遥感摄影成像原理及应用
遥感摄影成像原理及应用
遥感摄影成像原理是指利用摄影机通过光学系统将感光介质上物体辐射反射回来的能量转化为影像信号的过程。遥感摄影成像原理主要包括光学成像原理和电子成像原理两种。
光学成像原理是指利用光线通过透镜和镜头来定向传播和汇聚，进一步形成清晰的影像。它是利用透镜和光学仪器将地球上的物体光线反射进入摄影机，在感光介质上产生图像。光学系统是遥感摄影成像的核心部分，它包括目标、光源、透镜等。光线从目标发射出来后，通过投影透镜后到达感光介质上，形成一个倒立的、虚像的胶片或CCD\CMOS上。
电子成像原理是指利用电子传感器接收光信号，并将光信号转化为电信号，进而形成数字图像。相对于传统的胶片摄影，电子成像有许多优点，如动态范围大、信噪比高、快速响应等。目前最常用的电子成像技术是CCD和CMOS技术。当光线照射到CCD芯片上时，CCD芯片会将光信号转化为电子信号，并通过模数转换器转化为数字信号。
遥感摄影的应用非常广泛。首先，遥感摄影可以用于土地利用与覆盖监测。通过监测地表的覆盖状况，可以对土地资源进行定量评价和管理。其次，遥感摄影可以用于环境与生态监测。通过监测大气和水体的污染状况，可以及时发现环境问题并采取相应措施。再次，遥感摄影可以用于城市规划与建设。通过监测城市的建设情况，可以合理规划城市发展，提高城市建设效率。此外，遥感摄影还可以
用于农业生产和林业资源管理。
总之，遥感摄影成像原理是通过光学成像和电子成像两种原理将物体反射回来的光线转化为影像信号的过程。遥感摄影的应用范围广泛，包括土地利用与覆盖监测、环境与生态监测、城市规划与建设、农业生产和林业资源管理等领域。随着技术的不断发展，遥感摄影在各个领域中的应用将会越来越广泛，为人们的生活带来更多的便利。
遥感摄影成像原理及应用
遥感摄影成像原理及应用 遥感摄影成像原理是指利用摄影机通过光学系统将感光介质上物体辐射反射回来的能量转化为影像信号的过程。遥感摄影成像原理主要包括光学成像原理和电子成像原理两种。 光学成像原理是指利用光线通过透镜和镜头来定向传播和汇聚，进一步形成清晰的影像。它是利用透镜和光学仪器将地球上的物体光线反射进入摄影机，在感光介质上产生图像。光学系统是遥感摄影成像的核心部分，它包括目标、光源、透镜等。光线从目标发射出来后，通过投影透镜后到达感光介质上，形成一个倒立的、虚像的胶片或CCD\CMOS上。 电子成像原理是指利用电子传感器接收光信号，并将光信号转化为电信号，进而形成数字图像。相对于传统的胶片摄影，电子成像有许多优点，如动态范围大、信噪比高、快速响应等。目前最常用的电子成像技术是CCD和CMOS技术。当光线照射到CCD芯片上时，CCD芯片会将光信号转化为电子信号，并通过模数转换器转化为数字信号。 遥感摄影的应用非常广泛。首先，遥感摄影可以用于土地利用与覆盖监测。通过监测地表的覆盖状况，可以对土地资源进行定量评价和管理。其次，遥感摄影可以用于环境与生态监测。通过监测大气和水体的污染状况，可以及时发现环境问题并采取相应措施。再次，遥感摄影可以用于城市规划与建设。通过监测城市的建设情况，可以合理规划城市发展，提高城市建设效率。此外，遥感摄影还可以
用于农业生产和林业资源管理。 总之，遥感摄影成像原理是通过光学成像和电子成像两种原理将物体反射回来的光线转化为影像信号的过程。遥感摄影的应用范围广泛，包括土地利用与覆盖监测、环境与生态监测、城市规划与建设、农业生产和林业资源管理等领域。随着技术的不断发展，遥感摄影在各个领域中的应用将会越来越广泛，为人们的生活带来更多的便利。
微波遥感的成像机理
微波遥感的成像机理 微波遥感是一种通过接收地面反射或散射的微波辐射来获取地表信息的技术。它主要应用于土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域。微波遥感可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此受到了广泛关注。 一、微波遥感成像机理 微波遥感成像机理是指微波信号与地表物体相互作用后产生的反射、散射和吸收等现象。在微波遥感中，主要有两种类型的信号：主动式和被动式。 1. 主动式信号 主动式信号是由雷达发射器产生的电磁波，它穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。在这个过程中，电磁波会经历多次反射和散射，最终形成一张反映地表物体特征的图像。 主动式信号可以通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。例如，在SAR（合成孔径雷达）中，发射器会以高速旋转方式发出一系列微波脉冲，这些脉冲会穿过大气层并与地
表物体相互作用后返回雷达接收器。通过对这些脉冲进行处理，可以 得到高分辨率的地表图像。 2. 被动式信号 被动式信号是由地球表面的微波辐射产生的，它可以被接收器直接捕 捉到。在这个过程中，微波辐射会受到大气层、云层和其他干扰因素 的影响，因此需要进行校正和处理才能得到准确的地表信息。 被动式微波遥感主要应用于土壤湿度、降雨量、海洋表面温度等领域。例如，在SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）卫星中，接收器会捕捉地球表面发出的微波辐射，并通过对其频率和极化方式进行 分析来获取土壤湿度和海洋盐度等信息。 二、微波遥感成像技术 微波遥感成像技术是指利用主动式或被动式信号来获取地表信息的方法。根据不同的应用领域和需求，可以选择不同类型的雷达或接收器 来实现数据采集和处理。 1. SAR（合成孔径雷达） SAR是一种主动式微波遥感技术，它通过调整雷达发射器的频率和极
遥感原理与应用总结
