遙感原理與應(yīng)用緒論遙感原理與應(yīng)用緒論1總體要求掌握遙感原理、方法以及其應(yīng)用了解遙感的現(xiàn)狀發(fā)展趨勢掌握有關(guān)軟件的操作能應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題加強(qiáng)其他相關(guān)學(xué)科知識根據(jù)應(yīng)用目的:設(shè)計需要的遙感系統(tǒng)，選擇適用的遙感數(shù)據(jù)，采用適當(dāng)?shù)奶幚硎侄危_地解釋圖像和結(jié)果（包括遙感圖像解譯和目標(biāo)識別）總體要求掌握遙感原理、方法以及其應(yīng)用2成績作業(yè)，論文課堂實(shí)驗(yàn)考試總成績=f(課堂，作業(yè)，論文，實(shí)驗(yàn)，考試）成績作業(yè)，論文3教材：參考書和網(wǎng)站《遙感與圖象解譯》（第四版）電子工業(yè)出版社《遙感應(yīng)用分析原理與方法》趙英時科學(xué)出版社《遙感影像地學(xué)理解與分析》周成虎等科學(xué)出版社《遙感圖象處理應(yīng)用與分析》戴昌達(dá)清華出版社《遙感物理》徐希孺，北大出版社《遙感精解》測繪出版社，1993年；是日本遙感學(xué)會以村井為首的集體編寫《Fieldguide》（ERDAS的幫助文件）《遙感原理與應(yīng)用》武漢大學(xué)出版社2003年教材：4參考書和網(wǎng)站ManualofRemoteSensing,2ndversion,Vol.1,2,1983,ASPRS;3rdversion,Vol.1,2,3,4,1998,JohnWiley&Sons.Remotesensingandimageinterpretation，ThomasM.Lillesand,RalphW.Kiefer，4thversion,JohnWiley&Sons,2000;RemoteSensingCoreCurriculum,/~tbenja1/umbc7/RemoteSensingTutorial;/，參考書和網(wǎng)站5有關(guān)網(wǎng)站//irp/imint/docs/rst/Front/tofc.html/tutorials/有關(guān)網(wǎng)站6相關(guān)的刊物ISPRSJournalofPhotogrammetryandRSCanadianJournalofRSPhotogrammetricEngineeringandRSGeocartoInternationalCentreIEEETransactiononGeoscienceandRSInternationalJournalofRSITCJournalRSofEnviromentRSreviews武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版)遙感學(xué)報相關(guān)的刊物7本課程教學(xué)安排遙感概論遙感平臺遙感傳感器及成像原理遙感圖象幾何處理遙感物理基礎(chǔ)遙感圖象輻射處理遙感圖象目視判讀遙感圖象計算機(jī)自動分類遙感技術(shù)與應(yīng)用本課程教學(xué)安排遙感概論8本人的聯(lián)系方式xjuzhxcjy@163.com

