遥感复习资料

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遥感导论复习重点

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遥感导论复习重点第一章遥感概述§1-1遥感的基本概念及其特点一、遥感概念遥感(RemoteSening)是20世纪60年代发展起来对地观测综合性技术。

有广义和狭义之分。

1、广义遥感:泛指一切无接触的远距离探测(对电磁场、力场、机械波等)2、狭义遥感:即是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析揭示出物体的特征性质及其变化的综合测控技术。

遥测:对目标的某些运动参数和性质进行远距离册测量的技术。

分接触和非接触测量。

遥控:远距离控制目标的运动状态和过程的技术。

二、遥感的特点1.大面积同步观测:探测范围大,具有综合、宏观的特点,受地面条件限制少。

2.时效性:获取信息速度快,更新周期短,具有动态监测特点。

3.数据综合性先进性:信息量大,具有手段多,技术先进的特点。

4.经济性:用途广,效益高的特点。

5.局限性:利用的电磁波段有限。

§1-2遥感过程及系统一、遥感过程的实现光谱特性:一切物体固有的对电磁波反射、透射、吸收的能力。

由于环境不同,物体的反射、辐射电磁波是不同的。

数据获取→数据处理分析→数据应用遥感是一个接收、传送、处理和分析遥感信息,并最后识别目标的复杂技术过程。

二、遥感的技术系统依据遥感过程遥感系统分为:1.信息源2.信息的获取和接收传感器遥感平台地面站:是为了接收和记录遥感平台传送来得图像胶片或数字磁带数据而建立的。

由地面数据接收和记录系统(TRRS)和图像数据处理系统(IDPS)两部分组成。

3.信息的处理4.信息的应用-1-§1-3遥感的类型遥感的分类方法多种多样,主要有以下几种分类方法:1.按照遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按照传感器的探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感 3.按工作方式分:主动遥感、被动遥感;成像遥感、非成像遥感4.按信息获取方式分:5.按照波段宽度及波谱的连续性分:6.按应用领域分:较多§1-4遥感的发展简史一、遥感发展概况(一)遥感的萌芽及其初期发展时期(二)现代遥感发展时期从以下四个阶段了解遥感发展过程无记录的地面遥感阶段(1608-1838)有记录的地面遥感阶段(1839-1857)空中摄影遥感阶段(1858-1956)航天遥感阶段(1957-)二、我国遥感发展概况及其特点三、当前遥感发展主要特点与展望新一代传感器的研制,获得分辨率更高,质量更好的图象和数据;遥感应用不断深化;地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一新动向;复习题1.试述遥感的探测系统及其实现过程。

遥感导论复习资料(全)

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填空1.微波是指波长在1mm-1m之间的电磁波。

2.就遥感而言,被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射,使太阳活动对遥感的影响减至最小。

3.1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原发射成功。

ndsat和SPOT的传感器都是光电成像型,具体是光机扫描仪、CCD阵列。

5.SPOT1、2、3卫星上有HRV高分辨率可见光扫描仪,可以用作两种观测垂直观测、倾斜观测也是SPOT卫星的优势所在。

6.美国高分民用卫星有IKONOS、QUICK BIRD。

7.灰度重采样的方法有:最邻近法、双线性内插法、三次卷积内插法。

8.四种分辨率来衡量传感器的性能:空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率9.数字图像增强的主要方法有:对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换。

10.常用的彩色变换方法有:单波段彩色变换、多波段彩色变换、HLS变换。

11.遥感系统包括五种:目标物的电磁波特性、信息的获取、信息的传输、信息的处理、信息的运用。

12.遥感传感器的探测波段分为:紫外遥感、可见光波段、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。

13.常用的锐化方法有:罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯算法、定向检测。

14.目标地物识别特征包括:色调、颜色、阴影、形状、大小、纹理、图形、位置、拓扑结构。

15.地物的空间关系主要表现为:方位、包含、相邻、相交、相贯。

16.地质遥感包括:岩性识别、地质构造的识别、构造运动的分析。

17.试举三个陆地卫星:Landsat、SPOT、CBERS。

18.遥感影像变形的原因有:遥感平台位置和运动状态变化的影响、地形起伏的影响、地球曲率的影响、地球自转的影响、大气折射。

19.平滑是为了达到什么目的:去除噪声。

20.热红外影像的阴影是:目标地物与背景之间辐射差异造成的。

21.遥感扫描影像的特征有:综合概括性强、信息量大、动态观测。

22.微波影像的阴影是:与目标地物之间存在障碍物阻挡了雷达波的传播。

遥感复习

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遥感复习资料1、遥感的概念:广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等得探测。

狭义:是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把探测目标的电磁波特性记录下来,通过分析揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。

2、遥感系统的组成:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传与及记录,信息的处理和信息的应用。

3、遥感的类型按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按遥感传感器的探测波段:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感按工作方式:主动遥感和被动遥感、成像遥感和非成像遥感按遥感的应用领域分:研究领域:外层空间遥感,大气层遥感,陆地遥感,海洋遥感应用领域:(资源,环境,农业,林业,渔业,地质,气象,水文,城市,工程,灾害,军事)遥感4、遥感的特点:1,、大面积的同步观测2、时效性3、数据的综合性和可比性4、经济性5、局限性(信息的提取不能满足发展的需要。

数据挖掘技术不完善。

)5、电磁波谱的概念:当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了漩涡电场,变化的电场又激发了漩涡磁场,是电磁震荡在空间传播,形成电磁波,电磁波在真空中传播的波长或频率,递减或递增排列,形成电磁波普。

6、电磁波谱的划分:(从高到低)r射线,x射线,紫外线,可见光,红外线,微波,无线电波。

7、概念:辐射能量(W):电磁辐射的能量(J)辐射通量(Φ):单位时间内通过某一面积的辐射能量辐射通量密度(E):单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度(I):被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通量辐射亮度(L):假定有一辐射源呈面状,向外辐射的强度随辐射方向而不同,则L定义为辐射源在某一方向,单位投影表面,单位立体角内的辐射通量。

朗伯源:辐射的亮度L与观察角θ无关的辐射源。

8、绝对黑体(黑体):如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,这个物体称为绝对黑体。

《遥感导论》考试重点【复习版】

《遥感导论》考试重点【复习版】

第一章绪论第一节遥感概述一、遥感的概念及特点1、概念2、特点①感测范围大②信息量大③获取信息快④其他特点:用途广、效益高、全天候、全方位、资料性二、遥感的分类1、根据遥感平台的高度和类型分类①地面遥感:1.5~300m,车、船、塔,主要用于究地物光谱特征②航空遥感:9~50km,飞机、气球,较微观地面资源调查③航天遥感:100~36000km,卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站2、根据传感器的工作方式分类①主动遥感:雷达②被动遥感:被动接受地物反射、发射的电磁波:摄影机、扫描仪3、根据遥感信息的记录方式分类①成像遥感:以图象方式记录:航空性片、卫星图象②非成像遥感:图形、电子数据:数字磁带、光盘4、根据遥感使用的探测波段分类①紫外遥遥:0.3~0.4μm②可见光遥感:0.4~0.76μm③红外遥感:0.76~14μm④微波遥感:1000μm ~30cm⑤多波段遥感:0.5-0.6,0.6-0.7,0.7-0.8,0.8-0.95、根据遥感的应用领域分类:气象、海洋、地质、军事三、遥感过程及其技术系统1、遥感实验:前期工作,主要获得地物的光谱特性。

2、遥感信息的获取:中心工作。

传感器3、遥感信息的接受和处理:利用各种技术手段4、遥感信息的应用:最终目的。

遥感信息的认识(判读、解译)第二节遥感的发展与应用一、遥感的发展1、国外遥感的发展概况“遥感”:①无记录的地面遥感阶段(1608-1838)望远镜的产生:②有记录的地面遥感阶段(1839-1857)摄影技术的发明:③空中摄影的遥感阶段(1858-1956)系留气球、飞机、彩色摄影技术产生④航天遥感阶段(1957-)人造地球卫星产生、计算机技术的应用、GIS⑤遥感的发展趋势:platform:气球-飞机-卫星-飞船-航天飞机-空间站传感器:分辨率变高、稳定性变好、手段变多遥感信息的接收和处理:自动解译、自动分类遥感的应用:广、深入2、我国遥感的发展概况起步晚、发展快①20世纪60年代末设立遥感学科②20世纪70年代,航空测量应用③20世纪70年代末,引进美国卫星技术和卫星资料、设备仪器,促进我国遥感技术与国际领先水平接近。

