遥感教程第B-2页

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卫星数字数据的性质

起点在于代表遥感场景的信号的性质。陆上卫星遥感是一个很好的例子,从中学习这些原理。每个波段都由与测量它的信号探测器相关的(平均的)总辐射(主要是地面反射,但有来自大气的贡献)组成。空间上的场景测量单位是与辐射源相对应的地面区域,与记录辐射源的传感器单元(即单个像素)一致。每个像素将从该地面区域接收一定数量的光子,这些光子在某些光谱间隔之间收集,很大程度上取决于场景的性质(其平均辐射)和停留时间(与航天器速度和镜像振荡率相关)。撞击探测器产生的辐射相当于有限的能量。量子化光子(其累积效应产生特定强度)将电子打散(光电效应),该电子可以作为电子信号从探测器中移除(在其特征采样时间内),该电子信号与释放的电子成比例变化。该信号可以表示为电压,其变化是光子能量/电子释放效应的测量。(有些系统利用电流变化代替电流变化,与电流变化有关)。

现在,在扫描期间,由像素记录的特定时刻的给定信号的电压值和它所覆盖的“不动产”的电压值。对于沿着扫描线的连续像素,当每个像素连续采样时,将有一个与每个个体相关的特定电压值;当将此变化绘制为强度(辐亮度相关)与时间的函数时,连续的一系列点(按像素尺寸间隔)将代表电压辐亮度变化响应场景亮度的变化。这在沿扫描方向重复(对于MSS,在扫描镜前进一步时,一组六个探测器沿相邻的平行线扫描)。随着这一系列扫描在观测平台前进过程中的积累,一个二维连续像素阵列被开发出来。每个像素可以用一个数字来表示,一些特定的值-通常是分数或小数-传感器测量的电压范围。原则上,连续电压流可以遥测(直接或稍后,在磁带或类似的记录设备上记录后)返回地球上的接收站(或通过中继卫星)。

利用可变电压信号驱动光电仪器产生随电压变化的光束输出,将其转换成图像是可行的。不同的光束强度可直接用于制造各种类型的照片产品。由于胶片灰度与激活氯化银的光子数量相关,因此将产生一个黑白图像,该图像由对应于相对辐射(例如,变化的反射)的灰度范围组成。然后,标准的照片解释方法利用空间模式和特征或材料亮度,以便于识别场景类别(类)。

然而,许多原始数据的操作,使用显示或解释,基于数学,程序-对比度拉伸,边缘增强,比率,监督分类等-可以应用于增强解释。在当今世界,这些都是最好和最快速的完成使用计算机。这要求将模拟信号转换为数字值(A/D),如DN的定义和描述 page 1-12 . 这种转换可以在电子信号被记录后在地面上进行,或者现在最常见的是,在航天器上同时采集信号。


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