淺談遙感技術的應用及其發展趨勢

高天舒　董彬

【摘 要】遙感是目前為止涉獵領域極廣的一項集實用性、綜合性、創新性于一體的前沿技術。其大致原理為對電磁波反射性質的應用，將不可視的事物直觀的呈現在相關的工作人員面前，以便利相關工作的開展。其在農業、環境保護、自然災害預防等多個方面的應用具有重要意義。本文對遙感進行了論述，并對遙感主要應用及其發展趨勢進行了深入分析。

【關鍵詞】遙感技術；應用；發展趨勢

中圖分類號： X87 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）04-0147-002

Talking about the Application and Development Trend of Remote Sensing Technology

GAO Tian-shu DONG Bin

（College of Resources and Environment， Linyi University， Linyi， Shandong 276000， China）

【Abstract】Remote sensing is an extremely advanced technology that combines practicality， comprehensiveness and innovation in the field of so far. The general principle is the application of electromagnetic wave reflection properties， the invisibility of things presented visually in front of the relevant staff in order to facilitate the development of related work. Its application in many aspects such as agriculture， environmental protection and natural disaster prevention is of great significance. This article discusses the remote sensing， and analyzes the main applications of remote sensing and its development trend.

【Key words】Remote sensing technology； Application； Development trend

遙感是科學領域內較晚興起的一門學科，其以地球科學論、物理學科、計算機學科、空間科學等的相關理論為基礎，結合多種前沿的實用技術，以發揮其探測的目的。遙感涉及的領域較廣，因此，遙感技術是一項富有綜合性的技術，其主要職能是探測。伴隨著現代化的不斷推進，飛機、人造衛星、宇宙飛船等高科技設備都走入我們的日常生活，將遙感技術應用到這些航空設備上極大地拓展了人們的可視范圍，并為人類對未知世界的進一步探索提供了保障。遙感技術不僅能應用于諸如航空設備之類的高精尖設備，還被普遍應用到人們的生產和生活中，其在農、林、牧、漁以及環境與氣象監控等多個領域均有一定程度地應用。因遙感技術的應用之廣，近些年人們對遙感的研究越來越深入，遙感也在研究人員及相關學者的的推動下逐漸完善其綜合性和實用性。

1 遙感簡介

1.1 遙感的概述

遙感，簡單來說就是通過相關技術對遠處的不可視的事物進行探知和檢測。具體來說，遙感是指以傳感器為物質基礎，通過不同的監測平臺諸如地面工作平臺和空中工作平臺對地表的要探測的事物反射回的電磁波和相關信息，并對獲得的信息進行處理和匯總，以達到監測的目的。目前普遍應用于各領域的遙感技術大多是以電磁波作為信息傳遞的媒介的，以航空飛機為例，通常是以飛機為空中的工作平臺，對待探測事物反射的電磁波進行分析，從而實現利用電磁波遠距離測物的目的。

1.2 遙感技術的基本原理

一切事物都具有反射電磁波的能力，根據物質的組成以及所處環境的不同，事物對不同波長的電磁波的反射能力也不同。遙感技術所能探知到的波段為紫外線、可見光、紅外線以及微波。太陽可以說是發射電磁波的源頭，其發出的光芒本身也是一種電磁波，經過宇宙及大氣層照射到地表的太陽光也就是電磁波被地表的事物進行一定程度的吸收，有一部分電磁波會被事物反射回去。由于各種事物的內部結構及相關特性都有所不同，所以其吸收和反射不同波段的電磁波的能力都不同，遙感依據事物的這種特性對探測對象反射出的電磁波進行捕獲和分析，得到所需信息，以達到遠距離監測的效果。

