遥感技术发展趋势及现状
byte=8 bits),所以, 通常用一个字节或二个字
节的数据进行处理。图像数据的全部数据量为:
行数×像元数×通道数×比特数/8,单位为byte。
遥感图像的数据量非常巨大。在地面
站接收的卫星数据通常被实时记录到高密
度数字磁带(HDDT)上,然后根据需要拷贝
到计算机兼容磁带(CCT)等其它载体上。
③遥感图象处理。为满足各种不同的应用 要求,需要对遥感器获取的原始图象进行 处理。常用方法有光学的和电子学的两种, 而目前以电子技术中的计算机数字处理最 为重要。处理内容有图象整饰、几何纠正 和镶嵌、特征提取和分类及各种专题处理。
航天遥感应用中使用的数据基本有两种主要形
式:遥感影像和数字图像无论是用何种遥感成像方
陆地或海洋环境信息的技术。
它是通过传感器对远距离目标进行探测,以取
得电磁波谱资料、数据,从而对地物进行识别和分类。
地球上各种物体都具有发射电磁波的特性,不
同物体又具有互不相同的光谱特征,人们在事先掌握
了各种物体的光谱特征后,只要借助某些手段收集、
记录物体的不同性质的光谱特征,把这些特征信息与
事先掌握(已知的)的光谱特征进行比较,就可以区别
一个由“陆地卫星”系列卫星、海洋观
测卫星和气象卫星为主体组成的“地球
环境遥感卫星系统”,其遥感仪器已由
第一代、第二代发展到第三代。
其他许多工业先进国家和一些发展
中国家,也都积极发展遥感技术。我国
对开发空间遥感技术,从遥感仪器到卫
星航天器都取得了很大进展,为国民经
济发展起了重大作用。
长江源头
IRS与TM融合图
上,植被显示为红色,城镇为蓝灰色,水
体为蓝色,雪和云为白色等等。假彩色合
成影像目前广泛用于专题制图、资源调查、
地学研究和环境监测等方面。
数字图像又称“数字化图像”,它是以二维数
组形式表示的图像。该数组由对连续变化的图像作
等间隔采样所产生的采样点—像元(像素)组成,像
元的实地面积大小就是影像的地面分辨率,即相当
灾害治理
台 地形测绘、城市规划、水利工程、交通运输
广义遥感—— 雷达、声纳探测仪、地震波谱仪等记
录的数据、图形;医疗诊断仪器所形成的影像、图片。
地球上各种物体的原子都是带电的微粒,
也就是一个小小的电磁系统,也都具有发射电
磁波的特性,形成了各种地物所具有的不同波
谱特征。
同时,它们也都具有对太阳电磁辐射吸
采样点(像元)用一数值表示称为像元的亮度值或 灰度值,它对应着一个像元所代表的相应实地面
积内地物电磁辐射的强度。电磁辐射强度越大,
则亮度值越大。在量化的数据中,对应一个通道
(波段)一个像元的信息量用比特(bit)表示。 Landsat的TM的量化比特为8,MSS为6, NOAA为10。
在计算机处理中使用字节(byte)为单位(1
平台独立性——无论服务器/客户机是何 种机器,用户就可以透明地访问各种异构 数据,在本机或某个服务器上进行分布式 部件的动态组合和空间数据的协同处理与 分析,实现远程异构数据的共享。
(5)网络化
当前,Internet已不仅仅是一种单纯的技术手 段,它已演变成为一种经济方式——网络经济。 人们的生活也已离不开Internet。
大量的应用正由传统的Client/Server(客户机 /服务器)方式向Brower/Server(浏览器/服 务器)方式转移,和传统的基于 Client/Server的GIS、RS等产品相比较,新 的网络化产品有许多优点。
数字处理合成法是令三幅图的像元亮度值变
换为红、绿、蓝三基色的彩色编码去控制彩色显
示设备,形成彩色图像。根据合成影像的彩色与
实际景物自然彩色的关系,可分为真彩色影像和
假彩色合成影像,前者是比较真实地反映地物原
来彩色的影像,它可以通过彩色感光胶卷拍摄获
得,也可以用彩色合成方法获得;假彩色合成影
像是通过彩色合成方法获得的非真彩色影像。
(3)智能化
遥感的智能化首先表现在遥感传感器 的可编程:传感器不仅可以按设定的 方式进行扫描,而且可以根据具体要 求由地面进行控制编程,使用户可以 获得多角度,高时间密度的数据。
(4)动态化
由于小卫星技术的发展,卫星造价大幅 降低,使得卫星网络计划得以顺利实施。
使用户可以在获得更高分辨率的数据的 同时,也可以获得更高时间密度的遥感 数据。
3、按遥感探测的工作波段分类 根据遥感 探测的工作波段不同可以将遥感分类为:
紫外遥感,其探测波段在0.3~0.38um之间;
可见光,其探测波段在0.38~0.76um之间;
红外遥感,其探测波段在0.76~14um之间;
微波遥感,其探测波段在1mm~1m之间;
多光谱遥感,其探测波段在可见光与 红外波段范围之内,但又将这一波段 范围划分成若干个窄波段来进行探测。
式,影像都是记录在感光胶片或象纸上。如同普通
