遥感复习资料
《遥感应用分析原理与方法》期末复习考点
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《遥感应用分析原理与方法》期末复习考点1.普朗克辐射定律(p13)对于黑体辐射源,普朗克成功地给出了其辐射出射度(M)与温度(T)、波长(λ)的关系。
普朗克辐射定律是热辐射理论中最基本的定律,它表明黑体辐射只取决于温度与波长,而与发射角、内部特征无关。
2. 斯蒂芬-玻耳兹曼定律(p14)任一物体辐射能量的大小是物体表面温度的函数。
斯-玻定律表达了物体的这一性质。
此定律将黑体的总辐射出射度与温度的定量关系表示为M(T)= σT4式中:M(T)为黑体表面发射的总能量,即总辐射出射度(W/m²);σ为斯-玻常数,取值5.6697ײ10×[W/(m²⋅K4)];T为发射体的热力学温度,即黑体温度(K)。
此式表明,物体发射的总能量与物体绝对温度的四次方成正比。
因此,随着温度的增加,辐射能增加是很迅速的。
当黑体温度增高1倍时,其总辐射出射度将增为原来的 16 倍。
在这里我们仅强调黑体的发射能量是温度的函数。
3. 维恩位移定律(p15)维恩位移定律,描述了物体辐射最大能量的峰值波长与温度的定量关系,表示为:λₘₐₓ=A/T式中:λmax为辐射强度最大的波长(μm);A为常数,取值为2898μm·K;T 为热力学温度(K)。
此式表明,黑体最大辐射强度所对应的波长λmax与黑体的绝对温度T成反比,如当对一块铁加热时,我们可以观察到随着铁块的逐渐变热铁块的颜色也从暗红→橙→黄→白色,向短波变化的现象。
随着黑体温度的升高(或降低),黑体最大辐射峰值波长λmax向短波(或长波)方向变化。
与热相关的这部分辐射称为热红外能。
人眼虽看不见热辐射能量,也无法对其摄影,但它能被特殊的热仪器如辐射计、扫描仪所感应。
太阳的表面温度近似6000K,其最大能量峰值波长约为0.48μm,这部分辐射是人眼和摄影胶片均敏感的部位,因而在日光下,我们可以观察到地球特征。
4. 基尔霍夫定律(p15)基尔霍夫定律可表述为,在任一给定温度下,物体单位面积上的出射度M(λ,T)和吸收率α(λ,T)之比,对于任何地物都是一个常数,并等于该温度下同面积黑体辐射出射度Mb (λ,T),即M(λ,T)/ α(λ,T)= Mb(λ,T)也就是说,在一定的温度下,任何物体的辐射出射度与其吸收率的比值是一个普适函数,即黑体的辐射出射度。
遥感复习题库
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遥感复习题库遥感复习题库遥感技术是一种通过利用卫星、飞机等远距离感知手段获取地球表面信息的技术。
在现代科技的发展中,遥感技术在环境监测、资源管理、城市规划等领域起着重要的作用。
为了更好地掌握和应用遥感技术,我们需要进行系统的学习和复习。
下面是一些遥感复习题,帮助大家回顾和巩固相关知识。
一、选择题1. 遥感技术主要利用的是哪种电磁波?a) 可见光b) 红外线c) 微波d) X射线2. 遥感图像的分辨率是指什么?a) 图像中物体的大小b) 图像中物体的数量c) 图像中物体的形状d) 图像中物体的颜色3. 遥感技术可以用来监测哪些自然灾害?a) 地震b) 暴雨c) 沙尘暴d) 龙卷风4. 遥感图像的分类是指什么?a) 对图像进行数字化处理b) 对图像进行地物分类c) 对图像进行色彩增强d) 对图像进行尺度变换5. 遥感技术在农业中的应用主要包括哪些方面?a) 土壤湿度监测b) 农作物生长监测c) 病虫害预警d) 全部都是二、判断题1. 遥感图像的分辨率越高,图像中物体的细节越清晰。
(√/×)2. 遥感技术只能用于地球表面的观测,无法应用于其他行星。
(√/×)3. 遥感图像的颜色是由图像传感器决定的,与真实物体的颜色无关。
(√/×)4. 遥感技术在城市规划中可以用来监测土地利用和土地覆盖情况。
(√/×)5. 遥感技术可以通过监测植被指数来评估植被的健康状况。
(√/×)三、简答题1. 请简要介绍一下遥感技术在环境监测中的应用。
2. 什么是遥感图像的增强?请举例说明。
3. 遥感图像的分类有哪些方法?请简要描述其中一种方法。
4. 遥感技术在资源管理中的应用有哪些优势?5. 请简要介绍一下遥感技术在城市规划中的应用。
四、应用题1. 请利用遥感图像判断下面的土地利用类型:(可以根据自己的理解进行回答)2. 请利用遥感图像评估下面的植被健康状况:(可以根据自己的理解进行回答)通过以上的复习题,我们可以回顾和巩固遥感技术的相关知识。
遥感导论复习重点
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遥感导论复习重点第一章遥感概述§1-1遥感的基本概念及其特点一、遥感概念遥感(RemoteSening)是20世纪60年代发展起来对地观测综合性技术。
有广义和狭义之分。
1、广义遥感:泛指一切无接触的远距离探测(对电磁场、力场、机械波等)2、狭义遥感:即是应用探测仪器,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测控技术。
遥测:对目标的某些运动参数和性质进行远距离册测量的技术。
分接触和非接触测量。
遥控:远距离控制目标的运动状态和过程的技术。
二、遥感的特点1.大面积同步观测:探测范围大,具有综合、宏观的特点,受地面条件限制少。
2.时效性:获取信息速度快,更新周期短,具有动态监测特点。
3.数据综合性先进性:信息量大,具有手段多,技术先进的特点。
4.经济性:用途广,效益高的特点。
5.局限性:利用的电磁波段有限。
§1-2遥感过程及系统一、遥感过程的实现光谱特性:一切物体固有的对电磁波反射、透射、吸收的能力。
由于环境不同,物体的反射、辐射电磁波是不同的。
数据获取→数据处理分析→数据应用遥感是一个接收、传送、处理和分析遥感信息,并最后识别目标的复杂技术过程。
二、遥感的技术系统依据遥感过程遥感系统分为:1.信息源2.信息的获取和接收传感器遥感平台地面站:是为了接收和记录遥感平台传送来得图像胶片或数字磁带数据而建立的。
由地面数据接收和记录系统(TRRS)和图像数据处理系统(IDPS)两部分组成。
3.信息的处理4.信息的应用-1-§1-3遥感的类型遥感的分类方法多种多样,主要有以下几种分类方法:1.按照遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按照传感器的探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感 3.按工作方式分:主动遥感、被动遥感;成像遥感、非成像遥感4.按信息获取方式分:5.按照波段宽度及波谱的连续性分:6.按应用领域分:较多§1-4遥感的发展简史一、遥感发展概况(一)遥感的萌芽及其初期发展时期(二)现代遥感发展时期从以下四个阶段了解遥感发展过程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-)二、我国遥感发展概况及其特点三、当前遥感发展主要特点与展望新一代传感器的研制,获得分辨率更高,质量更好的图象和数据;遥感应用不断深化;地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一新动向;复习题1.试述遥感的探测系统及其实现过程。
遥感导论复习资料(全)
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填空1.微波是指波长在1mm-1m之间的电磁波。
2.就遥感而言,被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射,使太阳活动对遥感的影响减至最小。
3.1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原发射成功。
ndsat和SPOT的传感器都是光电成像型,具体是光机扫描仪、CCD阵列。
5.SPOT1、2、3卫星上有HRV高分辨率可见光扫描仪,可以用作两种观测垂直观测、倾斜观测也是SPOT卫星的优势所在。
6.美国高分民用卫星有IKONOS、QUICK BIRD。
7.灰度重采样的方法有:最邻近法、双线性内插法、三次卷积内插法。
8.四种分辨率来衡量传感器的性能:空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率9.数字图像增强的主要方法有:对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换。
10.常用的彩色变换方法有:单波段彩色变换、多波段彩色变换、HLS变换。
11.遥感系统包括五种:目标物的电磁波特性、信息的获取、信息的传输、信息的处理、信息的运用。
12.遥感传感器的探测波段分为:紫外遥感、可见光波段、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。
13.常用的锐化方法有:罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯算法、定向检测。
14.目标地物识别特征包括:色调、颜色、阴影、形状、大小、纹理、图形、位置、拓扑结构。
15.地物的空间关系主要表现为:方位、包含、相邻、相交、相贯。
16.地质遥感包括:岩性识别、地质构造的识别、构造运动的分析。
17.试举三个陆地卫星:Landsat、SPOT、CBERS。
18.遥感影像变形的原因有:遥感平台位置和运动状态变化的影响、地形起伏的影响、地球曲率的影响、地球自转的影响、大气折射。
19.平滑是为了达到什么目的:去除噪声。
20.热红外影像的阴影是:目标地物与背景之间辐射差异造成的。
21.遥感扫描影像的特征有:综合概括性强、信息量大、动态观测。
22.微波影像的阴影是:与目标地物之间存在障碍物阻挡了雷达波的传播。
遥感概论复习
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问题第一章--绪论1、遥感的基本概念2、遥感探测系统组成3、遥感与常规观测手段的区别重点:遥感的概念及应用领域1.遥感的广义理解和狭义理解?P12.遥感探测系统包括哪几个部分?P13.遥感的特点?P54.遥感的信息源?遥感探测的依据?P35.遥感的类型?P3第二章--电磁辐射与地物光谱特征1、电磁波谱与电磁辐射的概念及特点2、太阳辐射及大气对辐射的影响3、地球的辐射与地物波谱重点:地物波谱特征难点:电磁辐射原理1.大气层次与成分?P262.散射现象的实质?P293.大气散射的三种情况?P294.根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别,说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能?P295.物体的反射状况?(镜面反射、漫反射、实际物体反射)P376.大气窗口对于遥感探测的重要意义?P317.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象?8.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影象解译必须了解地物反射波谱特性?P35 9.黑体辐射定律?P19第三章--电磁辐射与地物光谱特征1、了解主要的遥感平台及各平台的工作特点。
2、摄影成像的基本原理及图像特征。
3、扫描成像的基本原理及扫描图像的特征。
4、微波成像与摄影、扫描成像的区别。
5、评价遥感图像质量的方法。
重点:摄影成像的基本原理及图像特征、评价遥感图像质量的方法难点:中心投影的原理1.主要遥感平台是什么,各有何特点?P462.摄影成像的基本原理是什么?其图象有什么特征?P53、P573.扫描成像的基本原理是什么?P674.扫描成像和摄影图象有何区别?5.微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别?6.如何评价遥感图象的质量?P80-P837.气象卫星特点?P488.海洋遥感的特点?P529.中心投影与垂直投影的区别?P5810.中心投影的透视规律?P5911.光/机扫描成像的概念?P6712.瞬时视场角(像元)的概念?P6813.总视场角的概念?P6814.固体自扫描成像的概念?P6915.高光谱成像光谱扫描的概念?P7016.微波遥感的特点?P7217.微波遥感方式和传感器?P74-P8018.遥感解译人员需要通过遥感图像获取的信息?P8019.遥感图像的特征?P80-P83第四章--遥感图象处理1、光学原理与光学处理2、数字图像的校正3、数字图像增强4、多源信息复合重点:数字图象的增强难点:数字图象的校正及数字图象增强的原理与计算方法1.影响亮度值的两个物理量?P982.引起辐射畸变的两个原因?P983.辐射校正的方法(直方图最小值去除法、回归分析法)?P1004.遥感影像变形的原因?P1035.几何畸变校正的方法(最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法)?P1076.空间滤波的概念以及手段?P1167.彩色变换?P1208.图像运算(差值运算、比值运算)?P1229.多光谱变换(主成分变换、缨帽变换)?P12310.遥感信息的复合(不同传感器的遥感数据复合、不同时相的遥感数据复合)?P128 11.遥感与非遥感信息的复合?P13012.简述多波段彩色变换的不同方法?P120第五章--遥感图像目视解译与制图1、遥感图像目视解译原理2、遥感图像目视解译基础3、遥感制图1.遥感图像目标地物识别特征?P1352.图像知觉形成的客观条件?P1423.摄影像片的特点?P1454.摄影像片的解译标志?P1455.遥感摄影像片的判读方法?P1496.遥感扫描影像的判读?P1537.遥感扫描影像特征?P1618.遥感影像主要解译方法?P1619.微波影像的特点?P16310.微波影像解译标志及地物影像特征?P16611.微波影像的判读方法?P17112.目视解译方法?P17113.目视解译步骤?P17414.遥感影像地图的主要特征?P17615.对比分析MSS影像与TM影像的不同特点?P154第六章--遥感数字图像计算机解译1、遥感数字图像的性质与特点2、遥感数字图像的计算机分类3、遥感图像多种特征的抽取重点与难点:遥感数字图像的计算机分类方法1.遥感数字图像计算机解译的概念及其难度?P1872.按波段数量,遥感数字图像的类型?P1903.多波段数字图像的存储与分发通常采用的数据格式?P1904.航空像片的数字化过程?P1925.遥感数字图像计算机分类原理?P1936.遥感数字图像计算机分类方法(监督分类方法、非监督分类方法)?P195、P196 7.遥感数字图像计算机分类基本过程?P1958.植被、水体及土壤反射波谱特征?P399.计算机分类存在的问题?P20110.地物边界跟踪的方法?P20311.遥感图像解译专家系统的组成?P214-P21712.计算机解译的主要技术发展趋势?P219第七章--遥感应用1、地质遥感的主要原理与应用2、水体遥感的主要原理与应用3、植被遥感的主要原理与应用4、土壤遥感的主要原理与应用5、高光谱遥感的应用1.地质遥感的任务?基础?P2252.从遥感影像上识别地质构造的内容?P2313.岩石的反射光谱特征是什么?如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩的影像进行识别?P225-P230 4.如何进行地质构造识别?P2315.水体的光谱特征是什么?水体识别可包括哪些内容?P237-P2396.植物的光谱特征是什么?如何区分植物类型,监测植物长势?P240-P2447.作物估产的原理和方法是什么?P2458.土壤的光谱特征是什么?如何进行土类的识别?P249-P2529.什么是高光谱遥感?它与传统遥感手段有何区别?P25310.高光谱提取地质矿物成分的主要技术方法是什么?P25411.高光谱在植被研究中有哪些应用?主要技术方法是什么?P256第八章--3S综合应用1.GIS的基本概念及其基本功能?P2612.GPS的基本原理、作用及其组成?P2643.RS的作用?P267概念第一章--绪论1.传感器(遥感器):接收、记录目标物电磁波特征的仪器2.遥感平台:装载传感器的平台,包括地面平台、空中平台、空间平台3.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4.航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等5.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6.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7.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8.被动遥感: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9.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)图象10.非成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图象第二章--电磁辐射与地物光谱特征1.电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列2.朗伯源:辐射亮度与观察角无关的辐射源3.绝对黑体:一个对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体4.太阳常数:不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量5.太阳光谱:通常指光球产生的光谱,是连续光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致6.散射:辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开7.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或者散射的,透过率较高的波段8.比辐射率=发射率第三章--电磁辐射与地物光谱特征1.遥感平台:搭载传感器的工具2.低轨:近极地太阳同步轨道,卫星每天在固定的时间(地方时)经过每个地点的上空,使资料获得时具有相同的照明条件3.高轨:指地球同步轨道4.摄影机:成像遥感最常用的传感器,有分幅式和全景式摄影机之分,通常的遥感探测和制图大都采用分幅式摄影5.垂直摄影:摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内,取得的像片称水平像片或垂直像片6.倾斜摄影:摄影机主光轴偏离垂线大于3°,有时为了获取较好的立体效果且对制图要求不高时采用7.像点位移:在中心投影的像片上,地形的起伏除引起像片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在像片位置上的移动的现象,位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的"投影误差",位移量与摄影高度(航高)成反比8.感光特征曲线:横坐标为曝光量的对数值,纵坐标为胶片的光学密度9.光学密度:指胶片经感光显影后,影象表现出的深浅程度10.感光度:指胶片的感光速度。
遥感概论复习重点
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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。
遥感总复习题库(含答案)
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遥感总复习题库(含答案)第⼀章电磁波及遥感物理基础名词解释:1、电磁波(变化的电场能够在其周围引起变化的磁场,这⼀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。
)变化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。
2、电磁波谱电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列,就能得到电磁波谱。
3、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。
4、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总辐射出射度相等,则⿊体的温度称为该物体的辐射温度。
5、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。
6、发射率实际物体与同温下的⿊体在相同条件下的辐射能量之⽐。
7、热惯量由于系统本⾝有⼀定的热容量,系统传热介质具有⼀定的导热能⼒,所以当系统被加热或冷却时,系统温度上升或下降往往需要经过⼀定的时间,这种性质称为系统的热惯量。
(地表温度振幅与热惯量P成反⽐,P越⼤的物体,其温度振幅越⼩;反之,其温度振幅越⼤。
)8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与⼊射辐射通量之⽐。
)9、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。
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。
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0.47µm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(②⑥)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。
遥感导论复习资料
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遥感复习第一章绪论1.遥感的概念广义的遥感:泛指一切无接触的远距离探测。
包括力场、电磁场、机械波(声波和地震波)的探测;狭义的遥感: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。
2.遥感系统1.包括被测目标的信息特征——任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质,这是遥感的信息源。
目标物与电磁波的相互作用,构成了目标物的电磁特性,这是遥感探测的依据。
2.信息的获取——接收记录目标物电磁波特性的仪器,称为传感器或者遥感器,如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机、辐射计等。
3.信息的传输与记录4.信息的处理5.信息的应用3.遥感的类型1.按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按传感器的探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感3. 按工作方式分:主动遥感和被动遥感4.按遥感的应用领域分:从大的研究领域可分为:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感;从具体应用领域可分为:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等4.遥感的特点1、大面积的同步观测——便于发现和研究宏观现象2、.时效性——如Spot 26天, Landsat 16 天, NOAA½天,FY-2半个小时,测图周期大大缩短。
3、数据的综合性和可比性——综合的反映地质、地貌、土壤、植被、水文等特征,遥感器和信息记录可向下兼容,数据具有可比性4、经济性5、局限性——利用的电磁波段范围还很有限,已经利用的波段对许多地物的某些特征还不能准确反映5 1608年汉斯•李波尔塞制造了世界第一架望远镜1957年10月4日——苏联第一颗人造地球卫星发射成功,标志着人类从空间观测地球和探索宇宙奥秘进入新的纪元第二章电磁辐射与地物光谱特征1.振动的传播称为波。
遥感原理与实际应用复习重点整理
![遥感原理与实际应用复习重点整理](https://img.taocdn.com/s3/m/9ae16aa9162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9438.png)
遥感原理与实际应用复习重点整理一、遥感原理1. 遥感概述- 遥感定义:通过获取地球表面信息的传感器和设备,从远距离获取地球表面特征的科学和艺术。
- 遥感系统组成:传感器、平台和数据处理系统。
- 遥感数据类型:光学遥感数据、微波遥感数据和热红外遥感数据。
2. 光学遥感原理- 光电转换原理:通过接收、记录和处理电磁辐射来获取地球表面信息。
- 电磁波谱:包括可见光、红外线和紫外线等不同波长的电磁波。
- 遥感图像的解译:通过解译图像获得地表要素信息。
3. 微波遥感原理- 微波辐射和吸收特性:微波信号与地表特征的相互作用。
- 微波传感器:主要用于测量气象、海洋和地球表面的微波辐射。
- 微波遥感应用:气象预测、海洋监测和土地覆盖分类等。
二、遥感实际应用1. 土地覆盖分类- 目的:识别和分类地表上的不同土地覆盖类型。
- 方法:利用遥感数据和图像处理技术进行土地分类。
- 应用:农业监测、城市规划和环境保护等领域。
2. 环境监测- 目的:监测环境变化、污染和自然资源利用情况。
- 方法:利用遥感数据进行环境参数提取和监测。
- 应用:水质监测、森林资源管理和土地退化监测等领域。
3. 灾害监测与预警- 目的:实时监测和预警自然灾害的发生和发展情况。
- 方法:利用遥感技术获取灾害前兆信息和灾害区域的变化。
- 应用:地震、火山喷发和洪水等自然灾害的监测和预警。
4. 气象预测- 目的:获取大气和气象信息,预测天气变化和气候趋势。
- 方法:利用卫星遥感数据和气象模型进行气象预测。
- 应用:天气预报、气候研究和农业生产等领域。
以上是关于遥感原理与实际应用的复习重点整理,希望对您有所帮助。
遥感复习资料
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遥感导论第一章1.遥感:即遥远感知,是应用探测仪器,在不直接接触的情况下,对目标或自然现象远距离的探测和感知的一种技术。
2.遥感系统:由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。
P1遥感平台是指装载传感器进行遥感探测的运载工具,如飞机、人造地球卫星、宇宙飞船等。
按其飞行高度的不同可分为近地(面)工作平台,航空平台和航天平台。
遥感器装在遥感平台上,它是遥感系统的重要设备,它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。
信息传输与接收设备是飞行器和地面间传递信息的工具。
图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理(辐射校正、几何校正等)以获取反映地物性质和状态的信息。
3.遥感的分类按遥感平台分类:P4近地面遥感、航空遥感、航天遥感。
按传感器的探测波段分类:紫外、可见光、红外、微波。
按工作方式分类:主动遥感,由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号;被动遥感,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。
按资料记录形式分类:成像方式、非成像方式。
按应用领域分类:陆地遥感、海洋遥感、农业遥感、城市遥感……4.遥感的特点感测范围大,具有综合、宏观的特点。
信息量大,具有手段多,技术先进的特点。
获取信息快,更新周期短,具有动态监测特点。
遥感还具有用途广,效益高的特点。
大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性P65.遥感技术发展趋势3 全(全天候、全天时、全球)3 高(高空间、高光谱、高时间分辨率)3个结合(大-小卫星,航空-航天,技术-应用)第二章1.电磁辐射:这种电磁能量的传递过程(包括辐射、吸收、反射和透射)称为电磁辐射。
2.电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长(或频率)按其长短,依次排列制成的图表。
3.绝对黑体(简称黑体):对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。
基尔霍夫定律说明绝对黑体不仅具有最大的吸收率,也具有最大的发射率,却丝毫不存在反射。
遥感原理与应用复习要点(详细版)
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遥感原理与应用复习要点(详细版)遥感技术是通过使用传感器从远距离获取信息的技术。
遥感的主要用途是获取地球表面的各种信息以及地球上的自然和人造资源。
其中,遥感原理是遥感技术的基础,而应用则是遥感技术的具体实践。
本文将介绍遥感原理和应用的复习要点。
一、遥感原理1. 电磁波与遥感电磁波是遥感技术中最重要的物理概念之一。
电磁波是指在真空或物质中传播的物质波,包括无线电波、红外线、可见光线和紫外线等。
不同波长的电磁波与地物的反射或辐射有关,因此可以用来获取地物的信息。
遥感技术通常使用的是可见光和红外线。
2. 光谱与遥感光谱是指一个连续的波长范围内的电磁波,通常包括可见光、红外线和紫外线等。
地物与光谱的相互作用决定了其在遥感图像中的表现形式。
因此,光谱分析是遥感技术的核心。
3. 传感器与遥感传感器是遥感技术中的重要组成部分。
传感器是指能够将地物反射或辐射的电磁波转换成数字数据的装置。
传感器的特性决定了遥感图像的质量和特点。
常用的传感器包括光学传感器、微波雷达和激光雷达等。
4. 遥感图像的处理和解译遥感图像的处理和解译是遥感技术中的关键步骤。
处理包括图像的增强、去噪、校正和地理空间校准等。
解译是指从图像中提取有价值的信息,包括分类、目标检测和变化检测等。
二、遥感应用1. 地质勘查遥感技术在地质勘查中有广泛应用。
遥感图像可以快速获取大范围的地表地貌、地形和地质构造等信息,有助于识别地质资源,确定潜在的矿产藏区和研究地球的地质演化过程。
2. 大气与海洋遥感遥感技术可以用来监测大气和海洋的的动态变化。
例如,遥感技术可以用来观测气象、海洋温度、叶绿素含量和海洋流速等。
这些信息对于天气预报、海洋生态环境的研究和资源开发有很大的帮助。
3. 城市规划遥感技术可以用来获取城市地表的信息,包括建筑物、道路、水系和绿地等。
这些信息有助于城市规划和管理,特别是在城市拓展、交通建设和环境保护方面。
4. 农业生产管理遥感技术在农业生产管理中也有很大的应用。
遥感复习考试资料及答案
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然遥感考试资料第1章绪论名词解释:1、遥感:在不直接接触目标物的情况下,使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息,再经过对信息的传输、加工、处理、判读,从而识别目标物体的技术。
❝2、遥感平台::用来装载传感器的运载工具填空题:1、遥感平台的种类可分为航天平台、航空平台、地面平台三类。
2、按照传感器工作方式,遥感可以分为被动遥感、主动遥感两类。
3、遥感技术系统由:遥感平台、传感器、遥感数据接受与处理系统、遥感资料分析解译系统4个部分组成。
问答题:1、遥感的应用领域有哪些(至少举6类)?答:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感第2章遥感电磁辐射基础名词解释:❝1、电磁波:电磁波是在真空中或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波❝2、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❝3、绝对黑体:对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体❝4、绝对白体:反射所有波长的电磁辐射❝5、灰体:没有显著的选择吸收,吸收率虽然小于1,但基本不随波长变化的物体❝6、绝对温度:和热力学温度是同义词, 符号T单位K❝7、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总辐射出射度相等则黑体的温度称为该物体的辐射温度❝8、光谱辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能量❝9、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”❝10、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。
❝11、光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比❝12、光谱反射特性曲线:平面坐标曲线表示,横坐标表示波长,纵坐标表示反射率或者(在平面坐标上表示地物反射率随波长变化规律的曲线)填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r玛射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。
遥感概论复习题及答案
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遥感概论复习题及答案一、选择题1. 遥感技术主要利用以下哪种波长的电磁波来获取地表信息?A. 无线电波B. 可见光C. 红外线D. 微波答案:B, C, D2. 下列哪项不是遥感数据的主要类型?A. 光学影像B. 雷达影像C. 声纳影像D. 红外影像答案:C3. 遥感技术在以下哪个领域中不常用?A. 农业监测B. 城市规划C. 军事侦察D. 天气预报答案:D二、填空题1. 遥感技术是一种通过_________来获取地表信息的技术。
答案:遥感传感器2. 遥感数据的分辨率可以分为空间分辨率、光谱分辨率和_________。
答案:时间分辨率3. 多光谱遥感与高光谱遥感的主要区别在于_________。
答案:光谱分辨率的不同三、简答题1. 简述遥感技术的主要应用领域。
答案:遥感技术的主要应用领域包括但不限于农业监测、城市规划、环境监测、资源勘探、灾害评估、军事侦察等。
2. 描述遥感数据的三种主要分辨率,并简要说明它们的重要性。
答案:空间分辨率是指遥感数据中单个像素所代表的地表面积大小,它影响着图像的清晰度;光谱分辨率是指遥感数据中可分辨的光谱波段的数量和宽度,它影响着数据对特定物质的识别能力;时间分辨率是指遥感数据获取的频率,它影响着对地表动态变化的监测能力。
