遥感概述
遥感概论
Definition of Remote Sensing
The Experts say "Remote Sensing is …" • Group of techniques for collecting image or other forms of data about an object from measurements made at a distance from the object, and the processing and analysis of the data.
二、遥感技术的特点
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
Las Vegas, 1972
Las Vegas, 1992
Las Vegas, 1986
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二、遥感技术的特点
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
1986
1992
2002
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三、遥感的分类
1. 按照遥感的工作平台分类： ➢ 地面遥感、航空遥感、航天遥感。
分析判断
13
四、遥感技术系统
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The process of remote sensing
1. Energy Source or Illumination 照度(A) - the first requirement for remote sensing is to have an energy source which illuminates or provides electromagnetic energy to the target of interest. 2. Radiation and the Atmosphere (B) - as the energy travels from its source to the target, it will come in contact with and interact with the atmosphere it passes through. This interaction may take place a second time as the energy travels from the target to the sensor.
遥感概述
漫反射是指地物表面为租糙时，对太阳及人工电磁辐射产生漫反射， 即均匀地向各个方向反射，在各个方向的辐射亮度相等，虽然反射 率ρ与镜面反射一样，但反射方向却是“四面八方”（图2· 22）。 也就是把反射出来的能量分散到各个方面，因此从某一方向看反射 面，其亮度一定小于镜面反射的亮度。严格地说，对于漫反射面， 当入射辐照度I一定时，从任何角度观察反射面，其反射辐射亮度是 一个常数，这种反射面又叫朗伯面。设平面的总反射率为，某一方 面上的反射因子为，则有：
太阳辐射到达地面后，物体除了 反射作用外，还有对电磁辐射的 吸收作用。最后，电磁辐射未被 吸收和反射的其余部分则是透射 的部分,即： 到达地面的太阳辐射 能量＝反射能量＋吸收能量＋透 射能量。 （图2· 21）
一 地物的反射率 （一）反射率 物体对电磁波谱的反射能力用反射率表示。地面物体反 射的能量（ Pρ）占入射总能量（用 P。 表示）的百分比称 为反射率，用ρ表示。则
（一）植被 植被的光谱特征规律性非常明显而使其反射曲线独特如图2－13， 主要可分为三段。
六
大气窗口 就辐射强度而言，太阳辐射经过大气传输后， 主要是反射，吸收和散射的共同影响衰减了辐射强 度，剩余部分即为透过的部分。剩余强度越高，透 过率越高。对遥感传感器而言，只能选择透过率高 的波段，才对遥感观测有意义。 把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散 射的透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有： 0.3－1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段 （可摄影窗口）。这一波段是摄影成像的最佳波段， 也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段。如： Landsat卫星的TM的1－4波段，SPOT卫星的HRV 波段等。
P P0
100 % （2..15）
遥感原理与方法
定量分析
基于提取的信息，进行定量描述 和推断，如植被指数计算、土地 利用变化监测等。
时空分析
结合时间序列数据，分析地物变 化的趋势和规律，为环境监测、 城市规划等领域提供决策支持。
05 遥感应用案例
土地利用/土地覆盖变化监测
总结词
利用遥感技术监测土地利用和土地覆盖变化，有助于及时发现非法占地、土地退化等问题，为土地资源管理和规 划提供依据。
