《遥感导论》电子教案终稿新.ppt

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1、遥感导论遥感导论面向二十一世纪课程教材 研制研制 尹占娥尹占娥 黄春晖黄春晖 高等教育出版社高等教育出版社 高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社电子教案使用说明使用说明 本本电电子子教教案案，是是为为方方便便教教师师和和学学生生使使用用高高等等教教育育出出版版社社出出版版的的面面向向二二十十一一世世纪纪课课程程教教材材遥遥感感导导论论（梅梅安安新新等等编编）而而研研制制的的，同同时时也也适适用用于于高高等等教教育育出出版版社社出出版版的的遥遥感感概概论论（彭彭望望琭琭等编）等编）。在章节安排上主要以梅安新等编著的在章节安排上主要以梅安新等编著的在章节安排上主要以梅安新等编著的在章节安排

2、上主要以梅安新等编著的遥感导遥感导遥感导遥感导论论论论为主（见表：电子教案章节与为主（见表：电子教案章节与为主（见表：电子教案章节与为主（见表：电子教案章节与遥感导论遥感导论遥感导论遥感导论教教教教材章节的对应关系），同时参考了彭望琭等编著的材章节的对应关系），同时参考了彭望琭等编著的材章节的对应关系），同时参考了彭望琭等编著的材章节的对应关系），同时参考了彭望琭等编著的遥感概论遥感概论遥感概论遥感概论教材。为便于授课和自学，本电子教教材。为便于授课和自学，本电子教教材。为便于授课和自学，本电子教教材。为便于授课和自学，本电子教案的体系与教材略有差异，但主要内容基本相同。案的体系与教材略有差异

3、，但主要内容基本相同。案的体系与教材略有差异，但主要内容基本相同。案的体系与教材略有差异，但主要内容基本相同。本教案为教师们授课提供基本的思路、框架、体系本教案为教师们授课提供基本的思路、框架、体系本教案为教师们授课提供基本的思路、框架、体系本教案为教师们授课提供基本的思路、框架、体系和一些最基本的素材，教师在授课时可以根据自己和一些最基本的素材，教师在授课时可以根据自己和一些最基本的素材，教师在授课时可以根据自己和一些最基本的素材，教师在授课时可以根据自己的喜好和掌握的材料进行调整与修改。为充分利用的喜好和掌握的材料进行调整与修改。为充分利用的喜好和掌握的材料进行调整与修改。为充分利用的喜好

4、和掌握的材料进行调整与修改。为充分利用网络资源，提供了上网查资料的教学活动，使学生网络资源，提供了上网查资料的教学活动，使学生网络资源，提供了上网查资料的教学活动，使学生网络资源，提供了上网查资料的教学活动，使学生及时了解遥感技术的最新发展动态，保证教学内容及时了解遥感技术的最新发展动态，保证教学内容及时了解遥感技术的最新发展动态，保证教学内容及时了解遥感技术的最新发展动态，保证教学内容的新颖性和先进性。的新颖性和先进性。的新颖性和先进性。的新颖性和先进性。使用说明使用说明电子教案章节电子教案章节电子教案章节电子教案章节 遥感导论教材相关章节遥感导论教材相关章节遥感导论教材相关章节遥感导论教材

5、相关章节 第一章第一章第一章第一章 遥感遥感遥感遥感碧空慧眼碧空慧眼碧空慧眼碧空慧眼 第第第第1 1 1 1章章章章 绪论绪论绪论绪论 第二章第二章第二章第二章 遥感原理遥感原理遥感原理遥感原理 第第第第2 2 2 2章章章章 电磁辐射与地物光谱特征电磁辐射与地物光谱特征电磁辐射与地物光谱特征电磁辐射与地物光谱特征 第三章第三章第三章第三章 遥感数据遥感数据遥感数据遥感数据第第第第3 3 3 3章章章章 遥感成像原理与遥感图像特征遥感成像原理与遥感图像特征遥感成像原理与遥感图像特征遥感成像原理与遥感图像特征第四章第四章第四章第四章 遥感数据校正遥感数据校正遥感数据校正遥感数据校正第第第第4 4

