遥感容易混淆的几个概念
遥感基本概念、基础及遥感图像特征

扫描成像:依靠探测元件和扫描镜对目标物体以瞬时
视场为单位进行的逐点、逐行取样,以得到目标物的电磁 辐射特性信息,形成一定谱段的图像。其探测波段可包括 紫外、红外、可见光和微波波段等。成像方式有光/机扫描 成像、固体自扫描成遥像感的和基本高概光念、谱基础成和遥像感光图像谱扫描三种。
新雪和陈雪的反射特性曲线 遥感的基本概念、基础和遥感图像 特征
1、遥感(Remote Sensing) ——遥感的基本概念和基础
白橡树在不同遥感生的基长本概念期、基础的和遥反感图像射特性曲线 特征
1、遥感(Remote Sensing) ——遥感的基本概念和基础
在一分钟间隔 内两次测定同 一麦田的反射 率曲线
特征
1、遥感(Remote Sensing)
——遥感的基本概念和基础
四 种 地 物 的 反 射 光 谱 特 性 曲 线
遥感的基本概念、基础和遥感图像 特征
1、遥感(Remote Sensing)
——遥感的基本概念和基础
四
种
植
物
的
反
射
光
谱
特
性
曲
遥感的基本概念、基础和遥感图像
线
特征
1、遥感(Remote Sensing)
Landsat系列卫星的运行特点是近圆形、近极地、与太阳
同步、可重复轨道等。目前,只有Landsat-5和Landsat-7仍
在运转工作。
遥感的基本概念、基础和遥感图像 特征
遥感知识点

一、遥感的概念1、遥感(Remote Sensing):不接触地物,从远处把目标地物的电磁波特征记录下来,通过分析揭示地物的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2、遥感的定义广义遥感——无接触的远距离探测狭义遥感——不与探测目标接触,记录目标的电磁波特性遥感不同于遥测(telemetry)和遥控(remote control),但需要综合运用遥测和遥控技术。
3、几个重要的概念传感器:又名遥感器,是指远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。
遥感平台:遥感中搭载传感器的工具称为遥感平台,按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台。
二、遥感技术的特点宏观性、综合性、多波段性(全天候)、多时相性(动态分析)三、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、被动遥感四、遥感技术系统1、定义:是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。
包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的记录与传输、信息的处理和信息的应用五大部分2、遥感技术系统的组成遥感试验:对电磁波特性、信息获取、传输和处理技术的试验。
遥感信息获取:中心工作。
遥感平台和传感器。
信息的记录与传输:遥感信息处理:处理的原因遥感信息应用四、遥感技术系统1、遥感发展概况与展望Remote Sensing 的提出:美国学者布鲁伊特于1960年提出,1961年正式通过。
遥感发展的三个阶段:萌芽阶段、航空遥感阶段、航天遥感阶段(气球、风筝、信鸽姿态不定,均不是理想的遥感平台)航空遥感阶段1903年航天遥感阶段1957年2、我国遥感发展概况50年代航空摄影和应用工作。
60年代,航空摄影工作初具规模,应用范围不断扩大。
遥感相关概念

广义遥感:遥远的感知,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。
自然现象中的遥感:蝙蝠、响尾蛇、人眼人耳…
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。
资源环境遥感:以地球资源的探测、开发、利用、规划、管理和保护为主要内容的遥感技术及其应用过程。
环境遥感:以探测地球表层环境的现象及其动态为目的的遥感技术。
主动遥感:指从遥感台上的人工辐射源,向目标物发射一定形式的电磁波,再由传感器接收和记录其反射波的遥感系统。
被动遥感:即遥感系统本身不带有辐射源的探测系统;亦即在遥感探测时,探测仪器获取和记录目标物体自身发射或是反射来自自然辐射源(如太阳)的电磁波信息的遥感系统。
简述遥感平台及其特点
①地面遥感平台,如固定的遥感塔、可移动的遥感车、舰船等;
②航空遥感平台(空中平台),如各种固定翼和旋翼式飞机、系留气球、自由气球、探空火箭等;
