遙感數(shù)據(jù)及應(yīng)用.doc

遙感數(shù)據(jù) 航天遙感應(yīng)用中使用的數(shù)據(jù)基本有兩種主要形式：遙感影像和數(shù)字圖像無論是用何種遙感成像方式，影像都是記錄在感光膠片或象紙上。如同普通像片那樣，其灰度和顏色是連續(xù)變化的，它也被稱為模擬圖象，而數(shù)字圖像往往記錄在數(shù)字磁帶上的，其灰度或顏色是離散變化的。 遙感影像 遙感影像可以通過對地表攝影或掃描獲得。攝影影像是攝相機對地面物體攝影，直接在感光材料上記錄地物的光像；掃描影像是地面信息通過探測器先變?yōu)殡娦盘柌⒂涗浽诖艓?，然后回放磁帶，在感光片上曝光而成。遙感影像有黑白和彩色兩種，由于彩色影像比黑白影像能提供更多的地表信息，因此彩色影像在遙感中得到廣泛地使用。 (1)多波段影像：多波段影像是用多波段遙感器對同一目標(biāo)（或地區(qū)）一次同步攝影或掃描獲得的若干幅波段不同的影像。與單波段影像相比，它具有信息量大，光譜分辨率高（遙感器能分辨的地物的最小波長間隔）的特點，并且可通過各種影像增強技術(shù)，獲得彩色合成影象，大大提高對地物的識別能力。Landsat上的MSS和TM影像都屬多波段掃描影像。 (2)彩色合成影像：彩色合成是將多波段黑白圖像變換為彩色圖像的處理技術(shù)。一般為三色合成,也可兩色或四色合成。合成的方法有兩種：直接使用光學(xué)方法和使用計算機的數(shù)字處理。前者是將一組黑白透明片放入配有特定的紅、綠、藍(lán)三色濾光片的光學(xué)系統(tǒng)中，投影到同一屏幕上，使圖像精確重合，形成彩色圖像。數(shù)字處理合成法是令三幅圖的像元亮度值變換為紅、綠、藍(lán)三基色的彩色編碼去控制彩色顯示設(shè)備，形成彩色圖像。根據(jù)合成影像的彩色與實際景物自然彩色的關(guān)系，可分為真彩色影像和假彩色合成影像，前者是比較真實地反映地物原來彩色的影像，它可以通過彩色感光膠卷拍攝獲得，也可以用彩色合成方法獲得；假彩色合成影像是通過彩色合成方法獲得的非真彩色影像。在光學(xué)合成法中，是將多波段影像配合不同濾光片準(zhǔn)確重疊合成。影像的波段和濾光片可有各種組合方案，所得的假彩色影像也各不相同。解譯時為了突出顯示影像中的某種地物，可選擇最佳組合方案。目前,用Landsat的MS-4,5,7波段影像的正片,分別配以藍(lán)、綠、紅濾光片，重疊投影合成的是標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像。在這種影像上，植被顯示為紅色，城鎮(zhèn)為藍(lán)灰色，水體為藍(lán)色，雪和云為白色等等。假彩色合成影像目前廣泛用于專題制圖、資源調(diào)查、地學(xué)研究和環(huán)境監(jiān)測等方面。 數(shù)字圖像 入射到遙感器的電磁波經(jīng)探測元件交換為電信號后，需要進(jìn)行數(shù)字化，即把模擬遙感數(shù)據(jù)變?yōu)閿?shù)字化數(shù)據(jù)。它包括二個步驟，一是采樣，它是把空間域的連續(xù)量變?yōu)殡x散量；二是量化,它是對電磁輻射強度的離散化。 數(shù)字圖像又稱“數(shù)字化圖像”，它是以二維數(shù)組形式表示的圖像。該數(shù)組由對連續(xù)變化的圖像作等間隔采樣所產(chǎn)生的采樣點像元(像素)組成，像元的實地面積大小就是影像的地面分辨率，即相當(dāng)于IFOV在地面的投影面的大小，例如，陸地衛(wèi)星(Landsat) MSS的4,5,6,7波段影像各由7,500,000個像元點構(gòu)成。 每個像元相當(dāng)于實地面積5779m2 ；TM的影像除第6波段外，像元的實地面積為3030m2 。在數(shù)字圖像中，像元排列的橫方向從左到右按像元號排列，在縱方向上按行號排列。各像元的位置由(像元號，行號)決定。 采樣點(像元)用一數(shù)值表示稱為像元的亮度值或灰度值，它對應(yīng)著一個像元所代表的相應(yīng)實地面積內(nèi)地物電磁輻射的強度。電磁輻射強度越大，則亮度值越大。在量化的數(shù)據(jù)中，對應(yīng)一個通道(波段)一個像元的信息量用比特(bit)表示。Landsat的TM的量化比特為8，MSS為6，NOAA的AVHRR為10。 在計算機處理中使用字節(jié)(byte)為單位(1 byte=8 bits)，所以， 通常用一個字節(jié)或二個字節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。圖像數(shù)據(jù)的全部數(shù)據(jù)量為：行數(shù)像元數(shù)通道數(shù)比特數(shù)/8，單位為byte。 遙感圖像的數(shù)據(jù)量非常巨大。在地面站接收的衛(wèi)星數(shù)據(jù)通常被實時記錄到高密度數(shù)字磁帶(HDDT)上，然后根據(jù)需要拷貝到計算機兼容磁帶(CCT)等其它載體上。CCT是記錄、保存、分發(fā)衛(wèi)星數(shù)據(jù)等數(shù)字信息的最一般的載體，計算機可以直接對CCT 數(shù)據(jù)進(jìn)行各種有效、靈活、可靠的處理，使遙感圖像獲得良好的判讀、分析效果。 