遥感复习重点.doc

4遥感导论重点1.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。2.电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减顺序，则构成了电磁波谱。3.辐射能量(W):电磁辐射的能量,单位J辐射度（I）：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量,I=d/dS,单位是W/m2，S为面积。辐射出射度（M）：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，d/dS,单位是W/m2，S为面积。I与M都是辐射通量密度的概念，不过I为物体接收的辐射，M为物体发出的辐射。它们都与有关。4.绝对黑体（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。5.摄影：是通过成像设备获取物体影像的技术。传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像；数字影像则通过放置在焦平面的光敏元件，经光电转换，以数字信号来记录物体的影像。6.感光度:指胶片的感光速度。胶片感光度高，在光线较弱时也能方便摄影。7.解像力：通常称为感光胶片的分辨力。解像力越高，景物的细部表达的越清晰。解像力的大小取决于涂布在胶片上感光乳剂银盐粒子的大小，银盐越小，分辨率越高。8.数字图像：是指能够被计算机存储、处理和使用的图像。分类：既有光学图像又有数字图像。9.程辐射（度）：相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感器，这部分辐射称程辐射，亮度为Lp10.反射率：物体反射的辐射能量P占总入射能量P0的百分比，称为反射率。=P/ P0*100%11.成像光谱技术：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术称为成像光谱技术，按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。12.形状：目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。13.图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。14.正像素：我们把一个像素内只包含一种地物称为正像素。15.差值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减就是差值运算，即：fD(x,y)=f1(x,y)-f2(x,y)比值运算：两幅同样行、列的图像，对应像元的亮度值相除（除数不为零）就是比值运算,即：fR(x,y)= f1(x,y)/f2(x,y)16.遥感中使用较多的有可见光、红外和微波波段。17.在近代物理中电磁波也称为电磁辐射.18.太阳是被动遥感最主要的辐射源，太阳辐射能量主要集中在可见光波段。19.大气散射的三种类型：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。20.折射的特征：改变传播方向，但不改变能量。21.根据摄影机主光轴与地面的关系，可分为垂直摄影和倾斜摄影。22.摄影机的类型：分幅式摄影机和全景式摄影机，其中全景式摄影机又分为缝隙式摄影机 和镜头转动式摄影机。通常的遥感探测和制图则大都采用分幅式摄影。23.颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。24.固体自扫描成像常用的探测元件是电荷耦合器件，简称CCD25.遥感图像归纳为三方面特征，即几何特征、物理特征和时间特征，相对应的参数即为空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。26.按遥感平台分遥感分为地面遥感、航空遥感、航天遥感和航宇遥感；按工作方式分遥感分为主动遥感和被动遥感，成像遥感与非成像遥感。27.遥感平台的类型,根据航天遥感平台的服务内容，可以将其分为气象卫星系列、陆地卫星系列和海洋卫星系列。28.遥感扫描影像特征：宏观综合概括性强、信息量丰富、动态观测。29.遥感数字图像的特点：1）便于计算机处理与分析2）图像信息损失低3）抽象性强，便于建模。30.遥感数据构建的模型：NIR为遥感影像中近红外波段的反射值,R为遥感影像中的红光波段反射值比值植被指数：RVI=NIP/R归一化植被指数：RVI=( NIP-R)/ (NIP+R)差值植被指数：RVI=NIP-R31.大气反射：气体、尘埃的反射作用很小，反射现象主要发生在云层底部，取决于云量，而且各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，因此应尽量选择无云的天气接收遥感信号。32. 