1、a，1，3章遙感傳感器及其成像原理，a，2，遙感傳感器(Sensor )，遙感傳感器是遙感數(shù)據(jù)獲取設(shè)備，是遙感技術(shù)的最核心部分，直接測(cè)量地物的電磁波特性。 遙感中的“感”字的表現(xiàn)者，a，3，傳感器的一般結(jié)構(gòu)，收集的傳感器處理器輸出器，a，4，傳感器的類型，(1)根據(jù)有無放射電磁波的能力被主動(dòng)被動(dòng)，(2)是否將成像分為非成像，(3)所利用的電磁波傳感器按微波(1mm1m )、a、5 (4)基本結(jié)構(gòu)原理：拍攝型傳感器掃描圖像型傳感器雷達(dá)圖像型傳感器非圖像型傳感器、a、6、掃描圖像型傳感器、點(diǎn)、行按時(shí)間順序獲取二維圖像。 一般利用的光學(xué)頻帶也稱為光學(xué)傳感器。 光學(xué)傳感器特性，a，7，光學(xué)傳感器特性，

2、分光特性：傳感器能夠測(cè)定的電磁波的波長(zhǎng)范圍，各波段的中心波長(zhǎng)，波長(zhǎng)帶寬。 (分光分辨率)放射測(cè)定特性：根據(jù)傳感器放射測(cè)定的靈敏度，可以測(cè)定的放射動(dòng)態(tài)范圍。 (放射分辨率)幾何特性： FOV(FieldofView ) :視場(chǎng)在傳感器能受光的范圍內(nèi)，決定成像的寬度的IFOV(InstantaneousFieldofView ) :瞬時(shí)視場(chǎng)在形成各像素的視場(chǎng)中，決定地面分辨率。 兩種掃描形式：物體面掃描：地面上直接掃描的圖像，如紅外線掃描儀、多光譜掃描儀、旋轉(zhuǎn)和步進(jìn)成像儀、多波段分光計(jì)等。 成像面掃描：瞬間在成像面上形成行圖像或二維圖像，然后掃描行陣列CCD掃描器、電視攝像機(jī)等圖像并成像。 圖像分

3、光器、a、8、紅外掃描儀、一次掃描圖像過程紅外掃描儀的特性掃描線的熱紅外照片的色調(diào)特征、a、9、1次掃描圖像過程、旋轉(zhuǎn)棱鏡在橫穿路線的方向上掃描第一次掃描鏡面，掃描視野內(nèi)的地面放射埃通過從刈幅的一邊向另一邊依次進(jìn)入傳感器的(集電極)檢測(cè)器輸出影像信號(hào)，與用電子放大器放大調(diào)制的地面掃描視野內(nèi)的場(chǎng)面對(duì)應(yīng)的圖像線顯示在陰極射線管上，該圖像線被曝光記錄在陰極射線管上。 第二次掃描一次鏡面，第三次掃描一次鏡面，飛機(jī)向前移動(dòng)，膠片同步旋轉(zhuǎn)，所記錄的下一張圖像正好與前一張圖像相連。 依次獲得與地面范圍對(duì)應(yīng)的二維條紋圖像。 另外，a、10、2、與紅外線掃描儀的特性、空間分辨率、溫度分辨率相關(guān)的傳感器系統(tǒng)內(nèi)的噪

4、聲等效溫度限制于0.10.5K之間的系統(tǒng)的溫度分辨率通常是等效噪聲溫度的26倍。 探測(cè)器的響應(yīng)率傳感器系統(tǒng)內(nèi)的噪聲，a，11，垂直向下觀測(cè)的情況，由于通常是在機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)確定的，所以變化只與h有關(guān)。a、12、傾斜觀測(cè)時(shí)，a、13、由于掃描角的變化而變化，所以紅外圖像一定會(huì)產(chǎn)生失真。 全景畸變、全景畸變是紅外線掃描儀這一成像方式固有的現(xiàn)象，使用紅外線掃描圖像時(shí)需要注意。 a，14，其中，是飛機(jī)的地速。探測(cè)器的地面分辨率掃描一次旋轉(zhuǎn)棱鏡的時(shí)間。 3、掃描線的連接，掃描線必須每?jī)纱芜B接一次，要滿足以下條件：選擇掃描有漏洞。 而且，如果速度和航海高度的比一定的話，就能正確地連接掃描線。 a、15、4、熱

