遥感数据产品的处理与分析(1引言)_2014

1、遥感数据产品的处理与分析第一讲：引言1第一讲：引言1. 遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题1.3 在这门课程中能学到什么2. 课程信息2.1 大纲2.2 课程安排2.3 授课教师2.4 参考书2遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么什么是全球变化美国1990年全球变化研究法案把全球变化定义为“可能会改变生命赖以存在的地球承受力的全球环境变化（包括气候变化、土地生产力、海洋或其它水资源、打起化学及生态系统）”什么是遥感遥感是不直接接触物体本身，探测和接受来自远处目标物体的信息陈述彭，遥感大辞典，科学出版社，1990遥感是以航空摄影技术为基

2、础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。大面积同步观测时效性强数据的综合性较高的经济与社会效益特点3遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么不同的遥感应用方式方式一：直接目视解读原始图像方式二：遥感制图方式三：提取定量参数4遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么流程 图像处理模型分析空间分析成果显示5遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么思考：科学研究的工作流程6阅读文

3、献科学思考设计算法撰写文章收集数据处理数据分析结果制作图表成果本课程内容遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子 1 几何校正目视判读7l 2011 2011年鄱阳湖面积为年鄱阳湖面积为20092009年的十分之一；年的十分之一；l 上图为上图为20112011年年5 5月鄱阳湖月鄱阳湖中心湖区状况。中心湖区状况。遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子2 多时相合成增强8遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子3 几何校正矢量图叠加目视判读9遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子4 图像拼接自动分类人工修订成图10遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥

4、感能做什么例子5 几何校正分类多时相分析成图11遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子6 半经验的反演方法成图目视判读12遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子7 预处理参数反演正式成图132011年最大叶面积指数GLASS LAI产品遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子8 气象资料的空间插值正式成图14遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子9 遥感反演多种地表参数计算碳通量分析15遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子10 参数反演距平分析结果的可视化16 全球反照率分布图动画.月/年平均反照率月/年平均反照率距平以0.2度纬度带

5、统计的逐月反照率距平全球及区域反照率呈现明显的季节辩护和一定年际变化，通过纬度带的距平分析发现年际变化主要发生在中纬度降雪和融雪季节，但是并没有持续性的升高或降低趋势。遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子11 MODIS/SPOT/AVHRR植被指数 比较时间序列分析17Miao, Lijuan; Luan, Yibo; Luo, Xiangzhong; Liu, Qiang; Moore, John C.; Nath, Reshmita; He, Bin; Zhu, Feng; Cui, Xuefeng. 2013. Analysis of the Phenology in t

6、he Mongolian Plateau by Inter-Comparison of Global Vegetation Datasets. Remote Sens. 5, no. 10: 5193-5208遥感在全球变化研究中的应用1.1 遥感能做什么例子12 MODIS产品+（GLAS激光点云+地面数据） 森林生物量18Yuzhen Zhang; Shunlin Liang; Guoqing Sun, Forest Biomass Mapping of Northeastern China Using GLAS and MODIS Data, Selected Topics in App

7、lied Earth Observations and Remote Sensing, IEEE Journal of , vol.7, no.1, pp.140,152, Jan. 2014遥感在全球变化研究中的应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题19用户可能对数据格式和相关软件不熟悉用户可能对数据的投影等几何信息和几何变化不熟悉用户可能对数据产品的质量标志不熟悉用户可能需要对多种数据产品进行综合分析用户可能对遥感产品的误差及其产生的原因不熟悉 遥感在全球变化研究中的应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题20用户可能对数据格式和相关软件不熟悉 比如：HDF格式遥感在全球变化研究中的

8、应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题用户可能对数据的投影等几何信息和几何变化不熟悉21等面积伪圆柱投影等经纬度投影横州麦卡托投影正射方位投影遥感在全球变化研究中的应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题用户可能对数据产品的质量标志不熟悉22位标志位说明标志位取值含义00-01总体质量0=好1=可接受2=差3=不可用02-03类别判断0=植被1=非植被非冰雪2=冰雪3=无法判断04原始数据是否有效0=有效1=无效05原始数据质量0=可用1=有问题06-07陆地、海洋标志0=陆地1=陆地和水体混合2=近海、深海3=不在投影范围内08-09云信息(MOD09中的云信息)0=无云覆盖1=可能有

