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1、遥感技术是20世纪60年代兴起的一门综合性探测技术。它是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子计算机技术等迅速发展，以及地学、生物学等学科发展的需要，发展形成的一门新兴技术学科。从以飞机为主要运载工具的航空遥感，发展到以卫星、宇宙飞船和航天飞机为运载工具的航天遥感（一）遥感的概念及特点遥感（Remote，从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。通常遥感是指空对地的遥感遥感系统（1）信息源任何目标物都有发射，反射，吸收电磁波的性质。目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性，是遥感探测的依据。（2）信息的获取接收，记录目标物电磁波特征的仪器，称为传感器或遥感器。如扫描仪，雷
2、达，摄影机，摄像机，辐射计等。（3）信息的接收数字磁介质或胶片（4）信息的处理高密度的磁介质上（如高密度磁带hddt或光盘等），并进行一系列的处理，如信息恢复，辐射校正，卫星姿态校正，投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式，或转换为模拟信号（记录在胶片上），才能被用户使用。（5）信息的应用遥感特点：1. 感测范围大：综合与宏观的特点我国全境仅需500余张TM（185km*185km）图像，就可拼接成全国卫星影像图2. 信息量大：手段多与技术先进的特点微波具有穿透云层、冰层和植被的能力；红外线则能探测地表温度的变化等。3. 获取信息快：更新周期短与动态监测特点4. 陆地卫星几天可对全球陆地
3、表面成像一遍，气象卫星可每天覆盖地球一遍。大面积的同步观测瞬时信息获取范围时效性同一地区信息获取的重复周期多波段性同一地区获取不同电磁波段的信息（全天候）信息的综合性和可比性地球表面自然与人文景观的综合反映卫星轨道的确定性、影像分幅的同一性、同一系列传感器信息的兼容性经济性与传统信息获取手段相比二.遥感的分类按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感等。地面遥感（传感器设置在地面平台上，如车载，船载，手提，固定或活动高架平台等），航空遥感（传感器设置在航空器上，主要是飞机，气球等），航天遥感（传感器设置在环地球的航天器上，如人造地球卫星，航天飞机，空间站，火箭等），航宇遥感（传感器设置在星
4、际飞船上，指对地月系统外的目标的探测。）按传感器的探测波段分类：紫外遥感：0.050.38m可见光遥感：0.380.76um红外遥感：0.761000口m微波遥感：1mm10mm多波段遥感：传感器由若干个窄波段组成按工作方式分类：主动遥感；被动遥感按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感、城市遥感（三）卫星发展历史1. 无记录的地面遥感阶段（16081838）2. 有记录的地面遥感阶段（18391857）3. 空中摄影遥感阶段（18581956）4. 航空遥感阶段（1957）1957年10月4日前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星（四）遥感的应用1、遥感在资源调查方面的应用（1）在国土、农业
5、、林业方面的应用主要涉及土地资源调查，土地利用现状调查，农林病虫害、土壤干旱、盐化、沙化的调查及监测，农作物长势的监测与估产、森林资源的清查等方面。（2）在地质矿产方面的应用主要表现在基础地质、矿产地质、工程地质、地震地质、灾害地质的地质综合调查等方面的应用。（3）在水文、水资源方面的应用主要包括：水资源的调查、流域规划、水土流失调查、冰雪监测、海口海岸带及浅海地形调查、海洋调查研究等方面。红外遥感图像在识别含水层、判断充水断层、查明富水地段位置方面是很有利的（4）在资源动态监测方面的应用2、遥感在自然环境保护方面的应用（1）环境监测方面的应用在环境监测中主要利用遥感提供的瞬间的大范围图像，对
