遥感复习(打印版)
《遥感原理》期末复习资料

《遥感原理》期末复习资料1、遥感的定义广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电厂、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。
侠义:是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把电磁波的特性记录下来,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、遥感按平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感3、遥感探测的特点:大面积的同步观测(遥感平台越高视角越宽广,可以同步探测到的地面范围就越广)、时效性(获得资料的速度快,周期短,时效性强)、数据的综合性和可比性获取的数据综合反映了地球上许多自然、人文信息,且数据来源连续,具有可比性)、经济性(与传统方法相比具有更高的经济效益和社会效益)、局限性(许多电磁波有待开发,还需发展高光谱遥感以及其他手段相配合)第二章:1.反射率:地物的反射能量与入射总能量的比2.电磁辐射:电磁波向空中发射或泄漏的现象3.辐射出射度:辐射源物体表面单位面积上的辐射通量4.比辐射率:物体表面单位面积上辐射出的辐通量与同温度下黑体辐射出的辐通量的比值5.黑体辐射特性:(1)在给定温度下,黑体的光谱辐射能力随波长而变化;(2)温度越高,辐射通量密度越大,即光谱辐射能力;(3)随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。
6.太阳辐射及大气对辐射的影响:大气吸收,影响主要是造成遥感影像暗淡;大气散射增强了信号中的噪声部分,造成遥感影像质量的下降;大气窗口:电磁波在大气传输中吸收和散射很小,透过率很高7.植被光谱反射特性: (1)蓝红波段为吸收带(2)绿波段为弱反射带(3)近红外波段有强反射,但含水量造成反射吸收。
水体光谱反射特性:@蓝、绿波段反射带 @近、中红外波段为完全吸收。
城市道路、建筑物 : @红外波段较可见光波段反射强 @石棉瓦较其他材料反射强 @沥青较其他材料反射网弱 @自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值或谷值第三章:8.遥感成像原理:(1)摄影成像原理,利用安装在飞机上的航摄仪器,按照预定的计划从空中向地面摄影取得航空相片的全部作业过程(2)扫描成像原理,是传感器将收集到的电磁波能量通过仪器内的光敏或者热敏软件转变成电能后再记录下来9.微波遥感的特点:全天候工作,对某些题目有特殊光谱特征,对冰雪,森林,土壤具有一定穿透能力,对海洋遥感具有特殊意义。
《遥感复习知识点》word版

《遥感复习知识点》word版第一章:绪论1.遥感概念:遥远的感知广义:遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义:遥感是应用探测仪器,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.遥感系统:目标物的电磁波谱特性:信息源信息的获取:传感器、遥感平台信息的接收:传输与记录信息的处理:信息恢复、辐射校正、图像变换信息的应用:信息获取的目的3.遥感分类按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按传感器的探测波段分:紫外遥感(0.05-0.38)可见光遥感(0.38-0.76)红外遥感(0.76-1000)微波遥感(1mm-10m)多波段遥感(波段在可见光和红外波段内的窄波段)按工作方式分: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:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等资源遥感、环境遥感、气象遥感、农业、林业、渔业、水质、水文遥感···4.遥感的特点大面积的同步观测:遥感平台越高,视角越宽广,观测范围越广;不受地形阻隔时效性:短时间内对同一地区进行重复探测、对天气预报、水灾火灾、军事作用数据的综合性和可比性:红外遥感昼夜均可探测、微波遥感全天探测,由于探测波段、成像方式、成像时间、数据记录可按照要求设计,使其获得的数据具有同一性、相似性,加上传感器都可兼容,所以数据具有可比性经济性:与传统方法相比,大大减少人力、物力、财力和时间局限性:目前遥感技术所利用的电磁波还有限,仅是其中几个波段范围;对许多地物的某些特征不能准确反映;信息的提取方法、挖掘技术不够完善第二章:电磁辐射基础1.电磁波谱与电磁辐射电磁波谱:电磁波在真空中传播的波长或频率按递增或递减排列波谱以频率从高到低排列可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。
