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1《林业遥感》讲座赵鹏祥231.1遥感的基本概念遥感（RemoteSensing)20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术。通常有广义和狭义的理解。广义遥感指各种非直接接触的、远距离探测目标的技术。主要根据物体对电磁波的反射和辐射特性对目标进行采集，利用声波、外力波和地震波等也都包含在广义的遥感之中。狭义遥感指从远距离、高空，以至外层空间的平台（plantform）上，利用可见光、红外、微波等遥感器（RemoteSensor）,通过摄影、扫描等各种方式，接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的综合技术。4遥感不同于遥测和遥控。遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥控是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。遥感技术主要通过观测电磁波原理，判读和分析地物目标及现象。也就是说，利用了物体的电磁波特性，即“一切物体，由于其种类及环境条件的不同，因而具有反射或辐射不同波长的电磁波的特性”。所以，遥感也可以说是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过研究电磁波特性，达到识别物体及其环境的技术。5地面传感器61.2遥感系统遥感系统包括：被测目标的信息特征(目标物）;信息的获取（遥感平台）;信息的接收与记录、信息的处理（地面接收站）和信息应用（分析解译）四大部分。目标物的电磁波特性-----任何目标都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。信息的获取-----主要由传感器来完成。接收、记录目标物电磁波特征的仪器，称为传感器。如扫描仪、雷达、报机、摄像机、辐射计等。信息的接收、记录和信息处理-----传感器接收到目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或胶片上。胶片是由人或回收舱送到地面回收，而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。7地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在高密度的磁介质上（如高密度磁带HDDT或光盘等），并进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式，或转换成模拟信号(记录在胶片上)，才能被用户使用。信息的应用----遥感获取信息的目的是应用。这项工作由各专业人员根据不同的应用需要而进行。在应用过程中，也需要大量的信息处理和分析，如不同遥感信息的融合及遥感与非遥感信息的复合等。81.3遥感的分类按遥感平台分：地面遥感：传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动的高架平台上等。航空遥感：传感器设置于航空器上，主要是飞机、气球等；航天遥感：传感器设置于环绕地球的航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等；航宇遥感：传感器设置于星际飞机上，指对地月系统外的目标的探测。910按传感器的探测波段分:紫外遥感：探测波段在0.05-0.38um之间；可见光遥感：探测波段在0.38-0.76um之间；摄影机、扫描仪、摄像仪等。红外遥感：探测波段在0.76-1000um之间；摄影机、扫描仪等。微波遥感：探测波段1mm-1m之间；扫描仪、微波辐射计、雷达、高度计等。多波段遥感：把目标物辐射来的电磁辐射分割成若干个窄的光谱带，然后同步探测，同时得到一个目标物不波段的多幅图像。多光谱摄影机、多光谱扫描仪和反束光导管摄像仪等。11按工作方式分:主动遥感和被动遥感：主动遥感由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的反向散射信号；被动遥感的传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。成像遥感与非成像遥感：前者传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像；后者传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。按遥感的应用领域可分：从大的研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等；从具体应用领域可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、气象遥感、城市遥感等。121.3目前遥感技术发展的特点1.高空间分辨率。TM卫星影像空间分辨率最高可达15米(ETM+)；SPOT卫星影像空间分辨率全色波段现在最高可达2.5米、5米，多光谱波段达10米；美国的IKONOS影像数据分辨率可达1米和4米;Qiuckbird影像数据空间分辨率最高可达0.61米。2.高光谱辨率。目前星载遥感器的光谱分辨率大约为可见近红外波段，略优于100nm（10-4m）,在热红外波段约200nm左右，而机载的成像光谱仪已达到可见光、近红外波段约10nm，热红外波段约30nm左右，整个波段数已达到256个波段。美国制定EOS计划（地球观测计划）就包括有中分辩率和高分辨率的像光谱仪。131415黄河口中巴地球卫星图像（10月17日）16SPOT5多光谱数字图像（10米），2002.9.251718TM432,延安地区1920213.高时间分辨率。不同高度的遥感平台其重复观测的周期不同，地球同步轨道卫星可以每半个小时对地观测一次（FY－2气象卫星）；太阳同步轨道卫星（如NOAA气象卫星和FY－1气象卫星）可以每天2次对同一地区进行观测。这种卫星可以探测地球表面及大气在一天或几小时之内的短周期变化。地球资源卫星（如Landsat、SPOT和CBERS－1）则分别以16天、26天或4-5天对同一地区重复观测一次，以获得一个重访周期内的某些事物的动态变化的数据。而传统的地面调查则须在大量的人力、物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。22本世纪20年代开始试用航空目视调查和空中摄影;30年代采用常规的航空摄影编制森林分布图；40年代航空像片的林业判读技术得到发展，开始编制航空像片蓄积量表；50年代发展了航空像片结合地面的抽样调查技术；60年代中，红外彩色片的应用促进了林业判读技术的进展，特别是树种判读和森林病虫害探测；70年代初，林业航空摄影比例尺向超小和特大两极分化，提高了工作效益，与此同时，陆地卫星图像在林业中开始应用，并在一定程度上代替了高空摄影。70年代后期，陆地卫星数据自动分类技术引入林业，多种传感器也用于林业遥感试验。80年代卫星不断提高空间分辨率，图像处理技术日趋完善。90年代航天遥感技术迅速发展，应用广泛。1.4、林业遥感的发展现状及未来23林业遥感技术发展的未来l.随着遥感技术的发展，现阶段林业遥感技术在生产上应用开始由以航空像片+地面调查为主的工作模式向着以卫片为主+航片+地面调查为辅助的工作模式发展。2.林业遥感要从定性走向定量，从静态估测到动态监测，从实验走向生产实际应用。3.采用新的遥感资料，Landsat-1…7、SPOT1…5、CBERS-1、2、雷达图像和高光谱图像（MODIS）、IKONOS、、QUICKBIRD等；244.多种信息复合，如不同时相、不同传感器、不同分辩率住信息的复合，提高林业遥感的分类精度。5、扩大林业遥感的研究内容：除资源调查外，还应当包括立地评价、区划、灾害监测；环境污染监测，经营活动分析、建筑、绿化、人口监测等；6、提高与普及相结合，使研究成果尽快变成生产力；