遙感技術廣泛用于軍事偵察、導彈預警、軍事測繪、海洋監(jiān)視、氣象觀測等。在民用方面，遙感技術廣泛用于地球資源普查、植被分類、土地利用規(guī)劃、農(nóng)作物病蟲害和作物產(chǎn)量調(diào)查、環(huán)境污染監(jiān)測、海洋研制、地震監(jiān)測等方面。本文介紹了40個遙感的應用與用途，供大家參考與學習。
目前正在利用衛(wèi)星圖像和歸一化差異植被指數(shù)監(jiān)測全球糧食供應。近紅外輻射正被用于檢測農(nóng)業(yè)中的健康植被，健康的植被反射綠光，吸收紅光和藍光。我們?nèi)庋劭吹降木G光是植物在光合作用過程中產(chǎn)生的葉綠素。與其他波長相比，葉綠素在綠色和近紅外光譜中會反射更多的光。這就是為什么近紅外輻射與 NDVI 相結合是農(nóng)業(yè)和環(huán)境中的主要遙感應用之一。
精準農(nóng)業(yè)就像是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中隱藏的金礦?；使烙嬁晒?jié)省 10%。最重要的是，作物產(chǎn)量也有所提高。精準農(nóng)業(yè)使用不同波長的光來觀察作物的健康狀況，計算出可變數(shù)量的肥料，把錢留在農(nóng)民的口袋里。此外，農(nóng)業(yè)遙感有助于識別害蟲，以便更好地控制和管理農(nóng)場。
土壤水分對理解地球科學的貢獻如此之大，例如，它解釋了地球的水循環(huán)、天氣預報、干旱和洪水。但是您知道有兩種方法可以從太空中獲取土壤水分嗎？首先，它使用被動和主動傳感器。Radarsat-2 等有源傳感器照亮目標并測量反向散射。反過來，這會導致空間分辨率高但精度低。其次，SMOS 等無源傳感器可測量自然發(fā)射的微波輻射。與有源傳感器不同，它提供了高度準確但空間分辨率較差的圖像。如何才能兩全其美呢？這就是NASA 的土壤水分主動被動 (SMAP) 任務努力實現(xiàn)的目標。
積雪亦稱雪被或雪蓋，指覆蓋在陸地和海冰表面的雪層。具體而言，當雪融化時，它們會流入河流。這就是為什么積雪成為防洪和飲用水信息的重要來源?？梢韵胂螅瑴y量積雪深度非常困難。NASA 在使用 LiDAR 和光譜儀作為測量積雪深度的機載任務的一部分方面取得了最大的成功，這兩個變量都解釋了陽光的吸收和融雪的速度。
冰川擁有地球上最大的淡水水庫，可以在極地地區(qū)找到 99% 的冰川。NASA 的 GRACE 衛(wèi)星顯示，阿拉斯加冰川的質(zhì)量正在以每年約 20.6 吉噸的速度流失。但可怕的是快速融化的冰及其對海平面的深遠影響。
全球森林供應受到監(jiān)控，因為它們不僅提供有價值的材料（想想建筑、紙張、包裝……），而且還吸收了大約三分之一的二氧化碳排放量。AVHRR、MODIS 和 SPOT 定量測量全球森林的損失和增加。
Landsat 任務是有史以來運行時間最長的地球觀測任務。它的數(shù)字記錄可以追溯到 1970 年代，如果想了解景觀變化，Landsat 任務會及時為我們提供快照，可以幫助子孫后代學習過去。石油泄漏、森林砍伐、戰(zhàn)爭、化學品泄漏和煙霧都是非自然的人為災難。我們可以阻止并從太空觀察它們。
當來自上地幔的熱熔巖到達地表時，火山就形成了。火山爆發(fā)對人類和周圍環(huán)境都是危險的。地球上有 600 多座活火山。火山通常難以接近，這使得熱和中紅外等遙感應用成為了解火山活動的明確解決方案，AVHRR 和 MODIS 是火山監(jiān)測的主要候選者。
