热红外遥感影像辐射定标

热红外遥感影像的辐射定标通常包括以下步骤：选择标准波段：选择具有代表性的波段进行辐射定标，如选择热红外波段。确定中心波长：确定所选择波段的中心波长，这有助于提高定标的精度。输入定标参数：输入与定标相关的参数，如中心波长、波段宽度、大气透过率等。进行辐射定标：根据所选波段和参数，进行辐射定标，生成定标后的影像。验证定标结果：对定标后的影像进行精度验证，确保其满足任务要求。为了提高热红外遥感影像的定标精度，研究人员提出了一些改进方法。例如，通过对CBERS-02 IRMSS热红外通道进行星上黑体定标过程中，提出对半光路黑体辐射定标信号进行全光路修正的方法，使该传感器的在轨星上黑体定标可以满足绝对辐射定标的需求；提出利用同一传感器的多次不同时相、不同地点的观测数据对CBERS-02IRMSS相机交叉定标的方法，可以更好建立IRMSS与MODIS之间的交叉定标模型，获得稳定的定标数据；利用多种独立的定标方法对CBERS-02 IRMSS热红外通道进行绝对辐射定标，并在充分分析各种定标方法的特点和定标结果的基础上，提出了针对热红外遥感传感器的综合定标方法，利用这种方法获取了CBERS-02 IRMSS热红外通道综合辐射定标系数，该组定标系数已得到中国资源卫星应用中心的认可，并在其官方网站上向用户公布。

遥感复习

第一章电磁波及遥感物理基础 1、什么是遥感(REMOTE SENSING) 遥感即遥远感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2、遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征。 3、电磁波（是一种横波） （1）变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。(包括γ射线、χ射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等。采用电磁波进行的遥感称电磁波遥感。） （2）电磁波具有波动性与粒子性：①波动性形成了光的干涉、衍射、偏振等现象。②粒子性：一个光量子能量Q=hv=hc/λ。 4、电磁波谱 红 0.62 ~ 0.76μm 可见光绿 0.50 ~ 0.56μm 蓝 0.43 ~ 0.47μm 远红外 6 ~ 15μm 红外波段中红外 3 ~6μm

近红外 0.76 ~ 3μm 微波 1 mm~ 1m 2-2 物体的发射辐射 1、一黑体辐射 1 绝对黑体: 与温度和波长无关 对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体 绝对黑体的吸收率α (λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡0 绝对白体则能反射所有的入射光 反射率ρ（λ,T）≡1，吸收率α(λ,T)≡0 2黑体辐射定律 Wλ——分谱辐射通量密度 h —普朗克，C—光速， K—玻耳兹曼常数，T—绝对温度 3、黑体辐射的三个特性 : (1)总辐射通量密度W是随温度T的增加而迅速增加 斯忒藩－玻耳兹曼公式:单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次 方成正比 σ是Boltzmann 常数: 5.6697 x 10 -8 W m-2 K -4 热红外遥感就是利用这一原理探测和识别目标物的 (2）分谱辐射能量密度的峰值波长随温度的增加向短波方向移动。

遥感总结

第（一）章 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。 电磁波具有不同的频率和波长，因而具有不同的特性。遥感应用的光谱范围; 遥感采用的电磁波段可以从紫外线一直到微波波段;遥感就是根据感兴趣的地物的波谱特性，选择相应的电磁波段，通过传感器探测不同的电磁波谱的发射或反射辐射能量而成像的。 绝对黑体——任何波长的电磁辐射全部吸收 光谱吸收率α(λ,T)和光谱反射率ρ(λ,T)，二者之和恒等于1。 黑体辐射通量密度与温度、波长的关系满足普朗克定律： 黑体辐射的三个特性: 1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，称为斯忒藩－玻耳兹曼公式; (热红外遥感利用此原理来探测和识别目标物)