6、 4 4章章章章 遥感图像处理遥感图像处理遥感图像处理遥感图像处理 4.2 4.2 4.2 4.2 数字图像的校正数字图像的校正数字图像的校正数字图像的校正 第五章第五章第五章第五章 遥感图像的处理遥感图像的处理遥感图像的处理遥感图像的处理第第第第4 4 4 4章章章章 遥感图像处理遥感图像处理遥感图像处理遥感图像处理 4.1 4.1 4.1 4.1 光学原理与光学处理光学原理与光学处理光学原理与光学处理光学原理与光学处理 4.3 4.3 4.3 4.3 数字图像的增强数字图像的增强数字图像的增强数字图像的增强 第六章第六章第六章第六章 遥感数据的信息提取遥感数据的信息提取遥感数据的信息提取遥

7、感数据的信息提取 第第第第5 5 5 5章章章章 遥感数字图像目视解释与制图遥感数字图像目视解释与制图遥感数字图像目视解释与制图遥感数字图像目视解释与制图 第七章第七章第七章第七章 遥感应用遥感应用遥感应用遥感应用 第第第第6 6 6 6章章章章 遥感数字图像的计算和解释遥感数字图像的计算和解释遥感数字图像的计算和解释遥感数字图像的计算和解释第第第第7 7 7 7章章章章 遥感应用遥感应用遥感应用遥感应用 第八章第八章第八章第八章 3 3 3 3S S S S技术的集成应用技术的集成应用技术的集成应用技术的集成应用第第第第8 8 8 8章章章章 遥遥遥遥感感感感、地地地地理理理理信信信信息息息

8、息系系系系统统统统和和和和全全全全球球球球定定定定位位位位系系系系统统统统的的的的 综合应用综合应用综合应用综合应用电子教案章节与遥感导论教材章节的对应关系电子教案章节与遥感导论教材章节的对应关系电子教案章节与遥感导论教材章节的对应关系电子教案章节与遥感导论教材章节的对应关系 在内容的安排上，以基础知识和实践内容为主线，在内容的安排上，以基础知识和实践内容为主线，在内容的安排上，以基础知识和实践内容为主线，在内容的安排上，以基础知识和实践内容为主线，比较深的研究性内容不作为本教案的重点。电子教案因比较深的研究性内容不作为本教案的重点。电子教案因比较深的研究性内容不作为本教案的重点。电子教案因比

9、较深的研究性内容不作为本教案的重点。电子教案因与教材配套，内容丰富全面，各高校在使用时可自行调与教材配套，内容丰富全面，各高校在使用时可自行调与教材配套，内容丰富全面，各高校在使用时可自行调与教材配套，内容丰富全面，各高校在使用时可自行调整选讲的内容和章节，也可整选讲的内容和章节，也可整选讲的内容和章节，也可整选讲的内容和章节，也可根据所掌握的材料，自组教根据所掌握的材料，自组教根据所掌握的材料，自组教根据所掌握的材料，自组教学内容，对重点和难点内容自行调整。学内容，对重点和难点内容自行调整。学内容，对重点和难点内容自行调整。学内容，对重点和难点内容自行调整。同时考虑到本课同时考虑到本课同时考

10、虑到本课同时考虑到本课程目的是使地学、测绘及相关专业的学生掌握遥感理论程目的是使地学、测绘及相关专业的学生掌握遥感理论程目的是使地学、测绘及相关专业的学生掌握遥感理论程目的是使地学、测绘及相关专业的学生掌握遥感理论和应用遥感数据的方法，教案在讲解遥感原理的基础上，和应用遥感数据的方法，教案在讲解遥感原理的基础上，和应用遥感数据的方法，教案在讲解遥感原理的基础上，和应用遥感数据的方法，教案在讲解遥感原理的基础上，侧重于对各种遥感数据和信息提取方法方面的教学，并侧重于对各种遥感数据和信息提取方法方面的教学，并侧重于对各种遥感数据和信息提取方法方面的教学，并侧重于对各种遥感数据和信息提取方法方面的教

