遙感，看似“遠(yuǎn)在天邊”實(shí)則“近在眼前”，和我們的生活息息相關(guān)，但大眾對(duì)遙感認(rèn)識(shí)普遍存在一些誤區(qū)。故此，就遙感的幾個(gè)疑惑與誤區(qū)，特別邀請(qǐng)中科院遙感所專家一起為大家答疑解惑。

中科院遙感研究所研究員 郭子祺

　　遙感就是照相?

　　說(shuō)起遙感，很多人認(rèn)為它的主要作用就是“拍照”：從空中拍下照片進(jìn)而獲取有效信息。實(shí)際上，遙感絕非這么簡(jiǎn)單，“拍照”僅是拉開(kāi)遙感技術(shù)系統(tǒng)的一個(gè)小“開(kāi)篇”，遙感技術(shù)的真正作用是將信息從“照片”中提取出來(lái)并得以應(yīng)用。

　　中科院遙感所研究員郭子祺說(shuō)：“遙感不僅僅只是照相，而在于遙感所獲取的地物光譜信號(hào)中還包含有可見(jiàn)光波段范圍以外的有用信息。一張照片通常反映出來(lái)的只是可見(jiàn)光波段范圍內(nèi)的信息，也就是人眼能感覺(jué)到的光譜信息。”

　　“目視解釋”和“計(jì)算機(jī)解釋”是目前從遙感圖像上獲取目標(biāo)地物信息的主要過(guò)程。專業(yè)人員通過(guò)直接觀察或借助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)信息的過(guò)程被稱為“目視解釋”，而“計(jì)算機(jī)解釋”顧名思義，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支撐，利用模式識(shí)別技術(shù)與人工智能技術(shù)，結(jié)合專家知識(shí)庫(kù)的解釋經(jīng)驗(yàn)和成像規(guī)律等知識(shí)進(jìn)行分析和推理，實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感圖像的解釋，從而完成信息提取的過(guò)程。

　　目前遙感的光學(xué)傳感器和微波傳感器所能采集到的信息波段范圍是很寬泛的，可見(jiàn)光波段只是其中一小部分。按傳感器的探測(cè)波段的不同，可以把遙感分為紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、紅外遙感和微波遙感。“而像紅外信息、紫外信息等，這些信息普通的照片是反映不了的，只有用專門(mén)的成像設(shè)備經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化才能變成人眼看的圖像。”郭子祺說(shuō)。

　　遙感傳輸準(zhǔn)確無(wú)誤?

　　不難想象，假如在高空或水陸進(jìn)行遙感拍攝，空間距離等多方面因素勢(shì)必會(huì)給遙感傳輸帶來(lái)一些不可避免的干擾與影響，而這又直接關(guān)系到后期的數(shù)據(jù)處理能否準(zhǔn)確進(jìn)行。

　　“通過(guò)遙感獲得的信息是很豐富的。除可見(jiàn)光波段外，紅外與紫外波段或者微波波段的信息，人類的肉眼是看不見(jiàn)的，我們只能通過(guò)遙感圖像來(lái)提取與分析其中所包含的信息。”郭子祺說(shuō)，“而在這些信息當(dāng)中，有些信息屬于干擾信息。比如用衛(wèi)星遙感來(lái)探測(cè)地表信息，太陽(yáng)光通過(guò)反射給衛(wèi)星傳感器，這中間有一個(gè)過(guò)程跟距離，有云霧的干擾、太陽(yáng)強(qiáng)弱的干擾等等，所以我們需要將它的信息進(jìn)行修正處理，這些都是屬于處理的部分。”

　　雖然目前遙感信息獲取系統(tǒng)已經(jīng)較為完善，但由于地球大氣、陸地和水體非常復(fù)雜，所以導(dǎo)致遙感圖像出現(xiàn)誤差情況難免會(huì)發(fā)生。不過(guò)我們可以通過(guò)后期圖像處理來(lái)進(jìn)行校正，從而獲取更為精準(zhǔn)的信息。“比如在遙感信息獲取系統(tǒng)工作正常的情況下，由于大氣衰減的原因，獲取的數(shù)據(jù)仍然帶有輻射誤差，這時(shí)就需要進(jìn)行遙感圖像大氣校正。有時(shí)在提取地表生物量時(shí)，如果數(shù)據(jù)未經(jīng)校正，就有可能得不到準(zhǔn)確的遙感信息。”郭子祺說(shuō)。

　　遙感技術(shù)無(wú)所不能?

　　資源環(huán)境、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃等等隨處可見(jiàn)遙感應(yīng)用的影子。它遍布在我們生活的每個(gè)角落，但這并不代表它無(wú)所不能。至少在目前，它仍存在一些“盲點(diǎn)”需要突破。

　　郭子祺說(shuō)：“現(xiàn)在的遙感，一般是指利用光譜和微波信號(hào)來(lái)對(duì)地物進(jìn)行認(rèn)識(shí)。光譜和微波信號(hào)能給我們提供很多有用的信息。但光譜信號(hào)本身沒(méi)有穿透能力，微波信號(hào)也非常有限。這樣就不能給我們提供地表和水面以下的信息，存在探測(cè)盲點(diǎn)。這是它的一個(gè)不足之處。”