③航天遥感平台(空间平台),如各种不同高度的人造地球卫星、载人或不载人的宇宙飞船、航天站和航天飞机等。
1.可获取大范围搜索数据资料。
2.获取信息的速度快,周期短。
3.获取信息受条件限制少。
4.获取信息的手段多,信息量大。
遥感原理知识点梳理

遥感原理知识点梳理第一章绪论1.遥感于1960年由美国地理学家pruitt普鲁伊特提出2.广义遥感(梅安新教授提出):一切无接触远距离探测(实际工作中,只有电磁波探测属于遥感范畴)(电磁波是遥感技术的基础)3.狭义遥感(电磁波遥感):从不同高度平台,使用各种传感器接收来自地球表层的电磁波信息(数据采集)并进行加工处理(数据处理分析),从而对不同地物进行远距离探测与识别(处理结果应用)的技术。
4.遥感平台:地面,航空,航天5.传感器:接收、记录物体反射或发射的电磁波特征的仪器。
6.遥感技术系统:从地面到空中乃至空间,从信息采集、存储、处理到判读分析与运用的完整技术体系。
可以分为:(1)空间信息采集系统-采集遥感信息(2)地面接收与预处理系统-接收、处理(必要的辐射与几何校正)与分发遥感数据(针对星载传感器建立地面接收系统)(3)地面实况调查系统(遥感技术系统的基础):获取遥感信息之前:通过测定地物反射光谱确定所需传感器类型与波段获取遥感信息的同时:采集地表,大气等有关参数(遥感信息处理运用的辅助)遥感数据处理结果的检验(4)信息分析与运用系统,主要包括:遥感信息的选择技术、遥感信息的处理技术、专题信息提取技术、参数量算与反演技术、制图技术7.遥感分类:按工作平台:地面,航空,航天、(航宇)按探测电磁波工作波段:紫外,可见光,近红外,热红外,微波,多波段等按应用目的(探测目标):大气,极地,海洋,陆地,外层空间等按资料的记录方式:成像,非成像按传感器工作方式:主动(主动发射与接收电磁波),被动(被动接收电磁波(可见光,近红外,热红外))8.遥感的特点:(1)宏观性与同步性(2)时效性与动态性(3)多波段性(4)综合性与可比性(5)经济性(6)局限性(误差,用途等)9.传感器:扫描仪,摄影机,摄像仪,雷达,高度计,微波辐射计,扫描仪等10.1957年苏联成功发射第一颗人造卫星(斯普特尼克一号)1970年我国发射东方红一号第二章电磁辐射与地物波谱特征2.1电磁波与电磁波谱1.电磁波(横波):由变化的电场和变化的磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间中传播。
遥感重点知识点总结初中

遥感重点知识点总结初中一、遥感基本概念遥感是通过人工或自然传感器对地球表面地物进行探测、记录、存储、处理和解译的科学技术。
遥感技术可以分为主动遥感和被动遥感两种类型。
主动遥感是指传感器主动向地面发射能量,并接收反射或散射回来的能量信号,如雷达遥感;被动遥感是指传感器接收来自地面目标发射的电磁波能量,并对其进行分析和处理,如光学遥感。
二、遥感技术基本原理1. 电磁波辐射原理:地球表面物体对太阳辐射的反射、辐射和吸收是遥感技术的基础。
2. 光学遥感:通过接收太阳光照射地表后反射、散射的电磁波,在不同波长的电磁波成像可获取地表物体的信息。
3. 热红外遥感:地表物体受太阳辐射后,有自身温度辐射,通过接收地面物体的红外辐射信息,可以获取地表物体的温度等信息。
4. 雷达遥感:通过合成孔径雷达(SAR)等探测手段获取地表地形、地貌等信息。
三、遥感数据获取遥感数据获取的主要手段包括卫星、飞机、无人机等,这些载具可以携带各种类型的传感器,如摄影机、雷达、红外线传感器等,获取不同波段的地表信息。
四、遥感数据处理1. 资料编目和建库:将获取的遥感数据进行整理、编目及存储,形成遥感数据库。
2. 影像地图生成:将遥感数据进行图像处理,生成数字影像地图。
3. 遥感数据融合:将多种遥感数据进行融合,形成多源数据,以获取更为全面的地表信息。
4. 遥感数据解译:通过图像处理技术对遥感数据进行解译,提取地表对象的信息。
五、遥感应用遥感技术在农业、林业、城市规划、环境保护、气象、国土资源调查、地质勘探等领域有着广泛的应用。
例如,在农业方面,可以通过遥感技术对农作物生长情况进行监测和预测,提高农业生产效率;在环境保护方面,可以通过遥感技术监测空气、水质等环境指标,及时发现环境问题,采取相应措施。
六、遥感发展趋势随着科技的不断发展,遥感技术也在不断创新和进步。
未来,遥感技术发展趋势包括高分辨率遥感技术、超分光遥感技术、高性能遥感卫星技术、人工智能与遥感技术相结合等。
