遙感技術(shù)廣泛用于軍事偵察,、導(dǎo)彈預(yù)警,、軍事測(cè)繪、海洋監(jiān)視,、氣象觀測(cè)等,。在民用方面，遙感技術(shù)廣泛用于地球資源普查,、植被分類(lèi),、土地利用規(guī)劃、農(nóng)作物病蟲(chóng)害和作物產(chǎn)量調(diào)查,、環(huán)境污染監(jiān)測(cè),、海洋研制、地震監(jiān)測(cè)等方面,。本文介紹了40個(gè)遙感的應(yīng)用與用途,，供大家參考與學(xué)習(xí)。

1.利用歸一化植被指數(shù)（NDVI）量化作物條件

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(cè)全球糧食供應(yīng),。近紅外輻射正被用于檢測(cè)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(lán)光,。我們?nèi)庋劭吹降木G光是植物在光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的葉綠素,。與其他波長(zhǎng)相比,，葉綠素在綠色和近紅外光譜中會(huì)反射更多的光。這就是為什么近紅外輻射與 NDVI 相結(jié)合是農(nóng)業(yè)和環(huán)境中的主要遙感應(yīng)用之一,。

2.通過(guò)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)節(jié)省農(nóng)場(chǎng)的金錢(qián)和時(shí)間

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)就像是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中隱藏的金礦,。化肥估計(jì)可節(jié)省 10%,。最重要的是,，作物產(chǎn)量也有所提高。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)使用不同波長(zhǎng)的光來(lái)觀察作物的健康狀況,，計(jì)算出可變數(shù)量的肥料,，把錢(qián)留在農(nóng)民的口袋里。此外,，農(nóng)業(yè)遙感有助于識(shí)別害蟲(chóng),，以便更好地控制和管理農(nóng)場(chǎng)。

3.利用空間主動(dòng)和被動(dòng)傳感器測(cè)定土壤水分含量

土壤水分對(duì)理解地球科學(xué)的貢獻(xiàn)如此之大,，例如,，它解釋了地球的水循環(huán)、天氣預(yù)報(bào),、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(dòng)和主動(dòng)傳感器,。Radarsat-2 等有源傳感器照亮目標(biāo)并測(cè)量反向散射。反過(guò)來(lái),，這會(huì)導(dǎo)致空間分辨率高但精度低,。其次，SMOS 等無(wú)源傳感器可測(cè)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(zhǔn)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(dòng)被動(dòng) (SMAP) 任務(wù)努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo),。

4.計(jì)算積雪深度

積雪亦稱(chēng)雪被或雪蓋，指覆蓋在陸地和海冰表面的雪層,。具體而言,，當(dāng)雪融化時(shí)，它們會(huì)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(lái)源,。可以想象,，測(cè)量積雪深度非常困難,。NASA 在使用 LiDAR 和光譜儀作為測(cè)量積雪深度的機(jī)載任務(wù)的一部分方面取得了最大的成功,，這兩個(gè)變量都解釋了陽(yáng)光的吸收和融雪的速度。

5.研究冰川融化和對(duì)海平面的影響

冰川擁有地球上最大的淡水水庫(kù),，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(duì)海平面的深遠(yuǎn)影響,。

6.識(shí)別林分并計(jì)算其面積以估計(jì)森林供應(yīng)量

全球森林供應(yīng)受到監(jiān)控，因?yàn)樗鼈儾粌H提供有價(jià)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(cè)量全球森林的損失和增加。

7.比較過(guò)去和現(xiàn)在與人類(lèi)影響的變化

Landsat 任務(wù)是有史以來(lái)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的地球觀測(cè)任務(wù),。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(wù)會(huì)及時(shí)為我們提供快照,，可以幫助子孫后代學(xué)習(xí)過(guò)去,。石油泄漏、森林砍伐,、戰(zhàn)爭(zhēng),、化學(xué)品泄漏和煙霧都是非自然的人為災(zāi)難。我們可以阻止并從太空觀察它們,。

8.利用熱遙感監(jiān)測(cè)活火山

當(dāng)來(lái)自上地幔的熱熔巖到達(dá)地表時(shí)，火山就形成了,?；鹕奖l(fā)對(duì)人類(lèi)和周?chē)h(huán)境都是危險(xiǎn)的。地球上有 600 多座活火山,?；鹕酵ǔｋy以接近，這使得熱和中紅外等遙感應(yīng)用成為了解火山活動(dòng)的明確解決方案,，AVHRR 和 MODIS 是火山監(jiān)測(cè)的主要候選者,。