第一章： 1. 遥感的定义 遥感是指对地观测，即从不同高度的工作平台上通过传感器，对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测，并经信息的记录、传输、处理和解译分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 2. 遥感的分类 （1）按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感 （2）按工作方式：主动式遥感、被动式遥感 （3）按工作波段：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 （4）按记录方式：成像遥感、非成像遥感 （5）按遥感应用领域分类：从大的研究领域：外层空间遥感、大气遥感、陆地遥感、海洋遥感），从具体应用领域（城市遥感、环境遥感、农业遥感和林业遥感、地质遥感、气象遥感、军事遥感） 3. 遥感技术系统的组成部分：信息获取、信息记录与传输、信息处理、信息应用 第二章：
1.电磁波谱：将电磁波按波长或频率递增或递减顺序排列 红外波段：0.76-1000um(近红外(识别植物类型，分析植物长势，监测植被的病虫害) （热红外遥感主要使用3-15um的红外线，探测地下热源、火山、森林火灾、热岛效应） 2.辐射通量：电磁辐射单位时间内通过某一表面的能量 辐射通量密度：通过单位面积的辐射通量 辐射出射度：单位面积发射出的辐射通量 辐射照度（辐照度）：投射到单位面积上的辐射通量 3.绝对黑体：如果一个物体对任何波长的电磁辐射都全部吸收而毫无反射和透射，则称这个物体为绝对黑体（黑体辐射与温度成正相关） 4.（1）太阳辐射的特性：1地球上的能源来源于太阳，太阳是被动遥感最主要的辐射源2在距离地球一个天文单位内，太阳辐射在大气上
界处的垂直入射的辐射通量密度称为太阳常数3地球大气层以外的太阳光谱辐照度曲线为平滑的连续曲线 （2）地球辐射特性：1地球上的能源来源于太阳的直射能量与天空漫入射的能量2被地表吸收的太阳辐射能，又重新被地表辐射 （3）比辐射率：单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量密度与同温度下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比，又称发射率 6.电磁辐射能与地表的相互作用有三种基本物理过程：反射、吸收和透射 （1）物体对电磁波的反射可表现的三种形式： 镜面反射：当入射能量全部或几乎全部按相反方向反射，且反射角等于入射角 漫反射：当入射能量在所有方向均匀反射，即入射能量以入射点为中心在整个半球空间内向四周各向同性反射能量的现象（即伯朗反射）一个完全的漫反射体称为伯朗体 方向反射：介于伯朗表面和镜面之间的，其反射方向各不相同，而具有明显的方向性，即在某些方向上反射最强烈的现象 7.光谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比 地物的反射波谱特性：地物波谱反射率随波长变化而改变的特性 8.水体的反射主要在蓝绿光波段，在近红外、中红外有很强的吸收带植物在绿光附近有一个反射波峰，两侧的蓝光和红光有两个吸收带9.影像地物反射光谱特性的因素：1太阳位置即太阳高度和方位角2传感器位置即观测角和方位角3不同的地理位置、太阳位置、地理景
遥感原理与应用
第一章遥感物理基础 1 遥感：即遥远感知，在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一门技术。具体讲，是在高空和外层各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换，和处理，提取有用的信息，实现研究第五空间形状.位置.性质.变化及其与环境互相关系的一门现代运用技术科学。 2电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。3绝对黑体：能够完全吸收任何波长入射能量的物体 4灰体：在各种波长处的发射率相等。 5色温：用嘴接近回头辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照，这是的黑体辐射温度。6大气窗口：电磁波有些波段通过大气层时减弱较少，透过率较高，这些电磁波段被称为大气窗口。 7发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。 8光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。 9波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。 10光谱反射特性曲线：发射波普是某物体的反射率随波长的变化规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。 11.地物波普特性：是指各种地物各自所具有的电磁波特性，包括发射辐射和反射辐射。 二．简答 1黑体辐射遵循哪些规律？ （1）凡是吸收热辐射能力强的物体，它的热发射能力也强。凡是吸收热辐射能力弱的物体他们的热发射能力也弱 （1）普朗克定律：（2）斯忒藩-波耳兹曼定律：（3）基尔霍夫定律： （4）瑞利-琴斯定律：5）维恩位移定律： 2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？ 电磁波包含了从波长最短的r射线到最长的无线电波段，包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等。遥感中所用的为从紫外线到微波波段，包括紫外线、可见光、红外波段、微波波段。 3、物体的辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？ a.温度和波长利用波长乘温度=2897.8 4叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。 自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土壤的光谱特性曲线与一下因素有关，即土壤类别、含水量、有几只含量、砂等含量有关。