环境遥感概论课件
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遥感概论ppt课件第二章--电磁辐射与地物光谱特征
自然界的物体与绝对黑体作辐射比较，都有与石英晶体类似的性质，只不过吸收 系数不同而已(表2．3)。由基尔霍夫定律可以知道，绝对黑体不仅具有最大的吸 收率，也具有最大的发射率，却丝毫不存在反射。对于实际物体，都可以看作辐 射源，如果物体的吸收本领大，即吸收率越接近1，它的发射本领也大，即越接 近黑体辐射。这也是为什么吸收率又可叫作发射率的原因。
22
2.2 太阳辐射及大气对辐射的 影响
l太阳是被动遥感最主要的辐射源，太阳 辐射有时习惯称作太阳光，太阳光通过 地球大气照射到地而，经过地面物体反 射又返回，再经过大气到达传感器，这 时传感器探测到的辐射强度与太阳辐射 到达地球大气上空时的辐射强度相比， 已有了很大的变化，包括入射与反射后 二次经过大气的影响和地物反射的影响。 本节主要讨论大气的影响。
6
2.1.2 电磁辐射的度量
1. 辐射源 任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐
射，也能够向外辐射。 因此对辐射源的认识不仅限于太阳、 炉子等发光发热的物体。能发出紫外辐射、 X射线、微波辐 射等的物体也是辐射源，只是辐射强度和波长不同而已。 电 磁波传递就是电磁能量的传递。因此遥感探测实际上是辐射 能量的测定。
一般辐射体和发射率
21
以石英的辐射为例，对不同波长测出对 应于该波长的光谱辐射出射度Mλ,这时
石英温度假定为250 K。分别作出250 K 时绝对黑体的辐射曲线和石英的辐射曲 线(图2．9)，从图可以看出，石英的辐 射显然比黑体辐射弱，而且随波长不同 而不同，也就是说比辐射率(或吸收系 数)与波长有关。虚线各点的纵坐标是 石英对应于每一波长的光谱辐射出射度 ．曲线下面积是整个电磁波谱的总辐 射出射度。
l 方向:由电 磁振荡向各个 不同方向传播 的.
22
2.2 太阳辐射及大气对辐射的 影响
l太阳是被动遥感最主要的辐射源，太阳 辐射有时习惯称作太阳光，太阳光通过 地球大气照射到地而，经过地面物体反 射又返回，再经过大气到达传感器，这 时传感器探测到的辐射强度与太阳辐射 到达地球大气上空时的辐射强度相比， 已有了很大的变化，包括入射与反射后 二次经过大气的影响和地物反射的影响。 本节主要讨论大气的影响。
6
2.1.2 电磁辐射的度量
1. 辐射源 任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐
射，也能够向外辐射。 因此对辐射源的认识不仅限于太阳、 炉子等发光发热的物体。能发出紫外辐射、 X射线、微波辐 射等的物体也是辐射源，只是辐射强度和波长不同而已。 电 磁波传递就是电磁能量的传递。因此遥感探测实际上是辐射 能量的测定。
一般辐射体和发射率
21
以石英的辐射为例，对不同波长测出对 应于该波长的光谱辐射出射度Mλ,这时
石英温度假定为250 K。分别作出250 K 时绝对黑体的辐射曲线和石英的辐射曲 线(图2．9)，从图可以看出，石英的辐 射显然比黑体辐射弱，而且随波长不同 而不同，也就是说比辐射率(或吸收系 数)与波长有关。虚线各点的纵坐标是 石英对应于每一波长的光谱辐射出射度 ．曲线下面积是整个电磁波谱的总辐 射出射度。
l 方向:由电 磁振荡向各个 不同方向传播 的.
