luoxin第二章遙感圖像獲取及特征

1、luoxin第二章遙感圖像獲取及特征第一頁，共125頁。第一節(jié) 可見光 -反射紅外遙感記錄的是地球表面對太陽輻射能的反射輻射能。關(guān)鍵變量包括大氣純潔度、地物波譜特性、太陽輻射強度、太陽高度角等。按采集數(shù)據(jù)方式，分為攝影系統(tǒng)和掃描系統(tǒng)。第二頁，共125頁。一、傳感器組成第三頁，共125頁。第四頁，共125頁。二、攝影系統(tǒng)攝影是通過成像設(shè)備獲取物體影像的技術(shù)。攝影系統(tǒng)選用了光學(xué)攝影波段，即紫外-近紅外（0.3-0.9 m ）波段的電磁輻射能量。攝影機是成像遙感最常用的傳感器，可裝載在地面平臺、航空平臺以及航天平臺上，有分幅式和全景式攝影機之分。第五頁，共125頁。航攝儀結(jié)構(gòu)第六頁，共125頁。1、

2、攝影像片的幾何性質(zhì)中心投影 空間任意直線（投影光線）均通過一固定點（投影中心）投射到一平面（投影平面）上而形成的透視關(guān)系。二、攝影系統(tǒng)第七頁，共125頁。中心投影的表現(xiàn)形式二、攝影系統(tǒng)第八頁，共125頁。9航空攝影方式主光軸：通過物鏡中心并與像平面垂直的直線像主點：主光軸與感光片的交點像片傾角（航攝傾角）：主光軸與鉛垂線的夾角，或像片面與水平面的夾角。地平面像平面主光軸鉛垂線鉛垂線像平面a二、攝影系統(tǒng)第九頁，共125頁。2、攝影像片的幾何特征 像片的投影：常用的大比例尺地形圖屬于垂直投影或近垂直投影，而攝影像片卻屬于中心投影。 中心投影與垂直投影的區(qū)別（1）投影距離的影響（2）投影面傾斜的影響

3、（3）地形起伏的影響垂直投影 中心投影二、攝影系統(tǒng)第十頁，共125頁。（1）投影距離的影響：垂直投影圖像的縮小和放大與投影距離無關(guān)，并有統(tǒng)一的比例尺。中心投影則受投影距離（遙感平臺高度）影響，像片比例尺與平臺高度H和焦距f有關(guān)。（2）投影面傾斜的影響：當(dāng)投影面傾斜時，垂直投影的影像僅表現(xiàn)為比例尺有所放大，像點相對位置保持不變。在中心投影的像片上比例關(guān)系有顯著的變化，各點的相對位置和形狀不再保持原來的樣子。 2、攝影像片的幾何特征二、攝影系統(tǒng)第十一頁，共125頁。（3）地形起伏的影響： 垂直投影時，隨地面起伏變化，投影點之間的距離與地面實際水平距離成比例變化，相對位置不變。中心投影時，地面起伏越

4、大，像片上投影點水平位置的位移量就越大，產(chǎn)生投影誤差。這種誤差有一定的規(guī)律。二、攝影系統(tǒng)2、攝影像片的幾何特征第十二頁，共125頁。像點位移 當(dāng)像片傾斜、地面起伏時，地面點在航攝像片上構(gòu)像相對于理想情況下的構(gòu)像所產(chǎn)生的位置差異稱像點位移。地形起伏引起的像點位移像片傾斜引起的像點位移spacbABCB0BbAA0sEpb0aa0二、攝影系統(tǒng)第十三頁，共125頁。投影誤差 指在中心投影的相片上，由于地形的起伏等的影響而引起的平面上像點位置的移動，其位移量稱為“投影誤差”。投影誤差的計算二、攝影系統(tǒng) 其中，為投影誤差，指實地距離，h為地面高差，r為像點到像主點的距離，H為攝影高度。第十四頁，共125

