绪论
遥感的基本概念
一切地面目标,由于种类及其所处环境条件的差异,因而具有反射或辐射不同波长电磁波信息的特性,遥感正是利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性,通过观察目标的电磁波信息,获取目标的信息,完成远距离识别物体的技术。
遥感(Remote Sensing)作为一门综合技术是美国学者在1960年提出来的。为了比较全面地描述这种技术和方法,Pruitt把遥感定义为“以摄影方法或以非摄影方式获得被探测目标的图象或数据的技术”。从现实意义看,一般我们称遥感是一种远距离目标,通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。
联合国运用卫星对地球进行遥感研究小组对遥感的定义是:“观测物质或近地目标从紫外线到微波的某些波长的电磁发射现象”。详细地说,就是运用现代的运载工具和电子光学仪器,以主动和被动方式接受地(水)表或其以下一定深度处的研究对象发射或反射从紫外线到微波的,能通过大气的某些波段的电磁波信息,经过加工处理,获得研究对象的有用信息,达到探测目标物的整个信息的接收、传输、处理和应用处理。它是随着空间技术的出现而出现的,属于空间科学范围,被称之为宇宙中的“眼睛”。
遥感通过对目标进行探测,获取目标的信息,然后对所获取的信息进行加工处理,从而实现对目标进行定位、定性或定量的描述。目标信息的获取主要是利用从目标反射和辐射来的电磁波,接收从目标反射利辐射来的电磁波信息的设备称之为传感器(Remote Sensor),如航空摄影中的航摄相机等。搭载这些传感器的载体称之为遥感平台(P1atform),如航摄飞机、人造地球卫星等。
遥感技术系统
现代遥感技术系统一般由四部分组成:遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析解译系统,其中遥感平台、传感器和数据接收与处理系统是遥感技术应用的三个主要技术因素,遥感应用工作者必须对它们有所了解和掌握。
(Platform)
在遥感技术中搭载传感器并能使其正常工作的工具称为遥感平台,它是传感器赖以工作的场所,平台的运行特征及其姿态稳定状况直接影响传感器的性能和遥感资料的质量。目前遥感平台主要有飞机、卫星和航天飞机等。
(Remote sensor)
收集、记录和传输目标信息的装置称为传感器,它是遥感的核心技术。目前应用的传感器主要有:摄影机、摄像仪、扫描仪、光谱辐射计等。平台和传感器代表着遥感技术的水平。
为了接收从遥感平台传送来的图像和数据,必须建立遥感地面接收站。地面接收站由地面数据接收和记录系统(TRRS),图像数据处理系统(Image Digital Processing System, IDPS)两部分组成,地面数据接收和记录系统的大型抛物天线,能够接收遥感平台发回的数据,这些数据是以电信号的形式传回,经检波后,被记录在视频磁带上。然后把这些视频磁带,数据磁带或其他形式的图像资料等,送往图像数据处理机构。图像处理机构的任务是将数据接收和记录系统记录在磁带上的视频图像信息和数据,进行加工处理和贮存。最后根据用户的要求,制成一定规格的图像胶片和数据产品分发给用户。
4. 分析处理系统
用户得到的遥感资料,是经过预处理的图像胶片或数据,然后再根据各自的应用目的,对这些资料进行分析、研究、判断解释,从中提取有用信息,并将其翻译成为我们所用的文字资料或图件,这一工作称为“解译”。目前,解译已经形成一些规范的技术路线和方法。
(1)常规目视解译技术。所谓常规目视解译是指人们用肉眼或手持放大镜或立体镜等简单工具,凭借解译人员的经验,来识别目标物的性质和变化规律的方法。由于目视解译所用的仪器设备简单,在野外和室内都可进行。既能获得一定的效果,还可验证仪器方法的准确程度,所以它是一种最基本的解译方法。但是,目视解译既受解译人员专业水平和经验的影响,,不够精确。
(2)图像处理技术。图像处理技术是是20世纪发展起来的一种识别地物方法,它是利用电子计算机对遥感影像数据进行分析处理,获得目标地物的光谱信息,进而对待判地物实现自动识别相分类。该技术既快速、客观、准确,又能直接得到解译结果,是遥感分桥解译的发展方向。近年来,在目标识别上,不仅仅是光谱信息基础上模型,已发展到应用地表纹理、形状等相结合的判别模型,从而大大提高了目标识别的可靠性。
遥感的分类
自从遥感技术问世以来,由于其应用领域广,涉及学科多,学者们从自身角度以及遥感传感器和平台技术的不断发展,尚未形成统一的遥感分类体系。究其原因主要是人们对遥感分类所持根据不同。从遥感自身的特点及应用领域可以从以下几个角度进行分类。
按遥感平台划分
随着遥感技术发展,遥感已进入了多平台时代,因此从遥感平台进行分类可划分为:地面遥感、航
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