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遙感技術(shù)

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1.什么是遙感技術(shù)[1]

  遙感技術(shù)是指從高空或外層空間接收來自地球表層各類地物的電磁波信息,并通過對這些信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸和處理,從而對地表各類地物和現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控測和識別的現(xiàn)代綜合技術(shù),在農(nóng)業(yè)上,可用于植被資源調(diào)查、作物產(chǎn)量估測和病蟲害預(yù)測等多方面。

2.遙感技術(shù)的產(chǎn)生[2]

  遙感就是感知遙遠(yuǎn),這里的遙遠(yuǎn)既包括遠(yuǎn)不可及,也包括近不可測。所謂遙感技術(shù),就是指不直接與探測目標(biāo)接觸,而使用某種儀器感測目標(biāo)的種種特征信息,經(jīng)過電腦等技術(shù)的精細(xì)處理,提取探測對象有用資料的現(xiàn)代高新技術(shù)。具體地說,它就是通過遙感平臺,即車輛、飛機、衛(wèi)星、航天飛機等運載工具以及各種流動或固定的遙感設(shè)備,收集和記錄遙感目標(biāo)及其環(huán)境的輻射、反射租散射的電磁波和聲波信息,得到數(shù)據(jù)和圖像,再進(jìn)行整理、分析、比較和處理,從而迅速得到和判斷遙感目標(biāo)及其環(huán)境的位置、狀態(tài)等自然的、生物的諸多信息特征的一種技術(shù)

  20世紀(jì)初,人們發(fā)現(xiàn)物體對聲波和電磁波有阻隔作用,一些學(xué)者便開始研制利用這一特性測量目標(biāo)的裝置,當(dāng)時的目的就是用于探測淹沒在水下的冰山。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,各國為了防備潛艇的需要加快了研制步伐。世界上第一部聲納—sonar(聲波導(dǎo)航和測距“Sound Navigation andRanging”的縮寫)是法國的P.朗之萬(Paul Langevin,1872—1946)等人于1916一1918年發(fā)明的。這種聲納當(dāng)時也叫“回聲定位儀”,就是把電能轉(zhuǎn)換成聲波向水中發(fā)射,或把水中的聲波轉(zhuǎn)換成電能的一種電聲互換裝置,一般都可以收、發(fā)兩用。1930年,回聲定位儀開始廣泛用于艦船導(dǎo)航。不久,他們又研

  制出不用旋轉(zhuǎn)換能器就能進(jìn)行全景監(jiān)視的環(huán)掃聲納,它在第二次世界反法西斯戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要的作用。

  早在1922年,意大利的馬可尼就發(fā)表了用無線電波檢測物體的論文。1925年,美國開始研制能測距的脈沖調(diào)制雷達(dá),并首先將它用于測量電離層的高度。1935年,英國的W.瓦特等人發(fā)明了世界上第一部雷達(dá)一radar(無線電檢測和測距“Radio Detection And Ranging”的縮寫)。這部雷達(dá)使用1.5厘米微波,可以用來探測天空中飛行的飛機。為方便和安全起見,當(dāng)時人們稱它為CH系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)中,英、美兩國的海防雷達(dá)、炮兵雷達(dá)、艦載雷達(dá)和機載雷達(dá)都達(dá)到相當(dāng)精確的程度。

  20世紀(jì)50年代末,人造衛(wèi)星將雷達(dá)帶到空中,對地面進(jìn)行廣泛的電磁波探測,配合以電子計算機圖像處理技術(shù)和計算機自動標(biāo)志、識別、分類技術(shù)等,取得意想不到的發(fā)現(xiàn)。

  1962年,美國密執(zhí)安大學(xué)召開了“環(huán)境遙感討論會”,專家們一致呼吁:應(yīng)當(dāng)重視衛(wèi)星照片 遙感的價值。

  于是,一個嶄新的理論與實踐領(lǐng)域——遙感科學(xué)技術(shù)便正式誕生了。

3.遙感技術(shù)的特點[3]

  一、可測量大范圍數(shù)據(jù)資料,具有綜合、宏觀的特點

  遙感用航攝飛機飛行高度從幾百米到lOkm左右,陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達(dá)9lOkm左右(如:美國陸地衛(wèi)星1~3號),居高臨下獲取的航空像片或衛(wèi)星圖像,比在地面上的視域大得多,又不受地形地物阻隔的影響,為人們研究地面各種自然、社會現(xiàn)象及其分布規(guī)律提供了便利的條件,對地球資源和環(huán)境分析極為重要。

