遥感技术是一门新兴的高新技术手段，遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分。20世纪60年代以来，随着空间技术、电子计算机技术的发展，极大地推动了遥感技术的迅速发展，遥感技术已越来越广泛地应用于农业、海洋、地质、水文、气象、军事等多个领域。在遥感技术的发展过程中，航空遥感技术和以美国陆地卫星（Landsat）为代表的地球资源卫星发挥了重要作用。1972年7月，美国宇航局（NASA）成功地发射了第一颗地球资源技术卫星（ERTS，即陆地卫星Landsat），为了保持Landsat计划的连续性，此后又相继发射了Landsat2至Landsat8号卫星。Landsat7卫星1999年4月15日发射成功后，美国NASA计划用几年时间收集全球范围内陆地（包括所有岛屿）无云的全部ETM+数据并进行周期性更新，用于全球环境变化的动态监测和研究。Landsat8卫星于2013年2月11日在美国加州成功发射，除了保持Landsat7卫星的基本特征外，还在波段的数量、波段的光谱范围和影像的辐射分辨率上进行了改进，如新增的卷云波段有助于区别点云和高反射地物。卷云波段设计的波长范围位于黏土矿物光谱反射的强吸收带，有利于土壤与建筑不透水面信息的区别；新增的深蓝波段有助于水体悬浮物浓度的监测；全色影像波长范围的收窄有利于该影像上植被和非植被的区别；辐射分辨率的提高可避免极亮/极暗区的灰度过饱和现象，这对反射率极低的水体的细微特征识别有很大帮助（徐涵秋，2013）。由于记录了大量地球表面的数据及其一系列的优越性，Landsat系列卫星已成为生态环境监测与资源调查的重要信息源。

进入21世纪后，我国对地观测多光谱卫星的发展更是突飞猛进。2006年和2014年，中国和巴西联合研制的地球资源卫星02星和04星进入预定轨道。“环境一号”卫星系统是中国国务院批准的专门用于环境和灾害监测的对地观测系统。2008年，2颗光学卫星（HJ-1A卫星和HJ-1B卫星）进入轨道。2012年，雷达卫星（HJ-1C卫星）成功发射。初步形成的环境与灾害监测预报小卫星星座拥有光学、红外、超光谱多种探测手段，具有大范围、全天候、全天时、动态的环境和灾害监测能力。后续将进一步实现由4颗光学小卫星和4颗合成孔径雷达小卫星组成的“4+4”星座方案，形成利用空间技术支持灾害和环境监测与预报的业务运行能力。2011年，“资源一号”02C卫星由我国自主研制生产并发射成功，填补了国内高分辨率遥感数据的空白。2012年，我国第一颗自主研制的民用高分辨率立体测绘卫星“资源三号”（ZY-3）发射成功，可测制1∶50000比例尺地形图，为国土资源、农业、林业等领域提供服务，填补了我国立体测图领域的空白。2012年，高分专项的第一颗卫星（GF-1）进入预定轨道。2013年，GF-2也成功发射。2015年，GF-3（合成孔径雷达）、GF-4（地球同步轨道凝视相机）、GF-5（高光谱相机）相继投入使用。2016年和2018年，GF-6和GF-7也按照预定进入运行轨道（李粉玲，2016）。随着这些卫星的升空，已经初步形成环境与灾害监测预报小卫星星座、资源卫星系列和高分系列中高分辨率陆地资源卫星监测体系，这些对地观测系统还会随着卫星遥感技术的发展而进一步完善，遥感的应用价值也将会渗透到更多的研究领域，尤其在城市地表热环境研究中，将发挥越来越重要的作用。

遥感作为获取地表及地物信息的一种重要途径，可以直接获取城市地表、地物的热辐射信息，并具有数据获取周期短、覆盖范围广、获取成本低、能够快速准确地监测城市地表下垫面温度等优点，目前已成为国内外专家学者开展城市热环境变化及动态监测研究最有效的方法和手段（谢启姣，2016）。近年来，Landsat TM/ETM+/TRIS、AVHRR、MODIS、ASTER和TIMS等卫星传感器的热红外遥感数据为地面热环境的研究提供了良好的数据源，尤其是Landsat系列卫星遥感数据应用十分广泛。Landsat TM/ETM+/TRIS可提供120 m、60m和100 m的热红外波段的数据，相比AVHRR和MODIS数据，具有更为精细的空间分辨率，适合于城市尺度的温度评价，但其16 d的过境时间，对于需要高时间分辨率获取地面温度情况的研究可能并不合适。随着我国机载遥感和卫星遥感技术的发展，特别是由我国研发的环境与灾害监测预报小卫星（HJ-1B）以及中巴资源卫星的发射成功，使得应用于城市地表热环境研究的遥感数据源在空间分辨率和时间分辨率的选择方面得到了极大的丰富（表1-2），因而成为国内外专家学者开展城市热环境研究工作的主要手段（姚远，2018）。

表1-2　城市地表热环境遥感研究的主要数据源

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注：AHS：机载高光谱扫描仪，Airborne hyperspectral scanner；OMIS：实用模块化成像光谱仪，Operative modular imaging spectrometer；TVR：热成像辐射计，Thermal video radiometer；ATLAS：高级热环境和土地应用传感器，Advanced thermal and land application sensor