自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測 我國是一個自然災(zāi)害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重的國家，應(yīng)用遙感，地理信息系統(tǒng)和計算機等高新技術(shù)，對重大自然災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測評價，為政府和有關(guān)部分提供及時、準(zhǔn)確和可靠的信息，使防災(zāi)、減災(zāi)和救災(zāi)有充分的科學(xué)依據(jù)是國民經(jīng)濟建設(shè)和社會保障的重大問題。 洪水、林火、干旱、森林病蟲害、地震和沙漠化等基本為突發(fā)性自然災(zāi)害,能否對這些災(zāi)害作出快速反應(yīng)(例如在2-3天為作出評估作為第一反應(yīng)能力，在半個月左右作出較詳細(xì)的評價作為第二反應(yīng)能力)對于防災(zāi)救災(zāi)決策的制定最為關(guān)鍵。 目前，監(jiān)測森林病蟲害、沙漠化等主要以陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)為主，分別構(gòu)建了相應(yīng)的監(jiān)測模型，進(jìn)而確定出沙漠化及森林病蟲害侵襲的程度和分布范圍。林火、洪水、雪災(zāi)、旱災(zāi)和地震等災(zāi)害主要以NOAA數(shù)據(jù)來監(jiān)測，因為這些災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展更為迅速，如果不能及時獲得災(zāi)情，就很難做出準(zhǔn)確的決策。對于災(zāi)后的評價多采用航空遙感手段，以便更準(zhǔn)確地制定生產(chǎn)自救和重建家園計劃。 目前，我國已建立了重大自然災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù)庫和背景數(shù)據(jù)庫，從全國范圍的角度，宏觀地研究了自然災(zāi)害的危險程度分區(qū)和成災(zāi)規(guī)律。同時還選擇了上述重大災(zāi)種進(jìn)行了詳細(xì)的監(jiān)測評價技術(shù)方法與應(yīng)付突發(fā)性災(zāi)情的研究，建立了各自的感遙-地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了對經(jīng)常性和突發(fā)性自然災(zāi)害的監(jiān)測評價功能。遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用在天氣分析和氣象預(yù)報中的作用：衛(wèi)星(主要指氣象衛(wèi)星)資料促進(jìn)了世界范圍的大氣，溫度探測，使天氣分析和氣象預(yù)報工作更為完全和準(zhǔn)確。在氣象衛(wèi)星云圖上可以根據(jù)云的大小、亮度、邊界形狀、紋理、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)等，來識別各種云系的分布，從而推斷出鋒面、氣旋、臺風(fēng)、冰雹、雷雹等的存在和位置，對這種大尺度和中小尺度的天氣現(xiàn)象進(jìn)行成功地定位、跟蹤及預(yù)報。 應(yīng)用于氣候研究和氣候變遷的研究：根據(jù)近年的研究表明，控制大氣長期天氣過程和氣候變動的有以下幾個因素:太陽活動;對于大氣圈的下墊面-地表面對大氣的影響;海洋對大氣的影響，以上這些因素都將引起整個地-氣系統(tǒng)輻射信息的變化，而這方面的資料可以通過衛(wèi)星來獲取。如氣象衛(wèi)星上有儀器可以直接取得CO2 等含量的數(shù)據(jù)。冰雹覆蓋也可以通過云圖的輻射信息獲得。此外為研究世界氣候和災(zāi)害性天氣變化，還專門設(shè)計了地球輻射收支試驗裝置，用于測定整個地-氣系統(tǒng)獲得和損失的輻射能量。這對氣候?qū)W研究將不很大的推動。遙感在森林資源調(diào)查和經(jīng)營管理中的應(yīng)用利用遙感技術(shù)進(jìn)行森林資源調(diào)查和經(jīng)營管理經(jīng)歷了以下幾個階段，即二十世紀(jì)二十年代開始試用航空目視調(diào)查；30-40 年代利用航片進(jìn)行森林區(qū)劃和成圖，結(jié)合地面進(jìn)行森林資源勘測；50年代中發(fā)展了利用航片的分層抽樣調(diào)查，60-70年代，由于引進(jìn)大量新的設(shè)備和先進(jìn)的技術(shù)，如紅外彩色攝影，多光譜攝影、光學(xué)增強技術(shù)、計算機技術(shù)的應(yīng)用等,已形成多階抽樣體系。目前，遙感技術(shù)在林業(yè)工作中主要用于森林資源的調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測以及森林經(jīng)營管理方面。