3S技术-遥感技术
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观测系统
建设天基信息系统（国家中长期科技发展规划）
2020年前投资1500～2000亿元 发射260颗左右的卫星，保持在轨稳定运行的卫星100颗左右 进行全天候、准实时、多平台立体观测 提供高精度的时空基准
遥感技术分类
宽波段摄影 摄影法 多波段摄影
图像方式
被动方式
扫描法
光学机械扫描（多波段扫描仪） 电子束扫描（反束光导管摄像机） CCD（电荷耦合器件）
20m
IRSI C/D ISRO
1995-1997
142
18m
MOMS 02P DLR
1996
78
50m
MOS
NASDA 1982-1992
1Βιβλιοθήκη Baidu0
18m
Adeos CBERS-1
NASDA 1996-1997 中国/巴西 1999-10
80
113（CCD） 119（IRMSS） 890（WFI）
16m
20（CCD） 80（MSS） 160（热红外） 256（WFI）
现有雷达卫星系统
卫星
发射国 发射时间 卫星高 波长 分辨率
家
度 （cm） （m）
（km）
扫描带宽 重访周 （km） 期（天）
Seasat 美国 1978
遥
感 技
主动方式
侧视雷达 激光雷达
术
雷达高度计
合成孔径雷达
非图像方式（主动式和被动式） 微波辐射计
红外辐射计
…
遥感对地观测的历史发展
1609年，Galileo制作天文望远镜，发现太阳 有斑点，月球表面并非平原，当然最大的发现 是木星的周围有卫星，打破地心说； 1859年法国摄影师兼气球飞行爱好者Nadar试 图进行航空摄像，但没有成功
地球同步静止气 象卫星
太阳同步极轨气 象卫星。
36000km
地球静止轨道
近极地轨道
遥感卫星主要有两种绕地球飞行方式：静止轨道和近 极地轨道。静止轨道可以定点观测，而极地轨道（圆 形）则可定期观测。
目前的各国对地观测卫星平台
地球同步静止气象卫星系统
系统 Meteosat GOES-8/9 GMS Insat FY-2
资源卫星系统
系统
公司
发射时间
扫描宽度(km) 分辨率(m)
Landsat MSS
NASA 1972-1978
185
80m
Landsat TM NASA 1982
185
30m
15m
Landsat7 NASA 1999
185
30m
Spot1-4
Spotimage 1986-1990-1993-1998 60
Nadar’s balloon
遥感对地观测的历史发展
1862年，美国教授Thaddeus Lowe 试 图用气球观测天气，但不幸从Ohio吹 到南California。
遥感对地观测的历史发展
1909年，美国Wright兄弟发明飞机后， 立即开始了航空摄影。
遥感对地观测的历史发展
1957年前苏联发射了第一颗人造卫星，使 卫星摄影测量成为可能;
4.1概述
二十世纪六十年随着航天技术的迅速发展，美国地理 学家首先提出了“遥感”（Remote Sensing）这个名 词。 广义遥感：通过非接触传感器遥测物体的几何与物理 特性而又不直接接触物体的技术 。 狭义上：从航空/航天飞机、卫星搭载的传感器获取地 形、地物信息的过程。
航空/航天遥感原理示意图
公司 ESA NOAA NASDA ISRO 中国
发射时间 1995 1994-1995 1995 1996-1997 1997
位置 0o 75-35oW 135oE 75oE 105oE
太阳同步极轨气象卫星系统
系统 NOAA-14 NOAA-K FY-1A/1B FY-1C/1D
公司 NOAA NOAA 中国 中国
人类及其生存的地球正面临严峻的挑战
灾害频繁 资源耗失 环境污染 生态破坏
遥感是解决上述问题的基础
环境变化 实时监测
灾害预报 及时准确
资源探测 完整可靠
经济和社会可持续发展的需求
国家信息基础设 施（NII）
社会信息化
国家空间信息基 础设施（NSII）
空间信息服 务体系
遥感信息技术广泛用于国土资源规划与管理、城市发展、 精准农业、智能化交通等领域，将形成新的信息产业链， 成为国民经济的重要增长点，保障经济和社会的可持续 发展
