第六章专题地图编制的遥感方法课件.ppt
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- 第六 专题地图 编制 遥感 方法 课件
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1、专题地图编制专题地图编制第六章 遥感是六十年代以来迅速发展起来的一门新兴综合性学科。具有周期性、现势性和综合性等特点。随着遥感技术的发展和广泛应用,利用遥感资料编制专题地图已成为专题地图编制的一种重要手段。遥感专题制图遥感专题制图是以遥感资料为主要数据源,经过图像处理和专题解译编制专题地图的一种制图方法。专题地图编制专题地图编制第六章 第一节 遥感专题制图的发展n1972年,美国发射了第一颗陆地卫星(landsat-1),装有MSS传感器,分辨率79米;n1982年landsat-4发射,装有TM传感器,分辨率提高到30米;n1986年法国发射SPOT-1,装有PAN和XS遥感器,分辨率提高到
2、10米;n1988年9月7日中国发射了第一颗“风云一号”气象卫星;n1999年美国发射IKNOS,空间分辨率提高到1米n1999年10月14日,中国成功发射资源卫星一号。专题地图编制专题地图编制第六章 n进行了京津唐地区的国土卫片资源与环境综合分析应用,编制了1:25万的8种专题系列地图,开展了天津市城市环境遥感动态监测以及长江、黄河三角洲环境变化研究,建立了遥感监测系统。n20世纪80年代,我国先后利用遥感图像编制了全国1:25万至1:200万的土地利用图。n90年代,ETM,SPOT和中巴资源卫星1号以及IKONOS的14米高分辨率图像的涌现,为遥感专题制图开拓了广阔的前景。近年来,国际上
3、在资源调查、环境保护、沙漠化调查、土地退化和城市动态分析制图等领域取得了许多重要的成果。专题地图编制专题地图编制第六章 n 航空遥感航空遥感又称机载遥感,是指利用各种飞机、飞艇、气球等作为传感器运载工具在空中进行的遥感技术,是由航空摄影侦察发展而来的一种多功能综合性探测技术。依飞行器的工作高度和应用目的,分高空(10000m-20000m)、中空(5000m-10000m)和低空(5000m)三种类型遥感作业。航空遥感所用的传感器多为航空摄影机、航空多谱段扫描仪和航空侧视雷达等。n 航天遥感航天遥感是以人造卫星、宇宙飞船及航天飞机等为平台,实现对地球的探测。专题地图编制专题地图编制第六章 第二
4、节 遥感图像的特性与制图分析 目前,广泛应用于专题分析与制图的航天遥感图像有:陆地卫星1,2,3号的MSS图像,陆地卫星4,5号的TM图像和地球观测卫星的SPOT图像,中巴地球资源卫星(CBERS)图像以及高空间分辨率IKONOS卫星图像。下面介绍这几种图像的主要特征:n一、MSS图像陆地卫星1,2、3号上的多波段光谱扫描仪(Multispectral Scanner)简称MSS。多光谱扫描仪是采用对地面远点扫描的方式获取景物的图像。专题地图编制专题地图编制第六章 5个光谱波段分别为:n0.50.6微米(绿色光),n0.60.7微米(橙黄色),n0.70.8微米(红外光),n0.81.1微米(
5、红外光),n10.4126微米(热红外波段)。MSS图像的地理坐标是用经纬度表示的,即每幅图像的像主点(像幅中心)的经纬度。一颗卫星的一个完整的覆盖周期为1618天,两颗位相差为180的卫星的一个覆盖周期约为9天。专题地图编制专题地图编制第六章 n二、TM图像 陆地卫星4,5号的专题制图仪(Thematic MapperTM)是一个高级的多波段扫描型的地球资源敏感仪器,为7个波段的扫描仪。专题地图编制专题地图编制第六章 TM 的波谱范围比 MSS 大,每个波段范围较窄,因而波谱分辨率比 MSS 图像高,其地面分辨率为 30m(TM6 的地面分辨率只有120m)。TM图像主要用于全球植被调查、土
6、壤调查、洪水灾害预测、水资源研究、地质判读等应用方面与专题制图。专题地图编制专题地图编制第六章 n三、SPOT图像 SPOT卫星与陆地卫星同属一类,是以观测陆地资源为主要目的的。SPOT卫星载有高台分辨率可见光遥感器(HRV),是采用电荷耦合器件线阵(CCD)的推帚式(push-broom)光电扫描仪,图像的获取以“推扫式”方式进行,使得图像的几何精度较高。n 每台HRV都可分别以两种方式工作:全色波段方式(0.510.75微米),地面分辨率为10米;多波段方式(0.5-06微米、0.60.7微米、0.8-0.9微米),地面分辨率为20米。专题地图编制专题地图编制第六章 SPOT图像主要用于判
7、读地球资源等方面的专题内容,编制各类专题地图,测绘1:10万覆盖全球的地形图,修测1:5万地形图。SPOT图像分3个波段绿波段、红波段和近红外波段。SPOT图像与陆地卫星图像相比,其地面分辨率有了很大的提高,而月在个扫描周期内可对同一地区进行成像。专题地图编制专题地图编制第六章 n四、中巴资源1号卫星(CBERS-1)图像 资源一号卫星(CBERS-1)于1999年10月14日由CZ-4B运载火箭在太原卫星发射中心顺利发射升空。01星在轨稳定运行近五年,超出设计寿命近一倍。CBERS-02 星在巴西空间研究院(INPE)进行总装测试,于2003年10月21日由CZ-4B运载火箭在太原卫星发射中
