Page 65 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究

遥感技术在生态环境监测中的应用研究

个像元约相当地面上 1100m×1100m 大小的区域，简称空间分辨率 1.1km（或 1km）。像

元是扫描影像的基本单元，是成像过程中或用计算机处理时的基本采样点，由亮度值表示。
2. 线对数（1ine pairs）
对于摄影系统而言，影像最小单元常通过 1mm 间隔内包含的线对数确定，单位为线

对 /mm。所谓线对指一对同等大小的明暗条纹或规则间隔的明暗条对。
3. 瞬时视场（IFOV）
指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度（mrad）。IFOV 越小，

最小可分辨单元（可分像素）越小，空间分辨率越高。IFOV 取决于遥感器光学系统和探
测器的大小。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元。然而，在任何一个给定的瞬时视场
（IFOV）内，往往包含着不止一种地面覆盖类型。它所记录的是一种复合信号响应。因此 . 一

般图像包含的是“纯”像元和“混合”像元的集合体，这依赖于 IFOV 的大小和地面物体
的空间复杂性。这三种表示法含义相近，只是考虑问题的角度不同，可以相互转换。空间

分辨率所表示的尺寸、大小，在图像上是离散的、独立的，是可以识别的。它反映了图像
的空间详细程度，而这种空间详细程度受到选择的遥感器，记录图像的高度等因素的影响。
（二）光谱分辨率（Spectral Resolution）

光谱分辨率用来描述遥感信息的多波段特性，指遥感器所选用的波段数量的多少、
各波段的波长位置、及波长间隔的大小。光谱分辨率由通道数、通道中心波长和带宽这三

个因素共同决定。对于黑 / 白全色航空像片，照相机用一个综合的宽波段（0.4 ～ 0.7um，
波段间隔为 0.3um）记录下整个可见光红、绿、蓝的反射辐射；Landsat.TM 有 7 个波段，
能较好的区分同一物体或不同物体在 7 个不同波段的光谱响应特性的差异，例如 Tm 3

（0.63 ～ 0.69um，波段间隔为 0.06um）就记录下了红光区内的一个特定范围的反射辐射。
航空可见、红外成像光谱仪 AVIRIS 有 224 个波段（0.4 ～ 2.45μm，波段间隔约 10nm），
可以捕捉到各种物质特征波长的微小差异。光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对

物体的识别精度越高，遥感应用分析的效果也就越好。但是面对大量多波段信息以及它所
提供的这些微小的差异，人们要直接地将它们与地物特征联系起来综合解译是比较困难的，
而多波段的数据分析，可以改善识别和提取信息特征的概率和精度。

分波段记录的遥感影像，可以构成一个多维向量空间，空间的维数就是采用的波段数。
图像上的一个像元，在各波段上均有一个光谱数值，因此在各波段的图像数据（亮度值）

就构成了一个多维向量，对应于多维向量空间上的一个点。不同类型的地物形成不同类型
的点集，这其实就是遥感影像分类和模式识别的基础。
这里要说明的是，多波段并非简单的越多越好，而要区别对待。波段分得越细，各波

段数据间的相关性可能越大，增加数据的冗余度，往往相邻波段区间内的数据相互交叉、
重复，而未必能达到预期的识别效果。同时，波段越多，数据量越大，也给数据传输、处

理和鉴别带来新的困难。因而，对于航天遥感，成本比航空遥感高得多，往往要考虑多方
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