1、本讲提要() 第一节 传感器第二节 遥感数据的分辨率第三节 航空遥感数据第四节 地球资源卫星数据第五节 海洋卫星数据第六节 气象卫星数据,第三讲 遥感数据,本讲主要介绍获得遥感数据的传感器的类型与获取数据的工作原理，介绍常用的遥感数据，如航空数据、陆地卫星数据、海洋卫星数据、气象卫星数据的特点。,1 传感器,本节主要内容：一、传感器的定义和功能二、传感器的分类三、传感器的组成四、摄影型传感器五、扫描方式的传感器六、成像光谱仪及其特点七、微波遥感的传感器,一、传感器的定义和功能 传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。 它的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波段的响应能力、传感器的空间
2、分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的大小和可靠程度。,1 传感器,二、传感器的分类 按工作方式分为：主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM(1,2)、HRV、红外扫描仪等。,1 传感器,三、 传感器的组成 收集器：收集来自地物目标镜、天线。 探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。 处理器：将探测后的化学能或电能等信号进行处理。 输出：将获取的数据输出。,1 传感器,四、摄影型传感器航空摄影机：是空中对地面拍摄像片的仪器，它通过光学系统采用胶片或磁带记录地物的反射光谱能量。记录的波长范围以可见光近红外为主。,
3、1 传感器,照相技术的弱点：乳胶片感光技术本身存在着致命的弱点，它所传感的辐射波段仅限于可见光及其附近；其次，照相一次成型，图象存储、 传输和处理都不方便。,五、扫描方式的传感器 光机扫描仪用光学系统接收来自目标地物的辐射，并分成几个不同的光谱段，使用探测仪器把光信号转变为电信号，同时发射信号回地面，如MSS、TM等。分为红外扫描仪和多光谱扫描仪。 推帚式扫描仪用平行排列的CCD探测杆收集地面辐射信息，每根探测杆由3 000/6 000个CCD元件呈一字排列，负责收集某一波段的地面辐射信息，是推帚式扫描成像。（工作原理图）,1 传感器,六、成像光谱仪及其特点定义：既能成像又能获取目标光谱曲线的
4、“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。特点：高光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图像是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。光谱仪成像时多采用扫描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的数据。使图象中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的成像光谱仪在波段之间存在间隔。,七、微波遥感的传感器 主动微波遥感 雷达 侧视雷达 合成孔径侧视雷达 被动微波遥感,是指通过向目标地物发射微波并接受其后向辐射信号来实现对地观测的遥感方式。主要传感器为雷达，此外还有微波高度计和微波散射计。,是
5、指通过传感器，接受来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式。被动接受目标地物微波辐射的传感器为微波辐射计，被动探测目标地物微波散射特性的传感器为微波散射计。,返回,1 传感器,2 遥感数据的分辨率,图像的空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。 波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。 时间分辨率：指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期 辐射分辨率：是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。,遥感数据的分辨率,返回,3 航空遥感数据,本节主要
