微波遥感 感知无限

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本作品为“科普中国-科技前沿大师谈”原创

       人造卫星、载人航天、探月工程这三大具有里程碑意义的工程，都与一项至关重要的应用技术相关——微波遥感技术。这项技术让天气预报变得更加精准及时，城市规划更加合理有序，深海资源的探测开发也更加科学高效。那么什么是微波遥感技术？它是如何诞生和发展而来的？它有哪些前沿研究方向？中国工程院院士姜景山从多方面解读微波遥感技术。

遥感的起源

遥感技术兴起于20世纪60年代，最早是用于军事侦察。随着科学技术的发展，遥感技术开始广泛应用于气象预报、自然灾害监测、环境监测、海洋资源探测等多个领域，成为从空中俯瞰大地、感知地球信息的“千里眼”。姜景山称，卫星所处位置高、视野宽阔，能够不断地对地球进行观测，这一观测叫做对地观测，后来钱学森将这一遥远的勘测感知称为遥感。

微波遥感技术有哪几类？

如今，遥感技术已经成为对地观测和空间探测的重要手段，即使在遥远的太空，人类也可以利用传感器对物体的电磁波辐射、反射特性与回波信号对地球进行探测。根据传感器工作、数据获取及成相机理，遥感一般可分为光学、微波和激光雷达三大类。

微波遥感的特点与技术应用

姜景山表示，在电磁波里面，微波比可见光、红外的频率低、波长长。可见光观测的最大优势是分辨率高，看得细致。但它存在很大的局限性，需要在白天有阳光且没有云层的时候才能监测到信息。所以可见光观测地球要看天气状况，并不稳定。增加红外会使观测时间增长，但仍具有一定局限性，刮风下雨会影响观测。想要达到更长时间的观测，必须利用微波。

微波具有很强的穿透能力，而且不需要光照条件，不受或很少受云、雨、雾的影响，可以全天候、全天时地取得图像和数据，由此弥补了光学遥感器的缺点。微波遥感技术在气象预测、灾害监测等方面发挥了重大作用，也成为各国竞相开发研究的热点。

遥感最大的优势即所处位置高、视野宽阔。姜景山说，利用遥感手段监测地球生态环境和自然灾害，准确率能得到大幅提高。

我国微波遥感的发展

2002年，搭载“多模态微波遥感系统”的神舟四号飞船成功发射，实现了中国航天微波遥感零的突破。2006年中国遥感卫星一号成功发射和运行。随后，探月卫星、风云三号、海洋二号等多种载有微波遥感器的轨道飞行器相继发射，我国的微波遥感已经跻身国际先进行列。

前沿研究方向

姜景山表示，海洋是微波遥感的重点研究方向之一，分为海面和海底两个方面。海洋是随时变化的，其灾难、交通、资源只有在更高的位置才能看得更宽。通过微波遥感探测技术，会将海底的一些现象反映到表面，有助于获得海洋的动态信息。若将来建立了海洋的动态信息库，其将会为人类的发展做出很大的贡献。

坐地日行八万里，巡天遥看一千河。微波遥感技术的应用已经渗透到我们生活的方方面面。随着科学技术的不断发展，微波遥感技术正将人类的视觉、听觉、触觉的感知能力无限延伸，让人类看得更远、听得更远、走得更远。

来源：新华网科普（版权归作者及刊载媒体所有）

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编辑 / 呼慧珊   审核 / 杨长龙 杨志如

指导：万剑华教授(微信号wjh18266613129)