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遥感导论复习整理

1.名词解释基本概念(30分)

遥感的定义

作为一门综合技术,遥感是指不直接接触对象,从远处通过传感器探测和接受目标物体的信息(电磁波),经过对信息(遥感影响)的处理和分析,从而识别地物的属性及其分布特征的技术。

P3

信息源: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。遥感探测的依据:目标物与电磁波的相互作用,构成了目标物的电磁波特性,这是遥感探测的依据。

P15

波:振动的传播称为波。

电磁波:当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的磁场又激发了涡旋磁场,使电磁振荡在空间传播,这就是电磁波。

【是横波;在真空中以光速传播;满足公式p16;电磁波具有波粒二象性;电磁波不需要媒介质也能传播;与物体发生作用时会有反射、吸收、透射、散射等,并遵从同一规律】

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。

【该波谱以频率从高到低排列:γ射线-X射线-紫外线-可见光-红外线-无线电波(真空状态下:光速c=频率×波长)】

p19

辐射源:任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐射,也能够向外辐射。

太阳是被动遥感最主要的辐射源

绝对黑体、太阳黑体的定义p19

绝对黑体:如果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。

P24

太阳常数:是指不受大气影响,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。

(可以认为太阳常数是在大气顶端接受的太阳能量)

太阳光谱:太阳的光谱通常指光球产生的光谱,光球发射的能量大部分集中于可见光波段。(是连续光谱且辐射特性与绝对黑体基本一致)

P29

大气散射: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,称散射。(电磁波与物质相互作用后电磁偏离原来的传播方向)

(实质是电磁波在传输过程中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象,只有当大气中的分子或其他微粒的直径小于或者相当于辐射波长时才会发生,波长越小,散射越强)

三种情况:

1.瑞利散射:当大气中粒子直径比波长小得多时发生的散射(主要由大气中的原子和分子,如氮、二氧化碳、臭氧、氧分子等引起,特别是对于可见光而言,瑞利散射非常明显)(主要可见光近红外)

2.米氏散射:当大气中的粒子直径与辐射的波长相当时发生的散射。(主要由大气中的微粒,如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起)(近紫外到红外波段)

3.无选择性散射:当大气中粒子的直径比波长大得多时发送的散射。(特点是散射强度与波长无关,即任何波长的散射强度相同。)

在大气状况相同的时候,同时会出现各种散射。P30

散射如何影响图片质量?

散射使原传播方向的辐射强度减弱,而增加向其他各方向的辐射。尽管强度不大,但从遥感数据角度分析,太阳辐射在照到地面又反射到传感器的过程中,二次通过大气,在照射地面时,由于散射增加了漫入射的成分,使反射的辐射成分有所改变。返回传感器时,除反射光外还增加了散射光进入传感器,通过二次影响增加了信号中的噪声成分,造成遥感图像的质量下降。

折射:电磁波穿过大气层时,除发生吸收和散射外,还会出现传播方向的改变,即发生折射。

大气窗口

通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口。P31

遥感传感器选择的探测波段应该包括在大气窗口内,为什么?(下文问答题答案)

1.大气窗口的概念

2.散射、折射、反射会对太阳辐射产生影响

3.图像矫正方面

大气窗口的光谱段:

0.3-1.3μm:紫外、可见光、近红外波段

1.5-1.8μm,

2.0-

3.5μm:近、中红外波段

3.5-5.5μm:中红外波段

8-14μm:远红外波段

0.8-2.5μm:微波波段

遥感图像的特征(时间分辨率空间分辨率反射率……)

时间分辨率 p83

时间分辨率是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

指像素所代表的地面范围大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元。

波谱分辨率

指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小,分辨率愈高。

(分辨率越高地物信息越丰富)(包括总的波段探测宽度,波段数,各波段波长范围,波段间隔等)

辐射分辨率

指传感器接收波谱信号时,能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量量化级。

反射率

物体反射的辐射能量Pρ占总入射能量P0的百分比,称为反射率ρ。

ρ=Pρ/ P0×100%

p36

到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量

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透射能力较强,如0.45-0.56微米的蓝绿光波段,一般水体看透射深度可以达到10-20m,混浊水体则为1-2m,清澈水体甚至可透到100m的深度。

特点:见ppt

作用:1.区别不同的地物类型2.分析同一种地物的变化特性

P192

采样和量化:一幅图像必须在空间上和灰度上都离散化,才能被计算机处理空间的离散?叫采样,而灰度的离散化叫灰度的量化?见PPT

量化:每个像素点对应的是连续变化的亮度、颜色或者其他模拟量,他们还要进一步离散化并归到各个区间,分别用有限个整数来表示,这称之为量化。

通道波段和像元?见PPT

目视解译

又称目视判读,或者目视判译,它指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

监督分类

从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本。根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数(如像素亮度均值、方差等),建立判别函数,据此对样本像元进行分类,依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。

方法:p196

最小距离分类法(最小距离判别法、最近领域分类法)

多级切割法

特征曲线窗口法

最大似然比分类法

非监督分类

是在没有先验类别(训练场地)作为样本的条件下,即事先不知道类别特征,主要根据像元间相似度的大小进行归类合并(将相似度大的像元归为一类)的方法。

方法:(聚类分析方法)p199

分级集群法

动态聚类法(过程详见问答)

传感器p3

接收、记录目标物电磁波特征的仪器,称为传感器或者遥感器

遥感平台

装载传感器的平台称为遥感平台

根据运载工具的类型可以分为:航天平台、航空平台和地面平台。

航天遥感平台根据平台服务内容可以分为:气象卫星系列、陆地卫星系列、海洋卫星系列

举例

气象卫星p47

特点:高时间分辨率(短周期),低空间分辨率;分低轨和高轨,成像面积大,有利于获得宏观同步信息;资料来源连续、实时性强成本低

应用:天气分析和气象预报;气候研究和气候变迁;资源环境其他领域

主要用于对快速变化目标的宏观监测,如城市气象、气候、热场的动态监测

举例:

NOAA

每颗卫星平均寿命在两年左右,采用近极地太阳同步近圆形轨道,双星系统。周期:101.4min

主要传感器:甚高分辨率辐射计

光谱范围:0.58-12.4μm

空间分辨率:1×1千米(一景图像覆盖地面范围约四分之一地球表面)

时间分辨率:0.5-1d

风云气象卫星

与太阳同步轨道

主要传感器:甚高分辨率辐射计

波谱通道数:5

空间分辨率:1×1千米

(一景图像覆盖地面范围约四分之一地球表面)

陆地卫星p50

与气象卫星相比,成像周期长,空间分辨率较高,时间分辨率低

应用几乎涉及地学和国民经济各个领域

举例

美国陆地资源卫星(Landsat)——地球资源卫星计划

太阳同步近极地圆形轨道

轨道高度

运行周期

轨道与太阳同步

法国SPOT卫星——地球观察卫星系统

太阳同步圆形近极地轨道

周期单星26天

主要传感器

通道数

空间分辨率

中国资源一号卫星——中巴地球资源卫星(CBERS)

其他陆地卫星——高空间分辨率陆地卫星IKONOS、快鸟、轨道观察3号

海洋卫星p52

海洋遥感的特点:

1.需要高空和空间的遥感平台,以进行大面积同步覆盖的观测

2.以微波为主

原因:微波可以在各种天气条件下,透过云层获取全天候,全天时的世界海洋信息,并且微波还可以较好地获取海水温度、盐度和海面粗糙度等信息。

3.电磁波与激光、声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路。

4.海面实测资料的矫正

举例:

Seasat1——近极地太阳同步近圆形轨道

“雨云”7号卫星——太阳同步极地轨道

日本海洋观测卫星(MOS1)——太阳同步轨道

ERS(欧空局)——太阳同步极地轨道

遥感图像质量评价:含云量、侧视角、颜色、时相

摄影:通过成像设备获取物体影像的技术p53

数字摄影:通过放置在焦平面的光敏元件,经光/电转换,以数字信号来记录物体的影像。

获取信息的方式:摄影和扫描

航空摄影机:普通的、多光谱的

摄影机分类:分幅式摄影机、全景摄影机、多光谱摄影机航空摄影的种类见笔记本

P67

扫描成像

定义: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辐射特性信息,形成一定谱段的图像。

瞬时视场角:扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态,此时,接受到的目标地物的电磁波辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角,即扫描仪的空间分辨率。

扫描仪的组成:扫描反射镜、光学系统、探测器、电子线路和记录装置

多光谱扫描仪获取数据原理:扫描镜跟随遥感平台的前进运动而摆动-扫描-反射镜反射地面辐射波束-透镜聚焦分开不同波段-聚焦到感受不同波长的探测元件

P85

亮度对比:视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比。

颜色对比:视场中相邻区域的不同颜色相互影响。

颜色的性质描述指标:明度、色调、饱和度

互补色:如果两种颜色混合产生白色或灰色,这两种颜色就称为互补色

三原色:若三种颜色,其中的任一种都不能由其他两种混合相加产生,着三种颜色按一定比例混合,可以形成各种色调的颜色,则称之为三原色。

加色法:两种基色等量相加得另一种基色的补色p91

减色法:从白光中减去一/两种基色而产生的色彩

P100直方图:以统计图的形式表示图像亮度值与像元数之间的关系。

P112数字图像增强

目的:提高图像质量和突出所需信息,有利于分析判读或作进一步处理

对比度变换:是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度,从而改善图像质量的图像处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映,所以也称之为辐射增强。

相关计算见下文

2.问答题/简答题

遥感技术的特征/特点

1.具有监测范围大,综合宏观的特点(大面积同步观测)

2.获取信息量大,具有手段多,技术先进的特点(数据的综合性和可比性)

3.获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点(时效性)

4.局限性,各种遥感数据多但应用较少

5.经济性

太阳辐射的特点与地球相互作用

1.太阳辐射近似于温度为6000K的黑体辐射,而地球辐射则接近于温度为300K 的黑体辐射

2.最大辐射对应波长分别为λ=0.48(0.5左右)和λ=9.66(10左右)

3.太阳辐射主要集中在0.3-2.5微米,在紫外、可见光到近红外区段。

(1)当太阳辐射达到地表后,就短波而言地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源,而来自于地球自身的辐射几乎可以忽略不计。

(2)地球自身的辐射主要集中在长波,即6微米以上的热红外区段,该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计,因此只考虑地表物体自身的热辐射。

(3)在2.5-6微米,即中红外波段,地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。

在短波、传感器探测的辐射中,以地表反射的太阳辐射为主。

哪些波段太阳哪些波段是自身p39

地球辐射分段特性(表格)p35

太阳辐射向地球发射电磁波谱

传感器的探测波段为什么要在大气窗口里(答案见上文名词解释大气

窗口)大气窗口定义

判断对比度拉伸/收缩(详见计算题)

影响大气辐射的因素,影响

辐射矫正

进入传感器的辐射强度反映在图像上就是亮度值(灰度值)辐射强度越大,亮度值越大。

影响亮度值的因素:1.太阳辐射照射到地面的辐射强度2.地物的光谱反射率

引起辐射畸变的原因:1.传感器仪器本身产生的误差2.大气对辐射的影响3.地形4.太阳高度角

简单的大气矫正方法p00

1.直方图最小值去除法(基本思想:在一幅图像中总可以找到某种或某几种地物,其辐射亮度或者反射率接近于0)

Eg:若有图像在该为0处不为0,则图像(灰度级,像元)整体向右偏

2.回归分析法

几何畸变因素

影响几何误差的原因

几何校正p103

遥感影像变形的原因

1.遥感平台位置和运动状态变化的影响(航高、航速、俯仰、翻滚、偏航)

