遥感概论03
遥感概论PPT课件
----天为什么是蓝的？日出日落时天空是橙红色？
☆ 米氏散射：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；
主要由大气中的烟尘、小水滴和气溶胶引起。散射强度与波长的
二次方成反比， I ∝ λ-2 。米氏散射在光线前进方向比向后方的
散射更强。
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☆ 非选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生 的散射；散射强度与波长无关 。
☆ 物体的发射率等于该物体的吸收率： αλ=ελ 一般情况下,物体的发射率: 0＜ ελ ＜1
☆ 物体的发射率是温度和波长的函数。物体的发射率与身 的性质、物理状况（如粗糙度、颜色等）有关；物体的表面温 度受自身的比热、热惯量、热导率、热扩散率等影响较大。
☆ 黑体的ελ = ε=1；灰体的ελ =ε=常数<1;选择性辐射体的
1.5 ~ 1.8 μｍ 和 2.0 ~ 3.5 μｍ
3.5 ~ 5.5 μｍ
8 ~ 14 μｍ
0.8 ~ 2.5 cｍ
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7、地球电磁辐射的基本特征
根据课本34页图2.20。自行总结
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8、地球表面的热辐射特征 ☆ 温度为300K的黑体，其电磁辐射的波长范围是：2.5~50μｍ。
洋面及陆表温度
6
1.58 ~ 1.64
作物水分及地表温度
7
0.43 ~ 0.48
海洋水色
8
0.48 ~ 0.53
海洋水色
9
☆ 地球表面的发射辐射能量集中于近红外波段和热红外波段； 在热红外波段，地球的发射辐射能量远远大于太阳的电磁辐射能 量，通常称地球的发射辐射为热辐射。
☆ 地球表面的热辐射（能量）与自身的发射率、波长、温度有 关： M（λ，T）= ε（ λ，T）× M0（ λ，T）
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
9
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
10
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
13
四、遥感技术系统
14
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.
《遥感导论主要内容》课件
目 录
• 遥感导论概述 • 遥感系统与平台 • 遥感传感器与成像原理 • 遥感图像处理与分析 • 遥感应用案例分析
01
遥感导论概述
遥感的定义与特点
遥感定义
遥感是通过非直接接触目标物而 获取其特征信息，进而识别、测 量和解释目标物及其现象的过程 。
遥感特点
遥感具有大面积同步观测、信息 获取快速、经济性、周期性等特 点，能够提供多尺度、多维度、 多频谱的地球表面信息。
遥感技术的应用领域
环境监测
遥感技术广泛应用于环境监测 ，如大气污染、水污染、土地
利用变化等。
城市规划与管理
遥感技术为城市规划与管理提 供了基础数据和信息，有助于 城市规划的科学性和合理性。
农业管理
遥感技术可以监测作物生长状 况、病虫害发生等，为农业管 理提供决策支持。
灾害监测与评估
遥感技术能够快速获取灾区信 息，为灾害救援和灾后重建提
识别。
热红外遥感传感器在夜间和恶劣 天气条件下具有较好的感知能力 ，因此在安防监控、野生动物保
护等领域得到广泛应用。
04
遥感图像处理与分析
遥感图像预处理
01
02
03
纠正几何畸变
对原始遥感图像进行几何 变换，纠正因卫星轨道、 地球自转等因素引起的图 像畸ห้องสมุดไป่ตู้。
辐射定标
将遥感图像的像素值从物 理量转换为反射率或辐射 率，以便进行后续的定量 分析。
感谢您的观看
THANKS
信息提取
从遥感图像中提取有用的地理信息，如土地 覆盖、植被类型、水体分布等。
变化检测
比较不同时相的遥感图像，检测地物的变化 和动态趋势。
遥感导论主要内容
数据传输与处理
数据传输
遥感数据通过卫星、飞机或无人机等平台传输至地面接收 站，经过压缩和处理后进行存储或分发。
数据处理
遥感数据处理涉及辐射定标、大气校正、几何校正等多个 环节，目的是提取有用的地理信息并生成遥感产品。
数据融合与解译
将不同来源和类型的遥感数据融合，提高信息提取的准确 性和可靠性，同时结合地理信息系统（GIS）技术进行数 据解译和分析。
遥感导论主要内容
目录
• 遥感概述 • 遥感系统 • 遥感图像处理 • 遥感应用案例 • 遥感未来发展
01 遥感概述
遥感的定义与特点
遥感定义
远距离
大范围
高频度
多光谱
遥感是通过非直接接触 目标的方式，获取并分 析地表或地表上空物体 的电磁波信息，从而提 取和应用有关对象的空 间、时间、光谱等特征 的技术。
总结词
利用遥感技术进行森林资源调查，评估森林覆盖率、生长状况和生态状况。
详细描述
遥感技术能够获取大范围、高分辨率的森林资源数据，通过分析卫星影像和光 谱信息，可以准确评估森林覆盖率、树木种类、生长状况和生态状况等。这些 数据对于森林保护、管理和可持续发展具有重要意义。
灾害监测与评估
总结词
利用遥感技术监测灾害发生和发展情况，评估灾害损失和影响。
图像分类与识别
监督分类
基于已知样本的训练集进行分类，通过分类 器对未知样本进行分类。
非监督分类
根据像素间的相似性进行聚类，无需预先确 定样本类别。
