正文 第8章 遙感導航——神奇的空間技術(1)(1 / 2)

第一節 遙感簡介

遙感衛星帶來的的效益可以說是多方麵的。據報道,過去美國每年因惡劣天氣造成的損失約為100億美元,而發射一顆價值為2億美元的氣象衛星對天氣進行有效預測後,可減少高達20億美元的經濟損失。

目前,包括我國發射成功的“風雲-2C”衛星在內的兩顆氣象衛星已於2008年年底向遭受海嘯襲擊的國家傳送信息,衛星圖像為受災國的搶險救災和災害預警提供了幫助。

2009年4月22日10時55分,中國在太原衛星發射中心成功地發射了“中國遙感衛星六號”,它是由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院研製的。該衛星將主要用於國土資源勘查、環境監測與保護、城市規劃、農作物估產、防災減災和空間科學試驗等領域,對中國國民經濟發展產生許多積極影響。

“遙感”一詞最早起源於美國,是在第二次世界大戰以後,尤其是20世紀50年代以後才發展起來的科學技術。它的最早含義是指那些以非攝影方式獲取被測目標的數據或圖像的方法,後來為了概括全部攝影與非攝影方式,美國人布魯依特於1960年提出用“遙感”這一科學術語,用來代替常規航空攝影的概念。1962年,在美國“環境科學遙感討論會”上,遙感一詞被正式引用。

從字麵上來理解“遙感”的意思也就是“遙遠感知”。不過,不同國家有不同的理解。在日本被稱作是“遠隔探知”或“遠隔探查”,也有稱作“遙測”的。但是,在眾多的命名中,“遙感”比較恰當,應用也最為廣泛。

對於“遙感”而言,我們一般可以理解為,在一定距離以外感測目標的“信息”,通過對信息的分析研究,確定目標物的屬性以及目標物之間的相互關係。也就是說,不與目標接觸,憑借目標發出的某些信息來進行識別目標。

從上述概念出發,我們可以推測,人和動物都具有一定的遙感本領。例如,人的眼睛可以用來觀測物體的色調、顏色、亮度,以及物體的形狀、大小等信息,我們可以通過感覺來判斷出來我們所熟悉的物體屬性。不過,我們的眼睛隻能在白天識別,也就是說隻能在可見光的波段內識別。

同樣的道理,人的耳朵也可以進行“遙感”。

一般而言,正常人的耳朵可以感覺到20~20000赫茲頻率區間範圍內的聲波,並根據經驗判斷聲源的遠近和類型。動物在某一方麵的感覺比人還強。例如響尾蛇對紅外線的靈敏度較高,能覺察到300毫米以外零點幾攝氏度的溫差。但是,人和動物的遙感隻是經驗和本能的反應,是一種低級遙感。現代遙感技術是模仿自然界中這些遙感現象和過程而產生的,是一種比自然界中生物遙感更高級的遙感。

現代遙感技術是以先進的對地觀測探測器為技術手段,對目標物進行遙遠感知的整個過程。它的基本作業過程是在距地麵幾千米、幾百千米甚至上千米的高度上,以飛機、衛星等為觀測平台,利用光學、電子學和電子光學等探測儀器,接收目標物反射、散射和發射來的電磁輻射能量,以圖像膠片或數字磁帶形式進行記錄,然後把這些數據傳送到地麵接收站,最後將接收到的數據加工處理成用戶所需要的遙感資料產品。遙感技術所使用的電磁波譜主要為紫外、可見光、紅外和微波等譜段。那麼遙感技術都應用在哪些方麵呢?目前科學家把遙感技術和衛星結合起來,實現遙感衛星對太空的圖片拍攝,這樣使衛星的探測工作變得更加直觀。

第二節 遙感衛星圖片

目前,利用遙感衛星對所偵察的對象進行全程拍攝成了衛星工作的重要內容之一。當今世界上規模最大的商業衛星遙感公司——美國地球之眼公司,於2008年4月發射了一顆當時技術最先進、分辨率最高的商業對地成像衛星——“地球之眼-1”。

該衛星不僅能以0.41米全色分辨率和1.65米多譜段分辨率搜集圖像,而且還能以3米的定位精度精確確定目標的位置。因此,該衛星一經完全投入使用,將成為當今世界上能力最強、分辨率和精度最高的商業成像衛星。

第三節遙感衛星的工作

既然遙感衛星有這麼多的好處,那麼它到底是如何進行工作的呢?根據科學家的分析,遙感衛星的工作有以下七個方麵。

1.升空進入軌道

“地球之眼”-1重約1955千克,在加州隆波克附近的範登堡空基地由波音公司的“德爾塔-2”火箭送入軌道,它運行在684千米高的太陽同步極地軌道上,以大約7.5千米/秒的軌道速度飛行,每天繞地球12~13圈,每天都在當地時間上午10點30分左右通過指定的地區。此衛星計劃使用壽命為7年,在此期間它將能調整自己的軌道運行高度,消除大氣阻力和太陽風壓力對它的打壓所造成的高度下降,以保持對地球的一貫拍攝。