2.地形起伏的影响

3.地球表面曲率的影响

4.大气折射的影响

5.地球自转的影响

几何矫正过程

1.基本思路(重采样成图)

2.具体步骤

(1)找到一种数学关系,建立变换前图像坐标与变换后图像坐标的关系(2)计算每一点的亮度值

最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法

控制点的选取p112

地面控制点:以地面坐标为匹配标准的叫做地面控制点,记作GCP

选取原则:要以配准对象为依据。

选择要求详见P112

解释出现几何矫正的原因如何解决控制点个数位置准不准矫正模型阶次误差

矫正后可能出现的结果以及处理方式:

误差太大——调整控制点

控制点的分布不均匀——调整控制点的分布

控制点太少——增加控制点的数量

图像畸变严重(多项式的阶次选择不合适——提高或者降低阶次)

控制点必须同时位于两幅图内

目视解译基本构成

遥感图像解译:是从遥感图像上获取目标地物信息的过程

1.目视解译/目视判读、目视判译

2.计算机解译/遥感图像理解

P140-170

目视解译的基本方法

目视解译的基本步骤p174

热红外像片解译p152-白天与夜晚的热红外像片差异:

常用的遥感扫描影像:MSS影像、TM影像、SPOT图像

(见笔记)

遥感扫描影像特征(p161):宏观综合概括性强、信息量丰富、动态观测Landsat-4、5上TM技术参数

动态聚类的基本过程(p200)

1.按照某个原则选择一些初始类聚类中心

2.计算像素与初始类别中心的距离

3.计算并改正重新组合的类别中心

监督分类与非监督分类的比较p201

图像分类有关问题

1.未充分利用遥感图像提供的多种信息

2.提高遥感图像分类精度受到限制

3.计算题

平滑:均值中值注意例题

P117均值平滑、中值滤波

锐化(模板+窗口):注意例题

P117

罗伯特梯度

索伯尔梯度

拉普拉斯算法

彩色变换p120

1.单波段彩色变换

2.多波段彩色变换

3.HLS变换

H:色调;L:明度S:饱和度

图像运算p122

差值运算

应用于两个波段时,相减后的值反映了同一地物光谱反射率之间的差。

比值运算

检测波段的斜率信息并加以扩展,以突出不同波段间地物光谱的差异,提高对比度。

植被指数p246

多光谱变换p123

离散变换简称K-L变换/主成分变换

目的:实现数据压缩、图像增强

详见笔记

K-T变换/缨帽变换

坐标空间发生旋转的线性变换,但旋转后的坐标轴不是指向主成分方向,而是指向与地面景物有密切关系的方向。

对比度拉伸(线性)计算注意例题

P113

1.线性变换

从a1-a2变成b1-b2

Xb-b1/b2-b1=xa-a1/a2-a1

Xb=b2-b1/a2-a1(xa-a1)+b1

对比度变化:

拉伸:a2-a1

压缩:a2-a1>b2-b1

如果从0-50变成了100-150:对比度并未拉伸,只是变换范围改变了

分段线性变换:即对某一部分进行对比度拉伸,对另一部分进行压缩。

P115例题

2.非线性变换

指数变换

对数变换

计算最大幅度及其所对波长p22(玻尔兹曼定理维恩位移基尔霍夫)注意例题

黑体辐射:

斯忒藩-玻尔兹曼定律:绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。M=σT4

σ=5.67×108-W·m-2·K-4

维恩位移定律:黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对温度T成反比λmax·T=b

b为常数,b=2.898×10-3m·K

实际物体的辐射:

基尔霍夫定律:把实际物体看作辐射源,研究其辐射特性,将其与绝对黑体进行比较。M i:辐射出射度;αi:吸收系数;I i:辐照度

其中:I仅与波长和温度有关,与物体本身的性质无关。

M1/α1=M2/α2=M0=I

基尔霍夫定律表现出了实际物体的辐射出射度M i

与同一温度、同一波长绝对黑体辐射出射度的关系,αi是此条件下的吸收系数(0<α<1)有时也称比辐射率或发射率,记为ε,表示实际物体辐射与黑体辐射之比:M=εM0

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,这种物体叫黑体。

关注p23例题

提问:什么是斯忒藩-玻尔兹曼定律?什么是基尔霍夫定律?

4.填空题(可能)

遥感的类型p4

传感器接收到目标地物的电磁波信息,记录在数字磁介质或胶片上p3

4.3.2波段合成植被-红色

原因结合p156 、p39图阐述

常用卫星遥感数据有哪些

P50-p52 worldview Quickbird ikonos

目视解译标志

P135

几何矫正最少需要几个控制点

N次多项式控制点的最少数目:(n+1)(n+2)/2

遥感技术经历哪四个阶段

p6

遥感系统由什么组成(由哪五个)分为哪几类(主动遥感、被动遥感)

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。

影响植被/土壤反射率的因素(p240)

太阳辐射/地球相当于...千克的黑体

太阳辐射近似于温度为6000K的黑体辐射,而地球辐射则接近于温度为300K的黑体辐射

5.论述题(20分)

航空影像中心投影

影响该投影的因素有哪些p59

1.投影距离,垂直投影无影响,中心投影受影响,像片比例尺与平台高度和焦距有关

2.投影面倾斜,垂直投影仅表现为比例尺有所,中心投影中,各点的相对位置和形状不再保持原来的样子

3.地形起伏,垂直投影时,随地形起伏变化,投影点之间的距离成比例缩小,相对位置不改变,而中心投影时,地形起伏越大,投影点水平位移量越大。这种误差有一定的规律

几何矫正的一般过程

不同植被不同色调的变化

颜色色调均变化有无病虫害(无病虫害: 4波段浅色调受害:4波段由浅变暗,3波段由暗变浅))

