遥感地学分析读书报告
遥感地学分析读书报告
遥感地学分析读书报告一、前言本文是对《遥感地学分析：基础理论与方法》（第三版）一书的读书报告。
这本书主要介绍了遥感技术在地学领域中的应用与发展，并深入阐述了相关的基础理论与方法。
二、简介遥感地学是一门研究利用遥感技术获取地球表面的信息并加以分析的学科。
它通过卫星、航空和地面等各种遥感手段获取数据，并借助计算机进行分析和处理，从而获得地表、大气和水体等物理信息，揭示地球环境的变化和演变规律，继而推动生态环境保护、土地利用、资源开发和自然灾害预警等方面的发展。
本书主要内容包括地球观测和遥感数据的基础知识、地形高程、遥感影像处理、遥感数据与地学分析、物质量测等等。
内容丰富，结构清晰，易于理解和掌握。
三、重点内容在本次阅读中，我主要关注了以下几个方面的内容：1. 遥感影像的特点与分类遥感影像的特点主要有以下几个方面，包括波段、分辨率、色调和灰度、空间分辨率、时间分辨率等。
通过对这些特点的把握，可以更充分地揭示遥感影像所表达的地物信息和特征。
遥感影像按实际应用目的的不同可以进行多种分类，包括光学影像、微波影像、红外影像、合成孔径雷达（SAR）影像等等。
各种影像有各自的特点和适用场景，只有充分了解它们的特点和用途才能更好地进行分析和应用。
2. 遥感影像处理与分析遥感影像处理是将原始数据加工成可用于分析、识别和提取地物信息的图像数据的过程。
遥感影像分析则是从遥感影像中提取地物信息和特征，进而进行分类、识别和定量化等操作的过程。
这其中的关键技术包括遥感影像纠正、影像增强、信息提取和遥感影像分类等。
3. 遥感数据与地学分析遥感技术在地学领域中有着广泛的应用。
遥感数据的引入和加工对于研究地学问题和认识地球表面变化具有重要的意义。
此外，遥感技术也在环境遥感、资源遥感等方面广泛应用。
四、结语通过本次的阅读，我对遥感地学的相关理论和方法有了更深入地了解，并明确了遥感技术在地学领域的重要作用。
随着科学技术的不断进步，遥感地学分析必将成为地学研究的重要手段和工具。
遥感地学分析总结
第一章遥感:指空对地的遥感,即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波(辐射)信息进行探测,并经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。
地学分析是以地学规律为基础对信息进行的分析处理过程。
地学分析方法主要有地理相关分析法、主导因素法、环境本底法、交叉分析法、信息复合等. 遥感的目的:建立模型，从简单到复杂地分析图像,从少到多地利用图像，从遥感数据中获取需要的遥感信息。
人们通过对遥感信息的处理、分析、复原和反演来揭示地表各种现象和过程的规律。
遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析,获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法.遥感信息源的综合特征（１）多源性多平台多波段多视场ﻭ(2)空间宏观性遥感影像覆盖范围大、视野广，具有概括性ﻭ（3)遥感信息的时间性瞬时特征时效性重返周期与多时相(4)综合性、复合性多种地理要素的综合反映多分辨率遥感信息的综合（５)波谱、辐射量化性地物波谱反射、辐射的定量化记录(6)遥感信息在地学分析中的模糊性和多解性地面信息是多维的、无限的（时间和空间的),而遥感信息是简化的二维信息ﻭ遥感信息的复杂性和不确定性主要表现在：同物异谱、异物同谱；混合象元；时相变化；信息传输中的衰减和增益(辐射失真和几何畸变)遥感数据介绍1ﻭ)高分辨率遥感数据2)中分辨率遥感数据3）低分辨率遥感数据高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为5m—１0m 左右,卫星一般在距地600kｍ（千米）左右的太阳同步轨道上运行。
ﻭ应用范围:ﻭ精度相对较高的城市内部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图;大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域内的详细调查和监测。
遥感地学分析报告试验报
实验一植被覆盖度反演一、实验目的植被覆盖度是指植被(包括叶、茎、枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。
通常林冠称郁闭度，灌草等植被称覆盖度。
它是衡量地表植被覆盖的一个最重要的指标，被覆盖度及其变化是区域生态系统环境变化的重要指示，对水文、生态、全球变化等都具有重要意义。
目前已有许多利用遥感技术测量植被覆盖度的方法，其中应用最广泛的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为 NDVI ，本次实验完成植被覆盖度反演。
二、实验数据实验选取两景覆盖市的 Landsat8 OLI 影像、土地覆盖类型图以及行政边界矢量数据为数据源。
