遙感數(shù)據(jù)獲取課件

第三章

遙感數(shù)據(jù)獲取及產(chǎn)品特點第三章

遙感數(shù)據(jù)獲取及產(chǎn)品特點1遙感數(shù)據(jù)采集一幅圖像實際上記錄的是物體輻射能量的空間分布，這個分布是空間坐標、時間和波長的函數(shù)，即:I=(x,y,z,λ,t)。遙感數(shù)據(jù)采集一幅圖像實際上記錄的是物體輻射能量的空間分布，這2遙感衛(wèi)星系統(tǒng)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)3遙感工作系統(tǒng)遙感工作系統(tǒng)4遙感試驗系統(tǒng)（衛(wèi)星發(fā)射前）選擇星載傳感器的類型確定其技術(shù)指標劃分和選擇最佳的電磁波譜段地面遙感試驗工作確定各種對象的輻射光譜特性試驗各種傳感器的性能研制各種數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，判讀技術(shù)研究影響各種對象的輻射光譜特征及影響傳感器性能的各種環(huán)境因素等。

遙感試驗系統(tǒng)（衛(wèi)星發(fā)射前）選擇星載傳感器的類型5星載工作系統(tǒng)星載工作系統(tǒng)包括兩個分系統(tǒng)：自動調(diào)節(jié)控制分系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)分系統(tǒng)包括：控制衛(wèi)星姿態(tài)衛(wèi)星與地面聯(lián)系星體內(nèi)儀表運行程序控制軌道調(diào)整裝置衛(wèi)星能源供應(yīng)等傳感器分系統(tǒng)星載工作系統(tǒng)星載工作系統(tǒng)包括兩個分系統(tǒng)：6地面控制系統(tǒng)地面控制中心陸地衛(wèi)星運行控制中心是指揮衛(wèi)星工作的樞紐。它控制衛(wèi)星工作的安排、對衛(wèi)星發(fā)出不同指令；控制衛(wèi)星運行時姿態(tài)、軌道；指揮傳感器信息的傳輸以及星載儀器與地面接收機構(gòu)工作的配合等。地面控制系統(tǒng)地面控制中心陸地衛(wèi)星運行控制中心是指揮衛(wèi)星工7信號接收、處理系統(tǒng)地面接收站接收從衛(wèi)星上傳送回來的信息數(shù)據(jù)，記錄在磁帶上并交數(shù)據(jù)處理中心進行處理。地面接收站安裝有大型的拋物天線，地面接收站：如日本的東京、泰國的曼谷等等。我國在北京建成的衛(wèi)星地面接收站，已成為10多年來中國遙感技術(shù)和地學(xué)遙感應(yīng)用的重要信息源。信號接收、處理系統(tǒng)地面接收站接收從衛(wèi)星上傳送回來的信息數(shù)8地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)主要任務(wù)是對視頻進行視頻-影像轉(zhuǎn)換，進行系統(tǒng)誤差和圖像誤差校正。最后完成70x70毫米的粗制膠片、240X240毫米的粗制和精制膠片，以及計算機兼容磁帶（CCT）和數(shù)據(jù)光盤產(chǎn)品。地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)主要任務(wù)是對視頻進行視頻-影9遙感平臺遙感平臺10遙感平臺遙感平臺是安裝遙感器的飛行器，是用于安置各種遙感儀器，使其從一定高度或距離對地面目標進行探測，并為其提供技術(shù)保障和工作條件的運載工具。對地觀測的遙感平臺應(yīng)能提供穩(wěn)定的對地定向，并對平臺飛行高度、速度等有特定的要求。高精度高分辨率的遙感器對平臺更有嚴格的要求，如平臺姿態(tài)控制和安裝精度的要求等。遙感平臺遙感平臺是安裝遙感器的飛行器，是用于安置各種遙感儀器11第三章遙感數(shù)據(jù)獲取課件12第三章遙感數(shù)據(jù)獲取課件13遙感平臺

