第二章遥感技术系统

1、二、航空平台二、航空平台n指在大气层内飞行的飞行器，高度指在大气层内飞行的飞行器，高度100m100m30Km30Km，主要有飞机、直升机、飞，主要有飞机、直升机、飞艇、气球等艇、气球等. .低空平台：航高低空平台：航高2000m12000m12000m，飞机、汽球，飞机、汽球. .三、三、航天平台航天平台n指在大气层外飞行的飞行器，高度几百、指在大气层外飞行的飞行器，高度几百、几千至几万公里几千至几万公里（一）人造卫星（一）人造卫星（二）其它航天平台（二）其它航天平台（一）人造卫星（一）人造卫星n卫星是航天遥感的主要平台，卫星是航天遥感的主要平台，n卫星运行在大气层有效阻力之外（约卫星运行在

2、大气层有效阻力之外（约150KM150KM），），而又在重力场之内，进入轨道，便周期性地绕而又在重力场之内，进入轨道，便周期性地绕地球运转，地球运转，可在规定时间内覆盖全球，或任何指定地域。可在规定时间内覆盖全球，或任何指定地域。、卫星轨道参数、卫星轨道参数、轨道类型、轨道类型、几种主要航天平台的运行特征、几种主要航天平台的运行特征、卫星轨道参数、卫星轨道参数n轨道周期轨道周期卫星在轨道上绕地球一周所需的时间卫星在轨道上绕地球一周所需的时间n轨道倾角轨道倾角卫星轨道而与地球赤道平面的夹角，卫星轨道而与地球赤道平面的夹角，用用 i i 表示表示. .n i=0 i=0， 轨道平面与赤道面重合，称

3、赤道轨道。轨道平面与赤道面重合，称赤道轨道。n i=90i=90，轨道平面与赤道面垂直，称极地轨道。，轨道平面与赤道面垂直，称极地轨道。n 其它称倾斜轨道其它称倾斜轨道n顺行转道顺行转道：卫星运行方向与地球自转方向一致，：卫星运行方向与地球自转方向一致，0i900i90称顺行转道称顺行转道n逆行转道逆行转道：卫星运行方向与地球自转方向相反，：卫星运行方向与地球自转方向相反，90i18090i90i90，上升时星下点西退，上升时星下点西退，下降时东进，若下降时东进，若i90i1500KM1500KM，卫星寿命长，分，卫星寿命长，分辨力不高，如辨力不高，如GMSGMS，35000KM35000KM

4、。2 2、几种主要航天平台的运行特征、几种主要航天平台的运行特征n1 1）陆地卫星系列陆地卫星系列 LandsatLandsat卫星轨道卫星轨道n中高度中高度(705KM)(705KM)，近圆形、近极地，近圆形、近极地(i=98.22);(i=98.22);太阳同步。太阳入射光线与降交点之间角距始太阳同步。太阳入射光线与降交点之间角距始终为终为3737。3030，过降交点时刻为地方时的上午，过降交点时刻为地方时的上午9 9时时4242分，太阳高度角适中，利于获得高质量的分，太阳高度角适中，利于获得高质量的图像。图像。n地球观测试验卫星（地球观测试验卫星（SPOTSPOT）n采用与采用与Land

5、setLandset相似的近圆形，近极地太阳同相似的近圆形，近极地太阳同步轨道。只是具体参数有所不同步轨道。只是具体参数有所不同。2 2、几种主要航天平台的运行特征、几种主要航天平台的运行特征4)4)气象卫星（气象卫星（NOAANOAA）系列系列n近极地圆形轨道，近与太阳同步、双星系统，近极地圆形轨道，近与太阳同步、双星系统，轨道高度分别为轨道高度分别为833KM833KM和和870KM870KM。倾角分别为。倾角分别为98.798.7和和98.998.9，周期分别为，周期分别为101.6101.6分和分和102102分。分。4 4）GMSGMS：与地球同步，轨道高度与地球同步，轨道高度360

