遙感第五講航空像片的主要特征課件

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《遙感課程》新聞信息中國成功發(fā)射首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星

2015年3月30日21時52分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。該星的成功發(fā)射標(biāo)志著中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運行向全球拓展的啟動實施。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主建設(shè)、獨立運行，與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務(wù)，并兼具短報文通信能力。

此次發(fā)射的新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是中國發(fā)射的第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，將開展新型導(dǎo)航信號體制、星間鏈路等試驗驗證工作，為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)提供依據(jù)。美國宇航局一枚無人火箭點火升空后爆炸2014-10-29

北京時間29日凌晨，美國宇航局一枚無人的安塔瑞斯火箭在弗吉尼亞瓦勒普斯島升空后爆炸。事故原因仍不清楚。該火箭原本負(fù)責(zé)向國際空間站運送補給。安塔瑞斯火箭由美國軌道科學(xué)公司研發(fā)，是一次性使用運載系統(tǒng)，2013年4月21日首次飛行測試成功。2014年3月18日中央電視臺CCTV-1第3分鐘-衛(wèi)星能找到飛機嗎.mp42分46秒-世界遙感對地觀測系統(tǒng).mp4第1分鐘-中國遙感衛(wèi)星已及時提供國際共享.mp4

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教學(xué)內(nèi)容

第三部分遙感平臺與遙感信息

回顧第四講航空遙感主要內(nèi)容一、航空遙感-基本概念；以航空攝影為主，

攝影機和感光材料；二、航空攝影的種類-3種類型10種信息；

植被與水體的多波段顏色特征歸納；

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第五講航空像片的主要特征

航空像片是航空遙感的產(chǎn)物，主要是航空攝影像片。其具有信息獲取簡單方便、可信度高、價格便宜、成像高度靈活等特點。

第五講航空像片的主要特征

第五講航空像片的主要特征

航空像片的特征主要包括：物理特性、幾何特性、像片比例尺和像片注記符號等。一、航空像片的物理特性

一、航空像片的物理特性

航空攝影像片的影像是地物的電磁波特征在感光材料上的光化學(xué)反應(yīng)，它是以一定的色調(diào)和色彩以及各種形態(tài)特征表現(xiàn)出來的。影像色調(diào)的變化情況，主要取決于以下幾個因素：（一）地物反射光譜特性的差異

（亮度差異）

1、物體的反射率變化范圍很大；（根據(jù)地物反射光譜曲線）例如：黑土的反射率接近0，而雪的反射率接近100%。

2、相同的物體，由于干濕程度不同，其反射率不同，即同物異色；

例如：干沙與濕沙，干土路與濕土路，巖層的風(fēng)化面等的反射率差異。

3、物體的反射率與表面狀況有關(guān)（包括顏色與粗糙度）例如：物體表面顏色淺的反射率高，顏色深的反射率低；表面光滑的反射率高，粗糙的反射率低。

4、許多性質(zhì)不同的物體卻具有相同的反射率，即異物同色；（光譜曲線的交叉點）這與地物所處的環(huán)境位置等有關(guān)（見表5-1）。

表5-1幾種地物的亮度系數(shù)地物亮度系數(shù)地物亮度系數(shù)針葉林0.04干燥的沙土0.13夏季闊葉林0.05潮濕的沙土0.06綠色的莊稼0.05干燥的黑土0.03綠色的草地0.06—0.07潮濕的黑土0.02干燥的草地0.10干燥的公路0.32收割后的田地0.10潮濕的公路0.11雪地0.9—1.0干燥的圓石路0.20冬季闊葉林0.07潮濕的圓石路0.09白色石灰石0.40紅磚房子0.20

