遥感技术基础03

从卫星到像元面积间构成的空间立体角
称瞬时视场（Instantaneous Field Of View
- IFOV）。遥感传感器不能分辩出小于瞬 时视场的目标。
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第三讲 遥感数据

卫星的空间分辨率与卫星的高度有关，卫星高度越高，分辨率越低， 而且与卫星瞬时视场有关，视角越倾斜，观测面积越大，分辨率就差。
resolutions. These are
referred to as multispectral sensors.
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第三讲 遥感数据

To visualise this information as a colour image, primary colours (red-green-blue) are
point on the Nadir Point .

Revisit Period: The interval of time required for the satellite to revisiting the same Earth’s surface point.
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第三讲 遥感数据
遥感技术基础
学年学期：2010-2011学年第一学期 学 班 教
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院：测绘与地理科学学院 级：地理081-3班 师：李 玉
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第三讲 遥感数据
内容简介
一、遥感数据采集 二、遥感数据特征
三、常用遥感数据
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第三讲 遥感数据
一、遥感数据采集

遥感卫星：星载遥感传感器提供大量的遥感数据。遥

遥感器能分辨的最小波长间隔，是遥感器的性能指标。遥感器的波 段划分得越细，光谱的分辨率就越高，遥感影像区分不同地物的能 力越强。
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现在的技术可以达到5~6nm（纳米）量级，400多个波段。
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第三讲 遥感数据

全色传感器（ Panchromatic sensors ）

全色是指全部可见光波段0.38~0.76um，全色图像为这一波段范围的混合图
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第三讲 遥感数据

亮度分辨率(Radiometric Resolution)：

指在一个波段中所记录的代表地物反射电磁波的强度(表现为 亮度
或灰度)的所有可能的数值。

在影像中表现为影像的灰度级。 例如,在字节长度为8位的 文件中像元点亮度值可以分为256级，则 可代表地物亮度的数值可以从0~255中的某一值。 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 0
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第三讲 遥感数据

遥感传感器

摄影成像：通过成像设备获取物体影像的技术。传统摄影依靠光 学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像。数字摄影则 通过放置在焦平面的光敏元件，经光电转换，以数字信号来记录 物体的影像。

画幅式摄影机(Frame)：一次曝光得 到目标物一幅像片，镜头分常角（视 场角50o～70o）、宽角（视场角70o～ 105o）和特宽角（视场角105o～135o）， 同平台高度下，视场角愈大，地面覆
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第三讲 遥感数据

空间分辨率(Spatial Resolution)：

是指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。 空间分辨率数值在地面上的实际尺寸称为地面分辨率。对于摄影影 像，用线对在地面的覆盖宽度表示（米）；对于扫描影像，则是像 元所对应的地面实际尺寸（米）。

方式有三种：光/机扫描成像；固体自扫描成像；高光谱成像。

光学／机械扫描成像系统：一般在扫描仪 的前方安装光学镜头，依靠机械传动装置 使镜头摆动，形成对目标地物的逐点逐行 扫描。
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第三讲 遥感数据

固体自扫描成像:是一种用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物
进行扫描的成像方式。目前常用的探 测元件是电荷耦合器件CCD。在光机
地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转的平均角速度（360度/年）的轨 道，它距地球的高度不超过
6000千米。在这条轨道上
运行的卫星以相同的方向经过 同一纬度的当地时间是相同的。
气象卫星，地球资源卫星一般
采用这种轨道。
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第三讲 遥感数据

极轨轨道 （Nearpolar Orbits）：是倾角为90摄氏度的轨道，在这条轨道上运行
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第三讲 遥感数据

Hyperspectral data provide more detailed information (a finer spectral signature) about an object thus allowing a more precise identification and discrimination.
are called ascending and descending
passes, respectively.
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第三讲 遥感数据

Swath: As a satellite revolves around the Earth, the sensor "sees" a certain
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第三讲 遥感数据


Nadir Point : Earth‘s surface directly below the satellite。
Orbit Cycle: An orbit cycle will be completed when the satellite retraces its path, passing over the same
在地球赤道上空35786千米。地 面上的人看来，在这条轨道上 运行的卫星是静止不动的。一 般通信卫星，广播卫星，气象 卫星选用这种轨道比较有利。
地球同步轨道有无数条，而地
球静止轨道只有一条。
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第三讲 遥感数据

太阳同步轨道 （Sun-synchronous）：是轨道平面绕地球自转轴旋转的，方向与
paired with spectral bands.
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第三讲 遥感数据

