遥感技术基础PPT
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《遥感技术基础》第2章 电磁波与地物电磁波特性
基尔霍夫定律:
MM0
M为实际物体辐射出射度 M0为黑体辐射出射度
ε为比辐射率或发射率
2020/10/24
例题一：
已知由太阳常数推算出太阳表面的辐射出射度 M=6.284107W/m2；求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射 最强波长λmax。
解：根据玻尔兹曼定律： MT4
根据维恩位移定律： bmaxT
• 原理：植物中生化成份的分子结构中的化学键在一定辐 射水平的照射下发生振动，引起某些波长的光谱发射和吸 收，从而形成不同的光谱反射率。
2020/10/24
光谱获取
Reflectance(%)
探
50
头
40
30
20
10
0 350
850
1350
1850
Wavelength(nm)
2350
2020/10/24
2020/10/24
地物反射
➢ 3种形式：镜面反射、漫反射、方向反射
2020/10/24
➢ 光谱特征或波谱特征
• 定义：物质在电磁波相互作用下，由于电子跃迁，原子，
分子振动与转动等复杂作用，会在某些特定的波长位置形 成反映物质成份和结构信息的光谱吸收和反射特征。
• 作用：遥感方法探测各种物质性质和形状的重要依据； 植物光谱诊断的基础。
难点
同物异谱、异物同谱
2020/10/24
End!
2020/10/24
Reflectance(%)
50 观测时间 7-8 7-19 7-28 8-6 8-11 8-20 8-29 9-8
LAI 0.969 2.516 6.133 7.043 6.616 6.682 6.653 6.104
《遥感技术及应用》课件
遥感图像的解译与分析
目视解译
信息提取与分析
通过专业人员的目视观察和经验，对 遥感图像中的地物类型、分布和变化 进行识别和解译。
从遥感图像中提取有用的地理信息， 如土地利用、植被覆盖、水体分布等 ，并进行相应的分析和应用。
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中的地物信息 。
遥感数据处理
对获取的遥感数据进行预处理、增强、分类和识别等操作，提取有用的信息，为 后续的应用提供支持。
03
遥感图像处理
遥感图像的预处理
辐射定标
将传感器接收的辐射亮度转化为 地表的反射率或温度等物理量， 为后续图像处理提供准确的基础
数据。
几何校正
消除图像中的几何畸变，将图像的 像素位置与实际地理坐标相对应， 确保图像的地理信息准确。
详细描述
通过卫星遥感技术，可以快速获取森 林资源的空间分布和属性信息，为森 林管理和保护提供数据支持。同时， 遥感技术还可以监测森林火灾、病虫 害等突发事件。
城市规划与建设监测
总结词
遥感技术可以用于城市规划与建设监测 ，包括城市扩张、基础设施建设、环境 质量评估等。
VS
详细描述
通过卫星遥感技术，可以获取城市空间布 局和建筑物信息，为城市规划和建设提供 数据支持。同时，遥感技术还可以监测城 市环境质量，如空气污染、水体污染等。
灾害监测与评估
遥感技术可以对地震、洪水、 火灾等灾害进行监测和评估， 为灾害救援和重建提供支持。
02
遥感技术原理
电磁波与电磁波谱
电磁波
是由电磁振荡产生的能量传播形式， 包括无线电波、微波、红外线、可见 光、紫外线、X射线和伽马射线等。
电磁波谱
遥感技术基础-第04讲(遥感平台及相关知识)
低空平台：2km以下（对流层下层），中大比例尺图像。 中空平台：2－6km（对流层中层），中小比例尺图像。 高空平台：12km，军用高空侦察机，无人机：20－30Km。 遥感对飞机的要求：平稳、均匀、直线、续航、高度、机 舱容积、简易机场起飞、导航（GPS）
美军EP-3侦察机强行降落我陵水机场
四、航天平台
轨道偏心率 e
e a 2 b2 a
b a
当e 趋近与0时，则为 近圆形轨道。 采用近圆形轨道，卫 星运行速度均匀，便 于曝光时间地控制和 获取全球范围内比例 尺趋于一致地图像。 a和e共同确定了轨道 的形状。
轨道面倾角 i
卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角。
近地点
i
远地点
按轨道面倾角进行分类
航天平台：是航天遥感时放置（运载）传感器 的工具（H>150km）。 优点：在很高的位置上对地球表面进行观察， 可以更宏观、综合地把握观测对象。 航天平台主要有：遥感卫星（最常用）、空间 轨道站（主要用于空间实验，航天飞机主要作 为航天运输工具）等。
俄罗斯和平号空间站
空间站轨道站的优缺点
