单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,遥感导论,汤庆新,,,,,Email：,Remote Sensing Introduction,聊城大学环境与规划学院,,课程安排,Course Arrangement,1.,教材：,Textbook,,遥感导论，梅安新等，高等教育出版社，2001,,2.参考书目：,Reference Books,,ERDAS IMAGINE 遥感图像处理方法, 党安荣等，清华大学出版社，2003,,摄影测量与遥感概论，李德仁等，测绘出版社，2001,,遥感大词典，陈述彭等，科学出版社，1990,,,课程安排,Course Arrangement,2.参考书目：,Reference Books,,课程安排,Course Arrangement,3.教学目的：Teaching Motive,,了解遥感根底理论知识〔包括遥感的概念、开展历史、物理根底、遥感器及其原理等〕；,,掌握遥感数字图像处理的主要原理和方法〔包括遥感影像的校正、增强、分类、判读与制图等〕；,,了解“3S〞技术在各个领域的综合应用课程安排,Course Arrangement,5.教学方式与考核方式：,,〔1〕教学方式：,,以课堂讲授、讨论为主要教学方式,,结合多媒体演示了解遥感数字图像处理软件〔主要是ERDAS IMAGINE 〕,,〔2〕考核方式：,,闭卷考试,,1 绪论,,2 电磁辐射与地物光谱特征,,3 遥感成像原理与遥感图象特性,,4 遥感图象的处理,,5 遥感图象的目视解译与制图,,,,6 遥感数字图像计算机解译,,7 遥感应用,,8 遥感、地理信息系统与全球定位系统的综合应用,,课程结构,Course Structures,,,第一章 绪论,,§1 遥感概论,,§2 遥感概念和遥感数据,,§3 遥感的特性,,§4 遥感平台,,§5 遥感数据的类型,,§6 遥感数据的应用领域,,§7 遥感的开展简况,,§8 遥感传感器,,§1 遥感概论,遥感技术是20世纪60年代开展起来的一门综合性探测技术。
遥感技术与现代物理学、空间技术、计算机技术、数学和地理学密切相关遥感技术已广泛应用于各种领域，成为地球环境资源的调查和规划不可缺少的有效手段遥感信息传输,目标提取与识别,,(自动化、智能化),数据处理,,(高光谱、高分辨率、雷达),分发,多源数据融合与集成,遥感成像机理与模型,用户,各应用部门,卫星定位与定轨,,§2 遥感概念和遥感数据,遥感( Remote Sensing )概念,,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〕等的探测遥感定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性Landsat MSS (80m),Landsat TM (30m),SPOT 全色 (10m),IKONOS 多光谱 (4m),各种遥感影像比照,,,,,,This image of Earth’s city lights was created with data from the Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) Operational Linescan System (OLS). Originally designed to view clouds by moonlight, the OLS is also used to map the locations of permanent lights on the Earth’s surface.,,911-IKONOS,,分辨率为1米的纽约曼哈顿的卫星照片，是 2000年6月30日由空间图像公司的 IKONOS 卫星拍摄。
这张图像是从南方拍摄的，中间是 110 层高的世界贸易中心的双塔右图是 IKONOS 卫星〔15日〕拍到的曼哈顿的照片， 展现了世贸中心倒塌后的剩余和碎片，上面仍然布满烟尘可以清楚地看到周围街道上发生的事件和许多正在营救的人群IKONOS 9卫星12日拍摄的纽约曼哈顿的卫星照片这张图像的中间灰白色烟尘的区域是倒塌的世界贸易中心§2 遥感概念和遥感数据,,遥感数据〔遥感数据获取示图〕,,太阳辐射经过大气层到达地面，一局部与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器传感器将这局部能量记录下来，传回地面，即为遥感数据§3 遥感的特性,,,空间特性,,视域范围大，具有宏观特性,(…),光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,,,扩大了地物特性的研究范围,(…),时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测,(…),航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相数据例如Landsat 5每天环绕地球14.5圈，覆盖地球一遍所需时间仅16天，而气象卫星的周期更短〔1天或半天〕由于探测距离远，传感器所获得的地面影像覆盖的空间范围较大以美国陆地卫星5号〔Landsat 5 〕为例，它距离地表的高度是705.3 km，对地球外表的扫描宽度是185 km，一幅TM图像可以全部覆盖我国海南岛大小的面积。
目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波遥感的特点,,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,(…),遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化一般地球资源卫星8~9天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长因此，遥感方法具有很好的时效性遥感在天气预报、火灾和水灾监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时效性优势,如一幅Landsat图像，覆盖面积185 km×185 km， 在5~6 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形阻隔等限制遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益如Landsat卫星的投入与效益比估计为1,:,80 。