5、頁。3、航空立體成像立體像對：由不同攝站獲取的，具有一定影像重疊的兩張像片。二、攝影系統(tǒng)第十五頁，共125頁。a(x1 , y1)a (x2 , y2)二、攝影系統(tǒng)3、航空立體成像第十六頁，共125頁。a2ABa1b1b2o2o1眼基線眼睛 當(dāng)用雙眼觀測自然界(如點A、B)，在左、右眼睛的視網(wǎng)膜上分別產(chǎn)生兩個影像，在左眼的影像為a1b1 ，右眼的影像為a2b2 ，由于景物的深度不同，使得a1b1 a2b2 它們之差就稱為左右視差較(pparallax):左右視差較是產(chǎn)生立體的關(guān)鍵！立體產(chǎn)生原理二、攝影系統(tǒng)第十七頁，共125頁。立體鏡二、攝影系統(tǒng)第十八頁，共125頁。數(shù)字攝影測量二、攝影系統(tǒng)第十

6、九頁，共125頁。三、掃描成像 掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標地物以瞬時視場為單位進行的逐點、逐行取樣，以得到目標地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖像。其探測波段可包括紫外、紅外、可見光和微波波段。成像方式有三種：光學(xué)/機械掃描成像固體自掃描成像高光譜成像第二十頁，共125頁。2022/10/8211、光機掃描儀 是對 地表的輻射分光后進行觀測的機械掃描型輻射計。它是把搭載掃描儀的飛行平臺的移動與利用旋轉(zhuǎn)鏡或擺動鏡在平臺移動的垂直方向進行掃描結(jié)合起來，從而得到二維信息的遙感器。三、掃描成像第二十一頁，共125頁。Landsat (MSS、TM)NOAA (AVHRR)風(fēng)云氣象衛(wèi)星1、

7、光機掃描儀三、掃描成像第二十二頁，共125頁。2022/10/8232、推帚式掃描儀 通過光學(xué)系統(tǒng)一次獲得一條線的圖像，然后由多個固體光電轉(zhuǎn)換元件進行電掃描。將探測器搭載于飛行平臺上，通過和探測器成正交方向的移動而得到目標物的二維信息。CCD陣列圖像行像元數(shù)航帶平臺運動方向成像波段數(shù)5 三、掃描成像第二十三頁，共125頁。SPOT（HRV，高分辨率可見光掃描儀）中巴資源一號衛(wèi)星CBERS-12、推帚式掃描儀三、掃描成像第二十四頁，共125頁。3、高光譜成像光譜掃描 通常的多波段掃描儀將可見光和紅外波段分割成幾個到十幾個波段。對遙感而言，在一定波長范圍內(nèi)，被分割的波段數(shù)愈多，即波譜取樣點愈多，愈

8、接近于連續(xù)波譜曲線，因此可以使得掃描儀在取得目標地物圖像的同時也能獲取該地物的光譜組成。這種既能成像又能獲取目標光譜曲線的“譜像合一”的技術(shù)，稱為成像光譜技術(shù)。按該原理制成的掃描儀稱為成像光譜儀。三、掃描成像第二十五頁，共125頁。 高光譜成像光譜儀是遙感進展中的新技術(shù)，其圖像是由多達數(shù)百個波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶。光譜儀成像時多采用掃描式或推帚式，可以收集200或200以上波段的數(shù)據(jù)。使得圖像中的每一像元均得到連續(xù)的反射率曲線，而不像其他一般傳統(tǒng)的成像光譜儀在波段之間存在間隔。 3、高光譜成像光譜掃描三、掃描成像第二十六頁，

9、共125頁。第二十七頁，共125頁。第二十八頁，共125頁。中國航空成像光譜儀（OMIS）第二十九頁，共125頁。第三十頁，共125頁。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù) 以探測陸地資源為目的的衛(wèi)星叫陸地資源衛(wèi)星。目前，主要的陸地資源衛(wèi)星有：（1）美國陸地衛(wèi)星(Landsat)；（2）法國陸地觀測衛(wèi)星(SPOT)；（3）歐空局地球資源衛(wèi)星(ERS)；（4）俄羅斯鉆石衛(wèi)星(ALMAZ)；（5）日本地球資源衛(wèi)星(JERS)；（6）印度遙感衛(wèi)星(IRS)；（7）中-巴地球資源衛(wèi)星（CBERS）（8）EOS第三十一頁，共125頁。1、Landsat數(shù)據(jù) 陸地衛(wèi)星Landsat，1972年發(fā)射第一顆，已連續(xù)31年為人

