遥感导论56页
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遥感概论PPT课件
----天为什么是蓝的？日出日落时天空是橙红色？
☆ 米氏散射：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；
主要由大气中的烟尘、小水滴和气溶胶引起。散射强度与波长的
二次方成反比， I ∝ λ-2 。米氏散射在光线前进方向比向后方的
散射更强。
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☆ 非选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生 的散射；散射强度与波长无关 。
☆ 物体的发射率等于该物体的吸收率： αλ=ελ 一般情况下,物体的发射率: 0＜ ελ ＜1
☆ 物体的发射率是温度和波长的函数。物体的发射率与身 的性质、物理状况（如粗糙度、颜色等）有关；物体的表面温 度受自身的比热、热惯量、热导率、热扩散率等影响较大。
☆ 黑体的ελ = ε=1；灰体的ελ =ε=常数<1;选择性辐射体的
1.5 ~ 1.8 μｍ 和 2.0 ~ 3.5 μｍ
3.5 ~ 5.5 μｍ
8 ~ 14 μｍ
0.8 ~ 2.5 cｍ
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7、地球电磁辐射的基本特征
根据课本34页图2.20。自行总结
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8、地球表面的热辐射特征 ☆ 温度为300K的黑体，其电磁辐射的波长范围是：2.5~50μｍ。
洋面及陆表温度
6
1.58 ~ 1.64
作物水分及地表温度
7
0.43 ~ 0.48
海洋水色
8
0.48 ~ 0.53
海洋水色
9
☆ 地球表面的发射辐射能量集中于近红外波段和热红外波段； 在热红外波段，地球的发射辐射能量远远大于太阳的电磁辐射能 量，通常称地球的发射辐射为热辐射。
☆ 地球表面的热辐射（能量）与自身的发射率、波长、温度有 关： M（λ，T）= ε（ λ，T）× M0（ λ，T）
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地球曲率
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To be continued… 32
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
地形起伏
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To be continued… 33
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
大气折射（光）：整个大气层不是一个均匀的介质，因
此电磁波在大气层中传播时的折射率也随高度的变化而 变化，使电磁波传播的路径不是一条直线而变成了曲线， 从而引起像点的位移，
§1 辐射校正
而在实际测量时，辐射强度值还受到其他因素的影响 而发生改变。这部分就是需要矫正的部分，这也就 是所谓的辐射畸变。引起辐射畸变的原因有两个方 面：
1.传感器本身所具有的误差（……） 2.大气对辐射的影响。
编辑课件
To be continued… 16
§1 辐射校正
大气对辐射的影响:
进入大气的太阳辐射会发生反射、 折射、吸收、散射和透射等现象。 其中，对传感器影响较大的是散射 和吸收。吸收主要是减弱了地物反射 光线进入传感器的强度，而散射光 进入传感器后，使其获取的遥感信 息中带有一定的非目标地物的成像信息，降低了图像对比度， 影响了图像的质量。
遥感图像的几何变形产生的原因
传感器所搭载的运载平台在运行过程中，由于姿态、 地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传 感器自身性能所引起的几何位置偏差。
位移变化
(dα)
侧翻变化
速度变化
高度变化
编俯辑仰课(dω件变) 化
To be con偏ti(n航dκu变) e化d… 31
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
编辑课件
11
编辑课件
12
编辑课件
13
编辑课件
To be continued… 32
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
地形起伏
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To be continued… 33
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
大气折射（光）：整个大气层不是一个均匀的介质，因
此电磁波在大气层中传播时的折射率也随高度的变化而 变化，使电磁波传播的路径不是一条直线而变成了曲线， 从而引起像点的位移，
§1 辐射校正
而在实际测量时，辐射强度值还受到其他因素的影响 而发生改变。这部分就是需要矫正的部分，这也就 是所谓的辐射畸变。引起辐射畸变的原因有两个方 面：
1.传感器本身所具有的误差（……） 2.大气对辐射的影响。
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To be continued… 16
§1 辐射校正
大气对辐射的影响:
进入大气的太阳辐射会发生反射、 折射、吸收、散射和透射等现象。 其中，对传感器影响较大的是散射 和吸收。吸收主要是减弱了地物反射 光线进入传感器的强度，而散射光 进入传感器后，使其获取的遥感信 息中带有一定的非目标地物的成像信息，降低了图像对比度， 影响了图像的质量。
