遥感技术与应用-1-概论

五、遥感的特点
如一幅美国的陆地卫星 Landsat图像，覆盖面积为 图像， 图像 大面积的同步观测 185kmx185km=34225km²， ， 内即可扫描完成， 在5-6min内即可扫描完成， 内即可扫描完成 不同高度的遥感平台其重 实现对地的大面积同步观测； 实现对地的大面积同步观测； 复观测的周期不同： 复观测的周期不同：地球同 时效性 一幅地球同步气象卫星图像 步轨道卫星可以每半小时 每半小时对 步轨道卫星可以每半小时对 地观测一次； 地观测一次；太阳同步轨道 可覆盖1/3的地球表面 的地球表面， 可覆盖 的地球表面，实现 卫星可以每天 每天2次 卫星可以每天 次对同一地区 更宏观的同步观测 观测（可用于探测短周期变 数据的综合性和可比性 观测（可用于探测短周期变 ）。另外 另外， 化）。另外，地球资源卫星 则分别以16天（Landsat)、 则分别以 天 、 26天(SPOT) 、或4--5天 天 天 经济性 (CBERS)对同一地区重复观 对同一地区重复观 测一次， 测一次，以获得一个重访周 期内的某些事物的动态变化 的数据。 的数据。
二、遥感系统
传感器 遥感平台
分析结果、图表 输出
用户应用 处理 接收 处理
二、遥感系统（Remote Sensing System） 遥感系统（ ）
1、目标物的信息特性_遥感信息源 任何目标物都具有发射、反射、吸收电磁波的性质。
遥感系统（ 二.遥感系统（Remote Sensing System） 遥感系统 ）
遥感图像处理
硬件系统： 硬件系统： 计算机 大容量存储设备 图像输入输出设备 软件系统： 软件系统： 数据输入模块 辐射校正模块 几何校正模块 图像增强模块 图像融合模块 图像分析模块
二、遥感系统（Remote Sensing System） 遥感系统（ ）
5、信息的应用
第一章
绪论
遥感技术的4大物质构成要素： 1 对象（Objects）:被探测、被感知的事物和现象 2 传感器（Sensor）：能感测事物并能感测的结果传递给使用者的 仪器 3 信息传播媒介（Media）：在目标与传感器之间起信息传递作用 的介质 4 遥感平台（Platform）：搭载传感器并使之正常工作的装置 常用遥感的定义：应用探测仪器，不与目标相接触，从远处把目 标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示物体的特征性质及其变 化的综合性探测技术 目前，主要有两个研究领域：遥感技术研究和遥感应用研究
遥感平台
遥感平台是装载传感器的平台 • 地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船 地面平台：三角架、遥感塔、
等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。 等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。
• 航空平台：包括飞机和气球 航空平台： • 航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙 航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、
2、信息的获取
什么是传感器？
传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器， 传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器， 接受 是遥感技术系统的核心。（如扫描仪、 。（如扫描仪 是遥感技术系统的核心。（如扫描仪、 雷达、摄影机、摄像机） 雷达、摄影机、摄像机）
常用的传感器：landsat上的RBV（ 常用的传感器：landsat上的RBV（反束光导管摄 上的RBV 像仪）；landsat上的MSS（多光谱扫描仪），4 像仪）；landsat上的MSS（多光谱扫描仪），4 ）；landsat上的MSS ）， 个波段；landsat上的TM（专题制图仪）， 上的TM ），7 个波段；landsat上的TM（专题制图仪），7个波 SPOT上的HRV（高分辨率可见光扫描仪）， 上的HRV ），3 段；SPOT上的HRV（高分辨率可见光扫描仪），3 个波段。 个波段。
华北水利水电学院 North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power
遥感技术导论 Technology of Remote Sensing
