Cuestiones relacionadas con la teledetección.

La teledetección es una nueva tecnología desarrollada a partir de la fotografía aérea y se desarrolló a principios de los años 60. Comenzó con la teledetección aeronáutica. Desde que Estados Unidos lanzó el primer satélite terrestre en 1972, marcó el comienzo de la era de la teledetección aeroespacial. Después de décadas de desarrollo, la tecnología de detección remota se ha utilizado ampliamente en campos como recursos y medio ambiente, hidrología, meteorología, geología y geografía, y se ha convertido en una tecnología de detección espacial práctica y avanzada.

La teledetección utiliza sensores remotos para detectar las características de los objetos terrestres desde el aire. Basado en el principio de que diferentes objetos responden de manera diferente al espectro, identificar varias características en el terreno tiene el significado de percibir cosas en la distancia. Es decir, los sensores remotos de aviones, naves espaciales, satélites y otros objetos voladores sobre la tierra se utilizan para recopilar datos terrestres, obtener información de ellos e identificar objetos terrestres mediante registro, transmisión, análisis e interpretación.

(1) Principales características de la tecnología de teledetección

1. Se puede obtener una amplia gama de datos. La altitud de vuelo de los aviones de fotografía aérea utilizados para la detección remota es de unos 10 km, y la altitud de la órbita del satélite Landsat es de unos 910 km, lo que puede obtener una amplia gama de información de manera oportuna. Por ejemplo, una imagen Landsat puede cubrir un área de más de 30.000 kilómetros cuadrados. Esta imagen macroscópica es muy importante para analizar los recursos y el medio ambiente de la Tierra.

2. La velocidad de obtención de información es rápida y el ciclo corto. Debido a que los satélites orbitan la Tierra, pueden obtener la información más reciente sobre diversos fenómenos naturales en el área de paso de manera oportuna, actualizando así la información original o realizando un monitoreo dinámico basado en cambios en la información nueva y antigua. Esto es incomparable con las mediciones manuales de campo. y fotogrametría aérea. Por ejemplo, Landsat 4 y 5 pueden cubrir la Tierra una vez cada 16 días y los satélites meteorológicos de la NOAA pueden recibir imágenes dos veces al día. Los satélites meteorológicos adquieren imágenes de la misma zona cada 30 minutos.

3. La obtención de información está menos restringida por las condiciones. Hay muchos lugares en la tierra con condiciones naturales extremadamente duras a las que es difícil llegar para los humanos, como desiertos, pantanos y montañas. Utilizando tecnología de teledetección que no está limitada por las condiciones del terreno, especialmente la teledetección espacial, se puede obtener diversa información valiosa de manera conveniente y oportuna.

4. Hay muchas formas de obtener información y la cantidad de información es grande. Dependiendo de las diferentes tareas, la tecnología de teledetección puede elegir diferentes bandas de ondas e instrumentos de teledetección para obtener información. Por ejemplo, la luz visible se puede utilizar para detectar objetos y también se pueden utilizar ultravioleta, infrarrojos y microondas para detectar objetos. Utilizando la diferente penetrabilidad de diferentes bandas de ondas a los objetos, también se puede obtener información interna de los objetos terrestres. Por ejemplo, la banda de microondas también puede funcionar en cualquier condición climática en las profundidades del subsuelo, en las capas inferiores de agua, en cuerpos de agua subglaciales y en formaciones bajo los desiertos.

La cantidad de información obtenida mediante la tecnología de teledetección es enorme y sus métodos de procesamiento están fuera del alcance de los humanos. Por ejemplo, la imagen TM del satélite Landsat es un mapa que cubre un área terrestre de 185 km × 185 km, con una resolución espacial de píxeles de 30 m, una resolución espectral de píxeles de 28 bits y un volumen de datos de aproximadamente 6000 × 6000 = 36 Mb. Si se envían las seis bandas de frecuencia a la computadora, la cantidad de datos es:

36Mb×6=216Mb

Para mejorar la velocidad de procesamiento de estos datos masivos, la teledetección La tecnología de la imagen digital se ha desarrollado rápidamente.