11、学，并安排相应的实习内容，以提高教学效果。安排相应的实习内容，以提高教学效果。安排相应的实习内容，以提高教学效果。安排相应的实习内容，以提高教学效果。使用说明使用说明 在在版版面面设设计计上上，充充分分考考虑虑幻幻灯灯片片的的视视觉觉效效果果，以以吸吸引引学学生生注注意意力力和和提提高高他他们们学学习习的的兴兴趣趣。每每张张幻幻灯灯片片以以主主题题词词为为主主，相相关关内内容容放放在在隐隐藏藏的的文文本本框框内内，使使学学生生掌掌握握知知识识时时有有层层次次感感、问问题题感感，有有利利于于教教师师开开展展启启发发式式教教学，提高学生学习兴趣。学，提高学生学习兴趣。使用说明使用说明 本电子教案还

12、精心组织了多幅说明遥感本电子教案还精心组织了多幅说明遥感原理的图表、数据示例、传感器外形图、卫原理的图表、数据示例、传感器外形图、卫星空间组合等图片，穿插在幻灯片相关内容星空间组合等图片，穿插在幻灯片相关内容中，以超级链接的方式放映，增加学生对知中，以超级链接的方式放映，增加学生对知识的感性认识，提高学生学习兴趣。识的感性认识，提高学生学习兴趣。使用说明使用说明使用说明使用说明 前言：前言：介绍本门课程的教学目标、教学要求、教介绍本门课程的教学目标、教学要求、教学主要内容和参考书目，单击可放映。学主要内容和参考书目，单击可放映。主界面：主界面：列出遥感导论课程所讲授的共八列出遥感导论课程所讲授

13、的共八章的章标题；有下划线的为超级链接，从该主界面可章的章标题；有下划线的为超级链接，从该主界面可直接链接到各章，开始讲授各章内容直接链接到各章，开始讲授各章内容；每章内容讲解每章内容讲解结束时，点击结束时，点击 按钮，可返回到主界面，也可以点按钮，可返回到主界面，也可以点击击 按钮进入下一章内容。按钮进入下一章内容。返回返回返回返回下一章下一章使用说明使用说明 章章界界面面：列列列列出出出出该该该该章章章章节节节节要要要要讲讲讲讲授授授授的的的的各各各各节节节节标标标标题题题题；本本本本章章章章提提提提要要要要（）为为为为隐隐隐隐藏藏藏藏的的的的文文文文本本本本框框框框，点点点点击击击击可可

14、可可放放放放映映映映“本本本本章章章章提提提提要要要要”内内内内容容容容；有有有有下下下下划划划划线线线线为为为为超超超超级级级级链链链链接接接接，当当当当鼠鼠鼠鼠标标标标指指指指针针针针变变变变为为为为手手手手形形形形时时时时，点点点点击可链接到该内容，开始讲授。击可链接到该内容，开始讲授。击可链接到该内容，开始讲授。击可链接到该内容，开始讲授。使用说明使用说明 节节界界面面：每每每每节节节节结结结结束束束束后后后后有有有有红红红红色色色色的的的的“”的的的的提提提提示示示示语语语语；节节节节内内内内容容容容有有有有多多多多张张张张幻幻幻幻灯灯灯灯片片片片时时时时，这这这这些些些些幻幻幻幻灯

15、灯灯灯片片片片之之之之间间间间有有有有绿绿绿绿色色色色的的的的“To To To To be be be be continuedcontinuedcontinuedcontinued”提提提提示示示示语语语语，点点点点击击击击可可可可继继继继续续续续本本本本节节节节内内内内容容容容，直直直直到到到到有有有有红红红红色色色色的的的的“本本节节结结束束”提提提提示示示示语语语语出出出出现现现现；每每每每节节节节内内内内容讲解结束后相应有两个按钮：容讲解结束后相应有两个按钮：容讲解结束后相应有两个按钮：容讲解结束后相应有两个按钮：和和和和 。点击点击点击点击 返回返回返回返回 按钮，可返回到章界面

