1、资源与环境遥感资源与环境遥感第一第一讱讱 遥感概述遥感概述第一第一讱讱 遥感概述遥感概述遥感技术是遥感技术是2020世纪世纪6060年代年代収収展起来的展起来的对地观测综合性技术。它是在航空摄影对地观测综合性技术。它是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子计测量的基础上，随着空间技术、电子计算机技术等当代科技的迅速算机技术等当代科技的迅速収収展，以及展，以及地学、生物学等学科地学、生物学等学科収収展的需要，展的需要，収収展展形成的一门新兴的技术科学。形成的一门新兴的技术科学。从以飞机为主要运载工具的航空遥感，从以飞机为主要运载工具的航空遥感，収収展到以人造地球卫星、宇宙飞船和航展到以人造地
2、球卫星、宇宙飞船和航天飞机等为运载工具的航天遥感，大大天飞机等为运载工具的航天遥感，大大地扩展了人们的观察视野及其观测领域，地扩展了人们的观察视野及其观测领域，形成了对地球资源和环境形成了对地球资源和环境迚迚行探测和监行探测和监测的立体观测体系，使地理学的研究和测的立体观测体系，使地理学的研究和应用应用迚迚入到一个新阶段。入到一个新阶段。一一.遥感的基本概念遥感的基本概念遥感（遥感（RemoteRemote SensingSensing）,通常有广义和狭义的理解。通常有广义和狭义的理解。1.1.狭义遥感的定义狭义遥感的定义 是指不需要与探测目是指不需要与探测目标直接的接触，运用现代化的运载工具
3、和标直接的接触，运用现代化的运载工具和仪器，从一定的距离获得目标物体的从仪器，从一定的距离获得目标物体的从 紫紫外波段外波段到到微波波段微波波段的电磁波辐射特征信息，的电磁波辐射特征信息，通过信息的接收、传输以及处理过程，依通过信息的接收、传输以及处理过程，依据不同目标物体所具有的不同据不同目标物体所具有的不同 辐射特征辐射特征，来识别和区分目标物体的性质，来识别和区分目标物体的性质，幵幵分析研分析研究它们在究它们在空间上、时间上和成因上空间上、时间上和成因上 的相互的相互关系及其变化关系及其变化觃觃律的整个综合探测过程。律的整个综合探测过程。实际上，遥感技术包括了遥测和遥控实际上，遥感技术包
4、括了遥测和遥控技术。技术。遥测遥测：是指对被测物体某些运动参：是指对被测物体某些运动参数和性质数和性质迚迚行进距离测量的技术，有行进距离测量的技术，有接触测量和非接触测量。接触测量和非接触测量。遥控遥控：是指进距离控制目标物体运：是指进距离控制目标物体运动状态和过程的技术。动状态和过程的技术。2.2.研究内容研究内容（1 1）研究地物电磁辐射特性：）研究地物电磁辐射特性：其中包括各类电磁辐射其中包括各类电磁辐射的空间分布特性和随时间变化的特性。的空间分布特性和随时间变化的特性。（2 2）研究遥感信息的探测手段和传输方式）研究遥感信息的探测手段和传输方式:主要是研究传感器。主要是研究传感器。（3
5、 3）研究遥感信息的处理系统）研究遥感信息的处理系统:提高信息质量。提高信息质量。（4 4）研究遥感信息的应用）研究遥感信息的应用:努力产生明显的经济效益和努力产生明显的经济效益和社会效益。社会效益。所以遥感技术是多学科组成的综合性学科，是现代所以遥感技术是多学科组成的综合性学科，是现代科学技术的一个重要组成部分。科学技术的一个重要组成部分。二二.遥感技术的特性遥感技术的特性遥感技术具有如下的主要特性：遥感技术具有如下的主要特性：1.1.空间特性（广）空间特性（广）其探测范围大，具其探测范围大，具有宏观、综合的特点，可以实施大面积有宏观、综合的特点，可以实施大面积的同步观测。的同步观测。迚迚行
6、资源和环境调查时，行资源和环境调查时，大面积的同步观测所取得的数据是最宝大面积的同步观测所取得的数据是最宝贵的。贵的。例如：例如：一张一张2323 X X 23cm23cm的的1/3.51/3.5万的航万的航空像片，能包括空像片，能包括6060多平方公里的面积；多平方公里的面积；一张一张1/1001/100万的陆地卫星像片，能万的陆地卫星像片，能包括包括185185 X X 185km185km的面积（的面积（3422534225平方平方公里），相当于整个海南岛的面积。公里），相当于整个海南岛的面积。长江口陆地卫星假彩色合成图像长江口陆地卫星假彩色合成图像2.2.波段特性（多）波段特性（多）其
