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“千裏眼”是(shi)中(zhong)國(guo)的(de)一(yi)個(ge)神(shen)話(hua)人(ren)物(wu),人(ren)們(men)常(chang)把(ba)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)航(hang)天(tian)相(xiang)機(ji)比(bi)喻(yu)成(cheng)千(qian)裏(li)眼(yan)。其(qi)實(shi),航(hang)天(tian)用(yong)的(de)可(ke)見(jian)光(guang)遙(yao)感(gan)相(xiang)機(ji),從(cong)原(yuan)理(li)上(shang)講(jiang),和(he)我(wo)們(men)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)照(zhao)相(xiang)機(ji)沒(mei)有(you)本(ben)質(zhi)的(de)區(qu)別(bie)。理(li)論(lun)上(shang)講(jiang),加(jia)長(chang)焦(jiao)距(ju),加(jia)大(da)通(tong)光(guang)口(kou)徑(jing),就(jiu)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)相(xiang)機(ji)的(de)成(cheng)像(xiang)分(fen)辨(bian)率(lv)和(he)成(cheng)像(xiang)清(qing)晰(xi)度(du)。但(dan)是(shi),要(yao)在(zai)幾(ji)百(bai)乃(nai)至(zhi)上(shang)千(qian)千(qian)米(mi)的(de)距(ju)離(li)上(shang)獲(huo)得(de)高(gao)清(qing)晰(xi)度(du)的(de)地(di)麵(mian)照(zhao)片(pian),就(jiu)不(bu)是(shi)件(jian)容(rong)易(yi)的(de)事(shi)了(le)。現(xian)代(dai)先(xian)進(jin)的(de)航(hang)天(tian)遙(yao)感(gan)相(xiang)機(ji),焦(jiao)距(ju)都(dou)在(zai)幾(ji)米(mi)到(dao)十(shi)幾(ji)米(mi),通(tong)光(guang)口(kou)徑(jing)很(hen)大(da),幾(ji)米(mi)粗(cu)的(de)主(zhu)鏡(jing)頭(tou)就(jiu)像(xiang)大(da)炮(pao)筒(tong)子(zi)。製(zhi)造(zao)這(zhe)類(lei)龐(pang)然(ran)大(da)物(wu),需要眾多現代高科技的完美結合,包括光學、材料、器件、電子學和高精密的製造工藝等,因此是一個國家高科技水平的象征。
說航天可見光相機是千裏眼,但它還有看不到的“盲區” 。
比如說,被觀測目標處在陰暗處,被雲、霧、偽裝物遮擋,或者是在黑夜等,由於沒有光照或光照不足,可見光相機都會看不到。其實,真正能夠像神話人物“千裏眼”一樣,站在空中就能看到“薑子牙辦公桌”的(de),是(shi)現(xian)代(dai)光(guang)譜(pu)遙(yao)感(gan)和(he)微(wei)波(bo)遙(yao)感(gan)技(ji)術(shu),那(na)才(cai)是(shi)入(ru)木(mu)三(san)分(fen)的(de)千(qian)裏(li)眼(yan)。如(ru)今(jin),形(xing)形(xing)色(se)色(se)的(de)空(kong)間(jian)遙(yao)感(gan)器(qi)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)載(zai)人(ren)航(hang)天(tian)應(ying)用(yong)的(de)重(zhong)要(yao)技(ji)術(shu)裝(zhuang)備(bei),形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)龐(pang)大(da)的(de)空(kong)間(jian)遙(yao)感(gan)器(qi)家(jia)族(zu)。
