《遥感学概论》(2021修订版)
遥感概论遥感传感器课件
05
遥感传感器在各个领域 的应用实例
CHAPTER
环境保护领域
大气污染监测 生态环境评估 自然灾害监测与预警
农业领 域
作物生长监测
利用遥感传感器获取作物生长状 况、叶绿素含量、叶面积指数等 信息，实现作物生长过程的动态
监测和诊断。
农业资源调查
通过遥感技术调查农业土地资源、 水资源和农业气象条件，为农业 生产布局和规划提供依据。
THANKS
感谢观看
• 微波传感器：利用 微波波段进行遥感 的传感器，包括主 动微波传感器（如 合成孔径雷达）和 被动微波传感器（ 如微波辐射计）。
• 热红外传感器：利 用热红外波段进行 遥感，用于测量地 表热辐射特性。
传感器的工作原理
光学传感器工作原理 微波传感器工作原理 热红外传感器工作原理
传感器的性能指标
空间分辨率
02
多传感器数据融合
03
AI与遥感传感器的结合应用
目标检测与识别
利用深度学习技术对遥感图像进行目标检测和识别，实现高分辨 率、高效率的地物提取和分类。
数据挖掘与知识发现
基于大数据技术，挖掘遥感数据中隐含的地学知识和规律，为地 球系统科学研究提供新的视角和方法。
智能遥感解译
结合自然语言处理等技术，实现遥感图像的自动解译和语义理解， 提高遥感数据的应用水平和效率。
03
典型遥感传感器介绍
CHAPTER
光学传感器
微波传感器
热红外传感器
01
02
03
04
05
04
遥感数据获取与处理
CHAPTER
数据获取方式
01
02
卫星遥感
无人机遥感
03 地面遥感
《遥感概论》课程电子讲义
《遥感概论》课程电子讲义丁建丽新疆大学资源与环境科学学院《遥感概论》课程讲义第一章遥感概述本章从整体上简单介绍了遥感技术的全貌，目的是让同学们对遥感有一个大致的认识。
遥感技术的根本目的在于获取目标地物的信息，为了获取这种信息，遥感采用了与传统技术不同的手段、角度、媒介，由此产生了与传统观察方法不同的效果和特点，从而遥感技术得到了广泛的应用。
本章重点是掌握遥感基本概念与遥感技术系统。
第一节 遥感基本概念1.1.1 遥感概念遥感 (Remote Sensing) 泛指对地表事物的遥远感知。
狭义的遥感特指通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析与应用的一门科学和技术。
遥感通常是指通过某种遥感器从空中或太空获取地表各类地物信息，并对这些信息进行提取、分析，以此来测量与判定地表目标地物的性质或特性。
1.1.2 观测对象及其特征遥感的观测对象主要是地球表层的各类地物，也包括大气、海洋和地下矿藏中不同成分。
地球表层各类地物都具有两种特征，一是空间几何特征，一是物理、化学、生物的属性特征。
1.1.3 特点与优势遥感技术是 20 世纪 70 年代起迅速发展起来的一门综合性探测技术。
遥感技术发展速度之快与应用广度之宽是始料不及的。
仅经过短短 30 多年的发展，遥感技术已广泛应用于资源与环境调查与监测、军事应用、城市规划等多个领域。
究其原因，在于遥感具有客观性、时效性、宏观性与综合性、经济性的特点。
第二节 遥感技术系统1.2.1 空间信息获取系统地球表面地物目标空间信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。
遥感平台 (Platform for Remote Sensing ) 是安放遥感仪器的载体，包括气球、飞机、人造卫星、航天飞机以及遥感铁塔等。
遥感器 ( Remote Sensor) 是接收与记录地表物体辐射、反射与散射信息的仪器。
遥感概论复习
遥感导论复习第一章：绪论1.什么是遥感？（狭义）——名词解释是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。
遥感（ Remote Sensing ），即遥远的感知，利用非接触传感器来获取有关目标的时空信息，不仅着眼于解决传统目标的几何定位，更为重要的是对利用外层空间传感器获取的影像和非影像信息进行语义和非语义解译，提取客观世界中各种目标对象的几何与物理特征信息。
几何：由2维影像重建3维模型。
物理：由光谱特性确定物质类别。