《大气环境遥感》课件
利用GIS技术对大气环境数据进 行空间分析，用于环境决策与规 划。
遥感与GIS在大气环境研究 中的应用案例
介绍一些利用遥感与GIS技术开 展的大气环境研究案例。
大气环境遥感的未来发展
1
大气环境遥感技术的发展趋势
探讨大气环境遥感技术可能的发展方向，
大气环境遥感技术的创新研究
2
如高分辨率、多波段遥感等。
大气溶胶的遥感监测
利用遥感技术定量分析大气中 的固体与液体颗粒物，如灰尘、 烟雾等。
光学厚度的遥感监测
通过遥感技术测量大气光学厚 度，了解大气透明度、能见度 等信息。
遥感技术与GIS在大气环境研究中的应用
遥感技术与GIS的结合
将遥感数据与地理信息系统相结 合，实现大气环境监测与分析。
大气环境空间分析与决策
遥感原理
1
大气环境遥感的基础知识
了解遥感的基本原理，包括传感器、辐射传输模型和大气参数的反演方法。
2
遥感数据的类型和特点
介绍不同类型的遥感数据（如光学、雷达、红外）及其在大气环境研究中的应用。
遥感技术在大气环境监测中的应用
大气组成和污染物的 遥感监测
利用遥感技术监测大气中的气 体成分和污染物，如臭氧、二 氧化碳、氮氧化物等。
《大气环境遥感》PPT课 件
这是一份关于大气环境遥感的PPT课件，通过遥感技术来监测和研究大气环 境，旨在探索其在环境保护和决策中的应用。
概述
什么是大气环境遥感大气环境遥 Nhomakorabea是利用遥感技术获取大气环境信 息的科学与技术。
大气环境遥感的应用领域
大气环境遥感应用于大气组成与污染物监测、 光学厚度分析、温度和湿度测量等领域。
介绍一些创新的大气环境遥感研究，如 人工智能、机器学习在遥感数据处理中
遥感与GIS在大气环境研究 中的应用案例
介绍一些利用遥感与GIS技术开 展的大气环境研究案例。
大气环境遥感的未来发展
1
大气环境遥感技术的发展趋势
探讨大气环境遥感技术可能的发展方向，
大气环境遥感技术的创新研究
2
如高分辨率、多波段遥感等。
大气溶胶的遥感监测
利用遥感技术定量分析大气中 的固体与液体颗粒物，如灰尘、 烟雾等。
光学厚度的遥感监测
通过遥感技术测量大气光学厚 度，了解大气透明度、能见度 等信息。
遥感技术与GIS在大气环境研究中的应用
遥感技术与GIS的结合
将遥感数据与地理信息系统相结 合，实现大气环境监测与分析。
大气环境空间分析与决策
遥感原理
1
大气环境遥感的基础知识
了解遥感的基本原理，包括传感器、辐射传输模型和大气参数的反演方法。
2
遥感数据的类型和特点
介绍不同类型的遥感数据（如光学、雷达、红外）及其在大气环境研究中的应用。
遥感技术在大气环境监测中的应用
大气组成和污染物的 遥感监测
利用遥感技术监测大气中的气 体成分和污染物，如臭氧、二 氧化碳、氮氧化物等。
《大气环境遥感》PPT课 件
这是一份关于大气环境遥感的PPT课件，通过遥感技术来监测和研究大气环 境，旨在探索其在环境保护和决策中的应用。
概述
什么是大气环境遥感大气环境遥 Nhomakorabea是利用遥感技术获取大气环境信 息的科学与技术。
大气环境遥感的应用领域
大气环境遥感应用于大气组成与污染物监测、 光学厚度分析、温度和湿度测量等领域。
介绍一些创新的大气环境遥感研究，如 人工智能、机器学习在遥感数据处理中
环境遥感课件(PPT 124页)
(3)维恩位移定律：Wien's displacement law 黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体
绝对温度T成反比。
lmaxTA
式中 lmax :为最大波谱辐射出射度对应的波长（μm）;
A: =2898 μm·k。
从图2．7也可以 看出，黑体温度越 高，其曲线的峰顶 就越往左移，即往 波长短的方向移动， 这就是位移的含义。 如果辐射最大值落 在可见光波段，物 体颜色会随着温度 的升高而变化，波 长逐渐变短，颜色 由红外到红色再逐 渐变蓝变紫(表2.2)。
Angstroms still used
Named for Swedish Astronomer who first named these wavelengths
1 nanometer = 10 Ao
Language of the Energy Cycle:
The Electromagnetic Spectrum
辐照度 E
(2) Qc/ t( λ) (2) Φ / A ( λ)
辐射出射度 M
(2) Φ / A ( λ)
辐射强度 I
(2) Φ / Ω ( λ)
辐射亮度 L 2(3) Φ / A Ω ( λ)
8/13
单位 焦耳(J) 瓦(W) 瓦/米²(W/m²) 瓦/米²(W/m²) 瓦/球面度(W/Sr) 瓦/(米²•球面 度)(W/m² • Sr)
Theoretical Planck curves: Earth ~300K, peak emission9.66 mm
Outgoing from Earth Low energy
Long wavelength
Incoming from Sun: High energy,
