遙感技術(shù)基礎(chǔ)課件第三章 遙感成像及影像特

遙感技術(shù)基礎(chǔ)課件第三章遙感成像及影像特遙感技術(shù)基礎(chǔ)課件第三章遙感成像及影像特1圖象的表示形式在空間域的表示

1)光學(xué)圖象連續(xù)的光密度函數(shù).像片上的密度隨坐標(biāo)X,Y的變化而變化，我們用連續(xù)變化的函數(shù)來表示。2)數(shù)字圖象光學(xué)圖像、照片以及人的眼睛看到的一切景物，都是模擬圖像，這類圖像無法直接用計算機處理。為了使圖像能在電子計算機中處理運算，必須將模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字所表示的圖像。所謂數(shù)字圖像就是一個二維離散的光密度函數(shù)，相對于光學(xué)圖象,它在空間坐標(biāo)(X,Y)和密度上都進行離散化處理。數(shù)字圖像可以用一個二維矩陣表示:21圖象的表示形式2單色時：為M×N矩陣。多光譜時：

3單色時：為M×N矩陣。3通道（波段）和象元4通道（波段）和象元4二者的轉(zhuǎn)化將模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像的過程稱為圖像數(shù)字化。這一過程是圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)，一般圖像數(shù)字化包括下列兩個步驟：采樣和量化空間采樣：將像片具有的連續(xù)灰度信息轉(zhuǎn)化為每行有m個單元，每列有n個單元的像素矩陣。5二者的轉(zhuǎn)化5灰度、坐標(biāo)、物理圖象和數(shù)字圖象6灰度、坐標(biāo)、物理圖象和數(shù)字圖象6屬性（灰度）量化：把抽樣后的象素點亮度值離散化使其成為有限個整數(shù)值（一般為0-256個灰度值）。如把對應(yīng)象素點，按照其真是的明暗亮度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的灰度值（亮度）值0~256。在計算機中，每個象素用一個字節(jié)來儲存量化后的數(shù)值（此處為8Bit）。量化后的灰度值即反映了對應(yīng)象素點的明暗亮度值。經(jīng)過抽樣、量化后，一幅黑白模擬圖像就會離散化成為M*N個字節(jié)的數(shù)字圖像，變成適用于電子計算機處理的數(shù)字圖像。在圖像數(shù)字化過程中把原來連續(xù)變化的亮度信息變成離散的數(shù)字信息時會帶來一定的誤差。77數(shù)字化后的黑白圖像，可以用M×N個字節(jié)來表示，即用數(shù)學(xué)式子f（Xi，Yj）表示。數(shù)組f（Xi，Yj）中i=1，2，3…m，j=1，2，3，…n，分別代表像素所在的行和列序號。f（Xi，Yj）值代表圖像中（Xi，Yj）點處象素的灰度值。實踐中有多種多樣的圖像，按照各類圖像的具體情況，約定如右表。圖像數(shù)字化后描述形式備注二值圖像f（X，Y）=1或0文字、線條圖、指紋等黑白圖像0≤f（X，Y）≤2n-1黑白圖像，一般n=6~8彩色圖像|fi（X，Y）|i=R，G，B以三基色表示的彩色圖像光譜圖像|fi（X，Y）|i=1，2…m遙感圖像，m=6~8或更大立體圖像fl（X，Y），fr（X，Y）左右視點得到同物體的圖像對動態(tài)圖像|ft（X，Y）|t=t1，t2…tr.動態(tài)圖像，動畫制做等8圖像數(shù)字化后描述形式備注二值圖像f（X，Y）=1或0文字、線2遙感數(shù)字圖象記錄與存儲存儲介質(zhì)磁帶,磁盤,光盤，硬盤，磁盤陣列類型二值數(shù)字圖象單波段圖象數(shù)字彩色圖象多波段圖象多波段數(shù)字圖像的記錄格式最常見的有3種：92遙感數(shù)字圖象記錄與存儲9BSQ（波段順序格式）每行數(shù)據(jù)后面緊接著同一波譜波段的下一行數(shù)據(jù)。在這種格式中，每個單波段圖像都是一個完整的數(shù)據(jù)塊，適合于對單個波譜波段中任何部分的空間（X，Y）存取。BIP（每個像元按波段次序交叉排列）按BIP格式存儲的圖像按順序存儲第一個像元所有的波段，接著是第二個像元的所有波段，然后是第3個像元的所有波段，等等，交叉存取直到像元總數(shù)為止。這種格式為圖像數(shù)據(jù)波譜（Z）

的存取提供最佳性能。BIL（逐行按波段次序排列）按BIL格式存儲的圖像先存儲第一個波段的第一行，接著是第二個波段的第一行，然后是第三個波段的第一行，交叉存取直到波段總數(shù)為止。每個波段隨后的行按照類似的方式交叉存取。這種格式提供了空間和波譜處理之間一種折衷方式。1010通道（波段）和象元11通道（波段）和象元11遙感數(shù)字圖像遙感數(shù)字圖像是以數(shù)字表示的遙感圖像，其最基本的單元是像素。像素是成像過程的采樣點，也是計算機處理圖像的最小單元。像素具有空間特征和屬性特征.像素的屬性特征由亮度值（灰度值）來表達.純像素和混合像素。遙感數(shù)字圖像的特點便于計算機處理與分析圖像信息損失少抽象性強12遙感數(shù)字圖像12遙感圖像的分辨率傳感器遙感平臺及衛(wèi)星軌道常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性第三章傳感器及航天遙感13遙感圖像的分辨率第三章傳感器及航天遙感13傳感器是收集、探測、記錄地物電磁波輻射信息的工具。是遙感技術(shù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵設(shè)備。它的性能決定遙感的能力，即傳感器對電磁波段的響應(yīng)能力、傳感器的空間分辨率及圖像的幾何特征、傳感器獲取地物信息量的大小和可靠程度。傳感器14傳感器141遙感圖像分辨率分辨率-----傳感器最具實用意義的指標(biāo)。分辨率是遙感技術(shù)及其應(yīng)用中的一個重要概念，也是衡量遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量特征的一個重要指標(biāo)。分為：空間分辨率；時間分辨率；光譜分辨率；輻射亮度分辨率（溫度分辨率）。151遙感圖像分辨率分辨率-----傳感器最具實用意義的指標(biāo)。遙感圖像的空間分辨率

空間分辨率：每個像元對應(yīng)空間的大小。表征影象分辨地面目標(biāo)細節(jié)能力的指標(biāo)。16遙感圖像的空間分辨率

空間分辨率：每個像元對應(yīng)空間的大小空間分辨率單位以米表示?？臻g分辨率數(shù)值越大分辨率越低。17空間分辨率單位以米表示。171818計算機屏幕無影像分辨率之說19計算機屏幕無影像分辨率之說19空間分辨率決定其所能形成影像分辨率之范圍20空間分辨率決定其所能形成影像分辨率之范圍20遙感圖像的光譜分辨率光譜分辨率是指傳感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔。間隔愈小,分辨率越高。21遙感圖像的光譜分辨率光譜分辨率是指傳感器在接收目標(biāo)輻射的光譜分辨率波段數(shù)&波段寬度一般的航空影像:1-3波段,波段較寬衛(wèi)星影像:Landsat-7波段,>60nmSPOT-3波段,>70nmIKONOS-4波段,>60nm QuickBird-4波段,>60nm視頻&數(shù)碼（攝像）相機:

1-12波段,窄至10nm高光譜遙感圖像:

32-1024波段,窄至1nmBandwidthBandwidthReflectanceWavelength22光譜分辨率波段數(shù)&波段寬度BandBandReflect遙感圖像的光譜分辨率它包括傳感器總的探測波段的寬度、波段數(shù)、各波段的波長范圍和間隔。全色—多波段—高光譜—成像光譜儀23遙感圖像的光譜分辨率它包括傳感器總的探測波段的寬度、波段2424遙感圖像的時間分辨率時間分辨率指對同一地點進行遙感采樣的時間間隔,即采樣的時間頻率,也稱重訪周期?？商峁┑匚飫討B(tài)變化的信息。時間分辨率與所需探測目標(biāo)的動態(tài)變化有直接的關(guān)系。各種傳感器的時間分辨率，與衛(wèi)星的重復(fù)周期及傳感器在軌道間的立體觀察能力有關(guān)。25遙感圖像的時間分辨率時間分辨率指對同一地點進行遙感采樣的時間遙感圖像的時間分辨率根據(jù)回歸周期的長短，時間分辨率分為三種類型：超短（短）周期時間分辨率，可以觀測到一天之內(nèi)的變化，以小時為單位。中周期時間分辨率，可以觀測到一年內(nèi)的變化，以天為單位。長周期時間分辨率，一般以年為單位的變化。26遙感圖像的時間分辨率根據(jù)回歸周期的長短，時間分辨率分為三種類遙感圖像的時間分辨率時間分辨率的意義：進行動態(tài)監(jiān)測和預(yù)報自然歷史變遷和動力學(xué)分析提高成像率和解像率，對歷次獲取的數(shù)據(jù)資料進行疊加分析，提高地物識別精度27遙感圖像的時間分辨率時間分辨率的意義：27輻射亮度分辨率輻射亮度范圍數(shù)字化級別數(shù):衛(wèi)星傳感器:8-bit=256 11-bit=2048航空傳感器:8-bit=256 10-bit=102412-bit=409616-bit=655362-level4-level28輻射亮度分辨率輻射亮度范圍2-level4-level28遙感圖像的輻射分辨率

