“遥感”(RemoteSensing)即从远处探测、感知物体。遥感技术的一般概念是:从不同高度的遥感平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收和记录来自地球表层各类地物发射或反射的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理和分析,从而对不同的地物及其属性进行远距离探测和识别的综合技术。

众所周知世界上所有绝对温度大于零度的物体,都能够反射、发射和吸收电磁波。不同物体由于其物质成分、结构构造以及物理和化学性质的差异,决定了它们对不同波长的电磁波的响应敏感程度的差异。也就是说不同的物体,它们对一定波长的电磁波的发射、反射和吸收规律不同;即便是同一种类的物体,由于其所处自然状态的不同或是处于不同的地理环境,所表现出来的这种规律也不同。这种规律就是地物的波谱特性。图19-1表示几种植物的波谱特性,图19-2表示同一种农作物不同自然状态所表现出来的波谱特性。除此之外自然界中大多数物体都具有一定的几何形态和纹理结构。所以通过上述地物波谱特性的研究,将遥感仪器探测到的不同地物的电磁波信息与之比较,就能区分和鉴别地物的种类及其属性特征。这就是遥感所采用的基本原理。

从理论上讲对整个电磁波波段都可以进行遥感,但实际上电磁波辐射在空中传输过程中,大气对其有明显的选择性吸收和散射作用(我们将电磁波辐射在大气传输过程中损耗较小,透射率较高的波段称为大气窗口)。由于“大气窗口”效应和探测技术水平限制,目前遥感技术只利用了有限的几个波段(窗口),其中最重要的波段如下。

可见光(0.39~0.76μm)和近红外(0.76~2.5μm)波段。这是地物对太阳辐射的强反射波段,所用的传感器主要是照(摄)相机或多波段扫描仪等。

图19-1几种植物的波谱特性

图19-2同一农作物不同自然状态的波谱特性

中红外(3~5μm)波段。主要接收地物对太阳辐射的反射能量和自身的热辐射能量,所用的传感器主要是红外扫描仪等。

热红外(8~14μm)波段。主要接收地物自身的热辐射能量,所用的传感器主要是热红外扫描仪等。

微波(8~1000mm)波段。可分为主动和被动两种接收方式。主动式微波传感器通常包括侧视雷达、散射计和高度计;被动式微波传感器采用微波辐射计,包括扫描成像和非扫描成像等类型。