1、遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,1,第一章 緒論,本章主要內(nèi)容 遙感的概念與技術(shù)系統(tǒng) 遙感發(fā)展概況及其展望 遙感在地理學(xué)中的作用 遙感的應(yīng)用,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,2,1、遙感概述,一、遙感的概念 遙感（Remote Sensing)：從遠(yuǎn)處探測、感知物體或事物的技術(shù)。即不直接接觸物體本身，從遠(yuǎn)處通過各種傳感器探測和接收來自目標(biāo)物體的信息，經(jīng)過信息的傳輸及其處理分析，來識別物體的屬性及其分布等特征的綜合技術(shù)。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,3,Definition of Remote Sensing,The Experts say Remote Sen

2、sing is Group of techniques for collecting image or other forms of data about an object from measurements made at a distance from the object, and the processing and analysis of the data. - RESORS, CCRS Remote sensing is the measurement and analysis of electromagnetic radiation reflected from, transm

3、itted through, or absorbed and scattered by the atmosphere, the hydrosphere and by material at or near the land surface, for the purpose of understanding and managing the Earths resources and environment. - Larry Morley, Tldtection International,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,4,Definition of Remote Sensing,Re

4、mote sensing is the collection of natural resources and environmental information using images acquired by sensors on board aircraft or spacecraft. - Bob Ryerson, CCRS Remote sensing is the science of acquiring, processing, and interpreting images, and related data, acquired from spacecraft and sate

5、llites that record the interaction between matter and electromagnetic energy. - Sabins, Floyd F. Jr.,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,5,二、遙感技術(shù)的特點,宏觀性、綜合性 覆蓋范圍大、信息豐富。一景TM影像為185185平方公里；影像包含各種地表景觀信息，有可見的，也有潛在的。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,6,二、遙感技術(shù)的特點,多波段性 波段的延長使對地球的觀測走向了全天候。, Space Imaging, Space Imaging,Green Reflectanc

6、e,NIR Reflectance,多波段圖像,Here is an example of three bands, green, red and near infra-red displayed separately as grayscale,green,red,Near-infra red,多波段圖像,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,9,二、遙感技術(shù)的特點,多時相性 重復(fù)探測，有利于進(jìn)行動態(tài)分析。,Las Vegas, 1992,Las Vegas, 1986,Las Vegas, 1972,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,10,三、遙感的分類,按照遙感的工作平臺分類：

7、 地面遙感、航空遙感、航天遙感。 按照探測電磁波的工作波段分類： 可見光遙感、紅外遙感、微波遙感等。 3、按照遙感應(yīng)用的目的分類： 環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、地質(zhì)遙感等 4、按照資料的記錄方式： 成像方式、非成像方式 5、按照傳感器工作方式分類： 主動遙感、被動遙感,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,11,四、遙感技術(shù)系統(tǒng),遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成 遙感試驗：對電磁波特性、信息獲取、傳輸和處理技術(shù)的試驗。 遙感信息獲?。褐行墓ぷ鳌＿b感平臺和傳感器。 遙感信息處理：處理的原因 遙感信息應(yīng)用：,遙感技術(shù)系統(tǒng)：是一個從地面到空中直至空間；從信息收集、存儲、傳輸處理到分析判讀、應(yīng)用的完整技術(shù)系統(tǒng)

8、。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,12,四、遙感技術(shù)系統(tǒng),遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,13,四、遙感技術(shù)系統(tǒng),衛(wèi)星 傳感器,信息接收、處理,用戶制圖,實況調(diào)查,分析判斷,物體,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,14,四、遙感技術(shù)系統(tǒng),遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,15,The process of remote sensing,1. Energy Source or Illumination (A) - the first requirement for remote sensing is to have an energy source whic

9、h illuminates or provides electromagnetic energy to the target of interest. 2. Radiation and the Atmosphere (B) - as the energy travels from its source to the target, it will come in contact with and interact with the atmosphere it passes through. This interaction may take place a second time as the

10、 energy travels from the target to the sensor.,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,16,The process of remote sensing,3. Interaction with the Target (C) - once the energy makes its way to the target through the atmosphere, it interacts with the target depending on the properties of both the target and the radiation.

