航空遥感

第五章航空遥感

§5.1 航空遥感系统

航空遥感是以中低空遥感平台为基础进行摄影(或扫描)成像的遥感方式

航空遥感所获取的图像空间分辨率较高，且具有较大的灵活性，适合比较微观的空间结构的研究分析

一、航空遥感平台

航空遥感平台一般是指高度在80 km以下的遥感平台，主要包括飞机和气球两种。航空平台的飞行高度较低，机动灵活，而且不受地面条件限制，调查周期短，资料回收方便，因此其应用十分广泛。

(一)气球

早在1858年，法国人就开始用气球进行航空摄影。它是一种廉价的、操作简单的航空平台，气球上可携带照相机、摄像机、红外辐射计等简单传感器。按其在空中的飞行高度，可分为低空气球和高空气球两类。凡是发送到对流层中的气球都叫做低空气球，其中大多数可人工控制在空中固定位置上进行遥感，用绳子系在地面上的气球叫做系留气球，最高可升至地面上空5km处；凡是发送到平流层中的气球均称为高空气球，它们大多是自由漂移的，可升至12～40km高空。

(二)飞机

飞机是航空遥感中最常用的、也是用得最早、最广泛的一种遥感平台。航空摄影测量和早期军事侦察都是采用飞机作为工作平台的。飞机平台在高度、速度上可以控制，也可以根据需要在特定的地区、时间飞行，它可以携带多种传感器，信息回收方便，而且仪器可以及时得到维修。按飞行高度可分为低空飞机、中空飞机、高空飞机三种。飞行高度的界限划分有不同的方式，其中一种划分方式是：低空飞机飞行高度在地面上空2 km以下，直升机最低可飞行距地面上空1Om左右，遥感试验时飞机通常在1～1.5km高度。中空飞机飞行高度为2～6km，通常遥感试验时其飞行高度在3km以上。高空飞机飞行高度为1 2～30km，有人驾驶机一般飞行在12km高度左右，无人驾驶机可飞到20～30km高度。

二、航空摄影方式

为了获得航空遥感的基础资料，首先要进行航空摄影。通常需进行以下工作：

一是摄影前的准备工作。当航空摄影区域较大和区域内地形起伏明显时，应在旧的地图上将区域划分为若干分区。然后编辑航空摄影设计书，包括确定航空摄影的比例尺，航空摄影机的选择，摄影航高的确定，航向和旁向重叠的计算，摄影基线和航线间距的确定等工作。同时计算曝光间隔和曝光时间，编辑航空摄影领航图。

二是空中摄影的实施。航空摄影必须按航空摄影设计书进行。摄影时还应考虑风向和风力，依据摄影时的风速和飞机速度，进行偏流角的修正，使摄影方向与设计时一致。通常要求采用的定向装置按航空摄影设计航线进行，保持摄影航线相互平行。摄影时间一般在上午9时至下午4时，摄影完毕后，应即时进行摄影处理。

根据用途的不同，航空摄影可选用不同的方式，以得到功能不同的航空像片。

(一)按摄影机主光轴与铅垂线的关系分

通过物镜中心并与主平面(或焦平面)垂直的直线称为主光轴。每一台摄影机的物镜都有一主光轴。航空摄影机的感光片是放在与主光轴垂直且与物镜距离很接近焦距的平面(主平面)上。主光轴与感光片的交点称为传主点，主光轴与铅垂线的夹角a称为航摄倾角或像片倾角。由于主光轴垂直于像片面，铅垂线垂直于水平面，因而像片面与水平面的夹角等于航摄倾角(或像片倾角)a。按照主光轴与铅垂线的关系，也就是按照航摄倾角，可将航空摄影分为：

1．垂直航空摄影

即航摄倾角a≤3°的航空摄影，这种摄影得到的是近似水平的航空像片。垂直摄影得到的航空像片是编制及制作地形图、地质图和其他专题图的主要资料。对于地面平坦的垂直摄影的影像，与地物顶部形状基本相似。各部分的比例尺大体相同。根据水平航空像片可以判断各目标间的相互关系、位置和量测距离。垂直航空摄影是航空遥感图像的主要获取方法。

2．倾斜航空摄影

即航摄倾角α>3°的航空摄影，它得到的是倾斜航空像片。又可以进一步分为浅倾航空摄影(在摄影像片上没有地平线构像)和深倾航空摄影(在摄影像片上存在地平线构像)。它一般用于科学研究。

(二)按摄影所用的波段分

1．普通黑白摄影

这是城市航空摄影测量中使用的基本资料。目前，黑白航空摄影已覆盖全国范围至少一遍，这类像片一般具有几何变形小、像片倾斜角小、空间分辨率高以及可进行立体观察等特点，其用途极广。

2．天然彩色摄影

天然彩色摄影图像能较好地显示景物的天然色彩且具有较高的空间分辨率，其信息量比黑白像片丰富得多。但由于蓝光在穿过大气时被严重散射，使彩色航片的色调存在着不饱和、偏蓝绿色及波谱分辨率下降等缺陷。所

以目前航空摄影一般都滤去蓝光波段，增加近红外通道，同时采用彩红外胶片成像。

3．黑白红外摄影

黑白红外摄影是在摄影时加用黑白滤光片，滤去全部可见光(或保留可见光的部分波长范围)，同时使用增感红外敏感胶片而得。该图像对于那些对近红外波段辐射敏感(强吸收或强反射)的地物，如水体、植被等有较好的显示，具有较高的反差和地面分辨率。

4．彩色红外摄影

彩红外航片由于在摄影时滤去了蓝光波段，大气散射的影响减小，色调饱和度高，图像清晰。特别是由于增加了近红外通道，对水体、植被等地物的解像力大为提高，在航空遥感中得到了广泛应用。

5．多光谱摄影

通过加不同颜色的滤光片分光和使用敏感波段不同的黑白胶片摄影，可以同时获取多个波段的黑白航空像片。这种多谱段航片既可分波段使用，以分析对该波段敏感的地物类别和现象，也可以进行彩色合成，制成模拟的天然彩色航片或彩色红外航片等；亦可进行光学相关掩膜等处理，以突出显示某些信息。

6．机载侧视雷达

侧视雷达是一种主动式微波传感器，由于发射到地表的微波散射情况随物质种类和地表粗糙度的不同而变化，因此较高空间分辨率的雷达图像上包含地物的许多信息。另外，由于地物中含水率不同造成的导电率不同等情况，在图像上会有所显示，所以雷达图像又可用于经济作物、植物的含水量及长势，以及土壤含水量及古河道富水带的分析研究等。

(三)按摄影实施方式分

1．单片摄影

为特定目标或小块地区进行的摄影，一般获得一张、一对或数张不连续的像片。

2．单航线摄影

是沿一条航线对地面上狭长地带或线状地物(如铁路、公路、河流、管道等)进行的连续摄影。为了使相邻两像片之间没有航摄漏洞，也为了做立体观察，应使相邻两像片之间有一部分互相重叠，这重叠的部分叫航向重叠。航向重叠的面积与一张像片的总面积之比称为航向重叠度，一般为60%，不得小于53%

3．多航线摄影(面积摄影)

这是沿数条互相平行的直线航线对一个广大区域进行的连续的、布满全区的摄影。它是由几个互相平行、互相连续并有一定重叠部分的单航线摄影组成的。除了有航向重叠外，在相邻航线的诸相邻像片之间也应有一定的重叠(旁向重叠)，如图5．1所示。旁向重叠面积与一张像片总面积之比叫做旁向重叠度，一般为1 5％～3 O％。为了避免飞行距离太长可能产生较大飞行偏差，一般限制航线的长度为6 O～1 2 O km，航线一般为东西(或南北)方向飞行的航线。

(四)按航摄比例尺分

1．大比例尺航空摄影：像片比例尺大于1：1万；

2．中比例尺航空摄影：像片比例尺为l：1万～1：3万；

3．小比例尺航空摄影：像片比例尺为1：3万～1：1O万；

4．超小比例尺航空摄影：像片比例尺为1：10万～1：25万。

三、航空遥感特点

航空遥感是遥感技术的重要组成部分，与其他遥感技术系统相比，具有很多的优点：

1．航空遥感空间分辨率高、信息容量大。利用航空像片，可以取得较精确的位置、方位、距离、面积、高度、体积和坡度等数据。主要服务于较大比例尺的区域资源与环境详查、制图，以及解决工程技术上的具体问题，其经济与社会效益明显。

