遙感科學與技術(shù)及其在國土資源中的應(yīng)用

遙感科學與技術(shù)

及其在國土資源中的應(yīng)用信息工程大學地理空間信息學院遙感科學與技術(shù)

及其在國土資源中的應(yīng)用

遙感科學與技術(shù)自誕生之日起，便呈現(xiàn)出高度的綜合性、交叉性和融合性，作為一種科學、技術(shù)和應(yīng)用緊密結(jié)合的對地觀察手段得到快速發(fā)展和壯大。

大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)時代的兩個顯著的特征：

一是獲取電磁波輻射信息的波段范圍越來越寬，波段探測越來越精細，形成了面向全球以及其他星球的多平臺、多傳感器、多時相的遙感探測體系；

二是產(chǎn)品種類不斷拓寬，應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣泛，已經(jīng)滲透到人類經(jīng)濟、科技、軍事以及日常生活的諸多方面，受到各國、各行業(yè)的廣泛青睞，產(chǎn)生了越來越深刻的影響。遙感科學與技術(shù)

及其在國土資源中的應(yīng)用提綱：

一、遙感的概念及其技術(shù)過程

二、遙感平臺與傳感器

三、遙感科學與技術(shù)的研究內(nèi)容四、遙感研究熱點-高光譜遙感

五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用一、遙感的概念及其技術(shù)過程（一）遙感的概念

從第二次世界大戰(zhàn)到20世紀60年代，將“觀察”改為“探測”（teledetection）。

遙感（remotesensing）：字面理解“遙感的感知”；

早期的遙感稱為“觀察”（vision）或者“遠程觀察”（television）；一、遙感的概念及其技術(shù)過程（一）遙感的概念

遙感作為一門綜合性的技術(shù)是20世紀60年代提出來的。1960年美國地學科學家E.L.Pruitt首次提出；

在1962年美國密執(zhí)安大學舉行的環(huán)境科學討論會上被正式采用。一、遙感的概念及其技術(shù)過程（一）遙感的概念

被廣泛認可的定義：是一種遠距離非接觸式的地物目標探測技術(shù)和方法。

通過對目標進行探測，獲取目標的電磁波信息，然后對所獲取的信息進行加工處理，從而實現(xiàn)對目標進行定位、定性或定量的描述和應(yīng)用。一、遙感的概念及其技術(shù)過程（二）遙感的技術(shù)過程

地面目標的種類及其所處環(huán)境條件的差異，電磁波輻射特性不同，遙感正是通過探測地面目標的電磁波信息以達到獲取目標的幾何信息和物理屬性的目的。

是指遙感信息獲取、傳輸、處理及其判讀分析和應(yīng)用的全過程。一、遙感的概念及其技術(shù)過程（二）遙感的技術(shù)過程一、遙感的概念及其技術(shù)過程（二）遙感的技術(shù)過程遙感數(shù)據(jù)獲取、傳輸、處理與應(yīng)用流程一、遙感的概念及其技術(shù)過程一、遙感的概念及其技術(shù)過程（三）遙感分類按平臺分類：

