航天遥感
第六章航天遥感
航天遥感是现代遥感技术的重要组成部分。
航天遥感是利用搭载在人造地球卫星、探测火箭、宇宙飞船和航天飞机等航天平台上的传感器对地表进行的遥感。
特点：航天遥感的视野比航空遥感开阔，观察的地面范围大，可以发现地表大面积内宏观的、整体的特征；航天遥感的效率比航空遥感高得多；航天遥感的费用要比航空遥感低廉；航天遥感可以对地球进行周期性的、重复的观察，这极有利于对地球表面的资源、环境、灾害等实行动态监测；航天遥感数据对地面细部的表现力逊于航空遥感数据，但随着新一代高分辨率传感器的研制成功，航天遥感数据的地面分辨率将有很大的提高。
§6．1 遥感卫星的姿态与轨道参数
遥感卫星也称地球观测卫星，是航天遥感平台的一种主要类型，目前我们所应用的航天遥感资料多数是遥感卫星搭载的传感器获取的。
一、遥感卫星的姿态
(一)三轴倾斜
三轴倾斜是指遥感卫星在飞行的过程中发生的滚动、俯仰与偏航现象(图6．1)。滚动是一种横向摇摆，俯仰是一种纵向摇摆，偏航则是指遥感卫星在飞行过程中偏移运行轨道。
(二)振动
振动是指遥感卫星运行过程中除滚动、俯仰与偏航以外的非系统性的不稳定振动。
遥感卫星运行中的姿态变化对其所获取的数据有很大影响。扫描成图所获取的数据随时间序列而变化，因此卫星的位置和倾斜的时间性变化干扰扫描图像质量，所以必须在平台上装载姿态测量传感器和记录仪，并在使用数据前做几何校正。
二、遥感卫星的轨道参数
(一)开普勒的六个参数
用于表示遥感卫星轨道特征的数值组叫轨道参数。遥感卫星在太空中的运行，是一种受到地球以及月球和太阳引力的规律性运动，它所在的包含地球在内的平面叫轨道面。轨道参数各式各样，但对于遥感卫星来说，独立的轨道参数有六个，即开普勒的六个参数(图6．2)。即轨道长半轴(a)：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离轨道偏心率(e)：椭圆轨道焦距与长半轴之比，又称扁率，e=c/a；轨道倾角(i)：轨道面与赤道面的交角，即从升交点一侧的轨道量至赤道面；升交点赤经(Ω)：轨道上由南向北自春分点到升交点的弧长；近地点角距(ω)：轨道面内近地点与升交点之间的地心角；过近地点时刻(to)：以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量。
根据a和e可以确定轨道的
形状和大小，根据i和Ω可
确定轨道面的方向，根据ω
可确定轨道面中轨道的长
轴方向。根据to ，可求出
任何一时刻卫星在轨道上
的位置。以上参数由于比较
直观、易于理解，多用来表
示轨道状况；有时也用三轴
方向的位置及速度作为轨
道参数来代替上述六个参数。
(二)其他一些常用遥感卫星参数
1．卫星高度
卫星高度就是卫星距离地面的高程，根据开普勒第三定律：
2．运行周期
卫星运行周期是指卫星绕地一圈所需的时间，即从升交点开始运行到下一次过升交点时的时间间隔，它与卫星的平均高度呈正相关。
3．重复周期
卫星重复周期是指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需的天数。
4．降交点时刻
降交点时刻是指卫星经过降交点时的地方太阳时的平均值。
5．扫描带宽度
扫描带宽度是当卫星沿一条轨道运行时其传感器所观测的地面带的横向(舷向)宽度。三、遥感卫星的轨道类型
遥感卫星在太空中的运行轨道对遥感数据的特征有很大影响。遥感卫星的轨道可分为多种类型，最常见的是地球同步轨道和太阳同步轨道。地球同步轨道其运行周期等于地球的自转周期，如果从地面上各地方看过去，卫星在赤道上的一点是静止不动的，所以又称静止轨道卫星。静止轨道卫星能够长期观测特定的地区，卫星高度高，能将大范围的区域同时收入视野，因此被广泛应用于气象和通讯领域中。
太阳同步轨道是指卫星的轨道面以与地球的公转方向相同方向而同时旋转的近圆形轨道。卫星轨道倾角很大，绕过地球极地地区，因此又称极轨卫星。在太阳同步轨道上，卫星于同一纬度的地点，每天在同一地方时同一方向上通过，即卫星轨道面永远与当时的“地心一日心连线”保持恒定角度。因此，太阳光的入射角几乎是固定的，这对于利用太阳反射光的被动式传感器来说，具有很大的优点，使得卫星在不同时相对同一地区遥感时，太阳高度角大致相等。
二、轨道特征
陆地卫星在太空中的运行路线称为空中轨道(简称轨道)。卫星正下方的地面点叫做它的星下点(又称天底点)。星下点的集合称为星下点轨迹(又叫地面轨迹或地面轨道)。
在向阳面，卫星从北向南运行，此时卫星处于白天；在背阳面，卫星从南向北运行，此时卫星处于夜晚。当卫星在白天从北向南运行时星下点轨迹与赤道的交点叫做降交点；当卫星在夜晚从南向北运行时星下点轨迹与赤道的交点叫做升交点。卫星绕地球一圈的时间称旋转周期；每日绕地球的圈数称日绕圈数；卫星从某地上空开始运行直到又回到该地上空所经历的天数称回归周期或覆盖周期；卫星通过降交点时的地方太阳时的平均值称降交点时刻。此时刻一般在上午9时～1O时之间或稍前稍后一些。扫描带宽度指的是当卫星沿一条轨道运行时其传感器所感测的地面带的横向宽度。
陆地卫星一天中的星下点轨迹见图6.4。从表6．2中可以看出，陆地卫星在地面上空700多公里或9OO多公里高处运行，这种轨道属于中等高度轨道。若飞行太低，卫星受稠密大气摩擦，损耗增大，降低卫星工作寿命，且运行周期延长；若飞行过高，分辨率又难以达到要求。所以，中等高度是最适宜的。陆地卫星运行轨道偏心率不大，接近于圆形，轨道趋于圆形的主要目的是使在不同地区获取的图像比例尺基本一致。此外，近圆形轨道使得卫星的运行速度也近于匀速，便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接的现象。陆地卫星轨道距两极上空较近，故称为“近极地轨道”。该轨道与赤道基本垂直，以保证尽可能覆盖整个地球表面。这种轨道保证了当卫星先后穿过同一纬度、不同经度的若
干个地面点上空时，各地面点的地方太阳时大致相同。因此，星载传感器对同一纬度、不同经度的地区所成的图像是在大致相同的太阳高度角和太阳方位角的情况下获得的。
陆地卫星轨道重复周期为18天(1,2,3号)或16天(4,5,7号)。时间分辨率的高低与回归周期呈负相关；回归周期越短，时间分辨率越高。
综上所述，陆地卫星的轨道特征可归纳为：中等高度、近圆形、近极地、太阳同步、可重复轨道。
三、Landsat系列卫星的传感器和数据参数
Landsat系列卫星搭载的传感器共三种：反束光导摄像机(RBV)、多光谱扫描仪(MSS)、专题制图仪(TM)。Landsat-1、2、3上载有RBV和MSS，Landsat-4、5装载TM和MSS，Landsat-7上装有ETM+。目前，对于Landsat系
列卫星来说，RBV数据已经不用，应用最多的数据是多光谱扫描仪(MSS)和专题制图仪(TM)。
(一)多光谱扫描仪
多光谱扫描仪(Multispectral Scanner，MSS)是陆地卫星上装载的一种多光谱段光学-机械扫描仪，由扫描反射镜、校正器、聚光系统、旋转快门、成像板、光学纤维、滤光器、探测器等组成。当卫星在向阳面从北向南飞行时，MSS以星下点为中心自西向东在地面上扫描185km，此时为有效扫描，可得到地面185km×475m的一个窄条的信息；接着MSS进行自东向西的回扫，此时为无效扫描，不获取信息。这样，卫星在向阳面自北向南飞行时，共获得以星下点轨迹为中轴、东西宽185km，南北长约20000km的一个地面长带的信息。
Landsat-1,2上各有一台MSS，其4个通道(光谱段)分别称为．MSS4、MSS5、MSS6、MSS7，光谱段颜色分别为绿(O.5～0.6μm)、红(O.6～O.7μm)、深红-近红外(O.7～O.8μm)和近红外(O.8～1.1μm)。Landsat-3上装载的MSS在这4个波段的基础上又增加了一个热红外通道MSS8，波长范围10.4～12.6μm。Landsat-4，5搭载的MSS为4个波谱段，即保留了MSS4，5，6，7通道，并将其改名为MSSl，2，3，4。Landsat-7没有装载MSS。MSS所有的光谱段中，只有MSS8通道的地面分辨率为240 m，其他4个通道的地面分辨率均为80m。(二)专题制图仪
专题制图仪(Thematic Mapper，TM)是在MSS基础上改进发展而成，是第二代多光谱段光学一机械扫描仪。TM采取双向扫描，正扫和回扫都有效，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，提高了检测器的接收灵敏度。
