遥感导论 第一章 绪论 主要知识点

第一组作业

组长：李仰东

组员：吴浩强严丽丽刘葆菁许旭君周雪欣林晓燕杨舒淇冯晓浩林子棋

第1章绪论

1.1遥感的基本概念

1.1.1广义的遥感

广义而言，遥感(Remote Sensing)泛指各种非直接接触的，远距离探测目标的技术。对目标进行采集主要根据物体对电磁波的反射和辐射特性,利用声波，引力波和地震波等，也都包含在广义的遥感之中。

1.1.2狭义的遥感

通常人们所认为的遥感的概念是指：从远距离，高空，以至外层空间的平台(Platform)上，利用可见光、红外、微波等遥感器(Remote Sensor),通过摄影、扫描等各种方式，接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的综合技术。

1.2遥感技术系统

遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。现已成为一个从地面到高空的多维、多层次的立体化观测系统。研究内容大致包括遥感数据获取、传输、处理、分析应用以及遥感物理的基础研究等方面。

遥感技术系统主要有：

①遥感平台系统，即安放遥感仪器的载体。按平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台；航空平台；航天平台。包括各种飞机、卫星、火箭、气球、高塔、机动高架车等；

②遥感仪器系统。遥感器是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。它是遥感技术系统的核心部分，它的性能制约着整个遥感技术的能力。目前常用的遥感器包括遥感摄影机、光机扫描仪、推帚式扫描仪、成像光谱仪和成像雷达。

③数据传输和接收系统。空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中

必不可少的中间环节。遥感器接收到地物目标的电磁波信息，被记录在胶片或数字磁带上。从遥感卫星向地面接收站传输的空间数据中，除了卫星获取的图像数据以外，还包括卫星轨道参数、遥感器等辅助数据。这些数据通常用数字信号传送。遥感图像的模拟信号变换为数字信号时，经常采用二进制脉冲编码的PCM 式（pulse code modulation:脉冲编码调制）。由于传送的数据量非常庞大，需要采用数据压缩技术。卫星地面接收站的主要任务是接收、处理、存档和分发各类地球资源卫星数据。地面站接收的卫星数据通常被实时记录到HDDT(high density digital tape，高密度磁带)上，然后根据需要拷贝到CCT(computer compatible tape，计算机兼容磁带) 、光盘、盒式磁带等其他载体上。CCT、光盘、盒式磁带等是记录、保存、分发卫星数据等最常用的载体。

④数据处理系统。遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称。遥感图像处理依赖于一定的图像处理设备。对于数字图像处理系统来说，它包括计算机硬件和软件系统两部分。硬件部分包括：计算机(完成图像数据处理任务)、显示设备(高分辨率真彩色图像显示）、大容量存贮设备、图像输入输出设备等。软件部分包括：由数据输入、图像校正、图像变换、滤波和增强、图像融合、图像分类、图像分析以及计算、图像输出等功能模块。用于对原始遥感数据进行转换、记录、校正、数据管理和分发。

⑤分析应用系统。遥感信息分析指通过一定的方法或模型对遥感信息进行研究，判定目标物的性质和特征或深入认识目标物的属性和环境之间的内在关系。包括对遥感数据按某种应用目的进行处理、分析、判读、制图的一系列设备、技术和方法。

遥感技术系统是一个非常庞杂的体系。对某一特定的遥感目的来说，可选定一种最佳的组合，以发挥各分系统的技术优势和总体系统的技术经济效益。

1.3遥感的过程与特点

1.3．1遥感过程

遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理，以及分析判读和应用的全过程。它包括遥感信息源的物理性质、分布及其运动状态；环境背景以及电磁波光谱特性；大气的干扰和大气窗口；传感器的分辨能力、性能和性价比；图像处理及识别；以及人们的视觉生理及其专业素质等。因此，遥感过程不但涉及到遥感本身

的技术过程，以及地物景观和现象的自然演变过程，还涉及到人们的认识过程。这一复杂过程当前主要是通过地物波谱测试与研究，数据统计分析，模式识别，模拟试验方法，以及地物分析来完成。遥感过程实施的技术保证则依赖于遥感技术系统。遥感技术系统是一个从地面到空中直至空间:从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术体系，主要包括五部分：目标物的电磁波特性(遥感信息源)、空间信息的获取、信息的接收（遥感数据传输与接受）、信息的处理（遥感图像的处理）、信息的应用（遥感信息提取、分析与应用）。1．3.2遥感的特点：

①大面积的同步观测

在地球上，进行资源和环境调查时，大面积观测所取得的数据是最宝贵的。依靠传统的地面调查，实施起来非常困难，工作量大。而遥感观测则可以为此提供最佳的获取信息的方式，并且不受地形阻隔等限制。遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围就越大，容易发现地球上一些重要目标物空间发布的宏观规律，而有些宏观规律，依靠地面观测是难以发现或必须经长期大面积调查才能发现的。而遥感可进行大面积的同步观测，从而获取大范围数据资料。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

②时效性

遥感探测，尤其是空间遥感探测，可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化。这对于研究地球上不同周期的动态变化非常重要。不同高度的遥感平台其重复观测的周期不同，地球同步卫星可以每半个小时对地观测一次；太阳同步轨道卫星可以每天两次对同一地区进行观测。这两种卫星可以探测的地球表面及大气在一天或几小时内的短周期变化。遥感的时效性体现在其获取信息的速度快，周期短。而传统的地面调查则须在大量的人力、物力，用几年至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。因此，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。

③数据的综合性和可比性

遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息。