一、學(xué)生情況分析遙感概論這門課是土管14級(jí)本科班學(xué)生首次接觸遙感知識(shí)的基礎(chǔ)課程，之前對(duì)于遙感知識(shí)的理論內(nèi)容從未涉及，只在大一時(shí)期學(xué)習(xí)過(guò)土地信息系統(tǒng)課程中數(shù)據(jù)源遙感圖像，如遙感的物理基礎(chǔ)、遙感數(shù)據(jù)平臺(tái)、光學(xué)電磁波的內(nèi)容均尚未涉及。該專業(yè)的培養(yǎng)方案注重學(xué)生的地理信息技能人才，本課程應(yīng)按照培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標(biāo)，啟發(fā)和調(diào)動(dòng)本專業(yè)同學(xué)對(duì)遙感知識(shí)的興趣，開拓地理知識(shí)，激發(fā)同學(xué)空間研究潛力，為遙感學(xué)科儲(chǔ)備人才。二、課程教學(xué)目標(biāo)本課程的主要目的是通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握遙感的基礎(chǔ)知識(shí)，在內(nèi)容上著重于遙感基本原理和方法的介紹?！哆b感概論》課程主要介紹現(xiàn)代遙感技術(shù)的發(fā)展與最新成果，系統(tǒng)、全面地介紹遙感基本理論與基礎(chǔ)知識(shí)和遙感技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容主要包括：遙感的基本概念，遙感的物理基礎(chǔ)，傳感器，航空遙感數(shù)據(jù)，地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，微波遙感數(shù)據(jù)，熱紅外遙感數(shù)據(jù)，高光譜遙感數(shù)據(jù)，遙感數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)，遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理，遙感圖像處理，遙感圖像目視解譯原理與方法，計(jì)算機(jī)遙感圖像解譯，遙感應(yīng)用等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，可以為后續(xù)其它課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)內(nèi)容第一章概述主要內(nèi)容：遙感概念、遙感的特性、遙感的分類、遙感技術(shù)系統(tǒng)、遙感的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)、遙感的發(fā)展歷程、遙感的現(xiàn)狀與趨勢(shì)、遙感的應(yīng)用。本章重點(diǎn)：掌握遙感概念、遙感的特性，基本了解遙感的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)，以及遙感應(yīng)用。本章無(wú)難點(diǎn)。第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)主要內(nèi)容：對(duì)電磁波譜進(jìn)行介紹，了解輻射的基本定律，以及太陽(yáng)輻射過(guò)程，掌握太陽(yáng)輻射與大氣、地面的相互作用，同時(shí)介紹了三種遙感模式。本章重點(diǎn)：掌握太陽(yáng)輻射與大氣、地面的相互作用。本章難點(diǎn)：輻射的基本定律，太陽(yáng)輻射過(guò)程。第三章傳感器主要內(nèi)容：了解傳感器的組成、傳感器的分類，掌握攝影型傳感器以及掃描式傳感器的知識(shí)，了解傳感器的發(fā)展趨勢(shì)。本章重點(diǎn)：攝影型傳感器以及掃描式傳感器，以及常見的掃描式傳感器。本章難點(diǎn)：傳感器的構(gòu)造及運(yùn)行原理。第四章航空遙感數(shù)據(jù)主要內(nèi)容：了解航空遙感平臺(tái)、航空攝影、航空像片的基本知識(shí)，及航空像片的立體觀測(cè)和量測(cè)原理，掌握航空像片的目視判讀方法，熟練掌握常見地物的像片判讀知識(shí)。本章重點(diǎn)：常見地物包括水體、植被、居民地、道路的判讀規(guī)律。本章難點(diǎn)：立體觀測(cè)與量測(cè)的原理。第五章地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)主要內(nèi)容：地球資源衛(wèi)星的概述，主要講解Landsat衛(wèi)星的知識(shí)，包括簡(jiǎn)介、軌道、各項(xiàng)衛(wèi)星參數(shù)、工作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)特征等方面，同時(shí)介紹了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的目視判讀特點(diǎn)及方法步驟，及常見地物的判讀規(guī)律，最后列舉了其它地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)與氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征。本章重點(diǎn)：Landsat衛(wèi)星有關(guān)的內(nèi)容，其它地球資源衛(wèi)星與氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的介紹。本章難點(diǎn)：Landsat衛(wèi)星數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征、工作系統(tǒng)。第六章微波遙感數(shù)據(jù)主要內(nèi)容：了解主動(dòng)微波遙感的傳感器，機(jī)載側(cè)視雷達(dá)的遙感系統(tǒng)，以及星載雷達(dá)遙感系統(tǒng)的基本參數(shù)，掌握雷達(dá)的特點(diǎn)，了解激光雷達(dá)的基本知識(shí)。本章重點(diǎn)：雷達(dá)圖像的亮度、波長(zhǎng)、穿透力、極化及幾何特性，圖像的輻射特征。本章難點(diǎn)：雷達(dá)的特點(diǎn)。第七章熱紅外遙感數(shù)據(jù)主要內(nèi)容：了解熱紅外遙感原理，熱紅外遙感圖像特征與解譯，熱容量制圖系統(tǒng)的簡(jiǎn)介，掌握Landsat

TM熱紅外數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)，熱紅外遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用。本章重點(diǎn)：掌握Landsat

TM熱紅外數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)，熱紅外遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用。本章難點(diǎn)：熱紅外遙感原理，熱紅外遙感的輻射定標(biāo)。第八章

高光譜遙感數(shù)據(jù)主要內(nèi)容：了解高光譜遙感數(shù)據(jù)的概述，基本概念和高光譜遙感原理，了解高光譜遙感的傳感器，掌握高光譜遙感影像分析技術(shù)原理及應(yīng)用。本章重點(diǎn)：高光譜遙感影像分析技術(shù)，高光譜遙感的應(yīng)用。本章難點(diǎn)：高光譜遙感原理及傳感器工作原理，混合光譜分解技術(shù)。第九章遙感數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)主要內(nèi)容：掌握遙感數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)各種存儲(chǔ)格式，圖像輸入與輸出，數(shù)字圖像的統(tǒng)計(jì)特征，了解遙感圖像的處理軟件。本章重點(diǎn)：遙感數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式，圖像的統(tǒng)計(jì)特征。本章難點(diǎn)：各存儲(chǔ)格式的差別。第十章遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理主要內(nèi)容：掌握遙感數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)特征提取內(nèi)容及方法，熟練掌握輻射預(yù)處理的原理及輻射校正方法，幾何誤差類型和幾何校正原理及方法，校正地面控制點(diǎn)的選取，衛(wèi)星影像的地圖投影，掌握數(shù)據(jù)融合的幾種常用方法。本章重點(diǎn)：輻射校正方法、幾何校正方法、地圖投影原理、數(shù)據(jù)融合方法。本章難點(diǎn)：輻射誤差和幾何誤差形成原因，數(shù)據(jù)融合方法的原理。第十一章遙感圖像的增強(qiáng)處理主要內(nèi)容：了解遙感圖像的彩色合成，圖像中直方圖對(duì)比度調(diào)整的各種變換方法，單波段黑白遙感圖像的密度分割與灰度顛倒，掌握幾種領(lǐng)域法增強(qiáng)處理方法的作用原理，及圖像間灰度值運(yùn)算基本原理，掌握以Landsat

TM為例的多波段壓縮處理方法。本章重點(diǎn)：遙感圖像的領(lǐng)域法增強(qiáng)處理，主成分分析法與纓帽變換方法壓縮多波段冗余信息。本章難點(diǎn)：密度分割與灰度顛倒原理，領(lǐng)域法增強(qiáng)處理方法的作用原理。第十二章遙感圖像的分類主要內(nèi)容：了解遙感影像分類器的基本介紹，遙感圖像的信息類別與光譜類別，熟練掌握非監(jiān)督分類的特點(diǎn)、方法、運(yùn)行步驟，監(jiān)督分類的特點(diǎn)，監(jiān)督分類訓(xùn)練區(qū)選擇原則與步驟，監(jiān)督分類的方法原理及一般步驟，掌握其它分類方法及分類策略，了解分類中應(yīng)用的輔助數(shù)據(jù)類型，圖像分類的有關(guān)問(wèn)題。本章重點(diǎn)：非監(jiān)督分類方法，監(jiān)督分類方法及一般步驟。本章難點(diǎn)：監(jiān)督分類方法原理，其它分類方法。第十三章分類精度評(píng)價(jià)主要內(nèi)容：了解精度的概念與意義，掌握分類誤差的來(lái)源，誤差特征，熟練掌握精度評(píng)價(jià)方法及誤差矩陣的應(yīng)用。本章重點(diǎn)：精度評(píng)價(jià)方法及誤差矩陣的應(yīng)用。本章難點(diǎn)：精度評(píng)價(jià)方法原理，誤差矩陣的比較分析。第一講：概述

一、教學(xué)目標(biāo)1.掌握遙感概念、遙感的特性、遙感技術(shù)系統(tǒng)2.了解遙感的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)、遙感的發(fā)展歷程、遙感的現(xiàn)狀與趨勢(shì)3.了解遙感的應(yīng)用二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析1.重點(diǎn)：理解遙感概念，了解遙感的特性和遙感技術(shù)系統(tǒng)2.難點(diǎn)：無(wú)三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程1.進(jìn)行自我介紹姓名，聯(lián)系方式，專業(yè)方向。建議學(xué)生用電子郵件方式聯(lián)系。2.進(jìn)行課程簡(jiǎn)介介紹課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、參考書及資料、課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容框架、學(xué)習(xí)方法、作業(yè)與實(shí)驗(yàn)、考核方式、上課時(shí)間與地點(diǎn)等情況，研究性學(xué)習(xí)的安排。強(qiáng)調(diào)本課程與相關(guān)課程的關(guān)系。[教學(xué)提示]：考核方式為平時(shí)占10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%，期末筆試占60%

。研究性學(xué)習(xí)任務(wù)部分章節(jié)會(huì)布置，采用分組完成的方式，承接任務(wù)的小組或個(gè)人應(yīng)提供本任務(wù)的分工、研究結(jié)果和收獲。3.

演示“第一講”PPT課件，進(jìn)入主題。(1)

解釋名詞。遙感：遙感（Remotesensing），即遙遠(yuǎn)的感知，是指不接觸目標(biāo)物用探測(cè)儀器接受目標(biāo)物的電磁波并記錄下來(lái)，根據(jù)其數(shù)據(jù)處理結(jié)果對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行識(shí)別、分析、測(cè)定、解譯的一門技術(shù)。相應(yīng)的英文介紹："Theacquisitionandmeasurementofdata/informationonsomeproperty(ies)ofaphenomenon,object,ormaterialbyarecordingdevicenotinphysical,intimatecontactwiththefeature(s)undersurveillance"遙感一詞，最早是1960年由美國(guó)海軍研究局的艾弗林.普魯伊特所使用，1962式使用，最早是指非攝影的方式取得目標(biāo)物的數(shù)據(jù)或圖像，后來(lái)將攝影和非攝影的方式均包括在內(nèi)。概念按照廣義和狹義分別介紹：廣義遙感：泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)。狹義遙感：是從遠(yuǎn)處探測(cè)感知物體，也就是不直接接觸物體，從遠(yuǎn)處通過(guò)探測(cè)儀器接收來(lái)自目標(biāo)地物的電磁波信息，經(jīng)過(guò)對(duì)信息的處理，判別出目標(biāo)地物的屬性。[教學(xué)提示]：遙感即遙遠(yuǎn)的感知，英文名稱為RemoteSensing。利用911前后的紐約世貿(mào)中心和汶川地震前后北川的遙感圖，解釋遙感圖前后的差異。(2)

解釋遙感的特性共有3個(gè)特性，分別為空間特性、時(shí)相特性、波譜特性，其中：1.

