遙感技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

廖吉慶

（江西省林學(xué)會(huì)森林資源監(jiān)測(cè)與評(píng)估中心 江西南昌 330038 ）

近年來，隨著高分辨遙感數(shù)據(jù)的提供、遙感軟硬件技術(shù)水平提升和與GIS 技術(shù)的融合銜接，遙感的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，深度不斷加大，發(fā)展前景巨大。

1 遙感技術(shù)的發(fā)展

遙感技術(shù)是一種綜合性探測(cè)技術(shù)，自上世紀(jì)60年代問世以來，如雨后春筍般地迅速發(fā)展。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，一系列高光譜分辨率遙感系統(tǒng)在國(guó)外成功研制并廣泛應(yīng)用在航空平臺(tái)上獲得。1995年l1月，加拿大雷達(dá)衛(wèi)星RADARSAT-1的成功發(fā)射標(biāo)志著衛(wèi)星微波遙感技術(shù)獲得重大進(jìn)展[1]。RADARSAT-1 可以為地面分辨率、成像行寬以及波束入射角提供了比較寬的選擇范圍，適于全地球或者區(qū)域尺度的綜合觀測(cè)。1998年，長(zhǎng)江抗洪中，我國(guó)就是利用RADARSAT-1 這顆衛(wèi)星所提供的圖像對(duì)水情進(jìn)行分析。

我國(guó)的遙感科學(xué)技術(shù)事業(yè)，起步于20 世紀(jì)70年代末期。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，30年來，我國(guó)已建立10 多個(gè)衛(wèi)星遙感地面接收站，160 多個(gè)遙感機(jī)構(gòu)，400 多家地理信息服務(wù)企業(yè)，數(shù)十所大學(xué)設(shè)置了該領(lǐng)域?qū)I(yè)[2]，同時(shí)，已成功發(fā)射 50 多顆衛(wèi)星與4 艘無人宇宙飛船。“神舟5號(hào)”與“神舟6號(hào)”飛船載人航天飛行的成功，實(shí)現(xiàn)了中華民族遨游太空的夢(mèng)想。“神舟5號(hào)”與“神舟6號(hào)”飛船就包括有人工直接操作的新型遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)[3]。

2 遙感技術(shù)的應(yīng)用

2.1 遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源調(diào)查中的應(yīng)用

應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查，可為農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)、持續(xù)利用和保護(hù)、提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、科學(xué)依據(jù)和基本條件。趙小敏借助 landsetTM 衛(wèi)星得到的遙感數(shù)據(jù)提取鄱陽湖地區(qū)的沙地資源的動(dòng)態(tài)利用，研究結(jié)果表明鄱陽湖沙地50 多萬畝，比以往減少許多，說明在治理沙地上取得一定的效果[4]；黃明詳?shù)葢?yīng)用SAS 遙感技術(shù)，利用全天時(shí)、全天候的雷達(dá)數(shù)據(jù)ERS 一2，對(duì)杭州灣海涂圍墾區(qū)行農(nóng)業(yè)土地利用遙感調(diào)查，分類總體精度為77.34%，總體Kappa 系數(shù)為0.735[5]。高娃等利用覆蓋內(nèi)蒙古的TM 遙感數(shù)據(jù)，分辨率為30m，對(duì)內(nèi)蒙古的草原面積進(jìn)行調(diào)查，草地解譯精度為95%[6]。張?jiān)菲降炔捎妹绹?guó)IKONOS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)為主要信息源，通過圖像處理、幾何校正、“MAPGIS”人機(jī)交互式遙感解譯和自動(dòng)面積量算，調(diào)查了岳陽市城市綠化現(xiàn)狀，為岳陽市園林城市的發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃的制定提供基礎(chǔ)[7-8]。

2.2 遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)中的應(yīng)用

采用遙感客觀、動(dòng)態(tài)、綜合、快速、多層次、多時(shí)像的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理提取礦山地質(zhì)環(huán)境信息，輔以野外驗(yàn)證，結(jié)合已有資料進(jìn)行綜合解譯，查明礦山地質(zhì)環(huán)境條件、礦業(yè)活動(dòng)及其痕跡，以及誘發(fā)的礦山環(huán)境地質(zhì)問題和礦山災(zāi)害等。張振生等認(rèn)為遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的優(yōu)點(diǎn)以遙感技術(shù)為支撐的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查，工作周期短，經(jīng)濟(jì)效益明顯[9]。尚長(zhǎng)生利用不同時(shí)期 SPOT4 全色與ITM 多光譜遙感數(shù)據(jù)資料對(duì)山西大同礦區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查與評(píng)估[10]。

2.3 遙感技術(shù)在水文、水資源中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在水文、水資源方面的應(yīng)用，如水資源的調(diào)查、流域規(guī)劃、水土流失調(diào)查、冰雪監(jiān)測(cè)、海口海岸帶及淺海地形調(diào)查、海洋調(diào)查研究等方面，都能發(fā)揮重要的作用。肖芊等人在琿春三礦和大雁二礦的新建礦區(qū)水資源勘察以及金寶屯礦區(qū)的水資源勘察工作中應(yīng)用TM 合成影像圖進(jìn)行了遙感地質(zhì)解譯，起到先行和提供準(zhǔn)確的水源地的目的[11]。傅碧宏等用Landsat TM6 熱紅外遙感數(shù)據(jù)定量反演了石羊河流域的地表溫度，研究結(jié)果表明，地下水富集帶地表溫度具有異常現(xiàn)象，其地表溫度比地表水體高5K 左右，而比其它地表類型低7 K 以上[12]。

