遥感的概念
遥感(remotesensing)是指非接触的,远距离的探测技术。一般指运用传感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。
常见的高分系列光学遥感卫星
遥感的物理基础
太阳作为电磁辐射源,它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时,会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响,因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。
但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同,因此它们对入射光的反射率也不同。
各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱,通过对反射光谱的测定可得知物体的某些特性。
遥感的应用
地理数据获取
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遥感影像是地球表面的“相片”,真实地展现了地球表面物体的形状、大小、颜色等信息。这比传统的地图更容易被大众接受,影像地图已经成为重要的地图种类之一。
山东胶州湾多谱段遥感卫星影像图
自然灾害监测
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我国已建立了重大自然灾害遥感监测评估运行系统,可以应用于台风、暴雨、洪涝、旱灾、森林大火等灾害的监测能力特别是快速图像处理和评估系统的建立,具有对突发性灾害的快速应急反应能力。
如年在四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震。中国资源卫星应用中心在获取相关灾情信息后,立即启动重大自然灾害应急响应机制,于当日晚紧急调度多颗陆地观测卫星,连续多日针对灾区成像。
四川省九寨沟县漳扎镇及周边灾前后遥感影像图
农林业监测
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在农林业方面,利用遥感技术监测农作物种植面积、农作物长势信息,快速监测和评估农业干旱和病虫害等灾害信息,估算全球范围、全国和区域范围的农作物产量,为粮食供应数量分析与预测预警提供信息。
毁林开垦前后期对比图
不同分类方法的研究样区农作物分布图
水质监测
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水质监测及评估遥感技术是基于水体及其污染物质的光谱特性研究而成的。国内外许多学者利用遥感的方法估算水体污染的参数,以监测水质变化情况。
这种遥感技术信息获取快速、省时省力,可以较好得反映出研究水质的空间分布特征,而且更有利于大面积水域的快速监测。遥感技术无疑给湖泊环境变化研究带来了福音。
太湖水体总悬浮物、叶绿素a、总氮、总磷的季节变化图
太湖水体5月各点位叶绿素浓度、透明度、总氮浓度、总磷浓度图
遥感前景展望
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光谱域在扩展:随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术的日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波红外、热红外、微波方向发展,波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。
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空间分辨率:随着高空间分辨力新型传感器的应用,遥感图像空间分辨率从1km逐渐发展到1m,军事侦察卫星传感器可达到15cm或者更高的分辨率。空间分辨率的提高,有利于分类精度的提高,但也增加了计算机分类的难度。
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2D到3D的测量:机载三维成像仪和干涉合成孔径雷达的发展和应用,将地面目标由二维测量为主发展到三维测量。
图文编辑
曾雨凡
责编
何雨阳
审核
刘婧雯
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