TM
TM Band321 获取日期：2007-05-19
TM Band753 获取日期：2007-05-19
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
各个波段主要特点
①TM1（0.45～0.52μm）属蓝光波段
对水体有较强的穿透力，有利于浅水底部地貌判 读；一般地物在此波段的反射率较低，而雪的反射率 最大，所以在此波段图像上的雪地与其他地物分界明 显，植被最暗，水体次之，新鲜雪最浅。但蓝光波段 影像受大气散射影响严重，有时影像会模糊不清。
二、摄影成像类型传感器
3.多光谱摄影机
多相机多光谱 多镜头多光谱 单镜头多光谱
二、摄影成像类型传感器
(1)单镜头光束分离
蓝
绿 红 红外
分光板
由于光束在分离过程中有一部分能量被损失，而且 在不同波段的损耗量不等，所以这种摄影仪取得的 多光谱像片的影像质量会受到不同程度的影响。
二、摄影成像类型传感器
TM Band3-R红色波段 获取日期：2007-05-19
TM Band321 获取日期：2007-05-19
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper ④MSS6 （ 0.7 ～ 0.8μ m ）、 MSS7 （ 0.8 ～ 1.1μ m ）、 TM4 （0.76～0.9μ m）属深红－近红外
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪
镜头转动
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪
分辨率
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪 分辨率—星下点
瞬时视场：在扫描成像过程中一个光敏 探测元件通过望远镜系统投射到地面上 的直径或对应的视场角度。
d
f
扫描仪瞬时视场角

d/ f
H
扫描仪空间分辨率
一、传感器概述
3.分类
1）按工作方式 主动式——雷达、激光雷达 被动式 2）按成像方式 摄影成像类型的传感器； 扫描成像类型的传感器；
雷达成像类型的传感器；
非图像类型的传感器。
主要内容
一、传感器概述
二、摄影成像类型传感器 三、扫描成像类型传感器 四、成像光谱仪 五、雷达成像仪
二、摄影成像类型传感器
三、扫描成像类型传感器
热红外扫描仪对温度比对发射本领的 敏感性更高。
三、扫描成像类型传感器
Landsat陆地卫星系列
Landsat 1-5：MSS多光谱扫描仪 Landsat 4-5：TM 专题制图仪 Landsat 7：ETM 增强型专题制图仪
三、扫描成像类型传感器
2)MSS多光谱扫描仪
仪器结构
TM Band5-近红外 1.55～1.75μm 获取日期：2007-05-19
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
⑥TM7（2.08～2.35μm）属近红外波段
这是应地质工作者的要求而专门设计的。 主要用于探测岩石类型，对粘土类矿物、碳酸盐类矿物 及其岩性的研究有利（暗色调）。有利于区域地质填图、大 型蚀变带的研究。 在TM7图像上水体呈黑色，其它物体影像与可见光差不多。
TM Band2-G绿色波段 获取日期：2007-05-19
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper ③MSS5 （ 0.6 ～ 0.7μm）、 TM3 （ 0.63 ～ 0.69μm）属 红光波段
对水体有一定的透视能力，有利于反映水体混浊程度和 泥沙流动情况。 各类岩石（沉积岩、岩浆岩、变质岩）在此波段有较大 差别，同时该波段图像能较好地反映地貌特征，有利于地质 地貌判读。 能区分健康植被和病害植被。在这一波段， 健康植被反 射率低，呈深色调，病害植被具有较高反射率，呈浅色调。
三、扫描成像类型传感器
1.光机/机械扫描成像
光/机扫描成像系统，是 在扫描仪的前方安装光 学镜头，依靠机械传动 装置使镜头摆动，形成 对目标地物的逐点逐行 扫描。
三、扫描成像类型传感器
1.光机/机械扫描成像
典型光/机扫描成像系统
机载红外扫描仪 气象卫星上携带的AVHRR传感器 MSS多光谱扫描仪 TM/ETM专题制图仪
a
a H d a H f
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪
观测视线倾斜时
分辨率—非星下点
a0 H0 H H 0 / cos H 0 sec