遥感图像的几何变形产生的原因
传感器所搭载的运载平台在运行过程中，由于姿态、 地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传 感器自身性能所引起的几何位置偏差。
位移变化
(dα)
侧翻变化
速度变化
高度变化
编俯辑仰课(dω件变) 化
To be con偏ti(n航dκu变) e化d… 31
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
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遥感导论第二章张明华PPT课件
对可见光、红外直至微波的影响较小，基本 上是透明的。它是人造地球卫星绕地球运行的 主要空间层。
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大气外层
该位于离地面1000km高度以上直至几万公 里，该层空气极为稀薄。并不断向星际空间 散逸。该层对卫星运行基本上没有影响。
第16页/共60页
2 大气成分
由气体、水蒸气和悬浮的微粒混合组成。 气体：N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、 CH4、O3。 悬浮微粒：尘埃、冰晶、盐晶、水滴等，统称 为
第27页/共60页
三、大气窗口
大气层的反射、吸收和散射作用，削弱了太 阳辐射的能量。把太阳辐射通过大气层时，反 射、吸收和散射比较低，即透射率高的波段范 围，称为大气窗口。 主要的大气窗口：
第28页/共60页
0.3-1.3μm：
包括部分紫外（0.3-0.38μm）、可见光（0.40.76μm）和部分近红外波段（0.76-1.3μm）， 属于地物的反射光谱。对电磁波的透射率达 90%以上。可以采用摄影方式、扫描方式成像， 胶卷感光的波谱区间在0.32-1.32μm范围，超 出这个波谱范围则不能采用摄影方式成像。
2.2 大气层对电磁辐射的影响
一、 太阳辐射 二、 大气层对电磁辐射的影响 三、 大气窗口
第9页/共60页
一、太阳辐射
太阳辐射是地球及大气电磁辐射的能源，也是 被动式遥感系统中主要的辐射源。
太阳表面温度约有6000 K。与5800K的理想 黑体所产生的光谱曲线很相似。
太阳辐射能主要集中在0.3--3.0μm。
第47页/共60页
不同温度下的黑体光谱曲线：
第48页/共60页
不同温度下，有不同的发射光谱； 辐射能量随波长连续变化，曲线只有一个最大 值； 温度愈高，辐射通量密度也愈大； 不同温度的曲线是不相交的； 随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移 向短波方向。
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大气外层
该位于离地面1000km高度以上直至几万公 里，该层空气极为稀薄。并不断向星际空间 散逸。该层对卫星运行基本上没有影响。
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2 大气成分
由气体、水蒸气和悬浮的微粒混合组成。 气体：N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、 CH4、O3。 悬浮微粒：尘埃、冰晶、盐晶、水滴等，统称 为
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三、大气窗口
大气层的反射、吸收和散射作用，削弱了太 阳辐射的能量。把太阳辐射通过大气层时，反 射、吸收和散射比较低，即透射率高的波段范 围，称为大气窗口。 主要的大气窗口：
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0.3-1.3μm：
包括部分紫外（0.3-0.38μm）、可见光（0.40.76μm）和部分近红外波段（0.76-1.3μm）， 属于地物的反射光谱。对电磁波的透射率达 90%以上。可以采用摄影方式、扫描方式成像， 胶卷感光的波谱区间在0.32-1.32μm范围，超 出这个波谱范围则不能采用摄影方式成像。
2.2 大气层对电磁辐射的影响
一、 太阳辐射 二、 大气层对电磁辐射的影响 三、 大气窗口
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一、太阳辐射
太阳辐射是地球及大气电磁辐射的能源，也是 被动式遥感系统中主要的辐射源。
太阳表面温度约有6000 K。与5800K的理想 黑体所产生的光谱曲线很相似。
太阳辐射能主要集中在0.3--3.0μm。
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不同温度下的黑体光谱曲线：
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不同温度下，有不同的发射光谱； 辐射能量随波长连续变化，曲线只有一个最大 值； 温度愈高，辐射通量密度也愈大； 不同温度的曲线是不相交的； 随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移 向短波方向。
遥感导论—梅安新讲义