《遥感概述》课件
通过遥感技术评估城市 老旧区域，为城市更新 和改造提供决策依据。
环境监测与保护领域的应用
1 2
环境污染监测
利用遥感技术监测大气、水体、土壤等环境污染 状况，为环境治理提供数据支持。
生态保护
通过遥感技术监测生物多样性、生态系统健康状 况等信息，为生态保护提供决策依据。
3
环境影响评价
利用遥感技术评估建设项目对环境的影响，为项 目决策提供科学依据。
遥感的应用领域
资源调查与监测
环境监测与保护
遥感技术广泛应用于土地资源、森林资源 、水资源等调查与监测，为资源管理和可 持续利用提供科学依据。
遥感技术能够实时监测环境污染状况，评 估环境质量，为环境保护和治理提供决策 支持。
灾害预警与评估
城市规划与管理
遥感技术能够快速获取灾区信息，为灾害 预警和灾后评估提供重要数据，帮助救援 工作高效开展。
遥感技术的未来发展趋势
未来遥感技术将朝着高分辨率、高精度和高效率的方向发展，能够提供更加丰富和 精准的信息。
随着人工智能和大数据技术的不断发展，遥感数据的应用将更加广泛，能够为各领 域提供更加智能化的决策支持。
未来遥感技术还将与其他技术领域进行深度融合，如物联网、云计算和虚拟现实等 ，为人们提供更加全面和立体的信息感知服务。
地面遥感平台包括车载、 船载等，主要用于近地面 或水面的遥感监测。
传感器
光学传感器
光学传感器通过接收地物的可见 光和红外线进行成像，具有高分
辨率、色彩丰富等优点。
微波传感器
微波传感器利用微波波段对地物进 行探测，具有穿透性强、全天候工 作等优点。
雷达传感器
雷达传感器利用电磁波的反射特性 进行探测，具有穿透性强、不受光 照条件限制等优点。
环境监测与保护领域的应用
1 2
环境污染监测
利用遥感技术监测大气、水体、土壤等环境污染 状况，为环境治理提供数据支持。
生态保护
通过遥感技术监测生物多样性、生态系统健康状 况等信息，为生态保护提供决策依据。
3
环境影响评价
利用遥感技术评估建设项目对环境的影响，为项 目决策提供科学依据。
遥感的应用领域
资源调查与监测
环境监测与保护
遥感技术广泛应用于土地资源、森林资源 、水资源等调查与监测，为资源管理和可 持续利用提供科学依据。
遥感技术能够实时监测环境污染状况，评 估环境质量，为环境保护和治理提供决策 支持。
灾害预警与评估
城市规划与管理
遥感技术能够快速获取灾区信息，为灾害 预警和灾后评估提供重要数据，帮助救援 工作高效开展。
遥感技术的未来发展趋势
未来遥感技术将朝着高分辨率、高精度和高效率的方向发展，能够提供更加丰富和 精准的信息。
随着人工智能和大数据技术的不断发展，遥感数据的应用将更加广泛，能够为各领 域提供更加智能化的决策支持。
未来遥感技术还将与其他技术领域进行深度融合，如物联网、云计算和虚拟现实等 ，为人们提供更加全面和立体的信息感知服务。
地面遥感平台包括车载、 船载等，主要用于近地面 或水面的遥感监测。
传感器
光学传感器
光学传感器通过接收地物的可见 光和红外线进行成像，具有高分
辨率、色彩丰富等优点。
微波传感器
微波传感器利用微波波段对地物进 行探测，具有穿透性强、全天候工 作等优点。
雷达传感器
雷达传感器利用电磁波的反射特性 进行探测，具有穿透性强、不受光 照条件限制等优点。
《遥感概论绪论》课件
地物的形状、大小、空间排列等特征 ，影响图像的分辨率和可识别性。
时间特征
地物随时间的变化，如季节变化、生 长周期等，有助于动态监测。
辐射特征
地物反射或发射的电磁波能量大小， 决定了图像的亮度。
遥感图像的解译方法
目视解译
通过观察遥感图像，结合专业知识和经验，识别和解 译地物。
计算机解译
利用计算机算法和人工智能技术，自动识别和解译遥 感图像。
现对目标物的识别、分类和监测。
遥感技术广泛应用于地理信息系统、环境监测、城市规划、农
03
业管理等领域。
遥感的分类
按平台高度
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按波段范围
可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
按工作方式
可分为被动遥感、主动遥感等。
按应用领域
可分为气象遥感、地球资源遥感、军事遥感等。
随着高光谱、多光谱和超光谱技术的发展，遥感数据的分辨率 和精度得到了进一步提高，遥感技术的应用领域也更加广泛。
遥感技术的未来发展趋势
随着人工智能和机器学习技术的发展，遥感数 据的处理和分析将更加智能化和自动化。
遥感技术将与GIS、GPS等技术进一步融合，形成更 加综合的地球观测系统，为人类提供更加全面、准确
森林资源调查
总结词
遥感技术能够快速、准确地调查森林资源分布、面积和生长状况，为森林资源保护和管 理提供科学依据。
详细描述
通过卫星遥感影像，可以获取森林覆盖范围、树种组成、生长状况等信息，同时结合地 理信息系统技术，能够实现森林资源的动态监测和管理，为森林保护和可持续发展提供
支持。
水环境监测
总结词
04
遥感图像的成像原理
电磁波与电磁波谱
时间特征
地物随时间的变化，如季节变化、生 长周期等，有助于动态监测。
