4月21日，中科院遙感與數(shù)字地球研究所發(fā)布了蘆山縣震后的航空影像圖，為抗震救災(zāi)工作提供了影像參考資料。
對大眾來說，遙感這個詞是相當(dāng)陌生的。究竟什么是遙感技術(shù)?遙感技術(shù)有什么樣的特點呢?這些問題困擾著很多人。
記者就這些疑問采訪了天津師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院副教授王宇明、天津大學(xué)建筑系副教授李哲，請他們?yōu)榇蠹掖鹨山饣蟆?/p>
人的眼睛，就相當(dāng)于一個遙感設(shè)備
首先，王宇明介紹了關(guān)于遙感的基本信息：遙感技術(shù)是一個外來詞語，意思就是“遙遠(yuǎn)感知”，簡稱“遙感”。這種技術(shù)起源于上世紀(jì)60年代，其原理是不接觸探測目標(biāo)，使用探測設(shè)備在遠(yuǎn)距離將目標(biāo)的電磁波特性記錄下來，通過分析電磁波的特性揭示出觀測目標(biāo)的特性和變化的一種手段。
遙感技術(shù)根據(jù)遙感設(shè)備的觀測平臺來劃分，可以分為在地面上采集信息的地面遙感、借助氣球及飛機(jī)等航空工具采集信息的航空遙感和使用衛(wèi)星采集信息的航天遙感三類；而根據(jù)傳感器的類型又可以分為被動遙感和主動遙感。簡單來說，被動遙感就是僅僅接收并記錄目標(biāo)的電磁波信號的遙感，我們使用照相機(jī)拍攝遠(yuǎn)距離的物體，就可以看做是一種被動遙感;主動遙感則需要向被觀測物體發(fā)射一束電磁波，然后接收并記錄反射回來的電磁波信號來進(jìn)行觀測。
雖然遙感這個詞聽上去比較陌生，但其實這個技術(shù)離我們的生活并不遙遠(yuǎn)。王宇明拿我們?nèi)藖碜霰扔鳎寒?dāng)人生下來睜開眼睛看到大千世界的時候，我們的眼睛就可以看做是一個遙感設(shè)備。我們可以在不接觸周邊事物的前提下，使用眼睛認(rèn)識到身邊的物體，知道書是什么樣子、筆是什么樣子。
遙感技術(shù)，能用來觀測PM2.5
既然遙感技術(shù)并不高深，那么，它在實際應(yīng)用中能夠為我們做些什么呢?王宇明為我們介紹了幾種比較常見的遙感應(yīng)用項目。
首先，遙感技術(shù)可以應(yīng)用在地理信息采集和城建規(guī)劃中。“當(dāng)我們進(jìn)行市容規(guī)劃的時候，為了取得土地的使用情況，如果采用地面測量，工程量將會是非常巨大的，而使用遙感技術(shù)，通過空中拍攝取得規(guī)劃區(qū)域的圖像信息后，只需要分析這些圖片就能夠得到這一區(qū)域的土地資源信息，綠色的是植被，規(guī)則的長方形、正方形是建筑物，深色的是河流等，都一目了然，快捷而準(zhǔn)確。”
其次，遙感技術(shù)還能夠應(yīng)用于礦藏的勘測。“由于不同物體反射的電磁波特性各不相同，地質(zhì)工作者在進(jìn)行礦藏勘測的時候，就可以對尋找礦種的電磁波特征進(jìn)行標(biāo)記。打個比方，我們想找鐵礦，那么就確定鐵礦石的電磁波信號特征，然后開始在目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行遙感探測，一旦找到這一信號，就說明在這一區(qū)域的地下埋藏有鐵礦石。”
