遙感技術(shù)課件

遙感導(dǎo)論面向二十一世紀(jì)課程教材

研制尹占娥黃春暉

高等教育出版社高等教育電子音像出版社電子教案.遙感導(dǎo)論面向二十一世紀(jì)課程教材1使用說明本電子教案，是為方便教師和學(xué)生使用高等教育出版社出版的面向二十一世紀(jì)課程教材《遙感導(dǎo)論》（梅安新等編）而研制的，同時(shí)也適用于高等教育出版社出版的《遙感概論》（彭望琭等編）。.使用說明.2

在章節(jié)安排上主要以梅安新等編著的《遙感導(dǎo)論》為主（見表：電子教案章節(jié)與《遙感導(dǎo)論》教材章節(jié)的對(duì)應(yīng)關(guān)系），同時(shí)參考了彭望琭等編著的《遙感概論》教材。為便于授課和自學(xué)，本電子教案的體系與教材略有差異，但主要內(nèi)容基本相同。本教案為教師們授課提供基本的思路、框架、體系和一些最基本的素材，教師在授課時(shí)可以根據(jù)自己的喜好和掌握的材料進(jìn)行調(diào)整與修改。為充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，提供了上網(wǎng)查資料的教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生及時(shí)了解遙感技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，保證教學(xué)內(nèi)容的新穎性和先進(jìn)性。使用說明.

在章節(jié)安排上主要以梅安新等編著的《3

電子教案章節(jié)《遙感導(dǎo)論》教材相關(guān)章節(jié)第一章遙感——碧空慧眼第1章緒論第二章遙感原理第2章電磁輻射與地物光譜特征第三章遙感數(shù)據(jù)第3章遙感成像原理與遙感圖像特征第四章遙感數(shù)據(jù)校正第4章遙感圖像處理4.2數(shù)字圖像的校正第五章遙感圖像的處理第4章遙感圖像處理4.1光學(xué)原理與光學(xué)處理4.3數(shù)字圖像的增強(qiáng)第六章遙感數(shù)據(jù)的信息提取第5章遙感數(shù)字圖像目視解釋與制圖第七章遙感應(yīng)用第6章遙感數(shù)字圖像的計(jì)算和解釋第7章遙感應(yīng)用第八章3S技術(shù)的集成應(yīng)用第8章遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用電子教案章節(jié)與《遙感導(dǎo)論》教材章節(jié)的對(duì)應(yīng)關(guān)系.

電子教案章節(jié)《遙感導(dǎo)論》教材相關(guān)章節(jié)第一章遙感——碧4在內(nèi)容的安排上，以基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容為主線，比較深的研究性內(nèi)容不作為本教案的重點(diǎn)。電子教案因與教材配套，內(nèi)容豐富全面，各高校在使用時(shí)可自行調(diào)整選講的內(nèi)容和章節(jié)，也可根據(jù)所掌握的材料，自組教學(xué)內(nèi)容，對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容自行調(diào)整。同時(shí)考慮到本課程目的是使地學(xué)、測(cè)繪及相關(guān)專業(yè)的學(xué)生掌握遙感理論和應(yīng)用遙感數(shù)據(jù)的方法，教案在講解遙感原理的基礎(chǔ)上，側(cè)重于對(duì)各種遙感數(shù)據(jù)和信息提取方法方面的教學(xué)，并安排相應(yīng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容，以提高教學(xué)效果。

使用說明.在內(nèi)容的安排上，以基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容為主線，比較5在版面設(shè)計(jì)上，充分考慮幻燈片的視覺效果，以吸引學(xué)生注意力和提高他們學(xué)習(xí)的興趣。每張幻燈片以主題詞為主，相關(guān)內(nèi)容放在隱藏的文本框內(nèi)，使學(xué)生掌握知識(shí)時(shí)有層次感、問題感，有利于教師開展啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

使用說明.在版面設(shè)計(jì)上，充分考慮幻燈片的視覺效6

本電子教案還精心組織了多幅說明遙感原理的圖表、數(shù)據(jù)示例、傳感器外形圖、衛(wèi)星空間組合等圖片，穿插在幻燈片相關(guān)內(nèi)容中，以超級(jí)鏈接的方式放映，增加學(xué)生對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

使用說明.本電子教案還精心組織了多幅說明遙感原理的圖表、數(shù)7使用說明前言：介紹本門課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求、教學(xué)主要內(nèi)容和參考書目，單擊可放映。主界面：列出《遙感導(dǎo)論》課程所講授的共八章的章標(biāo)題；有下劃線的為超級(jí)鏈接，從該主界面可直接鏈接到各章，開始講授各章內(nèi)容；每章內(nèi)容講解結(jié)束時(shí)，點(diǎn)擊按鈕，可返回到主界面，也可以點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入下一章內(nèi)容。返回下一章.使用說明前言：介紹本門課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)要求8使用說明章界面：列出該章節(jié)要講授的各節(jié)標(biāo)題；本章提要（…）為隱藏的文本框，點(diǎn)擊可放映“本章提要”內(nèi)容；有下劃線為超級(jí)鏈接，當(dāng)鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中螘r(shí)，點(diǎn)擊可鏈接到該內(nèi)容，開始講授。

.使用說明章界面：列出該章節(jié)要講授的各節(jié)標(biāo)題；本章提9使用說明節(jié)界面：每節(jié)結(jié)束后有紅色的“”的提示語；；節(jié)內(nèi)容有多張幻燈片時(shí)，這些幻燈片之間有綠色的“Tobecontinued…”提示語，點(diǎn)擊可繼續(xù)本節(jié)內(nèi)容，直到有紅色的“本節(jié)結(jié)束”提示語出現(xiàn)；每節(jié)內(nèi)容講解結(jié)束后相應(yīng)有兩個(gè)按鈕：和。點(diǎn)擊返回按鈕，可返回到章界面。點(diǎn)擊下一節(jié)按鈕，可繼續(xù)下一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。返回下一節(jié)下一節(jié)返回本節(jié)結(jié)束.使用說明節(jié)界面：每節(jié)結(jié)束后有紅色的“10使用說明下一章BACK在每章最后一節(jié)內(nèi)容結(jié)束后有紅色的“本節(jié)結(jié)束”、“本章結(jié)束”提示語，同時(shí)出現(xiàn)按鈕，點(diǎn)擊可直接到下一章的章界面，開始講授下一章內(nèi)容。每節(jié)的幻燈片中，有下劃線的紅色字設(shè)置有鏈接內(nèi)容，鼠標(biāo)移至該位置，變?yōu)槭中?，點(diǎn)擊可鏈接到相關(guān)內(nèi)容，如圖表、數(shù)據(jù)示例、傳感器外形圖等，這種超級(jí)鏈接到的幻燈片上，有back按鈕，觀看結(jié)束后，可返回到原幻燈片處，繼續(xù)講解。術(shù)語后有（…）的，為設(shè)置有隱藏功能的文本框，點(diǎn)擊后出現(xiàn)的文本框中是關(guān)于該術(shù)語的進(jìn)一步詳細(xì)解釋或說明內(nèi)容，觀看結(jié)束后，再次點(diǎn)擊可隱藏，隱藏后可繼續(xù)講解該幻燈片的內(nèi)容。

