航天光學(xué)遙感技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《航天光學(xué)遙感技術(shù)》從基本概念和原理入手，系統(tǒng)地介紹了航天光學(xué)遙感技術(shù)，內(nèi)容涉及航天光學(xué)遙感數(shù)據(jù)獲取和處理的各主要環(huán)節(jié)，其中重點闡述了航天光學(xué)采樣成像系統(tǒng)，特別是采樣成像型光學(xué)遙感器的工作原理、設(shè)計、測試以及性能度量和預(yù)測?！　∪珪卜謑0章。第1章對遙感作了概括性介紹，包括遙感的概念與分類、遙感簡史、遙感系統(tǒng)、成像鏈、遙感信息提取、航天遙感的特點以及典型遙感應(yīng)用；第2章闡述了航天光學(xué)遙感涉及的一些基本概念和基礎(chǔ)理論，包括輻射度量與光度量、基本輻射度學(xué)定律、線性系統(tǒng)理論、傅立葉變換、圖像采樣與重構(gòu)、基本探測原理和探測譜段等；第3章介紹了航天光學(xué)遙感成像鏈路，包括組成、信息獲取過程以及照明源、大氣、目標(biāo)、遙感平臺、光學(xué)遙感器、星上數(shù)據(jù)處理及地面接收、處理、顯示和觀察者對遙感圖像的影響；第4章講述了航天光學(xué)遙感器；其中重點介紹了采樣成像型光學(xué)遙感器的組成、圖像與光譜數(shù)據(jù)獲取原理以及各部分的特性和對遙感圖像的影響，并簡要介紹了膠片相機(jī)和主動式光學(xué)遙感器；第5章介紹了航天光學(xué)成像遙感特別是采樣成像型光學(xué)遙感器的主要性能度量以及圖像質(zhì)量評價和預(yù)測；第6章對采樣成像型航天光學(xué)遙感器的設(shè)計作了概括性介紹，包括任務(wù)分析、總體設(shè)計以及各主要組成部分的設(shè)計；第7章講述了采樣成像型航天光學(xué)遙感器的測試與試驗，重點介紹了幾個主要性能指標(biāo)的測試；．第8章介紹了航天光學(xué)遙感圖像處理的一些基礎(chǔ)知識，包括圖像校正、圖像復(fù)原、圖像增強(qiáng)、圖像融合和圖像數(shù)據(jù)壓縮等；第9章列舉了幾顆典型光學(xué)遙感衛(wèi)星及其光學(xué)遙感器；第10章對航天光學(xué)遙感技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

作者簡介

馬文坡，1967年生，中國空間技術(shù)研究院北京空間機(jī)電研究所研究員，博士，博士生導(dǎo)師。1992年畢業(yè)于中國空間技術(shù)研究院飛行器設(shè)計專業(yè)，一直從事航天光學(xué)遙感技術(shù)研究工作。

