遥感复习

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遥感复习题

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遥感复习题一、填空题1、遥感影像分类就是把像元归到某个类别的过程。

2、传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射能量的装置,是遥感技术的核心。

3、根据工作平台的不同,可分为地面遥感、航空遥感和航天遥感。

4、距高量算是非监督分类的核心。

5、遥感图像计算机分类算法设计的主要依据是地物光谱数据。

6、表面热惯性大的地物比热大,夜间发射率高。

7、遥感数字图像存储的方法有以一系列二进制的形式记录图像的亮度值,并以适合数字计算的格式存储在电子存储设备上。

8、遥感图像以提取信息为主要目标,增强处理是为了提高图像信息提取的能力。

9、辐射预处理方法的选择中,直方图最小值法是针对较大区域或整幅影像。

10、遥感图像色调的差异是识别地物类型目视判读的重要标志。

11、彩色图像可分为真彩色和假彩色图像12、地图投影是一种转换系统,它能使地球球形表面的位置信息系统地再现于平面地图上。

13、传感器的光谱灵敏度确定了其光谱分辨率,即传感器所能探测的光谱带宽。

14、反射率大,传感器记录的亮度值就大,遥感图像上表现为色调浅。

15、数据融合的基本任务就是用高分辨率影像的空间细节代替某一多光谱波段的低分辨率空间细节,然后应用某种技术恢复由于融合而丢失的多光谱影像中的光谱信息。

16、信息类别是用户使用的对地面事物的信息分类。

17、研究任何遥感影像都取决于地物与目标地物的亮度差异,空间分辨率决定了影像的空间细节水平。

18.表征温度或亮度温度是指能辐射出与观测地物相等辐射能量的黑体温度,它不等同于地面真实温度。

19.传感器接收的目标地物以外的亮度信息称为噪声。

20、根据遥感传感器所探测能量的波长和研究的需要,一般可概括为三种基本的遥感模式,即可见光/近红外遥感、热红外遥感和雷达。

21、色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录,在黑白影像上表现为灰度,在彩色影像上表现为色彩。

22、遥感技术以遥感图像的方式提供给我们地表的真实信息,图像能表示物体的位置、大小以及相互关系。

遥感导论复习资料(全)

遥感导论复习资料(全)

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。

遥感复习题(答案)

遥感复习题(答案)

遥感复习题(答案)1、遥感的概念(狭义);遥感是应用探测仪器,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。

遥感是指从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收来自地球表层的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。

2、遥感系统的组成;信息源:任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质,这是遥感的信息源。

信息获取:传感器接收到目标地物的电磁波信息,记录在数字磁介质或胶片上。

胶片是由人或回收舱送至地面回收,而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。

信息纪录与传输:地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息,记录在高密度的磁介质上(如高密度磁带HDDT或光盘等),并进行一系列的处理,如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等,再转换为用户可使用的通用数据格式,或转换成模拟信号(记录在胶片上),才能被用户使用。

信息处理:地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和专题信息处理、分类等。

信息应用:遥感获取信息的目的是应用。

这项工作由各专业人员按不同的应用目的进行。

3、遥感的分类(按平台、波段、工作方式);(1)按遥感平台分地面遥感: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;航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等;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;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。

(2)按传感器的探测波段分紫外遥感:探测波段在0.05一0.38μm之间; 可见光遥感:探测波段在0.38一0.76μm之间; 红外遥感:探测波段在0.76一1000μm之间; 微波遥感:探测波段在1mm一1m之间;多波段遥感:指探测波段在可见光波段和红外波段范围内,再分成若干窄波段来探测目标。

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。

遥感复习题及答案

遥感复习题及答案

一、名词解释:30大气窗口:电磁波在大气中传输过程中耗较小,透射率很高的波段。

电磁波谱:将各种电磁波按波长的大小〔或频率的上下〕依次排列成图损表,就称为电磁波谱。

空间分辨率:表示地物的几何特征〔尺寸和形状〕和空间分布,即在形态学根底上识别目标的能力。

波谱分辨率:指遥感器在接收目标辐射的波谱时,能分辨的最小波长间距,即遥感器的工作波段数目,波长及波长间隔〔谱带宽度〕辐射畸变:地物目标的光谱反射率的差异在实际测量时,受到传感器本身、大气辐射等其他因素的影响而发生改变。

这种改变称为辐射畸变。

辐射校正:通过简单的方法去掉程辐射度〔散射光直接进入传感器的那局部〕,从而改善图像质量。

监督分类:现在图像中选取样本的统计数据,从中找出分类的参数,条件,建立判别函数,然后对整个图像或待分类像元作出判别归类。

非监督分类:在没有类别的训练数据及分类数的情况下,依据图像数据本身的结构和自然点群分布,按照待分样本在多维波普空间中亮度值向量的相似程度,由计算机程序自动总结出分类参数,进而逐一对像元做归类,通常也称为聚类分析。