.使用說明下一章BACK在每章最后一節(jié)內(nèi)容結(jié)束后有11使用說明本電子教案由尹占娥設(shè)計(jì)，尹占娥、黃春暉制作。該項(xiàng)目得到了上海市教委“2002課程建設(shè)”項(xiàng)目的資助，在制作的過程中，梅安新等許多老師和學(xué)生提出了寶貴意見，還得到高等教育出版社徐麗萍副編審多方面的支持，在此表示衷心的感謝，正是由于他們的關(guān)心和支持，該項(xiàng)目才得以順利地完成和出版。由于時(shí)間倉促，本教案難免存在不妥之處，敬請(qǐng)使用者批評(píng)指正。聯(lián)系信箱：clgis@.使用說明本電子教案由尹占娥設(shè)計(jì)，尹占娥、黃春暉12前言：教學(xué)目標(biāo)掌握遙感的概念、遙感的原理與方法、遙感的技術(shù)系統(tǒng)。掌握常用遙感數(shù)據(jù)的特征和應(yīng)用、信息提取的方法。了解遙感信息的應(yīng)用。.前言：教學(xué)目標(biāo)掌握遙感的概念、遙感的原理與方法、遙感的技術(shù)13前言：教學(xué)要求上課認(rèn)真聽講，記筆記，有不懂的地方及時(shí)提問或課后查閱資料。認(rèn)真完成實(shí)習(xí)作業(yè)并按時(shí)上交，成績(jī)將記入總分。認(rèn)真完成課后作業(yè)。能自覺閱讀課后參考書目。.前言：教學(xué)要求上課認(rèn)真聽講，記筆記，有不懂的地方及時(shí)提問14前言：教學(xué)主要內(nèi)容遙感概念及遙感技術(shù)系統(tǒng)遙感基礎(chǔ)原理遙感數(shù)據(jù)類型航空像片及信息提取陸地衛(wèi)星圖像及信息的提取遙感圖像的計(jì)算機(jī)處理.前言：教學(xué)主要內(nèi)容遙感概念及遙感技術(shù)系統(tǒng).15前言：參考書目梅安新等.遙感導(dǎo)論.北京：高等教育出版社，2002彭望琭等.遙感概論.北京：高等教育出版社，2003胡著智等.遙感技術(shù)與地學(xué)應(yīng)用.南京：南京大學(xué)出版社，2001遙感學(xué)報(bào)(2002～2003)遙感信息（2002～2003）國土資源遙感（2002～2003）.前言：參考書目梅安新等.遙感導(dǎo)論.北京：高等教育出版社，216遙感導(dǎo)論

第一章遙感—碧空慧眼

第二章遙感原理

第三章遙感數(shù)據(jù)

第四章遙感數(shù)據(jù)的校正

第五章遙感圖像的處理

第六章遙感數(shù)據(jù)的信息提取

第七章遙感應(yīng)用

第八章3S技術(shù)的集成應(yīng)用

.遙感導(dǎo)論第一章遙感—17第一章遙感—碧空慧眼

本章提要(…)

§1

遙感緒論

§2

遙感概念和遙感數(shù)據(jù)

§3

遙感的特性

§4

遙感平臺(tái)

§5

遙感數(shù)據(jù)的類型

§6

遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域

§7

遙感的發(fā)展簡(jiǎn)況返回本章主要介紹遙感概念、遙感的特點(diǎn)、遙感數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)類型、遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及遙感技術(shù)的發(fā)展。

下一章.第一章遙感—碧空慧眼本章提要(…)返回18遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門綜合性探測(cè)技術(shù)。遙感技術(shù)與現(xiàn)代物理學(xué)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)和地理學(xué)密切相關(guān)。遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，成為地球環(huán)境資源的調(diào)查和規(guī)劃不可缺少的有效手段?！?遙感緒論返回下一節(jié)本節(jié)結(jié)束.遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門綜合性探測(cè)技術(shù)。19遙感(RemoteSensing)概念廣義：泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)。遙感定義：是從遠(yuǎn)處探測(cè)感知物體，也就是不直接接觸物體，從遠(yuǎn)處通過探測(cè)儀器接收來自目標(biāo)地物的電磁波信息，經(jīng)過對(duì)信息的處理，判別出目標(biāo)地物的屬性。§2遙感概念和遙感數(shù)據(jù)Tobecontinued….遙感(RemoteSensing)概念§220遙感數(shù)據(jù)（遙感數(shù)據(jù)獲取示圖）

太陽輻射經(jīng)過大氣層到達(dá)地面，一部分與地面發(fā)生作用后反射，再次經(jīng)過大氣層，到達(dá)傳感器。傳感器將這部分能量記錄下來，傳回地面，即為遙感數(shù)據(jù)（遙感數(shù)據(jù)示例）。§2遙感概念和遙感數(shù)據(jù)返回本節(jié)結(jié)束下一節(jié).§2遙感概念和遙感數(shù)據(jù)返回本節(jié)結(jié)束下一節(jié).21

空間特性視域范圍大，具有宏觀特性(…)。光譜特性：探測(cè)的波段從可見光向兩側(cè)延伸,擴(kuò)大了地物特性的研究范圍(…)。時(shí)相特性：周期成像，有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)(…)。§3遙感的特性航空與航天飛行器運(yùn)行快、周期短，可獲得多時(shí)相數(shù)據(jù)。例如Landsat5每天環(huán)繞地球14.5圈，覆蓋地球一遍所需時(shí)間僅16天，而氣象衛(wèi)星的周期更短（1天或半天）。由于探測(cè)距離遠(yuǎn)，傳感器所獲得的地面影像覆蓋的空間范圍較大。以美國陸地衛(wèi)星5號(hào)（Landsat5）為例，它距離地表的高度是705.3km，對(duì)地球表面的掃描寬度是185km，一幅TM圖像可以全部覆蓋我國海南島大小的面積。目前用于遙感的電磁波段有紫外線、可見光、紅外線和微波。

電磁波譜圖

Tobecontinued….§3遙感的特性航空22遙感的特點(diǎn)大面積的同步觀測(cè)(…)。時(shí)效性(…)。數(shù)據(jù)的綜合性和可比性(…)。經(jīng)濟(jì)性(…)。局限性(…)。

遙感探測(cè)可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)，監(jiān)測(cè)地球上許多事物的動(dòng)態(tài)變化。一般地球資源衛(wèi)星8~9天可重復(fù)一次，氣象衛(wèi)星每天兩次，而傳統(tǒng)的地面調(diào)查需要花費(fèi)大量的人力和物力，且周期很長(zhǎng)。因此，遙感方法具有很好的時(shí)效性。遙感在天氣預(yù)報(bào)、火災(zāi)和水災(zāi)監(jiān)測(cè)以及軍事行動(dòng)等領(lǐng)域的應(yīng)用，反映了遙感方法的時(shí)效性優(yōu)勢(shì)。如一幅Landsat圖像，覆蓋面積185km×185km，在5~6min內(nèi)可完成掃描，實(shí)現(xiàn)對(duì)地的大面積同步觀測(cè)。所取得的數(shù)據(jù)可進(jìn)行大面積資源和環(huán)境調(diào)查，并且不受地形阻隔等限制。

遙感獲得的地物電磁波特性數(shù)據(jù)綜合地反映了地球上許多自然、人文信息，客觀地記錄了地面的實(shí)際狀況，數(shù)據(jù)綜合性很強(qiáng)。同時(shí)，不同的衛(wèi)星傳感器獲得的同一地區(qū)的數(shù)據(jù)以及同一傳感器在不同時(shí)間獲得的同一地區(qū)的數(shù)據(jù)，均具有可比性。

從投入的費(fèi)用與所獲取的效益看，遙感與傳統(tǒng)的方法相比，可以大大地節(jié)省人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如Landsat衛(wèi)星的投入與效益比估計(jì)為1:80。

信息的提取方法不能滿足遙感快速發(fā)展的要求。數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)不完善，使得大量的遙感數(shù)據(jù)無法有效利用。

返回本節(jié)結(jié)束下一節(jié)§3遙感的特性.遙感的特點(diǎn)遙感探測(cè)可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)23遙感平臺(tái)是裝載傳感器的運(yùn)載工具,按高度分為：地面平臺(tái)：為航空和航天遙感作校準(zhǔn)和輔助工作。航空平臺(tái)：80km以下的平臺(tái)，包括飛機(jī)和氣球。航天平臺(tái)：80km以上的平臺(tái)，包括高空探測(cè)火箭、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)。

