巡天遙看一天河

隋萌

遙感技術是上世紀六十年代興起并迅速發展起來的一門綜合性探測技術，是在航空攝影測量基礎上，隨著空間技術、電子信息技術的發展，而形成的一門新興學科。從以飛機為運載工具的航空遙感，到以人造地球衛星、宇宙飛船、航天飛機為工具的航天遙感，擴展了人們的觀察視野及觀測領域，形成了對地球資源和環境進行探測、監測的立體觀測體系。

一、遙感的概念

什么是遙感？顧名思義，遙感就是遙遠的感知，是一種非接觸、遠距離的探測技術，英文名稱Remote sensing，簡稱RS。即借助于專門的測量儀器，對遙遠的物體所輻射或反射的電磁波信號，通過傳感器接收記錄下來，再經加工處理變成可以識別的專門圖像，從而揭示出所探測物體的性質及變化規律。我國古代就有千里眼、順風耳的神話，就是古人探測遙遠物體意識的體現。1608年荷蘭眼鏡商漢斯·李波爾制成了世界第一架望遠鏡，開辟了遠距離探測事物的新旅程。最早使用遙感概念的是美國海軍研究局的艾菲林·普魯伊特博士。法國人于1858年用系留氣球拍攝了巴黎的鳥瞰照片。飛機發明后，1909年出現了第一張航空照片。一戰期間，逐漸形成了獨立的航空攝影測量學體系，此后，遙感技術飛速發展，彩色攝影、紅外攝影、雷達技術、多光譜攝影被應用到航空攝影中，并出現了判讀成圖設備。1957年，前蘇聯發射了人類第一顆人造地球衛星，標志著遙感新時代的開始。此后宇宙飛船的出現，為航天遙感的發展和廣泛應用開創了局面。

二、遙感原理及遙感系統組成

我們知道，任何物體都具有光譜特性，即都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。而光的實質是一種電磁振動。物體的電磁波按波長由短至長可分為r-射線、x-射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。電磁波的波長越短，其穿透力越強。遙感技術就是根據這些光波對物體作出判斷。通過對不同物體的波譜特征進行分析，就可以作出判斷。譬如可見光的綠光段可用來探測地下水、巖石和土壤的特性；紅光波段探測植物生長、變化及水污染等，紅外波段探測土地、礦產及資源，而微波波段可用來探測氣象云層、海底魚群等。

遙感技術由遙感器、遙感平臺、信息傳輸設備、接收裝置及圖像處理設備組成。遙感器也稱傳感器，是遙感系統中的重要設備，可以是照相機、多光譜掃描儀、微波輻射計或合成孔徑雷達等。遙感平臺即搭載傳感器的運載工具，有高空氣球、飛機、火箭、人造衛星、宇宙飛船等。傳感器接收的數字和圖像信息，以膠片、圖像、數字磁帶等方式記錄下來，通過信息傳輸設備校正、變換、分解、組合等處理過程，提供給用戶分析、判讀，為資源勘查、環境監測、國土測繪、軍事偵察服務。

三、遙感技術的特點

遙感平臺居高臨下，其獲取的遙感資料比在地面獲取的圖像資料豐富得多，且不受地形地物的阻隔影響，探測范圍大，綜合性好，宏觀性強，為更全面的研究提供了便利。

遙感是現代信息技術的產物，不僅能獲得觀測目標可見光波段的信息，還可獲得紫外線、紅外線、微波等波段的信息，擴大了觀測范圍和觀測領域，加深了對觀測物的認知。

遙感為瞬時成像。可獲得同一時間大區域的景觀實物，具極強的現實性，且可通過不同時段的資料進行比對、分析，研究其動態變化規律。

四、遙感技術的應用

一）、資源調查。現代遙感技術廣泛用于農林產業，如土地資源調查、土地利用現狀調查、農林病蟲害、土壤干旱沙化調查及監測，農作物長勢監測與產量估測、森林資源清查等，以及地質及礦產資源調查，如陸地水資源調查、海洋資源調查、礦產開采監測及資源調查、工程地質、地震地質、災害地質調查。遙感技術還用于水文資源的調查，如河流流域規劃、水土流失調查、冰雪監測、淺海地形調查等。在人類足跡難以到達的荒涼地區，遙感技術乃是諸類調查的唯一有效手段。

二）、環境與災害監測。現代遙感的瞬時成像技術，提供信息快速及時，現實性好且真實客觀、形象，被廣泛用于大氣污染、水體污染、土壤污染、海洋污染的監測，可實時了解污染源位置、污染物性質及動態變化，污染對環境的影響，為污染的防護及疏導提供了基礎。

氣象衛星獲取的遙感資料為大氣監測與預報提供了可靠資料，專家們可以通過這些資料對近期的天文和大氣進行預報，為旱情、洪水、滑坡、泥石流、病蟲害的準確預報提供資料，以達到減災滅災的目的。現代遙感技術能準確確定森林火災火源位置、范圍，為火災監測、控制火勢、撲滅火災發揮重要作用。

三）、區域分析及建設規劃。現代遙感技術可提供城市土地利用、城市環境監測、城鎮建設布局、城市道路交通、城市綠化及生態諸方面的信息，為城市規劃及決策服務。

四）、歷史考古調查。近年來歷史學家利用遙感技術在野外考古中發現許多歷史遺跡，取得顯著成果。

五）、現代遙感技術廣泛用于軍事。遙感技術最初應用于軍事，而現代遙感技術的發展也得利于軍事應用。目前圍繞地球運行的衛星多與軍事有關。現代遙感技術已成為獲取軍事情報的重要手段，更重要的是用于戰爭目標的定位與識別、地形分析與制圖、作戰任務規劃與指揮控制、導彈預警、武器制導。遙感與軍事地理信息系統、全球定位系統結合，在軍事信息保障與指揮決策中發揮著重要作用。

五、我國遙感技術的發展狀況

相對于俄美等發達國家，我國的遙感技術起步相對較晚。上世紀二十年代，我國個別城市開始航空攝影，但系統的航空攝影從五十年代才開始，應用于地圖繪制與更新、鐵路、地質的勘測、調查與制圖等方面。七十年代后，開始用航空平臺進行各種新型傳感器試驗和系統集成試驗，成功研制了機載地物光譜儀、多光譜掃描儀、紅外掃描相機、成像光譜儀、真實孔徑和合成孔徑側視雷達、微波輻射計、激光高度計等傳感器。1970年我國成功發射了第一顆人造地球衛星，標志著我國從空間觀測地球和探索宇宙奧秘進入新紀元。此后，我國相繼發射了數十顆不同類型的地球衛星，形成了四個衛星系列：返回式遙感衛星系列、通信廣播衛星系列、氣象衛星系列和科學探測與技術試驗衛星系列。這些衛星的發射，使我國的遙感技術進入世界先進水平行列。1986年我國建成遙感衛星地面站，可接收多國遙感衛星的數據。