遥感导论3-1
《遥感导论》电子教案终稿新
《遥感导论》电子教案终稿新一、教案概述《遥感导论》电子教案终稿新共分为十个章节，本教案为前五个章节的教案，主要包括遥感基本概念、遥感技术系统、遥感信息获取、遥感图像处理与分析、遥感应用领域等内容。
本教案旨在帮助学生了解遥感技术的基本原理、方法和应用，提高学生在遥感领域的理论知识和实际操作能力。
二、教学目标1. 了解遥感的基本概念、发展历程和分类；2. 掌握遥感技术系统的组成及工作原理；3. 熟悉遥感信息获取的方法和途径；4. 学会遥感图像处理与分析的基本技术；5. 了解遥感技术在各个领域的应用。
三、教学内容第一章：遥感基本概念1.1 遥感定义与发展历程1.2 遥感分类与基本原理1.3 遥感技术参数与坐标系统第二章：遥感技术系统2.1 遥感平台与传感器2.2 遥感数据传输与接收2.3 遥感数据处理与分析软件第三章：遥感信息获取3.1 光学遥感信息获取3.2 热红外遥感信息获取3.3 微波遥感信息获取第四章：遥感图像处理与分析4.1 遥感图像预处理4.2 遥感图像增强与重建4.3 遥感图像分类与解译第五章：遥感应用领域5.1 农业遥感应用5.2 林业遥感应用5.3 城市遥感应用四、教学方法1. 讲授：讲解遥感基本概念、原理和技术方法；2. 演示：展示遥感图像和实例，分析遥感应用；3. 讨论：组织学生探讨遥感技术在实际应用中的优缺点；4. 练习：安排课后练习，巩固所学知识。
五、教学评价1. 课后作业：评估学生对遥感基本概念和技术的掌握；2. 课堂讨论：评价学生在实际应用中分析问题和解决问题的能力；3. 遥感图像处理与分析实践：考察学生对遥感图像处理技术的运用；4. 期末考试：全面测试学生对遥感导论知识的掌握。
六、教案概述本章节继续深入探讨遥感技术的应用领域和案例研究，以及遥感技术的发展趋势和未来挑战。
通过学习，学生将能够了解遥感技术在不同领域中的应用，掌握遥感图像的解译和分析方法，并对遥感技术的未来发展有更深入的认识。
遥感导论 第三章：遥感的应用领域
遥感的应用领域组长：黄旭生组员：莫雪兰，陈丽萍，薛柳媚，高建仪，李锦利，吴燕霞，孙文洪，黄晓希，周雅妍遥感从具体应用领域可分为资源遥感、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、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等。
资源遥感定义：以资源作为探测对象的遥感技术。
相关说明：资源遥感是以地球资源的探测、开发、利用、规划、管理和保护为主要内容的遥感技术及其应用过程。
自然资源可通过多平台、多时相、多波段的数据采集，直接表现成隐含于遥感信息之中。
故资源遥感包括获取资源与环境数据的过程及对这些数据进行综合研究和系统分析的过程。
其主要步骤为：①分析资源的形成条件、赋存环境、分布状态；②根据有利于资源调查的最佳时间及波段，选择遥感平台、传感器和遥感影像数据；③按资源分布特点、类型差异、赋存状态，确定影像分析、判读的方法；④设计遥感影像处理的技术方案；⑤设计与实施地面实况调查与验证的方案；⑥资源遥感信息特征的概括、分析模型的研究与优化。
因资源遥感的综合研究与系统分析应在区域本底研究的支持下进行，故地理信息系统是资源遥感向高层次发展的技术保证。
应用例子：中巴资源卫星在我国的应用：在《塔里木盆地北缘矿产和地下水资源调查评价》项目中，对塔里木北缘西南天山地区利用40景CBERS-1CCD数据编制了卫星影像地图，对矿产资源进行评估，预测了找矿的有利地段，圈定了浅层地下水的储存地区；对地质环境及其演变进行了分析，编制了浅层地下水资源解译图、遥感地质图、遥感找矿预测图、地质环境遥感解译图等，量算了生态环境评价因子的分布面积现况及趋势，并分析发展前景。
该项目所圈出的浅层地下水分布区，发现和验证的五条金铜矿矿体，对于西部开发是很实用的成果，同时对塔里木生态治理起到直接作用。
另外在工程地质、矿产专题图、铀矿勘测、油田环境监测与评估等方面也取得了应用成果。
中巴资源卫星在巴西的应用：在Mato Grosso州，州立环境署利用卫星图像来注册农场和其变化特点，比如农作物的种植地区、保留地区、草场和风险地区等。
遥感导论重要知识点
第一章绪论1遥感（侠义）：运用探测仪器，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，信息的应用3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局限性第二章电磁辐射与地物光谱特征1电磁波共性：①在真空中都以光速传播，传播速度都是相同的②遵守同一反射，折射，干涉，衍射及偏振定律③电磁波铺区段的界限是渐变的5电磁波性质：①是横波②在真空以光速传播③满足频率×波长=光速，能量=普朗克常数×频率④电磁波具有波粒二相性（16）2电磁波：由振源发出的电磁振荡在空中的传播，是电磁振荡在空间传播，3电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列就构成了~。
（P15）4可见光波段对遥感有重要意义5辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量。
辐射通量是波长的函数。
