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1、20世纪60年代以来，苏美空间技术竟相发展，分别发射了一系列的空间计划卫星，促进了航天遥感技术的发展。20世纪70年代，空间技术转向为人类服务，地球资源技术卫星诞生。20世纪90年代，除美苏外，其他国家均发射了各种资源卫星。目前，高分辨率的商业卫星发展迅速。一、什么是遥感？遥感遥感( ( Remote Sensing )Remote Sensing )概念概念vv 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。vv 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
2、。一、什么是遥感？遥感数据（遥感数据（遥感数据获取示图遥感数据获取示图）太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。 遥感数据的获取接收接收预预 处处理理用用户户应应用用处处理理分分析析结结果果、图图表表输出输出二、遥感的成像原理？1 1、遥感的电磁波原理、遥感的电磁波原理电磁波的特性电磁波的特性 电磁波是横波，传播速度为3108 m/s，不需要媒质也能传播，与物质发生作用时会有反射、吸收、透射、散射等，并遵循同一规律。1 1、遥感的电磁波原理、遥感的电磁波原理电磁波谱电磁波谱 按电磁波波长的长短，依次
3、排列制成的图表叫电磁波谱。 依次为依次为： 射线X射线紫外线可见光红外线微波无线电波。电磁波谱示图电磁波谱示图二、遥感的成像原理？2 2、太阳辐射、太阳辐射太阳是遥感主要的辐射源。 经过大气层的太阳辐射有很大的衰经过大气层的太阳辐射有很大的衰经过大气层的太阳辐射有很大的衰经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；减；减；减； 各波段的衰减是不均衡的。各波段的衰减是不均衡的。各波段的衰减是不均衡的。各波段的衰减是不均衡的。 太阳辐射的能量主要集中在可见光，太阳辐射的能量主要集中在可见光，太阳辐射的能量主要集中在可见光，太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中其中其中其中0.38 0.38 0.76 m0.7
4、6 m的可见光能量占的可见光能量占的可见光能量占的可见光能量占太阳辐射总能量的太阳辐射总能量的太阳辐射总能量的太阳辐射总能量的46%46%，最大辐射强，最大辐射强，最大辐射强，最大辐射强度位于波长度位于波长度位于波长度位于波长0.47 m0.47 m左右；左右；左右；左右； 到达地面的太阳辐射主要集中在到达地面的太阳辐射主要集中在到达地面的太阳辐射主要集中在到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 0.3 3.0 m3.0 m波段，包括近紫外、可见光、波段，包括近紫外、可见光、波段，包括近紫外、可见光、波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外；近红外和中红外；近红外和中红外；近红外和中红外；大气窗口
5、概念：概念：由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫我们就把受到
6、大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫大气窗口大气窗口。大气窗口波段透射率/%应用举例紫外可见光近红外0.31.3 m90TM1-4、SPOT的HRV近红外1.51.8 m80TM5近-中红外2.03.5 m80TM7中红外3.55.5 mNOAA的AVHRR远红外814 m6070TM6微波0.82.5cm100Radarsat遥感应用的电磁波波谱段遥感应用的电磁波波谱段v紫外线：紫外线：波长范围为波长范围为0.010.010.38m0.38m，太阳光谱中，只有，太阳光谱中，只有0.30.30.38m0.38m波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在高
7、度在2000 m2000 m以下。以下。v可见光：可见光：波长范围：波长范围：0.380.380.76m0.76m，人眼对可见光有敏，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。v红外线：红外线：波长范围为波长范围为0.760.761000m1000m，根据性质分为近红，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。外、中红外、远红外和超远红外。v微波：微波：波长范围为波长范围为1 1 mmmm1 m1 m，穿透性好，不受云雾的影，穿透性好，不受云雾的影响。响。太阳辐射与地表的相互作用太阳辐射与地表的相互作用( () )地物的反射率地物的反射率(
