遙感導(dǎo)論第三章

第三章遙感成像原理與遙感圖像特征3.1遙感平臺(tái)3.2攝影成像3.3掃描成像3.4微波遙感與成像3.5遙感圖像特征3.1遙感平臺(tái)一、氣象衛(wèi)星系列二、陸地衛(wèi)星系列三、海洋衛(wèi)星系列一、氣象衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星三個(gè)發(fā)展階段：20世紀(jì)60年代：第一代氣象衛(wèi)星，TIROS。20世紀(jì)70年代：第二代氣象衛(wèi)星，ITOS-1，TIROS的改進(jìn)型。1978年以后：第三代氣象衛(wèi)星，NOAA。

日本

GMS高軌氣象衛(wèi)星地球同步軌道（靜止氣象衛(wèi)星）軌道高度：36000公里信息采集時(shí)間周期：約20分鐘分辨率：1.25---5公里主要應(yīng)用領(lǐng)域：1、全球性大氣環(huán)流2、全球性天氣過程低軌氣象衛(wèi)星

近極地太陽同步軌道軌道高度：800-1600公里周期：每天固定時(shí)間經(jīng)過固定地點(diǎn);觀測(cè)寬度：2800公里美國NOAA衛(wèi)星：

雙星運(yùn)行,上下午各獲取一次信息。

掃描寬度：2800公里

分辨率：星下點(diǎn)1.1公里，邊緣部分4公里

中國FY-1B氣象衛(wèi)星四軌拼接圖象地面分辨率公里1.1二、陸地衛(wèi)星系列1美國陸地衛(wèi)星系列Landsat陸地衛(wèi)星Landsat，1972年發(fā)射第一顆，已連續(xù)31年為人類提供陸地衛(wèi)星圖像，共發(fā)射了7顆，產(chǎn)品主要有MSS,TM,ETM，屬于中高度、長壽命的衛(wèi)星。陸地衛(wèi)星的運(yùn)行特點(diǎn)：（1）近極地、近圓形的軌道；（2）軌道高度為700～900km；（3）運(yùn)行周期為99～103min/圈；（4）軌道與太陽同步。

LandsatLa遠(yuǎn)nd秩sa認(rèn)t軌道寺參數(shù)La夕nd艘sa多t衛(wèi)星撫的傳刑感器(1孟)MS胃S：多讀光譜許掃描攀儀，5個(gè)波樣段。(2劣)TM：主腿題繪嚼圖儀割，7個(gè)波罷段。(3碌)校ET角M+：增個(gè)強(qiáng)主游題繪奔圖儀缸，8個(gè)波簡(jiǎn)段。MS逼S的波邪譜段TM數(shù)據(jù)夕的波宅譜段TM10.45~0.52μm藍(lán)綠波段TM20.52~0.60μm綠紅波段TM30.63~0.69μm紅波段TM40.76~0.90μm近紅外波段TM51.55~1.75μm近紅外波段TM610.4~12.5μm熱紅外波段TM72.08~2.35μm近紅外波段ET前M數(shù)據(jù)此的波膀譜段ETM10.45~0.52μm藍(lán)綠波段ETM20.52~0.60μm綠紅波段ETM30.63~0.69μm紅波段ETM40.76~0.90μm近紅外波段ETM51.55~1.75μm近紅外波段ETM610.4~12.5μm熱紅外波段ETM72.08~2.35μm近紅外波段ETM8（PAN）0.52~0.90μm可見光—近紅外MS如S數(shù)據(jù)蘇獲取役原理程圖MS權(quán)S數(shù)斑據(jù)是未一種漲多光開譜段爆光學(xué)—機(jī)械煤掃描示儀所男獲得輪的遙灣感數(shù)極據(jù)。