新大遙感地學(xué)分析課件第1章 緒論

遙感地學(xué)分析

GeographyAnalysisforRemoteSensing

第1章

緒論

1.1遙感的概念廣義的遙感從廣義的角度來理解遙感，是泛指一切無接觸的遠(yuǎn)距離探測，包括對電磁場、力場、機(jī)械波（聲波、地震）等的探測。狹義的遙感從狹義的角度來理解遙感，是指應(yīng)用探測儀器，不與探測目標(biāo)接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。1.1遙感的概念

遙感是一種以物理手段、數(shù)學(xué)方法和地學(xué)分析為基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用技術(shù)物理手段——傳感器、平臺及信息傳輸數(shù)學(xué)方法——計(jì)算機(jī)圖像處理、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、建模地學(xué)分析——以地學(xué)規(guī)律為基礎(chǔ)的地學(xué)處理過程（Geo-Processing)1.2遙感技術(shù)系統(tǒng)

現(xiàn)代遙感技術(shù)系統(tǒng)一般由四部分組成：遙感平臺、傳感器、遙感數(shù)據(jù)接收與處理系統(tǒng)、遙感資料分析解譯系統(tǒng)。遙感平臺（Platform）遙感技術(shù)中搭載傳感器并能使其正常工作的工具稱為遙感平臺。目前遙感平臺主要有飛機(jī)、衛(wèi)星和航天飛機(jī)等。傳感器（Remotesensor）收集、記錄和傳輸目標(biāo)信息的裝置稱為傳感器目前應(yīng)用的傳感器主要有：攝影機(jī)、攝像儀、掃描儀、光譜輻射計(jì)等。1.2遙感技術(shù)系統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)主要由地面數(shù)據(jù)接收和記錄系統(tǒng)(TRRS)，圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(ImageDigitalProcessingSystem,IDPS)兩部分組成。分析處理系統(tǒng)常規(guī)目視解譯技術(shù)。指人們用肉眼或手持放大鏡或立體鏡等簡單工具，憑借解譯人員的經(jīng)驗(yàn)，來識別目標(biāo)物的性質(zhì)和變化規(guī)律的方法。圖像處理技術(shù)。指利用電子計(jì)算機(jī)對遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲得目標(biāo)地物的光譜信息，進(jìn)而對待判地物實(shí)現(xiàn)自動識別相分類。1.3遙感的分類按遙感平臺劃分地面遙感是以近地表的載體作為遙感平臺的探測技術(shù)。航空遙感是以飛機(jī)為平臺從空中對目標(biāo)地物進(jìn)行探測的技術(shù)。航天遙感是以衛(wèi)星、火箭以及航天飛機(jī)為平臺，從外層空間對目標(biāo)地物進(jìn)行探測的技術(shù)系統(tǒng)。航宇遙感是以宇宙飛船為平臺對宇宙星際的目標(biāo)進(jìn)行探測遙感的技術(shù)。1.3遙感的分類按探測的電磁波段劃分可見光遙感傳感器僅采集與記錄目標(biāo)物在可見光波段的反射能量，主要有攝影機(jī)、掃描儀、攝像儀等。紅外遙感傳感采集并記錄目標(biāo)地物在電磁波紅外波段的反射或輻射能量，主要有攝影機(jī)、掃描儀等。微波逼感傳感器采集并記錄目標(biāo)地物在微波波段反射能量，所用傳感器主要包括掃描儀、微波輻射計(jì)、雷達(dá)、高度計(jì)等。1.3遙感的分類多光譜遙感目前所使用的多光譜遙感傳感器有多光譜攝影機(jī)、多光譜掃描儀和反束光導(dǎo)管攝像儀等。紫外遙感傳感器采集和記錄目標(biāo)物在紫外波段的輻射能量高光譜遙感可分為成像高光譜和非成像高光譜1.3遙感的分類按電磁輻射源劃分被動遙感指傳感器探測和記錄目標(biāo)地物的太陽輻射的反射或是目標(biāo)地物自身發(fā)射的熱輻射和微波的能量。然后接收和記錄目標(biāo)物反射或散射回來的電磁波的遙感。主動遙感是指傳感器帶有電磁波發(fā)射裝置，在探測過程中，向目標(biāo)地物發(fā)射電磁波輻射能量，然后接收和記錄目標(biāo)物反射或散射回來的電磁波的遙感。

按應(yīng)用領(lǐng)域劃分

地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、水利遙感、海洋遙感、環(huán)境遙感、災(zāi)害遙感等。1.4遙感的特點(diǎn)大面積的同步觀測遙感平臺越高，視角越寬廣，可以同步探測到的地面范圍越大，從而可觀測地表的空間分布規(guī)律。如，Landsat圖像（1景），覆蓋面積為185km×185km，一景氣象衛(wèi)星可覆蓋1/3的地球表面。時效性遙感技術(shù)可以在短時間內(nèi)對同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)探測。如Landsat覆蓋地球一次需16天；SPOT26天；CBERS4-5天；氣象衛(wèi)星每天可覆蓋地球2次。數(shù)據(jù)的綜合性和可比性遙感技術(shù)所獲取的數(shù)據(jù)反映地表的綜合特性，包括自然、人文等方面。1.4遙感的特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性可節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力，據(jù)估計(jì)，Landsat的經(jīng)濟(jì)投入與效益比為1︰80甚至更大。局限性局限性主要表現(xiàn)在波譜的有限性、電磁波段的準(zhǔn)確性、空間分辨率低等。1.5遙技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及熱點(diǎn)遙感發(fā)展的歷史無記錄的地面遙感階段(1608~1838)有記錄的地面遙感階段（1838~1857）空中攝影遙感階段（1858~1956）航天遙感階段（1957~）高光譜掘起階段（1990~）1.5遙技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及熱點(diǎn)遙感技術(shù)應(yīng)存在的問題遙感的時效性尚未充分體現(xiàn)，以達(dá)到實(shí)用

實(shí)時監(jiān)測與處理能力尚不能滿足如災(zāi)害監(jiān)測、漁情預(yù)報(bào)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等所要求的同步、準(zhǔn)同步地完成數(shù)據(jù)獲取、分析處理、快速提供連續(xù)不斷的實(shí)用信息遙感圖像自動識別，專題待征提取，持別是遙感數(shù)據(jù)定量反演地學(xué)參數(shù)的能力和精度，尚不能達(dá)到實(shí)用要求1.5遙技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及熱點(diǎn)遙感技術(shù)應(yīng)用存在問題的原因及解決方法主要原因遙感技術(shù)本身的局限性人們認(rèn)識上的局限性解決的方法遙感數(shù)據(jù)源的改善，即高光譜、高幾何分辨率、高靈敏度、多角度、多類型遙感器的研制和運(yùn)行遙感數(shù)據(jù)