遥感概论复习资料

1、波长施囤紫外维100。（J. 1 U n町JBX0. i 0, 76 k m虹近坎外0. 76 ! 3. C |i m外中虹外3 6 |i nt绶6 15 超诚红外15JI TOO If e皇米波1 lOmm诚里米被1 分米波10cm Im紫 0. 4。一 U m 盖 0, 43 0, 47 H tn V! 0. 47 - 0. 50 p tn 跺QS0-巴布a 黄。削一任一舛U e fiT 0. 55 - . 62 p m 红 0. 62 76 M m被动方式乂j图像方式(照相机乂色外彩红白燃外色他黑天红彩其第一早遥感概述1、遥感：通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体

2、 条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析 与应用的一门科学和技术。2、光谱特性：一切物体，由丁其种类和环境条件不同，因而具有反射或辐射不 同波长的电磁波的特性，这种特性叫做光谱特性。3、传感器：接收从目标中反射或辐射来的电磁波的装置叫做传感器。4、遥感平台：搭载传感器的载体成为遥感平台。5、遥感探测的特点：宏观观测，大范围获取数据资料动态监测，快速更新监控范围数据技术手段多样，可获取海量信息应用领域广泛，经济效益高或者大范围监测动态监测技术多种多样，可获取海量信息 广泛应用，经济效益高6、遥感的分类(1) 根据工作平台的不同，分为地面遥感、航空遥感和航天遥感(2

3、) 根据电磁波的工作波段不同，可分为 紫外 遥感，探测波段在0.05 0.38 m之间；可见光遥感，探测波段在0.38-0.76 m之间； 红外遥感，探测波段在0.76-1000 H m之间 和微波遥感，探测波段在1mm 10m之间。(3) 根据传感器工作原理，可分为主动式遥感和被动式遥感；主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量并接 收目标的后向放射信号。被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动 地接收目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量。C微波辐射计地磁测量仪非图像方式Y重力测量仪傅立叶光谱仪 侦其他像面扫描电视摄像机 固体扫描仪(CCD) 物面扫描普瓣默厂微波散射计f非扫描(非图像方式

4、%主动方式Y微波高度计 激光光谱仪 激光高度计 激光水深计 激光测距仅'微波辐射计物面扫描真实孔径雷达I扫描(图像方式*台成孔径雷达'像面扫描(被动型相控阵雷达)(4) 根据遥感资料的获取方式，可分为成像遥感和非成像遥感；成像传感器：摄影传感器、扫描成像传感器、雷达成像传感器； 非成像传感器：高度辐射计。(5) 根据波段宽度及波普的连续性，可分为 高光谱遥感和常规遥感。(6) 根据应用领域不同，可分为环境遥感、城市遥感、农业遥感、林业遥感、海洋遥感、地质遥感、气象遥感、军事遥感等，还可以把它们划分为更细的专题 领域进行研究。7、现代遥感技术发展的趋势和展望多分辨率多遥感平台并存

5、，空间分辨率、时间分辨率、及光谱分辨率普遍提高；新型传感器不断涌现，微波遥感、高光谱遥感迅速发展；遥感的综合应用不断深化商业遥感时代的到来8、RS可以获得源源不断的对地观测数据，而 GIS的空间数据库则通过信息高速 公路实现全国乃至全球的数据交换与共享、分析、成图, GPSft靠远程通讯而实 现高精度的定位和导航。第一章遥感电磁辐射基础1、遥感技术中较多使用可见光、红外和微波波普区问。太阳光是地球的光源，可见光部分可以被人眼观察到，所以在遥感探测中使用非常广泛。红外区间探测 不可见的辐射信息，远红外区间可以探测热辐射，扩大了遥感的应用。而微波辐 射的探测更可以成为全天候探测，不受白天黑夜和天气

6、状况的影响，在遥感研究 中应用前景广泛。2、太阳常数 M距离太阳一个天文单位的区域内垂直丁太阳辐射方向上的单位面积和单位时间内的黑体说接受到的太阳辐射能 量1=1.36X103 W/m23、 地球自身发射的辐射主要集中在波长较长的6微米以上的热红外区段。地球 自身的辐射接近丁 300k黑体辐射。4、大气窗口：由丁大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰 减作用较轻、透射率较高的波段叫大气窗口。5、大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因之一。对遥感图像来说，降低了传感 器接收数据的质量，造成图像模糊不活。6、大气发生的

7、散射主要有三种： 瑞利散射：d <<入瑞利散射可以解释晴朗的天空为什么是蓝色的。因为无云的晴空由丁波段较 短的蓝光向四面八方散射，整个天空看起来呈蔚蓝色。 米氏散射：d 入 非选择性散射：d >>入7、雾霾天气大气的颜色怎样？是什么原因引起的？雾霾天气大气呈白色，这是由丁雾中水滴粒子直径比可见光波长大得多，因而对可见光中各个波长的光呈无选择散射，散射强度相同，所以云雾无论从上到下看 都呈白色。雾霾天气的形成是主要是人为的环境污染，再加上气温低、风小等自 然条件导致污染物不易扩散。8、 反射波普：地物的反射波普是研究地面物体反射率随波长的变化规律。（具体 见课本49页图2

