第03章遥感平台与遥感图像特征

1、中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明遥感原理与应用遥感原理与应用Remote Sensing Principles and its Applications中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明一、遥感绪论一、遥感绪论 二、电磁辐射与地物光谱特征二、电磁辐射与地物光谱特征 三、遥感平台与遥感图像特征三、遥感平台与遥感图像特征四、遥感图像的成像原理四、遥感图像的成像原理 五、遥感数字图像处理基础五、遥感数字图像处理基础六、遥感图像处理六、遥感图像处理 七、遥感数字图像计算机解

2、译七、遥感数字图像计算机解译 八、遥感应用八、遥感应用 遥感原理与应用遥感原理与应用中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明3.1 遥感平台遥感平台3.2 遥感图像的特征遥感图像的特征三、遥感平台与遥感图像特征三、遥感平台与遥感图像特征中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明遥感技术是遥感技术是20世纪世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术。综合性探测技术。 “遥感遥感”一词首次在一词首次在1962年美国年美国密执安大学单位举行的环境科学讨

3、论会上被正式采用，密执安大学单位举行的环境科学讨论会上被正式采用，此后此后“遥感遥感”这一术语得到科学技术界的普遍认同和这一术语得到科学技术界的普遍认同和接受，而被广泛运用。接受，而被广泛运用。近年来，遥感技术得到了迅猛的发展，遥感图像在国近年来，遥感技术得到了迅猛的发展，遥感图像在国民经济的诸多领域发挥巨大的作用。它作为一种空间民经济的诸多领域发挥巨大的作用。它作为一种空间探测技术，至今经历了地面遥感、航空遥感和航天遥探测技术，至今经历了地面遥感、航空遥感和航天遥感三个阶段。感三个阶段。传感器的运载工具，从飞机很快发展到卫星、宇宙飞传感器的运载工具，从飞机很快发展到卫星、宇宙飞船和航天飞机；

4、遥感光谱波段从可见光发展到红外和船和航天飞机；遥感光谱波段从可见光发展到红外和微波甚至紫外；遥感信息的记录和传输从图像的直接微波甚至紫外；遥感信息的记录和传输从图像的直接传输发展到非图像的无线电传输传输发展到非图像的无线电传输。三、遥感平台与遥感图像特征三、遥感平台与遥感图像特征中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明随着计算机技术、光电技术和航天技术的不断发展，随着计算机技术、光电技术和航天技术的不断发展，卫星遥感技术正在进入一个能快速、及时提供多种对卫星遥感技术正在进入一个能快速、及时提供多种对地观测海量数据的新阶段及应用研究的新领

5、域。地观测海量数据的新阶段及应用研究的新领域。19571957年，第一颗人造卫星升空，标志着人类进入了太年，第一颗人造卫星升空，标志着人类进入了太空时代。空时代。19681968年，美国阿波罗年，美国阿波罗8 8宇宙飞行器发送回了宇宙飞行器发送回了第一个地球影像，从此，人类开始以全新的视角来重第一个地球影像，从此，人类开始以全新的视角来重新认识自己赖以生存的地球。新认识自己赖以生存的地球。基于军事方面的考虑，各主要航天大国相继研制出各种基于军事方面的考虑，各主要航天大国相继研制出各种以对地观测为目的的遥感卫星，并逐步向商用化转移。以对地观测为目的的遥感卫星，并逐步向商用化转移。3.1 3.1

6、遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明美国于美国于1961年发射了第一颗试验型极轨气象卫星，到年发射了第一颗试验型极轨气象卫星，到2020世纪世纪70年代，美国国家航空航天局（年代，美国国家航空航天局（NASANASA）研制发）研制发射了射了第一代试验型地球资源卫星第一代试验型地球资源卫星：陆地陆地1、2、3。装有装有返束光导摄像机返束光导摄像机（有（有3个谱段）和个谱段）和多光谱扫描仪多光谱扫描仪MSS（有（有4个谱段）。个谱段）。 20世纪世纪80年代，美国分别发射了年代，美