现在遥感发展的趋势与展望1.多分辨率（空间、时间、光谱）多遥感平台并存2.新型传感器不断涌现,微波遥感、高光谱遥感迅速发展3.遥感的综合应用不断深化4.商业遥感时代的到来第二章：遥感电磁辐射基础8、斯忒藩-玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。
σ—斯忒藩-玻尔兹曼常数， σ=5.67×10-8 W ·m -2·K -49、维恩位移定律黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax 与黑体绝对温度T 成反比：b —常数几何意义：在黑体辐射曲线中，黑体温度越高，其曲线的峰值就越往左移，即往波长短的方向移动（位移）。
若辐射最大值落在可见光波段，物体的颜色会随着温度的升高而变化，波长逐渐变短，颜色由红外到红色再逐渐变蓝变紫（烟煤燃烧，燃烧越充分，颜色越接近蓝色）。
恒星、地球、太阳都可看做绝对黑体。
10、基尔霍夫定律（计算题）在任何给定温度下，地物的辐射出射度M 与吸收率α之比，对任何地物都是一个常数，并等与该温度下绝对黑体的M 0 。
表现了实际物体的辐射出射度与同一温度、同一波长绝对黑体辐射的关系： 仅与波长和温度有关，与物体本身的性质无关。
注意：斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律只适用于黑体辐射，但在自然界中，黑体辐射是不存在的，一般地物辐射能量总要比黑体辐射能量要小。
遥感概论03
王 宇 明
遥
气象卫星观测的优势和特点
感 概
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
遥
感
城
概
市
论
本章主要内容
与 环
遥感平台
境 科
摄影成像
学 学
05
扫描成像
院（ 地微波遥来自与成像信 、遥感图像特征
地
科
王 宇 明
）
班
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
遥
感 概
本章重点 ：
城 市
论
主要的遥感平台及各自的特点
与 环
摄影像片的几何特征
境 科
微波、微波遥感及微波遥感的特点与方式
王 宇 明
）
班
一、气象卫星系列
遥
感
城
概 论
1. 气象卫星概述
A. 美国的“泰诺斯 ”(TIROS)卫星系列：第一代实验气
市 与 环 境
象卫星，从60年-65年共发射了10颗，极轨气象卫星。 科
学
B. 美国的雨云（Nimbus）卫星系列： 64-78年共发射了 学
05
7颗，太阳同步轨道。
院
（ C. 美国的艾萨（ESSA）卫星系列：66-69年共发射了9颗。
地 信 、 地 科
D.
美国的NOOA卫星系列：70-94年共发射了16颗。太阳 同步轨道。
王 宇
明
）
班
1960年4月美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯-1(Tiros-1)。随后，前苏联也
相继发射了自己的气象卫星。目前，在轨道上运行的大多数气象卫星是由美国
和俄罗斯发射的，其中很大一部分为极地轨道卫星，简称极轨卫星。
宇 明
） 轨道气象卫星。风云－2是一种静止气象卫星。
遥感概论第一章教材课程
遥感应用系统是将遥感技术与具体应用领域相结合的系统，旨在利用遥感数据解决实际问题。
遥感应用系统
遥感数据获取与处理
03
通过卫星、飞机、无人机等平台搭载传感器进行数据采集。
遥感数据获取方式
遥感数据类型
信息提取
遥感数据处理
将不同来源、不同分辨率、不同时相的遥感数据进行融合，以获得更全面、准确的信息。
多源数据融合
包括像素级融合、特征级融合和决策级融合等多种方法。
数据融合方法
在地理信息系统、城市规划、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
数据融合应用
遥感数据融合
遥感图像的解译与信息提取
04
遥感图像解译的定义
遥感技术需要高素质的专业人才进行研发和应用，但目前全球范围内遥感人才短缺。
遥感技术面临的挑战
随着技术的进步和应用需求的增加，遥感技术将在各个领域得到广泛应用。
遥感技术的广泛应用
遥感技术将与其他技术如GIS、GPS、物联网等融合，形成更加智能化的技术体系。
遥感技术与其他技术的融合