紫外线:波长范围为0.01~0.38μm,太阳光谱中,只有0.3~0.38μm波长的光到达地面,对油污染敏感,但探测高度在2000 m以下。
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。
《遥感导论》考试重点【复习版】

第一章绪论第一节遥感概述一、遥感的概念及特点1、概念2、特点①感测范围大②信息量大③获取信息快④其他特点:用途广、效益高、全天候、全方位、资料性二、遥感的分类1、根据遥感平台的高度和类型分类①地面遥感:1.5~300m,车、船、塔,主要用于究地物光谱特征②航空遥感:9~50km,飞机、气球,较微观地面资源调查③航天遥感:100~36000km,卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站2、根据传感器的工作方式分类①主动遥感:雷达②被动遥感:被动接受地物反射、发射的电磁波:摄影机、扫描仪3、根据遥感信息的记录方式分类①成像遥感:以图象方式记录:航空性片、卫星图象②非成像遥感:图形、电子数据:数字磁带、光盘4、根据遥感使用的探测波段分类①紫外遥遥:0.3~0.4μm②可见光遥感:0.4~0.76μm③红外遥感:0.76~14μm④微波遥感:1000μm ~30cm⑤多波段遥感:0.5-0.6,0.6-0.7,0.7-0.8,0.8-0.95、根据遥感的应用领域分类:气象、海洋、地质、军事三、遥感过程及其技术系统1、遥感实验:前期工作,主要获得地物的光谱特性。
2、遥感信息的获取:中心工作。
传感器3、遥感信息的接受和处理:利用各种技术手段4、遥感信息的应用:最终目的。
遥感信息的认识(判读、解译)第二节遥感的发展与应用一、遥感的发展1、国外遥感的发展概况“遥感”:①无记录的地面遥感阶段(1608-1838)望远镜的产生:②有记录的地面遥感阶段(1839-1857)摄影技术的发明:③空中摄影的遥感阶段(1858-1956)系留气球、飞机、彩色摄影技术产生④航天遥感阶段(1957-)人造地球卫星产生、计算机技术的应用、GIS⑤遥感的发展趋势:platform:气球-飞机-卫星-飞船-航天飞机-空间站传感器:分辨率变高、稳定性变好、手段变多遥感信息的接收和处理:自动解译、自动分类遥感的应用:广、深入2、我国遥感的发展概况起步晚、发展快①20世纪60年代末设立遥感学科②20世纪70年代,航空测量应用③20世纪70年代末,引进美国卫星技术和卫星资料、设备仪器,促进我国遥感技术与国际领先水平接近。
遥感复习重点

遥感复习重点(仅供参考)(一)名词解释:1.电磁波谱:电磁波是振荡的电磁场在空间的传播。
电磁波传播是以场的形式表现出来,因此其在空间中的传播是不需要媒介的,即在真空中也能传播。
电磁波是横波。
γ射线,x射线,紫外线,可见光,红外线,微波,无线电波等都是电磁波,这些电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来制成的图表叫电磁波谱。
(电磁波谱按照波长由短至长可依次分为:γ射线,x射线,紫外线,可见光,红外线,微波,无线电波。
)2.光谱曲线;在遥感系统中,光谱总是与太阳光相联系,光谱总是通过光谱曲线进行可视化表达,光谱曲线与传感器感知的波段相关,且与每个波段形成一一对应的关系(也叫映射关系),同时光谱曲线总是在一定的参照下形成的曲线,实测光谱过程中的白版定标(测量)就是相当于把太阳辐射作为参照目标。
3.黑体:1860年,基尔霍夫就提出用黑体一词来说明能够全部吸收入射辐射能量的地物。
黑体是一个理想的辐射体,也是一个可以与任何地物进行比较的最佳辐射体。
所谓黑体是绝对黑体的简称,指在任何温度下对各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1的物体。