7、国分别发射了第二代试验型地球资第二代试验型地球资源卫星源卫星：陆地陆地4、5。卫星在技术上有了较大改进，。卫星在技术上有了较大改进，增加了新型的增加了新型的专题绘图仪专题绘图仪TM。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列1 1、美国资源卫星（、美国资源卫星（LandsatLandsat）中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明20世纪世纪90年代，美国又分别发射了年代，美国又分别发射了第三代第三代资源卫星资源卫星：陆地陆地6，7。1999年发射了陆地年发射了陆地7卫星。该

8、卫星装备了卫星。该卫星装备了一台一台增强型专题绘图仪增强型专题绘图仪ETM+。卫星每景影像对应的实际地面面积均为卫星每景影像对应的实际地面面积均为185km185km，16天天即可覆盖全球一次。即可覆盖全球一次。其遥感扫描影像类型有：其遥感扫描影像类型有：3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列1 1、美国资源卫星（、美国资源卫星（LandsatLandsat）中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明MSS影像影像 MSS影像影像：为为多光谱扫描仪（多光谱扫描仪（Multi

9、-Spectral Scanner）获取的影像。第获取的影像。第4、5颗颗Landsat上上MSS的的4个个波段以波段以64级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性。级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性。Landsat 4、5的的MSS波段波段波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名称地面分辨率地面分辨率/m1230.81.1绿色绿色红色红色近红外近红外近红外近红外808080803.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列1 1、美国资源卫星（、美国资源卫星（LandsatLandsat）中国矿业大

10、学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明Landsat 4、5上上TM技术参数技术参数波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名称地面分辨率地面分辨率/m12345670.450.520.520.60.630.690.760.901.551.7510.412.52.082.35蓝色蓝色绿色绿色红色红色近红外近红外短波红外短波红外热红外热红外短波红外短波红外303030303012030LandSat 53.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列1 1、美国资源卫星（、美国资源卫星（L

11、andsatLandsat）TM影像影像 TM影像影像：为为专题制图仪（专题制图仪（Thematic Mapper）获取获取的图像。从的图像。从Landsat4起，发射的卫星上加装了起，发射的卫星上加装了TM来来获取地球表层信息。获取地球表层信息。中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明 TM在光谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率方面在光谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率方面都比都比MSS图像有较大的改进。图像有较大的改进。 在光谱分辨率方面，它采用在光谱分辨率方面，它采用7个波段来记录遥感器个波段来记录遥感器获取的目标地物信息。以获取的目

12、标地物信息。以256级辐射亮度来描述不同地级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性。物的光谱特性。 Landsat-7搭载了搭载了增强型专题制图仪增强型专题制图仪ETM+（Enhanced Thematic Mapper Plus）。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列1 1、美国资源卫星（、美国资源卫星（LandsatLandsat）TM影像影像中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明LandSat 7上上ETM+技术参数技术参数波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名

13、称地面分辨率地面分辨率/m1234567PAN0.450.520.520.60.630.690.760.901.551.7510.412.52.082.350.50.9蓝色蓝色绿色绿色红色红色近红外近红外短波红外短波红外热红外热红外短波红外短波红外全色波段全色波段3030303030603015Landsat 73.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列1 1、美国资源卫星（、美国资源卫星（LandsatLandsat）TM影像影像中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明La

14、ndsat TM30m（5、4、1波段）波段）3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明Landsat参考网站参考网站教学活动：教学活动：上网查资料，了解上网查资料，了解Landsat卫星的最新动态。卫星的最新动态。// / / h

15、ttp:// 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明继继1986年以来，法国先后发射了年以来，法国先后发射了地球观地球观测实验卫星测实验卫星SPOTSPOT-1-1号号。卫星轨道重复周期为卫星轨道重复周期为26天天。每景影像对。每景影像对应的实际地面面积均为应的实际地面面积均为6060km60km，SPOT-1、卫星上装有两台卫星上装有两台高分辨高分辨率可见光扫描仪率可见光扫描仪（HRV，High Resolution Visib

