遙感對未來的展望

遙感是從遠離地面的不同工作平臺上，如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛星、宇宙飛船和航天飛機等，通過傳感器對地球表面的電磁波輻射信息進行探測，然后經信息的傳輸、處理和判讀分析，對地球的資源與環境進行探測與監測的綜合性技術。遙感技術從遠距離采用高空鳥瞰的形式進行探測，包括多點位、多譜段、多時段和多高度的遙感影像以及多次增強的遙感信息，能提供綜合系統性、瞬時或同步性的連續區域性同步信息，在環境科學領域的應用具有很大優越性。

20世紀90年代以來，環境遙感技術應用越來越廣。從陸地的土地覆被變化，城市擴展動態監測評價，土壤侵蝕與地面水污染負荷產生量估算，生物棲息地評價和保護，工程選址以及防護林保護規劃和建設。到水域的海洋和海岸帶生態環境變遷分析，海面懸浮泥沙、葉綠素含量、黃色物質、海上溢油、赤潮以及熱污染等的發現和監測，珊瑚和紅樹林的現狀調查與變化監測，堤壩的規劃與水沙平衡分析，水下地形地遙調查以及水域初級生產率的估算。再到大氣環境遙感中的城市熱島效應分析，大氣污染范圍識別與定量評價，大氣氣溶膠污染特征參數化，全球水、氣和化學元素等的循環研究，全球環境變化以及重大自然災害的評估等，幾乎覆蓋了整個地球系統。

一、遙感技術在環境科學中的應用

1.遙感技術在水污染監測方面的應用

（1）利用紅外掃描儀監視石油污染

全球每年排入海洋的石油及其制品高達1000萬噸，利用多光譜航片可對海面石油污染進行半定量分析，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，特別是數字密度分割圖，可以更準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零幾厚度的海面油膜區分出層次來，這有利于用航空遙感對海面油的擴散分布和半定量研究。濃度大的地方是黃色，往外擴散的油膜變薄，呈黃紫混在一起的顏色，再往外擴散的油膜就更薄些呈紫色。通過對污染發生后各天的氣象衛星圖像的對比分析，確定油膜的漂移方向，計算出其擴散速度和擴散面積。

（2）利用遙感技術監測水體富營養化

浮游植物中的葉綠素對藍紫光和紅橙光有較強的吸收作用，當水體出現富營養化時，我們就可以利用遙感技術推算出水體中的葉綠素分布情況。赤潮區的海水光譜特征是藻類、泥沙和海水的復合光譜，另外有機或無機顆粒物也會吸收入射光，影響水體的透明度。

（3）通過遙感技術調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度也不大一樣，可以用多光譜合成圖像進行監測。水中懸浮泥沙的濃度和粒徑增大，水體反射量也會相應增加，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）應用紅外掃描儀監測水體熱污染

應用紅外掃描儀記錄水體的熱輻射能量，真實反映其溫度差異。在熱紅外圖像上，熱水溫度高，輻射能量多，呈淺色調。冷水和冰輻射能量少，呈深色調。熱排水口處通常呈白色羽流，利用光學技術和計算機對熱圖像作密度分割，根據少量的同步實測水溫，畫出水體等溫線。

（5）通過遙感技術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微米波段的多時域影像可以分析水域的分布變化。沼澤化在時域圖像上反映為水體面積縮小，從水體向邊緣有規律變化，顯示出不同程度的植被特征。

2.遙感技術在大氣環境監測方面的應用

（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毫米處也有一個吸收帶，可用頻率為11O83兆赫茲的地面微波輻射計來測定臭氧在大氣中的垂直分布。另外臭氧層會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關系，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，工業煙霧、火災濃煙和大規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。利用周期性氣象衛星圖可監測沙塵運動，估計其運動速度，及時預報沙塵暴。通過衛星資料可及早發現森林火災，把災害損失降到最低。大比例圖片可用來調查城市煙囪的數量和分布，還可以通過煙囪陰影的長度來計算其大致高度。應用計算機對影像進行微密度分割，建立煙霧濃度與影像灰度值的相關關系，可測出煙霧濃度的等值線圖。

