遥感成像原理
遥感摄影成像原理及应用
遥感摄影成像原理及应用遥感摄影成像原理是指利用摄影机通过光学系统将感光介质上物体辐射反射回来的能量转化为影像信号的过程。
遥感摄影成像原理主要包括光学成像原理和电子成像原理两种。
光学成像原理是指利用光线通过透镜和镜头来定向传播和汇聚，进一步形成清晰的影像。
它是利用透镜和光学仪器将地球上的物体光线反射进入摄影机，在感光介质上产生图像。
光学系统是遥感摄影成像的核心部分，它包括目标、光源、透镜等。
光线从目标发射出来后，通过投影透镜后到达感光介质上，形成一个倒立的、虚像的胶片或CCD\CMOS上。
电子成像原理是指利用电子传感器接收光信号，并将光信号转化为电信号，进而形成数字图像。
相对于传统的胶片摄影，电子成像有许多优点，如动态范围大、信噪比高、快速响应等。
目前最常用的电子成像技术是CCD和CMOS技术。
当光线照射到CCD芯片上时，CCD芯片会将光信号转化为电子信号，并通过模数转换器转化为数字信号。
遥感摄影的应用非常广泛。
首先，遥感摄影可以用于土地利用与覆盖监测。
通过监测地表的覆盖状况，可以对土地资源进行定量评价和管理。
其次，遥感摄影可以用于环境与生态监测。
通过监测大气和水体的污染状况，可以及时发现环境问题并采取相应措施。
再次，遥感摄影可以用于城市规划与建设。
通过监测城市的建设情况，可以合理规划城市发展，提高城市建设效率。
此外，遥感摄影还可以用于农业生产和林业资源管理。
总之，遥感摄影成像原理是通过光学成像和电子成像两种原理将物体反射回来的光线转化为影像信号的过程。
遥感摄影的应用范围广泛，包括土地利用与覆盖监测、环境与生态监测、城市规划与建设、农业生产和林业资源管理等领域。
随着技术的不断发展，遥感摄影在各个领域中的应用将会越来越广泛，为人们的生活带来更多的便利。
第3章遥感传感器及其成像原理.
景物的图像线，这条图像线经曝光后在底片上记录下 来。 ❖ 接着第二个扫描镜面扫视地面，由于飞机向前运动， 胶片也作同步旋转，记录的第二条图像正好与第一条 衔接。依次下去，就得到一条与地面范围相应的二维 条带图像。
缝隙式摄影机
镜头转动式摄影机
3.1.1 摄影类传感器分类
➢ 全景摄影畸变：相片两端的地表景物被压缩。
3.1.1 摄影类传感器分类
3. 多光谱摄影机
多光谱摄影机指对同一地区，在同一瞬间摄取多 个波段影像的摄影机。采用多光谱摄影的目的 ，是充分利用地物在不同光谱区，有不同的反 射特征，来增加获取目标的信息量，以便提高 影像的判读和识别能力。
❖ 又由于扫描总视场为 11.56°，地面宽度为185km，因 此扫描一次每个波段获取6条扫描线图像，其地面范 围为 474m * 185km。
❖ 又因扫描周期为73.42ms，卫星速度（地速）为 6.5km/s，在扫描一次的时间里卫星往前正好移动 474m，因此扫描线恰好衔接。
❖ 自西往东对地面的有效扫描时间为33ms，即在33ms内扫描 地面的宽度为185km，按以上宽度计算，每9.958 μs内扫描 镜视轴仅在地面上移动了56m，因此采样后的MSS像元空间 分辨率为56m * 79m （Landsat为68m * 83m）。
四、 ETM+增强型专题制图仪
表3-4
波段号 类型
1
Blue-Green
波谱范围 /um 0.450-0.515
地面分辨率 30m
2
Green
0.525-0.605
30m
3
Red
遥感成像原理
遥感成像原理遥感技术是一种利用航空器、航天器等远距离传感器获取地球表面信息的技术。
遥感成像原理是指通过传感器获取地球表面的光学、热红外、微波等辐射信息，并将其转换成数字信号进行处理和分析的基本原理。
遥感成像原理主要包括辐射传输过程、传感器接收系统和图像处理三个方面。
首先，辐射传输过程是遥感成像的基础。
地球表面的特征物体会发出或反射不同波长的辐射能量，这些能量会经过大气层的吸收、散射和衰减，最终到达传感器。
