遥感学期末复习重点

遥感导论期末复习重点

第一章遥感的基本概念

1、遥感的定义：

广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，

狭义遥感：应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把电磁波的特性记录下来，通过分析，揭示出物体特征性质及其变化的综合性探测技术。

2、遥感系统：

①目标物的电磁波特征：任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁破的性质，这是遥感的信息源。

②信息的获取：接受、记录目标物电磁波特性的仪器叫做传感器；装载传感器的平台叫做遥感平台。

③信息的接受：传感器接收到目标地物的电磁波信息之后，记录在数字磁介质上，再传输给地面的卫星接收站。

④信息的处理：地面站接收到遥感卫星传输的信息后，要进行一系列的处理，再转化为一般用户可使用的通用数据格式。

⑤信息的应用：遥感信息可应用于土地利用类型分类、植被监测等。

3、遥感类型

①依照遥感平台分：

地面遥感（车载、船载等）、航空遥感（飞机、气球等）、航天遥感（人造卫星，空间站等）、航宇遥感（火星探测器、帕克太阳探测器）

②依照传感器的探测波段分

紫外遥感：探测波段 0.05～0.38μm；可见光遥感：探测波段0.38～0.76μm；

红外遥感：探测波段 0.76～1000μm；微波遥感：探测波段 1mm～10m

多波段遥感：探测波段在可见光和红外波段范围内

③依照工作方式分

主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感

④依照照遥感的应用领域分

大方向：外层空间遥感、大气遥感、陆地遥感、海洋遥感等

具体应用领域：资源遥感、环境遥感、农业遥感、渔业遥感、气象遥感、水文遥感等

4、遥感的特点：

①大面积的同步观测：遥感平台越高，可以探测到的地面范围就越大。

②时效性：可以在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

③数据的综合性和可比性：遥感获得的地物电磁波数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，数据具有可比性

④经济性：遥感可以大大节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。

⑤局限性：所利用的电磁波很有限，已经被利用的电磁波谱对许多地物的某些特性还不能准确反映。

第二章电磁辐射与地物光谱特征

1、辐射源

任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐射，也能够向外辐射。

2、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。

3、黑体辐射规律

（1）玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度M与黑体温度的4次方成正比。M=σT^4

斯特藩-玻尔兹曼常数：

（2）维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长λ_max与黑体的温度T成反比，

即

其中常数

因此，黑体温度越高，曲线的峰顶就越往左移，即往波长短的方向移动，

（3）实际物体的辐射

比射率或发射率（）

表示实际物体辐射与黑体辐射之比：

4、太阳常数：指不受大气影响，在距离一个天文单位内，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。（）

4、大气窗口（P31~32）

通常把电磁波通过大气层时，较少被反射或吸收，而透过率较高的波段称为大气窗口

大气窗口的光谱段主要有：0.3-1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段；

1.5-1.8μm和

2.0-

3.5μm ，即近、中红外波段。

5、反射波谱是地物的反射率随波长变化的规律，同一物体的反射波谱曲线反映出不同电磁

波波段的反射率，可用于识别地物。

6、大气散射

辐射在传播过程中遇到小颗粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开。

（1）植被：①可见光波段有一个小的反射峰，位置在0.55 μm 绿色波段处，两侧蓝色和红色是两个吸收带，这一特征是由于叶绿素的影响，叶绿素对蓝光和红光的吸收作用强，对绿光反射作用强。

②在0.7-0.8 μm 近红外波段有一个反射的陡坡，到1.1 μm 附近有一个峰值，形成植被独有的特征。

③在1.3-2.5 μm 中红外波段收到绿色植物含水量的影响，吸收率增加，反射率下降。

（2）土壤：自然状态下，土壤表面的反射率没有明显的峰值和峰谷。一般来讲，土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低。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。

（3）水体：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别是到了近红外波段，吸收就更强（近红外的遥感影像上，水体呈现黑色）。当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。

（4）岩石

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、含水量、颗

粒大小、表明光滑程度、色泽等都会对曲线形态产生影响。

第三章遥感成像原理与遥感图像特征

1.遥感平台：搭载传感器的工具。可分为地面平台、航空平台、航天平台。

2.根据航天遥感平台的服务内容划分的三个系列卫星分类：气象卫星系列、陆地卫星系列（常用）、海洋卫星系列

3.气象卫星的特点：（P48）

（1）轨道：低轨和高轨。

低轨就是近极地太阳同步轨道，简称极地轨道，轨道高度为800-1600km。它的特点是与太阳同步，使得卫星每天在固定时间经过固定地点。

高轨一般是指地球同步轨道，轨道高度在36000km左右，卫星绕地球一圈需要24小时，因此相对于地球，卫星会静止于某区域高空的一点，所以也称为地球同步卫星或静止卫星。

(2)短周期重复观测

极地轨道气象卫星(例如NOAA系列卫星)半天一次，静止气象卫星约30分钟一次，

(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

ndsat陆地卫星的运行特点：（P51）

(1)近极地、近圆形的轨道

(2)轨道与太阳同步(卫星通过某-地点的时间相同)

(3)轨道高度为700~900km

(4)运行周期为99~103分钟/圈

(5)16-18天左右覆盖地球一次

(6)遥感图像覆盖范围大约是185x185km^2（Landsat-7,185x170km^2）

传感器：(1)MSS:多光谱扫描仪，5个波段。

(2)TM:专题/主题绘图仪，7个波段。

(3)FTM+:增强型专颗绘图仪(安装在Landsat7上)

5.海洋遥感的特点：

（1）需要高空和空间遥感平台，以进行大面积同步覆盖观测。

（2）以微波遥感(穿云透雾)为主。

（3）电磁波与激光、声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路。电磁波局限在海水表层，声波可突破深度的局限性，将遥感应用延伸到深海甚至海底。

（4）需海面实测资料的校正。

6.微波遥感的特点：1.能全天候、全天时工作（微波具有穿云透雾的能力）

2.对某些地物具有特殊的波谱特征

3.对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透力

可以用于探测隐藏在林下的地质构造、军事目标，以及地下矿藏资源

4.对海洋遥感具有特殊的意义

5.分辨率较低，但特征明显

波长较长，分辨率较低，观测精度和取样速度不能协调等缺点;但是微

波遥感探测精度比红外线要高

7.摄影机类型：分幅式摄影机（常用）、全景摄影机（缝隙式摄影机和镜头转动式摄影机）、

多光谱摄影机、数码摄影机。P54