课程介绍 教学目的:
理解遥感科学相关的物理概念， 理解遥感科学相关的物理概念，了解遥感的过 掌握对地遥感的基本原理和方法。 程，掌握对地遥感的基本原理和方法。 了解国内外最新的遥感技术和手段。 了解国内外最新的遥感技术和手段。 培养一定的遥感实验能力。 培养一定的遥感实验能力。 奠定进行遥感科学研究的基础。 奠定进行遥感科学研究的基础。
第一章
绪论
一、遥感的科学概念 Remote Sensing,由美国海军研究局的 布鲁伊特最初提出，1962年在美国密西根 大学国际环境会议上被全世界认可。“遥 感，就是遥远的感知，不接触被感测事 物”。
一、广义的遥感 遥感（ 遥感（Remote Sensing）： ）： 遥远的感知” 广义理解， “遥远的感知”。广义理解，泛指一切无接触的远 距离探测（包括电磁场、力场、机械波等的探测）。 距离探测（包括电磁场、力场、机械波等的探测）。
Fra Baidu bibliotek
第一章 绪论
六、遥感过程
遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理分析判读和应用 的全过程 1 遥感实验（Experiments) 地物光谱特性的测定、遥感平台和 传感器的研制及测试 2 遥感数据获取（Acquisition) 研究各种传感器的空间特性， 航空像片的几何特征，各种卫星影像的： (1)空间分辨率(Spatial resolution):是指遥感影像上一个像元 所对应的地面实际面积的大小 (2)光谱分辨率(Spectral resolution):是指遥感器所选用的波 段数量的多少、各波段的波段位置及波长间隔的大小。 (3)时间分辨率（Temporal resolution):是指遥感器重复覆盖同 一地区的频率或时间间隔的长短 (4)辐射分辨率 (Radiometric resolution):辐射分辨率是指遥 感器所能识别的地物间最小辐射度差
A Fast Glance of Nanjing Forestry University Campus(Aerial Photograph)
故宫QuickBird 扫描影像 故宫
五.遥感的特点 遥感的特点 • • • • • 大面积同步观测 时效性强 数据的综合性和可比性好 较高的经济和社会效益 一定的局限性
局限性
第一章 绪论
六、遥感的特性与优势
1空间特性 （大面积同步观测） 距离远、感测范围大因此具有宏观性和直观性；先进传感器也 能探知目标的细节。 2 时间特性 运行周期短，“动态监测” 3 光谱特性 使用的谱段多，可选性强， 多光谱（Multispectral)——高光谱（Hyperspectral) 4 数据量巨大 “海量”数据，研究的压缩技术、存贮、处 理 算法等 5数据综合性和可比性能超群 6 受地面限制少 沙漠腹地、大洋深处、悬崖绝壁人无法 到达（可及度低） 7 经济效益好 8 用途广 9 发展速度极快
飞船。 飞船。
二、遥感系统（Remote Sensing System） 遥感系统（ ）
3、信息的传输与记录
） 二、遥感系统（Remote Sensing System） 遥感系统（
4、信息的处理—遥感卫星地面站 接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星 数据并进行相关技术研究，为遥感应用提供数据 服务。
IKONOS 影像
分辨率： 分辨率： 1m 地区： 地区： 上海浦东 采集时间： 采集时间： 2000年 2000年 3月26日 26日
IKONOS卫星
是美国空间成像公司 (space imaging ) 1999年发射的 IKONOS-2高分辨率的 商业卫星
QuickBird 影像图
华 盛 顿 纪 念 碑
第一章 绪论
四、遥感的分类
4 按遥感器的工作方式分： （1）被动遥感：遥感本身并不发射任何人工探测信号，只是被动 接收来自于目标的信号，从而实现对目标性质、数量、空间位置 等特征进行识别的遥感方式。“无源遥感”，如中午拍照 （2）主动遥感，遥感器发射人工探测信号，到达目标后信号反射 回来被传感器接收从而对目标性质、数量、空间位置进行识别的 遥感方式。如，夜晚拍照通常要在相机上装闪光灯。主要是“微 波遥感”
第一章 绪论
三、遥感的学科基础 现代物理学（电磁波技术、微波技术、红外等） 1 现代物理学（电磁波技术、微波技术、红外等） 空间科学（卫星等飞行器研制、GPS空间测量等 空间测量等） 2 空间科学（卫星等飞行器研制、GPS空间测量等） 计算机技术（大容量、高速度、优良的算法、 3 计算机技术（大容量、高速度、优良的算法、图像数 据库技术等） 据库技术等） 4 现代数学（矩阵变换、多元统计分析等） 现代数学（矩阵变换、多元统计分析等） 地球信息学（ GIS技术 技术、 5 地球信息学（Geomatics) GIS技术、地表目标光谱研 究等 新兴的、综合性强的边缘学科” 因此遥感技术具有： “新兴的、综合性强的边缘学科”，因此遥感技术具有： 1 2 3 先进性 综合性 实用性