因此在分析時要考慮其它的標(biāo)志，如形狀、大小、地理位置等。

5、物體的反射率是有方向性的；

例如：鏡面反射、方向性反射、陰影作用等等。

（二）地物本身光譜屬性的差異

由于地物本身性質(zhì)的不同，對外來電磁波的吸收、反射也不同，形成了各種物體的不同顏色。按地物本身光譜性質(zhì)的不同，可以分為兩大類。

1、消色物體（1）定義：也叫非彩色體，是指對入射的太陽光沒有分解成單色光能力的物體，即對太陽光不能進(jìn)行選擇性的吸收與反射，它僅僅改變了入射光的強弱，而其光譜成分不變。

（2）特點：吸收多，反射少；吸收少，反射多；

（3）內(nèi)容：雪、水體、黑土、白色大理石、各類地質(zhì)體等。

2、彩色物體（1）定義：是指對入射的太陽光具有分解成單色光能力的物體，即對入射太陽光具有選擇性地吸收與反射，它不僅能改變了入射光的光強，也能改變了入射光的光譜成分。（2）特點與內(nèi)容：彩色物體又可以分為兩類，即

a.黃紅色物體—如沙漠、黃土、紅土、各類黃紅色巖體、成熟的農(nóng)作物等。

b.綠色物體—是指綠色天然植被與農(nóng)作物，其在不同波段攝影的圖像上具有不同的顏色變化。因此，植被信息是遙感信息判讀的指示劑。

（四）航空像片的分辨率

像片分辨率是指航空像片對地物信息最小尺寸的再現(xiàn)能力。其主要取決于：

1.系統(tǒng)分辨率—包括攝影機鏡頭分辨率和感光材料乳劑分辨率，其中鏡頭的要大于感光材料乳劑的。

2.影響因素—包括地物本身的反差、攝影曝光的準(zhǔn)確性以及顯影配方等。

3.干擾因素—包括大氣條件的影響和攝影平臺的顛簸震動等。二、航空像片的幾何特性

二、航空像片的幾何特性航空攝影像片的幾何特性主要取決于攝影的投影成像方式，并決定了其投影成像的規(guī)律。了解像片的幾何特性，有助于遙感制圖的精度及其遙感應(yīng)用的效果。

（一）航空攝影像片是屬于中心投影成像1．定義—所謂中心投影，就是指空間任意直線均通過一固定點（投影中心）投射到一平面（承影面）上而形成的透視關(guān)系。2．特點—（1）每一物點所反射的光線都要通過鏡頭聚焦在感光膠片上；（2）每一光線與底片的焦點，都是在底片上構(gòu)成負(fù)像，曬印后成為正像。圖中:S→P為焦距，

A、B、C→S為航高。負(fù)像與正像

（二）中心投影的成像規(guī)律1、定義-中心投影的成像規(guī)律也稱透視規(guī)律。是指在航空像片上，同一地物所處的位置不同，由中心投影所構(gòu)成的形狀大小都會發(fā)生變化，這就是成像規(guī)律。了解和掌握中心投影的成像規(guī)律，對目標(biāo)信息的識別和遙感制圖等應(yīng)用都有一定的幫助。

2、特點（規(guī)律）-（1）點的像還是點像；（2）直線的像還是直線像；（3）垂直于地面的垂線信息（如電線桿、煙囪、水塔、樹木、紀(jì)念碑、毛主席像等）會有變化。當(dāng)其位于像片中心點時顯示為一個點，當(dāng)離開中心點時，為一向外輻射的短線（伴有陰影顯示），當(dāng)離開像片中心點越遠(yuǎn)，其輻射短線也就越長。

2、特點（規(guī)律）-（4）平面曲線還是平面曲線（例如湖岸線、水庫和水塘等）；立體曲線還是立體曲線（例如盤山公路、梯田、立交橋的空間分布等）；（5）當(dāng)空間曲線（面狀物體）垂直于一個平面上，該平面又通過投影中心時，它呈現(xiàn)為一直線（例如單面山、竹籬笆、斜拉索橋等）。三、像片比例尺及其種類

