1.2.1 航空遥感与航天遥感

航空遥感是指从飞机、飞艇、氢气球等空中平台对地观测的遥感技术。1906年4月,美国旧金山发生7.9级地震。乔治·劳伦斯(George Lawrence)就从600 m左右的高空拍下了旧金山的震后废墟图像,如图1-6所示,航空摄影由此诞生。20世纪60年代初,人们在航空摄影技术的基础上发展了航空遥感这门新兴的技术。航空遥感的突出特点是灵活性强、图像分辨率高,但也存在飞行高度低、观测范围小等弊端。1957年,苏联发射了第一颗人造地球卫星Sputnik 1号,使人类探测宇宙空间成为可能。1972年,美国发射了第一颗陆地卫星多光谱扫描仪(Landsat multispectral scanner system,Landsat MSS),之后又发射了专题制图仪(thematic mapper,TM)和增强型专题制图仪(enhanced thematic mapper plus,ETM+)等系列卫星,并引入了多光谱的概念,标志着航天遥感时代的开始。遥感图像作为人类最直观认识遥远世界的载体,在各个领域都发挥了非常重要的作用。随之而来的,自然形成了遥感图像处理这个独特的新领域。遥感图像将人类直观感觉延伸到遥远的高空,成为直观感知和测控地面各种变化信息的重要途径。经过几十年的迅速发展,遥感技术已经成为一门实用、先进的空间探测技术。

图1-6 航空遥感图像

与地面观测相比,航空/航天遥感具有以下独特的特点。

(1)观测范围大。航空/航天遥感探测能在较短时间内,从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测,并从中获取有价值的遥感数据。这些数据拓展了人们的视觉空间,为宏观地掌握地面事物的现状情况创造了极为有利的条件,同时,也为宏观地研究自然现象和规律提供了宝贵的第一手资料。

(2)观测周期短。航空/航天遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行多次对地观测,这有助于人们通过所获取的遥感数据,发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。在监测天气状况、自然灾害、环境污染,甚至军事目标等方面,遥感技术的应用都显得格外重要。

(3)数据综合性强。航空/航天遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据,这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象,宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布,真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物特征,全面地揭示了地理事物之间的关联性。