辐射特征
地物反射或发射的电磁波能量大小， 决定了图像的亮度。
遥感图像的解译方法
目视解译
通过观察遥感图像，结合专业知识和经验，识别和解 译地物。
计算机解译
利用计算机算法和人工智能技术，自动识别和解译遥 感图像。
现对目标物的识别、分类和监测。
遥感技术广泛应用于地理信息系统、环境监测、城市规划、农
03
业管理等领域。
遥感的分类
按平台高度
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按波段范围
可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
按工作方式
可分为被动遥感、主动遥感等。
按应用领域
可分为气象遥感、地球资源遥感、军事遥感等。
随着高光谱、多光谱和超光谱技术的发展，遥感数据的分辨率 和精度得到了进一步提高，遥感技术的应用领域也更加广泛。
遥感技术的未来发展趋势
随着人工智能和机器学习技术的发展，遥感数 据的处理和分析将更加智能化和自动化。
遥感技术将与GIS、GPS等技术进一步融合，形成更 加综合的地球观测系统，为人类提供更加全面、准确
森林资源调查
总结词
遥感技术能够快速、准确地调查森林资源分布、面积和生长状况，为森林资源保护和管 理提供科学依据。
详细描述
通过卫星遥感影像，可以获取森林覆盖范围、树种组成、生长状况等信息，同时结合地 理信息系统技术，能够实现森林资源的动态监测和管理，为森林保护和可持续发展提供
支持。
水环境监测
总结词
04
遥感图像的成像原理
电磁波与电磁波谱
遥感 完整版课件PPT
Leabharlann 遥感技术及其应用遥感应用
(1)资源普查 (2)环境灾害监测 灾害监测——旱情、水灾、滑坡、虫害, 森林火灾、泥石流、地震、农林病等，有利 于防灾减灾。
阅读
遥感与洪涝灾害监测
1998年5月21日14点
1998年8月22日15点
洞庭湖地区气象卫星水情监测
活动
比较三幅图像，说一说，遥感 影像可以帮助我们分析哪些问题?
遥感技术及其应用
遥感技术系统
(1) 组成 传感器——是远距 离感测地物环境辐 射或反射电磁波的 仪器，如照相机、 扫描仪等。
遥感技术系统
遥感技术及其应用 遥感技术系统
(2)工作流程
物体反射或辐射电磁波传感器收集、传输信息
地面系统接收并处理、分析信息用户应用
遥感技术及其应用
遥感类型
分类标准
遥感平台的高度 传感器的工作特 点 电磁波的波谱范 围
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
读图回答(1)-(3)题。
(1)图中，重度病 害植物反射率高于健
康植物反射率的波段
是( ) ① 红外线 ② X光 ③ 可见光 ④ 紫外线
植物的反射波谱特征变化
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
专题卫星
航天 遥感
航天飞机 宇宙飞船 航天空间站
覆盖范围大，不受领空限制, 可进行定期、重复观测
航空 遥感
飞机
机动性强，可以根据研究主 题选择恰当的传感器、适当 的飞行高度和飞行区域
近地 遥感
飞机
可用于城市遥感、海面污染 监测、森林火灾监测等中高 分辨率的遥感活动
(1)资源普查 (2)环境灾害监测 灾害监测——旱情、水灾、滑坡、虫害, 森林火灾、泥石流、地震、农林病等，有利 于防灾减灾。
阅读
遥感与洪涝灾害监测
1998年5月21日14点
1998年8月22日15点
洞庭湖地区气象卫星水情监测
活动
比较三幅图像，说一说，遥感 影像可以帮助我们分析哪些问题?
遥感技术及其应用
遥感技术系统
(1) 组成 传感器——是远距 离感测地物环境辐 射或反射电磁波的 仪器，如照相机、 扫描仪等。
遥感技术系统
遥感技术及其应用 遥感技术系统
(2)工作流程
物体反射或辐射电磁波传感器收集、传输信息
地面系统接收并处理、分析信息用户应用
遥感技术及其应用
遥感类型
分类标准
遥感平台的高度 传感器的工作特 点 电磁波的波谱范 围
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
读图回答(1)-(3)题。
(1)图中，重度病 害植物反射率高于健
康植物反射率的波段
是( ) ① 红外线 ② X光 ③ 可见光 ④ 紫外线
植物的反射波谱特征变化
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
专题卫星
航天 遥感
航天飞机 宇宙飞船 航天空间站
覆盖范围大，不受领空限制, 可进行定期、重复观测
航空 遥感
飞机
机动性强，可以根据研究主 题选择恰当的传感器、适当 的飞行高度和飞行区域
近地 遥感
飞机
可用于城市遥感、海面污染 监测、森林火灾监测等中高 分辨率的遥感活动
04环境遥感 教学课件 第四章 环境遥感图像解译
2020/9/17
• 高光谱技术是近几年迅速发展起来的一 种新型遥感技术。它将成像技术与高光 谱技术结合在一起，对目标地物成像时 ，也对组成每个地物的像元经过色散形 成几十个乃至几百个窄波段进行光谱覆 盖，形成同一地区几十个乃至几百个的 高光谱图像。
