遥感成像原理和遥感成像特征

第三章遥感成像原理与遥感图像特征目的与要求：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。

遥感摄影成像原理及应用遥感摄影成像原理是指利用摄影机通过光学系统将感光介质上物体辐射反射回来的能量转化为影像信号的过程。

遥感摄影成像原理主要包括光学成像原理和电子成像原理两种。

光学成像原理是指利用光线通过透镜和镜头来定向传播和汇聚，进一步形成清晰的影像。

它是利用透镜和光学仪器将地球上的物体光线反射进入摄影机，在感光介质上产生图像。

光学系统是遥感摄影成像的核心部分，它包括目标、光源、透镜等。

光线从目标发射出来后，通过投影透镜后到达感光介质上，形成一个倒立的、虚像的胶片或CCD\CMOS上。

电子成像原理是指利用电子传感器接收光信号，并将光信号转化为电信号，进而形成数字图像。

相对于传统的胶片摄影，电子成像有许多优点，如动态范围大、信噪比高、快速响应等。

目前最常用的电子成像技术是CCD和CMOS技术。

当光线照射到CCD芯片上时，CCD芯片会将光信号转化为电子信号，并通过模数转换器转化为数字信号。

遥感摄影的应用非常广泛。

首先，遥感摄影可以用于土地利用与覆盖监测。

通过监测地表的覆盖状况，可以对土地资源进行定量评价和管理。

其次，遥感摄影可以用于环境与生态监测。

通过监测大气和水体的污染状况，可以及时发现环境问题并采取相应措施。

再次，遥感摄影可以用于城市规划与建设。

通过监测城市的建设情况，可以合理规划城市发展，提高城市建设效率。

此外，遥感摄影还可以用于农业生产和林业资源管理。

总之，遥感摄影成像原理是通过光学成像和电子成像两种原理将物体反射回来的光线转化为影像信号的过程。

遥感摄影的应用范围广泛，包括土地利用与覆盖监测、环境与生态监测、城市规划与建设、农业生产和林业资源管理等领域。

随着技术的不断发展，遥感摄影在各个领域中的应用将会越来越广泛，为人们的生活带来更多的便利。

遥感成像原理遥感技术是一种利用航空器、航天器等远距离传感器获取地球表面信息的技术。

遥感成像原理是指通过传感器获取地球表面的光学、热红外、微波等辐射信息，并将其转换成数字信号进行处理和分析的基本原理。

遥感成像原理主要包括辐射传输过程、传感器接收系统和图像处理三个方面。

首先，辐射传输过程是遥感成像的基础。

地球表面的特征物体会发出或反射不同波长的辐射能量，这些能量会经过大气层的吸收、散射和衰减，最终到达传感器。

不同波长的辐射能量在大气中的传输过程会受到大气成分、云层、气溶胶等因素的影响，因此需要进行大气校正和辐射校正，以获取真实的地表反射率或辐射率。

其次，传感器接收系统是遥感成像的关键。

传感器接收系统包括光学、热红外和微波等不同类型的传感器，它们能够接收地球表面不同波长的辐射能量，并将其转换成电信号。

光学传感器主要包括摄影机、高光谱仪和多光谱仪，能够获取地表的可见光和近红外光谱信息；热红外传感器能够获取地表的热红外辐射信息；微波传感器则能够穿透云层和大气，获取地表的微波辐射信息。

传感器的选择和设计对于获取地表信息具有重要意义，不同类型的传感器能够获取不同类型的地表信息，因此在实际应用中需要根据需求进行选择。

最后，图像处理是遥感成像的重要环节。

通过图像处理技术，可以对传感器获取的数字信号进行校正、增强、分类和解译，从而获取地表的信息。

图像处理主要包括预处理、特征提取和信息提取三个步骤。

在预处理过程中，需要对图像进行几何校正、辐射校正和大气校正，以确保图像的准确性和一致性；在特征提取过程中，需要利用数字图像处理技术对图像进行分割、分类和识别，提取地表信息；在信息提取过程中，需要根据需求对提取的地表信息进行分析和应用，例如用于土地利用、资源调查、环境监测等领域。

总之，遥感成像原理是一种通过传感器获取地球表面信息的技术，其原理包括辐射传输过程、传感器接收系统和图像处理三个方面。

通过对这些原理的深入理解和应用，可以更好地获取和利用地表信息，为地球科学、环境保护、资源管理等领域提供重要的支持和帮助。

遥感的基本原理及技术特点一、基本概念遥感一词来源于英语“Remote Sensing”，其直译为“遥远的感知”，时间长了人们将它简译为遥感。

遥感是20世纪60年代发展起来的一门对地观测综合性技术。

自20世纪80年代以来，遥感技术得到了长足的发展，遥感技术的应用也日趋广泛。

随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入，未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。

