遥感技术基础遥感图像及分辨率
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的讲课中不再区分。
二、遥感图像的类型
以下几种因素决定了原始遥感图像的类型： 1、应用目的（多样化）
在确保应用目标的前提下，用最经济的方 法获取应用所需的图像。 2、获取手段（各不相同） 航空遥感？卫星遥感？ 用何种类型的传感器成像？
按光谱类型对遥感图像进行分类
黑白图像：只有亮度差别，无色彩差别。
热传感器成像
热辐射图像
电 磁 波 谱 的 红 外 波 段
按光谱类型对遥感图像进行分类
微波图像：记录的是波长在1mm～1m之间 范围内的地物辐射信息。侧视雷达图像是典型的 微波图像，影像的色调特性与雷达接收到的回波 信号强度等因素有关。
微波图像的特点在以后阐述。
Layover
微 波 具 有 穿 透 云 、 雨 等 能 力
空间分辨率的例子
表1： IKONOS-2图像 （美国，1999，第一颗新一代高分辨率卫星图像，可与航片媲美）
图像类型
波段1
多 光
波段2
谱 波段3
波段4
全色
波长范围 （μm）
0.45～0.52 兰
0.51～0.60 绿
0.63～0.70 红 0.75～0.86 近红外 0.55～0.90
分辨率 （m）
遥感技术基础
Fundamentals of Remote Sensing
解放军信息工程大学测绘学院 遥感信息工程系
第六讲 遥感图像及分辨率特性
主要内容： 一、遥感图像的概念 二、遥感图像的类型 三、遥感图像的空间分辨率 四、遥感图像的光谱分辨率 五、遥感图像的辐射分辨率 六、遥感图像的时相分辨率
一、遥感图像的概念
遥感图像：利用遥感手段获取的各种图像的总称。
遥
原
感
始
数
遥
据
感
获
数
取
据
处
理
遥
结
感
果
信
()
应 用
息 处 理
遥感技术的流程
（遥感图像包括：原始图像和处理图像。后面多数概念是针对原始图像的）
遥感图像的表现形式
成像类传感器的输出成果主要有： 模拟图像：胶片形式的图像。 也称“硬拷贝图像”。 数字图像：数字形式的图像。 也称“软拷贝图像”。 模拟图像、数字图像是可以相互转化的，在以后
高分辨率影像
空间分辨率的实际意义
图像的空间分辨率越高（即瞬时视场角所对 应的地面单元的尺寸越小），对地面目标的几 何分辨能力越强；图像的空间分辨率越低（即 瞬时视场角所对应的地面单元的尺寸越大）， 对地面目标的几何分辨能力越弱。
数字图像的空间分辨率：对于数字图像而言， 若图像的空间分辨率为20米，表示该图像在该 分辨率显示时，每个像素所对应的地面尺寸为 20米。
4 4 4 4 1
地面带 重访周期
宽
(垂直观测)
13km
3天
13km
3天
空间分辨率的例子
表2： QuickBird图像 （美国，2001，分辨率最高的一颗商业卫星）
图像类型
波长范围 （μm）
分辨率 （m）
波段1
0.4 ～ 0.52 兰
4
多 光
波段2
0.5 ～ 0.60 绿
4
谱
波段3
0.6 ～ 0.69 红
空间分辨率主要与传感器 的瞬时视场角、观测高度 有关。在正视情况下，瞬 时视场角所对应的地面单 元的尺寸等于瞬时视场角 乘以传感器的高度。
卫星遥感图像的空间分辨率
近 极 轨 道
卫星 轨迹 所对 应的 地面 细长 条带
不同纬度的地面细长条带的重叠情况 （空间分辨率与纬度有关）
空间分辨率的表现形式
低分辨率影像
全色图像：黑白图像的一种，记录了所能探测到的 景物所有电磁波信息（一般包括可见光和部分近红外） 的黑白图像。
彩色图像：具有色调、饱和度和亮度等色彩信息。 彩色图像一般分为：真彩色图像、假彩色图像。
真彩色图像（自然彩色图像）：图像颜色与对应地 物颜色基本一致。优点：影像和景物的颜色具有一致 性，便光谱类型对遥感图像进行分类
黑白图像
真彩色图像
假彩色图像
提问：为什么要有假彩色图像？ （突出感兴趣目标，提高判读和识别效果）
按光谱类型对遥感图像进行分类
多光谱图像：对同一地面区域进行摄影时，分波段 记录地面景物反射来的电磁波信息，形成的一组多波 段黑白图像。
雷 达 影 像
