.archivetemp第3章 遥感成像原理与遥感图像特性2014

红外和微波传感器；
按信息记录形式分为：成像和非成 像传感器；
按成像方式分为：摄影方式、扫描 方式（单波段、多波段、高光谱）和 雷达方式；
按探测的辐射源分为：主动式（有 源）、被动式（无源）。
常见传感器
分幅摄影机、全景摄影机、多光谱摄影机、 数码摄像机
多光谱扫描仪(Multi Spectral Scanner，MSS) 专题制图仪（Thematic Mapper,TM） 反束光导摄像管扫描仪（RBV）、HRV（High
1/M=f/H=ab/AB
f固定不变时，H越大 ，比例尺越小；所获得的 地面面积越大；
H不变时，f越大， 比例尺也越大，覆盖地面 面积越小；
（3）地形起伏对比例尺的影响 地形起伏会使相对航高发生变化，因此，像片上
各处的比例尺是不同的。如图所示：
T1：1/M=f/H0-h1=ab/AB； T0：1/M=f/H0 =ef/EF ； T2：1/M=f/H0+h2 =cd/CD
为负值时，像点由外向像主点方向位移。
（3）δh与H成反比。航高越大，位移量越小。
2、空间分辨率
（1）影像分辨率：是指像片或底片能分辨出的线 对（条）数目/mm。像片或底片的分辨率越高，影像 的清晰度越好。航空像片的分辨率一般在25—100线 对/mm。
NOAA-AVHRR
分辨率/m 60 15 80 1 20 10 30 60 15
应用 地面热性质调查
规划、管理 陆地资源调查
海洋调查 海洋调查
辐射分辨率 指传感器接收波谱信号时，能分辨的最 小辐射度差。
时间分辨率 指同一地点进行遥感采样的时间间隔， 即采样的时间频率，也称重访时间。
§3 航空遥感数据
由此可见，在地形起 伏的地区，像片上各处的 比例尺是不一样的。故， 在地形起伏的山区，一般 常用平均比例尺来表达航 空像片的比例尺：
地形起伏引起的像点位移
地物像点的成像位 置（相对于某基准面）， 在像平面上发生的偏离 现象叫做像点位移（投 影误差）。引起这种位 移的原因主要是地形起 伏（如图所示）。
航天飞机
250km
20~40m 资源与环境调查、侦察
探测 资源火箭 200~280km 100~150km 资源与环境调查、侦察
火箭 气象火箭 20~80km
气象、环境调查
飘浮气球 航 气球
20~50km
空
系留气球 1~20km
高空飞机 遥 航空
10~20km
感 飞机 中空飞机 5000~8000m
遥感数据类型 IKONOS
SPOT-HRV1-3
分辨率/m 1 20
应用 城市规划、土地管理 宏观规划、国土资源
SPOT-HRV Pan 10
ETM1-5，7
30
立体量测 陆地资源调查
遥感数据的分辨率
遥感数据类型 ETM6
ETM Pan Landsat-MSS4-7
Radarsat-SAR Seasat-VIR Seasat-SAR JERS-VNR JERS-SWIR
由此图可以看出， 地形起伏引起的像点位
移量（δh）为：
δh= ± r ×Δh/H
r——向经（像点至像主点的距离）； Δh——地形高差； H——航高。
由此式可以看出，像点位移的规律：
（1）δh与r成正比。像点距像主点越远，δh
越大，像片中心位移量为0；
（2）δh与Δh成正比。高差越大，δh越大， Δh 为 正 值 时 ， 像 点 由 中 心 向 外 位 移 ；
低空飞机 500~4000m
10~15m 1~10m 1~4m* 0.5~1m* 0.1~0.5m*
资源与环境调查、侦察 资源与环境调查、侦察 资源与环境调查、航测 资源与环境调查、航测 资源与环境调查、航测
§1.2 传感器（Sensor）
远距离感测地物环境发射辐射 或反射辐射电磁波的仪器称其为 传感器。
一、航空摄影
摄影比例尺：1/m=f/H 1/m——比例尺 f——焦距 H——航高
成图比例尺=摄影比例尺*5至6倍
彩色红外像片
由地物反射的光线进入摄影机镜头，使彩色红外 感光底片产生光化学反应，由该底片印出的像片 称为彩红外像片。
彩色红外感光片没有感蓝层和黄滤色层，有感绿、 感红和感红外层。因此不受大气散射蓝光的影响， 像片清晰度很高，适合城市航空摄影。
遥感平台
高度
分辨率
应用目的
宇宙飞船
250~900km
宇宙探测
航
轨 道
气象卫星 36000km 800~1600km
1000~4000m
地球观测、天气分析、降水径流 估算、雪被及全球性研究 地球观测、地质构造、资源清查、
天 卫 陆地卫星 200~1000km 遥星
10~80m 环境监测等
感
海洋卫星 700~1000km 25~10000m 海温、海流、海冰、海水污染等
Resolution Visible range instruments）
合成孔径侧视雷达（Side-Looking Airborne
Radar，SLAR）
§2 遥感图像的特征
空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大 小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分 辨的最小单元。
波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。 间隔越小，波谱分辨率越高。
1、投影性质及比例尺
（1）投影性质 航空像片是地面的中心投影
。是指地面上的点通过一投影中 心（S）在承影面（P）上的投影 。由中心投影形成的地面影象， 受地形起伏和像片（承影面）倾 斜的影响，以致像片中各处影像 的比例尺不一致。
（2）比例尺 当地面平坦，为垂直摄影（像片为水平）时，所获
得的像片比例尺认为处处是一致的。此时的比例尺为：
植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到 红色。因为近红外段的光谱反射率远远高于它在 可见光波段的光谱反射率。
水在彩红外像片上表现为蓝到青色(清水呈蓝色， 浊水呈青色)。
城市呈现内部有纵横纹理的青色。 公园、绿化带呈品红到红色。 湿地呈青色。 干旱裸地和沙漠都呈黄色。 雪和云都呈白色。
二、航空像片的空间特性（几何特性）
第3章 遥感成像原理与遥感图像特性
§1 遥感平台与传感器 §2 遥感图像的特征 §3 航空遥感数据 §4 地球资源卫星数据 §5 海洋卫星数据 §6 气象卫星数据 §7 微波遥感数据
§1.1 遥感平台
（Remote Sensing Platform）
遥感平台是搭载遥感传感器的 工具。包括航宇平台、航天平台、 航空平台和地面平台。