TM傳感碼器2陵SP件OT躁衛(wèi)向星系謙列19議78副年，離法國譽(yù)、比躲利時(shí)項(xiàng)、瑞布典等挨設(shè)計(jì)丑、研堪制，浩名為“地球貨觀測(cè)喬實(shí)驗(yàn)腿系統(tǒng)”的衛(wèi)條星(頌SP揚(yáng)OT駱)。捏共設(shè)悲計(jì)發(fā)鳳射5遇顆。盡為中丸等高線度圓到形近狠極地音太陽慘同步蹦軌道刃。主要夫成像魯系統(tǒng)隨：HR臺(tái)V，棕HR客G、京HR厭S，財(cái)VE揚(yáng)GE刺TA滅TI潮O(jiān)N即高過分辨德率幾負(fù)何成授像裝礦置刷、高香分辨涂率立誘體成訂像裝春置、柿植被綿探測(cè)井器SP驕OT衛(wèi)星猶的軌滲道參普數(shù)標(biāo)稱軌道高度832km軌道傾角98.7°運(yùn)行一圈的周期101.46min日繞總?cè)?shù)14.19圈重復(fù)周期26d降交點(diǎn)地方太陽時(shí)10:30(±15min)HRV地面掃描寬度60km舷向每行像元數(shù)3000/6000個(gè)SP孔OT衛(wèi)星SP腦OT的HR東V波譜號(hào)段光譜段光譜特性分辨率0.50~0.59μm綠20m0.61~0.68μm紅20m0.79~0.89μm近紅外20m0.51~0.73μm綠—紅全波段10mSP隙OT蒙1~3號(hào)蓬衛(wèi)星徒上攜污帶兩衛(wèi)臺(tái)H烈RV嘗傳感節(jié)器SP喇OT的HR陡G、HR市S波譜灑段光譜段/μm光譜特性分辨率/m0.50~0.58綠200.61~0.67紅200.78~0.89近紅外200.49~0.715綠~紅全波段5SP盈OT陽5衛(wèi)售星上鵲HR朵G（返高分也辨率腐幾何巖裝置什）與寸HR將V基島本相葉同。HR介S是拍SP染OT餅5特允有的煌一個(gè)軟高分痛辨率逆立體番成像么裝置餡，工園作波睡段0.奇48視～0臂.7早1泊μm。美國斬空間揚(yáng)成像涼公司似(S迎pa耗ce源-I標(biāo)ma襯gi勸ng業(yè))的仔IK愚ON鄭OS翻衛(wèi)星泰是最呼早獲億得許機(jī)可之奔一?；徒?jīng)過季5年特的努粘力，局于1窄99票9年呢9月拆24美日空?qǐng)?jiān)間成曉像公地司率湯先將跨IK拌ON斷OS苦-2輪高分尸辨率裁(全臥色1壩m少，多世光譜希4觀m)古衛(wèi)星糟，由灑加州訓(xùn)瓦登廉伯格理空軍聾基地忍發(fā)射膨升空餃。3謀IK啄ON遭OS砍數(shù)據(jù)太陽你同步灰軌道釣，傾買角為98缸.1穗°高度68欣1k緒m(赤道稈上)軌道努周期統(tǒng)為98躺.3宋m招in，下露降角聽在上濕午10揉:3憐0重復(fù)伯周期l～3招d全色禮：1惑m分辨校率傳穗感器多光渠譜：閑四波闊段4露m分辨軋率傳朵感器璃。傳感命器為三線酬陣CC善D推帚恢式成答像，固因此組在正擇常模攤式下敗，它約可取語得正疑視、島后視唱和前名視推度掃成訓(xùn)像。IK隆ON若OS運(yùn)行才特征IK慌ON嘆OS光譜普段全色傻光譜搞響應(yīng)芹范圍嶼：0.士15～0.務(wù)90拖μm多光竊譜對(duì)嘩應(yīng)La毀nd禍sa傅t-撇TM的波收段：MS封I-善1價(jià)0犧.4條5～0.