2020/9/17
• 微波影像具有以下特点： (1)侧视雷达采用非中心投影方式(斜距
2020/9/17
• 水体污染、泥沙和水深等因素都对像片 的颜色也会产生影响，例如富营养化的 水体呈现棕褐色至暗红色，含有泥沙或 淤泥的水体呈现青色至浅蓝色，清洁的 浅水呈青蓝色，水体很深并且洁净时呈 现深蓝到暗黑色。因此，必须根据地面 实际调查建立各种地物的判读标志，在 判读中要考虑环境等多种因素的影响。
– 地表四圈及社会生态环境； – 地质、地貌、水文、土壤、植被、社会生态； – 不同空间、不同波谱、不同时间分辨率的遥感信息
。
• 地理环境各要素的关系类型：
– 规律性：如纬度水平分带和高度垂直分带； – 随机性：大气变化、洪水、地质灾害； – 不确定性：如农作物水肥供应适时与否对收成影响
； – 模糊性：气候带的过度带随季节变化而移动。
型)成像，它与摄像机中心投影方式完全 不同。
(2)比例尺在在横向上产生畸变。在雷 达波束照射区内，地面各点对应的入射 角不等，距离雷达航迹越远，入射角越 大，使得影像比例尺产生畸变，其规律 是距离雷达航迹愈远比例尺愈小。
(3)地形起伏移位
2020/9/17
• 微波影像的判读方法 (1)采用由已知到未知的方法，利用有关资料熟悉解译
第8波段，为热红外波段，该波段可以监测地物热辐射与水体的热 污染，根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物，并可 用于热制图。
• 高光谱技术是近几年迅速发展起来的一 种新型遥感技术。它将成像技术与高光 谱技术结合在一起，对目标地物成像时 ，也对组成每个地物的像元经过色散形 成几十个乃至几百个窄波段进行光谱覆 盖，形成同一地区几十个乃至几百个的 高光谱图像。
2020/9/17
• 微波影像具有以下特点： (1)侧视雷达采用非中心投影方式(斜距
2020/9/17
• 水体污染、泥沙和水深等因素都对像片 的颜色也会产生影响，例如富营养化的 水体呈现棕褐色至暗红色，含有泥沙或 淤泥的水体呈现青色至浅蓝色，清洁的 浅水呈青蓝色，水体很深并且洁净时呈 现深蓝到暗黑色。因此，必须根据地面 实际调查建立各种地物的判读标志，在 判读中要考虑环境等多种因素的影响。
– 地表四圈及社会生态环境； – 地质、地貌、水文、土壤、植被、社会生态； – 不同空间、不同波谱、不同时间分辨率的遥感信息
。
• 地理环境各要素的关系类型：
– 规律性：如纬度水平分带和高度垂直分带； – 随机性：大气变化、洪水、地质灾害； – 不确定性：如农作物水肥供应适时与否对收成影响
； – 模糊性：气候带的过度带随季节变化而移动。
型)成像，它与摄像机中心投影方式完全 不同。
(2)比例尺在在横向上产生畸变。在雷 达波束照射区内，地面各点对应的入射 角不等，距离雷达航迹越远，入射角越 大，使得影像比例尺产生畸变，其规律 是距离雷达航迹愈远比例尺愈小。
(3)地形起伏移位
2020/9/17
• 微波影像的判读方法 (1)采用由已知到未知的方法，利用有关资料熟悉解译
第8波段，为热红外波段，该波段可以监测地物热辐射与水体的热 污染，根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物，并可 用于热制图。
第一章 环境遥感概述
3
教学内容
环境遥感学科的任务是结合我国环境保护工作的 实际需要，全面阐述环境遥感的基本原理、 实际需要，全面阐述环境遥感的基本原理、方法和应 用特点， 用特点，并探讨环境遥感技术在环境保护领域中应用 的技术途径。教学内容是结合具体应用实例，介绍环 的技术途径。教学内容是结合具体应用实例， 境遥感的基本概念、环境遥感信息获取的手段、 境遥感的基本概念、环境遥感信息获取的手段、环境 遥感图像处理与信息提取方法、水环境遥感、大气环 遥感图像处理与信息提取方法、水环境遥感、 境遥感、生态环境遥感、灾害遥感、 境遥感、生态环境遥感、灾害遥感、环境遥感与地理 信息系统的集成等问题。 信息系统的集成等问题。
1.3 环境遥感概述
1.环境遥感的概念 1. 环境遥感的概念 2.环境遥感的特点 2. 环境遥感的特点 3.环境遥感的进展（国内、国外） 3. 环境遥感的进展（国内、国外） 环境遥感的进展
17
1.3 环境遥感概述
1. 环境遥感的概念
广义
环境遥感是以探测地球表层环境的现象 及其动态为目的的遥感技术。可理解为涉及 及其动态为目的的遥感技术。 大气、 包括海洋）、土壤、 ）、土壤 大气、水（包括海洋）、土壤、环境生态等 所有遥感活动的代名词。 所有遥感活动的代名词。 它是现代遥感技术应用于地球表层系统 研究， 研究，为地理学和环境科学研究提供技术支 持，同时明显区别于其他遥感分支学科的一 门技术工具学科。 门技术工具学科。 18
13
14
1.2 遥感技术
3. 遥感的特点
大面积的同步观测 时效性 数据的综合性和可比性 经济性 局限性
15
1.2 遥感技术
4. 遥感的类型
