1、 本章提要本章提要()() 第一節 傳感器 第二節 遙感數據的分辨率 第三節 航空遙感數據 第四節 地球資源衛星數據 第五節 海洋衛星數據 第六節 氣象衛星數據第三章第三章 遙感數據遙感數據 本章主要介紹獲得遙感數據的傳感器的類型與獲取數據的工作原理，介紹常用的遙感數據，如航空數據、陸地衛星數據、海洋衛星數據、氣象衛星數據的特點。 1 傳感器傳感器 本節主要內容：本節主要內容： 一一、傳感器的定義和功能、傳感器的定義和功能 二、傳感器的分類二、傳感器的分類 三、傳感器的組成三、傳感器的組成 四、傳感器的工作原理四、傳感器的工作原理 五、攝影型傳感器五、攝影型傳感器 六、掃描方式的傳感器六、掃描

2、方式的傳感器 七、微波遙感的傳感器七、微波遙感的傳感器一、傳感器的定義和功能 傳感器是收集、探測、記錄地物電磁波輻射信息傳感器是收集、探測、記錄地物電磁波輻射信息的工具。的工具。它的性能決定遙感的能力，即傳感器對電磁波段它的性能決定遙感的能力，即傳感器對電磁波段的響應能力、傳感器的空間分辨率及圖像的幾何的響應能力、傳感器的空間分辨率及圖像的幾何特征、傳感器獲取地物信息量的大小和可靠程度。特征、傳感器獲取地物信息量的大小和可靠程度。 1 傳感器傳感器二、傳感器的分類 按工作方式分為：按工作方式分為： 主動方式傳感器：側視雷達、激光雷達。主動方式傳感器：側視雷達、激光雷達。 被動方式傳感器：航空攝

3、影機、多光譜掃被動方式傳感器：航空攝影機、多光譜掃描儀（描儀（MSSMSS）、）、TMTM、ETM(1,2)ETM(1,2)、HRVHRV、紅外掃描儀、紅外掃描儀、微波輻射計等。微波輻射計等。 1 傳感器傳感器三、 傳感器的組成 收集器：收集來自地物光譜的目標鏡、天線。收集器：收集來自地物光譜的目標鏡、天線。 探測器：將收集的輻射能轉變成化學能或電能的探測器：將收集的輻射能轉變成化學能或電能的設備。設備。 處理器：將探測后的化學能或電能等信號進行相處理器：將探測后的化學能或電能等信號進行相關處理的設備。關處理的設備。輸出設備：將獲取的數據輸出硬件設備。輸出設備：將獲取的數據輸出硬件設備。 1

4、傳感器四、傳感器的工作原理v 是收集、量測和記錄來自地面目標地物的電磁波信息是收集、量測和記錄來自地面目標地物的電磁波信息的儀器，是遙感技術的核心部分。的儀器，是遙感技術的核心部分。v 根據傳感器的工作方式分為：主動式和被動式兩種。根據傳感器的工作方式分為：主動式和被動式兩種。v 主動式：人工輻射源向目標物發射輻射能量，主動式：人工輻射源向目標物發射輻射能量，然后接收目標物反射回來的能量，如雷達。然后接收目標物反射回來的能量，如雷達。 被動式：接收地物反射的太陽輻射或地物本身被動式：接收地物反射的太陽輻射或地物本身的熱輻射能量，如攝影機、多光譜掃描儀（的熱輻射能量，如攝影機、多光譜掃描儀（MS

5、SMSS、TMTM、ETMETM、HRVHRV）。）。 1 傳感器傳感器五、攝影型傳感器五、攝影型傳感器 航空攝影機：是空中對地面拍攝像片的儀器，航空攝影機：是空中對地面拍攝像片的儀器，它通過光學系統采用膠片或磁帶記錄地物的反射它通過光學系統采用膠片或磁帶記錄地物的反射光譜能量。記錄的波長范圍以可見光光譜能量。記錄的波長范圍以可見光近紅外為近紅外為主。主。 1 傳感器傳感器六、掃描方式的傳感器光機掃描儀光機掃描儀 用光學系統接收來自目標地物的輻射，并分用光學系統接收來自目標地物的輻射，并分成幾個不同的光譜段，使用探測儀器把光信號轉變為成幾個不同的光譜段，使用探測儀器把光信號轉變為電信號，同時發

6、射信號回地面，如電信號，同時發射信號回地面，如MSSMSS、TMTM等。等。 分為紅外掃描儀和多光譜掃描儀。分為紅外掃描儀和多光譜掃描儀。推帚式掃描儀推帚式掃描儀 用平行排列的用平行排列的CCDCCD探測桿收集地面輻射信息，探測桿收集地面輻射信息，每根探測桿由每根探測桿由3 000/6 0003 000/6 000個個CCDCCD元件呈一字排列，負元件呈一字排列，負責收集某一波段的地面輻射信息，是推帚式掃描成像。責收集某一波段的地面輻射信息，是推帚式掃描成像。（工作原理圖工作原理圖） 1 傳感器傳感器七、微波遙感的傳感器 主動微波遙感主動微波遙感()v雷達雷達v側視雷達側視雷達v合成孔徑側視雷

7、達合成孔徑側視雷達被動微波遙感被動微波遙感()是指通過向目標地物發射微波并接受是指通過向目標地物發射微波并接受其后向輻射信號來實現對地觀測的遙其后向輻射信號來實現對地觀測的遙感方式。主要傳感器為雷達。感方式。主要傳感器為雷達。是指通過傳感器，接受來自目標地物發射的微是指通過傳感器，接受來自目標地物發射的微波，而達到探測目的的遙感方式。被動接受目波，而達到探測目的的遙感方式。被動接受目標地物微波輻射的傳感器為微波輻射計，被動標地物微波輻射的傳感器為微波輻射計，被動探測目標地物微波散射特性的傳感器為微波散探測目標地物微波散射特性的傳感器為微波散射計。射計。 1 傳感器傳感器 2 遙感數據的分辨率遙

8、感數據的分辨率空間分辨率：空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小，即掃指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。波譜分辨率：波譜分辨率：傳感器能分辨的最小波長間隔。間隔越傳感器能分辨的最小波長間隔。間隔越小，波譜分辨率越高。小，波譜分辨率越高。輻射分辨率：輻射分辨率：傳感器能分辨的最小輻射度差。傳感器能分辨的最小輻射度差。時間分辨率：時間分辨率：對同一地點進行遙感采樣的時間間隔。對同一地點進行遙感采樣的時間間隔。（采樣頻率，重訪周期）（采樣頻率，重訪周期）continued遙感數據類型遙感數據類型分辨率分辨率/m

9、/m應用應用IKONOSIKONOS1 1城市規劃、土地管理城市規劃、土地管理SPOT-HRV1-3SPOT-HRV1-32020宏觀規劃、國土資源宏觀規劃、國土資源SPOT-HRV PanSPOT-HRV Pan1010立體量測立體量測ETM1-5ETM1-5，7 73030陸地資源調查陸地資源調查ETM6ETM66060地面熱性質調查地面熱性質調查ETM PanETM Pan1515規劃、管理規劃、管理Landsat-MSS4-7Landsat-MSS4-78080陸地資源調查陸地資源調查Radarsat-SARRadarsat-SAR1 1Seasat-VIRSeasat-VIR2020

10、海洋調查海洋調查Seasat-SARSeasat-SAR1010海洋調查海洋調查 遙感數據的分辨率遙感數據的分辨率 3 航空遙感數據航空遙感數據 本節主要內容：本節主要內容： 一、航空攝影的分類一、航空攝影的分類 二、航空像片的感光片性能二、航空像片的感光片性能 三、航空像片的特性三、航空像片的特性 四、航空像片的分辨率四、航空像片的分辨率 五、彩色紅外像片五、彩色紅外像片 六、黑白像片的色調六、黑白像片的色調 七、航空像片的比例尺七、航空像片的比例尺 八、光機掃描航空圖像八、光機掃描航空圖像 一、一、 航空攝影的分類航空攝影的分類 按航攝傾角分類按航攝傾角分類() 按攝影實施方式分類按攝影實

11、施方式分類() 按感光片和所用波段分類按感光片和所用波段分類()按比例尺分類按比例尺分類()普通黑白攝影普通黑白攝影黑白紅外攝影黑白紅外攝影天然彩色攝影天然彩色攝影彩色紅外攝影彩色紅外攝影 3 航空遙感數據航空遙感數據二、航空像片的感光片性能二、航空像片的感光片性能 感光材料是膠片感光材料是膠片()和印像紙的通稱。由感光乳和印像紙的通稱。由感光乳劑層和片基組成。黑白片有單層感光乳劑，彩色劑層和片基組成。黑白片有單層感光乳劑，彩色片有三層感光乳劑。片有三層感光乳劑。 感光材料的性能指標：感光材料的性能指標： （1） 感光度：感光的快慢程度。感光度：感光的快慢程度。 （2） 反差反差()：最大光學

12、密度與最小光學密：最大光學密度與最小光學密度之差。度之差。 （3） 分辨率：對景物細微部分的表現能力。分辨率：對景物細微部分的表現能力。 航攝選用航攝選用感光度高、反差適中、有較高分辨率感光度高、反差適中、有較高分辨率的的感光材料。感光材料。 感光材料的乳劑層上使影像表達出所攝物體感光材料的乳劑層上使影像表達出所攝物體各部分在光量方面差別的能力，稱為乳劑的反差，各部分在光量方面差別的能力，稱為乳劑的反差，即黑白差。即黑白差。 遙感中常用的膠片是全色片、天然彩色片、遙感中常用的膠片是全色片、天然彩色片、彩色紅外片等。它們的感光范圍各不相同。彩色紅外片等。它們的感光范圍各不相同。 三、航空像片的特

13、性三、航空像片的特性什么是航片什么是航片() () ？航片屬于中心投影。航片屬于中心投影。中心投影上，點的像還是點，線的像還是線，面中心投影上，點的像還是點，線的像還是線，面的像還是面。的像還是面。航片的比例尺隨航高而改變。航片的比例尺隨航高而改變。地形的起伏和投影面的傾斜會引起航片上像點的地形的起伏和投影面的傾斜會引起航片上像點的位置的變化，叫像點位移。位置的變化，叫像點位移。航空像片用亮度系數來表示地物的反射率。航空像片用亮度系數來表示地物的反射率。四、航空像片的分辨率四、航空像片的分辨率是衡量膠片分辨地物細部能力的一種指標。是衡量膠片分辨地物細部能力的一種指標。主要取決于航攝相機的鏡頭分

14、辨率和感光乳劑的主要取決于航攝相機的鏡頭分辨率和感光乳劑的分辨率。但景物的反差、大氣的光學條件、飛機分辨率。但景物的反差、大氣的光學條件、飛機的震動也影響航片的分辨率。的震動也影響航片的分辨率。五、彩色紅外像片五、彩色紅外像片 由地物反射的光線進入攝影機鏡頭，使彩色紅外由地物反射的光線進入攝影機鏡頭，使彩色紅外感光底片產生光化學反應，由該底片印出的像片感光底片產生光化學反應，由該底片印出的像片稱為彩紅外像片。稱為彩紅外像片。 彩色紅外感光片沒有感藍層和黃濾色層，有感綠、彩色紅外感光片沒有感藍層和黃濾色層，有感綠、感紅和感紅外層。因此不受大氣散射藍光的影響，感紅和感紅外層。因此不受大氣散射藍光的