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（3）有害氣體

彩紅外相片可監測有毒氣體對污染源周圍樹木和農作物的危害情況，通過植物對有害氣體的敏感性來推斷某地區大氣污染的程度和性質。一般污染較輕的地區，植被受污染的情況不宜被人察覺，但其光譜反射率卻會明顯變化，在遙感影像上表現為灰度的差異。正常生長的植物葉片能強烈反射紅外線，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暗，如白蠟樹受污染后呈紫紅色，柳樹呈品紅色略帶藍灰色。

（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星組成的靜止氣象衛星監測系統晝夜不停地觀測地球的氣候變化，得到全球范圍內的大氣參數、海洋參數、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象的研究非常重要。

3.遙感技術在城市環境監測與管理中的應用

彩紅外遙感影像可監測固體廢棄物引起的生態環境變化，熱紅外遙感影像可調查工業廢水和廢氣的排放情況。城市道路寬的呈帶狀和環狀，窄的呈線狀，城市廣場一般以塊狀藍灰色與街道緊密相連于中心地帶。居民區呈灰色，高層樓房帶有寬長影，平房呈密集排列的小長方塊狀。水系呈淺藍色，綠地呈紅色。從遙感圖像上獲取這些信息，對優化城市結構有很大幫

助。另外城市里的高大建筑物對太陽輻射和其他熱輻射的吸收和釋放特性跟以土地和農作物為主要下墊面的郊區有很大不同，利用熱紅外遙感對城市下墊面進行分析就可以得出城市的熱島效應。

4.應用遙感技術監控生態環境

遙感影像真實記錄地貌形態特征并提供各環境參數的組合情況，根據其空間一致性和差異性進行區域環境范圍的生態區劃。利用遙感衛星相片還可以編制森林樹種、生長狀況和森林覆蓋圖，使用計算機集群分類，精度可高達8O％ 。一般野生動物環境與森林植被關系最為密切，通過研究植物的分布與長勢可大致確定動物的活動繁殖場所，從而編制森林野生動物保護規劃。

5.利用遙感技術監測自然災害

遙感技術對于暴雨、水土流失、地震和山體滑坡等地質災害的調查與監測也很有效。比如說地震與地球活動構造塊體分布及其活動方式密切相關，利用衛星預測地震技術主要集中在電磁波輻射和電離層異常監測、地表形變監測、紅外輻射監測以及衛星重力監測等方面。但由于目前技術條件的限制，地震還是不能準確預測，2017年5月的汶川大地震幾乎震碎了中國人的心，期待有一天，我們中國人能通過遙感技術準確預測地震災害，今天的悲劇永遠不要發生了。

二、遙感技術的發展趨勢

隨著科學技術的進步，光譜信息成像化，雷達成像多極化，光學探測多向化，地學分析智能化，環境研究動態化以及資源研究定量化，大大提高了遙感技術的實時性和運行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發展。

1.遙感影像獲取技術越來越先進

（1）隨著高性能新型傳感器研制開發水平以及環境資源遙感對高精度遙感數據要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛星遙感影像獲取技術的總發展趨勢。遙感傳感器的改進和突破主要集中在成像雷達和光譜儀，高分辨率的遙感資料對地質勘測和海洋陸地生物資源調查十分有效。

（2）雷達遙感具有全天候全天時獲取影像以及穿透地物的能力，在對地觀測領域有很大優勢。干涉雷達技術、被動微波合成孔徑成像技術、三維成像技術以及植物穿透性寬波段雷達技術會變得越來越重要，成為實現全天候對地觀測的主要技術，大大提高環境資源的動態監測能力。

（3）開發和完善陸地表面溫度和發射率的分離技術，定量估算和監測陸地表面的能量交換和平衡過程，將在全球氣候變化的研究中發揮更大的作用。

（4）由航天、航空和地面觀測臺站網絡等組成以地球為研究對象的綜合對地觀測數據獲取系統，具有提供定位、定性和定量以及全天候、全時域和全空間的數據能力，為地學研究、資源開發、環境保護以及區域經濟持續協調發展提供科學數據和信息服務。

