遥感基础知识
遥感基础知识试题及答案
1、多波段遥感:探测波段在可见光与近红外波段范围内,再分为若干窄波段来探测目标。
2、维恩位移定律:黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。
黑体的温度越高,其曲线的峰顶就越往左移,即往短波方向移动。
3、瑞利散射与米氏散射:前者是指当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。
后者是指气中的粒子直径与波长相当时发生的散射现象。
4、大气窗口;太阳辐射通过大气时,要发生反射、散射、吸收,从而使辐射强度发生衰减。
对传感器而言,某些波段里大气的投射率高,成为遥感的重要探测波段,这些波段就是大气窗口。
5、多源信息复合:遥感信息图遥感信息,以及遥感信息与非遥感信息的复合。
6、空间分辨率与波谱分辨率:像元多代表的地面范围的大小。
后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔。
7、辐射畸变与辐射校正:图像像元上的亮度直接反映了目标地物的光谱反射率的差异,但也受到其他严肃的影响而发生改变,这一改变的部分就是需要校正的部分,称为辐射畸变。
通过简便的方法,去掉程辐射,使图像的质量得到改善,称为辐射校正。
8、平滑与锐化;图像中某些亮度变化过大的区域,或出现不该有的亮点时,采取的一种减小变化,使亮度平缓或去掉不必要的“燥声”点,有均值平滑和中值滤波两种。
锐化是为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化大的部分。
9、多光谱变换;通过函数变换,达到保留主要信息,降低数据量;增强或提取有用信息的目的。
本质是对遥感图像实行线形变换,使多光谱空间的坐标系按照一定的规律进行旋转。
10、监督分类:包括利用训练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。
1、遥感与遥感技术系统:遥远地感知;目标地物的电磁波,信息获取,信息接受,信息处理,信息应用。
2、动遥感与被动遥感:前者是探测器主动发射电磁波并接受信息。
后者是被动接受目标地物的电磁波。
3、磁波与电磁波谱:电磁振动的传播;按电磁波在真空中的传播的波长排列。
遥感专业必会知识点总结
遥感专业必会知识点总结遥感技术的基本原理是通过感测器(如光电传感器、微波传感器等)对地球表面或大气进行监测,收集返回的电磁辐射信号,然后利用数字图像处理方法将其转化为数字图像,通过图像处理技术分析、解译和提取目标地物的信息。
由于遥感技术具有成本低、周期短、覆盖面广等特点,因此其在资源调查、环境监测等领域有着独特的优势。
以下将从遥感技术的基础原理、遥感图像的获取、遥感图像的处理和分析方法等方面,对遥感专业必会的知识点进行总结。
一、遥感技术的基础原理1. 电磁辐射与地球观测地球表面和大气等物体都会产生电磁辐射,包括可见光、红外线、微波等各种波段的辐射。
遥感技术利用的核心是通过感测器捕获和记录这些辐射信号,然后将其转化为数字图像。
2. 传感器的工作原理传感器是遥感技术的核心设备,其工作原理是通过接收地面或大气发射的电磁波,然后将其转化为电信号,并记录下来供后续处理分析。
3. 遥感平台的选择及参数设置选择合适的遥感平台和传感器对于获取高质量的遥感图像至关重要,需要考虑到分辨率、光谱范围、观测角度等参数,以保证获取到的图像能够满足实际需求。
4. 遥感图像的地理坐标系统遥感图像需要具有地理坐标系统以便进行地理信息系统(GIS)中的空间分析和地图制作,常用的地理坐标系统包括经纬度坐标系统、投影坐标系统等。
二、遥感图像的获取1. 遥感图像的获取方式遥感图像的获取方式主要包括航拍和卫星遥感两种,航拍是通过飞机或者无人机等载具进行空中摄影,而卫星遥感则是通过卫星搭载的传感器以及遥感平台对地面进行拍摄。
2. 遥感图像的光谱特性遥感图像的光谱范围可以通过调整传感器的波段来获取不同波段的图像,其中可见光、红外光、紫外光等不同波段的图像可以提供丰富的地物信息。
3. 遥感图像的分辨率遥感图像的分辨率是指图像中能够识别的最小物体大小,分辨率越高则图像的细节信息越丰富。
一般来说,遥感图像的分辨率可以分为空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率、辐射分辨率等。
遥感基础知识
遥感基础知识(转)一.什么是遥感?“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。
传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。
人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。
遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。