6、内容：一、航空摄影的分类 二、航空像片的感光片性能 三、航空像片的特性四、航空像片的分辨率五、彩色红外像片六、黑白像片的色调七、航空像片的比例尺八、光机扫描航空图像,一、 航空摄影的分类 按照航摄倾角分类() 按摄影实施方式分类() 按感光片和所用波段分类() 按比例尺分类(),垂直航空摄影 倾斜航空摄影,单片摄影 单航线摄影 面积摄影 (多航线摄影),普通黑白摄影 黑白红外摄影 天然彩色摄影 彩色红外摄影,大比例尺航空摄影：所获像片比例尺大于1l0 000 中比例尺航空摄影：像片比例尺为110 000130 000 小比例尺航空摄影：像片比例尺为130 0001l00 000 超小比例尺航空
7、摄影：比例尺为1100 0001250 000,3 航空遥感数据,二、航空像片的感光片性能 感光材料是胶片()和印像纸的通称。由感光乳剂层和片基组成。黑白片有单层感光乳剂，彩色片有三层感光乳剂。 感光材料的性能指标：（1） 感光度：感光的快慢程度。（2） 反差()：最大光学密度与最小光学密度之差。（3） 分辨率：对景物细微部分的表现能力，用线对数(mm)表示。 航摄选用感光度高、反差适中、有较高分辨率的感光材料。,感光材料的乳剂层上使影像表达出所摄物体各部分在光量方面差别的能力，称为乳剂的反差，即黑白差。感光材料特性曲线的直线段斜率为反差系数。,遥感中常用的胶片是全色片、天然彩色片、彩色红外片
8、等。它们的感光范围各不相同。,感光特性曲线,3 航空遥感数据,三、航空像片的特性 什么是航片() ？ 航片属于中心投影。 中心投影上，点的像还是点，线的像还是线，面的像还是面。 航片的比例尺随航高而改变。 地形的起伏和投影面的倾斜会引起航片上像点的位置的变化，叫像点位移。 航空像片用亮度系数来表示地物的反射率。,由地物反射的光线进入摄影机镜头，使感光材料产生光化学反应而形成。因此，像片的特性取决于：地物反射率、相机性能和感光材料的性能。,3 航空遥感数据,NEXT,垂直投影和中心投影的区别1）投影距离的影响：垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关，并有统一的比例尺。中心投影则受投影距离影响，像
9、片比例尺与平台高度和焦距有关。2）投影面倾斜的影响：当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大，像点相对位置不变；而中心投影的比例关系有显著变化，各点的相对位置和形状不再保持原来的样子。3）地形起伏的影响：垂直投影时，随地面起伏变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小，相对位置不变；中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就越大，产生投影误差。,中心投影和垂直投影,航片是中心投影，即摄影光线交于同一点 地图是正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面。,正射投影:比例尺 和投影距离无关,中心投影:焦距固定，航高改 变，其比例尺也随之改变,H1,H2,f,正射投影,中心
10、投影,中心投影和垂直投影,正射投影:总是水平的， 不存在倾斜问题,中心投影，若投影面倾斜， 航片各部分的比例尺不同,倾斜,水平,A,B,C,H,f,比例尺 f/H,a,b,c,中心投影和垂直投影,地形起伏对正射投影 无影响,对中心投影引起投影差 航片各部分的比例尺不同,A,B,C,B,A,C,a,b,c,a,b,c,A,C,C,A,BACK,中心投影和垂直投影,像点位移,在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片上的位置移动，这种现象称为像点位移。,S,n,N,R,r,A0,A,h,h,a0,a,H-h,f,H,A,地面点,像点,像点位移特点,（1）位移量
