遥感知识集锦

遥感知识集锦

一. 遥感的基本概念

1. 遥感的基本知识

“遥感”一词来自英语Remote Sensing，从字面上理解就是“遥远的感知”之意。顾名思义，遥感就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接受来自目标物体的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标物体的属性。

实际工作中，重力、磁力、声波、机械波等的探测被划为物理探测（物探）的范畴，因此，只有电磁波探测属于遥感的范畴。

根据遥感的定义，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这五大部分。

1. 目标物的电磁波特性

任何目标物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感探测的依据。

2. 信息的获取

接受、记录目标物体电磁波特征的仪器，称为“传感器”或者“遥感器”。如：雷达、扫描仪、摄影机、辐射计等。

3. 信息的接收

传感器接受目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或者胶片上。胶片由人或回收舱送至地面回收，而数字介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线输送到地面的卫星接收站。

4. 信息的处理

地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在高密度的磁介质上，并进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可以使用的通用数据格式，或者转换为模拟信号记录在胶片上，才能被用户使用。

5. 信息的应用

遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多应用领域，它的发展与这些科学紧密相关。

2. 遥感的分类

1）按遥感平台分

地面遥感：传感器设置在地面上，如：车载、手提、固定或活动高架平台。

航空遥感：传感器设置在航空器上，如：飞机、气球等。

航天遥感：传感器设置在航天器上，如：人造地球卫星、航天飞机等。

2）按传感器的探测波段分

紫外遥感：探测波段在0.05~0.38μm之间。

可见光遥感：探测波段在0.38~0.76μm之间。

红外遥感：探测波段在0.76~1000μm之间。

微波遥感：探测波段在1mm~10m之间。

3）按工作方式分

主动遥感：有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：传感器仅接收目标物体的自身发射和对自然辐射源的反射能量。

4）按遥感的应用领域分

外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等。

3. 遥感发展简史

最早使用“遥感”一词的是美国海军研究所的艾弗林*普鲁伊特。1961年，在美国国家科学院和国家研究理事会的支持下，在密歇根大学的威罗*兰实验室召开了“环境遥感国际讨论会”，此后，在世界范围内，遥感作为一门新兴学科飞速发展起来。

1）无记录的地面遥感阶段（1608---1838年）

1608年，汉斯*李波尔赛制造了世界第一架望远镜，1609年伽利略制作了放大倍数3倍的科学望远镜，从而为观测远距离目标开辟了先河。但望远镜观测不能吧观测到的事物用图像记录下来。

2）有记录的地面遥感阶段（1839---1857年）

对探测目标的记录与成像始于摄影技术的发展，并与望远镜相结合发展为远距离摄影。3）空中摄影遥感阶段（1858---1956年）

1858年，G..F.陶纳乔用系留气球拍摄了法国巴黎的“鸟瞰”像片。

1860年，J.布莱克乘气球升空至630m，成功的拍摄了美国波士顿的照片。

1903年，J.钮布郎特设计了一种捆绑在飞鸽身上的微型相机。这些试验性的空间摄影，为后来的实用化航空摄影打下了基础。

在第一次世界大战期间，航空摄影成了军事侦探的重要手段，并形成了一定规模。与此同时，像片的判读水平也大大提高。一战以后，航空摄影人员从军事转向商务和科学研究。美国和加拿大成立了航测公司，并分别出版了《摄影测量工程》及类似性质的刊物，专门介绍有关技术方法。

1924年，彩色胶片出现，使得航空摄影记录的地面目标信息更为丰富。

二战中，微波雷达的出现及红外技术应用于军事侦查，使遥感探测的电磁波谱段得到了扩展。

4）航空遥感阶段（1957---）

1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，标志着人的空间观测进入了新纪元。此后，美国发射了“先驱者2号”探测器拍摄了地球云图。真正从航天器上对地球进行长期探测是从1960年美国发射TIROS-1和NOAA-1太阳同步卫星开始。

此外，多宗探测技术的集成日趋成熟，如雷达、多光谱成像与激光测高、GPS的集成可以同时取得经纬度坐标和地面高程数据，由于实时测图。

总之，随着遥感应用向广度和深度发展，遥感探测更趋于实用化、商业化和国际化。4. 遥感应用的一个简单例子

大兴安岭森林火灾发生的时候，由于着火的树木温度比没有着火的树木温度高，它们在电磁波的热红外波段会辐射出比没有着火的树木更多的能量，这样，当消防指挥官面对着熊熊烈火担心不已的时候，如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过大兴安岭上空，传感器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像，因为着火的森林在热红外波段

比没着火的森林辐射更多的电磁能量，在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮的浅色调。当影像经过处理，交到消防指挥官手里时，指挥官一看，图像上发亮的范围这么大，而消防队员只是集中在一个很小的地点上，说明火情逼人，必须马上调遣更多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。

5. 中国遥感技术的发展

我国自1970年4月24日发射“东方红1号”人造卫星后，相继发射了数十颗不同类型的人造地球卫星，使得我国开展宇宙探测、通讯、科学实验、气象观测等研究有了自己的信息源。1999年10月14日中国---巴西地球资源卫星CBERS---1的成功发射，使我国拥有了自己的资源卫星。

在遥感图形处理方面，已开始从普遍采用国际先进的商品化软件向国产化迈进。在科技部、信息产业部的倡导下，国产图像处理软件从研制走向了商品化，并占有一定的市场份额，如photomapper等。

在遥感应用方面，国家将遥感列入重点攻关项目和“863”工程。

二. 电磁辐射与地球的光谱特征

1. 电磁波谱与电磁辐射

（1）基本概念

1）波：振动的传播。如：水波、声波、地震波等。

2）机械波：振动的是弹性介质中的位移矢量。

3）电磁波：电磁振源产生的电磁振荡在空间中的传播。

4）电磁波的特点

①不需要传播介质

②电磁波是横波，在真空中以光速传播

③满足波粒二象性

④波长与频率成反比，且两者之积为光速：f×λ=c。

⑤传播遇到气体、固体、液体介质时，会发生反射、投射、折射、吸收等现象。

5）电磁波谱：按照电磁波波长的长短，依次排列成的图表称为电磁波谱。

（2）电磁辐射的量度

1）辐射源：任何物体都是辐射源，既能吸收其它物体的辐射，也能向外辐射电磁波。

2）辐射能量：电磁辐射的能量，单位：J（焦耳）。

3）辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量，单位：W。

4）辐射通量密度：单位时间内通过表面单位面积上的辐射通量。

5）辐照度：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量。

6）辐射出射度：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量。

7）辐射亮度：辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量。

8）黑体辐射定律

①普朗克公式：描述黑体辐射出射度与温度、波长等的关系

②斯蒂芬－玻尔兹曼定律：

③维恩位移定律： 9）实际物体的辐射

物体的发射率是温度和波长的函数，且与种类、物理状况（如粗糙度、颜色等）等有关。 按照发射率和波长的关系，辐射源可分为：

①黑体：ελ = ε=1

②灰体：ελ =ε=常数<1

③选择性辐射体：ελ <1,且随波长而变

基尔霍夫定律：

即物体的发射率等于该物体的吸收率 2. 太阳辐射及大气对辐射的影响

1）太阳辐射源：太阳是太阳系唯一的恒星，它集中了太阳系99.865%的质量。太阳是一个炽热的气体星球，没有固体的星体或核心。太阳能量的99%是由中心的核反应区的热核反应产生的。太阳中心的密度和温度极高。太阳大气的主要成分是氢（质量约占71%）与氦（质量约占27%）。

