名词解释(遥感原理)
遥感
八、黄冈市遥感影像及其NDVI值对比和综合评价
(2)遥感原理
能源:太阳辐射能——大气传输,部分大气中微粒散射和吸收衰减。波长位于大气窗口的能量才能通过大气层,并经大气衰减后到达地表——与地表相互作用:不同波长的能量到达地表后,被选择性反射、吸收、透射、折射——再次通过大气层:包含不同地表特征波普响应能量,再次经大气吸收,散射衰减。不仅使传感器接收的地面辐射强度减弱,而且由于散射产生天空散射是遥感影像反差降低并引起遥感数据的辐射,几何畸变,图像模糊,直接影响到图像的清晰度、质量和解译精度-——遥感系统:通过遥感系统记录辐射值。
12、太阳同步轨道:卫星轨道面永远与当时的“地心——日心连线“保持恒定角度。
13、特征提取的概念:也可称为信息提取,也就是从多光谱数据中提取出能表示图像基本要素的主要成分,压缩多波段海量遥感数据
14、、影像配准概念:是将同一地区的两副影像重叠在一起,使其影像位置完全配准的处理过程。
15、密度分割概念:是指对单波段黑白遥感图像按灰度分层,对每层赋予不同的色彩,使之变为一幅彩色图像。
简答题
1、遥感的优势与局限:优势,探测范围大,采集数据快;获取资料速度快,周期短;受地面限制少;手段多,获取信息量大;具有很高的经济效益和社会效益;获取数据具有综合性;能动态反应地面事物变化。
局限,信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求;数据的挖掘技术不完善,使大量遥感数据无法有效利用。
判别航天遥感和航空遥感(航片和卫片)
3、遥感的现状与趋势:多分辨率多遥感平台并存,空间分辨率、时间分辨率及光谱分辨率普遍提高;微波遥感,高光谱遥感迅速发展;遥感综合应用不断深化;商业遥感的时代到来
4、监督分类与非监督分类的优缺点
遥感原理总结(定稿)
遥感原理总结(定稿)第一篇:遥感原理总结(定稿)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.p12.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.p13.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。
P24.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。
P25.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p26.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。
P47.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。
P69.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。
P1011.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。
P1012.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。
P1013.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。
P1014.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。
遥感 原理
遥感原理遥感原理。
遥感是利用航天器、飞机、无人机等平台获取地球表面信息的一种技术手段。
它通过接收、记录和解译地球表面的电磁辐射,获取目标区域的地理、地貌、地形、植被、水文等信息,广泛应用于农业、林业、地质勘探、环境监测、城市规划等领域。
遥感技术的原理主要包括辐射原理、传感器原理和信息提取原理。
首先,地球表面的各种物体都会辐射电磁波,包括可见光、红外线、微波等波段。
传感器通过接收这些辐射,记录下不同波段的能量信息。
其次,不同的物体对不同波段的辐射有着不同的反射、吸收和辐射特性,传感器记录下的能量信息可以反映出地表物体的特征。
最后,通过对记录下的能量信息进行处理和解译,可以获取地表物体的空间分布、形态特征、物质组成等信息。
遥感技术的应用范围非常广泛。
在农业领域,可以利用遥感技术监测作物的生长状况、土壤湿度、病虫害情况等,为农业生产提供数据支持。
在林业领域,可以利用遥感技术监测森林覆盖率、植被类型、林火情况等,为森林资源管理和保护提供科学依据。
在地质勘探领域,可以利用遥感技术识别地质构造、矿产资源分布等,为矿产勘探提供技术支持。
在环境监测领域,可以利用遥感技术监测大气污染、水质变化、土地利用变化等,为环境保护和治理提供数据支持。
在城市规划领域,可以利用遥感技术获取城市土地利用、城市扩张情况等信息,为城市规划和管理提供科学依据。
随着遥感技术的不断发展和进步,遥感数据的获取和处理能力不断提升,遥感应用的领域和深度也在不断拓展。
未来,随着人工智能、大数据等新技术的应用,遥感技术将更加智能化、精细化,为各行各业提供更加精准、高效的数据支持,推动社会经济的可持续发展。
总之,遥感技术作为一种获取地球表面信息的重要手段,具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力。
通过不断深入研究和技术创新,遥感技术将为人类社会的发展进步做出更大的贡献。
遥感工作原理
遥感工作原理
遥感是指通过从遥远的地球表面或大气层上获取的能量来收集地球表面和大气层信息的一种科学技术。
遥感系统通常由传感器、数据传输和处理系统组成。
遥感工作原理主要是基于能量的电磁感应和辐射传输原理。
当太阳辐射照射到地球表面或大气层时,不同的物体和表面会对太阳能量进行吸收、散射和反射。
这些散射和反射的能量会通过传感器接收并传输到数据处理系统进行分析。
常用的遥感传感器根据所使用的能量波段可以分为光学传感器和微波传感器两类。
光学传感器通过接收可见光和红外辐射来获取地球表面信息。
可见光传感器获取的是物体的颜色、形状和纹理等信息,而红外传感器则可以探测物体的温度和热辐射特性。
微波传感器则利用微波信号的穿透能力,获取地球表面和大气层的信息。
微波在雾、云层以及一些地质层面上都有很好的穿透能力,可以获取地下水、地表土壤湿度等信息。
通过遥感技术可以获取到的地球表面和大气层信息包括地质结构、地表温度、气候变化、水资源等。
这些信息对于地质勘探、环境监测、灾害预警等应用具有重要意义。
需要注意的是遥感技术也有一些限制,例如受大气干扰、云层阻挡等影响,有时无法直接获取到所需的信息。
因此,遥感数
据的处理和分析也是遥感工作中不可或缺的一环。
通过数字图像处理、数据融合等技术,可以提高图像质量和信息提取的准确性。
遥感的名词解释
遥感的名词解释遥感是一种通过探测和测量地球表面物理量和化学量的技术手段。
它利用传感器从遥远的地面、大气和宇宙中获取数据,通过对这些数据的处理、分析和解释,来了解地球表面的自然和人为现象。
遥感技术广泛应用于农业、城市规划、环境保护、天气预报、灾难监测等领域。
1. 遥感的基本原理和分类遥感技术基于光电子传感器对地球表面反射、发射和散射的电磁辐射进行探测与测量。