En la actualidad, la tecnología de teledetección se ha utilizado ampliamente en agricultura, silvicultura, geología, océanos, meteorología, hidrología, ejército, protección ambiental y otros campos. Se espera que en la próxima década la tecnología de teledetección entre en una nueva etapa que pueda proporcionar una variedad de datos de observación de la Tierra de manera rápida y oportuna. Se mejorará enormemente la resolución espacial, la resolución espectral y la resolución temporal de las imágenes de teledetección. Con el desarrollo de la tecnología espacial, especialmente el desarrollo y la penetración mutua de la tecnología de sistemas de información geográfica y sistemas de posicionamiento global, sus campos de aplicación serán cada vez más extensos.

La teledetección, a grandes rasgos, se refiere a la tecnología de detectar y detectar objetos o cosas a distancia. Es decir, sin contacto directo con el objeto en sí, la información (como campos eléctricos, campos magnéticos, ondas electromagnéticas, ondas sísmicas, etc.) es detectada y recibida a distancia por instrumentos (sensores), y los atributos y características de distribución de el objeto se identifican mediante la transmisión y el análisis del procesamiento de la información.

Normalmente la teledetección se refiere a la teledetección aire-tierra, es decir, la detección de la superficie terrestre a través de sensores situados en diferentes plataformas de trabajo alejadas del suelo (como torres, globos, aviones, cohetes). , satélites terrestres artificiales, aeronaves, transbordadores espaciales, etc.) Una tecnología integral de información de ondas electromagnéticas (radiación). ), y detectar y monitorear los recursos y el medio ambiente de la Tierra mediante la transmisión, el procesamiento y la interpretación de información.

En la actualidad, la teledetección ha formado observaciones de múltiples niveles, múltiples ángulos y múltiples campos desde la tierra hasta el aire e incluso el espacio, desde la recopilación de datos de información, el procesamiento hasta las aplicaciones de interpretación, para uso global. detección y seguimiento. El sistema se ha convertido en un medio importante para obtener información sobre los recursos y el medio ambiente de la Tierra.

La aplicación de la teledetección en geografía ha promovido aún más la investigación y el desarrollo de la geografía, llevando la geografía a una nueva etapa de desarrollo.

La aplicación de la información de la teledetección es el objetivo final de la teledetección. Las aplicaciones de teledetección deben seleccionar información de teledetección y métodos de trabajo apropiados en función de las necesidades de los objetivos profesionales para lograr mejores beneficios sociales y económicos.

El sistema de tecnología de teledetección es una unidad completa. Se basa en la ciencia y la tecnología modernas, como la tecnología espacial, la tecnología electrónica, la tecnología informática, la biología, las ciencias de la tierra, etc., y es una poderosa garantía técnica para completar el proceso de detección remota.

(2) Principios y prácticas de la teledetección

——Tomando como ejemplo la tercera ronda de estudios aéreos de teledetección en Shanghai

Como la humanidad se trata de para despedirse del siglo XX y entrar en el siglo XX A principios de siglo, el Gobierno Popular Municipal de Shanghai solicitó un estudio completo de teledetección aérea sobre el desarrollo de Shanghai a finales del siglo XX. Este fue el tercer estudio de teledetección aérea de Shanghai. después de las dos primeras rondas de estudios aéreos de teledetección en 1988 y 1994. El propósito de este estudio aéreo de teledetección es utilizar tecnología de la información moderna para registrar de manera verdadera y detallada el desarrollo de Shanghai a finales del siglo XX, establecer una base de datos de datos de imágenes de teledetección correspondiente y analizar y utilizar completamente estos datos para proporcionar Orientación para el desarrollo futuro de Shanghai Proporcionar servicios de información y referencia para la toma de decisiones.

1. Principios básicos de la teledetección

(1) Conceptos básicos

La palabra teledetección proviene del inglés “Remote Sensing”, que se traduce literalmente como "percepción lejana". Con el tiempo, la gente simplemente lo tradujo a la teledetección. La teledetección es una tecnología integral de observación de la Tierra desarrollada en la década de 1960. Desde la década de 1980, la tecnología de teledetección ha logrado enormes avances y sus aplicaciones se han generalizado cada vez más. Con el continuo avance y aplicación de la tecnología de teledetección, la tecnología de teledetección desempeñará un papel cada vez más importante en la construcción de la economía nacional de mi país en el futuro. El significado científico de la teledetección suele interpretarse de dos maneras: Interpretación amplia: toda detección a larga distancia que no entra en contacto con el objetivo. Interpretación estrecha: utilizar instrumentos de detección ópticos y electrónicos modernos para registrar las características de las ondas electromagnéticas del objetivo a larga distancia sin contacto con el objetivo, y revelar las características, propiedades y cambios del objetivo mismo mediante análisis e interpretación.