指傳感器能區(qū)分兩種輻射強度最小差別的能力。在遙感圖像上表現(xiàn)為每一個像元的輻射量化級。29遙感圖像的輻射分辨率指傳感器能區(qū)分兩種輻射強度最小差別3030溫度分辨率溫度分辨率是指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射（溫度）最小差異的能力。與探測器的響應(yīng)率和傳感器系統(tǒng)內(nèi)的噪聲有直接關(guān)系，一般為等效噪聲的2-6倍。31溫度分辨率溫度分辨率是指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射（溫度）最實驗初步安排第12周星期2/41001，10021003，1004第13周星期2/41001，10021003，1004第14周星期2/41003，10041001，1002第15周星期2/41003，10041001，100232實驗初步安排第12周星期2/41001，10任何類型的傳感器都由四個基本部件組成：收集器：收集地物輻射來的能量。探測器：將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能。處理器：將探測后的化學(xué)能或電能等信號進行處理。輸出：將獲取的數(shù)據(jù)輸出。2傳感器33任何類型的傳感器都由四個基本部件組成：2傳感器33根據(jù)傳感器的工作方式分為：主動式和被動式兩種。主動式：人工輻射源向目標(biāo)物發(fā)射輻射能量，然后接收目標(biāo)物反射回來的能量，如雷達。被動式：接收地物反射的太陽輻射或地物本身的熱輻射能量，如攝影機、多光譜掃描儀（MSS、TM、ETM、HRV）。NOAA/AVHRRTERRA/MODISLANDSAT/TM傳感器的分類34傳感器的分類34根據(jù)傳感器工作的波段可分為：可見光傳感器，紅外傳感器，微波傳感器。從可見光到紅外區(qū)的光學(xué)波段的傳感器統(tǒng)稱光學(xué)傳感器。微波領(lǐng)域的傳感器統(tǒng)稱微波傳感器。

傳感器的分類35傳感器的分類35傳感器的分類

就基本結(jié)構(gòu)原理來看,目前遙感中使用的傳感器可分為以下四類:攝影類型的傳感器雷達成像類型的傳感器光電成像型的傳感器成像光譜儀36傳感器的分類就基本結(jié)構(gòu)原理來看,目前遙感中使用的傳感器光電成像型的傳感器將收集到的電磁波能量，通過光敏或熱敏元件（探測器）轉(zhuǎn)變成電能后再記錄下來。與傳統(tǒng)的光學(xué)攝影機比：擴大了探測的波段范圍；便于數(shù)據(jù)的存儲與傳輸航天多使用此類傳感器37光電成像型的傳感器將收集到的電磁波能量，通過光敏或熱敏元件（依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬時視場為單位進行的逐點、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖象．

對物面掃描的成像儀：特點:對地面直接掃描光機掃描儀(紅外掃描儀，多光譜掃描儀)，成像光譜儀，多頻段頻譜儀

對像面掃描的成像儀：特點:瞬間在像面上先形成一條線圖象,甚至是一幅二維影象,然后對影象進行掃描成像.線陣列ＣＣＤ推掃式成像儀，電視攝像機光電成像型的傳感器38依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬時視場為單位進行的逐點、逐以多路、連續(xù)并具有高光譜分辨率方式獲取圖像信息的儀器。通過將傳統(tǒng)的空間成像技術(shù)與地物光譜技術(shù)有機地結(jié)合在一起，可以實現(xiàn)對同一地區(qū)同時獲取幾十個到幾百個波段的地物反射光譜圖像。屬于多光譜掃描儀，其構(gòu)造與ＣＣＤ線陣列推掃式掃描儀和多光譜掃描儀類型相同，區(qū)別在于通道數(shù)目多，各通道的波段寬度很窄。成像光譜儀39以多路、連續(xù)并具有高光譜分辨率方式獲取圖像信息的儀器。通過將成像光譜儀特點高光譜分辨力：可獲得可見光、近紅外、短波紅外、熱紅外波段多而窄的連續(xù)光譜，波段多，間隔在nm級，10-20nm，個別到2.5nm；圖譜合一：在獲得高光譜波段圖象的同時，可以顯示圖象中每個像元的連續(xù)光譜?？臻g分辨率：航空的較高；航天的分為中分辨率和高分辨率。輻射分辨率大和信噪比高。數(shù)據(jù)量大。40成像光譜儀特點高光譜分辨力：可獲得可見光、近紅外、短波紅外、遙感圖像的分辨率傳感器遙感平臺及衛(wèi)星軌道常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性第三章傳感器及航天遙感主要內(nèi)容41遙感圖像的分辨率第三章傳感器及航天遙感主要內(nèi)容413遙感平臺及衛(wèi)星軌道遙感平臺:遙感中搭載傳感器的工具?？砂匆韵虏煌悇e進行劃分：遙感平臺的高度所利用的電磁波的光譜段分類研究對象分類應(yīng)用空間尺度分類423遙感平臺及衛(wèi)星軌道遙感平臺:遙感中搭載傳感器的工具。地面平臺

地面平臺：高度在0到50m范圍內(nèi)，包括車、船、三腳架、遙感塔、遙感車等。對地觀測研究中應(yīng)用較少。主要目的：對地物進行波譜測量。43地面平臺

地面平臺：高度在0到50m范圍內(nèi)，包括車、船航空平臺航空平臺：高度在百米到10多km，包括低、中、高空飛機，以及飛艇、氣球等飛機：高空：無人機2到3萬米低空：航空攝影測量<2000米，大比例尺航片氣球：高空氣球12到40公里航空平臺歷史悠久，主要是飛機攝影44航空平臺航空平臺：高度在百米到10多km，包括低、中、高航天平臺航天平臺：高度在150km以上。主要有航天飛機（240到350km高度）和衛(wèi)星。

航天平臺目前發(fā)展最快、應(yīng)用最廣：氣象衛(wèi)星系列、海洋衛(wèi)星系列、陸地衛(wèi)星系列45航天平臺航天平臺：高度在150km以上。主要有航天飛機（航天遙感與航空遙感比，優(yōu)缺點有：視野開闊，觀測的地面范圍大，可發(fā)現(xiàn)大面積，宏觀的整體的特征?？蛇M行周期，重復(fù)的觀察，有利于對地球表面的資源，環(huán)境，災(zāi)害進行動態(tài)監(jiān)測。不需燃料供給。分辨率低于航空遙感平臺。遙感衛(wèi)星是航天遙感平臺的一種主要類型。

站的高，看的廣，看不清46航天遙感與航空遙感比，優(yōu)缺點有：46遙感衛(wèi)星的姿態(tài)衛(wèi)星在太空中由于受各種因素的影響，姿態(tài)是不斷變化的，從而對所獲取的數(shù)據(jù)質(zhì)量有很大的影響。為了修正這些影響，在獲取地表數(shù)據(jù)的同時，必須測量，記錄遙感衛(wèi)星的姿態(tài)數(shù)據(jù)。便于數(shù)據(jù)使用前做幾何校正。47遙感衛(wèi)星的姿態(tài)衛(wèi)星在太空中由于受各種因素的影響，姿態(tài)是不斷變?nèi)S傾斜現(xiàn)定義衛(wèi)星質(zhì)心為坐標(biāo)原點，沿軌道前進的切線方向為x軸，垂直軌道面的方向為y軸，垂直xy平面的為z軸，則衛(wèi)星的姿態(tài)有三種情況：繞x軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱之為滾動；繞y軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱俯仰；繞z軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱偏航。滾動是一種橫向搖擺。俯仰是一種縱向搖擺。偏航是指遙感衛(wèi)星在飛行過程中偏移軌道。48三軸傾斜現(xiàn)定義衛(wèi)星質(zhì)心為坐標(biāo)原點，沿軌道前進的切線方向為x軸振動指除三軸傾斜以外的非系統(tǒng)性的不穩(wěn)定的振動。使用遙感數(shù)據(jù)前需要進行幾何校正。49振動指除三軸傾斜以外的非系統(tǒng)性的不穩(wěn)定的振動。49用于表示遙感衛(wèi)星軌道特征的數(shù)值。遙感衛(wèi)星所包含地球在內(nèi)的平面叫軌道面。軌道參數(shù)50用于表示遙感衛(wèi)星軌道特征的數(shù)值。軌道參數(shù)50