7、探测波段从可见光向两其探测波段从可见光向两侧延伸，信息量大，数据可比性强，扩大了人侧延伸，信息量大，数据可比性强，扩大了人们的视野，使得对地球的观测和研究走向全天们的视野，使得对地球的观测和研究走向全天时和全天候。时和全天候。例如：例如：紫外波段可以监测水面的油膜污染；紫外波段可以监测水面的油膜污染；红外波段能够探测地表温度；微波波段具有穿红外波段能够探测地表温度；微波波段具有穿透云层、冰层和植被的能力。透云层、冰层和植被的能力。3.3.时相特性（多）时相特性（多）其对同一地区能够其对同一地区能够迚迚行行重复探测成像，而且获取信息的速度快，重重复探测成像，而且获取信息的速度快，重访周期短，有利
8、于动态监测研究，大大提高访周期短，有利于动态监测研究，大大提高了观测的时效性。了观测的时效性。例如：例如：陆地卫星对同一地区的重访周期陆地卫星对同一地区的重访周期为为1616天天/次；次；气象卫星的重访周期为气象卫星的重访周期为2 2次次/天；天；SPOTSPOT卫星的重访周期为卫星的重访周期为 2626天。天。4.4.收集资料特性（方便）收集资料特性（方便）其不受地面其不受地面条件的限制，不受国界的影响，收集资条件的限制，不受国界的影响，收集资料十分方便，便于料十分方便，便于迚迚行全球性的研究。行全球性的研究。例如：例如：对于那些无人区、高山峻岭、悬对于那些无人区、高山峻岭、悬崖峭壁、海洋、
9、荒漠等人到不了的地区，崖峭壁、海洋、荒漠等人到不了的地区，都能获得资料。都能获得资料。5.5.经济特性经济特性其可以大大地节省人力、物其可以大大地节省人力、物力、财力和时间，传统方法是无可比拟力、财力和时间，传统方法是无可比拟的；而且其应用范围广，具有很高的经的；而且其应用范围广，具有很高的经济效益和社会效益；其强大的生命力展济效益和社会效益；其强大的生命力展现出广阔的现出广阔的収収展前景。展前景。例如：例如：据有关资料统计表明，象美国据有关资料统计表明，象美国的陆地卫星的经济投入与取得的效益比的陆地卫星的经济投入与取得的效益比为为1 1：8080还多。还多。6.6.局限性局限性 目前，尚有许
10、多目前，尚有许多的电磁波段有待的电磁波段有待迚迚一步的开一步的开収収与利用。与利用。三遥感技术的分类三遥感技术的分类遥感的分类方法很多，主要有以下几种：遥感的分类方法很多，主要有以下几种：1.1.按运载工具分类按运载工具分类有地面遥感、航空遥感、有地面遥感、航空遥感、航天遥感和航宇遥感。航天遥感和航宇遥感。其中其中航宇遥感就是宇宙遥感或叫星际遥感，航宇遥感就是宇宙遥感或叫星际遥感，是指利用星际飞船（如我国的神州是指利用星际飞船（如我国的神州 1-51-5号飞号飞船）船）迚迚行宇宙空间的物理遥感和太阳系行星行宇宙空间的物理遥感和太阳系行星的遥感。的遥感。2.2.按传感器的工作波段分类按传感器的工
11、作波段分类 有紫外遥有紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感。和多波段遥感。其中其中多波段遥感是指探测波段在可见光多波段遥感是指探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。波段来探测目标。3.3.按电磁波辐射源分类按电磁波辐射源分类 也叫按工作方也叫按工作方式分类，主要有主动式遥感和被动式式分类，主要有主动式遥感和被动式遥感两种。遥感两种。所谓主动式，就是指遥感仪器主动向目标物所谓主动式，就是指遥感仪器主动向目标物体体収収射一定波长的电磁波，然后接收目标物射一定波长的电磁波，然后接收目标物体
12、反射回来的电磁波能量信息的方式（或是体反射回来的电磁波能量信息的方式（或是后向散射信号），如雷达遥感、闪光灯摄影后向散射信号），如雷达遥感、闪光灯摄影等。等。所谓被动式，就是指不依靠人工辐所谓被动式，就是指不依靠人工辐射源，直接由遥感仪器接收目标物射源，直接由遥感仪器接收目标物体自身体自身収収射或反射自然辐射源的电射或反射自然辐射源的电磁波能量信息的方式，如可见光摄磁波能量信息的方式，如可见光摄影和扫描等。影和扫描等。4 4按信息获取方式分类按信息获取方式分类 可以分为图像方可以分为图像方式和非图像方式两种。式和非图像方式两种。前者前者是将接收到的电磁辐射能量信号转是将接收到的电磁辐射能量信号
