遥感原理与应用(1.1.1)--遥感的概念与遥感技术系统的组成
遥感简介介绍
跨学科交叉融合发展趋势
01
与计算机科学融合
利用计算机视觉、机器学习等技 术，提高遥感数据的处理和分析 能力。
02
与地球科学融合
03
与环境科学融合
结合地理信息系统（GIS）、气 象学、水文学等学科知识，拓展 遥感技术的应用领域。
将遥感技术应用于环境保护、生 态监测等领域，为环境保护和可 持续发展提供支持。
遥感特点
遥感具有大面积同步观测、时效 快、精度高、连续性强等优点， 能够实现对地球表面的信息进行 快速、准确、全面的获取。
遥感技术发展历程
早期遥感技术
高光谱与多光谱遥感
早期的遥感技术主要依赖于航空摄影 ，通过飞机拍摄地面照片，实现对地 面的观测。
高光谱与多光谱遥感技术的发展，使 得遥感图像的分辨率和信息量得到了 大幅提升。
生态环境监测
利用遥感技术监测生态系统的结构和功能变化，评估生态环境质量 。
灾害预警领域应用案例
地震灾害预警
利用遥感技术监测地震活动和地表形变，及时发布地震预警信息。
洪涝灾害预警
通过遥感影像分析降雨分布和河流流量变化，预测洪涝灾害风险区 域。
森林火灾预警
利用遥感技术监测森林火灾的发生和发展趋势，及时发布火灾预警信 息。
城市规划
遥感技术可以用于城市规划、 城市扩张监测、城市交通状况 分析等方面。
灾害监测
遥感技术可以用于灾害监测和 预警，如地震、洪涝、火灾等
灾害的监测和评估。
02
遥感系统组成与工作原理
遥感平台类型及特点
01
02
03
卫星平台
利用卫星作为遥感平台， 具有覆盖范围广、获取数 据快、连续性好等优点。
飞机平台
遥感原理与应用复习题(Final Version)
遥感原理与应用复习题一、名词概念1. 遥感广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。
狭义：是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2. 传感器传感器是遥感技术中的核心组成部分，是收集和记录地物电磁辐射能量信息的装置，如光学摄影机、多光谱扫描仪等，是获取遥感信息的关键设备。
3. 遥感平台遥感平台是转载传感器进行探测的运载工具，如飞机、卫星、飞船等。
按其飞行高度不同可分为近地平台、航空平台和航天平台。
4. 地物反射波谱曲线地物的反射率随入射波长变化的规律称为地物反射波谱，按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物反射波谱曲线（横坐标为波长值，纵坐标为反射率）5. 地物发射波谱曲线地物的发射率随波长变化的规律称为地物的发射波谱。
按地物发射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物发射波谱曲线。
（横坐标为波长值，纵坐标为总发射）6. 大气窗口通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。
7. 瑞利散射当微粒的直径比辐射波长小许多时，也叫分子散射。
8. 遥感平台遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。
遥感平台按平台距地面的高度大体上可分为地面平台、航空平台和航天平台三类。
9. TM即专题测图仪，是在MSS基础上改进发展而成的第二代多光谱光学-机械扫描仪，采用双向扫描。
10. 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，即扫描仪的瞬间视场或地面物体能分辨最小单元，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。
通常用像元大小、像解率或视场角来表示。
11. 时间分辨率时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。
12. 波谱分辨率波谱分辨率指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，也称光谱分辨率。
遥感原理与应用
通过长时间序列的卫星 遥感影像，分析城市建 成区的变化。
技术特点
动态监测，时间跨度长， 可分析城市扩张的规模 和速度。
应用效果
为城市规划、土地管理、 环境保护等提供决策依 据。
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04 遥感应用案例
森林火灾监测
监测原理
利用卫星或飞机搭载的遥感设备，通过热红外波段探测地表温度 异常，及时发受地面条件限制，可迅速定位火灾位 置。
应用效果
为灭火救援提供宝贵时间，减少火灾损失，评估火灾影响。
土地利用变化监测
监测原理
01
通过比较不同时期的卫星遥感影像，分析土地利用类型的差异。
利用遥感技术监测城市扩张情况，为城市规划和土地管理提供数 据支持。
城市绿地监测
遥感技术能够监测城市绿地分布和面积，为城市绿化建设和生态保 护提供依据。
城市交通状况监测
通过遥感影像分析城市交通状况，为城市交通管理和规划提供数据 支持。
灾害监测遥感
地震灾害监测
利用遥感技术监测地震灾害造成的破 坏，为灾后救援和重建提供数据支持 。
洪涝灾害监测
遥感技术能够实时监测洪涝灾害发生 区域，为灾害救援和灾后评估提供依 据。
03 遥感技术发展
高光谱遥感