遥感概论复习

遥感概论复习

问题第一章--绪论1、遥感的基本概念2、遥感探测系统组成3、遥感与常规观测手段的区别重点:遥感的概念及应用领域1.遥感的广义理解和狭义理解?P12.遥感探测系统包括哪几个部分?P13.遥感的特点?P54.遥感的信息源?遥感探测的依据?P35.遥感的类型?P3第二章--电磁辐射与地物光谱特征1、电磁波谱与电磁辐射的概念及特点2、太阳辐射及大气对辐射的影响3、地球的辐射与地物波谱重点:地物波谱特征难点:电磁辐射原理1.大气层次与成分?P262.散射现象的实质?P293.大气散射的三种情况?P294.根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别,说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能?P295.物体的反射状况?(镜面反射、漫反射、实际物体反射)P376.大气窗口对于遥感探测的重要意义?P317.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象?8.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影象解译必须了解地物反射波谱特性?P35 9.黑体辐射定律?P19第三章--电磁辐射与地物光谱特征1、了解主要的遥感平台及各平台的工作特点。

2、摄影成像的基本原理及图像特征。

3、扫描成像的基本原理及扫描图像的特征。

4、微波成像与摄影、扫描成像的区别。

5、评价遥感图像质量的方法。

重点:摄影成像的基本原理及图像特征、评价遥感图像质量的方法难点:中心投影的原理1.主要遥感平台是什么,各有何特点?P462.摄影成像的基本原理是什么?其图象有什么特征?P53、P573.扫描成像的基本原理是什么?P674.扫描成像和摄影图象有何区别?5.微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别?6.如何评价遥感图象的质量?P80-P837.气象卫星特点?P488.海洋遥感的特点?P529.中心投影与垂直投影的区别?P5810.中心投影的透视规律?P5911.光/机扫描成像的概念?P6712.瞬时视场角(像元)的概念?P6813.总视场角的概念?P6814.固体自扫描成像的概念?P6915.高光谱成像光谱扫描的概念?P7016.微波遥感的特点?P7217.微波遥感方式和传感器?P74-P8018.遥感解译人员需要通过遥感图像获取的信息?P8019.遥感图像的特征?P80-P83第四章--遥感图象处理1、光学原理与光学处理2、数字图像的校正3、数字图像增强4、多源信息复合重点:数字图象的增强难点:数字图象的校正及数字图象增强的原理与计算方法1.影响亮度值的两个物理量?P982.引起辐射畸变的两个原因?P983.辐射校正的方法(直方图最小值去除法、回归分析法)?P1004.遥感影像变形的原因?P1035.几何畸变校正的方法(最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法)?P1076.空间滤波的概念以及手段?P1167.彩色变换?P1208.图像运算(差值运算、比值运算)?P1229.多光谱变换(主成分变换、缨帽变换)?P12310.遥感信息的复合(不同传感器的遥感数据复合、不同时相的遥感数据复合)?P128 11.遥感与非遥感信息的复合?P13012.简述多波段彩色变换的不同方法?P120第五章--遥感图像目视解译与制图1、遥感图像目视解译原理2、遥感图像目视解译基础3、遥感制图1.遥感图像目标地物识别特征?P1352.图像知觉形成的客观条件?P1423.摄影像片的特点?P1454.摄影像片的解译标志?P1455.遥感摄影像片的判读方法?P1496.遥感扫描影像的判读?P1537.遥感扫描影像特征?P1618.遥感影像主要解译方法?P1619.微波影像的特点?P16310.微波影像解译标志及地物影像特征?P16611.微波影像的判读方法?P17112.目视解译方法?P17113.目视解译步骤?P17414.遥感影像地图的主要特征?P17615.对比分析MSS影像与TM影像的不同特点?P154第六章--遥感数字图像计算机解译1、遥感数字图像的性质与特点2、遥感数字图像的计算机分类3、遥感图像多种特征的抽取重点与难点:遥感数字图像的计算机分类方法1.遥感数字图像计算机解译的概念及其难度?P1872.按波段数量,遥感数字图像的类型?P1903.多波段数字图像的存储与分发通常采用的数据格式?P1904.航空像片的数字化过程?P1925.遥感数字图像计算机分类原理?P1936.遥感数字图像计算机分类方法(监督分类方法、非监督分类方法)?P195、P196 7.遥感数字图像计算机分类基本过程?P1958.植被、水体及土壤反射波谱特征?P399.计算机分类存在的问题?P20110.地物边界跟踪的方法?P20311.遥感图像解译专家系统的组成?P214-P21712.计算机解译的主要技术发展趋势?P219第七章--遥感应用1、地质遥感的主要原理与应用2、水体遥感的主要原理与应用3、植被遥感的主要原理与应用4、土壤遥感的主要原理与应用5、高光谱遥感的应用1.地质遥感的任务?基础?P2252.从遥感影像上识别地质构造的内容?P2313.岩石的反射光谱特征是什么?如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩的影像进行识别?P225-P230 4.如何进行地质构造识别?P2315.水体的光谱特征是什么?水体识别可包括哪些内容?P237-P2396.植物的光谱特征是什么?如何区分植物类型,监测植物长势?P240-P2447.作物估产的原理和方法是什么?P2458.土壤的光谱特征是什么?如何进行土类的识别?P249-P2529.什么是高光谱遥感?它与传统遥感手段有何区别?P25310.高光谱提取地质矿物成分的主要技术方法是什么?P25411.高光谱在植被研究中有哪些应用?主要技术方法是什么?P256第八章--3S综合应用1.GIS的基本概念及其基本功能?P2612.GPS的基本原理、作用及其组成?P2643.RS的作用?P267概念第一章--绪论1.传感器(遥感器):接收、记录目标物电磁波特征的仪器2.遥感平台:装载传感器的平台,包括地面平台、空中平台、空间平台3.地面遥感:传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等4.航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等5.航天遥感:传感器设置于环地球的航天器上,如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等6.航宇遥感:传感器设置于星际飞船上,指对地月系统外的目标的探测7.主动遥感:由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号8.被动遥感:传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量9.成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图象10.非成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图象第二章--电磁辐射与地物光谱特征1.电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列2.朗伯源:辐射亮度与观察角无关的辐射源3.绝对黑体:一个对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体4.太阳常数:不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量5.太阳光谱:通常指光球产生的光谱,是连续光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致6.散射:辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开7.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或者散射的,透过率较高的波段8.比辐射率=发射率第三章--电磁辐射与地物光谱特征1.遥感平台:搭载传感器的工具2.低轨:近极地太阳同步轨道,卫星每天在固定的时间(地方时)经过每个地点的上空,使资料获得时具有相同的照明条件3.高轨:指地球同步轨道4.摄影机:成像遥感最常用的传感器,有分幅式和全景式摄影机之分,通常的遥感探测和制图大都采用分幅式摄影5.垂直摄影:摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内,取得的像片称水平像片或垂直像片6.倾斜摄影:摄影机主光轴偏离垂线大于3°,有时为了获取较好的立体效果且对制图要求不高时采用7.像点位移:在中心投影的像片上,地形的起伏除引起像片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在像片位置上的移动的现象,位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的"投影误差",位移量与摄影高度(航高)成反比8.感光特征曲线:横坐标为曝光量的对数值,纵坐标为胶片的光学密度9.光学密度:指胶片经感光显影后,影象表现出的深浅程度10.感光度:指胶片的感光速度。

遥感复习资料

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第一章1、概念:20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。

