遙感科學(xué)與技術(shù):借電磁之波，行遙測之感

本文主角：遙感科學(xué)與技術(shù)（以下簡稱“遙感”）

講述人：霍格沃茨在逃巫師 （武漢大學(xué)）

適合人群：有良好的數(shù)理基礎(chǔ)、熱愛編程與算法設(shè)計；對大數(shù)據(jù)的分析處理敏銳、對空間信息科學(xué)感興趣，且能吃苦耐勞

選科要求： 2024年新高考，要求必選物理+化學(xué)

什么是遙感？

作為一個比較小眾的專業(yè)，提起遙感許多人的第一反應(yīng)是“沒聽說過啊”。因此，這里有必要先講講這個專業(yè)的主要研究內(nèi)容。

簡單來說，遙感是在空間科學(xué)、電子科學(xué)、地球科學(xué)、計算機科學(xué)及其他學(xué)科交叉滲透、相互融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興邊緣學(xué)科，它利用非接觸傳感器來獲取有關(guān)目標的時空信息。

將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，再根據(jù)相應(yīng)目標的需要，篩選出合適的數(shù)據(jù)加以處理與分析，便可以將遙感信息應(yīng)用到各行各業(yè)，取得社會效益與經(jīng)濟效益。

如今，遙感在生活中的應(yīng)用比比皆是。從高德地圖這類導(dǎo)航定位軟件的開發(fā)、地球上各種自然資源的監(jiān)測、城市建設(shè)和管理，到軍事應(yīng)用、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探，再到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、氣象、水文、環(huán)保等，均能看到遙感技術(shù)的運用。

看到如此廣泛的應(yīng)用，你心動了吧？這里還要提醒一句，越廣泛的應(yīng)用代表著需要學(xué)習(xí)掌握更多領(lǐng)域的相關(guān)知識，所以，學(xué)習(xí)這門專業(yè)就像同時學(xué)習(xí)兩三門專業(yè)，學(xué)習(xí)難度可想而知。此外，遙感專業(yè)的課程安排得比較緊湊，許多知識很難在課上及時消化，因此你的自學(xué)能力也要很強。

實習(xí)課很多很難嗎？

遙感專業(yè)要求學(xué)生掌握遙感科學(xué)的基本理論、方法和技術(shù)，具有空間信息獲取、處理、分析和應(yīng)用的專業(yè)知識，具備研究與解決遙感科學(xué)與技術(shù)類復(fù)雜工程問題的能力。因此，這個專業(yè)在教學(xué)方面往往會將理論課搭配對應(yīng)的實習(xí)課，注重所學(xué)知識的實踐能力。

實習(xí)課多為內(nèi)業(yè)實習(xí)，即在機房里用遙感與地理信息系統(tǒng)軟件及編程手段來完成相應(yīng)的實習(xí)內(nèi)容；少數(shù)情況下會有外業(yè)實習(xí)，如GNSS調(diào)繪——前往特定的地點利用全站儀、無人機等測繪工具進行調(diào)繪。需要提醒的是，實習(xí)課往往不是老師帶著你做，而是你自己去摸索。比如，老師會統(tǒng)一傳送包含多景影像數(shù)據(jù)的壓縮包，讓你用某些軟件（常用的如ArcGIS、ENVI、ERDAS等）對影像進行預(yù)處理并提取某種生物量或?qū)δ承┨刭|(zhì)進行定性與定量分析。

由于大家之前沒有接觸過遙感類軟件，因此剛開始操作時難免會比較迷茫。但是只要肯下功夫，根據(jù)CSDN（中國專業(yè)IT社區(qū)）上的具體步驟來操作，慢慢地你就能摸索清楚了。老師有時也會發(fā)實習(xí)指導(dǎo)書，按照實習(xí)指導(dǎo)書上的步驟進行操作也能較快地完成實習(xí)內(nèi)容。