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。
遥感名词解释

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被动遥感:直接接收与记录目标物反射的太阳辐射或者目标物本身发射的热辐射和微波的遥感.(辐射计)主动遥感:使用人工辐射源从平台上先向目标发射电磁辐射,然后接收和记录目标物反射或散射回来的电磁波的遥感.美国:ERDAS、ENVI、IDRISI(Taiga);加拿大:PCI;澳大利亚:ER-Mapper;中国:TITAN Image.电磁波:交互变化的电场和磁场在空间的传播.极化(偏振)当电磁波在空间传播时,其电场强度矢量振动方向的瞬时取向(极化的组合类型:HH极化:发射波为水平极化,接收回波为水平极化;VV极化:发射波为垂直极化,接收回波为垂直极化.正交极化:VH极化:发射波为垂直极化,接收回波为水平极化.HV极化:发射波为水平极化,接收回波为垂直极化.)平面极化(也称线极化):电磁波的极化方向保持在固定的方向上的极化.((1)垂直(V)极化:极化面与地面垂直的极化.(2)水平(H)极化:极化面与地面平行的极化.)多普勒效应电磁辐射因辐射源或观察者相对于传播介质的运动,而使观察者接收到的频率发生变化的现象,发射率( ):物体辐射通量密度与同温度的黑体辐射通量密度之比。
绝对黑体(简称黑体):对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体.辐射源:凡是能够产生电磁辐射的物体利散射:大气中不均匀的颗粒直径远小于入射电磁波波长时,发生的散射米氏散射:大气中不均匀颗粒的直径与入射电磁波波长同数量级时,发生的散射.均匀散射:大气中不均匀颗粒的直径远大于入射电磁波波长时,发生的散射.折射:电磁波传过大气层时出现传播方向的改变,大气密度越大,折射率越大.反射:电磁波在传播过程中,通过两种介质的交界面时会出现反射现象,反射现象出要出现在云顶(云造成的噪声).大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射,吸收和散射的,透射率较高,对遥感十分有利,的波段称为大气窗口.镜面反射:是指物体的反射满足反射定律,反射波和入射波在同一平面内,入射角等于反射角.漫反射:指不论入射方向如何,反射方向却是“四面八方”.其反射面又叫朗伯面.方向反射:实际物体表面由于起伏不同,在某个方向上反射最强烈.反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比.ρ=Eρ/E光谱反射率:物体在某波长λ的反射辐射通量与入射辐射通量之比 .ρλ=Eρλ/Eλ反射波谱:物体的反射率随波长变化的规律.反射波谱特性曲线:以波长为横坐标,物体的反射率为纵坐标所得的曲线.时间效应:同一地物的光谱特征一般随时间季节的变化.空间效应:同一地物的光谱特征在不同地理区域的有不同响应.互补色:若两种色光以适当地比例混合产生白色或灰色,这两种颜色成为互补色.三原色(又称为加法三原色):若三种颜色按一定比例混合,可以形成各种色调的颜色,其中任一种都不能由其余两种颜色混合相加产生,这三种颜色称之为三原色.颜色相加:两种或两种以上的颜色相混合,得到一定的颜色.颜色相减:从复色光中有选择性吸收某些色光,从而得到所需要的颜色.颜色对比:相邻区域的不同颜色的相互影响.相邻的颜色相互影响其结果,使每种颜色向其影响色的补色变化.伪彩图像(也称为密度分割:Density Slice):单波段黑白遥感图像可按照灰度范围分段,对每段赋予不同的色彩,使之成为彩色图像.真彩图像:选择遥感影像的红、绿、蓝三个波段,对应赋予红、绿、蓝三种颜色,合成的彩色图像.假彩图像:根据加色法彩色合成原理,选择遥感影像任意的三个波段,分别赋予红、绿、蓝三种颜色,合成的彩色图像由于三种颜色与遥感波段所代表的真实波段颜色不同,因此合成的颜色不是真实地物的颜色,这种合成称为假色调(H:Hue):色彩相互区分的特性,明度(L:Lightness):光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉饱和度(S:Saturation):彩色浓淡的程度. 亮度(V:Value或I:Intensity):颜色的相对明暗程度数字图像:数字图像是一个二维的离散的光密度(或亮度)函数遥感数字图像的存贮格式:BSQ(Band Sequential):按波段次序排列的数据格式.BIP(Band Interleaved by Pixel):每个像素按波段次序交叉排列的数据格式.BIL(Band interleaved by line):按照波段行顺序交叉排列的数据格式.