遥感数据章节主要介绍三部分：遥感数据的特征、遥感研究对象的特征和遥感数据获取与显示的简单介绍。
地表物体反射、发射的电磁波经过与大气等的相互作用以后到达传感器，之后被各种传感器接受并记录下来。不同的地物目标在不同环境条件下反射、发射的电磁辐射的强度和性质是不同的，传感器记录下的这些信息可以作为地物目标判别、自然现象的识别等的依据。
一、遥感数据的特征随着遥感技术的发展，传感器的种类越来越多，获得的遥感数据的多样性也越来越丰富，我们可以从不同的分辨率和特征来描述这种多样性。
1.空间分辨率与空间特征
解释空间分辨率与空间特征，需要了解一个遥感中极为重要的概念——像元。像元可以用遥感图像极为简单地解释。首先让我们看一下下边这幅遥感影像。
遥感图像我们将其放大一定倍数以后，可以得到下边这幅图像：
像元的概念图像放大到一定倍数以后就会看到这样一个一个方块，这些方块就是像元(pixel)。
空间分辨率，指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节的指标。一般来说，像元表示的地面面积越小，图像的空间分辨率越高，物体中图像中表达的信息就越丰富和精确。空间分辨率除了可以用像元来表示，还可以用线对数和瞬时视场来表示。这三种表示方法的意义是相似的。
不同空间分辨率遥感图像赏析遥感数据表示的地物的空间特征主要有位置、大小、形状和空间位置关系等。
如这张图像中我们可以分析出一些地物的空间特征：群山环绕谷地，谷地的中央有块状农田和绿色森林或草地。
这就是最基础的遥感图像解译，是不是也不难？
2.光谱分辨率与光谱特征
电磁波谱是按照电磁波在真空中的波长或频率划分的。
遥感系统的电磁波谱范围(a)显示太阳辐射和黑体辐射能量的光谱分布
(b)显示大气窗口。电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段成为大气窗口。也即把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。
(c)显示遥感系统所利用的波段范围，该波段范围需在大气窗口内，可便于观察到地物目标
遥感利用的的电磁波谱范围上图可以更加清晰地帮助我们分辨遥感利用地各种电磁波谱范围，常见的有以下三种：
可见光-近红外遥感：0.3-3 \mu m 热红外遥感：3-1000 \mu m 微波遥感：1mm-1m由此我们可以引出光谱分辨率的概念。光谱分辨率，指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。
黑白影像与彩色影像的光谱分辨率对于全色影像（即我们常说的黑白影像），照相机用一个宽波段0.4-0.7 \mu m 记录整个红绿蓝的反射辐射；而对于彩色影像，则是分别记录RGB波段的反射辐射；Landsat TM有7个波段，划分更为精细，使用一个较窄的波段记录下红波段内一个特定波段范围内的反射辐射。因此一般来说，光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，物体的识别精度越高，应用分析的效果很有可能越好。
3.时间分辨率与时间特征
时间分辨率，指对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔（重访周期）。通俗来讲，可以理解为卫星两次经过同一地区的时间差。例如，2019年1月7日，某卫星经过武汉上空，2019年2月7日，该卫星再次经过武汉上空，则该卫星时间分辨率为1个月。
时间分辨率一般与图像质量无直接关系，只与应用分析的需求有关。如果需要用作气象状况分析，则需要重访周期较短（1天或更短）的卫星；如果做长时间的山地变形监测，则重访周期较长也可以，但是需要跨越形变期。
由于卫星绕地球旋转，因此获取的图像之间有时间差，遥感数据有明显的时间特征。
4.辐射分辨率与辐射测量特征
任何物体在图像上可以被识别，都要遵循两个原则：一是地物本身要有充足的对比度；二是地物的对比度可以被传感器识别。
辐射分辨率，即传感器接收光谱信号时，能分辨的最小辐射差。一般用量化级数这一概念表示——最小和最大的亮度值之间的分级数目。
从左到右量化级数越来越高一般来说量化级数越高，图像信息越丰富。
但是空间分辨率与辐射分辨率是难以两全的，可以用瞬时视场来解释。瞬时视场越大，最小可分辨像素越大，图像的空间分辨率越低；但与此同时，瞬时获得的入射能量很大，对微弱能量差异的识别性越高，辐射分辨率越高。
5.方向特征