11、与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。 （2）位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。像主点无位移。 （3）位移量与摄影高度（航高）成反比。即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。,BACK,四、航空像片的分辨率 是衡量胶片分辨地物细部能力的一种指标。 用单位距离内能分辨的线宽与间隔相等的平行细线的数目来表示。 主要取决于航摄相机的镜头分辨率和感光乳剂的分辨率。但景物的反差、大气的光学条件、飞机的震动也影响航片的分辨率。,3 航空遥感
12、数据,五、彩色红外像片 由地物反射的光线进入摄影机镜头，使彩色红外感光底片产生光化学反应，由该底片印出的像片称为彩红外像片。 彩色红外感光片没有感蓝层和黄滤色层，有感绿、感红和感红外层。因此不受大气散射蓝光的影响，像片清晰度很高，适合城市航空摄影。 在彩红外航片上()：,植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到红色。因为近红外段的光谱反射率远远高于它在可见光波段的光谱反射率。 水在彩红外像片上表现为蓝到青色(清水呈蓝色，浊水呈青色)。 城市呈现内部有纵横纹理的青色。 公园、绿化带呈品红到红色。 湿地呈青色。 干旱裸地和沙漠都呈黄色。 雪和云都呈白色。,3 航空遥感数据,六、黑白像片的色调 黑白
13、像片上某一部分的黑白深浅的程度称为色调，它能反映物体反射率的大小。 影响航空像片色调的因素： 地物表面亮度（取决于摄影时的照度和地物自身的亮度系数）； 感光材料（摄影时应选取感光度高、反差系数适中、分辨率较高的感光片）； 摄影技术（包括曝光量的选择、感光片的冲洗以及印像、放大技术）。,3 航空遥感数据,七、航空像片的比例尺 航摄相机的焦距f与航高H的比。 航片的比例尺：1M=f/H 。 比例尺随着图像处理而变化。 大比例尺航片：1:5 0001:10 000。 中比例尺航片：1:10 0001:30 000。 小比例尺航片：1:30 0001:100 000。 地形起伏也会影响比例尺。,3 航
14、空遥感数据,八、光机扫描航空图像 光学机械扫描成像仪是借助于遥感平台沿航向运动和仪器本身光学机械舷向扫描来获取地面航向条带图像的一种仪器，简称光机扫描仪。 目前常用的有红外扫描仪和多光谱段扫描仪。光机扫描仪的工作波长范围比摄影机宽得多，可达0.314m (包括近紫外、可见光、近红外、中红外和远红外)。 高光谱航空遥感成为航空遥感的全新技术。,返回,3 航空遥感数据,亮度系数,亮度系数（P）：在相同照度条件下，某物体的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。 亮度系数的特点：（1）亮度系数的范围0P 1；（2）相同地物，由于干湿程度不同，亮度系数也不同；（3）亮度系数与物体表面的颜色有关；（4）表面光
15、滑的物体比粗糙的物体亮度系数大；（5）许多性质完全不同的物体具有相同的亮度系数。,BACK,感光特性曲线,BACK,曝光量（H）的对数,底片的密度（D）,4 地球资源卫星数据(),一、Landsat数据二、SPOT数据三、IKONOS数据四、QUICKBIRD数据五、CBERS数据六、JERS数据七、IRS数据,以探测陆地资源为目的的卫星叫陆地资源卫星。 目前，主要的陆地资源卫星有： （1）美国陆地卫星(Landsat)； （2）法国陆地观测卫星(SPOT)； （3）欧空局地球资源卫星(ERS)； （4）俄罗斯钻石卫星(ALMAZ)； （5）日本地球资源卫星(JERS)； （6）印度遥感卫星(
16、IRS)； （7）中-巴地球资源卫星（CBERS）。,BACK,一、Landsat数据 陆地卫星Landsat，1972年发射第一颗，已连续31年为人类提供陆地卫星图像，共发射了7颗，产品主要有MSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命的卫星。 陆地卫星的运行特点：（1）近极地、近圆形的轨道；（2）轨道高度为700900 km；（3）运行周期为99103 min/圈；（4）轨道与太阳同步。,4 地球资源卫星数据,Landsat轨道参数,Landsat卫星的传感器,(1) MSS：多光谱扫描仪，5个波段。 (2) TM ：主题绘图仪，7个波段。 (3) ETM+：增强主题绘图仪，8个波段。,Lan