9.用干涉測(cè)量法盤(pán)點(diǎn)潛在的滑坡

滑坡在災(zāi)害研究中的代表性往往不足。但每年在美國(guó),，山體滑坡都會(huì)造成人員傷亡和數(shù)十億美元的損失,。盤(pán)點(diǎn)潛在滑坡的第一步是使用帶有斜坡的立體和光學(xué)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(yù)警信號(hào),，它可以很好地測(cè)量地表位移,。

10.量化地震后的損失

地震的后果可能是災(zāi)難性的，有時(shí)難以評(píng)估,。但是地震評(píng)估對(duì)于救援人員來(lái)說(shuō)是必不可少的,。它們需要快速準(zhǔn)確地完成，使用變化檢測(cè)（地震前和地震后）的基于對(duì)象的圖像分類(lèi)是獲得損害評(píng)估的快速方法,。災(zāi)害評(píng)估中的其他遙感應(yīng)用包括建筑物和數(shù)字表面模型的投射陰影,。

11.在石油和天然氣領(lǐng)域使用干涉測(cè)量法評(píng)估地形穩(wěn)定性

有源傳感器使用相位差通過(guò)干涉測(cè)量法測(cè)量景觀變形。石油和天然氣行業(yè)等行業(yè)使用這些類(lèi)型的遙感應(yīng)用來(lái)監(jiān)測(cè)地形穩(wěn)定性,，以獲得更好的安全標(biāo)準(zhǔn),。隨著時(shí)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,。

12.跟蹤危害以更好地應(yīng)對(duì)和恢復(fù)

多年來(lái),，災(zāi)害數(shù)量呈明顯上升趨勢(shì)。這意味著更好地為緩解以及響應(yīng)和恢復(fù)做好準(zhǔn)備,。在災(zāi)害情況下,，地球觀測(cè)數(shù)據(jù)和 GIS 的集成已成為災(zāi)害管理的主要工具，災(zāi)害的遙感應(yīng)用包括評(píng)估損害程度和協(xié)助調(diào)度,。

13.利用光探測(cè)和測(cè)距技術(shù)進(jìn)行激光精度測(cè)繪

如果 Evil 博士是地理學(xué)家,，激光雷達(dá)將是他的首選武器。LiDAR 使用激光束測(cè)量從機(jī)載平臺(tái)到地球表面的距離,，這就是 LiDAR 得名的原因 - “光探測(cè)和測(cè)距”,。LiDAR 的特別之處在于其以激光精度進(jìn)行的密集采樣點(diǎn)。LiDAR 為數(shù)字表面模型,、數(shù)字高程模型和光強(qiáng)度生成點(diǎn)云,。

14.用航天飛機(jī)雷達(dá)地形測(cè)量任務(wù)估計(jì)表面高程

想象如果是一名測(cè)量員，而船長(zhǎng)要求測(cè)量整個(gè)世界,，需要繪制 30 米的網(wǎng)格單元,，并且只有 11 天的時(shí)間。這基本上就是NASA 的航天飛機(jī)雷達(dá)地形測(cè)繪任務(wù) (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(dá),。

15.利用攝影測(cè)量法推導(dǎo)高程和等高線

攝影測(cè)量可以追溯到十九世紀(jì)中葉。它用于通過(guò)測(cè)量對(duì)象之間的距離來(lái)查找對(duì)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(cè)量和 3D 映射,，還用于其他領(lǐng)域,，例如犯罪現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪,、考古發(fā)掘和建筑。

16.規(guī)劃最佳電信網(wǎng)絡(luò)容量

據(jù)估計(jì),，現(xiàn)在世界上 87% 的人口都在使用移動(dòng)設(shè)備,。該行業(yè)驚人的增長(zhǎng)速度需要為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)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(jì)高效的方式,。可以通過(guò)適當(dāng)?shù)奶炀€類(lèi)型,、位置和方向來(lái)擴(kuò)大射頻覆蓋范圍,。同時(shí)可對(duì)衛(wèi)星衍生的地形、土地使用和其他環(huán)境因素進(jìn)行建模,，以實(shí)現(xiàn)最佳網(wǎng)絡(luò)容量,。

17.利用 ESA 的哥白尼計(jì)劃監(jiān)測(cè)環(huán)境

至于環(huán)境中的遙感應(yīng)用，歐洲航天局 (ESA) 的哥白尼計(jì)劃可能是迄今為止最雄心勃勃的計(jì)劃,。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)完全自主的監(jiān)控系統(tǒng),，它的目的很簡(jiǎn)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(yīng)急響應(yīng),、大氣,、安全和氣候變化。