优越：与遥感卫星相比，有较大负载容量，可 带多种仪器，在飞行中可进行多种试验，资料 回收方便；组件式结构，可维修性好；在太空 运行数年甚至更长时间。
太阳同步轨道
卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随地球绕 太阳公转而变化的轨道。
升交点赤经Ω每天的变化率为
9.96486 1 R cosi 2 1 e a
7 2
i < 90ºΔΩ为负 i > 90ºΔΩ为正 i = 90ºΔΩ为零
升交点西退 升交点东进
因而，在轨道设计时，应使轨道面每天的进动量与 ΔΩ一致（太阳同步轨道）。
美军EP-3侦察机强行降落我陵水机场
四、航天平台
轨道偏心率 e
e a 2 b2 a
b a
当e 趋近与0时，则为 近圆形轨道。 采用近圆形轨道，卫 星运行速度均匀，便 于曝光时间地控制和 获取全球范围内比例 尺趋于一致地图像。 a和e共同确定了轨道 的形状。
轨道面倾角 i
卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角。
近地点
i
远地点
按轨道面倾角进行分类
航天平台：是航天遥感时放置（运载）传感器 的工具（H>150km）。 优点：在很高的位置上对地球表面进行观察， 可以更宏观、综合地把握观测对象。 航天平台主要有：遥感卫星（最常用）、空间 轨道站（主要用于空间实验，航天飞机主要作 为航天运输工具）等。
俄罗斯和平号空间站
空间站轨道站的优缺点
优越：与遥感卫星相比，有较大负载容量，可 带多种仪器，在飞行中可进行多种试验，资料 回收方便；组件式结构，可维修性好；在太空 运行数年甚至更长时间。
太阳同步轨道
卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随地球绕 太阳公转而变化的轨道。
升交点赤经Ω每天的变化率为
9.96486 1 R cosi 2 1 e a
7 2
i < 90ºΔΩ为负 i > 90ºΔΩ为正 i = 90ºΔΩ为零
升交点西退 升交点东进
因而，在轨道设计时，应使轨道面每天的进动量与 ΔΩ一致（太阳同步轨道）。
遥感技术基础-第03讲(电磁波与地物的作用)
典型地物的反射特性--雪
反射率%
80 60 40 20
雪在可见光波段基本上 是非选择性低吸收体， 即高反射体(80%)，呈耀 眼白色，但在近红外波 段吸收强得多，变成选 择性吸收体。
波长（微米） 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
典型地物的反射特性--水
反射率%
漫发射也是一种极端 情况。
3、方向反射
特点： ◇ 大部分地面物体的反射既不 是镜面反射，也不是漫反射， 而是方向反射。 ◇ 从不同方向看到地物表面的 亮度是不一样的，反射能量 也不一样。 ◇ 各个方向都有反射，但在某 些方向上反射强烈。 ◇ 电磁波照射到非常粗糙的表 面上，会发生方向发射。
方向反射
镜面反射
镜面反射发生的条件？
电磁波照射到光滑 的表面（如光滑的 路面、平静的水面 等）上，会发生镜 面发射。
镜面发射是一种极 端情况。
镜面反射对遥感成像的影响？
反射光具有严格的 方向性，若传感器 的接收系统对准反 射光时，接收的电 磁波能量最强，否 则可能接收不到地 物的反射光而无法 成像，从而导致影 像色调的差异。
本次课小结
主要内容：
1、物体与电磁波间的三种作用形式 2、物体反射电磁波的三种形式 3、地物的波谱反射特性
重点内容：
1、镜面反射、漫反射、方向反射 2、反射率、波谱反射率、波谱反射特性 3、地物波谱特性与遥感影像上对应目标色调 之间的关系。
作业题
名词解释：镜面反射、漫反射、方向反射、反射率、 波谱反射率、波谱反射特性 问答题： 1、当太阳光入射到地面时，为什么会发生三种不同 形式的反射？ 2、结合健康的绿色植被的反射特性曲线，说明在进 行森林普查时为什么要选择近红外波段进行遥感？监测森 林病虫害的原理是什么？ 3、试绘出一些常见的地物（雪地、阔叶树、针叶树、 水体）在可见光和近红外波段的反射波谱特性曲线，并说 明它们的差异对遥感图像色调的影响。
遥感 经典PPT
（1）为制定国民经济发展计划提供资源 与环境动态基础数据。
(2)为国家重大的资源、环境突发性事 件提供及时准确的监测评估数据，保 证国家对这些重大问题作出正确、快 速的反应。
（ 3 ）生物量估测。包括农作物产量、
产草量、水面初级生产力预估和评价。
（4）为国家的重要经济领域提供信息服务。
（5）科学研究
5． 遥感与航测的区别
前者确定实体的物质成分，后者确定几何 形态。如：一个山包，遥感可确定构成 山包的物质是土或是岩石以及何种类型 等，航测则确定其高程、面积及其形态 等几何量。
5、遥感信息处理流程
