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遥感总结11范文 遥感原理复习资料第一章绪论1.遥感的概念(名词解释) (1)狭义遥感主要指空对地的遥感。 即在离开地面的平台上(包括卫星、飞机、气球、高塔等)装上遥感仪器,对地面进行探测。 (2)广义遥感指空对地、地对空、空对空遥感。 它不仅把整个地球大气圈、水圈、岩石圈作为研究对象,而且把探测范围扩大到地球以外的日地空间。 (3)狭义遥感利用电磁波进行遥感 (4)广义遥感除电磁波外,还包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。 (5)遥感定义为从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(remote sensor),接收地球表层各类地物的电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离的探测和识别的科学技术。 2.遥感技术的要素(填空,简答) (1)对象被感测的事物。 (2)信息传播媒介在对象和传感器之间起信息传播作用的媒介。 如电磁波、声波、重力场、磁力场、电力场、地震波等。 (3)传感器能感测事物并能将感测的结果传递给使用者的仪器。 如摄影机、雷达等。 能感测遥远事物的仪器也可叫做遥感器。 (4)遥感平台装载传感器并使之能有效地工作的装置。 如飞机、人造地球卫星、航天飞机等。 能够运动的平台也可叫做运载工具。 3.遥感技术的特点 (1)宏观性、综合性 (2)多波段性 (3)多时相性重复探测,有利于进行动态分析。 (4)快速、及时有利于对灾害进行监测和评估。 (5)客观 (6)经济效益好成本低,收益高。 4.遥感的分类(填空) (1)按照遥感平台分类地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 (2)按照探测电磁波的工作波段分类可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。 (3)按照遥感应用的目的分类环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等 (4)按照资料的记录方式成像方式、非成像方式 (5)按照传感器工作方式分类主动遥感、被动遥感 (6)按遥感平台分类(概念)a.航天遥感平台处于海拔高度大于80km的空中的遥感。 以卫星为平台的遥感叫做卫星遥感。 b.航空遥感平台处于海拔高度小于80km的空中的遥感。 这类平台是飞机和气球。 c.地面遥感平台放在地面上的遥感。 地面平台有三脚架、遥感车、遥感塔和船等。 D.航宇遥感平台设置在星际飞船上,对月球系统外的目标的探测。 (7)按应用领域分类遥感可分为城市遥感、地质遥感、地貌遥感、农业遥感、林业遥感、草原遥感、水文遥感、测绘遥感、环境遥感、灾害遥感、土地遥感、海洋遥感、大气遥感和军事遥感等。 (8)按遥感器的工作方式分类a.被动遥感(无源遥感)(概念)遥感器本身不发射任何人工探测信号,它只能被动地接收从对象那里来的信息进行遥感,这样的遥感是被动遥感。 b.主动遥感(有源遥感)(概念)遥感器本身发射人工探测信息,这信息碰到对象后有一部分被反射回来,又被遥感器所接收,依靠这种信息进行的遥感是主动遥感。 5.遥感技术系统(简答)定义是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。 (1)空间信息采集系统(包括遥感平台和传感器) (2)地面接收和预处理系统(包括辐射校正和几何校正) (3)地面实况调查系统(如收集环境和气象数据) (4)信息分析应用系统。 6.遥感技术发展(填空)1962年提出了遥感的概念并通过。 第二章电磁波及遥感的物理基础(重点)1.电磁波(概念)变化的电场产生变化的磁场继而产生新的变化电场从而产生新的变化磁场。 这种变化的电场和磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 2.电磁波谱(概念)将各种电磁波在真空中的波长或频率按其长短或大小,依次排列的顺序,表现形式是图表。 3.遥感常用的电磁波波段及特性(填空四个) (1)紫外线(UV)0.01-0.4m,碳酸盐岩分布、水面油污染。 (2)可见光0.4-0.76m,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)0.76-1000m。 近红外0.76-3.0m;中红外3.0-6.0m;远红外6.0-15.0m;超远红外15-1000m。 (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。 2.黑体定义指入射的全部电磁波被完全吸收,既无反射也没有投射的物体。 性质它在一定的温度下,比其它任何物质的辐射能量都要大,因此也叫完全辐射体。 3.黑体辐射定义 (1)定义是指黑体的热辐射,它是在一切方向上都均等的辐射。 (2)性质黑体在任何温度下、任何波长处的光谱吸收率恒等于1,即(,T)1黑体在任何温度下、全部波长范围内的吸收率也恒等于1,即(,T)14.热辐射定义任何物体只要其温度高于绝对温度0K时,就存在着分子的热运动,它能够不地向外发射电磁波。 由于所发射的电磁波的能量大小及其光谱成分取决于温度,因此,这种现象叫做热辐射。 5黑体辐射三大定律 (1)普朗克热辐射定律表示出了黑体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律。 22)、(?TW? (2)史蒂芬玻尔兹曼定律即黑体总辐射通量随温度的增加而迅速增加,它与温度的四次方成正比。 因此,温度的微小变化,就会引起辐射通量密度很大的变化。 是红外装置测定温度的理论基础。 15kTche? (3)维恩位移定律随着温度的升高,辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。 是选择遥感器和确定对目标物进行热红外遥感的最佳波段的依据?max?叫做史蒂芬玻尔兹曼常数,其值为5.67010-8瓦米-2开-4(Wm-2K-4)T?6太阳辐射基本特征(填空)1/1kT?5?chehc?4001/22?TdhcW?b太阳辐射是可见光和近红外的主要辐射源。 7.大气对辐射的影响 (1)大气的吸收作用(氧气,臭氧,水,二氧化碳)氧气小于0.2m;0.155为峰值。 高空遥感很少使用紫外波段的原因(另外还有散射)。 臭氧数量极少,但吸收很强,对航空遥感影响不大。 主要吸收0.3m以下的紫外区的电磁波,另外9.6m处有弱吸收;4.75m和14m处的吸收更弱,已不明显二氧化碳量少;吸收作用主要在红外区内。 可以忽略不计。 主要吸收带分别为2.602.80m,其中吸收峰为2.70m;4.104.45m吸收峰在4.3m处;9.1010.9m吸收峰为10.0m;12.917.1m吸收峰为14.4m,全在红外区。 水蒸气吸收太阳辐射能量最强的介质。 主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。 因此,水对红外遥感有极大的影响。 主要吸收带在0.701.95m间,最强处为1.38m和1.87m;2.53.0m间,2.7m处最强;4.98.7m间,6.3m处吸收最强;15m1mm间的超远红外区,以及微波中0.164cm和1.348cm处。 (2)大气的散射作用散射作用太阳辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开。 影响改变了电磁波的传播方向;干扰传感器的接收;降低了遥感数据的质量、影像模糊,影响判读。 大气散射集中在太阳辐射能量最强的可见光区。 因此,散射是太阳辐射衰减的主要原因。 (3)三种散射作用瑞利散射(Rayleigh scatter)a无选择性散射aa指微粒的直径8大气窗口(选择遥感工作波段的重要依据)(填空,名词解释)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。 9.地物的光谱特性(名词解释,填空,问答,简答)例题植被指数为何常用近红外和红外光来构建?为什么地物反射光谱曲线会画,分析,综合应用见第七章植被遥感定义任何地物都有自身的电磁辐射规律,如反射、发射、吸收电磁波的特性。 少数还有透射电磁波的特性。 地物的这种特性称为地物的光谱特性。 (1)地物的反射类别有哪些?(名词解释,填空)镜面反射满足反射定律自然界很少非常平静的水面漫反射表面粗糙度h与波长同数量级,均匀反射入射电磁波,按朗伯余弦定律反射。 方向反射实际地物表面由于地形起伏,在某个方向上反射最强烈。 (2)发射率地物的辐射出射度(单位面积上发出的辐射总通量)W与同温下的黑体辐射出射度W黑的比值。 