人教版高中地理选修7-地理信息技术应用：遥感信息的获取和处理_课件1
《遥感技术应用》幻灯片PPT
多光谱遥感、高光谱遥感、超光谱遥感之间的区别， 本质上就是光谱分辨率在数量级上的不同。
黑白全色航片、彩色相片、多光谱影像、高光谱影 像，光谱分辨率越来越高。
光谱分辨率的提高，有利于提高遥感应用分析的效 果；但并不是简单的波段数量越多越好。
光学遥感技术的开展-光谱分辨率不断提高
时间分辨率是关于遥感影像间隔时间的一项性能指 标。
遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种 重复周期是由卫星的轨道高度、轨道倾角、运行周期、 轨道间隔、偏移系数等参数所决定。这种重复观测的 最小时间间隔就称为时间分辨率。
采用适宜时间分辨率的数据，是成功进展遥感变化 检测的关键问题之一。
空间分辨率与光谱分辨率之间的关系
〔1〕根据卫星轨道参数〔包括位置、姿态、轨道及扫 描特征〕校正影像，为提高精度有时需要参加DEM。这 种情况不需要GCP，一般利用卫星数据自带的一个参数 文件完成纠正。在低分辨率的遥感影像上，GCP的选择 比较困难，可以考虑采用这种方式。 〔2〕利用几何校正模型〔如多项式〕+GCP的方式。 一般中分辨率的遥感数据〔如TM影像〕可以考虑采用这 种方式，但具体情况下还需考虑地形的影响。 〔3〕利用轨道参数+地面控制点+DEM进展纠正，即 进展正射纠正，这种方式精度最高，但对信息的需求也 最多，适合高分辨率的遥感数据的纠正。 说明：第二种情况是练习的重点。
Panchromatic
Hyperspectral
Multispectral
主要通过形状〔空间 信息〕识别地物
Color Photography
加强型的颜色感知
主要通过光谱 信息识别地物
增加了颜色的感知
2. 空间分辨率〔Spatial Resolution〕
人教版高中地理选修7 第三章 3.1什么是遥感 【名师课件-集体备课】
优点
利用位于大气层外的卫星、 航天飞机、宇宙飞船、航 覆盖范围大，不受领空限制， 天空间站等携带遥感仪器 可进行重复不定期观测 的遥感
利用大气层内飞机携带遥
感仪器的遥感。包括
机动性强，可以根据研究主
600—10000米的低、中空 题选择适当的传感器、适当
遥感和10000-25000米的高 的飞行高度和飞行区域
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遥感系统示意图
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2．基本工作原理
物体辐射 和反射 电磁波
收集
传输
信息处理 信息分析
专业图件 统计数字
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航天器
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遥感卫星接收不同地物反射的信息
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3．与传统方法区别
传统 方法
遥感 技术
研究过程相反
点线实测→面上分析
面上分析→点线验证
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教学重难点
重点：
1．遥感的概念；遥感的基本功能； 2．遥感的基本工作原理；遥感的主 要应用领域。
难点：
遥感的概念；遥感的主要应用领域。
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南极卫星影像
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一、遥感的概念和基本工作原理
上述卫星云图就是运用遥感技术 获得的。
什么是遥感？
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遥感
1．概念
遥感：人们利用一定的技术装备，在航空 器或航天器上 ，在不与探测目标接触情况下,记 录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息。 并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变 化的综合探测技术，又称“千里眼”。
相片的合成为人工合成， 与天然实物色彩不同，对 近红外光吸收能力越强、 色彩越深
热红外遥感片
人教版高中地理选修7-地理信息技术应用：什么是遥感_课件1
第一节 什么是遥感
遥感（Remote Sensing），是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离 目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁 波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工 处理、分析与应用的一门科学和技术。
第三节 遥感的主要用途
遥感的应用是非常广泛的，在许多学科和领域都有涉及，尤其是在农业、林 业、地质、矿产、军事、海洋、环境监测等方面有重要作用。
