遥感中的被动与主动传感器

Active vs passive sensors

如果太阳消失了,会 被动或主动传感器 最想念它?

如果你能回答这个问题,它将帮助你理解主动和被动传感器的概念 remote sensing

有源传感器 有自己的光源或照明。特别是,它主动发送一个波,并测量反射回它的后向散射。

但是 无源传感器 测量从太阳发出的反射阳光。当太阳照耀时,被动传感器测量这种能量。但以后会有更多的讨论。

摄像头是被动和主动传感器

当你打开相机闪光灯拍照时, 这里到底发生了什么?

相机将自己的光源发送到目标并反射回相机镜头。这是你相机捕捉到的光。

Active Remote Sensing Camera Example

主动遥感相机示例

你可以把主动遥感想象成打开闪光灯的手持相机。但是,主动遥感可以是绕地球轨道运行的星载卫星,也可以是在空中飞行的卫星。

  • 摄像头是 **有源传感器**当摄影师使用闪光灯时。它照亮目标并测量反射回相机的能量。

  • 摄像头是**无源传感器**当摄影师不使用闪光灯时。因为相机不发送光源,所以它使用自然发出的太阳光。

passive remote sensing camera example

被动遥感相机示例

当你即将发现的时候, hundreds of applications for passive and active remote sensing。 但首先,让我们在这两种类型的遥感中再深入一点。

被动和主动遥感实例

既然我们已经清楚地了解了被动和主动遥感,那么让我们看看它在卫星传感器中的作用。在下面的示意图中,您可以看到太阳是如何发光的。为了穿过 atmospheric window 它将地球反射到绕地球运行的卫星传感器上。

Passive satellites

另一方面,主动传感器照亮目标。在这个例子中,它是一个侧视传感器,将自己的脉冲发送到地球表面。首先,它从地面反弹。然后,它又从建筑物上弹回。最后,它再次返回传感器。实际上,这种反向散射叫做 双反散射 . 以后再谈。

Double bounce backscatter

好了,这是一张使用主动遥感的图像

如果你有机会看到一个雷达图像,它会看起来像斑点一样:

Radarsat2 example: double bounce, specular reflection and diffuse backscatter

RADARSAT-2示例:双反射、镜面反射和漫反射后向散射

对于未经训练的眼睛,它只是一堆黑白像素。但现实情况是,还有更多的事情值得关注。

例如, 镜面反射 图像中的黑点。在这种情况下,它是光滑的表面,如东西向流动的河流和铺砌的表面。

中间的亮白色是 double-bounce backscatter 在工作中。如上图所示,这是一个像建筑一样的城市特征,但在这个尺度上并不完全清楚。

最后,大部分雷达图像是粗糙的表面和 扩散散射 . 这可能是由于农业地区的植物生长造成的。

最后,这是一张使用被动遥感的图像

实际上,被动遥感与我们的眼睛解读世界的方式非常相似。例如,这里是落基山地区的原色。

true color

但是,被动遥感的强大方面是在整个电磁频谱中看到光。例如,这个 multispectral image 可以有不同的波段组合,如彩色红外线。

color infrared

重要的是要认识到它如何强调 healthy vegetation in bright red . 至少可以说,在这个场景中有很多。虽然亮白色是堆积区域,但最暗的阴影是水。在东部,这可能是一条输电线路,因为它的宽度总是一样的。

最后,你可以用全色波段看到世界更加清晰。如果你想平移锐化图像,这是你使用的光谱带。

panchromatic

被动遥感有哪些应用?

在被动遥感方面, Landsat mission 是运行时间最长的地球观测项目。40多年来,陆地卫星已经收集并记录了我们不断变化的星球。

Landsat science 有助于了解地球的气候、生态系统和 land use

40多年来,陆地卫星任务一直是我们不断变化的星球的目击证人。正因为如此,我们有了一个历史晴雨表,我们可以测量变化并规划我们作为一个行星的未来。

研究人员利用陆地卫星数据发表了数千份出版物。同时, DigitalGlobePlanet Labs 商业卫星 hundreds of remote sensing applications & uses

主动遥感有哪些应用?

主动遥感的两个主要优势是:

  • 日夜收集图像的能力。

  • 它不受云层和恶劣天气条件的影响。

Topography Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) 使用两个天线测量地球高度的InSAR。短短几天,SRTM就收集到了地球的最精确的 digital elevation models

|雨林砍伐|光探测和测距(激光雷达)是一种主动传感器,测量地面高度。它利用来自飞机或直升机平台的光,测量返回传感器所需的时间。从此,您可以创建 Digital Surface Models 这对林业很有用。

|监视敌人|主动遥感已用于各种安全应用,包括海洋和北极监测。如前所示,双弹跳散射在搜索和救援任务中提供了关键信息。

主动传感器的例子包括:加拿大航天局的 RADARSAT-1RADARSAT-2 空客防御与空间公司 TerraSAR-X Radar Satellite

遥感类型

因此,事实证明,如果被动传感器消失了,它会错过太阳,因为主动传感器会产生自己的光源。

这是因为被动传感器使用来自太阳的反射能量,而主动传感器则创建自己的能量源来照亮地球。

如果您想了解更多有关被动遥感的信息,请参阅我们的指南 multispectral and hyperspectral sensors。 或者,如果您想了解有关主动遥感的更多信息,请参阅我们的指南 Light Detection and Ranging

或者,如果您想使用数据,我们有一个列表 15 free satellite data sourcestop 6 free LiDAR data sources