第二章 遥感数字图像的获取和存储

1、第二章 遥感数字图像的获取和存储2.1 遥感图像的获取和数字化2.1.1 遥感系统 遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。遥感的实施依赖于遥感系统。 遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息收集、存储、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系，主要包括遥感试验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。2.1.2 传感器的分辨率传感器的分辨率指传感器区分自然特征相似或光谱特征相似的相邻地物的能力。传感器分辨率指标主要有： 辐射分辨率 光谱分辨率 空间分辨率 时间分辨率辐射分辨率是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。在遥感图像中，图

2、像的量化位数可以看作是辐射分辨率的近似表述。光谱分辨率是传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。波长范围越窄，光谱分辨率越高；波段数越多，光谱分辨率越高。空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。高空间分辨率图像：空间分辨率100m。NOAA、MODIS等。时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率。根据周期的长短，时间分辨率可分为3种：1) 超短(短)周期时间分辨率，可以观测到一天之内的变化，以小时为单位。2) 中周期时间分辨率，可以观测到一年内的变化，以天为单位。3

3、) 长周期时间分辨率，一般以年为单位。 图像数字化的过程就是把一幅遥感模拟图像分割成一个个小区域（像元或像素），并将各小区域灰度用整数表示。数字化包括两个过程：采样和量化。2.1.3 采样和量化不同采样间隔对TM图像的影响1.采样 将空间上连续的图像变换成离散点(即像素)的操作称为采样。采样间隔的大小，影响着图像表示地物的真实性。不同量化位数对TM图像的影响2.量化 采样后图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度值没有改变。量化是将像素灰度值转换成整数灰度级的过程。一幅遥感数字图像中不同灰度值的个数称灰度级，用G表示。2.2 遥感图像的类型 根据传感器选用的波长范围不同，遥感图像可以划分为下面两

4、种类型：不相干图像：为光学遥感所产生的图像，通过自然光源或者通过非相干辐射源得到。 相干图像：为微波遥感所产生的图像。QuickBird卫星图像（北京市公主坟立交桥） Envisat 多极化合成图2.3 遥感数字图像的级别和数据格式2.3.1 数据级别0级产品：级产品：未经过任何校正的原始图像数据。1级产品：级产品：经过了初步辐射校正的图像数据。2级产品：级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。3级产品：级产品：经过了几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。2.3.2 元数据元数据是关于图

5、像数据特征的表述，是关于数据的数据。元数据是重要的信息源，没有元数据，图像就没有使用价值。header.txt2.3.3 通用遥感图像数据格式1) BSQ格式（Band Squential）是像素按波段顺序依次排列的数据格式。2) BIL格式（Band interleaved by line）格式中，像素先以行为单位分块，在每个块内，按照波段顺序排列像素。3) BIP格式（Band interleaved by pixel）格式中，以像素为核心，像素的各个波段数据保存在一起，打破了像素空间位置的连续性。2.3.4 特殊遥感图像数据格式1)陆地资源卫星L5的数据格式图像数据包括7个波段，每个波段

6、的数据保存在一个二进制文件中，文件名为Bandx。其中，x为波段的编号。 Band1.dat 38161KB Band2.dat 38161KB Band3.dat 38161KB Band4.dat 38161KB Band5.dat 38161KB Band6.dat 38161KB Band7.dat 38161KB Header.dat 2KB 2) HDF数据格式HDF(Hierarcgy Data Format)层次数据格式是美国伊利诺伊大学的国家超级计算应用中心于1987年研制开发的一种软件和函数库，主要用来存储由不同计算机平台产生的各种类型的科学数据。3) TIFF图像格式（Tag image file format）4) GeoTIFF图像格式（geographically registered tagged image file format）2.3.5 图像文件的坐标图2.9 图像坐标文件坐标指像素在图像中的位置。2.