例如,大兴安岭森林火灾发生的时候,由于着火的树木温度比没有着火的树木温度高,它们在电磁波的热红外波段会辐射出比没有着火的树木更多的能量,这样,当消防指挥官面对着熊熊烈火担心不已的时候,如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过大兴安岭上空,传感器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像,因为着火的森林在热红外波段比没着火的森林辐射更多的电磁能量,在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮的浅色调。
当影像经过处理,交到消防指挥官手里时,指挥官一看,图像上发亮的范围这么大,而消防队员只是集中在一个很小的地点上,说明火情逼人,必须马上调遣更多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。
上面的例子简单的说明了遥感的基本原理和过程,同时涉及到了遥感的许多方面。
除了上文提到的不同物体具有不同的电磁波特性这一基本特征外,还有遥感平台,在上面的例子中就是卫星了,它的作用就是稳定地运载传感器。
除了卫星,常用的遥感平台还有飞机、气球等;当在地面试验时,还会用到地面象三角架这样简单的遥感平台。
传感器就是安装在遥感平台上探测物体电磁波的仪器。
针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。
传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。
原始图像被地面站接收后,要经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用,他们才能用这些处理过的影像开展自己的工作。
由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易见的优势,它正处于飞速发展中。
遥感概论复习重点
遥感概论复习重点遥感概论是地球科学和环境科学中的重要学科之一,主要研究地球表面信息的获取、处理和应用。
以下是遥感概论复习的重点内容。
一、遥感基础知识1.遥感的定义、特点和应用范围;2.遥感数据的分类、图像解译的基本步骤;3.遥感的数据源、传感器和平台;4.遥感数据的光谱特征和光谱反射率;5.遥感数据的空间、光谱和时间分辨率。
二、遥感图像解译1.遥感图像解译的基本概念和步骤;2.遥感图像的特征提取方法;3.遥感图像分类方法和常用分类算法;4.遥感图像解译中的误差源和误差评价方法;5.遥感图像的应用领域和典型应用案例。
三、遥感技术的发展和应用1.遥感技术的发展历程和主要进展;2.遥感技术在农业、林业、环境监测、城市规划等领域的应用;3.遥感技术在气象、地质灾害监测、资源调查和管理中的应用;4.遥感技术在国土调查、地理信息系统、地理空间数据处理中的应用。
四、遥感数据处理和分析1.遥感数据的获取和预处理技术;2.遥感图像的增强和滤波处理方法;3.遥感数据的特征提取和信息提取方法;4.遥感数据的数学模型和解析技术;5.遥感数据的多光谱、高光谱和合成孔径雷达处理方法。
五、遥感与地理信息系统(GIS)的集成应用1.遥感与GIS的概念、关系和集成模式;2.遥感数据在GIS中的应用和分析方法;3.遥感数据与GIS数据的转换和交互;4.遥感数据与GIS空间分析的集成方法;5.遥感与GIS的应用案例和未来发展方向。
六、遥感应用中的伦理和社会问题1.遥感数据的隐私和安全问题;2.遥感数据在环境保护和资源管理中的伦理问题;3.遥感数据的使用和共享政策问题;4.遥感数据在社会冲突和隐患管理中的道德问题;5.遥感数据的技术限制和社会影响问题。
以上内容是遥感概论复习的重点,通过对这些知识点的深入学习和理解,可以帮助学生全面掌握遥感概论的基本理论和应用技术,为进一步深入研究和应用遥感技术打下坚实的基础。
遥感技术工程师笔试题与解析
遥感技术工程师笔试题与解析一、遥感基础知识1. 什么是遥感技术?简要说明其应用领域和作用。
遥感技术是利用卫星、飞机等远距传感器获取地面、海洋等目标的信息并进行记录、处理与分析的技术。
其应用领域涵盖农业、环境监测、城市规划等多个领域,可实现对地球表面信息的快速获取和监测。
2. 请简述光学遥感和雷达遥感的原理及各自优缺点。
光学遥感是利用电磁波在大气和地表之间反射、散射和吸收的规律获取地面信息的技术,优点是分辨率高但受天气、云层等因素影响。
雷达遥感则是利用微波对地物进行探测,具有穿透云层和夜间观测的优势,但分辨率相对较低。
二、遥感数据处理与分析3. 请简要说明遥感影像的预处理步骤及其意义。
遥感影像预处理包括大气校正、几何校正、辐射校正等步骤,旨在消除影像中的噪声和变形,确保后续分析准确可靠。
4. 什么是遥感数据分类?请列举一些常用的分类方法并比较其优劣。
