遥感数据获取.pptx

《遥感数据获取.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遥感数据获取.pptx（57页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 遥感卫星系统遥感卫星系统第1页/共57页遥感工作系统遥感工作系统第2页/共57页遥感试验系统（卫星发射前）遥感试验系统（卫星发射前）选择星载传感器的类型选择星载传感器的类型确定其技术指标确定其技术指标划分和选择最佳的电磁波谱段划分和选择最佳的电磁波谱段地面遥感试验工作地面遥感试验工作确定各种对象的辐射光谱特性确定各种对象的辐射光谱特性试验各种传感器的性能试验各种传感器的性能研制各种数据的处理技术，判读技术研制各种数据的处理技术，判读技术研究影响各种对象的辐射光谱特征及影响传感研究影响各种对象的辐射光谱特征及影响传感器性能的各种环境因素等。器性能的各种环境因素等。第3页/共57页星载工作系统星

2、载工作系统星载工作系统包括两个分系统：星载工作系统包括两个分系统：自动调节控制分系统自动调节控制分系统 自动调节分系统包括：自动调节分系统包括：控制卫星姿态控制卫星姿态 卫星与地面联系卫星与地面联系 星体内仪表运行程序控制星体内仪表运行程序控制 轨道调整装置轨道调整装置 卫星能源供应等卫星能源供应等传感器分系统传感器分系统第4页/共57页地面控制系统地面控制系统地地面面控控制制中中心心 陆陆地地卫卫星星运运行行控控制制中中心心是是指指挥挥卫卫星星工工作作的的枢枢纽纽。它它控控制制卫卫星星工工作作的的安安排排、对对卫卫星星发发出出不不同同指指令令；控控制制卫卫星星运运行行时时姿姿态态、轨轨道道；

3、指指挥挥传传感感器器信信息息的的传传输输以以及及星星载载仪仪器器与与地地面面接接收收机机构构工工作作的的配配合等。合等。第5页/共57页信号接收、处理系统信号接收、处理系统地面接收站 接收从卫星上传送回来的信息数据，记录在磁带上并交数据处理中心进行处理。地面接收站安装有大型的抛物天线，地面接收站：如日本的东京、泰国的曼谷等等。我国在北京建成的卫星地面接收站，已成为10多年来中国遥感技术和地学遥感应用的重要信息源。第6页/共57页地面数据处理机构地面数据处理机构地地面面数数据据处处理理机机构构主主要要任任务务是是对对视视频频进进行行视视频频-影影像像转转换换，进进行行系系统统误误差差和和图图像像

4、误误差差校校正正。最最后后完完成成70 x7070 x70毫毫米米的的粗粗制制胶胶片片、240 240 X X 240240毫毫米米的的粗粗制制和和精精制制胶胶片片，以以及及计计算算机机兼兼容容磁磁带带（CCTCCT）和数据光盘产品。）和数据光盘产品。第7页/共57页遥感平台遥感平台第8页/共57页遥感平台遥感平台遥感平台是安装遥感器的飞行器，是用于安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具。对地观测的遥感平台应能提供稳定的对地定向，并对平台飞行高度、速度等有特定的要求。高精度高分辨率的遥感器对平台更有严格的要求，如平台姿态控制和安装精度的

5、要求等。第9页/共57页第10页/共57页第11页/共57页遥感平台 紫外(0.3-0.4mm)可见光(0.4-0.7mm)红外(0.7-14mm)反射红外(0.7-3mm)近红外(0.7-1.3mm)短波红外(1.3-3mm)中红外(3-6mm)远红外(6-15mm)热红外(8-14mm)微波(0.1-100cm)遥感平台遥感平台遥感平台遥感平台高度高度高度高度用途用途用途用途备注备注备注备注静止卫星静止卫星静止卫星静止卫星3636，000km000km定点地球观测定点地球观测定点地球观测定点地球观测GMSGMS地球观测卫星地球观测卫星地球观测卫星地球观测卫星5005001000km1000

