人教版高中地理选修7-地理信息技术应用：遥感信息的获取和处理_课件1
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《遥感技术应用》幻灯片PPT
位置、波长间隔的大小。
多光谱遥感、高光谱遥感、超光谱遥感之间的区别， 本质上就是光谱分辨率在数量级上的不同。
黑白全色航片、彩色相片、多光谱影像、高光谱影 像，光谱分辨率越来越高。
光谱分辨率的提高，有利于提高遥感应用分析的效 果；但并不是简单的波段数量越多越好。
光学遥感技术的开展-光谱分辨率不断提高
时间分辨率是关于遥感影像间隔时间的一项性能指 标。
遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种 重复周期是由卫星的轨道高度、轨道倾角、运行周期、 轨道间隔、偏移系数等参数所决定。这种重复观测的 最小时间间隔就称为时间分辨率。
采用适宜时间分辨率的数据，是成功进展遥感变化 检测的关键问题之一。
空间分辨率与光谱分辨率之间的关系
〔1〕根据卫星轨道参数〔包括位置、姿态、轨道及扫 描特征〕校正影像，为提高精度有时需要参加DEM。这 种情况不需要GCP，一般利用卫星数据自带的一个参数 文件完成纠正。在低分辨率的遥感影像上，GCP的选择 比较困难，可以考虑采用这种方式。 〔2〕利用几何校正模型〔如多项式〕+GCP的方式。 一般中分辨率的遥感数据〔如TM影像〕可以考虑采用这 种方式，但具体情况下还需考虑地形的影响。 〔3〕利用轨道参数+地面控制点+DEM进展纠正，即 进展正射纠正，这种方式精度最高，但对信息的需求也 最多，适合高分辨率的遥感数据的纠正。 说明：第二种情况是练习的重点。
Panchromatic
Hyperspectral
Multispectral
主要通过形状〔空间 信息〕识别地物
Color Photography
加强型的颜色感知
主要通过光谱 信息识别地物
增加了颜色的感知
2. 空间分辨率〔Spatial Resolution〕
多光谱遥感、高光谱遥感、超光谱遥感之间的区别， 本质上就是光谱分辨率在数量级上的不同。
黑白全色航片、彩色相片、多光谱影像、高光谱影 像，光谱分辨率越来越高。
光谱分辨率的提高，有利于提高遥感应用分析的效 果；但并不是简单的波段数量越多越好。
光学遥感技术的开展-光谱分辨率不断提高
时间分辨率是关于遥感影像间隔时间的一项性能指 标。
遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种 重复周期是由卫星的轨道高度、轨道倾角、运行周期、 轨道间隔、偏移系数等参数所决定。这种重复观测的 最小时间间隔就称为时间分辨率。
采用适宜时间分辨率的数据，是成功进展遥感变化 检测的关键问题之一。
空间分辨率与光谱分辨率之间的关系
〔1〕根据卫星轨道参数〔包括位置、姿态、轨道及扫 描特征〕校正影像，为提高精度有时需要参加DEM。这 种情况不需要GCP，一般利用卫星数据自带的一个参数 文件完成纠正。在低分辨率的遥感影像上，GCP的选择 比较困难，可以考虑采用这种方式。 〔2〕利用几何校正模型〔如多项式〕+GCP的方式。 一般中分辨率的遥感数据〔如TM影像〕可以考虑采用这 种方式，但具体情况下还需考虑地形的影响。 〔3〕利用轨道参数+地面控制点+DEM进展纠正，即 进展正射纠正，这种方式精度最高，但对信息的需求也 最多，适合高分辨率的遥感数据的纠正。 说明：第二种情况是练习的重点。
Panchromatic
Hyperspectral
Multispectral
主要通过形状〔空间 信息〕识别地物
Color Photography
加强型的颜色感知
主要通过光谱 信息识别地物
增加了颜色的感知
2. 空间分辨率〔Spatial Resolution〕
人教版高中地理选修7 第三章 3.1什么是遥感 【名师课件-集体备课】
优点
利用位于大气层外的卫星、 航天飞机、宇宙飞船、航 覆盖范围大，不受领空限制， 天空间站等携带遥感仪器 可进行重复不定期观测 的遥感
利用大气层内飞机携带遥
感仪器的遥感。包括
机动性强，可以根据研究主
600—10000米的低、中空 题选择适当的传感器、适当
遥感和10000-25000米的高 的飞行高度和飞行区域
Page 51
Page 11
遥感系统示意图
Page 12
2．基本工作原理
物体辐射 和反射 电磁波
收集
传输
信息处理 信息分析
专业图件 统计数字
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航天器
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遥感卫星接收不同地物反射的信息
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3．与传统方法区别
传统 方法
遥感 技术
研究过程相反
点线实测→面上分析
面上分析→点线验证
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教学重难点
重点：
1．遥感的概念；遥感的基本功能； 2．遥感的基本工作原理；遥感的主 要应用领域。
难点：
遥感的概念；遥感的主要应用领域。
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南极卫星影像
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一、遥感的概念和基本工作原理
