遙感概論遙感概論緒論課程定位及主要內容課程在專業(yè)中的定位專業(yè)基礎課程地表信息獲取的重要手段和方法主要內容遙感概念和遙感技術系統(tǒng)(第1章)遙感的物理基礎(第2，3章)遙感數(shù)據(jù)的獲取和遙感圖像特征(第4－7章)遙感圖像處理(第8章)遙感圖像解譯(第9－10章)遙感應用(第11章)遙感概論緒論教學組織教學方式：課堂講授上機實驗考核方式：平時成績30%

（出勤、作業(yè)、實驗報告）期末考試70%遙感概論緒論教學目的理解遙感基本概念和技術體系，了解遙感技術發(fā)展的前沿動態(tài)理解遙感的物理基礎理解幾種遙感成像方式的原理，掌握遙感圖像特征掌握遙感數(shù)字圖像處理的主要原理和方法理解遙感圖像解譯的原理，掌握典型遙感圖像的判讀方法以及遙感圖像的計算機分類方法了解遙感信息的應用具備一定的實驗技能和遙感軟件的應用能力初步具備解決遙感技術實際應用基本問題的能力遙感概論緒論教學要求上課認真聽講，記筆記，不懂的地方及時提出或課后查閱相關資料認真完成課后作業(yè)認真完成實驗報告并按時上交自覺閱讀課后參考書目遙感概論緒論參考資料—教材和參考書目遙感概論緒論參考資料—遙感網(wǎng)站中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所北京大學遙感與地理信息系統(tǒng)研究所/國家精品課程資源網(wǎng)

各種論壇與數(shù)據(jù)網(wǎng)遙感概論緒論第一章緒論本章主要內容：遙感的基本概念遙感技術系統(tǒng)遙感的特點遙感的分類遙感的發(fā)展簡史遙感概論緒論1什么是遙感遙感一詞來自英語RemoteSensing，即“遙遠感知”中國古代：千里眼（物體、光、眼睛）順風耳（聲音、空氣、耳朵）遙感概論緒論1什么是遙感字面理解：遙遠的感知（RemoteSensing，RS）廣義遙感：泛指各種非接觸的、遠距離的探測技術

電磁波遙感（光、熱、無線電波）

力場遙感（重力、磁力）聲波遙感地震波遙感

空對地地對空空對空物理探測用傳播信息的載體或媒介來定義用目標與觀測者的相對位置關系來定義遙感概論緒論1什么是遙感狹義遙感：應用探測儀器，不與探測目標相接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術

感知什么：地物目標的電磁波特性怎樣感知：使用探測儀器，不與目標相接觸為什么感知：揭示物體的特征性質及其變化遙感概論緒論1什么是遙感辨析三個概念：遙測：對被測物體某些運動參數(shù)和性質進行遠距離測量的技術，分為接觸測量和非接觸測量遙控：遠距離控制目標物運動狀態(tài)和過程的技術遙感：常常綜合運用遙測和遙控兩種技術遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)遙感技術系統(tǒng)：是一個從地面到空中直至空間，從信息收集、存儲、傳輸處理到分析判讀、應用的完整技術系統(tǒng)遙感技術系統(tǒng)的組成信息源信息的獲取信息的記錄和傳輸信息的處理信息的應用遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)衛(wèi)星傳感器信息接收、處理用戶制圖實況調查分析判斷物體（1）信息源（2）信息獲取（3）信息接收（4）信息處理（5）信息應用遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)信息源任何地物都可以發(fā)射、反射和吸收電磁波信號，都是遙感信息源目標物與電磁波發(fā)生相互作用，會形成目標物的電磁波特性，這為遙感探測提供了獲取信息的依據(jù)

遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)信息的獲取地物空間信息主要由搭載在遙感平臺上的傳感器來獲取傳感器：接收、記錄地物電磁波特征的儀器，主要有：掃描儀、雷達、攝影機、光譜輻射計等遙感平臺：裝載傳感器并能使其正常工作的工具，主要有：地面平臺、空中平臺、空間平臺MSS傳感器、TM傳感器遙感平臺遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)信息的記錄和傳輸傳感器接收到目標地物的電磁波信息，記錄在數(shù)字介質或膠片上數(shù)字介質上的信息可通過衛(wèi)星上的微波天線傳輸給地面衛(wèi)星接收站（航天遙感數(shù)據(jù)）；