6、00KM36000KM。（二）其它航天平台（二）其它航天平台n载人飞船：载人飞船：载人地球卫星（载人飞船）、空载人地球卫星（载人飞船）、空间轨道站、航天飞机间轨道站、航天飞机。n空间探测器：空间探测器：运行在地球范围之外的无人驾运行在地球范围之外的无人驾驶飞船，叫驶飞船，叫“空间探测器空间探测器”。可以分为飞往内。可以分为飞往内太阳系（即金星、水星、火星）飞船；飞往外太阳系（即金星、水星、火星）飞船；飞往外太阳系（土星、木星、天王星、海王星）飞船；太阳系（土星、木星、天王星、海王星）飞船；以及飞出太阳系的宇宙飞船三种类型以及飞出太阳系的宇宙飞船三种类型第二节第二节 传感器传感器n传感器：传感器

7、：就是用以获取目标电磁辐射信息的就是用以获取目标电磁辐射信息的探测仪器。它是收集、检测和记录电磁波信息探测仪器。它是收集、检测和记录电磁波信息的工具。是遥感工作系统的主要部分的工具。是遥感工作系统的主要部分n一、传感器的基本组成及工作原理一、传感器的基本组成及工作原理n二、传感器的特性参数二、传感器的特性参数n三、传感器的分类三、传感器的分类n四、传感器的主要类型及工作原理简介四、传感器的主要类型及工作原理简介n五、遥感数据的辐射定标五、遥感数据的辐射定标一、传感器的基本组成及工作原理一、传感器的基本组成及工作原理n传感器主要由以下四个系统组成传感器主要由以下四个系统组成: :收集系统地物电磁

8、波探测系统分光系统记录系统信号转换遥感器的基本组成、收集系统、收集系统n功能是接收电磁波并将其聚焦成像，然后送往功能是接收电磁波并将其聚焦成像，然后送往分光系统。分光系统。n最基本的收集原件扫描反射镜（或天线）和透最基本的收集原件扫描反射镜（或天线）和透镜。镜。扫描系统扫描系统n向地面进行扫描，在垂直飞行方向上逐向地面进行扫描，在垂直飞行方向上逐点、逐行收集地面光谱点、逐行收集地面光谱聚焦系统（透镜）聚焦系统（透镜）n将收集到的地面光谱进行聚焦。将收集到的地面光谱进行聚焦。n瞬时视场瞬时视场角，瞬时视场角，瞬时视场AAn仪器孔径仪器孔径A Ap p, ,镜头对地面观测点所张立体角镜头对地面观测

9、点所张立体角n进入传感器的反射辐射功率取决于仪器孔径和进入传感器的反射辐射功率取决于仪器孔径和瞬时视场，而与距离（航高）瞬时视场，而与距离（航高）H H无关无关2)( HA 2HAp/ 222 pgpggALHAHLALE /)(、分光系统、分光系统n多波段传感器的收集系统收集地面光谱信号后多波段传感器的收集系统收集地面光谱信号后经分光系统进行分光，将入射光分解成所需探经分光系统进行分光，将入射光分解成所需探测波段光谱。分光原件包括各种色散原件或分测波段光谱。分光原件包括各种色散原件或分光原件：滤色镜、三棱镜、光栅、分光镜等光原件：滤色镜、三棱镜、光栅、分光镜等。3. 3. 检（探）测系统检（

10、探）测系统功能：将光信号转化为电信号功能：将光信号转化为电信号n光子探测器光子探测器n热探测器热探测器n电荷偶合器件（电荷偶合器件（CCDCCD）a. a. 光子探测器光子探测器n特点特点n但响应速度快，弛豫（响应）时间不超但响应速度快，弛豫（响应）时间不超过过1010-9-9秒，且与光强无关秒，且与光强无关n但响应率变化大。响应率与波长及所用但响应率变化大。响应率与波长及所用半导体材料有关半导体材料有关光电效应光电效应n当光照射在金属表面时，有电子从表面逸出的当光照射在金属表面时，有电子从表面逸出的现象现象n产生的光电流与入射光强成正比产生的光电流与入射光强成正比n频率大于红限时才能发生频率

