資源環(huán)境遙感

多光譜遙感周振21314145多光譜遙感：將地物輻射電磁波分割成若干個(gè)較窄的光譜段，以攝影或掃描的方式，在同一時(shí)間獲得同一目標(biāo)不同波段信息的遙感技術(shù)。原理：不同地物有不同的光譜特性，同一地物具有相同的光譜特性。同一地物在不同波段的輻射能量有差別，取得的不同波段圖像上有差別。多光譜遙感的一般原理常見地物的光譜曲線比較不同地物的反射光譜曲線不同，從圖中我們可以看出：0.4~0.5μm

波段的相片可以把雪和其他地物區(qū)分開;0.5~0.6μm

波段的相片可以把沙漠和小麥、濕地區(qū)分開；0.7~0.9μm

波段的相片，可以把小麥和濕地區(qū)分開。遙感傳感器系統(tǒng)首先監(jiān)測(cè)穿過大氣層的感興趣地物電磁輻射能量，然后將監(jiān)測(cè)結(jié)果以模擬信號(hào)形式記錄下來并通過模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)值，隨后會(huì)對(duì)數(shù)字遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的校正、增強(qiáng)或者采用數(shù)字影像算法等處理，最后提取生物物理和土地利用/土地覆被信息，服務(wù)于各種決策。數(shù)字遙感數(shù)據(jù)的采集接收預(yù)處理用戶應(yīng)用處理分析結(jié)果、圖表輸出光學(xué)遙感器的基本組成采集地物輻射能量將采集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能

對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理輸出獲得的圖像、數(shù)據(jù)遙感可以根據(jù)探測(cè)能量的波長和探測(cè)方式、應(yīng)用目的分為可見光-反射紅外遙感、熱紅外遙感、微波遙感三種基本形式，其中前兩種可統(tǒng)稱為光學(xué)遙感，屬于被動(dòng)遙感。光學(xué)遙感系統(tǒng)離散傳感器與掃描鏡多光譜成像線陣列多光譜成像線/面陣列多光譜成像框幅式數(shù)碼相機(jī)星載模擬和數(shù)字照相系統(tǒng)光學(xué)遙感傳感器介紹

——按所采用的技術(shù)類型分地球資源衛(wèi)星（ERTS）和陸地衛(wèi)星傳感器系統(tǒng)（Landsat）：多光譜掃描儀（MSS）、專題繪圖儀（TM）、增強(qiáng)型專題繪圖儀

（ETM＋）美國國家海洋局和大氣局（NOAA）系列衛(wèi)星：地球同步環(huán)境衛(wèi)星（GOES）和極軌環(huán)境衛(wèi)星（POES）分別搭載：GOES成像儀和GOES探測(cè)器、先進(jìn)型甚高分辨率輻射儀（AVHRR）寬視場(chǎng)水色掃描儀（SeaWiFS）機(jī)載陸地應(yīng)用傳感器（ATLAS）