遥感导论—梅安新讲义目录第一章遥感—碧空慧眼 (4)§1 遥感绪论 (5)§2 遥感概念和遥感数据 (5)遥感(RemoteSensing)概念 (5)遥感数据（遥感数据获取示图） (6)§3 遥感的特性 (6)遥感的特点 (7)§4 遥感平台 (8)§5 遥感数据的类型 (9)§6 遥感数据的应用领域 (9)§7 遥感的发展简况 (10)第二章遥感原理 (11)§1 遥感的电磁波原理 (12)§2 太阳辐射 (12)§4 太阳辐射与地物的作用 (15)§5 地物的热辐射 (16)§6 微波与地物的作用 (16)§7 各典型地物的光谱曲线 (17)第三章遥感数据 (18)§1 传感器 (18)§2 遥感数据的分辨率 (22)§3 航空遥感数据 (22)§4 地球资源卫星数据(...). (27)第四章遥感数据的校正 (29)§1 辐射校正 (30)§2 几何校正 (33)§3 遥感数据的镶嵌处理 (36)第五章遥感图像的处理 (38)§2 遥感数据的计算机分类法 (44)§3 常用遥感图像处理软件 (45)§2 航空像片的信息提取 (48)§4 遥感影像地图 (55)§1 植被遥感 (57)§2 水体遥感 (57)§3 地质地貌遥感 (58)§4 土壤遥感 (59)§1 概述 (61)§2 地理信息系统的概念 (61)§3 GPS技术 (62)§4 遥感在GIS中的作用 (62)§5 3S技术的集成应用实例 (62)第一章遥感—碧空慧眼本章提要(…)本章主要介绍遥感概念、遥感的特点、遥感数据、遥感数据类型、遥感数据的应用以及遥感技术的发展。
遥感导论电子课件.pptx
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阴影
阴影：不同遥感影像中的阴影解译是不同的。可见光遥感：指影像上目标物，因阻挡阳光直射而出现的影子。分为本影和落影（P147）。阴影可使地物有立体感，有利于地貌的判读。根据阴影的形状、长度可判断地物的类型和量算其高度。热红外图像：阴影是由于温度差异所形成的。分为冷阴影和热阴影。（见P152）侧视雷达：微波影像上无回波区。主要由于地形起伏造成。（P167）
1.黑白全色和红外像片解译
反射率高（低）
色调白（黑）
2.彩色和彩红外像片解译：
真彩色像片
地物的天然色彩
基本反映
①认真了解红外彩色片感光材料的特性和成像原理；②熟悉各种地物在可见光和近红外光波段的反射光谱特性；③建立地物的反射光谱特性与红外彩色片中地物假彩色的对应关系；④建立彩红外像片其它判读标志；⑤遵循遥感解译步骤与方法对彩红外像片进行解译。
目视解译的生理基础
目视解译的心理基础
人类心理特点在遥感图像解译中也存在着影响，这些特点包括：1.遥感图像解译过程中，在同一时刻中只有一种地物是目标地物，图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现，此时人类注意力集中在目标地物上。2.目标地物识别时，目视者过去的经验与知识结构对目标物体的确认具有导向作用。因此，遥感图像上同一个目标地物，不同的解译者可能会得出不同的结论。3.心理惯性对目标地物的识别具有一定影响。在观察目标地物的图形结构时，空间分布比较接近的物体，图形要素容易构成一个整体。4.观察的时效性。实验证明，遥感图像辨识需要一段时间，这期间内，目视者先区分目标地物和背景，然后辨认目标的细节，最后构成一个完整的图像知觉，为了正确地辨认图像中的目标地物，需要一个最低限度的时间才能够完成。
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5.2 遥感图像目视解译基础
1.遥感摄影像片的判读2.遥感扫描影像的判读3.微波影像的判读4.立体观察5.目视解译方法6.目视解译基本程序与步骤
阴影
阴影：不同遥感影像中的阴影解译是不同的。可见光遥感：指影像上目标物，因阻挡阳光直射而出现的影子。分为本影和落影（P147）。阴影可使地物有立体感，有利于地貌的判读。根据阴影的形状、长度可判断地物的类型和量算其高度。热红外图像：阴影是由于温度差异所形成的。分为冷阴影和热阴影。（见P152）侧视雷达：微波影像上无回波区。主要由于地形起伏造成。（P167）
1.黑白全色和红外像片解译
反射率高（低）
色调白（黑）
2.彩色和彩红外像片解译：
真彩色像片
地物的天然色彩
基本反映
①认真了解红外彩色片感光材料的特性和成像原理；②熟悉各种地物在可见光和近红外光波段的反射光谱特性；③建立地物的反射光谱特性与红外彩色片中地物假彩色的对应关系；④建立彩红外像片其它判读标志；⑤遵循遥感解译步骤与方法对彩红外像片进行解译。
目视解译的生理基础
目视解译的心理基础
人类心理特点在遥感图像解译中也存在着影响，这些特点包括：1.遥感图像解译过程中，在同一时刻中只有一种地物是目标地物，图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现，此时人类注意力集中在目标地物上。2.目标地物识别时，目视者过去的经验与知识结构对目标物体的确认具有导向作用。因此，遥感图像上同一个目标地物，不同的解译者可能会得出不同的结论。3.心理惯性对目标地物的识别具有一定影响。在观察目标地物的图形结构时，空间分布比较接近的物体，图形要素容易构成一个整体。4.观察的时效性。实验证明，遥感图像辨识需要一段时间，这期间内，目视者先区分目标地物和背景，然后辨认目标的细节，最后构成一个完整的图像知觉，为了正确地辨认图像中的目标地物，需要一个最低限度的时间才能够完成。
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5.2 遥感图像目视解译基础
1.遥感摄影像片的判读2.遥感扫描影像的判读3.微波影像的判读4.立体观察5.目视解译方法6.目视解译基本程序与步骤
遥感导论 第一章56页
地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和 专题信息处理、分类等。主要依靠以下两种系 统辅助完成：
硬件系统： 计算机 显示设备 大量存储设备 图象输入输出设备
软件系统： 数据输入模块 几何校正模块 图象变换模块 图象融合模块 图象分类模块 图象分析模块
20
目前国内常用的遥感图像处理软件有： Erdas：美国亚特兰大ERDAS公司集遥感和GIS于一身 的软件。 Envi：美国Better Solutions Consulting 有限公司开 发的遥感图像处理软件。 Idris：是由美国可克拉克大学地理学研究生院制图技术 与地学分析实验室开发的。 Er-mapper：Earth Resource公司开发的图像处理软 件。 PCI:加拿大PCI公司的产品，处理遥感图像。
