遥感技术知识的培训

遥感技术知识的培训第一章概述第2页,共41页，2024年2月25日，星期天1.1遥感的基本概念遥感的英文是“remotesensing”,意即遥远的感知”。

广义遥感指各种非直接接触的、远距离探测目标的技术。主要根据物体对电磁波的反射和辐射特性对目标进行采集，利用声波、外力波和地震波等也都包含在广义的遥感之中。

狭义遥感上说，遥感是借助对电磁波敏感的仪器

，从远处（不与探测目标相接触）记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息，通过分析，揭示出目标物的特征性质及其变化的综合性探测技术。第3页,共41页，2024年2月25日，星期天

遥感不同于遥测和遥控。遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥控是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。遥感技术主要通过观测电磁波原理，判读和分析地物目标及现象。也就是说，利用了物体的电磁波特性，即“一切物体，由于其种类及环境条件的不同，因而具有反射或辐射不同波长的电磁波的特性”。所以，遥感也可以说是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过研究电磁波特性，达到识别物体及其环境的技术。第4页,共41页，2024年2月25日，星期天遥感卫星树木水体草丛裸露的地表路面建筑物第5页,共41页，2024年2月25日，星期天remote

sensing一词由美国

E.L.普鲁伊特于20世纪60年代创用

。源于空中摄影侦察，后发展为一门综合性探测技术。事实上，人类的遥感活动远早于该名次的出现时间，最早的从热气球由空中拍摄地面景物的报道约在1840s。图显示了人类早期的遥感活动，“遥感平台”竟是几只鸽子！第6页,共41页，2024年2月25日，星期天

遥感具有如下技术优势：①视域广阔，监测范围最大可覆盖整个地球（图1.2是由多光谱卫星传感器获得的全球天然彩色图像）。②可瞬时成像、实时传输、快速处理，有助于迅速获取信息和实施动态监测。③遥感影像形象逼真，信息丰富，可进行定性、定量分析和量测。④可利用不同目标物对不同波段电磁波的穿透或反射特性来认识目标物。第7页,共41页，2024年2月25日，星期天第8页,共41页，2024年2月25日，星期天2024/5/1“3S”技术及应用91.2遥感系统现代遥感技术系统一般由四部分组成：遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析解译系统。卫星定位与定轨遥感信息传输目标提取与识别(自动化、智能化)数据处理(高光谱、高分辨率、雷达)分发多源数据融合与集成遥感成像机理与模型用户各应用部门第9页,共41页，2024年2月25日，星期天2024/5/1“3S”技术及应用10两个重要概念：

遥感平台——安放遥感仪器的装置，如气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及高架车等。遥感器/传感器——接收和记录目标物辐射、反射、散射信息的装置，常见的有可见光照相机、红外照相机、红外扫描仪、多波段扫描仪、微波辐射仪、真实孔径雷达和合成孔径侧视雷达等多种。第10页,共41页，2024年2月25日，星期天第11页,共41页，2024年2月25日，星期天1.3

遥感的分类按遥感平台分：遥感平台：遥感平台（remote

sensingplatform）是安放遥感仪器的装置，如气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及高架车等。遥感器/传感器（remotesensor）是接收和记录目标物辐射、反射、散射信息的装置，常见的有可见光照相机、红外照相机、红外扫描仪、多波段扫描仪、微波辐射仪、真实孔径雷达和合成孔径侧视雷达等多种。地面遥感：传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动的高架平台上等。航空遥感：传感器设置于航空器上，主要是飞机、气球等；航天遥感：传感器设置于环绕地球的航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等；航宇遥感：传感器设置于星际飞机上，指对地月系统外的目标的探测。第12页,共41页，2024年2月25日，星期天传感器其它平台气球、火箭卫星、宇宙飞船航天遥感航空遥感地面遥感卫星轨道高度>80KM高空(10000-20000M)中空(5000-10000M)低空(<5000M)飞机目标物第13页,共41页，2024年2月25日，星期天航空、航天遥感示意图第14页,共41页，2024年2月25日，星期天按传感器的探测波段分:

