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1、遥感技术发展简史遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。 遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物1。1 遥感的概念1.1 广义的遥感 遥感一词来自英语
2、Remote Sensing ,既“遥远的感知”。广义理解，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。 实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被化为物探（物理探测）的范畴。因而，只有电磁波探测属于遥感的范畴。1.2 狭义的遥感 遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 遥感不同于遥测和遥控。遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥控是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。 遥感，特别是空间遥感过程的完成往往需要综合运用遥测和遥控技术
3、。如卫星遥感，必须有对卫星运行参数的遥测和卫星工作状态的控制等2。2 遥感技术主要特点2.1可获取大范围数据资料遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。2.2获取信息的速度快，周期短由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。
4、Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。2.3获取信息受条件限制少在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。2.4获取信息的手段多，信息量大根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。推荐精选 遥感技术所获取信息量极大，其处理手段是人力难以胜任的。例如Lan
5、dsat卫星的TM图像，一幅覆盖185km×185km地面面积，象元空间分辨率为30m，象元光谱分辨率为28位的图，其数据量约为6000×6000=36Mb。若将6个波段全部送入计算机，其数据量为：36Mb×6=216Mb为了提高对这样庞大数据的处理速度，遥感数字图像技术随之得以迅速发展。3 遥感系统的组成 遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成：3.1信息源 信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐
6、射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。3.2信息获取 信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等; 传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。 3.3信息处理 信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳
7、出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。 3.4信息应用 信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有: 军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。 4 遥感原理 振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为: -射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见
8、光、红外线到微波的光谱段。 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。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有: 紫外、可见光和近红外波段。 地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.16）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射
9、到地球表面时，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。推荐精选5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:5.1按搭载传感器的遥感平台分类 根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为: 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；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; 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
10、。5.2按遥感探测的工作方式分类 根据遥感探测的工作方式不同可以将遥感分类为: 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; 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。 5.3按遥感探测的工作波段分类 根据遥感探测的工作波段不同可以将遥感分类为: 紫外遥感，其探测波段在0.30.38um之间; 可见光，其探测波段在0.380.76um之间; 红外遥感，其探测波段在0.7614um之间; 微波遥感，其探测波段在1mm1m之间; 多光谱遥感，其探测波段在可见光与红外波
11、段范围之内。6 遥感发展简史最早使用“遥感”一词的是美国海军研究所的艾弗林.普鲁伊特。1961年，在美国国家科学院和国家研究理事会的支持下，在密歇根大学的威罗.兰实验室召开了“环境遥感国际讨论会”，此后，在世界范围内，遥感作为一门新兴学科飞速发展起来。但是，遥感学科的技术积累和酝酿却经历了几百年的历史和发展阶段。6.1无记录的地面遥感阶段（1608-1838年） 1608年，汉斯.李波尔赛制造了世界第一架望远镜，1609年伽利略制作了放大倍数3倍的科学望远镜，从而为观测远距离目标开辟了先河。但望远镜观测不能观测到的事物用图像记录下来。6.2有记录的地面遥感阶段（1839-1857年） 对探测目
12、标的记录与成像始于摄影技术的发展，并与望远镜相结合发展为远距离摄影。1839年，达盖尔(Daguarre)发表了他和尼普斯（Niepce）拍摄的照片，第一次成功地把拍摄到事物形象第记录在胶片上。1849年，法国人艾米.劳塞达特（Aime Laussedat）制定了摄影测量工作计划，成为有目的有记录的地面遥感发展阶段的标志。6.3空中摄影遥感阶段（1858-1956年） 1858年，G.F.陶纳乔用系留气球拍摄了法国巴黎的“鸟瞰”像片。 1860年，J.布莱克乘气球升空至630m，成功的拍摄了美国波士顿的照片。 1903年，J.钮布郎特设计了一种捆绑在飞鸽身上的微型相机。这些试验性的空间摄影，为
13、后来的实用化航空摄影打下了基础。 1909年，W莱特在意大利的森托塞尔上空用飞机进行了空中摄影；1913年，利比亚班加西油田测量就应用航空摄影，C.塔迪沃（Captain Tardivo）在维也纳国际摄影测量学会会议上发表论文，描述了飞机摄影测绘地图问题。推荐精选 在第一次世界大战期间，航空摄影成了军事侦探的重要手段，并形成了一定规模。与此同时，像片的判读水平也大大提高。一战以后，航空摄影人员从军事转向商务和科学研究。美国和加拿大成立了航测公司，并分别出版了摄影测量工程及类似性质的刊物，专门介绍有关技术方法。 1924年，彩色胶片出现，使得航空摄影记录的地面目标信息更为丰富。1935年彩色胶片
14、投入市场初期，由于速度慢和无法消除大气霾的影响，加工冲印技术不过关，不能推广，但为后来的航空遥感打下了基础。 二战前期，德、英等国就充分认识到空中侦察和航空摄影的重要军事价值，并在侦察敌方军事态势、部署军事行动等方面收到了实际效果。 二战后期，美国的航空摄影范围覆盖了欧亚大陆和太平洋沿岸岛屿，包括日本在内的广大地区，制成地图，并标绘了军事目标，成为美国在太平洋战争中的重要情报来源。在前苏联的斯大林格勒保卫战等重大战役中，航空摄影对军事行动的决策起到了重要的作用。 二战中，微波雷达的出现及红外技术应用于军事侦查，使遥感探测的电磁波谱段得到了扩展。6.4航空遥感阶段（1957-） 1957年10月
15、4日，苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，标志着人的空间观测进入了新纪元。此后，美国发射了“先驱者2号”探测器拍摄了地球云图。真正从航天器上对地球进行长期探测是从1960年美国发射TIROS-1和NOAA-1太阳同步卫星开始。从此，航天遥感取得了重大进展。同时，航空遥感仍继续发展。此外，多宗探测技术的集成日趋成熟，如雷达、多光谱成像与激光测高、GPS的集成可以同时取得经纬度坐标和地面高程数据，由于实时测图。总之，随着遥感应用向广度和深度发展，遥感探测更趋于实用化、商业化和国际化4。7 国内遥感事业的发展近二十年来，各部门成立了许多遥感中心，并在国家经济建设中发挥了重要作用。由于遥感技术逐渐成熟，
16、数据源非常多，计算机软、硬件性能飞速提高,因此遥感应用逐渐普及，效果逐步提高，逐渐成为公认的一种勘查手段。这种形势为遥感的发展提供了机遇。这些年来，地勘行业遥感工作突出了国家地质工作需求,在配合新一轮国土资源大调查中发挥了很好的作用，取得了一系列成果;不断跟踪前沿新技术、方法，抓住机遇进行跟踪研究，在地质应用方面保持了领先地位；在国土调查、地质灾害调查监测、灾害的应急调查、环境、找矿、基础地质研究等方面发挥了重要作用5。8遥感技术应用领域8.1区域地质调查与研究8.1.1编制基础图件。应配合区域地质调查在全国范围内提前进行图像处理与遥感解译，编制分幅的地质构造等解译图件，作为将来进行面上地质调
17、查工作的前期基础资料。8.12岩性填图。高光谱遥感在识别岩性方面很有前途，应该在技术研究的基础上首先以花岗岩为目标进行试验工作。推荐精选8.13.矿物填图。矿物填图技术已有一定的基础，应尽快进入实际应用，同时加强细分热红外光谱的研究，突破造岩矿物关。8.14.编制全国性的系列遥感专题图件。目前区域调查技术上已基本成熟，可以进行面上工作，编制系列遥感专题图件。除了1:25万、1:5万填图外， SPOT5卫星上天后，可以作到1:1万比例尺。为此可选一些典型地区，结合当地的经济建设热点做试验性调查，提供系列性、多源、多级的图集。8.15.编制正射影像图。正射影像图用途广，需求大，是当前商用遥感的一个
18、服务方向。8.2生态环境遥感调查与研究8.2.1应大力拓宽遥感应用领域，把生态环境调查研究纳入工作日程。随着经济社会的迅猛发展，当前的资源开发对环境产生了巨大的影响，为此需要利用遥感方法及时掌握环境变化的信息，现代技术的发展特别是对地观测体系的建立已经为这方面工作提供了高技术支撑。遥感应当仁不让地将服务领域拓展到与国计民生有关的城市、环境、灾害、生态、农林调查等方面。8.2.2应建设遥感监测技术体系。把建立对地动态监测技术体系作为地质工作的一个方向，可以分国家和区域两个层次建设。这种观测体系应该是多目标的，实时动态的，天地一体化的，长期的，甚至可以成为一种执法手段。8.2.3应开展矿山开发现状
19、及环境恢复整治的遥感动态监测，建立矿山监测信息系统。8.2.4应开展流域遥感调查监测研究，包括湖泊环境监测。如淮河流域环境遥感动态监测方法研究，利用比较成熟的雷达技术监测湿地的动态变化及河道演变，长江中下游环境遥感动态监测研究等。 8.2.5开展青藏高原隆升过程及环境效应研究。气候、地表、大地构造动态相互作用是当前环境学、地貌学、地质学的研究前缘，丰富的DEM数据、数字地质资料、遥感资料以及GIS和GPS技术的发展，为研究地表过程提供了大量的信息和技术手段。8.2.6开展地球表层系统变迁遥感调查。遥感在资源环境方面，应该做全国性的、超前性的系统工作，包括地质背景调查，土地质量状况与土地系统变迁
20、调查（区别于土地部门的土地利用动态监测），表生水系调查（地表水分布、土地含水性、地表水污染、水文状况、冰雪覆盖度），植被系统调查（选择适当的方向，以区别于农林部门的工作）。8.3矿产资源遥感调查与研究8.3.1在矿产资源勘查中，应实行遥感先行、化探指路、物探定位的工作方针。资源调查是基础性、公益性、战略性工作，也是遥感技术的生命力所在。在矿产资源勘查尤其是贯彻矿产资源走出去战略的工作中，应该发挥遥感的先行作用。8.3.2应系统开展蚀变信息提取工作。可分两步走：第一步做干旱区、半干旱区、岩石裸露区，同时研究东部植被覆盖区蚀变信息提取技术；第二步做东部植被掩盖区。通过这一工作，可使遥感异常信息成为资源勘查的一个重要参数。为此应该进一步深入研究，建立遥感数据源的选择、遥感蚀变信息提取、模型建立、最佳变量获取、异常下限级别界定以及异常筛选等环节的一整套工作流程和技术标准。8.3.3在油气资源评价领域，遥感有用武之地，应该注意开拓。例如，通过对海上油膜的识别，遥感成像技术可以为圈定海底油气聚集区提供重要线索。参考文献1 2 梅安新等.遥感概论M. 北京：高等教育出版社.3 4 推荐精选5 （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!） 推荐精选