2．航空遥感灵活，适用于一些专题遥感研究。它可以根据用户的需求，灵活选择具有特定空间分辨率、波谱分辨率、时间分辨率的传感器，设计航空遥感飞行的方案和路线等。

3．航空遥感作为实验性技术系统，是各种星载遥感仪器的先行检验者。一般来说，检测传感器的功能首先需要用遥感飞机作为平台在地面实验场上空采集数据。可以认为，一切星载遥感仪器都是以机载试验为前提的。4．信息获取方便。航天遥感需要发射卫星，因此受到时间和空间限制，不能随时对感兴趣的目标进行观测。而航空摄影的平台主要是飞机，受到的限制少，可以随时随地对需要侦察或普查的地区进行遥感。

与其他遥感技术系统一样，航空遥感也有其固有的弱点，主要表现在：航空遥感受天气等条件限制大；航空遥感的观测范围受到限制；航空遥感数据的周期性和连续性不如航天遥感。

一.航空像片的投影原理

(一)中心投影

凡空间任意点A(物点)与一固定点S(投影中心)连成的直线或其延长线(即中心光线)被一个平面(像平面)所截，则此直线与平面的交点以(像点)称为A点的中心投影

§5．2 航空像片的几何特征与物理特性

(二)中心投影的成像特征

在中心投影上，点的像还是点，直线的像一般情况下还是直线，若是直线的延长线通过投影中心时，该直线的像则是一个点。空间曲线的像一般仍为曲线，但若空间曲线在一个平面上，而该平面又通过投影中心时，它的像则成为直线。应该很好地掌握这些特征，以帮助认识像片上的地物。

二、航空像片的比例尺

航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺，用1／M表示，1／M=f／H。式中f 是物镜的焦距，H是飞行器的相对航高。由上式可知，航空像片的比例尺与物镜焦距成正比，与相对航高成反比。若焦距固定不变，相对航高越高，比例尺就越小。此外，地形的起伏也会影响比例尺。地面是起伏不平的，在每次拍摄像片时，地面至摄影机物镜的距离(真航高)各不相同，即使在同一张像片上，因地形起伏使各地面点至投影中心的距离也不尽相等。因此，即使像片绝对水平，像片比例尺还是有变化的。

在平坦地区，摄影时像片处于水平位置，则像片的比例尺可以近似看成处处一致

航高一定，则焦距愈大，像片比例尺也愈大。当焦距一定时，航高愈大，像片比例尺愈小。一般在航空摄影时，焦距是固定的，航高发生变化时，像片的比例尺也就相应的不同

(一)特殊点、线的定义

1．像主点：主光轴OS与像平面垂直的交点o称为像主点，地面上的相应点称为地主点O。

2．像底点：通过镜头中心S的铅垂线(即主垂线NSn)与像面的交点称为像底点，地面上的相应点称为地底点N。地面上铅垂线的投影通过像底点。

3．等角点：主光轴SO与主垂线．NSn夹角α(即像片倾角)的二等分线与像平面及地面的交点，都称为等角点。用c(像片上的等角点)及C(地面上的等角点)表示。

4．主纵线：包括主光轴与铅垂线的平面(即主垂面W)与像平面的交线υυ’为主纵线；它在地面上相应线为摄影方向线VV’。

5．主横线：在像片上凡与主纵线垂直的线，称为像水平线hh＇，通过像主点的像水平线为主横线hoh’o。

6．等比线：像平面上通过等角点c的像水平线，称为等比线hch’c，在此线上的像片比例尺与同一航高的水平像片的比例尺相等。

7．真水平线：通过镜头中心S所作的水平面与像片面的交线hih＇i。

8．主合点：主纵线与真水平线的交点i 。

9．透视轴：延长像片面与地平面相交的直线为透视轴TT’。

航空像片的特殊点、线是了解航摄像片成像规律和应用这些成像规律的基础知识。

四、航空像片的物理特性

(一)基本概念

1．色调

色调是地物电磁辐射能量在像片上的模拟记录，在黑白像片上表现为不同的明暗程度——灰度；在彩色像片上表现为不同的颜色——色彩。这个概念与物理“色调’’概念有所不同，不仅描写色彩，也描写灰度。

2．色彩

彩色像片上某一部分的颜色称为此部分的色彩。它能反映物体反射或发射的辐射光谱特性。彩色航空像片以各种不同的色彩和由各种色彩组成的形态特征反映地物反射或发射的辐射信息。

3．灰阶

灰度是定量地表示黑白像片上某一部分黑白深浅程度的特征量。一般以灰度等于O表示全黑，灰度等于1表示全白，O≤灰度≤1。为了方便起见，可将灰度分成若干个等级，每一等级称为一级灰阶。灰阶的总数只能取正整数，每级灰阶的序号可取0，1，2，3，……，不能取小数或负数。一般灰阶总数取2n (n是正整数)，灰阶序号取0，1，2，3，…，2n=1。

4．亮度系数

在航空像片中，常常使用亮度系数这个量来表示地物发射(或反射)光的能力。亮度系数P的定义是：在相同照度下，某物体表面亮度与绝对白色的理想物体表面亮度之比。即

P=L／Lo (5．1)

式中，L为某物体表面亮度；

Lo为绝对白色物体表面亮度。

全黑的物体P=0，全白的物体P=1，一般物体则符合O≤P≤1。

一般以垂直于物体表面方向上的亮度系数作为该物体的亮度系数。亮度

系数的基本特点：

(1)物体的亮度系数的范围很大，不同类物体之间的亮度系数的差别可能相当大。如白色石灰石的P=O．40，

新雪的P=1．OO。

(2)同类物体，由于干湿程度不同，其亮度系数也不同，干燥物体的P值

大，潮湿物体的P值小，如干沙土P=O．1 3，湿沙土P=O．O6。

(3)表面光滑的物体的亮度系数比表面粗糙物体的亮度系数大。如干的公路较光滑，P=O．32；干的砂石路较粗糙，P=O．20。

(4)物体的亮度系数与其颜色有关。当颜色从白一黄一红一蓝一绿一紫一黑时，亮度系数从1逐渐下降到0。

(二)影响航空像片色调的因素

1．地物表面亮度

地物表面亮度取决于摄影时照度和地物自身的亮度系数。

(1)照度：摄影时太阳辐射到物体上的照度直接影响地物表面亮度，也就是影响像片上的灰度色调。摄影时照度越大，地物亮度也越大，像片的色调就越浅。在一天中，中午照度最大；在一年中，夏季照度最大。所以，在一天中的中午，地物亮度最大，像片上的灰度色调最浅；在一年中的夏季，地物亮度最大，像片上的灰度色调最浅。另外，晴天比阴雨天的照度大，所以，晴天比阴雨天地物亮度大，像片色调浅。为了让不同地物的影像色调深浅分明并有一定的阴影以显现地形特征，航空摄影一般选在晴天的上午9时至下．午4时之间进行。

(2)地物亮度系数：当照度一定时，地物亮度系数决定着地物在黑白航空像片上的相应影像的色调。亮度系数越大，色调越浅。亮度系数受到地物的类别、温度、糙度和颜色四个因素的制约。

2．感光材料

感光材料的性质对像片的色调有相当大的影响。若感光片感光度太低，则摄影时感光片感光不足，印成正片后显得灰暗，反差也小。若感光片的反差系数太小，则处理后的感光负片和像纸片的反差都太小，难以从像片上区别各类不同地物。若感光片反差系数太大，则摄影处理后的正、负片上反差都太大，最黑处与最白处相差很大，但黑与白之间的中间明暗层次太少，因此，像片显得太生硬，亮度差别小的地物在像片上也容易混淆。因此，摄影时应选取感光度高、反差系数适中、分辨率较高的感光片。

3．摄影技术

摄影技术包括曝光量的选择、感光片的冲洗及印像、放大技术，它们对像片的色调也有相当大的影响。如果摄影时曝光量太大，或冲洗感光片时显影过度，则冲出的感光负片色调太深，印成正片则色调太浅；如果摄影时曝光不足或冲洗时显影不足，则负片色调太浅，正片色调太深，这些影响色调的因素，对彩色像片的明度也同样有影响。

一、像片视差产生的原因和纠正

航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。主要由像片倾斜、地面点相对于基准面的高差和物理因素(如摄影材料变形、压平误差、摄影物镜畸变、大气折光和地球曲率等)产生。

