遥感技术基础

遥感技术基础第一页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2遥感平台1.1遥感平台的分类1.2简介航空和地面遥感平台1.3卫星平台上节回顾第二页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2.1遥感平台的分类空间运载工具空中运载工具地面运载工具飞机气球遥感用汽车遥感用艇船卫星宇宙飞船航天飞机遥感平台（航天遥感）（航空遥感）上节回顾第三页，共四十三页，编辑于2023年，星期三TM的波谱段和遥感意义LANDSAT-7:增加勒15米的全色波段，热红外波段分辨率提高到60米。上节回顾第四页，共四十三页，编辑于2023年，星期三HRV的波谱设计1）全色波段0.51～0.73微米，10米，6000个CCD2）多光谱波段，20米，3*3000个CCD0.500～0.590微米：Green0.610～0.680微米：Red0.790～0.890微米：Near-Infrared设计时考虑的4点：植被、水体、土壤、与TM的兼容性等SPOT—4的遥感器增加了新的中红外谱段，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪探测。该卫星还装载了一个植被仪，可连续监测植被情况。上节回顾第五页，共四十三页，编辑于2023年，星期三遥感影像网址1，/apod2，/3，/4，/5,/上节回顾第六页，共四十三页，编辑于2023年，星期三本节主要内容一、遥感数据的选购二、彩色合成原理三、软件四、作业安排第七页，共四十三页，编辑于2023年，星期三一、遥感数据的选购1有什么样的数据？2到那儿去找？3要什么？能要什么？4如何具体断定需要什么数据？5具体要那块数据？那个时间的数据？6得到的数据对不对？第八页，共四十三页，编辑于2023年，星期三1有什么样的数据1）高分辨率卫星数据2）中分辨率卫星数据3）低分辨率卫星数据4）航空遥感数据第九页，共四十三页，编辑于2023年，星期三1）高分辨率数据高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为5m-10m左右，卫星一般在距地600km（千米）左右的太阳同步轨道上运行。

其影像广泛应用于精度相对较高的城市内部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图；大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域内的详细调查和监测。第十页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（1）美国空间影像公司的IKONOS影像

IKONOS卫星是由SpaceImaging公司于1999年9月24日发射的世界第一颗商用高分辨率成像卫星。空间分辨率分为1m（米）和4m(米)两种。像幅宽为11km（千

米），

每日环绕地球飞行14圈，即每98分钟一圈，重复周期为3天。卫星距地球表面高度为650km（千米）。1景约相当于地面11km*11km（平方千米）的面积。

第十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（1）美国空间影像公司的IKONOS影像（续）

数据报价价格随着市场波动，仅供参考。第十二页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（2）SPIN-2(俄国)影像

第十三页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（3）美国QUICKBIRD第十四页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（4）其它高分辨率数据BhasKara-1，-2(印度)影像空间分辨率为5.8m。

（IRS系列）IRS-P6：空间分辨率为2.5m。

EROS(以色列)影像空间分辨率为1m（米）。第十五页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2）中等分辨率遥感卫星数据

空间分辨率一般在80m（米）-10m（米）左右，卫星一般在700km－-900km（千米）的近极地太阳同步轨道上运行。而重复（更新）覆盖同一地区的时间间隔为几天至几十天等。它们广泛用于资源调查、环境和灾害监测、农业、林业、水利、地质矿产和城建规划等近50个行业和领域。

第十六页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2）中等分辨率遥感卫星数据（1）LANDSAT-MSS（美国）影像（2）LANDSAT-TM/ETM（美国）影像（3）SPOT-HRV（法国）影像（4）CBRS(中巴的资源卫星)第十七页，共四十三页，编辑于2023年，星期三3低分辨率遥感卫星数据

气象卫星是空间分辨率（清晰度）相对较低的卫星采集（"摄像"）系统，它们就是每天电视气象预报时的"气象卫星云图"，广泛应用于宏观观测的对象，如：气象预报和观测海洋表面深度海浪、海冰等。

（1）NOAA气象卫星影像（2）中国风云2号卫星影像第十八页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2到那儿去找？2.1航空遥感数据

建国以来，航空照片已经覆盖全国各地，数目达数百万张。这些数据主要存在各省的测绘部门。不仅有历史的照片，而且近年来，随着数字化潮流的风起云涌，数字地球的日益热火，新的一轮测绘工作已经开始。例如

河南省1：1万测图等。我国从70年代起，进行了大量的航空遥感试验（天津、长春、云南腾冲、南京、太原、洞庭湖、珠江口等），积累了一些资料，可以这些试验的主办单位去查询。

第十九页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2到那儿去找？2.2航天遥感数据国土资源部遥感中心

（地质大学）科学院航空遥感中心科学院卫星地面站

（人民大学）类似研究项目的单位随着越来越多的商家开始涉足航天遥感数据的市场，商业公司也成为遥感数据的一个重要来源。网上查询

第二十页，共四十三页，编辑于2023年，星期三3要什么？能要什么？

1）根据自己的研究主题，确定遥感数据。是航空的？

航天？2）根据自己的硬件和软件环境，确定数据的格式，数字化的？

光学的？3）根据自己的财力确定第二十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期三4如何具体断定需要什么数据？不仅对各自的专业领域熟悉以外，还需要了解遥感数据的几个重要概念。

1)空间分辨率/地面分辨率2）时间分辨率3）光谱分辨率第二十二页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（1）

