海洋卫星遥感，让你“高高在上”看海洋

遥感的定义

遥感(Remote Sensing),是一种不接触物体而感知和观测物体并测量、分析和判定该物体或目标的性质、空间展布、类型和数量的感知技术。它是由1962年美国密执安大学等单位发起的“ 环境遥感讨论会”上,将“遥感”这个术语确定下来。遥感属于空间科学的范畴,是空间科学一个重要的组成部分。

遥感技术的历史与现状

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丨 遥感的发展简史

最早使用“遥感”一词的是美国海军研究局的艾弗林·普鲁伊特(Evelyn-L· Pruitt,1960)。1961年，在美国国家科学院（National Academy of Sciences）和国家研究理事会(Nation Research Council）的资助下，于密轨安大学(University of Michigan)的威罗·兰(Willow-Run)实验室召开了“环境遥感国际讨论会”之后，在世界范围内遥感作为一门新兴的独立学科，获得了飞速的发展。

但是，遥感学科的技术积累和酝酿却经历了几百年的历史和发展阶段。

无记录的地面遥感阶段(1608-1838年)；

有记录的地区遥感阶段(1839-1857年)；

空中摄影遥感阶段(1858-1956年)；

航天遥感阶段(1957-)；

而根据其应用以及传感器等具体分类，又包括以下具体阶段。

遥感平台方面

除了航空遥感已成业务运行之外，航天平台也已成系列。有飞出太阳系的“旅行者”1号、2号等的航宇平台;也有以空间轨道卫星为主的航天平台，包括载人空间站、空间实验室、返回式卫星，还有穿梭于空间与地球间的航天飞机(Spaceshuttle)。在空间轨道卫星中有地球同步轨道、太阳同步轨道卫星，也还有一些低轨和变轨卫星;有综合目标的较大型的卫星也有专题目标明确的小卫星群。不同高度、不同用途的卫星构成了对地球和宇宙空间的多度角、多周期的观测。

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传感器方面

成像光谱技术的出现把感测波段从几百个推向上千个谱段以上，探测的波段复盖范围不断延伸，波段的分割愈来愈精细，从单一谱段向多谱段发展，使探测目标的电磁波特性更全面地反映物体性质；成像雷达所获取的信息向多种频率、多角度、多极化方式、多种分辩率的方向发展；激光测距与遥感成像的结合使得三维实时成像成为可能；各种传感器空间分辩率的提高，特别是米级分辨率航天图像的出现使航天遥感与航空遥感的界线变得不清楚；数字成像技术的发展，打破了传统摄影与扫描成像的界线。多种探测技术的集成，日趋成熟，如雷达、多光谱成像与激光测高、GPS 3的集成可以实时测图，随着遥感技术的发展，集成度将更高。

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遥感信息处理方面

众多的传感器和日益增长的大量探测数据使得信息处理显得更为重要，光存储器的发展，使“ 信息爆炸 ”问题有所缓解；大容量、高速度运行的计算机与功能强大的专业图像处理软件的结合成为主流，PCI、ERDAS、ENVI、ER-MAPPER和IDRISI等商品化软件不仅早已为广大的用户所熟识，也在不断完善以适应遥感事业的发展。在信息提取、模式识别等方面不断引入相邻科学的信息处理方法，丰富了遥感图像处理内容，如分形理论、小波变换、人工神经网络等方法，使遥感信息处理更趋智能化。

尽管遥感信息的处理，在全数字化、可视化、智能化和网络化方面有了很大的发展，目前遥感的信息处理还不能满足广大用户的需求，今后遥感信息的处理将是发展遥感事业的关键之一。

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遥感应用方面

经过了近30多年的发展，遥感已经广泛地渗透到国民经济的各个领域，对于推动经济建设、社会进步、环境的改善和国防建设方面都起到重大的作用。

在外层空间的探测方面，从轨道卫星和宇宙飞船的传感器上所能获取的信息是地球上观测不能取得的。空间遥感对地球观测得到全球变化的信息已被证明是不可替代的，由遥感观测到的全球气候变化、厄尔尼诺现象及其影响、全球沙漠化问题及海洋冰山的漂流等动态变化得到新结论已经引起人们广泛的重视；海洋渔业、海上交通、海洋生态等方面的研究，遥感已成为重要角色。矿产资源、土地资源、森林、草场资源和野生动物资源、水资源的调查和农作物的估产都少不了遥感手段的应用；遥感在解决各种环境变化问题，如：城市化、沙漠化、土地退化、盐渍化、环境污染等问题。此外，在灾害监测，如水灾、火灾、震灾、各种气象灾害和农作物病虫害的预测、预报与灾情评估等方面，遥感都发挥了巨大的作用；在各种工程建设中，不同尺度、不同类型的遥感都在不同层次上发挥了作用。必须指出的是，近十多年来的国际上几次重大的军事行动，都综合地运用了遥感获取的重要信息。