膠片由人或回收艙送至地面回收（航空/近地面遙感數(shù)據(jù)）遙感概論緒論地面衛(wèi)星接收站：接收、處理、存檔、分發(fā)各類地球資源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)并進行相關技術研究，為遙感應用提供數(shù)據(jù)服務遙感概論緒論中國科學院遙感衛(wèi)星地面站遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)遙感信息處理定義：運用光學儀器和計算機設備對所獲取的遙感信息進行校正、分析和解譯處理的技術過程類別：校正處理增強處理融合處理分類處理目的：通過對遙感信息的校正、分析和解譯處理，掌握或清除遙感原始信息的誤差，歸納出被探測目標物的影像特征，然后依據(jù)特征從遙感信息中識別并提取所需的有用信息遙感概論緒論2遙感技術系統(tǒng)遙感信息應用信息應用：指專業(yè)人員按不同的目的將遙感信息應用于各業(yè)務領域的使用過程基本方法：將遙感信息作為地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，供人們對其進行查詢、統(tǒng)計和分析利用應用領域：自然資源調查、環(huán)境監(jiān)測、地質礦產(chǎn)勘探、地圖測繪、軍事以及城市建設和管理等遙感概論緒論3遙感的特點宏觀性同一時刻獲取大面積數(shù)據(jù)資料動態(tài)性快速、周期性地對同一地點連續(xù)觀測技術手段多，信息海量多波段——高光譜，低——高的分辨率，主動——被動，二維——三維應用領域廣泛，經(jīng)濟效益高美國投入效益比：1：80遙感概論緒論3遙感的特點宏觀性覆蓋范圍大、信息豐富一景TM影像為185×185平方公里影像包含各種地表景觀信息，有可見的，也有潛在的遙感概論緒論3遙感的特點動態(tài)性重復探測，有利于進行動態(tài)分析對同一地區(qū)重復觀測一次Landsat16天SPOT26天CBERS4-5天氣象衛(wèi)星FY-1每天可覆蓋地球2次LasVegas,1992LasVegas,1986LasVegas,1972遙感概論緒論3遙感的特點技術手段多，信息海量可以獲得可見光、紫外、紅外及微波波段的信息波段的延長使對地球的觀測走向了全天候遙感概論緒論?SpaceImaging?SpaceImagingGreenReflectanceNIRReflectance多波段圖像遙感概論緒論greenredNear-infrared多波段圖像遙感概論緒論4遙感的分類按遙感平臺分類按工作波段分類按傳感器工作原理分類按資料獲取方式分類波段寬度與波譜的連續(xù)性分類按應用領域分類遙感概論緒論4遙感的分類按遙感平臺分類（航天、航空、地面遙感）航天遙感軌道衛(wèi)星載人飛船（<500km)航天飛機（<300km)探空火箭（100-650km)地球同步衛(wèi)星太陽同步衛(wèi)星長壽命(500-1000km)（36000km）短壽命(150-500km)遙感概論緒論地面遙感高塔（<300m)車船（<30m)觀測架（幾米）航空遙感飛機氣球飄浮氣球（<50km）系留氣球（<5km）高空飛機（>15km）中空飛機（9-15km）低空飛機（<9km）遙感概論緒論遙感平臺高度用途備注靜止衛(wèi)星36，000km定點地球觀測GMS地球觀測衛(wèi)星500－1000km定期地球觀測Landsat航天飛機240－350km不定期觀測無線探空儀100m-100km各種調查探空氣球高空噴氣機10000－12000m偵察，大范圍調查中低空飛機500－8000m航空攝影測量飛艇500－3000m空中偵察直升機100－2000m攝影測量無線遙控飛機500m以下各種調查牽引飛機50－500m牽引滑翔機系留氣球800m以下縮道10－40m遺跡考古調查吊車5－50m近距離攝影測量地面遙感0－30m地面實況調查遙感概論緒論4遙感的分類按傳感器探測波段分類紫外遙感(0.05-0.38μm)：收集和記錄目標物在紫外波段輻射能量可見光遙感(0.38-0.76μm)：收集和記錄目標物反射的可見光輻射能量，傳感器有：攝影機、掃描儀、攝像儀等紅外遙感(0.76-1000μm)：收集與記錄目標物反射與發(fā)射的紅外能量，傳感器有：攝影機、掃描儀等微波遙感(1mm-1m)：收集和記錄在微波波段的反射能量，傳感器有：掃描儀、微波輻射計、雷達、高度計等遙感概論緒論4遙感的分類按傳感器工作方式分類被動遙感：傳感器不向目標發(fā)射電磁波，僅被動接收目標物的自身發(fā)射和對自然輻射源的反射能量主動遙感：傳感器主動發(fā)射一定電磁波能量，并接收目標的后向散射信號遙感概論緒論