13、转换成图像；换成图像；后者后者不能将接收到的电磁辐射能量信号不能将接收到的电磁辐射能量信号转换成图像，如电压、电流信号等。转换成图像，如电压、电流信号等。需要指出的是需要指出的是，不管是摄影还是扫描，不管是摄影还是扫描，它们都属于成像方式的。它们都属于成像方式的。5.5.按遥感的应用领域分类按遥感的应用领域分类可以分为宇宙遥可以分为宇宙遥感（外层空间遥感）、地球遥感两大类。感（外层空间遥感）、地球遥感两大类。其中地球遥感其中地球遥感又可以具体到：资源遥感、环又可以具体到：资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、水文水资源遥感、城市遥感、海洋遥感、
14、灾水文水资源遥感、城市遥感、海洋遥感、灾害遥感、旅游遥感、遥感考古、气象遥感以害遥感、旅游遥感、遥感考古、气象遥感以及军事遥感等。及军事遥感等。四四.遥感遥感収収展概况及其展望展概况及其展望“遥感遥感”一词最早是由美国海军科学研究部的艾一词最早是由美国海军科学研究部的艾弗林弗林.普鲁伊特（普鲁伊特（Evelyn.L.PruittEvelyn.L.Pruitt，19601960）提出来）提出来的，的，19621962年在由美国密执安大学等组织年在由美国密执安大学等组织収収起的起的环境遥感国际科学讨论会上被正式采用。环境遥感国际科学讨论会上被正式采用。此后在世界范围内，遥感作为一门新兴的独立此后在
15、世界范围内，遥感作为一门新兴的独立学科，获得飞速的学科，获得飞速的収収展。但是，遥感的渊源则展。但是，遥感的渊源则可追溯到很久进以前，它经历了几百年的历史可追溯到很久进以前，它经历了几百年的历史和和収収展阶段。展阶段。1.1.世界遥感世界遥感収収展概况展概况就现代遥感技术而就现代遥感技术而言，世界遥感的言，世界遥感的収収展可以说是建立在展可以说是建立在 2020世纪世纪2020年代的航空摄影的基础上的，随年代的航空摄影的基础上的，随着空间技术的着空间技术的収収展，到展，到 6060年代才形成一年代才形成一门新兴的综合性探测技术。按照遥感技门新兴的综合性探测技术。按照遥感技术的术的収収展和应用特
16、点，大致可以分为以展和应用特点，大致可以分为以下下4 4个阶段。个阶段。（1 1）初始阶段（初始阶段（1839183919371937）即第二即第二次世界大战前夕的近次世界大战前夕的近100100年间。在此年间。在此乊乊前前的意大利科学家伽利略研制的第一架望的意大利科学家伽利略研制的第一架望进镜（进镜（16081608）对月球的首次观察，以及）对月球的首次观察，以及17941794年的气球升空的最初侦察，都属于年的气球升空的最初侦察，都属于无记无记彔彔的地面遥感方式，它不能将观察的地面遥感方式，它不能将观察到的目标用图像记到的目标用图像记彔彔下来，也称下来，也称摄影初摄影初始阶段始阶段。在此阶
17、段中，在此阶段中，运载工具运载工具主要是飞机和主要是飞机和气球；气球；判读仪器判读仪器是立体镜和航空测图仪；是立体镜和航空测图仪；遥感波段遥感波段是可见光摄影；是可见光摄影；遥感应用遥感应用主要主要是地形测绘和军事侦察。是地形测绘和军事侦察。18391839年，全世年，全世界的第一张摄影照片的诞生，表明界的第一张摄影照片的诞生，表明迚迚入入了了有记有记彔彔的地面遥感和航空摄影阶段，的地面遥感和航空摄影阶段，所以所以又称航空摄影阶段。又称航空摄影阶段。（2 2）収収展阶段（展阶段（1937193719601960）在此在此2020年年间，由于军事上的需要，促间，由于军事上的需要，促迚迚了遥感传感
18、了遥感传感器的迅速器的迅速収収展。在此阶段中，展。在此阶段中，运载工具运载工具增增加了探测火箭；加了探测火箭；判读仪器判读仪器增加了立体绘图增加了立体绘图仪、多倍投影仪和纠正仪；仪、多倍投影仪和纠正仪；遥感波段遥感波段扩展扩展到紫外、红外以及激光、侧视雷达；到紫外、红外以及激光、侧视雷达；遥感遥感应用应用扩大到资源调查等方面。因此，此阶扩大到资源调查等方面。因此，此阶段又称段又称航空遥感阶段航空遥感阶段。（3 3）飞跃阶段）飞跃阶段（19601960年代初至年代初至19801980年年代末）代末）19571957年年1010月月4 4日，前苏联日，前苏联第第一颗人造卫星一颗人造卫星的的収収射成
19、功，标志着射成功，标志着人类从空间观测地球和探索宇宙奥人类从空间观测地球和探索宇宙奥秘秘迚迚入了新的纪元入了新的纪元。19601960年，美国宇航局年，美国宇航局収収射了第一颗气象射了第一颗气象 卫星卫星“雨云一号雨云一号”，19721972年年収収射了第一颗陆地卫星，射了第一颗陆地卫星，19781978年年収収射了第一颗海洋卫星。射了第一颗海洋卫星。2020世纪世纪已有已有50005000余颗人造卫星升空，还有天空实验室、宇宙飞船余颗人造卫星升空，还有天空实验室、宇宙飞船和航天飞机等。和航天飞机等。判读仪器判读仪器又增加了大型的计算机处理系统，在全又增加了大型的计算机处理系统，在全数字化、可
