遥感成像原理与图像特性.pptx

2 2、其意义：、其意义：（1）开创了卫星微波遥感的新阶段；）开创了卫星微波遥感的新阶段；（2）为研究海洋开创了新途径：）为研究海洋开创了新途径：a.美国美国NASA（国家宇航局）认为其有利于探讨全球环境（国家宇航局）认为其有利于探讨全球环境的新认知。的新认知。b.NOAA（美国海洋大气局）认为其对渔业管理（美国海洋大气局）认为其对渔业管理海岸带海岸带的管理的管理海图的测绘和气侯预报四大任务有重大意义。海图的测绘和气侯预报四大任务有重大意义。c.美国海军认为美国海军认为其可以满足海军水上舰艇其可以满足海军水上舰艇飞机飞机和水下潜和水下潜艇等军事活动对全球准确的海洋探测和海洋预报的需要。艇等军事活动对全球准确的海洋探测和海洋预报的需要。因此，它在军事，科研，经济，政治等方面都具有因此，它在军事，科研，经济，政治等方面都具有极其重要的作用。极其重要的作用。第1页/共76页3.3.海洋遥感特点海洋遥感特点（除遥感的共性外）a 以微波为主：全天候全天时；海洋微波信息中包含大量海面温度海水含盐度及海面形态结构等。b 电磁波与激光声纳相结合：因为不仅探测海洋表面，还要探测水下及海底。c 海洋遥感往往需要与其他海洋调查手段和海面实测资料（如海洋调查船，浮标，潜水器等探测资料）相结合才能更有效发挥作用。第2页/共76页4 4、传感器传感器（1）雷达高度计：）雷达高度计：不成像，不成像，测量星下点高度，海面波高，测量星下点高度，海面波高，海面起伏，浮冰高度海面风速。海面起伏，浮冰高度海面风速。（2）雷达散射计）雷达散射计SASS：不成像，不成像，测海面风应力的测海面风应力的大小和方向。大小和方向。（3）合成孔径雷达：）合成孔径雷达：成像，成像，测测船位，航向，航速。船位，航向，航速。（4）多通道扫描辐射计：）多通道扫描辐射计：成像，成像，测测海面温度海面温度冰况，泡末冰况，泡末区范围区范围大气水气量。大气水气量。（5）可见光）可见光红外辐射计：红外辐射计：成像成像，识别云识别云主要水团及主要水团及陆上特征海面海水温度等以及温度梯度。陆上特征海面海水温度等以及温度梯度。第3页/共76页5 5、海洋卫星系列的应海洋卫星系列的应用用（现阶段海洋卫星所获得的资料大多未公开）（现阶段海洋卫星所获得的资料大多未公开）1、海面温度和水色的研究：（海面温度和水色的研究：（温度精确达温度精确达1度，水色主要度，水色主要取决于营养值。水色与鱼群活动密切相关（黄质浓度）浮取决于营养值。水色与鱼群活动密切相关（黄质浓度）浮游生物，沉积物含量，污染物，水藻）。游生物，沉积物含量，污染物，水藻）。2、海洋形态及大地水准面的测量。、海洋形态及大地水准面的测量。3、洋流、寻找锋面渔场、航海等提供可靠信息。、洋流、寻找锋面渔场、航海等提供可靠信息。4、海底地形的测量：、海底地形的测量：近海大陆架浅海重力波的折射现象近海大陆架浅海重力波的折射现象来测量水上地形。来测量水上地形。5、海冰的结构、分布、冰龄的判断。、海冰的结构、分布、冰龄的判断。6、海面风场：全球海面风场图。、海面风场：全球海面风场图。第4页/共76页 3.3摄影方式传感摄影方式传感器器 3.3.1.概述概述1.传感器：是收集，探测，记录地物电磁波辐射信息的工具。（是收集，探测，记录目标物的某一信息的工具）例：常见 声音探测器（声控灯，蜂鸣器）红外监视仪 摄影镜头等第5页/共76页2.2.传感器的种传感器的种类类 1）按电磁波的来源分：主动遥感传感器，被动遥感传感器 2）按成像原理和所获取图象性质分：摄影机 扫描仪 雷达 3）按是否成像分：图象方式传感器 非图象方式传感器第6页/共76页3.3.传感器的组成传感器的组成1）收集器：收集来地物（目标）的辐射能量，常见有透镜组、反射镜组、天线等。2）探测器：将收集的辐射转变成化学能或电能如感光胶化，光电二极管，光敏和热敏探测元件等。3）处理器：将探测后的化学能和电能进行处理。如：显影及定影，信号放大，变换甚至校正和编码等。4）输出器：将获取的数据输出来。如：扫描晒象仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪等。