遥感概论知识点汇总

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1、摇感的概念:不接触目标的,通过接受目标的电磁波信号,进行分析,得出
待测目标的特性和运动情况的一门综合性探测技术。

主动、被动。

2、遥感数据的特点大面积、实时、同步、存在局限:可以到达人到不了的地方,
但是需要应证。

3、遥感平台的分类:
a)工作平台:地面遥感、航空遥感(气球、飞机)、航天遥感(人造卫星、
飞船、空间站、火箭);
b)根据记录方式层面区分:成像遥感、非成像遥感;
c)根据应用领域区分:环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质
遥感、农业遥感、林业遥感等;
d)按传感器的探测范围波段分为:紫外遥感(探测波段在0.05~0.38微米)、
可见光遥感(探测波段在0.38~0.76微米)、红外遥感(0.76~1000微米)、
微波遥感(1毫米~1米)、多波段遥感;
e)按工作方式分为:主动遥感、被动遥感。

1、辐照度(I):被辐射物体表面单位面积上的辐射能量。

2、辐射出射度(M):辐射源表面单位面积上的辐射能量。

3、辐射亮度(L):沿辐射方向上单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量。

4、朗伯源、面:辐射亮度和角度无关的物体、面。

5、黑体:没有反射的物体。

6、灰体:没有显著的选择吸收,吸收系数介于1-2。

7、选择辐射体:吸收系数会随着波长变化的物体。

8、太阳常数:不受大气影响,在一个天文单位内,垂直于太阳辐射方向上,单
位面积单位时间黑体吸收的太阳辐射能量。

9、夫琅和费吸收线:用高分辨率的光谱仪观察到太阳连续光谱上许多离散的暗
谱线。

10、光学厚度:吸收系数沿路径的积分。

11、大气窗口:通过大气,透射率较高的波段。

12、双向反射分布函数:反射亮度随入射方向变化产生的函数(BRFD)。

13、双向发射比因子:反射亮度和朗伯面辐射亮度之比。

14、大气的结构:随着距地面的高度不同,大气层的物理和化学性质有很大
的变化。

按气温的垂直变化特点,可将大气层自下而上分为对流层、平流层、中间层(上界为85km左右)、热成层(上界为800km左右)和散逸层(没有明显的上界)
a)平流层:位于对流层之上,其上界伸展至约55km处。

在平流层的上层,
即30~35km以上,温度随高度升高而升高。

在30~35km以下,温度随
高度的增加而变化不大,气温趋于稳定,故该亚层又称为同温层。

平流
层的特点是空气气流以水平运动为主。

在高约15~35km处有厚约20km
的臭氧层,其分布有季节性变动。

臭氧层能吸收太阳的短波紫外线和宇
宙射线,使地球上的生物免受这些射线的危害,能够生存繁衍。

b)中间层:从平流层顶至85km处的范围称为中间层。

该层的气温随高度的
增加而迅速降低。

因此,该层也存在明显的空气垂直对流运动。

c)热成层:位于85~800km的高度之间。

该层的气体在宇宙射线作用下处
于电离状态。

电离后的氧能强烈吸收太阳的短波辐射,使空气迅速升温,
因而该层的气温随高度的增加而增加。

该层能反射无线电波,对于无线
电通讯有重要意义。

d)逸散层:800km以上的区域统称为逸散层,也称为外层大气。

该层大气
稀薄,气温高,分子运动速度快,地球对气体分子的吸引力小,因此气
体及微粒可飞出地球引力场进入太空.
15、大气散射:
a):瑞利散射:粒子直径比波长小得多时发生的散射。

主要是大气中的原
子、分子,如氮气、二氧化碳、氧气和臭氧。

b)米氏散射:粒子直径与波长相当时得散射。

主要有大气中的微粒,如
烟、尘埃、小水滴及气溶胶。

c)无选择性:粒子直径比波长大得多时发生的散射。

散射强度与波长无
关。

16、电磁波性质并按频率排列电磁波谱:电磁转化,和光的性质类似。

频率
由高到底低排列:r射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电。

17、基尔霍夫定律:热平衡状态下物体吸收和辐射能量相同。

18、黑体辐射定律:黑体总辐射量和温度四次方成正比,温度越高最强辐射
波长向波长短的方向移动。

19、微波可以穿透云层的原因:微波波长较长,大气对其散射强度很弱,可
视为几乎不受影响,故微波可以穿透云层并保持其原有的特性。

20、太阳辐射传播到地球表面被传感器接受的整个过程:太阳辐射经过大气
时被大气吸收,散射、折射到达地表后,受地表反射、吸收再次进入大气之后又受大气的吸收散射、折射进入传感器。

