遥感技术所使用的电磁波段主要为紫外可见光红外和微波等波段
遥感技术所使用的电磁波段主要为紫外、可见光、红外和微波等波段。紫外波段(Ultraviolet)的波长为0.01-0.4μm,位于可见光波段紫端以外。由于波长小于0.3μm的电磁波被大气中的臭氧所吸收,可以通过大气传输的只有0.3-0.4μm的紫外信息。紫外摄影能监测气体污染和海面油膜污染。但由于该波段受大气中的散射影响十分严重,在实际应用很少采用。可见光波段(Visible Light) 的波长为0.4-0.7μm,是电磁波谱中人眼唯一能见到的波段,可见光可进一步分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫等七种颜色的光,可见光波段是进行自然资源与环境调查的主要波段,地面反射的可见光信息可采用胶片和光电探测器收集和记录。红外波段(Infrared)的波长为0.7-100μm,位于可见光波段红端以外。按波长可细分为近红外(0.7-1.3μm)、中红外(1.3-3μm)、热红外(3-15μm)和远红外(15-100μm)。近红外光和中红外光来自地球反射的太阳辐射,所以该波段也被称为“反射红外”。其中波长为0.7-0.9μm的近红外辐射信息可以用摄影(胶片)方式获取,故该波段也被称为“摄影红外”,摄影红外传感器对探测植被和水体有特殊效果。热红外传感器可以探测物体的热辐射,地面的热红外辐射信息不能采用摄影方式探测;需要采用光学机械通过扫描方式获取。在热红外中目前主要应用3-5μm和8-14μm两个谱段。热红外可以夜间成像,除用于军事侦察外,还可以用于调查海表面温度、浅层地下水、城市热岛、水污染、森林探火和区分岩石类型等,有广泛的应用价值。而波长大于15μm的远红外辐射,绝大部分被大气层吸收。微波(Microwave )的波长为0.1-100cm,微波又可细分为毫米波、厘米波和分米波等。微波的特点是能穿透云雾、云盖和沙漠成像,具有全天候工作特点。遥感技术对于测绘制图、自然资源凋查和海洋环境监测有很好的应用效果。
遥感技术与应用考试资料
第一、二章
1. 遥感 :
广义:遥远的感知。
狭义: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,经过信息的传输及其处理分析,来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。
2. 主动遥感:由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号;
被动遥感:传感器步向目标发射电磁波,仅被动接受目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。
3.电磁波 :由振源发出的电磁振荡在空气中传播。
4.电磁波谱 :将各种电磁波在真空中的波长按其长短,依次排列制成的图表。
5.辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能量。
6.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(100%)的物体。
7.灰体 :没有显著的选择吸收,吸收率虽然小于1,但基本不随波长变化的物体。
8.维恩位移定律:黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。
9.瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。
10.米氏散射:当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。
11.辐射度:被辐射的物体表面单位面积的辐射通量。
12.大气窗口:电磁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 。
13.发射率(比辐射率): 实际物体的辐射出射度Mi于同一温度、统一波长绝对黑体辐射出射度的关系(比例)M=εM0
14、光谱反射率:物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比;
15、光谱反射波普曲线:在平面坐标上表示地物反射率随波长变化规律的曲线。
遥感的特点
视域范围大,具有宏观特性。
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。
周期性:周期成像,有利于进行动态研究和环境监测。
