遥感基本知识VIP

遥感基础知识1、遥感概念2、传感器3、遥感平台4、几种卫星介绍1遥感的概念遥感（RemoteSensing）：

是指借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。

2、遥感技术原理图

由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以及相关技术等组成。接收预处理用户应用处理分析结果、图表输出遥感过程电磁波可见光：肉眼看得见的是电磁波中很短的一段，从0.4-0.76微米这部分称为可见光。可见光经三棱镜分光后，成为一条由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的光带，这光带称为光谱。红640—780nm橙640—610nm黄610—530nm绿505—525nm蓝505—470nm紫470—380nm红（Red）波段——0.63～0.69微米。用于测量植物叶绿素吸收率、进行植被分类。在城市人工地物和植被混杂的区域，可以将建筑物与植被很好的区分开来。绿（Green）波段——0.51～0.60微米。用于探测健康植物绿色反射率和反映水下特征。蓝（Blue）波段——0.45～0.52微米。获得地物相交处的边界信息,在绘图中此波段所起的作用很大。近红外（Near_Red）波段——0.76～0.90微米。区别水陆交接线和作物分布区域及长势、分类、农作物估产、病虫灾害监测等方面有不可替代的作用。波段的作用海岸波段——0.40～0.45微米。这个波段支持植物鉴定和分析，也支持基于叶绿素和渗水的规格参数表的深海探测研究。由于该波段经常受到大气散射的影响，已经应用于大气层纠正技术。黄色波段——0.585～0.625微米。过去经常被说成是yellow-ness特征指标，是重要的植物应用波段。该波段将被作为辅助纠正真色度的波段，以符合人类视觉的欣赏习惯。红色边缘波段——0.7055～0.745微米。辅助分析有关植物生长情况，可以直接反映出植物健康状况有关信息。近红外2波段——0.860～1.04微米。这个波段部分重叠在NIR1波段上，但较少受到大气层的影响。该波段支持植物分析和单位面积内生物数量的研究。一、传感器的定义和功能传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。它的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波段的响应能力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的大小和可靠程度。传感器传感器1）收集器：透镜、反射镜、天线2）探测器：将收集的辐射能转换成化学能或电能感光胶片、光电管、光电二极管、电子耦合器件（CCD）、热电偶探测器、热释电探测器、天线3）处理器：对收集到的信号进行处理，显影、定影、信号放大、变换、校正等。包括摄影处理装置和电子处理装置4）记录器：胶片、磁带、磁盘成像传感器类型使用胶片记录使用磁记录高光谱遥感影像的分辨率空间分辨率一个像元代表的实地的最小尺寸时间分辨率：同一个地区可获得的两个影像最小的时间间隔光谱分辨率：传感器所能记录的波段数或者电磁波的间隔辐射分辨率：传感器接受信号的敏感程度遥感图像的特征目标地物传感器遥感图像遥感图像处理目标地物的大小、形状及空间分布目标的物理属性特点目标地物的变化动态特点几何特征物理特征时间特征空间分辨率光谱分辨率辐射分辨率时间分辨率遥感平台遥感平台（platform）是搭载传感器的工具。根据运载工具的类型划分：航天平台（>150km）航空平台（100m至十余公里）地面平台（0~50m）遥感平台空间运载工具空中运载工具地面运载工具飞机气球遥感用汽车遥感用艇船宇宙飞船航天飞机遥感平台（航天遥感）（航空遥感）卫星16各种遥感平台的相对高度带宽卫星拍摄数据的最大宽度景：以带宽为边长的一个正方形即为该卫星数据一景。时相数据的拍摄时间，不同的研究项目对卫星数据的拍摄时间有不同需求例如：研究植被需要夏季，研究海滩需要准确知道时间点，涨潮时间还是落潮时间。立体像对两张同一地区的遥感影像，从不同角度进行拍摄，获得的具有重叠区域，在一定条件下，使用专业仪器或者肉眼可以看到立体影像。遥感平台——卫星低轨：150km-300km,ＩＫＯＮＯＳ、ＱＵＩＣＫＢＩＲＤ、ＳＰＯＴ－５

高分辨率图象，寿命比较短，几天－几周用途：军事侦察中轨：700km-1000km,

中分辨率，绝大多数资源卫星，landsat1-3:915,landsat4-5:705,spot:832,noaa:833/870

用途：资源环境遥感高轨：35860km,地球静止卫星，NOAA/AVHRR(1.1km);SPOT-4/Vegetation(1.1km)

低分辨率用途：通讯，气象在遥感平台中，航天遥感平台目前发展最快，应用最广。根据航天遥感平台的服务内容，可以将其分为：气象卫星系列陆地卫星系列海洋卫星系列1、主要的陆地卫星系列（1）陆地卫星（Landsat）（2）斯波特卫星（SPOT）（3）中国资源一号卫星—中巴地球资源卫星（CBERS）（4）其他陆地卫星（5）环境卫星Landsat设计寿命为6年目前运转工作的是Landsat-5和Landsat-7轨道：太阳同步的近极地圆形轨道，保证北半球中纬度地球获得中等太阳高度角的上午影像，且卫星通过某一地点的地方时相同。覆盖周期：16-18天图像的覆盖范围185×185km2（Landsat-7185×170km2

