2022年遥感成像原理与遥感图像特征 .pdf

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1、第三章遥感成像原理与遥感图像特征授课科目：遥感原理与方法授课内容：遥感成像原理与遥感图像特征授课对象：地信专业授课时数：15学时授课地点：成信航空港校区授课时间：教案作者：仙巍目的与要求：掌握可见光、近红外、热红外和SAR 成像机理，遥感器的类型及其特性对遥感影像的影响，评价遥感影像的主要指标等。重点及难点：遥感器与遥感成像特性，评价遥感影像的主要指标；遥感成像机理。教学法：讲授法、演示法教学过程：第一节 传感器一、传感器的定义和功能传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。它的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波段的响应能力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的

2、大小和可靠程度。二、传感器的分类按工作方式分为：主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM、HRV、红外扫描仪等。三、传感器的组成收集器：收集地物的辐射能量。探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。处理器：将探测后的化学能或电能等信号进行处理。输出器：将获取的数据输出。四、传感器的工作原理收集、量测和记录来自地面目标地物的电磁波信息的仪器，是遥感技术的核心部分。根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两种。主动式：人工辐射源向目标物发射辐射能量，然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。被动式：接收地物反射的太阳辐射或地物本身

3、的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（MSS、TM、ETM、HRV）。传感器按照记录方式1）非成像方式：探测到地物辐射强度，以数字或者曲线图形表示。如：辐射计、雷达高度计、散射计、激光高度计等。2）成像方式：地物辐射（反射、发射或两个兼有）能量的强度用图象方式表示。如：摄影机、扫描仪、成像雷达。五、摄影型传感器1、航空摄影机：是空中对地面拍摄像片的仪名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 16 页 -器，它通过光学系统采用感光材料记录地物的反射光谱能量。记录的波长范围以可见光 近红外为主。2、成像原理：由于地物各部分反射的光线强度不同，使感光材料上感光程度不同，形成各部分

4、的色调不同所致。涉及的概念主光轴：通过物镜中心并与主平面（或焦平面）垂直的直线称为主光轴。像主点：主光轴与感光片的交点称为像主点。航摄倾角：主光轴与铅垂线的夹角a 3.航空摄影的分类1）按照航摄倾角分类垂直航空摄影倾斜航空摄影:立体感强2）按摄影实施方式分类单片摄影航线摄影航向重叠：60-53%面积摄影 (多航线摄影)航向重叠：60-53%旁向重叠：30-15%3）按感光片和所用波段分类普通黑白摄影：0.38-0.76 m 彩色红外摄影：0.38-1.3 m 黑白红外摄影：0.38-1.3 m 天然彩色摄影：0.38-0.76 m 多光谱摄影：通常蓝、绿、红及近红四个波段4）按比例尺分类大比例

5、尺航空摄影：比例尺大于1l0000 中比例尺航空摄影：比例尺为110000130000 小比例尺航空摄影：比例尺为1300001l00000 超小比例尺航空摄影：比例尺为11000001250000 4.摄影像片的几何特征4.1 像片的投影(1)中心投影和垂直投影航片是中心投影：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。()中心投影和垂直投影的区别投影距离的影响正射投影:比例尺和投影距离无关中心投影:焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变投影面倾斜的影响正射投影: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名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心

6、整理-第 2 页，共 16 页 -地形起伏的影响地形起伏对正射投影无影响对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同(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；若直线垂直于地面，有两种情况：第一，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，其中心投影一般仍为曲线。特殊情况下为直线4.2 航空像片比例尺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）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

7、出来的比例尺。（2）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。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。4.3 像点位移-地形起伏位移量与地形高差成正比。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。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。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。六、扫描方式的传感器1.光/机扫描成像 1.1 概念：依靠机械传动装置使光学镜头摆动，形

8、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：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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 16 页 -1.2 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

9、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。1.3 几何特性中心投影行扫描每条扫描线均有一个投影中心2.固体自扫描成像2.1 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 与光机扫描的对比：(1)相同点：利用飞行器的前向运动，借助于与飞行方向垂直的?扫描?线记录，构成二维图像。(2)不同点：对扫描行数据的记录方式。光机扫描：利用旋转扫描镜，逐个像元轮流采光固体自扫描：通过广角光学系统采集地面辐射能量，聚焦投射到焦平面的阵列探测元件上，这些探测元件同时感应地面响应，同时采光，同时转换为电信号、同时成像。2.3 电荷藕合器件 CCD：是一种用电

