应用机载或星载遥感器来获取地球上有关土壤信息的科学技术。是遥感学应用于土壤学的一个分支学科。目前已发展成为土壤资源调查制图、规划、管理和监测土壤变化动态的先进技术。

太阳辐射出的电磁波，穿过日—地空间，投射到地面后，一部分被土壤等地物反射出来，另一部分透射过去或被吸收，被吸收的那部分辐射能又会转换成人眼看不见的红外线或微波反射释放出来。由于土壤及各种地物的化学组成与物理性状不尽相同，它们吸收、透射与反射电磁波谱的成分，强度就不一致，吸收后再发射出的波谱与强度也会有差异，从而导致各种土壤与地物表现出不同的亮度、颜色、热效应、电磁特性等，摄影遥感就是利用各种对光能敏感的材料（各类胶片），在远处接受到土壤等地物反射出的可见光或近红外线后，发生不同程度的光学反应而显示不同灰度或色彩的影像。非摄影遥感则利用对可见光、近红外、热红外、以至微波敏感的探测元件，安置在遥感平台上，采取扫描方式来获得反映土壤等地物特征的电磁波谱信息，再经过传输，接收、预处理、应用处理等一系列复杂过程，得到计算机兼容数字图象（CCT带），或黑白、彩色的图像产品，提供给土壤专业人员进行分析、判读，提取有用信息。

包括土壤波谱特性测试，土壤各项理化性质与波谱特征之间的相关性分析，土壤遥感最佳波段选择，遥感图像土壤目视判读与计算自动识别分类的理论与技术；应用遥感图像进行土壤调查制图，资源评价及开发利用规划的技术；遥感监测土壤水分状况，热状况、有机质水平、土壤利用变化，以至水土流失、盐渍化、沙漠化、沼泽化的发展情况及防治效益等技术。目前技术和理论上都比较成熟的是遥感图像土壤判读和遥感土壤调查制图两方面。

根据土壤发生学理论，不同土壤类型一般具有不同的剖面结构和表土性态，当地面没有茂盛植被覆盖时，反映在遥感图像上的影像就会有不同的特点。例如，有机质含量高的土壤，其可见光和近红外区的反射率都很低，在这些地段的图像上必然形成暗色调影像，有机质含量愈高，影象愈暗。土壤水分会降低反射率，并且随着波长增加，反射率进一步降低，至中红外几乎全被吸收，亮度值趋近于零，影像很暗，土壤中的可溶盐，浅色矿物，二氧化硅粉末等则引起相反的效果，使可见光至近红外的影像色调都很淡。据此，并考虑所处生物气候带和地形部位的不同，就能有把握识别各类土壤，还可判断土壤沼泽化。灰化、盐渍化的强度，估测腐殖质含量的多少。土壤质地也会影响到影像特点，粘重土壤的土粒细，比表面大，会增高光谱反射率，应获得浅色调影像；可是粘重土壤一般吸湿性强，常含较多水分和腐殖质，故常使影像色调偏暗。砂质土壤疏松，有机质分解快，持水性差，故常形成浅色影像，砂地地表易遭风蚀，高低不平，产生微阴影，造成不规则的色调变化，使高几何分辨力的航空影像图型显得发“脏”。同理，还可反映表土结构状况。如高肥土壤表土结构良好，常表现为单调均一的棉絮状图型；容易板结的沉板田、硬泥田、淀浆白土、碱化土等常形成单一的浅色影像；表土结块，土垡大的硬泥田、黄泥土等则会获得色调不均的细花斑状图型。总之，在遥感图像上判读土壤都是依据影像色调（黑白片）、色彩（彩色片）、形状、大小、图型、纹理、阴影等重要的影像特点来实现的。有时是通过影像特点直接确定土壤界线和性状，称直接判读。把这些影像特点称为直接判读标志，有时则通过这些标志判读出地貌、植被、水文、母质、地质构造、作物种类、土地利用方式等与土壤形成分布有关的要素，然后再论土壤条件，称为间接判读，那些与土壤形成分布有关的要素就称为间接判读标志。然而自然界的情况十分复杂，有些相互依存关系也不是绝对的。特别是人类活动的影响还会使原来较单纯的相关性复杂化。如不同土壤类型的表土的某些特征可能很相似，并有可能生长相近的植物或栽培同样的作物，从而掩盖了土壤类型的差异。相反，有时在相同土壤上长着不同的植物，或由于放牧、刈草、砍伐森林等影响，在像片上形成复杂的图型，产生土壤条件不一的假象。因此，必须强调“遥感成像机理与地学规律”相结合的综合分析判读原则，坚持全面分析象片所反映的丰富影象，充分利用各种直接，间接判读标志相互补充，相互印证，切忌仅仅依据一二个判读标志就轻率下结论，这样才能防止重大差错，提高土壤判读水平。

