摘 要:本文主要介绍了我国遥感技术的最新进展和国内外遥感技术以后的发展趋势。

关键词:遥感 应用现状 最新技术 发展趋势

我们的地球是一个资源有限的行星,随着地球上人口的不断增长,以及人对物质文明的不断追求,地球的资源和环境所面临的压力不断加剧,资源在枯竭,环境在恶化。这一切都要求人们重新认识和了解我们的地球。到底还有多少资源可供我们利用,我们周围的环境究竟怎么样?遥感技术正是解答这些问题的一种强有力的手段。

卫星遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就,是当代高新技术的一个重要组成部分。我国卫星遥感技术的发展和应用已经走过了多年艰苦探索与攀登的道路。如今,我们欣喜地看到卫星遥感应用技术已经起步并正在走向成熟和辉煌。

1 我国卫星遥感技术应用现状

首先,到目前为止,我国已经成功发射了十六颗返回式卫星,为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据,在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用,实现了业务化运行。1999年10月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功,结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史,已在资源调查和环境监测方面实际应用,逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星,为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。

其次,除了上述已发射的遥感卫星外,我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时,国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务,并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合,为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接21世纪空间时代和信息社会的挑战,打下了坚实的基础。

最后,非常关键,必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成,标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统,也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立;二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立,使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。

2 我国卫星遥感技术的产业化发展

1)我国卫星遥感技术产业发展现状

目前,我国1000多家3S(GPS,RS,GIS)单位的十多万名从业人员构成了我国遥感市场的主体,他们直接或间接从事卫星遥感技术的软硬件研制、应用和开发工作。资料显示,遥感已成为我国地理空间信息产业的一个重要组成部分,发挥的作用越来越明显,并成为有关行业的主导技术,如在城市土地动态监测、违章用地处罚、水土流失调查、生态环境评价、大型工程选线选址等方面。

(1)卫星遥感的产业链

①卫星遥感基础设施的制造与发射,持续稳定的数据源是遥感产业发展的基础。

②卫星数据加工以及增值服务,是遥感应用的前提;离开了不同种类、不同级别的数据加工,遥感的产品将非常单一,应用的范围将缩小。

③地理信息产业为主的信息应用,是遥感产业扩展与延伸的主要方面和新的增长点。

④工程建设应用始终是遥感应用的重点之一。

⑤政府的公益事业、政府的政策导向是遥感生命力所在。

(2)卫星遥感市场的特点

①多极化的市场已经出现,发展势头强劲,并且不断加快,但公益服务仍占据主导地位。这是从经济总量对比得出的结果,但需求是多渠道的;多极化市场的出现将逐步改变政府的主导地位。

②产业链和市场细分逐渐形成。遥感需求层次已形成,不同分辨率的数据为不同用户服务,同时遥感需求的网络正在逐步有序化。

③产业规模扩大,遥感数据市场竞争激烈,市场需求不断增强。

④遥感软件产业发展平缓,起伏不大。

⑤市场准入制和竞争机制正在建立。

2)我国卫星遥感技术产业发展途径

每个国家遥感卫星的发展战略各不相同,没有哪个国家的遥感卫星发展道路和战略是最好的,适用于一切国家的。世界上有许多国家如美国、法国、印度等都已走出了一条适合自己发展的道路。我国也很有必要根据自身的应用需求、经济实力和技术基础等条件,并借鉴其他国家的发展经验制定遥感卫星发展战略。总结和分析其它国家遥感卫星发展战略及其特点,有助于我们把握好方向、正确定位和制定合理的遥感卫星发展计划。纵观美国及其它国家遥感卫星发展所走过的历程,广大专家、学者整理归纳出以下四点适合我国卫星遥感技术产业发展的有效实现途径。

(1)商业化

商业化是一条值得探索的道路。我国财力有限,采用商业运作模式可以充分利用卫星资源。如果遥感卫星产品能够打开国内市场、打入国际市场,并在市场上占据一定份额,遥感卫星将能自负盈亏,政府不必投资,便可使其处于一个良好的循环状态,如果政府少量投资,将使其更有竞争力。由于遥感卫星数据本身的社会性和公益性,以及市场的特殊性,要在短期内实现商业化是很困难的,不可急于求成,要充分借鉴别国成功的经验,避免它们曾经出现过的问题,在商业化的过程中政府的扶持和调控是必不可少的。