多源性:多平台、多时相、多波段((多尺度))遥感的特性航空与航天飞行器运行快、周期短,可获得多时相数据。例如Landsat
遥感数据
太阳辐射经过大气层到达地面,一部分与地面发生作用后反射或地表辐射,再次经过大气层,到达传感器。传感器将这部分能量记录下来,传回地面,即为遥感数据。
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1 / 5遥感基础题
填空
2、遥感中较多的使用 可见光、红外、微波 三个波段。
3、遥感图像的分类依据是 地物光谱特征 。
5、热红外相片的色调是地物 温度
的构像。
6、白光依次透过黄、蓝滤光片后得到绿色是 减色法 原理。
7、进行信息复合前要先进行 配准 操作。
1、 大面积农作物遥感估产主要包括 农作物的识别与种植面积估算,长势监测和估产模式的建立。
2,3S技术是指 RS,GIS,GPS。
三个陆地卫星 Landsat、SPOT、CBERS。
2、 物的空间关系主要表现为 方位关系,包含关系,相邻关系,相交关系,相贯关系。
3、 感影像地图的主要特点有
丰富的信息量,直观形象性,具有一定数学基础,现势性强。
4、 遥感数字图像计算机分类有 监督分类 和 非监督分类
两种方法,其区别在于
是否使用训练场地。
5、 点状地物位于线状地物的某一点,两者是 相交 关系。
6、 热红外影像上的阴影是
目标地物与背景之间辐射差异造成的。
7、 遥感扫描影像的特征有 宏观综合概括性强,信息量丰富,动态观测。
8、 线状地物上多点位于面状地物边界,两者是 相邻 关系。
9、 水体遥感包括水界线的确定、水体悬浮物质的确定、水温的探测、水体污染的探测、水深的探测。
10、 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、地球表面曲率的影响、大气折射的影响、地球自转的影响。
11、 平滑是为了达到 去处噪声 的目的。
12、 热红外影像上的阴影是
目标地物与背景之间辐射差异造成的。
13、 遥感扫描影像的特征有 宏观综合概括性强,信息量丰富,动态观测。
遥感测绘技术的基本原理和应用
遥感测绘技术的基本原理和应用
遥感测绘技术是一种通过人造卫星、无人机等遥感平台获取地球表面信息的技术。它以高分辨率的卫星图像、激光雷达数据等为基础,通过数据处理和分析,可以获得大范围、高精度的地理空间信息。本文将从遥感测绘技术的基本原理和应用两个方面进行论述。
一、遥感测绘技术的基本原理
1. 电磁波辐射与能谱特征
遥感测绘技术是基于电磁波与地球表面相互作用的原理,而电磁波又包含了可见光、红外线、微波等多个波段。每个波段的电磁辐射能量具有不同的特征,可以提供不同的地表信息。例如,可见光波段的电磁辐射能够反映地表的颜色和纹理,红外线波段则可以反映出地表的温度分布。通过分析这些能谱特征,可以获得地表不同物质和特征的空间分布信息。
2. 传感器选择和数据获取
在遥感测绘中,传感器是获取地表信息的重要工具。不同传感器对于电磁波的接收能力和分辨率不同,因此在选择合适的传感器时需要根据需求确定。一般来说,高分辨率的卫星遥感图像能够提供精细的地物信息,但覆盖范围较小;而微波雷达则可以穿透云雾获取整个地表的信息,但分辨率相对较低。
3. 数据处理和分析
获得遥感数据之后,需要进行数据处理和分析,以提取有用的地理空间信息。数据处理主要包括影像纠正、分类和拼接等过程,以消除图像中的失真和噪声,并将不同波段的数据进行融合。数据分析则是对遥感图像进行解译和分析,提取地表的物质组成、地貌特征、土地利用等相关信息。
二、遥感测绘技术的应用 1. 土地利用与覆盖
遥感测绘技术在土地利用与覆盖监测中有着广泛的应用。通过分析遥感图像,可以得到土地不同类别的分布情况和变化趋势,为国土规划和决策提供重要依据。同时,通过监测农田、林地等土地利用状况,可以为农业和林业管理提供科学指导,实现资源的合理利用和保护。
2. 自然灾害监测与预警
遥感测绘技术在自然灾害监测与预警中起到了重要作用。例如,利用遥感图像可以监测地震后的灾区变化,及时评估灾情和救援需求。同时,通过遥感监测水体和降水量,可以及时发现洪涝、干旱等灾害的迹象,为相关部门提供预警和预防措施。
遥感原理与应用复习题
遥感原理与应用复习题
遥感原理与应用复习题
一、名词概念
1. 遥感
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。
狭义: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. 传感器