在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作 物生长状况估计产量。
地质、矿产方面，遥感技术为地质研究和勘察提供了先进的手段，可为矿产资 源调查提供重要依据与线索，为高寒、荒漠和热带雨林地区的地质工作提供有 价值的资料，特别是卫星遥感，为大区域甚至全球范围的地质创造了有利的条 件。
涉及学科：计算机技术、传感器技术、摄影测量、空间技术、地学、 生物学、环境科学等。
遥感传感器:收集、探测、处理和记录物体电磁波辐射信息的工具。 它的性能决定了遥感的能力： (1) 电磁波波段的响应能力；（探测灵敏度、波谱分辨率） (2) 图像的空间分辨率及其几何特性； (3) 获取地物电磁波信息量的大小和可靠程度； (4) 成像的方式。 无论哪种遥感传感器，都是由收集器、探测器、处理器、输出器等四部分组成的。
无人机遥感在地震应急救援中的应用2008年，四川汶川发生8.0级地震，同 时伴随着大量山体崩塌、泥石流、滑坡以及堰塞湖等次生地质灾害，主干道路严 重破坏，救援生命线一度中断。地震发生后，我国政府及时派出多型无人机航空 遥感系统进入灾区进行灾情调查、滑坡动态监测、房屋和道路损害情况评估、救 灾效果评价等，为救灾及灾区重建起到了无法替代的作用。这也极大推进了国内 对无人机遥感应急救援应用的研究。
《遥感技术的应用》课件
林业病虫害监测
遥感技术可监测林业病虫 害的发生和扩散，为防治 工作提供决策依据。
城市规划与管理领域
城市扩张监测
通过遥感技术监测城市扩张和土 地利用变化，为城市规划和政策 制定提供数据支持。
城市环境质量监测
利用遥感技术监测城市空气、水 质等环境质量状况，为城市环境 治理提供决策依据。
遥感技术的分类
按平台分类
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按传感器类型分类
可分为光学遥感、雷达遥感和多光谱遥感等 。
按应用领域分类
可分为农业遥感、林业遥感、环境遥感、城 市规划遥感等。
02
遥感技术的应用领域
农业领域
01
02
03
农业资源调查
利用遥感技术获取土地、 水、气候等农业资源的分 布和状况，为农业规划和 生产提供决策依据。
遥感技术发展面临的挑战
1 2 3
数据安全与隐私保护
随着遥感数据的广泛应用，数据安全和隐私保护 问题日益突出，需要加强数据管理和法律法规的 建设。
技术标准与规范
目前遥感技术标准不一，数据格式多样，需要建 立统一的技术标准和规范，促进遥感技术的交流 和应用。
高昂的成本
遥感技术设备和数据处理成本较高，限制了其在 某些领域的应用，需要降低成本以扩大应用范围 。
如何应对遥感技术发展面临的挑战
加强技术研发和创新
建立数据安全和隐私保护机制
通过加大投入和研发力度，推动遥感技术 的不断创新和发展，提高技术水平和应用 效果。
制定严格的数据管理和隐私保护政策，加 强技术防范措施，保障数据安全和隐私权 益。
推进标准化和规范化建设
遥感技术PPT课件
探究活动一
2.这些地1.你理能事在物图在1前中后看的到两哪组些图地中理都事有物怎？样的变化？
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归纳总结
遥感在防灾减灾中的应用
前期提供灾前相关地理信息； 中期提供灾后紧急救援的地图，指挥抢险救灾； 后期提供次生灾害监测、灾后评估和重建的信息。
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归纳总结
遥感的应用
资源普查、农业
防灾减灾
环境污染
3
4
不同地物的反射率
可见光
近红外
中红外
水体
绿色植被
裸旱地
5
6
原理归纳 遥感工作的基本原理
1、不同地物在同一波段反射率不同， 2、同一地物在不同波段反射率也不同， 3、地物的不同状态对同一波段也有不同的反射率。
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遥感图片判读方法
8
技巧点拨
遥感图片判读方法
1.颜色与色调
水文要素（如河流湖泊）为深蓝色或蓝黑色， 人工建筑（如城市、村庄、道路）出现灰白色或浅蓝色， 植被呈现红色或者绿色。
高三一轮复习课
地理信息技术及应用
1
一、地理信息技术 遥感技术(RS) 全球定位系统(GPS) 地理信息系统(GIS)
获取地理信息
获取定位导航信息
采集、存储、管理、 分析和表达
2
遥感技术（RS）
遥感是指借助对电 磁波敏感ห้องสมุดไป่ตู้仪器，在 不与探测目标接触的 情况下，记录目标物 对电磁波的辐射、反 射、散射等信息，揭 示目标物的特征、性 质及其变化的综合探 测技术。
2.形状与大小
山脊、山谷或火山口； 湖泊、城市多为面状； 村庄为不规则的点状； 道路河流多是线状；
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典例剖析
（08广东卷）不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越 大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内 两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应 该选择生长期内哪一天的影像最合适（ A ）
