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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。
测绘技术使用教程之卫星遥感成像原理与分析方法卫星遥感成像原理与分析方法引言卫星遥感技术作为一项现代测绘技术，在各个领域发挥着重要作用。
它通过利用卫星携带的传感器获取地球表面的图像数据，并从中提取有关地理信息，以支持各种应用。
本文将介绍卫星遥感成像的原理和基本分析方法，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、卫星遥感成像原理卫星遥感成像原理是指利用卫星携带的传感器对地球表面进行观测，并获取图像数据的方法和原理。
卫星通过携带不同类型的传感器，例如光学传感器、红外传感器和微波传感器等，来获取不同波段的图像数据。
这些传感器接收地球表面反射、辐射和散射的电磁波信号，并将其转化为数字图像。
在卫星遥感成像的过程中，可以采用不同的成像模式，包括扫描成像模式和推扫成像模式。
扫描成像模式是指卫星通过旋转传感器扫描地面，从而形成一个连续的图像覆盖区域。
推扫成像模式则是指卫星在运行轨道上连续推动传感器，从而获取一条带状图像。
卫星遥感成像原理的核心是利用电磁波在地球大气和地物表面的反射、辐射和散射规律，提取出地球表面的有关信息。
不同波段的电磁波对地物的反射、辐射和散射具有不同的敏感性，因此可以通过分析不同波段的遥感图像来获取地球表面的不同信息。
二、卫星遥感分析方法卫星遥感分析方法是指利用卫星遥感图像进行信息提取和分析的方法和技术。
它包括图像预处理、信息提取和信息分析等过程。
1. 图像预处理图像预处理是指对卫星遥感图像进行去噪、校正、增强和配准等处理的过程。
这些处理可以提高遥感图像的质量和准确性，以便更好地进行后续的信息提取和分析。
常用的图像预处理方法包括噪声滤波、几何校正、辐射校正和灰度增强等。
2. 信息提取信息提取是指从卫星遥感图像中获取有关地物和地理现象的特征和属性的过程。
信息提取包括目标检测、分类、识别和测量等。
目标检测是指在遥感图像中识别和提取感兴趣的目标和区域。
分类是指对遥感图像进行像素级的分类，将图像中的不同地物进行分类和统计。
常见遥感卫星基本参数前言：遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和获取数据的特点不同，传感器的种类也就繁多，就其基本结构原理来看，目前遥感中使用的传感器大体上可分为如下一些类型：（1）摄影类型的传感器；（2）扫描成像类型的传感器；（3）雷达成像类型的传感器；（4）非图像类型的传感器。
无论哪种类型遥感传感器，它们都由如下图所示的基本部分组成：1、收集器：收集地物辐射来的能量。
具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。
2、探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。
具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。
3、处理器：对收集的信号进行处理。
如显影、定影、信号放大、变换、校正和编码等。
具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。
4、输出器：输出获取的数据。
输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、XY彩色喷笔记录仪等等。
虽然不同卫星的基本组成部分是相同的，但是由于，各个组成部分的具体构造的精细度又是不同的，的，所以不同的卫星具有不同的分辨率。
一、CBERS中巴资源卫星CBERS-1 中巴资源卫星由中国与巴西于1999年10月14日合作发射，是我国的第一颗数字传输型资源卫星卫星参数：太阳同步轨道轨道高度：778公里,倾角:98.5o 重复周期：26天平均降交点地方时为上午10：30 相邻轨道间隔时间为 4 天扫描带宽度:185公里星上搭载了CCD传感器、IRMSS红外扫描仪、广角成像仪，由于提供了从20米-256米分辨率的11个波段不同幅宽的遥感数据，成为资源卫星系列中有特色的一员。