总辐射通量是各普段辐射通量之和或辐射辐射通量的积分值6辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量7辐照度：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量8辐射出射度：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量9绝对黑体（朗伯源）：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。
10绝对黑体不仅有最大的吸收率，也具有最大的发射率，却丝毫不存在反射11黑体辐射规律：①辐射通量密度随波长变化连续，每条曲线只有一个最大值②温度越高，辐射通量密度也越大，不同温度曲线不相交③随着温度增加，辐射最大值所对应的波长移向短波方向第二节太阳辐射及大气对太阳辐射的影响1太阳常数：指不受大气影响，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。
太阳常数的变化不会超过1%2太阳光谱的特征①太阳辐射的光谱是连续光谱，但是有许多费吸收线②辐射特性与绝对黑体的辐射特性基本相同③太阳辐射从近紫外到中红外这一波段区间能量最集中而且相对来说最稳定，太阳强度变化最小3太阳光谱特征对遥感的启示：（1）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降到最小（2）由于大气的影响，需要对遥感影像进行矫正4散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开，5散射使原来传播方向上的辐射强度减弱，而增加其他方向上的辐射，但通过二次影响增加了信号中的噪声成分，造成遥感图像的质量下降6散射现象的实质：电磁波在传输过程中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象7常见的大气散射及其特点（1）瑞丽散射：大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。
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§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
地形起伏
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§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
大气折射（光）：整个大气层不是一个均匀的介质，因
此电磁波在大气层中传播时的折射率也随高度的变化而 变化，使电磁波传播的路径不是一条直线而变成了曲线， 从而引起像点的位移，
§1 辐射校正
而在实际测量时，辐射强度值还受到其他因素的影响 而发生改变。这部分就是需要矫正的部分，这也就 是所谓的辐射畸变。引起辐射畸变的原因有两个方 面：
1.传感器本身所具有的误差（……） 2.大气对辐射的影响。
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§1 辐射校正
大气对辐射的影响:
进入大气的太阳辐射会发生反射、 折射、吸收、散射和透射等现象。 其中，对传感器影响较大的是散射 和吸收。吸收主要是减弱了地物反射 光线进入传感器的强度，而散射光 进入传感器后，使其获取的遥感信 息中带有一定的非目标地物的成像信息，降低了图像对比度， 影响了图像的质量。
遥感图像的几何变形产生的原因
传感器所搭载的运载平台在运行过程中，由于姿态、 地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传 感器自身性能所引起的几何位置偏差。
位移变化
(dα)
侧翻变化
速度变化
高度变化
编俯辑仰课(dω件变) 化
To be con偏ti(n航dκu变) e化d… 31
§2 几何校正
遥感图像的几何变形产生的原因
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Φ= Φ’
ϕ
ϕ’
镜面反射
如果界面相对入射波长λ而言非常光滑 （ λ>>界面粗糙度），则反射是镜面的。
◇地物的反射类别 漫 反 射 (diffuse reflection)
w 整个表面都均匀地向各向反射 入射光，各方向反射亮度相同。
w 从空间对地面观察时，对于 平面地区，并且地面物体均匀 分布，可以看成漫反射；
各种道路的波谱特性
◇不同地物的光谱反射特性
w 土壤反射波谱曲线
由于土壤反射 波谱曲线呈比较平 滑的特征，所以在 不同光谱段的遥感 影像上，土壤的亮 度区别不明显。
不同质地土壤反射光谱曲线
◇不同地物的光谱反射特性
w 水体反射波谱曲线
水体的反射主要在蓝绿 光波段，其他波段吸收都很 强，特别到了近红外波段， 吸收就更强，所以水体在遥 感影像上常呈黑色。但当水 中含有其他物质时，反射光 谱曲线会发生变化。水中含 泥沙时，由于泥沙散射，反 射率峰值出现在黄红区。水 中含叶绿素时，近红外波段 明显抬升，这些都成为影像 分析的重要依据。
