遥感原理与应用复习题1

第1章电磁波及遥感物理基础

01、遥感的概念

广义：即遥远的感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。

狭义：一般指电磁波遥感，它是利用电磁波获取物体的信息。

02、电磁波

变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。

电磁波具有波粒二象性，即波动性与粒子性。

03、电磁波谱

将各种电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。04、红外波段

05、绝对黑体（白体）

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；绝对白体：能反射所有的入射光的物体。

06、大气对辐射的影响

大气对太阳辐射的吸收、散射、反射作用。

Ⅰ大气散射

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，称为散射。

散射分类：瑞利散射，米氏散射，无选择性散射。

（1）瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，散射率与波长的四次方成反比。

（2）米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。

（3）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。

Ⅱ大气吸收

太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段有吸收作用。吸收作用使辐射的能量转变为分子的内能，从而引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚至某些波段的电磁

波完全不能通过大气。

影响

在可见光波段，引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起电磁波衰减的主要原因是大气吸收。

07、大气窗口

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。

0.3 ~ 1.15um 大气窗口：全部可见光波段、部分紫外波段和部分近红外波段。

1.3 ~

2.5um 大气窗口：近红外波段。

3.5 ~ 5.0um 大气窗口：中红外波段。

8.0 ~ 14um 大气窗口：热红外窗口(常温下地物光谱辐射最大值9.7um)。

1.0mm ~ 1m 大气窗口：微波窗口。

08、大气屏障

有些大气中电磁波透过率很小，甚至完全无法透过电磁波，称为大气屏障。

09、主动遥感与被动遥感

主动遥感：指使用人工辐射源从遥感平台上先向目标发射电磁辐射，然后接收和记录目标物反射或散射回来的电磁波的遥感。

被动遥感：指不利用人工辐射源，而是直接接收与记录目标反射物反射的太阳辐射或者目标物本身发射的热辐射和微波的遥感。

10、灰体

11、灰体的等效温度

实际测定物体的光谱辐射通量密度曲线并不像描绘的黑体光谱辐射通量密度曲线那么滑，为了便于分析，常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照，这时的黑体辐射温度称为该灰体的等效灰体温度。

12、热传导理论

在白天的热红外图像上，热惯量小的物体相对较亮；而晚上的热红外图像上，热惯量大的物体相对较亮。

13、物体对电磁波的反射形式

镜面反射、漫反射、方向反射。

14、反射率

反射率是物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比，ρ=Eρ/E

15、反射波普及反射波谱特性曲线

反射波普是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即称为该物体的反射波谱特性曲线。

同一地物的反射波谱特性

地物的光谱特性一般随时间季节变化，这称为时间效应。

植物的反射波谱特性

植物都进行光合作用，所以各类绿色植物具有很相似的反射波谱特性。在可见光波段0. 55um绿光附近有反射率为10% ~ 20%的一个波峰，两侧0.45um（蓝）和0.67um（红）则有两个吸收带。在近红外波段0.8 ~ 1.0um间有一个反射的陡坡，至1.1um附近有一峰值，形成植被的独有特性。近红外波段（1.3 ~ 2.5um）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别是以1.45um、1.95um和2.7um为中心是水的吸收带，形成低谷。16、地物的波谱特性

指各种地物各自具有的电磁波特性（发射辐射和反射）。

地物的反射波谱特性曲线的作用

（1）它是选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据。

（2）在外业测量中，它是选择合适的飞行时间的基础资料。

（3）它是有效的进行遥感图像数字处理的前提之一，是用户判读、识别、分析遥感影像的基础。

第2章遥感平台及运行特点

01、遥感平台

遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。按平台距离地面的高度分类：地面平台、航空平台、航天平台。

02、卫星轨道参数

（1）升交点赤经Ω（2）近地点角距ω

（3）轨道倾角i （4）卫星轨道场半轴a

（5）卫星轨道偏心率（或称扁率）e （6）卫星过近地点时刻T

六个轨道参数中Ω、ω、i和T决定了卫星轨道面与赤道面的相对位置，a和e决定了卫星轨道的形状。

03、卫星姿态角

定义：卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的切线方向为y轴，垂直xy平面的为z轴。

滚动：绕X轴旋转的姿态角。

俯仰：绕y轴旋转的姿态角。

航偏：绕z轴旋转的姿态角。

04、卫星运行周期

卫星运行周期是指卫星绕地球一圈所需要的时间，即从升交点开始运行到下次过升交点时的时间间隔。

05、重复周期

重复周期是指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该点上空时所需要的天数。

06、Landsant系列卫星

Landsat卫星的轨道参数：

特点：

（1）近圆形轨道：图像比例尺一致卫星匀速，避免扫描行之间不衔接。

（2）近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围。

（3）太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；有利于卫星在固定的时间飞临接收站上空，并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。