遥感平台与传感器
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一、遥感的概念1、遥感(Remote Sensing):不接触地物,从远处把目标地物的电磁波特征记录下来,通过分析揭示地物的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2、遥感的定义广义遥感——无接触的远距离探测狭义遥感——不与探测目标接触,记录目标的电磁波特性遥感不同于遥测(telemetry)和遥控(remote control),但需要综合运用遥测和遥控技术。
3、几个重要的概念传感器:又名遥感器,是指远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。
遥感平台:遥感中搭载传感器的工具称为遥感平台,按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台。
二、遥感技术的特点宏观性、综合性、多波段性(全天候)、多时相性(动态分析)三、遥感的分类按照遥感的工作平台分类:地面遥感、航空遥感、航天遥感。
按照探测电磁波的工作波段分类:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
按照遥感应用的目的分类:环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等按照资料的记录方式:成像方式、非成像方式按照传感器工作方式分类:主动遥感、被动遥感四、遥感技术系统1、定义:是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。
包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的记录与传输、信息的处理和信息的应用五大部分2、遥感技术系统的组成遥感试验:对电磁波特性、信息获取、传输和处理技术的试验。
遥感信息获取:中心工作。
遥感平台和传感器。
信息的记录与传输:遥感信息处理:处理的原因遥感信息应用四、遥感技术系统1、遥感发展概况与展望Remote Sensing 的提出:美国学者布鲁伊特于1960年提出,1961年正式通过。
遥感发展的三个阶段:萌芽阶段、航空遥感阶段、航天遥感阶段(气球、风筝、信鸽姿态不定,均不是理想的遥感平台)航空遥感阶段1903年航天遥感阶段1957年2、我国遥感发展概况50年代航空摄影和应用工作。
60年代,航空摄影工作初具规模,应用范围不断扩大。
遥感平台:遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台,常见的有气球、飞机、人造地球卫星和载人航天器遥感技术系统:包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。
电磁波; 当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋电场,使电磁振荡在空间传播,这就是电磁波。
辐射源:任何物体都是辐射源。
维恩位移定律:λ(max)T=b黑体:对任何波长的电磁辐射大都全部吸收的物体微波遥感:指利用微波传感器获取从目标地物发射或者反射的微波辐射,经过判读处理来识别地物的技术。
被动遥感:传感器本身不产生电磁波,而是被动的接受和反射其他物体的电磁辐射而获取地物信息的遥感方式。
瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。
米氏散射: 当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。
大气窗口:由于大气层的反射、散射和吸收作用,使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段的透射率也各不相同。
我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。
多波段遥感:探测波段在可见光和红外波段范围内再分成若干窄波段感光度:胶片的感光速度。
垂直摄影:摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3’以内。
倾斜摄影:摄影机主光轴偏离垂线大于3’。
三原色:若三种颜色,其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生,这三种颜色按一定比例混合,可以形成各种色调的颜色,称之为三原色。
(红绿蓝)辐射亮度:假定有一辐射源呈面状,向外辐射的强度随辐射方向不同而不同。
则辐射亮度定义为辐射源在某一方向单位投影表面单位立体角内的辐射通量。
观察者以不同的观测角观察辐射源时,辐射亮度不同。
亮度系数:物体表面受到光照后所产生的明亮程度的数值辐射畸变:实际测量时,辐射强度值还受到其他因素的影像而发生改变,这一改变的部分就是需要校正的部分。
辐射校正 :对大气影响的纠正是通过纠正辐射亮度的办法实现的。
几何畸变:遥感图像在几何位置上发生了变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等畸变时,说明发生了几何畸变。
《遥感概论》课程笔记第一章:绪论1.1 遥感及其技术系统遥感(Remote Sensing)是指不直接接触对象物体,通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。
遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系,主要包括以下几部分:- 传感器(Sensor):用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。
- 遥感平台(Remote Sensing Platform):携带传感器的载体,如卫星、飞机、无人机等。
