遥感传感器课件.ppt

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1、第三章遥感的传感器1传感器的概念:就是用以获取目标电磁辐射信息的探测仪器。它是收集、检测和记录电磁波信息的工具。是遥感工作系统的主要部分.目前遥感中常用的传感器大致上可分为如下几类:1)摄影类型的传感器（略）2)扫描成像类型的传感器3)雷达成像类型的传感器4)非图像类型的传感器2传感器的基本组成传感器主要由以下四个系统组成:收集系统地物电磁波探测系统分光系统记录系统信号转换遥感器的基本组成各组成部分的功能:1)收集器:收集地物辐射来的能量.2)探测器:将收集的辐射能转变成化学能或电能.3)处理器:对收集的信号进行处理.4)输出器:输出获取的数据.遥感影像的分辨率１空间分辨率

2、２波谱分辨率３辐射分辨率（辐射灵敏度）４时间分辨率空间分辨率：能把两个相邻目标作为两个清晰实体记录下来的两目标间的最小距离。取决于：（1）象元大小（pixelsize)：每个象元对应地面的范围。（2）象解率（photographicresolution)：胶片上1毫米间隔内包含的线对数，用线对/毫米来表示。一条白线加一条黑线构成一个线对。象解率可以转换成为相应的象元大小（3）瞬时视场角（IFOVaInstantaneousFieldOfView）：电子传感器的瞬时视域，用毫弧度表示。瞬时视场角小，空间分辨率高；反之，空间分辨率低。(4)视场角（FOVafieldofview

3、）：整个传感器能够受光的角度。相当于视场角的地面距离叫观测宽度或叫扫描宽度。波谱分辨率波谱分辨率:指传感器在接收目标辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔.取决于：（１）传感器的工作波段数目、（２）工作波段波长（３）波长间隔（谱带宽度）。辐射分辨率辐射分辨率:指传感器探测原件在接收波谱辐射信号时，能分辨的最小辐射差。（１）取决于传感器辐射灵敏度（２）数据的位数。信噪比：指有效信号功率与噪声功率之比图像的时间分辨率１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。２时间分辨率对动态监测很重要。第一节扫描成像类传感器依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场

4、为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像,这类传感器就叫做扫描成像类传感器.扫描成像系统主要有以下三种：1)用分离探测器和扫描镜的光/机扫描系统；2)线性阵列的固体自扫描系统；3)线阵或面阵高光谱成像光谱扫描系统。一　光/机扫描成像１概念：依靠机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物逐点逐行扫描。探测元件把接受到的电磁波能量能转换成电信号，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量，在设置于焦平面的胶片上形成影像。２　光／机扫描仪工作原理：扫描镜在机械驱动下，随遥感平台的前进运动而摆动，依次对地面进行扫描，地面物体的辐射波束经扫描镜反射

5、，并经透镜聚焦和分光分别将不同波长的波段分开，再聚焦到感受不同波长的探测元件上。３几种常见的光／机扫描仪１）红外扫描仪：接受地物的红外辐射能量，并把它传给探测元件。２）多光谱扫描仪（MSS)：与红外扫描仪基本类似，其不同之处是，外加一个分光系统，把来自地物的电磁波信号，分成若干个不同的波段，同时用多个探测器同步记录相应波段的信息。而红外扫描仪只在红外波段工作。３）专题制图仪TM：专题制图仪TM的成像原理与MSS一致，与MSS相比，空间分辨率由80米提高到30米；探测波段由4个增加到7个。４　几种常见光／机扫描仪的特点１）利用光电探测器解决了各种波长辐射的成像方法。２）输出的

6、电学图像数据，存储、传输和处理方面十分方便。３）但装置庞杂，高速运动使其可靠性差；４）在成像机理上，存在着目标辐射能量利用率低的致命弱点。Landsat/MSS、TM１）MSS（MultiSpectralScanner）为多光谱扫描仪（四波段光-机扫描仪）。２）TM（ThematicMapper）为专题制图仪，一种改进型的多光谱扫描仪。其空间、光谱、辐射性能均比MSS有明显的提高,陆地卫星的MSS、TM在波段选择上，均考虑到在各自的条件下最大限度地区分和监测不同类型的地球资源。MSS、TM的波段数与波谱范围TM10.45-0.52μm该波段位于水体衰减系数最小，散射最弱的部

7、位（0.45-0.55μm），对水的穿透力最大（清水可达30m），可获得更多的水下细节，用于判别水深，浅海水下地形、水体的混浊度，进行水系及浅海水域制图。同时位于绿色植物叶绿素的吸收区（0.45-0.50μm），对叶绿素与叶绿素浓度反映敏感，用于海水叶绿素含量监测，特别是常绿与落叶植被的识别，以及土壤与植被的区分。TM20.52-0.60μm绿光波段，健康绿色植物的绿色反射（0.54-0.55μm）附近，对植物的绿反射敏感。可用以识别植物类别和评价植物生产力。对水体有一定的穿透力，可反映水下特征及水体浑浊度，并对水