遥感复习资料
遥感导论复习重点

遥感导论复习重点第一章遥感概述§1-1遥感的基本概念及其特点一、遥感概念遥感(RemoteSening)是20世纪60年代发展起来对地观测综合性技术。
有广义和狭义之分。
1、广义遥感:泛指一切无接触的远距离探测(对电磁场、力场、机械波等)2、狭义遥感:即是应用探测仪器,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测控技术。
遥测:对目标的某些运动参数和性质进行远距离册测量的技术。
分接触和非接触测量。
遥控:远距离控制目标的运动状态和过程的技术。
二、遥感的特点1.大面积同步观测:探测范围大,具有综合、宏观的特点,受地面条件限制少。
2.时效性:获取信息速度快,更新周期短,具有动态监测特点。
3.数据综合性先进性:信息量大,具有手段多,技术先进的特点。
4.经济性:用途广,效益高的特点。
5.局限性:利用的电磁波段有限。
§1-2遥感过程及系统一、遥感过程的实现光谱特性:一切物体固有的对电磁波反射、透射、吸收的能力。
由于环境不同,物体的反射、辐射电磁波是不同的。
数据获取→数据处理分析→数据应用遥感是一个接收、传送、处理和分析遥感信息,并最后识别目标的复杂技术过程。
二、遥感的技术系统依据遥感过程遥感系统分为:1.信息源2.信息的获取和接收传感器遥感平台地面站:是为了接收和记录遥感平台传送来得图像胶片或数字磁带数据而建立的。
由地面数据接收和记录系统(TRRS)和图像数据处理系统(IDPS)两部分组成。
3.信息的处理4.信息的应用-1-§1-3遥感的类型遥感的分类方法多种多样,主要有以下几种分类方法:1.按照遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按照传感器的探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感 3.按工作方式分:主动遥感、被动遥感;成像遥感、非成像遥感4.按信息获取方式分:5.按照波段宽度及波谱的连续性分:6.按应用领域分:较多§1-4遥感的发展简史一、遥感发展概况(一)遥感的萌芽及其初期发展时期(二)现代遥感发展时期从以下四个阶段了解遥感发展过程无记录的地面遥感阶段(1608-1838)有记录的地面遥感阶段(1839-1857)空中摄影遥感阶段(1858-1956)航天遥感阶段(1957-)二、我国遥感发展概况及其特点三、当前遥感发展主要特点与展望新一代传感器的研制,获得分辨率更高,质量更好的图象和数据;遥感应用不断深化;地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一新动向;复习题1.试述遥感的探测系统及其实现过程。
遥感导论复习资料(全)

填空1.微波是指波长在1mm-1m之间的电磁波。
2.就遥感而言,被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射,使太阳活动对遥感的影响减至最小。
3.1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原发射成功。
ndsat和SPOT的传感器都是光电成像型,具体是光机扫描仪、CCD阵列。
5.SPOT1、2、3卫星上有HRV高分辨率可见光扫描仪,可以用作两种观测垂直观测、倾斜观测也是SPOT卫星的优势所在。
6.美国高分民用卫星有IKONOS、QUICK BIRD。
7.灰度重采样的方法有:最邻近法、双线性内插法、三次卷积内插法。
8.四种分辨率来衡量传感器的性能:空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率9.数字图像增强的主要方法有:对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换。
10.常用的彩色变换方法有:单波段彩色变换、多波段彩色变换、HLS变换。
11.遥感系统包括五种:目标物的电磁波特性、信息的获取、信息的传输、信息的处理、信息的运用。
12.遥感传感器的探测波段分为:紫外遥感、可见光波段、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。
13.常用的锐化方法有:罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯算法、定向检测。
14.目标地物识别特征包括:色调、颜色、阴影、形状、大小、纹理、图形、位置、拓扑结构。
15.地物的空间关系主要表现为:方位、包含、相邻、相交、相贯。
16.地质遥感包括:岩性识别、地质构造的识别、构造运动的分析。
17.试举三个陆地卫星:Landsat、SPOT、CBERS。
