遥感数字图像处理基础 知识点
第一章数字图像处理基础
1数字图像处理：将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中，然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理，以提高图像质量或者提取所需要的信息
2数字图像获取：把客观场景发射或者发射的电磁波信息首先利用光学成像系统生成一副模拟图像，然后通过模数转换将模拟图像转换为计算机可以存储的离散化数字图像。
3采样：即图像空间坐标或位置的离散化，也就是把模拟图像划分为若干图像元素，兵赋予它们唯一的地址。；离散化的小区域就是数字图像的基本单元，称为像元也称像素。
量化：即电磁辐射能量的离散化，也就是把像元内的连续辐射亮度中离散的数字值来表示，这些离散的数字值也称灰度值，，因为它们代表了图像上不同的亮暗水平。
4遥感数字图像获取特征参数
质量特征：⑴空间分辨率：数字图像上能被详细区分的最小单元的尺寸或大小
⑵辐射分辨率传感器探测原件在接受光谱信号时，所能分辨的最小辐射度差
信息量特征：⑴光谱分辨率：传感器探测元件在接收目标地物辐射能量时所用的波段数目
⑵时间分辨率：对同一区域进行重复观测的最小时间间隔。
5模拟图像：在图像处理中通过某种物理量的强弱变化来记录图像亮度信息的图像
6数字图像：把连续的模拟图像离散化成规则网格并用计算机以数字的模式记录图像上各网格点亮度信息的图像7数字图像特性：①空间分布特性：1空间位置：数字图像以二维矩阵的结构的数据来描述物体，矩阵按照行列的顺序定位数据，所以物体的位置也是用行列号表示。2形状：点状线状和面状3大小：线状物体的长度或面状物体的面积，表现为像元的集聚数量4空间关系：包含，相邻，相离三种拓扑关系
②数值统计特性：对图像的灰度分布进行统计分析。
图像的灰度直方图：用来描述一幅数字图像的灰度分布，横坐标为灰度级，纵坐标为灰度级在图中出现
8直方图的用途：1图像获取质量评价2边界阙值的选择3噪声类型的判断
9遥感数字图像的输出特征参数：
1输出分辨率：屏幕分辨率和打印的分辨率2灰度分辨率：指输出设备能区分的最小灰度差3颜色空间模型：RGB 模型CMYK模型HSI颜色模型
10数字图像种类：1.黑白图像：二值数字图像，0表示黑色1表示白色；2.灰度图像：单波段图像每个像元的灰度值的取值范围由灰度量决定;3.伪彩色图像：把单波段图像的各灰度值按照一定规则映射到颜色空间中某一对应颜色;4.彩色图像：由红绿蓝3个颜色通道的数字层组成的图像
第二章数字图像存储
1比特序：一个字节中8个比特的存储顺序称为比特序。CPU存储一个字节的数据时有两种比特序：1大端：将高比特位（逻辑上的高数据位）存储在低比特地址*（物理上的存储地址）2小端：将高比特位存储在高比特地址2图像文件存储的基本信息：
元文件：图像的解码信息单独存放，称为元文件或头文件。
文件头：解码信息与数据内容封装在同一文件中，其常位于文件的起始位置。
a.图像文件的头信息通常包括：解码顺序（字节序，大端解码表示大字节序。从小端解码表示小节字序）;
b.
图像的行数和列数（构成图像的像元行数和列数，确定图像的空间范围大小）;c.图像的数据类型;d.图像的波段数;e.图像的偏移量（图像数据存储的起始位置距离图像文件起始位置偏移的字节数）
3多波段数据存储方式：BSQ（按波段顺序存储）BIP（按波段像元交叉存储）BIL（按行交叉存储）BSQ：适合读取单个波段的数据，波普处理的能力较弱（最佳的空间处理能力）
BIP：适合读取光谱剖面数据，打破了像素空间位置的连续性（最佳的波普处理能力）
BIL：介于空间处理和光谱处理之间的一种折中存储格式
4常见图像文件的存储格式：TIFF GeoTiff HDF HDF-EOF IMG
第三章空间域处理方法
1数值运算：指遥感图像波段内各个像元灰度值以及波段间的各个像元灰度值进行加减，乘除等数学运算
2集合运算：指同一图像以及不同图像进行的求子集求并集等集合的基本运算。
3逻辑运算:对称布尔运算，逻辑常量只有两个既0.1用来表示两个对立的关系真与假。
4数学形态学：以形态为基础对图像进行分析的数学工具。
数值运算包括单波段运算和多波段运算：
单波段运算：1点运算：对单幅图像像元的逐像元值运算；2.领域运算输出图像中每个象元灰度值是有输入像元及其邻域内内的像元灰度值共同决定的运算。
多波段运算：1代数运算：对多幅输出入图像进行的像元对像元的数学运算：2.剖面运算：对多波段图像像元构成
的剖面进行的波段间的数值运算
领域运算I滑动窗口：在进行邻域运算时，邻域窗口逐像元移动既每次移动的步长为一个像元。II跳跃窗口：如邻域窗口进行邻域运算时，以其窗口大小为步长进行的移动；III卷积运算：将模板在输入图像中逐像元移动，每到一个位置就把模板的值与其对应的像元值进行乘积运算并求和从而得到输出图像对应于模板中心位置的像元灰度值；IV邻域统计：多样性，密度，众数，少数，求和，均值，标准差，最大值，最小值，秩
集合运算：空间操作，波段操作
⑴空间操作：1.图像裁剪：目的，保留需研究的部分将研究区以外部分去除：2.图像镶嵌：在统一坐标系下，把多景相邻遥感图像拼接成一幅大范围无缝的图像。
⑵波段操作：①.波段提取：从一个多波段的图像中提取某一特定波段作为一个独立的文件：②波段叠加：将同一地理范围不同波段的文件合并为一个多波段文件。
镶嵌的要点：1尽量选择相同的颜色和质地，将镶嵌的图像在重叠区应具有相似的色调，纹理等2.缝合线尽量选择在布料不同颜色或图案的交界处以减少违和感3.拼接线两边的色调差异大，需考虑对拼接线两边附近的图像做匀色处理。
⑴腐蚀：是一种消除边界点，使边界向内部收缩的过程，可以用来消除小且无意义的目标物。
⑵膨胀：将目标区域接触的背景点合并到该目标物中，使目标边界向外部扩张的处理。
⑶开运算：先腐蚀再膨胀；闭运算：先膨胀再腐蚀
第四章变换域处理方法
1常见的图像变换算法：特征分析，频率域，颜色空间
⑴基于特征分析的变换：主成分分析，最小噪声分离，缨帽变换，独立成分分析
⑵频率域变换：傅里叶变换，小波变换⑶.颜色空间变换：HIS，RGB，CMYK
2主成分分析PCA：通过正交变换将一组可能相关的变量转换到一组线性不相关的变量的统计分析的过程
图像压缩，去噪，增强，融合，特征提取目的：让保留下来的维度之间的相关性尽可能小，让让保留下来的维度方差尽可能大。去除波段间的多余信息，把原有波段中的有用信息集中列数数目尽可能少的主成分中，并使这些主成分图像间互不相关，各个主成分保函的信息内容不重叠，从而大大减少总的数据量
3最小噪声分离变换MNF变换：各分量按照信噪比从大到小排列
4缨帽变换：基于图像物理特征的固定变换，硬毛变换后坐标不是指向主成分方向，而是指向与地面景物密切相关的方向，特别是与植物生长过程和土壤深度有关。
缨帽变换主要用于特征提取，四个分量：第一分量为亮度值，反映地物总体反射率的综合效果；第二分量为绿度指数，与地面植被覆盖，叶面积指数及生物量相关性很大;第三分量为湿度指数，反映地面水分条件，尤其为土壤湿度条件；其他分量为黄度指数和噪声。
5独立成分分析ICA：线性变换，把多光谱或高光谱遥感数据转换成互相独立的部分。
ICA算法：信息最大化法，最大似然估计，最小化互信息法等
6傅里叶变换：傅里叶级数，任何连续周期信号可以由一组适当的正弦曲线组合而成。
傅立叶变换物理意义：将原来难以处理的时域信号换成易于分析的频域信号，还可以通过反傅立叶变换把频域信号恢复成时域信号。
傅立叶变换局限性：1.傅里叶变换系数均是常数，不随时间变化，因此傅里叶变换只能处理频谱成分不变的平稳信号，而在处理非平稳信号时会带来很大的误差不易于处理非平稳信号2.傅里叶变换存在时域和频域的局部矛盾。7小波变换：用由零开始由零结束，中间为一段震荡的波用小波信号表示。它是一种能量在时域非常集中的波。适用于大部分信号，尤其是瞬时信号，他针对绝大部分信号的压缩，去噪检测效果都特别好。
8颜色空间变换：1.HIS:色调饱和度亮度2.RGB:红绿蓝3.CMYK;印刷三原色：青色品红色黄色
第五章辐射校正1辐射畸变：遥感传感器在接收来自地面目标物的电磁波辐射能量时。受遥感传感器本身特性，大气作用以及地物光照条件等影响，致使遥感传感器的探测值与地物实际的光谱辐射值不一致，遥感图像产生的辐射误差（即灰度失真）称为辐射畸变。
辐射矫正：消减或修正因辐射误差而引起的畸变，这一过程称为辐射矫正。
辐射定标：将传感器记录的DN值转化为入瞳外的辐射宽度值或反射率的这个过程
2.遥感传感器入瞳处的太阳辐射能量主要来自3部分：目标物反射，大气散射，近邻反射
a地面目标物的直接反射此部分辐射能量在太阳光入射到地面的经地面反射的过程中投到大气成分的吸入和散射而减小b大气成分和气溶胶对太阳辐射的散射（大气程散射）在到达地面之前被散射而进入传感器c地面目标物周边背景的邻近反射