卫星定位 与定轨
遥感信 息传输
用户
遥感成像机理 与模型
分发
பைடு நூலகம்
目标提取、识别与 变化监测 (自动化、智能化)
奋 进 号 航 天 飞 机 外 观 图 I
由SRTM－C波段获取DEM再与TM图像叠加的结果
二、遥感的概念与在国民经济中的作用
• 1． 遥感的基本原理
• 遥感，可通俗的理解为遥远地感知，也既不与物体直 接接触，便能得知物体的属性情况。遥感的理论基础 是电磁辐射理论。人类通过大量的实践，发现地球上 的每一个物体，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性是不同的。 遥感技 术的基本原理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的过程。
1． 遥感传感器
• 传感器是指不与物体直接接触，便能得知物体 的属性情况的仪器设备或器官。如：眼、耳、 鼻等传感器官，照相机、摄影机等传感器。遥 感传感器能把电磁辐射按照一定的规律转换为 原始图像。原始图像被地面站接收后，经过一 系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用， 他们才能用这些处理过的影像开展自己的工作。 针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出 很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红 外线和微波范围内的电磁辐射。
湘教版高中地理必修三第三章第二节《遥感技术及其应用》课件(共58张PPT)
1 ．遥感技术在资源普查中的应用领域
❖ 勘探矿产资源，调
查生物资源、水资源等 是遥感技术在资源普查 中的重要应用领域。
应用领域
具体内容
备注
矿产 蕴藏矿产的地方有许多 人们只需要分析 是地质断裂或环形构造 遥感图像就可以
资源 带，较容易借助遥感技 划定蕴藏矿产的
术“发现”矿产
大致区域
生物 通过遥感图像解译 或图像处理技术，
❖ 本示意图形象地表达了遥感的工作过 程。从图中可以看出，在遥感平台上的传 感器，使用光学仪器或电子仪器，接收地 面物体反射或发射的电磁波信号，并以图 像胶片或数据磁带的形式记录下来，传送 到地面接收站，经过技术处理后，进行解 译与分析，最终服务于资源勘探、动态监 测和有关部门的规划决策等。
[背景知识]
近地遥感
距地面高度在几 十米以内的遥感
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
[方法技巧 ] 遥感探测与传感器运载工 具飞行高度的关系
❖ 传感器运载工具的飞行高度对遥感探测 的范围、速度、周期、分辨率等影响很 大。一般说来，运载工具飞得越高，探 测的范围越大，获得资料的速度越快， 周期越短，对地物的分辨率越低；反之 亦然。需要注意的是，遥感对地物的分 辨率除与飞行高度有关外，还与传感器 的性能有关。
❖例 4 1987 年 8 月，我国返回卫
星上搭载水稻种子，返回后经地
面种植，培育出的水稻穗多粒大。
亩产达 600 kg ，最高达 750
kg ，蛋白质含量增加 8 ％一 20
% ，生长期平均缩短 10 天。水
稻的这种变异的来源是( ) D
A ．基因重组 B ．基因突变
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
❖ 勘探矿产资源，调
查生物资源、水资源等 是遥感技术在资源普查 中的重要应用领域。
应用领域
具体内容
备注
矿产 蕴藏矿产的地方有许多 人们只需要分析 是地质断裂或环形构造 遥感图像就可以
资源 带，较容易借助遥感技 划定蕴藏矿产的
术“发现”矿产
大致区域
生物 通过遥感图像解译 或图像处理技术，
❖ 本示意图形象地表达了遥感的工作过 程。从图中可以看出，在遥感平台上的传 感器，使用光学仪器或电子仪器，接收地 面物体反射或发射的电磁波信号，并以图 像胶片或数据磁带的形式记录下来，传送 到地面接收站，经过技术处理后，进行解 译与分析，最终服务于资源勘探、动态监 测和有关部门的规划决策等。
[背景知识]
近地遥感
距地面高度在几 十米以内的遥感
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
[方法技巧 ] 遥感探测与传感器运载工 具飞行高度的关系
❖ 传感器运载工具的飞行高度对遥感探测 的范围、速度、周期、分辨率等影响很 大。一般说来，运载工具飞得越高，探 测的范围越大，获得资料的速度越快， 周期越短，对地物的分辨率越低；反之 亦然。需要注意的是，遥感对地物的分 辨率除与飞行高度有关外，还与传感器 的性能有关。
