遥感的49个应用和用例

遥感的应用已经深入到国民经济的各个领域。 本文将介绍遥感的49个应用和用例，供大家参考。

1.利用 GRACE 卫星测量重力

这是50个应用中最简洁的遥感应用程序之一——测量重力。 GRACE 代表重力恢复和气候实验。 GRACE 由两颗在同一轨道上相距约 220 公里的卫星组成。 当领先的卫星速度增加时，这意味着引力更大。 如果领先的卫星减速， 这意味着引力较小， 该引力是使用从一颗卫星到另一颗卫星的微波脉冲来测量的， 因此最终结果是迄今为止最准确的重力测量结果。

2.利用摄影测量法推导高程和等高线

摄影测量可以追溯到十九世纪中叶。 它用于通过测量对象之间的距离来查找对象的几何属性。 它在 GIS 中的一些衍生产品包括等高线测绘、表面模型、体积测量和 3d 测绘。 它还用于其他领域， 例如犯罪现场测绘、考古发掘和建筑。

3.从另一个角度看北极光

当来自太阳的带电粒子被地球磁场捕获时， 它们会猛烈撞击大气中的气体， 看到的不同颜色来自不同的气体。 如已从地面观看过北极光， 也可尝试从高处观看。 最超现实的视频之一是观看国际空间站的北极光视图。

4.比较过去和现在与人类影响的变化

Landsat 任务是有史以来运行时间最长的地球观测任务。 它的数字记录可以追溯到 1970 年代。 如果我们想了解景观变化， Landsat 任务则会及时提供快照， 可以为子孙后代学习和了解过去。 石油泄漏、森林砍伐、战争、化学品泄漏、死区、烟雾都是非自然的、人为的灾难。 所有这些都是可以预防的， 并可以从太空中看到。

5.规划最佳电信网络容量

据估计，现在世界上 87% 的人口都在使用移动设备。 这个行业惊人的增长速度需要为优化网络容量进行广泛的规划。 电信公司正在使用遥感作为一种具有成本效益的方式来优化容量需求。 因此可以通过适当的天线类型、位置和方向来扩大射频覆盖范围， 对卫星衍生的地形、土地使用和环境因素进行建模， 以实现最佳网络容量。

6.跟踪流离失所的难民以帮助提供援助和服务

跟踪难民和营地状况的解决方案是使用卫星图像。 联合国难民事务高级专员办事处 (UNHCR) 希望向汤戈的苏丹难民提供援助和服务。 他们需要清楚地了解通戈难民营的情况。 联合国难民署使用卫星图像绘制了难民涌入、农业、水路和基础设施的地图。 因此，难民署能够更好地管理援助并在需要时提供援助。

7.覆盖大部分地面以寻找道路裂缝

一些建设性的建议是用遥感数据覆盖更多的领域， 加利福尼亚州索尔万市非常重视道路管理问题。 在一个完整的镜头中， 公共工程使用卫星图像定位损坏的路面。 公众能够得到最好的服务， 因此工作人员可以确切地知道哪些道路急需维修。

8.购买房地产时获得自上而下的视图

当在市场上购买房屋时， 我们希望能够全面了解房产和周边地区。 学校、购物区和公园都是潜在买家在购房前有兴趣了解的。 这就是为什么在房地产中使用卫星图像一直是一个真正的增长部分。

它还允许购房过程中的每个人都有一个自上而下的视图。 估价师、保险公司和贷方可以通过互联网的便利快速了解房屋情况。

9.保持警惕以防止未来发生暴行

暴行往往导致环境改变、建筑物毁坏和人口迁移。 它们可能发生在军事政权限制进入的秘密地区， 由于这些原因， 遥感应用程序和图像正在密切关注残暴行为。

GTHR（人权地理空间技术）正在使用这种方法来帮助受害者。 具体而言，卫星遥感提供了法律证据， 有助于实地协调和预防未来的非法活动。

10.在印度设计提升式供水灌溉系统

提升式灌溉系统可以改善农业和其他行业的供水。 规划提升式灌溉系统的设计需要广泛的数据。 卫星立体图像对和摄影测量对于生成数字地形模型等数据集有着特别的作用， 工程师们可以在开始施工前全面了解地面情况。