2）大气成分组成：①永久气体：氮气、氧气、CO 2、惰性气体、氢气、甲烷等。 ②浓度可变的气体：水蒸气、臭氧、SO 2、氨气等。

③固体和液体微粒。

3）大气垂直分层(大气结构)：电离层：距地面85km 直到几百千米的范围均为热电离层，温

度范围为500K 到2000K

平流层：在平流层最下面直到20km 的高度之内，温度几乎为

常数

对流层：厚约为10km ，温度随高度的增加而降低

4）大气辐射衰弱的原因：反射、吸收、散射。

大气吸收17％， 散射22％，反射30％，其余31％太阳辐射到达地面。

5）散射：①瑞利（Rayleigh ） 散射：当大气中粒子的直径比辐射波长小得多时发生的散射；

散射强度与波长的四次方成反比。

②米氏散射：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；散射强度与波长的二

次方成反比。

③非选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射；散射强度与波

长无关

6）吸收作用：大气吸收电磁辐射的主要物质是：水、二氧化碳和臭氧

7）反射作用：云量越多、云层越厚， 反射越强

112),(52-?=kT hc e hc T M λλλπλ4

T M σ=b

T =?m ax λ),(),(),(T M T M T b

λλλα=α

ε=

8）折射作用：折射率与大气密度有关，密度越大折射率越大。

3. 地球的辐射与地物波谱特征

1）太阳辐射与地表的相互作用

①温度为300K 的黑体，其电磁辐射的波长范围是：2.5~50μｍ(0.3-2.5um)。

②地球表面的发射辐射能量集中于近红外波段和热红外波段；在热红外波段，地球的发射辐 射能量远远大于太阳的电磁辐射能量，通常称地球的发射辐射为热辐射

③地球表面的热辐射（能量）与自身的发射率、波长、温度有关：

2）地物波谱特征

在可见光与近红外波段，地表物体自身的热辐射几乎等于零。所以地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。

到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量

①反射率：物体反射的辐射能量ρP 占总入射能量0P 的百分比

②物体的反射：镜面反射、漫反射和实际物体的反射。 三. 遥感成像原理与遥感图像特征

遥感平台是搭载传感器的工具。在遥感平台中，航天遥感平台目前发展最快、应用最广。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。

1. 气象卫星概述

第一代：20世纪60年代 TIROS 、ESSA 、Nimbus 、ATS

第二代：1970-1977年 ITOS-1、SMS 、GOES 、GMS 、Meteosat

第三代：1978年以后 NOAA 系列

我国的气象卫星发展较晚。“风云一号”气象卫星（FY-1）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。

2. 气象卫星特点

1）轨道

气象卫星的轨道分为两种：低轨和高轨。

高轨气象卫星：轨道高度：36000公里

信息采集时间周期：约20分钟

分辨率：1.25 ~ 5公里

),(),(),(0T M T T M λ

λελ?=%

1000?=P P ρρ

主要应用领域：全球性大气环流；全球性天气过程

低轨气象卫星：轨道高度：36000公里

信息采集时间周期：约20分钟

分辨率：1.25 ~ 5公里

主要应用领域：全球性大气环流；全球性天气过程

2）短周期重复观测

3）成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量

4）资料来源连续、实时性强、成本低

3. 陆地卫星系列

1）陆地卫星（Landsat）

轨道:太阳同步的近极地圆形轨道

重复覆盖周期:16 18天

图象覆盖范围：185 * 185 km（Landsat 7 185*170 km）。

Landsat上携带传感器空间分辨率不断提高，从80 m到 30 m到 15 m

2）法国SPOT卫星系列

地球观察卫星系统。由瑞典、比利时等国家参加，由法国国家空间研究中心（CNES）设计制造。1986年发射第一颗，到2002年已发射5颗。

特点：太阳同步圆形近极地轨道高度830 km

覆盖周期26天扫描宽度: 60 (×60 ) 公里

主要传感器:2台HRV

空间分辨率: 全色10m; 多光谱20m

能满足资源调查、环境管理与监测、农作物估产、地质与矿产勘探、土地利用、测制地图及地图更新等多方面需求

SPOT 卫星系列优势特征：卫星搭载的传感器具有倾斜（侧视）能力

信息获取的重复周期：一般地区3~5天；部分地区达到1天

3）中巴地球资源卫星CBERS： 1999.10.14，我国第一颗地球资源遥感卫星（又称资源一号卫星）在太原卫星发射中心成功发射

CBERS卫星特点：太阳同步近极地轨道，轨道高度778 km，卫星重访周期26天携带的传感器的最高空，间分辨率是19.5 m

4）高空间分辨率陆地卫星(IKONOS、QUICKBIRD等)

4. 摄影成像

数字摄影是通过放置在焦平面的光敏元件，经过光电转换，以数字信号来记录物体的影像。依据探测波长的不同，可分为近紫外摄影、可见光摄影、红外摄影、多光谱摄影等。1）摄影机分类

①分幅式：一次曝光得到目标物一幅像片；镜头:常角、宽角和特宽角

②全景式: 分为缝隙式和镜头转动式

对可见光遥感，摄影机外壳只需是不透光材料，对红外摄影，只能用金属材料。镜头则需根据摄取的波段选择材料。

③多光谱摄影机：多相机组合、多镜头组合、光束分离型

可同时直接获取可见光和近红外范围内若干个分波段影像

2）摄影像片的几何特征

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。

①垂直摄影像片的几何特征:

1.像片的投影：中心投影

中心投影与垂直投影的区别

（1）投影距离的影响

（2）投影面倾斜的影响

（3）地形起伏的影响

②摄影胶片的物理特性

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。

反差：指胶片的明亮部分与阴暗部分的密度差。

灰雾度：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。

宽容度：指胶片表达被摄物体亮度间距的能力。

解像力：通常称为感光胶片的分辨力。

③常用的遥感摄影胶片：

1. 黑白摄影胶片：色盲片，正色片，分色片，全色片，红外黑白片

2. 天然彩色胶片

3. 红外彩色片

5. 扫描成像

扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标物体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征信息，形成一定谱段的图像。其探测波段可包括紫外、红外、可见光和微波波段。

1）光/机扫描成像

光机扫描的几何特征:取决于瞬时视场角、总视场角

进行扫描成像时，总视场角不宜过大，否则图像边缘的畸变太大。通常在航空遥感中，总视场角取70～120

光机扫描仪可分为单波段和多波段两种。多波段扫描仪的工作波段范围很宽，从近紫外、可见光至远红外都有。

多波段扫描仪：地面物体的辐射波束----扫描---反射-----聚焦---分光---再聚焦到感受不同波长的探测元件上。

2）固体自扫描成像

固体扫描是用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标进行扫描的一种成像方式。

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成像方式。

目前常用的探测元件是电荷耦合器件CCD

3）高光谱成像扫描

对遥感而言，在一定波长范围内，被分割的波段数愈多，即波谱取样点愈多，愈接近于连续波谱曲线，因此可以使得扫描仪在取得目标地物图像的同时也能获取该地物的光谱组成。这种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。

高光谱成像光谱仪：图像由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

多采用扫描式或推帚式，可以收集200或200以上波段的数据。图像中的每一像元均得到连续的反射率曲线

6. 微波遥感与成像

在电磁波谱中，波长在1mm～1m的波段范围称微波。

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。

1）微波遥感的特点

①全天候、全天时的信息获取能力

②对某些地物的特殊识别能力,如水和冰(微波波段发射率的差异)

③对冰、雪、森林、土壤（尤其对干燥、松散物质）有一定的穿透能力

④适宜对海面动态情况(海面风、海浪）进行监测

2）微波遥感方式和传感器

①主动微波遥感

是指通过向目标地物发射微波并接受其后向散射信号来实现对地观测遥感方式。主要传感器是雷达。

雷达意为无线电测距和定位。其工作波段大都唉微波范围。雷达是有发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一簇很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接受目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。不同物体，回波信号的振幅、相位不同，故接收处理后，可测出目标地物的方向、距离等数据。

②被动微波遥感

是指通过传感器，接收来自目标地物发射的微波，而达到探测目地的遥感方式。

3）遥感图像的特征

目标地物——传感器——遥感图像——遥感图像处理

空间分辨率——几何特征——目标地物的大小、形状及空间分布

光谱分辨率（辐射分辨率）——物理特征——目标地物的属性特点

时间分辨率——时间特征——目标地物的变化动态特点

①空间分辨率/地面分辨率

图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小

扫描成像----像元：扫描仪瞬时视场所对应的地面实际大小

摄影成像----线对/米。( 线对:能分辨的地物的最小距离)