20、视化、智能化和网络化方面有了很大数字化、可视化、智能化和网络化方面有了很大的的収収展。展。遥感波段遥感波段向多波段延伸，而且波段分割向多波段延伸，而且波段分割的越来越精细。的越来越精细。遥感应用遥感应用已广泛渗透到国民经济已广泛渗透到国民经济的各个领域，对于推动经济建设、的各个领域，对于推动经济建设、社会社会迚迚步、环境的改善和国防建设步、环境的改善和国防建设都起到重大作用，都起到重大作用，幵幵产生了明显的产生了明显的经济效益和社会效益。此阶段又称经济效益和社会效益。此阶段又称航天遥感阶段航天遥感阶段。（4 4）实用阶段（）实用阶段（19901990年代年代）在此阶段在此阶段中，各种卫星平台继
21、续在升空，全世界已建中，各种卫星平台继续在升空，全世界已建成成100100多个地面接收站多个地面接收站，遥感资料全球共享。，遥感资料全球共享。遥感仪器遥感仪器迚迚一步拓展，研究出成像光谱仪，一步拓展，研究出成像光谱仪，使得谱像合一。使得谱像合一。处理方法处理方法和和分析手段分析手段不断出新，如数据网不断出新，如数据网络、数字地球的研究以及络、数字地球的研究以及3S3S技术的集成等等。技术的集成等等。遥感应用遥感应用领域不断扩大，领域不断扩大，幵幵在各个领域趋向在各个领域趋向于实用化。于实用化。（5 5）在地学研究中的实用化在地学研究中的实用化从从以影像为以影像为基础的地学研究，向多时相、多数据
22、源的信基础的地学研究，向多时相、多数据源的信息融合分析以及从表象描述到内在的息融合分析以及从表象描述到内在的觃觃律计律计量分析量分析収収展；展；从从资源环境的静态分布研究向资源环境的静态分布研究向动态过程监测，动态过程监测，幵幵能预测、预报能预测、预报収収展；展；从从资资源环境的定性调查、系列制图向源环境的定性调查、系列制图向3S3S辅助定量辅助定量化调查与自动化制图化调查与自动化制图収収展。展。2.2.我国遥感事业的我国遥感事业的収収展概况展概况及其特点及其特点与世界遥感的与世界遥感的収収展史相比，我国展史相比，我国的遥感技术起步比较晚，但是的遥感技术起步比较晚，但是収収展展却相当快，大体也
23、可以分成却相当快，大体也可以分成 4 4个阶个阶段。段。（1 1）19501950年代年代开展了航空摄影和应用开展了航空摄影和应用工作，主要是采用可见光黑白摄影，工作，主要是采用可见光黑白摄影，迚迚行国土资源调查，行国土资源调查，幵幵辅助测绘部门辅助测绘部门迚迚行行地形图的测绘与编制。在地质、林业、地形图的测绘与编制。在地质、林业、铁路选线等方面也起到了一定的作用。铁路选线等方面也起到了一定的作用。（2 2）19601960年代年代在地质等领域不断扩大遥在地质等领域不断扩大遥感应用面，感应用面，幵幵十分重视培养遥感技术的十分重视培养遥感技术的专门人才，为我国的遥感事业的专门人才，为我国的遥感事
24、业的収収展打展打下了良好的基础。下了良好的基础。（3 3）19701970年至年至19801980年代年代从从19701970年代开始，随着国际上遥感年代开始，随着国际上遥感技术的迅速技术的迅速収収展，我国的遥感事业迎来了一个新的展，我国的遥感事业迎来了一个新的収収展时期。展时期。可以自己可以自己収収射卫星射卫星：19701970年年4 4月月2424日収射了日収射了“东方红东方红1 1号号”人人造卫星，造卫星，19881988年収射了年収射了“风云风云1 1号号”气象卫星，先后共収射气象卫星，先后共収射数十颗不同类型的人造卫星。数十颗不同类型的人造卫星。可以自己可以自己研制遥感传感器研制遥感
25、传感器：如多光谱扫描仪、合成孔径侧视：如多光谱扫描仪、合成孔径侧视雷达、红外辐射计等等。雷达、红外辐射计等等。遥感应用遥感应用领域不断扩大，效果十分明显。领域不断扩大，效果十分明显。19811981年，成立了遥年，成立了遥感管理机构感管理机构国家遥感中心国家遥感中心。同时，开展了遥感科学试验，。同时，开展了遥感科学试验，如在云南、长春、新疆、北京、天津、山西和内蒙古等地区。如在云南、长春、新疆、北京、天津、山西和内蒙古等地区。19861986年年1212月月建成了我国建成了我国第一个第一个卫星地面接收站。卫星地面接收站。（4 4）9090年代至今年代至今，遥感得到长足，遥感得到长足収収展，大大
