遥感基础汇报

遥感基础汇报01遥感概述02航空遥感03航天遥感04其它遥感概述01遥感——遥感的感知遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。获取其反射、辐射或散射的电磁波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。遥感是美国海军局研究局的艾弗林.普鲁伊特最初提出，以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。航空遥感物理基础：每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱，通过对反射光谱的测定可得知物体的某些特性。遥感概述01遥感分类按工作方式分：主动遥感、被动遥感按平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感按探测范围分：紫外遥感（探测波段在0.05~0.38微米）、可见光遥感（探测波段在0.38~0.76微米）、红外遥感（0.76~1000微米）、微波遥感（1毫米~1米）、多波段遥感；按应用领域分：环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感遥感概述01遥感技术的主要特点1.大面积的同步观测：遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围就越广。2.时效性：获得资料的速度快，周期短，时效性强。3.数据的综合性和可比性：获取的数据综合反映了地球上许多自然、人文信息，且数据来源连续，具有可比性。4.经济性：与传统方法相比具有更高的经济效益和社会效益。5.局限性：许多电磁波有待开发，还需发展高光谱遥感以及与其他手段相配合。01摄影测量概述02航空遥感03基础数据展示04行业应用航空遥感——无人机02

概念：以飞机、飞艇等飞行于大气层中的飞行器作为工作平台的遥感

优势：技术成熟、成本较低、不受云层影响、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查、不需要复杂的地面处理设备

劣势：飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。人力和时间成本增大。

基本原理：共线条件方程、单片空间后方交会、立体像对前方交会按摄影方式分类：垂直摄影、倾斜摄影航空遥感——无人机028扫描范围图像像幅机载数码成像系统图片来源于网格常见名词1.航向重叠：同一航线上相邻相片重叠部分的长度与像片边长之比，称为航向重叠度，以百分数表示。2.旁向重叠：沿两条相邻航线所摄的相邻像片上有同一地面影像部分。两相邻航带之间的重叠称为旁向重叠。3.内方位元素：描述摄影中心与像片之间相关位置的参数，包括三个参数，即摄影中心S到像片的垂距(主距)f，和像主点在像框标坐标系中的坐标x0，y0

。4.外方位元素：描述摄影中心的空间坐标值和姿态的参数，包括六个元素：三个线元素即摄影中心在某一空间直角坐标系中的三维坐标值；三个角元素即航向倾角φ、旁向倾角ω、像片旋角κ5.像对：相邻两摄站对同一地区摄取的两张像片。航空遥感——无人机02航空遥感——无人机02

图片来源于网格航空遥感——无人机02航带法平差

概念：把许多立体像对构成的单个模型连接成一个航带模型，将航带模型视为单元模型进行解析处理，通过消除航带模型中累计的系统误差，将航带模型整体纳入到测图坐标系中，从而确定加密点的地面坐标。

基本流程：1.像点坐标系统误差预改正

2.立体像对相对定向

3.模型连接构建自由航带网

4.航带模型绝对定向

5.航带模型非线性改正

6.加密点坐标计算航空遥感——无人机02航空遥感——无人机02GPS辅助空三

利用安装于无人机上与航摄仪相连和设在地面一个或多个基准站上的至少两台GPS信号接收机同步而连续地观测GPS卫星信号、同时获取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲，经过GPS载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将其视为附加观测值引入摄影测量区域网平差中，以取代地面控制点。

GPS辅助空三可极大地减少甚至完全免除常规空中三角测量必须的地面控制点，可节省野外工作量，减少人工成本和时间成本，提高生产效率。图片来源于网格航空遥感——无人机02POS辅助空三

加载IMU高精度姿态测量系统（惯性测量单元），结合GPS系统直接获取摄影时刻像片姿态，即获取像片三个外方位角元素（航向倾角、旁向倾角、像片旋角）辅助空三。航空摄影GPS+POS外业控制空三加密内业成图辅助01遥感概述02航空遥感03航天遥感04其它航天遥感03概念：航天遥感是利用搭载在航天平台上的遥感器对地表进行的遥感，由于宇航条件的限制，遥感平台大多为人造地球卫星，因此也称卫星遥感。特点：视野广，获取的地面范围大，可发现大面积内宏观、整体的特征；相同时间内观测范围远远大于航空遥感；获取影像费用低廉；可进行周期性、重复性观察，有利于对地球的资源、环境、灾害等实行动态监测；地面分辨率逊与航空遥感，对地物细节表现力差；对整体，宏观表现较好