不同波长的辐射能量在大气中的传输过程会受到大气成分、云层、气溶胶等因素的影响，因此需要进行大气校正和辐射校正，以获取真实的地表反射率或辐射率。
其次，传感器接收系统是遥感成像的关键。
传感器接收系统包括光学、热红外和微波等不同类型的传感器，它们能够接收地球表面不同波长的辐射能量，并将其转换成电信号。
光学传感器主要包括摄影机、高光谱仪和多光谱仪，能够获取地表的可见光和近红外光谱信息；热红外传感器能够获取地表的热红外辐射信息；微波传感器则能够穿透云层和大气，获取地表的微波辐射信息。
传感器的选择和设计对于获取地表信息具有重要意义，不同类型的传感器能够获取不同类型的地表信息，因此在实际应用中需要根据需求进行选择。
最后，图像处理是遥感成像的重要环节。
通过图像处理技术，可以对传感器获取的数字信号进行校正、增强、分类和解译，从而获取地表的信息。
图像处理主要包括预处理、特征提取和信息提取三个步骤。
在预处理过程中，需要对图像进行几何校正、辐射校正和大气校正，以确保图像的准确性和一致性；在特征提取过程中，需要利用数字图像处理技术对图像进行分割、分类和识别，提取地表信息；在信息提取过程中，需要根据需求对提取的地表信息进行分析和应用，例如用于土地利用、资源调查、环境监测等领域。
总之，遥感成像原理是一种通过传感器获取地球表面信息的技术，其原理包括辐射传输过程、传感器接收系统和图像处理三个方面。
通过对这些原理的深入理解和应用，可以更好地获取和利用地表信息，为地球科学、环境保护、资源管理等领域提供重要的支持和帮助。
遥感技术原理
遥感技术原理
遥感技术是指通过使用卫星、飞机或其他平台上的传感器，来从地球表面采集数据和图像的一种技术。
它主要基于电磁波辐射与物体的相互作用原理，从而获取目标区域的信息。
遥感技术的原理主要包括以下几个方面：
1. 电磁波辐射：地球上的物体会通过吸收、反射和发射电磁波与环境进行相互作用。
根据不同的物体特性和表面材质，对入射的电磁波会有不同的响应和反射特征。
2. 能谱特征：通过对不同波段的电磁辐射进行测量和分析，可以获取到待观测物体的能谱特征。
不同物质在不同波段上的反射和吸收特性不同，可以通过这些特性来对物体进行分类和识别。
3. 光学成像：遥感技术常用的平台包括卫星和飞机，它们上面搭载了不同类型的光学传感器。
这些传感器可以在不同的波段范围内获取地物的光谱信息，并通过逐点扫描的方式来获取高分辨率的图像。
4. 空间分辨率：遥感图像的空间分辨率决定了图像可以分辨的最小物体大小。
较高的空间分辨率意味着可以获取到更小尺寸的物体信息。
5. 光谱分辨率：遥感图像的光谱分辨率决定了可以观测到的波段范围和波段数量。
不同的波段上的反射率可以用来区分不同
材质和地物类型。
通过利用遥感技术，可以获取到地球表面的各种信息，例如地形地貌、海洋气象、植被覆盖、土地利用等。
这些数据和图像可以广泛应用于环境监测、农业、城市规划、天气预测等各个领域。
遥感成像原理
遥感的成像原理基于不同波段的电磁辐射与目标物相互作用的原理。
遥感技术通过感知和记录电磁波（如可见光、红外线、微波等）的能量和特定频段的反射、发射、散射等现象，实现对地球表面信息的探测和提取。
具体来说，遥感卫星等平台上搭载的传感器会根据设定好的波段和分辨率，接收地面物体反射或发射的电磁波，并记录下这些信息。
这些信息包括但不限于地物的光谱信息、辐射亮度、位置和几何形态等，涵盖了从紫外线、可见光、红外线、微波等各个波段。
通过这些信息，可以对目标物的特性和状态进行判断，并应用于土地利用规划、环境监测、灾害预警、农作物估测等领域。
遥感的成像方式有多种，例如：
1. 摄影成像：利用类似普通照相机的装置来获取地物的光学图像，然后对图像进行解析以获取地物的信息。
2. 扫描成像：利用扫描仪将地物逐点成像，通常需要配合计算机进行数据处理和图像重建。
