光學(xué)遙感是從地表上空利用傳感器搜集和記錄地球環(huán)境中的物體和現(xiàn)象的有關(guān)信息,并且處理成為形、像、譜、色的技術(shù)。 IK%j+UB
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光學(xué)遙感的原理 2@e<II2ha8
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各種地物(例如某種土壤、巖石和作物)都具有不同的原子和分子結(jié)構(gòu),它們吸收、反射光的能力也不一樣,也就是說,它們對不同的光譜波長具有各不相同的吸收率和反射率。此外,高于絕對溫度零度的物體自身要輻射,它的發(fā)射率與波長的關(guān)系也各不相同。由此,而感知成形、像、譜、色。把遙感所獲得的地物光譜信息與已知地物的光譜數(shù)據(jù)比較,就可預(yù)測地物的種類和群體地物的組合。附圖[光學(xué)遙感的工作波段和大氣透射的特性曲線 2^UFP+Yw
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給出光學(xué)遙感的工作波段和大氣透射的特征曲線。 /1MO]u\
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根據(jù)上述原理可把遙感的工作方式分為兩類:接收自然輻射能的被動方式和接收人造輻射能的主動方式。目前,被動方式主要包括研究地物對太陽輻射的反射情況和地物自發(fā)輻射的情況;主動方式主要利用激光或雷達(dá)發(fā)射的微波照射地物,研究反射回來的輻射能的強(qiáng)度和波長分布。遙感獲得的信息常受到各種因素(如大氣中的成分、地物表面不規(guī)則形狀、熔凝程度、濕度)的影響,因此常帶有宏觀特點(diǎn)。 NsJUruN
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遙感技術(shù)遙感的歷史可追溯到19世紀(jì),例如1858年在巴黎上空,利用氣球拍攝了第一張空中照片。1909年又在飛機(jī)上拍攝了空中照片。第二次世界大戰(zhàn)中發(fā)展了紅外與彩色紅外偵察照相和多波段黑白照相。1957年蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星,開始了利用衛(wèi)星觀測地球的時代。與此同時,發(fā)展了多種的遙感器,從而大幅度地提高了分辨地物的能力(包括地物的性質(zhì)和大。。下面著重介紹幾種主要的遙感技術(shù)。 +(|T\%$DT
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照相 =euoSH
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照相是最常用的遙感手段,也是遙感初期所使用的主要手段。最初使用黑白膠片,以后發(fā)展到使用彩色膠片和彩色紅外膠片。遙感照相和測量照相在采用膠片和膠片顯影處理上有所不同,前者用低(反差系數(shù))值,后者用高值;前者是為了獲得層次豐富的影像,后者是為了獲得對比顯明的影像。由于拍攝環(huán)境、攝影平臺運(yùn)動或其他因素引起的誤差,遙感照相除了作幾何修正之外,還要作輻射修正,才能對校正過的照片進(jìn)行判讀和測量。 /ebYk-c
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多光譜照相 EzG7RjW
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是指在幾個或十幾個窄的光譜波段內(nèi)同時拍攝同一地區(qū)的地物,因此可獲得不同波段的一組黑白照片。對不同波段的照片進(jìn)行組合處理,如光學(xué)彩色合成、電視與計(jì)算機(jī)的彩色合成與密度的彩色分割,用顏色突出信息,使得科技工作者更易判讀和解譯圖像,從而獲得所需要調(diào)查的地物與現(xiàn)象。顏色可以與地物相同,即真色;也可以與地物不同,即假色。例如針葉樹和闊葉樹在可見波段都是綠色的,但在紅外波段反射率卻不相同,兩個波段的同影物照片進(jìn)行彩色合成或紅外波段的同幅照片的密度分割,就可以得到截然不同的兩種顏色,將針、闊葉樹分辨出來。 t~@TUTbx
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多光譜掃描成像 sKHUf1
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多光譜掃描系統(tǒng)的研制成功是遙感技術(shù)的一大進(jìn)展,它利用分光和光電技術(shù)同時記錄和發(fā)送某一被掃描點(diǎn)上的數(shù)個以至數(shù)十個波段的光譜反射能的信息(像元),并將同一波段的諸掃描像元構(gòu)成一幀掃描像,因此獲得多個光譜波段的掃描像。 *y N,e.t
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例如衛(wèi)星載的多光譜掃描系統(tǒng)把0.47 -4hX-
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1.1微米的光譜區(qū)分成四個波段,一個掃描點(diǎn)的大小相當(dāng)于地面10000平方米,也稱一個像元。當(dāng)衛(wèi)星飛越一地區(qū)上空時,就會發(fā)出四幅為一組的由像元組成的光譜反射能的圖像信息,由衛(wèi)星地面站接收。這一技術(shù)特別適用于長期飛行的衛(wèi)星,因?yàn)榭墒∪o法供應(yīng)的大量膠片。