遥感基础知识及遥感图像处理方法

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1、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qu

2、ickbird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(linepairs)：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—LANDSAT---SPOT---IKNOS---Q

3、UICKBIRD，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)LandsatMSS/TM４，７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Temporalresolution: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

4、辨率。如：landsat4、５为１６天，ＳＰＯＴ为１～４天，ＮＯＡＡ为几小时。辐射分辨率辐射分辨率(radiantresolution)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);landsat4,5/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

5、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•岩石植物•在可见光的蓝紫光波段，反射率低于１０％，至绿光反射率增高，曲线出现一个小反射峰（绿峰）之后，反射率急剧下降至０．６８微米处，形成很深的红光吸收谷（红谷）进入红外区，反射率陡升，达到顶峰后，变化平缓，反射率在５０％左右，过１．３微米处反射率明显下降，曲线的起伏现象更突出

6、。•叶绿素吸收水分吸收卫星及卫星数据简介(中国遥感卫星地面站网)Landsat卫星•Landsat是美国于1972年在世界上第1次发射的真正的地球观测卫星。1~4号星均相继实效，现在运行的是5号星，6号星发射失败。1999年4月15日，陆地卫星-7(Landsat-7)发射成功。•Landsat－4、5、6号采用飞行高度为705km，轨道倾角为98度的太阳同步准回归轨道，通过赤道时刻为地方平均时上午9:39。它用16天时间对整个地球观测一遍，第17天返回到同一地点的上空（17日回归）。卫星上搭载多光谱扫描仪（MSS）和专题扫描仪（TM）两种遥感器。TM是4号

7、星以后搭载的。•陆地卫星-7(Landsat-7)，轨道高705km、倾角98.2°•陆地卫星覆盖地球范围N81°--S81.5°Landsat卫星数据的特点MSS（MultiSpectralScanner)多光谱扫描仪，选用可见光-近红外（0.5-1.1微米）谱段，四个波段。（landsat1-3）18daysTM(ThematicMapper)专题制图仪，使一种改进的多光谱扫描仪，可见光-短波红外（0.45-12.5微米）谱段，七个波段。（landsat4-6）16daysETM（EnhancedThematicMapper）改进专题制图仪，增加一个全色

8、波段（pan）。（landsat7）16days•l