人造地球衛(wèi)星的類型：低高度、短壽命衛(wèi)星：150～350km，用于軍事。中高度、長(zhǎng)壽命衛(wèi)星：350～1800km，地球資源。高高度、長(zhǎng)壽命衛(wèi)星：約3600km，通信和氣象?！?遙感平臺(tái)返回下一節(jié)本節(jié)結(jié)束.遙感平臺(tái)是裝載傳感器的運(yùn)載工具,按高度分為：24按平臺(tái)分地面遙感、航空遙感、航天遙感數(shù)據(jù)。按電磁波段分可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、紫外遙感數(shù)據(jù)等。按傳感器的工作方式分主動(dòng)遙感、被動(dòng)遙感數(shù)據(jù)?！?遙感數(shù)據(jù)的類型返回下一節(jié)本節(jié)結(jié)束.按平臺(tái)分§5遙感數(shù)據(jù)的類型返回下一節(jié)本節(jié)結(jié)25林業(yè)：清查森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)和病蟲害。農(nóng)業(yè)：作物估產(chǎn)、作物長(zhǎng)勢(shì)及病蟲害預(yù)報(bào)。水文與海洋：水資源調(diào)查、水資源動(dòng)態(tài)研究、冰雪監(jiān)控、海洋漁業(yè)。國土資源：國土資源調(diào)查、規(guī)劃和政府決策。氣象：天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)報(bào)、全球氣候演變研究。--§6遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域(一)Tobecontinued….林業(yè)：清查森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)和病蟲害。§6遙感數(shù)據(jù)26環(huán)境監(jiān)測(cè)：水污染、海洋油污染、大氣污染、固體垃圾等及其預(yù)報(bào)。測(cè)繪：航空攝影測(cè)量測(cè)繪地形圖、編制各種類型的專題地圖和影像地圖。城市：城市綜合調(diào)查、規(guī)劃及發(fā)展?？脊牛哼z址調(diào)查、預(yù)報(bào)。地理信息系統(tǒng)：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)。§6遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域(二)返回下一節(jié)本節(jié)結(jié)束.環(huán)境監(jiān)測(cè)：水污染、海洋油污染、大氣污染、固體垃圾等及其預(yù)報(bào)。27照相機(jī)、氣球、飛機(jī)構(gòu)成初期遙感技術(shù)系統(tǒng)。1962年在美國密歇根大學(xué)召開的第一次國際環(huán)境遙感討論會(huì)上，美國海軍研究局的EretynPruitt（伊·普魯伊特）首次提出“RemoteSensing”一詞，會(huì)后被普遍采用至今。二次大戰(zhàn)中的航空偵察促進(jìn)了航空攝影技術(shù)的發(fā)展。§7遙感的發(fā)展簡(jiǎn)況(一)Tobecontinued….§7遙感的發(fā)展簡(jiǎn)況(一)Tobecontinu2820世紀(jì)60年代以來，蘇美空間技術(shù)竟相發(fā)展，分別發(fā)射了一系列的空間計(jì)劃衛(wèi)星，促進(jìn)了航天遙感技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)70年代，空間技術(shù)轉(zhuǎn)向?yàn)槿祟惙?wù)，地球資源技術(shù)衛(wèi)星誕生。20世紀(jì)80年代，地球資源技術(shù)衛(wèi)星的傳感器技術(shù)不斷提高。20世紀(jì)90年代，除美蘇外，其他國家均發(fā)射了各種資源衛(wèi)星。目前，高分辨率的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展迅速?！?遙感的發(fā)展簡(jiǎn)況(二)本節(jié)結(jié)束本章結(jié)束下一章返回.20世紀(jì)60年代以來，蘇美空間技術(shù)竟相發(fā)展，分別發(fā)射了一系列29遙感數(shù)據(jù)獲取原理接收預(yù)處理用戶應(yīng)用處理分析結(jié)果、圖表輸出BACK.遙感數(shù)據(jù)獲取原理接收預(yù)處理用戶應(yīng)用處理30什么是傳感器？傳感器是收集、量測(cè)和記錄遙遠(yuǎn)目標(biāo)的信息的儀器，是遙感技術(shù)系統(tǒng)的核心。傳感器一般由信息收集、探測(cè)系統(tǒng)、信息處理和信息輸出4部分組成。

BACK.什么是傳感器？BACK.31本圖為TM圖像；黃河入?？冢从衬嗌扯逊e；拍攝時(shí)間為1990年。.本圖為TM圖像；.32遙感數(shù)據(jù)示例本圖為TM圖像；黃河入海口，反映泥沙堆積；拍攝時(shí)間為1990年。BACK.遙感數(shù)據(jù)示例本圖為TM圖像；BACK.33電磁波譜BACK.電磁波譜BACK.34電磁波譜BACK.電磁波譜BACK.35第二章遙感原理

本章提要(…)

§1

遙感的電磁波原理

§2

太陽輻射

§3

太陽輻射與大氣的作用

§4

太陽輻射與地物的作用

§5

地物的熱輻射

§6

微波與地物的作用

§7

各典型地物的光譜曲線本章主要介紹遙感的物理基礎(chǔ)，包括地物的電磁波特性、太陽輻射、大氣對(duì)太陽輻射的影響、大氣窗口的概念、地物反射太陽光譜的特性、地物的熱輻射、地物與微波的作用機(jī)理。

返回下一章.第二章遙感原理本章提要(…)36電磁波

交互變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播。描述電磁波特性的指標(biāo)

波長(zhǎng)、頻率、振幅、位相等。電磁波的特性

電磁波是橫波，傳播速度為3×108

m/s，不需要媒質(zhì)也能傳播，與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)會(huì)有反射、吸收、透射、散射等，并遵循同一規(guī)律。

§1遙感的電磁波原理Tobecontinued….電磁波§1遙感的電磁波原理Tobec37

電磁波譜

按電磁波波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，依次排列制成的圖表叫電磁波譜。

依次為：

γ射線—X射線—紫外線—可見光—紅外線—微波—無線電波。

電磁波譜示圖

Tobecontinued…§1遙感的電磁波原理.電磁波譜Tobecontinued…§138紫外線：波長(zhǎng)范圍為0.01～0.38μm，太陽光譜中，只有0.3～0.38μm波長(zhǎng)的光到達(dá)地面，對(duì)油污染敏感，但探測(cè)高度在2000m以下。可見光：波長(zhǎng)范圍：0.38～0.76μm，人眼對(duì)可見光有敏銳的感覺，是遙感技術(shù)應(yīng)用中的重要波段。紅外線：波長(zhǎng)范圍為0.76～1000μm，根據(jù)性質(zhì)分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外和超遠(yuǎn)紅外。微波：波長(zhǎng)范圍為1mm～1m，穿透性好，不受云霧的影響。遙感應(yīng)用的電磁波波譜段本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié).紫外線：波長(zhǎng)范圍為0.01～0.38μm，太陽光譜中，只有039太陽輻射：太陽是遙感主要的輻射源，又叫太陽光，在大氣上界和海平面測(cè)得的太陽輻射曲線如圖所示。從太陽光譜曲線可以看出(…)：§2太陽輻射太陽光譜相當(dāng)于6000K的黑體輻射；太陽輻射的能量主要集中在可見光，其中0.38～0.76μm的可見光能量占太陽輻射總能量的46%，最大輻射強(qiáng)度位于波長(zhǎng)0.47μm左右；到達(dá)地面的太陽輻射主要集中在0.3～

3.0μm波段，包括近紫外、可見光、近紅外和中紅外；經(jīng)過大氣層的太陽輻射有很大的衰減；各波段的衰減是不均衡的。本節(jié)結(jié)束

返回下一節(jié).太陽輻射：太陽是遙感主要的輻射源，又叫太陽光，在大氣上界和海40§3太陽輻射與大氣的作用

一、大氣結(jié)構(gòu)