第7页/共76页 3.3.2.摄影成像摄影成像一、摄影机分幅式摄影机全景式摄影机多光谱摄影机数码摄影机二、摄影像片的几何特征三、摄影胶片的物理特性第8页/共76页框标压平线压平线压平线：像片四边井字形直线叫压平线，其弯曲度说明摄影时感光胶片未压平而产生的影像变形情况。.第9页/共76页第10页/共76页二、摄影像片的几何特二、摄影像片的几何特征征q像片的投影q像片的比例尺q像点位移第11页/共76页（一）像片的投（一）像片的投影影、中心投影和垂直投影ABCDabcd中心投影ABCDabcd正射投影航片是中心投影，即摄影光线交于同一点地图是正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面。第12页/共76页、中心投影和垂直投影的区别正射投影:比例尺和投影距离无关中心投影中心投影:焦距固定，航高改焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变变，其比例尺也随之改变H1H2f正射投影中心投影第13页/共76页、中心投影和垂直投影的区别正射投影:总是水平的，不存在倾斜问题中心投影，若投影面倾斜，航片各部分的比例尺不同倾斜水平ABCabcHf比例尺比例尺f/H第14页/共76页、中心投影和垂直投影的区别地形起伏对正射地形起伏对正射投影无影响投影无影响对中心投影引起投影差对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同BACabcACABCabcCA第15页/共76页3、中心投影的透视规律点的像仍然是点。与像面平行的直线的像还是直线；如果直线垂直于地面，有两种情况：第一；当直线与像片垂直并通过投影中 心时，该直线在像片上的像为一个点；第二；直线的延长线不通过投影中心，这时直线的投影仍为直线，但该垂直线状目标的长度和变形情况则取决于目标在像片中的位置。平面上的曲线，在中心投影的像片上一般仍为曲线。第16页/共76页 航空像片上某一线段 长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。（1 1）平均比例尺）平均比例尺：以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。（2 2）主比例尺：）主比例尺：由像主点航高计算出来的比例尺，它可以概略地代表该张航片的比例尺。（二）（二）航空像片比例尺第17页/共76页fH比例尺比例尺=f/H像平面投影中心地物摄影比例尺摄影比例尺 即航片上某线段l地面相应线段的水平距离L之比，称之为摄影比例尺1/m。平坦地区、摄影时像片处于水平状态（垂直摄影），则像片比例尺等于像机焦距（f）与航高（H）之比。第18页/共76页地面起伏，使得一张像片不同像点的比例尺变化。fH0h1h2比例尺：第19页/共76页重叠和遗漏视象示意图重叠和遗漏视象示意图fH起始面地形重叠部分hx1x2x3x4第20页/共76页（三）（三）像点位像点位移移 在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片上的位置移动，这种现象称为像点位移。SnNRrA0Ahha0aH-hfHA地面点像点第21页/共76页（三）像点位移（三）像点位移（1）位移量与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。（2）位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。像主点无位移。（3）位移量与摄影高度（航高）成反比。即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。第22页/共76页三、摄影胶片的物理特三、摄影胶片的物理特性性1.感光度：指胶片的感光速度。遥感需用感光度高的胶片。2.光学密度：指胶片竟感光显影后，影像表现出的深浅程度。.反差与反差系数：反差指胶片的明亮部分与阴暗部分的密度差。反差系数是指拍摄后负片影像与景物亮 度差之比。4.