I.遥感平台及其特点:航天平台(高度在150km之上)、航空平台(低中高飞
机,飞艇气球在百米和十几千米)、地面平台(车船塔搭载,在0-50米之间)II.卫星轨道:
A.赤道轨道:轨道平面和赤道平面相重合;
B.地球同步轨道:赤道轨道方向、周期和地球相对静止。

最近发射的“胖
五“。

C.极地轨道:可观察到地球上人任意一点,每天经过同一点地方时不变,
一天经过两次极点。

如风云四号
D.太阳同步轨道:轨道平面和太阳保持固定的取向。

在同一时刻经过同一
点。

长征系列。

III. 1.气象卫星:(风云系列)
A.短周期重复,约0.5h/d。

极地约0.5-1次/d。

B.成像面积大,有利于获取宏观同步信息
C.资料来源连续、实时性强、成本低。

2.陆地卫星:(东方红系列)
A.工作波谱宽,紫外到红外都有应用,各波段数据容易配准。

B.具有较高时空分辨率,分辨率可达0.61m。

C.成像宏观综合概括性强,信息丰富,动态监测。

3.海洋卫星:(海洋系列)
A.需要高空空间的平台以实现大面积同步覆盖的观测
B.微波不易受天气因素影响,且可以较好地获得海水温度、盐度和海洋表面粗糙度等信息。

C.海洋卫星全天候全天时探测,卫星地面覆盖周期短。

D.对半球乃至全球的探测能力强;不受地理位置、天气和人为条件的限制。

IV.中心投影和非中心投影的区别:垂直投影图像大小与投影距离无关,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H和焦距f有关;当投影面倾斜时,垂直投影的影像像点相对位置保持不变。

中心投影的像片上,像点相对位置和形状不再保持原来的样子;垂直投影时,随地面起伏变化,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,产生投影误差。

V.反差系数,反差:胶片的明部和暗部的密度差;负面影像和景色亮度反差之比。

VI.摄影成像和扫描成像区别:
VII.微波遥感的特点:全天候、全天时,有天特殊地物波谱,有一定的穿透能力。

VIII.雷达:无线电测距和定位。

测距不成像。

IX.侧视雷达:天线和遥感平台成一定角度安装。

成像,高距离分辨率,方位分辨率不高。

X.合成孔径雷达:用多个小孔径雷达代替大孔径进行观察。

成像,距离、方位空间分辨率都高。

XI.侧视雷达的距离分辨率:脉冲宽度的一半。

方向分辨率:波长与孔径的比值乘以距离。

XII.合成孔径:孔径越小,基线越长的空间分辨率越高。

XIII.参数
A.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,
是用来表征影像分辨地面目标细节的指标。