6、km定期地球观测定期地球观测定期地球观测定期地球观测LandsatLandsat航天飞机航天飞机航天飞机航天飞机240240350km350km不定期观测不定期观测不定期观测不定期观测无线探空仪无线探空仪无线探空仪无线探空仪100m-100km100m-100km各种调查各种调查各种调查各种调查探空气球探空气球探空气球探空气球高空喷气机高空喷气机高空喷气机高空喷气机100001000012000m12000m侦察，大范围调侦察，大范围调侦察，大范围调侦察，大范围调查查查查中低空飞机中低空飞机中低空飞机中低空飞机5005008000m8000m航空摄影测量航空摄影测量航空摄影测量航空摄影测量飞艇

7、飞艇飞艇飞艇5005003000m3000m空中侦察空中侦察空中侦察空中侦察直升机直升机直升机直升机1001002000m2000m摄影测量摄影测量摄影测量摄影测量无线遥控飞机无线遥控飞机无线遥控飞机无线遥控飞机500m500m以下以下以下以下各种调查各种调查各种调查各种调查牵引飞机牵引飞机牵引飞机牵引飞机5050500m500m牵引滑翔机牵引滑翔机牵引滑翔机牵引滑翔机系留气球系留气球系留气球系留气球800m800m以下以下以下以下缩道缩道缩道缩道101040m40m遗迹考古调查遗迹考古调查遗迹考古调查遗迹考古调查吊车吊车吊车吊车5 550m50m近距离摄影测量近距离摄影测量近距离摄影测量近距

8、离摄影测量地面遥感地面遥感地面遥感地面遥感0 030m30m地面实况调查地面实况调查地面实况调查地面实况调查第12页/共57页类型类型类型类型概念概念概念概念优点优点优点优点航天航天航天航天遥感遥感遥感遥感航空航空航空航空遥感遥感遥感遥感近地近地近地近地遥感遥感遥感遥感利用卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等携带遥感仪器的遥感覆盖范围大覆盖范围大，不受领空限，不受领空限制，可进行定期、重复观制，可进行定期、重复观测测利用飞机携带遥感仪器的遥感距地面高度在几十米以内的遥感机动性强机动性强，可以根据研究，可以根据研究主题选择恰当的传感器、主题选择恰当的传感器、适当的飞行高度和飞行区适当的飞行高度

9、和飞行区域域用于城市遥感、海面污染用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中、监测、森林火灾监测等中、高分辨率的遥感活动高分辨率的遥感活动第13页/共57页遥感数字图像的获取遥感数字图像的获取第14页/共57页传感器传感器传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。第15页/共57页传感器的工作原理传感器的工作原理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。第16页/共57页传感器的一

10、般构成传感器的一般构成电磁波幅射信息收集探测器信息处理信息输出第17页/共57页传感器的分类传感器的分类摄影机框幅式缝隙式全景式扫描仪雷达非成像传感器第18页/共57页单镜头框幅式摄影机单镜头框幅式摄影机主要由收集器物镜和探测器感光胶片组成，暗盒、快门、光栏及机械传动装置等。应用：航空、航天摄影测量成像原理：同普通照相机应用示例：RMKA30/23摄影机 f:305.18mm;像幅：2323mm；H:250km;1/m:1:820000;4-6s曝光一次。第19页/共57页第20页/共57页缝隙式像机缝隙式像机应用：飞机或卫星成像原理：当飞机或卫星向前飞行时，在相机焦平面上与航向垂直的狭隙中，

11、对出现的与航向垂直，且与缝隙等宽的一条地面影像连续摄影。应用实例：目前较少使用，是线阵CCD传感器的基础第21页/共57页缝隙式像机缝隙式像机航线物镜筒缝隙胶片卷绕第22页/共57页全景式摄像机全景式摄像机在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一狭缝，随物镜作垂直航线方向扫描。由于物镜摆动的幅面很大，可将航线两边地平线内的影像摄入底片。航线摆动物镜筒缝隙扫描方向飞行方向第23页/共57页多光谱摄像机多光谱摄像机在物镜后加分光装置，将光分解成多个光束；或利用响应不同波段的多感光层胶片进行多光谱摄影。第24页/共57页扫描式传感器扫描式传感器逐点逐行以时序方式获取二维图像。第25页/共57页光机扫描仪光