大气主要成分可分为二类：气体分子（主要有氮气和氧气约占99%，其余的1%的是臭氧、二氧化碳、水汽等）和其他微粒（烟、尘埃、雾霭、小水滴及气溶胶）。气溶胶是一种固体、液体的悬浮物，有固体的核心，在核心外包有液体，直径约为0.0130m，多分布在高度5km以下。33.维恩位移定律 ：黑体辐射光谱中最强辐射的波长max与黑体绝对温度T成反比：maxT= b b为常数，b2.898103 mK 黑体温度越高，其曲线的峰顶就越往左移，即往波长短的方向移动；如果辐射最大值落在可见光波段，物体的颜色会随着温度的升高而变化，波长逐渐变短，颜色由红外到红色再逐渐变蓝变紫。34.地表的辐射特征？1）可见光与近红外：波长0.32.5?m，辐射特性：地表反射太阳辐射为主。2）中红外：波长2.56?m，辐射特性：地表反射太阳辐射和自身的热辐射3）远红外：波长6?m，辐射特性：地表物体自身热辐射为主35.水体的反射光谱特征？水体的反射主要集中在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强，正因为如此，在遥感影像上，特别是近红外影像上，水体呈黑色。当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。36.遥感技术系统的组成？1）目标物的电磁波特性。目标物电磁波特性，既是遥感的信息源，也是遥感探测的依据。2）信息的获取。主要由遥感平台、遥感器等协同完成 。3）信息的传输与接收。空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中必不可少的中间环节。4）信息的处理。首先地面站进行一系列的预处理，如信息的恢复、辐射校正、几何纠正、卫星姿态校正、投影变换等；地面站和用户再根据需要进行精校正处理和专题信息的处理和分类。5）遥感信息的应用。遥感获取信息的目的就是应用37.投影成像的方式（垂直投影相片的几何特征）？垂直摄影影像是通过互相平行的光线投影到与光线垂直的平面上，因此像片或地图的比例尺处处一致，而与投影距离无关；摄影像片是地面物体的中心投影像，物体通过物镜中心投射到承影面上，形成透视影像。满足透镜成像原理。38.中心投影的成像规律（透视规律）？1）点：在中心投影上依然是一个点。2）与像面平行的直线，在中心投影上依然是直线，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。水平面上的投影仍为一平面。39.光机扫描成像的原理？一般在扫描仪的前方安装可转动的光学镜头，并依靠机械传动装置使镜头摆动，形成对地面目标的逐点逐行扫描。扫描仪是一个四方棱镜、若干反射镜和探测元件组成。四方棱镜旋转一次,完成四次光学扫描。入射的平行波束经四方棱镜的两个反射面反射后，被分成两束，每束光经平面反射后，又汇成一束平行光投射到聚焦反射镜，使能量汇聚到探测器的探测元件上。探测元件把接收到的电磁波能量转换成电信号，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量,在设置于胶平面的胶片上形成影像40.颜色立体的内容及含义？中间垂直轴代表明度，从底端到顶端，由黑到灰再到白明度逐渐递增。中间水平面的圆周代表色调，顺时针方向由红、黄、绿、蓝到紫逐步过渡。圆周上的半径大小代表饱和度，半径最大时饱和度最大，沿半径向圆心移动时饱和度逐渐降低，到了中心便成了中灰色。如果离开了水平圆周向上下白或黑的方向移动也说明饱和度降低。41.直方图最小值去除法基本思想：在于一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，其辐射亮度或反射率接近0校正方法：首先确定条件满足，校正时将每一波段中的每个像元的亮度值都减去该波段的最小值。使图像亮度的动态范围得到改善，对比度增强，从而提高影像的质量。42.回归分析法（p101）基本思想：假定某红外波段，存在程辐射为主的大气影响，且亮度增值最小。接近于0。校正方法：将波段b中每个像元的亮度值减去，来改善图像，去掉程辐射。43.几何校正的基本思路和步骤？思路：确定校正后的图像的行列数值，然后找到新图像中每一像元的亮度值。步骤：第一步：像元坐标变换是构建一个模拟几何畸变的数学模型，以建立原始畸变图像空间与标准图像空间的某种对应关系，实现不同图像空间中像元位置的变换；第二步：像元灰度值的重新计算（重采样）是利用这种对应关系把原始畸变图像空间中全部像素变换到标准图像空间中的对应位置上，完成标准图像空间中每一像元亮度值的计算。44.陆地卫星（Landsat）运行特点：近极地、近圆形的轨道(长短半轴只差13公里)； 轨道高度为700900 km，中等高度； 可重复轨道。重复周期为16天（4.5.7号）至18天（1.2.3号卫星） 轨道与太阳同步（光照角都是37.5）45.斯波特卫星（SPOT）特点：轨道高度在830km左右，卫星的覆盖周期是26天，重复探测能力一般为3天5天，部分地区达到1天。较之陆地卫星，其最大优势是最高空间分辨率达到10m2.5m。并且，SPOT卫星的传感器可在不同轨道间重叠扫描产生立体像对,提供了立体观测和立体成图的能力46.