遥感原理与应用完整版
遥感技术的原理和应用
遥感技术的原理和应用1. 遥感技术的概述遥感技术是指利用航空器和卫星等遥感平台对地球表面进行高分辨率、多光谱的观测和监测的一种技术。
它通过获取地球表面反射、辐射和散射的电磁能量，将其转化为数字信息，从而获取地表特征的一种方法。
2. 遥感技术的原理遥感技术的原理基于以下几个核心概念：2.1 电磁能谱电磁能谱是指在不同波长的电磁辐射中，包含了各种能量和信息的分布。
遥感技术利用不同波长的电磁辐射来观测地球表面，衍生出不同的信息。
2.2 传感器传感器是遥感技术中的核心设备，用于接收和记录地球表面发出的电磁辐射。
传感器的种类多种多样，包括运载在卫星上的遥感传感器、航空器上的航空传感器等。
2.3 数字图像处理遥感技术通过将传感器接收到的电磁辐射转化为数字图像，然后利用数字图像处理技术对图像进行增强、分类、配准等处理，从而提取出地表特征。
3. 遥感技术的应用3.1 环境监测遥感技术可以对地球上的环境进行全面和实时的监测。
可以通过监测植被覆盖、土地利用、气候变化等因素，为环境保护和自然资源管理提供重要数据。
3.2 土地资源调查遥感技术可以用于土地资源的调查和评估。
通过获取地表的光谱信息，可以判断土壤的类型、水分含量、植被生长状况等，为农业生产和土地规划提供依据。
3.3 城市规划遥感技术可以帮助城市规划部门更好地了解城市的发展情况和需求。
通过监测城市的土地利用、建筑高度、交通状况等，可以为城市规划提供数据支持。
3.4 自然灾害监测遥感技术在自然灾害监测方面具有重要作用。
通过监测地表变化、水体沉积物等，可以提前预警和监测洪水、地震、火灾等自然灾害的发生。
3.5 农业生产遥感技术可以应用于农业生产的监测和管理。
通过监测植被生长情况、土壤水分状况等，可以提高农作物的产量和质量，实现精细化农业管理。
3.6 资源勘探遥感技术在矿产资源勘探方面有广泛应用。
通过监测地表的地质特征和矿产指标，可以提供矿区选址和资源储量估计的依据。
遥感原理与应用
通过长时间序列的卫星 遥感影像，分析城市建 成区的变化。
技术特点
动态监测，时间跨度长， 可分析城市扩张的规模 和速度。
应用效果
为城市规划、土地管理、 环境保护等提供决策依 据。
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04 遥感应用案例
森林火灾监测
监测原理
利用卫星或飞机搭载的遥感设备，通过热红外波段探测地表温度 异常，及时发受地面条件限制，可迅速定位火灾位 置。
应用效果
为灭火救援提供宝贵时间，减少火灾损失，评估火灾影响。
土地利用变化监测
监测原理
01
通过比较不同时期的卫星遥感影像，分析土地利用类型的差异。
利用遥感技术监测城市扩张情况，为城市规划和土地管理提供数 据支持。
城市绿地监测
遥感技术能够监测城市绿地分布和面积，为城市绿化建设和生态保 护提供依据。
城市交通状况监测
通过遥感影像分析城市交通状况，为城市交通管理和规划提供数据 支持。
灾害监测遥感
地震灾害监测
利用遥感技术监测地震灾害造成的破 坏，为灾后救援和重建提供数据支持 。
洪涝灾害监测
遥感技术能够实时监测洪涝灾害发生 区域，为灾害救援和灾后评估提供依 据。
03 遥感技术发展
高光谱遥感
高光谱遥感是一种利用光谱信息进行地物识别和分类的技术，通过获取地物在不 同光谱波段的反射和辐射信息，实现对地物的精细分类和特征提取。
高光谱遥感技术能够提供更丰富、更准确的地物光谱信息，广泛应用于环境监测 、资源调查、城市规划等领域。
农业灾害监测
遥感技术能够快速发现病虫害、旱 涝等灾害，为农业减灾提供预警和 决策支持。
林业遥感
遥感的原理与应用
遥感的原理与应用1. 遥感的定义遥感是通过对地球表面进行远距离观测与感知的技术，利用传感器获取地球表面物体的信息并进行分析和解释。
遥感技术利用电磁波辐射与物体相互作用的特性，通过记录、测量和解释该辐射，可以获取地表和大气的信息。
2. 遥感原理遥感的基本原理是通过感知和测量地球表面物体物理特性与光辐射之间的相互关系。
当遥感器传播出电磁波辐射时，其与物体相互作用后会发生散射、吸收或反射。
这些辐射回到传感器被接收和记录，并通过数据处理进行解释和分析。
3. 遥感的应用领域3.1 地球科学遥感技术在地球科学领域有着广泛的应用。
通过遥感技术，可以监测地球表面的变化，如环境变化、土地覆盖变化、通量变化等。
通过长期的遥感监测，可以对地球环境进行评估和预测。
3.2 城市规划和土地利用遥感技术在城市规划和土地利用方面的应用也十分重要。
通过遥感技术可以获取到城市的地形、道路、建筑、绿化等信息，进而为城市规划和土地利用提供数据支持。
3.3 农业和林业遥感技术在农业和林业领域也有着广泛的应用。
通过遥感技术可以对农作物的生长状况、土壤质量、水资源利用等进行监测和评估，能够为农业生产提供技术支持。
同时，遥感技术也可以用于林业资源的监测和保护。
3.4 海洋科学遥感技术在海洋科学研究中也发挥着重要作用。
通过遥感技术可以获取海洋的温度、盐度、色素含量等信息，能够对海洋生态环境进行监测和评估，为海洋研究提供数据支持。
3.5 灾害监测与防范遥感技术在灾害监测和防范方面也有着重要的应用。
通过遥感技术可以对洪水、干旱、地震、火灾等自然灾害进行实时监测和预警，提供及时的灾害信息，帮助相关部门进行灾害应对和救援工作。
3.6 环境监测与保护遥感技术在环境监测和保护方面扮演着重要的角色。
通过遥感技术可以监测大气污染、水体污染、土壤污染等环境问题，为环境保护提供数据支持。
4. 遥感的发展趋势随着科技的不断发展，遥感技术也在不断创新和进步。
以下是遥感技术的一些发展趋势：•高分辨率遥感技术的发展，可以获取更精准的地表信息。
