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遥感原理与应用PPT

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《遥感技术应用》幻灯片PPT

《遥感技术应用》幻灯片PPT
位置、波长间隔的大小。
多光谱遥感、高光谱遥感、超光谱遥感之间的区别， 本质上就是光谱分辨率在数量级上的不同。
黑白全色航片、彩色相片、多光谱影像、高光谱影 像，光谱分辨率越来越高。
光谱分辨率的提高，有利于提高遥感应用分析的效 果；但并不是简单的波段数量越多越好。
光学遥感技术的开展-光谱分辨率不断提高
时间分辨率是关于遥感影像间隔时间的一项性能指 标。
遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种 重复周期是由卫星的轨道高度、轨道倾角、运行周期、 轨道间隔、偏移系数等参数所决定。这种重复观测的 最小时间间隔就称为时间分辨率。
采用适宜时间分辨率的数据，是成功进展遥感变化 检测的关键问题之一。
空间分辨率与光谱分辨率之间的关系
〔1〕根据卫星轨道参数〔包括位置、姿态、轨道及扫 描特征〕校正影像，为提高精度有时需要参加DEM。这 种情况不需要GCP，一般利用卫星数据自带的一个参数 文件完成纠正。在低分辨率的遥感影像上，GCP的选择 比较困难，可以考虑采用这种方式。 〔2〕利用几何校正模型〔如多项式〕+GCP的方式。 一般中分辨率的遥感数据〔如TM影像〕可以考虑采用这 种方式，但具体情况下还需考虑地形的影响。 〔3〕利用轨道参数+地面控制点+DEM进展纠正，即 进展正射纠正，这种方式精度最高，但对信息的需求也 最多，适合高分辨率的遥感数据的纠正。 说明：第二种情况是练习的重点。
Panchromatic
Hyperspectral
Multispectral
主要通过形状〔空间 信息〕识别地物
Color Photography
加强型的颜色感知
主要通过光谱 信息识别地物
增加了颜色的感知
2. 空间分辨率〔Spatial Resolution〕

遥感技术及其应用ppt课件

遥感技术及其应用ppt课件

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32
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11
假彩色：底片为非可见光波段相片，由人工根 据需要添加颜色合成，与天然实物色彩不同。
相同颜色的油漆在遥感相 片中的差异
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国产 韩国 水泥
合资 12
标准假彩色：草、树和庄稼覆盖地区通常为 红色，而水是蓝黑色或深蓝色的，城市、村庄等 人工建筑为灰白色或浅蓝色。
红色
植被
灰白色 浅蓝色
人工建筑
深蓝色 蓝黑色
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水文要素
13
2、遥感技术系统与遥感类型
（1）遥感技术系统的组成
由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像 处理设备以及相关技术等组成。
最 关 键 装 置
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14
2.遥感技术的类型
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15
航
天 >80 千 米
平
航台
遥感与洪涝灾害
1998年夏秋，长江流域发生了罕见的大洪水，洞庭湖
及荆江地区受灾比较严重。国家利用飞机和卫星对该地
区进行了遥感监控，获得了大量的遥感影像图，通过计
算机处理后制成了淹没地区分布图，图中淹没地区和分
布及各部分的范围一目了然。而且，在计算机中可对淹
没面积按各种要求进行快可编速辑课、件准PPT确无误的统计。
（1）概念
遥感（ Remote sensing简称RS）就是遥远 的感知,指借助对电磁波敏感的仪器，在不与 探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波 的辐射、反射、散射等信息，揭示目标物的特 征、性质及其变化的综合探测技术。

遥感技术及其应用 (共28张PPT)

遥感技术及其应用 (共28张PPT)

