Question

遥感技术的概念和遥感基本原理

Answer 1

“遥感”（Remote Sensing）即从远处探测、感知物体。遥感技术的一般概念是：从不同高度的遥感平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收和记录来自地球表层各类地物发射或反射的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理和分析，从而对不同的地物及其属性进行远距离探测和识别的综合技术。

众所周知，世界上所有绝对温度大于零度的物体，都能够反射、发射和吸收电磁波。不同物体由于其物质成分、结构构造以及物理和化学性质的差异，决定了它们对不同波长的电磁波的响应敏感程度的差异。也就是说，不同的物体，它们对一定波长的电磁波的发射、反射和吸收规律不同；即便是同一种类的物体，由于其所处自然状态的不同或是处于不同的地理环境，所表现出来的这种规律也不同。这种规律就是地物的波谱特性。图19-1表示几种植物的波谱特性，图19-2表示同一种农作物不同自然状态所表现出来的波谱特性。除此之外，自然界中大多数物体都具有一定的几何形态和纹理结构。所以，通过上述地物波谱特性的研究，将遥感仪器探测到的不同地物的电磁波信息与之比较，就能区分和鉴别地物的种类及其属性特征。这就是遥感所采用的基本原理。

从理论上讲，对整个电磁波波段都可以进行遥感，但实际上电磁波辐射在空中传输过程中，大气对其有明显的选择性吸收和散射作用（我们将电磁波辐射在大气传输过程中损耗较小，透射率较高的波段称为大气窗口）。由于“大气窗口”效应和探测技术水平限制，目前遥感技术只利用了有限的几个波段（窗口），其中最重要的波段如下。

可见光（0.39～0.76 μm）和近红外（0.76～2.5 μm）波段。这是地物对太阳辐射的强反射波段，所用的传感器主要是照（摄）相机或多波段扫描仪等。

图19-1 几种植物的波谱特性

图19-2 同一农作物不同自然状态的波谱特性

中红外（3～5 μm）波段。主要接收地物对太阳辐射的反射能量和自身的热辐射能量，所用的传感器主要是红外扫描仪等。

热红外（8～14 μm）波段。主要接收地物自身的热辐射能量，所用的传感器主要是热红外扫描仪等。

微波（8～1000 mm）波段。可分为主动和被动两种接收方式。主动式微波传感器通常包括侧视雷达、散射计和高度计；被动式微波传感器采用微波辐射计，包括扫描成像和非扫描成像等类型。