遥感概论知识点整理

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遥感系统的基本构成被测目标的信息特征, 信息的获取, 信息的传输与记录, 信息的处理和信息的应用

遥感特点1大面积的同步观测2时效性3数据的综合性和可比性4经济性5局限性

辐射通量单位时间内通过某一面积的辐射能量辐射通量密度单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度I被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量

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

黑体辐射规律1绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比2黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比3黑体温度越高，其曲线的峰顶就越往波长短的方向移动(普朗克定律,斯忒藩—玻尔兹曼定律,维恩位移定律)太阳常数指不受大气影响在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量

常见的大气散射及特点1瑞利散射当大气中粒子的直径比波长小的多时特点散射强度与波长的四次方成反比,对可见光的影响很大2米氏散射粒子的直径与辐射的波长相当时特点散射强度与波长的二次方成反比,散射在光线向前方向比向后方向更强,方向性明显，潮湿天气对米氏散射影响较大3无选择性散射粒子的直径比波长大得多时,,散射强度与波长无关

大气窗口常把电磁波通过大气层时较少被反射,吸收或散射的,透过率较高的波段称大气窗口气象卫星发展阶段、特点及作用特点1轨道：低轨和高轨2短周期重复观测3成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量4资料来源连续、实时性强、成本低发展阶段1、20世纪60年代第一代气象卫星2,1970—1977第二代气象卫星3,1978后气象卫星进入第三个发展阶段应用1天气分析和气象预报2气候研究和气候变迁的研究3资源环境其他领域中心投影的透视规律及像点位移规律透视规律1地面物体是一个点，在中心投影上仍然是一个点。如果有几个点同在一投影线上，它的影像便重叠成一个点2与像面平行的直线，在中心投影上仍然是直线，与地面目标的形状基本一致3平面上的曲线，在中心投影的像片上仍为曲线4面状物体的中心投影相对于各种线的投影的组合像点位移规律1位移量与地形高差成正比2位移量与像主点的距离成正比3位移量与摄影高度成反比

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的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像成像方式有三种1光/机扫描成像光/ 机扫描成像系统，一般在扫描仪的前方安装光学镜头，依靠机械转动装置使镜头摆动，形成对目标地物的逐点逐行扫描固体自扫描成像：是用固定的探测元件，通过遥感平台的运动队目标地物进行扫描的一种成像方式高光谱成像光谱扫描：光谱仪成像时多采用扫描式或推帚式，可以收集200或200以上波段的数据，使得图像中的每一象元均得到连续的反射率曲线成像光谱技术是把成像技术和分光谱技术结合起来，在采集地面目标空间特征信息的同时，又获得每个空间像元几十至几百个波段的连续光谱信息，并经过处理分析直接获得被测目标的光谱特征，能够在空间维和光谱维上快速区分和识别地面目标的一门技术特点波段数量多（几十至几百个,波段窄,数据量大2高的光谱分辨率3图谱合一4高的空间分辨率5高的辐射分辨率和信噪比（S/N）

微波遥感指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射,经过判读处理来识别地物的技术特点1能全天候,天时工作2对某些地物具有特殊的波谱特征3对冰,雪,森林,土壤等具有一定穿透能力4对海洋遥感具有特殊意义5分辨率较低,但特性明显

遥感图像特征几何特征,物理特征,时间特征几何特征指目标地物的大小,形状及空间分布特点物理特征是指目标地物的属性特点时间特征指目标地物的变化动态特点遥感影像包括目标地物的大小、形状及空间分布特点；目标地物的属性特点目标地物的动态变化特点

颜色性质由明度,色调,饱和度来描述明度是指人眼对光源或物体明亮程度色调指色彩彼此相互区分的特性饱和度指彩色的纯洁度,也就是光谱中波长段是否窄,频率是否单一的表示

三原色三种颜色，其中的任一种都不能由其余两种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色颜色相加各种颜色都可以由红绿蓝这三原色产生颜色相减当两块滤光片组合产生颜色混合时，入射光通过每一滤色片时都减掉一部分辐射，最后透过的光是经多次减法的结果，这种颜色混合原理