丨遥感的现状

“ 多国发射卫星的局面已经形成；高分辨小型商业卫星发展迅速；雷达卫星遥感日益受到青睐；高光谱分辨率传感器是未来空间遥感发展的核心内容。”

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中国遥感的发展

我国虽然在二十世纪30年代个别城市进行过航空摄影，但系统的航空摄影是从二十世纪50年代开始，主要用于地形图的制作、更新，并在铁路、地质、林业等领域的调查研究，勘测、制图等方面起到了重要的作用。

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丨 主要成果

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中国自二十世纪70年代中后期开始广泛的应用遥感技术，取得了巨大的成就。通过 “六·五”到“九·五”的攻关，完成了一批具有世界先进水平的应用成果具有中国自己的特色。其主要成果表现在以下几方面:

在遥感各应用领域进行了广泛的探索和应用试验研究；

遥感广泛渗透到各地区和各专业部门，研究覆盖领域广、类型多、有专题性，也有综合性；

完成了一批全国范围和省、市、自治区范围的大型应用项目；

遥感应用研究取得了良好的经济效益和社会效益；

总之，中国遥感事业的发展，经历了二十世纪70年代至80年代中期的起步阶段、80年代后期至90年代前期的试验应用阶段，至90年代后期进入实用化和产业化阶段，在遥感理论、遥感平台、传感器的研制、系统集成、应用研究、学术交流、人才培养等方面都取得了瞩目的成就，为全球遥感事业的发展和国家的经济建设、国防建设作出了应有的贡献。

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遥感技术的特点

丨 探测范围广，获取信息的范围大

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遥感图像反映目标地物宏观性的特点使得大面积乃至全球范围内研究生态环境和资源问题成为现实。

丨 获取的信息内容丰富，可实现动态化监测

遥感技术获取的数据非常庞大。卫星周期性对地球各处进行观察使得有可能进行动态观测，获取新颖的资料，从而实现对地的动态变化监测。

丨 获取信息方便而且快速

利用遥感技术获取信息不受地形限制。同时，卫星还可以不受任何政治、地球条件的限制，覆盖地球的任何一角和整个地球。

丨 综合性强

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目前，遥感与地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的集成技术，丰富了环境信息的获取、分析和表现手段，构成对地观察监测的多层空间、多波段、多时相的综合系统。

遥感技术的未来发展

遥感技术未来的发展总体而言分为三个方向，一是遥感影像获取技术，二是遥感信息处理方法，三是遥感综合应用。

丨 遥感影像获取技术

高空间、高光谱、高时间分辨率和热红外遥感已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势；雷达（合成孔径雷达、激光雷达）遥感具有全天候全天时获取影像以及穿透地物的能力，在对地观测领域有很大优势；开发和完善陆地表面温度和发射率的分离技术，定量估算和监测陆地表面的能量交换和平衡过程；由航天、航空和地面观测台站网络等组成以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全时域和全空间的数据能力。

丨 遥感信息处理方法和模型

平台、多层面、多传感器、多时相、多光谱、多角度以及多空间分辨率的融合与复合应用，是目前遥感技术的重要发展方向；新型传感器不断涌现，微波遥感、高光遥感迅速发展；微波遥感采用多极化、多波段及多工作模式，形成多级分辨率影像序列，以提供从粗到细的对地观测数据源。

丨 遥感的综合应用不断深化

遥感技术正经历着一场质的变化，综合应用的深度和广度不断扩展，表现为从单一信息源分析向包含非遥感数据的多源信息的复合分析方向发展；从定性判读向信息系统应用模型及专家系统支持下的定量分析发展；从静态研究向多时相的动态研究发展。