15、影響，像片清晰度很高，適合城市航空攝影。像片清晰度很高，適合城市航空攝影。在彩紅外航片上在彩紅外航片上()()：六、黑白像片的色調六、黑白像片的色調 黑白像片上某一部分的黑白深淺的程度稱為色調，黑白像片上某一部分的黑白深淺的程度稱為色調，它能反映物體反射率的大小。它能反映物體反射率的大小。 影響航空像片色調的因素：影響航空像片色調的因素：地物表面亮度（取決于攝影時的照度和地物自身的地物表面亮度（取決于攝影時的照度和地物自身的亮度系數）；亮度系數）； 感光材料（攝影時應選取感光度高、反差系數適中、感光材料（攝影時應選取感光度高、反差系數適中、分辨率較高的感光片）；分辨率較高的感光片）；攝影技術（

16、包括曝光量的選擇、感光片的沖洗以及攝影技術（包括曝光量的選擇、感光片的沖洗以及印像、放大技術）。印像、放大技術）。七、航空像片的比例尺七、航空像片的比例尺 航攝相機的焦距航攝相機的焦距f f與航高與航高H H的比。的比。 航片的比例尺：航片的比例尺：1 1M M= =f f/ /H H 。 比例尺隨著圖像處理而變化。比例尺隨著圖像處理而變化。 大比例尺航片：大比例尺航片：1 1: :5 0005 0001 1: :10 00010 000。 中比例尺航片：中比例尺航片：1 1: :10 00010 0001 1: :30 00030 000。 小比例尺航片：小比例尺航片：1 1: :30 00

17、030 0001 1: :100 000100 000。地形起伏也會影響比例尺。地形起伏也會影響比例尺。 八、光機掃描航空圖像八、光機掃描航空圖像光學機械掃描成像儀光學機械掃描成像儀是借助于遙感平臺沿航向運動和儀是借助于遙感平臺沿航向運動和儀器本身光學機械運動方向掃描來獲取地面航向條帶圖像器本身光學機械運動方向掃描來獲取地面航向條帶圖像的一種儀器，簡稱光機掃描儀。的一種儀器，簡稱光機掃描儀。 目前常用的有目前常用的有紅外掃描儀和和多光譜段掃描儀。光機掃描。光機掃描儀的工作波長范圍比攝影機寬得多，可達儀的工作波長范圍比攝影機寬得多，可達0.30.314m 14m ( (包括近紫外、可見光、近紅外

18、、中紅外和遠紅外包括近紫外、可見光、近紅外、中紅外和遠紅外) )。高光譜航空遙感成為航空遙感的全新技術。高光譜航空遙感成為航空遙感的全新技術。 亮度系數亮度系數（亮度系數（P P）：在相同照度條件下，某物體的亮度與）：在相同照度條件下，某物體的亮度與絕對白體理想表面的亮度之比。絕對白體理想表面的亮度之比。亮度系數的特點：亮度系數的特點： （1 1）亮度系數的范圍）亮度系數的范圍00P P 1 1； （2 2）相同地物，由于干濕程度不同，亮度系數也不同；）相同地物，由于干濕程度不同，亮度系數也不同； （3 3）亮度系數與物體表面的顏色有關；）亮度系數與物體表面的顏色有關； （4 4）表面光滑的物

19、體比粗糙的物體亮度系數小；）表面光滑的物體比粗糙的物體亮度系數小； （5 5）許多性質完全不同的物體具有相同的亮度系數。）許多性質完全不同的物體具有相同的亮度系數。 4 地球資源衛星數據() 一、一、LandsatLandsat數據數據 二、二、SPOTSPOT數據數據 三、三、IKONOSIKONOS數據數據 四、四、QUICKBIRDQUICKBIRD數據數據 五、五、CBERSCBERS數據數據 六、六、JERSJERS數據數據 七、七、IRSIRS數據數據一、一、Landsat數據數據陸地衛星陸地衛星LandsatLandsat，19721972年發射第一顆，已連續年發射第一顆，已連續

20、3131年為年為人類提供陸地衛星圖像，共發射了人類提供陸地衛星圖像，共發射了8 8顆，產品主要有顆，產品主要有MSS,TM,ETMMSS,TM,ETM，屬于中高度、長壽命的衛星。，屬于中高度、長壽命的衛星。陸地衛星的運行特點：陸地衛星的運行特點： （1 1）近極地、近圓形的軌道；）近極地、近圓形的軌道； （2 2）軌道高度為）軌道高度為700700900 km900 km； （3 3）運行周期為）運行周期為9999103 min/103 min/圈；圈； （4 4）軌道與太陽同步。）軌道與太陽同步。 Landsat軌道參數衛星編號 項目 1,2,3 4,5,7 軌道高度 軌道傾角 運行周期 掃

21、描寬度 重復周期 918 km 99.125 103 min/圈 185 km 18 d 705 km 98.2 98.9 min/圈 185 km 16 d Landsat衛星的傳感器(1) MSS(1) MSS：多光譜掃描儀，：多光譜掃描儀，5 5個波段。個波段。(2) TM (2) TM ：主題繪圖儀，：主題繪圖儀，7 7個波段。個波段。(3) ETM+(3) ETM+：增強主題繪圖儀，：增強主題繪圖儀，8 8個波段。個波段。 Landsat數據系列衛星名稱發射日期遙感數據Landsat-11972.7.23MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-21975.1.22RBV

22、1,RBV2,RBV3Landsat-31978.3.5MSS4,MSS5,MSS6,MSS7Landsat-41982.7.16RBV1,RBV2,RBV3Landsat-51984.3.1MSS4,MSS5,MSS6,MSS7,MSS8Landsat-61993.10.5RBV全色波段Landsat-71999.4.15MSS1,MSS2,MSS3,MSS4(與MSS4-MSS7相同)Landsat-8 2013.2.11TM1-TM7七個波段continued MSS的波譜段通道號 光譜段顏色 波長范圍/m MSS4 綠 0.50.6 MSS5 紅 0.60.7 MSS6 紅近紅外 0.

