遙感基礎(chǔ)知識(shí)試題與復(fù)習(xí)資料

1、1、 多波段遙感：探測(cè)波段在可見光與近紅外波段范圍內(nèi)，再分為若干窄波段來探測(cè)目標(biāo)。2、 維恩位移定律：黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)與黑體的絕對(duì)溫度成反比。黑體的溫度越高，其曲線的峰頂就越往左移，即往短波方向移動(dòng)。3、 瑞利散射與米氏散射：前者是指當(dāng)大氣中的粒子直徑比波長(zhǎng)小得多的時(shí)候所發(fā)生的大氣散射現(xiàn)象。后者是指氣中的粒子直徑與波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射現(xiàn)象。4、 大氣窗口；太陽輻射通過大氣時(shí)，要發(fā)生反射、散射、吸收，從而使輻射強(qiáng)度發(fā)生衰減。對(duì)傳感器而言，某些波段里大氣的投射率高，成為遙感的重要探測(cè)波段，這些波段就是大氣窗口。5、 多源信息復(fù)合：遙感信

2、息圖遙感信息，以及遙感信息與非遙感信息的復(fù)合。6、 空間分辨率與波譜分辨率：像元多代表的地面范圍的大小。后者是傳感器在接收目標(biāo)地物輻射的波譜時(shí)，能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。7、 輻射畸變與輻射校正：圖像像元上的亮度直接反映了目標(biāo)地物的光譜反射率的差異，但也受到其他嚴(yán)肅的影響而發(fā)生改變，這一改變的部分就是需要校正 的部分，稱為輻射畸變。通過簡(jiǎn)便的方法，去掉程輻射，使圖像的質(zhì)量得到改善，稱為輻射校正。8、 平滑與銳化；圖像中某些亮度變化過大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有的亮點(diǎn)時(shí)，采取的一種減小變化，使亮度平緩或去掉不必要的“燥聲”點(diǎn)，有均值平滑和中值濾波兩種。銳化是為了突出圖像的邊緣

3、、線狀目標(biāo)或某些亮度變化大的部分。9、 多光譜變換；通過函數(shù)變換，達(dá)到保留主要信息，降低數(shù)據(jù)量；增強(qiáng)或提取有用信息的目的。本質(zhì)是對(duì)遙感圖像實(shí)行線形變換，使多光譜空間的坐標(biāo)系按照一定的規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。10、 監(jiān)督分類：包括利用訓(xùn)練樣本建立判別函數(shù)的“學(xué)習(xí)”過程和把待分像元代入判別函數(shù)進(jìn)行判別的過程。1、遙感與遙感技術(shù)系統(tǒng)：遙遠(yuǎn)地感知；目標(biāo)地物的電磁波，信息獲取，信息接受，信息處理，信息應(yīng)用。2、 動(dòng)遙感與被動(dòng)遙感：前者是探測(cè)器主動(dòng)發(fā)射電磁波并接受信息。后者是被動(dòng)接受目標(biāo)地物的電磁波。3、 磁波與電磁波譜：電磁振動(dòng)的傳播；按電磁波在真空中的傳播的波長(zhǎng)排列。4、

4、 直攝影與傾斜攝影：攝影機(jī)主光軸與地面垂直；攝影機(jī)主光軸偏離垂線。5、 光機(jī)掃描成像與固體自掃描成像10、監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類：包括利用訓(xùn)練樣本建立判別函數(shù)的“學(xué)習(xí)”過程和把待分像元代入判別函數(shù)進(jìn)行判別的過程。9、 影像變形與幾何校正：各種原因造成的幾何位置變化。1、 探測(cè)波段在可見光與近紅外波段范圍內(nèi)，再分為若干窄波段來探測(cè)目標(biāo)。2、 瑞利散射與米氏散射：前者是指當(dāng)大氣中的粒子直徑比波長(zhǎng)小得多的時(shí)候所發(fā)生的大氣散射現(xiàn)象。后者是指氣中的粒子直徑與波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射現(xiàn)象。6、 多光譜變換：通過函數(shù)變換，達(dá)到保留主要信息，降低數(shù)據(jù)量；增

5、強(qiáng)或提取有用信息的目的。本質(zhì)是對(duì)遙感圖像實(shí)行線形變換，使多光譜空間的坐標(biāo)系按照一定的規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。2、 空間分辨率與波譜分辨率：像元多代表的地面范圍的大小。后者是傳感器在接收目標(biāo)地物輻射的波譜時(shí)，能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。3、 影像變形與幾何校正：各種原因造成的幾何位置變化7、 波段在可見光與近紅外波段范圍內(nèi)，再分為若干窄波段來探測(cè)目標(biāo)。6、感光度：感光材料感光快慢程度。7、三基色：三基色中的任何一基色都不能由其他二基色混合而成。8、分辨率：在圖像上顯示出有差別并能加以區(qū)分的兩物體間的最小間距。10、亮度系數(shù)：在相同的照度條件下，物體表面的亮度與絕對(duì)白體理想表面的亮度

