第 3章 遥感图象获取原理 § 3.1 遥感平台 ? 3.1.1遥感平台的种类 ? 3.1.2遥感卫星及其轨道特征 ? 3.1.3几种遥感卫星简介 地面平台：高度在 0~50m范围内，包括车、船、塔 三脚架、遥感塔、遥感车等对地观测研 究中应用较少 主要目的：对地物进行波谱测量 地面平台 航空平台 航空平台：高度在百米 ~10多 km，包括低、中、高空飞 机，以及飞艇、气球等 飞机： 高空：无人机 2~3万米 低空：航空摄影测量 <2000米，大比例尺航片 气球： 高空气球 12~40公里 航空平台历史悠久，主要是飞机摄影 航天平台：高度在 150km以上（ 3600km静止卫星， 700~900km陆地 观测卫星） 航天飞机 240~350km高度 卫星： 低轨： 150~300km，大比例尺、高分辨率图象 寿命短，几天到几周（由于地心引力、大气摩擦） 用于军事侦察 中轨： 700~1000km，资源与环境遥感 NOAA气象卫星 833/870km Landsat 1-3 915km， Landsat 4-5 705km SPOT 832km 高轨： 35860km，地球静止卫星，通信、气象 航天平台 航天平台目前发展最快、应用最广： 气象卫星 系列、海洋卫星系列、陆地卫星系列 遥感平台 高度 目的 ·用途 其它 静止卫星 36,000km 定点地球观测 气象卫星(GMS等) 圆轨道卫星 (地球观测卫星) 500km~1,000km 定期地球观测 Landsat、SPOTMOS等 航天飞机 240km~350km 不定期地球观测空间实验 无线探空仪 100m~100km 各种调查(气象等) 高高度喷气机 10,000~12,000m 侦察、大范围调查 中低高度喷气机 500~8,000m 各种调查航空摄影测量 飞艇 500~3,000m 空中侦察、各种调查 直升机 100~2,000m 各种调查、摄影测量 无线遥控飞机 500m以下 各种调查、摄影测量 飞机、直升机 牵引飞机 50~500m 各种调查、摄影测量 牵引滑翔机 系留气球 800m以下 各种调查 索道 10~40m 遗址调查 吊车 5~50m 近距离摄影测量 地面测量车 0~30m 地面实况调查 车载升降台 可应用的遥感平台 陆地卫星发射历史 卫星名称 改名 发射时间 传感器 地球资源技术卫星 (ERTS1) 地球资源技术卫星 (ERTS2) 陆地卫星 3( Landsat 3) 陆地卫星 4( Landsat 4) 陆地卫星 5(Landsat 5) 陆地卫星 6( Landsat 6) 陆地卫星 7 (Landsat 7) 陆地卫星 1号（ Landsat 1） 陆地卫星 2号（ Landsat 2） 陆地卫星 3号（ Landsat 3 ） Landsat 4 Landsat 5 Landsat 6 Landsat 7 1972.7.23 1975.1.22 1973.3.5 1982.7.16 1984.3.1 1993 1999.4.15 RBV, MSS RBV,MSS RBV,MSS MSS,TM MSS.TM ETM ETM+ ERTS——Earth Resources Technology Satellite地球资源卫星 Landsat----Land Satellite 陆地卫星 RBV--Return Beam Vidicon 反束光道摄影机 MSS——Multispectral Scanner System 多光谱扫描系统（多光谱扫描仪） TM——Thematic Mapper专题制图仪 ETM——Enhance Thematic Mapper 增强型专题制图仪 ETM+——Enhance Thematic Mapper Plus增强型专题制图仪 卫星编号 4(5) Landsat 4(5） 1、 2、 3 Landsat 1,2,3 高度（ km） 倾角（度） 周期（分 /圈） 降焦点时间 覆盖周期 扫描宽度（ km） 在赤道上的轨道距离 (km) 705(平均 ) 98.22 98.9 9:45a.m. 16天（ 233圈） 185 170 远地点 918 近地点 905 99.125 103.267 18天（约 251圈） 185 195 陆地卫星轨道及轨道参数 运行特征 : (1)近极地、近圆形轨道 (2)运行周期： 4-5号 99分钟 /圈， 14.5圈 /天 (3)轨道与太阳 同步 扫描与覆盖 ：扫幅 ——185km Landsat5接收范围 MSS,TM的 数据是以最为单 元构成的，1景 约相当地面上 185× 170km 2 的 面积。