QQ：274667170本人的聯(lián)系方式9第一章概論一、遙感的概念在介紹遙感概念之前先請大家看幾景圖像第一章概論一、遙感的概念10思考？和普通的圖象有什么異同？能從圖象上得到什么？為什么要從那么高的空間對地成像？為什么顏色與普通照片不一樣想了解有關(guān)的空間信息，通過什么途徑？如何獲取信息？遙感的作用或者目的?思考？和普通的圖象有什么異同？11第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件12第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件13第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件14第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件15第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件16第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件17第0章-緒論-遙感原理與應(yīng)用課件18衛(wèi)星定位與定軌遙感信息傳輸目標(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)用部門資料來源：李德仁院士報告《21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展》衛(wèi)星定位與定軌遙感信息傳輸目標(biāo)提取與識別數(shù)據(jù)處理分發(fā)多源數(shù)據(jù)19一、遙感的概念1.字面含義：遙遠(yuǎn)地感知。REMOTESENSING2.廣義的含義：泛指各種非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)，根據(jù)物體對電磁波的反射和輻射特性，以獲取物體信息的一種技術(shù)。一、遙感的概念20遙感的概念3.狹義的含義：指從遠(yuǎn)距離、高空以至外層空間的各種平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測儀器，通過攝影或掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理，從而識別地面物質(zhì)的性質(zhì)和運(yùn)動狀態(tài)的一門現(xiàn)代化技術(shù)科學(xué)（陳述彭院士）。遙感的概念21遙感的概念本教材前言中的定義：遙感：指在高空和外層空間的各種平臺上，運(yùn)用各種傳感器獲取反映地表特征的各種參數(shù)，通過傳輸，變換，處理，提取有用的信息，實(shí)現(xiàn)研究地物形狀、位置、性質(zhì)、變化及與環(huán)境的相互關(guān)系的一門現(xiàn)代應(yīng)用科學(xué)。遙感技術(shù)：實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的各種技術(shù)手段的總稱。遙感的概念本教材前言中的定義：22遙感的概念理解遙感概念的重要性包括幾個重要部分物理基礎(chǔ)（地物屬性）遙感平臺以及傳感器信息處理和提取應(yīng)用評價遙感的概念理解遙感概念的重要性23二、遙感的過程二、遙感的過程24遙感的過程1.目標(biāo)的電磁波特性遙感的物理基礎(chǔ)：任何目標(biāo)都具有發(fā)射、反射、吸收電磁波的性質(zhì)。目標(biāo)和電磁波的相互作用構(gòu)成了目標(biāo)的電磁波特性。這種特性是可以測定的測定的內(nèi)容包括信息獲取前的目標(biāo)波譜特性測量信息獲取同時進(jìn)行有關(guān)的遙感數(shù)據(jù)采集遙感的過程1.目標(biāo)的電磁波特性25遙感的過程2.信息的獲?。簜鞲衅鳎航邮沼涗浤繕?biāo)電磁波特性的儀器。平臺：安裝傳感器的平臺。3.信息的接收與傳輸：傳感器接收的目標(biāo)地物電磁波信息記錄在數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)或膠片上。4.信息的處理：首先是在衛(wèi)星接收地面站進(jìn)行一系列的處理。信息恢復(fù)，輻射校準(zhǔn)，衛(wèi)星姿態(tài)校正，投影變換，再轉(zhuǎn)換為用戶的通用數(shù)據(jù)格式或者是膠片。地面站也可以做精處理，專題信息處理，分類等。遙感的過程2.信息的獲?。?6遙感的過程5.信息的應(yīng)用與評價遙感的目的：根據(jù)不同的應(yīng)用目的進(jìn)行（各個專業(yè)領(lǐng)域的人員）。在應(yīng)用的過程中需要大量的信息處理、分析。遙感過程歸納?遙感是一個綜合系統(tǒng)，涉及到很多領(lǐng)域。這些領(lǐng)域或?qū)W科包括（同學(xué)思考）：遙感的過程5.信息的應(yīng)用與評價27三、遙感的類型

1.按平臺分地面遙感，航空遙感，航天遙感，宇航遙感。2.按遙感所用的波譜性質(zhì)：電磁波，聲波，物理波等。電磁波遙感：利用各種目標(biāo)輻射出不同特性的電磁波進(jìn)行的遙感。3.按波段分可見光，紅外，微波遙感。多波段遙感：探測波段在可見光和紅外波段范圍內(nèi)，分成若干窄波段來探測目標(biāo)。三、遙感的類型

