遙感技術(shù)及其應(yīng)用

遙 感 （ Remote sensing簡 稱 RS） 就 是 遙 遠(yuǎn)的 感 知 ,指 借 助 對 電 磁 波 敏 感 的 儀 器 ， 在 不 與探 測 目 標(biāo) 接 觸 的 情 況 下 ， 記 錄 目 標(biāo) 物 對 電 磁波 的 輻 射 、 反 射 、 散 射 等 信 息 ， 揭 示 目 標(biāo) 物的 特 征 、 性 質(zhì) 及 其 變 化 的 綜 合 探 測 技 術(shù) 。一 、 遙 感 技 術(shù) 地 球 上 的 物 體 都 在 不 停 地 發(fā) 射 （ 輻 射 ） 、反 射 和 吸 收 電 磁 波 ， 并 且 不 同 物 體 的 電 磁 波 特征 是 不 同 的 。 地 球 上 的 物 體 都 在 不 停 地 發(fā) 射 （ 輻 射 ） 、反 射 和 吸 收 電 磁 波 ， 并 且 不 同 物 體 的 電 磁 波 特征 是 不 同 的 。 人 們 根 據(jù) 電 磁 波 的 差 異 來 辨 析 物 體 的 不 同的 這 個 原 理 ， 利 用 一 定 的 技 術(shù) 設(shè) 備 和 裝 置 ， 來探 測 地 表 物 體 對 電 磁 波 的 反 射 和 地 物 發(fā) 射 的 電磁 波 ， 從 而 提 取 這 些 物 體 的 信 息 ， 完 成 遠(yuǎn) 距 離識 別 物 體 。遙 感 技 術(shù) 就 是 在 這 個 原 理 的 基 礎(chǔ) 上 發(fā) 展 起 的 。遙 感 衛(wèi) 星 樹 木 水 體 草 叢 裸 露 的 地 表 路 面 建 筑 物 人 類 早 期 遙 感 活 動 的 “ 遙 感 平 臺 ” 曾 經(jīng) 使 用 風(fēng)箏 、 鴿 子 等 ， 為 后 來 的 航 空 遙 感 提 供 了 思 路 。閱 讀 國 際 空 間 站 我 國 神 舟 號 飛 船 法 國 SPOT-4衛(wèi) 星遙 感 衛(wèi) 星總 結(jié) ： 遙 感 技 術(shù) 是 隨 著 工 作 平 臺 、 傳感 器 和 探 測 器 的 發(fā) 展 而 發(fā) 展 的 。 視 域 廣 闊 ， 監(jiān) 測 范 圍 大 ， 能 瞬 時 成 像 、實 時 傳 輸 、 快 速 處 理 ， 迅 速 獲 取 信 息和 實 施 動 態(tài) 監(jiān) 測 。 遙 感 的 工 作 過 程 為 從 遠(yuǎn) 離 地 面 的 不 同 工 作 平 臺（ 如 高 塔 、 氣 球 、 飛 機(jī) 、 火 箭 、 人 造 衛(wèi) 星 、 宇 宙 飛 船 、航 天 飛 機(jī) 等 ） 上 通 過 各 種 傳 感 器 和 探 測 器 （ 如 照 相 機(jī) 、紅 外 探 測 儀 、 雷 達(dá) 等 ） 對 地 球 表 面 電 磁 波 （ 輻 射 ） 進(jìn)行 探 測 ， 并 經(jīng) 過 信 息 的 傳 輸 、 處 理 和 判 讀 分 析 ， 對 地球 的 資 源 與 環(huán) 境 進(jìn) 行 探 測 和 監(jiān) 測 。 簡 化 工 作 過 程 為 ： 林 地 與 草 地 兩 層 別 墅 區(qū)（ 1） 黑 白 影 像 ： 各 物 體 的 灰 度 不 同 。 （ 2） 彩 色 影 像 包 括 真 彩 色 和 假 彩 色真 彩 色 ： 相 片 的 色 彩 與 天 然 實 物 的 色 彩 十 分 接 近 。 底 片 為 非 可 見 光 波 段 相 片 ， 由 人 工 根據(jù) 需 要 添 加 顏 色 合 成 ， 與 天 然 實 物 色 彩 不 同 。 國 產(chǎn) 韓 國 合 資水 泥 相 同 顏 色 的 油 漆 在 遙 感 相片 中 的 差 異 標(biāo) 準(zhǔn) 假 彩 色 ： 草 、 樹 和 莊 稼 覆 蓋 地 區(qū) 通 常為 紅 色 ， 而 水 是 藍(lán) 黑 色 或 深 藍(lán) 色 的 ， 城 市 、 村莊 等 人 工 建 筑 為 灰 白 色 或 淺 藍(lán) 色 。 水 文 要 素植 被人 工 建 筑紅 色深 藍(lán) 色藍(lán) 黑 色灰 白 色淺 藍(lán) 色 （ 1） 遙 感 技 術(shù) 系 統(tǒng) 的 組 成 最關(guān)鍵裝置由 遙 感 平 臺 、 傳 感 器 、 信 息 傳 輸 接 收 裝 置 、 數(shù) 字 或 圖 像處 理 設(shè) 備 以 及 相 關(guān) 技 術(shù) 等 組 成 。 