3. 雷达成像：利用微波雷达对地物进行穿透探测，能够获取地下的信息，通常用于地质勘查和军事侦察等领域。
4. 合成孔径成像：利用飞机或卫星上搭载的合成孔径雷达进行高分辨率成像，通常用于地图制作和城市规划等领域。
总之，遥感技术以其覆盖范围广、信息量大、获取速度快等特点，在现代社会各个领域发挥着越来越重要的作用。
遥感的成像原理
遥感的成像原理遥感是利用从地球表面资源搜集到的数据并进行分析、解释的科学与技术。
遥感技术的核心是通过感知地球表面的电磁辐射，并将其转化为可视化图像和可量化的信息。
遥感的成像原理涉及到电磁辐射、能谱分析和图像处理等方面，并可分为光学遥感、热红外遥感、微波遥感等。
首先，光学遥感是指利用可见光、近红外和短波红外等电磁波段所携带的信息进行遥感数据获取和分析。
光学遥感系统由感光器件（如摄像机、相机）、目标物、大气等三个要素组成。
目标物反射或发射的电磁波经大气层传播到感光器件上，感光器件记录下来的光谱信号被压缩成数字图像。
这些数字图像经过进一步处理和分析，以获取目标物的空间分布、类型、形状、结构和光谱等信息。
其次，热红外遥感利用目标物的热辐射进行数据获取和分析。
热红外遥感系统由热成像器件、热辐射目标和大气等三个要素组成。
热辐射经过大气传播到热成像器件上，记录下来的红外图像被处理和分析，以了解目标物的温度、湿度、构成、热量分布和热交换等信息。
此外，微波遥感是通过感知和分析微波信号来获取地球表面信息的技术。
微波遥感系统由微波传感器、目标物和大气等要素组成。
微波信号通过目标物及大气层的反射、散射和透射传播并被微波传感器记录下来。
通过将微波信号处理和分析，可以获取目标物的表面形貌、湿度、冰雪覆盖、植被覆盖、土壤含水量等信息。
遥感的成像原理基于不同波段的电磁辐射与目标物相互作用的原理，通过感知和记录电磁波的能量和特定频段的反射、发射、散射等现象，实现对地球表面信息的探测和提取。
通过传感器记录的电磁谱信息，可以判断目标物的特性和状态，并应用于土地利用规划、环境监测、灾害预警、农作物估测等领域。
总之，遥感成像原理涉及电磁辐射、能谱分析和图像处理等多个方面，通过感知地球表面的电磁辐射并将其转化为可视化图像和可量化的信息实现对地球表面的探测和分析。
不同波段的遥感技术有其独特的应用领域和特点，综合各种遥感技术可以实现对地球的全面观测与监测。
遥感成像原理
遥感成像原理遥感成像是一种利用传感器获取地面信息的技术，通过对地球表面的电磁辐射进行感知和记录，可以获取到地表的各种信息，如地形、植被、土壤、水体等。
遥感成像原理是指利用遥感技术获取地面信息的基本原理和方法。
本文将从遥感成像的原理入手，介绍遥感成像的基本概念、原理和应用。
遥感成像的原理主要包括传感器、电磁波和地物之间的相互作用。
传感器是遥感成像的核心部件，它可以接收地面发射出来的电磁波，并将其转换成数字信号，然后再进行处理和分析。
电磁波是遥感成像的信息载体，它在地球表面上的反射、散射和辐射过程中，携带了大量的地物信息。
地物则是电磁波的作用对象，不同的地物在接收和反射电磁波时会产生不同的特征，这些特征可以被传感器感知和记录下来。
遥感成像的原理可以用一个简单的模型来解释。
当太阳光照射到地球表面时，地面上的地物会吸收、反射和散射太阳光，产生不同的电磁波。
这些电磁波经过大气层的传播和干扰后，到达传感器，传感器接收到的电磁波信号会被转换成数字信号，然后再进行处理和分析，最终形成遥感图像。
遥感成像的原理是基于地物与电磁波之间的相互作用，通过对地面电磁波的感知和记录，可以获取地表的各种信息。
不同的地物在电磁波的反射、散射和辐射过程中会产生不同的特征，这些特征可以被传感器感知和记录下来，从而实现对地表信息的获取和分析。
遥感成像的原理在许多领域都有着广泛的应用，如农业、林业、地质勘探、环境监测等。
通过遥感成像技术，可以实现对大范围地表信息的获取和监测，为各种领域的研究和应用提供了重要的数据支持。