上述卫星云图就是运用遥感技术 获得的。
什么是遥感？
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遥感
1．概念
遥感：人们利用一定的技术装备，在航空 器或航天器上 ，在不与探测目标接触情况下,记 录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息。 并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变 化的综合探测技术，又称“千里眼”。
相片的合成为人工合成， 与天然实物色彩不同，对 近红外光吸收能力越强、 色彩越深
热红外遥感片
人教版高中地理选修7-地理信息技术应用：什么是遥感_课件1
一 什么是遥感 二 遥感涉及的学科和基础知识 三 遥感的主要用途 四 遥感应用实例
第一节 什么是遥感
遥感（Remote Sensing），是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离 目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁 波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工 处理、分析与应用的一门科学和技术。
第三节 遥感的主要用途
遥感的应用是非常广泛的，在许多学科和领域都有涉及，尤其是在农业、林 业、地质、矿产、军事、海洋、环境监测等方面有重要作用。
在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作 物生长状况估计产量。
地质、矿产方面，遥感技术为地质研究和勘察提供了先进的手段，可为矿产资 源调查提供重要依据与线索，为高寒、荒漠和热带雨林地区的地质工作提供有 价值的资料，特别是卫星遥感，为大区域甚至全球范围的地质创造了有利的条 件。
涉及学科：计算机技术、传感器技术、摄影测量、空间技术、地学、 生物学、环境科学等。
遥感传感器:收集、探测、处理和记录物体电磁波辐射信息的工具。 它的性能决定了遥感的能力： (1) 电磁波波段的响应能力；（探测灵敏度、波谱分辨率） (2) 图像的空间分辨率及其几何特性； (3) 获取地物电磁波信息量的大小和可靠程度； (4) 成像的方式。 无论哪种遥感传感器，都是由收集器、探测器、处理器、输出器等四部分组成的。
无人机遥感在地震应急救援中的应用2008年，四川汶川发生8.0级地震，同 时伴随着大量山体崩塌、泥石流、滑坡以及堰塞湖等次生地质灾害，主干道路严 重破坏，救援生命线一度中断。地震发生后，我国政府及时派出多型无人机航空 遥感系统进入灾区进行灾情调查、滑坡动态监测、房屋和道路损害情况评估、救 灾效果评价等，为救灾及灾区重建起到了无法替代的作用。这也极大推进了国内 对无人机遥感应急救援应用的研究。
第一节 什么是遥感
遥感（Remote Sensing），是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离 目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁 波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工 处理、分析与应用的一门科学和技术。
第三节 遥感的主要用途
遥感的应用是非常广泛的，在许多学科和领域都有涉及，尤其是在农业、林 业、地质、矿产、军事、海洋、环境监测等方面有重要作用。
在农业方面，利用遥感技术可以识别各类农作物，计算其种植面积，并根据作 物生长状况估计产量。
地质、矿产方面，遥感技术为地质研究和勘察提供了先进的手段，可为矿产资 源调查提供重要依据与线索，为高寒、荒漠和热带雨林地区的地质工作提供有 价值的资料，特别是卫星遥感，为大区域甚至全球范围的地质创造了有利的条 件。
涉及学科：计算机技术、传感器技术、摄影测量、空间技术、地学、 生物学、环境科学等。
遥感传感器:收集、探测、处理和记录物体电磁波辐射信息的工具。 它的性能决定了遥感的能力： (1) 电磁波波段的响应能力；（探测灵敏度、波谱分辨率） (2) 图像的空间分辨率及其几何特性； (3) 获取地物电磁波信息量的大小和可靠程度； (4) 成像的方式。 无论哪种遥感传感器，都是由收集器、探测器、处理器、输出器等四部分组成的。
无人机遥感在地震应急救援中的应用2008年，四川汶川发生8.0级地震，同 时伴随着大量山体崩塌、泥石流、滑坡以及堰塞湖等次生地质灾害，主干道路严 重破坏，救援生命线一度中断。地震发生后，我国政府及时派出多型无人机航空 遥感系统进入灾区进行灾情调查、滑坡动态监测、房屋和道路损害情况评估、救 灾效果评价等，为救灾及灾区重建起到了无法替代的作用。这也极大推进了国内 对无人机遥感应急救援应用的研究。
《遥感技术的应用》课件
利用遥感技术实时监测森 林火灾的发生和发展，及 时组织灭火，减少损失。
林业病虫害监测
遥感技术可监测林业病虫 害的发生和扩散，为防治 工作提供决策依据。
城市规划与管理领域
城市扩张监测
通过遥感技术监测城市扩张和土 地利用变化，为城市规划和政策 制定提供数据支持。
城市环境质量监测
利用遥感技术监测城市空气、水 质等环境质量状况，为城市环境 治理提供决策依据。
遥感技术的分类
按平台分类
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按传感器类型分类
可分为光学遥感、雷达遥感和多光谱遥感等 。