数字图像是指能够被计算机存储、处理和使用的图像与模拟量的区别模拟量是连续变量而数字量是离散变量

辐射畸变传感器接受到的辐射强度除了受太阳辐射和地物光谱反射率影响外，还受到其他因素的影响而发生改变,这一改变部分就是需要校正的部分,故称辐射畸变产生原因一是传感器仪器本身产生的误差；二是大气对辐射的影响:大气吸收削弱太阳辐射；大气散射加强了传感器接收到的地物辐射，但属于噪音，包括散射向上直接进入传感器；散射后入射地物，增加入射辐射度

引起遥感影像变形的原因1遥感平台位置和运动状态变化的影响2地形起伏的影响3地球表面曲率的影响4大气折射的影响5地球自转的影响

对遥感影像进行几何矫正的基本思路与步骤，矫正后亮度值计算的主要方法及优缺点，控制点选取的基本原则基本思路：校正前的图像，图像中象元点间所对应的地面距离并不相等，校正后的图像以地面为标准，符合某种投影的均匀分布，图像中格网的交点可以看作是象元的中心具体步骤1找到一种树关系，建立变换前图像坐标与变换后图像坐标的关系2计算每一点的亮度值矫正后亮度值的计算方法最近邻法，双向线性内插法和三次卷积内插法优缺点最近邻法简单易用,计算量小，但处理后图像的亮度具有不连续性，影响了精确度；双线性内插法精度明显提高，但会对图像起到平滑作用，使对比度明显的分界线变得模糊；三次卷积内插法图像质量很好，细节表现清楚，但计算量很大

控制点选取的基本原则1控制点的选择要以配准对象为依据2控制点应选取图像上易分辨且较精细的特争点3特征变化大的地区应多选点4尽可能满幅均匀选取

数字图像增强处理的方法对比度扩展、空间滤波、图像运算和多光谱变换

空间滤波是通过像元与其周围相邻像元的关系,采用空间域中的邻域处理方法,现重点突出图像上的某些特征的目的（如突出边缘或纹理）主要方法1图像卷积运算是在空间域上对图像作局部检测的运算，以实现平滑和锐化的目的2平滑可以减小变化，使亮度值平缓或去掉不必要的噪声点,具体方法有均值平滑,中值滤波3锐化为了突出图像的边缘、现状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化的方法。方法有罗伯特梯度、索伯尔梯度和拉普拉斯算法和定向检测

数字图像彩色变换的主要方法单波段彩色变换,多波段彩色变换,HLS变换多波段彩色变换根据加色法彩色合成原理,选择遥感影像的某三个波段,分别赋予红绿蓝三种原色,就可以合成彩色影像假彩色合成原色的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同，因此生成的合成色不是地物真实的颜色,这种合成标准假彩色合成将绿波段赋蓝,红波段赋绿,红外波段赋红时的方案单波段彩色变换单波段黑白遥感影像可按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩色影像.又叫密度分割,伪彩色增强

数字图像差值运算及比值运算作用差值运算有利于目标与背景反差较小的信息提取,可研究同一地区不同时相的动态变化；比值运算可检测波段的斜率信息并加以扩展,以突出不同波段间地物光谱的差异,提高对比度,对去除地形影响也十分有效

多光谱变换的基本原理与主要方法:K—L变换原理对遥感图像实行线性变换,使多光谱空间的坐标系按一定规律进行旋转多光谱变换特点1是着眼于变量之间的相互关系,尽可能不丢失信息地用几个综合性指标汇集多个变量的测量值而进行描述的方法2可以把影像中所含的大部分信息用假想的少数波段表示出来,意味着信息几乎不丢失但数据量可以减少作用实现数据压缩和图像增强K-T变换也是一种坐标空间发生旋转的变换