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遥感探测
2011-12-04 22:02:11   来源:   点击:

    远距离取得受测物体讯息的探测技术,简称遥测。遥测技术无须接触物体,可快速有效的获得大范围的资讯,是环境监测与资源探勘有利的工具。广义的遥测包括电磁波、震波、声波、温度、电磁场、重力场等。狭义的遥测则仅对地面物体反射及放射的电磁辐射能量进行侦测与分析。

    将电磁波感测器安装在特定的航空及太空飞行载具上,自高空接收记录地球表面和接近地表的电磁波资料,经过整理分析可转换成遥测影像。由於不同的地表或地物会有不同的电磁波谱反射和辐射特性,根据影像中的波谱特徵差异可加以识别。遥测技术具有全面性、即时性及周期性蒐集资讯之优点,可广泛应用於自然与人文环境的了解与管理,包括科学研究、国防军事、天候气象、地表变形、环境监测、灾害评估、土地利用、农产规划与普查等多方面的用途。

    电磁波可在真空的状态下传送,大部分的太空遥测感测器都设计为利用电磁波进行,最常使用的电磁波是太阳光。太阳光充分分布在地表的每一个角落,科学家可利用太阳光在介质或物体表面不同的穿透、散射或反射等传送特性,分析地面物质的分布或变化。此外,太阳光包括许多不同的波段,对遥测技术而言不同波段有各自的用途,例如可见光可制作地表影像或绘制气象云图,红外光可反映温度及探测水或水气的分布等。

    太阳光的波段、强度与分布无法人为控制,因应特殊需求必须控制电磁波发出的时间、角度或波长时,必须选择由感测器自行放出电磁波进行遥测。一般而言,能量由感测器自身发出的遥测方法称为「主动式遥测」,例如:雷逹波、雷射遥测等。如果能量并非由感测器自己发出,感测器仅接收物体表面散发的能量,则称为「被动式遥测」,例如:可见光、红外光遥测等。

    遥测技术最早可以追溯到1858年利用热汽球在巴黎上空拍下的第一张空照图。约一百年後,第一张人造卫星影像於1959年由太空传送回地球,正式开启了太空遥测的新页。遥感探测所使用的载具主要有:(1)人造卫星:运行於地球轨道上,位置高,影像涵盖面较广,可快速收集大范围的地表资讯;周期性环绕地球,可重复拍摄同一地区不同时间的影像,便於针对同一地区进行长期的观测和分析。(2)飞机:从空中进行探测,比卫星更为灵活机动,拍摄的范围比卫星小,影像解析度高於卫星。属於任务性拍摄工作,可补充卫星的不足,却无法重复长时间的观测。(3)无人飞行载具:利用无人小飞机进行遥控拍摄。航高低,因此能提供极高解析度之遥测资料;最大的优点是经济,机动力强,可提供最即时的影像,较宽松天气条件即可操作,且不需有跑道。拍摄涵盖面较小,常因为飞机姿态控制不易,导致影像几何校正困难。

    第一枚专为遥测目的设计的资源卫星ERTS-1在1972年升空,当时仅酬载一具四波段的感测器。近年感测器制作大幅进步,可观察的电磁波谱从可见光扩展到红外光及微波,增加了资讯的来源;另外,由於电脑及资讯科技的普及,为资料量庞大的遥测影像提供快速处理平台,将遥测技术推向实用化及商业化的层面。

    太空遥测在台湾近年来也有长足的发展,第一枚卫星福尔摩沙一号於1999年发射,是兼顾科学与遥测任务的卫星。主要酬载为海洋水色照相仪,目的在提供海洋相关领域之实验资料,作为环境、渔业、工商业及学术界实用及理论研究的根据。2004年发射的福尔摩沙二号也是以遥测为主要任务,配备遥测影像仪,每天对台湾及附近海域取像,提供解析度2公尺的黑白影像及解析度8公尺的彩色影像,已广泛应用於土地利用、农林规划、环境监控、灾害评估、科学研究、科学教育等相关之民生与科学用途。

    中文关键字: 无人飞行载具 , 福尔摩沙一号 , 福尔摩沙二号 , 电磁波

    英文关键字unmanned aerial vehicle , FORMOSAT-1 , FORMOSAT-2 , electromagnetic radiation

    参考资料

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