遥感学概论
遥感概论
第一章遥感的基本概念★1.遥感的基本概念：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性探测技术。
★2.遥感探测系统包括：被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.★3.遥感（对于传统地面调查）的特点：①传统地面调查实施可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数得地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，雏别是地面调查和验证。
★4.我国第一颗人造卫星：1970年4月24日发射的“东方红1号”。
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，则构成了电磁波谱。
★2.电磁波特性：①是横波②在真空中以光速传播③满足f·λ=c、E=h·f④具有波粒二象性。
★3.绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部性吸收的物体。
（黑色的烟煤被认为是最接近绝对黑体的自然物质。
）黑体辐射规律：斯忒藩-玻耳兹曼定律:M=σ·T∧4绝对黑体的总辐射出射度与黑体的温度的四次方成正比。
维恩位移定律：bλ随着温度的升高，辐射最T=∙max大值对应的峰值波长向短波方向移动。
★5.描述实际物体的辐射的是基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射出射度M和吸收率ɑ之比，对于任何物体都是一个常数,且等于绝对黑体的辐射出射度M0。
遥感概论
Definition of Remote Sensing
The Experts say "Remote Sensing is …" • Group of techniques for collecting image or other forms of data about an object from measurements made at a distance from the object, and the processing and analysis of the data.
二、遥感技术的特点
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
Las Vegas, 1972
Las Vegas, 1992
Las Vegas, 1986
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二、遥感技术的特点
➢ 多时相性
重复探测，有利于进行动态分析。
1986
1992
2002
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三、遥感的分类
1. 按照遥感的工作平台分类： ➢ 地面遥感、航空遥感、航天遥感。
分析判断
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四、遥感技术系统
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The process of remote sensing
1. Energy Source or Illumination 照度(A) - the first requirement for remote sensing is to have an energy source which illuminates or provides electromagnetic energy to the target of interest. 2. Radiation and the Atmosphere (B) - as the energy travels from its source to the target, it will come in contact with and interact with the atmosphere it passes through. This interaction may take place a second time as the energy travels from the target to the sensor.
2023年遥感概论知识点整理
第一章绪论遥感广义：泛指一切无接触旳远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等旳探测。
狭义：应用探测仪器，不与探测目旳接触，从远处把目旳旳电磁波特性记录下来，通过度析，揭示出物体旳特性性质及其变化旳综合性探测技术。
遥感探测系统根据通感旳定义，遥感系统包括被测目旳旳信息特性、信息旳获取、信息旳传播与记录、信息旳处理和信息旳应用五大部分积极遥感和被动遥感积极遥感和被动遥感，积极遥感由探测器积极发射一定电磁波能量并接受目旳旳后向散射信号；被动遥感旳传感器不向目旳发射电磁波，仅被动接受目旳物旳自身发射和对自然辐射源旳反射能量与常规观测相比，遥感观测旳特点遥感观测可以实现大面积同步观测，并且不受地形阻隔等限制。
遥感探测，尤其是空间遥感探测，可以在短时间内对同一地区进行反复探测，发现地球上许多事物旳动态变化。
与老式地面调查和考察比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
与老式旳措施相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高旳经济效益和社会效益。
分别从遥感平台、传感器类型、工作方式和应用简述遥感类型遥感平台：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感传感器：紫外遥感，可见光遥感，红外遥感，微波遥感，多波段遥感工作方式：积极遥感和被动遥感，成像遥感和非成像遥感应用：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感第二章电磁辐射与地物光谱特性基本概念：电磁波谱按电磁波在真空中传播旳波长或频率，递增或递减排序，构成了电磁波谱。
按照波长递减旳次序：长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段（超远红外，远红外，中红外，近红外），可见光（红橙黄绿青蓝紫，0.38~0.76微米），紫外线，X射线，γ射线。
朗伯源、朗伯面辐射亮度L与观测角无关旳辐射源，称为朗伯源。
某些粗糙旳表面可近似看做朗伯源。
严格来说，只有绝对黑体才是朗伯源。
对于漫反射面，当入射幅照度一定期，从任何角度观测反射面，其反射亮度是一种常数，这种反射面称朗伯面。
把反射比为1旳朗伯面叫做理想朗伯面。
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
遥感概论1、遥感：广义：泛指一切无法接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义：指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种参数，通过传输、变换、处理、提取有用的信息，实现研究地物形状、位置、性质、变化及与环境的相互关系的一门现代应用技术。
2、主动遥感：遥感仪器主动向目标物体发射一定波长的电磁波，然后接受目标物体反射回来的电磁波能量信息的方式。
3、被动遥感：不依靠人工辐射源，直接由遥感仪器接收目标物体自身发射或反射自然辐射源的电磁波能量信息的方式。
4、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，则这个物体是绝对黑体。
绝对黑体的吸收率等于1，反射率等于0，与物体的温度和电磁波波长无关。
5、太阳常数：地球处于日地平均距离处，单位时间内，垂直于太阳射线的单位面积上，所接收到的全部太阳辐射能，其平均值为1.36×10³w/m²。
6、摄影成像：使用光学镜头成像，用感光胶片记录物体影像。