遥感技术的原理与应用
遥感技术的原理与应用1. 引言遥感技术是通过获取并解释遥感数据来获取地球表面信息的一种方法。
它利用传感器在地球表面的航空或卫星上获取的电磁辐射数据，以及地面观测站点上的辐射计测量数据来分析和解释地球表面的特征。
本文将介绍遥感技术的原理以及其在不同领域的应用。
2. 遥感技术的原理遥感技术的原理是基于可见光和其他部分电磁波的相互作用。
通过遥感仪器捕捉的电磁辐射数据可以用来推测地球表面的属性和特征。
以下是遥感技术的基本原理：2.1. 电磁辐射电磁辐射是由电场和磁场垂直传播的能量波动。
电磁波在空间中传播，并且具有特定的波长和频率。
不同波长的电磁波与物体的相互作用方式也不同。
遥感技术利用不同波段的电磁辐射来获取地球表面的信息。
2.2. 能量与物质的相互作用不同波长的电磁波会以不同的方式与地球表面物质相互作用。
这些相互作用可以通过吸收、散射和辐射等方式进行。
遥感技术利用这些相互作用来获取地球表面的特征。
2.3. 遥感数据获取遥感仪器可以通过卫星或航空平台捕捉到地球表面的电磁辐射数据。
这些数据可以包括可见光、红外线、微波等不同波段的辐射数据。
通过分析这些数据，可以获取地球表面的特征信息。
3. 遥感技术的应用遥感技术在很多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：3.1. 地质学在地质学中，遥感技术被广泛用于矿产资源勘查、地质灾害预警等方面。
通过分析遥感数据，可以识别出地球表面的不同岩矿类型，帮助科学家寻找矿藏和确定地质灾害风险。
3.2. 农业遥感技术在农业领域的应用主要包括农作物生长监测、土壤湿度监测和农田施肥等方面。
通过获取遥感数据，农业专家可以根据植被指数和叶面积指数等数据来判断农作物的生长情况，帮助农民制定农作物的种植计划。
3.3. 城市规划遥感技术在城市规划中的应用主要是通过获取城市地区的遥感数据来了解城市的空间格局、土地利用情况等。
这些数据可以帮助城市规划师制定城市的发展规划，合理利用土地资源，提高城市的可持续发展性。
遥感原理与应用
一．绪论1.遥感的定义：遥感即遥远感知，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。
2.遥感的过程:地物发射或反射电磁波通过介质（大气）被传感器接受，通过传感器获取数据，再经计算机对数据处理后，我们提取有用的信息，最后应用于实践。
（地物发射或反射电磁波→介质（大气）→传感器数据获取→计算机数据处理→信息提取→应用）二．电磁波及物理遥感基础1.电磁波的定义：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。
2.电磁波的特性：波动性（干涉、衍射、偏振）粒子性（光电转换）3.电磁波谱的定义:按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。
4.（1）地物发射电磁波:①绝对黑体的定义：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。
黑体辐射1.绝对黑体：吸收率α(λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡02.绝对白体：吸收率α(λ,T)≡0 反射率ρ（λ,T）≡1 绝对黑体与绝对白体与温度和波长无关。
②遥感的两种形式：被动遥感，主动遥感。
其中太阳是被动遥感最主要的辐射源。
⒈太阳辐射的特点：与黑体特性一致；能量集中在可见光和红外波段。
⒉一般物体的发射辐射：自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的低。
发射率ε：实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。
ε= W′/ W（ε是一个介于0和1的数）►绝对黑体ελ＝ε＝1►灰体ελ＝ε但0＜ε＜1►选择性辐射体ε＝ｆ(λ)►理想反射体（绝对白体）ελ＝ε＝0大多数物体可以视为灰体：W'=εW=εσT4（2）地物反射电磁波：①光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
②反射波谱特征曲线：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）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为该物体的反射波谱特性曲线。
同一地物时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化。
遥感的原理与应用技术书
遥感的原理与应用技术书概述遥感是指通过航空、航天器或无人机等平台从远距离获取地球表面信息的技术。
本文档将介绍遥感的基本原理和应用技术。
遥感的基本原理遥感的基本原理是利用电磁波与地表或大气之间的相互作用，得到地表目标的信息。
主要包括以下几个方面：1.辐射传输：地表目标发出的辐射在大气中传输到探测器，受到大气的吸收、散射和反射等过程的影响。
2.光谱特征：地表目标的不同物质对光的吸收、散射和辐射的反射率是不同的，通过测量地表目标的光谱特征可以获取其物质组成信息。
3.空间分辨率：遥感技术可以获取不同空间分辨率的图像，从而可以观测到不同尺度的地表目标。
4.时间分辨率：遥感技术可以获取不同时间分辨率的图像，可以观测地表目标的动态变化。
遥感的应用技术遥感技术在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：地质勘探1.利用遥感技术可以获取地表的地形、地貌等信息，为地质勘探提供基础数据。