B.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。

C.辐射分辨率:是指传感器区分地物辐射能量细微变化的能力,即传感器
的灵敏度。

D.时间分辨率:是指在同一区域进行的相邻两次遥感观测的最小时间间隔。

XIV.
1.明度:光强,灰度值。

2.色调:色彩彼此分开的特性;
3.饱和度:彩色的纯洁程度。

4.互补色:混合得到白色。

5.三原色:任意两个混合不能得到另一个,但是三个混合可以得到其他所有颜
色。

6.三补色:三原色的补色,黄品红青。

7.辐射畸变:辐射强度受到其他因素的影响改变的量。

原因有两个:传感器本
身,大气对辐射的影响。

8.辐射校正:
A.大气粗矫正:
1.直方图最小值去除法:
2.回归分析法:已知一个波段存在大气程辐射,需要找到其他波段的
程辐射,通过回归分析的方法找到截距。

9.几何校正:像元大小和位置与实际不符时,就是需要几何校正。

10.K-L变化:将多维的信号通过协方差矩阵降维进行正交化处理
A.去相关性,能量集中,计算简单,最佳特性。

11.K-T变换:主成分分析。

A.应用:农作物种类分析,水稻种植面积提取。

12.信息复合:将多种遥感平台,多时相遥感数据之间以及遥感数据和非遥感数
据的信息组合匹配技术。

遥感数据和非遥感数据的复合。

多源信息复合实现了数据的优势互补,也实现了遥感数据和地理数据的有机结合。

不仅提高了目视解译的效果,更重要的是在定量分析中提高了精度,扩大了遥感数据的应用面。

13.图像直方图:图像不同灰度值的像元百分比。

14.简述常用的颜色立体:HLS代表色调,明度和饱和度。

中心轴线是亮度值由
下往上增,垂直于轴线的水平线表示饱和度,围绕轴线的圈表示不同的颜色。

15.引起遥感图像的几何畸变的原因:遥感平台位置和运动状态,地表起伏的影
响,地表曲率的影响,大气折射的影响。

16.遥感图像几何校正的主要思路和步骤:将矫正前行列整齐的等间距但对地不
相等的像元点,矫正为像元行列和对应地面大小也相等。

A.找到变换前和变换后图像坐标的关系——计算每一点的亮度值——建立
两图像像元的对应关系
17.地面控制点:参考点。

如何选取:以配准对象为依据,选取图像上易分辨且
较精细的特征点,特征变化大的地区应多一些,边缘部分要选取,满幅均匀选取。

数目越多越好至少是未知数的四倍。

18.图像增强:将图像按视觉需要进行调整;对比度变化,空间滤波,均值滤波,
中值滤波。

I.遥感图像解译:是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。

目视解译和计算
机解译。

II.遥感图像识别的目标地物特征:电磁辐射在遥感图像的典型反应,包括色,形,位。

A.色:目标在遥感图像上的颜色,包括色调、颜色和阴影。

B.形:目标地物在遥感图像上的形状,包括形状纹理大小图形。

C.位:目标在遥感图像上的空间位置,包括地物分布的空间位置和相关布
局。

III.目视解译的主要方法和基本步骤:
A.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。

B.目视解译准备阶段、初步解译和判读区野外考察、室内详细判读、野外
验证和补判、目视解译成果的转绘与制图。

1.像素的空间特征(地理位置)和属性特征(亮度特征):
2.遥感图像格式:
a)BSQ:按波段顺序依次排列的数据格式。

b)BIP:按像素按波段排列的数据格式。

c)BIL:逐行按波段次序排列的格式。

3.监督分类:有训练样本的分类方法。

4.非监督分类:无训练样本的分类方法。

5.动态聚类:根据初始的粗糙图像分类,根据一定的原则在类别间从新组合
直到分类比较合理。

6.ISODATA:迭代自组织数据分析技术:有一个阈值,大于阈值分裂,小于阈
值合并到其他类。

7.专家系统:把某一特定领域的专家知识和经验形式转化后输入到计算机
中,由计算机模仿专家思考问题和解决问题,代替专家解决专业问题的技术系统。

8.监督、非监督分类的步骤:选取特定区域的遥感图像、根据研究区域、收
集和分析地面参考信息和有关数据、选取合适的分类方法、找出代表类别的特征、选取代表性的训练样本采样并测定其特征、对遥感图像中的各像素进行分类、分类精度检查、对分析结果的统计检验。

9.常用的监督分类的方法:最小距离分类法、多级分割分类法、特征曲线窗
口法、最大似然比分类法。

10.常用的非监督分类的方法:分类集群法、动态聚类法。

11.ISODATA:按某些原则选取一些初始聚类中心、计算想素和中心的距离分配
到最近的类别中、计算并从新组合类别中心,较小的取消,较大的分裂。

12.遥感图像特征抽取的主要方法和主要特征:
a)主要方法:地物边界跟踪法
b)主要特征:形状特征和空间特征。

13.专家解译系统的主要组成部分:图像提取与特征提取子系统、遥感图像解
译知识获取子系统、狭义的遥感图像系统(遥感图像数据库、解译知识
库、推理机和解释器)
14.计算机解译的主要发展趋势:抽取遥感数据的多种特征,并综合利用进行识
别、逐步完成GIS各种专题数据库的建设,利用GIS中的数据库减少自动解译中的不确定性、建立用于图像自动解译的专家系统,提高自动解译的灵活性、模式识别与专家解译相结合。