《遥感数据获取》课件
传感器选择与校准
传感器类型
根据目标区域和数据需求，选择合适的传感器类型，如光学传感器、雷达传感 器等。
传感器校准
为了保证数据的准确性和可靠性，需要对传感器进行校准，确保其性能稳定且 准确。
数据采集与传
数据采集方式
根据数据源和传感器的特点，选择合适的数据采集方式，如自动扫描、视频捕获 等。
数据传输技术
《遥感数据获取》PPT课件
目录
• 遥感技术概述 • 遥感数据获取的方法 • 遥感数据获取的流程 • 遥感数据获取的挑战与解决方案 • 遥感数据的应用前景
01
遥感技术概述
遥感技术的定义
遥感技术
指通过非直接接触目标的方式，使用传感器收集、测量并分析来自 目标的光谱信息，进而获取目标的空间、时间和光谱特征的技术。
03
02
水下遥感数据获取具有覆盖范围 广、信息量大、实时性强等优点 ，广泛应用于海洋环境监测、水 下考古等领域。
03
遥感数据获取的流程
数据源选择
数据源类型
根据不同的应用需求，选择合适的遥 感数据源，如卫星遥感、航空遥感、 地面遥感等。
数据源特点
了解各种数据源的特点，如覆盖范围 、分辨率、重访周期等，以便根据实 际需求进行选择。
03
卫星遥感数据获取的方法包括成像方式、传感器类型、卫星轨道高度 等因素。
04
卫星遥感数据获取的限制因素包括云层遮挡、大气干扰、传感器性能 等。
航空遥感数据获取
01 02 03 04
航空遥感数据获取是指通过飞机上的传感器收集地球表面信息的过程 。
航空遥感数据获取具有机动灵活、分辨率高、可控制性强等优点，广 泛应用于城市规划、土地利用调查等领域。
人教版遥感信息的获取和处理 PPT
本节主要内容：
一 开普勒定律 二 卫星轨道参数 三 卫星轨道类型 四 卫星姿态
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第二节 卫星运行轨道
一、 开普勒定律 开普勒第一定律：所有行星轨道均为一椭圆，太阳位
于椭圆的二焦点之一上。 卫星轨道也为一椭圆（圆形轨道只是椭圆轨道的一个特 例）。这时位于椭圆两焦点之一的是地球。轨道离地最近 的点叫近地点，反之为远地点。
3．处理器：对收集的信号进行处理。如显影、 定影、信号放大、变换、校正和编码等。具体的 处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。
4．输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫 描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁 带记录 仪、XY彩色喷笔记录仪等等。
34
第三节 传感器及其工作原理
一 摄影类型传感器
方向与地球自转一致，则升交点西退，降交点东进； 若轨道面倾角大于90°，则反之。
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第二节 卫星运行轨道
（5）近地点角距——升交点向径与轨道近地点 向径之间的夹角。
当＝0°时，升交点即为近地点的星下点； 当＝180°时，升交点即为远地点的星下点。 （6）卫星过近地点时间t 、、t、i决定了卫星轨道面与赤道面的相 对位置。
b为短半径
当e →0时，轨道近似圆形；当e →1时，轨道 呈长椭圆形（探空）。
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第二节 卫星运行轨道
卫星的空间轨道
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第二节 卫星运行轨道
（3）轨道面倾角 轨道面与赤道面两面的夹角为轨道面倾
角i。 当卫星绕地球自西向东方向移动时，轨
道面倾角在0°—90°之间，；反之在 90°—180°之间变动。当倾角为0°时， 卫星绕赤道运行；当倾角为90°时，轨道 面与赤道面垂直，即极轨卫星。
第二节 卫星运行轨道
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、引言遥感技术作为一种非接触式的探测手段，能够从远距离获取地球表面的各种信息。
这些信息对于资源调查、环境监测、城市规划等众多领域都具有极其重要的价值。
要想充分利用遥感技术所获取的信息，就必须了解其获取和处理的方法。
接下来，让我们一起深入探讨遥感信息的获取和处理。
二、遥感信息的获取（一）遥感平台遥感平台是搭载传感器的工具，常见的遥感平台包括卫星、飞机和无人机等。
卫星遥感平台具有覆盖范围广、重复观测周期短等优点，能够获取大面积的地球表面信息。
例如，陆地卫星系列可以提供多光谱、高分辨率的影像，用于土地利用、植被监测等方面。
飞机遥感平台则具有灵活性高、可以根据特定需求进行飞行任务规划的特点。
它适用于小范围、高精度的遥感数据获取，比如在地质勘探、城市规划中发挥重要作用。
无人机遥感平台近年来发展迅速，其操作简便、成本相对较低，能够在复杂地形和近地面获取高分辨率的影像数据。
传感器是遥感系统中用于收集和记录电磁辐射能量的装置。
根据工作原理的不同，传感器可分为光学传感器和微波传感器。
光学传感器利用可见光、近红外和短波红外等波段的电磁波进行成像。