16、。按钮，可返回到章界面。按钮，可返回到章界面。按钮，可返回到章界面。点击点击点击点击 下一节下一节下一节下一节 按钮，可继续下一节的教学内容。按钮，可继续下一节的教学内容。按钮，可继续下一节的教学内容。按钮，可继续下一节的教学内容。返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节下一节下一节下一节下一节返回返回返回返回本节结束本节结束使用说明使用说明下一章下一章BACKBACK 在在每每章章最最后后一一节节内内容容结结束束后后有有红红色色的的“本本节节结结束束”、“本本章章结结束束”提提示示语语，同同时时出出现现 按按钮钮，点点击击可可直直接接到到下下一一章的章界面，开始讲授下一章内容。章的章界面，开

17、始讲授下一章内容。每每节节的的幻幻灯灯片片中中，有有下下划划线线的的红红色色字字设设置置有有链链接接内内容容，鼠鼠标标移移至至该该位位置置，变变为为手手形形，点点击击可可链链接接到到相相关关内内容容，如如图图表表、数数据据示示例例、传传感感器器外外形形图图等等，这这种种超超级级链链接接到到的的幻幻灯灯片片上上，有有 back back 按按钮钮，观观看看结结束束后后，可可返返回回到到原原幻幻灯灯片片处处，继继续续讲讲解解。术术语语后后有有（）的的，为为设设置置有有隐隐藏藏功功能能的的文文本本框框，点点击击后后出出现现的的文文本本框框中中是是关关于于该该术术语语的的进进一一步步详详细细解解释释或

18、或说说明明内内容容，观观看看结结束束后，再次点击可隐藏，隐藏后可继续讲解该幻灯片的内容。后，再次点击可隐藏，隐藏后可继续讲解该幻灯片的内容。使用说明使用说明 本本电电子子教教案案由由尹尹占占娥娥设设计计，尹尹占占娥娥、黄黄春春晖晖制制作作。该该项项目目得得到到了了上上海海市市教教委委“20022002课课程程建建设设”项项目目的的资资助助，在在制制作作的的过过程程中中，梅梅安安新新等等许许多多老老师师和和学学生生提提出出了了宝宝贵贵意意见见，还还得得到到高高等等教教育育出出版版社社徐徐丽丽萍萍副副编编审审多多方方面面的的支支持持，在在此此表表示示衷衷心心的的感感谢谢，正是由于他们的关心和支持，

19、该项目才得以顺利地完成和出版。正是由于他们的关心和支持，该项目才得以顺利地完成和出版。由于时间仓促，本教案难免存在不妥之处，敬请使用者批由于时间仓促，本教案难免存在不妥之处，敬请使用者批评指正。评指正。联系信箱：联系信箱：前言前言：教学目标：教学目标掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技掌握遥感的概念、遥感的原理与方法、遥感的技术系统。术系统。掌握常用遥感数据的特征和应用、信息提取的方掌握常用遥感数据的特征和应用、信息提取的方法。法。了解遥感信息的应用。了解遥感信息的应用。前言前言：教学要求：教学要求v上课认真听讲，记笔记，有不懂的地方及时提问上课认真听讲，记笔记，有不懂的地方及时提问 或

20、课后查阅资料。或课后查阅资料。v认真完成实习作业并按时上交，成绩将记入总分。认真完成实习作业并按时上交，成绩将记入总分。v认真完成课后作业。认真完成课后作业。v能自觉阅读课后参考书目。能自觉阅读课后参考书目。前言前言：教学主要内容：教学主要内容遥感概念及遥感技术系统遥感概念及遥感技术系统遥感基础原理遥感基础原理遥感数据类型遥感数据类型航空像片及信息提取航空像片及信息提取陆地卫星图像及信息的提取陆地卫星图像及信息的提取遥感图像的计算机处理遥感图像的计算机处理前言前言：参考书目：参考书目梅安新等梅安新等.遥感导论遥感导论.北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，20022002彭望琭等彭望琭等