8、.23及相关文字）9、异物同谱（曲线交义点），须另外综合应用多种判读标志10、同物异谱：同种物体在不同状态下的曲线有所区别， 利用这种特点区分地物 不同的状态11、见49页地物反射波普曲线中的植被（重点！ !）和岩石、土壤、水体部分。言从太阳光谱曲线可以看出（）：才太阳光语相当于6000 K曲黑体辐封：哄波力凡光,返红夕卜牙口中红澄卜；g太F日等盲*的肖主室集中在可兄光，其十0.38 冬76卜。1的ET项L光房邑量占太R曰尊备身土堂有邑量白勺46%, 参车甯强庆住于波长0.47 jim左右； 等判活地面的太阁 耳菖期主要集中 在 奖电括返暴外, 港经过大气层的太FE1辐封彳民大的哀戒 冬名K段

9、的聂*木均衡的心波段彼长殴波中波和短波超短波IDUODui.1一 1。也微波"1 rffiiiin rm红超远红外 夕卜远统外 波中红外 段近红夕卜11D 0 只 ££!G U> Il in3-5 K 四?5-3 U也可见光CL 3S-D- 73 群也紫夕卜税ur3 :L g t(r3 > m湖簇ID 喘110 P ioY细线<（厂驾！J m可机彝即版0 3Ng 0-7* 2/|jiai41理壹孺第三章遥感光学基础 色光的三颜色：红绿蓝第四章传感器1、传感器的类型1）按数据记录方式可分为：成像传感器和非成像传感器2）根据工作波段可分为：可见光遥感

10、、红外遥感和微波遥感3）根据工作方式分：主动传感器和被动传感器主动传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。被动传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM（1,2卜HRU红外扫描仪等最常见的传感器： 成像被动式传感器2、传感器性能指标包括有：空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率和温度分辨率1）空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或者大小，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。2）光谱分辨率指的是传感器所能记录电磁波波段的波长范围值。波长范围越窄，光谱分辨率越高。3）时间分辨率是指对同一目标能重复探测时，相邻两次探测时间的时间

11、间隔。4）温度分辨率是指热红外传感器分辨地表热辐射（温度）最小差异的能力。3、光电类型的传感器与前面所讲的光学摄影类型的传感器的差别很大。1）光学摄影类型的传感器是将收集到的地物反射光在感光胶片上直接曝光 成像；2）光电成像类型的传感器是将传感器收集到电磁波能量，通过仪器内光敏 或热敏元件转化为电能记录下来。光电成像类型的传感器比光学摄影类型的传感器更加实用，其优点为：1）探测的波段范围扩大2）便于数据的存储和输出光电成像类型的传感器广泛使用于卫星遥感领域,多为多光谱扫描仪。4、 光电成像的传感器按照扫描运动方式的不同可分主要有2种：光学机械型和 推帚型。光学机械型多用于Landsat卫星；推

12、帚型多用于SPO"星。第五章航空遥感1、垂直航空摄影是指航摄倾角a <=3°的航空摄影，这种摄影得到的是近似水平的航空影片。垂直摄影得到的航空影片是编制及制作地形图、地质图和其他专题图的主要资料。对于地面平坦的垂直摄影的影像，与地物顶部形状基本相似。2、为什么要航向重叠？答：相邻两像片之间有一部分相互重叠，这重叠的部分叫航向重叠。它一方面可 以使相邻两像片之间没有航摄漏洞，保持像片的完整性；另一方面为了可以做立 体观察。航向重叠与旁向重叠3、航空相片届丁中心投影。（航空像片是地面的中心投影）4、航空像片上某一线段长度和地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。用1/M表小

13、0妇 H其中f为物镜焦距，H为飞行器的相对航高。当焦距固定，H越高，比例尺就越 小。影响比例尺变化的因素：1）相片倾斜2）地形起伏只有位丁同一水平面上的线段在像片上才具有相同的比例尺。5、像点位移：比较地物在航空相片上与其在平面图上位置，像点位置产生的移 动就叫做像点位移。产生的原因： 相片倾斜，地面点相对丁基准面的高差和其他物理因素（材 料变形，压平误差，物镜畸变等）6、人造立体视觉必须符合自然界立体观察的四个条件：1）两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄影的立体像对；2）两只眼睛必须只能分别观察像对的一张像对3）两像片上相同景物（同名像点）的连线与眼基线应大致平行；4）两像片的比例尺相