空間特性是宏觀性，大尺度觀測(cè)1：1萬(wàn)航空像片可以表示2.3km×2.3km范圍的地面，連續(xù)拍攝的航空像片又可以鑲嵌為更大的區(qū)域，而衛(wèi)星影像能覆蓋更大的范圍，例如Landsat5衛(wèi)星能掃描地面185km×185km的范圍，圖上是一景TM數(shù)據(jù)，而左下角是滁州市的位置，形象表示TM一景所覆蓋大小。2.

時(shí)相特性是周期成像，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)Landsat5每天環(huán)繞地球14.5圈，覆蓋地球一遍所需時(shí)間16天，如果兩顆衛(wèi)星同時(shí)運(yùn)行，只需8天，氣象衛(wèi)星的周期更短，只有0.5天。航空像片則需要聯(lián)系飛行機(jī)構(gòu)安排飛行拍攝任務(wù)。前面所看到的遙感圖正是動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)最好的例子。3.

波譜特性是波譜段廣，觀測(cè)范圍大目前遙感能探測(cè)的電磁波段有紫外線、可見光、紅外線、微波。[教學(xué)提示]：以上優(yōu)勢(shì)決定了遙感具有信息量巨大、受地面限制條件少、經(jīng)濟(jì)效益好、用途廣等優(yōu)勢(shì)。(3)介紹遙感的分類1

按遙感對(duì)象分（1）宇宙遙感以外太空其它星體為感測(cè)對(duì)象（2）地球遙感地球表層環(huán)境——環(huán)境遙感；在環(huán)境遙感中若地球表層資源為對(duì)象稱為資源遙感2

按遙感平臺(tái)分（1）航天遙感

平臺(tái)H>150km

火箭、人造衛(wèi)星、飛船、航天飛機(jī)等（2）航空遙感

平臺(tái)1km<H<12km

普通飛機(jī)、氣球、飛艇等（3）地面遙感

平臺(tái)貼近地面遙感車、遙感塔、“遠(yuǎn)洋測(cè)量船”、三腳架等3

按遙感媒介分（1）電磁波遙感常用的電磁波波段是紫外、可見光、紅外和微波等（2）聲波遙感潛水艇的聲納技術(shù)、探測(cè)珍貴魚群的回游路線和遷徙規(guī)律（3）重力場(chǎng)遙感地質(zhì)探礦，通過(guò)重力值的變化來(lái)推斷地層中是否有某種元素富積（4）地震波遙感

4

按遙感器的工作方式分（1）被動(dòng)遙感遙感本身并不發(fā)射任何人工探測(cè)信號(hào)，只是被動(dòng)接收來(lái)自于目標(biāo)的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)性質(zhì)、數(shù)量、空間位置等特征進(jìn)行識(shí)別的遙感方式，例如：“無(wú)源遙感”，如中午拍照。（2）主動(dòng)遙感遙感器發(fā)射人工探測(cè)信號(hào)，到達(dá)目標(biāo)后信號(hào)反射回來(lái)被傳感器接收從而對(duì)目標(biāo)性質(zhì)、數(shù)量、空間位置進(jìn)行識(shí)別的遙感方式。如，夜晚拍照通常要在相機(jī)上裝閃光燈。主要是“微波遙感”。5

按遙感獲取的數(shù)據(jù)形式分（1）成像方式遙感（能獲得目標(biāo)的圖像Image，圖形Graphics）A

攝影方式，照相機(jī)B

掃描方式，TM與雷達(dá)（2）非成像方式遙感（不能獲得目標(biāo)物的圖像，常是一些曲線，如氣象中溫度輻射計(jì)）6

按應(yīng)用領(lǐng)域分地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原、水文、測(cè)繪、環(huán)境、災(zāi)害、城市、海洋、大氣、軍事等。(4)

介紹遙感技術(shù)系統(tǒng)1遙感平臺(tái)(Platform)：搭載遙感儀器的裝置，如：汽車，汽球，飛機(jī)，衛(wèi)星等。地面平臺(tái)：主要指用于安置傳感器的三腳架、遙感塔、遙感車等，高度在100米以下。航空平臺(tái)：指高度在12千米以內(nèi)的飛機(jī)和氣球。航天平臺(tái)：指高度在150千米以上的人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、空間軌道站和航天飛機(jī)等。人造地球衛(wèi)星：1、低高度/短壽命（150-350km，幾天到幾十天）；2、中高度/長(zhǎng)壽命（350-1800km，3-5年）；3、高高度/長(zhǎng)壽命（36000km，10年以上）。2傳感器(Remotesensor)：接收，記錄和傳送遙感信息的裝置，如，照相機(jī)，攝像機(jī)，掃描儀。傳感器也稱遙感器或者探測(cè)器，是遠(yuǎn)距離感測(cè)和記錄地物環(huán)境輻射或反射電磁能量的遙感儀器。根據(jù)記錄方式不同，主要分為成像方式和非成像方式兩類。傳感器一般由信息收集、探測(cè)系統(tǒng)、信息處理和信息輸出4部分組成。3遙感信息的獲取與接收(Acquisition)：通過(guò)傳感器，如掃描儀，攝影機(jī)等接收或記錄目標(biāo)物的電磁波。傳感器可以裝載在地面（如車載），空中或空間等遙感平臺(tái)上。記錄在傳感器介質(zhì)上的電磁波信息傳輸給地面的接受站接受。如美國(guó)陸地資源衛(wèi)星(landsat)的地面接收站。4遙感信息的處理(ImageProcessing)：為了便于應(yīng)用接收到的電磁波數(shù)字信息通過(guò)計(jì)算機(jī)要進(jìn)行一系列的處理，如幾何和大氣校正，圖像的增強(qiáng)，變換，融合等。專用的遙感圖像處理軟件有ERDAS，ENVI，PCI等。5遙感信息的應(yīng)用(Application)：根據(jù)遙感信息的特點(diǎn)和應(yīng)用的目的，遙感信息的應(yīng)用十分廣泛。在國(guó)土資源（土地利用，地質(zhì)勘探，農(nóng)林資源監(jiān)測(cè)），測(cè)繪，軍事，城鎮(zhèn)規(guī)劃，環(huán)境監(jiān)測(cè)，交通運(yùn)輸，海洋，水文等許多方面都有應(yīng)用。

(5)

介紹遙感的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)1地物光譜差異：不同地面地面物體反射或發(fā)射能量之間的光譜差異，如玉米和小麥的光譜特征差異；不同地面物體反射或發(fā)射能量隨波長(zhǎng)變化，如多波段圖像識(shí)別地物；不同時(shí)期地物的反射或發(fā)射能量之間的光譜差異，如農(nóng)作物的物候時(shí)期光譜變化。2輻射記錄差異：傳感器對(duì)物體和目標(biāo)地物的亮度差異的記錄。3空間分辨差異：空間分辨率決定了影像的空間細(xì)節(jié)水平。取決于傳感器、成像高度、地面景觀的空間復(fù)雜度。4幾何誤差：由于傳感器鏡頭的觀察角度、掃描儀的運(yùn)動(dòng)，地形起伏和地球的曲率造成的，遙感器獲得影像與地面景觀不能形成一致的幾何關(guān)系，存在位置誤差。5像片格式與數(shù)字格式的可轉(zhuǎn)換性6遙感成像系統(tǒng)：成像系統(tǒng)中包括鏡頭，膠片。7大氣作用：所有能量達(dá)到遙感儀器前都經(jīng)過(guò)了大氣的衰減作用。[教學(xué)提示]：像片格式與數(shù)字格式分別用例子來(lái)闡述。(6)簡(jiǎn)述遙感的發(fā)展歷程遙感最初是隨著望遠(yuǎn)鏡，攝影技術(shù)，航空和航天技術(shù)以及電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。1608年和1609年的漢斯.李波爾的第一架望遠(yuǎn)鏡和伽里略的放大望遠(yuǎn)鏡。無(wú)記錄時(shí)期1839年法國(guó)人達(dá)蓋爾發(fā)明了第一臺(tái)可攜式木箱照相機(jī)。開始了有記錄時(shí)期。1858年納喬士用氣球上的照相機(jī)拍攝了巴黎的鳥瞰圖。開始了空中攝影。1860年美國(guó)人華萊士乘氣球拍攝了波士頓市。1903年萊特兄弟發(fā)明了世界第一架飛機(jī)。1909年威爾伯〃賴特（WilberWright）在飛機(jī)上拍攝了最早的航拍照片，從空中鳥瞰一座叫做森托切利的意大利城鎮(zhèn)。1913年航空攝影用于油田測(cè)量。此后航空攝影技術(shù)逐漸用于農(nóng)業(yè)，林業(yè)，礦業(yè)，城市規(guī)劃等其它領(lǐng)域。二次大戰(zhàn)航空攝影技術(shù)廣泛用于軍事偵察，并得到了迅速的發(fā)展。航天遙感是伴隨著人造衛(wèi)星的上天而發(fā)展起來(lái)的。1957年前蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一個(gè)人造衛(wèi)星。開始了航天遙感。1960年美國(guó)的太陽(yáng)同步氣象衛(wèi)星。1972年美國(guó)的陸地資源衛(wèi)星（landsat）。1986年法國(guó)的spot資源衛(wèi)星。90年代以后高分辨率的遙感衛(wèi)星，如ikonos、quickbird等相繼出現(xiàn)，分辨率可達(dá)到米級(jí)以下。與此同時(shí)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)圖像處理軟件的出現(xiàn)。發(fā)展歷程階段分為：攝影術(shù)階段、空中氣球攝影階段、飛機(jī)攝影階段、航空遙感階段、衛(wèi)星遙感階段。中國(guó)的遙感發(fā)展簡(jiǎn)況：我國(guó)的遙感技術(shù)始于上個(gè)世紀(jì)30年代，以航空攝影為主。上世紀(jì)50年代引入前蘇聯(lián)的航空攝影技術(shù)，航空遙感測(cè)量和監(jiān)測(cè)在我國(guó)開始廣泛應(yīng)用。上世紀(jì)70年代以后，開始對(duì)應(yīng)用于各種遙感平臺(tái)的各種傳感器進(jìn)行了廣泛深入的研究，如多光譜掃描儀，紅外照相機(jī)，成像光譜儀，雷達(dá)微波技術(shù)。1970年我國(guó)發(fā)射了“東方紅一號(hào)”人造衛(wèi)星，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)的航天遙感技術(shù)的到來(lái)。1988年發(fā)射了我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號(hào)”。1999年又發(fā)射了“中巴資源衛(wèi)星”在此期間航空航天遙感技術(shù)在氣象、國(guó)土資源、環(huán)境、地質(zhì)勘探，水利，海洋、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、交通、城市規(guī)劃、軍事等許多方面都有全方位的應(yīng)用和研究。(7)遙感的現(xiàn)狀與趨勢(shì)1多分辨率多遙感平臺(tái)并存，空間分辨率、時(shí)間分辨率及光譜分辨率普遍提高全色0.8~5m，多光譜3.3~30m的多空間分辨率。美國(guó)的ORBVIEW可獲取1m精度，美國(guó)EOS衛(wèi)星的MODIS-N有35個(gè)波段，美國(guó)NOAA的單顆衛(wèi)星每天對(duì)同一區(qū)域可觀測(cè)2次。2微波遙感、高光譜遙感迅速發(fā)展微波遙感技術(shù)是近十年發(fā)展起來(lái)的具有良好應(yīng)用前景的主動(dòng)式探測(cè)方法，具有穿透性強(qiáng)、不受天氣影響的特性，可全天時(shí)、全天候工作。成像雷達(dá)、激光雷達(dá)。能探測(cè)寬波段遙感中不能探測(cè)的物質(zhì)。有高光譜儀的衛(wèi)星為EO-1、MERIS、ADEOS-2、ORBVIEW4。3遙感的綜合應(yīng)用不斷深化4商業(yè)遙感時(shí)代到來(lái)(8)遙感的應(yīng)用1農(nóng)林方面的應(yīng)用：農(nóng)作物類型區(qū)分、種植面積的估算、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和病蟲害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、作物估產(chǎn)、土地資源與肥力監(jiān)測(cè)、森林、草場(chǎng)資源的清查、評(píng)價(jià)和調(diào)控、森林、草場(chǎng)的火災(zāi)和病蟲害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。2地質(zhì)、礦產(chǎn)方面的應(yīng)用：成礦條件的地質(zhì)分析、指導(dǎo)礦產(chǎn)普查勘探的方向、預(yù)估礦區(qū)的發(fā)展前景。在工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、石油地質(zhì)以及地震地質(zhì)等方面均有應(yīng)用。3水文、海洋方面的應(yīng)用：水資源調(diào)查、水資源動(dòng)態(tài)研究、冰雪研究以及海洋研究等。其中海洋研究，例如漁業(yè)資源調(diào)查，海岸帶地質(zhì)地貌分類、海岸帶資源開發(fā)、灘涂面積、海岸線長(zhǎng)度量算。4環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用：大氣污染監(jiān)測(cè)、土地污染監(jiān)測(cè)、赤潮監(jiān)測(cè)、海洋污染監(jiān)測(cè)、其它污染監(jiān)測(cè)。5測(cè)繪方面的應(yīng)用：地形圖測(cè)繪、專題地圖的編繪作用。6地理學(xué)方面的應(yīng)用：獲取地理空間信息和定量數(shù)據(jù)、為規(guī)劃制圖和空間分析、獲取全球信息、遙感考古、城市規(guī)劃、旅游規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃等。3S技術(shù)的密切結(jié)合，共同作用。4.

