遥感地学分析和应用领域及解决方法
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Geography Analysis for Remote Sensing
绪论 遥感地学分析和应用领域及解决 方法
课程要求：
专业方向核心课、2.5学分、40学时（讲 课28学时，实验12学时）
–理解遥感地学分析的概念； –掌握土地遥感的应用领域和解决方法； –掌握植被遥感的应用领域和解决方法； –理解土壤遥感的应用领域和解决方法； –理解水环境遥感的应用领域和解决方法； –了解灾害环境遥感的应用领域和解决方法。
• 地学分析方法主要有地理相关分析法、主导因 素法、环境本底法、交叉分析法、信息复合等。
1、引言
遥感的目的： • 建立模型，从简单到复杂地分析图像，从 少到多地利用图像，从遥感数据中获取需要 的遥感信息。 • 人们通过对遥感信息的处理、分析、复原 和反演来揭示地表各种现象和过程的规律。
1、引言
遥感信息处理与分析是以建立遥感信息模型 为基础，对地球表层资源与环境进行探测、 分析，并揭示其要素的空间分布特征与时空 变化规律。
遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥 感信息处理和分析模型，其结合物理手段、 数学方法和地学分析等综合型应用技术和理 论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能 反映地球区域分异规律和地学发展过程的有 效信息的理论方法。
2、典型地物的反射光谱特征
1）岩石的反射光谱特征
岩石的波谱特征是地质遥感的基础，不同的矿 物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒 大小、表面的光滑程度、色泽等都会影响到其反 射波谱特征。
很强，特别在近红外以后水体便成为一个 吸收体。
水体光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献： 水的表面反射、水体底部物质的反射和水中 悬浮物质的反射。
水体光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质 有关，而且还明显地受到水中各种类型和大 小的物质——有机物和无机物的影响。
2、典型地物的反射光谱特征
水体的反射光谱特征
对知识的渴望
大量数据闲置
1、引言
充分利用海量地理空间信息的关键： • 如何解释其内涵——即将原始的数据转变 为人们可以理解的信息。
1、引言
遥感的局限性：
• 遥感传感器所获取的是地表各要素的综合 光谱，主要反映的是地物的群体特性而不是 地物的个体特性，细碎的地物及地物的细节 通常得不到反映。
1、引言
1）遥感信息源的综合特征
2、典型地物的反射光谱特征
2）土壤的反射光谱特征
自然状况的土壤表面的反射率没有明显的峰值 和谷值，一般来说土质越细，反射率越高，有机质 含量越高和含水量越高反射率越低。此外土壤的肥 力也会对反射率产生影响。
不同含水量的土壤反射光谱曲线
三种土壤反射波谱曲线比较
2、典型地物的反射光谱特征
3）水体的反射光谱特征 水体反射主要在蓝光波段，其他波段吸收都
（2）空间宏观性
– 遥感影像覆盖范围大、视野广，具有概括性
（3）遥感信息的时间性
– 瞬时特征 – 时效性 – 重返周期与多时相
1）遥感信息源的综合特征
1）遥感信息源的综合特征
（4）综合性、复合性
– 多种地理要素的综合反映 – 多分辨率遥感信息的综合
（5）波谱、辐射量化性
– 地物波谱反射、辐射的定量化记录
1、引言
地学：是对以我们所生活的地球为研究对象
的学科的统称，通常有地理学、地质学、海 洋学、大气物理、古生物学等学科。
地理学是研究地球表面自然和人文现象以及它们之间的相互关系和区 域分异的学科。简单说就是研究人与地理环境关系的学科。 地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相 互作用和演变历史的知识体系。 海洋学是研究海洋中各种现象及其规律和各组成部分之间相互联系与 作用的科学。 大气物理学是研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律的大气科 学的分支学科。 ……
1、引言
遥感：
指空对地的遥感，即从远离地面的不同工 作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人 造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过 传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息 进行探测，并经信息的传输、处理和判读分 析，对地球的资源与环境进行探测和监测的 综合性技术。
