遥感技术重点

第一章绪论

一遥感

概念:即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场；电磁波、地震波等），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。

二遥感技术

含义：从不同的高度平台上，使用各种传感器，接收来自地球表层各类地物的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工分析处理从而对不同的地物及其特征（性）进行远距离的探测和识别的综合指标。

特点：1 宏观性、综合性2多波段性3多时性

三遥感技术组成

遥感平台：装载传感器的运载工具。分为近地面平台，航空平台，航天平台。

传感器（核心）：是记录地物或反射电磁波能量的装置

地面指挥系统：指挥和控制传感器与平台并接收其信息的指挥部，现代遥感的指挥系统一般由计算机系统来执行。

四遥感技术的发展趋势

（1）进行地面遥感，航空遥感，航天遥感的多层次遥感试验，系统地获取地球表面不同比例尺，不同地面分辨力的影像数据。

（2）传感器的研制正向电磁波谱全波段可能覆盖的方向发展，向立体遥感，全息遥感，器件固体化，小型化，高分辨力高灵敏度，高光谱方向发展

（3）遥感图像处理实现光学——电子计算机混合处理及实时处理，实现自动分类

（4）加强地物波普形成机制和遥感信息传输理论研究，建立地物波普与影像特征的关系模型，以实现遥感分析解译的定量化和精确化。

（5）3S技术结合，构成一体化的技术体系，广泛应用于军事侦查，地图测绘，资源调查，资源开发与利用，环境监测及农业生产管理方面，并向更多的地学科学领域内推广应用，为有关部门提供辅助决策手段

第二章遥感物理基础

一电磁波谱、反射光谱、发射光谱、大气窗口

电磁波谱：按照电磁波的波长的长短（或频率的大小），依次排列成的图表。

地物的反射率随入射波长变化的规律，叫地物的反射光谱。

地物的发射率随波长变化的规律，称为地物的发射光谱。

电磁波在大气中传输过程中吸收和散射很小，透射率很高的波段称为大气窗口。

二遥感技术常用的电磁波段有那些？各自特征？

紫外线可见光红外线微波

3.1紫外线：波长范围0.1---0.38μm，太阳辐射只有0.3-- -0.4μm到达地面，能量较少；可探测的高度在2000m以下，目前多用于探测碳酸岩分布，油污染的监测，能提供土壤水份和作物病类信息。

3.2可见光：波长范围0.38---0.76μm，人眼对该波段具有敏锐的分辨能力，是鉴别物质的主要波段。遥感技术中主要用摄影和扫描方式接收和纪录地物对可见光的反射特征，是现在遥感中最常用的波段。

3.3红外线：波长范围0.76--1000μm，分为近红外（0.76- -3μm），中红外（3--6μm）、远红外（6--15μm）、超远红外（15--1000μm）。近红外同可见光相似，常称为光红外，常用0.76--1.3μm；中红外、远红外和超远红外时产生热感的原因，常称为热红外，常用的是3- -15μm，如热污染、火山、火灾。

3.4微波: 波长范围1mm---1m，分为毫米波、厘米波、分米波，也具有热辐射性质，波长较长，有一定穿透能力(云层、水体、土壤等)，主要应用于雷达成像，不受天气影响，可进行全天候全天时遥感探测。

三四类典型地物的反射光谱曲线

第三章遥感数据特征

一、遥感数据的特征

1 、空间分辨率：图像上能识别的最小地面距离或最小目标的大小。

分辨率的表示：⑴瞬时现场：传感器探测元件的观测视野；

⑵像元：用像元所对应的地面范围的大小；

⑶线对数：影响的最小单元，用1mm间隔内包含的线对数

2 、光谱分辨率：传感器在接受目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。

高光谱分辨率遥感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响数据技术。

应用范围：各种需识别地面目标的领域，农业、地质、城市、环境、军事

3 、辐射分辨率：传感器接受波普信号时，能分辨的最小辐射度差异。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。

一般用灰度的分级来表示。

像元值：代表对应地表辐射亮度。

4 、时间分辨率指同一地点进行遥感重复采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。

时间分辨率取决于卫星轨道高度、轨道倾角、轨道间隔、运行周期等参数。

三种时间分辨率：超短期或短周期时间分辨率、中周期分辨率、长周期分辨率二、彩色基本知识

1色彩是可见光作用到人眼里，并刺激了色觉神经而产生的一种主观感觉。

2彩色三要素

①色别（也叫色调）②饱和度③亮度

3彩色合成原理：加色法与减色法。

4还原：主要是指对遥感获取分光图像重新合成的逆过程。即将分光底片通过滤光系统，并准确地套合，得到彩色图像的处理方法。

当还原显现的色彩与原地物一致时，称模拟真彩色合成。

当还原为显现的色彩与原地物不一致时，称假彩色合成。

第四章航空遥感

一概念

1、航空遥感是以飞机、气球等飞行于大气层中的飞行器作为遥感平台的遥感。（在飞行的机动性及空间分辨率方面通常优于卫星遥感）

2、特点：1）航空遥感空间分辨率高、信息容量大。

2）航空遥感灵活，适用于一些专题遥感研究。

3）航空遥感作为实验性技术系统，是各种星载遥感仪器的先行检验者。

4）获取方便

3、航空遥感平台：指80公里以下的遥感平台，主要包括飞机和气球。要求：航速均匀、航高不变、飞行平稳、视野良好、续航时间长、飞行距离远。

二航摄分类

1、按像片倾斜角分为垂直摄影、倾斜摄影

当主光轴垂直于地面，感光胶片与地平面平行时，倾斜角等于零，为垂直摄影，获得的影像为水平像片；

当倾斜角大于3°时，称之为倾斜摄影，所获得像片称之为倾斜像片。

2、按摄影的实施方式分为单片摄影、航线摄影、面积摄影

单片摄影：为拍摄特定目标而进行的摄影，一般只获得一张（或一对）像片。

航线摄影：沿一条特定的航线对地面上狭长区域或线状地物进行连续摄影成像。为了使相邻像片的地物能互相连接以及满足立体观察的需要，同一条航线相邻像片间的重叠，称为航向重叠，一般为60％，至少不小于53％。

面积摄影：沿数条航线对广大区域进行连续摄影，称为面积摄影。面积摄影要求各航线互相平行。在同一条航线上相邻像片间的航向重叠为53％－60％。相邻

航线间的像片也要有一定的重叠，这种重叠称为旁向重叠，一般应为30％－15％。实施面积摄影时，通常要求航线与纬线平行，即按东西方向飞行。但在现有条件下，就是按照预计航线飞行，也难免出现一定的偏差。因此需要限制航线的长度，一般为60－120km。

3、按感光胶片分为普通黑白摄影、黑白红外摄影、彩色摄影、彩色红外摄影、多光谱摄影

四摄影要求

1、摄影比例尺

航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。

（1）平均比例尺：以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。