紫外(0.3-0.4mm)可見光(0.4-0.7mm)紅外(0.7-14mm)反射紅外(0.7-3mm)近紅外(0.7-1.3mm)短波紅外(1.3-3mm)中紅外(3-6mm)遠紅外(6-15mm)熱紅外(8-14mm)微波(0.1-100cm)遙感平臺紫外(0.3-0.4mm)可見光(0.4-0.714利用衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、航天空間站等攜帶遙感儀器的遙感覆蓋范圍大，不受領(lǐng)空限制，可進行定期、重復(fù)觀測利用飛機攜帶遙感儀器的遙感距地面高度在幾十米以內(nèi)的遙感機動性強，可以根據(jù)研究主題選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅?、適當(dāng)?shù)娘w行高度和飛行區(qū)域用于城市遙感、海面污染監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測等中、高分辨率的遙感活動利用衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、航天空間站等攜帶遙感儀器的遙感15遙感數(shù)字圖像的獲取遙感數(shù)字圖像的獲取16傳感器傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測17傳感器的工作原理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。傳感器的工作原理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸18傳感器的一般構(gòu)成電磁波幅射信息收集探測器信息處理信息輸出傳感器的一般構(gòu)成電磁波幅射信息探測器信息處理信息輸出19傳感器的分類攝影機框幅式縫隙式全景式掃描儀雷達非成像傳感器傳感器的分類攝影機20單鏡頭框幅式攝影機主要由收集器－物鏡和探測器－感光膠片組成，暗盒、快門、光欄及機械傳動裝置等。應(yīng)用：航空、航天攝影測量成像原理：同普通照相機應(yīng)用示例： RMKA30/23攝影機f:305.18mm;像幅：23×23mm；H:250km;1/m:1:820000;4-6s曝光一次。單鏡頭框幅式攝影機主要由收集器－物鏡和探測器－感光膠片組成，21第三章遙感數(shù)據(jù)獲取課件22縫隙式像機應(yīng)用：飛機或衛(wèi)星成像原理：當(dāng)飛機或衛(wèi)星向前飛行時，在相機焦平面上與航向垂直的狹隙中，對出現(xiàn)的與航向垂直，且與縫隙等寬的一條地面影像連續(xù)攝影。應(yīng)用實例：目前較少使用，是線陣CCD傳感器的基礎(chǔ)縫隙式像機應(yīng)用：飛機或衛(wèi)星23縫隙式像機航線物鏡筒縫隙膠片卷繞縫隙式像機航線物鏡筒縫隙膠片卷繞24全景式攝像機在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫，隨物鏡作垂直航線方向掃描。由于物鏡擺動的幅面很大，可將航線兩邊地平線內(nèi)的影像攝入底片。航線擺動物鏡筒縫隙掃描方向飛行方向全景式攝像機在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫，隨物鏡作25多光譜攝像機在物鏡后加分光裝置，將光分解成多個光束；或利用響應(yīng)不同波段的多感光層膠片進行多光譜攝影。多光譜攝像機在物鏡后加分光裝置，將光分解成多個光束；或利用響26掃描式傳感器逐點逐行以時序方式獲取二維圖像。掃描式傳感器逐點逐行以時序方式獲取二維圖像。27光機掃描儀光機掃描儀28推帚式掃描儀推帚式掃描儀29彩色攝像機的分光：棱鏡和濾色片分光RCCDGCCDBCCD紅外濾光片變焦鏡頭R/BCCDGCCD紅外濾光片變焦鏡頭青色濾光片紅、藍濾光片R/G/BCCD紅、綠、藍方格圖案濾光片紅外濾光片變焦鏡頭分色棱鏡二向分色棱鏡(a)三板式的棱鏡分光(b)二板式的二向色棱鏡分光(c)單板式的方格圖案濾色片分光色再現(xiàn)性好的濾色片是把綠色配置成方格，而在其間配置紅、藍濾色片。綠色多可盡量加寬亮度信號的帶寬。采用包含綠色成份的補色濾色片(白、青、黃)可以提高光的利用率。人眼和硅半導(dǎo)體相對不同波長光的敏感曲線彩色攝像機的分光：棱鏡和濾色片分光RCCDGCCDBC30多波段影像紅波段.63-.69microns(4m)綠波段.52-.60microns(4m)近紅外波段.76-.90microns(4m)同時采集的全色影響色片.45-.90microns(1m)藍波段].45-.52microns(4m)多波段影像紅波段.63-.69microns(4m)綠31遙感圖像數(shù)字化遙感圖像數(shù)字化32遙感數(shù)字圖像的表示方法遙感數(shù)字圖像可以理解為多維數(shù)組，每個像元的明暗程度記錄了成像瞬間對應(yīng)的物體的反射光強度（灰度），在遙感圖像其實質(zhì)就是探測范圍內(nèi)電磁輻能量分布圖

