遥感导论期末考试复习重点

遥感复习重点

第一章绪论

1.遥感的基本概念（广义和狭义）

广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等探测。

狭义遥感：仅指使用探测仪器，不和探测目标接触，从远处将目标电磁波特性纪录下来，通过分析，解释物体特征性质及其变化的综合性探测技术。

补充层面：因此，又可以说：遥感是以电磁波和地表物质相互作用为基础，探测、分析和研究地球资源和环境，揭示地球表面各种要素的空间分布特征和时空变化规律的一门科学技术。

2.遥感、遥测、遥控的区别

遥感区别于遥测(Telemetry)和遥控(Remote Control)。

遥测指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量技术。

遥控指远距离控制运动物体的运动状态和运动过程技术。

完成空间遥感过程往往需要综合运用遥测技术和遥控技术。例如，卫星遥感必须测定卫星运行参数\控制卫星运行姿态等。

3遥感系统组成

遥感系统包括：被探测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输和记录、信息的处理和信息的使用5大组成部分。

4.遥感类型的划分

（1）按遥感平台分，包括：

A、地面遥感→指遥感器安放在地面平台上，如车载平台、船载平台、手提平台等。

B、航空遥感→指遥感器安放在航空器上，如飞机、气球等，一般高度小于80千米。

C、航天遥感→指遥感器安放在航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等，一般高度大于80千米。

D、航宇遥感→指遥感器安放在星际飞船上，主要用于对地月系统以外目标进行探测。（2）按遥感器的探测波段分，包括：

A、紫外遥感→指利用0.05-0.38微米间紫外辐射波段进行探测。

B、可见光遥感→指利用0.38-0.76微米间可见光辐射波段进行探测。

C、红外遥感→指利用0.76-1000微米间红外辐射波段进行探测。

D、微波遥感→指利用1毫米-10米间微波辐射进行探测。

E、多波段遥感→指探测波段在可见光和红外波段范围内，再被分成若干狭窄波段进行遥感探测。

（3）按工作方式分，包括:

A、主动遥感→指利用遥感器主动发射一定电磁波能量并接收目标地物后向散射信号进行探测。

B、被动遥感→指遥感器不向目标地物发射电磁波，仅被动接收目标地物自身发射或对自然辐射源如太阳等反射能量。

或者分为:

C、成像遥感→指遥感器接收目标地物电磁波信息可以转换成数字图像或模拟图像。

D、非成像遥感→指遥感器接收目标地物电磁波信息不能转换成数字图像及模拟图像。（4）按遥感的使用领域分，包括:

A、就较大研究领域看:包括外层空间遥感\大气层遥感\陆地遥感\海洋遥感等。

B、就具体使用领域看:包括资源遥感\环境遥感\农业遥感\林业遥感\渔业遥感\地质遥感\气象遥

感\水文遥感\城市遥感\工程遥感\灾害遥感\考古遥感\军事遥感等。

第二章电磁辐射和地物光谱特征

1.电磁波概念

所谓“电磁波”（Electromagnetic Wave），是指由电磁振源所发出的电磁振荡在空间中的传播。

“电”（Electrical）和“磁”（Magnetic）是相互转化的，是电磁波的落脚点。因此，又可将“电磁波”定义为“电磁振荡产生变化磁场，变化磁场产生蜗旋电场，蜗旋电场又产生变化磁场（或电磁振荡产生变化电场，变化电场产生蜗旋磁场，蜗旋磁场又产生变化电场）的磁场和电场（或电场和磁场）相互转化的连续的传播过程”，如下图示。

2.电磁波具有波粒二象性，其中波长和频率的关系？

电磁波具有波粒二象性（The wave-particle duality）

即电磁波既有波动性，又有粒子性。

电磁波的波动性表现为：电磁波传播过程中，Ψ=Asin[(ωt-kx)+φ]，可能发生反射、折射、吸收和透射等现象；真空中，电磁波的传播速度等于光速，即C=λf=λ/T；介质中，电磁波的传播速度小于光速，即v=C/(εμ)1/2，ε为介质相对介电常数，μ为介质相对磁导率。

电磁波的波粒二象性表现形式主要由电磁波的波长（λ）和频率（f）决定，波长和频率是电磁波固有的属性，波长越长，波动性越明显，频率越大，粒子性越明显；对于既定电磁波而言，在其传播过程中，主要表现为波动性，当其和某些物质相互作用时，主要表现为粒子性。

3.电磁波谱顺序

（1）电磁波谱是指真空中，电磁波按其波长或频率、递增或递减，依次排列形成的序列。

（2）电磁波谱依频率由高到低或波长由短到长排列，依次可划分为宇宙射线（Cosmic rays）→γ射线→X射线→紫外线→可见光→红外波→微波→无线电波（Radio waves）；

电磁波谱依频率由低到高或波长由长到短排列，依次可划分为无线电波→微波→红外波→可见光→紫外线→X射线→γ射线→宇宙射线

4.为什么电磁波谱中不同类别的电磁波的波长和频率不同，是因为其产生的波源或称电磁辐射源不同？（即各电磁波成因）

无线电波→主要由电磁振荡发射；

微波→主要利用谐振腔及波导管激励和传输,通过微波天线向空中发射；

红外波→主要由分子振动和转动能级跃迁产生；

可见光和近紫外→主要由原子、分子外层电子跃迁产生；

紫外线、X射线、γ射线→主要由原子、分子内层电子跃迁以及原子核内状态变化产生；

宇宙射线→主要来自宇宙空间。

5.电磁辐射的测量单位（教材18页）（掌握辐射通量、辐照度、辐射出射度）

常用辐射能量(W)、辐射通量(Φ)、辐射通量密度(E)、辐照度(I)、辐射出射度(M)、辐射亮度(L)等参数测量电磁辐射

6.黑体辐射概念

黑体是指任何温度下，对各种波长电磁辐射，都完全吸收的物体，即任何温度下，对各种波长电磁辐射，吸收率恒为1（或100％）的物体。理想黑体实验是用带小孔空腔做成的，如教材P19图2.6所示。

7.黑体辐射规律

普遍适用的规律是普朗克公式，即

普朗克公式描述出黑体辐射出射度和黑体温度及黑体辐射电磁波波长关系。利用普朗克公式，可以计算出既定温度和既定波长下，黑体辐射出射度。

8、黑体辐射和实际物体发射光谱特征

a.黑体辐射出射度,随着辐射波长变化而连续变化,

而且每条辐射出射度曲线只有一个最大值;

b.黑体自身温度越高,黑体辐射出射度越大,

而且不同温度黑体辐射出射度曲线互不相交;

c.随着黑体自身温度升高,黑体辐射出射度最大值

向着辐射波长较短方向移动;

d.只要黑体自身温度稍微变化,其总辐射出射度就会发生较大变化;

e.辐射出射度峰值对应波长和黑体温度乘积为一常数.

为何得到后两点结论，可从普朗克公式计算求证

关于普朗克公式的计算题

（1）如果对普朗克公式从零到无穷大波长范围内进行积分,则斯忒潘-玻尔兹曼定律（Stsdan-Boltamann`s law）,即:

M=σT4

其中, σ为斯忒潘-玻尔兹曼常数,σ=5.67×10-8

W.m-2.K-4。黑体总辐射出射度和温度四次方成正比，随着温度增加而迅速增大.

（2）如果对普朗克公式从零到无穷大波长范围内进行积分,则斯忒潘-玻尔兹曼定律（Stsdan-Boltamann`s law）,即:

M=σT4

其中, σ为斯忒潘-玻尔兹曼常数,σ=5.67×10-8

W.m-2.K-4。黑体总辐射出射度和温度四次方成正比，随着温度增加而迅速增大.

维恩位移定律（Wien`s displacement law）

得到不同温度黑体和最大辐射所对应波长关系如下表所示。

如果黑体辐射最大出射度对应波长处于可见光波段，则随着黑体温度升高，黑体颜色逐渐向紫色过渡。

黑体辐射规律例题

例题：1。已知太阳常数,可以求得太阳表面辐射出射度M=6.284×107W/m2.进而可求出:太阳有效温度T和太阳光谱中辐射最强波长λmax.

解:通常可以将太阳当作黑体看待.

因此,根据斯忒潘-玻尔兹曼定律M=σT4,可得:

T=(M/σ)1/4=[(6.284×107W/m2)/ 5.67×10-8W.m-2.K-4]1/4=5770K.

另外,根据维恩位移定律λmax·T=b,可得:

λmax=b/T=(2.898×10-3m.K)/5770K=0.50μm

答:太阳有效温度为5700K,辐射最强波长为0.50μm.

2、如何将黑体辐射作为参照标准计算实际物体发射电磁辐射呢？

例如:一般金属材料均可当作灰体看待.已知氧化铜表面温度为1000K,比辐射率ε(或吸收系数α)为0.7,求此时该物体总辐射出射度M.

解:根据斯忒潘-玻尔兹曼定律,可得温度为1000K黑体总辐射出射度为:

M0=σT4=5.67×10-8W.m-2.K-4(1000K)4=5.67×104W/m2

再根据基尔霍夫定律,可得:M=αM0,α=ε,α和波长λ无关.