❖例 4 1987 年 8 月，我国返回卫
星上搭载水稻种子，返回后经地
面种植，培育出的水稻穗多粒大。
亩产达 600 kg ，最高达 750
kg ，蛋白质含量增加 8 ％一 20
% ，生长期平均缩短 10 天。水
稻的这种变异的来源是( ) D
A ．基因重组 B ．基因突变
A．①② B．②③ C．③④ D．①③
遥感技术基础-第06讲(遥感图像及分辨率)
七、遥感图像分辨率的确定原则
应该指出：遥感图像的分辨率是根据 实际需要、现实可能等多种因素设计确定 的，并非图像的分辨率越高，对所有应用 越有利。在实际应用中，可根据应用目的 和当前的实际条件，选取最适当分辨率的 遥感图像。
本次课小结
主要内容：
1、遥感图像及类型
2、遥感图像的四个分辨率 （空间、光谱、辐射、时相分辨率） 重点内容 1、黑白图像、彩色图像、全色图像、多光谱图像、 热红外图像、微波图像、画幅式图像、面中心投影图 像、面阵图像、线中心投影图像、线阵图像、点中心 投影图像、立体图像等概念； 2、遥感图像的空间、光谱、辐射、时相分辨率的 概念及影响因素。
波段2
波段3 波段4 全色
4
16.5km 4 4 0.61 16.5km
四、遥感图像的光谱分辨率
光谱分辨率：反映了传感器的光谱探测能力。 它包括传感器探测的波谱宽度、波段数、各波段 的波长范围和间隔。
若传感器所探测的波段数愈多，每个波段的 波长范围愈小，波段间的间隔愈小，则它的光谱 分辨率愈高。传感器的光谱分辨率越高，它获取 的图像就越能反映出地物的光谱特性，不同地物 间的差别在图像上就能更好地体现出来。
空间分辨率的例子
表1： IKONOS-2图像 （美国，1999，第一颗新一代高分辨率卫星图像，可与航片媲美） 图像类型 波段1 多 光 谱 波段2 波段3 波段4 波长范围 （μ m） 0.45～0.52 0.51～0.60 0.63～0.70 0.75～0.86 近红外 兰 绿 红 分辨率 （m） 4 4 13km 4 4 3天 地面带 宽 重访周期 (垂直观测)
线中心投影图象（线阵列图像）
线中心投影图像：线中心投影，同一幅图像有多条扫描线 构成，同一条扫描线内几何关系稳定。
遥感技术导论彩色基本原理课件
（一）吸收
物体受到光的照射后，能够吸收全部或部 分波长范围光的能量，并将吸收的光能转 化为热能，其余波长的光被反射或透射出 去，作用于人眼后产生颜色的感觉。它们 所表现的颜色，就是被吸收光的补色。
（二）反射
镜面反射 发生于平而光滑的表面，当光以某种角度照射在 这种平面上，则以相同角度 (与样品表面法线的 夹角) 反射出一部分光，而且与入射光的波长无 关。镜面反射光的多少决定了物体的光泽度。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 ……
中性色
彩色
饱和色
3 .色调
在孟塞尔色立体的水平剖面上，由中央轴所在的中心指向其圆 周的各个方向，代表了各种表示原色的色调，称为是孟塞尔色
调（H），将孟塞尔色调圆周分成10个等距的部分，表示10种
基本色。 5种主色调：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P） 5种中间色调：黄红（YR）、黄绿（YG）、蓝绿（BG）、紫蓝 （PB）、红紫（RP）
漫反射 一般发生在不平且粗糙的表面上，入射光以很
多不同的角度被反射出来。漫反射也可由光滑表 面下面的散射引起。大部分半透明体及不透明体 的平滑表面，同时具有镜面反射和来自表面下散 射引起的漫反射。
（三）透射
透射是指入射光照射在物体上后穿过物体的现象。
（1）没有吸收和散射，全部透过，无色透明体； （2）没有吸收，部分光被散射，部分被透过，白色半透明体； （3）全部被反（散）射，没有吸收透过，白色不透明体； （4）全部吸收，无反（散）射，无透过，黑色不透明体； （5）透过、吸收和散射作用都存在，有色的半透明体； （6）部分吸收，部分透过，没有散射，透明有色体； （7）部分吸收，部分反（散）射，无透过，有色不透明体。
色
相 什么是补色？
物体受到光的照射后，能够吸收全部或部 分波长范围光的能量，并将吸收的光能转 化为热能，其余波长的光被反射或透射出 去，作用于人眼后产生颜色的感觉。它们 所表现的颜色，就是被吸收光的补色。
（二）反射
镜面反射 发生于平而光滑的表面，当光以某种角度照射在 这种平面上，则以相同角度 (与样品表面法线的 夹角) 反射出一部分光，而且与入射光的波长无 关。镜面反射光的多少决定了物体的光泽度。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 ……
中性色
彩色
饱和色
3 .色调
在孟塞尔色立体的水平剖面上，由中央轴所在的中心指向其圆 周的各个方向，代表了各种表示原色的色调，称为是孟塞尔色