狭义:是不与目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特性以及其变化的综合性应用探测器。

2、系统组成信息源:任何物体信息获取:任何物体地物空间信息的获取主要靠搭载在遥感平台(Platform)上的传感器(Sensor)来获取。

3、类型地面,航空,航天,航宇。

紫外遥感0.05-0.38,可见光遥感0.38-0.76,红外遥感076-1000,微波遥感1-10。

主动与被动,成像与非成像。

第二章1、大气窗口概念:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段。

光谱段:要获得地面的信息,必须在大气窗口中选择遥感波段,即只有位于大气窗口的波段才能被用于生成遥感图像。

紫外、可见光、近红外波段 0.3-1.3:这一波段是摄影成像的最佳波段,也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段。

近、中红外波段 1.5-1.8&2.0-3.5:在白天日照条件好的时候扫描成像常用这些波段,比如TM的5、7波段等用以探测植物含水量以及云、雪或用于地质制图等。

中红外波段 3.5-5.5:物体的热辐射较强,这一区间除了地面物体反射光谱反射太阳辐射外,地面物体也有自身的发射能量。

远红外波段 8-14:主要来自物体热辐射的能量,适于夜间成像,测量探测目标的地物温度。

微波波段 0.8-2.5cm:由于微波穿云透雾的能力,这一区间可以全天候工作。

而且工作方式为主动遥感。

2、植被植被的反射波谱曲线(光谱特征)规律明显而独特。

主要分三段:可见光波段(0.4—0.76)有一个小的反射峰在0.55(绿)处,两侧0.45(蓝)和0.67(红)则有两个吸收带。

这一特征是由于叶绿素的影响,叶绿素对蓝光和红光吸收,对绿光反射。

近红外波段(0.7—0.8)有一反射的“陡坡”,在1.1处有峰值,形成植被的独有特征。

《遥感概论复习资料》

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《遥感概论复习资料》《遥感概论》课程复习思考题1.何谓遥感?遥感技术系统主要包括哪⼏部分?遥感,顾名思义是遥远感知的意思。

它是⼀种远距离的,不与物体直接接触⽽取得其信息的⼀种探测技术。

从⼴义上说是泛指从远处探测,感知物体或事物的技术。

即不直接接触物体本⾝,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来⾃⽬标物的信息(如电场,磁场,电磁波,声波,地震波等信息),经过信息的传输及其处理分析,识别物体的属性及其分布特征的技术。

狭义遥感是指从远离地⾯的不同⼯作平台上(如⾼塔,⽓球,飞机,⽕箭,⼈造地球卫星,宇宙飞船,航天飞机等)通过传感器,对地球表⾯的电磁波(辐射)信息进⾏探测,并经信息的传输,处理和判读分析,对地球的资源与环境进⾏探测和监测的现代化的综合性技术。

2.当前遥感发展的特点如何?总的说来当前遥感技术与应⽤正在从实验阶段向⽣产商品化阶段转化,这⼀进程构成了今后遥感发展的主要趋向。

当前遥感发展的主要特点表现在以下⼏个⽅⾯:a新⼀代传感器的研制,以获得分辨⼒更⾼,质量更好的遥感图象和数据。

b遥感应⽤不断深化在遥感应⽤的深度和⼴度不断扩展的情况下,微波遥感应⽤领域的开拓,遥感应⽤成套技术的发展,以及全球系统的综合研究等成为当前遥感发展的⼜⼀动向c地理信息系统的发展与⽀持是遥感发展的⼜⼀进展和动向因此,地理信息系统是遥感的进⼀步发展和延伸,成为遥感技术从实验阶段向⽣产型商品化转化历史进程中的⼜⼀进展,成为当前遥感发展的⼜⼀新动向。

3.试述遥感在地学中的主要应⽤,并举例说。

(1)遥感已成为地理研究的重要信息源遥感获取的地理信息不仅数量⼤,⽽且及时准确,客观地记录了地表地物的各种电磁波的辐射特征,能真实地反映地物的景观及其分布状况,地物或现象之间的相互关系以及地物之间相互影响变化的情况。