- 数据传输系统(Data Transmission System):将传感器收集的数据传回地面的设备。
- 数据处理与分析系统(Data Processing and Analysis System):对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。
1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类:- 按照电磁波波长:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
- 按照传感器工作方式:主动遥感(如激光雷达)和被动遥感(如摄影相机)。
- 按照平台类型:卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。
遥感技术的主要特点包括:- 大范围覆盖:遥感技术可以覆盖广阔的地表区域,对于大规模的地理现象监测具有优势。
- 高效快速:遥感平台可以快速穿越监测区域,获取数据的时间周期短。
- 多维信息:遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息,如形状、纹理、温度等。
- 非侵入性:遥感技术不需要直接接触目标物体,因此对环境的影响较小。
1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用,以下是一些主要的应用领域:- 农业领域:通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。
- 环境保护:监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。
- 灾害管理:利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。
- 城市规划:通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等,为城市规划提供依据。
第一章1.遥感概念及特点。
答:概念:为了某种目的,采用不接触目标物的记录器,收集其信息并对其进行探测、识别、分类、判读和分析的过程;具有动态(where、when、what)、宏观(全天候、全天使、全球)、准确(高空间、高光谱、高时空分辨率)、系统(大小卫星、航天航空、技术与应用)的特点。
2.遥感平台、传感器的概念、功能和种类答:遥感平台是指遥感中搭载传感器的运载工具。
大体可以分为三类:地面平台、航空平台、和航天平台。
传感器是远距离感测和记录地物环境辐射或反射电磁波能量的遥感仪器,通常安装在遥感平台上。
根据记录方式的不同,分为成像方式和非成像方式两类。
3.遥感技术系统由哪几部分组成?各自功能是什么?答:遥感系统由以下四部分组成:遥感平台,遥感中搭载传感器的运载工具。
传感器,用来远距离感测和记录地物环境辐射或反射电磁波能量。
遥感信息的接收和处理,接收航空遥感和卫星遥感所获取的胶片和数字图像,并对其进行一系列的校正处理。
遥感图像判读和应用:将遥感图像光谱信息转化为用户的类别信息,也就是为了应用目的和要求对遥感数据进行分析分类和解译。
4.遥感影像的优缺点答:优点:动态、宏观、准确、真实客观、可数字化处理提取有效信息,可以不断的更新,具有时需性,便于现地找点。
缺点:无境界线、无属性、坐标、不能标明地类。
5.遥感技术的应用领域及发展趋势。
答:环境保护方面的应用,遥感对于检测各种环境变化,如城市化、沙漠化、土地退化、盐渍化、环境污染问题都能起到独特的作用。
发展趋势:多分辨率多遥感平台并存,空间、时间、光谱分辨率普遍提高;微波遥感、高光普遥感迅速发展;遥感的综合应用不断深化,商业遥感时代的到来。
6.天然遥感与人工遥感答:天然遥感:自然界中依靠独特的生体特征,以不接触目标物的形式,收集其信息并对其进行探测、识别,比如蝙蝠、海豚等动物;人工遥感:为了某种目的,采用不接触目标物的记录器,收集其信息并对其进行探测、识别、分类、判读和分析的过程;7.主动遥感与被动遥感答:传感器只能被动的接收地物反射的太阳辐射电磁波信息进行的遥感为被动遥感;传感器本身发射人工辐射,接收地物反射回来的辐射,这种探测地物信息的遥感即为主动遥感。
名词解释:1、电磁波:当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋磁场,使电磁振荡在空间传播.2、电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长按其长短,依次排列制成的图表。
3、绝对黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是绝对黑体。
4、光谱辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能量,单位:W/m25、大气窗口:通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段。
6、发射率:地物的辐射功率(单位面积上发出的辐射总通量)W与同温下的黑体辐射功率W黑的比值。
它也是遥感探测的基础和出发点7、光谱反射率:地物对某一波段的反射能量与入射总能量之比。
8、光谱反射特性曲线:根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。
1、遥感平台:遥感平台是搭载传感器的工具。
根据运载工具的类型可分为航天平台、航空平台和地面平台。
2、遥感传感器:遥感中获取遥感数据的关键设备。
3、卫星轨道参数:升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率(扁率)e、卫星过近地点时刻T4、升交点赤经:卫星轨道升交点与春分点间的角距。
升交点即卫星由南向北运动时与地球赤道面的交点。
5、轨道倾角:i角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。
