遙感復(fù)習(xí)整理

1、第一章1偏振在微波技術(shù)中稱為“極化”，一般有四種極化方式（ HH、VV、HV、VH ）。21860年基爾霍夫（德國(guó)）：好的吸收體也是好的輻射體l 絕對(duì)黑體任何波長(zhǎng)的電磁輻射全部吸收l(shuí) 一個(gè)不透明的物體，對(duì)入射到它上面的電磁波只有光譜吸收率(,T)和光譜反射率(,T)， 二者之和恒等于1。l 絕對(duì)黑體：(,T)=1，(,T)=0 l 絕對(duì)白體：(,T)=0，(,T)=13 散射的方式隨電磁波波長(zhǎng)與大氣分子直徑、氣溶膠微粒大小之間的相對(duì)關(guān)系而變，主要有米氏 (Mie)散射、均勻散射、瑞利（Rayleigh）散射等。4l介質(zhì)中不均勻顆粒的直徑a與入射波長(zhǎng)同數(shù)量級(jí)時(shí)，發(fā)生米氏散射l¢介質(zhì)中不

2、均勻顆粒的直徑a>>入射波長(zhǎng)時(shí)，發(fā)生均勻散射l介質(zhì)中不均勻顆粒的直徑a小于入射波長(zhǎng)的十分之一時(shí)，發(fā)生瑞利散射5 不同電磁波段通過(guò)大氣后衰減的程度是不一樣的，因而遙感所能夠使用的電磁波有限。有些大氣中電磁波透過(guò)率很小，甚至完全無(wú)法透過(guò)電磁波。這些區(qū)域就難于或不能被遙感所使用，稱“大氣屏障”。 6有些波段的電磁輻射通過(guò)大氣后衰減較小，透 過(guò)率較高，對(duì)遙感十分有利，這些波段通常稱為“大氣窗口”輻射傳輸方程7輻射傳輸方程？8地物的反射類型:鏡面反射,漫反射,方向反射9影響地物光譜反射率變化的因素太陽(yáng)高度（日期、時(shí)間） 大氣條件地形（陰影） 地形（坡度） 氣候、植物的病變 環(huán)境狀況第三章 遙

3、感傳感器及其成像原理1傳感器分類攝影類型的傳感器掃描成像類型的傳感器雷達(dá)成像類型的傳感器非圖像類型的傳感器2全景畸變由于地面分辨率隨掃描角發(fā)生變化，使紅外掃描影像產(chǎn)生畸變，這種畸變通常稱之為全景畸變，形成原因是像距保持不變，總在焦面上，而物距隨掃描角發(fā)生變化所致。3掃描線的銜接當(dāng)掃描鏡的某一個(gè)反射鏡面掃完一次后，第二個(gè)反射鏡面接著重復(fù)掃描，飛機(jī)的飛行使得兩次掃描銜接。如何讓每相鄰兩條帶很好地銜接，可由以下的關(guān)系式來(lái)確定。假定旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描一次的時(shí)間為t，一個(gè)探測(cè)器地面分辨率為a，若要使兩條掃描帶的重疊度為零，但又不能有空隙，則必須W=a/t W為飛機(jī)的地速Wt>a ：將出現(xiàn)掃描漏洞Wt&l

4、t;a ：將出現(xiàn)掃描重疊Wt=a=ßH W/H=ß/t瞬時(shí)視場(chǎng)和掃描周期都為常數(shù)，所以只要速度w與航高H之比為一常數(shù)，就能使掃描線正確銜接，不出現(xiàn)條紋圖像4成像板成像板上排列有242個(gè)玻璃纖維單元，按波段排列成4列，每列有6個(gè)纖維單元，每個(gè)纖維單元為掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)的構(gòu)像范圍，由于瞬時(shí)視場(chǎng)為86rad，而衛(wèi)星高度為915km，因此它觀察到地面上的面積為79m×79m。5MSS成像過(guò)程掃描儀每個(gè)探測(cè)器的瞬時(shí)視場(chǎng)為86rad，衛(wèi)星高為915km，因此掃描瞬間每個(gè)像元的地面分辨率為79m ×79m，每個(gè)波段由 6個(gè)相同大小的探測(cè)單元與飛行方向平行排列，這樣在瞬