21、.遥感概论遥感概论.北京：高等教育出版社，北京：高等教育出版社，20032003胡著智等胡著智等.遥感技术与地学应用遥感技术与地学应用.南京：南京大学南京：南京大学出版社，出版社，20012001遥感学报遥感学报(2002(20022003)2003)遥感信息（遥感信息（2002200220032003）国土资源遥感（国土资源遥感（2002200220032003）遥感导论 第一章 遥感碧空慧眼 第二章 遥感原理 第三章 遥感数据 第四章 遥感数据的校正 第五章 遥感图像的处理 第六章 遥感数据的信息提取 第七章 遥感应用 第八章 3S技术的集成应用 第一章 遥感碧空慧眼 本章提要本章提要本章

22、提要本章提要()()1 遥感绪论 2 遥感概念和遥感数据 3 遥感的特性 4 遥感平台 5 遥感数据的类型 6 遥感数据的应用领域 7 遥感的发展简况返回返回 本章主要本章主要本章主要本章主要介绍遥感概念、介绍遥感概念、介绍遥感概念、介绍遥感概念、遥感的特点、遥感的特点、遥感的特点、遥感的特点、遥感数据、遥遥感数据、遥遥感数据、遥遥感数据、遥感数据类型、感数据类型、感数据类型、感数据类型、遥感数据的应遥感数据的应遥感数据的应遥感数据的应用以及遥感技用以及遥感技用以及遥感技用以及遥感技术的发展。术的发展。术的发展。术的发展。下一章下一章遥感技术是遥感技术是2020世纪世纪6060年代发展起来的一

23、门综合性年代发展起来的一门综合性探测技术。探测技术。遥感技术与现代物理学、空间技术、计算机技术、遥感技术与现代物理学、空间技术、计算机技术、数学和地理学密切相关。数学和地理学密切相关。遥感技术已广泛应用于各种领域，成为地球环境遥感技术已广泛应用于各种领域，成为地球环境资源的调查和规划不可缺少的有效手段。资源的调查和规划不可缺少的有效手段。1遥感绪论返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节本节结束本节结束 遥感遥感(Remote Sensing)Remote Sensing)概念概念vv广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。vv遥感定义：是从远处探

24、测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。2遥感概念和遥感数据TobeTobecontinuedcontinued遥感数据遥感数据（遥感数据获取示图遥感数据获取示图）太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。传感器传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据（遥感遥感数据示例数据示例）。2遥感概念和遥感数据返回返回返回返回本节结束本节结束下一节下一节下一节下一节 空间特性空间特性vv视域范围大，具有宏观特性视域范围大，具有宏观特性()()。vv光谱特性：探测的波段从可

25、见光向两侧延伸光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩扩大了地物特性的研究范围大了地物特性的研究范围()()。vv时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测境监测()()。3遥感的特性 航空与航天飞行器运行快、周期短，可获得多时相数据。例如Landsat 5每天环绕地球14.5圈，覆盖地球一遍所需时间仅16天，而气象卫星的周期更短（1天或半天）。由于探测距离远，传感器所获得的地面影像覆盖的空间范围较大。以美国陆地卫星5号（Landsat 5）为例，它距离地表的高度是705.3 km，对地球表面的扫描宽度是185 km，一幅TM图像可以全部覆盖我

26、国海南岛大小的面积。目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波。电磁波谱图电磁波谱图 TobeTobecontinuedcontinued遥感的特点遥感的特点v大面积的同步观测大面积的同步观测()()。v时效性时效性()()。v数据的综合性和可比性数据的综合性和可比性()()。v经济性经济性()()。v局限性局限性()()。遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星89天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查天可重复一次，气象卫星每天两

27、次，而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感方法具有很好的时效性。遥感在天气预报、火灾和水灾方法具有很好的时效性。遥感在天气预报、火灾和水灾监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时效性优势效性优势。如一幅如一幅Landsat图像，覆盖面积图像，覆盖面积185 km185 km，在在56 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形

28、阻隔等限制。受地形阻隔等限制。遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强。状况，数据综合性很强。同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性。均具有可比性。从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，方法相比，可以

