定量遥感基础理论79页PPT

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遥感原理的基本概念 PPT课件

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1.2 遥感数据
1.2.2 遥感数据格式
采样:连续图像的离散化,采样间隔对图像质量的影 响 量化:以有限的整数值表示图像的灰度和灰阶数
二值图像:量化值只有0、1两个量; 灰度图像:一般量化为256个灰阶,即0~255,单字节记录; 编码彩色图像:图像编码为256种彩色,即0~255,每一编 码代表一种颜色; 真彩色图像:分别对应红、绿、蓝三个波段,每一波段有 256个灰阶,最多允许的色彩数224=1.67×107种
图像数据量:行数(M)×列数(N)×灰阶数(G) ×波段数(D)
1.2 遥感数据
1.2.2 遥感数据格式
BSQ(Band SeQuential):按照波段顺序依次 记录各波段的图像
BIP(Band Interleaved by Pixel):每个像元 按波段次序交叉排序
BIL(Band Interleaved Line):逐行按波段次 序排列
1.2 遥感数据 1.2.3 遥感数据特点
遥感技术的发展、遥感采集手段的多 样性,观测条件的可控性,确保了所 获得的遥感数据的多源性,即多平台、 多波段、多视场、多时相、多角度、 多极化等
1.2.3 遥感数据特点
空间分辨率
1.2.3 遥感数据特点
空间分辨率
1.2.3 遥感数据特点
空间分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几辐何射特分征辨率
1.2.3 遥感数据特点
几辐何射特分征辨率
1.2.3 遥感数据特点
几绝何对特与征相对定标
1.2.34 遥感数成据像特原点理
几何特征
1 扫描成像类传感器 2 雷达成像传感器
红外扫描仪
光机扫描方式
2 SAR影像的几何特点
近距离压缩 透视收缩和叠掩 雷达影像阴影

定量遥感基础理论

定量遥感基础理论
瑞利散射: g=0; 沙尘暴散布射: g>0.8
不对称因子g与散射粒子的尺度有关,粒子越大,不对 称因子g就越大
瑞利散射: g=0; 沙尘暴散布射: g>0.8
前向散射:
k
s 4
(1
g)
后向散射:
k
s 4
(1
g)
相函数的近似计算公式
Henyey与Greenstein相函数近似公式:H-G相函数近 似公式
E() E0 () exp e ()L
此即为比尔(Beer)定律,辐射传输和遥感应用的一个基本定 律,也称布格-朗伯定律(Bouguer-Lambert)。
§5.4.7 有关辐射传输的重要物理量
光学厚度
指数中的积分为称介质的光学厚度:
()
z2 z1
e
(,
z)dz
均匀介质的光学厚度可简化为:
概念分析与数理统计结合的方法
即根据经验提出定量概念,然后对量化的概念 进行统计分析——经验模型、统计模型
几乎可以解决所有的地理问题,但须以大量的 实验之上,将定性问题量化,
物理学概念、机理不清,模型适应性差 研究程度也最低。
量纲分析与数理统计结合的方程
即把主要地理因子之间的关系通过量纲分析的 方法求得无量纲因子团,再对因子团进行统计 分析。
§5.4.7 比尔(Beer)定律
辐射在介质中传播时,因与介质相互作用(散射、吸
收)削弱。设强度为E()的光辐射通过厚度为 dz 的 介质后,其强度变化为 E() dE() 则:
dE() E()e (, z)dz
两边积分得:
E() E0 () exp
z2 z1
e
(,
z)dz
若为均匀介质,其厚度为L,则有:

《遥感技术基础》课件

《遥感技术基础》课件

20世纪60年代
卫星遥感技术的出现,使得遥感技术 从单一的军事用途扩展到民用领域。
21世纪
随着高光谱、超光谱、雷达等新型传 感器的出现和应用,遥感技术进入了 一个新的发展阶段。
遥感技术的应用领域
资源调查
遥感技术用于土地、森林、水域等资源 的调查和监测,为政府决策提供科学依
据。
城市规划
遥感技术用于城市空间布局、交通规 划、城市更新等方面,提高城市规划
信息提取
从处理后的图像中提取有用的信息 ,如目标检测、分类等。
03
02
图像增强
通过对比度拉伸、滤波等手段增强 图像的视觉效果。
可视化表达
将提取的信息以图表、地图等形式 进行可视化表达。
04
遥感数据的解译与信息提取
解译方法
01
遥感图像解译的方法包括监督分类、非监督分类、面向对象分
类等。
信息提取
02
从遥感图像中提取有用的信息,如土地利用类型、植被覆盖度
详细描述
无人机遥感技术在应急救援、土地调查、农 业植保等领域具有广泛的应用前景,能够提
高遥感监测的时效性和精细化程度。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
等。
应用领域
03
遥感技术在环境监测、城市规划、资源调查等领域有广泛应用

