利用近红外的特殊辐射功能对森林进行探测的技术。由于近红外对不同树种的叶子的反射率有所不同，在它形成的影象中能够较好地区别树种、森林植被类型和土地类型等，特别是对森林火灾和病虫灾害的探测功能显著。

地面上任何物质，只要超过绝对温度零点（即-273℃=0°K）就会放射出红外线，因此所有物体，无论是动物、植物，还是土壤、岩石和水等，由于其内部分子热运动的结果，都会产生红外辐射，并能自己放射出红外线，它们都是红外能的来源。森林红外遥感或热感成象制图就是通过仪器记录从地面上植物放射出来的红外能（即热辐射的量），来探测远距离外的植物状况，这是一般可见光光谱摄影无法做到的。由于温度和表面特征是控制红外辐射的主要因素，一个一定温度的物体，放出的辐射与表面特征成正比。但物体温度升高时，辐射增长极快，它所产生的红外辐射能量并不是简单的按比例增加，而是以四次方的关系增加。物体所产生的辐射中包含着各种不同的波长，其中最长的辐射波长叫做“峰值辐射波长”。物体的峰值波长和它自身的绝对温度成反比，即温度越高，峰值波长越短。例如人的体温为摄氏37℃，等于绝对温度310°K，其峰值波长约为10微米，而太阳温度约60000°K，其峰值波长在0.5微米上下，植物的峰值波长在0.5～0.6、0.7～0.8、1～1.1和10.3～11.4微米等附近。

红外遥感必须参考大气层的透射特征，由于大气减弱了地面辐射能量，主要是水气的影响，减弱程度与辐射途中遇到可降落的水量成正比。在大气中红外线通过带的窗口，在波长1～1.1、1.2～1.3、1.6～1.75、2.1～2.4微米范围内透射率达80%；3.4～4.2微米为90%以上；8～12微米为60～70%，个别窗口达80%。这就是说要充分利用有用的红外窗口波段，进行红外遥感工作。

不同的地面放射的红外辐射之所以不同，是由于辐射率不同，或者温度不同，或者两个因素的综合影响。辐射率的基本物理特性是常随波长而变化，实际上一次测定温度的变化是由许多因素引起的，包括以下各点的影响：①地面风和高空风；②物体的热容量和热传导率；③物体的受辐射面积和体积；④大气中水汽含量和蒸发过程；⑤大气覆盖及其对于辐射交换的影响；⑥海拔高；⑦地面起伏状况与太阳高度角大小；⑧雨、雪、霜、露、雾和霾等；⑨植被的新陈代谢等。

对于不透明的固体物质，反射率与辐射率之和等于1。因此自然界中每一个表面都反射一定量的来自周围物体的辐射，热感影象除物体本身性质之外，也稍受周围物体辐射的间接影响。红外辐射能穿透空中极小的尘雾，但是云、雨以及由风扬起的尘土降低了遥感影象质量。红外遥感在晴朗的夜晚没有日照干扰，地表辐射达到平衡的时候使用，可以获得较好的影象。

①红外摄影：

黑白红外感光胶片能对0.7～1.2微米波长的近红光线感光，但目前一般使用的只到0.9微米，红外摄影不受薄雾、烟雾和气溶胶的影响，通过较厚的大气层仍能拍摄清晰的象片。但是近红外波段的红外线几乎不能透过薄层水，在水表面下几厘米处就几乎全部被吸收，因此在红外象片上，水面均为深黑色。利用这个特点可用作水系测量、低潮位线测图和洪水灾害区调查。由于植物叶子在近红外区域内针叶树和阔叶树光谱反射特性曲线上表现了很大的差异，一般阔叶树的反射率大于针叶树的反射率，而且相互之间拉开明显距离，同时还表现出同类树木的集群性。这就有利于应用红外图象判读树种。此外，由于受虫害、病害或霜害等树木的枝叶，得不到水分和养分的补给，使叶子的细胞组织遭到破坏，叶绿素被分解，枝叶逐渐枯萎，从而改变了它们对红外线的反射能力，在受害林木的反射光谱反射率在近红外部分比正常生长的要低得多。因此在黑白红外象片上影象色调的亮度差就比较明显。在彩色红外片上物体的影象，则是以红、绿、蓝三种原色表达的这些颜色并不是物体的固有色彩，而是人为形成的假彩色影象，如在假彩色象片上，反射红外线的物体，其影象表现为红色，反射红光的物体，其影象为绿色，反射绿光的物体，其影象色为蓝色。在象片上，还有由红、绿及红、蓝与绿、蓝或红、绿蓝各色叠合以后形成的一系列间色、复色。这些颜色与原来景物的色彩不同，但它们却增加了影象的色相与色反差，提高和丰富了信息的表达能力，使影象清晰易辨，特别是对处在绿色背景上的目标容易判读。因此，彩色红外假彩色象片对调查森林树种、病虫害有特别功效。例如受害严重的树木由于叶绿素的破坏加剧，受害树木的颜色已经由黄色变为灰黑色，在彩色红外象片或假彩色合成象片上则表现为烟灰色调，而健康林木则是鲜红色。

