高中地理必修三《32遥感技术与应用》课件

扫描影像故宫QuickBird,分辨率：1m,地区：上海浦东,采集时间：2000年3月26日,IKONOS影像,罗马梵蒂冈大教堂,QuickBird（0.7m）,真彩色,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,2011.2.22国际空间站拍摄米兰的夜晚,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,2011.3.23科罗拉多州杰斐逊县森林火灾近红外线假彩色IKONOS卫星图像,其中，红色部分表示为健康植被，黑色和灰黑色表示为被烧毁的土地。,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,这张天山中部的图像由国际空间站收集于2011年3月16日，拍摄高度为341公里。,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,2011.4.12福岛第一核电站GeoEye-1（0.41m）,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,2011.3.12日本东北部电力情况,该合成图像，将地震后的光照与2010年的正常光照情况作比较。黄色表示2011地震前的灯光，红色表示3.12监测到的停电状况。蓝色表示云，有一部分的云在黄色灯光的照射下变成了绿色）。,DMSP卫星影像,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,“残骸岛”长达111,公里，涵盖面积,超过20万平方公尺,日本地震海啸垃圾形成巨岛,正漂向美国,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,2012.2.6嫦娥二号月球探测器获得的7米分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图,全月球圆柱投影图,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,嫦娥二号7米分辨率全月图共746幅，数据量约800GB，还原月球表面真实地形地貌。,全月正射投影图,PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建,IKONOS卫星,是美国空间成像公司(spaceimaging)1999年发射的IKONOS-2高分辨率的商业卫星,第一章绪论,一、遥感的科学概念,1.遥感的概念（RemoteSensing）,遥感一词来自英语RemoteSensing，即“遥远感知”。由美国海军研究局的布鲁伊特最初提出，1962年在美国密西根大学国际环境会议上被全世界认可。“遥感，就是遥远的感知，不接触被感测事物”。中国古代：顺风耳（声音、空气、耳朵）千里眼（物体、光、眼睛）感知包括三个部分：目标、媒介、手段,为什么能进行遥远的感知呢？,-因为地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同。物体的这种对电磁波固有的特性叫做光谱特性。,地面遥感航空遥感航天遥感紫外遥感可见光遥感红外遥感微波遥感多光谱（高光谱）遥感,遥感分类按平台按波段,1-1遥感的基本概念遥感分类,主动式遥感被动式遥感成像遥感非成像遥感外层空间遥感大气层遥感陆地遥感海洋遥感,按工作方式按记录方式按应用领域,1-1遥感的基本概念遥感探测的特点v宏观观测，大范围获取数据资料。v动态监测，快速更新监控范围数据v技术手段多样，可获取海量信息v应用领域广泛，经济效益高,航天遥感示意,航空遥感示意,接收预处理,用户应用处理,1-2遥感过程分析结果、图表输出,接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关技术研究，为遥感应用提供数据服务。,二、遥感系统（RemoteSensingSystem）,4、信息的处理遥感卫星地面站,四、遥感的分类1按遥感对象分（1）宇宙遥感，以外太空其它星体为感测对象（2）对地遥感地球表层环境环境遥感；在环境遥感中若地球表层资源为对象称为资源遥感2按遥感平台分（1）航天遥感平台H80km火箭、人造卫星、飞船、航天飞机等（2）航空遥感平台H80km普通飞机、气球、飞艇等（3）地面遥感遥感车、遥感塔、“远洋测量船”3按遥感媒介分（1）电磁波遥感常用的电磁波波段是紫外、可见光、红外和微波等（2）声波遥感潜水艇的声纳技术、探测珍贵鱼群的回游路线和迁徙规律（3）重力场遥感地质探矿，通过”g”值的变化来推断地层中是否有某种元素富积（4）地震波遥感,第一章绪论,四、遥感的分类4按遥感器的工作方式分：（1）被动遥感：遥感本身并不发射任何人工探测信号，只是被动接收来自于目标的信号，从而实现对目标性质、数量、空间位置等特征进行识别的遥感方式。