11.利用 3d 绘图测量铀浓缩站点的体积差异

SAAB 的 Vricon 快速 3D 绘图系统是真正让数据栩栩如生的方法， 可以组合多个 3d 卫星图像以了解三维变化检测。 利用五颗卫星采集和 3d 绘图系统， 成功绘制了伊朗铀浓缩场的体积差异图。

12.利用底图帮助提供清洁饮用水

水是生命最基本的需要， 然而近 10 亿人没有干净的饮用水。 解决这个问题的第一步是确定需要水的区域， 高空间分辨率卫星图像可以真正区分缺水地区。

这是行动计划的起点。 基本地图等简单的遥感应用程序可以通过确定何处以及谁需要水等基本资源， 从而对数百万人的生活产生积极影响。

13.利用热遥感监测活火山

当来自上地幔的热熔岩到达地表时， 火山就形成了， 火山爆发对人类和周围环境都是危险的， 地球上约有 600 多座活火山。 火山通常难以接近， 这使得热和中红外等遥感应用成为了解火山活动的清晰解决方案。 AVHRR 和 MODIS 是火山监测的主要候选者。

14.用干涉测量法清查潜在的滑坡

滑坡在灾害研究中的代表性往往不足。 但每年在美国， 山体滑坡都会造成人员伤亡和数十亿美元的损失。 盘点潜在滑坡的第一步是使用带坡度的立体和光学图像。 滑坡不稳定的触发因素有很多：地震、侵蚀、排水不畅等等。 InSAR 可以为山体滑坡提供早期预警信号， 它可以很好地测量地表位移。

15.捕鱼和提高渔业的长期可持续性

从卫星的角度来看， 海里有很多鱼。 卫星监测海面温度和海洋颜色， 它们可以指示特定鱼类。 遥感数据的俯视图可以与当地渔民交流。 渔民利用这些信息实时节省时间和燃料。 在渔业和海洋环境的遥感应用方面， 可以绘制对水产养殖有害的藻华。 这提高了整体的长期可持续性。

16.跟踪候鸟的远距离并检查它们的流行情况

鸟类长途跋涉寻找食物、气候和繁殖地。 轻型 GPS 遥测只是用于了解鸟类迁徙地点的工具之一。 随着森林变得越来越有限， 迁徙模式对野生动物管理者来说很重要。

LiDAR、多光谱和雷达等遥感应用可以显示垂直结构和物候等森林特性。 栖息地适宜性模型使用这些森林特性预测鸟类的流行。

17.预防流行病学中的疾病传播

流行病学和地理学有着明显的联系。 有些疾病最适合气候、土地利用和空气。 健康领域的遥感应用使用这些遥感数据和预测模型来了解流行病学过程。

18.从卫星录制视频片段

进入市场的一种新的创新方法是卫星视频。 一些遥感应用包括观察飞机起飞、降落、检查高峰时段交通和监视您的周围环境， 比如邻居。 这些都可以在自己舒适的家中完成， 所有电影镜头均由卫星提供。 未来可能是遥感软件应用程序处理视频， 而不是静止图像。

19.量化地震后的损失

地震的后果可能是灾难性的， 有时难以评估。 但是地震评估对于救援人员来说是必不可少的， 需要快速准确地完成。 使用变化检测（地震前和地震后）的基于对象的图像分类是获得损害评估的快速方法。 灾害评估中的其他遥感应用包括建筑物和数字表面模型的投射阴影。