8、 () )漫反射漫反射( () )镜面反射镜面反射( () )n太阳辐射到达地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，太阳辐射到达地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即即： 到达地面的太阳辐射能量反射能量吸收能量透射能量到达地面的太阳辐射能量反射能量吸收能量透射能量n地表反射的太阳辐射成为遥感记录的主要辐射能量。地表反射的太阳辐射成为遥感记录的主要辐射能量。n一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是物体如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是0. 450. 56
9、m的蓝绿光波段。一般水体的透射深度可达的蓝绿光波段。一般水体的透射深度可达1020 m，清澈，清澈水体可达水体可达100 m的深度。的深度。n地表吸收太阳辐射后具有约地表吸收太阳辐射后具有约300 K的温度，从而形成自身的热辐的温度，从而形成自身的热辐射，其峰值波长为射，其峰值波长为9.66 m，主要集中在长波，即，主要集中在长波，即6m以上的热红以上的热红外区段。外区段。 反射率（反射率（反射率（反射率（ ）：地物的反射能量与入射总能量的比，）：地物的反射能量与入射总能量的比，）：地物的反射能量与入射总能量的比，）：地物的反射能量与入射总能量的比，即即即即 =(=(P P / / P P 0
10、 0)100%)100%。地物在不同波段的反射率是不同的。地物在不同波段的反射率是不同的。反射率也与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。反射率也与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。反射率是可以测定的。反射率是可以测定的。 不论入射方向如何，其反射出来的能量在各个方向是不论入射方向如何，其反射出来的能量在各个方向是一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各个方向反射的一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各个方向反射的能量大小不同。能量大小不同。 物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有物体的反射满足反射定
11、律，入射角等于反射角。只有物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这个原因造成的。个原因造成的。个原因造成的。个原因造成的。 二、遥感的成像原理？3
12、3、太阳辐射与地物的作用、太阳辐射与地物的作用二、遥感的成像原理？4 4、地物的热辐射、地物的热辐射温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。 地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。 地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。地物的发射率与地表的
13、粗糙度、颜色和温度有关。 表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。 地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，发射率大。如水体夜晚发射率大，白天就小。发射率大。如水体夜晚发射率大，白天就小。发射率大。如水体夜晚发射率大，白天就小。发射率大。如水体夜晚发射率大，白天就小。vv 探测地
14、物的热辐射特性的热红外遥感在夜间和白天进行的结果是不同探测地物的热辐射特性的热红外遥感在夜间和白天进行的结果是不同探测地物的热辐射特性的热红外遥感在夜间和白天进行的结果是不同探测地物的热辐射特性的热红外遥感在夜间和白天进行的结果是不同的。的。的。的。vv 热红外遥感探测的地物热辐射量用亮度温度表示，它不同于地面温度，热红外遥感探测的地物热辐射量用亮度温度表示，它不同于地面温度，热红外遥感探测的地物热辐射量用亮度温度表示，它不同于地面温度，热红外遥感探测的地物热辐射量用亮度温度表示，它不同于地面温度，是接收的热辐射能量的转换值，图像上表示为亮度是接收的热辐射能量的转换值，图像上表示为亮度是接收的