在Landsat一4，5上各有一台TM，有7个通道，波段情况如下：
TMl 蓝通道，波长范围为0.45μm～O.52μm；
TM2 绿通道，波长范围为0.52μm～0.60μm；
TM3 红通道，波长范围为0.63μm～0.69μm；
TM4 近红外短波通道，波长范围为0.76μm～0.90μm；
TM5 近红外中波通道，波长范围为1．5 5 pm～1．7 5／am；
TM6 远红外(热红外)通道，波长范围为1O.40μm～12.50μgm；
TM7 近红外长波通道，波长范围为2.08μm～2.35μm。
TMl，2，3，4，5，7的地面分辨率均为3O×30m
TM6地面分辨率为120×120 m。
Landsat-7搭载增强型专题成像传感器ETM+(Enhanced Thematic
Mapper Plus)，增加了分辨率为15m的全色波段(PAN)；热红外波段的探测器
阵列从过去的4个增加到8个，对应地面的分辨率从120m提高到60m；ETM+数据绝对辐射精度为5%，波段间配准精度为0.3个像元。在不使用地面控制点的情况下，地理定位精度为250m。
四、Landsat系列卫星的数据产品
Landsat系列卫星的数据产品多种多样，包括像片、胶片、数字盘和数字磁带四类。
(一)像片产品
用户可获取MSS、TM和ETM+的像片资料。每幅像片所表示的地面区域大约为1 8 5 km X 1 8 5 km(Landsat-7为：1 8 5 km X 1 7 0 km)。南北相接的两幅图像之间有一定的航向重叠，东西相邻的两幅图像之间有一定的旁向重叠。
(二)胶片产品
胶片按片基的不同，可分为透明胶片(有负片和正片两种)和像纸片(只有正片)两类。按波段的不同，可分为各个单波段的黑白片和由几个波段合成的彩色合成片(有真、假彩色片之分)。胶片尺寸有7 0 mm×7 0 mm(2．7 5英寸和240 mm X 240 mm(9．5 O英寸)两种。TM 胶片有未校正片和已校正片两种。中国卫星遥感地面接收站提供2 40 mm的彩色和黑白的胶片和像纸片，放大片的最大尺寸可达1．2 m。
(三)数字盘和数字磁带
数字盘是以1．4 4兆软盘为介质的Landsat单波段数据，遥感地面站可提供5 1 2×5 1 2子区和1 0 2 4×1 0 2 4子区两种产品。
数字磁带有HDDT、CCT、8mm磁带、CD-ROM等不同记录介质。高密度数字磁带(HDDT)能快速记录大量遥感信息，每英寸记录1万位以上的二进制数据。但HDDT、不能直接进入通用计算机，必须经过一个磁带转换机才能把它转换为计算机兼容磁带。计算机兼容磁带(CCT)一般采用半英寸宽的标准磁带，可以直接进人通用计算机。HDDT、和CCT必须经过数／模转换(D／A)后才能进入普通计算机进行各种数据处理，再现图像。目前CD-ROM产品最为常见。
二、SPOT系列卫星的轨道特征
SPOT-1的主要轨道参数见表6．4。SPOT-2，3，4，5的轨道特征和主要轨道参数与SPOT-1基本相同。
与Landsat系列卫星的轨道特征相同，SPOT系列卫星的轨道是中等高度、圆形、近极地、太阳同步、可重复轨道。白天卫星自北向南(略偏西)航行，夜晚自南向北(略偏西)航行。三、SPOT系列卫星的传感器
SPOT-1、2、3的主要成像传感器为高分辨率可见光扫描仪(High Resolution Visible range instrument，HRV)。HRV的基本结构和光路图如图6．6和图6．7所示。SPOT-2除了载有两台HRV外，还有一台固体测高仪(DORIS，即卫星集成的多普勒成像与无线电定位仪)。SPOT-3除两台改进型HRV和一台DORIS外，还有一台极地臭氧和气溶胶测量仪(POAM-Ⅱ)。SPOT-4对先前使用的传感器作出改进：在HRV中增加了一个1.5～1.7μm、地面分辨率为2Om的短波红外谱段；原10m分辨率的全色通道改为0.61～O68μm的红色通道。同时，SPOT-4加载植被探测仪(VEGATATION)、微波辐射计等传感器。
(一)HRV 的结构
HRV 的收集系统由指向反射镜、平面反射镜和球面反射镜等组成；检测系统由若干块半透明反射镜、滤光片和4根平行排列的CCD 探测杆组成。指向反射镜可围绕着与航向平行的轴线在一定范围角度内旋转，有91档位置可供其选择。该反射镜的每一档位均对应着一根确定方向的瞄准轴。瞄准轴指的是这台H RV 在某一时刻的瞬时视场角的中心线。而瞬时视场角则是传感器在某一时刻所能感测的外来光(或其他电磁波)所来自的空间角度区域。这样，HRV 的瞄准轴可在舷向平面(垂直于航向平面)内的91档方向中任选其一，相邻两档瞄准轴之间的夹角为O.6°,相距最远的两档瞄准轴间的夹角是54°,中档轴与左右两边最远轴的间隔都是27°。瞄准轴所选择的档位根据观测目标地带与卫星所处的空中轨道之间的相对位置来确定。瞄准轴一旦调整到所需方向后，瞄准轴就固定不动，既不旋转也不摆动；而Landsat 上的MSS 和TM 作为光学机械扫描仪，通过平面反射镜不停地沿舷向来回摆动直接扫描来收集地面舷向条带的信息。H RV 不是光学一机械扫描仪，因此避免了光学一机械扫描仪固有的边缘几何畸变，节省了反射镜摆动的能耗，而且每个地面单元的光投射到检测器光敏元件上的曝光时间增加，大大提高了光敏度。
每台HRV 的检测系统内有4根平行的CCD 线列探测杆，每根杆前面有一块只允许特定谱段光通过的滤光片。外来光经半透明反射镜分光和4块滤光片滤色后，形成4束不同颜色的光(绿、红、近红外以及绿-深红)，分别照射到相应的CCD 探测杆上，转化为表示地面信息的视频电流。CCD 即电荷耦合器
件，是一种大量分离的微小半导体光敏元件(每个是约13～16μm 的正方形)。每根CCD 探
测杆各含3000个CCD元件，而绿-深红光照射的CCD杆含6000个元件。HRV有两种光谱记录模式，即多光谱段模式和全色模式。在多光谱段模式中，有绿、红、近红外3个光谱段，各光谱段所对应的一根CCD线列探测杆都包含3000元CCD，每元CCD对应的瞬时视场角为2．4 X 10-5弧度(即1.375 X 10-3度)，相应的星下地面分辨单元(即地面分辨率)为20 m X 20 m。在全色模式中，只有一个光谱段，包括从绿到深红的各种色光，CCD线列探测杆包含6000元CCD，每元CCD的瞬时视场角为1．2 X 10-5弧度，星下地面分辨单元为10m X 10 m。每根CCD线列杆在舷向的总瞬时视场角为4.13°。
(二)HRV的观测模式
由两台HRV组成的HRV系统有两种观测模式，即垂直观测模式和倾斜观测模式，图6．8和图6．9展示了这两种观测模式。
在垂直观测模式中，由两台HRV的瞄准轴放在正中一档方向上，与铅垂线
约成2°的角；两台HRV的瞄准轴处于铅垂线左右两侧。每台HRV的瞬时地面视场舷向宽60km，两台HRV的瞬时地面视场左右相接，中间在天底点及其附近重叠3 km，故两台HRV 的瞬时地面视场合成一舷向宽117km、航向仅为20m(或10m)宽的细长条。随着卫星的前进，此细长条也不断沿航向前进，如同一把扫帚在地面上沿航向扫描，经过一段时间后，就在地面上扫过一个舷向宽117km、航向长数万千米的地面探测条带，这种扫描可以称为推帚式扫描(图6．8)。
在倾斜观测模式中，两台HRV的瞄准轴都调整到偏离正中档的位上，对地面作倾斜观测，瞬时视场也离开天底点。当瞄准轴选择最边缘的档位时，每台
HRV的地面探测条带的舷向宽度为80km。如果将每台HRV的瞄准轴在±27°角度内91个档位上逐一停留进行观测，可能观测到的地面舷向宽度将达950km左右。
这两种模式结合起来使用，使得对地面上一个特定地区的观测次数大大增加，只要在不同的轨道上将HRV瞄准轴调到不同的适当的档位，就可在两条或多条卫星轨道上从不同角度观测同一指定地区。这样，一方面大大缩短了观测的间隔期，以便更迅速地掌握地面的动态变化；另一方面也可以对同一地区从不同方向摄取几幅图像，组成一个或多个立体像对进行立体观察。Landsat的MSS和TM是不能离开天底点进行观测的，因此其重复观察的周期等于卫星回归周期，也得不到任一地区的立体像对。
以北纬45°为例，如果在某一天SPOT对A地区作垂直观察(垂直观测)，而在1，5，6，10，11，15，16，20，21，25天后分别在不同轨道上以不同倾角对A地
区作倾斜观察(即倾斜观测)，即在一个回归周期26天中，可对北纬45°上任何一个地区作11次观察，相邻两次观察的间隔仅为1天或4天。不仅大大增加了在一个回归周期中对同一地区的观察次数，而且获得了许多个立体像对。
