第4章 遥感技术系统
遥感
第一章本章思考题：1.遥感概念2.遥感探测系统包括3.与传统对地探测手段比较，遥感的特点？举例说明4.遥感的分类？分类依据？遥感：不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分遥感特点:1.大面积的同步观测——瞬时信息获取范围如一幅Landsat图像，覆盖面积185 km×185 km，在5~6 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。
所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形阻隔等限制。
2.时效性——同一地区信息获取的重复周期遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化。
一般地球资源卫星8~9天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长。
因此，遥感方法具有很好的时效性。
遥感在天气预报、火灾和水灾监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时效性优势。
3.信息的综合性和可比性遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强。
同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性。
4.经济性——与传统信息获取手段相比从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。
如Landsat卫星的投入与效益比估计为1:80 。
5.局限性——相对于整个电磁波谱段而言信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。
数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。
遥感分类：1)按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2)按传感器的探测波段分类：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感3)按工作方式分类：主动遥感和被动遥感成像遥感和非成像遥感4)按应用领域分类：大的研究领域具体应用领域结论：电磁辐射理论是遥感的物理基础。
遥感技术及其应用
遥感技术就是在这个原理的基础上发展起的。
树木
水体
草丛
路面 裸露的H地表
建筑物
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3.遥感技术的发展
阅读
人类早期遥感活动的“遥感平台”曾经使用风筝、 鸽子等，为后来的航空遥感提供了思路。
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国际空间站
遥感卫星
法国 SPOT-4卫星
我国神舟号飞船
总结：遥感技术是随着工作平台、传 感器和探测器的发展而发展的。
简化工作过程为：
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6.遥感影像的种类和判读方法：
遥感影像分为黑白影像和彩色影像两种。
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（1）黑白影像：各物体的灰度不同。
林地与草地
草地和林地颜两色层较H别深墅区，建筑物为灰白色。10
（2）彩色影像包括真彩色和假彩色
真彩色：相片的色彩与天然实物的色彩十分接近。
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假彩色：底片为非可见光波段相片，由人工根据需要添加颜色合成， 与天然实物色彩不同。
最 关 键 装 置
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遥感平台
遥感平台 静止卫星 圆轨道卫星 （地球观测卫 星） 小卫星
航天飞机
天线探空仪
高高度喷气机
高度
目的·用途
36,000km 定点地球观测
500km— 1,000km
定期地球观测
400km左右 各种调查
240km— 不定期地球观测
350km
空间实验
100m— 100km
各种调查 （气象等）
林业遥感等
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航空遥感和航天遥感
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航天遥感、航空遥感、近地遥感比较
航天遥感
航空遥感
近地遥感
遥感 平台 及高
遥感概论
Definition of Remote Sensing
The Experts say "Remote Sensing 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.
二、遥感技术的特点
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
Las Vegas, 1972
Las Vegas, 1992
Las Vegas, 1986
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二、遥感技术的特点
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
1986
1992
2002
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三、遥感的分类
1. 按照遥感的工作平台分类： ➢ 地面遥感、航空遥感、航天遥感。
分析判断
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四、遥感技术系统
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The process of remote sensing
1. Energy Source or Illumination 照度(A) - the first requirement for remote sensing is to have an energy source which 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 energy travels from the target to the sensor.