林業(yè)資源分布廣，經(jīng)營面積遼闊，屬于再生性生物資源。應(yīng)用遙感技術(shù)可編制大面積的森林分布圖，測量林地面積，調(diào)查森林蓄積和其它野生資源的數(shù)量。對宜林荒山荒地進(jìn)行立地條件調(diào)查、繪制林地立地圖、土地利用現(xiàn)狀圖和土地潛力圖等，測算各類土地面積，進(jìn)行土地評價。通過對森林變化的動態(tài)監(jiān)測，可以及時對林業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)-采種、育苗、造林、采伐、更新、林產(chǎn)品運輸?shù)裙ぷ髌鹬笇?dǎo)作用。 在“七五”“八五”期間,我國已成功地利用陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)對我國“三北”防護(hù)林地區(qū)進(jìn)行了全面的遙感綜合調(diào)查，并對其植被的動態(tài)變化及其產(chǎn)生的生態(tài)效益做了綜合評價，為國家制定長遠(yuǎn)的發(fā)展計劃奠定了科學(xué)的基礎(chǔ)。現(xiàn)在，遙感技術(shù)已成為獲取森林資源信息的重要手段,相信隨著遙感技術(shù)的不斷完善，它將給林業(yè)的生產(chǎn)和管理帶來劃時代的革命。 遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)，礦產(chǎn)調(diào)查和水文、工程，環(huán)境地質(zhì)勘查與監(jiān)測，在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用。遙感地質(zhì)是在50年代航空遙感地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上和70年代運用航天遙感技術(shù)發(fā)展起來的。經(jīng)過近二十多年的推廣應(yīng)用和研究，目前已成為地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測的重要技術(shù)手段。應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查：水文、工程、環(huán)境地質(zhì)勘查擴大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)，旅游地質(zhì)，國土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等許多領(lǐng)域。應(yīng)用技術(shù)方法水平隨著遙感和計算機技術(shù)的發(fā)展也有了很大提高。 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與編圖：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是重要的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，以遙感方法為主填圖，大面積多圖幅聯(lián)測，不僅節(jié)約經(jīng)費，而且還能提高工效；在礦產(chǎn)勘查工作中，利用陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理鑲嵌，制作成衛(wèi)星影像圖，為宏觀分析研究重點區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景，提取有用礦產(chǎn)信息提供了主要基礎(chǔ)圖件。 金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測：遙感在金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測的應(yīng)用方面，近年來在分析技術(shù)及應(yīng)用效果方面有了很大的發(fā)展和提高，已從過去單一的構(gòu)造，線性影像解譯已發(fā)展為各種礦化蝕變、含礦巖石波譜特征研究，多元信息綜合圖像處理以及綜合各類地學(xué)信息對目標(biāo)礦種成礦有利地段進(jìn)行優(yōu)化。 油氣勘探：利用衛(wèi)星遙感資料解譯圈定的地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)野外調(diào)查和驗證,常可獲得許多靶區(qū)。此外在天然氣管道選線工程，油田環(huán)境監(jiān)測以及大比例尺地形圖修測等方面衛(wèi)星遙感也發(fā)揮著更要的作用。 遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 現(xiàn)代遙感技術(shù)的多波段性和多時相性，十分有利于以綠色植物為主體的再生資源的研究。遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要有以下幾方面。土地資源調(diào)查：土地資源是指包括氣候、地形、表層巖石、土地、植被和水文等自然要素的綜合體，可以說包括了整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)要素。國際上于50年代開始大量地使用航空像片進(jìn)行以土地為主體的土地資源調(diào)查工作，70年代開始利用衛(wèi)星影像對原來缺乏資料的第三世界國家進(jìn)行了中比例尺制圖。 土地資源監(jiān)測：土地資源是一個變化的自然綜合體，特別是一些人類經(jīng)營得不合理的地區(qū),往往引起土壤侵蝕，土地沙化和土地次生鹽漬化等。對土地資源的監(jiān)測除實地進(jìn)行定位觀測外，還可用不同時期的同一幅影像進(jìn)行影像迭加，對比，來準(zhǔn)確地看出土地資源的變化情況，特別是一些交通不便，或面積較大的地區(qū)，只有衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展以后，真正的所謂監(jiān)測才變成了現(xiàn)實。 作物估產(chǎn)：作物的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量對于一個國家經(jīng)濟發(fā)展影響很大；所以倍受各國的重視。從目前的研究來看，作物估產(chǎn)基本上分兩個方面：一是大面積估產(chǎn)，它是以衛(wèi)星影像進(jìn)行生態(tài)分區(qū)，在各個生態(tài)區(qū)根據(jù)歷史產(chǎn)量建立各種的產(chǎn)量模擬公式，并根據(jù)每年的氣候條件進(jìn)行校正。另一方面是小區(qū)估產(chǎn)，它是將衛(wèi)星影像和航空像片相結(jié)合的一種方法。 農(nóng)作物生長狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測：地面溫度、土壤水分的旱澇狀況等環(huán)境條件以及其生長狀況都可通過近紅外和熱紅外接收的遙感影像探測到。 魚情水產(chǎn)研究。 草原調(diào)查與監(jiān)測。 遙感(RS)簡介 遙感是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，在本世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。開始為航空遙感，自1972年美國發(fā)射了第一顆陸地衛(wèi)星后，標(biāo)志著航天遙感時代的開始。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于資源環(huán)境、水文、氣象，地質(zhì)地理等領(lǐng)域，成為一門實用的，先進(jìn)的空間探測技術(shù)。 遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質(zhì)的，它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應(yīng)的原理，識別地面上各類地物，具有遙遠(yuǎn)感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料，并從中獲取信息，經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。（一）遙感技術(shù)主要特點 1可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達(dá)910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達(dá)3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖像，對地球資源和環(huán)境分析極為重要。 2獲取信息的速度快，周期短。由于衛(wèi)星圍繞地球運轉(zhuǎn)，從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛(wèi)星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。 3獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達(dá)，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術(shù)，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。 4獲取信息的手段多，信息量大。根據(jù)不同的任務(wù)，遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內(nèi)部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。 