聲52吐μm藍(lán)綠顫波段MS停I-催2伶0背.5禁2～0.賺60鉛μm綠紅臂波段MS壇I-磨3張0紹.6突3～0.蓬69斤μm紅波巖段MS磨I-音4飲0煙.7判6～0.溝90燒μm近紅恩外波錦段IK會(huì)ON絮OS數(shù)據(jù)罰特點(diǎn)IK丈ON漢OS儀圖像誼可以遍實(shí)現(xiàn)棉模量施傳遞特函數(shù)辛(M者TF出)的被補(bǔ)償鴨，為雕此衛(wèi)哈星的政傳感投器設(shè)形計(jì)了稍進(jìn)行淋MT融F的長測(cè)量肉。有放了這茄些測(cè)鴉量值璃，可可以對(duì)該因光濾學(xué)和羅檢測(cè)勿器等恰引起揀的像妙質(zhì)?？M(jìn)蛋行補(bǔ)良償。IK畫ON尼OS扒衛(wèi)星瞞內(nèi)設(shè)倚有G前PS授天線命，接孟收的各信號(hào)紡被記膽錄下嘴來，蛇經(jīng)過始處理訊可以撐提供湯每個(gè)示圖像購的星起歷參獵數(shù)；敲傳感袍器系站統(tǒng)設(shè)舟計(jì)有轉(zhuǎn)三軸嚴(yán)穩(wěn)定絡(luò)裝置尚和量爆測(cè)裝骨置，絞以獲歉得相杯應(yīng)姿駁態(tài)數(shù)筍據(jù)。IK攝ON桐OS衛(wèi)星蹄的外軟形IK揭ON晶OS圖像地區(qū)跳：上海走浦東分辨連率：1筒m采集輩時(shí)間街：20潮00軟年3月熱26對(duì)日Di者gi門ta掃lG京lo非be公司厲于20厭01年10月18日在搏美國望成功御發(fā)射昌的高很分辨及率商網(wǎng)業(yè)衛(wèi)錫星。衛(wèi)星清軌道肝高度45怎0擔(dān)km規(guī),傾角98覺°,衛(wèi)星餅重訪巷周期1～6龍d（與躲緯度與有關(guān)鑒）。Qu秧ic嚇kB喝ir罰d圖像桃，最玻高的鉤分辨巖率為0.修61逼m，幅膏寬16顧.5間k擔(dān)m?？蓱?yīng)至用于亦制圖范、城扛市詳回細(xì)規(guī)滴劃、鞭環(huán)境追管理抬、農(nóng)按業(yè)評(píng)養(yǎng)估。4約Qu區(qū)ic庭kB時(shí)ir襯d數(shù)蔬據(jù)Qu街ic腰kB鑼ir粒d的光呀譜段數(shù)據(jù)類型波段范圍/μm分辨率/m多波段藍(lán)：0.45~0.522.44綠：0.52~0.602.44紅：0.63~0.692.44近紅外：0.76~0.902.44全波段0.45~0.900.61Qu墨ic保kB債ir妥d傳感姥器結(jié)牙構(gòu)圖Qu繼ic嬸kB暴ir冠d影像限圖華盛卡頓紀(jì)尺念碑5援CB噸ER鼻S數(shù)據(jù)CB馳ER臨S是中私國和倡巴西面合作稀研制啊的遙局感衛(wèi)繭星19浙97年10月發(fā)互射CB沈ER租S-路l19命99年10月發(fā)早射CB洗ER好S-扁2衛(wèi)星悉設(shè)計(jì)漁壽命徹為2年。太陽王同步朝極軌矛道軌道杰高度77意8泰km軌道傾角惠是98引.5坐°每天奴繞地獅球飛姿行14圈。衛(wèi)星馬穿越可赤道峰時(shí)當(dāng)扣地時(shí)撫間總森是上煉午10放:3初0衛(wèi)星妙重訪于地球延上相郵同地咽點(diǎn)的飄周期喜為26天。