②红外扫描：

是一种光学一机械扫描系统，它把地面目标物的红外辐射能变为电能，记录在磁带上，或把电能转变成可见光后再记录在胶片上，从而测出地物表面温度的二维分布。航空红外扫描影象反映的是地面上的温度场，影象上色调的浓淡对应着相对的红外辐射能强度的分布，也即对应着地表的相对温度的分布。但是必须考虑由于物质不同、波段不同而产生的红外辐射能强度的变化。因为红外影象象片所记录的信息，是以热辐射特征为基础的，而不是依据地面的可见光反射摄影，红外辐射的能量是与物体的辐射率和温度成正比的，必须掌握这个因素。红外扫描影象有其本身特色，它的象片粗看起来和普通航空摄影象片类似，实际上它不是中心投影的象片。由于在高空向两侧扫描，所扫描的线条性质，不是平行于水平面的线条，除了在底点附近是水平投影影象外，其两侧影象是空中扫描的全景影象。航空红外影象扫描时，仅作了飞机震动的减震，而前后左右倾斜和航偏角是不作改正的。因此飞行时如遇侧风，则航空扫描象面与航线就不能吻合，除了扫描站的底点以外，所有的点都向偏流方向偏移。红外扫描的象片上比例尺很不均匀，影象畸变较大，只能做判读地物性质之用，不能在图象上进行精确的量测。红外扫描影象可用于森林防火。当森林发生火灾时，地面温度差异很大，红外影象有强烈的反差，在夜晚取得红外扫描影象，能够清楚地指出发生火灾的位置，特别是斑状的起火点最为明显。即使是白天对森林火灾应用红外影象也能确定火灾的范围、燃烧的强度、风势及火灾蔓延的方向。在红外影象象片上的河流道路网也非常明显。因此红外扫描热感影象在护林防火工作中用途很大，可以用来发现林区火灾，既能查明森林的熊熊烈火燃烧的情况，也能了解火灾蔓延趋势，并可对森林火灾源地进行制图，迅速可靠。中国科学院上海技术物理研究所研制的可见光与近红外双波段森林火灾航空扫描探测仪，能够适时地探测火情，取得假彩色森林火灾航空图象，及时送往护林防火指挥部，供安排护林灭火和监测火情等用途。此外，红外扫描影象还可用于其他领域。红外影象对于水源污染和水质调查极为有用，例如工业废水的热水流注入江河湖泊，温度渐减形成温度梯度，因此从水体的热放射可以获得大量信息，很易发现水污染现象，水质调查也是从温差和颜色变化里进行分析。也可用来对河口、海湾的河水和海水交混观测，以及海岛或沿海寻找淡水资源。此外应用红外影象普查水文地质，能将沙漠地区埋藏不深的淡水和咸水区分开，能发现地下水潜流及裂隙水，为沙漠绿化改造获得许多有意义的数据。

③红外辐射计：

是一种航空用的不接触式的温度计，可用来从空中沿着航线对地物标表面温度作线状测量，能够绘出航迹地面的温差剖面图，以供绘制林区土壤、植被和小气候生态环境图的参考。红外波段遥感可以测定树木叶子相对温度，由此以绘出不同长势的树木的反射率特性曲线。红外辐射计测算水面温度可达0.05℃，对陆地温度可测到0.1℃的精度。