離散傳感器與掃描鏡多光譜成像陸地衛(wèi)星（Landsat）系列項(xiàng)目衛(wèi)星編號(hào)Landsat1-3Landsat4/5,7軌道高度915km705km軌道傾角99.125°98.22°重復(fù)周期18天16天成像幅寬185km185km航向重疊度9%5%旁向重疊度26km（14%）13km（7%）Landsat軌道參數(shù)多光譜掃描儀（MSS）通道號(hào)波段顏色波長范圍/μm主要作用MSS4綠0.5~0.6判讀淺水地形和近海海水泥沙、探測(cè)健康綠色植被反射率MSS5紅0.6~0.7城市（道路、大型建筑）、水中含沙量研究、進(jìn)行植被分類MSS6紅~近紅外0.7~0.8區(qū)分健康和病蟲害植被、土壤含水量研究MSS7近紅外0.8~1.1測(cè)定生物量和監(jiān)測(cè)作物長勢(shì)、地質(zhì)研究MSS8遠(yuǎn)紅外10.4~12.61998年8月11日杭州專題繪圖儀（TM）通道號(hào)波段顏色波長范圍/μm光譜效應(yīng)TM1藍(lán)~綠0.45~0.52水體透視、葉綠素、干燥土壤、茂密植被TM2綠~紅0.52~0.60水體、植被；林型、樹種TM3紅0.63~0.69植被種類、覆蓋度；巖性、土壤、水中泥沙TM4近紅外0.76~0.90植被、生物量、作物長勢(shì)監(jiān)測(cè)TM5近紅外1.55~1.75土壤濕度與類型、植被含水量TM6熱紅外10.4~12.5地表溫度、水熱變化、城市熱島TM7近紅外2.08~2.35巖石類型、地質(zhì)探礦與制圖2005年3月7日杭州增強(qiáng)型專題繪圖儀（ETM＋）通道號(hào)波段顏色波長范圍/μm主要作用ETM1藍(lán)~綠0.45~0.52水體穿透、分辨植被土壤ETM2綠~紅0.52~0.60分辨植被ETM3紅0.63~0.69葉綠素吸收區(qū)域觀測(cè)道路、裸土、植被種類ETM4近紅外0.76~0.90生物量估算、區(qū)分植被水體ETM5近紅外1.55~1.75分辨道路、裸土、水體、不同植被ETM6熱紅外10.4~12.5感應(yīng)發(fā)出熱輻射的目標(biāo)ETM7近紅外2.08~2.35分辨巖石、礦物ETM8（PAN）全色0.52~0.90分辨率為15m，增強(qiáng)分辨能力2003年2月6日杭州ETM+是TM的增強(qiáng)版，與TM相比，主要有三點(diǎn)變化：1、增加了分辨率為15m的全色波段，提高了分辨能力；2、熱紅外波段的分辨率由120m提升到60m；3、輻射定標(biāo)誤差率小于5%，比Landsat5提高1倍。通道號(hào)波段顏色波長范圍/μm主要作用AVHRR1綠-紅0.58~0.68白天云、雪、冰和植被圖，計(jì)算NDVIAVHRR2近紅外0.725~1.1水陸分界，云、雪、冰和植被圖AVHRR3熱紅外A:1.58~1.64B:3.55~3.93分辨冰雪白天/夜晚云頂和地表溫度圖AVHRR4熱紅外10.5~11.3白天/夜晚云頂和地表溫度圖AVHRR5熱紅外11.5~12.5云頂和地表溫度，移除大氣水汽輻射路徑先進(jìn)型甚高分辨率輻射儀（AVHRR/3）AVHRR是NOAA系列衛(wèi)星的主要探測(cè)器，它是一種五光譜通道的掃描輻射儀。它的影像幅寬為2800km，三條軌道可完全覆蓋我國全部國土，另外它的星下點(diǎn)分辨率為1.1km,成像周期為12小時(shí)，而且，NOAA系列衛(wèi)星采用雙星運(yùn)行，同一地區(qū)每天可有四次過境機(jī)會(huì)。1998年11月12日浙江線陣列傳感器系統(tǒng)采用推掃式成像技術(shù)，由于不需要擺動(dòng)掃描鏡，而且可以在特定地面停留更長時(shí)間，能夠獲得足夠的信號(hào)，因此得到的結(jié)果更為精確。主要包括法國SPOT衛(wèi)星、印度遙感衛(wèi)星（IRS）、先進(jìn)太空發(fā)熱和反射電波儀（ASTER）、多角度成像分光輻射度（MIRS）、晨鳥衛(wèi)星（EarlyBird）、快鳥衛(wèi)星（QuickBird）、伊科諾斯衛(wèi)星（IKONOS）、厄洛斯衛(wèi)星（EROSA1）、OrbView-3和Leica地理系統(tǒng)ADS-40數(shù)碼相機(jī)。線陣列多光譜成像法國SPOT衛(wèi)星簡介SPOT1-3SPOT4SPOT5波段(μm)HRV波段(μm)HRGVEG波段(μm)HRGVEGHRS0.51-0.7310m0.49-0.7310mPA:0.49-0.692.5/5m10m0.43-0.471.15kmB:0.43-0.471km0.50-0.5920m0.50-0.5920m1.15kmVIS:0.49-0.6110m0.61-0.6820m0.61-0.681.15kmR:0.61-0.6810m1km0.79-0.8920m0.78-0.8920m1.15kmNIR:0.78-0.8910m1km1.58-1.7820m1.15kmSWIR:1.58-1.7820m1km視場(chǎng)（㎞）60視場(chǎng)（㎞）602250視場(chǎng)（㎞）60225012017波段范圍（μm）波段顏色分辨率（星下點(diǎn)）單景幅寬重放周期0.45-0.52藍(lán)2.44m16.5km1-6天（取決于緯度高低）0.52-0.66綠2.44m16.5km0.63-0.69紅2.44m16.5km0.76-0.90近紅外2.44m16.5km0.45-0.90全色0.61m16.5km快鳥衛(wèi)星（QuickBird）簡介青海玉樹震前影像青海玉樹震后影像波段范圍（μm）波段顏色分辨率重返周期0.45-0.90全色1m3天0.45-0.53藍(lán)4m0.52-0.61綠4m0.64-0.72紅4m0.77-0.88近紅外4m伊科諾斯衛(wèi)星（IKONOS）簡介IKONOS衛(wèi)星自2000年進(jìn)入中國市場(chǎng)以來，應(yīng)用日趨廣泛，深度也不斷加強(qiáng)，現(xiàn)在已為農(nóng)業(yè)、環(huán)保、資源管理、城市規(guī)劃、運(yùn)輸、保險(xiǎn)、電訊、災(zāi)害評(píng)估、應(yīng)急指揮等眾多行業(yè)和領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)保障。2012年3月1日龍卷風(fēng)襲擊后的美國伊利諾伊州的衛(wèi)星影像成像光譜儀利用許多相對(duì)較窄的、連續(xù)的或非連續(xù)的上百個(gè)光譜波段同時(shí)在電磁波的整個(gè)紫外、可見光和紅光部分采集影像，能為影像的每個(gè)像元提供高分辨率的反射光譜。三種典型的成像光譜儀系統(tǒng)：（1）機(jī)載可見光/紅外成像光譜儀（AVIRIS）（2）小型航空光譜制圖成像儀-1500（CASI1500）（3）中等分辨率成像分光輻射計(jì)（MODIS）線/面陣列多光譜成像MODIS是搭載在terra和aqua衛(wèi)星上的一個(gè)重要的傳感器，是衛(wèi)星上唯一將實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)通過x波段向全世界直接廣播，并可以免費(fèi)接收數(shù)據(jù)并無償使用的星載儀器，全球許多國家和地區(qū)都在接收和使用MODIS數(shù)據(jù)。MODIS是當(dāng)前世界上新一代“圖譜合一”的光學(xué)遙感儀器，有36個(gè)離散光譜波段，光譜范圍寬，從0.4微米（可見光）到14.4微米（熱紅外）全光譜覆蓋。其空間分辨率為250m、500m和1000m，掃描寬度為2330km。MODIS的多波段數(shù)據(jù)可以同時(shí)提供反映陸地表面狀況、云邊界、云特性、海洋水色、浮游植物、生物地理、化學(xué)、大氣中水汽、氣溶膠、地表溫度、云頂溫度、大氣溫度、臭氧和云頂高度等特征的信息?？捎糜趯?duì)地表、生物圈、固態(tài)地球、大氣和海洋進(jìn)行長期全球觀測(cè)。中等分辨率成像分光輻計(jì)（MODIS）210級(jí)數(shù)據(jù)：衛(wèi)星地面站直接接收的數(shù)據(jù)（RawDate）。1級(jí)數(shù)據(jù)：指1A數(shù)據(jù)，已被賦予定標(biāo)參數(shù)。2級(jí)數(shù)據(jù)：指1B級(jí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過定標(biāo)定位后數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)產(chǎn)品是國際標(biāo)準(zhǔn)的EOS-HDF格式。3級(jí)數(shù)據(jù)：在1B數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)由遙感器成像過程產(chǎn)生的邊緣畸變(Bowtie)進(jìn)行校正。4級(jí)數(shù)據(jù)：由參數(shù)文件提供的參數(shù)，對(duì)圖像進(jìn)行幾何糾正，輻射校正，使圖像的每一點(diǎn)都