像元——像元是遙感影像上能夠詳細區(qū)分的最小單元遙感數(shù)字圖像的表示方法遙感數(shù)字圖像可以理解為多維數(shù)組，每個33遙感圖像的數(shù)字化采樣：按照一定的空間網(wǎng)格對連續(xù)圖像進行空間坐標的數(shù)字化量化：對采樣點的輻射值進行數(shù)字化即指從圖像灰度的連續(xù)變化中進行離散的采

樣，目前經(jīng)常使用的灰度量度有2級，64級，128級，256級。均勻數(shù)字化非均勻數(shù)字化遙感圖像的數(shù)字化采樣：按照一定的空間網(wǎng)格對連續(xù)圖像進行空間坐34對圖像空間坐標的離散化，它決定了圖像的空間分辨率。用一個網(wǎng)格把待處理的圖像覆蓋，然后把每一小格上模擬圖像的各個亮度取平均值，作為該小方格中點的值。圖像的采樣遙感圖像的采樣對圖像空間坐標的離散化，它決定了圖像的空間分辨率。圖像的采樣35遙感圖像的采樣方法：正方形點陣法、正三角形點陣法、正六角形點陣法采樣是按照間隔對圖像進行離散化的過程采樣點的像元值表示該點周圍某個小范圍內(nèi)的平均輻射值遙感圖像的采樣方法：正方形點陣法、正三角形點陣法、正六角形點36遙感圖像的量化將采樣過程中獲得的像元平均值按照一定的編碼規(guī)則劃分為若干等級0－255遙感圖像的量化將采樣過程中獲得的像元平均值按照一定的編碼規(guī)則37(a)256級灰度圖象(b)子圖(c)子圖對應(yīng)的量化數(shù)據(jù)圖像量化實例(a)256級灰度圖象圖像量化實例38量化的方法包括：分層量化、均勻量化和非均勻量化。分層量化是把每一個離散樣本的連續(xù)灰度值只分成有限多的層次。均勻量化是把原圖像灰度層次從最暗至最亮均勻分為有限個層次，如果采用不均勻分層就稱為非均勻量化。量化的方法包括：分層量化、均勻量化和非均勻量化。39(a)量化(b)量化為8bit量化示意圖(a)量化(b40對一幅圖像，當(dāng)量化級數(shù)一定時，采樣點數(shù)對圖像質(zhì)量有著顯著的影響。采樣點數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好；當(dāng)采樣點數(shù)減少時，圖上的塊狀效應(yīng)就逐漸明顯。當(dāng)圖像的采樣點數(shù)一定時，采用不同量化級數(shù)的圖像質(zhì)量也不一樣。量化級數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好，當(dāng)量化級數(shù)越少時，圖像質(zhì)量越差，量化級數(shù)最小的極端情況就是二值圖像，圖像出現(xiàn)假輪廓。采樣點數(shù)和量化級數(shù)的關(guān)系對一幅圖像，當(dāng)量化級數(shù)一定時，采樣點數(shù)對圖像質(zhì)量有著顯著的影41

(a)采樣點256×256時的圖像(b)采樣點64×64時的圖像(c)采樣點32×32時的圖像(d)采樣點16×16時的圖像

采樣點數(shù)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系

采樣點數(shù)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系42(a)量化為2級的Lena圖像(b)量化為16級的Lena圖像(c)量化為256級的Lena圖像

量化級數(shù)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系(a)量化為2級的Lena圖像量化級數(shù)與圖像質(zhì)量43遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品特點遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品特點44遙感圖像的存儲模式磁帶、磁盤、光盤CCT－－－計算機兼容磁帶BIP—按像元波段交叉式，以一對像元為基本單位進行記錄BIL－按照掃描行為單位，各波段同一掃描行數(shù)據(jù)依次記錄BSQ－以波段為單位，每波段所有掃描行依次記錄遙感圖像的存儲模式磁帶、磁盤、光盤45遙感圖像的信息內(nèi)容波譜信息空間信息時間信息遙感圖像的信息內(nèi)容波譜信息46遙感圖像的波譜信息遙感圖像中每個像元的亮度值代表該像元中地物的平均輻射值，它隨地物的成分、紋理、狀態(tài)、表面特征以及電磁波段的不同而變化遙感圖像的波譜信息遙感圖像中每個像元的亮度值代表該像元中地物47遙感系統(tǒng)的輻射分辨率指遙感探測器記錄地面反射、發(fā)射或后向散射的輻射通量對信號強度差異的敏感性，也稱為量化等級遙感圖像的輻射分辨率遙感系統(tǒng)的輻射分辨率指遙感探測器記錄地面反射、發(fā)射或后向散射48光譜分辨率NIRSWIRMWIRLWIR400nm