方向特征，又称角度特征，可以简单理解为传感器拍摄或扫描地物时与地物呈不同角度时的成像。多角度的遥感信息包含丰富的第五形态和三维结构等信息，是定量遥感中十分重要的数据源。
二、遥感研究对象的特征与遥感数据类似，遥感研究的地物目标也具有空间特征、波谱与辐射特征、时间特征等规律，对于我们分析应用遥感数据是十分重要的。
1.空间特征
地物的空间分布特征和组合特征多种多样。在遥感数字图像处理的过程中，地物的空间特征主要是通过光谱特征的变化来体现的，因此我们重点介绍地物的光谱特征。
2.波谱特征与辐射特征
地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地物波谱特征，简称地物波谱。通常以地物波谱曲线来展示。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。不同类型的地物，其电磁波响应的特性不同，因此地物波谱特征是遥感识别地物的基础。
接下来，介绍几种典型的地物光谱曲线。
几种典型地物的光谱曲线严格来说，每种地物的光谱反射应是带状而不是线状，但是为了便于分析，我们用平均反射率代替。可以看到不同地物的光谱曲线差异是很大的，因此我们可以利用地物在不同波段的不同光谱特征来区分地物。
植被光谱反射曲线上图为典型的植被光谱反射率曲线图。
在可见光波段，植物的光谱主要与叶子色素的影响有关。由于色素的强烈吸收作用，叶子的反射和透射率很低，在蓝波段和红波段有吸收谷，绿波段则有反射峰，也是大部分植物呈绿色的原因。
在近红外波段内，植物的光谱主要与细胞结构有关。此波段范围内，叶片的反射和透射能量急剧增多，吸收能量减少，因此反射率迅速增大。这是由于叶子的细胞壁和细胞空隙间的折射率不同，导致多重反射引起的。由于不同种类的叶片细胞结构有一定差异，因此不同种类的叶片在近红外波段的反射率差异较大，可以用来区分不同的叶片种类。
在短波红外波段内，植物的入射能量基本用来吸收或反射，光谱特性受水分影响。叶内总含水量越多，叶片反射率越小。
土壤光谱反射曲线上图为不同土壤的光谱反射曲线。
可以看到土壤反射率曲线没有明显的波峰波谷。但是一般来说土质越细反射率越高，有机质含量越高，含水量越高，反射率越低。
不同叶绿素含量的水体光谱曲线水体反射率较低且主要集中在蓝绿波段，其他波段吸收都很强，近红外波段吸收更强。
水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。
几种岩石的光谱曲线岩石的反射曲线无统一特征，矿物成分、含量、风化程度、光滑度等均会产生影响。自然界的岩石表面常有植被覆盖，因此也与表面覆盖物有关。
3.时间特征
自然界许多地物都有其自身相对于时间的变化规律，如太阳黑子11年为周期的运动，24节气等。
遥感研究时相变化主要体现在研究地物目标光谱特性的时间变化上。
总的来讲，遥感研究对象的空间、时间和光谱特征，但是空间和时间特征体现为研究地物的光谱特性的空间和时间效应。因此，最重要的还是了解地物的光谱特性及其影响因素。
三、遥感数据的获取与显示1.遥感数据的获取
现代遥感图像一般采用数字图像的记录方式，以光电二极管作为探测元件，将地物反射或发射的能量，经过光电转换过程，把光的辐射能量差转换为模拟电信号，经过模数变换，将模拟信号转化为数值存储。
遥感数字图像因此单波段的遥感数字图像可以视为一个二维矩阵，多波段的遥感数字图像则是由N个二维矩阵组成的。
2.遥感数据的显示
遥感数据有不同的显示方式，常用的有以下三种：
1.灰度图像显示
即我们常说的黑白图像。黑色像元对应RGB值为(0,0,0)，灰色像元对应(127,127,127)，白色像元对应(255,255,255)，其他颜色同理，像元值在0-255之间，最终生成一幅黑白图像。
灰度图像显示2.伪彩色图像显示
将黑白图像的灰度值按照一定的线性或非线性的函数关系映射成相应的彩色像元值。可以理解为，每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定，而是把像素值当作颜色查找表的查找项，去查找一个显示图像时使用的R，G，B强度值，用查找出的R，G，B强度值合成产生彩色。
3.真彩色图像显示
就是RGB三个通道分别对应于RGB波段的值。
真彩色图像显示
假彩色图像显示这里还有一种常见的图像显示叫假彩色显示，打个比方，TM图像有7个波段，假如我们想显示除了RGB波段之外的其他波段呢？那就随便找3个波段放到RGB通道去显示，这样显示的图像叫假彩色图像。
真彩色图像时最符合人眼所见的图像，因此也是在显示方面应用范围极广的。但是通常