按应用领域分类
可分为农业遥感、林业遥感、环境遥感、城 市规划遥感等。
02
遥感技术的应用领域
农业领域
01
02
03
农业资源调查
利用遥感技术获取土地、 水、气候等农业资源的分 布和状况，为农业规划和 生产提供决策依据。
遥感技术发展面临的挑战
1 2 3
数据安全与隐私保护
随着遥感数据的广泛应用，数据安全和隐私保护 问题日益突出，需要加强数据管理和法律法规的 建设。
技术标准与规范
目前遥感技术标准不一，数据格式多样，需要建 立统一的技术标准和规范，促进遥感技术的交流 和应用。
高昂的成本
遥感技术设备和数据处理成本较高，限制了其在 某些领域的应用，需要降低成本以扩大应用范围 。
如何应对遥感技术发展面临的挑战
加强技术研发和创新
建立数据安全和隐私保护机制
通过加大投入和研发力度，推动遥感技术 的不断创新和发展，提高技术水平和应用 效果。
制定严格的数据管理和隐私保护政策，加 强技术防范措施，保障数据安全和隐私权 益。
推进标准化和规范化建设
林业病虫害监测
遥感技术可监测林业病虫 害的发生和扩散，为防治 工作提供决策依据。
城市规划与管理领域
城市扩张监测
通过遥感技术监测城市扩张和土 地利用变化，为城市规划和政策 制定提供数据支持。
城市环境质量监测
利用遥感技术监测城市空气、水 质等环境质量状况，为城市环境 治理提供决策依据。
遥感技术的分类
按平台分类
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按传感器类型分类
可分为光学遥感、雷达遥感和多光谱遥感等 。
按应用领域分类
可分为农业遥感、林业遥感、环境遥感、城 市规划遥感等。
02
遥感技术的应用领域
农业领域
01
02
03
农业资源调查
利用遥感技术获取土地、 水、气候等农业资源的分 布和状况，为农业规划和 生产提供决策依据。
遥感技术发展面临的挑战
1 2 3
数据安全与隐私保护
随着遥感数据的广泛应用，数据安全和隐私保护 问题日益突出，需要加强数据管理和法律法规的 建设。
技术标准与规范
目前遥感技术标准不一，数据格式多样，需要建 立统一的技术标准和规范，促进遥感技术的交流 和应用。
高昂的成本
遥感技术设备和数据处理成本较高，限制了其在 某些领域的应用，需要降低成本以扩大应用范围 。
如何应对遥感技术发展面临的挑战
加强技术研发和创新
建立数据安全和隐私保护机制
通过加大投入和研发力度，推动遥感技术 的不断创新和发展，提高技术水平和应用 效果。
制定严格的数据管理和隐私保护政策，加 强技术防范措施，保障数据安全和隐私权 益。
推进标准化和规范化建设
遥感技术PPT课件
14
探究活动一
2.这些地1.你理能事在物图在1前中后看的到两哪组些图地中理都事有物怎？样的变化？
15
归纳总结
遥感在防灾减灾中的应用
前期提供灾前相关地理信息； 中期提供灾后紧急救援的地图，指挥抢险救灾； 后期提供次生灾害监测、灾后评估和重建的信息。
16
归纳总结
遥感的应用
资源普查、农业
防灾减灾
环境污染
3
4
不同地物的反射率
可见光
近红外
中红外
水体
绿色植被
裸旱地
5
6
原理归纳 遥感工作的基本原理
1、不同地物在同一波段反射率不同， 2、同一地物在不同波段反射率也不同， 3、地物的不同状态对同一波段也有不同的反射率。
7
遥感图片判读方法
8
技巧点拨
遥感图片判读方法
1.颜色与色调
水文要素（如河流湖泊）为深蓝色或蓝黑色， 人工建筑（如城市、村庄、道路）出现灰白色或浅蓝色， 植被呈现红色或者绿色。
高三一轮复习课
地理信息技术及应用
1
一、地理信息技术 遥感技术(RS) 全球定位系统(GPS) 地理信息系统(GIS)
获取地理信息
获取定位导航信息
采集、存储、管理、 分析和表达
2
遥感技术（RS）
遥感是指借助对电 磁波敏感ห้องสมุดไป่ตู้仪器，在 不与探测目标接触的 情况下，记录目标物 对电磁波的辐射、反 射、散射等信息，揭 示目标物的特征、性 质及其变化的综合探 测技术。
2.形状与大小
山脊、山谷或火山口； 湖泊、城市多为面状； 村庄为不规则的点状； 道路河流多是线状；
9
典例剖析
（08广东卷）不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越 大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内 两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应 该选择生长期内哪一天的影像最合适（ A ）
探究活动一
2.这些地1.你理能事在物图在1前中后看的到两哪组些图地中理都事有物怎？样的变化？
15
归纳总结
遥感在防灾减灾中的应用
前期提供灾前相关地理信息； 中期提供灾后紧急救援的地图，指挥抢险救灾； 后期提供次生灾害监测、灾后评估和重建的信息。
16
归纳总结
遥感的应用
资源普查、农业
防灾减灾
环境污染
3
4
不同地物的反射率
可见光
近红外
中红外
水体
绿色植被
裸旱地
5
6
原理归纳 遥感工作的基本原理
1、不同地物在同一波段反射率不同， 2、同一地物在不同波段反射率也不同， 3、地物的不同状态对同一波段也有不同的反射率。
7
遥感图片判读方法
8
技巧点拨
遥感图片判读方法
1.颜色与色调
水文要素（如河流湖泊）为深蓝色或蓝黑色， 人工建筑（如城市、村庄、道路）出现灰白色或浅蓝色， 植被呈现红色或者绿色。
高三一轮复习课
地理信息技术及应用
1
一、地理信息技术 遥感技术(RS) 全球定位系统(GPS) 地理信息系统(GIS)
