遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输、变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。

1858年世界上第一张航空像片获得后，出现的航片判读技术是现代遥感技术的雏形，由于技术上的限制，在整整一个世纪中，一直发展十分缓慢，仅仅是在航片几何处理上有很大的突破，航空摄影测量的理论和光学机械模拟测图仪器发展到比较完善的地步。

1956年世界上第一颗人造地球卫星发射成功，为遥感技术的发展创造了新的条件，科学家对随后发射的卫星上回收的成千上万张地球照片进行分析，注意到卫星摄影拍摄范围大，速度快，成本低，在短期内能重复观测，有利于监测地表的动态变化。并发现了许多在地面或近距离内无法看到的宏观自然现象。同时传感器技术长足发展，出现了多光谱扫描仪、热红外传感器和雷达成像仪等，使得获取信息所利用的电磁波谱的波长范围大大扩展，显示信息的能力增强，一些传感器的工作能力达到全日时，全天候，并且获取图像的方式更适应现代数据传输和处理的要求。计算机技术的发展和应用，使海量卫星图像数据的处理、贮存和检索快速而有效，尤其在图像的压缩、变换、复原、增强和信息提取方面，更显示了它的优越性。这样就大大突破了原先航片目视判读的狭隘性，"遥感"(Remote Sensing)这一更加广义和恰当的新名词，很自然地在二十世纪六十年代出现。

美国在"双子星座"(Gemini)，天空实验室(Skylab)和雨云(Nimbus)等卫星和宇宙飞船上进行遥感试验的基础上，1972年7月23日发射了第一颗地球资源卫星(ERTS-1)，后改称陆地卫星(LandSet)，星上载有MSS多光谱扫描仪和RBV多光谱电视摄像仪两种传感器系统，空间分辨力80米，是一颗遥感专用卫星，五年多发射下来的大量地表图像经各国科学家分析和应用，得到了大量成果，可称为遥感技术发展的第一个里程碑。

1982年美国发射的陆地卫星4号(LandSet-4)上装载的TM专题制图仪，将光谱段从MSS 4个波段增加到7个波段，空间分辨力提高到30米。1986年法国发射的Spot卫星上装载的HRV线阵列推扫式成像仪将空间分辨力提高到10米，被称为第二代遥感卫星。目前已发展到第三代遥感卫星，1konos卫星上遥感传感器空间分辨力达到1米。快鸟(Quick bird)卫星达到0.61米。

遥感技术的发展不仅仅表现在传感器空间分辨力的提高，其它各个方面发展也十分快，遥感平台由遥感卫星，宇宙飞船，航天飞机有一定时间间隔的短中期观测，发展为以国际空间站为主的多平台、多层面、长期的动态观测。还计划发射小卫星群，获取任意时相的卫星影像，以适应不同遥感监测项目的要求。遥感传感器的光谱探测能力也在急速提高，成像光谱仪的出现，能探出到地物在某些狭窄波区光谱辐射特性的差别，目前已在运行的有36个波段的MODIS成像光谱仪，未来成像光谱仪的波段个数将达到384个波段，每个波段的波长区间窄到5nm。在立体成像方面，由邻轨立体观测发展到同轨立体观测，使立体影像能在很短时间内获得，并且几何关系相对简单，处理更方便，侧视雷达立体成像和相干雷达(INSAR)的出现，使立体测量方法更多样化，同时实现全天候作业。

遥感图像处理硬件系统也从光学处理设备全面转向数字处理系统，内外存容量的迅速扩大，处理速度急速增加，使处理海量遥感数据成为现实，网络的出现将使数据实时传输和实时处理成为现实。遥感图像处理软件系统更是不断翻新，从开始的人机对话操作方式(ARIES I2S101等),发展到视窗方式(ERDAS、PCI、ENVI等)，未来将向智能化方向发展。另一个特点是与GIS集成，有代表性的是ERDAS与ARCIINFO的集成。遥感软件的组件化也是一个发展方向，遥感软件的网络化，实现遥感软件和数据资源的共享和实时传输。

大量多种分辨力遥感影像形成了影像金字塔，再加上高光谱、多时相和立体观测影像，出现海量数据，使影像的检索和处理发生困难，建立遥感影像数据库系统已迫在眼前，目前遥感影像数据的研究是以影像金字塔为主体的无缝数据库，影像数据库涉及到影像纠正、数据压缩和数据变换等理论和方法，还产生了"数据挖掘"(或知识发现)之类的新的理论和方法。为了能将海量遥感数据中的所需信息富集在少数几个特征上，又形成了多源遥感影像融合(指多种传感器、多分辨力、多波段、多时相间)的理论和方法。

