遙感概論知識(shí)點(diǎn)

1、遙感概論劉朝順第1章 緒論1、 遙感的概念1.廣義：泛指各種非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)。2.狹義：是一門新興的科學(xué)技術(shù)，主要指從遠(yuǎn)距離、高空以至外層空間的平臺(tái)上，利用可見(jiàn)光、紅外、微波等探測(cè)器，通過(guò)攝影或掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理，從而識(shí)別地面物質(zhì)的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)。2、 什么是傳感器1. 地物空間信息主要由搭載在遙感平臺(tái)上的傳感器來(lái)獲取。2. 傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。3. 分類：攝影類

2、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。4. 構(gòu)造：1）收集器：收集地物輻射來(lái)的能量。具體的元件如透鏡組、反射鏡組、天線等。2）探測(cè)器：將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能。具體的無(wú)器件如感光膠片、光電管、光敏和熱敏探測(cè)元件、共振腔諧振器等。3）處理器：對(duì)收集的信號(hào)進(jìn)行處理。如顯影、定影、信號(hào)放大、變換、校正和編碼等。具體的處理器類型有攝影處理裝置和電子處理裝置。4）輸出器：輸出獲取的數(shù)據(jù)。輸出器類型有掃描曬像儀、陰極射線管、電視顯像管、磁帶記錄儀、XY彩色噴筆記錄儀等等。3、 遙感的特點(diǎn)1空間特性：視域范圍大，具有宏觀特性。2.光譜特性：探測(cè)的波段從可見(jiàn)光向兩

3、側(cè)延伸,擴(kuò)大了地物特性的研究范圍。3.時(shí)相特性：周期成像，有利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究和環(huán)境監(jiān)測(cè)。4.大面積的同步觀測(cè)。5.時(shí)效性 - 動(dòng)態(tài)、快速獲取監(jiān)測(cè)范圍數(shù)據(jù)。6.數(shù)據(jù)的綜合性和可比性。7.經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用領(lǐng)域多，經(jīng)濟(jì)效益高。8.局限性。4、 遙感的發(fā)展歷史1.無(wú)記錄的地面遙感階段2.有記錄的地面遙感階段（萌芽階段）3.航空遙感階段4.航天遙感階段第2章 電磁輻射與地物光譜特征（理解PPT）1、 電磁波譜1. 電磁波譜：按照電磁波在真空中傳播的波長(zhǎng)或頻率遞增或遞減排列形成的一個(gè)連續(xù)譜帶稱為電磁波譜。2. 依電磁波的物理性質(zhì)以及觀測(cè)手段的不同，按不等波長(zhǎng)間距對(duì)電磁波譜帶劃分，形成若干波段。不同的應(yīng)用領(lǐng)域，波

4、段的劃分會(huì)略有差異。2、 大氣窗口1.電磁波通過(guò)大氣層時(shí)較少被反射，吸收和散射的，透射率較高的波段稱為大氣窗口。2. 大氣窗口是選擇遙感工作波段的重要依據(jù)。3、 輻射度量的物理量（詳見(jiàn)PPT，主要掌握各物理量之間的關(guān)系）4、 黑體、黑體輻射規(guī)律1. 絕對(duì)黑體：對(duì)任何波長(zhǎng)的電磁輻射全部吸收的物體，對(duì)任何波長(zhǎng)的輻射，反射率和透射率都等于0。黑體是一種理想的吸收體和輻射發(fā)射體，自然界沒(méi)有真正的黑體。 2. 黑體輻射規(guī)律（詳見(jiàn)PPT）普朗克（Planck）定律(1901)斯蒂芬-玻爾茲曼（Stefan-Boltamann）定律(1884)維恩（Wien）位移定律(1893)基爾霍夫（Kirchhoff

5、）定律(1859)5、 太陽(yáng)常數(shù)是指不受大氣影響，在距太陽(yáng)一個(gè)天文單位內(nèi)，垂直于太陽(yáng)光輻射方向上，單位面積單位時(shí)間黑體所接收的太陽(yáng)輻射能量。太陽(yáng)常數(shù)的變化不會(huì)超過(guò)1。 。6、 什么是大氣散射？大氣散射有哪幾種類型？特點(diǎn)是什么？大氣散射對(duì)遙感造成哪些影響？1. 散射：輻射在傳播過(guò)程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各方向散開，稱散射。2. 瑞利散射：d <<，米氏散射：d ，非選擇性散射：d >>（PPT）3.散射對(duì)遙感的影響：使原來(lái)傳播方向的輻射減弱，使散射光進(jìn)入傳感器，信號(hào)中加入了噪聲，降低信號(hào)(圖像)質(zhì)量。7、 大氣在輻射傳輸過(guò)程中的作用8、 從地球輻射的分段特性說(shuō)

6、明為什么對(duì)于衛(wèi)星影像解譯必須了解地物反射波譜特性？9、 地物反射波譜曲線1.根據(jù)地物反射率與波長(zhǎng)之間的關(guān)系而繪成的曲線，通常用平面坐標(biāo)曲線表示，橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)表示反射率。2.地物反射波譜曲線除隨不同地物(反射率)不同外，同種地物在不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部條件下形態(tài)表現(xiàn)(反射率)也不同。一般來(lái)說(shuō)，地物反射率隨波長(zhǎng)變化有規(guī)律可循，從而為遙感影像的判讀提供依據(jù)。10、 試述幾類常見(jiàn)地物反射波譜特性（植被）（PPT）11、 電磁波與地表相互作用形式有哪些？其最主要的特點(diǎn)是什么？第3章 遙感成像原理與遙感圖像特征1、 遙感平臺(tái)及其分類、各自的特點(diǎn)1. 遙感平臺(tái)：裝載傳感器的工具或設(shè)備。2. 地面平臺(tái)：

