南京大学GIS与遥感实验室 第二讲 卫星遥感的最新发展与应用

息 系
为可能
统 实
应用卫星和卫星应用技术已逐步成为一
验 室
种支柱产业
目前常用的一些遥感卫星
卫星名称
传感器 空间分辨率
重复周期 波段数
（米）
（天）
TM
30/120
17
7
遥
（美）
感
陆地卫星
ETM
15/30/120
17
8
与
地 理 信 息 系
（法）
SPOT卫星
（美）
气象卫星
HRVIR AVHRR
20/10 1100
息 系
再现
统
实
验
室
3.1 对地定位不依赖地面控制
在全自动化GPS空三测量基础上，利用
遥 感
DGPS和INS惯性导航系统的组合，实现定 点摄影成像和无地面控制的高精度对地直
与
接定位，其精度可达到m级
地 理
该技术的推广应用，将改变目前摄影测量
信
和遥感的作业流程，实现实时测图和实时
息 系
数据库更新
息 系
融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、快速的
统 实
影像数据压缩方法已趋商业化
验
室
4.卫星应用的发展
静态,二维 动态,三维(演化)
遥
感 与
定性,描述 定量,表达(过渡)
地 理
资源探测 环境研究 (实践)
信
息 系
在国情普查, 资源调查,环境监测,灾害
统 实
预报,海洋管理等领域将逐步转入业务
系
对文化遗产保护、复原与研究具有重要意义
统
实
验
室
4.4 全定量化遥感方法将走向实用
通过对地球表层（岩石圈、水圈、大气圈
遥
和生物圈）的遥感与全定量化遥感方法的
感 与
反演，获得有关地物目标的几何与物理特
验 室
应用
4.1 地表覆盖变化探测趋向实时化
随着各类空间数据库的建立和大量新的遥感
遥
数据的出现，实时自动化监测已成为研究的
感 与
热点
地 理
理想的方法是将影像目标三维重建与变化监
信
测同步进行，实现三维变化监测和数据库自
息 系
动更新
统 实
进一步的发展是利用智能传感器，将数据处
验 室
理在轨完成，发送直接信息（不一定为影像
ຫໍສະໝຸດ Baidu
理 信
步轨道卫星和合理分布的小卫星以及传感
息 系
器的大角度倾斜，获得以上遥感影像
统
实
验
室
2.3 波谱分析的进一步延伸
遥
由可见光,近红外向微波波段延伸
感 与
(全天候,多极化,测深信息)
地 理
由多光谱向高光谱波段细化
信
息
(几何特征信息 物化参数信息)
系
统 实
PAN波段的完善与三维信息获取
验
感 与
NOAA/AVHRR-陆地卫星/TM,SPOT
地 理
中分辨率-高分辨率(20m-0.5m)
信 息
陆地卫星TM-IKONOS,QuickBird
系
统
实
验
室
2.2 时间分辨率的进一步提高
单星重复周期的缩短(30天-3天)
遥
感
多星往复过程的补充(4天-1/4天)
与
地
依赖小卫星技术的发展，通过发射地球同
“3S ”技术与集成授课内容
第一讲 集成概述
遥 感
第二讲 对地观测与信息获取技术—遥感
与 地
第三讲 信息管理与综合分析技术—GIS
理
第四讲 空间定位与导航技术—GPS
信
息
第五讲 集成原理
系 统
第六讲 技术实现
实 验
第七讲 应用实例
室
卫星遥感的最新发展与应用
冯学智 教授 南京大学GIS与遥感实验室 电 话: 025-83593677 Email : urgis@nju.edu.cn
验 室
字高程模型）、DLG（数字线划图）和CP
（控制点）数据库提供信息源
4.3 在构建 “数字文化遗产”中发挥作用
遥
“数字文化遗产” 涉及近景成像、计算机视觉
感
和虚拟现实技术
与 地
对获取的数据经计算机处理后，可在虚拟现实
理
技术支持下形成文化遗迹的三维仿真
信 息
可按照时间序列将历史文化在时间隧道中再现，
80
柑橘
遥
感
60
与
地
番茄 玉米
反 射 率( % )
理
40
信
息
系
统
20
实
验
室
0
0.4
1.0
1.5
2.0
2.5
波 长 （ μ m）
2.5 SAR雷达卫星
美国宇航局计划是发射一系列太阳同步和
遥 感
地球同步的长波SAR
与 地
美国国防部要发射一系列短波SAR，实现
理 信
干涉重访间隔为8d、3d和1d
统
若与高精度激光扫描仪集成，可实现实时
实 验 室
三维测量（LIDAR），自动生成数字表面模 型（DSM），并可推算出数字高程模型
（DEM）
3.2 处理技术趋向智能化
在影像匹配的基础上，影像的自动识别主
遥 感
要集中在影像融合，以及基于统计和结构
与 地
的目标识别与分类技术
理 信
随着遥感数据量的增大，数据融合和信息
息 系
我国在机载和星载SAR传感器及其应用研
统 实
究方面正在形成体系，形成资源卫星、雷
验
达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实
室
时监测的小卫星群
3. 分析处理技术的发展
多传感信息的融合与分辨率的再扩展
遥
感
“3S”技术的软件集成与“综合-动态-
与
地
定量”模式的再体现
理
信
虚拟现实技术与三维地表信息的重建和
主要内容
遥
1. 应用卫星的发展
感 与
2. 卫星传感器的发展
地
理 信
3. 分析处理技术的发展
息 系
4. 卫星应用的发展
统
实
验
室
1.应用卫星的发展
遥
立体观测系统的逐步形成(不同空间高度)
感 与
水平观测网的初步建立(不同空间位置-
地
小卫星系列)
理
信
多星种,多尺度对地观测信息的获取已成
26
5
1/2
6
统
（中巴）
CCD
20
26
5
实
资源卫星
验
（加）
SAR
25
室
雷达卫星
24
5.3GH
Z
（美）
IKONOS
1/4
1.5
5
2.卫星传感器的发展
遥 感
空间分辨率的进一步改进
与
地 理
时间分辨率的进一步提高
信 息
波谱分辨率的进一步延伸
系
统
实
验
室
2.1 空间分辨率的进一步改进
遥
低分辨率-中分辨率 (1000m-20m)
数据）
4.2 在构建 “数字中国” 中发挥作用
我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”
遥
的建设，已完成构建“数字中国”地理空间
感 与
基础框架的总体战略研究
地 理
完成1∶100万和1∶25万全国空间数据库的建
信 息
设，全国各省市已开始1∶5万空间数据库的
系
建库工作
统
实
遥感将为DOM（数字正射影像）、DEM（数
室
2.4 高光谱分辨率
高光谱分辨率已达到5—6nm，
遥 感
500—600个波段
与
地 理
在轨的美国EOS-1高光谱遥感卫星，
信 息
具有220个波段，EOS AM-1（Terra）
系 统
和EOS PM-1（Aqua）卫星上的
实
MODIS具有36个波段的中等分辨率
验
室
成像光谱仪
绿色植物反射光谱曲线