遥感被定义为从观测的角度观察和收集任何物体、场景或现象信息的一门技术或科学。“remote”这个词用来指某物(感兴趣的物体)存在于一个遥远的位置，或者不存在于物理接触中。
在20世纪60年代早期，遥感这个术语首次被创造出来。
这是一种基于仪器的技术，在这种技术中，从遥远的位置进行观测的设备被称为遥感器，或者简单地说，传感器是空间中的卫星或飞机。这种遥感技术的关键要素之一是电磁辐射。

目录


  • 基础知识
  • 原理
  • 遥感是如何实现的?
  • 类型
  • 特征
  • 优点
  • 缺点
  • 应用

遥感基础
我们知道，要进行遥感，卫星或飞机之类的设备必须在偏远的位置。现在问题来了——一个放置在如此远的地方的设备是如何收集地球表面一个区域或物体的信息的?
基本上，为了收集信息的目的，空间中的遥感器向感兴趣的目标发送能量。卫星发射出的能量可以是光能，也可以是另一种电磁波或声波，当从物体或任何特定区域反射回来时，可以显示出物体或任何特定区域的特征。
人眼被认为是最常见也是最有效的遥感器之一。然而，我们也意识到这样一个事实，即人眼的视力有一定的允许范围，超过这个范围，观看的清晰度就会下降。
此外，在摄影系统中，传统相机被用作遥感器，因为我们知道，要捕捉任何图像，相机都要从特定的距离聚焦在目标物体上。在这里，当到达物体时，相机发出的光能从物体反射回相机。相机有光能敏感胶片，可以探测入射的能量，一旦反射光暴露在胶片上，就会产生一个潜影。然后在实验室把胶片适当地冲洗出来，就产生了一张照片。
因此，我们可以得出这样的结论:人眼和照相系统都使用相同的观察和记录原理，并且都对接收到的一小部分反射能量作出反应。然而，在另一方面，现在使用的遥感器被设计用来捕捉物体或表面在0开尔文以上温度下传输的相当大范围的反射辐射。

遥感原理
我们都知道，当飞机或卫星发射电磁辐射时，地球表面上的每个物体都会在光谱的多个波段反射可变的能量。现在问题来了，如果光具有相同的频率或波长，那么为什么它在被不同的物体反射后表现出不同的特性呢?
所以，基本上，从地球表面任何物体反射回来的能量取决于材料的性质以及入射能量的性质(如入射角度、强度、波长等)。因此，在遥感对各种物体或地表的探测与判别中，反射电磁能的个体性起着至关重要的作用。
任何能够捕获物体或表面反射电磁辐射的设备都被称为传感器，而携带该设备的车辆则被称为平台。传感器是相机或扫描仪，而卫星或飞机等设备充当平台。

遥感是如何实现的?
遥感是通过测量来自地球表面的电磁辐射特征来确定地表参数的过程。基本上，地球上的物体或被测特定区域本身是由各种材料组成的。因此，遥感是用来检测和测量电磁能量从测试对象反射。当传感器接收到反射的辐射时，它可以帮助识别物体的类型或类别、物质或区域的空间分布等特征。
下图是遥感技术的示意图:
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在环绕地球运行的太空中，一个天体(卫星)的高度非常高，它可以很容易地捕捉到地球表面的细微空间区域以及大型物体。
遥感操作
为了了解遥感数据获取所涉及的各个阶段，看下图:
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波源发出的电磁能(P): 太阳被认为是遥感的重要能量来源。有时可以产生人工能量的装置安装在平台上，例如，闪光枪或能量束。
能量从源向地球表面的传输(Q): 当能量被源发射时，在电磁辐射的传输、吸收和散射过程中发生。基本上，源的能量以光速传播。
能量与物体或地球表面的相互作用(R): 源在遇到多个障碍物后发出的能量与感兴趣的物体相互作用。正如我们已经讨论过的那样，各种物体对透射辐射的行为都是不均匀的，因此，正确地观察能量的特征行为总是必要的。
物体向传感器传递能量(S): 来自源的能量被物体反射后重新进入大气区域。大气的组成部分，如水分子，各种气体改变了原始的能量。
传感器记录能量(T):为了记录来自物体的反射能量，传感器使用照相或非照相底片。这些传感器位于高度为700至900公里的极太阳同步轨道上。该轨道上现有的卫星是遥感系列卫星。而电信和气象监测卫星则位于海拔约36000公里的地球静止轨道上。遥感卫星中的传感器被设计成能够探测和收集从地球上的物体反射回来的电磁辐射。
将记录的信息传送到地面站(U): 此时，需要将传感器接收到的数据发送到地面站，因此，传感器的卫星通过电子方式将接收到的数据发送到地球上的单个或多个地面接收站。接收站的数量取决于所收集的数据的类型。
信息提取与处理(V): 地面站一旦接收到图像数据，就需要进行必要的处理，包括去除数据采集过程中引入的信息误差。因此，在进行必要的校正之后，使用图像处理技术从模拟或数字形式的图像中提取信息。
数据分析(W): 最后对处理后的信息进行适当的分析，对所考虑的对象或位置的特征获得最合适的想法。为便于理解，适当分析的信息在专题地图的不同层中表示。除了以表格形式表示资料外，还考虑了定量措施。