10、荷量表示信号大小的探测元件。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。2.4 扫描方式上具有刷式扫描成像特点。探测元件数目越多，体积越小，分辨率就高。电子藕合器件 CCD 逐步替代光学机械扫描系统。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 16 页 -3、高光谱成像光谱扫描成像光谱仪：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。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。七、微波遥感及成像微波与地物相互作用，也存在散射、透射、发射等物理过程，可以通过测量地物在不同频率、不同极化条件下的后向散射特性

11、、多普勒效应等，来反演地物的物理特性介电常数、湿度等，及几何特性地物大小、形状、结构、粗糙度等多种有用信息。1.概述微波的电磁波范围微波的划分微波遥感的概念及特点2.主动微波遥感雷达、微波高度计、微波散射计2.1 雷达(Radar，Radio Direction and Randge）按工作方式可分为：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 16 页 -成像雷达：真实孔径雷达、合成孔径雷达非成像雷达2.1.1 雷达测距2.1.2 根据“多普勒效应”测定运动物体多普勒效应：目标地物和传感器的相对运动，所引起的电磁发射频率与回波频率的变化。多普勒频移：一个频率为r的电磁辐射源

12、和被测物体之间的距离变化时，则被测物体接受的信号频率r,其差rrr即为多普勒频移cosurrc2.2 侧视雷达侧视雷达，其天线不是安装在遥感平台的正下方，而是与遥感平台的运动方向形成角度，朝向一侧或两侧倾斜安装，向侧下方发射微波，接受回波信号。2.2.1 机载侧视雷达的工作原理机载侧视雷达的工作原理示意图记录地物的回波强度。侧向发射范围宽，使不同的地形显示出更大的差别，增强雷达图像的立体感。2.2.2 距离分辨力（垂直于飞行的方向）距离分辨率是指沿距离方向可分辨的两点间的最小距离。脉冲宽度是决定距离分辨率大小的关键。目标在距离上的位置是由脉冲回波从目标至雷达天线间传播的时间决定的，要区分两个目

13、标则必须是目标反射的各部分能量能在不同时间内到达天线。距离分辨率取决于脉冲持续时间，即脉冲宽度，其与波长是完全不同的概念。2cosgcP2.2.3 方位分辨率方位分辨率指沿一条航向线可以分辨的两点间的最小距离。要区分两个目标，必须要求两个目标间的距离大于一个波束宽度，只有这样才能在图像上记录为两个点。方位分辨率与波瓣角()有关.=/D 波瓣的宽度与距离成正比，则方位分辨率 Pa=(/D)R 发射波长 越短、天线孔径 D越大、距目标地物距离 R 越近、则方位分辨力越高。真实孔径侧视雷达(RAR-real aperture radar)以实际孔径天线进行工作的侧视雷达。提高方位分辨力的途径 Pa=

14、(/D)R 发射波长、天线孔径 D、距目标地物距离 R 2.3 合成孔径侧视雷达 (SAR-synthetic aperture radar)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 16 页 -遥感平台匀速前进,以一定时间间隔发射脉冲信号,天线在不同位置接收同一目标的回波信号,将之合成处理后得到真实影像原理：用一根小天线作为发射辐射单元，将此辐射单元沿一直线运动，在运动中选择若干位置并发射信号、接受回波信号并记录（振幅和相位）。当辐射单元移动一段距离 Ls 后将储存的信息对同一目标不同强度的信号进行叠加，效果相当于一根长天线。3.雷达回波强度的影响因素雷达回波强度可简单理

15、解为雷达图像上各种地物的灰度值，雷达回波强度与后向散射系数直接相关，而后向散射系数受到雷达遥感系统参数和地表特性的影响。3.1 雷达遥感系统参数3.1.1 波长或频率雷达遥感波长的长短，决定了表面粗糙度的大小和入射波穿透深度的能力。当波长为 1cm 时，大多数表面都被认为是粗糙面，穿透能力可以忽略不计；而波长接近 1m 时，则很少有显得粗糙的，对潮湿土壤的穿透能力为0.3m，而对干燥土壤则为 1m 或1m 以上3.1.2 俯角和照射带宽度俯角是雷达波束与飞行平面间的夹角。其与后向散射强度密切相关，俯角大，雷达回波强。雷达波束在其距离方向上对应于一定的俯角范围，在这一范围内，雷达波束照射的地面宽