主动遥感:指传感器带有能发射讯号〔电磁波〕的辐射源,能主动发射电磁波,同时接收目标物反射或散射回来的电磁波,以此所进行的探测。

被动遥感:指传感器无辐射源,仅利用传感器被动的接收来自地物反射自然辐射源〔如太阳〕的电磁辐射或自身发出的电磁辐射,而进行的探测。

三基色: 任何一种单色光不能通过其它两种混合而成。

即红〔R〕、绿〔G〕、蓝〔B〕多源信息复合.多光谱扫描仪〔MSS〕:MSS〔Multi Spectral Scanner〕由扫描镜、聚光系统、成像板、光学滤波器及探测器等组成。

纹理特征:细小物体在像片上大量地重复出现所形成的特征。

它是大量个体的形状、大小、阴影、色调、空间方向和分布的综合反映。

环形影象:在遥感图像上由色调,水系,隐纹结构等标志显示出的近圆形,空心的环形或未封闭的弧形等影像特征。

环形构造:为突出地质意义,将成因上虞地质作用或宇宙作用有关的环状影像称为环形构造。

遥感概论复习重点

遥感概论复习重点

遥感概论复习重点第⼀章⼀、遥感:⼀种远离⽬标,不与探测⽬标相接触,通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息,然后对所获取的信息进⾏提取、判定、加⼯处理及应⽤分析的综合性技术⼆、遥感技术系统是⼀个地⾯到空中,乃⾄空间,从信息收集、存储、处理到判读分析和应⽤的完整技术体系三、遥感技术系统的组成信息源;信息的获取;传感器;遥感平台;信息的记录和传输四、遥感的分类①按遥感平台分类:航天、航空、地⾯遥感②按传感器探测波段分类:紫外遥感(0.05-0.38µm)可见光遥感(0.38-0.76µm)红外遥感(0.76-1000µm)微波遥感(1mm-1m)③按传感器的⼯作原理分:主动遥感,被动遥感④按数据获取⽅式:成像遥感;⾮成像遥感五、遥感的特点宏观性;动态性;技术⼿段多,信息海量六、当前遥感发展的主要特点和趋势⾼分遥感发展迅速,多种传感器并存:⾼空间分辨率、⾼光谱分辨率、⾼时间分辨遥感从定性到定量分析:遥感从“定性”向“定量”转变,定量遥感成为遥感应⽤的发展热点遥感信息提取逐步⾃动化:建⽴适⽤于遥感图像⾃动解释的专家系统,逐步实现遥感图像专题信息提取⾃动化遥感商业化第⼆章⼀、电磁波的性质波动性:①是横波②在真空以光速传播③满⾜C=λ*?粒⼦性:光电效应波粒⼆象性:E= h*?;P=h/λ波粒⼆象性的程度与电磁波的波长有关:波长愈短,辐射的粒⼦性愈明显;波长愈长,辐射的波动特性愈明显。

⼆、电磁波与物体相互作⽤过程中,会出现三种情况:反射、吸收、透射,遵守能量守恒定律(如果是不透明的物体,物体的反射率⼤,发射率就⼩)四、电磁辐射定义①反射:电磁辐射与物体作⽤后产⽣的次级波返回原来的介质,这种现象称反射。

该次级波便称之为反射波(辐射)。

反射率:物体的反射辐射通量与⼊射辐射通量之⽐。

②透射:电磁辐射与介质作⽤后,穿过该介质到达另⼀种介质的现象或过程。

透射率:透射能量与⼊射总能量之⽐。

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第一章电磁波及遥感物理基础1、什么是遥感(REMOTE SENSING)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、遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象,是因为一切物体,由于其种类、特征和环境条件的不同,而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征。

3、电磁波(是一种横波)(1)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。

(包括γ射线、χ射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等。

采用电磁波进行的遥感称电磁波遥感。

)(2)电磁波具有波动性与粒子性:①波动性形成了光的干涉、衍射、偏振等现象。

②粒子性:一个光量子能量Q=hv=hc/λ。

4、电磁波谱红 0.62 ~ 0.76μm可见光绿 0.50 ~ 0.56μm蓝 0.43 ~ 0.47μm远红外 6 ~ 15μm红外波段中红外 3 ~6μm近红外 0.76 ~ 3μm微波 1 mm~ 1m2-2 物体的发射辐射1、一黑体辐射1 绝对黑体: 与温度和波长无关对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体绝对黑体的吸收率α (λ,T)≡1反射率ρ(λ,T)≡0绝对白体则能反射所有的入射光反射率ρ(λ,T)≡1,吸收率α(λ,T)≡02黑体辐射定律Wλ——分谱辐射通量密度h —普朗克,C—光速, K—玻耳兹曼常数,T—绝对温度3、黑体辐射的三个特性 :(1)总辐射通量密度W是随温度T的增加而迅速增加斯忒藩-玻耳兹曼公式:单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比σ是Boltzmann 常数: 5.6697 x 10 -8 W m-2 K -4热红外遥感就是利用这一原理探测和识别目标物的(2)分谱辐射能量密度的峰值波长随温度的增加向短波方向移动。

