遙感技術(shù)系統(tǒng)

1、遙感平臺遙感平臺：裝載遙裝載遙感傳感器的運載工具。感傳感器的運載工具。按平臺距地面的高度大按平臺距地面的高度大體上可分為三類：體上可分為三類： 地面平臺地面平臺 航空平臺航空平臺 航天平臺航天平臺類類 型型 高高 度度 特特 性性 地面遙地面遙感感 地面平臺地面平臺 離地面離地面0.75米或米或2米米 進行巖石、水、植物的波譜測試進行巖石、水、植物的波譜測試 遙感塔遙感塔 高高6米米 可進行單元景觀波譜測試，立面可進行單元景觀波譜測試，立面遙感遙感(陸攝陸攝)并把各種傳感器獲得并把各種傳感器獲得同步資料同步資料 遙感車遙感車(船船) 高高l0米米 遙感船還可以進行水下電視，進遙感船還可以進行水

2、下電視，進行海底遙感行海底遙感 航空平航空平臺臺 飛飛 機機 低低 空空 2000米以下米以下(直升直升飛機飛機10米，偵察機米，偵察機300500米米) 中中 空空 20006000米米 可得可得1：5萬的影象萬的影象 高高 空空 1200030000米米 氣氣 球球 低低 空空 定位遙感監(jiān)測地面動態(tài)變化，覆定位遙感監(jiān)測地面動態(tài)變化，覆蓋面積蓋面積5001000平方公里平方公里 高高 空空 1240公里公里 類類 型型 高高 度度 特特 性性 航天平航天平臺臺 衛(wèi)衛(wèi) 星星 低低 軌軌 150300公里公里 大比例尺，高分辨率影象，壽命大比例尺，高分辨率影象，壽命僅幾天到幾周，多用于偵察。僅幾

3、天到幾周，多用于偵察。 中中 軌軌 3501800公里公里 各種環(huán)境適用，如陸地衛(wèi)星各種環(huán)境適用，如陸地衛(wèi)星 高高 軌軌(地球地球同步同步) 36000公里公里 運行周期運行周期23時時56分分0.4秒、隨地秒、隨地球運行球運行 火火 箭箭 300400公里公里 目標(biāo)主要，短時發(fā)，立即回收，目標(biāo)主要，短時發(fā)，立即回收，一次一次40平方公里平方公里 航天飛機航天飛機 可垂直起飛，進入軌道，回到地面，有航空、航天能可垂直起飛，進入軌道，回到地面，有航空、航天能力，可重復(fù)使用力，可重復(fù)使用 立體平臺立體平臺 地面、航空、航天同步進行構(gòu)成地面、航空、航天同步進行構(gòu)成 u傳感器組成傳感器組成u傳感器的分

4、類傳感器的分類u傳感器的性能傳感器的性能 傳感器傳感器（sensor）：也叫敏感器或探測器，）：也叫敏感器或探測器，它是收集、探測并記錄地物電磁輻射信息它是收集、探測并記錄地物電磁輻射信息的儀器。的儀器。 傳感器是遙感技術(shù)系統(tǒng)的核心部分，傳感器是遙感技術(shù)系統(tǒng)的核心部分，它的性能制約著整個遙感技術(shù)的能力。它的性能制約著整個遙感技術(shù)的能力。 傳感器的種類很多，但從結(jié)構(gòu)上看，基本都傳感器的種類很多，但從結(jié)構(gòu)上看，基本都是由是由收集器收集器、探測器探測器、處理器處理器、輸出器輸出器等器件組等器件組成，只有攝影方式的傳感器探測與記錄同時在膠成，只有攝影方式的傳感器探測與記錄同時在膠片上完成，無需在傳感器

5、內(nèi)進行信號處理。片上完成，無需在傳感器內(nèi)進行信號處理。透鏡透鏡反射鏡反射鏡天線天線膠卷膠卷光電器件光電器件熱電器件熱電器件光電倍增管光電倍增管電子倍增管電子倍增管膠片膠片磁帶磁帶1、收集器、收集器 負(fù)責(zé)收集或接收目標(biāo)物發(fā)射或反射的電磁輻負(fù)責(zé)收集或接收目標(biāo)物發(fā)射或反射的電磁輻射能，并把它們進行聚焦，然后送往探測系統(tǒng)。射能，并把它們進行聚焦，然后送往探測系統(tǒng)。 傳感器的類型不同，收集器的設(shè)備元件不一傳感器的類型不同，收集器的設(shè)備元件不一樣，最基本的是透鏡（組），反射鏡（組）或天樣，最基本的是透鏡（組），反射鏡（組）或天線。線。 攝影機攝影機：凸透鏡：凸透鏡 掃描儀掃描儀：反射鏡：反射鏡 雷雷 達達

6、：天：天 線線2、探測器、探測器 傳感器中最重要的部分，探測元件是真正接傳感器中最重要的部分，探測元件是真正接收地物電磁輻射的器件，它的功能是負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)收地物電磁輻射的器件，它的功能是負(fù)責(zé)能量轉(zhuǎn)換，測量和記錄接收到的電磁輻射能。換，測量和記錄接收到的電磁輻射能。 常用的探測元件有：常用的探測元件有：感光膠片感光膠片、光電敏感元光電敏感元件件、固體敏感元件固體敏感元件和和波導(dǎo)波導(dǎo)。2、探測器、探測器 （1 1）感光膠片）感光膠片 感光膠片通過光化學(xué)作用探測感光膠片通過光化學(xué)作用探測近紫外至近紅近紫外至近紅外外的電磁輻射，它的響應(yīng)波段約為的電磁輻射，它的響應(yīng)波段約為0.31.40.31.4m之之間

