遙感數(shù)據(jù)及應(yīng)用.doc

遙感數(shù)據(jù) 航天遙感應(yīng)用中使用的數(shù)據(jù)基本有兩種主要形式：遙感影像和數(shù)字圖像無論是用何種遙感成像方式，影像都是記錄在感光膠片或象紙上。如同普通像片那樣，其灰度和顏色是連續(xù)變化的，它也被稱為模擬圖象，而數(shù)字圖像往往記錄在數(shù)字磁帶上的，其灰度或顏色是離散變化的。 遙感影像 遙感影像可以通過對(duì)地表攝影或掃描獲得。攝影影像是攝相機(jī)對(duì)地面物體攝影，直接在感光材料上記錄地物的光像；掃描影像是地面信息通過探測(cè)器先變?yōu)殡娦盘?hào)并記錄在磁帶上，然后回放磁帶，在感光片上曝光而成。遙感影像有黑白和彩色兩種，由于彩色影像比黑白影像能提供更多的地表信息，因此彩色影像在遙感中得到廣泛地使用。 (1)多波段影像：多波段影像是用多波段遙感器對(duì)同一目標(biāo)（或地區(qū)）一次同步攝影或掃描獲得的若干幅波段不同的影像。與單波段影像相比，它具有信息量大，光譜分辨率高（遙感器能分辨的地物的最小波長(zhǎng)間隔）的特點(diǎn)，并且可通過各種影像增強(qiáng)技術(shù)，獲得彩色合成影象，大大提高對(duì)地物的識(shí)別能力。Landsat上的MSS和TM影像都屬多波段掃描影像。 (2)彩色合成影像：彩色合成是將多波段黑白圖像變換為彩色圖像的處理技術(shù)。一般為三色合成,也可兩色或四色合成。合成的方法有兩種：直接使用光學(xué)方法和使用計(jì)算機(jī)的數(shù)字處理。前者是將一組黑白透明片放入配有特定的紅、綠、藍(lán)三色濾光片的光學(xué)系統(tǒng)中，投影到同一屏幕上，使圖像精確重合，形成彩色圖像。數(shù)字處理合成法是令三幅圖的像元亮度值變換為紅、綠、藍(lán)三基色的彩色編碼去控制彩色顯示設(shè)備，形成彩色圖像。根據(jù)合成影像的彩色與實(shí)際景物自然彩色的關(guān)系，可分為真彩色影像和假彩色合成影像，前者是比較真實(shí)地反映地物原來彩色的影像，它可以通過彩色感光膠卷拍攝獲得，也可以用彩色合成方法獲得；假彩色合成影像是通過彩色合成方法獲得的非真彩色影像。在光學(xué)合成法中，是將多波段影像配合不同濾光片準(zhǔn)確重疊合成。影像的波段和濾光片可有各種組合方案，所得的假彩色影像也各不相同。解譯時(shí)為了突出顯示影像中的某種地物，可選擇最佳組合方案。目前,用Landsat的MS-4,5,7波段影像的正片,分別配以藍(lán)、綠、紅濾光片，重疊投影合成的是標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像。在這種影像上，植被顯示為紅色，城鎮(zhèn)為藍(lán)灰色，水體為藍(lán)色，雪和云為白色等等。假彩色合成影像目前廣泛用于專題制圖、資源調(diào)查、地學(xué)研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。 數(shù)字圖像 入射到遙感器的電磁波經(jīng)探測(cè)元件交換為電信號(hào)后，需要進(jìn)行數(shù)字化，即把模擬遙感數(shù)據(jù)變?yōu)閿?shù)字化數(shù)據(jù)。它包括二個(gè)步驟，一是采樣，它是把空間域的連續(xù)量變?yōu)殡x散量；二是量化,它是對(duì)電磁輻射強(qiáng)度的離散化。 數(shù)字圖像又稱“數(shù)字化圖像”，它是以二維數(shù)組形式表示的圖像。該數(shù)組由對(duì)連續(xù)變化的圖像作等間隔采樣所產(chǎn)生的采樣點(diǎn)像元(像素)組成，像元的實(shí)地面積大小就是影像的地面分辨率，即相當(dāng)于IFOV在地面的投影面的大小，例如，陸地衛(wèi)星(Landsat) MSS的4,5,6,7波段影像各由7,500,000個(gè)像元點(diǎn)構(gòu)成。 每個(gè)像元相當(dāng)于實(shí)地面積5779m2 ；TM的影像除第6波段外，像元的實(shí)地面積為3030m2 。在數(shù)字圖像中，像元排列的橫方向從左到右按像元號(hào)排列，在縱方向上按行號(hào)排列。各像元的位置由(像元號(hào)，行號(hào))決定。 采樣點(diǎn)(像元)用一數(shù)值表示稱為像元的亮度值或灰度值，它對(duì)應(yīng)著一個(gè)像元所代表的相應(yīng)實(shí)地面積內(nèi)地物電磁輻射的強(qiáng)度。電磁輻射強(qiáng)度越大，則亮度值越大。在量化的數(shù)據(jù)中，對(duì)應(yīng)一個(gè)通道(波段)一個(gè)像元的信息量用比特(bit)表示。Landsat的TM的量化比特為8，MSS為6，NOAA的AVHRR為10。 在計(jì)算機(jī)處理中使用字節(jié)(byte)為單位(1 byte=8 bits)，所以， 通常用一個(gè)字節(jié)或二個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。圖像數(shù)據(jù)的全部數(shù)據(jù)量為：行數(shù)像元數(shù)通道數(shù)比特?cái)?shù)/8，單位為byte。 遙感圖像的數(shù)據(jù)量非常巨大。在地面站接收的衛(wèi)星數(shù)據(jù)通常被實(shí)時(shí)記錄到高密度數(shù)字磁帶(HDDT)上，然后根據(jù)需要拷貝到計(jì)算機(jī)兼容磁帶(CCT)等其它載體上。CCT是記錄、保存、分發(fā)衛(wèi)星數(shù)據(jù)等數(shù)字信息的最一般的載體，計(jì)算機(jī)可以直接對(duì)CCT 數(shù)據(jù)進(jìn)行各種有效、靈活、可靠的處理，使遙感圖像獲得良好的判讀、分析效果。 