传感器能够接收不同波段的电磁辐射信息,包括可见光、红外线、热红外线和微波等,从而获取地表对象的不同特征参数。
基于不同的传感器波段和目标特征参数,遥感可以分为光学遥感、热红外遥感和微波遥感三大类。
2. 光学遥感的应用与优势光学遥感主要利用可见光和红外波段探测地表。
这些波段可以提供高分辨率的图像,反映地表物体的形状、结构和纹理等特征。
在农业领域,光学遥感可以监测植被生长状态、土地利用类型和植被覆盖度,为农作物管理和资源管理提供参考。
在城市规划方面,光学遥感可以监测城市的扩展、土地利用变化和建筑物分布,为城市规划和土地管理提供数据支持。
3. 热红外遥感的应用与优势热红外遥感利用热红外波段探测地表、大气和水体的辐射。
通过测量地表、大气和水体的热辐射,可以获取地表温度、气候参数和水体蒸发等信息。
在环境保护领域,热红外遥感可以监测大气污染物的排放和扩散情况,并评估其对空气质量和人类健康的影响。
在天气预报方面,热红外遥感可以观测云层的温度和高度,预测降水和风暴的产生和发展。
4. 微波遥感的应用与优势微波遥感利用微波波段探测地表、大气和水体的辐射和散射现象。
微波波段能够穿透云层和雨雪等大气干扰,对地表和水体进行探测。
在灾难监测方面,微波遥感可以监测地震、火山活动和洪涝等自然灾害的发生和演变,为应急响应和救援提供信息支持。
在海洋监测领域,微波遥感可以测量海洋风场、海浪高度和海洋表面温度,探测海洋环境变化。
5. 遥感技术的挑战与未来发展遥感技术虽然在许多领域都具有广泛的应用前景,但仍然面临一些挑战。
遥感的工作原理
遥感的工作原理
遥感(Remote Sensing)是通过利用遥感仪器获取地球表面信
息的一种技术与方法。
它通过感知地球物体在不同波段下的电磁辐射能量,记录和测量这些能量在传输过程中的变化,从而获取地表物体的信息。
遥感技术主要利用了物体与辐射之间的相互作用。
当遥感仪器向地表发射电磁辐射时,它会与地表物体相互作用并发生反射、散射、透射和吸收等过程。
根据不同的物体特性,不同的波段的电磁辐射会被物体反射、散射或吸收。
遥感仪器接收并记录这些经过物体相互作用后的辐射能量的细微变化,进而推断出地表物体的特征。
遥感遵循着电磁辐射与物体相互作用的基本原理。
电磁辐射具有波粒二象性,通过空间传播的波动性特征可以用电磁波的频率、波长等来表征,而通过微观粒子(光子)与物质的相互作用则体现了粒子性特征。
遥感仪器主要使用光学器件、多光谱成像仪、红外传感器以及雷达和卫星等设备来检测和记录这些电磁辐射能量。
遥感技术可广泛应用于地球环境监测、土地利用与覆盖变化、资源勘探、自然灾害监测等领域。
通过分析遥感图像,可以提供大范围、多源、高分辨率的地表信息,帮助科学家们获取地理空间数据,进行地球科学研究,并为资源管理、环境保护和人类社会发展等提供支持。
遥感名词解释
这是我10年复习考研留下来的东西。
是我自己概括的啦。
分享给学弟学妹。
内容为《遥感原理与应用》,有需要的同学可以辩证的使用。
说明一下,是第一版的教材,第二版的应该也差不多。
===================正文分割线==========================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.p12.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.p13.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。
P24.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。
P25.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p26.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。
P47. 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。
P69. 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。
P1011. 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。
P1012. 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。
遥感原理练习题及答案
《遥感原理》练习题及答案一、名词解释(20分)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。
二、填空题(20分)1、1978年以后,气象卫星进入了第三个发展阶段,主要以--------NOAA------系列为代表。
我国的气象卫星发展较晚。
卫星是中国于1998年9月7日发射的第一颗环境遥感卫星。
遥感原理与应用知识点
遥感原理与应用知识点遥感原理是指通过对地球表面进行远距离观测和测量,利用电磁波与物体相互作用的规律,获取地球表面信息的一种技术。
遥感应用是指利用遥感原理获取的地球表面信息,应用于农业、林业、地质勘探、环境监测等领域的一种应用方式。
下面将详细介绍遥感原理与应用的相关知识点。
1. 遥感原理1.1 电磁波与物体相互作用电磁波在与物体相互作用时,会发生反射、折射、散射和吸收等现象。
不同物体对不同波段的电磁波有不同的相互作用规律,这是遥感原理的基础。
1.2 传感器与探测器传感器是用于接收地球表面反射、散射和辐射的电磁波的设备,探测器是传感器中的核心部件,负责将电磁波转化为电信号。
传感器和探测器的选择与应用场景和需求密切相关。
1.3 遥感图像获取与处理遥感图像获取是指通过传感器获取的地球表面的电磁波数据,遥感图像处理是指对获取的遥感图像进行预处理、增强、分类等操作,以获取有用的地表信息。
2. 遥感应用2.1 农业应用遥感技术可以用于农作物生长监测、土壤湿度检测、病虫害预警等方面。
通过获取农田的遥感图像,可以及时监测农作物的生长情况,提供农业生产的决策支持。
2.2 林业应用遥感技术可以用于森林资源调查、森林火灾监测、森林植被类型分类等方面。
通过获取森林地区的遥感图像,可以对森林资源进行调查和监测,提供森林资源管理的依据。
2.3 地质勘探应用遥感技术可以用于矿产资源勘探、地质灾害监测、地质构造解译等方面。
通过获取地质区域的遥感图像,可以探测地下矿产资源的分布情况,提供地质勘探的依据。
2.4 环境监测应用遥感技术可以用于水质监测、大气污染监测、土地利用变化监测等方面。
通过获取水域、大气和土地地区的遥感图像,可以监测环境的变化和污染情况,提供环境保护的参考。
3. 遥感数据分析与应用3.1 遥感数据分类与解译遥感数据分类是指将遥感图像中的地物进行分类,以获取地表覆盖类型信息。
遥感数据解译是指对遥感图像进行解读,提取出具体地物的信息。
遥感 原理
遥感原理
遥感原理。
遥感是一种利用传感器获取地球表面信息的技术。
它通过接收地球表面反射、辐射和散射的电磁波,获取地球表面的信息,从而实现对地球表面的监测和分析。
遥感技术已经被广泛应用于农业、林业、地质勘探、环境保护等领域,成为现代科学技术中不可或缺的一部分。