23、70.8 MSS7 近紅外 0.81.1 MSS8 遠紅外 10.412.6 TM數據()的波譜段 TM10.450.52m 藍綠波段 TM20.520.60m 綠紅波段 TM30.630.69m 紅波段 TM40.760.90m 近紅外波段 TM51.551.75m 近紅外波段 TM610.412.5m 熱紅外波段 TM72.082.35m 近紅外波段 TM TM數據是第二代多光譜段光學數據是第二代多光譜段光學機械機械掃描儀，是在掃描儀，是在MSSMSS基礎上改進和發展而成的一基礎上改進和發展而成的一種遙感器。種遙感器。TMTM采取雙向掃描，提高了掃描效采取雙向掃描，提高了掃描效率，縮短了停

24、頓時間，并提高了檢測器的接收率，縮短了停頓時間，并提高了檢測器的接收靈敏度。靈敏度。ETM數據()的波譜段ETM10.450.52m 藍綠波段 ETM20.520.60m 綠紅波段 ETM30.630.69m 紅波段 ETM40.760.90m 近紅外波段 ETM51.551.75m 近紅外波段 ETM610.412.5m 熱紅外波段 ETM72.082.35m 近紅外波段 ETM8（PAN） 0.520.90 m 可見光近紅外 ETM ETM數據是第三代推帚式掃描數據是第三代推帚式掃描儀，是在儀，是在TMTM基礎上改進和發展而成基礎上改進和發展而成的一種遙感器。的一種遙感器。continue

25、d Landsat參考網站 教學活動教學活動：上網查資料，了解：上網查資料，了解LandsatLandsat衛衛星的最新動態。星的最新動態。 / / / / / MSS數據獲取原理圖 MSS數據是一種多光譜段光學機械掃描儀所獲得的遙感數據。 TM數據獲取的傳感器二、二、 SPOT數據數據v19781978年起，

26、以法國為主，聯合比利時、瑞典等歐共體某些年起，以法國為主，聯合比利時、瑞典等歐共體某些國家，設計、研制了一顆名為國家，設計、研制了一顆名為“地球觀測實驗系統地球觀測實驗系統”(SPOT)(SPOT)的衛星，也叫做的衛星，也叫做“地球觀測實驗衛星地球觀測實驗衛星”。v SPOT1SPOT1，19861986年年2 2月發射，至今還在運行。月發射，至今還在運行。v SPOT2SPOT2，19901990年年1 1月發射，至今還在運行。月發射，至今還在運行。v SPOT3SPOT3，19931993年年9 9月發射，月發射，19971997年年1111月月1414日停止運行。日停止運行。v SPOT

27、4SPOT4，19981998年年3 3月發射，至今還在運行。月發射，至今還在運行。v SPOT5, 2002SPOT5, 2002年年5 5月月4 4日凌晨當地時間日凌晨當地時間1 1時時3131分，在法屬分，在法屬圭亞那衛星發射中心由阿里亞娜圭亞那衛星發射中心由阿里亞娜4 4號火箭運載成功發射。號火箭運載成功發射。v中等高度（中等高度（832 km)832 km)圓形近極地太陽同步軌道。圓形近極地太陽同步軌道。v 主要成像系統主要成像系統: :高分辨率可見光掃描儀（高分辨率可見光掃描儀（HRVHRV，HRGHRG），），VEGETATIONVEGETATION，HRSHRS。 SPOT衛星

28、的軌道參數標稱軌道高度標稱軌道高度832 km832 km軌道傾角軌道傾角98.798.7運行一圈的周期運行一圈的周期101.46 min101.46 min日繞總圈數日繞總圈數14.1914.19圈圈重復周期重復周期26 d26 d降交點地方太陽時降交點地方太陽時10:30(10:30(15min)15min)HRVHRV地面掃描寬度地面掃描寬度60 km60 km舷向每行像元數舷向每行像元數3 000/6 000 3 000/6 000 個個 SPOT衛星的運行SPOT衛星群的組合 SPOT的HRV波譜段 光譜段光譜段 光譜特性光譜特性 分辨率分辨率 0.500.59 m 綠綠 20 m

29、0.610.68 m 紅紅 20 m 0.790.89 m 近紅外近紅外 20 m 0.510.73 m 綠綠紅全波段紅全波段 10 mSPOT1SPOT1 3 3號衛星上攜帶兩臺號衛星上攜帶兩臺HRVHRV傳感器。傳感器。 SPOT的HRG、HRS波譜段 光譜段光譜段/ m 光譜特性光譜特性 分辨率分辨率/m 0.500.58 綠綠 20 0.610.67 紅紅 20 0.780.89 近紅外近紅外 20 0.490.715 綠綠紅全波段紅全波段 5 SPOT5 SPOT5衛星上衛星上HRGHRG（高分辨率幾何裝置）（高分辨率幾何裝置）與與HRVHRV基本相同。基本相同。 HRSHRS是是S

30、POT5SPOT5特有的一個高分辨率立體特有的一個高分辨率立體成像裝置，工作波段成像裝置，工作波段。 SPOT參考網站 HRV數據采集原理 SPOT傳感器三、三、IKONOS數據數據 自從自從l994l994年年3 3月月lOlO日美國克林頓政府頒布關于商業遙感日美國克林頓政府頒布關于商業遙感數據銷售新政策以來，解禁了過去不準數據銷售新政策以來，解禁了過去不準10101 m1 m級分辨級分辨率圖像商業銷售，使得高分辨率衛星遙感成像系統迅速率圖像商業銷售，使得高分辨率衛星遙感成像系統迅速發展起來。發展起來。 美國空間成像公司美國空間成像公司(Space-Imaging)(Space-Imagin