3.大气校正：通过消除大气散射，吸收对太阳辐射的影响，将大气顶层辐射亮度值或反射率转化为地表辐射亮度值或地表反射率，这个过程称为大气校正
4.辐射度：指单位时间内大单位面积上通过的辐射通量
5.朗伯面：属于漫反射面，当入射幅照度一定是，任何角度观测的反射亮度都是一个常数
6.根据获取定标参数的时间和地点不同可以将辐射定标分为三类
a受射前的实验室定标b基于星载定标器的星上定标c发射后的场地定标
7.绝对大气校正：将遥感图像的DN值转换为地表反射率或地表辐射亮度
相对大气校正：用DN值来表示地物反射率或反射辐射亮度的相对大小
8.统计模型：基于地表变量和遥感数据的相关关系而建立的，既可进行相对大气校正又可进行实现绝对校正相对大气校正：1内部平均相对反射率法IARR：以整幅图像的平均辐射光谱之作为参考光谱，以计算每个像元的光谱曲线与参考光谱曲线的比值作为相对反射率，由此消除大气影响，亦可消除地形阴影的影响2平场域法FF：选择图像中块面积大亮度高，而光谱响应曲线变化平缓的区域建立平场域，利用该区域的平均光谱辐射值来模拟图像获取大气条件下的太阳光谱，将每个像元的辐射值与该区域平均光谱辐射值的比值作为地表反射率，用以消除大气的影响3对数残差法LRC：目的为了消除光照及地形的影响
绝对大气校正4经验线性法ELC:实测各定标点的地面反射光谱值，计算像元点的平均辐射光谱，利用线性回归建立反射光谱与辐射光谱间的关系，计算线性方程的两个系数进行像元灰度的反射率反馈
物理模型：1 6S模型：太阳第五与传感器之间的几何关系，大气模式，传感器的光谱特性，地表反射率2 MOPTRAN 模型
9.地形校正：基于DEM的地形矫正方法：朗伯体的反射率模型非朗伯体反射率模型和其他方法①余弦校正法：斜面接受的辐射度与太阳入射角的余弦值程正比，同时考虑太阳天顶角对辐射的影响②C矫正发：基于余弦校正在低太阳入射角地区出现过度校正现象，则引入半经验系数C
第六章几何校正1几何略变：在遥感成像过程中，传感器生成的图像像元相对地面目标的实际位置发生了挤压，扭曲，拉伸和偏移问题，这一现象我们称为几何略变
2造成遥感图像几何略变的因素：1传感器内部因素：透镜，图像投影面，探测元件排列2遥感平台因素：平台高度变化，速度变化，轨道偏移及姿态变化3地球因素：地球自转，地形起伏，地球曲率
3几何校正：1几何精校正：根据产生畸变的原因，利用空间位置变化关系，采用计算公式和取得的辅助参数进行校正2几何精校正：在几何粗校正的基础上，使图像的几何位置符合某种地理坐标系统，与地图配准并调整亮度值，即利用地面控制点做的精密校正
4几何配准：将不同时间，不同波段，不同传感器系统所获得的同一地球的图像经几何变换使同名像点在位置上和方位上完全重叠后的操作
几何配准与几何校正的区别：几何校正注重的是数据本身的处理，目的是为了还原数据的真实性，而几何配准注重的是图像和图像数据之间的几何关系，其目的是为了和参考数据达成一致，不考虑参数数据的正确
5几何校正涉及的两个过程：一是空间位置二是像元灰度值的重新计算，即重采样
坐标变换：直接法：从原始图像阵列出发，依次计算每个像元在输出图像中的坐标，输出的像元值大小不变，但输出图像中的像元分布不均间接法：从输出图像阵列出发，依次计算每个像元在原始图像中的位置，然后计算原始图像在该位置的像元值，再将计算的像元值赋予输出图像像元，空间分布均匀，需重采样
6地面控制点的选择：1地面控制点需要在图像上有明显的清晰的识别标法2控制点上的地物不随时间而变化，以保证当两幅不同时间的图像或地图进行几何校正时也能识别3在没有做过地形校正的图像上选择控制点时，应在同一地形高度上进行4地面控制点应当均匀地分布在整幅图像内，且需保证有一定的数量
7几何校正一般通过均方根误差RMS来观察控制点的几何校正精度，单位为像元
重采样：根据原始图像的像元信息内插为新的像元值⑴最近邻法：直接将与某像元位置最邻近的像元值作为该像元的新值⑵双线性内插法：取采样点到周围4邻近像元的距离加权计算栅格值⑶三次卷积法：使用采样点周围16个邻近像元进行距离加权计算像元灰度值，使图像变得平滑，视觉效果好，但是会破坏图像光谱信息
8.4D产品：DLG：digital Line Graphic数字线划地图DEM：Digital Elevation Model 数字高程模型DRG：Digital Raster Graphic 数字栅格地图DOM:Digital Orthophoto Map 数字正射影像图
9.几何校正步骤：：（1）对畸变图像和基准图像建立统一的坐标系和地图投影（2）选择地面控制点，按GPS选择原则，在畸变图像和基准图像上寻找相同地物的地面控制点对（3）选择校正模型，实现畸变图像和基准图像之间的像元坐标变换4）选择合适的重采样方法对畸变图像的输出图像像元进行灰度赋值（5）几何校正的精度分析10.几何校正类型：图像到图像的几何校正（基准图像和畸变图像）图像到地图的几何校正具有地理位置信息的几何校正、正射校正
11.图像自动匹配图像匹配要素：特征空间、搜索空间、搜索策略和相似性度量
图像匹配算法的评估指标：匹配速度，匹配精度，匹配概率和匹配适应性
方法：（1）基于灰度的匹配方法：直接利用整幅模板图像的灰度信息，建立模板图像和输入图像之间的相似性度
量，然后采用某种搜索策略寻找使相似性度量值最大或最小的变换模型的参数值。（2）基于特征的匹配方法：首先需要对图像进行特征换取，然后根据相似性原则对两幅图像的特征进行匹配，选取变换模型，通过合适的搜索策略求得变换的最优化参数，再利用此参数对输入图像行变换
第七章图像去噪声 1.图像去噪声:减少或改善数字图像中噪声的过程，叫做图像去噪声。
2.图像噪声：造成图像失真质量下降的图像信号，在图像上常表现为孤立的像元点或像元块。
3.噪声类型：（1）随机噪声模型：高期噪声、瑞利噪声、伽马噪声、指数分布噪声、均匀分布噪声、脉冲噪声、椒盐噪声（黑白相间的亮暗点噪声，胡椒噪声和盐噪声分别对应低灰度噪声和高灰度噪声）（2）周期噪声：整幅出现黑白相间条纹
4.空间域去噪声由于噪声像元的灰度值常与周边像元的灰度值不协调，表现为极高或极低，因此可以利用局部窗口的灰度值统计特性（均值、中值）去除噪声（1）均值滤波：取每个像元邻域内的所有像元灰度值的平均值代替该邻域中心的像元值，从而达到去除尖锐噪声以及平滑图像的目的（2）中值滤波：与均值滤波相似将像元的替换值由邻域内的像元平均值变为了邻域内的像元中间值（3）保持边缘平滑滤波：抑制噪声的同时保持图像的细节信息，它在平滑处理前应先判断当前像元是否为边缘点K近邻均值滤波：找出待处理像元邻域内K个与该邻域中心像元灰度值最接近的像元然后取这K个像元的平均值作为待处理像元的新值。（4）数学形态学去噪声：开运算、闭运算、开-闭运算、闭-开运算。
5.变换域去噪声：（1）傅里叶变换：高频部分对应空间域图像灰度变化剧烈的地方。边缘、噪声等快速度变化的区域。低频部分对应空间域图像灰度变化平缓的地方。均值地表变换平缓的区域。㈠频率域去噪声的技术流程：先把图像从空间域变换到频率域，然后在频率域对噪声成分进行掩膜滤波，抑制或者消除噪声，最后再把图像从频域反变换到空间域。㈡傅里叶变换去噪声流程：含噪声图像—傅里叶正变换—中心化的频率谱图像—掩膜滤波—频率域去噪声结果—傅里叶反变换—去噪声图像。㈢基于傅里叶变换的图像去噪声主要采用低通滤波器，带阻滤波器和陷波滤波器掩膜过滤掉噪声部分所对应的频率。
（2）小波变换：小波变换去噪基本思路：利用小波变换把含噪声信号分解到多尺度中，然后在每一尺度下把于噪声的小波系数抑制或去除，保留并增强属于信号的小波系数，最后重构出小波去噪声后的信号。
第八章图像增强 1.图像增强：通过一定手段对原图像进行变换或者附加一些信息，有选择地突出图像中感兴趣的特征或者抑制图像中某些不需要的特征，从而加强图像目视判读和识别效果，以满足某些特殊分析的需求。
2.空间图像增强：对图像的灰度值直接进行处理以达到改善图像视觉效果的目的地。
点运算：（1）灰度变换：线性变换、分段线性变换、反比运算、昂次变换
（2）直方图调整直方图匹配：将原图像的直方图以参考图像的直方图为标准做变换，使两幅图像的直方图相同或相似，从而使原图像具有与参考图像美化的色调和方差。直方图均衡化：将原图像的直方图匹配成均匀分布的直方图。
邻域运算：（1）反锐化掩膜图像增强：对原图进行平滑滤波，将原图减去平滑滤波结果得到边缘信息，最后加权的边缘信息与原图相加以达到增加效果。（2）微分算子：提取边缘和纹理细节信息。
灰度形态学梯度运算：膨胀腐蚀型梯度、腐蚀型梯度、膨胀型梯度。
3.变换域图像增强：在图像的某个变换域内对图像的变换系数进行某种修改，然后再反变换到空间域以达到图像增强的目的。⑴基于频率域转换的傅里叶变换：图像的细节信息对应于频率域的高频部分，因此可以在频率域中先对高频部分进行增强再反变换到空间域，或者仅提取高频部分对应的信息叠加到原图像。
