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淺談遙感技術

?? 日期:2020-07-08???? 來源:測繪論壇????瀏覽:58????評論:0????
核心提示:人類需要有一種超越自己的能力,尋求一個騰飛的平臺,從多種視角,去重新認識自然的奧秘,重新審視自己居住的地球, 經過近300多


人類需要有一種“超越”自己的能力,尋求一個騰飛的平臺,從多種視角,去重新認識自然的奧秘,重新審視自己居住的地球, 經過近300多年的科學、技術的修煉與進步,終于成為現實。這不就是衛星遙感的應用么?
    從火箭發射到各種衛星、人造飛船,人類就這樣超越時空,走進了全球化、網絡化的21世紀信息時代,何以見得? 請看西部開發的863-318項目,不是叫做“金晴行動”計劃么? 我國的載人宇宙飛船,不是叫做“神舟”么? 中華民族真正地騰飛了,可上九天攬月,可下五洋捉鱉,不再是黃梁、南柯之夢。

    1970年我國成功地發射了第一顆人造地球衛星,2000年總共發射了48顆人造衛星,其中包括“實踐”科學實驗衛星系列,“風云”氣象衛星,和“資源”地球衛星系列。近兩年來,二次成功地發射并回收了“神舟”號無人試驗飛船,我國遙感應用事業,蓬勃發展,先后建立了國家遙感中心、國家衛星氣象中心、中國資源衛星應用中心、衛星海洋應用中心和中國遙感衛星地面接收站。國務院各部委及省市地方紛紛建立了160多個遙感應用機構,廣泛地開展氣象預報、國土普查、作物估產、森林調查、地質找礦、海洋預報、環境保護、災害監測、城市規劃和地圖測繪等遙感業務。并且與全球遙感衛星,通信衛星和定位導航衛星相配合,為國家經濟建設和社會主義現代化,提供多方面的信息服務。也為迎接21世紀的空間時代和信息社會的挑戰,打下了堅實的基礎。

    展望21世紀的衛星遙感應用系統,必將形成天地一體化的快速的信息流,才可能滿足社會高速信息公路的需求。具體體現在:一是航天、航空與地面臺站形成多級平臺的互聯網絡系統;二是實現海量數據的全數字流程,圖像圖形的寬帶網絡傳輸;三是地球各圈層的動態監測,從地表植被指數、作物長勢、土地復蓋與生態、環境變遷、荒漠化、城市化過程的動態監測;向地殼內部的地磁、地熱、地震、地氣、地球重力場的異常;乃至外層空間的輻射、磁暴、臭氧變化,都是衛星對地觀測的新內容。這些數據,對于無線電訊號,導航定位以及衛星壽命、國家安全,都有一定的影響,成為新一代環境遙感衛星的生長點,也是空間科學探索的主題,空間技術的保障。

   遙感技術的巨大成就,首先在于對電磁波譜全波段的不斷發掘、充分利用。遙感儀器不斷從可見光波段向兩端延伸,特別是向遠紅外和微波波段的拓展,遠遠超越了人類視覺的極限,看到許多原來看不見的“東西”,發現許多新的時間或空間變化的現象和規律。二次大戰期間,在航空攝影時采用了紅外波段制成的假彩色片,就保障了諾曼底登陸的勝利。由于前置雷達掃描,就遏制了希特勒對倫敦的瘋狂轟炸。后來開發出來多光譜攝影和掃描儀,側視成像雷達,更廣泛地應用于植被、森林、土地復蓋、地質礦產的調查與制圖。受到了生產與建設部門的歡迎。進入21世紀,被動式的和主動式遙感器的開發,幾乎復蓋了整個電磁波段。
還增加了激光、超聲波和人工地震波等新型對地觀測系統。而且高光譜細分達到了納米級,我國自主開發的高光譜實驗型掃描儀已達到224級,居世界第二位,商品化達到36級。相干3維成像雷達高程精度也達到了厘米級。總之,遙感從應用角度來說,由于國家連續幾個五年計劃的重點支持,經歷了引進、消化、吸收的階段,我國遙感儀器的研制,基本上進入了國際先進行列,在數十次應用示范實驗中取得了豐碩的成果。在風云和資源衛星上作為有效載荷,也經受了考驗,獲得成功。

    20世紀的遙感應用主要依托空間技術和地球科學,取得了輝煌的業績;而21世紀的衛星遙感應用,在繼續深入到空間科學和地球科學的同時,還要緊密依托信息科學;積極開拓與生命科學和生物技術的聯系,相互交叉滲透。無論農林、生態、環境與海洋領域的遙感應用,都需要生命科學與生物技術的介入。例如農業遙感要為林、牧、漁業服務,從生產力的監測評估著手,深入到碳水化學物光合作用與生命元素的代謝過程和生長期季節的變化、作物估產、森林儲蓄測算、漁情預報、草場載畜量、精確農業,提出逼近實際的數據和切實可行的解決方案。其中任何一個方面的工作,都涉及大氣溫濕條件,林草或作物品種及光生長周期、土壤及施肥、灌溉定額等農學及生命科學問題,還要考慮地區差異,解決因時制宜,因地制宜的問題。干旱、洪澇病蟲害的遙感監測,也是農業遙感的重要組成部分。對全世界的蝗蟲主要源地,利用陸地衛星監測滋生狀況,利用航空雷達追蹤飛蝗路徑,利用氣象衛星確定風向界面,加以圍堵殲滅。此外,瘧疾病源的蚊蟲滋生地、血吸蟲病源的釘螺滋生地,國內外都已有過一些探索性的工作,值得我們注意。防治病蟲害和醫療衛生環境的遙感,對我國西部經濟開發,東部濕地保護,都是大有作為的應用新領域。

    由于我國城鎮化的快速發展,城鎮化指數由2000年的26.7%增加到2015年36%。同時,衛星遙感數據的地面分辨率達到米級,航空遙感已實現了3維成像,數字城市,蓬勃興起,高分辨率,多光譜遙感應用于城市,方興未艾。

    遙感在人文、社會經濟方面的應用,也逐步提到日程上來了。首先是對土地復蓋與土地利用的調查研究。中科院已經進行了大量工作,建成了全國1∶25萬數據庫,解決了更新問題,特別是對城鎮化的監測,包括城市擴張,占用耕地,國土資源部組織了近100個大中城市的遙感監測,成效卓著。在天津、廣州、上海、北京、哈爾濱、沈陽、香港、澳門、濟南等城市,還對城市熱島、綠地、地價,生態環境、歷史文化等不同領域,都作過試驗性的城市遙感調查研究工作。

    特別值得指出的是遙感在考古領域的開拓,嶄露頭角。取得了許多很有價值的新發現。鎮江邱陵漢墓群;寧夏唐宋古長城的成功,對于我國新石器時代的大型城鎮遺址的發掘與再現,將是大有幫助的。對于許多城市的舊城改造,文物保護,也是非常成功的。

    總之,20世紀的衛星遙感應用,比較側重于自然,側重于無機環境,側重于資源,側重于靜態觀測與識別;而21世紀的衛星遙感應用,必將更多地關注人文,關注生態和環境,關注動態監測與評估。在調查研究方法上,也將從單項的偵察、識別,逐步走向定量化的綜合集成。由單純的遙感儀器觀測數據,逐步走向多種數據源的融合。


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