10、類提供陸地衛(wèi)星圖像，共發(fā)射了7顆，產(chǎn)品主要有MSS，TM，ETM+，屬于中高度、長壽命的衛(wèi)星。陸地衛(wèi)星的運行特點： （1）近極地、近圓形的軌道； （2）軌道高度為700900 km； （3）運行周期為99103 min/圈； （4）軌道與太陽同步。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第三十二頁，共125頁。 Landsat軌道參數(shù) Landsat衛(wèi)星的傳感器(1) MSS：多光譜掃描儀，5個波段。(2) TM ：主題繪圖儀，7個波段。(3) ETM+：增強主題繪圖儀，8個波段。1、Landsat數(shù)據(jù)第三十三頁，共125頁。太陽同步軌道太陽同步軌道的理論定義是：軌道平面進動方向與地球公轉(zhuǎn)方向大致相同，進動角速率

11、等于地球公轉(zhuǎn)平均角速率（0.9856度/日或360度/年）的人造地球衛(wèi)星軌道。選擇太陽同步軌道，能保證衛(wèi)星每天在特定的時刻經(jīng)過指定地區(qū)，這當(dāng)然便于我們獲得最好的太陽光條件，從而得到高質(zhì)量的地面目標圖像，這就是氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星通常選擇太陽同步軌道的原因。第三十四頁，共125頁。太陽同步軌道第三十五頁，共125頁。第三十六頁，共125頁。 Landsat數(shù)據(jù)系列衛(wèi)星名稱發(fā)射日期遙感數(shù)據(jù)Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV1(返束光導(dǎo)管攝像機),RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,M

12、SS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(與MSS4-MSS7相同)Landsat-82013.2.11OLI（Operational Land Imager），TIRS（Thermal Infrared Sensor） 第三十七頁，共125頁。ETM數(shù)據(jù)()的波譜段ETM10.450.52m 藍綠波段 ETM20.520.60m 綠紅波段 ETM30

13、.630.69m 紅波段 ETM40.760.90m 近紅外波段 ETM51.551.75m 近紅外波段 ETM610.412.5m 熱紅外波段 ETM72.082.35m 近紅外波段 ETM8（PAN）0.520.90 m 可見光近紅外 第三十八頁，共125頁。Landsat-5影像數(shù)據(jù)第三十九頁，共125頁。Landsat-7影像數(shù)據(jù)第四十頁，共125頁。2、SPOT數(shù)據(jù)1978年起，以法國為主，聯(lián)合比利時、瑞典等歐共體某些國家，設(shè)計、研制了一顆名為“地球觀測實驗系統(tǒng)”(SPOT)的衛(wèi)星，也叫做“地球觀測實驗衛(wèi)星”。 SPOT5, 2002年5月4日凌晨當(dāng)?shù)貢r間1時31分，在法屬圭亞那衛(wèi)星

14、發(fā)射中心由阿里亞娜4號火箭運載成功發(fā)射。中等高度（832 km)圓形近極地太陽同步軌道。主要成像系統(tǒng):高分辨率可見光掃描儀（HRV，HRG）、VEGETATION、HRS。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第四十一頁，共125頁。SPOT衛(wèi)星的軌道參數(shù)標稱軌道高度832 km軌道傾角98.7運行一圈的周期101.46 min日繞總?cè)?shù)14.19圈重復(fù)周期26 d降交點地方太陽時10:30(15min)HRV地面掃描寬度60 km舷向每行像元數(shù)3 000/6 000 個第四十二頁，共125頁。SPOT的HRV波譜段 光譜段 光譜特性 分辨率 0.500.59 m 綠 20 m 0.610.68 m 紅 20

15、m 0.790.89 m 近紅外 20 m 0.510.73 m 綠紅全波段 10 m SPOT的HRG、HRS波譜段 光譜段/ m 光譜特性 分辨率/m 0.500.58 綠 20 0.610.67 紅 20 0.780.89 近紅外 20 0.490.715 綠紅全波段 5 第四十三頁，共125頁。第四十四頁，共125頁。 3、CBERS衛(wèi)星數(shù)據(jù)中巴地球資源衛(wèi)星是1988年中國和巴西兩國政府聯(lián)合議定書批準，由中、巴兩國共同投資，聯(lián)合研制的衛(wèi)星（代號CBERS）1999年10月14日，中巴地球資源衛(wèi)星01星（CBERS-01）成功發(fā)射，在軌運行3年10個月；02星（CBERS-02）于200

