遙感技術(shù)知識培訓(xùn)第1章

第一章概述1目前一頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點1.1遙感的基本概念遙感的英文是“remotesensing”,意即遙遠的感知”。

廣義遙感指各種非直接接觸的、遠距離探測目標(biāo)的技術(shù)。主要根據(jù)物體對電磁波的反射和輻射特性對目標(biāo)進行采集，利用聲波、外力波和地震波等也都包含在廣義的遙感之中。

狹義遙感上說，遙感是借助對電磁波敏感的儀器

，從遠處（不與探測目標(biāo)相接觸）記錄目標(biāo)物對電磁波的輻射、反射、散射等信息，通過分析，揭示出目標(biāo)物的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。2目前二頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點

遙感不同于遙測和遙控。遙測是指對被測物體某些運動參數(shù)和性質(zhì)進行遠離測量的技術(shù)，分接觸測量和非接觸測量。遙控是指遠距離控制目標(biāo)物運動狀態(tài)和過程的技術(shù)。遙感技術(shù)主要通過觀測電磁波原理，判讀和分析地物目標(biāo)及現(xiàn)象。也就是說，利用了物體的電磁波特性，即“一切物體，由于其種類及環(huán)境條件的不同，因而具有反射或輻射不同波長的電磁波的特性”。所以，遙感也可以說是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，通過研究電磁波特性，達到識別物體及其環(huán)境的技術(shù)。3目前三頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點遙感衛(wèi)星樹木水體草叢裸露的地表路面建筑物4目前四頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點remote

sensing一詞由美國

E.L.普魯伊特于20世紀60年代創(chuàng)用

。源于空中攝影偵察，后發(fā)展為一門綜合性探測技術(shù)。事實上，人類的遙感活動遠早于該名次的出現(xiàn)時間，最早的從熱氣球由空中拍攝地面景物的報道約在1840s。圖顯示了人類早期的遙感活動，“遙感平臺”竟是幾只鴿子！5目前五頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點

遙感具有如下技術(shù)優(yōu)勢：①視域廣闊，監(jiān)測范圍最大可覆蓋整個地球（圖1.2是由多光譜衛(wèi)星傳感器獲得的全球天然彩色圖像）。②可瞬時成像、實時傳輸、快速處理，有助于迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測。③遙感影像形象逼真，信息豐富，可進行定性、定量分析和量測。④可利用不同目標(biāo)物對不同波段電磁波的穿透或反射特性來認識目標(biāo)物。6目前六頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點7目前七頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點1.2遙感系統(tǒng)現(xiàn)代遙感技術(shù)系統(tǒng)一般由四部分組成：遙感平臺、傳感器、遙感數(shù)據(jù)接收與處理系統(tǒng)、遙感資料分析解譯系統(tǒng)。衛(wèi)星定位與定軌遙感信息傳輸目標(biāo)提取與識別(自動化、智能化)數(shù)據(jù)處理(高光譜、高分辨率、雷達)分發(fā)多源數(shù)據(jù)融合與集成遙感成像機理與模型用戶各應(yīng)用部門5/26/20238“3S”技術(shù)及應(yīng)用目前八頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點兩個重要概念：

遙感平臺——安放遙感儀器的裝置，如氣球、飛機、人造衛(wèi)星、航天飛機以及高架車等。遙感器/傳感器——接收和記錄目標(biāo)物輻射、反射、散射信息的裝置，常見的有可見光照相機、紅外照相機、紅外掃描儀、多波段掃描儀、微波輻射儀、真實孔徑雷達和合成孔徑側(cè)視雷達等多種。5/26/20239“3S”技術(shù)及應(yīng)用目前九頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點10目前十頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點1.3

遙感的分類按遙感平臺分：遙感平臺：遙感平臺（remote

sensingplatform）是安放遙感儀器的裝置，如氣球、飛機、人造衛(wèi)星、航天飛機以及高架車等。遙感器/傳感器（remotesensor）是接收和記錄目標(biāo)物輻射、反射、散射信息的裝置，常見的有可見光照相機、紅外照相機、紅外掃描儀、多波段掃描儀、微波輻射儀、真實孔徑雷達和合成孔徑側(cè)視雷達等多種。地面遙感：傳感器設(shè)置在地面平臺上，如車載、船載、手提、固定或活動的高架平臺上等。航空遙感：傳感器設(shè)置于航空器上，主要是飛機、氣球等；航天遙感：傳感器設(shè)置于環(huán)繞地球的航天器上，如人造地球衛(wèi)星、航天飛機、空間站、火箭等；航宇遙感：傳感器設(shè)置于星際飛機上，指對地月系統(tǒng)外的目標(biāo)的探測。11目前十一頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點傳感器其它平臺氣球、火箭衛(wèi)星、宇宙飛船航天遙感航空遙感地面遙感衛(wèi)星軌道高度>80KM高空(10000-20000M)中空(5000-10000M)低空(<5000M)飛機目標(biāo)物12目前十二頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點航空、航天遙感示意圖13目前十三頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點按傳感器的探測波段分:

紫外遙感：探測波段在之間；可見光遙感：探測波段在之間；攝影機、掃描儀、攝像儀等。紅外遙感：探測波段在0.76-1000um之間；攝影機、掃描儀等。微波遙感：探測波段1mm-1m之間；掃描儀、微波輻射計、雷達、高度計等。多波段遙感：把目標(biāo)物輻射來的電磁輻射分割成若干個窄的光譜帶，然后同步探測，同時得到一個目標(biāo)物不波段的多幅圖像。多光譜攝影機、多光譜掃描儀和反束光導(dǎo)管攝像儀等。14目前十四頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點按工作方式分:

主動遙感和被動遙感：主動遙感由探測器主動發(fā)射一定電磁波能量并接收目標(biāo)的反向散射信號；被動遙感的傳感器不向目標(biāo)發(fā)射電磁波，僅被動接收目標(biāo)物的自身發(fā)射和對自然輻射源的反射能量。成像遙感與非成像遙感：前者傳感器接收的目標(biāo)電磁輻射信號可轉(zhuǎn)換成（數(shù)字或模擬）圖像；后者傳感器接收的目標(biāo)電磁輻射信號不能形成圖像。按遙感的應(yīng)用領(lǐng)域可分：從大的研究領(lǐng)域可分為外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感等；從具體應(yīng)用領(lǐng)域可分為資源遙感、環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、氣象遙感、城市遙感等。15目前十五頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點1.4

目前遙感技術(shù)發(fā)展的特點

1.高空間分辨率。TM衛(wèi)星影像空間分辨率最高可達15米(ETM+)；SPOT衛(wèi)星影像空間分辨率全色波段現(xiàn)在最高可達2.5米、5米，多光譜波段達10米；美國的IKONOS影像數(shù)據(jù)分辨率可達1米和4米;Qiuckbird影像數(shù)據(jù)空間分辨率最高可達0.61米。

16目前十六頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點17目前十七頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點18目前十八頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點TM432,延安地區(qū)19目前十九頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點黃河口中巴地球衛(wèi)星圖像（10月17日）20目前二十頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點SPOT5多光譜數(shù)字圖像（10米），21目前二十一頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點美國IKONOSⅡ

衛(wèi)星22目前二十二頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點中國北京23目前二十三頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點IKONOS衛(wèi)星多光譜影像（4米）（排隊參觀毛主席紀念堂的隊伍隱約可見，花壇信息沒有，背景草坪不清晰）IKONOS衛(wèi)星融合影像（1米）（排隊參觀毛主席紀念堂的隊伍清晰可見，花壇和背景草坪顯示出來，色調(diào)自然逼真，連紀念堂柱子的陰影都很清楚）24目前二十四頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點IKONOS銀川城區(qū)1:200025目前二十五頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點26目前二十六頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點27目前二十七頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點28目前二十八頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點其它遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品：GeoEye-1（0.41米全色+1.64米多光譜）WorldView（0.5米全色）福衛(wèi)二號（2米全色+8米多光譜）遙感二號（2米全色）ALOS（2.5米全色+10米多光譜）資源二號（3米全色）RapidEye（5米多光譜）ASTER（15米多光譜）樣圖：29目前二十九頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點GeoEye-130目前三十頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點

WorldView31目前三十一頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點

福衛(wèi)二號

32目前三十二頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點ALOS33目前三十三頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點RapidEye34目前三十四頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點2.高光譜辨率。目前美國制定EOS計劃（地球觀測計劃）就包括有中分辯率和高分辨率的像光譜儀。波段數(shù)可達到256個波段。

35目前三十五頁\總數(shù)三十七頁\編于十三點3.高時間分辨率。不同高度的遙感平臺其重復(fù)觀測的周期不同，地球同步軌道衛(wèi)星可以每半個小時對地觀測一次（FY－2氣象衛(wèi)星）；太陽同步軌道衛(wèi)星（如NOAA氣象衛(wèi)星和FY－1氣象衛(wèi)星）可以每天2次對同一地區(qū)進行觀測。這種衛(wèi)星可以探測地球表面及大氣在一天或幾小時之