遥感技术*概述

　　遥感(Remote sensing，简称RS)，就是遥远的感知，是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反 射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。简言之就是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、 红外 线，对目标进行探测和识别的技术。例如航空摄影就是一种遥感技术。

　　自从1972年美国**颗地球资源技术卫星发射成功并获取了大量地球表面的卫星图像后，遥感技术就开始在世界范围内迅速发展和广泛应用。遥感技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的*新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统，其核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多，主要有照相机、电视摄像机、多 光谱 扫描仪、成象 光谱仪 、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕，为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。

　　遥感技术*基本原理

　　任何物体都具有光谱特性，具体地说，地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是不同的，在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体，在不同的时间和地点，由于太阳光照射角度不同，它们反射和吸收的光谱也各不相同。人们根据电磁波的差异来辨析物体的不同，遥感技术就是在这个原理的基础上发展起来的。

　　遥感技术通常是使用 绿光 、 红光 和 红外光 三种 光谱 波段进行探测。绿光段一般用来探测 地下水 、 岩石 和 土壤 的特性;红光段探测植物生长、变化及水污染等;红外段探测土地、 矿产 及资源。此外，还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。

　　遥感技术*组成

　　遥感仪器在探测中 由 遥感器 、 遥感平台 、 信息 传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感器装在 遥感平台 上，它是遥感系统的重要设备，它可以是照相机、 多光谱扫描仪 、微波辐射计或 合成孔径雷达 等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理(几何校正、滤波等)以获取反映地物性质和状态的信息。图像处理设备可分为模拟图像处理设备和数字图像处理设备两类，现代常用的是后一类。判读和成图设备是把经过处理的图像信息提供给判释人员直接判释，或进一步用光学仪器或计算机进行分析，找出特征，与典型地物特征进行比较，以识别目标。地面目标特征测试设备测试典型地物的波谱特征，为判释目标提供依据。

　　遥感平台：是装载传感器的工具， 按高度，大体可分为地面平台、 航空平台和航天平台三大类。

　　传感器：是远距离感测地物环境 辐射或反射电磁波的仪器，如照 相机、扫描仪等。

　　遥感技术*特点

　　1.可获取大范围数据资料。

　　遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多平方公里。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

　　2.获取信息的速度快，周期短。

　　由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的*新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如，法国SPOTS5卫星重复覆盖地球周期为1-5天，NOAA(美国国家海洋和大气局)气象卫星**能收到两次图像。美国气象卫星(meteorological 和 satellite 缩合)每30分钟获得同一地区的图像。 获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，可方便及时地获取各种宝贵资料。

　　3.获取信息的手段多，信息量大。

　　根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

　　遥感技术*分类

　　遥感技术*类型

　　遥感技术*比较

　　遥感技术*3S技术的涵义

　　“3S”技术的涵义： 包括RS、GPS、GIS。 RS即遥感技术是指从地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行器上，利用各种波段的遥感器，通过摄影、扫描、信息感应，识别地面物质的性质和运动状态的技术，具有遥远感知事物的意思。 GPS即全球定位系统，是一种同时接收来自多颗卫星的电波导航信号，测量地球表面某点准确地理位置的技术系统; GIS即地理信息系统技术，是利用现代计算机图形技术和数据库技术，用以输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。分为两大类： **类是地图数据或图形数据;**类是文字数据或非图形数据。

　　遥感技术*工作流程

　　遥感技术*主要步骤

　　遥感技术*应用

　　20世纪90年代以来，环境遥感技术应用越来越广。从陆地的土地覆被变化，城市扩展动态监测评价，土壤侵蚀与地面水污染负荷产生量估算，生物栖息地评价和保护，工程选址以及防护林保护规划和建设。到水域的海洋和海岸带生态环境变迁分析，海面悬浮泥沙、叶绿素含量、黄色物质、海上溢油、赤潮以及热污染等的发现和监测，珊瑚和红树林的现状调查与变化监测，堤坝的规划与水沙平衡分析，水下地形地遥调查以及水域初级生产率的估算。再到大气环境遥感中的城市热岛效应分析，大气污染范围识别与定量评价，大气气溶胶污染特征参数化，全球水、气和化学元素等的循环研究，全球环境变化以及重大自然灾害的评估等，几乎覆盖了整个地球系统。

