什么是遙感物理 遙感技術的核心技術
遙感的基本概念，遙感是什么？什么是遙感技術？遙感的物理基礎，什么是遙感呢？遙感可以干些什么？遙感技術的概念和遙感基本原理。
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遙感技術的概念和遙感基本原理
什么是遙感？
今年10月27日，“中國資源二號”衛(wèi)星順利進入了太空，這顆由我國自行研制的第二顆傳輸型遙感衛(wèi)星將在太空執(zhí)行國土資源普查、城市規(guī)劃、作物估產(chǎn)、災害監(jiān)測和空間科學試驗等任務?！爸袊Y源二號”衛(wèi)星的發(fā)射成功和穩(wěn)定運行，標志著我國航天遙感技術登上新的發(fā)展階段。
這里說到了遙感技術，什么是遙感？對普通老百姓來說，似乎還有些陌生。我們請專家介紹遙感到底是怎么一回事？
中國工程院院士潘德爐解釋說：遙感，就是從不同的角度、不同的高度探測地面目標的特性，從目標上可以分為陸地資源遙感、海洋遙感和氣象遙感，包括地面、海洋、大氣等，主要是對地面觀測。從高度上講有航空遙感和衛(wèi)星遙感，航空遙感的高度一般在3000米到5000米之間，衛(wèi)星遙感一般從500公里到900公里。按遙感的物理波段來分的話，又可以分為可見光遙感、紅外遙感和微波遙感。
遙感最主要的特點就是覆蓋范圍寬、頻率快、信息量大。比如用人的肉眼來觀察事物，一般都是從前后左右四個方向進行，但遙感不一樣，它現(xiàn)在已經(jīng)能從200多個角度觀察某一個物體。用一個形象點的比喻，現(xiàn)在普遍使用的可見光遙感就像一個靈敏度和精度都非常高，而且覆蓋范圍也很大的照相機。
目前，遙感技術已在高科技領域得到廣泛的應用。又如氣象衛(wèi)星在太空中俯瞰空間大氣的分布狀態(tài)，應用可見光遙感、紅外遙感等遙感技術獲取相關的氣象信息，為天氣預報和氣候預測提供許多可靠的依據(jù)。（2002-10-31）
衛(wèi)星遙感是什么意思
我們常見的遙感是在一定的遙感平臺，搭載相機、導航系統(tǒng)等設備，對地面進行攝影，獲取地面影像，這個過程就是通常所說的遙感。遙感平臺可分為航攝飛機平臺、無人機平臺或者衛(wèi)星平臺等
遙感技術都有哪些特征
遙感技術的萌發(fā)，起源于望遠鏡和照相機的發(fā)明。第一次世界大戰(zhàn)出現(xiàn)了航空攝影，建立了能夠定位、定量的立體攝影測量學，改造了地圖測繪技術。第二次世界大戰(zhàn)出現(xiàn)了彩色航空攝影，擴大了定性分析的可能性，為自然環(huán)境與資源考察打開了新的局面。但是，受當時的生產(chǎn)技術條件的局限，能夠利用的電磁波主要是可見光。20世紀60年代初，遙感技術出現(xiàn)了飛躍。一方面，這是由于人造地球衛(wèi)星的發(fā)射；另一方面，也是由于紅外線與微波掃描成像技術的進步，它們開拓了人們的視野。紅外遙感能夠晝夜作業(yè)，凡是高于絕對零度（-273.15℃）的物體都有紅外線的輻射，在不能利用可見光的情況下，給人們展示出熱圖像，包括永遠不見的月亮的背面。利用微波遙感，無論云層覆蓋、植被茂密的亞馬孫河熱帶雨林，還是千里冰封的南北兩極的基巖，都被揭露在人們的眼前，編制出版了1：100萬的地形、地質(zhì)和資源地圖。目前的遙感技術，不僅從可見光譜段擴展到了較長的近紅外、遠紅外和微波波段，也擴展到了較短的紫外線、X和阿爾法射線。激光全息成像也正被引進到遙感技術中來?？傊?，遙感儀器的研制，已經(jīng)由單一波段增加到24個波段；由物理光學進入到電子光學，由機械掃描發(fā)展到電荷耦合器陳列，由真實孔徑發(fā)展到合成孔徑。有了這些新一代的遙感儀器，人們能夠從一種物體中攝取各種電磁波信息，并同步記錄在一組磁帶或膠片上，這就大大提高了人們觀測和鑒別自然界復雜物體的可能性。可以說，空間科學技術的發(fā)展，使人類的活動進入了廣闊無垠的宇宙太空，正在改變著地學、天文學和其它一些學科的面貌。
談談對遙感的認識和理解
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。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。地面上的物體就會對由太陽光所構成的電磁波產(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，通過對反射光譜的測定可得知物體的某些特性。
遙感技術作用
廣義地講，遙感是指不直接接觸地收集關于某一定對象的某種或某些特定的信息，從而了解這個對象的性質(zhì)。一般多指從人造衛(wèi)星或飛機對地面觀測，并以電磁傳播與接收技術，以收取目標的訊息并加以進行分析的技術。
簡單理解，就像是在飛機或人造衛(wèi)星上，安裝一臺功能強大的照相機，通過圖像分析獲取想要得到的數(shù)據(jù)。
遙感可以做的事情：
1、觀測PM2.5。
就拿目前最受關注的霧霾治理工作來說，從2013年1月1日起，我國對70多個城市開展了PM2.5的監(jiān)測，同時運用衛(wèi)星遙感技術，從空中監(jiān)測灰霾的影響范圍。
2、用于防災減災。