二、大氣成分

三、大氣吸收作用

四、大氣散射作用

五、大氣窗口本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié).§3太陽輻射與大氣的作用本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié).41太陽輻射與地表的相互作用(…)地物的反射率(…)漫反射(…)鏡面反射(…)§4太陽輻射與地物的作用太陽輻射到達(dá)地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即：

到達(dá)地面的太陽輻射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量地表反射的太陽輻射成為遙感記錄的主要輻射能量。一般而言，絕大多數(shù)物體對(duì)可見光都不具備透射能力，而有些物體如水，對(duì)一定波長(zhǎng)的電磁波則透射能力較強(qiáng)，特別是0.45~0.56μm的藍(lán)綠光波段。一般水體的透射深度可達(dá)10～20m，清澈水體可達(dá)100m的深度。地表吸收太陽輻射后具有約300K的溫度，從而形成自身的熱輻射，其峰值波長(zhǎng)為9.66μm，主要集中在長(zhǎng)波，即6μm以上的熱紅外區(qū)段。

反射率（ρ）：地物的反射能量與入射總能量的比，即ρ=(Pρ/P

0)×100%。地物在不同波段的反射率是不同的。反射率是可以測(cè)定的。反射率也與地物的表面顏色、粗糙度和濕度等有關(guān)。地物的反射光譜曲線：反射率隨波長(zhǎng)變化的曲線。

不論入射方向如何，其反射出來的能量在各個(gè)方向是一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各個(gè)方向反射的能量大小不同。

物體的反射滿足反射定律，入射角等于反射角。只有在反射波射出的方向才能探測(cè)到電磁波，水面是近似的鏡面反射，在遙感圖像上水面有時(shí)很亮，有時(shí)很暗，就是這個(gè)原因造成的。本節(jié)結(jié)束

返回下一節(jié).太陽輻射與地表的相互作用(…)§4太陽輻射與地物的作用42溫度一定時(shí)，物體的熱輻射遵循基爾霍夫定律。地物的發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的曲線叫發(fā)射光譜曲線。地物的發(fā)射率與地表的粗糙度、顏色和溫度有關(guān)。表面粗糙、顏色暗，發(fā)射率高，反之發(fā)射率低。地物的輻射能量與溫度的四次方成正比，比熱、熱慣性大的地物，發(fā)射率大。如水體夜晚發(fā)射率大，白天就小。探測(cè)地物的熱輻射特性的熱紅外遙感在夜間和白天進(jìn)行的結(jié)果是不同的。熱紅外遙感探測(cè)的地物熱輻射量用亮度溫度表示，它不同于地面溫度，是接收的熱輻射能量的轉(zhuǎn)換值，圖像上表示為亮度?！?地物的熱輻射本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié).溫度一定時(shí)，物體的熱輻射遵循基爾霍夫定律。43在電磁波譜中，波長(zhǎng)在1mm～1m范圍的波稱微波。（微波波段劃分）微波遙感特性：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(…)；對(duì)海洋遙感具有特殊意義(…)；分辨率較低，但特征明顯(…)?！?微波與地物的作用由于微波的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，因而散射相對(duì)較小，在大氣中衰減少，對(duì)云層、雨區(qū)的穿透能力較強(qiáng)，基本不受煙、云、雨的限制。對(duì)于熱帶雨林地區(qū)更有意義。微波傳感器的波長(zhǎng)分辨率比較低，是由于其波長(zhǎng)較長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象顯著的緣故。同時(shí)，觀察精度和取樣速度往往不能協(xié)調(diào)。

這一特性可以用來探測(cè)隱藏在林下的地形、地質(zhì)構(gòu)造、軍事目標(biāo)以及埋藏在地下的工程、礦藏、地下水等。電磁波通過介質(zhì)時(shí)，部分被吸收，強(qiáng)度要衰減。故將電磁波振幅減少1/e倍（37%）的穿透深度定義為趨膚深度H:

H=(5.3×10-3ε1/2)/δ式中：ε為地物的介電常數(shù)；δ為地物的導(dǎo)電率。

微波對(duì)于海水特別敏感，其波長(zhǎng)很適合于海面動(dòng)態(tài)情況（海面風(fēng)、海浪等）的觀測(cè)。本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié)

.在電磁波譜中，波長(zhǎng)在1mm～1m范圍的波稱微波。（微波波段劃44

植被光譜曲線

土壤光譜曲線

水體光譜曲線

巖石光譜曲線

常見地物比較光譜曲線§7各典型地物的光譜曲線本節(jié)結(jié)束本章結(jié)束返回下一章.§7各典型地物的光譜曲線本節(jié)結(jié)束本章結(jié)束返回下一章.45近紅外：0.76～3.0μm，與可見光相似。中紅外：3.0～6.0μm，地面常溫下的輻射波長(zhǎng)，有熱感，又叫熱紅外。遠(yuǎn)紅外：6.0～15.0μm，地面常溫下的輻射波長(zhǎng)，有熱感，又叫熱紅外。超遠(yuǎn)紅外：15.0～1000μm，多被大氣吸收，遙感探測(cè)器一般無法探測(cè)。紅外線的劃分BACK.近紅外：0.76～3.0μm，與可見光相似。紅外46太陽輻射（1）P34,圖2.20Tobecontinued…地面太陽輻射波長(zhǎng)(nm)大氣上界太陽輻照度海平面太陽輻照度太陽光譜輻照度.太陽輻射（1）P34,圖2.20Tobecontin47太陽輻射（2）BACK.太陽輻射（2）BACK.48在可見光與近紅外波段，地表物體自身的輻射幾乎等于零。地物發(fā)出的波譜主要以反射太陽輻射為主。太陽輻射到達(dá)地面之后，物體除了反射作用外，還有對(duì)電磁輻射的吸收作用。電磁輻射未被吸收和反射的其余部分則是透過的部分，即：到達(dá)地面的太陽輻射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量一般而言，絕大多數(shù)物體對(duì)可見光都不具備透射能力，而有些物體如水，對(duì)一定波長(zhǎng)的電磁波透射能力較強(qiáng)，特別是對(duì)0.45~0.56μm的藍(lán)綠光波段，一般水體的透射深度可達(dá)10~20m，清澈水體可達(dá)100m的深度。對(duì)于一般不能透過可見光的地面物體，波長(zhǎng)5cm的電磁波卻有透射能力，如超長(zhǎng)波的透射能力就很強(qiáng)，可以透過地面巖石和土壤。地物波譜特征BACK.在可見光與近紅外波段，地表物體自身的輻射幾乎等于零。地物發(fā)出49大氣結(jié)構(gòu)從地面到大氣上界，大氣的結(jié)構(gòu)分層為：對(duì)流層：高度在7～12km,溫度隨高度而降低，天氣變化頻繁，航空遙感主要在該層內(nèi)。平流層：高度在12～50km，底部為同溫層（航空遙感活動(dòng)層），同溫層以上，溫度由于臭氧層對(duì)紫外線的強(qiáng)吸收而逐漸升高。電離層：高度在50～1000km，大氣中的O2、N2受紫外線照射而電離，對(duì)遙感波段是透明的，是陸地衛(wèi)星活動(dòng)空間。大氣外層：800～35000km,空氣極稀薄，對(duì)衛(wèi)星基本上沒有影響。BACK.大氣結(jié)構(gòu)BACK.50