18.遥感影像变形的原因有:遥感平台位置和运动状态变化的影响、地形起伏的影响、地球曲率的影响、地球自转的影响、大气折射。
19.平滑是为了达到什么目的:去除噪声。
20.热红外影像的阴影是:目标地物与背景之间辐射差异造成的。
21.遥感扫描影像的特征有:综合概括性强、信息量大、动态观测。
22.微波影像的阴影是:与目标地物之间存在障碍物阻挡了雷达波的传播。
遥感复习

遥感复习资料1、遥感的概念:广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等得探测。
狭义:是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把探测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、遥感系统的组成:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传与及记录,信息的处理和信息的应用。
3、遥感的类型按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按遥感传感器的探测波段: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: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:研究领域:外层空间遥感,大气层遥感,陆地遥感,海洋遥感应用领域:(资源,环境,农业,林业,渔业,地质,气象,水文,城市,工程,灾害,军事)遥感4、遥感的特点: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(信息的提取不能满足发展的需要。
数据挖掘技术不完善。
)5、电磁波谱的概念:当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了漩涡电场,变化的电场又激发了漩涡磁场,是电磁震荡在空间传播,形成电磁波,电磁波在真空中传播的波长或频率,递减或递增排列,形成电磁波普。
6、电磁波谱的划分:(从高到低)r射线,x射线,紫外线,可见光,红外线,微波,无线电波。
7、概念:辐射能量(W):电磁辐射的能量(J)辐射通量(Φ):单位时间内通过某一面积的辐射能量辐射通量密度(E):单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度(I):被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通量辐射亮度(L):假定有一辐射源呈面状,向外辐射的强度随辐射方向而不同,则L定义为辐射源在某一方向,单位投影表面,单位立体角内的辐射通量。
朗伯源:辐射的亮度L与观察角θ无关的辐射源。
8、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,这个物体称为绝对黑体。
《遥感导论》考试重点【复习版】

第一章绪论第一节遥感概述一、遥感的概念及特点1、概念2、特点①感测范围大②信息量大③获取信息快④其他特点:用途广、效益高、全天候、全方位、资料性二、遥感的分类1、根据遥感平台的高度和类型分类①地面遥感:1.5~300m,车、船、塔,主要用于究地物光谱特征②航空遥感:9~50km,飞机、气球,较微观地面资源调查③航天遥感:100~36000km,卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站2、根据传感器的工作方式分类①主动遥感:雷达②被动遥感:被动接受地物反射、发射的电磁波:摄影机、扫描仪3、根据遥感信息的记录方式分类①成像遥感:以图象方式记录:航空性片、卫星图象②非成像遥感:图形、电子数据:数字磁带、光盘4、根据遥感使用的探测波段分类①紫外遥遥:0.3~0.4μm②可见光遥感:0.4~0.76μm③红外遥感:0.76~14μm④微波遥感:1000μm ~30cm⑤多波段遥感:0.5-0.6,0.6-0.7,0.7-0.8,0.8-0.95、根据遥感的应用领域分类:气象、海洋、地质、军事三、遥感过程及其技术系统1、遥感实验:前期工作,主要获得地物的光谱特性。
2、遥感信息的获取:中心工作。
传感器3、遥感信息的接受和处理:利用各种技术手段4、遥感信息的应用:最终目的。
遥感信息的认识(判读、解译)第二节遥感的发展与应用一、遥感的发展1、国外遥感的发展概况“遥感”:①无记录的地面遥感阶段(1608-1838)望远镜的产生:②有记录的地面遥感阶段(1839-1857)摄影技术的发明:③空中摄影的遥感阶段(1858-1956)系留气球、飞机、彩色摄影技术产生④航天遥感阶段(1957-)人造地球卫星产生、计算机技术的应用、GIS⑤遥感的发展趋势:platform:气球-飞机-卫星-飞船-航天飞机-空间站传感器:分辨率变高、稳定性变好、手段变多遥感信息的接收和处理:自动解译、自动分类遥感的应用:广、深入2、我国遥感的发展概况起步晚、发展快①20世纪60年代末设立遥感学科②20世纪70年代,航空测量应用③20世纪70年代末,引进美国卫星技术和卫星资料、设备仪器,促进我国遥感技术与国际领先水平接近。