(三)HRV的波谱段
高分辨率可见光扫描仪(HRV)有三个多谱段通道：
XSl 0.5～0.59μm(绿)；
XS2 0.6 1～0.68μm(红)；
XS3 0.7 9～0.89μm(近红外)；
其地面分辨率是20m X 20m。
HRV的全色光谱段是：O.51～O.73μm(绿-深红)，
地面分辨率是10m X 10m。
全色谱段包括绿、黄、橙、红直至深红，但不包括青、蓝、紫光。多谱段的
XSl，XS2，XS3相当于TM2，TM3，TM4。HRV缺少MSS6(MSS3)，TMl，TM5，TM6，TM7相应的谱段。
HRV图像具有以下特点：
(1)垂直图像每幅为近于正方形的菱形，各边对应地面长度为60km；倾斜图像横向宽度
对应于地面舷向宽度60～80km。
(2)在正常情况下以垂直观测图像覆盖全球；在有某些特殊要求时，也可以调整瞄准轴而获得一些倾斜观测图像。
(3)相邻轨道垂直图像间的旁向重叠，在赤道上是4.3km左右，越向两极走，这种重叠越大；在垂直观测时，两台HRV的图像之间重叠3km，固定不变。
(4)SPOT处在不同轨道上时，可对同一地区从不同角度观测成像，得到立体像对，这有利于摄影测量、地学及水文等方面的研究。
(5)地面几何分辨率较高，多谱段为20m，全色为10m(均指在天底点附近)。
四、SPOT系列卫星的数据产品
SPOT图像数据处理质量标准分为四级五等，即1A，1B，2，3，4。其中：1 A处理精度最低，4级处理精度最高。此外，还有一种S级产品，是各时期均可以重叠处理的图像。无论哪一级产品，都有胶片和CCT磁带两类产品，影像基本比例尺为1：40万。
(一)图像产品
图像产品分为胶片和像片，多谱段胶片有黑白和彩色两种。多谱段像片也有黑白和彩色两种。
(二)CCT磁带
CCT采用陆地卫星地面站规定格式。1A，1B，2级，S级的全色磁带(CCTS)和多谱段磁带(CCT)都有两种规格，即6250字节／英寸或1600字节／英寸。在多光谱记录中，625O字节／英寸为谱段逐行交替记录，1 600字节／英寸有谱段顺行记录和谱段逐行交替记录两种格式。
SPOT的地面接收站较少，主要有两个：法国南部的图卢兹站和瑞典的基
律纳站。此外，还有加拿大的艾伯特王子城站和温哥华附近的纳奈莫站、孟加
拉的达卡站、印度的海德拉巴站。我国北京的遥感卫星地面站可兼容接收Landsat和SPOT 的数据。
遥感卫星传感器参数
SPOT卫星 SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。―SPOT‖系法文Systeme Probatoire d’Observation dela Tarre的缩写，意即地球观测系统。 目录 1卫星简介 2卫星参数 2.1 轨道参数 2.2 观测仪器 2.3 数据参数 2.4 谱段参数 2.5 数据应用范围 3传感器特点 4发展历程 4.1 SPOT-1 4.2 SPOT-4 4.3 SPOT-5 1卫星简介 Spot系列卫星是法国空间研究中心，（CNES）研制的一种地球观测卫星系统，至今已发射Spot卫星1-6号，1986年已来，Spot已经接受、存档超过7百万幅全球卫星数据，提供了准确、丰富、可靠、动态的地理信息源，满足了制图、农业、林业、土地利用、水利、国防、环境、地质勘探等多个应用领域不断变化的需要。[1] 2卫星参数
轨道参数 Spot卫星采用高度为830km，轨道倾角为98.7度的太阳同步准回归轨道,通过赤道时刻为地方时上午10：30，回归天数（重复周期）为26d。由于采用倾斜观测，所以实际上可以对同一地区用4～5d的时间进行观测。 观测仪器 Spot1，2，3上搭载的传感器HRV采用CCD（charge coupled device )S作为探测元件来获取地面目标物体的图像。HRV具有多光谱XS具和PA两种模式，其余全色波段具有10m的空间分辨率，多光谱具有20m的空间分辨率。Spot4上搭载的是HRVIR传感器和一台植被仪。pot5上搭载包括两个高分辨几何装置（HRG）和一个高分辨率立体成像装置（HRS）传感器。[1] 数据参数 Spot的一景数据对应地面60km×60km的范围，在倾斜观测时横向最大可达91Km，各景位置根据GRS（spot grid reference systerm)由列号K和行号J的交点（节点）来确定。各节点以两台HRV传感器同时观测的位置基础来确定，奇数的K对应于HRV1，偶数的K 对应于HRV2。倾斜观测时，由于景的中心和星下点的节点不一致，所以把实际的景中心归并到最近的节点上。[1] 谱段参数 1）绿谱段（500～590nm）：该谱段位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20m的水深。 2）红谱段（610—680nm）：这一谱段与陆地卫星的MSS的第5通道相同（专题制图仪TM仍然保留了这一谱段），它可用来提供作物识别、裸露土壤和岩石表面的情况。 3）近红外谱段（790—890nm）：能够很好的穿透大气层。在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非常黑。尽管硅的光谱灵敏度可以延伸到1100urn，但设计时为了避免大气中水汽的影响，并没有把近红外谱段延伸到990nm。同时，红和近红外谱段的综合应用对植被和生物的研究是相当有利的。 该系统的多谱段图像配准精度相当高，通常采用二向色棱镜进行光谱分离，粗制多谱段图像的配准精度误差小于0.3个象元。[2]
遥感原理与应用答案完整版
第一章电磁波及遥感物理基础 名词解释： 1、电磁波 （变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。） 变化电场和磁场的交替产生，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、电磁波谱 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。 3、绝对黑体 对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 4、辐射温度 如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。 5、大气窗口 电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。 6、发射率 实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。 7、热惯量 由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。）8、光谱反射率 ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。) 9、光谱反射特性曲线 按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。 填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关
系。 4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数2897.8。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm 选择题：(单项或多项选择) 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。 2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥） ①反射率②发射率③物体温度一次方 ④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。 3、大气窗口是指（③） ①没有云的天空区域②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段④没有障碍物阻挡的天空区域。 4、大气瑞利散射（⑥） ①与波长的一次方成正比关系②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系⑥与波长的四次方成反比关系⑦与波长无关。 5、大气米氏散射（②） ①与波长的一次方成正比关系②与波长的二次方成反比关系③与 波长无关。 问答题： 1、电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点， 又有哪些共性？ 电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同点：频率不同（由低到高）。 共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*λ=c E=h*f； d、具有波粒二象性。 遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。 2、物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值 波长是多少？ 有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积。 常温下黑体的辐射峰值波长是9.66μm 。 3、叙述植物光谱反射率随波长变化的一般规律。 植物：分三段，可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，位