国家科技发展战略的需求
建设国家对地观测系统（2004－2010年国家科技基础条件平 台建设纲要）
建成MODIS (中分辨率成像光谱仪，MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)共享网
建设多分辨率、先进雷达遥感数据获取共享平台 建立高效运行的遥感地面支撑系统 形成高空间、高光谱、高时间分辨率和宽地面覆盖于一体的卫星对地
1959年从人造卫星发回第一张地球像片， 1960年从“泰罗斯”与“雨云”气象卫星
上获得全球的云图; 1971年美国“阿波罗”宇宙飞船成功地对
月球表面进行航天摄影测量; 1972年美国地球资源卫星（后改称陆地卫
星）上天，其多光谱扫描仪（MSS）影像 用于对地观测
主要的遥感对地观测卫星及未来发展
1）气象卫星
公共安全研究院
iNSTITUTE FOR PUBLIC SAFETY RESEARCH
钟少波 清华大学公共安全研究院
2020/4/29
zhongshaobo@tsinghua.edu.cn
1
课程内容
4.1 概述 4.2 电磁波与地物光谱 4.3 遥感成像原理与图像特征 4.4 遥感图像处理与分类 4.5 遥感技术应用 4.6 我国航空航天遥感的主要成就 4.7 遥感对地观测的发展前景
发射时间 传感器
1994
AVHRR/2
1996
AVHRR/3
1988-1990 VHRSR
1999-2001 VISSR
2）资源卫星
卫星系统多采用光机扫描仪、CCD固体 阵列传感器等光学传感器，获得 20~100m空间分辨率的全色或多光谱 图像。采集的多光谱数据对土地利用、 地球资源调查、监测与评价、森林覆盖、 农业和地质等专题信息提取具有极其重 要的作用
遥感学研究范畴
卫星 研制与发射
各种应用
各类型用户
服务与分发
各级产品的生产
多种信息的融 合与集成
传感器定轨定姿 信息获取 信息传输
遥感成像机理
遥感数据接收处理
国防建设与国家安全的需要
制空权 制海权
制天权 制信息权
卫星应用
遥感信息技术成为支撑军事信息化作战，夺取战场信息优 势，解决制约军队联合作战和精确打击瓶颈问题的重要技 术手段
建设天基信息系统（国家中长期科技发展规划）
2020年前投资1500～2000亿元 发射260颗左右的卫星，保持在轨稳定运行的卫星100颗左右 进行全天候、准实时、多平台立体观测 提供高精度的时空基准
遥感技术分类
宽波段摄影 摄影法 多波段摄影
图像方式
被动方式
扫描法
光学机械扫描（多波段扫描仪） 电子束扫描（反束光导管摄像机） CCD（电荷耦合器件）
20m
IRSI C/D ISRO
1995-1997
142
18m
MOMS 02P DLR
1996
78
50m
MOS
NASDA 1982-1992
1Βιβλιοθήκη Baidu0
18m
Adeos CBERS-1
NASDA 1996-1997 中国/巴西 1999-10
80
113（CCD） 119（IRMSS） 890（WFI）
16m
20（CCD） 80（MSS） 160（热红外） 256（WFI）
现有雷达卫星系统
卫星
发射国 发射时间 卫星高 波长 分辨率
家
度 （cm） （m）
（km）
扫描带宽 重访周 （km） 期（天）
Seasat 美国 1978
遥
感 技
主动方式
侧视雷达 激光雷达
术
雷达高度计
合成孔径雷达
非图像方式（主动式和被动式） 微波辐射计
红外辐射计
…
遥感对地观测的历史发展
1609年，Galileo制作天文望远镜，发现太阳 有斑点，月球表面并非平原，当然最大的发现 是木星的周围有卫星，打破地心说； 1859年法国摄影师兼气球飞行爱好者Nadar试 图进行航空摄像，但没有成功
地球同步静止气 象卫星
太阳同步极轨气 象卫星。
36000km
地球静止轨道
近极地轨道
遥感卫星主要有两种绕地球飞行方式：静止轨道和近 极地轨道。静止轨道可以定点观测，而极地轨道（圆 形）则可定期观测。
目前的各国对地观测卫星平台
地球同步静止气象卫星系统
系统 Meteosat GOES-8/9 GMS Insat FY-2
资源卫星系统
系统
公司
发射时间
扫描宽度(km) 分辨率(m)