又叫比辐射率 (3)亮度温度衡量地物辐射特征的重要指标。 指辐射出与观测物体相等的辐射能量的黑体温度。 (名词解释) (4)发射体类别(四个填空)绝对黑体:在任何温度下对任何波长的电磁波的光谱发射率恒等于l的物体。 灰体在任何温度下对任何波长的电磁波的光谱发射率都小于 1、且不随波长而变化的物体,它的光谱发射率是一个与波长无关的常数。 选择性发射体光谱发射率随波长而变化的物体。 绝对白体光谱发射率和光谱透射率恒等于0而光谱反射率恒等于1的物体。 亮度温度与实地温度的关系总小于实地温度。 (5)基尔霍夫定律在一定温度下,地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比,对于任何物体都是一个常数,并等于该温度下同面积黑体辐射通量W黑。 在给定的温度下,物体的发射率=吸收率(同一波段);吸收率越大,发射率也越大。 地物的热辐射强度与温度的四次方成正比,所以,地物微小的温度差异就会引起红外辐射能量的明显变化。 这种特征构成了红外遥感的理论基础。 第三章卫星遥感平台及运行特点1.遥感平台(名词解释,填空) (1)概念遥感中搭载遥感器的工具统称 (2)种类地面平台三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台高度一般在100米以下。 航空平台包括飞机和气球。 飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台。 航天平台包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。 2.卫星轨道参数 (1)升交点赤经卫星轨道的升交点向径与春分点向径之间的夹角。 (2)近地点角距指升交点向径与卫星轨道近地点向径之间的夹角。 (3)轨道倾角i指卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角。 即从升交点一侧的轨道面至赤道面。 (4)卫星轨道的长半轴a指卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离。 (5)卫星轨道的偏心率(或称扁率)e (6)卫星过近地点时刻t和运行周期T卫星过近地点时刻t指卫星过近地点的时间运行周期T卫星从升交点(或降交点)通过时刻到下一个升交点(或降交点)通过时刻间的平均时间。 3.地球同步卫星(静止卫星)(概念)T=24时,与地球自转周期相同的卫星,它位于地球上空35860km处。 卫星公转的角速度和地球的自转角速度相等,相对于地球似乎固定于高空某一点。 (36000KM)4.太阳同步卫星(极轨卫星)(概念)卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角不变,使卫星每天在固定时间(地方时)经过每个地点上空,使资料获得时具有相同的照明条件。 轨道高度8001600km。 太阳同步轨道指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角,不随地球绕太阳公转而改变。 与传感器观测地面时的太阳光照角有关,称为太阳光照角5.气象卫星NOAA有主要哪些传感器,主要轨道特点是什么,AVHRR遥感图像四波段的 (1)NOAA1-5业务卫星1972-1976年发射,近极地太阳同步轨道,轨道高度1500km,带有VHRR(甚高分辨率辐射计)和VTPR(垂直温度探测装置)可取得白天和夜间云图,探测全球表面到30km的大气温度垂直分布和水气含量,其可见光和红外图象的分辨率为0.85km。 TIROS-N/NOAA系列1978-1997年共发射了13颗,近极地太阳同步近圆形轨道,双星系统,轨道高度分别是833km和870km,轨道倾角为98.9和98.7。 载有6种传感器改进型甚高分辨率辐射仪AVHRR(扫描带宽2800km,3条轨道颗以完全覆盖我国,5个光谱通道,空间分辨率1.1km,重复观测周期0.5天,同一地点每天有4次过境资料)、高分辨率红外辐射探测仪HIRS/ 2、平流层探测装置SSU、微波探测装置MSU、数据采集系统DCS、空间环境监测器SEM。 