31、g)的的IKONOSIKONOS衛星是最衛星是最早獲得許可之一。經過早獲得許可之一。經過5 5年的努力，于年的努力，于19991999年年9 9月月2424日空日空間成像公司率先將間成像公司率先將IKONOS-2IKONOS-2高分辨率高分辨率( (全色全色1 m1 m，多光譜，多光譜4 m)4 m)衛星，由加州瓦登伯格空軍基地發射升空。衛星，由加州瓦登伯格空軍基地發射升空。 具有太陽同步軌道，傾角為具有太陽同步軌道，傾角為98.198.1。設計高度。設計高度681km(681km(赤赤道上道上) )，軌道周期為，軌道周期為98.3 min98.3 min，重復周期，重復周期l l3 d3 d

32、。攜帶一個全色攜帶一個全色1 m1 m分辨率傳感器和一個四波段分辨率傳感器和一個四波段4 m4 m分辨率分辨率的多光譜傳感器。的多光譜傳感器。 傳感器由三個傳感器由三個CCDCCD陣列構成三線陣推掃成像系統。陣列構成三線陣推掃成像系統。 IKONOS數據 IKONOS光譜段v全色光譜響應范圍：全色光譜響應范圍： 0m0.90mv而多光譜則相應于而多光譜則相應于Landsat-TMLandsat-TM的波段：的波段： MSI-1 0.45MSI-1 0.450.52m 0.52m 藍綠波段藍綠波段 MSI-2 0.52MSI-2 0.520.60m 0.60m 綠紅波段綠紅

33、波段 MSI-3 0.63MSI-3 0.630.69m 0.69m 紅波段紅波段 MSI-4 0.76MSI-4 0.760.90m 0.90m 近紅外波段近紅外波段 IKONOS數據特點 數據來源：美國數據來源：美國IKONOSIKONOS衛星。衛星。 太陽同步軌道，重復周期太陽同步軌道，重復周期1 13 d3 d。 傳感器傳感器()()。 IKONOSIKONOS影像獲取模式影像獲取模式()()。 MTFMTF補償補償()()。 星歷與姿態量測星歷與姿態量測()()。 IKONOSIKONOS圖像產品。圖像產品。 IKONOS IKONOS傳感器是三線陣傳感器是三線陣CCDCCD推帚式成

34、像，因此推帚式成像，因此在正常模式下，它可取得正視、后視和前視推掃在正常模式下，它可取得正視、后視和前視推掃成像。成像。 IKONOS IKONOS圖像可以實現模量傳遞函數圖像可以實現模量傳遞函數(MTF)(MTF)的的補償，為此衛星的傳感器設計了進行補償，為此衛星的傳感器設計了進行MTFMTF的測量。的測量。有了這些測量值，可以對因光學和檢測器等引起有了這些測量值，可以對因光學和檢測器等引起的像質模糊進行補償。的像質模糊進行補償。 IKONOS IKONOS衛星內設有衛星內設有GPSGPS天線，接收的信號被記錄天線，接收的信號被記錄下來，經過處理可以提供每個圖像的星歷參數；傳感下來，經過處理

35、可以提供每個圖像的星歷參數；傳感器系統設計有三軸穩定裝置和量測裝置，以獲得相應器系統設計有三軸穩定裝置和量測裝置，以獲得相應姿態數據姿態數據。 IKONOS衛星的外形 IKONOS衛星圖像 IKONOS 圖像 IKONOS參考網站 教學活動：教學活動：上網查資料，了解上網查資料，了解IKONOSIKONOS衛衛星最新動態。星最新動態。 http/ http/ 四、四、QuickBird數據數據v美國美國DigitalGlobeDigitalGlobe公司的高分辨率商業衛星，于公司的高分辨率商業衛星，于20012001年年1010月月1818日在美國發射成功。日在美國發射成功。v衛星軌道高度衛星

36、軌道高度450 km,450 km,傾角傾角9898, ,衛星重訪周期衛星重訪周期1 16 d6 d（與緯度有關）。（與緯度有關）。vQuickBirdQuickBird圖像，目前是世界上分辨率最高的遙感數據，圖像，目前是世界上分辨率最高的遙感數據，為為0.5 m0.5 m，幅寬，幅寬16.5 km16.5 km。可應用于制圖、城市詳細規劃、環境管理、農業評估。可應用于制圖、城市詳細規劃、環境管理、農業評估。4 地球資源衛星數據 QuickBird數據的光譜段數據類型 波段范圍/ m分辨率/ m多 波 段藍：0.450.52 2.44綠：0.520.60 2.44 紅：0.630.69 2.4

37、4 近紅外：0.760.90 2.44 全 波 段 0.450.90 0.61 Quickbird傳感器為推掃式成像掃描儀傳感器為推掃式成像掃描儀 QuickBird 傳感器結構圖 QuickBird 影像圖多光譜影像多光譜影像分辨率分辨率2.8 m QuickBird 影像圖華盛頓紀念碑華盛頓紀念碑quikbird QuickBird數據參考網站 教學活動教學活動：上網查資料，了解：上網查資料，了解QuickBirdQuickBird衛星的最新動態。衛星的最新動態。 Http:/Http:/ Http:/ Http:/ Http:/ Http:/五、五、CBERS數據特點數據特點 數據來源：

38、中巴地球資源衛星。數據來源：中巴地球資源衛星。 太陽同步極地軌道。太陽同步極地軌道。 傳感器傳感器()()： CBERS CBERS具有三臺成像傳感器：高分辨率具有三臺成像傳感器：高分辨率CCDCCD像機像機(CCD)(CCD)、紅外多譜段掃描儀、紅外多譜段掃描儀(IR-MSS)(IR-MSS)、廣、廣角成像儀角成像儀(WFI)(WFI)。 CBERS數據qCBERSCBERS計劃是中國和巴西為研制遙感衛星合作進行的一計劃是中國和巴西為研制遙感衛星合作進行的一項計劃。項計劃。 qCBERSCBERS采用太陽同步極軌道。采用太陽同步極軌道。q軌道高度軌道高度778 km778 km軌道，傾角是軌