其中，土地覆盖类型图是作为掩膜文件使用，其目的是为了便于植被覆盖度的估算；行政边界矢量数据是裁剪出市行政区的围。
Landsat8 OLI影像是从地理空间数据云上下载得到的，其成像时间为2013年10月份。
与Landsat7的ETM +成像仪相比， OLI 成像仪获取的遥感图像辐射分辨率达到 12比特，图像的几何精度和数据的信噪比也更高。
OLI 成像仪包括 9个短波谱段(波段 1～波段 9)，幅宽 185km，其中全色波段地面分辨率为 15m，其他谱段地面分辨率为 30m 。
三、实验方法本文反演植被覆盖度所采用的是像元二分模型方法，像元二分模型是一种简单实用的遥感估算模型，它假设一个像元的地表由有植被覆盖部分与无植被覆盖部分组成，而遥感传感器观测到的光谱信息 (S)也由这2个组分因子线性加权合成，各因子的权重是各自的面积在像元中所占的比率，如其中植被覆盖度可以看作是植被的权重。
因此，像元二分模型的原理如下：VFC = (S - Ssoil)/ ( Sveg - Ssoil) S为遥感信息，其中 Ssoil 为纯土壤像元的信息 , Sveg 为纯植被像元的信息。
改进的像元二分法——遥感信息选择为 NDVIVFC = (NDVI - NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil) 两个参数的求解公式NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax)/( VFCmax- VFCmin)NDVIveg=((1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin)/( VFCmax- VFCmin) 当区域可以近似取VFCmax=100% ， VFCmin=0%VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin) 当区域不可以近似取VFCmax=100% ，VFCmin=0% ，当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值；当没有实测数据的情况下，植被覆盖度的最大值和最小值根据经验估算。
遥感地质读书报告——遥感环形影像的示矿意义
遥感地质学读书报告班级：地质0903班姓名：甯濛学号：*********遥感环形影像的示矿意义摘要：遥感信息的地质应用发现了大量的环形影像和其全球性普遍性，使人们不得不考虑把它列为新的构造类型，对其进行研究已经成为构造地质学的新课题。
更为重要的是，由于环形影像与某些矿种的矿床、矿化集中区相吻合，引起了矿产工作者的极大兴趣。
各种环形构造反映原生地质作用及后期改造作用形成的地表形态，也是矿化的直接体现。
本文总结了不同地区环形影像的分布特征，并划分了地质成因类型。
并在此基础上着重讨论环形影像与矿产资源的相关关系，探讨寻找矿产资源的新途径，以促进矿床构造研究的发展。
关键词: 环形影像特征成因示矿意义0引言遥感资料（卫星图象、航空象片以及与其有关的计算机CCT磁带数据等）除能反映出地球深部、浅部及表壳的大量线性构造外, 还反映一些圆形、圆环形、弧形封闭形以及半圆形影象特征。
有关它们的命名不一, 主要有:环形构造、圆形构；造（Cireularstruetures）,环形特征, 圆形特征（Circular features）；对一些半环（圆）形构造称为曲线性特征（Curvilinear features）；或称为环（圆）形（状）图象特征（Cireularimagefeatures）；环块构造等。
这类构造在遥感图象上的表现形形色色, 主要据其构造形式、色调（彩）、地貌及水系特征加以识别。
它们有的边界清楚, 极为醒目；有的则很隐晦, 甚至几经增强处理才能识别[3]。
遥感图像中的环形构造, 其形态多姿, 成因多样, 众说纷纭我们把那些在地壳表面有与之对应的, 具独立地质意义的地质体或图1 鄂尔多斯盆地环形影像[10]地质单元的环形影像（环形构造）称之为环块构造即环块构造具有遥感影像和地质的双重含意, 既有遥感影像环状异常的概念, 又有区别于区域地质域而具独立地质意义的近等轴状或环状地质体的地质概念显示赋存矿床的地质体或地质构造的环块构造为赋矿环块构造。
遥感地质学读书报告
昆明理工大学《灾害地质学》读书报告学院国土资源工程学院专业资源勘查工程姓名刘世博学号200910101106任课教师阿发友2012年11 月25日前言当今人类社会正面临着人口急剧膨胀、资源严重短缺和环境日益恶化的严峻挑战。
环境恶化的重要标志之一就是自然灾害日趋频繁，并对人类的生存和发展造成严重的威胁。
地质灾害，作为自然灾害的主要类型之一，在历史上曾给人类带来了无尽的伤痛，留下了许多不堪回首的记忆。
而今，人类活动随其规模与强度的不断增大，正在越来越深刻的干预着地球表层演化的自然过程，导致地质灾害发生的频率越来越高，影响的范围越来越大，造成的危害也越来越严重，在一些脆弱的地域内，已经成为影响和制约社会和经济发展的不可忽视的重要因素。