教學(xué)小結(jié)本講首先介紹了本課程的基本情況與要求，介紹了遙感的有關(guān)概念、特性和分類，并通過(guò)圖片的形式直觀地介紹了遙感的應(yīng)用。

第二講：遙感電磁輻射基礎(chǔ)

一、教學(xué)目標(biāo)1.

對(duì)電磁波譜進(jìn)行介紹，了解輻射的基本定律，以及太陽(yáng)輻射過(guò)程2.

掌握太陽(yáng)輻射與大氣、地面的相互作用3.

了解三種遙感模式二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析重點(diǎn)：掌握太陽(yáng)輻射與大氣、地面的相互作用難點(diǎn)：輻射的基本定律，太陽(yáng)輻射過(guò)程三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程1.電磁波譜與電磁輻射(1)

波：振動(dòng)的傳播，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置振動(dòng)而能量向前傳播，如抖動(dòng)繩索產(chǎn)生的波。如果質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同，稱為縱波。如果質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，稱為橫波。(2)

電磁波：電磁振動(dòng)的傳播，交互變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播。當(dāng)電磁振蕩進(jìn)入空間，變化的磁場(chǎng)激發(fā)了渦旋電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)又激發(fā)了渦旋磁場(chǎng)，使電磁振蕩在空間傳播，這就是電磁波，其方向是由電磁振蕩向各個(gè)不同方向傳播的。按電磁波在真空中傳播的波長(zhǎng)或頻率、遞增或遞減依次排列為一個(gè)序譜，將此序譜稱為電磁波譜。電磁波譜按波長(zhǎng)從小到大（或按頻率從高到低）排列，可以劃分為咖嗎射線、x射線、紫外線、可見光、紅外線、無(wú)線電波。[教學(xué)提示]：遙感中較多地使用可見光、紅外和微波波段，特別是可見光\近紅外波段。(3)

各波段的主要特性紫外線：波長(zhǎng)范圍為0.01～0.38μm，太陽(yáng)光譜中，只有0.3～0.38μm波長(zhǎng)的光到達(dá)地面，且探測(cè)高度在2000m以下?？梢姽猓翰ㄩL(zhǎng)范圍：0.38～0.76μm，人眼對(duì)可見光有敏銳的感覺(jué)。紅外線：波長(zhǎng)范圍為0.76～1000μm，根據(jù)性質(zhì)分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外和超遠(yuǎn)紅外。微波：波長(zhǎng)范圍為1mm～1m，對(duì)云層、地表植被、松散沙層和干燥冰雪有一定的穿透能力。伽馬射線和X射線屬于能量高、穿透能力強(qiáng)的電磁輻射。無(wú)線電波主要用于廣播、通訊等方面。3.紅外線的劃分近紅外：0.76～3.0μm，與可見光相似，所以又稱光紅外。中紅外：3.0～6.0μm，地面常溫下的輻射波長(zhǎng)，有熱感，又叫熱紅外。遠(yuǎn)紅外：6.0～15.0μm，地面常溫下的輻射波長(zhǎng)，有熱感，又叫熱紅外。超遠(yuǎn)紅外：15.0～1000μm，多被大氣吸收，遙感探測(cè)器一般無(wú)法探測(cè)。4.電磁輻射的度量1輻射源：廣義：任何物體；狹義：太陽(yáng)及發(fā)熱、發(fā)光物體。2輻射測(cè)量：輻射能量（W）：電磁輻射的能量，單位：J輻射通量（Φ

）：Φ=dW/dt

單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一面積的輻射能量。輻射通量密度：E=dΦ/ds（w/s2）單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的輻射能量。輻照度（I）：I=dΦ/ds（w/s2），是在某一指定表面上單位面積上所接受的輻射通量。輻射出射度（M）：M=dΦ/ds（w/s2），輻射源物體表面單位面積的輻射通量。輻照度和輻射出射度都是輻射通量密度的概念，不過(guò)，I為物體接受的輻射，M為物體發(fā)出的輻射，它們都與波長(zhǎng)有關(guān)。輻射亮度（L）：面輻射源上某點(diǎn)在一定方向上的輻射強(qiáng)弱的度量，具體是指輻射源在某一方向上，單位投影表面，單位立體角內(nèi)的輻射通量。L=Φ/Ω（Acosθ）其中Ω=s/R2，說(shuō)明：Ω立體角，單位是球面度，無(wú)量綱；s為與球半徑垂直的某小面元的面積，R為球半徑。θ方向看到的源面積是A的投影面積

即為Acosθ。輻射源向外輻射電磁波時(shí)，L往往隨角θ而改變，也就是說(shuō)，接收輻射的觀察者以不同的θ角觀察輻射源時(shí)，L值不同。輻射亮度（L）與觀察角（θ）無(wú)關(guān)的輻射源，稱為郎伯源。5.黑體輻射絕對(duì)黑體：吸收任何波長(zhǎng)電磁輻射的物體，簡(jiǎn)稱黑體。絕對(duì)黑體是一種理想的吸收體，自然界沒(méi)有真正的絕對(duì)黑體。6.黑體輻射定律1普朗克輻射定律2斯蒂芬－玻爾茲曼定律3維恩位移定律4基爾霍夫（Kirchhoυυ)輻射定律[教學(xué)提示]：實(shí)際物體輻射中，把實(shí)際物體看作是輻射源研究其輻射特性，是將其與絕對(duì)黑體進(jìn)行比較。7.

太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響太陽(yáng)是被動(dòng)遙感最主要的輻射源，太陽(yáng)輻射實(shí)際上就是太陽(yáng)光。它通過(guò)地球大氣層照射到地面，經(jīng)過(guò)地面物體反射后又返回，再經(jīng)過(guò)大氣到達(dá)傳感器，而這時(shí)傳感器探測(cè)到的輻射強(qiáng)度與太陽(yáng)輻射到達(dá)地球大氣上空時(shí)的輻射強(qiáng)度相比已經(jīng)有了很大的變化。1太陽(yáng)輻射太陽(yáng)常數(shù)：不受大氣影響，在距離一個(gè)天文單位內(nèi)，垂直于太陽(yáng)光輻射方向上，單位面積單位時(shí)間黑體所接受的太陽(yáng)輻射能量。太陽(yáng)光譜曲線：在大氣上界測(cè)得的太陽(yáng)輻射光譜曲線為平滑的連續(xù)的光譜曲線，它近似于6000K的黑體輻射曲線。2太陽(yáng)輻射特征太陽(yáng)光譜相當(dāng)于6000K的黑體輻射；太陽(yáng)輻射的能量主要集中在可見光；到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要集中在近紫外、可見光、近紅外和中紅外；經(jīng)過(guò)大氣層的太陽(yáng)輻射有很大的衰減；各波段的衰減是不均衡的。[教學(xué)提示]：太陽(yáng)輻射從近紫外到中紅外這一波段區(qū)間能量最為集中而且穩(wěn)定性最好。這也是遙感特別是被動(dòng)遙感利用的主要電磁波譜。3大氣成分大氣主要由分子和其他微粒組成。分子主要有：N2和O2

約占99%、O3、CO2、H2O及其他。微粒主要有：煙、塵埃、霧霾、小水滴及氣溶膠，等等。4大氣散射散射：輻射在傳播過(guò)程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個(gè)方向散開的現(xiàn)象。散射使原傳播方向的輻射強(qiáng)度減弱，而增加其他方向的輻射。從遙感角度看，太陽(yáng)輻射在照到地面又反射到傳感器的過(guò)程中，二次通過(guò)大氣。在照到地面時(shí)，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的輻射成分有所改變。在返回傳感器時(shí)，除反射光之外還增加了散射光進(jìn)入傳感器。增加了信號(hào)噪聲，影響遙感影象質(zhì)量。瑞利散射（原子和分子）：當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長(zhǎng)小得多時(shí)發(fā)生的散射。主要影響可見光和近紅外波段。接瑞利散射：晴空天藍(lán)，就是因?yàn)樗{(lán)光波長(zhǎng)短、散射強(qiáng)度大，藍(lán)光向四面八方散射使整個(gè)天空蔚藍(lán)。米氏散射（微粒）：當(dāng)大氣中粒子的直徑與輻射的波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射。主要有大氣中的微粒、如煙、塵埃、氣溶膠等引起。對(duì)于近紫外和紅外線波段都有影響。波長(zhǎng)進(jìn)入紅外線波段后，米氏散射超過(guò)瑞利散射。無(wú)選擇性散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長(zhǎng)大得多時(shí)發(fā)生的散射。其特點(diǎn)是散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。5大氣反射電磁波傳播過(guò)程中，若通過(guò)兩種介質(zhì)的交界面，還會(huì)出現(xiàn)反射現(xiàn)象（鏡面反射和漫反射）。主要是大氣中的云層，大的塵埃。云量越多、云層越厚，反射越強(qiáng)。6大氣窗口通過(guò)大氣層時(shí)較少被反射、吸收或散射的，透過(guò)率較高的電磁波段。也就是能夠?yàn)檫b感所利用的波段。8.太陽(yáng)輻射與地面的相互作用概念：地面物體類別不同，其反射、發(fā)射電磁波譜的特性和特征也不盡相同。這些特征和特性就稱之為地物波譜特征。反射率ρ：ρ=Pρ/P0×100%。物體反射的輻射能量Pρ占總?cè)肷淠芰縋0的百分比。不同物體的反射率是不一樣的。這主要取決于物體表面的性質(zhì)。因此地物波譜特征是整個(gè)遙感的基礎(chǔ)。反射率的特性：不同物體的反射率不同；地物在不同波段的反射率是不同的；反射率是可以測(cè)定的；反射率也與地物的表面顏色、粗糙度和濕度等有關(guān)。植被在可見光波段有一個(gè)小的反射峰，在近紅外波段有一突起峰值，葉綠素對(duì)綠色反射作用強(qiáng)，對(duì)紅色和蘭色吸收強(qiáng)，因此常處理為紅色。反射光譜曲線：以波長(zhǎng)作為橫坐標(biāo)，反射率作為縱坐標(biāo)，將地物反射率隨波長(zhǎng)的變化繪制成曲線，即地物的反射率隨波長(zhǎng)變化的曲線，叫地物的反射光譜曲線。不同地物的該曲線是不同的。9.

