遥感基础

NOAA-AHRR
MODIS
SPOT-HRV
3.2 遥感图像特征
3.2.2 光谱分辨率
3.2 遥感图像特征
3.2.3 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。
卫星 Landsat1-3 Landsat4-5 Skylab SPOT 重复周期/天 18 16 20 26 时间分辨率/天 18 16 20 2-26
3.1 遥感基础知识
3.1.2 遥感图像的辐射定标与大气校正 2）大气校正：消除大气影响的校正过程 校正方法：基于辐射传输模型的大气校正算法、 基于实测光谱数据的大气校正算法、基于影像特 征的大气校正算法。
3.1 遥感基础知识
3.1.2 遥感图像的辐射定标与大气校正 3）太阳位置引起的辐射误差校正 太阳高度角校正：将太阳光线倾斜照射时获取 的图像校正为太阳光垂直照射时获取的图像。 日地距离校正：将图像校正为标准化日地距离 情况下获取的图像。
由前视后视相机组成，形成同轨立体 飞行方向10m,线阵方向5m 全色
20°
20°
3.3 常用遥感卫星简介
3.3.2 常用卫星及其传感器简介 3）新型高分辨遥感卫星
卫星 IKONOS-2 多光谱 全色 QUICKBIRD 多光谱 全色 SPOT-5 多光谱 IRS-P5 ALOS 多光谱 WorldView-1 GeoEye-1 多光谱 全色 全色 全色 全色 传感器 全色 空间分辨率/m 1 4 0.61 2.44 2.5/5 10/20 2.5 2.5 10 0.5 0.41 1.65 幅宽/km 11 11 16.5 16.5 60 60 26 35 70 17.6 15 15 重访周期/天 2.9
通过侧摆可在不同轨道上形成异轨立体 两条线阵CCD在同一焦平面上 多光谱（G、R、NIR）10m 短波红外（SWIR）20m SWIR 20m 全色 5m 超级模式（Supermode）2.5m
3.3 常用遥感卫星简介
SPOT5 HRS（High Resolution Stereoscopic ）
1-3.5
5 5 2 1.7 2-3
3.3 常用遥感卫星简介
IKONOS-2是世界上第一颗米级高分辨率卫星。 IKONOS-2全色影像分辨率达到1米，可以满足1： 10000比例尺测图精度要求。 IKONOS-2通过CCD相机前后摆动获取同轨立体影像。
First IKONOS Image -Taken of Washington D.C. Very large image 7833*2209
3.3 常用遥感卫星简介
3.3.2 常用卫星及其传感器简介 2）SPOT卫星系列
SPOT 1 2 1990 运行 HRV 3 1993 1996 HRV 4 1998 运行 5A 2002 运行 5B 2004 运行 HRG HRS 发射日期 1986 终止日期 运行 传感器 HRV
HRVIR HRG HRS
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遥感与摄影测量卷 — 第3章 遥感基础 章
主 要
1 3 2 3 4
内
容
遥感基础知识 遥感图像特征 常用遥感卫星简介 遥感图像解译
3.1 遥感基础知识
3.1.1 电磁波谱与电磁辐射传输 1. 电磁波谱
1）紫外（10nm—0.4um） 2）可见光（0.4—0.76um） 3）红外（0.76—1000um） 4）微波（0.1—100cm）
3.3 常用遥感卫星简介
SPOT1-4 HRV（ High Resolution Visible ）
平排安装两台HRV 通过侧摆可在不同轨道上形成异轨立体 全色HRV(10m)，6000个CCD组成一行 三波段HRV (20m), 3000个CCD组成一行
3.3 常用遥感卫星简介
SPOT5 HRG (High Resolution Geometry)
3.3 常用遥感卫星简介
3.3.2 常用卫星及其传感器简介 1）Landsat卫星系列
Landsat 1 2 1975 1982 RBV MSS 3 1978 1983 RBV MSS 4 5 6 1993 失败 ETM 7 1999 运行 ETM+