卫星遥感为航天遥感的组成部分，以人造地球卫星 作为遥感平台，主要利用卫星对地球和低层大气进 行光学和电子观测。航空遥感泛指从飞机、飞艇、 气球等空中平台对地观测的遥感技术系统。
25
按传感器的探测波段分
✓ 紫外遥感：探测的波段在0.05~0.38μm之间 ✓ 可见光遥感：0.38~0.76μm ✓ 红外遥感：0.76~1000μm ✓ 微波遥感：1mm~10m ✓ 多波段遥感：探测波段在可见光波段和红外
asymmetric Gaussians 44
asymmetric Gaussians 45
46
旅游资源调查
应用TM数字图像，结合已有资料，综合调查、圈绘风 景名胜区、森林公园和自然保护区。
地质矿产资源调查
利用TM数字图像资料进行了系统的线性、环形构造解 译。对成矿区进行了成矿预测，圈出了一批遥感找矿 靶区。
1903， Wright Brothers 发明了飞机，使航空摄影 测量成为可能。
现代遥感导论
§2 遥感的特性
空间特性:宏观性,大尺度观测 时相特性:周期成像,动态监测 波谱特性:波谱段广,观测范围大
§3 遥感的分类
主要按6个方面分类
按遥感探测对象
宇宙遥感,地球遥感
按遥感平台
航天遥感(>150km) 航空遥感(<12km)
按遥感获取的数据形式
成地像面方遥式感遥(感地面(摄或影近方地式面/扫) 描方式) 非成像方式遥感(光谱辐射计等)
大气的吸收作用
大气的吸收作用：大气中的各种成分对太阳辐 射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。
O2吸收带 O3吸收带 H2O吸收带 CO2吸收带
尘埃
<0.2μm，0.155μm最强 0.2～0.36μm，0.6μm 0.5～0.9μm , 0.95～2.85μm，6.25μm 1.35～2.85μm, 2.7μm,4.3μm,14.5μm 吸收量很小
红外线的划分
近红外：0.76～3.0µm，与可见光相似。 中红外：3.0～6.0µm，地面常温下的辐射
波长，有热感，又叫热红外。 远红外：6.0～15.0µm，地面常温下的辐
射波长，有热感，又叫热红外。 超远红外：15.0～1000µm，多被大气吸
收，遥感探测器一般无法探测。
§2 辐射基本定律
黑体辐射
湿度等有关。 地物的反射光谱曲线：反射率随波长变
化的曲线。
反射光谱曲线
地物反射率随波长是变化的，我们以波长作为横坐标，反射率 作为纵坐标，将地物反射率随波长的变化绘制成曲线，即地物
的反射率随波长变化的曲线，叫地物的反射光谱曲线。不同地
物的该曲线是不同的。
不同地物反射波谱曲线分析
常见地物的光谱曲线
➢ 电紫离外层线：照高射度而在电5离0，～对1 遥00感0 波km段，是大透气明中的的，O是2、陆N地2受卫 星活动空间。
遥感导论
第一章1.遥感：广义理解，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义上，遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2.遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用。
1.任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感的信息源。
2.接收、记录目标物电磁波特征的仪器，称为传感器或遥感器。
如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机、辐射计等。
3.信息的接收：传感器接收到目标地物的电磁波信息，记录在数字介质或胶片上。
胶片是由人或回收舱送至地面回收，而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。
4.遥感的类型：【选择】按遥感平台分：地面平台（如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等）、航空遥感（飞机、气球等）、航天遥感（如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等）、航宇遥感按传感器的探测波段分：紫外遥感（0.05-0.38um）、可见光遥感（0.38-0.76um）、红外遥感（0.76-1000um）、微波遥感（1mm-10m）、多波段遥感（探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分为若干窄波段探测目标）5.遥感的特点【简答、论述】（1）大面积的同步观测。
遥感观测可以为大面积同步观测提供最佳的获取信息的方式，并且不受地形阻隔等限制。
遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围就越大，容易发现地球上一些重要目标物空间分布的宏观规律（2）时效性。
可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化。
（3）数据的综合性和可比性。
遥感获得的地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
（4）经济性。
遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大地节省人力、屋里、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。
（5）局限性。
相关主题
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《遥感导论》课程
第一章 遥感概述
主讲教师：孙晓芳