二、航空像片的立体观察

(一)航空像片立体观察的原理

人眼是一个结构复杂的天然的光学系统。人眼能自动调焦，在观察不同远近的物体时，网膜上都能得到清晰的构像。瞳孔如同光圈，网膜如同底片，接受物体的影像信息。用单眼观察物体时，人们感觉到的仅是景物的透视像，好像一张像片一样，只能分辨出物体的平面形状，不易分辨出物体的远近和立体形态。只有用双眼观察景物，才能判断景物的远近，得到景物的立体效应。因此，航空摄影中需要拍摄同一地面不同摄站的两张像片(一个立体像对)才能构成立体模型。人眼为什么能观察景物的远近呢?这是由眼睛的生理视差所决定的。眼睛是观察物体的器官，用双眼观察物体时，观察者能自动调节和转动双眼，使两眼的视轴交会于某一观察点上，也就是使该点的影像落于网膜窝中心内，此时两眼视轴所形成的交角，叫做交会角(图5．11)。

交会角的大小决定于两眼的距离(称为眼基线)和物体的远近。一般成年

人的眼基线平均为64 mm。所以，物体离眼睛的远近不同，就具有不同的交会角。距离愈远，交会角愈小；距离愈近，交会角愈大。同时人们是从眼基线的两个端点来观察物体的(右眼从右边观察物体，左眼从左边观察物体)，因此两眼的观察角度就不同，在两眼网膜上所产生的物体影像也就有差别，即形成了生理视差。图5．1 2说明了人们在用双眼观察物体时，两眼所产生的生理视差。

人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：

(1)两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体像对；

(2)两只眼睛必须只能分别观察像对的一张像片；

(3)两像片上相同景物(同名像点)的连线与眼基线应大致平行；

(4)两像片的比例尺相近(

用上述方法观察到的立体与实物相似，称为正立体效应。如果把像对的左右像片对调，左眼看右像片，右眼看左

像片，或者把像对在原位各自旋转180°，这样产生的生理视差就改变了符号，导致观察到的立体远近正好与实际景物相反，这称为反立体效应。

透镜式立体镜也称桥式主体镜(图5．1 4a)，是由两片透镜组成的，两透镜中心的距离可以调节。这种立体镜的优点是体积小、结构紧凑、携带方便、价钱便宜；其缺点是观察的视野范围有一定的限度，适应于对像幅不大的空中照片进行观察。

反光式立体镜(图5．1 4 b)与透镜式立体镜相似，它是由两组反射镜或棱镜和两组透镜(有的没有透镜)组成。这种立体镜有以下优点：其观察基线是以外面两片反光镜的中心计算的，一般比眼基线要大四倍(2 5 cm)，适于观察像幅较大的空中照片，立体像对全部和大部分立体区域都可在低放大倍率下看到；放大率较大时，只要移动立体镜就可以看到照片上任何立体区域的立体情况，而不必抬高、移动或剪裁照片

扫描式立体观测仪和立体显微镜(图5．15)由扫描镜、反射镜组、透镜组和灯光台组成。这种立体镜的优点是：当形成立体视觉的两个影像间距大于或小于标准眼基线时，用扫描式立体观测仪仍然能够使两影像合成立体影像，其分辨率可达95～240线对／mm，放大倍率达2～70余倍，且可连续改变放大率；每一支光学系统内的影像可36O°旋转，利用这一特点可很方便地保持一个最佳的立体影像；每一光学系统中的变焦系统可独立操作，便于观察两张不同比例尺立体像对的立体影像；配有灯光台，可观察照片和透明正、负片

使用立体镜进行观察，就能够把两眼的视线分开，从而符合了立体观察时必须使两眼各看一张航空像片的基本条件。图5．16a为透镜式立体镜的光路图，图5．16b为反光式立体镜的光路图，从图中可以看出，各像点发出的光线经过透镜或反光镜后，几乎都成为平行的光束，仿佛从远处射来的光线一样，此时眼睛的调节就与视轴的交会相适应了，所以能迅速地获得物体的立体效应。

三、航空像片的立体测量

通过对像点位移产生原因的学习，我们知道起伏的地形反映在航空像片上，同样会产生像点位移，但是由于地形起伏不等，高低不一，反映到航空像片上以后．通常都不易测量其位移全长。因此，要测量起伏地形的高差，必须根据像点左右视差来确定。

在进行立体观察时，能否得到良好的立体效果，取决于立体观察所应具备的基本条件。如果符合这些条件，就可以得到正确而良好的立体效果，反之，就可能产生反立体、零立体和双影等现象。为了正确地进行立体观察，我们将上述各种现象的性质和产生的原因作一简单介绍。

反立体就是在立体观察时所得到的立体效应与实地情况相反，即原来凸出的部分凹下去，原来凹下去的却凸出来。出现这种现象的原因是由于两张航空像片的左右位置没有按摄影时的相应位置放置，使像点左右视差发生了变化，从图5．17可以看出，按摄影时的相应位置放置时，像点6的左右视差值最大，因此在立体效应中B 点的位置也最高，且与原来实际的位置相似(图5．17a)。当照片互换位置后，像点6的左右视差值变小，所以在立体效应中B点的位置也最低，出现了与实地相反的现象

§5．4 高光谱航空遥感

一、基本概念

高光谱分辨率遥感是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获取有关数据，它的基础是测谱学。它是在电磁波谱的紫外线、可见光、近红外和中红外区域，获取许多非常窄且光谱连续的图像数据的技术。成像光谱仪为每个像元提供数十至数百个窄波段(通常波段宽度<1 O nm)光谱信息，能产生一条完整而连续的光谱曲线。高光谱遥感能使本来在宽波段遥感中不可探测的物质特征在高光谱遥感中能被探测到。图5．1 9表示的是成像光谱仪(imagingspectrometer)的数据特点。

TM一个波段内的一个数据点，用航空可见光／红外光成像光谱仪

(A VIRIS)记录这一波段范围的光谱信息需用1 O个以上数据点，这并不是简单的数据量的增加，而是信息量的增加，信息量可增加十倍以至数百倍。

由于成像光谱系统获得的连续波段宽度一般在1 O nm以内，因此这种数据能以足够的光谱分辨率区分出那些是具有诊断性光谱特征的地表物质。这一点在地质矿物分类及成图上具有广泛的应用前景。而陆地卫星传感器，像MSS和TM，无法探测这些具有诊断性光谱吸收特征的物质，因为它们的波段宽度一般在1 00～2 OO nm(远宽于诊断性光谱宽度)，且在光谱上并不连续。也正是因为成像光谱仪能提供丰富的光谱信息，并借此定义特殊的光谱特征，在地物探测和环境研究中才能将混合物或矿物像元中混有植被光谱的情形，在单个像元内计算出各种成分的比例。

二航空成像光谱仪

1．航空成像光谱仪(AIS)

AIS是由美国喷气推进实验室(JPL)研制，是最早的航空成像光谱仪之一，

属推扫式扫描仪。AIS一1在1983--1985年试用，AIS-2在。1986—1987年使用过，覆盖的光谱范围分为两段：900～2100 nm(所谓“树"方式)和200～

2400 nm(所谓“岩石’’方式)。有128个光谱波段，其宽度为9．3 nm，它的空间

分辨率取决于飞机飞行高度。AIS一2“树"方式的光谱范围不同于AIS一1，为

800～1600 nm。“岩石"方式则相同，它的波段宽为1O．6 nm，比AIS一1宽1．3nm。AIS主要应用于地球科学、矿物识别及变性岩石、地球植被受害影响识别等。

2．多用途航空成像光谱仪(AISA)

AISA是芬兰研制的可用于商业目的的成像光谱仪(1993年起实施)。其

目的是向用户提供多种用途，主要适用于水文、地质、林业、农业方面的测量。依据CCD(推扫式)技术，属程控可调成像光谱仪。它的选择可调特征包括通道数(1—286)，光谱范围：450～9 00 nm，波段宽1．6～9．4 nm。3．先进的固态阵列光谱辐射仪(ASAS)

ASAS是NASA非星下点指向航空成像光谱辐射仪，其目的是用于多角度

测量陆地目标物的二向性辐射值。它从455～871 nm光谱范围以29个谱段获取数据，光谱分辨率约15nm。ASAS 首次使用是在1987年，并于1992年进行改进，新的光学探头倾斜系统允许探头向前倾斜高达75。，向后达6O。，并采用新的．ASAS探测阵列子系统。从而可以探测400～1061 nm间的62个光谱段，光谱分辨率为11．5nm。

4．航空可见光／红外成像光谱仪(A VIRIS)

A VIRIS是AIS的继承者，由美国宇航局喷气推进实验室(NASA／JPL)研

制。它的空间分辨率为20 m，有224个光谱波段。A VIRIS被认作第一台生产

性的高光谱仪器。AVIRIS的观测数据可用于生态学、海洋学、地质学、冰、雪、水文学、气象学等的研究。A VIRIS 的数据亦被用来卫星定标、模拟、建立并验证算法等，有关的研究与全球环境和气候变化问题有直接关系。其首次在1986年试飞，覆盖光谱范围为280～2500 nm，光谱分辨率在9．7～12．0 nm之间，在1992年已对A VIRIS 进行了改进。

5．小型机载成像光谱仪(CASI)

CASI是加拿大研制的用于商业性目的的成像光谱仪，1990年开始实施。

CASI的轻型多光谱推扫式(CCD)成像系统适用于航空遥感和实验室试验。它

覆盖可见光和近红外区域(430～870 nm)，1．8 nm光谱取样间隔，288个光谱段(高光谱)和512个空间像元(多光谱方式)。用多光谱方式，用户可交互式地定义光谱段结构。用高光谱方式，用户可以获得满光谱范围的高光谱分辨率图像。

遥感数据特征

常用遥感数据特征总结 按照遥感平台类型，遥感技术可以分为航宇遥感、航天遥感、航空遥感、地面遥感四类。其中航天遥感平台发展最快，应用最广。很据航天遥感平台的服务内容，可以将其分为气象卫星系列、陆地卫星系列和海洋卫星系列。不同的卫星系列所获得的遥感数据有着不同的特征，常常应用于不同的应用领域，在进行检测研究时，常常根据不同的卫星资料特点，选择不同的遥感数据。下文简单总结了几种常用的航天遥感数据特征。 1 气象卫星系列 气象卫星是最早发张起来的环境卫星。从1960年美国发射第一颗实验性气象卫星（TIROS）以来，已经有多种实验性或者业务性气象卫星进入不同轨道。气象卫星资料已经在气象预报、气象研究、资源调查海洋研究等方面显示出了强大的生命力。 气象卫星主要有以下几种系列：60年代——TIROS系列、ESSA系列、Nimus 系列；70年代——ITOS系列、NOAA系列、SMS系列、GOES系列、MeteopII、GMS、Meteosat；80年代后，主要以NOAA系列为代表。我国的气象卫星发展比较晚，FY-1是我国发射的第一颗1988年9月7日发射成功。气象卫星主要有以下特征。 （1）轨道。气象卫星轨道可以分为两种，低轨和高轨。低轨是近极低太阳同步轨道，简称极地轨道，轨道高度800~1600km，南北向绕地球运转。对东西宽约2800km的带状地域进行观测，由于与太阳同步，使卫星每天在固定的时间经过每个地方的上空，资料获得时具有相同的照明条件。高轨是指地球同步轨道，轨道高度36000km左右，相对于地球静止，能够观测地球1/4的面积，有3—4颗卫星形成观测网，对某一固定地区，每隔20~30min获取一次资料，由于它相对于地球静止，可以作为通讯中继站，用于传送各种天气资料。 （2）短周期重复观测。地球同步卫星观测周期为0.5小时一次，极轨卫星为约为0.5~1天/次，时间分辨率较高。有助于对地面快速变化的动态检测。 （3）成像面积大，有助于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。 （4）资源来源连续、实时性强、成本低 NOAA系列。 NOAA-11卫星：发射日期1988年9月24日，正式运行日期1988年11月8日，轨道高度841公里，轨道倾角98.9度，轨道周期：101.8分。 NOAA-12卫星：发射日期1991年5月14日，正式运行日期1991年9月17日轨道高度804公里，轨道倾角98.6度，轨道周期101.1分。 NOAA-14卫星：发射日期1994年12月30日，正式运行日期1985年4月10日，轨道高度845公里，轨道倾角99.1度，轨道周期101.9分。 NOAA-15卫星：发射日期1998年5月13日，正式运行日期1998年12月15日轨道高度808公里，轨道倾角98.6度，轨道周期101.2分。 NOAA-16卫星：发射日期2000年9月12日，正式运行日期2001年3月20日，轨道高度850公里，轨道倾角98.9度，轨道周期102.1分。

世界航天遥感技术现状_发展趋势及油气遥感应用方向(1)

世界航天遥感技术现状、发展趋势 及油气遥感应用方向 郭祖军 张友炎 李永铁 (中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院,北京 100083) 摘 要:世界航天遥感技术发展迅速,掌握卫星发射技术和具备卫星发射能力的国家越来越多,其中,高分辨率小型商业卫星和雷达卫星已经成为重要的遥感信息源;高光谱分辨率遥感将是现今和下个世纪的发展方向。本文总结了世界航天遥感技术现状,分析了今后的发展趋势,提出了油气遥感应用的研究方向。 关键词:遥感技术 卫星 雷达 高分辨率 油气应用 中图分类号:T P 701;T E 19 文献标识码:A 文章编号:1001-070X(2000)02-0001-04 1 航天遥感技术现状及发展趋势 1.1 多国发射卫星的局面已经形成 随着资源环境探测的需要和遥感技术市场潜力的挖掘,很多发达国家和部分发展中国家都在争先恐后地开展卫星遥感实验、研制和发射等研究工作。由美国和前苏联独霸空间遥感领域的局面已经打破。表1列出了1995年以来部分国家的卫星发射计划,而国际对地观测卫 表1 近年来部分国家主要对地观察卫星计划 国 家计划名称轨道高度(km)重复周期(d) 地面分辨率 (m)传感器波 段发射日期中国/巴西C BERS 7782620~256P,M 111999印 度IRS-1C 81724 5.8~73P,M 51995日 本AS TER 7501615~90P,M 141999欧空局ERS27853526 R 11995法 国SPOT 48322610~20P,M 41998澳大利亚ARIES -1500710~30P,Hyper 1052000加拿大Radarsat-1793249~100R 11995加拿大Radarsat-2793243~100R 12001美 国Landsat-77051615~60P,M 81999美 国 IKONOS -2681<31~4P,M 41999美 国Orbview -3470<31~4P,M 42000美 国Orbview -4470<31~8P,M ,Hyper 2002001美 国Lightsar 800 24 25R 32002美 国 Probe-1 5~10 Hyper 128 未定 :P 全色;M 多光谱;R 雷达;Hyper 高光谱 收稿日期:2000-04-17。 第2期,总第44期国土资源遥感 No.2,20002000年6月15日 R EM OT E SENSIN G FOR LAN D &RESOU RCES Jun.,2000

第十章 航空摄影测量及遥感成图简介

第十章航空摄影测量及遥感成图简介 第一节航空摄影测量及遥感概述 一、航空摄影测量的概念 传统的摄影测量学是以摄影机所拍摄物体的像片为依据，确定所摄物的形状、大小、性质、和空间位置的方法，是测绘学科的一个很重要的分支。由于摄影像片能够真实而详尽地记录摄影瞬间客观物体的形态，具体良好的量测精度和判读性能，所以其在地形测量、建筑工程及其他学科中已得到广泛应用。 摄影测量学可从不同角度进行分类，依据获得像片的不同方法和摄影距离的远近可分为：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量与显微摄影测量。按用途不同，可分为地形摄影测量和非地形摄影测量。近景摄影测量主要用于测绘国家基本地形图，以及农、林等不猛的规划与资源调查用途和相应的数据库；非地形摄影测量的研究对象时一些科技中的专题科目，如建筑、生物、考古、医学、等。按处理技术的不同，可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。模拟摄影测量是利用光学和机械仪器模拟摄影过程，建立缩小了的几何模型，通过量测该模型，获得所需的图件。解析摄影测量是指利用计算机。根据物点与像点的几何关系式，通过解析计算的方法，确定物点坐标，并储存于计算机中，再通过数控绘图桌绘出图形来。数字摄影测量是利用计算机技术对数字影像进行处理，获得各种形式的数字化产品。 模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量是摄影测量学发展的三个阶段，数字摄影测量是摄影测量学的发展方向。 航空摄影测量是指从航摄飞机上对地面进行摄影，根据所获得的航摄像片，测绘摄区地形图的工作。 航空摄影测量具有摄影测量所包含的所有优点，主要是：在像片上进行量测和判读，无需接触物体本身，很少受自然和地理条件的限制。影像客观真实地反映着目标，信息丰富逼真，可以直接从中回去大量的几何和物理信息，使测量工作者可以将大量的野外工作转到室内来进行，同事由于在量测的过程中广发地采用了机械化和自动化方法，所以能缩短工期，提高成图效率。 目前航空摄影测量已是测绘地形图最主要、最有效的方法，同时还被广泛的应用于军事、地质、水文、森林、道路、水利水电、城建规划、等各部门的勘测 工作。 二遥感的概念 遥感是指从远距离、高空以致外层空间的平台上，不直接与物体接触，利用光学、电子光学等传感器来感知物体获取物体的信息并对所获信息进行加工处理，从而实现对物体进行定位、定性获定量的描述。遥感时主要是利用从物体反射和辐射的电磁波来获取物体的信息，通常将接受从物体反射和辐射来的电磁波信息的设备称为传感器，如航空摄影中的摄像机等。而将装载传感器的载体称为遥感平台，如航摄飞机、人造卫星等。 根据所利用的电磁波波段，遥感分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感三种类型。根据传感器接受的电磁波的来源和方式的不同，遥感又可分为航天遥感、