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17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。202 1/8/82 021/8/8 2021/8 /82021 /8/8
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
工作流程
地物反射或辐 射电磁波
地面站对信息 进行处理、判 读、校正、分 析
传感器获取电磁波， 并以影像胶片或数据 磁带记录下来
传感器传输信息
制作专题地图，供用户应用
组成
任务二 :运用遥感技术
通过遥感对某山区的实时观测，获得了这样一幅图像。
(1)波长在0.5-0.7微米时，____红__砂__岩_的反射率最高；波长在0.75-0.9 微米时，____________草__地______的反射率最高；波长在0.4-1.2微米 时，______泥__浆__的反射率最低；波长在在0.4-1.2微米时， __草__地______的反射率变化幅度最大。
广，连续性好，能获 得人眼看不到的信息
工作原理
不同地物在同一
波段反射率不同，同 一地物在不同波段反 射率也不同，由此导 致其波谱特征不同， 根据地物波谱曲线就 可以区分和识别地表 物体。
（1）如图所示，在可见光波段反射率最高和最低的地物分别 是 雪地 和 湿。地
（2）小麦在 0.7～0微.9米之间的波段最容易与其他地物区分开。
感知地球的“火眼金睛”
——遥感技术及其应用
南方地形图
红漠化
任务一 :了解遥感技术什么是遥感？
(阅读教材86页)
借助对电磁波敏 感的仪器，在不与探 测目标接触的情况下， 记录目标物对电磁波 的辐射、反射、散射 等信息。并通过分析， 揭示目标物的特征、 性质及其变化的综合 探测技术。

遥感 经典PPT

遥感 经典PPT

（1）为制定国民经济发展计划提供资源 与环境动态基础数据。
(2)为国家重大的资源、环境突发性事 件提供及时准确的监测评估数据，保 证国家对这些重大问题作出正确、快 速的反应。
（ 3 ）生物量估测。包括农作物产量、
产草量、水面初级生产力预估和评价。
（4）为国家的重要经济领域提供信息服务。
（5）科学研究
5． 遥感与航测的区别
前者确定实体的物质成分，后者确定几何 形态。如：一个山包，遥感可确定构成 山包的物质是土或是岩石以及何种类型 等，航测则确定其高程、面积及其形态 等几何量。
5、遥感信息处理流程
卫星定位 与定轨
遥感信 息传输
用户
遥感成像机理 与模型
分发
பைடு நூலகம்
目标提取、识别与 变化监测 (自动化、智能化)
奋 进 号 航 天 飞 机 外 观 图 I
由SRTM－C波段获取DEM再与TM图像叠加的结果
二、遥感的概念与在国民经济中的作用
• 1． 遥感的基本原理
• 遥感，可通俗的理解为遥远地感知，也既不与物体直 接接触，便能得知物体的属性情况。遥感的理论基础 是电磁辐射理论。人类通过大量的实践，发现地球上 的每一个物体，都在不停地吸收、发射和反射信息和 能量，其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波。 并且发现：不同物体的电磁波特性是不同的。 遥感技 术的基本原理就是根据这个原理来探测地表物体对电 磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的 信息，完成远距离识别物体的过程。
1． 遥感传感器
• 传感器是指不与物体直接接触，便能得知物体 的属性情况的仪器设备或器官。如：眼、耳、 鼻等传感器官，照相机、摄影机等传感器。遥 感传感器能把电磁辐射按照一定的规律转换为 原始图像。原始图像被地面站接收后，经过一 系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用， 他们才能用这些处理过的影像开展自己的工作。 针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出 很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红 外线和微波范围内的电磁辐射。

遥感原理与应用PPT课件

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第43页/共80页
第44页/共80页
第45页/共80页
TM1 TM2 TM3
TM4
TM5
TM7
TM6
Landsat TM 5 subscene showing the region around the Alpinforschungsze ntrum Rudolfshütte
• These distortions may be due to several factors, including:
• the perspective of the sensor optics; • the motion of the scanning system; • the motion of the platform; • the platform altitude, and velocity; • the terrain relief; and, the curvature and rotation of the
• The 'drift' was different for each of the six detectors, causing the same brightness to be represented differently by each detector.
• The corrective process made a relative correction among the six sensors to bring their apparent values in line with each other
② 具体步骤 1）计算校正后每一点所对应原图中的位置；
2）计算每一点的亮度值。
③ 计算方法 1）建立两图像像元点之间的对应关系； 2）求出原图所对应点的亮度：最近邻法、双 线性内插法、三次卷积内插法。