总之，遥感成像的原理是基于地物与电磁波之间的相互作用，通过对地面电磁波的感知和记录，可以获取地表的各种信息。
遥感成像技术在许多领域都有着广泛的应用前景，将为人类社会的可持续发展提供重要的数据支持。
遥感成像原理
遥感成像原理遥感技术是一种利用传感器获取地面信息的技术，它可以在不接触地面目标的情况下获取目标的信息。
遥感成像原理是遥感技术的核心，它是指利用传感器对地面目标进行成像的基本原理。
遥感成像原理主要包括传感器的工作原理、电磁波的作用机制以及图像获取的基本流程。
首先，传感器的工作原理是遥感成像的基础。
传感器是利用光学、电子、微波等原理，将地面目标的信息转化为电信号的设备。
传感器可以根据不同的波段和分辨率来获取地面目标的不同信息，比如可见光、红外线、微波等波段。
通过传感器的工作原理，可以实现对地面目标的高效成像和信息获取。
其次，电磁波的作用机制是遥感成像的重要基础。
电磁波是遥感成像的载体，它在空间中传播并与地面目标相互作用，然后被传感器接收并转化为电信号。
不同波段的电磁波对地面目标的作用机制不同，可见光波段主要反映地表物体的颜色和形状，红外线波段可以反映地表物体的温度和植被状况，微波波段可以穿透云层和植被，反映地表的地形和水文信息。
电磁波的作用机制决定了遥感成像的信息获取能力和适用范围。
最后，图像获取的基本流程是遥感成像的实现方式。
图像获取包括辐射能量的辐射、传播和接收三个过程。
辐射过程是指地面目标发射或反射电磁波的过程，传播过程是指电磁波在大气中传播的过程，接收过程是指传感器接收地面目标辐射的过程。
图像获取的基本流程决定了遥感成像的技术难点和发展方向。
总之，遥感成像原理是遥感技术的核心，它是实现对地面目标信息获取的基础。
传感器的工作原理、电磁波的作用机制和图像获取的基本流程是遥感成像原理的重要内容，它们共同决定了遥感成像的技术特点和应用效果。
随着遥感技术的不断发展，遥感成像原理也在不断完善和拓展，为地球观测和资源调查提供了重要的技术支持。
希望通过本文的介绍，读者对遥感成像原理有了更深入的了解，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
遥感技术的基本原理
遥感技术的基本原理
遥感技术是利用航天器、飞机和地面观测点等平台，通过对地球表面物体反射、辐射和散射等信息的获取和分析，来研究和监测地球表面和大气变化的一种技术手段。
它的基本原理可以简单概括为以下几个方面：
1. 电磁辐射原理：遥感技术主要基于物体对电磁波的相互作用来获取信息。
地球表面物体受到太阳辐射的照射后，会根据其属性和组成的不同，吸收、反射或散射不同波长的电磁辐射。
利用遥感仪器可以测量到各种波长的电磁辐射，并通过光谱分析等手段，推断出地面物体的属性和组成。
2. 多光谱成像原理：遥感技术通常采用多光谱成像，即利用不同波段的光谱信息来获取地面物体的特征。
多光谱成像可以提供物体的颜色和反射率等信息，从而识别地表物体的类型如植被、水体或城市建筑等。
3. 高光谱成像原理：高光谱遥感技术相比多光谱遥感技术能够获取更高维度的光谱信息。
它可以对地面物体的光谱进行更加精细的分析，从而提供更多的物质信息和精准的物体识别能力。
4. 合成孔径雷达（SAR）原理：合成孔径雷达利用雷达波束的连续接收和信号处理技术，来获取地球表面物体的雷达信号。
相比传统光学遥感技术，SAR不受天气和时间的限制，且可
以获取地表的极化参数、高程数据等。
5. 精度定位原理：遥感技术的数据处理中需要对获取的影像进
行精度定位，以获取地理空间信息。
这通常通过电磁辐射学和地理配准等方法来实现。
总之，遥感技术的基本原理在于利用不同传感器和平台获取地球表面物体的电磁辐射信息，通过对这些信息的分析和处理，来研究和监测地球表面和大气的变化。
遥感原理与成像特征
16
电磁波谱—遥感常用波段 微波波段(1mm-1m, 最常用1cm-1m) 遥感常用波段符号： P：30-100cm L: 15-30cm
