遥感基础知识

遥感在地面、空中和外层空间的各种平台上，用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输、变换和处理等，提取有用的信息，实现研究地物的空间形状、位置、性质、变化及其与周围环境的相互关系的一门现代应用技术。

电磁波谱:电磁波在真空中传播的波长或频率，按递增或递减排列就构成了电磁波谱。

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。

绝对白体：是一种只向外辐射而不吸收任何电磁辐射的理想物体

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，这些波段通常称为大气窗口

光谱反射特性曲线：反射光谱是某种物体的反射率对波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线称为该物体的反射波谱特性曲线

太阳同步轨道：是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变。

MODIS：Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer 是EOS-AM1系列卫星的主要探测仪器。MODIS光谱区间：0.4 --14.4 μm覆盖范围±55°，2330 km 扫描宽度，空间分辨率250 m (2bands)，500 m (5 bands)，1000 m (29 bands)全景畸变：由于地面分辨率随扫描角发生变化，使红外扫描影像产生畸变，这种畸变通常称之为全景畸变

共线方程：

(5－5)

公式5－5即为描述像点、传感器投影中心和地物点之间关系的共线方程

几何校正：是解决遥感图像的几何变形问题，消除遥感图像的几何误差的过程。灰度重采样：若输出图像阵列中的像素在原始图像中的投影点位坐标计算值不为整数，原始图像阵列中该非整数点位上并无现成的亮度存在，于是就必须采用适当的方法把该点位周围领进整数点位上亮度值对该点的亮度贡献累积起来，构成该点位的新亮度值，这个过程为数字图像灰度值的重采样。

大气校正：消除因为大气散射引起的辐射误差的处理称为大气校正。

图像增强：遥感图像增强是为了特定目的，突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。实质是增强感兴趣目标和周围背景图像间的反差。

图像平滑: 图像平滑是指用于突出图像的宽大区域、低频成分、主干部分或抑制图像噪声和干扰高频成分，使图像亮度平缓渐变，减小突变梯度，改善图像质量的图像处理方法

图像锐化：指使用空间域滤波的方法增强图象边缘的处理过程。

光谱特征向量：同名地物点在不同波段图像中亮度的观测量将构成一个多维的随机向量x称为光谱特征向量。

特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上，这样，数据量有所减少。

主分量变换：也称K-L变换，是一种线性变换，是把原来多个波段中的有用信息尽量集中到数目尽可能少的特征图像组中去，达到数据压缩的目的，并使新的特征图像之间互不相关。

监督法分类：有类别的先验知识，根据先验知识选择训练样本，由训练样本得到分类准则。

最大似然法分类：计算每个像元属于各个类别的似然度（likelihood）,该像元分到似然度最大的类别中

波谱响应曲线：通过测量某地物的多光谱图像的亮度值，以波长为横坐标，亮度值为纵坐标所得的曲线即为地物的波谱响应曲线

图像融合是指将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。

填空

1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由ץ射线、 X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线波等组成。

2、绝对黑体辐射通量密度是 __绝对温度__ 和 __单位面积发出的总辐射能__ 的函数。

4、维恩位移定律表明绝对黑体的 _绝对温度___ 乘 _辐射峰值波长___ 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、遥感卫星轨道的四大特点 ___近圆形轨道___ ____近极地轨道____ __与太阳同步轨道__ ________ ______可重复轨道____ 。

6、卫星轨道参数有 ____升交点赤经Ω__ __近地点角距w_ __轨道倾角i__ _卫星轨道的长半轴a_ _卫星轨道的偏心率e__ _卫星过近地点时刻T__ 。

7、卫星姿态角是 _绕x轴旋转的姿态角，滚动___ __绕y轴旋转的姿态角，俯仰__ _绕z轴旋转的姿态角，航偏_ 。

8、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_还有利

太阳照度。

9、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 _LANDSAT-4和LANDSAT-5_ ；带有ETM 探测器的是 LANDSAT-7_ 。

10、MODIS影像含有 _36_ 个波段,其中250米分辨率的包括 _Bands1~2_ 波段。

11、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是 _ LANDSAT-7__ ,其空间分辨率为__15m__ 。

12、扫描仪产生的全景畸变，使影像分辨率发生变化，x方向以无变化，y方向以f(θ/ρ-tanθ)（f为焦距，θ为扫描角，ρ为常数）变化。

13、实现扫描线衔接应满足 _速度w与航高H之比为一常数_ 。

14、遥感图像几何纠正的常用方法有 _多项式法_ ， _共线方程方法_ ， _有理函数模型法_ 。

15、多项式拟合法纠正中，项数N与其阶数n的关系 _

(1)(2)

2

n n

N

++

=

_ 。

16、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求，一次项最少需要6个控制点，二次项最少项需要 12 个控制点，三次项最少需要 20 个控制点。

17、常用的灰度采样方法有 __最邻近像元采样法__ ， _双线性内插法_ ， _双三次卷积采样法_ 。

18、灰度采样中，双线性内插的权矩阵采用 __三角形线性__ 函数求取，

双三卷积的权矩阵采用 _三次重采样_ 函数求取。

19、辐射传输方程可以知道，辐射误差主要有 _传感器本身性能引起的辐射误差_ ， _大气散射和吸收引起的误差_ ， __地形影响和光照条件的变化引起的误差_ 。

22、NDVI= _(b7-b5)/(b7+b5)__。NDVI: 归一化植被指数, 被定义为近红外波与可见光红波段图像灰度值之差和这两个波段图像灰度值之和的比值，用于检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等

23、HIS中的H指 _色调_ ，I指 _亮度_ ， S指 _饱和度_ 。

24、遥感图像特征变换的主要方法有 __主分量变换、哈达玛变换、生物量指标变换、比值变换、穗帽变换_等。

一、叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。P19-20

植物：在可见光波段绿光附近有一个波峰，两侧蓝、红光部分各有一个吸收带，近红外波段有一个反射陡坡，至1.1um附近有一峰值。红外波段吸收率增大。沙土：自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。干燥条件下，土壤的波谱特性主要与成土矿物和土壤有机质有关。土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降

水：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收率很强，特别在近红外，中红外波段反射率几乎为零。

二、何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因