遥感是20世纪60年代在美国创造的技术用语，用来综合以前所使用的摄影测量、影像判读、地理摄影而提出的。1972年，随着第一颗地球观测卫星Landsat的发射成功而迅速得到普及。遥感是一种远离目标，通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。对目标进行信息采集主要是利用了从目标反射或辐射的电磁波。接收从目标中反射或辐射的电磁波的装置叫遥感器（remote sensor）。搭载这些遥感器的移动体叫做遥感平台platform），如飞机及人造卫星等。遥感技术自20世纪60年代初兴起并迅速发展以来，遥感应用的领域在不断地扩大发展，遥感应用从其内容上可概括为资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划及全球宏观研究等（全球宏观研究为一大领域）四大领域。
一、环境遥感的特点
遥感（Remote sensing）就是遥远感知事物的意思，也就是不直接接触目标物和现象，在距离地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上，使用光学或电子光学仪器（称为遥感器）接受地面物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传递到地面，经过信息处理、判读分析和野外实地验证，最终服务于资源勘探、环境动态监测和有关部门决策。通常把这一接收、传输、处理、分析判读和应用遥感信息的全过程称为遥感技术。现代遥感技术在地球资源、环境及自然灾害调查、监测和评价中的应用，具有宏观、快速、准确、直观、动态性和适应性等其他技术不能取代的优势。特别是与其他相关技术（如现代通讯、对地定位、常规调查、台站观测、地理信息系统及专业研究）结合起来，更能充分体现其优势。环境遥感是从空中利用遥感器来探测地面物体的现代技术，其特点包括如下几方面：
（1）感测范围大，综合、宏观：航摄飞机的飞行高度可达10km左右，陆地卫星的轨道高度可达到910km左右。由于飞得高，观测的面积就广阔。例如每张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到3万km2，约相当于中国海南省的面积。遥感从飞机上或人造地球卫星上，居高临下获取的航空相片或卫星图像，不受地形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们研究地面各种自然、社会现象及其分布规律提供了便利条件。如航空相片可提供不同比例尺的地面连续景观相片，并可供像对的立体观察。图像清晰逼真，信息丰富。一张比例尺1/35000的23cm×23cm的航空相片，可展示出地面约60km2范围的地面景观实况。并且可将连续的相片镶嵌成更大区域的相片图，以便总观全区进行分析和研究。卫星图像的感测范围更大，一幅陆地卫星TM图像可反映出34225km2（即185km×185km）景观实况。
（2）信息量大、手段多、技术先进：环境遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的仪器取得所需的信息。现代遥感技术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。某些波段具有对云、雾、冰、干沙土等的穿透性，可深化对被测目标的认识。例如，可见光的蓝绿光波段对水体有一定的穿透度；用波长较长的微波雷达探测冰层，可以穿透冰层而到达冰层下面的地面或水体。遥感是现代科技的产物，不但能用摄影方式获得信息，而且可以用扫描方式获得信息。遥感技术的运用，扩大了信息量的获取，扩大了人类的观察范围和感知领域，加深了人类对事物和现象的认识。
（3）获取信息快，更新周期短，可动态监测：以往进行实地测绘地图，要几年、十几年甚至几十年才能重复一次。应用航空摄影测量方法以后，也要数年才能重复一次。而卫星绕地球运转，能迅速获得所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地球一遍。因此，利用遥感技术以后，地图更新可以大大缩短，一些地区自然现象的动态变化也能快速地反映出来，并及时作出预报。遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景观实况，现势性好，而且可通过不同时相取得的资料进行对比、分析和研究地物动态变化的情况，为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础。