S: 7.5-15cm
C: 3.75-7.5cm X: 2.4-3.75cm Ku: 1.57(1.7)-2.4cm K: 1.1-1.57(1.7)cm
Ka: 0.75-1.1cm
46
侧视雷达工作原理 雷达发射器通过天线在很短的微秒级时间内发射一束能 量很强的脉冲波，当遇到地面物体时，被反射回来的信号再 被天线接收。 由于系统与地物距离不同，同时发出的脉冲，接收的时 间不同。
47
图象的亮度值正比于雷达受到的回波（后向散射）信号的强度 • 后向散射强的地物在图象上显示为明亮 • 后向散射弱的地物在图象上显示为黑暗 • 后向散射的强度由两方面因素决定
狭义的遥感： 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 其变化的科学及综合性探测技术。 4
1.遥感的概念（Remote Sensing）
综合技术
对象：地面 载体：电磁波（主要） 目的：地面物质的性质和运动状态 （周期性、重复性） 过程：成像、传输、处理、应用
遥感原理及图像特征
一、遥感基础 二、遥感成像机理 三、遥感图像特征
四、遥感图像处理技术
五、遥感技术的发展趋势
2
Байду номын сангаас
一、遥感基础
遥感概念
遥感类型
遥感特点
发展简史
3
1.遥感的概念（Remote Sensing）
遥感一词来自英语Remote Sensing，即“遥远感知”。
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(声波、地震波)等的探测。 实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物 探(物理探测)的范畴。因而，只有电磁波探测属于遥感的范畴。
遥感成像原理
摄影像片的几何特征
–像点位移
r
在中心投影的像
片上，地形的起伏
除引起像片比例尺
变化外，还会引起
平面上的点位在像
片位置上的移动。
其位移量就是中心
投影与垂直投影在
同一水平面上的
“投影误差”。hr
H
r：像点到像主点的距离
摄影像片的几何特征
由 hr 可以看出：
H
位移量与地形高差h成正比 位移量与像主点的距离r成正比 位移量与摄影高度（航高）H成反比
摄影像片的几何特征
–像片的比例尺
即像片上两点之间的距 离与地面上相应两点实际 距离之比。图中像片上的a、 b两点是地面上A、B两点的 投影。ab:AB即为像片的比 例尺。H为摄影平台的高度； f为摄影机的焦距。
通常f可以在像片的边 缘或相应的影像资料中找 到，H由摄影部门提供。
比例尺=ab:AB=f:H
–总视场角：扫描带的地面宽度称总现场。从遥感 平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场 角，也叫总扫描角。
进行扫描成像时，总视场角不宜过大，否则图像 边缘的畸变太大。通常在航空遥感中，总视场角 取70o～120o。由于扫描仪的扫描角是固定的，因 此遥感平台的高度越大，所对应的地面总视场也 就愈大。
按瑞利散射原理，散射的强度与λ -4成正比。 由于微波的波长比红外波要长得多，因而散射要小 得多，所以与红外波相比，在大气中衰减较少，对 云层、雨区的穿透能力较强，基本上不受烟、云、 雨、雾的限制。
微波遥感的特点
–对某些地物具有特殊的波谱特征 许多地物间，微波辐射能力差别较大，因而 可以较容易地分辨出可见光和红外遥感所 不能区别的某些目标物的特性。例如，在 微波波段中，水的比辐射率为0.4，而冰的 比辐射率为0.99，在常温下两者的亮度温 度相差 100 K，很容易区别，而在红外波 段，水的比辐射率为0.96，冰的比辐射率 为0.92，两者相差甚微，不易区别。
03遥感成像原理与遥感图像特征
3.1.2 俯角和照射带宽度