根據(jù)開普勒定律，衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置，可由六個軌道參數(shù)來確定衛(wèi)星軌道的長半軸a衛(wèi)星軌道的偏心率（或稱扁率）e軌道傾角I升交點赤經(jīng)Ω近地點角距ω衛(wèi)星過近地點時刻t0以上六個參數(shù)可以根據(jù)地面觀測來確定軌道參數(shù)51根據(jù)開普勒定律，衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置，可由六個a和e決定了衛(wèi)星軌道的形狀Ω、i決定衛(wèi)星軌道面的方向。Ω確定軌道面中軌道的長軸方向。根據(jù)t0可計算出任何時刻衛(wèi)星在軌道上的位置52a和e決定了衛(wèi)星軌道的形狀52幾種常見軌道面53幾種常見軌道面53傾角i決定了軌道面與赤道面，或與地軸之間的關(guān)系。i=0時軌道面與赤道面重合。i=90°時軌道面與地軸重合。i≈90°時軌道面接近地軸，這時的軌道稱近極地軌道。軌道近極地有利于增大衛(wèi)星對地球的觀測范圍。54傾角i決定了軌道面與赤道面，或與地軸之間的關(guān)系。54星下點（天底點）：衛(wèi)星正下方的地面點。星下點軌跡（地面軌跡或地面軌道）：星下點的集合。55星下點（天底點）：衛(wèi)星正下方的地面點。55幾種常見軌道面56幾種常見軌道面56升軌降軌降交點：衛(wèi)星從北向南運行時星下點軌跡與赤道的交點。升交點：衛(wèi)星從南向北運行時星下點軌跡與赤道的交點。近地點57升軌降軌57衛(wèi)星的空間軌道58衛(wèi)星的空間軌道581衛(wèi)星高度依據(jù)開普勒第三定律同樣可解求衛(wèi)星的平均高度2衛(wèi)星運行周期指衛(wèi)星繞地一圈所需要時間，即從升交點開始運行到下次過升交點時的時間間隔。與衛(wèi)星高度正相關(guān)。其它一些常用參數(shù)591衛(wèi)星高度其它一些常用參數(shù)593、重復(fù)周期指衛(wèi)星從某地上空開始運行，經(jīng)過若干時間的運行后，回到該地上空時所需要的天數(shù)。4，降交點時刻指衛(wèi)星經(jīng)過降交點時的地方太陽時的平均值。5，掃描帶寬度衛(wèi)星沿軌道運行時其傳感器所觀測的地面帶的橫向?qū)挾取?03、重復(fù)周期60同一天相鄰軌道間在赤道處的距離每天衛(wèi)星繞地圈數(shù)6161衛(wèi)星軌道地球同步軌道：衛(wèi)星高度高，觀測范圍大。與太陽同步軌道:衛(wèi)星軌道面與地球公轉(zhuǎn)方向相同而同時旋轉(zhuǎn)的近圓形軌道。軌道傾角大，饒過極地地區(qū)，因此又稱極軌衛(wèi)星。衛(wèi)星于同一緯度的地點，每天在同一地方時同一方向上經(jīng)過，使得衛(wèi)星在不同時相對同一地區(qū)遙感時，太陽高度角大致相等，有利于衛(wèi)星在相近的光照條件下對地面進行觀測。有利于衛(wèi)星在固定的時間飛臨地面接收站上空。近圓形軌道:不同地區(qū)獲取的圖像比例尺一致。便于掃描行之間銜接。62衛(wèi)星軌道地球同步軌道：衛(wèi)星高度高，觀測范圍大。62與太陽同步軌道衛(wèi)星軌道面與太陽地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角，不隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)而改變。并使衛(wèi)星上的太陽電池得到穩(wěn)定的太陽照度。63與太陽同步軌道衛(wèi)星軌道面與太陽地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角，4常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性現(xiàn)有的衛(wèi)星系列陸地資源衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列海洋衛(wèi)星系列644常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性現(xiàn)有的衛(wèi)星系列64（1）陸地資源衛(wèi)星以探測陸地資源為目的的衛(wèi)星叫陸地資源衛(wèi)星。陸地衛(wèi)星的運行特點：近極地、近圓形的軌道；軌道高度為700～900km；運行周期為99～103min/圈；軌道與太陽同步。65（1）陸地資源衛(wèi)星以探測陸地資源為目的的衛(wèi)星叫陸地資源衛(wèi)星

（1）陸地資源衛(wèi)星

目前，主要的陸地資源衛(wèi)星有：（1）美國陸地衛(wèi)星(Landsat)；（2）法國陸地觀測衛(wèi)星(SPOT)；（3）歐空局地球資源衛(wèi)星(ERS)；（4）俄羅斯鉆石衛(wèi)星(ALMAZ)；（5）日本地球資源衛(wèi)星(JERS)；（6）印度遙感衛(wèi)星(IRS)；（7）中-巴地球資源衛(wèi)星（CBERS）。66（1）陸地資源衛(wèi)星目前，主要的陸地資源衛(wèi)星有：66一、Landsat數(shù)據(jù)陸地衛(wèi)星Landsat，1972年發(fā)射第一顆，已連續(xù)35年為人類提供陸地衛(wèi)星圖像，共發(fā)射了7顆，產(chǎn)品主要有MSS,TM,ETM，屬于中高度、長壽命的衛(wèi)星。

（1）陸地資源衛(wèi)星Landsat軌道參數(shù)67一、Landsat數(shù)據(jù)（1）陸地資源衛(wèi)星LaLandsat數(shù)據(jù)系列衛(wèi)星名稱發(fā)射日期遙感數(shù)據(jù)Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV1,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(與MSS4-MSS7相同)Landsat-8

TM1-TM7七個波段68Landsat數(shù)據(jù)系列衛(wèi)星名稱發(fā)射日期遙感數(shù)據(jù)LaLandsat參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解Landsat衛(wèi)星的最新動態(tài)。/////69Landsat參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解二、SPOT數(shù)據(jù)1978年起，以法國為主，聯(lián)合比利時、瑞典等歐共體某些國家，設(shè)計、研制了一顆名為“地球觀測實驗系統(tǒng)”(SPOT)的衛(wèi)星，也叫做“地球觀測實驗衛(wèi)星”。SPOT1，1986年2月發(fā)射，至今還在運行。SPOT2，1990年1月發(fā)射，至今還在運行。SPOT3，1993年9月發(fā)射，1997年11月14日停止運行。SPOT4，1998年3月發(fā)射，至今還在運行。SPOT5,2002年5月4日凌晨當(dāng)?shù)貢r間1時31分，在法屬圭亞那衛(wèi)星發(fā)射中心由阿里亞娜4號火箭運載成功發(fā)射。中等高度（832km)圓形近極地太陽同步軌道。主要成像系統(tǒng):高分辨率可見光掃描儀（HRV，HRG），VEGETATION，HRS。

（1）陸地資源衛(wèi)星70二、SPOT數(shù)據(jù)（1）陸地資源衛(wèi)星70SPOT衛(wèi)星的軌道參數(shù)標(biāo)稱軌道高度832km軌道傾角98.7°運行一圈的周期101.46min日繞總?cè)?shù)14.19圈重復(fù)周期26d降交點地方太陽時10:30(±15min)HRV地面掃描寬度60km舷向每行像元數(shù)3000/6000個71SPOT衛(wèi)星的軌道參數(shù)標(biāo)稱軌道高度832km軌道傾角98.SPOT參考網(wǎng)站

教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解SPOT衛(wèi)星的最新動態(tài)。72SPOT參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解SPO三、IKONOS數(shù)據(jù)自從l994年3月lO日美國克林頓政府頒布關(guān)于商業(yè)遙感數(shù)據(jù)銷售新政策以來，解禁了過去不準(zhǔn)10~1m級分辨率圖像商業(yè)銷售，使得高分辨率衛(wèi)星遙感成像系統(tǒng)迅速發(fā)展起來。美國空間成像公司(Space-Imaging)的IKONOS衛(wèi)星是最早獲得許可之一。經(jīng)過5年的努力，于1999年9月24日空間成像公司率先將IKONOS-2高分辨率(全色1m，多光譜4m)衛(wèi)星，由加州瓦登伯格空軍基地發(fā)射升空。