70015003000RB500014000nmGPanchromatic:oneverywidebandLOWMultispectral:severaltotensofbandsMEDHyperspectral:

hundredsofnarrowbandsHIGH光譜分辨率NIRSWIRMWIRLWIR400nm49NASAAVIRISCuprite,NV,HSIData,(2019)NASAAVIRISCuprite,NV,HSID50遙感衛(wèi)星：常用的遙感衛(wèi)星包括美國陸地衛(wèi)星Landsat、IKONOS衛(wèi)星、NOAA衛(wèi)星、法國SPOT衛(wèi)星、印度IRS-IC衛(wèi)星、中巴衛(wèi)星CBERS等。–

藍0.45-0.52μm–

綠0.52-0.60μm–

紅0.63-0.69μm–

近紅外0.76-0.90μm–

全色0.45-0.90μm--空間分辨率1、4m--時間分辨率：4天遙感衛(wèi)星：常用的遙感衛(wèi)星包括美國陸地衛(wèi)星Landsat、IK51AnAVIRIS(NASA)HSIImageCubeAnAVIRIS(NASA)HSIImageCub52遙感圖像的空間信息空間頻率信息、邊緣和線性信息、結(jié)構(gòu)或紋理信息以及幾何信息等影響因素：空間分辨率、圖像投影性質(zhì)、比例尺、幾何畸變應(yīng)用：幾何校正－－空間信息恢復(fù)遙感圖像的空間信息空間頻率信息、邊緣和線性信息、結(jié)構(gòu)或紋理信53

空間分辨率——一個像元所代表的地面實際尺寸就是空間分辨率，簡稱分辨率。如1米分辨率，是指影像上的一個像元表示地面上邊長為1米的正方形的范圍。遙感圖像的空間分辨率空間分辨率——一個像元所代表的地面實際尺寸就是空間分辨率，54空間分辨率1metergroundsampledistance4metergroundsampledistance空間分辨率1metergroundsampledis55空間分辨率的應(yīng)用范圍——只有在很少對現(xiàn)實在制圖適合的標準場景大小下圖像才是有用的。已有一些數(shù)據(jù)提供商可以按照范圍給定數(shù)據(jù)。比例——圖像的比例依圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量而定，且與空間分辨率有非常密切的關(guān)系。通常，高空間分辨率數(shù)據(jù)集產(chǎn)生高地圖比例。下表提供了一些對各種沒有失真的空間分辨率，可達到的最佳地圖比例的建議。圖像分辨率 典型地圖比例1000m 1:1500000100m 1:25000030m 1:8000010m 1:25000空間分辨率的應(yīng)用范圍——只有在很少對現(xiàn)實在制圖適合的標準場景56遙感系統(tǒng)的時間分辨率指獲取某一特定區(qū)域遙感影像的頻率。遙感圖像的時間信息遙感系統(tǒng)的時間分辨率指獲取某一特定區(qū)域遙感影像的頻率。遙感圖57多時相影像2019年5月2019年10月多時相影像2019年5月2019年10月58第三章

遙感數(shù)據(jù)獲取及產(chǎn)品特點第三章

遙感數(shù)據(jù)獲取及產(chǎn)品特點59遙感數(shù)據(jù)采集一幅圖像實際上記錄的是物體輻射能量的空間分布，這個分布是空間坐標、時間和波長的函數(shù)，即:I=(x,y,z,λ,t)。遙感數(shù)據(jù)采集一幅圖像實際上記錄的是物體輻射能量的空間分布，這60遙感衛(wèi)星系統(tǒng)遙感衛(wèi)星系統(tǒng)61遙感工作系統(tǒng)遙感工作系統(tǒng)62遙感試驗系統(tǒng)（衛(wèi)星發(fā)射前）選擇星載傳感器的類型確定其技術(shù)指標劃分和選擇最佳的電磁波譜段地面遙感試驗工作確定各種對象的輻射光譜特性試驗各種傳感器的性能研制各種數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，判讀技術(shù)研究影響各種對象的輻射光譜特征及影響傳感器性能的各種環(huán)境因素等。