a H H 0 sec a0 sec
a a sec a0 sec
' 2
H0
H

遥感原理与应用
Principles and Applications of Remote Sensing
第八讲 遥感传感器 及其成像原理
Remote Sensor and Imaging Principle
主要内容
一、传感器概述
二、摄影成像类型传感器
三、扫描成像类型传感器
四、成像光谱仪 五、雷达成像仪
重点
一、传感器概述
1.定义: 2.组成:
接收、记录目标地物电磁波信息的工具
收集器 收集地物辐射 的能量。如透 镜组、反射镜 组、天线等。
探测器 将收集的辐射 能转换为化学 能或电能。如 摄影感光胶片 、 CCD 。
处理器 输出器 对收集的信号 进行处理。如 输出获取的数 显影、定影； 据。如磁带记 电信号的放大 录仪、扫描晒 处理、滤波、 像仪等。 调制、变换等。
TM Band4-Nir近红外 获取日期：2007-05-19
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
⑤TM5（1.55～1.75μm）属近红外波段
主要用于探测地物含水量、土壤湿度（植物含水量） 植被长势的调查，及地质调查中的岩石分类（不少岩石的 反射高峰值在此波段内）。并能区分雪与云，雪比云深。
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
各波段卫星图像的作用
三、扫描成像类型传感器
4.ETM+增强型专题制图仪
2.MSS多光谱扫描仪
扫 描 衔 接
a W t
W 6.5 Km / s
t 73.42 ms
a 474 m
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
120m×120m 30m×30m 16
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
a a0 扫描仪空间分辨率是变化的，产生全景畸变。
'
a
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪
分辨率
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪 扫描线的衔接
a W t Wt a
地速
出现扫描漏洞
Wt a
出现扫描重叠
三、扫描成像类型传感器
1) 红外扫描仪 热红外像片的色调特征 • 热红外像片上的色调变化与相应的地物的 辐射强度变化成函数关系。 地物发射电磁波的功率和地物的发射 率成正比，与地物温度的四次方成正 比。
Multi-Spectral Scanner
185Km
三、扫描成像类型传感器
2.MSS多光谱扫描仪 扫描方式
79m
79╳6= 474m
185KM
三、扫描成像类型传感器
2.MSS多光谱扫描仪 扫 描 方 式
三、扫描成像类型传感器
2.MSS多光谱扫描仪
成 像 过 程
D=73.42ms
三、扫描成像类型传感器
二、摄影成像类型传感器
1.框幅式摄影机：普通相机
二、摄影成像类型传感器
2.全景式摄影机
(1) 缝隙式摄影机/航带式摄影机 (2) 镜头转动式摄影机
二、摄影成像类型传感器
(1) 缝隙式摄影机
二、摄影成像类型传感器
(2) 镜头转动式摄影机
二、摄影成像类型传感器
(2) 镜头转动摄影机
全景畸变 (panoramic distortion) 像距不变，物距随扫描角的增大而 增大，出现两边比例尺逐渐缩小的 现象，整个影象产生全景畸变；扫 描时，飞机向前运动，扫描摆动的 非线性因素，使畸变复杂化。
主要内容
一、传感器概述
二、摄影成像类型传感器 三、扫描成像类型传感器 四、成像光谱仪 五、雷达成像仪
三、扫描成像类型传感器
记录方式：磁带、磁盘 ——光能转化为电能 感应波段：不限
三、扫描成像类型传感器
逐点逐行地以时序方式获取二维图像。
扫描成像仪类型
1.光机/机械扫描成像 2.固体自扫描成像(推帚式扫描仪) 3.高光谱成像光谱扫描仪
• 增加一个扫描改正器，使扫描行垂直于飞 行轨道（MSS不垂直）
• 往返双向扫描（MSS从西向东） • 影像辐射分辨率为8bit
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
探测器 波段/um (1)0.45~0.52 (2)0.52~0.60 (3)0.63~0.69 (4)0.76~0.90 (5)1.55~1.75 (6)10.4~12.5 (7)2.08~2.35 分辨率/m 30 30 30 30 30 120 30
TM Band7-近红外 2.08～2.35μm 获取日期：2007-05-19
TM Band752 获取日期：2007-05-19
三、扫描成像类型传感器
3.TM专题制图仪 ——Thematic Mapper
⑦MSS8 （ 10.4 ～ 12.6μm）、 TM6 （ 10.4 ～ 12.5μm） 属热红外波段
传统摄影成像：利用光学镜头以及放置在焦平面的感光 胶片记录影像；