16、le range Instrument），可获取可获取10m分辨率的全色遥感图像分辨率的全色遥感图像和和20m分辨率的三波段遥感图像分辨率的三波段遥感图像。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明这些相机有侧视观测能力，可这些相机有侧视观测能力，可横向摆动横向摆动27，卫星还能进行，卫星还能进行立体观测。立体观测。轨道旁向，轨道旁向，接收立体像对接收立体像对，自，自动相关生成动

17、相关生成DEM，高程精度为，高程精度为7-11米。米。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明SPOTSPOT4卫星卫星遥感器有绿、红、红外和遥感器有绿、红、红外和短波红外短波红外4 4个谱段，还增加了个谱段，还增加了新的中红新的中红外（外（MIRMIR）谱段）谱段，可用于估测植物水分，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪

18、探测。冰雪探测。该卫星还装载了一个该卫星还装载了一个植被仪植被仪（VEGATATIONVEGATATION），可连续监测植被情况。可连续监测植被情况。SPOT 1、2、3 高分辨率可见光成像装置高分辨率可见光成像装置(HRV)SPOT4 高分率可见光红外成像装置高分率可见光红外成像装置(HRVIR) SPOT4 搭载的搭载的植被植被成像装置成像装置(VEGETATION)3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地

19、球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明HRVIRHRVIR（SPOT 4SPOT 4）波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名称 地面分辨率地面分辨率/mXS1XS2XS3SWIRPAN0.500.590.610.680.780.891.581.750.500.73绿色绿色红色红色近红外近红外短波红外短波红外全色全色2020202010视场宽度视场宽度（垂直观测时）（垂直观测时）60公里公里60公里公里3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测

20、绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明SPOT10m3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明 SPOT最新提供的大范围、最新提供的大范围、低分辨率、价格低廉的图像产低分辨率、价格低廉的图像产品，品，2250公里视场，能提供新公里视场，能提供新时相的植被及土地覆盖信息。时相的植被及土地覆盖信息。VEGETATIONVEGETATION（SPOT 4SPOT 4搭载搭载）波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名称地面分辨率地面分辨率/mB

21、0B2B3SWIR0.430.470.610.680.790.891.581.75蓝色蓝色红色红色近红外近红外短波红外短波红外1km1km1km1km视场宽度视场宽度2250公里公里3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明20022002年年5 5月月4 4日凌晨，日凌晨，SPOTSPOT5 5号卫星号卫星在在圭亚那圭亚那卫星发射中心由阿里亚娜卫星发射中心由阿里亚娜4 4号火箭

22、运载发射成功。号火箭运载发射成功。并于并于5 5月月7 7日日成功拍摄到第一景影像希腊雅典。成功拍摄到第一景影像希腊雅典。SPOT5植被成像装置植被成像装置(Vegetation)高分辨率成像装置高分辨率成像装置(HRG)高分辨率立体成像装置高分辨率立体成像装置(HRS)3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明波波 段段高分辨率几何高分辨率几何装置装置(HRG)植被成像装置植被

23、成像装置(Vegetation)高分辨率立体高分辨率立体装置装置(HRS)PA：0.49-0.69m2.5m或或5m10mB0：0.43-0.47m1kmB1：0.49-0.61m10mB2：0.61-0.68m10m1kmB3：0.78-0.89m10m1kmSWIR：1.58-1.75m20m1km传感器视场传感器视场60km2250km120kmSPOT 5上传感器的技术参数上传感器的技术参数一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工

24、程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOTSPOT） 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明SPOT参考网站参考网站教学活动：上网查资料，了解教学活动：上网查资料，了解SPOT卫星的最新动态。卫星的最新动态。http:/3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列2 2、法国遥感卫星（、法国遥感卫星（SPOT