AVHRR/3参数包括5个波段,可见光红色波段、近红外波段、中红外波段和两个热红外波段 (2)我国的气象卫星1)“风云一号”气象卫星(FY-1)1988年9月7日发射,太阳同步轨道,是中国发射的第一颗环境遥感卫星,其主要任务是获取全球的昼夜云图资料及进行空间海洋水色遥感实验,所带传感器为AVHRR。 2)“风云二号”气象卫星(FY-2)1997年6月10日发射,地球同步轨道,是中国第一颗自旋稳定静止气象卫星。 主要功能是对地观测,每小时获取一次对地观测的可见光、红外与水汽云图。 6.陆地卫星和海洋卫星 (1)中分辨率成像光谱仪MODIS仪器的地面分辨率为250m、500m和1000m,扫描宽度为2330km。 (2)陆地卫星民用最高的分辨率是哪个卫星,分辨率是多少? (3)国内外海洋卫星1)美国的“海洋卫星”2)日本的“海洋观测卫星”系列3)“欧洲遥感卫星”(ERS)系列4)加拿大的“雷达卫星”5)中国海洋一号(HY-1A)卫星分辨率传感器空间分辨率时间分辨率辐射分辨率波段分辨率TM地面分辨率为30m。 Tm6为热红外波段,地面分辨率为120m16天8bit7个波段(0.45微米2.35微米)第四章遥感成像原理与遥感图像特征1.四个分辨率 (1)遥感图像的空间分辨率定义1指像元所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元。 定义2空间分辨率,又称地面分辨率。 空间分辨率是针对遥感器或图像而言的,指图像上以能够详细区分的最小尺寸,或指遥感器区分两个目标的最小角度或线性距离的度量。 地面分辨率是针对地面而言,指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小。 空间分辨率三种表示方法象元(pixel)大小,线对数(line pairs),瞬时视场(IFOV)。 (2)图像的光谱分辨率定义1指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。 间隔愈小,分辨率愈高。 定义2光谱分辨率指遥感器所选用的波段数的多少、各波段的位置、及波长间隔的大小。 即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽,这三个因素共同决定光谱分辨率。 光谱分辨率越高,则对地物特征的识别能力越强。 (3)辐射分辨率定义是指传感器接受波谱信号时,能分辨的最小辐射度差。 在遥感图像上表现为每一象元的辐射量化级。 或遥感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。 (4)图像的时间分辨率定义指对同一地点进行采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期。 影响因素:飞行器的回归周期,遥感探测器的设计等。 2.摄影机(不是重点)摄影是通过成像高备获取物体影像的技术。 传统摄影光学镜头、感光胶片数字摄影光敏元件 1、多幅式摄影机一次曝光得到目标物地一幅像片, 2、全景式摄影机又称扫描摄影机,依结构和工作方式可分为缝隙式摄影机,镜头转动式摄影机,全景摄影机焦距较长,可达600mm,主要用于军事侦察 3、多光谱摄影机可同时直接获取可见光和近红外范围内若干分波段影像 4、数码摄影机成像原理与一般摄影机相同,结构也相似。 所不同的是其记录介质不是感光胶片,而是光敏电子器件。 如CCD(电荷合耦器件Charge CoupledDevice)3.像点位移在中心投影的像片上,地形的起伏除引起像片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在像片上的位置移动,这种现象称为像点位移。 4.中心投影和垂直投影(概念,区别) (1)定义中心投影摄影光线交于同一点垂直投影摄影光线平行且垂直投影面。 (2)中心投影和垂直投影的区别中心投影:焦距固定,航高改变,其比例尺也随之改变。 垂直投影:比例尺和投影距离无关。 垂直投影:总是水平的,不存在倾斜问题中心投影若投影面倾斜,航片各部分的比例尺不同。 垂直投影:总是水平的,不存在倾斜问题。 答第一投影距离的影响垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关,并有统一比例尺;中心投影则受距离影响,相片比例与平台高度H和焦距f有关。 第二投影面倾斜的影响投影面倾斜时,垂直投影的影像比例尺有所放大,但是想点的相对位置不变;中心投影时,比例尺明显变化,且各点的相对位置和形状也发生变化。 