我们共花了八周时间来学习灾害地质学，在学习期间，前几周是钟老师代课，后面一直是阿发友老师来指导我们学习。
在阿发友老师的谆谆教导下，我们全面系统的学习了地质灾害的基本概念，地质灾害的类型和分布，环境灾害及环境效应，地质灾害及内涵，地质灾害的分级分类，中国地质灾害的发育概况和分布规律，还有地质灾害减灾对策，火山灾害的相关内容，斜坡地质灾害等等。
我们了解了地质灾害给人们带来的灾难和难以估量的损失和人员伤亡，在此基础上着重研究和讨论有关减灾防灾等方面的措施，认真学习相关知识，以便我们工作后，在矿上单位或者在地质队时能够识别一些普通的灾害，能够保障安全和矿业生产，或者灾害评估等打下基础。
第一章地质灾害的概念、类型和分布第一节地质灾害的内涵一、灾害的基本涵义（一）灾害的定义联合国减灾组织（UNDRO，1984）：“一次在时间和空间上较为集中的事故，事故发生期间当地的人类群体及其财产遭到严重威胁并造成巨大损失，以至家庭结构、社会结构也受到不可忽视的影响。
”联合国灾害管理培训教材：“自然或人为环境中对人类生命、财产和活动等社会功能的严重破坏，引起广泛的生命、物质或环境损失；这些损失超出了受影响社会靠自身资源进行抵御的能力。
2012遥感地质学读书报告
航片：5－6
解译人：徐妍刘瑞栋段明隆刘杰
要求：
1、在航片上进行解译，划出地质界线，并编绘出地质解译图
（解译图必须要有图名、图例及图例说明、解译人姓名、日期）
2、写出地质解译报告，包括解译标志等。字数不限。并用word文档打印出。
3、遥感解译报告于2012年4月13日前交地堪楼－203室许老师。
《遥感地质学》地质解译读书报告
航片：5－8
解译人：魏昌盛覃重阳赖仁陆雪峰
要求：
1、在航片上进行解译，划出地质界线，并编绘出地质解译图
（解译图必须要有图名、图例及图例说明、解译人姓名、日期）
2、写出地质解译报告，包括解译标志等。字数不限。并用word文档打印出。
3、遥感解译报告于2012年4月13日前交地堪楼－203室许老师。
《遥感地质学》地质解译读书报告
航片：5－3
解译人：焦良轩刘博董洁易鹏
要求：
1、在航片上进行解译，划出地质界线，并编绘出地质解译图
（解译图必须要有图名、图例及图例说明、解译人姓名、日期）
2、写出地质解译报告，包括解译标志等。字数不限。并用word文档打印出。
3、遥感解译报告于2012年4月13日前交地堪楼－203室许老师。
《遥感地质学》地质解译读书报告
航片：5－1
解译人：周家喜田园张更郭宇衡
要求：
1、在航片上进行解译，划出地质界线，并编绘出地质解译图
（解译图必须要有图名、图例及图例说明、解译人姓名、日期）
2、写出地质解译报告，包括解译标志等。字数不限。并用word文档打印出。
3、遥感解译报告于2012年4月13日前交地堪楼－203室许老师。
《遥感地质学》地质解译读书报告
遥感地学分析整理
遥感地学分析一、名词解释遥感地学分析：是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。
热惯量：由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质成为系统的热惯量(Thermal inertia)。
叶方位角：法线在水平面上的投影与正北方向的交角称为叶子在该点的方位角。
红边：反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置.光合有效辐射：植物光合作用所能利用的可见光部分的太阳辐射。
简答1、植被遥感中NDVI应用最广泛？①NDVI是对植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。
NDVI 与 LAI、绿色生物量、植被覆盖度、光合作用等植被参数有关；NDVI的时间变化曲线可反映季节和人为活动变化；甚至整个生长期的NDVI对半干旱区降雨量、对大气CO2浓度随季节和纬度变化均敏感。
②NDVI经比值处理，可部分消除与太阳高度角、卫星观测角、地形、大气程辐射（云 / 阴影和大气条件有关的辐照度条件变化）等的影响。
③NDVI介于-1和1之间，负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射；0表示岩石或裸土等，NIR和R近似相等；正值表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大。
几种典型的地面覆盖类型在大尺度NDVI图象上区分鲜明，植被得到有效的突出。
因此，NDVI 特别适用于全球或各大陆等大尺度的植被动态监测。
二、论述题1、植被指数影响因素。
①物候期、农事历。
物候期指自然植物在其生长发育过程中，其生理、外形、结构等的季节性变化，可通过遥感加以监测。
对于农作区，物候期表现为地方农事历，即耕作、播种、发芽、生长、成熟、收获、休闲等季相循环周期。
它是由作物的生长特点、地方气候、地方农业耕作方式与习惯等决定的。
可见，植被指数提取中遥感数据时相选择的重要性。
遥感读书报告.
