土地遙感主講教師：李艷副教授聯系方式iyan522@浙江大學土地管理系本科生課程前言：教學要求上課認真聽講，記筆記，有不懂的地方及時提問或課后查閱資料。認真完成實習作業并按時上交，成績將記入總分。認真完成課后作業。能自覺閱讀課后參考書目。成績：60%考試+30%實驗+10%課堂前言：教學主要內容遙感概念及遙感技術系統遙感的物理基礎航空攝影和航空像片航空像片的判讀衛星影像及信息的提取遙感圖像的計算機處理前言：教學目標掌握遙感的概念、遙感的原理與方法、遙感的技術系統。掌握常用遙感數據的特征和應用、信息提取的方法。了解遙感信息的應用（國土、海洋、氣象、資源環境監測等）。前言：參考書目梅安新等.遙感導論.北京：高等教育出版社，2002彭望琭等.遙感概論.北京：高等教育出版社，2003胡著智等.遙感技術與地學應用.南京：南京大學出版社，2001遙感學報(1997～)遙感技術與應用（2000～）國土資源遙感（2000～）遙感導論

第一章緒論及遙感概述第二章遙感的物理基礎第三章遙感傳感器與成像原理第四章遙感圖像處理第五章遙感圖像目視解譯與制圖第六章遙感影像計算機解譯第七章遙感影像地學分析與應用第八章3S技術應用

第一章遙感—碧空慧眼

本章提要(…)

§1

遙感概念

§2

遙感的特性

§3

遙感的過程及技術系統

§4

遙感的平臺

§5

遙感的類型

§6

遙感的發展與應用領域

本章主要介紹遙感概念、遙感的特點、遙感數據、遙感數據類型、遙感數據的應用以及遙感技術的發展。

遙感技術是20世紀60年代發展起來的一門綜合性探測技術。遙感技術與現代物理學、空間技術、計算機技術、數學和地理學密切相關。遙感技術已廣泛應用于各種領域，成為地球環境資源的調查和規劃不可缺少的有效手段。遙感：不與目標物接觸，憑借其發來的某些信息，識別目標（廣義的概念）遙感：在遠離被測物體或現象的位置上，使用一定的儀器設備，接收、記錄物體反射或發射的電磁波信息，經過對信息的傳輸、加工處理及分析與解譯，對物體及現象的性質及其變化進行探測和識別的理論與技術（狹義的概念）。

§1遙感（remotesensing）的概念

利用傳感器在高空獲得地表的電磁波信息

§1遙感的概念

什么是傳感器？傳感器是收集、量測和記錄遙遠目標的信息的儀器，是遙感技術系統的核心。傳感器一般由信息收集、探測系統、信息處理和信息輸出4部分組成。

遙感數據（遙感數據獲取示圖）

太陽輻射經過大氣層到達地面，一部分與地面發生作用后反射，再次經過大氣層，到達傳感器。傳感器將這部分能量記錄下來，傳回地面，即為遙感數據（遙感數據示例）。遙感數據獲取原理

遙感數據獲取原理接收預處理用戶應用處理分析結果、圖表輸出遙感的基本原理示意圖遙感基本原理示意圖

空間特性視域范圍大，具有宏觀特性(…)。光譜特性：探測的波段從可見光向兩側延伸,擴大了地物特性的研究范圍(…)。時相特性：周期成像，有利于進行動態研究和環境監測(…)。

§2遙感的特性

航空與航天飛行器運行快、周期短，可獲得多時相數據。例如Landsat5每天環繞地球14.5圈，覆蓋地球一遍所需時間僅16天，而氣象衛星的周期更短（1天或半天）。

由于探測距離遠，傳感器所獲得的地面影像覆蓋的空間范圍較大。如一幅Landsat圖像，覆蓋面積185km×185km,可以全部覆蓋我國海南島大小的面積。所取得的數據可進行大面積資源和環境調查，并且不受地形阻隔等限制。

