遥感知识点讲解学习

遥感知识点

第一章遥感绪论

一、遥感概念：

狭义：从远离地面的不同工作平台上，通过传感器，对地球表面的电磁波信息进行探测，并经信息的传输处理，对地球的资源与环境进行探测和监测的技术。

广义：遥远的感知。

二、概念解释：

传感器：接收、记录目标地物电磁波特征的仪器。

电磁波谱：按照电磁波波长或频率大小依次排列而成的图谱。

三、遥感分类 5种方式

1、按遥感平台：地面、航空、航天、航宇遥感

2、按传感器的探测波段：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感

3、按传感器的工作方式：主动式、被动式

4、按遥感的应用领域：资源、环境、水文、地质、农业、林业、城市遥感

5、按遥感资料的记录方式：成像方式（摄影和扫描）、非成像方式

四、遥感的特点(5个)

“大”，探测范围大（宏观探测），空间特性。

“多”，数据的综合和可比性(波普特性)。又表现为波段多、多时间、多成像方式、多角度、多时相、多空间分辨率、多传感器和多平台（8个）等。

“快”，成像速度快，每隔一定周期覆盖地球一次（时间特性）

“广”，应用广

“高”，效益高

五、主动式遥感和被动式遥感的区别：是否能主动发射电磁波。

主动式遥感：传感器带有发射信号的辐射源，工作时向目标地物发射信号，接受目标地物反射或散射回来的电磁波而进行的探测(只有雷达遥感，即微波遥感是主动式遥感)。

被动式遥感：传感器不向目标地物发射电磁波，仅被动接受目标物自身发射和对自然辐射源的反射能量。

六、成像方式与非成像方式：遥感的结果是否以成像的方式表达出来。

区别：传感器接收的目标电磁辐射信号能否转换成（数字或模拟）图像。

七、遥感应用

1.农林方面的研究：农业估产，病虫害，水土流失

2.地质，矿产研究：地质，探测断度，地震带，矿产探测利用高光谱技术

3.水文，海产研究：水文，河流，洪水灾害（用气象卫星，快速），海洋盐度，温度，海水厚

度

4.环境监测：大气污染（二氧化碳，二氧化氮）气溶胶光学厚度AOD ，水污染

5.测绘方面研究

6.地理学方面研究

7.军事方面研究：红外、雷达最早应用于军事领域

八、遥感技术系统包括 :探测地物的波谱特征、信息的获取（通过传感器接收）、信息的传输与记录（通过遥感卫星接收站天线接收）、数据（信息）的处理（根据客户需求）、信息的应用

九、光学摄影和扫描成像（成像方式）：航空遥感都用摄影成像，航天用扫描成像

光学摄影：将探测到的地物的电磁波信息以深浅不同的色调直接记录在感光材料（胶片）上。

扫描成像：将探测的范围分为若干像元，传感器按顺序接收每个像元的电磁波强度，并将此信息转化为图像，记录在磁带、磁盘或光盘上。

十、电磁波（也叫电磁辐射）

(1)概念：电磁振荡在空间的传播。

(2)性质：①物质存在的一种形式—场的形式；②横波；③在真空中以光速传播；

④具有波粒二象性：

单位换算：1m=103mm=106um=109nm=1010A

公式：c=λ*ƒ光速(300000km/s)=波长*频率

【判读】遥感的图像

I反射(可见光和近红外波段)：反射率越大，颜色越浅(反应在图像上)。

说明：物体在可见光和近红外波段主要是反射电磁波，反射率越大，即反射的电磁波(可以认为是光)越强，越亮，颜色就越浅；相反，反射率越小，回去的少，颜色越深（比如水体，反射率小，看不清，在像片上就是深的，发黑）。

II发射(热红外波段)：温度越高，发射率越大，颜色越浅。

说明：如果物体的温度高于0开氏度（--273摄氏度），就能向外发射热红外。

III雷达回波(微波波段):回波率越高，颜色越浅（原理同上）。

热红外(TIR)：3um--1000um:

中红外:3--6um

远红外:6--15um

超远红外:15--1000um

近红外(NIR):0.76--3um，又叫光红外或反射红外。

可见光还可分为红橙黄绿青蓝紫七色光。

第二章遥感的物理基础

辐射

(1)黑体：在任何温度下，对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体，并且具有最大发射率的物体叫绝对黑

体，简称黑体吸收率=发射率=1.

发射率<1的物体叫灰体。

(2)太阳辐射：表面温度t=6000k,电磁波很宽，连续曲线波长λmax=0.47um,又称短波辐射。

地面辐射：表面温度t=3000k, 发射的连续曲线波长λmax=9.66um，为长波辐射，是远红外的主要辐射源。

地物的发射光谱特性:

1.地物的发射率ε(比辐射率)

概念：是指地物单位面积上辐射出射度与同一温度下同面积黑体辐射出射度的比值。

意义：（1）吸收率等于发射率（2 ）强的吸收体，也是强的发射体

影响发射率因素：地物表面状况（粗糙度、颜色）、温度（比热、热惯量）、波长。

太阳常数

1.概念：不受大气影响（在大气上界，大气顶层），在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单

位面积、单位时间黑体所接收的太阳辐射量。（I⊙=1.360*103W/m2）

地物的反射光谱特性

1.概念：物体反射的辐射能量占总入射量的百分比为反射率（<=1）。

2.分类：根据物体的表面状况，反射分为三类：

（1）镜面反射：是指物体的反射满足反射定律。入射波和反射波在同一平面内，入射角和反射角相等（最一般的，可以认为水面是镜面）。

（2）漫反射：不论入射方向如何，反射率和镜面反射一样，但反射方向是四面八方。特点：方向四面八方，不同角度，亮度不同，多角度遥感。

郎伯反射是漫反射的一种，是向四面八方反射的光线的角度一样。P=P’*3.14……，任

何方向反射亮度一样。

（3）实际物体反射：实际物体表面在有入射波时各个方向都有反射能量，但大小不同，多数介于两种理想模型之间。

3.地物反射波谱曲线：以波长为x轴，反射率为y轴，反应地物反射率随波长的变化规律的曲线。

（1）绿色植被：

绿色植物光谱曲线特征：

1.所有绿色植被都遵循大致相同的波谱曲线，但是不同的植被类型在近红外波段上的反射率不

同。

2.地物在不同的生长季节表现出不同的反射波普特征，绿光，红光差异较大。

3.不同长势的植物表现出的反射波谱曲线也不相同。