遥感基础知识及遥感图像处理方法2007年.pdf

遥感基础知识及遥感 图像处理方法 郗凤明 2007年8月 遥感的基础知识 • 遥感；远距离不接触物体而获得其信息。 • 遥感数据是非常重要的源数据 • 遥感原理及遥感过程很复杂 • 可见光-反射红外遥感 • 热红外遥感 • 微波遥感 电磁波谱 太阳辐射光谱 大气吸收 • 太阳辐射穿过大气层时，大气中的氧气、氮气、 水蒸气等对不同波长的辐射有吸收作用 大气窗口 遥感数据的特征 • 空间分辨率 • 光谱分辨率 • 时间分辨率 • 辐射分辨率 • 空间分辨率：可以识别的最小地面距离或 是最小目标的大小（指图像上能够详细区 分的最小单元的尺寸或大小）。 • 表示方法一般有３种： １．像元(pixel)：指单个像元所对应的地面 面积的大小。如quickbird 一个像元相当地 面面积0.61m*0.61m; ＴＭ的一个像元相当 地面面积为28.5m*28.5m,多简称３０ｍ • ２．线对数(line pairs)：对于摄影系统而言， 影像最小单元常通过1mm间隔内包含的线 对数确定，单位为线对/mm 。线对是指一 对同等大小的明暗条纹或规则间隔的明暗 对数 • ３．瞬时视场(IFOV)：指遥感器单个探测 元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧 度(mrad)。IFOV 越小，最小可分辨单元越 小，空间分辨率越高。 • 一般来说，遥感系统的空间分辨率越高， 其识别物体的能力越强。 • 如：NOAA—LANDSATSPOTIKNOS-- -QUICKBIRD，空间分辨率逐渐增高，其识 别物体的能力也是逐渐增强 光谱分辨率 • 指遥感器所选用的波段数量的多少、各波 段的波长位置、及波长间隔的大小。（通 道数、每个通道的中心波长、带宽） • 如黑白航片用一个综合波段(0.4-0.7微米) • Landsat MSS/TM ４，７个波段 • MODIS有３６个波段 • 高光谱数据专题研究的针对性强，对物体 的识别精度高，遥感应用分析的效果好。 但也有其缺点。 时间分辨率 • Temporal resolution: 是关于遥感影像间隔 时间的一项性能指标。遥感器按照一个的 时间周期重复采集数据，这个重复周期又 叫回归期。这种重复观测的最小时间间隔 称为时间分辨率。 • 如：landsat 4、５为１６天，ＳＰＯＴ为 １～４天，ＮＯＡＡ为几小时。 辐射分辨率 • 辐射分辨率(radiant resolution)指遥感器对 对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。 • 如：landsat /MSS起初以６bits(取值范围 0~63); landsat 4,5/TM，７个波段中的６个 波段３０ｍ分辨率的，以８bits (取值范围： 0-255) ；MOIDS 所有通道都用12bit(取值 范围：0-2048) 空间分辨率与辐射分辨率的关系 • 瞬时视场（ＩＦＯＶ）越大，最小可分像 素越大，空间分辨率越低；但是ＩＦＯＶ 越大，光通量获得的入射量越大，辐射测 量越敏感，对微弱能量差异的检测力越强， 则辐射分辨率越高。因此空间分辨率的增 大，将伴随辐射分辨率降低。可见空间分 辨率与辐射分辨率难以两全。 地物波谱 • 地物的电池波的响应特性随电磁波长改变 而有规律的变化。 • 不同类型的地物，其电磁波响应特性不同， 地物波谱特征是遥感识别地物的基础 几种常见的地物波谱特征 • 植物 • 土壤 •