根 據(jù) 運(yùn) 載 工 具 航 天 遙 感 、 航 空 遙 感 、 近 地 遙 感根 據(jù) 輻 射 源 主 動 式 遙 感 和 被 動 式 遙 感按 照 電 磁 波 的波 譜 范 圍 紫 外 遙 感 、 可 見 光 遙 感 、 紅 外 遙 感 、微 波 遙 感 、 多 譜 段 遙 感 等按 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 或?qū)?題 環(huán) 境 遙 感 、 大 氣 遙 感 、 資 源 遙 感 、海 洋 遙 感 、 地 質(zhì) 遙 感 、 農(nóng) 業(yè) 遙 感 、林 業(yè) 遙 感 等2.遙 感 技 術(shù) 的 類 型 航 天 遙 感航 空 遙 感近 地 遙 感 航 空 遙 感 和 航 天 遙 感 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 具 體 內(nèi) 容 備 注礦 產(chǎn) 資 源 蘊(yùn) 藏 礦 產(chǎn) 的 地 方 有 許 多是 地 質(zhì) 斷 裂 或 環(huán) 形 構(gòu) 造帶 ， 較 容 易 借 助 遙 感 技術(shù) “ 發(fā) 現(xiàn) ” 礦 產(chǎn) 人 們 只 需 要 分 析 遙 感圖 像 就 可 以 劃 定 蘊(yùn) 藏礦 產(chǎn) 的 大 致 區(qū) 域生 物 資 源 通 過 遙 感 圖 像 解 譯 或 圖像 處 理 技 術(shù) ， 提 取 植 被的 分 布 、 類 型 、 結(jié) 構(gòu) 、健 康 狀 況 、 產(chǎn) 量 等 數(shù) 據(jù) 為 農(nóng) 業(yè) 、 林 業(yè) 、 城 市綠 化 、 環(huán) 境 保 護(hù) 等 部門 服 務(wù)二 、 遙 感 與 資 源 普 查 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 ： 勘 探 礦 產(chǎn) 資 源 ， 調(diào) 查 生 物 資 源 、 水 資 源 等 邵 陽 市 西 北 非 常 規(guī) 合 成 近 天 然 色 環(huán) 形 構(gòu) 造 圖 像尋 找 礦 產(chǎn) （ 環(huán) 形 構(gòu) 造 常 常 表 示 有 成 礦 區(qū) ） 遙 感 在 林 業(yè) 和 農(nóng) 業(yè) 方 面 的 應(yīng) 用部 門 應(yīng) 用 主 要 原 理林 業(yè) 清 查 森 林 資 源 、 檢測 火 災(zāi) 和 病 蟲 害 著 火 樹 木 ， 病 害 樹 木與 正 常 樹 木 反 射 光 譜不 同農(nóng) 業(yè) 識 別 農(nóng) 作 物 、 估 算產(chǎn) 量 、 災(zāi) 情 預(yù) 報 植 物 生 長 情 況 不 同 ，其 反 射 波 譜 特 征 不 同 全 椒 縣 孤山 林 場 松 毛蟲 危 害 分 布圖 ， 紅 、 黃 、綠 色 分 別 代表 反 映 重 災(zāi) 、中 災(zāi) 和 無 害區(qū) ， 黑 色 為非 松 林 區(qū) 。 災(zāi) 害 監(jiān) 測 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 具 體 內(nèi) 容 備 注環(huán) 境 監(jiān) 測 荒 漠 化 、 土 壤 鹽 漬 化 、海 上 冰 山 漂 流 、 海 洋生 態(tài) 、 全 球 氣 候 變 化及 其 影 響 、 植 被 變 化 、水 體 污 染 、 大 氣 污 染等 有 利 于 人 們 了 解環(huán) 境 變 化 ， 使 環(huán)境 得 到 保 護(hù) 和 改善災(zāi) 害 監(jiān) 測 旱 情 、 水 災(zāi) 、 滑 坡 、蟲 害 、 森 林 火 災(zāi) 等 泥石 流 、 地 震 、 農(nóng) 林 病 有 利 于 防 災(zāi) 減 災(zāi)三 、 遙 感 與 災(zāi) 害 監(jiān) 測 遙 感 與 洪 澇 災(zāi) 害1998年 夏 秋 ， 長 江 流 域 發(fā) 生 了 罕 見 的 大 洪 水 ， 洞 庭 湖及 荊 江 地 區(qū) 受 災(zāi) 比 較 嚴(yán) 重 。 