随着人工智能和机器学习技术的发展，遥感技术将更加智能化和自动化。
卫星平台具有覆盖范围广、信息获取周期短等优点，广泛应用于全球监测和区域监测。
无人机平台具有灵活性强、实时性高等优点，在灾害应急响应、环境保护等领域有广泛应用前景。
航空平台高度较高，可获取高分辨率的遥感数据，常用于城市规划、资源调查等领域。
遥感平台是搭载传感器的平台，负责从空中获取地球表面的信息。
遥感平台
特征选择和提取
特征选择和提取是信息提取的关键步骤，涉及对图像中感兴趣的目标或区域进行特征描述和提取，如光谱特征、纹理特征等。
遥感概论知识点总结
遥感概论知识点总结一、遥感的基本概念遥感是通过对地球表面进行观测和测量，获取地球表面各种信息的技术。
遥感可以利用航空器、卫星等平台来进行观测和测量，通过获取的遥感数据，可以对地球的各种现象和特征进行监测和分析。
遥感技术的应用范围非常广泛，可以在农业、水资源、土地利用、环境保护、城市规划等领域发挥重要作用。
二、遥感的原理遥感的原理主要是通过传感器对地球表面进行观测和测量，获取各种遥感数据。
传感器可以利用电磁波、红外线、微波等方式对地球表面进行观测，不同的传感器可以获取到不同波段的数据，从而获取到地球表面的不同信息。
遥感数据可以分为光学遥感数据和雷达遥感数据两种类型，其中光学遥感数据主要是通过对可见光、红外线等光谱的捕捉，获取地球表面的图像信息，而雷达遥感数据则是通过微波的回波信息获取地球表面的各种信息。
通过对遥感数据的处理和分析，可以获取到地球表面的各种信息，包括地形、地物、植被、水域、土壤等。
三、遥感的分类遥感可以根据传感器的工作原理和数据类型进行分类，主要可以分为光学遥感和雷达遥感两种类型。
光学遥感主要是利用可见光和红外线等光学波段进行观测和测量，可以获取地球表面的图像信息，包括地形、地物、植被、水域等。
光学遥感主要利用航空摄影、卫星摄影等方式获取数据，可以在农业、林业、地质勘探等领域得到应用。
雷达遥感则是利用雷达传感器对地球表面进行观测和测量，可以在夜间和恶劣天气下进行观测，可以获取地球表面的高度、形状、液体含量等信息，广泛应用于地质勘探、环境监测等领域。
四、遥感数据的获取遥感数据的获取主要是通过航空摄影、卫星摄影等方式进行观测和测量。
航空摄影是利用航空器进行大范围、高分辨率的遥感观测和测量，可以获取地球表面的高分辨率图像信息，适用于小范围的地面观测。
而卫星摄影则是利用卫星平台进行大范围、中低分辨率的遥感观测和测量，可以获取地球表面的宽幅图像信息，适用于大范围的地面观测。
通过这些方式获取的遥感数据可以在地质勘探、农业监测、城市规划等方面得到应用。
遥感概论讲义(3)
第五章 遥感影像目视解译与遥感制图 5.1 目视解译 ♠遥感摄光黑白像片 地物色调,形状与视觉习惯接近 黑白红外像片 色调浅与深反映地物在近红外波段的
反射率大与小.(植物较浅,水体较深)
可见光彩色像片 颜色色调接近地物的本来色彩 彩色红外像片 颜色色调与地物的本来色彩不同(如 热红外像片
(3)人造地物识别,形状和展布方向很重要: (3)人造地物识别,形状和展布方向很重要:人 人造地物识别
造地物常有规则形状;道路与航线平行时影像清晰, 造地物常有规则形状;道路与航线平行时影像清晰, 垂直时不清;地物面越垂直于波入射方向回波越强. 垂直时不清;地物面越垂直于波入射方向回波越强.
第五章 遥感影像目视解译与遥感制图 5.1 目视解译 ♠微波影像判读 微波遥感影像的判读要点
第五章 遥感影像目视解译与遥感制图 5.1 目视解译 ♠遥感摄影像片判读
遥感摄影像片种类 (4) 彩红外像片 彩红外像片.胶片感光剂对绿,红,和近红外三 种光敏感. 像片上的颜色色调与实物的不同: 像 片蓝色代表地物绿色;像片绿色代表地物红色;像 片红色代表地物的近红外反射. (5)多波段摄影像片 多波段摄影像片.采用多个摄影镜头,分别用不 多波段摄影像片 同的滤光片和感光剂,同时摄取同一地区范围的不 同波段的黑白影像.可通过多波段比较来识别地物; 选其中三个波段可进行假彩色合成而得到假彩色 照片,有利于解译.
色调反映地物温度;形状大小取决于 地物与环境之间的温差
绿色植物表现为红色),需根据实际建 立像片色调与地物色调的对应关系
多波段摄影像片 注意各波段影像的比较.
