遙感是指非接觸的,遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)。一般指運(yùn)用傳感器/遙感器對(duì)物體的電磁波的輻射、反射特性的探測(cè)。遙感是通過(guò)遙感器這類(lèi)對(duì)電磁波敏感的儀器,在遠(yuǎn)離目標(biāo)和非接觸目標(biāo)物體條件下探測(cè)目標(biāo)地物。獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息(如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁波、地震波等信息),并進(jìn)行提取、判定、加工處理、分析與應(yīng)用的一門(mén)科學(xué)和技術(shù)。本專(zhuān)題用通俗語(yǔ)言讓你快速了解遙感的概況。主要內(nèi)容包括:
遙感概念
遙感的優(yōu)勢(shì)
遙感發(fā)展歷程
3s技術(shù)基礎(chǔ)
遙感應(yīng)用概述
1 遙感基本概念
遙感有一個(gè)很籠統(tǒng)的定義——遙遠(yuǎn)的感知,它只是包含了一層意思——數(shù)據(jù)的獲取。目前遙感不單單是一種方法,而應(yīng)該理解成為一種技術(shù),獲取地球信息的一種技術(shù)(當(dāng)然也可以獲取其它星球的信息)。它的定義就擴(kuò)展了,在未接觸物體的情況下獲取其特征信息,在經(jīng)過(guò)提取、判定、加工及應(yīng)用分析的一門(mén)綜合性技術(shù)。
遙感有一個(gè)最基本的概念,就是地物光譜特性。這個(gè)概念也挺好理解,就是一切物體,具有反射或輻射不同波長(zhǎng)的電磁波,但是在不同種類(lèi)和環(huán)境,其特性不同,因而就有兩種現(xiàn)象,同物異譜和同譜異物。
遙感根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類(lèi),每個(gè)分類(lèi)有引出很多的定義。但是我覺(jué)得,只要記住以下幾個(gè)定義類(lèi)型即可,其余的可以根據(jù)情況適當(dāng)了解。類(lèi)型包括:航空遙感、航天遙感、光學(xué)遙感、微波遙感(即雷達(dá)遙感)、高光譜遙感、被動(dòng)式遙感。
2 遙感的優(yōu)勢(shì)
遙感優(yōu)勢(shì)在于能夠頻繁持久地提供地表的面狀信息,具有宏觀、動(dòng)態(tài)、精確地監(jiān)測(cè)地表環(huán)境的變化的特點(diǎn)。由于人類(lèi)的信息需求有80%與地理空間位置有關(guān),遙感在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)防安全中起著越來(lái)越重要的作用(李小文)。
“不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中”,遙感就是從外太空為人類(lèi)增加一雙眼睛。
3 遙感發(fā)展歷程
遙感的發(fā)展是伴隨傳感器的發(fā)展而來(lái),所以要了解遙感的發(fā)展,就需要知道以前或者目前天上飛的衛(wèi)星。這個(gè)時(shí)候你就必須知道美國(guó)的Landsat系列、法國(guó)的SPOT系列、美國(guó)的IKONOS系列、美國(guó)的Quikbird系列、美國(guó)的Orbview系列、美國(guó)的EOS系列星、中巴的資源CBERS系列、加拿大的Radarsat系列、俄羅斯的RESURS-DK1系列和印度的IRS系列。
使用非常廣的數(shù)據(jù)源主要有SPOT4、5,Landsat5、7,IKONOS,Quikbird,ALOS,俄羅斯的DK-1,Cartosat-1(P5),ResourceSat(P6),CBERS(中巴)。
目前,主要使用的商業(yè)衛(wèi)星主要有美國(guó)的GeoEye-1、WorldView-1/2,德國(guó)的RapidEye、法國(guó)的Pleiades、以色列的EROS-B、印度CartoSAT -1(P5)、泰國(guó)的THEOS,韓國(guó)的KOMPSAT-2,德國(guó)與法國(guó)合作的Terrasar-X,意大利的COSMO-SkyMed等。
當(dāng)然了,有了數(shù)據(jù)源,圖像處理軟件也跟著發(fā)展,目前商業(yè)化的遙感處理軟件有美國(guó)的ENVI、美國(guó)的ERDAS、加拿大的PCI。這些軟件也在側(cè)面反映了遙感的發(fā)展歷程。
現(xiàn)在,遙感正在蓬勃發(fā)展期,經(jīng)歷著技術(shù)不斷完善、能力不斷增強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的發(fā)展過(guò)程。有人把它比作9點(diǎn)鐘的太陽(yáng)。也許很多人會(huì)認(rèn)為遙感發(fā)展那么多年,怎么還是處于9點(diǎn)鐘的太陽(yáng)呢?這個(gè)主要是因?yàn)?,在?jì)算機(jī)和其它電子技術(shù)未得到發(fā)展的時(shí)候,遙感只是出于軍事偵察和攝影愛(ài)好。近年來(lái)計(jì)算機(jī)和衛(wèi)星技術(shù)的突破性發(fā)展,遙感才得到了重視和快速的發(fā)展。