2.利用遥感技术可以探测地下矿产资源的分布，辅助找矿工作。
农业1.利用遥感技术可以监测农作物的生长状况，提前预警灾害和病虫害等。
2.利用遥感技术可以评估土壤质量和作物产量，为农业决策提供科学依据。
水资源管理1.利用遥感技术可以监测水体的水质和水量，及时发现水污染事件和水资源短缺情况。
2.利用遥感技术可以监测水文气象状况，为水资源管理提供参考。
城市规划1.利用遥感技术可以获取城市的地形、地貌和土地利用等信息，为城市规划提供参考。
2.利用遥感技术可以监测城市的土地利用变化和建筑物的扩展情况，为城市管理提供支持。
环境监测1.利用遥感技术可以监测大气环境的污染情况，包括颗粒物、气体和温室气体等。
2.利用遥感技术可以监测森林、草地和湿地等生态系统的变化，评估生态环境状况。
自然灾害监测1.利用遥感技术可以监测地震、火山和洪水等自然灾害的发生和演化过程，提供紧急响应和救援指导。
2.利用遥感技术可以评估灾后损失和灾后重建情况，为灾害管理和防灾减灾提供支持。
遥感原理与应用
第四节：彩色合成原理
太阳辐射中的可见光经过棱镜分光可以得到红 （700）、橙（620）、黄（580）、绿（510）、青 （485）、蓝（470）、紫（420）七种色光。物体对入 射光有选择地吸收和反射，从而显示出不同的颜色。 色度学研究表明，任何一个颜色都可以用R、G、B 以适当的比例混合而产生相同的视觉效果。 R、G、 B称为三原色。注意单色光与合成的视觉效果，波长 和频率不一定相同 彩色合成有两种方法：加色法和减色法
一、加色法
对光而言的。两种基色等量 相加得到另一基色的补色。
两种色光混合得到白光者 称为互补色。 红+绿=黄，红+蓝=品红， 绿+蓝=青，其中黄与蓝、 品红与绿、青与红为互补色。 不等量叠加，得到两者的 中间色，如：红（多）+绿 （少）=橙；红（少）+绿 （多）=黄绿。用色度方程 定量表示
TM 7,4,1
TM 5,4,3 TM 5,7,2
TM 4,3,2
利用卫星图片制作地物覆盖图 1.卫星图像格式转换及剪裁
运行ERDAS IMAGE8.6软件，在图标面板中点击IMPORT图标，进 入 Import/export,选择文件类型和媒介。
图像不规则剪裁 利用AOI工具，沿调查地区的边界勾绘，然后保存，再利用Subset裁剪
卫星图像坐标校正
借助软件的几何校正模块和控制点工具，定义投影类型。
采集卫星图像控制点，然后重新采样
监督分类
精度评估
卫星图像分类图制作
中国感影像图
谢
谢
二、减色法 对染料而言的。减色法是指从白光中 减去其中一种或两种基色光而产生其它 色彩的彩色合成法。 减色法一般用于颜料配色。减色法中黄 色染料是由于吸收了白光中的蓝光，反 射红光和绿光的结果：黄=白-蓝；品红+ 黄=白-（绿+蓝）=红 滤光片也是减色法。如阻兰（黄色）滤 光片
简述遥感的基本原理及应用
简述遥感的基本原理及应用1. 遥感的基本原理遥感是指通过从远处获取地球地表物体的信息，通常是利用航空器或卫星等平台搭载的遥感传感器对地球表面进行观测和记录，然后利用这些观测数据进行分析和解译。
遥感的基本原理可以概括为以下几点：•电磁波辐射：遥感利用的是地球表面物体自然辐射或人工辐射的电磁波，包括可见光、红外线、微波等不同波长的电磁波。
•传感器接收：遥感传感器可以接收和记录电磁波辐射的能量，不同传感器对不同波段的电磁波有不同的灵敏度。
•光谱特征：每种物质对电磁波有不同的吸收、辐射和散射特性，形成物质的光谱特征，这些特征可以用于遥感图像的解译。
•数字图像处理：遥感图像一般是数字图像，利用数字图像处理方法可以提取出图像中的有用信息，如物体的位置、形状、光谱等特征。
2. 遥感的应用领域遥感技术在各个领域都得到广泛应用，下面列举了几个常见的应用领域：2.1 农业•土地利用监测：利用遥感技术可以对农田进行监测和分析，包括农作物类型、覆盖程度、生长状态等信息，以便农业管理和规划。
•病虫害监测：通过遥感图像可以判断植被的健康状况，及时发现和监测农作物的病虫害情况，实现精细化农业管理。
2.2 城市规划•地形测量：利用遥感技术可以获取地表地形信息，包括高程、坡度、坡向等，为城市规划和土地开发提供数据支持。
•城市扩张监测：通过遥感图像可以观测和记录城市的扩张情况，包括新建楼房、道路等基础设施，为城市规划和管理提供依据。
2.3 环境保护•水资源监测：利用遥感技术可以对水体进行监测，包括河流、湖泊、水库等，以便及时发现水质问题和水体的变化。
•森林火灾监测：通过遥感图像可以监测森林火灾的发生和蔓延情况，及时采取措施进行应对和救援。
2.4 自然资源调查•矿产资源调查：利用遥感技术可以进行矿产资源的调查和探测，包括矿山的开采状况、矿物质的分布等，为资源开发提供数据支持。
•土地评估：通过遥感图像可以评估土地的质量、适宜程度等，为土地的合理利用和管理提供参考。
遥感原理与应用
遥感原理与应用一．名词解释1.遥感：遥感即遥远感知，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.一般指的是电磁波遥感.2.电磁波：根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场能够在它的周围引起变化的磁场,这个变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场,并在更远的区域内引起新的变化磁场.这种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.3.干涉：有两个（或以上）频率、震动方向相同，相位相同或相差恒定的电磁波在空间叠加时合成的波振幅为各个波的振幅矢量和。