常见的有电荷耦合器件（CCD）传感器和互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器。
它们能够获取色彩丰富、细节清晰的影像，广泛应用于农业、林业和生态环境监测等领域。
微波传感器则通过发射和接收微波信号来获取信息，不受天气和光照条件的限制，具有穿透云雾、雨雪的能力。
合成孔径雷达（SAR）就是一种重要的微波传感器，在灾害监测、海洋监测等方面有着独特的优势。
（三）遥感数据的类型遥感数据主要包括图像数据和非图像数据。
图像数据是最常见的遥感数据类型，如多光谱图像、高光谱图像和全色图像等。
多光谱图像包含多个波段的信息，能够反映地物的不同特征；高光谱图像具有数百个甚至上千个波段，能够提供更丰富的光谱信息，有助于地物的精细分类；全色图像则具有较高的空间分辨率，能够清晰地显示地物的细节。
《遥感数据获取》课件
本课件将介绍遥感数据获取的方法、数据形式、处理流程以及应用案例等内 容，帮助您了解这一领域，并掌握相关技能。
概述
遥感数据获取是利用遥感技术从卫星、航空器等获取大范围地表物体信息的过程。
遥感数据获取的意义
遥感数据获取可以提供全球、无时无刻的地表信息，用于环境监测、资源管 理、灾害预警等领域。
利用激光雷达等技术获取的 地表高程等三维信息。
遥感数据处理流程
1
数据预处理
对获取的遥感数据进行校正、增强等预处理。
2
影像处理
利用无监督或有监督分类等方法对遥感影像进行特定任务的处理。
3
三维数据处理
对激光雷达等获取的三维数据进行处理，如模型重建、特征提取等。
数据获取的注意事项
数据质量控制
确保获取的遥感数据具有较高 的质量和准确性。
农业遥感监测
利用遥感数据对农田的植被状况、 土壤湿度等进行监测，提高农业 生产效率。
林业遥感监测
利用遥感数据对森林资源的病虫 害、火灾等进行监测，及时采取 措施进行防治。
未来展望
随着遥感技术的不断发展和创新，遥感数据获取将在更多领域发挥重要作用，为人类社会的可持续发展做出贡献。
参考文献
1. 张三, 李四. 遥感数据获取与应用. 测绘科学技术学报, 2020, 45(1): 10-20. 2. 王五, 赵六. 遥感与GIS的综合应用. 遥感学报, 2019, 35(3): 100-110.
数据保密性
保护遥感数据的安全性，防止 非法获取和使用。
数据法律法规
遵守相关法律法规，合法获取 和使用遥感数据。
遥感与GIS的结合应用
将遥感数据与地理信息系统相结合，可以实现更精确的地理空间分析和决策 支持。
(完整ppt)第五章 遥感数据的信息提取与应用
➢ §1 信息提取的原理和方法 ➢ §2 航空遥感图像的信息提取 ➢ §3 卫星遥感图像的信息提取 ➢ §4 遥感影像地图 ➢ §5 遥感数据的应用
§1 信息提取的原理和方法
遥感图像中目标地物的特征是地物电磁波的辐射差异 在遥感影像上的反映。 一、信息提取 1、概念：依据遥感图像上的地物特征，识别地物类 型、性质、空间位置、形状、大小等属性的过程（既 按照应用目的，将影像中代表不同地物的像元区别开） 叫信息提取，也叫影像分类或是影像解译。
1、解译标志（判读标志）
–地物本身的性质、形态等特征在像片上的反映，这些影像 特征统称为解译标志。
目视判读的标志
色调/色彩：判读前通过反差调整和彩色增强后，成为 目视判读的重要标志。
形状：是目视判读最直观的标志。
纹理：也叫内部结构，指遥感图像中目标地物内部色调 有规则变化造成的影像结构。
大小：根据地物间的相对大小，区分地物。
2、信息提取的方法有：
❖ （1）目视判读法：是目前常用的方法。
❖ （2）计算机分类法：有监督分类、非监督分类、 模式识别、神经网络分类、分形分类、模糊分类、 人工智能等数据挖掘技术方法。
二、目视解译（目视判读）
–凭借人眼观察或借助简单的仪器（放大镜、立体镜等）， 对遥感影像进行分析判断、量测，区别地物类别，勾绘地物 分布边界，识别属性，从而获取所需要信息。
逻辑推理法：根据地学规律，分析地物之间的内在必然 分布规律，由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。 如由植被类型可推断出土壤的类型，根据建筑密度可判 断人口规模等。或者是根据两种地物之间的区别来判断 具体是哪种地物，例如公路与铁路。
目视解译的特点：
–直观、速度快 –运用人脑进行的定性分析 –常用于对评价影像增强处理效果、评价计算机解
高中地理必修课件遥感技术的应用
数据预处理
GIS可以对遥感数据进行辐射定标、大气校 正、几何校正等预处理操作，提高数据质 量。
B
C
信息提取
结合遥感影像的光谱、纹理、形状等特征， GIS可以实现地物信息的自动或半自动提取 。
可视化表达
GIS能够将遥感数据以图形、图像、三维场 景等形式进行可视化表达，方便用户理解和 分析。
D
集成遥感数据和GIS进行空间分析
结果输出和报告撰写要求
结果输出方式
介绍如何将提取的信息以图表、报告等 形式输出，以便进行后续分析和应用。
VS
报告撰写要求
详细讲解实验报告的撰写要求，包括实验 目的、实验步骤、结果分析、结论与讨论 等部分，以提高学生的实验报告撰写能力 。同时，强调实验报告的规范性和科学性 ，培养学生的专业素养。
拓展知识：未来遥感技术发展
卫星影像产品介绍与获取途径
卫星影像产品种类
包括全色影像、多光谱影像、高 光谱影像等，具有覆盖范围广、