紫外遥感：探测波段在0.05-0.38um之间；可见光遥感：探测波段在0.38-0.76um之间；摄影机、扫描仪、摄像仪等。红外遥感：探测波段在0.76-1000um之间；摄影机、扫描仪等。微波遥感：探测波段1mm-1m之间；扫描仪、微波辐射计、雷达、高度计等。多波段遥感：把目标物辐射来的电磁辐射分割成若干个窄的光谱带，然后同步探测，同时得到一个目标物不波段的多幅图像。多光谱摄影机、多光谱扫描仪和反束光导管摄像仪等。第15页,共41页，2024年2月25日，星期天按工作方式分:

主动遥感和被动遥感：主动遥感由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的反向散射信号；被动遥感的传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。成像遥感与非成像遥感：前者传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像；后者传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。按遥感的应用领域可分：从大的研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等；从具体应用领域可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、气象遥感、城市遥感等。第16页,共41页，2024年2月25日，星期天1.4

目前遥感技术发展的特点

1.高空间分辨率。TM卫星影像空间分辨率最高可达15米(ETM+)；SPOT卫星影像空间分辨率全色波段现在最高可达2.5米、5米，多光谱波段达10米；美国的IKONOS影像数据分辨率可达1米和4米;Qiuckbird影像数据空间分辨率最高可达0.61米。

第17页,共41页，2024年2月25日，星期天第18页,共41页，2024年2月25日，星期天第19页,共41页，2024年2月25日，星期天TM432,延安地区第20页,共41页，2024年2月25日，星期天黄河口中巴地球卫星图像（10月17日）第21页,共41页，2024年2月25日，星期天SPOT5多光谱数字图像（10米），2002.9.25第22页,共41页，2024年2月25日，星期天美国IKONOSⅡ

卫星第23页,共41页，2024年2月25日，星期天中国北京第24页,共41页，2024年2月25日，星期天IKONOS卫星多光谱影像（4米）（排队参观毛主席纪念堂的队伍隐约可见，花坛信息没有，背景草坪不清晰）IKONOS卫星融合影像（1米）（排队参观毛主席纪念堂的队伍清晰可见，花坛和背景草坪显示出来，色调自然逼真，连纪念堂柱子的阴影都很清楚）第25页,共41页，2024年2月25日，星期天IKONOS银川城区2001.8.291:2000第26页,共41页，2024年2月25日，星期天第27页,共41页，2024年2月25日，星期天第28页,共41页，2024年2月25日，星期天第29页,共41页，2024年2月25日，星期天其它遥感数据产品：GeoEye-1（0.41米全色+1.64米多光谱）WorldView（0.5米全色）福卫二号（2米全色+8米多光谱）遥感二号（2米全色）ALOS（2.5米全色+10米多光谱）资源二号（3米全色）RapidEye（5米多光谱）ASTER（15米多光谱）样图：第30页,共41页，2024年2月25日，星期天GeoEye-1第31页,共41页，2024年2月25日，星期天

WorldView第32页,共41页，2024年2月25日，星期天

福卫二号

第33页,共41页，2024年2月25日，星期天ALOS第34页,共41页，2024年2月25日，星期天RapidEye第35页,共41页，2024年2月25日，星期天2.高光谱辨率。目前美国制定EOS计划（地球观测计划）就包括有中分辩率和高分辨率的像光谱仪。波段数可达到256个波段。

第36页,共41页，2024年2月25日，星期天3.高时间分辨率。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个小时对地观测一次（FY－2气象卫星）；太阳同步轨道卫星（如NOAA气象卫星和FY－1气象卫星）可以每天2次对同一地区进行观测。这种卫星可以探测地球表面及大气在一天或几小时之内的短周期变化。地球资源卫星（如Landsat、SPOT和CBERS－1）则分别以16天、26天或4-5天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。而传统的地面调查则须在大量的人力、物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。第37页,共41页，2024年2月25日，星期天第38页,共41页，2024年2月25日