【遙測學】

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【遙測學】

 

FundamentalsofRemoteSensing

 

【辭書名稱】環境科學大辭典

 

遙測學是一種利用現代科技的測量技術，其方式是利用飛機或人造衛星在高空，運用各種感測器（如相機、熱輻射儀、多波段掃描器、雷達等），以不接觸研究物體之方式，「拍攝」地球上的各種景物，藉由不同物體反射電磁波或放射電磁波的能力，而達到偵測出地面景物之種類、狀況、大小等性質。

 

太陽光源經過大氣層而到達地球表面和物體接觸，產生反射、穿透和被物體吸收等情形，其比例則視物體之不同而有差異，我們利用感測器記錄這種被反射之電磁波，或物體所釋放出之電磁波，而達到偵測物體之目的。

 

照相機系統為最早之遙測方式。

 

照相術起源於19世紀，約於20世紀初期才有人將之利用於空中照相。

 

早期遙測之用途首在軍事用途上，二次世界大戰時更加得以發揮，1950、1960年代美、蘇的太空探測計劃，更加速了遙測之發展。

 

雷達和多波段掃描儀相繼出現，但大都為軍事用途較多。

 

而用於民間之遙測，以1972年美國所發射的一系列地球資源觀測衛星(EarthResourceObservingSatellite)，後改名為大地衛星（LandSatellite，簡稱Landsat，以有別於海洋衛星Seasat）最具有代表。

 

此一系列的人造衛星乃科技文明應用非軍事用途之最佳典範。

 

由於大地衛星的成功，世界各國相繼發射了許多資源調查衛星，較有名的如1986年法國的史波特衛星(SPOT)，日本的MOS和美國的AVHRR（主要為氣象用途，但亦可研究其他現象）和Seasat等。

 

太空梭亦曾攜帶雷達(ShuttleImageRadar)以實驗探測地球資源之可能性。

 

不同種類的遙測感應器所探測的能量來源不同，照相機系統僅能偵測可見光（波長0.4～0.7微米）及紅外光（波長0.7～0.9微米）的資料；

 

雷達和多波段掃描器的發展，使得偵測之光波段範圍由可見光和紅外光，而擴展至熱紅外光（3～5，8～14微米）及無線電波（波長數公分至數公尺）。

 

大地衛星主要是帶有多波段掃描儀，每一波段均具有特定之偵測對象。

 

熱輻射儀可藉由熱紅外光感測出地球表面之溫度，雷達則利用本身所發出的無線電波，打到物體，由訊號反射回來之時間和強度，而判斷出物體之特性。

 

雷達和聲納利用自行發射和接收訊號之方式而得到遙測資料，此種遙測系統稱為主動式系統(activesystem)；

 

而照相機和多波段掃描儀利用太陽光源為能量來源，得到遙測資料，我們稱為被動式系統(passivesystem)。

 

主動式系統的好處在於較不受天候干擾，但資料處理則較費時，需有較快速的電腦作為輔助分析；

 

而被動式系統則資料分析較容易，但資料品質常受到天候之影響甚大。

 

遙測所得到的資訊大都以照片的方式呈現，如照相機系統，亦可以數字方式儲存於電腦磁帶內，如人造衛星影像或雷達資料。

 

前者可經由人工照片判釋，利用立體畫圖儀或掃描器輸入電腦內，後者則利用數位影像處理，經過監督式(supervisedclassification)或非監督式(unsupervisedclassification)分類，而形成有意義的影像或資料圖層。

 

不同的感測儀器所得到的影像解析度亦有差異。

 

大體而言，照相機所得到的航空照片擁有最佳的解析度，而衛星影像則較差，SPOT的解析度可達每一像元10×10公尺，而Landsat的TM則有30×30公尺之能力，MSS則為80×80公尺，而AVHRR則每一像元為1.1×1.1公里。

 

遙測之特性除了能涵蓋廣大地區，以及具有多光譜波段外，尚具有能在不同時間得到同一地區影像之能力。

 

第一種特性使我們得以在極短的時間內，得到廣大地區的全景式環境資訊，這是人力較難達到的；

 

第二種特性使我們利用不同光波段影像之組合，達到儘可能完全區分地面景物的目的；

 

第三種特性則使我們偵測出環境之變遷情形，如非洲沙漠是否有擴大之趨勢，以地面調查之方式，可能得耗掉許多的人力和物力方可調查清楚，但若使用遙測，我們可利用其特性，得到不同時間同一地區之影像，藉由照片判讀或數字影像處理，而達到監測環境改變之目的。

 

由以上的介紹我們可瞭解遙測是一個高效率的資源調查技術。

 

許多自然資源均可利用遙測的方式得到資料，如土地、農、林、漁、牧、地質、礦產、水資源、海洋等，均利用遙測得到即時的基本資料，進而提供資源規劃單位，在資源管理和環境規劃中的參考依據。

 

此外，各種污染物質之空間分布情形、工程環境狀況、環境影響評估、環境監測等都是遙測的應用範圍。

 

遙測技術隨著科技文明的進步而得以進展，由早期軍事上之利用，逐步轉至非軍事性的和平用途，如自然資源之調查。

 

我們可利用遙測影像所具有之多光譜波段、多尺度、多重時間之特性，提供地理資訊系統的資料來源，以建立空間資料庫，以幫助分析和判斷。

 

隨著各種不同型式的資源探測衛星的發展計劃，以及未來許多以雷達為主的新衛星的發射，都將幫助我們得以利用這項技術，配合地面之調查，研究廣大面積之生態現象。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary