遥感地质学3-3-第8讲
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 观测带宽--垂直观察 60Km
倾斜观察 80Km
由CCD线列(一维)与
卫星运行(另一维)共同完成
对60Km- 80Km 宽观测带
HRV 性 能 参 数 表
性能
工作方式
波段范围（μm)
视场角 垂直观察像元尺寸（m2)
地面分辨率（m） 线阵上像元数（个） 垂直观察像幅地面面积 标准像幅覆盖面积（km2） 倾斜观察像幅地面最大地面宽度（km）
许多雷达图像 沿距离向都用 斜距显示
• 斜距显示图像上, 原来等 长度的地面目标长度将被压缩
--且近距离端＞远距离端 --造成距离向的几何失真 这种现象称近距离压缩 如图: 地面上三个等长目标A、B、C 在斜距图像上影像A1＜B1＜C1
地距图像能如实反映平坦地面目标间距 离关系A2＝B2＝C2
• ㈡.透视收缩 雷达波照射到地面斜坡的时间长短
立体成像装置 HRS
HRS
20°
20°
同轨立体成像
• 立体像对的应用：
立体观察 描绘地形等高线(绘制地形图) 建立数字地形模型(DTM) 立体显示 立体测图
SPOT卫星影象（珠峰）立体景观
• 二. HRV 图像特性
㈠.空间特性
HRV取消MSS、TM的一维行扫描形式，而是以线列
CCD每条扫描线上各像元同时成像具有一个投影中心，
c.
X - band
look direction d.
Aerial P hot ograph
N
• ㈢.雷达叠掩 一些坡度很大的目标,
如陡峭山峰,在大俯角时,可 能山顶比山脚离天线更近
--顶部先于底部成像 --产生目标倒置或顶底位移 --这种现象称雷达叠掩
• 特点: 有效入射角φ≤0°时产生,β大产生
0±45 档 共 91 档
每档0.6° 最大27°
950 km
±475 km
可探测低于0.5％的地面反射率变化
• ㈠.垂直观察推扫成像
两台并列HRV垂直地面推 扫--形成两条60Km宽相互重叠 3Km的观测带
两台HRV共同扫过117Km 有效地面宽度
赤道处 --相邻轨道相距108.4Km --相邻轨道观测带重叠4.3Km
数据率 视场可控制转动
视场转角 视场转动地面距离
最大控制距离 波谱灵敏度
多波段方式
单波段全色方式
XS1：0.50~0.59 XS2：0.61~0.68 XS3：0.78~0.89
4.13°
20×20
20
பைடு நூலகம்3000
PA：0.51~0.73
4.13° 10×10
10 6000
60×60
60×60
80
80
25Mb/s
SPOT 在26天的覆盖周期内,可在不同的 轨道对同一地面点进行重复成像(不必等到卫 星下一次飞越 此点上空时)
• 重复成像次数与纬度有关 赤道 7次 中纬度(45°) 11次
有利于在较短时间内探测局部现象变化 因倾斜观察而提高了图像的有效覆盖范围 在不同轨道对同一区域成像--相当于从不 同角度观察同一地物 可异轨形成立体像对
第八讲
第四节 固体自扫描图像特征
• 一. HRV 成像特点
收集系统--透镜 可调节的平面反射镜 球面反射镜
探测系统--CCD线阵 多波段 每条线有3000个CCD探测 元 形成3000个对应地面面 积为20×20m2的像元 全色波段 10×10m2 6000个
• CCD线列阵垂直于卫星运 行方向横向排列，由卫星 的运行完成纵向推扫。扫 幅宽度为线列阵CCD探测 元横向总视场对应的地面 宽度。
地距 Rg＝R·cosβ β:俯角--斜距与水平面夹角 在雷达波束照射区内,在距离 向地面点所对应的俯角不等
近距离端 β大 远距离端 β小
• 入射角(φ): 入射雷达波束与
入射点处地表面法线 的夹角
沿途变化情况: 平坦地区--β与φ互余 地形起伏区--φ将随之变化
• 雷达是测距系统, 所测为雷达至目标的斜距
的几率高,多出现在近距离端,后坡不会产 生叠掩
• ㈣.雷达阴影 雷达波沿直线传
播, 当受到高大目标 阻挡时,目标背面会有 雷达波照射不到的盲区, 而不会有回波返回雷达 --在图像相应位置形成黑色调暗区
--这种暗区称雷达阴影 出现位置--距离向背离雷达的方向 阴影大小--与目标在雷达波束中所处的俯 角范围及后坡的坡度角(α)有关
--影响到斜坡在雷达图像上的影像长短 一般规律: 所有面对雷达的斜坡，其雷达影像
长度都比实际长度短 --这种现象称为雷达的透视收缩
• 如: a). RB＜RM＜RT 斜距图像ΔRl＜ L b). RB＝RM＝RT 斜距图像成像于一点
c). RB＞RM＞RT 坡顶先到先成像
不但ΔR1＜ L 且顶底位移 雷达图像的透视收缩是雷
扫描线随卫星向前运行进行纵向扫描，形成影像条带，
属多中心投影，由于同一条
扫描线上的像元同时成像，
HRV影像不存在扫描畸变
--对同一基准面CCD线列这 一维图像两侧与中心部位比例 尺相同，几何精度更高
地面分辨率 取决于CCD元的大小
（二）HRV影像的波谱特性
HRV的全色波段属可见光波段，但缺少紫光、蓝光。多波段 的三个波段（XS1，2，3）相当于TM2，3，4或MSS4， 5，7（但要比MSS的谱带要窄），其色调特征、波段效应 相似。
达波能量集中的表现--前坡比
后坡严重--且明亮--收缩成
一点时最亮
a.
C-band ERS-1
b.
L-band JERS-1
look direction
depression angle =6 7?
depression angle =54?
look angle = 23 ?
look angle = 36?
SPOT Satellite System
Components
• ㈡.倾斜观察推扫成像
HRV的反射镜可在卫星
运行方向的左右两侧27°范
围内做91个档次的变化
HRV倾斜观察推扫成像
每档0.6°，形成90种倾斜观察角度，总观测 范围达950Km，最边缘单条观测带扫幅宽 度80Km。
• 扫描镜可改变的意义:
Spot-5基本产品
10米多光谱
5米全色 2.5米全色
第五节 雷达图像特征
• 一.空间特性 投影性质--旋转斜距投影 地面分辨率--方位向分辨率 距离向分辨率
•
㈠.近距离压缩
雷达图像上目标影像在距离向的空
间位置显示方法:
--斜距显示
--地距显示
• 斜距 R＝c·Δt/2 Δt:雷达波往返目标的时间
倾斜观察 80Km
由CCD线列(一维)与
卫星运行(另一维)共同完成
对60Km- 80Km 宽观测带
HRV 性 能 参 数 表
性能
工作方式
波段范围（μm)
视场角 垂直观察像元尺寸（m2)
地面分辨率（m） 线阵上像元数（个） 垂直观察像幅地面面积 标准像幅覆盖面积（km2） 倾斜观察像幅地面最大地面宽度（km）
许多雷达图像 沿距离向都用 斜距显示
• 斜距显示图像上, 原来等 长度的地面目标长度将被压缩
--且近距离端＞远距离端 --造成距离向的几何失真 这种现象称近距离压缩 如图: 地面上三个等长目标A、B、C 在斜距图像上影像A1＜B1＜C1
地距图像能如实反映平坦地面目标间距 离关系A2＝B2＝C2
• ㈡.透视收缩 雷达波照射到地面斜坡的时间长短
立体成像装置 HRS
HRS
20°
20°
同轨立体成像
• 立体像对的应用：
立体观察 描绘地形等高线(绘制地形图) 建立数字地形模型(DTM) 立体显示 立体测图
SPOT卫星影象（珠峰）立体景观
• 二. HRV 图像特性
㈠.空间特性
HRV取消MSS、TM的一维行扫描形式，而是以线列
CCD每条扫描线上各像元同时成像具有一个投影中心，
c.
X - band
look direction d.