常見地物的光譜曲線1植被光譜曲線呈現(xiàn)明顯的雙峰雙谷的特點(diǎn)。2水體光譜曲線水體的反射率總體很低，小于10%，遠(yuǎn)低于其他大多數(shù)地物。因此，遙感影像上水體或濕地都呈現(xiàn)為深色調(diào)甚至黑色。3土壤光譜曲線土壤表面反射光譜曲線都比較平滑，沒(méi)有明顯的峰谷。土質(zhì)越細(xì)反射率越高，有機(jī)質(zhì)含量越高和含水量越高反射率越低。4巖石光譜曲線巖石的反射光譜曲線都較平緩，沒(méi)有明顯的波段起伏。受礦物成分、礦物含量、風(fēng)化程度、含水狀況、顆粒大小、表面光滑程度、色澤等影響，反射率的值相差很大。9.透射作用太陽(yáng)輻射到達(dá)地面時(shí)，能穿透地面一定深度，這種現(xiàn)象叫透射。自然界絕大多數(shù)地物對(duì)可見光沒(méi)有透射能力。紅外線只對(duì)具有半導(dǎo)體特性的地物，才有一定的透射能力。微波對(duì)地物具有明顯的透射能力，其透射深度由入射微波的波長(zhǎng)決定。水體對(duì)可見光波段的電磁波透射能力較強(qiáng)。10.三種遙感模式依據(jù)傳感器探測(cè)能量的波長(zhǎng)和研究需要：(1)可見光/近紅外遙感：傳感器記錄地球表面反射太陽(yáng)輻射的能量，此類遙感主要集中在可見光和近紅外波段(2)熱紅外遙感：傳感器記錄地表自身所發(fā)射的輻射能量，此類遙感主要集中在熱紅外波段(3)主動(dòng)遙感：傳感器自身發(fā)射出能量，然后探測(cè)并記錄地表對(duì)該能量的反射

第三講：傳感器

一、教學(xué)目標(biāo)1.掌握傳感器的組成、分類知識(shí)2.了解傳感器的發(fā)展趨勢(shì)二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析1.重點(diǎn)：掌握傳感器的分類情況及各類傳感器的基礎(chǔ)知識(shí)，攝影型傳感器、掃描式傳感器，以及常見的掃描式傳感器2.難點(diǎn)：各類傳感器運(yùn)行原理及其數(shù)據(jù)獲取的成像原理和方式三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程1.傳感器的組成傳感器基本上都由收集器、探測(cè)器、處理器、輸出器等4部分組成。傳感器對(duì)電磁波波段的響應(yīng)能力、空間分辨率及圖像的幾何特性、傳感器獲取地物電磁波信息量的大小和可靠程度等性能決定了遙感的能力。收集器：收集來(lái)自目標(biāo)地物的電磁波能量。如航空攝像機(jī)的透鏡、掃描儀的反射鏡等。對(duì)于多波段，還需要進(jìn)行分光處理，即把光分解成不同波長(zhǎng)的波段范圍。探測(cè)器：將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能。如攝影感光膠片、光電晶體管等光敏探測(cè)元件和熱敏探測(cè)元件。處理器：將探測(cè)后的化學(xué)能或電能等信號(hào)進(jìn)行處理。如膠片顯影及定影、電信號(hào)的放大處理、濾波、調(diào)制、變換等。輸出器：輸出獲得的圖像、數(shù)據(jù)。如攝影膠片、磁帶記錄儀、掃描儀等。2.傳感器的分類傳感器的種類很多，分類的方式也多種多樣，常見以下幾種：(1)按傳感器工作方式可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式傳感器。如合成孔徑雷達(dá)和攝影相機(jī)、多光譜掃描儀；(2)按傳感器記錄方式可分為成像方式和非成像方式傳感器。成像方式的傳感器把地物的電磁波能量強(qiáng)度用圖像的形式表示，如：航空攝像機(jī)、掃描儀、成像光譜儀和成像雷達(dá)；非成像方式的傳感器把所探測(cè)到的地物電磁波能量強(qiáng)度用數(shù)字或曲線圖形表示，如：輻射計(jì)、紅外輻射計(jì)、微波輻射計(jì)等；(3)按成像原理和所獲取圖像的性質(zhì)不同，分為攝影方式、掃描方式和雷達(dá)傳感器等。攝影方式按感光膠片性質(zhì)不同分為黑白、彩色、紅外、彩紅外和多波段攝影等；掃描方式按掃描成像的方式分為光機(jī)掃描儀、推帚式掃描儀和成像光譜儀；雷達(dá)按天線形式又分為真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)和合成孔徑側(cè)視雷達(dá)。3.

攝影型傳感器常用的航空攝影機(jī)常見的攝影機(jī)有分幅式攝影機(jī)、全景式攝影機(jī)、多光譜攝影機(jī)、數(shù)碼攝影機(jī)。A.

分幅式攝影機(jī)：一次曝光得到目標(biāo)物一幅相片，主要用于遙感探測(cè)和制圖。視場(chǎng)角：以光學(xué)儀器的鏡頭為頂點(diǎn)，以被測(cè)目標(biāo)的物象可通過(guò)鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構(gòu)成的夾角，稱為視場(chǎng)角。常角：50°-70°；寬角：70°-105°；特寬角：105°-135°。視場(chǎng)角愈大，地面覆蓋范圍愈大。焦距：也稱為焦長(zhǎng)，是光學(xué)系統(tǒng)中衡量光的聚集或發(fā)散的度量方式，指從透鏡中心到光聚集之焦點(diǎn)的距離。亦是照相機(jī)中，從鏡片光學(xué)中心到底片、CCD或CMOS等成像平面的距離。具有短焦距的光學(xué)系統(tǒng)比長(zhǎng)焦距的光學(xué)系統(tǒng)有更佳聚集光的能力。短焦距：﹤100mm；中焦距：100-200mm，航空攝影機(jī)的焦距：150mm；長(zhǎng)焦距：﹥200mm，航天攝影機(jī)的焦距：300mm，甚至﹥1000mm。像幅：像片的構(gòu)像幅面尺寸。通常：575px×575px和450px×450px；小相幅：60mm×60mm；大相幅：575px×1150px。光學(xué)分辨率：指掃描儀物理器件所具有的真實(shí)分辨率。遙感攝影機(jī)鏡頭中心的光學(xué)分辨率通常在70-100線對(duì)/mm。攝影機(jī)的焦距和光學(xué)分辨率是決定攝影像片質(zhì)量和性能的關(guān)鍵因子。B.

全景式攝影機(jī)又稱掃描式攝影機(jī)?？p隙式攝影機(jī)：通過(guò)焦平面前方設(shè)置的與飛行方向垂直的狹縫快門獲取橫向的狹帶影像；鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)式攝影機(jī)：一種是轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭的物鏡：狹縫設(shè)在物鏡筒的后端，隨著物鏡筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，在后方弧形膠片上聚焦成像，另一種是用棱鏡鏡頭轉(zhuǎn)動(dòng)、連續(xù)卷片成像。C.

多光譜攝影機(jī)多相機(jī)組合型：將幾架相機(jī)同時(shí)組裝在一個(gè)平臺(tái)上，每架相機(jī)配置不同的濾光片和膠片，用以獲取同一地物不同波段的影像。多鏡頭組合型：在同一架相機(jī)上裝置多個(gè)鏡頭，配置不同波長(zhǎng)的濾光片，在一張大膠片上拍攝同一地物不同波長(zhǎng)的影像。光束分離型：用一個(gè)鏡頭，通過(guò)二向反射鏡或光柵分光，將不同波段在個(gè)像平面或焦平面上記錄影像。可同時(shí)直接獲取可見光和近紅外范圍內(nèi)若干個(gè)分波段影像。D.

數(shù)碼攝影機(jī)一次曝光得到目標(biāo)物一幅像片，記錄介質(zhì)為光敏電子器件，如：CCD（ChargeCoupledDevice，電子耦合裝置）?？赏瑫r(shí)直接獲取可見光和近紅外范圍內(nèi)若干個(gè)分波段影像。目前較新型的航攝儀還帶有GPS自動(dòng)導(dǎo)航和GPS控制的攝影系統(tǒng)，它能自動(dòng)控制飛機(jī)按預(yù)先設(shè)計(jì)的航線飛行和控制攝影機(jī)按時(shí)曝光，并能及時(shí)記錄曝光時(shí)刻的攝站坐標(biāo)，精度約為250px。(4)航空攝影機(jī)需解決的問(wèn)題a)

由于外界真空和攝影機(jī)大氣之間的差異，會(huì)造成窗口變形。再者艙內(nèi)的合成材料揮發(fā)出的沉淀物，會(huì)附著于窗口上，降低圖像質(zhì)量。必須選擇表面質(zhì)量、光學(xué)均勻性和抗彎強(qiáng)度極好的玻璃作為窗口，并有清除窗口污染的裝置；b)

攝影機(jī)在空間攝影地區(qū)的地理經(jīng)緯度相差很大，太陽(yáng)高度角各不相同，且不同地區(qū)的地物反射能力也不盡相同。為了隨時(shí)得到合適的曝光量，必須裝備自動(dòng)暴光控制裝置；c)

攝影機(jī)在空間工作時(shí)的環(huán)境溫度變化（如衛(wèi)星向陽(yáng)和背陽(yáng)會(huì)使相機(jī)內(nèi)部溫差大），會(huì)直接影響光學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)，改變焦面位置和膠片靈敏度，如溫度變化而導(dǎo)致內(nèi)壓力變化，使物鏡焦面產(chǎn)生變化，使膠片溶劑揮發(fā)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象和導(dǎo)致窗口結(jié)晶等?？刂拼翱趦?nèi)合適的溫度、壓力和濕度，盡量減少這些因素對(duì)空間攝影機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的影響；d)

由于星體的快速移動(dòng)、平臺(tái)高度大，須采用高感光度的膠片；e)

為了補(bǔ)償膠片變形，一般帶有格網(wǎng)攝影。4.掃描式傳感器由于受膠片感光范圍的限制，攝影像片一般僅能記錄波長(zhǎng)在1.1um以內(nèi)的電磁波輻射能量。另外，由于在航天遙感時(shí)采用攝影型相機(jī)的衛(wèi)星所帶的膠片有限，這類遙感衛(wèi)星工作壽命也較短。掃描方式：探測(cè)可見光至紅外線，并用專門的光敏或熱敏探測(cè)器把收集到的地物電磁波能量變成電信號(hào)記錄下來(lái)，之后通過(guò)無(wú)線電向地面發(fā)送，來(lái)實(shí)現(xiàn)遙感信息的實(shí)時(shí)傳輸。掃描成像：探測(cè)元件和掃描鏡對(duì)目標(biāo)地物以瞬時(shí)視場(chǎng)為單位進(jìn)行的逐點(diǎn)、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特征信息，形成一定譜段的二維圖像。(1)常見的掃描式傳感器光機(jī)掃描儀、推帚式掃描儀（CCD固體掃描儀）、高光譜傳感器、側(cè)視雷達(dá)傳感器。掃描成像可探測(cè)波段包括：紫外、紅外、可見光和微波波段。掃描成像的方式：分離探測(cè)器和掃描鏡的光/機(jī)掃描成像；線性陣列的固體自掃描成像；線陣或面陣高光譜成像光譜掃描成像。A.

