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1、什么是遥感平台，如何分类？遥感平台：搭载遥感传感器的工具。地面遥感平台：高度在100米以下 航空平台：高度在100m-100km之间 航天平台：高度在240km以上,内容回顾,第四章 传感器及成像原理,中心投影与正射投影投影面倾斜时中心投影：各部分的比例尺不同正射投影：不存在倾斜问题,中心投影与正射投影,地形起伏中心投影：引起投影差，航片各部分的比例尺不同正射投影：无影响,B,A,C,a,b,c,A,C,A,B,C,a,b,c,C,A,地形起伏对中心投影的影响,比例尺变化像点位移,（1）一张像片不同像点的比例尺变化。,f,H0,h1,h2,比例尺：,（2）像点位移,地形的起伏引起平面上的点位在
2、像片上的位置移动，这种现象称为像点位移。,S,n,N,R,r,A0,A,h,h,a0,a,H-h,f,H,A,地面点,像点,像点位移,（1）位移量与地形高差h成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。（2）位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。像主点无位移。（3）位移量与摄影高度（航高）成反比。即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。,2、扫描成像,对物面扫描 光机扫描MSS，TM对像面扫描 线阵列推扫式SPOT HRV成像光谱仪,光机扫描,依靠
3、机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物逐点逐行扫描。探测元件把接受到的电磁波能量能转换成电信号，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量，在设置于焦平面的胶片上形成影像,工作原理：,扫描镜在机械驱动下，随遥感平台的前进运动而摆动，依次对地面进行扫描，地面物体的辐射波束经扫描镜反射，并经透镜聚焦和分光分别将不同波长的波段分开，再聚焦到感受不同波长的 探测元件上,举例：,1、红外扫描仪：接受地物的红外辐射能量，并把它传给探测元件。2、多光谱扫描仪（MSS)：与红外扫描仪基本类似，其不同之处是，外加一个分光系统，把来自地物的电磁波信号，分成若干个不同的波段，同时用多个探测器同步记录相应波段的信息
4、。而红外扫描仪只在红外波段工作。3、专题制图仪TM：专题制图仪TM的成像原理与MSS一致，与MSS相比，空间分辨率由80米提高到30米；探测波段由4个增加到7个,优缺点：,优点：利用光电探测器解决了各种波长辐射的成像方法。输出的电学图象数据，存储、传输和处理方面十分方便。缺点：装置庞杂，高速运动使其可靠性差；在成像机理上，存在着目标辐射能量利用率低的致命弱点。,固体扫描仪,线阵列推扫式典型代表：SPOT HRV,HRV：High resolution visible range insturment,SPOT HRV,多光谱波段全色立体观测的实现成像光谱仪构成与阵列推扫式扫描仪和多光谱扫描仪相
5、同，区别在于通道数多。波段宽度窄。,卫星介绍陆地卫星海洋卫星气象卫星,海洋卫星海洋遥感的特点：需要高空和空间遥感平台以微波为主电磁波与激光、声波结合，海面实测资料,主要的海洋卫星,Seasat 1:1978年发射 1978年发射；近极地太阳同步轨道；扫描覆盖海洋的宽度1900km；五种传感器，以微波为主。Nimbus-7 1978年10月24日发射MOS-1日本海洋观测卫星 获取大陆架浅海的海洋数据 ERS主要用于海洋学、海冰学、海洋污染监测等领域。RADARSAT 加、美、德、英共同设计，1995年发射。,气象卫星的特点,轨道：低轨和高轨。成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量
6、。短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次；极轨卫星半天一次。利于动态监测。资料来源连续、实时性强、成本低,气象卫星观测的优势和特点空间覆盖优势,极轨气象卫星在约900km的高空对地观测，一条轨道的扫描宽度可达2800km。每天都可以得到覆盖全球的资料地球静止卫星在36万公里的高空观测地球，一颗静止卫星的观测面积就可达1亿7千万平方公里，约为地球表面的13只有通过卫星的大范围观测，才使人类获得了几乎无常规观测的大范围海洋、两极和沙漠地区的资料。目前已经可以通过卫星观测系统，获取全球或任何感兴趣区域的空间连续的高分辨率气象和环境资料,不受国界限制,气象卫星观测可以大大地改善资料的时间取样频次。特
