第一章概述1當前第1頁\共有37頁\編于星期二\15點1.1遙感的基本概念遙感的英文是“remotesensing”,意即遙遠的感知”。

廣義遙感指各種非直接接觸的、遠距離探測目標的技術。主要根據物體對電磁波的反射和輻射特性對目標進行采集，利用聲波、外力波和地震波等也都包含在廣義的遙感之中。

狹義遙感上說，遙感是借助對電磁波敏感的儀器

，從遠處（不與探測目標相接觸）記錄目標物對電磁波的輻射、反射、散射等信息，通過分析，揭示出目標物的特征性質及其變化的綜合性探測技術。2當前第2頁\共有37頁\編于星期二\15點

遙感不同于遙測和遙控。遙測是指對被測物體某些運動參數和性質進行遠離測量的技術，分接觸測量和非接觸測量。遙控是指遠距離控制目標物運動狀態和過程的技術。遙感技術主要通過觀測電磁波原理，判讀和分析地物目標及現象。也就是說，利用了物體的電磁波特性，即“一切物體，由于其種類及環境條件的不同，因而具有反射或輻射不同波長的電磁波的特性”。所以，遙感也可以說是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，通過研究電磁波特性，達到識別物體及其環境的技術。3當前第3頁\共有37頁\編于星期二\15點遙感衛星樹木水體草叢裸露的地表路面建筑物4當前第4頁\共有37頁\編于星期二\15點remote

sensing一詞由美國

E.L.普魯伊特于20世紀60年代創用

。源于空中攝影偵察，后發展為一門綜合性探測技術。事實上，人類的遙感活動遠早于該名次的出現時間，最早的從熱氣球由空中拍攝地面景物的報道約在1840s。圖顯示了人類早期的遙感活動，“遙感平臺”竟是幾只鴿子！5當前第5頁\共有37頁\編于星期二\15點

遙感具有如下技術優勢：①視域廣闊，監測范圍最大可覆蓋整個地球（圖1.2是由多光譜衛星傳感器獲得的全球天然彩色圖像）。②可瞬時成像、實時傳輸、快速處理，有助于迅速獲取信息和實施動態監測。③遙感影像形象逼真，信息豐富，可進行定性、定量分析和量測。④可利用不同目標物對不同波段電磁波的穿透或反射特性來認識目標物。6當前第6頁\共有37頁\編于星期二\15點7當前第7頁\共有37頁\編于星期二\15點1.2遙感系統現代遙感技術系統一般由四部分組成：遙感平臺、傳感器、遙感數據接收與處理系統、遙感資料分析解譯系統。衛星定位與定軌遙感信息傳輸目標提取與識別(自動化、智能化)數據處理(高光譜、高分辨率、雷達)分發多源數據融合與集成遙感成像機理與模型用戶各應用部門6/15/20238“3S”技術及應用當前第8頁\共有37頁\編于星期二\15點兩個重要概念：

遙感平臺——安放遙感儀器的裝置，如氣球、飛機、人造衛星、航天飛機以及高架車等。遙感器/傳感器——接收和記錄目標物輻射、反射、散射信息的裝置，常見的有可見光照相機、紅外照相機、紅外掃描儀、多波段掃描儀、微波輻射儀、真實孔徑雷達和合成孔徑側視雷達等多種。6/15/20239“3S”技術及應用當前第9頁\共有37頁\編于星期二\15點10當前第10頁\共有37頁\編于星期二\15點1.3

遙感的分類按遙感平臺分：遙感平臺：遙感平臺（remote

sensingplatform）是安放遙感儀器的裝置，如氣球、飛機、人造衛星、航天飛機以及高架車等。遙感器/傳感器（remotesensor）是接收和記錄目標物輻射、反射、散射信息的裝置，常見的有可見光照相機、紅外照相機、紅外掃描儀、多波段掃描儀、微波輻射儀、真實孔徑雷達和合成孔徑側視雷達等多種。地面遙感：傳感器設置在地面平臺上，如車載、船載、手提、固定或活動的高架平臺上等。航空遙感：傳感器設置于航空器上，主要是飛機、氣球等；航天遙感：傳感器設置于環繞地球的航天器上，如人造地球衛星、航天飛機、空間站、火箭等；航宇遙感：傳感器設置于星際飛機上，指對地月系統外的目標的探測。11當前第11頁\共有37頁\編于星期二\15點傳感器其它平臺氣球、火箭衛星、宇宙飛船航天遙感航空遙感地面遙感衛星軌道高度>80KM高空(10000-20000M)中空(5000-10000M)低空(<5000M)飛機目標物12當前第12頁\共有37頁\編于星期二\15點航空、航天遙感示意圖13當前第13頁\共有37頁\編于星期二\15點按傳感器的探測波段分:

紫外遙感：探測波段在之間；可見光遙感：探測波段在之間；攝影機、掃描儀、攝像儀等。紅外遙感：探測波段在0.76-1000um之間；攝影機、掃描儀等。微波遙感：探測波段1mm-1m之間；掃描儀、微波輻射計、雷達、高度計等。多波段遙感：把目標物輻射來的電磁輻射分割成若干個窄的光譜帶，然后同步探測，同時得到一個目標物不波段的多幅圖像。多光譜攝影機、多光譜掃描儀和反束光導管攝像儀等。14當前第14頁\共有37頁\編于星期二\15點按工作方式分:

主動遙感和被動遙感：主動遙感由探測器主動發射一定電磁波能量并接收目標的反向散射信號；被動遙感的傳感器不向目標發射電磁波，僅被動接收目標物的自身發射和對自然輻射源的反射能量。成像遙感與非成像遙感：前者傳感器接收的目標電磁輻射信號可轉換成（數字或模擬）圖像；后者傳感器接收的目標電磁輻射信號不能形成圖像。按遙感的應用領域可分：從大的研究領域可分為外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感等；從具體應用領域可分為資源遙感、環境遙感、農業遙感、林業遙感、氣象遙感、城市遙感等。15當前第15頁\共有37頁\編于星期二\15點1.4

目前遙感技術發展的特點

1.高空間分辨率。TM衛星影像空間分辨率最高可達15米(ETM+)；SPOT衛星影像空間分辨率全色波段現在最高可達2.5米、5米，多光譜波段達10米；美國的IKONOS影像數據分辨率可達1米和4米;Qiuckbird影像數據空間分辨率最高可達0.61米。

16當前第16頁\共有37頁\編于星期二\15點17當前第17頁\共有37頁\編于星期二\15點18當前第18頁\共有37頁\編于星期二\15點TM432,延安地區19當前第19頁\共有37頁\編于星期二\15點黃河口中巴地球衛星圖像（10月17日）20當前第20頁\共有37頁\編于星期二\15點SPOT5多光譜數字圖像（10米），21當前第21頁\共有37頁\編于星期二\15點美國IKONOSⅡ

衛星22當前第22頁\共有37頁\編于星期二\15點中國北京23當前第23頁\共有37頁\編于星期二\15點IKONOS衛星多光譜影像（4米）（排隊參觀毛主席紀念堂的隊伍隱約可見，花壇信息沒有，背景草坪不清晰）IKONOS衛星融合影像（1米）（排隊參觀毛主席紀念堂的隊伍清晰可見，花壇和背景草坪顯示出來，色調自然逼真，連紀念堂柱子的陰影都很清楚）24當前第24頁\共有37頁\編于星期二\15點IKONOS銀川城區1:200025當前第25頁\共有37頁\編于星期二\15點26當前第26頁\共有37頁\編于星期二\15點27當前第27頁\共有37頁\編于星期二\15點28當前第28頁\共有37頁\編于星期二\15點其它遙感數據產品：GeoEye-1（0.41米全色+1.64米多光譜）WorldView（0.5米全色）福衛二號（2米全色+8米多光譜）遙感二號（2米全色）ALOS（2.5米全色+10米多光譜）資源二號（3米全色）RapidEye（5米多光譜）ASTER（15米多光譜）樣圖：29當前第29頁\共有37頁\編于星期二\15點GeoEye-130當前第30頁\共有37頁\編于星期二\15點

WorldView31當前第31頁\共有37頁\編于星期二\15點

福衛二號

32當前第32頁\共有37頁\編于星期二\15點ALOS33當前第33頁\共有37頁\編于星期二\15點RapidEye34當前第34頁\共有37頁\編于星期二\15點2.高光譜辨率。目前美國制定EOS計劃（地球觀測計劃）就包括有中分辯率和高分辨率的像光譜儀。波段數可達到256個波段。

35當前第35頁\共有37頁\編于星期二\15點3.高時間分辨率。不同高度的遙感平臺其重復觀測的周期不同，地球同步軌道衛星可以每半個小時對地觀測一次（FY－2氣象衛星）；太陽同步軌道衛星（如NOAA氣象衛星和FY－1氣象衛星）可以每天2次對同一地區進行觀測。這種衛星可以探測地球表面及大氣在一天或幾小時