四、论述题1. 论述遥感技术在环境监测中的应用及其重要性。
答案:遥感技术在环境监测中扮演着重要角色。
通过获取地表的光谱信息,可以监测植被覆盖变化、水体污染、土地利用变化等环境问题。
例如,利用多光谱或高光谱遥感数据,可以识别不同植被类型,评估植被健康状况,从而对生态系统进行有效监测。
此外,遥感技术还可以用于监测自然灾害,如洪水、干旱、森林火灾等,为灾害预警和应急响应提供重要信息。
五、案例分析题1. 某地区发生森林火灾,遥感技术如何帮助评估火灾影响范围和程度?答案:遥感技术可以通过获取火灾发生地区的热红外影像来评估火灾的影响范围和程度。
热红外遥感数据能够捕捉到地表温度的异常升高,从而识别出火灾区域。
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遥感复习资料第⼀章绪论1、遥感的定义⼴义的概念:⽆接触远距离探测(磁场、⼒场、机械波)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我们通常理解的遥感,主要是指空对地的遥感,对地⾯进⾏探测,为地球科学提供具有全球性、周期性、数字化的第⼀⼿资料,它是对地观测系统的重要组成部分。
2、遥感的分类按遥感平台分:地⾯遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、(发射红外遥感、热红外遥感)微波遥感、多光谱遥感、⾼光谱遥感按⼯作⽅式分:主动遥感、被动遥感按是否成像分:成像遥感、⾮成像遥感按覆盖区域分:全球遥感、区域遥感、城市遥感按研究领域分:陆地遥感、海洋遥感、⼤⽓层遥感、外空间遥感按应⽤领域分:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、⽓象遥感、⽔⽂遥感、⼯程遥感、灾害遥感、军事遥感等3、遥感的特点⼤⾯积同步观测、时效性、数据的综合性和可⽐性、经济性、局限性第⼆章遥感的电磁辐射原理1、⿊体:对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
α (λ,T)≡1 α与λ⽆关普朗克辐射定律(Plank):描述了⿊体辐射源的辐射出射度与波长、温度的关系(Plank公式) 玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann):描述了⿊体的总辐射出射度与温度的定量关系:M =∫M λ(λ)dλ—— M =σ T4维恩位移定律(Wien’s):描述了⿊体的辐射峰值与温度的定量关系λmax · T = b⿊体辐射性质:(1)⿊体辐射出射度随波长连续变化。
每条曲线只有⼀个最⼤值。
(普朗克定律)(2)温度愈⾼,⿊体的辐射出射度也愈⼤。
不同温度的曲线是不相交的。
绝对⿊体的总辐射出射度与⿊体温度的4次⽅成正⽐。
(斯玻定律)(3)⿊体辐射光谱中,最强辐射的波长与⿊体绝对温度成反⽐。
遥感概论期末复习知识点(完整)
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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。
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第一章 绪论1、遥感定义?遥感分类?(遥感平台、电磁波段、辐射源(工作方式)?)1. RS-Remote sensing is the science(and to some extent, art) of acquiring information about theEarth's surface without actually being in contact with it. This is done by sensing and recordingreflected or emitted energy and processing, analyzing, and applying that information.遥感分类有不同的标准。
● 工作平台层面:地面遥感,航空遥感,航天遥感● 按辐射源:被动遥感,主动遥感● 遥感波段分类:紫外遥感ultraviolet (0.05-0.38um ),可见光遥感visible (0.38-0.76),红外遥感 infrared remote sensing (0.76-1000),微波遥 infrared remote sensing(1mm-1m ),多光谱Multi-spectral (高光谱Hyperspectral )遥感● 记录方式分类:成像遥感(航空相片,卫星影像),非成像遥感(激光雷达测量,微波辐射计遥感)● 应用领域分类:城市遥感,环境遥感,地质遥感,气象遥感,军事遥感等2、遥感基本特点有哪些?空间特性(探测范围大);波谱特性(信息丰富);时相特性(周期短);收集资料方便,不受地形限制;经济特性;数字处理特性;3、描述遥感过程及遥感系统组成?(1)能源-大气传播-地表反射或发射-大气传播-平台,传感器-接收-遥感图像处理与信息提取-应用(2)空间信息收集系统;地面接收和预处理系统;信息分析应用系统第二章 遥感物理基础1黑体辐射规律(普朗克公式、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩位移定律)?普朗克公式:斯蒂芬-玻尔兹曼定律:公式见P6:绝对黑体表面上,单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比维恩位移定律:公式见P7:它表明:黑体的最大辐射强度多对应的波长max 与黑体的 绝对温度成反比2什么是太阳常数?太阳辐射的特点有哪些? 112),(M /52-∙=kT hc e hc T λλλπλ025/04()211hc kT M M d hc M d e M T λλλλπλλσ∞∞==∙-=⎰⎰bT =·m ax λ3什么是发射率?4光谱反射率8遥感辐射传输方程概念?(与辐射校正一起看)(1)地物反射太阳辐射(2)地物本身辐射练习一一、名词解释:遥感2、电磁波3、电磁波谱4、绝对黑体5、绝对白体6、灰体7、绝对温度8、光谱辐射通量密度9、大气窗口10、发射率11、光谱反射率12、光谱反射特性曲线二、填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 r-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外波段、微波、无线电等组成。
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遥感技术与应用复习重点整理
遥感技术是指通过获取和分析地面上的影像和数据来了解和监测地球表面的物理、化学和生物特征的技术。
它可以应用于农业、环境、气象、城市规划等领域。
以下是遥感技术与应用的复重点:
1. 遥感基础知识
- 遥感的定义和分类
- 遥感数据的来源和获取方式
- 遥感数据的传感器类型和特点
- 遥感图像的特征和解译方法
2. 遥感数据处理与分析
- 遥感数据的预处理方法
- 遥感图像的增强和特征提取方法
- 遥感数据的分类和变化检测方法
- 遥感数据的空间分析和模型建立
3. 遥感在环境和资源管理中的应用
- 遥感在土地利用和土地覆盖变化监测中的应用
- 遥感在水资源管理和水质监测中的应用
- 遥感在植被监测和森林资源管理中的应用
- 遥感在灾害监测和评估中的应用
4. 遥感在农业和气象领域的应用
- 遥感在农作物生长监测和农业管理中的应用
- 遥感在土壤质量评估和农田排水管理中的应用
- 遥感在气象预测和气候变化研究中的应用
- 遥感在极端天气监测和灾害预警中的应用
以上是遥感技术与应用的复习重点整理,希望能够帮助你复习
和理解相关知识。
请自行查阅教材和资料进行更详细的学习和准备。
遥感导论复习资料完整版
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一、名词解释:1、遥感的定义广义的概念:无接触远距离探测(磁场、力场、机械波)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、遥感器遥感器又称为传感器,是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
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。
次序为:γ射线—X 射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波4、黑体对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
5、大气散射辐射在传播过程中遇到小微粒(气体分子或悬浮微粒等)而使传播方向改变,并向各个方向散开,从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。
6、大气窗口电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较高的波段。
7、地物波谱地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
8、地物反射率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。
9、地物反射波谱是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。
表示方法:一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线),横坐标表示波长,纵坐标表示反射率。
10、摄影成像依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质(胶片or CCD)来记录物体的影像的成像方式11、扫描成像依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样,以得到目标地物电磁波特性信息,形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射,以此为依据,通过判读处理来识别地物的技术。
13、像点位移中心投影的影像上,地形的起伏除引起相片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在相片位置上的移动,这种现象称为像点位移,其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。
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条件:D≌λ
特征:
①I∝λ-2
②主要由大气中悬浮微粒引起,如烟尘,小水滴,气溶胶等引起
③对可见光至红外波段而言,米氏散射明显
④多在低空(0~5km)潮湿天气发生
⑤前向散射强度大于后向散射强度
⑥可解释雨前“天空阴暗”现象
(3)非选择性散射
条件:D>>λ
特征:
①I不相关λ
②主要由大气中云、雾、水滴、尘埃等引起
第一章绪论
1.1遥感的定义
广义的概念:无接触远距离探测(磁场、力场、机械波)
狭义的概念: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。
1.2遥感的特点
宏观性、时效性、可比性、经济性、光谱性、地域性、真实性、局限性
动态:3W(When, Where,What)
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
2.14地物反射
太阳辐射到达地表后,一部分反射,一部分吸收,一部分透射,即:到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量。
地物的反射:太阳光通过大气层照射到地球表面,地物会发生发射作用,反射后的短波辐射一部分为遥感器所接收。
④日地距离d:据儒略日和查找表插值计算
2.6大气概况
大气层顶:理论上,气压为0的高度,1000km
大气层次(按热力学性质):对流层、平流层、中间层、电离层(热层、散逸层)
大气的成分:
气体:N2,O2,H2O,CO2,CO,CH4,O3等
悬浮微粒:烟尘、雾霾、水滴、冰粒、气溶胶
电磁波与大气的相互作用主要有两种基本的物理过程——吸收和散射,其他作用如折射等可忽略不计。
大气发生的散射主要有瑞利散射、米氏散射和非选择性散射三种。
(1)瑞利散射(Rayleigh)
条件:D <<λ
特征:
①I∝λ-4
②主要由大气中原子、分子引起,如N2,CO2,O3,O2引起
③对可见光而言,瑞利散射明显
④多在晴朗无云的高空(9~10km)发生
⑤前向散射强度与后向散射强度相当
⑥可解释“蔚蓝天空”和“橘红朝霞和夕阳”现象
一般而言,绝大多数物体对可见光都不具备透射能力,而有些物体如水,对一定波长的电磁波则透射能力较强,特别是0. 45~0. 56µm的蓝绿光波段。一般水体的透射深度可达10~20 m,清澈水体可达100 m的深度。
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。
能源(辐射体)—大气—地表地物—再次大气—传感器—地面接收站—图像数据—信息产品—多目标用户
太阳辐射:太阳是被动遥感的电磁辐射源。太阳辐射曲线(太阳辐照度分布曲线)
①太阳光谱相当于6000K左右的黑体辐射;
②太阳辐射的能量主要集中在可见光,最大辐射强度位于波长0.47µm左右;
③到达地面的太阳辐射主要集中在0.3~3.0µm波段,包括近紫外、可见光、近红外和中红外;
由于大气层的反射、散射和吸收作用,使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段的透过率也各不相同。