25、SPOT） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明中国和巴西联合研制的中国和巴西联合研制的中巴地球资源卫星中巴地球资源卫星，1997年年10月月发射发射CBERS-1，1999年年10月发射月发射CBERS-2。卫星的轨道是太阳同步近极地轨道，轨道高度卫星的轨道是太阳同步近极地轨道，轨道高度778km，卫星的重访卫星的重访周期是周期是26天天，设计寿命，设计寿命2年。年。由北京、广州和乌鲁木齐三个地面由北京、广州和乌鲁木齐三个地面接收站接收该卫星获取的我国境内接收站接收该卫星获取的我国境内的遥感数据。的遥感数据。所接收影像的地面分所接

26、收影像的地面分辨率分别有辨率分别有19.5m、78m、256m等等三种三种。资源二号卫星资源二号卫星也已在轨运行。也已在轨运行。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列3 3、中巴地球资源卫星（、中巴地球资源卫星（CBERSCBERS）中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明中巴地球资源卫星中巴地球资源卫

27、星( (CBERS)主要是立足于国内的技术基础主要是立足于国内的技术基础研制的。研制的。2004年中巴两国正式签署补充合作协议，启动资源年中巴两国正式签署补充合作协议，启动资源CBERS 02B星研制工作。星研制工作。2007年年9月月19日，卫星在中国太原卫星发射中心发射，并日，卫星在中国太原卫星发射中心发射，并成功入轨，成功入轨，2007年年9月月22日首次获取了对地观测图像。日首次获取了对地观测图像。此后两个多月时间里，有关单位完成了卫星平台在轨测试、此后两个多月时间里，有关单位完成了卫星平台在轨测试、有效载荷的在轨测试和状态调整及数据应用评价等工作，有效载荷的在轨测试和状态调整及数据应

28、用评价等工作，正式交付用户使用。正式交付用户使用。2007年年10月月29日，国防科工委与国土资源部签署协议，国日，国防科工委与国土资源部签署协议，国土资源部成为资源土资源部成为资源CBERS 02B星的主用户。星的主用户。 CBERS 02B星是具有高、中、低三种空间分辨率的对地星是具有高、中、低三种空间分辨率的对地观测卫星，搭载的观测卫星，搭载的2.36米分辨率的米分辨率的HR相机改变了国外高分相机改变了国外高分辨率卫星数据长期垄断国内市场的局面，在国土资源、城辨率卫星数据长期垄断国内市场的局面，在国土资源、城市规划、环境监测、减灾防灾、农业、林业、水利等众多市规划、环境监测、减灾防灾、农

29、业、林业、水利等众多领域发挥重要作用。领域发挥重要作用。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明CBERS02B星有效载荷及性能指标星有效载荷及性能指标 平台平台有效载荷有效载荷波段波段号号光谱范围光谱范围(m)空间空间分辨率分辨率(m)幅宽幅宽(km)侧摆侧摆能力能力重访时重访时间间(天天)数传数据数传数据率率(Mbps)CBERS02BCCD相机相机B010.450.522011332度度26106B020.520.5920B030.630.6920B040.

30、770.8920B050.510.7320高分辨率高分辨率相机相机(HR)B0627无无10460宽视场成宽视场成像仪像仪(WFI)B070.630.69258890无无51.1B080.770.892583.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列3 3、中巴地球资源卫星（、中巴地球资源卫星（CBERSCBERS）中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明IKONOS卫星卫星是美国是美国SpaceImage公公司于司于1999年年9月发射的高分辨率商用月发射

31、的高分辨率商用卫星，卫星飞行高度卫星，卫星飞行高度682km，每天，每天绕地球绕地球14圈，星上装有柯达公司制圈，星上装有柯达公司制造的数字相机。造的数字相机。相机的相机的扫描宽度为扫描宽度为11km，可采集，可采集1m分辨率的黑白影像分辨率的黑白影像和和4m分辨率分辨率的多波段的多波段(红、绿、蓝、近红外红、绿、蓝、近红外)影影像。像。由于其分辨率高、覆盖周期短，由于其分辨率高、覆盖周期短，故在军事和民用方面均有重要用途。故在军事和民用方面均有重要用途。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列4 4、美国、美国IKONOSIK