17、dsat数据系列,MSS的波谱段,TM数据()的波谱段,TM数据是第二代多光谱段光学机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。,ETM数据()的波谱段,ETM数据是第三代推帚式扫描仪，是在TM基础上改进和发展而成的一种遥感器。,Landsat参考网站,上网查资料，了解Landsat卫星的最新动态。 http:/geo.arc.nasa.gov http:/landsat.gsfc.nasa.gov/ http:/landsat7.usgs.gov/ http:/landsat.gsfc.nasa.gov
18、/ http:/www.landsat.org/ http:/www.gsfc.nasa.gov/,返回,MSS数据获取原理图,MSS数据是一种多光谱段光学机械扫描仪所获得的遥感数据。,BACK,TM数据获取的传感器,BACK,二、 SPOT数据 1978年起，以法国为主，联合比利时、瑞典等欧共体某些国家，设计、研制了一颗名为“地球观测实验系统”(SPOT)的卫星，也叫做“地球观测实验卫星”。SPOT1，1986年2月发射，至今还在运行。SPOT2，1990年1月发射，至今还在运行。SPOT3，1993年9月发射，1997年11月14日停止运行。SPOT4，1998年3月发射，至今还在运行。S
19、POT5, 2002年5月4日凌晨当地时间1时31分，在法属圭亚那卫星发射中心由阿里亚娜4号火箭运载成功发射。 中等高度（832 km)圆形近极地太阳同步轨道。主要成像系统:高分辨率可见光扫描仪（HRV，HRG），VEGETATION，HRS。,4 地球资源卫星数据,SPOT卫星的轨道参数,SPOT卫星的运行,轨道,HRV装备,SPOT卫星群的组合,SPOT的HRV波谱段,SPOT13号卫星上携带两台HRV传感器。（示图）(HRV数据采集原理）,SPOT的HRG、HRS波谱段,SPOT5卫星上HRG（高分辨率几何装置）与HRV基本相同。HRS是SPOT5特有的一个高分辨率立体成像装置，工作波段
20、0.480.71 m 。,SPOT参考网站,上网查资料，了解SPOT卫星的最新动态。 http:/,返回,HRV数据采集原理,HRV是推帚式扫描仪。 探测元件为4根平行的CCD线列，每根探测一个波段，每线含3 000（HRV13）或6 000（PAN波段）个CCD元件。,BACK,SPOT传感器,BACK,三、IKONOS数据 自从l994年3月lO日美国克林顿政府颁布关于商业遥感数据销售新政策以来，解禁了过去不准101 m级分辨率图像商业销售，使得高分辨率卫星遥感成像系统迅速发展起来。 美国空间成像公司(Space-Imaging)的IKONOS卫星是最早获得许可之一。经过5年的努力，于19
21、99年9月24日空间成像公司率先将IKONOS-2高分辨率(全色1 m，多光谱4 m)卫星，由加州瓦登伯格空军基地发射升空。,4 地球资源卫星数据,具有太阳同步轨道，倾角为98.1。设计高度681km(赤道上)，轨道周期为98.3 min，下降角在上午10:30，重复周期l3 d。 携带一个全色1 m分辨率传感器和一个四波段4 m分辨率的多光谱传感器。 传感器由三个CCD阵列构成三线阵推扫成像系统。,IKONOS数据,IKONOS光谱段,全色光谱响应范围：0.150.90m 而多光谱则相应于Landsat-TM的波段：MSI-1 0.450.52m 蓝绿波段MSI-2 0.520.60m 绿红
22、波段MSI-3 0.630.69m 红波段MSI-4 0.760.90m 近红外波段,IKONOS数据特点,数据来源：美国IKONOS卫星。 太阳同步轨道，重复周期13 d。 传感器()。 IKONOS影像获取模式()。 MTF补偿()。 星历与姿态量测()。 IKONOS图像产品。,IKONOS的传感器包括一个全色1m分辨率传感器和一个四波段4m分辨率的多光谱传感器。,IKONOS传感器是三线阵CCD推帚式成像，因此在正常模式下，它可取得正视、后视和前视推扫成像。,IKONOS图像可以实现模量传递函数(MTF)的补偿，为此卫星的传感器设计了进行MTF的测量。有了这些测量值，可以对因光学和检测