1、引言
地磁热辐射与入射电磁波（可见光、红外、 毫米波、微波）与遥感对象和环境的相互作 用为我们提供了被动和主动遥感的丰富信息。 当今人们面临的问题：
评分：
期未考试成绩70%； 实验成绩20% ； 平时考勤等10%
课程主要内容
章节安排
绪论 第一章 土地遥感 第二章 植被遥感 第三章 城市遥感 第四章 水体遥感 第五章土壤遥感 第六章 灾害遥感
课时
2 5 3 5 5 2 6
绪论
• 引言 • 典型地物反射光谱特征 • 波段介绍及遥感意义 • 遥感信息源的特征与地学评价 • 常用卫星遥感系统介绍 • 地面遥感数据采集系统
2、典型地物的反射光谱特征
绿色植物有效光谱响应特征
矿区红杉林反射曲线的红边蓝移现象
3、波段介绍及遥感意义
4、遥感信息源特征与地学评价
1）遥感信息源的综合特征
（1）多源性 – 多平台 – 多波段 – 多视场
1）遥感信息源的综合特征
1）遥感信息源的综合特征
热红外图像
1）遥感信息源的综合特征
地学分析是以地学规律为基础对信息进行的 分析处理过程。
• 由于遥感的局限性及遥感信息之间的复杂相关 性，决定了遥感信息单纯数字、物理处理结果的 不确定性或多解性，因此地学分析方法与遥感图 像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学 研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一 方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。
2、典型地物的反射光谱特征
4）植被的反射光谱特征
植被的反射波谱曲线规律性明显而独特，主 要分为三个波段：可见光波段（0.4~0.76 m ) 有一个小的反射峰，位于0.55 m (绿光波段） 处，两侧蓝光波段（0.45 m ）和红光波段 (0.67 m )则有两个吸收带；近红外波段外波段（1.3~2.5 m ）受 绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率 下降，在1.45、1.95和2.7 m 为中心是水的吸 收带，形成低谷。
绪论 遥感地学分析和应用领域及解决 方法
课程要求：
专业方向核心课、2.5学分、40学时（讲 课28学时，实验12学时）
–理解遥感地学分析的概念； –掌握土地遥感的应用领域和解决方法； –掌握植被遥感的应用领域和解决方法； –理解土壤遥感的应用领域和解决方法； –理解水环境遥感的应用领域和解决方法； –了解灾害环境遥感的应用领域和解决方法。
• 地学分析方法主要有地理相关分析法、主导因 素法、环境本底法、交叉分析法、信息复合等。
1、引言
遥感的目的： • 建立模型，从简单到复杂地分析图像，从 少到多地利用图像，从遥感数据中获取需要 的遥感信息。 • 人们通过对遥感信息的处理、分析、复原 和反演来揭示地表各种现象和过程的规律。
1、引言
遥感信息处理与分析是以建立遥感信息模型 为基础，对地球表层资源与环境进行探测、 分析，并揭示其要素的空间分布特征与时空 变化规律。
遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥 感信息处理和分析模型，其结合物理手段、 数学方法和地学分析等综合型应用技术和理 论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能 反映地球区域分异规律和地学发展过程的有 效信息的理论方法。
2、典型地物的反射光谱特征
1）岩石的反射光谱特征
岩石的波谱特征是地质遥感的基础，不同的矿 物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒 大小、表面的光滑程度、色泽等都会影响到其反 射波谱特征。
很强，特别在近红外以后水体便成为一个 吸收体。
水体光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献： 水的表面反射、水体底部物质的反射和水中 悬浮物质的反射。
水体光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质 有关，而且还明显地受到水中各种类型和大 小的物质——有机物和无机物的影响。
2、典型地物的反射光谱特征
水体的反射光谱特征
对知识的渴望