遥感原理复习资料

遥感原理复习资料电磁波遥感原理:⼀切物质由于其种类、特征和环境条件的不同,⽽具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特性。
波的概念:波是振动在空间的传播。
机械波:声波、⽔波和地震波电磁波(ElectroMagnetic Spectrum ):由振源发出的电磁振荡在空⽓中传播。
电磁波是通过电场和磁场之间相互联系电磁辐射:这种电磁能量的传递过程(包括辐射、吸收、反射和透射)称为电磁辐射。
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。
可见光:0.38-0.76 µm,鉴别物质特征的主要波段;是遥感最常⽤的波段。
基尔霍夫:良好的吸收体也是良好的辐射体⿊体辐射(Black Body Radiation ):⿊体的热辐射称为⿊体辐射。
普朗克定律:⿊体辐射电磁波的能量和波长由它的温度唯⼀决定⼤⽓窗⼝: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。
地物波谱:地物波谱是地物各⾃具有的电磁波特性(发射辐射或者反射辐射)地物反射率:地物对某⼀波段的反射能量与⼊射能量之⽐。
反射率随⼊射波长⽽变化。
地球同步轨道:卫星运⾏与地球⾃转周期相同,轨道⾯可与地球⾚道⾯相交,也可重合,若重合,即为地球静⽌轨道。
地球静⽌轨道:卫星与地球绕地轴作同步运转,卫星看起来似乎悬在空中不动。
24⼩时绕地球⼀周,因⽽其距地约35400-37000公⾥。
太阳同步轨道:卫星轨道与太阳同步,是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。
重复周期:指卫星从某地上空开始运⾏,经过若⼲时间的运⾏后,回到该地空时所需要的天数。
雷达:是⽤⽆线电波探测物体并测定物体距离的仪器采样:空间坐标数字化量化:图像灰度的数字化地球投影:将地表的球⾯点转换到平⾯投影⽅式:等⾓投影、等积投影等遥感图像构像⽅程:指地物点在图像上的图像坐标(x,y)和其在地⾯对应点的⼤地坐标(X,Y,Z)之间的数学关系⼏何畸变:遥感图像的⼏何位置上发⽣变化,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变形图像融合:将多源遥感图像按照⼀定的算法,在规定的地理坐标系,⽣成新的图像的过程直⽅图均衡:将随机分布的图像直⽅图修改成均匀分布的直⽅图,其实质是对图像进⾏⾮线判读标志:各种地物在图像上的各种特有表现形式,通常包括形状、⼤⼩、图形、阴影、位置、纹理、类型等空间分辨⼒:传感器瞬时视场内所观察到地⾯的⼤⼩⼏何分辨⼒:能分辨出的最⼩地物的⼤⼩。
遥感概论复习

问题第一章--绪论1、遥感的基本概念2、遥感探测系统组成3、遥感与常规观测手段的区别重点:遥感的概念及应用领域1.遥感的广义理解和狭义理解?P12.遥感探测系统包括哪几个部分?P13.遥感的特点?P54.遥感的信息源?遥感探测的依据?P35.遥感的类型?P3第二章--电磁辐射与地物光谱特征1、电磁波谱与电磁辐射的概念及特点2、太阳辐射及大气对辐射的影响3、地球的辐射与地物波谱重点:地物波谱特征难点:电磁辐射原理1.大气层次与成分?P262.散射现象的实质?P293.大气散射的三种情况?P294.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透雾能力而可见光不能?P295.物体的反射状况?(镜面反射、漫反射、实际物体反射)P376.大气窗口对于遥感探测的重要意义?P317.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?8.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影象解译必须了解地物反射波谱特性?P35 9.黑体辐射定律?P19第三章--电磁辐射与地物光谱特征1、了解主要的遥感平台及各平台的工作特点。
2、摄影成像的基本原理及图像特征。
3、扫描成像的基本原理及扫描图像的特征。
4、微波成像与摄影、扫描成像的区别。
5、评价遥感图像质量的方法。