像片那样,其灰度和颜色是连续变化的,它也被称
为模拟图象,而数字图像往往记录在数字磁带上的,
其灰度或颜色是离散变化的。
·遥感影像是可以通过对地表摄影或扫描获得。光学 成像是摄相机对地面物体摄影,直接在感光材料上 记录地物的光像;扫描影像是地面信息通过探测器 先变为电信号并记录在磁带上,然后回放磁带,在 感光片上曝光而成。
航天遥感,即把传感器设置在航天器上, 如人造卫星、宇宙飞船、空间实验室等。
2、按遥感探测的工作方式分类 根据遥感探 测的工作方式不同可以将遥感分类为:
主动式遥感:即由传感器主动地向被探测的 目标物发射一定波长的电磁波,然后接受并 记录从目标物反射回来的电磁波;
被动式遥感:即传感器不向被探测的目标物 发射电磁波,而是直接接受并记录目标物反 射太阳辐射或目标物自身发射的电磁波。
遥感影像有黑白和彩色两种,由于彩色影像比
黑白影像能提供更多的地表信息,因此彩色影像在
遥感中得到广泛地使用。
(1)多波段影像:多波段影像是用多波段遥感 器对同一目标(或地区)一次同步摄影或扫 描获得的若干幅波段不同的影像。与单波段 影像相比,它具有信息量大,光谱分辨率高 (遥感器能分辨的地物的最小波长间隔)的 特点,并且可通过各种影像增强技术,获得 彩色合成影象,大大提高对波段扫描影像。
同时,这种技术既利用了现代高技术的各 种成果,又推动了各项技术领域的广泛发 展,“天地生、数理化”,都要涉及。
遥感技术使人类对宇宙和自然界的认识有了 新的飞跃.而且大大推动了人类认识了解自然、 开发保护资源的科研和实用技术的发展。
各国对应用空间遥感技术空前重视,积极
发展这项技术。
美国在80年代后期,已逐步组成了
于IFOV在地面的投影面的大小,例如,陆地卫星
(Landsat) MSS的4,5,6,7波段影像各由
7,500,000个像元点构成。
每个像元相当于实地面积57×79m2 ;TM的
影像除第6波段外,像元的实地面积为30×30m2 。
在数字图像中,像元排列的横方向从左到右按像元
号排列,在纵方向上按行号排列。各像元的位置由 (像元列号,行号)决定。
二是“感” 人们常说不能凭感觉办事。
肉眼只能感受到可见光,随着科学技术的 发展,使用感测物体的科学仪器,就能感 知人的感官难以感观到的物体,这些遥感 仪器可以感受到地面上各种物体所辐射的 各种波谱的波束,利用各种现代的探测仪 器,既可感受到紫外波段和γ射线,也可感 受到红外波段和微波从而获得平时人眼看 不见的物体信息。
2、当前遥感技术发展态势
(1)遥感数据源的突飞猛进 现代航空航天遥感数据获取技术趋
向三多(多平台、多传感器、多角度) 和三高(高空间分辨率、高光谱分辨 率和高时相分辨率)从空中和太空观 测地球获取影像是20世纪的重大成果 之一。
(2)定量化:(空间位置定量化和空间
地物识别定量化)
遥感信息定量化——是指通过实验的 或物理的模型将遥感信息与观测目标参 量联系起来,将遥感信息定量地反演或 推算为某些地学、生物学及大气等观测 目标参量。
不同的物体。其主要目的就是要远距离感知、了解目
标物。
现代遥感技术由三部分组成:
①遥感器(传感器)。这种仪器能接收到 物体发射或反射过来的电磁波,感知远处 物体的性质。目前遥感器有航空摄影机、 多光谱照相机、多光谱扫描仪和微波雷达 等。
②遥感平台。是装载遥感器的工具。可用 于飞机、气球、火箭、人造卫星和航天飞 机等。
三是“快” 人们常说走得快不如飞得快, 以往实地勘测一个地区地形,需要几年、几 十年;用飞机航空测量也要一两年、七八年; 而利用航天的地球资源卫星要把整个地球测 量一遍,只不过需要18天就可完成,一个星 期就可拍摄和积累地面景物照片1万张,而 且迅速准确。
四是“广” 人们常说上通天、下达地, 无所不知。利用地球资源卫星获取信息非 常方便,可不受任何限制地广泛遥感地球 任何一角。
在光学合成法中,是将多波段影像配
合不同滤光片准确重叠合成。影像的波段
和滤光片可有各种组合方案,所得的假彩
色影像也各不相同。解译时为了突出显示
影像中的某种地物,可选择最佳组合方案。
目前,用Landsat的MSS-4,5,7波段影像的
正片,分别配以蓝、绿、红滤光片,重叠投
影合成的是标准假彩色影像。在这种影像
遥感技术发展趋势和现状
李海林
2008.12
一、遥感技术发展趋势 1、遥感技术 2、趋势 二、遥感技术应用现状 1、应用研究现状 2、应用实例 三、遥感技术发展与应用的战略方针 四、甘肃省遥感技术应用现状
1.遥感技术 ——
从空间远距离测量地球表面物体辐射或反射的
电磁波强度及其在空间和时间上的分布,以获取大气、
收、反射、散射、发射和透射的本领。而各种
不同的地物,由于本身的电磁波谱和电磁振动