遥感概论知识点

遥感概论—刘朝顺

第一章绪论

一、遥感的概念

1.广义：：泛指各种非接触的、远距离的探测技术，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。

2.狭义：：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。

二、什么是传感器

1.地物空间信息主要由搭载在遥感平台上的传感器来获取。

2.传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

3.分类：摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器。

4.构造：

1）收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。

2）探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。

3）处理器：对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、变

换、校正和编码等。具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。

4）输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、XY彩色喷笔记录仪等等。

三、遥感的特点

1空间特性：视域范围大，具有宏观特性。

2.光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。

3.时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。

4.大面积的同步观测。

5.时效性- 动态、快速获取监测范围数据。

6.数据的综合性和可比性。

7.经济性－应用领域多，经济效益高。

8.局限性。

四、遥感的发展历史

1.无记录的地面遥感阶段

2.有记录的地面遥感阶段（萌芽阶段）

3.航空遥感阶段

4.航天遥感阶段

第二章电磁辐射与地物光谱特征（理解PPT）

一、电磁波谱

1.电磁波谱：按照电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减排列

形成的一个连续谱带称为电磁波谱。

2.依电磁波的物理性质以及观测手段的不同，按不等波长间距对电磁波谱带划分，形成若干波段。不同的应用领域，波段的划分会略有差异。

二、大气窗口

1.电磁波通过大气层时较少被反射，吸收和散射的，透射率较高的波段称为大气窗口。

2. 大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。

三、辐射度量的物理量（详见PPT ，主要掌握各物理量之间的关系）

四、黑体、黑体辐射规律

1.绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收的物体，对任何波长的辐射，反射率和透射率都等于0。黑体是一种理想的吸收体和辐射发射体，自然界没有真正的黑体。

2.黑体辐射规律（详见PPT ）

普朗克（Planck ）定律(1901)

斯蒂芬-玻尔兹曼（Stefan-Boltamann ）定律(1884)

维恩（Wien ）位移定律(1893)

基尔霍夫（Kirchhoff ）定律(1859)

五、太阳常数

是指不受大气影响，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％。 2310*360.1m W I 。

六、什么是大气散射？大气散射有哪几种类型？特点是什么？大气

散射对遥感造成哪些影响？

1.散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各方向散开，称散射。

2.瑞利散射：d <<λ，米氏散射：d ≈λ，非选择性散射：d >>λ（PPT）

3.散射对遥感的影响：使原来传播方向的辐射减弱，使散射光进入传感器，信号中加入了噪声，降低信号(图像)质量。

七、大气在辐射传输过程中的作用

八、从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解

地物反射波谱特性？

九、地物反射波谱曲线

1.根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线，通常用平面坐标曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。

2.地物反射波谱曲线除随不同地物(反射率)不同外，同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现(反射率)也不同。一般来说，地物反射率随波长变化有规律可循，从而为遥感影像的判读提供依据。

十、试述几类常见地物反射波谱特性（植被）（PPT）

十一、电磁波与地表相互作用形式有哪些？其最主要的特点是什

么？

第三章遥感成像原理与遥感图像特征

一、遥感平台及其分类、各自的特点

1.遥感平台：装载传感器的工具或设备。

2.地面平台：与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。

3.航空平台：包括飞机和气球。飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台。

4.航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。

5.高空探测火箭：优势：火箭可在短时间内发射并回收，可以抢好天气快速遥感，不受轨道限制，应用灵活，可对小范围地区遥感。不足：但由于火箭上升时冲击强烈，易损坏仪器，而且付出的代价大，取得的资料不多，所以火箭不是理想的遥感平台。

6.人造地球卫星：低高度、短寿命卫星；中高度、长寿命卫星；高高度、长寿命卫星。

二、气象、陆地、海洋卫星特点及应用

（一）气象：

1.特点：

1）空间覆盖优势：成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。

2）时间取样优势：短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次；极轨卫星半天一次。利于动态监测。