23、器等引起的像质模糊进行补偿。,IKONOS卫星内设有GPS天线，接收的信号被记录下来，经过处理可以提供每个图像的星历参数；传感器系统设计有三轴稳定装置和量测装置，以获得相应姿态数据。,IKONOS卫星的外形,IKONOS卫星图像,IKONOS 图像,地区： 上海浦东,分辨率：1 m,采集时间：2000年3月26日,IKONOS参考网站,上网查资料，了解IKONOS卫星最新动态。 http/,返回,四、QuickBird数据 美国DigitalGlobe公司的高分辨率商业卫星，于2001年10月18日在美国发射成功。 卫星轨道高度450 km,倾角98,卫星重访周期16 d（与纬度有关）。 Qu
24、ickBird图像，目前是世界上分辨率最高的遥感数据，为0.61 m，幅宽16.5 km。 可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。,4 地球资源卫星数据,QuickBird数据的光谱段,Quickbird传感器为推扫式成像扫描仪,QuickBird 传感器结构图,QuickBird 影像图,多光谱影像 分辨率2.8 m,QuickBird 影像图,华盛顿纪念碑,quikbird,To be continued,QuickBird数据参考网站,上网查资料，了解QuickBird卫星的最新动态。Http:/Http:/Http:/,返回,五、CBERS数据特点 数据来源：中巴地球资源卫星
25、。 太阳同步极地轨道。 传感器()：,CBERS具有三台成像传感器：高分辨率CCD像机(CCD)、红外多谱段扫描仪(IR-MSS)、广角成像仪(WFI)。,4 地球资源卫星数据,CBERS数据,CBERS计划是中国和巴西为研制遥感卫星合作进行的一项计划。 CBERS采用太阳同步极轨道。 轨道高度778 km轨道，倾角是98.5。 每天绕地球飞行14圈。 卫星穿越赤道时当地时间总是上午10:30，这样可以在不同的天数里为卫星提供相同的成像光照条件。 卫星重访地球上相同地点的周期为26天。,于1997年10月发射CBERS-l；1999年10月发射CBERS-2。 卫星设计寿命为2年。 三台成像传
26、感器为：广角成像仪(WFI)、高分辨率CCD像机(CCD)、红外多谱段扫描仪(IR-MSS)。 以不同的地面分辨率覆盖观测区域：WFI的分辨率可达256m，IR-MSS可达78m和156m，CCD为19.5m。,CBERS数据,CBERS卫星传感器,CBERS卫星系统,数据权限平台 （DCP）,监控站,CBERS卫星,数据接收站,测控中心,图像处理中心,任务中心,CBERS的CCD光谱段,高分辨率CCD像机具有与陆地卫星的TM类似的几个谱段(5个谱段)，其星下点分辨率为19.5m，高于TM；覆盖宽度为113 km。B1:0.450.52m，蓝。B2:0.520.59m，绿。B3:0.630.6
27、9m，红。B4:0.770.89m，近红外。B5:0.510.73m，全波段。,CBERS的IRMSS光谱段,红外多光谱扫描仪IRMSS(4个谱段)，覆盖宽度为119.5 km。B6:0.501.10m，蓝绿近红外, 分辨率77.8 m。B7:1.551.75m，近红外相当于TM5,分辨率为77.8 m。B8:2.082.35m，近红外相当于TM7,分辨率为77.8 m。B9:10.412.5m，热红外相当于TM6,分辨率为156 m。,CBERS的WFI光谱段,广角成像仪WFI(2个谱段)，覆盖宽度890 km。B10:0.630.69m，红,分辨率为256 m。B11:0.770.89m，
28、近红外,分辨率为256 m。,上网查资料，了解CBERS卫星的最新动态。http:/,CBERS参考网站,返回,六、JERS数据 数据来源：日本地球资源卫星。 近圆形、近极地、太阳同步、中等高度轨道。 是一颗将光学传感器和合成孔径雷达系统置于同一平台上的卫星，主要用途是观测地球陆域，进行地学研究等。 共有3台遥感器：可见光近红外辐射计（VNR）、短波红外辐射（SWIR）、合成孔径雷达（SAR）。,4 地球资源卫星数据,JERS-1 SAR传感器,合成孔径雷达(SAR)SAR是一套多波束合成孔径雷达，工作频率为 5.3 GHz，属C频段，HH极化。SAR扫描左侧地面。 它有5种工作模式，5种模式