重点:摄影成像的基本原理及图像特征、评价遥感图像质量的方法难点:中心投影的原理1.主要遥感平台是什么,各有何特点?P462.摄影成像的基本原理是什么?其图象有什么特征?P53、P573.扫描成像的基本原理是什么?P674.扫描成像和摄影图象有何区别?5.微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别?6.如何评价遥感图象的质量?P80-P837.气象卫星特点?P488.海洋遥感的特点?P529.中心投影与垂直投影的区别?P5810.中心投影的透视规律?P5911.光/机扫描成像的概念?P6712.瞬时视场角(像元)的概念?P6813.总视场角的概念?P6814.固体自扫描成像的概念?P6915.高光谱成像光谱扫描的概念?P7016.微波遥感的特点?P7217.微波遥感方式和传感器?P74-P8018.遥感解译人员需要通过遥感图像获取的信息?P8019.遥感图像的特征?P80-P83第四章--遥感图象处理1、光学原理与光学处理2、数字图像的校正3、数字图像增强4、多源信息复合重点:数字图象的增强难点:数字图象的校正及数字图象增强的原理与计算方法1.影响亮度值的两个物理量?P982.引起辐射畸变的两个原因?P983.辐射校正的方法(直方图最小值去除法、回归分析法)?P1004.遥感影像变形的原因?P1035.几何畸变校正的方法(最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法)?P1076.空间滤波的概念以及手段?P1167.彩色变换?P1208.图像运算(差值运算、比值运算)?P1229.多光谱变换(主成分变换、缨帽变换)?P12310.遥感信息的复合(不同传感器的遥感数据复合、不同时相的遥感数据复合)?P128 11.遥感与非遥感信息的复合?P13012.简述多波段彩色变换的不同方法?P120第五章--遥感图像目视解译与制图1、遥感图像目视解译原理2、遥感图像目视解译基础3、遥感制图1.遥感图像目标地物识别特征?P1352.图像知觉形成的客观条件?P1423.摄影像片的特点?P1454.摄影像片的解译标志?P1455.遥感摄影像片的判读方法?P1496.遥感扫描影像的判读?P1537.遥感扫描影像特征?P1618.遥感影像主要解译方法?P1619.微波影像的特点?P16310.微波影像解译标志及地物影像特征?P16611.微波影像的判读方法?P17112.目视解译方法?P17113.目视解译步骤?P17414.遥感影像地图的主要特征?P17615.对比分析MSS影像与TM影像的不同特点?P154第六章--遥感数字图像计算机解译1、遥感数字图像的性质与特点2、遥感数字图像的计算机分类3、遥感图像多种特征的抽取重点与难点:遥感数字图像的计算机分类方法1.遥感数字图像计算机解译的概念及其难度?P1872.按波段数量,遥感数字图像的类型?P1903.多波段数字图像的存储与分发通常采用的数据格式?P1904.航空像片的数字化过程?P1925.遥感数字图像计算机分类原理?P1936.遥感数字图像计算机分类方法(监督分类方法、非监督分类方法)?P195、P196 7.遥感数字图像计算机分类基本过程?P1958.植被、水体及土壤反射波谱特征?P399.计算机分类存在的问题?P20110.地物边界跟踪的方法?P20311.遥感图像解译专家系统的组成?P214-P21712.计算机解译的主要技术发展趋势?P219第七章--遥感应用1、地质遥感的主要原理与应用2、水体遥感的主要原理与应用3、植被遥感的主要原理与应用4、土壤遥感的主要原理与应用5、高光谱遥感的应用1.地质遥感的任务?基础?P2252.从遥感影像上识别地质构造的内容?P2313.岩石的反射光谱特征是什么?如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩的影像进行识别?P225-P230 4.如何进行地质构造识别?P2315.水体的光谱特征是什么?水体识别可包括哪些内容?P237-P2396.植物的光谱特征是什么?如何区分植物类型,监测植物长势?P240-P2447.作物估产的原理和方法是什么?P2458.土壤的光谱特征是什么?如何进行土类的识别?P249-P2529.什么是高光谱遥感?它与传统遥感手段有何区别?P25310.高光谱提取地质矿物成分的主要技术方法是什么?P25411.高光谱在植被研究中有哪些应用?主要技术方法是什么?P256第八章--3S综合应用1.GIS的基本概念及其基本功能?P2612.GPS的基本原理、作用及其组成?P2643.RS的作用?P267概念第一章--绪论1.传感器(遥感器):接收、记录目标物电磁波特征的仪器2.遥感平台:装载传感器的平台,包括地面平台、空中平台、空间平台3.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4.航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等5.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6.