遙感的基本原理及技術(shù)特點(diǎn)

　　遙感一詞來(lái)源于英語(yǔ)“Remote Sensing”，其直譯為“遙遠的感知”，時(shí)間長(cháng)了人們將它簡(jiǎn)譯為遙感。遙感是20世紀60年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)對地觀(guān)測綜合性技術(shù)。自20世紀80年代以來(lái)，遙感技術(shù)得到了長(cháng)足的發(fā)展，遙感技術(shù)的應用也日趨廣泛。隨著(zhù)遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步和遙感技術(shù)應用的不斷深入，未來(lái)的遙感技術(shù)將在我國國民經(jīng)濟建設中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 關(guān)于遙感的科學(xué)含義通常有廣義和狹義兩種解釋: 廣義的解釋: 一切與目標物不接觸的遠距離探測。 狹義的解釋: 運用現代光學(xué)、電子學(xué)探測儀器，不與目標物相接觸，從遠距離把目標物的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析、解譯揭示出目標物本身的特征、性質(zhì)及其變化規律。

　　系統的組成

　　遙感是一門(mén)對地觀(guān)測綜合性技術(shù)，它的實(shí)現既需要一整套的技術(shù)裝備，又需要多種學(xué)科的參與和配合，因此實(shí)施遙感是一項復雜的系統工程。根據遙感的定義，遙感系統主要由以下四大部分組成：

　　1、信息源 信息源是遙感需要對其進(jìn)行探測的目標物。任何目標物都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性，當目標物與電磁波發(fā)生相互作用時(shí)會(huì )形成目標物的電磁波特性，這就為遙感探測提供了獲取信息的依據。

　　2、信息獲取 信息獲取是指運用遙感技術(shù)裝備接受、記錄目標物電磁波特性的探測過(guò)程。信息獲取所采用的遙感技術(shù)裝備主要包括遙感平臺和傳感器。其中遙感平臺是用來(lái)搭載傳感器的運載工具，常用的有氣球、飛機和人造衛星等; 傳感器是用來(lái)探測目標物電磁波特性的儀器設備，常用的有照相機、掃描儀和成像雷達等。

　　3、信息處理 信息處理是指運用光學(xué)儀器和計算機設備對所獲取的遙感信息進(jìn)行校正、分析和解譯處理的技術(shù)過(guò)程。信息處理的作用是通過(guò)對遙感信息的校正、分析和解譯處理，掌握或清除遙感原始信息的誤差，梳理、歸納出被探測目標物的影像特征，然后依據特征從遙感信息中識別并提取所需的有用信息。

　　4、信息應用 信息應用是指專(zhuān)業(yè)人員按不同的目的將遙感信息應用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的使用過(guò)程。信息應用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統的數據源，供人們對其進(jìn)行查詢(xún)、統計和分析利用。遙感的應用領(lǐng)域十分廣泛，最主要的應用有: 軍事、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調查、地圖測繪、環(huán)境監測以及城市建設和管理等。

　　遙感原理

　　振動(dòng)的傳播稱(chēng)為波。電磁振動(dòng)的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長(cháng)由短至長(cháng)可依次分為: γ-射線(xiàn)、X-射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、微波和無(wú)線(xiàn)電波。電磁波的波長(cháng)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(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)到微波的光譜段。 太陽(yáng)作為電磁輻射源，它所發(fā)出的光也是一種電磁波。太陽(yáng)光從宇宙空間到達地球表面須穿過(guò)地球的大氣層。太陽(yáng)光在穿過(guò)大氣層時(shí)，會(huì )受到大氣層對太陽(yáng)光的吸收和散射影響，因而使透過(guò)大氣層的太陽(yáng)光能量受到衰減。但是大氣層對太陽(yáng)光的吸收和散射影響隨太陽(yáng)光的波長(cháng)而變化。通常把太陽(yáng)光透過(guò)大氣層時(shí)透過(guò)率較高的光譜段稱(chēng)為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有: 紫外、可見(jiàn)光和近紅外波段。 地面上的任何物體(即目標物)，如大氣、土地、水體、植被和人工構筑物等，在溫度高于絕對零度(即0°k=-273.15℃)的條件下，它們都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性。當太陽(yáng)光從宇宙空間經(jīng)大氣層照射到地球表面時(shí)，地面上的物體就會(huì )對由太陽(yáng)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(xué)特性以及入射光的波長(cháng)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律叫做物體的反射光譜。遙感探測正是將?

