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遥感原理与应用 [孙家炳] 遥感的定义： 遥远的感知，是在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 遥感的特征： 覆盖范围大、信息丰富 多时相性 多波段性 使用遥感的好处： 远程获取信息的能力 进入人迹罕至的地区 广泛的覆盖范围（空间和时间） 每亩成本低廉 能力“看见”超过可见 永久性的客观记录 不同的角度（图像格式） 空间分辨率： ?空间分辨率是指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离 。 辐射分辨率： ?是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量。[辐射分辨率算法是RL =（Rmax-Rmin ）/D，Rmax为最大辐射量值，Rmin为最小辐射量值，D为量化级。RL越小，表明传感器越灵敏。] 黑体： 一个理论的结构：它可以在给定的温度下的每个波长中以单位面积内最大可能的速吸收和反射能量的结构。 大气窗口： 电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口。[通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:微波波段(300~1GHz/0.8~2.5cm)，热红外波段(8~14um)，中红外波段(3.5~5.5um)，近紫外、可见光和近红外波段(0.3~1.3um,1.5~1.9um)。] 辐射亮度[辐亮度]：表示面辐射源上某点在一定方向上的辐射强弱的物理量。 瞬时视场角（InstantaneousField Of View，IFOV）， 是指遥感系统在某一瞬间，探测单元对应的瞬时视场。IFOV以毫弧度（mrad）计量，其对应的地面大小被称为地面分辨率单元. 通过黄色滤光片能够虑去蓝光，改善图像反差； 线性阵列式扫描较光机扫描的优点： 线性阵列扫描可以为每个探测器提供较长的停留时间，以便更充分测量地面分辨单元的能量。 因探测器元件之间有固定的关系，可消除扫描过程中扫描镜变化引起的几何误差，具有更大的稳定性。线性阵列系统的完整性更好，几何精度更高。 CCD是固态微电子装置，体积小、重量轻、能耗低。 由于没有光机扫描仪的机械运动部件，线性系统稳定性更好，结 构的可靠性高，使用寿命更长。 线性阵列式扫描的缺点： ? 1.探测器之间灵敏度的差异，会产生带装噪声，需要校准； ? 2.总视场不如光机扫描仪 ? 3.长于近红外波段的CCD探测器的光谱灵敏度商受到限制。 多光谱扫描系统较多光谱摄影系统结构复杂，但具有其固有的优势: ① 摄影系统的光谱仅仅局限于0.3-0.9μm;而多波段扫描 系统可将感应波段扩展到0.3-14μm，可以感应很窄的 波段； ② 摄影系统以回收胶片为主，而胶片-图像的转换，需由 地面完成；扫描系统是数字记录数字形式，能根据要求 迅速发送、记录、分析或处理输出的店信号，并可实时 显示； ③ 摄影系统的图像是由胶片光化学过程获得，辐射定标困难；扫描 系统的数据是由电子产生、更适用于定标，可给出定量的辐射数据； ④ 扫描系统的电子格式允许记录很宽范围的值，即探测器的动态范 围，通常比摄影胶片大，且在探测过程中，探测器并不损耗。 ⑤ 多光谱摄影系统，用多个分离的光学系统独立地采集每个波段图 像，这导致各个波段图像在空间和辐射方面的可比性问题；多光谱扫描系统用统一光电系统同时采集整个光谱波段的数据，再经分光系统分解成不同波长的光。 近极地太阳同步卫星： 指的就是卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向，轨道的倾角（轨道平面与赤道平面的夹角）接近90度，卫星要在两极附近通过。 地球同步卫星： ? 定义圆形轨道与赤道面重合，与地球同步运转，对地相对静止的卫星。也即倾角为零的圆形同步地球轨道卫星。 ? Multi-Band Data ? ? Band interleaved by pixel (BIP) ? – Each row of the data grid contains the digital number value for each pixel and for each band sequentially ? ? Band interleaved by line (BIL) ? – Each row of the data grid contains the digital number value for each band ? ? Band sequential (BSQ) ? – Digital numbers for a each band are stored in their entire grid followed by the next b