《遥感导论》 第四章1PPT幻灯片
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)
梅安新 《遥感导论》 ppt教案
§2 遥感概念和遥感数据
遥感数据(遥感数据获取示图) 太阳辐射经过大气层到达地面,一部 分与地面发生作用后反射,再次经过大气 层,到达传感器。传感器将这部分能量记 录下来,传回地面,即为遥感数据(遥感 数据示例)。
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§3 遥感的特性
航空与航天飞行器运行快、周期短, 空间特性 可获得多时相数据。例如 Landsat 5 每天环 视域范围大,具有宏观特性(…)。 绕地球14.5圈,覆盖地球一遍所需时间仅 光谱特性:探测的波段从可见光向两侧延伸 , 扩 由于探测距离远,传感器所获得的 16天,而气象卫星的周期更短(1天或半 大了地物特性的研究范围 (…)。 地面影像覆盖的空间范围较大。以美国 目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可 天)。 陆地卫星 5号(Landsat 5 )为例,它距离 时相特性:周期成像,有利于进行动态研究和环 见光、红外线和微波。 地表的高度是 境监测 (…)。 705.3 km,对地球表面的 扫描宽度是185 km,一幅TM图像可以全 部覆盖我国海南岛大小的面积。 电磁波谱图
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§5 遥感数据的类型
按平台分
地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。
按电磁波段分
可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥 感数据等。
按传感器的工作方式分
主动遥感、被动遥感数据。
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§6 遥感数据的应用领域(一)
林业:清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。 农业:作物估产、作物长势及病虫害预报。 水文与海洋:水资源调查、水资源动态研究、冰 雪监控、海洋渔业。 国土资源:国土资源调查、规划和政府决策。 气象:天气预报、气候预报、全球气候演变研究。 To be continued…
遥感技术导论卫星遥感及其影像PPT.
Landsat数据系列
卫星名称 Landsat-1
Landsat-2 Landsat-3 Landsat-4 Landsat-5 Landsat-6 Landsat-7
发射日期
遥感数据
1972.7.2 3
MSS4,MSS5,MSS6,MSS7
1975.1.22
RBV1,RBV2,RBV3
第八章 遥感的技术系统—卫星遥感及其影像
1、卫星遥感技术系统简介
2)星载系统 是卫星要干的核心部件,按照控制
系统的指令进行工作,主要: (1)接收来自地面各种地物的电磁
辐射信息; (2)同时收集各地面数据收集站发
送的信息 (3)然后将这两种信息再发回地面
数据接收站。
星载系的组成: 主要由平台服务系统和有效载荷两
To be continued…
Lan 扫描宽度 重复周期
卫星编号
1,2,3
4,5,7
918 km 99.125 ° 103 min/圈
185 km 18 d
705 km 98.2 º 98.9 min/圈
185 km 16 d
To be continued…
TM1-TM7七个波段
第四章 遥感的技术系统—遥感平台
航天平台
SPOT系列卫星:由瑞典、比利时等国参加,由法国
国家空间研究中心设计制造。 1986年发射第一颗SPOT-1; 1989年发射SPOT-2; 1993年发射SPOT-3; 1996年发射SPOT-4; SPOT系列卫星的轨道是太阳同步圆形近极地轨道,
个系统组成
第八章 遥感的技术系统—卫星遥感及其影像
1、卫星遥感技术系统简介
平台服务系统 主要由各种服务性仪器组成,以保障星体能在空间轨道上正常运行 和准确工作。它们的主要任务是: (1)控制星体姿态; (2)与地面通讯联系和星上数据管理; (3)性体内各种仪器工作状态的监测; (4)电源供应。
遥感的定义与分类PPT课件
56
2 几何校正
• 经几何粗校正处理后的遥感图像还存在随 机误差和某些未知的系统误差,需要进行 几何精校正处理。
• 几何精校正是指消除图像中的几何变形, 产生一幅符合某种地图投影的新图像的过 程。几何精校正需要利用地面控制点和适 当的数学模型。
义。设恢复的图像像素在基准坐标系统为等距网 格的交叉点,从网格交叉点的坐标(x,y)出发, 根据:
x h1(x, y)
n
ni
aij xi y j
i0 j 0
y
h2 (x,
y)
n i 0
ni
bij xi y j
j 0
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2 几何校正
• 由(x,y)通过函数关系推算出各格网点在已知畸 变图像上的坐标(x‘,y’)。 – (α,β) =[h1(x,y),h2(x,y)]。