11、大于红限时才能发生n弛豫（响应）时间不超过弛豫（响应）时间不超过1010-9-9秒，且与光强无秒，且与光强无关关n半导体有两种：半导体有两种：P P型型空穴多而电子少空穴多而电子少n n型型电子电子多而空穴小多而空穴小. .nP Pn n结：结：P P型与型与n n型接触，型接触，P P中空穴向中空穴向n n中扩散，中扩散，n n中电子中电子向向P P中扩散，结果使中扩散，结果使P P带正电而带正电而n n带正电。平衡时接触面带正电。平衡时接触面附近形成一阻挡层。该阻挡层附近形成一阻挡层。该阻挡层P P型一侧为一电子膜。阻型一侧为一电子膜。阻挡空穴通过但不阻挡电子通过，挡空穴通过但不阻挡电子通

12、过，n n型中则相反型中则相反, ,有单向有单向导电性即。导电性即。n如受光照射，如受光照射，P P型中的电子将吸收光子能量成为自由电型中的电子将吸收光子能量成为自由电子。并通过阻挡层进入到子。并通过阻挡层进入到n n型带负电而型带负电而P P型带正电。二型带正电。二者出现电位差，如连通二者将有电流通过。者出现电位差，如连通二者将有电流通过。n n中的自由中的自由电子与光强成正比。这样就将信号转化为电信号电子与光强成正比。这样就将信号转化为电信号. .光生伏特现象光生伏特现象n在光的照射下，在光的照射下，p-np-n结区附近区吸收光子结区附近区吸收光子后产生大量电子后产生大量电子空穴对，空穴对

13、， p-np-n结内的结内的电场将电子扫到电场将电子扫到n n区，使区，使n n区带负电，区带负电， p p区带正电，使区带正电，使p-np-n结两端产生电位差，电结两端产生电位差，电压高低正比于辐照强度压高低正比于辐照强度。光电磁效应光电磁效应n在光的照射下，半导体表面吸收光子后，在上在光的照射下，半导体表面吸收光子后，在上表面产生大量的电子表面产生大量的电子空穴对，使表面的电空穴对，使表面的电子子空穴浓度比体内大，因此电子、空穴向体空穴浓度比体内大，因此电子、空穴向体内扩散。扩散过程中，磁场的作用使电子和空内扩散。扩散过程中，磁场的作用使电子和空穴各偏向一侧，因此在垂直磁场与扩散方向的穴各

14、偏向一侧，因此在垂直磁场与扩散方向的两端面上产生电位差，这类现象收光电磁效应。两端面上产生电位差，这类现象收光电磁效应。b. b. 热探测器热探测器n特点特点n响应率与波长无关响应率与波长无关n但响应速度慢，这是热红外遥感数据空但响应速度慢，这是热红外遥感数据空间分辨率低的原因间分辨率低的原因光电导效应光电导效应n半导体材料在光的照射下吸收光子，激发自由半导体材料在光的照射下吸收光子，激发自由载流子，使体内载流子浓度增加，引起电导率载流子，使体内载流子浓度增加，引起电导率显著增加的现象。也称内光电效应（电子并没显著增加的现象。也称内光电效应（电子并没有逸出）。有逸出）。n利用该特性制造的元件称

15、光敏电阻利用该特性制造的元件称光敏电阻c. c. CCDCCD电荷偶合器件（电荷偶合器件（charge couple charge couple device)device)电荷耦合器件（电荷耦合器件（CCDCCD）的工作原理）的工作原理nCCDCCD是一种用电荷量表示信号强弱，用耦合方式传递信是一种用电荷量表示信号强弱，用耦合方式传递信号的全固体化半导体器件号的全固体化半导体器件. .n主要原理是根据光生伏特现象：主要原理是根据光生伏特现象：CCDCCD推帚式成像框架结构推帚式成像框架结构CCDCCD感光器件结构感光器件结构电信号的输出电信号的输出CCDCCD阵面结构阵面结构CCDCCD灵敏