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7.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8.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9.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)图象10.非成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图象第二章--电磁辐射与地物光谱特征1.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2.朗伯源:辐射亮度与观察角无关的辐射源3.绝对黑体:一个对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体4.太阳常数:不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量5.太阳光谱:通常指光球产生的光谱,是连续光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致6.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7.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或者散射的,透过率较高的波段8.比辐射率=发射率第三章--电磁辐射与地物光谱特征1.遥感平台:搭载传感器的工具2.低轨:近极地太阳同步轨道,卫星每天在固定的时间(地方时)经过每个地点的上空,使资料获得时具有相同的照明条件3.高轨:指地球同步轨道4.摄影机:成像遥感最常用的传感器,有分幅式和全景式摄影机之分,通常的遥感探测和制图大都采用分幅式摄影5.垂直摄影:摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内,取得的像片称水平像片或垂直像片6.倾斜摄影:摄影机主光轴偏离垂线大于3°,有时为了获取较好的立体效果且对制图要求不高时采用7.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位置上的移动的现象,位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的"投影误差",位移量与摄影高度(航高)成反比8.感光特征曲线:横坐标为曝光量的对数值,纵坐标为胶片的光学密度9.光学密度:指胶片经感光显影后,影象表现出的深浅程度10.感光度:指胶片的感光速度。
遥感复习资料

第一章1、概念:20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术广义: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)等的探测。
狭义:是不与目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特性以及其变化的综合性应用探测器。
2、系统组成信息源:任何物体信息获取:任何物体地物空间信息的获取主要靠搭载在遥感平台(Platform)上的传感器(Sensor)来获取。
3、类型地面,航空,航天,航宇。
紫外遥感0.05-0.38,可见光遥感0.38-0.76,红外遥感076-1000,微波遥感1-10。
主动与被动,成像与非成像。
第二章1、大气窗口概念: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。
光谱段:要获得地面的信息,必须在大气窗口中选择遥感波段,即只有位于大气窗口的波段才能被用于生成遥感图像。
紫外、可见光、近红外波段 0.3-1.3:这一波段是摄影成像的最佳波段,也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段。
近、中红外波段 1.5-1.8&2.0-3.5:在白天日照条件好的时候扫描成像常用这些波段,比如TM的5、7波段等用以探测植物含水量以及云、雪或用于地质制图等。
中红外波段 3.5-5.5:物体的热辐射较强,这一区间除了地面物体反射光谱反射太阳辐射外,地面物体也有自身的发射能量。
远红外波段 8-14:主要来自物体热辐射的能量,适于夜间成像,测量探测目标的地物温度。
微波波段 0.8-2.5cm:由于微波穿云透雾的能力,这一区间可以全天候工作。
而且工作方式为主动遥感。
2、植被植被的反射波谱曲线(光谱特征)规律明显而独特。
主要分三段:可见光波段(0.4—0.76)有一个小的反射峰在0.55(绿)处,两侧0.45(蓝)和0.67(红)则有两个吸收带。