发射日期 1972 终止日期 1978 传感器 RBV MSS
3.1 遥感基础知识
城市道路、建筑物的波谱反射特性 • 红外波段较可见光波段反射强 • 石棉瓦较其他材料反射强 • 沥青较其他材料反射弱
3.1 遥感基础知识
土壤的波谱反射特性
• 自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值 。 • 土壤的反射波谱特性曲线与土壤质地组成有关 • 土壤反射波谱特性曲线较平滑，因此在不同光谱段的遥 感影像上，土壤的亮度区别不明显。
3.1 遥感基础知识
3.1.2 遥感图像的辐射定标与大气校正 传感器本身的响应特性、大气散射和吸收、太 阳光照条件、地物本身的反射或发射特性、地形 坡度坡向等因素的影响，都会导致传感器接收的 信号与地物的实际光谱之间存在辐射误差。
3.1 遥感基础知识
3.1.2 遥感图像的辐射定标与大气校正 1）系统辐射定标：传感器的增益与漂移、传感器 各个探测元件之间的差异和仪器系统工作产生的 误差所造成的散粒噪声、条带等。
3.1 遥感基础知识
影响地物波谱特性的因素
太阳高度（日期、时间） 太阳高度（日期、时间）
大气条件
地形（阴影） 地形（阴影）
地形（坡度） 地形（坡度）
气候、 气候、植物的病变
环境状况
3.2 遥感图像特征
3.2.1 空间分辨率：遥感图像上能详细区分的最小 单元的尺寸或大小。
卫星 / 传感器 IKONOS SPOT/HRV Landsat/ETM Landsat/TM Terra/MODIS NOAA/AVHRR 地面分辨率 (pan / ms) (m) 1/4 2.5 / 5 15 / 30 30 250 - 1000 > 1100 图像宽幅 (km×km) 13x13 60x60 180x180 180x180 continental continental
3.3 常用遥感卫星简介
1982年美国发射陆地卫星4号（Landsat-4）
TM专题制图仪 7 bands 空间分辨力30米
This is a thematic mapper color composite image of Amazonas, Brazil, acquired using the Landsat-4 and 5 satellites on August 15, 1988.
1982 1985 1987 运行 MSS MSS TM TM
3.3 常用遥感卫星简介
1972年7月23日美国发射了第一颗地球资源卫星 （ERTS-1），后改称陆地卫星（Landsat-1）
MSS多光谱扫描仪（4 bands） Landsat 1 MSS image of Mount RBV多光谱电视摄像仪 McKinley and environs, Alaska 空间分辨力80米 Range, Alaska, on 25 Aug 1972 遥感专用卫星
3.3 常用遥感卫星简介
1999年美国发射陆地卫星7号（Landsat-7）
ETM+ 增强型专题制图仪 7 bands 空间分辨力30米 全色波段分辨率为15米
Landsat 7 image of Singapore 14.25 meter resolution Data acquisition: 2000-04-28
3.1 遥感基础知识
3.1.3 地物波谱特性 不同地物的波谱反射曲线存在较大差异。
3.1 遥感基础知识
3.1.3 地物波谱特性
Байду номын сангаас
绿 波 段
红 外 波 段
3.1 遥感基础知识
植被的波谱反射特性 蓝、红波段为吸收带 绿波段为弱反射带 近红外波段有强反射带,但含水量造成反射吸收
3.1 遥感基础知识
水体的波谱反射特性 蓝、绿波段为反射带 近、中红外波段为完全吸收带
3.2 遥感图像特征
3.2.3 时间分辨率
Las Vegas, 1992 Las Vegas, 1972
Las Vegas, 1986
3.3 常用遥感卫星简介
3.3.1 卫星分辨率与成图比例尺的关系