32、ONOS中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明IKONOS影像的波段影像的波段波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名称地面分辨率地面分辨率/m12340.450.520.520.600.630.700.760.88蓝色蓝色绿色绿色红色红色近红外近红外4444全色全色0.450.90全色全色13.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列4 4、美国、美国IKONOSIKONOS中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可

33、明IKONOS卫星轨道卫星轨道IKONOSIKONOS数据的收集可达数据的收集可达20482048灰度级，记录为灰度级，记录为11bit11bit。由于卫星设计为易于调整和操纵，几秒钟内就可以调由于卫星设计为易于调整和操纵，几秒钟内就可以调整到指向新位置。很容易取得用户需要的新数据。整到指向新位置。很容易取得用户需要的新数据。全景图像可达全景图像可达111111km11km2 2，实际图像的大小可以根据，实际图像的大小可以根据用户的要求拼接和调整。用户的要求拼接和调整。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列4 4、美国、美国IK

34、ONOSIKONOS中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明比较比较IKONOSIKONOS和和TMTM数据，可以发现数据，可以发现IKONOSIKONOS的多光谱波的多光谱波段就是段就是TMTM的前四个波段，的前四个波段，IKONOSIKONOS去掉了去掉了TMTM的后三个的后三个波段。显然就光谱性质而言不如波段。显然就光谱性质而言不如TMTM。但从空间分辨率来说，相比但从空间分辨率来说，相比TMTM的的30m30m，IKONOSIKONOS大大大大提高了数据的空间分辨特征。提高了数据的空间分辨特征。4m4m彩色和彩色和1m1m全色可

35、以全色可以和航空像片相比美。和航空像片相比美。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列4 4、美国、美国IKONOSIKONOS中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明遥感平台遥感平台 北京城区北京城区IKONOS遥感图像（遥感图像（4m分辨率）分辨率） 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明几乎与几乎与IKONOSIKONOS发射同时，发射同

36、时，Digitalglobe公司也出现了也出现了载有高分辨率传感器（载有高分辨率传感器（0.6m0.6m）的快鸟（）的快鸟（QuickbirdQuickbird）和轨道观察和轨道观察3 3号（号（OrbView-3OrbView-3）等卫星。）等卫星。其传感器的光谱波段都与其传感器的光谱波段都与IKONOSIKONOS相同，只是在图像相同，只是在图像覆盖尺度和传感器倾斜角度上有些差别。覆盖尺度和传感器倾斜角度上有些差别。快鸟（快鸟（QuickBird）数据的收集可达）数据的收集可达2048灰度级，灰度级，记录为记录为11bit。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatfor

37、m） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列5 5、快鸟（、快鸟（QuickbirdQuickbird）中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明快鸟（快鸟（Quickbird）影像的波段）影像的波段波段序号波段序号波长波长/um波段名称波段名称地面分辨率地面分辨率/m12340.450.520.520.600.630.690.760.89蓝色蓝色绿色绿色红色红色近红外近红外2.442.442.442.44全色全色0.450.90全色全色0.613.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星

38、系列5 5、快鸟（、快鸟（QuickbirdQuickbird）中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明WorldView-2是是Digitalglobe公司于公司于2009年年10月月6日发射升日发射升空的，继快鸟（空的，继快鸟（Quickbird）、）、WorldView-1成功发射之成功发射之后的又一颗高分辨率商业卫星。后的又一颗高分辨率商业卫星。该卫星运行在该卫星运行在 770km高的太阳同步轨道上，能够提供高的太阳同步轨道上，能够提供0.46米全色图像米全色图像和和1.8米分辨率的多光谱图像米分辨率的多光谱图像。3.1 3.1