遥感数据分类是将遥感影像中的像元划分为不同类别的过程,常用方法包括最大似然分类、支持向量机、人工神经网络等,各有优缺点,最大似然分类简单易懂但需要明确类别分布,支持向量机分类准确性高但参数复杂。
三、遥感应用案例分析5. 以城市规划为例,说明遥感技术在城市规划中的应用及效果。
通过遥感技术获取城市地表信息,包括建筑分布、植被覆盖等,可为城市规划提供准确的数据支持,帮助规划者制定合理、科学的城市发展方案,提升城市规划效率和质量。
6. 请结合农业监测实际案例,分析遥感技术在农业领域的价值与局限性。
通过遥感技术获取农田植被生长情况、土壤湿度等信息,可以实现对农作物生长情况的监测和预测,为农业生产提供科学依据,但受云层、阳光角度等因素影响,数据获取不稳定。
综上所述,遥感技术在多领域具有重要应用价值,但也存在着一定的局限性,需要继续不断完善和改进。
希望以上内容对您有所帮助,祝您工作顺利!。
遥感影像有关知识点总结
遥感影像有关知识点总结一、遥感影像的基础知识1. 遥感影像的定义遥感影像是指通过无人载具(如卫星、飞机、无人机等)对地面进行观测和测量,获取地面信息的影像数据。
遥感影像可以分为光学遥感影像、雷达遥感影像等。
2. 遥感影像的波段遥感影像的波段是指影像中所使用的波段范围。
在光学遥感中,常见的波段包括可见光、红外线、近红外线等。
而在雷达遥感中,波段主要包括X波段、C波段、S波段等。
3. 遥感影像的分辨率遥感影像的分辨率是指影像中能够分辨的最小物体的大小。
分辨率可以分为空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率,其中空间分辨率最为重要,它决定了遥感影像能够显示的地面细节。
4. 遥感影像的分类根据遥感影像所使用的波段和传感器类型,遥感影像可以分为多种类型,如全色影像、多光谱影像、高光谱影像、雷达影像等。
二、遥感影像的采集和处理1. 遥感影像的获取遥感影像的获取主要通过卫星、飞机、无人机等载具进行观测和测量,然后将采集的数据进行处理,得到遥感影像。
2. 遥感影像的预处理遥感影像在获得后,需要进行预处理来提高影像质量。
预处理包括辐射校正、几何校正、大气校正等环节,以确保影像能够准确地反映地面信息。
3. 遥感影像的特征提取特征提取是指利用计算机算法从遥感影像中提取地物信息的过程。
常用的特征提取方法包括阈值分割、区域生长、边缘检测等。
4. 遥感影像的分类遥感影像的分类是指将影像中的像元根据其光谱特征和空间信息分为不同的类别。
常用的分类方法包括最大似然分类、支持向量机分类、人工神经网络分类等。
5. 遥感影像的地物识别地物识别是指对遥感影像进行解译,识别影像中的地物类型。
常见的地物识别包括植被识别、水体识别、建筑物识别等。
6. 遥感影像的信息提取信息提取是指利用遥感影像获取地面信息,如地表覆盖类型、地面高程等。
信息提取可以借助数字高程模型、地物识别技术等手段。
三、遥感影像的应用1. 环境监测遥感影像可以用来监测大气污染、土壤侵蚀、植被覆盖等环境变化,为环境保护和治理提供数据支持。
遥感原理与应用的课后答案
遥感原理与应用的课后答案第一章:遥感基础知识1.1 遥感概述•遥感是利用空间传感器获取地球表面信息的科学与技术。
•遥感技术的特点包括遥感性质、遥感对象、遥感方法等。
1.2 遥感的分类•根据遥感方式,可将遥感分为主动遥感和被动遥感两种。
•主动遥感指人工发射电磁波,通过接收返回信号得到目标的信息。
•被动遥感则是通过接收自然环境中辐射的信息。
1.3 遥感系统的组成•遥感系统由人工卫星、航空平台、地面站三个部分组成。
•人工卫星是指搭载遥感装置的卫星,用于对地观测。
•航空平台一般指飞机或无人机等载人或无人飞行器。
•地面站则用于接收、处理和存储遥感数据。
第二章:遥感图像的获取与处理2.1 遥感图像获取•遥感图像的获取方式包括主动遥感和被动遥感。
•被动遥感图像的获取主要依赖于地球表面辐射的能量。
•主动遥感图像则是通过人工发射的电磁波测量返回信号得到。
2.2 遥感图像处理步骤•遥感图像处理步骤包括预处理、增强、分类和解译等。
•预处理主要针对图像的去噪、几何校正等。
•增强则是对图像的对比度、亮度等进行调整。
•分类是指将图像中的不同特征划分为不同类别。
•解译则是对分类结果进行分析和理解。
2.3 遥感图像的分类•遥感图像的分类主要有无监督分类和有监督分类两种方法。
•无监督分类是指根据图像中像素的相似性进行自动分类。
•有监督分类则需要根据预先标记好的样本进行分类。
第三章:遥感在环境监测中的应用3.1 遥感在气象监测中的应用•遥感可以用于获取气象元素,如温度、湿度、风速等。
•通过遥感技术可以实现大范围、高分辨率的气象监测。
3.2 遥感在水资源监测中的应用•遥感可以用于获取地表水体的面积、水质等信息。
•借助遥感技术可以实现对广大水域的高效监测。
3.3 遥感在土地利用监测中的应用•利用遥感图像可以获取土地利用类型、变化等信息。
•遥感技术可以为土地规划和管理提供重要支持。
3.4 遥感在灾害监测中的应用•遥感图像可以用于监测地震、洪水、火灾等灾害。
