概況
從航空遙感發(fā)展到航天遙感是遙感技術(shù)的重大發(fā)展。人造地球衛(wèi)星給多種傳感器提供離地面更高的工作平臺,使傳感器具有更廣闊的視野,能居高臨下,俯瞰一切;衛(wèi)星的恒定軌道,加上地球自身的運轉(zhuǎn),衛(wèi)星遙感可以不受國界和地形的限制并對全球作連續(xù)觀測;衛(wèi)星的發(fā)射費用很大,但它攜帶的傳感器可以持續(xù)工作許多年,取得大量遙感資料,這些資料在各方面廣泛使用所得的收益,與衛(wèi)星發(fā)射費用相比,仍然是合算的。將來還可以用航天飛機去取回航天遙感器進(jìn)行修理,其使用的年限和使用的價值都將比現(xiàn)在有所發(fā)展。
從衛(wèi)星上取得的遙感資料,包括用攝影方式取得的象片,和以掃描方式取得的圖象“圖象”一詞通常是指那些非攝影方式取得的畫面,下文中有時用來泛指各種成象方式取得的遙感資料。
陸地衛(wèi)星象片和氣象衛(wèi)星取得的云圖象片以及軍事偵察衛(wèi)星象片都屬于無人駕駛系統(tǒng)的衛(wèi)星象片。而“天空實驗室”、“雙子星座”、“阿波羅”等宇宙飛船取得的衛(wèi)星象片,都有宇航員參加工作,帶有實驗性質(zhì),常不連續(xù),更加具有某種特定的目的,其比例尺可以多種多樣,從1:1000萬到1:20萬。軍事偵察衛(wèi)星象片的比例尺,一般希望取得較大的比例尺以提高地面分辨能力。2
分類1.偵察衛(wèi)星象片:它為軍事偵察目的服務(wù),要求有最高的分辨率。所以衛(wèi)星的高度比較低,使用的是長焦矩,高分辨率的傳感器,它主要針對有關(guān)軍事目標(biāo),并不要求具有全球覆蓋。
2.氣象衛(wèi)星象片:它為氣象目的服務(wù),以攝制云圖為主要目標(biāo),要求象片的分辨率比較低,對地面只要能看到大山、大河、區(qū)分湖泊、海洋、陸地即可。它要求具有全球覆蓋和重復(fù)觀測。
3.陸地衛(wèi)星象片:它為探測地球資源目的服務(wù),所以要求象片的分辨率很高,要能既看到宏觀輪廓,又能分辨地面的細(xì)節(jié),其分辨率介于偵察衛(wèi)星與氣象衛(wèi)星象片之間。它可為地質(zhì)、地理、農(nóng)林、水利等多種目的服務(wù)。具有多用途的陸地衛(wèi)星象片是目前應(yīng)用得最普遍的衛(wèi)星象片,它不僅要求有全球覆蓋的能力,而且要求在重復(fù)觀測時成象的時間相同,以便對農(nóng)作物的生長、洪水過程、地震作用作動態(tài)分析。
地質(zhì)工作者除應(yīng)用陸地衛(wèi)星象片為主外,對偵察衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星象片也應(yīng)盡力加以利用,作為重要參考,它們有時可能提供意想不到的有益信息。隨著技術(shù)的發(fā)展,還會有別的遙感資料,例如海洋衛(wèi)星。2
衛(wèi)星象片圖象的特點衛(wèi)星象片及圖象與航空象片比較,具有如下主要特點;
1.衛(wèi)星象片及圖象包括的范圍廣,概括性強。由于每張象片或圖象包括的范圍大,如“天空實驗空”上安裝的多波段掃描儀(S-192),所獲圖象為寬42公里的條帶,多波段攝影機組(S-190A)所攝象片的范圍為163公里×163公里,高分辨力攝影機(S-190B)所攝象片的范圍為109公里×109公里,在地球資源技術(shù)衛(wèi)星上安裝的MSS和RBV,所獲圖象都為185公里×185公里。這些大范圍的象片及圖象,為人們宏觀地研究各種區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律提供了有利的條件,同時避免了在航空攝影過程中,由于季節(jié)、時間和曝光條件不同所造成的色調(diào)、顏色、反差等的顯著差別。
2.有利于掌握地面現(xiàn)象的動態(tài)變化。對同一地區(qū),通過歷次或多次取得的圖象進(jìn)行對比,可及時掌握地面現(xiàn)象的變化,如冰川的分布和變化,河道的變遷,洪水的破壞作用,風(fēng)所引起的搬運、沉積過程,現(xiàn)代火山活動情況等。
3.用衛(wèi)星象片或圖象,鑲嵌小比例尺影象地形圖及影象地質(zhì)圖,較之用航空象片鑲嵌,不僅可達(dá)到較高的精度,而且經(jīng)濟。3
衛(wèi)星象片圖象在地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用1.進(jìn)行全球性地質(zhì)構(gòu)造的研究
利用衛(wèi)星象片及圖象研究全球性大的構(gòu)造及地球的演變是很有效的,為大陸漂移學(xué)說提供新的依據(jù)。
2.進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查和研究
由于衛(wèi)星象片及圖象包括的范圍廣,便于進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造分析,其中包括大型地質(zhì)構(gòu)造單元的研究、區(qū)域斷裂系統(tǒng)及基底構(gòu)造的分析、局部地質(zhì)構(gòu)造特征的研究等。
3.進(jìn)行區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查
利用衛(wèi)星象片及圖象,可以提供植被、地貌、松散沉積物、水系分布、水體及其深度以及水內(nèi)懸移物的含量等資料,配合地質(zhì)構(gòu)造的分析,能為水文地質(zhì)調(diào)查提供資料。從在“雙子星座”宇宙飛船上拍攝的我國洞庭湖一帶衛(wèi)星象片上,可以看出湖水的深度變化和泥沙的主要來源;根據(jù)在長江分流表現(xiàn)為混濁的黃色,且故道清晰可見,而湘江與資水的河口為近天藍(lán)色推測,洞庭湖中的泥沙顯然來源于長江分流。利用衛(wèi)星象片及圖象,特別是利用紅外波段或者通過假彩色合成所得的假彩色影象,有時還能為尋找地下水提供線索。
4.進(jìn)行礦產(chǎn)普查工作
一般認(rèn)為,由于衛(wèi)星象片或圖象的比例尺較小,分辨力也相對較低,利用它直接找礦是不現(xiàn)實的,但是用它進(jìn)行間接找礦則具有一定作用。利用衛(wèi)星象片和圖象可以發(fā)現(xiàn)有利于成礦的構(gòu)造和圈定含礦建造衛(wèi)星象片或圖象,包括的范圍廣,較一般航空象片易于查明對成礦有利的含礦建造及區(qū)域構(gòu)造與已知成礦帶的關(guān)系。
利用衛(wèi)星象片和圖象檢查航空物探異常,可能發(fā)現(xiàn)有利成礦的巖石分布區(qū)或者可能成礦的部位。利用多波段衛(wèi)星遙感成果,通過彩色合成所得假彩色圖象,或利用紅外衛(wèi)星象片及圖象,可能達(dá)到尋找和圈定礦化地段的目的。3