16、度灵敏度响应率与响应函数响应率与响应函数n单位入射辐射能量（每瓦）所产生的电响应量单位入射辐射能量（每瓦）所产生的电响应量即为响应率即为响应率n响应率随波长变化的函数称响应函数响应率随波长变化的函数称响应函数信噪比信噪比n信号功率与噪声功率之比信号功率与噪声功率之比VnVsPnPsNSlglg2010 NS,分别表示信号和燥声分别表示信号和燥声VP,分别为平均功率和电压分别为平均功率和电压、记录系统、记录系统n其功能是将探测系统或信号转换系统输出的电磁波其功能是将探测系统或信号转换系统输出的电磁波信息（光信号）记录、存储到遥感信息载体上，再信息（光信号）记录、存储到遥感信息载体上，再以影像或数

17、字形式输出。以影像或数字形式输出。n遥感信息载体指记录、存储成像遥感器输出信号的遥感信息载体指记录、存储成像遥感器输出信号的介质，如感光材料，和磁带等。介质，如感光材料，和磁带等。n1)1)感光材料感光材料n2)2)磁带磁带1)1)感光材料感光材料n形象直观形象直观, ,便于目视解译便于目视解译n指经爆光后发生光化学反应，经一定化学、物指经爆光后发生光化学反应，经一定化学、物理方法处理产生固定影像的材料的总称，分为理方法处理产生固定影像的材料的总称，分为黑色和彩色感光材料。由感光剂和支持体构成。黑色和彩色感光材料。由感光剂和支持体构成。以透明片基为支持体的称感光胶片，以纸基为以透明片基为支持体

18、的称感光胶片，以纸基为支持体称为像纸支持体称为像纸: :n(1)(1)色盲片、仅能感色盲片、仅能感0.50.5的紫、蓝光；的紫、蓝光；n(2(2）正色片（分色片），感光范围扩大至）正色片（分色片），感光范围扩大至0.60.6，能感绿、黄光，对绿光的敏感程度大于金色片。能感绿、黄光，对绿光的敏感程度大于金色片。n(3)(3)全色片：感光范围扩大至全色片：感光范围扩大至0.72,0.72,可感全部可可感全部可见光见光; ;n(4)(4)红外片：感光范围扩大至红外片：感光范围扩大至1.31.3，可感摄影红，可感摄影红外波，但不感绿、黄光。外波，但不感绿、黄光。一、传感器的基本组成及工作原理（）一、传

19、感器的基本组成及工作原理（）(5)(5)彩色片：天然彩色片：由对蓝、绿、红彩色片：天然彩色片：由对蓝、绿、红感光的三层乳胶组成，影像（正片）记感光的三层乳胶组成，影像（正片）记录的影物和肉眼看到的颜色基本相同。录的影物和肉眼看到的颜色基本相同。(6)(6)彩色红外片：由对绿、红和近红外感光彩色红外片：由对绿、红和近红外感光的三层乳胶组成的三层乳胶组成影物色彩影物色彩 彩红外正片彩红外正片绿绿 兰兰 兰兰 绿绿红外红外红红n分辨力与清晰度分辨力与清晰度: :以以1mm1mm距离内能分辨的线条数距离内能分辨的线条数来表示。一般航摄胶片分辨能力内来表示。一般航摄胶片分辨能力内4040150150线线

20、/mm./mm.2)2)磁带磁带n便于通过无线快速传输、贮存、和图像处理便于通过无线快速传输、贮存、和图像处理。n(1)(1)数字磁带：探测系统输出的电压信号，经数字磁带：探测系统输出的电压信号，经过模拟数转换器（过模拟数转换器（A/DA/D），对电压曲线分段读），对电压曲线分段读数（取样与量化），记录这种数据的磁带称为数（取样与量化），记录这种数据的磁带称为数字磁带数字磁带n(2)(2)模拟信号记录：反传感器探测器上输出的模拟信号记录：反传感器探测器上输出的连续变化的视频信号模拟记录在磁带上，每条连续变化的视频信号模拟记录在磁带上，每条成像扫描线对应一条电压曲线。回放时，模拟成像扫描线对应一

