遥感导论第1章.ppt

遥感导论,山西师范大学地理科学学院 王艳芳,教材： 梅安新等编，遥感导论，高等教育出版社，2006参考书目： 赵英时等编，遥感应用分析原理与方法，北京：科学出版社，2003 汤国安等编，遥感数字图像处理，北京：科学出版社，2006期刊： 遥感学报、国土资源遥感、遥感技术与应用等第一章 绪 论,本章主要内容:遥感的概念与技术系统遥感技术研究内容遥感发展概况及其展望,遥感技术是20世纪60年代发展起来的一门综合性探测技术遥感技术与现代物理学、空间技术、计算机技术、数学和地理学密切相关遥感技术已广泛应用于各种领域，成为地球环境资源的调查和规划不可缺少的有效手段一）遥感（Remote Sensing）概念1.广义遥感 所谓遥感，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测 “遥”具有空间概念，从近地空间，外层空间乃至宇宙空间来获取目标物的空间信息感”系指信息系统，包括信息获取和传输、信息加工处理、信息分析和可视化系统等.,一、遥感与遥感技术系统,2. 狭义遥感 狭义遥感是指不与目标物接触，应用探测器接收来自目标物的电磁波信息，通过对信息的处理和分析研究，确定目标物的属性及目标物相互间的关系。

广义遥感,狭义遥感,太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据二）遥感数据,遥感数据获取原理,（三）遥感的分类 1.按遥感平台分类： (1)航天遥感 高度大于80km.卫星、飞船、火箭、航天飞机 (2)航空遥感 高度小于80km.飞机、气球 (3)地面遥感 平台放在地面上遥感. 车、船、塔 (4)航宇遥感 对地月系统外的目标探测. 星际飞船 2. 按遥感媒介分类： (1)电磁波遥感 以电磁波为信息传播媒介的遥感 (2)声波遥感 以声波为信息传播媒介的遥感 (3)力场遥感 以重力场、磁力场、电力场为媒介的遥感 (4)地震波遥感 以地震波为媒介的遥感,3. 按辐射源分类  (1)被动遥感(无源遥感):探测仪器直接接收记录地物反射来自太阳的电磁波或地物自身发射的电磁波，即电磁波来自天然辐射源——太阳或地球  (2)主动遥感(有源遥感):传感器本身携带的人工电磁辐射源向地物发射一定能量的电磁波，然后接收从地物反射回来的电磁波。

4. 按电磁波波段分类  (1)紫外遥感：用摄影方式探测目标物的紫外波段 (2)可见光遥感：用太阳辐射的可见光波段，如航空摄影 (3)红外遥感：用红外波段探测目标物，如近红外摄影，红外扫描 (4)微波遥感：使用人工发射的微波段，如侧视雷达成像，微波辐射测量 (5)多波段遥感：利用遥感多通道传感器对同一地面景物进行多波段同步成像（可见光－红外）5. 按获取资料类别分类 (1)成像方式遥感 能获取遥感对象的图像的遥感 (2)非成像方式遥感 不能获取遥感对象的图像的遥感,如 扫描的辐射计只能得到一些数据（曲 线）而不能成像 6.  按成像方式分类 (1)摄影遥感：以光学摄影进行的遥感 (2)扫描方式遥感：以扫描方式获取图像的遥感 7.  按应用领域分类 地质遥感、地貌遥感、农业遥感、林业遥感 草原遥感、水文遥感、测绘遥感、环境遥感 灾害遥感、城市遥感、土地利用遥感、海洋遥感 大气遥感、军事遥感,（四）遥感技术系统,遥感技术系统：是一个从地面到空中直至外层空间；从信息收集、存储、传输、处理到解译分析、应用的完整技术系统。

一个完整的遥感技术系统应包括地物电磁辐射信息的收集、传输、处理、存贮直至分析与解译（应用）遥感系统的组成,1、空间信息收集系统:主要完成遥感数据的采集传输工作 ① 传感器( Transducer ) :是收集、记录地物电磁辐射信息并发送至地面接收站的设备，是遥感工作系统的核心部分 传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成成像传感器类型,目前常用的传感器有： 摄影：航摄仪、多波段像机 扫描：多波谱扫描仪、红外扫描仪、微波扫描仪、 微波雷达、成像光谱仪② 遥感平台:装载传感器的设备，又称为运载工具 --飞机 人造卫星等,2、地面接收和预处理系统: 主要完成遥感数据的接收、处理、存贮、分发和应用开发工作① 机载系统—— 一般采用直接回收方式，即信息被记录在胶卷或磁带上，待飞机返回时将得到的信息进行预处理② 星载系统——地面系统，即卫星地面站 地面站接收到的原始信号要经过预处理，制成图像胶片或计算机兼容磁带（CCT），提供给用户预处理包括几何校正和辐射校正，主要是要校正由于卫星姿态不稳定，大气散射、地球曲率、地形差别和传感器性能等因素引起的图像畸变。

进过预处理后，还要对资料进行存贮，这是为了方便用户查询而建的资料数据库及自动检索系统3、信息分析应用系统 是用户为一定目的而应用遥感信息时所采取的各种技术，主要包括遥感信息的选择技术、应用处理技术、专题信息提取技术等等信息分析应用系统,（五）遥感技术的特点 1、空间特性（大面积的同步观测）—— 视野辽阔，具有宏观 特性 2、波谱特性（信息丰富）—— 探测波段从可见光向两侧延 伸，大大扩展了人体感官的功能 3、时相特性（周期短）—— 高速度，周期性重复成像，有利于进行动态研究和环境监测 4、经济特性—— 工作效率高，成本低，一次成像，多方受益 5、数字处理特性—— 使其与计算机技术融合在一起，实现了 多元信息的复合 正是遥感技术有以上特点，使其应用范围十分广泛广泛应用于测绘、国土资源调查、农业生产、环境监测、城市规划、军事侦察等许多领域。

红树林在绿波段的影像,红树林在红波段的影像,红树林在近红外波段的影像,多波段性,多时相性,研究各种地物的电磁波谱特性—物理基础 研究各种地物影像特征 研究各种遥感资料信息提取的原理与方法 研究遥感技术在地学各领域中的应用,二、遥感技术研究的内容,1962年在美国密歇根大学召开的第一次国际环境遥感讨论会上，美国海军研究局的Evelyn.L.Pruitt,（伊·普鲁伊特）首次提出“Remote Sensing”一词，会后被普遍采用至今遥感学科的技术积累和酝酿经历了几百年的历史和发展阶段三、遥感技术的发展历程,（一）早期阶段（航空摄影阶段） 20世纪30年代以前,First Aerial Photograph,By: Gaspard Felix Tournachon (Nadar)Platform: A tethered balloon 1,700-ft(518.5m) above ground, Location: Paris France Date: 1858.,First Balloon Photography in USA,Oblique aerial photograph of downtown Boston obtained by Samuel A. King and J. W. Black from a balloon at an altitude of 1,200 ft. on October 13, 1860.First aerial photograph taken from a captive balloon in the United States.,• In 1903, Julius Neubronner patented a breast-mounted camera for carrier pigeons that weighed only 70 grams. • A squadron of pigeons is equipped with light-weight 70-mm aerial cameras.,• Oblique aerial photograph of a European castle obtained from a camera mounted on a carrier pigeon. The pigeon’s wings are visible.,Motor Driven Heavier-Than-Air Aircraft,• The first flight by man with a motor driven, heavier-than-air machine at Kitty Hawk, North Carolina December 17, 1903. The pilot was Wilbur Wright.,Pilot and aerial photographer with a Graflex aerial reconnaissance camera in 1915.,（二）中期阶段（彩色摄影和非摄影方式） 20世纪30～60年代 1930年美国开始全国航测 1931年感红外的摄影胶片出现 1937年进行首次彩色航摄 20世纪50年代扫描技术和侧视雷达成像技术产 生并应用,（三）近期阶段（航天遥感） 从六十年代到现在，可称为航天遥感阶段,20世纪60年代以来，苏美空间技术竟相发展，分别发射了一系列的空间计划卫星，促进了航天遥感技术的发展。

20世纪70年代，空间技术转向为人类服务，地球资源技术卫星诞生 20世纪80年代，地球资源技术卫星的传感器技术不断提高 20世纪90年代，除美苏外，其他国家均发射了各种资源卫星1972年7月23日：美国第一颗资源技术卫星升空；1986年2月：法国发射了SPOT－1号地球观测实验卫星；1992年：欧洲遥感卫星一号ERS－1升空；1992年2月11日：日本第一颗地球资源卫星升空；1987年3月17日：印度遥感卫星IRS－1A发射成功；1995年11月：加拿大的雷达卫星RADARSAT发射成功；1995年：俄罗斯发射RESOURS－02卫星；1999年10月14日：中巴合作的“资源一号”卫星CBERS升空1999年9月24日：美国IKONOS卫星2号发射成功2001年10月18日：美国QUICKBIRD升空,。