因此会出现交叉区域某些地方震动加强，某些地方震动减弱或完全抵消的现象成为干涉。
4.衍射：光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象成为光的衍射。
5.电磁波谱：不同电磁波由不同波源产生，如果按照电磁波在真空中传播的波长或频率按递增或递减的顺序就能得到电磁波谱图6.绝对黑体（黑体）：如果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。
7.基尔霍夫定律：任何物体的单色辐出度和单色吸收之比，等于同一温度绝对黑体的单色辐出度。
8.太阳常数：太阳常数指不受大气影响，在距离太阳的一个天文单位内垂直于太阳辐射方向上，单位面积黑体所接受的太阳辐射能量。
9.太阳光谱辐照度：指投射到单位面积上的太阳辐射通量密度，该值随波长不同而异。
10.散射：电磁波在传播过程中，遇到小微粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开，称为散射。
11.米氏（Mie）散射：如果介质中不均匀颗粒与入射波长同数量级，发生米氏散射。
12.瑞利散射：介质中不均匀颗粒直径a远小于电磁波波长，发生瑞利散射。
13.无选择性散射（均匀散射）：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。
14.大气屏障：遥感所能使用的电磁波是有限的，有些大气中电磁波通过率很小，甚至完全无法透过电磁波，称为大气屏障。
15.大气窗口：有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段通常成为大气窗口16.热惯量：热惯量是物体阻碍其自身热量变化的物理量，它在研究地物尤其是土壤时特别重要。
遥感技术的原理与应用
遥感技术的原理与应用遥感，也叫遥测遥感技术，是指利用传感器和卫星等远距离探测技术获取地球表面信息的技术。
遥感技术可以获取地球大范围、连续的、实时的、快速的不同层次、不同时间尺度的图像和数据，为自然资源调查、环境监测、水文水资源调查、灾害预警、城市规划、农业生产、林业经营、海洋调查等领域提供了广阔的应用前景。
遥感技术的原理遥感技术的基本原理是利用物体对电磁波的反射、辐射或传输特性来提取有关于物体的信息。
电磁波包括可见光、近红外线、红外线、微波等，在地球大气不同层次的介质中传播，与地球上不同的物体交互作用并被散射、反射、透过、辐射等，再由探测器返回地面。
遥感技术的应用1.自然资源调查利用遥感技术可以进行大规模的土地资源调查，对土地利用状态和方式进行监测、评估、预测和分析，为农业生产、生态环境保护、城市规划等提供数据支持。
2.环境监测遥感技术可以快速、广泛、动态地监测环境污染源、污染程度和污染物在大气、水源等介质中的扩散和运移过程，为环境保护和生态环境治理提供数据支持。
3.水文水资源调查利用遥感技术可以获取地表水资源、地下水资源、水土流失等水文水资源信息，辅助决策和规划。
4.灾害预警遥感技术可以对自然灾害的形成、演变、影响范围等进行及时监测和预警，提供预防自然灾害的预警和指导信息。
5.城市规划遥感技术可以获取城市空间结构、土地利用变化、建筑物高度、道路交通情况等信息，为城市规划和土地利用管理提供数据支持。
6.农业生产利用遥感技术可以进行农业作物遥感监测，提高农业生产效益，为农业决策和精准农业提供技术支持。
7.林业经营遥感技术可以实现森林资源动态监测、调查、统计和土地分类以及森林病虫害的应对等一系列生态和经济管理活动的支持，为林业经营管理提供数据支持。
8.海洋调查遥感技术可以获取海水中的浮游动植物、河口等区域的悬浮物、沉积物、水温、水深等信息，为海洋调查和海洋经济活动提供数据支持。
结语总之，遥感技术是现代地球科学和信息技术的重要组成部分，其应用范围广泛，可以为各个领域的决策者和研究者提供准确和全面的地球信息。
遥感技术的工作原理和应用
遥感技术的工作原理和应用1. 概述遥感技术是一种通过接收、记录和解释来自地球表面的电磁辐射，以获取有关地球表面特征的信息的技术。
它可以利用卫星、飞机等遥感平台来获取大范围、多角度的遥感影像，使我们能够实时监测和分析地表变化，广泛应用于地球科学、环境保护、气象预测等领域。
2. 工作原理遥感技术的工作原理主要包括以下几个步骤：2.1 辐射传输地球表面的目标物体会发射或反射电磁辐射，这些辐射会经过大气层的传输。
在辐射传输过程中，大气层对不同波长的辐射有不同的吸收、散射和透射作用，因此需要对大气层进行辐射校正，以消除大气层的影响。
2.2 接收和记录接收和记录是指通过遥感平台（如卫星、飞机等）接收传感器所接收到的电磁波，并将其转化为数字数据记录下来。
遥感平台上的传感器通常包括光学传感器、红外传感器和微波传感器等，它们可以接收不同波长的电磁波。
2.3 数字图像处理接收和记录的数字数据需要经过一系列的图像处理步骤，以提取出有用的信息。
常用的图像处理方法包括图像增强、图像分类、图像变换等。
这些处理过程可以帮助我们更好地理解和分析遥感图像，从而获取目标物体的信息。
2.4 信息提取信息提取是指根据处理后的遥感图像，通过不同的算法和技术，提取出目标物体的特征和属性。
这些特征和属性可以包括目标物体的位置、形状、颜色等，可以用于进行地表变化监测、环境质量评估等应用。
3. 应用领域遥感技术在各个领域都有广泛的应用，以下为一些常见的应用领域：3.1 地球科学利用遥感技术可以获取地球表面的各种信息，如土地利用、地形地貌、植被覆盖等，有助于地球科学家了解地球表面的变化和演化过程。