21、条电压曲线。回放时，模拟磁带复原为电压曲线。经电光转换成光信号。磁带复原为电压曲线。经电光转换成光信号。以扫描方式记录在感光胶片上。以扫描方式记录在感光胶片上。二、传感器的特性参数二、传感器的特性参数、空间分辨率、空间分辨率、波谱分辨率、波谱分辨率 3 3、辐射分辨率（辐射灵敏度）、辐射分辨率（辐射灵敏度）、空间分辨率空间分辨率n能把两个相邻目标作为两个清晰实体记录下来的两能把两个相邻目标作为两个清晰实体记录下来的两目标间的最小距离。取决于：目标间的最小距离。取决于：n（1 1）象元大小（象元大小（pixel size)pixel size)：每个象元对应地面的范围。：每个象元对应地面的范围。

22、n（2 2）象解率（）象解率（photographic resolution)photographic resolution)：胶片上胶片上1 1毫米间毫米间隔内包含的线对数，用线对隔内包含的线对数，用线对/ /毫米来表示。毫米来表示。一条白线加一条一条白线加一条黑线构成一个线对。象解率可以转换成为相应的象元大小黑线构成一个线对。象解率可以转换成为相应的象元大小n 象元大小象元大小 = = 每线对宽度（毫米）每线对宽度（毫米）/ 2.8/ 2.8n（3 3）瞬时视场角（瞬时视场角（ IFOVIFOVInstantaneous Field Of Instantaneous Field Of Vi

23、ewView）：）： 电子传感器的瞬时视域，用毫弧度表示。瞬时视电子传感器的瞬时视域，用毫弧度表示。瞬时视场角小，空间分辨率高；反之，空间分辨率低。场角小，空间分辨率高；反之，空间分辨率低。n(4)(4)视场角（视场角（FOV FOV field of view field of view）：）：整个传感器能够受整个传感器能够受光的角度。相当于视场角的地面距离叫观测宽度或叫光的角度。相当于视场角的地面距离叫观测宽度或叫扫描宽扫描宽度度。2 2、波谱分辨率、波谱分辨率n波谱分辨率波谱分辨率: :指传感器在接收目标辐射的指传感器在接收目标辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔波谱时，能分辨的最小波长间

24、隔. .取决于：取决于：n（）传感器的工作波段数目、（）传感器的工作波段数目、n（）工作波段波长（）工作波段波长n（）波长间隔（谱带宽度）。（）波长间隔（谱带宽度）。3 3、辐射分辨率辐射分辨率n辐射分辨率辐射分辨率: :指传感器探测原件在接收波指传感器探测原件在接收波谱辐射信号时，能分辨的最小辐射差。谱辐射信号时，能分辨的最小辐射差。n（）取决于传感器辐射灵敏度）取决于传感器辐射灵敏度n（）数据的位数（）数据的位数。n信噪比信噪比：指有效信号功率与噪声功率之：指有效信号功率与噪声功率之比比微波辐射计地磁测量仪重力测量仪傅立叶光谱仪其它黑白天然彩色红外彩色红外其它TV摄像机固体扫描仪光机扫描仪

25、微波辐射计微波散射计微波高度计激光光谱仪激光高度计激光水深计激光测距仪微波散射计真实孔径雷达合成孔径雷达被动型相控阵雷达 非图像方式 图像方式照相机遥感器被动方式非扫描方式扫描方式像面扫描方式物面扫描方式图像方式主动方式非扫描方式 非图像方式扫描方式图像方式物面扫描方式像面扫描方式三、传感器的分类三、传感器的分类四、传感器的主要类型及工作原理简介四、传感器的主要类型及工作原理简介（一）摄影方式传感器（一）摄影方式传感器（二）扫描方式传感器（二）扫描方式传感器（三）侧视雷达（三）侧视雷达（一）摄影方式传感器（一）摄影方式传感器n指经过透镜（组），按几何光学的成像原理聚指经过透镜（组），按几何光学