遥感知识点
一、遥感的概念1、遥感（Remote Sensing)：不接触地物，从远处把目标地物的电磁波特征记录下来，通过分析揭示地物的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2、遥感的定义广义遥感——无接触的远距离探测狭义遥感——不与探测目标接触，记录目标的电磁波特性遥感不同于遥测（telemetry）和遥控（remote control），但需要综合运用遥测和遥控技术。
3、几个重要的概念传感器：又名遥感器，是指远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。
遥感平台：遥感中搭载传感器的工具称为遥感平台，按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台。
二、遥感技术的特点宏观性、综合性、多波段性（全天候）、多时相性（动态分析）三、遥感的分类按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。
按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感四、遥感技术系统1、定义：是一个从地面到空中直至空间；从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。
包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的记录与传输、信息的处理和信息的应用五大部分2、遥感技术系统的组成遥感试验：对电磁波特性、信息获取、传输和处理技术的试验。
遥感信息获取：中心工作。
遥感平台和传感器。
信息的记录与传输：遥感信息处理：处理的原因遥感信息应用四、遥感技术系统1、遥感发展概况与展望Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，1961年正式通过。
遥感发展的三个阶段：萌芽阶段、航空遥感阶段、航天遥感阶段（气球、风筝、信鸽姿态不定，均不是理想的遥感平台）航空遥感阶段1903年航天遥感阶段1957年2、我国遥感发展概况50年代航空摄影和应用工作。
60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。
遥感的基本原理及技术特点
遥感的基本原理及技术特点一、基本概念遥感一词来源于英语“Remote Sensing”，其直译为“遥远的感知”，时间长了人们将它简译为遥感。
遥感是20世纪60年代发展起来的一门对地观测综合性技术。
自20世纪80年代以来，遥感技术得到了长足的发展，遥感技术的应用也日趋广泛。
随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入，未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。
关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释: 广义的解释: 一切与目标物不接触的远距离探测。
狭义的解释: 运用现代光学、电子学探测仪器，不与目标物相接触，从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。
遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。
现已成为一个从地面到高空的多维、多层次的立体化观测系统。
研究内容大致包括遥感数据获取、传输、处理、分析应用以及遥感物理的基础研究等方面。
遥感技术系统主要有：①遥感平台系统，即运载工具。
包括各种飞机、卫星、火箭、气球、高塔、机动高架车等；②遥感仪器系统。
如各种主动式和被动式、成像式和非成像式、机载的和星载的传感器及其技术保障系统；③数据传输和接收系统。
如卫星地面接收站、用于数据中继的通讯卫星等；④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。
用于对原始遥感数据进行转换、记录、校正、数据管理和分发；⑥分析应用系统。
包括对遥感数据按某种应用目的进行处理、分析、判读、制图的一系列设备、技术和方法。
遥感技术系统是一个非常庞杂的体系。
对某一特定的遥感目的来说，可选定一种最佳的组合，以发挥各分系统的技术优势和总体系统的技术经济效益。
二、系统的组成遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。
根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成：1、信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。
遥感技术系统名词解释
遥感技术系统名词解释
遥感技术指的是利用卫星、飞机、无人机等载体获取地球表面信息的一种技术。
它通过接收、记录和解译从大气中反射或辐射回来的电磁能量，以获得关于地球表面特征和变化的信息。
遥感技术可以对地表进行高分辨率的观测，不受地理或气象条件的限制，有着广泛的应用。
遥感图像是遥感技术获取的信息的形象展示，主要分为光学图像和雷达图像两
种类型。
光学图像通过感光元件记录可见光、红外线等波段的辐射，能够提供丰富细节的地物信息；而雷达图像则是利用雷达系统对地球进行微波辐射的发射和接收，可以在夜晚、云层下以及烟尘中获取数据，对地物高度和形态有较好的解析能力。