29、大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。如具有很高的经济效益和社会效益。如Landsat卫星的投卫星的投入与效益比估计为入与效益比估计为1:80。n信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。n数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。返回返回返回返回本节结束本节结束下一节下一节下一节下一节3遥感的特性 遥感平台是装载传感器的运载工具遥感平台是装载传感器的运载工具遥感平台是装载传感器的运载工具遥感平台是装载传感器的运载工具,按高度分为：按高度分为：按高度分为：按高度分为：地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。地

30、面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。航空平台：航空平台：航空平台：航空平台：80 80 80 80 kmkmkmkm以下的平台，包括飞机和气球。以下的平台，包括飞机和气球。以下的平台，包括飞机和气球。以下的平台，包括飞机和气球。航天平台：航天平台：航天平台：航天平台：80 80 80 80 kmkmkmkm以上的平台，包括高空探测火箭、以上的平台，包括高空探测火箭、以上的平台，包括高空探测火箭、以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。人造地球卫星、宇宙飞

31、船、航天飞机。人造地球卫星的类型：人造地球卫星的类型：人造地球卫星的类型：人造地球卫星的类型：低高度、短寿命卫星：低高度、短寿命卫星：低高度、短寿命卫星：低高度、短寿命卫星：150150150150350 350 350 350 kmkmkmkm，用于军事。用于军事。用于军事。用于军事。中高度、长寿命卫星：中高度、长寿命卫星：中高度、长寿命卫星：中高度、长寿命卫星：3503503503501800 1800 1800 1800 kmkmkmkm，地球资源。地球资源。地球资源。地球资源。高高度、长寿命卫星：约高高度、长寿命卫星：约高高度、长寿命卫星：约高高度、长寿命卫星：约3600 3600 3

32、600 3600 kmkmkmkm，通信和气象。通信和气象。通信和气象。通信和气象。4遥感平台返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节本节结束本节结束按平台分地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。按电磁波段分可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。按传感器的工作方式分主动遥感、被动遥感数据。5遥感数据的类型返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节本节结束本节结束林业：清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。林业：清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。农业：作物估产、作物长势及病虫害预报。农业：作物估产、作物长势及病虫害预报。水文与海洋：水资源调查、水资源动态研究、冰水文与海洋：水资源调查、水资源

33、动态研究、冰雪监控、海洋渔业。雪监控、海洋渔业。国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究。-6遥感数据的应用领域(一)TobeTobecontinuedcontinued环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其预报。体垃圾等及其预报。测绘：航空摄影测量测绘地形图、编制各种类型测绘：航空摄影测量测绘地形图、编制各种类型的专题地图和影像地图。的专题地图和影像地图。城市：城市综合调查、规划及发展。城市：城市综合调查、规划及

34、发展。考古：遗址调查、预报。考古：遗址调查、预报。地理信息系统：基础数据、更新数据。地理信息系统：基础数据、更新数据。6遥感数据的应用领域(二)返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节本节结束本节结束照相机、气球、飞机构成初期遥感技术系统。照相机、气球、飞机构成初期遥感技术系统。19621962年在美国密歇根大学召开的第一次国际环境年在美国密歇根大学召开的第一次国际环境遥感讨论会上，美国海军研究局的遥感讨论会上，美国海军研究局的EretynEretyn PruittPruitt（伊伊普鲁伊特）首次提出普鲁伊特）首次提出“Remote Remote SensingSensing”一词，会后被普遍

35、采用至今。一词，会后被普遍采用至今。二次大战中的航空侦察促进了航空摄影技术的发二次大战中的航空侦察促进了航空摄影技术的发展。展。7遥感的发展简况(一)TobeTobecontinuedcontinued20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代以来，苏美空间技术竟相发展，分别发射年代以来，苏美空间技术竟相发展，分别发射年代以来，苏美空间技术竟相发展，分别发射年代以来，苏美空间技术竟相发展，分别发射了一系列的空间计划卫星，促进了航天遥感技术的发展。了一系列的空间计划卫星，促进了航天遥感技术的发展。了一系列的空间计划卫星，促进了航天遥感技术的发展。了一系列的空间计划卫星，促进了航天遥感技

