《遙感概論RSII》課件

遙感概論RSII本課程將全面系統(tǒng)地介紹遙感技術(shù)的基本概念、發(fā)展歷程、基本原理和系統(tǒng)組成。通過講授遙感數(shù)據(jù)的獲取、預(yù)處理、信息提取和應(yīng)用等內(nèi)容,使學(xué)生全面掌握遙感的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用。12by1223遙感的定義遙感是一種通過使用傳感器在遠(yuǎn)距離上獲取目標(biāo)物體信息的技術(shù)。它利用電磁波與地表物體的相互作用,從而獲得有關(guān)地表特征、環(huán)境狀況等信息的過程。遙感技術(shù)可以提供廣泛、及時(shí)的信息,被廣泛應(yīng)用于資源勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)報(bào)等領(lǐng)域。遙感的發(fā)展歷史遙感技術(shù)的發(fā)展歷程可以追溯到19世紀(jì)初,隨著航拍技術(shù)的出現(xiàn)而不斷進(jìn)步。20世紀(jì)后期,隨著計(jì)算機(jī)、空間技術(shù)、傳感器等的發(fā)展,遙感技術(shù)得到了快速的發(fā)展。從簡(jiǎn)單的航拍到復(fù)雜的衛(wèi)星遙感,遙感正日益成為人類獲取地球信息的重要手段。遙感的基本原理遙感工作的基本原理是利用電磁波與地物的相互作用,通過遙感系統(tǒng)采集、記錄和傳輸?shù)乇硇畔?。信?hào)經(jīng)過預(yù)處理、分析解釋后,可獲得地物特征信息,為后續(xù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。遙感系統(tǒng)的組成遙感系統(tǒng)主要由四大部分構(gòu)成:信號(hào)發(fā)射端、目標(biāo)物、傳感接收端和信息處理分析終端。通過電磁波與地物交互,傳感器捕捉地表信息,并通過處理分析得到有價(jià)值的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。遙感系統(tǒng)的完整運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)了現(xiàn)代科技在獲取地理信息方面的強(qiáng)大能力。遙感數(shù)據(jù)的獲取遙感數(shù)據(jù)可通過各種傳感器和平臺(tái)獲取,包括航空攝影、衛(wèi)星遙感等。這些傳感設(shè)備能捕捉地表的反射、吸收、發(fā)射等電磁輻射信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。先進(jìn)的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)為遙感應(yīng)用提供了豐富、精準(zhǔn)的信息源。光譜特性與遙感不同物質(zhì)會(huì)對(duì)電磁波產(chǎn)生不同的反射、吸收和發(fā)射特性,這種光譜特性是遙感的基礎(chǔ)。通過分析目標(biāo)物體在不同波段的光譜響應(yīng),可以識(shí)別和提取各種地物信息。精準(zhǔn)把握各種地物的光譜特征是遙感應(yīng)用的關(guān)鍵。遙感影像的獲取遙感影像采集的主要方式包括航空攝影和衛(wèi)星遙感。航空攝影利用飛機(jī)等平臺(tái),搭載各種相機(jī)和掃描儀獲取地表信息。衛(wèi)星遙感則依靠搭載于軌道衛(wèi)星的多光譜傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)地球表面的持續(xù)觀測(cè)和監(jiān)測(cè)。多源數(shù)據(jù)的融合可以提升遙感影像的質(zhì)量和信息含量。遙感影像的預(yù)處理遙感影像獲取后需要進(jìn)行一系列預(yù)處理操作,包括幾何校正、輻射校正、大氣校正等。這些預(yù)處理步驟能夠消除影像中的幾何畸變和輻射失真,提高影像的質(zhì)量和信息內(nèi)容,為后續(xù)的分析應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。遙感影像的幾何校正遙感影像在獲取和傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生幾何畸變,需要通過幾何校正來校正這些變形。幾何校正的主要目的是消除地形、傳感器運(yùn)動(dòng)、地球曲率等因素引起的幾何失真,使影像空間坐標(biāo)與實(shí)際地理坐標(biāo)系統(tǒng)一致。遙感影像的輻射校正遙感影像在獲取和傳輸過程中容易產(chǎn)生輻射失真,需要通過輻射校正來修正這些問題。輻射校正主要目的是消除大氣吸收、散射等因素造成的輻射失真,使影像保真度更高,為后續(xù)的分析應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。遙感影像的增強(qiáng)處理遙感影像獲取后需要進(jìn)行一系列增強(qiáng)處理,以提高影像的質(zhì)量和信息內(nèi)容。這包括影像的對(duì)比度增強(qiáng)、邊緣銳化、色彩優(yōu)化等處理手段,能夠強(qiáng)化地物特征,突出關(guān)鍵信息,為后續(xù)的分析與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。遙感影像的分類處理遙感影像分類是將影像中的單個(gè)像元或區(qū)域劃分為不同的地物類別的過程。它可以利用影像的光譜特征、紋理特征、空間結(jié)構(gòu)等信息,采用各種監(jiān)督或無監(jiān)督的分類算法進(jìn)行分類。準(zhǔn)確可靠的遙感影像分類結(jié)果對(duì)后續(xù)信息提取和應(yīng)用至關(guān)重要。