有精確的地理編碼、反射率和輻射率。MODIS標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品根據(jù)內(nèi)容的不同分為0級(jí)、1級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，在1B級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品之后，劃分2－4級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括：陸地標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品、大氣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品和海洋標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品等三種主要標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品類型，總計(jì)分解為44種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)品類型。MODIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品簡介

2013年9月下旬廣西歸一化植被指數(shù)（NDVI）遙感監(jiān)測(cè)圖2014年1月中旬廣西歸一化植被指數(shù)（NDVI）遙感監(jiān)測(cè)圖2014年2月中旬廣西歸一化植被指數(shù)（NDVI）遙感監(jiān)測(cè)圖問題陳述數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)---信息轉(zhuǎn)換信息表達(dá)基于國產(chǎn)HJ星數(shù)據(jù)的甘蔗種植面積遙感估算技術(shù)研究24研究目的：甘蔗種植空間分布狀況與面積數(shù)據(jù)是原料蔗產(chǎn)量預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的面積數(shù)據(jù)有助于提高原料蔗產(chǎn)量預(yù)測(cè)的精度。該課題擬結(jié)合地面光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及野外調(diào)查資料，在研究甘蔗不同生育期光譜特征和農(nóng)學(xué)參數(shù)提取方法的基礎(chǔ)之上，采用HJ等高分辨率多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行甘蔗種植面積的遙感估算。問題陳述技術(shù)路線圖HJ-1-A、B衛(wèi)星簡介(主要載荷參數(shù))HJ-1-A、B衛(wèi)星軌道參數(shù)

HJ-1-A衛(wèi)星和HJ-1-B衛(wèi)星的軌道完全相同，相位相差180°兩臺(tái)CCD相機(jī)組網(wǎng)后重訪周期僅為2天LANDSAT-8衛(wèi)星簡介OLI陸地成像儀ETM+序號(hào)波段（μm）分辨率（m）序號(hào)波段（μm）分辨率（m）10.433-0.4533020.450-0.5153010.450-0.5153030.525-0.6003020.525-0.6053040.630-0.6803030.630-0.6903050.845-0.8853040.775-0.9003061.560-1.6603051.550-1.7503072.100-2.3003072.080-2.3503080.500-0.6801580.520-0.9001591.360-1.39030TIRS熱紅外傳感器Band#中心波長（μm）最小波段邊界（μm）最大波段邊界（μm）分辨率（m）1010.910.611.21001112.011.512.5100主要用于海岸帶觀測(cè)包括水汽強(qiáng)吸收特征可用于云檢測(cè)29數(shù)據(jù)采集2013年10月覆蓋廣西的