2.11大气衰减:又称消光,电磁波在大气传输时,因大气的吸收、散射等作用,使得光线强度减弱的现象。
大气衰减作用可用透过率τ表示:τ= E’/ E = e-m(θ)x
m(θ):大气质量(θ∈(0,π/3)时,m(θ)=secθ))
电磁辐射在穿过大气时,大气分子等对电磁波的某些波段具有吸收作用,造成能量衰减。
电磁波传播过程中起重要作用的气体主要有:臭氧、二氧化碳和水汽。
2.7大气吸收
◇氧气或氮气吸收<0.2um的电磁波
◇水汽的吸收带主要有2.5~3.0µm,5~7µm,1.13µm,1.38µm,1.86µm,3.24µm
◇二氧化碳的吸收峰为2.8µm和4.3µm
基尔霍夫定律:描述了实际物体辐射出射度与黑体辐射出射度的关系(同一温度、统一波长)
实际物体辐射性质:对于实际物体,都可以看作辐射源。如果物体的吸收本领大,它的发射(比辐射)本领也大,即越接近黑体辐射。实际物体的辐射比黑体辐射弱,而且随波长、温度不同而不同。
2.5电磁辐射的大气传输
遥感过程:太阳地物传感器地气系统
黑体:对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。α(λ,T)≡1α与λ无关
理想的黑体:实验上带小孔的空腔
最接近黑体的自然物质:黑色的烟煤
接近黑体辐射的辐射源:太阳、恒星
灰体:α(λ,T)<1α与λ无关
选择性辐射体:α(λ,T)<1α随λ变而变。
普朗克辐射定律(Plank):描述了黑体辐射源的辐射出射度与波长、温度的关系(Plank公式)
③同等散射所有可见光和近红外
④可解释“云雾白色”现象
微波的穿云透雾与全天侯遥感:在云雨天气时,在云层中,小雨滴的直径相对其他微粒为最大。对可见光只有非选择性散射发生。云层越厚,散射越强。而对微波来说,微波波长比粒子的直径大得多,则又属于瑞利散射类型,散射强度与波长四次方成方比,波长越长散射强度越小,因此微波相对于可见光和红外波段,具有较小的散射和较大的透射,具有穿云透雾能力。这就是全天候遥感。
地物波谱:地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱。地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
地物波谱的作用:不同类型的地物,其电磁波响应的特性不同,因此地物波谱特征是遥感识别地物的基础。
2.13不同电磁波段中地物波谱特性
可见-反射红外波段:主要表现地物反射作用和地物的吸收作用。
反射率是可以测定的。
地物在不同波段的反射率是不同的,利用地物反射率的差别,可以判断地物的属性。
反射率与入射电磁波的波长和入射角度有关,也与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。
2.15物体表面性质对反射的影响
地物的反射类型:根据地表目标物体表面性质的不同,物体反射大体上可以分为3种类型,即镜面反射、漫反射、实际物体的反射
遥感器又称为传感器,是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
遥感平台是搭载传感器的工具。
遥感平台按高度可分为:
地面平台:手提平台、遥感车、遥感塔等
空中平台:飞机、气球、飞艇等
空间平台:卫星、宇宙飞船、空间实验室等
1.5遥感的分类
按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感
1.6遥感发展趋势
对地球的全面观测(广度)
卫星分辨率不断提高(深度)
-空间分辨率在20世纪末几乎每10年提高一个数量级
-光谱分辨率从70年代的50-100nm到目前的5-10nm
-在全球观测背景下,时间分辨率大为提高(≤1天)
技术的专业化和综合集成化(业务系统)
大型综合平台(TERRA、ENVISAT)、专用型微小卫星(北京1号)
(2)温度愈高,黑体的辐射出射度也愈大。不同温度的曲线是不相交的。绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的4次方成正比。(斯玻定律)
(3)黑体辐射光谱中,最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。并且,随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长移向短波方向。(维恩位移定律)。
2.4实际物体辐射
实际物体:灰体、选择性辐射体
2.9大气的折射与反射
大气折射:电磁波传过大气层时出现传播方向的改变,大气折射率与大气密度有关,大气密度越大,折射率越大。
大气反射:电磁波在传播过程中,通过两种介质的交界面时会出现反射现象,大气反射现象主要出现在云顶,发射率取决于云量,且各波段都受不同程度的影响,削弱了电磁波到达地表的强度(云造成的噪声)。
单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量。
1.36×103 W/m2。
③太阳天顶角θ:cosθ= sinψ·sinδ+ cosψ·cosδ·cost
ψ:地理纬度;δ:赤纬(太阳光线与赤道面的夹角,一年内在±23°27’内变动,对应夏至和冬至,通过查找表计算);t:时角(地方时6时为-π/2,12时为0,18时为π电磁波在真空中以光速传播
满足:c= f·λE = h·f
电磁波具有波粒二象性
电磁波传播到气体、固体、液体时,会发生反射、折射、吸收、透射现象,碰到粒子会发生散射现象.
电磁辐射能量以离散的单元形式(光子、量子)被吸收和发射。
2.3黑体辐射原理
吸收α;反射ρ;发射(比辐射)ε;透射(过)τ;散射γ
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。
太阳辐射的垂直入射与斜入射
①地面接收到的太阳辐照度与太阳天顶角
θ(太阳高度角h的余角)有关。在忽略
大气衰减的情况下,入射辐照度满足以下
公式:E= (Eo/d2)·cosθ
②太阳常数Eo:是指不受大气影响,在距
太阳一个天文单位内,垂直于太阳辐射方向,
宏观:3全(全天候、全天时、全球)
准确:3高(高空间、高光谱、高时相)
系统: 3组合(星座、地空、技用)
1.3遥感的构成(遥感系统)
目标地物的电磁波特性、信息的采集与获取、信息的传输和接收
地面定标及实况调查、信息的处理和加工、信息的分析与应用
1.4遥感器(Sensor)与遥感平台(Platform)
国际和区域合作的加强与各国独立自主的发展企业化和产业化的发展
第二章遥感的电磁辐射原理
2.1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。次序为:γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波
无线电波与微波波长:
长波,大于3000m;中波和短波,10~3000m;超短波,1~10m;微波,1mm~1m;
(1)镜面反射:发生在光滑物体表面的一种反射。物体的反射满足反射定律,反射波和入射波在同一平面内,入射角等于反射角。