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。间隔愈小，分辨率愈高。 13. 辐射分辨率 指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。 14. 传感器 传感器，也叫敏感器或探测器，是收集、探测并记录地物电磁波辐射信息的仪器。
航天遥感专业英语(中英文对照)
航天遥感专业英语（中英文对照） 遥感remote sensing 资源与环境遥感remote sensing of natural resources and environment 主动式遥感active remote sensing 被动式遥感passive remote sensing 多谱段遥感multispectral remote sensing 多时相遥感multitemporal remote sensing 红外遥感infrared remote sensing 微波遥感microwave remote sensing 太阳辐射波谱solar radiation spectrum 大气窗atmospheric window 大气透过率atmospheric transmissivity 大气噪声atmospheric noise 大气传输特性characteristic of atmospheric transmission 波谱特征曲线spectrum character curve 波谱响应曲线spectrum response curve 波谱特征空间spectrum feature space 波谱集群spectrum cluster 红外波谱infrared spectrum 反射波谱reflectance spectrum 电磁波谱electro-magnetic spectrum 功率谱power spectrum 地物波谱特性object spectrum characteristic 热辐射thermal radiation 微波辐射microwave radiation 数据获取data acquisition 数据传输data transmission 数据处理data processing 地面接收站ground receiving station 数字磁带digital tape 模拟磁带analog tape
遥感平台与传感器
遥感平台与传感器 时间:2010-04-09 21:17来源:未知作者:admin 点击: 109次 遥感是从远离地面的不同工作平台上通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行 探测和监测的综合性技术。常见的遥感平台有：气球、飞机、火箭、人造地球 卫星、宇宙飞船、航天飞机、高塔等 遥感是从远离地面的不同工作平台上通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行 探测和监测的综合性技术。常见的遥感平台有：气球、飞机、火箭、人造地球 卫星、宇宙飞船、航天飞机、高塔等。 遥感平台是指装载遥感器的运载工具，按高度，大体可分为地面平台，空中平 台和太空平台三大类。地面平台包括三角架、遥感塔、遥感车（船）、建筑物 的顶部等，主要用于在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；空中平台包括在大气层内飞行的各类飞机、飞艇、气球等，其中飞机是最 有用、而且是最常用的空中遥感平台；太空平台包括大气层外的飞行器，如各 种太空飞行器和探火箭。在环境与资源遥感应用中，所用的航天遥感资料主要 来自于人造卫星。在不同高度的遥感平台上，可以获得不同面积，不同分辨率 的遥感图像数据，在遥感应用中，这三类平台可以互为补充、相互配合使用。 表可应用的遥感平台
800m以下遥感平台还有： 常用的传感器： 航空摄影机（航摄仪） 全景摄影机 多光谱摄影机 多光谱扫描仪(Multi Spectral Scanner，MSS) 专题制图仪（Thematic Mapper,TM） 反束光导摄像管（RBV） HRV（High Resolution Visible range instruments）扫描仪合成孔径侧视雷达（Side-Looking Airborne
遥感原理与应用期末复习题
1.广义遥感：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 2.狭义遥感：在高空或者外层空间的各种平台上，通过各种传感器获得地面电磁波辐射信息，通过数据的传输和处理揭示地面物体的特征、性质及其变化的综合性探测技术。 3.传感器是收集、量测和记录遥远目标的信息的仪器，是遥感技术系统的核心。传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成。 4.遥感平台是装载传感器的运载工具 5.主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号。如：雷达。被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动地接收目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量。太阳是被动遥感最主要的辐射源多波段遥感：在可见光和红外波段间，再细分成若干窄波段，以此来探测目标。 6.遥感分类：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、多波段遥感等。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（如：雷达辐射计等）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感 7.遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。 1.电磁波：由振源发出的电磁振荡在空气中传播。 2.电磁辐射:这种电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。 3.电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。 4.地球辐射的分段特性：一、内容：1、0.3~2.5μm（可见光与近红外）：地表以反射太阳辐射为主，地球自身热辐射可忽略不计。2、2.5~6μm（中红外）：地表以反射太阳辐射、地球自身热辐射均为被动RS辐射源。3、 6μm以上（远红外）：以地球自身热辐射为主，地表以反射太阳辐射可忽略不计。二、意义：1、可见光和近红外RS影像上的信息来自地物反射特性。2、中红外波段遥感影像上信息既有地表反射太阳辐射的信息，也有地球自身热辐射信息。3、热红外波段遥感影像上的信息来自地物本身的辐射特性。 5.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。绝对黑体则是吸收率≡1，反射率≡0，与物体的温度和电磁波波长无关。 6.黑体辐射规律：普5.