16、3年10月21日發(fā)射升空，目前仍在軌運行 中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心 四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第四十五頁，共125頁。第四十六頁，共125頁。資源一號衛(wèi)星傳感器的基本參數(shù)第四十七頁，共125頁。資源02B衛(wèi)星 2007年9月19日，中國太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，并成功入軌，9月22日首次獲取了對地觀測圖像 第四十八頁，共125頁。第四十九頁，共125頁。資源一號02C 2011年12月22日成功發(fā)射 第五十頁，共125頁。北京國際機場-ZY02C（2.36米融合） 第五十一頁，共125頁。印度珊瑚海-ZY02C(10米多光譜)-假彩色第五十二頁，共125頁。資源三號 2012年1月9日成功發(fā)射 資源三號衛(wèi)星

17、是我國首顆民用高分辨率光學(xué)傳輸型立體測圖衛(wèi)星，衛(wèi)星集測繪和資源調(diào)查功能于一體。資源三號上搭載的前、后、正視相機可以獲取同一地區(qū)三個不同觀測角度立體像對，能夠提供豐富的三維幾何信息，填補了我國立體測圖這一領(lǐng)域的空白，具有里程碑意義。 第五十三頁，共125頁。第五十四頁，共125頁。上海東方明珠-ZY3（三線陣） 第五十五頁，共125頁。迪拜棕櫚群島-ZY3（2.1米融合） 第五十六頁，共125頁。大連港口-ZY3（2.1米融合） 第五十七頁，共125頁。NASA于1999年發(fā)射了EOS的第一顆先進的極地軌道環(huán)境遙感衛(wèi)星Terra，這顆衛(wèi)星在地方時早晨10:30從由北向南穿越赤道線，因此又稱為EO

18、S AM-1，此時陸地上云層覆蓋最少，主要對地球的生態(tài)系統(tǒng)進行觀測。EOS的第二顆衛(wèi)星Aqua于2002年5月4日發(fā)射升空，在地方時下午1:30由南向北穿越赤道線，因此又稱為EOS PM-1，此時云最多，主要對地球的水循環(huán)系統(tǒng)進行觀測。4、EOS-MODIS四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第五十八頁，共125頁。MODIS 是TERRA/AQUA衛(wèi)星上的主要傳感器，是NASA研制的對地觀測系統(tǒng)計劃中最主要的傳感器之一，具有36個光譜通道，分布在0.414m的電磁波譜范圍內(nèi)。MODIS的空間分辨率分別為250m、500m和1000m，掃描寬度為2330km，在對地觀測過程中，每秒可同時獲得6.1兆比特的來自

19、大氣、海洋和陸地表面信息。8-16波段主要用來進行海洋水色研究。4、EOS-MODIS四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第五十九頁，共125頁。4、EOS-MODIS第六十頁，共125頁。第六十一頁，共125頁。5、IKONOS數(shù)據(jù)自從l994年3月10日美國克林頓政府頒布關(guān)于商業(yè)遙感數(shù)據(jù)銷售新政策以來，解禁了過去不準101 m級分辨率圖像商業(yè)銷售，使得高分辨率衛(wèi)星遙感成像系統(tǒng)迅速發(fā)展起來。 美國空間成像公司(Space-Imaging)的IKONOS衛(wèi)星是最早獲得許可之一。經(jīng)過5年的努力，于1999年9月24日空間成像公司率先將IKONOS-2高分辨率(全色1m，多光譜4m)衛(wèi)星，由加州瓦登伯格空軍基地發(fā)

20、射升空。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第六十二頁，共125頁。具有太陽同步軌道，傾角為98.1。設(shè)計高度681km(赤道上)，軌道周期為98.3 min，下降角在上午10:30，重復(fù)周期l3 d。攜帶一個全色1m分辨率傳感器和一個四波段4m分辨率的多光譜傳感器。 傳感器由三個CCD陣列構(gòu)成三線陣推掃成像系統(tǒng)。 5、IKONOS數(shù)據(jù)四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第六十三頁，共125頁。IKONOS的光譜段全色光譜響應(yīng)范圍： 0.150.90m而多光譜則相應(yīng)于Landsat-TM的波段： MSI-1 0.450.52m 藍綠波段 MSI-2 0.520.60m 綠紅波段 MSI-3 0.630.69m 紅波段 MSI