高光谱遥感是一种利用光谱信息进行地物识别和分类的技术，通过获取地物在不 同光谱波段的反射和辐射信息，实现对地物的精细分类和特征提取。
高光谱遥感技术能够提供更丰富、更准确的地物光谱信息，广泛应用于环境监测 、资源调查、城市规划等领域。
农业灾害监测
遥感技术能够快速发现病虫害、旱 涝等灾害，为农业减灾提供预警和 决策支持。
林业遥感
遥感原理与应用总结
第一章:绪论knowledge points（知识点）：掌握：遥感（狭义）、遥感技术、景、分辨率；遥感技术系统的组成；遥感的特性；目前主要的遥感卫星、遥感软件了解：遥感的分类；遥感的发展史；遥感与测绘学科的关系遥感：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。
对象：地面；载体：电磁波（主要）目的：研究地面物质的性质和运动状态（周期性、重复性）过程：成像、传输、处理、应用2.遥感技术：从地面到高空各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。
1）空间信息采集2）地面接收与预处理3）地面实况调查4）信息的提取与应用1.遥感的特性：Characteristics宏观（空间）特性：Spatial视域范围大光谱特性：Spectral多波段，没有可见光的限制，扩大了观测范围时相特性：Temporal可周期成像，有利于研究和动态监测景的概念：在遥感数据的发布过程中，将获得的连续条带影像按一定的距离划分为若干幅影像。
空间分辨率：传感器瞬时视场可观察到的地面大小光谱分辨率：探测光谱辐射能量的最小波长间隔1米分辨率2.遥感的分类：Classes按遥感对象（应用）分：土地遥感；环境遥感；大气遥感；海洋遥感；农业遥感；林业遥感；水利遥感地质遥感（按接收信息方式分：主动遥感（Active）；被动遥感（Passive）按遥感平台（高度）分：航天遥感（Astronautics）；航空遥感（Airborne）；地面遥感（Subaerial）主动方式：扫描(图像方式)：像面扫描（被动型相控阵雷达）；物面扫描：微波辐射计；真实孔径雷达；合成孔径雷达非扫描(非图像方式)：微波散射计；微波高度计；激光光谱仪；激光高度计；激光水深计；激光测距仪被动方式：扫描(图像方式)：1、像面扫描：电视摄像机；固体扫描仪(CCD)2物面扫描：光机扫描仪；固体扫描仪非扫描：1、非图像方式：微波辐射计；地磁测量仪；重力测量仪；傅立叶光谱仪2、图像方式(照相机)：黑白；天然彩色；红外；彩色红外(2) 按平台（高度）分类：航天遥感Astronautics：1、轨道卫星：地球同步卫星；太阳同步卫星：长寿命(500-1000 km)（3600 km），短寿命(150-500 km)/2、载人飞船（<500 km)3、航天飞机（<300 km)4、/探空火箭（100-650 km)航空遥感Airborne：1、飞机：高空飞机（>15km）；中空飞机（9-15km）；低空飞机（<9km）2、气球：飘浮气球（<50km）；系留气球（<5km）地面遥感Subaerial：高塔（<300m)；车船（<30m)；观测架（几米）§1-4 遥感与测绘的关系Relationship between RS. and Surveying & Mapping1. 遥感制图是测绘领域的发展方向：空间范围广，信息量大；成图周期短，能以一定的周期反复观测几乎全部地球表面，便于实时动态监测；能够快速获取大量的地面景物的直观的定位资料，可用作研究地物的空间分布；受地域、气候、地形等的限制小；精度提高（接图少）；完成了制图自动化（软件功能强大）2.利用遥感卫星影像制图的优点：（Advantages）借助影像与地面相应点间的对应关系，确定地物的种类、形状、大小、及其平面位置；借助影像与地面相应点间的几何关系，制作各种比例尺的地形图；加速了测绘工作进度，节省了劳动力，扩大了工作的范围和领域。
遥感原理与应用课程设计
遥感原理与应用课程设计第一章绪论§1.1遥感概述1、遥感的概念:在远离被测物体或现象的位置上，使用一定的仪器设备，接收、记录物体或现象反射或发射的电磁波信息，经过对信息的传输、加工处理及分析与翻译，对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。
遥感技术系统: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。
2、遥感技术系统主要有：错误！未找到引用源。
遥感平台:在遥感中搭载遥感仪器的工具称为平台或载体。
平台的运行特征及其姿态稳定状况直接影响遥感仪器的性能和遥感资料的质量。
目前的遥感平台有飞机、火箭和卫星等。
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传感器:在遥感中，收集、记录和传送遥感信息的装置称为传感器，他是遥感技术的核心。
目前应用的传感器主要有：摄影机、摄像仪、扫描仪、雷达等。
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遥感数据接受处理系统：为了接受从遥感平台传送来的图像胶片和数字磁带数据，必须建立地面接收站。
地面接收站由地面数据接受和记录系统(TRRS)，图像数据处理系统(IDPS)两部分组成。