遥感技术PPT课件

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14
探究活动一
2.这些地1.你理能事在物图在1前中后看的到两哪组些图地中理都事有物怎？样的变化？
15
归纳总结
遥感在防灾减灾中的应用
前期提供灾前相关地理信息； 中期提供灾后紧急救援的地图，指挥抢险救灾； 后期提供次生灾害监测、灾后评估和重建的信息。
16
归纳总结
遥感的应用
资源普查、农业
防灾减灾
环境污染
3
4
不同地物的反射率
可见光
近红外
中红外
水体
绿色植被
裸旱地
5
6
原理归纳 遥感工作的基本原理
1、不同地物在同一波段反射率不同， 2、同一地物在不同波段反射率也不同， 3、地物的不同状态对同一波段也有不同的反射率。
7
遥感图片判读方法
8
技巧点拨
遥感图片判读方法
1.颜色与色调
水文要素（如河流湖泊）为深蓝色或蓝黑色， 人工建筑（如城市、村庄、道路）出现灰白色或浅蓝色， 植被呈现红色或者绿色。
高三一轮复习课
地理信息技术及应用
1
一、地理信息技术 遥感技术(RS) 全球定位系统(GPS) 地理信息系统(GIS)
获取地理信息
获取定位导航信息
采集、存储、管理、 分析和表达
2
遥感技术（RS）
遥感是指借助对电 磁波敏感ห้องสมุดไป่ตู้仪器，在 不与探测目标接触的 情况下，记录目标物 对电磁波的辐射、反 射、散射等信息，揭 示目标物的特征、性 质及其变化的综合探 测技术。
2.形状与大小
山脊、山谷或火山口； 湖泊、城市多为面状； 村庄为不规则的点状； 道路河流多是线状；
9
典例剖析
（08广东卷）不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越 大，越容易区分。下图反映了甲、乙两类植物在生长期内 两个波段上的反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应 该选择生长期内哪一天的影像最合适（ A ）

《遥感原理与应用》课件

遥感技术在资源调查、环 境监测、城市规划、军事 侦察等领域具有广泛应用 。
遥感优势
遥感技术具有覆盖范围广 、信息量大、获取速度快 、实时性强等优势。
遥感技术分类
01
02
03
04
主动遥感
主动遥感通过向目标物发射电 磁波并接收反射回来的回波来
获取信息，如雷达遥感。
被动遥感
被动遥感通过接收目标物自身 发射的电磁波来获取信息，如
和市场调控提供依据。
农业灾害监测
03
及时发现和评估农业灾害，如病虫害、旱涝等，采取有效措施
减轻损失。
林业应用
森林资源调查
全面掌握森林资源的分布 、面积和生长状况，为林 业管理和可持续发展提供 数据支持。
森林火灾监测
快速发现森林火灾，及时 组织救援，减少火灾损失 。
林业病虫害监测
遥感技术可监测林业病虫 害的发生和扩散情况，指 导防治工作。
文化景观分析
通过遥感图像分析古代人类活动留下的文化景观，揭示历 史时期的社会、经济和文化状况。
文物鉴定与保护
遥感技术可辅助文物鉴定，同时为文物保护和修复提供重 要信息。
气象领域应用
气象观测
利用卫星遥感技术观测大气、云 层、风速等气象要素，为天气预 报和气候变化研究提供数据支持 。
灾害预警
遥感技术可监测自然灾害如洪涝 、地震等的发生和发展，及时发 出预警信息，减少灾害损失。
01
军事侦察
利用遥感技术获取敌方军事部署 、行动和装备信息，为军事决策 提供重要依据。
目标识别
02
03
战场环境监测
通过遥感图像识别敌方车辆、飞 机、舰艇等目标，提高作战效能 。
遥感技术可实时监测战场环境变 化，如地形、气象条件等，为军 事行动提供决策支持。