按遥感平台分： 按遥感平台分： 按传感器的探测波段分： 按传感器的探测波段分： 按传感器的工作方式分： 按传感器的工作方式分： 按遥感的应用领域分： 按遥感的应用领域分：
环境管理-环境资源遥感概论 精品
前言 ：教学主要内容
遥感概念及遥感技术系统 遥感基础原理 遥感数据类型 航空像片及信息提取 陆地卫星图像及信息的提取 遥感图像的计算机处理
前言 ：参考书目
梅安新等.遥感导论.北京：高等教育出版社， 2002 彭望琭等.遥感概论.北京：高等教育出版社， 2003 胡著智等.遥感技术与地学应用.南京：南京大学 出版社，2001 遥感学报(2002～2003) 遥感信息（2002～2003） 国土资源遥感（2002～2003）
使用说明
章界面：列出该章节要讲授的各节标题；本章提要
（…）为隐藏的文本框，点击可放映“本章提要”内容； 有下划线为超级链接，当鼠标指针变为手形时，点击可 链接到该内容，开始讲授。
使用说明
节界面：每节结束后有红色的“ 本节”结的束提示语；；
节内容有多张幻灯片时，这些幻灯片之间有绿色的“To be continued…”提示语，点击可继续本节内容，直 到有红色的“本节结束”提示语出现；每节内容讲解结 束后相应有两个按钮：返回和 下。一节
联系信箱：clgis@
前言 ：教学目标
➢掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技 术系统。
➢掌握常用遥感数据的特征和应用、信息提取的方 法。
➢了解遥感信息的应用。
前言 ：教学要求
❖上课认真听讲，记笔记，有不懂的地方及时提问 或课后查阅资料。
❖认真完成实习作业并按时上交，成绩将记入总分。 ❖认真完成课后作业。 ❖能自觉阅读课后参考书目。
点击 返回返回按钮，可返回到章界面。
点击 下一下节一节按钮，可继续下一节的教学内容。
使用说明
在每章最后一节内容结束后有红色的“本节结束”、“本章 结束”提示语，同时出现 下一章按钮，点击可直接到下一章的章
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遥感概论
遥感的基本概念
“遥感”， 既是遥远地感知。通俗地讲，就是不通过 直接接触目标物而获取其信息的一种技术。
地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息 和能量，其中有一种人类已经认识到的形式——电磁 波，并且发现不同物体的电磁波特不同。遥感就是根 据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射 的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识 别物体。
TM光谱特征
遥感特点
蓝波段。对水体的穿透力强，对叶绿素与叶红素浓度反映敏感。有助于判别水深、 水中叶绿素分布、沿岸水和进行近海水域制图。 绿波段。对健康茂盛植物绿反射敏感，对水的穿透力较强。用于探测健康植物绿 色反射率，按“绿峰”反射评价植物生活力，区分林型、树种和反映水下特征等。 红波段。为叶绿素的主要吸收波段。反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况。 用于区分植物种类与植物覆盖度。 近红外波段。对绿色植物类别差异最敏感，为植物通用波段。用于生物量调查、 作物长势测定、水域判别等。 中红外波段。处于水的吸收带内，反映含水量敏感。用于土壤湿度、植物含水量 调查、水分状况研究，作物长势分析等。提高区分不同作物类型的能力。 热红外波段。可以根据辐射响应的差别，区分农、林覆盖类型，辨别地表湿度、 水体、岩石，以及监测与人类活动有关的热特征。 中红外波段。主要用于区分岩石类型、岩石的水热蚀变。
TM传感器 MSS多光谱扫描仪
法国SPOT卫星遥感数据 NOAA气象卫星 中巴地球资源卫星
TM遥感影像
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
深圳94年432合成图
宁波 90年 543合成
SPOT-pan遥感影像
97－1－29
MSS遥感影像
NOAA/AHVRR遥感影像
1999年7－8月
MODIS遥感影像
辽东湾MODIS景观图
率
波谱分辨率（Spectral resolution） 时间分辨率（Temporal resolution） 辐射分辨率（Radiometric resolution）：由位数决
定的记录辐射值的数值范围-，如 8bit (0~255)。
光谱曲线
波段宽度 0.45-0.52 0.52-0.60 0.63-0.69 0.76-0.90 1.55-1.75 10.4-12.5 2.08-2.35
电磁辐射波谱
通道（波段）和象元
采样和定量化
采样（sampling）:获得每个象元位置的灰度（grey level） 定量化（quantization）:用整数表示遥感探测数据。这是由于
计算机以处理数字为前提，因此将连续的探测值降维并用整数表示
灰度、坐标、物理图象和数字图象
分辨率