高光谱分辨率遥感传感器（Hyperspectral Sensor)

在电磁波谱的可见光，近红外，中红外和热红外波段范围内，获取许多非
常窄的光谱连续的影 像数据的技术。

其成像光谱仪可以收
集到上百个非常窄的 光谱波段信息。

数码摄影机。成像原理与一般摄影机同，结构也类似。所不同的是其记录介 质不是感光胶片，而是光敏电子器件。
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第三讲 遥感数据

扫描成像：依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行
的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱 段的图像。其探测波段可包括紫外、红外、可见光和微波波段。成像

The satellite's orbit and the rotation of the Earth work together to allow
complete coverage of the Earth's surface, after it has completed one complete cycle of orbits.
像，一般为黑白图像

吸收不同色彩的光检测器能一次将蓝、绿、红三种基色的光线进行转化。
The spectral information contained in a panchromatic image is rather limited,
but such images generally have a higher spatial
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第三讲 遥感数据
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第三讲 遥感数据

光谱分辨率(Spectral Resolution)：


指传感器所能记录的电磁反射波谱中某一特定的波长范围值。
既是对光谱带宽区分能力的量度, 又是对传感器区分不同灰级灵敏 度的量度。

光谱分辨率的提高使地面信息量大大增加，人们对地物特性的识别 能力显著增强。
扫描仪中，由于探测元件需要靠机械
摆动进行扫描，如果要立即测出每个 瞬时视场的辐射特征，就要求探测元
件的响应时间足够快（0.2微秒）。
固体自扫描时，用一竖列的10个探测 元件同时进行扫描
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第三讲 遥感数据

高光谱成像光谱扫描: 通常的多波段扫描仪将可见光和红外波段分割成几个到 十几个波段。对遥感而言，在一定波长范围内，被分割的波段数愈多，即波谱 取样点愈多，愈接近于连续波谱曲线，因此可以使得扫描仪在取得目标地物图 像的同时也能获取该地物的光谱组成。这种既能成像又能获取目标光谱曲线的 谱像合一的技术， 称为成像光谱技术。 按该原理制成的扫 描仪称为成像光谱 仪。光谱仪成像时 多采用扫描式或推 帚式，可以收集200 或200以上波段的数据。
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1பைடு நூலகம்
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第三讲 遥感数据

8 bits (left) and 11 bits (right) IKNOS remotely sensed images.
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第三讲 遥感数据

2 bits radiometric resolution.

8 bits radiometric resolution.
感卫星有许多独特的特性使得它们更适用于地球表面
遥感。

卫星轨道

卫星在太空中行进的轨迹。 卫星轨道的选择取决于卫星的用途，运行高度、方向和相对于 地球的旋转。
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第三讲 遥感数据

地球同步轨道（Geostationary Orbits）：是运行周期与地球自转周期相同的顺行
轨道。但其中有一种十分特殊的轨道，叫地球静止轨道。这种轨道的倾角为零，
portion of the Earth's surface. The area imaged on the surface is referred to as the swath . Imaging swaths for spaceborne sensors generally vary between tens and hundreds of kilometers wide.
resolution。
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第三讲 遥感数据

多光谱传感器（ multi-
spectral sensors ）：
Many remote sensing systems record energy
over several separate
wavelength ranges at various spectral

Each pixel in a hyperspectral image contains the information sampled over wide windows within the visible and
infrared parts of the
electromagnetic spectrum。
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第三讲 遥感数据
二、遥感数据特征

数字化(digitization )

指按照一定规则，用数字表示字 母、符号、图形或连续变化的物
理量的变换方法。

卫星遥感图像是空间 连续变化的地表辐射
能量的数字化结果。

数字化图像是以二维数组形式表示的图像。该数组对连续变 化的图像作等间隔抽样所产生的抽样点（像元或像素）组成。
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盖范围愈大。
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第三讲 遥感数据

全景摄影机(Panoramic ): 又称扫描摄影机。依结构和工作方式可分为缝隙
式摄影机和镜头转动式摄影机。
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第三讲 遥感数据

多光谱摄影机(Multi-spectral）：可同时直接获取可见光和近红外范围内若
干个分波段影像。有三种类型：多相机组合型、 多镜头组合型和光束分离型。
的卫星每圈都要经过地球两极上空，可以俯视整个地球表面。气象卫星，地球
资源卫星，侦察卫星常采用此轨道。 Near-polar orbits, which means that the satellite travels northwards on one side of the Earth and then toward the southern pole on the second half of it orbit. These