6、大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测（2）在对抗自然灾害中的应用气象卫星其他（1）测绘（2）考古（3）军事（五）遥感发展趋势（1）空间观测平台不断完善（2）技术创新不断涌现空间分辨率达0.4m出现多波段遥感（3）高效地面系统建设和数据共享二.航空遥感5000-10000米的高空是以飞机、气球等飞行于大气层中的飞行器作为遥感平台的遥感。航空遥感获取地面信息的方式有摄影方式和扫描方式。目前航空遥感是以摄影方式为主，其所获取地面的影像称为航空像片。航空摄影一般可分为四种类型，即单镜头框幅摄影、多镜头框幅摄影、全景摄影和多波段摄影。常用单镜头框幅摄影扫描：热红外扫描、侧视雷达（一）航空摄
7、影的种类：1. 航空摄影机单镜头框幅航空摄影机、多镜头框幅航空摄影机、条带航空摄影机（常用）和全景航空摄影机2倾斜角一般凡倾斜角小于3的称垂直摄影倾斜角大于3的，称为倾斜摄影，可与水平相片配合使用垂直相片的集合特征：相片比例尺处处一致、且与投影距离无关3. 按摄影的实施方式：单片、航线、面积摄影目前我国常用的航空像片像幅：18cmX18cm、23cm23cm和30cmX30cm等三种。23cmX23cm航空相片的四边：常有框标、时表、水准器、压平线、相片编号单向重叠（上下）和航向重叠（连续）（二）航片的几何特性1. 中心投影与正形投影中心投影，就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到一
8、平面（投影平面）上而形成的透视关系。如航空相片在中心投影上，点的像还是点。直线的像一般仍是直线（点）中心投影和垂直投影区别（投影光线平行且垂直投影面）（1）航片是中心投影，地图是正形投影（2）正形投影：比例尺和投影距离无关中心投影：焦距固定，航高改变，比例尺跟着改变S像/s=f/H（3）地形起伏区别：投影差：与像点距相主点的距离，像点高度有关。中心投影引起航片各部分比例尺不同，偏移量h地面高差（高差为正，地势高，偏离相主点），r像点到像主点的距离（离相主点越远的点，位移量越大）；H摄影高度；H为正，背离像点移动地形起伏对整形投影无影响中心投影相片：1比例尺变动2像点在相片上的位置也变动2、航空
9、像片的主要点和线一般航空像片总会有一定倾斜。P为倾斜像面，S为镜头中心，E为地面，E与P所夹的二面角a是像片倾斜角。像主点：空摄影机主光轴SO与像面的交点。）像底点：通过镜头中心S的地面铅垂线（主垂线）与像面的交点。等角点（：主光轴（SO）与主垂线（SN）的夹角是像片倾斜角a,像片倾角的分角线与像面的交点。当地面平坦时，只有以等角点为顶点的方向角，才是地面与像片上对应相等的角度。c）主纵线与主横线：主垂线SO与主光轴SN的平面称主垂面，主垂面与像面的交线vv称为主纵线，它在像片上是通过像主点和像底点的直线。与主纵线垂直且通过像主点的hOhO称为主横线。主纵线与主横线构成像片上的直角坐标轴。等比
10、线：通过等角点c且垂直于主纵线vv的直线hchc称为等比线。等比线上比例尺不变。在水平像片上，像主点、像底点和等角点重合，主横线和等比线重合。平均比例尺：选择各点的平均高程面H0作为起始面，根据这个起始面计算的像片比例尺，称为水平像片的平均比例尺。1_M=Hoh主比例尺：由航测高差仪记录的航高计算得出的比例尺（三）航空像片的立体观察与量测1. 人眼水晶体的焦距为22.79mm，相应的物距为250mm（明视距离）。2、双眼立体观察用双眼观察空间物体时，可以容易地判定物体的远近，这种现象叫做天然立体观察。双眼观察时，两视轴交会于地物点上，其交角称为交会角（又称视差角）。地物点愈远，交会角愈小；地物