特征提取
从遥感图像中提取出地物的形状、纹理、光 谱等特征，用于后续的分类和识别。
面向对象分类
将遥感图像中的像素组合成对象，然后对对 象进行分类和识别。
遥感概论
遥感概论1、遥感：广义：泛指一切无法接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义：指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种参数，通过传输、变换、处理、提取有用的信息，实现研究地物形状、位置、性质、变化及与环境的相互关系的一门现代应用技术。
2、主动遥感：遥感仪器主动向目标物体发射一定波长的电磁波，然后接受目标物体反射回来的电磁波能量信息的方式。
3、被动遥感：不依靠人工辐射源，直接由遥感仪器接收目标物体自身发射或反射自然辐射源的电磁波能量信息的方式。
4、绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。
绝对黑体的吸收率等于1，反射率等于0，与物体的温度和电磁波波长无关。
5、太阳常数：地球处于日地平均距离处，单位时间内，垂直于太阳射线的单位面积上，所接收到的全部太阳辐射能，其平均值为1.36×10³w/m²。
6、摄影成像：使用光学镜头成像，用感光胶片记录物体影像。
根据使用波长细分为可见光摄影、近红外摄影、多光谱摄影。
7、扫描成像：依靠探测元件和扫描镜，对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特征信息，形成一定谱段的图像。
8、直方图匹配：又叫直方图规定化，是指使一幅图像的直方图变成规定形状的直方图而进行的图像增强方法。
9、瞬时视场角：扫描镜在某一瞬时时间可以视为静止状态，此时接收到的目标地物的电磁波辐射限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角，即扫描仪的空间分辨率。
10、雷达：是由发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。
11、斯忒藩－波尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射度与温度的4次方成正比。
定律的数学式为：M(T)＝σT 4，式中σ为斯忒藩－波尔兹曼常数，σ＝5.67×10－8（w·m—2·K—4），该定律说明，当绝对黑体的温度增加1倍时，其总辐射度将增加为原来的16倍。
《遥感概论》课程笔记
《遥感概论》课程笔记第一章：绪论1.1 遥感及其技术系统遥感（Remote Sensing）是指不直接接触对象物体，通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。
遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系，主要包括以下几部分：- 传感器（Sensor）：用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。
- 遥感平台（Remote Sensing Platform）：携带传感器的载体，如卫星、飞机、无人机等。
- 数据传输系统（Data Transmission System）：将传感器收集的数据传回地面的设备。
- 数据处理与分析系统（Data Processing and Analysis System）：对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。
1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类：- 按照电磁波波长：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
- 按照传感器工作方式：主动遥感（如激光雷达）和被动遥感（如摄影相机）。
- 按照平台类型：卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。
遥感技术的主要特点包括：- 大范围覆盖：遥感技术可以覆盖广阔的地表区域，对于大规模的地理现象监测具有优势。
- 高效快速：遥感平台可以快速穿越监测区域，获取数据的时间周期短。
- 多维信息：遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息，如形状、纹理、温度等。
- 非侵入性：遥感技术不需要直接接触目标物体，因此对环境的影响较小。
1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：- 农业领域：通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。
- 环境保护：监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。
- 灾害管理：利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。
- 城市规划：通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等，为城市规划提供依据。
遥感概论知识点总结
遥感概论知识点总结一、遥感的基本概念遥感是通过对地球表面进行观测和测量，获取地球表面各种信息的技术。
遥感可以利用航空器、卫星等平台来进行观测和测量，通过获取的遥感数据，可以对地球的各种现象和特征进行监测和分析。
