Compare las similitudes y diferencias entre las imágenes de etm+, ccd y radar.
La llamada teledetección significa detectar objetivos a largas distancias, es decir, detectar las propiedades físicas de los objetivos a largas distancias.
La teledetección generalizada se ha extendido a la observación de la Tierra y a la observación de estrellas extraterrestres.
La teledetección en un sentido estricto se refiere al uso de un detector para recibir información de ondas electromagnéticas de un objetivo desde una distancia sin contactar con el objetivo mediante el procesamiento y análisis de la información, los atributos del objetivo y la relación entre ellos. el objetivo y la relación objetivo están determinados.
2. Clasificación de la teledetección
¿Clasificación de la teledetección?
(1) ¿Teledetección espacial? La altitud es de más de 80 kilómetros. Satélites, naves espaciales, cohetes y transbordadores espaciales.
(2) ¿Detección remota aérea? La altura es inferior a 80 km. Aviones, globos
(3) ¿Detección remota terrestre? Teledetección terrestre. Vehículos, barcos y torres de teledetección.
2. Clasificación por medios de teledetección
(1) ¿Teledetección electromagnética? Teledetección que utiliza ondas electromagnéticas como medio de transmisión de información
(2) Teledetección acústica: teledetección que utiliza ondas sonoras como medio de transmisión de información.
(3) Teledetección de campos de fuerzas, basada en el campo gravitatorio, el campo magnético y el campo eléctrico.
(4)¿Detección remota de ondas sísmicas? Teledetección utilizando ondas sísmicas como medio
3. Clasificación de la teledetección
¿Clasificación de la teledetección?
(1) ¿Teledetección espacial? La altitud es de más de 80 kilómetros. Satélites, naves espaciales, cohetes y transbordadores espaciales.
(2) ¿Detección remota aérea? La altura es inferior a 80 km. Aviones, globos
(3) ¿Detección remota terrestre? Teledetección terrestre. Vehículos, barcos y torres de teledetección.
Clasificación por fuente de radiación
(1) Teledetección pasiva: El instrumento de detección recibe y registra directamente las ondas electromagnéticas reflejadas por el sol o emitidas por el propio suelo, es decir, la Las ondas electromagnéticas provienen de fuentes de radiación naturales: el sol o la tierra. ?
(2) Teledetección activa: la fuente de radiación electromagnética artificial transportada por el propio sensor emite ondas electromagnéticas con una cierta energía a los objetos terrestres y luego recibe las ondas electromagnéticas reflejadas por los objetos terrestres. ?
Clasificación por modo de imagen
(1) Teledetección fotográfica: teledetección fotográfica óptica.
(2) Teledetección de escaneo: Teledetección que obtiene imágenes mediante escaneo.
4. Características de la tecnología de detección remota
1. Características espaciales (gran rango de detección): amplio campo de visión y características macro.
2. Características espectrales (información rica): la banda de detección se extiende desde la luz visible hacia ambos lados, ampliando enormemente las funciones de los sentidos humanos.
3. Características de fase temporal (período corto): imágenes repetitivas periódicas y de alta velocidad.
4. Es conveniente recopilar datos y no está restringido por el terreno.
5. Características económicas: alta eficiencia en el trabajo, bajo costo, imágenes únicas y altas ganancias.
6. Características del procesamiento digital: combinarlo con tecnología informática y realizar la combinación de múltiples tipos de información.
5. Un sistema completo de tecnología de teledetección debe incluir la recopilación, transmisión, procesamiento, almacenamiento, análisis e interpretación (aplicación) de información sobre radiación electromagnética de objetos terrestres.
1. Sistema de recopilación de información espacial: completa principalmente la recopilación y transmisión de datos de teledetección.
① Sensor: Es un dispositivo que recopila y registra información de radiación electromagnética de objetos terrestres y la envía a la estación receptora terrestre. Es la parte central del sistema de detección remota.
②Teledetección: Equipos equipados con sensores, también llamados vehículos.
2. Sistema de preprocesamiento y recepción terrestre: completa principalmente la recepción, procesamiento, almacenamiento, distribución y desarrollo de aplicaciones de datos de teledetección.
(1) Sistema aerotransportado: generalmente adopta la recuperación directa, es decir, la información se registra en una película o cinta y la información obtenida se preprocesa cuando la aeronave regresa.
