珠穆朗瑪峰遙感圖像。圖片由空天院提供

八一冰川遙感圖像。圖片由空天院提供

圖片由空天院提供

遙感如今已經成為人們比較熟悉的科學技術，但很多人不太清楚，遙感也分為航空遙感和航天遙感。簡單地說，航空遙感是用飛機，航天遙感則是用衛星。它們是對地觀測系統的兩大支柱，兩者不可替代、相互補充。其中，航空遙感具有機動靈活、觀測量豐富、觀測載荷種類多、響應時間短等優勢，是區域高分辨率獲取數據的重要來源，也是眾多載荷走向航天的必由之路。

航空遙感，方興未艾，不可替代

航空遙感，不僅能“看”到，還能幫助科學家們“透視”——2023年3月至5月期間，作為我國第二次青藏高原綜合科學考察研究和民用P波段合成孔徑雷達（SAR）衛星科學論證計劃的重要組成部分，中國科學院等相關院所在青海省八一冰川地區組織實施聯合航空遙感科學實驗，對解決冰川厚度遙感監測難題、突破冰儲量估算瓶頸、引領下一代冰凍圈遙感技術具有重大意義。

這一實驗即基于由中國科學院空天信息創新研究院（空天院）所屬中國科學院航空遙感中心建設與運行的國家重大科技基礎設施——航空遙感系統開展。

航空遙感系統，就是把多種對地觀測載荷單/同時集成在一架飛機上，通過航空飛行來實現對地觀測。與所有的遙感系統相似，航空遙感系統也包括飛行平臺、載荷（遙感器）、接收、處理和應用各子系統所組成。其中，航空遙感飛行平臺即航空遙感飛機，載荷則包括可搭載于航空遙感飛機上的多種類型的光學與微波載荷，以及一系列地面定標設備。此外，航空遙感系統還包括儲存、處理多源數據融合的綜合處理和管理系統，可存儲、處理和分析海量航空遙感數據。

與衛星遙感相比，航空遙感具有分辨率高、觀測量豐富、載荷配置靈活、響應時間短等獨特優勢，是區域高分辨率多源遙感數據的最重要來源。例如，航空遙感可以根據特定任務的需求進行靈活配置和定制，可以選擇適當的載荷、平臺和飛行參數，以滿足特定區域、時間和任務的需求，這種靈活性使航空遙感在特定研究和應用領域具有較大優勢。又如，相對于衛星遙感，可以根據需要在特定時間段內進行多頻次觀測，這對于環境監測、災害評估和農作物生長監測等應用非常有價值。

當然，航空遙感也有自身局限性，例如單架次成本高、覆蓋范圍有限、無法實現全球連續監測等。因此，航空遙感和衛星遙感常需搭配使用，需要綜合考慮研究或應用的需求、可用的資源和預算以及目標區域的特點，選擇適合的遙感數據獲取方式。

兩代系統，從引進到自主研發

目前，空天院擁有4架遙感飛機，均可適裝不同類型的載荷開展各類對地觀測與試驗。它們也構成了我國兩代航空遙感系統的建設典范。

其中，我國第一代航空遙感系統的飛行平臺為獎狀遙感飛機，于1986年引進，為美國塞斯納公司citation?550?II型小型公務飛機，最大升限13000米，最大航程3300千米，最高航速746千米/小時，可以保障科研人員在萬米高空、青藏高原、南海深處、沙漠腹地等環境開展科學試驗。兩架獎狀遙感飛機投入運行后，航空遙感中心組織了國內20多家科研單位聯合攻關，經過多年努力，以遙感飛機為高空平臺，集成了包括可見光、近紅外、熱紅外和微波波段等在內的多套傳感器，從而構成中國第一套也是當時最先進和規模最大的航空遙感系統，該系統于1993年獲中國科學院科學技術進步獎特等獎。