第八章-卫星遥感及其影像课件

遥感技术导论第八章卫星遥感及其影像卫星遥感技术系统简介Landsat卫星及其影像SPOT卫星及其影像CBERS卫星及其影像气象卫星主要内容：8.1卫星遥感技术系统简介遥感测试系统遥感测试系统主要为星体、传感器、发射、测控、通讯等方面的基础研究还有四个方面的研究：1）进行卫星和航空遥感的模拟试验；2）试验遥感仪器设备的性能；3）地物波谱特性；4）遥感图像解译和应用。遥感试验区以便进行遥感模拟试验，检验各种仪器、设备的性能，通过地物波谱特性的研究为解译、识别和应用提供依据，并为图像的处理提供参量。试验区有大小类型，满足某方面需要的基本试验区，一般面积较小，几十公里左右；满足多学科、多专业和多要素试验的综合试验区，面积较大，1万平方公里到数万平方公里。星载系统星载系统是卫星遥感的核心部件，按照控制系统的指令进行工作，主要接收来自地面各种地物的电磁辐射信息，同时收集各地面数据收集站发送的信息，然后将这两种信息再发回地面数据接收站。

星载系统平台服务分系统①控制星体姿态②与地面通讯联系和星上数据管理③调整轨道④星体内各种仪器工作状态的监测⑤电源供应星载系统有效载荷分系统有效载荷分系统包括探测器、传感器、摄影仪器和其他专用设备如数据传输、空间环境监测和星上数据收集等星上遥感装置，是星体的主要组成部分。地面控制－－处理系统接收站接收站执行两项主要任务：①指挥和控制星体工作。②接收星体传送下来的遥感图像信息及其有关数据（如卫星姿态参数）。接收站将接收的全部数据分类记录在磁带上，并传输到控制中心。地面控制－－处理系统空间控制中心空间控制中心亦叫空间指挥中心，简称控制中心，是卫星遥感系统的大脑，负责监测和指挥卫星的运行，制定卫星及传感器每一天的日程，控制和协调全系统的正常工作数据处理与管理中心数据处理与管理中心简称数据资料中心，有时也叫数据处理机构。作用是及时处理遥感的图像信息。一、Landsat数据陆地卫星Landsat，1972年发射第一颗，已连续31年为人类提供陆地卫星图像，共发射了7颗，产品主要有MSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命的卫星。陆地卫星的运行特点：（1）近极地、近圆形的轨道；（2）轨道高度为700～900km；（3）运行周期为99～103min/圈；（4）轨道与太阳同步。地球资源卫星数据Landsat数据系列卫星名称发射日期遥感数据Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV1,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(与MSS4-MSS7相同)Landsat-8

TM1-TM7七个波段Tobecontinued…Landsat的运行特征

准圆形、近极地轨道Landsat的轨道为圆形或近圆形轨道，与地面保持等距离。其目的是使卫星图像比例尺基本一致Landsat1～3轨道倾角99.125°，Landsat4/5、7轨道倾角98.22°为近极地轨道。这种轨道有利于增大卫星对地面的观测范围，能保证全球绝大部分地区都在卫星覆盖之下。8.2.2Landsat图像的空间信息1、图像的经纬度图像获取的时间图像获取时间是指获取图像信息的地方时间，Landsat轨道是与太阳同步轨道，在发射时就确定了通过赤道的平均太阳时为上午9时45分左右。实际上通过中纬度地区都在上午9~10时左右，因此所有地区基本上都是在这段时间内拍摄的。这种近乎一致的光照条件，使全球范围内相同的地物具有相似的色调和灰度值，同时能形成立体感最强的阴影，便于互相对比，进行一致的分类和识别。8.2.2Landsat图像的空间信息图像的重叠①图像航向重叠图像航向重叠是图像沿卫星运行方向的重叠。RBV由于25秒的固定的曝光时间间隔，便形成了固定的26公里的航向重叠区域，相当于图幅14%。MSS和TM是连续扫描成像，相邻图像的航向重叠是地面处理分幅时，采用使扫描电子束分开，产生两次重复扫描，即相邻两像幅各扫一次的方法，产生重叠影像。MSS航向重叠16km，约占图幅的9%，TM处理是固定为5%。8.2.2Landsat图像的空间信息图像的投影RBV图像是光学镜头成像，地面上各点的投影光线均通过镜头中心，同航空像片一样，属于中心投影。MSS、TM和ETM+都是扫描成像，每次有效扫描都有一个中心，一幅MSS像片要390次有效扫描才能扫出185*185km2的地面，就应有390个中心，故称多中心投影，而且投影中心是动态的。但卫星高度很大，视场角很小，可近似地看作是垂直投影，当要求不太严格时，可以当作地形略图使用；在较大比例尺制图中，应考虑投影变形的影响，必须进行几何纠正和投影转换。8.2.2Landsat图像的空间信息8.2.2Landsat图像的空间信息图像的像框扭动传感器扫描时，卫星本身正从北向南运动，同时，地球正在自西向东旋转。在扫描器收集一幅图像信息的短暂时间内，地球的自转运动足以对图像边框产生偏斜的影响，使图像不是规则的正方形而是变成平行四边形。扫描图像像框的扭动变形与纬度有关，在高纬地区，扭动变形最为显著，向赤道逐渐减小。Landsat图像的周边由一些符号和注记，表明了图像的物理特性和几何特性。图像四角为四个“十”字形的配准符号，四周注有经纬度，下方有文字数字注记，最下方为灰标，共分为15个灰度级。文字数字注记说明了图像获取日期、位置、处理方式、波段、卫星名称等具体数字、特性和名称。8.2.2Landsat图像的空间信息Landsat卫星的传感器(1)MSS：多光谱扫描仪，5个波段。(2)TM：主题绘图仪，7个波段。(3)ETM+：增强主题绘图仪，8个波段。Tobecontinued…MSS的波谱段Tobecontinued…TM数据(…)的波谱段

TM10.45~0.52μm蓝绿波段TM20.52~0.60μm绿红波段TM30.63~0.69μm红波段TM40.76~0.90μm近红外波段TM51.55~1.75μm近红外波段TM610.4~12.5μm热红外波段TM72.08~2.35μm近红外波段TM数据是第二代多光谱段光学——机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。

Tobecontinued…ETM数据(…)的波谱段ETM10.45~0.52μm蓝绿波段ETM20.52~0.60μm绿红波段ETM30.63~0.69μm红波段ETM40.76~0.90μm近红外波段ETM51.55~1.75