1.3 遙感的系統組成

遙感的系統可大致分為以下四部分：

1.3.1 信息源

信息源指待監測的事物，即監測對象。一切物質都具有吸收和反射電磁波的能力，依據其內部結構與相關性質的不同，可監測出特定的事物，從而獲得關于監測對象的相關信息。

1.3.2 信息獲取

信息獲取就是指以遙感設備為物質媒介，通過對待探測對象反射回的電磁波對其相關信息進行獲取的過程，在此過程中使用的設備包括對遙感進行總控制的工作平臺，可分為空中和地表平臺，以及相應的傳感器。其中，傳感器是對待測物進行探測的具體實施設備，工作平臺的主要職能是承載傳感器。

1.3.3 信息處理

信息處理是指通過一定的設備對獲得的相關信息解譯為比較直觀的數據，并對數據進行一定的校正和分析匯總，進而對探測對象的整體特征進行總結，最后識別出所需信息的過程。

1.3.4 信息應用

通過信息獲取過程和信息處理過程得到的信息并不都是從事某項工作需要的信息，這就需要專業人員依據不同的客戶需求將不同類別的信息應用到各涉及到的領域。具體過程是將信息匯總為一定的信息源，人們根據自己的需要對相關數據進行查詢和應用。

2 遙感技術的應用

2.1 遙感在農業方面的應用

遙感技術在農業領域的應用主要表現在通過對農田的土壤以及作物反射出的電磁波進行探測分析，以對作物的種類及農田的土質進行區分和分類。在農業領域中，遙感技術的應用可有效對農作物的種類進行識別，從而對農作物的生長趨勢及狀態進行監控，以精確預測農作的年產量，與此同時，還能對作物的病蟲害情況進行實時監控，并及時針對其實際情況提出相關措施。早在1989年，遙感技術就已經開始在農業領域發揮功用了，從1989年算起直到1995年，淮海、華北、黑龍江以及南方的大多數地區都通過遙感技術對作物的含量進行了估計。另外，自1999年以后，對全國冬小麥的估產以正式成為農業部從事遙感的相關部門的一項任務，其運行結果良好。與此同時，全國各地區的其它作物諸如玉米、棉花之類也在逐步開展遙感估產的相關工作。

2.2 遙感在環境保護方面的應用

環境保護問題是世界各國目前面臨的比較棘手的問題之一，遙感技術在環境保護方面的應用可大大增強環境保護的工作力度，各國越來越重視對于遙感技術的研究，以便其更大程度地為環境保護服務。凡是具有衛星遙感相關技術的國家都會將遙感這種應用極其廣泛的綜合性技術應用在該國的環境處理問題上，不禁加快了環境保護方面的工作進度，還有效深化了遙感在環境保護方面的發展，將遙感技術推向純熟。

在我國，遙感技術在環境保護方面的應用已經到達小有成就的階段，遙感技術也已經成為環境保護工作中極其重要的一部分，其高效性和簡便性使得相關的工作人員在獲得環境信息及環境實時動態時獲得了極大的便利。環境保護工作大致可以分為對水質、空氣質量、土壤狀況及植被覆蓋率等幾個部分，遙感技術的應用，可將從這幾個方面獲得相關信息直觀地呈現在工作人員面前，為工作人員進行相關決策提供了依據。另外，在發生一些嚴重的自然災害時，通過遙感技術，可獲得發生災害地區的實時狀況，降低環保工作的危險性。

2.3 遙感在災害預防方面的應用

自然災害是人類所面臨的一個難以攻克的問題，自然災害的頻發嚴重影響了社會各方面的發展進程，尤其是海嘯、地震等難以控制的大規模自然災害，嚴重損傷了人類的生命及財產安全，這就要求人類不斷提高防災、控災的能力。