资源一号卫星（CBERS）特点：短寿命、低轨道的返回式航天遥感卫星，轨道是太阳同步近极地轨道，轨道高度778km，卫星的重访周期是26天，设计寿命2年，其携带的传感器的最高空间分辨率是19.5m47.TM图像的应用范围？1）蓝色波段：对水体有透射能力，能够反射浅水水下特征，可区分土壤和植被、编制森林类型图、区分人造地物类型。2）绿色波段：探测健康植被绿色反射率、可区分植被类型和评估作物长势，区分人造地物类型，对水体有一定透射能力。3）红色波段：可测量植物绿色率吸收率，并依次进行植物分类，可区分人造地物类型。4）近红外波段：测定生物量和作物长势，区分植被类型，绘制水体边界、探测水中生物的含量和土壤湿度。5)短波红外波段：用于探测植物含水量及土壤湿度，区别云和雪。6）热红外波段:探测地球表面不同物质的自身热辐射的主要波段，可用于热分布制图，岩石识别和地质探矿等方面。7）短波红外波段：探测高温辐射源，如监测森林火灾、火山活动等，区分人造地物类型。48.SPOT图像的应用范围？1）第一波段为绿色波段，可区分植被类型和评估作物长势，对水体有一定穿透深度，在干净水域能够穿透1020m的深度，可以区分人造地物类型。2）第二波段为红色波段，可以识别农作物类型、对城市道路、大型建筑工地反映明显，可用于地质解译、识别石油带、岩石与矿物等。3）第三波段为近红外波段，可以检测作物长势，区分植被类型，绘制水体边界，探测土壤含水量。4)第四波段为段红外波段，用于探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪。5)SPOT全色波段，用于调查城市土地利用现状、区分城市主要干道、识别大型建筑物，了解都市发展状况。49.瑞利散射的发生条件、特征及其现象举例？条件：当大气中粒子的直径比波长小的多时发生的散射。特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。当向四面八方的散射光线较弱时，原传播方向上的透过率便越强；当太阳辐射垂直穿过大气层时，可见光波段损失的能量可达10%举例：无云的天空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，是整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削落日出或日落时分,由于太阳高度角较小,阳光倾斜射到地表,可见光穿过大气层路径比太阳直射时长,较长传播过程中蓝光被散射殆尽,波长次短的绿光也部分被散射,只剩下波长最长的红光散射最弱,加之剩余的少量绿光,两者混合,使得朝霞和夕阳呈现橘红色。50.大气窗口的概念及各个主要波段和特征？概念：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为大气窗口。波段特征：1）0.31.3?m 即紫外线可见光和近红外波段.既是最佳摄影成像波段,又是遥感常用扫描成像波段.例如:美国LANDSAT卫星TM遥感器第14波段为可见光和近红外波段. 2）1.51.8?m及2.03.5?m 即近红外和中红外波段.属白天常用扫描成像波段. TM遥感器如TM的5,7波段等，主要探测植物含水量等.3）3.55.5?m 即中红外波段.不仅通透反射光,而且通透热辐射.例如:NOAA卫星AVHRR遥感器用3.55 3.93?m波段获取卫星遥感昼夜云图, 探测海面温度. 4）814?m 即远红外波段.通透来自地物热辐射能量,适于夜间成像. 5）0.82.5cm 即微波波段.波长较长,具有较强穿透云雾能力,可以进行全天时全天候遥感成像,是主动遥感常用波段.例如:侧视雷达常用0.8cm,3.0cm,5.0cm51.遥感图像目视解译步骤？1）目视解译准备工作阶段。准备工作包括以下方面：明确解译任务与要求、搜集与分析有关资料、选择合适波段与恰当时相的遥感影像。2）初步解译与判读区的野外考察。掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，野外调查前还需要制定野外调查方案与调查路线。3）室内详细判读。遵循“全面观察、综合分析”的原则，做到：统筹规划、分区判读、由表及里、循序渐进、去伪存真、静心解译。综合运用各种解译方法，把握目标物体的综合特征，记录疑难点、边界不清楚的地方和有待验证的问题。4）野外验证与补判。检验专题解译中图斑的内容是否正确，验证图斑界线是否定位准确，疑难问题的补判。5）目视解译成果的转绘与制图。将遥感图像目视判读成果转换成专题图，方法有二：一种是手工转绘成图，一般在有灯光的透图上进行；另一种在几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。52.1）BSQ数据格式中，数据排列遵循以下规律：第一波段位居第一，第二波段位居第二，第n波段位居第n位。在第一波段中，数据依次行号顺序依次排列，每一行内，数据按像素号顺序排列。在第二波段中，数据依然根据行号顺序依次排列，每一行内，数据仍然按像素号顺序排列。其余波段以此类推2