物理高新技術(shù)-環(huán)境科學(xué)下的物理學(xué)-遙感課件

遙感1

概念技術(shù)系統(tǒng)遙感特點(diǎn)發(fā)展簡史發(fā)展趨勢21.遙感的概念遙感一詞來自英語RemoteSensing，即“遙遠(yuǎn)感知”。中國古代：順風(fēng)耳（聲音、空氣、耳朵）千里眼（物體、光、眼睛）感知包括三個部分：目標(biāo)、媒介、手段31.遙感的概念主動遙感：傳感器主動發(fā)射一定電磁波能量并接收目標(biāo)的后向散射信號。被動遙感：傳感器不向目標(biāo)發(fā)射電磁波，僅被動地接收目標(biāo)物的自身發(fā)射和對自然輻射的反射能量。562.遙感系統(tǒng)（RemoteSensingSystem）72.遙感系統(tǒng)（RemoteSensingSystem）2）信息的獲取92.遙感系統(tǒng)（RemoteSensingSystem）3）信息的接收10接收、處理、存檔、分發(fā)各類地球資源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究，為遙感應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)。2.遙感系統(tǒng)（RemoteSensingSystem）4）信息的處理—遙感衛(wèi)星地面站112.遙感系統(tǒng)5）信息的應(yīng)用13衛(wèi)星—航天遙感航空遙感地面遙感按遙感平臺分3.遙感的類型14按平臺高度分類航天遙感軌道衛(wèi)星載人飛船（<500km)航天飛機(jī)（<300km)探空火箭（100-650km)地球同步衛(wèi)星太陽同步衛(wèi)星長壽命(500-1000km)（36000km）短壽命(150-500km)15飛船17航天飛機(jī)18航天遙感平臺-空間站19無人飛艇航拍四川災(zāi)區(qū)重建21遙感飛機(jī)2223按傳感器的探測波段分：紫外遙感：0.05-0.38μm可見光遙感：0.38-0.76μm紅外遙感：0.76-1000μm微波遙感：1mm-10m多波段遙感：指探測波段在可見光波段和紅外波段范圍內(nèi)，再分成若干窄波段來探測。

3.遙感的類型25按工作方式劃分：主動遙感與被動遙感成像遙感與非成像遙感3.遙感的類型26相控陣?yán)走_(dá)29被動方式掃描(圖像方式)非掃描非圖像方式微波輻射計(jì)地磁測量儀重力測量儀傅立葉光譜儀其他圖像方式(照相機(jī))黑白天然彩色紅外彩色紅外其他像面掃描電視攝像機(jī)固體掃描儀(CCD)物面掃描光機(jī)掃描儀固體掃描儀30微波輻射計(jì)31按應(yīng)用領(lǐng)域劃分：外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感。

3.遙感的類型324.遙感的特點(diǎn)大面積同步觀測時效性強(qiáng)數(shù)據(jù)的綜合性和可比性好較高的經(jīng)濟(jì)和社會效益一定的局限性335.遙感發(fā)展簡史（1）無記錄的地面遙感階段（1608-1838年）

1609年出現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡；最早使用“遙感”一詞的是美國海軍研究局的艾弗林·普魯伊特(Evelyn.L.Pruit,1960)。（2）有記錄的地面遙感階段（1839-1857年）

攝影技術(shù)的發(fā)明，并與望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合為遠(yuǎn)距離攝影（3）空中攝影遙感階段（1858-1956年）

1858年陶納喬（GasparddFelixTournachon）用氣球拍攝了法國巴黎的“鳥瞰”像片。一戰(zhàn)、二戰(zhàn)：軍事偵察航空攝影微波雷達(dá)、紅外（4）航天遙感階段（1957-）

5.1遙感發(fā)展階段34Asquadronofpigeonsequippedwithlightweight70-mmaerialcameras.35TheballoonbeinginflatedbyusingportablehydrogengeneratingsystemduringtheCivilWar.（1862）