  二、可獲取的信息量大,具有手段多,技術(shù)先進(jìn)的特點

  根據(jù)不同的任務(wù),遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。它不僅能獲得地物可見光波段的信息,而且可以獲得紫外、紅外、微波等波段的信息。利用不同波段對物體不同的穿透性,可獲取地物內(nèi)部信息。例如,地面深層、水下,植被、地表溫度、沙漠下面的地物特性等,微波波段還可以全天候的工作。這無疑擴大了人們的觀測范圍和感知領(lǐng)域,加深了對事物和現(xiàn)象的認(rèn)識。

  三、獲取信息快,更新周期短,具有動態(tài)監(jiān)測特點

  遙感通常為瞬時成像,從而能及時獲取所測目標(biāo)物的最新資料,不僅便于更新原有資料,進(jìn)行動態(tài)監(jiān)’狽0,且便于對不同時刻地物動態(tài)變化的資料及像片進(jìn)行對比、分析和研究,這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的,為環(huán)境監(jiān)測以及研究分析地物發(fā)展演化規(guī)律提供了基礎(chǔ)。例如陸地衛(wèi)星4號、5號、7號均為每16d可覆蓋地球一遍,NOAA氣象衛(wèi)星地面重復(fù)觀測周期為0.5d(12h)。第二代Meteosat每15分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。

  四、獲取信息受限制條件少,具有用途廣、效益高的特點

  很多地方的自然條件極為惡劣,人類難以到達(dá),如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術(shù),特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。目前,遙感已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)礦產(chǎn)、水文、氣象、地理、測繪、海洋研究、軍事偵察及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,且應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴展,遙感正以其強大的生命力展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展及應(yīng)用前景。

4.遙感系統(tǒng)的分類[4]

  按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn),遙感系統(tǒng)可以劃分為不同類別。比較常見的幾種分類方式如下。

  1、按遙感電磁輻射源的方式分類

  按照遙感過程中的電磁輻射源可以把遙感技術(shù)分為以下兩類:

  主動遙感:由遙感探測器主動向地物目標(biāo)發(fā)射電磁輻射能量,并接收地物目標(biāo)反射的電磁能量作為遙感傳感器接收和記錄的能量來源。

  被動遙感:不會主動發(fā)出電磁輻射能量,而是接收地物目標(biāo)自身熱輻射和反射自然輻射源(主要是太陽)的電磁能量作為遙感傳感器輸入能量。

  2、按遙感工作的高度分類

  按照遙感工作的高度可以把遙感技術(shù)分為以下3類:

  航天遙感:又稱太空遙感,泛指利用各種太空飛行器為平臺的遙感技術(shù)系統(tǒng),以人造地球衛(wèi)星為主體,包括載人飛船、航天飛機和太空站,有時也把各種行星探測器包括在內(nèi)。衛(wèi)星遙感為航天遙感的組成部分,以人造地球衛(wèi)星作為遙感平臺,主要利用衛(wèi)星對地球和低層大氣進(jìn)行光學(xué)和電子觀測。

  航空遙感:泛指從飛機、飛艇或氣球等空中平臺對地觀測的遙感技術(shù)系統(tǒng)。

  地面遙感:主要指以高塔、車、船為平臺的遙感技術(shù)系統(tǒng),地物波譜儀或傳感器安裝在這些地面平臺上,進(jìn)行各種地物波譜測量。

  3、按傳感器工作的電磁波譜段分類

  按照遙感傳感器所用電磁波波譜可以把遙感技術(shù)分為以下3類:

  可見光/近紅外遙感:主要指利用可見光(0.4~0.7um)和近紅外(0.7~2.5um)波段的遙感技術(shù)??梢姽馐侨搜壑苯涌梢姷墓庾V段,近紅外波段雖然不能直接被人眼看見,但是能夠被特定遙感傳感器接收。這兩個波段的輻射來源都是太陽,反映地物對太陽輻射的反射特性。通過不同地物反射率的差異,就可以辨別出有關(guān)地物的信息。

  熱紅外遙感:通過紅外熱敏感元件探測物體自身的熱輻射能量,并形成地物目標(biāo)的輻射溫度或熱場圖像。熱紅外遙感的工作波段集中在8~14um范圍。地物在常溫下熱輻射的絕大部分能量位于此波段,在此波段,地物的熱輻射能量大于太陽的反射能量。熱紅外遙感的優(yōu)勢在于具有晝夜工作的能力。

