遥感技术基础与应用_张安定，吴孟泉，王大鹏_9787030399274

遥感技术基础与应用

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丛书名：普通高等教育“十二五”规划教材

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　　《遥感技术基础与应用/普通高等教育“十二五”规划教材》在简要介绍遥感的定义，遥感技术特点以及发展历史的基础上，以遥感技术过程为纽带，系统介绍遥感技术的基本理论、方法和应用技术，重点论述了遥感技术的理论基础、遥感成像的基本方式、遥感图像处理，以及遥感信息提取与应用等。

　现代遥感技术使人类有能力从更高、更广的宇宙空间，以多维、多尺度的综合视角，获取更加丰富的地表信息，从而实现对地球环境的深入理解和认识。遥感技术宏观、综合、动态、快速的特点，使其在国民经济与社会发展的诸多领域得到了广泛应用，并逐步呈现出前所未有的强大生命力和广阔的应用前景，成为人类认识世界的新方法和新手段。
　　随着遥感技术的发展和遥感应用领域的不断拓展，遥感教育也得到了相应的发展。自20世纪80年代初期我国在高等学校开设遥感概论选修课以来，先后培养出了大批遥感方面的科研和教学人才，对促进我国遥感技术的发展起到了重要作用。目前，遥感已经逐步成为地学、测绘以及农学、林学等相关专业的重点课程。与此同时，遥感教材建设也备受关注．许多优秀教材在人才培养过程中发挥了重要作用。
　　本书是作者结合自身的教学实践，在深入学习和广泛参阅国内外优秀遥感教材以及相关论著、专业论文的基础上编写而成的，是一本全面、系统介绍遥感技术基本原理、技术方法和主要应用的基础教材。作为基础教材，内容的完整性和系统性是第一位的。全书以遥感技术过程为主线，以遥感电磁辐射理论为基础，把传感器及其成像方式、遥感平台、图像处理、图像解译、遥感应用等几个遥感子过程依次串联起来，并对其中的关键技术从原理和技术方法两个层面做了全面、系统的阐述。
　　微波遥感是未来遥感发展的重要方向，具有广泛的应用前景，因此教材把微波遥感单列为一章，并从成像原理、图像特征等多个方面对微波成像系统做了比同类教材更为全面、系统的论述，这也是本书的一个突出特点。
　　遥感的最终目的在于应用。由于遥感技术的应用领域越来越广泛，任何教材都不可能全部涵盖，因此在遥感技术的应用一章中，我们主要从资源、环境、灾害三个视角，介绍了遥感技术的具体应用。其中，既有原理和技术方法的分析，又辅以国内外典型的应用案例，力争使读者进一步加深对所学理论知识的理解，缩短理论与实践之间的距离。
　　本书在编写过程中，通过大量图表加强对概念和原理的重点解读，而对涉及的数学模型或算法则力求简单明晰。同时，教材紧密结合遥感技术的新进展，对相关内容进行了更新，并重点在遥感应用部分融入了一些最新的研究成果。
　　全书共分为九章。其中第一、五、六章由鲁东大学张安定编写；第二章由曲阜师范大学贾维花编写；第三、四章由聊城大学曹建荣编写；第七、第八章由枣庄学院王大鹏编写；第九章由鲁东大学吴孟泉编写。全书由张安定统稿。书中全部插图由仲少云老师精心绘制，在此表示感谢。由于作者水平所限，书中难免有许多不足之处，敬请读者批评指正。
　　张安定
　　2013年10月23目

　第二节遥感技术的特点与分类
　　一、遥感技术的特点
　　(一)宏观观测能力强遥感技术获取的图像数据的空间范围比地面观测的视角范围要大得多，且不受地形地貌的影响。一张比例尺为1：35000的23cmx23cm的航空像片，可反映出60多平方千米的地表综合景观实况：一幅陆地卫星TM图像的面积可达34225km。，极轨气象卫星在一条轨道的扫描宽度可达2800km，每天都可以得到覆盖全球的资料；一颗地球静止卫星的观测面积可达1．7亿km，约为地球表面积的1／3。由此可见，遥感技术可以从不同的空间尺度上实现大范围、多尺度的对地观测，这不仅拓宽了人们的视觉空间，为宏观地掌握地面事物的现状情况创造了极为有利的条件，同时也为宏观研究自然现象和规律提供了宝贵的第一手资料。
　　(二)动态监测优势明显
　　遥感卫星按照一定的周期，通过获取同一地区不同时间的遥感数据，实现动态监测地表事物或现象的目的。极轨NOAA卫星每天可以接收到两次覆盖全球的图像，如采用双星系统．同一地点每天可以获取四次过境资料；静止气象卫星对同一地点每隔20～30min可获得一次观测资料，重复观测的周期更短。由此可见，遥感技术通过对地表周期性的重复观测，使人们能快速掌握地表事物的变化，并在此基础上分析和研究事物变化的规律、发展趋势，进而为区域经济和社会发展决策提供科学支持，这就是遥感动态监测。遥感动态监测具有数据获取速度快、数据一致性和对比性强的突出优势，这是传统方法无法比拟的。遥感动态监测的能力取决于卫星的重复观测周期，周期越短，动态监测能力越强。地表环境要素变化的时间尺度不同，对遥感卫星重复观测周期的要求也不同。台风、森林火灾、江河洪水等短期现象的动态监测，选择覆盖范围大、周期短的气象卫星最为理想；土地利用变化、城市扩张、农作物长势等动态监测，选择Landsat、SPOT等卫星即可。
　　(三)探测手段多样，数据量大
　　遥感技术通过不同遥感平台和传感器的组合，产生了多种探测手段和技术方法。现代遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体。而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测：不仅能探测地表的性质，而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性，可深化对被测目标的认识。微波波段还具有全天候工作的能力。
　　多种探测手段使遥感技术获取的数据类型多样化。在遥感应用研究中，用户可以发挥各种遥感数据多样化的特点和优势，通过数据类型的优势互补，为遥感数据的综合分析与信息提取、深入研究地表事物和现象提供重要保障。
　　遥感技术所获取的数据量极大，如一幅Landsat卫星的ETM图像，仅空问分辨率为30m的6个波段的多光谱数据量，就可达到6000×6600×6×1．byte-=237600000bytes，即237．6MB，大大超过了传统方法所获取的数据量。对同一地区而言，通过多尺度、周期性获取的各种类型的遥感数据已足以构成海量数据，这些数据中蕴含着丰富的地表环境要素信息，成为地学研究的重要信息源。
　　(四)数据具有综合性与可比性
　　遥感数据是地表瞬间各种自然要素和人文要素的真实再现，和其他数据尤其是地图数据相比，没有经过任何的取舍，因此具有很强的综合性，可以满足不同用户的多种需求。遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合展现了地球上的自然与人文现象，宏观反映了地球上各种事物的形态与分布，真实再现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面揭示了地理事物之间的关联性，并且这些数据在时间上具有相同的现势性和可比性。
　　以上是遥感技术的主要特点，正是因为这些突出特点，使得遥感技术的应用可以节约大量的人力、物力和财力，也必然产生极高的经济效益和社会效益。仅以美国Landsat卫星为例，据专家估计，其经济投入与所取得的综合效益相比，至少可以达到1：80。
　　基于以上遥感技术的突出特点，近年来遥感技术的应用领域越来越广泛，人们对遥感技术的应用前景也有了更高的期待，“遥感”一词也因此在各种媒体上频频出现，普通人对其也不陌生了。
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