通过本章学习,你需要掌握和了解以下问题:
1、遥感发展简史。
2、遥感技术系统分为哪两种形式,遥感工作过程包括哪四个方面。
3、归一化植被指数。
4、卫星遥感在陆地植被监测及资源管理中的应用。
5、遥感和地理信息系统结合与系统空间分析。
6、自然资源管理及动态监测。
7、遥感与全球气候变化。
遥感(Remote Sensing, RS)发展简史
遥感的起源可追溯到19世纪初照相技术的发明。1859年首次从气球上拍摄地面照片之后,随摄影和飞行器技术的不断改进,遥感像片不断涌现。1910年,怀特(Wilbour Wright)兄弟第一次从飞机上拍摄了意大利西恩多西利(Centocelli )附近的照片,开辟了近代航空摄影的先河。
第一次世界大战期间,航空摄影进一步应用于军事侦察,航片的拍摄和解译工作在大战期间也得到了系统的发展。航空摄影测量学的诞生,极大地提高了图像的精度。
在第二次世界大战中发展起来的电磁波谱学使遥感技术的应用扩大到可见光之外,包括红外和微波波段。
遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐
形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征,并将特征记录下来,供识别和判断。把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感,称为航空遥感。把遥感器装在航天器上进行遥感,称为航天遥感。完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。 航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测,获取大量信息。航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等。
遥感平台
遥感平台是遥感过程中乘载遥感器的运载工具,它如同在地面摄影时安放照相机的三脚架,是在空中或空间安放遥感器的装置。主要的遥感平台有高空气球、飞机、火箭、人造卫星、载人宇宙飞船等。遥感器是远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。使用的有20多种,除可见光摄影机、红外摄影机、紫外摄影机外,还有红外扫描仪、多光谱扫描仪、微波辐射和散射计、侧视雷达、专题成像仪、成像光谱仪等,遥感器正在向多光谱、多极化、微型化和高分辨率的方向发展。遥感器接受到的数字和图像信息,通常采用三种记录方式:胶片、图像和数字磁带。其信息通过校正、变换、分解、组合等光学处理或图像数字处理过程,提供给用户分析、判读,或在地理信息系统和专家系统的支持下,制成专题地图或统计图表,为资源勘察、环境监测、国土测绘、军事侦察提供信息服务。我国已成功发射并回收了10多颗遥感卫星和气象卫星,获得了全色像片和红外彩色图像,并建立了卫星遥感地面站和卫星气象中心,开发了图像处理系统和计算机辅助制图系统。从“风云二号”气象卫星获取的红外云图上,我们每天都可以从电视机上观看到气象形势。
优越性
中科院运用遥感技术勘测分布图
探测范围大:航摄飞机高度可达10km左右;陆地卫星轨道高度达到910km左右。一张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到3万多平方千米,约相当于我国海南岛的面积。我国只要600多张左右的陆地卫星图像就可以全部覆盖。
获取资料的速度快、周期短。实地测绘地图,要几年、十几年甚至几十年才能重复一次;陆地卫星4、5为例,每16天可以覆盖地球一遍。
受地面条件限制少:不受高山、冰川、沙漠和恶劣条件的影响。
方法多,获取的信息量大:用不同的波段和不同的遥感仪器,取得所需的信息;不仅能利用可见光波段探测物体,而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测;不仅能探测地表的性质,而且可以探测到目标物的一定深度;微波波段还具有全天候工作的能力;遥感技术获取的信息量非常大,以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例,像元点的分辨率为79×57m,每一波段含有7600000个像元,一幅标准图像包括四个波段,共有3200万个像元点。
用途:遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、地理、海洋、水文、气象、测绘、环境保护和军事侦察等许多领域。