遥感原理与图像处理课件

第一章概述1、遥感定义

——遥感（RemoteSensing）是非接触远程获取面状图像信息的技术手段。

这里强调非接触，意为需要利用电磁波（光）作为信息获取手段，以区别与其它测试手段；远程以区别显微镜、X光机、CT扫描机；面状图象信息以区别遥测；——遥感的特点：大面积快速分波段成象高精度数字成象(见图)第一章1IRS+TM影像（彩色）大兴农田IRS+TM影像（彩色）大兴农田21米几何分辨率（IKONOS)影像显示（彩色）1米几何分辨率（IKONOS)影像显示（彩色）3——遥感发展历史

遥感名词起用于20世纪60年代，人造地球卫星上天以后，又可追溯到20世纪30年代，航摄。2、遥感原理

——光（电磁波）反射、辐射原理

注意反射、辐射的区别：反射是物体本体对外来光的作用； 辐射是物体自身发射电磁波的特性。——光电、光化学原理

光转换为电信号——光电管光化学：光敏乳剂色度学——遥感发展历史2、遥感原理——光电、光化学原理4

——投影原理

中心投影斜距投影几何光学——运动学原理

地球、卫星或飞机存在着复杂的相对运动，即成像装置、被摄象物体都在作复杂运动。——图像处理原理

综合以上原理、效应，运用光学机械仪器与计算机技术，处理模拟影像（AnalogImage）与数字影像（DigitalImage），还有其它一些技术，包括遥感平台发射飞行控制技术、无线电通讯技术。——投影原理中心5由以上遥感技术依赖的理化原理可看出：⑴遥感集成了当代多门类高新技术和基础数理知识；⑵遥感发展受制于这些技术和基础科学的发展。3、遥感组成部分

⑴传感器（Sensor）⑵遥感平台（PlatformofRS）⑶地面控制系统⑷图像处理、解译系统作为应用人员，我们强调的是图像处理与解译。应强调，图像处理、解译离不开地面调查与专业知识。由以上遥感技术依赖的理化原理可看出：64、遥感图像获取模型

太阳光（SolarLight）或人造雷达电磁波

大气吸收、透射（折射）、散射＋

大气自身辐射到达地面与地物作用，包括反射（散射）、吸收

地物辐射大气吸收、透射（折射）、散射＋

大气自身辐射

传感器

传感器噪声图像（数字或光学）地面站接收4、遥感图像获取模型太阳光（SolarLight7关于遥感工作模式的讨论——存在遥感影像噪声——大气扰动（折射率不稳定）是影像变形的原因之一——地物反射率的大小是决定对应像元的灰度的主要因素——遥感光源及传感器与目标地物的距离对影响质量影响很大——人的肉眼视觉与遥感工作模式是一样的关于遥感工作模式的讨论8——基本概念：

程辐射（Pathradiance）:遥感传感器中接收到的入射光中，除了在视场内地表反射光和地面热辐射外，大气的散射与自身辐射的光也进入传感器，这部分的光能量称作程辐射。程辐射是背景噪声的主要来源。

天空光（Skylight）:大气散射太阳光后，由全天空射来的散射辐射到达地面的光为天空光。太阳高度角↑天空光↓太阳高度角为太阳光入射角的余角

（见右图）角为太阳光高度角角为太阳光入射角太阳光地面法线——基本概念：程辐射（Path9——噪声与信息数据

信息讯号常常淹没在噪声之中

——信息掩盖与信息挖掘

遥感图像中有一类为显性信息，如几何位置、几何形状、亮度、光洁度等；又有一类为隐性信息，如湿度、温度、生物量、化学物质含量。所谓信息挖掘就是透过显性信息数据，根据物理原理成像机理将隐性信息挖掘发现出来。5、遥感技术成像中的数据矛盾——噪声与信息数据——信息掩盖与信息挖掘5、遥10——几何变形与几何分辨

几何变形原因：大气折射不稳定混合象元（与几何分辨率有关）成象机制原因，包括地球曲面影响

遥感图像处理的一个任务就是从这些几何变形中将几何数据提取出来，且保证一定的精度。——有限的遥感图像数据与无限的信息需求

遥感图像不是唯一的地学信息源，遥感数据要与地学其它信息数据相结合。6、遥感分类

——按机理划分遥感可分为被动遥感与主动遥感——几何变形与几何分辨遥感图像处理11——

按应用划分可分为：地质遥感、农业遥感、军用遥感、气象遥感、海洋遥感、资源遥感等。——按遥感平台划分可分为:

航空遥感包括低空航模遥感（<500米）中高度航空遥感（500～3,000米）高空航空遥感（3,000～10,000米）航天飞机遥感包括航天飞机、回收式卫星，如我国尖兵1号。卫星遥感地面遥感（雷达地面遥感车）还可以按分辨率划为高、中、低分辨率遥感——按光（电磁波）波段划分可分为：（紫外）、可见光、红外、微波——

按应用划分可分为：地质遥感、农业遥感、军用遥感、气12精品课件！精品课件！13精品课件！精品课件！147、遥感应用（农业资源环境领域）

——农业估产

——农业灾情水、火、旱、雪、虫等灾情

——地热资源、林业资源、草场等资源监测管理