灰雾度：未经感光的胶片，显影后仍产生轻微的密度，呈浅灰色，故称灰雾度5.宽容度：指表达被摄物体亮度间距的能 力。遥感摄影希望用宽容度大胶片。6.解像力（感光胶片的分辨力）：解像力的大小以每毫米范围内分辨出的线条数表示。单位：线对/毫米。第23页/共76页遥感摄影胶片的类型遥感摄影胶片的类型 黑白摄影胶片黑白摄影胶片A.A.色盲片：色盲片：只能吸收短波段，对大于 0.5微米的电磁波完全不感光。B.B.正色片：正色片：感光范围可从蓝光扩大到绿光区。C.C.分色片：分色片：感光范围扩大到0.6微米。对绿黄光可区分且较敏感。D.D.全色片：全色片：能感受全部可见光。但在绿光部分感光度稍有降低。彩色片彩色片A.A.天然彩色片：天然彩色片：能较真实地还原出被摄物体的自然色彩，又称真彩色。B.B.红外彩色片：红外彩色片：第24页/共76页 3.3.3.扫描成扫描成像像一、光/机扫描成像1.1.概念：概念：依靠机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物逐点逐行扫描。探测元件把接受到的电磁波能量能转换成电信号，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量，在设置于焦平面的胶片上形成影像瞬时视场角：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。总视场角总视场角：扫描带的地面宽度称总视场。从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场角。照相技术的弱点照相技术的弱点：乳胶片感光技术本身存在着致命的弱点，它所传感的辐射波段仅限于可见光及其附近；其次，照相一次成型，图象存储、传输和处理都不方便。第25页/共76页2.2.工作原理：工作原理：扫描镜在机械驱动下，随遥感平台的前进运动而摆动，依次对地面进行扫描，地面物体的辐射波束经扫描镜反射，并经透镜聚焦和分光分别将不同波长的波段分开，再聚焦到感受不同波长的 探测元件上。3.3.几种光机扫描仪几种光机扫描仪红外扫描仪红外扫描仪：接受地物的红外辐射能量，并把它传给探测元件。多光谱扫描仪（多光谱扫描仪（MSS)MSS)：与红外扫描仪基本类似，其不同之处是，外加一个分光系统，把来自地物的电磁波信号，分成若干个不同的波段，同时用多个探测器同步记录相应波段的信息。而红外扫描仪只在红外波段工作。专题制图仪专题制图仪TMTM：专题制图仪TM的成像原理与MSS一致，与MSS相比，空间分辨率由80米提高到30米；探测波段由4个增加到7个。特点：特点：利用光电探测器解决了各种波长辐射的成像方法。输出的电学图象数据，存储、传输和处理方面十分方便。但装置庞杂，高速运动使其可靠性差；在成像机理上，存在着目标辐射能量利用率低的致命弱点。第26页/共76页第27页/共76页MSS（multispctralscanner）扫扫描描成成像像过过程程123456123456473m473mN次扫描旋转镜瞬时视场角地面扫描轨迹0.50.6m0.60.7m0.70.8m0.81.1m第28页/共76页二、固体自扫描成二、固体自扫描成像像1.固体自扫描是用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。2.2.电子藕合器件电子藕合器件CCDCCD：是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件。具有感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、灵敏度高、动耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点。3.扫描方式上具有刷式扫描成像刷式扫描成像特点。探测元件数目越多，体积越小，分辨率就越高。电子藕合器件CCD逐步替代光学机械扫描系统。第29页/共76页 3.4.高光谱遥高光谱遥感感 1、高光谱遥感：、高光谱遥感：即高光谱分辨率遥感（Hyperpectral Remote Sensing）的简称,是利用很多很窄的电磁波段从感兴趣的物体获取有关数据的探测技术。