16、度为照射带宽度。图像的近距点对应波束的俯角大，回波强；远距点对应于波束的俯角小，回波强度小。3.1.3 极化方式雷达波束具有偏振性（又称极化）。电磁波与目标相互作用时，会使雷达的偏振产生不同方向的旋转，产生水平、垂直两个分量。若雷达波的偏振方向垂直于入射面称为水平极化，用H表示；若雷达波的偏振方向平行于入射面称为垂直极化，用V表示。雷达遥感系统可以用不同的极化天线发射和接受电磁波。常用四种方式：同向极化：HH，VV 交叉极化（正交极化）：HV，VH 3.2 地表特性3.2.1 复介电常数物体的复介电常数反映物体本身的电学性质，它是由物质组成及温度决定的。复介电常数直接影响了物体对电磁能量的反射

17、，其值越大，雷达回波强度越大。比如金属或含水量高的物体复介电常数大，回波强度大；而干木头则反之。3.2.2 地形坡度地形坡度影响雷达波束的入射角，从而影响回波强度地形坡度产生阴影效果，增强图像的立体感。3.2.3 表面粗糙度物体粗糙度远小于入射电磁波波长，表面光滑名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 16 页 -物体粗糙度远大于入射电磁波波长，表面粗糙第二节遥感数据的特征一、遥感图像的空间分辨率空间分辨率又称地面分辨率，前者针对传感器或图像而言，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，或指遥感器区分两个目标的最小角度或线性距离的度量；后者针对地面而言，指可以识别的最

18、小地面距离或最小目标物的大小。空间分辨率三种表示法（1）像元（pixel）指单个像元所对应的地面面积的大小，单位为米或公里。QuickBird：0.61m0.61m Landsat/TM：28.5m28.5m NOAA/AVHRR：1100m 1100m （2）线对数（line pairs）对于摄影系统而言，影像最小单元常通过 1mm 间隔内包含的线对数确定，单位为线对/mm。（3）瞬时视场(Intantaneous Field Of ViewIFOV)指传感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度(mrad)。IFOV越小，空间分辨率越大。IFOV 为2.5mrad时，从 1000

19、m 高度上获得的遥感图像的地面投影单元的大小为2.5m2.5m 一般来说，遥感系统的空间分辨率越高，其识别物体的能力越强。但实际上地物在图像上的分辨程度，不完全依靠空间分辨率的具体值，还与它的形状、大小、以及与它周围物体的亮度、结构的相对差异有关。二、图象的光谱分辨率波谱分辨率是指传感器在所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置，波长间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。三、辐射分辨率地物目标的识别，其依据是探测目标和特征的亮度差异，其前提条件有两个：一是地物本身必须有充足的对比度；二是传感器必须有能力记录下这个对比度。辐射分辨率是指传感器对光谱信

20、号强弱的敏感程度、区分能力。即探测器的灵敏度-遥感器感测元件在接受光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。辐射分辨率一般用灰度的分级数来表示，即最暗最亮灰度值间分级的数目量化级数。TM 比MSS 的辐射分辨率提高，图像的可检测能力增强。对于空间分辨率与辐射分辨率而言，有一点是需要说明的。一般瞬时视场IFOV 越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低；但是，IF0V越大，光通量即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则辐射分辨率高。因此，空间分辨率的增大，将伴之以辐射分辨率的降低。可见高空间分辨率与高辐射分辨率难以两全，它们之间必须有

21、个折名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 16 页 -衷。四、图象的时间分辨率1.时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。2.时间分辨率由飞行器的轨道高度、轨道倾角、运行周期、轨道间隔、偏移系数等参数所决定。3.多时相遥感情息可以提供目标变量的动态变化信息，用于资源、环境、灾害的监测、预报，并为更新数据库提供保证，还可以根据地物目标不同时期的不同特征，提高目标识别能力和精度。第三节 航空遥感数据一黑白全色片与黑白红外片黑白全色片：对整个可见光波段的各感光乳胶层具有均匀的响应黑白红外片：仅对近红外波段的感光乳胶层有响应。二.天然彩色片与彩

22、色红外片天然彩色片：感光膜由三层乳胶层组成。片基以上依次为感红层、感绿层、感蓝层。彩色红外片：彩红外胶片的三层感光乳胶层中，片基以上依次为感红层感绿层，感红外层。第四节人造地球卫星概述所谓人造地球卫星轨道就是人造地球卫星绕地球运行的轨道。这是一条封闭的曲线。这条封闭曲线形成的平面叫人造地球卫星的轨道平面，轨道平面总是通过地心的。1.轨道分类：按离地面的高度：低轨道、中轨道和高轨道按形状：圆轨道和椭圆轨道按飞行方向分：顺行轨道（与地球自转方向相同）逆行轨道（与地球自转方向相反）赤道轨道（在赤道上空绕地球飞行）极轨道（经过地球南北极上空）2.描述轨道的空间形状、位置和某一时刻卫星在轨道中的位置的参