（1）陸地資源衛(wèi)星73（1）陸地資源衛(wèi)星73具有太陽同步軌道，傾角為98.1°。設(shè)計高度681km(赤道上)，軌道周期為98.3min，降交點時刻在上午10:30，重復(fù)周期l～3d。攜帶一個全色1m分辨率傳感器和一個四波段4m分辨率的多光譜傳感器。傳感器由三個CCD陣列構(gòu)成三線陣推掃成像系統(tǒng)。全色光譜響應(yīng)范圍：0.15～0.90μm而多光譜則相應(yīng)于Landsat-TM的波段：MSI-10.45～0.52μm藍綠波段MSI-20.52～0.60μm綠紅波段MSI-30.63～0.69μm紅波段MSI-40.76～0.90μm近紅外波段

IKONOS數(shù)據(jù)74IKON

IKONOS圖像地區(qū)：中國上海浦東影像分辨率：1m采集時間：2000年3月26日http//IKONOS參考網(wǎng)站http//

75IKONOS圖像地區(qū)：影像采集時間：http//www四、QuickBird數(shù)據(jù)美國DigitalGlobe公司的高分辨率商業(yè)衛(wèi)星，于2001年10月18日在美國發(fā)射成功。衛(wèi)星軌道高度450km,傾角98°,衛(wèi)星重訪周期1～6d（與緯度有關(guān)）。QuickBird圖像，目前是分辨率較高的遙感數(shù)據(jù)，為0.61m，幅寬16.5km?？蓱?yīng)用于制圖、城市詳細規(guī)劃、環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)評估。

（1）陸地資源衛(wèi)星76四、QuickBird數(shù)據(jù)（1）陸地資源衛(wèi)星76QuickBird數(shù)據(jù)的光譜段數(shù)據(jù)類型波段范圍/μm分辨率/m多波段藍：0.45~0.522.44綠：0.52~0.602.44紅：0.63~0.692.44近紅外：0.76~0.902.44全波段0.45~0.900.61Quickbird傳感器為推掃式成像掃描儀77QuickBird數(shù)據(jù)的光譜段數(shù)據(jù)類型波QuickBird數(shù)據(jù)參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解QuickBird衛(wèi)星的最新動態(tài)。Http://Http://Http://78QuickBird數(shù)據(jù)參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解Q五、CBERS數(shù)據(jù)特點CBERS計劃是中國和巴西為研制遙感衛(wèi)星合作進行的一項計劃。CBERS采用太陽同步極軌道。軌道高度778km軌道，傾角是98.5°。每天繞地球飛行14圈。衛(wèi)星穿越赤道時當(dāng)?shù)貢r間總是上午10:30，這樣可以在不同的天數(shù)里為衛(wèi)星提供相同的成像光照條件。衛(wèi)星重訪地球上相同地點的周期為26天。

（1）陸地資源衛(wèi)星79五、CBERS數(shù)據(jù)特點（1）陸地資源衛(wèi)星79于1997年10月發(fā)射CBERS-l；1999年10月發(fā)射CBERS-2。衛(wèi)星設(shè)計壽命為2年。三臺成像傳感器為：廣角成像儀(WFI)、高分辨率CCD像機(CCD)、紅外多譜段掃描儀(IR-MSS)。以不同的地面分辨率覆蓋觀測區(qū)域：WFI的分辨率可達256m，IR-MSS可達78m和156m，CCD為19.5m。CBERS數(shù)據(jù)80于1997年10月發(fā)射CBERS-l；1999年10月發(fā)射CCBERS的CCD光譜段高分辨率CCD像機具有與陸地衛(wèi)星的TM類似的幾個譜段(5個譜段)，其星下點分辨率為19.5m，高于TM；覆蓋寬度為113km。B1:0.45～0.52μm，藍。B2:0.52～0.59μm，綠。B3:0.63～0.69μm，紅。B4:0.77～0.89μm，近紅外。B5:0.51～0.73μm，全波段。81CBERS的CCD光譜段高分辨率CCBERS的IRMSS光譜段紅外多光譜掃描儀IRMSS(4個譜段)，覆蓋寬度為119.5km。B6:0.50～1.10μm，藍綠～近紅外,分辨率77.8m。B7:1.55～1.75μm，近紅外相當(dāng)于TM5,分辨率為77.8m。B8:2.08～2.35μm，近紅外相當(dāng)于TM7,分辨率為77.8m。B9:10.4～12.5μm，熱紅外相當(dāng)于TM6,分辨率為156m。82CBERS的IRMSS光譜段紅外多光譜CBERS的WFI光譜段廣角成像儀WFI(2個譜段)，覆蓋寬度890km。B10:0.63～0.69μm，紅,分辨率為256m。B11:0.77～0.89μm，近紅外,分辨率為256m。

CBERS參考網(wǎng)站：83CBERS的WFI光譜段83六、JERS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：日本地球資源衛(wèi)星。近圓形、近極地、太陽同步、中等高度軌道。是一顆將光學(xué)傳感器和合成孔徑雷達系統(tǒng)置于同一平臺上的衛(wèi)星，主要用途是觀測地球陸域，進行地學(xué)研究等。共有3臺遙感器：可見光近紅外輻射計（VNR）、短波紅外輻射（SWIR）、合成孔徑雷達（SAR）。

（1）陸地資源衛(wèi)星84六、JERS數(shù)據(jù)（1）陸地資源衛(wèi)星84JERS-1SAR傳感器合成孔徑雷達(SAR)SAR是一套多波束合成孔徑雷達，工作頻率為5.3GHz，屬C頻段，HH極化。SAR掃描左側(cè)地面。它有5種工作模式，5種模式的照射帶分別為：500km,300km,200km,300km與500km，800km。地面分辨率分別為28m×25m，28m×25m，9m×l0m，30m×35m與55m×32m，28m×31m。85JERS-1SAR傳感器合成孔徑雷達JERSImage地點：美國內(nèi)華達州JERS圖像86JERSImage地點：美國內(nèi)華達州86JERS數(shù)據(jù)參考網(wǎng)站http://www.eorc.nasda.go.jp/http://www.eoc.nasda.go.jp///http://www.ersdac.or.jp//

87JERS數(shù)據(jù)參考網(wǎng)站http://www.eorc.na七、IRS數(shù)據(jù)及特點數(shù)據(jù)來源：印度遙感衛(wèi)星1號。太陽同步極地軌道。該衛(wèi)星載有三種傳感器：全色像機（PAN）（…）；線性成像自掃描儀（LISS）（…）；廣域傳感器（WiFS）（…）。

（1）陸地資源衛(wèi)星88七、IRS數(shù)據(jù)及特點（1）陸地資（2）氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)氣象衛(wèi)星是廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域的一種衛(wèi)星，是太空中的自動化高級氣象站。它能連續(xù)、快速、大面積地探測全球大氣變化情況。

一般按運行軌道可分為太陽同步軌道氣象衛(wèi)星（又稱極軌氣象衛(wèi)星）和地球靜止軌道氣象衛(wèi)星。前者每天可對全球表面掃描兩遍，其優(yōu)點是可以獲得全球氣象資料，但對同一地區(qū)的觀測需要12小時的觀察。后者可對地球近五分之一的地區(qū)連續(xù)進行氣象觀測。其晴天資料往往被用于植被等環(huán)境動態(tài)變化觀測。NOAA衛(wèi)星系列（美國）GMS氣象衛(wèi)星系列（日本）FY氣象衛(wèi)星系列（中國）

89（2）氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)氣象衛(wèi)星是廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟領(lǐng)域和NOAA衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源：美國氣象衛(wèi)星。近圓形太陽同步軌道。衛(wèi)星攜帶的環(huán)境監(jiān)測遙感器主要有改進型甚高分辨率輻射計(AVHRR)和泰羅斯業(yè)務(wù)垂直觀測系統(tǒng)(TOVS)。參考網(wǎng)站://