11、 4. Recording of Energy by the Sensor (D) - after the energy has been scattered by, or emitted from the target, we require a sensor (remote - not in contact with the target) to collect and record the electromagnetic radiation. 5. Transmission, Reception, and Processing (E) - the energy recorded by t

12、he sensor has to be transmitted, often in electronic form, to a receiving and processing station where the data are processed into an image (hardcopy and/or digital).,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,17,The process of remote sensing,6. Interpretation and Analysis (F) - the processed image is interpreted, visual

13、ly and/or digitally or electronically, to extract information about the target which was illuminated. 7. Application (G) - the final element of the remote sensing process is achieved when we apply the information we have been able to extract from the imagery about the target in order to better under

14、stand it, reveal some new information, or assist in solving a particular problem. These seven elements comprise the remote sensing process from beginning to end. We will be covering all of these in sequential order throughout the five chapters of this tutorial, building upon the information learned

15、as we go. Enjoy the journey!,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,18,2、遙感發(fā)展概況與展望,一、遙感發(fā)展概況,Remote Sensing 的提出：美國學(xué)者布魯伊特于 1960年提出，61年正式通過。 遙感發(fā)展的三個階段： 萌芽階段 航空遙感階段 航天遙感階段,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,19,萌芽階段,1839年，達(dá)格雷發(fā)表第一張空中相片； 1858年，法國人用氣球攜帶照相機(jī)拍攝了巴黎的空中照片。 1882年，英國人用風(fēng)箏拍攝地面照片；,History of aerial photography and aerial platforms,J

16、 N Niepce (1826, France ) The worlds first photographic image,Upper loft of the house,Pear tree & a patch of sky showing,Another wing of the house,The slanting roof of the barn,G F Tournachon (1820-1910), he call himself Nadar. The first-known aerial photograph was obtained from a balloon by a Paris

17、ian photographer in 1858 near Paris,France.,Intrepid balloon, 1862 The balloon being inflated by using portable hydrogen generating system during the Civil War .,1906, Kites figure “San Francisco in ruins” ,G R Lawrence, Aerial photograph of “San Francisco in ruins” obtained after April 18,1906 eart

18、hquake using a captive airship consisting of 17 kites. The kites achieved at altitude of 2000 ft above sea level.,Pigeons,1903. A squadron of pigeons equipped with lightweight 70-mm aerial cameras. For obvious reasons, pigeons are not ideal platform .,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,25,航空遙感階段,1903年，萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)，創(chuàng)造

19、了條件。 1909年，意大利人首次利用飛機(jī)拍攝地面照片。 一戰(zhàn)中，航空照相技術(shù)用于獲取軍事情報。 一戰(zhàn)后，航空攝影用于地形測繪和森林調(diào)查與地質(zhì)調(diào)查。 1930年，美國開始全國航空攝影測量。 1937年，出現(xiàn)了彩色航空像片。,1903， Wright Brothers 發(fā)明了飛機(jī)，使航空攝影測量成為可能。,Engine-powered flight on December 17,1903. It lasted 12 seconds and covered 120 ft.,Aerial photography in World war I,Figure Close-up view of a wor

20、ld war I Figure Vertical photography of World War I trenches in Europe.,Aerial photography in World war II,Figure Vertical aerial photograph of a V2 rocket launching facility a Peenemunde in World War II.,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,29,航天遙感階段,1957年，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星；意義重大。 70年代美國的陸地衛(wèi)星 法國的Spot衛(wèi)星 發(fā)展中國家的情況：中國，印度，巴