　　遙感的分類(lèi)

　　為了便于專(zhuān)業(yè)人員研究和應用遙感技術(shù)，人們從不同的角度對遙感作如下分類(lèi):

　　1、按搭載傳感器的遙感平臺分類(lèi)

　　根據遙感探測所采用的遙感平臺不同可以將遙感分類(lèi)為:

　　地面遙感，即把傳感器設置在地面平臺上，如車(chē)載、船載、手提、固定或活動(dòng)高架平臺等;

　　航空遙感，即把傳感器設置在航空器上，如氣球、航模、飛機及其它航空器等;

　　航天遙感，即把傳感器設置在航天器上，如人造衛星、宇宙飛船、空間實(shí)驗室等。

　　2、按遙感探測的工作方式分類(lèi) 根據遙感探測的工作方式不同可以將遙感分類(lèi)為:

　　主動(dòng)式遙感，即由傳感器主動(dòng)地向被探測的目標物發(fā)射一定波長(cháng)的電磁波，然后接受并記錄從目標物反射回來(lái)的電磁波;

　　被動(dòng)式遙感，即傳感器不向被探測的目標物發(fā)射電磁波，而是直接接受并記錄目標物反射太陽(yáng)輻射或目標物自身發(fā)射的電磁波。

　　3、按遙感探測的工作波段分類(lèi) 根據遙感探測的工作波段不同可以將遙感分類(lèi)為:

　　紫外遙感，其探測波段在0.3～0.38um之間; 可見(jiàn)光，其探測波段在0.38～0.76um之間;

　　紅外遙感，其探測波段在0.76～14um之間; 微波遙感，其探測波段在1mm～1m之間; 多光譜遙感，其探測波段在可見(jiàn)光與紅外波段范圍之內，

　　微波遙感 多譜段遙感

　　4 應用領(lǐng)域或專(zhuān)題：

　　環(huán)境遙感 大氣遙感 資源遙感 海洋遙感 地質(zhì)遙感 農業(yè)遙感 林業(yè)遙感

　　遙感技術(shù)的特點(diǎn)

　　遙感作為一門(mén)對地觀(guān)測綜合性技術(shù)，它的出現和發(fā)展既是人們認識和探索自然界的客觀(guān)需要，更有其它技術(shù)手段與之無(wú)法比擬的特點(diǎn)。遙感技術(shù)的特點(diǎn)歸結起來(lái)主要有以下三個(gè)方面: 1、探測范圍廣、采集數據快 遙感探測能在較短的時(shí)間內，從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進(jìn)行對地觀(guān)測，并從中獲取有價(jià)值的遙感數據。這些數據拓展了人們的視覺(jué)空間，為宏觀(guān)地掌握地面事物的現狀情況創(chuàng )造了極為有利的條件，同時(shí)也為宏觀(guān)地研究自然現象和規律提供了寶貴的第一手資料。這種先進(jìn)的技術(shù)手段與傳統的手工作業(yè)相比是不可替代的。 2、能動(dòng)態(tài)反映地面事物的變化 遙感探測能周期性、重復地對同一地區進(jìn)行對地觀(guān)測，這有助于人們通過(guò)所獲取的遙感數據，發(fā)現并動(dòng)態(tài)地跟蹤地球上許多事物的變化。同時(shí)，研究自然界的變化規律。尤其是在監視天氣狀況、自然災害、環(huán)境污染甚至軍事目標等方面，遙感的運用就顯得格外重要。 3、獲取的數據具有綜合性 遙感探測所獲取的是同一時(shí)段、覆蓋大范圍地區的遙感數據，這些數據綜合地展現了地球上許多自然與人文現象，宏觀(guān)地反映了地球上各種事物的形態(tài)與分布，真實(shí)地體現了地質(zhì)、地貌、土壤、植被、水文、人工構筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之間的關(guān)聯(lián)性。并且這些數據在時(shí)間上具有相同的現勢性。