河北怀来“定量遥感地面精细试验观测区”建成 已达稳定运行状态

遥感是非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息)，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用,既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。定量遥感是从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究。物理量与几何量：定量有物体几何量(空间位置、范围与姿态)与物体物理属性参数量(物理量)。

日前，空天信息创新研究院建成怀来遥感综合试验站定量遥感地面精细试验观测区。该观测区由五大主要分系统组成：定量遥感地面试验四维轨道塔吊观测平台、可见光热红外多角度传感器集成观测系统、目标地物特性配套参数观测节点、塔基遥感数据后期处理以及数据发布数据库。

四维轨道塔吊观测平台，云台最大载荷重量达250kg，搭载各类型地面遥感试验传感器，模拟卫星和航空平台运动，用于目标地物辐射/散射特性的传感器测试及观测试验。可见光热红外塔基多角度传感器集成观测系统采用“相机倾斜安装+往返观测+直线轨迹+视场切割法”的多角度信息观测与提取方案。

观测区所采集的观测数据在怀来遥感综合试验站数据库定期发布，数据具备线上查询、申请和下载的分发能力。数据库最大的特点是对异构类型数据的管理，能够持续为新增的自动设备或者人工辅助观测数据，提供管理和分发通道。

云台是安装、固定摄像机的支撑设备，它分为固定和电动云台两种。 固定云台适用于监视范围不大的情况，在固定云台上安装好摄像机后可调整摄像机的水平和俯仰的角度，电动云台适用于对大范围进行扫描监视，它可以扩大摄像机的监视范围。全方位云台内部有两个电机，分别负责云台的上下和左右各方向的转动。云台的最大负载是指垂直方向承受的最大负载能力。摄像机的重心(包括防护罩)到云台工作面距离为50mm，该重心必须通过云台回转中心，并且与云台工作面垂直，这个中心即为云台的最大负载点，云台的承载能力是以此点作为设计计算的基准。

遥感系统主要由以下四大部分组成：

1、信息源 信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。

2、信息获取 信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等; 传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。

3、信息处理 信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。

4、信息应用 信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有: 军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。

遥感传感器用来远距离检测地物和环境所辐射或反射的电磁波的仪器。遥感器通常安装在各种不同类型和不同高度的(如飞机、高空气球和航天器)上一切物体都在不断地发射和吸收电磁波。向外发射电磁波的现象通常称为热辐射。辐射强度与物体的温度和其他物理性质有关，并且是按波长分布的。一切物体都能反射外界来的、照射在它表面上的电磁波，反射强度与物体的性质有关。利用各种波段的不同的遥感器可以接收这种辐射的或反射的电磁波，经过处理和分析,有可能反应出物体的某些特征,借以识别物体。遥感器的组成无论哪一种传感器，它们基本是由收集系统、探测系统,信息转化系统和记录系统四部分组成。

角度传感器能感受被测角度并转换成可用输出信号的传感器。角度传感器通常也即旋转编码器，内部在轴上安装有光栅，通过轴的旋转，切割光栅。传感器测量方位角是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，是一种两面角，即午圈所在的平面与通过天体所在的地平经圈平面的夹角，以午圈所在的平面为起始面，按顺时针方向度量。方位的度量亦可在地平圈上进行，以南点为起算点，由南点开始按顺时针方向计量。

卫星模拟器能够模拟星载测控分系统的性能，并能模拟卫星飞行姿态、轨道动力学过程和各测控弧段的卫星全帧遥测信息流变化过程的设备。卫星模拟器由模拟应答机和姿态轨道仿真器两部分组成。模拟应答机包括接收机(载波调谐)、发射机(载波调制)、静噪控制电路、测距转发、遥测终端(含遥测参数仿真)、遥控终端等。而姿态轨道仿真器则由仿真计算机及输入/输出接口电路等组成，可仿真在姿态控制系统控制下卫星的姿态与轨道运动。仿真器与模拟应答机在视频接口。仿真器接收遥控终端解调输出的指令码，仿真出姿态控制系统的工作状态、卫星姿态及其他工程参数，再以PCM编码形式送遥测终端，进行副载波视频调制，经发射机载波调制、放大，由发射信道、天线发送至地面。卫星信号模拟器功能强大，应用也非常的广泛，它可以产生高动态导航信号，检验接收机的捕获跟踪性能;也可以产生特定导航信号，验证测试方案的可行性;还可以作为比较标准，检验导航接收机的动态测量精度等。

延伸阅读：

常见的遥感器的种类

1、紫外遥感器

使用近紫外波段，波长选在0.3～0.4微米范围内。常用的紫外遥感器有紫外摄影机和紫外扫描仪两种。近紫外波段的多光谱照相机也属于这一类。

2、可见光遥感器

接收地物反射的可见光,波长选在0.38～0.76微米范围内。这类遥感器包括各种常规照相机，以及可见光波段的多光谱照相机、多光谱扫描仪和电荷耦合器件(CCD)扫描仪等;此外，还包括以及可见光波段的激光高度计和激光扫描仪等。

3、红外遥感器

接收地物和环境辐射的或反射的红外波段的电磁波已使用的波段约在0.7～14微米范围内。其中0.7～2.5微米波长称为反射红外波段，如红外摄影机采用的波段(0.7～0.9微米)，多光谱照相机中的近红外波段,“陆地卫星”上多光谱扫描仪(MSS)中的第6波段(0.7～0.8微米)和第7波段(0.8～1.1微米)，专题制图仪(TM)中的第 4波段(0.76～0.9微米)、第5波段(1.55～1.75微米)和第 7波段(2.08～2.35微米)等3～14微米波长称为热红外波段。机载红外辐射计和红外行扫描仪，“陆地卫星”4号和5号上多光谱扫描仪中第8波段(10.2～12.6微米)和专题制图仪的第6波段(10.4～12.5微米)等部分，都属热红外波段。

4、微波遥感器

通常有微波辐射计、散射计、高度计、真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达等。按记录数据的不同形式划分，遥感器又可分为成像遥感器和非成像遥感器两类。成像遥感器又细分为摄影式成像遥感器和扫描式成像遥感器两种。按遥感器本身是否带有探测用的电磁波发射源来划分，遥感器分为有源(主动式)遥感器和无源(被动式)遥感器两类。还有更多的检测环境信息的仪器也可称为遥感器，如声纳、大气遥感中常用的安装在地面的微波辐射计和气象雷达，以及正在研制中的超短脉冲地下探测器等。

新闻来源：中国科学院空天信息创新研究院