目前用于遙感的電磁波段有紫外線、可見光、紅外線和微波。

遙感的特點大面積的同步觀測(…)。時效性(…)。數據的綜合性和可比性(…)。經濟性(…)。局限性(…)。

遙感獲得的地物電磁波特性數據綜合地反映了地球上許多自然、人文信息，客觀地記錄了地面的實際狀況，數據綜合性很強。同時，不同的衛星傳感器獲得的同一地區的數據以及同一傳感器在不同時間獲得的同一地區的數據，均具有可比性。

從投入的費用與所獲取的效益看，遙感與傳統的方法相比，可以大大地節省人力、物力、財力和時間，具有很高的經濟效益和社會效益。如Landsat衛星的投入與效益比估計為1:80。

信息的提取方法不能滿足遙感快速發展的要求。數據的挖掘技術不完善，使得大量的遙感數據無法有效利用。

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§2遙感的特性浙江省陸地區域的NOAA/AVHRR影像宏觀性多波段性多時相性遙感的過程遙感過程是指遙感信息的獲取、傳輸、處理及其判讀分析和應用的全過程。以森林火災為例§3遙感的過程及技術系統MISR:多角度分光輻射計遙感的技術系統目標物的電磁波特性（光譜特性)（遙感信息源）空間信息的獲取遙感數據的傳輸和接收遙感圖像處理遙感信息的提取、分析與應用§3遙感的過程及技術系統遙感技術系統目標地物的電磁波特性（遙感信息源）任何地物都可以發射、反射和吸收電磁波信號，都是遙感信息源。空間信息獲取地物空間信息主要由搭載在遙感平臺上的傳感器（或遙感器）來獲取。MSS傳感器TM傳感器遙感平臺遙感數據傳輸和接收傳感器接收到地物目標的電磁波信息，被記錄在膠片或數字磁帶上。地面衛星接收站接收、處理、存檔、分發各類地球資源遙感衛星數據并進行相關技術研究，為遙感應用提供數據服務。遙感圖像處理硬件系統計算機顯示設備大容量存貯設備圖像輸入輸出設備軟件系統數據輸入輸出模塊幾何校正模塊圖像變換模塊（濾波和增強）圖像融合模塊圖像分類模塊圖像分析模塊圖像輸出模塊基于遙感影像的信息提取

遙感平臺是裝載傳感器的運載工具,按高度分為：地面平臺：指傳感器搭載的遙感平臺距離地面高度在800m以下，包括地面三角架、遙感車、遙感船、遙感塔等。為航空和航天遙感作校準和輔助工作，航空平臺：傳感器搭載在航空器上，包括飛機和氣球。一般在50km以下航天平臺：傳感器搭載在航天器上，包括高空探測火箭、人造地球衛星、宇宙飛船、航天飛機。一般在50km以上獲取不同面積、不同分辨率、不同用途的遙感數據可單獨、也可配合使用。地面分辨率減小，受大氣影響增大§4遙感的平臺航天平臺軌道衛星載人飛船（<500km)航天飛機（<300km)探空火箭（100-650km)地球同步衛星太陽同步衛星長壽命(500-1000km)（36000km）短壽命(150-500km)地面平臺高塔（<300m)車船（<30m)觀測架（幾米）航空平臺飛機氣球飄浮氣球（<50km）系留氣球（<5km）高空飛機（10-20km）中空飛機（5-10km）低空飛機（<5km）高架車平臺航空平臺地面平臺航天平臺Insituspectroradiometermeasurementofsoybeans遙感車高空平臺(10-20km)航攝飛機遙感飛機中低空(1-10Km)運五運十二航攝飛機其他飛機(500m)

GT500無人機航攝飛機航天飛機遙感衛星遙感衛星地球同步衛星（靜止軌道衛星）太陽同步軌道衛星按工作平臺分地面遙感主要研究地物的光譜特性航空遙感主要研究內容是地面上大比例尺的制圖和資源的調查