　　這是否代表地表以下的信息我們無(wú)從獲取?當(dāng)然不是!實(shí)際上遙感技術(shù)本身早已超越了光譜和微波的范疇。“任何的信息都有它的長(zhǎng)處和不足的地方，實(shí)際上我們現(xiàn)在真正要想解決一個(gè)應(yīng)用目標(biāo)的話，最好的辦法是綜合各種有用的信息。”郭子祺告訴筆者，除了光譜微波這種信息源之外，還要結(jié)合比如磁、重、電以及聲波等有效信息，將它們綜合采納，這樣才能對(duì)我們地球有一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)。

　　“遙感可測(cè)量的物理量應(yīng)該是涵蓋所有的，概念是廣義的才更合理，所有物理探測(cè)內(nèi)容都在其中。”郭子祺說(shuō)，一般人們對(duì)于遙感可測(cè)量的物理量的理解，只是測(cè)量地物光譜吸收反射量和極化干涉等物理量，這其實(shí)是一種相對(duì)狹義的概念。“目前人類探測(cè)世界采用的重力、磁場(chǎng)、聲波、光學(xué)方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在宏觀和微觀物質(zhì)探測(cè)方面，成為探索物質(zhì)世界的唯一技術(shù)手段。廣義遙感應(yīng)該包含這些人類已知探測(cè)技術(shù)方法。運(yùn)用廣義的遙感技術(shù)對(duì)我們生存的物質(zhì)世界才能進(jìn)行有效的探測(cè)，而不僅僅只是觀測(cè)。”

　　記者：遙感技術(shù)在過(guò)去幾十年中不斷探索發(fā)展，是什么在支撐著它一路走來(lái)?

　　郭子祺：“任何學(xué)術(shù)的發(fā)展實(shí)際上都需要以實(shí)際需求作為牽引。例如目前如火如荼的遙感數(shù)據(jù)同化技術(shù)，它是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)反演技術(shù)的延伸，目的是對(duì)空間分布的環(huán)境參數(shù)提供物理意義上一致的估計(jì)。這是遙感邁向行業(yè)部門(mén)實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)很關(guān)鍵的一步。但是這一部分目前行業(yè)部門(mén)遙感界我覺(jué)得還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。遙感技術(shù)本身應(yīng)該與實(shí)際意義相結(jié)合，關(guān)注實(shí)際行業(yè)部門(mén)的需求，而并非一味盲目的追求技術(shù)上的卓越。任何技術(shù)必須要應(yīng)用于生產(chǎn)為它們而服務(wù)，這樣的技術(shù)才能體現(xiàn)出價(jià)值。否則的話，你的空中樓閣高高在上，即使技術(shù)高超無(wú)與倫比，但也只能是離正確的發(fā)展道路越走越遠(yuǎn)。”

　　記者：衛(wèi)星、飛機(jī)每天拍攝和獲取大量的地表信息，但是真正被提出來(lái)的被行業(yè)部門(mén)用到的有效信息微乎其微，這是否會(huì)造成資源浪費(fèi)?

　　郭子祺：“存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是海量的，但這些數(shù)據(jù)到底能產(chǎn)生多少社會(huì)效應(yīng)?問(wèn)題就在于應(yīng)用技術(shù)的缺乏，遙感技術(shù)與行業(yè)部門(mén)的需求脫節(jié)，沒(méi)有為行業(yè)部門(mén)服務(wù)。比如說(shuō)同樣一幅照片測(cè)繪部門(mén)可以用，國(guó)土部門(mén)可以用，環(huán)保部門(mén)也可以用，它可以被很多的部門(mén)使用。很多人認(rèn)為遙感是很大的一個(gè)‘框’，什么都可以往里面裝，其實(shí)這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。概念模糊是存在于短時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)期發(fā)展下去肯定要概念明確化、精確化。說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是什么技術(shù)為什么服務(wù)。比如說(shuō)以后可能會(huì)出現(xiàn)海洋遙感就是專為海洋服務(wù)，國(guó)土遙感就是為國(guó)土服務(wù)。如果我們背道而馳，只去追求技術(shù)的先進(jìn)性而不與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，去博得一個(gè)需求對(duì)口相互促進(jìn)的形態(tài)的話，那么遙感技術(shù)下一步該怎么走恐怕會(huì)難以抉擇。”

　　記者：精度問(wèn)題是目前我國(guó)遙感界面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。要想提高精度，我們?cè)撛趺醋?

　　郭子祺：“從儀器方面來(lái)說(shuō)，所有的器械其實(shí)都會(huì)有一個(gè)極限，要求無(wú)限制提高其實(shí)是很難的，不現(xiàn)實(shí)的。在我看來(lái)最好的辦法就是將資源充分利用，各種數(shù)據(jù)綜合起來(lái)，將點(diǎn)元素和面元素相結(jié)合。追求效率更高，更快速。在遙感技術(shù)發(fā)展的明天，通過(guò)各種信息的探測(cè)，我們不難設(shè)想：可以通過(guò)遙感技術(shù)計(jì)算出某個(gè)地方發(fā)生災(zāi)害的概率有多大，從而相應(yīng)的做出一些防御性的措施，就會(huì)減少很多損失;再比如某個(gè)地方經(jīng)常發(fā)生地震與泥石流，那么在修建公路的時(shí)候就可以有目的性的繞開(kāi)它;在蓋房屋的時(shí)候，就不要建在地震活動(dòng)帶這些危險(xiǎn)地段。雖然就目前來(lái)看，這種設(shè)想還不能滿足，但我們相信，這會(huì)是遙感應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的必由之路。”