遥感基础入门知识
遥感基础遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术,其发展经历了如下四个阶段:无记录的地面遥感阶段(1608~1838);有记录的地面遥感阶段(1839~1857);空中摄影遥感阶段(1858~1956);航天遥感阶段(1957年至今)。
遥感技术具有以下几个特点:大面积的同步观测;时效性;数据的综合性和可比性强;经济效益和社会效益高。
随着科技的发展,遥感技术也在不断进步,遥感探测的波段不断延伸,波段的分割越来越精细,从单一谱段向多谱段发展;成像雷达所获取的信息也向多频率、多角度、多极化、多分辨率的方向发展;激光测距和遥感成像的结合使得三维实时成像成为可能,各种传感器的空间分辨率不断提高;数字成像技术的发展,打破了传统摄影与扫描成像的界限。
此外,多种探测技术的集成日趋成熟,如雷达、多光谱成像与激光测高、GPS的集成可同时取得经纬度坐标和地面高程数据。
遥感信息融合包括数据层融合、特征层融合和决策层融合。
决策层融合有望在高光谱遥感信息智能处理中发挥重要作用,一方面高光谱遥感信息本身可以分成若干组,每一组分别进行分类后,按照证据理论将各组分类结果进行融合,得到最后的分类结果;另一方面高光谱遥感信息可以和其他信息进行融合,对于高空间分辨率或其它遥感信息分类精度不够、同物异谱或同谱异物现象可以通过高光谱遥感信息辅助解决,最后将分类结果惊醒融合即可。
其中一个关键的技术问题是如何根据不同情况设计有效的融合算法。
高光谱遥感技术的特点:高光谱遥感是高光谱分辨率遥感(Hyper spectral Remote Sensing)的简称,它是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内,获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。
高光谱遥感技术的特点:1)高光谱遥感的成像光谱仪可以分离成几十甚至数百个很窄的波段来接受信息,光谱分辨率高(5~10nm),波段连续性强(在0.4um~2.5um范围内有几百个波段);2)所有波段排列在一起能形成一条连续的完整的光谱曲线;3)光谱的覆盖范围从可见光到热红外的全部电磁辐射波谱范围;4)高光谱数据是一个光谱图像的立方体,其空间图像维描述地表二维空间特征,其光谱维揭示图像每一像元的光谱曲线特征,由此实现了遥感数据图像维与光谱维信息的有机融合。
遥感基本知识
IR扫描仪 0.5~1.1 1.55~1.75 2.08~2.25 10.4~12.5 77.8米 1~2天
最小侧视观 1~2天 察周期
其他陆地卫星
• • • • 天空实验室(Skylab,美国1973年发射) 热容量制图卫星(HCMM1978) 地球资源卫星( Bnaskara,印度) 空间实验室(Specelab,欧空局) IKONOS(4m彩色、1m全色) Quickbird(快鸟、0.6m)
LandSat3
1978.3.5 18天 4 MSS RBV 1983年退 役
LandSat4
1982.7.1 6 16天 7
LandSat5
1984.3.1 16天 7
LandSat6
1993.10. 5
LandSat7
1999.4.1 5 16天 8
MSS、TM
1983年退 役
MSS、TM
在役服务
• 传感器:为2台高分辩率可见光扫描仪(High Resolution Visible sensor——HRV) • 它能满足资源调查、环境管理与监测、农作物估产、地质与矿 产勘探、土地利用、测制地图及地图更新等多方面的需求。
SPOT HRV 各波段主要用途
波段 XS1 波长 0.5-0.59 绿色 分辨率 20米 用途 位于植被叶绿素光谱反射曲线最大值的 波长附近,对植被识别有利,同时位于 水体最小衰减值的长波一边,能探测水 的混浊度和10-20米的水深。
使用胶片 记录
使用磁记 录 高光谱
成像传感器类型
遥感影像的分辨率
• 空间分辨率
一个像元代表的实地的最小尺寸
• 时间分辨率:
同一个地区可获得的两个影像最小的时间间隔
遥感基础学习知识原理与应用知识点
遥感基础学习知识原理与应用知识点一、遥感的基本概念与分类1.遥感的定义:遥感是指通过遥远距离采集并记录地球表面信息的科学技术。
2.遥感的分类:按照遥感的数据类型可分为光学遥感、微波遥感和热红外遥感;按照数据获取平台可分为航空遥感和卫星遥感。
二、遥感的基本原理1.辐射传输原理:地球表面物体受到太阳辐射照射后,会发生反射、散射和吸收,这些辐射经过大气层的传输和变化后达到遥感仪器,形成遥感数据。
2.遥感数据的获取原理:通过遥感仪器记录地球表面物体的辐射或能量信息,如通过遥感卫星的光学传感器记录地球表面反射光谱。
3.遥感数据的处理原理:遥感数据需要经过预处理、解译和分析等过程,以提取有价值的信息。
三、遥感的主要技术与方法1.遥感图像解译:通过对遥感图像进行目视或计算机辅助解译,识别和判读地表物体。