90NOAA衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源：美國氣AVHRR數(shù)據(jù)的波段及主要應(yīng)用通道波段范圍/μm譜段性質(zhì)主要應(yīng)用（1.1km分辨率）AVHRR-10.58～0.68黃～紅天氣預(yù)報、云邊景圖、冰雪探測AVHRR-20.725～1.10紅～近紅外短波水體、冰雪、植被、草場、農(nóng)作物評價AVHRR-33.55～3.95中紅外海面溫度、水陸分界、森林火災(zāi)、夜間云覆蓋AVHRR-410.30～11.30遠紅外海面溫度、云量、土壤濕度AVHRR-511.50～12.50遠紅外91AVHRR數(shù)據(jù)的波段及主要應(yīng)用通道波段范圍譜段性質(zhì)FY氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源：中國風(fēng)云氣象衛(wèi)星。近極地太陽同步軌道。（1）可連續(xù)對我國及周邊地區(qū)的天氣進行實時監(jiān)測，較大地提高了對影響我國的各種尺度的天氣系統(tǒng)的監(jiān)測能力，所獲云圖資料可填補我國西部和西亞、印度洋上的大范圍氣象資料的空白。（2）可連續(xù)監(jiān)測天氣變化。（3）其視野更廣，可覆蓋以我國為中心的約1億km2的地球表面，即亞洲、大洋洲及非洲和歐洲的一部分。觀測和提供這一區(qū)域內(nèi)的云圖、溫度、水氣、風(fēng)場等氣象動態(tài)，為進行中長期天氣預(yù)報和災(zāi)害預(yù)報起重要作用。92FY氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源：中國風(fēng)云氣FY氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)特點FY-l-A的AVHRR數(shù)據(jù)與美國NOAA衛(wèi)星的AVHRR很相似，可互相切換工作，互為備份。FY-1兩衛(wèi)星的實時傳輸采用與NOAA衛(wèi)星兼容的體制，有高分辨率圖像傳輸(HRPT)和4km分辨率的自動圖像傳輸(APT)兩種。

參考網(wǎng)站：/(氣象衛(wèi)星接收中心)/(中國國家氣象局)93FY氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)特點FY-l-A的AVHRR數(shù)GMS氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源：日本葵花氣象衛(wèi)星。地球衛(wèi)星同步軌道。星上載有可見光-紅外自旋掃描輻射計(成像)和空間環(huán)境監(jiān)測儀?？商峁喝皥A形圖像、日本鄰區(qū)局部放大圖像、分割圓形為7扇形圖像，極地立體投影圖像、墨卡托投影圖像。各種圖像均有可見光、紅外及等溫、分層等圖像。94GMS氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)來源：日本葵花氣象

海洋衛(wèi)星主要用于海洋溫度場，海流的位置、界線、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水團的溫度、鹽度、顏色、葉綠素含量，海冰的類型、密集度、數(shù)量、范圍以及水下信息、海洋環(huán)境、海洋凈化等方面的動態(tài)監(jiān)測。

（3）海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)

SEASAT數(shù)據(jù)MOS數(shù)據(jù)ERS數(shù)據(jù)RADARSAT數(shù)據(jù)

95海洋衛(wèi)星主要用于海洋溫度場，海流的位置、界線SEASAT數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：美國海洋衛(wèi)星。近極地近圓形太陽同步軌道。衛(wèi)星載有5種傳感器，其中3種是成像傳感器。這3種成像傳感器是合成孔徑側(cè)視雷達(SAR-A)、多通道微波掃描輻射計(SNMR)和可見光-紅外輻射計(VIR)。96SEASAT數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：美國海MOS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：日本海洋觀測衛(wèi)星。近圓形近極地太陽同步軌道。衛(wèi)星載有3種遙感器，多譜段電子自掃描輻射計(MESSR)、可見光-熱紅外輻射計(VTIR)和微波輻射計(MSR)。97MOS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：日本ERS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：歐洲遙感衛(wèi)星。圓形極地太陽同步軌道。雷達地面分辨率可達30m。

主要用于海洋學(xué)、冰川學(xué)、海冰制圖、海洋污染監(jiān)測、船舶定位、導(dǎo)航，水準(zhǔn)面測量、岸洋巖石圈的地球物理及地球固體潮和土地利用制圖等領(lǐng)域。98ERS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：歐RADARSAT數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：加拿大遙感衛(wèi)星。圓形近極地太陽同步軌道。攜帶的成像遙感器有合成孔徑雷達(SAR)、多譜段掃描儀、高分辨率輻射計(AVHRR)，非成像遙感器有散射計。99RADARSAT數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源：加拿大遙世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽高分辨率對地觀測衛(wèi)星的發(fā)射數(shù)量已占遙感衛(wèi)星發(fā)射總數(shù)的約41%，而且其有效占比有繼續(xù)增加的趨勢。單從這一點，說人類對地觀測已經(jīng)進入高分衛(wèi)星時代，一點都不夸張。美國、德國、印度、以色列和俄羅斯等國都在積極發(fā)展民用高分辨率對地觀測衛(wèi)星。軍用像遙感衛(wèi)星是各國發(fā)展的重點，最能反映當(dāng)今遙感發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

法國太陽神2號A、B衛(wèi)星分辨率達0.5米，其軍民兩用光學(xué)成像遙感衛(wèi)星“昴宿星”的分辨率達0.7米。

以色列最先進的地平線9號小型光學(xué)成像遙感衛(wèi)星分辨率達0.5米。日本現(xiàn)役的第二代光學(xué)成像“情報收集衛(wèi)星”分辨率則為0.6米。

100世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽高分辨率對地觀美國“長曲棍球”衛(wèi)星堪稱“老大”，其分辨率達0.3米。

美國鎖眼12號衛(wèi)星最為突出。它采用了大面陣探測器、大型反射望遠鏡系統(tǒng)、數(shù)字成像系統(tǒng)、自適應(yīng)光學(xué)成像技術(shù)、實時圖像傳輸技術(shù)等，鏡頭口徑3米，焦距27米，分辨率達0.1米。世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽101美國“長曲棍球”衛(wèi)星堪稱“老大”，其分辨率世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽德國的軍用衛(wèi)星“合成孔徑雷達-放大鏡”和意大利的軍民兩用衛(wèi)星“宇宙-地中海”，分辨率分別能達到0.5米和1米。此外，分辨率達1米的還有日本現(xiàn)役的第二代雷達成像“情報收集衛(wèi)星”、以色列的“技術(shù)合成孔徑雷達”衛(wèi)星、印度軍民兩用的雷達成像衛(wèi)星1號、2號等。“陸地合成孔徑雷達-X”是德國民用和商用高分辨率雷達成像衛(wèi)星，也是世界首個高精度干涉合成孔徑雷達衛(wèi)星系統(tǒng)，分辨率優(yōu)于1米，現(xiàn)廣泛用于農(nóng)林管理、地質(zhì)調(diào)查、海事監(jiān)測等領(lǐng)域。102世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽德國的軍用衛(wèi)星世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽艾科諾斯2號衛(wèi)星的分辨率為0.82米，幅寬11.3千米；快鳥2號衛(wèi)星的分辨率為0.61米，幅寬16.5千米；地球之眼1號衛(wèi)星的分辨率為0.41米，幅寬15.2千米；世界觀測2號衛(wèi)星的分辨率為0.46米，幅寬16.4千米。103世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽艾科諾斯2號衛(wèi)世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽2012年9月9日，法國首顆第4代“斯波特”——斯波特6號衛(wèi)星成功入軌。作為光學(xué)成像衛(wèi)星，斯波特6號衛(wèi)星只有800千克，設(shè)計壽命長達10年，分辨率可達2.5米，幅寬60千米，并能同軌立體成像。該星上有兩臺高分辨率相機，每天成像范圍達250萬平方千米。斯波特6號衛(wèi)星更加敏捷，能執(zhí)行快速反應(yīng)任務(wù)，每天上傳6個任務(wù)計劃，獲取無云圖像。法國“昴宿星”形成互補(“昴宿星”雖然分辨率高達0.7米，但幅寬只有20千米)。104世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽2012年9月世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽印度擁有4顆“制圖”系列高分辨率對地觀測衛(wèi)星，分別是制圖衛(wèi)星1號、制圖衛(wèi)星2號和制圖衛(wèi)星2號A、B星，其最高分辨率達到1米。同時，印度正在研制中的制圖衛(wèi)星3號的分辨率有望達到0.3米。以色列地球資源觀測系統(tǒng)-B衛(wèi)星運行在距離地面540千米高的太陽同步軌道上，觀測周期為4天，分辨率約為0.7米，設(shè)計壽命6年。星上相機的觀測角變化范圍為±45°，正因為有較大的相機觀測角變化范圍，它才有能力獲得較多的立體像對。俄羅斯新一代民用高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星——資源-DK的分辨率為1米，其正在研制的資源-P衛(wèi)星的分辨率為0.4米。105世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽印度擁有4顆世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽2012年，韓國阿里郎3號多用途衛(wèi)星升空。它載有光學(xué)相機，能夠拍攝0.7米高分辨率照片。今年（2013），韓國也在計劃發(fā)射1米分辨率的雷達衛(wèi)星。106世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽2012年，韓世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽2013年4月26日，我國的高分一號衛(wèi)星突破了高空間分辨率、多光譜與寬覆蓋相結(jié)合的光學(xué)遙感等關(guān)鍵技術(shù)，分辨率可達2米，經(jīng)過相機多角度視場拼接，優(yōu)于16米分辨率的視場可達800多千米，4天即可完成一次重訪，在分辨率和幅寬的綜合指標(biāo)上達到了目前國內(nèi)外民用光學(xué)遙感衛(wèi)星的領(lǐng)先水平。107世界各國高分辨率遙感衛(wèi)星一覽2013年4月遙感技術(shù)基礎(chǔ)課件第三章遙感成像及影像特遙感技術(shù)基礎(chǔ)課件第三章遙感成像及影像特1圖象的表示形式在空間域的表示