这一特征是由于叶绿素的影响,叶绿素对蓝光和红光吸收,对绿光反射。
近红外波段(0.7—0.8)有一反射的“陡坡”,在1.1处有峰值,形成植被的独有特征。
《遥感概论复习资料》

《遥感概论复习资料》《遥感概论》课程复习思考题1.何谓遥感?遥感技术系统主要包括哪⼏部分?遥感,顾名思义是遥远感知的意思。
它是⼀种远距离的,不与物体直接接触⽽取得其信息的⼀种探测技术。
从⼴义上说是泛指从远处探测,感知物体或事物的技术。
即不直接接触物体本⾝,从远处通过仪器(传感器)探测和接收来⾃⽬标物的信息(如电场,磁场,电磁波,声波,地震波等信息),经过信息的传输及其处理分析,识别物体的属性及其分布特征的技术。
狭义遥感是指从远离地⾯的不同⼯作平台上(如⾼塔,⽓球,飞机,⽕箭,⼈造地球卫星,宇宙飞船,航天飞机等)通过传感器,对地球表⾯的电磁波(辐射)信息进⾏探测,并经信息的传输,处理和判读分析,对地球的资源与环境进⾏探测和监测的现代化的综合性技术。
2.当前遥感发展的特点如何?总的说来当前遥感技术与应⽤正在从实验阶段向⽣产商品化阶段转化,这⼀进程构成了今后遥感发展的主要趋向。
当前遥感发展的主要特点表现在以下⼏个⽅⾯:a新⼀代传感器的研制,以获得分辨⼒更⾼,质量更好的遥感图象和数据。
b遥感应⽤不断深化在遥感应⽤的深度和⼴度不断扩展的情况下,微波遥感应⽤领域的开拓,遥感应⽤成套技术的发展,以及全球系统的综合研究等成为当前遥感发展的⼜⼀动向c地理信息系统的发展与⽀持是遥感发展的⼜⼀进展和动向因此,地理信息系统是遥感的进⼀步发展和延伸,成为遥感技术从实验阶段向⽣产型商品化转化历史进程中的⼜⼀进展,成为当前遥感发展的⼜⼀新动向。
3.试述遥感在地学中的主要应⽤,并举例说。
(1)遥感已成为地理研究的重要信息源遥感获取的地理信息不仅数量⼤,⽽且及时准确,客观地记录了地表地物的各种电磁波的辐射特征,能真实地反映地物的景观及其分布状况,地物或现象之间的相互关系以及地物之间相互影响变化的情况。
因此遥感⼿段的引⼊,为地理学的区域综合分析,区域动态分析的深⼊研究提供了便利的基础。
遥感的数据源种类繁多,不仅可以提供可见光波段的信息,还可提供红外,紫外,微波波段的信息和多波段信息;既可以提供模拟图象形式的信息,⼜可提供数字化图象的信息,既能获取⼆维的平⾯信息,⼜能得到三维的信息。
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1、遥感定义: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科学及综合性探测技术。
2、遥感的分类:根据遥感平台分类:①地面遥感:将传感器设置在地面平台之上,常用的遥感平台有车载、船载、手提、固定和高架的活动平台,包括汽车、舰船、高塔、三角架等。
地面遥感是遥感的基础阶段。
②航空遥感:将传感器设置在飞机、飞艇、气球上面,从空中对地面目标进行遥感。
主要遥感平台包括飞机、气球等。
航空遥感是航天遥感的进一步发展阶段。
③航天遥感:将传感器设置在人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站、火箭上面,从外层空间对地物目标进行遥感。
航天遥感和航空遥感一起构成了目前遥感技术的主体。
④航宇遥感:将星际飞船作为传感器的运载工具,从外太空对地-月系统之外的目标进行遥感探测。
主要传感平台包括星际飞船等。
根据工作方式分类:①主动遥感:传感器主动发射一定电磁能量并接受目标地物的后向散射信号的遥感方式,常用传感器包括侧视雷达、微波散射计、雷达高度计、激光雷达等。
②被动遥感:指传感器不向目标地物发射电磁波,仅被动接受目标地物自身辐射和对自然辐射源的反射能量,因此被动遥感也被称为他动遥感、无源遥感。
3、光谱曲线4、几个分辨率①空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或是地面物体能分辨的最小单元.②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.间隔越小,分辨率越高.③时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔,集采样的时间频率.也称重访周期.5、大气对太阳辐射的影响A太阳辐射、B地面吸收、C大气反射、D地面反射E大气吸收、F大气散射、G大气逆辐射、H大气辐射、I地面辐射、J大气吸收、K地面辐射到宇宙中的部分①大气的反射:主要发生在云层顶部,取决于云量和云雾,且波段不同大气影响不同,削弱了电磁波强度。
无选择性,云层越厚,反射作用越强,在夏季多云的白天,气温不是很高。
②大气的吸收:地球大气选择性地吸收电磁辐射,严重影响传感器对电磁辐射的探测,导致电磁辐射强度衰减;吸收作用越强的波段,辐射强度衰减越大,甚至某些波段的电磁波完全不能通过大气。