黑体的热辐射称为黑体辐射。
4.大气窗口:太阳辐射经过大气时,要发生反射,吸收和散射,从而衰减了辐射强度。
我们就把受到大气衰减作用较轻,透射率较高的波段叫做大气窗口。
对遥感传感器而言,只能选择透射率高的波段,才能形成质量好的遥感观测图像。
5.反射光谱曲线:地物反射率随波长变化,以波长为横坐标,反射率作为纵坐标,将地物反射率随波长的变化绘制成曲线,即地物的反射率随波长变化的曲线,叫地物的反射光谱曲线。
(二)简答题;1.辐射定律:1)普朗克辐射定律;普朗克定义了一个常数(h)给出了黑体辐射的能量(Q)与频率(v)之间的关系:Q=h×v.(式中h为普朗克常量,6.626·J·s);普朗克的关系式把电磁辐射的波模式与量子模式联系起来。
电磁波的关系式为c=v·入。
(完整word版)遥感原理复习资料2

复习资料 第一章1.遥感的定义;从不同高度的平台上,使用各种传感器接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及特性进行远距离的探测和识别的一门科学技术。
2.遥感的特点:宏观性、综合性、多波段性、多时相性、快速及时、客观性、经济效益好3.遥感按传感器的工作方式:{4.遥感技术系统:{5.电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长或频率按其长短或大小,依次排列制成的图表 6.黑体辐射定律黑体的辐射出射度与温度的关系以及按波长分布的规律 意义:(1)辐射出射度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值(2)温度越高,辐射出射度越大,不同温度的曲线不相交 (3)随着温度的升高,辐射最大值所对应波长向短波方向移动 7.斯帝芬-玻尔兹曼定律黑体的总辐射出射度随温度的增加而迅速增加,它与温度的四次方成正比;温度的微小变化,会引起辐射通量密度很大的变化 意义:红外装置测定温度的理论基础 8.维恩位移定律随着温度的升高,辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动 意义:针对要探测目标,选择最佳遥感波段和传感器 9.太阳常数: I ⊙=135.3 mW/m2不受大气影响,在距离太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射的方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量 10.大气的吸收:(1)臭氧:20-30 km 的平流层,含量极少,但吸收很强吸收带:紫外区 0.3μm 以下 强吸收远红外 9.6μm 强吸收0.6μm ,4.75μm 和14μm 弱吸收 (2)二氧化碳:低层大气,含量少;主要在红外区吸收带:2.60~2.80μm ,吸收峰 2.70μm4.10~4.45μm ,吸收峰 4.3μm 9.10~10.9μm ,吸收峰 10.0μm 12.9~17.1μm ,吸收峰 14.4μm(3)水:吸收太阳辐射能量最强的介质;对红外遥感有极大的影响吸收带:0.70~1.95μm ,吸收峰 1.38μm 和1.87μm 2.5~ 3.0μm ,吸收峰 2.7μm 4.9~8.7μm ,吸收峰 6.3μm 15μm~1mm 超远红外区主动遥感:自主发射人工信号,碰到对象后有一部分返回 被动遥感:不发射任何人工信号 空间信息采集系统 地面接收和预处理系统 地面实况调查系统 信息分析应用系统11.大气的散射:(1)瑞利散射 (Rayleigh scatter) :α<< λ❖散射率与波长的四次方成反比,瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大❖大气中的气态分子(如O2、N2等)对可见光的散射❖多波段中不使用蓝紫光的原因❖瑞利散射对可见光的影响较大,对红外辐射影响很小,对微波的影响可以不计❖微波具有穿透能力的原因(阴天,雨,云)(2)米氏散射 (Mie Scatter) :α≈λ❖大气中的悬浮微粒,霾,水滴,尘埃,烟,花粉,海上盐粒,火山灰等气溶胶引起❖散射强度与波长的二次方成反比❖从近紫外到红外波段都有影响❖云雾对红外线的散射(3)无选择性散射:α>>λ❖云、雾、水滴、尘埃的散射(5~100μm)❖散射强度与波长无关❖云雾通常呈现白色❖阴天不宜遥感(原因:散射,反射)12.