被動遙感和主動遙感的區(qū)別遙感概論緒論4遙感的分類按遙感資料獲取方式分類成像遙感：傳感器接收的目標電磁輻射信號可轉換成（數(shù)字或模擬）圖像非成像遙感：傳感器接收的目標電磁輻射信號不能形成圖像遙感概論緒論被動方式掃描(圖像方式)非掃描非圖像方式微波輻射計地磁測量儀重力測量儀傅立葉光譜儀其他圖像方式(照相機)黑白天然彩色紅外彩色紅外其他像面掃描電視攝像機固體掃描儀(CCD)物面掃描光機掃描儀固體掃描儀遙感概論緒論主動方式掃描(圖像方式)非掃描(非圖像方式)微波散射計微波高度計激光光譜儀激光高度計像面掃描（被動型相控陣雷達）物面掃描激光水深計激光測距儀微波輻射計真實孔徑雷達合成孔徑雷達遙感概論緒論4遙感的分類按應用領域分類土地遙感（Domanial）環(huán)境遙感（Environmental）大氣遙感（Atmospheric）海洋遙感（Oceanographic）農(nóng)業(yè)遙感（Agricultural）林業(yè)遙感（Forestry）水利遙感（Hydrographic）地質遙感（Geological）…………遙感概論緒論5遙感的發(fā)展簡史RemoteSensing的提出：美國海軍研究局的艾弗林·普魯伊特于1960年提出，1961年正式通過發(fā)展階段：無記錄的地面遙感階段(1608-1838)有記錄的地面遙感階段（1838-1857）空中攝影遙感階段（1858-1956）航天遙感階段（1957-）遙感概論緒論5遙感的發(fā)展簡史無記錄的地面遙感階段(1608-1838)1608年漢斯·李波爾賽制造了世界上第一架望遠鏡1609年伽利略制作了放大3倍的望遠鏡開辟了遠距離觀測的先河遙感概論緒論5遙感的發(fā)展簡史有記錄的地面遙感階段（1838-1857）1839年達蓋爾（Daguerre）與尼普斯（Niepce）發(fā)明了攝影術，成功的利用膠片進行拍攝1849年法國的AimeLaussedat制定了攝影測量計劃，成為有目的有記錄的地面遙感發(fā)展階段的標志

攝影技術的發(fā)明，并與望遠鏡相結合為遠距離攝影遙感概論緒論JNNiepce(1826,France)Theworld’sfirstphotographicimageUpperloftofthehousePeartree&apatchofskyshowingAnotherwingofthehouseTheslantingroofofthebarn遙感概論緒論5遙感的發(fā)展簡史空中攝影遙感階段（1858-1956）1858，系留氣球上拍攝法國巴黎的“鳥瞰”相片1860，氣球上拍攝了美國波士頓市的照片1903，飛鴿身上捆綁微型攝像機試驗1903，萊特兄弟發(fā)明了飛機—航空遙感的萌芽階段1909年，意大利人首次利用飛機拍攝地面照片一戰(zhàn)中，航空照相技術用于獲取軍事情報一戰(zhàn)后，航空攝影用于地形測繪和森林調查與地質調查1930年，美國開始全國航空攝影測量1937年，出現(xiàn)了彩色航空像片—擴大了航空遙感定性分析的可能性1942年，紅外黑白航空攝影和紅外假彩色航空攝影首次出現(xiàn)——探測波段得到擴展遙感概論緒論

GFTournachon(1820-1910),hecallhimselfNadar.Thefirst-knownaerialphotographwasobtainedfromaballoonbyaParisianphotographerin1858nearParis,France.遙感概論緒論

Intrepidballoon

（無畏號），1862

TheballoonbeinginflatedbyusingportablehydrogengeneratingsystemduringtheCivilWar.

遙感概論緒論Pigeons,1903Asquadronofpigeonsequippedwithlightweight70-mmaerialcameras.Forobviousreasons,pigeonsarenotidealplatform.遙感概論緒論Kites,1906Figure“SanFranciscoinruins”,GRLawrenceAerialphotographof“SanFranciscoinruins”obtainedafterApril18,1906earthquakeusingacaptiveairshipconsistingof17kites.Thekitesachievedataltitudeof2000ftabovesealevel.

遙感概論緒論1903，WrightBrothers發(fā)明了飛機，使航空攝影測量成為可能Engine-poweredflightonDecember17,1903.Itlasted12secondsandcovered120ft.

遙感概論緒論AerialphotographyinWorldwarI

FigureClose-upviewofaworldwarI

FigureVerticalphotographyofWorldWarItrenchesinEurope（歐洲戰(zhàn)壕）遙感概論緒論AerialphotographyinWorldwarII