5、間看到的地面大小為474m ×79m。又由于掃描總視場(chǎng)為11.56°，地面寬度為185km，因此掃描一次每個(gè)波段獲取6條掃描線圖像，其地面范圍為474m×185km。又因掃描周期為73.42ms，衛(wèi)星速度（地速）為6.5km/s，在掃描一次的時(shí)間里衛(wèi)星往前正好移動(dòng)474m，因此掃描線恰好銜接6雷達(dá)成像儀特點(diǎn) 主動(dòng)式遙感 雷達(dá)信號(hào)（距離、方位、相對(duì)速度、反射特性） 穿透特性分類 真實(shí)孔徑雷達(dá) 合成孔徑雷達(dá) 相干雷達(dá) 激光雷達(dá)7合成孔徑雷達(dá)基本思想：用一個(gè)小天線作為單個(gè)輻射單元，將此單元沿一直線不斷移動(dòng)。在移動(dòng)中選擇若干個(gè)位置，在每個(gè)位置上發(fā)射一個(gè)信號(hào)，接收相應(yīng)發(fā)射位

6、置的回波信號(hào)貯存記錄下來(lái)。存貯時(shí)同時(shí)保存接收信號(hào)的幅度和相位。8比較真實(shí)孔徑雷達(dá)天線的長(zhǎng)度是實(shí)際長(zhǎng)度，雷達(dá)波的發(fā)射和接收都是以其自身有效長(zhǎng)度的效率直接反映到顯示紀(jì)錄中；合成孔徑雷達(dá)用一個(gè)小天線作為單個(gè)輻射單元，記錄每個(gè)反射信號(hào)。真實(shí)孔徑天線在一個(gè)位置上接收目標(biāo)的回波；合成孔徑天線是在不同位置上接收同一地物的回波信號(hào)真實(shí)孔徑天線接收目標(biāo)回波后，好像物鏡那樣聚合成像；合成孔徑天線對(duì)同一目標(biāo)的信號(hào)不是在同一時(shí)刻得到，在每一個(gè)位置上都要記錄一個(gè)回波信號(hào)。9變形壓縮與拉長(zhǎng)造成山體前傾，朝向傳感器的山坡影像被壓縮，而背向傳感器的山坡被拉長(zhǎng)，與中心投影相反。  還會(huì)出現(xiàn)不同地物點(diǎn)重影現(xiàn)象。地物點(diǎn)A

7、C之間的山坡在雷達(dá)圖像上被壓縮，在中心投影像片上是拉伸，CD之間的山坡出現(xiàn)的現(xiàn)象正好相反。地物點(diǎn)A和B在雷達(dá)圖像上出現(xiàn)重影，在中心投影像片中不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。第四章 遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識(shí)1光學(xué)圖像一個(gè)二維的連續(xù)的光密度（透過(guò)率）函數(shù)像片上的密度隨坐標(biāo)x，y變化而變化2數(shù)字圖像一個(gè)二維的離散的光密度（或亮度）函數(shù)以矩陣fi,j ( i=0,1,m-1;j=0,1, ,n-1)表示數(shù)字圖像空間坐標(biāo)（x,y）和密度上都已離散化3光學(xué)圖像與數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換把一個(gè)連續(xù)的光密度函數(shù)變成一個(gè)離散的光密度函數(shù)空間坐標(biāo)離散化采樣幅度（光密度）離散化量化整個(gè)過(guò)程稱為圖像數(shù)字化4彩色合成red+green=ye

8、llow green+blue=cyanred+blue=magenta5常見(jiàn)顏色組合黑色RGB (0,0,0)白色RGB (255,255,255)紅色RGB (255,0,0)綠色RGB (0,255,0)藍(lán)色RGB (0,0,255)黃色RGB (255,255,0)紫色RGB (255,0,255)青色RGB (0,255,255)暗灰色RGB (128,128,128)亮灰色RGB (192,192,192)6HSI模型HSI模型量化顏色三屬性H色相：取值0-360S飽和度：取值0-1或0-100 II亮度：取值0-1或0-100 78 存貯介質(zhì)磁帶磁盤(pán)光盤(pán)閃存9存貯格式BSQ（Ba

9、nd SeQuential）：按照波段順序依次記錄各波段的圖像BIL（Band Interleaved Line）：逐行按波段次 序排列BIP（Band Interleaved by Pixel）：每個(gè)像元按波段次序交叉排序其他常見(jiàn)圖像數(shù)據(jù)格式：BMP, TIFF, GIF, PCX, PSD, MrSID, HDF, 10HDFHDF(Hierarchical Data Format)，層次型數(shù)據(jù)格式?？梢源鎯?chǔ)不同類型的圖像和數(shù)碼數(shù)據(jù)的文件格式，并且可以在不同類型的機(jī)器上傳輸，同時(shí)還有統(tǒng)一處理這種文件格式的函數(shù)庫(kù)。11.遙感數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)ERDASPCIENVI第七章遙感圖像判讀1.

