声明:本文参考课程《遥感原理与应用》,授课教师:方圣辉;参考教材《遥感原理与应用》,主编:孙家抦。
遥感的概念
广义:遥远的感知。
科学技术领域中:泛指一切无接触的远距离探测。
本课程讨论的遥感:使用安放在承载工具(平台)的某种装置(遥感器),在不直接接触被研究目标的情况下,感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射辐射或者发射辐射),经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息的过程。
遥感的类型
按遥感平台(的高度)分
- 地面遥感:遥感器在地面上。
- 航空遥感:遥感平台为飞机、飞艇、气球等。
- 航天遥感:遥感平台以地球人造卫星为主。
- 宇航遥感:对其他星球的遥感。
按传感器的探测波段范围分
- 紫外遥感
- 可见光遥感
- 红外遥感:反映地面物体热辐射信息。
- 微波遥感:地面物体很少反射和发射微波。是主动遥感的一种。
按工作方式分
- 主动遥感:微波遥感是一种主动遥感。
- 被动遥感:可见光遥感是一种被动遥感。
按记录信息的表现形式分
- 成像遥感
- 非成像遥感:不成像,而是记录距离等信息(如GPS)
按遥感的应用领域分
- 外层空间遥感
- 大气层遥感
- 陆地遥感
- 海洋遥感
- 资源遥感
- 农业遥感
- 林业遥感
- 地质遥感
- 城市遥感
- 军事遥感 …
遥感的特点
- 真实性、客观性
- 探测范围大
- 资料新颖且能迅速反映动态变化
- 成图迅速
- 收集资料方便
遥感的过程
太阳发射的电磁波经过大气到达地球表面,经地物的反射、吸收、辐射后到达传感器,传感器收集数据(成像),并把数据传到地面站,地面站接收和预处理数据后,将其分发给用户,用户提取信息,并进一步分析与应用。
遥感技术系统组成
- 目标的信息特性
- 目标信息的传输
- 空间信息采集
- 地面接收与预处理
- 信息处理
- 信息分析与应用
遥感技术的发展
遥感平台
- 不同高度、不同用途的卫星群
- 多视角、多周期、全方位观测
遥感器
- 高时间分辨力(单时相 -> 多时相,即看的时间间隔变小,次数增多)、高空间分辨力、高光谱分辨力(即在“颜色(谱)”上看得更细,或者说“颜色(谱)”分得更细,波段更短)
- 探测波段范围不断延伸(如从可见光波段延伸到红外等其他波段)、多种技术集成等
遥感信息处理
- 图像处理技术不断发展
- 图像处理:光学处理 -> 数字处理(数据压缩、影像融合)
- 信息提取:目视判读 -> 自动分类 -> 专家系统
- 图像分析:定性 -> 定量
- 图像处理软件不断完善
- 软件:人机对话 -> 视窗式 -> 构件式、集成化、固件化
- 与相邻学科的结合
遥感技术在中国
自主卫星
- 海洋系列卫星:海洋1号、海洋2号、海洋3号
- 气象系列卫星:风云1号(A\B)、风云2号、风云3号 (天气预报的卫星云图是从气象卫星获取的)
- 资源系列卫星:资源1号(A\B)、资源2号(A\B)、资源3号
- 环境系列卫星:环境1号(A\B\C)。1A是可见光的多光谱(4个波段)和高光谱卫星,1B是雷达卫星。
- 等等。。。
遥感理论与应用
- 利用多时相影像发现土地利用变化、农作物估产,精准农业中的应用
- 气象、海洋、全球和局部环境监测与保护
- 资源调查、自然灾害监测
- 建设数字城市、数字省区、数字中国
- 水利建设与规划,洪涝灾害监测
- 医学、考古、质量检测
- 军事应用:重要目标定位与侦查、导航与武器制导、打击效果评估、战场环境监测等。
遥感卫星发射基地
- 酒泉卫星发射中心:中国目前唯一的载人航天发射场。
- 西昌卫星发射中心:中国目前唯一发射地球同步卫星的航天发射场。
- 太原卫星发射中心:发射了第一颗海洋资源勘查卫星。
- 文昌卫星发射中心:距离赤道只有19°,地球自转造成的离心力可以让火箭负载更多的物品。
遥感教育
- 中科院遥感应用研究所、地理研究所、对地观测中心
- 武汉大学、北京师范大学、北京大学、长安大学、中南大学、浙江大学、北京航空航天大学等。
与其他学科的关系
- 数字图像处理
- 环境学、地理学
- 计算机原理
- 电磁波与电磁场
- 测量学
- 摄影测量学(航空遥感)
- 地理信息系统
- GPS原理与方法