2.4.3全数字航空摄影遥感系统 全数字航空摄影是指摄影机为数码摄影机。其成像原理与一般摄影机同，结构也类似。 所不同的是其记录介质不是感光胶片， 而是光敏电子器件， 2.5地面遥感数据采集系统 置于地面上和水的装传感 定的威可 动的莞 置叫做地面 供试 验研究用的地 航天遥感在 住和辅助 作通 的放 年075。 。之间 仪器，用以测定各类地物的野外波谱曲线：谣感车、遥感塔上的悬臂常安置庄6一1m其至 更高的高度上，在这样的高度上对各类地物进行波谱测试，可测出地物的综合波普特性。为 了便于研究波谱特性与遥成影像之同的关系，也可将成像传感器置于同高度的平台上，在测 定地物波谱特性的同时获取地物的影像 地面遥感的优越性在于它允许在某个小的区域内或特定环境下反复的进行多时相的光 谱测量和影像的获取，并能保证光谱数据与影像数据的准同步。常用地面遥感传感器主要包 括以下儿种。 一、地面光谱测量仪器 (羊用DD公同、 光光度计AMBDA950(美国PE公司) 快速扫描红外波谱仪M304(加拿大BOAN公司) 热红外成像系统THERMOVISION550、S60(加拿大BOMAN司) 便拱式地物波谱仪AgriSpec"(美国ASD公司) 海洋学及水体研究的便携式波谱仪FieldSpec Pro Dual VNIR(美国ASD公司) 微波网络分析仪P8510C(美国Angilent公司) 陆基微波辐射计、散射计
2.4.3 全数字航空摄影遥感系统 全数字航空摄影是指摄影机为数码摄影机。其成像原理与一般摄影机同，结构也类似。 所不同的是其记录介质不是感光胶片，而是光敏电子器件，如 CCD。 2.5 地面遥感数据采集系统 置于地面上和水上的装载传感器的固定的或可移动的装置叫做地面遥感平台，包括三角 架、遥感塔、遥感车等，高度一般在 100m 以下，主要用于近距离测量地物波谱和摄取供试 验研究用的地物细节影像，为航空遥感和航天遥感作校准和辅助工作。通常三角架的放置高 度在 0.75～2.0m 之间，在三角架上放置地物波谱仪、辐射计、分光光度计等地物光谱测试 仪器，用以测定各类地物的野外波谱曲线；遥感车、遥感塔上的悬臂常安置庄 6～10m 甚至 更高的高度上，在这样的高度上对各类地物进行波谱测试，可测出地物的综合波普特性。为 了便于研究波谱特性与遥感影像之同的关系，也可将成像传感器置于同高度的平台上，在测 定地物波谱特性的同时获取地物的影像。 地面遥感的优越性在于它允许在某个小的区域内或特定环境下反复的进行多时相的光 谱测量和影像的获取，并能保证光谱数据与影像数据的准同步。常用地面遥感传感器主要包 括以下几种。 一、地面光谱测量仪器 便携式傅里叶变换红外光谱仪（美国 D&P 公司） 紫外/可见/近红外分光光度计 LAMBDA950（美国 PE 公司） 快速扫描红外波谱仪 M304（加拿大 BOMAN 公司） 热红外成像系统 THERMOVISION 550、S60（加拿大 BOMAN 司） 便携式地物波谱仪 AgriSpec™（美国 ASD 公司） 海洋学及水体研究的便携式波谱仪 FieldSpec Pro Dual VNIR （美国 ASD 公司） 微波网络分析仪 HP8510C (美国 Angilent 公司) 陆基微波辐射计、散射计
条外/可见光/近红外分光光度计LA四DA950 便携式傅立叶红外光谱仪 R304安装了农角或的 FieldSpec Pro Dual VNI 图2光量仪器 微波网分析仪P8510 二、地表参数的测量 (一)土壤参数 土壤湿度仪 土壤水分测量仪HYDROSENSE (水袋时景素我光连线监测德国a12) (3) 叶绿素计SPAD5O2(日本KONIC MINOLTA) 便携式光合作用测定仪 冠层分析仪LAL-2000 PhyTech'sPTM-48(以色列) 涡动协方差系统（美国CAMPBELL公司）
图 2-8 地面光谱测量仪器 二、地表参数的测量 （一）土壤参数 土壤湿度仪 土壤水分测量仪 HYDROSENSE 水体叶绿素荧光连续监测仪 (德国 Walz ) （二）水环境参数 温盐深浊度仪 XR-420 CTD+Tu（加拿大 RBR 公司） （3）植被参数 光合-荧光作用测定仪 LI-6400R（美国 LI-COR 公司） 叶面积仪 LI-3000A（美国 LI-COR 公司） 叶绿素计 SPAD502（日本 KONIC MINOLTA） 便携式光合作用测定仪 冠层分析仪 LAI-2000 PhyTech's PTM-48（以色列） 涡动协方差系统（美国 CAMPBELL 公司）