2、成像光谱仪、成像光谱仪：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。3、特点、特点：高光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图象是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。光谱仪成像时多采用扫描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的收据数据。使图象中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的成像谱光仪在波段之间存在间隔。第30页/共76页1.1.成像光谱仪成像光谱仪：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。2.2.特点特点：高光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图象是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。光谱仪成像时多采用扫描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的收据数据。使图象中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的成像谱光仪在波段之间存在间隔。第31页/共76页与前扫描成像不同点 1）通过分光装置（棱镜，衍射光栅）分成上百个很窄的波段，一般小于10nm；2）上百个窄波段可以组成连续光谱；3）光谱段覆盖了可见光，近红外、中红外和热红外区分全部光谱段；4）（因此）可以使将扫描仪在取得目标地物图象的同时也能获取该地物的光谱组成，即“谱像合一”技术。第32页/共76页高光谱成像分光示意图高光谱成像分光示意图棱镜衍射栅栏光栅设计为相临光栅的衍射的相位差为某波长的整数倍，则光栅在某个方向的衍射光场为该波段的光。第33页/共76页3.5 3.5 微波遥感传感微波遥感传感器器本节要求掌握：本节要求掌握：微波的特点、微波的特点、微波遥感的分类、微波遥感的分类、方式及其特征。方式及其特征。第34页/共76页 3.5.1.概概述述1微微波波遥遥感感主主要要是是侧侧视视雷雷达达，它它属属于于主主动动遥遥感感器器。其其波波长长范范围围大大都都在在微微波波（0.1100cm)范范围围内内。所所成成的的图图象象称称雷雷达达图图象象。雷雷达达是是微微波波传传感感器器的的主主要要传传感器。感器。2原原理理是是：在在成成像像时时，雷雷达达本本身身发发射射一一定定波波长长和和功功率率的的高高频频电电磁磁波波波波束束，然然后后接接受受该该波波束束被被目目标标散散射射返返回回的的信信号号。返返回回信信号号的的强强度度取取决决于于目目标标的的特特性性，从而达到探测目标的目的。从而达到探测目标的目的。第35页/共76页第36页/共76页3其应用越来越广泛的原其应用越来越广泛的原因即微波遥感的特点因即微波遥感的特点1）全天候，全天时成像）全天候，全天时成像;2）对对某某些些地地物物有有特特殊殊的的波波谱谱特特征征如如在在微微波波在在水水中中的的比辐射率为比辐射率为0.4，而在冰中的比辐射率为，而在冰中的比辐射率为0.99；3）对对冰冰，雪雪，森森林林，土土壤壤等等具具有有一一定定的的穿穿透透能能力力，所所以以对对探探测测隐隐藏藏于于林林下下的的地地形形，地地质质构构造造，军军事事目目标标，以以及及埋埋藏藏于于地地下下的的工工程程，矿矿藏藏，地地下下水水等等有有重重要要意意义义;4）对对海海洋洋遥遥感感有有特特殊殊意意义义。因因海海上上云云雾雾较较多多所所以以微微波探测限制不少，此外还可以探测海洋，洋流。波探测限制不少，此外还可以探测海洋，洋流。第37页/共76页第38页/共76页5雷达分类雷达分类按工作方式分按工作方式分非成像雷达非成像雷达成像雷达成像雷达真实孔径侧视雷达真实孔径侧视雷达合成孔径侧视雷达合成孔径侧视雷达4、雷达的用途：、雷达的用途：用于测定目标的位置、方向、距离和运动目标的速度。