陶說
[拼音]：yaogan jishu
[英文]：remote sensing
從空間遠距離檢測地球表面物體所輻射或反射的電磁波強度及其在空間和時間上的分佈，以獲取大氣、陸地或海洋環境資訊的技術。遙感技術也包括用雷達等探測大氣和雲霧的物理特性，用聲納探測魚群和測量海底地形和對星際空間的探測等。各種地物因種類和環境條件不同，都有不同的電磁波輻射或反射特性（見地物波譜）。檢測地物和環境輻射的或反射的電磁波的儀器稱為遙感器。裝載遙感器的工具，稱為遙感平臺。利用遙感系統（圖1）收集的遙感資訊，能提供地物或地球環境的各種豐富資料。遙感技術是一門綜合性的科學技術，它包括研究各種地物的電磁波譜特性，研製各種遙感器和遙感平臺以及研究遙感資訊記錄、傳輸、接收、處理方法和分析解釋技術。它還涉及在農林、水文、地質、氣象、海洋、城市、工程建設和環境保護等各個學科領域中的應用。遙感技術的核心內容是資訊獲取、儲存、傳輸和處理技術，與電子學和計算機技術有密切的關係。
發展簡史
早在19世紀中葉就有人試驗從氣球上拍攝地面照片。在兩次世界大戰期間，空中攝影廣泛用於軍事偵察。30年代，人們開始研究彩色、彩紅外和多光譜攝影技術。這些技術在50年代以後已獲得實際應用。60年代初，美國密執安大學研製成實用的紅外和多光譜掃描器，提供了新的遙感手段，遙感技術逐步從軍事偵察應用為主發展成為地球資源勘察和環境監測的重要手段。在可見光和紅外波段遙感技術發展的同時，微波遙感技術自60年代以來也有很大進展。微波輻射計已廣泛用於測量大氣含水量、海水海冰和地物微波輻射強度以及北極冰區亮度溫度分佈。70年代初，高分辨力機載合成孔徑雷達從軍用擴充套件到民用以後，微波遙感技術得到了更快的發展。第一顆人造衛星發射成功以後出現了空間遙感技術，首先用於氣象觀測。1960年以來，美國、蘇聯、日本和歐洲航天局發射了多種氣象衛星。這些衛星傳送的遙感影象，不僅在氣象觀測方面而且在地球環境觀測中都具有重大的應用價值。美國國家航空航天局在60年代末開始進行以地球資源勘察和地球環境觀測為主要目的的“陸地衛星”（LANDSAT）計劃，在70年代陸續發射了18天覆蓋地球一遍的“陸地衛星”1、2、3號;在80年代初期又相繼發射了16天覆蓋地球一遍的“陸地衛星”4、5號，從而獲得週期性的遙感影象。同時，微波遙感技術在衛星遙感中也佔有重要位置並得到迅速發展。1962年，美國首次用雙通道微波輻射計測量金星表面溫度。微波輻射計是多種氣象衛星上的重要儀器。1978年美國發射的“海洋衛星”上裝有四種微波遙感器，其中包括合成孔徑雷達、多波段掃描成像微波輻射計、微波散射計和微波高度計。它們所獲得的資料和影象表明衛星載微波遙感器在地質海洋等領域具有很大的應用潛力。1983～1984年，美國兩次發射的太空梭上的成像雷達(SIR-A和SIR-B)也取得了重要的成果。
中國自50年代開始運用航空測量技術，70年代中期發展遙感技術，已研製成多種可見光、紅外和微波遙感器，並應用於國民經濟的許多領域，取得顯著的效益。中國利用“陸地衛星”取得的影象和計算機相容磁帶，擴大了遙感技術的應用。中國國家遙感中心(CNRSC)與世界各國的遙感組織進行了多方面的國際技術合作。
地物波譜和遙感器
大氣對不同波長的電磁波有不同的透射特性，只有若干波段範圍可供遙感應用。這些波段稱為大氣視窗。遙感技術中常用的波段有紫外、可見光、 近紅外、 熱紅外以及毫米和釐米波的微波波段（圖2）。在紫外、可見光和近紅外波段，常用的遙感器有空中攝影測量用照相機、多光譜照相機、電視攝像機、電荷耦合器件掃描器和多光譜掃描器等。在紅外波段，通常採用紅外輻射計和多光譜掃描器（見紅外遙感器）。在微波波段，通常採用微波輻射計、微波散射計、微波掃描輻射計、微波高度計、真實孔徑和合成孔徑側視雷達等（見微波遙感器）。接收物體本身輻射的電磁波或反射的自然光的遙感器，稱為無源（被動式）遙感器，如空中攝影測量用的照相機、多光譜掃描器、微波輻射計等。接收由自身發射的並由地物反射回來的電磁波的遙感器，稱為有源(主動式)遙感器，如側視雷達、散射計和高度計等。遙感器有時還可分為成像的和非成像的兩類。成像式遙感器用來獲取地表電磁波輻射或反射強度在空間分佈的影象，照相機、各種掃描器和成像雷達等都屬於這一類。非成像式遙感器用來獲取特定點或剖面的資料，微波輻射計、散射計及鐳射和微波高度計等皆屬此類。