地面遙感：地面平臺

航空遙感：航模、無人機、氣球、飛機

航天遙感：遙感衛(wèi)星、空間站、航天飛機一、遙感的概念及其技術(shù)過程按探測波段分類：

可見光遙感：可見光

可見光與近紅外遙感：可見光＋近紅外

紅外遙感：近紅外遙感、熱紅外遙感近紅外遙感（反射）：近紅外、短波紅外熱紅外遙感（輻射）：中紅外、熱紅外、遠紅外

微波遙感：微波一、遙感的概念及其技術(shù)過程按探測波段數(shù)分類：

全色遙感：全色波段（可見光＋近紅外）

彩色遙感：紅、綠、藍三個波段

假彩色遙感（彩紅外）：綠、紅、近紅外

多光譜遙感：三個以上至十幾個波段

高光譜遙感：幾十個至幾百個波段一、遙感的概念及其技術(shù)過程按成像方式分類：

光學遙感：中心投影（可見光＋紅外）

微波遙感：“距離投影”（微波）按電磁波來源分類：

被動式遙感：可見光，紅外，微波（被動）

主動式遙感：微波（SAR，INSAR，LIDAR）一、遙感的概念及其技術(shù)過程按應(yīng)用領(lǐng)域分類：

地學遙感：測量，土地，地理，地質(zhì)，…

農(nóng)業(yè)遙感：農(nóng)作物（長勢，估產(chǎn)，病蟲害，…）林業(yè)遙感：森林、草原（…）氣象（大氣）遙感：氣溶膠，水汽，…

海洋遙感：資源，水色，風浪，污染，…

環(huán)境遙感：污染，災(zāi)害，…

資源遙感：礦產(chǎn)，（農(nóng)業(yè)資源），…

軍事遙感：目標，偽裝，態(tài)勢，評估，………二、遙感平臺與傳感器（一）遙感平臺（remotesensingplatform）

遙感平臺是指遙感中搭載傳感器的工具。

遙感平臺的種類很多，按平臺距地面的高度大體上可分為地面平臺、航空平臺和航天平臺。地面平臺：100m以下航空平臺：30km以下航天平臺：150km以上二、遙感平臺與傳感器1.地面平臺、

種類：三角架、遙感塔、遙感車、遙感船

用途：測定地面的光波特性近景攝影測量水體測深（聲納）海底地形二、遙感平臺與傳感器2.航空平臺飛機

經(jīng)改裝用于RS的飛機：安30、安12、里2、伊爾14、伊爾18、運5、運8、雙水獺、空中國王200、呼喚Ⅱ。

氣球

低空氣球：對流層（12Km以下）人為控制軍事偵察

高空氣球：平流層（12－40Km）自由漂移二、遙感平臺與傳感器2.航空平臺超低空平臺、低空平臺、中空平臺、高空平臺超低空平臺：1000m以下小型無人機（大型航模），氣球等低空平臺：2000m

以下直升機，無人機，氣球等超低空與低空平臺－氣球A-160“蜂雀”無人直升機，續(xù)航時間24小時，遙感半徑1500公里，有效荷載204公斤，可選擇荷載包括通信中繼、通信情報、信號情報、氣象傳感器、地雷探測與搜索、合成孔徑雷達、核生化傳感器等。二、遙感平臺與傳感器2.航空平臺高空平臺：6000m

以上

飛機，偵察機，平流層平臺，無人機等中空平臺：6000m以下飛機（光學與雷達遙感器），無人機等中空平臺－飛機第一次世界大戰(zhàn)期間航空攝影用于戰(zhàn)場偵察中空平臺－無人機

RQ-7“影子200”無人機系統(tǒng)，享有“陸軍的眼睛”之美稱。有效荷載25.3公斤，續(xù)航時間為5-6小時，最高升限為4573米，最大飛行速度為每小時228公里。

中空平臺－無人機

美空軍的RQ-1“捕食者”無人機，是美軍重要的遠程中高度監(jiān)視偵察系統(tǒng)。“捕食者”裝有合成孔徑雷達、電視攝影機和前視紅外裝置。續(xù)航時間高達40小時，巡航速度126千米/小時。高空平臺－無人機

機身長13.5米，翼展35.4米，最大起飛重量11.6噸。翼展和波音747相近，是一種巨大的無人機。機載燃料超過7噸，最大航程可達26000公里，自主飛行時間長達41小時，可以完成跨洲際飛行?？稍谀繕藚^(qū)上空18000米處停留24小時。GlobalHawk–全球鷹二、遙感平臺與傳感器3.航天平臺：150km以上主要種類：

探測火箭、遙感衛(wèi)星（低軌、中軌、高軌）、宇宙飛船、空間軌道站和航天飛機。俄羅斯和平號空間站各種衛(wèi)星3.航天平臺：150km以上二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）

定義：遙感器是收集、探測、記錄地物電磁波信息的工具。也叫傳感器。傳感器的的性能決定了遙感的能力，表現(xiàn)在：u電磁波波段的響應(yīng)能力（探測靈敏度、波譜分辨率）u