7、，這一波段的電磁輻射能使感光膠片上的鹵化間，這一波段的電磁輻射能使感光膠片上的鹵化銀分解，析出銀粒子顆粒的多少反映了光照的強銀分解，析出銀粒子顆粒的多少反映了光照的強弱并構(gòu)成地面物象的潛影，膠片經(jīng)過顯影、定影弱并構(gòu)成地面物象的潛影，膠片經(jīng)過顯影、定影處理，就得到穩(wěn)定的可見影像。處理，就得到穩(wěn)定的可見影像。2、探測器、探測器 （2 2）光電敏感元件）光電敏感元件 光電敏感元件是利用某些特殊材料的光電效光電敏感元件是利用某些特殊材料的光電效應(yīng)把電磁波信息轉(zhuǎn)換為電信號來探測電磁輻射的，應(yīng)把電磁波信息轉(zhuǎn)換為電信號來探測電磁輻射的，其工作波段涵蓋其工作波段涵蓋紫外至紅外波段紫外至紅外波段。 光電敏感元件

8、按其探測電磁輻射機理的不同，光電敏感元件按其探測電磁輻射機理的不同，又分為又分為光電子發(fā)射器件光電子發(fā)射器件、光電導(dǎo)器件光電導(dǎo)器件和和光伏器件光伏器件等。等。3、處理器、處理器 處理器的主要功能是負(fù)責(zé)將探測到的化學(xué)能處理器的主要功能是負(fù)責(zé)將探測到的化學(xué)能或電能信息進行加工處理，即進行信號的放大、或電能信息進行加工處理，即進行信號的放大、增強或調(diào)制。增強或調(diào)制。 注意：攝影成像無須信號轉(zhuǎn)換。注意：攝影成像無須信號轉(zhuǎn)換。4、輸出器、輸出器 傳感器的最終目的是要把接收到的各種電磁傳感器的最終目的是要把接收到的各種電磁波信息，用適當(dāng)方式輸出，亦即提供原始的資料、波信息，用適當(dāng)方式輸出，亦即提供原始的資

9、料、數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 遙感影像信息的輸出一般分遙感影像信息的輸出一般分直接直接與與間接間接兩種兩種方式。方式。1、按電磁輻射來源分類：、按電磁輻射來源分類： 分為分為主動式傳感器主動式傳感器和和被動式傳感器被動式傳感器。2、按傳感器的成像原理和所獲取圖像的性質(zhì)、按傳感器的成像原理和所獲取圖像的性質(zhì)不同分類：不同分類： 分為分為攝影機攝影機、掃描儀掃描儀和和雷達雷達三種。三種。3、按傳感器對電磁波信息的記錄方式分類：、按傳感器對電磁波信息的記錄方式分類： 分為分為成像方式的傳感器成像方式的傳感器和和非成像方式的非成像方式的傳感器傳感器。 傳感器傳感器是遙感技術(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是遙感技術(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備

10、，其性能直接影響到遙感成果的好壞。反映其性能直接影響到遙感成果的好壞。反映傳感器的性能指標(biāo)很多，其中最重要的且傳感器的性能指標(biāo)很多，其中最重要的且直接影響到應(yīng)用效果的有三個：直接影響到應(yīng)用效果的有三個： 地面分辨率地面分辨率 灰度分辨率灰度分辨率 波譜分辨率波譜分辨率 1、 地面分辨率地面分辨率 地面分辨率：地面分辨率：影像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小影像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元所代表的地面距離的大小。單元所代表的地面距離的大小。 地面分辨率使用來表征傳感器獲得的影像反地面分辨率使用來表征傳感器獲得的影像反映地表景物細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)，亦稱映地表景物細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)，亦稱空間分辨率空間分辨率。 地面分辨率地

11、面分辨率m是由傳感器系統(tǒng)的分辨率是由傳感器系統(tǒng)的分辨率n及及傳感器工作時的比例尺傳感器工作時的比例尺s決定的：決定的： m=n/s 2、 灰度分辨率灰度分辨率 灰度分辨率：灰度分辨率：是表征傳感器所能探測是表征傳感器所能探測到的最小輻射功率的指標(biāo)，指影像記錄的到的最小輻射功率的指標(biāo)，指影像記錄的灰度值的最小差值?；叶戎档淖钚〔钪怠?在不同的波段，用不同傳感器獲得的影像灰在不同的波段，用不同傳感器獲得的影像灰度分辨率很不同。度分辨率很不同。3、 波譜分辨率波譜分辨率 波譜分辨率：波譜分辨率：傳感器所用的波段數(shù)、傳感器所用的波段數(shù)、波長及波段寬度，也就是選擇的通道數(shù)、波長及波段寬度，也就是選擇的通

12、道數(shù)、每個通道的波長和帶寬。每個通道的波長和帶寬。 一般來說傳感器的波段越多，頻帶寬度越窄，一般來說傳感器的波段越多，頻帶寬度越窄，所包含的信息量越大，針對性越強。所包含的信息量越大，針對性越強。u地面接收站地面接收站u遙感數(shù)據(jù)處理中心遙感數(shù)據(jù)處理中心u遙感基礎(chǔ)研究與應(yīng)用中心遙感基礎(chǔ)研究與應(yīng)用中心 航空遙感航空遙感一般采用一般采用直接回收直接回收的方式回的方式回收遙感數(shù)據(jù)，而收遙感數(shù)據(jù)，而衛(wèi)星遙感衛(wèi)星遙感則采用則采用視頻傳輸視頻傳輸方式回收信息，需要地面接收站接收數(shù)據(jù)。方式回收信息，需要地面接收站接收數(shù)據(jù)。 遙感數(shù)據(jù)的接收站主要接收衛(wèi)星發(fā)送遙感數(shù)據(jù)的接收站主要接收衛(wèi)星發(fā)送下來的下來的遙感圖像信

