遥感知识点
电磁波的特性
电磁波是横波
在真空中以光速传播
电磁波具有波粒二象性：电磁波在传播过程中，主要表现为波动性；在与物质相互作用时，主要表现为粒子性(如光与物质作用时表现出的粒子性，如光的发射、吸收、散射)。
波动性：电磁波是以波动的形式在空间传播的，因此具有波动性
粒子性：它是由密集的光子微粒组成的，电磁辐射的实质是光子微粒的有规律的运动。电磁波的粒子性，使得电磁辐射的能量具有统计性
波粒二象性的程度与电磁波的波长有关：波长愈短，辐射的粒子性愈明显；波长愈长，辐射的波动特性愈明显。
E = hf
能量越大，波长越短，粒子性越强，直线性越强
1、电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。
在电磁波谱中，波长最短的是γ射线，最长的是无线电波。
电磁波谱其按波长可分为长波、中波、短波和微波。
电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同。
2、遥感常用的电磁波波段的特性
紫外线(UV)：0.01-0.4μm，碳酸盐岩分布、水面油污染。
可见光：0.4-0.76 μm，鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常用的波段。
红外线(IR) ：0.76-1000 μm。
近红外0.76-3.0μm ——又称光红外或反射红外
中红外3.0-6.0μm
远红外6.0-15.0μm
超远红外15-1000μm
微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大。
红外线的划分：
近红外：0.76～3.0 μm，与可见光相似。
中红外：3.0～6.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。
远红外：6.0～15.0 μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。
超远红外：15.0～1 000 μm，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。
地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。
黑体辐射(Black Body Radiation )：黑体的热辐射称为黑体辐射。
按照发射率与波长的关系，把地物分为：
黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。
灰体(grey body)：发射率小于1，常数
选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。
(1)普朗克热辐射定律（*）
表示出了黑体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律。
1/52
12)(-?=kT ch e hc T W λλλπλ、
黑体辐射的三个特性( p20 )
1、辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。
2、温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不相交。
3、随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。
(2)玻耳兹曼定律（Stefan-Boltzmann ‘s ）
即黑体总辐射通量(也称总辐射出射度；) 随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。
(3)维恩位移定律（Wien ‘s displacement law ）
随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。 b T =?max λ
λmax 为辐射通量密度的峰值波长；b 为常数，b=2897.8±0.4（μm ·k ）
（4)地物的发射率和基尔霍夫定律
1、发射率(Emissivity )：常用ε表示
W ：地物的辐射出射度（即地物单位面积上发出的辐射总通量）
W 黑同温下的黑体辐射出射度（即黑体单位面积发出的辐射总通量）
影响地物发射率的因素：地物的性质（颜色深浅）、表面状况（粗糙度）、表面温度（比热、热惯量、热导率）------表面粗糙、颜色较深比热大、热惯量大，以及具有保温作用的地物，一般发射率大，反之发射率就小。
亮度温度：衡量地物辐射特征的重要指标。指当物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。
亮度温度TB 与实际温度T 的关系：总小于实际温度。
T
T B ε=
基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W 和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积绝对黑体辐射通量W 黑。
电磁辐射的度量---辐射测量
辐射测量（radiometry ），以伽玛射线到电磁波的整个波段范围为对象的物理辐射量的测定，其度量单位见下表。 4
00122T d e
hc W σλλλπ=?=?∞斯忒藩-玻
电磁辐射的度量---光度测量
光度测量（photometry），由人眼的视觉特性（标准光度观察）评价的物理辐射量的测定，其度量单位见下表。
2. 电磁辐射源
自然电磁辐射源
太阳辐射：是可见光和近红外的主要辐射源；常用5900的黑体辐射来模拟；其辐射波长范围极大；辐射能量集中-短波辐射。大气层对太阳辐射的吸收、反射和散射。
太阳辐射：太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线如图所示。
太阳光谱相当于6000 K的黑体辐射；
太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中0.38 ～0.76 μm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%，最大辐射强度位于波长0.47 μm左右；
到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 ～3.0 μm波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外；
经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；
各波段的衰减是不均衡的。
地球的电磁辐射：小于3μm的波长主要是太阳辐射的能量；大于6μm的波长，主要是地物本身的热辐射；3-6μm之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。
在可见光与近红外波段，地表物体自身的辐射几乎为零。地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。太阳辐射到达地面之后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用。电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：
到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量