遙感試驗系統(tǒng)（衛(wèi)星發(fā)射前）選擇星載傳感器的類型63星載工作系統(tǒng)星載工作系統(tǒng)包括兩個分系統(tǒng)：自動調(diào)節(jié)控制分系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)分系統(tǒng)包括：控制衛(wèi)星姿態(tài)衛(wèi)星與地面聯(lián)系星體內(nèi)儀表運行程序控制軌道調(diào)整裝置衛(wèi)星能源供應(yīng)等傳感器分系統(tǒng)星載工作系統(tǒng)星載工作系統(tǒng)包括兩個分系統(tǒng)：64地面控制系統(tǒng)地面控制中心陸地衛(wèi)星運行控制中心是指揮衛(wèi)星工作的樞紐。它控制衛(wèi)星工作的安排、對衛(wèi)星發(fā)出不同指令；控制衛(wèi)星運行時姿態(tài)、軌道；指揮傳感器信息的傳輸以及星載儀器與地面接收機構(gòu)工作的配合等。地面控制系統(tǒng)地面控制中心陸地衛(wèi)星運行控制中心是指揮衛(wèi)星工65信號接收、處理系統(tǒng)地面接收站接收從衛(wèi)星上傳送回來的信息數(shù)據(jù)，記錄在磁帶上并交數(shù)據(jù)處理中心進行處理。地面接收站安裝有大型的拋物天線，地面接收站：如日本的東京、泰國的曼谷等等。我國在北京建成的衛(wèi)星地面接收站，已成為10多年來中國遙感技術(shù)和地學(xué)遙感應(yīng)用的重要信息源。信號接收、處理系統(tǒng)地面接收站接收從衛(wèi)星上傳送回來的信息數(shù)66地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)主要任務(wù)是對視頻進行視頻-影像轉(zhuǎn)換，進行系統(tǒng)誤差和圖像誤差校正。最后完成70x70毫米的粗制膠片、240X240毫米的粗制和精制膠片，以及計算機兼容磁帶（CCT）和數(shù)據(jù)光盤產(chǎn)品。地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)地面數(shù)據(jù)處理機構(gòu)主要任務(wù)是對視頻進行視頻-影67遙感平臺遙感平臺68遙感平臺遙感平臺是安裝遙感器的飛行器，是用于安置各種遙感儀器，使其從一定高度或距離對地面目標進行探測，并為其提供技術(shù)保障和工作條件的運載工具。對地觀測的遙感平臺應(yīng)能提供穩(wěn)定的對地定向，并對平臺飛行高度、速度等有特定的要求。高精度高分辨率的遙感器對平臺更有嚴格的要求，如平臺姿態(tài)控制和安裝精度的要求等。遙感平臺遙感平臺是安裝遙感器的飛行器，是用于安置各種遙感儀器69第三章遙感數(shù)據(jù)獲取課件70第三章遙感數(shù)據(jù)獲取課件71遙感平臺