2.4 遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中主要是利用遙感提供的瞬間成像的大范圍[13]，對(duì)大氣污染、水體污染、土地污染以及海洋污染等進(jìn)行監(jiān)測(cè)[14]。遼寧省環(huán)保所采用遙感技術(shù)對(duì)某露天煤礦進(jìn)行了監(jiān)測(cè)與分析，弄清楚了該礦坑內(nèi)產(chǎn)生污染的條件，為露天礦場(chǎng)的污染防治提供客觀的科學(xué)依據(jù)[13]。馬躍良等運(yùn)用陸地衛(wèi)星TM 數(shù)據(jù)當(dāng)作珠江水體的遙感信息源，對(duì)珠江廣州河段水體污染給予遙感監(jiān)測(cè)，研究結(jié)果顯示，陸地衛(wèi)星 TM 的可見光波段可以比較好地反映出珠江廣州河段水質(zhì)的情況[16]。馬向平等采用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)重慶市酸沉降污染造成的植被受害狀況，研究結(jié)果表明，重慶市植被遭受毒害比較嚴(yán)重的區(qū)域是大面積分布的居民區(qū)以及大型污染源影響區(qū)[17]。

2.5 遙感技術(shù)在對(duì)抗自然災(zāi)害中的應(yīng)用

自然災(zāi)害是指環(huán)境異常或環(huán)境的突發(fā)性變化，給人類活動(dòng)和生存帶來的災(zāi)難。近年來遙感技術(shù)在預(yù)報(bào)災(zāi)害方面取得很多重要的成就，成為預(yù)報(bào)自然災(zāi)害的有力工具和手段。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所承擔(dān)的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目“草原火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)”，已實(shí)現(xiàn)了利用MODIS（中分辨率成像光譜儀）新型遙感數(shù)據(jù)的草原火點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別和提取，經(jīng)過境內(nèi)和境外火的實(shí)證檢驗(yàn)，火點(diǎn)提取精度達(dá)到了 90%以上。在此基礎(chǔ)上，初步研制成功我國(guó)草原火災(zāi)遙感監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)，并進(jìn)入試運(yùn)行階段。劉迪等對(duì)遙感技術(shù)及相關(guān)現(xiàn)代信息技術(shù)在黑龍江省抗災(zāi)、減災(zāi)工作中的研究應(yīng)用情況進(jìn)行了論述及分析，認(rèn)為遙感技術(shù)的應(yīng)用在抗洪、旱澇災(zāi)害中發(fā)揮的重大效益[18]。

2.6 遙感技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在空間分辨率以及光譜分辨率等方面的提高，以及雷達(dá)遙感與航空遙感的快速發(fā)展為我國(guó)林業(yè)遙感提供了大量的信息源，大力拓寬了遙感技術(shù)在我國(guó)林業(yè)中應(yīng)用的范圍，給當(dāng)前我國(guó)森林資源的清查與監(jiān)測(cè)工作提供了新契機(jī)與新方向。如今，我國(guó)林業(yè)正不斷向信息化方向發(fā)展，“數(shù)字林業(yè)”正悄悄地走進(jìn)我們的視野。而遙感技術(shù)可以為“數(shù)字林業(yè)”提供大量的豐富的數(shù)據(jù)源，可以說，遙感技術(shù)為“數(shù)字林業(yè)”成功實(shí)施提供了比較強(qiáng)大的信息保障。目前，遙感技術(shù)在我國(guó)林業(yè)上既用于森林制圖、森林資源調(diào)查，又用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)與評(píng)估與森林病蟲害監(jiān)測(cè)，顯然得到了廣泛的應(yīng)用。

3 展望

展望未來，遙感技術(shù)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是遙感衛(wèi)星向大型化以及小型化發(fā)展。所謂遙感衛(wèi)星大型化就是指一個(gè)衛(wèi)星上天時(shí)可以同時(shí)攜帶多個(gè)傳感器，這樣發(fā)射一顆衛(wèi)星就等同于同時(shí)發(fā)射了氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星與陸地衛(wèi)星等衛(wèi)星。折算以后，顯然可以將衛(wèi)星的成本降下來。所謂遙感衛(wèi)星小型化就是衛(wèi)星將會(huì)越做越小。小衛(wèi)星可以節(jié)約原材料，研制的成本也比較低。值得一提的是，與大衛(wèi)星相比，小衛(wèi)星的運(yùn)行軌道更低，分辨率更高。二是研制新一代的可以全天候收集各種數(shù)據(jù)、又可在全波段工作的遙感器。三是遙感技術(shù)與人工智能等其他技術(shù)的結(jié)合將會(huì)越趨緊密。

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