日前，在德國慕尼黑舉辦的IGARSS 2012上，由中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心主任吳季率領(lǐng)的中國申辦“IGARSS 2016”團(tuán)隊(duì)，通過闡述了我國近年來在地球科學(xué)和遙感應(yīng)用領(lǐng)域所獲取的成就以及主辦城市北京的狀況等申辦條件。最后，經(jīng)過IEEE GRSS理事會成員討論與投票決定，中國獲得了“2016年國際地球科學(xué)與遙感大會”申辦權(quán)。

　　有人認(rèn)為遙感技術(shù)上知天文下知地理神通廣大，也有人覺得遙感其實(shí)只是個(gè)花花架子一點(diǎn)也不實(shí)際。而遙感究竟是什么?它離我們到底有多遠(yuǎn)?應(yīng)用情況咋樣?如何改變?nèi)藗兊纳?人們對遙感還有哪些誤區(qū)?就這些疑惑，我們邀請遙感專家為大家答疑釋惑。

　　“遙感”，猶如從未摘下面具的神秘角色，恐怕并非三言兩語就能交待的透徹。

　　隨著“2016年國際地球科學(xué)與遙感大會”我國的申辦成功，“遙感”再次成為大家討論的焦點(diǎn)。

　　記者注意到，不論何時(shí)，討論里總有一個(gè)疑問的聲音不絕于耳：“遙感”是什么?“遙感”能干啥?離我們生活有多遠(yuǎn)?

　　遙感雛形

　　最早的遙感技術(shù)，廣泛用于軍事偵察

　　遙感是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，在20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。自1972年美國發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星后，這就標(biāo)志著航天遙感時(shí)代的開始。中科院遙感研究所郭子祺研究員說：“美國第一顆地球資源衛(wèi)星成功發(fā)射，獲取大量地球表面的衛(wèi)星圖像后，"遙感技術(shù)"開始在全世界得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。但遙感本身并不是一個(gè)單一的學(xué)科，它是由多種技術(shù)綜合而成的這么一種測量手段，是一個(gè)技術(shù)綜合體。經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，目前遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于資源環(huán)境、水文、氣象、地質(zhì)地理等領(lǐng)域，形成了一個(gè)對地球進(jìn)行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測體系，成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。”

　　很多人不知道，最早的遙感技術(shù)被應(yīng)用在軍事方面。1903年飛機(jī)誕生，航空攝影逐步發(fā)展起來，開始廣泛用于軍事偵察。這其實(shí)是最開始的遙感應(yīng)用技術(shù)的雛形。

　　遙感作為一種朝陽學(xué)科、新興行業(yè)，短期內(nèi)爆發(fā)出非一般的發(fā)展速度，讓人驚喜的同時(shí)也不免產(chǎn)生一些疑惑，遙感究竟是什么?

　　“聽起來這雖然像是最簡單的問題，其實(shí)也是最難回答的問題。”中科院遙感研究所陳良富研究員說，“簡單說，遙感就像攝影。它通常利用物體能輻射或反射電磁波的特性，通過可見光、紅外、多光譜和微波等傳感儀器，從高空、地面或海面遠(yuǎn)距離探測、感受來自目標(biāo)物體的電磁波信息，經(jīng)光學(xué)、電子技術(shù)處理成為圖像或數(shù)據(jù)，以揭示目標(biāo)物體的發(fā)生狀態(tài)，從中獲取有用信息。”

　　有用的信息究竟該如何獲取?

　　郭子祺研究員說：“信息獲取所采用的遙感技術(shù)裝備主要包括遙感平臺和傳感器。其中遙感平臺是用來搭載傳感器的運(yùn)載工具，常用的有氣球、飛機(jī)和人造衛(wèi)星等; 傳感器是用來探測目標(biāo)物電磁波特性的儀器設(shè)備，照相機(jī)便是屬于其中一種傳感儀器。遙感一詞的內(nèi)涵也隨著傳感器、信息處理技術(shù)的快速發(fā)展而豐富。從最初的航空全色攝影，到三十多年前的光譜與微波信息，發(fā)展到目前包括重力、磁力、聲波信息在內(nèi)的大遙感時(shí)代。”

　　遙感關(guān)鍵

　　遙感如攝影，圖像依舊是主要載體

　　目前圖像依舊是遙感信息的主要載體。因?yàn)橹灰强梢姽獠ǘ?、紅外波段或者微波波段，都可以通過遙感圖像反映出。遙感圖像圖里面實(shí)際上包含了很多有價(jià)值的信息。這也就是說當(dāng)我們得到一張遙感圖像時(shí)，并不代表工作已經(jīng)結(jié)束，恰好是遙感信息處理技術(shù)出場的時(shí)候了。

　　“遙感圖像上并不能將我們所需要的信息直接呈現(xiàn)出來，所以信息處理這個(gè)步驟至關(guān)重要。”郭子祺研究員說，所獲取遙感數(shù)據(jù)的有用信息量，除了傳感器本身性能外，主要還依賴于信號傳輸過程中所受到的干擾的強(qiáng)弱。那么在信號傳輸過程中會受到怎樣的干擾和影響呢?