10、 遙感圖像判讀“判讀”是對(duì)遙感圖像上的各種特征進(jìn)行綜合分析、比較、推理和判斷，最后提取出你所感興趣的信息。目視判讀，借助一些光學(xué)儀器或在計(jì)算機(jī)顯示屏幕上，憑借豐富的判讀經(jīng)驗(yàn)，扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和手頭的相關(guān)資料，通過(guò)人腦的分析、推理和判斷，提取有用的信息。運(yùn)用人工智能方法和一些準(zhǔn)則，將專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在計(jì)算機(jī)中建立知識(shí)庫(kù)，將遙感數(shù)據(jù)和其它資料建立數(shù)據(jù)庫(kù)，模擬人工判讀。2. 空間特征及判讀標(biāo)志形狀 大小 圖形 陰影 位置 紋理 類型3. 影響景物特征及判讀的因素地物本身的復(fù)雜性傳感器特性的影響目視能力的影響4. 地面分辨率和影像分辨率地面分辨率：影像能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元（像元）能代表的地面尺寸的大

11、小。影像分辨率：地面分辨率在不同比例尺的具體影像上的反映。5. 目標(biāo)判讀的一般過(guò)程和方法判讀前的準(zhǔn)備判讀的一般過(guò)程6. 判讀前的準(zhǔn)備l 判讀員的訓(xùn)練l 搜集充足的資料l 了解圖像的來(lái)源、性質(zhì)和質(zhì)量l 傳感器、日期和地點(diǎn)、波段、比例尺、航高、投影性質(zhì)l 幾何分辨力、輻射分辨力、光譜波段的個(gè)數(shù)和波長(zhǎng)區(qū)間、時(shí)間重復(fù)性、像片的反差、最小灰度和最大灰度等l 判讀儀器和設(shè)備l 像片觀察、像片量測(cè)、像片轉(zhuǎn)繪7. 判讀的一般過(guò)程l 發(fā)現(xiàn)目標(biāo)l 先大后小、由易入難、由已知到未知l 先反差大的目標(biāo)后反差小的目標(biāo)l 先宏觀觀察后微觀分析l 描述目標(biāo)l 光譜特征、空間特征、時(shí)間特征l 識(shí)別和鑒定目標(biāo)l 資料、特征、經(jīng)

12、驗(yàn)、推理l 清繪和評(píng)價(jià)目標(biāo)（專題圖）第二章 遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn)1遙感平臺(tái)的種類l 遙感平臺(tái)：遙感中搭載遙感器工具的統(tǒng)稱。l 按平臺(tái)距地面的高度大體上可分為三類：地 面平臺(tái)、航空平臺(tái)、航天平臺(tái)2衛(wèi)星姿態(tài)角l 遙感影像的幾何變形和幾何校正l 定義衛(wèi)星質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿軌道前進(jìn)的切線方向?yàn)閤 軸，垂直軌道面的方向?yàn)閥軸，垂直xy平面的為z軸，則衛(wèi)星的姿態(tài)有三種情況：繞x軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱之為滾動(dòng)；繞y軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱俯仰；繞z軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角，稱航偏。3陸地衛(wèi)星及軌道特征l 陸地衛(wèi)星l 高分辨率衛(wèi)星l 高光譜衛(wèi)星l 雷達(dá)類衛(wèi)星l 小衛(wèi)星4陸地衛(wèi)星系列Landsat系列（美國(guó)）SPOT系列（法國(guó)）IR

13、S系列（印度）ALOS（日本）CBERS系列（中國(guó)）FORMOSAT系列（中國(guó)臺(tái)灣）論述各系列的運(yùn)行特點(diǎn)、參數(shù)、高度角等u Landsat系列(1)1972年7月23日美國(guó)發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星TIROS-1，后來(lái)又發(fā)射了Nimbus（雨云號(hào)），在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了第一顆地球資源技術(shù)衛(wèi)星（ERTS-1），后改名為L(zhǎng)andsat-1。（2）從1972年至今美國(guó)共發(fā)射了7顆Landsat系列衛(wèi) 星，已連續(xù)觀測(cè)地球達(dá)29年。最后一顆衛(wèi)星 Landsat-7于1999年4月15日發(fā)射，預(yù)計(jì)壽命為5 年，后續(xù)衛(wèi)星Landsat-8不再單獨(dú)發(fā)射。（3）遙感技術(shù)發(fā)展的里程碑Landsat 13軌道特點(diǎn)l 近圓形軌