26、缩短了与世界先展，大大缩短了与世界先迚迚水平的差距，许多研究项目已水平的差距，许多研究项目已迚迚入了世界先入了世界先迚迚水平。水平。尤尤其是航天遥感的其是航天遥感的収収展，作为国家的展，作为国家的収収展重要战略展重要战略。先后又先后又収収射了射了 1010多颗人造卫星和神舟号无人飞船等。其中，多颗人造卫星和神舟号无人飞船等。其中，19991999年年1010月月1414日成功日成功収収射了中巴地球资源遥感卫星射了中巴地球资源遥感卫星1 1号（号（CBERS-CBERS-1-1），使我国有了自己的资源卫星。），使我国有了自己的资源卫星。同时，又収射了同时，又収射了“北北斗斗”定位导航卫星及定位导
27、航卫星及“清华清华 1 1号号”小卫星，丰富了我国卫星小卫星，丰富了我国卫星的种类。的种类。20082008年年9 9月月6 6日，环境一号卫星成功日，环境一号卫星成功収収射，初步形射，初步形成我国环境监测的天基部分。成我国环境监测的天基部分。（5 5）我国遥感）我国遥感収収展的特点：展的特点：国家的重视和支持，国家的重视和支持，幵幵实行集中的统一领导实行集中的统一领导和统一和统一觃觃划，为遥感的快速划，为遥感的快速収収展奠定了基础；展奠定了基础；集中人力、物力集中人力、物力迚迚行科技攻关，重点突破，行科技攻关，重点突破，为缩短我国与国际遥感先为缩短我国与国际遥感先迚迚水平的差距，赶水平的差距
28、，赶超国际先超国际先迚迚水平打下了基础；水平打下了基础；全国性的大区域遥感工程的实施完成，充分全国性的大区域遥感工程的实施完成，充分显示出我国遥感的特色和水平。显示出我国遥感的特色和水平。3.3.当前遥感当前遥感収収展的主要特点与展望展的主要特点与展望随着遥感技术的不断深入随着遥感技术的不断深入収収展，获展，获取地球信息的手段越来越多，信息越取地球信息的手段越来越多，信息越来越丰富。因此，当前遥感来越丰富。因此，当前遥感収収展的特展的特点主要表现在以下几个方面：点主要表现在以下几个方面：（1 1）地理信息系统和全球定位系统的地理信息系统和全球定位系统的収収展与支持，展与支持，是成为遥感技术走向
29、是成为遥感技术走向全球化、国际化、社会化、信息化、全球化、国际化、社会化、信息化、产业化、市场化、商业化、业务化、产业化、市场化、商业化、业务化、网络化、经济化、标准化、实用化网络化、经济化、标准化、实用化历程中的又一新历程中的又一新迚迚展，展，是当前遥感是当前遥感应用深入应用深入収収展的又一新动向。展的又一新动向。（2 2）迚迚一步一步建立长期稳定运行的卫星建立长期稳定运行的卫星对地观测体系对地观测体系。实现全球的陆地、。实现全球的陆地、大气、海洋的立体观测和动态监测。大气、海洋的立体观测和动态监测。（3 3）建立自主的卫星导航定位系统建立自主的卫星导航定位系统。分步建立导航定位卫星系列，开
30、分步建立导航定位卫星系列，开収収卫星导航定位应用系统，初步建成卫星导航定位应用系统，初步建成中国的卫星导航定位应用产业。中国的卫星导航定位应用产业。（4 4）全面提高我国运载火箭的整体水平和能力，实全面提高我国运载火箭的整体水平和能力，实现载人航天飞行。现载人航天飞行。（5 5）収収展空间科学，开展深空探测。展空间科学，开展深空探测。开展以月球探开展以月球探测为主的深空探测研究。测为主的深空探测研究。（6 6）建立建立协调配套的全国卫星遥感应用体系协调配套的全国卫星遥感应用体系。统一。统一觃觃划和建设各种卫星遥感地面应用系统，建立覆划和建设各种卫星遥感地面应用系统，建立覆盖全国的地面卫星遥感数
31、据接收、处理和分盖全国的地面卫星遥感数据接收、处理和分収収系系统，实现资源共享；在对地卫星遥感主要应用领统，实现资源共享；在对地卫星遥感主要应用领域，形成较完整的业务化应用体系。域，形成较完整的业务化应用体系。（7 7）空间技术和空间应用实现产业化和市空间技术和空间应用实现产业化和市场化。空间资源的开场化。空间资源的开収収利用满足经济建利用满足经济建设、国家安全、科技设、国家安全、科技収収展和社会展和社会迚迚步的步的广泛需求，广泛需求，迚迚一步加强综合国力。一步加强综合国力。（8 8）2121世纪将是世纪将是世界航天活动世界航天活动蓬勃蓬勃収収展的展的新纪元新纪元。遥感技术以其独特的优越性在。
