第0章 绪论 遥感原理与应用PPT课件

遥感技术的发展历程
1950年代：遥感技术的 概念首次提出
1960年代：遥感技术开 始应用于军事领域
1970年代：遥感技术逐 渐应用于民用领域，如
气象、资源勘探等
1980年代：遥感技术开 始应用于环境监测、灾
害监测等领域
1990年代：遥感技术开 始应用于城市规划、交
通管理等领域
2000年代：遥感技术开始 应用于农业、林业等领域， 如农作物监测、森林资源
数据分类：根据遥感数据的特 征进行分类，如土地利用、植
被覆盖等
遥感数据采集：通过卫星、 飞机等设备获取遥感数据
数据分析：利用各种算法对遥 感数据进行分析，如监督分类、
非监督分类等
数据可视化：将分析结果以图 表、地图等形式展示，便于理
解和应用
遥感技术的应用 实例
农业领域的应用
监测农作物生长情况 评估土壤肥力 预测病虫害 指导农业灌溉和施肥
遥感技术面临的挑战
数据处理难度大：遥感数据量大， 处理和分析难度高
成本问题：遥感技术成本较高，限 制了其在一些领域的应用
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
精度和分辨率限制：遥感技术的精 度和分辨率有限，影响应用效果
技术更新速度：遥感技术更新速度 快，需要不断跟进和学习
遥感技术的未来展望
技术进步：遥感技术的不断发展和 进步，将带来更高分辨率、更广覆 盖范围的遥感数据
遥感技术的应用
汇报人：
目录
添加目录标题
01
遥感技术的概述
02
遥感技术的应用实例
04
遥感技术的发展趋势 和挑战
05
遥感技术的原理
结论

03
06

• 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

《遥感精解》测绘出版社，1993年；是日本遥感学会
以村井为首的集体编写
《Field guide》（ERDAS的帮助文件）







《遥感原理与应用》武汉大学出版社2003年
参考书和网站




Manual of Remote Sensing, 2nd version, Vol. 1,
2, 1983, ASPRS; 3rd version, Vol. 1, 2, 3, 4, 1998,
成绩





作业，论文
课堂
实验
考试
总成绩=f(课堂，作业，论文，实验，
考试）
教材：

参考书和网站

《遥感与图象解译》（第四版）电子工业出版社
《遥感应用分析原理与方法》赵英时科学出版社
《遥感影像地学理解与分析》周成虎等科学出版社
《遥感图象处理应用与分析》戴昌达清华出版社
《遥感物理》徐希孺，北大出版社
射、反射、吸收电磁波的性质。目标和电
磁波的相互作用构成了目标的电磁波特性
。
这种特性是可以测定的


测定的内容包括信息获取前的目标波
谱特性测量

信息获取同时进行有关的遥感数据采
集
遥感的过程
2.信息的获取：
传感器：接收记录目标电磁波特性的仪器。
平台：安装传感器的平台。

3.信息的接收与传输：
管理系统，建立一些地学分析模型、计量分析模
型或进行其它相关研究与综合分析。
5.定量遥感




根据地物的辐射特征反演地表参数

环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感 地质遥感、农业遥感、林业遥感
主动式遥感、被动式遥感
航天遥感、航空遥感、近地遥感比较
航天遥感
航空遥感
近地遥感
位于大气层外 大气层内飞行的 三 角 架 、 遥 感
遥感平台 的卫星、宇宙 及高度 飞船等，高度
各类飞机、飞艇 塔、遥感车（船 、气球等，高度 ）、建筑物的顶
一、遥感技术
1.遥感技术概念、优点、原理 2.遥感的发展
二3.、遥遥感感分类与资源普查
三、遥感与环境灾害监测
一、遥感技术
1.遥感技术及其优点、原理
（1）遥感技术的概念
遥感（Remote sensing，简称RS），就是遥远的
感知，是指借助对电磁波敏感的仪器（传感器），在不
与、探反测射目、标散接 射触 等遥的 信感情息技况，下揭术，示的目记工标录作物目流的标程特物：征对、电性磁质波及的其辐变射
化的地综物合反探射测或技辐射术电。磁波
传感器获取电磁波，并以影 像胶片或数据磁带记录下来
地面站对信息进行处理 、判读、校正、分析
传感器传输信息
制作专题地图，供用户应用
电磁波是能量的 一种，凡是高于 绝对零度的物体 ，都会释出电磁 波。且温度越高 ，放出的电磁波 波长就越短。
电磁波是指无线 电波、微波、红 外线、可见光、 紫外线
你知道吗？遥感可以打假！
曾经有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求用一 种高科技合成材料（具有质轻、防晒等功能）作为房顶，但施 工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶只使用一般 的材料，由于从外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，一年后北 京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时 ，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，厂方 否认用了不同质材，经实习学生的进一步解释，厂方终于明白 施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承认这一事实，并 加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有“火眼金睛”？