土壤的反射波普特性曲线比较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。 植物均进行光合作用，因此各类绿色植物具有相似的反射波普特性，特征是：可见光附近有反射率为10%-20%（绿光）的一个波峰，两侧蓝红各有两个吸收带。这一特征是由叶绿素的影响造成的，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强而对绿挂光反射作用强。近红外波段0.8到1.0微米间有一个反射的陡坡，至1.1微米附近有一个峰值，形成植被的独有特性。 水的反射主要为蓝绿光波段，其他吸收率很强，特别在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为0，以此在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓，再次波段的黑白正偏上，水体为黑色，与周围植物和土壤形成明显
遥感原理与应用
一．绪论 1.遥感的定义：遥感即遥远感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2.遥感的过程:地物发射或反射电磁波通过介质（大气）被传感器接受，通过传感器获取数据，再经计算机对数据处理后，我们提取有用的信息，最后应用于实践。（地物发射或反射电磁波→介质（大气）→传感器数据获取→计算机数据处理→信息提取→应用） 二．电磁波及物理遥感基础 1.电磁波的定义：变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 2.电磁波的特性：波动性（干涉、衍射、偏振）粒子性（光电转换） 3.电磁波谱的定义:按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。 4.（1）地物发射电磁波: ①绝对黑体的定义：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。 黑体辐射1.绝对黑体：吸收率α(λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡0 2.绝对白体：吸收率α(λ,T)≡0 反射率ρ（λ,T）≡1 绝对黑体与绝对白体与温度和波长无关。 ②遥感的两种形式：被动遥感，主动遥感。其中太阳是被动遥感最主要的辐射源。 ⒈太阳辐射的特点：与黑体特性一致；能量集中在可见光和红外
波段。 ⒉一般物体的发射辐射：自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的低。 发射率ε：实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。 ε= W′/ W（ε是一个介于0和1的数） ?绝对黑体ελ＝ε＝1 ?灰体ελ＝ε但0＜ε＜1 ?选择性辐射体ε＝ｆ(λ) ?理想反射体（绝对白体）ελ＝ε＝0 大多数物体可以视为灰体：W'=εW=εσT4 （2）地物反射电磁波： ①光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。 ②反射波谱特征曲线：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即为该物体的反射波谱特性曲线。 同一地物 时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化。 空间效应：处在不同地理区域的同种地物具有不同的光谱响应。 ③大气对辐射的影响:吸收、散射、反射电磁波。 大气窗口定义：通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利的电磁辐射波段称为“大气窗口”。（5个主要的大气窗口）
遥感摄影成像的原理和应用
遥感摄影成像的原理和应用 1. 遥感摄影成像的原理 遥感摄影成像是指利用人造卫星、无人机或飞机搭载的遥感摄影仪器，通过从 高空或远距离的角度捕捉地面上的影像信息，从而实现对地表特征的观测和记录。其原理主要包括以下几个方面： 1.1 光学成像原理 遥感摄影利用光学仪器进行影像记录，光学成像原理是其基础。光学成像是通 过光的反射、折射和透射等光学现象，将地面上的物体投射到相机的感光介质上，形成影像。 1.2 传感器工作原理 遥感摄影仪器中所搭载的传感器是关键的组成部分，它能够将光学信号转化为 电信号，从而成像。传感器的工作原理多种多样，包括CCD（带电荷耦合器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体）等。 1.3 数字图像处理原理 遥感摄影仪器捕捉到的影像是以数字图像的形式存储和处理的。数字图像处理 原理包括图像去噪、图像增强、图像融合等一系列算法和技术，以提取地表特征并优化影像质量。 2. 遥感摄影成像的应用 遥感摄影成像在各个领域有着广泛的应用，以下列举了几个重要的应用领域： 2.1 地理勘测和制图 遥感摄影成像能够获取大范围、高分辨率的地理数据，从而进行地理勘测和制 图工作。通过对摄影成像数据的处理和分析，可以生成数字地表模型、地形图、矢量地图等，为地理科学研究和城市规划提供基础数据。 2.2 农业监测和精准农业 遥感摄影成像能够实时监测和评估农田的生长状态、土壤湿度、气温等关键指标，帮助农民进行精准农业管理。通过遥感技术，农民可以及时了解农田的状况，优化施肥、灌溉等农业操作，提高农作物产量和质量。