39、道，傾角是98.598.5。q每天繞地球飛行每天繞地球飛行1414圈。圈。q衛星穿越赤道時當地時間總是上午衛星穿越赤道時當地時間總是上午1010: :3030，這樣可以在，這樣可以在不同的天數里為衛星提供相同的成像光照條件。不同的天數里為衛星提供相同的成像光照條件。q衛星重訪地球上相同地點的周期為衛星重訪地球上相同地點的周期為2626天。天。 q于于19971997年年1010月發射月發射CBERS-lCBERS-l；19991999年年1010月發射月發射CBERS-2CBERS-2。q衛星設計壽命為衛星設計壽命為2 2年。年。q三臺成像傳感器為：廣角成像儀三臺成像傳感器為：廣角成像儀(WF

40、I)(WFI)、高分辨率、高分辨率CCDCCD像像機機(CCD)(CCD)、紅外多譜段掃描儀、紅外多譜段掃描儀(IR-MSS)(IR-MSS)。q以不同的地面分辨率覆蓋觀測區域：以不同的地面分辨率覆蓋觀測區域：WFIWFI的分辨率可達的分辨率可達256m256m，IR-MSSIR-MSS可達可達78m78m和和156m156m，CCDCCD為為19.5m19.5m。 CBERS數據 CBERS衛星傳感器 CBERS衛星系統數據權限平臺（DCP）監控站CBERS衛星數據接收站測控中心圖像處理中心任務中心 CBERS的CCD光譜段 高分辨率高分辨率CCDCCD像機具有與陸地衛星的像機具有與陸地衛星

41、的TMTM類似的幾個類似的幾個譜段譜段(5(5個譜段個譜段) )，其分辨率為，其分辨率為19.5m19.5m，高于，高于TMTM；覆蓋寬度；覆蓋寬度為為113 km113 km。 B1:0.45B1:0.450.52m0.52m，藍綠。，藍綠。 B2:0.52B2:0.520.59m0.59m，紅綠。，紅綠。 B3:0.63B3:0.630.69m0.69m，紅。，紅。 B4:0.77B4:0.770.89m0.89m，近紅外。，近紅外。 B5:0.51B5:0.510.73m0.73m，全波段。，全波段。 CBERS的IRMSS光譜段 紅外多光譜掃描儀紅外多光譜掃描儀IRMSS(4IRMSS

42、(4個譜段個譜段) )，覆蓋寬度為，覆蓋寬度為119.5 km119.5 km。 B6:0.50B6:0.501.10m1.10m，藍綠，藍綠近紅外近紅外, , 分辨率分辨率77.8 m77.8 m。 B7:1.55B7:1.551.75m1.75m，近紅外相當于，近紅外相當于TM5,TM5,分辨率為分辨率為77.8 m77.8 m。 B8:2.08B8:2.082.35m2.35m，近紅外相當于，近紅外相當于TM7,TM7,分辨率為分辨率為77.8 m77.8 m。 B9:10.4B9:10.412.5m12.5m，熱紅外相當于，熱紅外相當于TM6,TM6,分辨率為分辨率為156 156 m

43、 m。 CBERS的WFI光譜段 廣角成像儀廣角成像儀WFI(2WFI(2個譜段個譜段) )，覆蓋寬度，覆蓋寬度890 km890 km。 B10:0.63B10:0.630.69m0.69m，紅，紅, ,分辨率為分辨率為256 m256 m。 B11:0.77B11:0.770.89m0.89m，近紅外，近紅外, ,分辨率為分辨率為256 m256 m。 教學活動：教學活動： 上網查資料，了解上網查資料，了解CBERSCBERS衛星的最新衛星的最新動態。動態。 http:/http:/ CBERS參考網站六、六、JERS數據數據v數據來源：日本地球資源衛星。數據來源：日本地球資源衛星。v近圓

44、形、近極地、太陽同步、中等高度軌道。近圓形、近極地、太陽同步、中等高度軌道。v是一顆將光學傳感器和合成孔徑雷達系統置于同一是一顆將光學傳感器和合成孔徑雷達系統置于同一平臺上的衛星，主要用途是觀測地球陸域，進行地平臺上的衛星，主要用途是觀測地球陸域，進行地學研究等。學研究等。v共有共有3 3臺遙感器：可見光近紅外輻射計（臺遙感器：可見光近紅外輻射計（VNRVNR）、短）、短波紅外輻射（波紅外輻射（SWIRSWIR）、合成孔徑雷達（）、合成孔徑雷達（SARSAR）。）。 JERS-1 SAR傳感器 合成孔徑雷達合成孔徑雷達(SAR) SAR是一套多波束合是一套多波束合成孔徑雷達，工作頻率為成孔徑雷

45、達，工作頻率為 5.3 GHz，屬，屬C頻段，頻段，HH極極化。化。SAR掃描左側地面。掃描左側地面。 它有它有5種工作模式，種工作模式，5種模種模式 的 照 射 帶 分 別 為 ：式 的 照 射 帶 分 別 為 ： 500km, 300 km, 200 km, 300 km與與500km，800km。 地 面 分 辨 率 分 別 為地 面 分 辨 率 分 別 為28m25 m，28m25 m，9 ml0 m，30 m35 m與與 5 5 m 3 2 m ，28m31m。JERS ImageJERS Image地點：美國內華達州JERS 圖像 JERS數據參考網站http:/www.eorc.