Aerial P hot ograph
N
• ㈢.雷达叠掩 一些坡度很大的目标,
如陡峭山峰,在大俯角时,可 能山顶比山脚离天线更近
--顶部先于底部成像 --产生目标倒置或顶底位移 --这种现象称雷达叠掩
• 特点: 有效入射角φ≤0°时产生,β大产生
0±45 档 共 91 档
每档0.6° 最大27°
950 km
±475 km
可探测低于0.5％的地面反射率变化
• ㈠.垂直观察推扫成像
两台并列HRV垂直地面推 扫--形成两条60Km宽相互重叠 3Km的观测带
两台HRV共同扫过117Km 有效地面宽度
赤道处 --相邻轨道相距108.4Km --相邻轨道观测带重叠4.3Km
数据率 视场可控制转动
视场转角 视场转动地面距离
最大控制距离 波谱灵敏度
多波段方式
单波段全色方式
XS1：0.50~0.59 XS2：0.61~0.68 XS3：0.78~0.89
4.13°
20×20
20
பைடு நூலகம்3000
PA：0.51~0.73
4.13° 10×10
10 6000
60×60
60×60
80
80
25Mb/s
SPOT 在26天的覆盖周期内,可在不同的 轨道对同一地面点进行重复成像(不必等到卫 星下一次飞越 此点上空时)
• 重复成像次数与纬度有关 赤道 7次 中纬度(45°) 11次
有利于在较短时间内探测局部现象变化 因倾斜观察而提高了图像的有效覆盖范围 在不同轨道对同一区域成像--相当于从不 同角度观察同一地物 可异轨形成立体像对
第八讲
第四节 固体自扫描图像特征
• 一. HRV 成像特点
收集系统--透镜 可调节的平面反射镜 球面反射镜
探测系统--CCD线阵 多波段 每条线有3000个CCD探测 元 形成3000个对应地面面 积为20×20m2的像元 全色波段 10×10m2 6000个
• CCD线列阵垂直于卫星运 行方向横向排列，由卫星 的运行完成纵向推扫。扫 幅宽度为线列阵CCD探测 元横向总视场对应的地面 宽度。
地距 Rg＝R·cosβ β:俯角--斜距与水平面夹角 在雷达波束照射区内,在距离 向地面点所对应的俯角不等
近距离端 β大 远距离端 β小
• 入射角(φ): 入射雷达波束与
入射点处地表面法线 的夹角
沿途变化情况: 平坦地区--β与φ互余 地形起伏区--φ将随之变化
• 雷达是测距系统, 所测为雷达至目标的斜距
的几率高,多出现在近距离端,后坡不会产 生叠掩
• ㈣.雷达阴影 雷达波沿直线传
播, 当受到高大目标 阻挡时,目标背面会有 雷达波照射不到的盲区, 而不会有回波返回雷达 --在图像相应位置形成黑色调暗区
--这种暗区称雷达阴影 出现位置--距离向背离雷达的方向 阴影大小--与目标在雷达波束中所处的俯 角范围及后坡的坡度角(α)有关
--影响到斜坡在雷达图像上的影像长短 一般规律: 所有面对雷达的斜坡，其雷达影像
长度都比实际长度短 --这种现象称为雷达的透视收缩
• 如: a). RB＜RM＜RT 斜距图像ΔRl＜ L b). RB＝RM＝RT 斜距图像成像于一点
c). RB＞RM＞RT 坡顶先到先成像
不但ΔR1＜ L 且顶底位移 雷达图像的透视收缩是雷
扫描线随卫星向前运行进行纵向扫描，形成影像条带，
属多中心投影，由于同一条
扫描线上的像元同时成像，
HRV影像不存在扫描畸变
--对同一基准面CCD线列这 一维图像两侧与中心部位比例 尺相同，几何精度更高
地面分辨率 取决于CCD元的大小
（二）HRV影像的波谱特性
HRV的全色波段属可见光波段，但缺少紫光、蓝光。多波段 的三个波段（XS1，2，3）相当于TM2，3，4或MSS4， 5，7（但要比MSS的谱带要窄），其色调特征、波段效应 相似。
达波能量集中的表现--前坡比
后坡严重--且明亮--收缩成
一点时最亮
a.
C-band ERS-1
b.
L-band JERS-1
look direction
depression angle =6 7?
depression angle =54?
look angle = 23 ?
look angle = 36?
SPOT Satellite System
Components
• ㈡.倾斜观察推扫成像
HRV的反射镜可在卫星
运行方向的左右两侧27°范
围内做91个档次的变化
HRV倾斜观察推扫成像
每档0.6°，形成90种倾斜观察角度，总观测 范围达950Km，最边缘单条观测带扫幅宽 度80Km。
• 扫描镜可改变的意义:
Spot-5基本产品
10米多光谱
5米全色 2.5米全色
第五节 雷达图像特征
• 一.空间特性 投影性质--旋转斜距投影 地面分辨率--方位向分辨率 距离向分辨率
•
㈠.近距离压缩
雷达图像上目标影像在距离向的空
间位置显示方法:
--斜距显示
--地距显示
• 斜距 R＝c·Δt/2 Δt:雷达波往返目标的时间