遥感技术系统包括遥感平台和遥感数据处理系统。
遥感平台包括卫星、飞机、
无人机等遥感载体，它们携带传感器进行数据采集，可以覆盖大范围的地表。
遥感数据处理系统是对获取到的数据进行预处理、分类、解译和分析的过程。
通过数学模型和算法，可以将遥感图像转换为可用的地理信息，如土地利用、植被分布、水资源等。
这些信息对于环境监测、城市规划、农业管理等领域具有重要的应用价值。
总结来说，遥感技术是一种通过卫星、飞机等载体获取地球表面信息的方法，
而遥感图像是通过光学或雷达等传感器获取的图像数据。
遥感技术系统包括遥感平台和遥感数据处理系统，通过对数据的采集和处理，可以得到有关地球表面的有用信息。
这些信息在农业、环境监测和城市规划等领域有着广泛的应用。
红外遥感
(5)热探测器所获得的物体发射辐射信息包含 了两个重要的信息，即物体的温度以及表示物 体辐射能力的比辐射率。温度与比辐射率的分 离是热红外遥感的一个难点。
(6)热红外遥感图像的空间分辨率一般低于可 见光—近红外遥感图像，因此“混合像 元”(非同温像元)的问题，显得相当突出。
4.2 热辐射原理
4.2.1 黑体辐射规律
(2)热红外信息，还受地球表层热状况的影响，比 如风速、风向、空气温度、湿度等微气象参数，土 壤水分、组成、结构等土壤参数，植物覆盖状况、 地表粗糙度、地形地貌等多种因素影响。 (3)地物本身的热过程是复杂的。 地物从热辐射的能量吸收(增温)到能量发射(降温)， 存在着一个热储存和热释放过程。这个过程不仅与 地物本身的热学性质(热传导率、热容量、热惯量 等)有关，还与环境条件等多因素有关。整个热过 程存在着“滞后”效应，要定量表达这一过程，是 相当复杂的。
第四章 热红外遥感
4.1 概 述
1．大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是 透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口” 。利用这两个窗口，可以 使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。正是 由于这个特点，热红外成像技术军事上提供了先进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克 装上了全天候前视系统。这些系统在海湾战争中发挥了非常重要的作用。
• 普朗克(Planck)定律给出了黑体辐射的出射 度与温度、波长的定量关系。 • 维思(wien)位移定律给出了黑体的发射峰值 波长与温度的定量关系，指出随着黑体温 度的增加、发射峰值波长减小，两者呈反 比关系 。 • 斯特藩—玻耳兹曼(Stefan-Boltzmann)定律 数学描述了随着黑体温度的增加，总发射 辐射也增加，即黑体的辐射强度与温度的4 次方成正比。
遥感技术系统及其技术原理是什么
遥感技术系统及其技术原理是什么？试举例说明其农业应用。
概念：遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。
例如航空摄影就是一种遥感技术。
人造地球卫星发射成功,大大推动了遥感技术的发展。
现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。
完成上述功能的全套系统称为遥感系统,其核心组成部分是获取信息的遥感器。
遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。
传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。
信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。
遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。
它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。
任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。
航空航天遥感就是利用安装在飞行器上的遥感器感测地物目标的电磁辐射特征，并将特征记录下来，供识别和判断。
把遥感器放在高空气球、飞机等航空器上进行遥感，称为航空遥感。
把遥感器装在航天器上进行遥感，称为航天遥感。
完成遥感任务的整套仪器设备称为遥感系统。
航空和航天遥感能从不同高度、大范围、快速和多谱段地进行感测，获取大量信息。
航天遥感还能周期性地得到实时地物信息。
因此航空和航天遥感技术在国民经济和军事的很多方面获得广泛的应用。
例如应用于气象观测、资源考察、地图测绘和军事侦察等遥感技术系统包括：信息源即波谱特征 spectrum feature、信息的获取 Information obtain、信息的接收 Receive、信息的处理 Processing（辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理等）、信息的应用 applying空间信息获取系统地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。