5、紅外照片的色調(diào)特征、熱紅外照片上的色調(diào)變化和相應(yīng)的地上物輻射強(qiáng)度變化是函數(shù)關(guān)系的與地上物輻射強(qiáng)度有關(guān)的因素：地上物輻射率地上物溫度地上物輻射強(qiáng)度的變化對(duì)溫度更敏感，溫度的變化在圖像上產(chǎn)生高色調(diào)差。、a、16、多光譜掃描儀、MSS (多光譜掃描器) TM (熱映射器) ETM (增強(qiáng)型映射器)、a、17、MSS、MSS結(jié)構(gòu)的圖像形成過程的地面接收在垂直飛行方向兩側(cè)可以獲得185公里范圍內(nèi)場(chǎng)景的輻射能量，可以隨著飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)獲得地表的二維圖像。 反射鏡組包含主副反射鏡組，將掃描反射鏡反射進(jìn)入的地面場(chǎng)景聚焦在成像板上。 成像板排列了24個(gè)玻璃纖維單元。 分成4列，每列對(duì)應(yīng)于一個(gè)頻帶。 各纖維單元的瞬時(shí)

6、視野為86微弧。 探針的個(gè)數(shù)與玻璃纖維單元的個(gè)數(shù)相同，類型與波段有關(guān)。 可以把放射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。a、19、成像板、a、20、2、成像過程掃描各頻帶以獲取六條掃描線圖像，對(duì)應(yīng)的地面范圍為474米x85公里。 一次掃描衛(wèi)星前進(jìn)了474米，掃描線正好相連。 但是，因?yàn)榈厍蚴亲赞D(zhuǎn)的，所以存在掃描位置向西偏移的現(xiàn)象。 圖像板上的光纖把接收到的輻射能量傳送給光檢測(cè)器，對(duì)光檢測(cè)器的輸出進(jìn)行采樣編碼(A/D轉(zhuǎn)換)，并且把采樣編碼的光提供給天線，并且把接收到的輻射能量傳送給地面。a、21、a、22、3、地面接收和產(chǎn)品、遙感數(shù)據(jù)的地面接收是遙感地面接收站完成的接收站主要接收遙感圖像信息衛(wèi)星的姿態(tài)、歷書參數(shù)，

7、地面接收站接收天線和伺服系統(tǒng)，接收分、a、23、MSS產(chǎn)品、粗加工產(chǎn)品基于輻射校準(zhǔn)、幾何校準(zhǔn)、振幅注釋精加工產(chǎn)品基于粗加工，在地面控制點(diǎn)修正的特殊處理產(chǎn)品根據(jù)用戶要求進(jìn)行了幾種特殊處理。a、24、MSS的主要改進(jìn)：掃描線在垂直于飛行軌道的往返雙向上掃描地面(掃描修改器)，空間分辨率比空間分辨率高，光譜選擇比幾何保真度高，輻射精度和輻射分辨率高。 TM，a，25，TM空間分辨率，探測(cè)器100個(gè)探測(cè)器，7個(gè)頻帶tm15，7 :各探測(cè)器的瞬時(shí)視野為30米x30米TM6 :各探測(cè)器的瞬時(shí)視野為120米X120米，一次掃描到地面上480米x185公里，TM 在掃描儀內(nèi)，作為可見光和近紅外頻帶的標(biāo)準(zhǔn)光源設(shè)

8、置了白熾燈泡，TM6以黑體源為校正源。 每個(gè)像素的亮度值以8位編碼。 追加了a、28、ETM、TM的改良：分辨率15米的PAN頻帶(0.50.9微米)的TM6的分辨率提高到60米的改良太陽標(biāo)識(shí)器大幅度提高了衛(wèi)星的放射標(biāo)識(shí)精度。a、29、高可視化HRV (highresolutionvisiblerangeinstrument )、HRV的結(jié)構(gòu)HRV的成像原理HRV立體觀測(cè)、a、30、CCDChargeCoupledDevice、電荷耦合設(shè)備、可見光和近紅外帶的檢測(cè)、a、31、HRV成像原理、SPOT衛(wèi)星上的兩種HRV :多光譜型HRV、全色HRV、3個(gè)頻帶：頻帶10.50.59微米頻帶20.6

