2分鐘帶你入門遙感衛星知識

行星小編

那些最常見的景像換個視角就變成了另一道風景。是航拍嗎？永不休止、夜以繼日的無人機工作？其實是衛星遙感技術。

當架起攝像機，在南極的冰原上，拍攝冰川是如何斷裂并且掉進大海里的；在太平洋上一年四季直播一個無人島；被嘲笑是天方夜譚時，衛星遙感技術卻做到了！能看到人類無法看到的寬廣度和精細度，能看到人類無法看到的時空變遷。當然，作為BOSS級別的衛星遙感技術無需自己動手，其后有陸地衛星、海洋衛星和氣象衛星三個打工人，兢兢業業，熱血付出

衛星遙感是什么？

說起衛星遙感，大家不免都有些陌生，但你一定知道“谷歌地球”吧，其實背后起強大作用的是——衛星遙感。

衛星遙感是航天遙感的重要組成部分，也是現代航天技術的“集大成者”。如果非要說清楚衛星遙感是什么，那首先還是需要從遙感技術說起。

遙感是以航空攝影技術為基礎，在20世紀60年代發展起來的一門新興技術。早在1893 年，人們就利用遙感技術成功的將拍攝事物記錄在膠片上，這也是遙感發展的萌芽階段；1903 年飛機問世，航空攝影因此也迅速發展起來，實現了從空中對地拍攝，揭開了當今遙感技術的序幕。

最初的航空遙感都是以飛機或者氣球作為平臺對地物目標進行觀測和掃描。在1957 年10 月4 日，蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星，人們把遙感裝置裝在了衛星上，開始了利用無線電對宇宙空間進行偵察和探測，遙感技術也是進入了實用階段。1972 年美國發射了第一顆陸地衛星后，航天遙感時代正式到來。

遙感是以航空攝影技術為基礎，在20世紀60年代發展起來的一門新興技術。早在1893 年，人們就利用遙感技術成功的將拍攝事物記錄在膠片上，這也是遙感發展的萌芽階段；1903 年飛機問世，航空攝影因此也迅速發展起來，實現了從空中對地拍攝，揭開了當今遙感技術的序幕。

從遙感技術的發展階段，我們可以發現一個共同特點就是非接觸，遠距離觀測，類似于古代的“懸絲診脈”。因此我們也經常把遙感定義為遙遠的感知，就是泛指一切無接觸的，遠距離的探測。

舉個例：蝙蝠發射超聲波，利用接受到的回波來判斷障礙物的距離、方位和屬性；響尾蛇利用紅外線感知附近發熱動物，進行獵食……它們都沒有直接接觸目標，而是通過接收某一些波段來識別判斷。遙感技術也是如此，它是能夠探測到紫外線、可見光、紅外線以及微波等電磁波段。

目前我們所說的遙感技術，也主要是指應用探測儀器探測，不與探測目標接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質及其變化的一門空間探測技術。當然，這里的探測目標主要是指我們賴以生存的地球。人造衛星、火箭其實都是為”遙感技術“提供了一個施展拳腳的平臺！

結合遙感的概念，那么衛星遙感也就不難理解了，它以人造地球衛星為遙感平臺，主要利用無線電、雷達等技術手段，從太空直接對地表目標實施觀測、感知的綜合性探測技術。目前，衛星遙感技術已廣泛應用于農業、林業、地質、海洋、軍事、環保等各個領域。

中國是于1970 年4 月24 日發射了東方紅1 號人造衛星，截止2020年底，我國已成功發射500余顆人造衛星進入太空，如今，依然在地球軌道上運行的有289顆，未來10年，中國還將發射超過3600顆衛星。

也許有人會問：為什么要發射那么多顆人造衛星？其實不同的人造衛星，用途功能也是不同的。就像通訊衛星是不受地面狀況限制，溝通萬物，永不失聯；北斗衛星則可以時刻導航，確定方位……因此，單從用途上，人造衛星就可以分為通信衛星、偵查衛星、遙感衛星、導航衛星、探測衛星等等。

看見“遙感衛星”，又凌亂了，這難道和衛星遙感不是同一個？

答案是：并非同一個。衛星遙感它其實是一種集成的技術，而遙感衛星，就是一種裝了遙感探測器，用于外層遙感平臺的人造衛星，可以在軌道上運行數年，且運行軌道可根據需要來確定。

衛星的運行軌跡路線決定了我們獲取影像的區域范圍。在規定的時間內，遙感衛星可以覆蓋整個地球或指定的任何區域。當沿地球同步軌道運行時，它還能連續地，對地球表面某指定區域進行觀測。

通過遙感衛星的觀測，可以獲取到大范圍的數據影像信息，其獲取信息速度快，周期短，是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。并且，獲取信息受條件限制少，在人類難以到達的沙漠、沼澤、高山峻嶺、冰層下的水體等通過遙感衛星都能夠及時的獲取各種寶貴資料。著實是為人類解決了想要探索無人區，深海兩萬里等地的技術難題。

