航空遙感設備

航空遙感設備是以中低空遙感平台為基礎進行攝影(或掃描)成像的遙感設備。

基本介紹

• 中文名：航空遙感設備
• 外文名：Aerial remote sensing equipment 
• 原理：遙感技術
• 性質：多功能綜合性探測設備

發展背景

改革開放以來，中國經濟取得了長足發展。高速的經濟發展使中國正處在快速的現代化、城市化的進程當中，大規模的基礎設施建設，快速增長的工農業生產，以及伴隨而來的對環境保護的要求，使得對高解析度低空遙感影像，大比例尺地形圖，高精度DEM等數據的需求量很大，因此，在今後很長一段時間，國內航空遙感領域的需求相當旺盛，航空遙感數據的生產將會長期處於供不應求的狀況。

傳統航空攝影測量的方法因其製作流程複雜，需要大量的外業和內業工作量，已經遠遠不能滿足國民經濟發展對高精度地理空間數據的需要，這就迫切要求我們尋找更為快捷高效的航測製圖手段。首都師範大學三維空間信息獲取與套用教育部重點實驗室因應航空遙感領域發展的需要，先後研發和引進了無人飛艇低空遙感系統和機載雷射雷達系統，並對原有系統做了大量的改進研究，通過大量的飛行試驗，獲取了包括數字航拍影像，高解析度線陣高光譜影像，機載三維雷射點雲數據等在內的大量地理空間數據，並在此基礎上總結了一整套數據處理流程，製作出了DOM、DEM、DTM等數字產品，取得了大量的科研成果，在採用新型手段獲取高精度地理空間數據方面做了大量有益的嘗試。

機載雷射雷達ALS50

用雷射作為遙感設備可追溯到40多年以前，但機載雷射雷達測量技術直到最近20年才取得重大進展。AIS50是Leica Geosystems公司生產的機載雷射掃描集成系統，內置高解析度量測級數位相機，具有自動數據標誌功能，在飛行過程中可同時記錄雷射的距離信息、GPS定位信息、慣性定向信息、最多4次回波記錄信息。

ALS50的工作原理是將雷射脈衝測距儀放置在飛行器上，通過記錄雷射脈衝從發射到經地而目標物反射後的時間延遲，然後再乘以光速，來確定發射點到地而反射點的斜距。與此同時慣性測量系統((IMU)測定飛行器在空
間的姿態參數(側滾角、仰俯角和航向角)，GPS提供飛行器精確的位置信息。在後處理過程中，聯合IMU確定的姿態信息、GPS測定的飛機航跡信息以及雷射脈衝測定的傾斜距離，可求出每個雷射焦點精確的三維空間直角坐標。通過掃描，就可獲得具有一定頻寬的大量地而點的三維坐標。

ALS50數據最主要的作用是提取DEM.利用ALS50系統進行測高作業，根據不同的航高，其平而精度可以達到0. 15~1 m，高程可達到10 cm以內，地而解析度甚至可達到厘米級，能為測繪工程、數字地圖和UIS套用提供
精確的空間坐標信息和三維模型。ALS50數據另一個作用就是可以對地物進行分類。ALS50可記錄4個脈衝回波，因而不但能區分森林頂部的樹冠和森林下而的地而，還可區分森林間的構造和地而到樹冠間的狀況。

航空攝影數位相機ADS80

ADS80採用線陣CCD推掃式數字成像技術，集成了全球衛星定位系統(GPS )和高精度慣性測量系統(IMU)，其成果可以直接用於測繪生產作業，和其他數位相機相比，最顯著的優點就是能夠最大限度地減少了外業控制測量工作，提高了攝影測量的工作效率和成果質量。此外，ADS80採用CCD感測器設計的專業鏡頭，並採用層疊光束分離技術和干涉濾光技術，具有更好的光譜分離能力，保證了多光譜影像具有更準確的光譜信息，更好地滿足了影像分類的要求。ADS80一次飛行就可同時獲取100%重疊的3個全色波段、2個彩色波段、2個紅外波段的相同解析度的立體影像。

ADS80高解析度航空遙感影像的解析度達到0.05~0. 2 m左右，能監測出地而 左右的變化，具有廣泛的套用價值，可以套用於城市規劃、建設和管理以及大型工程選址、房地產管理和水利等許多領域。

機載成像光譜儀ALSA+

高光譜遙感是20世紀80年代發展起來的一種具有重大突破性的遙感技術，與僅紀錄幾個相對較寬波段的多光譜遙感相比，它是在電磁波譜的可見光、近紅外區域，獲取許多波段非常窄且光譜連續的圖像數據技術。由於高光譜成像系統獲得的連續波段寬度一般在10 nm以內，因此高光譜影像數據能以足夠的光譜解析度識別那些具有診斷性光譜特徵的地標物質。多光譜遙感技術是無法探測到這些信息的，因為它們的波段寬度一般在幾十個納米，且在光譜上不連續。高光譜為遙感信息的定量化分析與套用提供了一種有效的手段，己在地質、生態、水文和海洋等領域得到廣泛的研究和套用。

ALSA+是由芬蘭Specim公司製造的推掃系統，包括一個高光譜掃描頭、一台微型GPS/INS感測器和一台PC數據獲取單元。它是一台航空成像光譜儀，是既能對地而目標成像又可以測量目標光譜特性的光學探測器。AISA+機載高光譜成像儀獲取數據的光譜範圍為400~970 nm之間，最小波長間隔為2. 3nm。一次最多可獲取244個波段的影像數據。一方面可以獲取影像信息;另一方而又可以獲取地物的光譜信息。感測器的視場角為39. 70，飛行1000 m處獲得數據的地而解析度為1. 41m，空間解析度比較高。但每次掃描空間象元數只有512個，飛行獲取數據幅寬較窄。

機載雙譜掃瞄器ABS

ABS機載雙譜掃瞄器是由美國AgonST公司製造，具有紫外、熱紅外兩個通道的航空遙感設備。其中紫外通道波長0.32~ 0.38(UV)、熱紅外通道波長8. 5一12. 5。紫外通道只能是在白天並且具有良好的能見度情況下使用。熱紅外通道所探測到的是地而目標的熱輻射能量，並與地而溫度、強度相對應，其地理信息相對較弱，可在白天或黑夜無人造光源的條件下實施，是一種全天候的遙感，其局限性是空間解析度低、易受環境影響。