04
遥感技术的应用实例
土地利用变化监测
总结词
通过遥感技术,可以快速、准确地监测土地利用的变化情况,为土地规划和资源管理提供数据支持。
பைடு நூலகம்详细描述
遥感技术能够获取大范围、多时相的土地覆盖信息,通过对比不同时期的遥感影像,可以发现土地利 用的变化趋势和规律。这些数据对于土地规划、城市发展、环境保护等方面具有重要意义。

(定量遥感课件)电磁波与电磁辐射的基础知识

(定量遥感课件)电磁波与电磁辐射的基础知识
• 与辐射环境无关,它仅与该地物的反射辐射特性 有关,并且具有的 (Sr)-1 因次。
• 它是θ0,φ0, θ,φ,λ 五个自变量的函数,在2π 空间中无论是入射还是反射均有无穷多个方向。
• 这样定义的BRDF,虽然从理论上能较好地表征 地物的非朗伯体特性,但在实际测量上困难较大, 精确测量dE (θ0,φ0,λ)很困难。
单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度:
E辐照度= Φ / A M辐射出射度= Φ / A
辐射源
被辐照物
辐照度





辐射体
辐射通量密度的单位是瓦/米²(W/m²)
法向
辐射强度 (radiant intensity) I
辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的,指 在某一方向上单位立体角内的辐射通量:
I= Φ / Ω
E ,T2c 5 2 h(E k c h T 1 ) 1c 1 5(e c 2 T 1 ) 1
E λ, T ——分谱辐射通量密度,单位W (m2m1, ); λ ——波长,单位μm;h——普朗克常数=6.625610-34J·s; c ——光速3108 m/s;k——玻耳兹曼常数=1.3810-23 J / K; T——绝对温度K。
基本辐射量:
辐射量 符号
定义
11/11 单位
辐射能量 Q 辐射通量 Φ
(2) Q/ t( λ)
焦耳(J) 瓦(W)
辐照度 E 辐射出射度 M 辐射强度 I
(2) Φ / A ( λ) (2) Φ / A ( λ) (2) Φ / Ω ( λ)
瓦/米²(W/m²) 瓦/米²(W/m²) 瓦/球面度(W/Sr)
介于漫反射和镜面反射之间,各向都有反射, 但各向反射强度不均一。

遥感的物理基础简PPT课件

遥感的物理基础简PPT课件
❖ 地球自身热辐射近似300K的黑体辐射,能量集中在 6.0um以上的波段。(热红外)
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地球辐射的特性
地球辐射的分段特性
❖ 在0.3~2.5um波段(主要在可见光和近红外波段), 地表以反射太阳辐射为主,地球自身的辐射可以忽 略 。即在该波段范围内,对地观测遥感主要以太阳 的短波辐射对地表进行探测和成像。
❖ 由于大气层的反射、散射和吸收作用,使得太阳辐 射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段 的透射率也各不相同。
❖ 电磁波通过大气层时较少被反射,吸收和散射的, 透射率较高的波段称为大气窗口。(对地遥感要用 的部分)
第24页/共83页
大气窗口主要光谱波段
大气窗口
波段
透射率/% 应用举例
紫外可见光 近红外
❖ 地球辐射:地球表面和大气电磁辐射的总称。 ❖ 地球辐射是被动遥感中传递地物信息的载体。 ❖ 装载在航天航空平台上的遥感器,接受来自地球辐
射携带的地物信息,经过处理形成遥感影像。
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被动遥感的辐射源
❖ 太阳辐射近似6000K的黑体辐射,能量集中在0.3~ 2.5um波段之间。(可见光和近红外)
瑞利散射:d <<λ 米氏散射:d ≈λ 非选择性散射:d >>λ
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❖ 瑞利散射:由于气体分子的尺度远小于光波的波长时 发生的散射,属小颗粒散射。
❖ 小颗粒散射的特征: (1)散射光强度与波长4次方成反比,由此可以解释 天空为什么呈蓝色。 (2)如果入射光的为自然光,散射光的相函数为(1 +cos2Q)。 (3)当Q取0或180°时,散射光的偏振度为0。 (4)当Q取90°时,散射光的偏振度为1(线偏振), 其它角度为部分偏振光。

第五章 定量遥感

第五章 定量遥感
造)
遥感:高新技术驱动的对地观测的一场
革命
观测时空 尺度 计算机科学
生态学 化学 物理学 定律、定理 尺 度 效 应
定量地学描述 遥感科学 定量遥感
分形、分维... 反演、优化...
数学
国民经济持续发展,社会需求, 环境保护,全球变化,减灾防灾
基础科学、应用基础科学
尺度效应:
不同分辨率遥感图像之间关系: 观点1:简单平均,没什么好研究的 观点2:不是简单平均。取决于地表状况,目标(地 学)参数 的 性质——我们的观点。
第五章 定量遥感
主要内容
5.1 定量遥感的基础 5.2 定量遥感的研究内容 5.3 辐射校正 5.4 大气校正 5.5 定量遥感的建模 5.6 定量遥感反演
5.1 定量遥感的基础
5.1.1 定量遥感的分类
5.2 定量遥感研究的主要内容
辐射定标 大气校正
定量遥感模型与反演
混合像元问题 尺度问题 多角度遥感
2)尺度问题与遥感科学
二十多年前,美国地学界爆发了一场“路 线斗争”。当时的 美国地理学会会长著文批
评一批较年青的地理学家以计算机和遥感 为技术手段,打着科学的旗号,篡改地理 学作为一种描述性艺术的实质。以加洲大学
圣巴巴拉分校( UCSB )为首的一批地理学家, 如Simonett,Estes,Strahler,Dozier等数十人联 名著文反驳,一时非常热闹。
5.2.1 定量遥感中的尺度问题
1) 地学中的尺度问题
全球变化的研究面向一系列重大全球性环境问题,提出了大 量的关系到地球可居住性的重要科学问题,因而所涉及的范 围极其广泛,具有高度综合和交叉学科研究的特点。叶笃正 先生曾指出,“全球环境是一个不可分割的整体,