遥感技术应用领域不断拓展，从传统的环境监测、资源调查、城市规划等领域，拓展到农业、林业、气 象、海洋、交通等更多领域，为各行业的发展提供了重要的数据支持。
遥感在可持续发展中的作用
资源调查与监测
环境监测与保护
遥感技术可以对土地、森林、 水体等资源进行调查和监测， 为资源管理和保护提供数据 支持。
遥感技术可以监测大气、水 质、土壤等环境要素，及时 发现和解决环境问题，为环 境保护提供科学依据。
详细描述
遥感技术能够获取大范围的农作物生长情况 、种植面积等信息，通过分析这些数据可以 对农作物产量进行预测。这种预测方法具有 客观、准确、时效性强的特点，对于农业生 产和农村经济发展具有重要意义。同时，遥 感技术还可以监测农村基础设施建设、贫困
状况等情况，为农村发展提供科学依据。
06 遥感发展前景与挑战
遥感图像增强
对比度拉伸
通过调整像素值的范围， 增强图像的对比度，使地 物特征更加突出。
直方图均衡化
通过对图像的直方图进行 均衡化处理，改善图像的 整体对比度。
多光谱增强
利用不同波段之间的信息 差异，通过合成、融合等 技术提高图像的空间分辨 率和光谱分辨率。
遥感图像解译与分类
目视解译
通过专业人员的目视观察和经 验，对遥感图像进行地物识别
遥感考点总结
第一章遥感概述一、遥感概念遥感(Remote Sensing)泛指对地表事物的遥远感知。
遥感定义：是从远处探测感知物体，也就是不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取信息进行提取、判定、加工处理及解译应用的综合性技术。
二、遥感的分类按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感。
按传感器的探测波段分类：紫外0.05-0.38；可见光0.38-0.76；红外0.76-1000微米；微波1mm-10m；多波段遥感按传感器工作方式分类：主动遥感；被动遥感。
按遥感资料获取方式：成像遥感；非成像遥感获得信号是曲线、数据。
按波段宽度及波谱的连续性：高光谱遥感；常规遥感。
按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感；城市遥感……三、遥感的特点宏观观测，大范围获取数据(…)。
动态监测，更新快(…)。
技术手段多样，信息量大(…)。
应用领域广，经济效益高(…)。
局限性(…)。
四、遥感数据的应用领域林业：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。
环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其预报。
测绘：航空摄影测量测绘地形图、编制各种类型的专题地图和影像地图。
城市：城市综合调查、规划及发展。
考古：遗址调查、预报。
地理信息系统：基础数据、更新数据。
五、遥感技术系统组成1、遥感平台；遥感平台(Remote Platform)是安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。
按遥感平台的高度不同，遥感分为近地遥感（150m以下）、航空遥感（80 km以下的平台，包括飞机和气球）和航天遥感等。
2、遥感器；遥感器或传感器( Remote Sensor)是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。
遥感概论第一章教材课程
遥感应用系统是将遥感技术与具体应用领域相结合的系统，旨在利用遥感数据解决实际问题。
遥感应用系统
遥感数据获取与处理
03
通过卫星、飞机、无人机等平台搭载传感器进行数据采集。
遥感数据获取方式
遥感数据类型
信息提取
遥感数据处理
将不同来源、不同分辨率、不同时相的遥感数据进行融合，以获得更全面、准确的信息。
多源数据融合
包括像素级融合、特征级融合和决策级融合等多种方法。
数据融合方法
在地理信息系统、城市规划、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
数据融合应用
遥感数据融合
遥感图像的解译与信息提取
04
遥感图像解译的定义
遥感技术需要高素质的专业人才进行研发和应用，但目前全球范围内遥感人才短缺。
遥感技术面临的挑战
随着技术的进步和应用需求的增加，遥感技术将在各个领域得到广泛应用。
遥感技术的广泛应用
遥感技术将与其他技术如GIS、GPS、物联网等融合，形成更加智能化的技术体系。
遥感技术与其他技术的融合
随着人工智能和机器学习技术的发展，遥感技术将更加智能化和自动化。
卫星平台具有覆盖范围广、信息获取周期短等优点，广泛应用于全球监测和区域监测。
无人机平台具有灵活性强、实时性高等优点，在灾害应急响应、环境保护等领域有广泛应用前景。
航空平台高度较高，可获取高分辨率的遥感数据，常用于城市规划、资源调查等领域。
遥感平台是搭载传感器的平台，负责从空中获取地球表面的信息。
遥感平台
特征选择和提取
特征选择和提取是信息提取的关键步骤，涉及对图像中感兴趣的目标或区域进行特征描述和提取，如光谱特征、纹理特征等。