26、的成像原理聚焦成像，用感光材料通过光化学反应直接感测焦成像，用感光材料通过光化学反应直接感测和记录目标反射的可见光和摄影红外波段电磁和记录目标反射的可见光和摄影红外波段电磁辐射能，在胶片或像纸上形成目标物固化影像辐射能，在胶片或像纸上形成目标物固化影像的传感器。的传感器。n优点：空间分辨率高、成本低、操作易，信息优点：空间分辨率高、成本低、操作易，信息容量大容量大n缺点：缺点： 局限在局限在0.30.31.31.3波谱段，波谱段， 影像几影像几何畸变严重，何畸变严重， 成像受气候、光照条件和大成像受气候、光照条件和大气效应的限制。气效应的限制。不便于数字处理不便于数字处理摄影方式传感器的种类摄

27、影方式传感器的种类帧幅式（像幅式）摄影机帧幅式（像幅式）摄影机n可用于全色、近红外、彩色、彩红外摄影，有单可用于全色、近红外、彩色、彩红外摄影，有单镜头和多镜关方式，多镜头方式是在一架相机中镜头和多镜关方式，多镜头方式是在一架相机中同时装有同时装有3 3、5 5或或9 9个镜头和暗盒，多镜头的光轴交个镜头和暗盒，多镜头的光轴交叉成一固定角度。可同时曝光同时摄取几张像片叉成一固定角度。可同时曝光同时摄取几张像片. .全景摄影机全景摄影机n具有具有120120视角的超广角镜头，并在镜头前装有旋转视角的超广角镜头，并在镜头前装有旋转棱镜，或通过镜头自身旋转，在与飞行方向垂直棱镜，或通过镜头自身旋转，

28、在与飞行方向垂直的方向上进行广角摄影。胶片压成圆弧状。这种的方向上进行广角摄影。胶片压成圆弧状。这种摄影机能在一飞行中拍摄大面积景物摄影机能在一飞行中拍摄大面积景物. .摄影方式传感器的种类摄影方式传感器的种类条幅式摄影机条幅式摄影机n在飞机飞行时，采用微小宽度的狭缝获取地面在飞机飞行时，采用微小宽度的狭缝获取地面影像，它的胶片卷动速度与飞行速度相匹配，影像，它的胶片卷动速度与飞行速度相匹配，显然，其影像是由一条条狭缝影像连接而成。显然，其影像是由一条条狭缝影像连接而成。n多光谱摄影机多光谱摄影机n使用不同光谱段的滤光片和不同感光特性的胶使用不同光谱段的滤光片和不同感光特性的胶片相配合，同步拍

29、摄同一地区不同波段的黑白片相配合，同步拍摄同一地区不同波段的黑白相片，一般是分绿、红、近红外三个波段摄影。相片，一般是分绿、红、近红外三个波段摄影。三个波段可合成彩色图像三个波段可合成彩色图像（二）扫描方式传感器（二）扫描方式传感器n特点特点n1 1、多波段扫描仪、多波段扫描仪MSSMSSn2 2、主题扫描仪、主题扫描仪TMTMn3 3、红外扫描仪、红外扫描仪n4 4、固体扫描仪、固体扫描仪特点特点：( () )能探测能探测0.30.31414，从紫外到热红外的波段，可以，从紫外到热红外的波段，可以同时获取数个乃至数百个窄波段的多波段、超多同时获取数个乃至数百个窄波段的多波段、超多波段数据，大

30、大提高了波谱分辨率波段数据，大大提高了波谱分辨率( () )输出为电信号，可用磁带记录，并能实时传输。输出为电信号，可用磁带记录，并能实时传输。( () )所获是的数据是辐射量的定量数据，便于较正，所获是的数据是辐射量的定量数据，便于较正，数字增强数字增强多波段扫描仪（多波段扫描仪（MSSMSS）n同时采用若干个波段通道，用扫描方式来探测地物电同时采用若干个波段通道，用扫描方式来探测地物电磁辐射能量的光学磁辐射能量的光学机械扫描仪。机械扫描仪。扫描镜分光棱镜检测器输出或存盘工作原理：工作原理：(1)(1)通过收集器的扫描和反光镜的反射逐点收集地面辐通过收集器的扫描和反光镜的反射逐点收集地面辐射