大气散射的影响:改变了电磁波的传播方向干扰传感器的接收降低了遥感数据的质量13.大气窗口:通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段常用的大气窗口14 . 亮度温度:辐射出与观测物体相等的辐射能量的黑体温度,衡量地物辐射特征的重要指标亮度温度与实地温度的关系:总小于实地温度15.地物的反射光谱:是地物的反射率随入射波长变化的规律,根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线称为地物反射光谱曲线,地物电磁波光谱特征的差异是用遥感识别地物性质的基本原理。
遥感总复习题库(含答案)

遥感总复习题库(含答案)第⼀章电磁波及遥感物理基础名词解释:1、电磁波(变化的电场能够在其周围引起变化的磁场,这⼀变化的磁场⼜在较远的区域内引起新的变化电场,并在更远的区域内引起新的变化磁场。
)变化电场和磁场的交替产⽣,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
2、电磁波谱电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列,就能得到电磁波谱。
3、绝对⿊体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对⿊体。
4、辐射温度如果实际物体的总辐射出射度(包括全部波长)与某⼀温度绝对⿊体的总辐射出射度相等,则⿊体的温度称为该物体的辐射温度。
5、⼤⽓窗⼝电磁波通过⼤⽓层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较⾼的电磁辐射波段。
6、发射率实际物体与同温下的⿊体在相同条件下的辐射能量之⽐。
7、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,这种性质称为系统的热惯量。
(地表温度振幅与热惯量P成反⽐,P越⼤的物体,其温度振幅越⼩;反之,其温度振幅越⼤。
)8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与⼊射辐射通量之⽐。
)9、光谱反射特性曲线按照某物体的反射率随波长变化的规律,以波长为横坐标,反射率为纵坐标所得的曲线。
填空题:1、电磁波谱按频率由⾼到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、⽆线电波等组成。
2、绝对⿊体辐射通量密度是温度T和波长λ的函数。
3、⼀般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正⽐关系。
4、维恩位移定律表明绝对⿊体的最强辐射波长λ乘绝对温度T是常数2897.8。
当绝对⿊体的温度增⾼时,它的辐射峰值波长向短波⽅向移动。
5、⼤⽓层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47µm选择题:(单项或多项选择)1、绝对⿊体的(②③)①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。
2、物体的总辐射功率与以下那⼏项成正⽐关系(②⑥)①反射率②发射率③物体温度⼀次⽅④物体温度⼆次⽅⑤物体温度三次⽅⑥物体温度四次⽅。
遥感复习资料

遥感复习资料遥感复习资料第⼀章:遥感概论⼀、遥感的概念:1、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、遥感的定义(2):从不同⾼度的平台上,使⽤各种传感器,接收来⾃地球表层各类地物的电磁波信息,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的探测和识别的科学技术。
3、遥感的定义(3):遥感是通过不接触被探测的⽬标,利⽤传感器获取⽬标数据,通过对数据进⾏分析,获取被探测⽬标、区域和现象的有⽤信息。
4、遥感系统构成:(1)传感器(2)遥感平台(3)地⾯控制系统(4)数据接收系统(5)遥感应⽤系统5、遥感的类型1)按遥感平台据地⾯的⾼低划分地⾯遥感:100m以下平台与地⾯接触,航空遥感:100m-100km以下的平台,航天遥感:100km以上的平台,2)按探测波段划分紫外遥感:波段在0.05~0.38 µm之间。
