專題四：RS理論與應(yīng)用研究

1、遙感理論與應(yīng)用研究一、遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展（一）遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的簡(jiǎn)介遙感圖像處理是對(duì)遙感圖像進(jìn)行輻射校正和幾何糾正、圖像整飾、投影變換、鑲嵌、特征提取、分類以及各種專題處理的方法。常用的遙感圖像處理方法有光學(xué)的和數(shù)字的兩種。（二）遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展 遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代蓬勃發(fā)展起來的高興技術(shù)，它的發(fā)展與遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GIS技術(shù)的發(fā)展密不可分。它經(jīng)歷了如下三個(gè)發(fā)展階段：1、 發(fā)展時(shí)期（1）20世紀(jì)60-70年代，遙感技術(shù)飛躍發(fā)展，人造地球衛(wèi)星相繼發(fā)射，開創(chuàng)航天遙感歷史。傳感器：普通攝影機(jī)-電視攝影-掃描儀；信息傳輸方法：回收感光膠片-無線電傳輸；圖像

2、處理方法：光學(xué)/光電/光化學(xué)處理-計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理。 （2）1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家提出將常規(guī)地圖變成數(shù)字地圖成為數(shù)字圖像處理的思想啟蒙。 l （3）20世紀(jì)60年代，美國制定地球資源遙感計(jì)劃。 （4）20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)硬軟件技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展。 （5）20世紀(jì)70年代末，數(shù)字化儀完善，尤其是掃描儀的出現(xiàn)為遙感圖像的模/數(shù)轉(zhuǎn)換奠定基礎(chǔ)，使遙感數(shù)字圖像處理進(jìn)入新的時(shí)期。 2、成熟時(shí)期 (1)20世紀(jì)80年代，GIS的發(fā)展、推廣和應(yīng)用使遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)日趨成熟。(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立使遙感信

3、息傳輸速率提高，遙感數(shù)字圖像處理軟件發(fā)展，遙感數(shù)字圖像處理方法增多，模擬與數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換精度、速度提高，遙感數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)解譯理論、原理成熟。 (3)遙感數(shù)字圖像處理方法取代光學(xué)、電子光學(xué)和光化學(xué)處理方法的趨勢(shì)，遙感數(shù)字圖形處理技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)遙感技術(shù)應(yīng)用向縱向深入。3、應(yīng)用時(shí)期20世紀(jì)90年代以來，微機(jī)的發(fā)展和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，促進(jìn)遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)深入到社會(huì)生活的方方面面。  （三）遙感影像數(shù)字圖像處理的內(nèi)容   1、圖像恢復(fù)：即校正在成像、記錄、傳輸或回放過程中引入的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。2、數(shù)據(jù)壓縮：以改進(jìn)傳輸、存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)效率； 

4、  3、影像增強(qiáng)：突出數(shù)據(jù)的某些特征。包括邊緣增強(qiáng)、去模糊等；    4、信息提取：從經(jīng)過增強(qiáng)處理的影像中提取有用的遙感信息。(四) 遙感數(shù)字圖像處理實(shí)際利用案例  1.在青藏高原機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程中的應(yīng)用    工作區(qū)位于青藏高原西部,海拔大于4500m,交通不便。應(yīng)用陸地衛(wèi)星ETM圖像和快鳥圖像,通過遙感圖像處理制作了該區(qū)的高精度正射影像地圖和不同分辨率的遙感圖像三維可視化與影像動(dòng)態(tài)系列圖以及地質(zhì)解譯圖并綜合場(chǎng)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)情況分析,完成了研究區(qū)四個(gè)擬建場(chǎng)區(qū)的工程地質(zhì)解譯及其綜合條件評(píng)價(jià)。遙感圖像信