遥感技术在土地利用规划中的应用
遥感技术在土地利用规划中的应用土地是人类生存和发展的重要基础资源，如何科学合理地规划和利用土地，对于实现可持续发展具有至关重要的意义。
遥感技术作为一种先进的对地观测手段，为土地利用规划提供了丰富、准确且及时的数据支持，在土地利用规划的各个环节发挥着不可或缺的作用。
一、遥感技术概述遥感技术是指从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。
它具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性和可比性等优势。
通过遥感卫星、飞机等平台搭载的传感器，可以获取不同波段、不同分辨率的影像数据。
这些数据涵盖了地物的光谱、纹理、形状等特征，为土地利用的分类、监测和分析提供了丰富的信息源。
二、遥感技术在土地利用规划中的具体应用（一）土地利用现状调查遥感影像能够清晰地反映出土地的利用类型、分布和面积等信息。
通过对遥感影像的解译和分析，可以快速、准确地获取大范围的土地利用现状数据，包括耕地、林地、草地、建设用地等的分布情况。
相比传统的地面调查方法，大大提高了工作效率和数据的准确性。
（二）土地利用变化监测土地利用是一个动态变化的过程，遥感技术可以实现对土地利用变化的实时监测。
定期获取同一地区的遥感影像，通过对比不同时期的影像，可以及时发现土地利用的变化情况，如城市扩张、耕地减少、森林砍伐等。
这有助于及时掌握土地利用的动态信息，为规划调整提供依据。
（三）生态环境评估在土地利用规划中，生态环境保护是重要的考虑因素。
遥感技术可以用于评估土地利用对生态环境的影响，如监测植被覆盖度、水土流失、湿地退化等。
通过分析这些生态环境指标的变化，制定更加合理的土地利用规划策略，以实现生态与经济的协调发展。
（四）土地适宜性评价利用遥感数据获取的地形、土壤、植被等信息，结合地理信息系统（GIS）的分析功能，可以对土地的适宜性进行评价。
确定不同类型土地适宜的用途，如适宜耕种的区域、适宜建设的区域等，为土地利用规划提供科学的决策依据。
《遥感导论》考试重点【复习版】
第一章绪论第一节遥感概述一、遥感的概念及特点1、概念2、特点①感测范围大②信息量大③获取信息快④其他特点：用途广、效益高、全天候、全方位、资料性二、遥感的分类1、根据遥感平台的高度和类型分类①地面遥感：1.5~300m，车、船、塔，主要用于究地物光谱特征②航空遥感：9~50km，飞机、气球，较微观地面资源调查③航天遥感：100~36000km，卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站2、根据传感器的工作方式分类①主动遥感：雷达②被动遥感：被动接受地物反射、发射的电磁波：摄影机、扫描仪3、根据遥感信息的记录方式分类①成像遥感：以图象方式记录：航空性片、卫星图象②非成像遥感：图形、电子数据：数字磁带、光盘4、根据遥感使用的探测波段分类①紫外遥遥：0.3~0.4μm②可见光遥感：0.4~0.76μm③红外遥感：0.76~14μm④微波遥感：1000μm ~30cm⑤多波段遥感：0.5-0.6，0.6-0.7，0.7-0.8，0.8-0.95、根据遥感的应用领域分类：气象、海洋、地质、军事三、遥感过程及其技术系统1、遥感实验：前期工作，主要获得地物的光谱特性。
2、遥感信息的获取：中心工作。
传感器3、遥感信息的接受和处理：利用各种技术手段4、遥感信息的应用：最终目的。
遥感信息的认识（判读、解译）第二节遥感的发展与应用一、遥感的发展1、国外遥感的发展概况“遥感”：①无记录的地面遥感阶段（1608-1838）望远镜的产生：②有记录的地面遥感阶段（1839-1857）摄影技术的发明：③空中摄影的遥感阶段（1858-1956）系留气球、飞机、彩色摄影技术产生④航天遥感阶段（1957-）人造地球卫星产生、计算机技术的应用、GIS⑤遥感的发展趋势：platform：气球-飞机-卫星-飞船-航天飞机-空间站传感器：分辨率变高、稳定性变好、手段变多遥感信息的接收和处理：自动解译、自动分类遥感的应用：广、深入2、我国遥感的发展概况起步晚、发展快①20世纪60年代末设立遥感学科②20世纪70年代，航空测量应用③20世纪70年代末，引进美国卫星技术和卫星资料、设备仪器，促进我国遥感技术与国际领先水平接近。
遥感的工作原理
遥感的工作原理
遥感（Remote Sensing）是通过利用遥感仪器获取地球表面信
息的一种技术与方法。
它通过感知地球物体在不同波段下的电磁辐射能量，记录和测量这些能量在传输过程中的变化，从而获取地表物体的信息。
遥感技术主要利用了物体与辐射之间的相互作用。
当遥感仪器向地表发射电磁辐射时，它会与地表物体相互作用并发生反射、散射、透射和吸收等过程。
根据不同的物体特性，不同的波段的电磁辐射会被物体反射、散射或吸收。
遥感仪器接收并记录这些经过物体相互作用后的辐射能量的细微变化，进而推断出地表物体的特征。
遥感遵循着电磁辐射与物体相互作用的基本原理。
电磁辐射具有波粒二象性，通过空间传播的波动性特征可以用电磁波的频率、波长等来表征，而通过微观粒子（光子）与物质的相互作用则体现了粒子性特征。