一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波透射能力较强，特别是对0. 45 ~ 0. 56μm的蓝绿光波段，一般水体的透射深度可达10~20 m，清澈水体可达100 m的深度。
对于一般不能透过可见光的地面物体，波长5 cm的电磁波却有透射能力，如超长波的透射能力就很强，可以透过地面岩石和土壤。
可见光和近红外波段：主要表现地物反射作用和地物的吸收作用。（树叶苍翠欲滴、水下温度）
热红外波段：主要表现地物热辐射作用。
（热红外灵敏遥感器夜间成像河流为亮色条带，但热红外白天成像河流为暗色条带）
微波波段：主动遥感利用地物后向散射；被动遥感利用地物微波辐射。
一、地物的反射光谱特性
1、地物的反射率（反射系数或亮度系数）：
地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长而变化。
影响地物反射率大小的因素：
入射电磁波的波长
入射角的大小
地表颜色与粗糙度
2、地物的反射光谱：地物的反射率随入射波长变化的规律。
地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。
不同地物在不同波段反射率存在差异：如雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线
----同物异谱，异物同谱
传感器探测波段的设计，是通过分析比较地物光谱数据而确定的。
多光谱扫描仪（MSS）的波段设计：
MSS1(0.5-0.6 μm)绿色波段
MSS2(0.6-0.7 μm)红色波段
MSS3(0.7-0.8 μm)近红外波段
MSS4(0.8-1.1 μm)近红外波段
MSS影像为多光谱扫描仪(MultiSpectral Scanner，是四波段的光机扫描仪)获取的影像，它具有四个波段，两个波段为可见光波段，两个波段为近红外波段，利用MSS各个波段的应用范围
MSS第4波段为绿色波段，对水体有一定透射能力，在清洁的水体中透射深度可达10-20米，可以判读浅水地形和近海海水泥沙。由于植被波谱在绿色波段有一个次反射峰，可以探测健康植被在绿色波段的反射率。
第5波段为红色波段，该波段可反映河口区海水团涌入淡水的情况，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物质与河水浑浊度有明显反映，可区分沼泽地和沙地，可以利用植物绿色素吸收率进行植物分类。此外该波段可用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显，在红色波段各类岩石反射更容易穿过大气层为传感器接收，也可用于地质研究。第6波段为近红外波段，植被在此波段有强烈反射峰，可区分健康与病虫害植被，水体在此波段上具有强烈吸收作用，水体呈暗黑色，含水量大的土壤为深色调，含水量少的土壤色调较浅，水体与湿地反映明显。
第7波段也为近红外波段，植被在此波段有强烈反射峰，可用来测定生物量和监测作物长势，水体吸收率高，水体和湿地色调更深，海陆界线清晰，第7波段可用于地质研究，划出大型地质体的边界，区分规模较大的构造形迹或岩体。
第8波段，为热红外波段，该波段可以监测地物热辐射与水体的热污染，根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物，并可用于热制图。
植被的波谱特征
在可见光波段
在0.45um附近（蓝色波段）有一个吸收谷；
在0.55um附近（绿色波段）有一个反射峰；
在0.67um附近（红色波段）有一个吸收谷。
在近红外波段
从0.76um处反射率迅速增大，形成一个爬升的“陡
坡”,至 1.1um附近有一个峰值，反射率最大可达
50％，形成植被的独有特征。
1.5～1.9um光谱区反射率增大；
以1.45um，1.95um，2.70um为中心是水的吸收带，
其附近区间受到绿色植物含水量的影响，反射率下
降，形成低谷。
影响植被波谱特征的主要因素
植物类型
植物生长季节
病虫害影响等
植被波谱特征大同小异，根据这些差异可以区分植被类型、生长状态等。
植被光谱反射基本走势：草地>农作物>林地
水中其它物质对波谱特征的影响
水中含有泥沙，在可见光波段的反射率会增加，峰值出现在黄红区。
水中含有水生植物叶绿素时，近红外波段反射率明显抬高。
岩石矿物的光谱曲线
岩石的反射波谱主要由矿物成分、矿物含量、物质结构等决定。
影响岩石矿物波谱曲线的因素包括岩石风化程度、岩石含水状况、矿物颗粒大小、岩石表面光滑程度、岩石色泽等。
第三节大气和环境对遥感的影响
大气成分
大气主要由气体分子、悬浮的微粒、水蒸气、水滴等组成。
气体：N2，O2，H2O，CO2，CO，CH4，O3
悬浮微粒：尘埃
大气的结构
大气的垂直分层：对流层、平流层、中气层、热层和大气外层。
对流层：航空遥感活动区。遥感侧重研究电磁波在该层内的传输特性。
平流层：较为微弱。
中气层：温度随高度增加而递减。
热层：增温层。电离层。卫星的运行空间。
大气外层：1000公里以外的星际空间。
二、大气对太阳辐射的影响
吸收、反射和散射
太阳辐射的衰减过程：30%被云层反射回；17%被大气吸收；22%被大气散射；31%到达地面。（图2-3）
大气的透射率：透射率与路程、大气的吸收、散射有关。
1、大气的吸收作用
氧气：小于0.2 μm；0.155为峰值。高空遥感很少使用紫外波段的原因。
臭氧：数量极少，但吸收很强。两个吸收带；对航空遥感影响不大。
水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带。主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。因此，水对红外遥感有极大的影响。
二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内。可以忽略不计。
2、大气的散射作用
不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能
大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。
对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。
散射主要发生在可见光区。
大气发生的散射主要有三种：
瑞利散射：d <<λ
米氏散射：d ≈λ
非选择性散射：d >>λ
1.太阳辐射衰减的原因是什么？
2.在可见光和近红外波段，大气对电磁辐射最主要的影响作
用是什么？
3.无云的晴天，天空为什么呈现蓝色？
4.朝霞和夕阳为什么都偏橘红色？
5.微波为什么具有极强的穿透云层的作用？
6.为什么在选择遥感工作波段时，要考虑大气层的散射和吸
收作用？
在太阳的混合光中，紫光的波长最短，散射能力最大。太阳光线射入大气时，最初散射最强的是紫光。但是，紫光在没有到达地面之前就已经散射掉了，接近地面的紫光很少，而蓝光最多，所以我们在地面看天空是蓝色，而在高空则逐渐变成紫色。
如果是在傍晚或早晨，由于太阳斜射地面，通过较厚的空气层，蓝光在没有到达地面前就被散射掉了，而红色和橙色的光却被散射到地面上来，所以天空就会发红，有时还会出现彩霞。波长和介质
波长长的衍射能力强，就是说能绕过障碍物，收音机收到的是长波长的无线电波，无线电波通过电台发射后，在大气电离层之间反射，并可以绕过障碍。当然，不是说封闭房间收不到无线电波，还和传播介质有关。
长波长波波动性体现更强。
短波长粒子性更强。
短波长波比如X光，伽马射线更具有粒子性，可以穿透大多数东西，医院有用伽马刀可以给病人做脑手术而不开刀。
关于介质，非常复杂，涉及材料属性。比如无线电波不能穿透金属。就是可见光，非蓝色光还不能穿透蓝色玻璃片。
这和物质对不同.
