推掃式掃描系統(tǒng).doc

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1、推掃式掃描系統(tǒng)——《遙感應(yīng)用分析原理與方法》趙時(shí)英推掃式掃描（push-broomscanning）系統(tǒng)，又稱“像面”（along-track）掃描系統(tǒng)，用廣角光學(xué)系統(tǒng)在整個(gè)視場(chǎng)內(nèi)成像，它所記錄的多光譜圖像數(shù)據(jù)是沿著飛行方向的條幅。與光機(jī)掃描系統(tǒng)相似的是，它也是利用飛行器的向前運(yùn)動(dòng)，借助于與飛行方向垂直的“掃描”線記錄而構(gòu)成二維圖像。也就是說(shuō)，它通過(guò)飛行器與探測(cè)器成正交方向的移動(dòng)獲得目標(biāo)的二維信息。但是推掃式掃描系統(tǒng)與光機(jī)掃描系統(tǒng)對(duì)每行數(shù)據(jù)記錄的方式有明顯差異。后者是利用旋轉(zhuǎn)式掃描鏡，一個(gè)像元一個(gè)像元的輪流采光，即沿掃描線逐點(diǎn)掃描成像；前者（推掃式掃描系統(tǒng)）不用掃描鏡，而是把探測(cè)器按掃描

2、方向（垂直于飛行方向）陣列式排列來(lái)感應(yīng)地面響應(yīng)，以代替機(jī)械的真掃描。具體地說(shuō)，就是通過(guò)儀器中的廣角光學(xué)系統(tǒng)——平面反射鏡采集地面輻射能，并將之反射到反射鏡組，在通過(guò)聚焦投射到焦平面的陣列探測(cè)元件上。這些光電轉(zhuǎn)換元件同時(shí)感應(yīng)地面響應(yīng)，同時(shí)采光，同時(shí)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，同時(shí)成像。若探測(cè)器按線性陣列排列，則可以同時(shí)得到整行數(shù)據(jù)；若面試陣列排列，則同時(shí)得到的是整幅圖像。一般線性陣列由很多CCD電荷耦合器件組成。CCD為一種固態(tài)光電轉(zhuǎn)換元件。每個(gè)探測(cè)器元件感應(yīng)相應(yīng)“掃描”行上一個(gè)唯一的地面分辨單元的能量。圖像上每行數(shù)據(jù)是由沿線性陣列的每個(gè)探測(cè)器元件采樣得到的。探測(cè)器的大小決定了每個(gè)地面分辨單元的大小。因

3、此，CCD被設(shè)計(jì)的得很小，一個(gè)線性陣列可以包含上千、上萬(wàn)個(gè)分離的探測(cè)器。每個(gè)光譜波段或通道均有它自己的線性陣列。一般陣列位于遙感器的焦平面上，以確保所有陣列同時(shí)觀測(cè)所有的“掃描“線。線性陣列的推掃式掃描系統(tǒng)較鏡掃描的光機(jī)掃描系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)：1、線性陣列系統(tǒng)可以為每個(gè)探測(cè)器提供較長(zhǎng)的停留時(shí)間，以便更充分的測(cè)量每個(gè)地面分辨單元的能量。因此，它能夠有更強(qiáng)的記錄信號(hào)和更大的感應(yīng)范圍（動(dòng)態(tài)范圍），增加了相對(duì)信噪比，從而得到更高的空間和輻射分辨率。2、由于記錄每行數(shù)據(jù)的探測(cè)器元件間有固定的關(guān)系，且它消除了因掃描過(guò)程中掃描鏡速度變化所引起的幾何誤差，具有更大的穩(wěn)定性。因此，線性陣列系統(tǒng)的幾何完整性更好

4、、幾何精度更高。3、由于CCD是固態(tài)微電子裝置，一般它們體積小、重量輕、能耗低。4、由于沒(méi)有光機(jī)掃描儀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，線性系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，且結(jié)構(gòu)的可靠性高，使用壽命更長(zhǎng)。推掃式掃描系統(tǒng)也有它固有的問(wèn)題，如：大量探測(cè)器之間靈敏度的差異往往會(huì)產(chǎn)生帶狀噪聲，需要進(jìn)行校準(zhǔn)；目前長(zhǎng)于近紅外波段的CCD探測(cè)器的光譜靈敏度尚受到限制；推掃式掃描儀的總視唱一般不如光機(jī)掃描儀。