ch1 遥感概述

第一章 遥感概述

第一节 遥感概述

1.1.1遥感概念

遥感(Remote Sensing)泛指对地表事物的遥远感知。狭义的遥感特指通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析与应用的一门科学和技术。

遥感通常是指通过某种遥感器从空中或太空获取地表各类地物信息，并对这些信息进行提取、分析，以此来测量与判定地表目标地物的性质或特性。 1.1.2 观测对象及其特征

遥感的观测对象主要是地球表层的各类地物，也包括大气、海洋和地下矿藏中不同成分。地球表层各类地物都具有两种特征，一是空间几何特征，一是物理、化学、生物的属性特征。 1.1.3 特点与优势

遥感技术是20世纪70年代起迅速发展起来的一门综合性探测技术。遥感技术发展速度之快与应用广度之宽是始料不及的。仅经过短短30多年的发展，遥感技术已广泛应用于资源与环境调查与监测、军事应用、城市规划等多个领域。究其原因，在于遥感具有客观性、时效性、宏观性与综合性、经济性的特点。

第二节 遥感技术系统

1.2.1 空间信息获取系统

地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。

遥感平台 (Platform for Remote Sensing )是安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。

遥感器( Remote Sensor)是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。目前常用的遥感器包括遥感摄影机、光机扫描仪、推帚式扫描仪、成像光谱仪和成像雷达。按其特点，遥感器分为摄影、扫描、雷达等几种类型。

1.2.2 遥感数据传输与接收

空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中必不可少的中间环节。 遥感器接收到地物目标的电磁波信息，被记录在胶片或数字磁带上。从遥感卫星向地面接收站传输的空间数据中，除了卫星获取的图像数据以外，还包括卫星轨道参数、遥感器等辅助数据。这些数据通常用数字信号传送。遥感图像的模拟信号变换为数字信号时，经常采用二进制脉冲编码的PCM式（pulse code modulation:脉冲编码调制）。由于传送的数据量非常庞大，需要采用数据压缩技术。

卫星地面接收站的主要任务是接收、处理、存档和分发各类地球资源卫星数据。地面站接收的卫星数据通常被实时记录到HDDT(high density digital tape，高密度磁带)上，然后根据需要拷贝到CCT(computer compatible tape，计算机兼容磁带) 、光盘、盒式磁带等其他载体上。CCT、光盘、盒式磁带等是记录、保存、分发卫星数据等最常用的载体。

1.2.3 遥感图像处理

遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称。遥感图像处理依赖于一定的图像处理设备。对于数字图像处理系统来说，它包括计算机硬件和软件系统两部分。硬件部分包括：计算机(完成图像数据处理任务)、显示设备(高分辨率真彩色图像显示）、大容量存贮设备、图像输入输出设备等。软件部分包括：由数据输入、图像校正、图像变换、滤波和增强、图像融合、图像分类、图像分析以及计算、图像输出等功能模块。

1.2.4 遥感信息提取与分析

遥感信息提取是从遥感图像（包括数字遥感图像）等遥感信息中有针对性地提取感兴趣的专题信息，以便在具体领域应用或辅助用户决策。遥感信息分析指通过一定的方法或模型对遥感信息进行研究，判定目标物的性质和特征或深入认识目标物的属性和环境之间的内在关系。

第三节 遥感主要应用领域

1.3.1 外层空间遥感

利用探空火箭、人造卫星、人造行星和宇宙飞船等航天运载工具，对外层空间进行的遥感探测。在不久的将来外层空间遥感将会取得丰硕的成果。 1.3.2 大气遥感

探测仪器不和大气介质直接接触，在一定距离之外，感知大气的物理状态、化学成分及其随时空的变化，这样的探测技术与方法称大气遥感。 1.3.3 海洋遥感

海洋遥感以海洋和海岸带作为研究与监测对象，其内容涉及到海洋学多个领域，如利用遥感技术监测海洋的环流、表面温度、风系统、波浪、生物活动等。卫星海洋遥感已成为

海洋科学的新兴分支。在未来几年，中国将发射一系列海洋卫星，实现对中国及周边海域甚至全球海洋的遥感动态监测。 1.3.4 陆地遥感

陆地遥感是遥感技术应用最早、应用范围最为广阔深入的一个方面。陆地遥感主要为资源与环境遥感。 1.3.5 军事遥感

遥感技术是现代战争“制高点”。 侦察卫星从太空轨道上对目标实施侦察、监视或跟踪，以搜集地面、海洋或空中目标军事情报。 1.2.3 遥感图像处理

遥感图像处理是在计算机系统支持下对遥感图像加工的各种技术方法的统称。遥感图像处理依赖于一定的图像处理设备。对于数字图像处理系统来说，它包括计算机硬件和软件系统两部分。硬件部分包括：计算机(完成图像数据处理任务)、显示设备(高分辨率真彩色图像显示）、大容量存贮设备、图像输入输出设备等。软件部分包括：由数据输入、图像校正、图像变换、滤波和增强、图像融合、图像分类、图像分析以及计算、图像输出等功能模块。

1.2.4 遥感信息提取与分析

遥感信息提取是从遥感图像（包括数字遥感图像）等遥感信息中有针对性地提取感兴趣的专题信息，以便在具体领域应用或辅助用户决策。遥感信息分析指通过一定的方法或模型对遥感信息进行研究，判定目标物的性质和特征或深入认识目标物的属性和环境之间的内在关系。

第四节 遥感技术发展与展望

1.4.1 遥感技术发展简史

1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，标志着人类从空间观测地球和探索宇宙奥秘进入了新的纪元；

1960年开始，美国发射了Television Infrared Observation Sattellite(TIROS-1)和National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA-1)太阳同步气象卫星，开始利用航天器对地球进行长期观测；

1960年美国人Evelyn Pruitt提出遥感一词；

1972年ERTS-1发射（后改名为Landsat-1），装有MSS传感器，分辨率79米，标志着遥感进入新阶段；

1982年Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米； 1986年法国发射SPOT-1，装有PAN和XS遥感器，分辨率提高到10米；

1988年9月7日中国发射的第一颗“风云1号”气象卫星，其主要任务是获取全球的昼夜云图资料及进行空间海洋水色遥感试验；

1999年美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米； 1999年10月14日中国成功发射资源卫星1号； 1.4.2 遥感技术发展趋势

随着人类对遥感技术的逐渐认识，观测技术的进步和社会需求的增加，遥感正经历着技术不断完善、能力不断增强、应用领域不断扩大的发展过程。社会需求成为遥感 技术发展的动力和目标。在21世纪前叶，人类将进入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。

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