5、息提取結(jié)果,結(jié)合場(chǎng)區(qū)的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、交通位置和潛在威脅性等影響機(jī)場(chǎng)建設(shè)的自然和人文因素,對(duì)四個(gè)場(chǎng)址進(jìn)行綜合對(duì)比表明,最終確定索麥場(chǎng)址為某機(jī)場(chǎng)的理想場(chǎng)址。實(shí)踐表明,在機(jī)場(chǎng)工程建設(shè)中引用遙感圖像處理技術(shù),為機(jī)場(chǎng)勘察及其工程建設(shè)提供了新的技術(shù)思路,為進(jìn)一步機(jī)場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。 2、遙感圖像處理在汶川地震中的應(yīng)用分析 災(zāi)害發(fā)生后，由于地形、氣象等客觀因素的影響，很難獲得災(zāi)區(qū)數(shù)據(jù)，需要充分發(fā)揮多種傳感器的優(yōu)勢(shì)，獲取災(zāi)區(qū)的各種類型數(shù)據(jù)，主要包括光學(xué)與SAR衛(wèi)星遙感影像、光學(xué)與SAR航空遙感影像兩大類。在數(shù)據(jù)獲取方面，無人機(jī)遙感系統(tǒng)具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，相

6、對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)獲取方式，無人機(jī)遙感不但能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)，更適用于有人飛機(jī)不宜執(zhí)行的任務(wù)。極大地及時(shí)獲取了災(zāi)區(qū)信息。為營救與隨后的重建提供了必不可少保證。(五) 數(shù)字圖像處理與遙感影像處理的區(qū)別與聯(lián)系隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步"對(duì)于圖像處理的方式也逐漸先進(jìn)"目前比較主流的圖像處理方法有兩種:數(shù)字圖像處理和遙感影像處理。數(shù)字圖像處理技術(shù)不斷進(jìn)步"其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。遙感影像處理是將遙感影像的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字形式的信息輸入計(jì)算機(jī)中"按照一定的數(shù)學(xué)模型"進(jìn)行變換&加工&產(chǎn)生可為專業(yè)人員判讀的圖像或資料。相對(duì)于數(shù)字圖像處理&qu

7、ot;遙感影像處理不僅要提高視覺效果"還要恢復(fù)原有地形點(diǎn)的位置信息和輻射信息"這一點(diǎn)為圖像處理技術(shù)在專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用提出了新的難題。1、數(shù)學(xué)原理相同，數(shù)據(jù)特征不同從記錄形式的角度來說，數(shù)字圖像與數(shù)字遙感影像是相同的，都是對(duì)連續(xù)信號(hào)投影后形成的離散二維數(shù)字矩陣。具體說來，圖像處理是對(duì)二維數(shù)字矩陣進(jìn)行某些數(shù)學(xué)運(yùn)算以提高圖像質(zhì)量，它們?cè)跈C(jī)理上是共通的，都涉及高等數(shù)學(xué)、離散數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論和隨機(jī)過程等數(shù)學(xué)理論，其常用的圖像處理方法也是通用的。而遙感影像與普通的數(shù)字影像在獲取方式上又截然不同，普通的數(shù)字影像大多數(shù)來源于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀等設(shè)備，成像距離較短，圖像空間分辨率高，成像

8、參數(shù)隨意性強(qiáng)，攝影成像遵循中心投影原理，記錄的信息多為物體在可見光波段的反射量。遙感影像由航天、航空設(shè)備上的傳感器獲得，成像大多采用頂部成像的方式，也就是俯瞰地面，這種成像方式由于遠(yuǎn)離地面，所以空間分辨率低。常常是掃描成像，使用波段顧忌大氣窗口，從紫外、可見光、紅外、微波等波段都有涉及、兩者的獲取方式不同，同時(shí)，兩者評(píng)價(jià)影像質(zhì)量的參數(shù)也不盡相同，所以，兩者的信息量也相差甚遠(yuǎn)。2、處理機(jī)制相同，應(yīng)用目標(biāo)不同從處理機(jī)制的角度來看"兩者的核心技術(shù)大致相同。首先，數(shù)字圖像處理的工具通常有三種類型：第一種是直接在空間域中進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算來處理圖像(第二種是進(jìn)行圖像變換(第三種是在積分幾何和隨機(jī)集合