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三、像片比例尺及其種類

1、定義—航空像片上某一線段的長度（兩點之間的距離）與地面相應(yīng)線段的長度（相應(yīng)兩點的實際距離）之比，稱為像片比例尺。

即：1/m=ab/AB

三、像片比例尺及其種類

2、比例尺的種類—

（1）主比例尺：1/m=F/H，表示像片的大概比例尺，一般用于平坦地區(qū)的水平像片，F(xiàn)為焦距，H為航高，由航測部門提供。

（2）平均比例尺：1/m=F/H0土△h，主要用于地形起伏地區(qū)的航空像片。對于平坦地區(qū)而言，則為：

1/m=1/2（d1/D1+d2/D2）

3、比例尺的選擇—主要是根據(jù)工作任務(wù)和用途來確定。例如城市布局結(jié)構(gòu)信息的遙感分析可采用大比例尺，而區(qū)域地質(zhì)遙感分析可采用小比例尺等。（1）大比例尺的像片，地面信息清晰，能顯示足夠細(xì)節(jié)。（1：1000—1：10000）（2）小比例尺的像片，顯示區(qū)域性的特點，便于宏觀分析。

（1：35000—1：60000）

4、引起像片比例尺變化的主要因素（1）航高的變化—當(dāng)焦距f一定時，航高越高，比例尺就越小。（2）投影面的傾斜—可造成像片各部位的比例尺不同。（3）地形的起伏—會引起投影誤差（像點位移）。四、航空像片的尺寸

四、航空像片的尺寸

目前我國常用航空像片的尺寸主要有：18

X18CM，第一代航片，20世紀(jì)50—60年代；23

X23CM，第二代航片，20世紀(jì)70—90年代；30

X30CM，大像幅，專題研究用。不管是哪一種尺寸的航片，在圖像邊上都有一些攝影參數(shù)，譬如：攝影日期與時間，像片編號，傾斜角度，航攝焦距與航高等。五、航空像片的注記

五、航空像片的注記

在航空像片的四邊，通常印有一些攝影狀態(tài)的記錄。主要包括：框標(biāo)（對稱的兩框標(biāo)連線的交點為像片的中心點）、時表（記錄本張像片的拍攝時間）、水準(zhǔn)器（反映本張像片攝影時光軸的傾斜狀況，水準(zhǔn)氣泡居中時為水平）和像片編號（表示航攝區(qū)的位置、攝影時間、本張像片在整個圖幅及本條航線內(nèi)的順序）等。遙感圖像信息判讀7分鐘1-【航拍上?！?flv

《遙感課程》視頻資料7分鐘2-【航拍上海】.flv

一組航空遙感圖像

典型地物信息的目視判讀

土地利用變化研究彩色紅外攝影航片7分鐘3-【航拍上?！?flv

《遙感課程》視頻資料7分鐘4-【航拍上?！?flv7分鐘5-【航拍上海】.flv

一組地貌信息判讀

（黑白航空攝影像片）

江心洲-黑龍江黃土地貌-破碎塬-甘肅冰斗冰川與山谷冰川-新疆巖層與斷層-山西

7分鐘6-【航拍上海夜景】.flv

《遙感課程》視頻資料7分鐘7-【航拍上海夜景】.flv遙感專題信息判讀1、彩色紅外航空攝影像片《遙感課程》教學(xué)內(nèi)容斷層信息2、天然彩色攝影航空像片3、雷達(dá)（微波）航空像片15分鐘-遙感的基本知識

《遙感課程》視頻資料第五講思考題1、何謂消色物體？何謂彩色物體？為什么說在航片的判讀過程中，色調(diào)與色彩是一個不穩(wěn)定的判讀標(biāo)志？2、何謂中心投影？它有哪些成像規(guī)律？3、何謂像片比例尺？何謂主比例尺？何謂平均比例尺？引起像片比例尺變化的主要因素有哪些？祝福各位親們新學(xué)期快樂！