调（H），将孟塞尔色调圆周分成10个等距的部分，表示10种
基本色。 5种主色调：红（R）、黄（Y）、绿（G）、蓝（B）、紫（P） 5种中间色调：黄红（YR）、黄绿（YG）、蓝绿（BG）、紫蓝 （PB）、红紫（RP）
漫反射 一般发生在不平且粗糙的表面上，入射光以很
多不同的角度被反射出来。漫反射也可由光滑表 面下面的散射引起。大部分半透明体及不透明体 的平滑表面，同时具有镜面反射和来自表面下散 射引起的漫反射。
（三）透射
透射是指入射光照射在物体上后穿过物体的现象。
（1）没有吸收和散射，全部透过，无色透明体； （2）没有吸收，部分光被散射，部分被透过，白色半透明体； （3）全部被反（散）射，没有吸收透过，白色不透明体； （4）全部吸收，无反（散）射，无透过，黑色不透明体； （5）透过、吸收和散射作用都存在，有色的半透明体； （6）部分吸收，部分透过，没有散射，透明有色体； （7）部分吸收，部分反（散）射，无透过，有色不透明体。
色
相 什么是补色？
遥感技术基础-第05讲(传感器及成像特点)
本次课作业
名词解释： 传感器、画幅式传感器、推扫式传感器、 側扫式传感器、多光谱传感器、同轨立体观 测、异轨立体观测。 问答题： 1、画幅式传感器的特点及成像过程。 2、推扫式传感器的特点成像过程。 3、側扫式传感器的特点成像过程。 4、多光谱传感器的特点成像过程。
六、几种星上传感器介绍
SPOT系列遥感器
SPOT-5的HRG与SPOT-1～3上的HRV、SPOT-4上的HRVIR工 作原理相同。传感器的镜头可垂直于前进方向左右摆动，摆 动范围最大为±27°，因此，通过地面控制可调节两台仪器 的视角，获取异轨立体图像，如图所示。倾斜观测可使卫星 的重访周期缩短到1～3天。由于每颗星上有两台这种传感器， 传感器的视角在垂直于前进方向上可以调整，因此也可以在 同一轨道上获得具有旁向重叠的立体图像。SPOT卫星在垂直 观测（正视）情况下，相邻轨道上获取的图像地面重叠度仅 有3公里，对于测绘应用还远远不够。
遥感技术基础
Fundamentals of Remote Sensing
解放军信息工程大学测绘学院 遥感信息工程系
第五讲 传感器及成像特点
主要内容：
一、传感器的组成感器及成像特点
四、扫描型传感器及成像特点 五、多光谱传感器及成像特点 六、几种星上传感器介绍
一、传感器的组成
地面目标2
地面目标1
点中心投影图象的几何原理
五、多光谱传感器及成像特点
多光谱传感器的分类： 1、单镜头分光原理的多光谱传感器 2、多镜头原理的多光谱传感器
单镜头分光原理的多光谱传感器
分光棱镜
单镜头分光多光谱摄影机的例子
兰焦平面 滤光片 兰、绿分离 绿 焦 平 面 滤光片 滤光片 兰、绿 红、近红外分离 滤光片
遥感技术基础课件第五章遥感图像目视判读
选取研究区域，利用多光谱遥感图像，通过目视判读， 识别不同类型的生态系统、自然资源和环境要素，评价 其生态环境质量，分析存在的环境问题，为环境保护和 可持续发展提供支持。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
选取研究区域，获取不同时期的遥感 图像，通过目视判读，对比土地利用 类型、分布和变化情况，分析变化原 因和趋势，为土地资源管理和规划提 供依据。
城市扩张遥感监测案例
总结词
监测城市扩张过程，评估城市发展状况。
详细描述
利用长时间序列的遥感图像，通过目视判读 ，监测城市边界的变化，分析城市扩张的规 模、速度和方向，评估城市发展状况，为城
详细描述
目视判读能够快速识别出不同地物的特征，如颜色、纹理、形状等，从而将它们分类。这种分类方法在土地利用 规划和城市规划中具有重要意义，有助于了解土地资源的分布和利用状况。
城市规划与城市扩张监测
总结词
通过比较不同时期的遥感图像，可以监 测城市扩张的过程，为城市规划和城市 管理提供依据。
VS
详细描述
详细描述
遥感图像中的阴影和立体感是由太阳光照射角度和地物高度所决定的。通过观察阴影和 立体感特征，可以推断出地物的三维结构，进而分析其地形地貌、建筑物高度等信息。 同时，阴影和立体感还可以增强遥感图像的层次感和立体感，提高目视判读的准确性。
03 遥感图像目视判读应用
土地利用与土地覆盖分类
总结词
通过目视判读，将遥感图像中不同类型的地物进行分类，如森林、草地、水体、城市等，以了解土地利用现状和 土地覆盖情况。
详细描述
遥感图像中的地物形状和大小是其独特的标志。通过观察和 分析地物的形状和大小特征，可以准确地识别出不同的地物 类型。例如，湖泊通常呈现圆形或椭圆形的形状，而山脉则 具有特定的走向和起伏特征。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
