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遙感技術(shù)的發(fā)展前景
隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，遙感技術(shù)將在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。下面是百分網(wǎng)小編為大家整理的遙感技術(shù)的發(fā)展前景的相關(guān)資料，歡迎大家閱讀。
現(xiàn)代遙感技術(shù)發(fā)展的展望
(一) 多分辨率多遙感平臺(tái)并存，空間分辨率、時(shí)間分辨率及光譜分辨率普遍提高
目前，國際上已擁有十幾種不同用途的地球觀測衛(wèi)星系統(tǒng)，并擁有全色0.8—5m，多光譜3.3—30 m的多種空間分辨率。遙感平臺(tái)和傳感器已從過去的單一型向多樣化發(fā)展，并能在不同平臺(tái)上獲得不同空間分辨率、時(shí)間分辨率和光譜分辨率的遙感影像。民用遙感影像的空間分辨率達(dá)到米級，光譜分辨率達(dá)到納米級，波段數(shù)已增加到數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)，回歸周期達(dá)到幾天甚至十幾個(gè)小時(shí)。例如，美國的商業(yè)衛(wèi)星ORBVIEW可獲取1m空間分辨率的圖像，通過任意方向旋轉(zhuǎn)可獲得同軌和異軌的高分辨率立體圖像;美國EOS衛(wèi)星上的MO—DIS—N傳感器具有35個(gè)波段;美國NOAA的一顆衛(wèi)星每天可對地面同一地區(qū)進(jìn)行兩次觀測。隨著遙感應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω叻直媛蔬b感數(shù)據(jù)需求的增加及高新技術(shù)本身發(fā)展的可能性，各類遙感分辨率的提高成為普遍發(fā)展趨勢。
(二) 新型傳感器不斷涌現(xiàn)，微波遙感、高光譜遙感迅速發(fā)展
遙感在短短不到40年的時(shí)間里，無論在理論、技術(shù)和應(yīng)用方面均得到了迅猛發(fā)展。20世紀(jì)的后半葉，不斷研制出新型傳感器，未來諸多領(lǐng)域傾向于合成孔徑雷達(dá)、成像光譜儀的廣泛應(yīng)用。 微波遙感技術(shù)是近十幾年發(fā)展起來的具有美好應(yīng)用前景的主動(dòng)式探測方法。微波具有穿透性強(qiáng)、不受天氣影響的特性，可全天時(shí)、全天候工作。微波遙感采用多極化、多波段及多工作模式，形成多級分辨率影像序列，以提供從粗到細(xì)的對地觀測數(shù)據(jù)源。成像雷達(dá)、激光雷達(dá)等的發(fā)展，愈來愈引起人們的關(guān)注。例如，美國實(shí)施的航天飛機(jī)雷達(dá)地形測繪使命即采用雷達(dá)干涉測量技術(shù)，在一架航天飛機(jī)上安裝了兩個(gè)雷達(dá)天線，對同一地區(qū)一次獲取兩幅圖像，然后通過影像精匹配、相位差解算、高程計(jì)算等步驟得到被觀測地區(qū)的高程數(shù)據(jù)。
高光譜遙感的出現(xiàn)和發(fā)展是遙感技術(shù)的一場革命。它使本來在寬波段遙感中不可探測的物質(zhì)，在高光譜遙感中能被探測。高光譜遙感的發(fā)展，從研制第一代航空成像光譜儀算起已有20多年的歷史，并受到世界各國遙感科學(xué)家的普遍關(guān)注。但長期以來高光譜遙感一直處在以航空為基礎(chǔ)的研究發(fā)展階段，且主要集中在一些技術(shù)發(fā)達(dá)國家，對其數(shù)據(jù)的研究和應(yīng)用還十分有限。近年來情況出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī)，1999年末第一臺(tái)中分辨率成像光譜儀(MODIS)隨美國EOS AM—1平臺(tái)進(jìn)入軌道，“新千年計(jì)劃”第一星EO—1攜帶兩種高光譜儀隨后進(jìn)入了太空。此外，歐空局的中分辨率成像光譜儀(MERIS)、日本ADEOS—2衛(wèi)星的全球成像儀(GLI)以及美國軌道圖像公司的軌道觀察者4號(ORB—VIEW—4)均相繼升空。一個(gè)高光譜群星燦爛的局面將展現(xiàn)在我們面前，對它的深入研究正處在突破的前夕。