⑵高通滤波器，高斯高通滤波，理想高通滤波器，巴特沃斯高通滤波器。高斯高通滤波器较其他两种结果更为平滑，地物轮廓和纹理整体上都很清晰，图像增强效果优于其他两种。⑶基于多尺度分割的小波变换：在多尺度上分解为低频分量，水平次高频分量，垂直次高频分量和对角高频分量四个部分。细节部分体现在高频部分，图像的概况主要体现在低频部分。颜色空间变换：多波段图像的图像增强。
4.伪彩色处理：在图像显示时，将灰度图像中各像元的灰度值按照一定的规则赋予不同的颜色，使之成为一幅彩色图像，这种把灰度转换成彩色的映射处理被称为伪彩色处理。原因：人眼对色彩的敏感性远远高于对灰度的敏感性，人眼正常只能分辨20多个灰度级，可分辨100种以上的彩色。
5.图像融合：它着重于把在时间或空间中存在互补的多源数据按照一定的法则进行运算，从而获得比任何单一数据更为精确、信息更为丰富的合成图像。根据数据的抽象程度自下而上可以在3个层次上进行：数据级融合、特征级融合、决第级融合、像元级融合
第九章感兴趣目标及对象提取 1.图像分割：指从图像中将某个特定区域与其他部分进行分离并提取出来的处理，即把前景目标从背景中提取出来，通常也称图像的二值化处理 方法：阈值法，边界分割法，区域提取法，形态学分水岭分割。
2.对象提取：提取遥感图像上具有相同特征（如光谱，纹理和空间组合关系特征）的“同质均一”单元。
→贴标签（处理）：是对二值图像的每个不同连通域赋予不同的编号以区分不同的连通域。
创建一幅与二值图像大小相同的空白标签图像→逐像元扫描，第一个像元编号1（从左到右，从上到下逐步扫描所有值为一的目标像元）→如与已编像元连接取相同编号，如与已知编号像元不连接，赋予其新的编号→如与两个不同编号像元连接，当前像元取其中较小的编号，并将连接的所有较大的编号改为当前像元编号。
→边界提取：对贴标签的结果图像进行递归搜索运算以获得各目标物的边界坐标，将这些边界坐标首尾连接起来则得到闭合的矢量边界。
第十章特征提取和选择 1.物体之间的差异体现在他们的某一种或多种属性上（如颜色大小的粗糙度），这些在物体之间具有差异的属性就是物体的特征又称特征属性变量。
2.特征选择的过程。（1）特征提取：光谱特征提取：主成分变换，最小噪声分离，缨帽变换，独立成分分析，空间特征提取（纹理特征，形状特征）（2）特征选择:子集产生，子集评价，评价终止，结果验证（3）特征组合：各特征参与分类的先后顺序，各特征参与分类的权重。
第十二章遥感制图表述
1.遥感制图的基本要求：（1）信，指制图表达的信息是可靠的。（2）达，指制图表达的信息是清晰可用的（3）
雅，指制图的结果是美观的。
2.制图流程：5w+1H(why,who,what,where,when,how)
（1）制图目的：why（为何制图）who（制图给谁看）（2）制图规划：确定制图内容what，选择素材是确定遥感图像的空间范围where和时间范围when（3）只涂颜色：解决如何对图像信息进行清晰表达how
遥感原理与应用知识点
第一章 1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息 2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。 3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。 4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（信息被探测的依据）传感器能收集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体表面，随其材料、结构、物理/化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。 5、遥感的特点：1)手段多，获取的信息量大。波段的延长（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。 2)宏观性，综合性。覆盖范围大，信息丰富，一景TM影像185×185km2，可见的，潜在的各类地表景观信息。 3)时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析 6、遥感数据处理过程 7、遥感系统：1）被探测目标携带信息 2）电磁波辐射信息的获取 3）信息的传输和记录 4）信息的处理和应用 第三章 1、电磁波的概念：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。 2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播 2)粒子性：以电磁波形式传播出去的能量为辐射能，其传播也表现为光子组成的粒子流的运动 紫外线、X射线、γ射线——粒子性 可见光、红外线——波动性、粒子性 微波、无线电波——波动性 3、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。 4、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动始终加强，另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象叫电磁波的相干性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这种现象叫电磁波的非相干性
遥感考试重点整理
遥感课程复习重点 第一章概论 1、遥感的定义：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲：是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。 2、遥感的分类：（1）按工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感；（2）按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感；（3）按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感；（4）按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式；（5）按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感技术特点：（1）宏观性、综合性（2）多源性：多平台、多时相、多波段、多尺度（3）周期性、时效性。 第二章电磁波谱与地物波谱特征 1、遥感如何辨别地物的，其基础是什么： 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。因此遥感技术主要是建立在物体反射或发射电磁波的原理之上的。 2、维恩位移定律：分谱辐射能量密度的峰值λmax波长随温度的增加向短波方向移动，且在一定的温度下，绝对黑体的温度与辐射本领最大值相对应的波长乘积为一常数，即) (λ(维恩常量）。 m= T b 3、辐射功率：单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射功能，也称为幅出度。一种以辐射形式发射、转移、或接收的功率。 物体的总辐射功率： 4、电磁波谱、波谱响应曲线的概念与二者的区别： 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。 波普响应曲线：根据遥感器对波谱的相对响应（用百分数表示）与波长的关系在直角坐标系中描绘出曲线。 区别： 5、解释下面这张图
遥感概论知识点整理
第一章绪论 遥感 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。狭义：应用探测仪器，不与探测目标接触，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。 遥感探测系统 根据通感的定义，遥感系统包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的 传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分 主动遥感和被动遥感 主动遥感和被动遥感，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；被动遥感的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 与常规观测相比，遥感观测的特点 遥感观测可以实现大面积同步观测，并且不受地形阻隔等限制。 遥感探测，尤其是空间遥感探测，可以在短时间对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化。 与传统地面调查和考察比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。 与传统的方法相比，可以大节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。 分别从遥感平台、传感器类型、工作方式和应用简述遥感类型 遥感平台：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感