9、論的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)算、同時(shí)，這三種工具作為圖像處理的核心技術(shù)在遙感影像的處理中也有大量的運(yùn)用，尤其是在圖像增強(qiáng)方面，無論是數(shù)字圖像處理還是遙感影像處理，它們的目的都是改變圖像的灰度等級(jí)、提高圖像對(duì)比度、消除邊緣和噪聲、平滑圖像、突出邊緣或線狀地物&銳化圖像、合成彩色圖像、壓縮圖像數(shù)據(jù)量、突出主要信息。但是從應(yīng)用目標(biāo)的角度上說，兩者就不相同了。對(duì)于數(shù)字圖像處理的目標(biāo)大致有以下三個(gè)主要方面：第一個(gè)目標(biāo)是為了提高圖像的視感質(zhì)量(第二個(gè)目標(biāo)是為了提取圖像中所包含的某些特征或特殊信息，這些被提取的特征或信息往往為計(jì)算機(jī)分析圖像提供便利(第三個(gè)目標(biāo)是為了進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的變換&編碼和壓縮，以便于

10、圖像的存儲(chǔ)和傳輸。而對(duì)于遙感影像處理來說，它是以恢復(fù)地形點(diǎn)的正確位置和輻射信息為主要目標(biāo)，通常分為幾何校正與輻射校正兩點(diǎn)：其一，幾何處理就是解決遙感圖像的幾何變形的問題，對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何糾正。往往采用多項(xiàng)式或其他模型改變現(xiàn)有影像像元的幾何位置，重新采樣輸出糾正影像。 其二，輻射校正是消除圖像數(shù)據(jù)中依附在輻射亮度中的各種失真的過程，從遙感傳感器成像機(jī)理出發(fā)，分析輻射誤差的多種來源，采用適當(dāng)?shù)姆椒Ｐ颓笕≌鎸?shí)的輻射量矩陣，這些方法通常有回歸分析法、直方圖等。相較而言，遙感影像處理比數(shù)字圖像處理更加趨向求本溯源，這樣的處理過程更加具有真實(shí)的物理意義。3、 圖像運(yùn)算相同，解譯結(jié)果不同在圖像運(yùn)算方面，

11、數(shù)字圖像處理和遙感影像處理有相同之處。通常，兩者都是通過一系列數(shù)學(xué)運(yùn)算使圖像增強(qiáng)，從而達(dá)到提取某些信息或去掉某些不需要信息的目的。這些數(shù)學(xué)運(yùn)算涉及面比較廣泛，包括圖像的代數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算等。 經(jīng)常使用的數(shù)學(xué)方法有、差值運(yùn)算、比值運(yùn)算和混合運(yùn)算三種。 另外，加法運(yùn)算在人像處理中可祛除面部斑點(diǎn)，減少遙感影像隨機(jī)噪聲。差值運(yùn)算可去除圖像背景，增強(qiáng)目標(biāo)識(shí)別，遙感影像中有利于變化事件的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。乘法運(yùn)算可提取感興趣的地物，比值運(yùn)算可用于去除地形坡度和方向引起的輻射量變化等。數(shù)字圖像處理的解譯結(jié)果不同于遙感影像處理的結(jié)果，由于遙感影像處理以幾何校正與輻射校正為目的，在圖像運(yùn)算中就帶有了很強(qiáng)

12、的目的性和針對(duì)性，采用遙感影像處理的方式，從圖像中可以提取植被信息，統(tǒng)計(jì)綠量，估計(jì)作物產(chǎn)量等。4、發(fā)展趨勢(shì)相同，專業(yè)側(cè)重不同科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，給圖像處理技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間，也預(yù)示著圖像處理技術(shù)未來光明的發(fā)展前景。計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能、思維科學(xué)研究的迅速發(fā)展，也推動(dòng)著數(shù)字圖像處理向更高、更深層次發(fā)展。目前，相關(guān)的研究人員已經(jīng)開始研究如何用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解釋圖像，以期實(shí)現(xiàn)類似人類視覺系統(tǒng)理解外部世界，這被稱為圖像理解或計(jì)算機(jī)視覺。對(duì)于這個(gè)研究方向而言，將是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的過程。這次期間一定會(huì)存在很多困難和阻礙，就當(dāng)前而言，還側(cè)重在圖像分析方面。圖像分析是對(duì)圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量，以獲