(2) Sistema a bordo de satélite: sistema terrestre, es decir, la señal original recibida por la estación terrestre del satélite debe ser preprocesada y convertida en una película de imágenes o una cinta compatible con computadora (CCT) para uso del usuario. . Los datos preprocesados deben almacenarse, que es una base de datos de datos y un sistema de recuperación automática establecido para comodidad de los usuarios.
3. Sistema de aplicación de análisis de información
Es una variedad de tecnologías utilizadas por los usuarios para aplicar información de teledetección para un propósito determinado, que incluye principalmente tecnología de selección de información de teledetección y tecnología de procesamiento de aplicaciones. y tema especial Tecnología de extracción de información, etc.
¿Capítulo 2? La base física de la teledetección
1. Espectro electromagnético
Las diversas ondas electromagnéticas se organizan en un gráfico según su longitud de onda (o frecuencia), que se denomina espectro electromagnético. Según la longitud de onda de corta a larga, se puede dividir en:
2. Ventana atmosférica
Cuando las ondas electromagnéticas se transmiten en la atmósfera, tienen bajas pérdidas y alta transmitancia.
3. Características espectrales de los objetos terrestres
Concepto: Las características espectrales de los objetos terrestres se refieren a las características de las ondas electromagnéticas (reflexión, emisión, absorción y transmisión) de diversos objetos terrestres.
Características espectrales de la reflexión de objetos terrestres: la característica de que la reflectancia espectral de los objetos terrestres cambia con la longitud de onda.
Curva característica de reflectancia de objetos terrestres: una curva que representa la relación entre la reflectancia espectral de objetos terrestres y la longitud de onda en el sistema de coordenadas cartesianas.
Factores que afectan a las características espectrales de reflexión de los objetos terrestres:
1. 2. ¿Composición mineral? 3. ¿Contenido de sal soluble? 4. Meteorización5. Estructura superficial
6. Estación, cobertura vegetal 7. Ocurrencia, aspecto 8. Otros: como el tiempo y las condiciones climáticas.
4. Características del espectro de reflexión de varios objetos terrestres comunes
1. Plantas: a. Hay un pequeño pico de reflexión cerca de la luz visible de 0,55 μm (verde), 0,45 μm (azul). y hay dos bandas de absorción obvias cerca de 0,67 μm (rojas). b Hay una pendiente pronunciada entre 0,7 y 0,8 micrones, la reflectividad aumenta bruscamente y se forma un pico en la banda del infrarrojo cercano entre 0,8 y 1,3 micrones, formando un pico de reflexión. Las bandas de absorción de agua se concentran en 1,45 μm, 1,95 μm y 2,7 μm.
2. Suelo: no hay picos ni valles obvios. Cuanto más fino es el suelo, mayor es el albedo, mayor es el contenido de materia orgánica y cuanto mayor es el contenido de agua, menor es el albedo.
3. Agua: El reflejo se produce principalmente en la banda azul-verde, con una fuerte absorción en otras bandas y una absorción más fuerte en el infrarrojo cercano. Cuando el agua contiene sedimentos, la reflectividad de la banda de luz visible aumentará y el valor máximo aparecerá en el área amarilla-roja. Cuando el agua contiene clorofila, la banda del infrarrojo cercano aumenta significativamente.
4. Rocas: vienen en diferentes formas y no tienen reglas de cambio uniformes. La curva del espectro de reflexión de las rocas se ve afectada por la composición mineral, el contenido mineral, el grado de erosión, el contenido de agua, el tamaño del grano, la suavidad de la superficie y el color.
¿Capítulo 3? Tipos y características de imágenes de teledetección
1. Proyección central
Supongamos que el objeto terrestre proyecta un haz de líneas rectas de proyección, que se enfocan en el plano de proyección a través del centro de proyección. En fotografía aérea, la escena terrestre es el objeto de proyección, la lente es el centro de proyección y la película fotográfica es la superficie de proyección. Sus características son las siguientes:
①La proyección de un punto sigue siendo un punto.
(2) La proyección de una línea recta sigue siendo una línea recta. Sólo cuando la extensión de la línea recta pasa por el centro de proyección, la imagen de la línea recta se convierte en un punto.
(3) La proyección de un plano sigue siendo un plano. Sólo el plano que pasa por el centro de la proyección es una línea recta.