在太阳辐射到达地面时,形成了电磁波的某些吸收带。
③主要吸收带:水:0.94 μm ,1.38 μm ,1.86 μm ,2.5-3.0 μm ,3.24 μm ,5-7 μm ,7.13 μm ,24 μm-1mm;二氧化碳:2.8 μm ,4.3 μm臭氧:0.2-0.32 μm ,0.6 μm ,9.6 μm氧气:0.2 μm ,0.6 μm ,0.76 μm具有选择性,水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线,对可见光部分吸收较少。
④大气的散射:散射类型与以下因素有关:入射电磁波的波长,气体分子、颗粒和水滴的大小。
粒子与波长:小于(瑞利)、等于(米氏)、大于(无选择性)瑞利散射:也称分子散射,由大气中原子、分子,如氮、二氧化碳、臭氧和氧分子等引起,粒子直径比波长小很多,散射强度与波长的四次方成反比,即I ∝λ-4,波长越长,散射越弱;在紫外和蓝色波长区最强。
米氏散射(Mie scattering):大气中的微粒如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等(大颗粒)引起的散射,粒子直径与辐射的波长相当。
这种散射的强度受气候影响大。
(直径在0.001~100μm之间)在低层大气更常见米氏散射的散射强度与波长的二次方成反比,即I∝λ-2云雾对红外线(0.76-15 μm )的散射主要是米氏散射微波与地表雪的作用无选择性散射(Non-selective scattering):发生在大气粒子的直径比波长大得多时。
散射的特点时散射强度与波长无关,任何波长的散射强度相同尘埃、云和雾云和雾:白色,(对所有可见光波长同等散射)⑤大气窗口地球的大气层对太阳辐射的反射、吸收与散射作用共同造成了太阳辐射的衰减、剩余部分即为太阳辐射能够透过的部分。
通常把电磁波通过大气层时,较少被反射、吸收或散射,透过率较高的电磁辐射波段成为大气窗口。
6、遥感平台分类与高度:地面遥感平台:100m以下、航空平台:30km以内、航天平台:150km以上。
航空平台的优缺点:优点:飞行高度较低、获取影像分辨率高、机动灵活、不受地面条件限制、调查周期短,资料回收方便。
不足:扫描范围小,只适合小范围作业、成本较高(无人机平台逐渐改变现状)、资料处理困难。
航天平台的优缺点:优点:(1)成本低、实时更新快、(2)扫描范围大缺点:(1)受云等影响大、(2)空间分辨率达不到航空遥感的获取能力。
7、遥感平台的姿态——三轴倾斜三轴倾斜是指遥感平台在飞行过程中发生的滚动(Rolling)、俯仰(Pitching)和偏航(Yawing)现象。
(a) 侧滚(x) (b) 俯仰(y) (c)偏移(z)8、遥感卫星轨道及其类型9、主要遥感传感器的优缺点:光机扫描仪的优缺点优点:能取得较宽的观测幅度,采光部分视角小,波长见位置偏差小,分辨率高信噪比方面较推帚式扫描仪好。
缺点:装置庞杂,高速运动使其可靠性差在成像机理上,存在着目标辐射能量利用率低的致命弱点。
推帚式扫描仪的优缺点优点:结构上可靠性高,因为没有光机扫描仪的机械部分。
具有自扫描、感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻等优点,并可制成集成度很高的组合件。
缺点:由于使用了多个原件把光同时转换成电信号,因此感光元件间存在灵敏度差,会产生带状噪声。
幅宽收到元器件多少限制。
微波传感器特殊的性能(1)全天候、全天时工作(2)微波对地物有一定穿透能力 (3)对地物具有特殊的波谱特征 在微波波段中,水的比辐射率为0.4,而冰的比辐射率为0.99,其亮度温差相差100K ,很容易进行区分;而在红外波段,水的比辐射率为0.96,冰的比辐射率为0.92,两者相差甚微,难以甑别。
(4)雷达遥感图像中包含相位信息和极化信息(5)微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息10、彩色图像分类真彩色(true color):(三波段组合)与真实物体相同的颜色假彩色(false color):(三波段组合)图像上物体所具有的颜色,并非它本身的颜色。
伪彩色 (pseudo color) :灰度图象的彩色表示或显示11、航空摄影的类型:按摄影倾斜角分类:垂直摄影:像片倾斜角小于3º的摄影称为垂直摄影,获得的像片称为水平像片或垂直像片,航空摄影测量和制图大都是这类像片。
倾斜摄影 :像片倾斜角大于3º的摄影称为倾斜摄影,获得的像片称为倾斜像片。
倾斜摄影时,像片倾斜角越大,影像畸变越大,图像纠正困难,不利于制图。
但有时为了获取较好的立体效果且对制图精度要求不高时,也采用倾斜摄影。
AOBb o a AOBb o a12、投影类型:①正射投影:当一束通过空间点的平行光线垂直相交于一平面时,其交点称为空间点的正射投影,或者垂直投影。