所以:M=αM0=0.7×5.67×104W/m2=3.97×104W/m2

答:此时该物体总辐射出射度M为3.97 ×104W/m2.

补充黑体微波辐射规律

普遍适用的是瑞里-金斯微波辐射规律，即

黑体微波辐射和温度成正比，和波长平方成反比。不同地物间微波发射率差异比红外发射率差异明显得多。

8.太阳辐射及大气对辐射的影响

（1）大气吸收成分

大气成分吸收物质及成因

氧气(O2) 约占21%,主要吸收波长小于0.2μm太阳辐射;尤其波长0.155μm处吸收最

强烈;另外,波长0.6μm、0.76μm附近也各有较窄吸收带.因此,低层大气中较

少观测到0.2μm紫外线,高空遥感中较少使用紫外遥感.

臭氧(O3) 仅占0.01-0.1%,但对太阳辐射有较强吸收作用.一方面,吸收0.2-0.36μm太

阳辐射;另一方面,吸收0.6μm附近太阳辐射.臭氧分布于30㎞左右高空,主

要影响航天遥感.

二氧化碳(CO2) 仅占0.03%,主要吸收红外区内太阳辐射.例如:波长1.35-2.85μm,有3个较宽

弱吸收带;另外,波长2.7μm、4.3μm、14.5μm处有较强吸收带.对太阳辐射

而言,二氧化碳吸收影响并不强烈.

水(H2O) 水对太阳辐射吸收作用最强烈.从可见光、红外线到微波,都有水强烈吸收

带,但水尤其对红外部分吸收强烈.例如:波长0.5-0.9μm处有水4个较窄吸

收带;波长0.95-2.85μm处有水5个较宽吸收带;另外,波长6.25μm处还有水

1个较强吸收带.因此,水对红外遥感影响较大.

尘埃尘埃对太阳辐射有一定吸收作用,但其吸收量相当少,只有产生火山、沙暴、

烟雾等时,大气中尘埃含量急剧增加,才对遥感探测产生影响,但此时，其发

射作用远大于吸收作用.

（2）大气散射类型

散射作用是指非均匀介质或各向异性介质中，电磁辐射遇到微粒时改变原来传播方向，并向各方向散开过程.大气散射可能削弱到达地面太阳辐射强度，也可能增强到达地面太阳辐射强度。

可将散射作用分为瑞利散射、米氏散射和无选择性散射.

相关自然现象

为何天空呈现蔚蓝色？

答：首先属于瑞利散射，就可见光而言,从红光到蓝光,波长逐渐减小,瑞利散射效应增强.因此,无云的晴天,由于蓝光绝大部分被散射到四面八方,所以天空呈现蔚蓝色.

为何日出和日落呈现橘红色？

答：同样属于瑞利散射。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.

为何微波具有强穿透性？

答：属于瑞利散射,微波瑞利散射强度和其波长4次方成反比,微波波长越长散射强度越小,所以微波具有最强穿透性.

瑞利散射、米氏散射、无选择性散射对比

散射类型直径和波长关系主要作用微粒补充知识

瑞利散射当散射微粒直径(d)比

电磁辐射波长(λ)小很

多时,产生瑞利散射,即:

d＜λ/10 →γ

∝1/λ 4 (φ=4) 大气中原子和分子,如

氮、二氧化碳、臭氧和

氧等分子引起。

由于散射系数和波长4次方成反

比,当波长大于1μm时,瑞利散射可

忽略不计.换句话说,红外线和微波

可不考虑瑞利散射.但可见光必须

考虑瑞利散射,而且大气散射主要

表现为大气分子对可见光散射

米氏散射当散射微粒直径(d)比

电磁辐射波长(λ)相差

不多时,产生米氏散射,

即:

d≈λ→

γ∝1/λ2 (φ=2) 由大气微粒，如烟、尘

埃、小水滴及气溶胶等

引起。

由于0.76-15μm红外线波长和云、

雾等悬浮微粒直径相差不多，主要

产生米氏散射，所以潮湿天气对米

氏散射影响较大.

无选择性散射当散射微粒直径(d)比

电磁辐射波长(λ)大很

多时,产生无选择性散

射,即:

d＞λ→

γ∝1/λ0 (φ=0) 由较大直径微粒对较

短波长电磁辐射引起。

云、雾、水滴和烟尘等微粒直径比

可见光波长大很多，产生无选择性

散射，各种色光散射强度相同，所

以人们看到云雾呈白色或灰白色。

（3）大气窗口概念

电磁辐射传输过程中，大气吸收、散射和反射都将引起到达地面电磁辐射强度变化，而且都是对一定波长电磁辐射产生作用，只有部分电磁辐射能够穿透大气到达地面。

我们将电磁辐射通过大气层时，较少被吸收、散射和反射，透过率较高的波段称为大气窗口。常见的大气窗口有：

0.3~1.3μm 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1~4波段为可见光和近红外波段.

1.5~1.8μm及

2.0~

3.5μm 即近红外和中红外波段.属白天常用扫描成像波段.例如:美国LANDSAT卫星TM遥感器第5\第7波段为近红外\中红外波段,主要探测植物含水量等.

3.5~5.5μm 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 ~3.93μm波段获取卫星遥感昼夜云图, 探测海面温度.

8~14μm 即远红外波段.通透来自地物热辐射能量,适于夜间成像.

0.8~2.5cm 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,5.0cm,

10.0cm进行微波遥感探测.

9.地球的辐射及地物波谱

（1）太阳辐射和地球辐射各自集中波段

太阳辐射集中于0.3-2.5μm紫外、可见光到近红外区段，地球辐射集中于大于6μm热红外区段，而2.5-6μm中红外区段太阳辐射和地球辐射都有所体现。

（2）基尔霍夫定律

可见光近红外遥感主要探测实际物体反射太阳辐射特征（简称地物反射光谱特征）到达地面太阳辐射=吸收能量+透射能量+反射能量，即

P0= Pα+Pτ+Pρ，

1= Pα/P0+Pτ/P0+Pρ/P0，

1=α+τ+ρ

（3）地物反射波谱特征

一般说，黑色物体对太阳光有较强吸收能力；绝大多数物体对可见光不具备透射能力，不能透过可见光物体对5cm超长波有较强透射能力；多数情况下，太阳辐射照到地物表面，仅只考虑吸收和反射作用，而且吸收和反射作用相互矛盾。

地物反射率不仅取决于辐射电磁波波长和入射角度，而且取决于地物自身性质，特别是表面粗糙程度。根据地物表面状况，太阳辐射主要产生三种反射:漫反射、镜面反射、实际物体反射。

镜面反射——满足镜面发射规律，自然界仅平静水面可能产生镜面发射。

漫反射——只有朗伯面满足漫反射规律，自然界中氧化镁、硫酸钡、碳酸镁等可近似看作朗伯面。实际物体反射——实际多数反射介于镜面反射和漫反射之间，入射辐照度相同时，反射亮度既和入射方位角和天顶角有关，又和反射方位角和天顶角有关。

（4）地物反射光谱特征

通常将一定温度下，地物反射率随入射电磁波波长变化而变化规律称地物反射光谱特征，将入射电磁波波长为横轴，地物反射率为纵轴，所建立起来（或绘成）关系曲线称地物反射光谱曲线。不同地物反射光谱特征和反射光谱曲线都有差异。不仅表现出种类差异,而且表现出空间差异和时间差异。

植被：共性——

可见光波段形成绿反射峰（0.55μm）及其两侧的蓝（0.45 μm ）、红（0.67 μm ）两个吸收带；近红外0.74-1.3 μm处形成高反射区；近红外1.35-2.5 μm处形成分别以1.45 μm、1.95 μm和2.7 μm为中心的三个水吸收带

差异性——

种类、季节、病虫害、含水量

土壤：土质越细反射率越高

有机质含量越高反射率越低

含水量越高反射率越低

土类和肥力不同反射率不同

不同波谱段影像区别不明显

水体：水体的反射主要在蓝绿波段,其他波段吸收很强，特别是在近红外波段更强。

水中含泥沙时，由于泥沙的散射，可见光波段的反射率增加，峰值出现在黄红区。

水中含叶绿素时，近红外波段明显被抬升。

岩石：矿物成分、矿物含量

风化程度、含水量

颗粒大小、表面光滑度、色泽

第三章遥感成像原理和遥感图像特征

1.遥感传感器的构成及评价参数

收集器探测器处理器输出器

遥感器自身性能深刻影响遥感构像质量:（1）遥感器探测阵列单元尺寸决定遥感构像空间分辨率.构像空间分辨率指遥感器中探测阵列单元能把两个目标作为清晰实体纪录下来的两目标间最小距离,多用图像清晰度衡量.遥感器探测阵列单元越小,遥感构像空间分辨率越大.

（2）遥感器探测元件辐射灵敏度和有效量化级别决定遥感构像辐射分辨率.在此,辐射分辨率指遥感器探测元件接受电磁辐射信号时,能够分辨最小辐射度差.遥感器辐射灵敏度及有效量化级别越

高,遥感构像辐射分辨率越大.

（3）另外,遥感器设计过程中,为了照顾遥感构像光谱分辨率,还必须考虑以下因素:

A.如何确定所用电磁波段数量.

B.如何确定所用波段跨度范围.

C.如何确定所用波段起始位置.光谱分辨率指遥感器接收地物电磁辐射信息时,所能分辨最小波长间隔.波长间隔越小,光谱分辨率越大.

随着遥感器制造工艺水平提高,遥感所用光谱段正迅速增加.例如:成像光谱仪将可见光-红外波段分割成几百个狭窄波段等.

2.遥感成像方式

摄影成像扫描成像

3.摄影成像基本知识

摄影是指通过成像设备获取物体影像技术.

依据发展先后分:

(1)传统摄影：依靠光学镜头及放在焦平面上的感光胶片来纪录物体影像。

(2)数码摄影：通过放在焦平面上的光敏元件,经过光/电转换来纪录物体影像。光敏电子器件,例如CCD(电荷耦合器件).

依据探测波段分:

(1)近紫外摄影用近紫外波段摄影,记载地物近紫外波段光谱信息;

(2)可见光摄影用可见光波段摄影,记载地物可见光波段光谱信息;

(4)红外摄影用红外波段摄影,记载地物红外波段光谱信息;

(5)多光谱摄影用多光谱波段(可能包括可见光\近红外)摄影,记载地物多光谱波段光谱信息.

摄影机有哪些类型?

摄影机分为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

4、摄影相片的几何特性

（1）像片投影包括垂直投影和中心投影

（2）中心投影和垂直投影的区别

A.投影距离影响

投影距离包括焦距和航高.垂直投影像面不受投影距离影响.

中心投影存在规律:焦距一定,航高越小,获得像面面积越大,地面细节越清晰;航高一定,焦距越大,获得像面面积越大,地面细节越清晰.

B.投影面倾斜影响

垂直投影仅表现为像

面比例尺有所放大.

像点ao、bo相对位置

保持不变,但ao/AO

＞a′o′/AO.

中心投影像点ao、bo比例

关系显著变化.

垂直投影中心投影各点相对位置和形状都不

保持原来模样.地面AO=BO,像

面ao＞bo.

因像面倾斜引起像点位移

称倾斜误差.

C.地形起伏影响

对于垂直投影:地形起伏变化,投影点间距离和实际地面水平距离成比例缩小,相对位置不变对于中心投影:地形起伏变化越大,像上投影点水平距离位移越大,产生像点位移称作地形起伏引起投影误差.不变.

（3）地形起伏引起的像点位移计算推导（即地形起伏是如何引起像点位移的？）

像点位移规律证明过程:

地形起伏引起中心投影像点位移规律

投影误差计算公式δ=hr/H中,δ为位移量或误差值,h为地面高差(可正\可负),H航高,r像点到像主点距离.不难看出:

A.位移量和高差成正比.即高差越大像点位移量越大.当高差为正值时,像点位移量为正值,像点背离像主点方向移动;当高差为负值时,像点位移量为负值,像点向着像主点方向移动.

B.位移量和像点到像主点距离成正比.即距离像主点距离越远,像点位移量越大;像片中心部位像点位移量较小;像主点处r=0,δ=0,没有像点位移.

C.位移量和航高成反比.即摄影高度越大,地形起伏引起像点位移量越小.例如,当地球卫星轨道高度H=700m,像片大小为18*18cm,像片边缘某点地面高差为1000m时,像点位移量仅约0.13mm.

5.摄影胶片的物理特性

（1）摄影胶片的组成结构

一般摄影胶片

组成结构如右

图示:

真彩色摄影胶

片组成结构如

右图示:

假彩色摄影胶

片(或称彩红外

胶片)组成结构

如右图示:

6.扫描成像基本知识

（1）扫描成像概念：指依靠扫描型传感器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，形成对应谱段图像的遥感成像技术。

瞬时视场概念：指扫描成像过程中，一个探测元件一次成像时，通过望远镜系统投影到地面的直径或边长。

（2）对物面扫描的成像仪

TM专题制图仪-性能

Landsat-4／5上的TM（Thematic Mapper）是一个高级的多波段扫描型地球资源敏感仪器，和多波段扫描仪MSS性能相比，它具有更高的空间分辨率、更好的频谱选择性、更好的几何保真度、更高的辐射准确度和分辨率。

ETM+增强型专题制图仪-改进

ETM+和TM相比改进包括：（改进度比较）

（1）增加PAN（全色）波段，分辨率为15m，因而使数据速率增加；

（2）采用双增益技术，使远红外波段（6波段）分辨率提高到60m，也增加了数据量；

（3）改进后的太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于5﹪，精度比Landsat-5约提高l倍，辐射校正有了很大改进。

（3）对像面扫描的传感器

HRV的结构和成像原理

HRV是一种线阵列推帚式扫描仪。仪器中有一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组，然后聚焦在CCD阵列元件上，CCD的输出端以一路时序视频信号输出。

CCD（Charge Coupled Device）称电荷耦合器件，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出信号。

（4）成像光谱仪的概念

成像光谱仪是以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器。

通过将传统的空间成像技术和地物光谱技术有机地结合在一起，可以实现对同—地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。其主要特点是通道数多，各通道的波段宽度很窄。

7.微波遥感相关知识

（1）微波遥感概念：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。

（2）微波遥感特点

a能全天候、全天时工作。

b对某些地物具有特殊的波谱特征。

c对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力。

d对海洋遥感具有特殊意义。

e分辨率较低，但特性明显。

8.主要的卫星遥感系统

（1）遥感平台分类

搭载传感器的工具统称为遥感平台。

按平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台、航空平台、航天平台。

（2）卫星轨道参数

升交点赤经Ω——为卫星轨道的升交点和春分点之间的角距。所谓升交点为卫星由南向北远行时，和地球赤道面的交点。反之，轨道面和赤道面的另一个交点称为降交点。

近地点角距ω

ω指卫星轨道近地点和升交点间角距.

轨道倾角i，i指卫星轨道面和地球赤道面间两面角

,即从升交点一侧轨道量至赤道面.

卫星轨道长半轴a

a指卫星轨道远地点到椭圆轨道中心距离.

卫星轨道偏心率(或称扁率)e

e=c/a, 其中, c为卫星椭圆轨道焦距,

卫星轨道长半轴.

卫星过近地点时刻T

该时刻T指卫星过近地点时当地地方时.

(3)遥感卫星运行轨道及其运行特点

依据其轨道运行高度,可分为:

a低高度\短寿命卫星一般高度150~200Km,寿命一至三周.能够获得较高分辨率遥感

图像,多用于军事目的.

b 中高度\长寿命卫星 一般高度300~1500Km,寿命一年以上.众多气象卫星\陆地卫星和海洋卫星属于此类.

c 高高度\长寿命卫星 高度约35800(或360000)Km.又称地球同步卫星或静止卫星.多数通讯卫星\静止气象卫星属于此类.

依据其主要用途,可分为:

a 科学卫星 主要用于科学探测和研究,包括空间物理探测卫星和天文探测卫星等,研究高层大气\地球辐射\地球磁场\太阳辐射\宇宙射线等.

b 技术卫星 主要用于新材料试验或使用卫星试验等.新原理\新材料\新仪器等能否使用需经上天试验;新卫星性能如何需经上天锻炼.

c 使用卫星 主要用于直接为人类利益服务.使用卫星种类繁多\数量最大,包括地球资源卫星\气象卫星\海洋卫星\通讯卫星\测地卫星\导航卫星\侦察卫星等

(4)气象卫星系列知识 气象卫星按其轨道不同,可分为太阳同步轨道气象卫星和地球同步轨道气象卫星.

太阳同步轨道指: 轨道平面绕地球自转轴旋转,旋转方向和地球公转方向相同,旋转角速度等于地球公转平均角速度之类轨道.轨道高度不超过6000km,卫星以相同方向经过同一纬度当地时间相同.

地球同步轨道指: 轨道运行周期和地球自转周期相同,卫星公转角速度和地球自传角速度相同,相对地球而言固定于高空某点之类轨道.轨道高度大约为36000km,相对地球被观测区域是静止的,又称地球静止轨道.

A.轨道类型多 气象卫星轨道含盖前述太阳同步轨道\地球同步轨道\接近极地轨道三种类型.

B.重复周期短 静止气象卫星较高重复周期约0.5小时/次,极轨卫星中等重复周期约0.5~1天/次.重复周期短,时间分辨率高,有利于快速变化动态监测.

C.成像面积大 气象卫星扫描宽度约2800km,只需2~3条轨道就能覆盖全国范围,有利于获取宏观同步信息,并减少相应数据处理量.

D.相对成本低 能够获得多个波段多种对象遥感数据,并具通讯卫星特征,又能发挥其它用途.

9.遥感图像特征

（1） 遥感图像是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体。

遥感解译人员需要通过遥感图像获取三方面的信息：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；目标地物的变化动态特点。

相应地将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。

(2)遥感图像的分辨参数

空间分辨率是指像素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

波谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，间隔愈小，波谱分辨率愈高。

辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在图像上表现为每一像元的辐射量化级。

时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。

第四章遥感图像处理

区别太阳同步轨道和地球同步轨道 气象卫星特点

1.光学原理和光学处理

（1）遥感图像指用遥感器探测目标地物电磁辐射信息所记录下来的各种视觉实体.

依据记录介质不同,包括遥感模拟图像和遥感数字图像两种类型.

遥感模拟图像(或简称光学影像)主要指早期光学遥感系统用感光材料(胶片和相纸)记录下来的图像; 遥感数字图像(或简称数字影像)主要指后来传输型遥感系统获得的能够直接用于计算机分析处理的图像.

模拟图像和数字图像可相互转换,包括模/数转换和数/模转换.

（2）三原色

三原色指任意一种颜色都不能由其它两种颜色混合产生的三种颜色.

实验表明:蓝\绿\红是最优三原色.三原色本身具有光谱意义,属于光谱色.三原色可按一定比例混合形成各种颜色.

混合形成颜色不再具有光谱意义,不属于光谱色.

（3）加色法

就是利用三原色按照一定比例混合产生其它颜色方法.可用加色法示意图表现为:

等量组分混合

蓝+绿=青

绿+红=黄

红+蓝=品

蓝+绿+红=白

（4）色调和颜色的区别

色调：指色彩彼此相互区分特性.

物体色调决定于物体向外辐射光谱组成,不同色调物体具有不同辐射光谱;光源色调决定于辐射光谱组成对人眼所产生感觉.

（5）多波段影像最佳赋色方案

假设遥感影像有N个波段,每次只显示3个波段,有多少种显示方案?

每种显示方案中,每个波段仅能赋蓝\绿\红三原色任意一种,有多少种赋

色方案?

红\蓝\绿; 红\绿\蓝;

绿\红\蓝; 绿\蓝\红;

蓝\绿\红; 蓝\红\绿

2.光学增强处理----彩色合成方法

加色法彩色合成

合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分别放入有红、绿、蓝滤光片的光学投影通道中精确配准和重叠，生成彩色影像的过程。

分层曝光法：指利用彩色胶片具有的三层乳剂，使每一层乳剂依次曝光的方法。

减色法彩色合成

染印法：是一种使用特别浮雕片、接受纸和冲显染印药制作彩色合成影像的方法。

印刷法：利用普通胶印设备，直接使用不同波段的遥感底片和黄、品红、青三种油墨，经分色、加网、制版，套印成彩色合成图像。

重氮法：利用重氮盐的化学反应处理彩色单波段影像透明片的方法。

3.数字图像校正

（1）数字图像概念及其特征

数字图像指能够被计算机存储\处理和使用图像.

实际工作中:有时需要将模拟图像(或称模拟量)转换为数字图像(或称数字量),即是模数转换, 或简称A/D转换;

有时需要将数字图像转换为模拟图像,即是数模转换,或简称D/A转换.

模拟图像和数字图像本质区别在于:前者是连续变量,而后者是离散变量.

（2）像元概念

当数字化某个图像时，数字图像在空间位置上取样，产生离散的x值和y值，则每一个

ΔX和ΔY构成的小方格称为一个像元。像元是数字图像的最小单位。

补充：遥感数字图像是以数字形式表示遥感影像,像素或称像元是其最基本单位,是成像过程最小采样单元,也是处理过程最小操作单元.像元具有空间特征和属性特征.

所谓像元空间特征是指像元对应地表特定地理位置,并表征特定区域面积;

所谓像元属性特征是指像元灰度值或亮度值,反映像元对应地物电磁辐射信息.

4.辐射校正

（1）程辐射概念：由于相当部分大气散射直接进入遥感器，我们将由于大气散射直接进入遥感器部分太阳辐射称作程辐射。

（2）引起辐射畸变因素

A.遥感器自身误差------或称系统误差

B.大气和电磁辐射相互作用------或称随机误差

5.几何校正

（1）引起几何畸变的因素（遥感成像过程中,由于受到某些因素影响,遥感图像出现各种变形情况,相对地面而言出现诸如平移\缩放\旋转\偏扭\弯曲等.因此进行几何校正）

A.遥感平台影响------特别是卫星遥感平台运行姿态影响;

B.地形起伏影响------产生局部像点位移(如同航空相片像点位移);

C.地球曲率影响------一方面,产生像点位移;另一方面,导致不同像元对应地面宽度不等,而且遥感器扫描角度越大,影响越为突出;

D.大气折射影响------折射使得太阳辐射并非直线传播导致像点位移;

E.地球自转影响------卫星运动及地球自转相对运动,使得卫星星下扫描区域逐渐产生位置偏离. （2）选择地面控制点的三个基本原则

控制点选择要求:

a.数量要求------n次多项式控制点最少数目(n+1)(n+)/2,实际控制点数目为最少数目的6倍;

b.位置要求------位置要可靠,多用道路交叉点\河流拐弯处\小岛中心\机场附近\山头顶部等;

c.分布要求------分布要均匀,所有控制点应均匀分布于整幅图像之中.

6.数字图像增强

遥感数字图像处理方法：对比度扩展、空间滤波、图像运算、多光谱变换等

（1）平滑和锐化概念（图像平滑处理包括均值和中值滤波）

如果图像卷积运算后，图像亮度趋向平缓或已去掉某些噪声，则称图

像平滑处理。

如果卷积运算后，图像线状地物及某些亮度变化率较大部分被突

出，则称图像锐化处理。

图像锐化处理方法较多，例如罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯

算法、边缘定向检测等。

(2）以中值滤波为例，演示图像卷积运算过程---结合书本和课件例题理解

（3）标准假彩色和真彩色的过程结合书本和课件理解

（4）植被指数概念：所谓植被指数是指利用多光谱遥感数据经过分析运算(加\减\乘\除等线性或非线性组合运算)产生某些对植被长势\生物量等植物生态参数具有一定指示意义的数值.

植被指数类型众多,ERDSA支持下各种植被可直接生成,也可通过空间建模工具建模运算得到. （5）多光谱变换概念：指利用多个电磁波段对相同区域进行成像所得遥感数据。多光谱变换主要包括K-L变换和K-T变换

K-L变换意义：K-L变换或称主成分变换

K-L变换意义即经过K-L变换后：

A、变换后图像空间坐标系相对变换前图像空间坐标系旋转一个角度；

B、变换后前三个图像空间（或主分量）集中原始多光谱数据绝大多数信息；

C、变换后图像空间亮度不和地物电磁辐射信息直接关联；

D、变换后基本实现对原始图像数据压缩及增强处理。

K-T变换或称缨帽变换--变换意义：它主要针对TM数据和曾经广泛使用的MSS数据。他抓住了地面景物，特别是植被和土壤在多光谱空间中的特征，这对于扩大陆地卫星TM影像数据分析在农业方面的使用有重要意义。

（6）多元信息复合概念：是指将多源遥感数据或遥感数据和非遥感数据进行信息组合匹配技术。（7）为何要进行多元信息复合？

A、不同遥感器获得遥感数据具有不同优缺点。例如，TM数据具有

光谱分辨率较高优势但空间分辨率较低劣势；SPOT数据具有空间

分辨率较高优势但光谱分辨率较低劣势。

B、多时期遥感数据为地物特征动态变化分析提供重要数据源，只

有将多时期数据综合对比研究才能更好地发现各种地物变化特征。

C、非遥感数据尤其是重要专题数据是遥感图像专题信息提取重要

辅助信息，综合利用非遥感数据能够更大程度提高遥感解译精度。

（8）如何进行多源信息复合（或一般步骤）？

A、空间配准

B、内容复合

第五章遥感图像目视解译和制图

1.遥感图像解译包括哪些类型？

包括目视解译和计算机解译。

目视解译又称目视判读或目视判译，指专业人员通过直接观察或借助辅助仪器从遥感图像上获取目标地物信息过程。

计算机解译又称遥感图像理解，指以计算机软硬件系统为支撑，根据遥感影像目标地物特征，结合专家系统知识如目标地物成像规律和解译经验等，利用模式识别技术和人工智能技术等，获取目标地物特征信息过程。