46、nasda.go.jp/http:/www.eorc.nasda.go.jp/http:/www.eoc.nasda.go.jp/http:/www.eoc.nasda.go.jp/http:/www.jers- http:/www.jers- http:/www.jers- http:/www.jers- http:/www.ersdac.or.jp/http:/www.ersdac.or.jp/// 七、七、IRS數據及特點數據及特點 數據來源：印度遙感衛星數據來源：印度遙感衛星

47、1 1號。號。 太陽同步極地軌道。太陽同步極地軌道。 該衛星載有三種傳感器：該衛星載有三種傳感器：全色像機（全色像機（PANPAN）（）；）；線性成像自掃描儀（線性成像自掃描儀（LISSLISS）（）；）；廣域傳感器（廣域傳感器（WiFSWiFS）（）。）。 PAN PAN數據運用數據運用CCDCCD推掃描方式成像，地面分推掃描方式成像，地面分辨率高達辨率高達5.8m5.8m，帶寬，帶寬70km70km，光譜范圍，光譜范圍5m0.75m，具有立體成像能力和可在，具有立體成像能力和可在5 5天內重復天內重復拍攝同一地區。運用其資料可以建立詳細的數拍攝同一地區。運用其資料可以建立

48、詳細的數字化制圖數據和數字高程模型（字化制圖數據和數字高程模型（DEMDEM）。）。 LISS LISS數據在可見光和近紅外譜段的地面分數據在可見光和近紅外譜段的地面分辨率為辨率為23.5m23.5m，在短波紅外譜段的分辨率為，在短波紅外譜段的分辨率為70m70m，帶寬帶寬141km141km，有利于研究農作物含水成分和估，有利于研究農作物含水成分和估算葉冠指數，并能在更小的面積上更精確地區算葉冠指數，并能在更小的面積上更精確地區分植被，也能提高專題數據的測繪精度。分植被，也能提高專題數據的測繪精度。 WiFS WiFS數據是雙譜段像機，用于動態監測與數據是雙譜段像機，用于動態監測與自然資源管

49、理。兩個波譜段是可見光與近紅外，自然資源管理。兩個波譜段是可見光與近紅外，地面分辨率為地面分辨率為188.3m188.3m，帶寬，帶寬810km810km。它特別有。它特別有利于自然資源監測和動態現象（洪水、干旱、利于自然資源監測和動態現象（洪水、干旱、森林火災等）監測，也可用于農作物長勢、種森林火災等）監測，也可用于農作物長勢、種植分類、輪種、收割等方面的觀察。植分類、輪種、收割等方面的觀察。 IRS 圖像 海洋衛星主要用于海洋溫度場，海流的位置、界海洋衛星主要用于海洋溫度場，海流的位置、界線、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水團的線、流向、流速，海浪的周期、速度、波高，水團的溫度、鹽度

50、、顏色、葉綠素含量，海冰的類型、密集溫度、鹽度、顏色、葉綠素含量，海冰的類型、密集度、數量、范圍以及水下信息、海洋環境、海洋凈化度、數量、范圍以及水下信息、海洋環境、海洋凈化等方面的動態監測。等方面的動態監測。 5 海洋衛星數據() SEASAT數據數據 MOS數據數據 ERS 數據數據 RADARSAT數據數據 SEASAT數據 數據來源：美國海洋衛星。數據來源：美國海洋衛星。 近極地近圓形太陽同步軌道。近極地近圓形太陽同步軌道。 衛星載有衛星載有5 5種傳感器，其中種傳感器，其中3 3種是成像傳感器。這種是成像傳感器。這3 3種成像傳感器是合成孔徑側視雷達種成像傳感器是合成孔徑側視雷達(S

51、AR-A)(SAR-A)、多、多通道微波掃描輻射計通道微波掃描輻射計(SNMR)(SNMR)和可見光和可見光- -紅外輻射紅外輻射計計(VIR) (VIR) 。 MOS數據 數據來源：日本海洋觀測衛星。數據來源：日本海洋觀測衛星。 近圓形近極地太陽同步軌道。近圓形近極地太陽同步軌道。 衛星載有衛星載有3 3種遙感器，多譜段電子自掃描輻射計種遙感器，多譜段電子自掃描輻射計(MESSR)(MESSR)、可見光、可見光- -熱紅外輻射計熱紅外輻射計(VTIR)(VTIR)和微波輻和微波輻射計射計(MSR) (MSR) 。 MOSMOS傳感器結構圖。傳感器結構圖。 ERS 數據 數據來源：歐洲遙感衛星

52、。數據來源：歐洲遙感衛星。 圓形極地太陽同步軌道。圓形極地太陽同步軌道。 雷達地面分辨率可達雷達地面分辨率可達30 m30 m。 主要用于海洋學、冰川學、海冰制圖、海洋污染主要用于海洋學、冰川學、海冰制圖、海洋污染監測、船舶定位、導航，水準面測量、岸洋巖石監測、船舶定位、導航，水準面測量、岸洋巖石圈的地球物理及地球固體潮和土地利用制圖等領圈的地球物理及地球固體潮和土地利用制圖等領域。域。 RADARSAT數據 數據來源：加拿大遙感衛星。數據來源：加拿大遙感衛星。 圓形近極地太陽同步軌道。圓形近極地太陽同步軌道。 攜帶的成像遙感器有合成孔徑雷達攜帶的成像遙感器有合成孔徑雷達(SAR)(SAR)、

53、多譜、多譜段掃描儀、高分辨率輻射計段掃描儀、高分辨率輻射計(AVHRR)(AVHRR)，非成像遙，非成像遙感器有散射計感器有散射計 。 6 氣象衛星數據() 氣象衛星是廣泛應用于國民經濟領域和軍事領域氣象衛星是廣泛應用于國民經濟領域和軍事領域的一種衛星，是太空中的自動化高級氣象站。它能連的一種衛星，是太空中的自動化高級氣象站。它能連續、快速、大面積地探測全球大氣變化情況。續、快速、大面積地探測全球大氣變化情況。NOAA衛星系列衛星系列（美國）（美國） GMS氣象衛星系列氣象衛星系列（日本）（日本） FY氣象衛星系列氣象衛星系列（中國）（中國） NOAA衛星 數據來源：美國氣象衛星。數據來源：美