②波谱分辨率

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。

传感器的波段选择须考虑目标的光谱特征值，才能取得好效果。

③辐射分辨率

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

④时间分辨率

卫星的覆盖周期、重访周期。

重复获得同一地区的最短时间间隔。（注意和卫星运行周期的区别）

四. 遥感图像处理

1. 光学原理与光学处理

电磁波谱中0.38~0.76μm波段能够引起人的视觉。

1）颜色视觉

①视觉特征：

亮度对比（反差）：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比。

颜色对比（色差）：视场中相邻区域的颜色差异。

②颜色性质的描述

明度(lightness)：人眼对光源或物体明亮程度的感觉。（与物体的反射率有关）

色调(hue)：指色彩的差异。（与视觉接收到的波长有关）

饱和度(saturation)：指色彩纯洁的程度。（与色光中是否混有白光以及白光占有的比例）③颜色立体

为了形象的描述颜色特性之间的关系，通常用颜色立体来表现一种理想化的示意关系。中间轴代表明度，从底端到顶端，由黑到灰再到白明度逐渐递增。

2）加色法与减色法

互补色：若两种颜色混合产生白色或者黑色，这两种颜色就称为互补色。

三原色：若三种颜色，其中任一种都不能由其余两种混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，称之为三原色。红、绿、蓝为最优的三原色。

2. 数字图像

数字图像是指能够被计算机存储、处理和使用的图像。遥感数据的表示既有光学图像也有数字图像。光学图像又称为模拟量，数字图像又称为数字量，它们之间的转换称为模/数转换，记做A/D转换。

1）数字图像的来源

①遥感卫星地面站（气象卫星接收站）提供计算机兼容的数字磁带，输入计算机图像处理系统，形成数字图像。

②记录在胶片上的影像（模拟图象）在专用设备上进行数字化

2）图像的数字化

把模拟图像分割成同样形状的小单元，进行空间离散化处理叫采样（sampling）。

以各个小单元的平均亮度值或中心部分的亮度值作为该单元的亮度值，为亮度值的离散化处理，即量化（quantization）。

3）遥感数字图像表示方式

数字图像（数字化）图像，是一种以二维数组（矩阵）形式表示的图像。或者称为相应区域内地物电磁辐射强度的二维分布。将地球表面一定区域范围内的目标地物记录在一个二维数组（或二维矩阵）中。

①像素（像元）是遥感数字图像最基本的单位，成像过程的采样点，计算机图像处理的最小单元。

②像素具有空间特征和属性特征。

空间特征：地理位置的信息

属性特征：采用亮度值来表达

4）数字图像的优点

便于计算机处理与分析：

图像信息损失低：

抽象性强：

5）按照波段数量，遥感数字图象分类：

1. 二值数字图象

2. 单波段数字图象

3. 彩色数字图象

4. 多波段数字图象

3. 数字图像校正——辐射校正

进入传感器的辐射强度反映在图像上就是亮度值（灰度值）。辐射强度越大，亮度值越大。该值主要受两个物理量影响：一是太阳辐射照射到地面的辐射强度，二是地球的光谱反射率。当太阳辐射相同时，图像上像元亮度值的差异直接反映了地物目标光谱反射率的差异。但实际测量时，辐射强度值还受到其它因素的影响而发生改变。这一改变的部分就是需要校正的部分，故称为辐射畸变。

1）引起辐射畸变有两个原因：

传感器仪器本身产生的误差

大气对辐射的影响

2）传感器仪器本身产生的误差

仪器引起的误差是由于多个检测器之间存在差异，以及仪器系统工作产生的误差，这导致了接收的图像不均匀，产生条纹和“噪声”。一般来说，这种畸变应该在数据生产过程中，有生产单位根据传感器参数进行校正，而不需要用户自己校正，所以用户应该考虑的是大气影响造成的畸变。

3）大气对辐射的影响

①大气影响的定量分析

进入大气的太阳辐射会发生反射、折射、吸收、散射和透射。其中对传感器接收影响较大的是吸收和散射。

假设无大气存在时，设E 0λ为波长λ的辐照度，θ为入射方向的天顶角，地面上单位面积

的辐照度为： 假定地面是郎伯体，其表面是漫反射，则某方向物体的亮度为：

式中，R λ是地球反射率；π是球面度。

传感器接收信号时，受仪器影响还有一个系统增益系数因子S λ，这时进入传感器的亮度 值为： θλ

λcos 0E E =θππλλλλλcos 00E R E R L ==θπ

λλλλcos 0'0??=S E R L

由于大气的存在，在入射方向有与入射天顶角θ和波长λ有关的透过率T θλ;反射后，在反射方向上有与反射天顶角Ф和波长λ有关的透过率T Фλ。因此

进入传感器的亮度值为： θπλθλλφλ

λλcos 01???=S T E T R L

大气对辐射散射后，来自各个方向的散射又重新以漫入射的形式照射地物，其辐照度为E D ，经过地物的反射及反射路径上大气的吸收进入传感器，其亮度值为：

D E S T R L ?=λφλ

λλπ2

相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感器，这部分辐射称为程辐射度，亮度为p λ。 可见，由于大气影响的存在，实际到达传感器的辐射亮度是前面所分析的三项之和，即

P D P SL E T E S RT L L L L L ++=++=)cos (0021θπ

φλ

λλλ 比较以下两个公式：

P D SL E T E S RT L ++=)cos (00θπφ

可以看出，大气的主要影响是减少了图像的对比度，使原始信号和背景信号都增加了因子。

②大气影响的粗略校正

● 去掉公式：P D SL E T E S RT L ++=)cos (0θπθφ

中的L P ，即程辐射度，从而改善图像质量。可以认为程辐射度在同一幅图像的有限面积内是一个常数，其值的大小只与波段有关。

● 校正方法

A. 直方图最小值去除法

直方图以统计图的形式表示图像亮度值与像元数之间的关系。最小值去除法的基本思想在于一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，其辐射亮度或发射率接近0。这时在图像中对应位置的像元亮度值应为0。实测表明,这些位置上的像元亮度不为0。这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值。

校正方法很简单，首先确定条件满足，即该图像上确有辐射亮度或反射亮度应为0的地区，θ

ππλλλλλcos 00E R E R L ==

则亮度最小值必定是这一地区受大气影响的呈辐射度增值。校正时，将每一波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值，使图像亮度动态范围得到改善，对比度增强，从而提高图像质量。

B. 回归分析法

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，设为波段a 。现需要找到其他波段相应的最小值，这个值一定比a 波段的最小值大一些，设为波段b ，分别以a ，b 波段的像元亮度值为坐标，作二维光谱空间，两个波段中对应像元在坐标系内用一个点表示。由于波段之间的相关性，通过回归分析在众多点中一定能找到一条直线与波段b 的亮度Lb 相交，且：Lb=βL α +α， β为斜率

∑∑---=

_

_)())((b a b b a a L L L L L L β 式中：_a L ，_b L 分别为a ，b 波段亮度的平均值。

a=Lb-βLa ；式中a 为波段a 中的亮度为零处在波段b 中所具有的亮度。可以认为 a 就是波段b 的程辐射度。

校正方法是将波段b 中每个像元的亮度值减去a ，来改善图像，去掉程辐射。

4. 几何校正

几何畸变: 当遥感图像在几何位置上发生了变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等.遥感影像的总体变形（相对于地面真实形态而言）是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲及其他变形综合作用的结果。产生畸变的图像给定量分析及位置配准造成困难。