  微波遙感:利用波長1~1000mm電磁波完成遙感功能。通過接收地面物體發(fā)射的微波輻射能量,或接收遙感設(shè)備本身發(fā)出的電磁波的反射信號,對物體進(jìn)行探測、識別和分析。微波遙感的優(yōu)點在于能夠全天候工作,同時對云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪具有一定的穿透能力。

  4、按遙感數(shù)據(jù)的類型分類

  按遙感數(shù)據(jù)的類型可以把遙感技術(shù)分為以下兩類:

  成像遙感:傳感器接收和記錄的電磁能量信息最后以圖像形式保存。

  非成像遙感:傳感器接收和記錄的電磁能量信息不以圖像形式保存。

  5、按應(yīng)用的地理范圍分類

  按照遙感技術(shù)應(yīng)用的空間范圍可以把遙感技術(shù)分為以下3類:

  全球遙感:是全面系統(tǒng)地研究全球性資源與環(huán)境問題的遙感的統(tǒng)稱。

  區(qū)域遙感:以區(qū)域資源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)為目的的遙感信息工程,它通常按行政區(qū)劃(國家、省區(qū)等)、自然區(qū)劃(如流域)或經(jīng)濟區(qū)劃進(jìn)行。

  城市遙感:以城市環(huán)境和生態(tài)作為主要調(diào)查研究對象的遙感工程。

  其他的分類還有很多,如按照應(yīng)用領(lǐng)域可以分為資源遙感、環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、漁業(yè)遙感、地質(zhì)遙感、氣象遙感、災(zāi)害遙感和軍事遙感等,在每一個應(yīng)用領(lǐng)域還可以進(jìn)一步細(xì)分為不同的應(yīng)用專題。

5.遙感技術(shù)的原理[5]

  任何物體都具有光譜特性,具體地說,它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區(qū)各種物體反映的情況不同,同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體,在不同的時間和地點,由于太陽光照射角度不同,它們反射和吸收的光譜也各不相同。遙感技術(shù)就是根據(jù)這些原理,對物體作出判斷。

  遙感技術(shù)通常是使用綠光、紅光和紅外光三種光譜波段進(jìn)行探測。綠光段一般用來探測地下水、巖石和土壤的特性;紅光段探測植物生長、變化及水污染等;紅外段探測土地、礦產(chǎn)及資源。此外,還有微波段,用來探測氣象云層及海底魚群的游弋。

6.遙感技術(shù)的應(yīng)用[4]

  現(xiàn)在遙感技術(shù)已經(jīng)深入應(yīng)用到人類的工作和生活中,在很多領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。下面介紹遙感技術(shù)在一些方面的典型應(yīng)用。

  1、在海洋研究中的應(yīng)用

  在海洋研究的很多領(lǐng)域都要依賴和應(yīng)用氣象衛(wèi)星提供的海洋遙感資料。海洋研究學(xué)者可以從連續(xù)的氣象衛(wèi)星紅外和可見光遙感圖像中區(qū)分出不同溫度的水團(tuán)、水流的位置、范圍、界線和移動情況并計算出移動速度,從而獲得水團(tuán)、渦漩的分布,洋流變動等信息。這些信息對于海洋研究起著非常重要的作用,它不僅能確保航海安全,還可以節(jié)省燃料。如船只在海冰區(qū)航行時。利用衛(wèi)星遙感圖像可實時選擇破冰船航線,使得破冰船能夠選擇冰縫或冰層薄弱的地帶行駛,保證航行安全。

  此外,遙感在海洋資源的開發(fā)與利用、海洋環(huán)境污染監(jiān)測、海岸帶和海島調(diào)查以及漁業(yè)等方面也已取得了成功的應(yīng)用。

  2、在氣象和氣候研究中的應(yīng)用

  在天氣分析和氣象預(yù)報中,衛(wèi)星遙感資料促進(jìn)了世界范圍的大氣溫度探測,使天氣分析和氣象預(yù)報工作更為準(zhǔn)確。在氣象衛(wèi)星云圖上可以根據(jù)云的大小、亮度、邊界形狀、紋理、水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)等來識別各種云系的分布,從而推斷出鋒面、氣旋、臺風(fēng)和冰雹等的存在和位置,對各種大尺度和中小尺度的天氣現(xiàn)象進(jìn)行成功的定位、跟蹤及預(yù)報。