分辨率高、信息丰富等特点。
获取途径
可通过商业卫星公司购买，或利 用国家航天局、科研机构等提供
的免费数据资源。
应用领域
广泛应用于土地利用规划、环境 监测、灾害评估等领域。
航空摄影成果展示与解读技巧
航空摄影成果种类
遥感图像处理与信息提取
遥感图像处理
包括图像预处理（如辐射定标、大气 校正等）和图像增强处理（如空间增 强、光谱增强等），旨在提高图像质 量和突出目标地物信息。
信息提取
通过目视解译或计算机自动分类识别 等方法，从遥感图像中提取出目标地 物的位置、形状、大小、属性等信息 。
遥感图像应用
遥感图像广泛应用于土地利用规划、 环境监测与评估、灾害监测与预警等 领域。
人教版高中地理选修七第一章第二节地理信息技术的发展与应用教学课件 (共23张PPT)
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/ 8/52021/8/52021/8/5Aug-215-Aug- 21
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/ 8/52021/8/52021/8/5Thursday, August 05, 2021
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/ 8/52021/8/52021/8/52021/8/ 58/5/2021
五、数字地球：
1.概念：指数字化的地球，即把整个地球信息进行 数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。
2、原理及应用： 数字地球是将不同空间、时间的自然、人
文的大量信息，按地理坐标，从区域到全球进 行整合，并进行立体的，动态的显示，能为复 杂的生产、研究活动提供实验条件和试验基地。
五、数字地球：
2、特点：
具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点。
组成： a. 空间部分——卫星星座
GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成， 它们均匀分布在六个轨道平面内。全球任何地点在任何时刻， 地平面上空至少有四颗GPS卫星。
b. 地面控制部分——地面监控系统
c. 用户设备部分——GPS信号接收机
1.概念：
是人们在航空器、或航天器上利用一定的 技术设备，对地表事物进行远距离的感知。
2、关键装置：
传感器
航空器
航天器
4.传感器
遥感技术在天气预报中的应用
三、全球定位系统（GPS）：
1.概念及组成：
利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位 的系统。其组成由卫星（24颗）、地面监控系统、 GPS信号接收机等三大部分组成
手 机 和 手 表 上 的 GPS
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、遥感的基本概念遥感，简单来说，就是不直接接触目标物体，通过传感器来获取其信息的技术。
就好像我们用眼睛看远处的东西，但遥感是用特殊的“眼睛”——传感器，从遥远的地方获取各种地物的信息。
这些信息可以包括地物的形状、大小、颜色、温度等等。
遥感技术在很多领域都发挥着重要作用，比如气象预报、资源勘探、环境监测、农业生产等等。
二、遥感信息的获取要获取遥感信息，首先得有合适的传感器。
传感器就像是遥感系统的“眼睛”，能够感知不同波长的电磁波。
常见的传感器类型有光学传感器和微波传感器。
光学传感器利用可见光、红外线等波段来获取信息，能清晰地反映地物的颜色、形状等特征。
而微波传感器则可以穿透云层、烟雾等，在恶劣天气条件下也能工作。
传感器安装在卫星、飞机或者无人机等平台上。
卫星遥感能够覆盖大范围的区域，一次就能获取很大面积的信息，但分辨率相对较低。
飞机遥感的分辨率较高，可以更详细地观测较小的区域，但覆盖范围有限。
无人机遥感则更加灵活，可以在复杂的地形和小范围内进行高精度的观测。
获取遥感信息还需要选择合适的时间和天气条件。
比如，要获取清晰的图像，最好选择天气晴朗、大气透明度高的时候。
三、遥感信息的传输当传感器获取到遥感信息后，需要将这些信息传输回地面接收站。
传输方式主要有两种：直接传输和存储转发。
直接传输就是传感器获取到信息后，立即通过无线电波将数据传输到地面接收站。
这种方式实时性强，但对传输设备的要求较高。
存储转发则是先将数据存储在传感器内部的存储设备中，等卫星经过地面接收站上空时，再将数据传输下来。
这种方式相对灵活，但数据可能会有一定的延迟。
四、遥感信息的预处理接收到的遥感数据并不是直接就能用的，需要进行预处理。
预处理包括辐射校正、几何校正等。
辐射校正主要是消除传感器自身的误差以及大气对电磁波的影响，使得获取的信息能够准确反映地物的辐射特性。
几何校正则是纠正由于传感器的姿态、地球的曲率等因素导致的图像变形，保证图像的地理位置准确。
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、遥感的基本概念遥感，简单来说，就是不直接接触目标物体，而是通过传感器接收来自目标物体反射或发射的电磁波信息，并对这些信息进行处理、分析和解释，以获取有关目标物体的特征、性质和状态等方面的知识。