（4）用途广、效益高：环境遥感已广泛应用于农业、林业、地质矿产、水文、气象、地理、测绘、海洋研究、军事侦察及环境监测等领域，深入到很多学科中，应用领域在不断扩展，具有明显的社会、经济和生态效益。
（5）受地面条件限制少：对于自然条件恶劣、地面工作难以开展的地区，如高山、冰用、沙漠、沼泽等，或因国界限制不易到达的地区，用遥感，特别是航天遥感方法，则比较容易获取资料。
二、现代遥感技术的构成
遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称，是一个多维、多平台、多层次的立体化观测系统。
遥感数据获取是在遥感平台和遥感器构成的数据获取技术系统的支持下实现的。由于各种平台和遥感器都有自己的适用范围和局限性（表1-1、1-2），因此往往随着具体任务的性质和要求的不同而采用不同的组合方式，以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性，甚至把它们对立起来，显然是不适宜的。
表1-1 各种遥感平台
表1-2 主要遥感器的特点
（据阎守邕，1990）
从遥感数据中提取有用信息，可以通过人工目视判读、计算机数据处理以及两者混合的方法实现。这两种方法及相应的技术系统各具优缺点，需要相互配合，取长补短。
三、环境遥感的应用
遥感技术自20世纪60年代初兴起并迅速得到发展以来，应用的领域在不断地扩展。环境遥感的应用从其内容上可概括为资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划及全球宏观研究四大领域。
1.遥感在资源调查方面的应用
遥感在资源调查中可发挥很大的作用，特别是在自然资源调查中，近年来做了很多工作，取得了丰硕的成果和可观的效益。其主要表现在国民经济建设中的农业、林业、地质矿产、水土保持及水利建设等部门中。
在农业、林业方面的应用：遥感在农林方面的应用主要是在农、林土地资源调查，土地利用现状调查，土壤干旱、沙化的调查及监测以及农作物长势的监测与估产，森林资源的清查等方面。近年来，在牧草场资源调查、短中期农林灾害、农用水资源以及生态环境调查等方面也相继开展工作，取得了成果。
在地质矿产方面的应用：遥感在地质及其矿产方面的应用主要表现在基础地质工作，矿产地质工作以及工程地质、地震地质、灾害地质的综合调查等方面的应用。遥感已成为地质矿产调查研究中的一种先进的工作手段和重要方法。遥感图像视域宽阔，客观真实地反映出各种地质现象及其相互间的关系，形象地反映出区域地质构造及其空间关系，为跨区域甚至全球的区域地质研究提供了极有利的条件。
在水文、水资源方面的应用：遥感在水文、水资源的应用，如水资源的调查、流域规划、水土流失调查、海口海岸带及浅海地形调查、海洋调查研究等方面，都能发挥重要作用。特别是在人类足迹难以到达的荒凉地区，遥感技术可成为水文、水资源调查的有效手段。
2.遥感在环境监测评价方面的应用
遥感在环境监测中主要是利用遥感提供的瞬间成像的大范围图像，对大气污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。由于遥感所提供的信息具有快速及时，现势性好，真实、客观、形象的特点，可实时地了解和掌握污染源的位置、污染物的性质、污染物的动态变化以及污染对环境的影响，为及时采取防护或疏导措施以及环境评价提供了基础。
3.遥感在对抗自然灾害方面的应用
自然灾害是指环境异常或环境的突发性变化，给人类生活和生存带来的灾难。近年来遥感技术在预报灾害方面取得了很多重要成就，成为预报自然灾害的有力工具和手段。
气象卫星当前已进入业务性运转，形成多层次的预报网络，在灾害性天气监测、天气分析预报、气象研究等方面，发挥了十分重要的作用。中国“风云一号”、“风云二号”气象卫星的研制和相继发射成功，标志着中国的气象预报技术已从单项、短期、小范围的预报发展成综合性、中长期、大范围的准确预报。为中国的旱情、洪水，以及滑坡、泥石流和病虫害的准确预报提供了可靠资料，为采取减灾措施打下了可靠基础。