36、术的发展。20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代，空间技术转向为人类服务，地球资源技年代，空间技术转向为人类服务，地球资源技年代，空间技术转向为人类服务，地球资源技年代，空间技术转向为人类服务，地球资源技术卫星诞生。术卫星诞生。术卫星诞生。术卫星诞生。20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代，地球资源技术卫星的传感器技术不断提年代，地球资源技术卫星的传感器技术不断提年代，地球资源技术卫星的传感器技术不断提年代，地球资源技术卫星的传感器技术不断提高。高。高。高。20202020世纪世纪世纪世纪90909090年代，除美苏外，其他国家均发射了各种资源年代，除美苏外，其他国

37、家均发射了各种资源年代，除美苏外，其他国家均发射了各种资源年代，除美苏外，其他国家均发射了各种资源卫星。卫星。卫星。卫星。目前，高分辨率的商业卫星发展迅速。目前，高分辨率的商业卫星发展迅速。目前，高分辨率的商业卫星发展迅速。目前，高分辨率的商业卫星发展迅速。7遥感的发展简况(二)本节结束本节结束本章结束本章结束下一章下一章下一章下一章返回返回返回返回遥感数据获取原理接收预处理用户应用处理分析结果、图表输出BACKBACK什么是传感器？vv传感器是收集、量测和记录遥远目标的信息的仪传感器是收集、量测和记录遥远目标的信息的仪器，是遥感技术系统的核心。器，是遥感技术系统的核心。vv传感器一般由信息收

38、集、探测系统、信息处理和传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出信息输出4 4部分组成。部分组成。BACKBACK本图为本图为TM图像；图像；黄河入海口，反映泥沙堆积；黄河入海口，反映泥沙堆积；拍摄时间为拍摄时间为1990年。年。遥感数据示例本图为本图为TM图像；图像；黄河入海口，反映泥沙堆积；黄河入海口，反映泥沙堆积；拍摄时间为拍摄时间为1990年。年。BACKBACK电磁波谱BACKBACK电磁波谱BACKBACK第二章 遥感原理 本章提要()1 遥感的电磁波原理 2 太阳辐射 3 太阳辐射与大气的作用4 太阳辐射与地物的作用 5 地物的热辐射 6 微波与地物的作用 7 各典型地

39、物的光谱曲线本章主要介绍遥感的物理基础，包括地物的电磁波特性、太阳辐射、大气对太阳辐射的影响、大气窗口的概念、地物反射太阳光谱的特性、地物的热辐射、地物与微波的作用机理。返回返回下一章下一章电磁波电磁波 交互变化的电磁场在空间的传播。交互变化的电磁场在空间的传播。描述电磁波特性的指标描述电磁波特性的指标 波长、频率、振幅、位相等。波长、频率、振幅、位相等。电磁波的特性电磁波的特性 电磁波是横波，传播速度为电磁波是横波，传播速度为3103108 8 m/sm/s，不需不需要媒质也能传播，与物质发生作用时会有反射、吸要媒质也能传播，与物质发生作用时会有反射、吸收、透射、散射等，并遵循同一规律收、透

40、射、散射等，并遵循同一规律。1遥感的电磁波原理TobeTobecontinuedcontinued 电磁波谱 按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表叫电磁波谱。叫电磁波谱。依次为：射线射线X X射线射线紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线微波微波无线电波。无线电波。电磁波谱示图电磁波谱示图 TobeTobecontinuedcontinued1遥感的电磁波原理vv紫外线：紫外线：紫外线：紫外线：波长范围为波长范围为波长范围为波长范围为0.010.010.010.010.380.380.380.38mmmm，太阳光谱中，只太阳光谱中，只太阳光谱中，只太阳光谱

41、中，只有有有有0.30.30.30.30.380.380.380.38mmmm波长的光到达地面，对油污染敏感，但波长的光到达地面，对油污染敏感，但波长的光到达地面，对油污染敏感，但波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在探测高度在探测高度在探测高度在2000 2000 2000 2000 m m m m以下。以下。以下。以下。vv可见光：可见光：可见光：可见光：波长范围：波长范围：波长范围：波长范围：0.380.380.380.380.760.760.760.76mmmm，人眼对可见光有人眼对可见光有人眼对可见光有人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。敏锐的感觉，是遥感技术