传感器是遥感技术中的核心组成部分,是收集和记录地物电磁辐射能量信息的装置,如光学摄影机、多光谱扫描仪等,是获取遥感信息的关键设备。
3. 遥感平台
遥感平台是转载传感器进行探测的运载工具,如飞机、卫星、飞船等。按其飞行高度不同可分为近地平台、航空平台和航天平台。
4. 地物反射波谱曲线
地物的反射率随入射波长变化的规律称为地物反射波谱,按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物反射波谱曲线(横坐标为波长值,纵坐标为反射率)
5. 地物发射波谱曲线
地物的发射率随波长变化的规律称为地物的发射波谱。按地物发射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物发射波谱曲线。(横坐标为波长值,纵坐标为总发射)
6. 大气窗口
通常把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称为大气窗口。
7. 瑞利散射
当微粒的直径比辐射波长小许多时,也叫分子散射。 8. 遥感平台
遥感平台:遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。
遥感平台按平台距地面的高度大体上可分为地面平台、航空平台和航天平台三类。
9. TM
即专题测图仪,是在MSS基础上改进发展而成的第二代多光谱光学-机械扫描仪,采用双向扫描。
10. 空间分辨率
图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬间视场或地面物体能分辨最小单元,是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。
11. 时间分辨率
时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期。
12. 波谱分辨率
波谱分辨率指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔,也称光谱分辨率。间隔愈小,分辨率愈高。
遥感原理与应用复习要点(详细版)
遥感原理与应用复习要点(详细版)
遥感技术是通过使用传感器从远距离获取信息的技术。遥感的主要用途是获取地球表面的各种信息以及地球上的自然和人造资源。其中,遥感原理是遥感技术的基础,而应用则是遥感技术的具体实践。本文将介绍遥感原理和应用的复习要点。
一、遥感原理
1. 电磁波与遥感
电磁波是遥感技术中最重要的物理概念之一。电磁波是指在真空或物质中传播的物质波,包括无线电波、红外线、可见光线和紫外线等。不同波长的电磁波与地物的反射或辐射有关,因此可以用来获取地物的信息。遥感技术通常使用的是可见光和红外线。
2. 光谱与遥感
光谱是指一个连续的波长范围内的电磁波,通常包括可见光、红外线和紫外线等。地物与光谱的相互作用决定了其在遥感图像中的表现形式。因此,光谱分析是遥感技术的核心。
3. 传感器与遥感
传感器是遥感技术中的重要组成部分。传感器是指能够将地物反射或辐射的电磁波转换成数字数据的装置。传感器的特性决定了遥感图像的质量和特点。常用的传感器包括光学传感器、微波雷达和激光雷达等。
4. 遥感图像的处理和解译
遥感图像的处理和解译是遥感技术中的关键步骤。处理包括图像的增强、去噪、校正和地理空间校准等。解译是指从图像中提取有价值的信息,包括分类、目标检测和变化检测等。
二、遥感应用
1. 地质勘查
遥感技术在地质勘查中有广泛应用。遥感图像可以快速获取大范围的地表地貌、地形和地质构造等信息,有助于识别地质资源,确定潜在的矿产藏区和研究地球的地质演化过程。
2. 大气与海洋遥感
遥感技术可以用来监测大气和海洋的的动态变化。例如,遥感技术可以用来观测气象、海洋温度、叶绿素含量和海洋流速等。这些信息对于天气预报、海洋生态环境的研究和资源开发有很大的帮助。
3. 城市规划
遥感技术可以用来获取城市地表的信息,包括建筑物、道路、水系和绿地等。这些信息有助于城市规划和管理,特别是在城市拓展、交通建设和环境保护方面。
遥感习题集汇总
1.狭义遥感所记录的是地物的( A )特性。
A.电磁波 B.可见光
C.运动参数 D.机械波
2. 大气窗口是指 ( C )
A.没有云的天空区域 B.电磁波能穿过大气层的局部天空区域
C.电磁波能穿过大气的电磁波谱段 D.没有障碍物阻挡的天空区域。
3.红光波段的波谱范围是( D )微米
A.0.38-0.76 B.0.38-0.43