18.密切關(guān)注生物多樣性

生物多樣性（biodiversity）是指一個(gè)地理位置上動(dòng)植物種類(lèi)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(yīng)用開(kāi)始發(fā)揮更大的作用。它仍處于早期開(kāi)發(fā)階段,，但使用激光雷達(dá)的高光譜和 3D 植被結(jié)構(gòu)正在取得長(zhǎng)足進(jìn)步,。

19.劃定和評(píng)估河岸帶的健康狀況以保護(hù)湖泊和河流

河岸帶是沿著水邊的樹(shù)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(yīng)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(wú)法在此處完成這項(xiàng)工作，由于水遍及全球,，河岸帶能夠履行其職責(zé),。

20.評(píng)估環(huán)境變化和促進(jìn)公園生物多樣性

公園的重要性不言而喻。公園不僅為大量處于危險(xiǎn)中的動(dòng)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)?？赡芎艽螅蛊涑蔀殡y以管理的資源,。隨著時(shí)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(yīng)用包括繪制生物多樣性、入侵物種和森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)圖,。

21.通過(guò)規(guī)劃消防員派遣來(lái)?yè)錅缫盎?/span>

野火會(huì)造成嚴(yán)重的財(cái)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(yùn)行衛(wèi)星最適合,，因?yàn)樗鼈兙哂兄屑t外和熱波段,。此外，衛(wèi)星可以使用時(shí)間數(shù)據(jù)追蹤野火的范圍,。

22.防止森林病害的蔓延

數(shù)十億人的生計(jì)依賴(lài)于健康的森林,。森林病害的迅速蔓延會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康和地方或國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成災(zāi)難性影響。山松甲蟲(chóng)侵?jǐn)_了超過(guò) 17.5 公頃的森林,，造成明顯的顏色變化,。由于遙感監(jiān)測(cè)這些顏色變化，森林管理者可以更好地追蹤山松甲蟲(chóng)等森林病害的發(fā)生,。

23.追蹤沉積物進(jìn)入河流和湖泊

泥沙負(fù)荷是水生系統(tǒng)中影響最深遠(yuǎn)的人為因素之一,。它會(huì)影響旅游業(yè)、漁業(yè)和生態(tài)功能等行業(yè),，準(zhǔn)確了解懸浮固體進(jìn)入和離開(kāi)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(cè)營(yíng)養(yǎng)負(fù)荷,，需要持續(xù)的覆蓋和時(shí)間分析,。

24.協(xié)助城市管理資產(chǎn)和確保安全標(biāo)準(zhǔn)

一些城市使用移動(dòng) LiDAR 來(lái)管理其資產(chǎn)并確保安全標(biāo)準(zhǔn)。每年,，城市和市政當(dāng)局都會(huì)頒發(fā)數(shù)以千計(jì)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(dòng)。使用移動(dòng) LiDAR 收集并將其與市政數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,，可確保施工活動(dòng)安全且得到適當(dāng)許可,。道路狀況、公用事業(yè),、廣告牌和標(biāo)志清單是資產(chǎn)管理中的其他一些遙感應(yīng)用,。

25.為水文學(xué)家使用 DEM 描繪流域

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(xué)家在研究分水嶺時(shí)對(duì)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(guò)提供準(zhǔn)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(guò) HEC 和 Geo-HMC 等軟件系統(tǒng)準(zhǔn)確表示水流路徑和貢獻(xiàn)區(qū)域。

26.防止?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)退化和喪失

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(yīng)用多年來(lái)在清查濕地方面增長(zhǎng)如此之快,。

27.利用偵察衛(wèi)星偵察敵人

軍隊(duì)正在利用衛(wèi)星圖像的力量來(lái)檢索敵人的情報(bào),。至于遙感應(yīng)用，偵察衛(wèi)星一直可以追溯到 1950 年代的美國(guó) Corona 計(jì)劃,。其目的是在戰(zhàn)后監(jiān)視蘇聯(lián)和中國(guó),，但是衛(wèi)星從拍照和跳傘到地面已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段路。

28.在發(fā)生致命事故后尋找飛機(jī)并挽救生命

在所有的遙感應(yīng)用中,，可能沒(méi)有比搜救救人更觸動(dòng)人心的了,。每天有數(shù)百顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，每個(gè)人都有自己的救生能力,，但前提是在正確的時(shí)間和地點(diǎn),，這也適用于國(guó)防和軍事用途和應(yīng)用。

29.從衛(wèi)星上錄制視頻片段

進(jìn)入市場(chǎng)的一種新的創(chuàng)新方法是衛(wèi)星視頻,。一些遙感應(yīng)用包括觀察飛機(jī)起飛/降落,、檢查高峰時(shí)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(lái)可能是遙感軟件應(yīng)用程序處理視頻，而不是靜止圖像,。