大氣主要由氣體分子、懸浮的微粒、水蒸氣、水滴等組成。

氣體：N2，O2，H2O，CO2，CO，CH4，O3

懸浮微粒：塵埃大氣成分BACK.大氣成分BACK.51大氣的吸收作用：

大氣中的各種成分對(duì)太陽輻射有選擇性吸收，形成太陽輻射的大氣吸收帶（如下表）。大氣的吸收作用O2吸收帶<0.2μm，0.155μm最強(qiáng)O3吸收帶0.2～0.36μm，0.6μmH2O吸收帶0.5～0.9μm,0.95～2.85μm，6.25μmCO2吸收帶1.35～2.85μm,2.7μm,4.3μm,14.5μm塵埃吸收量很小BACK.大氣的吸收作用：大氣的吸收作用O2吸收帶<0.2μm，0.152大氣的散射作用不同于吸收作用，只改變傳播方向，不能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。大氣的散射是太陽輻射衰減的主要原因。對(duì)遙感圖像來說，降低了傳感器接收數(shù)據(jù)的質(zhì)量，造成圖像模糊不清。散射主要發(fā)生在可見光區(qū)。大氣發(fā)生的散射主要有三種：瑞利散射：d<<λ米氏散射：d

≈λ非選擇性散射：d>>λBACK.大氣的散射作用不同于吸收作用，只改變傳播方向，不能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能53大氣窗口概念：由于大氣層的反射、散射和吸收作用，使得太陽輻射的各波段受到衰減的作用輕重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我們就把受到大氣衰減作用較輕、透射率較高的波段叫大氣窗口。大氣窗口波段透射率/%應(yīng)用舉例紫外可見光近紅外0.3～1.3μm＞90TM1-4、SPOT的HRV近紅外1.5～1.8μm80TM5近-中紅外2.0～3.5μm80TM7中紅外3.5～5.5μmNOAA的AVHRR遠(yuǎn)紅外8～14μm60～70TM6微波0.8～2.5cm100RadarsatBACK.大氣窗口概念：由于大氣層的反射、散射和吸收作用，使得太陽輻射54微波的波段劃分波段名稱波長(zhǎng)/cmKαKKuXCSLP0.75~1.131.13~1.671.67~2.422.42~3.753.75~7.57.5~1515~3030~100BACK.微波的波段劃分波段名稱波長(zhǎng)/cmKα0.75~1.13BAC55植物的光譜曲線返回.植物的光譜曲線返回.56土壤的光譜曲線返回.土壤的光譜曲線返回.57水體的光譜曲線返回.水體的光譜曲線返回.58巖石的光譜曲線返回.巖石的光譜曲線返回.59常見地物的光譜曲線比較Tobecontinued….常見地物的光譜曲線比較Tobecontinued….60常見地物的光譜曲線比較返回.常見地物的光譜曲線比較返回.61

本章提要(…)

第一節(jié)傳感器第二節(jié)遙感數(shù)據(jù)的分辨率第三節(jié)航空遙感數(shù)據(jù)第四節(jié)地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)第五節(jié)海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)第六節(jié)氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)第三章遙感數(shù)據(jù)本章主要介紹獲得遙感數(shù)據(jù)的傳感器的類型與獲取數(shù)據(jù)的工作原理，介紹常用的遙感數(shù)據(jù)，如航空數(shù)據(jù)、陸地衛(wèi)星數(shù)據(jù)、海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)、氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。

返回下一章.本章提要(…)第三章遙感數(shù)據(jù)62§1傳感器本節(jié)主要內(nèi)容：一、傳感器的定義和功能二、傳感器的分類三、傳感器的組成

四、傳感器的工作原理五、攝影型傳感器

六、掃描方式的傳感器七、微波遙感的傳感器Tobecontinued….§1傳感器本節(jié)主要內(nèi)容：T63一、傳感器的定義和功能傳感器是收集、探測(cè)、記錄地物電磁波輻射信息的工具。它的性能決定遙感的能力，即傳感器對(duì)電磁波段的響應(yīng)能力、傳感器的空間分辨率及圖像的幾何特征、傳感器獲取地物信息量的大小和可靠程度。Tobecontinued…§1傳感器.一、傳感器的定義和功能Tobecontinued…64二、傳感器的分類按工作方式分為：主動(dòng)方式傳感器：側(cè)視雷達(dá)、激光雷達(dá)、微波輻射計(jì)。被動(dòng)方式傳感器：航空攝影機(jī)、多光譜掃描儀（MSS）、TM、ETM(1,2)、HRV、紅外掃描儀等。Tobecontinued…§1傳感器.二、傳感器的分類Tobecontinued…65三、傳感器的組成收集器：收集來自地物目標(biāo)鏡、天線。探測(cè)器：將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能。處理器：將探測(cè)后的化學(xué)能或電能等信號(hào)進(jìn)行處理。輸出：將獲取的數(shù)據(jù)輸出。Tobecontinued…§1傳感器.三、傳感器的組成Tobecontinued…66四、傳感器的工作原理是收集、量測(cè)和記錄來自地面目標(biāo)地物的電磁波信息的儀器，是遙感技術(shù)的核心部分。根據(jù)傳感器的工作方式分為：主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。主動(dòng)式：人工輻射源向目標(biāo)物發(fā)射輻射能量，然后接收目標(biāo)物反射回來的能量，如雷達(dá)。被動(dòng)式：接收地物反射的太陽輻射或地物本身的熱輻射能量，如攝影機(jī)、多光譜掃描儀（MSS、TM、ETM、HRV）。Tobecontinued…§1傳感器.四、傳感器的工作原理Tobecontinued…67五、攝影型傳感器

航空攝影機(jī)：是空中對(duì)地面拍攝像片的儀器，它通過光學(xué)系統(tǒng)采用膠片或磁帶記錄地物的反射光譜能量。記錄的波長(zhǎng)范圍以可見光~近紅外為主。Tobecontinued…§1傳感器.五、攝影型傳感器Tobecontinued…68六、掃描方式的傳感器光機(jī)掃描儀用光學(xué)系統(tǒng)接收來自目標(biāo)地物的輻射，并分成幾個(gè)不同的光譜段，使用探測(cè)儀器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，同時(shí)發(fā)射信號(hào)回地面，如MSS、TM等。分為紅外掃描儀和多光譜掃描儀。推帚式掃描儀用平行排列的CCD探測(cè)桿收集地面輻射信息，每根探測(cè)桿由3000/6000個(gè)CCD元件呈一字排列，負(fù)責(zé)收集某一波段的地面輻射信息，是推帚式掃描成像。（工作原理圖）Tobecontinued…§1傳感器.六、掃描方式的傳感器Tobecontinued…69七、微波遙感的傳感器主動(dòng)微波遙感(…)雷達(dá)側(cè)視雷達(dá)合成孔徑側(cè)視雷達(dá)被動(dòng)微波遙感（…)是指通過向目標(biāo)地物發(fā)射微波并接受其后向輻射信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對(duì)地觀測(cè)的遙感方式。主要傳感器為雷達(dá)，此外還有微波高度計(jì)和微波散射計(jì)。是指通過傳感器，接受來自目標(biāo)地物發(fā)射的微波，而達(dá)到探測(cè)目的的遙感方式。被動(dòng)接受目標(biāo)地物微波輻射的傳感器為微波輻射計(jì)，被動(dòng)探測(cè)目標(biāo)地物微波散射特性的傳感器為微波散射計(jì)。

本節(jié)結(jié)束

返回下一節(jié)§1傳感器.七、微波遙感的傳感器是指通過向目標(biāo)地物發(fā)射微70§2遙感數(shù)據(jù)的分辨率圖像的空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)，或地面物體能分辨的最小單元。波譜分辨率：傳感器能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。間隔越小，波譜分辨率越高。遙感數(shù)據(jù)類型分辨率/m應(yīng)用IKONOS1城市規(guī)劃、土地管理SPOT-HRV1-320宏觀規(guī)劃、國土資源SPOT-HRVPan10立體量測(cè)ETM1-5，730陸地資源調(diào)查Tobecontinued….§2遙感數(shù)據(jù)的分辨率圖像的空間分辨率：指像素所71遙感數(shù)據(jù)類型分辨率/m應(yīng)用ETM660地面熱性質(zhì)調(diào)查ETMPan15規(guī)劃、管理Landsat-MSS4-780陸地資源調(diào)查Radarsat-SAR1Seasat-VIR20海洋調(diào)查Seasat-SAR10海洋調(diào)查JERS-VNR30JERS-SWIR60NOAA-AVHRR15遙感數(shù)據(jù)的分辨率本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié).遙感數(shù)據(jù)類型分辨率/m應(yīng)用ETM660地面熱性質(zhì)調(diào)查ETM72§3航空遙感數(shù)據(jù)

