第3章遥感成像原理与遥感成像特征.pptVIP

第三章遥感成像原理与遥感成像特征 3.2 摄 影 成 像 * * * 3.1 遥感平台 3.1.1 气象卫星系列 气象卫星概述 气象卫星的发展主要有三个阶段： 20世纪60年代的第一代气象卫星： 1970—1977第二代气象卫星： 1978年以后进入第三个发展阶段： 气象卫星特点 （1）轨道：分为两种，即低轨和高轨 低轨：是近极地太阳同步轨道，轨高800~1600km，南北向绕地球运转 高轨：是指地球同步轨道，轨高36000km，公转速度和自转速度相等 （2）短周期重复观测 （3）成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量 （4）资料来源连续、实时性强、成本低 3. 气象卫星的应用领域 3.1.2 陆地卫星系列 1. 主要的陆地卫星系列 （1）陆地卫星 （2）SPOT卫星 （3）中巴地球资源卫星 （4）其他陆地卫星 陆地1号卫星 SPOT 资源一号卫星 2. 高空间分辨率陆地卫星 3.1.3 海洋卫星系列 海洋遥感的特点 （1）需要高空和空间的遥感平台，以进行大面积同步覆盖的观测； （2）以微波为主； （3）电磁波与激光、声波的结合是扩大海洋遥感探测的一条新路； （4）海面实测资料需要校正； 2. 海洋卫星简介 摄影：是通过成像设备获取物体影像的技术。 3.2.1 摄影机 分幅式摄影机 分幅式摄影机暴光一次得到的是目标物的一幅像片，镜头分为常角、宽角和特宽角，常角：50 ° ~70°；宽角：70~105 °；特宽角：105~135 °； 焦距：分为短焦距：f＜100mm ；中焦距f：100~200mm ；长焦距：f＞200mm ； 镜头中心的光学分辨率：70~100A/mm ； 像幅：一种是230mm×230mm ；另一种是180 mm×180mm ； 外壳材料：根据摄影波段的不同，选择不同的材料 全景摄影机 缝隙式摄影机：又称航带摄影机，工作方式是通过焦平面前方设置的与飞行方向 垂直的狭缝快门获取横向的狭带影像 镜头转动式：工作方式一种是转动镜头的物镜，另一种是用棱镜镜头转动 焦距：与分幅式比，焦距较长，可在长23cm，宽128cm的胶片上成像； 多光谱摄影机 多相机组合型：是将几架相机同时组装在一个外壳上，每架相机配置不同的滤光 片和胶片，从而获得同一地物不同波段的影像。 多镜头组合型：是在同一架相机上装置多个镜头，配以不同波长的滤光片。在一 张大胶片上拍摄同一地物不同波段的影像； 光束分离型：是用一个镜头，通过二向反射镜，将不同波段在各焦平面上记录影 像。 4. 数码摄影机 3.2.2 摄影相片的几何特征 垂直摄影 摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内，取得的像片称水平相片或 垂直像片。 倾斜摄影 摄影机主光轴偏离垂线大于3°，取得的像片称倾斜像片。 垂直摄影像片的几何特征 （1）像片的投影 垂直投影：常用于大比例尺的地形图 中心投影：大部分摄影像片属于中心投影。 1）中心投影与垂直投影的区别： 第一，投影距离的影响：垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关，并有统一的比例尺。中心投影受投影距离的影响，像片比例尺与平台高度H和焦距f有关。 第二，投影面倾斜的影响：当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大，在中心投影的像片上，比例关系有显著的变化，各点的相对位置和形状不再保持原来的样子。 第三，地形起伏的影像：垂直投影时，随地面起伏变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小，相对位置不变。中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量越大，产生投影误差。 2 中心投影的透视规律 第一，地面物体是一个点，在中心投影上仍然是一个点。如果有几个点同在同一投影线上，它的投影便重叠成一个点。 第二，与像面平行的直线，在中心投影上仍然是直线，与地面目标的形状基本一致。如果直线垂直于地面，其投影有两种情况：其一，当直线与像片垂直并通过投影中心时，该直线在像片上是一个点；其二，直线的延长线不通过投影中心，这时直线的投影仍然是直线，但该垂直线状目标的长度和变形情况则取决于目标在像片中的位置。离像片中心近，直线的长度被缩短，在像片边缘，直线的长度被夸大。 第三，平面上的曲线，在中心投影的像片上仍为曲线 第四，面状物体的中心投影相对于各种线的投影的组合。 （2）像片的比例尺 指像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。 像片比例尺的大小取决于H和f，在地形平坦、镜头主光轴垂直与地面时，像片的比例尺为： 1/m f/H 在不知道航高时，满足以下两个条件，也可求得比例尺： 第一，已知某一地面目标的大小，可以通过量测其在像片上的影像而算出该像片的比例尺. 第二，若具有摄影地区的地形图，先在像片上和地形图上找到两个地物的对应点，然后分别在像片上和地形图上量得其长度。 （