不同地物的光谱反射特性如何区分三种不同的树城市道路建筑物的波谱特性曲线各种道路的波谱特性各种建筑物顶的波谱特性不同地物的光谱反射特性土壤反射波谱曲线不同质地土壤反射光谱曲线由于土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征所以在不同光谱段的遥感影像上土壤的亮度区别不明显
第二章 电磁辐射与地 物光谱特征
地物的反射光谱特征
P P0
不同物体的反射率不同，这主要取决于物体本 身的性质（表面状况），以及入射电磁波的波 长和入射角。利用反射率可以判断物体的性质
◇地物的光谱反射特性
w地物反射率随波长变化而改变的特性 称之为地物反射光谱特性。 w将地物光谱反射率与波长的关系在直角坐 标系中描绘出的曲线称为地物反射光谱曲 线（以波长为横坐标，反射率为纵坐标）
遥感导论—梅安新讲义
遥感导论—梅安新讲义目录第一章遥感—碧空慧眼 (4)§1 遥感绪论 (5)§2 遥感概念和遥感数据 (5)遥感(RemoteSensing)概念 (5)遥感数据（遥感数据获取示图） (6)§3 遥感的特性 (6)遥感的特点 (7)§4 遥感平台 (8)§5 遥感数据的类型 (9)§6 遥感数据的应用领域 (9)§7 遥感的发展简况 (10)第二章遥感原理 (11)§1 遥感的电磁波原理 (12)§2 太阳辐射 (12)§4 太阳辐射与地物的作用 (15)§5 地物的热辐射 (16)§6 微波与地物的作用 (16)§7 各典型地物的光谱曲线 (17)第三章遥感数据 (18)§1 传感器 (18)§2 遥感数据的分辨率 (22)§3 航空遥感数据 (22)§4 地球资源卫星数据(...). (27)第四章遥感数据的校正 (29)§1 辐射校正 (30)§2 几何校正 (33)§3 遥感数据的镶嵌处理 (36)第五章遥感图像的处理 (38)§2 遥感数据的计算机分类法 (44)§3 常用遥感图像处理软件 (45)§2 航空像片的信息提取 (48)§4 遥感影像地图 (55)§1 植被遥感 (57)§2 水体遥感 (57)§3 地质地貌遥感 (58)§4 土壤遥感 (59)§1 概述 (61)§2 地理信息系统的概念 (61)§3 GPS技术 (62)§4 遥感在GIS中的作用 (62)§5 3S技术的集成应用实例 (62)第一章遥感—碧空慧眼本章提要(…)本章主要介绍遥感概念、遥感的特点、遥感数据、遥感数据类型、遥感数据的应用以及遥感技术的发展。
《遥感导论》电子教案新
《遥感导论》电子教案新一、课程简介1.1 课程背景遥感技术是一种获取地球表面信息的重要手段，对于资源调查、环境监测、灾害预警等领域具有重要意义。
《遥感导论》课程旨在帮助学生了解遥感技术的基本原理、方法和应用，为学生进一步学习遥感相关知识打下基础。
1.2 课程目标通过本课程的学习，使学生掌握遥感的基本概念、原理和技术，了解遥感在各个领域的应用，提高学生的遥感实际操作能力，培养学生对遥感技术的兴趣和创新能力。
二、教学内容2.1 遥感的基本概念介绍遥感的定义、特点、分类和遥感系统的基本构成。
2.2 遥感技术的基本原理讲解遥感信号的形成、传输、接收和处理的基本原理，以及遥感图像的解译和分析方法。
2.3 遥感平台与传感器介绍不同类型的遥感平台（如卫星、飞机、无人机等）和传感器（如多光谱、高光谱、雷达等）的原理和应用。
2.4 遥感数据处理与分析讲解遥感数据的预处理方法（如校正、配准、融合等）和图像分析方法（如特征提取、分类、变化检测等）。
2.5 遥感在各个领域的应用介绍遥感技术在资源调查、环境监测、城市规划、农业、林业、水利等领域的具体应用案例。
三、教学方法3.1 授课方式采用课堂讲授、案例分析、实验操作等多种方式进行教学。
3.2 实验和实践安排遥感实验和实践环节，使学生在实际操作中掌握遥感技术的基本原理和方法。
3.3 讨论与交流鼓励学生积极参与课堂讨论，分享学习心得和研究成果，提高学生的沟通能力和团队协作能力。
四、教学评估4.1 平时成绩考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况等，占总成绩的30%。
4.2 实验报告评估学生在实验和实践环节的操作技能和分析能力，占总成绩的30%。
4.3 课程论文五、参考教材与资源5.1 教材《遥感导论》（第三版），作者：张某某5.2 参考书目《遥感原理与应用》、《遥感图像处理与应用》、《遥感技术及其应用》等。
5.3 网络资源推荐学生访问相关遥感技术和应用的网站，了解最新的遥感技术动态和应用案例。
《遥感导论》电子教案终稿新
《遥感导论》电子教案终稿新第一章：遥感基本概念1.1 遥感的定义解释遥感技术的概念和基本原理强调遥感技术在获取地球表面信息方面的重要性1.2 遥感技术的分类介绍被动遥感和主动遥感的区别解释不同类型的遥感传感器及其应用1.3 遥感数据的应用领域探讨遥感技术在不同学科领域的应用，如地质学、环境科学、农业等第二章：遥感传感器与平台2.1 遥感传感器的类型介绍不同类型的遥感传感器，如光学传感器、雷达传感器等解释传感器的工作原理和特点2.2 遥感平台讨论不同类型的遥感平台，如卫星、飞机、无人机等强调平台的选择对遥感数据质量的影响2.3 传感器参数的优化探讨如何选择合适的传感器参数以满足特定应用需求解释传感器参数对遥感数据质量的影响第三章：遥感数据的获取与处理3.1 遥感数据的获取介绍遥感数据的获取方法和过程，如卫星发射、数据传输等强调数据获取中的关键技术和挑战3.2 