C.0.5-0.56 D.0.62-0.76
4.在近红外波段反射率有明显升高的地物是:( D )
A.雪 B.水体
C.腐泥 D.植物
5.我国第一颗地球资源遥感卫星是( B )
A.SEASAT B.CBERS
C. FY-1 D.IKONOS
6.下列哪种卫星数据时间分辨率最高?( A )
A. 气象卫星 B.陆地卫星
C. 海洋卫星 D.军事卫星
7.陆地卫星TM数据的地面分辨率为:( B )
A.10米 B.30米
C.0.61米 D.80米
8.在航线摄影中,像对的航向重叠度应在( )之间。
A.60%-50% B.60%-53%
C.30%-15% D.30%-10%
9.在遥感中,影像的基本单位是:( A )
A.像元 B.亮度
C.栅格 D.色调
10.研究同一地区不同时相的动态变化时,常用的方法是( C )。
遥感导论知识点总结
遥感导论知识点小结
1.遥感技术系统的组成
被测目标的信息特征、信息的火枪、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。
2.遥感的类型
1) 按遥感平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感;
2) 按工作方式分为主动遥感和被动遥感;
3) 按探测波段分为:紫外遥感(0.3-0.4);可见光(0.4-0.7);红外(0.7-14mm);微波(0.1-100cm)等。
3.遥感技术的特点
大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。
4.电磁波的主要参数
1)波长(Wavelength):指波在一个振动周期内传播的距离。即沿波的传播方向,两个相邻的同相位点(如波峰或波谷)间的距离。
2)周期:波前进一个波长那样距离所需的时间。
3)频率(frequency):指单位时间内,完成振动或振荡的次数或周期(T),用V示。 注:一般可用波长或频率来描述或定义电磁波谱的范围。在可见光——红外遥感中多用波长,在微波遥感中多用频率。
4)振幅(Amplitude):表示电场振动的强度。它被定义为振动物理量偏离平衡位置的最大位移,即每个波峰的高度。
5) 电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长按其长短,依次排列制成的图表。
5.常用电磁波波段特性
1) 紫外线(UV):0.01-0.4μm,碳酸盐岩分布、水面油污染;
2) 可见光:0.4-0.76 μm,鉴别物质特征的主要波段;是遥感最常用的波段;
3) 红外线(IR) :0.76-1000 μm。近红外0.76-3.0 μm’中红外3.0-6.0 μm;远红外6.0-15.0 μm;超远红外15-1000 μm;(近红外又称光红外或反射红外;中红外和远红外又称热红外。)
4) 微波:1mm-1m。全天候遥感;有主动与被动之分;具有穿透能力;发展潜力大。
6.地物的反射光谱特性 地物的反射率(反射系数或亮度系数):地物对某一波段的反射能量与入射能量之比;反照率(Albedo):以太阳光作为入射光的反射率,即自然物体的反射率;
波段的分类
波段的分类
波段是指电磁波谱中的不同频率范围或波长范围。电磁波谱包括广泛的频率和波长范围,根据用途和性质的不同,可以将它们分为以下一些主要的波段类别:
射频波段(Radio Frequency, RF):
频率范围:从数赫兹(Hz)到几百千兆赫兹(GHz)。
用途:射频波段主要用于通信、广播、雷达、卫星通信等无线通信和远程感测应用。
微波波段(Microwave):
频率范围:通常从1千兆赫兹(GHz)到300千兆赫兹(GHz)。
用途:微波波段常用于雷达、微波通信、微波炉等应用。
红外波段(Infrared, IR):
波长范围:通常从0.7微米(μm)到1000微米(μm)。
用途:红外波段常用于红外摄影、红外加热、红外遥感、红外探测等。
可见光波段(Visible Light):
波长范围:从380纳米(nm)到750纳米(nm)。
用途:可见光波段是我们肉眼可见的光谱范围,用于照明、摄影、视觉感知等。
紫外波段(Ultraviolet, UV):
波长范围:通常从10纳米(nm)到400纳米(nm)。
用途:紫外波段用于紫外线消毒、紫外线检测、紫外线光谱分析
等应用。
X射线波段(X-ray):
波长范围:从0.01纳米(nm)到10纳米(nm)。
用途:X射线波段用于医学影像、材料分析、岩石和矿物学等领域。
伽马射线波段(Gamma-ray):
