧，我现在还是火候不够啊。
初学证券投资学的时候，对于理论知识不屑一顾，感觉它讲的太老套了，不进入进行股市实际操作，就算知道的理论再多也是没有用的，可是经历了网络模拟交易后，我觉得任何事情都不是独立的，学习了理论知识可以用它来指导实践，股市肯定不会是单靠运气来盲目运行的，一定会有经验老到的股民，是通过技巧来赚钱的。刚开始模拟交易时，什么技术分析等东西都不懂，虽然看了一些关于K线图的理论知识，但还是不懂的如何去运用，也不懂其中的投资技巧，所以买回来的股票基本都是亏的，有一种很强的失落感，这才想起恶补专业理论知识，在逐步的系统学习中，我慢慢懂得通过阳线及阴线的形态去选择股票，再结合当天的成交量，来判断是否有升的可能。有一句话说得很好：股市中，什么都可以骗人，唯独成交量是不会骗人的。由于时间的局限，所以我都是做短线炒股，下面是我这段时间学习证券投资学的的几点肤浅的认识：
一，在形势不利的时候及时抽身而退，从而使损失最小化，千万不要犹豫不决。
二，卖出去的股，哪怕第2天又涨了也不要后悔，反正有的是机会，后悔是没有用的。
三，买进趋势明朗的股票,不要买趋势不明的股票,最好是有5日均线支撑的，因为这样比较有保障，就算亏，也不会亏很多。若想赚多点，就尽量买那些价格比较高的涨幅比较大未来形势看好的好股票。
四，尽量要买市场热点的股票，不要买垃圾股，垃圾股涨的快，但跌起来会更快。买进最近换手率较高的股票，赚得多而快。
五，仔细观察k线图，尽量在价格突破前期后,再等1个交易日确定安全以后再买进，不要心理过急，以防其到达最高价而接下来狂跌。
六，不要把所有的资金用在一个股票上，股市中有一句老话，永远一不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里面。分散投资最重要是分散分险啊。
在整个模拟炒股的过程中，我的心情都是随着股票的涨跌而喜悲的，但在我不懈努力下，我的盈亏率从亏18%到目前的亏7%左右,这已经让我觉得非常欣慰了，毕竟我一直是在努力，也有一点进步，最深的体会是：不要怕跌！跌了也还有机会，账面的损失并不可怕，最可怕的就输了心态，没了斗志。一定要懂得及时地进行策略调整和心态调整，只有这样，才能在股市的竞争中存活，才能有下次战斗的机会。

Q3：证券软件实验报告

内容来自用户:舍掉辉址

实验报告实验课程证券投资实验实验地点2-312指导教师孙启声班级11金融本5学生姓名陈思远学号11304413502教师评分日期温州大学城市学院实验报告一、实验目的和要求本实验的目的是使学生通过上机操作对证券投资实务有一个感性的认识，利用软件验证理论知识，初步具备实战分析和操作的能力。二、实验主要仪器设备电脑、国泰安软件、同花顺、国泰安模拟交易软件。三、实验内容和原理1．同花顺、国泰安模拟交易软件的使用。2．利用软件搜索相关宏观、微观的信息，并进行比较分析，得出合理的结论。3．利用软件进行技术分析；对各种证券价格的走势图形进行分析、判断。4．综合运用基本分析和技术分析的各种方法和技巧完成模拟交易的操作。5．撰写实验报告。四、操作方法与实验步骤1．通过实验指导书和教师讲述，了解、学习、并熟练掌握相关软件的使用。2．利用软件提供是信息和其他媒体资源，熟练地进行基本分析的资料收集和分析整理。3．利用同花顺进行多种方法的技术分析。4．利用国泰安模拟交易软件进行证券的模拟交易。五、实验总结1．小结总资产10051001.60浮动盈亏0.00
收益率0.51%
历史最高排名22历史最低排名92篇二：证券实验报告经济与管理学院福建农林大学旅游学院实验报告课程名称：证券投资学

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里面是有三个科目的材料：证券交易、证券投资分析、证券投资基金。

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森林资源调查中SPOT5遥感图像处理方法探讨
王照利、黄生、张敏中、马胜利
（国家林业局西北林业规划设计院，遥感计算中心，西安710048）
本文发表于＜陕西林业科技＞2005 No.1 P.27-29,55
摘要：
目前，多光谱、高空间分辨率的SPOT5卫星遥感数据被广泛应用到森林资源调查中。本文结合SPOT5遥感数据的特点，根据森林资源调查的需要，从遥感数据的正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的处理和信息提取。探讨性地提出了适应于森林资源调查的SPOT5遥感数据处理方法。
关键词：SPOT5 遥感数据，森林资源调查、数据处理
DISCUSSION ON SPOT5 IMAGE DATA PROCESSING FOR FOREST INVENTORY
Wang Zhaoli, Huangsheng,Zhangminzhong,Ma Shengli
(Northwest Institute for Forest Inventory, Planning &Design, Xi’an China 710048)
Abstract: Now days, high spatial resolution and multispectral SPOT5 image data are widely applied in forest inventory in China. Based on the characteristics of SPOT5 image and requirements of forest inventory, this paper discusses the processing procedures of ordering image data, ortho-rectification, image bands composition and image data fusion. The complete steps of image processing for forest inventory are given.