20.将地球视为艺术杰作

通常一些最令人叹为观止的景色来自太空。 美国宇航局 75 页的太空地球图像集就是这方面的证据， 地球观测图像的集合取自 Terra、Landsat、EO-1 和 Aqua 卫星。 在这幅地球艺术杰作中， 可以找到海洋、大气和陆地特征的一些最有趣的图案和几何形状。

21.鸟瞰斜视图轻松识别建筑物

人们对鸟瞰斜视有某种不可抗拒的吸引力。 Pictometry 是倾斜图像摄影的专家。 其背后的逻辑是， 当以 45 度角观察世界时， 更容易识别陆地特征（例如从飞机窗口）。 这就是 Google 和 Bing 地图将此功能添加到其界面的原因。

22.绘制海底的奥秘

在这个时代， 我们已经绘制了世界上大部分地区的地图。 世界触手可及，拥有广泛的开源地图应用程序。 下一个挑战是绘制海底地图， ESA 的 CryoSat-2 和 NASA 的 Jason-1 卫星拼凑出了最完整的海底和底层特征图片。 地心引力揭示了水下山脉和海底地形。

23.了解朝鲜的人权状况

遥感可以深入了解像朝鲜这样的隐士王国。 遥感让部分旅行者一生都看不到的东西变为可能。 鸵鸟养殖场、啤酒厂、塔楼都是朝鲜独有的。 但卫星也能让我们看到朝鲜的另一面独特景象。

24.比较从过去到现在的气候因素

了解我们的气候状况具有不可估量的重要性。 NASA 每月绘制不同的气候因素图， 以了解这些变量的变化程度。 通过这个镜头，一氧化碳、叶绿素和气溶胶大小等气候变量被映射为时间的函数。 遥感卫星包括 MODIS、CERES、AMSR-E、TRMM 和 MOPITT。 在历史上， 我们从未像今天这样了解地球的气候。

25.监测偏远地区的全球性交易情况

全球性交易是一种日益严重的国际犯罪， 人们的权利通过商业剥削而受到侵犯。 人口贩运的流动通常是非自愿的， 已使用美国国家航空航天局 (NASA) 的最新卫星图像进行跟踪。 贩卖人口的流动往往跨越国界， 而且是秘密进行的。 遥感可以克服这些障碍并为全球人口贩运提供证据。

26.评估车辆排放的燃油经济性

各国政府一直在对车辆施加压力以达到排放标准。 卫星可以监测燃油经济性和排放标准， 而来自天空的干扰最小。 多光谱遥感可以测量汽车排放物， 如 CO、HC 和 NO。人们曾想过根据行驶距离和设备维护不当收取附加费的想法。 卫星为控制机动车污染提供了绝佳机会。

27.提供大规模饥荒的预警信号

各国政府希望获得饥荒预警信号， 以便向短缺地区提供适当的粮食供应， 已经开发出饥荒预警信号， 其中包括植被生长和作物产量预测。 利用 SMAP 和 SMOS 等卫星可以更好地了解洪水和干旱。 遥感卫星从围绕轨道运行转变为推动我们对全球饥荒的理解。

28.绘制夜间区域经济活动图

夜间遥感应用在以往也被给予了热烈的评论。 辐射总量可以洞察区域经济、电力供应和收入分配。 更高的辐射度与国内生产总值相关， 也与人类福祉相比较。

29.研究地球表面的地质学

地质学是在生活中保持不变的稀有事物之一。 我们今天看到的每一种景观、植物和动物都受到岩石、物质和营养物质的影响， 都起源于地质学。 地质学中的一些遥感应用包括基岩、岩性和构造测绘。 多光谱光谱反射率提供了有关岩石成分的宝贵信息， 而雷达也可用于研究表面粗糙度。

30.评估公园的环境变化和促进生物多样性

公园的重要性毋庸置疑， 公园为大量处于危险中的动物和物种提供了家园。 它们通常禁止开发，用于露营和娱乐。 公园的规模可能很大，使其成为难以管理的资源。 随着时间的推移收集的遥感数据可以显示景观变化。 公园中的一些遥感应用包括绘制生物多样性、入侵物种和森林火灾风险图。