遥感图像的空间分辨率:像素所代表的地面范围的大小.波谱分辨率:传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔.辐射分辨率:传感器在接收波谱信号时,能分辨的最小辐射度差.时间分辨率:对同一地点进行遥感采样的时间间隔.太阳同步卫星:指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的交角,不随地球绕太阳公转而改变,使资料获得时具有相似的照明条件称近极地太阳同步轨道卫星,简称极轨卫星,或低轨卫星.地球同步卫星:卫星的公转角速度和地球自转角速度相等.地球同步卫星的轨道:GSO(Geosynchronous Orbit,地球同步轨道):轨道平面可与赤道平面成一不为零的夹角. GEO(Geostationary Orbit,地球静止轨道):轨道平面和赤道平面的夹角为零的圆形地球同步轨道.GTO(Geosynchronous Transfer Orbit /Geostationary Transfer Orbit,地球同步转移轨道):近地点在1000公里以下、远地点为36000公里的椭圆轨道.是作为地球同步轨道或地球静止轨道的转移轨道.LEO(Low Earth Orbit,低地球轨道):对地静止卫星,飞行在高轨道(22000英里).陆地卫星:用于陆地资源和环境探测的卫星称为陆地卫星.Landsat:①轨道:太阳同步近圆形近极地轨道②平均高度:705km(Landsat4~5,7),915km (Landsat 1~3).③重访周期:周期16天(Landsat 4~5,7),18天(Landsat 1~3).④扫描宽度:185km.⑤分辨率:30m(TM、ETM+:1~5,7),120m(TM:6),60m(ETM+:6),15m (ETM+:Pan),80m(RBV:1,2,3;MSS:4,5,6,7),40m(RBV:Pan),240m(MSS:8). IKONOS:(1)轨道:太阳同步轨道.(2)平均高度:681km.(3)扫描宽度:11km. (4)重访周期:2.9 天(1m分辨率),1.5天(1.5m分辨率).(5)分辨率:4m(MSI),1m(Pan).0.82m (Pan,星下点).(6)制图精度(无控制点):水平精度 12m,垂直精度:10m多光谱(Multispectral):一般只有几个、十几个光谱通道;在波段之间存在间隔.光谱分辨率在λ/10数量级范围.如:Landsat:RBV,MSS,TM;SPOT.高光谱(Hyperspectral):成像光谱仪在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内,获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术.(Lillesand & Kiefer 2000). 光谱分辨率在λ/100数量级范围(1~10nm).超光谱(Ultraspectral):光谱分辨率在λ/1000数量级范围美国GOES卫星:业务阶段GOES(Geostationary Operational Environmental Satellite,地球静止轨道环境业务卫星),采用双星运行体制.第1代业务静止气象卫星GOES 1~3.自旋稳定,1975.10. 16~1978.06.16第2代业务静止气象卫星GOES 4~5,G,7.自旋稳定,1980.09. 09~1987.02.26第3代业务静止气象卫星GOES 8~12.三轴稳定,1994.04. 13~2001. 07.23第4代业务静止气象卫星GOES 13~15.2006.05.24~2010. 03.04.第5代业务静止气象卫星计划于2012年发射.镜面反射入射电磁波的波长大于物体表面的起伏程度(λ>h),则可把物体表面看成“镜面”.入射的能量与表面相互作用后形成两束平面波,一束为表面向上的反射波,即镜面反射.另一束为表面向下的折射波或透射波.漫反射入射电磁波的波长小于物体表面的起伏程度(λ<h)或小于构成表面的颗粒的线度时,即使肉眼看上去是光滑的,对入射电磁波来说,物体表面仍是一个粗糙面,它对入射电磁波的反射是漫反射,亦即散射(这符合朗伯余弦定律),回波较强.