(完整word版)遥感原理与应用的复习资料
(完整word版)【遥感原理与应用】复习资料期末考试整理
第一章 绪论☐ 什么是遥感？广义上：泛指一切无接触的远距离探测，实际工作中，只有电磁波探测属于遥感范畴。
狭义上：遥感探测地物基本原理：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。
现代遥感:特指在航天平台上，利用多波段传感器，对地球进行探测、信息处理和应用的技术。
☐ 电磁波的传输过程☐ 遥感技术系统遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。
遥感技术系统主要有：①遥感平台系统②遥感仪器系统③数据传输和接收系统④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。
⑥分析应用系统。
☐ 遥感应用过程1.问题声明(分析问题、假设建模、指定信息需求）2.数据收集（遥感、实地观测）3.数据分析（目视解译、数字图像处理、可视化分析、测试假设）4.信息表达（数据库、误差报告、统计分析、各类图件）☐ 遥感的发展趋势高分辨率、定量化、智能化、商业化第二章 电磁波及遥感物理基础☐ 电磁波、电磁波谱（可见光谱）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反射或发射辐射特征。
电磁波是一种横波。
电磁波的几个性质：一般的光探测器或感光材料只对光强度有响应，因而只能感受到光波场的振幅信息，对相位信息则无响应。
干涉（interfere ）频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光/波相遇时，使某些地方振动始终加强（显得明亮），或者始终减弱（显得暗淡）的现象，叫光/波的干涉现象。
应用：雷达、InSAR衍射（diffraction ）光的衍射（Diffraction ）指光在传播路径中，遇到障碍物或小孔（狭缝）时，偏离直线绕过障碍物继续传播的现象。
偏振（polarization ）横波在垂直于波的传播方向上，其振动矢量偏于某些方向的现象。
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学习好资料欢迎下载绪论1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。
遥感概念：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、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。
按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。
按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。
按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。
按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。
3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。
第一章1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相互联系传播的过程。
电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒子性。
2、波长最长的是无线电波，最短的是γ 射线。
3、电磁波谱图：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列制成的图案。
4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。
反射率随入射波长变化而变化。
反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。
5、影响地物反射率的 3 个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。
附：影响地物光谱反射率变化的因素：a 太阳的高度角和方位角。
B 传感器的观测角和方位角 c 不同的地理位置 d 地物本身的变异e时间、季节的变化6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。
1.不同地物在不同波段反射率存在差异 2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。
不同植物；植物病虫害 3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。
（同物异谱，同谱异物）。
7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。
遥感原理与应用知识点汇编
学习-----好资料第一章电磁波及遥感物理基础一、名词解释：1遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测（磁场、力场、机械波）；（2）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术。
2、电磁波：变化的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。
3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。
4、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。
5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。
6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。
8、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。
11、光谱反射率：p =P P/P O X 100%，即物体反射的辐射能量P P占总入射能量R的百分比，称为反射率p。
12、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。
二、填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由丫射线、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 和波长入的函数。
