遥感原理 第一章 绪论 本章主要内容 遥感的概念与技术系统 遥感发展概况及其展望 遥感在地理学中的作用 遥感的应用

§1、遥感概述 一、遥感的概念 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 遥感定义： 遥感原理 §1、遥感概述 一、遥感的概念 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 遥感定义： 是指从远离地面的不同工作平台上（气球、飞机、人造卫星、航天飞机）,通过传感器对地球表面的电磁波信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源和环境进行探测和监测的综合性技术。

遥感原理 遥感的特点 大面积的同步观测 时效性 数据的综合性和可比性 经济性 局限性

遥感原理 二、遥感技术的特点 大面积的同步观测 如一幅Landsat图像，覆盖面积185 km×185 km， 在5~6 min内可完成扫描，实现对地的大面积同步观测。 所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形阻隔等限制。

二、遥感技术的特点 时效性 遥感在天气预报、火灾和水灾监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时效性优势。 遥感原理 二、遥感技术的特点 时效性 遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星16天可重复一次，气象卫星每天两次；而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感方法具有很好的时效性。 遥感在天气预报、火灾和水灾监测以及军事行动等领域的应用，反映了遥感方法的时效性优势。

遥感原理 二、遥感技术的特点 数据的综合性和可比性 遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强。 同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性。

遥感原理 二、遥感技术的特点 经济性 从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。如Landsat卫星的投入与效益比估计为1:80 。

遥感原理 二、遥感技术的特点 局限性 信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。 数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。

三、遥感的分类 按照遥感的工作平台分类： 地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类： 遥感原理 三、遥感的分类 按照遥感的工作平台分类： 地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类： 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。 3、按照传感器工作方式分类： （是否带有电磁波发射源 ） 主动遥感、被动遥感 4、按照资料的记录方式： 成像方式、非成像方式 5、按照遥感应用的目的分类： 环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等

遥感技术系统：是一个从地面到空中直至空间；从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。 遥感原理 四、遥感技术系统 遥感技术系统：是一个从地面到空中直至空间；从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。 遥感技术系统的组成: 目标物的电磁波特性 信息源 探测依据 信息的获取：中心工作。遥感平台和传感器。 信息的接收：胶片、数字磁介质 信息的处理：光谱校正/几何校正：使信息更准确可靠 增强处理：便于识别和判读 信息的应用：

遥感原理 四、遥感技术系统

遥感原理 四、遥感技术系统 卫星 传感器 信息接收、处理 用户制图 分析判断 物体 实况调查

遥感原理 四、遥感技术系统

遥感原理 §2、遥感发展概况与展望 一、遥感发展概况 Remote Sensing 的提出：美国学者普鲁伊特于 1960年提出，1961年“环境遥感国际讨论会”正式通过。 遥感发展的三个阶段： 萌芽阶段 航空遥感阶段 航天遥感阶段

遥感原理 萌芽阶段 无记录的地面遥感（1608-1838） 有记录的地面遥感（1839-1857） 1839年，达格雷发表第一张空中相片；

History of aerial photography and aerial platforms J N Niepce (1826, France ) The world’s first photographic image Another wing of the house Upper loft of the house The slanting roof of the barn Pear tree & a patch of sky showing

G F Tournachon (1820-1910), he call himself Nadar. The first-known aerial photograph was obtained from a balloon by a Parisian photographer in 1858 near Paris,France.

Intrepid balloon, 1862 The balloon being inflated by using portable hydrogen generating system during the Civil War .

1906, Kites figure “San Francisco in ruins” ,G R Lawrence, Aerial photograph of “San Francisco in ruins” obtained after April 18,1906 earthquake using a captive airship consisting of 17 kites. The kites achieved at altitude of 2000 ft above sea level.

Pigeons,1903. A squadron of pigeons equipped with lightweight 70-mm aerial cameras. For obvious reasons, pigeons are not ideal platform .