15、热辐射能量的转换值，图像上表示为亮度是接收的热辐射能量的转换值，图像上表示为亮度。在电磁波谱中，波长在在电磁波谱中，波长在1mm1mm1m1m范围的波称微波。范围的波称微波。微波遥感特性：微波遥感特性：v 能全天候、全天时工作；能全天候、全天时工作；v 对某些地物具有特殊的波谱特征；对某些地物具有特殊的波谱特征；v 对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力；对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力；v 对海洋遥感具有特殊意义；对海洋遥感具有特殊意义；v 分辨率较低，但特征明显。分辨率较低，但特征明显。 由于微波的波长较长，因而散射相对较小，在由于微波的波长较长，因而散射相对较小，在大气中衰减少，对
16、云层、雨区的穿透能力较强，大气中衰减少，对云层、雨区的穿透能力较强，基本不受烟、云、雨的限制。对于热带雨林地区基本不受烟、云、雨的限制。对于热带雨林地区更有意义。更有意义。 微波传感器的波长分辨率比较低，是由于其波长较长，衍射现象显著的缘故。同时，观察精度和取样速度往往不能协调。 这一特性可以用来探测隐藏在林下的地形、地质构造、军事这一特性可以用来探测隐藏在林下的地形、地质构造、军事目标以及埋藏在地下的工程、矿藏、地下水等。目标以及埋藏在地下的工程、矿藏、地下水等。 电磁波通过介质时，部分被吸收，强度要衰减。故将电磁波电磁波通过介质时，部分被吸收，强度要衰减。故将电磁波振幅减少振幅减少1/e1
17、/e倍（倍（37%37%）的穿透深度定义为趋肤深度）的穿透深度定义为趋肤深度H H: : H H=(5.3=(5.31010-3-31/21/2)/)/式中：式中：为地物的介电常数；为地物的介电常数；为地物的导电率。为地物的导电率。 微波对于海水特别敏感，其波长很适合于海面微波对于海水特别敏感，其波长很适合于海面动态情况（海面风、海浪等）的观测。动态情况（海面风、海浪等）的观测。 二、遥感的成像原理？5 5、微波与地物的作用、微波与地物的作用二、遥感的成像原理？6 6、各典型地物的光谱曲线、各典型地物的光谱曲线 植被光谱曲线植被光谱曲线植被光谱曲线植被光谱曲线 土壤光谱曲线土壤光谱曲线土壤光谱
18、曲线土壤光谱曲线 水体光谱曲线水体光谱曲线水体光谱曲线水体光谱曲线 岩石光谱曲线岩石光谱曲线岩石光谱曲线岩石光谱曲线 常见地物比较光谱曲线常见地物比较光谱曲线常见地物比较光谱曲线常见地物比较光谱曲线植物的光谱曲线土壤的光谱曲线水体的光谱曲线岩石的光谱曲线常见地物的光谱曲线比较常见地物的光谱曲线比较三、遥感数据的特征？v1 1、空间特性、空间特性：视域范围大，具有宏观特性。：视域范围大，具有宏观特性。简 介介 由于探测距离（由于探测距离（80km）远，传感器所获得的地面）远，传感器所获得的地面影像覆盖的空间范围较大。以美国陆地卫星影像覆盖的空间范围较大。以美国陆地卫星5号号（Landsat 5
19、）为例，它距离地表的高度是）为例，它距离地表的高度是705.3 km，对，对地球表面的扫描宽度是地球表面的扫描宽度是185 km，一幅，一幅TM图像可以全部图像可以全部覆盖我国海南岛大小的面积。覆盖我国海南岛大小的面积。v2 2、光谱特性、光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸：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。扩大了地物特性的研究范围。三、遥感数据的特征？ 目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波。线和微波。v3 3、时相特性、时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。环
20、境监测。三、遥感数据的特征？简 介介 航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相数据。例如数据。例如Landsat 5每天环绕地球每天环绕地球14.5圈，覆盖地球一圈，覆盖地球一遍所需时间仅遍所需时间仅16天，而气象卫星的周期更短（天，而气象卫星的周期更短（1天或半天或半天）。天）。v大面积的同步观测。大面积的同步观测。v时效性。时效性。v数据的综合性和可比性。数据的综合性和可比性。v经济性。经济性。v局限性。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，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
21、资源卫星监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星89天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查天可重复一次，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效性优势。 如一幅如一幅Landsat图像，覆盖面积图像，覆盖面积185 km185 km， 在在56 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。