2分谱辐射能量密度的峰值波长随温度的增加向短波方向移动 (黑体的温度越高,它的辐射峰值波长向短波方向位移) [选择遥感器和确定热红外遥感的最佳波段] 3每根曲线彼此不相交，故温度T越高所有波长上的波谱辐射通量密度也越大。(了解 ) (2)大气对太阳辐射的吸收 ? 在紫外、红外与微波区，电磁波衰减的主要原因是大气吸收 ? 引起大气吸收的主要成分：氧气、臭氧、水、二氧化碳 ? 大气吸收的影响主要是造成遥感影像暗淡。 ? 大气对紫外线有很强的吸收作用，因此，现阶段中很少使用紫外线波段。 大气对太阳辐射的散射: 在可见光波段范围内，大气分子吸收的影响很小，主要是分子散射引起的衰减。 散射的方式随电磁波波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变, 主要有米氏(Mie)散射、均匀散射、瑞利（Rayleigh）散射等. ?介质中不均匀颗粒的直径a与入射波长λ同数量级时，发生米氏散射； ? 介质中不均匀颗粒的直径a>> 入射波长λ时，发生均匀散射； ? 介质中不均匀颗粒的直径a小于入射波长λ的十分之一时，发生瑞利散射

遥感数据辐射校正

遥感数据辐射校正的原理及方法 遥感1班 彭睿20123225 摘要由于传感器响应特性和大气的吸收、散射以及其它随机因素影响，导致图像模糊失真，造成图像的分辨率和对比度相对下降，这些都需要通过辐射校正复原。辐射校正包括三部分的内容：传感器端的辐射校正，大气校正，地表辐射校正。 关键字辐射校正大气校正照度校正辐射传输过程ERDAS 引言近年来，随着航天技术、计算机技术、卫星定位技术和地理信息技术的发展，摄影测量与遥感已成为地球空间信息科学的基础技术，遥感图像在人类生活的诸多领域被广泛应用。然而，在遥感成像时，由于各种因素的影响，遥感图像会存在一定的辐射量失真现象，这些失真影响了图像的质量和应用，必须对其做消除或减弱处理，遥感图像辐射校正就是针对遥感图像的这一缺陷而发展起来的。在遥感影像辐射校正中，大气辐射校正是最重要的一部分，本文主要讨论大气辐射校正的方法和过程。 消除遥感图像数据中依附在辐亮度中的各种失真的过程称为辐射量校正（Radiometric Calibration),简称辐射校正。 1．辐射校正概述 辐射校正的目的： 尽可能消除因传感器自身条件、大气条件、太阳位置和角度条件及某些不可避免的噪声引起的传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差异，尽可能恢复遥感图像本来的面目，为遥感图像的分割、分类、解译等后续工作打下基础。 辐射误差来源 1.1 传感器端 1.1.1 光学摄影机引起的辐射误差 1.1.2 光电扫描仪引起的辐射误差 1.2 外部因素 1.2.1 大气 1.2.2太阳辐射 2．辐射校正包括三部分的内容： 2.1.传感器端的辐射校正 2.2.大气校正 2.3.地表辐射校正 3．辐射传输过程：如图-1

地理信息技术专业中的遥感数据获取与处理方法

地理信息技术专业中的遥感数据获取与处理 方法 地理信息技术是一门综合性学科，广泛应用于地理空间数据的获取、处理和分析。在地理信息技术专业中，遥感数据获取与处理是非常重 要的一环。遥感技术通过从卫星、航空器或其他遥感平台获取的数据，为地理信息的收集和分析提供了直接的信息来源。本文将介绍地理信 息技术专业中的遥感数据获取与处理方法。 一、遥感数据获取方法 1. 光学遥感 光学遥感是利用可见光、红外线等天然辐射，通过航空器或卫星获 取地物信息的方法。主要包括摄影测量和遥感影像获取两种方法。摄 影测量是通过航摄或地面拍摄的方式获得高分辨率的地物影像，可以 用于地形地貌的测量和三维建模。而遥感影像获取是通过卫星获取的 低分辨率影像，可以用于大范围地物分类和变化监测。 2. 雷达遥感 雷达遥感利用雷达发射的微波信号与地面物体之间的相互作用来获 取地物信息。雷达遥感数据具有很好的穿透能力和全天候观测能力， 可以用于土壤湿度、植被生长状态、海洋表面风场等方面的监测。 3. 热红外遥感

