【编者按】 中国通信企业协会与中国电信卫星通信公司联合开设“天地一体网络与技术应用”专栏，对低空智联网行业发展、卫星通信业务创新，以及天地一体通信技术应用等进行跟踪研判，邀请行业专家就相关核心技术、应用创新等进行分析解读。
当代遥感技术及其应用
1、 什么是遥感
遥感，即为遥远的感知，从广义上理解，遥感是指不需要通过直接接触某一特定对象而收集关于其的某种或某些特定的信息，从而了解该对象的性质。从原理上说，遥感技术是依据电磁波理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。
相较于传统的测量手段，遥感具有“遥”“感”“快”“广”的特点。所谓“遥”，指的是遥感卫星的感测距离遥远。遥感技术可以不受任何限制地广泛遥远感测地球任何一角。对于自然条件恶劣、地面测量工作开展困难的地区，利用遥感技术可以轻松地获取其地面信息。“感”是指遥感技术获取的信息多样。遥感技术既可以获取地物可见光波段的信息，也可以获取紫外、红外、微波等不可见光波段的信息，并根据不同波段对地物穿透性的不同，获取地物信息，如地表温度变化、植被含量变化、大气细颗粒污染物含量的变化等。“快”是指遥感信息的获取速度快，获取周期短。以往对一个地区进行地形勘测可能需要耗费几年甚至几十年的时间，但是利用陆地卫星8号获取整个地球的地表信息仅需16天。“广”是指遥感技术的探测范围广。一幅一万米高空拍摄的航空影像的覆盖范围可达到900平方公里；一幅地球资源卫星照片的覆盖范围可达到3.4万平方公里，相当于只要600多张陆地卫星影像就可以覆盖我国的土地范围。
随着科学技术的不断提高，遥感技术的种类也更加多样。目前，卫星遥感因其高时空分辨率、重访周期短、监测范围大等优点逐渐成为遥感技术的主要研究方向。特别是在一些自然环境恶劣、人迹罕至的地方，卫星遥感的优势就更加明显。其中，卫星作为该遥感系统的重要组成成分，得到了各国极大的重视。随着遥感技术的不断发展和研究领域的不断加深，遥感技术的应用领域正不断扩大，目前已经被广泛应用于陆地水资源调查、土地资源调查、地质调查、植被资源调查、海洋资源调查、城市资源调查、环境监测、城市检测测绘、考古调查、规划管理、军事侦察等多个方面。同时，随着卫星技术和计算机技术等多项技术的不断突破，遥感技术正在向着精细化、一体化、科学化的方向不断发展。
2、 遥感应用场景
卫星遥感技术因其独特的高空视角和广泛的覆盖范围，在军事侦察、应急减灾、环境保护、农业生产、城市规划、金融保险等领域都有着广泛的应用。具体如下：
（1）军事侦察
遥感信息作为空间军事信息保障，已成为现代化的一项重要内容，对于现代军事斗争的重要性不言而喻。人们把航天侦察称之为“情报之源”、“战略核力量的组成部分”、现代战争的“神经中枢”和战争舞台上的“克星”。
回顾遥感军事应用的历史，1960年8月11日，美国在历经多次失败后，首次将航天遥感胶片回收成功。遥感图片一举揭露了美苏导弹差距——把美国中央情报局估计的苏联已部署洲际弹道导弹数量，从400枚核准为14枚。遥感卫星的侦察能力令决策者、军界惊叹不已。
冷战时期，美苏两国争相开始对地球的外层空间进行军事利用，围绕地球轨道运行的卫星、空间站、航天飞机及其他航天器，都被频繁地赋予军事任务。苏联解体后，随着航天基本技术的日臻成熟，世界航天开始从太空竞赛和太空军事化，向全面推动社会经济发展和军民融合发展转型。
已经发生的几场高技术战争证明，现代战争为卫星遥感的应用提供了更加广阔的天地，卫星遥感军事应用的广度与深度都提高到一个新阶段。
（2）应急减灾
世界范围内重大的突发性自然灾害包括：森林火灾、洪涝、滑坡和泥石流、旱灾、台风、冻害、海啸、地震、火山、农林病虫害和赤潮等。相比于传统的灾害监测手段，卫星遥感技术能够对地表进行长时间的连续观测，掌握地貌、气象等多种信息，并实现信息的实时更新。在此基础上，卫星遥感技术可以获取丰富的数据，包括图像、数字模型、地形信息等，这些数据能够提供详细的地理位置信息，为灾害应对、灾后评估、救援工作提供重要支持。
针对地震灾害及滑坡等次生灾害，卫星遥感技术可以通过对地表形态的变化、房屋损害等进行评估，帮助确定地震对建筑物的影响，减少次生灾害，为灾后重建和修复提供数据支持。
针对森林野火，卫星遥感技术可以通过对灾害区域进行监测，提供详细的地图和影像数据，帮助对灾后损失进行评估，并且可以提供灾后重建和修复的指导。
