三遥感成像原理与遥感图像特征.ppt

第三讲 遥感数据 本讲提要(…) 第一节 传感器 第二节 遥感数据的分辨率 第三节 航空遥感数据 第四节 地球资源卫星数据 第五节 海洋卫星数据 第六节 气象卫星数据 §1 传感器 本节主要内容： 一、传感器的定义和功能 二、传感器的分类 三、传感器的组成 四、摄影型传感器 五、扫描方式的传感器 六、成像光谱仪及其特点 七、微波遥感的传感器 一、传感器的定义和功能 传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。 它的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波段的响应能力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的大小和可靠程度。 二、传感器的分类 按工作方式分为： 主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。 被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM(1,2)、HRV、红外扫描仪等。 三、 传感器的组成 收集器：收集来自地物目标镜、天线。 探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。 处理器：将探测后的化学能或电能等信号进行处理。 输出：将获取的数据输出。 四、摄影型传感器 航空摄影机：是空中对地面拍摄像片的仪器，它通过光学系统采用胶片或磁带记录地物的反射光谱能量。记录的波长范围以可见光~近红外为主。 五、扫描方式的传感器 光机扫描仪 用光学系统接收来自目标地物的辐射，并分成几个不同的光谱段，使用探测仪器把光信号转变为电信号，同时发射信号回地面，如MSS、TM等。 分为红外扫描仪和多光谱扫描仪。 推帚式扫描仪 用平行排列的CCD探测杆收集地面辐射信息，每根探测杆由3 000/6 000个CCD元件呈一字排列，负责收集某一波段的地面辐射信息，是推帚式扫描成像。（工作原理图） 六、成像光谱仪及其特点 定义：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。 特点：高光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图像是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。光谱仪成像时多采用扫描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的数据。使图象中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的成像光谱仪在波段之间存在间隔。 七、微波遥感的传感器 主动微波遥感 雷达 侧视雷达 合成孔径侧视雷达 被动微波遥感 §2 遥感数据的分辨率 图像的空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。 波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。 时间分辨率：指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期 辐射分辨率：是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。 遥感数据的分辨率 §3 航空遥感数据 本节主要内容： 一、航空摄影的分类 二、航空像片的感光片性能 三、航空像片的特性 四、航空像片的分辨率 五、彩色红外像片 六、黑白像片的色调 七、航空像片的比例尺 八、光机扫描航空图像 一、 航空摄影的分类 按照航摄倾角分类(…) 按摄影实施方式分类(…) 按感光片和所用波段分类(…) 按比例尺分类(…) 二、航空像片的感光片性能 感光材料是胶片(…)和印像纸的通称。由感光乳剂层和片基组成。黑白片有单层感光乳剂，彩色片有三层感光乳剂。 感光材料的性能指标： （1） 感光度：感光的快慢程度。 （2） 反差(…)：最大光学密度与最小光学密度之差。 （3） 分辨率：对景物细微部分的表现能力，用线对数(mm)表示。 航摄选用感光度高、反差适中、有较高分辨率的感光材料。 三、航空像片的特性 什么是航片(…) ？ 航片属于中心投影。 中心投影上，点的像还是点，线的像还是线，面的像还是面。 航片的比例尺随航高而改变。 地形的起伏和投影面的倾斜会引起航片上像点的位置的变化，叫像点位移。 航空像片用亮度系数来表示地物的反射率。 垂直投影和中心投影的区别 1）投影距离的影响：垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关，并有统一的比例尺。中心投影则受投影距离影响，像片比例尺与平台高度和焦距有关。 2