1.按平臺分28遙感的類型4.按工作方式分：主動式與被動式成像和非成像方式5.按應(yīng)用領(lǐng)域分：大范圍的有：外層空間，大氣層，陸地，海洋，環(huán)境。6.具體應(yīng)用極為廣泛測繪，農(nóng)業(yè)，軍事，工程，城市，海洋，林業(yè)，地質(zhì)，考古等等。以后會和我們的生活密切相關(guān)。遙感的類型4.按工作方式分：29四、遙感的特點(diǎn)波譜輻射量化性宏觀性：探測范圍大，可以進(jìn)行大面積同步觀測與傳統(tǒng)觀測比較（點(diǎn)與面的關(guān)系）多源性：多平臺、多時相、多波段(多尺度)周期性、時效性，可以及時發(fā)現(xiàn)問題以及變化情況滿足各種需要綜合性和可比較性地表信息的綜合反映經(jīng)濟(jì)性獲取信息的手段靈活應(yīng)用廣泛遙感信息的復(fù)雜性四、遙感的特點(diǎn)波譜輻射量化性30遙感科學(xué)的特征綜合性的應(yīng)用科學(xué)數(shù)據(jù)獲取物理學(xué)，電子學(xué)，空間科學(xué)，信息科學(xué)。數(shù)據(jù)的處理、分析數(shù)學(xué)，計算機(jī)科學(xué)。數(shù)據(jù)的應(yīng)用以地學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)的分析方法，廣泛的應(yīng)用到地球科學(xué)，生命科學(xué)。遙感是以物理為手段，數(shù)學(xué)方法和地學(xué)分析為基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用科學(xué)。遙感科學(xué)的特征綜合性的應(yīng)用科學(xué)數(shù)據(jù)獲取31遙感信息的復(fù)雜性和不確定性同質(zhì)異譜、同譜異質(zhì)混合像元時相變化信息的衰減和增益單元空間分布相互交錯復(fù)雜性地物紋理特性的復(fù)雜性遙感信息的復(fù)雜性和不確定性同質(zhì)異譜、同譜異質(zhì)32五、遙感的發(fā)展概念的提出1960年美國人提出的我們可以把遙感看成是人類眼睛的延伸兩個方面（視力，色彩）歷史：眼睛=》望遠(yuǎn)鏡=》攝影機(jī)=》空中=》航天五、遙感的發(fā)展概念的提出33遙感技術(shù)的發(fā)展劃分為5個階段；根據(jù)遙感信息的利用方式和效應(yīng)1．瞬時(實(shí)時)信息的定性分析遙感技術(shù)主要作為一種環(huán)境檢測和信息偵察的手段。選擇特定的遙感儀器，進(jìn)行專題探測。利用單一波段信息、圖象記錄和目視判讀作為遙感應(yīng)用的主要技術(shù)手段。特點(diǎn):圖象記錄、顯示、分析方法都較單一。如：用紅外掃描儀進(jìn)行林火監(jiān)測、尋找地下水源和淺海淡水等；用側(cè)視雷達(dá)監(jiān)測海冰、海面油污染等。遙感技術(shù)的發(fā)展劃分為5個階段；根據(jù)遙感信息的利用方式和效應(yīng)342．空間信息的定位分析主要作為一種自然環(huán)境與資源勘探的手段。主要研究物質(zhì)與能量的空間分布規(guī)律。利用多波段信息，進(jìn)行圖象匹配和光電分析儀器作為遙感應(yīng)用的主要技術(shù)手段。如：資源調(diào)查、地質(zhì)填圖、農(nóng)業(yè)區(qū)劃、森林普查、土地利用等，工作中運(yùn)用彩色合成、邊緣增強(qiáng)等光學(xué)處理技術(shù)，進(jìn)行一些特征信息提取以編制各種專題圖、系列圖。2．空間信息的定位分析主要作為一種自然環(huán)境與資源勘探的手段。353．時間信息的趨勢分析作為生產(chǎn)管理和動態(tài)檢測的手段。主要研究地球表面物質(zhì)與能量的遷移規(guī)律。利用周期性的遙感圖象和數(shù)據(jù)，通過時間序列的對比，反映研究對象不同時間軌跡的動態(tài)變化。如：自然環(huán)境變遷、城市擴(kuò)展、災(zāi)情調(diào)查等。3．時間信息的趨勢分析作為生產(chǎn)管理和動態(tài)檢測的手段。364．環(huán)境信息的綜合分析隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，獲取環(huán)境信息的手段越來越多，信息也就越來越豐富。它們包括了各種環(huán)境衛(wèi)星系列、地面遙感檢測站網(wǎng)、地理信息系統(tǒng)、自動分類與自動制圖系統(tǒng)以及情報資料網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等所獲取的各種環(huán)境信息數(shù)據(jù)。這些環(huán)境信息數(shù)據(jù)的迅速積累，為多種來源的信息進(jìn)行復(fù)合處理和綜合分析提供可能，同時還促使建立起全面收集、整理和檢索這些數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)，建立一些地學(xué)分析模型、計量分析模型或進(jìn)行其它相關(guān)研究與綜合分析。4．環(huán)境信息的綜合分析隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，獲取環(huán)境信息的375.定量遙感根據(jù)地物的輻射特征反演地表參數(shù)地表溫度反演植被指數(shù)反演土壤含水量反演5.定量遙感根據(jù)地物的輻射特征反演地表參數(shù)38存在局面