第39页/共76页 3.5.2真实空径雷达真实空径雷达1.1.工作原理和过程工作原理和过程 天线装在飞机或卫星的侧面，发射天线向平台运动天线装在飞机或卫星的侧面，发射天线向平台运动方向的侧面发射一束宽度很窄的脉冲电磁波，然后接收方向的侧面发射一束宽度很窄的脉冲电磁波，然后接收从目标地物反射回来的后向散射波，进而从目标地物反射回来的后向散射波，进而 从接收的信从接收的信号中获取地表的图象，由于地面各点到平台的距离不同，号中获取地表的图象，由于地面各点到平台的距离不同，地物后向反射信号被天线接收的时间也不同，依它们到地物后向反射信号被天线接收的时间也不同，依它们到达天线的先后顺序记录，即距离近者先记录，距离远者达天线的先后顺序记录，即距离近者先记录，距离远者后记录，这样根据后向反射回电磁波的返回时间排列就后记录，这样根据后向反射回电磁波的返回时间排列就可以实现距离方向的扫描。通过平台的前进，扫描面在可以实现距离方向的扫描。通过平台的前进，扫描面在地面上移动，进而实现方位方向的扫描。地面上移动，进而实现方位方向的扫描。第40页/共76页2.2.雷达测距雷达测距 R RR=ct/2=R=ct/2=（t-tt-t0 0）c/2 c/2 t t0 0 t t为发射，接收时刻时间为发射，接收时刻时间第41页/共76页3.侧视雷达图象的几何特侧视雷达图象的几何特征征侧视雷达的分变率分为：侧视雷达的分变率分为：距离分辨率距离分辨率Rr（垂直于飞行的方向）（垂直于飞行的方向）方位分辨率方位分辨率R（平行于飞行方向）（平行于飞行方向）RrR第42页/共76页第43页/共76页1）距离分辨率）距离分辨率 Rr是在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离。是在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离。题：题：脉冲宽度脉冲宽度0 0.1m时时计算俯角计算俯角60和和30时的距离分辨率时的距离分辨率第44页/共76页第45页/共76页第46页/共76页距离分辨率示意图距离分辨率示意图俯角俯角脉冲宽度脉冲宽度c光速光速30m17.32m/2/2第47页/共76页距离分辨率的特征距离分辨率的特征可以看出可以看出（1）俯俯角角越越小小，分分辨辨率率越越高高，这这也也是是为为什什么么雷雷达达成成像必须侧视的原因；像必须侧视的原因；（2）减减小小脉脉冲冲宽宽度度可可以以提提高高距距离离分分辨辨率率，但但这这样样会会使使微微波波作作用用距距离离减减小小，为为了了使使其其有有一一定定的的作作用用距距离离，就就必必须须加加大大发发射射功功率率，从从而而又又造造成成设设备备的的庞庞大大，费费用用的的昂昂贵贵。（目目前前解解决决的的方方法法是是脉脉冲冲后后缩缩技技术术提提高高距离分辨率）距离分辨率）第48页/共76页2）方位分辨率）方位分辨率R方方位位分分辨辨率率是是指指相相邻邻的的两两束束脉脉冲冲之之间间，能能分分辨辨两两个个目目标标的的最最小小距离距离但这几点无论是在飞机还是卫星上都受到但这几点无论是在飞机还是卫星上都受到限制限制 如如：雷雷达达的的波波长长=3cm 航航高高200km，若若要要R=3 m则则天天线线=2000m可以看出要提高方位分辨率，可以采取以下措施：可以看出要提高方位分辨率，可以采取以下措施：（1 1）采用波长较短的电磁波；）采用波长较短的电磁波；（2 2）加大天线孔径；）加大天线孔径；（3 3）缩短观测距离；）缩短观测距离；波瓣角波瓣角波长波长D天线的孔径天线的孔径R斜距斜距第49页/共76页4.合成孔径雷达合成孔径雷达基本思想：基本思想：用一小天线沿一直线方向不断运动，在运动中用一小天线沿一直线方向不断运动，在运动中每一位置上发射一个信号，收接相应位置的回波信号，并每一位置上发射一个信号，收接相应位置的回波信号，并储存接收信号的振幅和相位。储存接收信号的振幅和相位。