空中摄影遥感阶段（1858-1956） 航空遥感阶段 1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。 遥感原理 航空遥感阶段 空中摄影遥感阶段（1858-1956） 1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。 1882年，英国人用风筝拍摄地面照片； 1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质调查。 1930年，美国开始全国航空摄影测量。 1937年，出现了彩色航空像片。

1903， Wright Brothers 发明了飞机，使航空摄影测量成为可能。 Engine-powered flight on December 17,1903. It lasted 12 seconds and covered 120 ft.

Aerial photography in World war I Figure Close-up view of a world war I Figure Vertical photography of World War I trenches in Europe.

Aerial photography in World war II Figure Vertical aerial photograph of a V2 rocket launching facility a Peenemunde in World War II.

航天遥感阶段 遥感平台方面：5000余颗，空间轨道卫星（地球同步太阳同步） 遥感原理 航天遥感阶段 1957年，苏联发射第一颗人造地球卫星；意义重大。 70年代美国的陆地卫星；法国的Spot卫星 发展中国家的情况：中国，印度，巴西等。 遥感平台方面：5000余颗，空间轨道卫星（地球同步太阳同步） 传感器方面：波段范围不断延伸，波段分割越来越细；高分辨率；多探测集成技术。 遥感信息处理方面：光学处理 计算机处理；专门的遥感图像处理软件。

二、我国遥感发展概况 50年代航空摄影和应用工作，地图更新，铁路地质林业调查勘探。 60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。 遥感原理 二、我国遥感发展概况 50年代航空摄影和应用工作，地图更新，铁路地质林业调查勘探。 60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。 70年代，长足发展。全国范围的地图更新采用航空摄影测量，腾冲遥感实验获得巨大成功。 70.4.24发射第一颗人造地球卫星。 太阳同步卫星“风云一号” “风云二号”成功发射和回收 86年我国建成遥感地面接收站。 目前，某些方面已经进入世界先进水平行列。

二、我国遥感发展概况 我国遥感发展的特点 国家的重视和支持，为遥感的快速发展奠定了基础。 集中人力、物力重点公关，重点突破。 遥感原理 二、我国遥感发展概况 我国遥感发展的特点 国家的重视和支持，为遥感的快速发展奠定了基础。 集中人力、物力重点公关，重点突破。 全国性、大区域遥感工程的完成，充分显示了我国遥感的特色和水平。

三、当前遥感发展主要特点与展望 多国发射卫星的局面已经形成; 高分辨率小型商业卫星发展迅速; 雷达卫星遥感日益受到青睐 遥感原理 三、当前遥感发展主要特点与展望 多国发射卫星的局面已经形成; 高分辨率小型商业卫星发展迅速; 雷达卫星遥感日益受到青睐 星载主动式遥感的发展，使探测手段更趋多样化。 高光谱分辨率传感器是未来空间遥感发展的核心内容。 高光光谱分辨率传感器是指既能对目标物成像又可以测量目标物波谱特性的光学传感器。 遥感应用不断深化。

三、当前遥感发展主要特点与展望 地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和动向。 遥感手段获得的丰富信息,GIS的科学管理; 遥感原理 三、当前遥感发展主要特点与展望 地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和动向。 遥感手段获得的丰富信息,GIS的科学管理; 遥感应用有赖于GIS提供多种信息源进行信息复合及其综合分析; 因此，GIS是遥感的进一步发展和延伸，成为遥感发展的一个新动向。

§3、遥感在地理学中的作用和意义 一、遥感已成为地理研究的重要信息源 地理学研究的传统方法：地图及其特点 遥感信息的准确性、客观性 遥感原理 §3、遥感在地理学中的作用和意义 一、遥感已成为地理研究的重要信息源 地理学研究的传统方法：地图及其特点 遥感信息的准确性、客观性 遥感信息的实时性与及时性 遥感信息的周期性：动态研究 遥感信息的多样性：多波段信息；图像信息与数字化信息；二维平面信息与三维空间信息；从而使获得的信息形成多层次、多方式、多侧面全方位，拓宽了地理学研究的深度和广度。

