《科技知识百科》第三章
红外波段就是红外遥感。它是根据物体表面温度高于-273℃时,都具有辐射红外线的物理特性,来测得物体红外辐射强度、波段和温度的,从而识别伪装并可进行夜间观察。红外遥感常用于寻找地下热源、发现森林火灾、监视农作物病虫害等。红外遥感虽然能在夜间工作,但它却无法穿透厚厚的云层。常用的红外遥感器是光学机械扫描仪。
把可见光遥感和红外遥感技术性结合起来就是多光谱遥感。它是根据不同物体对不同波长的光线具有不同反射能力的原理,利用多个相机或多通道传感器对目标摄影或扫描,从而同时获得目标在不同光谱带的图像,然后,选取若干张照片进行组合,可得到一张假彩色照片。假彩色照片是指照片颜色与真实物体不同的照片,例如田里的的小麦本来是绿色,但在假彩色照片里故意将小麦变为红色,目的是使人看得更清楚。人们观看假彩色照片就可以知道地面景物。一般的多光谱遥感器有多谱段相机和多光谱扫描仪。
微波遥感能感测比红外辐射波长更长的微波辐射,工作波长在1~1000毫米的电磁波段。它具有穿云破雾、夜间工作的能力,是一种全天候的遥感手段。微波遥感器有主动式和被动式两种。主动式有合成孔径雷达、雷达测高计和微波风场散射计等,它们主动向地面发射微波并捕获目标的回收,收获得目标图像或参数;被动式有微波辐射计等,它是直接感测目标的微波辐射强度,以获取目标的参数。微波遥感可以观察云层覆盖下的景物,获取的图像具有鲜明的立体感,因此,在地图学研究中广泛应用。
人们从航天遥感器获得大量图像,不过仍不能直接辨识地面或地下景物,这是由于遥感时,遥感器所获的图像信息会受到外界因素的影响,因此需要对图像信息进行加工处理,以达到弃之糟粕,取之精华的目的。外界因素有卫星的运动、仪器的误差、目标的移动、大气吸收和散射、地球曲率等。这些因素的影响,使遥感图像发生几何畸变或辐射畸变。
图像处理首先对遥感图像信息进行校正或修正,再经增强、滤波及修正,才可得到再现景物原来面貌的黑白或彩色照片、假彩色照片、计算机数字磁带等。
只有经过处理后的图像(照片),才能使人们从图像上去辨识地面或地下景物。例如利比亚货船“阿尔洛夫”号排放污油的图像,就是经过图像处理后的彩色或假彩色照片。
一句话,航天遥感器能够将地球上的一切看得清清楚楚,为人类提供了很多方便。
地球资源卫星
地球资源卫星主要的功能是防护森林,它不仅向人类提供森林中的火灾情况,还时刻监视着树木里的各种病虫害,将森林中的各种危害及时告诉人们,称得上是太空的“护林员”。
据统计,世界各地发生的森林火灾每年约20万起,烧毁森林面积约200万公顷。仅美国每年因森林火灾就损失3亿~5亿美元。利用卫星照片可以报告燃烧着的烈火,也能探测较小的火情、预报潜在的火灾,以指导抢救及扑灭火灾,减少森林资源的损失。
1987年冬季,我国大兴安岭发生特大火灾,大火无情地将大片大片的森林资源吞噬。幸好地球资源卫星准确及时地向人们报告了火情,指导人们扑灭大火,减少了损失,保护了更多的森林资源。
20世纪70年代初期,莫斯科近郊,也曾发生过一起特大的火灾。火焰在卫星遥感图上呈现出一些白色的亮带,看得很清楚,宽度在10~15千米以上。火灾愈演愈烈。
从太空进一步巡视表明,一条宽100~300千米的巨大火烟尾延伸达6000千米。它沿乌拉尔山脉,从哈萨克斯坦高地以北迂回过来,而它的侧面火舌从才利诺格勒向西南“走去”。地球资源卫星完全掌握了大火的真实规模,以及在整个地区范围内大气污染的扩散程度。因此一场森林火灾在卫星的帮助下,减少了不少损失。
森林防火工作一定要有地球资源卫星的协助才能保证它的安全度。由于地球资源卫星不仅能及时发现森林中的火迹,而且能确定冒火烟地区的边界,监视火灾的发展,观测火区上空的大气冷流和暖流的通过情况,等等诸多火情,将有助于尽快消灭火灾。何况,借助于太空观测还能够预报可能发生火灾的地点。因此,人们把在太空巡视的地球资源卫星称为森林“卫士”。
航空护林人员曾经在火区上空采用人工降雨的办法扑灭森林火灾,但成功率极小。但是,利用人造卫星,一天进行数次拍照,可以完全掌握厚积云的位置,并预报它们的运动状态。人们利用这些信息,就能抓住有利时机,实施降雨工程,扑灭大火。
森林工作都已利用地球资源卫星拍摄的黑白照片和彩色照片来发现天然的火障(防火线),把被火烧毁的森林地段标在地图上,分析判断树木受损的轻重,检查森林被烧过地段的树木生长情况。
地球资源卫星还监视着树木的各种病虫害情况,将病虫害给森林带来的损失告诉人们。例如,在美国太平洋沿岸,卫星照片告诉人们,虫害毁坏的树木比火灾毁掉的树木多15倍。
地球资源卫星时刻在监视着树木的病虫害,及时提醒护林人员病虫害威胁树木的危险。
地球资源卫星对森林的保护非常全面,让森林资源免受了许多损失。可以说,它是当之无愧的忠实“卫士”。
太空望远镜
最早的太空望远镜是“哈勃”太空望远镜,它于1990年4