2.图像具体特征

遥感图像目标地物特征即遥感图像上目标地物电磁辐射信息差异反映，包括色、形、位三个方面。

色------即目标地物在遥感图像上表现出来的颜色特征，如色调、颜色和阴影等。

形------即目标地物在遥感图像上表现出来的形状特征，如形状、大小、纹理和图形等。

位------即目标地物在遥感图像上表现出来的位置特征，如空间位置和相关布局等

3.解译标志概念

解译标志或称判读标志，是指遥感图像上能够作为识别、分析和判断景观地物的影像特征。实际上，解译标志是目标地物识别特征的专业术语。

包括直接解译标志和间接解译标志。

直接解译标志------指能够直接反映和表现目标地物信息的各种遥感图像特征，如摄影像片色调、色彩、形状、大小等。根据直接解译标志可以直观识别遥感图像目标地物。

间接解译标志------指能够间接反映和表现目标地物信息的各种遥感图像特征，如目标地物和环境关系、和成像时间关系等。间接解译标志因研究区域和专业知识而异。

4.卫星目视解译原则（查书，可见未找到）

5.目视解译步骤

遥感影像目视解译方法包括：直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法，共5种。

步骤：目视解译准备工作阶段---初步解译和判读区的野外考察----室内详细解读---野外验证和补判---目视解译成果的转绘和制图

6.摄影像片概念：查书

第六章遥感数字图像计算机解译

1.遥感数字图像概念和特征（书189页）

概念：以数字形式表示的遥感影像。遥感数字图像最基本的单位是像素。像素是成像过程的采样点，也是计算机图像处理的最小单元。像素具有空间特征和属性特征。

特征：便于计算机处理和分析、图像信息损失低、抽象强

2.遥感数字图像表示方法（书190页）

遥感数字图像以二维数组来表示，

按波段数量，遥感数字图像分为二值数字图像和彩色数字图像

单波段数字图像和多波段数字图像。其中多波段数字图像的存储和分发，通常采用三种格式：BSQ 数据格式、BIP数据格式、BIL数据格式

3.航空像片的数字化过程包括: 空间采样---属性量化

4.监督分类和非监督分类概念

监督分类概念

监督分类指用已确认类别的样本像元去识别其他未知类别的像元的方法或过程。

已知类别的像元就是那些位于训练区的像元。监督分类前，操作员首先要在图像上对每一类别地物选择一定数量训练区，计算机计算出每个训练区的统计或其他信息，将图像上的每个像元都和训练样本作比较，按照不同的规则将其划分到最为相似的样本类中去。

非监督分类概念

非监督分类指多光谱图像中搜寻或定义像元光谱自然相似集群的方法或过程。

非监督分类不需人工选择训练样本，仅需输入基本初始参数，计算机按一定规则自动根据像元光谱或空间等特征组成集群组，操作员将所得集群组和参考数据比较，建立光谱类和地物类之间关联关系，将光谱类归并到对应地物类中去。

5.遥感图像解译专家系统概念（教材P212-213）

遥感图像解译专家系统是模式识别技术和人工智能技术结合产物。它指利用模式识别技术提取遥感图像上多种目标地物特征信息，组成遥感图像特征数据库为专家系统解译提供支持或证据，利用人工智能技术综合图像解译专家知识、经验、方法和技术等，组成遥感图像解译知识库，模拟遥感图像人工目视解译或判读过程，经过证据证明或知识推理，达到自动化和智能化地提取遥感专题信息的系统方法或技术过程。

第七章遥感使用

1.了解水体遥感经验性判读---要查书236

①水体的反射光谱特征

天然的水体在0.4-1.1μm电磁波段反射率明显低于其他地物，辐射水平低于其它地物，遥感图像表现为暗色调；

近红外波段水的反射比可见光波段更低；

不同的水体在可见光波段，反射率有较明显的不同，如随泥沙含量的增加而增强。

②影响水体反射光谱特征的因素

不同水体的水面性质、水中悬浮物的性质和数量、水深和水底特性的不同，传感器上接收的反射光谱特性存在差异,为水体遥感探测提供基础。

传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光

③水体界线的确定

在近红外图像上，水体呈黑色；

在雷达图像上，水体呈黑色。

④泥沙的确定

浑浊水体的反射光谱曲线整体高于清水；

波谱反射峰值向长波方向移动。（“红移）

随着悬浮泥沙浓度的加大，可见光对水体的透射能力减弱，反射能力加强。

波长较短的可见光，如蓝光和绿光对水体的穿透力较强，可反映出水面下一定深度的泥沙分布状况。

⑤叶绿素的确定

水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增高；

水面叶绿素和浮游生物浓度高时，近红外波段仍存在一定的反射率，该波段影像中水体不呈黑色，而呈灰色，甚至浅灰色。

⑥水体污染的探测

水体污染物浓度大且使水色显著地变黑、红、黄等，和背景水色有较大差异时，在可见光波段的影像上可识别出来。

水体高度富营养化，可在近红外波段影像上识别出来。

水体受到热污染，可在热红外影像上被识别。

水上油溢污染可使紫外波段和近红外波段的反射率增高，可被探测出来。

2.高光谱遥感概念：

高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外、和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。

遥感导论考试重点(旗舰版)

遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括 对电磁场、力场、机械波（声波、地震波） 等的探测。 遥感与遥控遥测的区别：遥感不同于遥测和 遥控。遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥控是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。 遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息 的获取、信息的接收、信息的处理、信息的 应用 遥感的类型：按遥感平台分：地面遥感、航 空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分：紫外遥感、可见光遥感、红 外遥感、微波遥感、多波段遥感 按工作方式分：主动遥感和被动遥感、成像 遥感与非成像遥感 按应用领域分：外层空间遥感、大气层遥惑、陆地遥感、海洋遥感等 遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、 数据的综合性和可比性、经济性、局限性 电磁波谱：按照波长或频率、波数、能量的 顺序把电磁波排列起来，这就是电磁波谱。 波段划分：长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段 电磁辐射：电场和磁场的交互变化产生电磁波,电磁波向空中发射或泄露的现象,叫电磁辐射。 辐射测量内容：辐射能量、辐射通量、辐照度、辐射出射度、辐射亮度 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。大气散射有三种情况：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射 大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少 被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口对应的光谱段： 0.3—1.3ym，即紫外、可见光、近红外波段。 1.5-1.8pm和 2.0— 3.5tm，即近、中红外波段。 3.5—5.5_um，即中红外波段。 8-14pm，即远红外波段。 0.8～2.5cm，即微波波段。 地球辐射的分段特性： 可见光与近红外：波长0.3-2.5辐射特性-地 表反射太阳辐射为主 中红外：波长2.5-6辐射特性-地表反射太阳 辐射和自身的热辐射 远红外：波长>6辐射特性-地表物体自身热辐 为主 遥感平台：遥感平台是搭载传感器的工具。 分类：航天平台、航空平台、地面平台 航天比例尺（像片比例尺）：即像片上两点之 间的距离与地面上相应两点实际距离之比。 扫描成像成像方式：光／机扫描成像、固体 自扫描成像、高光谱成像光谱扫描 微波遥感：是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。微波遥感特点： 能全天候、全天时工作 对某些地物具有特殊的波谱特征 对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力 对海洋遥感具有特殊意义 分辨率较低，但特性明显 主动微波遥感:是指通过向目标地物发射微波 并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感 方式。 雷达:意为无线电测距和定位。 遥感图像特征:几何特征、物理特征、时间特 征 表现参数:空间分辨率、光谱分辨率、辐射分 辨率、时间分辨率 颜色的性质：由明度、色调、饱和度来描述 遥感摄影像片解译标志：又称判读标志，它 指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各 种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像 上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标 志和间接解译标志。 热红外像片的解译： 直接解译标志包括：色调、形状与大小、地物 大小、阴影、 地物的解译：水体与道路、树林与草地、土壤 与岩石： 遥感图像目视解译步骤： (1)目视解译准备工作阶段 (2)初步解译与判读区的野外考察 (3)室内详细判读 (4)野外验证与补判 (5)目视解译成果的转绘与制图 遥感影像地图：是一种以遥感影像和一定的 地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境 状况的地图。 遥感数据与非遥感数据的复合步骤如下： 1．地理数据的网格化 (1)网格数据生成、(2)与遥感数据配准： 2．最优遥感数据的选取 3．配准复合 数字图像的校正：辐射校正、几何校正 几何校正三层次：遥感影像变形的原因、几 何畸变校正、控制点的选取 控制点的选取： (1)数目确定：控制点数目的最低限是按未知 系数的多少来确定的。 (2)选取原则：控制点的选择要以配准对象为 依据。以地面坐标为匹配标准的，叫做地面控 制点。有时也用地图作地面控制点标准，或用 遥感图像作为控制点标准。无论用哪一种坐标 系，关键在于建立待匹配的两种坐标系的对应 点关系。 数字图像增强的5种方法：对比度变换、空 间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换 多波段数字图像数据格式：BSQ、BIP、BIL 度量特征空间中的距离经常采用的算法：绝 对值距离、欧氏距离、马氏距离、均值向量的 混合距离、相关系数 遥感图像的计算机分类方法：包括监督分类 和非监督分类。 水体遥感：是通过对遥感影像的分析，获得 水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水 温等要素的信息，从而对一个地区的水资源和 水环境等作出评价，为水利、交通、航运及资 源环境等部门提供决策服务。 水体遥感的研究内容：水体的光谱特征、水 体界线的确定、水体悬浮物质的确定、水温的 探测、水体污染的探测、水深的探测 植物的光谱特征：可使其在遥感影像上有效 地与其他地物相区别。同时，不同的植物各有 其自身的波谱特征，从而成为区分植被类型、 长势及估算生物量的依据。 健康植物的反射光谱特征：健康植物的波谱 曲线有明显的特点，在可见光的0.55附近有 一个反射率为10%～20%的小反射峰。在0.45 和0.65附近有两个明显的吸收谷。在0.7-0.8 是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段 0.8—1.3之间形成一个高的，反射率可达40% 或更大的反射峰。在1.45，1.95和2.6—2.7 处有三个吸收谷。 影响植物光谱的因素： 主要因素有植物叶子的颜色、叶子的细胞构造 和植物的水分等。植物的生长发育、植物的不 同种类、灌溉、施肥、气候、土壤、地形等因 素 不同植物类型的区分： 1．不同植物由于叶子的组织结构和所含色素 不同，具有不同的光谱特征。 2·利用植物的物候期差异来区分植物 3．根据植物生态条件区别植物类型 大面积农作物的遥感估产三方面内容： 农作物的识别与种植面积估算、长势监测、 估产模式的建立。 高光谱遥感与一般遥感区别（特点）在于： 高光谱遥感的成像光谱仪可以分离成几十甚至 数百个很窄的波段来接收信息；每个波段宽度 仅小于10nm;所有波段排列在一起能形成一条 连续的完整的光谱曲线；光谱的覆盖范围从可 见光到热红外的全部电磁辐射波谱范围。 应用领域：在地质调查中的应用、在植被研 究中的应用、在其他领域中的应用 中心投影与垂直投影的区别： 1.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，并有统一的比例尺。中心 投影则受投影距离影响，像片比例尺与平台高 度和焦距有关 2.投影面倾斜的影响：当投影面倾斜时，垂直 投影的影像仅表现为比例尺有所放大，像点相 对位置保持不变。在中心投影的像片上其比例 关系有显著的变化，各点的相对位置和形状不 再保持原来的样子 3.地形起伏的影响：垂直投影时，随地面起伏 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位移量就 越大