云雾呈现白色，是无选择性散射，散射的特点与强度无关，先对于可见光波段，云雾中水滴直径和可见光波长差不多，因而对可见光中各个波长的光的散射相同，因而云雾呈现白色。微波具有极强的穿透云层的作用：微波波长比粒子的直径大得多，属于瑞利散射的类型，散射强度与波长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能不被散射,而穿透云层.//////由于微波的波长较长，因而散射相对较小，在大气中衰减少，对云层、雨区的穿透能力较强，基本不受烟、云、雨的限制。对于热带雨林地区更有意义。
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星。所谓同步轨道卫星，是指：卫星距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，等于地球自转的角速度。在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星，即可实现除两极外的全球通讯。
地球同步卫星分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星。
当同步轨道卫星轨道面的倾角为零度，即卫星在地球赤道上空运行时，由于运行方向与地球自转方向相同，运行周期又与地球同步，因此，人们从地球上仰望卫星，仿佛悬挂在太空静止不动，所以，把零倾角的同步轨道称作静止轨道，在静止轨道上运行的卫星称作静止卫星。
静止卫星上的天线所辐射的电波，对地球的覆盖区域基本是稳定的，在这个覆盖区内，任何地球站之间可以实现23.56小时不间断通信。因此,同步轨道静止卫星主要用于陆地固定通信,如电话通信、电视节目的转播等，但也用于海上移动通信，不过，它不象陆上蜂窝移动通信那样有那么多的基站，只有卫星是一座大的基站，移动业务交换中心依然设在岸上（称为岸站），海上移动终端之间（即船舶与船舶之间）的通信，需经卫星两跳后才能实现，例如，如果甲船需同乙船联系，那么，甲船将信号发至卫星，经卫星一跳到达岸站上的移动业务交换中心，然后，岸站又将信号发至卫星，再经卫星一跳到达乙船。
倾斜轨道和极地轨道同步卫星从地球上看是移动的，但却每天可以经过特定的地区，因此，通常用于科研、气象或军事情报的搜集，以及两极地区和高纬度地区的通信。
地球同步卫星常用于通讯、气象、广播电视、导弹预警、数据中继等方面，以实现对同一地区的连续工作。在遥感应用中，除了气象卫星外，一个突出的应用就是通过地球同步轨道上的4颗跟踪和数据中继卫星系统高速率地传送中低轨道地球观测卫星或航天飞机所获取的地球资源与环境遥感数据。世界上第一颗地球同步卫星是1964年8月19日美国发射的“辛康”（syncom）3号。中国于1984年4月8日、1986年2月1日和1988年3月7日分别发射3颗用于通信广播的地球同步卫星。
前苏联“流星”2型MeteopⅡ
TM影像各波段特性总结
TM1 0.45-0.52um,蓝波段,对水体穿透强,对叶绿素与叶色素反映敏感,有助于判别水深及水中叶绿素分布以及水中是否有水华等.
TM2 0.52-0.60um,绿波段,对健康茂盛植物的反射敏感,对水体的穿透力强,用于探测健康植物绿色反射率,按绿峰反射评价植物的生活状况,区分林型,树种和反映水下特征.
T M3 0.62-0.69um ,红波段,叶绿素的主要吸收波段,对水体有一定穿透力，反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况,用于区分植物种类与植物覆盖率,其信息量大多为可见光最佳波段,广泛用于地貌,岩性,土壤,植被,水中泥沙等方面.
TM4 0.76-0.96um 近红外波段,对绿色植物类别差异最敏感,为植物通用波段,用于作物长势测量,水域测量等.
TM5 1.55-1.75um,中红外波段,处于水的吸收波段,一般1.4-1.9UM内反映含水量,用于土壤湿度植物含水量调查,水分善研究,作物长势分析,从而提高了区分不同作用长势的能力.易于反映云与雪.
TM6 1.04-1.25um热红外波段,可以根据辐射响应的差别,区分农林覆盖长势,差别表层湿度,水体岩石,以及监测与人类活动有关的热特征,进行热制图.
TM7 2.08-3.35um,中红外波段,为地质学家追加波段,处于水的强吸收带,水体呈黑色,可用于区分主要岩石类型,岩石的热蚀度,探测与交代岩石有关的粘土矿物.
TM2 0.52-0.60um, ,对水体有一定穿透力,穿透10-20米.
常用遥感数据的空间分辨率
美国NOAA极轨气象卫星
AVHRR （Advanced Very High Resolution Radiometer）1.1km
Terra卫星（上午星，EOS-AM1）；Aqua （下午星，EOS-PM1）
MODIS（Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer）
1000米/500米/250米
LandSat 5
TM 多光谱30米热红外120米
LandSat 7
ETM+ 多光谱30米热红外30米全色15米
中巴资源卫星（CBERS-1）
全色和多光谱20米
法国SPOT5
多光谱10米全色（pan）2.5米
美国IKONOS
多光谱4米；全色1米
美国QuickBird
多光谱为2.44米；全色为0.61米；WorldView为0.5米
遥感导论复习重点
1．遥感的基本概念。 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测； 狭义：应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2．结合P2图，阐述遥感系统的组成。 被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3．按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。 按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米； 可见光探测：探测波段为0.38-0.76微米； 红外遥感：探测波段在0.76-1000微米； 微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。 按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受 地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波 波段，受天气和云层影响较小。 成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。 非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为 数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4．阐述遥感的特点。 ①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 ②时效性：可以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，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。 ③数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。 ④经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、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：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 5．地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。 6．什么叫电磁波谱。 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 μm，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段 红外波段：0.76—1000μm，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。 微波波段：1mm—1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。 紫外线波段：0.01—0.4μm，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以下。 8.大气对太阳辐射的影响有哪些。 吸收、散射及反射作用、折射。 11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段? 在紫外——微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。
遥感原理与应用知识点