2.3 灾害监测和应急响应 遥感摄影成像可以实时监测地质灾害、自然灾害和人为灾害的发生和发展趋势，及时预警并进行应急响应。比如，利用遥感影像可以监测山体滑坡、洪水等灾害的范围和程度，为灾后救援和重建提供依据。 2.4 环境保护和资源管理 遥感摄影成像可以监测和评估自然资源和环境变化，为环境保护和资源管理提 供数据支持。通过对影像数据的分析，可以监测森林覆盖率、水体污染、土地利用等情况，制定环境保护政策和资源管理措施。 2.5 城市规划和管理 遥感摄影成像可以提供城市空间信息，支持城市规划和管理。通过对影像数据 的分析，可以获取城市建筑物、交通网络等信息，为城市规划师提供科学依据，优化城市布局和交通规划，提升城市管理效率。 结论 遥感摄影成像的原理和应用，为多个领域的科学研究和社会发展提供了强大的 支持。随着技术的不断进步和应用的深入，遥感摄影成像将在更多领域发挥重要作用，为人类创造更美好的生活和环境作出贡献。
遥感原理与应用知识点汇总
第一章 1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息 2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。 3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。 4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（信息被探测的依据）传感器能收集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体表面，随其材料、结构、物理/化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。 5、遥感的特点：1)手段多，获取的信息量大。波段的延长（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。 2)宏观性，综合性。覆盖围大，信息丰富，一景TM影像185×185km2，可见的，潜在的各类地表景观信息。 3)时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析 6、遥感数据处理过程 7、遥感系统：1）被探测目标携带信息 2）电磁波辐射信息的获取 3）信息的传输和记录 4）信息的处理和应用 第三章 1、电磁波的概念：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。 2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播 2)粒子性：以电磁波形式传播出去的能量为辐射能，其传播也表现为光子组成的粒子流的运动 紫外线、X射线、γ射线——粒子性 可见光、红外线——波动性、粒子性 微波、无线电波——波动性 3、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。 4、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动始终加强，另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象叫电磁波的相干性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这种现象叫电磁波的非相干性
遥感原理与应用
遥感原理与应用 红绿蓝 1. 遥感：遥远感知，是在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。空间中的电磁场。声场、势场等由于 物体的存在而发生变化，测量这些场的变化就可以获取物体的信息，因而电磁波、机械波、重力场、地磁场等都可以用作遥感。 2. 光的波动性形成了光的干涉，衍射，偏振等现象。干涉是波的叠加原理，衍射，光线偏离直线路径的现象。【偏振，如果光矢量E 在一个固定平面内只沿一个固定方向作振动。 3. 重采样：就是根据一类象元的信息内插出另一类象元信息的过程。 4. 在遥感中，重采样是从高分辨率遥感影像中提取出低分辨率影像的过程。 5. 绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收， 6. 太阳辐射，包括了整个电磁波波谱范围。 7. 大气窗口：有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利的电磁波波段。 8. 物体对电磁波的反射形式：镜面反射指（物体的反射满足反射定律）、漫反射（入射的电磁波波长a 不变，表面粗糙程度h 逐渐增 加，知道h 与a 同数量级，整个表面均匀反射入射电磁波入射到此表面的电磁辐射按照朗伯余弦定律反射 ）、方向反射（实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈。。分类的依据：粗糙程度。 9. 反射率是物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比， 这个反射率是在理想漫反射体的情况下，整个电磁波长的反射率。 10. 反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即称为该物体的 反射波谱特性曲线。 11. 植被的反射波谱特性曲线，由于植被的光合作用相似的反射波谱特性，叶绿素对蓝光和红光吸收作用很强，对绿色反射作用很强。 蓝、红波段为吸收带，绿波段为弱反射带，近红外波段有强反射带,但含水量造成反射吸收 12. 测量地物的反射波谱特性曲线主要作用：它是选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据；在外业测量中，它是选择合适的飞行时间 的基础资料；它是有效地进行遥感图像数字处理的前提之一，是用户判读、识别、分析遥感影像的基础。 13. 遥感平台的分类：地面平台、航空平台、航天平台。航空平台，100m 以下，用于测定各类地物的波谱特性。100m 以上，100km 以下。用于资源调查，空中侦察，摄影测量。240km 以上 E E ρρ=叶绿素吸收 水分吸收
第3章 遥感传感器及其成像原理3.1