“无源遥感”，如中午拍照（2）主动遥感，遥感器发射人工探测信号，到达目标后信号反射回来被传感器接收从而对目标性质、数量、空间位置进行识别的遥感方式。如，夜晚拍照通常要在相机上装闪光灯。主要是“微波遥感”,五、遥感的特点,大面积的同步观测时效性数据的综合性和可比性经济性局限性,如一幅美国的陆地卫星Landsat图像，覆盖面积为185kmx185km=34225km，在5-6min内即可扫描完成，实现对地的大面积同步观测；一幅地球同步气象卫星图像可覆盖1/3的地球表面，实现更宏观的同步观测,不同高度的遥感平台其重复观测的周期不同：地球同步轨道卫星可以每半小时对地观测一次；太阳同步轨道卫星可以每天2次对同一地区观测（可用于探测短周期变化）。另外，地球资源卫星则分别以16天（Landsat)、26天(SPOT)、或4-5天(CBERS)对同一地区重复观测一次，以获得一个重访周期内的某些事物的动态变化的数据。,第一章绪论,六、遥感的特性与优势1空间特性（大面积同步观测）距离远、感测范围大因此具有宏观性和直观性；先进传感器也能探知目标的细节。2时间特性运行周期短，“动态监测”3光谱特性使用的谱段多，可选性强，多光谱（Multispectral)高光谱（Hyperspectral)4数据量巨大“海量”数据，研究的压缩技术、存贮、处理算法等5数据综合性和可比性能超群6受地面限制少沙漠腹地、大洋深处、悬崖绝壁人无法到达（可及度低）7经济效益好8用途广9发展速度极快,第一章绪论,六、遥感过程遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理分析判读和应用的全过程1遥感实验（Experiments)地物光谱特性的测定、遥感平台和传感器的研制及测试2遥感数据获取（Acquisition)研究各种传感器的空间特性，航空像片的几何特征，各种卫星影像的：(1)空间分辨率(Spatialresolution):是指遥感影像上一个像元所对应的地面实际面积的大小(2)光谱分辨率(Spectralresolution):是指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波段位置及波长间隔的大小。(3)时间分辨率（Temporalresolution):是指遥感器重复覆盖同一地区的频率或时间间隔的长短(4)辐射分辨率(Radiometricresolution):辐射分辨率是指遥感器所能识别的地物间最小辐射度差,第一章绪论,六、遥感过程3遥感数据处理（Processing)（1）预处理（Pre-processing)几何校正（Geometriccorrection)辐射校正（Radiometriccorrection)（2）增强处理（Enhancement)点操作（线性、对数、指数、高斯等）邻域操作（平滑Smoothing、锐化Sharpen)图像变换（主成分PCA、缨帽变换Tasseled_Cap、小波Wavelet等）4遥感信息应用（Application)目视解译（Visualinterpretation)计算机分类（PatternRecognition)主要解决：空间什么位置？有什么？有多少？实际解决：定位（Position)、定性（qualitative)、定量（quantitative)问题也即“3W”问题：where、what、how,七遥感发展史,遥感大致分四个阶段:（1）无记录的地面遥感阶段(1608年-1838年)1608汉斯.李波尔塞伽利略（2）有记录的地面遥感阶段(1839-1857)摄像技术达盖尔（3）航空遥感阶段(1858-1956)陶纳乔莱特1924年彩色胶片1930年美国一次大战二次大战照相机、气球、飞机构成初期遥感技术系统。（4）航天遥感阶段(1957-)1957苏卫星一号1959美先驱者二号地球云图月球三号1960美国TIROSNOAA,中国航天遥感介绍,1970年4月长征一号东方红1号四个系统:返回式RS卫星通信广播卫星气象卫星科学实验技术卫星,第一章绪论,九、遥感技术应用1资源