遙感探測衛星的定義

遙感探測是由Remote Sensing翻譯過來的中文名詞。遙感探測一個重要的概念就是不需要真正到那個地方，就可以知道那個地方在過去發生什麼事；不需要真正碰到那個物品，就可以推估那是什麼東西。執行上必須用適合的載具去蒐集資料，像是衛星在太空中固定的軌道運行，持續對地面做一些資料的感測與蒐集。在飛行的過程中，感測器不斷接收從地面傳上來的反射信號，透過這個反射信號的強弱或是其他的特性，進一步去偵測地表上的現象。

遙測與碳排放

對於遙測有一些基本的瞭解之後，接下來進入個別的議題，第一個議題是二氧化碳排放量的計算。現在二氧化碳排放的計算，最常用的方法是實地量測，有一些實地量測的基準站，用一些特殊的儀器，非常精準地量測到排放的二氧化碳的量，但是以這樣方式蒐集到的資料，屬於單點的量測，在空間上是非常離散的。

我們可以透過衛星影像，再搭配一些地面量測的資料，求得大範圍的二氧化碳排放量。先利用衛星影像產生地表覆蓋分類的結果，再搭配簡易測量儀器，得到地面二氧化碳排放比例，算出一張二氧化碳分布的地圖。產製這樣一個地圖，就有一個減排參考的依據，並可據此擬定在一定期限內要減多少的二氧化碳排放量。這個工作的目的是讓我們可以掌握整個城市二氧化碳排放的狀況，並提供一個規範二氧化碳排放量的政策指引。

遙測與火星

接下來跟各位介紹遙測衛星在火星的應用。MGS（Mars Global Surveyor, 火星全球探勘者號）是美國國家航空暨太空總署於1996年執行的火星衛星任務發射的衛星。這個衛星上裝了一個感測器，簡稱MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter, 火星軌道高度儀），用雷射掃描的方法去接收地面的資料，計算高度，得到每一個點的三維坐標，於2001年，產生了第一張高解析度的火星地形圖。

在我們還沒有這些遙測資料之前，透過望遠鏡可以看到火星上面好像有一些河流、高山，跟人類居住的地球很像。從MOLA地形圖再進一步來看，真的有火山，也可以看到一些洪水發生、存在後留下的遺跡，有太多跟地球相對應的地形特徵，這些都引起科學家想要進一步知道火星曾經發生了什麼事情。也就是我們剛剛提到的，遙感探測就是遙遠地探測火星，去蒐集火星的地形資料，再基於我們在地球對這些地形知識的了解，類比判讀火星過去發生過什麼事件。

遙感與地表沉降

除了多光譜感測器，也可以裝載合成孔徑雷達在衛星上，對地表進行資料的蒐集。只要同一地區有2張雷達影像，就可以產生數值地形模型。如果有3張影像，經過差分處理，可估算特定事件前後發生在地形的變異；若蒐集時間序列多張影像，就可以偵測長時間非常緩慢的變化，而且是高解析度、高涵蓋面的觀察結果。有了這些資料，就可以觀察在特定時間中，發生地表上升或是沉降的地區，以及其變形的規模。

雷達影像有它的強度值，如果強度值改變，背後的原因可能是地表改變，地表覆蓋改變時，雷射收到強度值也會跟著改變。此時若用不同時間蒐集的單張影像做強度的比較，找出強度發生變化的地方，比如原本這是一個樹林，強度弱，但是如果發生崩塌變成裸露地，強度就會變強。透過衛星影像偵測到地表可能發生變化的位置，再從這個結果去做預警，例如這個值超過多少警戒值，就要有什麼樣的措施。

遙感探測的用途

如前面所提到，遙感探測可以用來估算二氧化碳排放量，也可用來監測潛在災害，探索外太空的行星等，遙感探測的用途當然不只這些，遙感探測也不是單單只有影像而已，它可以做的事情其實是更多的，在我們生活中扮演非常重要的角色。

這裡用5個M開頭的英文字來歸納遙感探測的任務與重要性，第一個是Measurement，就是我們說的量測，要量這個地方地形上升或是下降量，或是這個地方的二氧化碳排放量有多少等，都是在做量測。量測完之後，再把量測結果作數位化的空間紀錄，就是Mapping，也就是製圖，像是二氧化碳分布的地圖，或是臺北市沉陷狀況的地圖等。第3個M是Ｍonitoring，監測，當我不斷地在測量、製圖時，長時間累積下來，就可以監測這個地方的變化以及規模。第四個M是Ｍodeling，建構模型要靠前面累積的資料，建立一個經驗的模式後就可以預測未來。假設已知某地地層下陷的區域與量值，透過模式，有機會預測未來可能會發生何種規模的地表形變。第五個M就是Management，當我們前面這幾個M都做到之後，對於特定地區就有了大範圍、長時間的全面了解，這對於土地使用的管理或是規劃，將有非常大的幫助。

遙感探測可以輔助我們做一些政策的制定，也可以來做一些管理的工作，更重要的是，現在有愈來愈多的開放遙測影像，雖然處理需要一些技術，但整體來說，它是一個成本較低，卻能夠得到不同面向的訊息的一個方法。今天用了3個例子去說明什麼是遙感探測，希望能夠讓大家瞭解遙感探測在特定的目的上有一些很重要應用，在我們生活中其實扮演很重要的角色。

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