　　“干擾信息總是存在的，比如用衛(wèi)星遙感來探測地表的信息，太陽光通過反射給衛(wèi)星傳感器，在這中間會遇到云霧的干擾、太陽光強(qiáng)弱的影響等，所以我們需要將獲取的信號進(jìn)行校正處理。”郭子祺研究員說，“一開始所有的信號都是一種模擬的信號，從物理量的角度來說是一個(gè)電壓值的變化，通過電壓值和實(shí)際測量目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系的評定，再將它換算成目標(biāo)體的一個(gè)物理量。溫度、光照度等等實(shí)際上就是一個(gè)物理量，這樣的物理量必須要靠傳感器產(chǎn)生的信號實(shí)現(xiàn)。”

　　隨著新型遙感成像傳感器的快速發(fā)展，很多新的遙感信息處理手段應(yīng)運(yùn)而生。但唯一不變的是：所有處理手段的改進(jìn)都是以精準(zhǔn)、效率為目標(biāo)。

　　陳良富研究員說：“遙感圖像信息處理的主要目的是為了消減各種輻射畸變和幾何畸變，使經(jīng)過處理后的圖像能更真實(shí)地表現(xiàn)原景物真實(shí)面貌;利用增強(qiáng)技術(shù)突出景物的某些光譜和空間特征，使之易于與其他地物的區(qū)分和判釋;進(jìn)一步理解、分析和判別經(jīng)過處理后的圖像，提取所需要的專題信息。”

　　現(xiàn)代遙感

　　實(shí)用化與國際化并行

　　隨著傳感器技術(shù)、航空航天技術(shù)和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代遙感技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)能動(dòng)態(tài)、快速、多平臺、多時(shí)相、高分辨率地提供對地觀測數(shù)據(jù)的新階段。

　　我們不僅可以直接接收、處理和提供衛(wèi)星的遙感信息，而且已經(jīng)具備航空航天遙感信息采集的能力，能夠自行設(shè)計(jì)制造像航空攝像機(jī)、全景攝像機(jī)、紅外線掃描儀、多光譜掃描儀、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)等多種用途的航空航天遙感儀器和用于地物波譜測定的儀器。中國已經(jīng)進(jìn)行過多次規(guī)模較大的航空遙感試驗(yàn)。

　　“中國的遙感技術(shù)經(jīng)過十幾年的艱苦努力，已發(fā)展到目前的實(shí)用化和國際化階段，具備為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的實(shí)用化能力和全方位地開展國際合作使其走向世界的國際化能力。”陳良富說，例如在國土資源上，土地資源詳細(xì)的信息以及土地類型信息，遙感技術(shù)一直為其提供科學(xué)的決策依據(jù);在面對自然災(zāi)害時(shí)，遙感技術(shù)為災(zāi)情提供動(dòng)態(tài)的檢測以及評估;在地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查方面，遙感技術(shù)在我國已經(jīng)從間接探測發(fā)展到了直接探測階段……

　　郭子祺研究員告訴記者：“遙感技術(shù)的發(fā)展依賴于其他相關(guān)高新技術(shù)的發(fā)展，其技術(shù)也正朝著專業(yè)化與精細(xì)化方向發(fā)展。近些年來對地觀測能力越來越強(qiáng)，已經(jīng)成為不少行業(yè)不可或缺的信息來源。”

　　連線專家 中科院遙感研究所研究員

　　遙感其實(shí)就在我們身邊

　　說起遙感，很多人都漠不關(guān)心，認(rèn)為它與我們的生活毫無關(guān)聯(lián)。

　　“實(shí)際上遙感之所以會讓大眾覺得很遙遠(yuǎn)，是因?yàn)樗]有以獨(dú)立的身份出現(xiàn)在公眾面前，它僅僅是作為其他學(xué)科、其他應(yīng)用的一個(gè)觀測手段出現(xiàn)，所以給大眾造成一個(gè)誤解也是有原因的。”陳良富研究員說，“氣象預(yù)報(bào)里出現(xiàn)的觀測云圖，這個(gè)云圖就是從遙感得來的，大家對此習(xí)以為常，覺得這個(gè)不是遙感，而是屬于氣象的領(lǐng)域，其實(shí)遙感為它們提供的信息是起到至關(guān)重要的作用。有了衛(wèi)星遙感以后，我們可以清楚的看到一些天氣運(yùn)行的軌跡和變化。”

　　“嫦娥”奔月，舉國歡騰，大家將注目的焦點(diǎn)放在了嫦娥號升空的遙測探測上，卻忽略了遙感空間技術(shù)和測控技術(shù)平臺技術(shù)，這些其實(shí)是必不可缺的。

　　“遙感就在我們身邊”郭子祺研究員說，“現(xiàn)在是信息化社會，所有信息的獲取很大程度上是靠遙感這種方式來獲取的”。

　　舉個(gè)簡單的例子，現(xiàn)在導(dǎo)航為我們普遍使用，實(shí)際上是通過道路上布滿了很多的傳感器，測量車輛通過的頻率來獲得道路是否暢通的信息。當(dāng)然這并不局限在我們的光譜和微波的領(lǐng)域，實(shí)際上是通過一種磁、電、聲波的傳感器的探測而獲取某種信息變化量。

　　“現(xiàn)在還有一種技術(shù)，以我們的手機(jī)作為載體，因?yàn)槲覀兪謾C(jī)里本身就有很多傳感器，聲音的傳感器、重力傳感器等等，我們可以通過這些傳感器來測量環(huán)境、輻射以及其他我們所想要獲得的信息。”郭子祺研究員告訴記者，“遙感應(yīng)用面實(shí)際上是可以很廣的，所以公眾千萬不要認(rèn)為遙感只適用于軍事以及測繪部門，實(shí)際上通過對遙感信息的有效提取，可以應(yīng)用在我們生活的方方面面”。