遥感类型
遥感分类主要表现为对产生电磁能量的源类型的依赖。
根据产生电磁辐射的来源，将遥感分为有源和无源。
被动遥感:利用自然能源如太阳产生电磁辐射并进行遥感的遥感类型称为被动遥感。一般来说，太阳能被用于各种遥感应用，即被动运行模式。目标在特定波长处反射的太阳能被传感器感知。在这种情况下，接收到的信号强度与大气以一种有效的方式相互作用，因此信号强度没有显著的损失被注意到。这类似于从普通相机中获取图像的类比。
主动遥感: 在这种类型的遥感中，能量由平台上的自带源产生，并发送到目标。平台上的传感器收集目标的反射能量。主动遥感的一个类比例子是用内置闪光灯的设备捕捉图片。

真实遥感系统的特点
我们已经看到，理想情况下，一个遥感系统应该能够根据应用有效地收集关于远程位置的信息，而不会有很多损失。让我们看看与用于实时操作的遥感系统有关的缺点。
能源: 能源在时间和空间上表现出不同波长的不均匀性，主要影响被动遥感。因此，必须对源特性进行适当的校准。
大气: 大气对发射或接收能量的光谱分布和强度作不必要的改变。大气间的相互作用与波长、传感器类型以及所涉及的应用有关。
能量-物质相互作用: 不同的目标是由不同的物质组成的，因此能量与每个目标的相互作用方式都是不同的。但光谱特征即使在不同的物体上也是相似的，因此，有时区分目标变得很困难。
传感器: 真正的传感器通常对所有波长都不敏感，并提供有限的空间分辨率。因此，需要对传感器进行适当的校准。
数据处理系统: 在数据处理中，机器扮演着至关重要的角色，而来自人类的输入也是处理传感器数据的一个重要方面。传感器频繁地产生大量的数据，但数据处理能力相对较弱，因此几乎不可能对数据进行实时处理。
数据用户: 将数据转换为信息的最终用户对于遥感任务的成功完成也很重要。如果有问题，用户基本上需要意识到，并且必须在数据生成方面拥有丰富的知识。用户必须能够有效地解释所获得的数据。

优点

  • 它有助于收集大面积的数据。
  • 收集数据的简单方法。
  • 远程位置易于访问。
  • 与使用一组测量员来观察或收集物体或地区的信息相比，它是廉价的。
  • 根据收集到的数据，可以很快地绘制出地图。

缺点

  • 需要熟练的用户。
  • 大量的数据有时会造成混乱。
  • 需要对数据进行交叉验证。
  • 由于传感器是可移动的，因此它们的运动有时会导致图像失真。

遥感应用
遥感的各种应用包括模拟水文状态，在灾害管理服务，如洪水、地震、干旱预警和其他自然灾害。它还包括环境监测、损害评估、防止侵蚀、监测土地和野生动物栖息地。
通过遥感、考古调查、气候变化措施、生态调查、工程建设、林业、军事、矿业、航海等方面的有效工作。

来源：
第一缕光001
https://www.toutiao.com/article/7086322505098510878/