目视解译步骤p173

如对悬浮物,泥沙,水中富营养化进行监测,植被生长

P238

如何用landsat5对植被生长状况进行监测(1.用监督分类对植被分类采用...波段目视解译 2.监测生长状况,画出反射光谱曲线,标出波段

反射波谱曲线p38

植被生长状况反射光谱曲线p245

P156

(完整版)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

遥感导论复习整理(期末考试)

遥感概论复习整理 第一章绪论 1.遥感概念 狭义遥感: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.遥感技术系统组成 信息源、信息的获取、信息的记录和传输、信息的处理、信息的应用。 3.信息源,传感器概念 信息源:任何地物都可以发射、反射和吸收电磁波信号,都是遥感信息源;目标物与电磁波发生相互作用,会形成目标物的电磁波特性,这为遥感探测提供了获取信息的依据。 传感器:接收、记录地物电磁波特征的仪器,主要有:扫描仪、雷达、摄影机、光谱辐射计等 4.遥感类型(区分不同波段属于那种类型) 按遥感平台分类:航天、航空、地面遥感 按工作波段分类:紫外遥感:收集和记录目标物在紫外波段辐射能量 可见光遥感:收集和记录目标物反射的可见光辐射能量,传感器有:摄影机、扫描仪、摄像仪等 红外遥感μm):收集与记录目标物反射与发射的红外能量,传感器有:摄影机、扫描仪等 微波遥感(1mm-1m):收集和记录在微波波段的反射能量,传感器有:扫描仪、微波辐射计、雷达、高度计等 按传感器工作原理分类: 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 主动遥感:传感器主动发射一定电磁波能量,并接收目标的后向散射信号 按资料获取方式分类: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)图像 非成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像 波段宽度与波谱的连续性分类: 按应用领域分类:土地遥感(Domanial)环境遥感(Environmental)大气遥感(Atmospheric) 海洋遥感(Oceanographic)农业遥感(Agricultural)林业遥感(Forestry)水利遥感(Hydrographic)地质遥感(Geological )5.遥感特点(一帧遥感图像代表地面多大位置) 宏观性动态性技术手段多,信息海量应用领域广泛,经济效益高100nmile x 100nmile(185km x 185km)=34225km2 6.气象卫星有哪些 1957年10月4日,前苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星 1960年,美国发射了TIROS-1和NOAA-1太阳同步卫星 1972年,美国发射ERTS-1(后改名为Landsat-1),装有MSS传感器,分辨率79米 1982年,Landsat-4发射,装有TM传感器,分辨率提高到30米 1986年,法国发射SPOT-1,装有PAN和XS传感器,分辨率提高到10米 1988年9月7日,中国发射第一颗“风云1号”气象卫星 1999年,美国发射IKNOS,空间分辨率提高到1米 1999年,美国发射QUICKBIRD-2,空间分辨率提高到0.6米 7.遥感发展历史 无记录的地面遥感阶段(1608-1838) 有记录的地面遥感阶段(1838-1857) 空中摄影遥感阶段(1858-1956) 航天遥感阶段(1957-) 8.对遥感进行处理的软件 PCI ERDAS ENVI ER-MAPPER 9.SAR是什么 是合成孔径雷达Synthetic Aperture Radar 的缩写 10.遥感发展现状 高分遥感发展迅速,多种传感器并存 遥感从定性到定量分析 遥感信息提取逐步自动化

遥感导论知识点整理

遥感导论知识点整理 1、遥感概念广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对地磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。遥感定义: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底物的电磁波信息,经过对信息的处理,判别出目标地物的属性。 2、遥感系统组成包括: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。 3、传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成。 4、传感器是收集、量测和记录遥远目标的信息仪器,是遥感技术系统的核心。 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、局限性。 6、遥感的数据类型:按平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感数据;按电磁波段分可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据;按传感器的工作方式分主动遥感、被动遥感数据。 7、电磁波谱:按照电磁波在真空中传播的波长或频率进行递增/递减排列形成的一个连续谱带。 8、遥感机理: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,从而达到探测目标地物的目的。 9、大气发生的散射主要有三种:瑞利散射(d<<λ)、米氏散射(d≈λ)、非选择性散射(d>>λ)。 10、自然辐射源是被动遥感的辐射源包括太阳辐射、地球辐射。 11、地球辐射:地球表面和大气电磁辐射的总称。 12、地球辐射是被动遥感中传递地物信息的载体。 13、人工辐射源是主动式遥感的辐射源。 14、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。 15、大气窗口:通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口。 16、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。 17、地物反射类型根据地表目标物体表面性质的不同分为镜面反射、漫反射、实际物体的反射三种类型。 18、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,横坐标表示波长,纵坐标表示反射率。 19、遥感平台的组成(根据运载工具类型)可分为:地面平台(三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台);航空平台(包括飞机和气球、飞艇。飞机按高度可分为低空平台、中空平台和高空平台);航天平台(包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船)。 20、气象卫星特点:①轨道:低轨和高轨;②成像面积大,有利于获得宏观同步信息,减少数据处理容量;③短周期重复观测;④资料来源连续、实时性强、成本低。 21、气象卫星观测的优势和特点:时间取样优势、资料一致性估计、综合参数观测优势。 22、陆地卫星系列:①地球资源卫星即陆地卫星(Landsat)②斯波特卫星(SPOT)③中国资源一号卫星-中巴地球资源卫星(CBERS)④其他陆地卫星:Skylab,Bnaskara,Spacelab。 23、根据摄影机主光轴与地面的关系可分为垂直摄影和倾斜摄影。 24、垂直摄影像片的几何特征:像片的投影、像片的比例尺、像点位移。

