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遥感技术

第二次世界大战期间,由于军事侦察在植物群中识别伪装的需要,研制成功彩色红外胶片和彩色胶片。50年代中,又使彩色红外胶片增加了对植物分类、识别和探测农作物病虫害方面的用途。至此,遥感技术主要使用摄影机,摄影光谱范围从可见光扩大到近红外谱段的地面摄影和航空摄影,进入了技术发展新阶段。20世纪50年代第一颗人造地球卫星上天,1960年卫星回收成功,是航天遥感技术发展的基础。

远距离探测地面目标的性质和状态的综合性技术。由遥感平台、遥感仪器、以及信息接收、处理与分析应用等组成。利用被探测目标发射、反射的各种不同波段的电磁波信息,从不同高度的遥感平台上通过各种遥感器接收,经过信息传输、处理、分析等过程,从中提取对了解目标有用的信息,从而揭示出被测目标的特征,包括特性、形状、大小和变化。它是20世纪60年代在航空摄影和判读的基础上,随着航天技术、无线电电子技术、应用光学和电子计算机技术的发展,逐渐形成的综合性感测技术。显然,摄影与航空摄影以及摄影测量等都在广义的遥感之中,因为它们都可以把摄影得到的各种像片,借助一定的手段感知地貌或地物。

发展概况

19世纪30年代,照相机出现后,开始用于地面上摄影。60年代就有人试验用气球悬挂照相机对地面进行摄影,计划绘制地图。20世纪初,飞机问世,接着出现第一张航空像片。此后不久在国际摄影测量会议上提出了航空摄影测绘地图的论文。第二次世界大战期间,由于军事侦察在植物群中识别伪装的需要,研制成功彩色红外胶片和彩色胶片。50年代中,又使彩色红外胶片增加了对植物分类、识别和探测农作物病虫害方面的用途。至此,遥感技术主要使用摄影机,摄影光谱范围从可见光扩大到近红外谱段的地面摄影和航空摄影,进入了技术发展新阶段。

20世纪50年代第一颗人造地球卫星上天,1960年卫星回收成功,是航天遥感技术发展的基础。1961年美国的“环境遥感讨论会”和1964~1965年的“空间地理学”的研究,探讨从空间收集地面信息的方法,逐步形成以地球为目标的空间勘测规划。美国在70年代和80年代相继发射了相同类型的以勘察地球资源为目标的陆地卫星(Landsat)5颗,此外还发射了天空实验室(Skylab)和海洋卫星、气象卫星等。与此同时,苏联利用“联盟号”宇宙飞船和“礼炮号”轨道站执行了类似的地球资源勘察使命。法国为管理地球资源和环境,开展了空间测图研究,相继于1986年2月与1990年1月发射了地球观测实验卫星Spot-1与Spot-2。中国也非常重视空间技术发展,已多次发射了国土资源普查卫星和科学实验卫星并实现卫星回收。历次回收的资料,已在各有关部门开发应用。这一阶段对地球探测,除了航空遥感外,还使用了卫星(见表)、宇宙飞船和航天飞机等遥感平台;使用的遥感器除摄影机外,还有返束光导管摄像机多谱段扫描仪热红外扫描仪侧视雷达等;遥感图像的地面分辨率也在不断提高,对遥感图像的分析、识别由过去的目视判读进入由计算机自动处理、解译阶段。遥感资料的应用遍及农业、林业、海洋、水利水文、石油、地质、能源、交通、考古、地理、测绘等各经济部门和学科领域。

主要内容

遥感技术是一门综合性的科学技术,它包括研究各种地物的电磁波谱特性,研制各种遥感器遥感平台以及研究遥感信息接收、记录、传输、处理和分类解译技术。①地物的电磁辐射特性以及对大气窗口的研究是遥感技术的基础工作。大气窗口就是指大气对电磁辐射的吸收率和散射率都很小,而透射率很高的波段,也就是电磁辐射在大气中的传输损耗很小的波段。②遥感器技术是专门研究制造感测目标特征信息和收集记录目标特征信息的仪器设备技术。③信息传输技术是专门研究如何将遥感器收集、记录的信息传送到处理中心的技术。④信息处理、分析、解译和应用技术是遥感技术的目的。包括信息数据的校正、增强或压缩、识别、分类和分析解译以及信息存储和应用等技术。

几种用于资源探查的卫星

种类

遥感技术的分类有多种方法:①按感测目标有无人工辐射源作用,可分为有源遥感和无源遥感两种。有源遥感也称主动式遥感,它是采用人工辐射源向目标物体发射一定能量和一定波长的电磁波,接收其回波,达到遥感的目的(如侧视雷达)。无源遥感也称被动式遥感,遥感器本身不发射电磁波,而是利用太阳光的反射和物体本身的热辐射的电磁波来获得地面物体的特征信息,达到遥感的目的(如航空摄影、多谱段扫描等)。②按遥感器记录信息的形式分为图像方式和非图像方式两大类。图像方式就是把被测目标辐射或反射的电磁波能量强度、分布用图像的色调浓淡来表示,如航空像片,非图像方式就是把被测目标的特征信息记录在磁带上,然后又将磁带记录的数据经处理、转换成为图像,如多谱段扫描、雷达系统成像等。③根据遥感器的运载工具可分为三种:航天遥感技术遥感器装在人造卫星或宇宙飞船上;航空遥感技术遥感器装在飞机或气球、气艇上;地面遥感技术遥感器装在汽车上或轮船上。④按遥感的对象和目的可分为农业遥感、林业遥感、地质遥感、海洋遥感等。此外,还有按遥感所选用的谱段范围来分的多种分类方法。

在农业上的应用

遥感技术已用于农业上有如下几方面:①监测农作物长势、土壤水分与盐碱化变化、病虫害发生情况以及自然灾害所造成的大面积作物的损失情况,从而获得各种信息资料,为各级领导机关决策提供依据;由于遥感技术可以定期或不定期地获取大范围地面情况的图像信息,故可用它来判明某一时间内该地区地面变化情况,并预测其发展趋势。②利用遥感技术进行农作物产量预测。根据不同时期不同作物的光谱特征,在遥感图像上解译所要估产的作物种植面积和生长情况,结合当地土壤水分、肥料、气象和历年产量等情况进行其单产和总产的估算。③利用遥感技术进行农业资源调查,掌握土地类型、土地利用、土壤、草原、森林等的现状,评价资源潜力,为国家指导农业资源的开发、利用、保护、整治和科学管理服务。