第一章 1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息 2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。 3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。 4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（信息被探测的依据）传感器能收集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体表面，随其材料、结构、物理/化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。 5、遥感的特点：1)手段多，获取的信息量大。波段的延长（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。 2)宏观性，综合性。覆盖范围大，信息丰富，一景TM影像185×185km2，可见的，潜在的各类地表景观信息。 3)时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析 6、遥感数据处理过程 7、遥感系统：1）被探测目标携带信息 2）电磁波辐射信息的获取 3）信息的传输和记录 4）信息的处理和应用 第三章 1、电磁波的概念：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。 2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播 2)粒子性：以电磁波形式传播出去的能量为辐射能，其传播也表现为光子组成的粒子流的运动 紫外线、X射线、γ射线——粒子性 可见光、红外线——波动性、粒子性 微波、无线电波——波动性 3、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。 4、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动始终加强，另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象叫电磁波的相干性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这种现象叫电磁波的非相干性
遥感考试重点整理
遥感课程复习重点 第一章概论 1、遥感的定义：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲：是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。 2、遥感的分类：（1）按工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感；（2）按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感；（3）按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感；（4）按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式；（5）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感技术特点：（1）宏观性、综合性（2）多源性：多平台、多时相、多波段、多尺度（3）周期性、时效性。 第二章电磁波谱与地物波谱特征 1、遥感如何辨别地物的，其基础是什么： 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。因此遥感技术主要是建立在物体反射或发射电磁波的原理之上的。 2、维恩位移定律：分谱辐射能量密度的峰值λmax波长随温度的增加向短波方向移动，且在一定的温度下，绝对黑体的温度与辐射本领最大值相对应的波长乘积为一常数，即) (λ(维恩常量）。 m= T b 3、辐射功率：单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射功能，也称为幅出度。一种以辐射形式发射、转移、或接收的功率。 物体的总辐射功率： 4、电磁波谱、波谱响应曲线的概念与二者的区别： 电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。次序为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 波普响应曲线：根据遥感器对波谱的相对响应（用百分数表示）与波长的关系在直角坐标系中描绘出曲线。 区别： 5、解释下面这张图
遥感原理期末复习资料(知识点汇总)
遥感的定义： 遥感是指利用飞机、卫星或其他飞行器等运载工具（平台）上安装的某种装置（传感器），探测目标的特征信息（电磁波的反射或发射辐射），经过传输、处理，从中提取感兴趣信息的过程 遥感类型:按平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感 遥感信息特点： （1）真实性、客观性 （2）探测范围大 （3）资料新颖且能迅速反应动态变化 （4）成图迅速 （5）收集资料方便 遥感系统的组成： 1、目标的信息特性 2、目标信息的传输 3、空间信息的采集 4、地面接收与预处理 5、信息处理 6、信息分析与应用
电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。 （1）电磁波与电磁波谱红外划分 ※紫外线：波长范围为0.01～0.38um，太阳光谱中只有0.3～0.38um波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m 以下。 ※可见光：波长范围0.38～0.76um，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 ※红外线：波长范围为0.76～1000um，根据性质可分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 ※微波：波长范围为1mm～1m，穿透性好，不受云雾的影响。红外划分： ※近红外：0.76～3.0um，与可见光相似。 ※中红外：3.0～6.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又
叫热红外。 ※远红外：6.0～15.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ※超远红外：15.0～1000um，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。 偏振：指横波的振动矢量偏于某些方向的现象或振动方向对于传播方向的不对称性。 黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。 ※黑体辐射：黑体的热辐射称为黑体辐射。 黑体辐射定律：包括普朗克定律，玻尔兹曼定律，维恩位移定律，瑞里—金斯公式（注：基尔霍夫定律是一般物体发射定律。） 发射率概念：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温度下的黑体辐射出射度 W黑的比值。 按照发射率与波长的关系，把地物分为： 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 物体的发射辐射—基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积黑体辐射通量W 黑。在给定的温度下，物体的发射率=吸收率（同一波段）；吸收率越大，发射率也越
综合遥感实验报告
本科学生实验报告 姓名周文娜学号094130090 专业＿地理科学＿班级 B 实验课程名称遥感导论 实验名称遥感图像分类---监督分类，非监 督分类 指导教师及职称胡文英 开课学期2011 ＿至＿＿2011 学年＿下学期云南师范大学旅游与地理科学学院编印
一、实验准备 实验名称：遥感图像分类---监督分类，非监督分类 实验时间：2011年6月10日 实验类型：□验证实验□综合实验□设计实验 1、实验目的和要求： （1）理解计算机图像分类的基本原理以及监督分类的过程，达到能熟练地对遥感图像进行监督分类的目的。 （2）进一步理解计算机图像分类的基本原理以及监督分类的过程，达到能熟练地对遥感图像进行监督分类的目的，同时深刻理解监督分类与非监督分类的区别。 2、实验相关设备： 计算机一台，及ERDAS软件 3、实验理论依据或知识背景： （1）监督分类的概念： 首先需要从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本。根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数(如像素亮度均值、差等),建立判别函数,据此对样本像元进行分类,依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。 监督分类包括利用训练区样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。 （2）非监督分类的概念： 非监督分类的前提是假定遥感影像上的同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征。非监督分类方法不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类地物光谱信息(或纹理信息)进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对巳分出的各个类别的实际属性进行确认。 监督分类和非监督分类的根本区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识,监督分类根据训练场提供的样本选择特征参数,建立判别函数,对待分类点进行分类。因此,训练场地选择是监督分类的关键。由于训练场地要求有代表性, 训练样本的选择要考虑到地物光谱特征,样本数目要能满足分类的要求,有时这些还不易做到, 这是监督分类不足之处。