CB惕ER構(gòu)S衛(wèi)星諒特征三種摔成像候傳感鉤器:高分緣瑞辨率密像機(jī)(C滴CD鼓)紅外癢多譜結(jié)段掃搜描儀(I務(wù)R-社MS傷S)廣角膨成像牧儀(W誼FI貨)WF粘I的分汁辨率:2狹56潮m，IR盛-M錢SS分辨榜率:7飄8m和15釣6m，CC斬D分辨傅率:1舒9.隊(duì)5m。2號(hào)星努上攜拔帶全許色2.頂5米分坡辨率HR傳感釣器CB忽ER炭S傳廁感器CB移ER牧S衛(wèi)星么傳感喇器CB根ER睛S的CC勉D光譜杯段高分纖辨率CC山D像機(jī)搭具有期與陸拒地衛(wèi)棒星的TM類似援的幾炊個(gè)譜俯段(5個(gè)譜夫段)，其役星下傾點(diǎn)分禍辨率久為19語.5慌m，高棄于TM；覆前蓋寬暑度為11瓦3揀km。B1床:0訂.4胳5～0.遇52姻μm，藍(lán)柿。B2國:0壇.5銹2～0.測(cè)59倦μm，綠協(xié)。B3委:0語.6饒3～0.都69專μm，紅榨。B4臂:0媽.7擇7～0.挨89矮μm，近瀉紅外塊。B5膜:0貸.5而1～0.蟲73寺μm，全映波段魄。CB員ER誕S的IR壘-M瓶SS光譜侄段IR督-M微SS悔(4個(gè)譜豆段)，覆古蓋寬怨度為11晝9.畝5司km。B6轟:0唇.5押0～1.衣10番μm，藍(lán)套綠～近紅貓外,痕77渾.8丘m。B7寺:1滅.5久5～1.士75裁μm，相請(qǐng)當(dāng)于TM剛5,那7曾7.扒8戰(zhàn)m。B8草:2犯.0漸8～2.姿35木μm，相易當(dāng)于TM管7,交7烏7.填8矩m。B9束:1拴0.攏4～12懸.5酒μm，相剛當(dāng)于TM利6,理1溝56痛m。CB弄ER啄S的WF討I光譜屯段WF清I(委2個(gè)譜至段)，覆兔蓋寬蔬度89聾0左km。B1孤0:古0.默63～0.耕69鴉μm，紅,分辨擇率為25場(chǎng)6添m。B1瘦1:隔0.疫77～0.課89朵μm，近紅鋒外,分辨嫩率為25震6栽m。To堅(jiān)b縮慧e斬co橋nt典in于ue蓄d…三、辭海簽洋衛(wèi)孫星數(shù)半據(jù)SE育AS佳AT數(shù)據(jù)MO鈴S數(shù)據(jù)ER嫁S數(shù)據(jù)RA而DA覽RS墨AT數(shù)據(jù)SE莫AS都AT數(shù)據(jù)美國擦海洋日衛(wèi)星近極執(zhí)地近行圓形閱太陽世同步攔軌道衛(wèi)星失載有5種傳備感器其中3種是念成像岡傳感哄器：合成腥孔徑洞側(cè)視慶雷達(dá)(S暈AR緩-A丈)多通倉道微辨波掃罵描輻奔射計(jì)(S博NM占R)可見蕉光-紅外刺輻射棄計(jì)(V扛IR慮)。MO知S數(shù)據(jù)日本糞海洋碧觀測(cè)夏衛(wèi)星近圓壇形近甲極地龜太陽輕同步米軌道衛(wèi)星滑載有3種遙含感器精：多譜刑段電德子自違掃描摔輻射記計(jì)(M控ES催SR慘)可見顫光-熱紅咱外輻蟻射計(jì)(V墨TI妙R)微波摘輻射狀計(jì)(M桑SR揭)ER王S數(shù)據(jù)歐洲才遙感帽衛(wèi)星圓形亞極地溝太陽慎同步浪軌道雷達(dá)塘地面悄分辨棗率可介達(dá)3少0貓m主要尿用于服海洋畜學(xué)、甩冰川避學(xué)、箱海冰英制圖毒、海夜洋污觸染監(jiān)嬌測(cè)、夜船舶建定位叢、導(dǎo)賀航，伶水準(zhǔn)賤面測(cè)島量、繞岸洋克巖石辮圈的甲地球由物理捷及地對(duì)球固營體潮雜和土仗地利游用制毯圖等鍵領(lǐng)域方。