光機(jī)掃描儀光機(jī)掃描儀是借助于遙感平臺(tái)沿飛行方向運(yùn)動(dòng)和傳感器本身光學(xué)機(jī)械橫向掃描達(dá)到地面覆蓋、得到地面條帶圖像的成像裝置。主要有多光譜掃描儀（MSS）和紅外掃描儀兩種，它們主要由收集器、分光器、探測(cè)器、處理器和輸出器等幾部分組成。依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置使鏡頭擺動(dòng)，通過(guò)遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)目標(biāo)地物的逐點(diǎn)、逐行掃描。然后，探測(cè)元件把接受到的電磁波能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在磁介質(zhì)上記錄或再經(jīng)電/光轉(zhuǎn)換成為光能量，在設(shè)置于焦平面的膠片上形成影像。掃描儀可分為單波段和多波譜兩種。工作原理：掃描鏡在機(jī)械驅(qū)動(dòng)下，隨遙感平臺(tái)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)而擺動(dòng)，依次對(duì)地面進(jìn)行掃描，地面物體的輻射波束經(jīng)掃描鏡反射，并經(jīng)透鏡聚焦和分光分別將不同波長(zhǎng)的波段分開，再聚焦到感受不同波長(zhǎng)的探測(cè)元件上。B.

推帚式掃描儀推帚式掃描儀是把多CCD探測(cè)元件按線性排列方式，裝置成與衛(wèi)星前進(jìn)方向垂直，而且探測(cè)元件的數(shù)目等于掃描線上的像元數(shù)，沿衛(wèi)星前進(jìn)方向推帚式掃描成像。CCD掃描儀按其探測(cè)器的排列形式不同，分為線陣列掃描儀和面陣掃描儀兩種。固體自掃描成像：用固定的探測(cè)元件，通過(guò)遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)目標(biāo)地物進(jìn)行掃描的一種成像方式。探測(cè)元件一般采用：電子藕合器件（CCD），是一種用電荷量表示信號(hào)大小，用耦合方式傳輸信號(hào)的探測(cè)元件。具有感受波譜范圍寬、畸變小、體積小、重量輕、系統(tǒng)噪聲低、靈敏度高、動(dòng)耗小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)；探測(cè)元件數(shù)目越多，體積越小，分辨率就越高。電子藕合器件CCD逐步替代光學(xué)機(jī)械掃描系統(tǒng)。C.

高光譜傳感器多波段掃描儀（MSS、TM）將可見光和近紅外波段分割成幾個(gè)到十幾個(gè)波段，較攝影遙感（單波段或少量波段）有許多優(yōu)勢(shì)。但是十分有限的波段、較寬的波段間隔均難以真實(shí)地反映地物的光譜反射特性的細(xì)微差異。成像技術(shù)和光譜技術(shù)是兩門不同的科學(xué)技術(shù)，前者針對(duì)目標(biāo)的空間維信息，而后者針對(duì)的是光譜維信息。傳統(tǒng)的多光譜遙感可以獲得觀測(cè)目標(biāo)的面上信息，即空間信息，但僅能獲得少數(shù)幾個(gè)離散波段的光譜信息；另一方面，以超精細(xì)光譜分辨率為特點(diǎn)的地面光譜輻射計(jì)雖然能獲得目標(biāo)詳盡的光譜信息，但只能進(jìn)行點(diǎn)上的光譜測(cè)量，無(wú)法成像。成像光譜技術(shù)將傳統(tǒng)的二維成像遙感技術(shù)與光譜技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，有效地解決了傳統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域“成像無(wú)光譜”和“光譜不成像的矛盾”。高光譜成像掃描儀的特點(diǎn)：高光譜成像儀是遙感進(jìn)展的新技術(shù)，其圖像是多達(dá)數(shù)百個(gè)波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶；光譜儀成像時(shí)多采用掃描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的數(shù)據(jù)。使圖像中的每一像元均得到連續(xù)的反射率曲線，而不像其他一般傳統(tǒng)的成像光譜儀在波段之間存在間隔。D.

側(cè)視雷達(dá)傳感器側(cè)視雷達(dá)（sidelookingradar）屬于主動(dòng)式遙感傳感器。成像時(shí)雷達(dá)本身發(fā)射一定波長(zhǎng)的電磁波波束，然后接收該波束被目標(biāo)地物發(fā)射回的信號(hào)，從而探測(cè)目標(biāo)地物的特性。側(cè)視雷達(dá)發(fā)射的波長(zhǎng)主要在微波范圍內(nèi)，因此雷達(dá)圖像又叫微波圖像。側(cè)視雷達(dá)分為真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)（SLAR）和合成孔徑側(cè)視雷達(dá)（SAR）兩種。通過(guò)傳感器，獲取目標(biāo)地物在1mm—1m光譜范圍內(nèi)發(fā)射或反射的電磁輻射，以此為依據(jù)，通過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)。微波遙感的分類：（1）主動(dòng)微波遙感：通過(guò)向目標(biāo)地物發(fā)射微波并接受起其后向散射信號(hào)，以此為依據(jù)，通過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)。主要傳感器為雷達(dá)、側(cè)視雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)。（2）被動(dòng)微波遙感：通過(guò)傳感器<微波輻射計(jì)>，接受地面目標(biāo)反射或發(fā)射的微波信息，以此為依據(jù)，通過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)。微波遙感的特點(diǎn)：全天候、全天時(shí)，對(duì)地物有特殊的波譜特征（地物表面、結(jié)構(gòu)），精確的測(cè)量、表面穿透能力。5.傳感器的發(fā)展趨勢(shì)1)

更高分辨率傳感器2)

更精細(xì)的光譜分辨率傳感器3)

多波段、多極化、多模式合成孔徑衛(wèi)星雷達(dá)傳感器4)

可進(jìn)行立體觀測(cè)和測(cè)量的傳感器

第四講：航空遙感數(shù)據(jù)

一、教學(xué)目標(biāo)1.掌握航空遙感平臺(tái)的類型2.掌握航空攝影的類型、航空像片的基礎(chǔ)知識(shí)，以及掌握航空像片的立體觀測(cè)與立體量測(cè)的原理3.熟練掌握目視判讀和像片判讀的基本知識(shí)二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析1.重點(diǎn)：掌握航片目視判讀的標(biāo)志、方法和步驟，以及熟練掌握常見地物的像片判讀2.難點(diǎn)：航空像片立體觀察的原理，用立體鏡像對(duì)立體觀察，以及航片的立體量測(cè)原理三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程航空遙感是指以飛機(jī)或氣球?yàn)槠脚_(tái)所進(jìn)行的遙感。航空遙感主要特點(diǎn)是靈活性大、資料回收方便、圖像分辨率高，同時(shí)也不受地面條件限制。1.航空遙感平臺(tái)航空遙感平臺(tái)一般在海拔12km以下的大氣（平流層、對(duì)流層），主要包括氣球和飛機(jī)兩種。氣球：低空氣球：發(fā)送到對(duì)流層中的氣球。大多數(shù)可人工控制在空中固定位置上進(jìn)行遙感。用繩子拴著的氣球叫系留氣球，可升至地面上空5km處；高空氣球：發(fā)送到平流層中的氣球。大多是自由漂移的，可升至12～40km。飛機(jī)：按飛行高度不同，低空飛機(jī)：高度在2000m以下。利用它能獲得大比例尺、中比例尺航空遙感圖像。直升飛機(jī)可以低至10m，遙感實(shí)驗(yàn)時(shí)，飛機(jī)一般在1000～1500m高度范圍內(nèi)飛行；中空飛機(jī)：高度在2000～6000m，通常遙感實(shí)驗(yàn)時(shí)的飛行高度在3000m以上。一般用它獲得中小比例尺的航空遙感圖像；高空飛機(jī)：高度在12000～30000m，有人駕駛機(jī)飛行高度一般在12000m左

右，無(wú)人機(jī)可達(dá)20000～30000m高度。2.航空攝影航空攝影機(jī)是航空遙感的傳感器，一般安裝在飛機(jī)平臺(tái)上，從空中對(duì)地面進(jìn)行像片拍攝。航空攝影機(jī)的種類主要有四種，即單鏡頭框幅航空攝影機(jī)、多鏡頭框幅航空攝影機(jī)、條帶航空攝影機(jī)和全景航空攝影機(jī)。其中以單鏡頭航空攝影機(jī)最為常用。

航空攝影的類型：(1)按航攝傾角分類航空攝影機(jī)主光軸與通過(guò)鏡頭中心的鉛垂線之間的夾角。傾斜角小于3度的為垂直攝影，是獲取航空遙感圖像的主要方法。傾斜角大于3度的為傾斜攝影。(2)按攝影實(shí)施方式分類單片攝影單航線攝影：航向重疊應(yīng)達(dá)到60%面積攝影（多航線攝影）：同向重疊60%-53%，相鄰重疊30%-15%。(3)按感光片和波段分類普通黑白攝影，對(duì)可見光內(nèi)的各色光都能感光，我國(guó)早期為測(cè)制國(guó)家基本地形圖航攝方式；黑白紅外攝影，對(duì)可見光、近紅外感光，對(duì)水體植被反應(yīng)靈敏，像片具有較高的反差和分辨率；天然彩色攝影，圖像更清晰，提高了影像判讀精度；彩色紅外攝影，對(duì)可見光、近紅外感光，色彩鮮艷，適合城市航空攝影。(4)按比例尺分類大比例尺航空攝影：所獲像片比例尺大于1／l0000，用于小范圍全面詳細(xì)調(diào)查或?qū)ｎ}調(diào)查編圖，城市詳細(xì)規(guī)劃和大比例尺制圖；中比例尺航空攝影：像片比例尺為1／10000～1／30000，用于大范圍普查和專題制圖，城市綜合調(diào)查等；小比例尺航空攝影：像片比例尺為1／30000～1／l00000；超小比例尺航空攝影：比例尺為1／100000～1／250000。

航空攝影測(cè)量航空攝影測(cè)量是應(yīng)用光學(xué)原理，利用光學(xué)儀器通過(guò)有一定重疊率的像對(duì)來(lái)獲得地物和地形的光學(xué)立體模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行立體測(cè)圖。包括單像的像片糾正和雙像的立體測(cè)圖。航空攝影測(cè)量的作業(yè)分外業(yè)和內(nèi)業(yè)，外業(yè)：①像片控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)②像片調(diào)繪③綜合法測(cè)圖，內(nèi)業(yè)：①加密測(cè)圖控制點(diǎn)②測(cè)制地形原圖航空攝影測(cè)量所用的測(cè)圖方法主要有綜合法、全能法、分工法（微分法）。

航空掃描成像航空掃描成像主要指在航空平臺(tái)上以掃描方式進(jìn)行的成像。包括：雷達(dá)掃描成像、熱紅外掃描成像、多光譜掃描成像以及高光譜掃描成像。3.