Key words: SPOT5 image data，forest inventory, data processing
前言
卫星遥感影像具有空间宏观性、视角广、多分辨率（光谱和空间）、多时相、周期性、信息量丰富等特点，所以卫星遥感影像既可以提供森林资源的宏观空间分布信息又能提供局部的详细信息以及随时间、空间变化的信息等[1]。目前在林业领域卫星遥感数据被广泛的应用于不同尺度层次的森林资源调查、资源监测、病虫害、火灾监测等方面。
2002年5月法国SPOT地球观测卫星系列之5号卫星（即SPOT5星）发射。SPOT5遥感数据的多光谱波段空间分辨率为10米（短波红外空间分辨率为20米），但全色波段空间分辨率达到2.5米。SPOT5遥感数据的高空间分辨率和多光谱分辨率为森林资源调查提供了丰富的、可靠的、高精度的基础数据源。从性价比分析，在其他高分辨率遥感数据目前比较昂贵的状况下，SPOT5遥感数据比较适宜应用于大面积的森林资源调查，可大幅度的森林调查的减少外业工作量、提高工作效率。在我国SPOT5卫星数据已被大量地应用于森林资源调查工作中，尤其，是在森林资源“二类”调查中被作基本的森林资源信息源提取各类信息。针对于将多光谱分辨率和高空间分辨率的SPOT5遥感数据应用于森林资源调查的数据处理技术和方法鲜有报道。本文总结工作实践，结合SPOT5遥感数据的特点，根据森林资源调查的需要，从遥感数据的订购、正射校正、波段组合、融合处理和数据变换处理等方面探讨了SPOT5数据的基本处理方法。
1．SPOT5卫星遥感数据特点
SPOT卫星系统采用线性阵列传感器和推扫式扫描技术，具有旋转式平面镜可以进行倾斜观察获得倾斜图像和立体像对。采用与太阳同步的近极地的椭圆形轨道，轨道高度约832Km，轨道倾角98.7o ，每天绕地球14圈多，重复覆盖周期26天[2]。由于有倾斜观测功能，使重复覆盖周期减少到2-3天。SPOT5卫星载有2台高分辨率几何成像仪（HRG）、1台高分辨率立体成像装置（HRS）和1台宽视域植被探测仪（VGT）。高分辨率几何成像仪的波段选择是总结了多年的研究成果，认为HRG的波段设置（见表1）足以取得辨别作物和植被类型的最佳效果。本文主要探讨HRG高空间分辨率数据的处理。
2．SPOT5数据的处理方法和过程
SPOT5数据处理工作流程：
2.1 遥感数据的订购
订购数据时，用户需向数据代理商提供购买区域的四个角的大地坐标或者数据的景号（PATH/ROW）。特别应该注意数据订购时间和用户拿到数据之间有时间差，间隔时间长短因用户的要求、天气、卫星重复覆盖周期而异。相对于其他卫星数据，比较有利的一面是SPOT5卫星装置有旋转式平面镜可以进行倾斜观察，用户可向代理商申请红色编程提前得到调查区域的遥感数据，但要支付编程费。对于遥感数据的时相、云量、入射角、阴影量、是否购买高空间分辨率的全色波段等用户根据自己具体的工作需要向代理商提出限制要求。
根据我们对SPOT5遥感数据的使用，对于森林资源调查，北方9，10月份和11月初的遥感影像比较适宜。代理商向用户提供经过处理的不同级别的影像产品，在森林资源调查中建议购买SPOT1A级产品，用户可根据自己的工作需要进行处理，同时也可减少费用。
2.2 基础数据准备
大比例尺地形图和高精度DEM是进行SPOT5遥感数据高精度正射校正必需的基础地理数据。建议购买1：10000地形图和1：25000数字高程模型（DEM）。
将1：1万地形图扫描，扫描分辨率设置为300DPI。将扫描好的地形图进行几何精纠正，纠正精度控制在0.3毫米内。从测绘部门购买的1：1万地形图为北京54坐标系3度分带高斯克吕格投影，而1：2.5万DEM为北京54坐标系6度分带投影。在数据准备时，将校正好的1：1万地形图通过换带转换转成和DEM一致的6度分带投影。
对于没有1：1万地形图的地区，建议使用差分GPS接收机采集地面控制点。
2.3几何正射校正
正射校正过程应用了法国SPOT公司发行的GEOIMAGE软件。GEOIMAGE软件有针对SPOT5卫星数据开发的SPOT5物理模型。模型模块自动读取DEM信息。SPOT 物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数，这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括：卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。
