卫星式传感器:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push broom)卫星传感器

2021/10/31 09:15 · 传感器知识资讯 ·  · 卫星式传感器:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push broom)卫星传感器已关闭评论
摘要:

卫星式传感器:摆扫式(whiskbroom)和推扫式(pushbroom)卫星传感器目前,我们卫星传感器主要有两大类型:摆扫式(whiskbroom)和推扫式(pushbroom)。为了更好的理解和使用卫星影像数据,我们需要简单了解下这两种传感器工作原理。摆

卫星式传感器:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push broom)卫星传感器  第1张

卫星式传感器:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push broom)卫星传感器

目前,我们卫星传感器主要有两大类型:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push
broom)。为了更好的理解和使用卫星影像数据,我们需要简单了解下这两种传感器工作原理。
摆扫式:Whisk Broom Scanners
摆扫式有时被称为聚焦模式(Spotlight)或者跨轨扫描仪(across track
scanners)。使用“镜子”来反射光线到一个探测器,利用一个“镜子”来回移动,收集从一个像素上测量的值。这种移动部件非常昂贵,而且容易损坏。
图1.
摆扫式扫描的方向垂直于飞行路径,一次收集一个像素。图像来自Florian
Hillen.
Landsat 8之前的所有Landsat
传感器都是摆扫式,
Landsat 8 OLI 设备是推扫式。
推扫式:Push Broom Scanners
推扫式有时也称为沿着轨道扫描仪(along track scanners),
使用的探测器安置在垂直于航天器的飞行方向,飞行器向前飞行时候,一次可以收集一行的图像(如下图所示)。推扫式接受的信号要强于摆扫式,因为摆扫式在一个像素内的时间很长。推扫式有一个确定是探测器可能存在不同的敏感性,如果没有校准好会导致图像条纹噪声。

图2,线性阵列探测器跟着航天器一起运动,产生连续的图像数据(类似于向前推动扫帚扫)图片来自:Florian
Hillen.
现在的SPOT, IRS, QuickBird, OrbView,
IKONOS,Worldview,GeoEYE,等传感器都是采用的推扫式。

卫星式传感器:遥感卫星传感器及其成像方式.ppt

第三章传感器及其成像方式聊城大学环境与规划学院第一节传感器的分类传感器(sensor),也称敏感器或探测器,是收集、探测并记录地物电磁波辐射信息的仪器。传感器探测电磁波波段的响应能力传感器的空间分辨率和图像的几何特性传感器获取地物电磁波信息量的大小和可靠程度等。第一节传感器概述一、传感器的分类二、传感器的组成三、传感器的性能第一节传感器的分类第二节传感器的组成第二节传感器的组成收集器功能:接收目标物发射或反射的电磁辐射能,并将其聚焦至探测系统。透镜反射镜棱镜分光镜……第二节传感器的组成探测器功能:实现能量转换,测量和记录接收到的电磁辐射能。特点:每种器件具有确定的波谱响应范围;响应速度快;灵敏度高。感光胶片 0.3~1.D0.4~1.1μm碲镉***(Hg0.8Cd0.2Te)锗掺***(Ge:Hg)8~14μm}第二节传感器的组成处理器功能:对探测器探测到的化学能或电能信息进行加工处理,即进行信号的放大、增强或调制。除感光胶片直接吸收光能,发生光化学作用形成潜影,经显影、定影等化学处理获得影像外,其它探测元件输出的都是电信号。转换装置:氖灯管或显像管--它们的亮度随电信号的强弱而变化,产生变化的光点通过光机扫描仪成像在胶片上,或经电子扫描在显示器上输出(显示)光学影像。第二节传感器的组成输出器功能:用适当的方式输出所接收到的各种电磁波信息。遥感信息载体:指记录、存储成像遥感器输出信号的介质。模拟形式--感光胶片、模拟磁带数字形式—数字磁带、磁盘、光盘……摄影方式--感光胶片被景物电磁能激活而产生景物的潜影(指肉眼看不到但客观又存在的潜伏影像)扫描方式--探测器对场景进行扫描,逐点(行、面)以数字形式在磁带上记录景物模拟信号,这种记录是一种经电光转换而能形成直观影像的潜影。输出器(扩展1)
卫星式传感器:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push broom)卫星传感器  第2张