各景的位 置根据卫星轨道 所确定的轨道号 和由中心纬度所 确定的行号进行 确定。这一系统 称 WRS（ world reference system ），中国全土可 用轨道号从113 到151 ，行号从 23到45的约530 景覆盖。 § 3.2传感器及其成像原理 ? 3.2.1传感器的类型 ? 3.2.2传感器的性能 ? 3.2.3扫描成像类型传感器 ? 3.2.4微波成像类型传感器 ? 3.2.5 成像光谱仪 ? 3.2.6摄影类型的传感器 3.2.1传感器的性能指标 遥感图像 ——信息载体 三方面的信息： 目标物体的大小、形状及空间分布特点 目标物体的属性特点 目标地物的变化动态特点 几何特征 空间分辨率 物理特征 光谱分辨率 时间特征 辐射分辨率 时间分辨率 即 遥感图像的特征 1、遥感图像的空间分辨率 什么是空间分辨率？ 空间分辨率有哪些因素影响？ 对于摄影成像 ——胶片分辨率、摄影镜头分辨率 各种遥感目的对空间分辨率的要求不同 图像的空间分辨率 指像素所代表的地面范围的大 小 ,即扫描仪的瞬时视场 ,或地面物体能分辨的最 小单元。 2、遥感图像的波普分辨率 最小波长间隔 波谱分辨率 是指传感器在接收目标辐射的波谱 时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小 ,分辨率 越高。 3、遥感图像的辐射分辨率 遥感图像的辐射分辨率： 传感器接收波 谱信号时 ,能够分辨的最小辐射度差。在 遥感图像上表现为每一个像元的辐射量 化级。 4、遥感图像的时间分辨率 采样的时间间隔 重访周期 时间分辨率 指对同一地点进行遥感采样的 时间间隔 ,即采样的时间频率 ,也称重访周期。 3.2.3扫描成像类型传感器 ETM---Ehance Thmetic Mapper增强型专题制图仪器 RBV--Return Beam Vidicon 反束光道摄像机 MSS--Multispectral Scanner System 多光谱扫描系统 TM—Thmetic Mapper 专题制图仪器 ETM+---Ehance Thmetic Mapper Plus增强型专题制图仪器 : Landsat 1, 2 Landsat 4, 5 B4 0.5 - 0.6 mm B1 B5 0.6 - 0.7mm B2 B6 0.7 - 0.8 mm B3 B7 0.8 - 9.1 mm B4 MSSs have been used on Landsat - 1, 2, 3, 4, 5. They are reliable systems. The spectral region of each band is listed below: Landsat 3 had a short life. The MSS systems on Landsat 3 were modified(改进的 ) as compared to Landsat 1 and 2. Landsat-6 was launched unsuccessfully in 1993. M S S 波 段 图像覆盖范围： 185 km X 185 km 空间分辨率： 79 m X 57 m 优点： 费用较少 缺点： 有时一个探测器会留下空白或者同的信号与其信 号难以区别，从而形成条带或斑纹 3.3.2.2传感器 -TM TM1 0.45 - 0.52 mm 30 m TM2 0.52 - 0.60 30 m TM3 0.63 - 0.69 30 m TM4 0.76 - 0.90 30 m TM5 1.55 - 1.75 30 m TM7 2.08 - 2.35 30 m TM6 10.4 - 12.5 mm 120m 1976年, 黄河 下游入海口人为的 从北改道至东. 从 那时起,大量泥沙 淤塞在新的河道口 上且每年延伸入海 两公里. 这幅三个 波段的图反映了新 的河口的鹰嘴形状 和旧的河口的扇形 .这幅图的原始数 据接收自九五年五 月二十九号,卫星 是Landsat-5. 波 段4, 3 and 2 分 别对应红,蓝,绿通 道 . § 3.3遥感数据的传输与处理 ? 3.3.1中继卫星 ? 3.3.2地面卫星接受站 ? 3.3.3 数据处理与图象数据格式