曲阜师范大学地理与旅游学院
1
《遥感导论》教学主要内容
第一章 遥感概述 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 第三章 遥感成像原理与遥感图像特征 第四章 遥感图像处理 第五章 遥感图像目视解译 第六章 遥感数字图像计算机解译 第七章 遥感应用 第八章 遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用
27
遥感的类型
按工作方式分
✓ 主动遥感：传感器主动发射一定电磁 波能量并接收目标的后向散射信号
✓ 被动遥感：传感器不向目标发射电磁 波，仅被动接收目标物的自身发射和对 自然辐射源的反射能量。
28
主动遥感和被动遥感
29
主动遥感和被动遥感的区别
30
（4）按遥感的应用领域分 从大的研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等; 从具体应用领域可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥
32
宏观性
33
时效性
同一地区信息获取的重复周期性 不同高度遥感平台其重复观测的周期不同
34
数据综合性和可比性
地球表面自然与人文景观的综合反映 遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录等均可
按要求设计，使其获取的数据具有同一性或相似性，与传 统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除 人为干扰。
海水监测
全国植被动态监测
沙漠地貌
48
遥感发展历史
49
Source: igett
航空遥感阶段
1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质
卫星遥感为航天遥感的组成部分，以人造地 球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球 和低层大气进行光学和电子观测。航空遥感 泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地观 测的遥感技术系统。
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遥感的类型
按传感器的探测波段分
✓ 紫外遥感：探测的波段在0.05~0.38μm之间 ✓ 可见光遥感：0.38~0.76μm ✓ 红外遥感：0.76~1000μm ✓ 微波遥感：1mm~10m ✓ 多波段遥感：探测波段在可见光波段和红外波段范围内，
2
教学目的和要求
从遥感原理和应用的角度，通过讲授基本理论与辐射传输 过程，分析各类遥感系统成像机理和数据特征，研究遥感 应用分析的方法与手段，通过课堂讲授和文献阅读，使同 学们系统掌握遥感应用分析的原理与方法，了解遥感学科 的新进展，增进对遥感应用中复杂科学问题的理解，提高 解决实际问题的能力。
地面接收站
主要接收卫星发下来的遥感图像信息及卫星姿态、星历参数等。 发射卫星的国家除了在本土建立接收站以外，还可在其他国家建立接收站(仅
仅接收遥感图像信息)。本土上的地面接收站还负担发送控制中心的指令，接 收卫星发回的有关星上设备工作状态的遥感数据和地面遥测数据收集站发射 给卫星的数据。 每个接收站都有一个跟踪卫星的大型天线，一般陆地卫星接收站的天线张角 为±85°。
地质矿产资源调查
利用TM数字图像资料进行了系统的线性、环 形构造解译。对成矿区进行了成矿预测，圈 出了一批遥感找矿靶区。
海洋资源调查 测绘 考古调查 环境监测和规划管理等
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利用气象卫星进行环境遥感监测
气象卫星对地表特征环境遥感监测具有广泛的应用价值。从卫星上 获取的晴空图像对于地貌特征、分析土地利用情况、农作生长、自 然资源调查、城市热岛效应、环境污染等监测都发挥出重要的作用。
感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军 事遥感等，还可以划分为更细的研究对象进行各种专题应用。
31
遥感的特点
❖ 空间特性:视域范围大，具有宏观特性。 ❖ 光究谱范特围性 。:探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研 ❖ 时息相快特，性更:新周周期期成短像.，有利于进行动态研究和环境监测。获取信 ❖ 多源性：多平台、多时相、多波段(多尺度) ❖ 数据的综合性和可比性。 ❖ 获取信息的手段灵活 ❖ 经济性。 ❖ 应用广泛 ❖ 局掘限技性术不:信完息善的。提取方法不能满足遥感快速发展的要求.数据的挖
21
遥感信息提取与分析
22
数据获取——数据处理、分析——数据应用
运用到物理学、电子 学、空间科学、信息 科学等方面的知识
运用到数学、计算机 科学等方面的知识
以地学规律为基础的 分析方法，运用到地 球科学、生命科学等 方面的知识
从这个角度讲，遥感是一门以物理手段、数学方法和地 学分析为基础的综合性应用科学。
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asymmetric Gaussians
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asymmetric Gaussians
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asymmetric Gaussians
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asymmetric Gaussians
Remote Sensing!