本節(jié)主要內(nèi)容：一、航空攝影的分類二、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、彩色紅外像片六、黑白像片的色調(diào)七、航空像片的比例尺八、光機(jī)掃描航空?qǐng)D像

Tobecontinued….§3航空遙感數(shù)據(jù)本節(jié)主要內(nèi)容：73一、航空攝影的分類按照航攝傾角分類(…)按攝影實(shí)施方式分類(…)按感光片和所用波段分類(…)按比例尺分類(…)垂直航空攝影傾斜航空攝影單片攝影單航線攝影面積攝影(多航線攝影)普通黑白攝影黑白紅外攝影天然彩色攝影彩色紅外攝影大比例尺航空攝影：所獲像片比例尺大于1／l0000中比例尺航空攝影：像片比例尺為1／10000～1／30000小比例尺航空攝影：像片比例尺為1／30000～1／l00000超小比例尺航空攝影：比例尺為1／100000～1／250000

Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).一、航空攝影的分類垂直航空攝影單片攝影普通黑白攝影大比例74二、航空像片的感光片性能感光材料是膠片(…)和印像紙的通稱。由感光乳劑層和片基組成。黑白片有單層感光乳劑，彩色片有三層感光乳劑。感光材料的性能指標(biāo)：（1）感光度：感光的快慢程度。（2）反差(…)：最大光學(xué)密度與最小光學(xué)密度之差。（3）分辨率：對(duì)景物細(xì)微部分的表現(xiàn)能力，用線對(duì)數(shù)(mm)表示。航攝選用感光度高、反差適中、有較高分辨率的感光材料。感光材料的乳劑層上使影像表達(dá)出所攝物體各部分在光量方面差別的能力，稱為乳劑的反差，即黑白差。感光材料特性曲線的直線段斜率為反差系數(shù)。

遙感中常用的膠片是全色片、天然彩色片、彩色紅外片等。它們的感光范圍各不相同。感光特性曲線

Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).二、航空像片的感光片性能感光材料的乳劑層上使75三、航空像片的特性什么是航片(…)？航片屬于中心投影。中心投影上，點(diǎn)的像還是點(diǎn)，線的像還是線，面的像還是面。航片的比例尺隨航高而改變。地形的起伏和投影面的傾斜會(huì)引起航片上像點(diǎn)的位置的變化，叫像點(diǎn)位移。航空像片用亮度系數(shù)來表示地物的反射率。由地物反射的光線進(jìn)入攝影機(jī)鏡頭，使感光材料產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)而形成。因此，像片的特性取決于：地物反射率、相機(jī)性能和感光材料的性能。

Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).三、航空像片的特性由地物反射的光線進(jìn)入攝影機(jī)鏡76四、航空像片的分辨率是衡量膠片分辨地物細(xì)部能力的一種指標(biāo)。用單位距離內(nèi)能分辨的線寬與間隔相等的平行細(xì)線的數(shù)目來表示。主要取決于航攝相機(jī)的鏡頭分辨率和感光乳劑的分辨率。但景物的反差、大氣的光學(xué)條件、飛機(jī)的震動(dòng)也影響航片的分辨率。Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).四、航空像片的分辨率Tobecontinued…77五、彩色紅外像片由地物反射的光線進(jìn)入攝影機(jī)鏡頭，使彩色紅外感光底片產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，由該底片印出的像片稱為彩紅外像片。彩色紅外感光片沒有感藍(lán)層和黃濾色層，有感綠、感紅和感紅外層。因此不受大氣散射藍(lán)光的影響，像片清晰度很高，適合城市航空攝影。在彩紅外航片上(…)：植被在彩紅外像片上表現(xiàn)為不同程度的品紅到紅色。因?yàn)榻t外段的光譜反射率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于它在可見光波段的光譜反射率。水在彩紅外像片上表現(xiàn)為藍(lán)到青色(清水呈藍(lán)色，濁水呈青色)。城市呈現(xiàn)內(nèi)部有縱橫紋理的青色。公園、綠化帶呈品紅到紅色。濕地呈青色。干旱裸地和沙漠都呈黃色。雪和云都呈白色。

Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).五、彩色紅外像片植被在彩紅外像片上表現(xiàn)為不同程度的品紅到紅色78六、黑白像片的色調(diào)黑白像片上某一部分的黑白深淺的程度稱為色調(diào)，它能反映物體反射率的大小。影響航空像片色調(diào)的因素：地物表面亮度（取決于攝影時(shí)的照度和地物自身的亮度系數(shù)）；感光材料（攝影時(shí)應(yīng)選取感光度高、反差系數(shù)適中、分辨率較高的感光片）；攝影技術(shù)（包括曝光量的選擇、感光片的沖洗以及印像、放大技術(shù)）。Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).六、黑白像片的色調(diào)Tobecontinued…79七、航空像片的比例尺航攝相機(jī)的焦距f與航高H的比。航片的比例尺：1／M=f/H。比例尺隨著圖像處理而變化。大比例尺航片：1:5000～1:10000。中比例尺航片：1:10000～1:30000。小比例尺航片：1:30000～1:100000。地形起伏也會(huì)影響比例尺。

Tobecontinued…§3航空遙感數(shù)據(jù).七、航空像片的比例尺Tobecontinued…80八、光機(jī)掃描航空?qǐng)D像光學(xué)機(jī)械掃描成像儀是借助于遙感平臺(tái)沿航向運(yùn)動(dòng)和儀器本身光學(xué)機(jī)械舷向掃描來獲取地面航向條帶圖像的一種儀器，簡(jiǎn)稱光機(jī)掃描儀。目前常用的有紅外掃描儀和多光譜段掃描儀。光機(jī)掃描儀的工作波長(zhǎng)范圍比攝影機(jī)寬得多，可達(dá)0.3～14μm(包括近紫外、可見光、近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外)。高光譜航空遙感成為航空遙感的全新技術(shù)。本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié)§3航空遙感數(shù)據(jù).八、光機(jī)掃描航空?qǐng)D像本節(jié)結(jié)束返回下一節(jié)§381亮度系數(shù)亮度系數(shù)（P）：在相同照度條件下，某物體的亮度與絕對(duì)白體理想表面的亮度之比。亮度系數(shù)的特點(diǎn)：（1）亮度系數(shù)的范圍0≤P≤1；（2）相同地物，由于干濕程度不同，亮度系數(shù)也不同；（3）亮度系數(shù)與物體表面的顏色有關(guān)；（4）表面光滑的物體比粗糙的物體亮度系數(shù)大；（5）許多性質(zhì)完全不同的物體具有相同的亮度系數(shù)。BACK.亮度系數(shù)亮度系數(shù)（P）：82感光特性曲線BACK曝光量（H）的對(duì)數(shù)底片的密度（D）.感光特性曲線BACK曝光量（H）的對(duì)數(shù)底片的密度83

§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)(…)