遥感技术的原理主要包括电磁波与地物相互作用、传感器接收和数据处理三个方面。
首先,电磁波与地物相互作用是遥感技术的基础。
地球表面的不同地物对电磁波有不同的反射、辐射和散射特性。
通过分析地物对电磁波的反应,可以获取地球表面的信息,如地形、植被、水体等。
其次,传感器接收是遥感技术的重要环节。
传感器是用来接收地球表面反射、辐射和散射的电磁波的装置。
不同波段的传感器可以接收不同波长的电磁波,因此可以获取不同类型的地表信息。
传感器接收到的电磁波信号经过放大、滤波等处理后,转化为数字信号,供计算机进行处理和分析。
最后,数据处理是遥感技术的关键环节。
通过对传感器接收到的数据进行处理和分析,可以获取地球表面的各种信息,如地形、植被覆盖、土壤类型等。
数据处理的方法包括影像处理、遥感信息提取、数据融合等,这些方法可以帮助人们更好地理解地球表面的情况,并为科学研究和实际应用提供支持。
总的来说,遥感技术的原理是通过接收地球表面反射、辐射和散射的电磁波,获取地球表面的信息,从而实现对地球表面的监测和分析。
遥感技术的发展为人类认识地球、保护地球提供了重要的手段,它的应用前景十分广阔。
随着科学技术的不断进步,遥感技术将会更加精密、高效地服务于人类社会的发展。
遥感原理与方法
遥感原理与应用绪论1.遥感的概念遥感: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.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、机械波声波、地震波等的探测.狭义遥感:电磁波遥感,即应用传感器,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,揭示物体的特征性质及其变化的技术.2.遥测与遥控遥测:对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术.遥控:远距离控制目标物体运动状态和过程的技术.3.遥感的分类按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感.按传感器的探测波段范围分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感.按工作方式分:主动遥感、被动遥感 .按记录信息的表现形式分:成像遥感、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、资源遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、城市遥感、军事遥感等等.4.遥感三要素目标物传感器测量方法5.遥感的主要特点1)获取信息真实、客观2)获取信息的速度快,周期短3)获取信息受条件限制少,范围大4)获取信息的手段多,信息量大6.遥感的过程地物发射或反射电磁波传感器获取数据数据处理信息提取应用7.遥感的应用①利用多时相影像发现土地利用变化、农业作物估产、林业资源调查、自然灾害监测、全球和局部环境监测;②利用高分辨率影像提取城市信息交通道路网络;③军事应用越来越重要:重要目标定位与侦察、导航与武器制导、打击效果评估、战场环境监测等;④高光谱遥感在精准农业中的应用;⑤在建设数字城市、数字省区和数字中国中的应用:DOM、DEM和DLG.第一章电磁波及遥感物理基础1.电磁波传播原理:交互变化的电磁场在空间的传播.描述特性指标:波长、频率、振幅、相位等.特性:波动性、粒子性、横波2.干涉基本原理:波的叠加原理叠加条件:频率相同、震动方向相同、具有固定位相关系3.衍射概念:光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象.爱里斑:衍射实验中观察屏上的中央亮斑,其角半径为衍射角.瑞利判据:如果一个点光源的衍射图象的中央最亮处刚好与另一个点光源的衍射图象第一个最暗环相重合时,这两个点光源恰好能被这一光学仪器所分辨.4.偏振概念:如果光矢量E在一个固定水平面内只沿一个方向作振动,则这种光称为偏振光.偏振态:光矢量在垂直于传播方向的平面内可能存在的不同振动状态偏振面振动面:振动方向光矢量方向与光传播方向构成的平面偏振态分类:完全偏振线偏振、圆偏振、椭圆偏振,非偏振,部分偏振5.极化概念:极化是指电磁波的电场振动方向的变化趋势.水平极化H极化:卫星向地面发射信号时,电磁波的振动方向是水平方向.垂直极化V极化:卫星向地面发射信号时,电磁波的振动方向是垂直方向.6.电磁波波谱紫外线:波长范围为~μm,太阳光谱中,只有~μm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:~μm,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~1000μm,根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外.微波:波长范围为1 mm~1 m,穿透性好,不受云雾的影响.7.黑体绝对黑体:在任何温度下,对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1100%的物体.黑体辐射:黑体的热辐射称为黑体辐射.黑体辐射的三个特性:温度越高,总的辐射通量密度越大,不同温度的曲线不同.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.辐射通量密度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值.8.太阳辐射概念:太阳是被动遥感主要的辐射源,又叫太阳光.太阳常数:不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳辐射方向,单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量.1353W/m2特点:①太阳光谱相当于5800 K的黑体辐射;②太阳辐射的能量主要集中在可见光,其中~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μm左右;③到达地面的太阳辐射主要集中在~μm波段,包括近紫外、可见光、近红外和中红外;④经过大气层的太阳辐射有很大的衰减;⑤各波段的衰减是不均衡的;9.大气大气垂直分层:对流层、平流层、电离层和外大气层大气对太阳辐射的作用:大气吸收主要原因、散射、反射引起吸收的主要成分:氧气、臭氧、二氧化碳、水蒸气散射的概念:电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的传播方向的一种现象.主要发生在可见光波段散射方式:米散射、均匀散射、瑞利散射大气散射特点:群体散射强度是个体散射强度的线性和.大气散射系数与高度的关系分子散射与气溶胶散射光强之比随角度和能见度的变化规律.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射,吸收和散射的,透射率较高的波段称为大气窗口.遥感大气窗口:10.