选取研究区域，获取不同时期的遥感 图像，通过目视判读，对比土地利用 类型、分布和变化情况，分析变化原 因和趋势，为土地资源管理和规划提 供依据。
城市扩张遥感监测案例
总结词
监测城市扩张过程，评估城市发展状况。
详细描述
利用长时间序列的遥感图像，通过目视判读 ，监测城市边界的变化，分析城市扩张的规 模、速度和方向，评估城市发展状况，为城
详细描述
目视判读能够快速识别出不同地物的特征，如颜色、纹理、形状等，从而将它们分类。这种分类方法在土地利用 规划和城市规划中具有重要意义，有助于了解土地资源的分布和利用状况。
城市规划与城市扩张监测
总结词
通过比较不同时期的遥感图像，可以监 测城市扩张的过程，为城市规划和城市 管理提供依据。
VS
详细描述
详细描述
遥感图像中的阴影和立体感是由太阳光照射角度和地物高度所决定的。通过观察阴影和 立体感特征，可以推断出地物的三维结构，进而分析其地形地貌、建筑物高度等信息。 同时，阴影和立体感还可以增强遥感图像的层次感和立体感，提高目视判读的准确性。
03 遥感图像目视判读应用
土地利用与土地覆盖分类
总结词
通过目视判读，将遥感图像中不同类型的地物进行分类，如森林、草地、水体、城市等，以了解土地利用现状和 土地覆盖情况。
详细描述
遥感图像中的地物形状和大小是其独特的标志。通过观察和 分析地物的形状和大小特征，可以准确地识别出不同的地物 类型。例如，湖泊通常呈现圆形或椭圆形的形状，而山脉则 具有特定的走向和起伏特征。
高光谱遥感理论基础.pptx
30
地物反射率：主要在可见光、近红外波段反射太阳的辐射， 反射率等于物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比
E
E
反射波谱特性曲线：是某物体的反射率（或反射辐射能）随 波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的 曲线即称为该物体的反射波谱特性曲线。
31
1.岩矿
高光谱遥感最早是人们研究岩石和矿物的光谱特性时提 出来的，因此，地质是高光谱遥感应用中最广泛的领域 之一。
33
2）分子振动产生光谱特征 晶体结构不同，受到外来能量的时候，发生振动 而产生的光谱特性并不一致。
3）除此之外，还受到温度和矿物粒度的影响，温度升高，向短 波方向移动。
34
岩石
野外的岩石光谱是矿物光谱的混合而成，可 见光和红外只有几厘米的穿透率，因此，分析岩石 表面情况很重要： （1）风化，水化物的影响 （2）岩石表面结构：颗粒减小，反射率增大 （3）岩石表面颜色：铁，碳的影响 （4）大气环境
26
• 野外光谱测量的光源主要来自三个方面：太阳直射，太阳散射和周围物体的散射光源。
27
光谱地面测量
以美国ASD公司生产的野外光谱分析仪 FieldSpec Pro为例，它是一种测量可见光到近 红外波段地物波谱的有效工具。它能快速扫描地 物，光纤探头能在毫秒内得到地物单一光谱。 可以测量：相对反射率，辐射照度与辐射亮度。
镜面反射(…) 清 ➢反地澈射水物近体在似可不漫达同反10波0射m段，的的深但反度各。射个率方是向不反同射的的。能量大小不同。 主 ➢地反要表集射物吸中率体收在是太的长阳可波反辐以，射射即测满后6定足μ具m的有反以。约射上3定0的0热律K红的，外温入区度射段，角。从而等形于成反自射身角的热。辐只射有，在其反峰值射波波长射为出9.6的6 μ方m向， ➢才时荧反能很光射探暗，率测，物也体到就被与电是单地磁这一物波个波的，原长表辐水因射面面造照颜是成射色近的而、似。发粗射的出糙镜另度面外和反一湿射种度波，长等在辐有遥射关感的。图现象像。上比水如面硫有化物时，很亮，有 ➢地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。
地物反射率：主要在可见光、近红外波段反射太阳的辐射， 反射率等于物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比
E
E
反射波谱特性曲线：是某物体的反射率（或反射辐射能）随 波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的 曲线即称为该物体的反射波谱特性曲线。
31
1.岩矿
高光谱遥感最早是人们研究岩石和矿物的光谱特性时提 出来的，因此，地质是高光谱遥感应用中最广泛的领域 之一。
33
2）分子振动产生光谱特征 晶体结构不同，受到外来能量的时候，发生振动 而产生的光谱特性并不一致。
3）除此之外，还受到温度和矿物粒度的影响，温度升高，向短 波方向移动。
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岩石