热红外遥感利用地物辐射的热红外信息来获取地物特征。热红外遥感数据可以用于火灾监测、城市热岛效应分析等研究。 二、遥感数据处理方法 1. 遥感影像预处理 遥感影像预处理是在获取到的遥感影像数据中去除噪声、增强特征等处理步骤，以提高遥感影像的质量和可用性。常见的预处理技术包括辐射校正、几何校正、大气校正等。 2. 遥感影像分类 遥感影像分类是将遥感影像中的像素划分为不同的地物类别。常见的分类方法有监督和无监督分类。监督分类需要依靠训练样本来指导分类过程，而无监督分类则是根据像素的统计特征进行类别划分。 3. 遥感影像变化检测 遥感影像变化检测是通过对多期遥感影像进行对比分析，找出地表变化的区域和类型。常见的变化检测方法有基于像素的变化检测和基于对象的变化检测。 4. 遥感数据融合 遥感数据融合是将来自不同遥感传感器的多源数据融合在一起，以获得更全面和准确的地物信息。常见的融合方法包括像素级融合和特征级融合。 结论

遥感

遥感：是一种远距离的、非接触的目标探测技术。通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述（即认识观测对象）。 遥感平台：指遥感中搭载传感器的运载工具可以分为：（地面、航空、航天） 遥感信息：由航空遥感和卫星遥感所获取的胶片和数字图像 黑体：指在任何温度下对各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1的物体 斯特藩-波尔斯曼定律：1879年奥地利物理学家斯特藩，通过实验发现物体的辐射通量密度M与物体的热力学温度T的四次方成正比基尔霍夫辐射定律：表明红外辐射的能量与温度的四次方成正比，所以地面地物微小的温度差异就会引起红外辐射能量显著的变化大气窗口：太阳辐射经过大气时，要发生反射、吸收和散射从而衰减了辐射强度，把收到大气衰减作用较、透射率较高的波段叫做大气窗口反射光谱曲线：第五反射率随波长是变化的，我们从波长作为横坐标，反射率作为纵坐标，讲第五反射率随波长的变化绘制成曲线，即地物的反射率随波长变化的曲线 发射率：各种地物在一定的温度时，都有一定的反射率。反射率是地物的辐射能量与相同温度下黑体辐射能量之比 传感器：收集、探测、记录、地物电磁波辐射能量的装置是遥感技术的核心部分； 航空遥感：指以飞机后气球为平台所进行的遥感，它是现代遥感技术发展的起源和重要基础。也是现代遥感技术一个非常重要组成部分 航向重叠：为了使相邻像片的地物能互相衔接以及满哦，观察的足立体相邻像片间有一定的重叠 像点位移：地形的起伏和投影面的倾斜会引起航片上像点位置的变化投影差：因地形起伏引起的像点位移 倾斜误差：因像片倾斜引起的像片位移 立体观察原理：用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察，获得地物和地形的光学立体模型称为像片的立体观察，他的原理是根据人对物体的双眼观察 左右视差：像对上同名地物点的横坐标差 判读标志：在航空像片上，不同地物有其不同的影像特征，这些影像特征是判读各种地物的依据 空中轨道：地球资源卫星在天空中所走过的路线。 太阳同步轨道：卫星轨道面永远与当时的“地心——日星连线”保持恒定角度。 空间分辨率（地面分辨率）：遥感图像上能区分的地面最小地物尺寸。是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。 微博遥感：通过微博传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射。经过判读处理来识别地物的技术。 雷达工作原理：天线发出一束电磁波辐射向目标，电磁辐射与目标相互作用，其中有一部分背向散射返回天线，雷达接收机探测到回波信号，经一系类的信号处理后，传入存储器，存储器的信号经成像后形成雷达图像。