圖像的空間分辨率及其幾何特性（框幅式像片的幾何關(guān)系是最嚴密的）u

獲取地物電磁波信息量的大小和可靠程度u

成像的方式二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）信息收集電磁輻射信息探測遙感器的基本組成信息處理信息·輸出二、遙感平臺與傳感器傳感器分類：－按電磁輻射來源：主動式遙感器、被動式遙感器－按是否成像：成像遙感器、非成像遙感器－按成像原理：攝影型、掃描型和成像雷達－按響應(yīng)波段：光學遙感器、微波遙感器－按搭載平臺：機載和星載二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）1.攝影型傳感器（膠片攝影）成像方式為中心投影（物點、投影中心、像點共線）二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）1.攝影型傳感器（膠片攝影）

（1）單鏡頭框幅式攝影機

（2）縫隙式攝影機

（3）全景式攝影機

（4）多光譜攝影機

二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）1.攝影型傳感器（膠片攝影）單鏡頭攝影機攝影型傳感器AS2S1a1a2立體像對條件1：不同攝站條件2：同一地區(qū)二、遙感平臺與傳感器縫隙式攝影機二、遙感平臺與傳感器全景式攝影機二、遙感平臺與傳感器全景式攝影圖像全景式攝影圖像CORONA-4拍攝的前蘇聯(lián)機場二十世紀60年代末，美國偵察衛(wèi)星的最高分辨率已經(jīng)達到2米二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）1.攝影型傳感器（膠片攝影）多光譜攝影機二、遙感平臺與傳感器（二）傳感器（Sensor）2.掃描型傳感器（1）光機掃描傳感器（2）CCD掃描傳感器二、遙感平臺與傳感器2.掃描型傳感器（1）光機掃描傳感器二、遙感平臺與傳感器2.掃描型傳感器（1）光機掃描傳感器二、遙感平臺與傳感器2.掃描型傳感器（2）CCD掃描傳感器工作原理二、遙感平臺與傳感器2.掃描型傳感器（2）CCD掃描傳感器二、遙感平臺與傳感器ADS40(ADS80)–AerialDigitalScanner二、遙感平臺與傳感器2.掃描型傳感器（2）CCD掃描傳感器二、遙感平臺與傳感器2.掃描型傳感器（2）CCD掃描傳感器二、遙感平臺與傳感器面陣機載數(shù)字攝影機－DMC（Z/I-Imaging）二、遙感平臺與傳感器面陣機載數(shù)字攝影機－Ultracam-D（Vexcel）PAN:11500x7500MS（4）:4008x2672二、遙感平臺與傳感器3.微波成像傳感器－成像雷達特點：－主動式（被動式）、數(shù)字成像、傳輸式－不受大氣影響，具有全天候工作能力－不依賴太陽輻射，具有全天時工作能力

－距離投影，與光學影像相比具有不同特點二、遙感平臺與傳感器3.微波成像傳感器－成像雷達ABab天線中心像面地面地面AB像面投影中心ab距離投影中心投影二、遙感平臺與傳感器3.微波成像傳感器－成像雷達三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容－遙感影像獲取

地物電磁波特性、遙感平臺與遙感器－遙感影像信息處理

校正，融合，分類，識別，提取，檢測，匹配，量測，糾正，定位……－遙感信息應(yīng)用

產(chǎn)品：地形圖，專題題，影像圖，地理信息數(shù)據(jù)，…三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容1.地物電磁波特性研究三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容太陽光譜輻射照度曲線三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容2.遙感圖像輻射校正遙感影像產(chǎn)生輻射誤差的因素主要有：（1）大氣對電磁波輻射的散射和吸收；（2）太陽高度與傳感器觀察角度的變化；（3）地形起伏引起的輻射強度的變化；（4）傳感器探測系統(tǒng)性能的差異；（5）影像處理方法和數(shù)學模型的變化。目的：消除輻射誤差的影響，提高遙感影像的視覺效果，提高解譯性能、量測和定位精度。三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容3.遙感圖像幾何校正幾何變形分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形主要原因有：焦距變動、像主點偏移、鏡頭畸變，傳感器的外方位變化、傳感介質(zhì)的不均勻、地球曲率、地形起伏、地球旋轉(zhuǎn)等因素所引起的誤差。三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容3.遙感圖像幾何校正

