第3章 遥感成像原理与遥感图像特征(1).pptVIP

第三章 遥感成像原理与图像特征 3.1 遥感平台 3.2 摄影成像 3.3 扫描成像 3.4 微波遥感与成像 3.5 遥感图像的特征 卫星空间轨道及其运行特征 开普勒定律：卫星在空间运行，遵循天体运动的开普勒三定律。 一、开普勒第一定律： 星体绕地球（或者太阳）运动的轨道是一个椭圆，地球（太阳）位于椭圆的一个焦点上。 轨道离地最近的点称近地点，反之为远地点。 二、开普勒第二定律 从地心或者太阳中心到星体的连线（星体向径），在单位时间扫过的面积相等（面积速度守恒）。卫星在离地近的地方经过时的速度要快些，在离地远的地方运行的速度要慢些。 2、六个基本轨道参数 （1）轨道倾角 轨道平面与地球赤道平面的夹角。具体计算是在卫星轨道升 段时由赤道平面反时针旋转到轨道平面的夹角。 当0?i90?时，卫星运动方向与地球自转方向一致，因此叫“正方向卫星”； 当90?i180?时，叫“反方向卫星”，即卫星运动与地球自转方向相反； 当i=90?时，卫星绕过两极运行，叫“极轨”或“两极”卫星； 当i=0?或180?时，卫星绕赤道上空运行，叫“赤道卫星”。 （2）升交点赤经 卫星由南向北运行时经过赤道平面的那一点，叫“升交点” ；该点离春分点的经度值就是升交点赤经。 轨道倾角和升交点赤经共同决定卫星轨道平面的空间位置。 （3）近地点幅角 地心与升交点连线和地心与近地点连线之间的夹角。由于入轨后其升交点和近地点是相对稳定的，所以近地点幅角通常是不变的，它可以决定轨道在轨道平面内的方位。 （4）椭圆半长轴 近地点和远地点连线的一半，它标志卫星轨道的大小。 它确定了卫星距地面的高度，按照卫星高度的不同又将卫星分为低轨卫星（150—300公里）、中轨卫星（约1000公里左右）和高轨卫星（36000公里处）。 （5） 椭圆偏心率 椭圆轨道两个焦点间距离之半与半长轴的比值，表示轨道的形状。 （6）卫星过近地点时刻 以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量 根据平台服务内容: 气象卫星 陆地卫星 海洋卫星 陆地卫星系列 1. Landsat 2. SPOT 3. CBERS 4. EOS MODIS 5. IKONOS、QUICKBIRD等其它陆地卫星 海洋卫星系列 Seasat 1 MOS1(日本) ERS（欧空局） RADARSAT （加拿大雷达卫星） 传感器的一般构成： 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器原理:应用物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。 3.2 摄影成像 按探测波段的不同，分近紫外摄影、可见光摄影、红外摄影、多光谱摄影等。 特点: 历史悠久、较为完善、使用广泛、信息量大、分辨率高 限制: 受感光剂限制，感光范围0.29－1.10微米 多波段影像 同轨立体观测 IKONOS立体像对 收敛角：30-45度；基高比：0.54-0.87 异轨立体观测 SPOT 卫星异轨的异轨立体观测能力 3.3 扫描成像 高光谱成像光谱扫描（成像光谱仪） 成像光谱技术： “谱像合一” 技术---获连续光谱曲线。 成像光谱仪是新一代传感器，20世纪80年代正式开始研制； 目的：在获取大量目标窄波段连续光谱图象的同时，获得每一个像元几乎连续的光谱数据 （成像光谱仪）。 主要应用于高光谱航空遥感，在航天遥感领域高光谱也开始应用。 图像由多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成； 光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。 多采用扫描式或推帚式，可以收集200或200以上波段的数据；图像中的每一像元均得到连续的反射率曲线。 3.2 摄影成像 1、摄影机 1）分幅式摄影机 视场角: 常角（50o-70o）; 宽角（70o~105o）; 特宽角105o-135o） 像幅: 有18*18cm2与23 *23cm2两种。 焦距: 长焦距（200mm）; 中焦距（100～200mm） 短焦距（100mm) 1）分幅式摄影机 3.2 摄影成像 1、摄影机 2）全景（扫描）摄影机 （1）缝隙式摄影机 v=V*f/H, f为焦距 在物镜的焦面上平行于飞行方向设置一条狭缝，并随物镜作垂直于航线方向扫描，得到一幅扫描成像的图象。（扫描摄影机） 物镜摆动的幅面很大，能将航线两边的地平线内的影象都摄入底片。---（全景摄影机） 3.2 摄