第三地形起伏的影响垂直投影时,随地面起伏的变化,投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小,相对位置不变;中心投影时,地面起伏越大,像上投影点水平位置的唯一量就越大,产投影误差。 5.光/机扫描成像概念依靠机械传动装置使光学镜头摆动,形成对目标地物逐点逐行扫描。 探测元件把接受到的电磁波能量能转换成电信号,在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量,在设置于焦平面的胶片上形成影像 (1)瞬时视场角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。 (2)总视场角扫描带的地面宽度称总视场。 从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角,叫总视场角。 6.遥感器的分类(名词解释,分类了解)定义遥感器是收集、量测和记录遥远目标的信息的仪器;是遥感技术系统的核心。 依基本结构原理来看,目前遥感中使用的传感器大体上可分为如下一些类型 (1)摄影类型的传感器; (2)扫描成像类型的传感器; (3)雷达成像类型的传感器; (4)非图像类型的传感器。 7.遥感器的组成(填空) (1)收集系统(收集器)收集地物辐射来的能量。 在紫外、可见光、红外波段中,收集系统的主要元件是透镜或反射镜,在微波中是微波天线。 (2)检测系统(又名探测系统,探测器)将收集的辐射能转变成化学能或电能。 检测系统的核心是感光胶光或光电敏感元件、固体敏感元件、微波检波器等。 除胶片是将电磁辐射转化为化学能外,其它检测元件大多数是将电磁辐射转化为电流、电压,这叫做光电转化,然后再送至信号转化系统。 (3)信号转化系统(处理器)对收集的信号进行处理。 将检测系统送来的电流、电压信号放大,再转化为可见光信号,显示在荧屏上,或用电流、电压信号控制小氖灯的明暗变化,叫电光转化。 有的遥感器把电流、电压信号转化为磁信号,记录在磁带上,这叫电磁转化 (4)记录系统(输出器)输出获取的数据。 两种记录方式。 直接记录方式是将前一级的输出信号直接记录在胶片上或荧光屏上。 间接记录方式是先将信号记录在磁带上,以便长期保存,以后要用时,先将磁带回放,产生电信号,再通过电光转化,显示图像。 8.固体自扫描成像(推帚式成像)(名词解释)(传感器有哪些)固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。 电子藕合器件CCD是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。 具有感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、灵敏度高、动耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点。 扫描方式上具有刷式扫描成像特点。 探测元件数目越多,体积越小,分辨率就越高。 电子藕合器件CCD逐步替代光学机械扫描系统。 9.光机扫描传感器 (1)红外扫描仪接受地物的红外辐射能量,并把它传给探测元件。 (2)多光谱扫描仪(MSS)与红外扫描仪基本类似,其不同之处是,外加一个分光系统,把地物的电磁波信号,分成若干个不同的波段,同时用多个探测器同步记录相应波段的信息。 而红外扫描仪只在红外波段工作。 (3)专题制图仪TM专题制图仪TM的成像原理与MSS一致,与MSS相比,空间分辨率由80米提高到30米;探测波段由4个增加到7个10.高光谱成像光谱扫描 (1)成像光谱仪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。 (2)特点高光谱成像仪是遥感进展的新技术,其图象是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成,光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。 光谱仪成像时多采用扫描式和推帚式,可以收集200或200以上波段的收据数据。 使图象中的每一像元均得到连续的反射率曲线,而不像其他一般传统的成像谱光仪在波段之间存在间隔。 11.微波遥感 (1)概念微波遥感是利用某种传感器接收地面各种地物发射或反射的微波信号,藉以识别、分析地物,提取所需的信息。 (2)特点1)能全天候、全天时工作;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力;4)对海洋遥感具有特殊意义;5)分辨率较低,但特性明显。 第五章遥感图像处理1.颜色的性质(填空)所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。 (1)明度是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。 物体反射率越高,明度就越高。 (2)色调是色彩彼此相互区分的特性。 (3)饱和度是色彩纯洁的程度,即光谱中波长段是否窄,频率是否单一的表示。 2.三原色(填空)若三种颜色,其中的任一种都不能由其余二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,则称之为三原色。 红、绿、蓝。 3.数字遥感图像概念遥感数据有光学图像和数据图像之分。 数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。 .4.假彩色,真彩色影像的概念假彩色图像是指图像上影像的色调与实际地物色调不一致的图像。 真彩色图像真彩色图像上影像的颜色与地物颜色基本一致。 5.几何校正,几何误差概念1)几何误差由于搭载传感器的遥感平台飞行资态变化、地球自传、地球曲率等原因引起的图像几何益畸变。 2)图像几何校正是从具有几何变形的图像中消除变形的过程。 把存在几何畸变的图像,纠正成符合某种地图投影的图像,且要找到新图像中每一像元的亮度值。 6.辐射校正,辐射误差概念辐射校正由于传感器响应特性和大气的吸收、散射及其它随机因素影响,导致图像模糊失真,造成图像分辨率和对比度相对下降。 这些都需要通过辐射校正复原。 辐射误差由于传感器的光电变换,大气的影响,光照条件的不同从而降低了图像的质量,造成图像辐射的畸变,引起误差。 7.遥感图像校正的概念由于辐射误差和几何误差对图像的影响,造成图像分辨率,对比度相对下降和图像变形,通过校正复原,减少误差。 8.遥感图像增强的概念定义为了增强目视效果;提高图像质量和突出所需信息;利于分析判读或作进一步的处理过程。 其内容对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换。 指对图像的某些特征,如边缘、轮廓、对比度进行强调或尖锐化,以便于显示、观察或进一步地分析与处理。 9.遥感图像目视解译概念定义指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。 10.遥感图像计算机解译概念定义以计算机系统为支撑环境,利用模式识别技术与人工智能技术相结合,根据遥感图像中目标地物的各种影像特征(颜色、形状、纹理与空间位置),结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理,实现对遥感图像的理解,完成对遥感图像的解译。 11.遥感图像分类的概念基本原理不同的地物具有不同的光谱特征,同类地物具有相同或相似的光谱特征。 图像分类基于数字图像中反映的同类地物的光谱的相似性和异类地物的光谱差异性。 监督分类由经选择的代表性样区数据得到各类别的统计数据,然后根据这些统计数据对整个图像分类。 (有有关类别的先验知识)先学习后分类。 非监督分类各类统计特征事先,仅据图像数据本身的统计特性及自然点群的分布特征对整个图像分类。 (无有关类别的先验知识)。 12.遥感图像监督分类的概念监督分类法选择具有代表性的典型实验区或训练区,用训练区中已知地面各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机,获得识别各类地物的判别函数或模式,并以此对地区的像元进行分类处理,分别归入到已知的类别中。 13.遥感图像非监督分类的概念非监督分类是在没有先验类别(训练场地)作为样本的条件下,即事先不知道类别特征,主要根据像元间相似度的大小进行归类合并(即相似度的像元归为一类)的方法。 第六章遥感图象目视解译与制图1.遥感图像目视解译指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。 2.