技術(shù)流程：（1）確定校正方法

（2）確定校正公式

（3）驗證校正方法的有效性；（4）圖像重采樣。三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容3.遙感圖像幾何校正基本方法三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容4.遙感圖像變換目的與意義（為什么變換？）－便于對圖像進行分析如通過對圖像進行傅立葉變換，可以分析不同目標（性質(zhì)與結(jié)構(gòu)）的頻譜成分－便于對圖像進行處理如在頻率域中的一些簡單操作可以代替空間域中的復雜操作－便于對圖像數(shù)據(jù)進行壓縮剔除多個波段圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容4.遙感圖像變換常用方法：－傅立葉變換－小波變換－余弦變換－沃爾什變換－哈達瑪變換－K-L變換三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容傅立葉變換原始影像變換影像（頻譜）三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容傅立葉變換原始影像低通濾波高通濾波三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容小波變換-影像金字塔三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容小波變換

-多尺度分析三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容5.遙感圖像增強目的與意義：

－增強或者突出某些特定信息－消弱或者消除某些不必要的信息說明：

－根據(jù)用戶需求－不能增加原圖像信息－有可能造成其他信息的損失或消弱三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容5.遙感圖像增強－按圖像處理的空間空間域方法和頻率域方法－按照圖像處理效果對比度增強、平滑處理、銳化處理、彩色處理等－按圖像增強的原理線性增強、非線性增強、濾波處理等圖像增強方法與分類線性增強線性增強與非線性增強結(jié)果對比對比度增強效果三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容6.遙感圖像解譯

是研究航空航天遙感圖像的影像特征，識別相應(yīng)地面目標性質(zhì)并推斷其意義的工作。也稱為圖像判讀或圖像判釋。

研究內(nèi)容：解譯特征和方法分類：目視解譯、計算機解譯和人機交互解譯6.遙感圖像解譯特征色調(diào)（或色彩）特征形狀特征大小大小紋形圖案特征陰影特征位置布局特征活動特征

直接特征間接特征6.遙感圖像解譯特征（1）色調(diào)（或色彩）特征

色調(diào)特征是對黑白圖像而言，而色彩特征是對彩色圖像而言。

色調(diào)特征是指地物電磁波輻射能量在黑白圖像上表現(xiàn)出來的由黑到白的各種不同的灰度。

影響色調(diào)特征的因素：地表照度、地物亮度系數(shù)、圖像波段6.遙感圖像解譯特征（1）色調(diào)（或色彩）特征

脊頂房屋色調(diào)的差異6.遙感圖像解譯特征（1）色調(diào)（或色彩）特征

水深對色調(diào)的影響

水體含沙量對色調(diào)的影響6.遙感圖像解譯特征（1）色調(diào)（或色彩）特征

成像原理（傳感器類型）對色調(diào)的影響雷達圖像光學圖像圖像獲取波段對色調(diào)的影響6.遙感圖像解譯特征（1）色調(diào)（或色彩）特征地物在彩色圖像上反映出的不同顏色叫色彩特征。影響色彩特征的主要因素包括：地物電磁波輻射特性（地物本身的顏色）、大氣傳輸?shù)挠绊懸约邦伾慕M合方式。6.遙感圖像解譯特征不同波段合成的假彩色圖像水體污染對色彩的影響6.遙感圖像解譯特征（2）形狀特征

是指地物的外部輪廓在圖像上所反映的影像形狀。

是目視判讀和計算機識別的主要特征之一。6.遙感圖像解譯特征（2）形狀特征

影響因素：平臺姿態(tài)、地形起伏與投影誤差、投影方式等。6.遙感圖像解譯特征（2）形狀特征

影響因素：平臺姿態(tài)、地形起伏與投影誤差、投影方式等。6.遙感圖像解譯特征（3）大小特征

大小特征是地物目標反映在圖像上的影像尺寸的大小。

影響圖像大小特征的主要因素是圖像的比例尺或空間分辨率。次要因素是地形起伏、地物與背景的差異。地物與背景的差異引起大小特征的變化6.遙感圖像解譯特征（4）紋形圖案特征

