衛(wèi)星遙感技術簡介

“遙感”字面上可以簡單地將遙感解釋為“遙遠的感知”；廣義地講，各種非接觸的、遠距離的探測和信息獲取技術就是遙感；狹義地講，遙感主要指從遠距離、高空，以至外層空間的平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測儀器，通過攝影或掃描、信息感應、傳輸和處理，從而識別地面物質的性質和運動狀態(tài)的現(xiàn)代化技術系統(tǒng)。根據遙感傳感器所在平臺的不同，可以把遙感分為塔臺遙感、車載遙感、航空遙感和衛(wèi)星遙感等不同類型。

地球觀測系統(tǒng)(EOS)、中巴資源衛(wèi)星、艾科諾斯(IKONOS)、“快鳥”(QUICKBIRD)等。

衛(wèi)星遙感技術已應用在政治、經濟、軍事和社會的眾多領域，成為改變現(xiàn)有生產和生活方式、創(chuàng)造新產業(yè)、推動現(xiàn)代化建設的有力手段。

國際上衛(wèi)星遙感技術的迅猛發(fā)展，將人類帶入一個多層、立體、多角度、全方位和全天候對地觀測的新時代。由各種高、中、低軌道相結合，大、中、小衛(wèi)星相協(xié)同，高、中、低分辨率相彌補而組成的全球對地觀測系統(tǒng)，能夠準確有效、快速及時地提供多種空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率的對地觀測數據。

中國已經成功發(fā)射了十六顆返回式衛(wèi)星，為資源、環(huán)境研究和國民經濟建設提供了寶貴的空間圖像數據，在中國國防建設中也起到了不可替代的作用。

其次，除了上述發(fā)射的遙感衛(wèi)星外，中國還先后建立了國家遙感中心、國家衛(wèi)星氣象中心、中國資源衛(wèi)星應用中心、衛(wèi)星海洋應用中心和中國遙感衛(wèi)星地面接收站等國家級遙感應用機構。同時，國務院各部委及省市地方紛紛建立了一百六十多個省市級遙感應用機構。

社會公益需求

衛(wèi)星遙感技術用于氣象監(jiān)測

主要有以下幾種類型：

（1）土地利用、城市化及荒漠化監(jiān)測；

（2）農作物、森林等可再生資源的監(jiān)測和評估；

（3）災害監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測。

此外，對道路、建筑工程的設計、選址等方面也有著廣闊的前景。

商業(yè)應用需求

遙感技術的應用是極其廣泛的，包括凡是涉及地球科學的各門類的學科和技術種類，遙感技術都能為它們提供信息。

高空間分辨率圖像數據和地理信息系統(tǒng)緊密結合，在未來的城市規(guī)劃、地籍管理、工程評估等方面將有廣闊的市場，預計每年會有14%左右的增長率；由于衛(wèi)星數據的增加和小型廉價的工作站，圖像處理系統(tǒng)、軟件的發(fā)展與此相關的空間信息服務公司大大增加，由此形成的增值收益是衛(wèi)星圖像銷售收益的六倍。由此可見，衛(wèi)星遙感的商業(yè)化是衛(wèi)星遙感應用產業(yè)化發(fā)展的推動力之一。

氣象衛(wèi)星的估算應用比較廣泛。前面說過，氣象衛(wèi)星還能夠對農作物長勢、病蟲害及凍害進行監(jiān)測，但這只是一方面。氣象衛(wèi)星能夠對災害面積進行估計，對農作物收成作出估算，甚至對各種資源，如漁業(yè)資源，能進行遙感探測，顯示出其獨特的本領。

舉例說，早在1991年，在江淮地區(qū)發(fā)生特大洪水時，江蘇省氣象局農業(yè)氣象中心利用接收到的氣象衛(wèi)星資料，估計出江蘇省受淹農田面積為53.3萬公頃。江蘇省民政廳正是參考了這個遙感結果來分發(fā)救災款物的。

利用衛(wèi)星進行估產不是最近的事，早在二十多年前，美國為了研究國際市場的小麥價格，在麥收前兩個月，利用衛(wèi)星對前蘇聯(lián)小麥進行了測算，認為蘇聯(lián)產量約為9140萬噸，結果后來進行核對，誤差不到1%。

氣象衛(wèi)星是怎么利用遙感信息資料進行估產的呢？原來，植物的綠葉是進行光合作用的基本器官。一般地說，植物葉面積越大，光合作用就越強，經濟產量就可能越高，這是一種植物生理機制，這種生理機制反映的信息也就通過其反射光譜的不同波段反映出來。當作物葉子遭受干旱、病蟲害時，葉片的含水量會減少，葉綠素減少，光合作用也相應減弱，此時葉綠素吸收藍光、紅光能力降低。同時，作物在不同的生長和發(fā)育階段，由于葉片的葉綠素含量和內部結構不同，它們的光譜反映曲線也會不同。根據這種原理，氣象衛(wèi)星就可以捕捉到作物的生長情況，進而推算未來的收成。

美國的第三代業(yè)務極軌氣象衛(wèi)星，在作物估產方面成績不小。該衛(wèi)星在運行過程中，每天有四次掃過同一具體地點，在無云的地區(qū)，它們可以很快地反映植物葉綠素對光的吸收率和反射率，通過反射率值可以算出綠度值，通過綠度值就可以監(jiān)測作物生長狀況，進而估計作物產量。

1985年我國就在天氣系統(tǒng)開展了遙感綜合測產項目，1990年正式投入業(yè)務運行。實踐證明，該技術對農作物的估產具有迅速、宏觀、準確的特點，可以彌補傳統(tǒng)農業(yè)估產時間長、效率低的不足。

利用氣象衛(wèi)星遙感漁業(yè)資源的原理與小麥估產有所不同。應用氣象衛(wèi)星可以用紅外遙感儀器測出海水表面溫度，在繪出海水表層溫度分布等值線圖后，就可以根據魚類生活規(guī)律與海水溫度的關系來確定漁場位置，并繪成漁海況速報圖。美國、日本已有漁海況速報系統(tǒng)，它包括衛(wèi)星海況圖和漁海況圖。它們可以作為漁民海洋捕撈業(yè)的重要參考。

2013年1月27日以來，中國有130萬平方公里的面積受到灰霾天的影響。據悉，這也是中國首次確切公布灰霾天的影響范圍。此次能及時向公眾發(fā)布灰霾影響范圍的相關信息得益于，中國從2013年1月1日起，對70多個城市開展了PM2.5的監(jiān)測，而且還開始運用衛(wèi)星遙感技術、從空中監(jiān)測灰霾的影響范圍。利用衛(wèi)星遙感技術監(jiān)測灰霾相當于每一平方公里就能收集到一組監(jiān)測數據，這樣的監(jiān)測密度是普通地面監(jiān)測站點不能覆蓋的?；姻脖O(jiān)測中衛(wèi)星遙感手段的應用，不僅可以彌補灰霾地面監(jiān)測站點所不能覆蓋到的區(qū)域，而且衛(wèi)星遙感得到的灰霾分布、面積、等級、頻次等指標可以大大豐富、完善當前的地面灰霾監(jiān)測指標，有助于全面、客觀地掌握灰霾的發(fā)生狀況。此外，基于灰霾的光學特征開展的衛(wèi)星灰霾遙感監(jiān)測，可以較好地用于識別灰霾的發(fā)生及其嚴重程度。