由于遙感的實習(xí)內(nèi)容主要是用軟件處理分析影像數(shù)據(jù)和獨立編程這兩大類，因此相較于理科同學(xué)在五花八門的實驗室里做實驗，遙感學(xué)子實習(xí)的場所就比較單調(diào)了——幾乎就是在機房里對著電腦屏幕待四個小時。

這樣的實習(xí)，除了眼睛的疲累，不斷的鼠標點擊動作也可能導(dǎo)致患上腱鞘炎，且長時間坐在電腦前對頸椎也不太友好。另外，不少同學(xué)在實習(xí)課上不能及時地完成任務(wù)，所以下課后他們還得回宿舍趕進度或留在機房里繼續(xù)“加班”。

然而，遙感實習(xí)課最讓人心累的還不是上述的單調(diào)與忙碌。由于實習(xí)過程的中間結(jié)果會占用極高的內(nèi)存，因此同學(xué)們往往會將中間結(jié)果存在機房的電腦D盤里直至實習(xí)結(jié)束，但我實習(xí)所在的機房曾因統(tǒng)一清理磁盤而讓許多沒有備份的同學(xué)一個多星期的實習(xí)成果付諸東流，有些同學(xué)也經(jīng)常因沒有及時保存中間步驟但軟件閃退而不得不從頭做起。因此，如果不想在實習(xí)課上忽然號叫或者踏上漫漫重做路，那么在實習(xí)的過程中你一定要不停地按“保存鍵”，做一步按一次，且最好每次下課時都將當(dāng)天的成果用個人U盤拷貝好或發(fā)送到個人郵箱。

每次做完一個大實習(xí)除了長舒一口氣，也會對理論知識有進一步的掌握，還會因成功解決了實際問題而有滿滿的成就感。

遙感實習(xí)課與理科實驗課相同的地方是結(jié)束后都要寫實驗報告，不過比起實習(xí)本身，遙感最后的實習(xí)報告倒是沒有太大的難度。整個報告大致分為實驗原理、實驗數(shù)據(jù)與軟件、實驗過程、實驗結(jié)果展示、結(jié)果分析與結(jié)論幾個部分。這里給同學(xué)們的建議是先把實驗結(jié)果展示部分的各種截圖與代碼粘貼好，再把步驟和原理寫清楚，最后的結(jié)果分析與結(jié)論部分主要是看實驗中的數(shù)據(jù)處理分析情況。因此，與其在實驗報告上大費周章，不如在實習(xí)過程中將每個步驟完成好。

開始時我不太理解實習(xí)課的意義在哪里，直到我去遙感公司實習(xí)后發(fā)現(xiàn)，我們在實習(xí)課上所做的事情確實是當(dāng)今遙感生產(chǎn)工作中不可或缺的環(huán)節(jié)。如實習(xí)課上練習(xí)制作的4D產(chǎn)品（DOM、DEM、DRG、DLG）在許多自然資源部門都有應(yīng)用，各種專題制圖也常用于各種匯報工作的可視化展示……

每節(jié)實習(xí)課都有它的意義，除了鞏固我們遙感原理與應(yīng)用的理論知識，也會培養(yǎng)我們對影像的處理與專題信息提取的能力，還會鍛煉我們分析問題與解決問題的能力。因此，大家要認真對待每一次實習(xí)，不要錯失了進步與提升的機會。

遙感專業(yè)畢業(yè)后有哪些去向？

遙感專業(yè)的同學(xué)本科畢業(yè)后大多選擇“轉(zhuǎn)碼”，即轉(zhuǎn)向計算機學(xué)科繼續(xù)深造或就業(yè)。因為比起計算機、金融等這些較為大眾的學(xué)科，遙感專業(yè)的就業(yè)面較窄，除了專業(yè)對口的公司，許多招聘方甚至沒聽說過遙感專業(yè)的名字。

