遥感技术综述

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遥感技术综述

14空间

摘要:本文主要讲了有关遥感的定义、分类、问题、应用、发展趋势等,并通过总结得出遥感技术必承载着现代人们的智慧,给我们带来更便捷、科学、合理化的世界。遥感技术已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。

关键词:遥感,遥感技术,遥感的应用,遥感发展。

1引言

中国空间技术研究院与上海航天局共同研制的风云二号地球静止轨道气象卫星上装有多通道高分辨率扫描辐射计和云图转发等有效载荷,可获取有关可见光云图、昼夜红外和水汽云图;传播发展宽数字图像、低分辨率云图和S波段天气图;获取气象、海洋、水文数据收集平台的观测数据;收集空间环境监测数据。卫星可以对地球近五分之一的地区连续进行气象观测,实时将资料送回地面,因而通过对接收到云图的处理和分析,提取有用信息,制作出各种天气图,把各种观测数据变换成定量的气象数据,分发给天气预报部门和其他用户。在1998年中国的抗洪救灾中,风云二号卫星及地面应用系统提供大量的气象信息,展示了卫星在防灾减灾中有着重要应用前景。

2 RS简介

2.1什么是遥感技术

遥感是从远离地面的不同工作平台上,如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等,通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测,然后经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测,包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息,能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息,在环境科学领域的应用具有很大优越性。【13】2.2遥感发展史

遥感作为一种空间探测技术,至今已经经历了地面遥感、航空遥感和航天遥感三个阶段。广义的讲,遥感技术是从19世纪初期(1839年)出现摄影开始的。19世纪中叶(1858年),就有人使用气球从空中对地面进行摄影。1903年飞机问世以后,便开始了可称为航空遥感的第一次试验,从空中对地面进行摄影,并将航空图像应用于地形和地图制图等方面。可以说这揭开了当今遥感技术的序幕。随着无线电电子技术、光学技术和计算机技术的发展,20世纪中期,遥感技术有了快速的发展。遥感器从第一代的航空摄影机,第二代的多光谱摄影机、扫描仪,很快发展到第三代固体扫描仪(CCD)。【20】未来遥感技术还有十分广阔的发展前景,并将得到进一步的发展。

2.3遥感的分类

为了便于专业人员研究和应用遥感技术,人们从不同的角度对遥感作如下分类: 1按搭载传感器的遥感平台分类:①地面遥感,即把传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等;②航空遥感,即把传感器设置在航空器上,如气球、航模、飞机及其它航空器等; ③航天遥感,即把传感器设置在航天器上,如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等。2按遥感探测的工作方式分类:①主动式遥感,即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁波,然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波; ②被动式遥感,即传感器不

向被探测的目标物发射电磁波,而是直接接受并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。3按遥感探测的工作波段分类:①紫外遥感,其探测波段在0.3~0.38um之间; 可见光,其探测波段在0.38~0.76um之间;②红外遥感,其探测波段在0.76~14um之间; ③微波遥感,其探测波段在1mm~1m之间;④多光谱遥感,其探测波段在可见光与红外波段范围之内。4 按应用领域或专题分类:环境遥感大气遥感资源遥感海洋遥感地质遥感农业遥感林业遥感等。【18】

3遥感的应用

3.1遥感的多方运用

1遥感技术在水污染监测方面的应用:①利用红外扫描仪监视石油污染②利用遥

感技术监测水体富营养化③通过遥感技术

调查废水污染和泥沙污染④通过遥感技术

分析水域的分布变化和水体沼泽化 2.遥感

技术在大气环境监测方面的应用:①用

7.75~13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化,参照浓度与温度的相关关系,推算出臭氧浓度的水平分布。②监测有害气体:红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况,通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程

度和性质。③关注气候变化:美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组

成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观

测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用:城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射

的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主

要下垫面的郊区有很大不同,利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市

的热岛效应。4.应用遥感技术监控生态环境:遥感影像真实记录地貌形态特征并提供各

环境参数的组合情况,根据其空间一致性和差异性进行区域环境范围的生态区划。5.利用遥感技术监测自然灾害:遥感技术对于暴雨、水土流失、地震和山体滑坡等地质灾害的调查与监测也很有效。比如说地震与地球活动构造块体分布及其活动方式密切相关,利用卫星预测地震技术主要集中在电磁波辐射和电离层异常监测、地表形变监测、红外辐射监测以及卫星重力监测等方面。【5】

3.2遥感技术在地震中的应用

长期以来,地震预报监测、灾害调查、灾情信息获取主要依靠实地勘测手段,其获取的数据精度和置信度虽然较高,但存在工作量大、效率低、费用高和信息不直观等缺点。遥感技术手段可在一定程度上克服传统实地勘测手段的缺点,并具有其他实地勘测手段不可比拟的优势,因此,在地震领域中得到了广泛的应用。遥感技术最早应用于地震始于国外,早在1906 年G.R.劳伦斯利用风筝成功拍摄美国旧金山8.3 级地震的震后灾情,标志着人类利用遥感技术记录地震灾害信息的开始。遥感技术在地震中有何作用呢?1震前监测预报:地震发生前出现的地表温度异常早被人们察觉,热红外遥感具有覆盖范围大、全天候动态监测、信息丰富等特点,因而基于热红外遥感手段可快速获取震区大面积热异常影像,连续不间断监测则可得到震区热异常影像序列。2震后紧急救援、灾情监测及评估:现有的航天及航空遥感,包括CCD摄像、航空目测、航空遥感、微波遥感等技术手段则恰恰可满足灾后救

援需求,高时间分辨率卫星及众多静止卫星的日益普及使得遥感手段对于灾情过程的

监测十分有效。3灾后重建:遥感技术手段可作为灾后重建科学规划的重要技术保障,对于强震区,其灾后重建进展情况监测及评估工作可借助遥感手段开展。同时遥感手段还可对灾后的生产生活情况监测评估,为决