22、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。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。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，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。均具有可比性。 从
23、投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的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，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。如具有很高的经济效益和社会效益。如Landsat卫星的投卫星的投入与效益比估计为入与效益比估计为1:80 。 n信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。n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。三、遥感数据的特征？遥感平台是装遥感平台是装载传感器的运感器的运载工具工具,按高度分按高度分为：地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作
24、。航空平台：航空平台：80 km以下的平台，包括飞机和气球。以下的平台，包括飞机和气球。航天平台：航天平台：80 km以上的平台，包括高空探测火箭、人以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。 人造地球人造地球卫星的星的类型：型：低高度卫星：低高度卫星：150350 km，用于军事。，用于军事。中高度卫星：中高度卫星：3501800 km，地球资源。，地球资源。高高度卫星：约高高度卫星：约3600 km，通信和气象。，通信和气象。四、遥感数据类型？四、遥感数据类型？按遥感平台分按遥感平台分 地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。地面遥感、航空遥
25、感、航天遥感数据。按按电磁波段分磁波段分 可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。感数据等。1、传感器2、遥感数据的分辨率3、 航空遥感数据4、 地球资源卫星数据5、 海洋卫星数据6、 气象卫星数据 1 1、传感器感器是收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波是收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波是收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波是收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波信息的仪器，是遥感技术的核心部分。信息的仪器，是遥感技术的核心部分。信息的仪器，是遥感技术的核心部分。信息的仪器，是遥感技术的核心部分。根据传感器的工作方式分为：主动式
26、和被动式两根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两种。种。种。种。 主动式：主动式：主动式：主动式：人工辐射源向目标物发射辐射能量，人工辐射源向目标物发射辐射能量，人工辐射源向目标物发射辐射能量，人工辐射源向目标物发射辐射能量，然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。 被动式：被动式：被动式：被动式：接收地物反射的太阳辐射或地物本接收地物反射的太阳辐射或地物本接收地物反射的太阳辐射或地物本接收地物反
27、射的太阳辐射或地物本身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（MSSMSSMSSMSS、TMTMTMTM、ETMETMETMETM、HRVHRVHRVHRV）。）。）。）。2 2、分辨率、分辨率图像的空间分辨率：指像素所代表的地面范围指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。分辨的最小单元。波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。 遥感数据类型分辨率/m应用IKONOS1城市规