30.高光譜遙感提取礦藏

地球上有超過(guò) 4000 種天然礦物,，每一種都有自己的化學(xué)成分。這相當(dāng)于說(shuō)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(yīng)用具有一定的可預(yù)測(cè)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。

31.研究地球表面的地質(zhì)學(xué)

地質(zhì)學(xué)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(dòng)物都受到巖石,、材料和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的影響，所有這些都起源于地質(zhì)學(xué),。地質(zhì)學(xué)中的一些遙感應(yīng)用包括基巖,、巖性和構(gòu)造測(cè)繪。多光譜光譜反射率提供了有關(guān)巖石成分的寶貴信息,，而雷達(dá)也可用于研究表面粗糙度,。

32.利用 3D 映射測(cè)量鈾濃縮站點(diǎn)的體積差異

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(gè) 3d 衛(wèi)星圖像以了解三維變化檢測(cè),，使用五顆衛(wèi)星采集和 3d 測(cè)繪系統(tǒng)，成功繪制了伊朗鈾濃縮場(chǎng)的體積差異圖,。

33.提供底圖供視覺(jué)參考并協(xié)助地圖閱讀器定位

正射影像提供了焦點(diǎn)和周?chē)鷧^(qū)域的大量細(xì)節(jié),。地圖總是傳達(dá)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(lái)源太多了，例如 Bing,、Google,、Open Street Maps 和 NASA 的 Globeview。

34.利用 GRACE 衛(wèi)星測(cè)量重力

這可能是列表中最巧妙的遙感應(yīng)用程序之一,，測(cè)量重力,。NASA 的重力恢復(fù)和氣候?qū)嶒?yàn) (GRACE)由兩顆位于同一軌道且相距約 220 公里的衛(wèi)星組成。當(dāng)領(lǐng)先的衛(wèi)星速度增加時(shí),，這意味著引力更大,。如果領(lǐng)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(lái)測(cè)量的,。結(jié)果是迄今為止最準(zhǔn)確的重力測(cè)量結(jié)果。

35.利用 Google Earth,、Bing Maps 和 OpenStreetMaps 等地圖服務(wù)轉(zhuǎn)動(dòng)地球

誰(shuí)不喜歡在 Google 地球上旋轉(zhuǎn)地球,？Google Earth 提供了一個(gè)免費(fèi)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(shuí)會(huì)想到可以在自己舒適的家中吃著玉米片環(huán)游世界。

36.為海洋生物和環(huán)境保護(hù)檢測(cè)溢油

石油泄漏對(duì)海洋生物和周?chē)h(huán)境有著深遠(yuǎn)的影響,。漏油需要快速反應(yīng),，這樣油才不會(huì)散開(kāi)。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(yùn)動(dòng)的方向和速度。該計(jì)算機(jī)模型使用海流,、海洋和天氣預(yù)報(bào),，也是通過(guò)遙感獲得的。

37.流行病學(xué)中預(yù)防疾病傳播

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(xué)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(xué)和地理學(xué)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(lǐng)域的遙感應(yīng)用使用這些遙感數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型來(lái)了解流行病學(xué)過(guò)程。

38.利用無(wú)人機(jī)清查和評(píng)估農(nóng)村道路狀況

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(guò)遙感與GIS的結(jié)合,，無(wú)人機(jī)正在為未鋪砌道路的坑洼檢測(cè)、搓板分析,、路拱狀況等提供答案,。憑借厘米精度，可以評(píng)估和清點(diǎn)鄉(xiāng)村道路狀況,，從而節(jié)省時(shí)間和金錢(qián),。

39.無(wú)人駕駛（自動(dòng)駕駛汽車(chē)）

如果谷歌的自動(dòng)駕駛汽車(chē)被警察攔下，它會(huì)如何反應(yīng),？汽車(chē)背后的第一個(gè)秘密是激光雷達(dá),，它可以檢測(cè)行人、騎自行車(chē)的人,、停車(chē)標(biāo)志和其他障礙物,。將其與 GPS、慣性測(cè)量和一個(gè)非常復(fù)雜的軟件結(jié)合在一起,，就擁有了一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē),。

40.預(yù)報(bào)天氣以警告自然災(zāi)害

天氣預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)等遙感應(yīng)用對(duì)于企業(yè)、運(yùn)動(dòng)員和游客來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,。1975 年,，地球靜止運(yùn)行環(huán)境衛(wèi)星 (GOES-1) 開(kāi)始收集風(fēng),、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(jìn)了時(shí)間、光譜,、空間和輻射分辨率,。