2.遙感信息處理方法和模型越來越科學

神經網絡、小波、分形、認知模型、地學專家知識以及影像處理系統的集成等信息模型和技術，會大大提高多源遙感技術的融合、分類識別以及提取的精度和可靠性。統計分類、模糊技術、專家知識和神經網絡分類有機結合構成一個復合的分類器，大大提高分類的精度和類數。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應用，是目前遙感技術的重要發展方向。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統的開發應用也有待進一步研究。

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3.3S一體化

計算機和空間技術的發展、信息共享的需要以及地球空間與生態環境數據的空間分布式和動態時序等特點，將推動3S一體化。全球定位系統為遙感對地觀測信息提供實時或準實時的定位信息和地面高程模型；遙感為地理信息系統提供自然環境信息，為地理現象的空間分析提供定位、定性和定量的空間動態數據；地理信息系統為遙感影像處理提供輔助，用于圖像處理時的幾何配準和輻射訂正、選擇訓練區以及輔助關心區域等。在環境模擬分析中，遙感與地理信息系統的結合可實現環境分析結果的可視化。3S一體化將最終建成新型的地面三維信息和地理編碼影像的實時或準實時獲取與處理系統。

4.建立高速、高精度和大容量的遙感數據處理系統

隨著3S一體化，資源與環境的遙感數據量和計算機處理量也將大幅度增加，遙感數據處理系統就必須要有更高的處理速度和精度。神經網絡具有全并行處理、自適應學習和聯想功能等特點，在解決計算機視覺和模式識別等特大復雜的數據信息方面有明顯優勢。認真總結專家知識，建立知識庫，尋求研究定量精確化算法，發展快速有效的遙感數據壓縮算法，建立高速、高精度和大容量的遙感數據處理系統。

5.建立國家環境資源信息系統

國家環境資源信息是重要的戰略資源，環境資源數據庫是國家環境資源信息系統的核心。我們要提高對環境資源的宏觀調控能力，為我國社會經濟和資源環境的協調可持續發展提供科學的數據和決策支持。

6.建立國家環境遙感應用系統

國家環境遙感應用系統將利用衛星遙感數據和地面環境監測數據，建立天地一體化的國家級生態環境遙感監測預報系統以及重大污染事故應急監測系統，可定期報告大氣環境、水環境和生態環境的狀況。環境遙感地理信息系統是其支撐系統，在各種應用軟件的輔助下實現環境遙感數據的存儲、處理和管理；環境遙感專業應用系統是其應用平臺，在環境專業模型的支持下實現環境遙感數據的環境應用；環境遙感決策支持系統是其最上層系統，在環境預測評價和決策模型的驅動下進行環境預測評價分析，制定環境保護的輔助決策方案；數據網絡環境是其數據輸入和輸出的開放網絡環境，實現環境海量數據的快速流通。

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遙感技術在城市水污染監測中的應用

隨著航空航天技術的發展，遙感技術越來越多地應用于城市信息的分析研究，例如在土地利用、城鎮布局規劃、交通、綠化以及環境監測等方面。遙感技術在環境污染監測方面的應用更加體現了它的優越性，即具有可行、便捷、實效的特點。該文利用遙感信息的空間性、現勢性、時相性特征，解譯了3張不同時段蘇州河的彩色紅外遙感影像和熱紅外遙感影像的信息，分析了蘇州河水體污染的狀況和歷史原因。研究表明：在20世紀70年代蘇州河水體環境良好，到80年代由于沿河居住人口的急劇增加和工業的過度發展而影響了蘇州河的水質。90年代，由于人們環保意識的提高以及沿河工廠碼頭的遷移，蘇州河的治理已經取得了明顯的成效。

1 引言

隨著科學技術的發展以及航空、航天技術的深入，遙感技術已經越來越多地應用于城市信息的分析研究。遙感技術在環境污染監測方面的應用,具有監測范圍廣、速度快、成本低、且便于進行長期動態監測等優點，是實現宏觀、快速、連續、動態地監測環境污染的有效高新技術手段。介紹應用于環境污染監測中反映水體污染源的彩色紅外影像及熱紅外影像的信