傳感器落后于運(yùn)載工具；圖象數(shù)據(jù)的處理分析又落后于傳感器的研制；環(huán)境遙感信息機(jī)制的理論研究更落后于圖象數(shù)據(jù)處理技術(shù)。這種現(xiàn)象是否存在，或程度如何，可以說是衡量一個國家遙感技術(shù)水平的一個標(biāo)志，是發(fā)展本國遙感技術(shù)的關(guān)鍵。存在局面

傳感器落后于運(yùn)載工具；39現(xiàn)有的衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列海洋衛(wèi)星系列環(huán)境與資源衛(wèi)星系列軍事偵察及測繪衛(wèi)星系列現(xiàn)有的衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列40六、遙感的發(fā)展1.遙感物理基礎(chǔ)地物波譜特性形成機(jī)制與遙感信息傳輸理論研究，建立地物波譜與影像特征之間的關(guān)系模型，以實(shí)現(xiàn)遙感影像分析解譯的定量化和精確化。六、遙感的發(fā)展1.遙感物理基礎(chǔ)412.遙感平臺：多樣化，系列化，小型化，普遍化，有效載荷增多，接受數(shù)據(jù)方便。航空遙感業(yè)務(wù)化，航天平臺系列化，出現(xiàn)宇航平臺。往返于空間與地面之間的航天飛機(jī)。有以空間軌道衛(wèi)星為主的航天平臺，有地球同步，太陽同步，低軌與高軌衛(wèi)星，有大型衛(wèi)星，專題目標(biāo)明確的小衛(wèi)星群。不同高度、不同用途的衛(wèi)星構(gòu)成了對地球和宇宙的多角度、多周期觀測。2.遙感平臺：多樣化，系列化，小型化，普遍化，有效載荷增423.傳感器的發(fā)展空間分辨力提高：探測波段增加：從單一波段向多波段發(fā)展：波段的范圍不斷延伸，波段的分割變細(xì)。高光譜：成像光譜技術(shù)：數(shù)字成像技術(shù)：成像RADAR：LASER與遙感的結(jié)合：多探測技術(shù)集成：實(shí)時測圖3.傳感器的發(fā)展空間分辨力提高：434.遙感硬件軟件處理系統(tǒng)

處理手段：光學(xué)處理變?yōu)橛嬎銠C(jī)處理，可以處理海量數(shù)據(jù)。數(shù)字成像技術(shù)：以計算機(jī)處理為主，打破了攝影與掃描的界限。光存儲器的出現(xiàn)：海量數(shù)據(jù)的存儲和傳輸?shù)玫骄徑狻４笕萘扛咚儆嬎銠C(jī)與功能強(qiáng)大的軟件在不段的完善，能讀取多種格式圖象，有專門的功能模塊。軟件從人機(jī)對話到視窗方式，向智能化、軟件組件化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)軟件和資源的共享和實(shí)時傳輸。4.遙感硬件軟件處理系統(tǒng)

處理手段：光學(xué)處理變?yōu)橛嬎銠C(jī)處445.遙感數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

遙感的發(fā)展一個特點(diǎn)是海量數(shù)據(jù)。影像的檢索和處理發(fā)生困難。以影象金字塔為主體的無縫數(shù)據(jù)庫，涉及影象糾正，數(shù)據(jù)壓縮和數(shù)據(jù)變換等理論和方法，還產(chǎn)生了數(shù)據(jù)挖掘的新理論和方法5.遙感數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

遙感的發(fā)展一個特點(diǎn)是海量數(shù)據(jù)。456.圖象識別和分類

為了從圖象上提取信息，需要對圖象進(jìn)行識別和分類。統(tǒng)計模式識別，結(jié)構(gòu)模式識別，模糊分類，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分類，半自動人機(jī)交互分類和遙感圖象識別的專家系統(tǒng)6.圖象識別和分類