遙感技術(shù)所獲取信息量極大，其處理手段是人力難以勝任的。例如Landsat衛(wèi)星的TM圖像，一幅覆蓋185km185km地面面積，象元空間分辨率為30m，象元光譜分辨率為28位的圖，其數(shù)據(jù)量約為60006000=36Mb。若將6個波段全部送入計算機，其數(shù)據(jù)量為：36Mb6=216Mb 為了提高對這樣龐大數(shù)據(jù)的處理速度，遙感數(shù)字圖像技術(shù)隨之得以迅速發(fā)展。 目前，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、海洋、氣象、水文、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域。在未來的十年中，預(yù)計遙感技術(shù)將步入一個能快速，及時提供多種對地觀測數(shù)據(jù)的新階段。遙感圖像的空間分辨率，光譜分辨率和時間分辨率都會有極大的提高。其應(yīng)用領(lǐng)域隨著空間技術(shù)發(fā)展，尤其是地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及相互滲透，將會越來越廣泛。遙感（Remote Sensing），從廣義上說是泛指從遠(yuǎn)處探測、感知物體或事物的技術(shù)。即不直接接觸物體本身，從遠(yuǎn)處通過儀器（傳感器）探測和接收來自目標(biāo)物體的信息（如電場、磁場、電磁波、地震波等信息），經(jīng)過信息的傳輸及其處理分析，識別物體的屬性及其分布等特征的技術(shù)。 通常遙感是指空對地的遙感，即從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺上（如高塔、氣球、飛機、火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等）通過傳感器，對地球表面的電磁波（輻射）信息進(jìn)行探測，并經(jīng)信息的傳輸、處理和判讀分析，對地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測和監(jiān)測的綜合性技術(shù)。 當(dāng)前遙感形成了一個從地面到空中，乃至空間，從信息數(shù)據(jù)收集、處理到判讀分析和應(yīng)用，對全球進(jìn)行探測和監(jiān)測的多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測體系，成為獲取地球資源與環(huán)境信息的重要手段。 遙感在地理學(xué)中的應(yīng)用，進(jìn)一步推動和促進(jìn)了地理學(xué)的研究和發(fā)展，使地理學(xué)進(jìn)入到一個新的發(fā)展階段。 遙感信息應(yīng)用是遙感的最終目的。遙感應(yīng)用則應(yīng)根據(jù)專業(yè)目標(biāo)的需要，選擇適宜的遙感信息及其工作方法進(jìn)行，以取得較好的社會效益和經(jīng)濟效益。 遙感技術(shù)系統(tǒng)是個完整的統(tǒng)一體。它是建筑在空間技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及生物學(xué)、地學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上的，是完成遙感過程的有力技術(shù)保證。（二）遙感的原理與實踐-以上海市第三輪航空遙感調(diào)查為例 在人類即將告別20世紀(jì)，并邁步跨入21世紀(jì)之際，上海市人民政府要求: 對20世紀(jì)末的上海城市發(fā)展?fàn)顩r，作一次全面的航空遙感調(diào)查，這是繼1988年和1994年前兩輪航空遙感調(diào)查之后的上海市第三輪航空遙感調(diào)查。本次航空遙感調(diào)查的目的是：運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，將20世紀(jì)末的上海城市發(fā)展?fàn)顩r，以數(shù)字化的形式真實、詳細(xì)地記錄下來，建立相應(yīng)的遙感影像資料數(shù)據(jù)庫，并對這些數(shù)據(jù)充分加以分析和利用，以便為未來的上海城市發(fā)展提供信息服務(wù)和決策參考。 一、遙感的基本原理 （一）基本概念 遙感一詞來源于英語“Remote Sensing”，其直譯為“遙遠(yuǎn)的感知”，時間長了人們將它簡譯為遙感。遙感是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門對地觀測綜合性技術(shù)。自20世紀(jì)80年代以來，遙感技術(shù)得到了長足的發(fā)展，遙感技術(shù)的應(yīng)用也日趨廣泛。