遙感導(dǎo)論第4章傳感器課件

第四章傳感器傳感器概述傳感器類別雷達(dá)傳感器（微波遙感）第四章傳感器傳感器分類就其基本結(jié)構(gòu)原理來看，目前遙感中使用的傳感器大體上可分為如下一些類型：被動式主動式

4.1.1傳感器分類（1）攝影類型的傳感器；（2）掃描成像類型的傳感器；（3）雷達(dá)成像類型的傳感器；（4）非圖像類型的傳感器。單鏡頭框幅式攝影機(jī)縫隙式攝影機(jī)（線陣式CCD基礎(chǔ)）全景攝影機(jī)多光譜攝影機(jī)4.2攝影類傳感器工作波段主要在可見光波段較多應(yīng)用于航空遙感探測掃描鏡的某一個反射鏡面掃完一次后，第二個反射鏡面接著重復(fù)掃描，飛機(jī)的飛行使得兩次掃描銜接。如何讓每相鄰兩條帶很好地銜接，可由以下的關(guān)系式來確定。掃描線的銜接假定旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描一次的時間為t，一個探測器地面分辨力為a，若要使兩條掃描帶的重疊度為零，但又不能有空隙，則必須滿足：式中，W為飛機(jī)的地速。當(dāng)Wt>a時，將出現(xiàn)掃描漏洞，當(dāng)Wt<a時，則有部分重疊。將a=βH代入式得Wt=βH經(jīng)移項后得：掃描線的銜接其中瞬時視場和掃描周期都為常數(shù)，所以只要速度W與航高H之比為一常數(shù)，就能使掃描線正確銜接，不出現(xiàn)條紋圖像。掃描線的銜接由于地面分辨力隨掃描角發(fā)生變化，而使紅外掃描影像產(chǎn)生畸變，這種畸變通常稱之為全景畸變。產(chǎn)生原因是成像過程中焦距不變，而物距發(fā)生變化造成的。全景畸變?nèi)俺上袢盎兒脚膾呙璩上耦愋偷膫鞲衅魇侵瘘c逐行地以時序方式獲取二維圖像。一是對物面掃描的成像儀，這類儀器如紅外掃描儀、多光譜掃描儀、成像光譜儀、自旋和步進(jìn)式成像儀及多頻段頻譜儀等；二是瞬間在像面上先形成一條線圖像，甚至是一幅二維影像，然后對影像進(jìn)行掃描成像。這類儀器有線陣列CCD推掃式成像儀，電視攝像機(jī)等。掃描類成像掃描反射鏡、校正器、聚光系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)快門、成像板、光學(xué)纖維、濾光器和探測器等組成。MSS多光譜掃描儀Landsat-4/5上的TM（ThematicMapper）是一個高級的多波段掃描型的地球資源敏感儀器，與多波段掃描儀MSS性能相比，它具有：更高的空間分辨力更好的頻譜選擇性更好的幾何保真度更高的輻射準(zhǔn)確度和分辨力TM專題制圖儀TM中增加一個掃描改正器，使掃描行垂直于飛行軌道（MSS掃描不垂直于飛行軌道）往返雙向都對地面掃描（MSS僅僅從西向東掃描時收集圖像數(shù)據(jù)，從東向西時，關(guān)閉望遠(yuǎn)鏡與地面之間的光路）。TM專題制圖儀TM的探測器共有100個，分七個波段，采用帶通濾光片分光，濾光片緊貼于探測器陣列的前面。探測器每組16個，錯開排列TM專題制圖儀HRV線陣列推掃式掃描儀法國SPOT衛(wèi)星上裝載的HRV（HighResolutionVisiblerangeinstrument）是一種線陣列推掃式掃描儀。對像面掃描的成像儀成像光譜儀是以多路、連續(xù)并具有高光譜分辨率方式獲取圖像信息的儀器。通過將傳統(tǒng)的空間成像技術(shù)與地物光譜技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，可以實現(xiàn)對同一地區(qū)同時獲取幾十個到幾百個波段的地物反射光譜圖像。成像光譜儀基本上屬于多光譜掃描儀，其構(gòu)造與CCD線陣列推掃式掃描儀和多光譜掃描儀相同，區(qū)別僅在于通道數(shù)多，各通道的波段寬度很窄。成像光譜儀側(cè)視雷達(dá)成像與航空攝影不同，航空攝影利用太陽光作為照明源，而側(cè)視雷達(dá)利用發(fā)射的電磁波作為照射源。它與普通脈沖式雷達(dá)的結(jié)構(gòu)大體上相近。圖為脈沖式雷達(dá)的一般組成格式。它由一個發(fā)射機(jī)，一個接收機(jī)，一個轉(zhuǎn)換開關(guān)和一根天線構(gòu)成側(cè)視雷達(dá)雷達(dá)接收到的回波中，含有多種信息。如雷達(dá)到目標(biāo)的距離、方位、雷達(dá)與目標(biāo)的相對速度（即作相對運動時產(chǎn)生的多普勒頻移），目標(biāo)的反射特性等。其中距離信息可用下式表示：測距原理真實孔徑側(cè)視雷達(dá)的分辨力包括距離分辨力和方位分辨力兩種。距離分辨力是在脈沖發(fā)射的方向上，能分辨兩個目標(biāo)的最小距離，它與脈沖寬度有關(guān)，可用下式表示真實孔徑側(cè)視雷達(dá)的分辨力距離分辨力與距離無關(guān)。若要提高距離分辨力，從式中看來，需減小脈沖寬度，但這樣將使作用距離減小。為了保持一定的作用距離，這時需加大發(fā)射功率，造成設(shè)備龐大，費用昂貴。目前一般是采用脈沖壓縮技術(shù)來提高距離分辨力。距離分辨力合成孔徑技術(shù)的基本思想，是用一個小天線作為單個輻射單元，將此單元沿一直線不斷移動。合成孔徑天