野外的岩石光谱是矿物光谱的混合而成，可 见光和红外只有几厘米的穿透率，因此，分析岩石 表面情况很重要： （1）风化，水化物的影响 （2）岩石表面结构：颗粒减小，反射率增大 （3）岩石表面颜色：铁，碳的影响 （4）大气环境
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• 野外光谱测量的光源主要来自三个方面：太阳直射，太阳散射和周围物体的散射光源。
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光谱地面测量
以美国ASD公司生产的野外光谱分析仪 FieldSpec Pro为例，它是一种测量可见光到近 红外波段地物波谱的有效工具。它能快速扫描地 物，光纤探头能在毫秒内得到地物单一光谱。 可以测量：相对反射率，辐射照度与辐射亮度。
镜面反射(…) 清 ➢反地澈射水物近体在似可不漫达同反10波0射m段，的的深但反度各。射个率方是向不反同射的的。能量大小不同。 主 ➢地反要表集射物吸中率体收在是太的长阳可波反辐以，射射即测满后6定足μ具m的有反以。约射上3定0的0热律K红的，外温入区度射段，角。从而等形于成反自射身角的热。辐只射有，在其反峰值射波波长射为出9.6的6 μ方m向， ➢才时荧反能很光射探暗，率测，物也体到就被与电是单地磁这一物波个波的，原长表辐水因射面面造照颜是成射色近的而、似。发粗射的出糙镜另度面外和反一湿射种度波，长等在辐有遥射关感的。图现象像。上比水如面硫有化物时，很亮，有 ➢地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。
《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
《遥感原理》课件
微波遥感
微波遥感是一种利用微波辐射探测地物信息的遥感技术， 具有全天候、全天时的特点。随着技术的不断进步，微波 遥感的应用范围越来越广泛。
微波遥感能够穿透云层和天气条件，获取地物的微波辐射 信息，对于气象预报、海洋监测、森林资源调查等领域具 有重要意义。未来，微波遥感技术将进一步提高其分辨率 和探测能力，更好地服务于各行业领域。
数据处理系统
对接收到的数据进行校正、增强和分析，提取有用的信息。
数据存储与传输系统
负责将处理后的数据存储和传输到用户终端或数据中心。
04
CHAPTER
遥感图像处理
遥感图像预处理
去噪声
01
通过滤波、平滑等技术去除遥感图像中的噪声和干扰，提高图
像质量。
几何校正
02
对遥感图像进行几何变换，纠正图像的扭曲、变形等问题，使
X射线和伽马射线等。
电磁波的特性
波动性、衍射、干涉、偏振等。
辐射传输基础
辐射
物体以电磁波或粒子的形式向外传递能量的过程 。
辐射传输方程
描述辐射能量在介质中传播的基本方程，涉及到 发射、吸收、散射和反射等过程。
辐射源
自然辐射源（如太阳、星体）和人为辐射源（如 雷达、红外传感器）。
大气对遥感的影响
01
02
03
大气成分
氮气、氧气、二氧化碳、 水蒸气等，对电磁波的吸 收、散射和折射效应。
大气窗口
某些特定频率的电磁波能 够较好地穿透大气层的区 域，如可见光、近红外和 微波等。
大气校正
通过对遥感数据的处理和 分析，消除大气对遥感的 影响，提高遥感数据的精 度。
地面对遥感的影响
地表覆盖类型
森林、草地、水体、城市 等，具有不同的反射特性 和光谱特征。
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一、遥感的概念
（4）按成像波段分类
可见光遥感（Visible Spectral RS）：是指利用可见光波段的大气 窗口进行探测的遥感技术。（记录和探测地物可见光波段 电磁波信息的遥感）。
紫外遥感（Ultraviolet RS） 红外遥感（Infrared RS） 微波遥感（Microwave RS） 多光谱遥感（Multispectral RS）：是指利用多通道遥感器（如多
（3）按平台高度分类 地面遥感（Ground RS）：是指平台距地面150米以下的 遥感。 航空遥感（Air RS）：又称机载遥感，是指在飞机（飞 艇或热气球）飞行高度上对地球 表面的遥感。 航天遥感（Space RS）：又称星载遥感，是指从人造卫 星轨道高度上对地球表面的遥感 （也包括卫星、航天飞机、宇宙 飞船、航天空间站等）。
一、遥感的概念
1、定义
遥感，从字面上理解，其意思为“遥远的感知”，通 常认为是在不接触物体的情况下，对物体进行探测，来感 知它的属性情况，包括它的几何属性和物理属性。也有这 样一种理解，“遥”是空间概念，“感”是信息系统，遥 感技术是指一种非接触的测量和识别技术。所以，人眼看 到远处的物体，就是一种生物遥感，伽利略用自制的望远 镜观测星空，普通照相机照相，都属于遥感的范畴。但自 从1962年密执安大学讨论会后，“遥感”主要就指利用 航空航天技术宏观的研究地球、综合评价地球环境、进行 资源调查与开发及管理的一种特定技术。