地物发射辐射发射率:地物的辐射出射度单位面积上发出的辐射总通量W与同温下的黑体辐射出射度W黑的比值.它也是遥感探测的基础和出发点.影响因素:地物的性质、表面状况、温度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:发射率小于1,且随波长而变化.地物的发射光谱发射光谱:地物的发射率随波长变化的规律.发射光谱曲线:按照发射率和波长之间的关系绘成的曲线.亮度温度:它是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.等效温度:为了分析物体的辐射能力,常用最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来表达,这时黑体辐射温度称为该物体的等效辐射温度.11.地物辐射地物辐射特性:①在~波段主要在可见光和近红外波段,地表以反射太阳辐射为主,地球自身的辐射可以忽略 .②在~波段主要在中红外波段,地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源.③在以上的热红外波段,以地球自身的热辐射为主,地表反射太阳辐射可以忽略.热红外成像地物辐射的分段特性的意义:①可见光和近红外波段遥感图像上的信息来自地物反射特性.②中红外波段遥感图像上,既有地表反射太阳辐射的信息,也有地球自身的热辐射的信息.③热红外波段遥感图像上的信息来自地球自身的热辐射特性.12.不同电磁波段中地物波谱特性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.热红外波段:主要表现地物热辐射作用.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.13.地物反射辐射反射率ρ:地物的反射能量与入射总能量的比,即ρ=Pρ/ P0×100%.表征物体对电磁波谱的反射能力.地物的反射:太阳光通过大气层照射到地球表面,地物会发生反射作用,反射后的短波辐射一部分为遥感器所接收.影响因素:表面颜色、粗糙度和湿度地物反射类型:镜面反射、漫反射、方向反射14.地物波谱特性定义:研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律.作用:物体波谱曲线形态,反映出该地物类型在不同波段的反射率,通过测量该地物类型在不同波段的反射率,并以此与遥感传感器所获得的数据相对照,可以识别遥感影像中的同类地物.研究地表的主要波段:可见光和近红外波段可见光和近红外地物光谱测试的作用:①传感器波段的选择、验证、评价;②建立地面、航空和航天遥感数据的定量关系;③地物光谱数据与地物特征的相关分析.第二章遥感平台及运行特点1.遥感平台组成:由遥感传感器、数据记录装置、姿态控制仪、通信系统、电源系统、热控制系统等组成.功能:在不同高度进行多平台遥感,可获得不同比例尺、分辨率和地面覆盖面积的遥感图像.类型:按遥感平台距地面的高度分为地面平台、航空平台和航天平台.2.遥感平台的作用地面平台:地面平台稳定性高,能够进行近距离测量,可以测定各类地物的波谱特性;航空平台:能够快速进行航空摄影测量,各种大范围调查和侦察.航天平台:进行各地点和时期期的地球观测,空间调查与实验,提供各种数据.3.卫星轨道及运行特点春分点:黄道面与赤道面在天球上的交点升交点:卫星由南向北运行时与赤道面的交点降交点:卫星由北向南运行时与赤道面的交点近地点:卫星轨道离地球最近的点远地点:卫星轨道离地球最远的点卫星在空间的位置和形状是由6个轨道参数来决定的.它们是:升交点赤经Ω: 春分点R逆时针方向到升交点K的弧长近地点角距ω: 从升交点K沿轨道到近地点A的角距过近地点时刻 t: 卫星S与近地点A间的角距长半轴 a:轨道椭圆的长半径偏心率 e:轨道椭圆的偏心率倾角 i:轨道平面与赤道平面的夹角卫星坐标解算方法:利用星历参数解算、用GPS测定.卫星的姿态:通常用 X前进的切线方向、Y垂直与轨道面方向、Z垂直与XY面三轴定向表示:绕X轴称滚动;绕Y轴称俯仰;绕Z轴称航偏.测量的方法有:红外姿态测量仪、恒星相机测定法、GPS 方法4.遥感中常用卫星轨道参数轨道周期:卫星在轨道上绕地球一周所需的时间;覆盖周期:卫星从某点开始,经过一段时间飞行后,又回到该点用的时间.赤道轨道:i=0°轨道平面与赤道平面重合地球静止轨道:i=0°且卫星运行方向与地球自转方向一致,运行周期相等倾斜轨道:顺行轨道--0°<i<90°卫星运行方向与地球自转方向一致--可覆盖最高南北纬度为i ;逆行轨道--90°<i<180°卫星运行方向与地球自转方向相反--可覆盖最高南北纬度为180°-i .星下点: 卫星质心与地心连线同地球表面的交点星下点轨迹地面轨迹: 星下点在卫星运行过程中在地面的轨迹卫星速度、星下点速度、卫星平均高度同一天相邻轨道间在赤道的距离每天卫星绕地球的圈数5.陆地卫星用途:用于陆地资源和环境探测平台要求:①对全球表面进行周期性成像覆盖;②保证在卫星通过北半球中纬度地区时有最佳光照条件;③同一地点、不同日期的成像地方时间、太阳光照角基本一致.轨道特征:①近极地轨道,卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角近90度.轨道倾角越大,覆盖地球表面的面积越大.②卫星轨道近圆形地球资源卫星的偏心率很小③与太阳同步轨道:卫星轨道平面与太阳光之间的夹角太阳光照角始终保持一致的轨道.④可重复观测:地球资源卫星的按一定的周期运行,一个重复周期对地球扫描一次;第三章遥感传感器及其成像原理1.传感器基本组成:收集系统、探测系统、信号转换系统处理器、记录系统输出器收集系统:接收地物辐射电磁波将其聚焦成像探测系统.探测系统:对电磁辐射敏感、将辐射能转换成电信号.信号转换系统:将电信号转换为便于显示、记录、处理的光信号.记录系统:将探测系统或信号转换系统输出的电磁波信息光信号记录、存储到遥感信息载体,以影像或数字形式输出.2.描述遥感器的特性参数空间分辨率:表示按地物几何特征尺寸和形状和空间分布,即在形态学基础上识别目标的能力.光谱分辨率:指遥感器在接收目标辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔,即遥感器的工作波段数目、波长及波长间隔波带宽度 .辐射分辨率辐射灵敏度:辐射分辨率指遥感器探测元件在接收波谱辐射信号时,能分辨的最小辐射度差.时间分辨率:为分析、识别目标所必须具有的最小时间间隔,称时间分辨率.3.传感器类型及优缺点①摄影类型的传感器优点:成本低易操作信息量大缺点:局限性大 ,影像畸变较严重,成像受气侯、光照和大气效应的限制影像须回收胶片②扫描成像类型传感器优点:可对全部五个大气窗口的电磁辐射进行探测,可进行多波段、超多波段遥感--波谱分辨率高缺点:空间分辨率相对较低③雷达成像类型传感器④非图像类型传感器⑤成像光谱仪⑥推扫式传感器4.TM特点①TM中增加一个扫描改正器,使扫描行垂直于飞行轨道②往返双向都对地面扫描MSS仅单向扫描;③地面分辨率由79米到30米;④波段由5个增加到7个;⑤有热红外通道TM6 .5.ETM+ 特点①增加了全色波段,分辨率为15米;②采用双增益技术使热红外波段的分辨率提高到60米;③改进后太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于5%.D三种主要功能光电转换:入射辐射在MOS电容CCD元上产生与光亮度成正比的电荷电荷积累:当电压加到CCD电极上时—在硅层形成电位势阱--电荷在势阱内积累电荷转移:加高压形成深势阱, 加低压形成的势阱浅--电荷可进行转移--实现信号传输7.