息特征。并以上海市蘇州河為例，通過對3個不同時相的航空遙感影像的解譯分析，清楚地得到了蘇州河水體污染的動態狀況。同時通過有關資料查證得出，影響蘇州河水體污染的主要原因是城市人口的生活污水排放和沿河工業帶的急劇發展。

當前，遙感技術與地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）的結合應用日趨成熟。通過GIS地圖分析可以精確地判讀出城市水體污染的動態信息，起到了時時監控的效果，并確保了監控的真實性，從而對蘇州河治理工程決策的正確性、及時性起到了至關重要的作用。基于遙感技術和GIS分析系統的應用，就能幫助管理決策者更好地分析和確定宏觀工程問題，并作出及時有效的決策去解決它們。

2 利用遙感技術進行水體污染監測的研究

2.1 污染水體的反射光譜特征

對水體的遙感監測是以污染水與潔凈水的反射光譜性能對比研究為基礎的。總的看來，清潔水體反射率比較低，水體對光有較強的吸收性能，而較強的分子散射性僅存在于光譜區較短的波段上。故在一般遙感影像上，水體表現為深色調，在紅外波段上尤其明顯。水中懸浮物微粒會對入射進水里的光發生散射和反射，增大了水體的反射率。懸浮物含量增加，水體反射率也變大。水體里浮游植物大量繁殖是水體富營養化的顯著標志。由于浮游植物體內含的葉綠素對可見光和近紅外光波段具有特殊的“陡坡效應”，使得那些浮游植物含量大的水體,兼有水體和植物的反射光譜特征。隨著浮游植物含量的增高，其光譜曲線與綠色植物的反射光譜越近似。

石油污染是一種常見的水體污染現象。水體里污油濃度越高，散射光就越強。城市大量排放的工業廢水和生活污水中帶有許多有機物，它們在分解時耗去大量溶解氧，造成水體發黑發臭。在遙感影像上，這些水體的反射率都很低，呈現為深黑色條帶狀[1～2]。

2.2 應用彩色紅外影像監測水體污染信息

2.2.1 污染水的判讀標志

一般而言，可見光黑白影像記錄水體的反射光譜信息,是依靠灰度特征表示的。而彩色影像通過豐富的色彩、明亮度和飽和度記錄水體表面的各種信息，能突出表現水面細微的變化。研究表明，應用彩色紅外影像監測水體污染狀況效果最為理想。

根據在城市地區試驗研究的結果，認為1：10000比例尺的彩色紅外航空像片是比較適用的。識別水體污染的特征標志，包括影像的色彩、污染水體的紋理及其相關的輔助標志[1]。

2.2.2 污染物擴散狀態的影像特征

遙感監測視野開闊，對大面積發生的水體擴散過程容易通覽全貌，能觀察出污染物的排放源、擴散方向、影響范圍以及與清潔水混合稀釋等信息，從而查明污染物的來龍去脈，為研究人員水樣監測的布點提供依據。污染水體在彩色紅外影像上平面展布的圖形特征，會受到排放源作用力和水體動力合成的影響。它的擴散形態可以作為識別水動力特點的標志[1～3]。

(1) 靜態水中污染物的擴散

在水流靜止的環境里，污染物的排放都以排污口為中心成半圓形均勻地向外擴散，它在彩色影像上的幾何形態非常明顯。當排放口污水數量很大，污水流速很快時，則在平面上展布為扇狀或喇叭狀。

(2) 流動水中污水的擴散

由于受河水動力作用，從排污口排放的污水向下游順水流方向擴散并在平面上展開，且很快與河水摻混發生稀釋作用，故在彩色紅外影像上還可以觀察到水流的動力特點。

(3) 河口海灣內污水的擴散

在河口海灣地區，當污染水體注入時，由于受潮汐運動的影響，污染物隨水流漂浮移動，運動方向與潮汐推移方向相同。海洋潮汐每天周期性地發生漲落，污染物運動方向也相應發生改變，在彩色紅外影像上展布的形態也表現出不同圖案。在發生涌潮時，排污口污水呈現連續的一片；一旦退潮，污水與排污口失去聯系，形成了脫離污染源的離岸孤立的混濁水體。