6、之比。2、 與地物有著相同輻射量的相應(yīng)黑體的絕對(duì)溫度即地物的亮度溫度。3、 高光譜遙感：是指利用很多很窄的電磁波波段從感興趣的物體獲取有關(guān)數(shù)據(jù)。4、 指?jìng)鞲衅髟诮邮苣繕?biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。5、 電磁波振幅減少e分之一倍的穿透深度。6、 利用遙感平臺(tái)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，將一個(gè)小孔徑的天線安裝在平臺(tái)的測(cè)方，以代替大孔徑的天線，提高方位分辨力的雷達(dá)。7、 指像素代表的地面范圍的大小，即地面物體能分辨的最小單元。8、 植物所有葉子的累加面積總和與覆蓋地面面積之比。9、 遙感影像中近紅外波段的反射值減去紅光波段的反射值

7、的差與二者之和的比值。10、 包括遙感影像相對(duì)于地面坐標(biāo)的配準(zhǔn)校正、遙感影像相對(duì)于地圖投影坐標(biāo)系統(tǒng)的配準(zhǔn)校正，以及不同類型或不同時(shí)相的遙感影像之間的幾何配準(zhǔn)和復(fù)合分析，以得到比較精確的結(jié)果。3、 電磁波：電磁振動(dòng)在空間的傳播。4、 電磁輻射：物體向外發(fā)射電磁波的過程。8、 分辨率：在圖像上顯示出有差別并能加以區(qū)分的兩物體間的最小間距。10、 亮度系數(shù)：在相同的照度條件下，物體表面的亮度與絕對(duì)白體理想表面的亮度之比。2、大氣閃爍：電磁波穿過大氣層時(shí)發(fā)生的抖動(dòng)現(xiàn)象。7、頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間中通過某一給定點(diǎn)的波峰數(shù)目。8、亮度溫度：指紅外輻射計(jì)把所接收到的

8、來自地物熱輻射能量轉(zhuǎn)換而來的，與該地物有著同樣輻射量的相應(yīng)黑體的溫度。9、亮溫：指紅外輻射計(jì)把所接收到的來自地物熱輻射能量轉(zhuǎn)換而來的，與該地物有著同樣輻射量的相應(yīng)黑體的溫度。遙感導(dǎo)論復(fù)習(xí)總結(jié)1,2章第一章1  遙感概念：廣義遙感：利用儀器設(shè)備從遠(yuǎn)處獲得被測(cè)物體的電磁波輻射特征、力場(chǎng)特征、和機(jī)械波特征據(jù)此識(shí)別物體的技術(shù)。狹義遙感：應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的探測(cè)技術(shù)。2  遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成：被測(cè)目標(biāo)的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用3  遙感的類型1）

9、0; 按遙感平臺(tái)分為地面遙感、航空遙感、航天遙感2）  按工作方式分為主動(dòng)遙感和被動(dòng)遙感。又可分為成像遙感（接受到的電磁輻射信號(hào)可轉(zhuǎn)換成數(shù)字或模擬圖像）與非成像遙感（接受到的信號(hào)不能形成圖像）。3）  按探測(cè)波段分為紫外遙感（0.3-0.4）可見光（0.4-0.7）紅外(0.7-14mm) 微波(0.1-100cm)4  遙感技術(shù)的特點(diǎn)：大面積的同步觀測(cè)、時(shí)效性、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性、經(jīng)濟(jì)性、局限性 第二章5  電磁波的主要參數(shù)波長(zhǎng)、周期、頻率（指單位時(shí)間內(nèi)，完成振動(dòng)或振蕩的次數(shù)或周期）、振幅（表示電場(chǎng)振動(dòng)的強(qiáng)度。它被定義為振動(dòng)物理量偏離平衡位

10、置的最大位移）注：一般可用波長(zhǎng)或頻率來描述或定義電磁波譜的范圍。在可見光紅外遙感中多用波長(zhǎng)，在微波遙感中多用頻率。電磁波譜：將各種電磁波在真空中的波長(zhǎng)按其長(zhǎng)短，依次排列制成的圖表。地物波譜：地物的反射、發(fā)射、透射電磁波的特征是隨波長(zhǎng)而變化的，即是波長(zhǎng)的函數(shù)。因此人們往往以波譜曲線的形式表示，簡(jiǎn)稱地物波譜滿足關(guān)系式：E=h*f   f*a=c  (a指波長(zhǎng))6常用電磁波波段特性1）  紫外線(UV)：0.01-0.4m，碳酸鹽巖分布、水面油污染。2）  可見光：0.4-0.76 m，鑒別物質(zhì)特征的主要波段；是遙感最常用的波段。3）  紅