遥感影像变形的原因：

? 遥感器的内部畸变：由遥感器结构引起的畸变。

? 遥感平台位置和运动状态变化的影响

? 地形起伏的影响

? 地球表面曲率的影响

? 大气折射的影响

? 地球自转的影响

1）遥感平台位置和运动状态变化的影响

航高：卫星运行的轨道本身就是椭圆的。航高始终发生变化，而传感器的扫描视场角不变，从而导致图像扫描行对应的地面长度发生变化。航高越向高处偏离，图像对应的地面越宽。

航速：卫星的椭圆轨道本身就导致了卫星飞行速度的不均匀，其他因素也可导致遥感平台航速的变化。航速快时，扫描带超前，航速慢时，扫描带滞后，由此可导致图像在卫星前进方向上（图像上下方向）的位置错动。

俯仰：遥感平台的俯仰变化能引起图像上下方向的变化，即星下点俯时后移，仰时前移，发生行间位置错动。

翻滚：遥感平台姿态翻滚是指以前进方向为轴旋转了一个角度。可导致星下点在扫描

线方向偏移，使整个图像的行翻滚角引起偏离的方向错动。

偏航：指遥感平台在前进过程中，相对于原前进航向偏转了一个小角度，从而引起扫描行方向的变化，导致图像的倾斜畸变。

地形起伏的影响当地形存在起伏时，会产生局部像点的位移，由于高差的原因，实际像点P距像幅中心的距离相对于理想像点P0距像幅中心的距离移动了△r。

地表曲率的影响地球是椭球体，地球表面是曲面。这一曲面的影响主要表现在两个方面，一是像点位置的移动，当选择的地图投影平面是地球的切平面时，使地面点P0相对于投影平面点P有一高差△h。

地表曲率的影响：全景畸变：当传感器扫描角度较大时，影响更加突出，造成边缘景物在图像显示时被压缩。

大气折射的影响，折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线，从而导致传感器接收的像点发生位移。

地球自转的影响，例如：卫星自北向南接收图像运动，这时地球自西向东自转。相对运动的结果，使卫星的星下位置逐渐产生偏离。

2）遥感数字图像的几何校正

①几何校正方法：控制点校正法

校正步骤：

Ａ、原始图像与校正图像统一坐标系、投影

Ｂ、确定GCP（Ground Control Point），即在原始畸变图像空间与标准空间寻找对应的控制点对

C、选择畸变数学模型，并利用GCP数据求出畸变模型的未知参数，然后利用此畸变模型

对原始畸变图像进行几何精校正

D、再采样计算，得到校正后的新图像

基本思路：校正的最终目的是确定校正后图像的行列数，然后找到新图像中每一像元的亮度值。

②具体步骤——1）象素坐标变换（空间上的重采样）

找到一种数学关系，建立变换前图像坐标（x，y）与变换后图像坐标（u，v）的关系

计算校正后图像中的每一点所对应原图中的位置（x，y）。计算时按行逐点计算，每行结束后进入下一行计算，直到全图结束。

多项式的项数（即系数个数）N与其阶数n有着固定关系：N=(n+1)(n+2)/2

多项式系数ai，bj（i,j＝０，１，２，…N-1）一般利用已知控制点的坐标值按最小二乘法求解。

③计算方法：内插计算（灰度值重采样）

计算每一点的亮度值。纠正后的新图像的每一个像元，根据变换函数，可得到它在原始图像上的位置。如果求得的位置为整数，则该位置处的像元灰度就是新图像的灰度值。

计算方法：如果位置不为整数，新点的亮度值介于邻点亮度值之间，常用内插法计算。有几种方法：

●最近邻法

●双线性内插法

●三次卷积内插法。

最近邻法：距离实际位置最近的像元的灰度值作为输出图像像元的灰度值。

双线性内插法：取（x ，y ）点周围4邻点，在y 方向（或x 方向）内插二次，再在x 方向（或y 方向）内插一次，得到（x ，y ）点的亮度值f(x ，y ），该方法称双线性内插法。 三次卷积内插法：取与计算点（x ，y ）周围相邻的16个点，先在某一方向上内插，每4个值依次内插4次，求出f （ x ， j-1 ） ，f(x,j) ，f(x,j+1),f(x,j+2)，再根据这四个计算结果在另一方向上内插，得到f(x ，y ）。

④控制点的选取

几何校正的第一步便是位置计算，对所选取的二元多项式求系数。

控制点选取原则:1)特征变化大的地区应多选些。2)图像边缘部分要选取控制点，以避免外推。

3) 表征空间位置的可靠性，道路交叉点，标志物，水域的边界，山顶，小岛中心，机场等。

4）同名控制点要在图像上均匀分布；5）清楚辨认；

6）数量应当超过多项式系数的个数（(n+1)*(n+2)/2）。

5. 数字图像增强

当一副图像的目视效果不太好，或者有用的信息突出不够时，就需要作图像增强处理。例如，图像对比度不够，或者希望突出的某些边缘看不清，就可以用计算机图像处理技术改善图像质量。这样可以提高图像质量和突出所需信息，有利于分析判读或作进一步的处理。

1）对比度变换

通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元的对比度，从而改善图像质量的处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。

常用的方法是：对比度线性变换和非线性变换。

假定像元亮度随机分布时，直方图应是正态分布的。

● 峰值偏向亮度坐标轴左侧，图像偏暗。

● 峰值偏向坐标轴右侧，图像偏亮，

● 峰值提升过陡、过窄，图像的高密度值过于集中

以上情况均是图像对比度较小，图像质量较差的反映。

①线性变换

A. 线性变换变换函数是线性的或分段线性的，这种变换就是线性变换。线性变换是图像增强处理最常用的方法。

B. 亮度值0～15图像拉伸为0～30，要设计一个线性变换函数，横坐标xa 为变换前的亮度值，纵坐标xb 为变换后的亮度值。当亮度值xa 从0～15变换成xb 从0～30，变换函数在图中是一条直线，方程式为：

b b a b x x x x 215

30=?= 线性变换前图像亮度范围xa 为a1～a2，变换后图像亮度范围xb 为b1～b2，变换关系是直线，则变换方程为：

111

212121121)(b a x a a b b x a a a x b b b x a b a b +---=?--=-- 通过调整参数a1，a2，b1，b2，即改变变换直线的形态，可以产生不同的变换效果： a2-a1

a2-a1>b2-b1，亮度范围缩小，图像被压缩。

对于a2与a1 ，是取在图像亮度值的全部或部分，偏亮或偏暗处，均可根据对图像显 示效果的需要而人为地设定。

有时为了更好的调节图像的对比度，需要在一些亮度段拉伸，而在另一些亮度段压缩，这种变换称为分段线性变换。

②非线性变换

当变换函数是非线性时，即为非线性变换。非线性变换的函数很多，常用的是指数变换和对数变换。

指数变换：其意义是在亮度值较高的部分扩大亮度间隔--属于拉伸，在亮度值较低的部分缩小亮度间隔--属于压缩，数学表达式为：c be x a ax b +=

a ，

b ，

c 为可调参数，可以改变指数函数曲线的形态，从而实现不同的拉伸比例。 对数变换：与指数变换相反，意义是在亮度值较低的部分拉伸，而在亮度值较高的部分压缩，其数学表达式为： c ax b x a b ++=)1lg(

a ，

b ，

c 仍为可调参数，由使用者决定其值。

2） 空间滤波

对比度扩展的辐射增强：通过单个像元的运算从整体上改善图像的质量。

空间滤波：以重点突出图像上的某些特征为目地的采用空间域中的邻域处理方法。属于几何增强处理，主要包括平滑和锐化。

①图像卷积运算

空间滤波是图象卷乘积运算的一种特殊应用。在空间域上对图像作局部检测的运算，以实现平滑和锐化。

具体作法：选定一卷积函数（又称“模板”，实际上是一个M ×N 图像），二维的卷积运算是在图像中使用模板来实现运算的。

从图像左上角开始开一与模板同样大小的活动窗口，图像窗口与模板像元的亮度值对应相乘再相加。假定模板大小为M*N ，窗口为Φ(m,n)，模板为t(m ，n)，则模板运算为:

∑∑===

M m N

n n m t n m j i r 11),(),(),(φ ②平滑

图像中某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点（“噪声”），采用平滑的方法减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点。具体方法有：

均值平滑

是将每个像元在以其为中心的区域内取平均值来代替该像元值，以达到去掉尖锐“噪声”和平滑图像的目地。区域范围取作M ×N 时，求均值公式为：

∑∑===M m N

n n m MN j i r 11

),(1),(φ

具体计算时常用的3×3的模板作卷积运算，其模板为：

???????