遥感数据的预处理解释预处理过程的重要性，包括辐射校正、地理校正等介绍预处理方法的原理和应用3.3 遥感数据的处理与分析探讨遥感数据的处理和分析方法，如图像分类、目标检测等强调数据处理和分析在实际应用中的重要性第四章：遥感在环境监测中的应用4.1 环境监测概述介绍环境监测的概念和目的，以及遥感技术在环境监测中的应用4.2 遥感在土地覆盖监测中的应用探讨遥感技术在土地覆盖分类和变化监测方面的应用和挑战4.3 遥感在水体监测中的应用解释遥感技术在水体监测中的作用，如水质参数的估算、水体变化的监测等第五章：遥感在资源管理中的应用5.1 资源管理概述介绍资源管理的概念和目的，以及遥感技术在资源管理中的应用5.2 遥感在矿产资源调查中的应用探讨遥感技术在矿产资源勘探和评估方面的应用和挑战5.3 遥感在农业资源监测中的应用解释遥感技术在农业资源监测中的作用，如作物分类、产量估算等第六章：遥感在地质应用中的实例分析6.1 遥感技术在地质勘探中的应用介绍遥感技术在地质勘探中的优势，如识别地质结构、评估矿产资源等强调遥感技术在地质勘探中的重要作用6.2 遥感在地表形变监测中的应用探讨遥感技术在地表形变监测中的原理和方法，如利用InSAR技术监测地震活动等6.3 遥感在火山活动监测中的应用解释遥感技术在火山活动监测中的作用，如识别火山喷发迹象、评估火山喷发影响等第七章：遥感在环境变化监测中的应用7.1 遥感技术在气候变化研究中的应用介绍遥感技术在气候变化研究中的作用，如监测全球温度变化、评估冰川融化情况等强调遥感技术在气候变化研究中的重要性7.2 遥感在大气污染监测中的应用探讨遥感技术在大气污染监测中的原理和方法，如利用激光雷达技术监测雾霾等7.3 遥感在生物多样性监测中的应用解释遥感技术在生物多样性监测中的作用，如评估湿地生态系统变化、监测物种分布等第八章：遥感在城市规划与管理中的应用8.1 遥感技术在城市规划中的应用介绍遥感技术在城市规划中的作用，如土地利用分类、城市扩张监测等强调遥感技术在城市规划中的重要性8.2 遥感在城市基础设施管理中的应用探讨遥感技术在城市基础设施管理中的原理和方法，如道路和桥梁检测、管网分布监测等8.3 遥感在城市安全与灾害管理中的应用解释遥感技术在城市安全与灾害管理中的作用，如地震、洪水等自然灾害的监测与评估第九章：遥感数据处理与分析的先进技术9.1 遥感图像的机器学习与深度学习处理介绍机器学习和深度学习技术在遥感图像处理中的应用，如自动分类、目标检测等强调这些先进技术在提高遥感数据处理效率和准确性的重要作用9.2 遥感数据的时空分析探讨遥感数据的时空分析方法，如时间序列分析、空间插值等解释时空分析在遥感数据应用中的重要性9.3 遥感数据的融合与集成解释遥感数据融合与集成的概念和原理，如多源遥感数据的融合方法及其应用第十章：遥感技术的未来发展趋势10.1 新型遥感传感器和技术的发展介绍新型遥感传感器和技术的发展趋势，如高光谱遥感、激光雷达等强调新型遥感技术在提高数据质量和应用领域的潜力10.2 遥感数据的应用扩展探讨遥感数据在更多领域中的应用，如生物医学、智能交通等解释遥感技术的广泛应用对社会的潜在影响10.3 遥感技术的挑战与未来发展分析遥感技术在数据获取、处理和应用等方面面临的挑战展望遥感技术的未来发展趋势和研究方向重点和难点解析重点环节1：遥感基本概念和分类重点环节2：遥感传感器与平台重点环节3：遥感数据的获取与处理重点环节4：遥感在环境监测中的应用重点环节5：遥感在资源管理中的应用重点环节6：遥感在地质应用中的实例分析重点环节7：遥感在环境变化监测中的应用重点环节8：遥感在城市规划与管理中的应用重点环节9：遥感数据处理与分析的先进技术重点环节10：遥感技术的未来发展趋势。
《遥感导论》电子教案新
《遥感导论》电子教案新第一章：遥感基本概念1.1 遥感的定义与分类1.2 遥感技术的基本原理1.3 遥感平台的类型及特点1.4 遥感数据的获取与处理第二章：遥感传感器与光谱特性2.1 遥感传感器的类型与工作原理2.2 光谱特性与光谱分辨率2.3 辐射传输原理及其在遥感中的应用2.4 传感器参数的优化与选择第三章：遥感图像的解析与处理3.1 遥感图像的噪声及其处理方法3.2 遥感图像的复原与增强3.3 遥感图像的分类与识别3.4 遥感图像的解译与分析第四章：遥感在地学应用领域的实践4.1 遥感在地表覆盖分类中的应用4.2 遥感在土地资源调查与监测中的应用4.3 遥感在水资源管理中的应用4.4 遥感在植被与生态环境监测中的应用第五章：遥感在资源与环境监测中的综合应用5.1 遥感在农业领域中的应用5.2 遥感在能源资源调查与监测中的应用5.3 遥感在地质灾害监测与预警中的应用5.4 遥感在大气环境监测中的应用第六章：遥感数据处理与分析技术6.1 遥感数据预处理流程与方法6.2 遥感数据融合与合成6.3 遥感信息提取与建模6.4 遥感数据分析软件与应用第七章：遥感在地表环境监测中的应用7.1 地表温度遥感监测7.2 土壤湿度与水分循环遥感监测7.3 植被指数与生物量遥感估算7.4 地形与高程遥感测量第八章：遥感在资源管理与可持续利用中的应用8.1 遥感在矿产资源调查中的应用8.2 遥感在森林资源清查与监测中的应用8.3 遥感在水文水资源监测与管理中的应用8.4 遥感在海洋资源管理与利用中的应用第九章：遥感在城乡规划与管理中的应用9.1 遥感在城市扩张与土地利用变化监测中的应用9.2 遥感在基础设施建设与规划中的应用9.3 遥感在环境保护与污染监测中的应用9.4 遥感在自然灾害风险评估与应急响应中的应用第十章：遥感技术的发展趋势与挑战10.1 遥感技术的新发展与创新10.2 卫星遥感计划的未来展望10.3 遥感数据与信息的共享与服务10.4 遥感技术面临的挑战与对策重点解析本文档为《遥感导论》电子教案，共包含十个章节。
