第五节遥感图像的特征

表现在多方面,最具实用意义的是分辨率,它是遥感技术及应用中的一个重要概念,也是衡量遥感数据质量的重要指标,包括多种分辨率。
3.5.1 空间分辨率
    遥感图象上能够详细区分的最小单元的尺寸,是用来表征图象分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。
像元(pixel):将地面信息单元离散化而形成的格网单元,单位为米,是组成图象的基本单元。像元越小,空间分辨率越高。
像解率是用单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行细线的条数来表示,如线/毫米或线对/毫米。
瞬时视场角(instantaneous field of view,IFOV):指传感器的张角及瞬时视域,又称角分辨率。
传感器系统的空间分辨率受传感器收集系统的分辨率、探测元件的分辨率和灵敏度等多种因素的制约,将地面分辨率对传感器的张角称为传感器的角分辨率,用β表示,β与波长λ和收集器的孔径D有关,即:2β=λ/D当收集器的孔径一定时,可见光与微波的波长相差4—5个数量级,因此,相应地面分辨率也相差很大。总的来说,可见光传感器地面分辨率最高,热红外次之,微波波段最低。但是,在相同波长和孔径条件下,遥感平台的高度越高,地面分辨率越低。分辨率(像元大小)=平台高度*角分辨率(弧度),D= H * IFOV。
3.5.2 波谱分辨率
遥感图像的光谱分辨率指传感器选择的通道数、每个通道的波长及带宽,即所用的波段数、波长及波段宽度。传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔,间隔愈小,分辨率愈高。不同光谱分辨率的传感器对同一地物的探测效果有很大区别,如MSS(100-200nm)、AVIRIS(10 nm);传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值,才能取得好效果,感测人体选择8-12微米,探测森林火灾应选择3-5微米。

3.5.3 辐射分辨率
传感器接收光谱信号时,能分辨的最小辐射差。在遥感图象上表现为每一像元的辐射量化级(D),如6bit,7bit,8bit,11bi等,一个6-bit的传感器可以记录26级(64)的亮度值,一个8-bit的传感器可以记录28级(256)的亮度值,一个12-bit的传感器可以记录212级(4096)的亮度值。

3.5.4 时间分辨率
对同一目标进行重复探测时,相邻两次探测的时间间隔,(重访周期),它能提供地物动态变化的信息,可用来对地物的变化进行监测,也可以为某些专题的精确分类提供附加信息。如LANDSAT:16天;CBERS:26天;太阳同步气象卫星:0.5天。

3.5.5 温度分辨率
热红外传感器分辨地表热辐射(温度)最小差异的能力,它与探测器的响应率和传感器系统内的噪声有直接关系,一般为等效噪声温度的2—6倍。为了获得较好的温度鉴别力,红外系统的噪声等效温度限制在0.1-0.5K之间,而使系统的温度分辨率达到0.2-3.0K。目前,TM6图像的温度分辨率可达到0.5K。