瞬时视场:在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度.8.传感器误差倾斜误差:因遥感器姿态角引起像点移位投影误差:地形起伏引起的像点移位,仅在扫描方向上.9.雷达遥感分辨率距离向分辨率:脉冲在脉冲发射的方向上距离向能分辨两个目标的最小距离.分为斜距分辨率和地距分辨率方位向分辨率:在辐射波垂直的方向上方位向相邻的两束脉冲之间能分辨的两个目标的最小距离.10.影响后向散射系数的主要因素雷达系统的工作参数:主要包括雷达传感器的工作波长、波束的入射角、入射波的极化方式等地面目标的特性引起:即地表的粗糙度和地物目标的复介电常数和雷达光斑等因素11.雷达影像几何特性透视收缩、雷达阴影、叠掩12.遥感图像与遥感影像遥感影像:由遥感器对地球表面摄影或扫描获得的影像遥感图像:遥感影像经过处理或再编码后产生的与原物相似的形象13.遥感图像基本属性波谱特性、空间特性、时间特性第四章遥感图像数字处理的基础知识1.遥感传感器记录地物电磁波的形式胶片或其它光学成像载体形式光学图像数字形式数字图像2.图像数字化实质:把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数采样:空间坐标离散化——图像坐标数字化量化:幅度光密度离散化——图像灰度数字化第六章遥感图像的几何处理1.遥感图像的几何变形概念:原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的形变.研究前提:必须确定一个图像投影的参照系统,即地图投影系统.影响因素:①传感器成像方式引起的图像变形②传感器外方位元素变化的影响③地形起伏引起的像点位移④地球曲率引起的图像变形⑤大气折射引起的图像变形⑥地球自转的影响2.遥感图像变形误差静态误差:传感器相对于地球表面呈静止状态时所具有的各种变形误差.动态误差:由于地球的旋转等因素所造成的图像变形误差.内部误差:由于传感器自身的性能技术指标偏移标称数值所造成的.外部变形误差:由传感器以外的各种因素所造成的误差,如传感器的外方位元素变化,传感器介质不均匀,地球曲率,地形起伏以及地球旋转等因素引起的变形误差.3.遥感图像的几何处理遥感图像的粗加工处理:遥感图像的精纠正处理①多项式纠正②共线方程纠正③有理函数模型①投影中心坐标的测定和解算②卫星姿态角的测定③扫描角θ的测定遥感图像的精纠正处理:消除图像中的几何变形,产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像.①多项式纠正②共线方程纠正③有理函数模型几何精校正的两个环节①像素坐标的变换,即将图像坐标转变为地图或地面坐标;②坐标变换后的像素亮度值进行重采样.4.遥感图像纠正处理过程①根据图像的成像方式确定影像坐标和地面坐标之间的数学模型.②根据所采用的数字模型确定纠正公式.③根据地面控制点和对应像点坐标进行平差计算变换参数,评定精度.④对原始影像进行几何变换计算,像素亮度值重采样.⑤目前的纠正方法有多项式法,共线方程法和有理函数模型等5.遥感图像多项式模型纠正同名点的选择原则①在图像上为明显的地物点,易于判读②在图像上均匀分布③数量要足够图像灰度值重采样方法①最近邻像元法②双线性内插法③双三次卷积法6.图像间的自动配准和数字镶嵌图像间的自动配准配准的目的:多源数据进行比较和分析,图像融合、变化检测.配准的实质:几何纠正.采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中. 配准的方式:图像间的匹配、绝对配准.步骤:在源图上选择足够同名点、解算多项式模型参数并配准数字图像镶嵌图像镶嵌:将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣区域图像.要求:不同时间同一或不同传感器获取,图像间要有一定的重叠度实质:几何纠正步骤:图像的几何纠正、搜索镶嵌边、亮度和反差调整、平滑边界线第八章遥感图像自动识别分类1.特征变换的方法和目的①主分量变换②哈达玛变换③生物量指标变换④比值变换⑤穗帽变换目的:①减少特征之间的相关性,使得用尽可能少的特征来最大限度地包含所有原始数据的信息.②使得待分类别之间的差异在变换后的特征中更明显,从而改善分类效果.选择方法:定性:了解变换前后图像的特征定量:距离测度和散布矩阵测度.2.监督分类监督分类法:选择有代表性的试验区来训练计算机,再按一定的统计判别规则对未知地区进行自动分类的方法.监督分类的方法:最大似然法、最小距离法、盒式分类法步骤: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④确定判别函数和判别规则⑤根据判别函数和判别规则对非训练样区的图像区域进行分类.监督分类的缺点:①主观性;②由于图象中间类别的光谱差异,使得训练样本没有很好的代表性;③训练样本的获取和评估花费较多人力时间;④只能识别训练中定义的类别.3.非监督分类非监督分类:是指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识,而仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律,即自然聚类的特性,进行“盲目”的分类.非监督分类的方法: K-均值聚类法、ISODATA聚类分析法、平行管道聚类分析法论述题遥感技术未来的发展趋势主要体现在哪些方面我的答案:答:遥感技术未来的发展趋势主要体现在:1、概念的发展.2、平台与观测技术的发展.3、定位技术的发展.4、处理技术的发展.5、遥感应用领域的拓展.6、遥感基础理论的发展.7、应用于环境科学.比如应用遥感技术监测和检测水体水体污染;对大气的监测;城市环境的监测以及管理;监测自然灾害、生态系统等等.简答题简述地物辐射的分段特性及了解地物辐射的分段特性的意义.我的答案:地物辐射的分段特性:地球自身的辐射主要集中在长波,该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计,因此只考虑地表物体自身的热辐射.两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分,在~6um,即中红外波段,地球对太阳辐照的反射和地表物体自身热辐射均不能忽略.辐射波段分为:1、可见光与近红外波段:波长为微米,辐射特性以地表辐射、太阳辐射为主.2、中红外波段:波长为微米,辐射特性以地表辐射、太阳辐射和自身热辐射为主.3、远红外波段:波长为>6微米,辐射特性以地表物体自身热辐射为主.地物辐射的分段特性的意义:1、波谱特性曲线的形态特征反映地面物体本身的特性,包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性.曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体,在夜间,太阳辐射消失后,地面发出的能量已发射光谱为主,单侧起红外辐射及微波辐射并与同样温度条件下的发射率曲线比较,是识别地物的重要方法之一.2、地物反射波普曲线除随不同地物不同外,同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现发射率也不同.一般说,地物发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.论述题遥感平台的类型有哪些每种类型的遥感平台各有什么功能我的答案:遥感平台的类型:可分为地面平台、空中平台和太空平台三大类.遥感平台的功能:地面平台:主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统,地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上,进行各种地物波谱测量,如固定的遥感塔、可移动的遥感车、舰船等.空中平台:又称航空遥感平台,泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地观测的遥感技术系统.如各种固定翼和旋翼式飞机、系留气球、自由气球、探空火箭等.太空平台:又称航天遥感平台,泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统,以人造地球卫星为主体,包括载人飞船、航天飞机和太空站,有时也把各种行星探测器包括在内.如各种不同高度的人造地球卫星、载人或不载人的宇宙飞船、航天站和航天飞机等.这些具有不同技术性能、工作方式和技术经济效益的遥感平台,组成一个多层、立体化的现代化遥感信息获取系统,。
遥感的原理及应用领域
遥感的原理及应用领域1. 遥感的原理遥感是指通过对地球表面目标进行非接触式观测和测量的科学技术。
它利用电磁波(包括可见光、红外线、微波等)在空间传播的特性,通过接收和记录地球表面反射、辐射和散射出来的电磁波进行观测和测量,从而获取地球表面的信息。
遥感的原理可以简单概括为以下几个步骤:1.1 辐射源的发射遥感主要利用地球表面的不同物质和目标对电磁波的吸收、辐射和散射的特性进行观测。
辐射源可以是自然的,如太阳辐射,也可以是人为的,如雷达和卫星传输的微波辐射。
1.2 电磁波与地球表面的相互作用当发射源的辐射与地球表面相互作用时,会发生吸收、辐射和散射现象。
不同的物质和目标对电磁波的相互作用方式也不同,这种差异性可以被用来区分和提取地球表面的信息。
1.3 电磁波的接收和记录接收和记录地球表面反射、辐射和散射出来的电磁波是遥感的核心步骤。
目前,遥感技术主要采用卫星、飞机和地面接收站等设备进行电磁波的接收和记录。
1.4 数字图像处理接收和记录下来的电磁波数据经过数字图像处理,可以转化为人类可以理解的图像和数据。
数字图像处理涉及到图像增强、分类、变换等多个方面,可以提取出地表物体的空间分布和属性信息。
2. 遥感的应用领域遥感技术在地球科学、环境保护、城市规划、农业和资源勘察等领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:2.1 地质勘探遥感技术可以用于地质勘探中的资源勘察和矿产资源评价。
根据地表特征和地物分布,可以预测潜在的矿产资源和地下结构。
2.2 环境监测遥感技术可以用于监测和评估全球和局部的环境变化。
通过对植被覆盖、土地利用、水体质量等因素的监测,可以及时发现和预测环境问题,指导环境保护和管理。
2.3 农业管理遥感技术可以用于农业管理中的作物生长监测、灾害预警和农田规划。
通过对作物覆盖度、土壤湿度、光合有效辐射等指标的监测,可以优化农业生产方式,提高农业效益。
2.4 城市规划遥感技术可以用于城市规划和土地利用管理。
(完整版)遥感原理与应用知识点
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:ρ=Pρ/P0 X 100%,即物体反射的辐射能量Pρ占总入射能量P0 的百分比,称为反射率ρ。
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γ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λ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。
三、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(⑥)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。
遥感原理与应用知识点
遥感原理与应用知识点1. 遥感原理:遥感是通过感知地球表面的电磁辐射,获取地球表面信息的一种技术。
遥感原理包括光谱原理、能量传输原理、能量反射原理、能量辐射原理等。
2. 遥感数据:遥感数据是通过遥感技术获取的地球表面信息的数字化数据。
遥感数据分为光学遥感数据和微波遥感数据两大类。
3. 遥感影像解译:遥感影像解译是指通过对遥感影像进行分析和解读,提取地物信息和分析地物特征的过程。
遥感影像解译可以通过目视解译、计算机辅助解译和机器学习等方法进行。
4. 遥感应用领域:遥感技术广泛应用于地质勘探、农业、林业、环境监测、城市规划、气象预测等领域。
遥感技术可以提供大范围、高分辨率、多时相的地表信息,为各个领域的研究和决策提供支持。
5. 遥感数据处理:遥感数据处理是指对遥感数据进行预处理、特征提取、分类和变化检测等操作的过程。
遥感数据处理可以利用遥感软件和算法进行,包括影像校正、影像增强、影像分类等步骤。
6. 遥感技术发展趋势:随着遥感技术的不断发展,遥感数据的获取和处理能力不断提升,遥感技术在高分辨率遥感、多源数据融合、人工智能和机器学习等方面的应用也越来越广泛。
7. 遥感产品:遥感产品是指通过对遥感数据进行处理和分析得到的具有实际应用价值的产品,如土地利用/覆盖分类图、植被指数图、地形图等。
遥感产品可以为各种应用领域提供信息支持和决策参考。
8. 遥感与地理信息系统(GIS)的结合:遥感数据可以与地理信息系统(GIS)相结合,实现对地理信息的获取、管理和分析。
遥感数据可以作为GIS的数据源,为GIS提供空间数据和地理信息的更新和补充。
遥感原理与方法
遥感原理与应用绪论1.遥感的概念遥感:即遥远感知,就是在不直接接触的情况下,对目标或自然现象远距离探测与感知的一种技术。
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(声波、地震波)等的探测。
狭义遥感:电磁波遥感,即应用传感器,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,揭示物体的特征性质及其变化的技术。
2.遥测与遥控遥测:对被测物体某些运动参数与性质进行远距离测量的技术。
遥控:远距离控制目标物体运动状态与过程的技术。
3.遥感的分类按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感。
按传感器的探测波段范围分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感。