39、 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列6 6、WorldViewWorldView中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明1995年美国年美国 ORBIMAGE 公司成功研制和发射公司成功研制和发射 OrbView-1 气象卫星气象卫星 1997年美国年美国 ORBIMAGE 公司成功发射公司成功发射 OrbView-2 海海陆成像卫星陆成像卫星 2003年成功发射年成功发射 OrbView-3为美国为美国GeoEye公司拥有的公司拥有的高分辨率商用光学成像卫星（目前已停止运行）。高分

40、辨率商用光学成像卫星（目前已停止运行）。2008年年9月月6日发射空间分辨率为日发射空间分辨率为0.5米的米的GeoEye-1卫星卫星(OrbView-5）3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列7 7、GeoEye-1 (OrbView-5)GeoEye-1 (OrbView-5)中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明GeoEye-1波谱范围波谱范围影像类别影像类别波段波段波谱值波谱值空间分辨率空间分辨率全色影像（Panchromatic）全色波段0.450.80 mi

41、crons0.5米多光谱影像（Multi-Spectral）波段1(蓝波段)0.450.51 microns1.65米波段2(绿波段)0.510.58 microns1.65米波段3(红波段)0.650.69 microns1.65米波段4(近红外波段)0.780.92 microns1.65米 8 8、俄罗斯（、俄罗斯（SPINSPIN系列）系列）SPIN-2(俄国俄国)影像：影像：空间分辨率为空间分辨率为2m2m。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列7 7、GeoEye-1 (OrbView-5)GeoEye-1 (Orb

42、View-5)中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明Cartosat-1 号卫星（又名号卫星（又名IRS-P5，简称，简称P5）是印度遥是印度遥感卫星系统中最新的一个卫星，是印度政府于感卫星系统中最新的一个卫星，是印度政府于 2005 年年 5月月5日发射的遥感制图卫星，它搭载有两个分辨率为日发射的遥感制图卫星，它搭载有两个分辨率为 2.5 米的全色传感器，其工作模式如下：米的全色传感器，其工作模式如下：1、立体模式：、立体模式：卫星搭载的两个全色传感器可以按照前卫星搭载的两个全色传感器可以按照前后的模式推扫成像从而产生立体像对。后的

43、模式推扫成像从而产生立体像对。2、单片模式：、单片模式：卫星平台可以被调整为卫星平台可以被调整为让两个相机获取的数据沿相邻轨道让两个相机获取的数据沿相邻轨道分布，此种模式下，同时获取的数分布，此种模式下，同时获取的数据幅宽可达到据幅宽可达到55公里。公里。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 一、资源卫星系列一、资源卫星系列9 9、CartoSat-1 (IRS-P5) CartoSat-1 (IRS-P5) 卫星卫星中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（Plat

44、formPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明“风云一号（风云一号（FY-1）”是我国第一代是我国第一代近极地太阳同步近极地太阳同步轨道（极轨）气象卫星轨道（极轨）气象卫星。 FY-1A星、星、 FY-1B星、星、 FY-1C星、星、 FY-1D星星分别于分别于1988年年9月、月、1990年年9月、月、1999年年5月、月、2002年年5月发射。月发射。目前我国有目前我国有FY-1C、 FY-1D两颗极轨气象卫星同时两颗极轨气象卫星同时在太空运行，呈双星状态。在太空运行，呈双星状态。3.1

45、 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明 “风云一号风云一号D”卫星主要用于天气预报、卫星主要用于天气预报、气候预测、自然灾害和生态环境监测气候预测、自然灾害和生态环境监测服务等。服务等。风云一号风云一号C星简介星简介 风云一号风云一号C星简称（星简称（FY-1C）是我国）是我国的第一颗三轴稳定太阳同步极地轨道业的第一颗三轴稳定太阳同步极地轨道业务气象卫星。其主要功能是用于天气预务气象卫星。其主要功能是用于天气预报