针对洪涝灾害，利用卫星遥感技术，可以在应急期间对相关流域的水面范围的变化进行定期监测，对洪涝范围变化、受影响居民地、重要设施等因素进行动态监测，为灾害防治，受灾人员转移、人口救助等工作提供及时有效的数据支撑。
（3）环境保护
在生态环境管理领域，遥感监测技术已经成为常规技术手段，它可以获取大量的空间数据和实时信息，实现对生态环境的全面、精细监测，从而使生态环境保护变得更加智能化。大尺度、高频次的宏观监测，能够高效实现生态环境保护的动态变化监测，有效评价生态保护成效和质量。
传统的黑臭水体排查是采用人工实地调查的方式进行区域实地走访排查，这种方式耗费巨大的人力物力，周期长，速度慢，且难于长期周期性监测，还存在很多徒步无法到达的地方，将导致调查范围不全面，易发生漏查现象。传统的监测方法普遍存在周期长、局限性较大等弊端，而采用遥感监测的方式，可获得数据范围更广、信息量更大、时间周期更长的黑臭水体数据，弥补了传统方法监测的缺点，为黑臭水体监测、治理提供新的技术手段。
在温室气体监测方面，可以分为温室气体的大气背景浓度监测、主要生态系统温室气体通量监测、典型温室气体排放源监测三种类型。相对于传统温室气体监测方法，卫星遥感监测技术不受时间、地点限制，覆盖面广且无需大量人力协助。
（4）农业生产
农业环境监测既是对农业环境管理的重要技术手段，又是人类生存大环境监测的重要组成部分，其根本目的在于及时、准确、全面地反映农业环境质量状况及其变化规律和发展趋势，追踪污染物在农、畜、水产品中的残留和蓄积动态，保障农产品的安全和人体健康，为农业环境管理提供科学依据。
在农业土地利用现状监测分析方面，通过卫星遥感技术，对任意区域的土地实际利用开展常态化的定期监测，辅助农业相关部门快速、动态地掌握耕地资源的真实利用情况，及时发现并遏制“非农化”、“非粮化”、“撂荒地”问题。
土壤墒情分析、作物苗情监控、作物病虫害防控、作物灾情预警等农业四情分析，通过农业四情监控分析，对作物进行远程监测和诊断，为农业技术人员管理农业生产提供客观、真实的数据支撑。
（5）城市规划
遥感技术为城市规划前期工作提供便捷信息数据。城市规划前期需要搜集大量的基本信息用于摸清现状情况，传统规划在这一过程中往往耗费大量的人力物力，收集到的数据也相对比较局限。遥感技术可以借助卫星等工具快速收集大范围的空间影像，快速精准地提供现状区域的分布情况、属性信息，为城市规划工作者节省大量前期调研时间。
遥感技术为城市用地布局优化提供重要技术支撑。城市扩张是城市发展过程中最为显著的一个特征，城市扩张的过程中往往会带来较多的城市问题，从而影响城市的可持续发展。遥感技术通过解译获取城市土地利用调查数据，基于多期时间影像的变化分析，可以有效认识城市的演化过程。
（6）金融保险
卫星遥感应用技术正逐渐成为金融领域新的数据信息来源，在贷前/保前尽调、贷后/保后监测、宏观经济分析、市场价格判断等环节发挥重要作用。对于金融机构而言，卫星遥感数据可以为业务和投资决策提供重要的辅助依据，也可作为构建其价值分析模型的重要基础。相比于其他传统调研方式，卫星遥感应用在信息全面、获取数据速度快、数据客观真实、历史可回溯等几个方面的突出特点，是其服务金融行业的核心技术优势。
美国遥感卫星数据公司Orbital Insight在2014年9月首次尝试通过卫星图像分析停车场中的车辆状况、数量和时段，来观察并分析每个零售商的停车情况。基于对罗斯百货停车场的历史数据进行分析，Orbital Insight大胆对该公司2014年第三季度销售额进行了预测。
农业保险是指由保险机构经营，对农业产业在生产过程中因遭受约定的自然灾害、事故或者疫病所造成的经济损失承担赔偿保险金责任的保险。农业保险不仅可以帮助农民转移和分散风险，共担经济损失，更有助于稳定农业再生产，调节农村经济、稳定物价，从而促进农业生产活动稳定发展，保证整个国民经济的协调发展。利用遥感技术监测农业灾情，不仅可以科学合理地配置查勘定损力量，核定损失，提高理赔效率和准确率，而且能精确测定承保标的面积、数量、位置等信息，从宏观上了解灾害总体损失情况及空间分布，为承保风险管控提供了支撑，也解决了被保险人报损不准甚至严重夸大的问题。
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