传感器：紫外遥感，可见光遥感，红外遥感，微波遥感，多波段遥感 工作方式：主动遥感和被动遥感，成像遥感和非成像遥感 应用：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感 第二章电磁辐射与地物光谱特征 基本概念： 电磁波谱 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排序，构成了电磁波谱。 按照波长递减的顺序： 长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段（超远红外，远红外，中红外，近红外），可见光（红橙黄绿青蓝紫，0.38~0.76微米），紫外线，X射线，γ射线。朗伯源、朗伯面 辐射亮度L与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。一些粗糙的表面可近似看做朗伯源。严格来说，只有绝对黑体才是朗伯源。对于漫反射面，当入射幅照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 绝对黑体、灰体、选择辐射体 绝对黑体：一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。 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，这种物体叫灰体。如果发射率与波长无关，那么可把物体叫作灰体，否则叫选择性辐射体
遥感知识点系统归纳
遥感指非接触的，远距离的探测技术。 遥感卫星则是指用作外层空间遥感平台的人造卫星。遥感卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产和防灾减灾等领域。它可以在轨道上运行数年，能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域。当沿地球同步轨道运行时，它能连续地对地球表面某指定地域进行远距离的探测。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，卫星获得的图像数据通过无线电波传输到地面站，地面站发出指令以控制卫星运行和工作。 9月8日，搭载遥感卫星二十一号的长征四号乙运载火箭点火升空。当日11时22分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将遥感卫星二十一号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。此次任务还同时搭载发射了国防科技大学研制的天拓二号卫星。遥感卫星二十一号，主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。天拓二号卫星主要用于小卫星技术试验。这是长征系列运载火箭的第193次飞行。 19日11时15分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射“高分二号”卫星，卫星顺利进入预定轨道。据了解，这颗卫星系目前我国分辨率最高的光学对地观测卫星，使国产光学遥感卫星空间分辨率首次精确到1米。 光学遥感卫星的分辨率优于1米即达到亚米级，是现在国际上遥感卫星最高分辨率等级。“高分二号”卫星是高分辨率对地观测系统重大专项首批启动立项的重要项目之一。“高分二号”卫星投入使用后，将与在轨运行的“高分一号”卫星相互配合，推动高分辨率卫星数据应用，为土地利用动态监测等行业和首都经济圈等区域应用提供服务支撑。 第一章、绪论 遥感（Remote Sensing)：从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。 遥感的系统组成：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分。 遥感按传感器的探测波段分类： 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。 遥感的特点：宏观性、综合性。覆盖范围大、信息丰富。 （简填）多波段性。波段的延长使对地球的观测走向了全天候。 多时相性。重复探测，有利于进行动态分析。 第二章、电磁辐射与地物光谱特征 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 粒子直径小于波长.（N/CO2/O3/O） 对可见光明显，波长越长散射越弱. 影像中霭、雾产生的主要原因. 米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 粒子直径与波长相当.（烟/尘埃/小水滴） 方向性明显. 潮湿天气影响大. 无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。 粒子直径比波长大得多.（水滴） 散射强度与波长无关. 大气窗口概念：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
遥感导论复习重点
1．遥感的基本概念。 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测； 狭义：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．结合P2图，阐述遥感系统的组成。 被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3．按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。 按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米； 可见光探测：探测波段为0.38-0.76微米； 红外遥感：探测波段在0.76-1000微米； 微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。 按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受 地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波 波段，受天气和云层影响较小。 成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。 非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为 数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4．阐述遥感的特点。 ①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 ②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。 ③数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。 ④经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。 ⑤局限性：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 5．地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。 6．什么叫电磁波谱。 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 μm，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段 红外波段：0.76—1000μm，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。 微波波段：1mm—1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。 紫外线波段：0.01—0.4μm，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以下。 8.大气对太阳辐射的影响有哪些。 吸收、散射及反射作用、折射。 11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段? 在紫外——微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。