土壤遥感主要内容

可分5个阶段。①准备阶段：主要任务是收集、取得合用的遥感图像及各种有关的图件、文字资料，并对图象、资料进行必要的预处理与加工。要通过典型路线踏查，掌握地区概况，制定分类系统与上图单元，分析土壤—景观—影像三者之间的相关性，建立图像判读标志。选定供计算机自动识别分类用的训练样区。②室内图像分析判读与信息提取阶段：没有严格固定的作业程序，总的原则是从粗到细，先易后难。一般先根据山川地貌，土地利用方式，植被类型等明显暴露的景观要素特点。划分大小各级景观单元；然后逐层解剖，勾划土壤分布变化界线，判断土壤类型与性状。③实地补充调查与校核阶段：室内工作阶段常会遇到判读不出或把握不大的情况。自动识别分类更常存在拒判、错判区，需去野外实地校核和做补充调查，若已经判读出来，但分布面积广或有特殊意义的图斑，也应去实地验证，并挖土坑采土壤样本，供进一步分析研究土壤理化性质之用。通过上述各阶段工作，把土壤分类系统与上图单元确定下来，再一次分析图像，审定判读成果。④转绘成图阶段：把判读成果转绘成比例尺统一，准确反映土壤资源分布状况，符合生产需要的专业图件，若有经过几何纠正处理的航空像片平面图，或卫星图象作为成图基础，可按同名影像目视转绘判读成果，既简便易行，又能保证较高精度，如以地形图作为成图基础，从卫片上转绘专业界线，因TM、SPOT等卫片几何保真度高，特别在平原低丘区，与同比例尺地形图基本上可套合，稍有出入部分通过目估平差，也能获得较满意结果。如果从航片转绘，因航片误差大，目视转绘不仅费劲，且不易保证精度，最好使用像片转绘仪或网格图解法来完成转绘任务。⑤总结阶段：主要工作是清绘图件，整理资料和编写报告，还应特别注意收集、整理有代表性的典型图像，编制成典型图谱。

遥感技术的兴起为土壤科学的发展增添了具有很大应用潜力的先进技术手段，可能促进这门古老学科发生质的突变。其作用和优越性有：①表现在能大幅度减少土壤调查制图的野外工作量，显著提高调查制图水平。②遥感图像特别是卫星图像，概括性和宏观性强，能同步或准同步观测、记录大面积地面实况，因此，非常有利于对大范围内的土壤资源进行对比分析，判断其异同点，总结土壤开发、利用、治理中的经验与教训。③能对土壤资源的动态变化监测，获得耕地消长、作物播种面积、土地利用变化等信息，对土壤沙漠化、盐渍化、沼泽化，水土流失等也可进行定量、半定量分析。此外，对土壤肥力高低，养分和水分丰缺等均可指望通过遥感技术的应用，实现及时监测与预报。

20世纪20年代，美国开始在土壤调查中试用航空像片作为地形图的辅助资料，到1938年在全国推广。40年代以后，在更多国家和在更大范围内，使用单张像片、立体像片或经纠正镶嵌的像片平面图，作为土壤调查制图的基础。50年代后，逐步建立土壤航判航测技术，欧、美、苏各国陆续发展了彩色摄制和红外摄制，研制成黑白红外片，假彩色红外片，并发现这类象片对探测土壤水分差异，鉴定植物长势好坏特别有用，随后各类新型遥感器陆续问世。60年代出现了现代遥感技术，并和航天器相结合，进入卫星遥感新阶段，1972年美国发射入轨的地球资源技术卫星，传回大量几乎覆盖全球的多光谱扫描图像（MSS），据此美国宇航局组织了世界小麦估产研究、土壤利用识别、土壤生产力评价等内容，以后陆续扩展到玉米、大豆、棉花等作物的估产。1978年发射热红外、热惯量卫星、实现土壤水分的定量遥感。80年代遥感研究进行了土地及再生资源调查、评价、管理、监测等，发射的陆地卫星增设的遥感器专题判图仪TM，把地面分辨力从MSS的79米提高到30米，光谱通道从MSS的4个增加到7个，图像的几何特性与光学特性都有大幅度提高。1986年，法国与西欧科技力量发射SPOT星上的CCD遥感器，可获得10米分辨的全色图像和20米分辨的多光谱图像，说明发达国家遥感技术的发展正方兴未艾。中国60年代初在一些水稻土和旱作土壤的调查中利用航测技术。70年代中期，MSS图像传入中国，随后在新疆荒地资源综合考察，第二次全国土壤普查，全国土地利用现状详查，黄淮海平原低产土壤清查，全国水土流失调查，国土整治规划、农业区划等工作中都广泛使用了航片、卫片。近年引进的遥感卫星地面站和先进的遥感飞机陆续投产运行，遥感信息源大为扩展。此外，在图像数值分析、应用处理、信息提取等方面也取得不少科研成果，今后将向建立有实用意义的资源遥感监测系统，及时取得土壤资源动态变化有用信息的方向发展。