光合-荧光作用测定仪LI-6400R 叶绿素计SPD50 208 便式光合作用测定仪 叶面积仪1I-3000A 植物冠层分析仪LAI-2000 PhoTech'PTM-48 涡动协方茫系统 图2-9植被参数测量仪器
图 2-9 植被参数测量仪器
第3章地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 不同的地物类型有若不同的光谱特征，因此在利用湿感图象提取信息时必须首先了解地 物的光谱特征。无论是航空平台还是航天平台获得的遥感图像数据或像片，对地观测的目的 是获得地表目标地物的信总，因此，遥感数字图象的信总提取是遥感研究的核心内容之 通常来说，過感影像信息提取方法主要有目视解译、数字图像信息处理和定量模型研究等方 法。 3.1地物光谱特征 自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可 见光、红外线和做 波的某些波段的特性：它们又都具有发射某些红外线、微波的特性：少数 地物还具有透射电磁波的特性，这种特性称为地物的光谱特性。 一部分电辐射能， 诱射见图3 根据能量守恒定律可得： E=E。+Ea+E 整二为入射的总能量：印为地物的反射能量：E为地物的吸收能基：为地物的透 (3-1 (3-1)式两端同除以E0,得： E。,Ea (3 EE。E 2) 令p=E,/B.×100%,即地物反射能量与入射总能量的百分率，称之为反射率： ā=./E。X100%,即地吸收能单与入射总能的百分，称之为吸收： =E,E。×100%，即地物透射的能量与入射总能量的百分率，称之为透射率。 则(3-2)式可写成： (3-3 p+a+r=1 对于不透明的地物，透射率0，则(3-3)式可改写成为： (3-4 p+=1 (34)式表明。对于某一波段反射率高的地物，其吸收率就低，即为弱辐射体：反之，吸 收率高的地物，其反射率就低。 图3-1太阳辐射与地表的相互作用
第3章 地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 不同的地物类型有着不同的光谱特征，因此在利用遥感图象提取信息时必须首先了解地 物的光谱特征。无论是航空平台还是航天平台获得的遥感图像数据或像片，对地观测的目的 是获得地表目标地物的信息，因此，遥感数字图象的信息提取是遥感研究的核心内容之一。 通常来说，遥感影像信息提取方法主要有目视解译、数字图像信息处理和定量模型研究等方 法。 3.1 地物光谱特征 自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可 见光、红外线和微波的某些波段的特性；它们又都具有发射某些红外线、微波的特性；少数 地物还具有透射电磁波的特性，这种特性称为地物的光谱特性。 当电磁辐射能量入射到地物表面上，将会出现三种过程：一部分入射能量被地物反射； 一部分入射能量被地物吸收，成为地物本身内能或部分再发射出来，一部分入射能量被地物 透射（见图 3-1）。 根据能量守恒定律可得： E E E E 0 = + + （3-1） 式中：E0 为入射的总能量；Eρ 为地物的反射能量；Eα 为地物的吸收能量；Eτ 为地物的透 射能量。 （3-1）式两端同除以 E0，得： 0 0 0 1 E E E E E E + + = （ 3- 2） 令 ρ=Eρ/Eο×100%，即地物反射能量与入射总能量的百分率，称之为反射率； α=Eα/Eο×100%，即地物吸收能量与入射总能量的百分率，称之为吸收率； τ=Eτ/Eο×100%，即地物透射的能量与入射总能量的百分率，称之为透射率。 则（3-2）式可写成： + + = 1 （3-3 ） 对于不透明的地物，透射率 τ=0，则（3-3）式可改写成为： + = 1 （3-4 ） （3-4）式表明，对于某一波段反射率高的地物，其吸收率就低，即为弱辐射体；反之，吸 收率高的地物，其反射率就低。 图 3-1 太阳辐射与地表的相互作用