图2.11太阳辐照度分布曲线分析：太阳光谱相当于5800 K的黑体辐射；据高分辨率光谱仪观察，太阳光谱连续的光谱线的明亮背景上有许多离散的明暗线，称为弗朗和费吸收线，据此可以探测太阳光球中的元素及其在太阳大气中的比例；太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中0.38 ～0.76 μm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%，最大辐射强度位于波长0.47 μm左右；到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 ～ 3.0 μm波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外。这一波段区间能量集中，且相对稳定，是被动遥感主要的辐射源；经过大气层的太阳辐射有很大的衰减，衰减最大的区间便是大气分子吸收最强的波段；各波段的衰减是不均衡的。 6.大气散射：太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时，传播方向改变，并向各个方向散开； 7.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。(大气中的原子和分子，氮、氧、二氧化碳等分子)。特点：散射率与波长的四次方成反比，波长越长，散射越弱；影响：瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。 问题：多波段遥感中一般不使用蓝紫光的原因？无云的晴天，天空为什么呈现蓝色？朝霞和夕阳为什么都偏橘红色？蓝紫光波长短，散射强度较大，红光，红外，微波波长较长，散射强度弱。 8.米氏散射：当微粒的直径与辐射光的波长差不多时（即d≈λ）称为米氏散射（烟、尘埃、水滴及气溶胶等）。为何红外遥感探测时要避免使用云雾天气所成的影像？云雾的粒子大小和红外线的波长接近，所以云雾对红外线的散射主要是米氏散射，红外遥感不可穿云透雾 9.无选择性散射：当微粒的直径比波长大得多时（即 d＞λ）所发生的散射称为无选择性散射。为何云雾呈白色？空气中存在较多的尘埃或雾粒，一定范围的长短波都被同样的散射，使天空呈灰白色的。 问题：1、太阳光为何是可见的？2、蓝色火焰为何比红色火焰高？6、微波为何能穿云透雾？ 10.大气窗口：通常将这些吸收率和散射率都很小，而透射率高的电磁辐射波段称为大气窗口。 11.典型地物的反射波谱曲线分析：（1）植被反射波谱曲线：规律性明显而独特。可见光波段（0.38～0.76μm）有一个小的反射峰，两侧有两个吸收带。这是因为叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强。在近红外波段
遥感与gis区别
摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来，由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展，产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方，运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后，用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说，航空摄影是遥感技术的一种手段，而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。一、摄影测量与遥感技术概念 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展 摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译，它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法，影像信息的记录和存储方法，基于单张或多张像片的信息提取方法，数据的处理和传输，产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。 摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本身，因而很少受自然和环境条件的限制，而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映，影像信息丰富、逼真，人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止，摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言，摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。 如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步，那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像，其产品的数字形式，更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备，故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术，这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域，摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理，在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上，通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。 遥感技术的分类方法很多，按电磁波波段的工作区域，可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感（或卫星遥感）、航空遥感和地面遥感，其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台，后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外，还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段，它们以空间飞行器作为平台，能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起，促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特
常见遥感卫星及传感器汇总介绍
常见遥感卫星及传感器汇总介绍
卫星名称国家型号分辨率传感器波段(um) 宽度 landsat 美国NASA的陆地 卫星计划 landsat1-3(4) 78m mss mss4 0.5-0.6绿色 185km mss5 0.6-0.7红色 mss6 0.7-0.8近红 外 mss7 0.8-1.1近红 外 landsat4-5(7) 78m mss mss1 0.5-0.6绿色 185km mss2 0.6-0.7红色 mss3 0.7-0.8近红 外 mss4 0.8-1.1近红 外 30m tm 1 0.45-0.52蓝绿 2 0.52-0.60 绿色 3 0.63-0.69 红色 4 0.76-0.90近红外 5 1.55-1.75中红外 120m 6 10.40-12.50热红外 30m 7 2.08-2.35中红外 landsat7(8) 30m Etm+ 1 0.45-0.515 蓝绿 185*70 2 0.525-0.605绿色 3 0.63-0.690 红色 4 0.75-0.90 近红外 5 1.55-1.75 中红外