遥感仪器主要使用光学器件、多光谱成像仪、红外传感器以及雷达和卫星等设备来检测和记录这些电磁辐射能量。
遥感技术可广泛应用于地球环境监测、土地利用与覆盖变化、资源勘探、自然灾害监测等领域。
通过分析遥感图像，可以提供大范围、多源、高分辨率的地表信息，帮助科学家们获取地理空间数据，进行地球科学研究，并为资源管理、环境保护和人类社会发展等提供支持。
遥感技术在水生态保护中的创新应用
遥感技术在水生态保护中的创新应用水，是生命之源，对于维持生态平衡、促进经济发展和保障人类福祉具有至关重要的作用。
然而，随着人类活动的不断加剧，水生态系统面临着诸多威胁，如水资源短缺、水污染、水生态破坏等。
为了有效地保护水生态系统，需要借助先进的技术手段进行监测、评估和管理。
遥感技术作为一种非接触式、大面积、快速获取信息的手段，在水生态保护中发挥着越来越重要的作用，并不断涌现出创新的应用。
一、遥感技术概述遥感技术是指从远距离、高空或外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。
它具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性和可比性好、经济性等优点，能够为水生态保护提供丰富而准确的信息。
二、遥感技术在水生态保护中的应用1、水资源监测遥感技术可以用于监测地表水资源的分布和变化情况。
通过对卫星影像的解译，可以获取河流、湖泊、水库等水体的面积、水位、蓄水量等信息，为水资源的合理开发和利用提供依据。
例如，利用雷达高度计可以精确测量大型湖泊和海洋的水位变化，从而推算出水资源的储量变化。
2、水污染监测水污染是水生态系统面临的主要威胁之一。
遥感技术可以通过监测水体的光谱特征来判断水质状况。
不同的污染物在水体中会导致光谱反射率的变化，例如，富营养化的水体在可见光波段的反射率较高，而石油污染的水体在红外波段有明显的特征。
此外，还可以利用热红外遥感监测水体的温度分布，从而发现异常的热污染区域。
3、水生态系统健康评估水生态系统的健康状况是水生态保护的重要指标。
遥感技术可以获取水生态系统的结构和功能信息，如植被覆盖度、湿地面积、生物多样性等。
通过对这些信息的分析，可以评估水生态系统的健康程度，并为制定保护措施提供科学依据。
例如，利用高分辨率遥感影像可以识别湿地中的植被类型和分布，进而评估湿地的生态功能。
4、水灾害监测与预警遥感技术在水灾害监测与预警方面也发挥着重要作用。
遥感导论 第一章遥感概述 ppt课件
微波遥感，指利用波长1-1000毫米电磁波遥感的统称。通过接收 地面物体发射的微波辐射能量，或接收遥感仪器本身发出的电磁 波束的回波信号，对物体进行探测、识别和分析。微波遥感的特 点是对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能 力，又能夜以继日地全天侯工作。
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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。它装载的五
《遥感导论》课程
第一章 遥感概述
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《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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教学目的和要求
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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
《遥感技术》课件
总结词
遥感技术能够快速、准确地监测环境状 况，为环境保护和治理提供数据支持。
VS
详细描述
遥感技术可以监测大气污染、水体污染、 土壤污染等情况，通过遥感数据的分析， 可以了解污染源的分布和排放情况，为环 境治理和保护提供科学依据。同时，遥感 技术还可以监测自然灾害和生态变化等环 境问题，为灾害预警和生态保护提供数据 支持。
THANKS
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无人机遥感技术
无人机遥感技术是指利用无人机搭载遥感器进行遥感数据采 集和处理的技术。无人机遥感技术具有机动灵活、快速响应 、成本低廉等优点，因此在应急救援、环境保护、农业监测 等领域得到广泛应用。
无人机遥感技术可以快速获取高分辨率的遥感数据，对于需 要快速响应的应用场景具有重要意义。同时，无人机遥感技 术还可以结合其他传感器和通信设备，实现多源数据的融合 和传输，提高遥感应用的综合效益。
森林资源调查
总结词
遥感技术是进行森林资源调查的重要手段，能够快速获取森林面积、覆盖率、生 长状况等信息。
详细描述
通过卫星遥感技术，可以获取大范围、高分辨率的森林资源数据，包括森林面积 、覆盖率、树种分布、生长状况等。这些数据有助于了解森林资源的现状和变化 趋势，为森林保护和可持续发展提供科学依据。