6、近地点角距:ω是指卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。
1、遥感传感器__ 是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,是遥感技术系统的重要组成部分。
8、瞬时视场扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态,此时接受到的目标地物的电磁波辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角9、MSS成像板上排列有24+2各玻璃纤维单元,每列有6个纤维单元,每个探测器的视场为86urad,每个像元的地面分辨率为79x79m,扫描一次每个弊端获得6条扫描线图像,其地面范围为474x185KM10、TM是相对MSS的改进,一个高级的所波段扫描仪共有探测器100个,分7个波段,一次扫描成像为地面的480x185km11、HRV是一种线阵列推扫描仪,由于使用CCD元件做探测器,在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线,不需要用摆动的扫描镜,以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带1、光学影像一种以胶片或者其他的光学成像载体的形式记录的影像。
遥感概论期末复习知识点一遥感的定义遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的科学及综合性探测技术。
二遥感的基本原理自然界的任何物体本身都具有发射、吸收、反射以及折射电磁波的能力,遥感是利用传感器主动或被动地接受地面目标反射或发射的电磁波,通过电磁波所传递的信息来识别目标,从而达到探测目标物的目的。
三遥感的物理基础(一)电磁波电磁波是遥感技术的重要物理理论基础。
1、电磁波的性质:具有波的性质和粒子的性质(波粒二相性)2、波长越短(频率越高),能量越高。
3、电磁波谱电磁波几个主要的分段:宇宙射线、伽玛射线、X射线、紫外、可见光、红外(近、中、远)、微波、无线电波。
遥感常用的电磁波段主要是近紫外、可见光、红外、微波紫外:紫外线是电磁波谱中波长从0.01~0.38um辐射的总称,主要源于太阳辐射。
由于太阳辐射通过大气层时被吸收,只有0.3~0.38um波长的光能穿过大气层到达地面,且散射严重。
由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收与散射作用,紫外遥感通常在2000m 高度以下的范围进行。
可见光:是电磁波谱中人眼可以感知的部分,遥感常用的可见光是蓝波段(0.45um附近)、绿波段(0.55um附近)和红波段(0.65um附近)红外,红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在0.7um至1mm之间,遥感常用的在0.7um-100mm微波,波长在0.1毫米~1米之间的电磁波。
微波波段具有一些特殊的特性:①受大气层中云、雾的散射影响小,穿透性好,不受光照等条件限制,白天、晚上均可进行地物微波成像,因此能全天候的遥感。
②微波遥感可以对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力。
微波越长,穿透能力越强。
4、黑体辐射定律辐射出射度:在单位时间内从物体表面单位面积上发出的各种波长的电磁波能量的总和。
黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,又能全部发射,则该物体是绝对黑体。
遥感系统由哪些部分组成?
根据遥感的定义,遥感系统主要由以下四大部分组成:信息源、信息获取、信息处理、信息应用。
信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。
任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性,当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性,这就为遥感探测提供了获取信息的依据。
信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。
信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。
其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具,常用的有气球、飞机和人造卫星等;传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备,常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。
信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。
信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理,掌握或清除遥感原始信息的误差,梳理、归纳出被探测目标物的影像特征,然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。
信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。
信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源,供人们对其进行查询、统计和分析利用。
遥感的应用领域十分广泛,最主要的应用有:军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。