60m 6 10.40-12.50 热红外 30m 7 2.09-2.35 中红外 15m 8 0.52-0.90 微米全色 spot 法国空间研究中心 （CNES） 第一代：spot1.2.3 （4） 10m CCDS(SPOT1) P 0.50-0.73 全色 60km 20m B1 0.50-0.59绿色 CCD B2 0. 61-0.68红色 B3 0.78-0.89 近红 外 第二代spot4（5） 10M HRVIR（？） M 0.61-0.68 全色 60km 20M B1 0.50-0.59绿色 B2 0.61-0.68 红色 B3 0.78-0.89 近红 外 B4 1.58-1.75 短波红 外 第二代spot5（5） 10M HRG B1 0.49-0.61绿色 60km B2 0.61-0.68红色 B3 0.78-0.89近红外 20M HRS B4 1.58-1.75短波红 外 5M/2.5M P：0.49-0.69全色 quickbird 美国DigitalGlobe 公司quickbird(4) 全色 0.45-0.90推扫式扫描成像方式0.45-0.52 蓝 16.5km（条 带
遥感名词解释
这是我10年复习考研留下来的东西。是我自己概括的啦。分享给学弟学妹。 内容为《遥感原理与应用》，有需要的同学可以辩证的使用。说明一下，是第一版的教材，第二版的应该也差不多。 ===================正文分割线========================== 名词解释 1.遥感：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.一般指的是电磁波遥感.p1 2.电磁波：根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场能够在它的周围引起变化的磁场,这个变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场,并在更远的区域内引起新的变化磁场.这种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.p1 3.干涉：有两个（或以上）频率、震动方向相同，相位相同或相差恒定的电磁波在空间叠加时合成的波振幅为各个波的振幅矢量和。因此会出现交叉区域某些地方震动加强，某些地方震动减弱或完全抵消的现象成为干涉。P2 4.衍射：光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象成为光的衍射。P2 5.电磁波谱：不同电磁波由不同波源产生，如果按照电磁波在真空中传播的波长或频率按递增或递减的顺序就能得到电磁波谱图p2 6.绝对黑体（黑体）：如果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。P4 7. 基尔霍夫定律：任何物体的单色辐出度和单色吸收之比，等于同一温度绝对黑体的单色辐出度。 8. 太阳常数：太阳常数指不受大气影响，在距离太阳的一个天文单位内垂直于太阳辐射方向上，单位面积黑体所接受的太阳辐射能量。P6 9. 太阳光谱辐照度：指投射到单位面积上的太阳辐射通量密度，该值随波长不同而异。 10. 散射：电磁波在传播过程中，遇到小微粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开，称为散射。P10 11. 米氏（Mie）散射：如果介质中不均匀颗粒与入射波长同数量级，发生米氏散射。P10 12. 瑞利散射：介质中不均匀颗粒直径a远小于电磁波波长，发生瑞利散射。P10 13. 无选择性散射（均匀散射）：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。P10 14. 大气屏障：遥感所能使用的电磁波是有限的，有些大气中电磁波通过率很小，甚至完全无法透过电磁波，称为大气屏障。P10 15. 大气窗口：有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段通常成为大气窗口p10 16. 热惯量：热惯量是物体阻碍其自身热量变化的物理量，它在研究地物尤其是土壤时特别重要。P15 17. 镜面反射：镜面反射是指物体反射满足反射定律。P16 18. 漫反射：如果入射电磁波长不变，表面粗糙度h逐渐增加，直到h与λ同数量级这是整个表面均匀反射入射电磁波，入射到此表面的电磁辐射按照朗伯余弦定律反射。P16 19. 反向反射：实际地物由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，这种现象称为方向反射。它是镜面反射与漫反射的结合。P16 20. 反射率：物体的反射辐射量与入射辐射量之比ρ=Eρ／E。这个反射率是在理想的漫反射下整个电磁波长的反射率。P16 21. 光谱反射率：实际上由于物体的固有的物理特性，对不同波长的电磁波有选择的反射，因此定义光谱反射率为ρλ=Eρλ／Eλp16
遥感与gis区别
精心整理 摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来，由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展，产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方，运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后，用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说，航空摄影是遥感技术的一种手段，而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。 1研究摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本身，因而很少受自然和环境条件的限制，而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映，影像信息丰富、逼真，人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止，摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言，摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。
如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步，那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像，其产品的数字形式，更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备，故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 动 等手段，它们以空间飞行器作为平台，能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起，促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特别严格的要求，除必须的影像分辨率外，其关键环节是实现立体影像覆盖，以及构成立体交会的几何条件
遥感传感器作业