13、得它們的客觀信息，從而建立對(duì)圖像的描述。 在圖像分析的過程中，往往先區(qū)分不同對(duì)象，將圖像分隔，進(jìn)而進(jìn)行特征提取，完成識(shí)別不同對(duì)象的目的或?qū)D像進(jìn)行分類，最后對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行描述，建立不同對(duì)象間的相互聯(lián)系，從而找出有意義的相似結(jié)構(gòu)。圖像分析常用的方法有鄰域分析、查找分析、指標(biāo)分析、疊加分析、歸納分析等。二、遙感應(yīng)用的理論和技術(shù)進(jìn)展（一）遙感應(yīng)用的主要模式發(fā)展1、基于遙感目視解譯或?qū)ｎ}信息提取的單要素識(shí)別分析 80年代之前，遙感的主要內(nèi)容就是進(jìn)行目視解譯和專題信息提取，例如，在50年代，遙感的發(fā)展處于起步階段，我國的一些部門開展了航空攝影和航空制圖與判讀研究。到了60年代，主要是技術(shù)和人才的準(zhǔn)備。7

14、0年代，我國在騰沖、哈密、天津-渤海灣等地區(qū)開展了遙感實(shí)驗(yàn)研究，以及1976年，我國編成全國黑白衛(wèi)星影像圖，標(biāo)志著我國遙感的發(fā)展進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段。 80年代以后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法大大提高了工作效率，但是目視解譯和專題信息信息提取方法的的準(zhǔn)確度仍然是計(jì)算機(jī)分類難以達(dá)到的。這一時(shí)期，遙感的應(yīng)用主要在災(zāi)害地貌的判讀、專題圖制圖、城市遙感、基本農(nóng)田劃定、遙感考古、地質(zhì)等。2、基于遙感分類的地表多要素識(shí)別分析80年代，傳統(tǒng)分類方法（監(jiān)督、非監(jiān)督）、90年代，基于新理論的分類方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、小波變換以及支持向量機(jī)等方法的發(fā)展，21世紀(jì)初，面向?qū)ο蟮陌l(fā)展方法出現(xiàn)，使得遙感圖像的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法發(fā)展起來

15、。這一時(shí)期，遙感主要應(yīng)用在土地利用、植被類型、土壤類型等方面。3、地表參數(shù)的遙感定量反演定量遙感是利用遙感傳感器獲取的地表地物的電磁波信息，在先驗(yàn)知識(shí)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持下，定量獲取觀測(cè)目標(biāo)參量或特性的方法與技術(shù)。作為新興的遙感信息獲取與分析方法，定量遙感強(qiáng)調(diào)通過數(shù)學(xué)的或物理的模型將遙感信息與觀測(cè)地表目標(biāo)參量聯(lián)系起來，定量地反演或推算出某些地學(xué)目標(biāo)參量。定量遙感是當(dāng)前遙感研究與應(yīng)用的前沿領(lǐng)域，主要應(yīng)用在地表蒸散發(fā)、地表溫度反演、水土流失、水體監(jiān)測(cè)等。4、遙感數(shù)據(jù)與輔助信息結(jié)合的統(tǒng)計(jì)分析單純的遙感數(shù)據(jù)分析雖然可以從狀態(tài)分布的角度定量反應(yīng)地表現(xiàn)象、地表參數(shù)的靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)規(guī)律，但對(duì)于地學(xué)過程與相關(guān)背景

16、因子的關(guān)聯(lián)規(guī)則、地學(xué)過程的驅(qū)動(dòng)機(jī)制與演變模式、地學(xué)現(xiàn)象與地學(xué)過程的影響因素等問題則無能無力。（二）遙感技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介1、地面遙感階段 1608年 第一架望遠(yuǎn)鏡、1609年 首次觀測(cè)月球、1794年 氣球首次升空，為觀測(cè)遠(yuǎn)距離開辟了先河，但不能用圖像記錄下來。1839年，圖像記錄在膠片上、1849年，制定攝影測(cè)量計(jì)劃標(biāo)志著有記錄的地面遙感出現(xiàn)。2、航空遙感階段 1858年 氣球拍攝法國像片、1903年 飛機(jī)的成功發(fā)明、1909年 第一張航空像片是空中攝影階段的標(biāo)志性事件。一戰(zhàn)期間1914-1918：形成獨(dú)立的航空攝影測(cè)量學(xué)體系。二戰(zhàn)期間1931-1945出現(xiàn)了彩色、紅外、雷達(dá)、多光譜、掃描攝影運(yùn)載