摄影成像方式的空间分辨率取决于物镜分辨率、大气影响、和感光材料的分辨率。常用线对/毫米等dpi的平等表示。

1)空间分辨率/地面分辨率第二十三页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（2）扫描成像方式的空间分辨率瞬时视场：扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或者边长。

S:探测元件的边长H:遥感平台的航高

f:望远镜系统的焦距

1)空间分辨率/地面分辨率第二十四页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（3）地面分辨率图象能够分辨地面要素的能力，或者在图象上能够分辨最小地物的实际尺寸或面积。M:比例尺的分母；Rs：几何分辨率1）摄影方式：2）扫描方式：1)空间分辨率/地面分辨率第二十五页，共四十三页，编辑于2023年，星期三练习SPOT-HRV全色波段的探测元件长度为13um;焦距为1m;轨道高度为822km;计算：（1）地面的瞬时视场（2）计算地面分辨率第二十六页，共四十三页，编辑于2023年，星期三（4）瞬时视场的倾斜注意：扫描成像的瞬时视场与扫描的方向变化有关。航线垂直方向的瞬时视场垂直方向的瞬时视场

：航线平行方向的瞬时视场为扫描倾角1)空间分辨率/地面分辨率第二十七页，共四十三页，编辑于2023年，星期三4）瞬时视场的倾斜（续）1)空间分辨率/地面分辨率第二十八页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2）光谱分辨率、辐射分辨率

一般指遥感器的灵敏程度或者遥感器的波段宽度。遥感器的工作波段在“大气窗口”

中间选择。根据理论分析和实际经验效果相结合进行综合考虑。保证分类精度的情况下放宽波谱段，以保证足够的辐射能量被遥感器记录接收和下来。但不能有太多的重叠。具体应用中。根据研究目的选择能够突出目标信息的波段。1）根据室内地物波谱曲线特征，直观地分析比较，根据差异的程度，找出遥感器相应的工作波段；2）利用数理统计方法，选择相关性小、方差大的图像。熵，方差大，信息量大。

1）概述第二十九页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2）空间分辨率和光谱分辨率的矛盾提高空间分辨率－>提高瞬时视场－>探测元件接受到的辐射能量相应减少，降低了图像的辐射亮度等级。提高光谱分辨率－>探测元件接受到的辐射能量相应减少，降低了图像的辐射亮度等级。技术上改进探测元件以外，实际工作中考虑

较高空间分辨率的图像（例如SPOT-HRV-PAN）和较高光谱分辨率的图像(例如LANDSAT-TM)进行图像融合，去其共同长处，避其弱点，达到既要清晰，又要彩色丰富。

2）光谱分辨率、辐射分辨率第三十页，共四十三页，编辑于2023年，星期三3）时间分辨率也叫卫星的覆盖周期、重访周期。

重复获得同一地区的最短时间间隔。（注意和卫星运行周期的区别）用途：注意研究对象的时间序列的变化。比如说1）自然规律的时间考虑作物监测：农时，拔节期、氧化期、乳熟期植被：

叶子展开、叶子开始黄枯地质、土壤：不长庄稼

2）社会经济现象的时间考虑城市研究：根据对城市的发展特点了解状况。

环境污染监测：立法前后、总量控制前后、那次讲话？第三十一页，共四十三页，编辑于2023年，星期三5具体要那块数据？那个时间的数据？1）网上查询（）2）LANDSAT卫星的索引图查询。（演示图像）

第三十二页，共四十三页，编辑于2023年，星期三6得到的数据对不对？简单的办法是先看看

头文件

比如TM数据的头文件，记录有：a)

数据的宽度和高度；b)

中心点的经纬度；c)

太阳的高度角；d)

太阳天顶角；e)

空间分辨率；f)

有那些波段；Bandspresent=1234567g)

还有其它一些地图投影方面的信息。

各种卫星数据的文件头是不同的，有的是ASCII文件，但大部分都是以BINARY格式记录的，需要使用软件。第三十三页，共四十三页，编辑于2023年，星期三二、彩色原理1）加色法2）减色法3）彩色合成第三十四页，共四十三页，编辑于2023年，星期三1）加色法三原色：任何一种单色光不能通过其它两种混合而成。即红、绿、蓝。如图两种原色按照等量叠加得到一种补色。三原色等量叠加得到

白光。如果两种色光叠加后得到

白光（黑光），则称这两种色为互补色。非互补色不等量叠加得到两者之间的中间色。红（多）＋

绿（少）＝

橙色红（少）＋

绿（多）＝

黄绿色第三十五页，共四十三页，编辑于2023年，星期三2）减色法一般用于颜料的配制、彩色印刷、彩色相片的染印等。颜料的颜色是由于染料选择性吸收了白光中的某些波长，反射出白光中未被吸收的色光而产生。黄

＝

白－蓝

＝

红＋绿

＝

黄青

＝

白－红

＝

蓝＋绿

＝

青三种颜料等量混合，白光中的红、绿、蓝

全部被吸收，所以呈现

黑色

第三十六页，共四十三页，编辑于2023年，星期三3）彩色合成合成方案：7R4G1B水体：0R+0G+2B=2B

植被：15R+50G+9B=9W+6R+41G=9W+6Y+35G土壤：50R+32G+18B=18W+32R+14G=18W+14Y+18R第三十七页，共四十三页，编辑于2023年，星期三3）彩色合成（续）假彩色合成（Falsecolorcomposition;Pseudocolor）近似真彩色合成(Naturalcolorcomposition)练习