3.4 遥感的定义与分类
3.4.1 遥感的定义 3.4.2 遥感系统 3.4.2 遥感的分类
1
2
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遥感系统
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2 几何校正
• 几何精校正分两个过程
– 空间插值:建立图像像元坐标和地面控制点之 间的数学模型,利用数学模型把待校正图像的 坐标校正到输出图像中。
现在遥感导论 PPT整理
现在遥感导论PPT整理(共六章)来源:潘顺的日志第一章绪论一、基本概念:1.遥感(Remote Sensing)广义:无接触的远距离探测。
狭义: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(Remote Sensing System)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;信息的应用五大部分。
一、遥感的分类(1)按遥感平台分类:近地面遥感;航空遥感(100m-10000m);航天遥感(>150Km);航宇遥感。
(2)按传感器的探测波段分类:紫外遥感: 0.05 ~ 0.38 μm可见光遥感: 0.38 ~ 0.76 μm红外遥感: 0.76 ~ 1000μm微波遥感: 1 mm ~ 10 m多波段遥感:传感器由若干个窄波段组成(3)按工作方式分类:主动遥感;被动遥感主动遥感:探测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。
(4)按应用领域分类:陆地遥感、海洋遥感;农业遥感;城市遥感……三、遥感的特点(1)大面积的同步观测(空间特性) ---- 探测范围大、具有宏观、综合的特点,可以实施大面积的同步观测。
(2)时效性(时相特性)---- 在很短时间内对同一地区能够进行重复成像,有利于动态监测(3)信息的综合性和可比性---- 地球表面自然与人文景观的综合反映---- 卫星轨道的确定性、影像分幅的同一性、同一系列传感器信息的兼容性(4)经济性 ---- 与传统信息获取手段相比(5)局限性 ---- 相对于整个电磁波谱段而言四、遥感技术发展趋势1.遥感发展现状(1)自1960年美国发射第一颗气象卫星以来开创了从空间对地球观测的新时代,1972年美国发射了第一颗地球资源卫星后各国向空间发射了大量的对地观测卫星,目前还有20余颗尚在运行;(2)遥感平台方面(3)传感器方面:伊克诺斯 (IKONOS)卫星影像(4)遥感信息处理方面(5)遥感应用方面2.遥感技术发展趋势² 3 全(全天候、全天时、全球)² 3 高(高空间、高光谱、高时间分辩率)² 3个结合(大—小卫星,航空—航天,技术—应用六、遥感技术应用领域举例Ø 土地资源、土地利用及其动态监测Ø 主要农作物的遥感估产Ø 重要自然灾害的遥感监测与评估Ø 城市发展的遥感监测Ø 天气与海洋Ø 其他领域如军事、突发事件等第二章电磁辐射与地物光谱特征遥感信息源:任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质。
梅安新 《遥感导论》 ppt教案
广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对 电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探 测。 遥感定义:是从远处探测感知物体,也就是不 直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目 标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,判别 出目标地物的属性。
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§5 遥感数据的类型
按平台分
地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。
按电磁波段分
可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥 感数据等。
按传感器的工作方式分
主动遥感、被动遥感数据。
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§6 遥感数据的应用领域(一)
林业:清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。 农业:作物估产、作物长势及病虫害预报。 水文与海洋:水资源调查、水资源动态研究、冰 雪监控、海洋渔业。 国土资源:国土资源调查、规划和政府决策。 气象:天气预报、气候预报、全球气候演变研究。 To be continued…
§7 遥感的发展简况(二)
20世纪60年代以来,苏美空间技术竟相发展,分别发射 了一系列的空间计划卫星,促进了航天遥感技术的发展。 20世纪70年代,空间技术转向为人类服务,地球资源技 术卫星诞生。 20世纪80年代,地球资源技术卫星的传感器技术不断提 高。 20世纪90年代,除美苏外,其他国家均发射了各种资源 卫星。 目前,高分辨率的商业卫星发展迅速。 本节结束 本章结束