遥感概论知识点整理
第一章绪论 遥感 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。狭义：应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 遥感探测系统 根据通感的定义，遥感系统包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的 传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分 主动遥感和被动遥感 主动遥感和被动遥感，主动遥感由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号；被动遥感的传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量 与常规观测相比，遥感观测的特点 遥感观测可以实现大面积同步观测，并且不受地形阻隔等限制。 遥感探测，尤其是空间遥感探测，可以在短时间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。 与传统地面调查和考察比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。 与传统的方法相比，可以大节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。 分别从遥感平台、传感器类型、工作方式和应用简述遥感类型 遥感平台：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感
传感器：紫外遥感，可见光遥感，红外遥感，微波遥感，多波段遥感 工作方式：主动遥感和被动遥感，成像遥感和非成像遥感 应用：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感 第二章电磁辐射与地物光谱特征 基本概念： 电磁波谱 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排序，构成了电磁波谱。 按照波长递减的顺序： 长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段（超远红外，远红外，中红外，近红外），可见光（红橙黄绿青蓝紫，0.38~0.76微米），紫外线，X射线，γ射线。朗伯源、朗伯面 辐射亮度L与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。一些粗糙的表面可近似看做朗伯源。严格来说，只有绝对黑体才是朗伯源。对于漫反射面，当入射幅照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 绝对黑体、灰体、选择辐射体 绝对黑体：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。 灰体：没有显著的选择吸收，吸收率虽然小于1，但基本不随波长变化，这种物体叫灰体。如果发射率与波长无关，那么可把物体叫作灰体，否则叫选择性辐射体
《遥感复习知识点》word版
第一章：绪论 1．遥感概念：遥远的感知 广义：遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。 狭义：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2．遥感系统： 目标物的电磁波谱特性：信息源 信息的获取：传感器、遥感平台 信息的接收：传输与记录 信息的处理：信息恢复、辐射校正、图像变换 信息的应用：信息获取的目的 3．遥感分类 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按传感器的探测波段分：紫外遥感（0.05-0.38）可见光遥感（0.38-0.76）红外遥感（0.76-1000） 微波遥感（1mm-10m）多波段遥感（波段在可见光和红外波段内的窄波段）按工作方式分：主动遥感和被动遥感、成像遥感和非成像遥感 按遥感的应用领域分：外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等 资源遥感、环境遥感、气象遥感、农业、林业、渔业、水质、水文遥感···4．遥感的特点 大面积的同步观测：遥感平台越高，视角越宽广，观测范围越广；不受地形阻隔 时效性：短时间内对同一地区进行重复探测、对天气预报、水灾火灾、军事作用 数据的综合性和可比性：红外遥感昼夜均可探测、微波遥感全天探测，由于探测波段、成像方式、成像时间、数据记录可按照要求设计，使其获得的数据具有同一性、相似 性，加上传感器都可兼容，所以数据具有可比性 经济性：与传统方法相比，大大减少人力、物力、财力和时间 局限性：目前遥感技术所利用的电磁波还有限，仅是其中几个波段范围；对许多地物的某些特征不能准确反映；信息的提取方法、挖掘技术不够完善 第二章：电磁辐射基础 1．电磁波谱与电磁辐射 电磁波谱：电磁波在真空中传播的波长或频率按递增或递减排列 波谱以频率从高到低排列可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下。 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 近红外：0.76～3.0μm，与可见光相似。 中红外：3.0～6.0μm，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。
遥感知识点系统归纳
遥感指非接触的，远距离的探测技术。 遥感卫星则是指用作外层空间遥感平台的人造卫星。遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产和防灾减灾等领域。它可以在轨道上运行数年，能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。当沿地球同步轨道运行时，它能连续地对地球表面某指定地域进行远距离的探测。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，卫星获得的图像数据通过无线电波传输到地面站，地面站发出指令以控制卫星运行和工作。 9月8日，搭载遥感卫星二十一号的长征四号乙运载火箭点火升空。当日11时22分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将遥感卫星二十一号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。此次任务还同时搭载发射了国防科技大学研制的天拓二号卫星。遥感卫星二十一号，主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。天拓二号卫星主要用于小卫星技术试验。这是长征系列运载火箭的第193次飞行。 19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道。据了解，这颗卫星系目前我国分辨率最高的光学对地观测卫星，使国产光学遥感卫星空间分辨率首次精确到1米。 光学遥感卫星的分辨率优于1米即达到亚米级，是现在国际上遥感卫星最高分辨率等级。“高分二号”卫星是高分辨率对地观测系统重大专项首批启动立项的重要项目之一。“高分二号”卫星投入使用后，将与在轨运行的“高分一号”卫星相互配合，推动高分辨率卫星数据应用，为土地利用动态监测等行业和首都经济圈等区域应用提供服务支撑。 第一章、绪论 遥感（Remote Sensing)：从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。 遥感的系统组成：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分。 遥感按传感器的探测波段分类： 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。 遥感的特点：宏观性、综合性。覆盖范围大、信息丰富。 （简填）多波段性。波段的延长使对地球的观测走向了全天候。 多时相性。重复探测，有利于进行动态分析。 第二章、电磁辐射与地物光谱特征 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 粒子直径小于波长.（N/CO2/O3/O） 对可见光明显，波长越长散射越弱. 影像中霭、雾产生的主要原因. 米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 粒子直径与波长相当.（烟/尘埃/小水滴） 方向性明显. 潮湿天气影响大. 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。 粒子直径比波长大得多.（水滴） 散射强度与波长无关. 大气窗口概念：由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不
海洋遥感复习知识点
海洋遥感复习知识点