在地震、火山等自然灾害监测和预测中也有重要应用。
3.2 环境保护遥感技术可以监测大气、水质、土壤和植被等环境要素的变化，可以用于环境质量评估、水源保护、森林管理等方面。
例如，通过监测海洋表面温度来预测和监测海洋生态系统的变化。
3.3 城市规划遥感技术可以提供大量的城市信息，如道路网络、建筑物布局、绿地分布等，对城市规划和地理信息系统有着重要的作用。
遥感传感器的原理与应用
遥感传感器的原理与应用1. 引言遥感技术是一种通过从远距离获取信息的技术。
遥感传感器是遥感技术的核心组成部分，它能够通过感知和记录电磁辐射的能力来获取地球表面的信息。
本文将介绍遥感传感器的原理及其在各个领域的应用。
2. 遥感传感器的原理遥感传感器的原理可以简单概括为接收地球表面发出或反射的电磁波，并转化成能够被记录和分析的电信号。
以下是常见的遥感传感器的原理：2.1 光学传感器光学传感器利用电磁波中的可见光和近红外波段的特性来获取地表信息。
其原理是通过光学透镜和光电转换器将入射的光通过光敏元件转换成电信号。
光学传感器的应用非常广泛，可以用于地理环境监测、农业资源管理、气象预测等。
2.2 红外传感器红外传感器利用地球表面和大气中的红外辐射来获取信息。
红外辐射的特点是能够反映地物的温度分布、热量分布等。
红外传感器可以用于火灾监测、旱情监测、气候研究等。
2.3 雷达传感器雷达传感器利用微波辐射来获取地球表面的信息。
雷达传感器的原理是通过发送微波信号，并接收回波信号来获取地物的位置、形状等。
雷达传感器的应用十分广泛，例如地物测绘、气象预报、军事侦察等。
3. 遥感传感器的应用3.1 土地利用与覆盖分类遥感传感器可以通过获取不同波段的电磁波信息来实现土地利用与覆盖的分类。
通过对地面特征的识别和分类，可以为土地资源的合理管理提供数据支持。
3.2 环境监测与保护遥感传感器可以通过监测大气、水体、土壤等环境要素的变化来实现环境监测与保护。
例如，通过监测水体中的蓝藻水华来预警水质问题，通过监测森林破坏情况来提供生态保护建议等。
3.3 气象预测与灾害预警遥感传感器可以通过获取大气中的电磁波信息来实现气象预测与灾害预警。
通过监测大气中的云状、温度等信息，可以提前预警暴雨、台风等自然灾害，帮助人们做好相关准备。
3.4 农业资源管理遥感传感器在农业领域有广泛的应用。
通过监测农田的土壤湿度、作物的生长情况等信息，可以帮助农民科学管理农田、调整灌溉计划、提高农作物的产量。
遥感的应用与原理
遥感的应用与原理1. 遥感的定义遥感是指利用航空器、卫星等远离待观测对象的探测平台，通过对地面反射、散射、辐射等物理量的测量与分析，获得地球表面物理、化学、生物等特征信息的科学方法。
2. 遥感的基本原理遥感的基本原理是通过探测平台获取地面反射、辐射等信息，然后将这些信息转化为数字信号，进行进一步分析、处理与应用。
2.1 电磁波的发射与传播•遥感利用的是电磁波在空间传播的性质。
•电磁波包括可见光、红外线、微波等不同波段。
•不同波段的电磁波在地球大气中的传播和散射特性各有不同。
2.2 传感器的工作原理•传感器是记录和接收地面反射、辐射等信息的装置。
•传感器可以是光学传感器、红外传感器、微波传感器等。
•传感器对不同波段的电磁波有不同的敏感度和分辨率。
3. 遥感的应用领域遥感技术在许多领域都有广泛的应用，下面列举了其中几个重要的应用领域：3.1 农业•遥感可以帮助监测农作物的生长状况，提供农作物的生长速度、病虫害等信息。
•遥感还可以用于土壤湿度监测、农作物施肥等农业管理方面。
3.2 环境保护•遥感可以用于监测森林植被的覆盖状况，判断森林的健康程度和生态环境状况。
•遥感还可以用于监测水质变化，掌握水资源的分布和污染状况。
3.3 城市规划•遥感可以帮助城市规划师获取城市地貌、土地利用信息，辅助确定合理的城市规划。
•遥感还可以监测城市的环境污染和交通情况，提供有关的数据支持。
3.4 矿产资源勘探•遥感可以通过对地形、土地覆盖等信息的分析，辅助矿产资源的勘探和开发。
•遥感还可以发现潜在的矿产资源，并评估其价值和开采潜力。
3.5 天气变化预测•遥感可以监测大气层的各种物理特征，提供天气变化的数据支持。
•遥感还可以对气候变化进行长期监测和研究。
4. 遥感技术的优势和局限性•遥感技术可以获取广泛的地理信息，覆盖范围广，不受地理位置限制。
•遥感技术可以提供大量的数据，用于分析和研究。
•遥感技术还可以实时监测和预警自然灾害。
遥感原理与应用
（1）电磁波：电磁振动在空间的传播。
（2）电磁波谱：将电磁波按照波长或频率递增或递减顺序排列，称为电磁波谱。
（3）太阳常数：在距离地球一个天文单位内，太阳辐射在大气上界处的垂直入射的辐射通量密度称为太阳常数。
（4）比辐射率：指单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量密度与同温度下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比，又称发射率。
（5）瑞利散射：引起散射的大气粒子直径远小于入射电磁波波长，称为瑞利散射，也称为分子散射。
（6）米氏散射：引起散射的大气粒子的直径约等于入射波长，称为米氏散射，也称为大颗粒散射。
（7）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而毫无反射和透射，则称其为绝对黑体。
简称黑体。
（8）大气效应：当太阳辐射经过大气层时与大气层中的离子、分子、颗粒、水汽等发生吸收、散射、反射和透射等物理过程，这个过程称为大气效应。
（9）光谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。