2.遥感数字化:遥感图像通过扫描或数字相机获取,然后通过数字化处理,得到数字图像。
3.遥感分类:将遥感图像中的地表物体划分成不同的类别或类型,如土地利用分类、植被类型分类等。
4.遥感定量分析:通过对遥感图像进行数学模型和算法的分析,提取地表物体的数量信息,如土地覆盖变化分析、物质迁移分析等。
5.遥感辅助决策:通过利用遥感图像数据进行地表资源调查、规划设计和决策支持等。
四、典型遥感应用领域1.地质勘探与矿产资源:通过遥感技术可以探测到地下的地质信息和矿产资源分布情况。
2.土地利用与土地覆盖:通过遥感图像可以对土地利用类型进行分类和监测,了解土地利用变化和土地覆盖的动态变化情况。
3.植被监测与农业信息提取:通过遥感技术可以获取到植被的生长状况、植被类型和叶面积指数等信息,对农业生产进行监测和评估。
4.城市规划与环境监测:通过遥感技术可以获取到城市的用地分布、建筑物高度和环境污染等信息,对城市规划和环境保护进行监测和分析。
5.自然灾害监测与评估:通过遥感技术可以实时获取地震、火灾、洪水等自然灾害的信息,进行监测和评估,为应急救灾提供支持。
遥感基础学习知识原理与应用知识点
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。
遥感基本知识总结
遥感基本知识总结一. 遥感的基本概念1. 遥感的基本知识“遥感”一词来自英语Remote Sensing,从字面上理解就是“遥远的感知”之意。
顾名思义,遥感就是不直接接触物体,从远处通过探测仪器接受来自目标物体的电磁波信息,经过对信息的处理,判别出目标物体的属性。
实际工作中,重力、磁力、声波、机械波等的探测被划为物理探测(物探)的范畴,因此,只有电磁波探测属于遥感的范畴。
根据遥感的定义,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这五大部分。
1. 目标物的电磁波特性任何目标物体都具有发射、反射和吸收电磁波的性质,这是遥感探测的依据。
2. 信息的获取接受、记录目标物体电磁波特征的仪器,称为“传感器”或者“遥感器”。
如:雷达、扫描仪、摄影机、辐射计等。
3. 信息的接收传感器接受目标地物的电磁波信息,记录在数字磁介质或者胶片上。
胶片由人或回收舱送至地面回收,而数字介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线输送到地面的卫星接收站。
4. 信息的处理地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息,记录在高密度的磁介质上,并进行一系列的处理,如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等,再转换为用户可以使用的通用数据格式,或者转换为模拟信号记录在胶片上,才能被用户使用。
5. 信息的应用遥感技术是一个综合性的系统,它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多应用领域,它的发展与这些科学紧密相关。
2. 遥感的分类1)按遥感平台分地面遥感:传感器设置在地面上,如:车载、手提、固定或活动高架平台。
航空遥感:传感器设置在航空器上,如:飞机、气球等。
航天遥感:传感器设置在航天器上,如:人造地球卫星、航天飞机等。
2)按传感器的探测波段分紫外遥感:探测波段在0.05~0.38μm之间。
可见光遥感:探测波段在0.38~0.76μm之间。
红外遥感:探测波段在0.76~1000μm之间。
光学遥感常用基础知识_V1.0_20110314
光学遥感常用基础知识1. 遥感与摄影测量概述遥感Remote Sensing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。
遥感的分类(1)按遥感平台分地面遥感:传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等。
航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等。
航天遥感:传感器设置于环地球的航天器上,如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等。
光学和雷达都属于航天遥感范畴。
航宇遥感:传感器设置于星际飞船上,指对地月系统外的目标的探测。
(2)按传感器的探测波段分紫外遥感:探测波段在0.05~0.38μm之间。
可见光遥感:探测波段在0.38~0.76μm之间。
因受太阳光照条件的极大限制,加之红外摄影和多波段遥感的相继出现,可见光遥感已把工作波段外延至近红外区(约0. 9μm)。
在成像方式上也从单一的摄影成像发展为包括黑白摄影、红外摄影、彩色摄影、彩色红外摄影及多波段摄影和多波段扫描,其探测能力得到极大提高。
因此我们常见的光学遥感属于可见光遥感范畴。
