第一章遥感原理及应用概论

城镇
林地
多 光 谱 数 据
SPOT
水田
(X
旱地
主要参数: 重访周期：26天
覆盖60X60KM
•包含3个波段. •分辨率20米
•系列卫星，易获取需要的数据 •便于解译建设用地
波 段
)
•每景价格9.9KRMB
•成图比例尺1：3万到1：5万
•满足中观监测
假彩色影像
第一颗高分辨率卫星-IKONOS
主要参数:
北京时间3月11日约 14时由空客防务与 空间运营的Spot6及 Pleiades两颗高分辨 率光学卫星星座， 分别拍摄到了失联 飞机马航MH370失 事海域的1.5米和0.5 米影像，最大可覆 盖约90*120海里
3月12日
高分一号卫星3 月9日上午11点 左右获取的图像 中，位于 (105.63oE， 6.7oN)为中心 方圆20公里的区 域，观测 到3处疑似漂浮 物体，尺寸 分别约13米×18 米、 14米×19米、24 米×22米
AVRIS Hyperspectral Cube
Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer
224 spectral channels 400 – 2500 nm spectral resolution, 20 meter ground resolution.
网络数据资源
• GLOVIS (USGS Global Visualisation Viewer)
– http://glovis.usgs.gov/ – All global Landsat data now available – hugely useful resource – Plus ASTER, MODIS (moderate/coarse resolution but global coverage)
百度文库 遥感典型应用
气象应用
Heavy Rainfall Fog/low cloud High density winds
Inflight Icing
Volcanic ash detection
Fire detection
气象应用
•Satellite makes one orbit (360°) in about 100 min; i.e., it goes about 3.6°/min, or about 10° in 3 minutes. •With a knowledge of which way the satellite is moving and how fast it is moving, one can estimate viewing time at a particular point.
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热红外遥感及其应用
微波遥感及其应用 遥感应用模型及一般方法 遥感典型应用案例
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教材及参考书目
教材 遥感原理及应用，李小文，科学出版社 参考书目 遥感精解，测绘出版社，刘勇卫译 遥感数字影像处理导论，机械工业出版社，陈晓玲译
参考网络学习资源
• • • • http://landsat.gsfc.nasa.gov/?page_id=11 http://earth.esa.int/applications/data_util/SARDOCS/spaceborne/Radar_Courses/ http://www.ccrs.nrcan.gc.ca/resource/tutor/fundam/index_e.php http://octopus.gma.org/surfing/satellites/index.html
气象应用
•Global maps of sea surface temperature and land surface reflectance from MODIS instrument
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测绘制图
搜救动态地图
3 月8 日
根据马航公布 经纬度绘制客 机最后失联地 点
3月9日 11:35由NASA的卫星Terra/MODIS拍摄 疑似马航370失事地点的高清地图，分辨率为250米
遥感技术发展史及现状
遥感发展史－萌芽时期

1608年制造了世界第一架望远 镜 1609年伽利略制作了放大三倍 的科学望远镜并首次观测月球 1794年法国气球首次升空侦察 1839年第一张现代摄影像片 （碘化银纸照相法发明）
遥感发展史－初期发展(1858－1956)
• 1858年用系留气球拍摄了法国巴
课程主要内容
在阐述遥感科学基本原理的基础上，介绍可见光、红外、微波遥 感的基本原理和数据处理的基本方法，并结合行业应用讲解遥 感的典型应用案例
课程安排
1 2 3 4 5 概论 遥感基本原理 遥感数据获取方法及特点 遥感数字图像处理预处理(校正、影像增强） 可见光遥感及其应用（目视解译、信息提取） 2 4 4 6 4
参考阅读资料
• Some Important Dates in the Chronological History of Aerial Photography and Remote Sensing (http://www.geog.ucsb.edu/~jeff/115a/remotesensinghistory.ht ml)
3月22日
法国卫星在 马航MH370 搜索区发 现122个物 体
3月27日 泰国地理信息与 空间技术发展局 27日称，卫星图 像显示，在距离 目前南印度洋搜 索区200公里处
发现300个漂 浮物，大小从 2米到15米不 等
遥感的特点
• 遥感范围大，可实施大面积的同步观测 • 获取信息快，更新周期短，具有动态监测的特点 • 数据的综合性和可比性，具有手段多，技术先进的特点
课程内容及安排
遥感信息科学的组成和研究领域
• 学科组成：遥感信息理论、电磁辐射理论、地球 系统科学理论、 摄影测量、地质科学、地理科学、 地球物理、地球化学、信息科学、计算机科学、 管理科学等 • 技术组成：遥感探测技术、图像图形处理技术、 空间信息技术、数字地球技术、网络技术、光电 技术、数据库理论与技术等
