遙感一詞來源于英語“Remote Sensing”,其直譯為“遙遠(yuǎn)的感知”,時間長了人們將它簡譯為遙感。遙感是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門對地觀測綜合性技術(shù)。自20世紀(jì)80年代以來,遙感技術(shù)得到了長足的發(fā)展,遙感技術(shù)的應(yīng)用也日趨廣泛。隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步和遙感技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,未來的遙感技術(shù)將在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 關(guān)于遙感的科學(xué)含義通常有廣義和狹義兩種解釋: 廣義的解釋: 一切與目標(biāo)物不接觸的遠(yuǎn)距離探測。 狹義的解釋: 運用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)探測儀器,不與目標(biāo)物相接觸,從遠(yuǎn)距離把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來,通過分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律。
系統(tǒng)的組成
遙感是一門對地觀測綜合性技術(shù),它的實現(xiàn)既需要一整套的技術(shù)裝備,又需要多種學(xué)科的參與和配合,因此實施遙感是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。根據(jù)遙感的定義,遙感系統(tǒng)主要由以下四大部分組成:
1、信息源 信息源是遙感需要對其進(jìn)行探測的目標(biāo)物。任何目標(biāo)物都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性,當(dāng)目標(biāo)物與電磁波發(fā)生相互作用時會形成目標(biāo)物的電磁波特性,這就為遙感探測提供了獲取信息的依據(jù)。
2、信息獲取 信息獲取是指運用遙感技術(shù)裝備接受、記錄目標(biāo)物電磁波特性的探測過程。信息獲取所采用的遙感技術(shù)裝備主要包括遙感平臺和傳感器。其中遙感平臺是用來搭載傳感器的運載工具,常用的有氣球、飛機(jī)和人造衛(wèi)星等; 傳感器是用來探測目標(biāo)物電磁波特性的儀器設(shè)備,常用的有照相機(jī)、掃描儀和成像雷達(dá)等。
3、信息處理 信息處理是指運用光學(xué)儀器和計算機(jī)設(shè)備對所獲取的遙感信息進(jìn)行校正、分析和解譯處理的技術(shù)過程。信息處理的作用是通過對遙感信息的校正、分析和解譯處理,掌握或清除遙感原始信息的誤差,梳理、歸納出被探測目標(biāo)物的影像特征,然后依據(jù)特征從遙感信息中識別并提取所需的有用信息。
4、信息應(yīng)用 信息應(yīng)用是指專業(yè)人員按不同的目的將遙感信息應(yīng)用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的使用過程。信息應(yīng)用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源,供人們對其進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和分析利用。遙感的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,最主要的應(yīng)用有: 軍事、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調(diào)查、地圖測繪、環(huán)境監(jiān)測以及城市建設(shè)和管理等。
遙感原理
振動的傳播稱為波。電磁振動的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長由短至長可依次分為: γ-射線、X-射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。電磁波的波長越短其穿透性越強(qiáng)。遙感探測所使用的電磁波波段是從紫外線、可見光、紅外線到微波的光譜段。 太陽作為電磁輻射源,它所發(fā)出的光也是一種電磁波。太陽光從宇宙空間到達(dá)地球表面須穿過地球的大氣層。太陽光在穿過大氣層時,會受到大氣層對太陽光的吸收和散射影響,因而使透過大氣層的太陽光能量受到衰減。但是大氣層對太陽光的吸收和散射影響隨太陽光的波長而變化。通常把太陽光透過大氣層時透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有: 紫外、可見光和近紅外波段。 地面上的任何物體(即目標(biāo)物),如大氣、土地、水體、植被和人工構(gòu)筑物等,在溫度高于絕對零度(即0°k=-273.15℃)的條件下,它們都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性。當(dāng)太陽光從宇宙空間經(jīng)大氣層照射到地球表面時,地面上的物體就會對由太陽光所構(gòu)成的電磁波產(chǎn)生反射和吸收。由于每一種物體的物理和化學(xué)特性以及入射光的波長不同,因此它們對入射光的反射率也不同。各種物體對入射光反射的規(guī)律叫做物體的反射光譜。遙感探測正是將?