红外遥感:探测波段在0.76~1000μm之间。
微波遥感:探测波段在1mm~10m之间。
雷达属于微波遥感范畴。
多波段遥感:指探测波段在可见光波段和红外波段范围内,再分为若干窄波段来探测目标。
(3)按传感器类型分主动遥感: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。
我们常用的雷达属于主动遥感范畴。
被动遥感: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。
我们常用的光学属于被动遥感范畴。
(4)按记录方式分成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图像。
非成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。
(5)按应用领域分可分为环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等等。
遥感概论期末复习知识点(完整)
遥感概论期末复习知识点一遥感的定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科学及综合性探测技术。
二遥感的基本原理自然界的任何物体本身都具有发射、吸收、反射以及折射电磁波的能力,遥感是利用传感器主动或被动地接受地面目标反射或发射的电磁波,通过电磁波所传递的信息来识别目标,从而达到探测目标物的目的。
三遥感的物理基础(一)电磁波电磁波是遥感技术的重要物理理论基础。
1、电磁波的性质:具有波的性质和粒子的性质(波粒二相性)2、波长越短(频率越高),能量越高。
3、电磁波谱电磁波几个主要的分段:宇宙射线、伽玛射线、X射线、紫外、可见光、红外(近、中、远)、微波、无线电波。
遥感常用的电磁波段主要是近紫外、可见光、红外、微波紫外:紫外线是电磁波谱中波长从0.01~0.38um辐射的总称,主要源于太阳辐射。
由于太阳辐射通过大气层时被吸收,只有0.3~0.38um波长的光能穿过大气层到达地面,且散射严重。
由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收与散射作用,紫外遥感通常在2000m 高度以下的范围进行。
可见光:是电磁波谱中人眼可以感知的部分,遥感常用的可见光是蓝波段(0.45um附近)、绿波段(0.55um附近)和红波段(0.65um附近)红外,红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在0.7um至1mm之间,遥感常用的在0.7um-100mm微波,波长在0.1毫米~1米之间的电磁波。
微波波段具有一些特殊的特性:①受大气层中云、雾的散射影响小,穿透性好,不受光照等条件限制,白天、晚上均可进行地物微波成像,因此能全天候的遥感。
②微波遥感可以对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力。
微波越长,穿透能力越强。
4、黑体辐射定律辐射出射度:在单位时间内从物体表面单位面积上发出的各种波长的电磁波能量的总和。
黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,又能全部发射,则该物体是绝对黑体。
遥感基础知识(很全适合初学者)
☆基础资料☆遥感基础知识光谱成像技术实验室整理:扬帆远航来源:互联网版权:Free中国科学院西安光学周密机械研究所二零零五年十月目录A.基础篇--------------------------------------------------------------------------11.--------------------------------------------------------------2 2.-----------------------------------------------------------------------23.-----------------------------------------------------------------------44.----------------------------------------------------------------8 5.----------------------------------------------------------------9 6.----------------------------------------------------------10B.理论篇------------------------------------------------------------------------131.------------------------------------------------------------14 2.