是指細小地物在圖像上有規(guī)律地重復出現(xiàn)所形成的花紋圖案，亦稱紋理特征。

是細小地物的形狀、大小、陰影、空間分布的綜合表現(xiàn)，反映了色調(diào)變化的頻率。

紋形圖案的形式很多，有點狀、斑狀、格狀、壟狀、柵狀、球狀、絨狀、鱗狀、曲線狀等。6.遙感圖像解譯特征（5）陰影特征

圖像上的陰影是由于高出地面的物體遮擋電磁波直接照射的地段，或被高出地面物體所阻擋而使電磁波發(fā)射不能到達傳感器的地段，在圖像上形成的深色調(diào)影像。

陰影都有形狀、大小、色調(diào)和方向等特征6.遙感圖像解譯特征（6）位置布局特征

是指地物之間的空間配置以及與周圍環(huán)境關(guān)系在圖像上的反映。亦稱為相關(guān)位置特征。

各種地物都有它存在的環(huán)境位置，并且與其周圍的其他地物存在著一定的聯(lián)系。圖像判讀中，往往需要根據(jù)地學規(guī)律，通過比較和“延伸”判讀地物目標的屬性，6.遙感圖像解譯特征6.遙感圖像解譯特征（7）活動特征目標活動所形成的征候在圖像上的反映稱為活動特征。例如，根據(jù)船只運動激起的浪花可以判斷其行駛方向；根據(jù)江（河）心洲形狀判斷水的流向等。6.遙感圖像解譯特征（7）活動特征三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容7.遙感圖像配準目的：實現(xiàn)多源遙感影像（或者與地圖數(shù)據(jù)）之間在空間上的正確匹配與套合應(yīng)用：影像融合、變化檢測（檢測與更新）等依據(jù)：影像特征（點特征、線特征、面特征）步驟：－特征提取與匹配－幾何糾正與重采樣三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容7.遙感圖像配準特征點提取三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容7.遙感圖像配準全色影像與多光譜影像配準結(jié)果三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容8.多源遙感圖像融合

將同一區(qū)域的多源遙感圖像按統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)，通過空間配準和內(nèi)容復合，構(gòu)成一幅新圖像必要性與意義－消除冗余信息－信息互補（比如：分辨率與光譜信息）－信息協(xié)同融合的層次：信號級、像元級、目標級、特征級Spot5全色影像Spot5多光譜影像Spot5全色影像與多光譜影像融合結(jié)果三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容9.遙感圖像分類：一般針對多光譜和高光譜影像將圖像的所有像元按其性質(zhì)分為若干個類別多光譜圖像分類是以每個像元的多光譜矢量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進行的三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容9.遙感圖像分類：一般針對多光譜和高光譜影像監(jiān)督分類－確定目標屬性非監(jiān)督分類－聚類－不確定目標屬性

首先依先驗知識確定判別函數(shù)和判別準則，其中利用已知樣本（訓練樣本）確定待定參數(shù)的過程稱之為學習或訓練，再依據(jù)判別準則對所屬類別作出判定

對沒有類別的先驗知識的影像的分類方法，只確定光譜特性相似的目標類屬遙感圖像分類－監(jiān)督分類結(jié)果遙感圖像分類－非監(jiān)督分類結(jié)果三、遙感科學與技術(shù)研究內(nèi)容10.遙感測繪產(chǎn)品

前期的4D產(chǎn)品：（DOM：數(shù)字正射影像圖、DEM：數(shù)字高程模型、DRG：數(shù)字柵格地圖、DLG：數(shù)字矢量地圖）以及復合模式。