1)光學(xué)圖象連續(xù)的光密度函數(shù).像片上的密度隨坐標(biāo)X,Y的變化而變化，我們用連續(xù)變化的函數(shù)來表示。2)數(shù)字圖象光學(xué)圖像、照片以及人的眼睛看到的一切景物，都是模擬圖像，這類圖像無法直接用計算機處理。為了使圖像能在電子計算機中處理運算，必須將模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字所表示的圖像。所謂數(shù)字圖像就是一個二維離散的光密度函數(shù)，相對于光學(xué)圖象,它在空間坐標(biāo)(X,Y)和密度上都進行離散化處理。數(shù)字圖像可以用一個二維矩陣表示:1091圖象的表示形式2單色時：為M×N矩陣。多光譜時：

110單色時：為M×N矩陣。3通道（波段）和象元111通道（波段）和象元4二者的轉(zhuǎn)化將模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像的過程稱為圖像數(shù)字化。這一過程是圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)，一般圖像數(shù)字化包括下列兩個步驟：采樣和量化空間采樣：將像片具有的連續(xù)灰度信息轉(zhuǎn)化為每行有m個單元，每列有n個單元的像素矩陣。112二者的轉(zhuǎn)化5灰度、坐標(biāo)、物理圖象和數(shù)字圖象113灰度、坐標(biāo)、物理圖象和數(shù)字圖象6屬性（灰度）量化：把抽樣后的象素點亮度值離散化使其成為有限個整數(shù)值（一般為0-256個灰度值）。如把對應(yīng)象素點，按照其真是的明暗亮度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的灰度值（亮度）值0~256。在計算機中，每個象素用一個字節(jié)來儲存量化后的數(shù)值（此處為8Bit）。量化后的灰度值即反映了對應(yīng)象素點的明暗亮度值。經(jīng)過抽樣、量化后，一幅黑白模擬圖像就會離散化成為M*N個字節(jié)的數(shù)字圖像，變成適用于電子計算機處理的數(shù)字圖像。在圖像數(shù)字化過程中把原來連續(xù)變化的亮度信息變成離散的數(shù)字信息時會帶來一定的誤差。1147數(shù)字化后的黑白圖像，可以用M×N個字節(jié)來表示，即用數(shù)學(xué)式子f（Xi，Yj）表示。數(shù)組f（Xi，Yj）中i=1，2，3…m，j=1，2，3，…n，分別代表像素所在的行和列序號。f（Xi，Yj）值代表圖像中（Xi，Yj）點處象素的灰度值。實踐中有多種多樣的圖像，按照各類圖像的具體情況，約定如右表。圖像數(shù)字化后描述形式備注二值圖像f（X，Y）=1或0文字、線條圖、指紋等黑白圖像0≤f（X，Y）≤2n-1黑白圖像，一般n=6~8彩色圖像|fi（X，Y）|i=R，G，B以三基色表示的彩色圖像光譜圖像|fi（X，Y）|i=1，2…m遙感圖像，m=6~8或更大立體圖像fl（X，Y），fr（X，Y）左右視點得到同物體的圖像對動態(tài)圖像|ft（X，Y）|t=t1，t2…tr.動態(tài)圖像，動畫制做等115圖像數(shù)字化后描述形式備注二值圖像f（X，Y）=1或0文字、線2遙感數(shù)字圖象記錄與存儲存儲介質(zhì)磁帶,磁盤,光盤，硬盤，磁盤陣列類型二值數(shù)字圖象單波段圖象數(shù)字彩色圖象多波段圖象多波段數(shù)字圖像的記錄格式最常見的有3種：1162遙感數(shù)字圖象記錄與存儲9BSQ（波段順序格式）每行數(shù)據(jù)后面緊接著同一波譜波段的下一行數(shù)據(jù)。在這種格式中，每個單波段圖像都是一個完整的數(shù)據(jù)塊，適合于對單個波譜波段中任何部分的空間（X，Y）存取。BIP（每個像元按波段次序交叉排列）按BIP格式存儲的圖像按順序存儲第一個像元所有的波段，接著是第二個像元的所有波段，然后是第3個像元的所有波段，等等，交叉存取直到像元總數(shù)為止。這種格式為圖像數(shù)據(jù)波譜（Z）

的存取提供最佳性能。BIL（逐行按波段次序排列）按BIL格式存儲的圖像先存儲第一個波段的第一行，接著是第二個波段的第一行，然后是第三個波段的第一行，交叉存取直到波段總數(shù)為止。每個波段隨后的行按照類似的方式交叉存取。這種格式提供了空間和波譜處理之間一種折衷方式。11710通道（波段）和象元118通道（波段）和象元11遙感數(shù)字圖像遙感數(shù)字圖像是以數(shù)字表示的遙感圖像，其最基本的單元是像素。像素是成像過程的采樣點，也是計算機處理圖像的最小單元。像素具有空間特征和屬性特征.像素的屬性特征由亮度值（灰度值）來表達.純像素和混合像素。遙感數(shù)字圖像的特點便于計算機處理與分析圖像信息損失少抽象性強119遙感數(shù)字圖像12遙感圖像的分辨率傳感器遙感平臺及衛(wèi)星軌道常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性第三章傳感器及航天遙感120遙感圖像的分辨率第三章傳感器及航天遙感13傳感器是收集、探測、記錄地物電磁波輻射信息的工具。是遙感技術(shù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵設(shè)備。它的性能決定遙感的能力，即傳感器對電磁波段的響應(yīng)能力、傳感器的空間分辨率及圖像的幾何特征、傳感器獲取地物信息量的大小和可靠程度。傳感器121傳感器141遙感圖像分辨率分辨率-----傳感器最具實用意義的指標(biāo)。分辨率是遙感技術(shù)及其應(yīng)用中的一個重要概念，也是衡量遙感數(shù)據(jù)質(zhì)量特征的一個重要指標(biāo)。分為：空間分辨率；時間分辨率；光譜分辨率；輻射亮度分辨率（溫度分辨率）。1221遙感圖像分辨率分辨率-----傳感器最具實用意義的指標(biāo)。遙感圖像的空間分辨率

空間分辨率：每個像元對應(yīng)空間的大小。表征影象分辨地面目標(biāo)細節(jié)能力的指標(biāo)。123遙感圖像的空間分辨率

空間分辨率：每個像元對應(yīng)空間的大小空間分辨率單位以米表示?？臻g分辨率數(shù)值越大分辨率越低。124空間分辨率單位以米表示。1712518計算機屏幕無影像分辨率之說126計算機屏幕無影像分辨率之說19空間分辨率決定其所能形成影像分辨率之范圍127空間分辨率決定其所能形成影像分辨率之范圍20遙感圖像的光譜分辨率光譜分辨率是指傳感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔。間隔愈小,分辨率越高。128遙感圖像的光譜分辨率光譜分辨率是指傳感器在接收目標(biāo)輻射的光譜分辨率波段數(shù)&波段寬度一般的航空影像:1-3波段,波段較寬衛(wèi)星影像:Landsat-7波段,>60nmSPOT-3波段,>70nmIKONOS-4波段,>60nm QuickBird-4波段,>60nm視頻&數(shù)碼（攝像）相機:

1-12波段,窄至10nm高光譜遙感圖像:

32-1024波段,窄至1nmBandwidthBandwidthReflectanceWavelength129光譜分辨率波段數(shù)&波段寬度BandBandReflect遙感圖像的光譜分辨率它包括傳感器總的探測波段的寬度、波段數(shù)、各波段的波長范圍和間隔。全色—多波段—高光譜—成像光譜儀130遙感圖像的光譜分辨率它包括傳感器總的探測波段的寬度、波段13124遙感圖像的時間分辨率時間分辨率指對同一地點進行遙感采樣的時間間隔,即采樣的時間頻率,也稱重訪周期?？商峁┑匚飫討B(tài)變化的信息。時間分辨率與所需探測目標(biāo)的動態(tài)變化有直接的關(guān)系。各種傳感器的時間分辨率，與衛(wèi)星的重復(fù)周期及傳感器在軌道間的立體觀察能力有關(guān)。132遙感圖像的時間分辨率時間分辨率指對同一地點進行遙感采樣的時間遙感圖像的時間分辨率根據(jù)回歸周期的長短，時間分辨率分為三種類型：超短（短）周期時間分辨率，可以觀測到一天之內(nèi)的變化，以小時為單位。中周期時間分辨率，可以觀測到一年內(nèi)的變化，以天為單位。長周期時間分辨率，一般以年為單位的變化。133遙感圖像的時間分辨率根據(jù)回歸周期的長短，時間分辨率分為三種類遙感圖像的時間分辨率時間分辨率的意義：進行動態(tài)監(jiān)測和預(yù)報自然歷史變遷和動力學(xué)分析提高成像率和解像率，對歷次獲取的數(shù)據(jù)資料進行疊加分析，提高地物識別精度134遙感圖像的時間分辨率時間分辨率的意義：27輻射亮度分辨率輻射亮度范圍數(shù)字化級別數(shù):衛(wèi)星傳感器:8-bit=256 11-bit=2048航空傳感器:8-bit=256 10-bit=102412-bit=409616-bit=655362-level4-level135輻射亮度分辨率輻射亮度范圍2-level4-level28遙感圖像的輻射分辨率

指傳感器能區(qū)分兩種輻射強度最小差別的能力。在遙感圖像上表現(xiàn)為每一個像元的輻射量化級。136遙感圖像的輻射分辨率指傳感器能區(qū)分兩種輻射強度最小差別13730溫度分辨率溫度分辨率是指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射（溫度）最小差異的能力。與探測器的響應(yīng)率和傳感器系統(tǒng)內(nèi)的噪聲有直接關(guān)系，一般為等效噪聲的2-6倍。138溫度分辨率溫度分辨率是指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射（溫度）最實驗初步安排第12周星期2/41001，10021003，1004第13周星期2/41001，10021003，1004第14周星期2/41003，10041001，1002第15周星期2/41003，10041001，1002139實驗初步安排第12周星期2/41001，10任何類型的傳感器都由四個基本部件組成：收集器：收集地物輻射來的能量。探測器：將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能。處理器：將探測后的化學(xué)能或電能等信號進行處理。輸出：將獲取的數(shù)據(jù)輸出。2傳感器140任何類型的傳感器都由四個基本部件組成：2傳感器33根據(jù)傳感器的工作方式分為：主動式和被動式兩種。主動式：人工輻射源向目標(biāo)物發(fā)射輻射能量，然后接收目標(biāo)物反射回來的能量，如雷達。被動式：接收地物反射的太陽輻射或地物本身的熱輻射能量，如攝影機、多光譜掃描儀（MSS、TM、ETM、HRV）。NOAA/AVHRRTERRA/MODISLANDSAT/TM傳感器的分類141傳感器的分類34根據(jù)傳感器工作的波段可分為：可見光傳感器，紅外傳感器，微波傳感器。從可見光到紅外區(qū)的光學(xué)波段的傳感器統(tǒng)稱光學(xué)傳感器。微波領(lǐng)域的傳感器統(tǒng)稱微波傳感器。

傳感器的分類142傳感器的分類35傳感器的分類

就基本結(jié)構(gòu)原理來看,目前遙感中使用的傳感器可分為以下四類:攝影類型的傳感器雷達成像類型的傳感器光電成像型的傳感器成像光譜儀143傳感器的分類就基本結(jié)構(gòu)原理來看,目前遙感中使用的傳感器光電成像型的傳感器將收集到的電磁波能量，通過光敏或熱敏元件（探測器）轉(zhuǎn)變成電能后再記錄下來。與傳統(tǒng)的光學(xué)攝影機比：擴大了探測的波段范圍；便于數(shù)據(jù)的存儲與傳輸航天多使用此類傳感器144光電成像型的傳感器將收集到的電磁波能量，通過光敏或熱敏元件（依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬時視場為單位進行的逐點、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖象．

對物面掃描的成像儀：特點:對地面直接掃描光機掃描儀(紅外掃描儀，多光譜掃描儀)，成像光譜儀，多頻段頻譜儀

對像面掃描的成像儀：特點:瞬間在像面上先形成一條線圖象,甚至是一幅二維影象,然后對影象進行掃描成像.線陣列ＣＣＤ推掃式成像儀，電視攝像機光電成像型的傳感器145依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬時視場為單位進行的逐點、逐以多路、連續(xù)并具有高光譜分辨率方式獲取圖像信息的儀器。通過將傳統(tǒng)的空間成像技術(shù)與地物光譜技術(shù)有機地結(jié)合在一起，可以實現(xiàn)對同一地區(qū)同時獲取幾十個到幾百個波段的地物反射光譜圖像。屬于多光譜掃描儀，其構(gòu)造與ＣＣＤ線陣列推掃式掃描儀和多光譜掃描儀類型相同，區(qū)別在于通道數(shù)目多，各通道的波段寬度很窄。成像光譜儀146以多路、連續(xù)并具有高光譜分辨率方式獲取圖像信息的儀器。通過將成像光譜儀特點高光譜分辨力：可獲得可見光、近紅外、短波紅外、熱紅外波段多而窄的連續(xù)光譜，波段多，間隔在nm級，10-20nm，個別到2.5nm；圖譜合一：在獲得高光譜波段圖象的同時，可以顯示圖象中每個像元的連續(xù)光譜?？臻g分辨率：航空的較高；航天的分為中分辨率和高分辨率。輻射分辨率大和信噪比高。數(shù)據(jù)量大。147成像光譜儀特點高光譜分辨力：可獲得可見光、近紅外、短波紅外、遙感圖像的分辨率傳感器遙感平臺及衛(wèi)星軌道常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性第三章傳感器及航天遙感主要內(nèi)容148遙感圖像的分辨率第三章傳感器及航天遙感主要內(nèi)容413遙感平臺及衛(wèi)星軌道遙感平臺:遙感中搭載傳感器的工具?？砂匆韵虏煌悇e進行劃分：遙感平臺的高度所利用的電磁波的光譜段分類研究對象分類應(yīng)用空間尺度分類1493遙感平臺及衛(wèi)星軌道遙感平臺:遙感中搭載傳感器的工具。地面平臺

地面平臺：高度在0到50m范圍內(nèi)，包括車、船、三腳架、遙感塔、遙感車等。對地觀測研究中應(yīng)用較少。主要目的：對地物進行波譜測量。150地面平臺

地面平臺：高度在0到50m范圍內(nèi)，包括車、船航空平臺航空平臺：高度在百米到10多km，包括低、中、高空飛機，以及飛艇、氣球等飛機：高空：無人機2到3萬米低空：航空攝影測量<2000米，大比例尺航片氣球：高空氣球12到40公里航空平臺歷史悠久，主要是飛機攝影151航空平臺航空平臺：高度在百米到10多km，包括低、中、高航天平臺航天平臺：高度在150km以上。主要有航天飛機（240到350km高度）和衛(wèi)星。

航天平臺目前發(fā)展最快、應(yīng)用最廣：氣象衛(wèi)星系列、海洋衛(wèi)星系列、陸地衛(wèi)星系列152航天平臺航天平臺：高度在150km以上。主要有航天飛機（航天遙感與航空遙感比，優(yōu)缺點有：視野開闊，觀測的地面范圍大，可發(fā)現(xiàn)大面積，宏觀的整體的特征?？蛇M行周期，重復(fù)的觀察，有利于對地球表面的資源，環(huán)境，災(zāi)害進行動態(tài)監(jiān)測。不需燃料供給。分辨率低于航空遙感平臺。遙感衛(wèi)星是航天遙感平臺的一種主要類型。