基于遥感数据的地表温度监测与分析研究

基于遥感数据的地表温度监测与分析研究 地表温度是指地球表面的温度，是温度变化的重要指标之一。地表温度的监测 和分析对于了解气候变化、城市规划、农业生产等具有重要意义。遥感数据作为获取地表温度的重要手段之一，被广泛应用于地表温度监测与分析研究中。本文将就基于遥感数据的地表温度监测与分析进行深入探讨。 首先，基于遥感数据的地表温度监测方法多样化。遥感数据包括多种类型，如 热红外遥感、微波遥感等。而基于这些数据进行地表温度监测可以采用不同的方法，如基于辐射定标的方法、基于物理模型的方法、基于统计模型的方法等。其中，基于辐射定标的方法是最为常用的方法之一，通过对遥感数据进行辐射定标来获取地表温度信息。当然，在不同的应用场景下，可以选择适合的遥感数据和相应的监测方法。 其次，基于遥感数据的地表温度监测与分析具有时空分辨率高、覆盖面广、成 本低等优势。由于遥感数据可以快速获取广泛的地表温度信息，因此可以实现对大范围地区的温度变化进行实时监测和分析。同时，遥感数据还具有高时空分辨率的特点，可以捕捉到地表温度的空间和时间分布特征。与传统的地面观测相比，基于遥感数据的监测方法可以大大提升监测效率，降低监测成本。 另外，基于遥感数据的地表温度监测与分析研究可以应用于多个领域。一方面，在气候变化研究中，地表温度是变化最敏感的指标之一。通过对地表温度进行监测与分析，可以更好地了解气候变化的趋势和规律，并为制定应对气候变化的策略提供参考。另一方面，在城市规划和环境保护方面，地表温度也具有重要的意义。通过分析城市地表温度的空间分布特征，可以为城市规划提供科学依据，优化城市热环境。同时，基于地表温度的监测与分析也可以帮助评估土地利用变化对生态环境的影响，促进可持续发展。 最后，基于遥感数据的地表温度监测与分析还存在一些挑战和问题。首先，遥 感数据的质量和准确性对地表温度的监测结果具有重要影响。因此，在数据处理过

辐射定标代码

辐射定标代码 引言： 辐射定标是指通过一系列标准样品的辐射特性，建立一个辐射度量标准的过程。在遥感影像处理中，辐射定标是非常重要的一步，它可以将数字号转换为物理量，为后续的遥感数据分析提供可靠的基础。本文将介绍辐射定标的基本原理和常用的辐射定标代码。 一、辐射定标基本原理 辐射定标是通过测量标准样品的反射或辐射率，建立辐射度量标准。其基本原理是根据辐射特性和传感器响应之间的关系，将数字号转换为辐射亮度或辐射通量。常用的辐射定标方法包括亮温定标和辐射率定标。 1. 亮温定标：亮温是地物表面的热辐射温度，可以通过辐射通量和辐射亮度计算得出。亮温定标是将数字号转换为地物表面的亮温值，常用于热红外遥感数据的处理。亮温定标的代码主要包括辐射率计算和亮温计算两个部分。 2. 辐射率定标：辐射率是地物表面对太阳辐射的反射能力，可以通过辐射通量和太阳辐射计算得出。辐射率定标是将数字号转换为地物表面的辐射率值，常用于可见光和近红外遥感数据的处理。辐射率定标的代码主要包括辐射率计算和辐射度计算两个部分。 二、常用辐射定标代码

1. ENVI软件：ENVI是遥感图像处理和分析的常用软件，提供了辐射定标的相关工具和函数。通过ENVI的IDL编程语言，可以编写辐射定标代码。例如，使用ENVI的CALIBRATE_PROCEDURE函数可以实现亮温定标，使用REFLECTANCE_PROCEDURE函数可以实现辐射率定标。 2. Python代码：Python是一种常用的编程语言，也可以用于辐射定标的代码编写。通过Python的遥感图像处理库，如GDAL、Rasterio等，可以读取遥感影像数据，并进行辐射定标。例如，使用Python的radiance函数可以计算辐射率，使用temperature函数可以计算亮温。 三、辐射定标代码实例 下面以Python代码为例，给出一个简单的辐射定标代码实例： ```python import numpy as np import rasterio def radiance(dn, gain, offset): return dn * gain + offset def temperature(rad, k1, k2): return k2 / np.log(k1 / rad + 1)

使用遥感影像进行城市垃圾污染监测的方法

使用遥感影像进行城市垃圾污染监测的方法 随着城市化的不断发展，城市垃圾污染成为一个严重的环境问题。为了及时有 效地监测和治理城市垃圾污染，遥感影像技术成为了一种重要的手段。本文将讨论使用遥感影像进行城市垃圾污染监测的一些方法和技术。 首先，遥感影像技术可以提供大面积、高分辨率的图像数据，以便全面了解城 市垃圾污染的分布情况。利用遥感技术，可以获取到城市垃圾堆放点的位置、数量以及垃圾量的变化情况。这些数据可以帮助相关部门迅速掌握垃圾污染的状况，为制定相应的治理措施提供科学依据。 其次，遥感影像技术可以通过反射光谱和热红外遥感来识别和监测城市垃圾。 在可见光和红外光谱范围内，不同材料对光的反射与吸收的特性不同，因此可以通过分析遥感影像的反射光谱特征，识别出城市垃圾堆放点。另外，城市垃圾的热红外辐射特征与周围环境有明显差异，因此可以利用热红外遥感技术来检测城市垃圾。 通过遥感影像技术获取到城市垃圾的信息后，还可以利用遥感图像处理和分析 方法来进行垃圾污染的定量评估。例如，可以使用聚类分析方法将垃圾堆放点进行分类，以便更好地了解不同类型的垃圾污染特征。同时，可以借助遥感影像的时序变化信息，对不同地区的垃圾污染状况进行监测和比较。此外，还可以结合地理信息系统（GIS）技术建立城市垃圾污染的空间分布模型，为城市规划和垃圾处理提 供科学依据。 除了在城市垃圾的监测和识别方面，遥感影像技术还可以用于评估城市垃圾污 染对环境的影响。通过遥感影像分析，可以对城市垃圾的扩散和迁移进行模拟和预测，从而评估不同垃圾堆放点对周围环境的潜在风险。此外，还可以通过分析遥感影像中的植被指数等参数，评估城市垃圾对生态系统的影响程度。 然而，使用遥感影像进行城市垃圾污染监测也存在一些挑战和限制。首先，垃 圾堆放点常常位于复杂的场景中，如城市建筑密集区域、河流附近等，这使得遥感

遥感影像技术在地表热红外遥感中的应用研究

遥感影像技术在地表热红外遥感中的应用研 究 地表热红外遥感是利用地球表面的辐射热量，结合遥感技术进行测量与分析，以达到了解地表表面温度、气候变化、资源开发利用等方面的目的。其中遥感影像技术在地表热红外遥感中的应用研究，对于地表表面温度监测和气候变化研究方面有着重要的作用。 一、遥感技术在地表热红外遥感中的应用 由于热红外图像中的每个像素点都是由红外辐射值组成，因此可以通过遥感技术将热红外图像转化为计算机可读的数字图像，以实现地表表面温度信息的获取。同时，遥感技术的快速、准确性可以确保地表温度数据在不同空间和时间范围内的可靠性，从而减少了数据的获取成本。 在个体植被区域、山区和城市区域等地表不同场景应用方面，遥感技术也可以应用到红外强辐射区域的温度计算和瞬态温度分析中。通过对遥感影像数据进行图像处理、分类和时序分析，可以获得不同地表区域的表面温度遥感影像数据，实现地表表面温

度及其变化信息的获取、存储、分析。此外，在农业生产和水资源管理等方面，也可以通过遥感技术对不同地表温度、体积热和雨量、水汽等环境要素进行连续监测和分析，实现对地表表面变化的实时监测和预测。 二、遥感影像技术在地表热红外遥感中的深度应用 虽然遥感技术在地表热红外遥感方面已经有了一定的应用，但是遥感影像技术在此方面的深度应用仍然有待加强。其中，多源遥感影像数据的集成使用是遥感影像技术应用的主要难点。由于地表表面温度数据在不同的光谱、分辨率、传感器和时间空间尺度下存在差异，因此需要使用多源遥感图像进行混合分析和综合利用，以获得更广泛、更准确的地表表面温度数据。 此外，在建立地表表面温度遥感影像利用模型方面，遥感影像技术应用也存在挑战。由于建模过程具有系统性、集成性，利用不同遥感影像模型对温度分布和变化进行优化，可能会对数据处理的时间、精度和深度产生影响。因此，如何根据地表特征优选遥感影像模型，实现提高数据处理质量是遥感影像技术应用的重要发展方向。