航空遥感与摄影测量应用

航空遥感与摄影测量应用 发表时间：2019-04-28T11:25:57.140Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：李长伟 [导读] 摘要：航空遥感,是从不同的航空高度上,应用各种传感器:航空测量照相机,多波段照相机、多波段扫描仪、红外辐射扫描仪、微波传感器、合成孔径测视雷达、感光胶片及磁带等。 中科遥感科技集团有限公司天津市 300380 摘要：航空遥感,是从不同的航空高度上,应用各种传感器:航空测量照相机,多波段照相机、多波段扫描仪、红外辐射扫描仪、微波传感器、合成孔径测视雷达、感光胶片及磁带等。接收和记录传输来自地球表层的各类地物的各种电磁波谱信息,并对这些信息影像数据进行分析研究,从而达到对不同的地物及其特性进行远距离的探测的综合技术。 关键词：航空遥感；摄影测量；应用 1、前言 摄影测量是应用几何光学的理论和精密的光电仪器技术,对航空遥感信息影像进行三维空间的定位定量的测量和制图,它与航空遥感结合组成一个完整的技术体系,航空遥感的前身就是航空摄影测量。本文论述了目前航空遥感在城市规划、建设、管理与服务领域的应用情况，并就城市航空遥感应用研究的方向和任务提出了一些意见和建议。 2、航空遥感技术的发展状况 航空遥感是快速获取和更新基础地理信息的重要技术手段之一。近年来，大量专业影像资料的应用，特别是大比例尺航空影像资料的应用极大地丰富了地图产品的种类。航空遥感资料不仅是测制和更新地形图和影像图的基础数据源，也是当前地理信息系统建设获取原始数据和数据更新的主要信息源。城市信息化进程的快速推进，使得社会各部门对于航空遥感资料的需求越来越大、要求也越来越高。随着传感器技术、航空航天技术和数据通讯技术的不断发展，现代遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测数据的新阶段。 经过几十年的发展，城市航空遥感数据获取能力不断提高，航空摄影测量技术逐渐成熟，利用航空摄影测量进行地理信息采集在各行业中发挥出越来越重要的作用，特别是在大面积的地理信息采集过程中，航空摄影测量以其工期短、成本低、精度高、信息量丰富等特点显示出巨大的优越性。航空遥感技术作为空间信息技术的重要组成部分，在国家经济建设诸多领域的发展与应用前景十分广阔。当前航空遥感技术的发展状况可以概括为： 1）数码航空摄影方式逐步普及。随着大幅面数码航摄像机 DMC、UCD、ADS40 以及国产数码航摄像机SWDC 的出现，基于数码航空摄影的数据获取及应用大幅增长。相对于传统航空摄影，数码航摄可以直接获取高质量影像信息，同时可以在不增加飞行成本的基础上获得较大的航向重叠度（例如 80%以上），可以消除城市高层建筑产生的遮掩问题，因此多视影像在影像匹配、三维重建及数码城市建模方面的应用已成为研究热点。 2）基于差分 GPS 和 IMU 的定位定向系统得到广泛应用。利用在飞机上装载的差分 GPS 和惯性测量单元 IMU 构成的定位定向系统（POS），可以直接获取航摄像机的外方位元素和飞机的绝对位置，实现定点摄影成像和极少地面控制甚至无地面控制的高精度对地直接定位。 3）机载激光扫描技术日趋成熟。机载激光雷达（LIDAR）集激光、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一体，可以高精度地定位激光束打在物体上的光斑，能够部分穿透树林的遮挡，直接获取真实地表的三维信息。在需要依靠大量人工完成的大范围城市三维建模及纹理采集、粘贴等方面，LIDAR 具有较大的优势。 4）数字摄影测量处理平台不断完善。随着数码航摄像机的引入，高分辨率、高重叠度、多时态的数据获取方式带来大量的数据，传统的数据处理方式受到新的挑战。新一代数字摄影系统的完善和高性能遥感影像处理系统像素工厂（PF）的出现，打破了传统的摄影测量流程，突破了像片、像对的限制，同时集数据编辑、入库、质量检查和流程管理等功能为一体，极大地提高了摄影测量的工作效率。 5）航空遥感的研究和应用领域越来越广泛深入。航空遥感的数据获取和处理已经突破原有的框架，数据产品在原有 4D 产品的基础上出现了新的数字表面模型（DSM）和真正射影像图（TDOM），其主要应用领域不再局限于测绘，在数字城市、智能交通、环境监测以及社会科学等众多领域已有广泛应用，服务趋于大众化和多元化。 近 10 多年来，航空遥感技术取得了较快的发展，航空遥感信息产品更丰富、成果应用更广泛，为城市规划和国土资源管理、城市建设和全社会可持续协调发展提供更直接、有效的支持与服务，在服务政府决策、服务城市管理、服务重大工程建设、服务人民群众生活等方面取得了良好的社会经济效益。 3、摄影测量和遥感技术的应用分析 3.1 绘制地形图 摄影测量技术领域的一项重要产品是数字线划矢量图。数字线划矢量图能为各类地理信息系统的建立提供基础性信息数据，为工程规划设计、施工管理等工作提供科学依据。例如，在工程建设过程中，需要使用到 1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000 等不同比例尺的地形图，利用全数字摄影测量技术可进行不同比例尺地形图的绘制，数据资料可直接传入 CAD 软件系统以及地理信息系统中，为工程设计工作带来很大便利。 3.2 建立数字地面模型 数字影像技术与三维坐标数据共同构成的地形虚拟现实就叫做数字地面模型，这些基础信息在水利工程建设中发挥着重要作用。通过数字高程模型进行工程设计、渲染流域三维景观等，该模型能把施工区域内的地形、地貌状况进行直观展示，设计方案经过渲染后就会形成景观图，既能将设计意图直接展示出来，又能利用相关软件实现三维动画漫游，对水库淹没情况进行动态模拟，对水库容量、汇水面积加以计算，以此提高设计方案的科学性、合理性。 3.3 制作正射影像地图 作为数字化摄影测量计算的重要产品之一，影像地图在工程建设领域发挥着独特优势。对于中心投影的航摄影像，影像地图可利用数字高程模型实现纠偏处理，将投影差有效消除，同时将各种标注加设在垂直投影影像上，包括等高线、坐标格网等，影像地图不但涵盖各类地表原始信息，又具备线划地图以及影像的优势，将地物地貌信息全面、直观地展示出来，成图速度与更新速度都很快，在工程管理、

(完整版)全国遥感测绘事业单位一览表(精编)

北京市 北京市测绘设计研究院 北京勘察技术工程公司 中国科学院遥感应用研究所 北京市市政工程设计研究总院 北京华星勘查新技术公司 中国航天建筑设计研究院勘察公司 中兵勘察设计研究院 国家林业局调查规划设计院 中国国土资源航空物探遥感中心 北京海淀长地计算机公司 北京国电华北电力工程有限公司 铁道部专业设计院 中国测绘科学研究院 中国地图出版社 中国四维测绘技术总公司 中航勘察设计研究院 北京市城建勘测设计测绘院有限责任公司国家基础地理信息中心(国家测绘资料档案馆） 中国土地勘测规划院中国科学院地理科学与资源研究所 建设部综合勘察研究设计院(建设部遥感制图中心) 北京国电华北电力工程有限公司 天津市 天津水运工程勘察设计院 天津市海岸带公司 天津市地质工程勘察院 天津市水利勘测设计院 天津航道勘察设计研究院 天津市测绘院 铁道部第三勘测设计院 中国地震局第一地形变监测中心 中交第一航务工程勘察设计院 水利部天津水利水电勘测设计研究院 国家海洋信息中心 天津海上安全监督局海测大队 天津市市政工程设计研究院 天津市勘察院 河北省