遥感图像目标地物识别特征 (1)目标地物特征遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异在遥感影像上的典型反映。 按其表现形式的不同,可分为“色、形、位”三大类色指目标地物在遥感影像上的颜色,包括色调、颜色和阴影。 形指目标地物在遥感影像上的形状,指地物的形状、纹理、大小、图形等。 位指目标地物在遥感影像上的空间位置,包括地物分布的空间位置、相关布局等。 (2)目标地物识别特征1)色调(tone)全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调(也叫灰度)。 色调标志是识别目标地物的基本依据,依据色调标志。 2)颜色(colour)是彩色遥感图像中目标地物识别的基本标志。 遥感图像中目标地物的颜色是地物在不同波段中反射或发射电磁辐射能量差异的综合反映。 按照遥感图像与地物真实色彩的吻合程度,可以把遥感图像分为假彩色图像,真彩色图像3)阴影(shadow)是遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子,根据阴影形状、大小可判读物体的性质或高度。 阴影的长度、方向和形状受到光照射角度、光照射方向和地形起伏等影响。 不同遥感影像中阴影的解译是不同的,例如侧视雷达影像中目标地物阴影由目标阻挡雷达波束穿透而产生;热红外图像中目标地物阴影是由于温度差异所形成,例如夏季中午飞机飞离机场不久进行热红外成像,地表仍会留下飞机的阴影。 4)形状(shape)目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。 如飞机场、港湾设施在遥感图像中均具有特殊形状。 用于图像判读的图像通常多是垂直拍摄的,遥感图像上表现的目标地物形状是顶视平面图,与日常生活中经常看到的物体形状不同。 5)纹理(texture)也叫内部结构,指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构。 如航空像片上农田呈现的条带状纹理。 纹理在高分辨率像片上可以形成目标物表面的质感,在视觉上看上去显得平滑或粗糙,如幼年林看上去像天鹅绒样平滑;成年的针叶树林看上去很粗糙。 6)大小(size)指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。 如湖泊、池塘,可主要依据它们的大小来区别。 判读地物大小时必须考虑图像的比例尺。 根据比例尺的大小可以计算或估算出图像上物体所对应的实际大小。 影响图像上物体大小的因素有地面分辨率、物体本身亮度与周围亮度的对比关系等。 7)位置(site)指目标地物分布的地点。 目标地物与其周围地理环境总是存在着一定的空间联系,并受周围地理环境的一定制约。 例如水田临近沟渠。 位置分为地理位置、相对位置。 依据遥感图像周框注记的地理经纬度位置,可以推断出区域所处的温度带,依据相对位置,可以为具体目标地物解译提供重要判据,例如位于沼泽地的土壤多数为沼泽土。 8)图型(pattern)目标地物有规律的排列而成的图形结构。 例如:住宅区建筑群在图像上呈现的图型,农田与周边的防护林构成的图型,以这种图型为线索可以容易地判别出目标物。 9)相关布局(Situation andAssociation)多个目标地物之间的空间配置关系。 例如:学校教室与运动操场,货运码头与货物存储堆放区等都是地物相关布局的实例。 3.遥感图像目视解译(填空,简答) (1)目视解译方法1)直接判读法根据遥感影像目视判读直接标志,直接确定目标地物属性与范围的一种方法。 直接判读法使用的直接判读标志包括色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图案等。 对于边界特征清晰的目标物体,可以根据其形状、图型等解译特征直接确定其分布范围。 2)对比分析法包括同类地物对比分析法、空间对比分析法和时相动态对比法。 同类地物对比分析法是在同一景遥感影像上,由已知地物推出目标地物的方法。 如大中比例尺的航空摄影像片上城市,城镇和村庄的识别。 空间对比分析法是根据待判读区域的特点,判读者选择另一个熟悉的与遥感图像区域特征类似的影像,将两个影像相互对比分析,由已知影像为依据判读影像的一种方法。 时相动态对比法,是利用同一地区不同时间成像的遥感影像加以对比分析,了解同一目标地物动态变化的一种解译方法。 