遥感地质学(修改版)

遥感：对远距离目标，通过某种平台上搭载的传感器获取其特征信息，然后进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。

1.遥感平台：搭载传感器的载体称为遥感平台。

如地面三角架、遥感车、气球、飞机、卫星等。

2.遥测：通过仪器远距离的测量物体的所需要的参数。

3.GIS:它是反映现实世界中的各类空间数据，在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、运算、显示、更新和综合分析的跨学科综合技术系统。

4.电磁辐射：即电磁波，当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了变化的电场，使电磁振荡在空间传播，形成电磁波。

5.大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的透过率较高的波段。

6.电磁波谱：按照辐射在真空中传播的频率或波长排列形成的一个连续的谱带。

7.辐照度：被辐射物体表面单位面积上的辐射通量。

8.辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量。

9.辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。

10.反射率：被地物反射的能量占辐射总能量的百分比。

11.黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。

12.地物反射波谱：地物反射波谱是研究地面物体反射率随波长的变化规律。

13.瑞利散射：由粒子直径比波长小很多的原子和分子引起的散射。

14.光学辐射：可见光加上紫外和红外部分来自原子和分子的发光辐射。

15.加色法：通过红绿蓝三原色相加可以产生任一种颜色。

16.减色法：让一束白光先后通过两片不同颜色滤光片的过程。

17.光谱色：从红到紫可见光谱上存在的颜色，各对应一个波长，为光谱色。

18.空间分辨率：遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。

19.主光轴：过投影中心垂直于像片并交于地面的线。

按摄影机主光轴与铅垂线的关系，航空摄影可分垂直航空摄影、倾斜航空摄影。

20.像主点：主光轴与像平面垂直的交点。

21.航向重叠：为使相邻两像片没有航摄漏洞和便于立体观察而要相邻两像片之间重叠的部分。

航向重叠的面积与一张相片的总面积之比称为航向重叠度，一般为60%，不得小于53%。

22.中心投影：空间任意点与固定点连线延长线被一平面所截，直线与平面交点称为该空间点的投影。

23.像点位移：地形和地物反映到航片上的像点与其平面位置相比产生的位置的移动。

24.投影误差：指在中心投影的相片上，由于地形的起伏等的影响而引起的平面上像点位置的移动，其位移量称为投影误差。

25.航空相片的比例尺：航空相片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为相片比例尺。

26.传感器：获取地面目标电磁辐射信息的装置，它是遥感技术系统中数据获取的关键设备。

27.微波遥感：指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术。

28.距离分辨率：雷达图像在侧视方向上的分辨率称为距离分辨率。

降低脉冲宽度可以提高距离分辨率，一般采用脉冲压缩。

29.方位分辨率：雷达图像在沿航线方向的分辨率称为方位分辨率。

加大天线孔径，缩短探测距离和工作波长可以提高方位分辨率。

30.合成孔径雷达：由若干个侧视雷达真实孔径天线组合成合成孔径天线从不同位置接收同一地物信号的雷达。

31.透视收缩：面向雷达方向由于坡度较小使得图像上显示的坡长比实际要小很多的现象。

32.数字图像：能在计算机里存储、运算、显示和输出的图像。

简述数字化过程：数字化过程是专用的甚至普通的数字化设备，如数字摄像机、数字照相机、扫描仪……完成的。

图像的数字化包含两方面的内容：一是图像空间位置的数字化，即指图像的空间取样。

通过行与列方向上的等间距采样后把一幅完整的图像分割成为众多离散像元组成的阵列。

二是图像灰度的数字化，即指从图像灰度的连续变化中进行离散的采样，目前经常使用的灰度量度有2级、64级、128级和256级。

33.灰度直方图：以灰度级为横轴，某灰度级像元个数占像元总数百分比为纵轴所描绘的统计直方图。

通过灰度直方图可以直观地了解图像特性，以确定图像增强的方案并了解图像增强的效果。

34.大气校正：指消除主要由大气散射引起的辐射误差的处理过程。

如何需要进行大气校正？定量信息提取；不同时相同的定量比较；不同波段间的运算。

35.空间滤波：一种采用滤波处理的影像增强方法。

其理论基础是空间卷积。

目的是改善影像质量，包括去除高频噪声与干扰，及影像边缘增强、线性增强以及去模糊等。

36.假彩色密度分割：把一幅图像看成二维强度函数，用多个平行于图像的坐标平面平行分割，得到不同级别的灰度段，对其规定为不同的彩色，得到彩色图像。

1.遥感分类及分类依据：1)根据工作平台：地面遥感、航空遥感、航天遥感2)根据工作波段：紫外遥感、红外遥感、可见光遥感3)根据工作原理：主动式遥感、被动式遥感4)根据资料获取方式：成像遥感、非成像遥感5)根据波段宽度及波谱连续性：高光谱遥感、常规遥感6)根据应用领域：环境遥感、城市遥感、农业林业渔业遥感、地质遥感、气象遥感、军事遥感等。

2.遥感探测特点：1)宏观观测，大范围获取数据资料2)动态监测，快速更新监控范围数据3)技术手段多样，可获取海量信息4)应用领域广泛，经济效益高3.地理信息系统的特点。

