“千里眼”是中國(guó)的一個(gè)神話人物,，人們常把高分辨率航天相機(jī)比喻成千里眼,。其實(shí)，航天用的可見光遙感相機(jī),，從原理上講,，和我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫恼障鄼C(jī)沒有本質(zhì)的區(qū)別。理論上講,，加長(zhǎng)焦距,，加大通光口徑，就可以提高相機(jī)的成像分辨率和成像清晰度,。但是,，要在幾百乃至上千千米的距離上獲得高清晰度的地面照片，就不是件容易的事了?，F(xiàn)代先進(jìn)的航天遙感相機(jī),，焦距都在幾米到十幾米，通光口徑很大,，幾米粗的主鏡頭就像大炮筒子,。制造這類龐然大物,需要眾多現(xiàn)代高科技的完美結(jié)合，包括光學(xué),、材料,、器件、電子學(xué)和高精密的制造工藝等,，因此是一個(gè)國(guó)家高科技水平的象征,。
說航天可見光相機(jī)是千里眼，但它還有看不到的“盲區(qū)” ,。
比如說,，被觀測(cè)目標(biāo)處在陰暗處，被云,、霧,、偽裝物遮擋，或者是在黑夜等,，由于沒有光照或光照不足,，可見光相機(jī)都會(huì)看不到。其實(shí),，真正能夠像神話人物“千里眼”一樣,，站在空中就能看到“姜子牙辦公桌”的，是現(xiàn)代光譜遙感和微波遙感技術(shù),，那才是入木三分的千里眼,。如今，形形色色的空間遙感器已經(jīng)成為載人航天應(yīng)用的重要技術(shù)裝備，形成了一個(gè)龐大的空間遙感器家族,。
?。?）什么是光譜太陽給地球帶來光和熱，地球上的萬物在吸收太陽能量的同時(shí),，其物理,、化學(xué)和生物運(yùn)動(dòng)過程時(shí)時(shí)刻刻都在反射和輻射出光和熱。人們通過眼睛接收到物體反射的光線,，就能感知到物體的表面形態(tài),，但是人眼無法感知物體反射或輻射的全部光線，只能夠感知光的一部分,，這部分光就被稱為“可見光” ,。普通照相機(jī)的基本原理，就是利用這些能夠看見的光線,，將物體成像于照相底片上,。顯然，那些人眼無法看見的,，同樣含有大量信息的光線卻無法獲取,。
現(xiàn)代物理學(xué)研究證明，光實(shí)際上是一種電磁輻射,，光,、無線電波和射線，它們之間的區(qū)別僅僅是波長(zhǎng)不同,，或者是光子的能量不同,。物理學(xué)上把波長(zhǎng)大于0.1毫米的電磁波劃為無線電波波段，把0.1毫米到0.76微米的電磁波稱為紅外波波段,，0.76～0.38微米稱為可見光波段,，0.38微 米到50埃（1埃=10-10 米）稱為紫外波段，再往下就是X射線（50～0.04埃）和射線（0.04～0.001 1埃）,。由此看出,，可見光僅僅是全頻譜電磁波當(dāng)中的一部分，一張普通的可見光照片,，無法全面反映被觀測(cè)物體的全部信息,。事實(shí)上，隨著被觀測(cè)對(duì)象形態(tài)變化,、物質(zhì)成分,、組織結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育的不同,，反射或 輻射的光譜（即各種波長(zhǎng)能量）是不同的,，有 時(shí)甚至是變化的,。針對(duì)這一現(xiàn)象，早在20世紀(jì)50年代,，就有科學(xué)家提出利用光譜探測(cè)來收集被觀測(cè)物體的全部信息,。20世紀(jì)70～80年代，隨著光電子技術(shù)的突破和應(yīng)用,，各類光譜探測(cè)設(shè)備相繼問世，光譜才真正成為能夠被人類利用的資源,。
?。?）什么是光譜探測(cè)技術(shù)光譜探測(cè)就是采用現(xiàn)代分光技術(shù)，把物體反射或輻射的光分成多個(gè)譜段接收,，并轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)予以記錄,，對(duì)所獲取的遙感信息，利用積累的知識(shí),，來判斷該物體物理,、化學(xué)乃至生物特征。例如,，對(duì)于一個(gè)物體,，哪怕是在沒有陽光的黑夜，只要能夠探測(cè)到它的紅外輻射及變化,，就可以顯示出它的形態(tài)和溫度變化情況,。如果該物體中含有某種物質(zhì)成分，那么它在某些特征頻譜上就會(huì)有較強(qiáng)的輻射,。獲得了該物體的特征譜線,，
