第一章—第四章遥感物理提纲分解

第一章绪论

1、遥感即为遥远的感知，试问感什么，知什么？

2、分辨率分为：空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率。

3、OMIS： 3mrad，1000m，机下与斜视45度时空间分辨率？

4、OMIS，0.4-1.1μm范围内64通道，光谱分辨率？

5、数据爆炸与信息饥渴？

6、遥感的理论体系及其关键问题：寻找适合遥感对象的数学和物理学规律、混合像元的信息分解与融合、建模与反演和大气效应纠正与大气参数反演。

第二章电磁波与电磁波谱

1、电磁波具有波动性和粒子性。

2、在可见光—红外遥感中，用波长来描述波谱范围；在微波遥感中，多用频率描述波谱范围。

3、常见的油膜、肥皂泡的彩色是一种分振幅的薄膜干涉现象。微波遥感中的SAR和InSAR（干涉雷达）都用到干涉。

4、偏振现象在微波遥感中称之为极化，有重要应用。

5、根据电场矢量端点在波面内的轨迹，将偏振分为线偏振、圆偏振和椭圆偏振。

6、多普勒效应在合成孔径雷达中有重要意义。

7、利用介质将电磁辐射分离成单色电磁波是分光的重要手段之一，也是遥感中进行多光谱探测的重要技术。

8、瑞利散射：微粒尺度比波长小的散射。瑞利散射的强度与波长的四次方成反比。波长越短，散射越强。

9、米氏散射：微粒尺度与波长尺度相当的散射。米氏散射的散射强度与波长的二次方成反比。

10、无选择散射：微粒尺度远大于波长的散射（反射）。散射强度与波长无关。

11、无云的晴天，天空为什么呈现蓝色？

12、任何温度在绝对零度以上的物质都会有电磁辐射。

13、物质与电磁波的相互作用是遥感的物理基础。

14、当光照射在半导体金属表面时，使电子从金属中逸出的现象称为光电效应。

15、某些物质在受光照后，由于吸收光能引起温度的变化，进而导致材料性质的变化。这种现象称为光热效应。

16、按照真空中的波长或频率的顺序，把各种电磁波排列起来，构成了电磁波的谱序列—电磁波谱。

17、可见光波长λ为0.38μm~0.76 μm，能透过透镜聚焦，经过棱镜色散成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色光波段。

18、微波波长λ为1mm~1m，由固体金属分子转动所产生。其中可分为毫米波、厘米波、分米波。

19、大气窗口的光谱段主要有：微波波段（300~1GHz），热红外波段

（8~14um），中红外波段（3.5~4um），可见光和近红外波段（0.4~2.5um）。

第三章遥感数据源

1、空间分辨率:可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小。

2、空间分辨率一般由像元或瞬时视场表示。

3、像元：指单个像元所对应的地面面积的大小，单位米或公里；TM、NOAA/AVHRR、Quick Bird的空间分辨率分别为28.5m、1.1km、0.61m。

4、瞬时视场（IFOV）：指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度（mrad）。IFOV越小，最小可分辨单元（可分像素）越小，空间分辨率越高。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元。

5、高分辨率：IKONOS、QUICKBIRD、SPOT-5；中等分辨率：LANDSAT TM，ETM+，SPOT1-4；低分辨率：NOAA/AVHRR； SPOT-4/Vegetation。

6、MODIS空间分辨率有250m，可以分析农、林、牧等信息类别；而TM空间分辨率可以对上述的林地的子类别，如针叶林、阔叶林进行分析。

7、光谱分辨率：指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。

8、重复观测的最小时间间隔称时间分辨率。

9、超短或短周期时间分辨率：气象卫星系列（极地或静止气象卫星），以小时为单位，可用来反映一天以内的变化。如探测大气海洋物理现

象、突发性灾害监测、污染监测。

10、中周期时间分辨率：资源卫星系列（Landsat 、SPOT 、CBERS-1等），以天为单位，可探测植物的季相变化，以获得一定的农学参数，进行作物估产与动态监测，农林牧资源的调查，气候学，大气分析等。

11、长周期时间分辨率：主要指较长时间间隔的各类遥感信息，以年为单位的变化。如湖泊消长、河道迁徙、海岸进退、城市扩展、灾情调查、资源变化等。

12、高空间分辨率与高辐射分辨率难以两全，它们之间必须有个折衷。

13、所有的图像并非是照片，但所有的照片都是图像。

14、模数变换（A/D ）包括两个主要过程——抽样和量化。

15、遥感影像的数据格式：BSQ 、BIL 、BIP 、行程编码和HDF 。

第四章 遥感物理基础

1、立体角：一个任意形状椎面所包含的空间称为立体角。立体角的

数值为部分球面面积△A 与球半径平方之比，即 。

2、立体角单位为球面度Sr(steradians)。整个球面对球心所张立体角为4π，半球对球心所张立体角为2π。

3、单位时间内，穿过单位面积的电磁辐射能量（单位面积上的辐射通量），包括辐射出射度和辐射照射度。

4、辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的，指在某一方向上单位立体角内的辐射通量。

5、L 与I 、M 有什么样的关系？

2R A ∆=Ω

6、传感器的信号强弱只与传感器自身的口径、视角场有关，而与传感器对目标的距离无关。

7、太阳发射的电磁辐射（辐照度）在地球大气顶层随波长的分布称为太阳光谱。

8、极大值位于0.47μm ，维恩位移定律λ

max T=2.8978⨯10-3mK ，色温

T sun ≈？

9、离太阳距离为日地平均距离处，垂直太阳光线的单位面积上的太阳辐射通量（即大气顶界的太阳辐照度）称为太阳常数。

10、结合示意图，推导出太阳总的辐射通量和表面辐出度分别是多少？

11、说出太阳高度角和太阳天顶角的定义，并在示意图标出二者，说明二者的关系。

12、地球接收的太阳辐照度与太阳的天顶角θ有关。忽略大气损失的情况下，近似地认为地球顶层辐照度F 与cos θ成正比。

13、太阳的辐射亮度与Ω0方向上的辐射通量密度（即太阳常数）之间的关系为：，等式两边单位是否一样，并说明原因。

14、结合图例说明反射率和反照度的含义及二者的区别。

15、请画出水体、植被、土壤、雪的波谱曲线。

16、岩石和土壤：与矿物质、表面的变化、纹理、结构、水的含量有关。

17、物体表面对电磁波的反射有三种形式：镜面反射、漫反射和方向反射。

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cos h λ

<<θ∆