遥感发展历程、简单归类、影像特征、格式分类介绍

发展历程遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新 兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就 标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前 遥感技术已广泛 应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的 空间探测技术。萌芽时期1608年制造了世界第一架望远镜1609年伽利略制作了放大三倍的科学望远镜并首次观测月球1794年气球首次升空侦察1839年第一张摄影像片初期发展1858年用系留气球拍摄了法国巴黎的鸟瞰像片1903年飞机的发明1909年第一张航空像片一战期间(1914-1918 ):形成独立的航空摄影测量学的学科体系 二战期间(1931-1945 ):彩色摄影、红外摄影、雷达技术、多光谱摄 影、扫描技术以及运载工具和判读成图设备现代遥感1957年：前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星20世纪60年代：美国发射了 TIROS、ATS、ESSA等气象卫星和载人宇 宙飞船1972年：发射了地球资源技术卫星ERTS-1 (后改名为Landsat Landsat-1)，装有MSS感器，分辨率79米1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米1986年法国发射SPOT-1，装有PAN和XS遥感器，分辨率提10米1999年美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米中国遥感事业1950年代组建专业飞行队伍，开展航摄和应用1970年4月24日，第一颗人造地球卫星1975年11月26日，返回式卫星，得到卫星像片80年代空前活跃，六五计划遥感列入国家重点科技攻关项目1988年9月7日中国发射第一颗 “风云1号”气象卫星1999年10月14日中国成功发射资源卫星1之后进入快速发展期一卫星、载人航天、探月工程等简单归类遥感技术的类型往往从以下方面对其进行划分：根据工作平台层面区分：地面遥感、航空遥感（气球、飞机）、航天遥 感（人造卫星、飞船、空间站、火箭）根据工作波段层面区分：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥 感、多波段遥感根据传感器类型层面区分：主动遥感（微波雷达）、被动遥感（航空航 天、卫星）根据记录方式层面区分：成像遥感、非成像遥感根据应用领域区分：环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质 遥感、农业遥感、林业遥感等工作平台层面地面遥感，即把传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定 或活动高架平台等；航空遥感，即把传感器设置在航空器上，如气球、航模、飞机及其它航空器等;航天遥感，即把传感器设置在航天器上，如人造卫星、宇宙飞船、 空间 实验室等。遥感探测的工作方式主动式遥感，即由传感器主动地向被探测的目标物发射一定波长的电磁 波，然后接受并记录从目标物反射回来的电磁波；被动式遥感，即传感器不向被探测的目标物发射电磁波，而是直接接受 并记录目标物反射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。遥感探测的工作波段分类紫外遥感，其探测波段在0.30.38um之间；可见光，其探测波段在0.380.76um之间；红外遥感，其探测波段在0.7614um之间；微波遥感，其探测波 段在1mmlm之间；遥感影像特征空间分辨率空间分辨率（Spatial Resolution ） ?又称地面分辨率。后者是针对地 面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小。前者是针对遥感 器或图像而言的，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，或指遥 感器区分两个目标的最小角度或线性距离的度量。它们均反映对两个非常靠 近的目标物的识别、区分能力，有时也称分辨力或解像力。光谱分辨率光谱分辨率(Spectral Resolution )指遥感器接受目标辐射时能分辨 的最小波长间隔。间隔越小，分辨率越高。所选用的波段数量的多少、各波 段的波长位置、及波长间隔的大小，这三个因素共同决定光谱分辨率。光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥 感应用分析的效果也就越好。但是，面对大量多波段信息以及它所提供的这 些微小的差异，人们要直接地将它们与地物特征联系起来，综合解译是比较 困准的，而多波段的数据分析，可以改善识别和提取信息特征的概率和精 度。辐射分辨率辐射分辨率(Radiant Resolution )指探测器的灵敏度遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐 射量的分辨能力。一般用灰度的分级数来表示，即最暗一一最亮灰度值(亮 度值)间分级的数目一一量化级数。它对于目标识别是一个很有意义的元 素。时间分辨率时间分辨率(TemporalResolution )是关于遥感影像间隔时间的一项性 能指标。遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种重复周期，又称 回归周期。它是由飞行器的轨道高度、轨道倾角、运行周期、轨道间隔、偏 栘系数等参数所决定。这种重复观测的最小时间间隔称为时间分辨率。遥感数据格式分类BSQ格式各波段的二维图像数据按波段顺序排列。(像元号顺序)，行号顺序)，波段顺序)BIL格式对每一行中代表一个波段的光谱值进行排列，然后按波段顺序排列该 行，最后对各行进行重复。(像元号顺序)，波段顺序)，行号顺序)BIP格式在一行中，每个像元按光谱波段次序进行排列，然后对该行的全部像元 进行这种波段次序排列，最后对各行进行重复。（波段次序，像元号顺序），行号顺序）行程编码格式为了压缩数据，采用行程编码形式，属波段连续方式，即对每条扫描线 仅存储亮度值以及该亮度值出现的次数，如一条扫描线上有60个亮度值为 10的水体。它在计算机内以060010整数格式存储。其涵义为60个像元，每 个像元的亮度值为10。计算机仅存60和10 ；这要比存储60个10的存储量 少得多。但是对于仅有较少相似值的混杂数据，此法并不适宜。HDF格式HDF格式是一种不必转换格式就可以在不同平台间传递的新型数据恪 式，由美国国家高级计算应用中心（NCSA）研制，已经应用于MODIS、MISR等 数据中。HDF有6种主要数据类型：栅格图像数据、调色板（图像色谱）、科学数 据集、HDF注释（信息说明数据）、Vdata（数据表）、Vgroup （相关数据组 合）。HDF采用分层式数据管理结构，并通过所提供的“层体目录疗构”可以 直接从嵌套的文件中获得各种信息。因此，打开一个HDF文件，在读取图像 数据的同时可以方便的查取到其地理定位、轨道参数、图像属性、图像噪声 等各种信息参数。成像方式分类航空摄影成像摄影成像是通过成像设备获取物体的影像技术。传统摄影成像是依靠光 学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像。数字摄影则通过放置的 焦平面的光敏元件，经光/电转换，以数字信号来记录物体的影像。航空扫描成像扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标物体以瞬时视场为单位进行的 逐点、逐行取样，以得到目标物的电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图 像。航空微波雷达成像微波成像雷达的工作波长为1mm-1m的微波波段，由于微波雷达是一种 自备能源的主动传感器和微波具有穿透云雾的能力，所以微波雷达成像具有 全天时、全天候的特点。在城市遥感中，这种成像方式对于那些对微波敏感 的目标物的识别，具有重要意义。