29、的照射带分别为： 500km, 300 km, 200 km, 300 km与500km，800km。地面分辨率分别为28m25 m，28m25 m，9 ml0 m，30 m35 m与55 m32 m，28m31m。,JERS Image,地点：美国内华达州 JERS 图像,JERS数据参考网站,http:/www.eorc.nasda.go.jp/ http:/www.eoc.nasda.go.jp/ http:/www.jers- http:/www.jers- http:/www.ersdac.or.jp/ http:/southport.jpl.nasa.gov/,返回,七、IRS数据
30、及特点 数据来源：印度遥感卫星1号。 太阳同步极地轨道。 该卫星载有三种传感器： 全色像机（PAN）（）； 线性成像自扫描仪（LISS）（）； 广域传感器（WiFS）（）。,PAN数据运用CCD推扫描方式成像，地面分辨率高达5.8m，带宽70km，光谱范围0.50.75m，具有立体成像能力和可在5天内重复拍摄同一地区。运用其资料可以建立详细的数字化制图数据和数字高程模型（DEM）。,LISS数据在可见光和近红外谱段的地面分辨率为23.5m，在短波红外谱段的分辨率为70m，带宽141km，有利于研究农作物含水成分和估算叶冠指数，并能在更小的面积上更精确地区分植被，也能提高专题数据的测绘精度。,W
31、iFS数据是双谱段像机，用于动态监测与自然资源管理。两个波谱段是可见光与近红外，地面分辨率为188.3m，带宽810km。它特别有利于自然资源监测和动态现象（洪水、干旱、森林火灾等）监测，也可用于农作物长势、种植分类、轮种、收割等方面的观察。,4 地球资源卫星数据,返回,IRS 图像,海洋卫星主要用于海洋温度场，海流的位置、界线、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水团的温度、盐度、颜色、叶绿素含量，海冰的类型、密集度、数量、范围以及水下信息、海洋环境、海洋净化等方面的动态监测。,5 海洋卫星数据(),SEASAT数据 MOS数据 ERS 数据 RADARSAT数据,返回,SEASAT数据,数
32、据来源：美国海洋卫星。 近极地近圆形太阳同步轨道。 卫星载有5种传感器，其中3种是成像传感器。这3种成像传感器是合成孔径侧视雷达(SAR-A)、多通道微波扫描辐射计(SNMR)和可见光-红外辐射计(VIR) 。,返回,MOS数据,数据来源：日本海洋观测卫星。 近圆形近极地太阳同步轨道。 卫星载有3种遥感器，多谱段电子自扫描辐射计(MESSR)、可见光-热红外辐射计(VTIR)和微波辐射计(MSR) 。 MOS传感器结构图。,返回,ERS 数据,数据来源：欧洲遥感卫星。 圆形极地太阳同步轨道。 雷达地面分辨率可达30 m。 主要用于海洋学、冰川学、海冰制图、海洋污染监测、船舶定位、导航，水准面测
33、量、岸洋岩石圈的地球物理及地球固体潮和土地利用制图等领域。,返回,RADARSAT数据,数据来源：加拿大遥感卫星。 圆形近极地太阳同步轨道。 携带的成像遥感器有合成孔径雷达(SAR)、多谱段扫描仪、高分辨率辐射计(AVHRR)，非成像遥感器有散射计 。,返回,6 气象卫星数据(),气象卫星是广泛应用于国民经济领域和军事领域的一种卫星，是太空中的自动化高级气象站。它能连续、快速、大面积地探测全球大气变化情况。气象卫星的低轨是指近极地太阳同步轨道，气象卫星的高轨是指地球同步轨道，这种卫星也被称作静止气象卫星。,NOAA卫星系列（美国） GMS气象卫星系列（日本） FY气象卫星系列（中国）,NOAA
34、卫星,数据来源：美国气象卫星。 近圆形太阳同步轨道。 卫星携带的环境监测遥感器主要有改进型甚高分辨率辐射计(AVHRR)和泰罗斯业务垂直观测系统(TOVS)。 NOAA图像。 参考网站:http:/www.saa.noaa.gov/http:/www.goes.noaa.gov/,返回,GMS气象卫星,数据来源：日本葵花气象卫星。 地球卫星同步轨道。 星上载有可见光-红外自旋扫描辐射计(成像)和空间环境监测仪。 可提供：全景圆形图像、日本邻区局部放大图像、分割圆形为7扇形图像，极地立体投影图像、墨卡托投影图像。 各种图像均有可见光、红外及等温、分层等图像。 GSM图像。,返回,FY气象卫星,数