DLs合成孔径天线对同一目标信号是在（1）不同时刻得到（2)不同位置得到既目标物与飞行器的距离不同，所以其相位和强度不同，但这种变化是有规律的经处理后才能恢复成地面的实际图象第50页/共76页合成孔径天线方位分辨率合成孔径天线方位分辨率据方位分辨率的公式据方位分辨率的公式D为合成孔径的长为合成孔径的长R合成孔径方位分辨率合成孔径方位分辨率由由于于天天线线最最大大的的合合成成孔孔径径为为lslsR（/D）R即即真真实实孔孔径径时时的的方位分辨率。方位分辨率。所以，所以，D D为每一小段的长为每一小段的长即合成孔径雷达的方位分辨率只与实际使用的天线孔径有关。即合成孔径雷达的方位分辨率只与实际使用的天线孔径有关。第51页/共76页3.6 3.6 遥感图像特征遥感图像特征遥感图像特征与地物特征遥感图像特征与地物特征遥感数据的三个特征的表征参数遥感数据的三个特征的表征参数三个表征参数意义三个表征参数意义第52页/共76页通过遥感图象需解译通过遥感图象需解译出三个方面的信息：出三个方面的信息：1目标物的属性特点目标物的属性特点2目目标标物物的的大大小小，形形状状和空间分布和空间分布3目目标标物物的的变变化化动动态态特特点点3.6.1 遥感图象特征和地物特征遥感图象特征和地物特征第53页/共76页与上述图像信息相对应的是遥感影像与上述图像信息相对应的是遥感影像中地物的三个特征：中地物的三个特征：1、物理特征：、物理特征：物质结构物质结构2、几何特征：、几何特征：空间位置和空间展布空间位置和空间展布3、时间特征：、时间特征：事物的发生、发展事物的发生、发展第54页/共76页遥感数据的三个特征的表遥感数据的三个特征的表征参数：征参数：1、光谱分辨率和辐射分辨、光谱分辨率和辐射分辨率率2、空间分辨率、空间分辨率3、时间分辨率、时间分辨率第55页/共76页是什么？在哪里？会怎样？解译信息属性特性空间位置与形态特性动态变化特性地物特征物理特征几何特征时间特征图像表征参数光谱分辨率辐射分辨率空间分辨率时间分辨率地物特性与遥感图像特征的对应关系地物特性与遥感图像特征的对应关系第56页/共76页 3.6.2波谱分辨率（波谱分辨率（spectralresolution）1.定义：定义：A.波谱分辨率指传感器所用的波段数目，波段波长以及波段宽度（也就是选择的通道数，每个通道的波长，带宽这三个因素决定波谱分辨率）B.指传感器在接收目标辐射的波谱是能分辨的最小波长间隔。（高光谱）第57页/共76页第58页/共76页水铝矿对水铝矿对不同观瀑不同观瀑分辨率的分辨率的波谱响应波谱响应第59页/共76页2.波谱分辨率在遥感中的意波谱分辨率在遥感中的意义义1）提高了对地物的识别程度2）在图象处理中多光谱信息的利用可以提高分析判断效果第60页/共76页3232个光谱通道图像个光谱通道图像航空图像航空图像a a 某学校的院子某学校的院子b b 空旷地空旷地第61页/共76页辐射分辨率辐射分辨率radiantresolution1.定义：定义：指传感器接收波谱信号时能分辨的最小辐射度差指传感器接收波谱信号时能分辨的最小辐射度差2.辐射分辨率的表示辐射分辨率的表示RlRmax、Rmin分别为最大最小辐射量分别为最大最小辐射量D为灰度级为灰度级第62页/共76页 3.6.3空间分辨率（空间分辨率（spatialresolution）1.1.空间分辨率又称地面分辨率（空间分辨率又称地面分辨率（ground resolutionground resolution）既指在一个影象上能够区分的最小单元或大小。既指在一个影象上能够区分的最小单元或大小。2.2.空间分辨率的表示形式空间分辨率的表示形式1 1）象象元元（pixel pixel sizesize）：既既每每个个象象元元的的大大小小在在地地面上对应的范围，用面上对应的范围，用m m表示。表示。如如TMTM图图象象一一个个象象元元代代表表地地面面28.5*28.5 28.5*28.5 m m2 2，也也就就是平时所说的是平时所说的30 m30 m分辨率分辨率第63页/共76页2 2）象解率（）象解率（photographic resolutionphotographic resolution）：）：指指胶胶片片上上1mm1mm间间隔隔内内包包含含的的线线对对数数，用用线线对对/mm/mm表表示示（一一条条白白线线和和一一条条黑黑线线构构成成一一个个线线对对）与与象象元元的的转转换换公公式为：式为：象元大小象元大小 =每线对大小每线对大小/2.8/2.83 3）视场角（）视场角（IFOV IFOV）指电子传感器的瞬时视域，用弧度表示指电子传感器的瞬时视域，用弧度表示 实际上每一地物在图象上可分辨程度，不完全决定于空间分辨率的绝对值。