可见光遥感:波段在0.38~0.76µm之间。
红外遥感:波段在0.76~1000 µm之间。
微波遥感:波段在1m m ~1 m之间。
注:微波遥感的特点:①能全天候,全天时⼯作②对某些特殊地物有特殊的波谱特征③对冰、雪、森林、上壤等具有⼀定的穿透能⼒④对海洋遥感具有特殊意义⑤分辨率较低,但特征明显⼆、遥感的应⽤:1、遥感在资源调查⽅⾯的应⽤:①在农业、林业⽅⾯的应⽤②遥感在地质矿产⽅⾯的应⽤③在⽔⽂、⽔资源⽅⾯的应⽤2、遥感在环境监测评价等⽅⾯的应⽤:①在环境监测⽅⾯的应⽤②在对抗⾃然灾害中的应⽤3、在区域分析及建设规划⽅⾯的应⽤:4、遥感在全球性宏观研究中的应⽤:①全球性问题与全球性研究②⼈⼝问题、资源危机、环境恶化等③利⽤GPS监测和研究板块的运移;深⼤断裂活动;全球性⽓候研究和灾情预报;世界冰川的进退。
第⼆章:遥感的物理基础⼀、电磁波与电磁波谱:1、电磁波的特性(1)电磁波是横波(2)在真空中以光速传播(3)电磁波具有波粒⼆象性2、电磁波谱:3、红外线的特性:(1)⼀切物体,都在辐射红外线.(2)物体温度越⾼,辐射的红外线越强.、波长越短(3)热辐射----即红外线辐射,热传递⽅式之⼀⼆、物体的发射辐射:1、辐射的三个定律: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的物体。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章遥感概述§1 遥感概念一、遥感( Remote Sensing )概念1、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(声波、地震波)等的探测。
2、遥感定义:从不同高度的平台上,使用遥感器收集物体的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并进行加工处理,从而达到对物体进行识别和监测的全过程。
二、遥感的分类1、按遥感平台分类2、按遥感成像波段分类3、按波段宽度及波谱的连续性分类(1)高光谱遥感:用遥感器将电磁波谱(紫外、可见光、近红外和中红外)分解为数十至数百个狭窄的电磁波段(小于10nm),并产生光谱连续的图像数据的遥感。
(2)多光谱遥感:利用遥感器将较宽波段的电磁波分成几个较窄的波段,通过不同波段的同步摄影或扫描,分别取得几张同一地面景物同一时间的不同波段影像。
(3)常规遥感:又称宽波段遥感(大于100nm),且波段在波谱上不连续。
4、按遥感器接受信号的来源和方式分类5、按不同应用领域分类§2 遥感技术系统四个组成部分:遥感平台、遥感器、遥感数据接收与处理系统、遥感数据分析与应用系统遥感数据分析与应用系统:分析软件:ERDAS(美国)、ENVI(美国)、PCI(加拿大)、Titan Image (中国)、IRSA (中科院遥感所)§3 遥感的特点一、视域范围大,具有宏观特性:航空与航天飞行器运行快、周期短,可获得多时相数据。
二、不受地面条件限制:由于探测距离远,传感器所获得的地面影像覆盖的空间范围较大。
三、光谱特性:探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围(目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波)。
四、周期性:周期成像,有利于进行动态研究和环境监测(多光谱影像、高光谱影像、雷达影像、摄影影像、扫描影像等)。
五、多源性:多平台、多时相、多波段(多尺度)遥感影像种类多样。
六、数据的综合性和可比性:遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息,客观地记录了地面的实际状况,数据综合性很强。
信息量大。
同时,不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据,均具有可比性。
七、经济性:信息提取方法不能满足遥感快速发展的要求。
八、局限性:数据的挖掘技术不完善,使得大量的遥感数据无法有效利用。