第3章遥感传感器及其成像原理 §3.1 扫描成像类传感器 遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和获取数据的特点不同，传感器的种类也就繁多，就其基本结构原理来看，目前遥感中使用的传感器大体上可分为如下一些类型： （1）摄影类型的传感器； （2）扫描成像类型的传感器； （3）雷达成像类型的传感器； （4）非图像类型的传感器。 无论哪种类型遥感传感器，它们都由如图3-1所示的基本部分组成： 图3-1遥感传感器的一般结构 1、收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。 2、探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。 3、处理器：对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、变换、校正和编码等。具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。 4、输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、XY彩色喷笔记录仪等等。 §3.1扫描成像类传感器
扫描成像类型的传感器是逐点逐行地以时序方式获取二维图像，有两种主要的形式，一是对物面扫描的成像仪，它的特点是对地面直接扫描成像，这类仪器如红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、自旋和步进式成像仪及多频段频谱仪等；二是瞬间在像面上先形成一条线图像，甚至是一幅二维影像，然后对影像进行扫描成像，这类仪器有线阵列CCD推扫式成像仪，电视摄像机等。 3.1.1 对物面扫描的成像仪 一、红外扫描仪 （一）红外扫描仪 一种典型的机载红外扫描仪的结构如图3-2所示。它由本节前言中所叙述的几个部件组成。具体结构元件有一个旋转扫描镜，一个反射镜系统，一个探测器，一个制冷设备，一个电子处理装置和一个输出装置。 旋转扫描镜的作用是实现对地面横越航线方向的扫描，并将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组。反射镜组的作用是将地面辐射来的电磁波聚焦在探测器上。探测器则是将辐射能转变成电能。探测器通常做成一个很小面积的点元，有的小到几个微米。随输入辐射能的变化，探测器输出的电流强度（视频信号）发生相应的变化。致冷器为了隔离周围的红外辐射直接照射探测器，一般机载传感器可使用液氧或液氮致冷。电子处理装置主要是对探测器输出的视频信号放大和进行光电变换，它由低噪声前置放大器和电光变换线路等组成。输出端是一个阴级射线管和胶片传动装置。视频信号经电光变换线路调制阴极射线管的阴极，这时阴级射线管屏幕上扫描线的亮度变化相应于地面扫描现场内的辐射量变化。胶片曝光后得到扫描线的影像 （二）扫描成像过程及图像特征 1、扫描成像过程 如图3-2所示，当旋转棱镜旋转时，第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次，在扫描视场内的地面辐射能，由刈幅的一边到另一边依次进入传感器，经探测器输出视频信号，再经电子放大器放大和调制，在阴极射线管上显示出一条相应于地面扫描视场内的景物的图像线，这条图像线经曝光后在底片上记录下来。接着第二个扫描镜面扫视地面，由于飞机向前运动，胶片也作同步旋转，记录的第二条图像正好与第一条衔接。依次下去，就得到一条与地面范围相应的二维条带图像。
遥感原理与应用 最终总结篇
第一篇名词解释 1、遥感技术：在遥感平台的支持下，不与探测目标接触，从远处吧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、遥感器：遥感器又称为传感器，是接收、记录目标电磁波特性的仪器。 常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。 3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。 4、黑体：对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。 5、大气散射：辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。 6、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。 7、地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱。地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。 8、地物反射率：地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/P0 )×100%。表征物体对电磁波谱的反射能力。 9、地物反射波谱：是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线)，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。 10、摄影成像：依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质（胶片or CCD）来记录物体的影像的成像方式 11、扫描成像：依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁波特性信息，形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感：通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射，以此为依据，通过判读处理来识别地物的技术。 