扫描成像

扫描成像的思维导图，分享了光/机扫描成像（点扫方式）、固体自扫描成像（线阵列CCD推帚式）、高光谱成像光谱扫描的知识。

扫描成像

• 光/机扫描成像（点扫方式）
  • 扫描成像是依靠探测原件和扫描镜对目标地物以瞬时瞬时视场为单位进行的逐点、逐行进行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。
  • 红外扫描仪
    • 组成
      • 光学——机械扫描
      • 热红外探测
    • 地面分辨率变化只与航高有关。同时地面分辨率随扫描角发生变化，产生全景畸变。
    • 特点
      • 辐射特点
        • 工作波段限于红外波段
        • 由于红外波段波长较长，大气中穿透性强，即使通过很厚的大气层仍能够拍到清晰的图像
        • 与可见光扫描图像相比，红外影像表现的并不是地物的真实色调。
        • 能过够较好的分辨植被和水体
      • 几何特点
        • 具有所有扫描图像固有的几何畸变
        • 红外扫描图像具有不规则性，会使图像出现”红外“假象
  • MSS多光谱扫描仪(LANDSAT1-3)
    • 成像过程
      • 从左至右（西向东），垂直飞行方向逐点扫描，得到一条相应于地图的图像线
      • 卫星向前运动，第二次扫描得到的第二条扫描线
    • 特点
      • 工作波段宽，从近紫外、可见光、到热红外波段，波长范围0.35-20微米
      • 各波段的数据容易配准
    • 因此多光谱扫描仪是气象和”陆地卫星“的主要遥感
  • TM专题制图仪（LANDSAT4\5)
    • 特点
      • 相比多光谱扫描仪，有更高的空间分辨率，更好的频谱选择性，更好的几何保真度，更高的辐射准确度和分辨率。
      • 增加一个扫描改正器，使扫描垂直于飞行轨道（MSS扫描不垂直于飞行轨道）：往返双向都对地面扫描（MSS单向扫描）
    • 具体应用
      • • 蓝色波段(1) 用于水体穿透，分辨士壤和植被
        • 绿色波段(2) 探测健康植被绿色反射率，可区分植被类型和评估作物长势
        • 红色波段(3) 处于叶绿素吸收区域用于观测道路，裸露土壤，植被种类，识别土壤边界
        • 近红外波段(4) 可测定生物量和作物长势
        • 中红外波段(5) 探测植物含水量和土壤湿度，且穿透云层能力强，区别云和雪
        • 热红外波段(6) 感应发出热辐射的目标，用于植物分类和估算收成
        • 中红外波段(7) 分辨岩石，矿物，也可辨识植被覆盖和湿润土壤
  • ETM(ETM+)(LANSAT6\7)06
    • 增加了全色波段，分辨率较高
    • 热红外波段的分辨率提高
    • 卫星辐射定标误差小
• 固体自扫描成像（线阵列CCD推帚式）
  • HRV：高分辨率可见光遥感器（所有SPOT卫星） 特点：实现同轨立体测量
  • 分为多光谱型的HRV和全色的HRV
  • 特点
    • 逐行扫描，逐面扫描，革除了机械部件，简化了结构，避免了因振动引起的噪声，探测器更稳定
    • 光敏元同时曝光，延长了信号驻留时间，提高了遥感器的灵敏度
    • 波谱响应范围宽
    • 无畸变、体积小、功耗低、寿命长、可靠性强
• 高光谱成像光谱扫描
  • 定义:即成像又能获取目标光谱曲线的”谱像合一’的技术，成为高光谱技术
  • 高光谱遥感（成像光谱遥感）
    • 定义：在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据技术。
    • 优点
      • 高光谱分辨率
      • 图谱合一。成像光谱仪在获得几百个光谱图的同时，可以显示影像中每个像元的连续光谱，因而能够在空间和光谱维上快速区分和识别地物目标。
      • 高空间分辨率
      • 数据量大且应用广泛