遥感技术基础复习资料

遥感技术基础

第一、二章

概念

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。

于同一温度、统一波长绝对黑体辐射出射度的关系（比例）M= 13.发射率（比辐射率）：实际物体的辐射出射度M

i

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。

填空

1、遥感技术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。

2、按照传感器的工作波段分类，遥感可以分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。

3、电磁波谱按频率由高到低排列主要由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等组成。

4、绝对黑体辐射通量密度是温度和波长的函数。

5、一般物体的总辐射通量密度与温度和波长成正比关系。

6、维恩位移定律表明黑体的最强辐射波长乘绝对温度是常数2897.8。当黑体的绝对温度增高时，它的辐射峰值波长向波长短方向移动。

7、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47 μm

8、散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这种现象只有当大气中的分子或其他的微粒粒径小于或相当于辐射波长时才会发生。大气散射的三种情况是瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。

选择：(单项或多项选择)

1、绝对黑体的①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0

2、大气米氏散射①与波长的一次方成正比关系②与波长的二次方成反比关系③与波长无关。

3、大气瑞利散射

①与波长的一次方成正比关系②与波长的一次方成反比关系③与波长的二次方成正比关系④与波长的二次方成反比关系⑤与波长的四次方成正比关系⑥与波长的四次方成反比关系⑦与波长无关。

4、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系

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

5、大气窗口是指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

问答：

1.电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？遥感常用的是哪些波段？

电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

不同点：频率不同（由低到高）。

共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*λ=c E=h*f； d、具有波粒二象性。

遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。

2.物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？

有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积。

常温下黑体的辐射峰值波长是 9.66μm

3.叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。

沙土：自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低，此外土类和肥力也会对反射率产生影响。土壤反射波普曲线呈比较平滑的特征。

植物：分三段，可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，位置在0.55μm（绿）处，两侧0.45μm（蓝）和0.67μm（红）则有两个吸收带；在近红外波段（0.7～0.8μm）有一反射的“陡坡”，至1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征；在中红外波段（1.3～2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。

水：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强。

4.地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？

主要影响因素：物体本身的性质（表面状况）、入射电磁波的波长和入射角度。

5.试述大气对太阳辐射的衰减作用。

大气的吸收作用：太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段有吸收作用。吸收作用是辐射能量转变为分子的内能，从而引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚至某些波段的电磁波完全不能通过大气。

大气散射作用：辐射在传播过程中遇到小微粒而是传播方向改变，并向各个方向散开，使原传播方向的辐射强度减弱。

大气反射作用：电磁波传播过程中，若通过两种介质的交界面，还会出现反射现象。主演发生在云层顶部，取决于云量，而且个波段均受到不同程度的影响，削弱了电磁波到达地面的强度。

6.微波为何具有穿云透雾的能力？

微波波长比粒子的直径大得多，则属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称具有穿云透雾的能力。

7.何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。

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

形成大气窗口的原因：不同波段的反射率、吸收率、散射程度不同。

波长范围：0.3～1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段。

1.5～1.8μm和

2.0～

3.5μm，即近、中红外波段。

3.5～5.5μm，即中红外波段。

8～14μm，即远红外波段。

0.8～2.5cm，即微波波段。

第三章

概念：

1、遥感平台P46 ：遥感平台是搭载传感器的工具。根据运载工具的类型可分为航天平台、航空平台和地面平台。

2、极地轨道P48：极地轨道，即低轨，就是近极地太阳同步轨道。

3、地球同步卫星P48：卫星公转角速度和地球自转角速度相等，相对于地球似乎固定于高空某一点。

4、像片比例尺P60：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺

5、投影误差P59：中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就越大，产生投影误差。这种误差有一定的规律。

6、灰雾度P66：未经感光的胶片，显影后仍产生轻微的密度，呈浅灰色，故称灰雾度

7、解像力P66 ：通称感光胶片的分辨力，解像力的大小以每毫米范围内分辨出的线条数表示。单位：线对/毫米

8、色盲片P66 ：以卤化银为感光材料，未加增感剂，只能吸收短波段，对大于0.5微米的电磁波完全不感光。

9、全色片P67 ：能感受全部可见光。但在绿光部分感光度稍有降低

10、瞬时视场角P68：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，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。