(2) Composición del sistema

La teledetección es una tecnología integral de observación de la Tierra. Su implementación requiere no solo un conjunto de equipos técnicos, sino también la participación y cooperación de múltiples disciplinas. por lo que la implementación de la teledetección es una ingeniería de sistemas compleja. Según la definición de teledetección, un sistema de teledetección consta principalmente de las siguientes cuatro partes:

1. Fuente de información La fuente de información es el objetivo que debe detectarse mediante la teledetección. Cualquier objetivo tiene las características de reflejar, absorber, emitir y irradiar ondas electromagnéticas. Cuando el objetivo interactúa con ondas electromagnéticas, se formarán las características de las ondas electromagnéticas del objetivo, lo que proporcionará una base para obtener información para la detección por teledetección.

2. Adquisición de información La adquisición de información se refiere al proceso de detección mediante el uso de tecnología de detección remota para recibir y registrar las características de las ondas electromagnéticas objetivo. La tecnología y los equipos de teledetección utilizados para la adquisición de información incluyen principalmente plataformas y sensores de teledetección. Entre ellas, las plataformas de teledetección son vehículos utilizados para transportar sensores, como globos, aviones, satélites artificiales, etc. Los sensores son instrumentos y equipos utilizados para detectar las características de las ondas electromagnéticas de los objetivos, como cámaras, escáneres, radares de imágenes, etc.

3. Procesamiento de información El procesamiento de información se refiere al proceso técnico de corregir, analizar e interpretar la información obtenida mediante sensores remotos utilizando instrumentos ópticos y equipos informáticos.

La función del procesamiento de información es dominar o eliminar errores en la información de detección remota original mediante la corrección, el análisis y la interpretación de la información de detección remota, organizar y resumir las características de la imagen del objetivo de detección y luego identificar y extraer la información necesaria y útil de la información de teledetección basada en las características.

4. Aplicación de información La aplicación de información se refiere al proceso en el que los profesionales aplican información de teledetección a diversos campos comerciales para diferentes propósitos. El método básico de aplicación de la información es utilizar información de teledetección como fuente de datos del sistema de información geográfica para que las personas puedan consultar, contar, analizar y utilizar. La teledetección tiene una amplia gama de aplicaciones, incluida la exploración militar, geológica y minera, el estudio de recursos naturales, la cartografía, la vigilancia ambiental y la construcción y gestión urbanas.

(3) Principios de la teledetección

La propagación de vibraciones se llama ondas. La propagación de vibraciones electromagnéticas son ondas electromagnéticas. Las bandas de ondas electromagnéticas se pueden dividir de cortas a largas: rayos gamma, rayos X, rayos ultravioleta, luz visible, rayos infrarrojos, microondas y ondas de radio. Cuanto más corta es la longitud de onda de las ondas electromagnéticas, mayor es su poder de penetración. Las bandas de ondas electromagnéticas utilizadas en la detección por teledetección son bandas espectrales que van desde la luz ultravioleta, la luz visible, la infrarroja hasta las microondas. Como fuente de radiación electromagnética, la luz emitida por el sol también es una onda electromagnética. La luz del sol debe atravesar la atmósfera terrestre cuando llega a la superficie terrestre desde el espacio. Cuando la luz solar atraviesa la atmósfera, se verá afectada por la absorción y dispersión de la luz solar por la atmósfera, atenuando así la energía de la luz solar que atraviesa la atmósfera. Sin embargo, la absorción y dispersión de la luz solar por la atmósfera varía con la longitud de onda de la luz solar. Generalmente, el segmento espectral con mayor transmitancia cuando la luz solar atraviesa la atmósfera se denomina ventana atmosférica. Las bandas espectrales de la ventana atmosférica incluyen principalmente bandas ultravioleta, luz visible e infrarrojo cercano. Cualquier objeto (es decir, objetivo) en el suelo, como la atmósfera, la tierra, el agua, la vegetación, las estructuras artificiales, etc., tiene la capacidad de reflejar, absorber, transmitir y irradiar ondas electromagnéticas cuando la temperatura es superior al cero absoluto (es decir, 0 k = -273,16 ℃) características. Cuando la luz del sol atraviesa la atmósfera desde el espacio y llega a la superficie de la Tierra, los objetos en el suelo reflejarán y absorberán las ondas electromagnéticas compuestas de luz solar. Dado que cada objeto tiene diferentes propiedades físicas y químicas y la longitud de onda de la luz incidente, su reflectividad a la luz incidente también es diferente. Las reglas de reflexión de varios objetos ante la luz incidente se denominan espectro de reflexión del objeto. ¿Qué será exactamente la detección por teledetección? 8 ¿Afortunadamente? ¿Dónde puedo encontrar materiales de envío? ¿Dónde puedo encontrar a Ran Xi? ¿servidor? ¿Cuál es el borde más alejado de la punta? ¿Quieres tirar la cabeza? ¿Tomar una pantalla de color rosa? ¿poni? ¿Por qué? nbsp