35、据来源：中国风云气象卫星。 近极地太阳同步轨道。 卫星上主要的遥感器是两台甚高分辨率扫描辐射计(AVHRR) ,每台有5个通道，各通道的波长范围分别是： AVHRR1：0.580.68m，绿红 AVHRR2：0.725l. lm， 近红外 AVHRR3：0.480.53m，蓝绿 AVHRR4：0.530.68m，绿红 AVHRR5：10.512.5m，热红外 AVHRR1和2可获取白天云图及地表图像； AVHRR3和4可获取海洋水色和陆表图像； AVHRR5可获取昼夜云图、海温和地表温度 。,FY气象卫星的用途,（1）可连续对我国及周边地区的天气进行实时监测，较大地提高了对影响我国的各种尺度的
36、天气系统的监测能力，所获云图资料可填补我国西部和西亚、印度洋上的大范围气象资料的空白。（2）可连续监测天气变化。（3）其视野更广，可覆盖以我国为中心的约1亿km2的地球表面，即亚洲、大洋洲及非洲和欧洲的一部分。观测和提供这一区域内的云图、温度、水气、风场等气象动态，为进行中长期天气预报和灾害预报起重要作用。,FY气象卫星的数据特点,FY-l-A的AVHRR数据与美国NOAA卫星的AVHRR很相似，可互相切换工作，互为备份。 FY-1两卫星的实时传输采用与NOAA卫星兼容的体制，有高分辨率图像传输(HRPT)和4 km分辨率的自动图像传输(APT)两种。FY图像(4幅） 参考网站：http:/
37、习 题,成像光谱技术，垂直投影和中心投影的区别， 像点位移及其特点， 微波遥感的特点，常见的陆地和海洋卫星、气象卫星的低轨和高轨,推帚式扫描仪工作原理图,BACK,ETM传感器的构造,BACK,1. 主框架 2. 太阳阴影孔隙 3. 扫描镜 4. 初扫描镜 5. 次扫描镜 6. 主焦平面 7. 混合预放大器 8. 校正梭 9. 黑体 10. 后置光学装置 11. 辐射冷却器 12. 电路板装置 13. 对地遮蔽,14. 电子调制解调器 15. 电源供应 16. 热控制窗 17. 全孔径校正装置,ETM的组成,BACK,辐射冷却器,Y方向速度,反射镜和探测器,太阳阴影,设备孔,来自地面辐射,全孔
38、径校正门,电子设备,像底点,热辐射门,Landsat 卫星的TM传感器,BACK,冷却门,全孔径 校正器,对地传感器装配,像底点,换向X波段天线,S波段天线,Y方向速度,太阳板阵列,粗太阳敏感器,设备孔,CARTERRA Geo（地理的、全色和多光谱）：经过投影和地理改正，没有进行DEM改正，图像精度50 m，适合于快速浏览和分析应用。 CARTERRA Reference:该产品应用DEM进行了纠正，但精度较低，约25 m，适合于大区域制图、GIS底图、区域规划、区域环境监测、自然灾害评估等。 CARTERRA Precision(精确、全色): 使用地面控制点和DEM进行正射纠正，是精确图
39、像，精度为4 m，能满足美国1:4 800测图要求。该产品主要提供美国州和地方政府的项目工程使用，国家基础地图的测图，地籍测量，城市规划和设计，GIS数据更新，选址等。 CARTERRA Precision(精确、全色、向用户提供DEM):与前一产品基本相同，只是美国境外用户需要提供地面控制点和DEM数据进行正射纠正处理。,IKONOS图像产品,BACK,多通道微波扫描辐射计(SNMR),SNMR是一种被动式成像微波遥感器。有5个微波通道，波长分别为 0.81lcm，1.43cm，1.67cm，2.81cm，4.54cm。空间分辨率为22 100 km，扫描带宽600 km，辐射分辨率达零点几
40、K(K是绝对温度的单位)；有云时测温精度为2K，测风精度为2 ms。,BACK,可见光-红外辐射计(VIR),VIR有两个通道：0.520.73m和10.512.5m。VIR可获得可见光和热红外影像，可测海水温度等。空间分辨率为25km，带宽1900km。,BACK,多谱段电子自扫描辐射计(MESSR),MESSR数据是由CCD构成的自扫描推帚式多谱段扫描仪，简称CCD像机其地面分辨率为50m，可获立体图像。舷向总探测带宽为186 km(两台MESSR综合起来的总带宽)。,BACK,可见光-热红外辐射计(VTIR),VTIR数据有一个可见光谱段和3个热红外谱段，其用途是监测海洋水色和海洋表面温