23、数：轨道长半径 a 卫星轨道偏心率 e22abea轨道面倾角 i 运行周期 T 3.人造地球卫星几种特殊轨道(1)地球同步轨道。卫星在顺行轨道上绕地球运行时，其运行周期（绕地球一圈的时间）与地球的自转周期相同。这种卫星轨道叫地球同步轨道。(2)地球静止卫星轨道。如果地球同步轨道卫星正好在地球赤道上空离地面35786千米的轨道上绕地球运行，由于它绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相同，从地面上看去它好像是静止的，这种卫星轨道叫地球静止卫星轨道。地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例，它只有一条。(3)太阳同步卫星。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 16 页 -卫星总是

24、在相同的当地时间从相同的方向经过同一纬度。这类卫星的特点是：只要设计好轨道、发射时间，就可以使某一地区在卫星经过时总处于阳光照射下，太阳能电池不会中断工作，可以拍摄下最好的图像，资源卫星、照相卫星、气象卫星多属此类。第五节地球资源卫星数据一、Landsat 数据陆地卫星 Landsat，1972年发射第一颗，已连续 34年为人类提供陆地卫星图像，共发射了 7颗，产品主要有 MSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命的卫星。陆地卫星的运行特点：（1）近极地、近圆形的轨道；（2）轨道高度为 700900 km；（3）运行周期为 99103 min/圈；（4）太阳同步卫星 Landsat 轨道参数MS

25、S 数据 mss影像数据的记录多光谱扫描仪探测器上获取的目标地物模拟信号经过模数转换，以数字形式记录下不同波段的特征值，这些特征值经过采样与归一化处理，以64级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性。TM 数据(Landsat-4,5)专题绘图仪探测器上获取的目标地物模拟信号经过模数转换，以数字形式记录下不同波段的特征值，这些特征值经过采样与归一化处理，以256级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性。TM数据是第二代多光谱段光学机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。波段序号波长波段名称地面分辨率TM1 0.4

26、50.52 m 蓝绿波段30m 项目卫星编号1,2,3 4,5,7 轨道高度轨道倾角运行周期扫描宽度重复周期918 km 99.125 103 min/圈185 km 18 d 705 km 98.2 o98.9 min/圈185 km 16 d 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 16 页 -TM2 0.520.60 m 绿红波段30m TM3 0.630.69 m 红波段30m TM4 0.760.90 m 近红外波段30m TM5 1.551.75 m 近红外波段30m TM6 10.412.5 m 热红外波段120m TM7 2.082.35 m 近红外波段

27、30m TM 数据与 MSS 数据的比较3、ETM 数据 ETM数据是第三代推帚式扫描仪，是在TM 基础上改进和发展而成的一种遥感器。ETM 数据与 TM 数据的比较传感器工作方式、波谱分辨率、地面分辨率二、spot 数据 SPOT1，1986年2月发射，至今还在运行。SPOT2，1990年1月发射，至今还在运行。SPOT3，1993年9月发射，1997年11月14日停止运行。SPOT4，1998年3月发射，至今还在运行 SPOT5,2002年5月4日发射SPOT 卫星的轨道参数轨道高度832 km 运行一圈的周期101.46 min 日绕总圈数14.19 圈重复周期26 d HRV 地面扫描

28、宽度60 km SPOT 卫星的传感器和波段Spot数据的特点SPOT 系列采用推扫式线性阵列扫描成像，基本探测元件为CCD 电子耦合器件。SPOT1-3 携带两台高分辨率可见光扫描仪HRV；SPOT4 携带两台高分辨率几何成像装置HRG 和一台宽视域植被探测仪(VGT)；SPOT5 有2台高分辨率几何成像装置(HRG)、1台高分辨率立体成像装置(HRS)、1台宽视域植被探测仪(VGT)数据按 8bit 记录，被有效编码为 256个量化级。探测器的灵敏度高、辐射分辨率高。垂直观察，即天底观察。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 16 页 -倾斜观察：HRV 最大倾角

