第24章 巡天遥看一千河

　　吴文虎李秋弟

　　在整个遥感系统中，卫星航测相当于人的眼睛，计算机的分析相当于人的大脑，它既是地面和地下资源的侦察兵，又是国防前线的监视哨。

　　“遥望齐州九点烟，一泓海水杯中泻”，这是唐代诗人李贺的诗句。他在想象腾空飞上九霄后，遥看地面和大海的情景。有一位现代科学家说，读李贺的诗，感到诗人似乎曾经乘坐过宇宙飞船，从太空观赏过地球。

　　“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，毛泽东的浪漫诗句则是有现代科学背景的。因为人人都在随着地球“日行八万里”——地球的地壳表面周长约4万千米，也就是8万里，地球自转一圈就是一天。

　　但是，“日行八万里”是被动的，“行”也得行，“不行”也得行，而“巡天遥看一千河”就可以从主动与被动两个方面去解释了：人自然可以在被动地“日行八万里”时仰天观看天上的银河，更可以主动地在宇宙飞船上俯看地球上的“一千河”。诗人抒情式的想象是恢弘的。

　　通过飞机或卫星从高空观测地面，获得有关资料进行分析，就是现代的遥感技术。它对于调查国土资源、加强国防都有着重要的用途。例如，装在飞机上的遥感器可以从20千米的高空观测地面上的情况，一张照片可拍摄30平方千米的地面。卫星遥感器从1000千米的高空拍摄的一张照片，可以包括185千米见方的地面景物，相当于整个海南岛的面积。一颗卫星一天可以拍摄180多张图片，每隔18天就能把整个地球拍摄一遍。航空航天遥感的大量图片信息都需要用电子计算机进行分析判读，这种分析装置叫做图像识别装置。

　　人类为了了解地球表面的资源，进而有效地加以利用，所以才试验发射地球资源卫星，发展遥感技术。自从1972年世界上第一颗地球资源卫星进入轨道以来，人类就开始利用卫星进行自然资源的普查。

　　遥感技术可以用来识别耕地面积、农作物、灌溉和施肥情况，调查可垦荒地面积、森林资源、陆地的草场、海洋渔场；也可以用来勘探石油、钾盐、铜、铀、地热资源；还可以用来监测海水油污、森林火灾、病虫害、洪水、台风等自然灾害。遥感技术能够采用对比的方法，对所选择地区的目标加以判断和识别，可以用来侦察机场、导弹基地、核武器试验场等军事设施和目标，可以用来侦察敌方军队部署情况和军事上的动向。

　　现在的技术手段，已经能够在几百千米的高空识别地面一平方米左右的目标。在卫星上安装新型的探测雷达，还可以不受云层和大气变化的干扰，把地面目标看得清清楚楚。在整个遥感系统中，卫星航测相当于人的眼睛，计算机的分析相当于人的大脑，它既是地面和地下资源的侦察兵，又是国防前线的监视哨。

　　美国的第五代照相侦察卫星叫做“锁眼号”，卫星上装有固体摄像机，采用数字传输方式，以多种方式进行自动化处理。在海湾战争时，即时监控伊拉克军队调动的就是“锁眼号”。这一代卫星为什么叫“锁眼”？据说，这是因为用它观测地面的效果，就如同通过锁眼看屋内的情景一样清晰。

　　遥感的分析需要及时处理大量遥感图片，必须采用大型高速电子计算机，因为这里的运算工作量是极大的。

　　安装在侦察飞机上的侦察与地形测绘雷达，用于侦察地面、海面的活动目标、固定目标和测绘地形。它采用一种“合成孔径天线”与计算机处理系统相结合，所以具有很高的分辨率。它获得的地形图像的清晰度已经接近了光学摄影。

　　作者简介

　　吴文虎，现任清华大学计算机系教授、博士生导师，高校计算机基础教育研究会副理事长。主要研究方向包括语音识别及语言理解、语音合成、语音信号数字处理等。

　　李秋弟，高级工程师，中国科普作家协会会员、中国摄影家协会会员，北京工程图学学会科普工作委员会副主任，中国青少年宫协会剑桥少儿ICT项目专家委员会秘书长。多年来协助清华大学吴文虎教授从事信息技术教育的普及和教学研究。

　　心香一瓣