卫星式传感器:遥感卫星传感器及其成像方式

遥感卫星传感器及其成像方式 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 虽然多光谱遥感(MSS、TM、SPOT)比摄影遥感(单波段或少量波段)更具有优势,但它们十分有限的波段( TM 波段最多, 也仅有 7 个) 、 较宽的波段间隔 ( 60-200 nm) 均难以真实地反映地表物质的光谱反射辐射特性的细微差异, 更无法用光谱维的空间信息来直接识别地物的类别,特别是地物的组成与成分。 随着微电子探测技术、 精密光学仪器、 计算机技术的发展, 成像光谱技术便应运而生了。 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 在一定的波长范围内, 传感器的探测波段分割越多, 即光谱采样点越多, 所获取数据的连续性就越强, 从而使传感器在获取目标地物图像的同时, 也能获取反映地物特点的连续、光滑的光谱曲线。 这种既能成像又能获取目标光谱曲线的“图谱合一”技术, 称为成像光谱技术。按照这种技术原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 1983年,美国喷气推动实验室(JPL)研制出第一台试验型航空成像光谱仪AIS-1,在找矿、 水体、 生态、 大气等定量研究中显示了巨大潜力。 成像光谱仪 波段数 AIS-1 128 AIS-2 224 AVIRIS 224 GER 63 DAIS 79 ASDIS 204 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 与此同时,许多国家也相继研制了航空成像光谱仪。 加拿大的FLI/PM1(228波段),CASI(288波段); 德国的ROSIS(128波段); 澳大利亚的AMSS 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 航天成像光谱仪也发张迅速: LEWIS的HIS,384波段,美国; EOS-A的MODIS,36波段,美国; ENVSAT的MERIS,15波段,欧洲空间局; HIRIS,192波段,美国; …… 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 目前,人们能够获得中等分辨率数据的航天成像光谱仪-MODIS。NASA于1999年12月发射的Terra极轨飞行器上个5个传感器之一。 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 成像光谱技术的特点 高光谱分辨率 图-谱合一 遥感卫星传感器及其成像方式 三、成像光谱技术 成像光谱数据的处理 图像立方体 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 武汉地区灰度热红外遥感影像图(TM6) * 聊城大学的热红外影像 * ? Landsat卫星采用的全球参考系为WRS(world wide reference system),是国际上非常具有代表意义的全球参考系之一。WRS是依据卫星地面轨迹的重复特性,结合星下点成像特性而形成的固定地面参考网格。其WRS参考系网格与Landsat卫星数据的成像区域紧密的契合,WRS网格的二维坐标采用PATH和ROW进行标识。 ? 目前WRS有两个系统,分别为WRS1(1983年之前的参考系,Landsat1-3号卫星采用此参考系)和WRS2(1983年之后的参考系,Landsat4,5,7号卫星采用此参考系)。 下图为中国区域范围内Landsat WRS参考系的条带号,行编号与行政区划,经纬度对照图。 WRS-2 Path/Row与行政区划、经纬度对照图 * * 遥感卫星传感器及其成像方式 多光谱摄影像片 遥感卫星传感器及其成像方式 第三节 扫描成像系统 优点: 空间分辨率高 成本低 易操作 信息量大 缺点: 局限性大 0.3-1.3μm 影像畸变较严重 成像受气侯、光照 和大气效应的限制 须回收胶片,影像形成周期长无法实时观测 回顾:摄影成像系统的特点 遥感卫星传感器及其成像方式 主要内容 一、多光谱扫描成像 二、热扫描成像 三、成像光谱技术 遥感卫星传感器及其成像方式 一、多光谱扫描成像 多光谱扫描 ( multispectral scanning) 成像是以逐点逐行的扫描方式, 分波段获取地表电磁辐射能量, 形成二维地面图像的一种成像方式。 这种成像方式可获取地物在不同波段的信息, 为分析与识别地物类别提供了十分重要的数据源, 是卫星遥感技术中使用最多的传感器类型。 遥感卫星传感器及其成像方式 一、多光谱扫描成像 多光谱摄影系统 多光谱扫描系统 波 谱 区 域 0.3-0.9μm 0.3-14μm 记 录 方 式 胶片 数字记录-电信号 辐 射 定 标 光化学过程-辐射定标难 光电过程-辐射数据定量 探 测 范 围 胶片探测范围较窄 电子格式范围较广 波段可比性 多系统分离采集-可比性差 光谱波段同时采集-可比性强 遥感卫星传感器及其成像方式 一、多光谱扫描成像 根据卫星式传感器:摆扫式(whisk broom)和推扫式(push broom)卫星传感器  第3张

卫星式传感器:遥感卫星影像传感器有哪些?