获取地理信息
获取定位导航信息
采集、存储、管理、 分析和表达
2
遥感技术（RS）
遥感是指借助对电 磁波敏感ห้องสมุดไป่ตู้仪器，在 不与探测目标接触的 情况下，记录目标物 对电磁波的辐射、反 射、散射等信息，揭 示目标物的特征、性 质及其变化的综合探 测技术。
2.形状与大小
山脊、山谷或火山口； 湖泊、城市多为面状； 村庄为不规则的点状； 道路河流多是线状；
9
典例剖析
（08广东卷）不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越 大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内 两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应 该选择生长期内哪一天的影像最合适（ A ）
《遥感数据获取》课件
传感器选择与校准
传感器类型
根据目标区域和数据需求，选择合适的传感器类型，如光学传感器、雷达传感 器等。
传感器校准
为了保证数据的准确性和可靠性，需要对传感器进行校准，确保其性能稳定且 准确。
数据采集与传
数据采集方式
根据数据源和传感器的特点，选择合适的数据采集方式，如自动扫描、视频捕获 等。
数据传输技术
《遥感数据获取》PPT课件
目录
• 遥感技术概述 • 遥感数据获取的方法 • 遥感数据获取的流程 • 遥感数据获取的挑战与解决方案 • 遥感数据的应用前景
01
遥感技术概述
遥感技术的定义
遥感技术
指通过非直接接触目标的方式，使用传感器收集、测量并分析来自 目标的光谱信息，进而获取目标的空间、时间和光谱特征的技术。
03
02
水下遥感数据获取具有覆盖范围 广、信息量大、实时性强等优点 ，广泛应用于海洋环境监测、水 下考古等领域。
03
遥感数据获取的流程
数据源选择
数据源类型
根据不同的应用需求，选择合适的遥 感数据源，如卫星遥感、航空遥感、 地面遥感等。
数据源特点
了解各种数据源的特点，如覆盖范围 、分辨率、重访周期等，以便根据实 际需求进行选择。
03
卫星遥感数据获取的方法包括成像方式、传感器类型、卫星轨道高度 等因素。
04
卫星遥感数据获取的限制因素包括云层遮挡、大气干扰、传感器性能 等。
航空遥感数据获取
01 02 03 04
航空遥感数据获取是指通过飞机上的传感器收集地球表面信息的过程 。
航空遥感数据获取具有机动灵活、分辨率高、可控制性强等优点，广 泛应用于城市规划、土地利用调查等领域。
人教版遥感信息的获取和处理 PPT
运行轨道
本节主要内容：
一 开普勒定律 二 卫星轨道参数 三 卫星轨道类型 四 卫星姿态
10
第二节 卫星运行轨道
一、 开普勒定律 开普勒第一定律：所有行星轨道均为一椭圆，太阳位
于椭圆的二焦点之一上。 卫星轨道也为一椭圆（圆形轨道只是椭圆轨道的一个特 例）。这时位于椭圆两焦点之一的是地球。轨道离地最近 的点叫近地点，反之为远地点。
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。
34
第三节 传感器及其工作原理
一 摄影类型传感器
方向与地球自转一致，则升交点西退，降交点东进； 若轨道面倾角大于90°，则反之。
17
第二节 卫星运行轨道
（5）近地点角距——升交点向径与轨道近地点 向径之间的夹角。
当＝0°时，升交点即为近地点的星下点； 当＝180°时，升交点即为远地点的星下点。 （6）卫星过近地点时间t 、、t、i决定了卫星轨道面与赤道面的相 对位置。
b为短半径
当e →0时，轨道近似圆形；当e →1时，轨道 呈长椭圆形（探空）。
14
第二节 卫星运行轨道
卫星的空间轨道
15
第二节 卫星运行轨道
（3）轨道面倾角 轨道面与赤道面两面的夹角为轨道面倾
角i。 当卫星绕地球自西向东方向移动时，轨
道面倾角在0°—90°之间，；反之在 90°—180°之间变动。当倾角为0°时， 卫星绕赤道运行；当倾角为90°时，轨道 面与赤道面垂直，即极轨卫星。
第二节 卫星运行轨道
本节主要内容：
一 开普勒定律 二 卫星轨道参数 三 卫星轨道类型 四 卫星姿态
10
第二节 卫星运行轨道
一、 开普勒定律 开普勒第一定律：所有行星轨道均为一椭圆，太阳位
于椭圆的二焦点之一上。 卫星轨道也为一椭圆（圆形轨道只是椭圆轨道的一个特 例）。这时位于椭圆两焦点之一的是地球。轨道离地最近 的点叫近地点，反之为远地点。
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。
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第三节 传感器及其工作原理
一 摄影类型传感器
方向与地球自转一致，则升交点西退，降交点东进； 若轨道面倾角大于90°，则反之。
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第二节 卫星运行轨道
（5）近地点角距——升交点向径与轨道近地点 向径之间的夹角。
当＝0°时，升交点即为近地点的星下点； 当＝180°时，升交点即为远地点的星下点。 （6）卫星过近地点时间t 、、t、i决定了卫星轨道面与赤道面的相 对位置。
b为短半径
当e →0时，轨道近似圆形；当e →1时，轨道 呈长椭圆形（探空）。
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第二节 卫星运行轨道
卫星的空间轨道
15
第二节 卫星运行轨道
（3）轨道面倾角 轨道面与赤道面两面的夹角为轨道面倾