一、Landsat數(shù)據(jù)二、SPOT數(shù)據(jù)三、IKONOS數(shù)據(jù)四、QUICKBIRD數(shù)據(jù)五、CBERS數(shù)據(jù)六、JERS數(shù)據(jù)七、IRS數(shù)據(jù)以探測(cè)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(cè)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）。Tobecontinued….§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)(…)一、Landsa84一、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(zhǎng)壽命的衛(wèi)星。陸地衛(wèi)星的運(yùn)行特點(diǎn)：（1）近極地、近圓形的軌道；（2）軌道高度為700～900km；（3）運(yùn)行周期為99～103min/圈；（4）軌道與太陽同步。Tobecontinued…§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù).一、Landsat數(shù)據(jù)Tobecontinued…85Landsat軌道參數(shù)Tobecontinued….Landsat軌道參數(shù)Tobecontinued….86Landsat衛(wèi)星的傳感器(1)MSS：多光譜掃描儀，5個(gè)波段。(2)TM：主題繪圖儀，7個(gè)波段。(3)ETM+：增強(qiáng)主題繪圖儀，8個(gè)波段。Tobecontinued….Landsat衛(wèi)星的傳感器(1)MSS：多光譜掃描儀，587Landsat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,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,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-8

TM1-TM7七個(gè)波段Tobecontinued….Landsat數(shù)據(jù)系列衛(wèi)星名稱發(fā)射日期遙感數(shù)據(jù)La88MSS的波譜段Tobecontinued….MSS的波譜段Tobecontinued….89TM數(shù)據(jù)(…)的波譜段

TM10.45~0.52μm藍(lán)綠波段TM20.52~0.60μm綠紅波段TM30.63~0.69μm紅波段TM40.76~0.90μm近紅外波段TM51.55~1.75μm近紅外波段TM610.4~12.5μm熱紅外波段TM72.08~2.35μm近紅外波段TM數(shù)據(jù)是第二代多光譜段光學(xué)——機(jī)械掃描儀，是在MSS基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展而成的一種遙感器。TM采取雙向掃描，提高了掃描效率，縮短了停頓時(shí)間，并提高了檢測(cè)器的接收靈敏度。

Tobecontinued….TM數(shù)據(jù)(…)的波譜段TM10.45~0.52μm90ETM數(shù)據(jù)(…)的波譜段ETM10.45~0.52μm藍(lán)綠波段ETM20.52~0.60μm綠紅波段ETM30.63~0.69μm紅波段ETM40.76~0.90μm近紅外波段ETM51.55~1.75μm近紅外波段ETM610.4~12.5μm熱紅外波段ETM72.08~2.35μm近紅外波段ETM8（PAN）0.52~0.90μm可見光—近紅外ETM數(shù)據(jù)是第三代推帚式掃描儀，是在TM基礎(chǔ)上改進(jìn)和發(fā)展而成的一種遙感器。Tobecontinued…

.ETM數(shù)據(jù)(…)的波譜段ETM10.45~0.52μm藍(lán)綠91Landsat參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解Landsat衛(wèi)星的最新動(dòng)態(tài)。/////結(jié)束返回.Landsat參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解92MSS數(shù)據(jù)獲取原理圖MSS數(shù)據(jù)是一種多光譜段光學(xué)—機(jī)械掃描儀所獲得的遙感數(shù)據(jù)。BACK.MSS數(shù)據(jù)獲取原理圖MSS數(shù)93TM數(shù)據(jù)獲取的傳感器BACK.TM數(shù)據(jù)獲取的傳感器BACK.94二、SPOT數(shù)據(jù)1978年起，以法國為主，聯(lián)合比利時(shí)、瑞典等歐共體某些國家，設(shè)計(jì)、研制了一顆名為“地球觀測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”(SPOT)的衛(wèi)星，也叫做“地球觀測(cè)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”。SPOT1，1986年2月發(fā)射，至今還在運(yùn)行。SPOT2，1990年1月發(fā)射，至今還在運(yùn)行。SPOT3，1993年9月發(fā)射，1997年11月14日停止運(yùn)行。SPOT4，1998年3月發(fā)射，至今還在運(yùn)行。SPOT5,2002年5月4日凌晨當(dāng)?shù)貢r(shí)間1時(shí)31分，在法屬圭亞那衛(wèi)星發(fā)射中心由阿里亞娜4號(hào)火箭運(yùn)載成功發(fā)射。中等高度（832km)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。

Tobecontinued…§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù).二、SPOT數(shù)據(jù)Tobecontinued…95SPOT衛(wèi)星的軌道參數(shù)標(biāo)稱軌道高度832km軌道傾角98.7°運(yùn)行一圈的周期101.46min日繞總?cè)?shù)14.19圈重復(fù)周期26d降交點(diǎn)地方太陽時(shí)10:30(±15min)HRV地面掃描寬度60km舷向每行像元數(shù)3000/6000個(gè)Tobecontinued….SPOT衛(wèi)星的軌道參數(shù)標(biāo)稱軌道高度832km軌道傾角98.96SPOT衛(wèi)星的運(yùn)行Tobecontinued…軌道HRV裝備.SPOT衛(wèi)星的運(yùn)行Tobecontinued…軌道97SPOT衛(wèi)星群的組合Tobecontinued….SPOT衛(wèi)星群的組合Tobecontinued….98SPOT的HRV波譜段光譜段光譜特性分辨率0.50~0.59μm綠20m0.61~0.68μm紅20m0.79~0.89μm近紅外20m0.51~0.73μm綠—紅全波段10mSPOT1~3號(hào)衛(wèi)星上攜帶兩臺(tái)HRV傳感器。（示圖）(HRV數(shù)據(jù)采集原理）Tobecontinued….SPOT的HRV波譜段99SPOT的HRG、HRS波譜段光譜段/μm光譜特性分辨率/m0.50~0.58

綠200.61~0.67

紅200.78~0.89

近紅外200.49~0.715

綠~紅全波段5SPOT5衛(wèi)星上HRG（高分辨率幾何裝置）與HRV基本相同。HRS是SPOT5特有的一個(gè)高分辨率立體成像裝置，工作波段0.48～0.71μm

。Tobecontinued….SPOT的HRG、HRS波譜段光譜段/100SPOT參考網(wǎng)站

教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解SPOT衛(wèi)星的最新動(dòng)態(tài)。結(jié)束返回.SPOT參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解SPO101HRV數(shù)據(jù)采集原理HRV是推帚式掃描儀。探測(cè)元件為4根平行的CCD線列，每根探測(cè)一個(gè)波段，每線含3000（HRV1～3）或6000（PAN波段）個(gè)CCD元件。BACK.HRV數(shù)據(jù)采集原理HRV是推帚式掃描儀。BACK.102SPOT傳感器BACK.SPOT傳感器BACK.103三、IKONOS數(shù)據(jù)自從l994年3月lO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(zhǔn)10~1m級(jí)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)射升空。

Tobecontinued…§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù).Tobecontinued…104具有太陽同步軌道，傾角為98.1°。設(shè)計(jì)高度681km(赤道上)，軌道周期為98.3min，下降角在上午10:30，重復(fù)周期l～3

d。攜帶一個(gè)全色1m分辨率傳感器和一個(gè)四波段4m分辨率的多光譜傳感器。傳感器由三個(gè)CCD陣列構(gòu)成三線陣推掃成像系統(tǒng)。

IKONOS數(shù)據(jù)Tobecontinued….IKON105IKONOS光譜段全色光譜響應(yīng)范圍：0.15～0.90μm而多光譜則相應(yīng)于Landsat-TM的波段：MSI-10.45～0.52μm藍(lán)綠波段MSI-20.52～0.60μm綠紅波段MSI-30.63～0.69μm紅波段MSI-40.76～0.90μm近紅外波段Tobecontinued….IKONOS光譜段全色光譜響應(yīng)范圍：106IKONOS數(shù)據(jù)特點(diǎn)數(shù)據(jù)來源：美國IKONOS衛(wèi)星。太陽同步軌道，重復(fù)周期1~3d。傳感器(…)。IKONOS影像獲取模式(…)。MTF補(bǔ)償(…)。星歷與姿態(tài)量測(cè)(…)。IKONOS圖像產(chǎn)品。IKONOS的傳感器包括一個(gè)全色1m分辨率傳感器和一個(gè)四波段4m分辨率的多光譜傳感器。IKONOS傳感器是三線陣CCD推帚式成像，因此在正常模式下，它可取得正視、后視和前視推掃成像。IKONOS圖像可以實(shí)現(xiàn)模量傳遞函數(shù)(MTF)的補(bǔ)償，為此衛(wèi)星的傳感器設(shè)計(jì)了進(jìn)行MTF的測(cè)量。有了這些測(cè)量值，可以對(duì)因光學(xué)和檢測(cè)器等引起的像質(zhì)模糊進(jìn)行補(bǔ)償。