自然災害的發生難以阻止，但對自然災害進行準確的預測卻能極大程度地降低災害帶來的多方面的損失，尤其是通過災害的預測將人民的傷亡降到最低，這就要求我們能對自然災害出現前的各種征兆和因素進行準確的掌握，并對災害持續的時間和可能涉及到的相關規模進行精準的判斷和預測，在災害發生過后，能夠掌握災區的受災程度及重建的實施情況等。在自然災害預防方面引入遙感技術可有效獲得災前、災中、災后的實施情況。以地球衛星遙感為例，其可以以宇宙空間作為工作平臺，對災區的各項動態進行監控，相關的研究人員與專家可以遙感技術發回的信息作為討論依據，對災區的受災程度進行綜合性評價并給出相應的重建措施。救災過程最重要的是能夠及時獲得災區信息并針對災區情況快速給出救災措施，遙感技術的應用為救災過程節約了大量的時間，能有效降低相應的損失。

2.4 遙感在新領域中的應用

2.4.1 遙感在考古領域的應用

遙感在考古方面的應用過程大致為通過電磁波反射的原理對地下考古人員難以進入的歷史遺跡進行勘探，從而對傳感器等設備獲得的相關信息進行深入分析和探討，以得到一定的考古方面的結論。遙感技術的引入大大降低了考古人員的工作量，從加快其考古進度，且其應用原理是對遺跡反射出的電磁波進行分析和監測，不會對古物和遺跡造成損傷，保證了歷史遺跡的完整性，因此，遙感技術在考古方面的應用逐漸深入，在一定程度上推動了考古領域的發展。

2.4.2 遙感在公共衛生領域的應用

近年來，由于流行病毒、傳染病等的傳播速度不斷增加且其難以得到有效的控制，公共衛生的重要性逐漸得到了人們的重視，因此，將遙感技術應用到公共衛生領域具有重要的意義，相關的工作人員也逐漸意識到遙感在該領域應用的重要性。

2.4.3 遙感在巖石力學中的應用

遙感的基本原理就是通過對事物反射出的電磁波進行檢測從而獲得一定的信息。巖石力學中主要是利用遙感技術對相關的材料在一定的應力下對電磁波的反射情況進行相應的研究，并通過相應的光譜曲線確定巖石材料的特殊性質。

3 遙感應用的發展趨勢

隨著遙感技術在各領域的廣泛應用，其涉及的相關技術也日益純熟，諸如遙感影像獲取技術等都朝著愈加先進的方向發展，使得遙感技術獲得實時信息的能力及運行速度等方面都得到了一定程度的提高。

3.1 遙感影像獲取技術趨于前沿

近些年越來越多相關領域的學者趨向于遙感技術的研究，在研究人員的不懈努力下，遙感技術中涉及的傳感器不斷更新換代，且研發水平得到了一定的提升，其主要表現在傳感器的成像雷達和光譜儀分辨率的提高，這對其在地質勘探方面的應用具有極其重要的意義。另外，相關研究對于遙感技術中雷達的全天候獲取信息能力的加強，促進了地觀測領域的發展。

3.2 遙感技術的應用逐漸商業化并得到普及

每種前沿技術能形成一個完整的產業是決定其是否能長期穩定的存在下去的關鍵所在，即通過產業鏈獲得豐厚的物質基礎，以維持該項技術的不斷發展。因此，在新興技術的發展初期總需要商業化的相關活動來推動其發展。

遙感技術在各個領域都有極其廣泛的應用，可以說與地球學科有關的各個學科中都在一定程度上涉及到遙感技術的應用。這種廣泛的應用在一定程度上促使應用遙感的用戶數量增大，從而推動遙感技術在商業領域的應用，雖然遙感技術在商業中還未形成固定的產業鏈，需求市場比較小，但隨著科學進程的不斷推進以及遙感技術的愈加純熟，遙感技術的進一步商業化指日可待。

4 結語

遙感是一門應用及其廣泛的新興學科，在諸如農業、環境保護、防災防害等多個方面均有一定程度的應用，其大致原理是通過對事物反射電磁波的探測獲得有關事物的信息，以便于應用領域依據相應的信息對所測事物進行全方位的了解。本文對遙感進行了論述，并對遙感主要應用及其發展趨勢進行了深入分析。隨著科技的進一步發展，遙感技術得到了不斷的研發和優化，在更多領域的應用指日可待。

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