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武汉大学测绘学院2012年注册测绘师资格考试考前培训主要内容主要内容31遥感基础知识2遥感图像特征334常用遥感卫星简介遥感图像解译3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.1电磁波谱与电磁辐射传输1.电磁波谱1)紫外(10nm0.4um)2)可见光(0.40.76um)3)红外(0.761000um)4)微波(0.1100cm)Gamma射线X射线紫外线可见光可见光红外线微波无线波紫蓝绿黄红频率波长3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.1电磁波谱与电磁辐射传输2.大气窗口:
通过大气层时较少被散射、吸收和反射,具有较高透过率的波段。
常用的大气窗口包括:
1)可见光和部分紫外、近红外(0.31.3um)2)近、中红外(1.51.8um,2.03.5um)3)中红外(3.55.5um)4)远红外(8-14um)5)微波(1.01m)3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.2遥感图像的辐射定标与大气校正传感器本身的响应特性、大气散射和吸收、太阳光照条件、地物本身的反射或发射特性、地形坡度坡向等因素的影响,都会导致传感器接收的信号与地物的实际光谱之间存在辐射误差。
3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.2遥感图像的辐射定标与大气校正1)系统辐射定标:
传感器的增益与漂移、传感器各个探测元件之间的差异和仪器系统工作产生的误差所造成的散粒噪声、条带等。
3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.2遥感图像的辐射定标与大气校正2)大气校正:
消除大气影响的校正过程校正方法:
基于辐射传输模型的大气校正算法、基于实测光谱数据的大气校正算法、基于影像特征的大气校正算法。
3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.2遥感图像的辐射定标与大气校正3)太阳位置引起的辐射误差校正太阳高度角校正:
将太阳光线倾斜照射时获取的图像校正为太阳光垂直照射时获取的图像。
日地距离校正:
将图像校正为标准化日地距离情况下获取的图像。
200sindEE3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.2遥感图像的辐射定标与大气校正4)地形坡度、坡向校正:
将图像校正为水平地表情况下的图像。
地形坡度、坡向校正需要已知校正地区的DEMacos0EE3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.3地物波谱特性地物波谱特性:
地面物体具有的辐射、吸收、反射和透射一定波长范围电磁波的特性。
物体对电磁波辐射的反射、吸收和发射特性是遥感技术对地观测的基础。
地物波谱的测定:
反射波谱、发射波谱和微波波谱。
3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.3地物波谱特性不同地物的波谱反射曲线存在较大差异。
3.1遥感基础知识遥感基础知识v3.1.3地物波谱特性红外波段绿波段3.1遥感基础知识遥感基础知识v植被的波谱反射特性蓝、红波段为吸收带绿波段为弱反射带近红外波段有强反射带,但含水量造成反射吸收3.1遥感基础知识遥感基础知识v水体的波谱反射特性蓝、绿波段为反射带近、中红外波段为完全吸收带3.1遥感基础知识遥感基础知识v城市道路、建筑物的波谱反射特性红外波段较可见光波段反射强石棉瓦较其他材料反射强沥青较其他材料反射弱3.1遥感基础知识遥感基础知识v土壤的波谱反射特性自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值。
土壤的反射波谱特性曲线与土壤质地组成有关土壤反射波谱特性曲线较平滑,因此在不同光谱段的遥感影像上,土壤的亮度区别不明显。
3.1遥感基础知识遥感基础知识v影响地物波谱特性的因素太阳高度(日期、时间)太阳高度(日期、时间)大气条件大气条件地形(阴影)地形(阴影)地形(坡度)地形(坡度)气候、植物的病变气候、植物的病变环境状况环境状况3.2遥感图像特征遥感图像特征v3.2.1空间分辨率:
遥感图像上能详细区分的最小单元的尺寸或大小。
卫星/传感器地面分辨率(pan/ms)(m)图像宽幅(kmkm)IKONOS1/413x13SPOT/HRV2.5/560x60Landsat/ETM15/30180x180Landsat/TM30180x180Terra/MODIS250-1000continentalNOAA/AVHRR1100continental3.2遥感图像特征遥感图像特征v3.2.1空间分辨率不同空间分辨率的IKONOS影像3.2遥感图像特征遥感图像特征v3.2.2光谱分辨率:
传感器所能记录的电磁波谱中,某一特定波长范围值。
卫星/传感器波段范围(um)卫星/传感器波段范围(um)卫星/传感器波段范围(um)LandsatTM0.450.52(蓝)0.520.60(绿)0.630.69(红)0.760.90(近红外)1.550.75(中红外)10.412.4(热红外)2.052.35(中红外)MODIS0.6200.6700.8410.8760.4590.4790.5450.5651.2301.2501.6281.6522.1052.1550.4050.4200.4380.4480.4830.4930.5260.5360.5460.5560.6620.6720.6730.6830.7430.7530.8620.8770.8900.9200.9310.941MODIS0.9150.9653.6003.8403.9293.9893.9293.9894.0204.0804.4334.4984.4824.5491.3601.3906.5356.8957.1757.4758.4008.7009.3809.80010.78011.28011.77012.27013.18513.48513.48513.78513.78514.08514.08514.385NOAA-AHRR0.580.68(红)0.721.10(近红外)3.553.93(热红外)10.311.3(热红外)11.312.5(热红外)SPOT-HRV0.500.59(绿)0.610.68(红)0.790.89(近红外)0.510.73(可见光)3.2遥感图像特征遥感图像特征v3.2.2光谱分辨率3.2遥感图像特征遥感图像特征v3.2.3时间分辨率:
对同一目标进行重复探测时,相邻两次探测的时间间隔。
卫星重复周期/天时间分辨率/天Landsat1-31818Landsat4-51616Skylab2020SPOT262-263.2遥感图像特征遥感图像特征v3.2.3时间分辨率LasVegas,1992LasVegas,1986LasVegas,19723.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v3.3.1卫星分辨率与成图比例尺的关系卫星名称分辨率/m按规范规定最大成图比例尺仅用于一般判读的成图比例尺MSS791:
50万1:
25万TM301:
10万1:
5万SPOT1-420,101:
5万1:
2.5万SPOT510,2.51:
2.5万1:
1万IKONOS4,11:
1万1:
5000QUICKBIRD2.44,0.611:
50001:
20003.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v3.3.2常用卫星及其传感器简介1)Landsat卫星系列Landsat1234567发射日期1972197519781982198519931999终止日期1978198219831987运行失败运行传感器RBVMSSRBVMSSRBVMSSMSSTMMSSTMETMETM+3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v1972年7月23日美国发射了第一颗地球资源卫星(ERTS-1),后改称陆地卫星(Landsat-1)pMSS多光谱扫描仪(4bands)pRBV多光MSS多光谱扫描仪(4bands)pRBV多光谱电视摄像仪p空间分辨力80米p遥感专用卫星Landsat1MSSimageofMountMcKinleyandenvirons,AlaskaRange,Alaska,on25Aug19723.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v1982年美国发射陆地卫星4号(Landsat-4)pTM专题制图仪p7bandsp空间分辨力30米ThisisathematicmappercolorcompositeimageofAmazonas,Brazil,acquiredusingtheLandsat-4and5satellitesonAugust15,1988.3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v1999年美国发射陆地卫星7号(Landsat-7)pETM+增强型专题制图仪p7bandsp空间分辨力30米p全色波段分辨率为15米Landsat7imageofSingapore14.25meterresolutionDataacquisition:
2000-04-283.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v3.3.2常用卫星及其传感器简介2)SPOT卫星系列SPOT12345A5B发射日期198619901993199820022004终止日期运行运行1996运行运行运行传感器HRVHRVHRVHRVIRHRGHRSHRGHRS3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vSPOT1-4HRV(HighResolutionVisible)平排安装两台HRV通过侧摆可在不同轨道上形成异轨立体全色HRV(10m),6000个CCD组成一行三波段HRV(20m),3000个CCD组成一行3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vSPOT5HRG(HighResolutionGeometry)通过侧摆可在不同轨道上形成异轨立体两条线阵CCD在同一焦平面上多光谱(G、R、NIR)10m短波红外(SWIR)20m全色5m超级模式(Supermode)2.5m3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vSPOT5HRS(HighResolutionStereoscopic)由前视后视相机组成,形成同轨立体飞行方向10m,线阵方向5m全色2020600Kmmaxi120Km3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介v3.3.2常用卫星及其传感器简介3)新型高分辨遥感卫星卫星传感器空间分辨率/m幅宽/km重访周期/天IKONOS-2全色1112.9多光谱411QUICKBIRD全色0.6116.51-3.5多光谱2.4416.5SPOT-5全色2.5/5605多光谱10/2060IRS-P5全色2.5265ALOS全色2.5352多光谱1070WorldView-1全色0.517.61.7GeoEye-1全色0.41152-3多光谱1.65153.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vIKONOS-2是世界上第一颗米级高分辨率卫星。
vIKONOS-2全色影像分辨率达到1米,可以满足1:
10000比例尺测图精度要求。
vIKONOS-2通过CCD相机前后摆动获取同轨立体影像。
FirstIKONOSImage-TakenofWashingtonD.C.Verylargeimage7833*22093.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vQuickBird-2是全球第二高分辨率(0.61m)的商业遥感卫星(仅次于WorldView)。
vQuickBird-2也具有推扫、横扫成像能力,可以获取同轨、异轨立体像对,一般以同轨立体为主。
SanFranciscoQuickBird0.61m3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vIRS卫星是印度的资源卫星系列,其中具有高空间分辨和立体测图能力的是IRS-P5。
vIRS-P5又名Cartosat-1,空间分辨率为2.5m,可以获取高性能测量的立体图像,制作地形的数字地图和比例为1:
10000的测绘地图,其地形高程的确定精度5m。
3.3常用遥感卫星简介常用遥感卫星简介vALOS卫星是日本高分辨率的陆地卫星,用于绘制日本和亚太地区国家的地表图。
vALOS卫星上装载的P
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