-----------------------------------------------------------------14 3.-------------------------------------------------------154.--------------------------------------------------------------16 5.-------------------------------------------------------------------176.--------------------------------------------------------------------- 207.----------------------------------------------------------- 22 8.---------------------------------------------------------24C.应用篇----------------------------------------------------------------------- 271.-----------------------------------282.---------------------------------------------------------28 3.--------------------------------------------------294.-----------------------------------------------------29 5.----------------------------------------------------------30 6.----------------------------------------------------------31 7.----------------------------------------------------------31A 基础篇1.什么是成像光谱仪成像光谱确实是在特定光谱域以高光谱分辨率同时取得持续的地物光谱图像,这使得遥感应用能够在光谱维上进行空间展开,定量分析地球表层生物物理化学进程与参数。
遥感基础知识
遥感基础知识遥感原理与应用(A)第 1 章绪论§1 遥感的基本概念1.1 遥感的涵义“遥感”一词最早源于美国,由Evelyn.L.pruitt(伊夫林.L.布鲁依特)于1960年提出。
其英文原词是Remote sensing,即遥远感知的意思。
在一定距离的空间,不与目标物接触,通过信息系统去获取有关目标物的信息,经过对信息的分析研究,确定目标物的属性及目标物之间的相互关系。
简言之,泛指一切无接触的远距离探测。
1.1.1 广义遥感是指以现代工具为技术手段,对目标进行遥远感知的整个过程。
从这一概念看,遥感技术的范围很广,因为没限定目标的空间范围。
1.1.2 狭义遥感技术是指从远距离高空以至外层空间的平台上,利用紫外线、可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影或扫描方式,对目标电磁波辐射能量的感应、接收、传输、处理和分析,从而识别目标物性质和运动状态的现代化技术系统。
狭义遥感技术是20世纪60年代蓬勃发展起来的一门综合性探测技术,属高新技术领域范畴。
§2 遥感系统根据遥感的定义,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§3 遥感的分类和特点3.1 遥感的分类3.1.1 按遥感平台分●航宇遥感:传感器设置于星际飞船上,指对地月系统外的目标的探测。
●航天遥感:传感器设置于环地球的航天器上,如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等;●航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等;●地面遥感:传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等。
3.1.2 按传感器的探测波段分●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—10m)●多波段遥感——指探测波段在可见光和红外波段范围内,再分成若干个窄波段来探测目标。
3.1.3 按工作方式分●主动遥感和被动遥感:前者是由探测器主动向目标发射一定能量的电磁波,并接收目标的反射或散射信号。
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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)2n nN++=_ 。