遥感数据的接收与处理
遥感数据的接收
遥感数据通过卫星轨道接收站、地面站和飞机接收站等设备 进行接收。
遥感数据处理
遥感数据处理包括辐射定标、大气校正、几何校正和图像解 译等步骤，以提取有用的信息。
03 遥感图像处理
遥感图像的预处理
辐射定标
将传感器接收到的辐射亮 度转化为地表的反射率或 温度等物理量，为后续图 像处理提供准确数据。
电磁波谱
遥感概述 (2)
第一章遥感概述§1．1 遥感概念遥感(Remote Sensing)，就字面含义可以解释为遥远的感知。
它是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取的信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。
物体的对电磁波固有的波长特性叫光谱特性(Spectral Characteristics)。
一切物体，由于其种类及环境条件不同，因而具有反射或辐射不同波长的电磁波的特性。
遥感就是根据这个原理来探测目标对象反射和发射的电磁波，获取目标信息，完成远距离识别物体的技术。
§1．2 遥感技术系统是一个从地面到空中，乃至空间，从信息收集、存储、处理到判读分析和应用的完整技术体系。
它能够实现对全球范围的多层次、多视角、多领域的立体探测，是获取地球资源的重要的现代高科技手段。
一、遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理及其判读分析和应用的全过程。
二、接收从目标中反射或辐射来的电磁波的装置叫作传感器(Remote Sensor)，如照相机，扫描仪等。
针对不同的应用波段范围，人们已经研究出很多种传感器，用以接收和探测物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。
根据传感器的基本结构原理划分，目前遥感中使用的传感器大体分为摄影、扫描成像、雷达成像和非图像四种类型。
搭载这些传感器的载体称为遥感平台(Remote Platform)，如地面三角架、遥感车、气球、航空飞机、航天飞机、人造地球卫星等。
遥感平台按其飞行高度的不同可分为近地平台，航空平台和航天平台，这三种平台各有不同的特点和用途，根据需要可单独使用，也可配合使用，组成多层次立体观测系统。
传感器和遥感平台是确保获取遥感信息的基础保证，它们具有各自的适用范围，在实际应用中往往根据解决问题的性质和要求来进行选择。
三、遥感探测的特点(一)宏观观测，大范围获取数据资料采用航空或航天遥感平台获取的航空像片或卫星影像比在地面上获取的观测视域范围大得多。
《遥感概述》课件
环境监测与保护领域的应用
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环境污染监测
利用遥感技术监测大气、水体、土壤等环境污染 状况，为环境治理提供数据支持。
生态保护
通过遥感技术监测生物多样性、生态系统健康状 况等信息，为生态保护提供决策依据。
3
环境影响评价
利用遥感技术评估建设项目对环境的影响，为项 目决策提供科学依据。
遥感的应用领域
资源调查与监测
环境监测与保护
遥感技术广泛应用于土地资源、森林资源 、水资源等调查与监测，为资源管理和可 持续利用提供科学依据。
遥感技术能够实时监测环境污染状况，评 估环境质量，为环境保护和治理提供决策 支持。
灾害预警与评估
城市规划与管理
遥感技术能够快速获取灾区信息，为灾害 预警和灾后评估提供重要数据，帮助救援 工作高效开展。
遥感技术的未来发展趋势
未来遥感技术将朝着高分辨率、高精度和高效率的方向发展，能够提供更加丰富和 精准的信息。
随着人工智能和大数据技术的不断发展，遥感数据的应用将更加广泛，能够为各领 域提供更加智能化的决策支持。
未来遥感技术还将与其他技术领域进行深度融合，如物联网、云计算和虚拟现实等 ，为人们提供更加全面和立体的信息感知服务。
地面遥感平台包括车载、 船载等，主要用于近地面 或水面的遥感监测。
传感器
光学传感器
光学传感器通过接收地物的可见 光和红外线进行成像，具有高分
辨率、色彩丰富等优点。
微波传感器
微波传感器利用微波波段对地物进 行探测，具有穿透性强、全天候工 作等优点。
雷达传感器
雷达传感器利用电磁波的反射特性 进行探测，具有穿透性强、不受光 照条件限制等优点。
遥感基本知识总结
遥感基本知识总结一. 遥感的基本概念1. 遥感的基本知识“遥感”一词来自英语Remote Sensing，从字面上理解就是“遥远的感知”之意。
顾名思义，遥感就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接受来自目标物体的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标物体的属性。
实际工作中，重力、磁力、声波、机械波等的探测被划为物理探测（物探）的范畴，因此，只有电磁波探测属于遥感的范畴。
根据遥感的定义，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、信息的处理和信息的应用这五大部分。