角i。 当卫星绕地球自西向东方向移动时，轨
道面倾角在0°—90°之间，；反之在 90°—180°之间变动。当倾角为0°时， 卫星绕赤道运行；当倾角为90°时，轨道 面与赤道面垂直，即极轨卫星。
第二节 卫星运行轨道
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、引言遥感技术作为一种非接触式的探测手段，能够从远距离获取地球表面的各种信息。
这些信息对于资源调查、环境监测、城市规划等众多领域都具有极其重要的价值。
要想充分利用遥感技术所获取的信息，就必须了解其获取和处理的方法。
接下来，让我们一起深入探讨遥感信息的获取和处理。
二、遥感信息的获取（一）遥感平台遥感平台是搭载传感器的工具，常见的遥感平台包括卫星、飞机和无人机等。
卫星遥感平台具有覆盖范围广、重复观测周期短等优点，能够获取大面积的地球表面信息。
例如，陆地卫星系列可以提供多光谱、高分辨率的影像，用于土地利用、植被监测等方面。
飞机遥感平台则具有灵活性高、可以根据特定需求进行飞行任务规划的特点。
它适用于小范围、高精度的遥感数据获取，比如在地质勘探、城市规划中发挥重要作用。
无人机遥感平台近年来发展迅速，其操作简便、成本相对较低，能够在复杂地形和近地面获取高分辨率的影像数据。
传感器是遥感系统中用于收集和记录电磁辐射能量的装置。
根据工作原理的不同，传感器可分为光学传感器和微波传感器。
光学传感器利用可见光、近红外和短波红外等波段的电磁波进行成像。
常见的有电荷耦合器件（CCD）传感器和互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器。
它们能够获取色彩丰富、细节清晰的影像，广泛应用于农业、林业和生态环境监测等领域。
微波传感器则通过发射和接收微波信号来获取信息，不受天气和光照条件的限制，具有穿透云雾、雨雪的能力。
合成孔径雷达（SAR）就是一种重要的微波传感器，在灾害监测、海洋监测等方面有着独特的优势。
（三）遥感数据的类型遥感数据主要包括图像数据和非图像数据。
图像数据是最常见的遥感数据类型，如多光谱图像、高光谱图像和全色图像等。
多光谱图像包含多个波段的信息，能够反映地物的不同特征；高光谱图像具有数百个甚至上千个波段，能够提供更丰富的光谱信息，有助于地物的精细分类；全色图像则具有较高的空间分辨率，能够清晰地显示地物的细节。
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15
第二节 卫星运行轨道
（4）升交点赤径——升交点的地球向径与春分
点向径之间的夹角
星下点——卫星与地心的连线与地面的交点 星下点轨迹——同一轨道星下点的连线 升交点——卫星由南向北运行时，卫星轨道与赤道面
的交点； 降交点——卫星由北向南运行时，卫星轨道与赤道面
的交点； 若轨道面倾角小于90°，由于地球自转，且卫星运转
18
第二节 卫星运行轨道
卫星运行周期T
T= C (R H)
如高度905km的卫星，其运行周期为 103.267min
19
第二节 卫星运行轨道
同一天相邻轨道间在赤道处的距离L
L=2 Ra T
24 60
Ra为地球长轴半径 如陆地卫星1号 L=2873.956km，再减去卫 星每天修正0.9863，则L=2865.918km 每天卫星绕地圈数n
常用航空摄影机
RC—10（WILD）
象幅：23×23cm, 焦距：88、152、304mm 分辨率：70线对/mm 最大畸变差：10、3、4m
RMK A15/23
象幅：23×23cm, 焦距：152mm 最大畸变差: 5 m 暗盒容量：120m
36
第三节 传感器及其工作原理
航天摄影机
21
第二节 卫星运行轨道
陆地卫星运行轨道
22
第二节 卫星运行轨道
23
第二节 卫星运行轨道
第一天典型的陆地卫星地面轨迹
24
第二节 卫星运行轨道
18天的轨迹分布
25
第二节 卫星运行轨道
三 卫星轨道类型
B，圆形、地球同步轨道 C，倾斜轨道
26
第二节 卫星运行轨道
四 卫星姿态
27
车载升降台
8
第二节 卫星运行轨道
本节主要内容：
一 开普勒定律 二 卫星轨道参数 三 卫星轨道类型 四 卫星姿态
9
第二节 卫星运行轨道
一、 开普勒定律 开普勒第一定律：所有行星轨道均为一椭圆，太阳位
于椭圆的二焦点之一上。 卫星轨道也为一椭圆（圆形轨道只是椭圆轨道的一个特 例）。这时位于椭圆两焦点之一的是地球。轨道离地最近 的点叫近地点，反之为远地点。
像全挡去。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机焦平面 上与飞行方向成垂直的狭缝中的影像，也连续变化。 如果摄影机内的胶片也不断地进行卷绕，且其速度与 地面在缝隙中的影像移动速度相同，就能得到连续的 条带状的航带摄影负片。
41
第三节 传感器及其工作原理
42
第三节 传感器及其工作原理
全景摄影机
在物镜焦面上平行于飞行方向设置一狭缝，并 随物镜作垂直航线方向扫描，得到一幅扫描成 的影像图，因此又称扫描像机，又由于物镜摆 动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影 像都摄入底片。
28
第二节 卫星运行轨道
X，Y，Z三轴定向
Z轴——垂直于XY平面的，绕Z轴旋转的姿态 角——航偏。卫星绕地球运行时，Z轴必须自 转，其自转方向与卫星运转方向相同，自转周 期等于卫星绕地球运转周期。如卫星在Z轴方 向不能精确定向，观察台有可能全部对准太空 方向。
29
第二节 卫星运行轨道