遥感导论复习重点

1．遥感的基本概念。 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测； 狭义：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．结合P2图，阐述遥感系统的组成。 被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3．按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。 按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米； 可见光探测：探测波段为0.38-0.76微米； 红外遥感：探测波段在0.76-1000微米； 微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。 按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受 地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波 波段，受天气和云层影响较小。 成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。 非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为 数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4．阐述遥感的特点。 ①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 ②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。 ③数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。 ④经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。 ⑤局限性：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 5．地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。 6．什么叫电磁波谱。 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 μm，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段 红外波段：0.76—1000μm，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。 微波波段：1mm—1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。 紫外线波段：0.01—0.4μm，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以下。 8.大气对太阳辐射的影响有哪些。 吸收、散射及反射作用、折射。 11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段? 在紫外——微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。

遥感导论考试题A和B及其答案

“遥感概论”课程考试试题1 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口 2．光谱分辨率 3．遥感图像解译专家系统 4．监督与非监督分类 5．遥感图像镶嵌 二、多项选择(每题5分，共30分) 1．到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分，包括：（） (1) 反射；(2)吸收；(3)透射；(4)发射 2．计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段：（） (1) 紫外波段；(2) 蓝色波段；(3) 红色波段；(4)近红外波段 3．扫描成像的传感器包括：（） (1) 光-机扫描仪；(2)推帚式扫描仪；(3)框幅式摄影机 4．侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括：（） (1)透视收缩；(2)斜距投影变形；(3)叠掩；(4)阴影 5 ．遥感图像几何校正包括两个方面：（） (1) 像元坐标转换；(2)地面控制点选取；(3)像元灰度值重新计算(重采样)；(4)多项式拟合三．简答题(共90分) 1、下图为一个3x3的图像窗口，试问经过中位数滤波(Median Filter)后，该窗口中心像元的值，并写出计算过程。(10分) 2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理。(20分) 3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图，说明硬件和软件各自的功能，并举一应用实例.(30分) 4．遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感图像解译中的应用。(30分) 遥感概论”课程考试试题1－－答案 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口由于大气层的反射、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做大气窗口。 2．光谱分辨率指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。间隔愈小，分辨率愈高。 3．遥感图像解译专家系统遥感图像解译专家系统是模式识别和人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征，为专家系统解译遥感图像提供依据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。 4．监督与非监督分类监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。其基本思想是：根据已知样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数，再根据判别准则判定该样本的所属类别。

综合遥感实验报告

本科学生实验报告 姓名周文娜学号094130090 专业＿地理科学＿班级 B 实验课程名称遥感导论 实验名称遥感图像分类---监督分类，非监 督分类 指导教师及职称胡文英 开课学期2011 ＿至＿＿2011 学年＿下学期云南师范大学旅游与地理科学学院编印

一、实验准备 实验名称：遥感图像分类---监督分类，非监督分类 实验时间：2011年6月10日 实验类型：□验证实验□综合实验□设计实验 1、实验目的和要求： （1）理解计算机图像分类的基本原理以及监督分类的过程，达到能熟练地对遥感图像进行监督分类的目的。 （2）进一步理解计算机图像分类的基本原理以及监督分类的过程，达到能熟练地对遥感图像进行监督分类的目的，同时深刻理解监督分类与非监督分类的区别。 2、实验相关设备： 计算机一台，及ERDAS软件 3、实验理论依据或知识背景： （1）监督分类的概念： 首先需要从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本。根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数(如像素亮度均值、差等),建立判别函数,据此对样本像元进行分类,依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。 监督分类包括利用训练区样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。 （2）非监督分类的概念： 非监督分类的前提是假定遥感影像上的同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征。非监督分类方法不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类地物光谱信息(或纹理信息)进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对巳分出的各个类别的实际属性进行确认。 监督分类和非监督分类的根本区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识,监督分类根据训练场提供的样本选择特征参数,建立判别函数,对待分类点进行分类。因此,训练场地选择是监督分类的关键。由于训练场地要求有代表性, 训练样本的选择要考虑到地物光谱特征,样本数目要能满足分类的要求,有时这些还不易做到, 这是监督分类不足之处。

遥感导论复习要点

复习要点 第一章 遥感概述 遥感定义：遥远的感知。通过遥感器（传感器）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、分析和应用的一门科学和技术。 主动遥感：传感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：传感器不向目标发射电磁波，仅被动的接受目标物体的自身发射和对 自然辐射的反射能量。 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感等。 按探测波段分： 紫外遥感：0.05-0.38μm 可见光遥感：0.38-0.76μm 红外遥感：0.76-1000μm 微波遥感：1mm-1000mm 遥感技术系统：遥感信息源信息获取、遥感数据传输与接收、信息处理、信息应用。 遥感特点:5个小标题: 大面积同步观测 时效性强 数据的综合性和可比性好 较高的经济与社会效益 一定的局限性 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 2.1 电磁波谱与电磁辐射 横波：在真空中以光速传播。 满足方程： f λ = c 电磁辐射的度量：辐射能量，辐射通量，辐射通量密度，辐射照度，辐射出射度 绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收 吸收率(,)1T αλ≡，反射率(,)0T ρλ≡，与波长与温度无关。 恒星和太阳的辐射可近似看作黑体辐射。 斯忒藩-玻尔滋蔓定律：p20

绝对黑体的辐射出射度与其温度的4次方成比例：4M T σ= 其中 0()T M M d λλ∞ =? 维恩位移定律：p20,注意p20图2.7和p21表2.2 最强辐射的波长 max λ 与其温度T 成反比：max T b λ?= 基尔霍夫定律:p21-22。公式，0M M ε= 某实际物体与同一温度、同一波长绝对黑体的辐射出射度之间存在关系：0M M α= 其中，α为实际物体的吸收系数， 0M 为绝对黑体的辐射出射度，α也称为比辐射率或发射率，记作0M M ε=。 2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响 太阳辐射: 太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光。 大气吸收:大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。 大气散射 ?不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。 ?大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。 ?对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。 ?散射主要发生在可见光区。 大气发生的散射主要有三种：（p29-30） 瑞利散射：d <<λ，分子为主，无方向性，可见光，4I λ-∝ 米氏散射：d ≈λ，微粒，强度有明显方向性，红外，2I λ-∝ 非选择性散射：d >>λ，强度与波长无关。 大气折射：传播方向发生改变。折射虽只改变电磁波的方向，不改变强度，但会 导致传感器接收的地物信号发生形状和比例尺的改变。 大气反射：大气反射主要发生在云层顶部，取决于云量，各波段均会受其影响。 大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。 这些波段是被动遥感的工作波段。 2.3 地球辐射及地物波谱