）分辨率不断提高(3015m,60m120m)传感器分系统：Landsat(陆地）卫星上装置的传感器有反束光导管摄像机（RBV）、多光谱扫描仪（MSS）、专题制图仪（TM、ETM）Landsat传感器MSS——MultispectralScannerSystem多光谱扫描仪

分辨率为80mTM——ThematicMapper专题制图仪

7个波段，分辨率除第六波段为120m外，其余均为30mETM+——EnhanceThematicMapperPlus增强型专题制图仪8个波段，热红外波段的分辨率为60m，全色波段的分辨率为15m，其余波段的分辨率均为30mLandsat(陆地）卫星简介LandSat1LandSat2LandSat3LandSat4LandSat5LandSat6LandSat7发射时间1972.7.231975.1.221978.3.51982.7.161984.3.11993.10.51999.4.15覆盖周期18天18天18天16天16天16天波段数444778机载传感器MSSRBVMSSRBVMSSRBVMSS、TMMSS、TMETMETM+

运行情况1978年退役1982年退役1983年退役1983年退役在役服务发射失败在役服务Landsat(陆地）卫星是目前世界范围内应用最广泛的民用对地观测卫星多光谱扫描仪（MSS）波段序号波长（μm）波段名称分辨率（m）40.5～0.6绿色7950.6～0.7红色7960.7～0.8近红外7970.8～1.1近红外79810.4～12.6热红外240MSS波段和波长范围MSS采集地面数据专题制图仪(TM)波段波长范围(μm)分辨率（m）10.45～0.533020.52～0.603030.63～0.693040.76～0.903051.55～1.7530610.40～12.5012072.08～2.3530TM波段、波长范围及分辨率TM数据是第二代多光谱段光学——机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。增强型专题制图仪（ETM）波段波长范围(μm)地面分辨率（m）10.45～0.5153020.525～0.6053030.63～0.6903040.75～0.903051.55～1.7530610.40～12.506072.09～2.3530PAN0.52～0.9015ETM＋波段、波长范围及分辨率ETM数据是第三代推帚式扫描仪，是在TM基础上改进和发展而成的一种遥感器。SPOT地球观测卫星系统发射了5颗卫星（1986-2002）轨道：太阳同步的近极地圆形轨道覆盖周期：26天重复观测能力1-5天产生立体像对分辨率：10米到几百米传感器：为2台高分辩率可见光扫描仪（HighResolutionVisiblesensor——HRV）它能满足资源调查、环境管理与监测、农作物估产、地质与矿产勘探、土地利用、测制地图及地图更新等多方面的需求。SPOTHRV各波段主要用途波段波长分辨率用途XS10.5-0.59绿色20米位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，对植被识别有利，同时位于水体最小衰减值的长波一边，能探测水的混浊度和10-20米的水深。XS20.61-0.68红色20米位于叶绿素吸收带，为可见光最佳波段，用于识别作物、裸露土壤和岩石表面状况。XS30.79-0.89

近红外20米能很好地穿透大气，植被表现得特明亮，水体表现很暗。全色0.51-0.73微米10米

调查城市土地利用现状、区分主要干道、大型建筑物，了解城市发展状况中巴地球资源卫星（CBERS）1999.10.14轨道：太阳同步的近极地圆形轨道覆盖周期：26天重复观测能力：3天最高空间分辨率：19.5mCBERS传感器CCD像机IR扫描仪波长范围(微米）0.45~0.520.52~0.590.63~0.690.77~0.890.51~0.730.5~1.11.55~1.752.08~2.2510.4~12.5分辨率19.5米77.8米最小侧视观察周期1~2天1~2天其他陆地卫星天空实验室（Skylab，美国1973年发射）热容量制图卫星（HCMM1978）地球资源卫星（Bnaskara，印度）空间实验室（Specelab，欧空局）IKONOS（4m彩色、1m全色）Quickbird（快鸟、0.6m）QuickBird卫星数据美国DigitalGlobe公司的高分辨率商业卫星，于2001年10月18日在美国发射成功。卫星轨道高度450km,倾角98°,卫星重访周期1～6d（与纬度有关）。QuickBird图像，目前是世界上分辨率最高的遥感数据，为0.61m，幅宽16.5km。可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。QuickBird数据的波段Quickbird传感器为推扫式成像扫描仪环境一号（代号HJ-1）是我国首个用于环境监测预报的小卫星星座，该星座由2颗光学小卫星和一颗雷达小卫星组成。环境卫星数据环境卫星应用系统采用的主要数据源为环境卫星（HJ－1A/B）CCD、超光谱、红外、SAR等数据。卫星数据基本参数如表1-1所示：传感器名称搭载卫星谱段划分星下点分辨率幅宽周期CCDHJ－1A/B4个谱段:

μm0.43～0.520.52～0.600.63～0.690.76～0.9030