FigureVerticalaerialphotographofaV2rocketlaunchingfacilityaPeenemundeinWorldWarII.遙感概論緒論5遙感的發(fā)展簡史航天遙感階段（1957-）1957年10月4日，前蘇聯(lián)成功發(fā)射了人類第一顆人造地球衛(wèi)星1960年，美國發(fā)射了TIROS-1和NOAA-1太陽同步衛(wèi)星1972年，美國發(fā)射ERTS-1（后改名為Landsat-1），裝有MSS傳感器，分辨率79米1982年，Landsat-4發(fā)射，裝有TM傳感器，分辨率提高到30米1986年，法國發(fā)射SPOT-1，裝有PAN和XS傳感器，分辨率提高到10米1988年9月7日，中國發(fā)射第一顆“風云1號”氣象衛(wèi)星1999年，美國發(fā)射IKNOS，空間分辨率提高到1米1999年，美國發(fā)射QUICKBIRD-2，空間分辨率提高到0.6米遙感概論緒論6我國遙感的發(fā)展概況航空攝影測量的發(fā)展（50、60年代）航空新型傳感器試驗與系統(tǒng)集成（70年代以來）衛(wèi)星發(fā)射與航天遙感的發(fā)展1970年4月24日：東方紅1號1988年9月7日：FY-1-A；1990年9月3日：FY-1-B；1999年5月10日：FY-1-C1997年6月10日：FY-2-A；2000年6月25日：FY-2-B；2004年10月19日：FY-2-C1999年10月14日：中巴地球資源遙感衛(wèi)星CBERS－1百度百科：中國航天

遙感概論緒論中國遙感衛(wèi)星地面站（1986）美國Landsat法國SPOT加拿大RADARSAT中巴CBERS遙感影像處理從普遍采用國際先進的商品化軟件向軟件國產(chǎn)化邁進探索圖像處理新方法遙感應用在遙感應用領域進行了廣泛的探索和應用試驗研究廣泛滲入各地區(qū)和各業(yè)務部門，極大地擴展了應用領域完成了一批全國范圍和省、市、自治區(qū)范圍的大型應用項目遙感在應用領域取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益遙感研究機構、專業(yè)出版物、教育事業(yè)遙感概論緒論遙感研究機構中國空間技術研究院北京市遙感信息研究所武漢大學遙感信息工程國家重點實驗室中國科學院遙感應用研究所、國家遙感應用工程技術研究中心（IRSA6.1遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）中國科學院遙感衛(wèi)星地面站中國林業(yè)科學研究院資源信息研究所中國測繪科學研究院（CASMImageInfo遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）北京東方泰坦科技有限公司（TitanImage遙感圖像處理軟件V6.0）遙感概論緒論國內遙感與地理信息主要期刊《遙感學報》《遙感信息》《國土資源遙感》《遙感技術與應用》《武漢大學學報：信息科學版》《測繪學報》《測繪通報》《地理與地理信息科學》《地理科學進展》遙感概論緒論國內3S論壇GIS帝國地理信息系統(tǒng)論壇GIS空間站集思學院三思而行GIS時代網(wǎng)遙感概論緒論6我國遙感的發(fā)展概況我國遙感發(fā)展的特點：國家的重視和支持，為遙感的快速發(fā)展奠定了基礎集中人力、物力重點公關，重點突破全國性、大區(qū)域遙感工程的完成，充分顯示了我國遙感的特色和水平遙感概論緒論7當前遙感發(fā)展的主要特點和趨勢多國發(fā)射衛(wèi)星的局面已經(jīng)形成遙感概論緒論7當前遙感發(fā)展的主要特點和趨勢高分遙感發(fā)展迅速，多種傳感器并存高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨遙感從定性到定量分析遙感從“定性”向“定量”轉變，定量遙感成為遙感應用的發(fā)展熱點遙感信息提取逐步自動化建立適用于遙感圖像自動解譯的專家系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)遙感圖像專題信息提取自動化遙感商業(yè)化IKONOS、QUICKBIRD、ORBVIEW、遙感概論緒論8“3S”技術“3S”技術密切結合RS（RemoteSensing）遙感GIS（GeographicalInformationSystem）地理信息系統(tǒng)采集、存儲、管理、分析和描述整個或部分地球表面（包括大氣層在內）與空間和地理分布有關的數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)GPS（GlobalPositionSystem）全球定位系統(tǒng)利用衛(wèi)星定位技術快速、實時確定任一地面目標點空間坐標和方位的方法遙感概論緒論8“3S”技術“3S”技術密切結合—三者關系GPS為GIS和RS提供精確的實時定位數(shù)據(jù)RS是為GIS數(shù)據(jù)庫更新提供現(xiàn)實信息的手段之一GIS又是RS成果評價空間分析的有效工具3S主要應用領域：

交通氣象精細農(nóng)業(yè)數(shù)字城市防災減災

地下管線探測…………遙感概論緒論9遙感的應用資源調查與應用環(huán)境監(jiān)測評價區(qū)域分析規(guī)劃全球宏觀研究

遙感概論緒論一、資源調查方面的應用在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面的應用：農(nóng)、林土地資源調查、病蟲害、土壤干旱、鹽化沙化的調查及監(jiān)測土地利用類型調查精細農(nóng)業(yè)作物估產(chǎn)“三北”防護林遙感綜合調查遙感概論緒論