13、息及衛(wèi)星姿態(tài)、星歷參遙感圖像信息及衛(wèi)星姿態(tài)、星歷參數(shù)數(shù)等，將這些信息記錄在高密度數(shù)字磁帶等，將這些信息記錄在高密度數(shù)字磁帶上，然后送往數(shù)據(jù)處理中心處理成可提供上，然后送往數(shù)據(jù)處理中心處理成可提供用戶使用的膠片和數(shù)字磁帶等。用戶使用的膠片和數(shù)字磁帶等。 中國遙感衛(wèi)星地面站位于北京密云，中國遙感衛(wèi)星地面站位于北京密云，于于1986年建成并投入運行，鄧小平同志親年建成并投入運行，鄧小平同志親筆題寫了站名。筆題寫了站名。 地面站地面站主要任務(wù)主要任務(wù)是：接收、處理、存是：接收、處理、存檔、分發(fā)各類地球?qū)Φ赜^測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，為檔、分發(fā)各類地球?qū)Φ赜^測衛(wèi)星數(shù)據(jù)，為全國服務(wù)，同時開展衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)接全國服務(wù)，

14、同時開展衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)接收與處理以及相關(guān)技術(shù)的研究。收與處理以及相關(guān)技術(shù)的研究。 接收站內(nèi)配備大型接收天線接收站內(nèi)配備大型接收天線 2 部、中小型接收部、中小型接收天線天線 2 部及相關(guān)的各種衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收、記錄設(shè)施多部及相關(guān)的各種衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收、記錄設(shè)施多套，具備接收國內(nèi)外套，具備接收國內(nèi)外15顆遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力，目顆遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力，目前全天候運行性接收前全天候運行性接收9顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)，初步實現(xiàn)了一顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)，初步實現(xiàn)了一站多星，多種分辨率和全天候、全天時、準(zhǔn)實時。站多星，多種分辨率和全天候、全天時、準(zhǔn)實時。成為國家關(guān)鍵的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，也是國際上接成為國家關(guān)鍵的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，也是國

15、際上接收與處理衛(wèi)星數(shù)量最多的地面站之一。地面站代表收與處理衛(wèi)星數(shù)量最多的地面站之一。地面站代表我國與美國、日本、歐空局、加拿大、法國各衛(wèi)星我國與美國、日本、歐空局、加拿大、法國各衛(wèi)星管理機構(gòu)簽訂各類衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收協(xié)議管理機構(gòu)簽訂各類衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收協(xié)議10份，成為國份，成為國際對地觀測網(wǎng)中有較大影響的重要一員。際對地觀測網(wǎng)中有較大影響的重要一員。 中國遙感衛(wèi)星地面站正在接收處理的衛(wèi)星示意圖中國遙感衛(wèi)星地面站正在接收處理的衛(wèi)星示意圖中國遙感衛(wèi)星地面站中國遙感衛(wèi)星地面站 地面數(shù)據(jù)處理中心對收到的地面接收地面數(shù)據(jù)處理中心對收到的地面接收站送來的高密度數(shù)字磁帶進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，站送來的高密度數(shù)字磁帶進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

16、，生產(chǎn)可供用戶使用的生產(chǎn)可供用戶使用的計算機兼容磁帶計算機兼容磁帶CCT（cumputer compatible tape）和）和70mm的膠片。的膠片。 我國衛(wèi)星圖像接收站的數(shù)據(jù)處理中心我國衛(wèi)星圖像接收站的數(shù)據(jù)處理中心設(shè)在北京市海淀區(qū)，它包括設(shè)在北京市海淀區(qū)，它包括計算機處理系計算機處理系統(tǒng)統(tǒng)和和照相處理系統(tǒng)照相處理系統(tǒng)兩個部分。兩個部分。 數(shù)據(jù)處理中心除了擔(dān)負(fù)加工處理和生數(shù)據(jù)處理中心除了擔(dān)負(fù)加工處理和生產(chǎn)任務(wù)外，同時也是管理中心和發(fā)行中心，產(chǎn)任務(wù)外，同時也是管理中心和發(fā)行中心，它必須將數(shù)據(jù)和資料進行編目、制卡，把它必須將數(shù)據(jù)和資料進行編目、制卡，把高密度磁帶存入數(shù)據(jù)庫。高密度磁帶存入數(shù)據(jù)庫

17、。 我國衛(wèi)星地面站已積累保存了自我國衛(wèi)星地面站已積累保存了自1986年以年以來，不間斷地接收的美國陸地衛(wèi)星系列、來，不間斷地接收的美國陸地衛(wèi)星系列、 法國資法國資源衛(wèi)星系列、歐空局雷達衛(wèi)星系列、日本以及加源衛(wèi)星系列、歐空局雷達衛(wèi)星系列、日本以及加拿大雷達衛(wèi)星等共拿大雷達衛(wèi)星等共15顆資源遙感衛(wèi)星（約顆資源遙感衛(wèi)星（約100萬萬余景）數(shù)據(jù)。這是我國目前唯一的、極其珍貴的余景）數(shù)據(jù)。這是我國目前唯一的、極其珍貴的空間遙感數(shù)據(jù)歷史資料和資源?？臻g遙感數(shù)據(jù)歷史資料和資源。 地面站多種遙感衛(wèi)星圖像檢索與查詢數(shù)據(jù)庫，地面站多種遙感衛(wèi)星圖像檢索與查詢數(shù)據(jù)庫，是我國目前唯一的大型多種民用資源遙感衛(wèi)星檢是我國目