遥感技术的应用范围非常广泛，包括但不限于地质勘探、农业监测、环境评估、城市规划、气象预报、海洋研究等领域。
二、遥感信息的获取（一）遥感平台遥感平台是搭载传感器的工具，常见的遥感平台有卫星、飞机、无人机等。
不同的遥感平台具有不同的特点和适用范围。
卫星遥感平台能够覆盖大面积的区域，提供全球范围内的遥感数据，但空间分辨率相对较低。
飞机遥感平台可以根据需要灵活调整飞行高度和航线，获取较高空间分辨率的遥感数据，但覆盖范围相对较小。
无人机遥感平台则具有操作灵活、成本低、能够获取高分辨率数据等优点，适用于小范围的精细监测。
（二）传感器传感器是遥感系统中用于接收和记录电磁波信息的装置。
常见的传感器类型包括光学传感器、微波传感器等。
光学传感器利用可见光、近红外和短波红外等波段的电磁波进行探测，能够获取地物的色彩、纹理等信息。
微波传感器则利用微波波段的电磁波进行探测，具有穿透云层、植被等障碍物的能力，适用于在恶劣天气条件下或对隐藏目标进行探测。
（三）电磁波谱电磁波谱是遥感信息获取的基础。
不同的地物在不同波段的电磁波反射和发射特性不同，通过选择合适的波段进行遥感探测，可以有效地识别和区分各种地物。
例如，植被在近红外波段具有较高的反射率，而水体在可见光波段反射率较低。
利用这些特性，可以通过遥感图像识别出植被和水体的分布范围。
（四）数据采集方式遥感数据的采集方式主要有主动式和被动式两种。
主动式遥感是指传感器主动向目标物体发射电磁波，并接收目标物体反射或散射回来的电磁波信号。
例如，合成孔径雷达（SAR）就是一种主动式微波遥感传感器。
被动式遥感则是传感器直接接收目标物体反射或发射的自然电磁波信号。
大多数光学遥感传感器都属于被动式遥感。
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、遥感信息概述遥感，简单来说，就是不直接接触目标物体，通过传感器获取其相关信息的技术。
这些信息可以包括物体的形状、大小、位置、温度、湿度等各种特征。
遥感技术就像我们的“千里眼”，让我们能够看到遥远地方的情况，为我们提供了大量宝贵的数据和信息。
遥感信息具有多种特点。
首先，它的覆盖范围非常广，可以一次性获取大面积的区域信息。
其次，它能够提供多波段、多分辨率的数据，这意味着我们可以从不同的角度和精度去了解目标。
再者，遥感信息获取速度快，能够实现实时或准实时的监测。
二、遥感信息的获取（一）传感器的类型遥感信息的获取离不开各种传感器。
常见的传感器有光学传感器、微波传感器和热红外传感器等。
光学传感器就像我们的眼睛，通过接收可见光和近红外波段的电磁波来获取信息。
它能够提供高分辨率的图像，清晰地展示地面物体的细节。
微波传感器则可以穿透云层、烟雾等障碍物，在恶劣天气条件下也能正常工作。
热红外传感器则能够感知物体的温度差异，对于监测地表温度变化、火灾等非常有用。
（二）遥感平台传感器需要搭载在特定的平台上才能进行工作。
常见的遥感平台有卫星、飞机和无人机等。
卫星遥感平台具有覆盖范围广、重复观测周期短等优点，能够为全球范围内的监测提供数据支持。
飞机遥感平台则可以在特定区域进行更精细的观测，但成本相对较高。
无人机遥感平台近年来发展迅速，它具有灵活性高、操作方便等特点，适用于小范围、高精度的遥感任务。
（三）获取流程遥感信息的获取有一套完整的流程。
首先要确定观测目标和任务需求，然后选择合适的传感器和遥感平台。
在观测过程中，要确保传感器的工作状态正常，获取的数据准确无误。
获取到原始数据后，还需要进行初步的处理和质量检查，以保证数据的可用性。
三、遥感信息的处理（一）数据预处理获取到的遥感原始数据往往不能直接使用，需要进行预处理。
这包括辐射校正、几何校正和大气校正等。
辐射校正用于消除传感器本身和外界因素对辐射强度的影响，使得不同时间、不同地点获取的数据具有可比性。
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第二节 卫星运行轨道
（4）升交点赤径——升交点的地球向径与春分
点向径之间的夹角
星下点——卫星与地心的连线与地面的交点 星下点轨迹——同一轨道星下点的连线 升交点——卫星由南向北运行时，卫星轨道与赤道面
的交点； 降交点——卫星由北向南运行时，卫星轨道与赤道面
的交点； 若轨道面倾角小于90°，由于地球自转，且卫星运转
18
第二节 卫星运行轨道
卫星运行周期T
T= C (R H)
如高度905km的卫星，其运行周期为 103.267min
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第二节 卫星运行轨道
同一天相邻轨道间在赤道处的距离L
L=2 Ra T
24 60
Ra为地球长轴半径 如陆地卫星1号 L=2873.956km，再减去卫 星每天修正0.9863，则L=2865.918km 每天卫星绕地圈数n
常用航空摄影机
RC—10（WILD）
象幅：23×23cm, 焦距：88、152、304mm 分辨率：70线对/mm 最大畸变差：10、3、4m
RMK A15/23
象幅：23×23cm, 焦距：152mm 最大畸变差: 5 m 暗盒容量：120m
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第三节 传感器及其工作原理