信息的提取方法不能满足遥感快速开展的要求数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用§3 遥感的特性,,美国华盛顿〔1米〕,,IKONOS卫星多光谱影像〔4米〕〔排队参观毛主席纪念堂的队伍隐约可见，花坛信息没有，背景草坪不清晰〕,IKONOS卫星融合影像〔1米〕〔排队参观毛主席纪念堂的队伍清晰可见，花坛和背景草坪显示出来，色调自然逼真，连纪念堂柱子的阴影都很清楚〕,,发射日期,2001年8月18日,空间分辨率（底点）,全色：61cm，多光2.44m,轨道,高度450km，98°极地轨道，太阳同步,定位精度,三轴稳定装置，星相仪，GPS等辅助下，无地面控制点的定位精度：17~23米,绕行一周收集的数据量,57幅单景影像（128GB）,扫描宽度和面积,单景16.5×16.5km，一个飞行条带：16.5km×165km,量化级别,11bits,Quickbird 主要性能参数,,西班牙马德里体育场〔0.61m〕,,罗马斗兽场〔0.7米，真彩色〕,,中国北京〔1米〕,,,,,,§4 遥感平台,遥感平台是装载传感器的运载工具,按高度分为：,,地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作航空平台：80 km以下的平台，包括飞机和气球。
航天平台：80 km以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机人造地球卫星的类型：,,低高度、短寿命卫星：150,～,350 km，用于军事中高度、长寿命卫星：350,～,1800 km，地球资源高高度、长寿命卫星：约3600 km，通信和气象LANDSAT-1,1972年发射，至今已经发射勒7颗每天绕地球15圈，重访周期16天185×170KM2.,,24秒装备MSS,,TM,,Landsat 4，5 〔构造〕,TM K波段和,,MSS数据,跟踪和数据中继卫星,遥控指令和遥测数据,遥控指令,,和遥测数据,TM和MSS数据(White Sand Complex ),,导航卫星,(全球定位系统),S波段,S波段,S波段遥控指令发自GSFC, 遥测数据发送GSFC及其余地面站,S波段MSS数据发送地面站,X波段TM和MSS数据发送地面站,,美国,IKONOS Ⅱ 卫星,,SPOT 1，2，3,,SPOT,1986年2月发射SPOT-2于1990发射装备HRV.,,,SPOT －1，2，3/4,,奋进号航天飞机外观图,,SRTM 2000.2,,SRTM由三局部组成：主雷达天线、桅杆、机外雷达天线〔Outboard radar antenna〕,,中国风云1号卫星,中國的太陽同步軌道氣象衛星,.1988年9月7日由征火箭從太原衛星發射中心發射成功.主要任務是獲取全球氣象資料,向地面站發送氣象信息,同時亦可搜集海洋資料.1990年5月10日,中國發射了第三顆風雲一號衛星.,,中国风云1号〔续〕,,中国风云2号卫星,中国的地球静止轨道气象卫星.1997年6月10日用长征三号运载火箭在西昌发射中心首次发射成功，主要任务是获取白天可见云图，当夜红外线和水汽云图；从分布广泛的气象，海洋，水文数据收集平台获取平台获取观测数据播开展宽数字图像播送，低分辨率云图播送资料，收集空间，环境监测数据。
按平台高度分类,,航天遥感,轨道卫星,载人飞船 （<500 km),航天飞机 （<300 km),探空火箭 （100-650 km),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),§5 遥感数据的类型,,地面遥感,高塔 （<300m),车船 （<30m),观测架 （几米）,航空遥感,飞机,气球,飘浮气球 （<50km）,系留气球 （<5km）,高空飞机 （>15km）,中空飞机（9-15km）,低空飞机 （<9km）,按平台高度分类,,遥感平台,高度,用途,备注,静止卫星,36，000km,定点地球观测,GMS,地球观测卫星,500－1000km,定期地球观测,Landsat,航天飞机,240－350km,不定期观测,,无线探空仪,100m-100km,各种调查,探空气球,高空喷气机,10000－12000m,侦察，大范围调查,,中低空飞机,500－8000m,航空摄影测量,,飞艇,500－3000m,空中侦察,,直升机,100－2000m,摄影测量,,无线遥控飞机,500m以下,各种调查,,牵引飞机,50－500m,,牵引滑翔机,系留气球,800m以下,,,缩道,10－40m,遗迹考古调查,,吊车,5－50m,近距离摄影测量,,地面遥感,0－30m,地面实况调查,,,被动方式,扫描,,(图像方式),非扫描,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,其他,图像方式(照相机),黑白,天然彩色,红外,彩色红外,其他,像面扫描,电视摄像机,固体扫描仪(CCD),物面扫描,光机扫描仪,固体扫描仪,按传感器的工作方式分,,主动方式,扫描(图像方式),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,像面扫描（被动型相控阵雷达）,物面扫描,激光水深计,激光测距仪,微波辐射计,真实孔径雷达,合成孔径雷达,,主动遥感和被动遥感示意图,,紫外,m,m),可见光,m,m),红外(0.7-14,m,m),反射红外(0.7-3,m,m),近红外,m,m),短波红外(1.3-3,m,m),中红外(3-6,m,m),远红外(6-15,m,m),,热红外(8-14,m,m),微波(0.1-100cm),按电磁波段分,,§6 遥感数据的应用领域(一),林业：清查森林资源,、,监测森林火灾,和,病虫害。
农业,：,作物估产,、,作物长势及病虫害预报水文与海洋：水资源调查,、,水资源动态研究,、,冰雪监控、海洋渔业国土资源,：,国土资源调查,、,规划和政府决策,,,土地利用变化气象,：,天气预报,、,气候预报、全球气候演变研究§6 遥感数据的应用领域(二),环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其预报测绘：航空摄影测量测绘地形图、编制各种类型的专题地图和影像地图城市：城市综合调查、规划及开展考古：遗址调查、预报地理信息系统：根底数据、更新数据本节结束,,Crop Estimation,,BACK,,Resources Investigation,BACK,,,Water Disaster,,,BACK,,Forest Fire,,,BACK,,This SeaWiFS image of eastern China shows the widespread nature of the pollution problem. Beijing has completely disappeared under the haze,,,11-20-1999,,BACK,,1:5000,(数字广州示范工程),,,BACK,,利用影象融合技术发现土地利用变化,,返回,,,气象卫星作用,,沙尘暴,,,热 带 气 旋,,,气象卫星应用-台风云图,BACK,,,通道合成图(R:1,G:2,B:1),NOAA/AVHRR遥感影像,99/08,,BACK,,911-SPOT,,9.11事件，第一次爆炸3小时后，SPOT-3 卫星图像,BACK,,遥感数据获取原理,接收,预处理,用户应用处理,分析结果、图表输出,BACK,,什么是传感器？,,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局部组成BACK,,,。