18、前唯一的大型多種民用資源遙感衛(wèi)星檢索數(shù)據(jù)庫。存儲著地面站接收的每一景遙感影像索數(shù)據(jù)庫。存儲著地面站接收的每一景遙感影像描述數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的快視瀏覽圖像，并通過互聯(lián)描述數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的快視瀏覽圖像，并通過互聯(lián)網(wǎng)為國內(nèi)外遙感用戶提供一年網(wǎng)為國內(nèi)外遙感用戶提供一年365天、每天天、每天24小小時的不間斷在線檢索與查詢服務(wù)，是向用戶提供時的不間斷在線檢索與查詢服務(wù)，是向用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)的重要窗口。數(shù)據(jù)服務(wù)的重要窗口。 遙感的發(fā)展有賴于運載工具和傳感器的遙感的發(fā)展有賴于運載工具和傳感器的研制，但目的是為種種應(yīng)用服務(wù)。為了使研制，但目的是為種種應(yīng)用服務(wù)。為了使遙感的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬和深化，必須以遙感的應(yīng)用領(lǐng)域

19、不斷拓寬和深化，必須以切實的切實的基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)研究作保證。作保證。 除星體、傳感器、發(fā)射、測控、通訊除星體、傳感器、發(fā)射、測控、通訊等方面的基礎(chǔ)研究外，還應(yīng)有四個方面的等方面的基礎(chǔ)研究外，還應(yīng)有四個方面的研究：研究：其一，進行衛(wèi)星和航空遙感的模擬試驗；其一，進行衛(wèi)星和航空遙感的模擬試驗；其二，實驗遙感儀器設(shè)備的性能；其二，實驗遙感儀器設(shè)備的性能；其三，研究地物波譜特性；其三，研究地物波譜特性；其四，遙感圖像解譯理論和應(yīng)用理論的研究。其四，遙感圖像解譯理論和應(yīng)用理論的研究。1、遙感平臺的種類。、遙感平臺的種類。2、簡述傳感器的概念及組成。、簡述傳感器的概念及組成。3、簡述反映傳感器性能的主要指標(biāo)

20、。、簡述反映傳感器性能的主要指標(biāo)。u攝影成像過程攝影成像過程u攝影機成像原理攝影機成像原理u感光片工作原理感光片工作原理攝影成像攝影成像：通過成像設(shè)備獲取物體影像的技術(shù)。：通過成像設(shè)備獲取物體影像的技術(shù)。攝影成像分類：攝影成像分類：（1）按攝影方式分按攝影方式分： 傳統(tǒng)攝影傳統(tǒng)攝影：依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光：依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來記錄物體影像。膠片來記錄物體影像。 數(shù)字?jǐn)z影數(shù)字?jǐn)z影：通過放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)光：通過放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)光/電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號來記錄物體影像。電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號來記錄物體影像。（2）按探測波段分按探測波段分： 近紫外攝影、可見光攝

21、影、紅外攝影、多光近紫外攝影、可見光攝影、紅外攝影、多光譜攝影譜攝影 攝影成像主要過程分為攝影成像主要過程分為攝影攝影、負(fù)片過程負(fù)片過程和和正正片過程片過程。拍拍 照（潛影）照（潛影）負(fù)負(fù) 片片正正 片片負(fù)負(fù) 片片 過過 程程正正 片片 過過 程程顯影顯影定影定影晾干晾干水洗水洗水洗水洗印像印像定影定影烘干烘干水洗水洗水洗水洗攝影像片攝影像片1、攝影機構(gòu)成、攝影機構(gòu)成 各式各樣的攝影機的光學(xué)成像是靠攝影機鏡各式各樣的攝影機的光學(xué)成像是靠攝影機鏡頭，通過光線的折射和會聚作用而形成，雖然其頭，通過光線的折射和會聚作用而形成，雖然其形式各異，但它們的基本構(gòu)造和組成，以及成像形式各異，但它們的基本構(gòu)造

22、和組成，以及成像原理大體是一樣的。原理大體是一樣的。 攝影機主要由攝影機主要由鏡箱鏡箱、光圈光圈、攝影物鏡攝影物鏡和和暗盒暗盒等部件組成，被攝目標(biāo)反射的光線通過物鏡（鏡等部件組成，被攝目標(biāo)反射的光線通過物鏡（鏡頭）后，在成像面（膠片）上頭）后，在成像面（膠片）上 構(gòu)成一個倒立的構(gòu)成一個倒立的光學(xué)實像。光學(xué)實像。 瑞士瑞士RC-9型航攝儀型航攝儀 俄羅斯俄羅斯AA型航攝儀型航攝儀 2、常見攝影機、常見攝影機 分幅式攝影機分幅式攝影機縫隙式攝影機縫隙式攝影機全景式攝影機全景式攝影機多光譜攝影機多光譜攝影機2、常見攝影機、常見攝影機 分幅式攝影機分幅式攝影機 這種傳感器主要由收集器、物鏡和探測器、感

23、光膠片組這種傳感器主要由收集器、物鏡和探測器、感光膠片組成，另外還需有暗盒、快門、光欄、機械傳動裝置等。曝光后成，另外還需有暗盒、快門、光欄、機械傳動裝置等。曝光后的底片上只有一個潛像，須經(jīng)攝影處理后才能顯示出影像來。的底片上只有一個潛像，須經(jīng)攝影處理后才能顯示出影像來。 這種傳感器的成像原理是在某一個攝影瞬間獲得一張完整的像這種傳感器的成像原理是在某一個攝影瞬間獲得一張完整的像片（片（18厘米厘米18厘米或厘米或23厘米厘米23厘米幅面），一張像片上厘米幅面），一張像片上的所有像點共用一個攝影中心和同一個像片面，即所謂中心投的所有像點共用一個攝影中心和同一個像片面，即所謂中心投影，就是平面上