目前的6D產(chǎn)品：（DOM：數(shù)字正射影像圖、DEM：數(shù)字高程模型、DRG：數(shù)字柵格地圖、DLG：數(shù)字矢量地圖、DSM：數(shù)字表面模型、tDOM：真正射影像圖）以及復合模式。遙感測繪產(chǎn)品生產(chǎn)流程10.遙感測繪產(chǎn)品（1）數(shù)字高程模型（DEM）：是在一定范圍內(nèi)通過規(guī)則格網(wǎng)點描述地面高程信息的數(shù)據(jù)集，用于反映區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布。DEM用途：由于DEM描述的是地面高程信息，它在測繪、水文、氣象、地貌、地質(zhì)、土壤、工程建設(shè)、通訊、軍事等國民經(jīng)濟和國防建設(shè)以及人文和自然科學領(lǐng)域DEM表現(xiàn)形式10.遙感測繪產(chǎn)品（2）數(shù)字柵格地圖（DRG）：是紙制地形圖的柵格形式的數(shù)字化產(chǎn)品。在內(nèi)容、幾何精度和色彩上與同等比例尺地形圖一致。用途：是過渡產(chǎn)品?？勺鳛楸尘皡⒄請D像與其它空間信息相關(guān)參考與分析?？捎糜贒LG的數(shù)據(jù)采集、評價和更新，還可與DOM、數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)集成,派生出新的信息，制作新的地圖。數(shù)字柵格地圖（DRG）10.遙感測繪產(chǎn)品（3）數(shù)字矢量模型（DLG）：以矢量方式表示并以矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲的數(shù)字地圖。DLG用途：土地使用規(guī)劃與控制；商場、工廠、交通樞紐等地址的選擇；城市建設(shè)管理；農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃；環(huán)境工程、大氣污染監(jiān)測；道路交通建設(shè)與管理；自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭災(zāi)害、其他災(zāi)害的監(jiān)測估計；自然資源、人文資源、地貌變遷；民生產(chǎn)業(yè)(醫(yī)療、公共事業(yè)、服務(wù)等。GoogleMap在線DLG互操作平臺10.遙感測繪產(chǎn)品（4）數(shù)字正射影像圖（DOM）數(shù)字正射影像圖：是對航空航天圖像進行數(shù)字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像集。DOM特點和用途：

具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點。

可作為地圖分析背景控制信息，提取自然資源和社會經(jīng)濟發(fā)展的歷史信息或最新信息；提取和派生新的信息，實現(xiàn)地圖的修測更新；評價其它數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實性和完整性都很優(yōu)良。數(shù)字正射影像圖（DOM）10.遙感測繪產(chǎn)品（5）真數(shù)字正射影像圖（tDOM）：正射影像圖與真正射影像圖的比較（國家局第一航測遙感院承擔完成美國真正射影像項目）10.遙感測繪產(chǎn)品（6）數(shù)字表面模型（DSM）

定義：是指包含了地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型。

特點：和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基礎(chǔ)上，進一步涵蓋了除地面以外的其它地表信息的高程。在一些對植被、建筑物高度有需求的領(lǐng)域得到了很大程度的重視。數(shù)字表面模型（DSM）DSMDEM數(shù)字表面模型（DSM）四、遙感研究熱點-高光譜遙感

光譜分辨率的提高是自遙感發(fā)展以來另一個重要趨勢。早期陸地衛(wèi)星MSS遙感器只有4個波段，波段間隔為100-200納米；其后的TM遙感器有7個波段，它在可見光區(qū)的光譜分辨率為60-80納米，在紅外區(qū)的光譜分辨率為150-1100納米。

四、遙感研究熱點-高光譜遙感1.什么是高光譜遙感？

遙感技術(shù)在經(jīng)歷了全色遙感、彩色遙感、多光譜遙感后，在20世紀80年代開始進入高光譜遙感時代。

高光譜遙感基礎(chǔ)是測譜學，它用于識別分子、原子及其結(jié)構(gòu)。遙感界普遍認為，光譜分辨率在10-1

μm范圍的遙感稱為多光譜遙感，光譜分辨率在10-2

μm的遙感稱為高光譜遙感；當光譜分辨率為10-3

μm時，遙感技術(shù)即進入超高光譜階段。黑白成像1個光譜段成像光譜儀成像光譜段1圖像光譜段2圖像光譜段3圖像光譜段224圖像......224個光譜段彩色成像藍色光譜段圖像綠色光譜段圖像紅色光譜段圖像3個光譜段四、遙感研究熱點-高光譜遙感

成像光譜儀能夠獲取地面目標的三維數(shù)據(jù)體（二維空間+一維光譜）。高光譜影像數(shù)據(jù)特征波段多光譜范圍窄波段連續(xù)數(shù)據(jù)量大信息冗余增加

例如,AVIRIS大小為512*614，224波段影像數(shù)據(jù)就有134MB，其相關(guān)系數(shù)影像如右圖所示四、遙感研究熱點-高光譜遙感