(三) 遙感的綜合應(yīng)用不斷深化
目前，遙感技術(shù)正經(jīng)歷著一場質(zhì)的變化，綜合應(yīng)用的深度和廣度不斷擴(kuò)展，表現(xiàn)為從單一信息源分析向包含非遙感數(shù)據(jù)的多源信息的復(fù)合分析方向發(fā)展;從定性判讀向信息系統(tǒng)應(yīng)用模型及專家系統(tǒng)支持下的定量分析發(fā)展;從靜態(tài)研究向多時(shí)相的動(dòng)態(tài)研究發(fā)展。地理信息系統(tǒng)為遙感提供了各種有用的輔助信息和分析手段，提高遙感信息的識別精度。另外，通過遙感的定量分析，從區(qū)域?qū)ｎ}研究向全球綜合研究發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從室內(nèi)的近景攝影測量到大范圍的陸地、海洋信息的.采集乃至全球范圍內(nèi)的環(huán)境變化監(jiān)測。多時(shí)相遙感的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，獲取我國當(dāng)前城市化過程、耕地面積減少和生態(tài)環(huán)境變化的基本資料。與此同時(shí)，國際上相繼推出了一批高水平的遙感圖像處理商業(yè)軟件包，用以實(shí)現(xiàn)遙感的上述綜合應(yīng)用。其主要功能包括影像幾何糾正與輻射校正、影像處理與分析、遙感制圖、地理信息分析、可視化空間建模等
(四) 商業(yè)遙感時(shí)代的到來
隨著衛(wèi)星遙感的興起，計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)的進(jìn)步以及冷戰(zhàn)時(shí)期軍事情報(bào)部門的需要，數(shù)字成像技術(shù)有了極大的提高。世界各主要航天大國相繼研制出各種以對地觀測為目的的遙感衛(wèi)星，并逐步向商用化轉(zhuǎn)移。因此，國際上商業(yè)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界特別是私營企業(yè)直接參與或獨(dú)立進(jìn)行遙感衛(wèi)星的研制、發(fā)射和運(yùn)行，甚至提供端對端的服務(wù)，也是目前遙感發(fā)展的一大趨勢。
關(guān)于遙感技術(shù)未來的發(fā)展方向
1.遙感技術(shù)在水污染監(jiān)測方面的應(yīng)用
(1)利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高達(dá)1000萬噸，利用多光譜航片可對海面石油污染進(jìn)行半定量分析，將彩色航片同步拍照與近紅外片做的彩色密度分割圖相比較，更精密地判斷和解譯信息，參照圖片畫出不同油膜厚度的大致分級圖。通過彩色密度分割圖像，特別是數(shù)字密度分割圖，可以更準(zhǔn)確地判斷油量的分布情況。通過彩色密度分割可把相差零點(diǎn)零幾厚度的海面油膜區(qū)分出層次來，這有利于用航空遙感對海面油的擴(kuò)散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色，往外擴(kuò)散的油膜變薄，呈黃紫混在一起的顏色，再往外擴(kuò)散的油膜就更薄些呈紫色。通過對污染發(fā)生后各天的氣象衛(wèi)星圖像的對比分析，確定油膜的漂移方向，計(jì)算出其擴(kuò)散速度和擴(kuò)散面積。
(2)利用遙感技術(shù)監(jiān)測水體富營養(yǎng)化
浮游植物中的葉綠素對藍(lán)紫光和紅橙光有較強(qiáng)的吸收作用，當(dāng)水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化時(shí)，我們就可以利用遙感技術(shù)推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區(qū)的海水光譜特征是藻類、泥沙和海水的復(fù)合光譜，另外有機(jī)或無機(jī)顆粒物也會(huì)吸收入射光，影響水體的透明度。
(3)通過遙感技術(shù)調(diào)查廢水污染和泥沙污染
