遙感技術應用不可小覷

文／張立福

黑臭水體是水體污染的一種極端現象，是目前較為突出的環境問題。生態環境部日前表示，今后將要在調研的基礎上，制定縣級城市黑臭水體治理方案，力爭在“十四五”時期基本消除縣級城市建成區的黑臭水體。

在黑臭水體治理上，篩查和監測方式很重要。傳統的篩查和監測方式需要人到現場，成本高、覆蓋面小、數據處理速度慢的缺點十分突出。中國科學院空天信息創新研究院水環境遙感團隊運用遙感技術，成功解決了水體的定量化處理精度和海量數據批處理效率的科學難題，形成了以黑臭水體光譜識別模型和高分批處理技術為核心的業務體系。

當然，遙感技術的重要性并不僅限于黑臭水體治理。現階段，遙感技術已廣泛應用于氣象觀測、地球資源普查、環境污染監測、地震監測、海洋監測、土地利用規劃、植被分類、作物產量調查和農作物病蟲害監測等方面。按照常用的電磁譜段，遙感分為可見光遙感、紅外遙感、多譜段遙感、紫外遙感和微波遙感。

當前遙感技術研究的主要方向是，提高遙感器的分辨率和綜合利用信息的能力，研制先進遙感器、信息傳輸和處理設備，以實現遙感系統全天候工作和實時獲取信息，由紫外譜段逐漸向X射線和γ射線擴展，從單一的電磁波擴展到聲波、引力波、地震波等多種波的綜合運用。

具有檢測功能的遙感平臺，是指裝載遙感器的運載工具，按高度大體可分為地面平臺、空中平臺和太空平臺三大類。地面平臺包括三角架、遙感塔、遙感車（船）、建筑物的頂部等，主要用于近距離測量地物波譜和攝取供試驗研究用的地物細節影像；空中平臺包括在大氣層內飛行的各類飛機、飛艇、氣球等；太空平臺包括大氣層外的飛行器，如各種太空飛行器和火箭。在不同高度的遙感平臺上，可以獲得不同面積、不同分辨率的遙感圖像和數據。在遙感應用中，這三類平臺可以互為補充、相互配合使用。

遙感器則是遠距離感測地物環境輻射或反射電磁波的儀器。現在常見的有20多種，除可見光攝影機、紅外攝影機、紫外攝影機外，還有紅外掃描儀、多光譜掃描儀、微波輻射和散射計、側視雷達、專題成像儀、成像光譜儀等。

遙感器接收電子信號和圖像信息，通過校正、變換、分解、組合等數學處理或圖像數字處理過程，提供給用戶分析、判讀，或在地理信息系統和專家系統的支持下，制成專題地圖或統計圖表，為資源勘察、環境監測、國土測繪提供信息服務。遙感器正在向多光譜、多極化、微型化和高分辨率的方向發展。

我國已成功發射近20余顆遙感、氣象衛星，也因此成為世界上在軌氣象衛星數量最多、種類最全的國家之一，不僅獲得了全色像片和紅外彩色圖像，建立了衛星遙感地面站和衛星氣象中心，還開發了圖像處理系統和計算機輔助制圖系統。

在科技發展日新月異的今天，伴隨著電子技術、計算機科學的快速發展，遙感技術正在向高分辨率、大數據、全天候、抗干擾、實時等方面發展，拓展其在目標監測、地物分類，以及大數據處理等方面的能力。