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遙感技術最基本的東西其實就是遙感影像，不管你是設計傳感器，還是研究影像的信息提取，都是圍繞著影像來工作。離開影像來談遙感，等同于畫餅充饑。   

  這部分內容包括：
   l遙感成像 原理
   l影像描述 基本概念
   l影像特征
    1、遙感成像
    遙感成像可分為5個部分，對于我們來說，需要重點學習的是傳感器部分。
    傳感器是獲取地面目標電磁輻射信息的裝置。傳感器按照不同的分類 標準可分為很多類，但是任何的傳感器都有四個基本部分組成——收集器、探測器、處理器和輸出器。
    衡量傳感器性能的四個指標：

• 空間分辨率——是指遙感圖像上能 夠詳細區分的最小單元的尺寸和大小，是用來表征影像分辨地面目標細節能力的指標。

    目前比較通俗的說法就是像元的大小，比如TM影像是30米，Spot5的分辨率是5米或者10米等。

• 時間分辨率——對同一目標進行重 復探測時，相鄰兩次探測的時間間隔。

    通俗的叫法是探測重復周期，如TM的重復周期為16天，氣象衛星時間很短，幾乎是一天能重復好幾次，這樣有利于天氣 的準確預報。

• 光譜分辨率——指傳感器所能記錄 的電磁波譜中，某一特定的波長范圍值，波長范圍值越寬，光譜分辨率越低。光譜分辨率的高低，產生了一個非常熱門的遙感分支，高光譜遙感。

• 溫度分辨率——指熱紅外傳感器分 辨地表熱輻射（溫度）最小差異的能力。

    一般紅外系統的的溫度分辨率達到0.2~3.0K的標準，如TM6圖像的溫度分辨率可達到0.5K。同時這四項指標也是影像的重要參數之一，特別是空間分辨率和時間分辨率。

    下面我們了解一下目前常見的幾種傳感器

• 光學機械掃描系統（optial-mechanial scanning）它是利用平臺的行進 和旋轉掃描鏡對與平臺行進的垂直方向的地面進行掃描，又稱物面掃描系統。

 

圖2 TM的掃描系統示意圖

 

    目前正在使用的傳感器采用這種方式的主要有Landsat、NOAA/AVHRR、我國的“風云”系列氣象衛星。這種掃描方式兩個特點是掃描寬幅 大但空間分辨率較低。

    2、推掃式掃描系統（push-broom scanning）又稱鏡面掃描系統，用廣角光學系統，在整個視場內成像。它是用CCD組成的線性矩陣來感應地面。

 

圖3 推掃式掃描系統示意圖

    目前正在使用的大部分高分辨率的傳感器 就是這種系統，包括SPOT系列，中巴資源系列，IKONOS，QUICKBIRD等。此類掃描系統一般分辨率比較高，但掃描寬幅比較小。

    3、成像光譜此類系統是把成像技術和分 光譜技術有機的結合起來，獲取的影像光譜分辨率非常高，波段數非常的多，能達到上百個波段，它仍屬于多光譜掃描儀的范疇。很典型的一個傳感器就是MODIS（中等分辨率成像光譜儀）。

2、遙感影像特征

    在圖像處理、分析和解譯過程中，我們要了解圖像中包含的信息內容，定量地研究其信息量的多少，特別是比較不同的類型的圖像和同一圖像的不同波段，以及不同 處理方法得到的結果中信息的種類、多少和豐富量等信息。
    遙感圖像反映的信息內容主要有波譜信 息、空間信息和時間信息。（注：文中的圖像都是指的數字圖像）

• 波譜信息

    圖像上的波譜信息表現為已經量化的輻射 值，即圖像的亮度/灰 度指/像元 值，他是一種相對的量度。量化就是把采樣過程中獲得的像元平均輻射亮度值，按照一定的編碼規則劃分為若干等級，即把像元平均輻射亮度值按一定方式離散化。 它對應我們常見的概念就是圖像的比特或者灰階，如8比特，量化范圍就是0~255。
    像元值間接反映了地物的波譜特征，不同 的地物有著不同的像元值，當然把同譜異物排除，遙感圖像解譯中識別不同地物的一個重要標志就是圖像的像元值差異。同時像元值也是反映一幅圖像信息量大小的 重要，信息量的大小一般采用了通訊理論中的的香農在1948年提出的熵來表示。

    在ENVI中查看圖像的像元值非常的方便，在一個Display中打開一個圖像，在Image視圖上雙擊左 鍵，圖4中所示，Data中的R、G、B對于的值就是像元值，也就是DN值，由于圖像中的原始DN值非常的重要，一般不會輕易改變，但是它的整體飽和度不高，直接顯示效果不好。因此在ENVI中，為了顯示顏色，有一個LUT VALUE，圖中的為Scrn對應的R、G、B值。一般在ENVI中處理圖像，都是對LUT VALUE操 作，當然也可以選擇對FILE PIXEL處理，這個也就是很多人疑問，在ENVI處理很好的圖像，為什么在別的軟件，如photoshop中打開顏色就變了，就是這個原因。

 

圖4 圖像像元值的查看

• 空間信息

    空間信息是通過圖像的像元值在空間上的變化反映出來，包括圖像上有實際意義的點、線、面或者區域的空間位置、長度、面積、距離、紋理信息等都屬于空間信 息。