卫星轨道与太阳角关系
b为短半径
当e →0时，轨道近似圆形；当e →1时，轨道 呈长椭圆形（探空）。
13
第二节 卫星运行轨道
卫星的空间轨道
14
第二节 卫星运行轨道
（3）轨道面倾角 轨道面与赤道面两面的夹角为轨道面倾
角i。 当卫星绕地球自西向东方向移动时，轨
道面倾角在0°—90°之间，；反之在 90°—180°之间变动。当倾角为0°时， 卫星绕赤道运行；当倾角为90°时，轨道 面与赤道面垂直，即极轨卫星。
第二节 卫星运行轨道
X，Y，Z三轴定向
X轴——沿轨道前进的切线方向，绕X轴旋转— —滚动，控制滚动使Y轴尽量与地心铅垂线一 致，使图象中心点C和象底点N重合，不致引起 图象变形
Y轴——垂直轨道面的方向，绕Y轴旋转的姿态 角——俯仰，卫星绕地球一周时可以认为Y轴 无转动，以保持扫描宽度稳定。在陆地卫星太 阳同步轨道中，Y轴一年向东旋转360°，以保 持太阳高度角一致
实验室、礼炮号轨道站、和平号空间站等） 航天飞机
4
第一节 遥感平台
特点：
用扫描的方式获取地面影像（除了美航天飞机 可摄影方式获得）；
宏观 综合 动态 快速 不受自然、人为因素约束等。
5
第一节 遥感平台
三 地面遥感平台 300m以下，近距离测量地物的波谱信息。
包括车、船、塔等，高度均在0～50 m的范 围内。
同样卫星绕地球的运行周期的平方与其轨道的平均 半径的立方成正比。
Ti2 (R Hin2/km3
12
第二节 卫星运行轨道
二 卫星轨道参数
（1）轨道的长半径a 卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离
（2）轨道的形状
决定于轨道的偏心率（扁率）e和a
e＝(a-b)/a
开普勒第二定律：行星的向径（行星至太阳的连线）
在相等的时间内扫过相等的面积。 卫星的向径（卫星至地心的连线）也遵循这一规律。也就 是说，卫星在离地近的地方经过时速度要快些，在离地远 的地方运行的速度要慢些。
10
第二节 卫星运行轨道
11
第二节 卫星运行轨道
开普勒第三定律：行星公转的周期的平方与它 的轨道平均半径的立方成正比。
用途
定点地球观测
定期地球观测
各种调查 不定期地球观测空间实验
各种调查(气象等) 侦察大范围调查 各种调查航空摄影测量 空中侦察各种调查 各种调查摄影测量 各种调查摄影测量 各种调查摄影测量
各种调查 遗址调查 近距离摄影测量 地面实况调查
其它
气象卫星 Landsat、SPOT、
MOS等
飞机直升机 牵引滑翔机
30
第三节 传感器及其工作原理
本节主要内容： 一 摄影类型传感器 二 扫描类型传感器 三 微波成像类型传感器
31
第三节 传感器及其工作原理
辐
射
信
收集器
息
探测器
处理器
输出器
32
第三节 传感器及其工作原理
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。 具体的元器件如感光胶片、光电管、 光敏和热敏 探测元件、共振腔谐振器等。
6
第一节 遥感平台
总结
航空遥感
• 优点：空间分辨率高，可表现细部特征； • 缺点：时间分辨率低。
航天遥感：
• 优点：覆盖面积较大，现势性好； • 缺点：发射成本高，但一旦运行，总价低。
7
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 高度喷气机 中低高度飞机
飞艇 直升机 无线遥控飞机 牵引飞机 系留气球
索道 吊车 地面测量车
高度
36,000km
500km－1,000km
400km左右 240km－350km 100m－100km 10,000－12,000m
500－8,000m 500－3,000m 100－2,000m
500m以下 50－500m 800以下 10－40m 5－50m 0－30m
RMKA30／23空间画幅式摄影机 焦距为305.128mm，像幅为23×23cm，标称
卫星高度为250km，影像比例尺为1：820000， 每幅影像相应地面的范围为189×189km。
物 镜 最 大 畸 变 差 为 6m 。 分 辨 力 为 39 线 对 ／ mm。每4—6s或8—12s曝一次光。
45
第三节 传感器及其工作原理
多镜头型多光谱摄影机
多镜头型多光谱摄影机，是由多个物镜构成的 摄影机。
有时直接将多个单镜头摄影机组合在一起构成 多光谱摄影机。
这种摄影机要实现多光谱摄影，还必须选配相 应的滤光片与不同光谱感光特性的胶片组合， 使各镜头在底片上成像的光谱，限制在规定的 各自的波区内。
对地摄影机的焦距为30.5cm，分辨力为80线对／mm， 像幅为23×46cm，航高为225km处时，影像比例尺为 1：738000，像幅在地面上的尺寸为170km×340km 。 设置恒星摄影机的目的是为了测定对地摄影机摄影时 的姿态角，测定的精度可达土5”。航天飞机姿态的控 制精度也在0.5°以内。
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。
33
第三节 传感器及其工作原理
一 摄影类型传感器
46
第三节 传感器及其工作原理
利用这种型式的多光谱摄影机摄影时，还必须做 到以下几点： (1)快门的同步性要好； (2)各物镜的光轴必须严格平行； (3)由于不同波长的光，聚焦后的实际焦面位置不 同，须校正像机使各承像面在成像最清晰的位置 上。 (4)由于不同波区的光照度不同，再加上胶片的光 谱感光度不同，因此各波段的最佳光谱曝光时间 须经试验后确定。
遥感信息的获取和处理
本章主要内容
第一节 遥感平台 第二节 卫星运行轨道 第三节 传感器及其工作原理 第四节 主要卫星系统