2. Síntesis de color
Síntesis de color verdadero: El tono mostrado en la imagen es igual o similar al color verdadero del objeto terrestre.
Síntesis de pseudocolor: muestra tres bandas o imágenes de tres componentes generadas mediante el procesamiento en rojo, verde y azul respectivamente para sintetizar el color.
3. Fotografías aéreas infrarrojas en color
El tono de la imagen en la foto no coincide con las características reales del terreno. Se obtiene añadiendo un filtro amarillo para filtrar la luz azul durante la fotografía y utilizando una película infrarroja de color para la fotografía.
4. Al menos cinco imágenes de satélite
Landsat (sensores MSS, TM, ETM). Satélite SPOT (sensor HRV). Satélite de recursos China-Brasil CBERS-1 (CCD, WFI, sensor IRMSS). Satélite IKONOS. Datos de Quickbird
5. Características de interpretación de las imágenes de satélite en cada banda.
① TM 1 (0,45 ~ 0,52 micras) pertenece a la banda de luz azul.
Tiene una fuerte penetración en cuerpos de agua, lo que es beneficioso para la interpretación de accidentes geográficos de fondos de aguas poco profundas. En general, la reflectividad de los objetos terrestres en esta banda es baja y la reflectividad de la nieve es la más alta; la nieve y otros objetos terrestres en la imagen de esta banda. Los límites son obvios: la vegetación es la más profunda, los cuerpos de agua en segundo lugar y la nieve fresca la menos profunda. Sin embargo, las imágenes de banda azul se ven seriamente afectadas por la dispersión atmosférica y, en ocasiones, las imágenes aparecen borrosas.
② MSS4 (0,5 ~ 0,6 micrones) y TM2 (0,52 ~ 0,6 micrones) pertenecen al cinturón verde.
Tiene una cierta perspectiva sobre los cuerpos de agua. En aguas claras, puede reflejar una profundidad de decenas de metros, lo que es útil para observar la topografía submarina y juega un gran papel en los estudios de zonas costeras.
La reflectancia de la vegetación en esta banda tiene un valor relativamente máximo. El rango de distribución y la densidad de crecimiento de la vegetación se distinguen fácilmente en la imagen y se pueden utilizar para investigar datos forestales y la distribución de pastizales.
También hay buenas reflexiones sobre la contaminación del agua (especialmente la contaminación).
Hay reflejos evidentes (colores claros) en litología estratigráfica más clara y sedimentos sueltos del Cuaternario en terrenos, zonas residenciales urbanas, carreteras y canteras.
③ mss5 (0,6 ~ 0,7 micrones) y tm3 (0,63 ~ 0,69 micrones) pertenecen a la banda de luz roja.
Tiene cierta capacidad para ver a través del cuerpo de agua, lo que es útil para reflejar la turbidez del cuerpo de agua y la dirección del flujo de los sedimentos.
Varias rocas (rocas sedimentarias, rocas ígneas, rocas metamórficas) varían mucho en esta banda. Las imágenes de esta banda pueden reflejar mejor las características del relieve y son propicias para la interpretación de los accidentes geográficos.
Se pueden distinguir las plantas sanas de las enfermas. En esta banda, la vegetación sana tiene una reflectancia baja y un tono oscuro, mientras que la vegetación enferma tiene una reflectancia alta y un tono claro.
④ MSS 6 (0,7 ~ 0,8 micras), MSS 7 (0,8 ~ 1,1 micras), TM4 (0,76 ~ 0,9 micras) pertenecen al rojo intenso-infrarrojo cercano.
Los efectos de estas bandas son similares. Son todas etapas de fuerte absorción por el agua y fuerte reflexión por la vegetación.
Sensible al agua y los humedales, con agua clara y límites terrestres, es propicio para investigar la distribución de los cuerpos de agua, los contornos de la costa, el contenido de humedad del suelo y las aguas subterráneas poco profundas.
Tiene una buena reflexión sobre los cuerpos geológicos relacionados con masas de agua en zonas llanas. Por ejemplo, las fallas llenas de agua son segmentos de líneas negras y negras claras, y los levantamientos y depresiones ocultos son cinturones circulares compuestos de capas poco profundas y profundas. Además, también es útil estudiar la estructura del petróleo, los tipos de sedimentos cuaternarios y la división de los abanicos aluviales antiguos y nuevos en la zona de la llanura.