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遥感应用
旅游资源调查
应用TM数字图像，结合已有资料，综合调查、 圈绘风景名胜区、森林公园和自然保护区。
3
主要参考书目
梅安新等，遥感导论，高等教育出版社，2002。 彭望禄等，遥感概论，高等教育出版社，2003。 陈述彭, 童庆禧, 郭华东, 遥感信息机理研究,北京:科学出版社，
1998。 周成虎等, 遥感影像地学理解与分析,北京:科学出版社， 1999。 赵英时等，遥感应用分析原理与方法,北京:科学出版社， 2003。 汤国安等，遥感数字图像处理,北京:科学出版社， 2004。 徐希孺，遥感物理，北京：北京大学出版社，2005。 …………………………
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遥感的类型
按遥感平台分
地面遥感 航空遥感 航天遥感 航宇遥感
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遥感的主要分类—— 按遥感平台分类
地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥 感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这 些地面平台上,可进行各种地物波谱测量。
航天遥感又称太空遥感，泛指利用各种太空 飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造 卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太 空站，有时也把各种行星探测器包括在内。
8
遥感的载体：电磁波谱
9
地物波谱特征
自然界任何物体都具有反射、吸收、发射电磁波的能力， 这是由于组成物质的最小微粒不同运动状态造成的。
不同的物质由于物质组成和内部结构、表面状态不同，具 有相异的电磁波谱特性，这是遥感识别目标的前提。
10
信息获取
在外观上，Terra卫星的大小大概相当于一辆小型校园公汽。反照率、 粗燥度等参数，但目前遥感所提供的参数难以 满足其需求。
37
遥感应用
土地资源调查
以TM卫星图像为主要信息源的基础上，建立 土地利用现状遥感分类系统。
植被资源调查
应用TM数字图像资料进行林业用地、农业用 地及草地现状调查。
城市遥感调查
利用SPOT、TM及高精度1KONOS等多片种与多 时相遥感数字信息，结合实地调查资料，进 行了土地利用和城市用地现状调查，了资源 现状调查及综合评价，旅游资源调查等。
Photogrammetric Engineering & Remote Sensing(PE&RS) , 摄影测量工程与遥感杂志,美国摄影测量与遥感学会
Canadian Journal of Remote Sensing ,加拿大遥感杂志 , 加拿大航空航天研究所
ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing , 国际摄影测量与遥感协会会刊 ,国际摄影测量与遥感学 会
遥感图像处理
地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和 专题信息处理、分类等。主要依靠以下两种系 统辅助完成：
硬件系统： 计算机 显示设备 大量存储设备 图象输入输出设备
软件系统：
数据输入模块 几何校正模块 图象变换模块 图象融合模块 图象分类模块 图象分析模20块
常用遥感图像处理软件
目前国内常用的遥感图像处理软件有： Erdas：美国亚特兰大ERDAS公司集遥感和GIS于一身 的软件。 Envi：美国Better Solutions Consulting 有限公司开 发的遥感图像处理软件。 Idris：是由美国可克拉克大学地理学研究生院制图技术 与地学分析实验室开发的。 Er-mapper：Earth Resource公司开发的图像处理软 件。 PCI:加拿大PCI公司的产品，处理遥感图像。
4
参考资料—中文期刊
遥感学报 中国图形图像学报 遥感信息 国土资源遥感 遥感技术与应用
5
参考资料—英文期刊
Remote Sensing of Environment, 环境遥感，英国遥感与 测量学会
I.J. Remote Sensing ,国际遥感杂志 ,英国遥感与摄影测量 学会
IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing , IEEE地球科学与遥感会刊 ,国际电子与电器工程师协会
遥感信息源 空间信息获取 遥感数据传输与接收 遥感图像处理 遥感信息提取与分析
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遥感信息源
15
空间信息的获取
16
遥感数据传输与接收
17
遥感数据的传输和接收
胶片是由人或回收舱送至地面回收，而 数字磁介质上记录的信息则可通过卫星 上的微波天线传输给地面的卫星接收站。
地面站接收到遥感卫星发送来的数字信 息，记录在高密度的磁介质上(如高密度 磁带HDDDT或光盘等)，并进行一系列 的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星 姿态校正、投影变换等，再转换为用户 可使用的通用数据格式，或转换成模拟 信号(记录在胶片上)，才能被用户使用。
6
本章主要内容 遥感基本概念 遥感技术系统 遥感特点与应用 遥感发展与趋势
第一章 遥感概述
主讲教师：孙晓芳
曲阜师范大学地理与旅游学院
1
《遥感导论》教学主要内容
第一章 遥感概述 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 第三章 遥感成像原理与遥感图像特征 第四章 遥感图像处理 第五章 遥感图像目视解译 第六章 遥感数字图像计算机解译 第七章 遥感应用 第八章 遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用
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遥感的类型
按工作方式分
