遥感平台与传感器讲解.ppt
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第三章：遥感平台与遥感器第三章：遥感平台与遥感器 1 1 遥感数据的特征遥感数据的特征 • • 地面遥感、航空遥感和卫星遥感地面遥感、航空遥感和卫星遥感 • •卫星的轨道与扫描带宽卫星的轨道与扫描带宽 • •空间分辨率与像元空间分辨率与像元 • •光谱分辨率光谱分辨率 • •辐射分辨率辐射分辨率 • •时间分辨率时间分辨率 遥感平台遥感平台 1.1. 地面平台：地面平台：10000m, 卫星卫星 •获取不同面积、不同分辨率、不同用途的遥感数据 •可单独、也可配合使用 •地面分辨率减小，受大气影响增大 In situ spectroradiometer measurement of soybeans 遥感车遥感车-- --地面遥感平台地面遥感平台 § 高空平台(5-10km) 运八 运七 其他：里尔、双水獭、 空中国王等 航摄飞机航摄飞机 遥感飞机遥感飞机 § 中低空(1-8Km) 运五 运十二 航摄飞机航摄飞机 § 其他飞机(500m) GT500 蜜蜂3 无人机 航摄飞机航摄飞机 航天飞机航天飞机 遥感卫星遥感卫星 遥感卫星遥感卫星 卫星轨道卫星轨道 • 轨道形状和高度 •轨道倾角 •卫星姿态和坐标 •太阳（地球）同步 •运行周期 轨道形状和高度 1) 轨道形状 固定的椭圆轨道绕地球周期性的运行。
轨道高度 卫星离地面的平均距离 低轨卫星：150—200KM，寿命1～3周， 举例 :多数是军事卫星 中轨卫星：300～1500KM，寿命1年以上， 举例: 陆地卫星、气象卫星、海洋卫星 高轨卫星：35800KM, 寿命很长， 举例：通信卫星; GPS卫星：22000KM 卫 星 轨道倾角 定义： 卫星轨道平面与赤道面之间的夹角 升交点 降交点 度量： 卫星经过升交点 方 向的轨道面，顺时 针转到赤道面的夹 角 三轴定向和姿态控制 要保持卫星姿态相对稳定， 控制3轴，6个自由度 X 卫星运动方向 Y 赤道面内垂直X轴 Z 垂直地球 滚动ω 俯仰 偏航κ ω 滚动 俯仰 κ 偏航 太阳同步 光照角β : 卫星轨道面至太阳至地心连 线间的夹角 光照角变化 对遥感不利 ，必须进行 …… 卫星轨道校正 1) 光照角变化是由地球绕太阳公转引起 2) 公转一周360度 3) 公转一周时间为365.2564日 4) 每日校正量＝360/365.2564 = 0.9856度（向东偏移） 5) 卫星每圈校正量（△Ω) ＝每日校正量（0.9856）/卫星每日绕地球的圈数（n ） 如陆地卫星14.56圈， △Ω=0.0677 太阳同步与遥感 卫星与太阳同步，光照角保持不变化 卫星轨道上每一点的平均太阳时保持不变 （相同的纬度，所有点具有相同的太阳时） 相同的纬度，保证了太阳辐射量的大致相同 LANDSAT-4/5： 经过赤道9：45AM, 北京： 10：00AM左右 卫星运行周期和覆盖周期 卫星绕地球运行一周所需要的时间，称为卫星周期（T） 。
1) 卫星运行周期 2) 卫星覆盖周期 卫星覆盖全球一次的天数对遥感动态监测更重要 LANDSAT 16 SPOT 26 极轨卫星（太阳同步极轨卫星（太阳同步 ）） 静止轨道卫星静止轨道卫星 上升与下降轨道上升与下降轨道 扫描带扫描带 New area with each consecutive passNew area with each consecutive pass Overlap in adjacent swathsOverlap in adjacent swaths 空间分辨率与像元空间分辨率与像元 空间分辨率空间分辨率 § 表征传感器反映地表细节的能力 定义为影像最小单元（像元）所代表的地面面积,受硬 件系统（IFOV）、飞行高度控制 Instantaneous Field of ViewInstantaneous Field of View （（IFOVIFOV）） （1） 摄影成像方式的空间分辨率 取决于物镜分辨率、大气传输对分辨率的影响、和 感光材料的分辨率 常用线对/毫米, dpi等表示 1) 空间分辨率/地面分辨率 航空影像地面分辨率航空影像地面分辨率 航空条件下，航摄胶片的分辨力一般为: 70-100线对/毫米 乘以2倍 折算为能充分表达的像元数为: p=200-280像元/毫米 地面分辨率： R= 式中m 为航摄比例尺分 母 按1/2.5万中等比例尺计算，对应地面分辨率为: 0.13-0.09米 大比例尺航空摄影地面分辨率在厘米级，小比 例尺也在分米级。
Spatial Spatial ResolutionResolution Coarse or low resolutionCoarse or low resolution Fine or high resolutionFine or high resolution 光谱分辨率光谱分辨率 光谱分辨率光谱分辨率 § 指传感器所用的波段数、波长及波段宽度 § 光谱分辩率越高，专题研究针对性越强， 识 别精度越高 § 信息冗余增大 Different rock typesDifferent rock types Spectral resolutionSpectral resolution Spectral Spectral ResolutionResolution 遥感器的工作波段在“大气窗口” 中间选择根据 理论分析和实际经验效果相结合进行综合考虑保证 分类精度的情况下放宽波谱段，以保证足够的辐射能 量被遥感器记录接收和下来但不能有太多的重叠 具体应用中根据研究目的选择能够突出目标信息 的波段 1）根据室内地物波谱曲线特征，直观地分析比较， 根据差异的程度，找出遥感器相应的工作波段； 2）利用数理统计方法，选择相关性小、方差大的图 像。
熵，方差大，信息量大 辐射分辨率辐射分辨率 辐射分辨率辐射分辨率 • 辐射分辨率表征遥感器的辐射灵敏程度，是 指遥感器的探测器件在接受电磁波辐射信号 时能够分辨的最小辐射度差一般用灰度的 分级数表示 8-bit image8-bit image 2-bit image2-bit image 时间分辨率时间分辨率 时间分辨率时间分辨率 § 也叫卫星的覆盖周期、重访周期 重复获得同一地区的最短时间间隔由卫星运动系统决定 用途：注意研究对象的时间动态特征 § 1）自然规律的时间考虑 作物监测：农时，拔节期、氧化期、乳熟期 植被： 叶子展开、叶子开始黄枯 地质、土壤：不长庄稼 § 2）社会经济现象的时间考虑 城市研究：根据对城市的发展特点了解状况 环境污染监测：立法前后、总量控制前后等等 Point their sensors to image the same areaPoint their sensors to image the same area 。