9、10.68微米頻帶30.790.89微米，每個(gè)元件的地面分辨率各元件的地面分辨率為10米x10米，6000個(gè)CCD形成的圖像線為地面20米x60公里，像素亮度以6bit進(jìn)行差分編碼。 帶寬范圍0.510.73微米、CCD、a、32、線陣探針能夠瞬間得到垂直線的圖像線，不使用搖動(dòng)的掃描鏡，而通過“推式掃描”取得沿著軌道的連續(xù)圖像帶。 在a、33、SPOT上并排設(shè)置兩臺(tái)HRV，1臺(tái)視野寬度為60KM，兩者之間有3KM的重疊，總視野寬度為117KM的相鄰軌道間有約9KM的重疊。a、34、HRV立體觀測(cè)、平面鏡可以左右旋轉(zhuǎn)，最大角度達(dá)到27度，通過在實(shí)現(xiàn)傾斜觀測(cè)的軌道間立體觀測(cè)軌道間反復(fù)進(jìn)行觀測(cè)，可以

10、取得能夠構(gòu)筑立體模型的多相圖像。、a、35、成像分光器的高光譜遙感、光譜圖像的整合、空間成像技術(shù)、地上物分光技術(shù)、成像分光器在同一地區(qū)同時(shí)獲取數(shù)十到數(shù)百頻帶的地上物的反射光譜圖像，更高的技術(shù)要求：聚光系統(tǒng)分光系統(tǒng)檢測(cè)元件盡可能使用反射式光學(xué)系統(tǒng)采用可消除像散、失真像差的非球面補(bǔ)償透鏡，由狹縫、平行光管、棱鏡和衍射光柵構(gòu)成，由幾百個(gè)檢測(cè)元件構(gòu)成線，a、36、2種類型、面陣列檢測(cè)器用掃描型掃描用線陣列檢測(cè)器進(jìn)行掃描，將收集到的光譜信息用分散元件進(jìn)行掃描利用使用分散元件和面陣列檢測(cè)器完成光譜掃描的線傳感器相機(jī)和軌道方向的運(yùn)動(dòng)完成空間掃描。 空間分辨率高。a、37、線傳感器攝像機(jī)的掃描利用焦點(diǎn)檢測(cè)器來

11、收集光譜信息，經(jīng)由色散元件分成不同的波長(zhǎng)帶，分別在線陣列探測(cè)器的不同元件上成像。 點(diǎn)掃描鏡在與軌道方向垂直的面內(nèi)擺動(dòng)，用沿軌道方向行走完成空間掃描的線檢測(cè)器完成光譜掃描。 a，38，a，39，雷達(dá)攝像型的傳感器，利用波長(zhǎng)1cm1m的微波頻帶，遙感有源型，成像，微波傳感器不受天氣的制約，能夠進(jìn)行24小時(shí)365天觀測(cè)距離測(cè)定系統(tǒng)，a，40， 雷達(dá)的結(jié)構(gòu)和工作原理、發(fā)射機(jī)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，由開關(guān)控制，經(jīng)由天線發(fā)射到觀測(cè)地區(qū)的圖形的反射脈沖信號(hào)也通過切換開關(guān)進(jìn)入接收機(jī)，接收到的信號(hào)在顯示器上顯示或記錄在磁帶中。 a，41。 包含雷達(dá)波波長(zhǎng)、發(fā)射功率、照射面積和方向、極化等系統(tǒng)參數(shù)的地上物的復(fù)介電常數(shù)、地面

12、粗糙度等目標(biāo)參數(shù)。 到目標(biāo)的距離，方位和目標(biāo)的相對(duì)速度目標(biāo)的反射特性，雷達(dá)接收回波，距離：回波強(qiáng)度：a，42，主要內(nèi)容，實(shí)際口徑雷達(dá)合成口徑雷達(dá)的側(cè)面雷達(dá)圖像的幾何特征相干雷達(dá)，a，43，實(shí)際口徑側(cè)面雷達(dá)，發(fā)射機(jī)向側(cè)面內(nèi)發(fā)送脈沖，被地上物反射由于天線接收的地面各地點(diǎn)到雷達(dá)的距離不同，接收機(jī)接收很多信號(hào)，在到雷達(dá)的距離，依次記錄的信號(hào)強(qiáng)度除了系統(tǒng)參數(shù)外，還包括照射頻帶內(nèi)的各種地上物的特性、形狀， 隨著記錄了由電子處理器處理與坡地等有關(guān)的回波信號(hào)而形成的圖像線的飛機(jī)的飛行，連續(xù)掃描一條輔助帶，得到由回波信號(hào)的強(qiáng)弱表示的帶圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的二維掃描。 另一方面，成像過程：a、44、a、45、二、分辨

