最新北京建筑大学 遥感基础 PPT第二次课 遥感平台及遥感数据PPT课件.ppt
什么是遥感什么是遥感? 遥感的基本原理是什么遥感的基本原理是什么? 空间分辨率空间分辨率 光谱分辨率光谱分辨率 时间分辨率时间分辨率 气象卫星主要用于区域宏观研究，如气候变化，全球覆气象卫星主要用于区域宏观研究，如气候变化，全球覆盖变化等；盖变化等； 陆地卫星主要用于小区域资源与环境调查，目前主要应陆地卫星主要用于小区域资源与环境调查，目前主要应用的陆地卫星有：用的陆地卫星有： 美国的美国的Landsat MSSLandsat MSS、TMTM；（；（8080、3030米）米） 法国的法国的SPOTSPOT；（；（1010、5 5、2.52.5米）米） 中巴的中巴的CB-1CB-1；（；（20-8020-80米）米） 欧空局的欧空局的AsterAster（15-9015-90米）米） 美国的美国的IKNOISIKNOIS（1 1米）米） 美国的美国的QuikBirdQuikBird（0.620.62米）米） 第三节第三节 航空遥感平台航空遥感平台 高空无人机高空无人机( (平流层平流层) )遥感平台遥感平台 中高空航空遥感平台中高空航空遥感平台 低空小型航空遥感平台低空小型航空遥感平台 低空无人机遥感平台低空无人机遥感平台3.1 3.1 数字图象数字图象(1) (1) 模拟图象模拟图象: :象普通象普通像片那样，灰度及颜色连续变化的像片那样，灰度及颜色连续变化的图像叫做模拟图像。图像叫做模拟图像。 (2) (2) 数字图象数字图象: :把模拟把模拟图像分别划成同样形图像分别划成同样形状的小单元，以各个状的小单元，以各个小单元的平均亮度值小单元的平均亮度值或中心部分的亮度值或中心部分的亮度值作为该单元的亮度值作为该单元的亮度值的图像叫数字图像。的图像叫数字图像。3.2 3.2 图象数据图象数据 遥感数据遥感数据是用遥感器探测来自地表的电磁波，通过采是用遥感器探测来自地表的电磁波，通过采样及量化后获得的数字化数据。样及量化后获得的数字化数据。 遥感中所采用的电磁波的波长范围是从紫外线到微波。遥感中所采用的电磁波的波长范围是从紫外线到微波。用遥感器接收的电磁波是按每个用遥感器接收的电磁波是按每个特定的波长段特定的波长段进行数字进行数字化的。通过这一过程得到把具有连续波长分布的电磁波化的。通过这一过程得到把具有连续波长分布的电磁波分解为若干个波长段（称通道或波段）的数据。这种由分解为若干个波长段（称通道或波段）的数据。这种由多个波长段构成的数据叫多个波长段构成的数据叫多通道数据多通道数据或或多波段数据多波段数据或或多多光谱数据光谱数据。 在多通道数据中，各波段的电磁波是用不同的探测元在多通道数据中，各波段的电磁波是用不同的探测元件探测的。件探测的。 3.3 3.3 遥感图像的数据格式遥感图像的数据格式 多波段图像具有多波段图像具有空间的位置空间的位置和和光谱的信息光谱的信息。多波段图。多波段图像的数据格式根据在二维空间中如何存贮各种波段的像的数据格式根据在二维空间中如何存贮各种波段的信息而分为三类。信息而分为三类。 （1）BSQ方式方式 各波段的二维图像数据按波段顺序排列。各波段的二维图像数据按波段顺序排列。 （像元号顺序），行号顺序），波段顺序）（像元号顺序），行号顺序），波段顺序） （2）BIL方式方式 对每一行中代表一个波段的光谱值进行排列，然后按对每一行中代表一个波段的光谱值进行排列，然后按波段顺序排列该行，最后对各行进行重复。波段顺序排列该行，最后对各行进行重复。 （像元号顺序），波段顺序），行号顺序）（像元号顺序），波段顺序），行号顺序） （3）BIP方式方式 在一行中，每个像元按光谱波段次序进行排列。然后在一行中，每个像元按光谱波段次序进行排列。然后对该行的全部像元进行过波段次序排列，最后对各行进对该行的全部像元进行过波段次序排列，最后对各行进行重复。行重复。 （波段顺序），像元顺序），行号顺序）（波段顺序），像元顺序），行号顺序） （1）BSQ方式10,13,13 line 1 Band 1 9, 7, 8 line 2 5, 6, 7 line 314,16,18 line 1 Band 214,10,9 line 2 8, 8, 8 line 318,21,21 line 1 Band 313,12,12 line 2 7, 7, 9 line 3 Band 1 Band 2 Band 3 （2）BIL方式方式10,13,13 Band 1 line 1 14,16,18 Band 218,21,21 Band 3 9, 7, 8 Band 1 line 2 14,10, 9 Band 2 13,12,12 Band 3 5, 6, 7 Band 1 line 3 8, 8, 8 Band 2 7, 7, 9 Band 3（2）BIP方式方式10,14,18 unit 1 line 1 13,16,21 unit 213,18,21 unit 3 9,14,13 unit 1 line 2 7,10,12 unit 2 8, 9,12 unit 3 5, 8, 7 unit 1 line 3 6, 8, 7 unit 2 7, 8, 9 unit 33.4 3.4 辅助数据辅助数据 一幅图像由多个文件构成，每个文件由多个记录构成。一幅图像由多个文件构成，每个文件由多个记录构成。其中图像数据以外的部分叫辅助数据，每个类似磁带其中图像数据以外的部分叫辅助数据，每个类似磁带那样的记录载体叫物理卷。那样的记录载体叫物理卷。 辅助数据中包括：辅助数据中包括：数据存贮方法和数据记述方法，存贮数据存贮方法和数据记述方法，存贮图像的信息、平台的信息、遥感器的信息、提供数据的图像的信息、平台的信息、遥感器的信息、提供数据的机构、所进行处理的信息以及其它遥测信息等。机构、所进行处理的信息以及其它遥测信息等。 3.5 3.5 定标、验证数据定标、验证数据 遥感数据中除了由遥感器的灵敏度特性引起的偏差外，遥感数据中除了由遥感器的灵敏度特性引起的偏差外，还包含路程的大气及遥感器的测量系统混入的各种失真。还包含路程的大气及遥感器的测量系统混入的各种失真。定标是指导由此得到的测量值变换成绝对角度，或指定定标是指导由此得到的测量值变换成绝对角度，或指定与地表反射率及表面温度等物理量有关的处理过程。与地表反射率及表面温度等物理量有关的处理过程。定定标用的数据有标用的数据有地面定标数据地面定标数据和和轨道定标数据轨道定标数据。前者是在。前者是在卫星发射前，使用地面校准装置得到的数据，多刊载于卫星发射前，使用地面校准装置得到的数据，多刊载于用户手册中。后者是在卫星发射后，在卫星内部测量标用户手册中。后者是在卫星发射后，在卫星内部测量标准光源等数值明确的目标而得到的数据，并从卫星上传准光源等数值明确的目标而得到的数据，并从卫星上传送下来。送下来。 如如AsterAster数据：有数据：有Band 1,2,3N,3B,4,5,6,7,8,9,Band 1,2,3N,3B,4,5,6,7,8,9, 10,11,12,13,14 10,11,12,13,14共共1515个波段，其中个波段，其中10-1410-14为热红外波段，为热红外波段，这这5 5个波段的定标数据为：个波段的定标数据为：Band 10Band 11Band 12Band 13Band 148.38.659.110.611.3gain0.0068820.0067800.0065900.0056930.005225offset00000R=gainR=gainDN-offsetDN-offset3.6 3.6 地面调查数据地面调查数据 地面实况调查地面实况调查是为了检验遥感数据与观测目标物的对应是为了检验遥感数据与观测目标物的对应关系而对地面实况信息进行观测、测量、收集的工作。关系而对地面实况信息进行观测、测量、收集的工作。 