中國(guó)航空遙感的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

【摘 要】航空遙感技術(shù)作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的一種高新技術(shù)和航天技術(shù)的重要組成部分，雖然興起不算長(zhǎng)久，但空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起點(diǎn)較高，而且越來越得到人們關(guān)注。本文重點(diǎn)分析航空遙感技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)其今后的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】航空遙感 應(yīng)用 趨勢(shì)

一、航空遙感及其發(fā)展史

航空遙感是將傳感器置于飛機(jī)、無人駕駛的飛行器、飛艇、氣球等航空平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)遙感對(duì)地觀測(cè)，平臺(tái)飛行高度在數(shù)百米到數(shù)萬米，其發(fā)展已有近200年的歷史。由于航空遙感圖像比例尺較大，地面分辨率較高，實(shí)用性較廣，是空間數(shù)據(jù)獲取中不可取代的一種技術(shù)手段。航空攝影作為遙感技術(shù)中應(yīng)用最基本的數(shù)據(jù)獲取手段，被廣泛應(yīng)用于地圖測(cè)繪、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃等方面。

基于焦平面技術(shù)和幀技術(shù)的數(shù)字航空攝影系統(tǒng)得到了發(fā)展。這一技術(shù)的特點(diǎn)是利用一塊大規(guī)模面陣電荷耦合器件（CCD）在照相機(jī)的焦平面上采集圖像，其圖像質(zhì)量和分辨率完全取決于鏡頭和CCD像元的規(guī)模。它完全擺脫了精度要求、難度很大的精密機(jī)械動(dòng)作，其全電子化和全數(shù)字化技術(shù)為航空攝影技術(shù)領(lǐng)域開拓了一個(gè)新的境界，同時(shí)也為我們提供了一個(gè)很好的機(jī)遇。

主動(dòng)式遙感即由傳感器主動(dòng)地向被探測(cè)的目標(biāo)物發(fā)射一定波長(zhǎng)的電磁波，然后接受并記錄從目標(biāo)物反射回來的電磁波，如使用雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)就屬于主動(dòng)遙感。

被動(dòng)式遙感，即傳感器不向被探測(cè)的目標(biāo)物發(fā)射電磁波，而是直接接受并記錄目標(biāo)物反射太陽輻射或目標(biāo)物自身發(fā)射的電磁波，如航空攝影、衛(wèi)星影像等都屬于此類。

二、國(guó)內(nèi)航空遙感的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)航空遙感的應(yīng)用主要集中在航空攝影測(cè)量獲取基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃、國(guó)土管理、城市環(huán)境、城市環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面。

（一）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集。由于航空遙感分辨率高、比例尺大，能較好地滿足大比例尺基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的采集，包括1：5000～1：500的數(shù)字線劃圖、數(shù)字高程模型圖、數(shù)字正射影像圖和數(shù)字柵格圖，上述4D產(chǎn)品在規(guī)劃、城建、國(guó)土、房產(chǎn)、交通、電信、水利、環(huán)境和各行業(yè)設(shè)計(jì)部門、工程部門是最基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)，是為規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程施工、管理、行業(yè)應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)。如我省大力推進(jìn)的數(shù)字龍江建設(shè)就大量使用航空遙感數(shù)據(jù)獲取基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量人力物力。目前航空攝影測(cè)量已成為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)采集的基本手段，已形成了具備一定規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，為多個(gè)行業(yè)應(yīng)用部門服務(wù)。

（二）土地資源和礦產(chǎn)資源。土地資源是不可再生的寶貴資源、是城市賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。城市的規(guī)劃發(fā)展、土地開發(fā)利用和土地資源的保護(hù)是城市管理、城市經(jīng)營(yíng)的主要內(nèi)容。應(yīng)用航空遙感技術(shù)進(jìn)行大比例尺土地詳查，編制土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用變更圖，及時(shí)更新地籍資料、增強(qiáng)地籍資料的構(gòu)造、建造年份，提供違法用地的發(fā)生時(shí)間和土地類型，鑒定和辨別相關(guān)證據(jù)，輔助土地執(zhí)法監(jiān)查。