31.测量地球辐射收支的反照率

反照率测量反射阳光的百分比。 较暗的表面会迅速升温并吸收阳光， 像雪这样明亮的表面将大量阳光反射回大气中。 反照率是地球辐射收支的重要组成部分。 为了计算总反照率， 每种土地覆盖类型都分配了一个反照率值。 将反照率与土地覆盖类型相乘并求和以测量总反照率。

32.定位水井的地下水活动

地球被海洋、河流和湖泊等形式的水所包围。 地面上有更多的地下水， 含水层储存在地下水中。 数千口井从含水层中进行抽水， 这种水被用于农业、饮用水等。 这就是为什么了解地下水的良好空间知识很重要。 地下水活动可以通过其岩石类型、土壤、土地利用和降雨量来了解， 遥感地下水远景图用于定位井址。

33.利用土地利用变化观察城市地区的人口增长

城市规划者希望了解人口增长和分布， 以优化发展并改善公民的福祉。 可以对土地利用变化进行建模， 以准确衡量人口增长。 它不仅准确， 而且土地覆盖为城市和人口普查区域内的人口增长分布提供了更多细节。

34.密切关注生物多样性

生物多样性（biodiversity）是指一个地理位置上动植物种类繁多。 随着传感器的空间和光谱分辨率逐年提高， 遥感在生物多样性方面的应用开始发挥更大的作用。 它仍处于早期开发阶段， 但使用激光雷达的高光谱和 3d 植被结构正在取得更大的进步。

35.利用无人机清点墓地

捷克共和国实施了一个使用无人驾驶飞行器（UAV）绘制墓地地图的系统。 以 1 厘米像素分辨率捕获了超过 80,000 个坟墓。 这不仅比手动记录现场的每个墓地更快， 而且图像的数字记录仍然存在。 无人机是墓地测绘的低成本且高度准确的解决方案。

36.为古生物学家预测恐龙足迹的出现

遥感提供了了解恐龙曾经在地球上漫游确切位置的内部线索。 坎特威尔基金会列出了化石遗址出现的四个主要地理空间因素。 这四个因素是植被覆盖率、坡度、坡向和与滑坡的距离， 所有这些都可以通过遥感获得。

37.水文学家利用 DEM 描绘流域

数字高程模型确定水流在分水岭中的位置和方式。 水文学家在研究分水岭时对水文收支很感兴趣。 输入是降水、地表流量和地下水流量， 输出是蒸发蒸腾、渗透和地表径流。 遥感通过提供准确的高程数据有助于分水岭的划分。 数字高程模型用于通过 HEC 和 Geo-HMC 等软件系统准确表示溪流路径和贡献区域。

38.利用栖息地适宜性模型预测蚊子的数量

栖息地适宜性模型正在对蚊子的数量做出一些有趣的预测， 如亮度、温度等， 尤其是湿度等遥感因素与蚊子的过度出现呈正相关。 了解高浓度蚊子的位置可以指导对携带疾病的病原体工作的风险评估。

39.利用最低成本分析和植被来了解牛羚迁徙

坦桑尼亚是地球上最大规模的迁徙之一， 超过 200 万只角马在同月迁徙和产仔， 迁徙的目的是寻找食物资源。 研究表明，植被 (NDVI) 和地势（坡度）等变量是牛羚运动模式的驱动因素。 然而，降雨也可能对迁徙模式产生影响。

40.协助城市管理资产并确保安全标准

Cityscan 等公司使用移动 LiDAR 来帮助城市管理资产并确保安全标准。 每年，城市和市政当局都会颁发数以千计的建筑许可证。 如此庞大的许可证数量使城市难以管理活动。 利用移动 LiDAR 收集并将其与市政数据进行比较， Cityscan 可确保施工活动安全且得到适当许可。 道路状况、公用事业、广告牌和标志清单是资产管理中的其他一些遥感应用。