遥感平台 (Platform for Remote Sensing ) 是安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。
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目录第4章遥感技术系统 (1)§4.1遥感平台 (1)4.1.1 地面平台 (1)4.1.2 航空平台 (2)4.1.3 航天平台 (2)§4.2遥感传感器 (4)4.2.1 传感器组成 (4)4.2.2 传感器的分类 (7)4.2.3 传感器的性能 (8)§4.3遥感数据的接收记录与处理系统 (10)4.3.1 地面接收站 (10)4.3.2 遥感数据处理中心 (11)4.3.3 遥感基础研究与应用中心 (12)第4章遥感技术系统遥感技术系统主要由遥感平台、传感器和遥感数据的接收、记录与处理系统组成。
§4.1 遥感平台遥感平台(Platform)是指装载遥感传感器的运载工具。
遥感平台的种类很多，按平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台、航空平台和航天平台。
在不同高度的遥感平台上，可以获得不同面积、不同分辨率、不同特点、不同用途的遥感图像数据。
在遥感应用中，不同高度的遥感平台可以单独使用，也可相互配合使用组成立体遥感观察网。
常见遥感平台见表4-1。
表4-1可应用的遥感平台4.1.1 地面平台置于地面上和水上的装载传感器的固定的或可移动的装置叫做地面遥感平台，包括三角架、遥感塔、遥感车等，高度一般在100m以下，主要用于近距离测量地物波谱和摄取供试验研究用的地物细节影像，为航空遥感和航天遥感作校准和辅助工作。
通常三角架的放置高度在0.75m～2.0m之间，在三角架上放置地物波谱仪、辐射计、分光光度计等地物光谱测试仪器，用以测定各类地物的野外波谱曲线；遥感车、遥感塔上的悬臂常安置在6～10m甚至更高的高度上，在这样的高度上对各类地物进行波谱测试，可测出地物的综合波谱特性。
为了便于研究波谱特性与遥感影像之间的关系，也可将成像传感器置于同高度的平台上，在测定地物波谱特性的同时获取地物的影像。
4.1.2 航空平台悬浮在海拔80km以下的大气（平流层、对流层）中的遥感平台叫做航空平台。
它包括飞机和气球两种。
航空平台具有飞行高度较低、地面分辨力较好、机动灵活、不受地面条件限制、调查周期短、资料回收方便等优点，应用非常广泛。
1 气球早在1858年，法国人就开始用气球进行航空摄影了。
气球是一种廉价的、操作简单的平台。
气球上可携带摄影机、摄像机、红外辐射计等简单传感器。
气球按其在空中的高度分为低空气球和高空气球两类：发送到对流层及其以下高度的气球称为低空气球，大多数可用人工控制在空中固定位置上进行遥感，其中用绳子拴在地面上的气球叫做系留气球，最高可升至地面上空5000m处；发送到平流层以上的气球称为高空气球，大多是自由漂移的，可升至12000～40000m高空。
2 飞机飞机是航空遥感的主要遥感平台，用于遥感的飞机有专门设计的，也有将普通飞机根据需要改装的。
航空遥感对飞机性能和飞行过程有特殊的要求：如航速不宜过快，稳定性能要好；续航能力强，有较大的实用升限；有足够宽敞的机舱容积；具备在简易机场起飞的能力及先进的导航设备等。
飞机遥感具有分辨率高、不受地面条件限制、调查周期短、测量精度高、携带传感器类型样式多、信息回收方便等特点，特别适用于局部地区的资源探测和环境监测。
按照飞机飞行高度不同，可分为低空飞机、中空飞机和高空飞机。
①低空飞机：飞机的飞行高度在距离地面2000m以下，利用它能够取得大比例尺、中等比例尺航空遥感图像。
直升飞机可以进行离地面10m以下的低空遥感；侦察飞机可以进行300m~500m的低空遥感；通常遥感试验在1000m～1500m的高度范围内进行。
②中空飞机：飞机的飞行高度在2000m～6000m之间，通常使用这类平台取得中小比例尺的航空遥感图像。
目前，大部分的航空遥感都在这一高度范围成像。
③高空飞机：飞机的飞行高度在12000m～30000m之间，部分用于航空遥感的有人驾驶飞机(如美国的呼唤Ⅱ)的飞行高度在12000m左右，一般用于航空遥感的飞机达不到这个高度，军用高空侦察飞机一般在此高度上飞行，无人驾驶飞机的飞行高度一般在20000～30000m之间。
4.1.3 航天平台位于海拔80km高度以上的遥感平台称为航天平台，航天平台上进行的遥感是航天遥感。
航天遥感可以对地球进行宏观的、综合的、动态和快速的观察。
航天平台主要有高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、空间轨道站和航天飞机等。
1 高空探测火箭探测火箭飞行高度一般可达300～400km，介于飞机和人造地球卫星之间。
火箭可在短时间内发射并回收，可以利用好天气快速遥感，不受轨道限制，应用灵活，可对小范围地区遥感。
但由于火箭上升时冲击强烈，易损坏仪器，而且付出的代价大，取得的资料不多，所以火箭不是理想的遥感平台。
2人造地球卫星人造地球卫星目前在地球资源调查和环境监测中起着主要作用，是航天遥感中应用最广泛的遥感平台。
按人造地球卫星运行轨道高度和寿命，可分为三种类型：①低高度、短寿命卫星：轨道高度为150km～350km，寿命只有几天到几十天。
可获得较高地面分辨力的图像，多数用于军事侦察，最近发展的高空间分辨率小卫星遥感多采用此类卫星。
②中高度、长寿命卫星：轨道高度为350～1800km，寿命在1年以上，一般在3～5年。