§3、遥感在地理学中的作用和意义 二、遥感已成为地理研究的重要手段和方法 遥感方法改变了地理研究的工作模式 遥感原理 §3、遥感在地理学中的作用和意义 二、遥感已成为地理研究的重要手段和方法 遥感方法改变了地理研究的工作模式 遥感方法为地理分析提供了基础，也为地理分析从定性到定量，从静态到动态创造了条件。 遥感与地理信息系统的结合，为地理研究提供了广阔的发展前景。

遥感原理 §4、遥感的应用 大致从以下四个方面介绍： 资源调查与应用 环境监测评价 区域分析规划 全球宏观研究

一）、在农业、林业方面的应用：农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 遥感原理 一、遥感在资源调查方面的应用 一）、在农业、林业方面的应用：农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 土地利用类型调查 精细农业 作物估产 “三北”防护林遥感综合调查

一、遥感在资源调查方面的应用 二）、遥感在地质矿产方面的应用 遥感原理 一、遥感在资源调查方面的应用 二）、遥感在地质矿产方面的应用 客观真实地反映各种地质现象，形象地反映区域地质构造,地质找矿、工程地质、地震地质、水文地质和灾害地质

一、遥感在资源调查方面的应用 三）、在水文、水资源方面的应用 水资源调查、流域规划、水土流失调查、海洋调查等。 青藏高原水资源调查 遥感原理 一、遥感在资源调查方面的应用 三）、在水文、水资源方面的应用 水资源调查、流域规划、水土流失调查、海洋调查等。 青藏高原水资源调查 夏威夷群岛淡水资源

二、遥感在环境监测评价等方面的应用 一）、在环境监测方面的应用 污染物位置、性质、动态变化及对环境的影响；环境制图 遥感原理 二、遥感在环境监测评价等方面的应用 一）、在环境监测方面的应用 污染物位置、性质、动态变化及对环境的影响；环境制图 长江三峡库区环境本底调查、环境演变分析、动态监测等 二）、在对抗自然灾害中的应用 灾害性天气的预报 旱情、洪水、滑坡、泥石流和病虫害 森林火灾

遥感原理 二、遥感在环境监测评价等方面的应用

三、在区域分析及建设规划方面的应用 一、区域性是地理学的重要特点 二、腾冲、长春、三北防护林等都是遥感区域分析的典范。 遥感原理 三、在区域分析及建设规划方面的应用 一、区域性是地理学的重要特点 二、腾冲、长春、三北防护林等都是遥感区域分析的典范。 三、城市化和城市遥感的兴起：城市土地利用、环境监测、道路交通分析、环境地质、城市规划等

四、遥感在全球性宏观研究中的应用 一、全球性问题与全球性研究（Global Study） 二、人口问题、资源危机、环境恶化等 遥感原理 四、遥感在全球性宏观研究中的应用 一、全球性问题与全球性研究（Global Study） 二、人口问题、资源危机、环境恶化等 三、利用GPS监测和研究板块的运移；深大断裂活动；全球性气候研究和灾情预报；世界冰川的进退。

Population Change Las Vegas, 1964

Population Change Las Vegas, 1972

Population Change Las Vegas, 1986

Population Change Las Vegas, 1992

五、遥感在其它方面的应用 一、在测绘制图方面的应用 二、在历史遗迹、考古调查方面的应用 三、在军事上的应用 遥感原理 五、遥感在其它方面的应用 一、在测绘制图方面的应用 卫星遥感可以覆盖全球的每一个角落，不再有资料的空白区; 重复探测，为动态制图和利用地图进行动态分析提供了信息保障; 可以缩短成图周期，降低制图成本; 数字卫星遥感信息可直接进入计算机进行处理，省去了图像扫描数字化的过程; 改变了传统的从大比例尺逐级缩编小比例尺地图的逻辑程序. 二、在历史遗迹、考古调查方面的应用 三、在军事上的应用