红外多光谱扫描仪：波段数： 4波谱范围：B6：0.50 –1.10(um)B7：1.55 –1.75(um)B8：2.08 – 2.35(um)B9：10.4 – 12.5(um)覆盖宽度：119.50公里空间分辨率：B6 – B8：77.8米B9：156米 CCD相机：波段数： 5波谱范围：B1：0.45 – 0.52(um)B2：0.52 – 0.59(um)B3：0.63 – 0.69(um)B4：0.77 –0.89(um)B5：0.51 – 0.73(um)覆盖宽度：113公里空间分辨率：19.5米(天底点)侧视能力：-32 士32广角成像仪：波段数：2波谱范围：B10：0.63 – 0.69(um)B11：0.77 –0.89(um)覆盖宽度：890公里空间分辨率：256米CBERS-1卫星于1999年10月14日发射成功后，截止到2001年10月14日为止，它在太空中己运行2年，围绕地球旋转10475圈，向地面发送了大量的遥感图像数据，已存档218201景0级数据产品。
遥感摄影成像的原理和应用1. 遥感摄影成像的原理遥感摄影成像是指利用人造卫星、无人机或飞机搭载的遥感摄影仪器，通过从高空或远距离的角度捕捉地面上的影像信息，从而实现对地表特征的观测和记录。
其原理主要包括以下几个方面：1.1 光学成像原理遥感摄影利用光学仪器进行影像记录，光学成像原理是其基础。
光学成像是通过光的反射、折射和透射等光学现象，将地面上的物体投射到相机的感光介质上，形成影像。
1.2 传感器工作原理遥感摄影仪器中所搭载的传感器是关键的组成部分，它能够将光学信号转化为电信号，从而成像。
传感器的工作原理多种多样，包括CCD（带电荷耦合器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体）等。
1.3 数字图像处理原理遥感摄影仪器捕捉到的影像是以数字图像的形式存储和处理的。
数字图像处理原理包括图像去噪、图像增强、图像融合等一系列算法和技术，以提取地表特征并优化影像质量。
2. 遥感摄影成像的应用遥感摄影成像在各个领域有着广泛的应用，以下列举了几个重要的应用领域：2.1 地理勘测和制图遥感摄影成像能够获取大范围、高分辨率的地理数据，从而进行地理勘测和制图工作。
通过对摄影成像数据的处理和分析，可以生成数字地表模型、地形图、矢量地图等，为地理科学研究和城市规划提供基础数据。
2.2 农业监测和精准农业遥感摄影成像能够实时监测和评估农田的生长状态、土壤湿度、气温等关键指标，帮助农民进行精准农业管理。
通过遥感技术，农民可以及时了解农田的状况，优化施肥、灌溉等农业操作，提高农作物产量和质量。
2.3 灾害监测和应急响应遥感摄影成像可以实时监测地质灾害、自然灾害和人为灾害的发生和发展趋势，及时预警并进行应急响应。
比如，利用遥感影像可以监测山体滑坡、洪水等灾害的范围和程度，为灾后救援和重建提供依据。
2.4 环境保护和资源管理遥感摄影成像可以监测和评估自然资源和环境变化，为环境保护和资源管理提供数据支持。
通过对影像数据的分析，可以监测森林覆盖率、水体污染、土地利用等情况，制定环境保护政策和资源管理措施。
使用卫星遥感技术进行测绘的原理和操作指南导语：卫星遥感技术是一种通过卫星获取地球表面信息的技术手段，它可以帮助我们进行测绘工作。
本文将介绍卫星遥感技术的原理以及使用该技术进行测绘的操作指南。
一、卫星遥感技术的原理卫星遥感技术是利用人造卫星拍摄地球表面的影像，然后通过处理和分析这些影像来获取地理信息。
其原理主要包括传感器、数据传输和数据处理三方面。
1. 传感器：卫星上搭载了多种传感器，如光学传感器、红外传感器和微波传感器等。
光学传感器可以通过记录反射、散射和辐射的能量来获取地表特征，红外传感器可以检测热量的分布，而微波传感器则可以穿透云层和雾霾获取地表信息。
2. 数据传输：卫星通过无线电波将采集的图像和数据传输回地面接收站。
这些图像和数据通过卫星发射器发射到地面，并通过地面接收站接收和记录。
这样的数据传输过程保证了数据的实时性和准确性。
3. 数据处理：卫星获取的原始图像和数据需要经过处理和分析才能被有效利用。
常见的数据处理方法有图像纠正、图像增强、图像分类和信息提取等。
图像纠正能够消除传感器本身和地球自转对图像的影响，图像增强则能够提高图像的质量和细节，图像分类和信息提取能够从图像中提取出我们所关注的地理信息。
二、使用卫星遥感技术进行测绘的操作指南使用卫星遥感技术进行测绘需要以下步骤：1. 数据获取：首先需要获取卫星遥感数据。
可以通过购买商业卫星图像，或者使用公开的遥感数据源，如美国地质调查局（USGS）提供的Landsat数据。
从官方渠道获取数据可以保证其质量和可信度。
2. 数据处理：将获取的卫星遥感数据进行处理，包括图像纠正、图像增强和图像分类等步骤。
图像纠正能够消除由于传感器本身和地球自转引起的变形和畸变。
图像增强可以提高图像的质量和细节，并使地表特征更加清晰可见。
图像分类则是将图像根据不同的特征和像素值进行分类，从而提取出我们所关注的地理信息。
3. 地理信息提取：利用处理后的卫星遥感数据，可以提取出所需的地理信息。
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。