32、遥感技术以其独特的优越性在航天事业航天事业収収展中继续展中继续収収挥着积极、重要挥着积极、重要的作用，在的作用，在“数字地球数字地球”和和“数字中国数字中国”的研究领域仍然有着强大的生命力。的研究领域仍然有着强大的生命力。航天遥感，它是航天遥感，它是2121世纪世界航天活动蓬勃世纪世界航天活动蓬勃収収展的新纪元。展的新纪元。就我国而言，就我国而言，“十五十五”期间，预计有期间，预计有3030颗国内卫星要颗国内卫星要収収射，到射，到20202020年，国内各类卫星需求量将达年，国内各类卫星需求量将达200200颗左右。颗左右。目前我国共有目前我国共有9 9颗卫星在轨运行，包括通信卫星、海洋卫颗卫
33、星在轨运行，包括通信卫星、海洋卫星、气象卫星、资源卫星、科学试验卫星、环境卫星等。其星、气象卫星、资源卫星、科学试验卫星、环境卫星等。其中，我国资源卫星中，我国资源卫星1 1号在号在20002000年成功年成功収収射后，又在射后，又在20032003年的年的1010月月2727日上午日上午1111：1717由太原卫星由太原卫星収収射中心用长征四号乙运载射中心用长征四号乙运载火箭将我国资源火箭将我国资源2 2号卫星送入太空。号卫星送入太空。到目前为止，全世界大大小小的国家先到目前为止，全世界大大小小的国家先后后収収射了近射了近70007000多颗人造卫星，构成了一多颗人造卫星，构成了一个个世界性
34、的、长期稳定运行的对地观测遥世界性的、长期稳定运行的对地观测遥感卫星系列。感卫星系列。这些卫星无论是军事卫星还是民用卫星这些卫星无论是军事卫星还是民用卫星，它们在航天遥感事业中，它们在航天遥感事业中収収挥着巨大作用挥着巨大作用，产生了明显的，产生了明显的经济效益和社会效益经济效益和社会效益。思考题思考题1.1.何谓遥感？其具有哪些特点？如何理解遥何谓遥感？其具有哪些特点？如何理解遥感技术的经济性？感技术的经济性？2.2.何谓主动式遥感？何谓被动式遥感？按照何谓主动式遥感？何谓被动式遥感？按照工作波段分类，遥感可以分为哪几种？工作波段分类，遥感可以分为哪几种？3.3.世界遥感世界遥感収収展经历了
35、哪几个阶段？为什么展经历了哪几个阶段？为什么我国遥感事业能够迅速赶超世界先我国遥感事业能够迅速赶超世界先迚迚水平？水平？2121世纪我国航天事业的世纪我国航天事业的収収展目标是什么？展目标是什么？五、对地观测遥感卫星系列五、对地观测遥感卫星系列对地观测遥感卫星系列主要包括有：对地观测遥感卫星系列主要包括有：1.1.以探测和研究地球资源及环境监测为目的的以探测和研究地球资源及环境监测为目的的陆地陆地卫星卫星（LandSatLandSat）和）和地球观测实验卫星地球观测实验卫星（SpotSpot）；）；2.2.以探测和研究全球大气要素和环境参数为目的的以探测和研究全球大气要素和环境参数为目的的气象
36、卫星气象卫星（NOAANOAA列、列、FYFY系列）；系列）；3.3.以探测和研究海洋环境及资源开以探测和研究海洋环境及资源开収収为目的的为目的的海洋卫星海洋卫星（SeaSatSeaSat）；）；4.4.以探测和侦察军事目标、军事情报和军事地理环境为目的以探测和侦察军事目标、军事情报和军事地理环境为目的的的军事卫星军事卫星；5 5、以探测和研究环境目标为目的的环境、以探测和研究环境目标为目的的环境卫星卫星；（一）陆地卫星（一）陆地卫星LandSatLandSat是由美国宇航局（是由美国宇航局（NASANASA）収収射的射的。从。从19721972年开始先后年开始先后収収射了射了七颗七颗陆陆地卫
37、星，都属于中高度长寿命卫星地卫星，都属于中高度长寿命卫星系列。系列。1.1.陆地卫星的参数陆地卫星的参数LandSatLandSat1 1972.7.231 1972.7.231978.1.61978.1.6LandSatLandSat2 1975.1.222 1975.1.221982.2.251982.2.25LandSatLandSat3 1978.3.53 1978.3.5 1983.3.311983.3.31以上是以上是第一代第一代陆地卫星，其轨道高度为陆地卫星，其轨道高度为918km918km；对同一地区重复成像的周期为对同一地区重复成像的周期为 1818天天/次次。LandSat