自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè) 我國(guó)是一個(gè)自然災(zāi)害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重的國(guó)家，應(yīng)用遙感，地理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，對(duì)重大自然災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，為政府和有關(guān)部分提供及時(shí)、準(zhǔn)確和可靠的信息，使防災(zāi)、減災(zāi)和救災(zāi)有充分的科學(xué)依據(jù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)保障的重大問題。 洪水、林火、干旱、森林病蟲害、地震和沙漠化等基本為突發(fā)性自然災(zāi)害,能否對(duì)這些災(zāi)害作出快速反應(yīng)(例如在2-3天為作出評(píng)估作為第一反應(yīng)能力，在半個(gè)月左右作出較詳細(xì)的評(píng)價(jià)作為第二反應(yīng)能力)對(duì)于防災(zāi)救災(zāi)決策的制定最為關(guān)鍵。 目前，監(jiān)測(cè)森林病蟲害、沙漠化等主要以陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)為主，分別構(gòu)建了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模型，進(jìn)而確定出沙漠化及森林病蟲害侵襲的程度和分布范圍。林火、洪水、雪災(zāi)、旱災(zāi)和地震等災(zāi)害主要以NOAA數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)，因?yàn)檫@些災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展更為迅速，如果不能及時(shí)獲得災(zāi)情，就很難做出準(zhǔn)確的決策。對(duì)于災(zāi)后的評(píng)價(jià)多采用航空遙感手段，以便更準(zhǔn)確地制定生產(chǎn)自救和重建家園計(jì)劃。 目前，我國(guó)已建立了重大自然災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和背景數(shù)據(jù)庫(kù)，從全國(guó)范圍的角度，宏觀地研究了自然災(zāi)害的危險(xiǎn)程度分區(qū)和成災(zāi)規(guī)律。同時(shí)還選擇了上述重大災(zāi)種進(jìn)行了詳細(xì)的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)方法與應(yīng)付突發(fā)性災(zāi)情的研究，建立了各自的感遙-地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)經(jīng)常性和突發(fā)性自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)功能。遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用在天氣分析和氣象預(yù)報(bào)中的作用：衛(wèi)星(主要指氣象衛(wèi)星)資料促進(jìn)了世界范圍的大氣，溫度探測(cè)，使天氣分析和氣象預(yù)報(bào)工作更為完全和準(zhǔn)確。在氣象衛(wèi)星云圖上可以根據(jù)云的大小、亮度、邊界形狀、紋理、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)等，來識(shí)別各種云系的分布，從而推斷出鋒面、氣旋、臺(tái)風(fēng)、冰雹、雷雹等的存在和位置，對(duì)這種大尺度和中小尺度的天氣現(xiàn)象進(jìn)行成功地定位、跟蹤及預(yù)報(bào)。 應(yīng)用于氣候研究和氣候變遷的研究：根據(jù)近年的研究表明，控制大氣長(zhǎng)期天氣過程和氣候變動(dòng)的有以下幾個(gè)因素:太陽活動(dòng);對(duì)于大氣圈的下墊面-地表面對(duì)大氣的影響;海洋對(duì)大氣的影響，以上這些因素都將引起整個(gè)地-氣系統(tǒng)輻射信息的變化，而這方面的資料可以通過衛(wèi)星來獲取。如氣象衛(wèi)星上有儀器可以直接取得CO2 等含量的數(shù)據(jù)。冰雹覆蓋也可以通過云圖的輻射信息獲得。此外為研究世界氣候和災(zāi)害性天氣變化，還專門設(shè)計(jì)了地球輻射收支試驗(yàn)裝置，用于測(cè)定整個(gè)地-氣系統(tǒng)獲得和損失的輻射能量。這對(duì)氣候?qū)W研究將不很大的推動(dòng)。遙感在森林資源調(diào)查和經(jīng)營(yíng)管理中的應(yīng)用利用遙感技術(shù)進(jìn)行森林資源調(diào)查和經(jīng)營(yíng)管理經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段，即二十世紀(jì)二十年代開始試用航空目視調(diào)查；30-40 年代利用航片進(jìn)行森林區(qū)劃和成圖，結(jié)合地面進(jìn)行森林資源勘測(cè)；50年代中發(fā)展了利用航片的分層抽樣調(diào)查，60-70年代，由于引進(jìn)大量新的設(shè)備和先進(jìn)的技術(shù)，如紅外彩色攝影，多光譜攝影、光學(xué)增強(qiáng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等,已形成多階抽樣體系。目前，遙感技術(shù)在林業(yè)工作中主要用于森林資源的調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及森林經(jīng)營(yíng)管理方面。林業(yè)資源分布廣，經(jīng)營(yíng)面積遼闊，屬于再生性生物資源。應(yīng)用遙感技術(shù)可編制大面積的森林分布圖，測(cè)量林地面積，調(diào)查森林蓄積和其它野生資源的數(shù)量。