廢水的顏色與懸浮物性狀千差萬別，特征曲線上的反射峰位置和強(qiáng)度也不大一樣，可以用多光譜合成圖像進(jìn)行監(jiān)測。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大，水體反射量也會(huì)相應(yīng)增加，反射峰隨之紅移，定量判讀懸浮泥沙濃度的最佳波段是0.65～0.85微米。
(4)應(yīng)用紅外掃描儀監(jiān)測水體熱污染
應(yīng)用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量，真實(shí)反映其溫度差異。在熱紅外圖像上，熱水溫度高，輻射能量多，呈淺色調(diào)。冷水和冰輻射能量少，呈深色調(diào)。熱排水口處通常呈白色羽流，利用光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)對熱圖像作密度分割，根據(jù)少量的同步實(shí)測水溫，畫出水體等溫線。
(5)通過遙感技術(shù)分析水域的分布變化和水體沼澤化
水體總體反射率較低，選擇1.55～1.75微米波段的多時(shí)域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時(shí)域圖像上反映為水體面積縮小，從水體向邊緣有規(guī)律變化，顯示出不同程度的植被特征。
2.遙感技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用
(1)臭氧層
臭氧層位于地球上空25～30千米的平流層中，對0.3米以下紫外區(qū)的電磁波有較大吸收，可用紫外波段來測定臭氧層的變化。臭氧層在2.74毫米處也有一個(gè)吸收帶，可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計(jì)來測定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會(huì)吸收太陽紫外線而升溫，可使用紅外波段來探測，如用7.75～13.3微米熱紅外探測器測定臭氧層的溫度變化，參照濃度與溫度的相關(guān)關(guān)系，推算出臭氧濃度的水平分布。
(2)大氣氣溶膠
利用遙感圖像可分析大氣氣溶膠的分布和含量，工業(yè)煙霧、火災(zāi)濃煙和大規(guī)模沙塵暴在遙感圖像上都有清晰的圖像，可以直接圈定其大致范圍。利用周期性氣象衛(wèi)星圖可監(jiān)測沙塵運(yùn)動(dòng)，估計(jì)其運(yùn)動(dòng)速度，及時(shí)預(yù)報(bào)沙塵暴。通過衛(wèi)星資料可及早發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，把災(zāi)害損失降到最低。大比例圖片可用來調(diào)查城市煙囪的數(shù)量和分布，還可以通過煙囪陰影的長度來計(jì)算其大致高度。應(yīng)用計(jì)算機(jī)對影像進(jìn)行微密度分割，建立煙霧濃度與影像灰度值的相關(guān)關(guān)系，可測出煙霧濃度的等值線圖。
(3)有害氣體
彩紅外相片可監(jiān)測有毒氣體對污染源周圍樹木和農(nóng)作物的危害情況，通過植物對有害氣體的敏感性來推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。一般污染較輕的地區(qū)，植被受污染的情況不宜被人察覺，但其光譜反射率卻會(huì)明顯變化，在遙感影像上表現(xiàn)為灰度的差異。正常生長的植物葉片能強(qiáng)烈反射紅外線，在彩紅外相片上色澤鮮紅明亮。受到污染的葉子，其葉綠素遭到破壞，對紅外線的反射能力下降，其彩紅外相片顏色發(fā)暗，如白蠟樹受污染后呈紫紅色，柳樹呈品紅色略帶藍(lán)灰色。
(4)氣候變化
美國、歐盟、日本和俄羅斯的地球同步軌道氣象衛(wèi)星組成的靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)晝夜不停地觀測地球的氣候變化，得到全球范圍內(nèi)的大氣參數(shù)、海洋參數(shù)、地表狀況、輻射收支和臭氧分布等信息，對全球變暖、臭氧層空洞以及厄爾尼諾現(xiàn)象的研究非常重要。
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