2022年遥感传感器综述 .pdf
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1、遥感传感器综述一、遥感传感器的概念遥感传感器是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,是遥感技术系统的重要组成部分。遥感传感器根据不同工作的波段,适用的传感器是不一样的。目前遥感中常用的传感器大致上可分为如下几类:1)摄影类型的传感器2)扫描类型的传感器3)雷达成像类型的传感器4)非图像类型的传感器摄影机主要用于可见光波段范围。红外扫描器、多谱段扫描器除了可见光波段外,还可记录近紫外、红外波段的信息。雷达则用于微波波段。二、遥感传感器的基本组成遥感传感器主要由以下系统组成:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 6 页 -无论哪一种传感器,它们基本是由收集系统、探测系统,
2、信息转化系统和记录系统四部分组成。(1)收集系统:遥感应用技术是建立在地物的电微波谱特性基础之上的,要收集地物的电磁波必须要有一种收集系统,该系统的功能在于把接收到的电磁波进行聚集,然后关往探测系统。不同的遥感器使用的收集元件不同,最基本的收集元件是透镜、反射镜或天线。对于多波段遥感,收信系统还包括按波段分波束的元件,一般采用各种散元个成分光之件,例如:滤光片、棱镜、光栅等。(2)探测系统:遥感器中最重要的部分就是探测元件,它是真正接收地物电磁辐射的器件,常用的探测元件有感光胶片,光电敏感元件,固体敏感元件和波导等。(3)信号转化系统:除了摄影照相机中的感胶片,电广从光辐射输入到光信号记录,无
3、须信号转化之外,其它遥感器都有信号转化问题,光电敏感元件,固体敏感元件和波导等输出的都是电信号,从电信号转换到光信号必须有一个信号转化系统,这个转换系统可以直接进行电光转化,也可进行间接转换,先记录在磁带上,再经磁带加放,仍需经电光转换,输出光信号(4)记录系统:遥感器的最终目的是要把接收到的各种电磁波信息,用适当的方式输出,输出必须有一定的记录系统,遥感影像可以直接记录在摄影胶片等上,也可记录在磁带上等。三、遥感影像的分辨率1 空间分辨率2 波谱分辨率3 辐射分辨率(辐射灵敏度)1 空间分辨率:能把两个相邻目标作为两个清晰实体记录下来的两目标间的最小距离。取决于:(1)象元大小(pixel
4、size):每个象元对应地面的范围(2)象解率(photographic resolution):胶片上 1 毫米间隔内包含的线对数,用线对/毫米来表示。一条白线加一条黑线构成一个线对。象解率可以转换成为相应的象元大小(3)瞬时视场角(IFOV aInstantaneous Field Of View):电子传感器的瞬时视域,用毫弧度表示。瞬时视场角小,空间分辨率高;反之,空间分辨率低名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 6 页 -(4)视场角(FOV field of view):整个传感器能够受光的角度。相当于视场角的地面距离叫观测宽度或叫扫描宽度2 波谱分辨率:指
5、传感器在接收目标辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔.取决于:(1)传感器的工作波段数目(2)工作波段波长(3)波长间隔(谱带宽度)3 辐射分辨率:指传感器探测原件在接收波谱辐射信号时,能分辨的最小辐射差。(1)取决于传感器辐射灵敏度(2)数据的位数四、光学遥感器的特性光学遥感器所获取的信息中最重要的特性有三个,即光谱特性,辐射度量特性和几何特性,这些特性确定了光学遥感器的性能。(1)光谱特性主要包括遥感器能够观测的电磁波的波长范围,各通道的中心波长等。在照相胶片型的遥感器中,其光谱特性主要由所用的胶片的感光特性和能用滤光片的透射特性率决定;而在扫描型的遥感器中,则主要由所用的探测元件及分光元件
6、的特性来决定。(2)光学遥感器的辐射度量特性主要包括遥感器的探测精度(包括所测亮度的绝对精度和相对精度)、动态范围(可测量的最大信号与遥感器的可检测的最小信号之比),信噪比(有意义的信号功率与噪声功率之比)等等,除些之外,还有把模拟信号转换为数字量时所产生的量化等级,量化噪声等。(3)几何特性是用光学遥感器的获取的图像的一些几何学特征的物理量的描述的,主要指标有视场角,瞬时视场,波段间的配准等,视场角(FieldOf View-FOV)指遥感器能够感光的空间范围,也叫立体角,它与摄影机的视角扫描仪的扫描宽度意义相同;瞬时视场(IntantaneousField OfView-IFOV)是指探测
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