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名词解释、填空 1.海面亮温：低于实际物体的温度 指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。 2.发射率：观测物体的辐射能量与同观测物体具有相同热力学温度的黑体的辐射能量之比 根据发射率，=1黑体，0~1灰体 3.大气气溶胶：悬浮在空气中的来自地球表面的小的液体或固体颗粒。 气溶胶类型：海洋型、陆地型、火山爆发 自然（陆地海洋火山）；人为（汽车尾气、污染物） 4.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。对可见光的影响较大。 米散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。气溶胶引起的，对波长依赖性很小 无选择散射：云，所有光都被散射回来 5.大气层结构简答， 根据温度分布，垂向划分：对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层 1)对流层：有各种天气现象，强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区，对遥感最重要 2)平流层/同温层：天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少，温度随高度增加而增加 3)中间层：温度随高度增加而减少，对遥感的辐射传递几乎没影响 4)热成层：温度随高度增加而增加，高度电离状态，短波电磁波被电离层折返回地面 6.一类水体：浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性； 二类水体：除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力：把无机碳变成有机碳的单位时间的速率，和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有关 7.遥感反射比（可见光、海色遥感）：公式、向上辐亮度和向下辐照度之比，Rw和Ed之 比 归一化离水辐亮度：假设太阳在正上，把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度 8.黄色物质：有色可溶有机物，陆源（植被，棕黄酸），海洋（动物死亡分解） 9.生物光学算法：通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。由海水上面的离水 辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。
遥感导论知识点整理(梅安新版)
遥感导论知识点整理 【题型】 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 四、简答题 五、论述题 注意：标注页码的地方比较难理解，希望大家多看看书，看看ppt。【第一章】绪论 1、【名】遥感（remote sensing） 广义：泛指一切无接触的远距离探测； 定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 2、遥感系统 包括：被测目标的信息特征（信息源）、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。（5个哦亲！详见书第2页图哈~） 3、【名】信息源：任何目标具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被称为遥感的信息源。 4、遥感的类型： a)按照遥感平台分 地面遥感、航空遥感、航天（空间）遥感、航宇遥感 b)按传感器的探测波段分 紫外遥感（0.05μm-0.38μm）、可见光遥感(0.38-0.76μm)、红外遥感（0.76-1000μm）、微波遥感（1mm-10m） c)按工作方式分 主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感 5、遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性 6、遥感发展简史 Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，61年正式通过。 遥感发展的三个阶段：
（1）萌芽阶段 1839年，达格雷发表第一张空中相片； 1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。 1882年，英国人用风筝拍摄地面照片； J N Niepce (1826, France) The world’s first photographic image Intrepid balloon, 1862 1906, Kites Pigeons, 1903. （2）航空遥感阶段 1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质调查。 1930年，美国开始全国航空摄影测量。 1937年，出现了彩色航空像片。 （3）航天遥感阶段 1957年，苏联发射第一颗人造地球卫星，意义重大。 70年代美国的陆地卫星 法国的Spot卫星 发展中国家的情况：中国，印度，巴西等。 卫星遥感 Landsat Spot NOAA EO-1 Terra/modis Ikonos 7、我国遥感发展概况 50年代航空摄影和应用工作。 60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。 70年代，腾冲遥感实验获得巨大成功。 70.4.24发射第一颗人造地球卫星。 80年代是大发展阶段。 目前在轨运行卫星：海洋卫星、气象卫星、中巴资源卫星、环境卫星等。 8、遥感的应用 （1）资源调查与应用 1. 在农业、林业方面的应用 农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 土地利用类型调查 精细农业 作物估产 “三北”防护林遥感综合调查
遥感数字图像处理考试知识点整理
遥感 第一章 1遥感数字图像；遥感数字图像的分类方式和对应类别。 （1）定义：遥感数字图像是数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 （2）可见图像和不可见图像 单波段和多波段，超波段 数字图像和模拟图像 2遥感图像的成像方式（三大种：摄影、扫描、雷达）。 （1）摄影，扫描属于被动遥感 雷达属于主动遥感 （2）摄影：根据芦化银物质在关照条件下回发生分解这一机制，将卤化银物质均匀涂在片基上，制成感光胶片 扫描：扫描类遥感传感器逐点逐行地以时序方式获取的二维图像 雷达：由发射机向侧面发射一束窄波段，地物反射的脉冲，由无线接收后被接收机接收 3遥感图像的数字化（模数转换）过程——两大过程：采样、量化，名词解释。 采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样，即：图像空间位置的数字化。采样是空间离散。 量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到由Ｍ×Ｎ个像素点组合表示的图像，但其灰度（或彩色）仍是连续的，还不能用计算机处理。它们还要进一步离散并归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，这称之为量化，即：图像灰度的数字化。量化属于亮度属性离散。 遥感图像数字化过程两个特点：亮度和空 4遥感数字图像的存储空间大小的计算。 图像的灰度级有：2,64,128,256 存储一幅大小为M*N，灰度量化位数G的图像，所需要的存储空间（图像数据量）为M*N*G(bit) 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB TM空间分辨：1,2,3,4,5,7为30米，6为120米 5遥感数字图像的分辨率（时间、空间、光谱、辐射分辨率）； （1）时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔即采样的时间频率，也称重访周期空间分辨率：指图像像素所代表的相应地面范围的大小，空间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小 光谱分辨率：光谱分辨率是指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率愈高 辐射分辨率：是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高辐射分辨率可以区分信号强度的微小差异。 （2）常见传感器和空间分辨率书17-18页 6遥感数字图像的数据（数据级别、数据存储格式、元数据定义） （1）数据级别： 0级产品：未经过任何校正的原始图像数据 1级产品：经过了初步辐射校正的图像校正 2级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。产品的几何精度由上述参数和处理模型决定。 3级产品：经过几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。产品的几何精度要求在亚像素量级上。 不同点：不同级别的产品使用条件不同，但是他们都是数据的集合，是信息量的汇总。一般来说，都是由元数据和图像基本数据两部分数据汇总的结果。
遥感导论复习要点