17、工具和判讀成圖設(shè)備。3、航天遙感階段 航天遙感的發(fā)展離不開遙感平臺(tái)、傳感器和遙感信息的處理，不同高度和用途的衛(wèi)星對(duì)地球進(jìn)行多角度和多周期觀測(cè)，探測(cè)波段范圍延伸（單波段多波段）；空間分辨率提高；多種探測(cè)技術(shù)集成。大容量、高速的計(jì)算機(jī)與功能強(qiáng)大的圖像處理技術(shù)相融合；引入相鄰學(xué)科的信息處理方法；多源遙感與非遙感數(shù)據(jù)的融合。4、現(xiàn)代遙感階段 在數(shù)據(jù)的獲取方面，從Landsat Quick Bird，其空間分辨率不斷地提高，分布式合成孔徑雷達(dá)技術(shù)投入商業(yè)，航天遙感小衛(wèi)星，其體積小、重量輕、功能單一、研制周期短、成本低的衛(wèi)星，對(duì)于信息處理技術(shù)，影像校正、增強(qiáng)、分類、融合、分析、傳輸和壓縮等不斷出現(xiàn)。(三)

18、我國遙感技術(shù)的發(fā)展1、1995年GPS輔助空間三角測(cè)量技術(shù)研制成功，形成完整的技術(shù)體系2、2002年引入高精度定位導(dǎo)航姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)無地面控制航測(cè)成圖3、2002年研制成功遙感數(shù)據(jù)處理軟件ImageInfo，提供遙感影像分析和可視化集成環(huán)境4、2003年，研制成功低空無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，豐富了我國低空遙感數(shù)據(jù)獲取手段5、2004年研制成功高分辨率SAR系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全天候、全天時(shí)高分辨率成像和三維干涉成像6、2005年移動(dòng)道路測(cè)量系統(tǒng)研制成功，豐富了數(shù)據(jù)獲取手段，提供可視化位置服務(wù)，支持普通用戶按需量測(cè)7、2007年我國首臺(tái)數(shù)字航空攝影儀研制成功，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，在空間信息獲取技術(shù)上取得

19、重大突破8、2010年我國首顆傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星發(fā)射成功，實(shí)現(xiàn)該測(cè)繪衛(wèi)星的零突破9、2012年高分辨率立體測(cè)繪衛(wèi)星發(fā)射成功，開辟高分辨衛(wèi)星的新時(shí)代總之，我國的遙感實(shí)現(xiàn)了從航空攝影到衛(wèi)星遙感、從單一遙感平臺(tái)到多層次多平臺(tái)、從膠片式相機(jī)到數(shù)碼相機(jī)，從可見光波段到紅外、微波多波段的轉(zhuǎn)變。低空遙感、高分辨率SAR等技術(shù)系統(tǒng)取得眾多研究成果，解析測(cè)圖儀、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)等研制成功，標(biāo)志著我國攝影測(cè)量完成了從模擬、解析到數(shù)字的技術(shù)跨越，進(jìn)一步從數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的單人單機(jī)運(yùn)行模式向數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量網(wǎng)格的網(wǎng)絡(luò)化并行處理運(yùn)行模式發(fā)展。三、衛(wèi)星、傳感器進(jìn)展用衛(wèi)星作為平臺(tái)的遙感技術(shù)稱為衛(wèi)星遙感。通常，遙感衛(wèi)星可 在

20、軌道上運(yùn)行數(shù)年。衛(wèi)星軌道可根據(jù)需要來確定。遙感衛(wèi)星能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)覆蓋整個(gè)地球或指定的任何區(qū)域，當(dāng)沿地球同步軌道運(yùn)行時(shí)，它能連續(xù)地對(duì)地球表面某指定地域進(jìn)行遙感。所有的遙感衛(wèi)星都需要有遙感衛(wèi)星地面站，從遙感集市平臺(tái)獲得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)可監(jiān)測(cè)到農(nóng)業(yè)、林業(yè)、海洋、國土、環(huán)保、氣象等情況。遙感衛(wèi)星主要有“氣象衛(wèi)星”、“陸地衛(wèi)星”和“海洋衛(wèi)星”三種類型。（一） 陸地衛(wèi)星1、 美國陸地資源衛(wèi)星landset衛(wèi)星：美國1961年發(fā)射了第一顆試驗(yàn)型極軌氣象衛(wèi)星,70年代,在氣象衛(wèi)星的基礎(chǔ)上研制發(fā)射了第一代試驗(yàn)型地球資源衛(wèi)星（Landsat-1、2、3）。80年代,美國發(fā)射了第二代試驗(yàn)型地球資源衛(wèi)星（Landsat-