按工作方式分:主动遥感、被动遥感。
按记录信息的表现形式分:成像遥感、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、资源遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、城市遥感、军事遥感等等。
4.遥感三要素目标物传感器测量方法5.遥感的主要特点1)获取信息真实、客观2)获取信息的速度快,周期短3)获取信息受条件限制少,范围大4)获取信息的手段多,信息量大6.遥感的过程地物发射或反射电磁波传感器获取数据数据处理信息提取应用7.遥感的应用①利用多时相影像发现土地利用变化、农业作物估产、林业资源调查、自然灾害监测、全球与局部环境监测;②利用高分辨率影像提取城市信息(交通道路网络);③军事应用越来越重要:重要目标定位与侦察、导航与武器制导、打击效果评估、战场环境监测等;④高光谱遥感在精准农业中的应用;⑤在建设数字城市、数字省区与数字中国中的应用:DOM、DEM与DLG。
第一章电磁波及遥感物理基础1.电磁波传播原理:交互变化的电磁场在空间的传播。
描述特性指标:波长、频率、振幅、相位等。
特性:波动性、粒子性、横波2.干涉基本原理:波的叠加原理叠加条件:频率相同、震动方向相同、具有固定位相关系3.衍射概念:光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象。
遥感原理
1. 第一章 遥感物理基础1 遥感:即遥远感知,在不接触的情况下,对目标或自然现象远距离探测和感知的一门技术。
具体讲,是在高空和外层各种平台上,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,实现研究第五空间形状.位置.性质.变化及其与环境互相关系的一门现代运用技术科学。
2电磁波谱:把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列,就形成了电磁波谱。
3绝对黑体:能够完全吸收任何波长入射能量的物体4灰体:在各种波长处的发射率相等。
5色温:用嘴接近回头辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照,这是的黑体辐射温度。
6大气窗口:电磁波有些波段通过大气层时减弱较少,透过率较高,这些电磁波段被称为大气窗口。
7发射率:实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。
8光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
9波粒二象性:电磁波具有波动性和粒子性。
10光谱反射特性曲线:发射波普是某物体的反射率随波长的变化规律,以波长为横轴,反射率为纵轴的曲线。
11.地物波普特性:是指各种地物各自所具有的电磁波特性,包括发射辐射和反射辐射。
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辐射 出射度相等,则黑体的温度称为该物体的辐射温度热惯量:是表示物体阻碍其自身热量变化的一种量度,是红外遥感的基础热容量:某物质的比热与该物质质量的乘积。
即系统在某一过程中,温度升高或降低1°所吸收或放出的热量叫做这个系统在该过程中的热容量。
二.简答1黑体辐射遵循哪些规律?(1)凡是吸收热辐射能力强的物体,它的热发射能力也强。
凡是吸收热辐射能力弱的物体他们的热发射能力也弱(1)普朗克定律:(2)斯忒藩-波耳兹曼定律:(3)基尔霍夫定律:(4)瑞利-琴斯定律:5)维恩位移定律:2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成?遥感中所用的电磁波段主要有哪些?电磁波包含了从波长最短的r射线到最长的无线电波段,包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等。
遥感原理与应用名词解释
1.电磁波: 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。
2.干涉:由两个(或两个以上)频率、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时, 合成波振幅为各个波的振幅的矢量和。
因此会出现交叠区某些地方振动加强, 某些地方振动减弱或完全抵消的现象。
3.衍射:光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象。
4偏振:指电磁波传播的方向性。
5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顺序排列。
6绝对黑体: 对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体, 称为绝对黑体。
绝对白体则能反射所有的入射光。
与温度无关。
7等效温度: 为了便于分析, 常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照, 这时的黑体辐射温度称为等效黑体辐射温度(或称等效辐射温度)。
8大气窗口:通过大气后衰减较小, 透过率较高, 对遥感十分有利的电磁辐射波段通常称为大气窗口。
而透过率很小甚至完全无法透过的电磁波称为“大气屏障”。
9遥感: 即遥远的感知, 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。
10光谱发射率: 实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。
11光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比, 它是波长的函数。
12波谱特性: 指各种地物各自所具有的电磁波特性(发射辐射或反射辐射)。
13反射波谱特性: 物体反射率(或反射辐射能)随波长变化而改变的特性。
14方向反射: 具有明显方向性的反射。
15漫反射: 入射能量在所有方向均匀反射。
16镜面反射: 当入射能量全部或几乎全部按相反方向反射, 且反射角等于入射角。
17波谱特性曲线:以波长为横坐标, 反射率为纵坐标所得的曲线。
18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。
1近极地轨道: 卫星从南向北或从北向南通过两极运行。
2太阳同步轨道: 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。
遥感原理的基本概念
1.2 遥感数据
1.2.2 遥感数据格式
采样:连续图像的离散化,采样间隔对图像质量的影 响 量化:以有限的整数值表示图像的灰度和灰阶数
二值图像:量化值只有0、1两个量; 灰度图像:一般量化为256个灰阶,即0~255,单字节记录; 编码彩色图像:图像编码为256种彩色,即0~255,每一编 码代表一种颜色; 真彩色图像:分别对应红、绿、蓝三个波段,每一波段有 256个灰阶,最多允许的色彩数224=1.67×107种
