1.遥感数据的获取
     遥感是无需接触地球表面而获取其信息的科学(或艺术),它是通过感知和记录反射或发射(电磁波)能量,并处理、分析和应用所获取的信息。遥感的观测对象主要是地球表层的各类地物,也包括大气、海洋和地下矿藏中不同成分。地球表层各类地物都具有两种特征,一是空间几何特征,一是物理、化学、生物的属性特征。
    遥感器接收到地物目标的电磁波信息,被记录在胶片或数字磁带上。从遥感卫星向地面接收站传输的空间数据中,除了卫星获取的图像数据以外,还包括卫星轨道参数、遥感器等辅助数据。这些数据通常用数字信号传送。遥感图像的模拟信号变换为数字信号时,经常采用二进制脉冲编码的PCM式(pulse code modulation:脉冲编码调制)。由于传送的数据量非常庞大,需要采用数据压缩技术。 卫星地面接收站的主要任务是接收、处理、存档和分发各类地球资源卫星数据。地面站接收的卫星数据通常被实时记录到HDDT(high density digital tape,高密度磁带)上,然后根据需要拷贝到CCT(computer compatible tape,计算机兼容磁带) 、光盘、盒式磁带等其他载体上。CCT、光盘、盒式磁带等是记录、保存、分发卫星数据等最常用的载体。 


2.遥感平台和传感器类型
    地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。 遥感平台 (Platform for Remote Sensing )是安放遥感仪器的载体,包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。 遥感器( Remote Sensor)是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。目前常用的遥感器包括遥感摄影机、光机扫描仪、推帚式扫描仪、成像光谱仪和成像雷达。按其特点,遥感器分为摄影、扫描、雷达等几种类型。
3.图像的数字化
    图
像数字化是将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图像的过程。

                    模拟图像                    数字图像         正方形点阵

    具体来说,就是把一幅图画分割成如上图所示的一个个小区域(像元或像素),并将各小区域灰度用整数来表示,形成一幅数字图像。它包括采样和量化两个过程。小区域的位置和灰度就是像素的属性。单波段、多波段和超波段图像。
    采样间隔和采样孔径的大小是两个很重要的参数。当对图像进行实际的抽样时,怎样选择各抽样点的间隔是个非常重要的问题。关于这一点,图像包含何种程度的细微的浓淡变化,取决于希望忠实反映图像的程度。
    经采样图像被分割成空间上离散的像素,但其灰度是连续的,还不能用计算机进行处理。一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级数,用G表示。一般来说,G=2∧g,g就是表示图像像素灰值所需的比特位数。一幅大小为M×N、灰度级数为G的图像所需的存储空间,即图像的数据量,大小为M×N×g (bit)
黑白图像:是指图像的每个像素只能是黑或白,没有中间的过渡,故又称为二值图像。二值图像的像素值为0或1。例如

         

灰度图像:灰度图像是指每个像素由一个量化的灰度值来描述的图像。它不包含彩色信息。

彩色图像:彩色图像是指每个像素由R、G、B三原色像素构成的图像,其中R、B、G是由不同的灰度级来描述的。

    量化参数与数字化图像间的关系:
    
数字化方式可分为均匀采样、量化和非均匀采样、量化。所谓“均匀”,指的是采样、量化为等间隔。图像数字化一般采用均匀采样和均匀量化方式。非均匀采样是根据图象细节的丰富程度改变采样间距。细节丰富的地方,采样间距小,否则间距大。非均匀量化是对像素出现频度少的间隔大,而频度大的间隔小。采用非均匀采样与量化,会使问题复杂化,因此很少采用。一般来说,采样间隔越大,所得图像像素数越少,空间分辨率低,质量差,严重时出现像素呈块状的国际棋盘效应;采样间隔越小,所得图像像素数越多,空间分辨率高,图像质量好,但数据量大。

量化等级越多,所得图像层次越丰富,灰度分辨率高,图像质量好,但数据量大;量化等级越少,图像层次欠丰富,灰度分辨率低,会出现假轮廓现象,图像质量变差,但数据量小。但在极少数情况下对固定图像大小时,减少灰度级能改善质量,产生这种情况的最可能原因是减少灰度级一般会增加图像的对比度。例如对细节比较丰富的图像数字化。

    数字化器能够将图像划分为若干像素并分别给它们地址,能够度量每一像素的灰度并量化为整数,能够将这些整数写入存储设备。常用的数字化器是扫描仪和数码相机。