隨著遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步和遙感技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，未來的遙感技術(shù)將在我國國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 關(guān)于遙感的科學(xué)含義通常有廣義和狹義兩種解釋: 廣義的解釋: 一切與目標(biāo)物不接觸的遠(yuǎn)距離探測。 狹義的解釋: 運用現(xiàn)代光學(xué)、電子學(xué)探測儀器，不與目標(biāo)物相接觸，從遠(yuǎn)距離把目標(biāo)物的電磁波特性記錄下來，通過分析、解譯揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律。 （二）系統(tǒng)的組成 遙感是一門對地觀測綜合性技術(shù)，它的實現(xiàn)既需要一整套的技術(shù)裝備，又需要多種學(xué)科的參與和配合，因此實施遙感是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。根據(jù)遙感的定義，遙感系統(tǒng)主要由以下四大部分組成： 1、信息源 信息源是遙感需要對其進(jìn)行探測的目標(biāo)物。任何目標(biāo)物都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性，當(dāng)目標(biāo)物與電磁波發(fā)生相互作用時會形成目標(biāo)物的電磁波特性，這就為遙感探測提供了獲取信息的依據(jù)。 2、信息獲取 信息獲取是指運用遙感技術(shù)裝備接受、記錄目標(biāo)物電磁波特性的探測過程。信息獲取所采用的遙感技術(shù)裝備主要包括遙感平臺和傳感器。其中遙感平臺是用來搭載傳感器的運載工具，常用的有氣球、飛機和人造衛(wèi)星等; 傳感器是用來探測目標(biāo)物電磁波特性的儀器設(shè)備，常用的有照相機、掃描儀和成像雷達(dá)等。 3、信息處理 信息處理是指運用光學(xué)儀器和計算機設(shè)備對所獲取的遙感信息進(jìn)行校正、分析和解譯處理的技術(shù)過程。信息處理的作用是通過對遙感信息的校正、分析和解譯處理，掌握或清除遙感原始信息的誤差，梳理、歸納出被探測目標(biāo)物的影像特征，然后依據(jù)特征從遙感信息中識別并提取所需的有用信息。 4、信息應(yīng)用 信息應(yīng)用是指專業(yè)人員按不同的目的將遙感信息應(yīng)用于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的使用過程。信息應(yīng)用的基本方法是將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，供人們對其進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和分析利用。遙感的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，最主要的應(yīng)用有: 軍事、地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、自然資源調(diào)查、地圖測繪、環(huán)境監(jiān)測以及城市建設(shè)和管理等。 （三）遙感原理 振動的傳播稱為波。電磁振動的傳播是電磁波。電磁波的波段按波長由短至長可依次分為: -射線、X-射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波。電磁波的波長越短其穿透性越強。遙感探測所使用的電磁波波段是從紫外線、可見光、紅外線到微波的光譜段。 太陽作為電磁輻射源，它所發(fā)出的光也是一種電磁波。太陽光從宇宙空間到達(dá)地球表面須穿過地球的大氣層。太陽光在穿過大氣層時，會受到大氣層對太陽光的吸收和散射影響，因而使透過大氣層的太陽光能量受到衰減。但是大氣層對太陽光的吸收和散射影響隨太陽光的波長而變化。通常把太陽光透過大氣層時透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有: 紫外、可見光和近紅外波段。 地面上的任何物體（即目標(biāo)物），如大氣、土地、水體、植被和人工構(gòu)筑物等，在溫度高于絕對零度（即0k=-273.16）的條件下，它們都具有反射、吸收、透射及輻射電磁波的特性。當(dāng)太陽光從宇宙空間經(jīng)大氣層照射到地球表面時，地面上的物體就會對由太陽光所構(gòu)成的電磁波產(chǎn)生反射和吸收。由于每一種物體的物理和化學(xué)特性以及入射光的波長不同，因此它們對入射光的反射率也不同。各種物體對入射光反射的規(guī)律叫做物體的反射光譜。（四）遙感的分類 為了便于專業(yè)人員研究和應(yīng)用遙感技術(shù)，人們從不同的角度對遙感作如下分類: 1、按搭載傳感器的遙感平臺分類 根據(jù)遙感探測所采用的遙感平臺不同可以將遙感分類為: 地面遙感，即把傳感器設(shè)置在地面平臺上，如車載、船載、手提、固定或活動高架平臺等；航空遙感，即把傳感器設(shè)置在航空器上，如氣球、航模、飛機及其它航