遥感数据种类
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
在区域地质调查中,应用遥感技术经历了从黑白航空相片目视解译到广泛应用多平台多传感器航空航天遥感各种信息的过程。目前随着传感器系统的探测能力、质量、品种和分辨率的大大提高,可供遥感地质应用的航空航天遥感数据越来越多,其应用领域也不断扩大,遥感数据处理、解译、成果和交流也正在逐渐向数字化和自动化方向发展。在中小比例尺的区域遥感地质调查中,已形成了以航天遥感数据为主,地面分辨率高的航空遥感为重要补充的技术格局;同时,遥感技术与地质、物化探等地学学科,以及其他领域的某些新技术、新方法(如GIS、GPS等)紧密融合,使区域地质调查中的遥感应用成为多学科、多技术互相渗透的综合应用体系。
目前国内使用的星载多光谱遥感系统主要为表1-1所列。
表1-1 目前常用的星载遥感技术系统
从表1-1可以看出,TM数据的光谱覆盖范围0.45~2.35μm,划分7 个波段,最小的光谱间隔达6 nm,除一个热红外波段分辨率为 120 m 外,其余分辨率均为 30 m,幅宽185 km。整个波谱范围包括地球表面的各种再生资源与不可再生资源反映出的反射光谱及热辐射特性。由于 TM探测器波段设置合理,多波段优化组合图像可满足不同类地质信息解译提取,且效果明显,价格适中,适用于1∶25万区域地质填图应用。
ETM数据的光谱覆盖范围,除全色波段外,与TM完全一致,其地质应用效果相同。由于ETM增设了0.5~0.95 μm的全色波段,分辨率为15 m,这样就为最佳波段融合处理提供了方便,且使图像解像率提高,地质信息更加丰富,细节更加清晰,价格适中,是1∶25万遥感地质填图的理想数据。
SPOT数据的光谱范围0.5~0.89 μm,划分4个波段,其中3个多光谱波段分辨率为20 m,全色波段分辨率为10 m。由于其空间分辨率高,故图像信息丰富。因地面覆盖范围仅为60 km,相当于TM的1/3,单位成本高,故虽然是1∶25万遥感填图的理想数据源,但受价格影响,实际应用难度较大。
CBERS-1数据的光谱范围为0.45~12.5μm,划分为11个波段,其中 CCD为5个,分辨率为19.5 m;红外光谱扫描仪为4个,分辨率为78~156 m;宽视场成像仪为2 个,分辨率为258 m。尽管 CBERS-1CCD相机各波段的空间分辨率较高,但为用户提供的数据波段数较少。因此,给波段组合选择带来困难,无法完成最佳波段组合的选择。在遥感填图的实际应用过程中,可作为一种数据源使用。
合成孔径雷达成像技术可产生高分辨率目标图像,能直接显示目标物电磁波辐射特性的几何分布的成像雷达技术及其应用取得了重要进展。起初对 SAR 的应用研究是在机载条件下进行的。随着1978年 L波段Seasat SAR的发射、1981 年 SIR-A的上天及1984 年数字记录的SIR-B的升空,特别是进入20 世纪 90 年代,原苏联的 Almaz SAR、欧洲空间局的 ERS-1、ERS-2 SAR、日本的JERS-1 SAR、加拿大的Radarsat-1 SAR和美国航天飞机成像雷达SIR-C/X-SAR的成功发射与运行,更是将微波遥感技术的应用与研究推向了高潮(表1-2)。
表1-2 主要在天星载合成孔径雷达系统特征
RADARSAT-1 SAR数据来自加拿大1995年发射的雷达卫星。该卫星具有不同的成像技术参数(表1-3)。
从表1-3可以看出,RADRASAT-1 SAR有 7 种不同的成像方式,每种方式对应着不同的分辨率、侧视角等参数。
在实际应用中,所采用的数据为WIDE模式成像,侧视角为20°~49°,幅宽150 km×150 km,主要技术参数见表1-4。
表1-3 Radarsat-1 SAR数据主要技术参数
表1-4 阿龙山地区 RADARSAT-1 SAR数据主要技术参数
Radarsat-1 SAR数据不仅仅提供了原始数据,而且提供了原始数据单个记录格式的描述、数据记录数、数据质量、数字信号直方图、处理后数据直方图、数据处理参数、卫星平台参数、姿态数据、辐射数据等,利用这些数据可以进行 Radarsat-1 SAR数据的各种预处理。
机载遥感技术系统包括航空摄影(黑白、彩色、彩色红外)、光谱扫描(多光谱、热红外、成像光谱)、雷达等。目前区域地质调查中使用最多的航片是彩色红外航片,由于其空间分辨率和地面分辨率高,可满足区调填图各类地质体信息提取,但由于受数据形式、相片尺寸及价格限制,故在实际应用中难度较大;而成像光谱技术是20世纪90年代以来发展较快、应用前景巨大的遥感技术,已进入实用化的机载成像光谱系统为 NASA的AVIRIS、美国GER公司的DAIS、澳大利亚的 HYMAP成像光谱仪,我国863-308 主题研制的OMIS模块化成像光谱仪也正在试运行中。成像光谱主要技术参数如表 1-5 所列,随着星载成像光谱系统的发射,成像光谱技术必将对区域地质与矿产勘查产生重大的影响。
表1-5 目前常用的机载成像光谱技术系统