成、数字图像处理的应用。
第2讲
课 题:遥感数字图像的获取和存储
目的要求:了解遥感图像的获取过程、遥感的应用及其发展趋势、遥感的物理基础
教学重点:遥感图像的获取过程 教学难点:遥感的物理基础 教学课时:2课时
教学方法:授课为主、鼓励课堂交流
本次课涉及的学术前沿:遥感技术的发展方向
一 什么是遥感 (REMOTE SENSING)
遥感即遥远感知,是在不直接接触的情况下,对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术
1.遥感系统:是一个从地面到空中乃至整个空间,从信息收集、存储、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系,主要包括遥感试验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。 2.遥感的过程
二、遥感的发展
- 6 -
1、发展过程
1962年 密执安大学第一届遥感讨论会 1971年第一届国际遥感讨论会 1972年ERTS-1(Landsat-1)发射成功 20世纪80年代第二代遥感卫星上天 Landsat-4/5 SPOT1
20世纪90年代至今第三代 Landsat-7 SPOT2-5 RadarSat CBERS
IRS-1B/C/D IRS-P
2、20世纪60年代遥感技术迅速发展的原因 (1)传感器的发展 (2)空间技术的发展 (3)计算机技术的发展
(4)数学、物理及专业理论的发展 3、遥感技术的主要发展趋势
遥感技术从上世纪60年代提出至今,经历了40年的发展后,已成为一门集
空间科学技术、通信技术、计算机技术等技术以及跨地球科学、电子科学、物理学等学科的新兴科学与技术。 (1)概念的发展
(2)平台与观测技术的发展 (3)定位技术的发展(where) (4)处理技术的发展 (5)遥感应用领域的拓展 (6)遥感基础理论的发展 三、遥感的应用
- 7 -
测绘: 快速成图、地图修测、困难地区测图 农业: 作物长势监测(病虫害)、估产
林业: 森林火灾、森林调查、管理、森林病虫害 水: 水灾、水资源、水土流失 思考题:
1:什么是遥感及主动遥感?什么是遥感系统? 论述题:
2:遥感的发展趋势. 四、电磁波
变化的电场和磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等都是电磁波。 电磁波是一种横波 五、电磁波谱
按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列,就能得到电磁波谱
γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波 高 能量 低 六、物体的发射辐射 (一)黑体辐射
(二)一般物体的发射辐射 七、地物的反射辐射
(一)地物的反射类别(三种形式) 1:镜面反射 2:漫反射 3:方向反射
(二)光谱反射率以及地物的反射光谱特性 (三)影响地物光谱反射率变化的因素
太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、地面湿度变
- 8 -
化、地物本身的变异、大气状况等 八、地物波谱特性的测定
(一)地物波谱特性:指各种地物各自所具有的电磁波特性(发射辐射或反射辐射)
(二)测定原理 :用光谱测定仪器(置于不同波长或波谱段)分别探测地物和标准板,测量、记录和计算地物对每个波谱段的反射率,其反射率的变化规律即为该地物的波谱特性。
(三)测定地物反射波谱特性的仪器分为: 分光光度计、光谱仪、摄谱仪等 (四)测量的步骤 九、大气对辐射的影响
大气对太阳辐射的吸收、散射及反射作用 1 大气吸收 2 大气散射
3 大气窗口 :通过大气后衰减较小,透过率较高,对遥感十分有利的电磁辐射 波段通常称为“大气窗口”. 作业:
1、名词解释:模拟图像、遥感、主动遥感、遥感系统、 2、大气对辐射的影响 ?
3、大气对遥感有何影响?何为大气窗口? 教学总结:
本次课主要讲解遥感数字图像的获取,重点让学生理解遥感的一般过程及了解遥感的物理基础知识,其次让学生理解大气对遥感数据获取的影响。
- 9 -
第3讲
课 题:遥感平台及运行特点
目的要求:了解遥感平台的种类、各类卫星轨道及运行特点 教学重点:陆地卫星及其轨道特征 教学难点:各类卫星轨道及运行特点 教学课时:2课时
教学方法:授课为主、鼓励课堂交流
本次课涉及的学术前沿:遥感平台的最新发展
一、 遥感平台的种类
遥感平台:遥感中搭载遥感器的工具 1、地面平台 2、航空平台 3、航天平台
二、卫星轨道及运行特点 (一)轨道参数 1 升交点赤经Ω 2 近地点角距ω 3 轨道倾角
4 卫星轨道的长半轴a
5 卫星轨道的偏心率(或称扁率) e=c/a 6 卫星过近地点时刻T (二)卫星坐标的测定和解算 1 星历表法解算卫星坐标
2 用全球定位系统(GPS)测定卫星坐标 (三)卫星姿态角
滚动------绕x轴旋转的姿态角 俯仰------绕y轴旋转的姿态角 航偏------绕z轴旋转的姿态角
- 10 -