遥感导论考试复习提纲

遥感导论复习提纲

绪论

1.遥感的定义，广义遥感、狭义遥感。

测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。

狭义遥感：主要指空对地的遥感，利用电磁波进行遥感，运用探测仪器，不与目标物相接触，从远距离把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析,揭示出目标物本身的特征、性质及其变化规律的综合性技术

广义遥感：主要指空对地、地对空、空对空遥感，泛指一切无接触地远距离探测，除了电磁波外、还包括对电磁场、力场、机械波等的探测。

2.遥感的分类。

按遥感平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台遥感-100米以下，航空平台遥感100米以上100km以下，航天平台遥感240km以上，按遥感的工作方式：主动遥感被动遥感成像遥感非成像遥感按传感器的工作波段分类：可见光遥感红外遥感紫外遥感微波遥感

高光谱遥感常规遥感按应用领域可分为：城市遥感地质遥感、地貌遥感、林业遥感、水文遥感、测绘遥感、草原遥感、土地遥感、海洋遥感、大气遥感、军事遥感

3.论述遥感的特点。

宏观性、时效性、综合性(概括性)、经济性、局限性，多时相性

电磁基础

1.电磁波（太阳辐射）与大气主要的相互作用。

大气对太阳辐射的吸收散射及反射作用，散射造成太阳辐射的衰减。大气吸收对可见光影响不大主要吸收紫外、红外、微波，主要造成遥感影像暗淡。引起大气吸收的主要成分是氧气、臭氧、水、二氧化碳。

2.大气散射的几种形式：选择性散射（瑞利散射、米氏散射）、非选择性散射

大气散射性质与强度取决于大气中分子或微粒半径及被散射光的波长。

包括选择性散射与非选择性散射。1.选择性散射

瑞利散射（Raileigh scattering）：由远小于光波长的气体分子引起，如由O2、N2等；散射强度与波长的4次方成反比；“蓝天”效应。

米氏散射（Mie scattering）：也称为气溶胶散射，主要有霾、水滴、尘埃、烟、花粉、微生物、海上盐粒、火山灰等气溶胶引起的散射，引起散射的大气粒子直径约等于入射电磁波波长。散射强度与波长的二次方成反比。

非选择性散射

大气中的云、雾、水滴、尘埃以及大小超过波长10倍的颗粒引起的散射，散射粒子的直径远大于入射波长，对各种波长予以同等散射。

3.生活中的散射现象及形成原因。

在空气条件好的情况下，即空气比较洁净，悬浮尘埃较少时，主要的散射是瑞利散射，散射光中蓝色成份较多。这就是我们所期望看到的蓝天白云。而在一些城市里，特别是大气污染较严重的大城市里，由于空

气中充满了线度较大的悬浮尘埃粒子，此时的散射光有很大一部分是丁达尔散射产生的，呈白色。因此，天空就是白茫茫的

白色的太阳光包含着从红到蓝紫各色的光，在太阳光经过大气层时，会发生散射，而且主要是与光波长有关的瑞利散射。在这种散射的作用下，短波长（蓝光）的成份被散射掉了，透射的光中长波长（红光）的成份就较多。透射光中的红光成份比例是与光线穿过大气层的行程长短有关的。从下图我们可以看出早晨和黄昏时的太阳光穿过大气层的行程比中午时长得多（一般来说要长6-10倍），被散射掉的蓝光也要多得多。因此，早晚的太阳看上去就是偏红色的。

山中的雾气实际上是悬浮在空气中的小液滴，是一种很理想的散射源。由于液滴的尺寸比光波波长大得多，主要是丁达尔散射，散射光呈白色。

4.大气窗口

太阳辐射与大气相互作用产生的效应，使得能够穿透大气的辐射局限在某些波长范围内，通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。

5.地物的反射光谱曲线

地物反射光谱是指地物的反射率随入射波长而变化的规律。根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地物反射光谱曲线，通过地物反射光谱曲线的不同辨别地物是遥感识别地物性质的基本原理地物的反射光谱有如下特征：

（1）不同的地物在不同波段反射率存在差异（如雪地、小麦地的光谱曲线）

（2）相同地物光谱曲线有相似性，但是也存在差异性（如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线）

（3）地物光谱特征具有事件性和空间性（不同时间与空间光谱特征不同）

6.画出植被的反射光谱曲线及其曲线形态的影像因素

植被的光谱曲线（配图）

植被的光谱反射率曲线特征：

色素吸收决定着可见光波段的光谱反射率，细胞结构决定近红外波段的光谱反射率，而水汽吸收决定了短波红外的光谱反射率特性。一般情况下，植被在350 - 2500nm范围内具有如下典型反射光谱特征:

(1 )3 50一490nm谱段:由于400一450nm谱段为叶绿素的强吸收带，425一490nm谱段为类胡罗卜素的强吸收带，380nm波长附近还有大气的弱吸收带，故350一490nm谱段的平均反射率很低，一般不超过10%，反射光谱曲线的形状也很平缓;

(2) 4 90一600mn谱段:由于550nm波长附近是叶绿素的强反射峰区，故植被在此波段的反射光谱曲线具有波峰的形态和中等的反射率数值(约在8-28%之间);

(3) 6 00一700nm谱段:650一700nm谱段是叶绿素的强吸收带，610、660nm谱段是藻胆素中藻蓝蛋白的主要吸收带，故植被在600一700nm的反射光谱曲线具有波谷的形态和很低的反射率数值(除处于落叶期的植物群落外，通常不超过10%);

(4) 7 00一750nm谱段:植被的反射光谱曲线在此谱段急剧上升，具有陡而近于直线的形态。其斜率与植物单位面积叶绿素(a+b)的含量有关，但含量超过4一5mg.cm'2后则趋于稳定;

(5)750一1300nm谱段:植被在此波段具有强烈反射的特性(可理解为植物防灼伤的自卫本能)，故具有高反射率的数值。此波段室内测定的平均反射率多在35一78%之间，而野外测试的则多在25一65%之间。由于760nm, 850nm,910nm,960nm和1120nm等波长点附近有水或氧的窄吸收带，因此，750.1300nm谱段的植被反射光谱曲线还具有波状起伏的特点;

(6) 1300一1600nm谱段:与1360一1470nm谱段是水和二氧化碳的强吸收带有关，植被在此谱段的反射光谱曲线具有波谷的形态和较低的反射率数值(大多在12一18%之间):

(7) 1600一1830nm谱段:与植物及其所含水分的波谱特性有关，植被在此波段的反射光谱曲线具有波峰的形态和较高的反射率数值(大多在20一39%之间);

(8) 1830一2080mn 谱段:此谱段是植物所含水分和二氧化碳的强吸收带，故植被在此谱段的反射光谱曲线具有波谷的形态和很低的反射率数值(大多在6一10%之间);