46、、气候研究及环境监测。我国各地地报、气候研究及环境监测。我国各地地面站通过接收面站通过接收FY-1C的的CHRPT数据，可数据，可以每天两次获取当地的观测资料。以每天两次获取当地的观测资料。风云一号风云一号C星彩色云图星彩色云图3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明风云一号风云一号C及风云一号及风云一号D主要技术指标主要技术指标3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业

47、大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明1997年年6月，我国发射了第二代气象卫星月，我国发射了第二代气象卫星“风云二号（风云二号（FY-2）”。定点在东经定点在东经105赤道上空赤道上空35800km处，成为一颗地处，成为一颗地球静止轨道气象卫星。球静止轨道气象卫星。目前，目前，FY-2号有号有A、B两颗两颗地球同步轨道地球同步轨道气象卫星气象卫星在天上运行。在天上运行。风云二号风云二号A星简介星简介 风云二号风云二号A星（星（FY-2A）是中国的第一颗自旋稳定静止）是中国的第一颗自旋稳定静止气象卫星。主要功能是对地观测的可见光，红外与水汽云

48、图。气象卫星。主要功能是对地观测的可见光，红外与水汽云图。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明FY-2卫星载有三通道卫星载有三通道可见光可见光、红外红外和和水汽水汽自旋扫自旋扫描辐射计描辐射计、云图广播和数据收集转发器等仪器。、云图广播和数据收集转发器等仪器。辐射计的通道有：辐射计的通道有：FY-2的辐射计通道的辐射计通道通道通道波长波长/um用途用途可见光通道可见光通道0.551.05可得到白天云和地

49、表反射的可见光信息可得到白天云和地表反射的可见光信息热红外通道热红外通道10.512.5可得到昼夜云和地表反射的热红外信息可得到昼夜云和地表反射的热红外信息水汽通道水汽通道0.620.76可得到对流层中上部水汽分布信息可得到对流层中上部水汽分布信息3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明FY-2卫星载辐射计覆盖视场卫星载辐射计覆盖视场角大，可达角大，可达2020，能，能够覆盖以我国为中心的约够覆盖以我国为中心

50、的约1108km2的地球表面，即的地球表面，即亚洲亚洲、大洋洲大洋洲及及非洲和欧洲非洲和欧洲的一部分的一部分。风云二号风云二号B星彩色云图星彩色云图FY-2每隔半小时可出一幅云图每隔半小时可出一幅云图，可连续监测我，可连续监测我国及周边地区的云、温度、水气、风场等气象国及周边地区的云、温度、水气、风场等气象要素的动态变化。要素的动态变化。3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明FY-1C3.1 3.1 遥感平

51、台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明FY-2A3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明FY-2B3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星1 1、风云卫星系列、风云卫星系列中国矿业大学（北

52、京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明2003年年7月月24日日 “伊布都伊布都”台风卫星云图台风卫星云图3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明 NOAANOAA气象卫星影像：气象卫星影像：数据空间分辨率分为数据空间分辨率分为1.1km1.1km；温度温度分辨率为分辨率为1 1度度； 南北向南北向绕地球运行，对东西约绕地球运行，对东西约3000km的带状地域进行的带状地域进行观测，一日两次。在极地地区观测密集。观测，一日

53、两次。在极地地区观测密集。 采用近极地太阳同步近圆形轨道，双星系统。采用近极地太阳同步近圆形轨道，双星系统。一天可一天可以重复以重复4 4次获得图像次获得图像，周期为，周期为101.4101.4分钟分钟。NOAA-153.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星2 2、美国、美国NOAANOAA系列系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测

54、绘工程学院 杨可明杨可明3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星2 2、美国、美国NOAANOAA系列系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明Channel观测波长（微米）观测波长（微米）观测项目观测项目分辨率分辨率 扫描宽度扫描宽度1可见光波段可见光波段 0.58-0.68 云、冰、雪云、冰、雪1.1km2800km2近红外波段近红外波段 0.725-1.1水陆边界、陆地水陆边界、陆地植被植被3中红外波段中红外波段 3.55-3.93表面温度、云表面温度、云4热红外热红外 1