　　遥感技术*发展趋势

　　随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展。

　　1.遥感影像获取技术越来越先进

　　(1)随着高性能新型传感器研制开发水平以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。遥感传感器的改进和突破主要集中在成像雷达和光谱仪，高分辨率的遥感资料对地质勘测和海洋陆地生物资源调查十分有效。

　　(2)雷达遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势。干涉雷达技术、被动微波合成孔径成像技术、三维成像技术以及植物穿透性宽波段雷达技术会变得越来越重要，成为实现全天候对地观测的主要技术，大大提高环境资源的动态监测能力

　　(3)开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程，将在全球气候变化的研究中发挥更大的作用。

　　(4)由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力，为地学研究、资源开发、环境保护以及区域经济持续协调发展提供科学数据和信息服务。 来源：考试大的美女编辑们

　　2.遥感信息处理方法和模型越来越科学神经网络、小波、分形、认知模型、地学专家知识以及影像处理系统的集成等信息模型和技术，会大大提高多源遥感技术的融合、分类识别以及提取的精度和可靠性。统计分类、模糊技术、专家知识和神经网络分类有机结合构成一个复合的分类器，大大提高分类的精度和类数。多平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向。不确定性遥感信息模型和人工智能决策支持系统的开发应用也有待进一步研究。

　　3.3S一体化计算机和空间技术的发展、信息共享的需要以及地球空间与生态环境数据的空间分布式和动态时序等特点，将推动3S一体化。全球定位系统为遥感对地观测信息提供实时或准实时的定位信息和地面高程模型;遥感为地理信息系统提供自然环境信息，为地理现象的空间分析提供定位、定性和定量的空间动态数据;地理信息系统为遥感影像处理提供辅助，用于图像处理时的几何配准和辐射订正、选择训练区以及辅助关心区域等。在环境模拟分析中，遥感与地理信息系统的结合可实现环境分析结果的可视化。3S一体化将*终建成新型的地面三维信息和地理编码影像的实时或准实时获取与处理系统。

　　4.建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统随着3S一体化，资源与环境的遥感数据量和计算机处理量也将大幅度增加，遥感数据处理系统就必须要有更高的处理速度和精度。神经网络具有全并行处理、自适应学习和联想功能等特点，在解决计算机视觉和模式识别等特大复杂的数据信息方面有明显优势。认真总结专家知识，建立知识库，寻求研究定量**化算法，发展快速有效的遥感数据压缩算法，建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统。

　　5.建立国家环境资源信息系统国家环境资源信息是重要的战略资源，环境资源数据库是国家环境资源信息系统的核心。我们要提高对环境资源的宏观调控能力，为我国社会经济和资源环境的协调可持续发展提供科学的数据和决策支持。

　　6.建立国家环境遥感应用系统国家环境遥感应用系统将利用卫星遥感数据和地面环境监测数据，建立天地一体化的***生态环境遥感监测预报系统以及重大污染事故应急监测系统，可定期报告大气环境、水环境和生态环境的状况。环境遥感地理信息系统是其支撑系统，在各种应用软件的辅助下实现环境遥感数据的存储、处理和管理;环境遥感专业应用系统是其应用平台，在环境专业模型的支持下实现环境遥感数据的环境应用;环境遥感决策支持系统是其*上层系统，在环境预测评价和决策模型的驱动下进行环境预测评价分析，制定环境保护的辅助决策方案;数据网络环境是其数据输入和输出的开放网络环境，实现环境海量数据的快速流通。

　　总之，遥感技术在环境科学领域有广泛应用，随着科学的进步，遥感技术会越来越先进，其所发挥的作用也会越来越大。