因此遥感⼿段的引⼊,为地理学的区域综合分析,区域动态分析的深⼊研究提供了便利的基础。

遥感的数据源种类繁多,不仅可以提供可见光波段的信息,还可提供红外,紫外,微波波段的信息和多波段信息;既可以提供模拟图象形式的信息,⼜可提供数字化图象的信息,既能获取⼆维的平⾯信息,⼜能得到三维的信息。

遥感复习资料

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遥感导论第一章1.遥感:即遥远感知,是应用探测仪器,在不直接接触的情况下,对目标或自然现象远距离的探测和感知的一种技术。

2.遥感系统:由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。

P1遥感平台是指装载传感器进行遥感探测的运载工具,如飞机、人造地球卫星、宇宙飞船等。

按其飞行高度的不同可分为近地(面)工作平台,航空平台和航天平台。

遥感器装在遥感平台上,它是遥感系统的重要设备,它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。

信息传输与接收设备是飞行器和地面间传递信息的工具。

图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理(辐射校正、几何校正等)以获取反映地物性质和状态的信息。

3.遥感的分类按遥感平台分类:P4近地面遥感、航空遥感、航天遥感。

按传感器的探测波段分类:紫外、可见光、红外、微波。

按工作方式分类:主动遥感,由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号;被动遥感,传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。

按资料记录形式分类:成像方式、非成像方式。

按应用领域分类:陆地遥感、海洋遥感、农业遥感、城市遥感……4.遥感的特点感测范围大,具有综合、宏观的特点。

信息量大,具有手段多,技术先进的特点。

获取信息快,更新周期短,具有动态监测特点。

遥感还具有用途广,效益高的特点。

大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性P65.遥感技术发展趋势3 全(全天候、全天时、全球)3 高(高空间、高光谱、高时间分辨率)3个结合(大-小卫星,航空-航天,技术-应用)第二章1.电磁辐射:这种电磁能量的传递过程(包括辐射、吸收、反射和透射)称为电磁辐射。

2.电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长(或频率)按其长短,依次排列制成的图表。

3.绝对黑体(简称黑体):对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。

基尔霍夫定律说明绝对黑体不仅具有最大的吸收率,也具有最大的发射率,却丝毫不存在反射。

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1.遥感:应用探测仪器,不与探测目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。

2.遥感的系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分。

3.遥感的分类:按遥感平台分-地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感;按传感器的探测波段分-紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感;按工作方式分-主动遥感和被动遥感;按遥感的应用领域分-大体研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等,具体应用领域资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、水文遥感、城市遥感等。

4.遥感的特点:①大面积的同步观测;②时效性;③数据的综合性和可比性;④经济型;⑤局限性。

5.电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长和频率,递增或递减排列,则构成了电磁波谱。

该波谱以频率从高到低排列,可以划分成γ射线、Χ射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。

6.遥感中较多使用可见光、红外和微波波段。

7.♥电磁波性质:①是横波;②在真空以光速传播;③满足f·λ=c E=h·f E为能量,单位:j;h为普朗克常数;f为频率;λ为波长;c为光速;④电磁波具有波粒二象征。

8.♥发射率或比辐射率:记作ε,表示实际物体辐射与黑体辐射之比,M=εM0.9.太阳常数:是指不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上,单位面积时间黑体所接收的太阳辐射能量。

太阳辐射的光谱室连续的光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致,能量各个波段的比例不同。

10.地表接收的太阳辐射度曲线与大气层外的曲线不同,差异主要是地球大气引起的。

11.大气层次自下而上:对流层、平流层(飞机)、(中间层、热层、散逸层)电离层、(氮层、质子层)外大气层。

12.散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。

13.♥大气散射有三种情况:①瑞利散射,特点是散射强度与波长的四次方(λ4)成反比,I∝λ-4,即波长越长,散射越弱;②米氏散射③无选择性散射,特点是散射强度与波长无关,任何波长的散射强度相同。

14.大气窗口:通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口。

15.♥植被的反射波谱曲线分为三段:可见光波段(0.4~0.76μm)有一个小的反射峰,位置在0.55μm(绿)处,两侧0.45μm(蓝)和0.67μm(红)则有两个吸收带。