定量遥感基础

定量遥感基础

大气校正理论方法
和MODTRAN比较,MODTRAN解决的是正问题,给出反射率, MODTRAN能计算出大气层顶辐射;6S解决的是反问题, 给出大气层顶辐射,计算地表的反射率。MODTRAN可以 计算的波段范围是0.20um到无穷,而6S只能计算太阳反 射光谱波段(0.25-4.0um)的大气传输参数,两者进 行大气纠正的操作也不相同,MODTRAN得到大气传输参 数,需要带入传输公式,得到校正后的反射率;6S输入 表观反射率,直接能得到校正后的地面反射率。
几何光学模型
几何光学模型主要考虑地表的宏观几何结构,把地表假设 为具有已知几何形状和光学性质,按一定方式排列的几何 体,通过分析几何体对光线的截获和遮阴及地表面的反射 来确定植冠的方向反射(赵英时等,2003)。 代表性的有Li-Strahler GOMS 模型
–遥感器实验室定标 –遥感器星上内定标 –遥感器场地外定标
遥感器实验室定标
是指对比分析与研究空中遥感器接收到的电磁波能量信 号与地物光谱仪接收到的电磁波能量信号的定量关系, 以及电磁波能量信号与地物的物理特性的关系,以便对 获取的空中遥感器信号进行纠正。 遥感器实验室定标主要包括光谱定标与辐射定标两大部 分。 -光谱定标是测量遥感器随入射辐射波长变化的响应。 -辐射定标用以确定遥感器入瞳处的准确辐射数值。
–直方图调整(Histogram Matching) 假设清楚目标和模糊目标反射率直方图是一样的,在 图像中找到清楚的目标,用清楚目标的反射率直方 图来调整模糊目标的反射率直方图。常用的图像处 理软PCI,EARDAS等使用了此方法。 优点:简单、实用。 缺点:1)对于由具有不同反射特征的目标物组成的 混合像元,以上假设是不成立的;2)气溶胶空间 分布变化大时,此方法校正结果不正确。

《遥感原理》课件

《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。

遥感 完整版课件PPT

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

第八章 定量遥感基础

第八章 定量遥感基础

遥感器星上内定标
卫星发射后,探测探测器元件老化或者工作 温度变化都会影响到遥感器的响应,因此需 要遥感器星上内定标。 星上内定标主要是绝对辐射定标,在可见光 和反射红外区采用电光源(灯定标)和太阳 光(太阳定标)作为高温的标准辐射源,在 热 红 外 区 采 用 卫 星 上 的 标 准 黑 体(黑体定 作为高温的标准辐射源,以宇宙空间作为低 温标准辐射源。
–遥感器实验室定标 –遥感器星上内定标 –遥感器场地外定标
遥感器实验室定标
是指对比分析与研究空中遥感器接收到的电磁波能量信 号与地物光谱仪接收到的电磁波能量信号的定量关系, 以及电磁波能量信号与地物的物理特性的关系,以便对 获取的空中遥感器信号进行纠正。 遥感器实验室定标主要包括光谱定标与辐射定标两大部 分。 - 光谱定标是测量遥感器随入射辐射波长变化的响应。 -辐射定标用以确定遥感器入瞳处的准确辐射数值。
ETM+ 图像的大气校正
大气校正前 大气校正后
引自Liang, Jan. 14, 2004,Beijing University
AVIRIS 图像的大气校正
大气校正前 大气校正后
引自Liang, Jan. 14, 2004,Beijing University
定量遥感模型
是从抽取遥感专题信息的应用需要出发, 对遥感信息形成过程进行模拟、统计、抽 象或简化,最后用文字、数学公式或者其 他的符号系统表达出来。 定量遥感模型概括起来分为三类:
大气校正实验方法
–直方图调整(Histogram Matching) 假设清楚目标和模糊目标反射率直方图是一样的,在 图像中找到清楚的目标,用清楚目标的反射率直方 图来调整模糊目标的反射率直方图。常用的图像处 理软PCI,EARDAS等使用了此方法。 优点:简单、实用。 缺点: 1)对于由具有不同反射特征的目标物组成的 混合像元,以上假设是不成立的;2)气溶胶空间 分布变化大时,此方法校正结果不正确。
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