(1)什麼是光譜太陽給地球帶來光和熱,地球上的萬物在吸收太陽能量的同時,其物理、化hua學xue和he生sheng物wu運yun動dong過guo程cheng時shi時shi刻ke刻ke都dou在zai反fan射she和he輻fu射she出chu光guang和he熱re。人ren們men通tong過guo眼yan睛jing接jie收shou到dao物wu體ti反fan射she的de光guang線xian,就jiu能neng感gan知zhi到dao物wu體ti的de表biao麵mian形xing態tai,但dan是shi人ren眼yan無wu法fa感gan知zhi物wu體ti反fan射she或huo輻fu射she的de全quan部bu光guang線xian,隻zhi能neng夠gou感gan知zhi光guang的de一yi部bu分fen,這zhe部bu分fen光guang就jiu被bei稱cheng為wei“可見光” 。普(pu)通(tong)照(zhao)相(xiang)機(ji)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li),就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)這(zhe)些(xie)能(neng)夠(gou)看(kan)見(jian)的(de)光(guang)線(xian),將(jiang)物(wu)體(ti)成(cheng)像(xiang)於(yu)照(zhao)相(xiang)底(di)片(pian)上(shang)。顯(xian)然(ran),那(na)些(xie)人(ren)眼(yan)無(wu)法(fa)看(kan)見(jian)的(de),同(tong)樣(yang)含(han)有(you)大(da)量(liang)信(xin)息(xi)的(de)光(guang)線(xian)卻(que)無(wu)法(fa)獲(huo)取(qu)。
現代物理學研究證明,光實際上是一種電磁輻射,光、無線電波和射線,它們之間的區別僅僅是波長不同,或者是光子的能量不同。物理學上把波長大於0.1毫米的電磁波劃為無線電波波段,把0.1毫米到0.76微米的電磁波稱為紅外波波段,0.76~0.38微米稱為可見光波段,0.38微 米到50埃(1埃=10-10 米)稱為紫外波段,再往下就是X射線(50~0.04埃)和射線(0.04~0.001 1埃)。youcikanchu,kejianguangjinjinshiquanpinpudiancibodangzhongdeyibufen,yizhangputongdekejianguangzhaopian,wufaquanmianfanyingbeiguancewutidequanbuxinxi。shishishang,suizhebeiguanceduixiangxingtaibianhua、物質成分、組織結構、生長發育的不同,反射或 輻射的光譜(即各種波長能量)是不同的,有 時甚至是變化的。針對這一現象,早在20世紀50年代,就有科學家提出利用光譜探測來收集被觀測物體的全部信息。20世紀70~80年代,隨著光電子技術的突破和應用,各類光譜探測設備相繼問世,光譜才真正成為能夠被人類利用的資源。
(2)shenmeshiguangputancejishuguangputancejiushicaiyongxiandaifenguangjishu,bawutifanshehuofushedeguangfenchengduogepuduanjieshou,bingzhuanhuanchengdianzixinhaoyuyijilu,duisuohuoqudeyaoganxinxi,liyongjileidezhishi,laipanduangaiwutiwuli、化hua學xue乃nai至zhi生sheng物wu特te征zheng。例li如ru,對dui於yu一yi個ge物wu體ti,哪na怕pa是shi在zai沒mei有you陽yang光guang的de黑hei夜ye,隻zhi要yao能neng夠gou探tan測ce到dao它ta的de紅hong外wai輻fu射she及ji變bian化hua,就jiu可ke以yi顯xian示shi出chu它ta的de形xing態tai和he溫wen度du變bian化hua情qing況kuang。如ru果guo該gai物wu體ti中zhong含han有you某mou種zhong物wu質zhi成cheng分fen,那na麼me它ta在zai某mou些xie特te征zheng頻pin譜pu上shang就jiu會hui有you較jiao強qiang的de輻fu射she。獲huo得de了le該gai物wu體ti的de特te征zheng譜pu線xian,
就能夠精細識別被觀測物體的組成和性質。