2.2.3 水質監測的影像指示物

利用彩色紅外像片監測水質污染，除了上述影像色彩特征外，還可以憑借指示物發現隱蔽的污染物排放源，查明那些用肉眼不能直接觀察到的污染物。實踐證明，水中的懸浮泥沙和浮游植物可以作為判讀指示物[2～4]。

(1) 懸浮泥沙在水污染監測中的指示作用

水中的泥沙微粒，是許多污染物強有力的吸附物。例如重金屬離子、農藥和殺蟲劑，排放進入水體后大部分依附在懸浮泥沙上。所以在彩色紅外圖像上通過對懸浮泥沙的判讀分析，可以追蹤重金屬等污染物的行跡。對于堆放在池塘邊的垃圾對水環境的影響，可在彩色紅外像片上看到因受到水浸泡而向水中擴散的黑色羽流。

(2) 浮游植物在水污染監測中的指示作用

浮游植物具有葉綠素反射光譜的“陡坡效應”，在彩色紅外像片上能呈現紅色色調而易于識別。利用水體中浮游植物可以追蹤到污染物的排放源。在天津海河，曾從彩色紅外像片上

發現呈紫紅色的條帶狀的浮游植物蜿蜒伸展，經研究是與紡紗廠的污水排放有關系，從而查明了這個從不被注意的排污口[6]。

2.3 應用紅外遙感監測水污染

2.3.1 監測熱污染

熱紅外掃描圖像主要反映目標的熱輻射信息，對監測工廠的熱水排放造成的污染很有效。無論白天、黑夜，在熱紅外像片上熱水排放口的位置、排放熱水的分布范圍和擴散狀態都十分明顯，水溫的差異在像片上也能識別出來。因而利用熱紅外遙感影像能有效地探測到水污染的排放源。

例如，利用多時相的熱紅外圖像，并結合地面觀測，有關部門分析研究了海河全線79km的熱污染狀況。查明熱污染源有23個，熱水排放口達40多個，熱水總排放量約8.5×108t/a，并劃分出了無熱污染、輕度熱污染、中度熱污染、重度熱污染和嚴重熱污染河段[4～5]。

2.3.2 監測油污染

未污染的海水與水面上的油膜，由于兩者的輻射發射率（即比輻射率）不同，即使它們在相同的溫度下，輻射溫度也不相同。應用紅外掃描儀進行航空遙感監測，就能測出它們輻射溫度的差值，從而顯示出海面油污染分布的情況。在夜晚拍攝的熱紅外圖像上，船舶翻起的浪花呈現出較淺的色調顯示，像片上呈現出白色條帶，而排油的地方則呈現出黑色條帶。根據油膜的厚薄在像片上表現為灰階的不同，可以計算出油膜覆蓋的面積和數量。

2.4 水質的遙感定量監測

2.4.1將水面反射光譜測量結果與水質參數進行回歸分析，建立某一譜段上光譜反射率與某些水質參數的函數關系式。例如，在長春地區，曾求得在0.65～0.85m譜段，水體積分反射率PΔλ與懸浮泥沙濃度C之間的數學表達式為：PΔλ＝0.628C0.53

遙感對未來的展望 [篇2]

日前在我國舉行的第21屆國際攝影測量與遙感大會技術成就展上，我國展區展示的“影像中國”演示系統吸引了眾多觀眾：站在“影像中國”演示系統屏幕前，戴上特制的眼鏡，原來重疊模糊的圖像變得清晰而立體。如果利用人機互動進行操作，就可以身臨其境地在影像中遨游了。

專家介紹，之所以有這種身臨其境的感覺，就是因為該系統采用攝影測量與遙感技術，疊加了數字高程模型制作的三維影像。觀眾利用操縱桿或觸摸屏，不僅可以隨心所欲地欣賞各地風光，還能在全國范圍內查詢給定的位置。