维恩位移定律 :若知道了某物体温度,就可以推算出它所辐射的波段(3)每根曲线彼此不相交温度T越高所有波长上的波谱辐射通量密度也越大2、太阳辐射特性(1)太阳辐射的光谱是连续的,(2)它的辐射特性与绝对黑体的辐射特性基本一致。

(3)太阳辐射从近紫外到中红外这一波段区间能量最集中而且相对来说较稳定。

(4)在X射线、射线、远紫外及微波波段,能量小但变化大。

(5)各波长范围内辐射能量大小不同,太阳能量约99%集中在0.2~4μm间,可见光部分约集中了38%的太阳能量2-3 地物的反射辐射1、地物的反射类别(三种形式)(1):镜面反射2:漫反射:从空间对地面观察时,对于平面地区,并且地面物体均匀分布,可以看成漫反射3:方向反射:对于地形起伏和地面结构复杂的地区,为方向反射2、光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比①物体的反射波谱限于紫外、可见光和近红外,尤其是后两个波段。

②一个物体的反射波谱的特征主要取决于该物体与入射辐射相互作用的波长选择。

3、反射波谱特性曲线:以波长为横坐标,反射率为纵坐标所得的曲线。

4、影响地物光谱反射率变化的因素太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、地面湿度变化、地物本身的变异、大气状况等5、大气对太阳辐射的吸收、散射及反射作用。

大气窗口: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通常称为“大气窗口”.第二章遥感平台及运行特点1、平台与观测技术的发展三多(多平台、多传感器、多角度)三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)分辩力:单一(低)分辨力-多(高)分辨力-影像金字塔光谱:多光谱-高光谱(成像光谱仪)时相单时相-多时相-任意时相(小卫星群)2、卫星轨道及其运行特点(1)近圆形轨道:实际轨道高度变化在905—918km之间,偏心率为0.0006。

因此为近圆形轨道。

目的:A 是使在不同地区获取的图像比例尺一致。

B 近圆形轨道使得卫星的速度也近于匀速。

便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像,避免造成扫描行之间不衔接的现象。

(2)近极地轨道:轨道倾角设计为99.125°,因此是近极地轨道目的:可以观测到南北纬81°之间的广大地区(3)与太阳同步轨道:卫星轨道与太阳同步,是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角,不随地球绕太阳公转而改变。

目的: A 使卫星以同一地方时通过地面上空B有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测C使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度(4)可重复轨道:一天24小时绕地13.944圈,重复周期18天,偏移系数-1。

目的:轨道的重复性有利于对地面地物或自然现象的变化作动态监测。

第三章遥感传感器及成像原理一、遥感传感器1、类型:摄影类型的传感器;扫描类型的传感器;雷达类型的传感器;非图像类型的传感器2、遥感传感器的一般结构:收集器、探测器、处理器、输出器二、红外扫描仪1 、结构(1)扫描镜:对地扫描, 轻质材料(2)反射镜组:聚焦成像(3)探测器:光能变为电能(4)致冷器:阻挡周围红外光(5)处理器:信号放大、调制、电光转换、模数转换(6)输出器:胶片、磁带、光盘等。

2 、扫描成像过程及图像特征1) 扫描过程:①从左至右,垂直飞行方向逐点扫描,得到一条相应于地面的图像线;②飞机向前运动,第二次扫描得到第二条扫描线(2)空间分辨率①瞬间视场β=d/f②星下点时:空间分辨率α= βH= dH/f③扫描角为θ时:αθ=βH θ=βH 0secθ=α0secθ(平行航线方向)αθ’=αθsecθ=α0sec2θ(垂直航线方向)(3)温度分辨率与传感器响应率R和系统内的噪声N(0.1-0.5K)有关(4)全景畸变:由于地面分辨率随扫描角发生变化,而使红外线影像产生畸变。