?????????=919191

91919

1919191),(n m t 中值滤波

是将每个像元在以其为中心的邻域内取中间亮度值来代替该像元值，以达到去尖锐“噪声”和平滑图像目的的。

锐化（边界增强）

为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法。锐化后的图像已不再具有原遥感图像的特征而成为边缘图像。常用几种：

● 罗伯特梯度

● 索伯尔梯度

● 拉普拉斯算法

● 定向检测

3） 彩色变换

不同的彩色变换可大大增强图像的可读性，常用的三种彩色变换方法。

单波段彩色变换

多波段彩色变换

HSI 变换

①单波段彩色变换（密度分割）

单波段黑白遥感图像按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩色图像。即按图像的密度进行分层，每一层所包含的亮度值范围可以不同。

②多波段彩色变换

加色法彩色合成原理---选择遥感影像的某三个波段---分别赋予红、绿、蓝三种原色---合成彩色影像。

真彩色合成

假彩色合成

多波段影像合成时，方案的选择决定彩色影像能否显示较丰富的地物信息,或突出某一方面的信息。

③HSI 变换

HSI 代表色调、饱和度和明度（hue ，saturation,intensity ）。色彩模式可以用近似的颜色立体来定量化。颜色立体曲线锥形改成上下两个六面金字塔状。

4） 图象运算

两幅或多幅单波段影像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强，提取某些信息或去掉某些不必要信息。

● 差值运算

● 比值运算

①差值运算

即两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减。两个波段相减,反射率差值大的被

突出来。图像的差值运算有利于目标与背景反差较小的信息提取，如冰雪覆盖区，海岸带的潮汐线等。

差值运算还常用于研究同一地区不同时相的动态变化。如监测森林火灾发生前后变化和计算过火面积；监测水灾发生前后的水域变化和计算受灾面积及损失；监测城市在不同年份的扩展情况及计算侵占农田的比例等。

②比值运算

两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除（除数不为0）

植被指数，常用算法：近红外波段／红波段或（近红外-红）/(近红外+红）

5）多光谱变换

多光谱变换通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量；增强或提取有用信息的目的。其变换的本质：对遥感图像实行线性变换，使多光谱空间的坐标系按一定规律进行旋转。

6. 多源信息复合

1）信息复合的概念：

●定义：信息复合指同一区域内遥感信息之间或遥感信息与非遥感信息之间的匹配复合。

●内容：包括空间配准和内容复合

●目的：突出有用的专题信息，消除或抑制无关的信息，改善目标识别的图像环境。

●多种遥感信息各具有一定的空间分辨率、波谱分辨率与时间分辨率

●信息复合:非多种信息源简单叠加，而是可得到原来几种单个信息所不能提供的新信息2）信息复合的发展

●同种遥感信息多波段、多时相的信息复合

●不同类型遥感数据的复合

●遥感与非遥感信息的复合

3）遥感信息的复合

遥感信息复合包括:不同传感器的遥感数据和不同时相的遥感数据

●复合方式的确定：根据目标空间分布、光谱反射特性及时相规律方面的特征选择不同的

遥感图像；在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率方面相互补充

①不同传感器的遥感数据复合

复合步骤：

配准

先完成配准,使两幅图像所对应的地物吻合，分辨率一致。

复合

彩色合成方法的效果比较明显应尽可能生成三幅新图像，分别赋予红、绿、蓝色，进行彩色合成

②不同时相的遥感数据复合

步骤：

配准：

直方图调整：图像亮度值趋于协调，便于比较。

复合：用来研究时间变化所引起的各种动态变化。采用的复合方法主要有：

●彩色合成方法

●差值方法

●比值方法

五. 遥感图像目视解译原理

1. 遥感图像目视解译原理

遥感图像解译（Imagery Interpretation）:是从遥感图像上获取目标地物信息的过程：目视解译：

计算机解译：即遥感图像理解（Remote Sensing Imagery Understanding）

1）遥感图像目标地物的识别特征

目标地物特征：

●色：颜色，色调、颜色和阴影等；

●形：形状，形状、纹理、大小、图型；

●位：空间位置，目标地物分布的空间位置、相关布局等；

目标地物识别特征

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）。如海滩的砂砾色调标志是识别目标地物的基本依据，依据色调标志，可以区分出目标地物。

颜色（colour）：是彩色遥感图像中目标地物识别的基本标志。日常生活中目标地物的颜色:遥感图像中目标地物的颜色: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。彩色遥感图像上的颜色:真\假彩色

真彩色图像上地物颜色能真实反映实际地物颜色特征，符合人的认知习惯。

目视判读前, 需了解图像采用哪些波段合成，每个波段分别被赋予何种颜色。

阴影（shadow）：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。不同遥感影像中阴影的解译是不同的形状（shape）：目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。

遥感图像上目标地物形状:顶视平面图

解译时须考虑遥感图像的成像方式。

纹理（texture）：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。纹理可以作为区别地物属性的重要依据。

等等。

2）目视解译的认知过程

遥感图像的认知过程包括：

●自下向上的信息获取、特征提取与识别证据积累过程

●自上向下的特征匹配、提出假设与目标辨识过程。

①自下而上过程：

图像信息获取→特征提取→识别证据选取

②自上而下过程：

特征匹配：指人脑利用记忆存储中的地物类型模式与地物特征匹配的过程。

地物类型模式与目标地物全局特征进行相似性测量，判别其相容性或不相容性。

2. 遥感图像目视解译基础

1）遥感摄影像片的判读

①常见的遥感扫描影像类型：

●MSS影像：多光谱扫描仪；

●TM图像：为专题绘图仪获取的图像；

●SPOT图像：具有较高的地面分辨率；

●资源一号卫星CBERS影像

②摄影像片的特点

遥感摄影像片绝大部分为大中比例尺像片

遥感摄影像片绝大部分采用中心投影方式成像

从航空像片上看到的是地物的顶部轮廓

③摄影像片的解译标志

解译标志（又称判读标志）:

解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。

●直接判读标志

指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征包括遥感摄影像片的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型。

●间接解译标志

指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可以推断与某地物属性相关的其他现象。

遥感摄影像片上常用到的间接解译标志：

目标地物与其相关指示特征：

地物与环境的关系：

目标地物与成像时间的关系：

2）遥感扫描影像的判读

①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：

扫描影像的判读遵循原则：

●“先图外、后图内”

●“先整体，后局部”

●“勤对比，多分析”

②遥感扫描影像的主要解译方法

1. 目视解译方法:

指根据遥感影像目视解译标志和解译经验，识别目标地物的办法与技巧。

(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。

(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:在同一景遥感影像上，由已知地物推出未知目标地物的方法。

