遥感图像处理_第1讲(遥感机理)课件.ppt

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1、遥感图像处理9/19/20211一教学目的掌握和了解遥感图像的机理遥感图像的处理方法和过程如何从遥感数据中获取自己所需要的信息课程安排日期主要内容所占课时第一讲遥感成像原理与遥感图像特征8第二讲数字图像的校正数字图像增强64第三讲数字图像增强多源信息复合104第四讲遥感图像分类10第五讲遥感图像目视解译与制图12第六讲遥感图像分析12第七讲3S4考试2教学方式授课为主、鼓励课堂交流理论为主，与应用相结合如何考核出勤率15%完成作业情况25%课堂表现10%期末考核50%遥感成像原理与遥感图像特征遥感系统地物光谱反射特性遥感平台摄影成像扫描成像微波

2、成像的原理遥感图像的特征遥感系统遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输和记录、信息的处理及信息的应用五大部分：目标物的电磁波特性任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。遥感系统信息的获取接收、记录目标物电磁波特征的仪器称为传感器或遥感器。如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机、辐射计等。装载传感器的平台称遥感平台，主要有地面平台（如遥感车、手提平台、地面观测台等）、空中平台（如飞机、气球、其他航空器等）、空间平台（如火箭、人造卫星、宇宙飞船、

3、空间实验室、航天飞机等）信息的接收传感器接收到目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或胶片上。胶片是由人或回收舱送至地面回收，而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。遥感系统信息的处理地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在高密度的磁介质上（如高密度磁带HDDT或光盘等），并进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式，或转换成模拟信号（记录在胶片上）才能被用户使用。地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和专题信息处理、分类等。遥感系统信息的应用遥感获取信息

4、的目的是应用。这项工作由各专业人员按不同的应用目的进行。在应用过程中，也需要大量的信息处理和分析，如不同遥感信息的融合及遥感与非遥感信息的复合等。遥感系统总之，遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多的应用领域，它的发展与这些学科紧密相关。遥感系统地物波谱反射地物反射波谱特征地物波谱特性的测量地物反射波谱特征概述在可见光与近红外波段（0.3～2.5μm），地表物体自身的热辐射几乎等于零。地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。当然，太阳辐射到达地面后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用，如黑色物

5、体的吸收能力较强。最后，电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量地物反射波谱特征概述一般说，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体，例如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是0.45～0.56μm的蓝、绿光波段，一般水体的透射深度可达10～20m，混浊水体则为1～2m，清澈水体甚至可透到100m的深度。地物反射波谱特征概述对于一般不能透过可见光的地面物体对波长5cm的电磁波则有透射能力，例如，超长波的透过能力就很强，可以透过地面岩石、土壤。利用这一特性制作成功的超长波探

6、测装置探测地下的超长波辐射，可以不破坏地面物体而探测地下层面情况，在遥感界和石油地质界取得了令人瞩目的成果。地物反射波谱特征概述在物体反射、吸收、透射等物理性质中，使用最普遍最常用的仍是反射这一性质，也是本节的主要内容。地物反射波谱特征反射率和反射光谱反射率物体反射的辐射能量Pρ占总入射能量P0的百分比，称为反射率ρ：不同物体的反射率也不同，这主要取决于物体本身的性质（表面状况），以及入射电磁波的波长和入射角度。反射率的范围总是≤1，利用反射率可以判断物体的性质。地物反射波谱特征反射率和反射光谱物体的反射物体的反射状况根据其表面状况的不同分为三种

7、：镜面反射漫反射实际物体反射镜面反射是指物体的反射满足反射定律。入射波和反射波在同一平面内，入射角与反射角相等。当镜面反射时，如果入射波为平行入射，只有在反射波射出的方向上才能探测到电磁波，而其他方向则探测不到。对可见光而言，其他方向上应该是黑的。自然界中真正的镜面很少，非常平静的水面可以近似认为是镜面。漫反射指不论入射方向如何，虽然反射率ρ与镜面反射一样，但反射方向却是“四面八方”。也就是把反射出来的能量分散到各个方向，因此从某一方向看反射面，其亮度一定小于镜面反射的亮度。严格说，对漫反射面，当入射辐照度I一定时，从任何角度观察反射面，其反射辐

8、射亮度是一个常数，这种反射面又叫朗伯面。设平面的总反射率为ρ，某一方向上的反射因子为ρ’，则：ρ=πρ’ρ’为常数，与方向角或高度角无关