“衛(wèi)星遙感，是指從地到空間各種對地球、天觀測的綜合性技術系統(tǒng)總稱?？蓮倪b感技術平獲取衛(wèi)星數(shù)據(jù)、由遙感器以及信息接受、處理分析。遙感是通過測量個區(qū)域在距離衛(wèi)星或飛一定距離處的反射和發(fā)輻射來檢測和監(jiān)測其物特征的方法。遙感相機集圖像，幫助研究人員感知”地球的事物。衛(wèi)和飛機上的相機拍攝地表面的大片區(qū)域的照片這些照片比站在地面上看到的要多得多。船上聲納系統(tǒng)可用于制作海圖像，而無需進入海底衛(wèi)星相機可用于拍攝海溫度變化的照片。地球感圖像的一個具體用途從太空繪制大型森林火的地圖。此外，遠程衛(wèi)可以跟蹤云層以幫助預天氣或觀察噴發(fā)的火山幫助觀察沙塵暴。它們用于監(jiān)測城市的發(fā)展以幾年或幾十年內(nèi)農(nóng)田或林的變化。01、遙感衛(wèi)星如何工作？遙感衛(wèi)星稱對地觀測衛(wèi)星或地球感衛(wèi)星。它們被用作間衛(wèi)星或用于環(huán)境監(jiān)測、象學和制圖。最常見的型是地球成像衛(wèi)星，它攝類似于航空照片的衛(wèi)圖像。一些 EO 衛(wèi)星可以在不形成圖像的情下完成遙感，例如在全導航衛(wèi)星系統(tǒng)無線電掩中。1957 年 10 月 4 日，隨著第一顆人造衛(wèi)星 Sputnik 1 的發(fā)射，遙感衛(wèi)星首次出現(xiàn)。它發(fā)回科學家用來研究電離層無線電信號。美國宇航于 1958 年 1 月 31 日發(fā)射了第一顆美國衛(wèi)星探索者 1 號。從輻射探測器發(fā)回信息導致發(fā)現(xiàn)了地球的艾倫輻射帶。1960 年 4 月 1 日，作為美國宇航局電視紅外測衛(wèi)星（TIROS）計劃的一部分，TIROS-1 航天器發(fā)射回了從太空拍攝的第一段天氣式的電視鏡頭。大多數(shù)感衛(wèi)星攜帶的儀器應在對較低的高度運行。通避免低于 500-600 公里的高度，因為低空的顯著空氣阻力意味它們必須更頻繁地重新升軌道。歐洲航天局的球觀測衛(wèi)星 ERS-1、ERS-2 和 Envisat 以及歐洲氣象衛(wèi)星應用組織的 MetOp 航天器都在大約 800 公里處運行。歐洲航天局的 Proba-1，Proba-2 和 SMOS 航天器從大約 700 公里處觀察地球。阿聯(lián)酋的地觀測衛(wèi)星迪拜衛(wèi)星-1 和迪拜衛(wèi)星-2 也被放置在低地球軌道上，并供地球各個部分的衛(wèi)星像。要獲得低軌道的全覆蓋，它必須是極軌道或者幾乎是極軌道。低道的軌道周期約為 100 分鐘。地球繞其極軸旋轉，在連續(xù)的軌道之旋轉約 25°，導致地面軌道以經(jīng)度 25° 向西移動。極地軌道上大多數(shù)遙感衛(wèi)星都處于陽同步軌道上。衛(wèi)星上傳感器或儀器使用太陽為照明源或提供自己的明源，測量反射的能量由來自太陽的自然能量電的傳感器是無源傳感。那些提供自己能源的感器被稱為有源傳感器無源傳感器包括不同類的輻射計，用于定量測選定波段中的電磁輻射度，以及光譜儀，后者旨在檢測、測量和檢查射電磁輻射光譜內(nèi)容的器。用于遙感的大多數(shù)源系統(tǒng)在電磁頻譜的可光、紅外、熱紅外和微部分起作用。它們測量地和海洋表面溫度、植特性、云和氣溶膠特性及其他物理特性。大多無源傳感器無法穿透密的云層，這意味著它們熱帶等頻繁密集云層覆的觀測區(qū)域受到限制。源傳感器包括不同類型無線電探測和高度計、達傳感器和散射計。大數(shù)有源傳感器在電磁波的微波波段工作，使它能夠在大多數(shù)條件下穿大氣。這些傳感器有助測量氣溶膠、森林結構降水和風、海面地形和等的垂直剖面。02、遙感衛(wèi)星使用什么軌道？星所在的軌道主要有三類型：極地軌道、非極低地球軌道和對地靜止道。對地靜止軌道上的天器極軌衛(wèi)星位于與赤平面傾斜近 90 度的軌道平面上。這種傾斜衛(wèi)星能夠感知整個地球包括極地地區(qū)，從而提從地面難以到達的位置觀測結果。許多極軌道星也被認為是太陽同步，這意味著衛(wèi)星每個周在相同的太陽時間經(jīng)過一個地方。極地軌道可是上升的，也可以是下的。在上升軌道上，當星的路徑穿過赤道時，星會從南向北移動。在降軌道上，衛(wèi)星從北向移動。非極地低地球軌上的衛(wèi)星通常位于地球面上方不到 2000 公里的高度。作為參考國際空間站的軌道高度為 400 公里。這些軌道沒有全球覆蓋，而只覆蓋部分緯度范圍。球靜止衛(wèi)星跟隨地球的轉并以相同的自轉速度動。正因為如此，在地上的觀察者看來，衛(wèi)星乎固定在一個地方。因，這些衛(wèi)星在每次觀測捕獲相同的地球視圖，乎連續(xù)覆蓋一個區(qū)域。