遥感导论梅安新复习资料资料讲解

<<<<<<精品资料》》》》》 第一章1、什么是遥感？有何特点？如何分类？有何应用？ 遥感：是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的 综合性技术。 分类：☆按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感等。 ☆按传感器的探测波段分类： 紫外遥感：0.05 ~ 0.38 μｍ可见光遥感：0.38 ~ 0.76 μｍ 红外遥感：0.76 ~ 1000μｍ微波遥感： 1 mm ~ 10 m 多波段遥感：传感器由若干个窄波段组成 ☆按工作方式分类：主动遥感；被动遥感 ☆按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感、城市遥感……　 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 应用： A、土地资源、土地利用及其动态监测 B、农作物的遥感估产 C、重要自然灾害的遥感监测与评估 D、城市发展的遥感监测 E、天气与海洋 F、其他领域如军事、突发事件 2、什么是光谱特性？指地球上每种物质其反射、吸收、透射及辐射电磁波的固有特质，这种对电磁波固 有的波长特性。 3、遥感技术系统包括哪些内容？ ?1）被测目标的信息特征、2）信息的获取、3）信息的传输与纪录、4）信息的处理、5）信息的应用 ?第二章 ?1、电磁波及电磁波谱？ 电磁波：指电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播 电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列成的图表 ?2、紫外线、可见光、红外线的波谱范围及特征（遥25页） ?3、大气成份与大气结构 ?大气成份：大气中主要包括N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、CH4、O3等 * 微粒有尘埃、冰晶、水滴等形成的气溶胶、云、雾等 * 以地表为起点，在80KM以下的大气中，除H2O、O3等少数可变气体外，各种气体均匀混合、比例不变，故称均匀层，在该层中大气物质与太阳辐射相互作用，是太阳辐射衰减的主要原因。 ?大气结构：大气层没有明显的界线，一般取1000KM。 ?1）对流层：经常发生气象变化，是RS活动的主要区域，是空气作垂直运动而形成对流的一层，在离地面7-19KM之间变化，厚度随纬度降低而增加。 2）平流层：没有明显对流，几乎没天气变化。因有O3层对太阳紫外线的强吸收，温度由下部向上升高。 3）电离层：由下向上分为中间层、热层和散逸层。中间层的气温随高度增加而减少，热层（增温层的气温随高度增加而急剧递增。电离层对可见光、红外甚至微波都影响较小，基本上是透明的，层中 大气十分稀薄，处于电离状态。 4）大气外层： ?4、大气对太阳辐射的影响（遥24~32页）：

遥感导论知识点整理(梅安新版)

遥感导论知识点整理 【题型】 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 四、简答题 五、论述题 注意：标注页码的地方比较难理解，希望大家多看看书，看看ppt。【第一章】绪论 1、【名】遥感（remote sensing） 广义：泛指一切无接触的远距离探测； 定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 2、遥感系统 包括：被测目标的信息特征（信息源）、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。（5个哦亲！详见书第2页图哈~） 3、【名】信息源：任何目标具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被称为遥感的信息源。 4、遥感的类型： a)按照遥感平台分 地面遥感、航空遥感、航天（空间）遥感、航宇遥感 b)按传感器的探测波段分 紫外遥感（0.05μm-0.38μm）、可见光遥感(0.38-0.76μm)、红外遥感（0.76-1000μm）、微波遥感（1mm-10m） c)按工作方式分 主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感 5、遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性 6、遥感发展简史 Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，61年正式通过。 遥感发展的三个阶段：

（1）萌芽阶段 1839年，达格雷发表第一张空中相片； 1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。 1882年，英国人用风筝拍摄地面照片； J N Niepce (1826, France) The world’s first photographic image Intrepid balloon, 1862 1906, Kites Pigeons, 1903. （2）航空遥感阶段 1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质调查。 1930年，美国开始全国航空摄影测量。 1937年，出现了彩色航空像片。 （3）航天遥感阶段 1957年，苏联发射第一颗人造地球卫星，意义重大。 70年代美国的陆地卫星 法国的Spot卫星 发展中国家的情况：中国，印度，巴西等。 卫星遥感 Landsat Spot NOAA EO-1 Terra/modis Ikonos 7、我国遥感发展概况 50年代航空摄影和应用工作。 60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。 70年代，腾冲遥感实验获得巨大成功。 70.4.24发射第一颗人造地球卫星。 80年代是大发展阶段。 目前在轨运行卫星：海洋卫星、气象卫星、中巴资源卫星、环境卫星等。 8、遥感的应用 （1）资源调查与应用 1. 在农业、林业方面的应用 农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 土地利用类型调查 精细农业 作物估产 “三北”防护林遥感综合调查

遥感导论复习资料_梅安新版

第一章； 1.遥感的基本概念是什么？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.遥感探测系统包括哪几个部分？被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3.作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。因此，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。（比较多，大家理解性的删除自己不需要的）③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。④经济性遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 第二章： 1.大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.②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）③无选择性散射（当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）.大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对微波来说，微波波长比粒子的直径大很多，则又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，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被成为具有穿云透雾的能力。 3.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。（一）大气的吸收作用；（二）大气的散射作用;大气的反射、折射、散射、透射（提供者原答案） 4.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性。当太阳辐射到达地表后，就短波而言，地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源，而来自地球本身的辐射，几乎可以忽略不计。地球自身的辐射主要集中在长波，即6um以上的热红外区段，该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计，因此只考虑地表物体自身的热辐射。两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分，在2.5~6um，即中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。 波段名称可见光与近红外中红外远红外 波长0.3~2.5um 2.5~6um >6um 辐射特性地表辐射太阳辐射 为主 地表辐射太阳辐射 和自身的热辐射 地表物体自身热辐 射为主 比辐射率(发射率)波谱特性曲线的形态特征可以反映地面物体本身的特性，包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性。特别是曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体，尤其在夜间，太阳辐射消失后，地面发出的能量已发射光谱为主，单侧起红外辐射及微波辐射并与同样温度条件下的比辐射率（发射率）曲线比较，是识别地物的重要方法之一。地物反射波普曲线除随不同地物(反射率)不同外，同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现（发射率）也不同。一般说，地物发射率随波长变化有规律可循，从而为遥感影像的判读提供依据。 4、几类常见地物反射波谱特性.1．植物：a.在可见光的0.55μm（绿）附近有一个小反射峰，在0.45μm（蓝）和0.67μm（红）附近有两个明显的吸收带。b.在0.7～0.8μm是一个陡坡，反射率急剧增高，在近红外波段0.8～1.3μm之间形成一个高的，形成反射峰。c.以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带。2.土壤：没有明显的波峰波谷，土质越细反射率越高，有机质含量越高含水量越高，反射率越低3. 水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。4. 岩石：形态各异，没有统一的变化规律。岩石的反射波谱曲线受矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等影响 第三章：

遥感导论_章节重点

第一章 一、名词解释 遥感：广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义：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。 二、遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。 三、简述遥感（技术）的特点 　（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（信息的提取方法、数据挖掘技术、思维方式等有等改善） 四、论述遥感应用的主要方面： （1） 在资源调查方面的应用 （2）在环境测评及对抗自然灾害方面的应用 （3） 在区域分析及建设规划方面的应用 （4） 在全球性宏观研究中的应用 （5） 在其他方面的应用：<1>在测绘制图方面的应用 <2>在历史遗迹、考古调查方面的应用 <3>在军事上的应用 5、 遥感的类型 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 根据传感器的工作方式不同，可分为 主动式传感器：主动遥感 被动式传感器：被动遥感 成像方式：成像遥感 非成像方式：非成像遥感 按传感器的探测波段分 可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。 按应用领域分 大的研究领域：外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋 遥感。 具体应用领域：资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔 业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥 感、灾害遥感、军事遥感等等。 第二章 一、名词解释

1、电磁波：光波、热辐射、微波、无限电波等由振源发出的电磁振荡 在空间的传播，这些波叫电磁波。 2、电磁波谱：电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列， 构成了电磁波谱。 3、大气窗口 ：通常把透过大气而较少被吸收、散射的透射率较高的电 磁辐射波称为大气窗口。 4、地物反射光谱：地物的反射率随波长变化的规律。 5、地物反射光谱曲线：按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线（横 轴为波长，纵轴为反射率） 。 6、反射率：物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比。 7、发射率：表示实际物体辐射与黑体辐射之比。 8、瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小许多时发生的散射。 9、米氏散射：当微粒与辐射光波长接近时发生的散射。 10、非选择性散射：当微粒的直径比辐射波长长很多时发生的散射。 二、遥感技术常用的电磁波有哪些？各有什么特性？ 遥感中较多地使用紫外线、可见光、红外和微波波段。 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m以下。 可见光：0.4—0.76um。它由红、橙、黄、绿、青、蓝紫色光组成。人眼对可见光可直接感觉，不仅对可见光的全色光，而且对不同波段的单色光，也具有这种能力。所以可见光是作为鉴别物质的主要波段。 红外线：0.76—1000um，为了实际应用方便，又将其划分为：近红外（0.76—3.0 um）,中红外（3.0—6.0um），远红外（6.0—15.0um）和超远红外（15-1000um）。 微波：1mm—1m。来源于地物的热辐射由于其波长比可见光、红外线要长，受大气层中云、雾的散射干扰要小，因此能全天候进行遥感。 三、大气散射有何特点？它分为哪几种散射，各有什么特点？ 散射作用：是指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。散射使原传播方向辐射减弱，而增加其他各方向的辐射。 大气的散射集中于太阳辐射能量较强的可见光区。因此，大气对太阳辐射的散射是太阳辐射衰减的主要原因。散射强度可用散射系数γ来表示：γ∞1/λw，γ散射系数、w为波长指数, 由大气微粒直径（d）决定。 <1>瑞利散射d<<λ当微粒的直径比辐射波长小许多时，也叫分子散射。W(4)，大气对可见光 的影响很大。 <2>米氏散射d≈λ当微粒与辐射光波长接近时，是由于大气溶胶所引起的，其W(2) 。云、雾对红 外线的米氏散射是不可忽视的。 <3>非选择性散射d>>λ当微粒的直径比辐射波长长很多时的情况，W(0) 任何波长散射强度相 同。 四、什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口. 遥感是怎样利 用大气窗口的？ (1) 通常把透过大气而较少被吸收、散射的透射率较高的电磁辐射波称为大气窗口。