ASTER数据处理

ASTER数据处理 一、概述 ASTER（Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer）是 一种由美国宇航局（NASA）和日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）联合开发的 卫星遥感仪器。ASTER数据处理是指对从ASTER卫星获取的遥感数据进行处理、分析和解释的过程。本文将详细介绍ASTER数据处理的标准格式。 二、数据获取 ASTER卫星通过其多光谱和热红外传感器获取高分辨率的地球表面影像数据。数据包括多光谱数据、热红外数据和数字高程模型（DEM）数据。获取ASTER数 据的方式可以是直接从卫星接收站下载，或者通过购买、申请或合作获取。 三、数据预处理 1. 数据格式转换：将ASTER数据转换为常见的遥感数据格式，如GeoTIFF、ENVI等，以便后续处理和分析。 2. 大气校正：对多光谱数据进行大气校正，消除大气吸收和散射对数据的影响，提高数据质量和准确性。 3. 几何校正：校正数据的几何畸变，使其与地理坐标系统对齐，确保数据的空 间准确性。 4. 辐射校正：校正热红外数据的辐射定标系数，将原始数字转换为辐射亮度温度，用于热红外遥感分析。 四、数据处理与分析 1. 特征提取：通过应用不同的遥感算法和技术，从ASTER数据中提取地表特征，如植被覆盖、土地类型、水体分布等。

2. 影像分类：利用监督或非监督分类方法，将ASTER影像像素分配到不同的类别中，实现地物分类和制图。 3. 变化检测：通过比较不同时期的ASTER影像，检测地表的变化情况，如城市扩张、植被变化等。 4. 数字高程模型生成：利用ASTER的立体视觉能力，生成高精度的数字高程模型，用于地形分析和三维可视化。 5. 地表温度计算：利用热红外数据和辐射定标系数，计算地表温度分布，用于环境监测和气候研究。 五、数据解释与应用 1. 地质研究：利用ASTER数据分析地质构造、岩性分布、矿产资源等，为矿产勘探和地质灾害评估提供支持。 2. 农业监测：通过分析植被指数和土壤湿度等ASTER数据，监测农作物生长状况、灌溉需求等，为农业管理决策提供依据。 3. 环境监测：利用ASTER数据监测水体污染、土地退化、植被覆盖变化等环境问题，为环境保护和可持续发展提供参考。 4. 城市规划：通过分析城市扩张、土地利用变化等ASTER数据，为城市规划和土地管理提供科学依据。 5. 气候研究：利用ASTER数据分析地表温度、热岛效应等，研究气候变化和城市热环境影响。 六、数据输出与报告 完成ASTER数据处理后，将结果输出为图像、矢量数据或报告形式。图像可以用于制作地图、可视化分析等；矢量数据可以用于空间分析和建模；报告可以总结数据处理过程、分析结果和应用建议。

遥感期末复习资料

遥感期末复习资料 遥感：就是从远处采集信息，即不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，识别地物。 遥感的特性：1、空间特性；2、时相特性；3、波谱特性（P2）遥感的分类：1、遥感探测的对象：宇宙遥感、地球遥感；2、遥感平台：航天遥感、航空遥感、地面遥感；3、遥感获取的数据形式：成像方式遥感、非成像方式遥感；4、传感器工作方式：被动遥感、主动遥感；5、遥感探测的电磁波：可见光遥感、红外遥感、微波遥感； 6、遥感应用：地质、地貌、农业、林业、水文、测绘等 遥感技术系统主要由遥感平台，传感器，遥感信息的接收和处理以及遥感图像的判读和应用4个方面 遥感平台：是指遥感中搭载传感器的运载工具。 按平台据地面的高度可分为：地面平台、航空平台和航天平台 传感器是遥感技术系统的核心部分 遥感信息：主要是指又航空遥感和卫星遥感所获取得胶片和数字图像 遥感的现状和趋势： 1、多分辨率多遥感平台并存，空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率普遍提高 2、微波遥感、高光谱遥感迅速发展 3、遥感的综合应用不断深化 4、商业遥感时代的到来 黑体：是绝对黑体的简称，指在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1的物体。 斯特藩——玻尔兹曼定律：物体的辐射通量密度M与物体的热力学温度T的四次方成正比 基尔霍夫辐射定律：即地物的吸收率越大，发射率也越大 太阳辐射光谱曲线近似于6000K的黑体辐射曲线