11、外線(IR) ：0.76-1000 m。近紅外0.76-3.0 m中紅外3.0-6.0 m；遠(yuǎn)紅外6.0-15.0 m；超遠(yuǎn)紅外15-1000 m。（近紅外又稱光紅外或反射紅外；中紅外和遠(yuǎn)紅外又稱熱紅外。）4）  微波：1mm-1m。全天候遙感；有主動(dòng)與被動(dòng)之分；具有穿透能力。7    電磁波的特性（1）電磁波是橫波（2）在真空中以光速傳播（3）電磁波具有波粒二象性8電磁輻射度量1）電磁輻射源：（1）自然輻射源：太陽輻射（是可見光和近紅外的主要輻射源）地球電磁輻射（小于3 m的波長(zhǎng)主要是太陽輻射的能量；大于6 m的波長(zhǎng)，主要是地物本身的熱輻射；3-6 m

12、之間，太陽和地球的熱輻射都要考慮）（2）人工輻射源：主動(dòng)式遙感的輻射源。注：遙感探測(cè)實(shí)質(zhì)上是輻射能量的測(cè)定。2）輻射度量：（1）輻射通量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過某一面的輻射能量。（2）輻射通量密度E：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過單位面積的輻射能量。（3）輻照度I：?jiǎn)挝幻娣e上所接收的輻射通量（4）輻射出射度M：?jiǎn)挝幻娣e上輻射出的輻射通量（5）立體角W：為錐體所攔截的球面積與半徑r的平方之比（6）輻射亮度L：輻射源在某一方向的單位投影表面在單位立體角內(nèi)的輻射通量   注：輻射源向外輻射電磁波時(shí)，L往往隨方向的變化而變化，也就是說，從不同的角度觀察輻射源時(shí)，亮度值是不一樣的。我們把L與方向無關(guān)的輻射源

13、稱為朗伯源，嚴(yán)格講，只有黑體才是朗伯源。9電磁輻射相關(guān)定理1）黑體概念：對(duì)任何波長(zhǎng)的電磁輻射都全部吸收的物體。（黑體的熱輻射稱為黑體輻射）2）黑體輻射規(guī)律：（1）（波爾茲曼定律）黑體總輻射出射度與黑體溫度的四次方成正比（2）（維恩位移定律）隨著溫度的升高，輻射最大值往波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)3）實(shí)際物體輻射：（1）基爾霍夫定律：在一定溫度下，地物單位面積上的輻射通量W和吸收率之比，對(duì)于任何物體都是一個(gè)常數(shù)，并等于該溫度下同面積黑體輻射通量（2）發(fā)射率（比輻射率）：地物的輻射出射度（單位面積上發(fā)出的輻射總通量）與同溫下的黑體輻射出射度黑的比值。注：（1）由上面兩個(gè)定義可以發(fā)現(xiàn)，在給定的溫度下，物體的發(fā)射

14、率=吸收率（同一波段）   （2）地物的熱輻射強(qiáng)度與溫度的四次方成正比，所以，地物微小的溫度差異就會(huì)引起紅外輻射能量的明顯變化。這種特征構(gòu)成了紅外遙感的理論基礎(chǔ)10大氣的相關(guān)概念1）大氣成分：多種氣體、固態(tài)和液態(tài)懸浮的微粒2）大氣結(jié)構(gòu)（大氣的垂直分層）對(duì)流層、平流層、中氣層、熱層和大氣外層11大氣對(duì)太陽輻射的影響1）大氣的吸收：（1）氧氣，高空遙感很少使用紫外波段的原因（2）水，吸收太陽輻射能量最強(qiáng)的介質(zhì)。到處都是吸收帶。主要的吸收帶處在紅外和可見光的紅光部分。因此，水對(duì)紅外遙感有極大的影響2）散射作用：太陽輻射在傳波過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個(gè)方向散開。改變