最新遥感导论-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。

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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, NOAA?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。电磁振动的传播是电磁波 电磁波:电磁振动的传播。电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了变化的电场,电磁振荡以一定速度在空间中传播,形成电磁波,也称电磁辐射。 2.电磁波的性质与光波的性质相同 3.电磁波谱:按照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。电磁波谱从波长短的一侧开始,依此为γ射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。

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1.名词解释基本概念(30分) 遥感的定义 作为一门综合技术,遥感是指不直接接触对象,从远处通过传感器探测和接受目标物体的信息(电磁波),经过对信息(遥感影响)的处理和分析,从而识别地物的属性及其分布特征的技术。 P3 信息源: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。遥感探测的依据:目标物与电磁波的相互作用,构成了目标物的电磁波特性,这是遥感探测的依据。 P15 波:振动的传播称为波。 电磁波:当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的磁场又激发了涡旋磁场,使电磁振荡在空间传播,这就是电磁波。 【是横波;在真空中以光速传播;满足公式p16;电磁波具有波粒二象性;电磁波不需要媒介质也能传播;与物体发生作用时会有反射、吸收、透射、散射等,并遵从同一规律】 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。 【该波谱以频率从高到低排列:γ射线-X射线-紫外线-可见光-红外线-无线电波(真空状态下:光速c=频率×波长)】 p19 辐射源:任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐射,也能够向外辐射。 太阳是被动遥感最主要的辐射源 绝对黑体、太阳黑体的定义p19 绝对黑体:如果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。 P24 太阳常数:是指不受大气影响,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。 (可以认为太阳常数是在大气顶端接受的太阳能量) 太阳光谱:太阳的光谱通常指光球产生的光谱,光球发射的能量大部分集中于可见光波段。(是连续光谱且辐射特性与绝对黑体基本一致) P29 大气散射: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,称散射。(电磁波与物质相互作用后电磁偏离原来的传播方向)

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遥感复习资料 一、名词解释 1、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、大气窗口:电磁波在大气中传输过程中吸收和散射很小, 透射率很高的波段. 绿色植物反射波谱特征,并作出相应植物反射波谱曲线. 3、电磁波〔横波〕:由振源发出的电磁振荡在空中的传播叫电磁波,如:光波、热辐射、微波、无线电波等. 4、电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长〔或频率〕的长短,依次排列制成 的图表,叫做电磁波谱. 5、绝对黑体:如果一个物体对丁任何波长的电磁辐射都全部吸收,那么这个物体是绝对黑体. 6、像点位移:在中央投影的像片上,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像片位置的移动,这种现象称为像点位移. 7、瞬时视场角:扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态,此时,接受到的目标物的电磁波辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角.即扫描仪的空间分辨率. 8、〔遥感〕数字图像:能够被计算机存储、处理和使用的影像. 9、辐射畸变:指从传感器得到的测量值与目标物的光谱反射率与光谱反射亮度等物理量不一致. 10、几何精校正:利用限制点的影像坐标和地图坐标的对应关系,近似确实定所给的影像坐标系和应输出的坐标系之间的变换公式. 11、多源信息复合:将多种遥感平■台,多时相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配. 12、程辐射度:相当局部的散射光向上通过大气直接进入传感器,这局部辐射称为程辐射度. 13、差值运算:两幅同样行、列数的图像,对应像元的亮度值相减就是差值运算. fd 〔x, y〕 =f1 〔x, y〕 - f2 〔x, y〕 14、比值运算:两幅同样行、列数的图像,对应像元的亮度值相除〔除数不为0〕 就是比值运算.■'' 15、信息复合:指同一区域内遥感信息之间或遥感与非遥感信息之间的匹配复合. 16、正像素:把一个像素内只含有一种地物的称为正像素. 17、混合像素:像素内包括两种或两种以上地物的称为混合像素. 二、填空 1、遥感系统包括:信息源、信息的获取、信息的记录和传输、信息的处理、信息的应用 2、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 3、电磁波的性质:横波、在真空以一谏传播、满足:f •入=C; E=h・f、具有波粒二象性〔波长越长波性越强.波长越短粒子性越强〕

遥感导论复习资料及标准答案

1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r-射、X-射线、紫外线、可见光、红外波段、微波、无线电等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度和波长的函数。 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波长最大值和温度的乘积是常数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。 二 1. 遥感卫星轨道的四大特点:近圆形轨道、近极地轨道、与太阳同步轨道、可重复轨道。 2、卫星轨道参数有升交点赤经、近地点角距、轨道倾角、卫星轨道的长半轴、卫星轨道的偏心率、卫星过近地点时刻 3、卫星姿态角是滚动、俯仰、航偏。 4、遥感平台的种类可分为地面平台、航空平台、航天平台三类。 5、卫星姿态角可用红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪等方法测定。 6、与太阳同步轨道有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测。 7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是Landsat4/5;带有ETM探测器的是Landsat6。 8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是SPOT 1-5;可产生同轨立体影像的是SPOT 5。 9、ZY-1卫星空间分辨率为19.5m 10、美国高分辨率民用卫星有IKONOS,QuickBird,Orbview ,GeoEye-1 。 11、小卫星主要特点包括重量轻,体检小;研制周期短,成本低;发射灵活,启用速度快,抗毁性强;技术性能高。 12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是ENVISAT 三 4、目前遥感中使用的传感器大体上可以分为如下一些类型:(1)摄影类型的传感器(2)扫描成像类型的传感器(3)雷达成像类型的传感器(4)非图像类型的传感器 5、遥感传感器大体上包括收集器探测器处理器输出器及部分 五 1、 2、遥感图像的变形误差可以分为静态误差和动态误差,又可以分为内部误差和外部误差。 3、外部误差是指在传感器处于正常的工作状态下,由传感器以外的因素所引起的误差。包括传感器的外方位元素变化,传播介质不均匀,地球曲率,地形起伏以及地球旋转等因素引起的变形误差。 4、传感器的六个外方位元素中线元素的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化,而角元素使图像产生非线性变形。5、 6、 7、遥感图像几何纠正的常用方法有粗纠正、精纠正等。 8、多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系N=1/2(n+1)(n+2) 。 9、多项式拟合法纠正中,一次项纠正线性变形,二次项纠正二次非线性变形;三次项纠正更高次的非线性变形 10、项式拟合法纠正中控制点的要求是人工地物、线性地物交叉点、不易随时间变化的地面目标。 11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要3个控制点,二次项最少项需要6个控制点,三次项最少需要10个控制点。 13、常用的灰度采样方法有最邻近法,双线性内插法,三次卷积法。 14、数字图象配准的方式有图像间的匹配,绝对配准。 15、数字图像镶嵌的关键如何在几何上将多幅不同图像连接在一起, 如何保证拼接后的图像反差一致,色调相近,没有明显的接缝, 16

