红外遥感重点课件.ppt

1、 红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。探测波段一般在0.761000微米之间，是应用红外遥感器探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。因为红外遥感在电磁波谱红外谱段进行，主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线，有时可不受黑夜限制。又由于红外线波长较长，大气中穿透力强，红外摄影时不受烟雾影响，透过很厚的大气层仍能拍摄到地面清晰的像片。用于红外遥感的传感器有黑白红外摄影、彩色红外摄影、红外扫描仪和红外辐射计。遥感技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴科学技术。它使用飞机、卫星等云字啊工具将传感器带到空中以至太空去接受

2、和记录各种物体发射和反射的电磁辐射信号并对这些信息进行图像处理和分析判断达到探测地球资源和环境的目的 可见光()波段：地物对太阳辐射的反射波段。近红外()、中红外()和热红外()波段：接收地物自身的热辐射，能获得较多的地面目标信息，而且昼夜都能接收红外辐射。微波()波段：能穿透云雾，故利用微波遥感技术，不仅昼夜都能工作，而且还能探测云雾覆盖下得地面情况。mm75.04.0mm5.275.0m53m148mmm11 20世纪50年代美国的航空红外遥感已能获得地物的热图像。1959年美国利用先锋号人造卫星拍摄了地球上空云层的照片并测量了地球的辐射。后来，红外遥感技术应用于农牧业、森林资源的调查、开

3、发和管理及森林火灾的探测，在地热分布、地震、火山活动等的研究中也都取得了良好的效果。资源调查 环境监测以及对抗自然灾害 历史遗迹、考古调查 军事 红外遥感图像在识别水层、判断充水断层、查明富水地段位置方面很有利。美国在夏威夷群岛，利用红外遥感发现了200多处地下淡水出露点，从而解决了该岛对于淡水的需求。我国在大连地区开展航空热红外遥感试验，在该地区沿海共发现22处从未有历史记录的淡水泉点，通过对这些泉点的分析，确定了地下淡水排泄地段，为解决沿海地区人畜饮水水源提供了一个重要途径。在环境监测中主要是利用其提供的瞬间成像的大范围图像，对大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。在对抗自然

4、灾害中，气象卫星能够为我过得旱情、洪水以及滑坡、泥石流的准确预报提供可靠资料，为采取减灾措施提供可靠基础。森林火灾一直是威胁林业建设的重要灾害之一，早在70年代，我国就进行记在遥感-林火探测试验，在3000米高空通过热红外传感器可发现地面0.1平方米的火源。卫星遥感沙尘监测图 遥感考古，是利用地面植被的生长和分布规律，如土壤类型、微地貌特征等物理属性及由此产生的电磁波波谱特征差异，运用摄影机、摄像机、扫描仪、雷达等设备，从航天飞机、卫星等不同的遥感平台上获取有关古遗址的电磁波数据或图像等信息，对这些信息进行光学或计算机图像处理，使摄像的反差适合，特征明显，色彩丰富，再对影像的色调、图案、纹理及

5、其时间变化与空间分布规律进行识别和解释，从而提供了古代遗存的位置、形状、分布构成类型等情况，为考古发现提供科学的资料和数据。在进行野外考古调查中，配合应用遥感图像分析发现了很多重大的历史遗迹，取得显著的成果。英国遥感专业通过计算机增强的卫星图像，在英国伦敦以北约30公里的地下发现了罗马时代的古城堡以及。我国也曾利用遥感提供的信息，进行北京圆明园遗迹考察，长城遗迹的考察，以及内蒙古金代古城的发现等方面取得很好的效果。（1）节省成本（2）覆盖范围广（3）破坏小 红外遥感在军事上的应用时不言而喻的。地下导弹发射场，虽经伪装，但因其表面存在的红外辐射反常，仍逃脱不了高空的红外遥感装置的监视。利用卫星上

6、的红外装置探测海水温度可精确到0.01，从而侦察到水下潜艇的踪迹。在海湾战争中，遥感技术充分显示了它在现代战争中的重要作用。多国部队使用了二十多颗军事遥感卫星。工作在可见光，红外和微波波段的多种星载遥感器相互配合，实现全天候侦察。现代遥感技术之所以能发挥如此广泛的作用是由于其具有一系列的优点：信息丰富，真实客观；视野辽阔；具有时间和空间的连续性；不受国界和地理条件的限制，可以遥感地面任何角落；效率高，速度快，精度高，成本低。红外遥感仪按技术可分为红外扫描成像遥感仪和红外光谱遥感仪两大类，在航空或航天应用中互有交叉。红外扫描成像遥感仪是一种摄取远距离目标图像数据的仪器，分为光机扫描仪和推帚式扫描

7、仪。光机扫描仪的原理如图所示：在飞机或卫星上摄取地面辐射图像，常采用行在飞机或卫星上摄取地面辐射图像，常采用行扫描原理，摄取一副平面图像，需要完成两个互相扫描原理，摄取一副平面图像，需要完成两个互相垂直方向上的扫描运动，由于飞机或卫星相对地面垂直方向上的扫描运动，由于飞机或卫星相对地面运动，它实现了飞行方向的一维扫描，仪器内设置运动，它实现了飞行方向的一维扫描，仪器内设置的机械运动反射镜可完成垂直于飞行方向的另一维的机械运动反射镜可完成垂直于飞行方向的另一维扫描。控制扫描镜的转速，在扫完一行地面时，平扫描。控制扫描镜的转速，在扫完一行地面时，平台正好向前运动了像元所对应的地面距离，并使下台正好

8、向前运动了像元所对应的地面距离，并使下一行很好邻接，一行很好邻接，这样探测器不断输出的电信号就这样探测器不断输出的电信号就反映出地面的图像数据。这种光电式行扫描成像仪反映出地面的图像数据。这种光电式行扫描成像仪不受辐射波段的限制可摄取各个波长的辐射图像，不受辐射波段的限制可摄取各个波长的辐射图像，而且可直接产生图像数据，不论是远距离传送或用而且可直接产生图像数据，不论是远距离传送或用计算机进行图像处理都十分方便。计算机进行图像处理都十分方便。推帚式扫描仪的原理如图所示：地面上扫描线对应的辐射信号经光学系统收集，聚焦在线阵CCD上，CCD的输出端以一路时序视频信号输出，在瞬间能同时得到垂直于航线

9、的一条影像线。随着平台的向前移动，以“推帚”方式获取沿轨道的连续影像条带。红外扫描成像系统红外扫描成像系统 光谱遥感仪以获得目标的光谱辐射特性为目的，用以判断物质的存在与种类。它的基本组成部分包括辐射接收器、中继光学系统、探测器及数据记录器等。其工作原理是目标辐射被会聚后进入中继光学系统，它在时间上或空间上将辐射按波长分开，各波长辐射分别进入光电探测器，光电探测器输出的光谱信息由记录仪和处理电路进行记录和处理。（1）遥感影像获取技术越来越先进（2）遥感信息处理方法和模型越来越科学（3）3S一体化（4）建立高速、高精度和大容量的遥感数据处 理系统（5）建立国家环境资源信息系统（6）建立国家环境遥感应用系统