書籍目錄

第1章  遙感概述1.1  遙感與近感1.2  遙感的分類1.3  遙感簡史1.4  遙感系統(tǒng)、成像系統(tǒng)和成像鏈1.5  遙感數(shù)據(jù)處理與信息提取1.6  航天遙感的特點1.7  典型遙感應(yīng)用第2章  航天光學(xué)遙感理論基礎(chǔ)2.1  輻射度學(xué)與光度學(xué)2.2  線性系統(tǒng)理論與傅立葉變換2.3  圖像采樣與重構(gòu)2.4  基本探測原理2.5  探測譜段第3章  航天光學(xué)遙感成像鏈路3.1  成像鏈路組成與成像遙感過程3.2  航天光學(xué)遙感成像鏈路描述第4章  航天光學(xué)遙感器4.1  概述4.2  采樣成像型光學(xué)遙感器的基本組成4.3  典型采樣成像型光學(xué)遙感器4.4  光譜獲取原理4.5  光學(xué)系統(tǒng)4.6  探測器4.7  電子學(xué)系統(tǒng)4.8  結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)4.9  熱控系統(tǒng)4.10  采樣成像型光學(xué)遙感器的MTF和SNR4.11  膠片相機(jī)4.12  主動式航天光學(xué)遙感器第5章  航天光學(xué)成像遙感系統(tǒng)性能度量及像質(zhì)評價和預(yù)測5.1  性能度量5.2  圖像質(zhì)量評價5.3  圖像質(zhì)量預(yù)測第6章  航天光學(xué)遙感器設(shè)計6.1  技術(shù)要求6.2  設(shè)計概要6.3  總體設(shè)計6.4  光學(xué)系統(tǒng)6.5  結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)6.6  電子學(xué)系統(tǒng)6.7  焦面組件6.8  熱控系統(tǒng)6.9  星上定標(biāo)器6.10  制冷器6.11  可靠性與安全性第7章  航天光學(xué)遙感器測試與試驗7.1  概述7.2  基本測試與試驗程序7.3  MTF測試7.4  輻射分辨率測試7.5  試驗第8章  航天光學(xué)遙感圖像處理基礎(chǔ)8.1  數(shù)字圖像處理概述8.2  圖像畸變與校正分類8.3  輻射校正8.4  大氣校正8.5  幾何校正8.6  圖像復(fù)原8.7  圖像增強(qiáng)8.8  圖像融合8.9  圖像數(shù)據(jù)壓縮第9章  典型光學(xué)遙感衛(wèi)星及其光學(xué)遙感器9.1  CBERS-19.2  Landsat系列衛(wèi)星9.3  SPOT9.4  IKONOS第10章  航天光學(xué)遙感技術(shù)發(fā)展與展望10.1  航天光學(xué)遙感系統(tǒng)總體設(shè)計10.2  光學(xué)遙感衛(wèi)星10.3  展望參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：陳世平研究員等在文獻(xiàn)[11]和[12]中對成像鏈、成像系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)全面的闡述。遙感的基礎(chǔ)是電磁波與物體相互作用，使其載有物體的信息；獲取載有物體信息的電磁波并進(jìn)行處理，得到含有物體信息的遙感數(shù)據(jù)；通過遙感信息模型從遙感數(shù)據(jù)中反演出物體所包含的信息。遙感過程包括正演過程（即遙感數(shù)據(jù)的獲取和處理過程）和反演過程（即應(yīng)用遙感信息模型分析遙感數(shù)據(jù)，從而獲得信息的過程）。比如，在應(yīng)用衛(wèi)星光學(xué)遙感進(jìn)行作物分類和估產(chǎn)的遙感過程中，正演過程就是衛(wèi)星上的多光譜成像遙感器獲取相關(guān)地物的數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)調(diào)制、載于載波傳回地面；地面設(shè)備解調(diào)出數(shù)據(jù)，經(jīng)有關(guān)校正處理、重構(gòu)而生成多光譜圖像數(shù)據(jù)的過程。反演過程就是由多光譜圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)有關(guān)遙感信息模型獲得各種植被指數(shù)、葉面積指數(shù)／葉綠素含量／生物量／植被覆蓋度等，進(jìn)一步獲得作物分類和估產(chǎn)的過程。根據(jù)文獻(xiàn)[11]和[12]，航天遙感系統(tǒng)由遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)和遙感數(shù)據(jù)反演系統(tǒng)組成，前者包括衛(wèi)星平臺、遙感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、地面數(shù)據(jù)處理部分等。照明源發(fā)出的電磁波通過大氣，經(jīng)與景物作用，再通過大氣，提供了載有景物遙感信息的電磁波，作為遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的輸入。遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)由衛(wèi)星和地面兩部分共同組成，衛(wèi)星平臺裝載的遙感器從載有景物遙感信息的電磁波中獲得載有景物遙感信息的遙感信號，經(jīng)處理后，通過數(shù)傳設(shè)備發(fā)回地面，地面系統(tǒng)完成接收和處理后，將遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)生成的遙感數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)遙感信息模型反演獲得有關(guān)景物的信息。作為一個例子，圖1-2給出了航天光學(xué)成像遙感系統(tǒng)較為詳細(xì)的組成框圖。圖中注明了各組成部分對遙感圖像（數(shù)據(jù)）的影響因素。如MTF為調(diào)制傳遞函數(shù)，丁為光學(xué)透過率，R和p分別為探測器的響應(yīng)度和探元間距，n為噪聲，als為混疊，BD為量化位數(shù)等。從“景物”到“圖像重構(gòu)”組成了航天光學(xué)遙感成像鏈，其始端是景物，終端是圖像；人的視覺系統(tǒng)，由于在實際上參與了圖像觀測，也是成像鏈的組成部分。從“光學(xué)系統(tǒng)”到“圖像重構(gòu)”組成了航天光學(xué)成像系統(tǒng)，其輸入是來自成像條件下景物的輻射，即表征景物的輻亮度空間分布，輸出是圖像，其中的成像條件指的是大氣和照明。對于成像遙感而言，遙感系統(tǒng)由成像系統(tǒng)和信息提取部分共同組成。信息提取部分的作用是從遙感圖像數(shù)據(jù)中提取景物中的有關(guān)信息，這就是遙感中的“反演”。從“光學(xué)系統(tǒng)”到“信息提取”組成了航天光學(xué)成像遙感系統(tǒng)，其輸入與航天光學(xué)成像系統(tǒng)的輸入相同，輸出是從中提取的信息。

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