如稻田面积信息的提取3)信息复合法利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合,根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息,识别遥感图像上目标地物的方法。 4)综合推理法综合考虑遥感图像多种解译特征,结合生活常识,分析、推断某种目标地物的方法。 如公路与铁路的区别5)地理相关分析法根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存,相互制约的关系,借助专业知识,分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。 (2)步骤 (1)目视解译准备工作阶段1)明确解译任务与要求;2)收集与分析有关资料;3)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初步解译的主要任务是掌握解译区域特点,确立典型解译样区,建立目视解译标志,探索解译方法,为全面解译奠定基础。 野外考察填写各种地物的判度标志登记表,以作为建立地区性的判度标志的依据。 在此基础上,制定出影像判度的专题分类系统,建立遥感影像解译标志。 在室内初步解译的工作重点是建立影像解译标准。 (3)室内详细判读统筹规划、分区判读,由表及里、循序渐进,去伪存真、静心解译。 (4)野外验证与补判野外验证包括检验专题解译中图斑的内容是否正确;检验解译标志.疑难问题的补判对室内判读中遗留 (5)目视解译成果的转绘与制图两种方法成图方法手工转绘成图一般在有灯光的透图台上进行。 转绘仪转绘成图是在精确几何基础的地理地图上进行。 上面遥感图像目视判读五个阶段,仅是判读过程的一个基本流程,在实际判读中,往往多次重复以上基本过程或其中部分过程。 4.定量遥感 (1)概念定量遥感是当前遥感发展的前沿。 它利用遥感器获取的地表地物的电磁波信息,在计算机系统支持下,通过数学的或物理的模型将遥感信息与观测地表目标参量联系起来,定量地反演或推算出某些地学、生物学及大气等目标参量或地物定量信息。 (2)模型哪几类1)物理模型:根据物理学原理建立的模型,模型中参数具有明确的物理意义,模型通常采用数学公式描述。 不足此类模型通常是非线性的,方程复杂、输入参数多、实用性较差,为了求解通常对多个非主要因素进行忽略或假定。 常见的“物理模型”有:植被二向性反射的辐射传输模型、几何光学模型等。 2)统计模型又称为“经验模型”,其建模思路是对一系列观测数据作经验性的统计描述,或者进行相关分析,建立遥感参数与地面观测数据之间的回归方程。 优点简便、适用性强,参数较少。 不足理论基础不完备,缺乏对物理机理的足够理解和认识,代表性差,模型应用受到区域实用性的限制。 3)半经验模型综合统计模型和物理模型的优点产生的混合模型。 “半经验模型”建模思路既考虑模型的定性物理含义,又采用经验参数建模。 例如Rahman的地表二向反射模型。 5.遥感影像图的概念概念以遥感影像和一定的地图符号来表示制图区域地理空间信息的地图。 第七章3S综合与遥感应用1.3S技术中的作用(填空) (1)地理信息系统及其在3S技术中的作用1)地理信息系统:计算机软硬件支持下,应用地理信息科学和系统工程理论,科学管理和综合分析地理数据,提供管理、模拟、决策预测预报等任务所需的各种地理信息的技术系统。 2)地理信息系统的功能地理信息采集、存储功能地理数据管理功能空间分析与属性分析功能地理信息的可视化功能 (2)全球定位系统及其在3S技术中的作用1)全球定位系统:2)空间定位系统的种类全球定位系统全球轨道导航卫星系统双星导航定位系统3)全球定位系统在3S技术中的作用精确的定位能力准确定时与测速能力 (3)遥感技术及其在3S技术中的作用1)GIS的数据源2)利用遥感数据影象获取地面高程,更新GIS高程数据植被遥感植被的光谱特征 1、健康植物的反射光谱特征四个反射峰、五个吸收谷。 (1)在可见光波段0.55m(绿光)附近有反射率为10%20%的一个波峰两侧0.45m(蓝)和0.67m(红)则有两个吸收带。 这一特征是由于叶绿素的影响造成的,叶绿素对蓝光和红光吸收作用强,而对绿色反射作用强。 (2)在近红外波段0.7m0.8m间有一个反射的陡坡,至0.8-1

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