361926年的RobertGoddard(1889-1945)及他的第一個液體燃料火箭37第一顆人造地球衛(wèi)星SputnikI(前蘇聯(lián))October4,1957(aboutthesizeofabasketball,weighing83kg),withradioandonescientificinstrument)38發(fā)射SputnikI用的Semiorka火箭39摩門教堂SaltLakeCity鹽湖城的系列圖像40鹽湖城的系列圖像Landsat1MSS(79m)，ERTS-1發(fā)射后15天(1972.8.7)，猶他州中北部沙漠山地SaltLakeLakeUtah鹽湖城41◆1960年美國發(fā)射了TIROS-1和NOAA-1太陽同步衛(wèi)星◆1972年ERTS-1發(fā)射（后改名為Landsat-1），分辨率79米◆1982年Landsat-4發(fā)射，分辨率提高到30米◆1986年法國發(fā)射SPOT-1，分辨率提高到10米◆1988年9月7日中國發(fā)射的第一顆“風(fēng)云1號氣象衛(wèi)星”◆1999年美國發(fā)射的IKNOS，空間分辨率提高到1米◆1999年10月14日中國成功發(fā)射資源衛(wèi)星1號425.2我國的遙感發(fā)展50年代組建專業(yè)飛行隊(duì)伍，開展航攝和應(yīng)用70年4月24日，第一顆人造地球衛(wèi)星75年11月26日，返回式衛(wèi)星，得到衛(wèi)星像片80年代空前活躍，六五計(jì)劃遙感列入國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目西部大開發(fā)中的生態(tài)和環(huán)境問題載人航天探月工程431986年黃河入?？?41996年黃河入?？?52001年黃河入海口462006年黃河入?？?76.遙感技術(shù)發(fā)展趨勢（1）隨著熱紅外成像、機(jī)載多極化合成孔徑雷達(dá)、高分辨力表層穿透雷達(dá)和星載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)日益成熟，遙感波譜域從最早的可見光向近紅外、短波紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展，波譜域的擴(kuò)展將進(jìn)一步適應(yīng)各種物質(zhì)反射、輻射波譜的特征峰值波長的寬域分布。4849（2）大、中、小衛(wèi)星相互協(xié)同，高、中、低軌道相結(jié)合，在時間分辨率上從幾小時到18天不等，形成一個不同時間分辨率互補(bǔ)系列。

50衛(wèi)星相互協(xié)同51（3）隨著高空間分辨力新型傳感器的應(yīng)用，遙感圖像空間分辨率從1KM、500m、250m、80m、30m、20m、10m、5m發(fā)展到1m，軍事偵察衛(wèi)星傳感器可達(dá)到15cm或者更高的分辨率?？臻g分辨率的提高，有利于分類精度的提高，但也增加了計(jì)算機(jī)分類的難度。

52（4）高光譜遙感的發(fā)展，使得遙感的波段寬度從早期的0.4

（黑白攝影）、0.1（多光譜掃描）到5nm（成像光譜儀），遙感器波段寬度窄化，針對性更強(qiáng)，可以突出特定地物反射峰值波長的微小差異；同時，成像光譜儀等的應(yīng)用，提高了地物光譜分辨力，有利于區(qū)別各類物質(zhì)在不同波段的光譜響應(yīng)特性。

53（5）機(jī)載三維成像儀和干涉合成孔徑雷達(dá)的發(fā)展和應(yīng)用，將地面目標(biāo)由二維測量為主發(fā)展到三維測量。（6）各種新型高效遙感圖像處理方法和算法將被用來解決海量遙感數(shù)據(jù)的處理、校正、融合和遙感信息可視化。54（7）遙感分析技術(shù)從“定性”向“定量”轉(zhuǎn)變，定量遙感成為遙感應(yīng)用的發(fā)展熱點(diǎn)。（8）建立適用于遙感圖像自動解譯的專家系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)遙感圖像專題信息提取自動化。（9）3S一體化55整個現(xiàn)代遙感技術(shù)體系遙感信息傳輸目標(biāo)提取與識別(自動化、智能化)數(shù)據(jù)處理(高光譜、高分辨率、雷達(dá))分發(fā)多源數(shù)據(jù)融合與集成遙感成像機(jī)理與模型用戶各應(yīng)用部門56（10）遙感的商業(yè)化美國海軍EP-3偵察機(jī)，IKONOS2577.遙感研究需解決的問題海量數(shù)據(jù)：有效存儲、管理、使用數(shù)據(jù)融合與壓縮、識別定量遙感、新型數(shù)據(jù)處理國際合作高分辨率影像問題58遙感機(jī)構(gòu)（中國）科學(xué)技術(shù)部國家遙感中心，北京國家航天