24、各點的投影光線均通過一個固定點（投影中心影，就是平面上各點的投影光線均通過一個固定點（投影中心或透視中心），投射到一平面（投影平面）上形成的透視關(guān)系?；蛲敢曋行模渡涞揭黄矫妫ㄍ队捌矫妫┥闲纬傻耐敢曣P(guān)系。 分幅式攝影機分幅式攝影機2、常見攝影機、常見攝影機 縫隙式攝影機縫隙式攝影機 又稱推掃式攝影機或航帶攝影機。在飛機或衛(wèi)星上，攝又稱推掃式攝影機或航帶攝影機。在飛機或衛(wèi)星上，攝影瞬間所獲取的影象，是與航線方向垂直且與縫隙等寬的一影瞬間所獲取的影象，是與航線方向垂直且與縫隙等寬的一條線影象。當(dāng)飛機或衛(wèi)星向前飛行時，攝影機焦平面上與飛條線影象。當(dāng)飛機或衛(wèi)星向前飛行時，攝影機焦平面上與飛行方向成垂

25、直的狹縫中的影象也連續(xù)變化。當(dāng)攝影機內(nèi)的膠行方向成垂直的狹縫中的影象也連續(xù)變化。當(dāng)攝影機內(nèi)的膠片不斷卷動，且其速度與地面在縫隙中的影象移動速度相同，片不斷卷動，且其速度與地面在縫隙中的影象移動速度相同，則能得到連續(xù)的航帶攝影像片。膠片卷動速度則能得到連續(xù)的航帶攝影像片。膠片卷動速度V與飛行速度與飛行速度v和相對航高和相對航高H有關(guān)，以獲得清晰的影象有關(guān)，以獲得清晰的影象 V=v*f/H，f為焦距。為焦距。縫隙式攝影機縫隙式攝影機2、常見攝影機、常見攝影機 全景式攝影機全景式攝影機 又稱掃描攝影機或搖頭攝影機。在物鏡的焦面上平行又稱掃描攝影機或搖頭攝影機。在物鏡的焦面上平行于飛行方向設(shè)置一條狹縫

26、，并隨物鏡作垂直于航線方向掃于飛行方向設(shè)置一條狹縫，并隨物鏡作垂直于航線方向掃描，得到一幅掃描成像的圖象。物鏡擺動的幅面很大，能描，得到一幅掃描成像的圖象。物鏡擺動的幅面很大，能將航線兩邊的地平線內(nèi)的影象都攝入底片。但由于全景相將航線兩邊的地平線內(nèi)的影象都攝入底片。但由于全景相機的像距保持不變，而物距隨掃描角的增大而增大，因此機的像距保持不變，而物距隨掃描角的增大而增大，因此出現(xiàn)兩邊比例尺逐漸縮小的現(xiàn)象，整個影像產(chǎn)生所謂全景出現(xiàn)兩邊比例尺逐漸縮小的現(xiàn)象，整個影像產(chǎn)生所謂全景畸變。再加上掃描的同時，飛機向前運動，以及掃描擺動畸變。再加上掃描的同時，飛機向前運動，以及掃描擺動的非線性等因素，使影像

27、的畸變更為復(fù)雜。的非線性等因素，使影像的畸變更為復(fù)雜。2、常見攝影機、常見攝影機 多光譜攝影機多光譜攝影機 對同一地區(qū)，在同一瞬間攝取多個波段影對同一地區(qū)，在同一瞬間攝取多個波段影像的攝影機。可充分利用地物在不同光譜區(qū)有像的攝影機?？沙浞掷玫匚镌诓煌庾V區(qū)有不同的反射特征，來增多獲取目標(biāo)的信息量，不同的反射特征，來增多獲取目標(biāo)的信息量，以提高識別地物能力。有三種基本類型：多攝以提高識別地物能力。有三種基本類型：多攝影機型多光譜攝影機、多鏡頭型多光譜攝影機影機型多光譜攝影機、多鏡頭型多光譜攝影機和光束分離型多光譜攝影機。和光束分離型多光譜攝影機。 多光譜攝影機多光譜攝影機3、透鏡的主要成像特性

28、、透鏡的主要成像特性 （1）成像原理）成像原理透鏡公式透鏡公式P1S1ABF1F2fdDbaP1S23、透鏡的主要成像特性、透鏡的主要成像特性 （2）物鏡的相對孔徑和透光率）物鏡的相對孔徑和透光率 物鏡的相對孔徑，是其光孔直徑物鏡的相對孔徑，是其光孔直徑d與焦與焦距距f之比，即之比，即d/f。 像點的亮度決定于物鏡的透光力，透像點的亮度決定于物鏡的透光力，透光力與其光孔直徑的平方成正比，與其焦光力與其光孔直徑的平方成正比，與其焦距的平方成反比，即：距的平方成反比，即： 物鏡的透光力：物鏡的透光力：D=d2/f2K=(d/f) k3、透鏡的主要成像特性、透鏡的主要成像特性 （3）物鏡的分辨率）物

29、鏡的分辨率 分辨率也稱分辨力或解像力，是物鏡分辨率也稱分辨力或解像力，是物鏡的重要特性之一，它說明物鏡對被攝物體的重要特性之一，它說明物鏡對被攝物體的表達能力。的表達能力。 分辨力的大小，是按焦平面上分辨力的大小，是按焦平面上1mm的的寬度范圍內(nèi)，能夠構(gòu)成互相平行、間隔相寬度范圍內(nèi)，能夠構(gòu)成互相平行、間隔相等、彼此不連的線條數(shù)來表示的，單位為等、彼此不連的線條數(shù)來表示的，單位為線線/mm。3、透鏡的主要成像特性、透鏡的主要成像特性 （4）透鏡的構(gòu)像誤差）透鏡的構(gòu)像誤差 光線通過透鏡后不能會聚于同一焦點，光線通過透鏡后不能會聚于同一焦點，致使構(gòu)象變形，影像模糊，出現(xiàn)了構(gòu)像誤致使構(gòu)象變形，影像模糊