紫外(0.3-0.4mm)可見光(0.4-0.7mm)紅外(0.7-14mm)反射紅外(0.7-3mm)近紅外(0.7-1.3mm)短波紅外(1.3-3mm)中紅外(3-6mm)遠紅外(6-15mm)熱紅外(8-14mm)微波(0.1-100cm)遙感平臺紫外(0.3-0.4mm)可見光(0.4-0.772利用衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、航天空間站等攜帶遙感儀器的遙感覆蓋范圍大，不受領(lǐng)空限制，可進行定期、重復(fù)觀測利用飛機攜帶遙感儀器的遙感距地面高度在幾十米以內(nèi)的遙感機動性強，可以根據(jù)研究主題選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅?、適當(dāng)?shù)娘w行高度和飛行區(qū)域用于城市遙感、海面污染監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測等中、高分辨率的遙感活動利用衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、航天空間站等攜帶遙感儀器的遙感73遙感數(shù)字圖像的獲取遙感數(shù)字圖像的獲取74傳感器傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測75傳感器的工作原理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。傳感器的工作原理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸76傳感器的一般構(gòu)成電磁波幅射信息收集探測器信息處理信息輸出傳感器的一般構(gòu)成電磁波幅射信息探測器信息處理信息輸出77傳感器的分類攝影機框幅式縫隙式全景式掃描儀雷達非成像傳感器傳感器的分類攝影機78單鏡頭框幅式攝影機主要由收集器－物鏡和探測器－感光膠片組成，暗盒、快門、光欄及機械傳動裝置等。應(yīng)用：航空、航天攝影測量成像原理：同普通照相機應(yīng)用示例： RMKA30/23攝影機f:305.18mm;像幅：23×23mm；H:250km;1/m:1:820000;4-6s曝光一次。單鏡頭框幅式攝影機主要由收集器－物鏡和探測器－感光膠片組成，79第三章遙感數(shù)據(jù)獲取課件80縫隙式像機應(yīng)用：飛機或衛(wèi)星成像原理：當(dāng)飛機或衛(wèi)星向前飛行時，在相機焦平面上與航向垂直的狹隙中，對出現(xiàn)的與航向垂直，且與縫隙等寬的一條地面影像連續(xù)攝影。應(yīng)用實例：目前較少使用，是線陣CCD傳感器的基礎(chǔ)縫隙式像機應(yīng)用：飛機或衛(wèi)星81縫隙式像機航線物鏡筒縫隙膠片卷繞縫隙式像機航線物鏡筒縫隙膠片卷繞82全景式攝像機在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫，隨物鏡作垂直航線方向掃描。由于物鏡擺動的幅面很大，可將航線兩邊地平線內(nèi)的影像攝入底片。航線擺動物鏡筒縫隙掃描方向飛行方向全景式攝像機在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫，隨物鏡作83多光譜攝像機在物鏡后加分光裝置，將光分解成多個光束；或利用響應(yīng)不同波段的多感光層膠片進行多光譜攝影。多光譜攝像機在物鏡后加分光裝置，將光分解成多個光束；或利用響84掃描式傳感器逐點逐行以時序方式獲取二維圖像。掃描式傳感器逐點逐行以時序方式獲取二維圖像。85光機掃描儀光機掃描儀86推帚式掃描儀推帚式掃描儀87彩色攝像機的分光：棱鏡和濾色片分光RCCDGCCDBCCD紅外濾光片變焦鏡頭R/BCCDGCCD紅外濾光片變焦鏡頭青色濾光片紅、藍濾光片R/G/BCCD紅、綠、藍方格圖案濾光片紅外濾光片變焦鏡頭分色棱鏡二向分色棱鏡(a)三板式的棱鏡分光(b)二板式的二向色棱鏡分光(c)單板式的方格圖案濾色片分光色再現(xiàn)性好的濾色片是把綠色配置成方格，而在其間配置紅、藍濾色片。綠色多可盡量加寬亮度信號的帶寬。采用包含綠色成份的補色濾色片(白、青、黃)可以提高光的利用率。人眼和硅半導(dǎo)體相對不同波長光的敏感曲線彩色攝像機的分光：棱鏡和濾色片分光RCCDGCCDBC88多波段影像紅波段.63-.69microns(4m)綠波段.52-.60microns(4m)近紅外波段.76-.90microns(4m)同時采集的全色影響色片.45-.90microns(1m)藍波段].45-.52microns(4m)多波段影像紅波段.63-.69microns(4m)綠89遙感圖像數(shù)字化遙感圖像數(shù)字化90遙感數(shù)字圖像的表示方法遙感數(shù)字圖像可以理解為多維數(shù)組，每個像元的明暗程度記錄了成像瞬間對應(yīng)的物體的反射光強度（灰度），在遙感圖像其實質(zhì)就是探測范圍內(nèi)電磁輻能量分布圖

像元——像元是遙感影像上能夠詳細區(qū)分的最小單元遙感數(shù)字圖像的表示方法遙感數(shù)字圖像可以理解為多維數(shù)組，每個91遙感圖像的數(shù)字化采樣：按照一定的空間網(wǎng)格對連續(xù)圖像進行空間坐標的數(shù)字化量化：對采樣點的輻射值進行數(shù)字化即指從圖像灰度的連續(xù)變化中進行離散的采