（10）光谱反射曲线：将地物的反射波谱特性与波长的关系在直角坐标系中描绘出的曲线。
（11）地物光谱特性：不同地物的表面性质和内部结构不同，对入射的电磁辐射能有不同程度的反射、吸收和透射，不同的地物也发射不同波长的电磁波，这就是地物的波谱特性。
（12）大气窗口：电磁波辐射在大气传输中透过率较高（≥60%）的波段称为大气窗口。
（1）构像方程：是指地物点在图像上的图像坐标（x，y）和其在地面对应点的大地坐标（X，Y，Z）之间的数学关系。
（2）几何变形：由于受到传感器成像特性、遥感平台姿态变化、大气折射、地球曲率、地形起伏、地球自转等因素的影响，导致原始遥感图像存在几何变形。
（3）几何校正：由于受到传感器成像特性、遥感平台姿态变化、大气折射、地球曲率、地形起伏、地球自转等因素的影响，导致原始遥感图像存在几何变形，消除这些几何变形的过程称为遥感图像的几何校正。
（4）多项式纠正：回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟，用一个适当的多项式来描述纠正前后图像相应点之间的坐标关系。
遥感原理与应用
遥感原理与应用遥感技术是一种利用航天器、飞机、无人机等载具获取地面信息的技术。
它通过获取地面的电磁辐射信息，进行数据处理和分析，从而实现对地表、大气、海洋等对象的观测和监测。
遥感技术在农业、环境保护、城市规划、资源勘查等领域有着广泛的应用。
遥感技术的原理主要是利用地物对电磁波的反射、辐射和散射特性，通过接收地物的电磁波信号，来获取地物的信息。
地球上的地物会对不同波长的电磁波有不同的反射、吸收和透射特性，因此可以通过接收不同波长的电磁波信号，来获取地物的特征信息。
遥感技术主要包括光学遥感、红外遥感、微波遥感等多种方式。
光学遥感是利用可见光和近红外光进行观测的遥感技术。
它可以获取地表的颜色、形状、纹理等信息，对于植被、土壤、水体等地物有着较好的识别能力。
而红外遥感则是利用地物对红外波段的反射和辐射特性进行观测，可以获取地表温度、植被生长状态等信息。
微波遥感则是利用微波波段进行地物观测，对于云层、大气、海洋等有着较好的透射能力，可以实现在不同天气条件下的观测。
遥感技术的应用非常广泛，其中包括农业领域。
农业遥感可以通过获取植被的生长状态、土壤水分情况等信息，来进行农作物的监测和预测。
通过遥感技术，可以实现对农田的精细化管理，提高农作物的产量和质量。
在环境保护领域，遥感技术可以用于监测大气污染、水体污染、森林砍伐等情况，为环境保护工作提供数据支持。
在城市规划和资源勘查方面，遥感技术可以用于城市用地规划、矿产资源勘查等工作，为城市建设和资源开发提供科学依据。
总的来说，遥感技术在各个领域都有着重要的应用价值。
随着遥感技术的不断发展和完善，相信它将会在更多领域发挥重要作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
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第一章电磁波及遥感物理基础名词解释：1、电磁波（变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。
）变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
2、电磁波谱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。
3、绝对黑体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。
4、辐射温度如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。
5、大气窗口电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。
6、发射率实际物体与同温下的在相同条件下的辐射能量之比。
7、热惯量由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。
（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。
）8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
)9、光谱反射特性曲线按照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。
填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由、、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。
2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。
3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。
4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数2897.8。
当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。
5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm选择题：(单项或多项选择)1、绝对黑体的（②③）①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。