●空间对比分析法:由已知熟悉影像区域为依据判读未知区域影像的一种方法。

●时相动态对比法: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。

(3)信息复合法

利用透明专题图或地形图与遥感图像重合，根据专题图或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。

(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。

3）目视解译步骤

●目视解译准备工作阶段

明确解译任务与要求；

收集与分析有关资料；

选择合适波段与恰当时相的遥感影像。

●初步解译与判读区的野外考察

●室内详细判读

●野外验证与补判

●目视解译成果的转绘与制图

六. 遥感数字图像计算机解译

1. 遥感数字图像的计算机（自动识别）分类

遥感图像计算机解译的主要目地是将遥感图像的地学信息获取发展为计算机支持下的遥感图像智能化识别，其最终目地是实现遥感图像理解。其基础工作就是遥感数字图像的分类。

遥感图像的计算机分类方法包括监督分类和非监督分类。

●监督分类：事先有类别的先验知识，根据先验知识选择训练样本，由训练样本得到分类

准则。

监督分类中常用的具体分类方法包括：

①最小距离分类法：classifier）：用特征空间中的距离表示像元数据和分类类别特征的相似程度，在距离最小时（相似度最大）的类别上对像元数据进行分类的方法。

②多级切割分类法：根据设定在各轴上的值域,分割多维特征空间的分类方法。

③特征曲线窗口法：特征曲线：地物光谱特征参数构成的曲线。以特征曲线为中心取一个条带，构造一个窗口，凡是落在此窗口范围内的地物即被认为是一类，反之则不属于该类。

④最大似然比分类法：求出像元数据对于各类别的似然度（likelihood），把该像元分到似然度最大的类别中去的方法。

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。

遥感原理与应用知识点

第一章 1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息 2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。 3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。 4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（信息被探测的依据）传感器能收集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体表面，随其材料、结构、物理/化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。 5、遥感的特点：1)手段多，获取的信息量大。波段的延长（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。 2)宏观性，综合性。覆盖范围大，信息丰富，一景TM影像185×185km2，可见的，潜在的各类地表景观信息。 3)时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析 6、遥感数据处理过程 7、遥感系统：1）被探测目标携带信息 2）电磁波辐射信息的获取 3）信息的传输和记录 4）信息的处理和应用 第三章 1、电磁波的概念：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。 2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播 2)粒子性：以电磁波形式传播出去的能量为辐射能，其传播也表现为光子组成的粒子流的运动 紫外线、X射线、γ射线——粒子性 可见光、红外线——波动性、粒子性 微波、无线电波——波动性 3、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。 4、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动始终加强，另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象叫电磁波的相干性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这种现象叫电磁波的非相干性

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。

遥感概论知识点整理

第一章绪论 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、机械波等的探测。狭义：应用探测仪器，不与探测目标接触，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。 遥感探测系统 根据通感的定义，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五大部分 主动遥感和被动遥感 主动遥感和被动遥感，主动遥感由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号；被动遥感的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 与常规观测相比，遥感观测的特点 遥感观测可以实现大面积同步观测，并且不受地形阻隔等限制。 遥感探测，尤其是空间遥感探测，可以在短时间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。 与传统地面调查和考察比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。 与传统的方法相比，可以大节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。 分别从遥感平台、传感器类型、工作方式和应用简述遥感类型 遥感平台：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感

传感器：紫外遥感，可见光遥感，红外遥感，微波遥感，多波段遥感 工作方式：主动遥感和被动遥感，成像遥感和非成像遥感 应用：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感 第二章电磁辐射与地物光谱特征 基本概念： 电磁波谱 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排序，构成了电磁波谱。 按照波长递减的顺序： 长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段（超远红外，远红外，中红外，近红外），可见光（红橙黄绿青蓝紫，0.38~0.76微米），紫外线，X射线，γ射线。朗伯源、朗伯面 辐射亮度L与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。一些粗糙的表面可近似看做朗伯源。严格来说，只有绝对黑体才是朗伯源。对于漫反射面，当入射幅照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 绝对黑体、灰体、选择辐射体 绝对黑体：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。 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，这种物体叫灰体。如果发射率与波长无关，那么可把物体叫作灰体，否则叫选择性辐射体

遥感基本知识总结

遥感基本知识总结 一. 遥感的基本概念 1. 遥感的基本知识 “遥感”一词来自英语Remote Sensing，从字面上理解就是“遥远的感知”之意。顾名 思义，遥感就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接受来自目标物体的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标物体的属性。 实际工作中，重力、磁力、声波、机械波等的探测被划为物理探测（物探）的范畴，因 此，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 根据遥感的定义，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这五大部分。 1. 目标物的电磁波特性 任何目标物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感探测的依据。 2. 信息的获取 接受、记录目标物体电磁波特征的仪器，称为“传感器”或者“遥感器”。如：雷达、扫描仪、摄影机、辐射计等。 3. 信息的接收 传感器接受目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或者胶片上。胶片由人或回收舱 送至地面回收，而数字介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线输送到地面的卫星接收 站。 4. 信息的处理 地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在高密度的磁介质上，并进行一系列的 处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可以使用的通用 数据格式，或者转换为模拟信号记录在胶片上，才能被用户使用。 5. 信息的应用 遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学 以及诸多应用领域，它的发展与这些科学紧密相关。 2. 遥感的分类 1）按遥感平台分 地面遥感：传感器设置在地面上，如：车载、手提、固定或活动高架平台。 航空遥感：传感器设置在航空器上，如：飞机、气球等。 航天遥感：传感器设置在航天器上，如：人造地球卫星、航天飞机等。 2）按传感器的探测波段分 紫外遥感：探测波段在0.05~0.38μm之间。 可见光遥感：探测波段在0.38~0.76μm之间。 红外遥感：探测波段在0.76~1000μm之间。 微波遥感：探测波段在1mm~10m之间。

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

遥感概论知识点

遥感概论—刘朝顺 第一章绪论 一、遥感的概念 1.广义：：泛指各种非接触的、远距离的探测技术，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 2.狭义：：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。 二、什么是传感器 1.地物空间信息主要由搭载在遥感平台上的传感器来获取。 2.传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 3.分类：摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器。 4.构造： 1）收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。 2）探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。 3）处理器：对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、变

换、校正和编码等。具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。 4）输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、XY彩色喷笔记录仪等等。 三、遥感的特点 1空间特性：视域范围大，具有宏观特性。 2.光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。 3.时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。 4.大面积的同步观测。 5.时效性- 动态、快速获取监测范围数据。 6.数据的综合性和可比性。 7.经济性－应用领域多，经济效益高。 8.局限性。 四、遥感的发展历史 1.无记录的地面遥感阶段 2.有记录的地面遥感阶段（萌芽阶段） 3.航空遥感阶段 4.航天遥感阶段 第二章电磁辐射与地物光谱特征（理解PPT） 一、电磁波谱 1.电磁波谱：按照电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减排列

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

遥感原理期末复习资料(知识点汇总)

遥感的定义： 遥感是指利用飞机、卫星或其他飞行器等运载工具（平台）上安装的某种装置（传感器），探测目标的特征信息（电磁波的反射或发射辐射），经过传输、处理，从中提取感兴趣信息的过程 遥感类型:按平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感 遥感信息特点： （1）真实性、客观性 （2）探测范围大 （3）资料新颖且能迅速反应动态变化 （4）成图迅速 （5）收集资料方便 遥感系统的组成： 1、目标的信息特性 2、目标信息的传输 3、空间信息的采集 4、地面接收与预处理 5、信息处理 6、信息分析与应用

电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。 （1）电磁波与电磁波谱红外划分 ※紫外线：波长范围为0.01～0.38um，太阳光谱中只有0.3～0.38um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：波长范围0.38～0.76um，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 ※红外线：波长范围为0.76～1000um，根据性质可分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 ※微波：波长范围为1mm～1m，穿透性好，不受云雾的影响。红外划分： ※近红外：0.76～3.0um，与可见光相似。 ※中红外：3.0～6.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又

叫热红外。 ※远红外：6.0～15.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ※超远红外：15.0～1000um，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。 偏振：指横波的振动矢量偏于某些方向的现象或振动方向对于传播方向的不对称性。 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。 ※黑体辐射：黑体的热辐射称为黑体辐射。 黑体辐射定律：包括普朗克定律，玻尔兹曼定律，维恩位移定律，瑞里—金斯公式（注：基尔霍夫定律是一般物体发射定律。） 发射率概念：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温度下的黑体辐射出射度 W黑的比值。 按照发射率与波长的关系，把地物分为： 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 物体的发射辐射—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