1）具有采集、管理、分析和输出多种地理信息（空间信息）的能力。

2）以地理研究和规划决策为目的，以模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测能力。

3）由计算机系统支持进行空间数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的分析方法。

4.GIS的组成部件：计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据和系统管理人员。

5.GIS的类型：专题信息系统即具有专业特点的地理信息系统，系统设计及操作功能为某一特定专业任务服务。

区域信息系统指以区域为单位进行系统研究、规划管理的信息系统工具型地理信息系统这类系统一般没有具体的应用目标，提供GIS的基本功能和开发平台。

6.地理空间数据有三个基本特征：空间性、属性和时间性。

1）空间性反映现象的空间位置及空间位置的关系，通常以坐标数据的形式来表达空间位置，用空间拓扑信息来表达空间位置关系。

2）属性用以描述现象的特征，如空间实体的类别等。

例如土壤类型可以包括草甸土、沼泽土、石质土等。

属性数据本身属于非空间数据，但它与空间数据结合，用来表达空间实体的全貌。

3）时间性是指空间数据的空间特征和属性特征随时间变化而变化，它们可以同时随时间变化，也可以分别独立随时间变化。

如气压图，某点的气压随时间而变化，因而气压图也随时间而改变。

7.GPS 由空间星座、地面控制系统、用户系统三部分组成。

8.电磁波的性质：1）横波2）真空中以光速传播3)满足c f =⋅λ.4）具有波粒二象性。

9.太阳辐射与地球辐射的分段特性：太阳的电磁辐射主要集中在波长较短的部分，从紫外、可见光到近红外区段。

即0.3—2.5um ，在这一波段地球的辐射主要是反射太阳的辐射。

地球自身发出的辐射主要集中在波长较长的部分即6um 以上的热红外区段。

在2.5um 至6um 这一中红外波段地球对太阳辐射的反射和地表物体自身热辐射均不能忽略。

10.大气散射类型：1) 瑞利散射：由直径比波长小很多的原子分子等粒子引起的大气散射。

2) 米氏散射：由直径较大，与辐射波长相当的微粒引起的散射。

3) 无选择性散射：粒子的直径比波长大很多时发生的散射。

11.绿色植物反射波谱特点：反射波谱曲线可分为三段。

可见光波段有一个小的反射峰，位置大约在绿色波段，两边蓝波段和红波段有两个吸收带，在曲线上为凹谷。

在近红外波段，因为植被叶子除了吸收和透视的部分，叶内细胞壁和胞间层的多重反射形成高反射率，表现在反射曲线上从0.7um 处反射率迅速增大，至1.1um 附近有一峰值。

在中红外波段，受到绿色植物含水量的影响，吸收率大大增加，反射率大大下降，形成几个低谷。

12.在遥感影像生成过程中，真彩色片与假彩色片的不同：13.传感器主要的组成部件：1) 收集器：负责收集地面目标辐射的电磁波能量。

2) 探测器：将收到的电磁辐射能转变为化学能或电能。

3) 处理器：对转换后的信号进行各种处理。

4) 输出器：输出信息的装置。

14.传感器的类型：1) 按数据记录方式：成像方式传感器、非成像方式传感器2) 按工作波段：可见光传感器、红外传感器、微波传感器3) 按工作方式：主动传感器、被动传感器。

其中，主动传感器又有侧视雷达和全景雷达；被动传感器有光学摄影类型、光电成像类型和成像光谱仪。

15.传感器的性能指标：传感器最具有实用意义的性能指标是分辨率。

包括：1) 空间分辨率：遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小2) 光谱分辨率：传感器所能记录的电磁波谱中，某一特定的波长范围值3) 时间分辨率：对同一目标进行探测时，相邻两次探测的时间间隔。

4) 温度分辨率：热红外传感器分辨地表热辐射最小差异的能力。

16.摄影类型传感器和扫描类型传感器工作原理的异同：光学摄影类型的传感器是将收集到的地物反射光在感光胶片上直接曝光成像，而扫描类型的传感器是将收集到的电磁波能量通过仪器内的光敏或热敏元件转变成电能后记录下来。

它们的成像方式成像原理都基本相似。

17.何谓高光谱遥感：高光谱遥感是指利用很多很窄的电磁波段从感兴趣的物体上获取有关数据，它的基础是测谱学。

它是在电磁波谱的紫外线、可见光、近红外和中红外区域，获取许多非常窄且光谱连续的图像数据的技术。

18.航空遥感的优缺点：优点：航空遥感空间分辨率高、信息容量大；且具有较大的灵活性，适合比较微观的空间结构的研究分析；信息获取方便。

缺点：航空遥感受天气等条件限制大；航空遥感的观测范围受到限制；航空遥感数据的周期性和连续性不如航天遥感。

费用十分昂贵；不可能在短期内对同一区域反复摄影成像。

19.航空遥感平台主要有：1)气球：发送到对流层的叫做低空气球；发送到平流层的叫做高空气球。

2)飞机：低空飞机（飞行高度空中2km以下）；中空飞机（2-6km）；高空飞机（12-30km）20.航空相片的投影原理：属于中心投影原理。

航空摄影时地面上每一物点所反射的光线，通过镜头中心在安装在焦平面上的感光胶片上成像。

其中有一条光线为中心光线，所以每一物点在像面上的像可视为中心光线与底片的交点，在底片上构成负像，经过接触晒印得到正像航空像片。

21.航空像片视差产生的原因：产生视差（像点位移/投影差）产生原因主要有像片倾斜、地面点相对于基准面的高差和物理因素（如摄影材料变形、压平误差、摄影物镜畸变、大气折光等）。

22.引起像点位移的主要原因：1)像片倾斜：设地面一点在倾斜像片构像为a，在水平像片构像a’，将倾斜像片绕等比线旋转和水平像片重合，叠合图中两向径会因像片倾斜而长度不等。

2)地形起伏：设像片水平，地面点距基准面有高差，它在像片上的构像与它在基准面上投影点在像片上的构像之间的距离即为因地形起伏引起的像点位移。