在近红外波段(0.7~0.8μm)有一反射的“陡坡”,至1.1μm附近有一峰值,形成植被的独有特征。

在中红外波段(1.3~2.5μm)受到绿色植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降,特别以1.45μm、1.95μm和 2.7μm为中心是水的吸收带,形成低谷。

16.轨道倾角=90°极轨卫星,接近90°近极轨卫星。

17.遥感平台是搭载传感器的工具。

根据运载工具的类型,可分为航天平台、航空平台和地面平台。

18.♥气象卫星特点:①轨道,分为两种,低轨和高轨,低轨就是近极地太阳同步轨道,简称极地轨道;高轨是指地球同步轨道,轨道高度36000km左右,绕地球一周需24小时。

②短周期重复观测;③成像面积大,有利于获得宏观同步信息,减少数据处理容量;④资料来源连续、实时性强、成本低。

19.气象卫星资料的应用领域:天气分析和气象预报、气候研究和气候变迁的研究、资源环境其他领域。

20.海洋遥感的特点:(1)需要高空和空间的遥感平台,以进行大面积同步覆盖的观测;(2)以微波为主;(3)电磁波与激光、声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路;(4)海面实测资料的校正。

21.♥摄影机有分幅式和全景式摄影机、多光谱、数码摄像机。

22.光机扫描的几何特征取决于它的瞬时视场角和总视场角。

(1)瞬时视场角(2θ)扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态,此时,接受到的目标地物的电磁波辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角,即扫描仪的空间分辨率(2)总视场角(2Φ)扫描带的地面宽度称总视场。

从遥感平台到地面扫面带外侧所构成的夹角,成总视场角,也为总扫描角。

23.成像光谱仪:即能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术,称为成像光谱技术,按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。

24.♥微波遥感是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射,经过判读处理来识别地物的技术。

特点:1>能全天候、全天时工作;2>对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力;3>对海洋遥感具有特殊意义;4>对海洋遥感具有特殊意义;5>分辨率较低,但特征明显。

②微波遥感份有源(主动)和无源(被动)两大类。

(1)主动微波遥感是指通过向目标地物发射微波并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感方式,主要是雷达、侧视雷达、合成孔径侧视雷达。

(2)♥被动微波遥感,通过传感器,接收来自目标地物发射的微波,而达到探测目的的遥感方式。

微波辐射计和微波散射计。

25.♥遥感图像是遥感探测目标的信息载体。

将遥感图像归纳为三方面特征,即几何特征、物理特征和时间特征。

这三方面特征的表现参数即为空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。

(1)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(像元)。

(2)波谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。

间隔愈小,分辨率愈高。

它的选择必须考虑目标的光谱特征值。

(3)辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时,能分辨的最小辐射度差。

在遥感图像上变现为每一像元的辐射量化级。

某个波段遥感图像的总信息量I m由空间分辨率(以像元数n表示)与辐射分辨率(以灰度量化级D表示)有关,以bit为单位,可表达为I m =n·log2D (4)时间分辨率指同一地点进行遥感采样的时间间隔,即采样的时间频率,也成重访周期。

时间分辨率对动态监测尤为重要。

26.电磁波谱中0.38~0.76μm波段能够引起人的视觉,称为可见光,简称光。

27.♥(1)亮度对比是视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比,记作C=│L对象-L背景│/L背景。

(2)颜色对比,在视场中,相邻区域的不同颜色的相互影响。

在色度学中,当两种颜色混合产生白色或灰色,这两种颜色则称为互补色。

(绿是品红的补色,蓝是黄的补色)。

三原色,若三种颜色,其中任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生,这三种颜色按一定比例混合,可以形成各种色调的颜色,则称之为三原色。