一、遥感的概念
2、遥感分类
（1）按遥感对象分类 （2）按应用空间尺度分类 （3）按遥感平台分类 （4）按成像波段分类 （5）按传感器接收信号的来源和方式分类 （6）按应用专业分类
一、遥感的概念
（1）按遥感对象分类 宇宙遥感：遥感的对象是宇宙中的天体和其它物质的遥感。 地球遥感：是对地球和地球上的事物的遥感。
一、遥感的概念
（2）按应用空间尺度分类 全球遥感：全面系统地研究全球性资源与环境问题的遥感 的统称。 区域遥感：以区域资源开发和环境保护为目的的遥感信息 工程，它通常按行政区划（国家、省区等）和 自然区划（如流域）或经济区进行。 城市遥感：以城市环境、生态做为主要调查研究对象的遥 感工程。
一、遥感的概念
光谱相机，多光谱扫描仪等），将较宽波段的电磁波分成 几个较窄的波段，通过不同波段的同步摄影或扫描，分别 取得几张同一地面景物同一时间的不同波段影像，从而获 得地面信息的遥感技术。
一、遥感的概念
（5）按传感器接收信号的来源和方式分类
主动遥感（Active RS）：也称有源遥感，是指从遥感平 台上的人工辐射源向目标发射一定形式的电磁 波，再由遥感器感技术的4个必不可少的要素是对象、传感器、信 息传播媒介和平台。
◇对象：被感测的事物。 ◇遥感器：能感测事物并能将感测的结果传递给使用者的
仪器。如摄影机，雷达等。也称传感器， ◇信息传播媒介：在对象和传感器之间起信息传播作用的
媒介。如电磁波，声波、重力场、磁力场、电力场、 地震波等。电磁波来源：遥感器本身、太阳、地物。 ◇平台：装载传感器并使之能有效地工作的装置。如飞机、 人造地球卫星、航天飞机等够运动的平台也可叫做运 载工具。
以地球表层环境(包括大气圈、陆海表面和陆海表面下的浅 层)为对象的遥感，叫做环境遥感，它属于地球遥感。在环 境遥感中，以地球表层资源为对象的遥感，叫做资源遥感。
资源遥感：以地球资源作为调查研究的对象的遥感方法和实践，调查自 然资源状况和监测再生资源的动态变化，是遥感技术应用的主要领域之 一。利用遥感信息勘测地球资源，成本低，速度快,有利于克服自然界 恶劣环境的限制，减少勘测投资的盲目性。 环境遥感：利用各种遥感技术，对自然与社会环境的动态变化进行监测 或作出评价与预报的统称。由于人口的增长与资源的开发、利用，自然 与社会环境随时都在发生变化,利用遥感多时相、周期短的特点，可以 迅速为环境监测。评价和预报提供可靠依据。
遥感技术具有先进性、综合性和实用性。
◆ 先进性表现在它涉及当代多项先进技术和尖端领域。
◆ 综合性表现在它是多项先进技术的有机综合，也是这些先 进技术与地球科学的有机综合。
◆ 实用性表现在它几乎可应用于一切对地球表层环境（包括 资源）进行调查的学科和部门。
遥感技术基础
第一章 遥感概述
一、遥感的概念 二、遥感技术系统 三、遥感的过程及特点 四、遥感技术的发展简史与发展趋势 五、RS、GPS、GIS的结合
遥感技术基础
遥感技术基础
第一章 遥感概述
遥感技术基础
遥感技术是20世纪60年代以来，在现代物理学（包括光学 技术、红外技术、微波技术、雷达技术、激光技术和全息技术 等）、空间科学、电子计算机技术、数学方法和地球科学理论 的基础上建立和发展起来的一门新兴的、综合性的边缘学科， 是一门先进的、实用的探测技术。
一、遥感的概念
遥感（Remote Sensing），早期称观察（Vision） 或远程观察（Television），从二战到20世纪60年代，观 察改为探测（Teledetection）。
遥感是美国地学工作者在20世纪60年代创造的技术
用语，1972年随着第一颗地球观测卫星LandSat发射成 功而迅速得到普及。
一、遥感的概念
目前，对遥感较为简明的定义是： 从不同高度的平台上，使用遥感器收集物体的电磁波信
息，再将这些信息传输到地面并进行加工处理，从而达到 对物体进行识别和监测的全过程。
Remote sensing is the science (and to some extent, art) of acquiring information about the Earth's surface without actually being in contact with it. This is done by sensing and recording reflected or emitted energy and processing, analyzing, and applying that information.