遥测(Telemetry): 遥测 指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量技术， 指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量技术，分接 触测量和非接触测量 例: 温度测度 压力测量 遥控(Remote Control): 遥控 指远距离控制目标物运动状态和过程的技术
遥感的概念（ 遥感的概念（Remote Sensing） ）
遥感定义（北大版）：通过遥感器这类对电磁波敏感的仪 器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物， 获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析 与应用的一门科学和技术。 主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量并接收目标的 后向散射信号。 被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动地接收目 标物的自身发射和对自然辐射的反射能量。
考核形式:
课程实验10%、笔试90%。
参考资料
• 《遥感概论》，彭望碌等， 高等教育出版社，2002 遥感概论》 彭望碌等， 高等教育出版社， • 《遥感应用分析原理与方法》 ，赵英时，科学出版社， 遥感应用分析原理与方法》 赵英时，科学出版社， 2003 • 《遥感地学分析》，陈述彭、赵英时，测绘出版社， 遥感地学分析》 陈述彭、赵英时，测绘出版社， 1990 . • 《遥感精解》，〈日〉遥感研究会编，刘勇卫、贺雪 遥感精解》 遥感研究会编，刘勇卫、 鸿译，测绘出版社， 鸿译，测绘出版社，1993 . • 《遥感大词典》，陈述彭 主编，科学出版社，1990. 遥感大词典》 主编，科学出版社， • 《遥感手册》（共十二分册），国防工业出版社 遥感手册》 共十二分册）， ），国防工业出版社 • Remote sensing and image interpretation, 4th edition, Thomas M. Lillesand and Ralph W. Kiefer, John Wiley & Sons, Inc., 1999.
第一章 绪论
四、遥感的分类
1 按遥感对象分 （1）宇宙遥感，以外太空其它星体为感测对象 （2）对地遥感 地球表层环境——环境遥感；在环境遥感 中若地球表层资源为对象称为资源遥感 2 按遥感平台分 （1） 航天遥感 平台H>80km 火箭、人造卫星、飞船、航天飞机等 （2）航空遥感 平台H<80km 普通飞机、气球、飞艇等 （3）地面遥感 遥感车、遥感塔、“远洋测量船” 3 按遥感媒介分 （1）电磁波遥感 常用的电磁波波段是紫外、可见光、红 外和微波等 （2）声波遥感 潜水艇的声纳技术、探测珍贵鱼群的回游路线和 迁徙规律 （3）重力场遥感 地质探矿，通过”g”值的变化来推断地层中是 否有某种元素富积 （4）地震波遥感
QuickBird 传感器结构图
2001Digital Globe 0.61米
第一章
一、遥感的科学概念
绪论
1.遥感的概念（Remote Sensing） 遥感的概念（ ） 遥感的概念
遥感一词来自英语Remote Sensing，即“遥远感 知”。 中国古代： 顺风耳（声音、空气、耳朵） 千里眼（物体、光、眼睛） 感知包括三个部分：目标、媒介、手段
二、狭义的遥感
应用探测仪器， 应用探测仪器，不与探测 探测仪器 目标相接触， 远处把目标 目标相接触，从远处把目标 电磁波特征记录下来 记录下来， 的电磁波特征记录下来，通 过分析， 过分析，揭示出物体的特征 性质及其变化的综合性探测 性质及其变化的综合性探测 技术。 技术。
遥感与以下两个概念的区别
主动遥感与被动遥感
5 按遥感所获资料的形式分 （1）成像方式遥感 Graphics) a 摄影方式 b （能获得目标的图像Image,图形
扫描方式
（2）非成像方式（不能获得目标物的图像，常是一些曲线， 如气象中温度辐射计) 6 按应用领域分 地质、农业、林业、草原、水文、测绘、环境、灾害、城市、 海洋、大气、军事等