以影像為基礎的攝影測量與遙感，開辟了人類認知地球的嶄新視角，提供了認識世界的新方法和新手段，實現了測繪業的歷史性跨越，并為我國信息化建設筑石鋪路。

測繪技術飛速發展

世界各國都非常重視攝影測量與遙感技術的發展。截至目前，以攝影測量與遙感為代表的現代測繪技術在我國也得到了廣泛應用，促進了測繪行業信息化發展步伐，并確立了我國在攝影測量與遙感領域的大國地位。

在攝影測量與遙感技術帶動下，我國測繪事業發展進入了以數據獲取實時化、數據處理自動化、數據傳輸網絡化、信息服務社會化為特征的信息化測繪體系建設新階段。目前，攝影測量與遙感已同大地測量、衛星定位、地圖制圖與地理信息系統以及工程測量等一起構成了整體的測繪學科與技術體系，使我國的測繪行業在經歷了模擬攝影測量、解析攝影測量后，步入數字攝影測量時代。

特別是進入21世紀，數字航空傳感器的傳入讓國內測繪業如虎添翼，城市大比例尺航空攝影測量制作的正射影像圖得到迅速發展，我國合成孔徑雷達技術從二維走向三維，地圖產品不再只由線條組成，而是以影像和三維立體形式來表現。

測繪技術得到飛速發展。我國自主研制的數碼航攝儀不僅達到了世界先進水平，而且已轉化為生產力，應用于地形圖生產。據介紹，通過數碼航攝儀獲取的汶川災區全部圖像，分辨率已經達到了0.2至0.3米的高清晰水平。我國自主開發的自動道路測量車，是目前具備世界先進水平的車載移動測量產品，已應用在基礎測繪、電子地圖、鐵路、公路、地理信息系統等領域，在北京奧運會建設工程中也得到大量應用。

現代先進測繪技術大大提高了工作效率。比如，過去大地信息的數據采集，要靠測繪工作者的雙腳“丈量”土地。如今，衛星和飛機帶著攝像機或照相機在空中飛一遍整個測區就可以完成，而且不受地形地貌限制。2017年我國成功發射的嫦娥一號探月衛星，就是利用攝影測量與遙感技術，在完成月球表面的高度測量后，將繪制立體的月球地圖，到時候普通人也能一睹月球的真實容貌。

此外，采用攝影測量和遙感技術已經構建起1:5萬以上的全國基礎地理信息數據庫、地名數據庫和土地利用數據庫等，各省區市已經或者正在建立1:1萬全省基礎地理信息數據庫。許多大中城市還建立起更大比例尺基礎地理信息數據庫，成為構建“數字中國”、“數字省區”、“數字城市”的重要基礎，為信息化社會搭建了堅實的平臺。

助力行業信息化

我國和平利用地理空間技術的成就和成效顯著，以應用帶動發展，促進了我國攝影測量與遙感的廣泛應用，成為各行各業的好幫手。

近年來，攝影測量與遙感已在測繪、農業、林業、水利、氣象、資源環境、城市建設、海洋及防災減災等領域廣泛應用，其在經濟社會發展中發揮了越來越重要的技術支撐和服務作用。

在汶川大地震的危急時刻、在災后重建的關鍵階段，攝影測量與遙感成為快速獲取災情的最佳途徑。據執行災區測量任務的四川測繪局同志介紹，災情發生后，在空中航線被視為“生命線”的危急時刻，空管部門卻為執行災區航空攝影測量任務的測繪工作者“擠”出了一條航線。因為前線指揮救援急需的就是災后最新影像圖，有了圖，就如有了“千里眼”，救災救援才能更精準定位。

統計結果也證明，災后影像圖以及地理信息數據在抗震救災中的不可或缺性。汶川大地震發生后，測繪系統為100多個部門和單位提供了大量測繪保障服務，累計提供災區地圖

5.3萬張，其中，新加工制作3.1萬張；遙感影像等基礎地理信息數據約12000GB,滿足了有關部門和單位抗震救災對地圖和地理信息的急需。及時為空降空投提供控制點數據近1200點，讀取坐標數據3000多個，極大提高了空降空投的準確率。