遥感导论习题及答案复习资料

1.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性。 2.主要遥感平台有哪些？各有何特点？ 3.如何评价遥感图像的质量？ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.引起遥感影像几何畸变的原因是什么？如果不做几何纠正，遥感影像会有什么问题？如果做了几何纠正，又会产生什么新的问题？ 2.在做几何纠正时，控制点的选取很重要，若图像一角没有任何控制点，估计几何校正后这一角的位置畸变将缩小还是增大？为什么？ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.对以下数字图像，分别用罗伯特方法和索伯尔方法求出新的图像。（注意：计算前原图像的上下左右各加1行或1列，亮度与相邻像元相同） 2 2 10 10 10 2 2 10 10 10 2 2 10 10 10 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 罗伯特方法： 0 16 0 0 0 0 16 0 0 0 0 16 0 0 0 0 8 16 16 16 0 0 0 0 0 索伯尔方法： 0 32 32 0 0 0 32 32 0 0 0 32 48 32 32 0 16 32 32 32 0 0 0 0 0 2.结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因。 3.结合遥感与地理信息系统的发展，谈谈遥感与非遥感信息复合的重要意义。 第一章； 1.遥感的基本概念是什么？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.遥感探测系统包括哪几个部分？被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3.作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物

遥感导论复习资料,考试重点

※遥感的涵义: 在一定距离的空间，不与目标物接触，通过信息系统去获取有关目标物的信息，经过对信息的分析研究，确定目标物的属性及目标物之间的相互关系。简言之，泛指一切无接触的远距离探测。 ※广义遥感是指以现代工具为技术手段，对目标进行遥远感知的整个过程。 ※狭义遥感技术是指从远距离高空以至外层空间的平台上，利用紫外线、可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描方式，对目标电磁波辐射能量的感应、接收、传输、处理和分析，从而识别目标物性质和运动状态的现代化技术系统。 ※传感器或者遥感器：接受、记录目标物电磁波特征的仪器。 ※遥感系统: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。 ※遥感的分类1按遥感平台分航宇遥感航天遥感航空遥感地面遥感 2按传感器的探测波段分紫外遥感（0.05—0.38 μm）可见光遥感（0.38—0.76 μm）红外遥感（0.76—1000μm）微波遥感（1mm—10m）多波段遥感(探测波段在可见光和红外波段范围内，再分成若干个窄波段来探测目标)。 3按工作方式分主动遥感和被动遥感：前者是由探测器主动向目标发射一定能量的电磁波，并接收目标的反射或散射信号。后者是被动接收目标物的自身发射和自然辐射源的反射能量。 ※成像遥感与非成像遥感：前者传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图像；后者传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。 ※遥感的特点：大面积的同步观测-视域广；时效性-定时、定位观测；数据的综合性和可比性-信息丰富，综合反映了地球上许多自然、人文信息。包括紫外线、可见光、红外、微波、多波段遥感，能提供超出人的视觉以外的地面信息；经济性-效率高、速度快，精度高、成本低；局限性-波段有限，技术有限。 ※电磁波及其特性由振源发出的电磁振荡在空间的传播叫做电磁波。 ※电磁波谱：按电磁波在真空中的传播的波长或者频率，递增或者递减排列，构成了电磁波谱。频率高到低：Y射线，X射线，紫外线，可见光，红外线，无线电波。 ※电磁辐射源：凡是能够产生电磁辐射的物体都是辐射源。 ※绝对黑体：在任何温度下，对任何波长的入射辐射的吸收系数（率）α（λ，T）恒等于1，即α（λ，T）=1的物体称为绝对黑体（简称黑体） ※斯忒藩-玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。 ※维恩位移定律：黑体辐射光谱中最大辐射的峰值波长λmax与黑体绝对温度T成反比。※基尔霍夫定律：在研究电磁辐射传输过程中，在给定的温度下，物体辐射出射度和吸收率之比，对任何材料都是一个常数，并等于该温度下黑体的辐射出射度。这就是基尔霍夫定律。其表达式为：M′/ α=M M′为真实物体的辐射出射度；α为吸收率。 ※实际物体的辐射：表示实际物体辐射与黑体辐射之比M= εM0 ε：比辐射率或发射率※太阳光谱：光球产生的光谱，光球发射的能量大部分集中于可见光波段。0.1—6μ可见光※地球辐射：地球辐射的能量主要来源于太阳的短波辐射和地球内部的热能。地球辐射的波谱可分为三个部分：3—6μ：为反射太阳光和地球自身辐射，属混合辐射。8—14μ：为地球表面物体自身的热辐射，其峰值波段在9—10μ处，属远红外或称热红外。15—30μ：属超远红外。 ※散射：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。 ※瑞利散射是指比波长小得多的大气分子引起的散射，其散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射强度越弱，波长越短，散射强度越强。 ※米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射波长相当时发生的散射。如烟、尘埃、小水滴、气

遥感导论知识点总结

遥感导论知识点小结 1．遥感技术系统的组成 被测目标的信息特征、信息的火枪、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。2．遥感的类型 1）按遥感平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感； 2）按工作方式分为主动遥感和被动遥感； 3）按探测波段分为：紫外遥感（0.3-0.4）；可见光（0.4-0.7）；红外（0.7-14mm）； 微波（0.1-100cm）等。 3．遥感技术的特点 大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。 4．电磁波的主要参数 1）波长（Wavelength）：指波在一个振动周期内传播的距离。即沿波的传播方向，两个相邻的同相位点（如波峰或波谷）间的距离。 2）周期：波前进一个波长那样距离所需的时间。 3）频率（frequency）：指单位时间内，完成振动或振荡的次数或周期（T），用V示。 注：一般可用波长或频率来描述或定义电磁波谱的范围。在可见光——红外遥感中多用波长，在微波遥感中多用频率。 4）振幅（Amplitude）：表示电场振动的强度。它被定义为振动物理量偏离平衡位置的最大位移，即每个波峰的高度。 5）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．常用电磁波波段特性 1）紫外线（UV）：0.01-0.4μm，碳酸盐岩分布、水面油污染； 2）可见光：0.4-0.76 μm，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）：0.76-1000 μm。近红外0.76-3.0 μm’中红外3.0-6.0 μm；远红外6.0-15.0 μm；超远红外15-1000 μm；（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。6．地物的反射光谱特性

遥感导论复习整理(期末考试)

遥感概论复习整理 第一章绪论 1.遥感概念 狭义遥感：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.遥感技术系统组成 信息源、信息的获取、信息的记录和传输、信息的处理、信息的应用。 3.信息源，传感器概念 信息源：任何地物都可以发射、反射和吸收电磁波信号，都是遥感信息源；目标物与电磁波发生相互作用，会形成目标物的电磁波特性，这为遥感探测提供了获取信息的依据。 传感器：接收、记录地物电磁波特征的仪器，主要有：扫描仪、雷达、摄影机、光谱辐射计等 4.遥感类型（区分不同波段属于那种类型） 按遥感平台分类：航天、航空、地面遥感 按工作波段分类：紫外遥感：收集和记录目标物在紫外波段辐射能量 可见光遥感：收集和记录目标物反射的可见光辐射能量，传感器有：摄影机、扫描仪、摄像仪等 红外遥感μm)：收集与记录目标物反射与发射的红外能量，传感器有：摄影机、扫描仪等 微波遥感(1mm-1m)：收集和记录在微波波段的反射能量，传感器有：扫描仪、微波辐射计、雷达、高度计等 按传感器工作原理分类： 被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量 主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量，并接收目标的后向散射信号 按资料获取方式分类：成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像 非成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像 波段宽度与波谱的连续性分类： 按应用领域分类：土地遥感（Domanial）环境遥感（Environmental）大气遥感（Atmospheric） 海洋遥感（Oceanographic）农业遥感（Agricultural）林业遥感（Forestry）水利遥感（Hydrographic）地质遥感（Geological ）5.遥感特点（一帧遥感图像代表地面多大位置） 宏观性动态性技术手段多，信息海量应用领域广泛，经济效益高100nmile x 100nmile(185km x 185km)=34225km2 6.气象卫星有哪些 1957年10月4日，前苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星 1960年，美国发射了TIROS-1和NOAA-1太阳同步卫星 1972年，美国发射ERTS-1（后改名为Landsat-1），装有MSS传感器，分辨率79米 1982年，Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米 1986年，法国发射SPOT-1，装有PAN和XS传感器，分辨率提高到10米 1988年9月7日，中国发射第一颗“风云1号”气象卫星 1999年，美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米 1999年，美国发射QUICKBIRD-2，空间分辨率提高到0.6米 7.遥感发展历史 无记录的地面遥感阶段(1608-1838) 有记录的地面遥感阶段（1838-1857） 空中摄影遥感阶段（1858-1956） 航天遥感阶段（1957-） 8.对遥感进行处理的软件 PCI ERDAS ENVI ER-MAPPER 9.SAR是什么 是合成孔径雷达Synthetic Aperture Radar 的缩写 10.遥感发展现状 高分遥感发展迅速，多种传感器并存 遥感从定性到定量分析 遥感信息提取逐步自动化