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遥感导论论复习 第一章 一、填空: 1、遥感的分类方法很多,按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感。 2、遥感的分类方法很多,按工作方式分:主动遥感和被动遥感。成像遥感与非成像遥感。 二、简答及综合题 1、何谓遥感?遥感技术系统主要包括哪几部分? 遥感:广义上指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。狭义上指是应用探测器,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。 遥感技术系统主要包括: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。 2、遥感的主要特点表现在哪几方面?并举例说明。 遥感的主要特点:(1)观测范围大、具有综合、宏观的特点(2)信息量大,具有手段多,技术先进的特点(3)获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点(4)数据的综合性和可比性:反映了地球上许多自然人文信息,红外遥感昼夜探测、微波遥感全球探测人们可以从中选择需要的信息(5)经济性:与传统

方法相比大大节省人力、物力、财力和时间,具有很高的经济效益和社会效益(6)局限性:遥感技术所利用的电磁波还是很有限,仅是其中的几个波段。 3、遥感的发展主要经历了哪几个阶段? (1)无记录的地面遥感阶段(2)有记录的地面遥感阶段(3)空中摄影遥感阶段(4)航天遥感阶段 4、当前遥感发展趋势? (1)新一代传感器的研制,以获得分辨率更高,质量更好遥感图像和数据(2)遥感应用不断深化(3)地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和方向 5、根据你所学的知识,例举遥感在你所学专业领域中的应用。 (1)遥感在资源调查方面的应用 a:在农业、林业方面的应用 b:在地质矿产方面的应用 c:在水文水资源方面的应用(2)遥感在环境监测评价及对抗自然灾害方面的应用 a:在环境监测方面b:在对抗自然灾害方面的应用(3)遥感在区域分析及建设规划方面的应用(4)遥感在全球宏观研究中的应用(5)遥感在其他方面的应用a:在测绘地图方面的应用b:在历史遗迹、考古调查方面的应用c:军事上的应用 第二章 一、填空: 1、电磁波谱按波长由低到高排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波无线电波等组成。

遥感导论复习

遥感导论复习重点 遥感的基本概念 广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括电磁波遥感(光、热、无线电波);力场遥感 (重力、磁力);声波遥感;地震波遥感等 狭义:是指从不同高度的平台上,使用各种传感器(即探测仪器),不与探测目标物相接触,从远处把目标物的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出目标物的特征性质及其变化的综合性探测技术 遥感系统 遥感系统:是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输处理到分析判读、 应用的完整技术系统 遥感系统的组成:被测目标物的信息特征(目标物的电磁波特性)、信息的获取、信息 的接受,信息的处理、信息的应用 遥感的特点 大面积同步观测(宏观性:宏观观测,能大范围获取数据资料,大面积同步观测时效性:获得资料的速度快、周期短,时效性强(多时相性,重复探测,有利于进行动态分析,动态监测,快速更新监控范围数据,获取信息快、更新周期短)数据的综合性和可比性(多波段性):技术手段多样,可获取海量信息,数据具有综合性、可比性 经济性:成本低,经济效益高,用途广 局限性:遥感技术所利用的电池波还很有限,仅有其中的几个波段范围 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

按传感器的探测波段分; 紫外遥感:探测波段在0.05〜0.38um之间 可见光遥感:探测波段在0.38〜0.76um之间 红外遥感:探测波段在0.76〜1000um之间 微波遥感:探测波段在1mm〜10m之间 多波段遥感:指探测波段在可见光波段和红外波段范围内,再分成若干窄波段来探测目标 按工作方式分:主动遥感、被动遥感 按遥感获取的数据形式分:成像方式遥感、非成像方式遥感 按遥感的应用领域分:大气遥感,陆地遥感,海洋遥感等 电磁波谱: 根据电磁波在真空中传播的波长或频率的大小,按递增或递减顺序依次排列所构成的图谱。该波谱以频率从高到低排列(即按波长从小(短)到大(长)排列),可以划分为Y 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。 电磁辐射度量单位 辐射能量州):电磁辐射的能量。 辐射通量(①):单位时间内通过某一面积的辐射能量。辐射通量是波长的函数。 辐射通量密度(E):单位时间内通过单位面积的辐射能量。!辐照度(I):被辐射的物 体表面单位面积上的辐射通量。 辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通量。辐照度(I)与辐射出射度(M) 都是辐射通量密度的概念,不过I为物体接收的辐射,M为物体发出的辐射。它们都与波长人有关。 辐射照度(1):被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量 辐射亮度(L):面辐射源在某一方向,单单位投影表面,单位立体角内的辐射通量,