14、道l 近極地軌道l 與太陽(yáng)同步軌道l 可重復(fù)軌道傳感器l 反束光導(dǎo)管攝像機(jī)（RBV）多光譜掃描儀（MSS 4bands）l 寬帶視頻記錄機(jī)（WBVTR）l 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)（DCS）l 空間分辨率80米遙感衛(wèi)星一般有兩種繞地球飛行方式：靜止軌道和近極地軌道。靜止軌道可以定點(diǎn)觀測(cè)，而極地軌道（圓形）則可定期觀測(cè)。Landsat 4/51982年美國(guó)在Landsat 1-3的基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)了Landsat-4衛(wèi)星，并發(fā)射成功。1984年又發(fā)射了Landsat-5衛(wèi)星。軌道特點(diǎn)l 近圓形軌道l 近極地軌道l 太陽(yáng)同步軌道l 可重復(fù)軌道l 軌道高度下降傳感器l 多光譜掃描儀（MSS 4bands）l 專

15、題制圖儀（TM 7bands）l 空間分辨率30米Landsat 71999年4月15日發(fā)射LandSat 7傳感器l 多光譜掃描儀（MSS 4bands）l 增強(qiáng)型專題制圖儀（ETM 7bands）l 空間分辨率30米l 全色波段分辨率為15米 l 存儲(chǔ)能力強(qiáng) 380Gbitl 數(shù)據(jù)傳輸速度塊150Mu SPOT衛(wèi)星SPOT法文Systeme Probatoired Observation dela Tarre縮寫(xiě)，是法國(guó)空間研究中心（CNES）研制的一種地球觀測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)。1986年2月法國(guó)發(fā)射第一顆陸地衛(wèi)星（SPOT-1）2002年5月4日法國(guó)發(fā)射陸地衛(wèi)星（SPOT-5）SPOT衛(wèi)星軌道參

16、數(shù)SPOT衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間l HRV 高分辨率成像儀l VI 植被測(cè)量?jī)xl Poam3 極地臭氧和氣溶膠測(cè)量?jī)xSPOT衛(wèi)星傳感器SPOT-1，2，32臺(tái)探測(cè)器:HRV（high resolution visible）SPOT-4HRVLR(high resolution visible and infrared )和植被檢測(cè)儀器（VI,Vegetation Instrument）SPOT-5高分辨率幾何儀器（HRG, high resolution Geometry ），高分辨率立體成像儀（HRS, high resolution stereoscopic ）SPOT-5傳感器l HRGl 通過(guò)側(cè)

17、擺可在不同軌道上形成異軌立體兩條線陣CCD在同一焦平面上l 多光譜（G、R、NIR）10ml 短波紅外（SWIR）20ml 全色5ml 超級(jí)模式（Supermode）2.5ml HRSl 由前后視相機(jī)組成，成同軌立體l 飛行方向10m線陣方向5ml 全色l VISPOT的傾斜觀測(cè)功能l 重復(fù)觀測(cè)能力l 單星：23天/次l 多星：1天/次u IRS衛(wèi)星印度遙感衛(wèi)星（IRS）系列共有了4個(gè)系列：IRS-1、IRS-P、IRS-2和IRS-3IRS-1系列共發(fā)射了5顆（IRS-1 A-E）IRS-2是海洋和氣象衛(wèi)星系列，IRS-3是SAR衛(wèi)星系列IRS-P系列共有6顆（IRS P2-P7）IRS衛(wèi)星

18、傳感器l LISS（Linear Imaging Self-Scanner）l PAN（Panchromatic Camera）IRS-P5 Cartosat-1號(hào)衛(wèi)星，印度政府于2005年5月5日發(fā)射的遙感制圖衛(wèi)星。 它搭載有兩個(gè)LISS-IV全色傳感器，分辨率2.5米。工作模式 單片模式：衛(wèi)星平臺(tái)可以被調(diào)整為讓兩個(gè)相機(jī)獲取的數(shù)據(jù)沿相鄰軌道分布，此種模式下，同時(shí)獲取的數(shù)據(jù)幅寬可達(dá)到55公里。 立體模式：衛(wèi)星搭載的兩個(gè)全色傳感器可以按照前后的模式推掃成像從而產(chǎn)生立體像對(duì)l 日本ALOS衛(wèi)星日本地球觀測(cè)衛(wèi)星計(jì)劃：l 大氣和海洋觀測(cè)系列l(wèi) 陸地觀測(cè)系列l(wèi) 2006年1月24日發(fā)射l 分辨率可達(dá)2.5米ALOS衛(wèi)星傳感器 全色立體測(cè)繪儀（PRISM, panchromatic remote-sensing instrument for stereo mapping ） 三個(gè)獨(dú)立觀測(cè)相機(jī)，分別用于星下點(diǎn)、前視和后視觀測(cè)，沿軌道方