遥感导论主要内容
• 空间分辨率、波谱（光谱）分辨率、辐 射分辨率、时间分辨率
• 遥感图像的空间分辨率:指像素所代表的 空间分辨率大小。
Rg=Rs f / H Rs为系统分辨率 Rg为地面分辨率
常见遥感图像的空间分辨率
图像类型 TM
SPOT CBERS QuickBird OrbView IKNOS
分辨率 28.5(15) 10(5、2.5)
陆地卫星
• Landsat MSS,TM,ETM+ 重点 • SPOT • 中巴资源卫星CBERS
海洋卫星
• Seasat ，ERS等 • 需要高空和空间的遥感平台，以进行大
面积同步覆盖的观测 • 以微波为主 • 电磁波与激光、声波的结合是扩大海洋
遥感手段的一条新路 • 需要其它海面实测资料的校正
飞机 气球
遥感用汽车
地面运载工具 （地面遥感）
高架平台 遥感用舰船
按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
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
遥感的特点
• 大面积同步观测 • 时效性 • 数据的综合性和可比性 • 经济性 • 局限性
第二章 电磁辐射与地物光谱特征
–
（electromagnetic spectrum）
遥感中常用的电磁波
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。 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影 响。
《遥感导论》电子教案终稿新
《遥感导论》电子教案终稿新第一章：遥感基础1.1 遥感概述遥感的定义遥感的基本原理遥感的应用领域1.2 遥感技术系统遥感平台与传感器遥感数据类型与分辨率遥感数据获取与处理1.3 遥感数据产品与应用遥感数据的产品类型遥感数据的应用案例遥感数据的选择与评价第二章：遥感物理基础2.1 电磁波与光谱特性电磁波的基础知识光谱特性与波段选择光谱吸收与反射特性2.2 遥感传感器与光谱响应传感器的类型与工作原理光谱响应函数与数据模拟传感器参数与性能评价2.3 遥感图像的辐射校正与大气校正辐射校正的目的与方法大气校正的重要性与方法辐射校正与大气校正的实施步骤第三章：遥感图像处理与分析3.1 遥感图像预处理图像预处理的目的与方法图像配准与辐射校正图像增强与去噪声3.2 遥感图像分类与分割图像分类的原理与方法基于像素与基于对象的分类方法图像分割的目的与方法3.3 遥感图像的特征提取与信息提取特征提取的重要性与方法常用特征参数与指标信息提取的方法与技术第四章：遥感应用案例分析4.1 土地覆盖与植被监测土地覆盖分类与数据来源植被指数与监测方法土地覆盖变化分析与应用案例4.2 水资源监测与洪水预测水资源遥感监测方法洪水预测与监测技术水资源遥感应用案例分析4.3 城市规划与建设监测城市遥感监测技术城市规划与建设中的应用案例城市变化分析与评估第五章：遥感技术的发展趋势5.1 卫星遥感技术的发展新型遥感平台与传感器高分辨率遥感数据的应用卫星遥感数据的集成与共享5.2 激光雷达遥感技术激光雷达的原理与应用激光雷达遥感数据处理与分析激光雷达遥感技术的优势与挑战5.3 多源遥感数据融合与应用多源遥感数据的特点与融合方法多源遥感数据在地理信息系统中的应用多源遥感数据融合的未来发展趋势第六章：专题地图制图与遥感应用6.1 专题地图制图原理专题地图的概念与分类专题地图制图方法与流程遥感数据在专题地图制中的应用6.2 遥感影像地图编制遥感影像地图的类型与特点遥感影像地图编制方法与技术遥感影像地图的应用案例6.3 遥感技术与地理信息系统集成遥感与GIS集成的意义与优势遥感与GIS集成的方法与技术遥感与GIS集成应用案例分析第七章：环境监测与变化分析7.1 遥感在环境监测中的应用环境监测的基本概念与方法遥感技术在环境监测中的应用领域环境监测遥感数据的处理与分析7.2 土地利用变化分析土地利用变化的概念与监测方法遥感数据在土地利用变化分析中的应用土地利用变化趋势与驱动因素分析水资源遥感监测技术方法水资源变化分析与评估水资源遥感应用案例分析第八章：气候与气象遥感应用8.1 遥感在气候研究中的应用气候遥感监测的基本原理气候遥感数据类型与获取方法气候遥感数据的应用案例8.2 遥感气象观测与分析气象遥感监测的方法与技术气象遥感数据的处理与分析气象遥感应用案例分析8.3 气候模型与遥感数据集成气候模型的基本原理与类型遥感数据在气候模型中的应用气候模型与遥感数据集成的方法与技术第九章：生物地球化学与遥感应用9.1 生物地球化学与遥感关系生物地球化学的基本概念遥感技术在生物地球化学研究中的应用生物地球化学遥感应用案例分析植被遥感监测的基本原理与方法植被指数与植被参数遥感反演植被遥感应用案例分析9.3 土壤与水分遥感监测土壤遥感监测的基本原理与方法水分遥感监测技术与应用土壤与水分遥感应用案例分析第十章：遥感技术在科学研究中的应用10.1 遥感技术在地球科学中的应用遥感技术在地质调查与勘探中的应用遥感技术在地球物理场研究中的应用遥感技术在地球环境与气候变化研究中的应用10.2 遥感技术在生态学与应用遥感技术在生态系统监测与评估中的应用遥感技术在生物多样性保护中的应用遥感技术在生态灾害监测与预警中的应用10.3 遥感技术在农业领域的应用遥感技术在农业资源调查与监测中的应用遥感技术在农业灾害监测与预警中的应用遥感技术在农业产量估算与种植结构分析中的应用重点和难点解析重点环节：1. 