遥感导论复习提纲

第一章 遥感: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特征的综合技术。 遥感技术系统:是一个从地面到空中直至空间,从信息收集,存储,传输处理到分析判读,应用的完整技术系统。 遥感系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用。 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、成像遥感和非成像遥感 4.按遥感的应用领域分:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感...... 遥感的特点: 1.大面积的同步观测 2.时效性 3.数据的综合性和可比性 4.经济性 5.局限性 第二章 电磁波:是通过电场和磁场相互作用产生的,由振源发生的电磁振荡在空气中传播。 电磁波具有波粒二象性(波动性,粒子性)。 电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减的排列,则构成了电磁波谱。 f · λ=c E=h · f E为能量,单位:J;h为普朗克常数,h=6.626×10∧-34J/s;f为频率;λ为波长;c为光速,c=3×10∧8m/s。 黑体辐射:黑体的热辐射称为黑体辐射。 绝对黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收(吸收率为100%),则这个物体是绝对黑体。

斯忒藩-玻尔兹曼定律: M=σT4 σ为斯忒藩-玻尔兹曼常数,σ=5.67×10-8W·m-2·K-4; 维恩位移定律: λmax · T=b b为常数,b=2.898×10-3m·K。 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:I⊙=1.360×10³W/m² 瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。 米氏散射:当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。 无选择性散射:当大气粒子的直径比波长大得多时发生的散射。 大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口。 黑体辐射规律及基尔霍夫定律: M=εM0 ε为物体的比幅率或发射率;M为实际物体辐射出射度;M0为黑体辐射出射度。 反射波谱:地物的反射波谱指地物反射率随波长的变化规律。 地物反射波谱曲线:地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线。地物反射波谱曲线除随不同地物(反射率)不同外,同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现(反射率)也不同。 第三章 遥感平台:遥感平台是搭载传感器的工具。 气象卫星的特点: 1、轨道:轨道分为低轨和高轨。 低轨就是近极地太阳同步轨道,简称极地轨道。 高轨是指地球同步轨道,轨道高度36000Km左右,绕地球一周24h,卫星公转角速度和地球自转角速度相同,相对于地球似乎固定于高空某一点,故称作地球同步卫星或静止气象卫星。

遥感导论复习

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。 二、 遥感的类型(主动遥感与被动遥感) 按传感器工作方式分为主动遥感与被动遥感 1. 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 2. 被动遥感: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 对自然辐射源反射能量 第二章 、辐射测量 1. 辐照度(I ):被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量,l=d?/dS,单位是, S 是面积。 2. 辐射出射度(M ):辐射源物体表面单位面积上的辐射通量, d?/dS,单位 ,S 为面积。 副照度辐射出射度都是辐射通量密度的概念, 不过,1为物体接收的辐射,M 为物 体发出的辐射,它们都与波长 入有关。 、黑体辐射规律P20 1. 斯蒂芬-波尔兹曼定律 即黑体总辐射通量随温度的增加而迅速增加,它与温度的四次方成正比。因此, 温度的微小变化,就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理 论基础。 max * T 2. 维恩位移定律:随着温度的升高,辐射最大值 对应的峰值波长向短波方向移动 、物体反射三类型 1. 镜面反射:是指物体的反射满足反射定律。 入射波和反射波在同一平面内,入 射角与反射角相等。 遥感系统的组成 遥感导论 第一章 Stefan-Boltzmann 常数

2. 漫反射:是指不论入射方向如何,虽然反射率p与镜面反射一样,但反射方向却是“四面八方” 3. 实际物体反射:多数都处于这两种理想模型之间,即介于镜面和漫反射面之间。实际物体表面在有入射波时各个方向都有反射能量,但大小不同。 四、大气散射的类型及其特点(大气瑞利散射与散射波长的关系)P29 1. 瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。特点:散射强度与波长的四次方成正比,即波长越长,散射越弱。 瑞利散射对可见光的影响较大,对红外辐射的影响很小,对微波的影响可以不计。 2. 米氏散射:当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 特点:这种散射主要由大气中的微粒,如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起。散射强度与波长的二次方成反比,并且散射在光线向前方向比向后方向更强,方向性比较明显。 云、雾的粒子大小与红外线的波长接近,所以云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。潮湿天空米氏散射影响较大。 3. 无选择性散射:当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。 特点:散射强度与波长无关,也就是说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。 水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择性散射。 五、试述大气对太阳辐射的衰减作用。 太阳辐射的衰减过程:4%被地表反射,20%被云层反射回;19%被大气吸收;6% 被大气散射;51%到达地面。 1. 大气的吸收作用: 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, 吸收作用使辐射能量转变为分子的内能,从而引起这些波段太阳辐射强度的衰减,甚至某些波段的电磁波 尘埃吸收量很小 2. 散射作用:太阳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。

遥感导论复习重点

一.遥感的基本概念是什么? 狭义理解:遥感是指从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收来自地球表层的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 广义理解:遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。只有电磁波探测属于遥感的范畴。 遥感定义: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。 二.遥感探测系统包括哪几个部分? 包括五个部分: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。 三.作为对地观测系统,遥感与常规手段相比有什么特点? 1.大面积同步观测覆盖范围大、信息丰富。 2时效性重复探测,有利于进行动态分析。 3.多波段性波段的延长使对地球的观测走向了全天候。 4.数据的综合性和可比性综合反映地质、地貌、土壤、植被、水文等自然信息和人文信息。不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据,均具有可比性。 5.经济性从投入的费用与所获取的效益看,遥感与传统的方法相比,可以大大地节省人力、物力、财力和时间,具有很高的经济效益和社会效益。 6.局限性:信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。数据的挖掘技术不完善,使得大量的遥感数据无法有效利用。 7.大气窗口: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,因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段称作大气窗口。 8.大气的散射现象有几种类型?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? 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。紫外线是红光散射的30倍,0.4微米的蓝光是4微米红外线散射的1万倍。瑞利散射对可见光的影响较大,对红外辐射的影响很小,对微波的影响可以不计。 米氏散射:当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。云、雾的粒子大小与红外线的波长接近,所以云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。潮湿天空米氏散射影响较大。 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。水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择性散射。 对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响。大气云层中,小雨滴的直径相对其它微粒最大,对可见光只有无选择性散射发生,云层越厚,散射越强,而对微波来说微波波长比粒子直径大得多,则又属于瑞利散射的类型,散射强度与波长的四次方成反比,波长越长散射强度越小,所以微波才可能有最小散射,最大透射,而被称为具有穿云透雾的能力。 二.中心投影与垂直投影的区别是什么? a. 投影距离的影响 正射投影:比例尺和投影距离无关 中心投影:焦距固定,航高改变,其比例尺也随之改变

