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浅谈遥感(基础知识)

发布时间:2024-12-02 20:47:51

遥感,即遥远的感知,是一种非接触、远距离的探测技术。它利用传感器对物体的电磁波辐射、反射特性进行探测,并根据这些特性分析物体的性质、特征和状态。

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1.遥感原理:太阳辐射经过大气层到达地面,部分能量与地面作用后反射,再次经过大气层到达传感器。传感器记录这部分能量,传回地面形成遥感数据。

2.遥感分类

按平台分类:地面遥感、航空遥感和航天遥感

地面遥感‌:通常指利用地面上的传感器进行观测,如地面摄影测量、地面光谱仪等。

航空遥感‌:利用飞机、无人机等航空器搭载传感器进行观测,具有灵活性高、分辨率高等特点。

航天遥感‌:利用卫星、空间站等航天器搭载传感器进行观测,可以实现大范围的、连续的地球观

按探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感

可见光遥感‌:利用可见光波段进行遥感探测,波长范围为0.38~0.76μm,是遥感技术应用中的重要波段。

‌红外遥感‌:利用红外线波段进行遥感,波长范围为0.76~1000μm,根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。

‌紫外遥感‌:利用紫外线波段进行遥感,波长范围为0.01~0.38μm,对油污染敏感,但探测高度在2000m以下。

‌微波遥感‌:利用微波波段进行遥感,波长范围为1mm~1m,穿透性好,不受云雾的影响。

按轨道高度分:‌低轨道遥感‌、中轨道遥感‌、高轨道遥感‌

低轨道遥感‌:高度范围在160-2000公里,绕地球一圈的时间为90-120分钟,主要用于对地观测、通信和科学实验等,如国际空间站(ISS)和部分通信卫星‌。

‌中轨道遥感‌:高度在2000-35786公里,绕地球一圈需2-24小时,主要应用于导航定位和通信,如北斗导航卫星‌。

‌高轨道遥感‌:高度超过35786公里,绕地球一圈超过24小时,主要用于通信和气象预报,如地球同步卫星‌。其中,遥感四十一号卫星就是一颗高轨遥感卫星,具有光学遥感功能,并可能采用在轨组合技术,实现功能模块的拓展和长时间在轨工作‌。

3.遥感分辨率:空间分辨率‌、光谱分辨率‌、时间分辨率

‌空间分辨率‌:指遥感影像上能够分辨出的最小地物尺寸,通常以像元(pixel)为单位。空间分辨率越高,影像中的地物细节越清晰。高分辨率(0.5m、0.8m,高分系列卫星等),中高分辨率(10m、30m,Sentinle-2、Landsat-8 OLI等),低分辨率(气象卫星,Sentinel-5P)。
‌光谱分辨率‌:指遥感影像在光谱维度上的分辨能力,即能够区分不同光谱波段的能力。高光谱分辨率影像可以提供更多关于地物成分和性质的信息‌。
‌时间分辨率‌:指遥感影像数据的时间更新频率,即相隔多长时间能够获取一次新的影像数据。时间分辨率越高,对地表动态变化的监测能力越强。
4.成像方式,浅析几种主要方式。
‌立体投影‌:通过两个或多个传感器从不同角度获取图像,可以创建立体图像,用于三维地形分析。。
‌扫描投影‌:传感器通过扫描的方式获取图像,可以是线性扫描或推扫扫描。这种投影方式广泛应用于卫星和航空遥感,如Landsat、MODIS等‌。
‌合成孔径雷达(SAR)投影‌:利用雷达波的相位差来合成一个较大的天线孔径,从而提高分辨率。这种投影方式常用于穿透云层和植被,获取地表信息,如ERS、ENVISAT等‌。
‌多光谱和高光谱成像‌:通过多个波段捕捉地表的光谱信息,可以分析物质的化学成分。这种成像方式广泛应用于农业、环境监测、矿物勘探等‌。
‌热红外成像‌:捕捉地表的热辐射,用于分析地表温度分布。这种成像方式常用于城市规划、环境监测、灾害评估等‌。
‌激光雷达(LiDAR)‌:通过发射激光脉冲并接收反射回来的光来测量距离,用于生成高精度的三维地形模型。这种成像方式常用于地形测绘、城市建模、林业调查等‌。
5.常用数据下载网址
全球高清卫星地图:
https://www.earthol.com 
陆地观测卫星数据服务:
https://data.cresda.cn/#/mapSearch
中国资源卫星应用:
https://www.cresda.com/zgzywxyyzx/index.html
美国地质调查局USGS:
https://earthexplorer.usgs.gov
欧空局:
https://dataspace.copernicus.eu/explore-data
ASF Data Search:
https://search.asf.alaska.edu/#/
青藏高原数据中心:
https://data.tpdc.ac.cn/home
NASA:
https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/search/
GEE:
https://code.earthengine.google.com/