41.计算积雪深度

积雪是指长时间积雪， 当雪融化时，它们流入河流。 这就是为什么积雪成为防洪和饮用水信息的重要来源。 可以想象，测量积雪深度非常困难。 NASA 在使用 LiDAR 和光谱仪测量反照率和积雪深度方面取得了最大的成功。 这两个变量都解释了阳光的吸收和融雪速度。

42.规划滑雪道等方面数据

在加拿大和俄罗斯等国家， 领土辽阔， 一年中的大部分时间温度低于冰点， 多山的地形非常适合滑雪。 但是有这么多的场地可供选择， 选址就更加困难了。 这就是为什么娱乐规划者正在转向激光技术来规划滑雪胜地的位置。 坡向数据是指山坡面向的水平方向， 角度越大，黑色菱形滑道越多。

43.提高空中交通管制的效率和安全性

空中交通管制从地面指挥飞机以防止碰撞并改善交通流量。 不幸的是， 在低效路线上浪费了过多的资金。 下一代空中交通从基于地面的雷达转向基于卫星的 GPS 系统。 新的空中交通管制系统旨在改善航线、减少交通延误并节省资金。 同时还有助于飞机更快着陆， 并通过使用卫星帮助导航天气。

44.自动发现未申报的核电站

国际原子能协会计划核实是否存在未申报的核电站。 一个典型的核电站包含至少一个循环冷却塔， 可能会释放出热排放物。 核电站也位于水体附近， 并且通常与公路或铁路相连。 鉴于这组标准， 利用基于对象的分类和多光谱图像旨在自动搜索未申报的核电站。

45.缩小对失踪尸体的搜索范围

遥感可以节省寻找失踪人员的时间、金钱和人力。 犯罪侦探希望在开始调查之前缩小搜索范围， 遥感工具可以搜索区域并发现地面上的异常情况。 这可能包括犯罪现场本身的任何事物。 如果对搜索位置有一个大概的了解， 这确实可以节省时间。

46.通过观察浮动油顶油罐来监测石油储量

从空中监测石油储量所需要的只是一些几何学和一些高分辨率的图像。 油罐通常是带有浮顶罐的圆形， 以防止蒸发损失。 卫星可以查看相对于浮顶投射了多少阴影。 更多的阴影意味着更少的石油储备。 像这样的遥感应用利用卫星图像， 而无需物理测量每个油箱。

47.在地图上寻找鬼城

一些最奇特的卫星​​图像显示了公寓、购物中心和其他设施的建设情况。 但实际上没有人住在那里。 经济学家将目光投向类似的地方， 以推动全球经济增长。 他们发现，如果资源被不适当地分配给没有需求的部门， 那么 GDP 和就业数字可能具有欺骗性。 卫星可以勘察并表明经济增长是真实的还是人为的。

48.利用变化检测减少交通拥堵

不断增长的人口和城市化进程导致城市中心的交通量不断增加， 交通堵塞意味着浪费燃料和时间。 地面测量系统提供极其精确的交通量， 但仅限于选定的道路。 利用变化检测来监控交通密度， 流量分析人员可以比较两个略有滞后的卫星图像， 这显示了更大图片上的交通运动情况。

49.在北极探索、保护和航行

矿产开采、天然气以及航运路线的潜在捷径， 北极可能是人类发展最后的广阔边疆之一。 海冰监测、船舶跟踪和国防等重任务使卫星成为维护北方主权的天赐良机。 如果要解决这个时代的一些重大挑战， 卫星信息至关重要。 对于气候变化、自然资源、灾害管理和环境等问题， 遥感在全球范围内提供了丰富的信息。 得到这些问题的答案， 可以做出明智的决定。

遥感为社会带来无限可能。 随着空间、光谱和时间分辨率的提高， 遥感的未来前景广阔。 如果要在不久的将来应对地球上的一些最大挑战， 那么还是需要遥感来覆盖这些挑战。