我國(guó)在這方面也不甘落后,在國(guó)家科技國(guó)家科技發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃中,“高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)”已列為十六個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)之一,據(jù)悉國(guó)家財(cái)政投入計(jì)劃160個(gè)億,加上部門(mén)匹配估計(jì)投入300億以上。
總之,高分辨率傳感器、微波遙感和高光譜遙感應(yīng)用前景廣闊,新型的遙感應(yīng)用將逐步增加,遙感將進(jìn)一步從軍事應(yīng)用到商業(yè)化應(yīng)用。
4 3S技術(shù)
3S指的是GIS、GPS和RS英文合成,其實(shí)3S帶上了“技術(shù)”兩個(gè)字,就不是單單指的是三者的合成,既然他是一種技術(shù),就應(yīng)該是三者或者兩者之間技術(shù)上的滲透。
上萬(wàn)方網(wǎng)或者期刊網(wǎng)打入“3S”關(guān)鍵字,你就能找到成千上萬(wàn)的結(jié)果。從這個(gè)現(xiàn)象中我們就可以得出,3S技術(shù)有多么熱點(diǎn)。他們也給3S技術(shù)框上了很多的定義,我個(gè)人這樣理解,遙感給地理信息提供數(shù)據(jù)源,遙感得到的信息利用地理信息的方法分析;GPS在遙感圖像的幾何校正或者圖像解譯時(shí)野外調(diào)查時(shí)候提供定位和導(dǎo)航,遙感給GPS的導(dǎo)航提供底圖數(shù)據(jù);地理信息給GPS提供數(shù)據(jù)顯示以及路徑分析,GPS給地理信息系統(tǒng)提供位置信息以及導(dǎo)航路線信息等。也就是說(shuō),RS和GPS給GIS提供數(shù)據(jù)源,GIS給RS和GPS提供分析、共享途徑。
這三者之間的關(guān)系,也可以看出怎么一條業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為的規(guī)律,學(xué)遙感的人,對(duì)GIS和GPS也要有一定的深度,而學(xué)GIS和GPS就不一定要懂RS。從國(guó)內(nèi)大學(xué)的辦學(xué)結(jié)構(gòu)也能看出來(lái),國(guó)內(nèi)本科設(shè)有遙感專(zhuān)業(yè)的大學(xué)很少,而設(shè)GIS專(zhuān)業(yè)的就很多,研究生 和博士學(xué)習(xí)遙感專(zhuān)業(yè)的幾乎和GIS專(zhuān)業(yè)持平。
5 遙感應(yīng)用領(lǐng)域
遙感除了在傳統(tǒng)的測(cè)繪和軍事偵察外,最近出現(xiàn)了非常多的應(yīng)用領(lǐng)域,包括城市,環(huán)境,農(nóng)業(yè),林業(yè),海洋,地質(zhì),氣象,災(zāi)害,旅游,電訊,水利,公用設(shè)施管理,生態(tài),醫(yī)學(xué),甚至服裝,等等,新的領(lǐng)域在不斷開(kāi)拓當(dāng)中。
現(xiàn)在城市擴(kuò)張迅速,所以城市的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用非常多,還包括城市三維制作,城市環(huán)境監(jiān)測(cè),城市熱島現(xiàn)象,有的學(xué)者還利用熱紅外圖像制作城市人口分布。
環(huán)境目前也被國(guó)家列為重點(diǎn)發(fā)展的學(xué)科,據(jù)消息稱(chēng),我國(guó)將在2008年開(kāi)始,每年從大學(xué)里選拔1000名大學(xué)生以外國(guó)培養(yǎng)或者雙方培養(yǎng)的的教育方式,專(zhuān)業(yè)就包括了環(huán)境。目前大范圍的環(huán)境監(jiān)測(cè)就使用了遙感的方式,特別是高光譜的發(fā)展,可以利用遙感的手段反演地表一些信息。
遙感在農(nóng)業(yè)和林業(yè)應(yīng)用更廣了,農(nóng)業(yè)估產(chǎn),農(nóng)業(yè)調(diào)查,退耕還林,森林防火,森林監(jiān)測(cè),森林調(diào)查,森林防治等等。
遙感應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上還是最近幾年的事,主要是用在流行病監(jiān)測(cè)和預(yù)防上,如監(jiān)測(cè)瘧疾病暴發(fā)地,就可以用遙感的手段獲取植被覆蓋與水源區(qū)域,進(jìn)而就可以得到蚊子的滋生地,間接的就可以推算瘧疾。類(lèi)似的還可以用在監(jiān)測(cè)鼠疫等流行病。
很多人會(huì)有疑問(wèn),遙感跟服裝有什么聯(lián)系。國(guó)外有家領(lǐng)帶公司,他設(shè)計(jì)的領(lǐng)帶就是以遙感影像為背景,用戶可以根據(jù)自己的愛(ài)好,自助選擇那個(gè)地區(qū)的衛(wèi)星影像印在或者編制在領(lǐng)帶上,據(jù)說(shuō)銷(xiāo)路非常好,國(guó)內(nèi)沒(méi)有見(jiàn)到類(lèi)似的領(lǐng)帶或者衣服,這個(gè)倒是一條很好的商機(jī)。