1.2 技術分解

根據(jù)遙感探測的特性，對于遙感技術的研究，主要從遙感平臺、遙感器和接收裝置三個方向進行見表3-1-1。

1.2.1 遙感平臺

遙感平臺是用于安置各種遙感儀器，使其從一定高度或距離對地面目標進行探測，并為其提供技術保障和工作條件的運載工具，如圖3-1-1所示。根據(jù)遙感平臺距離地面的高度，遙感平臺包括地面遙感平臺、航空遙感平臺、航天遙感平臺；不同的遙感平臺在觀察范圍、負荷重量、運行特征等方面均存在差異，并且獲得不同比例尺、不同分辨率的遙感資料和圖像。

（1）地面遙感平臺——與地面或水面接觸的遙感器平臺，屬于近距離遙感，高度范圍為0～100米，主要用于地物波譜測量、攝取實驗地物細節(jié)的影像，并可以為航空航天遙感服務。主要包括以下幾種類型：

三腳架：高度0.75～2米，對各種地物的波譜特性進行地面攝影；

遙感塔：高度6～10米或更高；用于測定固定目標和進行動態(tài)監(jiān)測；

遙感車、船：高度可變化，測定地物波譜特性，可攜帶多種傳感器，并可攜帶數(shù)據(jù)處理設備，遙感船還可實現(xiàn)海底監(jiān)測。

（2）航空遙感平臺——飛行高度處于大氣層內的遙感平臺，高度范圍＜30千米，具有飛行高度低、影像分辨率高，靈活、不受地面條件限制，調查周期短、資料回收方便等特點。主要包括以下幾種類型：

飛機：包括在2000米以內的對流層中飛行的一般飛機、偵察機、直升機，在高度為2000～6000米范圍內飛行的輕型飛機以及在高度為12000～30000米的對流層頂部飛行的重型飛機、輕型高空飛機、無線電遙控飛機等。

無人機：利用無人駕駛飛行器、遙感傳感器、遙測遙控技術、通信技術、GPS差分定位技術等進行遙感的平臺，具有機動、快速、經(jīng)濟的特點。無人機又包括固定翼型無人機，即通過動力系統(tǒng)和機翼實現(xiàn)起降和飛行，需要空曠的場地進行起降，主要用于礦山資源監(jiān)測、林業(yè)草場監(jiān)測、海洋環(huán)境監(jiān)測、污染源及擴散態(tài)勢監(jiān)測、土地利用監(jiān)測及水利、電力監(jiān)測、攝影測量等；還包括無人駕駛直升機，利用定點起飛和降落，對起降場地的條件要求不高，主要用于單體滑坡勘查、火山環(huán)境監(jiān)測、攝影測量等。

氣球、飛艇：屬于近地面遙感平臺，收集地面遙感信息，局部大氣、云雨狀況等，包括高度＜12千米的對流層內的低空氣球或飛艇，可以在空中固定位置上人工控制進行遙感；以及高度在12～40千米的高空氣球，填補了高空飛機飛不到、低軌衛(wèi)星降不到的空中平臺空白。

（3）航天遙感平臺——飛行高度大于150千米，具有平臺高、視野開闊、觀測范圍大、效率高的特點，可以實現(xiàn)宏觀、綜合、動態(tài)、快速觀測。主要包括以下幾種類型：

人造衛(wèi)星：高度范圍為150～36000千米，這是目前最主要、最常用的航天遙感平臺，發(fā)射升空后可以在空間軌道上自動運行數(shù)年，不需要供給燃料和其他物資，主要包括導航衛(wèi)星和遙感衛(wèi)星；目前世界四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)是美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS）、歐洲航天局的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)和中國的北斗導航衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

宇宙飛船：高度范圍為200～250千米，負載容量大，可以攜帶多種儀器。

航天飛機：高度范圍為240～350千米，可攜帶遙感器，進行遙感監(jiān)測，主要用于空間實驗，不定期地球觀測。

空間實驗室：屬于大型載人宇宙飛行器，主要應用于天文觀測、空間科學研究、對地觀測等。

1.2.2 遙感器

遙感器是用來遠距離檢測地物和環(huán)境所輻射或反射的電磁波的儀器，主要包括收集器，用于收集地物輻射來的能量，具體的元件如透鏡組、反射鏡組、天線等；探測器，將收集的輻射能轉變成化學能或電能，具體的元器件如感光膠片、光電管、光敏和熱敏探測元件、共振腔諧振器等；處理器，對收集的信號進行處理，如顯影、定影、信號放大、變換、校正和編碼等，具體的處理器類型有攝影處理裝置和電子處理裝置；輸出器；輸出獲取數(shù)據(jù)，輸出器類型有掃描曬像儀、陰極射線管、電視顯像管、磁帶記錄儀、XY彩色噴筆記錄儀等，如圖3-1-2所示。

遙感器是獲取遙感數(shù)據(jù)的關鍵設備，由于設計和獲取數(shù)據(jù)的特點不同，遙感器的種類繁多。就其基本結構原理來看，目前遙感探測中使用的遙感器大體上可分為如下類型。

（1）攝影類型的遙感器：指經(jīng)過透鏡（組），按幾何光學的原理聚焦構像，用感光材料，通過光化學反應直接感測和記錄目標物反射的可見光和攝影紅外波段電磁輻射能，在膠片或相紙上形成目標物固化影像的遙感器。具有空間分辨率高、成本低、易操作、信息量大的優(yōu)點，但同時具有很大的局限性，如影像畸變較嚴重、成像受氣候光照和大氣效應的限制、需要回收膠片、影像形成周期長無法實時觀測等。攝影類型的遙感器包括航攝儀、太空攝像機、多光譜攝影機、全景式攝影機。

（2）掃描成像類型的遙感器：該類型遙感器可對全部五個大氣窗口的電磁輻射進行探測，可進行多波段、超多波段遙感一波譜分辨率高輸出電信號，可用磁帶記錄，可實時傳輸所獲的輻射量的定量數(shù)據(jù)，便于校正和圖像處理，但是其空間分辨率相對較低。掃描成像類型的遙感器包括光機掃描類型遙感器、推帚式掃描類型遙感器、成像光譜掃描類型遙感器；而光機掃描遙感器和推帚式掃描遙感器是最主要的兩種掃描成像類型的遙感器，光機掃描遙感器又包括多光譜掃描儀、專題制圖儀、紅外掃描儀；推帚式掃描遙感器又包括CCD固體掃描儀、高分辨率幾何/立體成像儀、高分辨率可見光紅外傳感器。

（3）雷達成像類型的遙感器：主要指工作在微波波段（0.8～100厘米）、有源主動、天線側向掃描、能產(chǎn)生高分辨率影像的雷達成像遙感器。雷達成像類型的遙感器包括側視雷達、全景雷達、激光成像雷達；而側視雷達又進一步包括合成孔徑雷達、真實孔徑雷達、相干雷達。

（4）非圖像類型的傳感器：該類型的遙感器獲取的數(shù)據(jù)類型為非圖像，主要包括微波輻射計、微波散射計、激光高度計、測深儀等。