大气按热力学性质可垂直分为对流层、平流层、中间层、电离层 散射作用分为：瑞利散射、米氏散射和非选择性散射 大气窗口：是指受到大气衰减作用较轻，透射率较高的波段 反射率：是指地物的反射能量占总入射能量的百分比 地物的反射光谱曲线：以波长作为横坐标，反射率作为纵坐标，将地物反射率随波长的变化绘制成曲线，即地物的反射率随波长变化的曲线 发射率：是地物的辐射能量与相同温度下黑体辐射能量之比，又叫做比辐射率地物的发射光谱曲线：温度一定时，地物的发射率随波长变化的曲线 传感器主要由收集器、探测器、处理器、输出器等4部分组成 传感器的分类：1、按工作方式不同，分为主动式传感器和被动式传感器；2、按记录方式不同，分为成像方式和非成像方式；3、成像方式中，根据成像原理和所获取图像性质的不同，又分为摄影方式传感器、扫描方式传感器和雷达3种关机扫描仪数据采集原理（P49）扫帚式扫描仪（P55） 航空遥感是指以飞机或气球为平台所进行的遥感 航空摄影机的种类有：1、单镜头框幅航空摄影机；2、多镜头框幅航空摄影机； 3、条带航空摄影机； 4、全景航空摄影机 航空摄影的类型： 1、按成像倾斜角分为垂直摄影和倾斜摄影：一般把倾斜角<3°的，称为垂直摄 影；把倾斜角>3°的称为倾斜摄影。 2、按摄影的实施方式分类，可分为单片摄影、单航线摄影、多航线摄影 单片摄影：为特定目标或小块区域进行的摄影，一般获得一张或者舒张不连续的像片。 单航线摄影：沿一条航线，对地面狭长地区或沿现状地物进行的

Landsat8TIRS地表温度反演

热红外遥感(InfraredRemoteSensing)是指传感器工作波段限于红外波段范 围之内的遥感。即利用星载或机载传感器收集、记录地物的热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。目前有很多的卫星携带了热红外传感器，包括ASTER、AVHRR、MODIS、TM/ETM+/TIRS等。 目前，地表温度反演算法主要有以下三种：大气校正法(也称为辐射传输方 程：RadiativeTransferEquationRTE)、单通道算法和分裂窗算法。 本实例是基于大气校正法，利用Landsat8TIRS反演地表温度。 基本原理：首先估计大气对地表热辐射的影响，然后把这部分大气影响从卫星传感器所观测到的热辐射总量中减去，从而得到地表热辐射强度，再把这一热辐射强度转化为相应的地表温度。 具体实现为：卫星传感器接收到的热红外辐射亮度值L入由三部分组成：大 气向上辐射亮度LT,地面的真实辐射亮度经过大气层之后到达卫星传感器的能量；大气向下辐射到达地面后反射的能量。卫星传感器接收到的热红外辐射亮度值L入的表达式可写为(辐射传输方程)： L入=[B(T S)+(1-£)LJ]r+LT(1.1) 式中，e为地表比4B射率，T S为地表真实温度(K),B(T S)为黑体热辐射亮度，出大气在热红外波段的透过率。则温度为T的黑体在热红外波段的辐射亮度B(T S)为： B(T S)=[L入-Lt41-e)Lj]/宜(1.2) Ts可以用普朗克公式的函数获取。 T S=K2/ln(K1/B(T S)+1)(1.3) 对于TM,K i=607.76W/(m2*m*sr)©=1260.56K。