航天摄影机
21
第二节 卫星运行轨道
陆地卫星运行轨道
22
第二节 卫星运行轨道
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第二节 卫星运行轨道
第一天典型的陆地卫星地面轨迹
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第二节 卫星运行轨道
18天的轨迹分布
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第二节 卫星运行轨道
三 卫星轨道类型
B，圆形、地球同步轨道 C，倾斜轨道
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第二节 卫星运行轨道
四 卫星姿态
27
车载升降台
8
第二节 卫星运行轨道
本节主要内容：
一 开普勒定律 二 卫星轨道参数 三 卫星轨道类型 四 卫星姿态
9
第二节 卫星运行轨道
一、 开普勒定律 开普勒第一定律：所有行星轨道均为一椭圆，太阳位
于椭圆的二焦点之一上。 卫星轨道也为一椭圆（圆形轨道只是椭圆轨道的一个特 例）。这时位于椭圆两焦点之一的是地球。轨道离地最近 的点叫近地点，反之为远地点。
像全挡去。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机焦平面 上与飞行方向成垂直的狭缝中的影像，也连续变化。 如果摄影机内的胶片也不断地进行卷绕，且其速度与 地面在缝隙中的影像移动速度相同，就能得到连续的 条带状的航带摄影负片。
41
第三节 传感器及其工作原理
42
第三节 传感器及其工作原理
全景摄影机
在物镜焦面上平行于飞行方向设置一狭缝，并 随物镜作垂直航线方向扫描，得到一幅扫描成 的影像图，因此又称扫描像机，又由于物镜摆 动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影 像都摄入底片。
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第二节 卫星运行轨道
X，Y，Z三轴定向
Z轴——垂直于XY平面的，绕Z轴旋转的姿态 角——航偏。卫星绕地球运行时，Z轴必须自 转，其自转方向与卫星运转方向相同，自转周 期等于卫星绕地球运转周期。如卫星在Z轴方 向不能精确定向，观察台有可能全部对准太空 方向。
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第二节 卫星运行轨道
卫星轨道与太阳角关系
b为短半径
当e →0时，轨道近似圆形；当e →1时，轨道 呈长椭圆形（探空）。
13
第二节 卫星运行轨道
卫星的空间轨道
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第二节 卫星运行轨道
（3）轨道面倾角 轨道面与赤道面两面的夹角为轨道面倾
角i。 当卫星绕地球自西向东方向移动时，轨
道面倾角在0°—90°之间，；反之在 90°—180°之间变动。当倾角为0°时， 卫星绕赤道运行；当倾角为90°时，轨道 面与赤道面垂直，即极轨卫星。
第二节 卫星运行轨道
X，Y，Z三轴定向
X轴——沿轨道前进的切线方向，绕X轴旋转— —滚动，控制滚动使Y轴尽量与地心铅垂线一 致，使图象中心点C和象底点N重合，不致引起 图象变形
Y轴——垂直轨道面的方向，绕Y轴旋转的姿态 角——俯仰，卫星绕地球一周时可以认为Y轴 无转动，以保持扫描宽度稳定。在陆地卫星太 阳同步轨道中，Y轴一年向东旋转360°，以保 持太阳高度角一致
实验室、礼炮号轨道站、和平号空间站等） 航天飞机
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第一节 遥感平台
特点：
用扫描的方式获取地面影像（除了美航天飞机 可摄影方式获得）；
宏观 综合 动态 快速 不受自然、人为因素约束等。
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第一节 遥感平台
三 地面遥感平台 300m以下，近距离测量地物的波谱信息。
包括车、船、塔等，高度均在0～50 m的范 围内。
同样卫星绕地球的运行周期的平方与其轨道的平均 半径的立方成正比。
Ti2 (R Hin2/km3
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第二节 卫星运行轨道
二 卫星轨道参数
（1）轨道的长半径a 卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离
（2）轨道的形状
决定于轨道的偏心率（扁率）e和a
e＝(a-b)/a
开普勒第二定律：行星的向径（行星至太阳的连线）
在相等的时间内扫过相等的面积。 卫星的向径（卫星至地心的连线）也遵循这一规律。也就 是说，卫星在离地近的地方经过时速度要快些，在离地远 的地方运行的速度要慢些。
10
第二节 卫星运行轨道
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第二节 卫星运行轨道
开普勒第三定律：行星公转的周期的平方与它 的轨道平均半径的立方成正比。
