推扫式成像

多数对地观测卫星不"拍照"，而是扫描。

推扫式（Pushbroom）：卫星上装有一排（或多排）线性排列的感光元件，垂直于飞行方向。

随着卫星向前飞行，这排感光元件连续地记录地面反射的光，一行一行"拼"出一幅完整的图像。

为什么要这样设计：

  • 卫星在以每秒约 7 公里的速度移动，无法"停下来拍一张"；
  • 推扫式不需要机械快门和扫描镜，结构更简单可靠；
  • 每一行对应一个瞬间，可以通过高精度的时间同步和姿态数据做几何校正。

为什么是条带

一次过境，卫星沿轨道飞行，推扫出一条连续的条带（Swath），宽度取决于：

  • 传感器的视场角；
  • 卫星的轨道高度。

不同卫星的幅宽从十几公里到数百公里不等。

多个条带拼接，才能覆盖一个完整的区域。而相邻条带之间需要有重叠，便于拼接和辐射校正。

为什么遥感图常有"色差拼缝"

一、不同时间的条带。

一个区域的完整影像，可能由多次过境的条带拼成——光照条件（太阳高度角、天气）不同，导致色调不一致。

二、大气条件差异。

薄云、雾霾、气溶胶含量在不同时间不同。

三、辐射校正。

原始数据的辐射定标和大气校正结果可能有细微差异。

因此，专业的遥感影像处理会做镶嵌（Mosaic）处理：匀色、羽化、调整接缝线，让拼接区域尽可能自然。

为什么有的图是"斜的"

卫星轨道通常不是正南北方向（有倾角），且地球在自转。

因此条带在地图上往往呈倾斜的方向，而不是规整的矩形。

如果做正射校正（消除地形和姿态引起的畸变，投影到标准地图坐标系），影像会被"拉正"，但边缘可能出现拉伸。

全色与多光谱

很多卫星同时有：

  • 全色波段：单一宽波段，空间分辨率高（如 0.5 米），但无色彩；
  • 多光谱波段：多个窄波段（蓝、绿、红、近红外），分辨率较低（如 2 米）。

融合处理：把高分辨率的全色影像的空间细节，与多光谱影像的色彩信息结合，得到"高分辨率的彩色影像"。

这就是全色锐化（Pansharpening）。

一个实用理解

你在地图上看到的卫星影像，经过了：

辐射定标 → 大气校正 → 几何校正 → 正射纠正 → 镶嵌匀色 → 投影转换 → 分块发布。

每一个环节都会影响最终观感。

说明：本文为遥感成像的知识整理。