数字图像处理基础知识总结
第一章数字图像处理概论 *图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 *模拟图像 空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像 *数字图像 空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。 *数字图像处理（Digital Image Processing） 利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。（计算机图像处理） *数字图像处理的特点（优势） （1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。（4）图像数据量庞大。（5）图像处理技术综合性强。 *数字图像处理的目的 （1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的 a.去除图像中的噪声； b.改变图像的亮度、颜色； c.增强图像中的某些成份、抑制某些成份； d.对图像进行几何变换等，达到艺术效果； （2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理 （3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。 **数字图像处理的主要研究内容 （1）图像的数字化 a.如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理 b.主要包括的是图像的采样与量化 （2*）图像的增强 a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声 （3）图像的恢复 a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等（4*）图像的编码 a.简化图像的表示，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。 （5）图像的重建 a.由二维图像重建三维图像（如CT） （6）图像的分析 a.对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。 （7）图像分割与特征提取 a.图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 b.图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等。 （8）图像隐藏 a.是指媒体信息的相互隐藏。 b.数字水印。 c.图像的信息伪装。 （9）图像通信
遥感数字图像处理考试知识点整理
遥感 第一章 1遥感数字图像；遥感数字图像的分类方式和对应类别。 （1）定义：遥感数字图像是数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 （2）可见图像和不可见图像 单波段和多波段，超波段 数字图像和模拟图像 2遥感图像的成像方式（三大种：摄影、扫描、雷达）。 （1）摄影，扫描属于被动遥感 雷达属于主动遥感 （2）摄影：根据芦化银物质在关照条件下回发生分解这一机制，将卤化银物质均匀涂在片基上，制成感光胶片 扫描：扫描类遥感传感器逐点逐行地以时序方式获取的二维图像 雷达：由发射机向侧面发射一束窄波段，地物反射的脉冲，由无线接收后被接收机接收 3遥感图像的数字化（模数转换）过程——两大过程：采样、量化，名词解释。 采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样，即：图像空间位置的数字化。采样是空间离散。 量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到由Ｍ×Ｎ个像素点组合表示的图像，但其灰度（或彩色）仍是连续的，还不能用计算机处理。它们还要进一步离散并归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，这称之为量化，即：图像灰度的数字化。量化属于亮度属性离散。 遥感图像数字化过程两个特点：亮度和空 4遥感数字图像的存储空间大小的计算。 图像的灰度级有：2,64,128,256 存储一幅大小为M*N，灰度量化位数G的图像，所需要的存储空间（图像数据量）为M*N*G(bit) 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB TM空间分辨：1,2,3,4,5,7为30米，6为120米 5遥感数字图像的分辨率（时间、空间、光谱、辐射分辨率）； （1）时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔即采样的时间频率，也称重访周期空间分辨率：指图像像素所代表的相应地面范围的大小，空间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小 光谱分辨率：光谱分辨率是指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率愈高 辐射分辨率：是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高辐射分辨率可以区分信号强度的微小差异。 （2）常见传感器和空间分辨率书17-18页 6遥感数字图像的数据（数据级别、数据存储格式、元数据定义） （1）数据级别： 0级产品：未经过任何校正的原始图像数据 1级产品：经过了初步辐射校正的图像校正 2级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。产品的几何精度由上述参数和处理模型决定。 3级产品：经过几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。产品的几何精度要求在亚像素量级上。 不同点：不同级别的产品使用条件不同，但是他们都是数据的集合，是信息量的汇总。一般来说，都是由元数据和图像基本数据两部分数据汇总的结果。
遥感导论复习要点
复习要点 第一章 遥感概述 遥感定义：遥远的感知。通过遥感器（传感器）这类对电磁波敏感的仪器，在远 离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析和应用的一门科学和技术。 主动遥感：传感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，仅被动的接受目标物体的自身发射和对 自然辐射的反射能量。 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感等。 按探测波段分： 紫外遥感：0.05-0.38μm 可见光遥感：0.38-0.76μm 红外遥感：0.76-1000μm 微波遥感：1mm-1000mm 遥感技术系统：遥感信息源信息获取、遥感数据传输与接收、信息处理、信息应用。 遥感特点:5个小标题: 大面积同步观测 时效性强 数据的综合性和可比性好 较高的经济与社会效益 一定的局限性 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 2.1 电磁波谱与电磁辐射 横波：在真空中以光速传播。 满足方程： f λ = c 电磁辐射的度量：辐射能量，辐射通量，辐射通量密度，辐射照度，辐射出射度 绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收 吸收率(,)1T αλ≡，反射率(,)0T ρλ≡，与波长与温度无关。 恒星和太阳的辐射可近似看作黑体辐射。 斯忒藩-玻尔滋蔓定律：p20