滑坡在災害研究中的代表性往往不足。但每年在美國，山體滑坡都會造成人員傷亡和數(shù)十億美元的損失。盤點潛在滑坡的第一步是使用帶有斜坡的立體和光學圖像，斜坡不穩(wěn)定的觸發(fā)因素可能有多種，如地震、侵蝕、排水不良等等。InSAR 可以為山體滑坡提供早期預警信號，它可以很好地測量地表位移。
地震的后果可能是災難性的，有時難以評估。但是地震評估對于救援人員來說是必不可少的。它們需要快速準確地完成，使用變化檢測（地震前和地震后）的基于對象的圖像分類是獲得損害評估的快速方法。災害評估中的其他遙感應用包括建筑物和數(shù)字表面模型的投射陰影。
有源傳感器使用相位差通過干涉測量法測量景觀變形。石油和天然氣行業(yè)等行業(yè)使用這些類型的遙感應用來監(jiān)測地形穩(wěn)定性，以獲得更好的安全標準。隨著時間的推移，持續(xù)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)意味著更高的安全性并確保管道生產(chǎn)率。
多年來，災害數(shù)量呈明顯上升趨勢。這意味著更好地為緩解以及響應和恢復做好準備。在災害情況下，地球觀測數(shù)據(jù)和 GIS 的集成已成為災害管理的主要工具，災害的遙感應用包括評估損害程度和協(xié)助調(diào)度。
如果 Evil 博士是地理學家，激光雷達將是他的首選武器。LiDAR 使用激光束測量從機載平臺到地球表面的距離，這就是 LiDAR 得名的原因 - “光探測和測距”。LiDAR 的特別之處在于其以激光精度進行的密集采樣點。LiDAR 為數(shù)字表面模型、數(shù)字高程模型和光強度生成點云。
想象如果是一名測量員，而船長要求測量整個世界，需要繪制 30 米的網(wǎng)格單元，并且只有 11 天的時間。這基本上就是NASA 的航天飛機雷達地形測繪任務 (SRTM)在 11 天內(nèi)完成的工作，其成功的秘訣是干涉合成孔徑雷達。
攝影測量可以追溯到十九世紀中葉。它用于通過測量對象之間的距離來查找對象的幾何屬性，它在 GIS 中的一些衍生產(chǎn)品包括等高線映射、表面模型、體積測量和 3D 映射，還用于其他領域，例如犯罪現(xiàn)場測繪、考古發(fā)掘和建筑。
據(jù)估計，現(xiàn)在世界上 87% 的人口都在使用移動設備。該行業(yè)驚人的增長速度需要為優(yōu)化網(wǎng)絡容量進行廣泛的規(guī)劃。電信公司之所以使用遙感，原因在于它是優(yōu)化容量需求的一種經(jīng)濟高效的方式。可以通過適當?shù)奶炀€類型、位置和方向來擴大射頻覆蓋范圍。同時可對衛(wèi)星衍生的地形、土地使用和其他環(huán)境因素進行建模，以實現(xiàn)最佳網(wǎng)絡容量。
至于環(huán)境中的遙感應用，歐洲航天局 (ESA) 的哥白尼計劃可能是迄今為止最雄心勃勃的計劃。目標是實現(xiàn)一個完全自主的監(jiān)控系統(tǒng)，它的目的很簡單，了解地球的健康狀況。哥白尼的六顆哨兵衛(wèi)星收集了以下主題的綜合圖片：陸地、海洋、應急響應、大氣、安全和氣候變化。
生物多樣性（biodiversity）是指一個地理位置上動植物種類繁多。隨著傳感器的空間和光譜分辨率逐年提高，遙感在生物多樣性方面的應用開始發(fā)揮更大的作用。它仍處于早期開發(fā)階段，但使用激光雷達的高光譜和 3D 植被結構正在取得長足進步。
河岸帶是沿著水邊的樹木繁茂的地區(qū)。它們是防止湖泊和河流養(yǎng)分流失的最后一道環(huán)境防線，在環(huán)境中的所有遙感應用中，河岸帶可能需要最高的空間分辨率，其寬度很小。Landsat-8 像素可能無法在此處完成這項工作，由于水遍及全球，河岸帶能夠履行其職責。