21、西等。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,30,二、我國遙感發(fā)展概況,50年代航空攝影和應(yīng)用工作。 60年代，航空攝影工作初具規(guī)模，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 70年代，騰沖遙感實驗獲得巨大成功。 70.4.24發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星。 80年代是大發(fā)展階段。 目前，某些方面已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)水平行列。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,31,二、我國遙感發(fā)展概況,我國遙感發(fā)展的特點,國家的重視和支持，為遙感的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 集中人力、物力重點公關(guān)，重點突破。 全國性、大區(qū)域遙感工程的完成，充分顯示了我國遙感的特色和水平。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,32,三、當(dāng)前遙

22、感發(fā)展主要特點與展望,多國發(fā)射衛(wèi)星的局面已經(jīng)形成 高分辨率小型商業(yè)衛(wèi)星發(fā)展迅速 雷達(dá)衛(wèi)星遙感日益受到青睞 星載主動式遙感的發(fā)展，是探測手段更趨多樣化。 高光譜分辨率傳感器是未來空間遙感發(fā)展的核心內(nèi)容。 高光光譜分辨率傳感器是指既能對目標(biāo)物成像有可以測量目標(biāo)物波譜特性的光學(xué)傳感器。 遙感應(yīng)用不斷深化,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,33,三、當(dāng)前遙感發(fā)展主要特點與展望,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展與支持是遙感發(fā)展的又一進(jìn)展和動向。 GIS的概念 遙感手段獲得的豐富信息GIS的科學(xué)管理 遙感應(yīng)用有賴于GIS提供多種信息源進(jìn)行信息復(fù)合及其綜合分析。 因此，GIS是遙感的進(jìn)一步發(fā)展和延伸，成為遙感發(fā)展

23、的一個新動向。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,34,3、遙感在地理學(xué)中的作用和意義,一、遙感已成為地理研究的重要信息源 地理學(xué)研究的傳統(tǒng)方法：地圖及其特點 遙感信息的準(zhǔn)確性、客觀性 遙感信息的實時性與及時性 遙感信息的周期性：動態(tài)研究 遙感信息的多樣性：多波段信息；圖像信息與數(shù)字化信息；二維平面信息與三維空間信息；從而使獲得的信息形成多層次、多方式、多側(cè)面全方位，拓寬了地理學(xué)研究的深度和廣度。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,35,3、遙感在地理學(xué)中的作用和意義,二、遙感已成為地理研究的重要手段和方法 遙感方法改變了地理研究的工作模式 遙感方法為地理分析提供了基礎(chǔ)，也為地

24、理分析從定性到定量，從靜態(tài)到動態(tài)創(chuàng)造了條件。 遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，為地理研究提供了廣闊的發(fā)展前景。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,36,4、遙感的應(yīng)用,遙感應(yīng)用從內(nèi)容上可以概括為資源調(diào)查與應(yīng)用、環(huán)境監(jiān)測評價、區(qū)域分析規(guī)劃及全球宏觀研究四大領(lǐng)域。,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,37,一、遙感在資源調(diào)查方面的應(yīng)用,在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面的應(yīng)用：農(nóng)、林土地資源調(diào)查、病蟲害、土壤干旱、鹽化沙化的調(diào)查及監(jiān)測。 土地利用類型調(diào)查 精細(xì)農(nóng)業(yè) 作物估產(chǎn) “三北”防護(hù)林遙感綜合調(diào)查,遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,39,一、遙感在資源調(diào)查方面的應(yīng)用,遙感在地質(zhì)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用 客觀真實地反映各種地質(zhì)現(xiàn)象，形象地反映區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,地質(zhì)找礦工程地質(zhì)、地震地質(zhì)、水文地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì),遙感原理,煙臺師范學(xué)院地理與資源管理學(xué)院,40,一、遙感在資源調(diào)查方面的應(yīng)用,在水文、水資源方面的應(yīng)用 水資源調(diào)查、流域規(guī)劃、水土流失