航天遙感

主要的應用領域是小比例尺的、大范圍的空間作業

航宇遙感

§5遙感的類型按電磁波段分可見光遙感:0.38-0.76mm微波遙感：1mm-10m之間紫外遙感：0.05-0.38mm多波段遙感：探測波段在可見光和紅外波段范圍內§5遙感的類型紅外遙感(0.76-1000mm)近紅外(0.76-3mm)中紅外(3-6mm)遠紅外(6-15mm)熱紅外(15-1000mm)按傳感器的工作方式分：主動遙感、被動遙感主動遙感：傳感器主動發射一定電磁波能量并接收目標的后向散射信號被動遙感：傳感器不向目標發射電磁波，僅被動地接收目標物的自身發射和對自然輻射源的反射能量。

§5遙感的類型被動遙感主動遙感主動遙感和被動遙感按遙感應用的領域和目的分地質遙感、農業遙感、林業遙感、水利遙感和環境遙感等按波段寬度及波譜的連續性分高光譜遙感:利用很多狹窄的電磁波波段產生光譜連續的圖像數據常規遙感：寬波段遙感，波段寬度一般大于100nm，且波段在波譜上不連續。

§5遙感的類型按遙感資料的顯示形式分成像遙感、非成像遙感

§5遙感的類型§6遙感的發展和應用1、國外遙感的發展概況

①無記錄的地面遙感階段（1608-1838）望遠鏡②有記錄的地面遙感階段（1839-1857）攝影技術③空中攝影的遙感階段（1858-1956）飛機、彩色攝影技術④航天遙感階段（1957-）衛星、計算機、GIS一、遙感的發展2、我國遙感的發展概況起步晚、發展快①20世紀60年代末設立遙感學科②20世紀70年代，航空測量應用③20世紀70年代末，引進美國衛星技術和衛星資料、設備儀器，促進我國遙感技術與國際領先水平接近。④20世紀90年代始，越接近世界水平一、遙感的發展§7遙感的發展和應用1957年10月4日，蘇聯第一顆人造地球衛星的發射成功；1960年開始，美國發射了TIROS-1和NOAA-1太陽同步氣象衛星，開始利用航天器對地球進行長期觀測；1972年發射Landsat-1，裝有MSS傳感器，分辨率79米，標志著遙感進入新階段；1982年Landsat-4發射，裝有TM傳感器，分辨率提高到30米；1986年法國發射SPOT-1，裝有PAN和XS遙感器，分辨率提高到10米；1988年9月7日中國發射的第一顆“風云1號”氣象衛星；1999年美國發射IKNOS，空間分辨率提高到1米；1999年10月14日中國成功發射資源衛星1號；目前，高分辨率的商業衛星發展迅速。一、遙感的發展（衛星遙感）§7遙感的發展和應用3.遙感的發展趨勢：平臺：氣球-飛機-衛星-飛船-航天飛機-空間站傳感器：分辨率變高、穩定性變好、手段變多遙感信息的接收和處理：自動解譯、自動分類遙感的應用：廣、深入一、遙感的發展§7遙感的發展和應用二、遙感的應用1、外層空間遙感2.大氣遙感3.海洋遙感4.陸地遙感5.軍事遙感§7遙感的發展和應用二、遙感的應用（陸地遙感）林業：清查森林資源、監測森林火災和病蟲害。農業：作物估產、作物長勢及病蟲害預報。水文：水資源調查、水資源動態研究、冰雪監控、海洋漁業。國土資源：國土資源調查、規劃和政府決策。氣象：天氣預報、氣候預報、全球氣候演變研究。§7遙感的發展和應用環境監測：水污染、海洋油污染、大氣污染、固體垃圾等及其預報。測繪：航空攝影測量測繪地形圖、編制各種類型的專題地圖和影像地圖。城市：城市綜合調查、規劃及發展