以校正好的1：1万地形图为基准，在影像图上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。在进行正射校正时，应先进行全色波段数据校正，然后以校正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据校正。以全色波段数据为基准校正多光谱波段就比较容易校正，且能提高两者的匹配精度。地面控制点应分布均匀，影像的边缘部分布要有控制点分布，同时在不同的高程范围最好都有控制点。地面控制点的数量因地形地貌的复杂程度而定，根据我们的经验，一景60KmX60Km的SPOT5数据，一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果，在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。
2.4 辐射校正
用户购买的SPOT5的各级数据，数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正，即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况，用户应进一步进行辐射校正处理。薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响，清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。地形起伏引起的辐射误差校正公式: f (x,y)=g(x,y)/cosa，g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像；f (x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持。
2.5 波段组合
根据SPOT5数据波谱特征（表1），各波段分别记录反映了植被的不同特征方面：B4（SWIR）短波红外反映植物和土壤的含水量，利于植被水分状况和长势分析；B3（NIR）近红外波段对植被类别、密度、生长力、病虫害等的变化敏感；B2（RED）红光波段对植被的覆盖度、植被的生长状况敏感；B1（VIS）可见光波段对植物的叶绿素和叶绿素浓度敏感。经过比较分析和实际应用发现SPOT5的B3、B4、B2波段组合对植被类型的识别要优于B3、B2和B1的组合。但由于B4波段的空间分辨率为20米，使B342组合对植被空间几何细节表达没有B321组合清晰，例如林缘界线信息表达方面B321要优于B342。
2.6 影像数据融合
对于购买有高空间分辨率全色波段数据的用户，进行数据融合是必不可少的。影像数据融合能够综合不同波段、不同空间分辨率数据（层）的特征，融合后的数据具有更丰富、更可靠的信息[4]。 根据影像数据融合的水平阶段，影像融合分为：像元级、特征级和决策级三个层次。为了最大限度的从SPOT5遥感数据中提取森林植被信息，应进行像元级的数据融合，将2.5米的全色波段和10米多光谱数据进行融合。融合得到的新数据既具有全色波段数据的高空间分辨率特征又具有多光谱特征。
像元级数据融合的方法多种多样，根据数据融合的目的，即最大限度的突显森林植被信息，应选取B4、B3、B2和PAN波段，根据我们的试验Brovey 融合算法方法比较理想：
2.7遥感影像地图
将融合好的数据按Rfused、Gfused、Bfused组合，叠加上行政界线、公里格网、坐标、比例尺等辅助信息，按1：1万地形图分幅生成1：1万纸质图作为外业手图。
3. 结果和讨论
3.1 几何精度
利用SPOT5物理模型，采用1：1万地形图和2.5万DEM ，经过正射校正处理，可使影像的几何精度控制在2个像元内（<10米）,达到1：1万制图标准要求。为以遥感影像为基础信息源提取林分调查因子、区划林班界线生成大比例尺的林相图、森林分布图提供了几何精度保障。
3.2 波段选择
对于没有全色波段的情况，SPOT5数据的B342组合有利于森林植被类型的识别。在应用遥感技术进行森林资源调查区划中，林分类型信息提取是最为重要的环节，所以B342波段组合是小班区划和外业手图的最佳组合。
3.3 融合效果
融合数据技术使SPOT5遥感影像既具有全色波段的高空间分辨率又拥有多光谱数据的光谱分辨率，丰富了遥感影像的信息量。采用Brovey算法使SPOT5遥感影像从色彩、纹理等方面增强了影像的可判读性，提高了小班因子正判率和林分小班的区划精度。
参考文献
1．周成虎，杨晓梅，骆剑承等.《遥感影像地学理解与分析》，科学出版社，北京，2001，3-4.