RA魯DA勝RS竊AT數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)縮慧來源譜：加雖拿大屬遙感畜衛(wèi)星細(xì)。圓形輛近極笛地太晴陽同殺步軌銀道。成像吵遙感波器：合成雁孔徑撕雷達(dá)(S鋼AR凳)多譜路段掃貨描儀高分刃辨率狀輻射鉗計(jì)(A甚VH銳RR賢)非成待像遙諷感器帶：散射乞計(jì)3.臥2攝影食成像疤與航針空像揀片特置征使用貴光學(xué)盞鏡頭褲成像營，用所感光睡膠片條記錄瓶物體偽影像渾，據(jù)距使用紙波長許細(xì)分掩可見萌光攝脂影、鐮近紅鞏外攝復(fù)影、件多光眠譜攝筍影。一、攝影需機(jī)二、慢攝影逐像片屈的幾肚何特晃征三、宋攝影慕膠片覆的物搜理特烘征四、謹(jǐn)航空扇像片以特征一、暑攝影糟機(jī)分幅沸式攝碼影機(jī)全景議式攝特影機(jī)多光初譜攝扭影機(jī)二、徐攝影惡像片慕的幾艷何特利征1攝影喉種類毛：垂直偽攝影申、傾遣斜攝伍影2攝影扮像片饒的幾疏何特耽征：中心怒投影杠及影泡響因事素3像片偏比例曉尺4投影勺誤差(像點(diǎn)看位移虹）三、疊攝影眉膠片幣的物湖理特領(lǐng)征光學(xué)各密度膛：膠片芽感光四后顯扇影后籮，表慘現(xiàn)出與的深敢淺程傍度。感光些度：膠片鳴感光科的速瘋度。反差碎與反泛差系前數(shù)：反差卵指膠膜片的治明暗衰的密屈度差送。反夜差系勻數(shù)指辭負(fù)片圈影像遲與景腰物亮背度差倒之比扔。四、毒航空哄像片辰特征1、航飾空攝拜影的爐分類2、航寨空像業(yè)片的距感光平片性訴能3、航走空像科片的啦特性4、航買空像窯片的識(shí)分辨嘉率5、彩預(yù)色紅溫外像秒片6、黑貴白像側(cè)片的踢色調(diào)7、航展空像席片的底比例斑尺8、光食機(jī)掃毫描圖僻像1、航太空攝貨影的內(nèi)分類2、航咐空像呈片的背感光漫片性框能感光宏度：感光械的快賄慢程獲度。反差傘：最大雞光學(xué)慶密度臺(tái)與最歐小光茅學(xué)密變度之糾差。分辨灰率：對(duì)景螞物細(xì)貓微部辯分的杏表現(xiàn)禮能力惠，用經(jīng)線對(duì)數(shù)(mm伴)表示漁。3、粥航空情像片活的特牙性航片婦屬于懇中心球投影航片顏的比層例尺塔隨航膜高而自改變遮。像點(diǎn)疾位移很：腿地形啞的起番伏和期投影率面的同傾斜扛會(huì)引收起廈航片謠上像材點(diǎn)的奏位置蹲的變蛇化。航空嘗像片臘用亮困度系鈔數(shù)來拾表示林地物燥的反頸射率尋。4、贈(zèng)航空贊像片誼的分六辨率是衡厲量膠辭片分給辨地咐物細(xì)涉部能買力的老一種寒指標(biāo)支。用單聾位距范離內(nèi)輝能分久辨的查線寬悲與間惰隔相蓋等的霉平行通細(xì)線境的數(shù)勢(shì)目來擱表示既。主要燃取決矮于航芳攝相匯機(jī)的芒鏡頭先分辨闊率和秋感光般乳劑耀的分酬辨率昨。5、蘭航空蕩像片肝的色憐調(diào)黑白鋼像片葵上某猾一部姥分的番黑白蠅深淺伏的程肅度稱間為色姨調(diào)，炊它能及反映琴物體典反射箏率的族大小裁。影響糾航空退像片洋色調(diào)亞的因額素：地物減表面小亮度桂（取乘決于促攝影著時(shí)的壺照度誕和地毒物自艙身的興亮度返系數(shù)傘）；感光癥材料派（攝歉影時(shí)手應(yīng)選毒取感飼光度侮高、凳反差團(tuán)系數(shù)撕適中滿、分?jǐn)[辨率注較高隙的感債光片嘆）；攝影巖技術(shù)呢（包腹括曝脖光量狼的選在擇、四感光貞片的日沖洗餡以及雙印像滿、放搖大技港術(shù)）邪。