28、划、土地管理SPOT-HRV1-320宏观规划、国土资源SPOT-HRV Pan10立体量测ETM1-5，730陆地资源调查3 3、航空遥感数据、航空遥感数据例：彩色例：彩色红外像片外像片由地物反射的光线进入摄影机镜头，使彩色红外感光底由地物反射的光线进入摄影机镜头，使彩色红外感光底片产生光化学反应，由该底片印出的像片称为彩红外像片产生光化学反应，由该底片印出的像片称为彩红外像片。片。彩色红外感光片没有感蓝层和黄滤色层，有感绿、感红彩色红外感光片没有感蓝层和黄滤色层，有感绿、感红和感红外层。因此不受大气散射蓝光的影响，像片清晰和感红外层。因此不受大气散射蓝光的影响，像片清晰度很高，适合城市航空
29、摄影。度很高，适合城市航空摄影。在彩红外航片上在彩红外航片上()： 植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到红色。因为近红外植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到红色。因为近红外植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到红色。因为近红外植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到红色。因为近红外段的光谱反射率远远高于它在可见光波段的光谱反射率。段的光谱反射率远远高于它在可见光波段的光谱反射率。段的光谱反射率远远高于它在可见光波段的光谱反射率。段的光谱反射率远远高于它在可见光波段的光谱反射率。水在彩红外像片上表现为蓝到青色水在彩红外像片上表现为蓝到青色水在彩红外像片上表现为蓝到青色水在彩红外像片上表
30、现为蓝到青色( ( ( (清水呈蓝色，浊水呈青色清水呈蓝色，浊水呈青色清水呈蓝色，浊水呈青色清水呈蓝色，浊水呈青色) ) ) )。城市呈现内部有纵横纹理的青色。城市呈现内部有纵横纹理的青色。城市呈现内部有纵横纹理的青色。城市呈现内部有纵横纹理的青色。公园、绿化带呈品红到红色。公园、绿化带呈品红到红色。公园、绿化带呈品红到红色。公园、绿化带呈品红到红色。湿地呈青色。湿地呈青色。湿地呈青色。湿地呈青色。干旱裸地和沙漠都呈黄色。干旱裸地和沙漠都呈黄色。干旱裸地和沙漠都呈黄色。干旱裸地和沙漠都呈黄色。雪和云都呈白色。雪和云都呈白色。雪和云都呈白色。雪和云都呈白色。4、地球资源卫星数据 以探测陆地资源为
31、目的的卫星叫陆地资源卫星。以探测陆地资源为目的的卫星叫陆地资源卫星。以探测陆地资源为目的的卫星叫陆地资源卫星。以探测陆地资源为目的的卫星叫陆地资源卫星。LandsatLandsat数据数据美国陆地卫星美国陆地卫星美国陆地卫星美国陆地卫星SPOTSPOT数据数据法国陆地观测卫星法国陆地观测卫星法国陆地观测卫星法国陆地观测卫星2.5m2.5mIKONOSIKONOS数据数据美国美国1m1mQUICKBIRDQUICKBIRD数据数据美国的高分辨率商业卫星美国的高分辨率商业卫星CBERSCBERS数据数据中中中中- -巴地球资源卫星巴地球资源卫星巴地球资源卫星巴地球资源卫星JERSJERS数据数据日
32、本地球资源卫星日本地球资源卫星日本地球资源卫星日本地球资源卫星IRSIRS数据数据印度遥感卫星印度遥感卫星印度遥感卫星印度遥感卫星 SPOT卫星的运行IKONOS卫星的外形 IKONOS卫星图像 IKONOS 图像地区：地区：地区：地区：上海浦上海浦上海浦上海浦东东分辨率：分辨率：分辨率：分辨率： 1 m 1 m采集采集采集采集时间时间： 2000 2000年年年年 3 3月月月月2626日日日日 QuickBird 影像图华华盛盛顿顿纪纪念念碑碑 CBERS卫星传感器CBERSCBERS计划是计划是中国和巴西中国和巴西为为研制遥感卫星合作进行的研制遥感卫星合作进行的一项计划。一项计划。于于1
33、9971997年年1010月发射月发射CBERS-lCBERS-l；19991999年年1010月发射月发射CBERS-2CBERS-2。以不同的地面以不同的地面分辨率分辨率覆盖覆盖观测区域：观测区域：WFIWFI的分辨率可的分辨率可达达256m256m，IR-MSSIR-MSS可达可达78m78m和和156m156m，CCDCCD为为19.5m19.5m。 海洋卫星主要用于海洋温度场，海流的位置、界海洋卫星主要用于海洋温度场，海流的位置、界线、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水团的线、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水团的温度、盐度、颜色、叶绿素含量，海冰的类型、密集温度、盐度、颜色
34、、叶绿素含量，海冰的类型、密集度、数量、范围以及水下信息、海洋环境、海洋净化度、数量、范围以及水下信息、海洋环境、海洋净化等方面的动态监测。等方面的动态监测。 5 、海洋卫星数据 SEASAT数据数据 MOS数据数据 ERS 数据数据 RADARSAT数据数据 6 气象卫星数据() 气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域的一种卫星，是太空中的自动化高级气象站。它能连的一种卫星，是太空中的自动化高级气象站。它能连续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。NOAA卫星系列卫星系列（美国）（美国） GMS气象卫星系列