但這并不代表遙感專業(yè)的同學(xué)本科畢業(yè)后找不到工作，在就業(yè)方面，部分同學(xué)一般會選擇去測繪局、設(shè)計院、國土資源局、地震監(jiān)測局、城市規(guī)劃部門、國防部門、交通運輸部門、中建集團等就職，也有部分追求高薪的同學(xué)會去華為、百度、騰訊等大廠成為軟件開發(fā)工程師或算法工程師，也就是我們常說的程序員。不過上述就業(yè)方式一般都是無編制的，想要更加穩(wěn)定的工作，建議直接考編。

除了本科畢業(yè)后直接就業(yè)，也有很多同學(xué)選擇繼續(xù)讀研——可以選擇繼續(xù)攻讀遙感專業(yè)，也可以選擇跨專業(yè)。選擇遙感專業(yè)讀研的同學(xué)除了選擇開設(shè)該專業(yè)的高校，還可以考慮去往中科院、測繪院等科研院所讀研。而選擇跨專業(yè)讀研的同學(xué)一般會選擇相近的專業(yè)，如GIS（地理信息工程）、數(shù)據(jù)科學(xué)、空間信息、制圖學(xué)、城市規(guī)劃與設(shè)計、資源與環(huán)境保護、測繪等，也有同學(xué)跨得稍微遠一些，如人工智能等。

這些選擇繼續(xù)讀研的同學(xué)，若對學(xué)術(shù)研究興趣不大并希望就業(yè)薪酬高，編程水平足夠好的話可以嘗試“轉(zhuǎn)碼”，這可以很好地拓寬自己的就業(yè)面；而希望未來能在高校從事教職工作，可以繼續(xù)讀博深造。

除了在國內(nèi)讀研，出國讀研也是一個不錯的選擇，因為美、德等國家的遙感技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，我們可以學(xué)習(xí)到更多先進的知識。值得一提的是，國外的院校往往不單獨開設(shè)遙感專業(yè)的學(xué)院，而是將它合并到GIS、地理系、城市系、地球科學(xué)甚至社會科學(xué)等院系門下，這一點大家在初步選校選專業(yè)時要注意。對科研非常有熱情的同學(xué)，可以選擇純遙感類方向，如定量遙感、高光譜遙感等；更傾向于就業(yè)的同學(xué)，則可以選擇GIS、城市設(shè)計、移動編程等方向，這樣畢業(yè)后就可以考慮數(shù)據(jù)分析、城市規(guī)劃、制圖等工作。另外，想去國外讀研的同學(xué)大二時可以選擇導(dǎo)師進組做科研及參加相關(guān)競賽，因為科研與比賽的經(jīng)歷往往是申請學(xué)校的加分項；大三大四的時候也可以去專業(yè)對口的公司實習(xí)，以豐富自己的履歷。

給學(xué)弟學(xué)妹的寄語

對適合且熱愛遙感的同學(xué)來說，他們可以在這個專業(yè)學(xué)到很多有用的知識，且比起豐富的學(xué)識，他們還可以站在一個更宏觀的角度為世界的進步發(fā)展做出貢獻。如在土耳其大地震后，夜光遙感分析災(zāi)后損毀情況為救援行動的決策做出了不可磨滅的貢獻。

不過，我必須嚴肅地勸阻那些自身知識儲備不足、僅僅是因為聽說遙感有多么“高端”就想加入這個專業(yè)的同學(xué)，遙感并不適合你。

如何知道遙感這個專業(yè)適不適合你呢？在選擇遙感專業(yè)前，請非常謹慎地問自己這幾個問題：我為什么想讀遙感專業(yè)？我的數(shù)理基礎(chǔ)怎么樣？我害怕編程與算法嗎？我的計算機水平如何？我喜歡科研嗎？我能接受相對低的薪酬嗎？我對遙感這個專業(yè)了解多少呢？

我相信問完自己這些問題，遙感專業(yè)是否適合你的答案就會水落石出。

最后，祝愿勇敢踏入遙感專業(yè)的同學(xué)都能不后悔自己的選擇，都能感受到遙感的魅力，也都能在未來的道路上披荊斬棘、閃閃發(fā)光。