成cheng像xiang型xing光guang譜pu探tan測ce設she備bei與yu一yi般ban可ke見jian光guang相xiang機ji的de區qu別bie,就jiu在zai於yu它ta是shi一yi種zhong圖tu譜pu合he一yi的de探tan測ce器qi,其qi突tu出chu優you點dian是shi能neng夠gou獲huo得de一yi般ban可ke見jian光guang相xiang機ji無wu法fa觀guan測ce到dao或huo無wu法fa分fen離li的de信xin息xi。實shi際ji應ying用yong中zhong,一yi台tai光guang譜pu探tan測ce器qi能neng夠gou對dui幾ji個ge、幾(ji)十(shi)個(ge)甚(shen)至(zhi)數(shu)百(bai)個(ge)感(gan)興(xing)趣(qu)的(de)單(dan)獨(du)譜(pu)段(duan)或(huo)連(lian)續(xu)譜(pu)段(duan)進(jin)行(xing)成(cheng)像(xiang)探(tan)測(ce),以(yi)獲(huo)取(qu)更(geng)豐(feng)富(fu)的(de)物(wu)體(ti)信(xin)息(xi)。在(zai)處(chu)理(li)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)時(shi),譜(pu)儀(yi)獲(huo)得(de)的(de)遙(yao)感(gan)圖(tu)像(xiang)以(yi)針(zhen)對(dui)某(mou)項(xiang)特(te)殊(shu)用(yong)途(tu),單(dan)獨(du)提(ti)取(qu)一(yi)個(ge)譜(pu)段(duan)的(de)信(xin)息(xi),也(ye)可(ke)以(yi)把(ba)多(duo)個(ge)波(bo)段(duan)的(de)信(xin)息(xi)疊(die)合(he)起(qi)來(lai)綜(zong)合(he)分(fen)析(xi)或(huo)成(cheng)像(xiang)。根(gen)據(ju)需(xu)要(yao),光(guang)譜(pu)遙(yao)感(gan)既(ji)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)較(jiao)小(xiao)範(fan)圍(wei)的(de)精(jing)細(xi)探(tan)測(ce), 也可以用於宏觀的大範圍全景探測。
利用載人飛船軌道高、視場範圍大的優勢和光譜探測設備的強大功能進行對地觀測,可以精細地感知地球上的各種細節,例如陸地的土壤成分和含水量、土地沙漠化程度、礦產資源分布、森林植被、農作物生長態勢及產量估計、江河湖海的泥沙淤積、水質汙染變化、地球低層大氣運動、雲層變化、空氣質量及環境汙染等。同樣,光譜探測技術也可以用於部分 空間環境、空間物理和空間天文研究領域。
(3)微波遙感的特點微波遙感是20世紀後期發展起來的新一代先進航天遙感技術。
1888年,物理學家赫茲發現了電磁波,為無線電通信開辟了道路。19世紀末無線電的發送、接收技術和20世紀初電子管的發明,帶來了20世紀科學技術的突飛猛進。20世紀80年代微波遙感技術的出現,使人類在利用電磁波無線電頻段遙感上實現了重大跨越。
diqiushanggezhongwutiduiwailaideweiboxinhaohuichanshengfanshe,erqiewutibenshenyejuyouweibofushenengli。weiboyaoganjiushitongguotancewutiduiweibodefanshehuozishendeweibofushe,laiganzhiwutixingtaihejiegouzuzhide。
由於微波具有很好的穿透能力,故具有全天候、全天時的特點,不受雲層、 濃霧等天氣的影響,也不受日夜光照條件變化的限製。這些特點正好彌補了光學遙感器的缺點,因此成
為航天遙感器的新寵和各國競相開發研究的熱點。
根gen據ju工gong作zuo原yuan理li的de不bu同tong,微wei波bo遙yao感gan設she備bei可ke以yi分fen為wei兩liang大da類lei,一yi類lei是shi主zhu動dong遙yao感gan器qi,即ji探tan測ce設she備bei主zhu動dong發fa射she微wei波bo信xin號hao,然ran後hou再zai接jie收shou被bei探tan測ce目mu標biao反fan射she或huo散san射she的de信xin號hao來lai感gan知zhi被bei探tan測ce目mu標biao,其qi工gong作zuo原yuan理li類lei似si大da家jia熟shu知zhi的de雷lei達da。另ling一yi類lei是shi被bei動dong遙yao感gan器qi,其qi工gong作zuo原yuan理li類lei似si於yu光guang譜pu探tan測ce設she備bei,即ji采cai用yong高gao靈ling敏min度du的de微wei波bo接jie收shou技ji術shu,接jie收shou目mu標biao本ben身shen微wei弱ruo的de微wei波bo輻fu射she信xin號hao。目mu前qian世shi界jie上shang的de主zhu動dong微wei波bo遙yao感gan器qi有you微wei波bo散san射she計ji、微波高度計、合成孔徑雷達(SAR)和真實孔徑雷達等,被動遙感器主要是微波輻射計。

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