俯角是雷达波束与飞行平面间的夹角。其 与后向散射强度密切相关，俯角大，雷达回波 强。
雷达波束在其距离方向上对应于一定的俯 角范围，在这一范围内，雷达波束照射的地面 宽度为照射带宽度。图像的近距点对应波束的 俯角大，回波强；远距点对应于波束的俯角小， 回波强度小。
3.1.3 极化方式
按照航摄倾角分类
垂直航空摄影 倾斜航空摄影:立体感强
3. 航空摄影的分类
按摄影实施方式分类
单片摄影 航线摄影 航向重叠：60-53%
面积摄影 (多航线摄影)
航向重叠：60-53%
旁向重叠：30-15%
3. 航空摄影的分类
按感光片和所用波段分类
普通黑白摄影：0.38-0.76μm 黑白红外摄影：0.38-1.3μm 天然彩色摄影：0.38-0.76μm 彩色红外摄影：0.38-1.3μm 多光谱摄影： 通常蓝、绿、红及近红四 个波段
3.雷达回波强度的影响因素
雷达回波强度可简单理解为雷达图像上各 种地物的灰度值，雷达回波强度与后向散射系 数直接相关，而后向散射系数受到雷达遥感系 统参数和地表特性的影响。
3.1 雷达遥感系统参数
3.1.1 波长或频率 雷达遥感波长的长短，决定了表面粗糙度 的大小和入射波穿透深度的能力。 当波长为1cm时，大多数表面都被认为是粗 糙面，穿透能力可以忽略不计；而波长接近1m 时，则很少有显得粗糙的，对潮湿土壤的穿透 能力为0.3m，而对干燥土壤则为1m或1m以上。
4.3
像点位移
4.1 像片的投影
(1)中心投影和垂直投影 航片是中心投影：摄影光线 交于同一点 地图是正射投影：即摄影光 线平行且垂直投影面。
遥感导论_3遥感成像原理与遥感图像特征2
32
微波遥感传感器分类
1、雷达（侧视雷达）：成像
主动方式
2、微波高度计：不成像 3、微波散射计：不成像
1、微波辐射计：成像
被动方式
2、微波散射计：不成像
微波散射计：测量地物的散射或反射特性 微波高度计：测量目标物与遥感平台间的距离，从而准确得知地表高度变化，
海浪的高度等参数。 微波辐射计：微波辐射计主要用于探测地面各点的亮度温度并生成亮度温度图 像.由于地面物体都具有发射微波的能力,其发射强度与自身的亮度温度有关。通 33 过扫描接收这些信号并换算成对应的亮度温度图,对地面物体状况的探测很有意义
• 把探测器按扫描方向阵列式排列来感应地面响 应，以替代机械的真扫描。即通过仪器中的广 角光学系统（平面反射镜）采集地面辐射能， 并聚焦投射到焦平面的阵列探测元件上。这些 光电元件同时感应地面响应，同时采光，同时 转换为电信号，同时成像。
8
常用探测元件是电荷藕合器件CCD：是由半导体材料制成的，在这种器件 上受光或电激作用产生电荷靠电子和空穴运载，在固体内移动以产生输出 电信号。用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号。可做成集成度非 常高的组合件。
•典型实例： 加拿大CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager)
0.385-0.9μm：288个波段
主要高光谱仪器
AVIRIS (Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer) (0.4-2.5) (美国NASA JPL)(224个波段) CASI(Compact Airborne Spectrographic Imager) (288个 波段)（加拿大） EO-1 （Hyperion）（卫星） HYDICE(Hyperspectral Digital Image Collection Experiment) (206波段) HYMAP (128波段) (澳大利亚) MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) （卫星）(36波段)
遥感成像原理和遥感成像特征
02.