21、-4 0.760.90m 近紅外波段四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第六十四頁，共125頁。IKONOS衛(wèi)星的外形第六十五頁，共125頁。 IKONOS衛(wèi)星圖像第六十六頁，共125頁。 IKONOS 衛(wèi)星圖像地區(qū)：上海浦東分辨率： 1 m采集時間： 2000年 3月26日第六十七頁，共125頁。6、 QuickBird數(shù)據(jù)美國DigitalGlobe公司的高分辨率商業(yè)衛(wèi)星，于2001年10月18日在美國發(fā)射成功。衛(wèi)星軌道高度450 km,傾角98,衛(wèi)星重訪周期16 d（與緯度有關(guān)）。QuickBird圖像，目前是世界上分辨率最高的遙感數(shù)據(jù)，為0.61 m，幅寬16.5 km?？蓱?yīng)用于制圖、城市詳細規(guī)劃、環(huán)

22、境管理、農(nóng)業(yè)評估。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第六十八頁，共125頁。 QuickBird數(shù)據(jù)的光譜段數(shù)據(jù)類型 波段范圍/ m分辨率/ m多波段藍：0.450.52 2.44綠：0.520.60 2.44 紅：0.630.69 2.44 近紅外：0.760.90 2.44 全 波 段 0.450.90 0.61 Quickbird傳感器為推掃式成像掃描儀第六十九頁，共125頁。 QuickBird 傳感器結(jié)構(gòu)圖第七十頁，共125頁。 QuickBird 影像圖多光譜影像分辨率2.8 m第七十一頁，共125頁。 QuickBird 影像圖華盛頓紀念碑第七十二頁，共125頁。quikbird第七十三頁，共

23、125頁。7.、IRS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：印度遙感衛(wèi)星1號。太陽同步極地軌道。該衛(wèi)星載有三種傳感器：全色像機（PAN）；線性成像自掃描儀（LISS）；廣域傳感器（WiFS）。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第七十四頁，共125頁。 PAN數(shù)據(jù)運用CCD推掃描方式成像，地面分辨率高達5.8m，帶寬70km，光譜范圍0.50.75m，具有立體成像能力和可在5天內(nèi)重復(fù)拍攝同一地區(qū)。運用其資料可以建立詳細的數(shù)字化制圖數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（DEM）。 LISS數(shù)據(jù)在可見光和近紅外譜段的地面分辨率為23.5m，在短波紅外譜段的分辨率為70m，帶寬141km，有利于研究農(nóng)作物含水成分和估算葉冠指數(shù)，并能在更小的面積上更精確地區(qū)

24、分植被，也能提高專題數(shù)據(jù)的測繪精度。 WiFS數(shù)據(jù)是雙譜段像機，用于動態(tài)監(jiān)測與自然資源管理。兩個波譜段是可見光與近紅外，地面分辨率為188.3m，帶寬810km。它特別有利于自然資源監(jiān)測和動態(tài)現(xiàn)象（洪水、干旱、森林火災(zāi)等）監(jiān)測，也可用于農(nóng)作物長勢、種植分類、輪種、收割等方面的觀察。 第七十五頁，共125頁。IRS 圖像第七十六頁，共125頁。8、GeoEye-1數(shù)據(jù)GeoEye-1是美國的一顆商業(yè)衛(wèi)星 ，于2008年9月6日 從美國加州范登堡空軍基地發(fā)射； GeoEye-1軌道高度為684km，太陽同步 GeoEye-1為當(dāng)今世界上能力最強、分辨率和精度最高的商業(yè)成像衛(wèi)星。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)

25、第七十七頁，共125頁。GeoEye-1基本參數(shù)相機模式全色和多光譜同時（全色融合）、單全色、單多光譜分辨率星下點全色：0.41 m ；側(cè)視28全色：0.5m；星下點多光譜：1.65 m波長全色：450 nm-800 nm多光譜藍： 450 nm -510 nm綠： 510 nm -580 nm紅： 655 nm -690 nm近紅外： 780 nm -920 nm定位精度（無控制點）立體 CE90: 4m；LE90：6m單片 CE90：5m幅寬星下點15.2 km ；單景225 k(1515 km)成像角度可任意角度成像重訪周期2-3天單片影像日獲取能力全色：近700,000 k / 天 (

