遥感教程第17-1页

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在前面的16个章节中,大部分都有这样的印象:遥感是面向应用的。但是,事实上,探测电磁辐射的传感器已经成为广泛(基础)科学研究的主要数据采集和分析设备之一。见证遥感在观察和测量我们太阳系中的行星,更重要的是,在天文学的所有其他方面都发挥了重要作用。这将在第19节和附录A中详细说明。

当作者(NMS),一位地质学家,第一次开始使用陆地卫星图像时,他被这些图像提供的地球自然景观的天气概况所震惊。他意识到,一个全新的地貌分支——地貌研究——他称之为“巨型地貌”,可以从空间图像发展而来。这导致了一个关于这个新主题的研讨会,随后,美国宇航局出版了一本美丽而内容丰富的书,“来自太空的地貌”(与小罗伯特·布莱尔合著,他在戈达德的一年休假期间加入了国家海洋管理局)。本节的前半部分试图概述巨型或“区域”地貌的优势,通过本书中的例子加以说明。下半年报告了NMS对俄勒冈州西南部克拉马斯山脉地貌的一项实际研究的主要发现,即它们的地体增生起源,其中评估了利用空间图像补充解释的有用性。


基础科学研究1:地貌学


巨型地貌定义和地貌图

本教程的主要重点是应用——遥感的实际应用,以监测条件或解决与地球环境和人造基础设施有关的问题。因此,在影响人类活动的范围内,重点是陆地和水面的状况,以及上层大气。这项监测的回报是对影响我们生活的事件(通常是不断变化的)的更好理解和互动,这些事件包括粮食生产、森林砍伐、城市扩张、矿藏开采、主要风暴的移动和严重程度、洪水、海洋营养物检测、工业选址,等等,这些都发生在两个地区。以及容易从空间观测到的局部尺度。

虽然涉及到诸如电磁辐射物理学等科学原理,但我们并未将上述涉及遥感应用的大部分类别归入“基础科学”研究的范畴。纯粹主义者可能会争辩说,有关空间“可观测”的信息,例如确定世界范围内的臭氧分布、测量海洋中的热流、观察大陆上的生物群系及其季节变化,会增加通常与基础科学有关的主题。

也许遥感对科学基础的贡献最好的例子是那些与探索行星和天文学有关的东西。同样,一些对地质性质的观察更多地属于这个“科学”领域,而不是一些应用学科。在这一节中,我们通过测量遥感是如何在地质学中创建一个新的子领域的一个重要因素来说明这一观点:全球巨型地貌。

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地貌学 研究地球(或通过外推法,任何其他行星体)固体表面在海平面以上和以下的形状或构造,涉及地形分类及其发展过程。“地层学”一词与土地形态的描述和演变密切相关。从含蓄意义上讲,从海洋到小溪的水体都是地貌过程的参与者,作为主要的形成因素,尽管它们的形状往往是短暂而平坦的。

地貌学 研究地球(或通过外推法,任何其他行星体)固体表面在海平面以上和以下的形状或构造,涉及地形分类及其发展过程。“地层学”一词与土地形态的描述和演变密切相关。从含蓄意义上讲,从海洋到小溪的水体都是地貌过程的参与者,作为主要的形成因素,尽管它们的形状往往是短暂而平坦的。

在太空时代之前,科学家们通过测绘——通常是地形(形状)和地质(结构和下伏岩石类型)以及实地观察和测量进行了大多数地貌分析。观测尺度倾向于局部或相对较小的区域。最终,航空照片成为测绘和解释的主要工具。我们通常把地貌描绘成地形图,用艺术家的素描技术来表达一个三维的倾斜角度(如上图所示,下图所示,犹他州的一部分),或者更不常见的是,作为地貌单元图(如下图所示,苏格兰的一个地区)。


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|苏格兰阿伯丁郡上迪谷详细地貌图中的选定区域。\以上苏格兰地区地貌图的关键。|

覆盖大面积区域的地貌图(按比例划分)并不常见。20世纪80年代,一个由地貌学家组成的联盟绘制了欧洲和北非的多色地图。我们在下面复制了一个地区地图的例子,显示了当时苏联科学家制作的阿拉斯加的大部分地区。我们故意让这些单位不明身份,因为它们很复杂。

|阿拉斯加一级地貌图(符号见下文)|

然而,一般来说,即使在陆地卫星和现场产品广泛提供之后,地球科学家,尤其是地理学家,也没有大规模地进行地形研究和分析。在发射后的几年内,这些卫星成像仪几乎实现了地球陆地表面的无云全球覆盖(约11000个单独的陆地卫星帧)(极地区域和一些海洋岛屿除外)。将陆地卫星或点图像组合成马赛克的能力,如南亚的一幅,如 Section 7 极大地促进了区域地貌的图形化表达。实际上,我们可以用图片而不是草图的形式来表示世界上的任何地方,这样我们就可以在真正的全球范围内看到确切的地形(通常是小尺度上最明显的特征)。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy