遥感技术基础1

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,遥感技术基础,2 遥感平台,3 遥感器,4 常见遥感器的性能指标,1 遥感技术系统,上节回顾,2 遥感平台,1.1 遥感平台的分类,1.2 简介航空和地面遥感平台,1.3 卫星平台,上节回顾,2.1 遥感平台的分类,空间运载工具,空中运载工具,地面运载工具,飞机,气球,遥感用汽车,遥感用艇船,卫星,宇宙飞船,航天飞机,遥感平台,（航天遥感）,（航空遥感）,上节回顾,TM,的波谱段和遥感意义,LANDSAT-7:,增加勒15米的全色波段，热红外波段分辨率提高到60米。,上节回顾,HRV,的波谱设计,1）全色波段,0.510.73微米，10米，6000个,CCD,2）,多光谱波段,，20米，3*3000个,CCD,0.5000.590,微米：,Green,0.6100.680,微米：,Red,0.7900.890,微米：,Near-Infrared,设计时考虑的4点：,植被、水体、土壤、与,TM,的兼容性等,SPOT4,的遥感器增加了新的中红外谱段，可用于估测植物水分，增强对植物的分类识别能力，并有助于冰雪探测。该卫星还装载了一个植被仪，可连续监测植被情况,。,上节回顾,遥感影像网址,1，,http:/antwrp.gsfc.nasa.gov/apod,2，,http:/ 有什么样的数据？,2 到那儿去找？,3 要什么？能要什么？,4 如何具体断定需要什么数据？,5 具体要那块数据？那个时间的数据？,6 得到的数据对不对？,1 有什么样的数据,1）高分辨率卫星数据,2）中分辨率卫星数据,3）低分辨率卫星数据,4）航空遥感数据,1）高分辨率数据,高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为,5,m-10m,左右，卫星一般在距地,600,km,（,千米）左右的太阳同步轨道上运行。,其影像广泛应用于精度相对较高的城市内部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图；大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域内的详细调查和监测。,（1）美国空间影像公司的,IKONOS,影像,IKONOS,卫星是由,Space Imaging,公司于,1999,年,9,月,24,日发射的世界第一颗商用高分辨率成像卫星。,空间分辨率分为,1,m,（,米）和,4,m(,米,),两种。,像幅宽为,11,km,（,千,米），,每日环绕地球飞行,14,圈，即每,98,分钟一圈，重复周期为,3,天。卫星距地球表面高度为,650,km,（,千米）。,1,景约相当于地面,11,km*11km,（,平方千米）的面积。,（1）美国空间影像公司的,IKONOS,影像（续）,数据报价,价格随着市场波动，仅供参考。,（2）,SPIN-2(,俄国)影像,（3）美国,QUICKBIRD,（4）其它高分辨率数据,BhasKara,-1,，,-2(,印度,),影像,空间分辨率为,5.8,m,。,（,IRS,系列）,IRS-P6,：,空间分辨率为,2.5,m,。,EROS(,以色列,),影像,空间分辨率为,1,m,（,米）。,2）中等分辨率遥感卫星数据,空间分辨率一般在,80,m,（,米）,-10,m,（,米）左右，卫星一般在,700,km,-900km,（,千米）的近极地太阳同步轨道上运行。而重复（更新）覆盖同一地区的时间间隔为几天至几十天等。,它们广泛用于资源调查、环境和灾害监测、农业、林业、水利、地质矿产和城建规划等近,50,个行业和领域。,2）中等分辨率遥感卫星数据,（1）,LANDSAT-MSS,（,美国）影像,（2）,LANDSAT-TM,/ETM（,美国）影像,（3）,SPOT-HRV,（,法国）影像,（4）,CBRS(,中巴的资源卫星,),3 低分辨率遥感卫星数据,气象卫星是空间分辨率（清晰度）相对较低的卫星采集（,摄像,）系统，它们就是每天电视气象预报时的,气象卫星云图,，广泛应用于宏观观测的对象，如：气象预报和观测海洋表面深度海浪、海冰等。,（,1）,NOAA,气象卫星影像,（2）中国风云,2,号卫星影像,2 到那儿去找？,2.1,航空遥感数据,建国以来，航空照片已经覆盖全国各地，数目达数百万张。这些数据主要存在各省的测绘部门。不仅有历史的照片，而且近年来，随着数字化潮流的风起云涌，数字地球的日益热火，新的一轮测绘工作已经开始。例如,河南省,1,：,1,万测图等。,我国从,70,年代起，进行了大量的航空遥感试验（天津、长春、云南腾冲、南京、太原、洞庭湖、珠江口等），积累了一些资料，可以这些试验的主办单位去查询。,2 到那儿去找？,2.2,航天遥感数据,国土资源部遥感中心,（地质大学）,科学院航空遥感中心,科学院卫星地面站,（人民大学）,类似研究项目的单位,随着越来越多的商家开始涉足航天遥感数据的市场，商业公司也成为遥感数据的一个重要来源。,网上查询,3 要什么？能要什么？,1）根据自己的研究主题，确定遥感数据。是航空的？,航天？,2）根据自己的硬件和软件环境，确定数据的格式，数字化的？,光学的？,3）根据自己的财力确定,4 如何具体断定需要什么数据？,不仅对各自的专业领域熟悉以外，还需要了解遥感数据的几个重要概念。,1)空间分辨率/地面分辨率,2）,时间分辨率,3）光谱分辨率,（1）,摄影成像方式的,空间分辨率,取决于物镜分辨率、大气影响、和感光材料的分辨率。,常用线对,/,毫米等,dpi,的平等表示。,1)空间分辨率/地面分辨率,（2）扫描成像方式的空间分辨率,瞬时视场：扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或者边长。,S,:,探测元件的边长,H,:,遥感平台的航高,f,:,望远镜系统的焦距,1)空间分辨率/地面分辨率,（3）地面分辨率,图象能够分辨地面要素的能力，或者在图象上能够分辨最小地物的实际尺寸或面积。,M,:,比例尺的分母；,Rs,：,几何分辨率,1）摄影方式：,2）扫描方式：,1)空间分辨率/地面分辨率,练习,SPOT-HRV,全色波段的探测元件长度为13,um;,焦距为1,m;,轨道高度为822,km;,计算：,（1）地面的瞬时视场,（2）计算地面分辨率,（4）瞬时视场的倾斜,注意：扫描成像的瞬时视场与扫描的方向变化有关。,航线垂直方向的瞬时视场,垂直方向的瞬时视场,：,航线平行方向的瞬时视场,为扫描倾角,1)空间分辨率/地面分辨率,4）瞬时视场的倾斜（续）,1)空间分辨率/地面分辨率,2）光谱分辨率、辐射分辨率,一般指遥感器的灵敏程度或者遥感器的波段宽度。,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。,1）概述,2）空间分辨率和光谱分辨率的矛盾,提高空间分辨率提高瞬时视场探测元件接受到的辐射能量相应减少，降低了图像的辐射亮度等级。,提高光谱分辨率探测元件接受到的辐射能量相应减少，降低了图像的辐射亮度等级。,技术上改进探测元件以外，实际工作中考虑,较高空间分辨率的图像（例如,SPOT-HRV-PAN）,和较高光谱分辨率的图像(例如,LANDSAT-TM),进行图像融合，去其共同长处，避其弱点，达到既要清晰，又要彩色丰富。,2）光谱分辨率、辐射分辨率,3）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。（注意和卫星运行周期的区别）,用途：注意研究对象的时间序列的变化。,比如说,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、,那次讲话？,5 具体要那块数据？那个时间的数据？,1,）网上查询（,www.,rsgs,.ac.,cn,）,2,）,LANDSAT,卫星的索引图查询。（演示图像,）,6 得到的数据对不对？,简单的办法是先看看,头文件,比如,TM,数据的头文件，记录有：,a),数据的宽度和高度；,b),中心点的经纬度；,c),太阳的高度角；,d),太阳天顶角；,e),空间分辨率；,f),有那些波段；,Bands present=1234567,g),还有其它一些地图投影方面的信息。,各种卫星数据的文件头是不同的，有的是,ASCII,文件，但大部分都是以,BINARY,格式记录的，需要使用软件,。,二、彩色原理,1）加色法,2）减色法,3）彩色合成,1）加色法,三原色：任何一种单色光不能通过其它两种混合而成。即红、绿、蓝。如图,两种原色按照等量叠加得到一种补色。,三原色,等量,叠加得到,白光。,如果两种色光叠加后得到,白光（黑光），则称这两种色为互补色。,非互补色不等量叠加得到两者之间的中间色。,红（多）,绿（少）,橙色,红（少）,绿（多）,黄绿色,2）减色法,一般用于颜料的配制、彩色印刷、彩色相片的染印等。,颜料的颜色是由于染料选择性吸收了白光中的某些波长，反射出白光中未被吸收的色光而产生。,黄,白蓝,红绿,黄,青,白红,蓝绿,青,三种颜料,等量,混合，白光中的红、绿、蓝,全部被吸收，所以呈现,黑色,3）彩色合成,合成方案：,7,R 4G 1B,水体：,0,R+0 G+2 B=2B,植被：,15,R+50 G+9 B=9 W+6 R+41 G=9 W+6 Y+35 G,土壤：,50,R+32 G+18 B=18W+32 R+14 G=18W+14Y+18 R,3）彩色合成（续）,假彩色合成（,False color composition;,Pseudocolor,）,近似真彩色合成(,Natural color composition),练习,假彩色合成：4,R5G3B,近似真彩色合成：,5,R4G3B,三、软件介绍,ENVI,的基本窗口,主要功能,主要特色,四、课,后,作业,1）作业说明,2）要求与评分标准,3）提示和考核要点,1）作业说明,作业的数据为,LANDSAT-TM,数据，是从大鹏湾幅遥感影像上裁取的，,共7个波段。但是波段的顺序被打乱了。,作业满分为6分。,3周之内提交。,2）作业要求与评分标准,1）打开图像(0分),2）从中裁取一块512512的图像(1分),3）进行近似真彩色合成(1分),4)作业提交 一幅彩色的,BMP,图象(1分),5)并提供一段不超过100字的简要文字说明，内容包括,A.,说明图象的波段顺序;,B.,参与彩色合成的各个波段分别赋予了什么颜色。（3分）,*,BAND 6,错 扣 1分；,*,BAND 4,错 扣 1分,3）作业提示和考核要点,1，常见地物的反射光谱曲线,2，彩色合成原理,3，软件的几个常见功能（图像彩色合成、图像裁减、文件另存、图像连接、图像波谱曲线观察、图像灰度值的观察等）,