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- 来源:赛斯维传感器网 发表于 2012/12/4
说起遥感,很多人认为它的主要作用就是“拍照”:从空中拍下照片进而获取有效信息。实际上,遥感绝非这么简单,“拍照”仅是拉开遥感技术系统的一个小“开篇”,遥感技术的真正作用是将信息从“照片”中提取出来并得以应用。
中科院遥感所研究员郭子祺说:“遥感不仅仅只是照相,而在于遥感所获取的地物光谱信号中还包含有可见光波段范围以外的有用信息。一张照片通常反映出来的只是可见光波段范围内的信息,也就是人眼能感觉到的光谱信息。”
“目视解释”和“计算机解释”是目前从遥感图像上获取目标地物信息的主要过程。专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标信息的过程被称为“目视解释”,而“计算机解释”顾名思义,以计算机系统为支撑,利用模式识别技术与人工智能技术,结合专家知识库的解释经验和成像规律等知识进行分析和推理,实现对遥感图像的解释,从而完成信息提取的过程。
目前遥感的光学传感器和微波传感器所能采集到的信息波段范围是很宽泛的,可见光波段只是其中一小部分。按传感器的探测波段的不同,可以把遥感分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感。“而像红外信息、紫外信息等,这些信息普通的照片是反映不了的,只有用专门的成像设备经过转化才能变成人眼看的图像。”郭子祺说。
遥感传输准确无误?
不难想象,假如在高空或水陆进行遥感拍摄,空间距离等多方面因素势必会给遥感传输带来一些不可避免的干扰与影响,而这又直接关系到后期的数据处理能否准确进行。
“通过遥感获得的信息是很丰富的。除可见光波段外,红外与紫外波段或者微波波段的信息,人类的肉眼是看不见的,我们只能通过遥感图像来提取与分析其中所包含的信息。”郭子祺说,“而在这些信息当中,有些信息属于干扰信息。比如用卫星遥感来探测地表信息,太阳光通过反射给卫星传感器,这中间有一个过程跟距离,有云雾的干扰、太阳强弱的干扰等等,所以我们需要将它的信息进行修正处理,这些都是属于处理的部分。”
虽然目前遥感信息获取系统已经较为完善,但由于地球大气、陆地和水体非常复杂,所以导致遥感图像出现误差情况难免会发生。不过我们可以通过后期图像处理来进行校正,从而获取更为精准的信息。“比如在遥感信息获取系统工作正常的情况下,由于大气衰减的原因,获取的数据仍然带有辐射误差,这时就需要进行遥感图像大气校正。有时在提取地表生物量时,如果数据未经校正,就有可能得不到准确的遥感信息。”郭子祺说。
遥感技术无所不能?
资源环境、灾害监测、城市规划等等随处可见遥感应用的影子。它遍布在我们生活的每个角落,但这并不代表它无所不能。至少在目前,它仍存在一些“盲点”需要突破。
郭子祺说:“现在的遥感,一般是指利用光谱和微波信号来对地物进行认识。光谱和微波信号能给我们提供很多有用的信息。但光谱信号本身没有穿透能力,微波信号也非常有限。这样就不能给我们提供地表和水面以下的信息,存在探测盲点。这是它的一个不足之处。”
这是否代表地表以下的信息我们无从获取?当然不是!实际上遥感技术本身早已超越了光谱和微波的范畴。“任何的信息都有它的长处和不足的地方,实际上我们现在真正要想解决一个应用目标的话,最好的办法是综合各种有用的信息。”郭子祺告诉笔者,除了光谱微波这种信息源之外,还要结合比如磁、重、电以及声波等有效信息,将它们综合采纳,这样才能对我们地球有一个更全面的认识。
“遥感可测量的物理量应该是涵盖所有的,概念是广义的才更合理,所有物理探测内容都在其中。”郭子祺说,一般人们对于遥感可测量的物理量的理解,只是测量地物光谱吸收反射量和极化干涉等物理量,这其实是一种相对狭义的概念。“目前人类探测世界采用的重力、磁场、声波、光学方法已经广泛应用在宏观和微观物质探测方面,成为探索物质世界的唯一技术手段。广义遥感应该包含这些人类已知探测技术方法。运用广义的遥感技术对我们生存的物质世界才能进行有效的探测,而不仅仅只是观测。”
遥感技术的发展史?
遥感”(RemoteSensing),顾名思意为“遥远的感知:它是由1962年美国密执安大学等单位发起的“环境遥感讨论会”上,将“遥感”这个术语确定下来。遥感技术是不断发展的。
郭子祺:“任何学术的发展实际上都需要以实际需求作为牵引。例如目前如火如荼的遥感数据同化技术,它是对标准数据反演技术的延伸,目的是对空间分布的环境参数提供物理意义上一致的估计。这是遥感迈向行业部门实际应用的一个很关键的一步。但是这一部分目前行业部门遥感界我觉得还是远远不够。遥感技术本身应该与实际意义相结合,关注实际行业部门的需求,而并非一味盲目的追求技术上的卓越。任何技术必须要应用于生产为它们而服务,这样的技术才能体现出价值。否则的话,你的空中楼阁高高在上,即使技术高超无与伦比,但也只能是离正确的发展道路越走越远。”
技术成熟后怎样走?
技术与产品是互相结合的,先进的、成熟的技术才能生产出产品,产品是技术的第一表现,才能产生价值。
郭子祺:“存储的数据是海量的,但这些数据到底能产生多少社会效应?问题就在于应用技术的缺乏,遥感技术与行业部门的需求脱节,没有为行业部门服务。比如说同样一幅照片测绘部门可以用,国土部门可以用,环保部门也可以用,它可以被很多的部门使用。很多人认为遥感是很大的一个‘框’,什么都可以往里面装,其实这种观点是错误的。概念模糊是存在于短时间内,长期发展下去肯定要概念明确化、精确化。说简单点就是什么技术为什么服务。比如说以后可能会出现海洋遥感就是专为海洋服务,国土遥感就是为国土服务。如果我们背道而驰,只去追求技术的先进性而不与实际应用结合起来,去博得一个需求对口相互促进的形态的话,那么遥感技术下一步该怎么走恐怕会难以抉择。
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