35、气象卫星系列（日本）（日本） FY气象卫星系列气象卫星系列（中国）（中国） FY气象卫星数据来源：中国风云气象卫星。数据来源：中国风云气象卫星。近极地太阳同步轨道。近极地太阳同步轨道。 卫星上主要的遥感器是两台甚高分辨率扫描辐射计卫星上主要的遥感器是两台甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR) ,每台有每台有5个通道，各通道的波长范围分别是：个通道，各通道的波长范围分别是： AVHRR1：0.580.68m，绿红，绿红 AVHRR2：0.725l. lm， 近红外近红外 AVHRR3：0.480.53m，蓝绿，蓝绿 AVHRR4：0.530.68m，绿红，绿红 AVHRR5：10.512.5m，热红
36、外，热红外AVHRR1和和2可获取白天云图及地表图像；可获取白天云图及地表图像； AVHRR3和和4可获取海洋水色和陆表图像；可获取海洋水色和陆表图像； AVHRR5可获取昼夜云可获取昼夜云图、海温和地表温度图、海温和地表温度 。 FY气象卫星的用途 （1）可连续对我国及周边地区的天气进行实时监可连续对我国及周边地区的天气进行实时监测，测，较大地提高了对影响我国的各种尺度的天气系统的较大地提高了对影响我国的各种尺度的天气系统的监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度洋上的大范围气象资料的空白。洋上的大范围气象资料的空白。 （2）可连续监测
37、天气变化。）可连续监测天气变化。 （3）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约1亿亿km2的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部分。分。观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要作用。作用。五、遥感数据的应用？林业：清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。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。农业：作物估产、作物长势及病虫害预报。水文与
38、海洋：水资源调查、水资源动态研究、冰雪监控、海洋水文与海洋：水资源调查、水资源动态研究、冰雪监控、海洋渔业。渔业。国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究。气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究。环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其预报。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。影像地图。城市：城市综合调查、规划及发展。城市：城市综合调查、规划及发展。考古：
39、遗址调查、预报。考古：遗址调查、预报。地理信息系统：基础数据、更新数据。地理信息系统：基础数据、更新数据。 1 、植被遥感、植被遥感2 、水体遥感、水体遥感3 、地质地貌遥感、地质地貌遥感4 、土壤遥感、土壤遥感植被调查是遥感的重要应用领域。植被调查是遥感的重要应用领域。以确定植被的分布、类型、长势为主。以确定植被的分布、类型、长势为主。植被判读的原理是植物的光谱特性。植被判读的原理是植物的光谱特性。不同的植物由于结构和叶绿素含量不同，具有不同的光不同的植物由于结构和叶绿素含量不同，具有不同的光谱特征，特别是近红外波段有较大的差别。谱特征，特别是近红外波段有较大的差别。利用植物的物候差异也可区
40、分植物类型，如冬季落叶树利用植物的物候差异也可区分植物类型，如冬季落叶树和常绿树很好区别。和常绿树很好区别。利用植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和利用植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和阳坡，不同高度的地形部位，都分布着不同的植物类型。阳坡，不同高度的地形部位，都分布着不同的植物类型。1、 植被遥感植被遥感受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其是近红外波段与健康植物区别最为明显。是近红外波段与健康植物区别最为明显。作物的长势主要用植被指数来监测。作物的长势主要用植被指数来监测。植被指数可用来建立农作物的估产模型