1. 目标物的电磁波特性任何目标物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感探测的依据。
2. 信息的获取接受、记录目标物体电磁波特征的仪器，称为“传感器”或者“遥感器”。
如：雷达、扫描仪、摄影机、辐射计等。
3. 信息的接收传感器接受目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或者胶片上。
胶片由人或回收舱送至地面回收，而数字介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线输送到地面的卫星接收站。
4. 信息的处理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，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，再转换为用户可以使用的通用数据格式，或者转换为模拟信号记录在胶片上，才能被用户使用。
5. 信息的应用遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多应用领域，它的发展与这些科学紧密相关。
2. 遥感的分类1）按遥感平台分地面遥感：传感器设置在地面上，如：车载、手提、固定或活动高架平台。
航空遥感：传感器设置在航空器上，如：飞机、气球等。
航天遥感：传感器设置在航天器上，如：人造地球卫星、航天飞机等。
2）按传感器的探测波段分紫外遥感：探测波段在0.05~0.38μm之间。
可见光遥感：探测波段在0.38~0.76μm之间。
红外遥感：探测波段在0.76~1000μm之间。
生态环境遥感概述
生态环境遥感概述生态环境遥感是一种将遥感技术应用于生态环境研究的方法，通过获取、解译和分析遥感数据，可以获得关于地表特征、植被覆盖、土地利用、土地变化等生态环境信息。
本文将从生态环境遥感的基本原理、数据源获取、数据处理与分析以及在生态环境研究中的应用等方面进行综述。
生态环境遥感的基本原理主要包括辐射传输原理和特征参数提取原理。
辐射传输原理指的是遥感数据是通过感应、接收、记录地物辐射能量，进而提取地物特征参数的一种方法。
特征参数提取原理是利用遥感数据中的能谱信息和空间信息，通过模型建立，提取出与生态环境相关的参数。
数据源获取是生态环境遥感的第一步，主要包括航空遥感、卫星遥感和地面观测等方法。
航空遥感通过航空平台获取高分辨率的遥感图像，可以提供较为详细的地表信息。
卫星遥感则利用卫星在太空中获取遥感图像，其优势在于覆盖范围广、时间周期长。
地面观测主要是指在地面安装观测站点，通过测量土壤水分、温度、植被等参数来获取生态环境信息。
数据处理与分析是生态环境遥感中的关键环节，主要包括图像预处理、信息提取和数据分析等步骤。
图像预处理是为了消除图像中的噪声和伪迹，保证后续处理的可靠性。
信息提取指的是通过图像解译、光谱分析等方法，提取出与生态环境相关的参数，如植被指数、土地覆被等。
数据分析则是在获取特征参数后，通过统计分析、空间分析等方法，对生态环境的变化趋势和空间分布规律进行研究。
生态环境遥感在生态环境研究中的应用十分广泛，主要包括生态环境监测、生态系统服务估计和生态环境评价等方面。
生态环境监测是指通过遥感技术获取大范围的生态环境信息，对生态环境的变化进行实时监测。
生态系统服务估计是利用遥感数据对生态系统的功能和过程进行定量评估，如碳储量估计、水资源评估等。
生态环境评价通过获取遥感数据，对生态环境的质量进行评估，如水质评估、土壤质量评价等。
总之，生态环境遥感是一种将遥感技术应用于生态环境研究的方法，通过获取、解译和分析遥感数据，可以获得关于地表特征、植被覆盖、土地利用、土地变化等生态环境信息。
《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。
《遥感导论》电子教案终稿新
《遥感导论》电子教案终稿新第一章：遥感基础1.1 遥感概述遥感的定义遥感的基本原理遥感的应用领域1.2 遥感技术系统遥感平台与传感器遥感数据类型与分辨率遥感数据获取与处理1.3 遥感数据产品与应用遥感数据的产品类型遥感数据的应用案例遥感数据的选择与评价第二章：遥感物理基础2.1 电磁波与光谱特性电磁波的基础知识光谱特性与波段选择光谱吸收与反射特性2.2 遥感传感器与光谱响应传感器的类型与工作原理光谱响应函数与数据模拟传感器参数与性能评价2.3 遥感图像的辐射校正与大气校正辐射校正的目的与方法大气校正的重要性与方法辐射校正与大气校正的实施步骤第三章：遥感图像处理与分析3.1 遥感图像预处理图像预处理的目的与方法图像配准与辐射校正图像增强与去噪声3.2 遥感图像分类与分割图像分类的原理与方法基于像素与基于对象的分类方法图像分割的目的与方法3.3 遥感图像的特征提取与信息提取特征提取的重要性与方法常用特征参数与指标信息提取的方法与技术第四章：遥感应用案例分析4.1 土地覆盖与植被监测土地覆盖分类与数据来源植被指数与监测方法土地覆盖变化分析与应用案例4.2 水资源监测与洪水预测水资源遥感监测方法洪水预测与监测技术水资源遥感应用案例分析4.3 