关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释: 广义的解释: 一切与目标物不接触的远距离探测。

狭义的解释: 运用现代光学、电子学探测仪器，不与目标物相接触，从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。

遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。

现已成为一个从地面到高空的多维、多层次的立体化观测系统。

研究内容大致包括遥感数据获取、传输、处理、分析应用以及遥感物理的基础研究等方面。

遥感技术系统主要有：①遥感平台系统，即运载工具。

包括各种飞机、卫星、火箭、气球、高塔、机动高架车等；②遥感仪器系统。

如各种主动式和被动式、成像式和非成像式、机载的和星载的传感器及其技术保障系统；③数据传输和接收系统。

如卫星地面接收站、用于数据中继的通讯卫星等；④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。

用于对原始遥感数据进行转换、记录、校正、数据管理和分发；⑥分析应用系统。

包括对遥感数据按某种应用目的进行处理、分析、判读、制图的一系列设备、技术和方法。

遥感技术系统是一个非常庞杂的体系。

对某一特定的遥感目的来说，可选定一种最佳的组合，以发挥各分系统的技术优势和总体系统的技术经济效益。

二、系统的组成遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。

根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成：1、信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。

遥感的成像原理基于不同波段的电磁辐射与目标物相互作用的原理。

遥感技术通过感知和记录电磁波（如可见光、红外线、微波等）的能量和特定频段的反射、发射、散射等现象，实现对地球表面信息的探测和提取。

具体来说，遥感卫星等平台上搭载的传感器会根据设定好的波段和分辨率，接收地面物体反射或发射的电磁波，并记录下这些信息。

这些信息包括但不限于地物的光谱信息、辐射亮度、位置和几何形态等，涵盖了从紫外线、可见光、红外线、微波等各个波段。

通过这些信息，可以对目标物的特性和状态进行判断，并应用于土地利用规划、环境监测、灾害预警、农作物估测等领域。

遥感的成像方式有多种，例如：
1. 摄影成像：利用类似普通照相机的装置来获取地物的光学图像，然后对图像进行解析以获取地物的信息。

2. 扫描成像：利用扫描仪将地物逐点成像，通常需要配合计算机进行数据处理和图像重建。

3. 雷达成像：利用微波雷达对地物进行穿透探测，能够获取地下的信息，通常用于地质勘查和军事侦察等领域。

4. 合成孔径成像：利用飞机或卫星上搭载的合成孔径雷达进行高分辨率成像，通常用于地图制作和城市规划等领域。

总之，遥感技术以其覆盖范围广、信息量大、获取速度快等特点，在现代社会各个领域发挥着越来越重要的作用。

遥感成像原理遥感成像是一种利用传感器获取地面信息的技术，通过对地球表面的电磁辐射进行感知和记录，可以获取到地表的各种信息，如地形、植被、土壤、水体等。

遥感成像原理是指利用遥感技术获取地面信息的基本原理和方法。

本文将从遥感成像的原理入手，介绍遥感成像的基本概念、原理和应用。

遥感成像的原理主要包括传感器、电磁波和地物之间的相互作用。

传感器是遥感成像的核心部件，它可以接收地面发射出来的电磁波，并将其转换成数字信号，然后再进行处理和分析。

电磁波是遥感成像的信息载体，它在地球表面上的反射、散射和辐射过程中，携带了大量的地物信息。

地物则是电磁波的作用对象，不同的地物在接收和反射电磁波时会产生不同的特征，这些特征可以被传感器感知和记录下来。

遥感成像的原理可以用一个简单的模型来解释。

当太阳光照射到地球表面时，地面上的地物会吸收、反射和散射太阳光，产生不同的电磁波。

这些电磁波经过大气层的传播和干扰后，到达传感器，传感器接收到的电磁波信号会被转换成数字信号，然后再进行处理和分析，最终形成遥感图像。

遥感成像的原理是基于地物与电磁波之间的相互作用，通过对地面电磁波的感知和记录，可以获取地表的各种信息。

不同的地物在电磁波的反射、散射和辐射过程中会产生不同的特征，这些特征可以被传感器感知和记录下来，从而实现对地表信息的获取和分析。

遥感成像的原理在许多领域都有着广泛的应用，如农业、林业、地质勘探、环境监测等。

通过遥感成像技术，可以实现对大范围地表信息的获取和监测，为各种领域的研究和应用提供了重要的数据支持。

总之，遥感成像的原理是基于地物与电磁波之间的相互作用，通过对地面电磁波的感知和记录，可以获取地表的各种信息。

遥感成像技术在许多领域都有着广泛的应用前景，将为人类社会的可持续发展提供重要的数据支持。