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分析解译系统：用户得到的遥感资料，是经过处理的图像胶片和数据，谈后再根据各自的应用目的，对这些资料进行分析、研究、判断解释，从中提取有用信息，并将其翻译成为我们所用的文字资料或图件，这一工作为“解译”。
分为常规目视解译技术和电子计算机解译技术。
3、遥感的分类：错误！未找到引用源。
根据遥感平台的分类：a.地面遥感：平台与地面接触，常用的平台有汽三角架等。
b.航空遥感：平台为飞机和气球，是从空中对地面目标的遥感。
c.航天遥感：以卫星、火箭和航天飞机为平台，从外层空间对地球目标物所进行的遥感。
d.航宇遥感。
错误！未找到引用源。
根据电磁波谱的分类：a.可见光遥感：只收集与记录目标物反射的可见光辐射能量，所用传感器有摄影机、扫描仪等。
b.红外遥感：收集与记录目标物发射或反射的红外辐射能量，所用传感器有摄影机、扫描仪等。
遥感原理与应用
一．绪论1.遥感的定义：遥感即遥远感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。
2.遥感的过程:地物发射或反射电磁波通过介质（大气）被传感器接受，通过传感器获取数据，再经计算机对数据处理后，我们提取有用的信息，最后应用于实践。
（地物发射或反射电磁波→介质（大气）→传感器数据获取→计算机数据处理→信息提取→应用）二．电磁波及物理遥感基础1.电磁波的定义：变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
2.电磁波的特性：波动性（干涉、衍射、偏振）粒子性（光电转换）3.电磁波谱的定义:按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。
4.（1）地物发射电磁波:①绝对黑体的定义：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。
黑体辐射1.绝对黑体：吸收率α(λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡02.绝对白体：吸收率α(λ,T)≡0 反射率ρ（λ,T）≡1 绝对黑体与绝对白体与温度和波长无关。
②遥感的两种形式：被动遥感，主动遥感。
其中太阳是被动遥感最主要的辐射源。
⒈太阳辐射的特点：与黑体特性一致；能量集中在可见光和红外波段。
⒉一般物体的发射辐射：自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的低。
发射率ε：实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。
ε= W′/ W（ε是一个介于0和1的数）►绝对黑体ελ＝ε＝1►灰体ελ＝ε但0＜ε＜1►选择性辐射体ε＝ｆ(λ)►理想反射体（绝对白体）ελ＝ε＝0大多数物体可以视为灰体：W'=εW=εσT4（2）地物反射电磁波：①光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
②反射波谱特征曲线：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即为该物体的反射波谱特性曲线。
同一地物时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化。
遥感原理与应用 最终总结篇
第一篇名词解释1、遥感技术：在遥感平台的支持下，不与探测目标接触，从远处吧目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2、遥感器：遥感器又称为传感器，是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。
4、黑体：对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
5、大气散射：辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。
6、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。
7、地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
8、地物反射率：地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/P0 )×100%。
表征物体对电磁波谱的反射能力。
9、地物反射波谱：是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。
表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线)，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。
10、摄影成像：依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质（胶片or CCD）来记录物体的影像的成像方式11、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波特性信息，形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感：通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射，以此为依据，通过判读处理来识别地物的技术。