6、航年空像瓦片的知比例瓦尺航攝監(jiān)相機(jī)尸的焦寫距f與航餓高H的比航片顧的比倉例尺她：1／M=f/H比例畜尺隨虜著圖翁像處蔑理而輝變化地形乏起伏們也會(huì)牲影響道比例泛尺亮度殖系數(shù)物體功的亮真度與舌絕對(duì)疤白體雨理想霞表面健的亮停度之雞比。特點(diǎn)免：（1徹、亮辟度系寄數(shù)0京≤P≤1瀉；（2余、干披濕程寒度不暫同，主亮度抽系數(shù)程也不斥同；（3榆、亮菜度系崇數(shù)與炊物體君表面這的顏跡色有幅關(guān)；（4椅、表貪面光懇滑的憂物體娘比粗拜糙的檔物體忍亮度揪系數(shù)麗大。3.崖3掃描屢成像光學(xué)愚/機(jī)句械掃便描成顏像：在掃吐描儀坡前方室安裝響光學(xué)遍鏡頭挽，借虜助于饞遙感磨平臺(tái)云沿航棒向運(yùn)摘?jiǎng)雍烷L儀器盯本身太光學(xué)肉機(jī)械川舷向展掃描甲來獲壟取地淋面航軌向條款帶圖犬像的痰一種姿儀器捧，簡(jiǎn)勉稱光響機(jī)掃岔描儀愈。目前段常用泰的有睜紅外婦掃描晃儀和啦多光倒譜段半掃描儀。光企機(jī)掃腦描儀趁的工榜作波銅長范裕圍比妙攝影勵(lì)機(jī)寬瓜得多隨，可論達(dá)0部.3渠～1寸4μ餃m吩(包歷括近蹄紫外描、可艦見光濟(jì)、近知紅外裹、中精紅外滿和遠(yuǎn)銹紅外數(shù))。固體格自掃跑描成大像用固須定的盯探測(cè)隨元件漿（C門CD猜），誘通過招遙感些平臺(tái)社的運(yùn)神動(dòng)對(duì)盜目標(biāo)懷地物盾進(jìn)行揮掃描逮成像瞧。高光性譜成觸像掃臉描3.千4、住微波血遙感微波恒遙感做的主本要波務(wù)段：X：聽2.肢42羅~3扇.7兩5c擠m；C：攝3.鹿75舊~7著.5鍛cm問；L：替15茄~3疫0c彩m微波駁遙感皂的特松點(diǎn)：(1柔)僵全鏡天候按、全仁天時(shí)香的信貨息獲求取能卷力(2也)憑對(duì)翻某些硬地物斑的特納殊識(shí)足別能脖力(3松)直有一箏定的念穿透燈能力(4敢)羊適箭宜對(duì)托海面卡進(jìn)行克監(jiān)測(cè)雷站達(dá)由發(fā)堅(jiān)射機(jī)樓通過救天線堤在很偵短的擾時(shí)間粗內(nèi)，喬向目帖標(biāo)地溜物發(fā)星射一待束很湖窄的區(qū)大功啟率電雷磁波販脈沖湊，然鉆后用山同一虎天線傾接收姻目標(biāo)對(duì)地物繭反射怪的回謝波信刷號(hào)而菊進(jìn)行扒顯示批的一銀種傳叫感器甘。按照功雷達(dá)播的工志作方票式可斃分為擊：成支像雷陪達(dá)和對(duì)非成林像雷圣達(dá)。貴成像覽雷達(dá)兔中又伸可分婆為真冊(cè)實(shí)孔育徑側(cè)佳視雷領(lǐng)達(dá)和朵合成遇孔徑沾側(cè)視智雷達(dá)鞋。側(cè)視悶雷達(dá)側(cè)視澇雷達(dá)滑的天脆線與矛遙感宋平臺(tái)屋的運(yùn)聲動(dòng)方磨向形食成角宵度，謠朝向絞一側(cè)零或兩祖?zhèn)葍A慨斜安句裝，雀向側(cè)翻下發(fā)拜射微蹄波，斥接收掀回波怨信號(hào)鑰（包暴括振風(fēng)幅、化位相蛾、極腦化）愧。工作句原理忘（P輸.7疏5圖丑3.僚21炮)。分