卫星遥感包括气象卫星、资源卫星（陆地卫星）、海洋卫星和雷达卫星等对地观测
系统，具有宏观、快速、动态、综合的优势，遥感可以为编制国土规划和地区经济规划
提供国土资源（自然资源和社会资源）、环境和自然灾害调查与分析评价资料。所以，
遥感是制定国民经济和社会发展计划、国土规划和地区经济规划的一种手段。
　　城市环境质量与污染源的遥感调查是城市遥感应用的主要方面之一。以遥感手段监
测城市环境与常规人工监测相比具有覆盖范围广、信息量大、数据的分布密度高、同步
性好、区域间可比性强及省时、省力、快速、有效等多种优势，所以遥感技术在城市环
境监测中的作用已经得到普遍的承认和重视。
　　电磁波理论是遥感技术的物理基础。污染源的波谱特征、环境污染引起的被污染地
物与其洁净背景间发射或反射电磁波的特征差异等是环境污染遥感调查的物理基础。城
市环境污染的遥感调查就是通过适当的遥感技术手段，直接获取被污染的水、气、土与
其背景间的差异信息，或通过污染源的分布信息结合少量地面采样数据来研究污染物的
浓度分布与影响范围等。
　　摄影和扫描是环境遥感调查常用的技术手段。遥感摄影图像，特别是大比例尺摄影
图像具有很高的空间分辨率，特别适合于调查污染源的分布位置、规模及分析污染源周
围的扩散条件等。摄影图像种类很多，常用的有黑白全色摄影、黑白红外摄影、天然彩
色摄影和彩色红外摄影等。遥感扫描图像通常其几何分辨率不及摄影图像，但具有较高
的物理分辨率，如地物间或污染地物与背景间细微的波谱差异、温度差异等能在相应的
扫描图像上得到较好显示。常用的遥感扫描手段有多光谱扫描和热红外扫描等，它们特
别适合于监测湖、海等各类水体的有机、无机污染及热污染等。
　　1、大气环境
　　城市大气环境遥感与通常所说的“大气遥感”在研究目的与调查内容等方面都有所
不同。大气遥感的主要目的在于研究和消除“大气衰退”的影响。因为当从空中平台上
接收地面物体的辐射波谱信息时，由地物反射或发射的电磁波在穿过大气层时，其中一
部分将被大气散射或吸收掉。为了对接收到的遥感信息进行“大气校正”，消除这种衰
减的影响，必须在获取遥感信息的同时探测有关的大气数据，这就是常说的大气遥感。
　　城市大气环境的遥感调查主指通过遥感手段调查对产生大气污染物质发展源的分
布、污染源周围的扩散条件、污染物的扩散影响范围等。如辅以少量地面同步监测数
据，可以定量分析污染物浓度的梯度变化值。
　　2、水环境
　　随着城市的发展，愈来愈多的工业及生活污水排入城市周围的水体中，使这些水体
的水质逐年恶化。由于水质的变化往往引起水的温度、密度、色度、透明度等物理性质
的变化，进而导致水体反射波谱能量的变化。这种变化有些可以通过遥感手段监测到，
这就是水环境污染遥感监测的物理基础。如富养化水体由于藻类等大量繁殖而引起的近
红外反射波谱异常等，可以在近红外（扫描和摄影）图像上得到较好的显示；又如被油
污染的水面往往具有冷异常特征，电厂等排放冷却水，水温往往较高，而合流排放的高
浓度工业与生活废水的温度也往往不同于背景水温，这种污染水与背景水之间的温度差
异可以通过热红外扫描手段监测到。如《上海市黄浦江、苏州河水质航空遥感调查》课
题采用彩红外航空摄影与热红外扫描等方法对黄浦江中下游约8．5公里的河段、苏州河
中下游35公里的河段五个航次的遥感飞行，取得了大量图像资料，并据此对不同类型污
染水中的光谱特征、温度特征和水体污染程度的地空变化特征进行了重点研究，总结出
了一套水环境污染遥感解译工作流程。通过回归分析方法建立了遥感图像上污水反射密
度和辐射温度与实测污染物浓度值间的相关关系，该关系有助于分析污水排放口的稀释
能力等。
　　3、固体废弃物
　　随着城市化程度的提高，城市的固体废弃物，特别是工业垃圾与生活垃圾逐年增
加。在许多城市中，大量来不及处理的固体废弃物大都露天堆放，致使其有毒有害成份
对大气、土壤、水体等产生严重污染。不仅破坏城市环境，而且危害人们的身心健康，
已经成为一大社会公害，成为制约这些城市经济发展的重要因素之一。
　　为了加强对城市固体废物的管理及研究对其的处理对策等，必须经常对城市固体废
弃物的堆放现状进行调查，对其环境影响进行监测和分析，采用遥感技术可以快速、准
确地查清固体废弃物堆的分布情况及占地面积；通过航空像片立体量测方法甚至可以估
算固体废弃物的堆放量等。此外，城市各类固体废弃物堆表面的反射和发射电磁波的特
性不同，而在遥感图像上显示出不同的色调、纹理、形状等影像特征，它们是进行固体
废弃物遥感调查的物理基础。因为这种影像特征差异不仅使固体废弃物堆有别于其它的
堆垛（如建材堆、原料堆、麦垛、草垛等），而且可以对固体废弃物堆本身依据废弃物
的性质不同进行分类（如工业垃圾、建筑垃圾、生活垃圾等），它充分证明了以遥感方
法进行这方面调查的有效性和优越性。