站的高，看的廣，看不清153航天遙感與航空遙感比，優(yōu)缺點有：46遙感衛(wèi)星的姿態(tài)衛(wèi)星在太空中由于受各種因素的影響，姿態(tài)是不斷變化的，從而對所獲取的數(shù)據(jù)質(zhì)量有很大的影響。為了修正這些影響，在獲取地表數(shù)據(jù)的同時，必須測量，記錄遙感衛(wèi)星的姿態(tài)數(shù)據(jù)。便于數(shù)據(jù)使用前做幾何校正。154遙感衛(wèi)星的姿態(tài)衛(wèi)星在太空中由于受各種因素的影響，姿態(tài)是不斷變?nèi)S傾斜現(xiàn)定義衛(wèi)星質(zhì)心為坐標(biāo)原點，沿軌道前進的切線方向為x軸，垂直軌道面的方向為y軸，垂直xy平面的為z軸，則衛(wèi)星的姿態(tài)有三種情況：繞x軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱之為滾動；繞y軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱俯仰；繞z軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱偏航。滾動是一種橫向搖擺。俯仰是一種縱向搖擺。偏航是指遙感衛(wèi)星在飛行過程中偏移軌道。155三軸傾斜現(xiàn)定義衛(wèi)星質(zhì)心為坐標(biāo)原點，沿軌道前進的切線方向為x軸振動指除三軸傾斜以外的非系統(tǒng)性的不穩(wěn)定的振動。使用遙感數(shù)據(jù)前需要進行幾何校正。156振動指除三軸傾斜以外的非系統(tǒng)性的不穩(wěn)定的振動。49用于表示遙感衛(wèi)星軌道特征的數(shù)值。遙感衛(wèi)星所包含地球在內(nèi)的平面叫軌道面。軌道參數(shù)157用于表示遙感衛(wèi)星軌道特征的數(shù)值。軌道參數(shù)50

根據(jù)開普勒定律，衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置，可由六個軌道參數(shù)來確定衛(wèi)星軌道的長半軸a衛(wèi)星軌道的偏心率（或稱扁率）e軌道傾角I升交點赤經(jīng)Ω近地點角距ω衛(wèi)星過近地點時刻t0以上六個參數(shù)可以根據(jù)地面觀測來確定軌道參數(shù)158根據(jù)開普勒定律，衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置，可由六個a和e決定了衛(wèi)星軌道的形狀Ω、i決定衛(wèi)星軌道面的方向。Ω確定軌道面中軌道的長軸方向。根據(jù)t0可計算出任何時刻衛(wèi)星在軌道上的位置159a和e決定了衛(wèi)星軌道的形狀52幾種常見軌道面160幾種常見軌道面53傾角i決定了軌道面與赤道面，或與地軸之間的關(guān)系。i=0時軌道面與赤道面重合。i=90°時軌道面與地軸重合。i≈90°時軌道面接近地軸，這時的軌道稱近極地軌道。軌道近極地有利于增大衛(wèi)星對地球的觀測范圍。161傾角i決定了軌道面與赤道面，或與地軸之間的關(guān)系。54星下點（天底點）：衛(wèi)星正下方的地面點。星下點軌跡（地面軌跡或地面軌道）：星下點的集合。162星下點（天底點）：衛(wèi)星正下方的地面點。55幾種常見軌道面163幾種常見軌道面56升軌降軌降交點：衛(wèi)星從北向南運行時星下點軌跡與赤道的交點。升交點：衛(wèi)星從南向北運行時星下點軌跡與赤道的交點。近地點164升軌降軌57衛(wèi)星的空間軌道165衛(wèi)星的空間軌道581衛(wèi)星高度依據(jù)開普勒第三定律同樣可解求衛(wèi)星的平均高度2衛(wèi)星運行周期指衛(wèi)星繞地一圈所需要時間，即從升交點開始運行到下次過升交點時的時間間隔。與衛(wèi)星高度正相關(guān)。其它一些常用參數(shù)1661衛(wèi)星高度其它一些常用參數(shù)593、重復(fù)周期指衛(wèi)星從某地上空開始運行，經(jīng)過若干時間的運行后，回到該地上空時所需要的天數(shù)。4，降交點時刻指衛(wèi)星經(jīng)過降交點時的地方太陽時的平均值。5，掃描帶寬度衛(wèi)星沿軌道運行時其傳感器所觀測的地面帶的橫向?qū)挾取?673、重復(fù)周期60同一天相鄰軌道間在赤道處的距離每天衛(wèi)星繞地圈數(shù)16861衛(wèi)星軌道地球同步軌道：衛(wèi)星高度高，觀測范圍大。與太陽同步軌道:衛(wèi)星軌道面與地球公轉(zhuǎn)方向相同而同時旋轉(zhuǎn)的近圓形軌道。軌道傾角大，饒過極地地區(qū)，因此又稱極軌衛(wèi)星。衛(wèi)星于同一緯度的地點，每天在同一地方時同一方向上經(jīng)過，使得衛(wèi)星在不同時相對同一地區(qū)遙感時，太陽高度角大致相等，有利于衛(wèi)星在相近的光照條件下對地面進行觀測。有利于衛(wèi)星在固定的時間飛臨地面接收站上空。近圓形軌道:不同地區(qū)獲取的圖像比例尺一致。便于掃描行之間銜接。169衛(wèi)星軌道地球同步軌道：衛(wèi)星高度高，觀測范圍大。62與太陽同步軌道衛(wèi)星軌道面與太陽地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角，不隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)而改變。并使衛(wèi)星上的太陽電池得到穩(wěn)定的太陽照度。170與太陽同步軌道衛(wèi)星軌道面與太陽地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角，4常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性現(xiàn)有的衛(wèi)星系列陸地資源衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列海洋衛(wèi)星系列1714常見衛(wèi)星參數(shù)及其影像特性現(xiàn)有的衛(wèi)星系列64（1）陸地資源衛(wèi)星以探測陸地資源為目的的衛(wèi)星叫陸地資源衛(wèi)星。陸地衛(wèi)星的運行特點：近極地、近圓形的軌道；軌道高度為700～900km；運行周期為99～103min/圈；軌道與太陽同步。172（1）陸地資源衛(wèi)星以探測陸地資源為目的的衛(wèi)星叫陸地資源衛(wèi)星

（1）陸地資源衛(wèi)星

目前，主要的陸地資源衛(wèi)星有：（1）美國陸地衛(wèi)星(Landsat)；（2）法國陸地觀測衛(wèi)星(SPOT)；（3）歐空局地球資源衛(wèi)星(ERS)；（4）俄羅斯鉆石衛(wèi)星(ALMAZ)；（5）日本地球資源衛(wèi)星(JERS)；（6）印度遙感衛(wèi)星(IRS)；（7）中-巴地球資源衛(wèi)星（CBERS）。173（1）陸地資源衛(wèi)星目前，主要的陸地資源衛(wèi)星有：66一、Landsat數(shù)據(jù)陸地衛(wèi)星Landsat，1972年發(fā)射第一顆，已連續(xù)35年為人類提供陸地衛(wèi)星圖像，共發(fā)射了7顆，產(chǎn)品主要有MSS,TM,ETM，屬于中高度、長壽命的衛(wèi)星。

（1）陸地資源衛(wèi)星Landsat軌道參數(shù)174一、Landsat數(shù)據(jù)（1）陸地資源衛(wèi)星LaLandsat數(shù)據(jù)系列衛(wèi)星名稱發(fā)射日期遙感數(shù)據(jù)Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV1,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(與MSS4-MSS7相同)Landsat-8

TM1-TM7七個波段175Landsat數(shù)據(jù)系列衛(wèi)星名稱發(fā)射日期遙感數(shù)據(jù)LaLandsat參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解Landsat衛(wèi)星的最新動態(tài)。/////176Landsat參考網(wǎng)站教學(xué)活動：上網(wǎng)查資料，了解二、SPOT數(shù)據(jù)1978年起，以法國為主，聯(lián)合比利時、瑞典等歐共體某些國家，設(shè)計、研制了一顆名為“地球觀測實驗系統(tǒng)”(SPOT)的衛(wèi)星，也叫做“地球觀測實驗衛(wèi)星”。SPOT1，1986年2月發(fā)射，至今還在運行。SPOT2，1990年1月發(fā)射，至今還在運行。SPOT3，1993年9月發(fā)射，1997年11月14日停止運行。SPOT4，1998年3月發(fā)射，至今還在運行。SPOT5,2002年5月4日凌晨當(dāng)?shù)貢r間1時31分，在法屬圭亞那衛(wèi)星發(fā)射中心由阿里亞娜4號火箭運載成功發(fā)射。中等高度（832km)圓形近極地太陽同步軌道。主要成像系統(tǒng):高分辨率可見光掃描儀（HRV，HRG），VEGETATION，HRS。

（1）陸地資源衛(wèi)星177二、SPOT數(shù)據(jù)（1）陸地資源衛(wèi)星70SPOT衛(wèi)星的軌道參數(shù)標(biāo)稱軌道高度832km軌道傾角98.7°