遥感基本原理与技术系统2. 遥感数据产品与应用3. 电磁波与光谱特性4. 遥感图像的辐射校正与大气校正5. 遥感图像预处理6. 遥感图像分类与分割7. 遥感图像的特征提取与信息提取8. 土地覆盖与植被监测9. 水资源监测与洪水预测10. 城市规划与建设监测11. 遥感技术与地理信息系统集成12. 环境监测与变化分析13. 气候与气象遥感应用14. 生物地球化学与遥感应用15. 遥感技术在科学研究中的应用难点解析：1. 遥感基本原理与技术系统：理解遥感技术的工作原理以及不同传感器和平台的特点。
《遥感导论》电子教案终稿新
《遥感导论》电子教案终稿新第一章：遥感基本概念1.1 遥感的定义与分类1.2 遥感技术的原理与流程1.3 遥感数据的获取与处理1.4 遥感在地理信息系统中的应用第二章：遥感平台与传感器2.1 遥感平台概述2.2 常见遥感平台介绍2.3 传感器的工作原理与分类2.4 传感器的性能指标与评价第三章：遥感影像的解析3.1 遥感影像的构成与特点3.2 遥感影像的预处理技术3.3 遥感影像的分类与识别3.4 遥感影像的信息提取与分析第四章：遥感应用领域4.1 农业遥感4.2 环境遥感4.3 城市遥感4.4 资源遥感第五章：遥感技术的发展趋势5.1 遥感技术的发展历程5.2 当前遥感技术的主要进展5.3 未来遥感技术的发展方向5.4 我国遥感技术的发展现状与展望第六章：遥感数据处理与分析方法6.1 遥感数据预处理6.2 遥感数据增强与校正6.3 遥感影像的分类与分割6.4 遥感信息提取与分析方法第七章：光学遥感数据解析7.1 可见光遥感数据解析7.2 近红外遥感数据解析7.3 热红外遥感数据解析7.4 多光谱与高光谱遥感数据解析第八章：雷达遥感技术8.1 雷达遥感的基本原理8.2 雷达遥感数据的获取与处理8.3 雷达遥感在地理信息系统中的应用8.4 雷达遥感在各个领域的应用案例第九章：激光遥感技术9.1 激光遥感的基本原理与设备9.2 激光雷达数据获取与处理9.3 激光遥感在地理信息系统中的应用9.4 激光遥感在各个领域的应用案例第十章：遥感应用案例分析10.1 遥感在农业领域的应用案例10.2 遥感在环境监测领域的应用案例10.3 遥感在城市规划与管理领域的应用案例10.4 遥感在资源调查与评估领域的应用案例第十一章：遥感技术在国内外典型应用案例11.1 国外遥感技术典型应用案例11.2 国内遥感技术典型应用案例11.3 遥感技术应用案例的分析与评价11.4 遥感技术应用案例的启示与展望第十二章：遥感技术的数据融合与集成12.1 遥感数据融合的概念与方法12.2 遥感数据集成技术及其应用12.3 遥感技术与地理信息系统的集成12.4 遥感技术与其他空间数据的集成应用第十三章：遥感技术的数据挖掘与模式识别13.1 遥感数据挖掘的概念与方法13.2 遥感影像的模式识别技术13.3 遥感数据挖掘与模式识别在应用中的实例13.4 遥感数据挖掘与模式识别的发展趋势第十四章：遥感技术的未来发展方向14.1 遥感技术发展的驱动因素14.2 遥感技术的前沿领域与发展趋势14.3 遥感技术在新型应用领域的发展潜力14.4 遥感技术发展的挑战与应对策略第十五章：总结与展望15.1 遥感技术发展的历史回顾15.2 《遥感导论》电子教案的总结15.3 遥感技术在未来的应用前景15.4 对遥感技术发展的展望与建议重点和难点解析本文档是《遥感导论》电子教案的完整内容，涵盖了遥感基本概念、遥感平台与传感器、遥感影像的解析、遥感应用领域、遥感技术的发展趋势、遥感数据处理与分析方法、光学遥感数据解析、雷达遥感技术、激光遥感技术、遥感应用案例分析、遥感技术在国内外典型应用案例、遥感技术的数据融合与集成、遥感技术的数据挖掘与模式识别、遥感技术的未来发展方向以及总结与展望等主要知识点。
《遥感导论》电子教案航空
《遥感导论》电子教案-航空第一章：遥感概述1.1 遥感概念遥感技术的定义遥感技术的应用领域1.2 遥感技术的发展历程遥感技术的历史回顾遥感技术的发展趋势1.3 遥感技术的基本原理遥感数据的获取方式遥感数据的反演过程第二章：遥感平台与传感器2.1 遥感平台概述遥感平台的分类遥感平台的特点与应用2.2 航空遥感平台固定翼飞机旋翼飞机2.3 传感器概述传感器的分类传感器的工作原理与性能指标2.4 航空遥感传感器多光谱相机高分辨率相机热红外传感器第三章：遥感数据处理与分析3.1 遥感数据预处理辐射校正几何校正3.2 遥感数据增强数据增强的目的是什么常用的数据增强方法3.3 遥感数据分类与提取分类算法介绍分类结果的精度评估3.4 遥感信息分析与应用遥感信息在农业领域的应用遥感信息在城市规划领域的应用第四章：航空遥感应用案例4.1 农业领域应用案例作物种植面积监测作物长势监测4.2 城市规划领域应用案例城市扩张监测城市绿化监测4.3 