03、數(shù)據(jù)處理、解釋和分析從衛(wèi)星上的儀器獲取遙感數(shù)據(jù)需要經(jīng)過處理然后才能被大多數(shù)研究員和應用科學用戶使用大多數(shù)原始的 NASA 地球觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)都是在 NASA 的科學調查員主導處理系統(tǒng)（SIPS）設施中處理的。NASA 地球科學數(shù)據(jù)在特定學科的分布式活動檔中心（DAAC）存檔，并且完全公開且不受據(jù)用戶限制。大多數(shù)數(shù)以分層數(shù)據(jù)格式（HDF）或網(wǎng)絡通用數(shù)據(jù)格式NetCDF）格式存儲。許多數(shù)據(jù)工具可用于集、轉換、可視化和導為各種其他文件格式。旦數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，它們可以用于各種應用，從業(yè)到水資源，再到健康空氣質量。單個傳感器法解決給定應用中的所研究問題。通常需要利多個傳感器和數(shù)據(jù)產(chǎn)品解決他們的問題，同時記不同光譜、空間和時分辨率提供的數(shù)據(jù)的局性。創(chuàng)建衛(wèi)星影像許多感器采集不同光譜波長數(shù)據(jù)。例如，Landsat 8 上的 OLI 波段 1 采集 0.433-0.453 微米的數(shù)據(jù)，而 MODIS 波段 1 采集 0.620-0.670 微米的數(shù)據(jù)。OLI 共有 9 個波段，而 MODIS 有 36 個波段，它們都測量電磁譜的不同區(qū)域。可以組波段以生成數(shù)據(jù)影像，顯示地表中的不同要素數(shù)據(jù)圖像通常用于區(qū)分在研究區(qū)域的特征或確研究區(qū)域。真彩色圖像示了人眼看到的地球。于 Landsat 8 OLI 真彩色（紅色、綠色、藍色 [RGB]）圖像，傳感器波段 4（紅色）、3（綠色）和 2（藍色）將組合在一起。其他光譜波段組可用于特定的科學應用例如洪水監(jiān)測、城市化定和植被測繪。例如，用 M11、I2 和 I1 波段創(chuàng)建假彩色可見紅外成像輻射計套件VIIRS，在索米國家極軌伙伴關系 [Suomi NPP] 衛(wèi)星上）影像對于區(qū)分燒傷疤與低矮植被或裸露土壤及暴露洪水區(qū)域非常有?；馂陌毯墼?Landsat 的波段 7 中反射強烈，該波段在短紅外范圍內(nèi)獲取數(shù)據(jù)。中不可見火災疤痕，這標準的真彩色圖像?；?疤痕在圖中以紅色清晰出，這是假彩色紅外圖。圖像解釋將數(shù)據(jù)處理具有不同波段組合的影后，這些影像有助于資管理決策和災害評估。需要對影像進行適當?shù)?釋。有幾種入門策略：解比例 — 根據(jù)圖像的空間分辨率有不同的比，每個比例都提供不同重要性特征。例如，在蹤洪水時，詳細的高分率視圖將顯示哪些家庭企業(yè)被水包圍。更寬的觀視圖顯示了縣或大都區(qū)的哪些部分被洪水淹，也許是水源。更廣闊視野將顯示整個地區(qū) —— 洪水泛濫的河流系統(tǒng)或控制流量的山脈和山。半球視圖將顯示與洪有關的天氣系統(tǒng)的運動尋找圖案、形狀和紋理 — 許多特征很容易根據(jù)其圖案或形狀進行識別例如，農(nóng)業(yè)區(qū)通常是幾形狀，通常是圓形或矩。直線通常是人為創(chuàng)造結構，如道路或運河。義顏色?— 使用顏色區(qū)分要素時，了解創(chuàng)建影時使用的波段組合非常要。真彩色或自然色圖是使用波段組合創(chuàng)建的這些波段組合復制了我從太空向下看時用自己眼睛看到的東西。水吸光線，因此在真彩色圖中通常顯示為黑色或藍； 從水面反射的陽光可能會使它看起來是灰色銀色的。沉積物可以使的顏色看起來更棕色，藻類可以使水看起來更色。植被的顏色因季節(jié)異：在春季和夏季，它常是鮮艷的綠色； 秋季可能有橙色、黃色和棕色； 冬天可能會有更多的棕色。裸露的地面通是一些棕色的陰影，盡這取決于沉積物的礦物分。由于廣泛使用混凝，城市地區(qū)通常是灰色。在真彩色圖像中，冰雪是白色的，但云也是色的。使用顏色來標識象或要素時，還必須使周圍要素將事物置于上文中。了解正在觀察的域有助于識別這些特征例如，了解某個區(qū)域最被野火燒毀有助于確定被在遙感影像中可能看來不同的原因。定量分使用影像分類算法可以容易地區(qū)分不同的土地被類型。影像分類使用個影像像素的光譜信息使用圖像分類算法的程可以自動將像素分組為謂的無監(jiān)督分類。用戶可以指示已知土地覆被型的區(qū)域，以“訓練”序以分組像素； 這稱為監(jiān)督分類。地圖或圖像可以集成到地理信息系 （GIS） 中，然后將每個像素與其他 GIS 數(shù)據(jù)（如人口普查數(shù)據(jù)）進行比較。衛(wèi)星鬲山常攜帶各種傳感器，測生物地球物理參數(shù)，如面溫度、二氧化氮或其大氣污染物、風、氣溶和生物量。這些參數(shù)可通過統(tǒng)計和光譜分析技進行評估。本文來自微公眾號：出新研究 （ID：chuxinyanjiu），作者：唐詩