55、0.5-11.5表面温度、云表面温度、云5热红外热红外 11.5-12.5表面温度、云表面温度、云3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星2 2、美国、美国NOAANOAA系列系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明nAVHRR具有较高的辐射分辨率，其数据量化等级具有较高的辐射分辨率，其数据量化等级为为1024（10比特数据结构）比特数据结构） n温度分辨率达温度分辨率达1oC n要想获取较高质量的数据，应尽可能选择要想获取较高质量的数据，应尽可能选择3030o o扫扫描角描角

56、( (对应地面扫描宽度为对应地面扫描宽度为870870公里公里) )以内的数据。以内的数据。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星2 2、美国、美国NOAANOAA系列系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明n为了用于洲级及全球范围的研究，为了用于洲级及全球范围的研究，AVHRR数据经常被重采样数据经常被重采样形成空间分辨率更低的数据。目前有形成空间分辨率更低的数据。目前有两种全球尺度两种全球尺度的的AVHRR数据：数据：NOAA全球覆盖（全球覆盖（Global Area

57、Coverage，GAC）数据）数据和和NOAA全球植被指数（全球植被指数（Global Vegetation Index，GVI）数据）数据。nGAC是通过对原始是通过对原始AVHRR数据进行重采样而生成，数据进行重采样而生成，空间分辨空间分辨率为率为4km，由，由5个个AVHRR的原始波段组成，没有经过投影变换；的原始波段组成，没有经过投影变换；nGVI是对是对GAC数据的进一步采样而得到，空间分辨率为数据的进一步采样而得到，空间分辨率为15km或更粗，经过投影变换。此外，为了减少云的影响，或更粗，经过投影变换。此外，为了减少云的影响，GVI是由是由连续连续7天图像中天图像中NDVI值最大

58、的像元所组成。美国国家海洋与大值最大的像元所组成。美国国家海洋与大气管理局（气管理局（NOAA）从）从1982年起就生产年起就生产GVI数据。数据。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星2 2、美国、美国NOAANOAA系列系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院 杨可明杨可明AVHRR资料的应用主要有两个方面：资料的应用主要有两个方面：n一方面是大尺度区域（包括国家、洲乃至全球）调查一方面是大尺度区域（包括国家、洲乃至全球）调查，这方面，这方面的应用，气象卫星遥感具有其他遥感所无法相比

59、的优势。目前的应用，气象卫星遥感具有其他遥感所无法相比的优势。目前已经开展过的工作包括美国本土的土地覆盖调查、非洲的土地已经开展过的工作包括美国本土的土地覆盖调查、非洲的土地覆盖调查、南美土地覆盖调查以及全球的土地覆盖调查等，应覆盖调查、南美土地覆盖调查以及全球的土地覆盖调查等，应用的方法一般是采用多时相分类的方法对用的方法一般是采用多时相分类的方法对1.1km空间分辨率的空间分辨率的AVHRR数据或更低空间分辨率的数据或更低空间分辨率的GAC或或GVI数据进行分类；数据进行分类；n另一方面是中小尺度区域的调查，另一方面是中小尺度区域的调查，这方面的应用主要是由于目这方面的应用主要是由于目前高

60、空间分辨率遥感数据的获取比较困难，遥感调查的实时性前高空间分辨率遥感数据的获取比较困难，遥感调查的实时性较差，利用较差，利用AVHRR数据来获得宏观的、实时的、能达到一定精数据来获得宏观的、实时的、能达到一定精度的地面信息。应用的方法通常是针对度的地面信息。应用的方法通常是针对AVHRR数据空间分辨率数据空间分辨率低的缺陷，采用混合像元分解技术对低的缺陷，采用混合像元分解技术对AVHRR数据进行分类。数据进行分类。 3.1 3.1 遥感平台（遥感平台（PlatformPlatform） 二、气象卫星二、气象卫星2 2、美国、美国NOAANOAA系列系列中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院