雷达的C波段图像（三极化）
极化的概念
RADARSAT卫星（加拿大，1995）
电 磁 波 谱 的 微 波 波 段
按几何类型对遥感图像进行分类
图像
投影中心 时刻t
地面目标
画幅式摄影相机
面中心投影图象（画幅式图像）
面中心投影图像：面中心投影，同一幅图像内几何关系稳定。
按几何类型对遥感图像进行分类
SPOT 多光谱影像： Band 1 0.50 - 0.59 (green) Band 2 0.61 - 0.68 (red) Band 3 0.79 - 0.89 (near infrared)
R波段
IR波段
按光谱类型对遥感图像进行分类
热红外图像：记录的是地物热辐射信息。热红外遥感 的大气窗口常选用3µm～5µm和8µm～14µm两个区间。 热红外图像上的色调越亮，表示温度越高，色调越暗， 表示温度越低。主要用于：军事侦察、火情监测等。
4
波段4
0.76～0.90 近红外
不同波段图像在几何上是完全配准的，但记录的是 景物在不同波段范围内的电磁波信息。
多光谱成像目的：是充分利用地物在不同光谱区有 不同的反射特征，来增加探测对象的信息量，以便提 高影像的判读和识别能力。
按光谱类型对遥感图像进行分类
RGB合成图像
G波段
SPOT 全色影像： 0.51 - 0.73 (blue-green-red)
图象 投影中心
时刻t
顺迹扫描仪（推扫式扫描仪）
地面目标
线中心投影图象（线阵列图像）
线中心投影图像：线中心投影，同一幅图像有多条扫描线 构成，同一条扫描线内几何关系稳定。
按几何类型对遥感图像进行分类
时刻t1 时刻t2
图象
图象
投影中心
横迹扫描仪（光机扫描仪）
地面目标1
地面目标2
点中心投影图象
点中心投影图像：点中心投影，同一幅图像有许多扫描点
成，每一扫描点的几何关系都不一样。
斜距投影图像（非中心投影图像）
斜 距 投 影
Layover
斜距影像与中心投影影像的比较
按立体方式对遥感图像进行分类
立体观测方式
立体图像（立体像对） 用立体像对可测量三维信息
三、遥感图像的空间分辨率
空间分辨率的概念
空间分辨率的定义：是指 图像上能够分辨的最小单 元所对应地面尺寸。
二、遥感图像的类型
以下几种因素决定了原始遥感图像的类型： 1、应用目的（多样化）
在确保应用目标的前提下，用最经济的方 法获取应用所需的图像。 2、获取手段（各不相同） 航空遥感？卫星遥感？ 用何种类型的传感器成像？
按光谱类型对遥感图像进行分类
黑白图像：只有亮度差别，无色彩差别。
热传感器成像
热辐射图像
电 磁 波 谱 的 红 外 波 段
按光谱类型对遥感图像进行分类
微波图像：记录的是波长在1mm～1m之间 范围内的地物辐射信息。侧视雷达图像是典型的 微波图像，影像的色调特性与雷达接收到的回波 信号强度等因素有关。
微波图像的特点在以后阐述。
Layover
微 波 具 有 穿 透 云 、 雨 等 能 力
空间分辨率的例子
表1： IKONOS-2图像 （美国，1999，第一颗新一代高分辨率卫星图像，可与航片媲美）
图像类型
波段1
多 光
波段2
谱 波段3
波段4
全色
波长范围 （μm）
0.45～0.52 兰
0.51～0.60 绿
0.63～0.70 红 0.75～0.86 近红外 0.55～0.90
分辨率 （m）
遥感技术基础
Fundamentals of Remote Sensing
解放军信息工程大学测绘学院 遥感信息工程系
第六讲 遥感图像及分辨率特性
主要内容： 一、遥感图像的概念 二、遥感图像的类型 三、遥感图像的空间分辨率 四、遥感图像的光谱分辨率 五、遥感图像的辐射分辨率 六、遥感图像的时相分辨率
一、遥感图像的概念
遥感图像：利用遥感手段获取的各种图像的总称。
遥
原
感
始
数
遥
据
感
获
数
取
据
处
理
遥
结
感
果
信
()
应 用
息 处 理
遥感技术的流程
（遥感图像包括：原始图像和处理图像。后面多数概念是针对原始图像的）
遥感图像的表现形式
成像类传感器的输出成果主要有： 模拟图像：胶片形式的图像。 也称“硬拷贝图像”。 数字图像：数字形式的图像。 也称“软拷贝图像”。 模拟图像、数字图像是可以相互转化的，在以后