1
第一节 遥感平台
一、 航空遥感平台
大气层中运行的遥感平台。低于 30km (对流层、平流层) 。包括低、中、
高空飞机，以及飞艇、气球等 。
低空，2000m以下 中空，2000m～6000m 高空，6000m以上，12000m～30000m
第二节 卫星运行轨道
（4）升交点赤径——升交点的地球向径与春分
点向径之间的夹角
星下点——卫星与地心的连线与地面的交点 星下点轨迹——同一轨道星下点的连线 升交点——卫星由南向北运行时，卫星轨道与赤道面
的交点； 降交点——卫星由北向南运行时，卫星轨道与赤道面
的交点； 若轨道面倾角小于90°，由于地球自转，且卫星运转
18
第二节 卫星运行轨道
卫星运行周期T
T= C (R H)
如高度905km的卫星，其运行周期为 103.267min
19
第二节 卫星运行轨道
同一天相邻轨道间在赤道处的距离L
L=2 Ra T
24 60
Ra为地球长轴半径 如陆地卫星1号 L=2873.956km，再减去卫 星每天修正0.9863，则L=2865.918km 每天卫星绕地圈数n
常用航空摄影机
RC—10（WILD）
象幅：23×23cm, 焦距：88、152、304mm 分辨率：70线对/mm 最大畸变差：10、3、4m
RMK A15/23
象幅：23×23cm, 焦距：152mm 最大畸变差: 5 m 暗盒容量：120m
36
第三节 传感器及其工作原理
航天摄影机
21
第二节 卫星运行轨道
陆地卫星运行轨道
22
第二节 卫星运行轨道
23
第二节 卫星运行轨道
第一天典型的陆地卫星地面轨迹
24
第二节 卫星运行轨道
18天的轨迹分布
25
第二节 卫星运行轨道
三 卫星轨道类型
B，圆形、地球同步轨道 C，倾斜轨道
26
第二节 卫星运行轨道
四 卫星姿态
27
车载升降台
8
第二节 卫星运行轨道
本节主要内容：
一 开普勒定律 二 卫星轨道参数 三 卫星轨道类型 四 卫星姿态
9
第二节 卫星运行轨道
一、 开普勒定律 开普勒第一定律：所有行星轨道均为一椭圆，太阳位
于椭圆的二焦点之一上。 卫星轨道也为一椭圆（圆形轨道只是椭圆轨道的一个特 例）。这时位于椭圆两焦点之一的是地球。轨道离地最近 的点叫近地点，反之为远地点。
像全挡去。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机焦平面 上与飞行方向成垂直的狭缝中的影像，也连续变化。 如果摄影机内的胶片也不断地进行卷绕，且其速度与 地面在缝隙中的影像移动速度相同，就能得到连续的 条带状的航带摄影负片。
41
第三节 传感器及其工作原理
42
第三节 传感器及其工作原理
全景摄影机
在物镜焦面上平行于飞行方向设置一狭缝，并 随物镜作垂直航线方向扫描，得到一幅扫描成 的影像图，因此又称扫描像机，又由于物镜摆 动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影 像都摄入底片。
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第二节 卫星运行轨道
X，Y，Z三轴定向
Z轴——垂直于XY平面的，绕Z轴旋转的姿态 角——航偏。卫星绕地球运行时，Z轴必须自 转，其自转方向与卫星运转方向相同，自转周 期等于卫星绕地球运转周期。如卫星在Z轴方 向不能精确定向，观察台有可能全部对准太空 方向。
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第二节 卫星运行轨道
卫星轨道与太阳角关系
b为短半径
当e →0时，轨道近似圆形；当e →1时，轨道 呈长椭圆形（探空）。
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第二节 卫星运行轨道
卫星的空间轨道
14
第二节 卫星运行轨道
（3）轨道面倾角 轨道面与赤道面两面的夹角为轨道面倾
角i。 当卫星绕地球自西向东方向移动时，轨
道面倾角在0°—90°之间，；反之在 90°—180°之间变动。当倾角为0°时， 卫星绕赤道运行；当倾角为90°时，轨道 面与赤道面垂直，即极轨卫星。
第二节 卫星运行轨道
X，Y，Z三轴定向
X轴——沿轨道前进的切线方向，绕X轴旋转— —滚动，控制滚动使Y轴尽量与地心铅垂线一 致，使图象中心点C和象底点N重合，不致引起 图象变形
Y轴——垂直轨道面的方向，绕Y轴旋转的姿态 角——俯仰，卫星绕地球一周时可以认为Y轴 无转动，以保持扫描宽度稳定。在陆地卫星太 阳同步轨道中，Y轴一年向东旋转360°，以保 持太阳高度角一致
实验室、礼炮号轨道站、和平号空间站等） 航天飞机
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第一节 遥感平台
特点：
用扫描的方式获取地面影像（除了美航天飞机 可摄影方式获得）；
宏观 综合 动态 快速 不受自然、人为因素约束等。
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第一节 遥感平台
三 地面遥感平台 300m以下，近距离测量地物的波谱信息。
包括车、船、塔等，高度均在0～50 m的范 围内。
同样卫星绕地球的运行周期的平方与其轨道的平均 半径的立方成正比。
Ti2 (R Hin2/km3
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第二节 卫星运行轨道
二 卫星轨道参数
