“天眼”看地球
2018-06-07 11:04:48 作者 / 刘思琪

薛永祺院士《遥感》科普报告顺利举行

6月6日下午3时半,2017学年上外附中“院士进校园”系列讲座第二讲《“天眼”看地球》在大礼堂顺利举行,这是由中国科学院上海技术物理研究所薛永祺院士带来的《遥感》科普报告。报告由初二(1)班汪栎宬同学主持,初三年级全体同学、其他年级以及东校部分科学爱好者主动报名聆听,出席报告会的还有校长助理黄桂兰老师和我校物理教研组全体教师。

薛永祺院士是我国遥感技术领域的杰出开拓者,红外和遥感技术专家,主要从事多光谱和成像光谱技术研究,为中国建立机载实用遥感系统提供了多种先进的遥感手段,位居世界领先水平。他带领团队先后研制成功多光谱扫描仪、成像光谱仪、超光谱成像仪。在航空遥感器应用于水文、地质、考古、环境污染监测等方面取得显著效果。开拓了三维成像遥感新技术,提出将扫描光谱成像和激光扫描测距一体化,实现无地面控制点快速生成数字地面高程模型和地学编码图像。

在报告会上,薛院士从红外线与应用、对地观测的遥感技术、遥感卫星看我们生活的地球环境三部分层层递进介绍遥感技术的物理基础,技术应用和遥感发展对社会的贡献。

首先,薛院士用科普的方式介绍了光谱与红外线。光谱是被色散开的单色光按波长大小而依次排列的图案。在光谱中,中学阶段所学的可见光仅占很小的一部分;而红外线比红色光波长更长,紫外线则比紫色光波长更短。另外,光谱中还包含伽玛射线、X射线、无线电波等。

只要有温度,就有红外线。人和其他动物都无时无刻在放射红外线,可以被红外探测器检测到。红外探测器是一种辐射能转换器,将受到的红外辐射转换为便于观察和测量(如电压、电流)的其它形式的度量。红外探测器分为热探测器(温度计)和光子探测器。其中前者的劣势在于,它无法辨别释放能量相同的不同色光。而光子探测器更加先进,也相对灵敏、稳定,可以探测专门某种波长的光线。

红外线的应用有很多,包括电视遥控器、温度计、安全监视、探测野生动物、热水壶空调等家用品的质量检测等。

随后,薛院士介绍了遥感技术。遥感技术从上世纪60年代才开始发展,主要功能是捕捉图像或光谱,并对它进行分析;是我们人眼的延伸。它的应用非常广泛,其中最为显著的便是用在军事方面。

薛院士还介绍了用遥感技术识别地物的三要素——辐射、光谱和空间。之前有2种遥感摄像机:“测谱不成像”的光谱仪和“成像不测谱”的照相机。现在,大部分的照相机都是“图谱合一”的,并介绍了角分辨率和地面分辨率相关的知识。

最后,薛院士介绍了遥感卫星看我们生活的地球环境,主要在城市发展与工程建设、农林生态、气象海洋、地质学、考古学、灾害监测等6方面展开遥感卫星图分析,并分别举了北京2号卫星、用无人机调查农田种植情况、同步卫星与接轨卫星(“风云”卫星系列)、SWIR多波段扫描仪、秦陵的勘探、5.12汶川地震等例子进行说明。

薛院士还提及了遥感技术的建设目标。他希望,未来遥感技术可以用于检测地雷、在外太空实现变轨、实现机场飞机检测、核反应堆检测、建材识别等等尚有难度的内容,同时他也谈到我国的遥感技术虽然取得很大的发展,但是离美国的研究水平还有一些差距,希望附中的同学做好接力棒,推动我国遥感技术的进一步发展。

在互动环节,同学们也踊跃发言提问。有同学问:量子通讯与遥感技术之间是否有联系。薛院士说:我国“墨子号”量子通讯卫星的通讯技术在全世界是保持前列的,目前已经实现了北京、上海、合肥三地互通。但是,如果量子通讯只在陆地上使用,速度非常慢,而且密钥需要多次加密,非常不便。所以便发射了量子卫星,其中便用了中科院上海技术物理研究所研制的遥感仪器。

另一位同学提出“遥感是否能够检测X射线”,他认为这样能给到地质学的考察很大的帮助。薛院士答道:可以,但是目前对红外线的一个特定波段研究较多,X射线还没有涉及到。

还有同学问道:“遥感卫星是不是万能的,有没有什么干扰手段。”薛院士笑道:可以用强激光烧坏遥感卫星。

由于时间有限,很多同学都意犹未尽,学校校长助理黄桂兰老师在会后提到学校将积极争取与中科院上海技物所合作,开发更多的课程资源,为附中学子中的科学爱好者搭建平台,为学生提供专业领域的研究性学习机会,借助中科院的资源提供前沿的研究课题、研究专家导师和实验室,满足积极踊跃报名参加继续深入学习的学生需求。希望附中学子秉着自强至诚志远的精神,向着服务祖国发展,服务人类进步的目标不断前进!

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遥感科普报告主持人初二(1)班汪栎宬

 薛永祺院士介绍红外线的应用

薛永祺院士介绍遥感卫星的工作运行情况 

遥感卫星拍摄的地球上的夜间灯光

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报告中同学们积极踊跃提问



撰稿:刘思琪

审稿:严荣琴