【空间遥感技术的兴起】人类有了“火眼金睛”

首次拍摄到的月球背面照片

  人类过去曾有过这样一个阶段:“坐井观天天不大,极目察地地不远,黑夜看人人不清,伪装见物物不明。”然而20世纪50年代后期以来,随着空间遥感技术的兴起,人类的眼睛一下子变成了孙猴子的“火眼金睛”,几乎可以洞察一切。有了空间遥感技术,我们可以通过地球上空的大气云图变化,卜算阴晴雨雪;地球的“三山六水一分田”也可一目了然;农作物的长势、森林的火情、病虫害的程度也能胸中有数;环境污染、资源分布等也可明察秋毫;更奇特的是,在战场上,敌人的军队就是隐藏在森林里或把武器藏在地下也能发现;古人类留下的运河、干道遗址,也一下子凸现在我们的眼前。没有空间遥感技术,这一切对人类来说都是难以做到的。

  遥感技术,简单地说就是在遥远的距离,通过特殊的遥感仪器来感知某一事物,然后通过分析和判读来识别这一事物的技术。这种技术,自从有了气球、飞机以后,就逐渐发展起来了。现代遥感技术或空间遥感技术,是在空间技术、光学技术、微电子技术、激光技术基础上发展起来的一门综合性技术。

  空间遥感技术虽然能耐大,但并不神秘。它的工作原理是建立在这样的基础上的:任何物质都会发出一种电磁波,这种电磁波有时是对外来光的反射,有时是自身光的辐射。只要能接收到物质发出的电磁波,就可以识别这种物质。一个具体的空间遥感系统,是由遥感平台、遥感仪器、地面接收和信息处理判读等几个部分组成的复杂系统。我们且从遥感平台和遥感仪器的发展,来观看一下空间遥感技术的发展过程。

  现代遥感技术所以称为空间遥感技术,是由其特殊的遥感平台决定的。过去的遥感平台是气球和普通飞机之类,而现在的遥感平台则是处于地球外层空间的人造卫星、宇宙飞船、空间站和航天飞机等。1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造卫星,从此,遥感技术进入了空间遥感技术的新时代。

  从60年代到现在,苏美两国的宇宙飞船、航天飞机多次成功地飞向太空,这些各种各样的太空飞行器,不仅使遥感仪器如虎添翼,而且也对遥感仪器提出了更高的要求,从而推动遥感仪器的发展。

  遥感仪器的发展,大体上经历了从可见光波段到微波段、从成像式到非成像式、从被动式到主动式的发展过程。最初使用的遥感仪器是可见光波段的普通摄影式光学机械相机,1959年10月4日苏联“梦想3号”卫星首次使用扫描式反束视像管相机。1970年在红外扫描仪的基础上,又出现了多光谱扫描仪,它不仅适用可见光波段,而且适用红外波段。1972年7月23日美国“陆地卫星1号”首次使用多光谱扫描仪,把光谱分成4种波段以获得更清晰的图像。为了提高扫描速度和分辨率,70年代初还出现了电子扫描的电荷耦合器件扫描仪,它可以克服反束视像管相机和多光谱扫描仪的机械扫描缺陷。为克服以前各种遥感仪器受气候、黑夜、覆盖物影响的缺陷,70年代初还出现了全天候的非成像式微波辐射计,它不直接记录物质的图像,而是测定物质的高度、温度、湿度、浓度、荧光含量等参数,然后由电子计算机把这些参数转换成图像。此外,还出现了非成像式雷达高度计、雷达散射计,它们都是主动式微波遥感仪器。60年代兴起的激光技术,把主动式非成像遥感仪器推向一个新阶段。在激光技术基础上,出现了可见光波段的激光高度计、微波段的激光散射计等。

  今后遥感技术的发展,还将从单一的电磁波扩展到声波、引力波、地震波等多种波的综合接收和判别方面。遥感技术的前景,真是“天高任鸟飞,海阔凭鱼跃”。

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