  在氣候以及氣候變遷研究中,根據(jù)近年的研究表明.對大氣長期天氣過程和氣候變動的影響因素主要包括太陽活動、地表面對大氣的影響以及海洋對大氣的影響等。這些因素以及對大氣氣候的變化數(shù)據(jù)都可以通過衛(wèi)星來獲取,如氣象衛(wèi)星上有儀器可以直接取得大氣中二氧化碳等成分含量的數(shù)據(jù)。

  3、在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

  林業(yè)資源分布廣,面積遼闊,屬于再生性生物資源。應(yīng)用遙感技術(shù)可編制大面積的森林分布圖,測量林地面積,調(diào)查森林蓄積和其他野生資源的數(shù)量,對宜林荒山荒地進(jìn)行立體調(diào)查,繪制林地立體圖、土地利用現(xiàn)狀圖和土地潛力圖等。通過對森林變化的動態(tài)監(jiān)測,可及時對林業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)——采種、育苗、造林、采伐、更新和林產(chǎn)品運輸?shù)裙ぷ髌鹬笇?dǎo)作用。

  利用遙感技術(shù)進(jìn)行森林資源調(diào)查和經(jīng)營管理已經(jīng)發(fā)展了很長時問。從20世紀(jì)20年代時開始就嘗試使用航空目視調(diào)查;到了20世紀(jì)40年代利用航空照片進(jìn)行森林區(qū)域劃分,結(jié)合地面調(diào)查進(jìn)行森林資源勘測;在20世紀(jì)50年代中發(fā)展了利用航片的分層抽樣調(diào)查;20世紀(jì)60年代以后,由于引進(jìn)大量新設(shè)備和先進(jìn)技術(shù),如紅外彩色攝影、多光譜攝影、遙感圖像增強技術(shù)和計算機技術(shù)的應(yīng)用等,使得遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域中形成了多層次、多模式的應(yīng)用體系。在“七五”、“八五”期間,我國已成功地利用陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)對“三北”防護(hù)林地區(qū)進(jìn)行了全面的遙感綜合調(diào)查,并對其植被的動態(tài)變化及其產(chǎn)生的生態(tài)效益做了綜合評價,為國家制定長遠(yuǎn)發(fā)展計劃奠定了科學(xué)的基礎(chǔ)。

  4、在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用

  遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用,目前已成為地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘察與監(jiān)測的重要技術(shù)手段。應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘察、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)擴大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)、旅游地質(zhì)、國土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測等許多領(lǐng)域。

  在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中,以遙感方法為主制圖,通過大面積多圖聯(lián)測,不僅節(jié)約經(jīng)費,而且還能提高工效。在礦產(chǎn)勘察工作中,利用遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),經(jīng)計算機拼接處理,制作成衛(wèi)星影像圖,通過遙感圖像數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、信息提取、遙感異常圈定和遙感地質(zhì)編圖等處理步驟,實現(xiàn)礦場資源預(yù)測評價。在油氣勘探中,利用衛(wèi)星遙感資料解譯選定的地質(zhì)構(gòu)造,經(jīng)野外調(diào)查和驗證,??色@得油氣資源可能存在的靶區(qū)。

  5、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

  現(xiàn)代遙感技術(shù)的多波段性和多時相性十分有利于以綠色植物為主體的資源觀測研究,使得遙感技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)的很多領(lǐng)域上。

  在土地資源調(diào)查中,國際上于20世紀(jì)50年代就開始大量地使用航空照片進(jìn)行以土地為主體的土地資源調(diào)查工作,20世紀(jì)70年代時開始利用衛(wèi)星影像對原來缺乏資料的第三世界國家進(jìn)行了中比例尺制圖。對土地資源的監(jiān)測除實地進(jìn)行定位觀測外,還可用不同時期的同一幅影像進(jìn)行影像疊加和對比,來準(zhǔn)確地看出土地資源的變化情況,特別是一些交通不便或面積較大的地區(qū),只有衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展以后,才有可能實現(xiàn)真正的及時監(jiān)測。又如在農(nóng)作物估產(chǎn)中,對于大面積農(nóng)作物可以利用衛(wèi)星影像進(jìn)行生態(tài)分區(qū),在各個生態(tài)區(qū)根據(jù)歷史產(chǎn)量建立各種產(chǎn)量模擬公式,并根據(jù)當(dāng)年的氣候條件進(jìn)行校正,以實現(xiàn)農(nóng)作物產(chǎn)量的估計。