遥感技术的应用ppt课件

得到的数据是否正确
看头文件。各种卫星数据的文件头是不同的，有的是ASCII文 件，但大部分都是以BINARY格式记录的，需要使用软件。
第一节 遥感技术在测绘中的应用
一、 制作卫星影像地图
采用多项式拟合法或共线方程法纠正方法等，制作假彩色卫星 影像图。
➢在比制作的影像图比例尺大一个等级的地形图上读取控制点坐标
第六章 遥感技术的应用
序言-----遥感数据的选购
1 有什么样的数据？——遥感数据类型 2 到那儿去找？——数据分发机构 3 要什么？能要什么？ 4 如何具体断定需要什么数据？ 5 具体要那块数据？那个时间的数据？ 6 得到的数据对不对？
编辑课件
2
遥感数据类型
高分辨率数据
1）美国空间影像公司Space Imaging的 IKONOS 影像 空间分辨率分为1m全色和4m多光谱（可见光、红外波段）两种。 重复周期为3天。1景约相当于地面11km*11km（平方千米）的面
积。 2）美国 DigitalGlobe公司QuickBird 提供0.61米全色和2.44米多光谱（可见光、红外波段），重访周 期：1—6天，取决于纬度高低。单景16.5公里X 16.5公里，条带 16.5公里X 165公里 3）BhasKara-1，-2(印度电视广播卫星)影像 空间分辨率为5.8m，（IRS系列）IRS-P6：空间分辨率为2.5m。 4）EROS(以色列)影像空间分辨率为1m。
更新地物一律用紫色表示
编辑课件
12
三、 陆地地形图测绘
（一）、SPOT图像的高程信息提取方法
应用前方交会原理，由左右两张像片上同名像点的图像坐标 ，解求地面点的三维坐标。
其中左 像片
（x）,(y),(f)表示等效中心投影像片的坐标，HRV是线阵列
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• 衍生目标： • 比较经验分析法和半解析法在估计水质参数方面的性能。
实用价值：为后续在南非建立的水质验分析法 • 利用观测数据和统计回归模型建立离水反射（ w）和水质 参数之间的关系式； • 优点：简单易行，鲁棒性好；缺点：模型受限于建立模型 的数据集 • （2）半解析法 • 结合遥感获得的光学信息以及水中物质（如Chl a、TSS、 ISS 、 CDOM）的固有光学属性（IOP），来推导这些物 质含量。 • 优点：由于该方法不依赖于原位观测数据，所以可以独立 建立水质监测系统； • 缺点：精度低；受大气校正结果影响很大；而且模型训练 复杂
二、研究方法
• （2）经验分析算法 • 模型：线性或非线性模型
y a bx 或
y axb
生物光学模型 和大气模型参数
x R 0.66 TOA BOA y Chl a TSS ISS
水质参数
• 假设检验：F-分布（置信度为95%）
ˆ2 sy F 2 se
Yˆ Y Yˆ Y
二、研究方法
• 经验分析法： • （1）原位观测（ In situ measurements ） • 目的：根据原位观测的水质参数，修正经验模型，提高模 型准确度。 观测数据设计 样本数目： 4个样本采集点 31个水样本 观测时间：当地时间9-12点 ， 有MERIS卫星经过的1小时 天气要求：少云或无云 各水质参数的观测： Chl a ——滤纸过滤，并将试纸放入丙酮研磨 TSS ——滤纸过滤，获取残留物 ISS ——260度，对TSS燃烧后的残留物 OSS —— TSS ISS
wave height = 1.8cm TSS = 45.8 g / m3 OSS : 78.1% zSD 26.7cm
Chl a 134.0mg / m3
Chl a 160.5mg / m3
Southern basin的Chl a含量高的原因：附近污水工程中富营养物的渗漏 Home Bay的OSS占百分比高的原因：风速和浪高低
CDOM
方法2稍好于方法1，但对水质参数的估计也很差
原位观测 估计偏低
改进策略：
估计偏高
四、研究结论
• 1.MERIS的时间分辨率高、空间分辨率中等以及信噪比高，使 得它能够被用于实时检测湖泊的水质参数及蓝藻爆发情况，即 使是像Zeekoevlei这样的既小又浑浊的湖泊。 • 2.在对Zeekoevlei这样的湖泊，使用经验分析法要比半解析法好 得多，半解析法得到的水质参数和实测数据相差很大。