（19页公式）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入乘绝对温度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0.47 卩m。
三、选择题：（单项或多项选择）1、绝对黑体的（②③）①反射率等于1②反射率等于0③发射率等于1④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（⑥）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。
3、大气窗口是指（③ ）①没有云的天空区域②电磁波能穿过大气层的局部天空区域③电磁波能穿过大气的电磁波谱段④没有障碍物阻挡的天空区域。
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26041001 答案仅供参考第一章遥感物理基础√1 遥感定义：在不接触的情况下对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术；狭义指对地观测，从不同高度工作平台上通过传感器，对地面目标的电磁波反射或辐射进行探测，经信息记录传输处理和解译分析，对地球资源与环境进行探测和监测的综合性技术。
√原理：一切物体，由于其种类、特征和环境不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征，遥感根据电磁波来判断地物目标和自然现象。
√分类：按遥感平台分为地面、航空、航天遥感；按工作方式分为主动式、被动式遥感；按工作波段分为紫外、可见光、红外、微波、多光谱和高光谱遥感。
√作用：广泛应用于城市规划、农作物估产、资源调查、地质勘探、环境保护等诸多领域。
√优点：大面积同步观测，时效性、数据客观性、综合性、可比性、经济性。
√2电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。
√3绝对黑体：能够完全吸收任何波长电磁辐射的物体4灰体：在各种波长处的发射率相等的物体。
6大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。
7发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。
8光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
9波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。
√10光谱反射特性曲线：反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。
11绝对温度：以-273.16摄氏度为绝对零度表示的温度。
√地球辐射：地球上的能源来自太阳的直射能量（太阳直射光）与天空慢入射的的能量（天空光或天空慢射光），一般白天收入大于支出，地面温度不断升高；被地表吸收的太阳辐射能，又重新被地表辐射，分短波、长波辐射，短波辐射以地球表面对太阳的反射为主，地球自身的热辐射可忽略不计；长波辐射只考虑地标物体自身的热辐射，该区域内太阳辐照影响极小，介于两者之间的中红外波段太阳辐射和热辐射影响均有，不能忽略。
遥感原理及应用复习
遥感原理及应用复习遥感原理及应用复习1．遥感：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．电磁波谱：将电磁波按在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序进行排列。
3．光谱发射率：实际物体与相同温度下的黑体在同一波长下的光谱辐射率之比。
4．绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。
5．灰体在各波长处的光谱反射率相等的物体；对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关，与黑体的吸收系数为1比较，灰体的吸收系数介于0与1之间。
6. 等效温度：为了便于分析，常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来作为参照，这时的黑体辐射温度称为等效黑体辐射温度。
7．维恩位移定律就是黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。
8．热红外图像上的亮度与地物的温度有关。
9．大气窗口：有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，这些波段通常称为大气口。
10．卫星轨道参数：用来确定卫星轨道在空间具体形状位置的参数。
（6个参数：升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率e、过近地点时刻T）11．地球静止轨道：卫星运行与地球自转周期相同，轨道面与重合的轨道。
12.资源卫星的轨道特点：a．近圆形轨道。
目的：不同地区获取的图像比例尺一致；使得卫星的速度也近于匀速, 避免造成扫描行之间不衔接的现象。
b. 近极地轨道。
轨道倾角设计为接近90°。
目的：可以观测到南北纬80°左右之间的广大地区。
c. 与太阳同步轨道。
地球对太阳的进动一年为360°。
因此平均每天的进动角为0.9856°, 平均每圈的修正量为：；目的：使卫星以同一地方时通过地面上空；有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。
d. 可重复轨道。
例如landsat1-3一天24小时绕地13.944圈,重复周期18天,偏移系数-1。
《遥感原理与应用》复习资料
第一绪论1、环境空间数据获取的方法：基于地面的采集方法：现场观测、实际测量、实际调查基于遥感的采集方法2、遥感的概念：即遥远的感知，是一种不直接接触物体而取得其信息的探测技术。
从远处探测、感知物体或事物的技术。
即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。
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，接触处物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
3、遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用。
其息的处理包括：辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理、聚合分类。