  6、在軍事上的應(yīng)用

  遙感技術(shù)可為軍事任務(wù)提供全面、及時和準(zhǔn)確的戰(zhàn)場信息,在現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)中軍事偵察、戰(zhàn)場監(jiān)視與精確制導(dǎo)已完全離不開遙感技術(shù)。

  在軍事偵察中,可以通過攝影、紅外、多波段、雷達(dá)、電視和激光等多種遙感技術(shù),獲取敵國的軍事政治情況、武裝力量和軍事經(jīng)濟潛力,軍隊的編成、態(tài)勢、狀況、行動性質(zhì)與企圖、戰(zhàn)區(qū)地形以及其他情報所采取的行動,對加快獲取情報的速度,提高情報的可靠性效率都有重要作用。在戰(zhàn)場監(jiān)視中,可以用遙感成像等手段來對敵空、太空、地面、地下區(qū)域、地點和人員等實施有計劃的觀察。在精確制導(dǎo)武器的末制導(dǎo)階段,常利用目標(biāo)的反射或輻射特征測量其位置或相對位置參數(shù),以實現(xiàn)武器的實時定位和軌跡修正,達(dá)到精確打擊的目的。

  7、在自然災(zāi)害監(jiān)測上的應(yīng)用

  我國是一個自然災(zāi)害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重的國家,能否對這些災(zāi)害作出快速反應(yīng)對于防災(zāi)救災(zāi)決策的制定最為關(guān)鍵。應(yīng)用遙感技術(shù)可以對重大自然災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)視和預(yù)測,遙感作為信息源始終貫穿于地震監(jiān)測預(yù)報、震害防御、地震應(yīng)急、地震救災(zāi)與重建的全過程,為政府和有關(guān)部門提供及時、準(zhǔn)確和可靠的信息,為防災(zāi)、減災(zāi)和救災(zāi)提供充分的科學(xué)依據(jù)。

  目前我國已建立了重大自然災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù)庫和背景數(shù)據(jù)庫,從全國范圍的角度,宏觀地研究了自然災(zāi)害的危險程度分區(qū)和成災(zāi)規(guī)律,研究了詳細(xì)的監(jiān)測評價技術(shù)方法與應(yīng)對措施,建立了各自的遙感信息系統(tǒng),實現(xiàn)了對經(jīng)常性和突發(fā)性自然災(zāi)害的監(jiān)測評價功能。

7.遙感技術(shù)的展望[4]

  隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,獲取地球環(huán)境信息的手段越來越多,獲取的信息也越來越豐富。因此,為了充分利用這些信息,建立全面收集、整理、檢索和管理這些信息的空間數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng),研究遙感信息自動分析機理,研制定量分析模型及實用的地學(xué)模型,進(jìn)行多種信息源的信息融合與綜合分析等,構(gòu)成了當(dāng)前遙感發(fā)展的前沿研究課題。當(dāng)今的遙感已不單純是一門信息獲取和分析的技術(shù)手段,它與地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、各種地面觀測技術(shù)和信息分析技術(shù)等結(jié)合起來,正在形成一門嶄新的地球信息科學(xué),為促進(jìn)人類新的決策、管理和發(fā)展模式而起著積極的推動作用。

  當(dāng)前遙感技術(shù)發(fā)展的特點主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

  1.新一代傳感器的研制,以獲得分辨率更高、質(zhì)量更好的遙感圖像

  隨著遙感應(yīng)用的廣泛和深入,對遙感圖像和數(shù)據(jù)的質(zhì)量提出了更高的要求,其空間分辨率、光譜分辨率及時相分辨率的指標(biāo)均有待于進(jìn)一步提高。2001年衛(wèi)星遙感的空間分辨率已經(jīng)從IkonosII的1m,進(jìn)一步提高到Quickbird(快鳥)的0.62m,高光譜分辨率已達(dá)到5~6nm,時間分辨率的提高主要依賴于小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,通過合理分布的小衛(wèi)星星座和傳感器的大角度傾斜可以以1~3天的周期獲得感興趣地區(qū)的遙感影像。