环境监测领域应用案例水质监测空气污染监测第五章：未来发展趋势与挑战5.1 遥感技术的发展趋势新型遥感平台的发展新型传感器的研发5.2 遥感技术的挑战与机遇数据量的大幅增长数据处理与分析的挑战5.3 我国遥感技术的发展现状与展望我国遥感技术的发展历程我国遥感技术的发展前景第六章：遥感图像的解译与分析6.1 遥感图像解译概述遥感图像解译的意义和目的遥感图像解译的方法和步骤6.2 遥感图像解译的方法目视解译法计算机辅助解译法6.3 遥感图像分析技术边缘检测纹理分析分类算法6.4 遥感图像解译实践遥感图像解译的实际案例分析遥感图像解译的结果验证第七章：遥感技术在资源监测中的应用7.1 遥感技术在土地资源监测中的应用土地覆盖变化监测土地利用类型识别与分类7.2 遥感技术在矿产资源监测中的应用矿床识别与勘探矿产资源储量估算7.3 遥感技术在水资源监测中的应用河流流量监测湖泊水位变化监测7.4 遥感技术在森林资源监测中的应用森林覆盖率监测森林火灾监测与评估第八章：遥感技术在环境监测中的应用8.1 遥感技术在大气环境监测中的应用空气质量监测烟雾和污染layer监测8.2 遥感技术在水质监测中的应用水质参数监测水体富营养化监测8.3 遥感技术在土壤侵蚀监测中的应用土壤侵蚀类型识别土壤侵蚀程度评估8.4 遥感技术在城市热环境监测中的应用城市热岛效应监测城市绿化度监测第九章：遥感技术在自然灾害监测与评估中的应用9.1 遥感技术在地震灾害监测中的应用地震灾害评估地震次生灾害监测9.2 遥感技术在洪水灾害监测中的应用洪水淹没区域监测洪水灾害损失评估9.3 遥感技术在台风灾害监测中的应用台风路径监测台风风力监测9.4 遥感技术在地质灾害监测中的应用滑坡和泥石流监测地面沉降监测第十章：未来遥感技术的发展趋势与挑战10.1 新型遥感平台的发展趋势低轨卫星遥感平台高空无人机遥感平台10.2 新型遥感传感器的发展趋势多光谱和高光谱传感器激光雷达传感器10.3 遥感数据处理与分析的挑战大数据处理与分析在遥感领域的应用10.4 遥感技术的挑战与机遇遥感技术在气候变化研究中的应用遥感技术在可持续发展中的作用重点解析本文档详细介绍了《遥感导论》电子教案-航空的十个章节内容。
遥感技术导论
第1章绪论1.简述遥感的基本概念。
2.简述遥感技术系统的组成。
3.遥感有哪几种分类？分类依据是什么？4.试述当前遥感发展的现状与趋势。
5.简述遥感技术的应用。
第2章电磁辐射与物体的波谱特性1.电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？宇宙射线，Γ射线，X射线，紫外线，可见光，红外线、微波、无线电波电磁波谱中的高频波段，如宇宙射线到大部分紫外线，粒子性特征明显；低频波段，如大部分红外线、微波、无线电波，波动性特征明显；处于中间波段的可见光和部分紫外线、红外线，具有明显的波粒二象性。
2.电磁辐射是如何产生的？3.遥感的基本原理是什么？遥感的本质是通过探测器接收物体或现象反射、发射的电磁辐射信息，进而转变成数据或影像4.什么是黑体？简述黑体辐射基本定律。
5.遥感辐射源主要有哪些?6.什么是地物波谱特性?什么是地物反射波谱特性？7.简述岩石、水体、植被和土壤在可见光和红外波段的反射波谱特性。
8.大气对电磁辐射有何影响?对遥感有何影响？9.何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，常用的大气窗口有哪些？第3章彩色基本原理1.彩色的三特性是什么？2.简述相加混色和相减混色的基本原理。
3.孟塞尔颜色系统是如何对颜色进行表示和度量的？4.CIE标准色度学系统是如何对颜色进行表示和度量的？它与孟塞尔颜色系统有何区别？第5章摄影成像1.简述摄影成像过程与其基本原理。
2.什么是感光特性曲线？简述感光特性曲线的分段特性。
3.比较反差，景物反差，光学影像反差，胶片影像反差的区别。
4.什么是感色性？根据感色性可以把胶片分为那几类?5.什么是多波段遥感？6.简述彩色影像获得的基本原理。
7.简述彩色胶片负片和正片色彩形成过程并绘图表示。
8.联系色彩合成相关理论分析彩红外影像上的色彩特征。
第6章扫描成像1.扫描探测器主要有哪些？2.简述电子扫描成像的基本过程。
3.简述光机扫描仪的成像过程。
4.简述瞬时视场角、像点、地面分辨率、扫描角、总视场角的概念。
遥感导论课后习题答案
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：6.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。
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◇地物反射波谱特性的测量
目的
w 是选择遥感波谱段、验证和设计遥感传感器 的依据；
w 可以为遥感数据大气校正提供参考标准； w 建立地物的标准波谱数据，为计算机图像 自动分类和分析提供光谱数据，为遥感图 像的解译提供依据。
◇地物反射波谱特性的测量
地物波谱复杂性---遥感数据的不确定性
w 地物波谱特性的特点和影响的因素，决定了地 物波谱特性的复杂性，遥感传感器所获取的数 据的不确定性。 –在进行遥感图象解译的时候，要充分认识地物波 谱特性的复杂性，减少外界因素的影响； –为提高定量遥感精度，需要通过大量的地面样本 分析建立先验知识，确定遥感模型的约束条件。
