《遥感概述》课件

遥感概述遥感技术是指在不直接接触目标物体的情况下，利用电磁波等信息获取目标物体信息的技术它是一种综合性的学科，涵盖了物理学、信息科学、地理学等多个领域遥感的定义和历史定义早期12遥感是指在不直接接触目标物的情况下，利用传感器获取目早期的遥感技术主要依靠航空摄影，例如第一次世界大战中标物的信息，并进行处理、分析和解释的技术使用的空中侦察发展应用34随着科技的发展，遥感技术逐步发展，出现了各种新型传感遥感技术在多个领域得到广泛应用，包括土地利用调查、环器和平台，例如卫星遥感境监测、灾害评估等遥感的基本过程数据获取遥感传感器通过各种波段接收目标物体的电磁辐射信息，并将其转换成数字信号数据传输获取的数字信号通过卫星或飞机等平台传输到地面接收站，形成原始遥感数据数据处理对原始数据进行几何校正、辐射校正、图像增强等处理，消除噪声，提高数据质量信息提取利用各种遥感分析技术，提取目标物体的特征信息，例如土地利用类型、植被覆盖度等结果应用将提取的信息应用于土地管理、城市规划、环境监测等领域，为决策提供参考遥感系统的组成传感器平台传感器是遥感系统中最重要的遥感平台是指用来承载传感器组成部分之一它们用于收集的载体，例如飞机、卫星、无地球表面的信息，并将其转换人机等为可被分析的数据数据处理与分析系统应用系统数据处理与分析系统负责对传应用系统是利用遥感数据进行感器收集到的数据进行处理，各种应用的系统，例如地图制以获取有用的信息作、环境监测等遥感平台航空平台卫星平台无人机平台气球平台飞机是常用的遥感平台其卫星平台具有覆盖范围广、无人机平台灵活、成本低，气球平台具有成本低、飞行速度快、机动性强，能获取观测周期短、不受地面因素适合小区域、高分辨率的遥时间长等特点，常用于气象大范围图像影响等优势感应用观测常见的遥感传感器被动传感器主动传感器接收来自目标物体的电磁辐射，如可见光和发射电磁波并接收目标物体的反射信号，如红外辐射雷达高光谱传感器激光雷达可以获取目标物体的数百个波段的反射光谱利用激光束测量目标物体的距离，获取三维信息数据光谱特性分析波段光谱特性应用可见光反映地物颜色土地利用分类近红外反映植被覆盖植被生长状况监测中红外反映地物温度热异常检测分辨率与空间清晰度空间分辨率是指遥感图像中能够区分的最小地面目标尺寸它决定了图像的清晰程度和细节信息获取能力10m高分辨率能够识别出单个树木、建筑物等小目标30m中等分辨率可以识别出农田、森林等较大区域1km低分辨率主要用于大尺度区域分析，如气候变化研究遥感图像的几何校正正射校正1消除地形起伏的影响几何校正2将图像上的点与实际地面位置对应控制点3图像上和地面上对应点的坐标几何校正可以提高遥感图像的几何精度，使图像能够与地图等其他地理信息数据进行叠加和分析，便于进行更精确的测量和解译遥感图像的辐射校正传感器差异消除1不同传感器对相同地物的响应存在差异，需要进行辐射校正，消除传感器差异带来的误差大气影响去除2大气对电磁波的吸收和散射会影响遥感图像的亮度和对比度，需要进行大气校正，去除大气影响几何校正3遥感图像的辐射校正一般在几何校正之后进行，可以提高图像的精度和质量遥感图像的分类分类的意义分类方法将遥感图像中不同地物类型区分开，监督分类