遥感技术的应用
一、遥感技术
（一）遥感的概念与发展
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。
2.遥感技术的基本原理
遥感卫地星 球上的物体都在不停地发射（辐射） 、 反射和吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特 征是不同的。
红色
灰白色 浅蓝色
植被 人工建筑
深蓝色 蓝黑色
水文要素
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
国产 韩国 水泥
合资
（二）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。
牵引滑翔机
车载升降台
2.遥感技术的类型
根据运载工具 航天遥感、航空遥感、近地遥感
根据辐射源
主动式遥感和被动式遥感
按照电磁波的 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、
波谱范围
微波遥感、多谱段遥感等
环境遥感、大气遥感、资源遥感、
按应用领域或 专题
海洋遥感、地质遥感、农业遥感、
林业遥感等
航空遥感和航天遥感
遥感探测与传感器运载工具飞行高度的关系
特点 察,周期性好
更长)观察
小范围探测
地物反射波普特征——地物判读的基本依据
一种物质所产生的自身 辐射，或对外来辐射所产 生的反射和透射，形成了 该物质的一种特别标志— —波谱特征。右图显示了 松林、草地、红砂岩和泥 浆的反射波谱曲线。可以 看出，不同地物的反射率 是不同的，通过对不同地 物的波谱特征进行分析， 就可以判断地物了。

遥感原理与应用课件传感器
OrbView-3的立 体成像能力可提 供3D地形影像。
GeoEye-1影像
• GeoEye-1是美国的一颗商业卫星 ，于2008年9月6日 从美 国加州范登堡空军基地发射；
• GeoEye-1轨道高度为684km,太阳同步,重访周期2-3天； • GeoEye-1为当今世界上能力最强、分辨率和精度最高的商
遥感原理与应用课件传感器
EROS-A卫星（以色列）
2000年12月5日以色列ImagSat International公司发射的第一颗地球资源观测卫星EROSA。。
遥感原理与应用课件传感器
EROS-B卫星
2006年4月25日以色列 ImageSat International公司通过 俄国Start-1转换发射器成功发 射第二颗地球资源观测卫星 EROS-B。在EROS-A的基础 上设计，与EROS-A构成了高 分辨率卫星星座，由于两颗 卫星影像获取时间不同 EROS-A：10:30±15分； EROS-B：14:00~15:00
一、SPOT影像 二、IKONOS影像 三、QUICKBIRD影像 四、ORBVIEW影像 五、GeoEye-1影像 六、RapidEye影像 七、Worldview影像
遥感原理与应用课件传感器
OrbView影像
• OrbView目前共有3颗卫星，其中Orb View-3是由美国 OrbImage公司在2003年6月26日由美国加利福尼亚州范登 堡空军基地发射的卫星。
Worldview-2于2009年10月6日发射升空，运行在770km高的太阳同步轨道 上，能够提供0.5米全色图像和1.8米分辨率的多光谱图像。
轨道高度：496km
新增波段：海岸波段、黄色波

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。

Leabharlann 遥感技术及其应用遥感应用
(1)资源普查 (2)环境灾害监测 灾害监测——旱情、水灾、滑坡、虫害, 森林火灾、泥石流、地震、农林病等，有利 于防灾减灾。
阅读
遥感与洪涝灾害监测
1998年5月21日14点
1998年8月22日15点
洞庭湖地区气象卫星水情监测
活动
比较三幅图像，说一说，遥感 影像可以帮助我们分析哪些问题?
遥感技术及其应用
遥感技术系统
(1) 组成 传感器——是远距 离感测地物环境辐 射或反射电磁波的 仪器，如照相机、 扫描仪等。
遥感技术系统
遥感技术及其应用 遥感技术系统
(2)工作流程
物体反射或辐射电磁波传感器收集、传输信息
地面系统接收并处理、分析信息用户应用
遥感技术及其应用
遥感类型
分类标准
遥感平台的高度 传感器的工作特 点 电磁波的波谱范 围
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
读图回答(1)-(3)题。
(1)图中，重度病 害植物反射率高于健
康植物反射率的波段
是( ) ① 红外线 ② X光 ③ 可见光 ④ 紫外线
植物的反射波谱特征变化
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
例(2004·广东、广西)：在遥感技术中，可以 根据植物的反射波谱特征判断植物的生长状况。
专题卫星
航天 遥感
航天飞机 宇宙飞船 航天空间站
覆盖范围大，不受领空限制, 可进行定期、重复观测
航空 遥感
飞机
机动性强，可以根据研究主 题选择恰当的传感器、适当 的飞行高度和飞行区域
近地 遥感
飞机
可用于城市遥感、海面污染 监测、森林火灾监测等中高 分辨率的遥感活动