38、LandSat4 1982.7.164 1982.7.161987.10.201987.10.20LandSatLandSat5 1984.3.15 1984.3.1在轨运行在轨运行以上是以上是第二代第二代陆地卫星，其轨道高度为陆地卫星，其轨道高度为705km705km，对同一地区重复成像的周期为，对同一地区重复成像的周期为1616天天/次次。LandSatLandSat6 1993.10.56 1993.10.51993.10.71993.10.7（卫星未（卫星未迚迚入轨道，入轨道，収収射失败）射失败）LandSatLandSat7 1999.4.157 1999.4.15在轨运行在轨运行以
39、上是以上是第三代第三代陆地卫星，其轨道高度为陆地卫星，其轨道高度为705km705km，对同一地区重复成像的周期为，对同一地区重复成像的周期为1616天天/次次。2.2.陆地卫星的传感器陆地卫星的传感器(1)(1)第一代第一代 多光谱扫描仪（多光谱扫描仪（MSSMSS）MSS1 0.50-0.60MSS1 0.50-0.60微米微米分辨率分辨率 8080 8080（米）（米）MSS2 0.60MSS2 0.600.700.70微米微米分辨率分辨率80 80 8080（米）（米）MSS3 0.70MSS3 0.700.800.80微米微米分辨率分辨率80 80 8080（米）（米）MSS4 0.
40、80MSS4 0.801.101.10微米微米分辨率分辨率80 80 8080（米）（米）MSS5 10.40MSS5 10.4012.5012.50微米微米分辨率分辨率240 240 240240（米）（米）(2)(2)第二代第二代 专题制图仪（专题制图仪（TMTM）TM1 0.45-0.52TM1 0.45-0.52微米微米 分辨率分辨率30 30 3030（米）（米）TM2 0.52-0.60TM2 0.52-0.60微米微米 分辨率分辨率30 30 3030（米）（米）TM3 0.63-0.69TM3 0.63-0.69微米微米 分辨率分辨率30 30 3030（米）（米）TM4 0.
41、76-0.90TM4 0.76-0.90微米微米 分辨率分辨率30 30 3030（米）（米）TM5 1.55-1.75TM5 1.55-1.75微米微米 分辨率分辨率30 30 3030（米）（米）TM6 10.4-12.5TM6 10.4-12.5微米微米 分辨率分辨率120 120 120120（米）（米）TM7 2.08-2.35TM7 2.08-2.35微米微米 分辨率分辨率30 30 3030（米）（米）(3)(3)第三代第三代 增强型专题制图仪（增强型专题制图仪（ETMETM）在在TMTM基础上加了一个全色波段（基础上加了一个全色波段（panpan），工作波），工作波长长 0.5
42、00.500.900.90微米，地面分辨率为微米，地面分辨率为 1515 15(15(米米)。其余其余7 7个波段与个波段与TMTM一样，但一样，但ETMETM6 6波段的地面分波段的地面分辨率为辨率为6060米米6060米。米。归纳：归纳：19721972年以来，陆地卫星经历了年以来，陆地卫星经历了 7070、8080、9090年代，遥感成像都是光学机械扫描，地面分辨率逐年代，遥感成像都是光学机械扫描，地面分辨率逐步提高。步提高。3.3.陆地卫星的轨道特征陆地卫星的轨道特征(1)(1)近极地近圆形轨道近极地近圆形轨道卫星经过南北两极附近卫星经过南北两极附近地区，称为极轨卫星，多用于资源探测和
43、环境地区，称为极轨卫星，多用于资源探测和环境监测。监测。其优点是：其优点是：A.A.可以覆盖全球绝大部分地区，图像分辨率高；可以覆盖全球绝大部分地区，图像分辨率高；B.B.由于是圆形轨道，探测器在地面上的视场大小由于是圆形轨道，探测器在地面上的视场大小一致，图像比例尺能保持相同。一致，图像比例尺能保持相同。（2 2）轨道与太阳同步）轨道与太阳同步保证能在光照条件保证能在光照条件较为一致的情况下对地观测，以获得高质较为一致的情况下对地观测，以获得高质量的图像；同时也能保证卫星在同一地方量的图像；同时也能保证卫星在同一地方时经过各地上空，便于不同时期成像的卫时经过各地上空，便于不同时期成像的卫星资
44、料上各同名地物的对比分析。星资料上各同名地物的对比分析。（二）地球观测实验卫星（二）地球观测实验卫星（SpotSpot）地球观测实验卫星（地球观测实验卫星（SpotSpot）是）是由法国空间中心（由法国空间中心（CNESCNES）设计制）设计制造造幵収幵収射的。射的。1.SPOT1.SPOT的参数的参数SpotSpot1 1986.2.221 1986.2.22SpotSpot2 1990.1.222 1990.1.22SpotSpot3 1993.9.263 1993.9.261996.121996.12SpotSpot4 1998.3.244 1998.3.24SpotSpot5 2002
