遥感

遥感发展概况及其展望一、遥感发展概况“Remote Sensing”（遥感）一词首先是由美国海军科学研究部的布鲁依特（E· L·Pruitt）提出来的。

60年代初在由美国密执安大学等组织发起的环境科学讨论会上正式被采用，此后“遥感”这一术语得到科学技术界的普遍认同和接受，而被广泛运用。

而遥感的渊源则可追溯到很久远以前，其发展可大致分为二大时期。

（一）遥感的萌芽及其初期发展时期如果说人类最早的遥感意识是懂得了凭借人的眼、耳、鼻等感觉器官来感知周围环境的形、声、味等信息，从而辨认出周围物体的属性和位置分布的话，那末，人类自古以来就在想方设法不断地扩大自身的感知能力和范围。

古代神话中的“千里眼”、“顺风耳”即是人类这种意识的表达和流露，体现了人们梦寐以求的美好幻想。

1610年意大利科学家伽利略研制的望远镜及其对月球的首次观测，以及1794年气球首次升空侦察，可视为是遥感的最初尝试和实践。

而1839年达格雷（Daguerre）和尼普斯（Niepce）的第一张摄影像片的发表则是遥感成果的首次展示。

随着摄影术的诞生和照相机的使用，以及信鸽、风筝及气球等简陋平台的应用，构成了初期遥感技术系统的雏形。

空中像片的魅力，得到更多人的首肯和赞许。

1903年飞机的发明，以及1909年怀特（Wilbour·Wright）第一次从飞机上拍摄意大利西恩多西利（Centocelli）地区空中像片，从此揭开了航空摄影测量——遥感初期发展的序幕。

在第一次进行航空摄影以后，1913年，开普顿·塔迪沃（Captain·Tardivo），发表论文首次描述了用飞机摄影绘制地图的问题。

第一次世界大战的爆发，使航空摄影因军事上的需要而得到迅速的发展，并逐渐发展形成了独立的航空摄影测量学的学科体系。

其应用进一步扩大到森林、土地利用调查及地质勘探等方面。

随着航空摄影测量学的发展及其应用领域的扩展，特别是第二次世界大战爆发军事上的需要，以及科学技术的不断进展，使彩色摄影、红外摄影、雷达技术及多光谱摄影和扫描技术相继问世，传感器的研制得到迅速的发展，遥感探测手段取得了显著的进步。

1.数字图像：用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像。

2.遥感数字图像的像素：是将地面信息离散化而形成的方格，是计算机图像处理的最小单元；具有特定的空间位置和属性特征。

3.遥感数字图像：是数字形式的遥感图像，是地物反射或辐射的不同波长的电磁波能量的离散化表达。

4.DN值：遥感数字图像中的采样量化后的灰度级。

5.遥感数字图像处理：利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。

处理的内容主要包括图像增强、图像校正、信息提取三个方面（是操作）6.遥感数字图像分析：将一幅图像转化为一种非图像的表示的过程。

（是判断）7.传感器：又称遥感器，是收集和记录电磁辐射能量信息的装置，信息获取的核心部件。

(核心)8.遥感平台：用来承载遥感器的飞行器。

安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具。

(载体)9.被动遥感：以太阳辐射和地物自然辐射为辐射源，不需要人工辐射源，工作波段集中在可见光和红外区。

10.主动遥感：具有人工辐射源，主动向目标发射强大的电磁波，然后传感器接收目标反射的回波，工作波段集中在微波区。

11.辐射分辨率：指传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力，遥感图像中图像的量化位数可以看作是辐射分辨率的近似描述。

12.光谱分辨率：指传感器记录的电磁波光谱中特定波长的范围和数量。

波长范围越窄，光谱分辨率越高；波段数越多，光谱分辨率越高。

13.空间分辨率：指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。

是表征图像分辨地面目标细节能力的指标。

14.时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率，包括传感器本身设计的时间分辨率（受卫星运行规律影响不能改变）和人为设计的时间分辨率（等于或小于卫星传感器本身的时间分辨率）15.重复周期（又称回归周期）：对同一地物进行重复探测时，相邻两次探测（全覆盖）的时间间隔。

遥感的定义：从不同高度的平台上，使用遥感器收集物体的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并进行加工处理，从而达到对物体进行识别和监测的全过程。