形成的原因像距保持不变,总在焦面上,而物距随θ角发生变化而致。

3、热红外像片的特征•几何特征: 有全景变形,影像两边景物被压缩•色调特征: w=εσT4 (ε为发射率,T为地物温度)温度高,发射率大的地物在影像上色调亮,反之则暗.4 、MSS影像特征(1)几何特征:MSS影像与红外扫描仪影像一样,存在全景变形(2)波谱特征:Landsat1-3有五个波段:MSS4(绿)、MSS5(红)、MSS6 (红外)、MSS7 (红外)、MSS8(热红外)同样的地物在不同波段的影像上有不同的灰度值多波段影像可彩色(假彩)合成识别地物也可画出波谱响应曲线识别.4、TM影像特征:1)几何特征存在全景变形,空间分辨力为30mx30m5、HRV的影像特征: SPOT影像不存在全景变形,SPOT5的PAN波段经处理,分辨率可达到2.5M。

二、雷达成像仪1、真实孔径侧视雷达的分辨力(1距离分辨力是在脉冲发射的方向上,能分辨两个目标的最小距斜距分辨率Rd=(τ c )/2地距分辨率Rr=(τ c secυ)/2 τ-脉冲宽度υ-俯角2)方位分辨力是指相邻的两束脉冲之间,能分辨两个目标的最小距离R ᵝ=βR β-波瓣角R-斜距2、侧视雷达图像的特征(1)几何特征:①垂直飞行方向的比例尺由小变大1/mc>1/mb>1/ma②造成山体前倾朝向传感器的山坡影像被压缩,而背向传感器的山坡被拉长,还会出现不同地物点重影现象。

③高差产生的投影差亦与中心投影影像投影差位移的方向相反(2)侧视雷达图像的色调特征①与入射角有关朝向飞机方向的坡面---反射强烈---很亮朝天顶方向---弱些---较亮背向飞机方向---反射很弱(没回波)---很暗②与地面粗糙程度有关地面地物微小起伏小于雷达波波长---镜面漫反射---很暗地面微小起伏大于或等于发射波长---漫反射---较亮“角隅反射”---反射波强度更大---很亮③与地物的电特性有关一切物体的电特性量度是复合介电常数物体复合介电常数高---反射雷达波强---亮(3)侧视雷达图像的其他特征:微波有较强的穿透能力第五章遥感图像数字处理的基础知识1、光学图像:一个二维的连续的光密度(或者是透过率)函数像片上的密度随着坐标x,y变化而变化2、数字图像:一个二维离散的光密度(或亮度)函数。

3、存储介质:磁带、磁盘、光盘、闪存4、存储格式:BSQ、BIL、GeoTIFF第5章遥感图像的几何处理1、全景摄影机的构像方程每条缝隙图像成像的像点坐标为(x,0,-f)其构像方程为、其共线方程为:(x)、(y)为等效的中心投影影像坐标()()()()()()()()()()()()112131122232132333p S P S P Sp S P S P Sp S P S P SX a X X a Y Y a Z ZY a X X a Y Y a Z ZZ a X X a Y Y a Z Z=-+-+-=-+-+-=-+-+-2、缝隙式摄影机的构像方程X X x X 0Y = Y +λAt y = Y + λAt yZp Z s -f Z s -f其共线方程为:3、推扫式传感器的构像方程X X 0Y = Y + λAt RθyZ p Z s -f其共线方程为:4、点扫描式传感器(MSS 、TM)的构像方程构像方程为:X X 0Y = Y +λAt Rθ0Z p Z s -f共线方程可表达为:5、侧视雷达图像的构像方程(侧视雷达具有斜距投影的性质)侧视雷达的构像方程:X X 0Y = Y +λAt rsinθZ p Z s -rcosθ共线方程可表达为二、遥感图像的几何变形是指图像上像元在图像坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考坐标系统中的对应坐标之间的差异。

变形误差可分为静态误差和动态误差了,又可分为内部误差和外部误差两类。

1)全景投影变形:点P在全景面上的像点为p',则p' 在扫描线方向上的坐标y'p ,y'p=fθ/ρ,设L是一个等效的中心投影成像面,P 点在oy上的像点p,其坐标yp=f·tgθ从而可以得到全景变形公式:dy=y'p- yp =f*(θ/ ρ-tgθ)2)斜距投影变形:斜距投影图形上的影像坐标yp为y''p=λRP=λH/cosθ= f/cosθ= f secθ而地面上P点在等效中心投影图像oy上的像点p的坐标yp ,yp =f·tgθ斜距投影的变形误差: dy=y''p-yp=f·(secθ-tgθ)3)传感器外方位元素变化的影响4)地形起伏引起的像点位移(原因)投影误差:由地面起伏引起的像点位移,当地形有起伏时,对于高于或低于某一基准面的地面点,其在像片上的像点与其在基准面上垂直投影点在像片上的构像点之间有直线位移5)地球曲率引起的图像变形6)大气折射引起的图像变形原因:大气层不是一个均匀的介质,使得电磁波的传播路径不是一条直线而变成了曲线,从而引起像点的位移,这种像点位移就是大气层折射的影响。

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