✓ 主动遥感：传感器主动发射一定电磁 波能量并接收目标的后向散射信号
✓ 被动遥感：传感器不向目标发射电磁 波，仅被动接收目标物的自身发射和对 自然辐射源的反射能量。
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主动遥感和被动遥感
29
主动遥感和被动遥感的区别
30
（4）按遥感的应用领域分 从大的研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等; 从具体应用领域可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥
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宏观性
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时效性
同一地区信息获取的重复周期性 不同高度遥感平台其重复观测的周期不同
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数据综合性和可比性
地球表面自然与人文景观的综合反映 遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录等均可
按要求设计，使其获取的数据具有同一性或相似性，与传 统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除 人为干扰。
海水监测
全国植被动态监测
沙漠地貌
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遥感发展历史
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Source: igett
航空遥感阶段
1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质
卫星遥感为航天遥感的组成部分，以人造地 球卫星作为遥感平台，主要利用卫星对地球 和低层大气进行光学和电子观测。航空遥感 泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地观 测的遥感技术系统。
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遥感的类型
按传感器的探测波段分
✓ 紫外遥感：探测的波段在0.05~0.38μm之间 ✓ 可见光遥感：0.38~0.76μm ✓ 红外遥感：0.76~1000μm ✓ 微波遥感：1mm~10m ✓ 多波段遥感：探测波段在可见光波段和红外波段范围内，
2
教学目的和要求
从遥感原理和应用的角度，通过讲授基本理论与辐射传输 过程，分析各类遥感系统成像机理和数据特征，研究遥感 应用分析的方法与手段，通过课堂讲授和文献阅读，使同 学们系统掌握遥感应用分析的原理与方法，了解遥感学科 的新进展，增进对遥感应用中复杂科学问题的理解，提高 解决实际问题的能力。
地面接收站
主要接收卫星发下来的遥感图像信息及卫星姿态、星历参数等。 发射卫星的国家除了在本土建立接收站以外，还可在其他国家建立接收站(仅
仅接收遥感图像信息)。本土上的地面接收站还负担发送控制中心的指令，接 收卫星发回的有关星上设备工作状态的遥感数据和地面遥测数据收集站发射 给卫星的数据。 每个接收站都有一个跟踪卫星的大型天线，一般陆地卫星接收站的天线张角 为±85°。
地质矿产资源调查
利用TM数字图像资料进行了系统的线性、环 形构造解译。对成矿区进行了成矿预测，圈 出了一批遥感找矿靶区。
海洋资源调查 测绘 考古调查 环境监测和规划管理等
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利用气象卫星进行环境遥感监测
气象卫星对地表特征环境遥感监测具有广泛的应用价值。从卫星上 获取的晴空图像对于地貌特征、分析土地利用情况、农作生长、自 然资源调查、城市热岛效应、环境污染等监测都发挥出重要的作用。
感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军 事遥感等，还可以划分为更细的研究对象进行各种专题应用。
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遥感的特点
❖ 空间特性:视域范围大，具有宏观特性。 ❖ 光究谱范特围性 。:探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研 ❖ 时息相快特，性更:新周周期期成短像.，有利于进行动态研究和环境监测。获取信 ❖ 多源性：多平台、多时相、多波段(多尺度) ❖ 数据的综合性和可比性。 ❖ 获取信息的手段灵活 ❖ 经济性。 ❖ 应用广泛 ❖ 局掘限技性术不:信完息善的。提取方法不能满足遥感快速发展的要求.数据的挖
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遥感信息提取与分析
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数据获取——数据处理、分析——数据应用
运用到物理学、电子 学、空间科学、信息 科学等方面的知识
运用到数学、计算机 科学等方面的知识
以地学规律为基础的 分析方法，运用到地 球科学、生命科学等 方面的知识
从这个角度讲，遥感是一门以物理手段、数学方法和地 学分析为基础的综合性应用科学。
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asymmetric Gaussians
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asymmetric Gaussians
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asymmetric Gaussians
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asymmetric Gaussians
Remote Sensing!