河北省第三测绘院 河北省建设勘察研究院 河北省第二测绘院 石家庄市勘察测绘设计研究院 冶金工业部第一地质勘查局测绘大队 河北省第一测绘院 地矿部河北地勘局测绘院 核工业航测遥感中心 中国石油天然气管道工程有限公司 中国兵器工业北方勘察设计研究院 中国化学工程第一岩土工程有限公司 华北石油勘察设计研究院 中国石化集团勘察设计院 核工业第四勘察院 冶金工业部勘察研究总院 水利部河北水利水电勘测设计研究院 河北煤田地质局物测地质队 河北省制图院 保定地质图制印厂 石油地球物理勘探局测绘工程中心 中国有色金属工业总公司地质勘查总局测绘中心中国建筑材料工业地质勘查中心河北总队秦皇岛市测绘大队 山西省 山西省基础地理信息院 山西省地质矿产局测绘队 山西省工程测绘院 太原市勘察测绘研究院 山西省第六地质工程勘察院 山西省电力勘测设计院 水利部山西水利水电勘测设计研究院 山西省勘察设计研究院 山西省第二地质工程勘察院 山西省地图集编篡委员会编辑部 西山煤田（集团）有限责任公司 山西煤田地质综合普查队 内蒙古自治区 内蒙古自治区测绘院 内蒙古自治区航空遥感测绘院 内蒙古自治区地质测绘院 内蒙古自治区水利水电勘测设计院

遥感卫星传感器参数

SPOT卫星 SPOT卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。―SPOT‖系法文Systeme Probatoire d’Observation dela Tarre的缩写，意即地球观测系统。 目录 1卫星简介 2卫星参数 2.1 轨道参数 2.2 观测仪器 2.3 数据参数 2.4 谱段参数 2.5 数据应用范围 3传感器特点 4发展历程 4.1 SPOT-1 4.2 SPOT-4 4.3 SPOT-5 1卫星简介 Spot系列卫星是法国空间研究中心，（CNES）研制的一种地球观测卫星系统，至今已发射Spot卫星1-6号，1986年已来，Spot已经接受、存档超过7百万幅全球卫星数据，提供了准确、丰富、可靠、动态的地理信息源，满足了制图、农业、林业、土地利用、水利、国防、环境、地质勘探等多个应用领域不断变化的需要。[1] 2卫星参数

轨道参数 Spot卫星采用高度为830km，轨道倾角为98.7度的太阳同步准回归轨道,通过赤道时刻为地方时上午10：30，回归天数（重复周期）为26d。由于采用倾斜观测，所以实际上可以对同一地区用4～5d的时间进行观测。 观测仪器 Spot1，2，3上搭载的传感器HRV采用CCD（charge coupled device )S作为探测元件来获取地面目标物体的图像。HRV具有多光谱XS具和PA两种模式，其余全色波段具有10m的空间分辨率，多光谱具有20m的空间分辨率。Spot4上搭载的是HRVIR传感器和一台植被仪。pot5上搭载包括两个高分辨几何装置（HRG）和一个高分辨率立体成像装置（HRS）传感器。[1] 数据参数 Spot的一景数据对应地面60km×60km的范围，在倾斜观测时横向最大可达91Km，各景位置根据GRS（spot grid reference systerm)由列号K和行号J的交点（节点）来确定。各节点以两台HRV传感器同时观测的位置基础来确定，奇数的K对应于HRV1，偶数的K 对应于HRV2。倾斜观测时，由于景的中心和星下点的节点不一致，所以把实际的景中心归并到最近的节点上。[1] 谱段参数 1）绿谱段（500～590nm）：该谱段位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20m的水深。 2）红谱段（610—680nm）：这一谱段与陆地卫星的MSS的第5通道相同（专题制图仪TM仍然保留了这一谱段），它可用来提供作物识别、裸露土壤和岩石表面的情况。 3）近红外谱段（790—890nm）：能够很好的穿透大气层。在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非常黑。尽管硅的光谱灵敏度可以延伸到1100urn，但设计时为了避免大气中水汽的影响，并没有把近红外谱段延伸到990nm。同时，红和近红外谱段的综合应用对植被和生物的研究是相当有利的。 该系统的多谱段图像配准精度相当高，通常采用二向色棱镜进行光谱分离，粗制多谱段图像的配准精度误差小于0.3个象元。[2]

3[1].2《遥感技术及其应用》-教案1(湘教版必修3)

3.2遥感技术及其应用教学设计 一、课标要求：结合实例，了解遥感（RS）在资源普查、环境和灾害监测中的应用。 二、三维目标 （一）知识与技能 1、能够用自己的语言表述遥感的概念 2、能简要说明遥感技术的发展过程。 3、能说出遥感的几种常见分类。 4、能举例说明遥感在资源普查、环境灾害监测中的作用。 （二）方法与过程 1、通过阅读教材中提供的资料并上网搜索遥感信息，归纳遥感的几个发展阶段。 2、通过读图或上网搜索相关资料比较航天遥感、航空遥感、近地遥感使用飞运载工具、主要优缺点及适用范围等方面的差异。 3、通过上网搜索有关遥感技术应用的信息，归纳遥感技术的主要途径。 （三）情感态度与价值观 1、通过遥感技术的迅猛发展的介绍，使学生感悟新兴地理信息技术的生命力，从而初步养成热爱科学、努力学习新兴科学的好习惯。 2、通过迅速发展的中国遥感技术的学习，增强学生的民族自信心和爱国情感。 3、通过遥感技术在农业、军事、环境监测、资源调查等方面的重要作用的学习，产生对遥感技术的好奇感，从而激发学生的探究和创新动力。 三、重点：根据运载工具不同的遥感分类种类。 四、学习方法： 1、多媒体课件演示。 2、读图分析讨论。 3、教师点拨、启发、引导。 4、理论联系实际。 五、课时：1课时

导入：南极考查必须穿越西风带区，这是多年来南极考察的难题。在我国开展的第14次南极考察中，1997年12月10日“雪龙号”科学考察船进入强风带时，与外界中断了联系，“船载气象卫星接收系统”接收到了一张非常清晰的卫星云图，图像上清晰的显示了三个气旋的位置及运动方向。这就是本节我们学习的遥感技术及其应用。 基础层次问题 1、什么是遥感技术？ 2、遥感技术经历了怎样的发展过程？ 3、遥感技术有哪些特点？ 4、遥感技术系统由那些组成？ 5、遥感从不同的角度可以分为不同的类型，如何分？ 6、航天遥感、航空遥感、近地遥感对比优缺点。 7、遥感在资源普查中的应用有哪些？ 8、遥感在环境灾害监测中如何应用？ 9、遥感卫星的科学实验功能有哪些？ 知识反馈 1、下列遥感类型中，探测范围由大到小依次是 A．近地遥感、航空遥感、航天遥感 B．航天遥感、航空遥感、近地遥感 C．航空遥感、近地遥感、航天遥感 D．航空遥感、航天遥感、近地遥感 2、下列遥感类型中．按照应用领域或专题进行分类的是 A．航天遥感、航空遥感、近地遥感 B．主动式遥感、被动式遥感 C．紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感

航天遥感专业英语(中英文对照)

航天遥感专业英语（中英文对照） 遥感remote sensing 资源与环境遥感remote sensing of natural resources and environment 主动式遥感active remote sensing 被动式遥感passive remote sensing 多谱段遥感multispectral remote sensing 多时相遥感multitemporal remote sensing 红外遥感infrared remote sensing 微波遥感microwave remote sensing 太阳辐射波谱solar radiation spectrum 大气窗atmospheric window 大气透过率atmospheric transmissivity 大气噪声atmospheric noise 大气传输特性characteristic of atmospheric transmission 波谱特征曲线spectrum character curve 波谱响应曲线spectrum response curve 波谱特征空间spectrum feature space 波谱集群spectrum cluster 红外波谱infrared spectrum 反射波谱reflectance spectrum 电磁波谱electro-magnetic spectrum 功率谱power spectrum 地物波谱特性object spectrum characteristic 热辐射thermal radiation 微波辐射microwave radiation 数据获取data acquisition 数据传输data transmission 数据处理data processing 地面接收站ground receiving station 数字磁带digital tape 模拟磁带analog tape