遙感的分類
為了便于專業(yè)人員研究和應(yīng)用遙感技術(shù),人們從不同的角度對遙感作如下分類:
1、按搭載傳感器的遙感平臺分類
根據(jù)遙感探測所采用的遙感平臺不同可以將遙感分類為:
地面遙感,即把傳感器設(shè)置在地面平臺上,如車載、船載、手提、固定或活動高架平臺等;
航空遙感,即把傳感器設(shè)置在航空器上,如氣球、航模、飛機(jī)及其它航空器等;
航天遙感,即把傳感器設(shè)置在航天器上,如人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間實驗室等。
2、按遙感探測的工作方式分類 根據(jù)遙感探測的工作方式不同可以將遙感分類為:
主動式遙感,即由傳感器主動地向被探測的目標(biāo)物發(fā)射一定波長的電磁波,然后接受并記錄從目標(biāo)物反射回來的電磁波;
被動式遙感,即傳感器不向被探測的目標(biāo)物發(fā)射電磁波,而是直接接受并記錄目標(biāo)物反射太陽輻射或目標(biāo)物自身發(fā)射的電磁波。
3、按遙感探測的工作波段分類 根據(jù)遙感探測的工作波段不同可以將遙感分類為:
紫外遙感,其探測波段在0.3~0.38um之間; 可見光,其探測波段在0.38~0.76um之間;
紅外遙感,其探測波段在0.76~14um之間; 微波遙感,其探測波段在1mm~1m之間; 多光譜遙感,其探測波段在可見光與紅外波段范圍之內(nèi),
微波遙感 多譜段遙感
4 應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)n}:
環(huán)境遙感 大氣遙感 資源遙感 海洋遙感 地質(zhì)遙感 農(nóng)業(yè)遙感 林業(yè)遙感
遙感技術(shù)的特點
遙感作為一門對地觀測綜合性技術(shù),它的出現(xiàn)和發(fā)展既是人們認(rèn)識和探索自然界的客觀需要,更有其它技術(shù)手段與之無法比擬的特點。遙感技術(shù)的特點歸結(jié)起來主要有以下三個方面: 1、探測范圍廣、采集數(shù)據(jù)快 遙感探測能在較短的時間內(nèi),從空中乃至宇宙空間對大范圍地區(qū)進(jìn)行對地觀測,并從中獲取有價值的遙感數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)拓展了人們的視覺空間,為宏觀地掌握地面事物的現(xiàn)狀情況創(chuàng)造了極為有利的條件,同時也為宏觀地研究自然現(xiàn)象和規(guī)律提供了寶貴的第一手資料。這種先進(jìn)的技術(shù)手段與傳統(tǒng)的手工作業(yè)相比是不可替代的。 2、能動態(tài)反映地面事物的變化 遙感探測能周期性、重復(fù)地對同一地區(qū)進(jìn)行對地觀測,這有助于人們通過所獲取的遙感數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)并動態(tài)地跟蹤地球上許多事物的變化。同時,研究自然界的變化規(guī)律。尤其是在監(jiān)視天氣狀況、自然災(zāi)害、環(huán)境污染甚至軍事目標(biāo)等方面,遙感的運用就顯得格外重要。 3、獲取的數(shù)據(jù)具有綜合性 遙感探測所獲取的是同一時段、覆蓋大范圍地區(qū)的遙感數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)綜合地展現(xiàn)了地球上許多自然與人文現(xiàn)象,宏觀地反映了地球上各種事物的形態(tài)與分布,真實地體現(xiàn)了地質(zhì)、地貌、土壤、植被、水文、人工構(gòu)筑物等地物的特征,全面地揭示了地理事物之間的關(guān)聯(lián)性。并且這些數(shù)據(jù)在時間上具有相同的現(xiàn)勢性。