遥感原理期末复习资料(知识点汇总)

遥感的定义：

遥感是指利用飞机、卫星或其他飞行器等运载工具（平台）上安装的某种装置（传感器），探测目标的特征信息（电磁波的反射或发射辐射），经过传输、处理，从中提取感兴趣信息的过程

遥感类型:按平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感

遥感信息特点：

（1）真实性、客观性

（2）探测范围大

（3）资料新颖且能迅速反应动态变化

（4）成图迅速

（5）收集资料方便

遥感系统的组成：

1、目标的信息特性

2、目标信息的传输

3、空间信息的采集

4、地面接收与预处理

5、信息处理

6、信息分析与应用

电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。

（1）电磁波与电磁波谱红外划分

※紫外线：波长范围为0.01～0.38um，太阳光谱中只有0.3～0.38um波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m 以下。

※可见光：波长范围0.38～0.76um，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。

※红外线：波长范围为0.76～1000um，根据性质可分为近红外、中红外、远红外和超远红外。

※微波：波长范围为1mm～1m，穿透性好，不受云雾的影响。红外划分：

※近红外：0.76～3.0um，与可见光相似。

※中红外：3.0～6.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又

叫热红外。

※远红外：6.0～15.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。

※超远红外：15.0～1000um，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。

偏振：指横波的振动矢量偏于某些方向的现象或振动方向对于传播方向的不对称性。

黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。

※黑体辐射：黑体的热辐射称为黑体辐射。

黑体辐射定律：包括普朗克定律，玻尔兹曼定律，维恩位移定律，瑞里—金斯公式（注：基尔霍夫定律是一般物体发射定律。）

发射率概念：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温度下的黑体辐射出射度 W黑的比值。

按照发射率与波长的关系，把地物分为：

黑体或绝对黑体：发射率为1，常数

灰体：发射率小于1，常数

选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。

物体的发射辐射—基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积黑体辐射通量W 黑。在给定的温度下，物体的发射率=吸收率（同一波段）；吸收率越大，发射率也越

大。

微波辐射的特点：

①任何物体在一定的温度下，不仅向外发射红外辐射，也发射

微波辐射。二者基本相似。但微波是地物低温状态下的重要辐射特性，温度越低，微波辐射越明显。

②微波辐射比红外辐射弱得多，但技术上可以经过处理来接收。亮度温度：它是衡量地物辐射特征的重要指标。指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。等效温度：为分析物体的辐射能力，常用最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来表达，这时黑体辐射温度称为该物体的等效辐射温度。

太阳辐射：近似6000K的黑体辐射，能量集中在0.3～2.5um波段之间。（可见光和近红外）

地球自身热辐射：近似300k的黑体辐射，能量集中在6.0um以上的波段。（热红外）

地球辐射：地球表面和大气电磁辐射的总称。地球辐射是被动遥感中传递地物信息的载体。

地球辐射特性（分段特性）：重点

1、在0.3～2.5um波段（主要在可见光和近红外波 段），地表以反射太阳辐射为主，地球自身的辐射可以忽略。即在该波段范围内，对地观测遥感主要以太阳的短波辐射对地表进行探测和成像。

2、在2.5～6.0um波段（主要在中红外波段），地⌝表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源。

3、在6.0um以上的热红外波段，以地球自身的热⌝辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略。（热红外成像）

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。

植被波谱特征：

可见光波段

在0.45um附近（蓝色波段）有一个吸收谷；

在0.55um附近（绿色波段）有一个反射峰；

在0.67um附近（红色波段）有一个吸收谷。

在近红外波段从0.76um处反射率迅速增大，形成一个爬升的“陡坡”，至1.1um附近有一个峰值，反射率最大可达50%，形成植被的独有特征。 1.5～1.9um光谱区反射率增大；以1.45um，1.95um，2.70um为中心是水的吸收带，其附近区间受到绿色植物含水量的影响，反射率下降，形成低谷。

植被波谱特征的主要影响因素：（颜色、组织结构、水量、覆盖度）植物类型; 植物生长季节; 病虫害影响等

植被波谱特征大同小异，根据这些差异可以区分植被类型、生长状态等。

水体的光谱特征：水体的反射主要在蓝绿光波段，其它波段吸收率很强，特别在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率

几乎为零。

传感器的定义：传感器是收集、探测、记录地物电磁波信息的工具，是遥感技术的核心部分。

航空摄影机成像原理：由于地物各部分反射的光线强度不同，使感光材料上感光程度不同，形成各部分的色调不同所致。

框幅式摄影机成像原理：在某一摄影瞬间获得一张完整的像片，这张像片上所有像点共用一个摄影中心和同一个像片面。亦即共用一组外方位元素。

全景式摄影机成像原理：在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一狭缝，并随物镜做垂直航线方向扫描，得到一幅扫描成的影像图，所以称为扫描像机。它能将航线两边的地平线内的影像都摄入底片，又称为全景摄影机。

缝隙式摄影机成像原理：在飞机或卫星上，摄影瞬间所获取的影像，是与航向垂直，且与缝隙对应的一条地面影像。当飞机或卫星向前飞行时，摄影机连续曝光，摄影机内的胶片也不断地进行绕卷，且其速度与地面在缝隙中的影像移动速度相同，就能得到连续的条带状的航带摄影负片。

正射投影：投射线都垂自于投射平面的投影，如大比例尺地形图。中心投影：投射线会聚于一点的投影方式。

中心投影与正射投影的区别：

（1）正射投影比例尺和投影距离无关。中心投影焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变。