而于它的背景值有关。即于它的形状，大小以及与周围物体的相对亮度及结构的差异如：铁路，护城河，导弹发射基地第64页/共76页Graphic representation showing differences in spatial resolution among some well known sensors 第65页/共76页第66页/共76页不同比例尺地形图对遥感数据空间分辨率的不同比例尺地形图对遥感数据空间分辨率的要求要求第67页/共76页不同遥感目的所要求的空间分辨不同遥感目的所要求的空间分辨率率第68页/共76页 3.6.4.遥感图象的时间分遥感图象的时间分辩率辩率timeresolution1.1.定义：定义：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即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。采样的时间频率。例：静止气象卫星半小时例：静止气象卫星半小时/次次 陆地观测卫星几天或几周陆地观测卫星几天或几周/次次 航空摄影几个月或几年航空摄影几个月或几年/次次第69页/共76页2.时间分辩率分类时间分辩率分类1）超短、短周期时间分辩率）超短、短周期时间分辩率指指一一天天的的变变化化，以以小小时时计计。主主要要指指气气象象卫卫星星所所获获得得的的信信息息，用用来来探探测测大大气气，海海洋洋物物理理现现象象，火火山山爆爆发发，植植物物病病虫虫害害，森林火灾，污染源监控森林火灾，污染源监控2）中周期时间分辩率）中周期时间分辩率指指一一年年的的变变化化，以以日日或或月月为为单单位位。主主要要指指陆陆地地卫卫星星信信息息用用以以探探测测植植物物的的季季相相节节律律，再再生生资资源源调调查查(农农作作物物,森森林林,水水资资源等源等)，旱涝，气候学，大气动力学，海洋动力学等。，旱涝，气候学，大气动力学，海洋动力学等。3）长周期时间分辩率）长周期时间分辩率以以年年为为单单位位，通通过过时时间间序序列列的的对对比比来来反反映映不不同同时时间间的的轨轨迹迹。如如：湖湖泊泊的的消消长长，河河道道的的迁迁徙徙、海海岸岸的的进进退退，城城市市的的扩扩展展，资源的变化，两极冰川的进退、气候的演变等资源的变化，两极冰川的进退、气候的演变等第70页/共76页3.时间分辩率在遥感中的意时间分辩率在遥感中的意义义1）进行动态监测与预报）进行动态监测与预报如：我利用气象卫星云图进行天气，海况，渔情监测，约半个月一次。而日本则每天2次，并能及时送到出海的船上，由于其情报掌握准确，日本的产鱼量约是我国的10倍。再如：英国利用气象卫星与气象雷达相结合进行台风或暴雨形成与晴空湍流的检测预报，时间分辨率要求可达到1小时甚至几十分钟，他们用雷达确定云的移动速度，水滴的大小，云顶高度等参数，推测该云团的输水量，来预报2小时内的天气变化。并控制水库的闸门第71页/共76页2）进行自然历史变迁和动力学分）进行自然历史变迁和动力学分析析 如：湖北江汉平原“云梦泽”曾有2000多个湖泊，解放前夕的地图上还保留有609个湖，但现在在卫星图象上核实仅留下300多个，并且湖廓齐线发生了变化，原有小湖消失，中等湖泊部分不复存在，即使洪湖，大同湖这样的大湖也被肢解破碎。如，北京城的变迁，原址蓟县第72页/共76页3）更新数据库，形成时态数）更新数据库，形成时态数据据 动态多时相的遥感数据是空间数据库的重要信息源，是数字地球的重要技术支持之一。第73页/共76页城市空间扩展城市空间扩展1991年1997年1986年2001年2003年第74页/共76页某市30年的城市建设用地历史变化第75页/共76页感谢您的观看！第76页/共76页