(5%的利用率)§4 遥感的应用—人类及其生存的地球正面临严峻的挑战一、林火与生态二、遥感信息技术成为支撑军事信息化作战,夺取战场信息优势,解决制约我军联合作战和精确打击瓶颈问题的重要技术手段三、遥感信息技术广泛用于国土资源规划与管理、城市发展、智能化交通等领域,将形成新的信息产业链,成为国民经济的重要增长点,保障经济和社会的可持续发展四、Dynamic Monitoring of Land Use by RS Data 土地利用与动态监测五、农业应用(精准农业):农作物的识别和品种划分§5 遥感的发展简况1962年在美国密歇根大学召开的第一次国际环境遥感讨论会上,美国海军研究局的Eretyn Pruitt(伊·普鲁伊特)首次提出“Remote Sensing”一词,会后被普遍采用至今。
1972年美国陆地卫星Landsat(遥感专用卫星)多光谱、数字影像;遥感技术第一个里程碑1982年美国发射陆地卫星4号(Landsat-4)4个波段» 7个波段;80m » 30m1986年法国发射SPOT卫星(第二代遥感卫星)空间分辨率提高到10m直至2.5m1999年以后第三代遥感卫星(高光谱、高分辨率)Ikonos 1m;quick bird 0.61m(0.11m)。
我国遥感技术发展状况:1975年发射遥感卫星。
1999年“中-巴资源遥感卫星(CBERS-1)”2002年“风云1号(FY-1)”2006年“风云2号(FY-2)”遥感技术发展状况趋势:1、遥感影像的空间分辨率、时间分辨率愈来愈高。
2、获取遥感立体影像3、微波遥感SAR:合成孔径雷达INSAR:干涉合成孔径雷达4、高光谱遥感5、定量遥感6、商业遥感一、遥感发展中存在的问题1、遥感的时效性:实时检测与处理能力不足,尚未充分体现。
2、遥感定量反演:图象的自动识别,专题信息提取,遥感定量反演地学参数的能力和精度,不能达到实用要求。
3、适用性限制:二、原因1、遥感技术本身的局限性。
(1)遥感传感器的定标(输出值与实际地物辐射亮度的定量关系)(2)遥感数据的定位(3)遥感传感器的分辨力(4)遥感数据处理的局限性2、认识上的局限性。
(1)人们对遥感成像以及传输机理、影象特征、地学规律的认识随着遥感及各学科的发展而逐步深化的。
(2)在分析遥感数据时,在很多时候需要做出假设,这个假设和实际之间有一定的差距。
三、解决方法1、改善数据质量,提高获取数据的分辨力2、获取多角度多类型数据3、高精度定位4、完善数据处理分析方法和手段,提高数据的时效性和精度5、遥感定量反演第二章遥感物理基础§1 电磁波及电磁波谱遥感图像是电磁辐射与地表相互作用的一种记录。
电磁波在真空或介质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。
描述电磁波特性的指标波长、频率、振幅、相位等。
电磁波的特性电磁波是横波,传播速度为3×108 m/s,不需要媒质也能传播,与物质发生作用时会有反射、吸收、透射、散射等,并遵循同一规律。
电磁波谱按电磁波在真空中的波长(频率)依次划分成波段,排列成谱即为电磁波谱。
依次为:γ射线—X 射线—紫外线—可见光—红外线—无线电波 遥感所用的波段紫外线:波长范围为0.01~0.38μm ,太阳光谱中,只有0.3~0.38μm 波长的光到达地面,对油污染敏感,但探测高度在2000 m 以下。
可见光:波长范围:0.38~0.76μm ,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0.76~1000μm ,根据性质分为近红外、中红外、远红外。
近红外:0.76~3.0 µm ,与可见光相似。
中红外:3.0~6.0 µm ,地面常温下的辐射波长,有热感,又叫热红外。
远红外:6.0~15.0 µm ,地面常温下的辐射波长,有热感, 又叫热红外。
超远红外:15.0~1 000 µm ,多被大气吸收,遥感探测器 一般无法探测。
微波:波长范围为1 mm ~1 m ,穿透性好,不受云雾的影响。
§2 地物的发射辐射不同辐射源可以向外辐射不同强度和不同波长的辐射能量,利用遥感手段探测物体,实际上是对物体辐射能量的测定与分析。
常用电磁辐射度量: 1、辐射能量(Q ):以电磁波形式向外传送能量,单位为焦。
2、辐射通量(φ ):单位时间内,通过某一表面的辐射能量。
3、辐射通量密度(W ):单位时间,单位面积辐射处的能量。
4、辐射照度(E ):单位时间,单位面积接收的辐射能量。