领域本体知识库总结

领域本体知识库 目录 1、数据、信息和知识的层次关系 (2) 2、本体定义 (2) 3、领域本体定义 (2) 4、构建领域本体的准则 (3) 5、构建本体的技术方法 (3) 6、领域本体的构建 (4) 6.1、领域本体的构建步骤 (4) 6.2、领域本体的知识工程构建方法 (4) 6.3、领域本体开发流程 (4) 6.4、本体开发流程 (5) 7、本体开发工具 (6) 8、领域本体的查询推理 (7) 9、领域本体的存储 (7)

1、数据、信息和知识的层次关系 图1 数据、信息和知识的层次关系2、本体定义 3、领域本体定义

4、构建领域本体的准则 5、构建本体的技术方法 （1）本体形式化描述语言的选择（2）本体开发工具的选择 （3）确立本体构建方法 （4）领域知识的搜集

6、领域本体的构建 6.1、领域本体的构建步骤 （1）确定本体的专业领域和范畴（2）列出本体中的重要术语（3）建立目标本体的概念结构（4）定义属性 （5）创建类的实例 6.2、领域本体的知识工程构建方法（1）确定本体的领域与范围 （2）列举领域中重要的术语、概念（3）建立本体框架 （4）对领域本体编码、形式化 6.3、领域本体开发流程

6.4、本体开发流程（1）定义类和类层次

（2）定义类的属性及属性约束 类的属性定义主要包括对象属性和数据属性。 对象属性用于描述类的个体实例之间的关系。 数据属性用于描述类的个体数值特征，不同属性有不同取值类型，一般包括文本、数值、日期等多种类型。 定义属性时还须定义其属性约束，包括定义域、值域、属性类型等。 （3）创建实例 7、本体开发工具 本体开发工具采用开源的Protégé软件，用W3C推荐的OWL（ontology web language）语言作为本体描述语言。

遥感知识点系统归纳

遥感指非接触的，远距离的探测技术。 遥感卫星则是指用作外层空间遥感平台的人造卫星。遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产和防灾减灾等领域。它可以在轨道上运行数年，能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。当沿地球同步轨道运行时，它能连续地对地球表面某指定地域进行远距离的探测。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，卫星获得的图像数据通过无线电波传输到地面站，地面站发出指令以控制卫星运行和工作。 9月8日，搭载遥感卫星二十一号的长征四号乙运载火箭点火升空。当日11时22分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将遥感卫星二十一号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。此次任务还同时搭载发射了国防科技大学研制的天拓二号卫星。遥感卫星二十一号，主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。天拓二号卫星主要用于小卫星技术试验。这是长征系列运载火箭的第193次飞行。 19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道。据了解，这颗卫星系目前我国分辨率最高的光学对地观测卫星，使国产光学遥感卫星空间分辨率首次精确到1米。 光学遥感卫星的分辨率优于1米即达到亚米级，是现在国际上遥感卫星最高分辨率等级。“高分二号”卫星是高分辨率对地观测系统重大专项首批启动立项的重要项目之一。“高分二号”卫星投入使用后，将与在轨运行的“高分一号”卫星相互配合，推动高分辨率卫星数据应用，为土地利用动态监测等行业和首都经济圈等区域应用提供服务支撑。 第一章、绪论 遥感（Remote Sensing)：从远处探测、感知物体或事物的技术。即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。 遥感的系统组成：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五大部分。 遥感按传感器的探测波段分类： 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。 遥感的特点：宏观性、综合性。覆盖范围大、信息丰富。 （简填）多波段性。波段的延长使对地球的观测走向了全天候。 多时相性。重复探测，有利于进行动态分析。 第二章、电磁辐射与地物光谱特征 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 粒子直径小于波长.（N/CO2/O3/O） 对可见光明显，波长越长散射越弱. 影像中霭、雾产生的主要原因. 米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 粒子直径与波长相当.（烟/尘埃/小水滴） 方向性明显. 潮湿天气影响大. 无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。 粒子直径比波长大得多.（水滴） 散射强度与波长无关. 大气窗口概念：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

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（广义与狭义） 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：仅指应用探测仪器，不与探测目标接触，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：遥感是以电磁波与地表物质相互作用为基础，探测、分析和研究地球资源与环境，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、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用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）按遥感的应用领域分，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、就具体应用领域看: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。

遥感知识

遥感知识集锦 一. 遥感的基本概念 1. 遥感的基本知识 “遥感”一词来自英语Remote Sensing，从字面上理解就是“遥远的感知”之意。顾名思义，遥感就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接受来自目标物体的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标物体的属性。 实际工作中，重力、磁力、声波、机械波等的探测被划为物理探测（物探）的范畴，因此，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 根据遥感的定义，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这五大部分。 1. 目标物的电磁波特性 任何目标物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感探测的依据。 2. 信息的获取 接受、记录目标物体电磁波特征的仪器，称为“传感器”或者“遥感器”。如：雷达、扫描仪、摄影机、辐射计等。 3. 信息的接收 传感器接受目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或者胶片上。胶片由人或回收舱送至地面回收，而数字介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线输送到地面的卫星接收站。 4. 信息的处理 地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在高密度的磁介质上，并进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可以使用的通用数据格式，或者转换为模拟信号记录在胶片上，才能被用户使用。 5. 信息的应用 遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多应用领域，它的发展与这些科学紧密相关。 2. 遥感的分类 1）按遥感平台分 地面遥感：传感器设置在地面上，如：车载、手提、固定或活动高架平台。 航空遥感：传感器设置在航空器上，如：飞机、气球等。 航天遥感：传感器设置在航天器上，如：人造地球卫星、航天飞机等。 2）按传感器的探测波段分 紫外遥感：探测波段在0.05~0.38μm之间。 可见光遥感：探测波段在0.38~0.76μm之间。 红外遥感：探测波段在0.76~1000μm之间。 微波遥感：探测波段在1mm~10m之间。 3）按工作方式分

遥感导论(梅安新版)考试重点

遥感导论(梅安新版) 考试重点 https://www.wendangku.net/doc/b216492469.html,work Information Technology Company.2020YEAR

一、名词解释 定量遥感：利用遥感传感器获取地表地物的电磁波信息，在先验条件和计算机的支持下，定量获取目标物参量或特性的方法和技术，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。 遥感建模：从传感器上获得的遥感数据叫可测参数，建立可测参数与地面目标的状态参数之间数关系叫建模。 影像空间：不同区域、不同时间、不同传感器特征的遥感影像所表达的地理空间称为影像空间。 遥感影像的综合与分解 遥感影像的综合：①由高空间分辨率向低空间分辨率遥感数据的转换；②由高光谱分辨率数据向低光谱分辨率遥感数据的转换；③由多传感器遥感数据经融合；④由多波段遥感数据的融合。 遥感影像的分解：①由低空间分辨率遥感数据向高空间分辨率遥感数据的转换（像元分解）；②经过运算的高光谱向多光谱数据转换成新的遥感数据。 遥感信息：遥感信息是指以电磁波为载体，经介质传输而由航空或航天遥感平台所收集到的反应地球表层系统现象的空间信息,是影像空间所包含的地学信息。 光谱分辨率：是指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔，是对光谱细节的分辨能力的表达。间隔愈小，分辨率愈高。 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大小（像元所代表的地面范围的大小），即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。 地面分辨率：衡量遥感图像能有差别地区分两个相邻地物最小距离的能力，超过分辨率的限度，相邻两物体在图像上即表现为一个单一的目标。是空间分辨率数值在地面上的实际尺寸，取决于像元大小和背景信息。 遥感信息独立的地学变量:由于地物的物理化学性质不同，具有不同的反射和辐射量，这些反射和辐射量在不同波段的遥感数据中有不同的灰度值，经过不同波段遥感数据的特殊处理，可以获得新的特殊的灰度值的遥感影像，与其他地物具有明显不同的灰度值，这就是地物在遥感影像中具有独立的地学变量。 同质阈值：对于一定大小和基本要素空间的目标，我们可以制定出分辨的标准，而如果目标超出标准，其要素就散焦和无法分辨，这就是该目标的同质阈值。 空间增强：针对像元极其周围像元运算，单波段。光谱增强:对多图像，多波段。 高通滤波：高频过去，低频滤掉，用于边缘增强；低通滤波：低频过去，高频滤掉，用于内部特征增强。(滤波是把某种信号处理成为另一种信号的过程。)光谱模式识别：根据像元到像元之间的光谱信息自动划分土地类型的分类过程，监督、非监督分类都属于光谱识别模式。空间模式识别：根据像元与周围像元的空间关系进行图像分类。 非监督分类：是一种无先验（已知）类别标准的分类方法。对于待研究对象和区域，没有已知类别或训练样本做标准，而是利用图像数据本身能在特征测量空间中聚集成群的特点，先形成各个数据集，然后再核对这些数据集所代表的地物类别。