42、应用中的重要波段。敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。vv红外线红外线红外线红外线：波长范围为波长范围为波长范围为波长范围为0.760.760.760.761000100010001000mmmm，根据性质分为近根据性质分为近根据性质分为近根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。红外、中红外、远红外和超远红外。红外、中红外、远红外和超远红外。红外、中红外、远红外和超远红外。vv微波：微波：微波：微波：波长范围为波长范围为波长范围为波长范围为1 1 1 1 mmmmmmmm1 m1 m1 m1 m，穿透性好，不受云雾的穿透性好，不受云雾的穿透性好

43、，不受云雾的穿透性好，不受云雾的影响影响影响影响。遥感应用的电磁波波谱段本节结束本节结束返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节太阳辐射：太阳辐射：太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线如图所示如图所示如图所示如图所示。从太阳光谱曲线可以看出从太阳光谱曲线可以看出()()：2太阳辐射太阳光谱相当于太阳光谱相当于60006000K K的黑体辐射；的黑

44、体辐射；太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中0.380.38 0.760.76mm的可见光能量占太阳辐射总能量的的可见光能量占太阳辐射总能量的46%46%，最，最大辐射强度位于波长大辐射强度位于波长0.470.47mm左右；左右；到达地面的太阳辐射主要集中在到达地面的太阳辐射主要集中在0.30.3 3.03.0mm波段，波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外；包括近紫外、可见光、近红外和中红外；经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；各波段的衰减是不均衡的。各波段的衰减是不均衡的。本节结束本节结束 返回返回返回返回下一节下一节下

45、一节下一节3太阳辐射与大气的作用 一、大气结构一、大气结构 二、大气成分二、大气成分 三、大气吸收作用三、大气吸收作用 四、大气散射作用四、大气散射作用 五、大气窗口五、大气窗口本节结束本节结束返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节太阳辐射与地表的相互作用太阳辐射与地表的相互作用()地物的反射率地物的反射率()漫反射漫反射()镜面反射镜面反射()4太阳辐射与地物的作用n太阳辐射到达地表后，一部分反射，一部分吸收，一部太阳辐射到达地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即分透射，即：到达地面的太阳辐射能量反射能量吸收能量透到达地面的太阳辐射能量反射能量吸收能量透射能量射能量n地表反射的太阳

46、辐射成为遥感记录的主要辐射能量。地表反射的太阳辐射成为遥感记录的主要辐射能量。n一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，而有些物体如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是特别是0.450.56m的蓝绿光波段。一般水体的透射深度的蓝绿光波段。一般水体的透射深度可达可达1020 m，清澈水体可达清澈水体可达100 m的深度。的深度。n地表吸收太阳辐射后具有约地表吸收太阳辐射后具有约300 K的温度，从而形成自身的温度，从而形成自身的热辐射，其峰值波长为的热辐射，其峰值波长为9.66 m，

47、主要集中在长波，主要集中在长波，即即6 6mm以上的热红外区段。以上的热红外区段。反射率（反射率（反射率（反射率（）：）：）：）：地物的反射能量与入射总能量的比，地物的反射能量与入射总能量的比，地物的反射能量与入射总能量的比，地物的反射能量与入射总能量的比，即即即即=(=(P P/P P 0 0)100%100%。地物在不同波段的反射率是不同的。地物在不同波段的反射率是不同的。反射率是可以测定的。反射率是可以测定的。反射率也与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。反射率也与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。

48、不论入射方向如何，其反射出来的能量在各个方向是不论入射方向如何，其反射出来的能量在各个方向是一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各个方向反射的一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各个方向反射的能量大小不同。能量大小不同。物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有物体的反射满足反射定律，入射角等于反射角。只有在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似的镜在反射波射出的方向才能探测到电磁波，水面是近似

49、的镜面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这面反射，在遥感图像上水面有时很亮，有时很暗，就是这个原因造成的。个原因造成的。个原因造成的。个原因造成的。本节结束本节结束 返回返回返回返回下一节下一节下一节下一节 温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率随波长变化的

50、曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，地物的辐射能量与温