遙感影像的信息提取遙感影像包含大量地物特征信息,需要通過專門的信息提取方法來識(shí)別和提取關(guān)鍵要素。這包括影像分類、目標(biāo)檢測(cè)、要素提取等處理,利用先進(jìn)的算法和技術(shù),從原始影像中提取出所需的地物信息,為各種應(yīng)用提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)輸入。遙感影像的應(yīng)用領(lǐng)域遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用于土地利用/覆蓋分類、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、林業(yè)調(diào)查、水資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估、城市規(guī)劃等眾多領(lǐng)域。高分辨率衛(wèi)星影像和機(jī)載數(shù)據(jù)為各類資源調(diào)查和環(huán)境監(jiān)測(cè)提供了有力支撐,推動(dòng)了這些應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。土地利用/覆蓋分類遙感影像可廣泛應(yīng)用于地表覆蓋類型的識(shí)別和制圖。通過對(duì)影像的光譜、紋理、形狀等特征進(jìn)行分析,可以有效地提取出農(nóng)田、森林、城鎮(zhèn)、水體等不同地物的分布信息,為土地利用規(guī)劃和環(huán)境監(jiān)測(cè)等提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,可以有效監(jiān)測(cè)作物種植面積、生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量、病蟲害發(fā)生等,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)政策制定和農(nóng)業(yè)資源管理提供重要參考依據(jù)。通過接收和分析衛(wèi)星遙感影像等數(shù)據(jù),可以獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的動(dòng)態(tài)信息。林業(yè)資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)在林業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,能夠提供全面、動(dòng)態(tài)的森林資源信息。通過對(duì)高分辨率衛(wèi)星影像的解譯分析,可以實(shí)現(xiàn)森林覆蓋調(diào)查、林木物種識(shí)別、林地面積測(cè)量、森林健康狀況監(jiān)測(cè)等,為林業(yè)規(guī)劃管理提供有力支撐。水資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)遙感技術(shù)在水資源監(jiān)測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,可以對(duì)水體、濕地等水環(huán)境要素進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過衛(wèi)星遙感影像分析,可以監(jiān)測(cè)河流水系、湖泊水情、地下水位等變化,為水資源管理和水環(huán)境保護(hù)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,可以全方位、全天候的監(jiān)測(cè)和評(píng)估環(huán)境質(zhì)量狀況。通過對(duì)地表、水體、大氣等要素的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握環(huán)境變化趨勢(shì),為環(huán)境保護(hù)和污染治理提供決策依據(jù)。災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)和評(píng)估領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過多源遙感數(shù)據(jù)的快速采集和分析,可以及時(shí)掌握各類自然和人為災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和損失情況。為災(zāi)害預(yù)防、應(yīng)急response和災(zāi)后重建提供重要決策支持。城市規(guī)劃與管理遙感技術(shù)在城市規(guī)劃管理中發(fā)揮著重要作用。高分辨率衛(wèi)星影像為城市空間格局、土地利用分布、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等提供全面、動(dòng)態(tài)的大尺度數(shù)據(jù)支持,為城市總體規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃提供可靠信息基礎(chǔ)。同時(shí)可用于交通規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)防等城市管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。地質(zhì)礦產(chǎn)勘探遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。高分辨率衛(wèi)星和航空遙感影像可以有效識(shí)別和提取地貌、地質(zhì)構(gòu)造、礦物組分等特征,為礦床勘探和礦區(qū)評(píng)估提供豐富的空間信息。遙感影像分析還可以幫助