IKONOS衛(wèi)星內(nèi)設(shè)有GPS天線，接收的信號(hào)被記錄下來，經(jīng)過處理可以提供每個(gè)圖像的星歷參數(shù)；傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)有三軸穩(wěn)定裝置和量測(cè)裝置，以獲得相應(yīng)姿態(tài)數(shù)據(jù)。

Tobecontinued….IKONOS數(shù)據(jù)特點(diǎn)IKONOS107IKONOS衛(wèi)星的外形Tobecontinued….IKONOS衛(wèi)星的外形Tobecontinued….108IKONOS衛(wèi)星圖像Tobecontinued….IKONOS衛(wèi)星圖像Tobecontinued….109IKONOS圖像地區(qū)：上海浦東分辨率：1m采集時(shí)間：2000年3月26日Tobecontinued….IKONOS圖像地區(qū)：分辨率：采集時(shí)間：Tobec110IKONOS參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解IKONOS衛(wèi)星最新動(dòng)態(tài)。http//結(jié)束返回.IKONOS參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解IKONO111四、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450km,傾角98°,衛(wèi)星重訪周期1～6d（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0.61m，幅寬16.5km?？蓱?yīng)用于制圖、城市詳細(xì)規(guī)劃、環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)評(píng)估。Tobecontinued…§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù).四、QuickBird數(shù)據(jù)Tobecontinued…112QuickBird數(shù)據(jù)的光譜段數(shù)據(jù)類型波段范圍/μm分辨率/m多波段藍(lán)：0.45~0.522.44綠：0.52~0.602.44紅：0.63~0.692.44近紅外：0.76~0.902.44全波段0.45~0.900.61Quickbird傳感器為推掃式成像掃描儀Tobecontinued….QuickBird數(shù)據(jù)的光譜段數(shù)據(jù)類型波113QuickBird傳感器結(jié)構(gòu)圖Tobecontinued….QuickBird傳感器結(jié)構(gòu)圖Tobecontin114QuickBird影像圖Tobecontinued…多光譜影像分辨率2.8m.QuickBird影像圖Tobecont115QuickBird影像圖華盛頓紀(jì)念碑Tobecontinued….QuickBird影像圖華盛頓紀(jì)念碑Tob116quikbirdTobecontinued….quikbirdTobecontinued….117QuickBird數(shù)據(jù)參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解QuickBird衛(wèi)星的最新動(dòng)態(tài)。Http://Http://Http://結(jié)束返回.QuickBird數(shù)據(jù)參考網(wǎng)站教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解Q118五、CBERS數(shù)據(jù)特點(diǎn)數(shù)據(jù)來源：中巴地球資源衛(wèi)星。太陽同步極地軌道。傳感器(…)：

CBERS具有三臺(tái)成像傳感器：高分辨率CCD像機(jī)(CCD)、紅外多譜段掃描儀(IR-MSS)、廣角成像儀(WFI)。Tobecontinued…§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù).五、CBERS數(shù)據(jù)特點(diǎn)CBERS具有三臺(tái)成像傳感119

CBERS數(shù)據(jù)CBERS計(jì)劃是中國和巴西為研制遙感衛(wèi)星合作進(jìn)行的一項(xiàng)計(jì)劃。CBERS采用太陽同步極軌道。軌道高度778km軌道，傾角是98.5°。每天繞地球飛行14圈。衛(wèi)星穿越赤道時(shí)當(dāng)?shù)貢r(shí)間總是上午10:30，這樣可以在不同的天數(shù)里為衛(wèi)星提供相同的成像光照條件。衛(wèi)星重訪地球上相同地點(diǎn)的周期為26天。

Tobecontinued….CBERS數(shù)據(jù)CBERS計(jì)劃是120于1997年10月發(fā)射CBERS-l；1999年10月發(fā)射CBERS-2。衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為2年。三臺(tái)成像傳感器為：廣角成像儀(WFI)、高分辨率CCD像機(jī)(CCD)、紅外多譜段掃描儀(IR-MSS)。以不同的地面分辨率覆蓋觀測(cè)區(qū)域：WFI的分辨率可達(dá)256m，IR-MSS可達(dá)78m和156m，CCD為19.5m。

CBERS數(shù)據(jù)Tobecontinued….于1997年10月發(fā)射CBERS-l；1999年10月發(fā)射C121CBERS衛(wèi)星傳感器Tobecontinued….CBERS衛(wèi)星傳感器Tobecontinued122CBERS衛(wèi)星系統(tǒng)Tobecontinued…數(shù)據(jù)權(quán)限平臺(tái)（DCP）監(jiān)控站CBERS衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站測(cè)控中心圖像處理中心任務(wù)中心.CBERS衛(wèi)星系統(tǒng)Tobecontinue123CBERS的CCD光譜段高分辨率CCD像機(jī)具有與陸地衛(wèi)星的TM類似的幾個(gè)譜段(5個(gè)譜段)，其星下點(diǎn)分辨率為19.5m，高于TM；覆蓋寬度為113km。B1:0.45～0.52μm，藍(lán)。B2:0.52～0.59μm，綠。B3:0.63～0.69μm，紅。B4:0.77～0.89μm，近紅外。B5:0.51～0.73μm，全波段。Tobecontinued….CBERS的CCD光譜段高分辨率C124CBERS的IRMSS光譜段紅外多光譜掃描儀IRMSS(4個(gè)譜段)，覆蓋寬度為119.5km。B6:0.50～1.10μm，藍(lán)綠～近紅外,分辨率77.8m。B7:1.55～1.75μm，近紅外相當(dāng)于TM5,分辨率為77.8m。B8:2.08～2.35μm，近紅外相當(dāng)于TM7,分辨率為77.8m。B9:10.4～12.5μm，熱紅外相當(dāng)于TM6,分辨率為156m。Tobecontinued….CBERS的IRMSS光譜段紅外多光譜125CBERS的WFI光譜段廣角成像儀WFI(2個(gè)譜段)，覆蓋寬度890km。B10:0.63～0.69μm，紅,分辨率為256m。B11:0.77～0.89μm，近紅外,分辨率為256m。Tobecontinued….CBERS的WFI光譜段Tobeconti126教學(xué)活動(dòng)：上網(wǎng)查資料，了解CBERS衛(wèi)星的最新動(dòng)態(tài)。

結(jié)束CBERS參考網(wǎng)站返回.教學(xué)活動(dòng)：結(jié)束CBERS參考網(wǎng)站返回.127六、JERS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：日本地球資源衛(wèi)星。近圓形、近極地、太陽同步、中等高度軌道。是一顆將光學(xué)傳感器和合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)置于同一平臺(tái)上的衛(wèi)星，主要用途是觀測(cè)地球陸域，進(jìn)行地學(xué)研究等。共有3臺(tái)遙感器：可見光近紅外輻射計(jì)（VNR）、短波紅外輻射（SWIR）、合成孔徑雷達(dá)（SAR）。Tobecontinued…§4地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù).六、JERS數(shù)據(jù)Tobecontinued…§128JERS-1SAR傳感器合成孔徑雷達(dá)(SAR)SAR是一套多波束合成孔徑雷達(dá)，工作頻率為5.3GHz，屬C頻段，HH極化。SAR掃描左側(cè)地面。它有5種工作模式，5種模式