根据使用波长细分为可见光摄影、近红外摄影、多光谱摄影。
7、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辐射特征信息，形成一定谱段的图像。
8、直方图匹配：又叫直方图规定化，是指使一幅图像的直方图变成规定形状的直方图而进行的图像增强方法。
9、瞬时视场角：扫描镜在某一瞬时时间可以视为静止状态，此时接收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。
10、雷达：是由发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。
11、斯忒藩－波尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射度与温度的4次方成正比。
定律的数学式为：M(T)＝σT 4，式中σ为斯忒藩－波尔兹曼常数，σ＝5.67×10－8（w·m—2·K—4），该定律说明，当绝对黑体的温度增加1倍时，其总辐射度将增加为原来的16倍。
《遥感概论》课程笔记
《遥感概论》课程笔记第一章：绪论1.1 遥感及其技术系统遥感（Remote Sensing）是指不直接接触对象物体，通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。
遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系，主要包括以下几部分：- 传感器（Sensor）：用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。
- 遥感平台（Remote Sensing Platform）：携带传感器的载体，如卫星、飞机、无人机等。
- 数据传输系统（Data Transmission System）：将传感器收集的数据传回地面的设备。
- 数据处理与分析系统（Data Processing and Analysis System）：对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。
1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类：- 按照电磁波波长：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
- 按照传感器工作方式：主动遥感（如激光雷达）和被动遥感（如摄影相机）。
- 按照平台类型：卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。
遥感技术的主要特点包括：- 大范围覆盖：遥感技术可以覆盖广阔的地表区域，对于大规模的地理现象监测具有优势。
- 高效快速：遥感平台可以快速穿越监测区域，获取数据的时间周期短。
- 多维信息：遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息，如形状、纹理、温度等。
- 非侵入性：遥感技术不需要直接接触目标物体，因此对环境的影响较小。
1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：- 农业领域：通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。
- 环境保护：监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。
- 灾害管理：利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。
- 城市规划：通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等，为城市规划提供依据。
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。
大学_遥感概论_教案
授课对象：大学生授课时间： 2课时教学目标：1. 理解遥感的基本概念、发展历程和未来趋势。
2. 掌握遥感技术的基本原理和成像方法。
3. 了解遥感图像的获取、处理和应用。
4. 培养学生运用遥感技术解决实际问题的能力。
教学内容：第一课时一、导入1. 介绍遥感技术的应用领域和重要性。
2. 引导学生思考遥感技术如何改变我们的生活方式。
二、遥感的基本概念1. 遥感的定义：不接触目标物体，通过传感器获取目标物体信息的技术。
2. 遥感的特点：远距离、非接触、快速、大范围。
3. 遥感的类型：根据传感器平台、波段、成像原理等进行分类。
三、遥感技术的基本原理1. 电磁波谱与电磁辐射：介绍电磁波谱的分布和电磁辐射的基本特性。
2. 地物波谱：分析不同地物对电磁波的吸收、反射和散射特性。
3. 遥感成像原理：介绍不同遥感平台的成像原理，如摄影成像、扫描成像、微波成像等。
四、遥感图像的获取1. 遥感平台：介绍不同遥感平台的优缺点，如卫星、飞机、无人机等。
2. 遥感传感器：介绍不同遥感传感器的类型和功能，如可见光、红外、微波等。
3. 遥感图像的获取过程：从传感器到地面处理，再到图像产品的生成。
第二课时一、遥感图像的处理1. 图像预处理：介绍图像增强、几何校正、大气校正等预处理方法。
2. 图像分析：介绍图像分类、特征提取、变化检测等分析方法。
3. 遥感图像的应用：介绍遥感技术在农业、林业、水资源、环境监测等领域的应用。
二、遥感技术的应用实例1. 农业遥感：介绍遥感技术在农作物长势监测、病虫害防治、产量估算等方面的应用。
2. 林业遥感：介绍遥感技术在森林资源调查、森林火灾监测、生物多样性保护等方面的应用。
3. 环境遥感：介绍遥感技术在水资源监测、土地覆盖变化、城市扩张监测等方面的应用。
三、讨论与思考1. 遥感技术在解决实际问题中的优势和局限性。
2. 遥感技术的发展趋势和未来挑战。
教学方法：1. 讲授法：系统讲解遥感的基本概念、原理和应用。
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湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
考试科目代码：[复试科目] 考试科目名称：遥感学概论
一、考试形式与试卷结构
1)试卷成绩及考试时间：
本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。
2)答题方式：闭卷、笔试
3)试卷内容结构
（一）客观部分60%
（二）主观部分40%
4)题型结构
a: 名词解释题，6小题，每小题5分，共30分
b: 简答题，4小题，每小题10分，共40分
c: 论述题，2小题，每小题15分，共30分
二、考试内容与考试要求
（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、大气窗口概念的意义。
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及作用。
（二）遥感平台及运行特点
1、了解遥感平台的种类及目的用途。
（三）遥感传感器及其成像原理
1、了解遥感传感器种类、理解扫描成像类传感器特点。
（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。
2、遥感图像增强
理解图像增强的基本原理和方法。
3、图像融合
理解图像融合的目的、意义、概念，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、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。
（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、农林牧渔等方面的应用。
三、参考书目
教材：作者：梅安新《遥感导论》，高等教育出版社2001
实习指导书：作者：刘慧平《遥感实习教程》，高等教育出版社2001 教学参考书：作者：吕国楷《遥感概论》高等教育出版社1998。