公園的重要性不言而喻。公園不僅為大量處于危險中的動物和物種提供了家園，而且常常阻礙城市發(fā)展。公園的規(guī)?？赡芎艽?，使其成為難以管理的資源。隨著時間的推移收集的遙感數(shù)據(jù)可以顯示景觀變化，公園中的一些遙感應用包括繪制生物多樣性、入侵物種和森林火災風險圖。
野火會造成嚴重的財產(chǎn)損失甚至生命損失。由于這些原因，需要控制野火并減輕其影響。根據(jù)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，消防員可以精確地派遣。AVHRR 和 MODIS 等運行衛(wèi)星最適合，因為它們具有中紅外和熱波段。此外，衛(wèi)星可以使用時間數(shù)據(jù)追蹤野火的范圍。
數(shù)十億人的生計依賴于健康的森林。森林病害的迅速蔓延會對生態(tài)系統(tǒng)健康和地方或國家經(jīng)濟造成災難性影響。山松甲蟲侵擾了超過 17.5 公頃的森林，造成明顯的顏色變化。由于遙感監(jiān)測這些顏色變化，森林管理者可以更好地追蹤山松甲蟲等森林病害的發(fā)生。
泥沙負荷是水生系統(tǒng)中影響最深遠的人為因素之一。它會影響旅游業(yè)、漁業(yè)和生態(tài)功能等行業(yè)，準確了解懸浮固體進入和離開的位置將很有用。衛(wèi)星圖像中水的反射率隨著懸浮固體的增加而增加，然而為了監(jiān)測營養(yǎng)負荷，需要持續(xù)的覆蓋和時間分析。
一些城市使用移動 LiDAR 來管理其資產(chǎn)并確保安全標準。每年，城市和市政當局都會頒發(fā)數(shù)以千計的建筑許可證，如此龐大的許可證數(shù)量使城市難以管理活動。使用移動 LiDAR 收集并將其與市政數(shù)據(jù)進行比較，可確保施工活動安全且得到適當許可。道路狀況、公用事業(yè)、廣告牌和標志清單是資產(chǎn)管理中的其他一些遙感應用。
數(shù)字高程模型確定水流在分水嶺中的位置和方式。水文學家在研究分水嶺時對水文收支很感興趣，輸入是降水、地表流量和地下水流量。輸出是蒸發(fā)蒸騰、滲透和地表徑流。遙感通過提供準確的高程數(shù)據(jù)有助于分水嶺的劃分，數(shù)字高程模型用于通過 HEC 和 Geo-HMC 等軟件系統(tǒng)準確表示水流路徑和貢獻區(qū)域。
曾經(jīng)被視為農(nóng)業(yè)中的麻煩的濕地正在被排干和消失。一夜之間，它們成了稀有的珍貴資源。濕地有多種用途，有助于凈化水質(zhì)、控制洪水并改善海岸線穩(wěn)定性。這就是為什么遙感應用多年來在清查濕地方面增長如此之快。
軍隊正在利用衛(wèi)星圖像的力量來檢索敵人的情報。至于遙感應用，偵察衛(wèi)星一直可以追溯到 1950 年代的美國 Corona 計劃。其目的是在戰(zhàn)后監(jiān)視蘇聯(lián)和中國，但是衛(wèi)星從拍照和跳傘到地面已經(jīng)走了很長一段路。
在所有的遙感應用中，可能沒有比搜救救人更觸動人心的了。每天有數(shù)百顆衛(wèi)星繞地球運行，每個人都有自己的救生能力，但前提是在正確的時間和地點，這也適用于國防和軍事用途和應用。
進入市場的一種新的創(chuàng)新方法是衛(wèi)星視頻。一些遙感應用包括觀察飛機起飛/降落、檢查高峰時段交通以及監(jiān)視您的鄰居。這些都可以在自己舒適的家中完成，所有電影鏡頭均由衛(wèi)星提供。未來可能是遙感軟件應用程序處理視頻，而不是靜止圖像。
地球上有超過 4000 種天然礦物，每一種都有自己的化學成分。這相當于說每種成分都有自己的光譜反射率。擁有像高光譜傳感器這樣的更多光譜帶可以繪制更多礦物的地圖，地質(zhì)和礦物遙感應用具有一定的可預測性。發(fā)現(xiàn)一種礦物后，幾乎可以肯定還有其他特定礦物伴隨著它。