26、相當(dāng)于青海省的面積)全色融合：近350,000 k / 天 (相當(dāng)于湖南、湖北兩個省的面積)第七十八頁，共125頁。GeoEye-1影像賓西法尼亞的 Kutztown 大學(xué)第七十九頁，共125頁。谷歌總部第八十頁，共125頁。9、WorldView衛(wèi)星該衛(wèi)星運行在高度450公里、傾角98度、周期93.4min的太陽同步軌道上，平均重訪周期為1.7天，星載大容量全色成像系統(tǒng)每天能夠拍攝多達50萬平方公里的0.5米分辨率圖像。衛(wèi)星還將具備現(xiàn)代化的地理定位精度能力和極佳的響應(yīng)能力，能夠快速瞄準要拍攝的目標和有效地進行同軌立體成像。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第八十一頁，共125頁。WorldView-1衛(wèi)星

27、技術(shù)參數(shù)項目 指標 發(fā)射日期2007年9月24日軌道高度:450km類型:太陽同步,降交點地方時上午10:30周期:93 min任務(wù)壽命7.25年(包括所有消耗品和降解物,如推進劑)衛(wèi)星尺寸、重量、功率3.6米高，2.5米寬，太陽能電池帆板展開后總跨度7.1米重2500kg,太陽能電池3.2kw，蓄電池100Ahr遙感器波段全色遙感器分辨率星下點處：0.45m(GSD)偏離星下點200處：0.51m（GSD）（注意：對于非政府用戶，圖像必須重采樣成0.5m）成像帶寬星下點處16km重訪周期以1m GSD成像時，1.7天對偏離星下點200處以0.51m GSD成像時，5.9天第八十二頁，共125

28、頁。第八十三頁，共125頁。WorldView-2衛(wèi)星簡介WorldView-2衛(wèi)星于2009年10月發(fā)射,運行在 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。星載多光譜遙感器不僅具有4個業(yè)內(nèi)標準譜段（紅、綠、藍、近紅外），還包括四個額外波段（海岸、黃、紅邊和近紅外 2）。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第八十四頁，共125頁。WorldView-2衛(wèi)星技術(shù)參數(shù)發(fā)射日期2009年10月軌道高度770km類型:太陽同步,降交點地方時上午10:30周期:100 min任務(wù)壽命7.25年(包括所有消耗品和降解物,如推進劑)衛(wèi)星尺寸、重量、功率4.3米高，2.5米寬，太陽能

29、電池帆板展開后總跨度7.1米重2800kg，太陽能電池3.2kw，蓄電池100Ahr遙感器波段全色+8個多光譜段：4個標準譜段：紅、綠、藍、近紅外4個新增譜段：紅邊、海岸、黃、近紅外2遙感器分辨率全色：星下點處：0.46m(GSD) 偏離星下點200處：0.52m（GSD）多光譜：星下點處：1.8m(GSD) 偏離星下點200處：2.4m（GSD）（注意：對于非政府用戶，圖像必須重采樣成0.5m）成像帶寬星下點處16.4km重訪周期以1m GSD成像時，1.1天對偏離星下點200處以0.52m GSD成像時，3.7天第八十五頁，共125頁。WorldView-2衛(wèi)星波段參數(shù)通道波長范圍（單位：

30、nm）藍色波段450-510綠色波段510-580紅色波段630-690近紅外線波段770-895海岸波段400-450黃色波段585-625紅色邊緣波段705-745近紅外2 波段860-1040第八十六頁，共125頁。塞內(nèi)加爾首都達喀爾海岸邊第八十七頁，共125頁。泰國南部城市沙沒巴干的Mega大橋第八十八頁，共125頁。10、日本地球觀測衛(wèi)星ALOS簡介ALOS衛(wèi)星載有三個傳感器：全色遙感立體測繪儀PRISM ，主要用于數(shù)字高程測繪；先進可見光與近紅外輻射計2 AVNIR2 ，用于精確陸地觀測；相控陣型L波段合成孔徑雷達PALSAR ，用于全天時全天候陸地觀測。四、地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第八十