再次，遙感技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域也能提供幫助。“我們之前提到，不同物質(zhì)反射電磁波的特性各不相同，遙感技術(shù)對環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的作用也是利用到了這一特征。舉例來說，大家都十分關(guān)心大氣中PM2.5的含量，這個就可以通過遙感技術(shù)來實現(xiàn)。因為同空氣相比，PM2.5微粒對電磁波反射的特征是不同的，不同濃度的PM2.5反射電磁波的特征也是不同的。在遙感觀測時，我們就能夠通過它們的電磁波特征來確定大氣中PM2.5微粒的位置、濃度等信息，并根據(jù)取得的數(shù)據(jù)，加以治理。水體中的污染觀測就更好理解了，我們可以通過紅外設(shè)備，觀察河流沿岸的紅外特征，由于工業(yè)的廢水往往要比自然水體的溫度高，通過紅外特征就能輕松地找到排污的源頭。”
除了上述應(yīng)用之外，王宇明還介紹了遙感技術(shù)在災(zāi)害觀測、考古等領(lǐng)域的應(yīng)用。說到這里，就不能不提到天津大學(xué)建筑系副教授李哲2011年在四川廣源千佛崖石窟進(jìn)行的遙感拍攝。為此，記者聯(lián)系到了李哲，請他還原了當(dāng)時勘測的來龍去脈。
當(dāng)時，由于廣源的地震，當(dāng)?shù)匚奈锉Ｗo(hù)部門想對千佛崖進(jìn)行一次全方位的勘測，以便取得第一手的資料，有助于日后的保護(hù)和修復(fù)工作的展開。但是在實際的操作中，他們發(fā)現(xiàn)由于千佛崖石窟所在的山崖陡峭，山崖緊鄰一條大江，地質(zhì)條件非常復(fù)雜，實地勘察有非常大的風(fēng)險；又因為石窟布滿整個山崖，地面激光勘測也存在著仰角大、不能勘測石窟內(nèi)部構(gòu)造、無法進(jìn)行全面準(zhǔn)確勘測的問題。在這樣的前提下，李哲使用天津大學(xué)自主研發(fā)的無人機(jī)搭載觀測設(shè)備，在空中進(jìn)行了遙感觀測，取得了石窟高度、剖面、內(nèi)部構(gòu)造、周圍環(huán)境等的精確數(shù)據(jù)，為修復(fù)、保護(hù)這一遺址提供了幫助。
地震后，遙感照片讓搶險做到心中有底
那么，在地震等自然災(zāi)害中，航空遙感技術(shù)可以為我們提供怎樣的幫助呢?
對這一問題，李哲說：“以這次蘆山地震為例，這些震后拍攝的震區(qū)遙感照片可以拿來同之前的照片進(jìn)行比較，通過照片上地貌的變化和道路上堆積的滑坡物的大小，推測出滑坡的土方量，這樣的數(shù)據(jù)對救援中需要準(zhǔn)備多少施工機(jī)械、多少施工人員，都有重要的指導(dǎo)意義，可以讓搶險人員做到心中有底。此外，如果能夠用這些遙感圖片集合GIS(地理信息系統(tǒng))中河流的流量流速信息，還可以推測出因為滑坡泥石流造成的堰塞湖的大小，這對日后設(shè)計排險方案也有非常大的幫助。同時，對遙感圖片的分析和解讀還有助于防止地震可能引起的塌方、滑坡、泥石流等次生災(zāi)害。”
雖然在這次地震中，有關(guān)人員取得了精度為0.16米的航空遙感圖像，說明我們國家在遙感領(lǐng)域取得了不錯的成績，但是，王宇明還是提到了我們同先進(jìn)國家的差距。
“雖然我們的航空遙感能夠達(dá)到0.16米的圖像精度，但是在航天遙感領(lǐng)域，我們同先進(jìn)國家還是有差距的。在2008年北京第21屆國際攝影測量與遙感大會上，中國工程院院士李德仁就提出，我們應(yīng)該在航天遙感領(lǐng)域達(dá)到0.4米這一精度水平，這樣才能讓我國的遙感技術(shù)躋身世界前列。”(李超然)
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