大量数据闲置
1、引言
充分利用海量地理空间信息的关键： • 如何解释其内涵——即将原始的数据转变 为人们可以理解的信息。
1、引言
遥感的局限性：
• 遥感传感器所获取的是地表各要素的综合 光谱，主要反映的是地物的群体特性而不是 地物的个体特性，细碎的地物及地物的细节 通常得不到反映。
1、引言
1）遥感信息源的综合特征
2、典型地物的反射光谱特征
2）土壤的反射光谱特征
自然状况的土壤表面的反射率没有明显的峰值 和谷值，一般来说土质越细，反射率越高，有机质 含量越高和含水量越高反射率越低。此外土壤的肥 力也会对反射率产生影响。
不同含水量的土壤反射光谱曲线
三种土壤反射波谱曲线比较
2、典型地物的反射光谱特征
3）水体的反射光谱特征 水体反射主要在蓝光波段，其他波段吸收都
（2）空间宏观性
– 遥感影像覆盖范围大、视野广，具有概括性
（3）遥感信息的时间性
– 瞬时特征 – 时效性 – 重返周期与多时相
1）遥感信息源的综合特征
1）遥感信息源的综合特征
（4）综合性、复合性
– 多种地理要素的综合反映 – 多分辨率遥感信息的综合
（5）波谱、辐射量化性
– 地物波谱反射、辐射的定量化记录
1、引言
地学：是对以我们所生活的地球为研究对象
的学科的统称，通常有地理学、地质学、海 洋学、大气物理、古生物学等学科。
地理学是研究地球表面自然和人文现象以及它们之间的相互关系和区 域分异的学科。简单说就是研究人与地理环境关系的学科。 地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相 互作用和演变历史的知识体系。 海洋学是研究海洋中各种现象及其规律和各组成部分之间相互联系与 作用的科学。 大气物理学是研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律的大气科 学的分支学科。 ……
1、引言
遥感：
指空对地的遥感，即从远离地面的不同工 作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人 造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过 传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息 进行探测，并经信息的传输、处理和判读分 析，对地球的资源与环境进行探测和监测的 综合性技术。
1、引言
地磁热辐射与入射电磁波（可见光、红外、 毫米波、微波）与遥感对象和环境的相互作 用为我们提供了被动和主动遥感的丰富信息。 当今人们面临的问题：
评分：
期未考试成绩70%； 实验成绩20% ； 平时考勤等10%
课程主要内容
章节安排
绪论 第一章 土地遥感 第二章 植被遥感 第三章 城市遥感 第四章 水体遥感 第五章土壤遥感 第六章 灾害遥感
课时
2 5 3 5 5 2 6
绪论
• 引言 • 典型地物反射光谱特征 • 波段介绍及遥感意义 • 遥感信息源的特征与地学评价 • 常用卫星遥感系统介绍 • 地面遥感数据采集系统
2、典型地物的反射光谱特征
绿色植物有效光谱响应特征
矿区红杉林反射曲线的红边蓝移现象
3、波段介绍及遥感意义
4、遥感信息源特征与地学评价
1）遥感信息源的综合特征
（1）多源性 – 多平台 – 多波段 – 多视场
1）遥感信息源的综合特征
1）遥感信息源的综合特征
热红外图像
1）遥感信息源的综合特征
地学分析是以地学规律为基础对信息进行的 分析处理过程。
• 由于遥感的局限性及遥感信息之间的复杂相关 性，决定了遥感信息单纯数字、物理处理结果的 不确定性或多解性，因此地学分析方法与遥感图 像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学 研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一 方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。
2、典型地物的反射光谱特征
4）植被的反射光谱特征
植被的反射波谱曲线规律性明显而独特，主 要分为三个波段：可见光波段（0.4~0.76 m ) 有一个小的反射峰，位于0.55 m (绿光波段） 处，两侧蓝光波段（0.45 m ）和红光波段 (0.67 m )则有两个吸收带；近红外波段外波段（1.3~2.5 m ）受 绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率 下降，在1.45、1.95和2.7 m 为中心是水的吸 收带，形成低谷。