空间分辨率（Spatial resolution）:也称地面分辨
按照感测目标的能源作用可分为：主动式遥感技术和被 动式遥感技术。
按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技术，航空遥 感技术、地面遥感技术。
按照遥感的应用领域可分为：地球资源遥感技术，环境 遥感技术，气象遥感技术，海洋遥感技术等。
常用的遥感卫星
美国陆地卫星（Landsat1-3（72，75，78）， 4/5（1982，1984）
SAR遥感影像
1999年星载中sa尺r监度测涡到SA的R湖影南像益假阳彩受色淹合情成况图
遥感技术系统
空间信息采集系统（包括遥感平台和传感器） 地面接收和预处理系统（包括辐射校正和几
何校正） 地面实况调查系统（如收集环境和气象数据） 遥感图象处理系统 信息分析应用系统。
传感器信息接收 信息传输与地面接收站接收 校准与预处理 遥感图象预处理与信息提取 信息矢量化与可视化 目标信息特征分析与应用
遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研究对 象直接接触的情况下，获取其特征信息（一般是电磁 波的反射辐射和发射辐射），并对这些信息进行提取、 加工、表达和应用的一 门科学和技术。
遥感的基本概念
“遥感”一词通常是指获取和处理地球表面的 信息，尤其是自然资源与人文环境方面的信息， 其最后反映在主要通过使用飞机或卫星获取的 像片或数字影像上。遥感影像通常需要进一步 处理方可使用，用于该目的的技术称之为图象 处理。图象处理包括各种可以对像片或数字影 像进行处理的操作，这些包括图象压缩、图象 存储、图象增强、处理、量化、空间滤波以及 图象模式识别等。还有其它更加丰富的内容。 目前，主要的遥感应用软件是ENVI、PCI、 ERMapper和ERDAS。
遥感技术
遥感技术包括传感器技术，信息传输技术， 信息处理、提取和应用技术，目标信息特征 的分析与测量技术等。
遥感技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可 分为：电磁波遥感技术，声纳遥感技术，物 理场（如 重力和磁力场）遥感技术。
电磁波遥感技术
电磁波遥感技术
是利用各种物体/物质反射或发射出不同特性的电磁波进 行遥感的。其可分为可见光、 红外、微波等遥感技术。
当代遥感技术的特点
当代遥感的发展主要表现在对高空间分辨率、 高光谱分辨率和高时间分辨率。以遥感图象为基础 的全球动态观测系统已经形成。 •长线阵CCD（电荷耦合器件）成像扫描仪可以达到1-2m的 空间分辨率 •成像光谱仪的光谱细分可以达到5-6nm的水平 •热红外辐射计的温度分辨率可从0.5k提高到0.3k乃 至0.1k •微波遥感的发展可以获取全天候的信息 •NOAA气象卫星每天收到二次图象 •EOS重复周期为1-3天，ERS-1为3天，陆地卫星为 16天，MOS-1为17天，SPOT为26天
植被遥感波段选择
波段宽度
遥感特点
0.45-0.50 0.52-0.59 0.63-0.69 0.70-0.74 0.74-0.90
1.10-1.30 1.55-1.75 2.10-2.30
色素吸收波段，叶绿素和叶红素吸收区之内 绿色反射波段，对区分不同林型及树种可能提供较多信息 对区分有无植被、覆盖度及植物健康状况极为敏感 过渡波段。增加噪声，不宜包括在其他波段中 是绿色植物的各种变量与反射率关系最敏感的波段。为植物通用波段。其中， 0.74-0.80 微米与背景土壤形成明显对比，对区分不同覆盖度作物长势最好 在高反射区与水吸收区之间，能区分植物类别 ， 均是位于几个水吸收带之间的反射峰
遥感的基本概念
“遥感”， 既是遥远地感知。通俗地讲，就是不通过 直接接触目标物而获取其信息的一种技术。
地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息 和能量，其中有一种人类已经认识到的形式——电磁 波，并且发现不同物体的电磁波特不同。遥感就是根 据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射 的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识 别物体。
TM光谱特征
遥感特点
蓝波段。对水体的穿透力强，对叶绿素与叶红素浓度反映敏感。有助于判别水深、 水中叶绿素分布、沿岸水和进行近海水域制图。 绿波段。对健康茂盛植物绿反射敏感，对水的穿透力较强。用于探测健康植物绿 色反射率，按“绿峰”反射评价植物生活力，区分林型、树种和反映水下特征等。 红波段。为叶绿素的主要吸收波段。反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况。 用于区分植物种类与植物覆盖度。 近红外波段。对绿色植物类别差异最敏感，为植物通用波段。用于生物量调查、 作物长势测定、水域判别等。 中红外波段。处于水的吸收带内，反映含水量敏感。用于土壤湿度、植物含水量 调查、水分状况研究，作物长势分析等。提高区分不同作物类型的能力。 热红外波段。可以根据辐射响应的差别，区分农、林覆盖类型，辨别地表湿度、 水体、岩石，以及监测与人类活动有关的热特征。 中红外波段。主要用于区分岩石类型、岩石的水热蚀变。