（1）轨道的长半径a 卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离
（2）轨道的形状
决定于轨道的偏心率（扁率）e和a
e＝(a-b)/a
开普勒第二定律：行星的向径（行星至太阳的连线）
在相等的时间内扫过相等的面积。 卫星的向径（卫星至地心的连线）也遵循这一规律。也就 是说，卫星在离地近的地方经过时速度要快些，在离地远 的地方运行的速度要慢些。
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第二节 卫星运行轨道
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第二节 卫星运行轨道
开普勒第三定律：行星公转的周期的平方与它 的轨道平均半径的立方成正比。
用途
定点地球观测
定期地球观测
各种调查 不定期地球观测空间实验
各种调查(气象等) 侦察大范围调查 各种调查航空摄影测量 空中侦察各种调查 各种调查摄影测量 各种调查摄影测量 各种调查摄影测量
各种调查 遗址调查 近距离摄影测量 地面实况调查
其它
气象卫星 Landsat、SPOT、
MOS等
飞机直升机 牵引滑翔机
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第三节 传感器及其工作原理
本节主要内容： 一 摄影类型传感器 二 扫描类型传感器 三 微波成像类型传感器
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第三节 传感器及其工作原理
辐
射
信
收集器
息
探测器
处理器
输出器
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第三节 传感器及其工作原理
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。 具体的元器件如感光胶片、光电管、 光敏和热敏 探测元件、共振腔谐振器等。
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第一节 遥感平台
总结
航空遥感
• 优点：空间分辨率高，可表现细部特征； • 缺点：时间分辨率低。
航天遥感：
• 优点：覆盖面积较大，现势性好； • 缺点：发射成本高，但一旦运行，总价低。
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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 高度喷气机 中低高度飞机
飞艇 直升机 无线遥控飞机 牵引飞机 系留气球
索道 吊车 地面测量车
高度
36,000km
500km－1,000km
400km左右 240km－350km 100m－100km 10,000－12,000m
500－8,000m 500－3,000m 100－2,000m
500m以下 50－500m 800以下 10－40m 5－50m 0－30m
RMKA30／23空间画幅式摄影机 焦距为305.128mm，像幅为23×23cm，标称
卫星高度为250km，影像比例尺为1：820000， 每幅影像相应地面的范围为189×189km。
物 镜 最 大 畸 变 差 为 6m 。 分 辨 力 为 39 线 对 ／ mm。每4—6s或8—12s曝一次光。
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第三节 传感器及其工作原理
多镜头型多光谱摄影机
多镜头型多光谱摄影机，是由多个物镜构成的 摄影机。
有时直接将多个单镜头摄影机组合在一起构成 多光谱摄影机。
这种摄影机要实现多光谱摄影，还必须选配相 应的滤光片与不同光谱感光特性的胶片组合， 使各镜头在底片上成像的光谱，限制在规定的 各自的波区内。
对地摄影机的焦距为30.5cm，分辨力为80线对／mm， 像幅为23×46cm，航高为225km处时，影像比例尺为 1：738000，像幅在地面上的尺寸为170km×340km 。 设置恒星摄影机的目的是为了测定对地摄影机摄影时 的姿态角，测定的精度可达土5”。航天飞机姿态的控 制精度也在0.5°以内。
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。
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第三节 传感器及其工作原理
一 摄影类型传感器
46
第三节 传感器及其工作原理
利用这种型式的多光谱摄影机摄影时，还必须做 到以下几点： (1)快门的同步性要好； (2)各物镜的光轴必须严格平行； (3)由于不同波长的光，聚焦后的实际焦面位置不 同，须校正像机使各承像面在成像最清晰的位置 上。 (4)由于不同波区的光照度不同，再加上胶片的光 谱感光度不同，因此各波段的最佳光谱曝光时间 须经试验后确定。
遥感信息的获取和处理
本章主要内容
第一节 遥感平台 第二节 卫星运行轨道 第三节 传感器及其工作原理 第四节 主要卫星系统
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第一节 遥感平台
一、 航空遥感平台
大气层中运行的遥感平台。低于 30km (对流层、平流层) 。包括低、中、
高空飞机，以及飞艇、气球等 。
低空，2000m以下 中空，2000m～6000m 高空，6000m以上，12000m～30000m