4.遥感在区域分析及建设规划方面的应用
遥感图像是地表面一定区域景观的真实、客观的记录和形象显示。地理学区域分析亦充分利用和发挥了遥感图像的这一特点和优势，成为遥感在地理学应用的重要方面。
近年来随着城市化及城市建设的热潮，城市遥感方兴未艾。城市遥感可提供诸如城市土地利用现状、城市用地分析、城市环境监测及评价、城镇布局结构分析、城市道路交通分析、城市人口分析及城镇生态分析等城市发展的基础信息，为城市建设规划及决策提供了服务。
5.遥感在全球性宏观研究中的应用
遥感的全球性研究虽然目前尚未系统地进行，形成规模。但是，随着社会的发展，特别是诸如世界人口增加、资源危机、环境恶化等一系列涉及全球性的问题，越来越引起人们的关注。全球性研究（Global Study）已提到日程上，得到世界各国普遍的重视，全球性研究必将有一个较大的发展。
全球研究的目的主要是宏观地、整体性地对人类赖以生存的岩石圈、大气圈、水圈、生物圈的研究，以此带动区域性研究的深化，促进全球环境的改善。因此，这无疑为遥感发挥自身的特点和优势，开拓了又一应用领域。遥感可为全球研究提供各种便利条件，促进全球性研究的进一步开展和深化。例如，可利用全球定位系统（GPS）监测和研究板块的运移，深大断裂活动，研究环形构造的成因及其机制；利用气象卫星资料及其他遥感信息，进行全球性气象研究及世界灾情的预报；海洋动力学研究，地球表面固态水的分布，世界冰川的进退以及世界大环境的监测和治理等。遥感必将在全球性研究中发挥出更大的作用，做出更大的贡献。
6.遥感在其他方面的应用
在测绘制图方面的应用：航空摄影测量一直是测绘制图的一种主要资料来源和重要的技术方法，现已形成了完整而系统的学科体系，当代遥感的发展使测绘制图的资料来源更为多样化，资料的准确可靠性及其快速及时性和适时动态性等方面有了较大的改观；成图周期大为缩短；影像地图、数字地图等新图种和制图新工艺大量涌现，使测绘制图产生了新的变化和发展。
在历史遗迹、考古调查方面的应用：近年来在进行野外考古调查中，配合应用遥感图像分析，发现了大量重要的历史遗迹。
在军事上的应用：遥感在军事上的应用是不言而喻的。事实上，军事应用是遥感最早、最成功的应用，今天遥感的发展是得利于遥感军事上成功的应用而迅速发展起来的。目前发射的绕地球运行的卫星，绝大部分是与军事有关的。
四、环境遥感在中国的发展
随着遥感技术的发展，获取地球环境信息的手段越来越多，信息越来越丰富。因此，为了充分利用这些信息，建立全面收集、整理、检索以及科学管理这些信息的空间数据库和管理系统，加快进行遥感信息机理研究，研制定量分析模型以及实用的地学模型，进行多种信息源的信息复合及环境信息的综合分析等，构成了当前遥感发展的前沿研究课题。
中国国土辽阔，地形复杂，自然资源丰富。为了查清和掌握土地、森林、矿产、水利等自然资源，更好地配合国家建设，积极推广遥感技术的运用尤显必要。首先，国家的重视和支持，以及实行集中统一的领导规划，为中国遥感的发展奠定了基础。中国的遥感发展起步晚，在20世纪70年代初期和中期，仍明显地表现出部门自发的积极性，以及低水平的重复等初期发展的特点。为此，国家科委组织筹建了全国遥感领导组织，继而发展成国家遥感中心，集中领导及协调全国的遥感发展，编制中国遥感的中远期规划，确定了近期主攻的目标。第二，集中人力、物力进行科技攻关，重点突破，缩短了中国与国际遥感先进水平的差距。在1980～1990年，通过科技攻关，中国遥感技术的发展能力已全面形
成，遥感专业队伍得到进一步的锻炼和壮大。第三，全国性、大区域遥感工程的实施完成，充分显示出中国遥感的特色和水平。中国疆域辽阔，自然环境复杂，为开展遥感的实验研究提供了优越的环境条件。第四，新的资源卫星的发射，为中国的遥感发展带来了新的机遇。
“资源一号”卫星于1999年10月14日成功发射升空，结束了中国没有陆地资源卫星的历史。卫星每26天遍扫地球一次，每幅影像覆盖面积为120km2，空间分辨率达20m。“资源一号”卫星是中国第一颗高速传输式对地遥感卫星，该卫星在太空巡视地球1年有余，拍摄了几十万幅地面遥感影像。中国从20世纪80年代中期开始接收外国卫星拍摄的影像，应用于农业、森林、水利的监测和规划，对国民经济发展起到了很大作用。
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