遥感技术具有先进性、综合性和实用性。

构成遥感技术的4个必不可少的要素是对象、遥感器、信息传播媒介和平台。

遥感分类：按遥感对象分类宇宙遥感地球遥感按应用空间尺度分类全球遥感区域遥感城市遥感按平台高度分类地面遥感航空遥感航天遥感按成像波段分类可见光遥感紫外遥感红外遥感微波遥感多光谱遥感按传感器接收信号的来源和方式分类主动遥感被动遥感主动遥感（Active RS）：也称有源遥感，是指从遥感平台上的人工辐射源向目标发射一定形式的电磁波，再由遥感器接收和记录其反射波的遥感系统。

被动遥感（Passive RS）:也称无源遥感，是指用遥感器从远距离接收和记录物体自身发射或反射太阳辐射的电磁波信息的遥感系统。

按应用专业分类农业遥感林业遥感地质遥感环境遥感气象遥感……遥感的特性和优势：空间特性时间特性多普特性信息巨大受地面条件限制小经济效益高用途广发展迅速；遥感技术系统：空基系统地基系统研究技术支持系统；空基系统：完成遥感数据的采集和传输工作。

遥感平台，传输器，监控系统，数据传输系统地基系统：完成遥感数据的接收、处理存档、分发和应用开发工作。

研究技术支持系统：完成定标、地面试验、光谱数据测量等基础性工作以及与遥感发展和应用密切相关的高技术研究和开发任务。

电磁波的概念：在真空或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。

电磁波谱定义;将电磁波在真空中按照波长或频率的大小依顺序划分成波段，排列成谱即称为电磁波谱大气对电磁波传输过程的影响：折射散射反射吸收；对遥感数据最主要的影响因素是散射和吸收。

散射形式有三种：瑞利散射、米氏散射和无选择性反射。

大气窗口定义：电磁波辐射在大气传输中透过率比较高的波段。

在遥感中测量从目标反射或目标本身发射的电磁波的能量的过程称为辐射量的测定。

辐射量的测定方式：辐射测量和光度测量不同温度的物体具有不同的辐射能量，记录它们的辐射能量差别就为区别它们提供了基础。

遥感技术的工作原理遥感技术是一种通过航空、卫星等方式获取地球表面信息的技术。

它主要依靠遥感器和数据处理系统进行测量和分析。

本文将对遥感技术的工作原理进行介绍，主要包括遥感技术的基本概念、遥感技术的数据源和遥感技术的数据处理流程。

一、遥感技术的基本概念遥感是指通过对植被、地形、地球表面材质、水体、气象等现象进行探测和数据获取的技术。

主要通过卫星、飞机等平台获取地球表面信息，用于地质勘探、城市规划、环境监测等领域。

遥感数据包括遥感图像、数字高程模型、风场、温度场等。

遥感技术主要有两大类：有源遥感和无源遥感。

有源遥感是指采用外部信号对地物进行探测，如雷达、激光雷达等。

无源遥感则是依靠地球本身辐射进行探测，如红外遥感、微波遥感等。

二、遥感技术的数据源遥感技术的数据源主要包括遥感卫星、航空遥感、地面遥感和潜水器遥感。

1.遥感卫星遥感卫星是通过在轨道上搭载遥感器来获取地球表面信息的卫星。

常见的遥感卫星有陆地观测卫星、气象卫星、海洋卫星等。

卫星遥感具有全天候、全天时、全球性的优点，能够获取遥远地区的信息。

2.航空遥感航空遥感是指通过飞机搭载遥感器来获取地球表面信息的技术。

相比卫星遥感，它的空间分辨率更高，能够捕捉到更小的地物和更详细的地貌。

航空遥感主要用于地图制作、城市规划等领域。

3.地面遥感地面遥感是指通过安装在地面上的遥感设备来获取地球表面信息的技术。

它主要用于农业、生态环境、资源勘探等领域。

地面遥感的分辨率比较低，但可以针对特定的目标进行研究。

4.潜水器遥感潜水器遥感是指通过潜水器搭载遥感器来获取水下信息。

它主要用于海洋环境、资源勘探、水下考古等领域。

三、遥感技术的数据处理流程遥感技术的数据处理分为预处理、特征提取和应用三个阶段。

1.预处理预处理是遥感数据处理的第一步，主要是对原始遥感数据进行处理和校正。

校正包括时序纠正、几何校正、辐射校正等。

预处理的目的是提高数据的质量和可用性。

2.特征提取特征提取是指从遥感数据中提取出实际应用中需要的信息，如土地利用类型、道路分布、林木分布等。