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[科普中國]-遙感工程

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遙感是通過遙感平臺(衛(wèi)星、飛機(jī)、氣球等)的傳感器,接收遠(yuǎn)距離目標(biāo)物的反射、輻射電磁波信息,傳送到地面接收站加工處理成遙感資料(圖像或數(shù)據(jù)),用來研究、探測、識別目標(biāo)物。將這種技術(shù)應(yīng)用于各類工程領(lǐng)域,例如鐵路工程地勘、農(nóng)業(yè)工程等,就叫遙感工程。

概述遙感,從字面上來看,可以簡單理解為遙遠(yuǎn)的感知,泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離的探測;從現(xiàn)代技術(shù)層面來看,“遙感”是一種應(yīng)用探測儀器。使用空間運(yùn)載工具和現(xiàn)代化的電子、光學(xué)儀器,探測和識別遠(yuǎn)距離研究對象的技術(shù)。遙感通過人造地球衛(wèi)星、航空等平臺上的遙測儀器把對地球表面實(shí)施感應(yīng)遙測和資源管理的監(jiān)視(如樹木、草地、土壤、水、礦物、農(nóng)家作物、魚類和野生動物等的資源管理)結(jié)合起來的一種新技術(shù)。

遙感是指一切無接觸的遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)。運(yùn)用現(xiàn)代化的運(yùn)載工具和傳感器,從遠(yuǎn)距離獲取目標(biāo)物體的電磁波特性,通過該信息的傳輸、貯存、衛(wèi)星、修正、識別目標(biāo)物體,最終實(shí)現(xiàn)其功能(定時、定位、定性、定量)1。

系統(tǒng)組成遙感是一門對地觀測綜合性技術(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其進(jìn)行探測的目標(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)生相互作用時會形成目標(biāo)物的電磁波特性,這就為遙感探測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和傳感器。其中遙感平臺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、歸納出被探測目標(biāo)物的影像特征,然后依據(jù)特征從遙感信息中識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、地圖測繪、環(huán)境監(jiān)測以及城市建設(shè)和管理等2。

工程地質(zhì)作業(yè)步驟遙感圖像具有視野廣闊、影像逼真、信息豐富的特點(diǎn)。在圖像中可直接或間接地獲得大量有關(guān)工程地質(zhì)方面的資料。遙感技術(shù)是工程地質(zhì)測繪的一種先進(jìn)手段。采用遙感技術(shù)進(jìn)行工程地質(zhì)測繪的作業(yè)步驟,可分為:室內(nèi)的初步判釋、編制系列預(yù)判圖、外業(yè)重點(diǎn)驗(yàn)證、室內(nèi)復(fù)判、編制正式圖件和文字報告1。

農(nóng)業(yè)遙感工程遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用是十分廣泛的,可歸納為下列5類:

(1)農(nóng)業(yè)資源調(diào)查

包括土地利用現(xiàn)狀、土壤類型、草場資源、低產(chǎn)土地資源和水資源的調(diào)查等,調(diào)查結(jié)束后進(jìn)行評價,提供數(shù)據(jù)和圖件。

(2)農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測

包括農(nóng)作物長勢監(jiān)測、土地沙化和鹽漬化監(jiān)測、魚群監(jiān)測、農(nóng)業(yè)用地污染監(jiān)測等。這種監(jiān)測是持續(xù)進(jìn)行的,在監(jiān)測過程中不斷提供農(nóng)業(yè)資源動態(tài)變化數(shù)據(jù)和圖件,提出應(yīng)該采取的對策,用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和決策。

(3)生物量估產(chǎn)

結(jié)合農(nóng)學(xué)知識和環(huán)境因素,預(yù)測小麥、水稻、玉米和棉花等大宗農(nóng)作物的產(chǎn)量,預(yù)測淡水養(yǎng)殖的產(chǎn)量和草場的產(chǎn)草量等。

(4)農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)報

包括農(nóng)作物病蟲害、草場雪災(zāi)和火災(zāi)的監(jiān)測和預(yù)報,洪水預(yù)警、測定受災(zāi)面積和災(zāi)后評估等。

(5)特殊應(yīng)用

包括農(nóng)業(yè)人口分布和農(nóng)村運(yùn)輸網(wǎng)調(diào)查、水土流失監(jiān)測以及野生動物調(diào)查等2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)