彩紅外攝影機、多光譜照相機、多光譜掃描器、側視雷達和微波輻射計是用得較多的遙感器。彩紅外攝影是利用底片對不同波段，特別是近紅外波段的感光特性來獲取地物資訊的。多光譜影象能反映地物在不同電磁波波段的反射強度，可根據地物的波譜特性識別出各種地物類別。例如，圖3中 λ1、λ2和λ3波段的光譜影象可以區分植被、土壤和水體。圖4為幾種地物的電磁波強度在“陸地衛星”多光譜掃描器等4、5、6、7波段中的反映。多光譜掃描器有較精細的波段範圍和較高的信噪比，可以工作在可見光、近紅外和紅外波段，廣泛用於航空和航天遙感。
微波輻射計是最早使用的微波遙感器。它能獲取各種地物在微波波段自身的熱輻射能量。此能量的大小與物體的溫度和其他性質，特別是物體表面的性質密切相關，並且是按波長分佈的。多波段掃描成像微波輻射計是應用很廣的微波遙感器。
側視雷達是另一種重要的遙感器，它從空中側向發射電磁波束並接收從地面反射回來的電磁波。地物因介電常數、溼度和粗糙度等不同，反射的電磁波的強度也不同，因而能形成雷達影象上的灰階。雷達發射的電磁波能穿過雲層獲取地表影象，能在白天、黑夜和雲層覆蓋條件下工作，稱為全天候遙感器。在乾燥地區，它能穿透一定深度的地表反映淺層地下構造。合成孔徑雷達能提高遙感器的方位（角）分辨力，可以用較短的天線獲得較高解析度的影象，而且解析度高低與飛行高迭a href='http://www.baiven.com/baike/224/296773.html' target='_blank' >任薰兀蚨諍嬌蘸禿教煲８兄卸嫉玫焦惴旱撓τ謾７⑸浜徒郵詹煌較虻睦狀鋝ú⑹褂貌煌牟ǘ危梢緣玫蕉嘀擲狀鑀枷瘢庥欣諛渴詠庖牒圖撲慊擲嗍侗稹Ⅻ/p>
遙感平臺
飛機、氣球、人造衛星和太空梭等都可用作遙感平臺。飛機是最常用的一種遙感平臺。用飛機作為平臺的遙感技術稱為航空遙感。航空遙感使用的飛機有的是隻能裝載簡單的遙感器的單發動機小型飛機和無人駕駛飛機，有的是能裝載多種複雜遙感器系統的大型飛機。飛行高度可從幾百米到2萬米，因而能獲取多種不同比例尺的遙感影象，具有很大的靈活性。航空遙感從70年代就已投入商業性服務。
氣球雖然最早用於空中攝影，但是在50年代後期才開始用作遙感平臺的試驗。到70年代，漂浮氣球的高度已達5萬米以上，載重可達數噸。它已成為大氣、天文和高空觀測的一種重要手段。漂浮氣球的缺點是運動方向受高空氣流影響而不能控制。
人造衛星可用作外層空間的遙感平臺。氣象衛星、“陸地衛星”和“海洋衛星”都是不同型別的遙感衛星。在正常情況下，遙感衛星可以在軌道上執行數年。衛星獲取的遙感影象資料可以通過無線電波傳輸到地面。因此，地面上可得到週期性的資料，為地球環境的動態觀測和資料更新提供豐富的資料。
遙感衛星的地面控制和資料傳輸
為了使衛星能在軌道上正常執行和地面上能夠接收衛星傳送的遙感影象資料，需要有專門的地面控制和接收臺站，即遙感衛星地面站。當衛星進入這些臺站的工作範圍時，即向這些臺站傳送遙測和遙感影象資料。這些臺站將遙測資料傳輸到執行控制中心；執行控制中心通過通訊網將遙感影象資料轉發到資料中心，經處理成為計算機相容磁帶或圖片提供使用者使用。執行控制中心還通過這些臺站向衛星傳送遙控指令，以便糾正衛星的執行姿態和軌道引數，指示遙感器開啟和關閉的時間（地點）等。
遙感影象處理
為了滿足各種不同的應用要求，需要對遙感器獲取的原始影象進行處理。常用的處理方法有光學的和電子學的兩種，而以電子技術中的計算機數字處理為最重要。處理的主要內容有影象整飾、幾何糾正和鑲嵌、特徵提取和分類以及各種專題處理。
影象整飾的作用是改善影象的質量。例如，擴大影象的對比度，使影象銳化而顯得更為清晰;進行輻射校正，去除因干擾而造成的影象上的斑點或條紋等。遙感器本身的效能不良、遙感平臺的姿態和速度的變化以及地球曲率等因素都會造成遙感影象的幾何畸變，這就需要進行幾何糾正。當遙感影象與各種投影的地圖配合使用時，還要進行投影變換或對幾幅影象進行鑲嵌處理。在實際應用中常常需要提取影象的特徵（如反映植物長勢的植被指數和地質構造的線性形跡等），區分地物類別和進行專題製圖等。與光學處理相比，計算機影象處理的工作方式靈活，重複性好，處理速度快，可以獲得高質量、高几何精度的影象。通過數字處理，遙感影象可以為建立和更新地理環境資訊庫提供資料，是一種重要的資訊資源。
參考書目
和達清夫、土屋清等：《リモ一トセンシング》，朝倉書店，東京，1976。
Robert N.Colwell，Manual of RemoteSensing，2nd ed.， AmericanSocietyofPhotogrammetry， Falls Church，1983.
FloydF.Sabins，Jr.， Remote Sensing，Principles and Interpretation， W.H. FreemanandCo.， San Francisco，1978.