遥感发展史－现代遥感（1957-）
• 1、前苏联1957年10月4日发射了世界上第一颗人造地球卫星，1959年利用自 动星际站探测月球背面。 • 2、从60年到90年代，美国先后发射了Landsat MSS到TM、ETM+；1999年美国 Spaceimage公司发射高分辨率卫星IKONOS（星下点0.81M）； 2001年10月由 美国 DigitalGlobe 公司发射QuickBird卫星，是目前世界上 唯一能提供亚米级分 辨率的商业卫星（0.61M）； • 3、法国自1986年以来，先后发射了Spot1~5； • 4、加拿大自1995年发射Radarsat-1； • 5、我国1999年发射中巴资源卫星，2011-2020国家中长期重大科学专项-高分 辨率对地观测系统，计划在“十二五”期间发射5-6颗观测卫星，目标是建成 高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率对地观测系统，到2020年，高 分系统与其他观测手段相结合将形成具有时空协调、全天时、全天候、全球 范围观测能力的稳定运行系统。
Brine Shrimp pond
Lidar Light Detection and Ranging
Visible portion of spectrum Excellent opportunities for vertical dimensions not for horizontal
Data from Lefsky et al
•覆盖11X11KM
•包含3+1个波段
•分辨率1、4米 •价格33$/KM •经过赤道时间：当地 时间上午10点左右 体育场
特点： 分辨率高 数据量大 满足微观监测
房屋
德国法兰克福飞机场 Qickbird 0.61米分辨率
SRTM
• Shuttle Radar Topography Mission
3月15日
第一个走廊地区是 哈萨克斯坦到土库 曼斯坦的方向，一 直往南延伸到泰国。 另外一个走廊地区 是从印度尼西亚到 南印度洋这条长长 的走廊地带。
3月18日
据中国资源卫星应用中 心、中国科学院遥感与 数字地球研究所等对卫 星数据研判，18日12点 左右获取的高分一号卫 星图像中，南印度洋海 域（南纬44度57分，东 经90度13分）观测到疑 似漂浮物,长约22米宽约 13米，距澳大利亚公布 疑似物位置南偏西120 公里左右。
http://www.geog.ucsb.edu/~kclarke/Corona/Corona.html
Landsat Missions
Landsat 1 (07/12/1972 - 01/06/1978) - RBV, MSS Landsat 2 (01/22/1975-07/27/1983) - RBV, MSS Landsat 3 (03/05/1978-09/07/1983) - RBV, MSS Landsat 4 (07/16/1982 - ) - MSS, TM Landsat 5 (03/01/1984 - ) - MSS, TM Landsat 6 (10/05/1993): ETM Landsat 7 (04/23/1999 - ) - ETM+ (30m, 60m TIR, 15m Pan) 大规模应用于各行业中,成为遥感技术发展的一个里程碑
黎的鸟瞰像片 • 1903年飞机的发明 • 1909年第一张航空像片 • 一战期间（1914-1918）：形成独
立的航空摄影测量学的学科体系 • 二战期间（1931-1945）：彩色摄 影、红外摄影、雷达技术、多光 谱摄影、扫描技术以及运载工具 和判读成图设备
1903年，J〃纽布朗纳设计了一 种捆绑在飞鸽身上的微型相机
• NASA Distributed Active Archive Centres – huge range of free NASA data:
– – – – http://nasadaacs.eos.nasa.gov/about.html (overview) https://lpdaac.usgs.gov/ (land) http://podaac.jpl.nasa.gov/ (oceans) http://www.nsidc.org/daac/ (snow and ice)
http://www-imk.fzk.de:8080/imk2/mipas-b/mipas-b.htm
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遥感处理过程
分析结果、图表 输出
接收
预处 理
用户应用处 理
被动遥感
主动遥感
遥感和GIS学科的关系
遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段， 能及时地提供准确、综合和大范围内进行动态监测 的各种资源与环境数据，因此遥感信息就成为地理 信息系统十分重要的信息源。 GIS有助于提高遥感数据自动分类的精度，为遥感应 用分析提供一个良好的环境，从而大大提高遥感信 息识别的精度和效率。
遥感原理与应用
第一章 概论
什么是遥感
Remote Sensing 通过某种传感器装置，在不直接接触研究对象 的情况下，获取其特征信息，并对这些信息进 行提取、加工、表达和应用的一门技术。
“千里眼”、“顺风耳”
什么是遥感
upscale
upscale
upscale
•Platform depends on application •What information do we want? •How much detail? •What type of detail?
ETM+数据
主要参数:
重访周期：16天 覆盖185X185KM 包含7+1个波段 每一景价格600$ 分辨率30、15m 经过赤道时间：当地 时间上午10点±15 分钟
特点:
覆盖面大，信息丰富
成图比例尺为1：5万到10万
SPOT
1986 - Launch Probatorie de Terre) 1990 - Launch 1993 - Launch 1998 - Launch 2002 - Launch of SPOT-1 (Systeme la Observation de la of of of of SPOT-2 SPOT-3 SPOT-4 SPOT-5