2．赵英时.《遥感应用分析原理与方法》，科学出版社，北京，2001.88-90
3．北京视宝卫星图像有限公司.《专业制图工作室GEOIMAGE用户指南》，2004，68-70.
4．Christine Pohl. Geometric Aspects of Multisensor Image Fusion for Topographic Map Updating in The Humid Tropics, ITC Publication, 1996,51-52.
21世纪遥感与GIS的发展
来源： 李德仁 时间： 2005-08-11-23:09 浏览次数: 79
21世纪遥感与GIS的发展
李德仁
（武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞瑜路129号，430079）
摘要：在20世纪，人类的一大进步是实现了太空对地观测，即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测，并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上，为人类社会的可持续发展服务。在短短的30年中，遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。
关键词：发展趋势；航空航天遥感；地理信息系统；对地观测
中图法分类号：P208；P237.9
随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展，人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想，并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通，为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在20世纪后半叶，遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术，迅速地成长起来。
1 遥感技术的主要发展趋势
1.1 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多（多平台、多传感器、多角度）和三高（高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率）
从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一，短短几十年，遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星（35000km）、太阳同步卫星（600—1000km）、太空飞船（200—300km）、航天飞机（240—350km）、探空火箭（200—1000km），并且还有高、中、低空飞机、升空气球、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。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像，EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。
卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m，进一步提高到Quckbird（快鸟）的0.62m，高光谱分辨率已达到5—6nm，500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星，具有220个波段，EOS AM-1（Terra）和EOS PM-1（Aqua）卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展，通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座，以及传感器的大角度倾斜，可以以1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点，以及用INSAR和D-INSAR，特别是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性，SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如，美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系列短波SAR，实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d，空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间，我国将全方位地推进遥感数据获取的手段，形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。
1.2 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制
确定影像目标的实地位置（三维坐标），解决影像目标在哪儿（Where）是摄影测量与遥感的主要任务之一。在已成功用于生产的全自动化GPS空中三角测量的基础上，利用DGPS和INS惯性导航系统的组合，可形成航空/航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置（POS），从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到dm级，在卫星遥感的条件下，其精度可达到m级。该技术的推广应用，将改变目前摄影测量和遥感的作业流程，从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成，可实现实时三维测量（LIDAR），自动生成数字表面模型（DSM），并可推算出数字高程模型（DEM）。
美国NASA在1994年和1997年两次将航天激光测高仪（SLA）安装在航天飞机上，企图建立基于SLA的全球控制点数据库，激光点大小为100m，间隔为750m，每秒10个脉冲；随后又提出了地学激光测高系统（GLAS）计划，已于2002年12月19日将该卫星IICESat（cloud and land elevation satellite）发射上天。该卫星装有激光测距系统、GPS接收机和恒星跟踪姿态测定系统。GLAS发射近红外光（1064nm）和可见绿光（532nm）的短脉冲（4ns）。激光脉冲频率为40次/s，激光点大小实地为70m，间隔为170m，其高程精度要明显高于SRTM，可望达到m级。他们的下一步计划是要在2015年之前使星载LIDAR的激光测高精度达到dm和cm级。
法国利用设在全球的54个站点向卫星发射信号，通过测定多普勒频移，以精确解求卫星的空间坐标，具有极高的精度。测定距地球1300km的Topex/Poseidon卫星的高度，精度达到±3cm。用来测定SPOT 4卫星的轨道，3个坐标方向达到±5cm精度，对于SPOT 5和Envisat，可望达到±1m精度。若忽略SPOT 5传感器的角元素，直接进行无地面控制的正射像片制作，精度可达到±15m，完全可以满足国家安全和西部开发的需求。
1.3 摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化
从影像数据中自动提取地物目标，解决它的属性和语义（What）是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上，影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术，基于统计和基于结构的目标识别与分类，处理的对象既包括高分辨率影像，也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大，数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了不少可喜的成果。
1.4 利用多时像影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化
利用遥感影像自动进行变化监测（What change）关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大，周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现，实时自动化监测已成为研究的一个热点。