一、黑体辐射1、黑体:能全部吸收外来电磁波辐射而毫无反射和透射能力的理想物体。
它也是完全的辐射体。
吸收率α=1。
白体:反射率ρ=1。
2、普朗克辐射定律:1)(1252)(-•=kt hce hc W T λλπλ3、黑体的波谱辐射曲线特性特性1:总辐射通量密度与温度T 的4次方成正比:斯特潘—波耳兹曼定律4)(T W T σ= 特性2:峰值波长随温度的增加向短波方向移动:维恩位移定律8.2897max =T λ特性3:每根曲线彼此不相交,故温度越高所有波长上的辐射通量密度也越大 4、地物波谱特征(1)在可见光与近红外波段,地表物体自身的辐射几乎等于零。
地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。
太阳辐射到达地面之后,物体除了反射作用外,还有对电磁辐射的吸收作用。
电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分,即:到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量(2)一般而言,绝大多数物体对可见光都不具备透射能力,而有些物体如水,对一定波长的电磁波透射能力较强,特别是对0. 45 ~ 0. 56μm 的蓝绿光波段,一般水体的透射深度可达10~20 m ,清澈水体可达100 m 的深度。
(3)对于一般不能透过可见光的地面物体,波长5 cm 的电磁波却有透射能力,如超长波的透射能力就很强,可以透过地面岩石和土壤。
二、太阳辐射1、太阳辐射:太阳是遥感主要的辐射源,又叫太阳光,在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线。
2、从太阳光谱曲线可以看出:(1)太阳光谱是连续的,和绝对黑体的辐射特性基本一致。
大气层外相当于5800 K 的黑体辐射;(2)太阳辐射的能量主要集中在可见光,其中0.38 ~ 0.76 µm 的可见光能量占太阳辐射总能量的38%,最大辐射强度位于波长0.47 µm 左右; (3)到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 ~ 3.0 µm 波段,包括近紫外、可见光、近红外和中红外(稳定);其他波段能量小,变化大。
(4)经过大气层的太阳辐射有很大的衰减(64.5%); (5)各波段的衰减是不均衡的。
三 地物的波谱发射辐射 1、地物波谱发射率单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量密度与同温下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比。
λλλεM M '= 1≤λε2、地物的波谱发射特性曲线§3 地物的反射辐射一、太阳辐射与地表的相互作用1、太阳辐射到达地表后,一部分反射,一部分吸收,一部分透射,即: 到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量2、地表反射的太阳辐射成为遥感记录的主要辐射能量。
(远红外主要靠地物辐射)3、地表吸收太阳辐射后具有约300 K 的温度,从而形成自身的热辐射,其峰值波长为9.66 μm ,主要集中在长波,即6μm 以上的远红外区段。
二、反射类别1、漫反射:不论入射方向如何,其反射出来的能量在各个方向是一致的。
一般地物的反射近似漫反射,但各个方向反射的能量大小不同。
2、镜面反射:物体的反射满足反射定律,入射角等于反射角。
只有在反射波射出的方向才能探测到电磁波,水面是近似的镜面反射,在遥感图像上水面有时很亮,有时很暗,就是这个原因造成的。
3、方向反射: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。
对于地形起伏和地面结构复杂地区,为方向反射。
三、地物的反射率1、反射率(ρ):地物的反射通量与入射通量之比,即ρ=(Eρ/0E )×100%。
2、(1)地物在不同波段的反射率是不同的。
(2)由于物体固有的结构特点,对于不同波长的电磁波有选择的反射。
(3)地物有反射光谱曲线。
(4)反射率是可以测定的。
四、地物的反射光谱特性曲线1、定义反射光谱特性曲线是某物体的反射率(或反射辐射能)随波长变化的规律,以波长为横坐标,反射率为纵坐标所得的曲线。