（三）環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)。環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)主要包括對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、大氣環(huán)境、城市環(huán)境等方面的遙感調(diào)查和評(píng)價(jià)。區(qū)域生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)常用近紅外、紅、綠波段合成的圖像為標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像（如 TM432/ MSS754），充分利用了對(duì)植被和人工建筑敏感的波段，通過影像判讀，可以對(duì)對(duì)土地利用、植被覆蓋情況進(jìn)行有效的分析。

水環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)是將航空彩色紅外圖像和熱紅外掃描圖像相結(jié)合的方法，調(diào)查現(xiàn)有河道功能及河道、湖泊重點(diǎn)污染源的位置、污染源類型、分布特征、污染范圍及程度等，編制河道污染源分布圖，分析評(píng)價(jià)污染危害和水環(huán)境狀況；

城市環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)是以航空熱紅外圖像為信息源，查明城市下墊面熱輻射結(jié)構(gòu)類型，特別是高溫?zé)嵩袋c(diǎn)的分布及其強(qiáng)度，編制城市熱島強(qiáng)度分布系列圖，研究熱輻射的形成機(jī)理以及下墊面輻射溫度與空氣溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析城市熱島效應(yīng)與城市建設(shè)的關(guān)系以及對(duì)城市環(huán)境的影響。

三、國(guó)內(nèi)航空遙感的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

新一代數(shù)字航空遙感傳感器的高分辨率、高光譜、高探測(cè)性能和數(shù)字化的處理特征為未來的航空遙感應(yīng)用提供了更為廣泛的前景。其發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面：

（一）成果產(chǎn)品的數(shù)字化、實(shí)用化

所有的新型航空傳感器如：面陣CCD數(shù)字航空相機(jī)、面陣CCD超光譜成像儀、實(shí)用模塊化成像光譜儀、測(cè)試?yán)走_(dá)、三維成像儀等獲取的遙感信息都是數(shù)字成果，經(jīng)處理可以直接加工成為各種數(shù)字產(chǎn)品，直接為信息化建設(shè)的各行各業(yè)提供基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品和影像產(chǎn)品，如數(shù)字國(guó)土、數(shù)字流域、數(shù)字城市、數(shù)字社區(qū)等。同時(shí)隨著傳感器性能的不斷改進(jìn)，各種產(chǎn)品將更為實(shí)用化。

（二）專業(yè)應(yīng)用的細(xì)分化與集成化

由于傳感器種類的多樣化、遙感平臺(tái)的多樣化，可以針對(duì)特殊的專業(yè)應(yīng)用采用專業(yè)的傳感器獲取數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)專業(yè)化應(yīng)用目的；同時(shí)由于傳感器發(fā)展的小型化，可以在一個(gè)平臺(tái)上同時(shí)安裝多個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)多傳感器、多功能、多用途的綜合集成，為航空遙感技術(shù)的綜合應(yīng)用降低數(shù)據(jù)獲取成本，提高應(yīng)用效率。

（三）由定性應(yīng)用發(fā)展為定量化應(yīng)用

現(xiàn)有的遙感信息基本可以提供研究對(duì)象的位置和屬性，即定位和定性問題，從而為我們的應(yīng)用提供相對(duì)在空間的位置、分布、范圍、相互之間的關(guān)系，同時(shí)分析研究對(duì)象的特征、類型、屬性，進(jìn)而研究相互之間的關(guān)系和規(guī)律，得出相關(guān)結(jié)論，為專業(yè)應(yīng)用和決策支持提供依據(jù)。隨著新型的數(shù)字傳感器的實(shí)用化，多樣化的航空遙感數(shù)據(jù)源，豐富細(xì)分的高光譜特征，并與高分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)融合，使得航空遙感的應(yīng)用可以研究相對(duì)的位置、研究并作為GIS的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源進(jìn)行各種應(yīng)用分析、統(tǒng)計(jì)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，滿足更為廣泛和更高目標(biāo)要求的應(yīng)用需求。

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