遥感应用和用途-2022年（军事遥感及空间分辨率极限）

军事是遥感卫星的一个重要方向，也是遥感市场上的需求方。

遥感卫星最大的优势是不受传统空间的限制获得特定的信息。例如2021年11月，美国使用卫星拍摄俄罗斯军队在边境集合，这是传统手段无法实现的。地面上有领土范围，无人机也无法长距离传输信号，但是极轨遥感卫星绕着地球两极飞行，只需要固定的时间就可以重新到同一地区进行拍摄，也就是说，遥感卫星可以不受领土的限制，得到对方的信息，从而提前布局。2022年俄乌冲突被认为是一场“全民报道”的军事冲突，重要原因之一就是美国商业遥感卫星公司的大力介入。

这样的获得信息的手段，只限于技术，技术限制着遥感卫星拍摄的分辨率，你可以想象一个巨型摄像机在500千米上的高空上可以拍到0.5米的物体。这里请注意，拍到和排得清楚是两回事，现在商业的遥感卫星拍摄的空间分辨率一般在0.5米左右。

2022年俄乌冲突与以往最大的不同之一就是“全程直播”，世界各地的人民都可以在各种社交平台随时关注冲突的进程和双方战况，其中各路商业遥感卫星功不可没。遥感卫星运行在太空中，镜头对准地面，可谓是现代的千里眼。大家在俄乌战争中看到许多照片来自于卫星遥感，其中多数是光学的，小部分是雷达的。

2022年9月29日，北约峰会在马德里开幕，俄罗斯航天局Roscosmos在同一天公布了西方军事总部的坐标，包括马德里峰会地点、五角大楼、华盛顿白宫、伦敦市中心的英国政府大楼、柏林的德国总理府和国会大厦、布鲁塞尔的北约总部以及法国总统官邸的俄罗斯卫星照片。

光学卫星拍摄的影像直观，但受天气影响大，你可以想象一下，你的眼睛是看不穿白云上面的天空有什么东西，你的眼睛晚上也不能在黑暗的环境下看到物体。同样的道理，光学遥感卫星也不能穿透白云拍摄到地面，也无法在晚上拍摄。（朝鲜每次的军演都在晚上，难道也因为这一点么？不给美国佬偷窥的机会）

雷达卫星突破了不能穿透云层和不能在夜晚拍照的缺点，但是但是但是，雷达卫星拍摄的照片是在是不能让人类得到直观的信息，虽说自带物理量的sar影像，往往是单波段的黑白图，需要一些特殊算法才能让影像好看一些。

那么能不能拍摄0.1米的东西呢，比如说从太空中拍摄到汽车的车牌。从理论上是可以的，但是实际上是不可行。不可行的原因是：成本高。

已知O为相机光心，OI为相机光心到像面的距离，即焦距f；OJ为相机光心到物体的垂直距离h。∠IOA为当前像素与光心连线和主光轴的夹角，其可以根据焦距f以及像素索引(位置)算出，后续为使用方便记为α，它的对顶角∠COJ记为β。AB、EF的长度为p，代表一个像素的实际大小(物理长度)，CD、GH为一个像素对应实际物体的长度，记为d。如下图所示。

> [这里做一下简单的推导](对相机影像实际分辨率的探讨与计算公式推导)。（感兴趣的可深入研究，我是在互联网上看的）

这个概念叫做“瑞丽极限”。光学设备的分辨率和距离成正比，和镜头直径成反比。目前各国的技术都已经逼近光学极限，所以要达到高分辨率只有大镜头低轨道这两条路可走。然而镜头大了，卫星就要大，卫星的成本和重量就程几何级数暴增。轨道低了，卫星拍的照片就小，而且卫星寿命就短。这就需要用更多的卫星才能拍摄同样大的地面。

美国的锁眼卫星在250公里高度上以4米直径的镜头，分辨率可以达到0.1米，如果同样的卫星升高到750公里，分辨率就只有0.3米，要想达到0.1米的分辨率，镜头直径就要增大3倍，也就是12米以上。但是相应的照片的宽度就会大3倍，照片面积大9倍，换句话说一颗卫星能够拍摄9颗卫星才能覆盖的地面。而且由于空气阻力小得多，所以卫星的使用寿命可以增加近十倍。

普通遥感卫星通常只有几百公斤重，轨道却有七八百公里高，而且对于成本要求很高。要想做到十几米直径，又轻又便宜的镜头遥感应用，以现有的技术不可能。

更多的信息请关注“remote sensing ”公众号。这个适合遥感新手朋友们关注，因为我只是稍微对遥感有一丢丢理解的人，会在后续分享一些遥感的知识和与遥感相关的编程。不定时会跑路，我是十二画。

（编辑：拼字网 - 核心网）

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