2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥）①反射率②发射率③物体温度一次方④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。
3、大气窗口是指（③）①没有云的天空区域②电磁波能穿过大气层的局部天空区域③电磁波能穿过大气的电磁波谱段④没有障碍物阻挡的天空区域。
4、大气瑞利散射（⑥）①与波长的一次方成正比关系②与波长的一次方成反比关系③与波长的二次方成正比关系④与波长的二次方成反比关系⑤与波长的四次方成正比关系⑥与波长的四次方成反比关系⑦与波长无关。
5、大气米氏散射（②）①与波长的一次方成正比关系②与波长的二次方成反比关系③与波长无关。
问答题：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？电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
不同点：频率不同（由低到高）。
共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*λ=c E=h*f；d、具有波粒二象性。
遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。
2、物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积。
常温下黑体的辐射峰值波长是9.66μm 。
3、叙述植物光谱反射率随波长变化的一般规律。
植物：分三段，可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，位置在0.55μm（绿）处，两侧0.45μm（蓝）和0.67μm（红）处有两个吸收带；在近红外波段（0.7～0.8μm）有一反射的“陡坡”，至1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征；在中红外波段（1.3～2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。
4、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候变化，地面温度变化，地物本身的变异，大气状况。
5、何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。
大气窗口：有些波段的电磁波的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利。
原因：太阳辐射到达地面要穿过大气层，大气辐射.反射共同影响衰减强度，剩余部分才为透射部分，不同电磁波衰减程度不一样，透过率高的对遥感有利。
6、传感器从大气层外探测地面物体时，接收到哪些电磁波能量？（1）太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量（2）太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量（3）太阳辐射被大气散射后直接进入传感器的能量（4）太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量（5）被视场以外地物反射进入视场的交叉辐射项（6）目标自身辐射的能量。
第二章遥感平台及运行特点名词解释：1、遥感平台遥感中搭载传感器的工具。
2、遥感传感器测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具。
3、卫星轨道参数升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角 i、轨道长半轴 a、轨道偏心率（扁率） e、卫星过近地点时刻T 。
4、升交点赤经卫星轨道升交点与春分点间的角距。
5、轨道倾角i 角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。
6、近地点角距ω 是指卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。
7、卫星姿态角以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为Y轴，垂直xy平面的方向为z轴，卫星姿态角有三种：绕x轴旋转的姿态角为滚动：绕y轴旋转的姿态角为俯仰；绕z轴旋转的为偏航。
8、重复周期指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需要的天数。
9、近圆形轨道实际轨道高度变化在905~918km之间，偏心率为0.0006。
10、与太阳同步轨道卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角不变，不随地球绕太阳公转而改变。
11、近极地轨道卫星的轨道倾角为99.125°。
12、小卫星根据卫星的质量，通常将小于1000公斤的卫星称为广义的小卫星，其中，将500-1000公斤的卫星称为小卫星，100-500公斤的卫星称为微小卫星，10-100公斤的称为显微卫星，小于10公斤的称为纳米卫星。
填空题：1、遥感卫星轨道的四大特点近圆性轨道近地性轨道与太阳同步轨道可重复轨道。
2、卫星轨道参数有升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角 i、轨道长半轴 a、轨道偏心率（扁率） e、卫星过近地点时刻 T 。