航空像片航空像片的物理特性是指航空像片的色調(diào)或色彩、灰階、亮度系數(shù)等，主要由地物的反射特性和感光材料的感光特性決定的。

航空像片的物理特性(1)地物反射特性航空像片上物體的色調(diào)，主要取決于攝影時(shí)的照度和物體對(duì)入射光的反射率。攝影時(shí)照度越大，地物反射率越高，地物亮度就越大，像片的色調(diào)就越淺。一般用亮度系數(shù)來(lái)表示地物的反射率大小。亮度系數(shù)（P）是指在相同照度條件下，某物體表面亮度（B）與絕對(duì)白體（全白的物體）理想表面亮度（B0）之比，即：P=B/B0。物體的亮度系數(shù)不同，在像片上反映為色調(diào)的差異。一般亮度系數(shù)大，像片上的色調(diào)淺；亮度系數(shù)小，其色調(diào)就深。亮度系數(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1．物體的亮度系數(shù)變化范圍很大；2．同種物體，由于干濕程度的不同，其亮度系數(shù)也不同，潮濕的物體亮

度系數(shù)小，干燥的物體亮度系數(shù)大；3．表面粗糙的物體比表面光滑的物體亮度系數(shù)??；4．物體的亮度系數(shù)與顏色有關(guān)。通常白色物體為白色，黑色物體為黑色；5．性質(zhì)完全不同的物體也可能具有相同的亮度系數(shù)。(2)感光材料的特性感光材料（膠片或印像紙）主要是由感光乳劑層和片基構(gòu)成。普通黑白膠片一般是全色片，它能感受全部可見光（但對(duì)綠光感受較差）。黑白紅外膠片的感光層中含有感受紅外光的物質(zhì)，能直接記錄人眼看不見的近紅外光。彩色膠片是由對(duì)藍(lán)、綠、紅三種波長(zhǎng)分別敏感的三層乳劑組成，能感受全部可見光，形成天然彩色像片。彩色紅外膠片是由對(duì)綠、紅、近紅外三種波長(zhǎng)分別敏感的三層乳劑組成，能感受可見光-近紅外波段，形成彩色紅外像片，其顏色與天然彩色像片不同，其中植被為紅色。感光度：感光的快慢程度。反差：感光材料最大光學(xué)密度與最小光學(xué)密度之差，也稱為黑白差。分辨率：對(duì)景物細(xì)微部分的表現(xiàn)能力，通常用一毫米寬度內(nèi)能夠清楚地識(shí)別出黑、白相間的平行線對(duì)數(shù)來(lái)表示。感光特性曲線：對(duì)于同一種感光材料，在同一標(biāo)準(zhǔn)光源下，同一距離作不同時(shí)間的曝光，經(jīng)過(guò)相同條件的攝影處理，一起測(cè)定感光片的密度值。ab不受曝光量影響，稱為灰霧密度，b為初感點(diǎn)。bc為曝光不足部分，密度增加與曝光量對(duì)數(shù)的增加不成正比，影像黑白比例與景物的陰暗差別不一致。cd段為直線，為正確曝光，密度增加與曝光量對(duì)數(shù)的增加成正比，影像黑白比例與景物的陰暗差別一致，攝影時(shí)應(yīng)使曝光量對(duì)數(shù)處于cd段。de段為曝光過(guò)度部分，e點(diǎn)的密度最大，ef段曝光量增加，密度降低，成為影像反轉(zhuǎn)。航空攝影時(shí)需要選擇感光度高、反差適中、有較高分辨率的感光材料。以獲得影像清晰、層次豐富的高質(zhì)量航空像片。

航空像片的幾何特性(1)航空像片屬于中心投影中心投影：是物體通過(guò)物鏡中心投射到承影面上，形成透視影像。(2)航片的特征點(diǎn)線在一般條件下，絕對(duì)水平的像片是很少的，一般航空像片總會(huì)有傾斜。(3)像點(diǎn)位移地形的起伏和投影面的傾斜會(huì)引起航片上像點(diǎn)位置的變化，叫像點(diǎn)位移。因地形起伏引起的像點(diǎn)位移，又稱投影差；因像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，又稱傾斜誤差。由于地形起伏的影響，地面點(diǎn)在中心投影像片上的像點(diǎn)位置相對(duì)水平面上的位置比較，產(chǎn)生了位移，這就是因?yàn)榈匦纹鸱南顸c(diǎn)位移，也稱為投影誤差（投影差）。投影差像點(diǎn)位移規(guī)律：（1）位移量與地形高差成正比，即高差越大引起的像點(diǎn)位移量也越大。當(dāng)高差為正時(shí)，像點(diǎn)位移為正，是背離像主點(diǎn)方移動(dòng)；高差為負(fù)時(shí)，像點(diǎn)位移為負(fù)，是朝向像主點(diǎn)方向移動(dòng)。（2）位移量與像點(diǎn)距離像主點(diǎn)的距離成正比，即距像主點(diǎn)越遠(yuǎn)的像點(diǎn)位移量越大，像片中心部分位移量較小。像主點(diǎn)無(wú)位移。（3）位移量與攝影高度（航高）成反比。即攝影高度越大，因地表起伏的位移量越小。因航空攝影時(shí)，像面未能保持水平，即因投影面傾斜，而使航片上像點(diǎn)的位置發(fā)生變化，這種因像片傾斜引起的像點(diǎn)位移，稱為傾斜誤差。傾斜誤差的方向是在像點(diǎn)與等角點(diǎn)的連線上；傾斜誤差與像點(diǎn)距等角點(diǎn)距離的平方成正比；當(dāng)=0°或=180°時(shí)，α=0，即在等比線上的像點(diǎn)不因像片傾斜而產(chǎn)生位移；像片邊緣的傾斜誤差是相當(dāng)大的，因此盡可能地使用像片中心部分。通常使用的水平像片，誤差主要來(lái)源于地形起伏，像片邊緣部分誤差大。工作中一般只使用像片的中間部分，為航片的使用面積。(4)像片的比例尺航空像片上某一線段長(zhǎng)度與地面相應(yīng)線段長(zhǎng)度之比，稱為像片比例尺。在平坦地區(qū)，像片的比例尺處處一致，像片比例尺等于焦距（f）與航高（H）之比，即1/M=f/H。由于實(shí)際地形起伏不平，水平像片比例尺的一般公式應(yīng)為：1/M=f/(H0±h)（h為地面點(diǎn)與基準(zhǔn)面的高差）。

航片分辨率航空像片的分辨率主要取決于航空攝影機(jī)鏡頭分辨率和感光乳劑的分辨率，但地景的反差、大氣的光學(xué)條件、飛機(jī)的平穩(wěn)程度，以及曝光正常和顯影等，都會(huì)影響航片的分辨率。衡量航空像片分辨率大小的指標(biāo)有兩種：地面分辨率（GRD）和每毫米線對(duì)（LPM）?？臻g分辨率最簡(jiǎn)單的度量指標(biāo)就是地面分辨距離（GRD），地面分辨距離定義為影像所記錄的最小目標(biāo)物的大小。每毫米線對(duì)（LPM）是一種用標(biāo)準(zhǔn)化分辨目標(biāo)測(cè)算影像分辨率的方法。它是在地面安置一個(gè)分辨率標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)，在特定的時(shí)間由遙感系統(tǒng)記錄下來(lái)后量測(cè)地面分辨距離（GRD）。在航空攝影中，量測(cè)得到的每毫米線對(duì)（LPM）分辨率，可以轉(zhuǎn)換為地面分辨距離。4.航空像片的立體觀測(cè)與立體測(cè)量

立體觀察原理用光學(xué)儀器或肉眼對(duì)一定重疊率的像對(duì)進(jìn)行觀察，獲得地物和地形的光學(xué)立體模型，稱為像片的立體觀察，它的原理是根據(jù)人對(duì)物體的雙眼觀察。雙眼觀察立體的原理：（1）眼睛的結(jié)構(gòu)：相當(dāng)于一架能自動(dòng)調(diào)節(jié)焦距和光圈的攝像機(jī)；（2）立體的形成：取決于雙眼觀察。

像對(duì)立體觀察像對(duì)立體觀察是指用雙眼對(duì)相鄰兩攝影站對(duì)同一地區(qū)攝取的兩張像片進(jìn)行觀察，而生成空間光學(xué)立體模型的觀察過(guò)程。立體觀察必須滿足下列條件：1.必須是由不同的攝影站對(duì)同一地區(qū)所攝影的兩張像片；2.兩張像片的比例尺相差不得超過(guò)16%；3.兩眼必須分別各看兩張像片上的相應(yīng)影像，即左眼看左像，右眼看右像；4.像片所安放的位置，必須能使相應(yīng)視線成對(duì)相交，相應(yīng)點(diǎn)的連線與眼基線平行。

用立體鏡進(jìn)行像對(duì)立體觀察立體鏡的構(gòu)造用立體鏡進(jìn)行像對(duì)立體觀察時(shí)，首先要將像片定向。然后將立體鏡放在像對(duì)上，使立體鏡觀察基線與像片基線平行。同時(shí)用左眼看左像，右眼看右像。

航片的立體量測(cè)(1)像點(diǎn)的坐標(biāo)根據(jù)像對(duì)構(gòu)成的立體模型，可以用來(lái)測(cè)量地形像點(diǎn)間的高差。立體量測(cè)時(shí)，兩像片的坐標(biāo)軸是共同的，通常將像主點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，x軸是兩張像片上像主點(diǎn)的連線，y軸是通過(guò)像主點(diǎn)垂直于x軸的直線，每一個(gè)立體像對(duì)中，都具有一個(gè)橫坐標(biāo)軸x和兩個(gè)縱坐標(biāo)軸y和y′。x值在像主點(diǎn)右邊為正，左邊為負(fù)；y值在像主點(diǎn)上邊為正，下邊為負(fù)。(2)像點(diǎn)的高差與左右視差的關(guān)系像對(duì)上同名地物點(diǎn)的橫坐標(biāo)差稱為左右視差。(3)用視差桿量測(cè)左右視差較視差桿是反光立體鏡的主要附件，也叫視差測(cè)微尺。5.航空像片的目視判讀

判讀標(biāo)志1形狀：任何地物都具有一定的幾何形狀，由于地物各部分反射光線的強(qiáng)弱不同，在像片上反映出相應(yīng)的形狀。航空像片上地物影像的形狀是地物的頂部形態(tài)。2大?。旱匚镉跋竦模ǔ叽纾┐笮。粌H能反映地物的一些數(shù)量特征，而且還能據(jù)此判斷地物的性質(zhì)。要正確判定地物的大小，必須了解像片的比例尺。一般量測(cè)像片上影像大小的方法和地形圖上相同。3色調(diào)/色彩：色調(diào)是地物電磁輻射能量在影像上的模擬記錄，在黑白影像上表現(xiàn)為灰度，在彩色影像上表現(xiàn)為色彩。黑白影像上根據(jù)灰度差異劃分為一系列等級(jí)，稱為灰階。一般情況下從白到黑劃分為10級(jí)，也有分為15級(jí)或更多的。彩色影像上人眼能分辨出的彩色在數(shù)百種以上，常用色別、飽和度和明度來(lái)描述。影響地物色調(diào)/色彩的因素包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)組成、含水性、傳感器的接收波段、感光材料特性、攝影季節(jié)和時(shí)間、洗印技術(shù)等因素。一般物體顏色淺者，則像片色調(diào)較淡；反之則暗。一般物體表面的平滑而具有光澤者，則反射光較強(qiáng)，影像色調(diào)較淡；物體表面粗糙者，則反射光弱而影像色調(diào)較暗。4陰影：地物的陰影可分為本身陰影和投落陰影兩部分。本身陰影（簡(jiǎn)稱本影）是地物本身未被陽(yáng)光直接照射到的陰暗部分的影像；投落陰影（簡(jiǎn)稱落影）是在地物背光方向上地物投射到地面的陰影在像片上的構(gòu)像。有助于獲得地物立體感，對(duì)于地質(zhì)、地貌判讀很有用。5組合圖案：當(dāng)?shù)匚镙^小或像片比例尺較小時(shí)，能構(gòu)成一種特殊紋理的組合圖案。由于判讀標(biāo)志具有可變性和局限性，需反復(fù)認(rèn)真解譯和野外對(duì)比檢驗(yàn)，并選取一些典型像片為判讀標(biāo)志的依據(jù)。

判讀方法應(yīng)遵循先整體后局部，從已知到未知，先易后難，由宏觀到微觀的原則進(jìn)行。直接判定法：依據(jù)判讀標(biāo)志，直接識(shí)別地物屬性。對(duì)比分析法：將像片上待判別的影像，與已知地物類別的影像或標(biāo)準(zhǔn)航片，以及區(qū)域各種已知地物類別的地圖或?qū)ｎ}地圖進(jìn)行比較，以判定該地物的性質(zhì)和類別。量測(cè)法：地物的數(shù)量特征，是通過(guò)儀器量測(cè)計(jì)算求得。邏輯推理法：利用各種現(xiàn)象之間的關(guān)系，依照專業(yè)邏輯推理進(jìn)行的判讀。利用河流的移動(dòng)來(lái)判讀地殼的升降。歷史對(duì)比法：利用不同時(shí)間重復(fù)成像的航片加以對(duì)比分析，從而了解地物與自然現(xiàn)象的變化情況。

