遥感学
外观
| 英文 | Remote Sensing |
|---|---|
| 定义 | 不接触物体本身,远距离探测和感知其信息的科学技术 |
| 核心要素 | 电磁波、传感器、信息处理 |
| 主要平台 | 人造卫星、飞机、无人机 |
遥感学(Remote Sensing)是一门在不与探测目标直接接触的情况下,利用传感器来获取其信息,并对这些信息进行处理、分析和应用的科学与技术。
它通过感知目标反射或自身发射的电磁波(如可见光、红外线、微波等)来“看”到人眼看不见的、或更大范围的景象。遥感是摄影测量与遥感学科的另一核心分支,极大地扩展了人类感知自然的能力。
遥感基本过程
一个完整的遥感过程包括:
- 信息获取:
- 辐射源:太阳是自然界最主要的辐射源(被动遥感),也可以由传感器主动发射能量(主动遥感,如雷达)。
- 传输路径:电磁波在大气中传播时会受到吸收和散射的影响。
- 地物相互作用:电磁波到达地表后,会被不同的地物以不同的方式反射、吸收或透射,形成了独特的“波谱特征”。
- 传感器记录:搭载在卫星、飞机或无人机等平台上的传感器记录下这些电磁波信息,形成遥感影像。
- 信息处理与分析:
- 辐射校正和几何校正:消除大气、传感器和几何变形等因素对影像质量的影响。
- 影像增强:突出用户感兴趣的信息。
- 信息提取:通过目视解译或计算机自动分类,从影像中提取专题信息(如土地利用类型、植被覆盖度等)。
- 信息应用:将提取的信息应用于解决实际问题。
遥感分类
按平台划分
- 航天遥感:以卫星为平台,覆盖范围广,可进行周期性观测。
- 航空遥感:以飞机、无人机为平台,机动灵活,可获取高分辨率影像。
- 地面遥感:在地面进行的遥感测量,主要用于获取地物的波谱特征。
按传感器类型划分
- 被动遥感:传感器接收地物反射或自身发射的太阳辐射,如我们常见的彩色遥感影像。
- 主动遥感:传感器主动发射电磁波,并接收其后向散射信号。例如:
- 雷达 (Radar):能穿透云雾,实现全天时、全天候观测。
- 激光雷达 (LiDAR):可直接获取高精度的三维点云数据。
主要应用
遥感技术已渗透到社会经济的方方面面:
- 资源调查:土地资源、森林资源、水资源普查。
- 环境监测:大气污染、水体污染、土壤侵蚀监测。
- 灾害评估:洪水、火灾、地震等灾害的范围评估和损失估计。
- 农业:作物估产、墒情监测、病虫害预警。
- 城市规划:城市扩张监测、土地利用变化分析。
- 军事侦察