遙感衛(wèi)星可以用于各類災害應急監(jiān)測和搶險救災信息支持，如地震、火山活動、土砂災害等。2014年8月3日，云南魯?shù)榘l(fā)生地震后，國家共調(diào)集國內(nèi)外18顆遙感衛(wèi)星，對地震災區(qū)緊急成像，獲取魯?shù)榈卣饏^(qū)域衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)近百景，為抗震救災發(fā)揮了巨大作用。
3、資源普查。
衛(wèi)星遙感技術可以用來普查地球資源，例如水、石油、天然氣、煤炭、金屬礦藏儲量。今年8月，我國又在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功將遙感衛(wèi)星二十號送入太空。它主要用于科學試驗、國土資源普查、農(nóng)作物估產(chǎn)及防災減災等領域。
4.、天氣預測、掌握海面溫度、海洋資訊。
如果沒有氣象衛(wèi)星，我們無法全面監(jiān)測大氣成分，無法做好氣象預報預測；如果沒有海洋衛(wèi)星，我們很難解決赤潮等問題；如果沒有陸地遙感衛(wèi)星，我們不能有效地監(jiān)測森林、沙漠等的變化情況。
5、考古研究。
遙感技術在我國的考古工作中運用越來越多。在新疆的北庭古城、高昌古城，陜西的漢長安城，河南的漢魏洛陽故城、安陽殷墟等很多古代遺址的考古工作中，遙感技術獲得的影像資料，為學者們發(fā)現(xiàn)遺跡現(xiàn)象、摸清遺址范圍和內(nèi)涵、了解遺址過去和當下的保存狀況等工作，提供了很多有益的幫助。
6、農(nóng)作物生產(chǎn)預測。
衛(wèi)星遙感技術可以掌握全球耕地分布，監(jiān)測大宗作物的長勢與估產(chǎn)。遙感技術的應用，讓農(nóng)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的獲取途徑發(fā)生重大變化，有了遙感技術，一個地區(qū)的糧食種植面積在衛(wèi)星照片上一目了然，大大提升了數(shù)據(jù)的準確性。
7、軍事。
遙感在軍事科學上的應用是顯然的，因為可以遠距離地觀察目標，而且可以獲得相對宏觀的分析數(shù)據(jù)。在軍事上，遙感可以對目標國家和地區(qū)的資源狀況的監(jiān)視。監(jiān)視對方軍事部署和大規(guī)模的軍事移動。在具體的作戰(zhàn)中，遙感可以幫助分析局部的地形、資源狀況，從而幫助己方進行戰(zhàn)術行動的方案判斷。
遙感技術的核心技術
“遙感”（Remote Sensing）即從遠處探測、感知物體。遙感技術的一般概念是：從不同高度的遙感平臺（Platform）上，使用各種傳感器（Sensor），接收和記錄來自地球表層各類地物發(fā)射或反射的各種電磁波信息，并對這些信息進行加工處理和分析，從而對不同的地物及其屬性進行遠距離探測和識別的綜合技術。
眾所周知，世界上所有絕對溫度大于零度的物體，都能夠反射、發(fā)射和吸收電磁波。不同物體由于其物質(zhì)成分、結(jié)構構造以及物理和化學性質(zhì)的差異，決定了它們對不同波長的電磁波的響應敏感程度的差異。也就是說，不同的物體，它們對一定波長的電磁波的發(fā)射、反射和吸收規(guī)律不同；即便是同一種類的物體，由于其所處自然狀態(tài)的不同或是處于不同的地理環(huán)境，所表現(xiàn)出來的這種規(guī)律也不同。這種規(guī)律就是地物的波譜特性。圖19-1表示幾種植物的波譜特性，圖19-2表示同一種農(nóng)作物不同自然狀態(tài)所表現(xiàn)出來的波譜特性。除此之外，自然界中大多數(shù)物體都具有一定的幾何形態(tài)和紋理結(jié)構。所以，通過上述地物波譜特性的研究，將遙感儀器探測到的不同地物的電磁波信息與之比較，就能區(qū)分和鑒別地物的種類及其屬性特征。這就是遙感所采用的基本原理。
從理論上講，對整個電磁波波段都可以進行遙感，但實際上電磁波輻射在空中傳輸過程中，大氣對其有明顯的選擇性吸收和散射作用（我們將電磁波輻射在大氣傳輸過程中損耗較小，透射率較高的波段稱為大氣窗口）。由于“大氣窗口”效應和探測技術水平限制，目前遙感技術只利用了有限的幾個波段（窗口），其中最重要的波段如下。
可見光（0.39～0.76 μm）和近紅外（0.76～2.5 μm）波段。這是地物對太陽輻射的強反射波段，所用的傳感器主要是照（攝）相機或多波段掃描儀等。
圖19-1 幾種植物的波譜特性
圖19-2 同一農(nóng)作物不同自然狀態(tài)的波譜特性
中紅外（3～5 μm）波段。主要接收地物對太陽輻射的反射能量和自身的熱輻射能量，所用的傳感器主要是紅外掃描儀等。
熱紅外（8～14 μm）波段。主要接收地物自身的熱輻射能量，所用的傳感器主要是熱紅外掃描儀等。
微波（8～1000 mm）波段?？煞譃橹鲃雍捅粍觾煞N接收方式。主動式微波傳感器通常包括側(cè)視雷達、散射計和高度計；被動式微波傳感器采用微波輻射計，包括掃描成像和非掃描成像等類型。
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