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遥感应用
旅游资源调查
应用TM数字图像，结合已有资料，综合调查、 圈绘风景名胜区、森林公园和自然保护区。
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主要参考书目
梅安新等，遥感导论，高等教育出版社，2002。 彭望禄等，遥感概论，高等教育出版社，2003。 陈述彭, 童庆禧, 郭华东, 遥感信息机理研究,北京:科学出版社，
1998。 周成虎等, 遥感影像地学理解与分析,北京:科学出版社， 1999。 赵英时等，遥感应用分析原理与方法,北京:科学出版社， 2003。 汤国安等，遥感数字图像处理,北京:科学出版社， 2004。 徐希孺，遥感物理，北京：北京大学出版社，2005。 …………………………
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遥感的类型
按遥感平台分
地面遥感 航空遥感 航天遥感 航宇遥感
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遥感的主要分类—— 按遥感平台分类
地面遥感主要指以高塔、车、船为平台的遥 感技术系统，地物波谱仪或传感器安装在这 些地面平台上,可进行各种地物波谱测量。
航天遥感又称太空遥感，泛指利用各种太空 飞行器为平台的遥感技术系统，以地球人造 卫星为主体，包括载人飞船、航天飞机和太 空站，有时也把各种行星探测器包括在内。
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遥感的载体：电磁波谱
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地物波谱特征
自然界任何物体都具有反射、吸收、发射电磁波的能力， 这是由于组成物质的最小微粒不同运动状态造成的。
不同的物质由于物质组成和内部结构、表面状态不同，具 有相异的电磁波谱特性，这是遥感识别目标的前提。
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信息获取
在外观上，Terra卫星的大小大概相当于一辆小型校园公汽。反照率、 粗燥度等参数，但目前遥感所提供的参数难以 满足其需求。
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遥感应用
土地资源调查
以TM卫星图像为主要信息源的基础上，建立 土地利用现状遥感分类系统。
植被资源调查
应用TM数字图像资料进行林业用地、农业用 地及草地现状调查。
城市遥感调查
利用SPOT、TM及高精度1KONOS等多片种与多 时相遥感数字信息，结合实地调查资料，进 行了土地利用和城市用地现状调查，了资源 现状调查及综合评价，旅游资源调查等。
Photogrammetric Engineering & Remote Sensing(PE&RS) , 摄影测量工程与遥感杂志,美国摄影测量与遥感学会
Canadian Journal of Remote Sensing ,加拿大遥感杂志 , 加拿大航空航天研究所
ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing , 国际摄影测量与遥感协会会刊 ,国际摄影测量与遥感学 会
遥感图像处理
地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和 专题信息处理、分类等。主要依靠以下两种系 统辅助完成：
硬件系统： 计算机 显示设备 大量存储设备 图象输入输出设备
软件系统：
数据输入模块 几何校正模块 图象变换模块 图象融合模块 图象分类模块 图象分析模20块
常用遥感图像处理软件
目前国内常用的遥感图像处理软件有： Erdas：美国亚特兰大ERDAS公司集遥感和GIS于一身 的软件。 Envi：美国Better Solutions Consulting 有限公司开 发的遥感图像处理软件。 Idris：是由美国可克拉克大学地理学研究生院制图技术 与地学分析实验室开发的。 Er-mapper：Earth Resource公司开发的图像处理软 件。 PCI:加拿大PCI公司的产品，处理遥感图像。
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参考资料—中文期刊
遥感学报 中国图形图像学报 遥感信息 国土资源遥感 遥感技术与应用
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参考资料—英文期刊
Remote Sensing of Environment, 环境遥感，英国遥感与 测量学会
I.J. Remote Sensing ,国际遥感杂志 ,英国遥感与摄影测量 学会
IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing , IEEE地球科学与遥感会刊 ,国际电子与电器工程师协会
遥感信息源 空间信息获取 遥感数据传输与接收 遥感图像处理 遥感信息提取与分析
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遥感信息源
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空间信息的获取
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遥感数据传输与接收
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遥感数据的传输和接收
胶片是由人或回收舱送至地面回收，而 数字磁介质上记录的信息则可通过卫星 上的微波天线传输给地面的卫星接收站。
地面站接收到遥感卫星发送来的数字信 息，记录在高密度的磁介质上(如高密度 磁带HDDDT或光盘等)，并进行一系列 的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星 姿态校正、投影变换等，再转换为用户 可使用的通用数据格式，或转换成模拟 信号(记录在胶片上)，才能被用户使用。
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本章主要内容 遥感基本概念 遥感技术系统 遥感特点与应用 遥感发展与趋势