航空遥感又称机载遥感，是指利用各种飞机，飞艇、气球等作为传感器运载工具在空中进行的遥感技术，是由航空摄影侦察发展而来的一种多功能综合性探测技术。

1858年，法国人在气球上获得第一幅巴黎街区的相片，后来气球让位于飞机，摄影镜头和胶片的改进也很快，1935年，开始有彩色摄影，1943年设计了红外彩色胶片，由于航空相片的比例尺较大，分辨率高，可以进行立体量测，即使在太空遥感高度发达的国家，航空遥感仍然是不可缺少的组成部分，航空遥感应用于大比例尺系列制图、地理信息系统建库和太空遥感的模拟试验和仪器检测，应用于城乡土地资源、森林、草场资源和区域矿产资源的预测和详查，应用于工程规划设计等.这些都已纳入作业规程，形成生产行业。一般航空遥感与单一的地面作业相比，可节约经费、加快速度、减轻劳动强度、克服自然环境的障碍.中国于20世纪30年代引进航空摄影，50年代开始应用于林业、水利、地质部门，60年代建立了航空相片综合利用研究室，70年代完成了覆盖全国的航空摄影测量与制图，积累了多年重复摄影的资料，为研究河道、海岸、湖泊、城市环境变迁提供了重要的资料。

航空遥感依飞行器的工作高度和应用目的，分高空（10000米-20000米）、中空（5000米-10000米）和低空(<5000米)三种类型遥感作业。

航空遥感平台一般是指高度在80 km以下的遥感平台，主要包括飞机和气球两种。航空平台的飞行高度较低，机动灵活，而且不受地面条件限制，调查周期短，资料回收方便，因此其应用十分广泛。

(一)气球

早在1858年，法国人就开始用气球进行航空摄影。它是一种廉价的、操作简单的航空平台，气球上可携带照相机、摄像机、红外辐射计等简单传感器。按其在空中的飞行高度，可分为低空气球和高空气球两类。凡是发送到对流层中的气球都叫做低空气球，其中大多数可人工控制在空中固定位置上进行遥感，用绳子系在地面上的气球叫做系留气球，最高可升至地面上空5km处；凡是发送到平流层中的气球均称为高空气球，它们大多是自由漂移的，可升至12～40km高空。

(二)飞机

飞机是航空遥感中最常用的、也是用得最早、最广泛的一种遥感平台。航空摄影测量和早期军事侦察都是采用飞机作为工作平台的。飞机平台在高度、速度上可以控制，也可以根据需要在特定的地区、时间飞行，它可以携带多种传感器，信息回收方便，而且仪器可以及时得到维修。按飞行高度可分为低空飞机、中空飞机、高空飞机三种。飞行高度的界限划分有不同的方式，其中一种划分方式是：低空飞机飞行高度在地面上空2 km以下，直升机最低可飞行距地面上空10 m左右，遥感试验时飞机通常在1～1.5 km高度。中空飞机飞行高度为2～6 km，通常遥感试验时其飞行高度在3 km以上。高空飞机飞行高度为12～30 km，有人驾驶机一般飞行在12 km高度左右，无人驾驶机可飞到20～30 km高度。

为了获得航空遥感的基础资料，首先要进行航空摄影。通常需进行以下工作：

一是摄影前的准备工作。当航空摄影区域较大和区域内地形起伏明显时，应在旧的地图上将区域划分为若干分区。然后编辑航空摄影设计书，包括确定航空摄影的比例尺，航空摄影机的选择，摄影航高的确定，航向和旁向重叠的计算，摄影基线和航线间距的确定等工作。同时计算曝光间隔和曝光时间，编辑航空摄影领航图。

二是空中摄影的实施。航空摄影必须按航空摄影设计书进行。摄影时还应考虑风向和风力，依据摄影时的风速和飞机速度，进行偏流角的修正，使摄影方向与设计时一致。通常要求采用的定向装置按航空摄影设计航线进行，保持摄影航线相互平行。摄影时间一般在上午9时至下午4时，摄影完毕后，应即时进行摄影处理。根据用途的不同，航空摄影可选用不同的方式，以得到功能不同的航空像片。

通过物镜中心并与主平面(或焦平面)垂直的直线称为主光轴。每一台摄影机的物镜都有一主光轴。航空摄影机的感光片是放在与主光轴垂直且与物镜距离很接近焦距的平面(主平面)上。主光轴与感光片的交点称为传主点，主光轴与铅垂线的夹角a称为航摄倾角或像片倾角。由于主光轴垂直于像片面，铅垂线垂直于水平面，因而像片面与水平面的夹角等于航摄倾角(或像片倾角)a。按照主光轴与铅垂线的关系，也就是按照航摄倾角，可将航空摄影分为：

1．垂直航空摄影

即航摄倾角a≤3°的航空摄影，这种摄影得到的是近似水平的航空像片。垂直摄影得到的航空像片是编制及制作地形图、地质图和其他专题图的主要资料。对于地面平坦的垂直摄影的影像，与地物顶部形状基本相似。各部分的比例尺大体相同。根据水平航空像片可以判断各目标间的相互关系、位置和量测距离。垂直航空摄影是航空遥感图像的主要获取方法。

2．倾斜航空摄影

即航摄倾角α>3°的航空摄影，它得到的是倾斜航空像片。又可以进一步分为浅倾航空摄影(在摄影像片上没有地平线构像)和深倾航空摄影(在摄影像片上存在地平线构像)。它一般用于科学研究。

航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。

飞机是航空遥感主要的遥感平台，飞行高度一般为几百米至几十公里。具有图象分辨率高、不受地面条件的限制、调查周期短、测量精度高以及资料回收方便等特点，可根据需要调整飞行时间和区域，特别适合于局部地区的资源探测和环境监测。不足之处是航空平台的飞行高度和续航时间有限，只能小范围进行，而且受天气和飞行姿态影响较大。遥感方式除传统的航空摄影外，还有多波段摄影、彩色红外和红外摄影、多波段扫描和红外扫描、侧视雷达等成象遥感；也可进行激光测高、微波探测、地物波谱测试等非成像遥感。航空遥感是非常先进、完善的遥感技术。