属于这类的有陆地卫星、海洋卫星、气象卫星等，是目前遥感卫星的主体。
③高高度、长寿命卫星也称为地球同步卫星或静止卫星，高度约为36000km，寿命更长。
这类卫星已大量用作通讯卫星、气象卫星，也用于地面动态监测，如监测火山、地震、林火及预报洪水等。
这三种类型的卫星，各有不同的优缺点。
其中高高度长寿命卫星的突出特点是在一定周期内，对地面的同一地区可以进行重复探测。
在这类卫星中，气像卫星是以研究全球大气要素为目的；海洋卫星是以研究海洋资源和环境为目的；陆地卫星是以研究地球资源和环境动态监测为目的。
这三者构成了地球环境卫星系列，它们在实际应用中互相补充，使人们对大气、陆地和海洋等能从不同角度以及它们之间的相互联系，来研究地球或某一个区域各地理要素之间的内在联系和变化规律。
3 宇宙飞船（包括航天站）载人宇宙飞船有“双子星座”飞船系列、“阿波罗”飞船系列、天空实验室、“礼炮”号轨道站及“和平”号空间站等。
它们较卫星优越之处是：有较大负载容量，可带多种仪器，可及时维修，在飞行中可进行多种试验，资料回收方便。
缺点是：一般飞船飞行时间短（7d～30d），飞越同一地区上空的重复率小。
但航天站可在太空运行数年甚至更长时间。
4航天飞机（Space Shuttle）航天飞机是一种新式大型空间运载工具，是由3部分组成的3级火箭。
其主体——轨道飞行器可以回收，两个助推器也可回收，重复使用，这是它的优点之一，如图4-1。
仪器装置箱液体推进剂箱轨道飞行器空间实验室固体推进剂火箭(a) (b)图4-1 航天飞机（a）起飞时的航天飞机；（b）进入轨道后的航天飞机航天飞机有两种类型。
一种不带遥感器，仅作为宇宙交通工具，将卫星或飞船带到一定高度的轨道上，在轨道上对卫星、飞船检修和补给，在轨道上回收卫星或飞船等。
另一种携带遥感仪器进行遥感。
航天飞机是火箭、载人飞船和航空技术综合发展的产物。
它像火箭那样垂直向上发射，像卫星和飞船那样在空间轨道上运行，还像飞机那样滑翔降落到地面，具有三者的优点。
它是一种灵活、经济的航天平台。
自1981年 4月以来，美国已经发射过“哥伦比亚”号、“发现”号、“挑战者”号、“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号等航天飞机。
前苏联也曾成功地进行了无人驾驶航天飞机的飞行试验。
§4.2 遥感传感器传感器(Sensor)也叫敏感器或探测器，它是收集、探测并记录地物电磁波辐射信息的仪器，是遥感技术系统的核心部分，它的性能制约着整个遥感技术的能力。
遥感的能力包括传感器探测电磁波波段的响应能力，传感器的空间分辨率和物理分辨率，传感器获取地物电磁波信息量的大小和可靠程度，以及遥感成像方式等。
4.2.1 传感器组成传感器的种类很多，但从其结构上看，基本上都由收集器、探测器、处理器、输出器等器件组成（见图4-2），只有摄影方式的传感器探测与记录同时在胶片上完成，无需在传感器内进行信号处理。
1 收集器地物辐射的电磁波，无论是反射、发射还是回反射，在空间是向各个方向传播的，传感器在空间特定的平台位置上，要接收地物的电磁波必须要有一个收集器。
该系统的功能在于负责收集或接收目标物发射或反射的电磁辐射能，并把它们进行聚焦，然后送往探测系统。
传感器的类型不同，收集器的设备元件不一样，最基本的收集元件是透镜(组)，反射镜(组)或天线。
摄影机的收集元件是凸透镜；扫描仪用各种形式的反射镜以扫描方式收集电磁波，雷达的收集元件是天线，二者都采用抛物面聚光，物理学上称抛物面聚光系统为卡塞格伦系统。
如果进行多波段遥感，那么收集系统中还包含按波段分波束的元件，一图4-2 遥感传感器的一般构成透镜反射镜天线 胶卷 光电器件 热电器件光电倍增管 电子倍增管胶片 磁带收集器 探测器 处理器 输出器般采用各种色散元件和分光元件，例如：滤色镜、棱镜、光栅、分光镜、滤光片等光学元器件和工具。
2 探测器传感器中最重要的部分就是探测元件(系统)，探测元件是真正接收地物电磁辐射的器件，它的功能就是负责能量转换，测量和记录接收到的电磁辐射能。
根据光物作用的不同效应，常用的探测元件有感光胶片、光电敏感元件、固体敏感元件和波导。
不同探测元件有不同的最佳使用波段和不同的响应特性曲线波段。
探测元件之所以能探测到电磁波的强弱，是因为探测器在电磁波作用下发生了某些物理或化学变化，这些变化被记录下来并经过一系列处理，便成为人眼能看到的像片。
(1)感光胶片感光胶片通过光化学作用探测近紫外至近红外的电磁辐射，它的响应波段约为0.3～1.4μm 之间，这一波段的电磁辐射能使感光胶片上的卤化银颗粒分解，析出银粒的多少反映了光照的强弱并构成地面物像的潜影，胶片经过显影、定影处理，就能得到稳定的可见影像。
各种不同的感光胶片有不同的胶片特性曲线(见第五章)，即不同的胶片有不同的响应波段及响应度。
(2)光电敏感元件光电敏感元件是利用某些特殊材料的光电效应把电磁波信息转换为电信号来探测电磁辐射的，其工作波段涵盖紫外至红外波段。
光电敏感元件按其探测电磁辐射机理的不同，又分为光电子发射器件、光电导器件和光伏器件等。
光电子发射器件在入射光子的作用下，表面电子能逸出成为自由电子；相应地，光电导器件在光子的作用下自由载流子增加，导电率变大；光伏器件在光子作用下产生的光生载流子聚集在二极管的两侧形成电位差，这样，自由光子的多少、导电率的大小、电位差的高低，就反映了入射光能量的强弱。
电信号经过放大、电光转换等过程，便成为人眼可见的影像。
各种不同的光电敏感元件有不同的响应特性曲线(图4-3、4)。