绝对黑体的辐射出射度与其温度的4次方成比例：4M T σ= 其中 0()T M M d λλ∞ =? 维恩位移定律：p20,注意p20图2.7和p21表2.2 最强辐射的波长 max λ 与其温度T 成反比：max T b λ?= 基尔霍夫定律:p21-22。公式，0M M ε= 某实际物体与同一温度、同一波长绝对黑体的辐射出射度之间存在关系：0M M α= 其中，α为实际物体的吸收系数， 0M 为绝对黑体的辐射出射度，α也称为比辐射率或发射率，记作0M M ε=。 2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响 太阳辐射: 太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光。 大气吸收:大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。 大气散射 ?不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。 ?大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。 ?对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。 ?散射主要发生在可见光区。 大气发生的散射主要有三种：（p29-30） 瑞利散射：d <<λ，分子为主，无方向性，可见光，4I λ-∝ 米氏散射：d ≈λ，微粒，强度有明显方向性，红外，2I λ-∝ 非选择性散射：d >>λ，强度与波长无关。 大气折射：传播方向发生改变。折射虽只改变电磁波的方向，不改变强度，但会 导致传感器接收的地物信号发生形状和比例尺的改变。 大气反射：大气反射主要发生在云层顶部，取决于云量，各波段均会受其影响。 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。 这些波段是被动遥感的工作波段。 2.3 地球辐射及地物波谱
遥感原理与应用知识点汇编
学习-----好资料 第一章电磁波及遥感物理基础 一、名词解释： 1遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测（磁场、力场、机械波）； （2）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、电磁波：变化的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。 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。 4、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。 5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。 6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 8、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。 11、光谱反射率：p =P P/P O X 100%，即物体反射的辐射能量P P占总入射能量R的百分比，称为反射率p。 12、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。 二、填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由丫射线、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 和波长入的函数。（19页公式） 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入乘绝对温度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0.47 卩m。 三、选择题：（单项或多项选择） 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1②反射率等于0③发射率等于1④发射率等于0。
遥感知识点综合
中科院博士遥感入学考试 1995年博士生（地学分析）入学试题 一、简答题（４０分） １．遥感地学评价标准。 ２．ＬandsatTM数据特征。 ３．我国风云一号气象卫星主要通道及特征。４．遥感信息处长合分析。 二、问答题（任选二题，６０分） １．评述我国遥感应用的发展特点。 ２．遥感在自然资源调查中的应用。 ３．举例说明遥感在地学研究中应用与作用。４．遥感监测在全球变化研究中的作用。 1996年博士生入学试题(遥感地学分析) （任选四题，每题２５分） １．遥感地学分析及其意义 ２．遥感在资源调查中的应用特点 ３．论述遥感在全球变化研究中作用 ４．遥感信息增强方法 ５．专题遥感信息提取的方法与应用 2000年中科院博士入学考试（RS） 遥感概论 一、简答与名词解释： 1. 混合像元（98） 2. 高光谱（98） 3. 监督与非监督分类（97） 4. 最大似然法（97） 5. 纹理特征用于信息提取（98） 6. 主成分分析（99） 7. TM的七个波段（97） 8. 高光谱遥感（99） 9. 遥感影象的特征（99） 二、论述 1. 最小二乘法的原理、公式及应用。（98） 2. 结合工作，谈遥感的应用与发展前景。（99） 3. 遥感地学评价基础。（97）
2000年中科院遥感所博士生入学考试RS试题 一、名词解释（每个5分，共25分） 1.高光谱遥感 2.空间分辨率 3.大气纠正 4.色度空间 5.小波变换 二、论述题（任选三，每个25分，共75分） 一、微波遥感的成像机理 二、多源数据复合的方法及关键技术 三、遥感的发展及前沿综述 四、结合你的专业，谈谈遥感应用的关键技术 2002年中科院遥感所博士入学考试（RS） 一、名词解释(20分) 五、波谱分辨率 2. 密度分割 3. 全球定位系统 4. 遥感制图 5. 监督分类 二简答(40分) 1. 多源数据信息融合的基本原理 2. 雷达遥感的主要特征 3. 纹理特征提取的方法 4. 遥感信息地学评价标准 三问答(40分) 1. 成像光谱仪的基本原理 2. 遥感影像解译的主要标志 3. 结合您的专业,谈谈遥感应用的关键技术 中国院遥感所XXXX年硕士研究生入学考试试题（遥感概论）一、名词解释(每题6分,共60分) ?地物反射波（光）谱 ?双向反射率分布函数 ?基尔霍夫定律 ?瑞利散射 ?大气窗口 ?分辨率 ?辐射亮度 ?维恩位移定律 ?高光谱 ?小波分析
遥感导论知识点整理(梅安新版)
遥感导论知识点整理 【题型】 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 四、简答题 五、论述题 注意：标注页码的地方比较难理解，希望大家多看看书，看看ppt。【第一章】绪论 1、【名】遥感（remote sensing） 广义：泛指一切无接触的远距离探测； 定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，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，判别出目标地物的属性。 2、遥感系统 包括：被测目标的信息特征（信息源）、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。（5个哦亲！详见书第2页图哈~） 3、【名】信息源：任何目标具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被称为遥感的信息源。 4、遥感的类型： a)按照遥感平台分 地面遥感、航空遥感、航天（空间）遥感、航宇遥感 b)按传感器的探测波段分 紫外遥感（0.05μm-0.38μm）、可见光遥感(0.38-0.76μm)、红外遥感（0.76-1000μm）、微波遥感（1mm-10m） c)按工作方式分 主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感 5、遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性 6、遥感发展简史 Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，61年正式通过。 遥感发展的三个阶段：