高光譜遙感應(yīng)用不斷深化、領(lǐng)域不斷擴展

高光譜遙感在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水環(huán)境及水質(zhì)監(jiān)測、大氣污染監(jiān)測、生態(tài)和環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)礦產(chǎn)探測、城市規(guī)劃和城市建設(shè)等領(lǐng)域取得良好的效果，其應(yīng)用也日益深入和廣泛。

2.高光譜遙感應(yīng)用狀況如何？典型的成像光譜儀國家儀器名稱光譜范/nm波段數(shù)波段寬/nm儀器平臺法國IMS800-17001500-3000646412.525.0飛機美國ASAS400-10606211.5飛機德國ROSIS430-850256<5.0飛機加拿大SFSI1200-240012210.0飛機美國PHILIS200-1100371-10240.5-2飛機美國HYDICS400-25002067.6-14.9飛機美國WIS400-540081211.16飛機澳大利亞HyMap450-248012815.0飛機美國MODIS459-215536005030-500衛(wèi)星美國HYPERION400-250022010.0衛(wèi)星歐空局MERIS412-90015<20.0衛(wèi)星日本GLI380-23202320-12001-2930-368,10,20-220220-1000衛(wèi)星澳大利亞ARIES400-250065<20.0衛(wèi)星上海技物所：PHI系列型號PHI-1PHI-2PHI-3光譜范圍400-850nm400-870nm410-987nm波段數(shù)244247124光譜采樣間隔1.8nm1.9nm1.9nm光譜分辨率<5nm<5nm<5nm視場角21o23o42o空間像元數(shù)3606521300瞬時視場1.5mrad1.2o(0.6o)0.6o量化位數(shù)12bits14bits14bits最大掃描速率60lines/Sec50fps50fps探測器制冷NOYesYes光柵分光方式ReflectionTransmissionTransmission礦產(chǎn)探測精細農(nóng)業(yè)城市遙感植被探測與分類海洋地理信息探測日本富津電廠熱排水監(jiān)測水質(zhì)監(jiān)測OMIS－II秦始皇陵成像光譜圖像遙感考古地表覆蓋精細分析地質(zhì)勘探識別小目標（1個像元內(nèi)，為什么？）五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用1.地質(zhì)調(diào)查2.礦產(chǎn)資源調(diào)查3.地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測4.土地資源調(diào)查5.國土資源執(zhí)法監(jiān)察6.生態(tài)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測7.水文地質(zhì)與工程地質(zhì)8.海洋資源與海岸帶調(diào)查9.城市擴展研究10.國土資源調(diào)查信息化建設(shè)與服務(wù)五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用1.地質(zhì)調(diào)查

地質(zhì)調(diào)查：是以地質(zhì)現(xiàn)象（巖石、地層、構(gòu)造、礦產(chǎn)、水文地質(zhì)、地貌等）為研究對象，以地質(zhì)學及其遙感、測繪等相關(guān)科學為指導，以觀察研究為基礎(chǔ)的調(diào)查工作。青藏高原南部遙感工程地質(zhì)環(huán)境調(diào)查研究（煤航地質(zhì)勘查院）五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用2.礦產(chǎn)資源調(diào)查

礦產(chǎn)資源調(diào)查：對礦產(chǎn)資源的成因、物性、分布、質(zhì)量、演化規(guī)律、開發(fā)利用條件、經(jīng)濟價值及其在國民經(jīng)濟、社會公益事業(yè)中的地位和作用進行的全方位調(diào)查、分析與評價。遙感影像在礦產(chǎn)資源調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用，并取得了明顯的效果。五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用高光譜探礦（中科院遙感所）五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用“天宮一號”高光譜探礦甘肅北山高光譜數(shù)據(jù)礦物分布圖（中科院空間應(yīng)用總體部）五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用3.地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與監(jiān)測國務(wù)院《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》、國土資源部《全國地質(zhì)災(zāi)害防治規(guī)劃》明確要求：地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查應(yīng)以遙感解譯、地面調(diào)查與測繪為主要技術(shù)手段。

主要是指：對崩塌（含危巖體）、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫等的調(diào)查與監(jiān)測。

五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查（中國土地勘測規(guī)劃院）五、遙感技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用“地質(zhì)災(zāi)害三