另外一种称为“角隅反射”,其反射回波强度更大全景摄影畸变:相片两端的地表景物被压缩垂直摄影主光轴偏离垂线的角度<3°的摄影倾斜摄影主光轴偏离垂线的角度>3°的摄影几何校正:因为在不同时相的相同传感器以及不同的传感器获得的图像,其几何变形是不同的.地面控制点(GCP:Ground Control Point):图像的配准以地面坐标、地图或遥感图像上相对应的点为匹配标准,这些对应的点称为地面控制点.辐射畸变:太阳辐射相同时,图像上像元辐射亮度值受多种因素的影响发生改变,不能直接反映地表地物的真实的辐射亮度值,这部分变化,称为辐射畸变辐射校正是指消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程.线性变换变换函数是线性的或分段线性的图像的卷积模板像元与图像窗口对应的亮度值相乘再相加.差值运算两幅同样行、列数的图像,对应像元的亮度值相减比值运算两幅同样行、列数的图像,对应像元的亮度值相除(除数不为零).混合运算两幅同样行、列数的图像,对应像元的亮度值进行混合运算.“解译”(Interpretation):是对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断,最后提取出你所感兴趣的信息.也称为“判读”、“判译”或“判释”等.目视解译:是一种人工提取信息的方法,使用眼睛目视观察,借助一些光学仪器或在计算机显示屏幕上,凭借丰富的解译经验,扎实的专业知识和手头的相关资料,通过人脑的分析、推理和判断,提取有用的信息.计算机解译:是利用计算机,通过一定的数字方法(如统计学、图形学、模糊数学等),来提取有用信息,也称自动解译.摄影像片解译标志又称判读标志,它指遥感影像上能够反映和表现目标地物特征的信息,这些信息能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象直接判读标志:是指遥感图像上能够直接反映和表现目标地物信息的各种特征,它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等,解译者利用直接判读标志可以直接识别遥感像片上的目标地物.间接解译标志:是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征,借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象.水体在白天,由于水体具有良好的传热性,一般呈暗色调.午夜以后,因为水体热容量大,散热慢,获取的热红外像片,河流、湖泊等水体在影像上呈浅灰色至灰白色.道路在白天,影像上呈浅灰色至白色,这因为构成道路的水泥、沥青等建筑材料,白天接受了大量太阳热能,又很快转换为热辐射的缘故.而在夜间散热快,呈现暗黑色调.树林与草地白天,树叶表面存在水汽蒸腾作用,降低了树叶表面温度,使树叶的温度比裸露地面的温度要低.在热红外影像上,树林呈暗灰至灰黑色.在夜晚,树林覆盖下的地面热辐射使树冠增温,树木在热红外影像上多呈浅灰色调,有时呈灰白色.夜间草类很快地散发热量而冷却的缘故,草地在夜晚热红外像片呈黑色调或暗灰色调.土壤与岩石在午夜后拍摄的热红外影像中,土壤含水量高,呈现灰色或灰白色调,土壤含水量低呈现暗灰色或深灰色,这因为水体的热容量大.一般裸露的岩石白日受到太阳爆晒,在夜间的热红外像片上呈淡灰色.这是由于岩石的热容量较大,夜晚有较高的热红外辐射能力所致监督分类在事先知道样本区类别信息的情况下对非样本数据进行分类的方法.最小距离分类法计算待分像元与已知类别的距离,将其归属为距离最小的一类.多级切割分类法通过设定在各轴上的一系列分割点,将多维特征空间划分成分别对应不同分类类别的互不重叠的特征子空间的分类方法.特征曲线窗口法相同的地物在相同地域环境及成像条件下,其特征曲线相同或相似,而不同地物的特征曲线差别明显.最大似然比分类法(Maximum Likelihood Classifier)通过求每个像素对于各类别归属概率,把该像素分到归属概率最大的类别中去的方法非监督分类在事先不知道样本区类别信息的情况下对非样本数据进行分类的方法K-均值算法的聚类准则是使每一聚类中,多模式点到该类别的中心的距离的平方和最小.其基本思想是:通过迭代,逐次移动各类的中心,直至得到最好的聚类结果为止.动态聚类法以ISODATA(Iterative Self-Organizing Data Analysis Techniques Algorithm)算法为代表,这种算法称为迭代自组织数据分析算法混淆矩阵(Confusion Matrix):图像相同像元位置上,地表真实分类和分类图像分类相比较形成的矩阵.制图精度或生产精度(Product Accuracy):分类图像上正确分到i类的像元数/地表真实类别i类的像元数.用户精度(Use Accuracy):分类图像上正确分到i类的像元数/分类图像上分到i类的像元数.错分误差(Commission):不属于某一类(i类)的像元,被分到该类.漏分误差(Omission):属于某一类(j类)的像元,没有被分到该类.。