航片的目視判讀步驟準(zhǔn)備工作：①資料準(zhǔn)備

②工具材料準(zhǔn)備（立體鏡、放大鏡、直尺、比例規(guī)、透明紙）③熟悉地理概況

④圈定像片使用面積⑤像片鑲嵌圖的制作（手工制作、計(jì)算機(jī)鑲嵌制作，像片平面圖：消除傾斜誤差，并把投影差限制在制圖精度范圍內(nèi)，統(tǒng)一了各張像片的比例尺）；室內(nèi)判讀：制定出統(tǒng)一的分類系統(tǒng)，并選擇已知或典型地區(qū)，建立其判讀標(biāo)志；野外校核：①解決判讀中的疑問(wèn)和錯(cuò)誤②建立解譯標(biāo)志③檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)解譯結(jié)果；成圖與總結(jié)：采用網(wǎng)格法或目估法手工繪圖，目前用GIS軟件輸出圖層。6.常見地物的像片判讀

水體判讀水強(qiáng)烈吸收紅外光，并吸收紅光，對(duì)藍(lán)綠光反射較強(qiáng)。在彩紅外像片上常呈藍(lán)黑色、藍(lán)灰色。河流判讀：界線明顯、彎曲自然、寬窄不一的條帶狀。能判讀流向、河寬、流速、橋梁、碼頭等附屬物。湖泊的判讀：輪廓明顯的形狀、色調(diào)較暗。能判讀其形狀、面積。海域的判讀：淺海海域一般為淺藍(lán)色，深海一般為深藍(lán)色。能清晰地判讀出海岸線、潮侵地帶、高潮、低潮位置。

植被判讀判讀標(biāo)志為：品紅色到紅色、深紅色變化，和紋理結(jié)構(gòu)。紋理結(jié)構(gòu)：細(xì)小地物在影像上構(gòu)成的組合圖案。地物的性質(zhì)不同，組合圖案也不同，以此來(lái)判讀地物群體的性質(zhì)。以判讀植物群落為主。植被的判讀受季節(jié)影響顯著。判讀時(shí)充分考慮植被的立地條件。

居民地判讀城市居民地的判讀特點(diǎn)：房屋稠密，面積較大，建筑物排列整齊，能判讀建筑物的形狀、高度和周邊環(huán)境。農(nóng)村居民地的判讀特點(diǎn)：小而分散，有農(nóng)田包圍，能判讀居民地的外形和面積及通向居民地的道路。

道路判讀城市的道路呈條帶形狀很容易判讀。鐵路在航空像片上一般為深灰色調(diào)，呈線狀延伸，轉(zhuǎn)彎較平滑均勻。鐵路沿線有停車站、水塔等附屬建筑，與其它道路相交時(shí)，無(wú)論公路或大路一般為垂直交叉通過(guò)鐵路。公路與鐵路的形狀相似，均為線狀，但公路轉(zhuǎn)彎較急，曲率半徑小，與鄉(xiāng)村大路相交不一定成直角。鄉(xiāng)村道路多為淺灰色或白色的線條，寬窄不一，邊緣往往不清晰。鄉(xiāng)村大路，在經(jīng)過(guò)規(guī)劃的地區(qū)，多為直線或折線狀，在山區(qū)則多為曲線。農(nóng)村小路比大路窄，影像常為淺色的細(xì)線。第五講：地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)

一、教學(xué)目標(biāo)1.了解地球資源衛(wèi)星的概述2.熟練掌握Landsat衛(wèi)星的知識(shí)，包括簡(jiǎn)介、軌道、各項(xiàng)衛(wèi)星參數(shù)、工作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)特征等方面，同時(shí)介紹了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的目視判讀特點(diǎn)及方法步驟，及常見地物的判讀規(guī)律3.掌握其它地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)與氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征二、重點(diǎn)與難點(diǎn)分析1.重點(diǎn)：掌握Landsat衛(wèi)星基本知識(shí)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的目視判讀特點(diǎn)及方法步驟，以及常見地物的目視判讀規(guī)律，掌握其它地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)與氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征2.難點(diǎn)：Landsat衛(wèi)星軌道、工作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)特征及幾何特性三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程1.概述遙感衛(wèi)星按照探測(cè)的目的可分為地球資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星。從1972年美國(guó)發(fā)射第一顆地球資源衛(wèi)星（Landsat-1）以來(lái)，各國(guó)設(shè)計(jì)和發(fā)射了多種以探測(cè)地球資源為目的的遙感衛(wèi)星。與航空遙感數(shù)據(jù)相比，地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)具有視域范圍大、宏觀性強(qiáng)、周期性重復(fù)成像和多波段成像等特點(diǎn)。以探測(cè)地球資源為目的的衛(wèi)星叫地球資源衛(wèi)星。目前，主要有：（1）美國(guó)陸地衛(wèi)星(Landsat)；（2）法國(guó)陸地觀測(cè)衛(wèi)星(SPOT)；（3）歐空局地球資源衛(wèi)星(ERS)；（4）俄羅斯鉆石衛(wèi)星(ALMAZ)；（5）日本地球資源衛(wèi)星(JERS)；（6）印度遙感衛(wèi)星(IRS)；（7）中巴地球資源衛(wèi)星（CBERS）。[教學(xué)提示]：空間分辨率高，重訪周期縮短，小衛(wèi)星群。2.Landsat衛(wèi)星簡(jiǎn)介L(zhǎng)andsat（陸地）衛(wèi)星是目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的民用對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，是周期性提供地球表面數(shù)據(jù)時(shí)間最長(zhǎng)的一顆地球資源衛(wèi)星。該衛(wèi)星自1976年7月23日發(fā)射了第一顆地球資源技術(shù)衛(wèi)星以來(lái)，共發(fā)射7顆。3.Landsat衛(wèi)星軌道地球資源衛(wèi)星在天空中所走過(guò)的路線叫做它的空中軌道（簡(jiǎn)稱軌道）。衛(wèi)星正下方的地面點(diǎn)叫星下點(diǎn)。Landsat（陸地）衛(wèi)星的運(yùn)行特征：（1）近極地（南北緯80度，可以覆蓋全球大部分地區(qū)）、近圓形軌道（使探測(cè)器的瞬時(shí)視場(chǎng)大小一致）；（2）運(yùn)行周期（指衛(wèi)星繞地球一周所需的時(shí)間，14圈/天，重復(fù)周期指全球掃描覆蓋一遍所需時(shí)間，18天或16天）；（3）軌道高度為700～900km；（中高軌道，向西移動(dòng)）（4）軌道運(yùn)行與太陽(yáng)同步（均在大致相同的光照下成像，軌道傾角大于90度）。4.Landsat衛(wèi)星工作系統(tǒng)Landsat（陸地）衛(wèi)星的工作系統(tǒng)主要包括遙感試驗(yàn)系統(tǒng)、星載系統(tǒng)和地面控制、接收和處理系統(tǒng)。（1）試驗(yàn)系統(tǒng)確定各種對(duì)象的輻射光譜特性及其變化規(guī)律，并試驗(yàn)各種傳感器的性能；研制和論證各種數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，分析各種判讀的技術(shù)及實(shí)用價(jià)值；研究影響各種對(duì)象的輻射光譜特性以及影響傳感器性能的各種環(huán)境因素等。（2）星載系統(tǒng)Landsat衛(wèi)星的星載系統(tǒng)包括兩個(gè)分系統(tǒng)：自動(dòng)調(diào)節(jié)控制分系統(tǒng)和傳感器分系統(tǒng)。自動(dòng)調(diào)節(jié)分系統(tǒng)包括：控制衛(wèi)星姿態(tài)的裝置，衛(wèi)星與地面聯(lián)系和星體內(nèi)儀表運(yùn)行程序控制的裝置，保證衛(wèi)星軌道符合設(shè)計(jì)要求的軌道調(diào)整裝置以及衛(wèi)星能源供應(yīng)等。傳感器分系統(tǒng)：Landsat衛(wèi)星上裝置的傳感器有反束光導(dǎo)管攝像機(jī)（RBV）、多光譜掃描儀（MSS）、專題制圖儀（TM、ETM）。（3）地面控制、接收和處理系統(tǒng)控制衛(wèi)星運(yùn)行、接受進(jìn)入視野范圍的衛(wèi)星數(shù)據(jù)、對(duì)視頻進(jìn)行視頻影像轉(zhuǎn)換。5.Landsat衛(wèi)星數(shù)據(jù)特征

物理特征Landsat衛(wèi)星圖像是地面各種地物光譜特性的反映，在判讀時(shí)首先必須了解影像色調(diào)/色彩的差異、光譜效應(yīng)以及空間分辨率等物理特性。（1）灰階地面上各種地物的輻射強(qiáng)度表現(xiàn)在像片格式的衛(wèi)星圖像上是色調(diào)的深淺，對(duì)色調(diào)深淺的分級(jí)稱為灰階。多光譜掃描圖像和專題制圖儀的圖像灰階劃分為15級(jí)，第一級(jí)是輻射強(qiáng)度最強(qiáng)的，呈白色；第15級(jí)輻射強(qiáng)度相當(dāng)于0，呈黑色?；覙?biāo)是各級(jí)灰階的視覺(jué)標(biāo)志，每幅像片格式的衛(wèi)星圖像的下邊框都附有灰標(biāo)。（2）光譜效應(yīng)不同波段的圖像對(duì)水體、植被等地物的光譜效應(yīng)是不同的。TM1：藍(lán)波段，對(duì)水體的穿透力強(qiáng)，對(duì)葉綠素及其濃度反映敏感；TM2：綠波段，對(duì)健康茂盛植物反映敏感，對(duì)水的穿透力也較強(qiáng)；TM3：紅波段，廣泛用于地貌、巖性、土壤、植被、水中泥沙流等方面；TM4：近紅外波段，對(duì)植物、土壤等地物的含水量敏感；TM5：近紅外波段，對(duì)地物含水量很敏感；TM6：熱紅外波段，對(duì)植物分類和估算作物產(chǎn)量很有用；TM7：近紅外波段，為地質(zhì)學(xué)研究追加的波段，該波段處于水的強(qiáng)吸收帶，多用于城市土地利用與制圖，巖石光譜反射及地質(zhì)探礦與地質(zhì)制圖等方面。（3）空間分辨率為影像所記錄的最小目標(biāo)物的大小。（4）成像季節(jié)對(duì)圖像判讀的影響成像季節(jié)對(duì)植被判讀的影響。

幾何特性Landsat衛(wèi)星圖像的幾何特性主要是地面接收站對(duì)所接收的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行地理坐標(biāo)、投影、分幅編號(hào)以及遙感數(shù)據(jù)獲取時(shí)的狀態(tài)參數(shù)，如成像時(shí)間、波段、太陽(yáng)高度角等。地理坐標(biāo)：幾何糾正后，緯度60度以上采用1度間隔。投影性質(zhì)：中心投影看作垂直投影，UTM投影。重疊：航向重疊Landsat圖像是連續(xù)掃描成像的，相鄰圖像的航向重疊是由地面處理機(jī)構(gòu)在分幅時(shí)處理形成的，用以拼接相鄰圖像使用。重疊的寬度為16km，占像幅的9％。旁向重疊是軌道間相鄰圖像的重疊，是由軌道間距和成像寬度決定的。在赤道地區(qū)軌道間距為159km，成像寬度為185km，有26km重疊，占像距的14%。隨著緯度的提高而加大，在兩極上空達(dá)到最大。編號(hào)：采用全球參考系統(tǒng)（WRS）軌道號(hào)+行號(hào)LT51210362005224BJC00Landsat（陸地）衛(wèi)星的符號(hào)和注記

參考網(wǎng)站（中國(guó)衛(wèi)星遙感地面站）/（美國(guó)國(guó)家宇航局）/（美國(guó)國(guó)家地質(zhì)調(diào)查局）/（Landsat(陸地）衛(wèi)星官方網(wǎng)站）6.衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的目視判讀1)