中巴资源卫星CBERS
发射的高精度卫星，是世界上第一颗商用1m分辨率遥感卫星。
4m分辨率 多光谱 波长范围同landsatTM
1m分辨率 全色 波长范围
IKONOS
主要用于云移，云顶高度，云分布，海洋表面温度，对流层上部水蒸气分布以及辐射平衡方面的测定和研究。
S
A
B
C
a
b
c
S
A
B
C
a
b
c
S
A
B
C
a
b
c
点
直线
曲线
面
1、中心投影(成像特征)
投影距离的影响
投影面倾斜的影响
地形起伏的影响
1、中心投影(与垂直投影的区别)
1
定义：像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。1/m = ab/AB
2
类型：主比例尺：表示像片大概的比例尺，一般用于平坦地区的水平像片，由航测部门提供。（1/m = F/H）
缝隙摄影机
S
H
V
又称扫描摄影机或摇头摄影机。
01
02
03
在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一狭缝，并随物镜作垂直于航线方向扫描，得到一幅扫描成的图像。
在摄影瞬间得到的是地面上平行于航线的一条很窄的影像。
全景摄影机
对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影像的摄影机，是充分利用地物在不同光谱区有不同的反射来增多获取目标的信息量，以便提高影像的判读和识别能力。
1
2
2、影像的形成过程
航空摄影的成像过程与一般照相是相同的，地物原型的反射光谱强度是不同的，使得感光材料的感光程度不同，形成了不同密度、不同颜色的航片模型。
第三章遥感成像原理与遥感图像特征ppt课件
地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例，它
只有一条。
编辑版pppt
7
附录：3 卫星轨道及其运行特点
在地球静止卫星轨道运行的卫星的覆
盖范围很广，利用均布在地球赤道上的 3
颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一
部分地区外的全球通信。
编辑版pppt
8
§1 遥感平台
➢ 摄影机外壳材料：不同波段选用不同材料
➢ 镜头：根据所摄取的波段选择。
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12
§２ 摄影成像－摄影机
2、全景摄影机-扫描摄影机
缝隙式（或航带摄影机）和镜头转动式摄影机。
➢不是一幅一幅地曝光，而是连续曝光，不需快门。
➢为了得到清晰的影像必须满足：
f
WP Wi W
H
➢缺点？
编辑版pppt
分辨率较高的感光片）；
摄影技术（包括曝光量的选择、感光片的冲洗以及印
像、放大技术）。
编辑版pppt
44
航空像片的分辨率
是衡量胶片分辨地物细部能力的一种指标。
用单位距离内能分辨的线宽与间隔相等的平行细
线的数目来表示。
主要取决于航摄相机的镜头分辨率和感光乳剂的
分辨率。但景物的反差、大气的光学条件、飞机
扫描成像过程当旋转棱镜旋转时第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次在扫描视场内的地面辐射能由幅的一边到另一边依次进入传感器经探测器输出视频信号再经电子放大器放大和调制在阴极射线管上显示出一条相应于地面扫描视场内的景物的图像线这条图像线经曝光后在底片上记录下来
第三章遥感成像原理与遥感图像
特征
讲授教师：张彦丽
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编辑版pppt
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目的、用途
定点地球观测
定期地球观测
不定期地球观测 空间实验 各种调查（气象等）
侦察 大范围调查 各种调查 航空摄影测量 空中侦察 各种调查 各种调查 摄影测量 各种调查 摄影测量 各种调查 摄影测量 各种调查
遗址调查
近距离摄影测量
地面实况调查
其它 气象卫星（GMS等） Landsat SPOT等
飞机 直升机 牵引滑翔机
积，而且星下点在地球表面为等速运动，便于图像定 位和轨道预报，且不需要进行高度订正
➢ 椭圆形轨道：卫星可以从不同高度进பைடு நூலகம்观测
按轨道倾角（人造卫星的轨道平面和地球赤道平面之间的夹角 ） 的不同 ，又可分为：
❖ 极地轨道（倾角=90°） ❖ 倾斜轨道 ❖ 地球同步轨道（倾角=0°）
环境卫星
以研究地球环境和调查资源为目的的人造地球卫星通常 称之为环境卫星。环境卫星常常采用两种类型的轨道。
第三章 遥感成像原理与 遥感图像特征
本章主要涉及的是信息的获取和信息的 传输与记录等第二、第三部分。
第三章 遥感成像原理与 遥感图像特征
3.1 遥感平台 3.2 传感器 3.3 摄影成像 3.4 扫描成像 3.5 微波遥感与成像 3.6 遥感图像的特征