7、與地面接觸的平臺(tái)稱為地面平臺(tái)或近地面平臺(tái)。它通過(guò)地物光譜儀或傳感器來(lái)對(duì)地面進(jìn)行近距離遙感，測(cè)定各種地物的波譜特性及影像的實(shí)驗(yàn)研究。3. 航空平臺(tái)：包括飛機(jī)和氣球。飛機(jī)按高度可以分為低空平臺(tái)、中空平臺(tái)和高空平臺(tái)。4. 航天平臺(tái)：包括衛(wèi)星、火箭、航天飛機(jī)、宇宙飛船。5. 高空探測(cè)火箭：優(yōu)勢(shì)：火箭可在短時(shí)間內(nèi)發(fā)射并回收，可以搶好天氣快速遙感，不受軌道限制，應(yīng)用靈活，可對(duì)小范圍地區(qū)遙感。不足：但由于火箭上升時(shí)沖擊強(qiáng)烈，易損壞儀器，而且付出的代價(jià)大，取得的資料不多，所以火箭不是理想的遙感平臺(tái)。6. 人造地球衛(wèi)星：低高度、短壽命衛(wèi)星；中高度、長(zhǎng)壽命衛(wèi)星；高高度、長(zhǎng)壽命衛(wèi)星。2、 氣象、陸地、海洋衛(wèi)星特點(diǎn)及

8、應(yīng)用（1） 氣象：1. 特點(diǎn)：1） 空間覆蓋優(yōu)勢(shì)：成像面積大，有利于獲得宏觀同步信息，減少數(shù)據(jù)處理容量。2） 時(shí)間取樣優(yōu)勢(shì)：短周期重復(fù)觀測(cè)：靜止氣象衛(wèi)星30分鐘一次；極軌衛(wèi)星半天一次。利于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。3） 資料一致性優(yōu)勢(shì)：資料來(lái)源連續(xù)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低。4） 綜合參數(shù)觀測(cè)優(yōu)勢(shì)：氣象衛(wèi)星是從大氣層外這個(gè)新視角觀測(cè)地球大氣系統(tǒng)的，所以有些重要的氣候變量，特別是通過(guò)整個(gè)垂直方向大氣層的積分參數(shù)。5） 軌道：低軌和高軌。2. 應(yīng)用：天氣分析與氣象預(yù)報(bào)；氣候研究與氣候變遷的研究；資源環(huán)境領(lǐng)域；海洋研究領(lǐng)域；（2） 陸地：1. LANDSAT2. SPOT（3） 海洋1. 特點(diǎn)：1）整體特點(diǎn)：不受地表、海面

9、、天氣和人為條件的限制，可以探測(cè)地理位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境條件惡劣等不能直接進(jìn)入的海區(qū);宏觀特性可進(jìn)行大面積同步測(cè)量，能夠進(jìn)行半球或全球探測(cè)（如葉綠素濃度用于研究全球碳循環(huán)）；可動(dòng)態(tài)的、長(zhǎng)期的、周期性的對(duì)海洋現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)；具有實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的特性；多個(gè)探測(cè)器相配套（如對(duì)海冰的監(jiān)測(cè)）。2）具體特點(diǎn)：傳感器設(shè)計(jì)方面：光學(xué)遙感器應(yīng)具有帶寬較窄、IFOV較大的特點(diǎn)；微波波段在海洋遙感中應(yīng)用較多;傳感器定標(biāo)與數(shù)據(jù)處理應(yīng)用方面：需要調(diào)查船、浮標(biāo)、潛水器等儀器實(shí)測(cè)資料的支持；數(shù)據(jù)預(yù)處理方面：消除大氣的干擾非常重要；數(shù)據(jù)應(yīng)用方面：適用于海洋數(shù)值模型的檢驗(yàn)和改進(jìn)（如數(shù)據(jù)同化）。三、瞬時(shí)視場(chǎng)角、總視場(chǎng)角1.瞬時(shí)視場(chǎng)角：掃描

10、鏡在一瞬時(shí)時(shí)間可以視為靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，接受到的目標(biāo)物的電磁波輻射，限制在一個(gè)很小的角度之內(nèi)，這個(gè)角度稱為瞬時(shí)視場(chǎng)角。即掃描儀的空間分辨率。2.總視場(chǎng)角：掃描帶的地面寬度稱總視場(chǎng)。從遙感平臺(tái)到地面掃描帶外側(cè)所構(gòu)成的夾角，叫總視場(chǎng)角。四、掃描圖像與攝影圖像有何區(qū)別？（重點(diǎn)PPT）5、 微波遙感的特點(diǎn)1.能全天候、全天時(shí)工作；2.對(duì)某些地物具有特殊的波譜特征；3.對(duì)冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透力；4.對(duì)海洋遙感具有特殊意義；5.分辨率較低，但特性明顯。6、 雷達(dá)為什么采用側(cè)視工作方式？7、 真實(shí)孔徑雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)的比較8、 什么是像點(diǎn)位移？像點(diǎn)位移有哪些特點(diǎn)？9、 描述遙感圖像特征的參數(shù)主要有哪些？第4章 遙感圖像處理一、加色法合成和減色法合成原理、應(yīng)用二、輻射畸變與輻射校正三、什么是大氣校正？為什么要進(jìn)行大氣校正？大氣校正方法有哪幾種？四、什么是幾何校正？為什么要進(jìn)行幾何校正？幾何校正方法有哪幾種？五、什么是地面控制點(diǎn)？