遙感的劃分形式多種多樣,目前最為普遍的是根據(jù)探測波長劃分為可見光-近紅外遙感、熱紅外遙感和微波遙感。本章主要介紹可見光-近紅外遙感的數(shù)據(jù)獲取方式。
可見光-近紅外遙感章節(jié)總覽可見光-近紅外遙感記錄的是地球表面對太陽輻射能的反射輻射能。按照數(shù)據(jù)采集的方式可以進(jìn)一步劃分為攝影系統(tǒng)和掃描系統(tǒng),也是本章主要介紹的內(nèi)容。
下圖為一些典型遙感傳感器的原理圖示,下面將分別介紹。
典型光學(xué)成像遙感傳感器一、攝影系統(tǒng)1.原理
框幅攝影機(jī)攝影成像的原理與我們平時使用的手機(jī)、相機(jī)拍照等相似,某一時間點(diǎn)獲取一個面的地物信息,與掃描式成像的原理相對應(yīng)。
2.典型遙感成像系統(tǒng)
該類型的成像使用十分普遍,今年大熱的無人機(jī)就是使用這種攝影成像的原理。在遙感數(shù)據(jù)獲取中,我們需要圖像保持分辨率一致。大幅成像時,距離攝影系統(tǒng)中心點(diǎn)越遠(yuǎn)(越靠近單幅圖像邊緣)時,地物在圖像上的位置容易產(chǎn)生位移,因此更多的衛(wèi)星會采用掃描系統(tǒng)成像。
二、掃描系統(tǒng)1.原理
掃描系統(tǒng)的原理是:在傳感器的物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫,隨物鏡作垂直航線方向掃描,經(jīng)傳感器內(nèi)部的信號處理成像。掃描系統(tǒng)可大致分為兩種:光機(jī)掃描系統(tǒng)和推掃式掃描系統(tǒng)。
光機(jī)掃描儀原理圖示推掃式掃描系統(tǒng)原理圖示(可以忽略這個陳年色調(diào))推掃式掃描系統(tǒng)與光機(jī)掃描系統(tǒng)對每行數(shù)據(jù)記錄的方式有明顯差異。后者是利用旋轉(zhuǎn)式掃描鏡,一個像元一個像元的輪流采光,即沿掃描線逐點(diǎn)掃描成像;前者不用掃描鏡,而是把探測器按掃描方向(垂直于飛行方向)陣列式排列來感應(yīng)地面響應(yīng),以代替機(jī)械的真掃描。這些探測器同時感應(yīng)地面響應(yīng),同時采光,同時轉(zhuǎn)換為電信號,同時成像。若探測器按線性陣列排列,則可以同時得到整行數(shù)據(jù);若面試陣列排列,則同時得到的是整幅圖像。
2.典型遙感成像系統(tǒng)
光機(jī)掃描的典型成像系統(tǒng)有美國陸地衛(wèi)星Landsat系列、氣象衛(wèi)星NOAA與我國的“風(fēng)云”系列等。推掃式成像的掃描系統(tǒng)有法國SPOT系列衛(wèi)星、中巴地球資源衛(wèi)星系列等。
三、高光譜遙感高光譜遙感可用大量連續(xù)的波段(幾十上百個)、很窄的波長范圍(5-10nm)的光譜數(shù)據(jù),對地面物體進(jìn)行遙感成像,以探測與識別地物的類別、組分等細(xì)節(jié)特征。高光譜遙感主要有以下兩個顯著特點(diǎn)::
高光譜分辨率:顯而易見,高光譜遙感的波長范圍小,波段數(shù)量極多。
圖譜合一(又稱譜像合一):在獲取大量目標(biāo)窄波段連續(xù)光譜圖象的同時,獲得每一個像元幾乎連續(xù)的光譜數(shù)據(jù)。 可以看到下圖中每一層均是一個特定波長范圍內(nèi)的地物光譜圖像。
圖譜合一注釋與預(yù)告參考文獻(xiàn):《遙感應(yīng)用分析原理與方法》趙英時著
下次介紹熱紅外遙感部分。