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遙感衛(wèi)星:地球觀測(cè)的千里眼

2024-12-08 

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  遙感衛(wèi)星是用作外層空間遙感平臺(tái)的人造衛(wèi)星,能夠利用搭載的遙感器對(duì)地球表面和低層大氣進(jìn)行光學(xué)或電子探測(cè),獲取有關(guān)信息。它極大地拓展了人類認(rèn)識(shí)地球、研究地球的視角,使我們能夠?qū)Φ厍蚣捌渲車h(huán)境進(jìn)行連續(xù)、快速、大面積的詳細(xì)觀測(cè)。

  遙感衛(wèi)星的工作主要基于電磁波的原理。電磁波與物體相互作用時(shí),會(huì)使其載有物體的有關(guān)信息。遙感器作為衛(wèi)星上的關(guān)鍵設(shè)備,接收來自目標(biāo)物的電磁波信息,這些信息包含了目標(biāo)物的特征、性質(zhì)等內(nèi)容。經(jīng)過一系列復(fù)雜的處理過程,包括校正、解譯等,最終揭示出目標(biāo)物本身的特征、性質(zhì)及其變化規(guī)律。

  衛(wèi)星遙感系統(tǒng)主要由遙感器、衛(wèi)星平臺(tái)及數(shù)據(jù)處理設(shè)施組成。遙感器負(fù)責(zé)接收和記錄目標(biāo)物體自身發(fā)射或反射的來自自然輻射源的電磁波信息。衛(wèi)星平臺(tái)則穩(wěn)定地運(yùn)載遙感器,確保其正常工作。數(shù)據(jù)處理設(shè)施對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、處理、完成信息提取和生成遙感信息產(chǎn)品。

  遙感衛(wèi)星地面站作為“數(shù)據(jù)驛站”,是空間信息領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)設(shè)施。我國(guó)攻克了一系列關(guān)鍵核心技術(shù),持續(xù)提升衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收、處理和服務(wù)能力。例如,布局發(fā)展星地激光通信技術(shù),其信息傳輸速率最高可達(dá)微波通信的近千倍,重量輕、體積小、功耗低、保密性強(qiáng),能更好地滿足星地海量數(shù)據(jù)傳輸需求。

遙感衛(wèi)星:地球觀測(cè)的千里眼(圖1)

  遙感衛(wèi)星具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。首先,遙感衛(wèi)星身處太空的“制高點(diǎn)”,觀測(cè)覆蓋范圍大,能夠快速獲取大面積區(qū)域的信息。其次,遙感衛(wèi)星可以對(duì)同一個(gè)區(qū)域進(jìn)行重復(fù)周期性觀測(cè),對(duì)于監(jiān)測(cè)地表變化、災(zāi)害評(píng)估和農(nóng)作物生長(zhǎng)等非常有幫助。另外,遙感衛(wèi)星采集數(shù)據(jù)快,可以通過地面站實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,對(duì)突發(fā)事件做出快速反應(yīng)。同時(shí),遙感衛(wèi)星采集的數(shù)據(jù)量大,能夠?yàn)椴煌I(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供豐富的信息。

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  我國(guó)于1975年11月26日首次發(fā)射了返回式遙感衛(wèi)星,并于11月29日回收成功。至今已建立多個(gè)系列,基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)地觀測(cè)。例如,高分系列工程旨在建立一整套高時(shí)間分辨率、高空間分辨率、高光譜分辨率的自主可控衛(wèi)星系列,從2010年項(xiàng)目實(shí)施起已發(fā)射數(shù)十顆高分系列衛(wèi)星。

  遙感衛(wèi)星通過大范圍的觀測(cè)和數(shù)據(jù)收集,在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。環(huán)境監(jiān)測(cè)方面,遙感衛(wèi)星能通過對(duì)熱紅外波段的監(jiān)測(cè),可以快速識(shí)別高溫區(qū)域,進(jìn)行森林火災(zāi)監(jiān)測(cè);通過監(jiān)測(cè)河流的水位變化,遙感衛(wèi)星能為災(zāi)害評(píng)估和救援工作提供科學(xué)依據(jù);在土地沙漠化監(jiān)測(cè)方面,遙感衛(wèi)星可以長(zhǎng)期觀測(cè)土地的植被覆蓋變化和土壤侵蝕情況,通過分析不同時(shí)期的影像確定沙漠化的發(fā)展趨勢(shì),為制定防沙治沙政策提供數(shù)據(jù)支持。此外,遙感衛(wèi)星還在地質(zhì)勘探、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,市場(chǎng)規(guī)模還將持續(xù)擴(kuò)大,不斷推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。