21、4）。90年代，美國又分別發(fā)射了第三代資源衛(wèi)星（Landsat-6,7）。2013年2月11號(hào)，NASA 成功發(fā)射了 Landsat 8 衛(wèi)星，為走過了四十年輝煌歲月的 Landsat 計(jì)劃重新注入新鮮血液。Landsat- 8上攜帶有兩個(gè)主要載荷：OLI和TIRS。其中OLI（全稱：Operational Land Imager，陸地成像儀）由卡羅拉多州的鮑爾航天技術(shù)公司研制；TIRS（全稱：Thermal Infrared Sensor，熱紅外傳感器），由NASA的戈達(dá)德太空飛行中心研制。設(shè)計(jì)使用壽命為至少5年。2、 法國SPOT衛(wèi)星SPOT系列衛(wèi)星為太陽同步衛(wèi)星，平均航高832公里，軌道

22、與赤道傾斜角98.77°，繞地球一圈周期約101.4分，一天可轉(zhuǎn)14.2圈，每26天通過同一地區(qū)，SPOT衛(wèi)星一天內(nèi)所繞行的軌道，在赤道相鄰兩軌道最大距離2823.6公里，全球共有369個(gè)軌道。1986年以來已經(jīng)接受存檔超過7百萬幅全球的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提供了準(zhǔn)確的信息源，滿足了多個(gè)領(lǐng)域的需要。SPOT-5衛(wèi)星于2002年5月4日發(fā)射，是法國SPOT衛(wèi)星的第五顆衛(wèi)星星上載有2臺(tái)高分辨率幾何成像裝置（HRS）、1臺(tái)高分辨率立體成像裝置（HRS）、1臺(tái)寬視域植被探測(cè)儀（VGT）等，空間分辨率最高可達(dá)2.5m，前后模式實(shí)時(shí)獲得立體像對(duì)，運(yùn)營性能有很大改善，在數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)和傳輸?shù)确矫嬉簿酗@著提

23、高。3、 ALOS衛(wèi)星 ALOS是日本的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，于1992年2月11日發(fā)射成功，它是一顆將光學(xué)傳感器和合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)至于同意衛(wèi)星平臺(tái)上的衛(wèi)星。其主要用途是觀光地球領(lǐng)域、進(jìn)行地學(xué)研究等。4、 CARTOSAT衛(wèi)星Cartosat-1衛(wèi)星，又名 IRS-P5 ，是印度政府于 2005 年 5 月 5 日發(fā)射的遙感制圖衛(wèi)星，它搭載有兩個(gè)分辨率為 2.5 米的全色傳感器，連續(xù)推掃，形成同軌立體像對(duì)，數(shù)據(jù)主要用于地形圖制圖、高程建模、地籍制圖以及資源調(diào)查等。Cartosat-1設(shè)計(jì)壽命5年，目前衛(wèi)星運(yùn)行等各項(xiàng)指標(biāo)正處于最好的時(shí)期，數(shù)據(jù)質(zhì)量穩(wěn)定可靠。5、 ERS衛(wèi)星 歐洲太空總署于1991年7月發(fā)

24、射ERS-1衛(wèi)星，于1995年又發(fā)射ERS-2衛(wèi)星。目前僅余ERS-2衛(wèi)星仍在運(yùn)作。ERS-及ERS-2是以太陽同步軌道運(yùn)行，軌道高度約為785公里，軌道傾斜角約為98.5°，軌道周期目前是以35天為一周期運(yùn)作。6、 EROS衛(wèi)星 EROS-A衛(wèi)星是2000年12月5日以色列ImagSat International公司發(fā)射的第一顆地球資源觀測(cè)衛(wèi)星。EROS-B衛(wèi)星是2006年4月25日以色列ImageSat International公司通過俄國Start-1轉(zhuǎn)換發(fā)射器成功發(fā)射第二顆地球資源觀測(cè)衛(wèi)星。EROS-B由以色列飛機(jī)工業(yè)有限公司（IAI）在EROS-A的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，與ERO