對(duì)宜林荒山荒地進(jìn)行立地條件調(diào)查、繪制林地立地圖、土地利用現(xiàn)狀圖和土地潛力圖等，測(cè)算各類土地面積，進(jìn)行土地評(píng)價(jià)。通過對(duì)森林變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)對(duì)林業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)-采種、育苗、造林、采伐、更新、林產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)裙ぷ髌鹬笇?dǎo)作用。 在“七五”“八五”期間,我國(guó)已成功地利用陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)我國(guó)“三北”防護(hù)林地區(qū)進(jìn)行了全面的遙感綜合調(diào)查，并對(duì)其植被的動(dòng)態(tài)變化及其產(chǎn)生的生態(tài)效益做了綜合評(píng)價(jià)，為國(guó)家制定長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃奠定了科學(xué)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，遙感技術(shù)已成為獲取森林資源信息的重要手段,相信隨著遙感技術(shù)的不斷完善，它將給林業(yè)的生產(chǎn)和管理帶來劃時(shí)代的革命。 遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)，礦產(chǎn)調(diào)查和水文、工程，環(huán)境地質(zhì)勘查與監(jiān)測(cè)，在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用。遙感地質(zhì)是在50年代航空遙感地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上和70年代運(yùn)用航天遙感技術(shù)發(fā)展起來的。經(jīng)過近二十多年的推廣應(yīng)用和研究，目前已成為地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)手段。應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查：水文、工程、環(huán)境地質(zhì)勘查擴(kuò)大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)，旅游地質(zhì)，國(guó)土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多領(lǐng)域。應(yīng)用技術(shù)方法水平隨著遙感和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也有了很大提高。 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與編圖：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是重要的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，以遙感方法為主填圖，大面積多圖幅聯(lián)測(cè)，不僅節(jié)約經(jīng)費(fèi)，而且還能提高工效；在礦產(chǎn)勘查工作中，利用陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理鑲嵌，制作成衛(wèi)星影像圖，為宏觀分析研究重點(diǎn)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景，提取有用礦產(chǎn)信息提供了主要基礎(chǔ)圖件。 金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)：遙感在金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)的應(yīng)用方面，近年來在分析技術(shù)及應(yīng)用效果方面有了很大的發(fā)展和提高，已從過去單一的構(gòu)造，線性影像解譯已發(fā)展為各種礦化蝕變、含礦巖石波譜特征研究，多元信息綜合圖像處理以及綜合各類地學(xué)信息對(duì)目標(biāo)礦種成礦有利地段進(jìn)行優(yōu)化。 油氣勘探：利用衛(wèi)星遙感資料解譯圈定的地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)野外調(diào)查和驗(yàn)證,?？色@得許多靶區(qū)。此外在天然氣管道選線工程，油田環(huán)境監(jiān)測(cè)以及大比例尺地形圖修測(cè)等方面衛(wèi)星遙感也發(fā)揮著更要的作用。 遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 現(xiàn)代遙感技術(shù)的多波段性和多時(shí)相性，十分有利于以綠色植物為主體的再生資源的研究。遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要有以下幾方面。土地資源調(diào)查：土地資源是指包括氣候、地形、表層巖石、土地、植被和水文等自然要素的綜合體，可以說包括了整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)要素。國(guó)際上于50年代開始大量地使用航空像片進(jìn)行以土地為主體的土地資源調(diào)查工作，70年代開始利用衛(wèi)星影像對(duì)原來缺乏資料的第三世界國(guó)家進(jìn)行了中比例尺制圖。 土地資源監(jiān)測(cè)：土地資源是一個(gè)變化的自然綜合體，特別是一些人類經(jīng)營(yíng)得不合理的地區(qū),往往引起土壤侵蝕，土地沙化和土地次生鹽漬化等。