第一章 绪论1、遥感定义?遥感分类?(遥感平台、电磁波段、辐射源(工作方式)?)1. RS-Remote sensing is the science(and to some extent, art) of acquiring information about theEarth's surface without actually being in contact with it. This is done by sensing and recordingreflected or emitted energy and processing, analyzing, and applying that information.遥感分类有不同的标准。
● 工作平台层面:地面遥感,航空遥感,航天遥感● 按辐射源:被动遥感,主动遥感● 遥感波段分类:紫外遥感ultraviolet (0.05-0.38um ),可见光遥感visible (0.38-0.76),红外遥感 infrared remote sensing (0.76-1000),微波遥 infrared remote sensing(1mm-1m ),多光谱Multi-spectral (高光谱Hyperspectral )遥感● 记录方式分类:成像遥感(航空相片,卫星影像),非成像遥感(激光雷达测量,微波辐射计遥感)● 应用领域分类:城市遥感,环境遥感,地质遥感,气象遥感,军事遥感等2、遥感基本特点有哪些?空间特性(探测范围大);波谱特性(信息丰富);时相特性(周期短);收集资料方便,不受地形限制;经济特性;数字处理特性;3、描述遥感过程及遥感系统组成?(1)能源-大气传播-地表反射或发射-大气传播-平台,传感器-接收-遥感图像处理与信息提取-应用(2)空间信息收集系统;地面接收和预处理系统;信息分析应用系统第二章 遥感物理基础1黑体辐射规律(普朗克公式、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩位移定律)?普朗克公式:斯蒂芬-玻尔兹曼定律:公式见P6:绝对黑体表面上,单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比维恩位移定律:公式见P7:它表明:黑体的最大辐射强度多对应的波长max 与黑体的 绝对温度成反比2什么是太阳常数?太阳辐射的特点有哪些? 112),(M /52-∙=kT hc e hc T λλλπλ025/04()211hc kT M M d hc M d e M T λλλλπλλσ∞∞==∙-=⎰⎰bT =·m ax λ3什么是发射率?4光谱反射率8遥感辐射传输方程概念?(与辐射校正一起看)(1)地物反射太阳辐射(2)地物本身辐射练习一一、名词解释:遥感2、电磁波3、电磁波谱4、绝对黑体5、绝对白体6、灰体7、绝对温度8、光谱辐射通量密度9、大气窗口10、发射率11、光谱反射率12、光谱反射特性曲线二、填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 r-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外波段、微波、无线电等组成。
遥感平台和传感器在遥感测绘应用中的重要性
郭伟
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2012(038)005
【摘要】在阐述遥感原理的基础上,简要介绍了遥感的过程,以及有关遥感平台及传感器的综合性知识,重点阐述了遥感平台与传感器的现状及发展方向,以推动测绘技术的发展。
【总页数】2页(P232-233)
【作者】郭伟
【作者单位】大同市勘察测绘院,山西大同037006
【正文语种】中文
【中图分类】TU198
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5.小型无人机遥感平台在摄影测量中的应用 [J], 汪为
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遥感平台与传感器
时间:2010-04-09 21:17来源:未知作者:admin 点击: 109次
遥感是从远离地面的不同工作平台上通过传感器,对地球表面的电磁波(辐射)信息进行探测,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行
探测和监测的综合性技术。
常见的遥感平台有:气球、飞机、火箭、人造地球
卫星、宇宙飞船、航天飞机、高塔等
遥感是从远离地面的不同工作平台上通过传感器,对地球表面的电磁波(辐射)信息进行探测,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行
探测和监测的综合性技术。
常见的遥感平台有:气球、飞机、火箭、人造地球
卫星、宇宙飞船、航天飞机、高塔等。
遥感平台是指装载遥感器的运载工具,按高度,大体可分为地面平台,空中平
台和太空平台三大类。
地面平台包括三角架、遥感塔、遥感车(船)、建筑物
的顶部等,主要用于在近距离测量地物波谱和摄取供试验研究用的地物细节影像;空中平台包括在大气层内飞行的各类飞机、飞艇、气球等,其中飞机是最
有用、而且是最常用的空中遥感平台;太空平台包括大气层外的飞行器,如各
种太空飞行器和探火箭。
在环境与资源遥感应用中,所用的航天遥感资料主要
来自于人造卫星。
在不同高度的遥感平台上,可以获得不同面积,不同分辨率
的遥感图像数据,在遥感应用中,这三类平台可以互为补充、相互配合使用。
表可应用的遥感平台
800m以下遥感平台还有:
常用的传感器:
航空摄影机(航摄仪)
全景摄影机
多光谱摄影机
多光谱扫描仪(Multi Spectral Scanner,MSS)
专题制图仪(Thematic Mapper,TM)
反束光导摄像管(RBV)
HRV(High Resolution Visible range instruments)扫描仪合成孔径侧视雷达(Side-Looking Airborne。