31、九頁，共125頁。ALOS衛(wèi)星技術(shù)參數(shù)發(fā)射時間2006年1月24日運載火箭H-IIA衛(wèi)星質(zhì)量約4，000kg產(chǎn)生電量約7000W（生命末期） 設(shè)計壽命3-5年軌道姿態(tài)控制精度太陽同步軌道重復(fù)周期: 46天重訪時間: 2 天高度: 691.65km傾角: 98.162.0 x 10-4（配合地面控制點）定位精度1m數(shù)據(jù)速率240Mbps (通過數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星) 120Mbps (直接下傳)星載數(shù)據(jù)存儲器固態(tài)數(shù)據(jù)記錄儀 (90GB)第九十頁，共125頁。ALOS衛(wèi)星影像參數(shù)傳感器波段數(shù)波長分辨率幅寬信噪比PRISM10.52- 0.77 m（PAN）2.5m（星下點）70km（星下點成像模式）35k

32、m（聯(lián)合成像模式）70AVNIR-2band10.42 - 0.50m（B）10m（星下點）70km（星下點）200band20.52 - 0.60m（R）band30.61 - 0.69m（G）band40.76 - 0.89m（NIR）第九十一頁，共125頁。ALOS衛(wèi)星影像參數(shù)（PALSAR傳感器）模式高分辨率模式掃描式合成孔徑雷達極化(試驗?zāi)Ｊ?中心頻率1270 MHz(L波段)線性調(diào)頻寬度（Chirp Bandwidth）28MHz14MHz14MHz,28MHz14MHz極化方式HH or VVHH+HV or VV+VHHH or VVHH+HV+VH+VV入射角8 to 608

33、 to 6018 to 438 to 30空間分辨率744m1488m100m (多視)2489m幅寬4070m4070m250350m2065m量化長度5位5 位5 位3或5位數(shù)據(jù)傳輸速率240Mbps240Mbps120Mbps,240Mbps240Mbps第九十二頁，共125頁。日本ALOS衛(wèi)星2.5米和10米多光譜融合道路第九十三頁，共125頁。第二節(jié) 熱紅外遙感 所有的物質(zhì)，只要其溫度超過絕對零度，就會不斷發(fā)射紅外能量。常溫的地表物體發(fā)射的紅外能量主要在3m的中紅外區(qū)，是熱輻射。熱紅外輻射不僅與物質(zhì)表面狀態(tài)有關(guān)，而且是物質(zhì)內(nèi)部組成和溫度的函數(shù)。在大氣傳輸過程中，它能通過3-5m和8-

34、14m兩個窗口。 熱紅外遙感就是利用星載或機載傳感器收集，記錄地物的各種熱紅外信息，并利用這種熱紅外信息來識別地物和反演地表參數(shù)和溫度、濕度和熱慣量等。第九十四頁，共125頁。第九十五頁，共125頁。第九十六頁，共125頁。第二節(jié) 熱紅外遙感第九十七頁，共125頁。一、熱紅外遙感復(fù)雜性熱紅外遙感的大氣影響更為復(fù)雜：大氣自身的熱輻射，疊加于地面物體的熱輻射信號之上，使問題復(fù)雜化。熱紅外信息，除受大氣干擾外，還受地表層熱狀況的影響，比如風(fēng)速、風(fēng)向、空氣溫度、濕度等微氣象參數(shù)，土壤水分、組成、結(jié)構(gòu)等土壤參數(shù)，植物覆蓋狀況、地表粗糙度、地形地貌等多種因素影響。第二節(jié) 熱紅外遙感第九十八頁，共125頁。

35、地物本身的熱過程是復(fù)雜的：地物從熱輻射的能量吸收(增溫)到能量發(fā)射(降溫)，存在著一個熱儲存和熱釋放的過程。這個過程不僅與地物本身的熱學(xué)性質(zhì)(熱傳導(dǎo)率、熱容量、熱慣量等)有關(guān)，還與環(huán)境條件等多因素有關(guān)。整個熱過程存在著“滯后”效應(yīng)，要定量表達這一過程，是相當(dāng)復(fù)雜的。熱能的傳遞有多種方式(傳導(dǎo)、對流、輻射)。改變地物溫度的因素，除了熱吸收與熱輻射外，還有顯熱交換與潛熱交換。 所謂顯熱交換是指地表內(nèi)部熱量與大氣的交換(加熱空氣)，而潛熱交換指地表水分蒸發(fā)的能量交換(降低地表溫度)它們都與天氣、氣候有關(guān)。這幾種熱交換過程交織在一起，人們很難加以分解，并建立它們與溫度改變的定量關(guān)系。一、熱紅外遙感復(fù)雜