红、绿、蓝三种颜色为最优三原色。

28.颜色的性质:由明度,色度、饱和度描述。

(1)明度lightness,是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。

亮度越大,明度越高。

黑白色只有明度。

(2)色调hue,色彩彼此相互区分的特性。

刺激人眼的光波常常是一些波长的组合。

从红到紫是可见光谱上存在的颜色,每种颜色对应一个波长值,称光谱色。

(3)饱和度saturation,彩色纯洁的程度。

28.颜色立体:为了形象地描述颜色特性之间的关系,通常用颜色立体来表现一种理想化的示意关系。

29.单波段或全色波段表现为黑白图像,三波段组合表现为彩色影像。

真彩色(truecolor)、假彩色(falsecolor)三波段组合,伪彩色(pseudo color)灰度图色的彩色表示或显示。

30.当两块滤光片组合产生颜色混合时,入射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射,最后透过的光是经过多次减法的结果,这种颜色混合原理就是颜色相减原理。

减法三原色:指加法三原色的补色,即,黄、品红和青色。

31.♥数字图像是指能够被计算机存储、处理和使用的图像。

遥感数据的表示既有光学图像又有数字图像。

光学图像又称模拟量,数字图像称为数字量,它们之间的转换称模/数转换,记作A/D转换,反之,称数/模转换,记作D/A。

特点:离散化、二维矩阵、每个像元的取值为图像连续变化的灰度离散整数值。

数字量与模拟量的本质区别在于模拟量是连续变量而数字量是离散变量。

32.用平面直角坐标系表示一幅灰度范围为0~255的数字图像像元灰度分布状态。

通过灰度直方图可以直观了解图像特征,以确定图像增强方案并了解图像增强后的效果。

33.♥引起辐射畸变的两个原因:传感器仪器本身产生的误差(系统辐射误差);大气对辐射的影响。

34.大气校正:消除主要由大气散射、吸收引起的辐射误差的处理过程。

何时进行?1.定量信息提取;2.不同时相间的定量比较;3.不同波段间的运算。

方法:公式法;简单的:回归分析法、直方图最小值去除法。

35.♥(1)直方图最小值去除法的形式表示图像亮度值与像元数之间的关系。

横坐标代表图像中像元的亮度值,纵坐标代表每一亮度或亮度间隔的像元数占总像元数的百分比。

基本思想:一幅图像中总可以找到某种或某几种地物,其辐射亮度或反射率接近0.(2)回归分析法:大气散射主要影响短波部分,波长较长的波段几乎不受影响,因此可用其校正其它波段数据。

36.几何校正的步骤:①确定校正方法②确定公式③验证校正方法④对原始输入图像进行重采样。

37.概念:从具有几何变形的图像中消除变形的过程。

几何校正原理包括光学和数字纠正。

♥计算方法:①建立两图像像元点之间的对应关系。

②为了确定校正后图像上每点的亮度值,只要求出其原图对应点(x,y)的亮度,方法有:最近邻法、双向线性内插法(常用)和三次卷积内插法。

37. 控制点的选取(1)数目确定:控制点数目的最低限是按未知系数的多少来确定的,一次多项式有6个系数,就需要有6个方程来求解。

(2)选取原则:控制点的选择要以配准对象为依据。

以地面坐标为匹配标准的,叫做地面控制点(记作GCP)。

有时也用地图作地面控制点标准,或用遥感图像(如用航空像片)作为控制点标准。

38. 1>(1)线性变换:为了改善图像的对比度,必须改变图像像元的亮度值,并且这种改变需符合一定的数学规律,即在运算过程中有一个变换函数,如果变换函数是线性的或分段线性的,这种变换就是线性变换。

(2)为了更好地调节图像的对比度,需要在一些亮度段拉伸,而在另一些亮度段压缩,这种变换称为分段线性变换。

直方图均衡化,增强峰值处对比度,两端(最高、暗)的对比度减弱。

斜率大的拉伸增强,小的压缩2>非线性变换:当变换函数是非线性时,即为非线性变换。

扩张低灰度区,压缩高灰度区。

39.空间滤波则是以重点突出图像上的某些特征为目的的,如突出边缘或纹理等,因此通过像元与其周围相邻像元的关系,采用空间域中的邻域处理方法。

♥1>图像卷积运算:方法,从图像左上角开始开一与模板同样大小的活动窗口,图像窗口与模板像元的亮度值对应相乘再相加,得到新像元的灰度值。

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