(4) Clasificación de la teledetección

Para facilitar la investigación y aplicación de la tecnología de teledetección por parte de los profesionales, las personas han clasificado la teledetección de la siguiente manera desde diferentes perspectivas: 1. Según las diferentes plataformas de teledetección utilizadas para la detección de teledetección, la teledetección se puede dividir en: teledetección terrestre, es decir, los sensores se instalan en plataformas terrestres, como vehículos, barcos, plataformas elevadas portátiles, fijas o móviles, etc. . La teledetección aérea significa instalar sensores en aeronaves, como globos, aeromodelos, aviones y otras aeronaves. La teledetección espacial significa instalar sensores en naves espaciales, como satélites, naves espaciales, laboratorios espaciales, etc. 2. Según el modo de funcionamiento de la detección por teledetección, la teledetección se puede dividir en: teledetección activa, es decir, el sensor emite activamente ondas electromagnéticas de una determinada longitud de onda al objetivo detectado y luego recibe y registra las ondas electromagnéticas reflejadas. por el objetivo; la detección remota pasiva significa que el sensor no emite al objetivo detectado, en lugar de recibir y registrar directamente la radiación solar reflejada por el objetivo o las ondas electromagnéticas emitidas por el objetivo mismo. 3. Clasificación según la banda de trabajo de detección por teledetección. Según las diferentes bandas de trabajo de detección por teledetección, la detección remota se puede dividir en: detección remota ultravioleta, la banda de detección está entre 0,3 y 0,38 um, la detección; la banda está entre 0,38 ~ 0,76 um; su banda de detección está entre 0,76 ~ 14 um; su banda de detección está entre 1 mm y 1 m, su banda de detección está en la luz visible e infrarroja; rango de banda, pero ¿será esto?

Características de la tecnología de teledetección

Como tecnología integral de observación de la Tierra, el surgimiento y desarrollo de la teledetección no es solo una necesidad objetiva para que las personas comprendan y exploren la naturaleza, sino que también ha otras tecnologías Características que no se pueden igualar por medios. Las características de la tecnología de detección remota se pueden resumir en los siguientes tres aspectos: 1. Amplio rango de detección y rápida adquisición de datos. La teledetección puede observar la Tierra desde el aire o incluso el espacio en un área grande en poco tiempo y obtener valiosos datos de teledetección.

Estos datos amplían el espacio visual de las personas, crean condiciones extremadamente favorables para la comprensión macroscópica de la situación actual de las cosas sobre el terreno y proporcionan información valiosa de primera mano para la investigación macroscópica sobre fenómenos y leyes naturales. Estos medios técnicos avanzados no pueden ser sustituidos por operaciones manuales tradicionales. 2. Puede reflejar dinámicamente cambios en las cosas terrestres. La detección por teledetección puede observar periódicamente la misma área repetidamente, lo que ayuda a las personas a descubrir y rastrear dinámicamente cambios en muchas cosas en la Tierra a través de los datos de teledetección obtenidos. Al mismo tiempo, estudie las leyes cambiantes de la naturaleza. La aplicación de la teledetección es particularmente importante para monitorear las condiciones climáticas, los desastres naturales, la contaminación ambiental e incluso objetivos militares. 3. Los datos obtenidos son completos. Obtenga datos de teledetección que cubran un área grande al mismo tiempo. Estos datos muestran de manera integral muchos fenómenos naturales y humanos en la Tierra, reflejan macroscópicamente la forma y distribución de varias cosas en la Tierra, reflejan verdaderamente la geología, los accidentes geográficos, el suelo, la vegetación, la hidrología, las estructuras artificiales y otras características, y revelan de manera integral la correlación entre áreas geográficas. cosas. Y estos datos tienen la misma tendencia en el tiempo.