遥感原理与应用
- 遥感定义Remote Sensing
- 遥感分类
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- 按遥感平台分类
- 按电磁波谱分类
- 根据电磁辐射源的分类
- 根据应用目的进行分类
- 遥感技术系统
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- 遥感平台(RS platform)
- 传感器(Senor)
- 遥感数据接收和预处理系统( Reception & pre -process system )
- 遥感数据分析与解译系统( Analyzing &interpretation system )
- 电磁波
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- 电磁波谱
- 垂直大气结构
遥感定义Remote Sensing
- 直观理解。对遥感的直观理解(Remote Sensing)遥感是指遥感。遥感是指对一种远距离感知的探测技术。
- 具体来说,是指在各种应用获取反映一门现代应用技术科学,通过传输、转换和处理各种数据,提取有用的信息,研究地面空间的形状、位置、性质、变化及其与环境的关系。
- 遥感系统收集图像数据 遥感数据分析与处理 遥感应用研究
遥感分类
按遥感平台分类
- 地面遥感:平台与地面接触,探测地面、地下或水下,汽车、船舶、塔等常用平台。
- 航空遥感:平台是飞机或气球,从空中探测地面目标,历史悠久。
- 极地轨道卫星
- 静止轨道卫星
- 航天遥感:以卫星和航天飞机为平台,从外部空间探测地球目标,是20世纪70年代发展起来的现代遥感技术。
按电磁波谱分类
1.可见光遥感:只收集与记录目标反射的可见光辐射能量,所使用的传感器有摄影机、扫描仪、和摄像仪。 2. 红外遥感:收集和记录目标发射(irradiation)或反射(reflection)红外辐射能量,使用的传感器有相机、扫描仪等。 3. 微波遥感感器包括扫描仪、微波辐射计、雷达等。
根据电磁辐射源的分类
- 被动遥感:不使用人工辐射源,而是直接接收和记录太阳辐射或目标本身的热辐射和微波辐射。
- 主动遥感:使用人工辐射源从平台上先向目标发射电磁辐射,然后接收和记录目标物反射或散射回来的电磁波。
根据应用目的进行分类
- 地质遥感
- 农业遥感
- 林业遥感
- 水利遥感
- 环境遥感
遥感技术系统
遥感技术系统是一个完整的技术系统,从地面到空气甚至空间,从信息收集、存储、处理到判断、分析和应用。它是由遥感过程中涉及的软硬件及相关技术和方法组成的系统。组成:
遥感平台(RS platform)
- 搭载传感器的工具系统。如地面三角架、遥感.汽车、气球、飞艇、飞机、航天飞机、人造地球卫星。
传感器(Senor)
- 定义
- 类型举例3.EMR
- 阳光照射的能量(黄色)直接反射到云端senor(红色)
- 部分照射到高的建筑反射
- 部分反射到地表
- 蓝色部分是地表本身的发射辐射,有衰减过程
遥感数据接收和预处理系统( Reception & pre -process system )
遥感数据分析与解译系统( Analyzing &interpretation system )
电磁波
- 电磁波定义:空间中交互变化的电磁场传播,电场E和磁场M
- 性质:
- 电磁波在真空中以光速传播
- 电磁波的传播是能量的传递,具有波粒二象性;电磁波在传播过程中主要表现为波动性;与物质相互作用时,主要表现为粒子性。
- 波动性:c=入f(真空中,c=2.998*108m/sec) 粒子性:Q=hf(h,普朗克常数)
- 电磁波波长越短,能量越强,穿透物体的能力越强;波长越长,能量越弱,但衍射绕过障碍物的能力越强。
- 参数:
- 波长(Wavelength):指波在振动周期内传播的距离。单位:厘米(cm)、毫米(mm) 、微米(um)、纳米(nm)等
- 频率(Frequency):指在单位时间内完成振动或振荡的次数,用f表示。该单位为赫兹(Hz)、千赫(KHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)等。
- 波长、频率和速度之间的关系: 速度(波速) v= 波长λ x 频率f
电磁波谱
- 可见光是人肉眼能感知到的电磁波段,分为红、橙、蓝、绿、蓝、紫
- 最常用的遥感电磁波段:
垂直大气结构
地球大气层包围地球,上界不准确,厚度一般约1000公里。p5 分为垂直方向(从地面到上)
- Troposphere(对流层)
- Stratosphere(平流层)
- Mesosphere(中间层)
- Ionosphere(电离层)
- Thermosphere(热层)
- 大气组成
- 不变成分 Permanent Gases
- 可变成分 Gases with variable concentration
- 大气对电磁辐射的影响
- 比尔蓝博定律Beer-Lambert定律
- 吸收和散射大气
- 吸收:将辐射能转化为分子的激励冲击能。
- 散射:将入射方向的能量重新发布到其他方向
- 总的效果是将能量从入射方向转移
- 大气成分的主要吸收带
- 大气散射
- 大气窗口当电磁波通过大气时,衰减较小,通过率较高