13、像点位移：中心投影的影像上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在相片位置上的移动，这种现象称为像点位移，其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。 14、遥感图像的解译：是利用遥感影像的色调、形状大小、纹理结构特征等判别基础信息，结合地学等专业知识，识别、获取、分析目标地物信息的过程。就是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。 15、遥感影像地图：以遥感影像和地图符号表现制图对象地理空间分布的地图. 16、遥感制图：以综合自然体为制图对象，编制以遥感影像为主要信息载体的地图过程。 17、遥感数字图像：以数字形式表示的遥感影像；特点：a、便于计算机存储与分析，b、图像信息损失低，c、抽象性强。 18、像元：又称像素、端元，是遥感数字图像的最基本的单位，是遥感成像过程的采用点，又是计算机图像处理的最小单元。 19、遥感数字图像的计算机分类 根据地物的分类特征建立统计识别模式，利用建立的识别模式或算法对遥感数字图像进行类型识别的过程，以实现地学专题信息的智能化获取。 20、定量遥感的含义 •遥感信息定量化 •利用遥感器获取地表地物的电磁波信息，在计算机系统的支持下，通过数学的或物理的模型将遥感信息与观测地表目标参量联系起来，定量的反演或推算出某些地学、生物学及大气等目标参量。
遥感原理及应用实验报告(1)
遥感原理及应用实验报告(1) 遥感原理及应用实验报告 一、实验目的 本次实验的主要目的是通过对遥感原理的学习，了解遥感技术的基本 概念和原理，并掌握遥感技术的基本应用。 二、实验原理 1.遥感技术的基本概念 遥感技术是指利用空间平台载体进行成像和非成像观测的科学与技术，以获取地球自然和人文环境信息的一种技术手段。遥感技术通过对地 物的光谱、空间和时序等特征进行分析，可以反映出地球表面各种信息，是现代研究地球环境的重要工具之一。 2.遥感技术的基本原理 遥感技术主要依据电磁波在不同介质中的传播和反射、折射、散射等 现象进行信息获取和分析。遥感技术的主要原理可归纳为以下几个方面： （1）电磁波的能量吸收和反射特性：不同类型的地物对电磁波的吸收 和反射特性不同，可用于了解它们的构成和性质； （2）电磁波在不同频段的反射和穿透特性：不同波段的电磁波对不同 深度的地物有所区别，用于获取不同深度的地物信息； （3）电磁波传输与遥感器探测原理：了解遥感器的探测方式和数据处 理方式，实现对地表信息的提取。 三、实验步骤及结果 本次实验主要包括遥感影像解译和遥感应用两个部分。 1.遥感影像解译：
采用卫星影像的高精度解译技术，利用专业软件对影像进行解译，获取有用信息。解译结果主要包括场地牧草的种类、植被覆盖程度、植被指数等信息。 2.遥感应用： 利用遥感数据和分析结果，实现对地球环境变化的监测和预警。应用结果主要包括草原植被退化与恢复、水资源分析与管理等信息分析。 四、实验结论 本次实验通过对遥感原理与应用实现的学习和实践，了解了遥感技术的基本概念、原理和应用，掌握了遥感技术的基础操作与处理方法。同时，通过遥感数据的分析，对草原植被的生态环境进行了监测和预警，对于推动生态文明建设和可持续发展具有重要意义。
遥感图像的产生原理和应用
遥感图像的产生原理和应用 1. 遥感图像的产生原理 遥感技术是指通过空间传感器对地球的地表、大气和水体等进行感知和记录， 获取地球的信息，并进行相关数据处理和分析的一种技术手段。遥感图像是通过遥感技术获取的具有一定时空分辨率的影像数据。以下是遥感图像产生的原理： •传感器选择和安装 在进行遥感图像采集之前，需要选择合适的传感器，并进行传感器的安装和调试。传感器的选择需要根据要获取的目标信息和空间分辨率要求来决定，常用的传感器有光学传感器、雷达传感器等。 •数据采集 遥感图像的数据采集通过传感器对地表进行扫描或成像获取。光学传感器通过 接收反射、辐射的电磁波信号，并将其转化为电信号；雷达传感器则通过发射微波信号，接收其回波信号进行探测。 •数据传输和处理 采集到的遥感图像数据需要进行传输和处理。传输方式可以采用有线传输或无 线传输等方式，将数据从传感器传输到地面站或处理中心。地面站或处理中心对数据进行处理，包括去噪、配准、辐射校正等步骤。 •图像处理 经过数据处理后，遥感图像需要进行图像处理和增强，以提取出其中的有效信息。图像处理包括图像分类、分割、融合等步骤。常用的图像处理方法有阈值分割、边缘检测、图像增强等。 •地理信息系统（GIS）集成 遥感图像获取后，需要与地理信息系统进行集成，进行地理信息的分析和展示。通过将遥感图像与地理信息进行叠加和分析，可以获取更多地表特征和空间信息。 2. 遥感图像的应用 遥感图像在许多领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用领域： •环境监测
遥感图像可以用于环境监测，包括大气环境、水体环境、植被覆盖等。通过监 测大气中的气体浓度、水体中的污染物、植被的状况等，可以实时监测环境的变化，并及时采取相应的措施。 •农业与林业 遥感图像可以用于农业和林业的监测和管理。通过遥感图像可以获取土地利用 状况，监测农作物的生长情况和病虫害的发生情况，以及森林资源的分布和变化情况，为农业和林业的决策提供依据。 •城市规划 遥感图像可以用于城市规划和管理。通过遥感图像可以获取城市的用地利用状况、建筑物分布和变化情况，了解城市的发展趋势和问题，为城市规划和管理提供指导。 •灾害监测与评估 遥感图像可以用于灾害监测与评估，包括地震、洪水、火灾等。通过遥感图像 可以迅速获取受灾地区的影像信息，评估灾害的程度，为救援和重建提供参考。 •资源勘查与管理 遥感图像可以用于资源的勘查与管理。通过遥感图像可以获取矿产资源的分布 和储量情况，了解地下水资源的分布和变化情况，为资源的开发和管理提供依据。 结论 遥感图像的产生原理包括传感器的选择安装、数据采集、数据传输和处理以及 图像处理等步骤。遥感图像广泛应用于环境监测、农业与林业、城市规划、灾害监测与评估以及资源勘查与管理等领域。遥感技术的不断发展和创新，将为我们提供更多高质量的遥感图像数据，并为各行各业的应用提供更多的可能性和机会。