遥感基础知识

遥感原理与应用（A） 第 1 章绪论 §1 遥感的基本概念 1.1 遥感的涵义 “遥感”一词最早源于美国，由Evelyn.L.pruitt（伊夫林.L.布鲁依特）于1960年提出。其英文原词是Remote sensing，即遥远感知的意思。 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。 1.1.1 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。从这一概念看，遥感技术的范围很广，因为没限定目标的空间范围。 1.1.2 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。 狭义遥感技术是20世纪60年代蓬勃发展起来的一门综合性探测技术，属高新技术领域范畴。 §2 遥感系统 根据遥感的定义，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五大部分 §3 遥感的分类和特点 3.1 遥感的分类 3.1.1 按遥感平台分 ●航宇遥感：传感器设置于星际飞船上，指对地月系统外的目标的探测。 ●航天遥感：传感器设置于环地球的航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等； ●航空遥感：传感器设置于航空器上，主要是飞机、气球等； ●地面遥感：传感器设置在地面平台上，如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等。 3.1.2 按传感器的探测波段分 ●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—10m） ●多波段遥感——指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。 3.1.3 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。

遥感原理与应用知识点汇编

学习-----好资料 第一章电磁波及遥感物理基础 一、名词解释： 1遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测（磁场、力场、机械波）； （2）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标 地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术。2、电磁波：变化的电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。 4、绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。 6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 8、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波 段。 11、光谱反射率：p =P P/P O X 100%，即物体反射的辐射能量P P占总入射能量R的百分比，称为反射率p。 12、光谱反射特性曲线：按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。 二、填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由丫射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度T 和波长入的函数。（19页公式） 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。 4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长入乘绝对温度T是常数2897.8。当绝对 黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47 卩m。 三、选择题：（单项或多项选择） 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1②反射率等于0③发射率等于1④发射率等于0。

《遥感复习知识点》word版

第一章：绪论 1．遥感概念：遥远的感知 广义：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。 2．遥感系统： 目标物的电磁波谱特性：信息源 信息的获取：传感器、遥感平台 信息的接收：传输与记录 信息的处理：信息恢复、辐射校正、图像变换 信息的应用：信息获取的目的 3．遥感分类 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按传感器的探测波段分：紫外遥感（0.05-0.38）可见光遥感（0.38-0.76）红外遥感（0.76-1000） 微波遥感（1mm-10m）多波段遥感（波段在可见光和红外波段内的窄波段）按工作方式分：主动遥感和被动遥感、成像遥感和非成像遥感 按遥感的应用领域分：外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等 资源遥感、环境遥感、气象遥感、农业、林业、渔业、水质、水文遥感···4．遥感的特点 大面积的同步观测：遥感平台越高，视角越宽广，观测范围越广；不受地形阻隔 时效性：短时间内对同一地区进行重复探测、对天气预报、水灾火灾、军事作用 数据的综合性和可比性：红外遥感昼夜均可探测、微波遥感全天探测，由于探测波段、成像方式、成像时间、数据记录可按照要求设计，使其获得的数据具有同一性、相似 性，加上传感器都可兼容，所以数据具有可比性 经济性：与传统方法相比，大大减少人力、物力、财力和时间 局限性：目前遥感技术所利用的电磁波还有限，仅是其中几个波段范围；对许多地物的某些特征不能准确反映；信息的提取方法、挖掘技术不够完善 第二章：电磁辐射基础 1．电磁波谱与电磁辐射 电磁波谱：电磁波在真空中传播的波长或频率按递增或递减排列 波谱以频率从高到低排列可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。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2000 m以下。 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 近红外：0.76～3.0μm，与可见光相似。 中红外：3.0～6.0μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。

知识库建设方案

恒信知识库建设方案说明书 一、知识库的定义 企业知识库是企业中各种形式的知识按照一定的知识表示方法集中存放的数据库，是一个完整的知识管理解决方案的重要组成部分，具有强大的知识集成、分类、存储、发布、决策支持等功能。这些知识不仅包括企业的宏观发展规划、企业文化等，也包含微观的各个部门的一切知识内容，如:培训资料、学习资料、客户资料、市场资料等等很多方面，同时与领域相关的理论知识、事实数据、市场动态新闻等知识，都在其内容之内。 二、知识库的作用 知识库积累了企业职员的知识、经验、创意、办事方法方式、技能，使其他职员有相同事件时有所参考，从而增强团队整体解决问题的能力，通过资料汇总快速查询的方式提高工作效率，为客户解决问题提供方便快捷的方法，提升公司的形象。通过知识的积累，使一般工作标准化，增强公司稳定性，减少人员流动带来的损失，通过理论常识的传播，建立学习型组织。 二、建立知识库的背景 随着公司规模的扩大和信息化的深入发展，公司内部的信息数据日益剧增，而这些信息都将是公司极其重要的资产和财富，必须进行妥善保护和管理，一旦丢失，损失惨重。公司目前各部门、区域在工作中，都积累了不少工作经验或工作标准，甚至都有各自部门工作的使用手册、制度等规范性文件，但都没有形成一个系统性的管理和归档，也没有共享给公司其他部门学习或借鉴。为此公司特建立知识库，将已有的资料、文档、课件等知识收集起来，整理后归档到知识库里。对知识进行有效得管理和合理利用，帮助公司有效储存一些"隐性"的重要知识内容（如:管理层的一些培训、重要发言等制作成的视频），使得显性的知识更易形成结构、体系，便于随时调用或再次利用，体现知识的延续性。后续管理员再对知识库进行不断的更新、完善，使得知识库能够保持良性循环使用，帮助到更多的员工成长，真正体

遥感知识点

电磁波的特性 电磁波是横波 在真空中以光速传播 电磁波具有波粒二象性：电磁波在传播过程中，主要表现为波动性；在与物质相互作用时，主要表现为粒子性(如光与物质作用时表现出的粒子性，如光的发射、吸收、散射)。 波动性：电磁波是以波动的形式在空间传播的，因此具有波动性 粒子性：它是由密集的光子微粒组成的，电磁辐射的实质是光子微粒的有规律的运动。电磁波的粒子性，使得电磁辐射的能量具有统计性 波粒二象性的程度与电磁波的波长有关：波长愈短，辐射的粒子性愈明显；波长愈长，辐射的波动特性愈明显。 E = hf 能量越大，波长越短，粒子性越强，直线性越强 1、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。 在电磁波谱中，波长最短的是γ射线，最长的是无线电波。 电磁波谱其按波长可分为长波、中波、短波和微波。 电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同。 2、遥感常用的电磁波波段的特性 紫外线(UV)：0.01-0.4μm，碳酸盐岩分布、水面油污染。 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。 红外线(IR) ：0.76-1000 μm。 近红外0.76-3.0μm ——又称光红外或反射红外 中红外3.0-6.0μm 远红外6.0-15.0μm 超远红外15-1000μm 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。 红外线的划分： 近红外：0.76～3.0 μm，与可见光相似。 中红外：3.0～6.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 远红外：6.0～15.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 超远红外：15.0～1 000 μm，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。 地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。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。 黑体辐射(Black Body Radiation )：黑体的热辐射称为黑体辐射。 按照发射率与波长的关系，把地物分为： 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。 灰体(grey body)：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。