樣，目前經(jīng)常使用的灰度量度有2級，64級，128級，256級。均勻數(shù)字化非均勻數(shù)字化遙感圖像的數(shù)字化采樣：按照一定的空間網(wǎng)格對連續(xù)圖像進行空間坐92對圖像空間坐標的離散化，它決定了圖像的空間分辨率。用一個網(wǎng)格把待處理的圖像覆蓋，然后把每一小格上模擬圖像的各個亮度取平均值，作為該小方格中點的值。圖像的采樣遙感圖像的采樣對圖像空間坐標的離散化，它決定了圖像的空間分辨率。圖像的采樣93遙感圖像的采樣方法：正方形點陣法、正三角形點陣法、正六角形點陣法采樣是按照間隔對圖像進行離散化的過程采樣點的像元值表示該點周圍某個小范圍內(nèi)的平均輻射值遙感圖像的采樣方法：正方形點陣法、正三角形點陣法、正六角形點94遙感圖像的量化將采樣過程中獲得的像元平均值按照一定的編碼規(guī)則劃分為若干等級0－255遙感圖像的量化將采樣過程中獲得的像元平均值按照一定的編碼規(guī)則95(a)256級灰度圖象(b)子圖(c)子圖對應(yīng)的量化數(shù)據(jù)圖像量化實例(a)256級灰度圖象圖像量化實例96量化的方法包括：分層量化、均勻量化和非均勻量化。分層量化是把每一個離散樣本的連續(xù)灰度值只分成有限多的層次。均勻量化是把原圖像灰度層次從最暗至最亮均勻分為有限個層次，如果采用不均勻分層就稱為非均勻量化。量化的方法包括：分層量化、均勻量化和非均勻量化。97(a)量化(b)量化為8bit量化示意圖(a)量化(b98對一幅圖像，當(dāng)量化級數(shù)一定時，采樣點數(shù)對圖像質(zhì)量有著顯著的影響。采樣點數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好；當(dāng)采樣點數(shù)減少時，圖上的塊狀效應(yīng)就逐漸明顯。當(dāng)圖像的采樣點數(shù)一定時，采用不同量化級數(shù)的圖像質(zhì)量也不一樣。量化級數(shù)越多，圖像質(zhì)量越好，當(dāng)量化級數(shù)越少時，圖像質(zhì)量越差，量化級數(shù)最小的極端情況就是二值圖像，圖像出現(xiàn)假輪廓。采樣點數(shù)和量化級數(shù)的關(guān)系對一幅圖像，當(dāng)量化級數(shù)一定時，采樣點數(shù)對圖像質(zhì)量有著顯著的影99

(a)采樣點256×256時的圖像(b)采樣點64×64時的圖像(c)采樣點32×32時的圖像(d)采樣點16×16時的圖像

采樣點數(shù)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系

采樣點數(shù)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系100(a)量化為2級的Lena圖像(b)量化為16級的Lena圖像(c)量化為256級的Lena圖像

量化級數(shù)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系(a)量化為2級的Lena圖像量化級數(shù)與圖像質(zhì)量101遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品特點遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品特點102遙感圖像的存儲模式磁帶、磁盤、光盤CCT－－－計算機兼容磁帶BIP—按像元波段交叉式，以一對像元為基本單位進行記錄BIL－按照掃描行為單位，各波段同一掃描行數(shù)據(jù)依次記錄BSQ－以波段為單位，每波段所有掃描行依次記錄遙感圖像的存儲模式磁帶、磁盤、光盤103遙感圖像的信息內(nèi)容波譜信息空間信息時間信息遙感圖像的信息內(nèi)容波譜信息104遙感圖像的波譜信息遙感圖像中每個像元的亮度值代表該像元中地物的平均輻射值，它隨地物的成分、紋理、狀態(tài)、表面特征以及電磁波段的不同而變化遙感圖像的波譜信息遙感圖像中每個像元的亮度值代表該像元中地物105遙感系統(tǒng)的輻射分辨率指遙感探測器記錄地面反射、發(fā)射或后向散射的輻射通量對信號強度差異的敏感性，也稱為量化等級遙感圖像的輻射分辨率遙感系統(tǒng)的輻射分辨率指遙感探測器記錄地面反射、發(fā)射或后向散射106光譜分辨率NIRSWIRMWIRLWIR400nm

70015003000RB500014000nmGPanchromatic:oneverywidebandLOWMultispectral:severaltotensof