《遥感概述》PPT课件.ppt

遥感原理,2023年8月2日星期三,地理信息系统专业必修课,遥感初步,杜甫望岳会当凌绝顶，一览众山小宋苏轼题西林壁不识庐山真面目，只缘身在此山中比登天还难遥感使人类脱离地球看地球，宏观，全面,天气预报,2本课程简介,遥感基本概念遥感基本原理遥感农业应用初步,教学日历,遥感主要参考文献,相关专业书籍彭望琭.遥感概论.高等教育出版社.2002.12梅安新，彭望琭等.遥感导论.高等教育出版社.2001，7遥感技术与农业应用.严泰来、王鹏新.中国农业大学出版社.2008.1孙家抦.遥感原理与应用.武汉大学出版社.2003，2赵英时等.遥感应用分析原理与方法.科学出版社.2003，6,遥感主要参考文献,遥感图像处理与分析学术期刊遥感学报 测绘学报地理学报中国图象图形学报遥感技术与应用国土资源遥感遥感信息其它学报（中国农业大学学报；农业工程学报；武汉大学学报（信息科学版）等）PE&RS（美国）(Photogrammetric Engineering and Remote Sensing)International Journal of Remote Sensing（英国）Remote Sensing of Environment ISPRS Journal of Photogrammetry&Remote Sensing Geo-carto International（香港）IEEE Transactions on Geosciences and Remote Sensing（美国）,遥感主要网站,http:/（国家遥感中心）（中国科学院对地观测与数字地球科学中心）（中科院遥感应用研究所）http:/（美国RSI公司）http:/（航天星图科技（北京）有限公司）（富融北京公司）,国内遥感论坛,中科院遥感所遥感论坛GIS空间站论坛GIS帝国论坛3S人博客,徐冠华,童庆禧,李小文,李德仁,我国遥感科学家,摄影测量方面：刘先林；王任享；张祖勋,遥感概况,本次课程主要内容：1 遥感和遥感技术的概念2 遥感技术分类3 遥感技术发展的历史4 遥感技术的发展情况5 遥感技术发展的趋势6 我国遥感现状7 遥感数据处理重要性8 空间技术广泛应用,1 遥感和遥感技术的概念,遥感概念是指通过某种传感器装置，在不与被研究对象直接接触的情况下，获取其特征信息，并对信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。,遥感概念的发展摄影测量（photogrammetry，150年前）遥感（remote sensing，40年前）摄影测量与遥感（remote sensing&photogrammetry，20年前）遥感科学与技术（remote sensing science and technology，当代）,1 遥感和遥感技术概念,遥感技术包括遥感器（传感器）技术、信息传输技术、信息处理技术、目标特征分析与定量化技术等。是空间技术、光学技术、电子技术、无线电技术、计算机技术等相结合的一门综合技术。,遥感技术,反射来自太阳的电磁波,大气,遥感技术系统,传感器,信息接收、处理,用户感兴趣信息,实况调查,分析判断,地面物体,遥感技术特点,大面积同步观测，现时性强工作波段范围长，并且有些具有全天候(微波、热红外)人的视觉 可见光部分（）只能短时记忆，易遗忘 遥感 波长范围延伸（紫外-可见光-近红外-热红外-微波，0.05um10m）图像可长期保存具有瞬时成像的功能，并且可以动态获取信息（周期性）遥感数据解译离不开地面调查遥感技术只能获取地球表层信息遥感技术是低成本的信息采集方式获取数据综合性 地理空间（X、Y、高度）、光谱空间、时间空间提供5维信息，多波段、多时相，便于全面深入地观察和分析地表地物约束少 不受地利条件限制、交通、国界等限制。遥感商品国际化、商品化。,2 遥感分类,1）按照遥感平台 地面遥感、航空遥感和航天遥感,遥感平台,光学遥感、红外遥感、微波遥感光学遥感（0.4-3微米）：包括可见光和近红外，反射遥感热红外遥感（3-18微米）其中（3-5微米）热辐射和太阳辐射的反射部分同时考虑；（7-18微米）辐射热红外微波遥感（1毫米-1米）1mm=1000m,2）按照使用的波段,3）根据传感器工作原理,主动遥感、被动遥感主动遥感：主动发射电磁波并接收回波 微波遥感被动遥感：被动接收地物反射和辐射电磁波 光学遥感与热红外遥感,资源环境遥感；气象遥感；农业遥感；地质遥感；海洋遥感；国土遥感；军事侦查遥感。,4）按照应用领域分类,3 遥感技术发展的历史,1)航空遥感 19世纪中叶，1839，气球，法国，第一张航片 1903年，飞机问世，航空照片用于地形测量,制图2)航天遥感（空间遥感）20世纪中期，卫星、航天飞机 1957年苏联发射第一颗人造地球卫星，1959年第一次获取月球照片，人类开始卫星遥感。1960年从气象卫星上获得了全球的云图 最初提出遥感这一概念的是美国海军研究局的 伊.普鲁伊特（Erelyn Pruitt）。这个术语被普遍采用和接受。现代的遥感技术是建立在本世纪20年代初航空摄影基础之上的，随着空间科学技术、计算机技术的发展，到60年代以来才形成一门新兴的综合探测技术。