31、光谱射光谱(2)(2)通过分光棱镜将地面的辐射光谱分离成依次排列的通过分光棱镜将地面的辐射光谱分离成依次排列的谱线。谱线。(3)(3)通过检测器的光敏元件检波和光电转换，把不同光通过检测器的光敏元件检波和光电转换，把不同光谱的地面强度分波段计录下来。谱的地面强度分波段计录下来。(4)(4)扫描镜在垂直于前进的方向上来回摆动，横扫地面，扫描镜在垂直于前进的方向上来回摆动，横扫地面，扫描镜扫描的频率与飞行速度相匹配。计录下来的信扫描镜扫描的频率与飞行速度相匹配。计录下来的信息即构成一条连续的地面影像带息即构成一条连续的地面影像带。n美国陆地卫星使用的多光谱扫描仪有美国陆地卫星使用的多光谱扫描仪有4

32、 4个谱段，每个谱段有个谱段，每个谱段有6 6个排成一列的个排成一列的检测器检测器. .扫描镜每摆一次，每个谱段就有扫描镜每摆一次，每个谱段就有6 6条扫描线产生，共条扫描线产生，共2424个检测同步个检测同步接收来自地面的辐射能，并将之转化为视频信号输出。接收来自地面的辐射能，并将之转化为视频信号输出。扫描方式传感器扫描方式传感器2 2、专题制图仪（专题制图仪（TMTM）是第二代光学机械扫描仪，与是第二代光学机械扫描仪，与MSSMSS不同的是：不同的是：(1)(1)它采用了双向扫描，即正扫与反扫均为有效扫描，它采用了双向扫描，即正扫与反扫均为有效扫描，使感测时间倍增使感测时间倍增. .(2)

33、(2)同时探测器的灵敏度提高同时探测器的灵敏度提高. .(3)(3)探测器装在焦平面上探测器装在焦平面上, ,减少了图像的变形减少了图像的变形. .使地面分辨率提高了一倍多（使地面分辨率提高了一倍多（30m30m）. .3 3、红外扫描仪、红外扫描仪n结构与工作方式与多波段扫描仪大体相结构与工作方式与多波段扫描仪大体相同，只是采用了相应的红外探测器。同，只是采用了相应的红外探测器。4 4、固体扫描仪固体扫描仪1 1) )成像过程与原理成像过程与原理n采用电荷耦合器件（采用电荷耦合器件（CCDCCD）作探测原件，并将许多固体探测）作探测原件，并将许多固体探测元件装置成与卫星前进方向垂直的列。探测

34、原件的数目等于元件装置成与卫星前进方向垂直的列。探测原件的数目等于扫描线上的像元素，每一个元件探测扫描线上的一个点，一扫描线上的像元素，每一个元件探测扫描线上的一个点，一条扫描线上的像元同时成像。条扫描线上的像元同时成像。n随卫星运行，扫描线前推移，就得到连续带状图像，故又称随卫星运行，扫描线前推移，就得到连续带状图像，故又称推扫式扫描仪。推扫式扫描仪。2)2)固体扫描仪特点：革除了光机扫描仪的一维行扫描，它没有固体扫描仪特点：革除了光机扫描仪的一维行扫描，它没有最易发生故障的机械扫动结构，体积小，分辨率高、工作效最易发生故障的机械扫动结构，体积小，分辨率高、工作效率及数据的质量都得到很大提高

