遥感卫星的工作原理

卫星遥感技术

摘要：卫星遥感技术并不被普通人所熟知，本文阐述了现今遥感卫星在我国的应用情况，同时展望未来遥感卫星应用前景，由此引出遥感卫星商业化发展的问题，于是重点分析讨论了当前遥感卫星在商业化发展过程中所遇到的主要困难，并且针对这些困难，提出促进遥感卫星商业化尽快实现的指导理念和主要措施以及预测遥感卫星商业化的可能发展趋势。

前言

面对新的世纪、新的形势，世界各国政府都在认真思考和积极部署新的经济与社会发展战略。尽管各国在历史文化、现实国情和发展水平方面存在着种种差异，但在关注和重视科技进步上却是完全一致的。这是因为，我们面对的是一个以科技创新为主导的世纪，是以科技实力和创新能力决定兴衰的国际格局。一个在科学技术上无所作为的国家，将不可避免地在经济、社会和文化发展上受到极大制约。

卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就，是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今，我们欣喜的看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。

近十年来全球空间对地观测技术的发展和应用已经表明，卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度。现在不论是西方发达国家还是亚太地区的发展中国家，都十分重视发展这项技术，寄希望于卫星遥感技术能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据。这种希望给卫星遥感技术的发展带来新的机遇。面对这种形势，我国卫星遥感技术如何发展，如何使卫星遥感技术真正成为实用化、产业化的技术，直接为国民经济建设当好先行，是当前业界人士关注的热门焦点。

卫星遥感技术应用

（一）、卫星遥感技术应用现状

首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

1957年10月4日，前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星“伴侣1号”（代号PS-1），从此开启了人类由来已久漫游太空的旅程；1960年4月1日，美国在其东海岸把世界上第一颗遥感卫星——“泰罗斯1号”（TIROS-1）气象卫星成功送入轨道，揭开了当代科学技术利用卫星“遥感地球”的序幕；1968年12月21日，美国阿波罗-8号（Apollo-8）宇宙飞行器发送回了第一幅地球影像，标志着人类开始以全新的视角重新认识自身赖以生存之地球的新时代。

随着计算机技术、光电技术和航天技术的不断发展，航天遥感技术正在进入一个能快速、及时提供多种对地观测海量数据的新阶段及应用研究的新领域。

美国国家航天局（NASA）启动了陆地观测卫星系统Landsat（Land

Observation Satellite）计划（1975年前称为地球资源技术卫星—ERTS），从1972年7月23日以来，已相继发射7颗（第6颗发射失败），卫星的轨道设计为与太阳同步的近极地圆形轨道，以确保北半球中纬度地区获得中等太阳高度角（25°-30°）的午前成像，而且卫星以同一地方时、同一方向通过同一地点，保证遥感观测条件的基本一致，利于图像的对比分析。影像幅宽185公里，轨道周期16天。Landsat-1采用多光谱扫描仪MSS（MultiSpectral Scanner）多光谱扫描仪，包括绿色、红色、近红外-1、近红外-2四个光谱段，影像空间分辨率80m；1982年和1984年发射的Landsat-4与Landsat-5，载荷除MSS以外，增加了专题制图仪TM（Thematic Mapper），其几何分辨率提高到30m；1999年发射的Landsat-7，装备有加强型多光谱扫描仪ETM+（Enhanced Thematic Mapper Plus），其全色波段几何分辨率达到15m，辐射分辨率（即对电磁波的能量的敏感程度）也有所提高。目前Landsat1-4均已失效，Landsat5则仍在超期服役（从1984年3月1日发射至今）。

卫星遥感技术的应用原理

一、卫星遥感技术概述

卫星遥感技术是利用卫星对地球表面进行观测、测量和采集数据的一种技术手段。它通过接收卫星传感器所采集的电磁波数据，实现对地球的观测和监测，从而为环境监测、地质勘探、农业生产等领域提供有价值的信息。卫星遥感技术是现代科技的重要成果，在多个领域都有广泛应用。

二、卫星遥感技术的原理

卫星遥感技术的应用原理可以概括为以下几个方面：

1. 电磁波辐射与传感器

卫星遥感技术的核心原理是通过卫星上搭载的传感器接收地球表面反射的电磁波辐射。传感器可以接收可见光、红外线、微波等不同波段的电磁辐射，这些辐射包含了地表不同特征的信息。通过接收不同波段的电磁辐射，可以获取地表的温度、植被覆盖度、土地利用等数据。

2. 数据获取与处理

卫星传感器接收到地表的电磁辐射后，将其转化为数字信号进行处理。数字信号可以进行各种数据处理和分析，如图像增强、特征提取等。通过对数据的处理，可以获取更丰富、更准确的地表信息。

3. 数据解译与分析

获取到地表的数字信号后，需要进行数据解译和分析，以获取有关地表特征的具体信息。数据解译和分析可以通过建立数学模型、利用地理信息系统（GIS）等方法实现。这些方法可以对遥感数据进行分类、识别和量化分析，从而得到有关地表特征的详细信息，如土地利用类型、植被状况、水资源分布等。

4. 数据应用与决策支持

卫星遥感技术获取的地表信息可以广泛应用于多个领域。它可以为环境保护、城市规划、自然资源管理等提供决策支持。例如，在环境保护方面，可以利用遥感数据监测大气污染物的扩散状况；在城市规划方面，可以利用遥感数据评估土地利用情况，指导城市发展规划等。

三、卫星遥感技术的应用领域

卫星遥感技术在众多领域具有广泛应用，以下列举了几个典型的应用领域： • 环境监测与保护：利用卫星遥感技术可以监测大气污染、水资源分布、森林覆盖率等环境指标，为环境保护提供数据支持。

• 地质勘探：卫星遥感数据可以用于寻找矿产资源、发现地下水源等地质勘探应用，减少了传统勘探的成本和时间。

卫星遥感技术应用

卫星遥感技术应用现状 （对地）

首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接２１世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。

最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面；

１、对全国土地资源进行概查和详查；

２、对全国农作物的长势及其产量监测和估产；

３、对全国森林覆盖率的统计调查。