36、性第九十九頁，共125頁。熱探測器所獲得的物體發(fā)射輻射信息包含了兩個重要的信息，即物體的溫度以及表示物體輻射能力的比輻射率。溫度與比輻射率的分離是熱紅外遙感的一個難點。熱紅外遙感圖像的空間分辨率一般低于可見光-近紅外遙感圖像，因此“混合像元”(非同溫像元)的問題，顯得相當(dāng)突出。一、熱紅外遙感復(fù)雜性第一百頁，共125頁。二、熱紅外遙感波段的選擇3-5m短波紅外：對火災(zāi)、活火山等高溫目標識別敏感。8-14m：主要用于調(diào)查地表一般物體的熱輻射特性，探測常溫下的溫度分布、目標的溫度場、進行熱制圖等。第一百零一頁，共125頁。熱紅外傳感器熱探測器：紅外探測器將輻射能轉(zhuǎn)化成與紅外輻射強度成正比的電信號。探

37、測器由一些對特定波長有能量響應(yīng)的物質(zhì)組成。熱輻射計：熱輻射計是一種定量測定輻射溫度的非成像裝置。它用紅外光敏探測器和濾色鏡來測量特定波長的輻射，通常采用8-14m波段。熱掃描儀： 熱紅外掃描儀是在熱紅外遙感中應(yīng)用最多的成像儀器。它沿飛行線路獲得景物輻射特征差異的數(shù)字或模擬圖像。二、熱紅外遙感波段的選擇第一百零二頁，共125頁。第一百零三頁，共125頁。第一百零四頁，共125頁。第一百零五頁，共125頁。三、熱紅外遙感圖像的特點熱圖像可以簡單地被認為是地物輻射溫度分布的記錄圖像，它用黑-白色調(diào)的變化來描述地面景物的熱反差，圖像色調(diào)深淺與溫度分布是對應(yīng)的。一般說來，熱圖像(正片)上的淺色調(diào)代表強輻

38、射體，表明其表面溫度高或輻射率高；深色調(diào)代表弱輻射體，表明其表面溫度低。由于熱擴散作用的影響，熱紅外圖像中反映目標的信息往往偏大且邊界不十分清晰。熱紅外圖像中水的信息與其他陸地景物有明顯不同，因此熱圖像對環(huán)境中水分含量等信息反映敏感。第一百零六頁，共125頁。第一百零七頁，共125頁。 熱紅外掃描圖像具有不規(guī)則性，這種不規(guī)則性可以是由多種因素引起的。比如：天氣條件的干擾，云將降低熱反差，雨將產(chǎn)生平行紋理，風(fēng)將產(chǎn)生污跡或條紋圖示，冷氣流將引起不同形狀的冷異常等；電子噪聲的影響，無線電干擾將產(chǎn)生電子噪聲帶和波狀云紋的干擾因式；后處理的影響，包括曝光，顯影將產(chǎn)牛顯影劑條紋，膠片質(zhì)量、受潮等將引起不規(guī)

39、則污跡。這一切均可以使圖像出現(xiàn)一些“熱”假象。在圖像解譯中，必須注意識別圖像上的各種假異常、排除它的干擾。三、熱紅外遙感圖像的特點第一百零八頁，共125頁。熱紅外遙感圖像的特點warmer slopes 可見光圖像熱紅外圖像第一百零九頁，共125頁。熱紅外遙感圖像的特點TM1TM7TM6white sandstone Waterpocket Fold第一百一十頁，共125頁。熱紅外遙感圖像的特點不同時間熱紅外圖像的差別第一百一十一頁，共125頁。熱紅外圖像成像時段的選擇 熱圖像的獲取時段是很重要的，有許多因素影響到熱數(shù)據(jù)獲取時段的選擇。對于不同的應(yīng)用研究目的，最佳成像時段也是有變化的，這里首先必須考慮的是周日溫度變化效應(yīng)。第一百一十二頁，共125頁。黎明前(約在午夜2-3時)多反映一天中的最低溫度，而午間2點左右，多反映一天中的最高溫度。因而多采