  當(dāng)前,星載主動式(微波)遙感的發(fā)展引起了人們的注意,如成像雷達(dá)和激光雷達(dá)等的發(fā)展使探測手段更趨多樣化。合成孔徑雷達(dá)具有全天候和高空間分辨率等特點。目前已有幾顆衛(wèi)星裝備有單波段、單極化的合成孔徑雷達(dá)。1995年11月4日加拿大發(fā)射的Radarsat(雷達(dá)衛(wèi)星)就具有多模式的工作能力,能夠改變空間分辨率、入射角、成像寬度和側(cè)視方向等T作參數(shù)。1995年美國航天飛機兩次飛行試驗了多波段、多極化合成孔徑雷達(dá)。

  獲取多種信息,適應(yīng)遙感不同應(yīng)用的需要,是傳感器研制方面的又一動向和進(jìn)展。一顆衛(wèi)星裝備多種遙感器,既有高空間、光譜分辨率、窄成像帶的遙感器,適合于小范圍詳細(xì)研究,又有中低空間、光譜分辨率、寬成像帶的遙感器,適合宏觀快速監(jiān)測,二者綜合起來,服務(wù)不同的需求目的。

  總之,不斷提高傳感器的功能和性能指標(biāo),開拓新的工作波段,研制新型傳感器,提高獲取信息的精度和質(zhì)量,將是今后遙感發(fā)展的一個長期任務(wù)和發(fā)展方向。

  2.遙感信息的處理走向定量化和智能化

  遙感技術(shù)的目的是獲得有關(guān)地物目標(biāo)的幾何與物理特性,所以需要有全定量化遙感方法進(jìn)行反演。幾何方程是顯式表示的數(shù)學(xué)方程,而物理方程一直是隱式的。但隨著對成像機理、地物波譜反射特征、大氣模型、氣溶膠研究的深入和數(shù)據(jù)的積累;以及多角度、多傳感器、高光譜及雷達(dá)衛(wèi)星遙感技術(shù)的成熟,相信在21世紀(jì),全定量化遙感方法將逐步走向?qū)嵱?,遙感基礎(chǔ)理論研究將走上新的臺階。

  從遙感數(shù)據(jù)中自動提取地物目標(biāo),解決它的屬性和語義是攝影測量與遙感的中心任務(wù)之一。地物目標(biāo)的自動識別技術(shù)主要集中在影像融合技術(shù)上,基于統(tǒng)計和基于結(jié)構(gòu)的目標(biāo)識別與分類,處理的對象包括高分辨率影像和高光譜影像。隨著遙感數(shù)據(jù)量的增大,數(shù)據(jù)融合和信息融合技術(shù)的成熟,定量化遙感處理方法的發(fā)展,對遙感數(shù)據(jù)的處理方式會越來越自動化和智能化。

  3.遙感應(yīng)用不斷深化

  在遙感應(yīng)用的深度和廣度不斷擴展的情況下,微波遙感應(yīng)用領(lǐng)域的開拓,遙感應(yīng)用成套技術(shù)的發(fā)展,以及地球系統(tǒng)的全球綜合研究等成為當(dāng)前遙感發(fā)展的又一方向。具體表現(xiàn)為,從單一信息源(或單一傳感器)的信息(或數(shù)據(jù))分析向多種信息源的信息(包括非遙感信息)復(fù)合及綜合分析應(yīng)用發(fā)展;從靜態(tài)分析研究向多時相的動態(tài)研究以及預(yù)測預(yù)報方向發(fā)展;從定性判讀、制圖向定量分析發(fā)展;從對地球局部地區(qū)及其各組成部分的專題研究向地球系統(tǒng)的全球綜合研究方向發(fā)展。

  4.地理信息系統(tǒng)的發(fā)展與支持是遙感發(fā)展的又一進(jìn)展和動向

  由遙感技術(shù)獲取的豐富地理信息依賴地理信息系統(tǒng)加以科學(xué)的管理,遙感的應(yīng)用也依賴于地理信息系統(tǒng)提供多種信息源(包括非遙感信息)進(jìn)行信息融合和綜合分析,以提高遙感識別分類的精度,遙感圖像的定量分析同樣需要地理信息系統(tǒng)提供應(yīng)用模型,以及其他智能信息分析工具的支持等。因此,在社會日益對遙感應(yīng)用提出更高要求的現(xiàn)實情況下,需要充分利用遙感及非遙感手段獲得的豐富地理信息,從而促成和推動了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展以及遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合。

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