航天遥感03传感器类型中低分辨率：LandSat系统MSS、TM/ETM、HJ1A/1B等中高分辨率：SPOT系列、RapidEye、P5、遥感2/8、CBERS、高分1、天绘、资源3等高分辨率：高分2、QB、WV、GeoEye、IKNONS等图片来源于网格航天遥感03常见名词1.星下点：卫星与地心连线经过地球表面的点为星下点。2.升交点与降交点：卫星轨道由北向南（下行）穿过赤道平面的星下点为降交点，反之由南向北（上行）穿过赤道平面的星下点为升交点。3.重访周期：卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需的天数。4.空间分辨率：遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节的指标。5.景：每次卫星过境，按照卫星传感器的幅宽，会形成一轨卫星条带数据。为便于管理和后续处理，将整轨按照幅宽的宽度进行切割，形成一个个的景，也就是接近等边的平行四边形6.全色、多光谱：遥感器获取整个可见光波区（一般定义在0.4μ-0.7μ间）的黑白影像称全色影像。由多个波段对同一目标进行反复拍摄而得到的图像为多光谱图像。同一卫星的全色影像分辨率高于多光谱影像。航天遥感03遥感影像处理：a.预处理：降噪——消除周期性噪声；去条带——去除与扫描方向平行的坏线和条带；薄云处理；阴影处理b.几何纠正：为使遥感影像定位准确，我们在使用遥感图像前，必须对其进行几何精纠正，在地形起伏较大地区，还必须对其进行正射纠正。几何粗纠正——对遥感影像因运行姿态、传感器性能指标、大气状态、太阳高度角等造成的几何畸变进行纠正（一般提供用户前已处理）。几何精纠正——为准确对遥感数据进行地理定位，将遥感数据准确定位到特定的地理坐标系的操作。正射纠正——利用已有地理参考数据（影像、地形图和控制点等）和数字高程模型数据（DEM、GDEM），对原始遥感影像进行纠正，可消除或减弱地形起伏带来的影像变形，使得遥感影像具有准确的地面坐标和投影信息。航天遥感03遥感影像处理：c.图像增强：使遥感图像可读性更强，感兴趣目标更突出。彩色合成——真彩色合成、假彩色合成

直方图变换——统计每幅图像的各亮度的像元数而得到的随机分布图，调整该直方图到正态分布，以改善图像的质量。

密度分割——将灰度图像按照像元的灰度值进行分级，再分级赋以不同的颜色，使原有灰度图像变成伪彩色图像。

图像间运算——两幅或多幅单波段图像，空间配准后可进行算术运算，实现图像的增强。常见的有加法运算、减法运算、比值运算和综合运算。

灰度颠倒；邻域增强；主成分分析；缨帽变换；影像融合d.图像裁剪、镶嵌e.信息提取：

人工解译；

图像分类：监督分类、非监督分类、神经网络分类、人工智能分类等。航天遥感03高光谱分辨率遥感：概念：高光谱分辨率遥感是用很窄而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级，通常具有波段多的特点，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的。优点：地物的分辨识别能力大大提高、成像通道大大增加、遥感定性分析向定量或半定量的转化成为可能缺点：空间分辨率的相对降低、数据的大量冗余、数据处理难度增大01遥感概述02航空遥感03航天遥感04其它其它04倾斜摄影概念：倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。这种摄影测量技术称为倾斜摄影测量技术。所获取的影像为倾斜影像。特点：反映地物周边真实情况、可实现单张影像量测、建筑物侧面纹理可采集、易于网络发布、真实性、高效率、高性价比。技术原理：倾斜摄影的相机配有多个镜头，一般为3个或5个，同步获取同一地物东南西北及顶部方向的影像。因此同一地物具有多视角的影像，及详尽的侧面信息，而后将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、DSM生成、真正射纠正、三维建模等流程，形成最终产品。图片来源于网格倾斜摄影——数据处理图片来源于网格其它04其它04激光雷达（LIDAR）概念：用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主激光雷达动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。基本原理：LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。结合激光器的高度，激光扫描角度，从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向，就可以准确地计算出每一个地面光斑的坐标X，Y，Z。优势：高分辨率、精度高、抗有源干扰能力强、低空探测性好、劣势：受环境和天气影响大、范围小、成本高昂图片来源于网格其它04激光雷达（LIDAR）——数据处理数据配准模型生成地物生成纹理贴图去除噪音点云预处理其它04雷达——SAR、INSARSAR:合成孔径雷达INSAR：干涉合成孔径雷达SAR基本原理：SAR用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在不同位置上接收同一地物的回波信号并进行相关解调压缩处理。一个小天线通过"运动"方式就合成一个等效"大天线"，这样可以得到较高的方位向分辨率，同时方位向分辨率与距离无关，这样SAR就可以安装在卫星平台上而可以获取较高分辨率的SAR图像。SAR极化方式：雷达发射的能量脉冲的电场矢量，可以在垂直或水平面内被偏振。无论哪个波长，雷达信号可以传送水平（H）或者垂直（V）电场矢量，接收水平（H）或者垂直（V）或者两者的