“千里眼”是中國的一個神話人物，人們常把高分辨率航天相機比喻成千里眼。其實，航天用的可見光遙感相機，從原理上講，和我們日常生活中使用的照相機沒有本質的區別。理論上講，加長焦距，加大通光口徑，就可以提高相機的成像分辨率和成像清晰度。但是，要在幾百乃至上千千米的距離上獲得高清晰度的地面照片，就不是件容易的事了。現代先進的航天遙感相機，焦距都在幾米到十幾米，通光口徑很大，幾米粗的主鏡頭就像大炮筒子。制造這類龐然大物,需要眾多現代高科技的完美結合，包括光學、材料、器件、電子學和高精密的制造工藝等，因此是一個國家高科技水平的象征。

　　說航天可見光相機是千里眼，但它還有看不到的“盲區” 。

　　比如說，被觀測目標處在陰暗處，被云、霧、偽裝物遮擋，或者是在黑夜等，由于沒有光照或光照不足，可見光相機都會看不到。其實，真正能夠像神話人物“千里眼”一樣，站在空中就能看到“姜子牙辦公桌”的，是現代光譜遙感和微波遙感技術，那才是入木三分的千里眼。如今，形形色色的空間遙感器已經成為載人航天應用的重要技術裝備，形成了一個龐大的空間遙感器家族。

　　（1）什么是光譜太陽給地球帶來光和熱，地球上的萬物在吸收太陽能量的同時，其物理、化學和生物運動過程時時刻刻都在反射和輻射出光和熱。人們通過眼睛接收到物體反射的光線，就能感知到物體的表面形態，但是人眼無法感知物體反射或輻射的全部光線，只能夠感知光的一部分，這部分光就被稱為“可見光” 。普通照相機的基本原理，就是利用這些能夠看見的光線，將物體成像于照相底片上。顯然，那些人眼無法看見的，同樣含有大量信息的光線卻無法獲取。

　　現代物理學研究證明，光實際上是一種電磁輻射，光、無線電波和射線，它們之間的區別僅僅是波長不同，或者是光子的能量不同。物理學上把波長大于0.1毫米的電磁波劃為無線電波波段，把0.1毫米到0.76微米的電磁波稱為紅外波波段，0.76～0.38微米稱為可見光波段，0.38微 米到50埃（1埃=10-10 米）稱為紫外波段，再往下就是X射線（50～0.04埃）和射線（0.04～0.001 1埃）。由此看出，可見光僅僅是全頻譜電磁波當中的一部分，一張普通的可見光照片，無法全面反映被觀測物體的全部信息。事實上，隨著被觀測對象形態變化、物質成分、組織結構、生長發育的不同，反射或 輻射的光譜（即各種波長能量）是不同的，有 時甚至是變化的。針對這一現象，早在20世紀50年代，就有科學家提出利用光譜探測來收集被觀測物體的全部信息。20世紀70～80年代，隨著光電子技術的突破和應用，各類光譜探測設備相繼問世，光譜才真正成為能夠被人類利用的資源。

　　（2）什么是光譜探測技術光譜探測就是采用現代分光技術，把物體反射或輻射的光分成多個譜段接收，并轉換成電子信號予以記錄，對所獲取的遙感信息，利用積累的知識，來判斷該物體物理、化學乃至生物特征。例如，對于一個物體，哪怕是在沒有陽光的黑夜，只要能夠探測到它的紅外輻射及變化，就可以顯示出它的形態和溫度變化情況。如果該物體中含有某種物質成分，那么它在某些特征頻譜上就會有較強的輻射。獲得了該物體的特征譜線，

　　就能夠精細識別被觀測物體的組成和性質。

　　成像型光譜探測設備與一般可見光相機的區別，就在于它是一種圖譜合一的探測器，其突出優點是能夠獲得一般可見光相機無法觀測到或無法分離的信息。實際應用中，一臺光譜探測器能夠對幾個、幾十個甚至數百個感興趣的單獨譜段或連續譜段進行成像探測，以獲取更豐富的物體信息。在處理這些信息時，譜儀獲得的遙感圖像以針對某項特殊用途，單獨提取一個譜段的信息，也可以把多個波段的信息疊合起來綜合分析或成像。根據需要，光譜遙感既可以用于較小范圍的精細探測， 也可以用于宏觀的大范圍全景探測。

　　利用載人飛船軌道高、視場范圍大的優勢和光譜探測設備的強大功能進行對地觀測，可以精細地感知地球上的各種細節，例如陸地的土壤成分和含水量、土地沙漠化程度、礦產資源分布、森林植被、農作物生長態勢及產量估計、江河湖海的泥沙淤積、水質污染變化、地球低層大氣運動、云層變化、空氣質量及環境污染等。同樣，光譜探測技術也可以用于部分 空間環境、空間物理和空間天文研究領域。

　　（3）微波遙感的特點微波遙感是20世紀后期發展起來的新一代先進航天遙感技術。

　　1888年，物理學家赫茲發現了電磁波，為無線電通信開辟了道路。19世紀末無線電的發送、接收技術和20世紀初電子管的發明，帶來了20世紀科學技術的突飛猛進。20世紀80年代微波遙感技術的出現，使人類在利用電磁波無線電頻段遙感上實現了重大跨越。

　　地球上各種物體對外來的微波信號會產生反射，而且物體本身也具有微波輻射能力。微波遙感就是通過探測物體對微波的反射或自身的微波輻射，來感知物體形態和結構組織的。

　　由于微波具有很好的穿透能力，故具有全天候、全天時的特點，不受云層、 濃霧等天氣的影響，也不受日夜光照條件變化的限制。這些特點正好彌補了光學遙感器的缺點，因此成

　　為航天遙感器的新寵和各國競相開發研究的熱點。

　　根據工作原理的不同，微波遙感設備可以分為兩大類，一類是主動遙感器，即探測設備主動發射微波信號，然后再接收被探測目標反射或散射的信號來感知被探測目標，其工作原理類似大家熟知的雷達。另一類是被動遙感器，其工作原理類似于光譜探測設備，即采用高靈敏度的微波接收技術，接收目標本身微弱的微波輻射信號。目前世界上的主動微波遙感器有微波散射計、微波高度計、合成孔徑雷達（SAR）和真實孔徑雷達等，被動遙感器主要是微波輻射計。