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2013年5月24日，中科院遥感地球所三亚卫星接收站正式揭牌，我国陆地观测卫星数据直接获取能力首次伸展到了南部海疆。三亚卫星接收站与北京密云、新疆喀什的卫星接收站一起，形成了接收国内外陆地观测卫星数据的公共服务平台。

什么是遥感？

100多年前，人类就开始尝试着从高空用相机拍摄我们所生活的地球。每当人类飞得更高，总不忘在新的高度用影像记录下地球的模样。1858年，法国人纳达尔（Nadar）驾驶气球在巴黎上空拍摄了世界上第一幅航空照片。50年后的1909年，美国的莱特（Wright）兄弟完成了首次驾驶载人动力飞机自由飞行后没几年，就带着一位摄影师飞上天，拍摄了第一卷从飞机上摄制的影像。再一个50年后的1960年，刚刚成立两年的美国宇航局（NASA）利用气象卫星TIROS-1拍摄了第一张地球的卫星照片。这些，其实就是最早的遥感。从第一张卫星遥感图片到现在，又是50多年过去了，遥感技术的现状如何？

中科院遥感地球所的牛铮研究员介绍说：“遥感，就是从一定的距离外，在不发生接触的情况下对某个事物的信息进行记录、测量和分析。其实，当我们从一个地方走过，我们眼睛、鼻子和耳朵就一直通过看、闻和听不停地搜集着周围的各种信息，对我们所处的环境做出分析判断。”所以我们每一个人都具有非常灵敏而智能的遥感能力。本文所说的遥感技术，还要狭义一些，主要是指利用电磁波信号进行的遥感（例如前面所说的照相），而不包括味道和声音等。

遥感主要分为航天（以卫星为主）遥感和航空遥感。遥感卫星地面站就是用于接收卫星下传的遥感数据。

从卫星携带的传感器来看，20世纪60～70年代，对地观测卫星携带的传感器以光学相机为主，1970年后开始出现少量的多光谱传感器。80年代主要以测量大气温度、湿度和化学成分的传感器为主。90年代是全球卫星传感器快速发展的阶段，降水和云廓线、地球辐射能量、海色测量、高空间分辨率光学成像、成像雷达等新型传感器不断出现。进入21世纪后，传感器的类型更为多样化，一些新型的传感器如激光雷达开始服务于空间对地观测，空间对地观测形成了以成像光谱技术、成像雷达技术和激光雷达技术为代表的先进对地观测技术体系。

遥感卫星地面站

遥感卫星实施观测后，需要将观测所得到的数据传送到地面以供使用。遥感卫星地面站的作用就是通过具有一定性能的天线及相关设备，将卫星向地面发送的数据准确接收和记录下来。此外，地面站还要对数据进行一系列的处理，并提取相关的信息，以供各行各业使用。

由于卫星遥感获取的数据量很大，而卫星上无法携带大型的存储设备，所以大多数卫星都是在扫描的同时就将数据发送下来，并不在卫星上存储。卫星基本上都是垂直向下对地面进行扫描的，运行到哪里就扫描到哪里。如果卫星即时发送的数据没有被接收，那么这些数据也就作废了。

1986年12月，以邓小平和美国总统卡特签订的“中美科技合作协定”为基础，我国在京郊密云建成了中国遥感卫星地面站。

由于卫星天线发射的电磁波信号数据是直线传播的，因此对于一个位于某一高度的卫星，在地面上可以“看见”它的范围是有限的。如密云站的接收范围圈，就表示只有当一颗卫星位于这个圆圈内时，密云站才可以接收到它下传的数据。

我国幅员辽阔，仅仅一个密云站无法接收覆盖全国的观测数据。因此又先后在我国最西部的喀什和最南部的三亚建设了新的接收站，尽可能地扩大接收圈的覆盖范围，具备了覆盖全国及亚洲70%面积的接收能力。目前，我国已经开始着手在东北和西南再各建一个接收站。

从卫星接收站覆盖圈图中可以看出，不同接收站的接收区域有些是重叠的。当卫星经过两个接收站覆盖圈的重叠部分时，其所下传的数据可以由任何一个站接收，结果是一样的。当卫星只经过某一个站的覆盖圈时，就只有该站可以接收卫星下传的数据了。

接收数据时，首先要依据卫星轨道参数，预报出卫星轨道的位置。在卫星接收时间到来时，天线控制单元按照事先预报的卫星位置，控制天线跟踪卫星。天线接收到卫星发射的信号后，系统就转入自动跟踪，接收和记录卫星数据。

将地面站所接收到的卫星数据经过处理后，交给各行各业的应用部门使用，这被称为数据的分发。目前世界上遥感卫星数据的分发形式大致有两种。

第一种是将数据免费、公开（如通过互联网）对外公布，任何人（或得到授权的人）都可以自由获取并使用。目前这类开放共享的数据主要是一些中等分辨率（如30米）的数据。第二种是商业化分发，即通过付费购买数据。这类数据通常分辨率较高（如几米或1米以内）。

我国的地面站目前接收的中国遥感卫星有：环境减灾卫星系列、资源一号02C卫星、资源三号卫星、实践九号卫星、高分一号卫星等；接收的国外遥感卫星有：加拿大RADARSAT-1/2、法国SPOT-5、泰国THEOS、美国LANDSAT-8等。

这些卫星可以分为两大类：光学卫星和合成孔径雷达卫星。光学卫星就类似于在高空使用光学相机拍照，获得的图像接近于我们常见的照片，比较直观；但这类卫星易受天气影响，阴雨云雾天气以及夜晚都会严重影响卫星数据的质量。雷达卫星基本不受天气影响，可以全天候成像（除了暴雨等极端恶劣天气），但在数据使用方面需要更专业的技术和知识。

北京密云站1986年建成，建有我国第一套引进的数据接收系统，以及我国中口径第一套国产化数据接收系统，数据接收范围可以覆盖全国面积的80%。

（本文发表于《科学世界》2013年第8期）