對(duì)土地資源的監(jiān)測(cè)除實(shí)地進(jìn)行定位觀測(cè)外，還可用不同時(shí)期的同一幅影像進(jìn)行影像迭加，對(duì)比，來準(zhǔn)確地看出土地資源的變化情況，特別是一些交通不便，或面積較大的地區(qū)，只有衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展以后，真正的所謂監(jiān)測(cè)才變成了現(xiàn)實(shí)。 作物估產(chǎn)：作物的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量對(duì)于一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響很大；所以倍受各國(guó)的重視。從目前的研究來看，作物估產(chǎn)基本上分兩個(gè)方面：一是大面積估產(chǎn)，它是以衛(wèi)星影像進(jìn)行生態(tài)分區(qū)，在各個(gè)生態(tài)區(qū)根據(jù)歷史產(chǎn)量建立各種的產(chǎn)量模擬公式，并根據(jù)每年的氣候條件進(jìn)行校正。另一方面是小區(qū)估產(chǎn)，它是將衛(wèi)星影像和航空像片相結(jié)合的一種方法。 農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)：地面溫度、土壤水分的旱澇狀況等環(huán)境條件以及其生長(zhǎng)狀況都可通過近紅外和熱紅外接收的遙感影像探測(cè)到。 魚情水產(chǎn)研究。 草原調(diào)查與監(jiān)測(cè)。 遙感(RS)簡(jiǎn)介 遙感是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，在本世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。開始為航空遙感，自1972年美國(guó)發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星后，標(biāo)志著航天遙感時(shí)代的開始。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于資源環(huán)境、水文、氣象，地質(zhì)地理等領(lǐng)域，成為一門實(shí)用的，先進(jìn)的空間探測(cè)技術(shù)。 遙感是利用遙感器從空中來探測(cè)地面物體性質(zhì)的，它根據(jù)不同物體對(duì)波譜產(chǎn)生不同響應(yīng)的原理，識(shí)別地面上各類地物，具有遙遠(yuǎn)感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料，并從中獲取信息，經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識(shí)別地物。（一）遙感技術(shù)主要特點(diǎn) 1可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。遙感用航攝飛機(jī)飛行高度為10km左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達(dá)910km左右，從而，可及時(shí)獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達(dá)3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像，對(duì)地球資源和環(huán)境分析極為重要。 2獲取信息的速度快，周期短。由于衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，從而能及時(shí)獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，這是人工實(shí)地測(cè)量和航空攝影測(cè)量無法比擬的。例如，陸地衛(wèi)星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。 3獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達(dá)，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術(shù)，特別是航天遙感可方便及時(shí)地獲取各種寶貴資料。 4獲取信息的手段多，信息量大。根據(jù)不同的任務(wù)，遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測(cè)物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測(cè)物體。利用不同波段對(duì)物體不同的穿透性，還可獲取地物內(nèi)部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。 遙感技術(shù)所獲取信息量極大，其處理手段是人力難以勝任的。例如Landsat衛(wèi)星的TM圖像，一幅覆蓋185km185km地面面積，象元空間分辨率為30m，象元光譜分辨率為28位的圖，其數(shù)據(jù)量約為60006000=36Mb。若將6個(gè)波段全部送入計(jì)算機(jī)，其數(shù)據(jù)量為：36Mb6=216Mb 為了提高對(duì)這樣龐大數(shù)據(jù)的處理速度，遙感數(shù)字圖像技術(shù)隨之得以迅速發(fā)展。 目前，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域。在未來的十年中，預(yù)計(jì)遙感技術(shù)將步入一個(gè)能快速，及時(shí)提供多種對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)的新階段。遙感圖像的空間分辨率，光譜分辨率和時(shí)間分辨率都會(huì)有極大的提高。其應(yīng)用領(lǐng)域隨著空間技術(shù)發(fā)展，尤其是地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相互滲透，將會(huì)越來越廣泛。遙感（Remote Sensing），從廣義上說是泛指從遠(yuǎn)處探測(cè)、感知物體或事物的技術(shù)。即不直接接觸物體本身，從遠(yuǎn)處通過儀器（傳感器）探測(cè)和接收來自目標(biāo)物體的信息（如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁波、地震波等信息），經(jīng)過信息的傳輸及其處理分析，識(shí)別物體的屬性及其分布等特征的技術(shù)。 通常遙感是指空對(duì)地的遙感，即從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上（如高塔、氣球、飛機(jī)、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等）通過傳感器，對(duì)地球表面的電磁波（輻射）信息進(jìn)行探測(cè)，并經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析，對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的綜合性技術(shù)。 當(dāng)前遙感形成了一個(gè)從地面到空中，乃至空間，從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用，對(duì)全球進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測(cè)體系，成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。 遙感在地理學(xué)中的應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)和促進(jìn)了地理學(xué)的研究和發(fā)展，使地理學(xué)進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展階段。 遙感信息應(yīng)用是遙感的最終目的。遙感應(yīng)用則應(yīng)根據(jù)專業(yè)目標(biāo)的需要，選擇適宜的遙感信息及其工作方法進(jìn)行，以取得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 遙感技術(shù)系統(tǒng)是個(gè)完整的統(tǒng)一體。它是建筑在空間技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及生物學(xué)、地學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上的，是完成遙感過程的有力技術(shù)保證。（二）遙感的原理與實(shí)踐-以上海市第三輪航空遙感調(diào)查為例 在人類即將告別20世紀(jì)，并邁步跨入21世紀(jì)之際，上海市人民政府要求: 對(duì)20世紀(jì)末的上海城市發(fā)展?fàn)顩r，作一次全面的航空遙感調(diào)查，這是繼1988年和1994年前兩輪航空遙感調(diào)查之后的上海市第三輪航空遙感調(diào)查。本次航空遙感調(diào)查的目的是：運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，將20世紀(jì)末的上海城市發(fā)展?fàn)顩r，以數(shù)字化的形式真實(shí)、詳細(xì)地記錄下來，建立相應(yīng)的遙感影像資料數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)充分加以分析和利用，以便為未來的上海城市發(fā)展提供信息服務(wù)和決策參考。 一、遙感的基本原理 （一）基本概念 遙感一詞來源于英語“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，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，通過分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律。 （二）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)過程。信息處理的作用是通過對(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。 （三）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: -射線、X-射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。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、可見光、紅外線到微波的光譜段。 太陽作為電磁輻射源，它所發(fā)出的光也是一種電磁波。太陽光從宇宙空間到達(dá)地球表面須穿過地球的大氣層。太陽光在穿過大氣層時(shí)，會(huì)受到大氣層對(duì)太陽光的吸收和散射影響，因而使透過大氣層的太陽光能量受到衰減。但是大氣層對(duì)太陽光的吸收和散射影響隨太陽光的波長(zhǎng)而變化。通常把太陽光透過大氣層時(shí)透過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0k=-273.16）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。（四）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