城市规划与建设监测城市遥感监测技术城市规划与建设中的应用案例城市变化分析与评估第五章：遥感技术的发展趋势5.1 卫星遥感技术的发展新型遥感平台与传感器高分辨率遥感数据的应用卫星遥感数据的集成与共享5.2 激光雷达遥感技术激光雷达的原理与应用激光雷达遥感数据处理与分析激光雷达遥感技术的优势与挑战5.3 多源遥感数据融合与应用多源遥感数据的特点与融合方法多源遥感数据在地理信息系统中的应用多源遥感数据融合的未来发展趋势第六章：专题地图制图与遥感应用6.1 专题地图制图原理专题地图的概念与分类专题地图制图方法与流程遥感数据在专题地图制中的应用6.2 遥感影像地图编制遥感影像地图的类型与特点遥感影像地图编制方法与技术遥感影像地图的应用案例6.3 遥感技术与地理信息系统集成遥感与GIS集成的意义与优势遥感与GIS集成的方法与技术遥感与GIS集成应用案例分析第七章：环境监测与变化分析7.1 遥感在环境监测中的应用环境监测的基本概念与方法遥感技术在环境监测中的应用领域环境监测遥感数据的处理与分析7.2 土地利用变化分析土地利用变化的概念与监测方法遥感数据在土地利用变化分析中的应用土地利用变化趋势与驱动因素分析水资源遥感监测技术方法水资源变化分析与评估水资源遥感应用案例分析第八章：气候与气象遥感应用8.1 遥感在气候研究中的应用气候遥感监测的基本原理气候遥感数据类型与获取方法气候遥感数据的应用案例8.2 遥感气象观测与分析气象遥感监测的方法与技术气象遥感数据的处理与分析气象遥感应用案例分析8.3 气候模型与遥感数据集成气候模型的基本原理与类型遥感数据在气候模型中的应用气候模型与遥感数据集成的方法与技术第九章：生物地球化学与遥感应用9.1 生物地球化学与遥感关系生物地球化学的基本概念遥感技术在生物地球化学研究中的应用生物地球化学遥感应用案例分析植被遥感监测的基本原理与方法植被指数与植被参数遥感反演植被遥感应用案例分析9.3 土壤与水分遥感监测土壤遥感监测的基本原理与方法水分遥感监测技术与应用土壤与水分遥感应用案例分析第十章：遥感技术在科学研究中的应用10.1 遥感技术在地球科学中的应用遥感技术在地质调查与勘探中的应用遥感技术在地球物理场研究中的应用遥感技术在地球环境与气候变化研究中的应用10.2 遥感技术在生态学与应用遥感技术在生态系统监测与评估中的应用遥感技术在生物多样性保护中的应用遥感技术在生态灾害监测与预警中的应用10.3 遥感技术在农业领域的应用遥感技术在农业资源调查与监测中的应用遥感技术在农业灾害监测与预警中的应用遥感技术在农业产量估算与种植结构分析中的应用重点和难点解析重点环节：1. 遥感基本原理与技术系统2. 遥感数据产品与应用3. 电磁波与光谱特性4. 遥感图像的辐射校正与大气校正5. 遥感图像预处理6. 遥感图像分类与分割7. 遥感图像的特征提取与信息提取8. 土地覆盖与植被监测9. 水资源监测与洪水预测10. 城市规划与建设监测11. 遥感技术与地理信息系统集成12. 环境监测与变化分析13. 气候与气象遥感应用14. 生物地球化学与遥感应用15. 遥感技术在科学研究中的应用难点解析：1. 遥感基本原理与技术系统：理解遥感技术的工作原理以及不同传感器和平台的特点。
遥感技术在城市生态系统动态监测中的应用
遥感技术在城市生态系统动态监测中的应用随着城市化进程的加速，城市生态系统面临着越来越多的挑战，如环境污染、资源短缺、生态失衡等。
为了实现城市的可持续发展，对城市生态系统进行动态监测变得至关重要。
遥感技术作为一种先进的对地观测手段，具有大面积、快速、周期性、多尺度等特点，为城市生态系统的监测提供了有力的支持。
一、遥感技术概述遥感技术是指从远距离、高空，甚至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术。
遥感技术主要由遥感平台、传感器、数据传输与接收系统以及数据处理与分析系统等部分组成。
遥感平台可以是卫星、飞机、无人机等；传感器则负责收集地物反射或发射的电磁波信息；数据传输与接收系统将收集到的数据传输回地面；数据处理与分析系统则对这些数据进行处理、分析和解释，以提取有用的信息。
二、城市生态系统动态监测的需求城市生态系统是一个复杂的人工与自然复合的生态系统，包括城市中的生物群落、非生物环境以及人类活动等多个要素。
为了有效地管理和保护城市生态系统，需要对其进行动态监测，以了解生态系统的结构和功能变化、生态过程的演变以及人类活动对生态系统的影响。
具体来说，城市生态系统动态监测的需求包括以下几个方面：1、土地利用与土地覆盖变化监测城市的发展导致土地利用和土地覆盖发生快速变化，如城市扩张、耕地减少、建设用地增加等。
通过遥感技术可以及时、准确地监测这些变化，为城市规划和土地管理提供依据。
2、植被覆盖监测植被是城市生态系统的重要组成部分，对调节气候、净化空气、保持水土等具有重要作用。
遥感技术可以监测城市植被的分布、覆盖度和生长状况，评估植被的生态服务功能。
3、水体监测城市中的水体质量和分布对生态系统和居民生活有着重要影响。
遥感技术可以监测水体的范围、水质参数（如浊度、叶绿素含量等），及时发现水体污染和富营养化等问题。
4、大气环境监测城市大气污染是一个严重的问题，遥感技术可以监测大气中的污染物浓度、分布和传输，为大气污染防治提供支持。