自动变化监测研究包括利用新旧影像（DOM）的对比、新影像与旧数字地图（DLS）的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化监测是先将新影像与旧影像（或数字地图）进行配准，然后再提取变化目标，这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化监测同步的整体处理[1]。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化监测一起进行，实现三维变化监测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器，将数据处理在轨完成，发送回来的直接为信息，而不一定为影像数据。
1.5 摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正在发挥愈来愈大的作用
“数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。1999年12月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后，我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设，2001年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的基础上，2001年全国各省市测绘局开始1∶5万空间数据库的建库工作。在这个数据量达11TB的巨型数据库中，摄影测量与遥感将用来建设DOM（数字正射影像）、DEM（数字高程模型）、DLG（数字线划图）和CP（控制点数据库）。如果要建立全国1m分辨率影像数据库，其数据量将达到60TB。如果整个“数字地球”均达到1m分辨率，其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。
“数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题，涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三位量测方面，有室内各种三维激光扫描与成像仪器，还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后，可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真，而且可以按照时间序列，将历史文化在时间隧道中再现，对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义。
1.6 全定量化遥感方法将走向实用
从遥感科学的本质讲，通过对地球表层（包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈4大圈层）的遥感，其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性，所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程式是有显式表示的数学方程，而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演，而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累，多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟，相信在21世纪，估计几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化，遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化，才可能真正实现自动化和实时化。
2 GIS技术的主要发展趋势
2.1 空间数据库趋向图形、影像和DEM三库一体化和面向对象[2]
GIS发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段，目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求，形成了面向对象的数据模型和三库（图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库）一体化的数据结构。这样的数据库结构使GIS的发展更加趋向自然化、逼真化，更加贴近用户。以面向应用的GIS软件为前台，以大型关系数据库（Oracle 8i,9i等)为后台数据库管理，成为当前GIS技术的主流趋势。
2.2 空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多位和实时三维可视化
在传统的GIS中，空间数据是以二维形式存储并挂接相应的属性数据。目前，空间数据表达的趋势是基于金字塔和LOD（level of detail）技术的多比例尺空间数据库，在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据，多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大，在显示不同比例尺数据时，可采用LOD或地图综合技术。真三维GIS的空间数据要存储三维坐标。动态GIS在土地变更调查、土地覆盖变化监测中已有较好的应用，真四维的时空GIS将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的时空3D可视化技术发展势头迅猛，已能再PC机上实现GIS环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等，基于虚拟现实技术的真三维GIS将使人们在现实空间外，可以同时拥有一个Cyber空间。
2.3 空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发现更多的有用知识
GIS是以应用导向的空间信息技术，空间分析与辅助决策支持是GIS的高水平应用，它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立，从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个非常引人注目的课题。从GIS空间数据库中发现的知识可以有效的支持遥感图像解译，以解决“同物异谱”和“同谱异物”的问题。反过来，从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一些列空间分析的功能[3]。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段，但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究，其应用前景是不可估量的。
2.4 通过Web服务器和WAP服务器的互联网和移动GIS将推进联邦数据库和互操作的研究及地学信息服务事业
随着计算机通讯网络（包括有线和无线网）的大容量和高速化，GIS已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库，将可提供全社会各行各业的应用需要。因此，联邦数据库和互操作（federal databases & interoperability）问题成为当前国际GIS联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享，GIS规律功能模块的互操作与共享，以及多点之间的相同工作，这方面的研究已显示出明显的成效。未来的GIS用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费，而不必购买这个数据库和整套的GIS软硬件，这些成果产生的直接效果是GIS应用将走向地学信息服务。
目前已兴起的LBS和MLS，即基于位置的服务和移动定位服务，突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化使GIS将走出研究院所和政府机关，成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有2亿个手机用户，若每人每月为MLS支付10元费用，全国一年的产值将达到240亿。可以预测在不久的将来，地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行4A服务（geo-in-formation for anyone and anything at anywhere and anytime）。
2.5 地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系
笔者曾扼要地叙述了地球空间信息科学的7大理论问题[4]：（1）地球空间信息的基准，包括几何基准、物理基准和时间基准；（2）地球空间信息标准，包括空间数据采集、存储与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全