(2)国际合作

卫星是一项投资巨大的产业,可以通过国际合作来共同承担风险和投资成本。走国际合作的道路,通过技术引进、消化、发展,一可减轻国内经济负担,二可分散风险。国际合作这种运作模式也是当前的一个发展方向。

(3)重视应用

发展遥感卫星的目的是为了应用,应强调系统的应用效益,切实改变重技术、轻应用的倾向,技术发展要与应用效益挂钩。我国资源一号卫星,应用还很有潜力可挖,应加大宣传力度,综合管理遥感卫星数据的应用,以发展推动应用,以应用促进发展。

(4)军民合用

捍卫领土完整和维护国家安全是我国面临的重大任务。我国不是经济大国,航天投入及军费都有限,不可能全面发展各种军用和民用卫星,必须充分发挥现有卫星的作用,为国防建设和经济建设服务。

3 遥感技术发展趋势

随着传感器技术、航空航天技术和数据通讯技术的不断发展,现代遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测数据地新阶段。

1)技术的联合应用

遥感本身就是多学科的综合,多种技术的联合应用将大大拓宽遥感技术的应用范围,占领更广阔的市场。具有代表性的是智能引导系统。系统本身是在国际先进的超图数据结构(HBDS)理论基础上,实现遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、智能系统(IS)和多媒体系统(MMS)即五“S”的联合。在电子地图的支持下可对光盘CD-ROM进行检索,采用分层技术,为用户提供自定义、多层次目标库,用户可自己定义起点、终点、绕行点、必经点。智能模块为用户提供最佳路径及最短距离。

2)高光谱分辨率传感器是未来空间遥感发展的核心内容

高光谱分辨率传感器是指既能对目标成像又可以测量目标物波谱特性的光学传感器,其特点是光谱分辨率高、波段连续性强。其传感器在0.4μm-2.5μm范围内可细分成几十个,甚至几百个波段,光谱分辨率将达到5nm-10nm。但目前其发展仍停留在航空实验和应用阶段,预计下个世纪将会在轨道高度崭露头角,如澳大利亚的资源信息与环境卫星(ARIES-1)。美国一些公司或组织及空军、海军等部门也都在研制和发射自己的成像光谱卫星。美国Geosat Committee目前正在对高光谱传感器Probe-1进行矿产、油气、环境及农业等4大领域的应用试验。人们希望通过高光谱遥感数据对矿物、岩石的类型,农作物、森林的种类,环境中各种污染物质的成份进行遥感定量分析。高光谱和超高光谱传感器的研制和应用将是未来遥感技术发展的重要方向。

3)微波遥感技术

微波遥感技术是当前国际遥感技术发展重点之一,其全天候性、穿透性和纹理特性是其它遥感方法不具备的。利用这一特性对解决我国海况监测,恶劣气象条件下的灾害监测,冰雪覆盖区、云雾覆盖区、松散层掩盖区及国土资源勘查等将有重大作用。微波遥感的发展进一步体现为多极化技术、多波段技术和多工作模式。

4)小卫星群计划

为协调时间分辨率和空间分辨率这对矛盾,小卫星群计划将成为现代遥感的另一发展趋势。例如,可用6颗小卫星在2～3天内完成一次对地重复观测,可获得高于1m的高分辨率成像光谱仪数据。除此之外,机载和车载遥感平台,以及超低空无人机载平台等多平台的遥感技术与卫星遥感相结合,将使遥感应用呈现出一派五彩缤纷的景象。

4 结束语

遥感时代的到来,给我们带来了背后的变革,不仅仅因为它是一个技术的进步,更重要的是,它对我们的学科,生产,应用领域,以及它与其他学科的关系,都产生了深刻的影响并]起了巨大的变化,从而引起我们的重视与思考。我们必须采取相应的对策,更加重视遥感技术才能引导我们的事业不断地前进。

参考文献:

1.郑行基,汤金明,遥感基础与应用.广州中山大学出版社,2002.

2.孙家柄,遥感原理与应用。武汉大学出版社,2002.

3.郑威、陈诉彭,资源遥感纲要.中国科学技术出版社,2003.