在根據對地觀測的領域，遙感衛星主要分為了陸地衛星、氣象衛星和海洋衛星三種類型。

●陸地衛星：探測地球資源與環境的人造地球衛星。主要用于地球陸地資源調查、監測與評價。應用極為廣泛，是對地遙感衛星中的主要類型。具有獲取信息范圍廣，觀測對象多且精細，對空間分辨率、光譜分辨率要求較高的特點。

●氣象衛星：從太空對地球及大氣層進行氣象觀測的人造地球衛星。主要用天氣預報、氣候預測、臺風監測，洪澇災害監測等。氣象衛星觀測范圍廣，觀測次數多，時效快，觀測數據質量高，不受自然條件和地域條件限制。

●海洋衛星：針對地球海洋表面進行觀測的人造地球衛星。主要用于海洋溫度場，海流、海浪、海鹽等方面的動態監測。對遙感的光譜分辨率要求較高。

像美國的Landsat、法國的SPOT、中巴合作的CBERS、歐空局的ERS，加拿大的雷達衛星Radarsat等都是屬于陸地衛星。它也被稱之為地球資源遙感衛星。1972 年，美國發射了首顆地球資源遙感衛星，使人們認識到利用地球資源衛星尋找、開發、利用和管理地球資源是一種非常有效的手段，也拓寬了人類探索地球的角度。

氣象衛星的發展其實相對來說是早于陸地衛星的，1978 年就已經出現了第三代氣象衛星。由于具有短周期重復觀測，實時性強，成像面積大等特點，氣象衛星的存在使得預報天氣、降雨、溫度等有了可靠的依據。目前具有代表性的氣象衛星應該是中國的風云系列衛星。

而海洋衛星根據各用途不同也細分為了三個系列：海洋水色衛星系列（以可見光、紅外探測水色水溫為主），海洋動力環境衛星系列（以主動微波全天候探測海面風場、海面高度和海溫為主）以及海洋監視監測衛星系列（以合成孔徑雷達探測海面目標為主）。世界上第一顆海洋衛星是美國在1978 年發射的Seasat-A。其他的海洋衛星還有美國的OUICKSCAT，印度的OCEANSAT-2 以及我國的海洋一號，海洋二號以及海洋三號系列衛星。

此外，還有光學遙感衛星，微波遙感衛星、低軌衛星以及像我國的高分五號，吉林一號，國外的MODIS、IKONOS、Quick Bird、ASTER等高分辨率遙感衛星。

遙感衛星無疑是人類從太空中觀測地球的“千里眼”，在800 公里外的太空中俯視著地球上的一街一城、一草一木，山河湖泊、城市變遷，并且影像足以高清，精細。

目前，我國遙感衛星高分系列的分辨率是已經突破了亞米級。作為國際遙感領域的“黃金數據”，亞米級遙感數據具有非常重要的應用價值和商業價值。

這樣的高分辨率衛星能夠高清的為我們展現這個世界上很多角落的細節，例如巴西的森林大火到底是真的還是假的？新冠疫情期間火神山雷神山究竟有著什么樣的中國速度？北京大興機場建設，深圳建區四十年究竟有什么樣的時空變遷史？凡此種種，遙感衛星皆可讓我們盡收眼底。

這也是身處地球中的我們無論如何也無法依靠人眼角度來發現的。細看深圳建區的城市變遷衛星影像，從“邊陲小鎮”蝶變為“國際化大都市”的傳奇讓人驚嘆。對比2009年與2017年的深圳寶安機場衛星影像，也不難發現，在2009 機場還是一片裸地，設施不健全，而如今從太空俯瞰，機場飛機模型坐落，結構清晰。目前，寶安機場已經邁入了全球最繁忙機場行列，不斷助力深圳騰飛。

當然，這樣的時空變遷，不僅僅在發生在深圳建區上，還有世界上最大的水電站三峽大壩的建成，江海湖泊水體變化，毛烏素沙漠變綠洲，北大荒變糧倉甚至于地球上萬事萬物的時空演變，遙感衛星無一例外的見證著這些人類見所未見的時空變遷場景。

這樣見所未見的場景其實還有很多，遙感衛星在它們有限的生命周期將不斷帶給我們驚喜?，F如今衛星遙感技術也已經變得越來越貼近普通人的生活：用太空機位看國慶閱兵，用夜光遙感衛星捕捉疫情復工情況，真正的讓人們實現了“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”。

如今，我國衛星發展如今已經走過了四十多年歷程，遙感衛星的數量也越來越多，呈現出了高空間分辨率、高光譜分辨率和高時間分辨率的“三高”特征。并且也是廣泛應用于環保、監測、國土、規劃等行業。