遥感数据

4.6 航空摄影测量与遥感数据的录入 航空象片以及其他遥感影象，除了自身可以作为GIS原始数据被用于一般性参考和粗略判读和量算之外，还可以通过各种进一步的处理、解释和计算机辅助信息提取而获得大量的第二手空间数据。 图4－3列出了航空象片的获取、处理和一些常用的应用。 图4-3航空象片的获取、处理和一些常见的应用 航空摄影一般采用专门航测飞机，如需要特定波段的光谱影象，可结合使用滤色片和具有特定光谱敏感范围的胶片，这样可以获得光谱分辨率高于20nm的航空影象。这对某些专题信息的提取很有意义。例如植物叶绿素在680nm到700nm 波段内对光线的吸收最强，利用这一波段的影象可以估算不同植物或植物在不同健康程度下的叶绿素含量。 航空象片是一种应用最广泛的遥感数据。卫星遥感可以覆盖全球每一个角落，对任何国家和地区都不存在由于自然或社会因素所造成的信息获取的空白地区，卫星遥感资料可以及时地提供广大地区的同一时相、同一波段、同一比例尺、同一精度的空间信息；航空遥感可以快速获取小范围地区的详细资料，也就是说，遥感技术在空间信息获取的现势性方面有很大的优势 遥感数据有以下优点1．增大了观测范围。 2．能够提供大范围的瞬间静态图象。这一点对动态变化的现象非常重要。例如可根据一系列在不同时间获得的洪泛区图象，研究洪水在大面积范围内的变化，这一点靠野外测量的方法很难做到，因为当我们从一点到达另一点的时候所观测的洪水趋势已与上一点的观测时间不同了，所以得不到一个大范围的瞬间静态图象。 3．能够进行大面积重复性观测，即使是人类难以到达的偏远地区也能够做到这一点。特别是在卫星平台上可以周期性地获取某地区的遥感数据。

航空摄影测量与遥感复习重点

摄影测量学定义：是利用光学或数码摄影机获取的影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科。 摄影测量的分类：（1）按摄站位置：1.航天摄影测量2.航空摄影测量3.地面摄影测量（2）按研究对象：1.地形摄影测量2.非地形摄影测量（3）按处理方法：1.模拟摄影测量2.解析摄影测量3.数字摄影测量 摄影测量的主要任务：1.包括定量的（几何处理）：解决是多少的问题、定性的（解译处理）：解决是什么的问题 摄影测量的发展历程：模拟摄影测量(1851-1960’s)，解析摄影测量(1950’s-1980’s)，数字摄影测量(1970’s-现在）。 遥感定义：是指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性的一门学科。 遥感类型：按传感器探测波段分：1.紫外遥感：～.可见光遥感：～.红外遥感：～1000um4.微波遥感：1mm～10m5.多光谱遥感：可见光和近红外，多个波段。2.按成像方式分：摄影遥感、扫描方式遥感；雷达遥感。遥感技术系统的组成：由平台、传感、接收、处理应用各子系统所组成 遥感特点与作用：1.大面积同步观测2.时效性强3.数据的综合性和可比性好4.较高的经济与社会效益5.一定的局限性。 摄影测量与遥感的关系：遥感技术为摄影测量提供了多种数据来源，从而扩大了摄影测量的应用领域。 航空摄影：又称航拍，是指在飞机或其他航空飞行器上利用航空摄影机摄取地面景物像片的技术。 航摄仪的类型：胶片航摄仪、数字航摄仪。 航空摄影测量的基本要求（主要是航向、旁向重叠度） 航摄像片与地形图的区别 像片倾斜角、摄影比例尺的概念 航空像片上的三点两线、类型 第二部分航空摄影测量基础 第二章航测外业 摄影测量外业工作任务 像片判读、像片调绘

遥感与gis区别

摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来，由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展，产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方，运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后，用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说，航空摄影是遥感技术的一种手段，而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。一、摄影测量与遥感技术概念 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展 摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译，它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法，影像信息的记录和存储方法，基于单张或多张像片的信息提取方法，数据的处理和传输，产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。 摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本身，因而很少受自然和环境条件的限制，而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映，影像信息丰富、逼真，人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止，摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言，摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。 如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步，那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像，其产品的数字形式，更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备，故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术，这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域，摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理，在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上，通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。 遥感技术的分类方法很多，按电磁波波段的工作区域，可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感（或卫星遥感）、航空遥感和地面遥感，其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台，后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外，还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段，它们以空间飞行器作为平台，能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起，促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特

我国航空遥感发展现状及若干建议

我国航空遥感发展现状及若干建议桂德竹:我国航空遥感发展现状及若干建议遥感即利用人造卫星、有人驾驶飞机、无人驾驶飞机、飞艇等航天航空飞行器，携载各类成像传感器，获取地球表面自然与人文景观所辐射的电磁波信号，经图像处理，提取自然与人文信息的技术，在基础测绘、国土资源管理、农林资源与生态环境调查、自然灾害监测以及军事侦察等诸多方面发挥着至关重要的作用。由于遥感对地观测信息不受部门和地区利益的影响，以其科学性、客观性和公正性，以及它的现势性、及时性和宏观性的特征，已成为国家经济社会发展、建设小康社会、维护人民福祉、保障国家安全、建设和谐社会以及辅助国家重大决策不可或缺的重要战略性信息资源。 卫星航天遥感系统、航空(中高空、近地空)遥感系统是对地观测体系的重要组成部分，两者各有特点，互为补充。其中，航空遥感具有自主性强、精度高、效率高、灵活方便等优点，成为快速获取高精度遥感数据的有效手段。为此，积极推进技术创新和成果转化，大力推广航空遥感系统，提高遥感数据获取、处理和应用能力，促进遥感产业发展。 一、国外航空遥感发展形势 随着现代航空器、传感器、图像处理等系列技术的发展，航空遥感系统呈现出军事、公益性、商业化协调发展，高精度、轻小型、集成化应用和产业化发展趋势。 一是军事、公益性、商业化协调发展。一个先进完整的对地观测体系应由军事遥感，公益性遥感和商业化遥感组成。军事遥感以维护国家主权、保障国家安全为己任，代表着国家的最高技术水平;公益性遥感以提高空间对地球的观测和认知能力，发展和提高地球科学和地球系统科学水平，保护生态环境，增强对自然灾害的应对能力为目标;商业化遥感以提高遥感数据的分辨能力、数据的获取能力、信息

第三章航空遥感

第三章航空遥感 航空遥感是利用航空遥感平台, 从航空摄影机、数码相机、多光谱扫描仪、合成孔径雷达等传感器获得地面实况景像。尽管近几年卫星遥感发展迅速， 成为遥感的主导技术。但航空遥感的机动性强、分辨率高、成本低的优势，在遥感应用领域仍是不可替代的技术手段。根据用途的不同，航空遥感可选用不同的方式和感光材料，从而得到功能不同的航空影像。 航空影像，是由地物反射的光线进入航空摄影镜头，使感光材料产生化学反应所成形成的。因此，地物的反射特性和感光材料的性能是影响影像质量的主要因素。一、航摄分类 航摄为中心投影，所谓中心投影，就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到投影平面上而形成的透视关系。S为投影中心，P为投影平面, SA为通过投影中心的直线（投影光线），SA与P的交点a为空间点A的中心投影。投影平面P、投影中心S和空间点A三者的关系位置是任意的。 1．按像片倾斜角分类 像片倾斜角是指航空摄像机、扫描仪的主光轴与通过镜头中心的铅垂线之间的夹角。根据像片倾斜角可分为垂直摄影和倾斜摄影，当主光轴垂直于地面，感光胶片与地平面平行时，倾斜角等于零，为垂直摄影。但由于运载工具在飞行中的各种原因（机械性能、气流等），主光轴的倾斜角不可能绝对等于零，一般要求倾斜角不大于2°，最大不超过3°，所以把倾斜角小于3°的均称之为垂直摄影。由垂直摄影获得的影像为水平像片，像片上目标的影像与地面物体顶部的形状基本相似，像片各部分的比例尺大致相同，能够大致的判断目标物的相互关系位置和距离量测。 当倾斜角大于3°时，称之为倾斜摄影，所获得像片称之为倾斜像片。这种像片