4、遥感的分类：（P4）a.按遥感平台：地面、航空、航天、航宇b.按探测波段：紫外、可见光、红外、微波、多波段c.按工作方式：主动、被动d.按应用领域：e.按传感器：地磁波、高光谱、声波、重力、磁力、地震波f.按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式5、遥感的特点：宏观性、时效性、综合性(概括性)、经济性、局限性6、遥感技术发展的四个阶段：a.瞬时信息的定性分析阶段（是什么）b.空间信息的定位分析阶段（在哪里）c.时间信息的趋势分析阶段（如何变化）d.环境信息的综合分析阶段(多源信息的复合)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与频率，递增或递减排列，构成了电磁波谱。
（波长由小到大）：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波（微波、超短波、短波、中波、长波）。
3、电磁辐射量度：a.辐射能量Q/W：以电磁波形式传播的能量b.辐射通量Φ：在单位时间传送的辐射能量c.辐射强度I：在单位立体角、单位时间，微小辐射源向某一方向辐射的能量d.辐射照度E：在单位时间、单位面积上接收的辐射能量e.辐射出射度Me：在单位时间、单位面积上辐射出的辐射能量f.辐射亮度Le：在单位立体角、单位时间，从外表的单位面积上辐射出的辐射能量4、绝对黑体：一个物体对任何波长的电磁辐射都全部吸收，这个物体就是绝对黑体。
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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。
《遥感原理与应用》期末复习重点
《遥感》重点章节1.3.5.8绪论1.1遥感的概念狭义的遥感：应用探测仪器，不与探测目相接触，从远处把目标的电磁波特性纪录下来，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。
广义的遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁波、机械波（声波、地震波）、重力场、地磁场等的探测。
遥感探测的基本过程 辐射源：目标的电磁辐射能量（自身发射，散射、反射） 记录设备（传感器，或有效载荷）:扫描仪（多光谱扫描仪），相机（CCD 相机、全景相机、高分辨率相机等）、雷达、辐射计、散射计等。
存储设备：胶片、磁带、磁盘传送系统：人造卫星的信号是地面发送到卫星的，在卫星中经过放大、变频转发到地面，由地面接收站接收。
分析解译（人工解译、计算机解译）1）国外航天遥感的发展 第一代1G1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星发射成功1960年4月1日，美国发射第一颗气象卫星Tiros 1，为真正航天器对地球观测开始。
1960年Evelyn L. Pruitt 提出“遥感”一词。
1962年在美国密歇根大学召开的第一次环境遥感国际讨论会上，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7月23日第一颗陆地卫星ERTS-1（Earth Resources Technology Satellite 1 ）发射（后改名为Landsat-1），装有MSS 传感器，分辨率为79米。
1975年1月22日，Landsat-2发射，1978年3月5日，Landsat-3发射。
1978年6月，美国发射了第一颗载有SAR （Synthetic Aperture Radar ，合成孔径雷达）卫星的Seasat ，以后不同国家陆续发射载有SAR 的卫星。
1982年7月16日，Landsat-4反射，装载MSS ，TM 传感器，分辨率提高到30米。
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第一张绪论
1、环境空间数据获取的方法：
基于地面的采集方法：现场观测、实际测量、实际调查
基于遥感的采集方法
2、遥感的概念：
即遥远的感知，是一种不直接接触物体而取得其信息的探测技术。
从远处探测、感知物体或事物的技术。
即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探
测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及处理分析，来识别物体的属性及其分布等特
征的综合技术。
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，接触处物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
3、遥感系统包括：
被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用。
其中
信息的处理包括：辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理、聚合分类。
4、遥感的分类：（P4）
a.按遥感平台：地面、航空、航天、航宇
b.按探测波段：紫外、可见光、红外、微波、多波段
c.按工作方式：主动、被动
d.按应用领域：
e.按传感器：地磁波、高光谱、声波、重力、磁力、地震波
f.按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式
5、遥感的特点：
宏观性、时效性、综合性(概括性)、经济性、局限性
6、遥感技术发展的四个阶段：
a.瞬时信息的定性分析阶段（是什么）
b.空间信息的定位分析阶段（在哪里）
c.时间信息的趋势分析阶段（如何变化）
d.环境信息的综合分析阶段(多源信息的复合) 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与频率，递增或递减排列，构成了电磁波谱。
（波长由小到大）：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波（微波、超短
波、短波、中波、长波）。
2、目前遥感应用的各电磁波波段及特征：
紫外线0.01-0.4μm 源于太阳辐射应用于荧石矿、石油勘探
可见光0.4-0.7μm 源于太阳辐射遥感的主要波段
红外线0.7-3μm
3-6μm
6μm-1mm 近红外主要源于太阳辐射
中红外源于太阳辐射和地物热辐射
远红外源于地物热辐射
城市热岛、热污染、热惯
量
微波1mm-1m 主动遥感
3、电磁辐射量度：
a.辐射能量Q/W：以电磁波形式传播的能量
b.辐射通量Φ：在单位时间内传送的辐射能量
c.辐射强度I：在单位立体角、单位时间内，微小辐射源向某一方向辐射的能量
d.辐射照度E：在单位时间内、单位面积上接收的辐射能量
e.辐射出射度Me：在单位时间内、单位面积上辐射出的辐射能量
f.辐射亮度Le：在单位立体角、单位时间，从外表的单位面积上辐射出的辐射能量。