12、机扫描仪第26页/共57页推帚式扫描仪推帚式扫描仪第27页/共57页彩色摄像机的分光：彩色摄像机的分光：棱镜和滤色片分光RCCDGCCDBCCD红红外外滤滤光光片片变变焦焦镜镜头头R/BCCDGCCD红红外外滤滤光光片片变变焦焦镜镜头头青色滤光片青色滤光片红、蓝滤光片红、蓝滤光片R/G/BCCD红、绿、蓝方红、绿、蓝方格图案滤光片格图案滤光片红红外外滤滤光光片片变变焦焦镜镜头头分色棱镜分色棱镜二向分色棱镜二向分色棱镜(a)三板式的棱镜分光(b)二板式的二向色棱镜分光(c)单板式的方格图案滤色片分光色再现性好的滤色色再现性好的滤色片是把绿色配置成片是把绿色配置成方格，而在其间配方格，而在其间配置

13、红、蓝滤色片。置红、蓝滤色片。绿色多可尽量加宽绿色多可尽量加宽亮度信号的带宽。亮度信号的带宽。采用包含绿色成份采用包含绿色成份的补色滤色片的补色滤色片(白、白、青、黄青、黄)可以提高光可以提高光的利用率。的利用率。人眼和硅半导体人眼和硅半导体相对不同波长光相对不同波长光的敏感曲线的敏感曲线第28页/共57页多波段影像多波段影像红波段.63-.69 microns(4m)绿波段.52-.60 microns(4m)近红外波段.76-.90 microns(4m)同时采集的全色影响色片 .45-.90 microns(1m)蓝波段 .45-.52 microns(4m)第29页/共57页遥感图像数

14、字化遥感图像数字化第30页/共57页遥感数字图像的表示方法遥感数字图遥感数字图像可以理解为多维数组，每个像元的明暗程度记录了像可以理解为多维数组，每个像元的明暗程度记录了成像瞬间对应的物体的反射光强度（灰度），在遥感图像其实质成像瞬间对应的物体的反射光强度（灰度），在遥感图像其实质就是探测范围内电磁辐能量分布图就是探测范围内电磁辐能量分布图 像元像元像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元像元是遥感影像上能够详细区分的最小单元第31页/共57页遥感图像的数字化遥感图像的数字化采样：按照一定的空间网格对连续图像进行空间坐标的数字化量化：对采样点的辐射值进行数字化即指从图像灰度的连续变化中进行离散的

15、采 样，目前经常使用的灰度量度有2级，64级，128级，256级。均匀数字化非均匀数字化第32页/共57页对图像空间坐标的离散化，它决定了图像的空间分辨率。用一个网格把待处理的图像覆盖，然后把每一小格上模拟图像的各个亮度取平均值，作为该小方格中点的值。图像的采样图像的采样遥感图像的采样第33页/共57页遥感图像的采样遥感图像的采样方法：正方形点阵法、正三角形点阵法、正六角形点阵法采样是按照间隔对图像进行离散化的过程采样点的像元值表示该点周围某个小范围内的平均辐射值第34页/共57页遥感图像的量化遥感图像的量化将采样过程中获得的像元平均值按照一定的编码规则划分为若干等级 0255第35页/共57

16、页(a)256(a)256级灰度图象 (b)b)子图 (c)c)子图对应的量化数据图像量化实例第36页/共57页量化的方法包括：分层量化、均匀量化和非均匀量化。分层量化是把每一个离散样本的连续灰度值只分成有限多的层次。均匀量化是把原图像灰度层次从最暗至最亮均匀分为有限个层次，如果采用不均匀分层就称为非均匀量化。第37页/共57页(a)量化 (b)量化为8 bit量化示意图第38页/共57页对一幅图像，当量化级数一定时，采样点数对图像质量有着显著的影响。采样点数越多，图像质量越好；当采样点数减少时，图上的块状效应就逐渐明显。当图像的采样点数一定时，采用不同量化级数的图像质量也不一样。量化级数越多

17、，图像质量越好，当量化级数越少时，图像质量越差，量化级数最小的极端情况就是二值图像，图像出现假轮廓。采样点数和量化级数的关系第39页/共57页(a)a)采样点256256256256时的图像 (b)b)采样点64646464时的图像(c)c)采样点323232 2时的图像(d)d)采样点161616 6时的图像采样点数与图像质量之间的关系第40页/共57页(a)a)量化为2 2级的LenaLena图像 (b)b)量化为1616级的LenaLena图像(c)c)量化为256256级的LenaLena图像量化级数与图像质量之间的关系第41页/共57页遥感数据产品特点遥感数据产品特点第42页/共57

