第三章 遥感图像的种类与特性

（3）.旋转斜距投影

Sab--侧视雷达图像影像面 ab--在阴极射线管屏幕上光点 掠过的轨迹
光点出现的时间取决于雷达发出 微波到接收到回波间的时间间隔， 由于微波传播速度固定 ∴雷达影像实际为斜距的投影，投 影性质为旋转斜距投影

影像几何畸变
畸变（distortion）：严重不正常地变化，既可以指外在的， 又可以指内在的。 ◆物理学之畸变——物体上的直线经过透镜成像后变成弯曲的 现象。畸变是由于透镜的放大率随光束和主轴间所呈角度改变 而引起的。光线离主轴越远，畸变越大。 ◆摄影之畸变——拍摄四方形物体时，使周围拍成卷翘或膨鼓 的现象。 ◆遥感学之畸变——在一般的光学系统中，只要畸变引起的图 像变形不为人眼所察是可以允许的，允许的畸变值约为4% 。 但若需图像特性来测定物体尺寸的光学系统，如航空测量镜头 等，畸变则直接影响测量精度，必须对其严加校正，使畸变小 到万分之一甚至十万分之几。
3.2.1 遥感图像的种类
几个概念：

影像:由地物反射或自身发射的电磁辐射,通过成像系 统处理后产生与原物相似的形象。 遥感图像:遥感影像经过处理或再编码后产生的与原物 相似的形象。
光学摄影成像的二维连续的图像----像片(Photograph). 扫描成像的一维连续一维离散或二维离散的图像---图像 (Image)。
电视摄像图像(可见光) 红外扫描图像(中、远红外) 多波段扫描图像(紫外-远红外) 超多波段扫描图像(可见光-近红外) 固体自扫描图像(可见光-近红外) 成像雷达图像（微波）
航空像片 航天像片
电子扫描图像
扫 描 图 像
RBV图像 热红外图像 MSS、TM图像 成像波谱仪图像
HRV图像 合成孔径雷达图像
㈡.空间特性 （几何特性）
——是从形态学方面识别地物、测绘地图、建 立解译标志、图像几何校正及增强处理的重 要依据
涉及：

成像遥感器的空间分辨率； 图像投影性质、比例尺、几何畸变等
1.空间分辨率

指图像能分辨具有不同反差、相距一定距离相邻目 标的能力 。 表示方法：

⑴.影像分辨率：指用显微镜观察时,1mm宽度内能分 辨出的相间排列的黑白线对数。
常规摄影畸变现象——
百度文库
畸变对成像的影响
摄影畸变—地形
㈢.时间特性
遥感影像是成像瞬间地物电磁辐射能量的记录， 而地物具有时相变化：

自然变化过程：即发生--发展--演化过程

节律：即事物的发展在时间序列上表现出某种周 期性重复的规律--亦即地物的波谱特性随时间的 变化而变化。
所以：遥感影响的时间特性与遥感器时间分辨率;成 像季节及时间有关。
2.影像比例尺
指影像上某一线段的长度与地面上相应地物
的水平距离的比值。
理想条件下：由遥感光学系统 的焦距和遥感平台的航高之比 确定，即f/H。 注意：受中心投影性质所限， 不同于垂直投影，受地形起伏 及在像幅的位置影响，图像各 处比例尺可能不一致。
3.投影性质与影像几何畸变

遥感影像均经光学系统聚焦成像，透镜的成像规律和遥感器 成像方式决定了遥感图像的投影性质，不同投影性质会产生 不同性质的影像几何畸变。
黑白全色像片 天然彩色像片 黑白红外像片 彩色红外像片 热红外图像 成像雷达图像
反映地物对可见光的反射能量
反映地物在部分可见光和摄影 红外波的反射能量 反映地物在热红外波段的热辐 射能量(辐射温度) 反映地物对人工发射微波后向散 射回波的强度 其灰度是其各自响应波段辐射 能量大小的反映
多波段、超多波段图像
3.2.3 光学摄影像片特性
一、帧幅式摄影像片特性 二、全景式摄影像片特性
名词术语解释——
◆帧：在数据和数字通讯中，按某一标准预先确定 的若干字段组成特定的信息结构；是影像中最小单 位的单幅影像画面，相当于电影胶片上每一格镜头， 一帧就是一副静止画面，连续者就形成动画，如电 视图象；原用于字画、照片等，一幅字画叫一帧。 ◆景：卫星拍摄一次所获取到的画面。卫星遥感图 像资料覆盖区域大，一景卫星遥感图像所包含的面 积少则几千平方公里，多则上万平方公里。
⑴.中心投影 地面上各物点的投影光线都通过一个 固定点(S)投影到投影面(P1 、 P2)上 形成的透视影像称中心投影。 负像(负片) -- P1与地物位于S两侧
正像(正片)
-- P2与地物位于S同侧
（2）.多中心投影（扫描中心 投影）

光机扫描影像为逐点行式扫 描成像，每个像点都有各自 的投影中心，但同一扫描线 上各像元成像时间相差甚小， 可认为每一扫描行有一个投 影中心，光机扫描影像为多 中心投影。
光机扫描图像
固体自扫描图像 天线扫描图像
既能体现影像特征又能揭示影像的信息内涵
3.2.2 遥感图像的基本属性
（一）波谱特性（波谱分辨率辐射分辨率）
（二）空间特性
（三）时间特性
㈠.波谱特性（波谱分辨率、辐射分辨率）

影像灰度或色彩差异——遥感图像上波谱特性差异。 实为其响应( 感测) 波段内电磁辐射能量大小的反映。

遥感影像:由遥感器对地球表面摄影或扫描获得的影像。


按成像遥感器成像方式和工作波长的遥感图像分类表
成像方式 工作波段 黑白全色像片(可见光) 天然彩色像片(可见光) 实例
光 学 摄 影 像 片
常规摄影像片
非常规摄影像片
黑白红外像片(近红外) 彩色红外像片(近红外) 紫外像片 (紫外) 多波段像片(紫外-近红外) 全景像片(可见光-近红外)
分辨率：0.5米，地面上每0.5米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为300m
分辨率：25厘米，地面上每25厘米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为150m
分辨率：12.5厘米，地面上每12.5厘米的物品在影像中占1个 像素，相当于视角高度约为80m
分辨率：10厘米，地面上每10厘米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为60m，或20楼的高度

影响因素:感光材料(显示器)分辨率、影像比例尺、 相邻地物间的反差
⑵.地面分辨率：指遥感影像上能分辨的地物间的最小 距离。（非识别）
分辨率：5米，地面上每5米的物品在影像中占1个像 素，相当于视角高度约为4km
分辨率：2米，地面上每2米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为1.8km
分辨率：1米，地面上每1米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为500m