25、S-A構(gòu)成了高分辨率衛(wèi)星星座，由于兩顆衛(wèi)星影像獲取時(shí)間不同（EROS-A：10:30±15分；EROS-B：14:0015:00），EROS-B的發(fā)射提高了目標(biāo)影像的獲取能力、獲取頻率以及獲取質(zhì)量。7、 中巴資源衛(wèi)星EROS-A衛(wèi)星是2000年12月5日以色列ImagSat International公司發(fā)射的第一顆地球資源觀測(cè)衛(wèi)星。EROS-B衛(wèi)星是2006年4月25日以色列ImageSat International公司通過俄國Start-1轉(zhuǎn)換發(fā)射器成功發(fā)射第二顆地球資源觀測(cè)衛(wèi)星。EROS-B由以色列飛機(jī)工業(yè)有限公司（IAI）在EROS-A的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，與EROS-A構(gòu)成了高分

26、辨率衛(wèi)星星座，由于兩顆衛(wèi)星影像獲取時(shí)間不同（EROS-A：10:30±15分；EROS-B：14:0015:00），EROS-B的發(fā)射提高了目標(biāo)影像的獲取能力、獲取頻率以及獲取質(zhì)量。8、 中巴地球資源衛(wèi)星主要是立足于國內(nèi)的技術(shù)基礎(chǔ)研制的。它兼有SPOT-1和Landsat4的主要功能。且還有自主性，經(jīng)濟(jì)性，和高精度、高性能的太陽同步軌道衛(wèi)星公用平臺(tái)。CBERS-1中巴資源衛(wèi)星由中國與巴西于1999年10月14日合作發(fā)射，是我國第一顆數(shù)字傳輸型資源衛(wèi)星。在軌道安全運(yùn)行了3年10個(gè)月，于2003年8月失效，超出了衛(wèi)星的2年設(shè)計(jì)壽命。中巴資源衛(wèi)星2號(hào)：于2007年9月19號(hào)成功發(fā)射。我國資

27、源二號(hào)衛(wèi)星是傳輸型遙感衛(wèi)星，主要用于國土資源勘查、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、城市規(guī)劃、農(nóng)作物估產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)和空間科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。（二） 海洋衛(wèi)星自美國1978年6月22日發(fā)射世界上第一顆海洋衛(wèi)星Seasat-A以后，蘇聯(lián)、日本、法國和歐洲空間局等相繼發(fā)射了一系列大型海洋衛(wèi)星。海洋衛(wèi)星可分為海洋水色衛(wèi)星、海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星和海洋綜合探測(cè)衛(wèi)星。能研制和發(fā)射海洋水色衛(wèi)星的國家有中國、美國、俄羅斯、印度、韓國等。1997年8月1日，美國航天局發(fā)射了世界上第一顆專用海洋水色衛(wèi)星SeaStar。美國計(jì)劃自SeaStar起，進(jìn)行20年時(shí)序全球海洋水色遙感資料的連續(xù)積累。1999年1月27日，中國臺(tái)灣省委托美國研制并發(fā)射

28、一顆低軌道（600km）水色衛(wèi)星ROCSAT-1，星上有效載荷為6通道水色遙感器（OCI）2002年5月和2007年4月，中國海洋水色衛(wèi)星海洋一號(hào)A和海洋一號(hào)B分別成功發(fā)射，海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星海洋二號(hào)于2009發(fā)射，海洋綜合探測(cè)衛(wèi)星海洋三號(hào)也已進(jìn)入預(yù)先研究階段。2012年9月，國家海洋局國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心表示2020年前，將發(fā)射8顆海洋系列衛(wèi)星，形成對(duì)國家全部管轄海域乃至全球海洋水色環(huán)境和動(dòng)力環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的能力，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)黃巖島、釣魚島以及西沙、中沙和南沙群島全部島嶼附近海域的監(jiān)測(cè)。從太空監(jiān)測(cè)海洋已成為世界各國探索海洋的重要方式。（三） 氣象衛(wèi)星氣象衛(wèi)星按軌道高度的不同，可以分為兩類：地球靜止