29、为 27度，按 0.6 度的步进，可以有 45种不同角度。立体观测：两台 HRV 或HRG HRS SPOT 卫星的时间分辨率随纬度变化达14天三、IKONOS 数据自从l994 年3月lO日美国克林顿政府颁布关于商业遥感数据销售新政策以来，解禁了过去不准 101m 级分辨率图像商业销售，使得高分辨率卫星遥感成像系统迅速发展起来。美国空间成像公司(Space-Imaging)的IKONOS 卫星是最早获得许可之一。经过5年的努力，于 1999年9月24日空间成像公司率先将IKONOS-2 高分辨率(全色1m，多光谱 4m)卫星，由加州瓦登伯格空军基地发射升空。IKONOS 数据特点具有太阳同步

30、轨道，倾角为 98.1。设计高度 681km(赤道上)，轨道周期为 98.3 min，重复周期 l 3 d。携带一个全色 1 m分辨率传感器和一个四波段4 m分辨率的多光谱传感器。传感器由三个 CCD 阵列构成三线阵推扫成像系统。IKONOS 光谱段全色光谱响应范围：0.150.90 m 而多光谱则相应于 Landsat-TM的波段：MSI-1 0.450.52m 蓝绿波段 MSI-2 0.520.60m 绿红波段 MSI-3 0.630.69m 红波段 MSI-4 0.760.90m 近红外波段四、QuickBird 数据美国DigitalGlobe公司的高分辨率商业卫星，于2001年10月

31、18日在美国发射成功。卫星轨道高度 450 km,倾角98,卫星重访周期 16 d（与纬度有关）。Q uickBird 图像，目前是世界上分辨率最高的遥感数据，为0.61 m，幅宽 16.5 km。Q uickbird传感器为推扫式成像扫描仪可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 16 页 -快鸟影像制作地形图的优点利用快鸟影像制作中小比例尺地形图可以降低制作成本。快鸟影像制作地形图速度要比测量成图快快鸟影像提供的信息要比测量成图提供的信息新。利用快鸟影像和矢量图进行叠加使地形图的效果更直观。五、CBERS 数据CBERS

32、 计划是中国和巴西为研制遥感卫星合作进行的一项计划。CBERS 采用太阳同步极轨道。轨道高度 778 km轨道，倾角是 98.5。每天绕地球飞行 14圈。卫星重访地球上相同地点的周期为 26天。于1997年10月发射 CBERS-l；1999年10月发射 CBERS-2。卫星设计寿命为 2年。三台成像传感器为：广角成像仪(WFI)、高分辨率 CCD 像机(CCD)、红外多谱段扫描仪(IR-MSS)。以不同的地面分辨率覆盖观测区域：WFI 的分辨率可达 256m，IR-MSS 可达78m和156m，CCD 为19.5m。CBERS 的CCD 光谱段高分辨率 CCD 像机具有与陆地卫星的 TM 类

33、似的几个谱段(5个谱段)，其星下点分辨率为 19.5m，高于 TM；覆盖宽度为 113 km。B1:0.450.52 m，蓝。B2:0.520.59 m，绿。B3:0.630.69 m，红。B4:0.770.89 m，近红外。B5:0.510.73 m，全波段。CBERS 的IRMSS 光谱段红外多光谱扫描仪 IRMSS(4 个谱段)，覆盖宽度为 119.5 km。B6:0.501.10m，蓝绿近红外,分辨率 77.8 m。B7:1.551.75m，近红外相当于 TM5,分辨率为 77.8 m。B8:2.082.35m，近红外相当于 TM7,分辨率为 77.8 m。B9:10.412.5m，热

34、红外相当于 TM6,分辨率为 156 m。CBERS 的WFI 光谱段广角成像仪 WFI(2个谱段)，覆盖宽度 885km。B10:0.630.69m，红,分辨率为 256 m。B11:0.770.89m，近红外,分辨率为 256m。六、JERS 数据数据来源：日本地球资源卫星。近圆形、近极地、太阳同步、中等高度轨道。是一颗将光学传感器和合成孔径雷达系统置于同一平台上的卫星，主要用途名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 16 页 -是观测地球陆域，进行地学研究等。共有3台遥感器：可见光近红外辐射计（VNR）、短波红外辐射（SWIR）、合成孔径雷达（SAR）。SAR 工