30、，出現(xiàn)了構(gòu)像誤差。差。1、感光片的結(jié)構(gòu)和基本成分、感光片的結(jié)構(gòu)和基本成分 感光片是由感光乳劑涂布于片基上而成感光片是由感光乳劑涂布于片基上而成的，其主要包括：的，其主要包括：乳劑層乳劑層片基片基中間層中間層保護層保護層防（反）光層防（反）光層 明膠保護層明膠保護層防光暈層防光暈層片基片基中間層中間層低速乳劑層低速乳劑層高速乳劑層高速乳劑層2、感光成像原理、感光成像原理 感光片成像主要利用光化效應(yīng)，將電磁感光片成像主要利用光化效應(yīng)，將電磁輻射能轉(zhuǎn)化成光學(xué)影像，其形成可分為兩輻射能轉(zhuǎn)化成光學(xué)影像，其形成可分為兩步：步： 第一步：潛影的形成第一步：潛影的形成 第二步：可見影像的產(chǎn)生第二步：可見影像的

31、產(chǎn)生2、感光成像原理、感光成像原理 （1）潛影的形成）潛影的形成 膠片乳劑層中的鹵化銀微晶在光化學(xué)的作用膠片乳劑層中的鹵化銀微晶在光化學(xué)的作用下，釋放出電子，其電子被乳劑層中的感光中心下，釋放出電子，其電子被乳劑層中的感光中心捕獲后，與鹵化銀晶格中的銀離子相互電性中和，捕獲后，與鹵化銀晶格中的銀離子相互電性中和，成為銀粒子。成為銀粒子。 當(dāng)光線作用于乳劑層時，發(fā)生下列反應(yīng)：當(dāng)光線作用于乳劑層時，發(fā)生下列反應(yīng)： Br + hv Br + e Br + Br Br 22、感光成像原理、感光成像原理 （1）潛影的形成）潛影的形成 膠片乳劑層中的鹵化銀微晶在光化學(xué)的作用膠片乳劑層中的鹵化銀微晶在光化學(xué)

32、的作用下，釋放出電子，其電子被乳劑層中的感光中心下，釋放出電子，其電子被乳劑層中的感光中心捕獲后，與鹵化銀晶格中的銀離子相互電性中和，捕獲后，與鹵化銀晶格中的銀離子相互電性中和，成為銀粒子。成為銀粒子。 當(dāng)光線作用于乳劑層時，發(fā)生下列反應(yīng)：當(dāng)光線作用于乳劑層時，發(fā)生下列反應(yīng)： Ag+ + e = Ag 2AgBr + hv = Br 2 + 2Ag2、感光成像原理、感光成像原理 （2）可見影像的產(chǎn)生）可見影像的產(chǎn)生 顯影顯影：利用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥品：利用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥品顯影液，處理顯影液，處理已經(jīng)感光的底片，繼續(xù)使鹵化銀還原成銀，使?jié)撘呀?jīng)感光的底片，繼續(xù)使鹵化銀還原成銀，使?jié)撚暗你y原子成幾十億倍的增

33、加，逐漸變成可見的影的銀原子成幾十億倍的增加，逐漸變成可見的影像。影像。定影定影：利用定影液來清除鹵化銀的過程，目的：利用定影液來清除鹵化銀的過程，目的是使顯影的影像穩(wěn)定下來，不知遭受破壞。是使顯影的影像穩(wěn)定下來，不知遭受破壞。u感光片的主要性質(zhì)感光片的主要性質(zhì)u感色性和膠片分類感色性和膠片分類u分辨力和清晰度分辨力和清晰度1、感光特性曲線、感光特性曲線感光特性曲線感光特性曲線：表示感：表示感光片獲得的曝光量（光片獲得的曝光量（H）和當(dāng)其顯影后形成的光和當(dāng)其顯影后形成的光學(xué)密度（學(xué)密度（D）之間函數(shù)）之間函數(shù)關(guān)系的曲線，叫做感光關(guān)系的曲線，叫做感光片的特性曲線。片的特性曲線。 1、感光特性曲線

34、、感光特性曲線曝光量（曝光量（H）：感光膠：感光膠片上所接受的照度片上所接受的照度E和曝光時間的乘積。和曝光時間的乘積。光學(xué)密度（光學(xué)密度（D）：簡稱：簡稱密度，它使感光片顯密度，它使感光片顯影之后由影之后由Ag原子形成原子形成的深淺不同的變黑程的深淺不同的變黑程度，以阻光率的對數(shù)度，以阻光率的對數(shù)表示。表示。 1、感光特性曲線、感光特性曲線感光特性曲線的分段：感光特性曲線的分段：灰霧部分灰霧部分曝光不足部分曝光不足部分直線部分直線部分曝光過度部分曝光過度部分反轉(zhuǎn)部分反轉(zhuǎn)部分2、感光特性、感光特性 （1）反差及反差系數(shù)）反差及反差系數(shù) 反差反差：指目標(biāo)物的明亮部分和陰暗部分亮度：指目標(biāo)物的明亮

35、部分和陰暗部分亮度 的差別程度。反差可分為的差別程度。反差可分為景物反差景物反差、光學(xué)影像光學(xué)影像反差反差、膠片或照片的影像反差膠片或照片的影像反差幾種。幾種。 2、感光特性、感光特性 （1）反差及反差系數(shù)）反差及反差系數(shù) 反差系數(shù)反差系數(shù)：攝影后，影像的明暗程度與原景：攝影后，影像的明暗程度與原景 物明暗程度的比值，它用來度量感光材料對景物明暗程度的比值，它用來度量感光材料對景物反差的表達能力，一特性曲線的直線部分的物反差的表達能力，一特性曲線的直線部分的密度差與相應(yīng)兩點曝光量對數(shù)差的比值表示。密度差與相應(yīng)兩點曝光量對數(shù)差的比值表示。 反差系數(shù)就是特性曲線直線部分的斜率。反差系數(shù)就是特性曲線