第五章 遥感影像目视解译与遥感制图 5.1 目视解译
♠遥感扫描影像判读
遥感扫描影像的种类
主要有以下4 主要有以下4类: MSS (多波段扫描)影像 TM(专题制图仪)影像 SPOT(地球观察卫星系统)影像 CBERS(中巴地球资源卫星)影像 各类主要特点如下
遥感概论复习重点
遥感概论复习重点遥感概论是地球科学和环境科学中的重要学科之一，主要研究地球表面信息的获取、处理和应用。
以下是遥感概论复习的重点内容。
一、遥感基础知识1.遥感的定义、特点和应用范围；2.遥感数据的分类、图像解译的基本步骤；3.遥感的数据源、传感器和平台；4.遥感数据的光谱特征和光谱反射率；5.遥感数据的空间、光谱和时间分辨率。
二、遥感图像解译1.遥感图像解译的基本概念和步骤；2.遥感图像的特征提取方法；3.遥感图像分类方法和常用分类算法；4.遥感图像解译中的误差源和误差评价方法；5.遥感图像的应用领域和典型应用案例。
三、遥感技术的发展和应用1.遥感技术的发展历程和主要进展；2.遥感技术在农业、林业、环境监测、城市规划等领域的应用；3.遥感技术在气象、地质灾害监测、资源调查和管理中的应用；4.遥感技术在国土调查、地理信息系统、地理空间数据处理中的应用。
四、遥感数据处理和分析1.遥感数据的获取和预处理技术；2.遥感图像的增强和滤波处理方法；3.遥感数据的特征提取和信息提取方法；4.遥感数据的数学模型和解析技术；5.遥感数据的多光谱、高光谱和合成孔径雷达处理方法。
五、遥感与地理信息系统（GIS）的集成应用1.遥感与GIS的概念、关系和集成模式；2.遥感数据在GIS中的应用和分析方法；3.遥感数据与GIS数据的转换和交互；4.遥感数据与GIS空间分析的集成方法；5.遥感与GIS的应用案例和未来发展方向。
六、遥感应用中的伦理和社会问题1.遥感数据的隐私和安全问题；2.遥感数据在环境保护和资源管理中的伦理问题；3.遥感数据的使用和共享政策问题；4.遥感数据在社会冲突和隐患管理中的道德问题；5.遥感数据的技术限制和社会影响问题。
以上内容是遥感概论复习的重点，通过对这些知识点的深入学习和理解，可以帮助学生全面掌握遥感概论的基本理论和应用技术，为进一步深入研究和应用遥感技术打下坚实的基础。
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湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲考试科目代码：考试科目名称：遥感学概论
一、考试内容及要点
（一）遥感基本原理
1、概述
了解遥感、电磁波、电磁波谱概念。
了解黑体辐射、太阳辐射、大气对太阳辐射的衰减作用、大气窗口。
2、物体的发射辐射、地物的反射辐射
了解地物的反射类别、光谱反射率以及地物的反射光谱特性、影响地物光谱反射率变化的因素。
3、地物波谱特性的测定
理解地物波谱特性的概念、作用及波谱测定方法。
（二）遥感平台及运行特点
1、了解遥感平台的种类及目的与用途，国产最新遥感平台及其发展趋势。
（三）遥感传感器及其成像原理
1、了解遥感传感器种类及其特点。
（四）遥感图像数字处理的基础知识
1、图像的表示形式
理解图像的表示形式
2、遥感数字图像处理系统
了解遥感数字图像处理的硬件系统、遥感数字图像处理的软件系统。
（五）遥感图像的几何处理
1、遥感图像的几何变形
理解遥感图像的几何变形因素。
2、遥感图像的几何处理
理解几何纠正的目的、意义、基本原理；掌握几何纠正的基本方法和步骤。
（六）遥感图像辐射处理
1、遥感图像的辐射处理
理解辐射纠正的目的、意义、基本原理与方法。
2、遥感图像增强
理解图像增强的基本原理和常用方法。
3、图像融合
理解图像融合的概念、类型、目的、意义，掌握图像融合的基本思路和步骤。
（七）遥感图像判读
掌握遥感图像目视解译的原理、原则、基本方法、步骤及各自的特点。
（八）遥感图像自动识别分类
理解图像监督分类和非监督分类的基本原理和方法。
了解最新的遥感图像分类方法。
（九）遥感技术的应用
了解遥感技术在资源、环境与灾害监测预警、测绘、地质调查、农林牧渔、全球变化等方面的应用，并能学以致用。
二、参考书目
教材：作者：沙晋明等，《遥感原理与应用》，科学出版社2012
实习指导书：作者：陈晓玲等，《遥感原理与应用实验教程》，科学出版社2013
教学参考书：作者：胡德勇、邓磊等，《遥感图像处理原理与方法》，测绘出版社2014。