遥感读书报告专业：测绘工程学生姓名：胡惠卿指导教师：戚浩平完成时间：2013年12月30日目录第一部分：各知识点的内涵与联系第二部分：学习的重难点第三部分：公式的推导第四部分：感兴趣的内容第五部分：学习感悟第一部分：各知识点的内涵与联系一、电磁波、电磁波普、电磁辐射黑体辐射、太阳辐射、大气对辐射的影响、物体的发射辐射地物反射辐射、地物波普电磁波 电磁波普的概念、分类，电磁波的性质（P15）电磁波普 发射辐射：辐射源、辐射测量电磁辐射 辐射测量：辐射能量W ，辐射通量密度E 、辐照度I 、辐射亮度L黑体辐射 黑体定义：绝对黑体太阳辐射 黑体辐射规律：普朗克公式、斯忒潘玻尔兹曼定律、维 恩位移定大气辐射的影响 太阳常数：I ◎=1.360*10^3W/m^2实际物体的辐射 太阳光谱：是连续的光谱大气的层次：外大气层、电离层、平流层、对流层真正对太阳辐射影响最大的是对流层和平流层大气吸收作用：使某些波段的太阳辐射强度递减，甚至消失形成大气吸收光谱 大气散射：瑞利散射 当大气中粒子比波长小得多 对可见光和红外波段特 别明显 波长越长，散射越弱米式散射 当大气中粒子和波长相当 对红外波段特别明显 散射强度和波长的二次方成反比无选择性散射 当大气中粒子比波长大得多 散射强度与波长无关大气折射：密度越大，折射率越大；天顶距为90°时，折射值最大大气反射：主要发生在云层顶部大气窗口的定义、大气窗口的主要光谱段：紫外、可见光、近红外波段、中红外、远红外、微波波段大气透射的总透射率T ：τθ)*(0m e I I T -==影响因素 波长、温度、构成物体的材料、表面状况等发射率：ww '=ε 根据光谱发射率随波长的变化形式，将物体分为两类：选择性辐射体：在各个波长处光谱发射率不同灰体：在各个波长处光谱发射率相同光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比地物反射辐射 同一地物的反射波普特性：具有时间效应和空间效应地物波普 同地物的发射波普特性：城市道路建筑物、水体、土壤、植物、影响因素：太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化等地物波普的概念地物光谱的测定原理：用光谱测定仪器测定地物和标准板的反射率变化地物光谱测试的作用：三个方面地物反射波普测量理论：BRDF、BRF地物光谱的测量方法：样品的实验室测量，应用不够广泛野外测量，采用比较法，分为垂直测量和非垂直测量二、遥感平台、遥感传感器、遥感成像根据距地面的高度：地面平台100m以下，可测定地物的波普特性遥感平台遥感平台的种类航空平台100m以上，100km一下，用于资源调查航天平台240km以上的航天飞机和卫星载人的根据重量：非载人的小行星其他卫星气象卫星陆地卫星海洋卫星特点：1.轨道分为低轨和高轨特点：1.需要空间进行大面积观测2.短周期重复观测 2.以微波为主3.成像面积大，有利于减少数据处理 3.未来以电磁波与激光声波4.资料来源连续，实时性强，成本低结合星历表法：1.计算卫星在地心直角坐标系中的坐标2.计算卫星在大地地心直角坐标系的坐标3.计算卫星的地理坐标用GPS测定坐标：伪距测量1.测定GPS信号发射时间和接收时间卫星轨道及运行特点解算卫星坐标 2.存在改正数V，列方程3.求V，共五项卫星的各个参数轨道参数姿态角：绕X轴旋转，称为滚动；绕Y轴旋转，称为俯仰；绕Z轴升交点赤经旋转，称为航偏近地点角距卫星速度轨道倾角卫星运行周期卫星轨道的长半轴卫星高度卫星过近地点的时刻同一天相邻轨道间在赤道处的距离每天卫星绕地圈数、重复周期高光谱类卫星用于大气、海洋和陆地探测SAR类卫星适用于大面积的地表成像特点：分辨率高陆地卫星及轨道特征高空间分辨率陆地卫星用处：用于军事侦察Landsat系列卫星小卫星 1.重量轻，体积小2.研制周期短，成本低Landsat系列卫星：美国 3.发射灵活，启用速度快，抗毁性强SPOT系列卫星：法国 4.技术性能高IRS系列卫星：印度中国资源一号卫星遥感传感器的构象方程遥感图像几何处理遥感传感器组成：收集器、探测器、处理器、输出器分类：摄影类型扫描成像雷达成像非图像类型1.对地物扫描成像仪：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、多频段频谱仪扫描成像传感器特点：对地面直接扫描成像2.