第4章 遥感图像处理 4.1 光学原理与光学处理 4.3 数字图像的增强
第六章 遥感数据的信息提取 第七章 遥感应用
第八章 3S技术的集成应用
第5章 遥感数字图像目视解释与制图 第6章 遥感数字图像的计算和解释 第7章 遥感应用
遥感导论ppt课件
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§1 辐射校正
大气对辐射影响定量分析:
对于入射辐照度为E0λ的垂直入射的太阳辐射而
言,当其到达地表之后,被近似朗伯体的地表所 反射,则,在最大出射方向上,其辐射亮度为:
E0λ* R λ,在进入传感器时,仪器有一个系统的 增益因子S λ,此时,传感器所接受到的辐射亮度
§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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§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。
遥感导论
第一章 遥感—碧空慧眼 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 第三章 遥感数据 第四章 数字遥感图像的校正 第五章 遥感图像的处理
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1
遥感系统构成
传感器
分析结果、图表 输出
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接收 预处 理
用户应用 处理
2
第四章 遥感数据的校正
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3
第四章 遥感数据的校正
➢§1 辐射校正 ➢§2 几何校正 ➢§3 镶嵌处理
自从人类获取第一幅遥感影像开始,遥感学者就对大气校正产生了 浓厚的兴趣。大气校正研究始于20世纪70年代,目前较为成熟 大气校正方法有:
遥感导论第四章PPT
x,y为校正前的影像 坐标;
u,v为变换后对应的 坐标;
二次多项式间接法 纠正变换公式为:
衬底1
2、几何畸变校正
控制点的选取(P111)
数目的确定:最小数目;6倍于最小数目。 选择的原则
○ 易分辨、易定位的特征点:道路的交叉口,水库坝址,河流弯曲点等。 ○ 特征变化大的地区应多选些。 ○ 尽可能满幅均匀选取。
常用的 波段组合
红绿 蓝
特点
真彩色:可见光组成,符合人眼对自然物体的观 3 2 1 察习惯。对于水体和人工地物表现突出。
假彩色 :城市地区,植被种类。 43 2
假彩色:增强对植被的识别 54 3
假彩色:增强对植被的识别,以及矿物、岩石类 7 4 3 别的区分。
第二节 数字图像的 校正
遥感数字图像处理:利用计 算机对遥感图像及其资料进 行的各种技术处理。
1、遥感影像变形的原因
遥感平台位置和运动状态变化的影响: 航高、航速、俯仰、翻滚、偏航。P104
地形起伏的影响:产生像点位移。 地球表面曲率的影响:一是像点位置的移
动;二是像元对应于地面宽度不等,距星 下点愈远畸变愈大,对应地面长度越长。 大气折射的影响:产生像点位移。 地球自转的影响:产生影像偏离。
俯仰:遥感平台的俯仰变化能引起影像上下方向的变化, 即星下点俯时后移,仰时前移,发生行间位置错动。
PART ONE
滚:遥感平台姿态翻滚是指以前进方 为轴旋转了一个角度。可导致星下点 扫描线方向偏移,使整个影像的行向 滚角引起偏离的方向错动。
偏航:指遥感平台在前进过程中,相对于 原前进航向偏转了一个小角度,从而引起 扫描行方向的变化,导致影像的倾斜畸变。
遥感 完整版课件PPT
(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
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4.1.2 加色法与减色法(二):色度图
颜色相加的原理可以用色度图来表现,比加色法示意图更 接近实际情况,因为每种波长的光都可以用红绿蓝三原色 相加产生。
对任何一种颜色的光,当匹配的各波长光谱能量相同(等 能光谱)时,都可以推算出其所需要的红绿蓝三原色的数 量值。
用白光由红、绿、蓝三色组成这种理想模型来理解,可以 认为黄色,是减去蓝色的的红绿组合;同样地,品红色是减 去绿色的红蓝组合,青色是减去红色的蓝绿组合。这样,黄 、品红、青便是减色法的三原色。
将彩色涂料的三色叠加时,由于光线依次通过减红、减绿 、减蓝层就成黑色。只有当涂料浓度不够,减色不彻底时才 会出现灰白色,但这仍是减色法而不是加色法。
度高
白
光源:亮度越大,明度越高
黑白图象:灰度、灰阶
浅灰
中灰 深灰
黑 (a)明度轴
灰度(明度)、灰阶
4.1.1 颜色视觉(二)——颜色的性质:色调(Hue)
色调:是色彩彼此间相互区分的特性。可见光波段的不同 波长刺激人眼产生了不同色彩(红—紫)的感觉。
颜色环
从红到紫是可见光谱上存在的颜色,每种颜色对 应一个波长值,是光谱色。
