【连载】葛大庆：惯于星观天地变：体验地球自然美 | 对地观测——认识另一个视角下的地球（5）

葛大庆，雷达遥感研究所所长

中国国土资源航空物探遥感中心

《 对地观测

——认识另一个视角下的地球 》系列

第 5 篇

5. 惯于星观天地变：体验地球自然美

5.1. 体现工业艺术之美

卫星遥感的出现让人们足不出户便可俯视大地“品类之盛”，欣赏万物变化，体验自然之美，这是工业文明带给人类认知的进步！当人们跳出地球表面这座“庐山”，见识了她更多更美的面目变换之时，不仅感慨几十亿年的岁月在她脸上留下的不只有沧桑，更多的是难以言喻的神奇和美丽，她更像是上帝创造的伟大艺术品，而我们每个人都生活于其中。从艺术创作的角度来讲，遥感卫星可被视作最具现代性和科技性的创作工具之一，也可以被视作是当代工业艺术中难度最大的创作技法之一。

图26. 由哨兵-1号卫星发射升空后在轨分离效果图

卫星遥感对地观测充分体现了工业与艺术的完美结合。工业之美在于卫星设计的严谨精密，制造工艺的先进完美，外观造型的对称美观，时空基准的精确统一…，代表了航天、通信、测控、光电等多种技术的协调组合；而艺术之美则在于对地球变化之美的瞬间表达与长久刻画！我们大多数时候将卫星影像用于科学研究，却忽略了它作为一种艺术表现形式的存在。广袤的大地上每一处地物构成的光、影、色彩和形态不尽相同，戏剧性的场景、形态和契合的色彩，构成一幅幅画卷，时而抽象，时而写意。

不同于艺术家的笔墨，大自然创作的工具是风动、水流、火山活动、变质作用、沉积作用和时间！笔触之深，力道之劲，所到之处沧海桑田，让人心生敬畏！而艺术家们一直引以为自豪的创作技法、创作工具、材质、题材与之相比都黯然失色，在大自然的鬼斧神工面前，无论多么令人惊叹的创作方式，都显得过于简单。

图27.哨兵-2多光谱卫星在轨工作示意图

5.2.揭示地球自然之美

遥感影像之美不仅在于自然之美，还在于发现隐藏在自然背后的人类肉眼无法看见的美。卫星遥感影像不同于普通数码相机拍摄的影片，可以捕捉不同波长的电磁波的反射能量，可见光、近红外、热红外、微波以及紫外等范围内均可成像。而不同的物质成分在不同波长光谱下构成的影像也是不同的。因此，用肉眼在真彩色条件下只能看到物质的一部分特征，而用肉眼难以区分的物质可能在近红外热红外波长所构成的假彩色影像中表现出差异，通过数据变换处理可将这种差异突出表现。

大家最为熟悉的美国Landsat-7卫星拥有7个波段，除红绿蓝3个可见光波段外，还有1个近红外波段，2个中红外和1个热红外波段。我们目前采的机载HyMap高光谱仪可记录可见光到近红外的144个波段。我国即将发射的GF-5号卫星可获取从可见-热红外波长范围内的300多个波段的遥感影像。

图28.中东干旱地区节水农业灌溉假彩色影像（Sentinel-2a卫星，沙特阿拉伯Tubarjal。圆圈为集中灌溉系统农田）

图 29. 摩洛哥Anti-Atlas山脉

让我们体验一下由遥感卫星拍摄下来的天然艺术之作。图29显示了由8000万年前非洲大陆与欧亚大陆板块的碰撞所形成的摩洛哥Anti-Atlas山脉，蜿蜒的沉积地层记录着当时板块碰撞的巨大力量。不同的物质组成、不同程度的侵蚀构成了色彩上的差异。

图30. 火焰山与库木塔格沙漠

图30是古丝绸之路上的火焰山和库木塔格沙漠，白垩纪的红色砂岩在常年的雨水冲刷和风沙侵蚀作用下表面形成一条条沟壑如火焰一般，库木塔格沙漠是世界上唯一与城市相连的沙漠，是世界治沙史上“绿不退，沙不进”奇观的缩影，更是诠释古楼兰王国消失的最后一片圣地。

图31. 恒河三角洲地带

图31所示为恒河三角洲地区的Sundarbans，这里有世界上面积最大的红树林，为孟加拉湾飓风造成的洪水提供了重要的缓冲。如发辫一样分布的河流揭示了海陆作用与风的侵蚀力沿海岸塑造出的奇特景观，该恒河-布拉马普特拉河三角洲诸多河口的泥沙沉积物数量巨大，泥沙在水中隐约可见，河口的河流与小溪纵横交错，渠道众多，分布着广袤的森林、沼泽地和农田。