遥感知识点归纳总结

遥感知识点归纳总结一、遥感的基本概念1. 遥感是通过利用飞机、卫星等远距离获取地球表面信息的技术手段。
2. 遥感的基本原理是利用传感器感知地面目标发射的辐射能量,将其转换成数字信号或电信号,再利用数据处理技术进行图像重建和信息提取。
二、遥感的分类1. 根据传感器的工作原理和辐射波段的不同,遥感可以分为被动遥感和主动遥感。
2. 根据传感器所在的平台不同,遥感可分为航空遥感和卫星遥感。
3. 根据获取的数据类型不同,遥感可以分为光学遥感、微波遥感、红外遥感等。
三、遥感数据的特点1. 遥感数据具有多波段、全天候、高时空分辨率、连续性等特点。
2. 遥感数据可以用于地貌测绘、资源调查、环境监测、灾害预警等领域。
3. 遥感数据处理的基本步骤包括数据采集、数据预处理、数据解译和数据应用。
四、遥感数据的应用1. 遥感数据可以用于农业资源管理,包括农田监测、农作物遥感调查、粮食产量预测等。
2. 遥感数据可以用于城市规划和建设,包括城市地形测绘、土地利用变化监测、城市扩张分析等。
3. 遥感数据可以用于环境监测和保护,包括森林火灾监测、水质检测、环境污染监测等。
4. 遥感数据可以用于自然资源勘查,包括矿产资源调查、水资源调查、土地资源调查等。
五、遥感数据处理的基本方法1. 遥感影像预处理包括几何校正、辐射定标和大气校正等;2. 遥感数据解译可以采用目视解译、数字图像处理、人工智能等方法;3. 遥感数据处理中涉及到的技术包括遥感数据库管理、遥感模型构建、遥感影像融合等。
六、遥感技术的发展趋势1. 遥感技术在高分辨率、高灵敏度、多波段、3D等方面有了长足的进步,使得遥感在精准农业、城市规划等领域得到更广泛的应用。
2. 遥感技术与无人机、机器视觉、机器学习等新兴技术的结合,将使得遥感技术在自动化、智能化方面更加成熟。
3. 遥感技术在环境监测、自然灾害预警等领域的应用将更加广泛,对于人类社会的可持续发展将发挥更大作用。
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跟着老师做小麦估产的东西时,用到遥感很多东西,但是我们没上过遥感的课,而且对遥感也几乎一无所知,蒙着头就开始做了,遇到很多概念和参数设置的问题,一头雾水。
所幸有老师指点和Esri社区中的Envi版块,通过各种网络资源学到不少,尤其是看了dsbin、萝卜兔子、wa velet2008、rzm85896560、zuoluo等前辈以前的帖子,受益颇多,感谢!整理记录一下,方便遇到同样问题的朋友。
首先是DN值的疑惑DN值:“DN值(Digital Number )是遥感影像像元亮度值,记录的地物的灰度值。
无单位,是一个整数值,值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等有关。
”*/*可以理解为DN值就是灰度值,传感器接收光线强度,接收的数据是有物理单位的量,为便于记录,通过一定的系数转换,转成DN值。
而反过来就是所谓的定标。
“单波段的DN值是光谱反射率的函数”*/*想进一步了解DN值得内容,可以查阅《相对辐射定标与相对辐射校正场》这篇论文,作者:高正清、杨志高、王险峰其中第二部分的成像分析专门以CCD遥感器讲解了成像过程,对DN值会有更深刻的认识。
"辐射分辨率(Radiometric Resolution)是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量。
在可见、近红外波段用噪声等效反射率表示,在热红外波段用噪声等效温差、最小可探测温差和最小可分辨温差表示。
辐射分辨率算法是RL =(Rmax-Rmin ) /D,Rmax为最大辐射量值,Rmin为最小辐射量值,D为量化级。