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 光谱分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 光谱分辨率
一个波段就是一个二维的矩阵,多光谱数据就是一个多 维矩阵,即矩阵的第一维是波段数,第二、第三维就是 对应的行和列。也可以理解为一个像元是一个波段的序 列观测值。
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 时间分辨率
1.2.3 遥感数据特点
1.2 遥感数据
1.2.2 遥感数据格式 遥感制图的步骤:
图像转换(数字化):A/D变换、D/A变换 图像校正(预处理):辐射校正、几何校正 图像增强:光谱增强、空域增强、频域增强、色彩变换 图像融合:多源信息复合 图像分析与识别:监督分类、非监督分类、模式识别 遥感制图:平面图、三维立体图
1.2 遥感数据 1.2.3 遥感数据特点
几何特征 辐射分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 辐射分辨率
1.2.3 遥感数据特点
几何特征 绝对与相对定标
1.2.3 遥感成像原理 1.2.4 遥感数据特点
几何特征
1 扫描成像类传感器 2 雷达成像传感器
红外扫描仪
光机扫描方式
2
SAR影像的几何特点
近距离压缩
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定量遥感:利用遥感数据,从电磁波信号中定量提取地表参数,定量地获取地表生物物理化学参数
遥感:在一定距离以外不直接接触的情况下,对目标物远距离感知。
通过物体发射和反射的电磁波来探测其性质
光的衍射:光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径
极化:电磁波电场强度取向和幅值随时间而变化,在光学中称为偏振。
绝对黑体:对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体,称为绝对黑体。
灰体:在各波长处的光谱反射率相等的物体,对各波长电磁波的吸收系数为常数且与波长无关
瞬时视场(IFOV):在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度。
视场:扫描带地面宽度称总视场,即传感器能够感受到光的空间范围,决定成像宽度
近地点:指航天器绕地球运行的椭圆轨道上距地心最近的一点
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随地球绕太阳公转改变。
地球同步卫星:卫星运行与地球自转周期相同,轨道面可与地球赤道面相交,也可重合,若重合,即为地球静止轨道。
异轨立体:在相邻的两个轨道上对同一块区域获取影像组成立体相对所获得的立体影像
同轨立体:在相同轨道不同位置上对同一块区域获取影像组成立体相对所获得的立体影像
地球静止轨道:卫星运行与地球自转周期相同,轨道面与重合的轨道
光谱发射率:实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。
光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比,它是波长的函数。
大气窗口:通过大气后衰减小,透过率高,对遥感有利的电磁辐射波段。
波谱特性曲线:以波长为横坐标,反射率、发射率为纵坐标所得的曲线,以描述各种地物各自所具有的电磁波特性
光谱响应曲线:多波段传感器每波段里接收的是该区间的地物辐射能量的积分值。
用亮度值与波段的关系表示波谱响应值与地物在该波段内光谱反射亮度的积分值
波谱特性:指各种地物各自所具有的发射或反射电磁波的特性
等效温度:用最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来作为参照,这时的黑体辐射温度称为等效黑体辐射温度
漫反射:入射能量在所有方向均匀反射。
辐射分辨率:是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量
空间分辨率:像元代表的地面范围的大小。
是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸距离分辨力:测视雷达在发射脉冲方向上能分辨地物最小距离的能力。
与脉冲宽度有关,而与距离无关。
方位分辨力:航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。
几何分辨率:假定像元宽度为a,则地物宽度在3a时能被分辨出来,这个大小成为图像的几何分辨率。
特征选择:从原有测量值集合中,选择n个特征,以减少参加分类的特征图像的数目,从而从原始信息中抽取能更好的进行分类的特征图像。
特征空间:建立一个以各波段图像的亮度分布为子空间的多维光谱特征空间,度量图像中地物光谱特征
特征变换:将原始图像通过数字变换生成一组新的特征图像,新图像信息集中在少数几个特征图像上。
时间特征:同一地区影像在不同时间地面覆盖类型的不同,景观会发生很大变化。
图像融合:单一传感器获取的图像信息量有限,难以满足需要,将这些多源遥感图像按照一定的算法,生成新的图像
像素级融合对原始影像及预处理各阶段上所产生的信息分别进行融合处理,增加影像中有用信息成分,改善影像处理效果
特征级融合:保证不同图像包含信息的特征,如红外光对于对象热量的表征,可见光对于对象亮度的表征。
决策级融合:在于主观的要求,允许来自多源数据在最高抽象层次上被有效的利用
监督法分类:根据已知样本类别和先验知识,确定判别函数和相应的判别准则,将未知类别的样本的观测值代入判别函数,依据准则对样本所属类别作出判定。
训练样区:图像上已知类别属性,用来统计类别参数的区域
传感器定标:确定传感器入口处的准确辐射值。
建立传感器每个探测元所输出信号的数值量化值与该探测器对应象元内实际地物辐射亮度值间的定量关系
MSS是指多光谱扫描仪:用光学机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器
SAR:合成孔径雷达,用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,选择若干位置,在每个位置上发射一个信号,接收相应发射位置的回波信号储存下来。
INSAR:相干雷达,利用SAR在平行轨道上对同一地区获取两幅(或以上)的单视复数图像形成干涉,得到该地区的三维地表信息。
全景畸变:地面分辨率随扫描角发生变化使红外扫描影像产生畸变。
原因是像距保持不变,总在焦面上,而物距随θ角发生变化而致。
归一化植被指数NDVI:近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和, 用于检测植被生长状态、覆盖度等
有理函数模型RFM将像点坐标表示为以相应地面空间坐标为自变量的多项式比值
穗帽变换(K-T变换):MSS影像信息随时间变化的空间分布形态是呈规律性形状的,像一个顶部有缨子的毡帽,指根据经验确定的变换矩阵将图像投影综合变换到三维空间。