卫星图像是一种常见的栅格数据类型，是各种人造地球卫星在运行过程中，通过照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪等设备，对地面地物进行摄影或扫描所获得的图像资料（图4-2）。有时也称卫星像片(sat-ellite picture(photograph))。

卫星图像的像元值代表从地球表面反射或发射的光能，通过分析像元值，影像处理系统可从卫星图像中提取各种专题，如土地利用、水文、水质、侵蚀土壤面积等。

在实际应用中，如何挑选合适的卫星影像是个重要问题，需要考虑下列要素。

（1）分辨率

分辨率可指多个参数，分辨率越高越来越能满足多行业的应用需求（表4-1）。分辨率包括空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。光谱分辨率指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，分类能力就越强。时间分辨率指卫星需要多久才能回访同一目标物，即回访能力或周期。空间分辨率指扫描影像中能够分辨的最小面积。空间分辨率数值在地面上的实际尺寸称为地面分辨率，如果影像的空间分辨率为 1 米，意思就是每个像素点所对应的地面上的实际大小为 1m * 1m。地面采样间隔由地物的几何形状决定，但最终都被重采样成同样的分辨率。

分辨率的选择通常取决于兴趣区域范围的大小。考虑到成本和技术要求，高分辨率卫星影像通常适用于面积小于500平方公里的区域范围。中分卫星影像适用于面积超过500平方公里或更大区域。除了价格过高之外，高分影像的文件更大（分辨率和文件大小成正比），幅宽（单景影像的宽度）更小。

（2）空间精度 通常情况下，空间分辨率和精度之间有着某种内在联系，但也有例外。我们用QuickBird和WorldView 系列卫星举例，后者在空间分辨率上只是稍微提升，精度却大大改善，这是因为DigitalGlobe 公司对 WorldView 系列卫星采用了新技术。许多卫星影像是均经过几何校正，但未进行正射校正（通过地形校正改善绝对精度）。因此上表列出的卫星精度不包括地形校正。水平精度通常用 CE90 表示，也可能用 RMSE 或比例尺表示。如果参照美国国家地图 1:1200 比例尺的精度标准，正射校正影像需要的精度为10米（CE90）。

（3）卫星的侧摆角和高度角

卫星传感器垂直拍摄目标区，对于高分辨率影像来说，这是一种理想的拍摄状态，但实际拍摄中很难实现。因为传感器采集影像时总会有一定的倾斜度，但正是由于这种灵活性提升了重访效率，甚至对有的卫星来说，还能进行用于创建3D模型的立体影像的采集。

卫星运营商可能将此倾斜角度报告为“高度角（elevation angle）”或“侧摆角（off-nadir angle）”。当高度角为90°时，卫星垂直拍摄，此时侧摆角为 0°。高度角通常不能小于 60°，相应地，侧摆角通常不能大于30°（图4-3）。高度角越大（即侧摆角越小），拍摄效果就越好，这种情况在高峻的地形或有高大地物的区域尤为明显。然而，大倾角影像采集意味着更长的回访周期。在一定的时间内，如果要求卫星采集影像时倾角大于等于70°（即侧摆角小于等于20°）时，则卫星尝试采集影像的次数就会减少，成功采集到影像的机会也大大降低。