Es sensible al reflejo de la vegetación, fácil de delimitar el rango de distribución de la vegetación, capaz de distinguir árboles, cultivos y pastizales, y tiene una mejor investigación de plagas y enfermedades. La vegetación sana tiene fuertes reflejos en la banda del infrarrojo cercano y tiene un tono claro brillante, mientras que la vegetación enferma tiene un tono oscuro.
En general, las imágenes de MSS7 y TM4 son claras y tienen un fuerte efecto tridimensional, y pueden mostrar claramente los detalles de varios objetos terrestres.
⑤ Tm5 (1,55 ~ 1,75μ m) pertenece a la banda del infrarrojo cercano.
Se utiliza principalmente para detectar el contenido de humedad de los objetos terrestres, investigar el crecimiento de la vegetación de la humedad del suelo (contenido de humedad de las plantas) y clasificar rocas en estudios geológicos (los picos de reflexión de muchas rocas están en esta banda ). Y puede distinguir entre nieve y nubes, y la nieve es más profunda que las nubes.
⑥ TM7 (2,08 ~ 2,35 micras) pertenece a la banda del infrarrojo cercano.
Está especialmente diseñado a petición de los geólogos.
Se utiliza principalmente para detectar tipos de rocas, lo que resulta beneficioso para la investigación de minerales arcillosos, minerales carbonatados y su litología (tono oscuro). Esto resulta beneficioso para la cartografía geológica regional y la investigación de zonas de alteración a gran escala.
En la imagen de TM7, el cuerpo de agua es negro y las imágenes de otros objetos son similares a las imágenes de luz visible.
⑦ mss8 (10,4 ~ 12,6 micras) y tm6 (10,4 ~ 12,5 micras) pertenecen a la banda infrarroja térmica.
Esta banda registra la información de radiación térmica del propio objeto terrestre. Proporciona datos de campo de temperatura para pantallas térmicas. Detecta minerales como petróleo, gas, carbón, uranio, depósitos de sulfuro y zonas de oxidación relacionadas con anomalías térmicas, y detecta incendios geotérmicos y forestales (3 ~ 5 micras).
6. Cuatro resoluciones
Resolución espacial: se refiere al tamaño del rango del terreno expresado en píxeles, es decir, el campo de visión instantáneo del escáner, o la unidad más pequeña que Puede resolver objetos terrestres.
Resolución espectral: intervalo mínimo de longitud de onda que el sensor puede resolver. Cuanto menor sea el intervalo, mayor será la resolución espectral.
Resolución de radiación: se refiere a la mínima diferencia de radiación que el sensor puede resolver al recibir señales espectrales. Está representado por el nivel de cuantificación de radiación de cada píxel.
Resolución temporal: se refiere al intervalo de tiempo entre muestreos de teledetección en el mismo lugar, es decir, la frecuencia del tiempo de muestreo, también conocido como período de revisita.
7. Píxel
Es la unidad más pequeña que constituye una imagen digital.
En la recopilación de datos de teledetección, como el escaneo de imágenes, es la unidad más pequeña para que el sensor explore y muestree la escena del terreno.
8. Campo de visión instantáneo
El ángulo sólido espacial desde el satélite hasta esta área mínima se llama campo de visión instantáneo. La resolución espacial del satélite está relacionada con la altitud del satélite. Cuanto mayor es la altitud del satélite, menor es la resolución y está relacionado con el ángulo de visión del satélite. Cuanto más inclinado esté el ángulo de visión, mayor será el área de visualización y peor será la resolución.
9. Radar lateral de apertura real
RAR registra directamente las señales de eco de objetos terrestres en una película fotográfica en movimiento. La resolución del azimut se varía aumentando la longitud de la antena montada en el avión y acortando la longitud de onda operativa. La desventaja es que la resolución se deteriora rápidamente a medida que aumenta la distancia.
10. Radar lateral de apertura sintética
La apertura sintética se sintetiza utilizando la antena real como una unidad transceptora independiente en el conjunto de antenas para almacenar específicamente señales de eco de radar. El SAR puede obtener imágenes de alta resolución a largas distancias sin aumentar la longitud de la antena, pero su equipo es complejo y costoso y requiere una compleja tecnología de procesamiento de señales.