3、卫星姿态角是滚动(绕 x 轴旋转)、俯仰(绕 y 轴旋转) 、航偏(绕 z 轴旋转) 。
4、遥感平台的种类可分为航天平台、航空平台、地面平台三类。
5、卫星姿态角可用红外线测量、恒星摄影机、 GPS等方法测定。
6、与太阳同步轨道有利于卫星在相近条件下对地面进行观测，有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。
7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 Landsat4和 Landsat5；带有ETM+探测器的是 Landsat6 。
8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 SPOT1~5 ；可产生同轨立体影像的是 Spot 5 。
9、ZY-1卫星空间分辨率为 19. 5m 。
10、美国高分辨率民用卫星有 IKONOS、 Quick Bird、 Orbview-3、GeoEye-1 。
11、小卫星主要特点包括卫星重量轻，功能单一，使用小型火箭或搭载便可以入。
12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是 ENVISAT 。
选择题：(单项或多项选择)1、卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球（②）①黄道面的交点②地球赤道面的交点③地球子午面的交点。
2、卫星与太阳同步轨道指（③）①卫星运行周期等于地球的公转周期②卫星运行周期等于地球的自转周期③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。
3、卫星重复周期是卫星（②）①获取同一地区影像的时间间隔②经过地面同一地点上空的间隔时间③卫星绕地球一周的时间。
4、以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪（①④⑤）①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。
问答题：1、以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。
（1）近圆形轨道：使在不同地区获得的图像比例尺一致。
便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接现象。
（2）近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围。
（3）与太阳同步轨道：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地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。
（4）可重复轨道：有利于对地面地物或自然现象的文化动态监测。
2、LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点？Landsat系列卫星上装载的是MSS多光谱、TM专题制图仪、ETM+传感器。
通过扫描镜的摆动，获取垂直飞行方向上两边共185km范围内的来自景物的辐射能量，配合卫星的往前飞行获得地表的二维图像。
SPOT系列卫星上装载的是2台相同的HRV或HRVIR扫描仪，使用CCD 元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一条图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带。
单台HRV图像幅宽为60km，两台HRV图像幅宽为117km，有3km的重叠。
HRV的平面反射镜可绕卫星前进方向滚动轴（X轴）旋转，平面向左右两侧偏离垂直方向最大可达，从天底点向轨道任意一侧可观测到450km附近的景物，可在邻近轨道间获取立体影像。
Radarsat系列卫星上装载的是合成孔径雷达，具有50km、75km、150km、300km和500km多种扫描宽度和从10~100m的不同分辨率，带宽分别为11.6MHz、17.3HMz和30MHz，使分辨率可调，SAR在C波段采用HH极化，波长入射角在~范围可调，主要探测目标对海洋是海冰、海浪和海风等，对陆地是地质和农业。
第三章遥感传感器及其成像原理名词解释：1、遥感传感器获取遥感数据的关键设备。
2、探测器将收集的辐射能变为化学能或电磁能的元件。
3、红外扫描仪利用红外进行扫描成像的成像仪。
4、多光谱扫描仪利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器5、成像光谱仪以多路，连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器6、瞬时视场形成多个像元的视场，决定地面分辨率7、真实孔径侧视雷达天线装在飞机侧面，发射机向侧向面内发射一束脉冲，被地物反射后，由天线接收，回波信号经电子处理器处理后形成的图象线被记录8、合成孔径侧视雷达是一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在移动中选择若干个位置，在每个位置上发生一个信号，接收相应发生位置的回波信号储存记录下来9、全景畸变全景摄影机的像距不变，物距随扫描角增大而增大，由此所产生影像由中心到两边比例尺逐渐缩小的畸变填空题：1、MODIS影像含有个波段,其中250米分辨率的包括波段。