13、率、距離分辨率可以在脈沖發(fā)射的方向上識(shí)別兩個(gè)目標(biāo)的最小距離。 方位分辨率是指兩個(gè)相鄰脈沖之間能識(shí)別兩個(gè)目標(biāo)的最小距離。a、46、a、47、分辨率的研究：距離分辨率、距離分辨率與距離無關(guān)，用減小脈沖寬度的方法改善距離、減小脈沖寬度需要在某種程度上提高方位分辨率，理論上有采用波長(zhǎng)短的電磁波，增大天線口徑縮短觀測(cè)距離的方法三種方法可以在使用時(shí)受到一定限制，采用合成孔徑技術(shù)來改善方位分辨率，a，48，合成孔徑雷達(dá)，一方面，工作原理：在以小天線作為單一輻射元件的情況下，在使該元件持續(xù)直線移動(dòng)的過程中當(dāng)將實(shí)際的孔徑天線分割為多個(gè)小小區(qū)時(shí)，每個(gè)小小區(qū)接收回波信號(hào)的過程是：在每個(gè)位置發(fā)射信號(hào)，接收并記錄對(duì)應(yīng)的

14、發(fā)射位置的回波信號(hào)，并且必須同時(shí)存儲(chǔ)接收信號(hào)的幅度和相位。 每個(gè)信號(hào)類似于合成孔徑天線在不同位置接收回聲的過程，因?yàn)閺哪繕?biāo)到飛機(jī)的球面波的距離不同，所以相位和幅度也不同，但是其變化是由規(guī)則接收信號(hào)形成的圖像是相干圖像，需要處理來恢復(fù)地面上的實(shí)際圖像。、a、49、a、50、a、51、a、52、a、53、二、合成孔徑雷達(dá)的方位方向分辨率是在利用合成孔徑雷達(dá)的實(shí)際天線孔徑形成合成孔徑技術(shù)之后，例如天線孔徑為8m、波長(zhǎng)為4cm、目標(biāo)與飛機(jī)間的距離為400km、a、54、a，56，2，F(xiàn)orshorteningLayoverShadowing，山體前傾，面向傳感器的斜面影像被壓縮，面向傳感器的斜面延伸。

15、 出現(xiàn)不同地物的重影現(xiàn)象，影響區(qū)地物沒有回波信號(hào)，由a、57、3、臺(tái)階引起的射影差與中心射影差位移的方向相反，位移量也不同。a、58、4、雷達(dá)立體圖像的特征、兩個(gè)立體圖像方式：在同一側(cè)將立體圖像對(duì)作為信息源，在不同側(cè)將立體圖像對(duì)作為信息源，a、59、相干雷達(dá)、合成孔徑雷達(dá)的二維圖像SAR、合成孔徑雷達(dá)干擾測(cè)定InSAR、從雷達(dá)圖像導(dǎo)出的雷達(dá)信號(hào)的相位信息作為信息源從安裝在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的雷達(dá)天線連續(xù)地發(fā)射脈沖信號(hào)，接收地面的回波信號(hào)，并借助于信號(hào)的成像處理形成二維SAR圖像，并且圖像中的每一像素的幅度僅與目標(biāo)后向散射系數(shù)相關(guān)。 定性遙感、定量遙感、a，60，獲得相干雷達(dá)成像原理、通過、地面相同景觀的多個(gè)影像對(duì)。 根據(jù)目標(biāo)和天線位置的幾何關(guān)系，在復(fù)圖像中產(chǎn)生相位差，形成干涉條紋圖案。 干涉條紋包括在斜向上的點(diǎn)和兩個(gè)天線的位置之間的精確信息。 利用傳感器的高度、雷達(dá)的波長(zhǎng)、波束視線和天線基線之間的幾何關(guān)系，可以準(zhǔn)確地測(cè)量圖像中各點(diǎn)的三維位置。 兩天線同時(shí)觀測(cè)(單軌模式