衛星遙感系統廣泛服務于工農業生產和社會生活的各方面。據介紹，山東省國土測繪院借助衛星數據，有效地監測省內全部露天和井采圖斑信息，解決了以往地面檢查難以達到“全面覆蓋、準確發現”的問題。專家認為，其技術成果在礦山開采動態監測領域填補了國內空白，整體水平達到了國際先進水平。統計顯示，山東省在蒼山試點期間，國土部門通過衛星圖像數據檢查、結合日常巡查，查處違法采礦40多起，越界采礦7處，對20多處無證采礦進行了礦坑回填，取得了良好的礦產資源執法監管效果。

攝影測量與遙感為北京奧運會提供了多項服務。開發了應急服務系統，為奧運場館應急信息管理提供技術支持；為奧運交通運行中心建成了北京奧運服務車輛GPS衛星定位監控調度綜合管理系統等。

綜合水平仍待提高

隨著我國攝影測量步入全數字階段和遙感進入高分辨率及三維立體觀測階段，攝影測量與遙感技術應用的廣度和深度將日益拓展。

中國科學院院士、遙感應用專家徐冠華十分感慨：“如果沒有現代攝影測量與遙感，我們就不可能對人類目前所面臨的資源、環境、全球變化、可持續發展等問題有像今天這樣的認識，有這樣的緊迫感。如果沒有現代攝影測量與遙感，我們就不可能對重大自然災害、資源環境等問題作出快速反應。”可以說，攝影測量與遙感作為一種重要的觀測技術和利用手段，已深入人心。

盡管我國遙感技術取得了巨大成績，但與發達國家相比還有很大差距。徐冠華指出，還必須努力提高我國遙感技術的綜合水平。

首先，加強對地觀測衛星的整體規劃和總體設計。“要充分考慮對地觀測衛星的光譜分辨率、空間分辨率和它的運行轉道等因素。”在此基礎上做出最好的規劃，安排好先后順序，從而把有限資源集成起來，獲得最大的成果和最好的效果，滿足各方需求。

第二，加強各個部門之間的協調。“要更加強調數據共享，這是有效利用衛星遙感數據的關鍵。這個問題解決不了，必然會造成大量資源和人力浪費。”

第三，加強傳感器的研制。我國在這方面與發達國家差距比較大。“要加強傳感器的研究，增強傳感器的工作能力，延長工作壽命，爭取在短時間內使中國傳感器研制水平有比較大的提高。”此外，在數據處理能力、分析能力等方面也有很多工作要做。把這些工作做好了，中國衛星遙感的潛力將會得到更大的發揮。

業內人士預計，未來10年中，遙感技術將步入一個能迅速、及時提供多種對地觀測數據的新階段。隨著空間技術發展，尤其是地理信息系統和全球定位系統技術的發展及相互滲透，其應用領域將會更加廣泛。

遙感經歷了60年代的奠基、70年代的發展、80年代的鞏固、90年代的大發展，已為世人所矚目。自90年代以后，一系列新思想、新概念、新方法、新工藝正在醞釀和形成，尤其是進入21世紀以來，特別是隨著衛星技術的發展，遙感正在向高分辨率、高光譜等方向發展。 譬如1999年美國發射Landsat7,2017年又發射Landsat8；衛星技術有著很大改進，波譜范圍在擴大，分辨率在提高，同年中國和巴西聯合研制的中巴地球資源衛星即資源一號衛星也發射成功，2017年分辨率為2m的高分一號發射成功，2017年亞米級別的高分二號也發射成功。

隨著航天技術的持續發展和遙感觀測系統性能的不斷改進，遙感技術的發展出現了新的高-潮，世界各國競相研究、開發和發射高分辨率遙感衛星。目前在軌運行的各種民用高分辨率遙感衛星就有十多顆。其中法國SPOT6/7提高到1.5m，俄羅斯的Resource系列衛星所用的KVR-1000、DK-5和KFA-3000型的分辨率均達到了2~3m；美國數字地球公司繼QuikBird系列衛星成功運作后，分別于2017年、200年發射了具備優秀機動性和幾何定位精度、分辨率優于0.5m的商業衛星World-1和WorldView-2.而中國衛星的發展也是有目共睹的，1999年中國和巴西聯合研制的中巴地球資源衛星即資源一號衛星也發射成功，2012年中國第一顆自主的民用高分辨率立體測繪衛星資源三號成功發射，2017年分辨率為2m的高分一號發