29、軌道氣象衛(wèi)星和太陽同步軌道氣象衛(wèi)星，后者又稱為極地軌道氣象衛(wèi)星1.第一代氣象觀測(cè)衛(wèi)星為TIROS（泰羅斯）系列（1960-1965）1960年4月1日，美國在其東海岸把世界上第一顆遙感衛(wèi)星“泰羅斯1號(hào)”（TIROS-1）氣象衛(wèi)星成功送入軌道，揭開了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)利用衛(wèi)星“遙感地球”的序幕；2. 第二代氣象觀測(cè)衛(wèi)星為ITOS（艾托斯）系列（1970-1976）；3.第三代TIROS-N/NOAA系列極軌衛(wèi)星，1970年12月第一顆發(fā)射，到1995年已有14顆NOAA衛(wèi)星發(fā)射。（四） 高分衛(wèi)星1、 GeoEye-1GeoEye-1不僅能以0.41米黑白(全色)分辨率和1.65米彩色(多譜段)分辨率搜

30、集圖像，而且還能以3米的定位精度精確確定目標(biāo)位置。因此，一經(jīng)投入使用，GeoEye-1將成為當(dāng)今世界上能力最強(qiáng)、分辨率和精度最高的商業(yè)成像衛(wèi)星。 2、WorldviewWorldView-II衛(wèi)于2009年10月6日發(fā)射升空，運(yùn)行在770km高的太陽同步軌道上，能夠提供0.5米全色圖像和1.8米分辨率的多光譜圖像。該衛(wèi)星將使Digitalglobe公司能夠?yàn)槭澜绺鞯氐纳虡I(yè)用戶提供滿足其需要的高性能圖像產(chǎn)品。星載多光譜遙感器不僅將具有4個(gè)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)譜段（紅、綠、藍(lán)、近紅外），還將包括四個(gè)額外（海岸、黃、紅邊和近紅外2）。多樣性的譜段將為用戶提供進(jìn)行精確變化檢測(cè)和制圖的能力，由于WorldView衛(wèi)

31、星對(duì)指令的響應(yīng)速度更快，因此圖像的周轉(zhuǎn)時(shí)間（從下達(dá)成像指令到 接收到圖像所需的時(shí)間）僅為幾個(gè)小時(shí)而不是幾天。 3、Quick Bird衛(wèi)星QuickBird衛(wèi)星于2001年10月18日由美國DigitalGlobe公司在美國范登堡空軍基地發(fā)射，是目前世界上最先提供亞米級(jí)分辨率的商業(yè)衛(wèi)星，衛(wèi)星影像分辨率為0.61m。Quick Bird衛(wèi)星系統(tǒng)每年能采集七千五百萬平方公里的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，在中國境內(nèi)每天至少有2至3個(gè)過境軌道， 有存檔數(shù)據(jù)約500萬平方公里 。通過對(duì)衛(wèi)星所獲取的數(shù)據(jù)的應(yīng)用和商業(yè)民用化,成功的為各個(gè)領(lǐng)域的遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用用戶提供了高質(zhì)量的衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品,其穩(wěn)定性和靈活性已經(jīng)得到了各應(yīng)用行業(yè)的認(rèn)可。 4、RapidEye衛(wèi)星RapidEye于2008年8月29日發(fā)射升空，是一個(gè)擁有5顆衛(wèi)星并能每天下載超過4百萬平方公里高分辨率、多光譜圖像的衛(wèi)星星座，擁有極高的地面處理和數(shù)據(jù)存檔能力，能夠面向客戶提供低成本的定制服務(wù)。擁有覆蓋面積大、分辨率高和同一天內(nèi)重拍同一區(qū)域幾個(gè)特點(diǎn)，能夠在15天內(nèi)覆蓋整個(gè)中國，能夠提供優(yōu)質(zhì)的信息解決方案。參考文獻(xiàn)1孟璐. 遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)在地?zé)豳Y源預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究D.東北師范大學(xué)