35、作在 L波段，HH 极化方向，入射角为 35时，地面距离向和方位向的分辨率均为 18 m，扫描幅度 75 km。VNR 和SWIR 的扫描幅度和分辨率均为 75 m和18 m。卫星高度为 560570 km，轨道倾角 98，卫星每天绕地球 15圈，每 44天覆盖全球一次七、IRS数据及特点数据来源：印度遥感卫星 1号。太阳同步极地轨道。该卫星载有三种传感器：全色像机（PAN）（,）；线性成像自扫描仪（LISS）（,）；广域传感器（WiFS）（,）。第六节海洋卫星数据一、SEASAT 数据海洋卫星主要用于海洋温度场，海流的位置、界线、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水团的温度、盐度、颜色、叶

36、绿素含量，海冰的类型、密集度、数量、范围以及水下信息、海洋环境、海洋净化等方面的动态监测。数据来源：美国海洋卫星。近极地近圆形太阳同步轨道。卫星载有 5种传感器，其中 3种是成像传感器。合成孔径侧视雷达(SAR-A)1.多通道微波扫描辐射计(SNMR)SNMR 是一种被动式成像微波遥感器。有5个微波通道，波长分别为0.81lcm，1.43cm，1.67cm，2.81cm，4.54cm。空间分辨率为 22 100 km，扫描带宽 600 km。2.可见光-红外辐射计(VIR)VIR有两个通道：0.520.73m 和10.512.5m。VIR可获得可见光和热红外影像，可测海水温度等。空间分辨率为2

37、5km，带宽 1900km。二、MOS 数据数据来源：日本海洋观测卫星。近圆形近极地太阳同步轨道。卫星载有 3种遥感器1.多谱段电子自扫描辐射计(MESSR)MESSR 数据是由 CCD 构成的自扫描推帚式多谱段扫描仪，简称CCD 像机其地面分辨率为 50m，可获立体图像。舷向总探测带宽为186 km(两台MESSR综合起来的总带宽)。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 16 页 -2.可见光-热红外辐射计(VTIR)VTIR数据有一个可见光谱段和 3个热红外谱段，其用途是监测海洋水色和海洋表面温度。地面分辨率为900 m(可见光)或2700 m，地面扫描带的宽度为

38、1500 km。3.微波辐射计(MSR)MSR是工作在 K频段（1.13-1.67cm）的双频微波辐射计，主要用于水蒸气量、冰量、雪量、雨量、气温、锋面、油污等的观察。三、RADARSAT数据数据来源：加拿大遥感卫星。圆形近极地太阳同步轨道。携带的成像遥感器有合成孔径雷达(SAR)、多谱段扫描仪、高分辨率辐射计(AVHRR)，非成像遥感器有散射计。1.合成孔径雷达(SAR)SAR是一套多波束合成孔径雷达，工作频率为 5.3 GHz，属C 频段3.75-7.5cm，HH 极化。SAR 扫描左侧地面。它有 5种工作模式，5种模式的照射带分别为：500km，300km，200km，300km 与50

39、0km，800km。地面分辨率分别为 28 m25 m，28 m25m，9m l0m，30m 35m 与55m 32m，28m 31m。2.RADARSAT多谱段扫描仪 RADARSAT 多谱段扫描仪是多线列式遥感器，有4个谱段(O.45O.50m，O.520.59m，O.62O.68m，0.84m O.88m)，地面覆盖宽度为 417km，地面分辨率为 30 m。3.散射计散射计用于测量海洋表面风速、风向。雷达卫星应用于农业、海洋、冰雪、水文、资源管理、渔业、航海业、环境监测、北极和近海勘测等。第七节 气象卫星数据气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域的一种卫星，是太空中的自动化高级气象

40、站。它能连续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。NOAA 卫星系列（美国）GMS 气象卫星系列（日本）FY气象卫星系列（中国）NOAA 美国GMS 日本一、FY 气象卫星数据来源：中国风云气象卫星。近极地太阳同步轨道。卫星上主要的遥感器是两台甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR),每台有5个通道，各通道的波长范围分别是：AVHRR1：0.58 0.68 m，绿红 AVHRR2：0.725 l.lm，近红外 AVHRR3：0.48 0.53 m，蓝绿 AVHRR4：0.53 0.68 m，绿红 AVHRR5：10.5 12.5 m，热红外名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 16 页 -AVHRR 数据的波段及主要应用 FY气象卫星的用途（1）可连续对我国及周边地区的天气进行实时监测，较大地提高了对影响我国的各种尺度的天气系统的监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度洋上的大范围气象资料的空白。（2）可连续监测天气变化。（3）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约1亿km2的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部分。观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要作用。作业：课本83页1、4、5题名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 16 页 -