对相面扫描的成像仪瞬间在相面上形成一条线图像，然后对影像进行扫描对物面扫描的成像仪成像CCD推扫式成像仪、电视摄影机红外扫描仪MSS多光谱扫描仪地面分辨率只与航高有关扫描仪的结构、成像过程、地面接收及产品地面分辨率随扫描角发生变化为全景畸变产品种类：粗加工产品（辐射校准、几何校正、热红外扫描仪的色调与温度的四次方成正比分幅注记）、精加工产品（对地面点去除误差）、特殊处理产品TM专题制图仪ETM增强型专题制图仪有更高的空间分辨率和准确度 1.增加了PAN波段，分辨率为15m，数据速率增加增加了扫描改正器 2.远红外波段分辨率提高到60m，增加了数据率探测器共100个，分7个波段 3.辐射校正提高了精度对像面扫描的成像仪HRV线阵列推扫式扫描仪成像光谱仪1.多光谱的，分三个普段 1.面阵探测器加推扫式扫描仪2.全色的HRV 2.线阵列探测器加光机扫描仪3.可进行立体观测真实孔径雷达雷达成像仪合成孔径雷达：分辨率与天线孔径有关侧视雷达的几何图像特征：Y的比例尺由小变大，出现地物点重影，反立体图像，高差产生的投影位移相反相干雷达图像的表现形式光学图像数字图像可以看做是二维的连续函数是二维离散的光密度函数其值市非负和有限用二维矩阵表示互相转化：采样、量化和编码通过显示终端或打印出来球面坐标遥感图像的坐标系统平面坐标地理坐标系投影坐标系球面坐标系，以经纬度为存储单位讲椭球面上的地理坐标化为平面直角坐标大地基准面：每个地方有不同的大地基准面分为等角投影，等积投影，任意投影例如北京54坐标系、西安80坐标系椭球地和大地基准面是一对多的关系遥感数字图像的存储存储介质磁带：顺序存储介质，数据处理比较慢，通常作为数据存储只用磁盘：随机存储介质，硬盘访问速度快，软盘访问速度慢光盘：随机存储介质，优点是具有抗磁性存储格式BSQ格式：按波段记载数据文件，每一个文件记载的是某一波段的图像数据BIL格式：按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式GEOTIFF格式：支持多种彩色系统和压缩算法目前支持三种坐标空间：栅格空间，设备空间，模型空间模型空间用来描述相应的地理位置硬件系统遥感数字图像处理系统软件系统输入设备：磁带机、磁盘机、扫描仪遥感图像处理的软件：析像器、数字化仪，完成遥感数据输ERDAS Imagine Imagine Essentials入计算机的功能，上述统称为数字化Imagine Adventage器平台式数字化器：几何精度高，辐Imagine Professional射分辨率高，速度较低ENVI 1.影像显示处理和分析功能滚动式图像数字化器：采样速度高， 2.多光谱影像处理功能几何精度低，可处理大幅遥感影像 3.集成栅格和矢量处理功能固态阵列数字化器：采样速度快，几 4.集成雷达分析工具何精度高，辐射测试性不好 5.地形分析工具飞点扫描器、摄像管数字化器适用于PCI小幅影像输出设备：磁带机、磁盘机、显示器Ecognition电子计算机：决定了处理速度和效果其他设备三、遥感图像的几何处理、辐射处理、判读、自动识别分类、目视解译①遥感图像通用构象方程：地面坐标系和传感器坐标系建立的转换关系②中心投影构象方程：图像坐标和传感器坐标系统的关系，利用共线方程③全景摄影机的构象方程：由一条曝光缝隙沿旁向扫描而成，其几何关系等效于中心投影沿旁向倾斜一个扫描角θ后，以中心线成像的情遥感传感器的构象方程况④推扫式传感器的构象方程：行扫描动态，再进行倾斜扫描，左后做前后式成像⑤扫描式传感器的构象方程：获得的图像是中心投影，每个象元都有自己的投影中心，随着扫面镜的旋转和平台的前进来实现整幅图像的成像⑥侧视雷达图像的构象方程：分为平面扫描和圆锥扫描基于多项式的传感器模型传感器模型基于有理函数的传感器模型静态误差遥感图像变形误差动态误差全景投影变形传感器成像方式引起的图像变形 斜距投影变形传感器外方位元素变化的影响 dk r d r dX H r d s x θθθsin cos cos +--=∂ s s dZ Hr dY H r dy θθsin cos --= 遥感图像变形 地形起伏引起的像点位移 0=x d r y m h d θc o s *-= 地球曲率引起的图像变形大气折射引起的图像变形地球自转的影响1.投影中心坐标的测定和解算遥感图像的粗加工 2.传感器姿态角的测定3.