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(yuǎn)的感知”，時(shí)間長(zhǎng)了人們將它簡(jiǎn)譯為遙感。遙感是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一門對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，遙感技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用也日趨廣泛。隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步和遙感技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，未來(lái)的遙感技術(shù)將在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(biāo)物不接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)。 狹義的解釋: 運(yùn)用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)探測(cè)儀器，不與目標(biāo)物相接觸，從遠(yuǎn)距離把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律。

　　系統(tǒng)的組成

　　遙感是一門對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)，它的實(shí)現(xiàn)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(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。根據(jù)遙感的定義，遙感系統(tǒng)主要由以下四大部分組成：

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

　　2、信息獲取 信息獲取是指運(yùn)用遙感技術(shù)裝備接受、記錄目標(biāo)物電磁波特性的探測(cè)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(tái)和傳感器。其中遙感平臺(tái)是用來(lái)搭載傳感器的運(yùn)載工具，常用的有氣球、飛機(jī)和人造衛(wèi)星等; 傳感器是用來(lái)探測(cè)目標(biāo)物電磁波特性的儀器設(shè)備，常用的有照相機(jī)、掃描儀和成像雷達(dá)等。

　　3、信息處理 信息處理是指運(yùn)用光學(xué)儀器和計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)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(duì)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(cè)目標(biāo)物的影像特征，然后依據(jù)特征從遙感信息中識(shí)別并提取所需的有用信息。

　　4、信息應(yīng)用 信息應(yīng)用是指專業(yè)人員按不同的目的將遙感信息應(yīng)用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的使用過(guò)程。信息應(yīng)用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，供人們對(duì)其進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和分析利用。遙感的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，最主要的應(yīng)用有: 軍事、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調(diào)查、地圖測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及城市建設(shè)和管理等。

　　遙感原理

　　振動(dòng)的傳播稱為波。電磁振動(dòng)的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長(zhǎng)由短至長(zhǎng)可依次分為: γ-射線、X-射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波和無(wú)線電波。電磁波的波長(zhǎng)越短其穿透性越強(qiáng)。遙感探測(cè)所使用的電磁波波段是從紫外線、可見(jiàn)光、紅外線到微波的光譜段。 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(dá)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(duì)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(duì)太陽(yáng)光的吸收和散射影響隨太陽(yáng)光的波長(zhǎng)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(biāo)物)，如大氣、土地、水體、植被和人工構(gòu)筑物等，在溫度高于絕對(duì)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(dāng)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(duì)由太陽(yáng)光所構(gòu)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(zhǎng)不同，因此它們對(duì)入射光的反射率也不同。各種物體對(duì)入射光反射的規(guī)律叫做物體的反射光譜。遙感探測(cè)正是將?

　　遙感的分類

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

　　1、按搭載傳感器的遙感平臺(tái)分類

　　根據(jù)遙感探測(cè)所采用的遙感平臺(tái)不同可以將遙感分類為:

　　地面遙感，即把傳感器設(shè)置在地面平臺(tái)上，如車載、船載、手提、固定或活動(dòng)高架平臺(tái)等;

　　航空遙感，即把傳感器設(shè)置在航空器上，如氣球、航模、飛機(jī)及其它航空器等;

　　航天遙感，即把傳感器設(shè)置在航天器上，如人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間實(shí)驗(yàn)室等。

　　2、按遙感探測(cè)的工作方式分類 根據(jù)遙感探測(cè)的工作方式不同可以將遙感分類為:

　　主動(dòng)式遙感，即由傳感器主動(dòng)地向被探測(cè)的目標(biāo)物發(fā)射一定波長(zhǎng)的電磁波，然后接受并記錄從目標(biāo)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(cè)的目標(biāo)物發(fā)射電磁波，而是直接接受并記錄目標(biāo)物反射太陽(yáng)輻射或目標(biāo)物自身發(fā)射的電磁波。

　　3、按遙感探測(cè)的工作波段分類 根據(jù)遙感探測(cè)的工作波段不同可以將遙感分類為:

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

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

　　微波遙感 多譜段遙感

　　4 應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}：

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

　　遙感技術(shù)的特點(diǎn)

　　遙感作為一門對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)，它的出現(xiàn)和發(fā)展既是人們認(rèn)識(shí)和探索自然界的客觀需要，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(jié)起來(lái)主要有以下三個(gè)方面: 1、探測(cè)范圍廣、采集數(shù)據(jù)快 遙感探測(cè)能在較短的時(shí)間內(nèi)，從空中乃至宇宙空間對(duì)大范圍地區(qū)進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)，并從中獲取有價(jià)值的遙感數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)拓展了人們的視覺(jué)空間，為宏觀地掌握地面事物的現(xiàn)狀情況創(chuàng)造了極為有利的條件，同時(shí)也為宏觀地研究自然現(xiàn)象和規(guī)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(tǒng)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(cè)能周期性、重復(fù)地對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)，這有助于人們通過(guò)所獲取的遙感數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)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(guī)律。尤其是在監(jiān)視天氣狀況、自然災(zāi)害、環(huán)境污染甚至軍事目標(biāo)等方面，遙感的運(yùn)用就顯得格外重要。 3、獲取的數(shù)據(jù)具有綜合性 遙感探測(cè)所獲取的是同一時(shí)段、覆蓋大范圍地區(qū)的遙感數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)綜合地展現(xiàn)了地球上許多自然與人文現(xiàn)象，宏觀地反映了地球上各種事物的形態(tài)與分布，真實(shí)地體現(xiàn)了地質(zhì)、地貌、土壤、植被、水文、人工構(gòu)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(shù)據(jù)在時(shí)間上具有相同的現(xiàn)勢(shì)性。