9、云覆盖2=很可能有云覆盖 3=云覆盖10云信息(预处理云检测)0=无云覆盖1=云覆盖11-14不确定性0=0.00-0.011=0.01-0.02.14=0.14-0.15150.1515反照率产品是否有效0= 有效数据1=填充值000010010000101遥感在全球变化研究中的应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题用户可能需要对多种数据产品进行综合分析23北纬50至70度范围ALAI 北半球中高纬度地区的叶面积指数和温度的关系30年全球年均叶面积指数（ALAI）变化趋势分布遥感在全球变化研究中的应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题用户对数据产品的误差特性了解不足24Controv

10、ersy on Amazon Forest Greenness in Drought SeasonControversy on Amazon Forest Greenness in Drought Season争议的原委是这样的：Huete, A. R., Myneni, R. B, Saleska, S. R三个人各自在2006、2007年的Geophys. Res, Lett、PNAS和Science上面说通过分析卫星观测的遥感图像得出“亚马逊森林在旱季变得更加绿了，特别是2005年严重的旱季”，这意味着光合作用净值增多了，并提出变绿是由于光照增多而不是土壤里的水导致的结论。很快另一伙科学

11、家Samanta等对这个结论不同意了，他们从地面实地测试并验证，并指出干旱对亚马逊森林变绿没影响，而是云和气溶胶的影响导致卫星图像数据问题引导得出“变更绿”的结论。遥感在全球变化研究中的应用1.2 遥感数据产品在使用中有什么问题用户对数据产品的误差特性了解不足（续）25Controversy on Amazon Forest Greenness in Drought SeasonControversy on Amazon Forest Greenness in Drought SeasonNASA GSFC的Morton等人最近在Nature上的文章应该可以终结这个争论了。他们发现“旱季的亚马

12、逊森林变得更绿”其实是光学假象（Optical Illusion），是太阳-传感器-几何角度导致的。遥感在全球变化研究中的应用1.3 在这门课程中能学到什么教学内容：数据处理流程存在问题软件、编程数据源26教学目标：培养专业兴趣（理想）灌输相关信息（知识）训练编程处理数据能力（技能）课程信息2.1 大纲课程编号：课程编号：008034课程名称：课程名称：遥感数据产品的处理与分析，The processing and analysis of remote sensing data products课程类别课程类别：专业选修课 学时学时/ /学分学分: : 32/2面向对象：面向对象：非遥感专业的

13、硕士博士生预修课程：预修课程：数学、物理、计算机、遥感概论教学目的和要求：教学目的和要求：本课程为全球环境变化专业选修课。教学目标是让全球变化研究的硕士和博士研究生更好的了解遥感数据及其参数产品的特点，掌握正确使用遥感数据产品的技能和技巧。27课程信息2.2 参考书和数据网站参考书：参考书：赵英时著， 遥感应用分析原理与方法 ， 科学出版社 ,2003 美梁顺林著.范闻捷等译，定量遥感，科学出版社，201柳钦火等著，定量遥感模型、应用及不确定性研究 ，科学出版社，2010宫鹏编，全球变化研究评论（系列），高等教育出版社梁顺林，李小文，王锦地著，定量遥感：理念与算法 ，科学出版社，2013参考网

14、页：参考网页：/data//get_data//en/POSTEL// (National Snow & Ice Data Center)2829课程信息2.3 课程安排概述：概述：课程共计约32学时，课堂讲授22学时，上机实习10学时 第一讲：引言第二讲：遥感数据获取的信息原理 第三讲：遥感反演以及遥感参数产品的生产过程介绍第四讲：常见的遥感数据和参数产品的内

15、容与格式介绍第五讲：遥感数据产品的时空分辨率和投影第六讲：地表参数的空间尺度效应与尺度转换第七讲：遥感参数产品的真实性检验第八讲：遥感参数产品的时空统计分析第九讲：遥感参数产品与地面观测数据的同化第十讲：遥感参数产品的去噪与缺失填补第十一讲：回顾与展望（复习课）软件： matlab、IDL(ENVI)数据：HDF格式的MODIS产品， GLASS产品RAW格式的TMTIFF格式的HJ-CCD教授方式：课堂布置作业、讲解、答疑，课后完成作业实 习讲 授课程信息2.4 授课教师30课程信息2.5 学生名单31 学号 姓名201326170001徐帅201321490002李洋201321490008聂震201321490010孔冬贤201321490011赵文倩201321490012牛海林201321490014刘昊201321490015杨婧201321490017唐碧剑2013214