扫描角θ的确定遥感图像的精纠正处理 像素坐标的变换 对像素亮度值进行重采样多项式法 共线方程法对各个类型的遥感图像都适用，通常有一般多项式， 计算量大，需要有数字高程信息，精 了让德多项式，双变量分区插值多项式 度低可表示为线性方程，共线方程只1.利用地面控制点解求多项式系数 适用于所确定的一个具有一定间距1.列误差方程式 的具有一定间距的格网上的点，而不2.构成法方程 是针对每一个点；切平面坐标系朝北3.计算多项式系数 方向为X 正方向，朝东方向为Y 正方4.精度评定 像，将坐标单位换位毫米2.遥感图像的纠正变换3.数字图像亮度的重采样4.纠正结果评价有理函数法自动配准的小面元微分纠正1.最小二乘法求解RFM参数算法 1.图像特征点提取2.与地形无关的最小二乘法求解RFC 2.预处理3.与地形有关的方案最小二乘法求解RFC 3.粗匹配4.利用RFM进行卫星遥感影像的几何纠正 4.几何条件约束的整体松弛匹配加入改正高差的CCD线阵影像的多项式侧视雷达图像的纠正1.高差引起的投影差计算LEBERL构象模型2.倾斜角α较大时的改进KONECNY模型由常规共线方程转化美国研究的模型前苏联的模型视为CCD扫描图像根据SAR本身构象特点纠正实质市遥感图像的几何纠正图像间的匹配：以多源图像中的一幅图像为参考图像，其他图像与之图像间的自动配准配准，其坐标系是任意的绝对配准：选择某个地图坐标系，将多源图像变换到这个地图坐标系以后来实现坐标系的统一多项式纠正法1.在多源图像上确定分布均匀，足够数量的图像同名点2.通过所选择的图像同名点解算几何变换的多项式系数，通过纠正变换完成一幅图像对另一幅图像的几何配准通过图像相关自动获取同名点：1,数字图像相关过程2.图像匹配的一些算法数字图像的镶嵌基于小波变换的图像镶嵌如何消除接缝：1.图像几何纠正2.镶嵌边搜索3.亮度和反差调整4.边界线B=1/M*(B1+B2+B3......)通过加法运算可以加宽波段多光谱图像的四则运算 加法运算 乘法运算 除法运算减法运算 与加法运算类似 BYBX B =能够压抑因 R IR YX B B VI B B B -=-= 地形坡度和方向引起上面是不同波段的两个图像或者 的辐射量变化，消除 不同时相同一波段图像，可以增 地形起伏的影响，增 加不同地物间光谱反射率及反差 强地物的反差，比值 当用红外波段与红外波段相减时 运算是自动分类的预 即为植被指数。
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成像光谱技术研究动态王立平刘洪博1 引言地物的反射辐射光谱特征是遥感的主要物理基础，是开展地球表层物质的物性和空间结构分析，进而加以识别的主要依据。
成像光谱技术具有高光谱分辨率、超多波段和图谱合一的特点，在大尺度范围内探测地表物质连续光谱特性的同时，还获取了地物的空间形态和状态信息。
成像光谱仪的光谱分辨率越高，所反映地物光谱特征就越精细，甚至可获取与实验室或地面实测光谱类似的曲线，为地物或地物成份的遥感识别奠定了基础。
2 成像光谱技术的发展与现状成像光谱遥感所用的仪器是成像光谱仪。
从世界范围来看，美国的成像技术发展较早，也最具代表性。
从20世纪80年代到现在，美国已经研制了三代成像光谱仪。
第一代成像光谱仪的代表是航空成像光谱仪AIS。
它由美国国家航空和航天管理局NASA所属的喷气推进实验室JPL设计，已于1984-1986年装在NASA的C-130飞机上飞行。
这是一台装有二维、近红外阵列探测器的实验仪器，128个通道，光谱覆盖范围从1.2~2.4μm，并在内华达Cuprite地区的应用中取得很好的效果。
第二代成像光谱仪的代表是机载可见光/近红外成像光谱仪AVIRIS，它有224个通道，使用光谱范围为0.41~2.45μm，每个通道的波段宽约为10nm。
曾放在改装后的高空U2飞机上使用．为目前最常用的航空光谱仪之一。
基于NASA仪器的成功应用，也基于采矿工业及石油工业的需求，在AVIRIS之后，地球物理环境研究公司GER又研制了l台64通道的高光谱分辨率扫描仪GERIS。
其中63个通道为高光谱分辨率扫描仪，第64通道是用来存储航空陀螺信息。
该仪器由3个单独的线性阵列探测器的光栅分光计组成。
它与其他仪器的区别是在不同的光谱范围区内，通道的光谱宽度是不同的。
第三代高光谱成像光谱仪的代表是克里斯特里尔傅立叶变换高光谱成像仪FTHSI，适合在Cessna-206轻型飞机上使用。
它的重量为35kg，采用256通道，光谱范围为400~1050nm，有2～10nm的光谱分辨率。