遥感技术的应用范围非常广泛，可以在农业、水资源、土地利用、环境保护、城市规划等领域发挥重要作用。
二、遥感的原理遥感的原理主要是通过传感器对地球表面进行观测和测量，获取各种遥感数据。
传感器可以利用电磁波、红外线、微波等方式对地球表面进行观测，不同的传感器可以获取到不同波段的数据，从而获取到地球表面的不同信息。
遥感数据可以分为光学遥感数据和雷达遥感数据两种类型，其中光学遥感数据主要是通过对可见光、红外线等光谱的捕捉，获取地球表面的图像信息，而雷达遥感数据则是通过微波的回波信息获取地球表面的各种信息。
通过对遥感数据的处理和分析，可以获取到地球表面的各种信息，包括地形、地物、植被、水域、土壤等。
三、遥感的分类遥感可以根据传感器的工作原理和数据类型进行分类，主要可以分为光学遥感和雷达遥感两种类型。
光学遥感主要是利用可见光和红外线等光学波段进行观测和测量，可以获取地球表面的图像信息，包括地形、地物、植被、水域等。
光学遥感主要利用航空摄影、卫星摄影等方式获取数据，可以在农业、林业、地质勘探等领域得到应用。
雷达遥感则是利用雷达传感器对地球表面进行观测和测量，可以在夜间和恶劣天气下进行观测，可以获取地球表面的高度、形状、液体含量等信息，广泛应用于地质勘探、环境监测等领域。
四、遥感数据的获取遥感数据的获取主要是通过航空摄影、卫星摄影等方式进行观测和测量。
航空摄影是利用航空器进行大范围、高分辨率的遥感观测和测量，可以获取地球表面的高分辨率图像信息，适用于小范围的地面观测。
而卫星摄影则是利用卫星平台进行大范围、中低分辨率的遥感观测和测量，可以获取地球表面的宽幅图像信息，适用于大范围的地面观测。
通过这些方式获取的遥感数据可以在地质勘探、农业监测、城市规划等方面得到应用。
遥感概论知识点
遥感概论知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN遥感概论—刘朝顺第一章绪论一、遥感的概念1.广义：：泛指各种非接触的、远距离的探测技术，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。
2.狭义：：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。
二、什么是传感器1.地物空间信息主要由搭载在遥感平台上的传感器来获取。
2.传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
3.分类：摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器。
4.构造：1）收集器：收集地物辐射来的能量。
具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。
2）探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。
具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。
3）处理器：对收集的信号进行处理。
如显影、定影、信号放大、变换、校正和编码等。
具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。
4）输出器：输出获取的数据。
输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、XY彩色喷笔记录仪等等。
三、遥感的特点1空间特性：视域范围大，具有宏观特性。
2.光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。
3.时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。
4.大面积的同步观测。
5.时效性 - 动态、快速获取监测范围数据。
6.数据的综合性和可比性。
7.经济性－应用领域多，经济效益高。
8.局限性。
四、遥感的发展历史1.无记录的地面遥感阶段2.有记录的地面遥感阶段（萌芽阶段）3.航空遥感阶段4.航天遥感阶段第二章电磁辐射与地物光谱特征（理解PPT）一、电磁波谱1.电磁波谱：按照电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减排列形成的一个连续谱带称为电磁波谱。
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王 宇 明
遥
气象卫星观测的优势和特点
感 概
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
遥
感
城
概
市
论
本章主要内容
与 环
遥感平台
境 科
摄影成像
学 学
05
扫描成像
院（ 地微波遥来自与成像信 、遥感图像特征
地
科
王 宇 明
）
班
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
遥
感 概
本章重点 ：
城 市
论
主要的遥感平台及各自的特点
与 环
摄影像片的几何特征
境 科
微波、微波遥感及微波遥感的特点与方式
王 宇 明
）
班
一、气象卫星系列
遥
感
城
概 论
1. 气象卫星概述
A. 美国的“泰诺斯 ”(TIROS)卫星系列：第一代实验气
市 与 环 境
象卫星，从60年-65年共发射了10颗，极轨气象卫星。 科
学
B. 美国的雨云（Nimbus）卫星系列： 64-78年共发射了 学
05
7颗，太阳同步轨道。
院
（ C. 美国的艾萨（ESSA）卫星系列：66-69年共发射了9颗。
地 信 、 地 科
D.