波长范围:小于0.01纳米(nm)。
用途:伽马射线波段通常用于核物理、宇宙射线探测和医学放射治疗。
这些波段根据频率或波长的范围不同,具有不同的特性和应用领域。不同波段的电磁波在不同的物质中的相互作用也不同,因此它们被广泛用于各种科学、技术和医疗应用中。
遥感原理与应用
1
(1)电磁波:电磁振动在空间的传播。
(2)电磁波谱:将电磁波按照波长或频率递增或递减顺序排列,称为电磁波谱。
(3)太阳常数:在距离地球一个天文单位内,太阳辐射在大气上界处的垂直入射的辐射通量密度称为太阳常数。
(4)比辐射率:指单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量密度与同温度下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比,又称发射率。
(5)瑞利散射:引起散射的大气粒子直径远小于入射电磁波波长,称为瑞利散射,也称为分子散射。
(6)米氏散射:引起散射的大气粒子的直径约等于入射波长,称为米氏散射,也称为大颗粒散射。
(7)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而毫无反射和透射,则称其为绝对黑体。简称黑体。
(8)大气效应:当太阳辐射经过大气层时与大气层中的离子、分子、颗粒、水汽等发生吸收、散射、反射和透射等物理过程,这个过程称为大气效应。
(9)光谱反射率:地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。
(10)光谱反射曲线:将地物的反射波谱特性与波长的关系在直角坐标系中描绘出的曲线。
(11)地物光谱特性:不同地物的表面性质和内部结构不同,对入射的电磁辐射能有不同程度的反射、吸收和透射,不同的地物也发射不同波长的电磁波,这就是地物的波谱特性。
(12)大气窗口:电磁波辐射在大气传输中透过率较高(≥60%)的波段称为大气窗口。
(1)构像方程:是指地物点在图像上的图像坐标(x,y)和其在地面对应点的大地坐标(X,Y,Z)之间的数学关系。
(2)几何变形:由于受到传感器成像特性、遥感平台姿态变化、大气折射、地球曲率、地形起伏、地球自转等因素的影响,导致原始遥感图像存在几何变形。
(3)几何校正:由于受到传感器成像特性、遥感平台姿态变化、大气折射、地球曲率、地形起伏、地球自转等因素的影响,导致原始遥感图像存在几何变形,消除这些几何变形的过程称为遥感图像的几何校正。
(4)多项式纠正:回避成像的空间几何过程,直接对图像变形的本身进行数学模拟,用一个适当的多项式来描述纠正前后图像相应点之间的坐标关系。
遥感概论作业
遥感概论课后答案
1、试述热辐射定律的主要内容,及其在遥感技术中的意义。
热辐射:自然界中的一切物体。当温度高于绝对零度(-273℃)时,都会不断向四周空间辐射电磁波,这种由物体内部粒子热运动所引起的电磁辐射称为热辐射。
热辐射能量的大小及波长λ分布取决于物体本身的温度T。
地物发射电磁辐射的能力用发射率ε来表示。地物的发射率以黑体辐射作为基准。
2、遥感技术中常用的电磁波波段有哪些?各有哪些特性?
电磁波谱中,波长最长的事无线电波,无线电波根据波长不同又分为长波、中波、短波、超短波,其次是微波、红外线、可见光、紫外线,再次是X射线,波长最短的是γ射线,见下图:
紫外波段 0.01-0.38μm
可见光波段 0.38-0.76μm
紫色光 0.38-0.43μm
蓝色光 0.43-0.47μm
青色光 0.47-0.50μm
绿色光 0.50-0.56μm
黄色光 0.56-0.59μm
橙色光 0.59-0.62μm
红色光 0.62-0.76μm
近红外(摄影红外)波段 0.76-1.2μm
近红外(反射红外)波段 0.76-3.0μm
中红外波段(热红外) 3.0-6.0μm
远红外波段(热红外) 6.0-15.0μm
超远红外波段 15.0-1000μm
微波波段 1.0mm-1m
毫米波 1.0-10mm
厘米波 1.0-10cm
分米波 0.1-1.0m
共性:在真空中具有相同的传播速度,smc/100.38
遵守相同的反射、折射、干涉、衍射及偏振定律
紫外波段的特性:
❖ 波长0.01-0.38μm,属于太阳辐射的范畴。
❖ 波长小于0.28μm的紫外线,被臭氧层及其它成份吸收。
❖ 只有波长0.28-0.38μm的紫外线,能部分穿过大气层,但散射严重,只有部分投射到地面,并使感光材料感应,可作为遥感工作波段,称为摄影紫外。主要用于探测碳酸盐分布和监测水面油污。
