遥感的展望yaogan de zhanwang
航空摄影这种遥感技术出现得最早。特别是自从第二次世界大战以后,由于红外胶片、彩色胶片、红外假彩色胶片的出现,使航空遥感在各方面的应用得到进一步扩大和发展。1957年10月4日,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,开创了航天事业的新纪元。今天,人造卫星已形成种类繁多、用途广泛的一个大家族,其成员有侦察卫星、通信卫星、气象卫星、导航卫星、海洋卫星、陆地卫星、天文卫星、生物卫星、拦截卫星及其他科学探测卫星等。
把人类活动范围从陆地、海洋扩展到太空,是人类梦寐以求的愿望。1961年4月12日,苏联航天员加加林乘飞船首次进入太空,开始了世界载人航天的新时代。从此,百余艘载人飞船出没于太空,300余人次到太空“旅行”。从目前遥感技术的发展情况看,今后将在以下几方面有较大发展:
❶提高遥感仪器的性能,扩大遥感技术的工作范围。今后若干年内,可见光和红外波段遥感将继续发挥作用,同时微波波段的传感器,特别是具有高分辨率全天候的雷达,将逐步在很多领域发挥作用,激光遥感仪器的应用也将会得到进一步发展。以前对获取的遥感信息强调能广泛应用,今后将要发展针对不同部门的需要,获取不同的遥感信息。
❷加强信息处理能力,提高信息处理水平,是发展遥感技术和应用遥感技术的中心环节。例如,美国曾经过8年准备,发射了陆地卫星1号,但在卫星发射后的半年之内,由于信息处理工作跟不上,出现了“数据膨胀”的情况。卫星像片的信息量非常丰富,据统计一套完整的4个波段的卫星像片,就有3000多万个像元点,目前由于对卫星像片信息处理的水平低,造成信息利用不充分,今后这方面的工作需要加强。
❸建立各种类型的数据信息库。由于各种类型专门卫星的发射,遥感信息的来源愈来愈多,数量很大,又以极大速度积累。所以建立全面收集、整理、检索、存贮各种遥感数据的自动化数据库,已经提到日程上来了。目前世界上技术先进的国家,已在发展、建立数据库。例如,美国于1976年开始建立包括地质、地貌、地理、水资源等信息系统的数据库;加拿大建立的地理信息库中,已存贮了近40年的海岸平原的地理资料;瑞典是地理信息系统数据库建立较早的国家之一,包括区域统计、土地、道路、生物等地理信息系统。以上这些数据库都是自动检索的,对于合理利用资源,将进一步发挥作用。
近年来,在利用遥感资料建立地理信息系统方面,我国的科学工作者取得了可喜的成就,例如,我国科研人员和高等院校教师通力合作,于1987年建立了黄土高原资源与环境信息系统(陕西省安塞县)。这个系统吸取了国际上一些先进的地理信息系统,在人工智能方面的设计思想是由我国自行开发研制的,以知识库为基础的地理信息软件系统,除具有一般的功能外,着重发展知识库,引进专家思想,实现知识的逻辑推理、判读和联想,用图示语言和用户实现接口,因而提高了整个系统的应用深度和水平。以上几方面是遥感技术的发展动向和趋势。
空间科学的发展是非常迅速的,除进行地球资源的开发外,对太空进行广泛的探测,是人类揭示大自然奥秘的重要方面。太空探测自然由近及远,从地球的卫星——月球开始,进一步向太阳系的行星及其他卫星迈进,然后飞出太阳系,到遥远的恒星系空间。1961年美国提出将人送上月球的“阿波罗”工程,经过几十万人8年多的工作,“阿波罗”11号飞船登月舱降落在月面,航天员阿姆斯特朗和奥尔德林首次登上月球。之后又有5艘飞船登月,共12人登上月球,获得了大量宝贵资料。1961年2月苏联发射了第一个金星探测器,随后,美、苏又发射了多颗探测器,开始了对金星及其他行星的考察。对火星探测的结果,进一步研究了火星上存在生命的推测。1972年3月起,美国发射的“先驱者”10号和11号探测器,飞近木星,发回大量照片,并利用木星的引力场加速飞向土星,然后飞过海王星,越过冥王星,最后变成脱离太阳系的首批航天器……这些探测活动,促进了人类对浩瀚太空的了解,取得了具有重大意义的成果。
在太空建立适合人类长期生活和工作的基地,既是航天先驱者的理想,也是开发和利用太空的需要。自1971年苏联发射世界第一个航天站“礼炮”1号至今,进入近地轨道的有苏联的 “礼炮”号和 “和平”号等8个航天站、美国的“天空实验室”、欧洲的“空间实验室”等。它们在太空从事与科学研究、国民经济、军事等有关的探测、侦察和试验活动。
航天飞机问世是航天史上又一个重要的里程碑,它为人类自由进出太空提供了良好的交通工具。1981年4月,第一架航天飞机“哥伦比亚”号试飞成功之后,美国又先后把 “发现”号和 “大西洋”号航天飞机发射上天,并分别施放了跟踪和数据中继卫星,以及军用间谍卫星。苏联的航天科技取得新突破: 季托夫和马纳罗夫在“和平”号轨道站上连续工作和生活了近366个昼夜,证实了人类可以长期在太空工作和生活;进行了三次国际航天考察;“暴风雪”号航天飞机首次不载人飞行成功; 向火星发射了两个不载人的探测器“火卫-1”号和 “火卫-2号”。1989年9月15日苏联发射了载有2只猴子 (扎科西亚和扎比卡娅) 的“宇宙-2044”号生物卫星,猴子遨游太空返回地面后健康状况良好,同时遨游太空的老鼠、鱼及昆虫等情况也都正常。发射这颗卫星的目的,是为了研究失重和强大的宇宙辐射,对生物各种机能的影响,并找到保护有机体的有效措施。西欧的“阿丽亚娜”火箭已成为一种可靠而重要的卫星发射系统。中国的航天活动已进入世界先进的行列,用 “长征4号”火箭将“风云1号”气象卫星送入极地轨道,成为继美、苏之后第三个能独立发射太阳同步卫星的国家。我国于1988年9月7日所发射的“风云1号”极地轨道太阳同步试验气象卫星,可观测到地球表面的任何一点,并且每天飞经地球上任何一点上空的地方时间不变。这种轨道适合于气象卫星、海洋卫星、资源卫星及其他对地观测卫星。我国政府已经决定,“风云1号”气象卫星资料将对全世界公开,并欢迎各国气象部门接收和应用中国的气象卫星资料。1970年9月3日,又成功发射了第二颗“风云1号”试验气象卫星。
飞出太阳系,到宇宙中去探索自然和生命的奥秘,人类的这个愿望正在逐步实现,到那时空间遥感这门科学,将会有更大的突破。正如郭沫若在《科学的春天》一文中指出:“科学工作者同志们,请你们不要把幻想让诗人独占了,嫦娥奔月,龙宫探宝,《封神演义》上的幻想,通过科学,今天大都变成了现实。看来这些并不是什么不切实际的幻想,而是即将实现的科学预言。”