四川建筑职业技术学院授课教案第1页遥感的定义与发展简史13

1、授 课教 案第1页遥感的定义与开展简史1. 3遥感的定义遥感：Remote Sensing,遥远的感知，从远处探测、感知物体或事物的 技术。遥感是20世纪60年代开展起来的对地观测综合性技术。通常有广义 和狭义的理解。广义遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波(声波、 地震波)等的探测。狭义遥感应用探测器，不与目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来， 通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。1.4遥感开展简史无记录的地面遥感阶段(1608-1838)1608汉斯李波尔赛制造了世界第一架望远镜；1609伽利略制造了放大3倍的科学望远镜，从而为观测远距离目

2、标开 辟了先河，但不能把观测到的事物用图像的方式记录下来。有记录的地面遥感阶段(1839-1857)探测目标的记录与成像始于摄影技术的创造，并与望远镜相结合开展为远距离摄影。1839年，Daguarre发表了与Niepce拍摄的照片，首次成功地把拍摄到 的事物形象地记录在胶片上；1849年，法国人Aime Laussedat制定了摄影测量方案，成为有目的有 记录的地面遥感开展阶段的标志。空中摄影遥感阶段(1858-1956)1858年陶纳乔用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰像片；1860年, J.W布莱克乘气球升空至630m成功的拍摄了美国波士顿的照 片；1903年，J.钮布郎特设计了一种捆绑在飞

3、鸽身上的微型相机。这些试验性的空间摄影，为后来的实用化航空摄影打下了根底。1903年莱特兄弟创造了飞机，真正的促进了航空遥感向实用化的迈进。 1909年第一张航空像片；一战期间(1914-1918):形成独立的航空摄影测量学的学科体系；授 课教 案第2页在第一次世界大战期间，航空摄影成了军事侦探的重要手段，并形成了 一定规模。与此同时，像片的判读水平也大大提高。一战以后，航空摄影人 员参军事转向商务和科学研究。美国和加拿大成立了航测公司，并分别出版 了?摄影测量工程?及类似性质的刊物，专门介绍有关技术方法。1924年，彩色胶片出现，使得航空摄影记录的地面目标信息更为丰富； 二战期间1931-1

4、945:二战中，微波雷达的出现及红外技术应用于 军事侦查，使遥感探测的电磁波谱段得到了扩展。彩色摄影、红外摄影、雷达技术、多光谱摄影、扫描技术以及运载工具 和判读成图设备。航天遥感阶段1957-1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，标志着人类 从空间观测地球和探索宇宙奥秘进入了新纪元。此后，1959年9月美国发射了“先驱者2号探测器拍摄了地球云图。1959年10月苏联的“月球3号 航天器拍摄了月球反面的照片。1960年美国发射TIR0S-1和N0AA-1太阳同步气象卫星，开始真正从航 天器上对地球进行长期探测。20世纪60年代：美国发射了 TIROS ATS ESSA等气象卫

5、星和载人宇宙 飞船；1972年：发射了地球资源技术卫星ERTS-1后改名为Lan dsat Landsat-1 ，装有MSS感器，分辨率79米；1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米； 1986年法国发射SPOT-1装有PAN和 XS遥感器，分辨率提10米； 1999年美国发射IKNOS,空间分辨率提高到1米；真正从航天器上对地球进行长期探测是从 1960年美国发射TIROS-1和 NOAA-1太阳同步气象卫星开始。此外，多宗探测技术的集成日趋成熟，如雷达、多光谱成像与激光测高、 GPS的集成可以同时取得经纬度坐标和地面高程数据，用于实时测图。总之，随着遥感应用向