遥感复习

（一）遥感基础 1、遥感的基本概念、特点 遥感基本概念： 方式：远离目标，非直接接触 工具：遥感器、飞行器 理论依据：电磁波理论 接收信息：反射或辐射的电磁波 遥感的特点： 基本特征：利用地物对电磁波的辐射和反射特性，通过接收电磁波的辐射或反射信息获取地物的特性。 地物特性：分为几何特征和物理特征两种。 几何特征：如土壤的粗糙度，房屋的轮廓、各种植被的形状和长势等； 物理特征：如地物的介电常数、土壤湿度等，是物质本身的性质所决定的。 遥感目的：就是通过接收到的电磁波信息反推出地物的几何特征和物理特征的反演过程。 2、遥感常用电磁波谱 电磁波的波段从波长短的一侧开始，依次为γ线、x线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。 遥感所使用波长是：紫外线的一部分(0.3-0.4μm),可见光线(0.4-0.7μm),红外线的一部分(0.7-14μm),以及微波（约lmm-1m）。 3、遥感系统的分类 根据所利用的电磁波的光谱段，遥感可以分为可见光及反射红外遥感、热红外遥感和微波遥感 可见光及反射红外遥感：辐射源是太阳，观察的是地物对辐射源的反射率； 热红外遥感：辐射源是目标地物，观察的是地物本身的辐射能量（或辐射率）； 微波遥感：辐射源是雷达（主动）或地面目标物（被动） 4、空间、光谱、时间分辨率 空间分辨率：指在一个影象上能够详细区分的最小单元所对应的地面尺寸。 空间分辨率的三种表示形式： 1、象元：图象的最小单元。一个象元在地面上对应的范围可以用来表达空间分辨率。 2、象解率：胶片上1mm间隔内包含的线对数，用线对／mm来表示，一条白线加一条黑线构成一个线对。 3、视场角（IFOV）：传感器的瞬时视域，用毫弧度表示。视场角小，得到的光通量小，空间分辨率低，反之，空间分辨率高。 空间分辨率的数值只是一个粗略的等级概念。它表明影像细节的可见程度，要想准确提取，必须考虑到周围的环境因子。 影象分辫率： 影像分辨率指整个遥感系统最终反映在影像上的实际分辫率，它实际为空间分辨率在不同比例尺的具体影像上的反映。 遥感系统的空间分辨率确定遥感图象识别的最基本的信息单元—象元。如TM的地面分辨率为30m，在1:100万的图象上，其影象分辨率为0.03mm，在1:10万的图象上，其影象分辨率则为0.3mm。

辐射定标(像元亮度值,辐射亮度亮温)、表观反射率、地表反射率、反照率、比辐射率

环境一号卫星光学数据绝对定标 环境一号卫星光学数据的遥感器校正分为绝对定标和相对辐射定标。 对目标作定量的描述，得到目标的辐射绝对值。要建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系，即定标系数，在卫星发射前后都要进行。卫星发射前的绝对定标是在地面实验室或实验场，用传感器观测辐射亮度值已知的标准辐射源以获得定标数据。卫星发射后，定标数据主要采用敦煌外场测量数据，此值一般在图像头文件信息中可以读取。以下两表为敦煌场地测定的绝对定标数据。 表HJ 1A/B星绝对辐射定标系数（DN/W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1） 利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为： L=DN/coe 式中coe为绝对定标系数，转换后辐亮度单位为W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1。 由于以上定标系数为敦煌场采用单点法对中等反射率目标（戈壁）测定的结果，因此对于太阳反射光谱波段，建议针对中等反射率地物采用上面提供的绝对辐射定标系数。 对于HJ1B的红外相机，近红外波段绝对定标系数为4.2857，短波红外波段绝对定标系数为18.5579。定标公式同前。HJ-1B红外相机热红外通道绝对辐射定标系数为：增益53.473，单位：DN/（W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1）；截距26.965，单位：DN。利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为L=（DN-b）/coe，式中coe为绝对定标系数的增益，b为截距，转换后辐亮度单位为 W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1。HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。

遥感数字图像 遥感数字图像是以数字形式记录的二维遥感信息，即其内容是通过遥感手段获得的，通常是地物不同波段的电磁波谱信息。其中的像素值称为亮度值（或称为灰度值、DN值）。 遥感概念DN值（Digital Number ）是遥感影像像元亮度值，记录的地物的灰度值。无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等有关。 遥感图像量化image quantification。释文：按一定的函数关系将图像所代表的物理量分割成有限的离散等级,以使观测数据可用一定字长的二进制码表示,因此又称为数据编码。量化后的级别称为图像的像元值、灰度或亮度,记为 DN(digital number)。 DN值没有单位，数量级与像素深度有关，如果是无符号整型的就是0-255，符点型，无符号16位均根据其类型确定。