对于遥感分析而言，对于遥感分析而言，地面实况调查地面实况调查可进一步分为两种，可进一步分为两种，即以分析为主要目的的应用方法和用于数据校正的应用即以分析为主要目的的应用方法和用于数据校正的应用方法。前者主要是分类处理中进行训练区地面实况调查，方法。前者主要是分类处理中进行训练区地面实况调查，后者的主要是为进行几何校正而测量地面控制点。后者的主要是为进行几何校正而测量地面控制点。 在地面实况调查中，对目标的观测，测量项目有：在地面实况调查中，对目标的观测，测量项目有： 目标物的信息目标物的信息种类、状况、光谱特性、周围环境、种类、状况、光谱特性、周围环境、表面温度等。表面温度等。 观测时的环境信息观测时的环境信息太阳位置和照度、大气的浑浊太阳位置和照度、大气的浑浊状态、气温、湿度、风向、风速、地表的状态等。状态、气温、湿度、风向、风速、地表的状态等。 地面实况调查既花费时间也花费经费，所以不适用于调地面实况调查既花费时间也花费经费，所以不适用于调查区域经常变更的地区。因此，可以预先设置地面试验查区域经常变更的地区。因此，可以预先设置地面试验场，在试验场内进行详细调查，地面试验场要选择具有场，在试验场内进行详细调查，地面试验场要选择具有地面作业方便，观测目标丰富，天气状况好等条件。地面作业方便，观测目标丰富，天气状况好等条件。 3.7 3.7 地面定位数据地面定位数据 在遥感图像的几何精校正时，必须要有地面控制点。在遥感图像的几何精校正时，必须要有地面控制点。适于作为地面控制点的是可以在图像上辨认出的一点和适于作为地面控制点的是可以在图像上辨认出的一点和它所对应的地面上相同的一点，而且可以正确知道该点它所对应的地面上相同的一点，而且可以正确知道该点在图像上的位置（像元号、行号）和在地面上的实际位在图像上的位置（像元号、行号）和在地面上的实际位置（纬度、经度、高程）。置（纬度、经度、高程）。 在分类结果验证时，也常常需要地面点的定位数据，在分类结果验证时，也常常需要地面点的定位数据，目前最便捷的方法是利用目前最便捷的方法是利用 GPS测定地面控制点或地面测定地面控制点或地面验证点。验证点。 3.8 3.8 地图数据地图数据 在遥感数据的处理分析中，地图信息是主要的辅助信息：在遥感数据的处理分析中，地图信息是主要的辅助信息： 调查区域的概查：调查区域的概查：利用地形图及专题图（土壤图、植被利用地形图及专题图（土壤图、植被图等）了解遥感调查区域的概况，作为地面实况调查及图等）了解遥感调查区域的概况，作为地面实况调查及地面控制点配置参考。地面控制点配置参考。 几何校正控制点的设置：几何校正控制点的设置：为进行几何校正，可在地图上为进行几何校正，可在地图上测量地面控制点的位置坐标；或者为了校正由地形变化测量地面控制点的位置坐标；或者为了校正由地形变化引起的图像的几何失真而获到高程分布数据。引起的图像的几何失真而获到高程分布数据。 辅助性地面实况数据的获取及判读的参考资料：辅助性地面实况数据的获取及判读的参考资料：当利用当利用遥感进行专题图的更新时，可以把没有明显变化地区的遥感进行专题图的更新时，可以把没有明显变化地区的专题数据作为辅助性地面实况数据加以利用。此外，还专题数据作为辅助性地面实况数据加以利用。此外，还可以作为遥感数据目视判读时的参考资料可以作为遥感数据目视判读时的参考资料 分析、判读结果的整理与表示：分析、判读结果的整理与表示：把分析、判读结果转绘把分析、判读结果转绘到地图上，可以清晰易懂地表示出来。还可以与专题图到地图上，可以清晰易懂地表示出来。还可以与专题图等其它地面数据重合起来进行分析。等其它地面数据重合起来进行分析。 3.9 3.9 数字地形数据数字地形数据 3.10 3.10 目前可获取的卫星遥感数据目前可获取的卫星遥感数据 TM （30米）米）Aster （10米）米）高分辨率数据高分辨率数据 Spot5 （5米）米）Quick Bird （0.62米）米）3.10 3.10 目前可获取的卫星遥感数据目前可获取的卫星遥感数据 高光谱数据高光谱数据