41、度。地面分辨率为900 m(可见光)或2 700 m，地面扫描带的宽度为1 500 km。,BACK,微波辐射计(MSR),MSR是工作在K频段的双频微波辐射计，主要用于水蒸气量、冰量、雪量、雨量、气温、锋面、油污等的观察。MOMO-1应用于陆地遥感时，其性能优于陆地卫星的MSS。,BACK,AVHRR数据的波段及主要应用,BACK,MOS传感器结构图,成像光谱仪原理,入口光学镜,校正灯,平行光管光学镜,产生,成像,焦平面,校正灯,入口孔,MOS传感器结构图,BACK,调制光电扫描仪MOS-IRS,光谱仪,行摄像机,光谱仪,固定安置构件,步进马达,太阳校正反射板,校正元件,合成孔径雷达(SAR
42、),SAR是一套多波束合成孔径雷达，工作频率为 5.3 GHz，属C频段，HH极化。SAR扫描左侧地面。它有5种工作模式，5种模式的照射带分别为： 500km，300km，200km，300km与500km，800km。地面分辨率分别为28 m25 m，28 m25m，9ml0m，30m35m与55m32m，28m31m。,BACK,RADARSAT多谱段扫描仪,RADARSAT多谱段扫描仪是多线列式遥感器，有4个谱段(O.45O.50m，O.520.59m，O.62O.68m，0.84mO.88m)，地面覆盖宽度为417km，地面分辨率为30 m。,BACK,散射计,散射计用于测量海洋表面风
43、速、风向。测量风带精度约10，风向精度20，覆盖地面1 200 km。雷达卫星应用于农业、海洋、冰雪、水文、资源管理、渔业、航海业、环境监测、北极和近海勘测等。,BACK,高分辨率辐射计(AVHRR),AVHRR是旋转平面镜式光学机械扫描仪 。 AVHRR有5个谱段( 0.580.68 m，0.7251.1 m，3.55393 m，10.311.3m，11.512.5m)，地面宽度300km，地面分辨率1 300 m。 白天可提供云覆盖和冰雪覆盖图像，夜晚可提供云覆盖和海面温度等的图像。它的直读高分辨率图像传输(HRPT)有1.1km的星下点分辨率；自动图像传输(APT)有4 km的无畸变分辨
44、率。 由两颗NOAA卫星组成的双星系统，利用AVHRR，每天可对同一地区获得4次观测数据 。 除了在气象领域可应用外，AVHRR数据还能广泛用于非气象领域，如海洋油污染监测，探测火山喷发，测定森林火灾和田野禾草燃烧位置，测定海洋涌流，探测植被生活力，确定蝗虫孽生地范围，农作物监测与作物估产，探测湖面水位变化等 。 AVHRR数据的波段及主要应用 。,BACK,NOAA-14图像,广州,NOAA-16图像,NOAA-16 日期: 2003年05月11日 时间: 04:59:14 (UTC) （UTC指国际标准时间或格林尼治时间）,NOAA-17,NOAA-17 日期: 2003年5年11日 时间
45、: 01:49:15 (UTC) （UTC指国际标准时间或格林尼治时间）,NOAA-17,NOAA-17 日期: 2003年5月11日 时间: 00:09:45 (UTC) （UTC指国际标准时间或格林尼治时间）,NOAA AVHRR image,时间：2003年1月 18日 地点：堪培拉 NOAA AVHRR 图像 图像反映火灾的 发生和痕迹。,BACK,GMS图像,BACK,FY-1D 图像,FY-1D 图像,FY-1D 图像,FY-1D 图像,BACK,红外扫描仪的数据采集原理,BACK,雷 达,雷达（Radar）意为无线电测距和定位。其工作波段都在微波范围,少数也利用其他波段。 按照雷
46、达的工作方式可分为：成像雷达和非成像雷达。成像雷达中又可分为真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达。 雷达是由发射机通过天线在很短的时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。,BACK,侧视雷达,侧视雷达的天线与遥感平台的运动方向形成角度，朝向一侧或两侧倾斜安装，向侧下发射微波，接收回波信号（包括振幅、位相、极化）。 侧视雷达工作原理（参考遥感导论教材P.75图3.21)。 侧视雷达的分辨率可分为：距离分辨率（垂直于飞行的方向）和方位分辨率（平行于飞行的方向）。,BACK,合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分辨率的雷达。 遥感平台在匀速前进运动中，以一定的时间间隔发射一个脉冲信号，天线在不同的位置上接收回波信号，并记录和储存下来。,BACK,合成孔径侧视雷达,