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大气窗口:波段形成原因:由于大气反射、吸收、散射的共同影响,使有些波段在穿透大气时,电磁波透过率很少,甚至完全无法透过大气层,只有部分波段的电磁波才能透过,形成了大气窗口。
三、简述遥感平台的发展趋势。
(根据你所学本课程的知识,你认为影响遥感技术发展的主要因素是什么,你有何见解?)12星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主34、智能化、与GIS集成一体化和可视化方向发展。
12产生以上12性。
四、描述遥感传感器的三种主要的成像方式(可以画图说明)五、写出共线方程的一般形式,以及每个参数的意义共线方程的几何意义:当地物点P、对应像点p和投影中心S位于同一条直线上六、叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理(可作图说明)和优缺点。
1)最近邻法用距离采样点最近像元亮度值代替输出像元亮度值。
优点:简单,辐射保真度较好缺点:造成像点在一个像素范围内的位移,几何精度较其他两种方法差。
2)双线性内插法取周围4个相邻像元亮度值,内插计算输出像元亮度值。
优点:计算简单,具有一定的亮度采样精度缺点:图像模糊3)双三次卷积法获取与采样点邻近的16个像元亮度值计算输出像元灰度值。
优点:精度高缺点:计算量大(可以去书上P129自己再看看图形,用图形和公式解释比较好)七、叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。
答:利用地面控制点的图像坐标和其同名点的地面坐标通过平差原理计算多项式中的系数,然后用该多项式对图像进行纠正。
步骤:1、利用已知地面控制点求解多项式系数;2、遥感图像的纠正变换;3、数字图像亮度(或灰度)值的重采样;4、纠正结果评价八、根据辐射传输方程,指出传感器接收的能量包含哪几方面?1)太阳经大气衰减后照射到地面,经地面反射后,又经大气第二次衰减进入传感器的能量;3)地面本身辐射的能量经大气后进入传感器的能量;3)大气散射、反射和辐射的能量。
九、何为传感器的空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率?空间分辨率是指瞬时视场内所观察到的地面的大小,即每个像元在地面的大小。
辐射分辨率是指传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力。
光谱分辨率是指探测光谱辐射能量的最小波长间隔,即光谱探测能力。
十、P204叙述遥感图像监督法分类的基本原理,请你设计一个完整的框架以实现遥感图像的监督法分类,指出每一步的功能。
基本原理:根据已知样本类别和类别的先验知识,确定判别函数和相应的判别规则,其中利用一定的已知类别的样本的观测值求解待定参数的过程称为样本训练或学习,然后将未知像元代入判别函数,再依据判别规则对该样本类别进行判定。
确定感兴趣的类别数→特征变换和特征选择→选择训练样区→确定判别函数和判别规则→依据判别函数和判别规则对非训练样区进行分如上图所示, 1确定感兴趣的类别数—— 2特征变换和特征选择——3选择训练样区——选择合字特性都是从训练样区中获得的。
训练样区选择时必须注意准确性、代表性和统计性三个问题。
4确定判别函数和判别规则——利用训练样本的数据统计计算出判别函数的参数行分类。
5依据判别函数和判别规则对非训练样区进行分类。
6对可能存在的误分目标进行人工干预改正。
7对结果利用现有资料进行精度评价。
(ppt上的比较完整)十一、Tm,mss、SPOT5系列卫星、Quick bird Ikonos 卫星影像,各有多少个波段,每个波段的的空间分辨率,每个波段的波长范围(如红、绿,,,)TM影像包含7个波段;分辨率 MSS影像包含5个波段TM1 0.45-0.52 蓝 30 0.5-0.6 绿TM2 0.52-0.60 绿 30 0.6-0.7 红TM3 0.63-0.69 红 30 0.7-0.8 近红外TM4 0.76-0.90 红外 30 0.8-1.1 近红外TM5 1.55-1.75红外 30 10.4-12.6 热红外TM6 10.4-12.6热红外 120TM7 2.08-2.35红外 30Spot-5包含5个波段分辨率 IKONOS包含4个波段0.43-0.47 蓝 0.45-0.52 蓝0.50-0.59 绿 10m 0.52-0.6 绿0.61-0.68 红 10m 0.60-0.69 红0.79-0.89 红外 10m 0.76-0.90 红外1.58-1.75 红外 20m 分辨率:0.82 (PAN)Quick Bird包含4个波段0.45-0.52 蓝0.52-0.6 绿0.60-0.69 红0.76-0.90 红外分辨率:0.61 (PAN)。