遥感信息获取与影像特征遥感平台与遥感影像特征.PDF

第三章 遥感信息获取与影像特征 遥感影像即遥感平台上的遥感器远距离对地表扫描或者摄影获得的影像，根据一定的标准可分为不同 类型。不同的遥感技术系统既保证了遥感影像的获取又决定了遥感影像的特征。了解遥感影像的获取过程 及遥感影像的特征，对于影像解译、应用具有重要的意义。本章将从遥感平台、传感器等技术系统出发， 介绍遥感影像的获取过程和遥感影像的特征。 本章重点是掌握遥感器与遥感影象特征的关系，了解常见的遥感信息获取系统。 图3-1 第一节 遥感平台与遥感影像特征 3.1.1 遥感平台 遥感平台指放置遥感传感器的运载工具，是遥感中“遥”字的体现者。遥感平台按高度及载体的不同 可分为地面平台、航空平台、航天平台三种。 图3-2 (1) 近地平台指遥感器搭载的遥感平台距离地面高度在800m 以下，包括系留气球(500-800m)、50m 至 500m 的牵引滑翔机和无线遥控飞机遥感、遥感铁塔(30m -400m)、遥感吊车(5-50m)、地面遥感测量车等遥 感平台。(2) 航空平台指遥感器搭载的遥感平台为航空器。它包括距离地面高度小于 1000 米 的航空摄影 测量， 2000~20000 米 中空飞机遥感、20000 米以上的高空飞机遥感。 (3) 航天平台，其遥感器搭载的遥感平台为航天器。其中：航天飞机和天空实验室轨道高度在240-350 千米，军事侦察卫星在 150-300km，陆地卫星或地球观测卫星轨道高度在700-900 千米，其获取的地面图 像的地面分辨率为1-80 米不等，地球静止卫星的轨道高度在36000 千米左右，其获取的卫星影象的地面分 辨率偏低。 选择遥感平台的主要依据是遥感图像空间分辨率。一般说来，近地遥感地面分辨率高，但观测范围小； 航空遥感地面分辨率中等，其观测范围较广。航天遥感地面分辨率低，但覆盖范围广。 3.1.2 卫星轨道 随着遥感技术的发展，各种地球资源卫星提供了越来越多的卫星遥感图像(简称卫星图象) 。卫星图像 有几个优点：宏观性好，成本低，周期性好。卫星运行轨道对卫星图象具有多种影响，有必要加以了解。 根据开普勒定律，人造地球卫星在空间的位置可以用几个特定数据来确定，这些数据称为轨道参数，如图 (3-3) 。对地观测卫星轨道一般为椭圆形，轨道有6 个参数：①半长轴a ，即卫星离地面的最大高度，它用 来确定卫星轨道的大小；②偏心率 e ，决定卫星轨道的形状；③ 轨道面倾角 i ，地球赤道平面与卫星轨道 平面间的夹角；④升交点赤经W ，卫星轨道与地球赤道面有两个交点，卫星由南向北飞行时与地球赤道面 的交点称为升交点，卫星由北向南飞行时与地球赤道面的交点称为降交点；⑤近地点角距w ，升交点向径 与轨道近地点向径之间的夹角；⑥卫星过近地点的时刻 T ，对于卫星的跟踪和预报来说，上述参数中最重 要的轨道参数是轨道倾角ī 和升交点赤径 Ω，它们确定了卫星的轨道相对于地球的方位，但还必须知道椭 圆轨道半长轴的方向。 3.1.3 遥感平台与遥感影像的关系 1. 遥感平台与遥感影像的关系主要表现在以下方面： 1.1 平台的运行高度影响着遥感影像的空间分辨率。 1.2 获取同一地区影像的周期称为遥感影像的时间分辨率。平台的运行周期决定着遥感影像的时间分 辨率。1.3 平台的运行时刻(或卫星星下点的地方时)决定着探测区域的太阳高度，从而间接决定着遥感影像 的色调及阴影。 1.4 平台运行稳定状况决定着所获取遥感影像的质量。 1.5 特殊的遥感任务对遥感平台有特殊的要求。 2. 平台轨道面倾角与覆盖范围 一般遥感卫星 i 约为 90° ，为近极轨卫星。轨道面倾角的大小决定了卫星可能飞越地面的覆盖范围， 例如Landsat 的轨道面倾角为99°，地面覆盖范围为81°S~81°N(南纬81°到北纬81°)。 3. 平台轨道与对地观测时间 遥感卫星通常都采用太阳同步轨道。所谓太阳同步轨道指卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随 地球绕太阳公转而改变。太阳同步轨道可以使卫星通过任意纬度的平均地方时保持不变。从而使卫星能够 在太阳光照角基本相同的条件下对地观测，这样给遥感资料的处理带来很大的方便，比如能够方便遥感图