為了從圖象上提取信息，需要對圖象進(jìn)行46不斷引入相鄰學(xué)科的信息處理方法，豐富了遙感圖象處理的內(nèi)容。逐步引入人的思想，向全數(shù)字化，可視化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。信息融合可以彌補(bǔ)傳感器之間信息的不足。信息提?。耗壳皬倪b感圖象獲取的信息經(jīng)計算機(jī)處理的不足5%。還不能完全滿足用戶的需求。信息處理是制約遙感發(fā)展的關(guān)鍵之一。不斷引入相鄰學(xué)科的信息處理方法，豐富了遙感圖象處理的內(nèi)容。逐477.遙感的應(yīng)用范圍越來越廣學(xué)科能否得到迅速發(fā)展，取決與什么？從宏觀到微觀從定性到定量7.遙感的應(yīng)用范圍越來越廣學(xué)科能否得到迅速發(fā)展，取決與什48遙感的應(yīng)用經(jīng)過四十年的發(fā)展，遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛的滲透到國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，對于推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)，社會進(jìn)步，環(huán)境改善和國防建設(shè)起到重大作用。外層空間探測：從衛(wèi)星上獲取的信息是地面觀測所不能取得的，空間遙感對地觀測得到的全球變化信息是不可替代的。全球的氣候變化，溫室效應(yīng)，沙漠化，自然災(zāi)害等的動態(tài)變化已經(jīng)引起人們的重視海洋漁業(yè)，交通，海洋生態(tài)和環(huán)境土地資源，礦山資源，森林資源，水資源，農(nóng)作物估產(chǎn)。遙感的應(yīng)用經(jīng)過四十年的發(fā)展，遙感技術(shù)已經(jīng)廣泛的滲透到國民49遙感的應(yīng)用遙感在解決環(huán)境變化，如城市化，沙漠化，土地退化，鹽漬話，環(huán)境污染有獨(dú)特的作用災(zāi)害問題：冰，火，地震等多種氣象災(zāi)害，農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報評估。精細(xì)農(nóng)業(yè)軍事旅游考古地質(zhì)其他遙感的應(yīng)用遙感在解決環(huán)境變化，如城市化，沙漠化，土地退化508.空間信息系統(tǒng)集成與數(shù)字地球遙感技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)的集成指對真實(shí)地球以及相關(guān)現(xiàn)象數(shù)字化描述的一個虛擬地球遙感技術(shù)將為數(shù)字地球提供動態(tài)的高分辨率高光譜多尺度影象，生成三維數(shù)字地面模型，以及相關(guān)的地物和環(huán)境的各種屬性數(shù)據(jù)等，數(shù)字地球中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)是空間信息系統(tǒng)集成的重要部分。8.空間信息系統(tǒng)集成與數(shù)字地球遙感技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)的集519.與遙感技術(shù)發(fā)展相關(guān)的方面同學(xué)思考9.與遙感技術(shù)發(fā)展相關(guān)的方面52總體表現(xiàn)多分辨率傳感器并存多波段、多角度及多極化遙感并用RS、GPS與GIS的集成總體表現(xiàn)多分辨率傳感器并存53七、遙感的應(yīng)用遙感多學(xué)科的交叉性，以及所具有的宏觀，綜合動態(tài)，快速的特點(diǎn)。決定了遙感的應(yīng)用領(lǐng)域，并將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。遙感的基本出發(fā)點(diǎn)和歸宿：根據(jù)用戶的各種要求來選擇適當(dāng)?shù)墨@取手段，得到所需要的遙感數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)姆治鎏幚矸椒ǎ酝怀鲇脩羲男畔?。七、遙感的應(yīng)用遙感多學(xué)科的交叉性，以及所具有的宏觀，綜合54八、遙感發(fā)展中存在的問題1.問題：遙感應(yīng)用還不能滿足實(shí)用的要求1）遙感的時效性：實(shí)時檢測與處理能力不足，尚未充分體現(xiàn)。2）遙感定量反演：圖象的自動識別，專題信息提取，遙感定量反演地學(xué)參數(shù)的