• （2）Eutrophic Lakes Processer • 模型：前向辐射转换模型 • 训练数据：data collected from Finnish and Spanish eutrophic lakes
三、研究结果与分析
• 原位观测 • （1）分析湖泊水质条件——获取各水质参数：
Chl a : avg 148.6 8.1mg / m3 , max 247.4mg / m3 , min 61.0mg / m3 TSS : 49.1 2.0g / m3 OSS : 76.9%
Thank You!
zSD 27.9 0.8cm ——水的透明度很差
对440nm光的吸收
a CDOM 2.69 0.08m1
三、研究结果与分析
• （2）假设各水质参数间线性相关，分析它们之间的相关性
OSS强正相关 图1,2 Chl a 与 TSS、
TSS强负相关 图3,4 z SD 与Chl a、
图5 a CDOM 与OSS 弱正相关 a CDOM
图6 wave height与 ISS 强正相关
三、研究结果与分析
• （3）分析水质参数空间分布不同的成因
wave height = 6.5cm TSS = 50.6 g / m3 OSS : 73.4% zSD 28.8cm
Chl a 134.0mg / m3
Remote sensing of cyanobacteriadominant algal blooms and water quality parameters in Zeekoevlei(锡可夫湖), a small hypertrophic lake, using MERIS
——胡建平
汇报思路
N N i 1 i i
2
2
k
/
i 1
i
i
N k 1
二、研究方法
• （3）生物光学模型（bio-optical model）和大气参数
Lu 0.66 Ed
: upwelling radiance at depth 0.66 m 0 : downwelling irradiance just above the surface
: The normalised water-leaving surface reflectance z : depth in meters Ku : 估计量
w
TOA
: normalised TOA apparent reflectance
二、研究方法
• • • • 半解析法（现有算法工具） （1）The standard Level 2 Case 2 water algorithm 模型：前向传播-后向反馈神经网络（BP算法） 训练数据：data collected in North European, Mediterranean and North Atlantic coastal waters
三、研究结果与分析
• 经验分析法
MERIS卫星提供5组用 于回归计算的参数
气溶胶辐射：
LTOA
气溶胶表面反射：
RTOA
归一化离水反射率：
w DOS w COST w TSRB w 6S
三、研究结果与分析
• 1.模型已知
或 求解Chl a的 模型参数
• 2. x已知
w ） • 半解析法（分析指标： • （1）MERIS Level 2 product （2）Eutrophic Lakes processor
In situ
方法（1）
方法（2）
三、研究结果与分析
a • 半解析法（分析指标：Chl a、TSS、 、AOT） • （1）MERIS Level 2 product （2）Eutrophic Lakes processor
LTOA RTOA
w DOS w COST w TSRB w 6S
• 3.观测值 y 已知 原位观测
Chl a TSS OSS ISS zSD a CDOM
回归拟合，求解模型参数
三、研究结果与分析
结果分析
水质参数的预测值与观测值的比较
三、研究结果与分析
• • • • 一、研究目标 二、研究方法 三、研究结果与分析 四、研究结论
一、研究目标
• 核心目标：利用MERIS卫星数据对南非Zeekoevlei湖泊的水质 参数和蓝藻爆发情况进行遥感监测分析 • 采用MERIS卫星数据的原因： z SD 、 OSS 、 ISS 、 TSS 、 a CDOM • （1）常用的水质参数有 Chl a 、 而利用MERIS卫星数据能很好地求解这些参数； • （2）MERIS能够观测面积>1km2 的湖泊，观测范围覆盖约全 球57%的的湖泊。