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地热资源、林业资源、草场等资源监测管理
城镇建设规划 土地利用动态监测、土地利用规划
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海洋渔业
天气预报 环境污染
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
精确农业
地面法线
太阳高度角↑ 天空光↓
太阳光
太阳高度角为太阳光入射角的余角 （见右图）
角为太阳光高度角
角为太阳光入射角
5、遥感技术成像中的数据矛盾
—— 噪声与信息数据
信息讯号常常淹没在噪声之中
—— 信息掩盖与信息挖掘
遥感图像中有一类为显性信息，如几何位置、几何形状、亮 度、光洁度等；
又有一类为隐性信息，如湿度、温度、生物量、化学物质含量。
遥 感 原理与图 像处理
第一章 概述
1、遥感定义
—— 遥感（Remote Sensing）是非接触远程获取面状图像信息
的技术手段。 •
• • 这里强调非接触，意为需要利用电磁波（光）作为信息获 取手段，以区别与其它测试手段； 远程 以区别显微镜、X光机、CT扫描机； 以区别遥测；
面状图象信息
—— 遥感的特点：
所谓信息挖掘就是透过显性信息数据，根据物理原理 成像机理 将隐性信息挖掘发现出来。
—— 几何变形与几何分辨
几何变形原因： 大气折射不稳定
混合象元（与几何分辨率有关）
成象机制原因，包括地球曲面影响
遥感图像处理的一个任务就是从这些几何变形中将几何数据 提取出来，且保证一定的精度 。
—— 有限的遥感图像数据与无限的信息需求
—— 基本概念：
程辐射（Path radiance）: 遥感传感器中接收到的入射光中， 除了在视场内地表反射光和地面热辐射外，大气的散射与自身辐射 的光也进入传感器，这部分的光能量称作程辐射。程辐射是背景噪 声的主要来源。
天空光（Skylight ）: 大气散射太阳光后，由全天空射来的散 射辐射到达地面的光为天空光。
⑵
遥感发展受制于这些技术和基础科学的发展。
3、遥感组成部分
⑴ ⑵ 传感器 （ Sensor ） （ Platform of RS ） 遥感平台
⑶
⑷
地面控制系统
图像处理、解译系统
作为应用人员，我们强调的是图像处理与解译。应强调，图像 处理、解译离不开 地面调查与专业知识。
4、遥感图像获取模型
太阳光（Solar Light）或人造雷达电磁波 大气吸收、透射（折射）、散射
注意反射、辐射的区别： 反射是物体本体对外来光的作用； 辐射是物体自身发射电磁波的特性。
—— 光电、光化学原理
•
光转换为电信号 —— 光电管 光化学：光敏乳剂 色度学
• •
—— 投影原理
•
中心投影 斜距投影 几何光学
• •
—— 运动学原理
地球、卫星或飞机存在着复杂的相对运动，即成像装置、被摄 象物体都在作复杂运动。
遥感图像不是唯一的地学信息源，遥感数据要与地学其它信息 数据相结合 。
6、遥感分类
—— 按机理划分
遥感可分为被动遥感与主动遥感
——
微波
按光（电磁波）波段划分可分为：（紫外）、可见光、红外、
——
按应用划分可分为：地质遥感、农业遥感、军用遥感、气象遥感
海洋遥感、资源遥感等。
——
•
按遥感平台划分可分为:
＋
大气自身辐射
到达地面与地物作用，包括反射（散射）、吸收
地物辐射
大气吸收、透射（折射）、散射
＋
大气自身辐射
传感器 图像（数字或光学） 地面站接收
传感器噪声
关于遥感工作模式的讨论 ——存在遥感影像噪声 ——大气扰动（折射率不稳定）是影像变形的原 因之一 ——地物反射率的大小是决定对应像元的灰度的 主要因素 ——遥感光源及传感器与目标地物的距离对影响 质量影响很大 ——人的肉眼视觉与遥感工作模式是一样的
——
图像处理原理
综合以上原理、效应，运用光学机械仪器与计算机技术，处理 模拟影像 （ Analog Image ）与数字影像（ Digital Image ），还有 其它一些技术，包括遥感平台 发射飞行控制技术、无线电通讯技 术 。
由以上遥感技术依赖的理化原理可看出： ⑴ 识； 遥感集成了当代多门类高新技术和基础数理知
航空遥感 包括低空航模遥感 中高度航空遥感 高空航空遥感 （< 500米 ） （ 500 ～ 3,000米 ） （ 3,000 ～ 10,000米 ）
•
航天飞机遥感
包括航天飞机、回收式卫星，如我国尖兵1号。
•
•
卫星遥感
地面遥感（雷达地面遥感车）
还可以按分辨率划为高、中、低分辨率遥感
7、遥感应用（农业资源环境领域）
•
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大面积
快速 分波段成象
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高精度数字成象 (见图)
IRS+TM 影像（彩色） 大兴农田
1米几何分辨率（IKONOS)影像显示（彩色）
—— 遥感发展历史
遥感名词起用于 20 世纪 60 年代，人造地球卫星上天以后，又可 追溯到20世纪30年代 ， 航摄。
2、遥感原理
—— 光（电磁波）反射、辐射原理