第六十五章窥测天地间
遥感技术的发明
“白天黑夜，穿云透雾”，不再只是传说，遥感技术的发明，使人类也有了“火眼金睛”，
神话故事在人间生了根，发了芽，变成了现实。
火眼金睛穿云透雾
神话小说《西游记》里，孙悟空练就了一双火眼金睛，无论白天黑夜，都能够穿云透雾，看
人们肉眼看不见的东西。这个故事是家喻户晓的。随着现代科学技术的发展，这类神话传说
和故事已逐步成为现实。20世纪60年代兴起的遥感技术，就是这样的“火眼金睛”。
遥感就是从遥远的地方感知物体的特征。1962年，美国一些科学工作者，在分析了从宇宙空
间拍摄的大量有关地球的照片后，发觉这些照片能够用来研究地球的自然环境。于是，密执
安大学举行了第一次“环境遥感讨论会”。这样，正式文献中开始出现遥感一词。
1839年人类获得了第一张摄影照片，并很快将摄
影技术应用于地图测绘。1858年，人类用气球作运载工具，拍摄了巴黎市区，获得了第一张
空中摄影照片。6年后用飞机摄影拍摄了意大利森托塞尔地区，得到人类
第一批航空照片。第一次世界大战中，英国皇家空军研制了第一台实用型航空摄影机，不久
航空侦察摄影就飞速发展起来。德国军队
当时也重视航空侦察摄影，仅在西线使用的航空摄影机就达两千多台。战后，航空侦察摄影
在科学和商业上却有了长足的进展，开始在地球科学和农业科学上广
泛应用。到了第二次世界大战，航空侦察摄影才又一次发展起来。苏联空军摄影侦察部队
在斯大林格勒等战役中，发挥了巨大作用。美国用航空照片绘制了很多地区的精确地图，同
时又用照相侦察作为太平洋战争的主要情报来源。二次大战后，航空摄影在生产和科研各领
域进一步发展，出现了像U-2等高级侦察飞机。可是，这种航空拍摄的照片每幅所摄面积最
多只能达到900平方公里左右。如果要用航空摄影把我国的辽阔疆土拍摄一遍，大约需要150
万张照片。所以，要用航空摄影把整个地球拍下来，仍然是遥不可及的设想。
到了20世纪50年代后期，火箭把人造地球卫星送上几百公里的高空。科学技术出现了一个大
突破，然后，人们又把探测仪器装到卫星上，利用遥感技术把地球上山脉河流的分布，云层
海流的动态，春夏秋冬景色的变化等等，看得一清二楚。这样，了解地球就不受高山
、大洋、沙漠、国界等地面条件的限制，地球表面再没有人们难以窥测的神秘地区了。
1972年美国成功地发射了第一颗地球资源技术卫星(现改名叫陆地卫星)。它送回来的世界各
地的大量地面图像，使人们第一次真实而又完整地看到了自己居住的地球。利用这些图像，
很快地制出了有史以来最准确的地图，在漫无边际的荒野中找到了矿藏，在无垠的沙漠中找
到了通往水源的“绿色”道路。还可以利用这些图像，调查森林面积，预报小麦产量，研究
生态环境，研究海洋，合理规划城市……卫星遥感图像的应用，使人们获得了意想不到的结
果和巨大的经济收益，吸引着各国的科学家和有关部门，现在世界上已有100多个国家和地
区开展了这项活动。遥感事业蓬勃开展。
遥、敏、快、广前景广阔
遥感技术，就像人们用眼睛观察和识别各种物体一样，但有其自己的特点，可以概括为“遥
、敏、快、广”。
遥，就是可以在太空探测遥远的地球，也可从地球或更多地从卫星、航空飞机基地探测地球
以外的对象，距离可以是几百公里、几千公里，或者更远。地球资源卫星拍的一张照片，可
覆盖半个地球；也可在宇宙飞船上探测和拍摄其他星球的概貌。
敏，就是克服人眼和传统光学仪器的局限，用现代探测仪器，更加准确地探测到更多的东
西。如侦察卫星用遥感技术差不多可看到地面任何军事目标，可以洞察另一国家几乎
全部军事秘密。据悉，20世纪90年代初，英国已研制出遥测1000Rm以外的谈话的技术。
快，就是快速实现探测任务。过去用常规手段测地形，测一个地域的农田、森林，需要几年
，几十年。用卫星遥感技术，只要18天就可以测遍全球，为人们赢得宝贵的时间。
广，一是指遥感技术广泛吸收新材料、新能源、激光、全息等新技术成就；二是指遥感技术
广泛涉及大气物理、空间物理、地理环境、生态系统等多种科学领域；三是指遥感技术在科
技、生产、军事、生活各方面得到广泛的应用。可见，遥感技术在新技术革命中前景广阔。
遥感探测征服自然
遥感技术的应用目前还只是开始，但已很广泛，并且有很大的经济效益。遥感技术目前至少
有近50种不同的用途。主要的有以下几种：
(一)全球研究。从陆地卫星照片上可以发现地壳上的许多断裂系统，推测深部隐伏的地
质构造，为动力地质学研究板块运动、地球演变、大陆漂移及地震分析等提供了直观的依据
。又如卫星遥感能在全球范围内，对云量、气压、气温、湿度、风力、风向、等主要气象参
数进行精确的测量，提供出全球性的云图照片，使天气预报的准确性大大提高。
(二)监测环境。遥感技术在监测江河湖泊和大气的污染，以及
土壤盐碱化等，都收到了良好的效果。如红外遥感技术可以监视刚发生14天的松毛虫害的蔓
延。
侧视雷达和红外扫描仪可以及时监视海面石油污染及海水、海洋和鱼群的动向，还可以提出