②中心投影:若空间任意点与某一固定点连成的直线或者延长线被一平面所截,则直线与平面的交点称为空间点的中心投影。
按摄影实施方式分类:单片摄影:为特定目标或小区域进行的摄影,一般获得一张或数张不连续的像片。
单航线摄影:沿一条航线,对地面狭长地区或沿线状地物(如铁路、公路、河流等)进行的连续摄影。
多航线摄影(面积摄影、区域摄影)沿数条航线对较大区域进行连续摄影。
△点线面中心投影成像的特点:点——点直线——直线、点曲线——空间曲线、直线面——面、直线13、陆地卫星及其影像特征(1)TM1:0.45~0.52μm,蓝光波段。
对水体穿透力强,对叶绿素与叶色素浓度反映敏感,有助于判别水深、水中叶绿素的分布、沿岸水和进行近海水域制图等。
TM2:0.52~0.60μm,绿光波段。
位于健康植物的绿色反射峰值区域,对健康茂盛植物绿反射敏感,按“绿峰”反射评价植物生活力。
TM3:0.63~0.69μm,红光波段。
为叶绿素的主要吸收波段,反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况,用于区分植物种类与植物覆盖度。
TM4:0.76~0.90μm,近红外光波段。
对绿色植物类别差异最敏感,为植物遥感识别通用波段,常用于生物量调查、作物长势测定、农作物估产等。
TM5:1.55~1.75μm,短波红外波段。
处于水的吸收带(1.4~1.9μm)内,对地物含水量很敏感,常用于土壤湿度、植物含水量调查、水分状况研究、作物长势分析等,具有区分不同作物类型的能力。
此外,该波段也易于区分云和雪。
TM6:10.40~12.50μm,热红外波段。
主要记录来自地物表面发射的热辐射能力,可以根据辐射影响的差别,进行热测量与制图。
TM7:2.08~2.35μm,短波红外波段。
为地质学研究追加的波段,它处于水的强吸收带,水体呈黑色,主要用于城市土地利用与制图,区分主要岩石类型、岩石的热蚀变,地质探矿与地质制图等。
(2)美国的陆地卫星7(Landsat-7)Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) 与Landsat-5的最主要差别有:增加了分辨率为15米的全色波段(PAN波段);波段6的数据分低增益和高增益数据,分辨率从120米提高到60米。
辐射定标误差率小于5%,比Landsat-5提高了1倍。
(3)Landsat-8除了具有Landsat-7所有光谱波段外,新增一些特点:第一,在原蓝光波段外新增了1个深蓝(Deep Blue,band 1)波段,用于监测近岸水体和大气中的气溶胶,因此,也称为海岸/气溶胶(Coastal/Aerosol)波段;第二,新增了1个卷云(Cirrus ,band 9 )波段,用于卷云检测;第三,将原热红外波段的光谱范围一分为二,设置了两个热红外波段;第四,收窄了原近红外波段的范围,以便去除0.825 μm处水汽吸收影响;第五,收窄了原全色波段范围,新的全色波段的光谱范围不再覆盖近红外波段。
(4)LandSat 产品分级:Level 0:原始产品数据Level 1:辐射校正产品,计算卫星的衰减程度进行校正 Level 2:系统几何校正产品,几何粗校正 Level 3:几何精校正产品Level 4:高程校正产品,地形纠正(5)环境减灾卫星(HJ -1A/1B )Spo t21990年1月22日 HRV 10 20 Spo t31993年9月26日 HRV 10 20 Spo t41998年3月24日HRVIR 、VEG1020Spo t52002年5月4日 HRG ,VEG 、HRS 2.5、5 10Spo t62012年9月9日 HRG 、HRS 1.5 6 Spo t72014年6月30日HRG 、HRS1.56A 星轨道种类:太阳同步 高 度:649km 倾 角:98.00降交点地方时 10:30 周 期:97.6minB 星轨道种类:太阳同步 高 度:649km 倾 角:98.00降交点地方时:10:30重访周期:4天重访周期:4天CCD相机:CCD相机:探测谱段范围:兰、绿、红、近红外探测谱段:4个,兰、绿、红、近红外分辨率:30m分辨率:30m幅宽:711km幅宽:711km高光谱成像仪:红外探成像仪:谱段数量:115个测谱段范围:近/短波/中波/长波红外分辨率:100m谱段数量:4个幅宽:51km分辨率:近/短波/中波红外150m侧视能力:30°长波红外:300m探测谱段范围:可见光、近红外幅宽:740km平均谱段宽度:5nm卫星设计寿命:3年卫星设计寿命:3年14、数字图像基本特点和优点:指能够被计算机存储、处理和使用的图像;“离散化”;二维矩阵(1)便于计算机处理与分析;(2)图像信息损失低;(3)抽象性强15、灰度直方图定义:表示数字图像中每一灰度出现频率的统计关系。