7、别是静止气象卫星可以获得每小时一次的大范围实时资料，必要时甚至可以获取半小时的资料。有利于对灾害性天气的动态监测。双星组网的极轨气象卫星也可以每天提供4次全球覆盖的图象资料和垂直探测资料。而常规高空站每天只在00时12时（世界时）进行两次观测,且无法观测海洋和无人地区。,气象卫星观测的优势和特点时间取样优势,与地面和高空常规观测相比，卫星资料具有内在的均一性和良好的代表性。尽管世界气象组织（WMO）已经颁布了一系列规范来统一常规观测仪器的性能和观测方法，但仍不能避免不同国家和地区、使用不同仪器和方法获得的资料的不一致性。测站分布的不均匀等，也使资料的不确定性增加。气象卫星是在较长一段时期内使用
8、同一仪器对全球进行观测，资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。卫星资料则是对一定视场面积内的取样平均值，具有较好的区域代表性。,气象卫星观测的优势和特点资料一致性优势,与其它观测方法相比，气象卫星是从大气层外这个新视角观测地球大气系统的，所以有些重要的气候变量，特别是通过整个垂直方向大气层的积分参数，如地气系统的反照率、大气顶的地气系统的射出长波辐射，只能通过气象卫星观测才能获得。目前已成功地从气象卫星观测资料中导出了全球大气温度和湿度廓线、辐射平衡、海陆表面温度及云顶温度、风场、云参数、冰雪覆盖、云中液态水含量和降水量、臭氧总量和廓线、陆地下垫面状态、植被状况等诸多重要气候和环境参数,这是
9、任何其他观测手段所不能观测的。,气象卫星观测的优势和特点综合参数观测优势,气象卫星系列,3、气象卫星的应用领域天气分析与气象预报气候研究与气候变迁的研究资源环境领域：海洋研究、森林火灾、水污染,FY-1CD通道编号、波长范围及其主要用途,通道1、2的探测波段分别处于植被反射的低谷和高峰区，利用二者的差值可以计算各种植被指数，植被指数能反映作物、森林、草场的生长情况，病虫害及作物缺水状况，并能进行作物估产，这个通道还可以做判识水陆边界，河口泥沙海冰等。,FY-1CD通道编号、波长范围及其主要用途,通道3处在红外短波窗区，它对检测地面高温热源，比如，森林和草场的火灾特别有效。,FY-1C、D通道编
10、号、波长范围及其主要用途,通道4、5处于红外窗区，用以测量地面温度，这两个通道相结合的目的在于对海面温度反演中对大气削弱进行订正，计算的地表和海表温度在农业、渔业、洋流、城市热岛等方面有广泛的应用。,FY-1CD通道编号、波长范围及其主要用途,通道6对雪的反射率较低，与其它通道结合有助于云、雪的判识，同时此通道对土壤湿度比较敏感，有助于干旱监测。通道7-9是海洋水色通道，海洋水色反映海洋中叶绿素的含量，他还可以反映海洋浑浊度和海洋污染以及赤潮等情况。通道 10是低层水汽通道，用于大气修正和大气透过率的计算。,火情监测,在AVHRR图象中，由于高温目标在通道三的亮温大大高于背景象元的亮温，因而在
11、通道三图象上，含火点象元与周围象元产生明显反差。利用增强，多通道彩色合成、阈值判断等处理技术，可以从AVHRR资料中得到反映地面明火区、过火区、未燃区（森林、草原、农田）、烟雾范围和方向等各种反映林火和草原火的信息。并可探测到面积低于一个象元的亚象元火点。极轨气象卫星（FY、NOAA）覆盖范围宽广，每天观测频次在中高纬度达8-10次，可以多频次的监测火情。,遥感影像的特征,遥感图像是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体。遥感获取信息：目标地物的大小、形状及空间分布特点目标地物的属性特点目标地物的运动变化等动态特点,遥感影像的特征,几何特征物理特征时间特征空间分辨率光谱分辨率辐射分
12、辨率时间分辨率,空间分辨率,图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元对于摄影成像的图像来说，地面分辨率取决于胶片的分辨率和摄影镜头的分辨率所构成的系统分辨率，以及摄影机焦距和航高。由公式所得的地面分辨率的单位是线对/m，而实际地面分辨的最小间隔（图像能够被分辨出来的地面上两个目标的最小距离）应为线/m。即地面分辨率/2,波谱分辨率,波谱分辨率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值。,辐射分辨率,辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。某个波段遥感图像的总信息量与空间分辨率（以像元数n表示）、辐射分辨率（以灰度量化级D表示）有关。在多波段遥感中，遥感图像总信息量还取决于波段数k。,辐射分辨率,26=(0-63)64 28=(0-255)256210=(0-1023)1024Examples:GOES Imager 10bitLandsat 7 ETM+-8bit时间分辨率时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期,本章总结,传感器成像方式中心投影与正射投影不同成像方式的卫星遥感影像的特征,