第三章遥感传感器 C方向 2012301610010 卢昕 一、名词解释 1.遥感传感器：是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，是遥感技术系统的重要组成部分，是获取遥感数据的关键设备。由收集器，探测器，处理器，输出器组成。 2.探测器：将收集的辐射能转化为化学能或者电能的设备。具体的元器件如感光胶片、光电管等。 3.推扫式成像仪：瞬间在像面上先形成一条线图像，甚至是一幅二维影像，然后对影像进行扫描成像的成像仪。 4.成像光谱仪：以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器，通过将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机的结合在一起，可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。 5.瞬时视场：传感器成像瞬间形成的单个像元的视场，决定地面分辨率。 6.MSS：Multispectral Scanner 多光谱扫描仪。成像板上排列有24+2个玻璃纤维单元，按波段排列成四列，每列有6个纤维单元，每个探测器的视场为86μrad，每个像元的地面分辨率为79mx79m，扫描一次每个波段获得6条扫描线图像，其地面范围474m*185km。 7.TM ：是相对MSS的改进，其中增加了一个扫描改正器，使扫描行垂直于飞行轨道，并使往返双向都对地面扫描。一个高级的多波段扫描仪共有探测器100个，分7个波段，一次扫描成像为地面的480m*185km。 8.HRV :是一种线阵列推扫式扫描仪。仪器中有一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组，然后聚焦在CCD线阵列元件上，CCD的输出端以一路时序视频信号输出。由于使用线阵列的CCD元件作探测器，在瞬间能同时得到垂直航线的一条图像线，不需要用摆动的扫描镜，以“推扫”方式获取沿轨道的连续图像条带。 9.SAR :合成孔径雷达,是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。 10.INSAR:相干雷达。是利用SAR在平行轨道上对同一地区获取两幅（或两幅以上）的单视复数影像来形成干涉，进而得到该地区的三维地表信息。 https://www.360docs.net/doc/e74846225.html,D :电荷耦合器件，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出信号。12.真实孔径侧视雷达:真实孔径侧视雷达的天线装在飞机的侧面，发射机向侧向面内发射一束窄脉冲，地物反射的微波脉冲，由天线收集后，被接收机接受。回波信号经电子处理器的处理，在阴极射线管上形成一条相应于辐照带内各种地物反射特性的图像线，记录在胶片上。飞机向前飞行时对一条一条辐照带连续扫描，在阴极射线管处的胶片与飞机速度同步转动，就得到沿飞机航线侧面的由回波信号强度表示的条带图像。 13.全景畸变:由于地面分辨率随扫描角发生变化，而使红外扫描影像产生畸变，这种畸变通常称为全景畸变，也就是整幅图像都发生了畸变。
遥感传感器综述
遥感传感器综述 一、遥感传感器的概念 遥感传感器是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，是遥感技术系统的重要组成部分。 遥感传感器根据不同工作的波段，适用的传感器是不一样的。目前遥感中常用的传感器大致上可分为如下几类: 1）摄影类型的传感器 2）扫描类型的传感器 3）雷达成像类型的传感器 4）非图像类型的传感器 摄影机主要用于可见光波段范围。红外扫描器、多谱段扫描器除了可见光波段外，还可记录近紫外、红外波段的信息。雷达则用于微波波段。 二、遥感传感器的基本组成 遥感传感器主要由以下系统组成：
无论哪一种传感器，它们基本是由收集系统、探测系统,信息转化系统和记录系统四部分组成。 (1)收集系统：遥感应用技术是建立在地物的电微波谱特性基础之上的，要收集地物的电磁波必须要有一种收集系统，该系统的功能在于把接收到的电磁波进行聚集，然后关往探测系统。不同的遥感器使用的收集元件不同，最基本的收集元件是透镜、反射镜或天线。对于多波段遥感，收信系统还包括按波段分波束的元件，一般采用各种散元个成分光之件，例如：滤光片、棱镜、光栅等。 (2)探测系统：遥感器中最重要的部分就是探测元件，它是真正接收地物电磁辐射的器件，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等。 (3)信号转化系统：除了摄影照相机中的感胶片，电广从光辐射输入到光信号记录，无须信号转化之外，其它遥感器都有信号转化问题，光电敏感元件，固体敏感元件和波导等输出的都是电信号，从电信号转换到光信号必须有一个信号转化系统，这个转换系统可以直接进行电光转化，也可进行间接转换，先记录在磁带上，再经磁带加放，仍需经电光转换，输出光信号 (4)记录系统：遥感器的最终目的是要把接收到的各种电磁波信息，用适当的方式输出，输出必须有一定的记录系统，遥感影像可以直接记录在摄影胶片等上，也可记录在磁带上等。 三、遥感影像的分辨率 1 空间分辨率 2 波谱分辨率 3 辐射分辨率（辐射灵敏度） 1 空间分辨率：能把两个相邻目标作为两个清晰实体记录下来的两目标间的最小距离。取决于： （1）象元大小（pixel size)：每个象元对应地面的范围 （2）象解率（photographic resolution)：胶片上1毫米间隔内包含的线对数，用线对/毫米来表示。一条白线加一条黑线构成一个线对。象解率可以转换成为相应的象元大小 （3）瞬时视场角（IFOV aInstantaneous Field Of View）：电子传感器的瞬时视域，用毫弧度表示。瞬时视场角小，空间分辨率高；反之，空间分辨率低
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。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。 2、信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等; 传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。 3、信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。
航天遥感
第六章航天遥感 航天遥感是现代遥感技术的重要组成部分。 航天遥感是利用搭载在人造地球卫星、探测火箭、宇宙飞船和航天飞机等航天平台上的传感器对地表进行的遥感。 特点：航天遥感的视野比航空遥感开阔，观察的地面范围大，可以发现地表大面积内宏观的、整体的特征；航天遥感的效率比航空遥感高得多；航天遥感的费用要比航空遥感低廉；航天遥感可以对地球进行周期性的、重复的观察，这极有利于对地球表面的资源、环境、灾害等实行动态监测；航天遥感数据对地面细部的表现力逊于航空遥感数据，但随着新一代高分辨率传感器的研制成功，航天遥感数据的地面分辨率将有很大的提高。 §6．1 遥感卫星的姿态与轨道参数 遥感卫星也称地球观测卫星，是航天遥感平台的一种主要类型，目前我们所应用的航天遥感资料多数是遥感卫星搭载的传感器获取的。 一、遥感卫星的姿态 (一)三轴倾斜 三轴倾斜是指遥感卫星在飞行的过程中发生的滚动、俯仰与偏航现象(图6．1)。滚动是一种横向摇摆，俯仰是一种纵向摇摆，偏航则是指遥感卫星在飞行过程中偏移运行轨道。 (二)振动 振动是指遥感卫星运行过程中除滚动、俯仰与偏航以外的非系统性的不稳定振动。 遥感卫星运行中的姿态变化对其所获取的数据有很大影响。扫描成图所获取的数据随时间序列而变化，因此卫星的位置和倾斜的时间性变化干扰扫描图像质量，所以必须在平台上装载姿态测量传感器和记录仪，并在使用数据前做几何校正。 二、遥感卫星的轨道参数 (一)开普勒的六个参数 用于表示遥感卫星轨道特征的数值组叫轨道参数。遥感卫星在太空中的运行，是一种受到地球以及月球和太阳引力的规律性运动，它所在的包含地球在内的平面叫轨道面。轨道参数各式各样，但对于遥感卫星来说，独立的轨道参数有六个，即开普勒的六个参数(图6．2)。即轨道长半轴(a)：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离轨道偏心率(e)：椭圆轨道焦距与长半轴之比，又称扁率，e=c/a；轨道倾角(i)：轨道面与赤道面的交角，即从升交点一侧的轨道量至赤道面；升交点赤经(Ω)：轨道上由南向北自春分点到升交点的弧长；近地点角距(ω)：轨道面内近地点与升交点之间的地心角；过近地点时刻(to)：以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量。 根据a和e可以确定轨道的 形状和大小，根据i和Ω可 确定轨道面的方向，根据ω 可确定轨道面中轨道的长 轴方向。根据to ，可求出 任何一时刻卫星在轨道上 的位置。以上参数由于比较 直观、易于理解，多用来表 示轨道状况；有时也用三轴 方向的位置及速度作为轨 道参数来代替上述六个参数。 (二)其他一些常用遥感卫星参数 1．卫星高度
第三章 遥感平台及运行特点课后习题