36、直線部分的斜率。2、感光特性、感光特性 （2）寬容度）寬容度M 寬容度寬容度也稱曝光度，是指膠片復(fù)現(xiàn)景物亮也稱曝光度，是指膠片復(fù)現(xiàn)景物亮度范圍的能力。特性曲線中只有直線部分才能度范圍的能力。特性曲線中只有直線部分才能按比例以不同密度來表達景物的亮度范圍，因按比例以不同密度來表達景物的亮度范圍，因此用直線部分的最大曝光量與最小曝光量之差此用直線部分的最大曝光量與最小曝光量之差來表示寬容度來表示寬容度M。 2、感光特性、感光特性 （3）感光度）感光度S 感光度：感光度：即感光速度，指膠片感受光快慢程即感光速度，指膠片感受光快慢程度的指標(biāo)，反映了膠片對光線作用的靈敏程度，度的指標(biāo)，反映了膠片對光線作

37、用的靈敏程度，它是確定曝光時間的重要依據(jù)。它是確定曝光時間的重要依據(jù)。 一般感光度越高，則攝影所需曝光量越少，一般感光度越高，則攝影所需曝光量越少，曝光時間越短；反之，則需時間越長。曝光時間越短；反之，則需時間越長。3、像紙的感光特性、像紙的感光特性 像紙與膠片一樣，也具有感光特性，但其像紙與膠片一樣，也具有感光特性，但其使用狀況與膠片是不同的。使用狀況與膠片是不同的。 主要區(qū)別主要區(qū)別在于像紙的感光度并不重要，它在于像紙的感光度并不重要，它所重要的構(gòu)像的密度范圍所重要的構(gòu)像的密度范圍 ；膠片上允許有相；膠片上允許有相當(dāng)大的灰霧，而像紙不允許灰霧存在。當(dāng)大的灰霧，而像紙不允許灰霧存在。 感色性

38、感色性：感光乳膠片對色光的感受能力，它表明：感光乳膠片對色光的感受能力，它表明膠片能感受那些波長的色光，及其響應(yīng)的強弱程膠片能感受那些波長的色光，及其響應(yīng)的強弱程度。度。 根據(jù)膠片的感色性，膠片可分為：根據(jù)膠片的感色性，膠片可分為： 盲色片盲色片：不加光學(xué)增感劑，感色范圍：不加光學(xué)增感劑，感色范圍0.5m以下以下 正色片正色片：加正色增感劑，感色范圍可擴到：加正色增感劑，感色范圍可擴到0.6m 全色片全色片：加全色增感劑，感色范圍為整個可見光波段：加全色增感劑，感色范圍為整個可見光波段 紅外片紅外片：加紅外增感劑，感色范圍從可見光擴展到近紅外：加紅外增感劑，感色范圍從可見光擴展到近紅外 彩色片

39、彩色片：可獲取彩色影像：可獲取彩色影像 分辨力分辨力：表示膠片能夠分辨地物細(xì)部能力的一種：表示膠片能夠分辨地物細(xì)部能力的一種指標(biāo)，用單位距離能分辨的間隔相等的平行細(xì)線指標(biāo)，用單位距離能分辨的間隔相等的平行細(xì)線數(shù)目來表示，單位為條數(shù)目來表示，單位為條/mm或線對或線對/mm。 影響因素：鹵化銀顆粒的大小、景物反差等。影響因素：鹵化銀顆粒的大小、景物反差等。 清晰度清晰度：指線條邊緣輪廓是否清晰。：指線條邊緣輪廓是否清晰。 影響因素：曝光時在膠片內(nèi)部發(fā)生光的折射、反影響因素：曝光時在膠片內(nèi)部發(fā)生光的折射、反射、衍射、散射作用，造成雜散光，引起漸暈效射、衍射、散射作用，造成雜散光，引起漸暈效應(yīng)。應(yīng)。

40、 u濾光鏡濾光鏡u分波段攝影分波段攝影u彩色攝影彩色攝影u假彩色攝影與影像獲取假彩色攝影與影像獲取 多波段遙感多波段遙感：把地面輻射范圍較寬的連續(xù)：把地面輻射范圍較寬的連續(xù)的電磁波譜，分割成若干個較窄的波譜段，的電磁波譜，分割成若干個較窄的波譜段，以多光波段攝影或多通道掃描的方式，在以多光波段攝影或多通道掃描的方式，在同一時間獲得同一目標(biāo)不同波段信息的遙同一時間獲得同一目標(biāo)不同波段信息的遙感技術(shù)。感技術(shù)。 濾光鏡濾光鏡是戴在鏡頭上的一種玻璃鏡，有濾色鏡、是戴在鏡頭上的一種玻璃鏡，有濾色鏡、偏振鏡、灰色鏡、變密鏡等。其偏振鏡、灰色鏡、變密鏡等。其主要作用主要作用為消除為消除散射影響，進行分波段攝