（1）萌芽阶段 1839年，达格雷发表第一张空中相片； 1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。 1882年，英国人用风筝拍摄地面照片； J N Niepce (1826, France) The world’s first photographic image Intrepid balloon, 1862 1906, Kites Pigeons, 1903. （2）航空遥感阶段 1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质调查。 1930年，美国开始全国航空摄影测量。 1937年，出现了彩色航空像片。 （3）航天遥感阶段 1957年，苏联发射第一颗人造地球卫星，意义重大。 70年代美国的陆地卫星 法国的Spot卫星 发展中国家的情况：中国，印度，巴西等。 卫星遥感 Landsat Spot NOAA EO-1 Terra/modis Ikonos 7、我国遥感发展概况 50年代航空摄影和应用工作。 60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。 70年代，腾冲遥感实验获得巨大成功。 70.4.24发射第一颗人造地球卫星。 80年代是大发展阶段。 目前在轨运行卫星：海洋卫星、气象卫星、中巴资源卫星、环境卫星等。 8、遥感的应用 （1）资源调查与应用 1. 在农业、林业方面的应用 农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 土地利用类型调查 精细农业 作物估产 “三北”防护林遥感综合调查
海洋遥感复习知识点
名词解释、填空 1.海面亮温：低于实际物体的温度 指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。 2.发射率：观测物体的辐射能量与同观测物体具有相同热力学温度的黑体的辐射能量之比 根据发射率，=1黑体，0~1灰体 3.大气气溶胶：悬浮在空气中的来自地球表面的小的液体或固体颗粒。 气溶胶类型：海洋型、陆地型、火山爆发 自然（陆地海洋火山）；人为（汽车尾气、污染物） 4.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。对可 见光的影响较大。 米散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。气溶胶引起的，对波长依赖性 很小 无选择散射：云，所有光都被散射回来 5.大气层结构简答， 根据温度分布，垂向划分：对流层、平流层、中间层、热成层、外大气层 1)对流层：有各种天气现象，强烈对流/温湿分布不均匀/航空活动区，对遥感最 重要
2)平流层/同温层：天气现象少/空气稳定/水汽、沙尘少，温度随高度增加而增加 3)中间层：温度随高度增加而减少，对遥感的辐射传递几乎没影响 4)热成层：温度随高度增加而增加，高度电离状态，短波电磁波被电离层折返回 地面 6.一类水体：浮游植物及其共变的碎屑主导海水光谱特性； 二类水体：除浮游植物外的其他物质在海水光谱特性中起主导作用海洋初级生产力：把 无机碳变成有机碳的单位时间的速率，和叶绿素浓度、光照、光照时间、光穿透距离有 关 7.遥感反射比（可见光、海色遥感）：公式、向上辐亮度和向下辐照度之比，Rw和Ed之 比 归一化离水辐亮度：假设太阳在正上，把大气分子散射衰减消除的离水辐亮度 8.黄色物质：有色可溶有机物，陆源（植被，棕黄酸），海洋（动物死亡分解） 9.生物光学算法：通过离水辐亮度去推导海水中的各主分浓度的算法。由海水上面的离水 辐亮度推导叶绿素浓度、泥沙浓度、k490衰减系数、透明度等。
遥感导论知识点总结
遥感导论知识点小结 1．遥感技术系统的组成 被测目标的信息特征、信息的火枪、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。2．遥感的类型 1）按遥感平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感； 2）按工作方式分为主动遥感和被动遥感； 3）按探测波段分为：紫外遥感（0.3-0.4）；可见光（0.4-0.7）；红外（0.7-14mm）； 微波（0.1-100cm）等。 3．遥感技术的特点 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。 4．电磁波的主要参数 1）波长（Wavelength）：指波在一个振动周期内传播的距离。即沿波的传播方向，两个相邻的同相位点（如波峰或波谷）间的距离。 2）周期：波前进一个波长那样距离所需的时间。 3）频率（frequency）：指单位时间内，完成振动或振荡的次数或周期（T），用V示。 注：一般可用波长或频率来描述或定义电磁波谱的范围。在可见光——红外遥感中多用波长，在微波遥感中多用频率。 4）振幅（Amplitude）：表示电场振动的强度。它被定义为振动物理量偏离平衡位置的最大位移，即每个波峰的高度。 5）电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。5．常用电磁波波段特性 1）紫外线（UV）：0.01-0.4μm，碳酸盐岩分布、水面油污染； 2）可见光：0.4-0.76 μm，鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常用的波段； 3）红外线（IR）：0.76-1000 μm。近红外0.76-3.0 μm’中红外3.0-6.0 μm；远红外6.0-15.0 μm；超远红外15-1000 μm；（近红外又称光红外或反射红外；中红外和远红外又称热红外。） 4）微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大。6．地物的反射光谱特性
遥感导论期末考试复习重点
遥感复习重点 第一章绪论 1.遥感的基本概念（广义与狭义） 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等探测。 狭义遥感：仅指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处将目标电磁波特性纪录下来，通过分析，解释物体特征性质及其变化的综合性探测技术。 补充层面：因此，又可以说：遥感是以电磁波与地表物质相互作用为基础，探测、分析和研究地球资源与环境，揭示地球表面各种要素的空间分布特征和时空变化规律的一门科学技术。 2.遥感、遥测、遥控的区别 遥感区别于遥测(Telemetry)和遥控(Remote Control)。 遥测指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量技术。 遥控指远距离控制运动物体的运动状态和运动过程技术。 完成空间遥感过程往往需要综合运用遥测技术和遥控技术。例如，卫星遥感必须测定卫星运行参数\控制卫星运行姿态等。 3遥感系统组成 遥感系统包括：被探测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用5大组成部分。 4.遥感类型的划分 （1）按遥感平台分，包括： A、地面遥感→指遥感器安放在地面平台上，如车载平台、船载平台、手提平台等。 B、航空遥感→指遥感器安放在航空器上，如飞机、气球等，一般高度小于80千米。 C、航天遥感→指遥感器安放在航天器上，如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等，一般高度大于80千米。 D、航宇遥感→指遥感器安放在星际飞船上，主要用于对地月系统以外目标进行探测。（2）按遥感器的探测波段分，包括： A、紫外遥感→指利用0.05-0.38微米间紫外辐射波段进行探测。 B、可见光遥感→指利用0.38-0.76微米间可见光辐射波段进行探测。 C、红外遥感→指利用0.76-1000微米间红外辐射波段进行探测。 D、微波遥感→指利用1毫米-10米间微波辐射进行探测。 E、多波段遥感→指探测波段在可见光和红外波段范围内，再被分成若干狭窄波段进行遥感探测。 （3）按工作方式分，包括: A、主动遥感→指利用遥感器主动发射一定电磁波能量并接收目标地物后向散射信号进行探测。 B、被动遥感→指遥感器不向目标地物发射电磁波，仅被动接收目标地物自身发射或对自然辐射源如太阳等反射能量。 或者分为: C、成像遥感→指遥感器接收目标地物电磁波信息可以转换成数字图像或模拟图像。 D、非成像遥感→指遥感器接收目标地物电磁波信息不能转换成数字图像及模拟图像。（4）按遥感的应用领域分，包括: A、就较大研究领域看:包括外层空间遥感\大气层遥感\陆地遥感\海洋遥感等。 B、就具体应用领域看:包括资源遥感\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\灾害遥感\考古遥感\军事遥感等。
数字图像处理的理论基础及常用处 理方法