11、愈近，交会角愈大。交会角v可按下式计算：tg（v/2）=b/2D式中：b为眼基线；D为地物点至眼睛的距离。即明视距离的交会角为15。最大交会角为27-332. 生理视差立体观察的条件：立体观察：两只眼睛看两张相片必须是由不同的摄影站对同一地区所摄影的两张像片两张像片的比例尺相差不得超过16%两眼必须分别各看两张像片上的相应影像，即左眼看左像，右眼看右像像片所安放的位置，必须能使相应视线成对相交，相应点的连线与眼基线平行工具：桥式立体镜、反光立体镜三航天遥感航天遥感是以人造地球卫星、航天飞机或宇宙飞船及运行于太空的飞行器作为遥感平台的遥感美国资源卫星TMMSS扫描仪分辨率80m陆地卫星特点：1）
12、轨道为与太阳同步的近极地近圆形轨道。即卫星通过每一点的地方时相同。2）北半球中纬度地区上午成像，太阳高度角为25-30度。3）卫星轨道高度为700900km。4）运行周期为99103min/圈；每16天覆盖地球一次。5）旁白重叠度随纬度的增大而增大，如纬度40度处重叠为34%纬度80度处为80%有七个波段蓝青光近红外2. 法国SPOT遥感卫星（1）830KM，轨道参数：轨道高830KM轨道倾角98.7（2）观测仪器：（3）60X60km2数据参数：一景面积6060km分辨率10M重复观察周期（4）共1：5）数据应用范围：14个地面接收站，以陆地观察为主；用于地图制作，的太阳同步圆形近极地轨道H
13、RVIR传感器。（5）可定向的发射镜。立体观测和高程测量。3、美国IKNOS卫星是第一颗提供商用高分辨率图像的卫星。每天绕地球14圈相机的扫描宽度为11km,可采集1m分辨率的黑白影像和4m分辨率的多波段红、绿、蓝、近红外影像。具有太阳同步轨道，倾角为98.1。设计高度681km（赤道上）,轨道周期为98.3min,下降角在上午10:30,重复周期l3d。4美国的Quickbird遥感卫星分辨率：全色0.610.61-0.72m,2.44-+16.5kmX16.5km1-60.72m多光谱2.442.88m类型：全色、多光谱、全色增强成像方式：推扫式成像传感器：全色波段、多光谱辐照宽度：以星上
14、点轨迹为中心,左右各272km成像模式：单景16.5km16.5km轨道高度：450km倾角：98度（太阳同步）重访周期：天（70cm分辨率,取决于纬度高低）5. 美国GeoEye-1遥感卫星2008年9月，美国GeoEye公司发射GeoEye-1（0.4M）GeoEye-2预计在2011年发射，精度将达到0.25M6. 军事侦察卫星：照相侦察、电子侦察、预警卫星7. 气象卫星气象卫星从运行特征来讲,分两大类：一类是与地球同步气象卫星,它位于地球赤道上空,35800km,35800km55,。55,相当于地面宽约3000km。公转方向与地球自转方向一致,角速度相等,又称静止气象卫星。另一类是轨
15、道经过两极地区,轨道高度在1000km左右,与太阳同步的气象卫星,称为极轨气象卫星。这类气象卫星扫描幅度较宽,对地面扫描重复周期短,在环境监测上有其优越性。极轨气象卫星的扫描角较大，有效扫描角约正负55度。用来天气预报极轨气象卫星与陆地卫星不同，其重复观测与覆盖全球的速度比陆地卫星快得多，每一颗卫星每天均可覆盖全球一次。中国有风云系列。气象卫星特点：（1）轨道：低轨：即近极地太阳同步轨道，也称极地轨道，高度8001600Km，视场宽为2800Km就某一点一日两次。高轨：即地球同步卫星。（卫星公传角速度于地球自传速度一致，高度为3600Km覆盖1/4地球，由5颗星组成系统，就某固定地区。每隔2030mir。（2）时间分辨率高：0.51天每次，极地卫星；0.5小时每次，静止卫星。（3）成像面积大有利于获得宏观同步信息，2-3条轨道覆盖我国。可以绘制成等值线图（4）信息量大a. 可见光，红外云图等波段信息。云量、云的分布、大气垂直温度、大气水汽含量、臭氧含量、云顶温度、海面温度、太阳质子x射线物理参数等环境检测数据b.
