1、遥感原理与方法遥感原理与方法 第一讲 遥感原理 两个基本问题：两个基本问题：n遥感的原理是什么？n遥感处理的基本过程一.遥感概念n在不直接接触研究目标或现象的情况下，利用记录装置观测或获取目标或现象的某些特征信息（ASPRS,1983）。nPhotogrammetry and Remote Sensing is the art,science,and technology of obtaining reliable information from noncontact imaging and other sensor systems,about the Earth and its envir
2、onment,and other physical objects and processes through recording,measuring,analysing and representation.对使用非接触传感器系统获得的影像及数字图像进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门艺术、科学和技术（ISPRS)。二.遥感原理n不同的地物具有不同的电磁波波谱特性（客观存在，是遥感技术的理论依据）；n根据不同的地物的电磁波波谱特性差异，用遥感仪器来区分地物的种类和特性。1.地物的电磁波波谱特性n地物的电磁波波谱特性包括：反射辐射特性；热红外辐射特性；吸收特性；透射特性
3、；微波散射辐射特性；等。例：地物的反射辐射特性n不同地物对相同波长的电磁波，反射特性不同；n同一地物对不同波长的电磁波，反射特性不同；n地物的反射辐射特性具有空间和时间上的变化效应。地物的反射波谱曲线 地物反射波谱特性的形式化表示地物的波谱特性研究n是遥感技术的重要基础研究内容n是传感器波段设计、根据遥感数据识别地物类型和特性的主要依据讨论问题1：在地面上如何得到地物的光谱特性曲线？2.遥感数据的获取n分波段获取。遥感数据都是和具体的电磁波段有关的，是对地物在某具体电磁波段反射的（或发射的）能量的记录。n遥感数据的获取方式主动遥感方式被动遥感方式主动遥感和被动遥感11主动传感器主动传感器被动传
4、感器被动传感器云层云层云层云层大气吸收大气吸收直接辐射直接辐射折射折射散射散射反射辐射反射辐射反射反射热辐射热辐射(可见光可见光 近红外近红外)热辐射波热辐射波(热红外热红外)发射波发射波后向散射波后向散射波(微波微波)3.地物的光谱响应曲线波段号Band1 band2 band3 band4亮度值光谱特性曲线和光谱响应曲线的关系n光谱响应曲线是光谱特性曲线的一种近似形式；n两者大的变化趋势一致；n但光谱响应曲线在波段数较少的情况下（多光谱遥感）较难把握地物光谱特性的细节。遥感所用的电磁波段n讨论问题2：分析遥感数据的本质。n讨论问题3：是否电磁波谱上的任何波段都可作为获取遥感数据的波段？三.
5、遥感处理n是指用于地球资源等研究的一种方法n以系统的方法实现“基于遥感数据收集和分析等过程的地球资源与环境问题研究”。1.陈述问题n根据问题提出假设选择合适的逻辑n演绎推理n归纳推理n技术逻辑选择合适的模型n确定性模型：经验模型、基于知识的模型、基于处理的模型n随机模型2.确定数据需求n现场数据(in situ data)：用于校准遥感数据，或对最终结果进行无偏的精度评价；n辅助数据(ancillary data)：或称间接数据，如DEM、土壤图、地质图、行政界限文件等。n遥感数据(RS data)：用于获取在问题描述中所用的某些变量的值。生物物理变量混合变量生物物理变量生物物理变量空间位置X，y，z植被Chlorophyll a、b；Biomass；Leaf area index；Evapotranspiration表面温度陆地、水、大气温度土壤和岩石湿度、岩石成分、构造表面粗糙度大气气溶胶、云、水蒸汽、臭氧雪和海冰水火山环境表面反射BRDF3.采集遥感数据n光谱分辨率n空间分辨率n时间分辨率n辐射分辨率n极化方式n角度4.遥感数据分析n误差校正辐射误差校正几何误差校正n影像增强n信息提取nGIS辅助遥感建模n场景模拟n变化检测n5.遥感信息表达n增强影像n影像地图n正射影像图n专题图n空间数据库文件n统计信息n图表n