18、页遥感图像的存储模式遥感图像的存储模式磁带、磁盘、光盘CCT计算机兼容磁带BIP按像元波段交叉式，以一对像元为基本单位进行记录BIL按照扫描行为单位，各波段同一扫描行数据依次记录BSQ以波段为单位，每波段所有扫描行依次记录第43页/共57页遥感图像的信息内容遥感图像的信息内容波谱信息空间信息时间信息第44页/共57页遥感图像的波谱信息遥感图像的波谱信息遥感图像中每个像元的亮度值代表该像元中地物的平均辐射值，它随地物的成分、纹理、状态、表面特征以及电磁波段的不同而变化第45页/共57页遥感系统的辐射分辨率指遥感探测器记录地面反射、发射或后向散射的辐射通量对信号强度差异的敏感性，也称为量化等级遥感

19、图像的辐射分辨率第46页/共57页光谱分辨率光谱分辨率NIRSWIRMWIRLWIR400 nm400 nm 7007001500150030003000R RB B5000500014000 nmGGPanchromaticPanchromatic:one very wide band:one very wide bandLOWLOWMultispectralMultispectral:several to tens of bandsseveral to tens of bandsMEDMEDHyperspectralHyperspectral:hundreds of narrow band

20、shundreds of narrow bandsHIGHHIGH第47页/共57页NASAAVIRISCuprite,NV,HSIData,(1995)第48页/共57页遥感卫星：遥感卫星：常用的遥感卫星包括美国陆地卫星Landsat、IKONOS卫星、NOAA卫星、法国SPOT卫星、印度IRS-IC卫星、中巴卫星CBERS等。蓝0.45-0.52 m绿0.52-0.60 m红0.63-0.69 m近红外0.76-0.90 m全色0.45-0.90 m-空间分辨率1、4m-时间分辨率：4天第49页/共57页An AVIRIS(NASA)HSI Image Cube第50页/共57页遥感图像的

21、空间信息遥感图像的空间信息空间频率信息、边缘和线性信息、结构或纹理信息以及几何信息等影响因素：空间分辨率、图像投影性质、比例尺、几何畸变应用：几何校正空间信息恢复第51页/共57页 空间分辨率空间分辨率空间分辨率空间分辨率一个像元所代表的一个像元所代表的一个像元所代表的一个像元所代表的地面实际尺寸就是地面实际尺寸就是地面实际尺寸就是地面实际尺寸就是空间分辨率，简称空间分辨率，简称空间分辨率，简称空间分辨率，简称分辨率。分辨率。分辨率。分辨率。如如如如1 1 1 1米分辨率，是米分辨率，是米分辨率，是米分辨率，是指影像上的一个像指影像上的一个像指影像上的一个像指影像上的一个像元表示地面上边长元表

22、示地面上边长元表示地面上边长元表示地面上边长为为为为1 1 1 1米的正方形的米的正方形的米的正方形的米的正方形的范围。范围。范围。范围。遥感图像的空间分辨率第52页/共57页空间分辨率空间分辨率1metergroundsampledistance4metergroundsampledistance第53页/共57页空间分辨率的应用空间分辨率的应用范围只有在很少对现实在制图适合的标准场景大小下图像才是有用的。已有一些数据提供商可以按照范围给定数据。比例图像的比例依图像数据的质量而定，且与空间分辨率有非常密切的关系。通常，高空间分辨率数据集产生高地图比例。下表提供了一些对各种没有失真的空间分辨率，可达到的最佳地图比例的建议。图像分辨率图像分辨率 典型地图比例典型地图比例1000 m 1:1 500 000100 m 1:250 00030 m 1:80 00010 m 1:25 000第54页/共57页遥感系统的时间分辨率指获取某一特定区域遥感影像的频率。遥感图像的时间信息第55页/共57页多时相影像多时相影像2001年5月2003年10月第56页/共57页感谢您的观看！第57页/共57页