劉 揚 ，王 琳

1.中鐵資源地質勘查有限公司，北京 100039

2.中鐵資源集團有限公司，北京 100039

3.中國地質大學（北京），北京 100083

1 遙感的定義與分類

1.1 遙感的定義

遙感，從廣義來說泛指各種非接觸、遠距離探測物體的技術；而本文談論的遙感是指電磁波遙感，即狹義的遙感，其定義是：從遠距離、高空以至外層空間的平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測儀器，通過攝影掃描、信息感應、傳輸和處理等技術過程，識別地面物體的性質和運動狀態(tài)的現代化技術系統。

1.2 遙感的分類

按照研究對象遙感可分為資源遙感與環(huán)境遙感兩大類[1]，資源遙感以調查自然資源狀況和監(jiān)測再生資源的動態(tài)變化為主。環(huán)境遙感則是對自然與社會環(huán)境的動態(tài)變化進行監(jiān)測并做出評價與預報的統稱。此外，按照應用空間尺度遙感可以把遙感分為全球遙感、區(qū)域遙感和城市遙感三種類型。

遙感是一門綜合性的技術，它涉及地理學、測繪學、計算機科學與技術、規(guī)劃管理等許多學科。它的概念和基礎是物理學、測繪學、地質學、地理學；它的技術支撐是航天技術、計算機技術和圖像處理技術。伴隨著航天技術的不斷進步，空間遙感對地觀測獲得了巨大的發(fā)展，可以預計，在今后的遙感發(fā)展過程中，全方位、全覆蓋、多角度、高分辨及高時效的遙感觀測系統，將會被廣泛的應用在各個領域的調查研究工作中。

2 遙感應用

遙感的應用已從上世紀早期單純的軍事用途擴大到現代生活的各個方面，如土地管理、氣象預報、全球變化研究、災害監(jiān)測、資源調查與動態(tài)變化監(jiān)測、生態(tài)調查、旅游、交通等各行各業(yè)，成為服務人類現代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遙感在土地資源中的應用

遙感技術是土地資源狀況調查評價與動態(tài)監(jiān)測的重要技術手段。隨著遙感技術在空間識別、地物波譜識別和變化時間識別方面能力的提高，土地遙感正在成為遙感科學的重要分支。我國歷來對國土資源十分重視[2]，特別是自國土資源部成立以來，非常重視土地資源的動態(tài)監(jiān)測工作，從1999年開始，遙感監(jiān)測工作作為國土資源大調查的重要組成部分，連續(xù)16年，每年開展對全國重點地區(qū)的遙感監(jiān)測。

土地遙感的應用領域包括[1]：監(jiān)測建設用地變化趨勢、布局及規(guī)模；為土地資源管理提供現勢基礎資料；輔助檢查土地利用總體規(guī)劃執(zhí)行情況；復核土地變更調查；輔助開展土地變更調查；輔助開展土地利用現狀圖更新；基本農田保護區(qū)監(jiān)測；配合土地執(zhí)法檢查。

2.2 遙感在礦產資源中的應用

不論用什么方法找礦，了解礦床形成過程和成礦原理都是非常重要的，遙感找礦也不例外。在漫長的地質年代里，沉積、巖漿及變質三大類巖石也在不停地進行轉化，在地質構造等作用下，可以在不同類型的巖石中，形成由各種不同的金屬礦物和非金屬礦物富集而形成的各種礦床，而遙感影像能夠真實

地記錄地球表面三大類巖石的光譜與紋理特征。同時，采用遙感技術圈定各類構造形態(tài)、色異常等現象，對于礦產調查、圈定成礦遠景區(qū)、成礦預測也有著重要的指導作用。遙感技術尋找油[3]是通過提取遙感影像的烴類微滲漏信息來預測油區(qū)的烴類微滲漏暈以其特有的波譜特性可以被遙感技術檢測，從而實現油氣預測，這也是遙感技術直接找油的原理。

2.3 遙感在城市建設中的應用

城市是一個時代經濟、社會、科學和文化的匯聚點，在全面建設小康社會中，我國城市化速度還將加快。遙感在城市建設中應用主要為以下三個方面：1）城市景觀結構調查。土地是城市賴以存在的物質基礎，城市遙感首先就是調查城市土地利用狀況，提供工商業(yè)、文化、交通、綠地和水體的分布和面積；2）城市道路規(guī)劃與交通環(huán)境分析。低空航空攝影[4]對全市車流的瞬時調查，就可以幾乎同時測出各個路段和交叉路口的機動車和自行車的車流密度，編繪出主要道路交叉口的車流量圖，既簡便易行，又準確可靠，在交通管理、道路拓寬和過街橋、立交橋選址等方面，都能夠發(fā)揮作用；3）城市環(huán)境污染調查。受污染損害的植物[5]，葉片葉綠素降低，在彩色紅外像片上紅的成分減少，污染程度通過影像色調的變化被記錄下來，再參考樹木缺株、形態(tài)或冠幅變小的程度，就可以繪制出分輕、中、重三級的污染程度。