14、近（差别=15%）第六章航天遥感1、航天遥感和航空遥感的比较：1）航天遥感视野开阔，观察地面范围大，可以发现地表大面积宏观特征。2）航天遥感的测量时间短，3）航天遥感价格较低，耗费少。4）航天遥感可以对地球进行周期性的，重复观察，利于动态监测。5）航天遥感的分辨率不如航空遥感。2、遥感卫星的姿态变化可以从 三轴倾斜和振动两个方面。3、遥感卫星的轨道参数：开普勒六参数包括 轨道长半轴a、轨道偏心率e、轨 道倾角i、升交点赤经、近地点焦距和过近地点的时刻 。1）轨道长半轴：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离。2）轨道偏心率：椭圆轨道焦距与长半轴之比，乂称为扁率3）轨道倾角：轨道面与赤道面的交角，即

15、从升交点一侧的轨道量至赤道面4）升交点赤经：轨道上由南向北自春分点到升交点的弧长4、 其他一些常用遥感卫星参数： 卫星高度、运行周期、重复周期、降交点时刻 和扫描带的宽度。5、 遥感卫星轨道的类型：地球同步轨道（静止卫星）和太阳同步轨道。6、地球同步轨道（静止卫星）1）地球同步轨道其运行周期等于地球自转周期（86164.1se©2）从地球地面各地方看过去，卫星在赤道的一点是静止不动的，所以乂称为静 止轨道卫星。3）静止轨道卫星能够长期观察特定的地区，卫星高度高，能将大范围区域同时收入视野，因此广泛适用于气象卫星，通信卫星。如：日本GMS气象卫星。7、太阳同步轨道 是指卫星的轨道面以与

16、地球的公转轨道方向相同方向而同时 旋转的近圆形轨道。卫星轨道面永远与当时的地心 一日心连线保持恒定角度。因此，太阳的入射角几 乎是固定的。这对于利用太阳反射光的被动式传感器来说，具有很大的优点，使 得卫星在不同时相对同一地区遥感时，太阳高度角大致相等。8、陆地卫星的轨道特征是：1）中等高度。若飞行太低，卫星受稠密大气摩擦，损耗增大，降低卫星工作寿 命，且运行周期延长；若飞行过高，分辨率乂难以达到要求。所以中等高度 是最适宜的。2）近圆形。陆地卫星运行轨道偏心率不大，接近于圆形，轨道趋于圆形的主要 目的是使在不同地区获取的图像比例尺基本一致。此外，近圆形轨道使得卫 星的运行速度近于匀速，便于扫描

17、仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免 造成扫描行之间不衔接现象。3）近极地。卫星轨道距两极上空较近，使得卫星轨道与赤道轨道基本垂直，保 证尽可能覆盖整个地球表面，视野广阔。4）太阳同步。当陆地卫星先后穿过同一纬度、不同经度的若十个地面点上空时， 各个地面点的地方时大致相同。5）可重复轨道。陆地卫星轨道时可重复轨道。第七章微波遥感1、微波遥感探测波段：1mm1m。2、与可见光和红外波段相比， 微波具有如下优点：1）微波具有穿透云雾，冰雹，灰尘的能力，不容易受到大气散射影响，特别适 合探测热带地区，极地地区。2）微波可以全天候工作，主要为主动探测。3）微波对地表面的穿透能力强（地表，森林，雪，冰）

18、4）微波还具有对某些地物具有特殊的波谱特征5）精确探测的能力对海洋，气象探测有特殊意义 土壤湿度越大，微波的穿透性越大。3、微波传感器的类型：成像传感器和非成像传感器。1）成像传感器包括微波散射计（主动）和雷达高度计（主动）2）非成像传感器微波辐射计（被动）、侧视雷达（主动）和合成孔径雷达（主 动）4、侧视雷达的工作原理：雷达通过天线在短时间内发射一束能量很强的脉冲波，当遇到地面物体时，被反射回来的信号（简称回波）被接收器接受。由于系统与地物距离不同，同时发出的脉冲，接收的时间不同。地物的距离差异和反射辐射强弱差异被记录下来，产生了雷达图像.侧视雷达是在飞机或卫星平台上传感器向与飞行方向垂直的侧面，发射一个窄的波束，覆盖地面上这一侧面的一个条带，然后接收在这一条带上的地物的反射波， 从而形成一个图像带。随着飞行器前进，不断地发射这种脉冲波束，乂不断地接 受回波，从而形成一幅一幅的雷达影像。5、侧视雷达图像的几何特征（具体见书本 167-170页）1）透视收缩：原来的山坡坡长为L,在图像上则显小为 R,由于存在视角，则 R<L,这种现象叫做透视收缩。透视收缩是指山上面向雷达的一面在图像 上被压缩，这一部分往往表现为较高的亮度。2）叠掩：当面向雷达时，出现山顶比山