射成功，2017年亞米級別的高分二號也發射成功。

此外，不僅高分辨率光學衛星發展迅速，高分辨率的合成孔徑雷達衛星也得到不斷發展。例如，加拿大的Radarsat系列雷達衛星在精細模式下已經能達到3m的分辨能力。而德國發射的Terra-SAR雷達衛星，其點模式地面分辨率達到1~3m，幅寬為10Km；而條帶模式地面分辨率為3~15m,幅寬40~60Km;寬掃描式地面分辨率為15~30Km,幅寬為100~200Km.

遙感的應用方面也已經廣泛應用于農業、林業、地質礦產、核能、冶金、石油、煤炭、地震、水電、鐵道、城建、環境保護、土地、氣象、海洋、測繪、綜合考察、地理、土壤、沙漠、冰川、軍事等部門。在遙感應用的深度和廣度不斷擴展的情況下，微波遙感應用領域的開拓、遙感應用成套技術的發展以及地球系統的全球綜合研究等成為當前遙感發展的又一動向。具體表現為，從單一信息源（或單一傳感器）的信息（或數據)分析向多種信息源的信息（包括非遙感信息）復合及綜合分析應用發展；從靜態分析研究向多時相的動態研究，以及預測預報方向發展；從定性判讀、制圖向定量分析發展；從對地球局部地區以及各個組成部分的專題研究向地球系統的全球綜合研究方向發展。我國在這一時期，高度重視遙感技術發展與應用，跟蹤國際技術前沿努力創新：建立了國家級資源環境宏觀信息服務體系；建立了災害遙感監測評估業務運行系統；國產GIS軟件產品的開發與應用；國家空間數據基礎設施建設；發展遙感前沿技術及應用系統；建立了海洋環境立體監測體系。

最后，再介紹下遙感技術前沿：

多源數據融合技術

多種遙感數據源信息融合是指利用多種對地觀測技術所獲取的關于同一地物的不同遙感數據，通過一定的數據處理技術提取各遙感數據源的有用信息，最后將其匯集（融合，fusion，merge）到統一的空間坐標系（圖像或特征空間）中進行綜合判讀或者進一步地解析處理，通過多種信息的互補性，提高多源空間數據綜合利用質量及穩定性，提高地物識別。解譯與決策的可靠性及系統的自動化程度的技術。多源遙感影像數據融合在國際上經過多年研究，技術上日益成熟。目前，常用的遙感影像融合方法，主要以像元為基礎的加權融合，HSI變換、K-L變換、比值變換，基于小波理論的特征融合，基于貝葉斯法則的分類融合以及以局部直方圖匹配濾波技術為基礎的影像數據融合。

協同反演技術

隨著遙感技術的發展和對地觀測技術的不斷進步，一個以多時相、多分辨率、多傳感器。多波段為特征的多層、立體、多角度、全方位和全天候對地觀測數據獲取體系正在形成，能夠獲取巨量的對地觀測數據，這就為多種遙感數據的聯合使用提供了便利條件。社會經濟的發展對遙感參數反演的精度要求越來越高，傳統的單純使用一種遙感數據進行參數反演的精度已經無法滿足應用的要求，甚至無法進行一些參數的遙感反演，因此，利用多源遙感數據對參數進行協同反演就顯得極為重要。

同化技術

四維數據同化（four dimension data assimilation，4DDA）簡稱數據同化，是指在考慮數據

時空分布以及觀測場和背景場誤差的基礎上，在數值模型的動態運行過程中融合新的觀測數據的方法。通過動態模型改進天氣和季節性氣候預報，需要多學科的協調發展，并為地球系統的大氣、陸地、海洋提供可靠的原始狀態。20年來，通過四維數據同化提供大氣初始狀態，已經成為海洋、陸地數據同化的發展鋪平了道路。

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