國 家 利 用 飛 機(jī) 和 衛(wèi) 星 對 該 地區(qū) 進(jìn) 行 了 遙 感 監(jiān) 控 ， 獲 得 了 大 量 的 遙 感 影 像 圖 ， 通 過 計算 機(jī) 處 理 后 制 成 了 淹 沒 地 區(qū) 分 布 圖 ， 圖 中 淹 沒 地 區(qū) 和 分布 及 各 部 分 的 范 圍 一 目 了 然 。 而 且 ， 在 計 算 機(jī) 中 可 對 淹沒 面 積 按 各 種 要 求 進(jìn) 行 快 速 、 準(zhǔn) 確 無 誤 的 統(tǒng) 計 。 遙 感 與 環(huán) 境 污 染美 國 利 用 衛(wèi) 星 圖 像 研 究 煙 塵 污 染 ， 監(jiān) 測 到 紐 約 因 傾 倒 垃 圾 、酸 液 所 引 起 的 污 染 范 圍 。 他 們 曾 經(jīng) 利 用 1972年 10月 10日的 陸 地 衛(wèi) 星 圖 像 ， 發(fā) 現(xiàn) 有 一 股 從 紐 約 新 建 的 國 際 造 紙 公 司排 入 恰 普 林 湖 的 污 染 流 ， 這 股 污 染 流 一 直 流 到 附 近 的 佛 蒙特 州 ， 地 面 的 觀 測 也 證 實 了 這 個 結(jié) 論 ， 為 此 佛 蒙 特 州 以 衛(wèi)星 圖 像 為 證 據(jù) ， 對 該 廠 提 出 了 法 律 訴 訟 。 左 圖 是 沒 有 發(fā) 生 洪 水 使 得 遙 感 圖 像 ， 右 圖 中 紅 色 部 分 表 示洪 水 新 淹 沒 的 范 圍 ， 通 過 兩 圖 的 對 比 ， 可 獲 得 受 災(zāi) 區(qū) 域 的分 布 及 面 積 ， 為 分 洪 和 災(zāi) 后 重 建 提 供 決 策 依 據(jù) 。 閱 讀遙 感 與 洪 澇 災(zāi) 害 1998年 5月 21日 14時 1998年 8月 22日 15時觀 察 圖 中 安 鄉(xiāng) 的 水 情 變 化 1.圖 3-36、 3-37、 3-38分 別 是 黃 河 三 角 洲 不 同年 份 的 衛(wèi) 星 遙 感 影 像 。 比 較 三 幅 圖 像 ， 說 一 說 ， 遙感 影 像 可 以 幫 助 我 們 分 析 哪 些 問 題 。 （ 提 醒 ： 從 土地 利 用 、 環(huán) 境 變 遷 、 環(huán) 境 問 題 等 角 度 思 考 ）遙 感 與 環(huán) 境 生 態(tài) 1.首 先 對 三 幅 圖 的 主 要地 物 進(jìn) 行 判 讀 ， 比 較 相同 地 物 在 面 積 、 數(shù) 量 、密 度 、 長 度 等 方 面 的 變化 ， 然 后 運(yùn) 用 相 關(guān) 原 理進(jìn) 行 解 釋 。從 三 幅 圖 的 主 要 對 比 可以 看 出 ， 黃 河 三 角 洲 的面 積 在 擴(kuò) 大 ， 主 要 是 泥沙 沉 積 作 用 造 成 的 ； 植被 覆 蓋 區(qū) 的 范 圍 增 加 ，是 由 于 植 樹 造 林 產(chǎn) 生 的 ；黃 河 水 的 泥 沙 增 多 ， 原因 是 水 土 流 失 的 加 劇 ；居 住 區(qū) 和 水 產(chǎn) 業(yè) 建 筑 區(qū) 的 面 積 增 加 。 2.我 國 的 環(huán) 境 與 災(zāi) 害問 題 有 ： 土 地 荒 漠 化 、土 壤 鹽 堿 化 、 環(huán) 境 污染 、 海 洋 生 態(tài) 環(huán) 境 破壞 、 植 被 破 壞 、 水 旱災(zāi) 害 、 滑 坡 、 地 震 、泥 石 流 、 農(nóng) 林 病 蟲 害 、森 林 火 災(zāi) 等 。例 ： 遙 感 技 術(shù) 可 以及 時 探 知 森 林 火 災(zāi)發(fā) 生 的 地 點 和 范 圍 ，可 分 析 大 火 蔓 延 的方 向 ， 為 滅 火 總 指揮 部 制 定 滅 火 計 劃 、做 出 滅 火 部 署 提 供 科 學(xué) 依 據(jù) 。 遙 感 與 沙 塵 暴 遙感與海嘯 乞 力 馬 扎 羅 山 的 積 雪 這 座 “ 赤 道 上 的 雪峰 ” 海 拔 5895米 ， 永 久性 積 雪 的 融 化 減 少 ，反 映 了 氣 候 的 變 暖 趨勢 ， 有 人 斷 言 ： 不 久的 將 來 ， 赤 道 上 將 見不 到 雪 峰 景 象 了 ！