不懂這些怎么好意思談遙感

遙感顧名思義就是“遙遠的感知”，通常是指在航天或航空平臺上對地球系統或其他天體進行特定電磁波譜段的成像觀測，進而獲取被觀測對象多方面特征信息的技術。

現代遙感技術起源于20世紀60年代，以數字化成像方式為特征，是衡量一個國家科技發展水平和綜合實力的重要標志，歷來被世界主要科技和經濟大國所重視。

中國政府特別重視遙感科技的發展，尤其是20世紀80 年代以后，我國航天遙感事業取得長足進步，一系列重要遙感衛星的成功發射，使我國也已躋身于世界遙感科技的前列。

風云氣象衛星（1988年以來）

資源系列衛星（1999年以來）

環境減災系列衛星（2008年以來）

高分系列衛星（2013年以來）

碳衛星（2016年）

遙感技術與國民經濟、生態保護和國防安全的關系也越來越緊密，比如土地資源調查、生態環境監測、農業監測與作物估產、災害預報與災情評估、海洋環境調查等，包括與日常生活息息相關的天氣預報、空氣質量監測、電子地圖與導航等活動，遙感都發揮了重大作用。進入21 世紀，遙感科技已顯現出高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率的“三高”新特征，并開拓了更多的應用新領域。

高空間分辨率遙感

空間分辨率 能夠被傳感器辨識的單一地物或2個相鄰地物間的最小尺寸。空間分辨率越高，遙感圖像包含的地物形態信息就越豐富，能識別的目標就越小。

高空間分辨率圖像 簡稱“高分圖像”，包含了地物豐富的紋理、形狀、結構、鄰域關系等信息，可主要應用于地物分類、目標提取與識別、變化檢測等。

近年來，隨著我國空間技術的快速發展，特別是高分辨率對地觀測系統重大專項的實施，我國的衛星遙感技術邁入了亞米級時代，高分2 號衛星（GF-2）全色譜段星下點空間分辨率達到0.8m。

商業化高分圖像的多領域應用

1.城市規劃管理：GF-2圖像可準確地識別城市街道、行道綠地、公園、建筑物、甚至車輛數量信息。

2.災情評估：高分圖像可以實現滑坡和洪水淹沒區快速提取、建筑物毀壞等監測。

3.軍事國防：高分圖像可以精確識別敵方的人員與裝備，包括裝備的型號、數量、調動等重要信息。

高光譜分辨率遙感

高光譜遙感 起源于20世紀80年代的高光譜分辨率遙感，又稱為高光譜遙感（Hyperspectral Re‐mote Sensing），它利用成像光譜儀在連續的幾十個甚至幾百個光譜通道獲取地物輻射信息，在取得地物空間圖像同時，每個像元都能夠得到一條包含地物診斷性光譜特征的連續光譜曲線。

高光譜成像儀發展歷程

世界上第一臺成像光譜儀AIS-1 于1983 年在美國研制成功。

1987 年，美國又推出了第二代高光譜成像儀AVIRIS，并持續不斷更新換代，已成為美國航空航天高光譜遙感科技發展的孵化器。

此后，許多國家先后研制了多種類型航空成像光譜儀，如加拿大的CASI、德國的ROSIS、澳大利亞的HyMap等。

在經過航空試驗和成功應用之后，1999 年底美國新千年計劃EO-1 衛星搭載了具有200 多個波段的Hyperion 航天成像光譜儀，正式開啟了航天高光譜遙感時代。

我國高光譜遙感科技進展

我國高光譜遙感科技發展幾乎與美國同步，1989 年中科院研制了我國第一臺模塊化航空成像光譜儀（MAIS），并在20世紀90年代又陸續研發了推帚式成像光譜儀（PHI）、新型模塊化成像光譜儀（OMIS）、輕型高穩定度干涉成像光譜儀（LASIS）等。

2002 年“神舟三號”搭載了我國第一臺航天成像光譜儀，此后我國發射的“嫦娥-1”探月衛星、環境與減災小衛星（HJ-1）星座、風云氣象衛星、GF-5衛星等也都搭載了航天成像光譜儀。

高光譜遙感的多領域應用

礦物分析 通過對礦物元素的診斷性光譜特征分析，高光譜遙感能夠實現對礦物成分及其豐度進行精確識別和填圖

植被研究 通過高光譜數據能夠反演植被物理和化學參數，進行作物長勢監測、品質評估等

水質監測 通過對水中葉綠素、黃色物質、懸浮物等成分的光譜反演，可以掌握水華爆發、黑臭水體分布以及污染來源等

其他 近年來，成像光譜技術也逐漸滲透進了各種非傳統遙感行業，比如在醫學、生物、刑偵、考古、文物保護等領域開展了廣泛的探索性應用。

高光譜遙感技術從其起步就被賦予了強烈的軍事應用色彩，在軍事目標偵察、陣地與裝備偽裝識別、戰場環境背景分析等方面有巨大應用潛力。

偽裝目標揭露 我國的高光譜遙感科技發展一直處于國際前列，中科院自主研發的高光譜圖像處理與分析通用軟件系統（HIPAS）被國際同行評為國際六大頂尖高光譜圖像處理軟件之一，并在高光譜遙感應用方面實現了向美、日、澳等發達國家的技術輸出，成果在國際上產生了重大影響。