复习要点 第一章 遥感概述 遥感定义：遥远的感知。通过遥感器（传感器）这类对电磁波敏感的仪器，在远 离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析和应用的一门科学和技术。 主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量，并接受目标的后向散射信号。 被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动的接受目标物体的自身发射和对 自然辐射的反射能量。 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感等。 按探测波段分： 紫外遥感：0.05-0.38μm 可见光遥感：0.38-0.76μm 红外遥感：0.76-1000μm 微波遥感：1mm-1000mm 遥感技术系统：遥感信息源信息获取、遥感数据传输与接收、信息处理、信息应用。 遥感特点:5个小标题: 大面积同步观测 时效性强 数据的综合性和可比性好 较高的经济与社会效益 一定的局限性 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 2.1 电磁波谱与电磁辐射 横波：在真空中以光速传播。 满足方程： f λ = c 电磁辐射的度量：辐射能量，辐射通量，辐射通量密度，辐射照度，辐射出射度 绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收 吸收率(,)1T αλ≡，反射率(,)0T ρλ≡，与波长与温度无关。 恒星和太阳的辐射可近似看作黑体辐射。 斯忒藩-玻尔滋蔓定律：p20
绝对黑体的辐射出射度与其温度的4次方成比例：4M T σ= 其中 0()T M M d λλ∞ =? 维恩位移定律：p20,注意p20图2.7和p21表2.2 最强辐射的波长 max λ 与其温度T 成反比：max T b λ?= 基尔霍夫定律:p21-22。公式，0M M ε= 某实际物体与同一温度、同一波长绝对黑体的辐射出射度之间存在关系：0M M α= 其中，α为实际物体的吸收系数， 0M 为绝对黑体的辐射出射度，α也称为比辐射率或发射率，记作0M M ε=。 2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响 太阳辐射: 太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光。 大气吸收:大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。 大气散射 ?不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。 ?大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。 ?对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。 ?散射主要发生在可见光区。 大气发生的散射主要有三种：（p29-30） 瑞利散射：d <<λ，分子为主，无方向性，可见光，4I λ-∝ 米氏散射：d ≈λ，微粒，强度有明显方向性，红外，2I λ-∝ 非选择性散射：d >>λ，强度与波长无关。 大气折射：传播方向发生改变。折射虽只改变电磁波的方向，不改变强度，但会 导致传感器接收的地物信号发生形状和比例尺的改变。 大气反射：大气反射主要发生在云层顶部，取决于云量，各波段均会受其影响。 大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。 这些波段是被动遥感的工作波段。 2.3 地球辐射及地物波谱
遥感复习重点
电磁波：在真空或介质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。 电磁波谱：按电磁波在真空中波长或频率依递增或递减顺序划分波段，排列成谱。 方向反射：实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，这种现象称为方向反射。水体的光谱反射特性： –蓝、绿波段为反射带 –近、中红外波段为完全吸收带 植被的光谱反射特性： –蓝（0.45um）、红（0.67um）波段为吸收带 –绿波段（0.55um）为弱反射带 –近红外波段0.7-0.8um反射陡坡，0.8-1.3um有强反射带,但含水量造成反射吸收（1.45um、1.95um、2.7um） 土壤的光谱反射特性： –自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值。 –土壤的反射波谱特性曲线与土壤质地组成有关 –土壤反射波谱特性曲线较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。
浑水与清水的光谱反射 ? 散射的方式随电磁波波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相 对关系而变, 主要有米氏(Mie)散射、均匀散射、瑞利（Rayleigh ）散射等。 ? 介质中不均匀颗粒的直径a 与入射波长λ同数量级时，发生米氏散射 ? 介质中不均匀颗粒的直径a>>入射波长λ时，发生均匀散射，无选择 性散射 ? 介质中不均匀颗粒的直径a 小于入射波长λ的十分之一时，发生瑞利 散射 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 些波段通常称为“大气窗口”。 辐射传输方程 地表反射率 气层外太阳辐射照度 遥感数字图像：是以数字形式表示的遥感图像。 几何校正：就是从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程。其任务是定量地确定图像上的像元坐标（图像坐标）与目标物的地理坐标（地图坐标等）的对应关系（坐标变换式） 多项式校正过程中应注意以下问题： （1）多项式纠正的精度与地面控制点的精度、分布和数量及纠正的范围有关。地面控制点的精度越高、分布越均匀、数量越多，几何纠正的精度就越高。 （2）采用多项式纠正时，在GCP 处的拟合较好，但在其他点的误差可能会较大。平均误差小，并不能保证图像各点的误差都小。 （3）多项式阶数的确定，取决于对图像中几何变形程度的认识。如果变形不复杂，那么1阶多项式就可以满足要求了，并非多项式的阶数越高，纠正的精度越高。 ()()()()[]{}() ()↑+=↑+-?+↓+-=↑+-=λλ λλλλλλλλλλλλτθδεθδθλρθδd g d V e d g d V g s L L L W E E L L L sec exp sec exp cos sec exp 220λρg ()λ0 E
遥感导论知识点总结
遥感导论知识点小结 1．遥感技术系统的组成 被测目标的信息特征、信息的火枪、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。2．遥感的类型 1）按遥感平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感； 2）按工作方式分为主动遥感和被动遥感； 3）按探测波段分为：紫外遥感（0.3-0.4）；可见光（0.4-0.7）；红外（0.7-14mm）； 微波（0.1-100cm）等。 3．遥感技术的特点 大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。 4．电磁波的主要参数 1）波长（Wavelength）：指波在一个振动周期内传播的距离。即沿波的传播方向，两个相邻的同相位点（如波峰或波谷）间的距离。 2）周期：波前进一个波长那样距离所需的时间。 3）频率（frequency）：指单位时间内，完成振动或振荡的次数或周期（T），用V示。 注：一般可用波长或频率来描述或定义电磁波谱的范围。在可见光——红外遥感中多用波长，在微波遥感中多用频率。 4）振幅（Amplitude）：表示电场振动的强度。它被定义为振动物理量偏离平衡位置的最大位移，即每个波峰的高度。 5）电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。5．常用电磁波波段特性 1）紫外线（UV）：0.01-0.4μm，碳酸盐岩分布、水面油污染； 2）可见光：0.4-0.76 μm，鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常用的波段； 3）红外线（IR）：0.76-1000 μm。近红外0.76-3.0 μm’中红外3.0-6.0 μm；远红外6.0-15.0 μm；超远红外15-1000 μm；（近红外又称光红外或反射红外；中红外和远红外又称热红外。） 4）微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大。6．地物的反射光谱特性
遥感原理与应用知识点汇编
