什么是遙感？地球觀測指南?
我們利用遙感做什么？?
遙感是一門不用物理存在就能獲得信息的科學。例如，三種最常見的遙感 *** 是 飛機 ， 衛星 和 無人機 .
怎么樣？ 遙感 解決地球上一些更具挑戰性的問題？而遙感如何超越人類的視野去捕捉地球的特征呢？
從天氣預報到軍事情報，這只是冰山一角。
讓我們來看看遙感及其對我們日常生活的驚人影響。
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華盛頓特區美國國會大廈三維激光雷達點云
什么是遙感應用和用途？?
首先，如果我們要解決我們這個時代的一些主要挑戰，遙感數據是 從根本上來說很重要 作為一個完整的系統來監測地球。從字面上講，遙感有數千種用途，但這里只是 100 of remote sensing applications。
例如，北極是一個不可原諒的旅游目的地。由于野外活動的明顯安全風險，科學家利用遙感 sea ice monitoring 船只跟蹤甚至國防。
美國宇航局的AURA航天器監測地球平流層的臭氧。紫色表示臭氧含量低，而灰色表示大量氯。深藍色代表一氧化碳
我們已經看到了 Light Detection and Ranging (LiDAR) 這只是一種精確測量的 *** 有多遠 事情是這樣的。通常，飛機和無人機根據陸地的大小和面積捕獲激光雷達。使用 digital elevation models 從激光雷達，我們可以更好地預測洪水的風險，考古遺址，甚至自動車輛。
激光雷達代表光探測和測距。它用激光測量距離。這對于測量 *** 地面上的高度及其特征非常有用。
由于遙感覆蓋了如此多的土地，它將大量的信息交給決策者。
遙感是如何工作的？?
事實上，秘密在于遙感一點也不復雜。事實上，你的眼睛使用遙感通過閱讀這頁現在…
如前所述，遙感意味著你從遠處獲取信息。當你在外面時，太陽會發光。每一個物體都會將紅色、綠色和藍色混合在你的眼睛里。衛星上的傳感器也是如此。
但重要的是要知道，在 electromagnetic spectrum 從短波長（像X射線）到長波長（像無線電波）。
這就是為什么遙感是一門如此強大的學科。因為我們可以超越人類的視野，只有這個事實才能讓我們看到我們從未見過的東西。換句話說，我們可以看到無形的。
看不見的東西意味著什么？?
如果你看上面的電磁頻譜圖像，我們的眼睛在可見光譜（390-700納米）中是敏感的。實際上，這只是一個小范圍的光，因為工程師們可以設計傳感器來捕捉它的其他部分。
例如，近紅外（NIR）光的范圍是700到1400納米。我們已經知道植物反射更多的綠光，因為我們的眼睛就是這樣看的。使用 indexes like NDVI 我們可以對整個地球的健康植被進行分類。
每個光譜區域根據其頻率（V）或波長進行分類。
什么是光譜帶？光譜帶只是一組波長。光譜帶的例子有：紫外線、可見光、近紅外、中紅外、熱紅外和微波。
不僅是近紅外波段，而且其他光譜波段對 classify land cover 在地球上。我們可以對土地覆蓋進行分類，因為 each object has its own unique spectral signature, depending on its chemical composition.
因為我們可以使用紫外線、可見光、近紅外、中紅外、熱紅外，所以我們可以對地球上的不同特征進行分類。最終，土地覆蓋是我們如何理解我們不斷變化的星球和氣候變化之類的事情，比如全球土地調查分類。
馬里蘭大學與美國地質勘探局合作，創造了大約2010年的樹木覆蓋， *** 的地面和持久的地表水。
什么是光譜特征？光譜特征是在特定波長上反射的能量。光譜特征的區別在于我們如何區分物體。光譜特征是由物體的化學成分驅動的。
遙感的類型是什么？?
一般來說，遙感的兩種類型是 passive and active remote sening .
有源傳感器 有 他們自己的光源或照明 它的傳感器測量反射能量。例如， Radarsat-2 照亮目標并測量有多少能量反彈回傳感器。實際上，它類似于你在下面看到的照相機的閃光燈。
主動遙感相機示例
或者， 無源傳感器 測量 太陽發出的反射光 . 例如， Landsat-8 測量太陽從地球上反射出來的反射能量。但當閃光燈關閉時，能量來源于其他地方，如太陽或燈。
被動遙感相機示例
什么是被動遙感？被動遙感測量太陽反射的能量，主動遙感照亮目標并測量其后向散射。
多光譜圖像與高光譜圖像?
被動遙感可進一步分為 multispectral and hyperspectral。 多光譜和高光譜的主要區別在于 波段數 和 帶子有多窄 .
多光譜圖像通常指 3到10個波段 使用輻射計獲取每個波段。
多光譜示例：5個寬帶（圖像未按比例繪制）
高光譜圖像由更窄的波段（10-20納米）組成。高光譜圖像可能 幾十萬樂隊 使用成像光譜儀。
高光譜示例：想象數百條窄帶（圖像未按比例繪制）
當Landsat-8在太空中進行采集時，它會生成11張單獨的圖像， band designations。 在陸地衛星8的情況下，它包括
海岸氣溶膠（0.43-0.45 um）
藍色（0.45-0.51 um）
綠色（0.53-0.59 um）
紅色（0.64-0.67 um）
近紅外近紅外光譜（0.85-0.88um）
短波紅外開關1（1.57-1.65um）
短波紅外開關2（2.11-2.29um）
全色（0.50-0.68 um）
卷云（1.36-1.38 um）
熱紅外TIRS 1（10.60-11.19 um）
熱紅外TIRS 2（11.50-12.51 um）
就高光譜衛星而言， Hyperion imaging spectrometer （EO-1衛星的一部分）產生220個光譜帶（0.4-2.5 um）。對于機載傳感器，美國國家航空航天局 Airborne Visible / Infrared Imaging Spectrometer （aviris）是高光譜傳感器的一個例子，它提供224個波長為0.4-2.5 um的相鄰信道。
同時 高光譜影像 有數百個窄帶，多光譜圖像由3-10個較寬的波段組成。
遙感圖像分辨率?
圖像分辨率可分為空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率。
空間分辨率 是圖像的細節（以像素為單位）。雖然較高的空間分辨率意味著更多的細節和更小的像素尺寸，但較低的空間分辨率意味著更少的細節和更大的像素尺寸。
時間分辨率 是重訪的頻率，通常是衛星數據。衛星在地球表面以上的高度將決定軌道進入地球一個完整軌道所需的時間。軌道周期隨衛星高度的增加而增加。
Geostationary orbits 與地球的旋轉速度相匹配。太陽同步軌道使地球表面的太陽光角度盡可能保持一致。 Polar orbits 在地球兩極之上或接近兩極之上通過。
最后， 光譜分辨率 是波段中光譜細節的數量。雖然高光譜分辨率意味著波段更窄，如高光譜，但低光譜分辨率是覆蓋更多光譜的更寬波段。
我們如何使用遙感？?
無論是在空中還是在太空，遙感正在改變我們對地球的看法。
例如，我們使用 LiDAR data ， satellite data 和 digital elevation models 準確模擬景觀，可持續建設人類環境。
除此之外，導航系統還使用 GPS satellites 在軌道上接收信號并知道你在地球上的位置。
在一個日新月異的行業中，您今天將如何使用遙感？
來源：開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1ef58
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