高分辨率影像
空间分辨率的实际意义
图像的空间分辨率越高（即瞬时视场角所对 应的地面单元的尺寸越小），对地面目标的几 何分辨能力越强；图像的空间分辨率越低（即 瞬时视场角所对应的地面单元的尺寸越大）， 对地面目标的几何分辨能力越弱。
数字图像的空间分辨率：对于数字图像而言， 若图像的空间分辨率为20米，表示该图像在该 分辨率显示时，每个像素所对应的地面尺寸为 20米。
4 4 4 4 1
地面带 重访周期
宽
(垂直观测)
13km
3天
13km
3天
空间分辨率的例子
表2： QuickBird图像 （美国，2001，分辨率最高的一颗商业卫星）
图像类型
波长范围 （μm）
分辨率 （m）
波段1
0.4 ～ 0.52 兰
4
多 光
波段2
0.5 ～ 0.60 绿
4
谱
波段3
0.6 ～ 0.69 红
空间分辨率主要与传感器 的瞬时视场角、观测高度 有关。在正视情况下，瞬 时视场角所对应的地面单 元的尺寸等于瞬时视场角 乘以传感器的高度。
卫星遥感图像的空间分辨率
近 极 轨 道
卫星 轨迹 所对 应的 地面 细长 条带
不同纬度的地面细长条带的重叠情况 （空间分辨率与纬度有关）
空间分辨率的表现形式
低分辨率影像
全色图像：黑白图像的一种，记录了所能探测到的 景物所有电磁波信息（一般包括可见光和部分近红外） 的黑白图像。
彩色图像：具有色调、饱和度和亮度等色彩信息。 彩色图像一般分为：真彩色图像、假彩色图像。
真彩色图像（自然彩色图像）：图像颜色与对应地 物颜色基本一致。优点：影像和景物的颜色具有一致 性，便光谱类型对遥感图像进行分类
黑白图像
真彩色图像
假彩色图像
提问：为什么要有假彩色图像？ （突出感兴趣目标，提高判读和识别效果）
按光谱类型对遥感图像进行分类
多光谱图像：对同一地面区域进行摄影时，分波段 记录地面景物反射来的电磁波信息，形成的一组多波 段黑白图像。
雷 达 影 像
雷达的C波段图像（三极化）
极化的概念
RADARSAT卫星（加拿大，1995）
电 磁 波 谱 的 微 波 波 段
按几何类型对遥感图像进行分类
图像
投影中心 时刻t
地面目标
画幅式摄影相机
面中心投影图象（画幅式图像）
面中心投影图像：面中心投影，同一幅图像内几何关系稳定。
按几何类型对遥感图像进行分类
SPOT 多光谱影像： Band 1 0.50 - 0.59 (green) Band 2 0.61 - 0.68 (red) Band 3 0.79 - 0.89 (near infrared)
R波段
IR波段
按光谱类型对遥感图像进行分类
热红外图像：记录的是地物热辐射信息。热红外遥感 的大气窗口常选用3µm～5µm和8µm～14µm两个区间。 热红外图像上的色调越亮，表示温度越高，色调越暗， 表示温度越低。主要用于：军事侦察、火情监测等。
4
波段4
0.76～0.90 近红外
不同波段图像在几何上是完全配准的，但记录的是 景物在不同波段范围内的电磁波信息。
多光谱成像目的：是充分利用地物在不同光谱区有 不同的反射特征，来增加探测对象的信息量，以便提 高影像的判读和识别能力。
按光谱类型对遥感图像进行分类
RGB合成图像
G波段
SPOT 全色影像： 0.51 - 0.73 (blue-green-red)
图象 投影中心
时刻t
顺迹扫描仪（推扫式扫描仪）
地面目标
线中心投影图象（线阵列图像）
线中心投影图像：线中心投影，同一幅图像有多条扫描线 构成，同一条扫描线内几何关系稳定。
按几何类型对遥感图像进行分类
时刻t1 时刻t2
图象
图象
投影中心
横迹扫描仪（光机扫描仪）
地面目标1
地面目标2
点中心投影图象
点中心投影图像：点中心投影，同一幅图像有许多扫描点
成，每一扫描点的几何关系都不一样。
斜距投影图像（非中心投影图像）
斜 距 投 影
Layover
斜距影像与中心投影影像的比较
按立体方式对遥感图像进行分类
立体观测方式
立体图像（立体像对） 用立体像对可测量三维信息
三、遥感图像的空间分辨率
空间分辨率的概念
空间分辨率的定义：是指 图像上能够分辨的最小单 元所对应地面尺寸。