TM传感器 MSS多光谱扫描仪
法国SPOT卫星遥感数据 NOAA气象卫星 中巴地球资源卫星
TM遥感影像
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
深圳94年432合成图
宁波 90年 543合成
SPOT-pan遥感影像
97－1－29
MSS遥感影像
NOAA/AHVRR遥感影像
1999年7－8月
MODIS遥感影像
辽东湾MODIS景观图
率
波谱分辨率（Spectral resolution） 时间分辨率（Temporal resolution） 辐射分辨率（Radiometric resolution）：由位数决
定的记录辐射值的数值范围-，如 8bit (0~255)。
光谱曲线
波段宽度 0.45-0.52 0.52-0.60 0.63-0.69 0.76-0.90 1.55-1.75 10.4-12.5 2.08-2.35
电磁辐射波谱
通道（波段）和象元
采样和定量化
采样（sampling）:获得每个象元位置的灰度（grey level） 定量化（quantization）:用整数表示遥感探测数据。这是由于
计算机以处理数字为前提，因此将连续的探测值降维并用整数表示
灰度、坐标、物理图象和数字图象
分辨率
空间分辨率（Spatial resolution）:也称地面分辨
按照感测目标的能源作用可分为：主动式遥感技术和被 动式遥感技术。
按照遥感器使用的平台可分为：航天遥感技术，航空遥 感技术、地面遥感技术。
按照遥感的应用领域可分为：地球资源遥感技术，环境 遥感技术，气象遥感技术，海洋遥感技术等。
常用的遥感卫星
美国陆地卫星（Landsat1-3（72，75，78）， 4/5（1982，1984）
SAR遥感影像
1999年星载中sa尺r监度测涡到SA的R湖影南像益假阳彩受色淹合情成况图
遥感技术系统
空间信息采集系统（包括遥感平台和传感器） 地面接收和预处理系统（包括辐射校正和几
何校正） 地面实况调查系统（如收集环境和气象数据） 遥感图象处理系统 信息分析应用系统。
传感器信息接收 信息传输与地面接收站接收 校准与预处理 遥感图象预处理与信息提取 信息矢量化与可视化 目标信息特征分析与应用
遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与被研究对 象直接接触的情况下，获取其特征信息（一般是电磁 波的反射辐射和发射辐射），并对这些信息进行提取、 加工、表达和应用的一 门科学和技术。
遥感的基本概念
“遥感”一词通常是指获取和处理地球表面的 信息，尤其是自然资源与人文环境方面的信息， 其最后反映在主要通过使用飞机或卫星获取的 像片或数字影像上。遥感影像通常需要进一步 处理方可使用，用于该目的的技术称之为图象 处理。图象处理包括各种可以对像片或数字影 像进行处理的操作，这些包括图象压缩、图象 存储、图象增强、处理、量化、空间滤波以及 图象模式识别等。还有其它更加丰富的内容。 目前，主要的遥感应用软件是ENVI、PCI、 ERMapper和ERDAS。
遥感技术
遥感技术包括传感器技术，信息传输技术， 信息处理、提取和应用技术，目标信息特征 的分析与测量技术等。
遥感技术依其遥感仪器所选用的波谱性质可 分为：电磁波遥感技术，声纳遥感技术，物 理场（如 重力和磁力场）遥感技术。
电磁波遥感技术
电磁波遥感技术
是利用各种物体/物质反射或发射出不同特性的电磁波进 行遥感的。其可分为可见光、 红外、微波等遥感技术。
当代遥感技术的特点
当代遥感的发展主要表现在对高空间分辨率、 高光谱分辨率和高时间分辨率。以遥感图象为基础 的全球动态观测系统已经形成。 •长线阵CCD（电荷耦合器件）成像扫描仪可以达到1-2m的 空间分辨率 •成像光谱仪的光谱细分可以达到5-6nm的水平 •热红外辐射计的温度分辨率可从0.5k提高到0.3k乃 至0.1k •微波遥感的发展可以获取全天候的信息 •NOAA气象卫星每天收到二次图象 •EOS重复周期为1-3天，ERS-1为3天，陆地卫星为 16天，MOS-1为17天，SPOT为26天
植被遥感波段选择
波段宽度
遥感特点
0.45-0.50 0.52-0.59 0.63-0.69 0.70-0.74 0.74-0.90
1.10-1.30 1.55-1.75 2.10-2.30
色素吸收波段，叶绿素和叶红素吸收区之内 绿色反射波段，对区分不同林型及树种可能提供较多信息 对区分有无植被、覆盖度及植物健康状况极为敏感 过渡波段。增加噪声，不宜包括在其他波段中 是绿色植物的各种变量与反射率关系最敏感的波段。为植物通用波段。其中， 0.74-0.80 微米与背景土壤形成明显对比，对区分不同覆盖度作物长势最好 在高反射区与水吸收区之间，能区分植物类别 ， 均是位于几个水吸收带之间的反射峰