,气球、鸽子、风筝航空飞机航天遥感卫星、航天飞机等,遥感平台的发展,遥感平台发展史,J N Niepce(1826,France)The worlds first photographic image,Upper loft of the house,Pear tree&a patch of sky showing,Another wing of the house,The slanting roof of the barn,遥感平台的发展1热气球 第一张航空像片是1858年在法国巴黎附近拍摄,Intrepid balloon,1862,美国南北战争时，氢气球,遥感平台的发展2.1 风筝（1906）用17个风筝获得“San Francisco in ruins”图像,遥感平台的发展2.2鸽子Pigeons,1903.显然鸽子不适理想的遥感平台,遥感平台发展 3 飞机1903，Wright Brothers；发明了飞机，使航空摄影测量成为可能。Engine-powered flight on December 17,1903.It lasted 12 seconds and covered 120 ft.,第一次世界大战的航空影像Figure Close-up view of a world war I Figure Vertical photography of World War I trenches in Europe.,第二次世界大战的航空影像 Figure Vertical aerial photograph of a V2 rocket launching facility a Peenemunde in World War II.,北京市2006年拍摄的航空影像,遥感平台的发展,遥感卫星，航天飞机遥感卫星有固定的轨道，对地重复观测,遥感卫星与航天飞机,4 遥感技术的发展情况,1）遥感平台：气球，飞机、卫星/航天飞机2）遥感器：航空摄影机多光谱摄影机扫描仪CCD 成像雷达3）信息记录形式：胶片数字化4）信息处理技术：光学数字图像处理5）使用的遥感谱段：可见光红外微波6）图象的分辨率：,常用商业卫星遥感影像,常用卫星遥感影像,平台与观测技术的发展从单一传感器、单一平台、单一观测技术多传感器、多平台、多角度；民用空间分辨率高达0.5m、，军用的高达10cm；光谱分辨率可达nm级；小卫星群（重访周期为13天）；机载、星载SAR卫星日益普及，提供全天候、全天时的观测能力。,5 当前遥感技术发展的趋势,1）掌握发射技术和具备卫星发射能力的国家越来越多 美俄（苏）独霸空间遥感领域的局面已经打破；日本、中国、巴西、印度、法国、澳大利亚、加拿大、韩国、以色列等。,5 当前遥感技术发展的趋势,2）高分辨率小型商业卫星成为重要的信息来源A 定义质量、开发时间、开发成本、复杂程度质量标准：日本150kg；法国50kg;萨瑞500kg;中国500kg;质量小于500千克的小型近地轨道卫星，地面分辨率可达5米，甚至1米。研制和发射成本低廉。B 小卫星的特点 更小、更好、更快、更省(NASA),北京一号小卫星,小卫星重166公斤，近地轨道686千米，在轨寿命5年以上，具有多光谱中分辨率(32米)及全色高分辨率(4米)双遥感器独立运行，并有侧摆能力，可通过任务编排，实现对热点地区的重点观测。,5 当前遥感技术发展的趋势,3）雷达卫星成为重要的信息来源日本的JERS-1欧空局的 ERS-1、ERS-2俄国的 ALMAS加拿大的RADARSAT系列卫星 1995年发射，具有多模式对地覆盖、多分辨率等特性，RADARSAT-II,2003,将是迄今为止最完善和最先进的一颗商用SAR卫星，3M-100M。,5 当前遥感技术发展的趋势,4）高光谱分辨率遥感（成像光谱）(Super-spectral,hyper-,spectrometer)A 42.5 um 细分几百个波段 重要特点：地物辨识能力潜力，波段相关性高；应用的挑战：数据的处理，数据压缩，B 目前还停留在航空试验和应用阶段 美国：AVIRIS(Airborne Visible/Infraredv Imaging Spectrumeter)中国：中科院上海技术物理研究所，OMIS(128个波段)；PHI(224个波段)Hyperion 星载高光谱成像仪（美国，覆盖范围400-2500nm，空间分辨率30m，波段数220个）；中国环境卫星也获取100米分辨率的高光谱数据,遥感数据,定量遥感参数,定量遥感应用,遥感定量反演,遥感试验,遥感信息机理与模型,核心,遥感技术发展:定性 半定量 定量,遥感技术发展趋势：定性到定量,5 当前遥感技术发展的趋势,5）遥感、地理信息系统、全球定位系统 的综合应用,遥感的主要目标是：3W(What,Where,When)；主要特点是3全(全天候、全天时、全球)；发展趋势：3高(高空间、高光谱、高时间分辨率)；综合观测趋势：3个结合（大小卫星，航空和航天，技术和应用）。3S的综合应用,当前遥感技术总结,6 我国遥感现状,应用广泛作物估产、资源监测与调查（国土资源调查、森林资源、草场资源、矿产资源）、天气预报、灾害监测、环境评价与监测、城市动态监测、重大工程监测等等。国家重视863计划（国家高技术研究发展计划）新增领域（地球观测与导航技术）中科院在已有遥感所的基础上，成立对地观测与数字地球中心中巴资源卫星02星（CBERS-02）；海洋一号A(HY-1A)卫星；气象卫星：风云1号、风云2号、风云3号（5月27日）北京1号小卫星、环境卫星、国产高分遥感我国全面落后从传感器技术，运行平台，遥感数据处理软件,7 空间技术广泛应用普及为GIS相关专业提出更高要求,20世纪90年代初计算机专业是热门专业现在如何？10年前GIS、RS等专业是新兴专业 现在如何？10年之后呢？空间技术将融入我们的生活通过本课程学习，希望同学们，掌握遥感基本概念、基本原理和农业应用,本次课程结束，欢迎提问！,