Landsat MSS
NASA 1972-1978
185
80m
Landsat TM NASA 1982
185
30m
15m
Landsat7 NASA 1999
185
30m
Spot1-4
Spotimage 1986-1990-1993-1998 60
Nadar’s balloon
遥感对地观测的历史发展
1862年，美国教授Thaddeus Lowe 试 图用气球观测天气，但不幸从Ohio吹 到南California。
遥感对地观测的历史发展
1909年，美国Wright兄弟发明飞机后， 立即开始了航空摄影。
遥感对地观测的历史发展
1957年前苏联发射了第一颗人造卫星，使 卫星摄影测量成为可能;
4.1概述
二十世纪六十年随着航天技术的迅速发展，美国地理 学家首先提出了“遥感”（Remote Sensing）这个名 词。 广义遥感：通过非接触传感器遥测物体的几何与物理 特性而又不直接接触物体的技术 。 狭义上：从航空/航天飞机、卫星搭载的传感器获取地 形、地物信息的过程。
航空/航天遥感原理示意图
公司 ESA NOAA NASDA ISRO 中国
发射时间 1995 1994-1995 1995 1996-1997 1997
位置 0o 75-35oW 135oE 75oE 105oE
太阳同步极轨气象卫星系统
系统 NOAA-14 NOAA-K FY-1A/1B FY-1C/1D
公司 NOAA NOAA 中国 中国
人类及其生存的地球正面临严峻的挑战
灾害频繁 资源耗失 环境污染 生态破坏
遥感是解决上述问题的基础
环境变化 实时监测
灾害预报 及时准确
资源探测 完整可靠
经济和社会可持续发展的需求
国家信息基础设 施（NII）
社会信息化
国家空间信息基 础设施（NSII）
空间信息服 务体系
遥感信息技术广泛用于国土资源规划与管理、城市发展、 精准农业、智能化交通等领域，将形成新的信息产业链， 成为国民经济的重要增长点，保障经济和社会的可持续 发展
国家科技发展战略的需求
建设国家对地观测系统（2004－2010年国家科技基础条件平 台建设纲要）
建成MODIS (中分辨率成像光谱仪，MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)共享网
建设多分辨率、先进雷达遥感数据获取共享平台 建立高效运行的遥感地面支撑系统 形成高空间、高光谱、高时间分辨率和宽地面覆盖于一体的卫星对地
1959年从人造卫星发回第一张地球像片， 1960年从“泰罗斯”与“雨云”气象卫星
上获得全球的云图; 1971年美国“阿波罗”宇宙飞船成功地对
月球表面进行航天摄影测量; 1972年美国地球资源卫星（后改称陆地卫
星）上天，其多光谱扫描仪（MSS）影像 用于对地观测
主要的遥感对地观测卫星及未来发展
1）气象卫星
公共安全研究院
iNSTITUTE FOR PUBLIC SAFETY RESEARCH
钟少波 清华大学公共安全研究院
2020/4/29
zhongshaobo@tsinghua.edu.cn
1
课程内容
4.1 概述 4.2 电磁波与地物光谱 4.3 遥感成像原理与图像特征 4.4 遥感图像处理与分类 4.5 遥感技术应用 4.6 我国航空航天遥感的主要成就 4.7 遥感对地观测的发展前景
发射时间 传感器
1994
AVHRR/2
1996
AVHRR/3
1988-1990 VHRSR
1999-2001 VISSR
2）资源卫星
卫星系统多采用光机扫描仪、CCD固体 阵列传感器等光学传感器，获得 20~100m空间分辨率的全色或多光谱 图像。采集的多光谱数据对土地利用、 地球资源调查、监测与评价、森林覆盖、 农业和地质等专题信息提取具有极其重 要的作用
遥感学研究范畴
卫星 研制与发射
各种应用
各类型用户
服务与分发
各级产品的生产
多种信息的融 合与集成
传感器定轨定姿 信息获取 信息传输
遥感成像机理
遥感数据接收处理
国防建设与国家安全的需要
制空权 制海权
制天权 制信息权
卫星应用
遥感信息技术成为支撑军事信息化作战，夺取战场信息优 势，解决制约军队联合作战和精确打击瓶颈问题的重要技 术手段