可以通过特殊的处理程序进行几何校正与水平像片结合使用。 垂直摄影倾斜摄影 2．按摄影的实施方式分类 可分为单片摄影、航线摄影和面积摄影。 单片摄影：为拍摄特定目标而进行的摄影称为单片摄影，一般只获得一张（或一对）像片。如广告摄影等。 航线摄影：沿一条特定的航线对地面上狭长区域或线状地物进行连续摄影成像，称为航线摄影。为了使相邻像片的地物能互相连接以及满足立体观察的需要，同一条航线相邻像片间的重叠，称为航向重叠，航向重叠为60％，至少不小于53％。如，铁路、公路等建设项目选线、选址。 面积摄影：沿数条航线对广大区域进行连续摄影，称为面积摄影。面积摄影要求各航线互相平行。在同一条航线上相邻像片间的航向重叠为53％－60％。相邻航线间的像片也要有一定的重叠，这种重叠称为旁向重叠，一般应为30％－15％。实施面积摄影时，通常要求航线与纬线平行，即按东西方向飞行。但在现有条件下，就是按照预计航线飞行，也难免出现一定的偏差。因此需要限制航线的长度，一般为60－120km。 图

航空遥感考古前景

航空遥感考古前景 本文作者：雷生霖单位：中国国家博物馆 内蒙古自治区独特的地理环境和考古人员的积极参与使得内蒙古自治区的航空遥感考古工作一直走在全国的前列。1997年，中国历史博物馆遥感与航空摄影考古中心与内蒙古文物考古研究所和赤峰市文博单位合作，在内蒙古东部区开展了航空摄影考古工作，对辽上京、辽中京、祖陵、祖州城、庆陵、庆州城、元应昌路、元上都、金边堡及城址、陵墓和大型军事防御设施等古代遗存进行了大规模的航空勘察，采集了一批珍贵的影像资料，并出版了《内蒙古东部航空摄影报告集》，该书成为我国航空摄影考古和内蒙古航空遥感考古成熟的一个标志。2004年，内蒙古自治区在内蒙古文物考古研究所成立了内蒙古遥感考古工作站，之后与中国国家博物馆航空遥感考古中心在内蒙古西部地区进行了较多的工作，对西部地区的居延遗址、包头和清水河等地的一些古城、烽燧和边堡等大型遗址进行了一次航空摄影，为内蒙古地区的航空遥感考古奠定了坚实的基础。然而，这几次大规模的航空遥感考古的重点是对已发现的古城址、古遗址或古陵墓进行的一次有目的航空摄影考古。主要是为了从不同的视角来观察和了解这些大遗址、大陵墓的全貌、规模及与周边环境的关系，只是弥补了一些从地面调查和测绘中无法了解的现象，并未发挥航空遥感考古的优势。为了将内蒙古自治区航空遥感考古工作推向深入，中国国家历史博物馆航空遥感考古中心与内蒙古文物考古研究所合作，开展了一次针对一个区域的全方位的航空遥感考古调查工作。我们选择了

内蒙古自治区文物考古研究所“浑河下游地区区域性考古调查”这个项目，以这个项目的地面调查资料为基础，从航空考古的角度进行一次全方位、多角度可深入性研究的调查工作，希望将这一区域地面调查资料的研究价值扩大化。 一、工作背景和工作方法 1.工作背景 浑河下游区域性考古调查是2004-2005年内蒙古自治区文物考古研究所为了配合《河套地区先秦两汉时期人类文化、生业与环境》项目，选择内蒙古中南部呼和浩特市清水河县境内的浑河下游地区和准格尔旗境内共280平方公里的区域进行的一次大规模的区域性考古调查（图一；图版一一，3）。调查中发现遗址点共367处，时代从仰韶文化早期———两汉时期，部分还见有辽金、明清时期。通过文字、照片、测绘图和采集遗物等手段记录下了遗址点地理位置、周边环境、地表环境、遗址保存状况和遗迹遗物的一些情况，获得了一批详细而科学的调查资料。此次调查不仅为发掘提供了基础资料，更为研究本地区生态环境的变迁、生业的发展变迁、聚落形态的发展以及社会结构的发展等方面提供了基础资料。 2.工作方法 针对这次航空考古调查的特殊性，参与航空考古的双方工作人员与实施本次航空考古的中国国家测绘研究所的人员进行了沟通，将预期要达到的目标、工作中出现的问题和后期研究工作中的一些设想、目的和意义进行了沟通，遂于2010年制定了详细的计划。希望航空

遥感平台与传感器

遥感平台与传感器 时间:2010-04-09 21:17来源:未知作者:admin 点击: 109次 遥感是从远离地面的不同工作平台上通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行 探测和监测的综合性技术。常见的遥感平台有：气球、飞机、火箭、人造地球 卫星、宇宙飞船、航天飞机、高塔等 遥感是从远离地面的不同工作平台上通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行 探测和监测的综合性技术。常见的遥感平台有：气球、飞机、火箭、人造地球 卫星、宇宙飞船、航天飞机、高塔等。 遥感平台是指装载遥感器的运载工具，按高度，大体可分为地面平台，空中平 台和太空平台三大类。地面平台包括三角架、遥感塔、遥感车（船）、建筑物 的顶部等，主要用于在近距离测量地物波谱和摄取供试验研究用的地物细节影像；空中平台包括在大气层内飞行的各类飞机、飞艇、气球等，其中飞机是最 有用、而且是最常用的空中遥感平台；太空平台包括大气层外的飞行器，如各 种太空飞行器和探火箭。在环境与资源遥感应用中，所用的航天遥感资料主要 来自于人造卫星。在不同高度的遥感平台上，可以获得不同面积，不同分辨率 的遥感图像数据，在遥感应用中，这三类平台可以互为补充、相互配合使用。 表可应用的遥感平台

800m以下遥感平台还有： 常用的传感器： 航空摄影机（航摄仪） 全景摄影机 多光谱摄影机 多光谱扫描仪(Multi Spectral Scanner，MSS) 专题制图仪（Thematic Mapper,TM） 反束光导摄像管（RBV） HRV（High Resolution Visible range instruments）扫描仪合成孔径侧视雷达（Side-Looking Airborne

中国卫星遥感与定位技术应用的现状和发展

中国卫星遥感与定位技术应用的现状和发展 2002-3-19 经过三十多年来的发展，卫星遥感技术应用的范畴已经从当初的单一遥感技术发展到今天包括遥感（RS)、地理信息系统(GIS)，全球定位系统(GPS)等技术在内的空间信息技术，逐渐深入到国民经济、社会生活与国家安全的各个方面，使社会可持续发展和经济增长方式发生了深刻的变化，其发展与应用水平业已成为综合国力评价的重要标志之一。 1998年美国副总统戈尔从战略高度提出了空间信息技术综合应用的重大目标之——“数字地球”的构想，将空间信息技术向全民化、产业化发展的目标推进了一步。随着国家和地区空间信息基础设施的建立和完善，分布式数据库的发展与成熟，以及高性能计算、联网处理能力的提高，美国和西方七国集团已把空间信息技术列为从工业化向信息化过渡，实现全球信息社会(Global Information Society，GIS)的一个重要高新技术应用产业。 我国经过“八五”，“九五”的攻关研究，RS、GIS和GPS的综合配套发展能力开始形成，为3S走向实用奠定了基础。在应用方面， 3S技术已在国家的经济建设中，尤其在重大自然灾害监测与评估和资源调查等方面，为国家领导人和各级政府部门提供了大量科学的宏观辅助决策信息，产生了巨大的社会效益。在技术应用逐步由国家行为向产业行业的转化过程中，有力地推动了国土、农业、林业等部门对这些新技术的认同和采用，越来越多的部门，已经正在将这些技术摆上部门业务化应用的日程，成为主管部门执法或制定产业政策、规范及行业技术改造的重要依据之一。 中国卫星遥感应用的发展 遥感技术集中了空间、电子、光学、计算机通信和地学等学科的最新成就，是当代高新技术的一个重要组成部分。国际上遥感技术的发展，将在未来15年将人类带入一个多层。立体。多角度，全方位和全天候对地观测的新时代。各种高、中、低轨道相结合，大、中、小卫星相互协同，高、中、低分辩率互补的全球对地观测系统，将能快速、及时地提供多种空间分辩率、时间分辩率和光谱分辩率的对地观测海量数据。 自70年代以来，我国高度重视遥感技术发展与应用，跟踪国际技术前沿并努力创新，在“六五”、“七五”、“八五”、“九五”连续四个五年计划中，给予重点支持，在遥感技术系统，遥感应用系统、GIS等方面均取得突出进展。 建立了国家级资源环境宏观信息服务体系 该服务体系包括以中国1：25万土地利用数据为核心的国家资源环境空间数据库，二个部级服务系统，三个省级示范系统及五个县级服务系统，珠江三角洲地区“4D”(数字高程模型DEM，数字正射影像库 DOQ，数字专题地图库DRG和数字专题信息DTI)技术系统以及全国资源环境信息技术系统。