8、心发射升空,经在轨测试后于2004年2月12日正式交付使用。它接替01星继续为中巴两国提供卫星遥感数据服务。02星目前在轨运行稳定。CBERS-02B 星于2007年6月14日在北京完成相应准备工作,已于9月19日在太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭成功送入太空。专题地图编制专题地图编制第六章 中巴资源1号卫星安装有不同空间分辨率的三种成像遥感器,即CCD相机、红外多光谱扫描仪(IRMSS)、广角成像仪(WFl)。CCD相机是资源3号卫星的主要成像遥感器,扫描幅宽约113公里,它有5个波段:B1:0.450.52微米;B2:0.520.59微米;B3:0.630.69微米;B4:0.77
9、0.89微米;B5:0.510.73微米。专题地图编制专题地图编制第六章 IRMSS可获得CCD相机所没有的红外光谱信息,扫描带宽1195公里,有4个波段:nB6:0.500.90微米;nB7:1.551.75微米;nB8:2.082.35微米;nB9:10.412.5微米。专题地图编制专题地图编制第六章 WFI是CCD相机的辅助遥感器,共有两个波段:B10:0.630.69微米;B11:0.770.89微米。其地面分辨率为256米。该遥感器的特点是覆盖面积大,扫描宽度可达890公里45天就能覆盖全球因此,可对同一地区短时期内的变化动态制图。实践表明,中巴资源1号卫星图像层次分明、清晰可读,一
10、股可适用于1:10万1:25万的土地利用等专题内容的解译和制图。专题地图编制专题地图编制第六章 n该卫星在我国国民经济的主要用途:其图像产品可用来监测国土资源的变化,每年更新全国土地利用图;测量耕地面积,估计森林蓄积量,农作物长势、产量和草场载蓄量及每年变化;监测自然和人为灾害;快速查清洪涝、地震、林火和风沙等破坏情况,估计损失,提出对策;对沿海经济开发、滩涂利用、水产养殖、环境污染提供动态情报;同时勘探地下资源、圈定黄金、石油、煤炭和建材等资源区,监督资源的合理开发。专题地图编制专题地图编制第六章 n五、IKONOS卫星图像 卫星重访周期为13天,侧摆26,幅宽11公里;有0.450.90微
11、米的全色1米空间分辨率图像,以及0.450.52微米、0.520.60微米、0.630.69微米和0.760.90微米四个波段的多光谱4米空间分辨率图像。专题地图编制专题地图编制第六章 n IKONOS可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱卫星影像,同时可将全色和多光谱影像可融合成1米分辨率的彩色影像。至今IKONOS 已采集超过2.5亿平方公里涉及每个大洲的影像。可以部分代替航空遥感,广泛用于城市、港口、土地、森林、环境、灾害调查和军事目标动态监测;用于国家级、省级、市县级数据库的建设、更新,专题地图编制专题地图编制第六章 IKONOS的基本参数专题地图编制专题地图编制第六章 遥感信息是地理
12、环境综合反映的产物,是通过卫星遥感器对地球表面的各种物体能量的感受,这些能量包括太阳辐射能、地球与大气层放射能及其对太阳辐射的反射能量等。地物成像是自然综合体复杂又集中的表征结果,受区域、季节和太阳高度角等环境条件的影响而发生变化,所以其内合有自然界的空间分布、时间因素及地物特征等信息。专题地图编制专题地图编制第六章 第三节 遥感专题制图的理论与方法 图象数据的记录原理简单地说就是光、电信号的转换。其过程大致有扫描、探测和记录三个步骤,也就是通过扫描装置对地表物扫描由反光镜接收物体的反射光谱,同时将它转换成电信号,然后经过检测放大记录在胶片或磁带上。专题地图编制专题地图编制第六章 二、图像解译
13、与制图的基本特征分析n图像解译与制图基本特征的研究是遥感应用的背景性特征研究。主要是指与图像研究目标信息有密切关系、对其成果质量与精度会产生至关重要的、但并非直接影响的因素。它们有:n(1)图像信息应用对象、目的与成图比例尺分析。实际应用时应视具体的研究对象和精度,从地学特性分析入手,合理选取所需信息源,达到实用、经济的效果。专题地图编制专题地图编制第六章 遥感应用实践表明,不同平台遥感器所获取的图像信息,在遥感制图中可满足成图精度的比例范围是不同的,如表6-1所示。n(2)图像识别分类的物候分析。通过物候特性的分析进行图像地物识别,是保证遥感图像制图质量的基础。其应用目的是增强图像的解像率,
14、提高识别分类与成图的精度,满足资源与环境要素的动态分析与制图要求。物候分析是影响遥感制图的一个主要因素,不论是用作提取图像有效信息、还是开展不同时相的地物动态监测,都有积极的作用。下表是针对不同作物(如小麦、玉米、水稻等)图像识别制图,对时相选择进行分析,如表6-2所示。专题地图编制专题地图编制第六章 n 不同作物均有一定的物候期为影响生长、产量的关键期,这是选取最佳时相图像的一个主要依据。它是地物识别精度的一个基本保证。这里应指出的是,各种作物图像识别的最仗时相随着区域而变化,同一种作物,在各个地区其物候期是不同的。几个地区冬小麦的物候期变化见表6-3所示。n(3)图像解译波段组合优化分析。
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