审核专家：余涛
国际宇航科学院院士
中国科学院空天信息创新研究院研究员
博士生导师
手机导航、天气预报、自动驾驶，甚至进楼时的红外测温，看起来彼此无关，却都离不开一种共同的技术，那就是遥感。
什么是遥感？简单说，就是不必走到目标身边，利用传感器接收目标反射或发出的信息，再经过处理，了解它的状态。传感器可以搭载在卫星、飞机、无人机、汽车、地面设备，甚至水下探测器上。它主要利用电磁波，也可以利用激光、声波等信号，把人眼看不到、走不到或来不及观察的世界带回我们面前。
传感器搭载的平台有很多种，其中卫星离我们最远、覆盖范围最广。通过卫星遥感的一张图像能够讲清什么？在北京、天津一带，一张高分卫星图像曾清楚呈现西北风把灰霾吹散的过程。过去，人们要依靠地面监测和模型推算。有了遥感后，空气污染的范围、边界和变化可以被直观记录。气象卫星还会连续拍摄台风，有的静止轨道卫星每隔约10分钟更新一次图像，帮助人们判断台风的位置和移动方向。
从一幅遥感图像里，科学家通常要读出三类信息。第一类是观测对象是什么。第二类是它在哪里、有多大、以多快的速度运动。第三类是它具有怎样的温度、密度、浓度或其他物理、化学、生物特征。农田长势、洪水范围、森林火灾、城市建设、海上船只和空气污染，都可以通过这些信息被持续观测。遥感因此不只是拍照片，更是在为决策提供可测量的证据。
通过遥感获取信息。图片来源：AI生成
传感器并不只在太空。商场或车站入口的红外热成像设备，可以快速测量人体表面温度。道路上的摄像头和测速设备，能够识别车辆和交通状况。自动驾驶汽车则同时使用摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器，感知道路、车辆和障碍物，再由计算机综合判断，决定加速、减速、转弯或避让。水下探测器也能借助不同信号，发现浑浊水体中的目标。
卫星遥感正在探索服务普通人的生活。导航卫星负责确定位置，通信卫星负责传输数据，遥感卫星负责获取地表信息。三者结合，就可能形成基于位置的遥感服务。出门旅游前，可以查看道路和景区变化。去滑雪前，可以了解雪场状况。关注过敏或空气质量时，可以查看附近环境。未来，人们或许只需在手机上输入一个位置，就能调取相应的卫星观测结果。
人工智能将让遥感更高效。地球面积巨大，单靠人眼不可能逐一查看每片土地。人工智能可以在海量影像中自动寻找变化，辅助识别农田、房屋、道路和灾害，为城市管理、生态保护和应急救援提供支持。它也能把实时感知结果交给机器人，帮助机器人在道路、校园或危险区域完成工作。但人工智能的判断仍依赖可靠数据、科学模型和人的复核。
从古人想象的“千里眼”，到今天能持续观察地球的卫星，遥感让“远方”变得可知，让“看不见”变成可测量。它既是人类眼睛的延伸，也是连接卫星、手机、机器人和人工智能的重要桥梁。理解遥感，就是理解我们如何用科学认识世界、改善生活。
遥感可以辅助认识世界。图片来源：AI生成
（本文整理自第973期首都科学讲堂）