用途
定点地球观测
定期地球观测
各种调查 不定期地球观测空间实验
各种调查(气象等) 侦察大范围调查 各种调查航空摄影测量 空中侦察各种调查 各种调查摄影测量 各种调查摄影测量 各种调查摄影测量
各种调查 遗址调查 近距离摄影测量 地面实况调查
其它
气象卫星 Landsat、SPOT、
MOS等
飞机直升机 牵引滑翔机
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第三节 传感器及其工作原理
本节主要内容： 一 摄影类型传感器 二 扫描类型传感器 三 微波成像类型传感器
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第三节 传感器及其工作原理
辐
射
信
收集器
息
探测器
处理器
输出器
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第三节 传感器及其工作原理
1. 收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件 如透镜组、反射镜组、天线等。
2．探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。 具体的元器件如感光胶片、光电管、 光敏和热敏 探测元件、共振腔谐振器等。
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第一节 遥感平台
总结
航空遥感
• 优点：空间分辨率高，可表现细部特征； • 缺点：时间分辨率低。
航天遥感：
• 优点：覆盖面积较大，现势性好； • 缺点：发射成本高，但一旦运行，总价低。
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遥感平台
静止卫星
圆轨道卫星(地球观测卫星)
小卫星 航天飞机 天线探空仪 高度喷气机 中低高度飞机
飞艇 直升机 无线遥控飞机 牵引飞机 系留气球
索道 吊车 地面测量车
高度
36,000km
500km－1,000km
400km左右 240km－350km 100m－100km 10,000－12,000m
500－8,000m 500－3,000m 100－2,000m
500m以下 50－500m 800以下 10－40m 5－50m 0－30m
RMKA30／23空间画幅式摄影机 焦距为305.128mm，像幅为23×23cm，标称
卫星高度为250km，影像比例尺为1：820000， 每幅影像相应地面的范围为189×189km。
物 镜 最 大 畸 变 差 为 6m 。 分 辨 力 为 39 线 对 ／ mm。每4—6s或8—12s曝一次光。
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第三节 传感器及其工作原理
多镜头型多光谱摄影机
多镜头型多光谱摄影机，是由多个物镜构成的 摄影机。
有时直接将多个单镜头摄影机组合在一起构成 多光谱摄影机。
这种摄影机要实现多光谱摄影，还必须选配相 应的滤光片与不同光谱感光特性的胶片组合， 使各镜头在底片上成像的光谱，限制在规定的 各自的波区内。
对地摄影机的焦距为30.5cm，分辨力为80线对／mm， 像幅为23×46cm，航高为225km处时，影像比例尺为 1：738000，像幅在地面上的尺寸为170km×340km 。 设置恒星摄影机的目的是为了测定对地摄影机摄影时 的姿态角，测定的精度可达土5”。航天飞机姿态的控 制精度也在0.5°以内。
3．处理器：对收集的信号进行处理。如显影、 定影、信号放大、变换、校正和编码等。具体的 处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。
4．输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫 描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁 带记录 仪、XY彩色喷笔记录仪等等。
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第三节 传感器及其工作原理
一 摄影类型传感器
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第三节 传感器及其工作原理
利用这种型式的多光谱摄影机摄影时，还必须做 到以下几点： (1)快门的同步性要好； (2)各物镜的光轴必须严格平行； (3)由于不同波长的光，聚焦后的实际焦面位置不 同，须校正像机使各承像面在成像最清晰的位置 上。 (4)由于不同波区的光照度不同，再加上胶片的光 谱感光度不同，因此各波段的最佳光谱曝光时间 须经试验后确定。
遥感信息的获取和处理
本章主要内容
第一节 遥感平台 第二节 卫星运行轨道 第三节 传感器及其工作原理 第四节 主要卫星系统
1
第一节 遥感平台
一、 航空遥感平台
大气层中运行的遥感平台。低于 30km (对流层、平流层) 。包括低、中、
高空飞机，以及飞艇、气球等 。
低空，2000m以下 中空，2000m～6000m 高空，6000m以上，12000m～30000m