54、國氣象衛星。 近圓形太陽同步軌道。近圓形太陽同步軌道。 衛星攜帶的環境監測傳感器主要有改進型高分辨衛星攜帶的環境監測傳感器主要有改進型高分辨率輻射計率輻射計(AVHRR)(AVHRR)和泰羅斯業務垂直觀測系統和泰羅斯業務垂直觀測系統(TOVS)(TOVS)。 NOAANOAA圖像圖像。 參考網站參考網站: : / / / / GMS氣象衛星 數據來源：日本葵花氣象衛星。數據來源：日本葵花氣象衛星。 地球衛星同步軌道。

55、地球衛星同步軌道。 星上載有可見光星上載有可見光- -紅外自旋掃描輻射計紅外自旋掃描輻射計( (成像成像) )和空間和空間環境監測儀。環境監測儀。 可提供：全景圓形圖像、日本鄰區局部放大圖像、可提供：全景圓形圖像、日本鄰區局部放大圖像、分割圓形為分割圓形為7 7扇形圖像，極地立體投影圖像、墨卡托扇形圖像，極地立體投影圖像、墨卡托投影圖像。投影圖像。 各種圖像均有可見光、紅外及等溫、分層等圖像。各種圖像均有可見光、紅外及等溫、分層等圖像。 GSMGSM圖像圖像。 FY氣象衛星 數據來源：中國風云氣象衛星。數據來源：中國風云氣象衛星。 近極地太陽同步軌道。近極地太陽同步軌道。 衛星上主要的傳感器是

56、兩臺高分辨率掃描輻射計衛星上主要的傳感器是兩臺高分辨率掃描輻射計(AVHRR) ,每臺有每臺有5個通道，各通道的波長范圍分別是：個通道，各通道的波長范圍分別是： AVHRR1：0.580.68m，綠，綠紅紅 AVHRR2：0.725l. lm， 近紅外近紅外 AVHRR3：0.480.53m，藍，藍綠綠 AVHRR4：0.530.68m，綠，綠紅紅 AVHRR5：10.512.5m，熱紅外，熱紅外 AVHRR1和和2可獲取白天云圖及地表圖像；可獲取白天云圖及地表圖像； AVHRR3和和4可獲取海洋水色和陸表圖像；可獲取海洋水色和陸表圖像； AVHRR5可獲取晝夜云可獲取晝夜云圖、海溫和地表溫度

57、圖、海溫和地表溫度 。 FY氣象衛星的用途 （1）可連續對我國及周邊地區的天氣進行實時監測，）可連續對我國及周邊地區的天氣進行實時監測，較大地提高了對影響我國的各種尺度的天氣系統的監測較大地提高了對影響我國的各種尺度的天氣系統的監測能力，所獲云圖資料可填補我國西部和西亞、印度洋上能力，所獲云圖資料可填補我國西部和西亞、印度洋上的大范圍氣象資料的空白。的大范圍氣象資料的空白。 （2）可連續監測天氣變化。）可連續監測天氣變化。 （3）其視野更廣，可覆蓋以我國為中心的約）其視野更廣，可覆蓋以我國為中心的約1億億km2的地球表面，即亞洲、大洋洲及非洲和歐洲的一部的地球表面，即亞洲、大洋洲及非洲和歐洲的

58、一部分。觀測和提供這一區域內的云圖、溫度、水氣、風場分。觀測和提供這一區域內的云圖、溫度、水氣、風場等氣象動態，為進行中長期天氣預報和災害預報起重要等氣象動態，為進行中長期天氣預報和災害預報起重要作用。作用。 FY氣象衛星的數據特點 FY-l-A的的AVHRR數據與美國數據與美國NOAA衛星的衛星的AVHRR很相似，可互相切換工作，互為備份。很相似，可互相切換工作，互為備份。 FY-1兩衛星的實時傳輸采用與兩衛星的實時傳輸采用與NOAA衛星兼容的衛星兼容的體制，有高分辨率圖像傳輸體制，有高分辨率圖像傳輸(HRPT)和和4 km分辨分辨率的自動圖像傳輸率的自動圖像傳輸(APT)兩種。兩種。 FY

59、FY圖像圖像(4(4幅）幅） 參考網站：參考網站： http:/ http:/ 主框架2. 太陽陰影孔隙3. 掃描鏡4. 初掃描鏡5. 次掃描鏡6. 主焦平面7. 混合預放大器8. 校正梭9. 黑體10. 后置光學裝置11. 輻射冷卻器12. 電路板裝置13. 對地遮蔽14. 電子調制解調器15. 電源供應16. 熱控制窗17. 全孔徑校正裝置ETM的組成輻射冷卻器Y方向速度反射鏡和探測器太陽陰影設備孔來自地面輻射全孔徑校正門 電子設備像底點熱輻射門Landsat 衛星的TM傳感器冷卻門冷卻門全孔徑全孔徑校正器校正器對地傳感器對地傳感器裝配裝配像底點像底點換向換向X波段波段天線天線S波段天線波

60、段天線Y方向速度方向速度太陽板陣列太陽板陣列粗太陽敏感器粗太陽敏感器設備孔設備孔 CARTERRA Geo（地理的、全色和多光譜）：經過投影和地（地理的、全色和多光譜）：經過投影和地理改正，沒有進行理改正，沒有進行DEM改正，圖像精度改正，圖像精度50 m，適合于快速瀏覽，適合于快速瀏覽和分析應用。和分析應用。 CARTERRA Reference:該產品應用該產品應用DEM進行了糾正，但精進行了糾正，但精度較低，約度較低，約25 m，適合于大區域制圖、，適合于大區域制圖、GIS底圖、區域規劃、區底圖、區域規劃、區域環境監測、自然災害評估等。域環境監測、自然災害評估等。 CARTERRA Pr