中长期旱涝预报，从而取得控制蝗虫迁移、土壤渍化的动态情报，还能探测出江河的污染和
泥沙淤积等。
(三)勘探和保护资源。遥感技术为加速荒地、森林、水利和地热资源的调查和保护，为地面
大范围的勘测、检矿、找水创造了有利的条件。许多国家利用遥感技术还可以加快对荒地
、草场和森林资源的调查速度。利用遥感技术和地面调查相结合，找到了大型的油气田、铬
矿、铜矿等地下资源。森林和草场要是发生了病虫害，用多谱段遥感技术在人的眼睛察觉之
前一个多星期就能发现。利用红外遥感技术能够及时发现隐伏在森林中的火源，监视森林火
灾的分布和蔓延速度等，这样有助于采取防止和抢救措施。
(四)军事侦察。遥感在军事侦察方面的应用已经达到了很高的水平。除了地下核爆炸，深潜
的潜艇以
及实验室试验外，遥感技术几乎可以洞察另一国全部军事秘密。无论一次军事演习，一种新
武器试验，一艘新船下水，还是武装部队的活动，都立即会被发现。并且遥感还用于侦察
基地或地下导弹发射井等军事设施。美国的“大鸟”侦察卫星拍摄的照片不但可以看清士兵
的操练动作，而且在一张机场的红外扫描照片上，还可以判读出哪些飞机的发动机正在发动
或者是刚停机不久。更有意思的是，有的飞机虽然已经飞走了，但它的影子仍然会反映在红
外照片上。根据影子的尾迹色调，还可以判断飞机飞走的先后。截至目前为止，世界各国发
射的2千多颗人造地球卫星中，军事侦察卫星占70%左右，可见遥感技术已广泛地应用在军事
当中。
除了以上应用外，遥感技术还能用于探测其他星球。特别是近年来，航天探测器已经实现了
对月球、金星、水星、火星等星球的周密观测，为天文学提供了极其宝贵的知识，对研究天
体起源和演化作出了很有价值的贡献。
总之，遥感技术已经成为人类征服自然界的有得利助手。美国人估计，他们应用遥感
技术，在减少洪水损失、改进灌溉用水，预报、探测农作物病虫害、改进石油勘探、估计世
界麦收量等五个方面，每年可得益10亿美元以上。用卫星遥感技术测绘地图比用航空相片测
绘节约成本90%。
后来，科学家发现，不少动物在夜幕中“眼神”非常之好!像蛇，能在伸手不见五
指的情况下
抓住来回乱窜的老鼠，原来老鼠辐射红外线，蛇靠感受到的红外线寻找到老鼠的行踪。遥感
不能用红外线呢?能!人们制成了能在漆黑的夜晚工作的红外遥感设备。由于温度不同，红外
遥感影像的深浅也不一样。在万籁俱寂的深夜，打开红外遥感仪，就可以探测到那沉睡的山
川、水库和原野了。
红外摄影是怎样产生的呢?1800年英国天文学家威廉·赫歇耳在做太阳光谱的热效应试验时
，意外地发现在红光外面的黑暗区域存在一种不可见光，这就是红外线。1931年，美国试制
成功了对红外光感光的胶片，从而可以在黑暗中拍到一般胶片无法拍到的物体的照片。
红外遥感能在黑夜大显神通，可是阴天下雾，它又一筹莫展了。人们又发明了穿云透雾的微
波遥感。微波遥感的种类很多，侧视雷达就是其中的一种。侧视雷达靠它的天线主动发出无
线电波，然后接收地面物体不同的反射波。我国研制的侧视雷达遥感，精度很不错，装在飞
机上，在高10千米时，遥感航线侧面27—120千米的广大范围里，它能破云雾、透森林，弄
清那个区域的地表结构，并且侦察到隐藏在那里的坦克群等军事目标。
1900年科学家们发明了多谱段摄影机，1962年苏美分别研制成功了九镜头多光谱段照相机
，有了这些设备，就诞生了复合的遥感设备，叫多波段遥感，遥感的精度得到大大提高。打
个比
方，就好像同时许多性能不同的眼睛看同一地区，把这里全看透了。常用的有四波段、九波
段、二十四波段等等。拿九镜头多光谱段照相机就可从空中在0375—09微米的摄影波段
内，同时对同一地域拍出9张波段不同的照片。
随后，多波断扫描遥感设备也应运而生。这个先进的科学“千里眼”有个扫
描镜，它飞快地转动扫描，并把扫过地面得到的信息存储在磁带里。还有的扫描遥感仪装在
星上，随着飞行，极迅速地扫过地面上的一切，并把所得信息立即发送回地面接收站，接收
站里有数据库可以存储信息，也可以根据指令把信息立即送进计算机处理，制出我们所需要
的图表，配上动绘图仪还能马上绘制成图。
美国宇航局在20世纪五六十年代年发射了“水星”、“双子星座”等宇宙飞船，后来又发射
了“阿
波罗”载人飞船。通过各种摄影系统得到了上万张地球照片，获得了许多地球资源情报。
1972年7月23日美国发射第一颗地球资源卫星。1977年前苏联发射了一颗地球资源及海洋勘
测卫星。
为了充分利用地球资源卫星数据，美国在南达科他州的苏福尔斯建立了“地球资源数据中心
”，向美国和世界各国用户提供数据。不少国家为了了解本国自然资源，纷纷向美国提出参
加地球资源卫星计划，在国内建立地面接收站，同时向美国提供本国地面实况数
据资料。
自从1960年美国发射了第一颗气象卫星后，苏、德、中、日都发射了这类卫星。目前天空已
有100多颗气象卫星，技术上也不断改进和完善。