关于数字图像处理的理论基础及常用处理方法 数字图像处理(DigitalImageProcessing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响:一是计算机的发展;二是数学的发展(特别是离散数学理论的创立和完善);三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。 摘要：本文介绍了数字信号处理的起源、发展，并简要概述了数字图像处理所研究的内容和处理数字图像的几大模块。同时，也大致介绍了常用的处理数字图像的方法。最后展望了数字图像处理的发展前景。 Abstract: This paper describes the origin of digital image processing, development, and a brief overview of digital image processing of the content and process digital images of several modules. Also a broad overview of the commonly used method of processing digital images. Finally, looking ahead the future prospects for the development of digital image processing. 关键词：数字图像处理（Digital Image Processing）；理论基础；处理方法 一、数字图像处理的起源及发展 数字图像处理（Digital Image Processing）又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。 数字图像处理最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。但是50年代的计算机主要还是用于数值计算，满足不了处理大量数据图像的要求。 数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。伴随着第三代计算机的研制成功，以及快速傅里叶变换算法的的发现和应用使得对图像的某些计算得以实际实践。 早期的图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的。在70年代图像技术有了长足进展，80年代，硬件的发展使得人们不仅能处理2-D图像而且能处理3-D图像，许多能获取3-D图像的设备和处理分析3-D图像的系统研制成功，图像技术得到广泛应用。 二、数字图像处理的研究内容 数字图象处理，就是采用计算机对图象进行信息加工。图象处理的主要内容有：图像的采集、增强、复原、变换、编码、重建、分割、配准、嵌拼、融合、特征提取、模式识别和图象理解。 对图像进行处理(或加工、分析)的主要目的有三个方面：
遥感导论(梅安新版)考试重点
遥感导论(梅安新版) 考试重点 https://www.sodocs.net/doc/757623631.html,work Information Technology Company.2020YEAR
一、名词解释 定量遥感：利用遥感传感器获取地表地物的电磁波信息，在先验条件和计算机的支持下，定量获取目标物参量或特性的方法和技术，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。 遥感建模：从传感器上获得的遥感数据叫可测参数，建立可测参数与地面目标的状态参数之间数关系叫建模。 影像空间：不同区域、不同时间、不同传感器特征的遥感影像所表达的地理空间称为影像空间。 遥感影像的综合与分解 遥感影像的综合：①由高空间分辨率向低空间分辨率遥感数据的转换；②由高光谱分辨率数据向低光谱分辨率遥感数据的转换；③由多传感器遥感数据经融合；④由多波段遥感数据的融合。 遥感影像的分解：①由低空间分辨率遥感数据向高空间分辨率遥感数据的转换（像元分解）；②经过运算的高光谱向多光谱数据转换成新的遥感数据。 遥感信息：遥感信息是指以电磁波为载体，经介质传输而由航空或航天遥感平台所收集到的反应地球表层系统现象的空间信息,是影像空间所包含的地学信息。 光谱分辨率：是指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔，是对光谱细节的分辨能力的表达。间隔愈小，分辨率愈高。 空间分辨率：是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小（像元所代表的地面范围的大小），即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。 地面分辨率：衡量遥感图像能有差别地区分两个相邻地物最小距离的能力，超过分辨率的限度，相邻两物体在图像上即表现为一个单一的目标。是空间分辨率数值在地面上的实际尺寸，取决于像元大小和背景信息。 遥感信息独立的地学变量:由于地物的物理化学性质不同，具有不同的反射和辐射量，这些反射和辐射量在不同波段的遥感数据中有不同的灰度值，经过不同波段遥感数据的特殊处理，可以获得新的特殊的灰度值的遥感影像，与其他地物具有明显不同的灰度值，这就是地物在遥感影像中具有独立的地学变量。 同质阈值：对于一定大小和基本要素空间的目标，我们可以制定出分辨的标准，而如果目标超出标准，其要素就散焦和无法分辨，这就是该目标的同质阈值。 空间增强：针对像元极其周围像元运算，单波段。光谱增强:对多图像，多波段。 高通滤波：高频过去，低频滤掉，用于边缘增强；低通滤波：低频过去，高频滤掉，用于内部特征增强。(滤波是把某种信号处理成为另一种信号的过程。)光谱模式识别：根据像元到像元之间的光谱信息自动划分土地类型的分类过程，监督、非监督分类都属于光谱识别模式。空间模式识别：根据像元与周围像元的空间关系进行图像分类。 非监督分类：是一种无先验（已知）类别标准的分类方法。对于待研究对象和区域，没有已知类别或训练样本做标准，而是利用图像数据本身能在特征测量空间中聚集成群的特点，先形成各个数据集，然后再核对这些数据集所代表的地物类别。
数字图像处理的基本方法
一、图像的预处理技术 图像处理按输入结果可以分为两类，即输入输出都是一副图像和输入一张图像输出不再是图像的数据。图像处理是个很广泛的概念，有时候我们仅仅需要对一幅图像做一些简单的处理，即按照我们的需求将它加工称我们想要得效果的图像，比如图像的降噪和增强、灰度变换等等。更多时候我们想要从一幅图像中获取更高级的结果，比如图像中的目标检测与识别。如果我们将输出图像中更高级的结果视为目的的话，那么我们可以把输入输出都是一幅图像看作是整个处理流程中的预处理。下面我们将谈到一些重要的预处理技术。 （一）图像增强与去噪 图像的增强是一个主观的结果，原来的图像按照我们的需求被处理成我们想要的效果，比如说模糊、锐化、灰度变换等等。图像的去噪则是尽可能让图像恢复到被噪声污染前的样子。衡量标准是可以度量的。不管是图像的增强与去噪，都是基于滤波操作的。 1．滤波器的设计方法 滤波操作是图像处理的一个基本操作，滤波又可分为空间滤波和频域滤波。空间滤波是用一个空间模板在图像每个像素点处进行卷积，卷积的结果就是滤波后的图像。频域滤波则是在频率域看待一幅图像，使用快速傅里叶变换将图像变换到频域，得到图像的频谱。我们可以在频域用函数来保留或减弱/去除相应频率分量，再变换回空间域，得到频域滤波的结果。而空间滤波和频域滤波有着一定的联系。频域滤波也可以指导空间模板的设计，卷积定理是二者连接的桥梁。 （1）频域滤波 使用二维离散傅里叶变换（DFT ）变换到频域： ∑∑-=+--==10)//(210),(),(N y N vy M ux i M x e y x f v u F π 使用二维离散傅里叶反变换（IDFT ）变换到空间域： ∑∑-=-=+=1010)//(2),(1),(M u N v N vy M ux i e v u F MN y x f π 在实际应用中，由于该过程时间复杂度过高，会使用快速傅里叶变换（FFT ）来加速这个过程。现在我们可以在频域的角度看待这些图像了。必须了解的是，图像中的细节即灰度变化剧烈的地方对应着高频分量，图像中平坦变化较少的地方对应着低频分量。图像中的周期性图案/噪声对应着某一个频率区域，那么在频域使用合适的滤波器就能去除相应的频率分量，再使用傅里叶反变换就能看到实际想要的结果。 不同的是，在频域的滤波器不再是做卷积，而是做乘积，因为做乘法的目的在于控制频率分量。比较有代表性的有如下几个滤波器： 高斯低通滤波器 222/),(),(σv u D e v u H -= D 是距离频率矩形中心的距离。该滤波器能保留低频分量，逐渐减小高频分量，对原图像具有模糊作用。