1.高光谱遥感:在可见光、近红外、中红外和热红外范围内获取上百个窄而且
连续的影像数据的技术。

2.影响岩石光谱特征的主要因素:岩石本身的矿物成分和颜色、岩石的颗粒大
小和粗糙程度、岩石表面的湿度(湿度越高,反射率越低)、岩石表面的风化程度、岩石表面植被覆盖程度。

3.区分沉积岩和岩浆岩:沉积岩有成层性、岩浆岩型状结构和周围差异较大。

4.影响水体光谱的主要因素:
5.水体遥感接收的辐射包括:水面反射、悬浮物反射、水底反射和大气的程辐
射。

6.水体遥感的应用:水体界线的确定、水体悬浮物的确定、水温的探测、水体
污染的探测、水深的检测。

7.影响植物光谱特征的主要因素:叶子的颜色、叶子的组织构造、叶子的含水
量,植物的覆盖程度。

8.作物估产的原理及方法:
a)原理:根据农作物在不同状态的光谱有比较明显的差别经进行识别。

b)进行农作物识别和种植面积估算,长势监测(获取植物的植被指数
RVI=NIR/R,归一化植被指数RVI=(NIR-R)/(NIR+R),差值植被指数)和估
产模式的建立。

9.高光谱遥感的技术研究中的主要方法:
a)光谱微分技术:对反射光谱进行数学建模和计算不同阶微分,来确定光
谱曲线的弯曲点和最大最小反射率的对应波长位置。

在地质遥感中可以
确定波长的位置,深度和波段宽度,以及分解重叠的吸收波段和提取各
种参数,从而达到识别矿物的目的。

b)光谱匹配技术:对地物光谱和实验测量的参考的光谱进行匹配或地物光
谱与参考光谱数据库进行比较,求得他们之间的相关系数以达到识别的
目的。

10.高光谱遥感和传统遥感的区别:波段多超过一百个、波段窄小于10nm、连续
的光谱线。

可见光到热红外所有的波段。

1.3s技术:RS、GIS、GPS的总称。

2.GIS:在计算机硬件和软件的支持下,运用地理信息科学和系统工程学理论,
科学管理和综合分析各种地理数据,提供管理、模拟、决策、规划、预测、和预报等任务所需要的各种地理信息技术系统。

具有数据采集、数据管理、数据空间和属性分析、预测和动态模型模拟。

3.GPS:利用多颗卫星的无线电信号,对地表上某点进行定位、定时或对地表移
动物体进行导航的技术系统。

组成:导航卫星、地面站、空间定位导航仪。

测速,定时定位。

4.主要的GPS:前卫星定位系统有美国的GPS,欧盟的伽利略GALILEO,俄罗斯的
格洛纳斯GLONASS和中国的北斗。

5.水色遥感卫星和陆地遥感、海洋遥感卫星的不同:水色遥感空间分辨率低、
SNR高、有时间窗口、波段窄、时间分辨率高和周期长。

6.3s的主要应用:
a)3s在车辆导航和车辆监控系统中的综合应用:遥感技术以数字图像的方
式提供城市范围内的道路与相关因子动态变化的信息;GPS提供车辆的
精确位置等信息;GIS把GPS的定位信息在电子地图上显示出来并对各
种车辆信息的管理显示和分析,为管理人员提供决策信息。

b)3s在海洋渔业的综合应用:利用RS和GIS从遥感数据中获得大面积、
准时的渔场综合环境参数;利用GPS和GIS提供岛屿、暗礁、洋流、主
要鱼洄游路线和渔场的分布范围等信息的数字电子地图。

c)3s在精细农业的综合应用:GPS的优势是精确定位,GIS的优势是管理
与分析,RS的优势是快熟提供各种作物的与农业生态环境的地表的分布
信息。

7.遥感技术在3s中的主要应用:GIS数据库的数据源、遥感数字影像获取并更
新地面高程。

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