学习-----好资料 第一章电磁波及遥感物理基础 一、名词解释： 1遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测（磁场、力场、机械波）； （2）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标 地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术。2、电磁波：变化的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。 3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。 4、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。 5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。 6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 8、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。 11、光谱反射率：p =P P/P O X 100%，即物体反射的辐射能量P P占总入射能量R的百分比，称为反射率p。 12、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。 二、填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由丫射线、X射线、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 和波长入的函数。（19页公式） 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入乘绝对温度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 卩m。 三、选择题：（单项或多项选择） 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1②反射率等于0③发射率等于1④发射率等于0。
遥感知识点综合
中科院博士遥感入学考试 1995年博士生（地学分析）入学试题 一、简答题（４０分） １．遥感地学评价标准。 ２．ＬandsatTM数据特征。 ３．我国风云一号气象卫星主要通道及特征。４．遥感信息处长合分析。 二、问答题（任选二题，６０分） １．评述我国遥感应用的发展特点。 ２．遥感在自然资源调查中的应用。 ３．举例说明遥感在地学研究中应用与作用。４．遥感监测在全球变化研究中的作用。 1996年博士生入学试题(遥感地学分析) （任选四题，每题２５分） １．遥感地学分析及其意义 ２．遥感在资源调查中的应用特点 ３．论述遥感在全球变化研究中作用 ４．遥感信息增强方法 ５．专题遥感信息提取的方法与应用 2000年中科院博士入学考试（RS） 遥感概论 一、简答与名词解释： 1. 混合像元（98） 2. 高光谱（98） 3. 监督与非监督分类（97） 4. 最大似然法（97） 5. 纹理特征用于信息提取（98） 6. 主成分分析（99） 7. TM的七个波段（97） 8. 高光谱遥感（99） 9. 遥感影象的特征（99） 二、论述 1. 最小二乘法的原理、公式及应用。（98） 2. 结合工作，谈遥感的应用与发展前景。（99） 3. 遥感地学评价基础。（97）
2000年中科院遥感所博士生入学考试RS试题 一、名词解释（每个5分，共25分） 1.高光谱遥感 2.空间分辨率 3.大气纠正 4.色度空间 5.小波变换 二、论述题（任选三，每个25分，共75分） 一、微波遥感的成像机理 二、多源数据复合的方法及关键技术 三、遥感的发展及前沿综述 四、结合你的专业，谈谈遥感应用的关键技术 2002年中科院遥感所博士入学考试（RS） 一、名词解释(20分) 五、波谱分辨率 2. 密度分割 3. 全球定位系统 4. 遥感制图 5. 监督分类 二简答(40分) 1. 多源数据信息融合的基本原理 2. 雷达遥感的主要特征 3. 纹理特征提取的方法 4. 遥感信息地学评价标准 三问答(40分) 1. 成像光谱仪的基本原理 2. 遥感影像解译的主要标志 3. 结合您的专业,谈谈遥感应用的关键技术 中国院遥感所XXXX年硕士研究生入学考试试题（遥感概论）一、名词解释(每题6分,共60分) ?地物反射波（光）谱 ?双向反射率分布函数 ?基尔霍夫定律 ?瑞利散射 ?大气窗口 ?分辨率 ?辐射亮度 ?维恩位移定律 ?高光谱 ?小波分析
遥感复习重点讲解
名词概念 遥感广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 遥感平台 :搭载传感器的载体。 传感器 :收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具，是遥感技术系统中数据获取的关键设备。 遥感过程 :遥感信息的获取、传输、处理、及其判读分析和应用的全过程。 空间分辨率 :又可称地面分辨率，前者就记录的图像而言，后者就地表而言，其意义相同。能够详细区分最小单元的尺寸或大小，直接影响图像质量 与清晰度。 像元:是将地面信息离散化而形成的网格单元，单位为米(m)。 辐射畸变: 当太阳辐射相同时，图像上像元亮度值的差异直接反映了地物目标光谱反射率的差异。但实际测量时，辐射强度值还收到其他因素的影响而 发生改变。这一改变的部分就是需要改变的部分，故称为辐射校正。 几何畸变 :遥感图像在获取过程中由于多种原因导致景物中目标物相对位置的坐标关系图像中发生变化。（几何位置上发生诸如行列不均匀、像元大小 与地面大小对应不准确、地物形状不规则变化等畸变） 电磁波谱: 按电磁波波长的长短，依次排列制成的一个连续的带谱叫电磁波谱。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。 大气窗口 :由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大 气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫大气窗口。 反射率 :地物的反射能量与入射总能量的比。 扫描成像 :是依靠探测元件和扫描镜头对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的 图像。 摄影成像 瞬时视场角 :瞬时视场(IFOV)，指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度(mrad)。IFOV越小，最小可分辨单元(可分像素)越小， 空间分辨率越高。 趋肤深度 :电磁波通过介质时，部分被吸收，强度要衰减。故将电磁波振幅减少1/e倍（37%）的穿透深度定义为趋肤深度H 色调 :地物电磁辐射能量在像片上的模拟记录，在黑白像片上表现为灰度，在彩色像上表现为色彩。 饱和度:（彩度、纯度、色度）指彩色的纯净程度，即彩色相对于光谱色的纯洁度。亮度（明度、光度）指色彩本身的明暗程度。 主成分分析 :是设法将原来众多具有一定相关性（比如P个指标），重新组合成
遥感导论期末考试复习重点
遥感复习重点 第一章绪论 1.遥感的基本概念（广义与狭义） 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等探测。 狭义遥感：仅指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处将目标电磁波特性纪录下来，通过分析，解释物体特征性质及其变化的综合性探测技术。 补充层面：因此，又可以说：遥感是以电磁波与地表物质相互作用为基础，探测、分析和研究地球资源与环境，揭示地球表面各种要素的空间分布特征和时空变化规律的一门科学技术。 2.遥感、遥测、遥控的区别 遥感区别于遥测(Telemetry)和遥控(Remote Control)。 遥测指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量技术。 遥控指远距离控制运动物体的运动状态和运动过程技术。 完成空间遥感过程往往需要综合运用遥测技术和遥控技术。例如，卫星遥感必须测定卫星运行参数\控制卫星运行姿态等。 3遥感系统组成 遥感系统包括：被探测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用5大组成部分。 4.遥感类型的划分 （1）按遥感平台分，包括： A、地面遥感→指遥感器安放在地面平台上，如车载平台、船载平台、手提平台等。 B、航空遥感→指遥感器安放在航空器上，如飞机、气球等，一般高度小于80千米。 C、航天遥感→指遥感器安放在航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等，一般高度大于80千米。 D、航宇遥感→指遥感器安放在星际飞船上，主要用于对地月系统以外目标进行探测。（2）按遥感器的探测波段分，包括： A、紫外遥感→指利用0.05-0.38微米间紫外辐射波段进行探测。 B、可见光遥感→指利用0.38-0.76微米间可见光辐射波段进行探测。 C、红外遥感→指利用0.76-1000微米间红外辐射波段进行探测。 D、微波遥感→指利用1毫米-10米间微波辐射进行探测。 E、多波段遥感→指探测波段在可见光和红外波段范围内，再被分成若干狭窄波段进行遥感探测。 （3）按工作方式分，包括: A、主动遥感→指利用遥感器主动发射一定电磁波能量并接收目标地物后向散射信号进行探测。 B、被动遥感→指遥感器不向目标地物发射电磁波，仅被动接收目标地物自身发射或对自然辐射源如太阳等反射能量。 或者分为: C、成像遥感→指遥感器接收目标地物电磁波信息可以转换成数字图像或模拟图像。 D、非成像遥感→指遥感器接收目标地物电磁波信息不能转换成数字图像及模拟图像。（4）按遥感的应用领域分，包括: A、就较大研究领域看:包括外层空间遥感\大气层遥感\陆地遥感\海洋遥感等。 B、就具体应用领域看:包括资源遥感\环境遥感\农业遥感\林业遥感\渔业遥感\地质遥感\气象遥感\水文遥感\城市遥感\工程遥感\灾害遥感\考古遥感\军事遥感等。