不同叶绿素浓度的海水反射光谱曲线
◇不同地物的光谱反射特性
w 岩石反射波谱曲线
岩石的反射波 谱曲线无统一的特 征，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、 色泽等都会对曲线 形态产生影响。
几种阳高度角和方位角； w 传感器位置：传感器的观测角和方位角； w 地理位置：地理景观；海拔高度；大气透明度 等都不同； w 地物本身的变异：如植物病害，如图； w 地物的含水量，如图 w 时间的变化，如图 w 植物生长期的变化，如图 w 各种随机因素的影响，如图
P P0
不同物体的反射率不同，这主要取决于物体本 身的性质（表面状况），以及入射电磁波的波 长和入射角。利用反射率可以判断物体的性质
◇地物的光谱反射特性
w地物反射率随波长变化而改变的特性 称之为地物反射光谱特性。 w将地物光谱反射率与波长的关系在直角坐 标系中描绘出的曲线称为地物反射光谱曲 线（以波长为横坐标，反射率为纵坐标）
选择哪个波段，可 以区分雪和沙漠？
◇不同地物的光谱反射特性 w 四种植物的反射光谱特性曲线
应首先分离 哪种地物？ 剩下三种如 何区分？
◇不同地物的光谱反射特性 w 植被反射波谱曲线
如何区分三 种不同的树 种？
不 同 树 种
◇不同地物的光谱反射特性 w 城市道路、建筑物的波谱特性曲线
各种建筑物顶的波谱特性
各种道路的波谱特性
◇不同地物的光谱反射特性
w 土壤反射波谱曲线
由于土壤反射 波谱曲线呈比较平 滑的特征，所以在 不同光谱段的遥感 影像上，土壤的亮 度区别不明显。
不同质地土壤反射光谱曲线
◇不同地物的光谱反射特性
w 水体反射波谱曲线
水体的反射主要在蓝绿 光波段，其他波段吸收都很 强，特别到了近红外波段， 吸收就更强，所以水体在遥 感影像上常呈黑色。但当水 中含有其他物质时，反射光 谱曲线会发生变化。水中含 泥沙时，由于泥沙散射，反 射率峰值出现在黄红区。水 中含叶绿素时，近红外波段 明显抬升，这些都成为影像 分析的重要依据。
在一分钟间隔内两次测定同一麦田的反射 率曲线
应用地物波谱特征需要注意的问题 绝大部分地物的波谱值具有一定的变 幅，它们的波谱特征不是一条曲线，而是 具有一定宽度的曲带。 大豆的反射 特性曲线
应用地物波谱特征需要注意的问题 地物存在“同物异谱”和“异物同谱”现象。 “同物异谱”是指同一类型的地物，具有不同 的波谱特征； “异物同谱”是指不同类型的地物具有相同的 波谱特征。
入射光 反射光
Φ = Φ’
ϕ
ϕ’
镜面反射
如果界面相对入射波长λ而言非常光滑 （ λ>>界面粗糙度），则反射是镜面的。
◇地物的反射类别 漫 反 射 (diffuse reflection)
w 整个表面都均匀地向各向反射 入射光，各方向反射亮度相同。
w 从空间对地面观察时，对于 平面地区，并且地面物体均匀 分布，可以看成漫反射；
地物对电磁波的反射有三种形式：
n n n
镜面反射 (mirror reflection) 漫 反 射 (diffuse reflection) 方向反射 (directional reflection)
◇地物的反射类别
镜面反射 (mirror reflection)
w 反射能量集中在一个方向，反射角=入射角
◇地物的光谱反射特性
w 不同地物在不同波段反射率存在差异：雪、 沙漠、湿地、小麦的光谱曲线 w 任何同类地物的反射光谱具有相似性，但 也有差异性。并且地物的光谱特性具有时 间特性和空间特性。
◇地物的光谱反射特性
w 同一物体的波谱曲线反映出不同波段的不 同反射率，将此与遥感传感器的对应波段 接收的辐射数据相对照，可以得到遥感数 据与对应地物的识别规律。 w 任何物体的反射性质是揭示目标本质的最 有用信息。
回顾
电磁波的概念？ 电磁波的特性？
电磁波谱的概念？ 什么是发射率（比辐射率）？ 大气对太阳辐射的影响？ 大气中主要的吸收带？ 大气散射的种类？ 大气窗口的概念？
第五节 地物的反射光谱
本节主要内容:
◇地物的反射类别 ◇地物的光谱反射特性 ◇地物反射光谱特性的测量
◇地物的反射类别
◇同一地物的光谱反射特性 w 春小麦在不同生长阶段的波谱特性曲线
花期 黄叶期 灌浆期 乳熟期 土壤
由这幅图能得到 什么信息？ 区分春小麦生长 阶段应选取大于 0.7μm的波段 植被反射率高于 土壤
◇不同地物的光谱反射特性 w 四种地物的反射光谱特性曲线
四种地物中，应首 先分离出哪一种？
其次应分离出哪一 种，选择哪个波段？
应选用哪个波段进行 判断？
为什么病害会降低反 射率？
不同健康状况的松树反射特性曲线
含水量越高，反射率越低。
不同含水量（湿度）的砂土的反射波谱特性曲线
为什么陈雪反射率低？
新雪和陈雪的反射特性曲线
反射率随季 节变化有什 么规律？ 为什么有这 种规律？
油松和白蜡在不同生长期的反射特性曲线
反射率产生 差异的原因 可能有哪些？
入射光
◇地物的反射类别 方向反射 (directional reflection)
w 由于地形起伏和地面结构的复杂性，往往在某 些方向上反射最强烈，这种现象称为方向反射。
对于地形起伏和地面 结构复杂地区，为方向反 射。
◇地物的光谱反射特性
反射率（reflectivity）ρ：
物体反射的辐射能量P占总入射能量P0的百分 比，称为反射率ρ ：