遙感成像原理未講完部分

1、遙感成像原理攝影成像掃描成像微波遙感與成像第一頁(yè)，共十六頁(yè)。攝影成像攝影是通過(guò)成像設(shè)備獲取物體影像的技術(shù)。傳統(tǒng)攝影依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來(lái)記錄物體影像。數(shù)字?jǐn)z影則通過(guò)放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)光/電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號(hào)來(lái)記錄物體的影像。 第二頁(yè)，共十六頁(yè)。攝影成像攝影機(jī) 攝影機(jī)是成像遙感最常用的傳感器，可裝載在地面平臺(tái)、航空平臺(tái)以及航天平臺(tái)上，有分幅式和全景式攝影機(jī)之分。 第三頁(yè)，共十六頁(yè)。掃描成像 掃描成像是依靠探測(cè)元件和掃描鏡對(duì)目標(biāo)地物以瞬時(shí)視場(chǎng)為單位進(jìn)行的逐點(diǎn)、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖像。其探測(cè)波段可包括紫外、紅外、可見(jiàn)光和微波波段。成像方式有

2、三種：光/機(jī)掃描成像固體自?huà)呙璩上窀吖庾V成像第四頁(yè)，共十六頁(yè)。光/機(jī)掃描成像光學(xué)機(jī)械掃描成像系統(tǒng)，一般在掃描儀的前方安裝光學(xué)鏡頭，依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置使鏡頭擺動(dòng)，形成對(duì)目標(biāo)地物的逐點(diǎn)逐行掃描。掃描儀是由一個(gè)四方棱鏡、若干反射鏡和探測(cè)元件所組成。四方棱鏡旋轉(zhuǎn)一次，完成四次光學(xué)掃描。入射的平行波束經(jīng)四方棱鏡的兩個(gè)反射面反射后，被分成兩束，每束光經(jīng)平面反射后，又匯成一束平行光投射到聚焦反射鏡，使能量匯聚到探測(cè)器的探測(cè)元件上。探測(cè)元件把接收到的電磁波能量能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在磁介質(zhì)上記錄或再經(jīng)電/光轉(zhuǎn)換成為光能量，在設(shè)置于焦平面的膠片上形成影像。第五頁(yè)，共十六頁(yè)。光/機(jī)掃描成像多光譜掃描儀光學(xué)系統(tǒng)原理圖第六頁(yè)

3、，共十六頁(yè)。光/機(jī)掃描成像光機(jī)掃描的幾何特征取決于它的瞬時(shí)視場(chǎng)角和總視場(chǎng)角。瞬時(shí)機(jī)場(chǎng)角：掃描鏡在一瞬時(shí)時(shí)間可以視為靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，接受到的目標(biāo)地物的電磁波輻射，限制在一個(gè)很小的角度之內(nèi)，這個(gè)角度稱(chēng)為瞬時(shí)觀(guān)場(chǎng)角，即掃描儀的空間分辨率。 總視場(chǎng)角：掃描帶的地面寬度稱(chēng)總現(xiàn)場(chǎng)。從遙感平臺(tái)到地面掃描帶外側(cè)所構(gòu)成的夾角，叫總視場(chǎng)角，也叫總掃描角。 進(jìn)行掃描成像時(shí)，總視場(chǎng)角不宜過(guò)大，否則圖像邊緣的畸變太大。通常在航空遙感中，總視場(chǎng)角取70o120o。由于掃描儀的掃描角是固定的，因此遙感平臺(tái)的高度越大，所對(duì)應(yīng)的地面總視場(chǎng)也就愈大。 第七頁(yè)，共十六頁(yè)。固體自?huà)呙璩上袷且环N用固定的探測(cè)元件，通過(guò)遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)對(duì)目

4、標(biāo)地物進(jìn)行掃描的成像方式。目前常用的探測(cè)元件是電荷耦合器件CCD，具有自?huà)呙?、感受波譜范圍寬、畸變小、體積小、重量輕、系統(tǒng)噪聲低、動(dòng)耗小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)，并可做成集成度非常高的組合件。 第八頁(yè)，共十六頁(yè)。固體自?huà)呙璩上瘳F(xiàn)在，愈來(lái)愈多的掃描儀采用 CCD元件線(xiàn)陣和面陣，以代替光機(jī)掃描系統(tǒng)。在CCD元件掃描儀中設(shè)置波譜分光器件和不同的CCD元件，可使掃描儀既能進(jìn)行單波段掃描也能進(jìn)行多波段掃描。 第九頁(yè)，共十六頁(yè)。高光譜成像光譜掃描通常的多波段掃描儀將可見(jiàn)光和紅外波段分割成幾個(gè)到十幾個(gè)波段。對(duì)遙感而言，在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)，被分割的波段數(shù)愈多，即波譜取樣點(diǎn)愈多，愈接近于連續(xù)波譜曲線(xiàn)，因此可

5、以使得掃描儀在取得目標(biāo)地物圖像的同時(shí)也能獲取該地物的光譜組成。這種既能成像又能獲取目標(biāo)光譜曲線(xiàn)的“譜像合一”的技術(shù)，稱(chēng)為成像光譜技術(shù)。按該原理制成的掃描儀稱(chēng)為成像光譜儀。 第十頁(yè)，共十六頁(yè)。高光譜成像光譜掃描高光譜成像光譜儀是遙感進(jìn)展中的新技術(shù)，其圖像是由多達(dá)數(shù)百個(gè)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(jiàn)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(shí)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(xiàn)，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。 第十一頁(yè)，共十六頁(yè)。MODIS共有490個(gè)探測(cè)器，分布在36個(gè)光譜波段，

6、從0.4微米（可見(jiàn)光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋。第十二頁(yè)，共十六頁(yè)。微波遙感與成像 在電磁波譜中，波長(zhǎng)在1mm1m的波段范圍稱(chēng)微波。 微波遙感是指通過(guò)微波傳感器獲取從目標(biāo)地物發(fā)射或反射的微波輻射，經(jīng)過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)。 第十三頁(yè)，共十六頁(yè)。微波遙感與成像微波遙感的特點(diǎn)能全天候、全天時(shí)工作對(duì)某些地物具有特殊的波譜特征對(duì)冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力分辨率較低，但特性明顯 第十四頁(yè)，共十六頁(yè)。微波遙感方式與傳感器 微波遙感分有源（主動(dòng)）和無(wú)源（被動(dòng)）兩大類(lèi)。主動(dòng)微波遙感:是指通過(guò)向目標(biāo)地物發(fā)射微波并接收其后向散射信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地觀(guān)測(cè)的遙感方式。主要傳感器是雷達(dá)。此外，還有微波高度計(jì)和微波散射計(jì)。雷達(dá)（Radar，Radio Direction And Range） 意為無(wú)線(xiàn)電測(cè)距和定位。其工作波段大都在微波范圍，少數(shù)也利用其他波段，例如利用紅外波段工作的紅外雷達(dá)，還有利用激光器作發(fā)射波源的激光雷達(dá)。- 按照雷達(dá)的工作方式可分為成像雷達(dá)和非成像雷達(dá)。成像雷達(dá)中又可分為真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)和合成孔徑側(cè)視雷達(dá)。 第十五頁(yè)，共十六頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)遙感成像原理?？傄晥?chǎng)角：掃描帶的地面寬度稱(chēng)總現(xiàn)場(chǎng)。是一種用固定的探測(cè)元件，通過(guò)遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)對(duì)目標(biāo)地物進(jìn)行掃描的成像方式。光譜儀成像時(shí)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