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图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元。如SPOT空间分辨率为10m或20m, AVHRR为1.1km。对于摄影成像的图像来说,地面分辨率取决于胶片的分辨率和摄影镜头的分辨率所构成的系统分辨率,以及摄影机焦距和航高。由公式所得的地面分辨率的单位是线对/m,而实际地面分辨的最小间隔(图像能够被分辨出来的地面上两个目标的最小距离)应为线/ m。即地面分辨率/2。如图1-1和图1-2所示。
图1-1 空间分辨率示意
图1-2 不同影像的空间分辨率对比
(左上:MSS-80m, 右上:TM-30m,左下:SPOT-20m,右下:SPOT-10m)
光谱分辨率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔,也称波普分辨率。如TM波段1记录的是可见光波长0.45-0.52μm。间隔愈小,分辨率愈高。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值。传感器的波段数越多,波段宽度越窄,光谱分辨率高,专题研究针对性越强,对物体识别精度越高。如图1-3所示,Landsat MSS传感器包含4个波段,与Landsat MSS相比,Landsat TM包含7个波段,探测的信息更多。
图 1-3 Landsat MSS与TM波谱分辨率对比
时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期。
遥感的时间分辨率范围较大。以卫星遥感来说,静止气象卫星的时间分辨率为0.5小时,太阳同步气象卫星的时间分辨率为1天,Landsat 卫星为16天。
时间分辨率对动态监测尤为重要,天气预报、灾害监测等需要短周期的时间分辨率,故常以“小时”为单位。植物、作物的长势监测、估产等需要用“旬”或“日”为单位。而城市扩展、河道变迁、土地利用变化等多以“年”为单位,如图1-4和图1-5所示,利用多年影像可以反映植被、土地利用的变化。总之,可以根据不同的遥感目的,采用不同时间分辨率。
图1-4 多时相遥感影像监测南美热带雨林的破坏(1975年,1992年)
图1-5 Landsat TM影像监测城市化(上海市)
辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时,能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。量化的遥感数据,其信息量用比特(bit)表示。某个波段遥感图像的总信息量Im与空间分辨率(以像元数n表示)、辐射分辨率(以灰度量化级D表示)有关,以bit单位,可表示为。图1-7和图1-8显示了不同辐射分辨率影像的差异。