遥感原理与应用复习重点整理
绪论 1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。 遥感概念：在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。 按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。 按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。 按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。 第一章 1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相互联系传播的过程。电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒子性。 2、波长最长的是无线电波，最短的是γ射线。 3、电磁波谱图：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列制成的图案。 4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长变化而变化。反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。 5、影响地物反射率的3个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。 附：影响地物光谱反射率变化的因素： a太阳的高度角和方位角。B传感器的观测角和方位角c不同的地理位置d地物本身的变异e时间、季节的变化 6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。1.不同地物在不同波段反射率存在差异2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植物病虫害3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。（同物异谱，同谱异物）。 7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。 8、绝对黑体：对任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。（灰体发射率小于1）。 9、黑体辐射的三个特性：a.辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。b.温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。（绝对黑体表面，单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比）c.随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。（维恩位移定律） 10、大气的垂直分层：对流层（航空遥感活动区）、平流层、电离层和外大气层。在可见光波段，引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起衰减的主要原因是大气吸收。引起大气吸收的主要成分是：氧气、水（0.7~1.95）、臭氧（0.3以下）、二氧化碳（2.6~2.8）。 11、散射作用：太阳辐射在长波过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。 12、三种散射方式：米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 均匀散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时发生的散射。 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时发生的散射。 13、大气窗口的概念：通过大气而较少被反射、吸收或散射，衰减程度较小，透过率较高的电磁辐射波段。第二章 1、遥感平台的概念与分类 遥感平台：遥感中搭载传感器的工具。有：地面平台、航空平台、航天平台。 2、全球定位系统GPS的组成有：地面控制部分（主控站、地面天线。监测站和通信辅助系统组成）空间部分（21颗工作卫星，3颗备用卫星组成），用户部分（天线、接收机、微处理机和输入输出设备组成）。 3、卫星姿态角定义：定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道的方向为y轴，垂
遥感原理与应用知识点
第一章电磁波及遥感物理基础 一、名词解释： 1、遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测(磁场、力场、机械波）； （2）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术。 2、电磁波：变化的电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。 4、绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。 6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 8、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。 11、光谱反射率：ρ=Pρ/P0 X 100%，即物体反射的辐射能量Pρ占总入射能量P0 的百分比，称为反射率ρ。 