第二章 遥感平台及运行特点 一、名词解释： 1、遥感平台 2、遥感传感器 3、卫星轨道参数 4、微波成像原理 5、中心投影 6、近地点角距 7、光谱分辨率 8、空间分辨率 9、时间分辨率 10、开普勒第三定理 11、重复周期 12、近圆形轨道 13、与太阳同步轨道 14、近极地轨道 15、偏移系数 16、热红外成像原理 17、可见光与近红外成像原理 二、填空题： 1、遥感卫星轨道的四大特点 。 2、卫星轨道参数有 。 3、卫星姿态角是 。 4、遥感平台的种类可分为 、 、 三类。 5、卫星姿态角可用 、 、 等 方法测定。 6、与太阳同步轨道有利于 。 7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 ；带有TM探测器的 是 。 8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 ；可产生同轨立体影像的 是 。 9、ZY-1卫星空间分辨率为 。 10、美国高分辨率民用卫星有 。 11、小卫星主要特点包括 。 12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是 。 三、选择题：(单项或多项选择) 1、卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球①黄道面的交点②地球赤道面 的交点③地球子午面的交点。 2、卫星与太阳同步轨道指①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期 等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。 3、卫星重复周期是卫星①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上 空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。 4、以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。 四、问答题： 1.根据Landsat-1的运行周期，求该卫星的轨道高度。
2. 根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数，通过计算排出其轨道（赤 道处）的分布图。 3. 以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。 4. 摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？ 5.获得传感器姿态的方法有哪些？简述其原理。 6.简述遥感平台的发展趋势。 https://www.360docs.net/doc/e74846225.html,NDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点？ 8.微波遥感的特点有哪些？ 9.按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？ 10.试述NOAA气象卫星的轨道特征和卫星传感器AVHRR各通道的作用。 11.按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？ 12. 卫星遥感与航空遥感的差异、关联、作用与意义 13.根据传感器的工作波段可将遥感分为哪几类？ 14.遥感图象的分辨率有几种描述？其意义各是什么？ 15.光机扫描成像与CCD成像的比较。 16.我国“风云一号”系列气象卫星是极轨气象卫星，其中“风云一号C星”及“风 云一号D星”携带的多通道可见红外扫描辐射计(MVISR) 有10个通道，各通道波长如下表。请谈谈这些探测波段在陆地地表遥感中的用途。 17.扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？ 18.微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别？ 19.如何评价遥感图像的质量？ 20、叙述热红外图像的几何特征和辐射特征。 21、叙述侧视雷达图像的几何特征和辐射特征。
遥感平台及运行特点
第三章遥感平台及运行特点 一、名词解释： 1、遥感平台 2、遥感传感器 3、卫星轨道参数 4、微波成像原理 5、中心投影卫星 6、近地点角距 7、光谱分辨率 8、空间分辨率 9、时间分辨率 10、开普勒第三定理 11、重复周期 12、近圆形轨道 13、与太阳同步轨道 14、近极地轨道 15、偏移系数 16、热红外成像原理 17、可见光与近红外成像原理 18、正射投影 二、填空题： 1、遥感卫星轨道的四大特点。 2、卫星轨道参数有。 3、卫星姿态角是。 4、遥感平台的种类可分为、、三类。 5、卫星姿态角可用、、等方法测定。 6、与太阳同步轨道有利于。 7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是；带有TM探测器的 是。 8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是；可产生同轨立体影像的 是。 9、ZY-1卫星空间分辨率为。 10、美国高分辨率民用卫星有。 11、小卫星主要特点包括。 12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是。 三、选择题：(单项或多项选择) 1、卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球①黄道面的交点②地球赤道面 的交点③地球子午面的交点。 2、卫星与太阳同步轨道指①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期 等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。 3、卫星重复周期是卫星①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上 空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。 4、以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。 四、问答题： 1.根据Landsat-1的运行周期，求该卫星的轨道高度。
2. 根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数，通过计算排出其轨道（赤 道处）的分布图。 3. 以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。 4. 摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？ 5.获得传感器姿态的方法有哪些？简述其原理。 6.简述遥感平台的发展趋势。 https://www.360docs.net/doc/e74846225.html,NDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点？ 8.微波遥感的特点有哪些？ 9.按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？ 10.试述NOAA气象卫星的轨道特征和卫星传感器AVHRR各通道的作用。 11.按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？ 12. 卫星遥感与航空遥感的差异、关联、作用与意义 13.根据传感器的工作波段可将遥感分为哪几类？ 14.遥感图象的分辨率有几种描述？其意义各是什么？ 15.光机扫描成像与CCD成像的比较。 16.我国“风云一号”系列气象卫星是极轨气象卫星，其中“风云一号C星”及“风 云一号D星”携带的多通道可见红外扫描辐射计(MVISR) 有10个通道，各通道波长如下表。请谈谈这些探测波段在陆地地表遥感中的用途。 17.扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？ 18.微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别？ 19.如何评价遥感图像的质量？ 20.简述微波成像原理。 21.简述热红外成像原理。 22.简述可见光与近红外成像原理。