1.提取特定目标信息无监督分类

2.有利于分析地物特征、空间分布以及根据对图像信息的先验知识和分析方变化趋势法不同，分为监督分类和无监督分类监督分类训练样本选择1选择已知类别样本，并标记其类别信息分类器训练2根据样本信息训练分类器影像分类3使用训练好的分类器对图像进行分类结果评估4评估分类精度，并进行必要调整监督分类需要大量已知类别样本，根据样本信息建立分类模型通过训练好的分类器，对图像进行像素级分类，得到分类结果无监督分类数据分析1无需样本信息聚类算法2基于数据特征类别划分3相似性原则类别定义4专家知识判断无监督分类是一种根据数据本身的特征，将其自动划分成不同类别的技术它不需要预先提供任何样本信息，而是通过聚类算法，将具有相似特征的数据点归为一类最后，根据实际情况和专家知识对分类结果进行解释和定义遥感应用领域土地覆盖利用制图城市规划与管理/土地覆盖类型包括森林、水体、耕地等，利遥感可以监测城市扩张、土地利用变化、环用遥感技术可以识别不同类型土地，制作土境污染等，为城市规划和管理提供数据支撑地覆盖利用图/农业遥感林业遥感遥感可以监测作物生长状况、病虫害发生情遥感可以监测森林面积、森林类型、森林生况，为农业生产提供决策支持长状况，为森林资源管理提供数据土地覆盖利用制图/土地覆盖利用制图可以为城市规划、环境监测、自然资源/管理提供重要依据例如，可以监测森林砍伐、土地退化、城市扩张等环境变化土地覆盖利用制图是遥感应用的重要领域之一/通过分析遥感图像，可以识别不同土地覆盖类型城市规划与管理土地利用规划交通规划城市规划需要考虑土地的最佳优化交通网络，例如道路、公利用，包括住宅、商业、工业共交通和自行车道，可以减少和绿地等用途交通拥堵，提高城市效率基础设施建设环境保护规划和管理城市基础设施，如城市规划要注重环境保护，例水、电、天然气和通讯，确保如控制污染、保护绿地和水资城市的可持续发展源，建设可持续发展城市农业遥感作物监测灌溉管理12监测作物生长状况，评估产监控土壤水分，优化灌溉策量，并进行病虫害防治略，提高水资源利用效率土壤分析精准农业34评估土壤肥力，监测土壤养根据不同区域的作物需求进分，提高土壤质量行精准施肥、喷药和灌溉林业遥感森林健康状况监测森林火灾监测森林砍伐监测森林碳汇监测利用遥感技术可以监测森林遥感技术可以实时监测森林遥感技术可以有效监测森林遥感技术可以监测森林碳汇健康状况，如树木生长状况火灾，并及时预警，降低森砍伐情况，为森林资源管理能力，为应对气候变化提供、病虫害发生情况等林火灾造成的损失提供依据科学依据环境遥感森林监测大气监测水质监测土地退化监测监测森林砍伐，评估森林覆监测大气污染物浓度，分析监测水体污染物排放，评估监测土地沙漠化，盐碱化等盖率变化，分析森林健康状大气质量变化，预测空气质水体质量，预测水资源变化退化现象，评估生态环境变况量化灾害监测地震监测洪水监测利用遥感技术可以快速获取地遥感可以监测洪水泛滥范围，震灾区影像，评估灾情程度，评估水位变化，预测洪水灾害指导救援工作风险火灾监测滑坡监测热红外遥感能够监测森林火灾遥感技术可以识别滑坡发生的发生，评估火势蔓延情况，为区域，分析滑坡风险，为预防扑救火灾提供支持滑坡灾害提供预警地质地貌遥感地质构造研究地貌分析遥感技术可用于识别地质构造，例如遥感技术可用于分析地貌特征，例如断层、褶皱和火山山脉、河流、湖泊和沙漠遥感图像可以揭示地表特征，帮助地遥感图像可以提供地貌信息，有助于质学家理解地质构造的形成过程和演研究地貌的形成、演变和地质历史化海洋遥感海洋环境监测海洋资源勘探监测水温、盐度、洋流等，评估海洋生态环境，保护海探测海洋生物、矿产资源，为海洋经济发展提供支撑洋资源海洋灾害预警预警台风、海啸等海洋灾害，保障沿海地区安全大气遥感大气成分监测云层监测大气污染监测大气动力学研究利用遥感技术，可以对大气遥感技术可以帮助识别云层遥感技术可以监测大气中的遥感技术可以观测风速、风中的二氧化碳、甲烷、臭氧类型、云量和云高，为天气污染物，例如二氧化硫、氮向等大气动力学参数，研究等气体浓度进行监测，研究预报、航空飞行等提供重要氧化物等，并提供污染源定大气环流和天气变化规律温室效应和气候变化数据位和污染程度评估生态遥感生物多样性监测植被覆盖度变化生态遥感可以监测物种分布、利用遥感数据评估植被覆盖变栖息地变化，评估生物多样性化趋势，了解土地利用变化对趋势生态系统的影响污染监测生态系统健康评估利用遥感技术监测水体污染、利用遥感数据评估生态系统健大气污染，评估污染对生态环康状况，为生态保护和恢复提境的影响供依据遥感数据的获取地面观测1地面观测包括实地考察、数据采集和测量，为遥感数据提供地面真实情况的验证和补充航空遥感2利用飞机搭载传感器进行数据采集，具有较高空间分辨率和细节信息，常用于城市规划、农业监测等领域卫星遥感3利用人造卫星搭载传感器进行数据采集，覆盖范围广，周期性强，适用于大范围资源调查、环境监测等无人机遥感4无人机搭载传感器进行数据采集，具有灵活性和机动性，可用于精准农业、灾害评估等遥感数据的存储数据备份1定期备份数据，防止丢失数据压缩2压缩数据大小，减少存储空间数据格式转换3转换数据格式，便于存储和处理数据安全4保护数据安全，防止泄露数据管理5管理数据库存储，方便检索和使用遥感数据存储是遥感数据管理的重要环节为了确保遥感数据的完整性和安全性，需要采取多种存储方案遥感数据的处理与分析数据预处理数据预处理是遥感数据处理的第一步，它包括几何校正、辐射校正、噪声去除等操作，旨在提高数据的质量和准确性数据分析数据分析是遥感数据处理的核心环节，它包括图像增强、特征提取、分类、变化检测等，旨在提取有用的信息和知识数据可视化数据可视化是将遥感数据分析结果以直观的形式展现出来，它可以帮助人们更好地理解和应用遥感数据遥感数据的可视化遥感数据的可视化是将遥感数据转换为可视化形式，以方便人类理解和分析例如，将数字遥感图像转换为彩色图像，或使用图表和地图来展示遥感数据可视化方法可以增强遥感数据的理解，便于发现空间模式、识别特征和进行定量分析遥感数据的应用灾害监测城市规划农业监测土地覆盖制图遥感技术可以快速识别火灾遥感数据为城市规划提供基遥感可以监测作物生长状况遥感可以识别不同类型土地范围，评估火灾强度，帮助础数据，进行土地利用分析，估算产量，指导农业生产覆盖，绘制土地覆盖图，了及时扑救，减少损失，规划交通路线，优化城市，提高农业效率解土地利用状况，为土地管布局理提供依据遥感发展趋势更高分辨率更先进传感器更高的分辨率能够提供更详细的图新一代传感器能够获取更多光谱和像，提高分析的精度和准确性时间维度信息，拓展遥感应用领域云计算与大数据人工智能技术云计算平台为大规模遥感数据存储机器学习和深度学习技术的应用，、处理和分析提供了强大的支持提高遥感数据分析的效率和精度结语遥感技术应用广泛，前景光明未来，遥感将继续发展，应用领域将不断扩展。