视场角为15度。
在国内，成像光谱仪的研制工作主要由中国科学院上海技术物理研究所负责。
由于“七五”和“八五”期间跟踪国际前沿技术，成像光谱仪的仪器研制已跻身于国际先进行列。
先后研制成功了多光谱扫描仪、红外细分光谱扫描仪FIMS、热红外多光谱扫描仪TIMS、19波段多光谱扫描仪AMSS、71波段多光谱机载成像光谱仪MAIS、128波段OMIS系统、244波段的推扫式成像仪PHI等，我国成像光谱仪的技术研究，正在紧跟国际的先进水平。
3 成像光谱遥感的理论基础高光谱分辨率的遥感技术(简称高光谱遥感),通常又称之为成像光谱遥感技术。
成像光谱学就是利用高光谱分辨率、超多波段遥感图像与光谱合二为一的特点,研究地球表层物质,识别其类型并鉴别物质成份,分析存在状态,变化动态的新型学科。
它的理论基础就是地表物质与电磁波的相互作用及其所形成的光谱辐射特性。
遥感成像光谱学所研究的光谱波长范围包括有可见光、近红外(VIS-NIR)、短波红外(SWIR)以及中-热红外MIR-TIR波段(5.0~14.00μm)。
在可见光、近红外以及短波红外波段,地物以反射太阳的能量为主,除了固体岩矿物质具有明显的特征谱带之外,水体、冰雪、植被及土壤等物质也都具有诊断性识别信息的特征谱。
在热红外区,一些特征吸收带与岩石、矿物及土壤中所含硅酸盐或碳酸盐的成分有直接关系。
随着岩石中碳酸盐比例的增加,其吸收峰向长波方向漂移,而硅酸盐的比例增高时,其吸收峰的位置向短波方向移动。
此外,辐射温度及物体的比辐射率也是十分重要的特征信息。
任何物体的自身辐射能量均与该物体的辐射温度的4次方及其比辐射率成正比。
一般说来,物体的比辐射率与波长有关,因此,温度和比辐射率都可作为物质识别的判据。
4 成像光谱数据处理分析的方法技术一方面,高光谱分辨率的成像光谱遥感技术是对多光谱遥感技术的继承,发展和创新,因此,绝大部分多光谱遥感数据处理分析方法,仍然可用于高光谱数据;另一方面,成像光谱技术具有与多光谱技术不一样的技术特点,即高光谱分辨率、超多波段(波段<1000,通常为100~200个左右)和甚高光谱(Ultra Spectral)分辨率(波段数>1000,主要用于探测大气化学成份)的海量数据。
因此,常规多光谱数据处理方法就不适合于成像光谱数据的定量分析,于是, 成像光谱数据处理和分析技术应运而生。
在成像光谱数据处理和分析方法中,关键性的技术问题是地物光谱重建,光谱特征的量化及提取,混合像元的分解和定量分析及模型识别。
4.1地物光谱重建技术按照不同的模型及算法,从成像光谱数据中把地物的光谱特性反演出来的过程就是地物光谱重建技术。
根据不同的工作情况及条件,采取不同反演模型来重建地物光谱,是实现成像光谱数据遥感定量化分析的第一步。
若对其不进行反演,则没有一个统一物理量进行对比。
目前,光谱反演模型大体可分为3大类型:基于大气传输理论的大气传输模型,基于统计分析的统计模型以及基于地面地物同步观测的经验回归模型。
4.2地物光谱特征的量化、提取，定量分析及识别模型成像光谱数据经过光谱重建模型处理后,获得了地物的光谱特征谱线。
不同地物光谱具有不同的诊断特征谱带,如特征吸收峰,特征谱线的微积分变化,波形变化等等。
如何有效地开展地物特征定量分析和识别地物,首先要弄清楚如何去量化及提取地物的光谱特征。
因此,开展基于地物特征谱的量化提取是十分必要的。
4.3混合象元分解模型混合像元问题是遥感技术的研究难点和热点。
由于成像光谱技术的光谱分辨率从微米(μm)提高到纳米级(nm),因此,其混合像元分析、分解及其模型研究就显得更为重要。
目前,开展高光谱遥感混合像元研究的方法技术,首先从实验着手,进行地物混合光谱的测试、分析、数字模拟、分解模型开发研究,然后将其外推到遥感图像上,进行典型地物混合像元分析,主要包括空-地同步观测获取典型地物(或可通过人工布标)数据,经模型分析后,对混合像元的地物进行分解,或混合光谱模拟合成。
混合像元分解模型大体分为线性模型和非线性模型2大类。
在遥感混合像元中,绝大多数反射率相似的地物,可以用线性模型来分解端元成分,如:土壤与植被、不同含水量的耕地、岩石露头与草地、荒地等等。
在一幅图像中,事先知道有N种端元(地物种类),并且也知道各种端元的光谱反射率,那么就可以用线性模型：DN C= F iNi=1D Ni，c+E c，且F iNi=1=1这里DN C是波段C上混合像元的DN值或反射率;F i是第i种端元在混合像元中所占比例(或权系数);D Ni，c是C波段上第i种端元的DN值(或反射率); E c是C波段上拟合误差。