地質(zhì)學是在我們的生活中保持不變的稀有事物之一。我們今天看到的每一種景觀、植物和動物都受到巖石、材料和營養(yǎng)物質(zhì)的影響，所有這些都起源于地質(zhì)學。地質(zhì)學中的一些遙感應用包括基巖、巖性和構造測繪。多光譜光譜反射率提供了有關巖石成分的寶貴信息，而雷達也可用于研究表面粗糙度。
SAAB 的 Vricon 快速 3D 繪圖系統(tǒng)是真正讓您的數(shù)據(jù)栩栩如生的方法?？梢越M合多個 3d 衛(wèi)星圖像以了解三維變化檢測，使用五顆衛(wèi)星采集和 3d 測繪系統(tǒng)，成功繪制了伊朗鈾濃縮場的體積差異圖。
正射影像提供了焦點和周圍區(qū)域的大量細節(jié)。地圖總是傳達信息，由于地圖是基于位置的，航拍圖像可以幫助讀者自己定位。它提供上下文和參考信息，并可以立即提供土地布局?，F(xiàn)在，可供選擇的來源太多了，例如 Bing、Google、Open Street Maps 和 NASA 的 Globeview。
這可能是列表中最巧妙的遙感應用程序之一，測量重力。NASA 的重力恢復和氣候?qū)嶒?(GRACE)由兩顆位于同一軌道且相距約 220 公里的衛(wèi)星組成。當領先的衛(wèi)星速度增加時，這意味著引力更大。如果領先的衛(wèi)星減速，這意味著引力較小。這些引力是使用從一顆衛(wèi)星到另一顆衛(wèi)星的微波脈沖來測量的。結果是迄今為止最準確的重力測量結果。
誰不喜歡在 Google 地球上旋轉地球？Google Earth 提供了一個免費的界面，其中包含更新的衛(wèi)星和航拍圖像，觸手可及。在使用 Streetview 之前知道自己的位置的便利性令人驚嘆。幾十年前誰會想到可以在自己舒適的家中吃著玉米片環(huán)游世界。
石油泄漏對海洋生物和周圍環(huán)境有著深遠的影響。漏油需要快速反應，這樣油才不會散開。衛(wèi)星可以最大限度地搜索浮油。衛(wèi)星不僅可以確定石油泄漏的范圍，還可以確定石油運動的方向和速度。該計算機模型使用海流、海洋和天氣預報，也是通過遙感獲得的。
1854 年，瓊恩·斯諾 (Jon Snow) 繪制了受污染管道引起的霍亂傳播圖后不久，流行病學就誕生了。具有諷刺意味的是，這也是地理信息系統(tǒng)的誕生。流行病學和地理學之間有著明顯的聯(lián)系。有些疾病最適合氣候、土地利用和空氣。健康領域的遙感應用使用這些遙感數(shù)據(jù)和預測模型來了解流行病學過程。
交通規(guī)劃人員在未鋪砌的道路上采納了一些地球方面的建議。通過遙感與GIS的結合，無人機正在為未鋪砌道路的坑洼檢測、搓板分析、路拱狀況等提供答案。憑借厘米精度，可以評估和清點鄉(xiāng)村道路狀況，從而節(jié)省時間和金錢。
如果谷歌的自動駕駛汽車被警察攔下，它會如何反應？汽車背后的第一個秘密是激光雷達，它可以檢測行人、騎自行車的人、停車標志和其他障礙物。將其與 GPS、慣性測量和一個非常復雜的軟件結合在一起，就擁有了一輛自動駕駛汽車。
天氣預報和監(jiān)測等遙感應用對于企業(yè)、運動員和游客來說至關重要。1975 年，地球靜止運行環(huán)境衛(wèi)星 (GOES-1) 開始收集風、溫度和其他大氣數(shù)據(jù)。但 GOES-1 只限于地球的一小部分，從那以后發(fā)生了很多變化。我們現(xiàn)在在 GOES-12、13、14 和 15 上改進了時間、光譜、空間和輻射分辨率。
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