遥感技术详解：电磁波谱与数字图像处理

"遥感数字图像处理2019Y1" 遥感是遥远感知的技术，它不直接接触目标，而是通过探测仪器捕捉并记录物体辐射或反射的电磁波信号，然后转化为可视图像来分析物体的特性。遥感分为狭义和广义，狭义的遥感特指非接触式的电磁波探测，而广义的遥感则包含了更广泛的无接触探测技术。 电磁波谱是将电磁波按照波长或频率排序形成的图谱，涵盖了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等多个部分。在遥感中，不同波长的电磁波对应着地物的不同特性，因此了解电磁波谱对于遥感图像分析至关重要。 空间分辨率衡量的是遥感图像中一个像素所代表的地面实际尺寸，决定了图像能分辨的地物细节程度。光谱分辨率是指传感器区分不同波长的能力，越小意味着能识别更精细的光谱差异。时间分辨率是指两次遥感观测之间的时间间隔，越短表示遥感系统对动态变化的监测能力越强。辐射分辨率则是传感器区分不同辐射强度的能力，直接影响图像的亮度和对比度。 常用的遥感传感器包括Landsat的TM传感器，以及其他多种类型，每种传感器都有其独特的分辨率性能，如空间分辨率、光谱分辨率等，选择合适的传感器可以获取所需的信息。 数字图像在计算机中以离散的形式表示，遥感数字图像则是针对遥感数据的数字表示。像素或像元是这些图像的基本构成单元，每个像素拥有特定的位置和属性，反映了地物的反射或辐射特性。遥感数字图像处理涉及对这些像素的操作，包括增强、分类、校正等，以提取更有价值的信息。 栅格数据和矢量数据是地理信息系统中的两种主要数据结构。栅格数据以像素网格形式存储，适用于图像数据，易于进行数学运算和视觉表现；而矢量数据由点、线、面组成，适合表示地物的边界和拓扑关系。常见的遥感图像存储格式有TIFF、IMG、HDR和HDF等，TIFF格式具有良好的通用性和兼容性，支持多层数据；IMG是Erdas的专有格式；HDR是ENVI的无头格式，而HDF则是一种复杂的数据存储格式，能容纳大量科学数据。理解这些格式的特点有助于选择合适的方式来管理和处理遥感图像。