卫星名称 MSS TM SPOT1-4 SPOT5 IKONOS QUICKBIRD 分辨率/m 79 30 20,10 10,2.5 4,1 2.44,0.61 按规范规定最 仅用于一般判读 大成图比例尺 的成图比例尺 1:50万 1:25万 1:10万 1:5万 1:2.5万 1:1万 1:5000 1:5万 1:2.5万 1:1万 1:5000 1:2000
E0 sinθ0 E= 2 d
3.1 遥感基础知识
3.1.2 遥感图像的辐射定标与大气校正 4）地形坡度、坡向校正：将图像校正为水平地表 情况下的图像。
E = E0 cosα
地形坡度、坡向校正需要已知校正地区的DEM
3.1 遥感基础知识
3.1.3 地物波谱特性 地物波谱特性是指地面物体具有的辐射、吸收、 反射和透射一定波长范围电磁波的特性。 物体对电磁波辐射的反射、吸收和发射特性是 遥感技术对地观测的基础。 地物波谱的测定：反射波谱、发射波谱和微波 波谱。
IRS卫星是印度的资源卫星系列，其中具有高空间分辨和 立体测图能力的是IRS-P5。 IRS-P5又名Cartosat-1，空间分辨率为2.5m，可以获取高 性能测量的立体图像，制作地形的数字地图和比例为 1:10000的测绘地图，其地形高程的确定精度5m。
3.2 遥感图像特征
3.2.1 空间分辨率
的 同 IKONOS IKONOS 空 间 分 辨 率 影 像
不
3.2 遥感图像特征
3.2.2 光谱分辨率：传感器所能记录的电磁波谱中， 某一特定波长范围值。
卫星/传感器 波段范围 （ um ） 0.45～0.52（蓝） 0.52～0.60（绿） 0.63～0.69（红） 0.76～0.90（近红外） 1.55～0.75（中红外） 10.4～12.4（热红外） 2.05～2.35（中红外） 0.58～0.68（红） 0.72～1.10（近红外） 3.55～3.93（热红外） 10.3～11.3（热红外） 11.3～12.5（热红外） 0.50～0.59（绿） 0.61～0.68（红） 0.79～0.89（近红外） 0.51～0.73（可见光） MODIS 卫星/传感器 波段范围（ um ） 0.620～0.670 0.841～0.876 0.459～0.479 0.545～0.565 1.230～1.250 1.628～1.652 2.105～2.155 0.405～0.420 0.438～0.448 0.483～0.493 0.526～0.536 0.546～0.556 0.662～0.672 0.673～0.683 0.743～0.753 0.862～0.877 0.890～0.920 0.931～0.941 卫星/传感器 波段范围（ um ） 0.915～0.965 3.600～3.840 3.929～3.989 3.929～3.989 4.020～4.080 4.433～4.498 4.482～4.549 1.360～1.390 6.535～6.895 7.175～7.475 8.400～8.700 9.380～9.800 10.780～11.280 11.770～12.270 13.185～13.485 13.485～13.785 13.785～14.085 14.085～14.385 Landsat TM
3.3 常用遥感卫星简介
QuickBird-2是全球第二高分辨率(0.61m)的商业遥感 卫星(仅次于WorldView)。 QuickBird-2也具有推扫、横扫成像能力，可以获取同 轨、异轨立体像对，一般以同轨立体为主。
San Francisco QuickBird 0.61m
3.3 常用遥感卫星简介
Gamma
频率
‫ ץ‬射线
X 射线
紫外线
可见光 红外线
微 波
无线波
波长
紫
蓝 绿 黄
红
3.1 遥感基础知识
3.1.1 电磁波谱与电磁辐射传输 2. 大气窗口：通过大气层时较少被散射、吸收和反 射，具有较高透过率的波段。 常用的大气窗口包括： 1）可见光和部分紫外、近红外（0.3—1.3um） 2）近、中红外（1.5—1.8um，2.0—3.5um） 3）中红外（3.5—5.5um） 4）远红外（8-14um） 5）微波（1.0——1m）