在遥感图像识别和分类方面，开始大量使用统计模式识别，后来出现了结构模式识别、模糊分类、神经元网络分类，半自动人机交互分类和遥感图像识别的专家系统。但在遥感图像识别和分类中尚有许多不确定性因素尚需作深入研究。

在遥感的应用方面有大量成果，有些领域有突破性进展，总的看来是从定性分析走向定量分析，如从作物类型的识别到作物估产。另一方面是从宏观分析到微观分析，从农业生产的宏观分析如大面积干旱探测到精细农业，即用遥感方法指导和实施作物的技术管理措施。

未来要建立的数字地球是对真实地球及其相关现象数字化描述的一个虚拟地球。遥感技术将为数字地球提供动态的高分辨力、高光谱影像，用遥感影像生成的三维数字地面模型(DEM)，以及地物和环境的各种属性数据等一些数字地球中最基础的数据。

随着遥感技术日新月异的发展，尤其在许多领域里的应用有新的突破的情况下，原来的教材已不适应现在的本科教学。近五年来，我校教学改革不断深入，又创建了"遥感科学与技术"新专业，结合多年的教学经验，在这次的教材编著中，突出当今遥感的新成就，注入新内容，如遥感平台和新型传感器方面，介绍了空间站、小卫星、高空间分辨力传感器IKONOS等)、高光谱传感器(MODIS成像光谱仪等)、相干雷达(INSAR)等；在处理方法方面编入了多源遥感影像融合、数字影像镶嵌、辐射校准处理、自动分类中的新方法以及新的遥感图像处理软硬件和3S集成系统等；尤其在遥感技术应用一章中，编入了许多国内外有重大影响的遥感成果，如遥感探测南极陨石、遥感监测1998年长江特大洪水、沙尘暴、臭氧空洞、山体滑坡、大兴安岭森林火灾、南极冰川流速以及遥感方法快速修测和更新地形图等等。对于一些曾使用过一段时间的、陈旧的光学处理方法和过时的图像处理系统等被淘汰的技术不再编入本书。

本书不仅能作为攻读硕士研究生的专业参考教材，而且还可以作为本科毕业生从事遥感教学、科研和生产的指导工具。教材以讲解遥感的基本理论、成熟的已商品化的和普遍使用的遥感技术和方法为主，同时具体叙述遥感在各个领域中的应用实例，帮助学生掌握实际技能。书中还引导学生关注遥感新技术和发展趋势，紧跟国际上遥感发展的步伐。

本书共分九章，第1章"电磁波遥感物理基础"由管玉娟编写；第2章"遥感平台及运行特点"和第3章"遥感传感器及其成像原理"由倪玲编写；第4章"遥感图像数字处理的基础知识"和第8章"遥感图像自动识别分类"由潘斌编写；第5章"遥感图像几何处理和第6章"遥感图像辐射处理"由周军其编写；孙家抦教授编写了第7章"遥感图像目视判读"和第9章"遥感技术应用"，并且对全书进行了统一编审。

第1讲：0.1绪 论

第2讲：0.2绪 论

第3讲：1.1遥感物理基础

第4讲：1.2遥感物理基础

第5讲：1.3遥感物理基础

第6讲：2.1遥感平台及运行特点

第7讲：2.2遥感平台及运行特点

第8讲：2.3遥感平台及运行特点

第9讲：3.1遥感传感器及其成像原理

第10讲：3.2遥感传感器及其成像原理

第11讲：3.3遥感传感器及其成像原理

第12讲：3.4遥感传感器及其成像原理

第13讲：4.1遥感图像数字处理的基础知识

第14讲：5.1遥感图像的几何处理

第15讲：5.2遥感图像的几何处理

第16讲：5.3遥感图像的几何处理

第17讲：5.4遥感图像的几何处理

第18讲：5.5遥感图像的几何处理

第19讲：5.6遥感图像的几何处理

第20讲：5.7遥感图像的几何处理

第21讲：5.8遥感图像的几何处理

第22讲：6.1遥感图像的辐射处理

第23讲：6.2遥感图像的辐射处理

第24讲：6.3遥感图像的辐射处理

第25讲：6.4遥感图像的辐射处理

第26讲：7.1遥感图像目视判读

第27讲：7.2遥感图像目视判读

第28讲：7.3遥感图像目视判读

第29讲：7.4遥感图像目视判读

第30讲：8.1遥感图像自动识别分类

第31讲：8.2遥感图像自动识别分类

第32讲：8.3遥感图像自动识别分类

第33讲：8.4遥感图像自动识别分类

第34讲：8.5遥感图像自动识别分类

第35讲：8.6遥感图像自动识别分类

第36讲：8.7遥感图像自动识别分类

第37讲：8.8遥感图像自动识别分类

第38讲：8.9遥感图像自动识别分类

第39讲：9.1遥感技术应用

第40讲：9.2遥感技术应用