遥感导论复习资料及答案

遥感导论复习资料及答案 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r-射、X-射线、紫外线、可见光、红外波段、微波、无线电等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度和波长的函数。 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波长最大值和温度的乘积是常数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。 二 1. 遥感卫星轨道的四大特点:近圆形轨道、近极地轨道、与太阳同步轨道、可重复轨道。 2、卫星轨道参数有升交点赤经、近地点角距、轨道倾角、卫星轨道的长半轴、卫星轨道的偏心率、卫星过近地点时刻 3、卫星姿态角是滚动、俯仰、航偏。 4、遥感平台的种类可分为地面平台、航空平台、航天平台三类。 5、卫星姿态角可用红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪等方法测定。 6、与太阳同步轨道有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测。 7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是Landsat4/5;带有ETM探测器的是Landsat6。 8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是SPOT 1-5;可产生同轨立体影像的是SPOT 5。 9、ZY-1卫星空间分辨率为19.5m 10、美国高分辨率民用卫星有IKONOS, Quick Bird,Orbview ,GeoEye-1 。 11、小卫星主要特点包括重量轻,体检小;研制周期短,成本低;发射灵活,启用速度快,抗毁性强;技术性能高。 12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是ENVISAT 三

4、目前遥感中使用的传感器大体上可以分为如下一些类型:(1)摄影类型的传感器(2)扫描成像类型的传感器(3)雷达成像类型的传感器(4)非图像类型的传感器 5、遥感传感器大体上包括收集器探测器处理器输出器及部分 五 1、 2、遥感图像的变形误差可以分为静态误差和动态误差,又可以分为内部误差和外部误差。 3、外部误差是指在传感器处于正常的工作状态下,由传感器以外的因素所引起的误差。包括传感器的外方位元素变化,传播介质不均匀,地球曲率,地形起伏以及地球旋转等因素引起的变形误差。 4、传感器的六个外方位元素中线元素的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化,而角元素使图像产生非线性变形。 5、 6、 7、遥感图像几何纠正的常用方法有粗纠正、精纠正等。 8、多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系N=1/2(n+1)(n+2)。 9、多项式拟合法纠正中,一次项纠正线性变形,二次项纠正二次非线性变形;三次项纠正更高次的非线性变形 10、项式拟合法纠正中控制点的要求是人工地物、线性地物交叉点、不易随时间变化的地面目标。 11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要3个控制点,二次项最少项需要6个控制点,三次项最少需要10个控制点。 13、常用的灰度采样方法有最邻近法,双线性内插法,三次卷积法。 14、数字图象配准的方式有图像间的匹配,绝对配准。 15、数字图像镶嵌的关键如何在几何上将多幅不同图像连接在一起,如何保证拼接后的图像反差一致,色调相近,没有明显的接缝,

遥感导论复习资料(全)

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。 https://www.sodocs.net/doc/c119048940.html,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。 23.点状地物位于面状地物的边界,两者是什么关系。相邻 24.水体遥感包括:界限确定、水体悬浮物质确定、水温的探测、水体污染的探 测、水深的探测。 25.大面积农作物遥感估产主要包括:农作物识别、面积估算、长势检测、估产 模式建立 26.高光谱应用于植被研究的主要技术方法有:多元统计分析技术、基于光谱波 长位置变量的分析技术、光学分析模型、参数成图技术。 27.高光谱遥感应用于地质调查的主要技术方法有:光谱微分技术、光谱匹配技 术、混合光谱分解技术、光谱分类计数、光谱特征提取技术、模型方法。 28.3S技术是:RS、GPS、GIS。 29.遥感数字图像计算机分类有那两种方法:监督分类、非监督分类。区别在于: 是否使用训练场地。

遥感导论复习资料及答案

遥感导论复习资料及答案LT

4、图像数字化时最佳采样间隔的大小③依据成图比例尺而定。 5、图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为②64个 6、BSQ是数字图像的①连续记录格式 五、 5、多项式纠正用一次项时必须有 3个控制点 6、多项式纠正用二次项时必须有④ 6个控制点。 7、多项式纠正用一次项可以改正图像的①线性变形误差 8、共线方程的几何意义是在任何情况下②像点、物点和投影中心在一直线上 六 七 1、遥感图像的几何分辨率指③能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。 2、热红外图像是②接收地物发射的红外光成的像。 3、热红外图像上的亮度与地物的②发射率大小有关④温度高低有关。 4、侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺②离底点远的比例尺大 名词解释: 一 1、电磁波电磁荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋磁场,使电磁振荡在空间传播。 2、电磁波谱按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列,则构成了电磁波谱。 3、绝对黑体如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是黑体 黑体辐射任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关,因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body),以此作为热辐射研究的标准物体。 4、光谱辐射通量密度单位时间内通过单位面积的辐射能量 5、大气窗口通常吧电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为 6、发射率地物的辐射功率(单位面积上发出的辐射总通量)W与同温下的黑体辐射功率W黑的比值。它也是遥感探测的基础和出发点。 7、光谱反射率地物对某一波段的反射能量与入射总能量之比。反射率随入射波长而变化。 8、光谱反射特性曲线根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。是安装遥感器的飞行器,是用于安置各种遥感仪器,使其从一定高度或距离对地面目标进行探测,并为其提供技术保障和工作条件的运载工具

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