6、广度和深度开展，遥感探测更趋于实用化、商业 化和国际化。遥感平台趋于多样化，传感器的探测波段范围不断延伸，从单一谱段向 多谱段开展，波段的分割越来越精细；随着数字成像技术和计算机图像处理 技术的迅速开展，众多的传感器和日益增长的大量探测数据，使得信息处理 更为重要，大容量、高速度的计算机与功能强大的专业图像处理软件的结合 成为主流，PCI、ERDASENVI、ER-MAPPE和 IDRISI等商品化软件被广阔用 户所熟知；遥感的应用越来越广泛。授 课教 案第3页145遥感的开展趋势1遥感平台越来越丰富，已进入商业化阶段。2空间分辨率越来越高：随着高空间分辨力新型传感器的应用，遥感图像空间分辨率

7、从1km 500m 250m、80m 30m 20m 10m 5m开展到1m0.5m,军事侦察卫星传感器可到达 15cm或者更高的分辨率。空间分辨率的 提高，有利于分类精度的提高，但也增加了计算机分类的难度。3光谱分辨率越来越高：高光谱遥感的开展，使得遥感波段宽度从早 期的0.4卩m黑白摄影、0.1卩m侈光谱扫描到5nm成像光谱仪，遥感器 波段宽度窄化，针对性更强，可以突出特定地物反射峰值波长的微小差异； 同时，成像光谱仪等的应用，提高了地物光谱分辨力，有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。4时间分辨率提高：大、中、小卫星相互协同，高、中、低轨道相结合，在时间分辨率上从几小时到18天不等

8、，形成一个不同时间分辨率互补的系列；52D到3D的测量：机载三维成像仪和干预合成孔径雷达的开展和应 用，将地面目标由二维测量为主开展到三维测量。7遥感分析由定性到定量开展：遥感分析技术从“定性向“定量 转变，定量遥感成为遥感应用开展的热点。8RS信息处理手段越来越丰富：软件平台越来越多 ERDAS IMAGINE ENV、PCI、eCog nition、ER Map per等；智能化遥感信息提取技术的建立 适用于遥感图像自动解译的专家系统， 逐步实现遥感图像专题信息提取自动 化；各种新型高效遥感图像处理方法和算法将被用来解决海量遥感数据的处 理、校正、融合和遥感信息可视化。9RS应用越来越普及

9、，由早期的军事和科研应用，现已普及到民用领 域，商业化的遥感影像是应用的助推器。我国遥感开展历史1国内遥感开展历史1950年代组建专业飞行队伍，开展航摄和应用；1970年4月24日，第一颗人造地球卫星“东方红 1号；1975年11月26日，返回式卫星，得到卫星像片；80年代空前活泼，六五方案遥感列入国家重点科技攻关工程；1988年9月7日中国发射第一颗“风云1号气象卫星；1999年10月14日中国成功发射资源卫星；之后进入快速开展期-卫星、载人航天、探月工程等2国内主要遥感机构授 课教 案第4页中国国土资源航空物探遥感中心、中国科学院遥感与数字地球研究所(简称遥感地球所)、国家卫星海洋应用中心

10、(简称 卫星中心、核工业航 测遥感中心、天津中科遥感信息技术 Ch in aRS Geoi nformatics Co.,Ltd,简称 中科遥感(3) 国内主要遥感期刊期刊：遥感学报、遥感技术与应用、国土资源遥感、遥感信息、测绘学 报、测绘科学摄影测量与遥感的结合遥感技术对摄影测量学的冲击和作用首先在于它打破了摄影测量学长 期以来过分局限于测绘物体形状与大小等数据的几何处理，尤其是航空摄影测量长期以来只偏重于测制地形图的局面。遥感技术为摄影测量提供了多种数据源，从而扩大了摄影测量的应用领 域：(1) 框幅式光学摄影机：黑白(传统)(2) 框幅式光学摄影机：彩色、彩红外(3) 条带是光学摄影机：缝隙、全景(4) 光机扫描仪：红外、多光谱、高光谱(5) CCDm描仪：线阵列、面阵列(6) 合成孔径雷达：SAR InSAR摄影测量成熟的理论与方法对遥感技术起推动作用：(1) 解析摄影测量理论可以用于遥感图像的高精度几何定位与几何校 正；(2) 数字影像匹配理论可以用于多源、多时相、多分辨率遥感影像的 融合和几何配准；(3) DEM地形测