3.1.1地物的反射光谱特性 不同地物对入射电波的反射能力是不一样的，通常采用反射率米表示·当电辐射能 射能的 之为反 p)被定义为： p)=ER()E() (3-5 反射 时也是入射角 强的地物 反射率大 白遥感图像上是现的色调就浅。反之，反射入射光能 的 力反射率小 在黑白遥感图像上呈现的色调就深。在遥感图像上色调的差异是判读遥感图像的重要标志 3.12地物的发射光谱特性 发射率任何地物当温度高于绝对温度0K时，组成物质的原子、分子等微粒，在不停 地做热运动，都 能 通常地物发射电磁辐射的能力是以 发射率作为衡 为 上述斯特落一玻耳兹曼定律、维恩位移定律只适用黑体辐射，但是在自然界中，黑体辐 射是不存在的，一般地物辐射能量总要比黑体辐射能量小。如果利用黑体辐射有关公式，则 需要增加一个因子，这个因子就是发射率()，或称“比辐射率”。 对于某一波长来说，发射率定义如下： E=M'IM (3-6) 式中：M'一指单位面积上观测地物发射的某一波长的辐射通量密度 指与观地物温度卜黑体的福期酱度 据物 衣面的租糙 长观测方向等条件面变化，取 地物发 地物发发射幸 长变化的规有 与长间的关系绘成的曲线横坐标为波长， 3.1.3地物的透射光谱特性 当电磁波入射到两种介质的分界面时，部份入射能穿越两介质的分界面的现象。称为透 射。透射 用透 就是入射米 过地物的能量与入射 的长 般水 体的透射深度可达10一20。又如，波长大于1m的微波对冰体具有透射能力。 一般情况下，绝大多数地物对可见光都没有透射能力。红外线只对具有半导体特征的地 物，才有一定的透射能力。微波对地物具有明显的透射能力，这种透射能力主要由入射波的 波长而定。因此，在遥感技术中，可以根据它们的特性，选择适当的传感器米探测水下、冰 下某些地物的信息
3.1.1 地物的反射光谱特性 不同地物对入射电磁波的反射能力是不一样的，通常采用反射率来表示。当电磁辐射能 到达两种不同介质的分界面时，入射能量的一部分或全部返回原介质的现象，称之为反射。 反射的特征可以通过反射率表示，它是波长的函数，故称为光谱反射率 ()。光谱反射率 () 被定义为： () ()/ () = ER EI （3-5） 其中，ER()为反射能，EI()为入射能，反射率 ()以百分数表示，其值在 0～1 之间。 反射率不仅是波长的函数，同时也是入射角，物体的电学性质（电导、介电、磁学性质等） 以及表面粗糙度、质地等的函数。一般地说，当入射电磁波波长一定时，反射能力强的地物， 反射率大，在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小， 在黑白遥感图像上呈现的色调就深。在遥感图像上色调的差异是判读遥感图像的重要标志。 3.1.2 地物的发射光谱特性 发射率 任何地物当温度高于绝对温度 0 K 时，组成物质的原子、分子等微粒，在不停 地做热运动，都有向周围空间辐射红外线和微波的能力。通常地物发射电磁辐射的能力是以 发射率作为衡量标准。地物的发射率是以黑体辐射作为基准。 上述斯特藩-玻耳兹曼定律、维恩位移定律只适用黑体辐射，但是在自然界中，黑体辐 射是不存在的，一般地物辐射能量总要比黑体辐射能量小。如果利用黑体辐射有关公式，则 需要增加一个因子，这个因子就是发射率（ελ），或称“比辐射率”。 对于某一波长来说，发射率定义如下： = M / M （3-6） 式中： M －指单位面积上观测地物发射的某一波长的辐射通量密度； M －指与观测地物同温度下黑体的辐射通量密度； 发射率根据物质的介电常数、表面的粗糙度、温度、波长、观测方向等条件而变化，取 0 到 1 之间的值。地物发射率的差异也是遥感探测的基础和出发点。 地物发射光谱 地物的发射率随波长变化的规律，称为地物的发射光谱。按地物发射率 与波长间的关系绘成的曲线（横坐标为波长，纵坐标为发射率）称为地物发射光谱曲线。 3.1.3 地物的透射光谱特性 当电磁波入射到两种介质的分界面时，部份入射能穿越两介质的分界面的现象。称为透 射。透射的能量穿越介质时，往往部分被介质吸收并转换成热能再发射。 介定透射能量的能力，用透射率τ来表示。透射率就是入射光透射过地物的能量与入射 总能量的百分比。地物的透射率随着电磁波的波长和地物的性质而不同。例如，水体对 0.45～0.56μm 的蓝绿光波具有一定的透射能力，较混浊水体的透射深度为 1～2m，一般水 体的透射深度可达 10～20m。又如，波长大于 1mm 的微波对冰体具有透射能力。 一般情况下，绝大多数地物对可见光都没有透射能力。红外线只对具有半导体特征的地 物，才有一定的透射能力。微波对地物具有明显的透射能力，这种透射能力主要由入射波的 波长而定。因此，在遥感技术中，可以根据它们的特性，选择适当的传感器来探测水下、冰 下某些地物的信息