2.4 遙感在海洋領域的應用

海洋遙感[6]是指以海洋及海岸帶作為監(jiān)測、研究對象的遙感，包括物理海洋學遙感、生物海洋學、化學海洋學遙感與海水監(jiān)測、海洋污染監(jiān)測等。海洋遙感大幅度提升了海洋調查技術水平，與其余調查手段相比，具有很明顯的優(yōu)勢。如：不受惡劣自然條件的限制、拓展了海洋調查的廣度、能夠實時長效的進行檢測、龐大的信息獲取量以及應用范圍的多樣性。

2.5 遙感在氣象中的應用

氣象衛(wèi)星的出現，為人類自上而下觀測大氣層和地表、生態(tài)的變化提供了一種新型可靠的手段，由此應運而生的衛(wèi)星氣象[3]成為大氣科學發(fā)展史上又一新的里程碑。氣象遙感的研究內容主要包括兩個方面：一是尋找從衛(wèi)星上探測和獲取大氣中主要氣象要素和大氣現象的理論和方法；二是研究衛(wèi)星資料的處理技術和使用方法。例如利用紅外通道和可見光通道中對比，可以很好解決大霧區(qū)、中高云區(qū)及地表的區(qū)分問題，區(qū)別出哪些是霧，哪些是云，哪些是裸露地表，此外利用遙感還可以對沙塵暴有很好的監(jiān)控作用。

2.6 遙感在地質災害管理中的應用

傳統的獲取災害損失評估信息方法主要依靠地面調查以及歷史資料，耗費時間過長且因資料更新滯后，不能及時的體現地質災害管理的作用。隨著遙感技術及其他相關高新技術的高速發(fā)展，地質災害遙感調查正處于逐步推廣的階段。衛(wèi)星遙感技術的宏觀性、全天候和全天時以及周期性，為地質災害的研究提供了強有力的手段，并逐漸成為地球災害監(jiān)測系統工程中的主要技術。遙感技術已經應用于地質災害管理的整個過程。在地質災害調查、監(jiān)測、預警、評估的四個階段中，均能夠及時準確的提供調查、評估、預警，為地質災害管理工作的開展提供依據。

2.7 遙感在考古中的應用

考古工作，是探索人類文明發(fā)展的重要手段。隨著考古研究工作的擴展，考古學家們從了解個別的考古遺址文化上升到對某一地區(qū)、某一國家，或者是更大范圍的一個時空去認識人類文明的發(fā)展，這就需要考察更大的范圍與空間，僅依靠地面的考古資料就顯得不足，而且也很難使資料收集得完整，利用肉眼去觀察分析考古遺跡現象受時間、地點、氣候、光照等諸多因素影響，具有很大的局限性[8]。而高分辨率遙感圖像、航拍像片的分辨率均可達到1m左右，同時可全球、全天候覆蓋，加上特殊信號可以穿透地表，開展更加精確探測的探測工作，這些先進技術在考古研究、文物保護管理上可起到決定性的作用。

從考古的角度來看，人類遺產的挖掘是繼承和弘揚古代文明的重要途經。利用遙感技術開展古遺址尋找、普查研究是最為有效的手段。遙感信息古遺址研究不僅可以填補或充實人類文明歷史，而且對研究古代地緣政治，確定歷史時期的軍事和疆域爭議十分重要，且將大大提高田野考古的效率和質量，把我國的考古學提高到一個新的高度。

3 遙感應用的發(fā)展趨勢

隨著遙感技術應用研究的深入發(fā)展，遙感數據分辨率不斷提高，數據量持續(xù)增長，數據處理的方法和程序也日趨復雜，從而導致GIS系統所需要解決的問題也越來越多，GIS的發(fā)展也更加偏向于解決數據的存儲、管理和處理，但這樣并不能從根本解決問題。經過不斷的總結，最終發(fā)現如果想要解決實際應用中出現的問題，就必須多技術、多方法、多角度、多渠道對數據進行搜集處理。遙感技術，是一種信息獲取的技術，相對缺乏信息處理、提取以及解決問題的能力。因而科學家們將遙感技術與GIS、GPS、計算機、仿真、虛擬等多種信息技術緊密結合，共同應用解決復雜的綜合問題。

“3S”技術集成就是在這樣的背景下產生的，3S技術[10]即指遙感（RS）、地理信息系統（GIS）、全球衛(wèi)星定位系統（GPS）3種技術集成的總稱?！?S”集成技術的應用，是一個自然的發(fā)展趨勢，RS和GPS為GIS進行空間分析提供了更新區(qū)域信息和空間定位信息，從RS和GPS提供的大量數據中提取有用信息，并進行綜合集成，使之成為決策的科學依據。GIS、RS和GPS三者技術的集成，形成了一個更加完整、準確及實施的對地觀測、分析及應用系統，從而推動了遙感技術的進步。

4 結論

綜上，遙感應用既是系統科學又是系統工程，既是區(qū)域性的又是全球性的，既是邊緣科學又是交叉科學。通過對以上土地監(jiān)測、地質礦產調查、城市建設、環(huán)境與災害監(jiān)測、海洋、氣象與考古遙感等幾個主要方面遙感技術應用的介紹，可以看出遙感已經滲透到社會生活及科研領域的各個方面，3S技術的集成已經成為必然，我們應該進一步發(fā)掘遙感技術應用的潛力，開拓遙感技術應用的新局面，更加有效的保護和科學的利用好我國的資源與環(huán)境。

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