13、像点位移：中心投影的影像上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在相片位置上的移动，这种现象称为像点位移，其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。
遥感原理的基本概念
1.2 遥感数据
1.2.2 遥感数据格式
采样：连续图像的离散化，采样间隔对图像质量的影 响 量化：以有限的整数值表示图像的灰度和灰阶数
二值图像：量化值只有0、1两个量； 灰度图像：一般量化为256个灰阶，即0~255，单字节记录； 编码彩色图像：图像编码为256种彩色，即0~255，每一编 码代表一种颜色； 真彩色图像：分别对应红、绿、蓝三个波段，每一波段有 256个灰阶，最多允许的色彩数224=1.67×107种
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 光谱分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 光谱分辨率
一个波段就是一个二维的矩阵，多光谱数据就是一个多 维矩阵，即矩阵的第一维是波段数，第二、第三维就是 对应的行和列。也可以理解为一个像元是一个波段的序 列观测值。
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 时间分辨率
1.2.3 遥感数据特点
1.2 遥感数据
1.2.2 遥感数据格式 遥感制图的步骤：
图像转换（数字化）：A/D变换、D/A变换 图像校正（预处理）：辐射校正、几何校正 图像增强：光谱增强、空域增强、频域增强、色彩变换 图像融合：多源信息复合 图像分析与识别：监督分类、非监督分类、模式识别 遥感制图：平面图、三维立体图
1.2 遥感数据 1.2.3 遥感数据特点
几何特征 辐射分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 辐射分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 绝对与相对定标
1.2.3 遥感成像原理 1.2.4 遥感数据特点
几何特征
1 扫描成像类传感器 2 雷达成像传感器
红外扫描仪
光机扫描方式
2
SAR影像的几何特点
近距离压缩
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松花江冬季
迪拜世界第一高楼
8 月 1 日早 6 时前
8 月 1 日晚 8 时后
迪拜国际机场
四、遥感技术系统组成
遥感技术系统包括：
1 、目标的信息特性 2 、目标信息的传输 3 、空间信息采集 4 、地面接收与预处理 5 、信息处理 6 、信息分析与应用
四、遥感技术系统
第二章 遥感平台及其特点 第三章 遥感传感器及成像原理
一、遥感的概念
• 广义：遥远的感知。 • 科学技术领域中： 泛指一切无接触的远距
离探测。 • 本课程讨论的遥感：使用安放在承载工具
（平台）的某种装置（遥感器），在不直 接接触被研究的目标情况下，感测目标的 特征信息（一般是电磁波的反射辐射或者 发射辐射），经过传输、处理，从中提取 人们感兴趣的信息的过程。
遥感原理与应 用
例子： Google Earth
卫星影像——电子地图
Google Earth
Google Earth
查找：武汉大学遥感学院
思考：
1 、这些影像是怎么得到的？ 2 、能不能得到更清晰地影像？ 3 、为什么影像和人眼看到有差别？ 。。。。。。
第一章、概论
• 1 、遥感的概念 • 2 、遥感的类型 • 3 、遥感的信息特点 • 4 、遥感技术系统组成 • 5 、遥感技术的发展 • 6 、遥感在中国 • 7 、本课程与其它课程的关系 • 8 、本课程的安排
太阳
传感器 空间信息采集
平台
第五章 遥感图像几何处理
大气
目标信息的传输 目标信息
传输
地面接 收站
第六章 遥感图像辐射处理
信息处理
信息分析与应用
信息处理 分析应用
地面接收与预处理第七章 遥感影像判读 Nhomakorabea地物
目标的信息特性 第一章 电磁波及其遥 感物理基础
第八章 遥感影像自动 识别分类
第九章 遥感技术应用
外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、 海洋遥感、资源遥感、农业遥感、林业遥感、 地质遥感、城市遥感、军事遥感等等。
三、遥感的特点
• （ 1 ）真实性、客观性 • （ 2 ）探测范围大 • （ 3 ）资料新颖且能迅速反应动态变化 • （ 4 ）成图迅速 • （ 5 ）收集资料方便
北川县
北川县 2008 地震后 --- 中巴资源卫星
二、遥感的类型
• 1 、按遥感平台分
地面遥感、航空遥感、航天遥感、 宇航遥感。
• 2 、按传感器的探测波段范围分
紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感 。
• 3 、按工作方式分 主动遥感、被动遥感 。
二、遥感的类型
• 4 、按记录信息的表现形式分
成像遥感、非成像遥感。
• 5 、按遥感的应用领域分