原标题:遥感卫星影像传感器有哪些?

1.传感器由哪几部分组成?主动式传感器与被动式传感器有什么区别?

无论何种传感器,一般都由收集器、探测器、处理器、输出器等四部分组成。

收集器:收集来自目标物体的电磁波辐射能量。

探测器:通过光化学反应或光电效应将收集到的地物电磁波辐射能量转变成化学能或电能,以区分目标辐射能量的大小。

处理器:将探测获得的辐射能信号进行处理。

输出器:将获取的信息进行记录或输出。

成像传感器的分类,并举例。

摄影成像{ 画幅式(分幅式,框幅式)、缝隙式、全景式、多光谱、数码式 }

扫描成像{ 掸扫式(光机扫描,物面扫描)、推扫式(固体扫描,像面扫描)}

微波成像{ 真实孔径雷达(RAR)、合成孔径雷达(SAR)、激光雷达(LIDAR)}

评价传感器性能的技术指标有哪些?

传感器的空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率和视场角是衡量其性能的主要指标。

光机扫描图像的分辨率有什么特点?

地面分辨率随点的位置不同而变化,在星下点处(即θ=0时)最高,且纵向与横向分辨率相等;其他位置的地面分辨率从中间向两边逐渐降低,且纵向分辨率高于横向分辨率。

固体扫描仪立体成像的工作原理是什么?

▲采用线列(或面阵)探测器作为敏感元件,线列探测器在垂直于飞行方向上做X向排列,当飞行器向前飞行完成Y向扫描时,线列探测器就向刷子扫地一样实现带状扫描。

▲与光学/机械扫描相比,推帚式扫描代表了更为先进的遥感器扫描方式。它具有感受波谱范围宽、元件接受光照时间长,无机械运动部件,系统可靠性高、噪声低、畸变小、体积小、重量轻、动耗小、寿命长等一系列优点。

微波遥感的特点有哪些?

1、全天候、全天时工作

2、对某些地物具有特殊的波谱特性

3、对冰、雪、森林、土壤具有一定的穿透能力

4、对海洋遥感具有特殊的意义

5、分辨率较低,但特性明显

雷达图像的地面分辨率有何特点?

●距离分辨率(垂直于飞行方向),在脉冲宽度一定的情况下,与俯角的余弦成反比。

●方位分辨率(平行于飞行方向)与波长及目标距离成正比,与天线孔径成反比。

合成孔径雷达的设计思路及工作原理是什么?

利用雷达与目标的相对运动,将一个小孔径的天线安装在平台侧方,以代替大孔径的天线,它在空中沿直线匀速运动过程中,每个特定位置的天线元接收特定位相的目标反射回波。将它们储存起来进行合成相干处理就得到相当于由多个天线元构成的长天线操作的结果。这种合成天线的原理,可以制成高分辨率的成像雷达。

解释SAR/INSAR/DINSAR的概念及工作原理。

◆合成孔径雷达技术是干涉雷达和差分干涉雷达技术的基础,而干涉雷达和差分干涉雷达技术则是合成孔径雷达技术的应用延伸和扩展。

◆干涉雷达测量技术(INSAR)是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据,通过求取两幅SAR图像的相位差,获取干涉图像,然后经相位解缠,从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。

◆差分干涉雷达测量技术(D-INSAR)是指利用同一地区的两幅干涉图像,其中一幅是通过形变事件前的两幅SAR获取的干涉图像,另一幅是通过形变事件前后两幅SAR图像获取的干涉图像,然后通过两幅干涉图差分处理(除去地球曲面、地形起伏影响)来获取地表微量形变的测量技术。

雷达遥感的几何特征有哪些?

雷达影像的几何特征斜距投影

1、比例尺不定,垂直飞行方向(y)的比例尺由小变大。

2、缩放、重影、阴影。山体前倾,朝向传感器的山坡影像被压缩,背向传感器的山坡被拉长。不同地物的重影现象,阴影区地物无回波信号。

3、高差产生的投影差与中心投影差位移的方向相反,位移量也不同。

4、雷达图像可以观测立体,分同侧和异侧构像

卫星影像有哪些优缺点?返回搜狐,查看更多

责任编辑:

您可能感兴趣的文章

本文地址:https://www.ceomba.cn/755.html
文章标签: ,  
版权声明:本文为原创文章,版权归 ceomba 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

文件下载

老薛主机终身7折优惠码boke112

上一篇:
下一篇:

评论已关闭!