概述衛(wèi)星圖像目視判讀分析特點(diǎn)：（1）衛(wèi)星圖像更具宏觀性特點(diǎn)（成像距離遠(yuǎn)，比例尺小，覆蓋面積大）；（2）衛(wèi)星圖像具有多波段特點(diǎn)（多通道同步成像）；（3）衛(wèi)星圖像具有周期成像特點(diǎn)（不同時(shí)相的周期性）。2)

衛(wèi)星圖像的判讀標(biāo)志衛(wèi)星圖像的判讀標(biāo)志是指衛(wèi)星圖像上反映出的地物和現(xiàn)象的圖像特征。衛(wèi)星圖像的判讀標(biāo)志也可概括為：色調(diào)/色彩、形狀、大小、陰影和組合圖案等特征。3)

衛(wèi)星圖像的判讀方法直接判讀法：一般是依據(jù)其色調(diào)標(biāo)志和圖型標(biāo)志進(jìn)行直接判讀；對(duì)比分析法：對(duì)不同波段、不同時(shí)相的圖像以及與地面已知資料或?qū)嵉剡M(jìn)行對(duì)比分析；邏輯推理法：借助各種地物和自然現(xiàn)象間內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合圖像上表現(xiàn)出的特征，用專業(yè)知識(shí)的邏輯推理方法，判定某一地物或現(xiàn)象的存在及其屬性。單項(xiàng)提取，系列成圖，綜合分析4)

衛(wèi)星圖像的判讀步驟準(zhǔn)備工作、室內(nèi)判讀、實(shí)地（野外）校核驗(yàn)證、成圖總結(jié)。5)

常見地物的目視判讀a)

水體判讀水體在衛(wèi)星圖像上要較其他地物容易判讀。尤其在近紅外波段的影像上，由于水體對(duì)近紅外的強(qiáng)烈吸收，水體為黑色，與周圍地物的界限很清楚。湖、河、海以其外部形態(tài)，很容易區(qū)別。水中的泥沙含量等狀況，在可見光短波影像上有顯示。一般水淺或含沙量大的色調(diào)淺。水體明顯易判的特點(diǎn)，常作為其他地物定點(diǎn)定位的標(biāo)志。b)

植被判讀衛(wèi)星圖像上，植被是群體的特征，不能反映個(gè)體的形態(tài)，只能判讀出植被的類型、生長(zhǎng)狀況、分布范圍。植被類型的判讀要依據(jù)紋理結(jié)構(gòu)和色調(diào)，并要有該地植物群落組成和植被分類圖等資料，要經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查和驗(yàn)證。植被的判讀一般要用多波段合成的圖像，如標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成圖像。在該圖像上植被為紅色。c)

土壤判讀土壤判讀一般以邏輯推理判讀為主。自然土壤的形成主要受氣候、植被、母質(zhì)、地形、時(shí)間等因素的影響。農(nóng)業(yè)土壤除受自然因素影響以外，主要受人類生產(chǎn)活動(dòng)的影響。d)

地貌判讀地貌在衛(wèi)星圖像判讀時(shí)是較為直觀的要素。衛(wèi)星圖像的比例尺小，能反映大的地貌形態(tài)特征，如平原、山地、丘陵。能判讀主要的地貌類型及范圍，如風(fēng)沙地貌、黃土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。e)

城鎮(zhèn)判讀城鎮(zhèn)的光譜是建筑物和水泥下墊面的綜合反映，與周圍環(huán)境的反差較大，能判讀出城鎮(zhèn)的外形和面積。城鎮(zhèn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的判讀，取決于圖像的分辨率。道路呈長(zhǎng)條狀，故提高了分辨率，一般能判讀出形態(tài)和長(zhǎng)度，區(qū)分道路的等級(jí)。7.其他地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)

法國(guó)地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（SPOT）1978年起，以法國(guó)為主，聯(lián)合比利時(shí)、瑞典等歐共體國(guó)家，設(shè)計(jì)、研制了名為“地球觀測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”(SPOT)的衛(wèi)星，也叫做“地球觀測(cè)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”，迄今已經(jīng)發(fā)射了5顆衛(wèi)星。SPOT衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)：近極地軌道（增大衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)范圍）、近圓形軌道、與太陽(yáng)同步軌道（保證相同照度）、可重復(fù)軌道（26天）。SPOT衛(wèi)星的傳感器叫高分辨率可見光掃描儀（HRV），HRV屬于CCD推掃式掃描儀，在焦平面上每條掃描線由6000個(gè)CCD探測(cè)元件線性排列組成。1HRV:高分辨率可見光掃描儀——HighResolutionVisible；2HRVIR:高分辨率可見光中紅外掃描儀——HighResolutionVisibleandMiddleInfrared；3Vegetation:植被成像儀；4HRG:高分辨率幾何成像儀——HighResolutionGeometry；5HRS:高分辨率立體成像裝置——HighResolutionStereo。

波段用途

0.50～0.59

μm（綠色）

區(qū)分植物類型和評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì)，對(duì)水體也有一定的穿透深度，區(qū)分人造地物類型

0.61～

0.68μm（紅色）

辨識(shí)農(nóng)作物類型，地質(zhì)解譯，識(shí)別石油帶、巖石與礦物

0.78～

0.89μm（近紅外）

區(qū)分植物類型、水體邊界，探測(cè)土壤含水量

1.58～

1.75μm（短波紅外）

探測(cè)植物含水量及土壤濕度，區(qū)分云與雪

0.50～

0.73μm（全色波段）

調(diào)查城市土地利用現(xiàn)狀、區(qū)分主要干道、大型建筑物，了解城市發(fā)展?fàn)顩r

參考網(wǎng)站：http://www.spotimage.fr（SPOT衛(wèi)星網(wǎng)站）、（中國(guó)衛(wèi)星遙感地面站）、（SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)的中國(guó)代理：北京視寶衛(wèi)星圖像有限公司）。

印度資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（IRS）數(shù)據(jù)來(lái)源：印度遙感衛(wèi)星IRS-1A,B,C,D。太陽(yáng)同步極地軌道。該衛(wèi)星載有三種傳感器：全色像機(jī)（PAN）：PAN數(shù)據(jù)運(yùn)用CCD推掃描方式成像，地面分辨率高達(dá)5.8m，帶寬70km，光譜范圍0.5～0.75μm，具有立體成像能力和可在5天內(nèi)重復(fù)拍攝同一地區(qū)。運(yùn)用其資料可以建立詳細(xì)的數(shù)字化制圖數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型（DEM）。線性成像自掃描儀（LISS）：LISS數(shù)據(jù)在可見光和近紅外譜段的地面分辨率為23.5m，在短波紅外譜段的分辨率為70m，帶寬141km，有利于研究農(nóng)作物含水成分和估算葉冠指數(shù)，并能在更小的面積上更精確地區(qū)分植被，也能提高專題數(shù)據(jù)的測(cè)繪精度。廣域傳感器（WiFS）：WiFS數(shù)據(jù)是雙譜段像機(jī)，用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與自然資源管理。兩個(gè)波譜段是可見光與近紅外，地面分辨率為188.3m，帶寬810km。它特別有利于自然資源監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)現(xiàn)象（洪水、干旱、森林火災(zāi)等）監(jiān)測(cè)，也可用于農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)、種植分類、輪種、收割等方面的觀察。

中巴地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（CBERS）數(shù)據(jù)來(lái)源：中巴地球資源衛(wèi)星。太陽(yáng)同步極地軌道。

傳感器：高分辨率CCD像機(jī)(CCD)、紅外多譜段掃描儀(IR-MSS)、廣角成像儀(WFI)。CBERS計(jì)劃是中國(guó)和巴西為研制遙感衛(wèi)星合作進(jìn)行的一項(xiàng)計(jì)劃。軌道高度778km軌道，傾角是98.5°。每天繞地球飛行14圈。衛(wèi)星穿越赤道時(shí)當(dāng)?shù)貢r(shí)間總是上午10：30，這樣可以在不同的天數(shù)里為衛(wèi)星提供相同的成像光照條件。衛(wèi)星重訪地球上相同地點(diǎn)的周期為26天。于1997年10月發(fā)射CBERS-l；1999年10月發(fā)射CBERS-2。衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為2年。以不同的地面分辨率覆蓋觀測(cè)區(qū)域：WFI的分辨率可達(dá)256m，IR-MSS可達(dá)78m和156m，CCD為19.5m。高分辨率CCD像機(jī)具有與陸地衛(wèi)星的TM類似的幾個(gè)譜段（5個(gè)譜段），其星下點(diǎn)分辨率為19.5m，高于TM；覆蓋寬度為113km。（B1:0.45～0.52μm，藍(lán)；B2:0.52～0.59μm，綠；B3:0.63～0.69μm，紅；B4:0.77～0.89μm，近紅外；B5:0.51～0.73μm，全波段）。紅外多光譜掃描儀IRMSS（4個(gè)譜段），覆蓋寬度為119.5km。（B6:0.50～1.10μm，藍(lán)綠～近紅外，分辨率77.8m；B7:1.55～1.75μm，近紅外相當(dāng)于TM5，分辨率為77.8m；B8:2.08～2.35μm，近紅外相當(dāng)于TM7，分辨率為77.8m；B9:10.4～12.5μm，熱紅外相當(dāng)于TM6，分辨率為156m）。廣角成像儀WFI（2個(gè)譜段），覆蓋寬度890km。（B10:0.63～0.69μm，紅，分辨率256m；B11:0.77～0.89μm，近紅外，分辨率256m）。參考網(wǎng)站：http//（中國(guó)衛(wèi)星遙感地面站）日本地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（JERS）數(shù)據(jù)來(lái)源：日本地球資源衛(wèi)星。近圓形、近極地、太陽(yáng)同步、中等高度軌道。是一顆將光學(xué)傳感器和合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)置于同一平臺(tái)上的衛(wèi)星，主要用途是觀測(cè)地球陸域，進(jìn)行地學(xué)研究等。共有3臺(tái)遙感器：可見光近紅外輻射計(jì)（VNR）、短波紅外輻射（SWIR）、合成孔徑雷達(dá)（SAR）。合成孔徑雷達(dá)（SAR）是一套多波束合成孔徑雷達(dá)，工作頻率為

5.3GHz，屬C頻段，HH極化。SAR掃描左側(cè)地面。它有5種工作模式，5種模式的照射帶分別為：500km、300km、200km、300km與500km、800km。地面分辨率分別為28m×25m，28m×25m，9m×l0m，30m×35m與55m×32m，28m×31m。參考網(wǎng)站：http://www.eorc.nasda.go.jp/（日本地球觀測(cè)研究所）http://www.ersdac.or.jp/（日本資源環(huán)境觀測(cè)解析機(jī)構(gòu)網(wǎng)站）

IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù)具有太陽(yáng)同步軌道，傾角為98.1°，設(shè)計(jì)高度681km（赤道上），軌道周期為98.3min，下降角在上午10：30，重復(fù)周期l～3d。攜帶一個(gè)全色1m分辨率傳感器和一個(gè)四波段4m分辨率的多光譜傳感器。傳感器由三個(gè)CCD陣列構(gòu)成三線陣推掃成像系統(tǒng)。全色光譜響應(yīng)范圍：0.15～0.90μm。多光譜則相應(yīng)于Landsat-TM的波段：MSI-10.45～0.52μm

藍(lán)綠波段、MSI-20.52～0.60μm

綠紅波段、MSI-30.63～0.69μm

紅波段、MSI-40.76～0.90μm

近紅外波段。數(shù)據(jù)來(lái)源：美國(guó)IKONOS衛(wèi)星。太陽(yáng)同步軌道，重復(fù)周期1～3d。傳感器：IKONOS的傳感器包括一個(gè)全色1m分辨率傳感器和一個(gè)四波段4m分辨率的多光譜傳感器。IKONOS影像獲取模式：IKONOS傳感器是三線陣CCD推帚式成像，因此在正常模式下，它可取得正視、后視和前視推掃成像。MTF