35、，是新一代的传感器。率及数据的质量都得到很大提高，是新一代的传感器。n法国法国SPOT-1SPOT-1的高分辨率可见光推扫式扫描仪（的高分辨率可见光推扫式扫描仪（HRVHRV）的多光）的多光谱成像器地面分辨率为谱成像器地面分辨率为2020米，全色波段为米，全色波段为10m10m，是目前分辨，是目前分辨率较高的星载民用扫描仪率较高的星载民用扫描仪。新一代传感器均采用该技术。新一代传感器均采用该技术。（三）、（三）、侧视雷达侧视雷达n特点：特点： 为主动式传感器，工作波段为微波：，可全天候工作为主动式传感器，工作波段为微波：，可全天候工作侧视雷达记录的是地面物体对微波脉冲的散射强度，由于它侧视雷达

36、记录的是地面物体对微波脉冲的散射强度，由于它是侧视的，故当地形地伏大时，会受地形障碍而形成死角。是侧视的，故当地形地伏大时，会受地形障碍而形成死角。n工作原理：由机载脉冲发生器产生的微波脉冲经空向天线向工作原理：由机载脉冲发生器产生的微波脉冲经空向天线向地面目标发射，一次向侧面垂直于飞机航向方向发射一扇形地面目标发射，一次向侧面垂直于飞机航向方向发射一扇形窄带之后，并由天线接收地面目标反射的回波，接回波的时窄带之后，并由天线接收地面目标反射的回波，接回波的时间先后定位经接收机检波后由指示器显示出地面目标图像。间先后定位经接收机检波后由指示器显示出地面目标图像。再由以相应速度卷动的胶片计录下来。

37、再由以相应速度卷动的胶片计录下来。n( (详细内容在后续章节中介绍详细内容在后续章节中介绍) )第三节、遥感地面系统和遥感信第三节、遥感地面系统和遥感信息的传输息的传输n一、地面系统一、地面系统n二、遥感信息的传输二、遥感信息的传输一、地面系统一、地面系统n星体从发射时起，直到在空间连续运转，地面一直需星体从发射时起，直到在空间连续运转，地面一直需要有庞大的系统来指挥、控制、保障和配合它的工作。要有庞大的系统来指挥、控制、保障和配合它的工作。这种地面系统通常由站网、空间控制中心、遥感数据这种地面系统通常由站网、空间控制中心、遥感数据处理与管理中心组成。处理与管理中心组成。n、站网、站网n、空间

38、控制中心、空间控制中心n3 3 、数据资料中心、数据资料中心、站网、站网n1 1）跟踪站跟踪站: :分固定型和流动型两种，对星体进行长期监视和分固定型和流动型两种，对星体进行长期监视和观测，执行跟踪与观测任务，并把所测的轨道数据及时提供观测，执行跟踪与观测任务，并把所测的轨道数据及时提供空间控制中心，用以计算星体的空间轨道及其轨道变化。空间控制中心，用以计算星体的空间轨道及其轨道变化。n2 2）接收站接收站: :它执行两项主要任务，一是指挥和控制星体工作；它执行两项主要任务，一是指挥和控制星体工作；二是接收星体传送下来的遥感图象信息及其有关数据二是接收星体传送下来的遥感图象信息及其有关数据n接

39、收站通过抛物面天线的旋转，形成对星体跟踪与信息接收接收站通过抛物面天线的旋转，形成对星体跟踪与信息接收的一定空域范围，它所对应的地面就是接收站的地面覆盖，的一定空域范围，它所对应的地面就是接收站的地面覆盖，通常用接收半径表示，其大小取决于星体的轨道高度和天线通常用接收半径表示，其大小取决于星体的轨道高度和天线旋转的最大张角。旋转的最大张角。n中科院遥感卫星地面站建于中科院遥感卫星地面站建于19861986年年6 6月，工作半径是月，工作半径是2400KM2400KM，任务是接收、处理、存档和分发各种遥感卫星数据。任务是接收、处理、存档和分发各种遥感卫星数据。、空间控制中心、空间控制中心n简称控制中心（简称控制中心（OCCOCC）。它好象整个卫星）。它好象整个卫星系统的大脑，担负如指挥和监视星体运系统的大脑，担负如指挥和监视星体