明度(Lightness, 强度, Intensity) 色调(Hue) 饱和度(Saturation)
4.1.1颜色视觉(二)——颜色的性质:明度(Lightness)
明度:是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。与电磁波辐 射亮度的概念不同,明度受人的视觉感受性和经验影响。
物体反射率越高,明度就越高。白比灰明度高,黄比红明
4.1 光学原理与光学处理
1 颜色的性质和颜色立体 2 加色法与减色法 补充:遥感数字影像的表现形式: 黑白影像与彩色影像 光学处理(了解)
4.1.1 颜色视觉——光和颜色 电磁波谱中0.38-0.76m的波段能引起人的视觉, 称为可见光, 简称光
可见光加上紫外和红外部分来自原子和分子的发 光辐射,称为光学辐射 -----光学遥感 光与色有什么不同? 光是色的源泉,色是光的表现。“五光十色”
饱和度描述了色彩的纯度
4.1.1 颜色视觉(三)——颜色立体(锥形)
中间垂直轴代表明度 中间水平面的圆周代表色调 圆周上的半径大小代表饱和度
4.1.1 颜色视觉(三)——颜色立体(孟赛尔颜色立体)
4.1.2 加色法与减色法(一):颜色相加原理
三原色:若三种颜色,其中的任一种都不能由其余二种颜 色混合相加产生,三种颜色按一定比例混合,可以形成各 种色调的颜色,则称之为三原色。实验证明,红、绿、蓝 三种颜色是最优的三原色。 由三原色混合,可以产生其他颜色,称为加色法。
例如,黄色颜料是由于本身吸收了自然光中的蓝色光,反 射出未被吸收的红光和绿光叠加混合的结果;品红颜料是 由于吸收了自然光中的绿光,反射出红光和蓝光相加的结 果;同样,青颜料是由于吸收了自然光中的红光成分,反 射蓝光与绿光的结果。
4.1.2加色法与减色法(三):减法三原色
减法三原色:指加法三原色的补色,即黄、品红和青色。
有时刺激人眼的光波不是单一波长,而是一些波 长的组合,也可构成一些颜色,但它们找不到对应 的波长值,不叫光谱色。
4.1.1 颜色视觉(三)——颜色的性质:饱和度(Saturation)
饱和度:是彩色纯洁的程度,即光谱中波长段是否窄,频 率是否单一的表示。对于光源,发出的若是单色光就是最 饱和的彩色,如激光。对于物体颜色,如果物体对光谱反 射性有很高的选择性,只反射很窄的波段则饱和度高。
弧形曲线代表光谱, 线上每一点代表一种波 长(nm)和光谱颜色 ,曲线包围的部分及直 线部分代表非光谱色。
色度图可以粗略推算两种颜色相 混合得到的中间色,M和N两种颜 色按照一定比例合成,一定能得 到MN连线上的中间色K(只要比 例合适,MN上其他的点也可得到 )
连接C点与色度图曲线内的一点, 可得该点的光谱,例如连接C与K ,可得K点的光谱色(0.573um)
该点距离C点的远近反映了C点的 饱和度
过C点的直线与边缘交于两个点, 则两个点对应的颜色一定是互补 色,两者混合可产生白光。
4.1.2加色法与减色法(三):减色法
减色法是从自然光(白光)中,减去一种或二种基色光而 生成色彩的方法。
颜料本身的色彩是由于本身选择性地吸收了入射自然光中 一定波长的光,反射出未被吸收的色光而呈现出本身的色 彩。
4.1.1 颜色视觉(一)——亮度对比
亮度对比:视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比 C=(L对象-L背景)/L背景
选择适宜的对象及背景的亮度,可以提高对比,从而提高 视觉效果。 两个或多个对象间的对比,即C=L对象/L对象
黑白图像 彩色图像
4.1.1 颜色视觉(二)——颜色的性质
颜色描述对遥感图象很重要,颜色变换是遥感图象处理的 重要方法。 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它波长吸收 的结果 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述
如果光源或物体反射光在某种波长中混有许多其它波长的 光或混有白光则饱和度变低。
黑白色只用明度描述,不用色调、饱和度描述。
彩色
I
H
S
4.1.1 颜色视觉(三)——颜色立体(球形)
球形明度-色度-饱和度色彩坐 标系
垂直坐标轴代表亮度
圆周代表色调,色度值从红色 中点处的0开始,沿着球体圆 周的逆时针方向增加
补充:遥感数字图像的表现形式——黑白、彩色
遥感影像常以照片(或数字影像)来表现: 单波段或全色波段表现为黑白图像, 三波段组合表现为彩色影像
彩色: 真彩色(true color):(三波段组合) 假彩色(false color):(三波段组合) 伪彩色(pseudo color) 伪彩色 (pseudocolor): 灰度图像的彩色表示或显示
所有光谱色混合时,即形成等能光谱中的白光,且白光时 由相同数量的红绿蓝三原色组成。
设光的总能量为1,则白光由三原色各1/3构成,即红=绿= 蓝=1/3白,红+绿+蓝=白
根据上述原理,设计了色度图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
左图代表色度图上的 色彩分布
其中,x: 红色的比例 ; y: 绿色的比例;蓝 色比例可由x+y+z=1导 出