"大气透过率:"电磁波通过大气中某个给定路径长度后的辐射能与入射辐射能之比""自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律,如具有反射,吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性,它们又都具有发射某些红外线、微波的特性;少数地物还具有透射电磁波的特性,这种特性称为地物的光谱特性。
当电磁辐射能量入射到地物表面上,将会出现三种过程:一部分入射能量被地物反射;一部分入射能量被地物吸收,成为地物本身内能或部分再发射出来,一部分入射能量被地物透射"*/*说到定标,之前的疑惑是“传感器定标”与“辐射定标”的区别,在查资料的过程中又看到新的东西“绝对定标”、“相对定标”等概念。
定标:“定标是将遥感器所得的测量值变换为绝对亮度或变换为与地表反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程。
”赵英时等《遥感应用分析原理与方法》或者说,“遥感器定标就是建立遥感器每个探测器输出值与该探测器对应的实际地物辐射亮度之间的定量关系;建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系”(陈述彭)。
辐射亮度的典型的单位为:W/cm2.μm.sr(瓦特/平方厘米.微米.球面度)辐射亮度(Radiance):“表示面辐射源上某点在一定方向上的辐射强弱的物理量,辐射源面上一点在给定方向上包含该点的面元dA 的辐射强度dI除以该面元在垂直于给定方向的平面上的正投影面积,单位为W/Sr?m2。
"*/*二者单位的差异是?遥感反射率(Reflectance)的定义:“地物表面反射能量与到达地物表面的入射能量的比值。
即任何物体表面反射阳光的能力。
这种反射能力通常用百分数来表示。
比如说某物体的反射率是45%,这意思是说,此物体表面所接受到的太阳辐射中,有45%被反射了出去."地表反射率(surface albedo):地面反射辐射量与入射辐射量之比,表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。
反射率越大,地面吸收太阳辐射越少;反射率越小,地面吸收太阳辐射越多.遥感表观反射率(apparent reflectance )的定义:“地物表面反射能量与近地表太阳入射能量的比值。
也就是指大气层顶的反射率,辐射定标的结果之一,大气层顶表观反射率,简称表观反射率,又称视反射率。
(表观反射率=地表反射率+大气反射率。
所以需要大气校正为地表反射率)。
“5S”和“6S”模型输入的是表观反射率而MODTRAN模型要求输入的是辐射亮度。
”*/*所以用Flassh做大气校正时需先定标!反照率(albedo):“反照率是指地表在太阳辐射的影响下,反射辐射通量与入射辐射通量的比值。
它是反演很多地表参数的重要变量,反映了地表对太阳辐射的吸收能力。
反射率(reflectance)是指某一波段向一定方向的反射,因而反照率是反射率在所有方向上的积分;反射率是波长的函数,不同波长反射率不一样,反照率是对全波长而言的。
反照率的定义是地物全波段的反射比,反射率为各个波段的反射系数。
因此,反照率为地物波长从0 到∞的反射比。
”地表比辐射率(Surface Emissivity),又称发射率,指在同一温度下地表发射的辐射量与一黑体发射的辐射量的比值,与地表组成成分,地表粗糙度,波长等因素有关。
黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射( 当然黑体仍黑体辐射然要向外辐射)传感器定标也就是:“传感器定标就是将图像的数字量化值(DN)转化为辐射亮度值或者反射率或者表面温度等物理量的处理过程。
其中反射率又分为大气外层表观反射率和地表实际反射率。
”辐射定标:“将传感器记录的电压或数字值(DN)转换成绝对辐射亮度的过程”(梁顺林《定量遥感》,2009)*/*二者看起来差不多,我们经常说二者就是一个意思,仔细看定义,辐射定标是传感器定标的一部分.可以理解为:“辐射定标是将记录的原始DN值转换为大气外层表面反射率,目的是消除传感器本身产生的误差,有多种方法:实验室定标、星上定标、场地定标。
”*/*之前我们做的项目中利用元数据里提供的增益和偏移(二者单位和辐射辐射亮度值相同)数据带入线性方程,波段计算进行定标其实就是将DN值转化为辐射亮度值的过程!通过将辐射亮度值代入另一个方程,结合其他数据可以将辐射亮度值转换为大气表观反射率。