就能夠精細(xì)識(shí)別被觀測(cè)物體的組成和性質(zhì)。
成像型光譜探測(cè)設(shè)備與一般可見光相機(jī)的區(qū)別,，就在于它是一種圖譜合一的探測(cè)器,，其突出優(yōu)點(diǎn)是能夠獲得一般可見光相機(jī)無法觀測(cè)到或無法分離的信息。實(shí)際應(yīng)用中,，一臺(tái)光譜探測(cè)器能夠?qū)讉€(gè),、幾十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)感興趣的單獨(dú)譜段或連續(xù)譜段進(jìn)行成像探測(cè)，以獲取更豐富的物體信息,。在處理這些信息時(shí),，譜儀獲得的遙感圖像以針對(duì)某項(xiàng)特殊用途，單獨(dú)提取一個(gè)譜段的信息,，也可以把多個(gè)波段的信息疊合起來綜合分析或成像,。根據(jù)需要，光譜遙感既可以用于較小范圍的精細(xì)探測(cè),， 也可以用于宏觀的大范圍全景探測(cè),。
利用載人飛船軌道高,、視場(chǎng)范圍大的優(yōu)勢(shì)和光譜探測(cè)設(shè)備的強(qiáng)大功能進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)，可以精細(xì)地感知地球上的各種細(xì)節(jié),，例如陸地的土壤成分和含水量,、土地沙漠化程度、礦產(chǎn)資源分布,、森林植被,、農(nóng)作物生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)及產(chǎn)量估計(jì)、江河湖海的泥沙淤積,、水質(zhì)污染變化,、地球低層大氣運(yùn)動(dòng)、云層變化,、空氣質(zhì)量及環(huán)境污染等,。同樣，光譜探測(cè)技術(shù)也可以用于部分 空間環(huán)境,、空間物理和空間天文研究領(lǐng)域,。
（3）微波遙感的特點(diǎn)微波遙感是20世紀(jì)后期發(fā)展起來的新一代先進(jìn)航天遙感技術(shù),。
1888年,，物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波，為無線電通信開辟了道路,。19世紀(jì)末無線電的發(fā)送,、接收技術(shù)和20世紀(jì)初電子管的發(fā)明，帶來了20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),。20世紀(jì)80年代微波遙感技術(shù)的出現(xiàn),，使人類在利用電磁波無線電頻段遙感上實(shí)現(xiàn)了重大跨越。
地球上各種物體對(duì)外來的微波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生反射,，而且物體本身也具有微波輻射能力,。微波遙感就是通過探測(cè)物體對(duì)微波的反射或自身的微波輻射，來感知物體形態(tài)和結(jié)構(gòu)組織的,。
由于微波具有很好的穿透能力,，故具有全天候、全天時(shí)的特點(diǎn),，不受云層,、 濃霧等天氣的影響，也不受日夜光照條件變化的限制,。這些特點(diǎn)正好彌補(bǔ)了光學(xué)遙感器的缺點(diǎn),，因此成
為航天遙感器的新寵和各國(guó)競(jìng)相開發(fā)研究的熱點(diǎn)。
根據(jù)工作原理的不同,，微波遙感設(shè)備可以分為兩大類,，一類是主動(dòng)遙感器,，即探測(cè)設(shè)備主動(dòng)發(fā)射微波信號(hào)，然后再接收被探測(cè)目標(biāo)反射或散射的信號(hào)來感知被探測(cè)目標(biāo),，其工作原理類似大家熟知的雷達(dá),。另一類是被動(dòng)遙感器，其工作原理類似于光譜探測(cè)設(shè)備,，即采用高靈敏度的微波接收技術(shù),，接收目標(biāo)本身微弱的微波輻射信號(hào)。目前世界上的主動(dòng)微波遙感器有微波散射計(jì),、微波高度計(jì),、合成孔徑雷達(dá)（SAR）和真實(shí)孔徑雷達(dá)等，被動(dòng)遙感器主要是微波輻射計(jì),。