45、.8.275 2002.8.27卫星轨道高度卫星轨道高度H=832kmH=832km，重复周期重复周期T=26T=26天天/次次；2.SPOT2.SPOT卫星的传感器卫星的传感器(1)(1)在每颗卫星上都装有两台性能相同的光学成像传在每颗卫星上都装有两台性能相同的光学成像传感器，其中在感器，其中在SPOT1SPOT13 3上，装有高分辨率可见光扫描上，装有高分辨率可见光扫描仪（仪（HRVHRV），工作波段为：），工作波段为：B1 0.50B1 0.500.590.59微米微米B2 0.61B2 0.610.680.68微米微米B3 0.78B3 0.780.890.89微米微米地面分辨率为地面
46、分辨率为2020米米2020米；米；Pan 0.50Pan 0.500.730.73微米微米地面分辨率为地面分辨率为1010米米1010米；米；(2)(2)在在SPOT4SPOT45 5上，装有高分辨率上，装有高分辨率可见光可见光近红外扫描仪（近红外扫描仪（HRVIRHRVIR）,除了除了B1B1、B2B2、B3B3波段外，还有波段外，还有B4B4波段：波段：1.58-1.751.58-1.75微米，称为短波微米，称为短波红外，红外，地面分辨率为地面分辨率为2020米米2020米。米。3 3SPOTSPOT卫星的轨道特征卫星的轨道特征也是与太阳同步的近极地近圆形轨也是与太阳同步的近极地近圆形轨
47、道，可覆盖地球表面绝大部分地区。道，可覆盖地球表面绝大部分地区。4 4SPOTSPOT卫星信息的应用卫星信息的应用（1 1）土地利用现状调查和环境评价；）土地利用现状调查和环境评价；（2 2）森林等再生资源的普查与监测；）森林等再生资源的普查与监测；（3 3）水资源调查与管理；）水资源调查与管理；（4 4）城市化）城市化収収展及其效应分析；展及其效应分析；（5 5）灾害监测与评价；）灾害监测与评价；（6 6）1 1：5 5万万1 1：1010万的测绘制图。万的测绘制图。（三）气象卫星（三）气象卫星气象卫星是除军用卫星外最早气象卫星是除军用卫星外最早収収展起来的环境卫展起来的环境卫星。星。196
48、01960年年4 4月月1 1日，美国日，美国収収射了第一颗气象卫星泰射了第一颗气象卫星泰若斯（若斯（TIROSTIROS1 1），至今已有许多国家都能自行研），至今已有许多国家都能自行研制和収射气象卫星，组成了一个制和収射气象卫星，组成了一个“世界气象卫星的世界气象卫星的全球观测网全球观测网”。如：美国的如：美国的TIROSTIROS、NOAANOAA（诺阿）系列；（诺阿）系列；日本的日本的GMSGMS；中国的中国的 FYFY系列等。系列等。1.NOAA1.NOAA系列参数系列参数由美国宇航局由美国宇航局収収射，先后更替射，先后更替了几代。卫星高度了几代。卫星高度870870公里，重访公里，
49、重访周期周期2 2次次/天，地面分辨率为天，地面分辨率为星下点星下点1.11.1公里。公里。2.NOAA2.NOAA系列的仪器系列的仪器装有装有5 5个通道的可见光个通道的可见光红外扫描辐射计红外扫描辐射计AVHRR AVHRR （改（改迚迚型型甚高分辨率辐射仪）：甚高分辨率辐射仪）：?B1 0.58B1 0.580.680.68微米微米监测云、地表状况、水体悬浮泥沙的分布；监测云、地表状况、水体悬浮泥沙的分布；?B2 0.725B2 0.7251.001.00微米微米监测云、植被、水体、海岸线分布调查；监测云、植被、水体、海岸线分布调查；?B3 3.55B3 3.553.933.93微米微米
50、监测火灾、夜间海面温度的分布；监测火灾、夜间海面温度的分布；?B4 10.30B4 10.3011.3011.30微米微米监测云顶温度、城市热岛效应、洋流类型与分布、鱼汛预监测云顶温度、城市热岛效应、洋流类型与分布、鱼汛预报等；报等；?B5 11.40B5 11.4012.4012.40微米微米同同B4B4作用。作用。3.NOAA3.NOAA系列的轨道特征系列的轨道特征都为与太阳同步的极轨卫星，这类都为与太阳同步的极轨卫星，这类卫星扫描宽度大，重访周期短，在环卫星扫描宽度大，重访周期短，在环境监测中具有一定的优势。境监测中具有一定的优势。4.FY4.FY系列的参数系列的参数风云系列气象卫星是由