对每个像元都按照最小二乘法解方程,进行分解。
在图像中,端元的DN值(或反射率值)要么可以从训练区取值,要么地面实测。
端元成分的确定过程实质上是一个迭代过程,迭代结果使M个波段上总误差ε最小(且N<M)。
ε=M−1E c2Mc=12求得像元中各种端元成分之后,就可以定量或半定量地对端元分类,制作丰度等专题图件。
用非线性模型开展混合像元分解不多见,但已有这方面的研究,如模糊分割模型(Jin-Ⅱkim,1996),概率混合模型,几何光学模型(Charles Ichoku, 1996)及基于神经网络模型的混合像元分解(王喜鹏等,1998)等等。
5 高光谱遥感的应用5.1 在海洋遥感中的应用地球表面有71％被海洋覆盖，海洋遥感是20世纪后期海洋科学取得重大进展的关键技术之一，其丰要目的是了解海洋、研究海洋、开发利用和保护海洋资源。
凶而具有十分重要的战略意义。
随着科学技术的发展成像光谱遥感己成为当前海洋遥感前沿领域。
山于中分辨牢成像光谱仪具有光谱覆盖范围广、分辨率高和波段多等许多优点，正越来越受到遥感技术发达州家的关注，并已成为海洋水色、水温的有效探测工具。
它不仅可用十海水中叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、某些污染物和表层水温探测，也可用于海冰、海岸带、黄色物质等的探测。
此外，由于海洋光谱特性是海洋遥感的一项重要研究内容，因而历来受到海洋遥感学界高度重视。
各国在发射海洋遥感卫星前后都开展了海洋波谱特性研究，其中包括大量的海洋光谱特性测量研究。
在早期的海洋遥感应用中，所使用的传感器波段少，己满足不了现代定量遥感应用研究的需要。
随着中分辨率成像光谱仪的应用，不仅促进了高维数据分析方法的研究，也将促进海洋高光谱特性研究的发展，可以更准确地了解海洋光谱结构，识别海水中不同物质成份的光谱特征，掌握近岸水域光学参数的分布、变化规律，为海洋遥感应用和海洋光学遥感器评价提供可靠的依据。
5.2 在植被研究中的应用在植被中的应用是成像光谱的另一个重要的应用，植物叶子中的水、叶绿素、辅助色素、纤维素、木质素和其他组成部分与植冠结构相结合构成植被的反射率。
遥感通过确定植冠的化学成分来监测大气和环境变化引起的植物功能的变化，有很多科学家从事这方面成像光谱研究，植被中非光合作用组分以前用宽带光谱无法测量，现在用成像光谱对植被组分中非光和作用组分进行测量和分离则较易实现。
Bo-Cai利用木质素和纤维素在1.72μm的特征吸收作为其判别依据，并根据吸收强度作为这类化合物植冠丰度的一个指数；Johnson等人在分析了美国俄勒冈州中西地区的几块林地上获取的AVIRIS成像光谱数据和相应冠层生化特性变化的关系后，指出冠层全氮量和木质素的变化与选择的AVIRIS波段数据变化存在着一般性对应关系；Maston等使用AVIRIS和小型机载成像光谱仪(CASI)数据证实冠层化学成分携有多种气候区生态系统变化过程的信息，并建议从成像光谱数据中估计此类信息。
此外，还有许多关于植被分析成功应用的实例。
5.3 在地质调查中的应用区域地质制图和矿产勘探示成像光谱技术主要的应用领域之一。
地质是成像光谱遥感应用巾最成功的一个领域，在此方面出现了大量的事例。
Kruse在美国加州和内华达的Grapevine北部山区利用绢云母在2.21μm、2.25μm和2.35μm的特征吸收，对石英—绢云母一黄铁矿蚀变带进行地质填图，利用蒙脱石在2．21μm的特征吸收确定包含蒙脱石的泥质蚀变带。
在西班牙南部Rouda橄榄岩地区，Chabrillat等利用辉石很容易通过在lμm和2μm附近的两个特征Fe2+电子跃迁吸收，橄榄石由Fe3+在l~1.05μm吸收带和0.85~0.90μm左右的Fe3+吸收带的特征确定，利用航空成像光谱数据进行地质填图和岩石鉴别。
在国内，刘德长等人以广西苗儿山地区机载成像细分红外高光谱数据为例，编制了一系列数据预处理软件，获得了高质量图像，在ENVI软件基础上建立了研究区野外实测光谱曲线库及分类类子库，并对各子库进行了系统研究，提取了该区铀矿化的特征光谱信息，并探讨了成像光谱数据的地质应用潜力，尤其在硅化带识别方面的应用取得了成功，发现了一系列的新的含铀硅化断裂带。