41、。植被指数可用来建立农作物的估产模型。 常用的植被指数有：常用的植被指数有：常用的植被指数有：常用的植被指数有： 比值：比值：比值：比值：RVIRVIRVIRVI= = = = 近红外近红外近红外近红外/ / / /红红红红 如如如如TM4/TM2TM4/TM2TM4/TM2TM4/TM2 归一化：归一化：归一化：归一化：RVIRVIRVIRVI= = = =（近红外（近红外（近红外（近红外- - - -红）红）红）红）/ / / /（近红外（近红外（近红外（近红外+ + + +红）红）红）红） 差值：差值：差值：差值：DVIDVIDVIDVI= = = = 近红外近红外近红外近红外- - -
42、 -红红红红 正交植被指数（对正交植被指数（对正交植被指数（对正交植被指数（对NOAANOAANOAANOAA数据和数据和数据和数据和LANDSATLANDSATLANDSATLANDSAT数据分别为）：数据分别为）：数据分别为）：数据分别为）：NOAANOAANOAANOAA数据：数据：数据：数据：PVIPVIPVIPVI=1.622 5=1.622 5=1.622 5=1.622 5（NIRNIRNIRNIR）-2.297 8-2.297 8-2.297 8-2.297 8（R R R R）+11.065 6+11.065 6+11.065 6+11.065 6LANDSATLANDSAT
43、LANDSATLANDSAT数据：数据：数据：数据： PVIPVIPVIPVI=0.939=0.939=0.939=0.939（NIRNIRNIRNIR）-0.344-0.344-0.344-0.344（R R R R）+0.09+0.09+0.09+0.09 水体是地表重要的覆盖类型，遥感可获得水体的分布、泥沙、水体是地表重要的覆盖类型，遥感可获得水体的分布、泥沙、有机质、水深、水温等。有机质、水深、水温等。水体的反射率很低，特别是红外波段，色调为均匀的暗色，水体的反射率很低，特别是红外波段，色调为均匀的暗色，加之水体的特殊形状，在图像上很好识别。加之水体的特殊形状，在图像上很好识别。水体的
44、水面性质、悬浮物的性质和含量、水深、水温能影响水体的水面性质、悬浮物的性质和含量、水深、水温能影响水体的反射光谱特性，所形成的光谱差异，成为遥感探测水水体的反射光谱特性，所形成的光谱差异，成为遥感探测水体性状的基础。体性状的基础。随着悬浮泥沙浓度的加大，水体的反射能力加强，而透射能随着悬浮泥沙浓度的加大，水体的反射能力加强，而透射能力减弱，遥感图像上的色调就浅。力减弱，遥感图像上的色调就浅。蓝波段对水体有较大的透射能力，因此该波段的色调可反映蓝波段对水体有较大的透射能力，因此该波段的色调可反映水深和浅水区的水下地形。水深和浅水区的水下地形。2 水体遥感水体遥感水体的热容量大，在热红外波段的昼夜
45、图像上有明显的色调水体的热容量大，在热红外波段的昼夜图像上有明显的色调差异。根据该波段传感器的温度标定，可推算出水温。差异。根据该波段传感器的温度标定，可推算出水温。遥感探测水体的污染很有效，污染物改变了水体的性质，图遥感探测水体的污染很有效，污染物改变了水体的性质，图像上的光谱特性会有很大的差异，而易于区别。像上的光谱特性会有很大的差异，而易于区别。遥感图像上可判读出地貌类型、大型的地质构造、岩石性质。遥感图像上可判读出地貌类型、大型的地质构造、岩石性质。TM5，TM7为区分岩石性质最好波段，各种岩石的光谱差异为区分岩石性质最好波段，各种岩石的光谱差异最明显。最明显。地貌类型的外形差异在影像
46、上很好区别，如流水地貌的冲积地貌类型的外形差异在影像上很好区别，如流水地貌的冲积平原、风沙地貌的沙丘、火山地貌的火山锥、冰川地貌的冰平原、风沙地貌的沙丘、火山地貌的火山锥、冰川地貌的冰川和角峰等。川和角峰等。遥感图像上可识别构造的类型和岩层倾向，分析构造的运动。遥感图像上可识别构造的类型和岩层倾向，分析构造的运动。3 地质地貌遥感地质地貌遥感不同土壤类型之间的光谱差异不明显，而且土壤的性状主要不同土壤类型之间的光谱差异不明显，而且土壤的性状主要表现在剖面，而光谱反映的是表面，因此直接判读困难。表现在剖面，而光谱反映的是表面，因此直接判读困难。一般用间接判读法，根据其上生长的植被类型、地区的气候
47、一般用间接判读法，根据其上生长的植被类型、地区的气候条件等分析，推断出土壤的类型。条件等分析，推断出土壤的类型。4 土壤遥感土壤遥感目前我国已经建立了资源、气象、海洋、环境与目前我国已经建立了资源、气象、海洋、环境与减灾卫星系列，初步形减灾卫星系列，初步形成了不同分辨率、多谱段、稳定运行的卫星对地成了不同分辨率、多谱段、稳定运行的卫星对地观测体系，大大提升了我国卫观测体系，大大提升了我国卫星遥感数据获取能力，并在国土资源、生态环境、星遥感数据获取能力，并在国土资源、生态环境、气象和减灾等领域开展了不气象和减灾等领域开展了不同的应用。同的应用。六、中国的遥感技术的发展？世界其他国家高精度遥感卫星
