遥感的现状与趋势 高分一号 地灾解译 遥感地质
遥感的现状与趋势
遥感技术正在进入一个能够快速准确地提供多种对地观测海量数据及应用研究的新阶段,它在近一二十年内得到了飞速发展,目前又将达到一个新的高潮。这种发展主要表现在以下4个方面。
1.多分辨率多遥感平台并存,空间分辨率、时间分辨率及光谱分辨率普遍提高
目前,国际上已拥有十几种不同用途的地球观测卫星系统,并拥有全色0.8~5m、多光谱3.3~30m的多种空间分辨率。遥感平台和传感器已从过去的单一型向多样化发展,并能在不同平台上获得不同空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的遥感影像。民用遥感影像的空间分辨率达到米级,光谱分辨率达到纳米级,波段数已增加到数十甚至数百个,重复周期达到几天甚至十几个小时。例如,美国的商业卫星ORBVIEW可获取1m空间分辨率的图像,通过任意方向旋转可获得同轨和异轨的高分辨率立体图像;美国EOS卫星上的MO-DIS-N传感器具有35个波段;美国NOAA的一颗卫星每天可对地面同一地区进行两次观测。随着遥感应用领域对高分辨率遥感数据需求的增加及高新技术自身不断的发展,各类遥感分辨率的提高成为普遍发展趋势。
2.微波遥感、高光谱遥感迅速发展
微波遥感技术是近十几年发展起来的具有良好应用前景的主动式探测方法。微波具有穿透性强、不受天气影响的特性,可全天时、全天候工作。微波遥感采用多极化、多波段及多工作模式,形成多级分辨率影像序列,以提供从粗到细的对地观测数据源。成像雷达、激光雷达等的发展,越来越引起人们的关注。例如,美国实施的航天飞机雷达地形测绘计划即采用雷达干涉测量技术,在一架航天飞机上安装了两个雷达天线,对同-地区一次获取两幅图像,然后通过影像精匹配、相位差解算、高程计算等步骤得到被观测地区的高程数据。
高光谱遥感的出现和发展是遥感技术的一场革命。它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱遥感中能被探测。高光谱遥感的发展,从研制第一代航空成像光谱仪算起已有二十多年的历史,并受到世界各国遥感科学家的普遍关注。但长期以来,高光谱遥感直处在以航空 为基础的研究发展阶段, 且主要集中在一些技术发达国家,对其数据的研究和应用还十分有限。近10年来情况出现了转机,1999年末第一台中分辨率成像光谱仪(MODIS)随美国EOS AM-1平台进入轨道,“新千年计划”第一星E0-1携带两种高光谱仪随后进入了太空。此外,欧洲空间局的中分辨率成像光谱仪(MERIS)、 日本ADEOS-2卫星的全球成像仪(GIL)以及美国轨道图像公司的轨道观察者4号(ORB-VIEW-4)均相继升空。一个高光谱群星灿烂的局面将展现在我们面前,可望形成遥感的突破性发展。
总之,不断提高传感器的性能指标,研制出新型传感器,开拓新的工作波段,获取更高质量和精度的遥感数据是今后遥感发展的一个必然趋势。
3.遥感的综合应用不断深化
目前,遥感技术综合应用的深度和广度不断扩展,表现为从单信息源分析向包含非遥感数据的多源信息的复合分析方向发展;从定性判读向信息系统应用模型及专家系统支持下的定量分析发展;从静态研究向多时相的动态研究发展。地理信息系统为遥感提供了各种有用的辅助信息和分析手段,提高了遥感信息的识别精度。另外,通过遥感的定量分析,实现了从区域专题研究向全球综合研究发展,从室内的近景摄影测量到大范围的陆地、海洋信息的采集乃至全球范围内的环境变化监测。多时相遥感的动态监测,可获取我国当前城市化过程、耕地面积和生态环境变化的基本资料。与此同时,国际上相继推出了-批高水平的遥感图像处理商业软件包,用以实现遥感的综合应用。其主要功能包括影像几何校正与辐射校正、影像增强处理与分析、遥感制图、地理信息分析、可视化空间建模等。
4.商业遥感时代的到来
随着卫星遥感的兴起,计算机与通信技术的进步以及各时期军事情报部门的需要,数字成像技术有了极大的提高。世界各主要航天大国相继研制出各种以对地观测为目的的遥感卫星,并逐步向商用化转移。因此,国际上商业遥感卫星系统得到了迅速发展,产业界特别是私营企业直接参与或独立进行遥感卫星的研制、发射和运行,甚至提供端对端的服务,也是目前遥感发展的一大趋势。
联合国制定的有关政策,在一定程度上鼓励了卫星公司制造商业高分辨率地球观测卫星的计划,这类卫星多为私营公司拥有,其地面分辨率为1~5m。如美国的IKONOS系列、QUICKBIRD系列、ORBVIEW 系列和以色列的EROS系列等。商业卫星遥感系统的特点是以应用为导向,强调采用实用技术系统和市场运行机制,注重配套服务和经济效益,成为非常重要的遥感信息的补充。
此外, 商用小型地球观测卫星计划正在实施之中,这种小卫星具有灵活的指向能力,可以获取高空间分辨率的图像并快速传回到地面,它投资小、研制周期短,备受重视。