41、影、偏振攝影等。散射影響，進行分波段攝影、偏振攝影等。1、濾色鏡濾色鏡 濾色鏡濾色鏡是一種吸光介質(zhì)，具有選擇吸收光譜的性是一種吸光介質(zhì)，具有選擇吸收光譜的性能。能。 濾色鏡根據(jù)其光譜透射特性，可分為：濾色鏡根據(jù)其光譜透射特性，可分為： 單色濾色鏡、選擇濾色鏡、減色濾色鏡、補償濾單色濾色鏡、選擇濾色鏡、減色濾色鏡、補償濾色鏡。色鏡。2、偏振鏡偏振鏡 偏振鏡由兩塊玻璃中間夾一層含有硫酸奎寧偏振鏡由兩塊玻璃中間夾一層含有硫酸奎寧晶體的膠膜所組成，膠膜內(nèi)的晶體規(guī)則地平行排晶體的膠膜所組成，膠膜內(nèi)的晶體規(guī)則地平行排列，從而對入射光起偏振作用。列，從而對入射光起偏振作用。 偏振鏡能消除鏡面反射的影響，還可

42、得到偏偏振鏡能消除鏡面反射的影響，還可得到偏振影像。振影像。 分波段攝影分波段攝影：是用多波段攝影機或多鏡頭：是用多波段攝影機或多鏡頭攝影機利用多種感光片配合各種濾色鏡進攝影機利用多種感光片配合各種濾色鏡進行攝影來記錄影像，獲得各個波段的分色行攝影來記錄影像，獲得各個波段的分色黑白影像。黑白影像。1、彩色影像獲得的基本原理、彩色影像獲得的基本原理 彩色影像是根據(jù)色覺三原色原理，經(jīng)彩色影像是根據(jù)色覺三原色原理，經(jīng)過色光的過色光的分解分解和和合成合成兩個步驟得到的。兩個步驟得到的。分解分解：將物體的顏色，用不同比例的紅、綠、藍：將物體的顏色，用不同比例的紅、綠、藍三原色光，按其強弱分別記錄在膠片上

43、。三原色光，按其強弱分別記錄在膠片上。合成合成：通過加色法或減色法將分解的色光合成，：通過加色法或減色法將分解的色光合成，從而重新得到物體的彩色影像。從而重新得到物體的彩色影像。1、彩色影像獲得的基本原理、彩色影像獲得的基本原理 （1）加色法合成彩色）加色法合成彩色 用紅、綠、藍三個濾色鏡，將彩色物體分別用紅、綠、藍三個濾色鏡，將彩色物體分別拍攝成三張分色黑白負(fù)片，并印制成三張透明正拍攝成三張分色黑白負(fù)片，并印制成三張透明正片，把三張正片裝在三個放映機中，在每個放映片，把三張正片裝在三個放映機中，在每個放映機鏡頭前面加上拍攝該負(fù)片時所用的濾色鏡，調(diào)機鏡頭前面加上拍攝該負(fù)片時所用的濾色鏡，調(diào)整放

44、映在銀幕上的三個影像，使它們重合在一起，整放映在銀幕上的三個影像，使它們重合在一起，這時銀幕上就產(chǎn)生了三原色光按比例的組合，再這時銀幕上就產(chǎn)生了三原色光按比例的組合，再現(xiàn)被攝物體的顏色。現(xiàn)被攝物體的顏色。1、彩色影像獲得的基本原理、彩色影像獲得的基本原理 （2）減色法合成彩色）減色法合成彩色 減色法利用白光與原色光的三個補色光黃、減色法利用白光與原色光的三個補色光黃、品紅、青的相減來分別控制原色光，最后經(jīng)過原品紅、青的相減來分別控制原色光，最后經(jīng)過原色光的相加混合，獲得物體的彩色影像。色光的相加混合，獲得物體的彩色影像。2、彩色感光材料的特性、彩色感光材料的特性 （1）彩色感光片的結(jié)構(gòu)）彩色感

45、光片的結(jié)構(gòu)1234567891、保護層、保護層2 2、感藍層、感藍層3 3、黃色濾光層、黃色濾光層4 4、感綠層、感綠層5 5、明膠隔層、明膠隔層6 6、感紅層、感紅層7 7、中間層、中間層8 8、片基、片基9 9、防光暈層、防光暈層2、彩色感光材料的特性、彩色感光材料的特性 （1）彩色感光片的結(jié)構(gòu)）彩色感光片的結(jié)構(gòu)1234567892、彩色感光材料的特性、彩色感光材料的特性 （2）成色原理）成色原理已感光銀鹽已感光銀鹽+ +彩色顯影劑彩色顯影劑 金屬銀（銀影）金屬銀（銀影）+ +彩色顯影劑氧化物彩色顯影劑氧化物彩色顯影劑氧化物彩色顯影劑氧化物+ +成色劑成色劑 燃料（彩色影像）燃料（彩色影像

46、）2、彩色感光材料的特性、彩色感光材料的特性 （3）彩色片的種類）彩色片的種類 a 按用途分類：按用途分類：2、彩色感光材料的特性、彩色感光材料的特性 （3）彩色片的種類）彩色片的種類 b 按色溫分類：按色溫分類：3、彩色膠片的色彩形成過程、彩色膠片的色彩形成過程 （1）負(fù)片和正片彩色再現(xiàn)過程）負(fù)片和正片彩色再現(xiàn)過程原物原物曝光后曝光后彩顯后彩顯后漂定后漂定后負(fù)片象負(fù)片象3、彩色膠片的色彩形成過程、彩色膠片的色彩形成過程 （2）反轉(zhuǎn)片彩色再現(xiàn)過程）反轉(zhuǎn)片彩色再現(xiàn)過程 膠片經(jīng)攝影、曝光后形成潛影，對其先進行膠片經(jīng)攝影、曝光后形成潛影，對其先進行黑白顯影；然后進行二次曝光；在進行第二次彩黑白顯影；然后進行二次曝光；在進行第二次彩色顯影。凡是第一次顯影還原成銀粒的地方，都色顯影。凡是第一次顯影還原成銀粒的地方，都不產(chǎn)生色彩，而第二次曝光及彩色顯影的地方，不產(chǎn)生色彩，而第二次曝光及彩色顯影的