12、光谱反射特性曲线：按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。 二、填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。（19页公式） 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。 4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数2897.8。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm。 三、选择题：(单项或多项选择) 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。 2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（⑥）
遥感的原理与实践
遥感的原理与实践 在人类即将告别20世纪，并迈步跨入21世纪之际，上海市人民政府要求: 对20世纪末的上海城市发展状况，作一次全面的航空遥感调查，这是继1988年和1994年前两轮航空遥感调查之后的上海市第三轮航空遥感调查。本次航空遥感调查的目的是：运用现代信息技术手段，将20世纪末的上海城市发展状况，以数字化的形式真实、详细地记录下来，建立相应的遥感影像资料数据库，并对这些数据充分加以分析和利用，以便为未来的上海城市发展提供信息服务和决策参考。 一、遥感的基本原理 基本概念 遥感一词来源于英语“Remote Sensing”，其直译为“遥远的感知”，时间长了人们将它简译为遥感。遥感是20世纪60年代发展起来的一门对地观测综合性技术。自20世纪80年代以来，遥感技术得到了长足的发展，遥感技术的应用也日趋广泛。随着遥感技术的不断进步和遥感技术应用的不断深入，未来的遥感技术将在我国国民经济建设中发挥越来越重要的作用。关于遥感的科学含义通常有广义和狭义两种解释: 广义的解释: 一切与目标物不接触的远距离探测。狭义的解释: 运用现代光学、电子学探测仪器，不与目标物相接触，
从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析、解译揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律。 系统的组成 遥感是一门对地观测综合性技术，它的实现既需要一整套的技术装备，又需要多种学科的参与和配合，因此实施遥感是一项复杂的系统工程。根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成: 1、信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。 2、信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等; 传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。 3、信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。 4、信息应用信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业
2023年遥感原理与应用知识点概括
名词解释 1. 遥感：遥感即遥远感知，是在不直接接触旳状况下，对目旳或自然现象远距离探测和感知旳一种技术.一般指旳是电磁波遥感.p1 2. 电磁波：根据麦克斯韦电磁场理论,变化旳电场可以在它旳周围引起变化旳磁场,这个变化旳磁场又在较远旳区域内引起新旳变化电场,并在更远旳区域内引起新旳变化磁场.这种变化旳电场和磁场交替产生,以有限旳速度由近及远在空间内传播旳过程称为电磁波.p1 3. 干涉：有两个（或以上）频率、震动方向相似，相位相似或相差恒定旳电磁波在空间叠加时合成旳波振幅为各个波旳振幅矢量和。因此会出现交叉区域某些地方震动加强，某些地方震动减弱或完全抵消旳现象成为干涉。P2 4. 衍射：光通过有限大小旳障碍物时偏离直线途径旳现象成为光旳衍射。P2 5. 电磁波谱：不一样电磁波由不一样波源产生，假如按照电磁波在真空中传播旳波长或频率按递增或递减旳次序就能得到电磁波谱图p2 6. 绝对黑体（黑体）：假如物体对于任何波长旳电磁辐射都所有吸取，则这个物体是绝对黑体。P4 7. 基尔霍夫定律：任何物体旳单色辐出度和单色吸取之比，等于同一温度绝对黑体旳单色辐出度。 8. 太阳常数：太阳常数指不受大气影响，在距离太阳旳一种天文单位内垂直于太阳辐射方向上，单位面积黑体所接受旳太阳辐射能量。
P6 9. 太阳光谱辐照度：指投射到单位面积上旳太阳辐射通量密度，该值随波长不一样而异。 10. 散射：电磁波在传播过程中，碰到小微粒而使传播方向发生变化，并向各个方向散开，称为散射。P10 11. 米氏（Mie）散射：假如介质中不均匀颗粒与入射波长同数量级，发生米氏散射。P10 12. 瑞利散射：介质中不均匀颗粒直径a远不不小于电磁波波长，发生瑞利散射。P10 13. 无选择性散射（均匀散射）：当微粒旳直径比辐射波长大得多时所发生旳散射。符合无选择性散射条件旳波段中，任何波段旳散射强度相似。P10 14. 大气屏障：遥感所能使用旳电磁波是有限旳，有些大气中电磁波通过率很小，甚至完全无法透过电磁波，称为大气屏障。P10 15. 大气窗口：有些波段旳电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段一般成为大气窗口p10 16. 热惯量：热惯量是物体阻碍其自身热量变化旳物理量，它在研究地物尤其是土壤时尤其重要。P15 17. 镜面反射：镜面反射是指物体反射满足反射定律。P16 18. 漫反射：假如入射电磁波长不变，表面粗糙度h逐渐增长，直到h与λ同数量级这是整个表面均匀反射入射电磁波，入射到此表