遥感实验报告

姓名：宋丽君学号：11S005090

院系：电子与信息工程

课程名称：遥感系统信息处理专题

实验名称：遥感系统信息处理仿真与实现

同组人：

实验成绩：总成绩：

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实验一遥感系统仿真实践

第一部分大气辐射仿真

一、实验内容

1. LOWTRAN模型的大气辐射仿真

2. MODTRAN模型的大气辐射仿真

二、实验方法

1. 大气模式类型

2. 大气模式

3. 气溶胶模式

4. 云雨模式

三、实验对象

图1-1-1 原始图像

四、实验原理

大气辐射对遥感图像的影响体现在细节信息被模糊。五、实验结果

大气辐射仿真各参数设置两组不同的参数：

大气辐射仿真各参数设置如下：

1.大气模型类型：LOWTRAN

2.气溶胶模式：计算中没有气溶胶或云消光

3.大气模式：热带

4.气云雨模式：无云无降雨

5.二氧化碳浓度：375ppm

仿真结果图像：

图1-1-2 大气辐射仿真图像

第二部分地面场景仿真

一、实验内容

1. 场景退化

2. 目标添加

二、实验方法

1. 空间、光谱、量化采样

2. 目标空间信息及灰度映射, 目标光谱信息, 量化

三、实验对象

自带的高光谱图像（图像数据描述同上）

四、实验结果

1.场景退化

1.1空间分辨率退化

1)地面场景仿真各参数：

原始分辨率3.5m

退化后：10m

空间分辨率退化后图像如图所示

图1-2-1 退化后的图像

2)地面场景仿真各参数：

原始分辨率3.5m

退化后：15m

空间分辨率退化后图像如图所示

图1-2-2 退化后的图像1.2光谱分辨率退化

1)参数设置

当前光谱范围370.4299-2510.1001

当前操作的光谱分辨率9.5949

退化后的光谱分辨率20

图1-2-3 退化后的图像

2)参数设置

当前光谱范围370.4299-2510.1001

当前操作的光谱分辨率9.5949

退化后的光谱分辨率28

图1-2-4 退化后的图像

1.3量化

1)参数设置

当前文件的最大量化等级14

量化等级2

图1-2-5 量化后的图像

2)参数设置

当前文件的最大量化等级14

量化等级7

图1-2-6 量化后的图像

量化位数下降，会使图像变得模糊，有些相邻地物比较接近，只有在较高的辐

射分辨率下才能识别，但量化位数下降时，难于分辨出地物的边界。

2.目标添加

本实验内容是往高光谱图像中添加感兴趣目标，其方法是简单的把感兴趣目标的光谱代替原始图像中的光谱，当然在这里得考虑的是目标的形状特征以及光谱特征。进行两次目标添加参数及空间分辨率如下所示：

1)地面场景仿真各参数：空间选择飞机，光谱选择镀锌钢空间分辨率为3.5m

目标添加后图像如图所示

图1-2-7 原图像和添加目标后的图像

图1-2-8 经过处理后的图像

2)地面场景仿真各参数：空间选择火车，光谱选择镀锌钢，空间分辨率为3.5m

目标添加后图像如图所示。

图1-2-9 原图像和添加目标后的图像

图1-2-10经过处理的图像

分析：由图1-2-8和1-2-10两图可以看到，在经过处理之后，我们可以容易的看到感兴趣的目标。

第三部分 遥感器特性仿真

一、实验内容

1. 色散式传感器／干涉式传感器仿真

2. 平台扰动仿真

二、实验方法

1. MTF 级联

三、实验对象

自带的高光谱图像

四、实验原理

1、按辐射传输路径，星载高光谱色散型传感器的光学系统主要由一维视场望远镜、狭缝、色散元件（棱镜或光栅），以及若干用于实现校准、成像等功能的透镜组成。仿真模型基于望远镜和色散元件的光学传递函数建立。在望远镜视场范围内，光学系统沿扫描方向获得地物的一条带状信息，随着传感器的前进，获得沿轨迹方向的信息。

2、干涉式传感器的光学传递函数为

11(,)exp 2()x y x y OTP f f j f f πλλ⎡⎤

=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦

λ是相应波段的中心波长。

3、平台扰动失真。

对于固定角度的IFOV 和视场，遥感平台在高度上的变化会引起尺度的变化。而平台前向运动时的姿态变化可以分解为俯仰、偏航和滚动，这些变化会使图像出现旋转、沿航迹和垂直航迹错位的现象。

五、实验结果

1.传感器仿真

1.1色散式传感器仿真

遥感器特性仿真各参数设置如下：

机载数据空间分辨率3.5m（不可调）

星载平台高度305m（不可调）

瞬时视场角42.55 u rad

光学口径：140mm

透镜焦距：1300mm

像元尺寸：30um

扫描速率：830m/s

截止频率：6000000 hz

色散式传感器仿真图像如图所示

图1-3-1 色散式传感器仿真图

1.2干涉式传感器

机载数据空间分辨率3.5m（不可调）

星载平台高度305m（不可调）

瞬时视场角42.55 u rad

光学口径：120mm

透镜焦距：650mm

像元尺寸：30um

扫描速率：830m/s

截止频率：6000000 hz

傅里叶透镜焦距1500mm

干涉式传感器仿真图像如图所示

图1-3-2 干涉式传感器仿真图