*/*绝对辐射定标和相对辐射定标,又迷惑了?看到“萝卜兔子”前辈发的帖:“绝对辐射定标从DN 得到地面的reflentance 中间包括:1 DN--radiance or reflentance ( at sensor); 2大气校正(atsesnor reflentance(有时也叫做TOA reflentance)-------地面reflentance相对辐射定标 1 DN--- TOA reflentance (这一步有时不一定需要,比如同一遥感器时。
两个图像都是ETM; 但是一个是TM, 一个是ETM 这一步需要) 2 有时不一定要真的去除大气的影响(见song conghe的经典文章) 只需两幅图像受大气同等程度影响即可(见du yong的强文)。
说白了,两个图像不清楚没事只要都是一样程度的不清楚。
”附注:所提文章是(英文的。
偶暂时没看):TOA reflentance应该是指大气层顶表观反射率Song, C., Woodcock, C. E., Seto, K. C., Pax-Lenney, M. and Macomber, S. A. 2001. Classification and Change Detectio n Using Landsat TM Data: When and How to Correct Atmospheric Effects? Remote Sensing of Environment. 75:230-244 Radiometric normalization of multitemporal high-resolution satellite images with quality control for land cover change detec tion Remote Sensing of Environment, Volume 82, Issue 1, September 2002, Pages 123-134 Yong Du, Philippe M. Teillet, Jos ef Cihlar国内定义是:“绝对定标是通过各种标准辐射源,建立辐射亮度值与数字量化值(DN)之间的定量关系,如对于一般的线性传感器,绝对定标通过一个线性关系式完成数字量化值与辐射亮度值的转换:L= Gain *DN+ Offset相对定标则指确定场景中各像元之间、各探测器之间、各波谱段之间以及不同时间测得的辐射度量的相对值(童庆禧等,2006)。
”*/*偶查阅到一篇文章《绝对辐射定标与相对辐射定标的关系研究》作者:赵晓熠、张伟、谢蓄芬迷迷糊糊地看到说:空间相机一般先相对后绝对。
"相对辐射定标是矫正探测器不同像元响应度的过程""绝对辐射定标是建立探测器输出信号与空间相机输入辐射量之间关系的过程"还是懵懵懂懂,暂时不需要深入了解,所以先放一边。
大气校正:“将辐射亮度或者表观反射率转换为地表实际反射率,目的是消除大气散射、吸收、反射引起的误差。
”或者说“大气校正后DN值代表的是地物的光谱反射率。
”辐射校正( radiometric correction )是指对由于外界因素,数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正,消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程。
遥感影像产生辐射误差(即灰度失真)的因素主要有:①大气对电磁波辐射的散射和吸收;②太阳高度与传感器观察角的变化;③地形起伏引起的辐射强度变化;④传感器探测系统性能差异,如光学系统或不同探测器在灵敏度、光谱响应和透光性能上的差异;⑤影像处理,如摄影处理等。
影像灰度失真与影像空间频率有关。
空间频率愈高,即目标愈小时,辐射误差愈大。
辐射校正实际上是影像恢复(或称复原)的一个内容。
校正方式有两类:①传感器辐射校正。
通常采用内部校准光源和校准楔,如陆地卫星多光谱扫描仪的辐射校正;②影像辐射畸变校正。
常采用物理或数学(校正曲线或各种算法)方法,如空间滤波、平滑化,校正各种灰度失真及疵点、灰点、条纹、信号缺失等分布在整个影像上的离散形式的辐射误差。
其中大气影响的校正还可通过实测反射辐射通量和影像密度,并对数据进行回归分析来进行校正。
*/*之前还有一个疑惑就是:大气校正与辐射校正有什么联系呢?综上可知,大气校正是辐射校正的一个重要步骤!查资料过程中竟然又看到“绝对辐射校正”和“相对辐射校正”,晕了。
不过由于辐射校正和大气校正的紧密联系,没错,辐射校正里也分基于统计型的方法(相对)和基于物理模型的(绝对)看到“wavelet2008”的发言:“首先目标辐射校正的概念它是为消除遥感图像的辐射失真或畸变而进行的校正。