童慶禧空间信息技术与社会可持续发展.docVIP

童庆禧：空间信息技术与社会可持续发展? 各位专家，各位老师，各位同学，我 今天谈的是关于空间信息技术和社会可持续发展的问题。首先我向大家作一个简单的说明，什么叫作空间信息技术？实际上，这个在国际上也没有一个完整的定义。 现在我们国家用得比较多的，在我们这里往往又称为地理空间信息技术，从技术层面上来看，它是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、卫星全球定位系统 （GPS）与通讯技术、网络技术的综合集成，将空间对地观测信息的获取、处理、分析、应用结为一体的信息技术体系。从目标层面来看，整个空间信息技术的主 要目标是研究并支持社会可持续发展。我们指的社会经济文化的可持续发展，体现了资源环境人口的和谐与协调，特别是在当前人类面临着严重的资源亏缺、环境恶 化、人口剧增，灾害频繁等问题下，随着它的社会功能的不断完善和提高，支持社会可持续发展的能力也就越强。经济社会的可持续发展，当然首先需要有资源环境 和人的支持，但信息也同样是一个很重要和不可或缺的方面。我们今天要谈的主要涉及空间信息技术中的遥感问题。那么什么是遥感呢？遥感就是远离目标，不直接 接触物体来感知、测量和判定该物体的物理和几何特性的现代新兴技术。遥感本身是物理学、电子学、光学、计算机科学的发展并与地学、宏观生物学等相结合的一 个集中的体现。? 遥感所利用的主要是电磁波资源。我们眼睛能感受到或看到的光线只是电磁波中非常有限的一部分，我们叫可见光。实际上 有大量的比可见光短的或长的电磁波，我们的眼睛根本感受不到。遥感采用特殊的仪器，可以利用到十分宽广的电磁波范围（图1）。比可见光短的，有紫外线；比 可见光长的叫红外线，它又可分为近红外、短波红外、中波红外，还有热红外和远红外，再长还有微波、无线电波等，它们的波长可以到几公里、数十公里、数百公 里，甚至数千公里。遥感利用电磁波，利用各种物理光学和微波仪器，从空间来观测地球。从空间观测和研究地球资源和环境，研究地球表面所发生的事件和现象已 经成为了现代地学技术的一种倾向。这张图（图2）表示了空间对地观测系统的状况。当然现在围着地球转的，绝不仅有这几颗卫星。这里面表示了三种不同的轨 道，如在数百公里上高度运行的低轨道，在几千公里上运行的中轨道，在最外层是地球同步轨道，地球同步轨道的卫星是在地球赤道平面上空约36000公里处。 在这个轨道上，卫星相对地球而言是基本静止的。例如我国的“风云二号”气象卫星、“北斗三号”导航卫星等就是地球同步轨道卫星。我们的地球实际上随时随地 都在被卫星所观测着。所以用国际上通用的一句话说，在任何时间、任何地点、对任何事件、任何人，它都可以提供对地球的观测数据和由此所分析或派生出来的信 息。? 一、遥感的任务和功能1.?空间对地观测? 所谓对地观测，就是从卫星或飞机上通过特定的技术手段对地球进行 观测。通过观测数据来判断各种地物的光谱、空间和时间的属性，定性、定量和定位地来分析地球表面的物体。同时，经过分析，把不同的物体分成不同类型，我们 经常讲物以类聚，也就是这个道理。我们经常讲的四大地物，如岩石、水体、植被、土壤等，这样一些地物实际上可以再进一步细分。就植被而言，有农作物、森 林、草场。而森林又可分为针叶林、阔叶林、混交林等。对地物进行分类是遥感非常重要的功能或任务。再进一步，遥感的一个重要功能就是要对目标进行识别。在 地球表面上，我们经常需要了解一个地物、一个现象、一个事件或一个过程是什么（What）、在什么地方（Where）和是什么时候发生的（When），也 就是所谓的“3个W”。这些都是遥感必须回答的，最终我们要判别它到底是什么东西，这无论对于民用或军用都是非常重要的。我们讲的遥感地理空间信息 （Remote?Sensing?Geospatial?Information），也就是首先要确定空间对地观测的目标和对象。遥感主要反映的是地球表 层及其所存在自然和人工地物的状况、类型、空间分布和它的变化等。这里所说的空间是什么呢？它实际上有两层含义，第一层含义，它表示从空间获得的对地观测 信息；从第二个方面来讲，它反映了地球信息的空间属性。地球上的许多信息，都具有位置或坐标性质，也有它的尺度也就是在空间上的延伸。信息的空间属性实际 上是信息的一个非常重要的特性，如果信息没有了空间属性，信息的价值就要大大打折扣。比如我们要去找一个人，如果完全不知道这个人在什么地方，或你根本不 知道他的空间位置，要找这个人就等于是大海捞针。从军事上来说，比如说只知道对方有什么目标，但完全不知道这个目标的空间位置，那么要想对这个目标实施军 事打击是无法实现的。所以我们说任何地物的空间属性是非常重要的。空间对地观测信息主要是指以影像为表征的地表的信息。这种信息具有空间特性、几何特性、 辐射特性、光谱特性和时间特性。任何