内 容 简 介

本书系统地介绍了遥感成像的物理基础和摄影、光学机械扫描、电子束扫描、固体自扫描、天线扫

描等各种遥感成像方法的基本原理以及世界著名的遥感技术系统及其图像。

本书可供高等学校遥感应用专业学生使用，也可供从事遥感应用技术的教学、科研人员参考。

目 录

第一章 绪论

第一节 遥感图像成像的一般概念

第二节 遥感图像成像原理及图像特征研究内容

第三节 影响遥感图像成像的主要因素

第四节 遥感成像技术发展简史及我国遥感成像技术发展概况

第五节 遥感技术系统的展望

第二章 遥感成像的物理基础

第一节 电磁波成像特征概述

第二节 与成像有关的几何光学基础

第三节 与成像有关的波动光学基础

第四节 成像量子光学和半导体基础

第三章 摄影成像的基本原理

第一节 概述

第二节 成像设备与感光材料

第三节 光化学成像基本原理

第四节 全息摄影基本原理

第四章 光学机械扫描成像基本原理

第一节 概述

第二节 扫描系统

第二节 聚焦系统

第四节 波谱分 割系统

第五节 探测系统及波谱响应材料

第六节 辐射标定

第七节 光学机械扫描成像系统的分类

第八节 光学机械扫描图像基本特征

第五章 电子束扫描成像基本原理

第一节 概述

第二节 电子束扫描成像过程

第三节 电子束扫描图像主要特征

第六章 固体自扫描成像基本原理

第一节 概述

第二节 光学—电荷耦合器件成像基本原理

第三节 CCD像机图像主要特征

第七章 天线扫描成像基本原理

第一节 概述

第二节 雷达基本结构和雷达方程

第三节 天线

第四节 微波辐射成像计和雷达散射计简介

第五节 真实孔径侧视雷达

第六节 合成孔径雷达

第七节 合成孔径雷达图像的基本特征

第八章 世界主要遥感技术系统及其图像特征

第一节 气象卫星类

第二节“水星”系列—“双子星座”系列—“阿波罗”系列—天空实验室

第三节 地球资源卫星类（一）——美国陆地卫星系列

第四节 地球资源卫星类（二）——法国斯波特卫星系列

第五节 地球资源卫星类（三）——日本、印度地球资源卫星简介

第六节 海洋卫星类

第七节 美国航天飞机及其重要遥感试验系统

主要参考文献

第一章 绪 论

第一节 遥感图像成像的一般概念

一、遥感图像的概念

遥感在各个学科的应用是以图像为研究对象。所以遥感技术的主要任务是获得目标物

的图像。在此，我们应该搞清楚图像、成像等一些基本概念。

所谓图像是在电磁波（主要是紫外线—微波）范围内，利用传感器直接或间接（即通过转

换装置）得到与目标物电磁辐射强弱相对应的形象图像和能够转化为形象图件的数据资料

的统称。比如航摄仪摄制的各种照片、陆地卫星MSS图像、RBV图像、航天飞机和航空侧视

雷达图像以及众多的数字图像等。不论是紫外线，可见光，红外线，微波的哪个波段范围，也

不论是哪种成像方式，凡是所得到的直观图像或能转换为直观图像的资料都统称为图像。

影像曾指“光化学而组成物体有形象的画面”。这里除去光化学的含义外，还有两个意

思：一个是物体，一个是画面。考虑到遥感已超越了画面，如果扩展到遥感范围用于具体的画

面上也是很好的。如某某物体在图像中的影像特征。而现在也有人把它做为图像同义语，还

有一些人把它做为像片的同义语，这些都有待商榷。

像片是摄影方式得到的物体影象及其载体之和。如黑白航空像片，彩色航空像片等等。

像片是最早出现的一种遥感图像，当开始有其它遥感方式的图像时，也有人把这些新图像称

为像片，当时是延用了像片的概念。现在看来，莫如把像片（照片）这一概念限定在摄影方式

得到的图像中。

二、遥感图像的分类与图像命名

遥感图像的划分，从不同角度出发有不同的分类方法。按平台高度划分的，有按电磁波

波段进行划分的，也可以按成像方式进行划分，现在常用的还是按成像方式结合波段进行划

分可见光摄影图像、彩红外摄影图像、热红外光机扫描图像等等。因为目前不同高度平台上

可有相同传感器，单纯以平台高度不能表达波谱和成像特点，单纯用波段分类体现不了成像

方式和几何特征，所以许多学者采用综合分类方法。对一个图像的命名，要表明分类位置又

要体现该图像的具体特点。我们建议采用下面命名的式子：平台名称十成像传感器名称（或

类别）十波段名称（或代号）十图像处理方式。如陆地卫星MSS4，5，7标准假彩色合成图像，

SPOT1HRV2SX1拉伸处理图像等等。另外，我们在此提出的一种按图像表达方式进行划分的

方法（表1—1），对于表述图像转换等场合是比较方便的。

三、遥感图像成像

所有通过传感器得到目标物遥感图像的过程都是遥感图像成像过程（下简称遥感成像

或成像）。与成像活动有直接关系的技术称为成像技术。它包括传感器、资料回收、图像恢复

等部分。其核心是传感器。

过去在遥感分类中划分有成像方式和非成像方式。现在这种分法仍然可用，但两者之间

的界限越来越模糊。主要是因为二者有内在联系而且非成像传感器测得的数据可以转换为

图像。近来成像传感器得到的数据又可以相比于直接测量的数值。成像与非成像传感器也

是有联系的，有的成像传感器就是在非成像传感器上发展起来的，如微波辐射成像计就是由

微波辐射计发展起来的。现在还有把成像与光谱测量融合在一起，称为成像光谱技术，就更

深刻地表现了二者的紧密关系。非成像遥感、成像遥感有差别也有联系，随着时间的推移，联

系就更加紧密，区别就更减少了。

第二节 遥感图像成像原理及图像特征研究内容

遥感图像成像技术是遥感研究工作的一部分。遥感图像成像原理（以下简称：“成像原

理”）主要是研究各种遥感成像条件、成像器材、成像机理、成像过程及有关系统。这是一个涉

及学科范围广泛、技术新的学科。所说的成像条件诸如成像高度，允许能量积累时间，成像接

收能量及来源、成像角度、成像时刻……。比如遥感平台是一个重要的成像条件，不同高度、

不同速度、不同轨道、不同倾角、不同运动方式等，我们现在可以选用的各种传感器在性能上

有很大差别，这些成像器材的作用过程、原理不尽相同，收集到信息后采取的记录方式不一

样，形成的图像不一样，发回到地面的手段也不一样。因此，研究成像原理就是研究从平台、

传感器到地面站的整个内容。

既然成像原理的核心部分是传感器，那么就要研究其能量来源、所收集电磁波的范围、

能量接收聚集、波谱分割、波谱响应、能量的记录、图像或数据的形成、图像数据的传递、图像

的恢复、所用的器件、设备及原理、过程等问题。

图像特征包括三个方面：几何特征、波谱特征和干扰因素在图像中的表现。