3.1 遥感平台
遥感平台（platform）是指搭载传感器的 工具。
遥感平台—气象卫星系列
气象卫星特点
–成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减 少数据处理容量 气象卫星扫描宽度约2 800 km，只需2～3条 轨道就可以覆盖我国。相对于其他卫星资料 （如陆地卫星）更加容易获得完全同步、低 云量或无云的影像 。
遥感平台—气象卫星系列
气象卫星特点
–资料来源连续、实时性强、成本低
1. 近极地太阳同步圆形轨道。 这种轨道靠近极地，可以覆盖全球决大部分地区（南北纬
60°以上地区除外）；太阳同步轨道即在轨道上每一个点上的 地方时将保持固定不变，卫星可以在同一地方时经过同一观测 点的上空，保证传感器能在大致相同的光照条件下对地面进行 探测，从而获得质量较高的图像。如陆地卫星。
2. 地球同步圆形轨道 卫星在地球赤道平面内沿圆形轨道运行，高度约为
– FY-1C（1999年？,太阳同步轨道）：获取全
球的昼夜云图资料。
遥感平台—气象卫星系列
气象卫星特点
– 轨道
低轨：800km ～1600km 太阳同步（极轨）
高轨：3600km 地球同步（静止）
遥感平台—气象卫星系列
气象卫星特点
–短周期重复观测 静止气象卫星具有较高的重复周期（0．5小 时1次）；极轨卫星如NOAA等中等重复覆 盖周期，约 0．5～1天／次。 总的来说，气象卫星时间分辨率较高，有助 于对地面快速变化的动态监测。
遥感平台
遥感平台 静止卫星 圆轨道卫星（地球观测 卫星） 航天飞机
无线探空仪
高高度喷气机
中低高度飞机
飞艇
直升机
无线遥控飞机
牵引飞机
系留气球 索道 吊车 地面测量车
高度 36000km 500km~1000km 240km~350km 100m~100km 10000~12000m 500~8000m 500~3000m 100~2000m 500m以下 50~500m 800m以下 10~40m 5~50m 0~30m
根据工作平台相对于地面的高度，可分 为地面平台、航空平台和航天平台。
遥感平台
地面平台 ：一般是在野外近地面安放传感器 的 平台。常用的有梯架、塔、高架和车、船等。高 度均在0~50米左右。
航空平台：主要包括低、中、高空飞机，以及飞 艇、气球等，高度在百米到十几公里不等。
航天平台: 高度在150公里以上，主要有火箭、人 造地球卫星、航天飞机和宇宙飞船及运行于太空 的飞行器等。
遥感平台—气象卫星系列
气象卫星概述 最早发展起来的环境卫星。3个发展阶段
– 第一代：20世纪60年代 TIROS、ESSA、Nimbus、ATS – 第二代：1970-1977年 ITOS-1、SMS、GOES、GMS、Meteosat – 第三代：1978年以后 NOAA系列
遥感平台—气象卫星系列
36000km ，卫星相对于地球赤道上空某一点是静止的，它便于 对地球上较大范围的环境进行连续性观测，如同步气象卫星。
环境卫星
根据环境卫星的主要研究对象的不同，又可 以将其分为：
• 气象卫星系列（以探测大气和地表环境为重点） • 陆地卫星系列（以勘察陆地环境和资源为重点） • 海洋卫星系列（以勘察海洋环境与资源为重点）
车载升降台
航天遥感平台
航天遥感平台是目前发展最快，应用最广的， 其中主要是人造卫星。
根据轨道高度 人造卫星可分为： 低轨卫星（150~200km ）分辨率较高 寿命较短 中轨卫星（350~1500km） 高轨卫星（36000km以上）观测范围大 分辨率较低
寿命较长
人造卫星轨道
➢ 圆形轨道：卫星所获图像具有相同的比例尺和面
我国情况
– FY-1（1988年9月7日，太阳同步轨道）：我
国第一颗环境遥感卫星，主要任务是获取全球的昼 夜云图资料及进行空间海洋水色遥感试验。
– FY-1B（1990年9月3日）：用于天气预报、提
供植被指数、区分云雪、进行海洋水色观测。
– FY-2（1997年6月10日，地球同步轨道）： 主要功能是对地观测，每小时获取1次可见 光、红外与水汽云图。
遥感平台—气象卫星系列
气象卫星资料的应用领域
–天气分析和气象预报 ：气象卫星云图可以 根据云的大小、亮度、边界形状、水平结构、 纹理等识别各种云系的分布，推断出锋面、 气旋（水平范围达数千千米）、台风（水平 范围达数百到数千千米）、冰雹等的存在和 位置，从而对这种大尺度和中尺度的天气现 象进行成功地定位、跟踪及预报。
– 气象卫星获得的遥感资料包括：可见光和红外云图 等图像资料；云量、云分布。大气垂直温度、大气 水汽含量浪氧含量、云顶温度、海面温度等数据资 料；太阳质子、Y射线和X射线的高空大气物理参数 等空间环境监测资料；以及对于图像资料和数据资 料等加工处理后的派生资料。另外，由于气象卫星 兼有通讯卫星的作用，利用气象卫星上的数据收集 系统（DCS）可以同时收集来自气球、飞机、船舶、 海上飘浮站、无人气象站等的各种资料，并转发给 地面专门的资料收集和处理中心。