美国的NOOA卫星系列：70-94年共发射了16颗。太阳 同步轨道。
王 宇
明
）
班
1960年4月美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯-1(Tiros-1)。随后，前苏联也
相继发射了自己的气象卫星。目前，在轨道上运行的大多数气象卫星是由美国
和俄罗斯发射的，其中很大一部分为极地轨道卫星，简称极轨卫星。
宇 明
） 轨道气象卫星。风云－2是一种静止气象卫星。
班
气象卫星分布
遥
感
城
概
市
论
与 环
境
科
学
学
院
05
（
地
信 、 地 科
王 宇 明
）
班
遥
我国气象卫星情况
感
城
概
市
论
1988年9月7日 FY-1 A星发射 试验星
与 环
境
1990年9月3日 FY-1 B星发射 试验星
科 学
学
05
1997年6月10日
FY-2 A 星发射
遥
1966年美国发射第一颗业务气象卫星艾萨(ESSA)是极轨卫星，主要提供可
感 见光云图。
城
概 论
1970年、1978年美国又相继发射诺阿(NOAA）和泰罗斯－N系列业务气象 卫星。这些卫星都属于极轨气象卫星。极轨气象卫星的飞行高度一般在800－
市 与 环
1500km左右。由于卫星的飞行高度低，因此卫星照片分辨率高，图象清晰。 境
信 、 地 科 ） 班
态监测；高度在6米左右。
王
➢
遥感车、船：高度的变化；测定地物波谱特性、取得
宇 明
地面图像；遥感船除了从空中对水面进行遥感外，可
以对海底进行遥感。
航空平台：包括飞机和气球。飞机按高度可以分为低空
遥 平台、中空平台和高空平台。
感 概 论
低空平台：2000米以内，对流层下层中。 中空平台：2000-6000米 ，对流层中层。
学 学
院
05
遥感图像的空间、时间、光谱、辐射分辨率。
（ 地
本章难点 ：
信 、 地 科
遥感成像机理（可见光与近红外、热红外、 微波波段）。
王 宇 明
）
班
第一节 遥感平台
遥
感
城
概
市
论
与 环
气象卫星系列
境 科
陆地卫星系列
学 学
05
海洋卫星系列
院
（
地
信 、 地 科
王 宇 明
）
班
第一节 遥感平台
遥
感
城
1974年，美国成功地研制了第一颗静止业务环境监测卫星(GOES)。静止 科
05 （ 地 信 、 地 科
业务环境监测卫星在赤道的某一经度、约36000公里高度上，它环绕地球一周 约需24小时，几乎与地球自转同步。从地球上看好象卫星是相对静止的，故又 称为地球静止卫星。
学 学 院
目前，日本GMS系列静止气象卫星、俄罗斯的GOMES卫星、欧盟
学
③ 短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次； 院
05 （
极轨卫星半天一次。利于动态监测。
地
④ 资料来源连续、实时性强、成本低。
信 、 地 科
王 宇 明
）
班
气象卫星观测的优势和特点
遥
感
城
概 论
空间覆盖优势
市 与 环
极轨气象卫星在约900km的高空对地观测，一条轨道 境
的扫描宽度可达2800km。每天都可以得到覆盖全球的 资料
院
（ 地
1999年5月10日 FY-1 C星发射 业务星
信 、 地 科
2000年 6月25日
FY-2 B星发射
王 宇
明
）
班
一、气象卫星系列
遥
感 概
2、气象卫星的特点
城 市
论
① 轨道：低轨（800~1600km)和高轨(36000km)。
与 环
② 成像面积大(高轨卫星观测1/4地球面积），有
境 科
利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。 学
信 、 地 科 ） 班
包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。静止卫星赤道 王
上空36000km，Landsat、SPOT、MOS等700~900km，
宇 明
航天飞机300km。
发展快、应用广。由服务内容分为：气象卫星系列、陆
地卫星系列和海洋卫星系列。
遥
感
城
概
市
论
与 环
境
科
学
学
院
05
（
地
信 、 地 科
科 学 学
地球静止卫星在3．6万km的高空观测地球，一颗静止 院 05 卫星的观测面积就可达1亿7千万平方公里，约为地球
（ 地 信 、 地 科 ） 班
表面的1／3 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
METEOSAT-3 卫星、印度的INSAT以及美国的两颗静止卫星(GOES-E和
GOES-W)共6颗卫星组成地球静止气象卫星监测网。这些卫星位于赤道上空约
36000km高，每半小时向地球发送一次图片。
王
中国也先后成功地发射了6颗气象卫星（3颗风云－1和3颗风云－2）。依靠 这些卫星，中国建立了自己的卫星天气预报和监测系统。风云－1是一种极地
概 论
地面平台(0~50m)：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面
市 与
接触的平台称为地面平台或近地面平台。它通过地物光谱仪或传感 器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实
环 境 科
验研究。
学
➢
三角架：0.75-2.0米；对测定各种地物的波谱特性和
学 院
05
进行地面摄影。
（ 地
➢ 遥感塔：固定地面平台；用于测定固定目标和进行动
高空平台：12000米左右的对流层以上。
城 市 与 环 境
气球：低空气球：凡是发放到对流层中去的气球称为低
科 学
空气球；高空气球：凡是发放到平流层中去的气球称为 学
05 （
高空气球。可上升到12-40公里的高空。填补了高空飞 院 机升不到，低轨卫星降不到的空中平台的空白。
地 航天平台>150km：