第三章 遥感平台及运行特点.ppt

第七节 微波遥感与成像 微波遥感：指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术。 一、微波遥感的特点 1、能全天候、全天时工作； 2、对某些地物具有特殊的波谱特征； 3、对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透力； 4、对海洋遥感具有特殊意义； 5、分辨率较低，但特性明显。 二、微波遥感方式和传感器 1、主动微波遥感：指通过向目标物发射微波并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感方式。 （1）雷达Radar(Radio Direction And Range) 雷达的用途：用于测定目标的位置、方向、距离和运动目标的速度。 雷达的工作方式：由发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。 （2）侧视雷达（Side Looking Radar) 侧视雷达的分辨力可分为： 1）距离分辨力（垂直于飞行的方向）俯角越大，距离分辨力越低；俯角越小，距离分辨力越大。要提高距离分辨力，必须降低脉冲宽度。但脉冲宽度过低则反射功率下降，实际应用采用脉冲压缩的方法。 2）方位分辨力（平行于飞行方向）。要提高方位分辨力，只有加大天线孔径、缩短探测距离和工作波长。 （3）合成孔径侧视雷达（SAR） 合成孔径侧视雷达的方位分辨力与距离无关，只与天线的孔径有关。所以，可用于高轨卫星。天线越小，方位分辨力越高。 2、被动微波遥感 通过传感器，接收来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式，称被动微波遥感。 摄影成像 航空摄影测量 正射投影与中心投影 航摄像片的几何特征 地图投影 航片的立体观测 航片的判断 一、投影的概念及分类 （一） 投影——在有光的情况下，光线照射到物体表面，假定物体后有遮挡面，物体在遮挡面上形成影子，即投影。 （二）投影的分类——由光源来确定。 1、中心投影：由点光源照射物体形成的投影。 特点：近大远小。 2、平行投影：由相互平行的光线照射物体形成的投影。 根据光线与投影面的角度不同，平行投影又可以分为： （1）正投影：光线与投影面垂直相交。 特点：投影与物体大小一致。 优点：因为投影与物体大小一致，所以各面投影联合起来能表示物体的真实形状和真实尺寸。 缺点：没有立体感。 （2）斜投影：光线与投影面呈倾斜状态。 特点：投影有立体感，但没有近大远小的感受。 投影法 中心投影法 平行投影法 斜投影法 正投影法 S V ——— 正射投影 正射投影不受空间物体高低变化的影响，所得到的投影是将空间物体沿垂直方向投影到同一水平面上并按一定的比例尺缩小的结果。 1 在投影面上任意两点间的距离与其空间相应点间的水平距离呈某一固定比例。即投影面上各处的比例尺相等。 2 由投影面上任一点引出两个方向线间夹角，均等于空间相应方向线间的水平角。 A B C D a b c d 二、图像的光谱分辨率（Spectral Resolution） 光谱分辨率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值。 Spectral reflectance curves Spectral signatures 小麦冠层高光谱与多光谱反射曲线 辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。以遥感图像中表达像元灰度的二进制字位数（bit）表征。 字位数越多，说明传感器将光能划分的等级越多，即区分微小光能差别的能力越强。 某个波段遥感图像的总信息量与空间分辨率（以像元数n表示）、辐射分辨率（以灰度量化级D表示）有关。 在多波段遥感中，遥感图像总信息量还取决于波段数k。 三、辐射分辨率（ Radiometric Resolution ） 四、图像的时间分辨率（Temporal Resolution） 时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。 时间分辨率对动态监测很重要。 第五节 扫描成像 一、光/机扫描成像 概念：依靠机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物逐点逐行扫描。探测元件把接受到的电磁波能量转换成电信号，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量，再设置于焦平面的胶片上形成影像 瞬时视场角：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。即扫描仪的空间分辨率。 总视场角：