15、了電磁波的傳播方向；干擾傳感器的接收；大氣散射集中在太陽輻射能量最強(qiáng)的可見光區(qū)。因此，散射是太陽輻射衰減的主要原因。（1）瑞利散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長(zhǎng)小得多時(shí)，此時(shí)的散射稱為瑞利散射。散射率與波長(zhǎng)的四次方成反比，因此，瑞利散射的強(qiáng)度隨著波長(zhǎng)變短而迅速增大。無云的天空呈藍(lán)色是因?yàn)樗{(lán)光波長(zhǎng)短，散射強(qiáng)度大，因此藍(lán)光向四面八方散射，使整個(gè)空中蔚藍(lán)。日出日落時(shí)，太陽高度較低，在過長(zhǎng)的傳播中藍(lán)光幾乎被散射殆盡，綠光次之，最后剩了紅光和少量的綠光，構(gòu)成橘紅色。注：瑞利散射對(duì)可見光的影響較大，對(duì)紅外輻射的影響很小，對(duì)微波的影響可以不計(jì)。多波段中不使用藍(lán)紫光的原因：（2）米氏散射：當(dāng)微粒的直徑與輻射波長(zhǎng)差不

16、多時(shí)的大氣散射。云、霧的粒子大小與紅外線的波長(zhǎng)接近，所以云霧對(duì)對(duì)紅外線的米氏散射不可忽視。（3）無選擇性散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長(zhǎng)大得多時(shí)所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條件的波段中，任何波段的散射強(qiáng)度相同。水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非選擇性散射。云霧中水滴粒子直徑比波長(zhǎng)大的多，因而對(duì)可見光中各個(gè)波長(zhǎng)的光散射強(qiáng)度相同，所以云霧呈白色。注：微波具有極強(qiáng)的穿透云層本領(lǐng)的原因：微波波長(zhǎng)比粒子的直徑大得多，屬于瑞利散射的類型，散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)四次方成反比，波長(zhǎng)越長(zhǎng)散射強(qiáng)度越小，所以微波散射較小。綜上可看出，在可見光和近紅外波段，大氣最主要的散射作用是瑞利散射。12大氣窗口1）含義：通過大氣而較少

17、被反射、吸收或散射的透射率較高的電磁輻射波段2）意義：大氣窗口是選擇遙感工作波段的重要依據(jù)3）特性：大氣窗口波段透射率/%應(yīng)用舉例紫外可見光近紅外0.31.3 m90TM1-4、SPOT的HRV近紅外1.51.8 m80TM5近-中紅外2.03.5 m80TM7中紅外3.55.5 m NOAA的AVHRR遠(yuǎn)紅外814 m6070TM6微波0.82.5cm100Radarsat13地球輻射在可見光和近紅外波段地球輻射以地表反射太陽輻射為主，在中紅外波段兩者共同作用，在遠(yuǎn)紅外波段以地球自身熱輻射為主。14。地物反射波譜特征1）地物的反射率（反射系數(shù)或亮度系數(shù)）：地物對(duì)某一波段的反射能量與

18、入射能量之比。反照率(albedo)：以太陽光作為入射光的反射率，即自然物體的反射率。（物體的光譜反射率隨波長(zhǎng)變化的曲線稱為光譜反射率曲線，它的形狀反映了地物的波譜特征）2）物體的反射可分為鏡面反射、漫反射和實(shí)際物體反射。影響地物反射率大小的因素：入射電磁波的波長(zhǎng)、入射角的大小、地物表面顏色與粗糙度3）幾種典型地物的光譜特性（1）植被：可見光波段有一個(gè)小反射峰，位于綠光處（0.55），兩側(cè)0.45（藍(lán)）和0.67（紅）則有兩個(gè)吸收帶。這一特征是由于葉綠素的影響（葉綠素對(duì)藍(lán)光和紅光吸收作用很強(qiáng)，對(duì)綠光反射作用很強(qiáng)）在近紅外（0.7-0.8）有一反射“陡坡”，至1.1有一峰值，形成植被獨(dú)有的特征。

19、在中紅外（1.3-2.5）受到綠色植物含水量的影響，吸收率大增，形成低谷。（2）土壤：自然狀態(tài)下土壤表面的反射率沒有明顯的峰值和谷值，呈比較平滑的特征，一般土質(zhì)越細(xì)反射率越高、有機(jī)質(zhì)含量越高和含水量越高反射率越低。影響土壤光譜的主要因素:：§1土壤中的原生礦物和次生礦物§2土壤水分，當(dāng)土壤的含水量增加時(shí)，土壤的反射率就會(huì)下降，在水的各個(gè)吸收帶處（1.4，1.9 和2.7um），反射率的下降尤為明顯。對(duì)于植物和土壤，造成這種現(xiàn)象顯然是同一種原因，即入射輻射在水的特定吸收帶處被水強(qiáng)烈吸收所致§3土壤有機(jī)質(zhì)：土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中那些生物來源（主要是植物和微生物）的物質(zhì)，

20、其中腐殖質(zhì)是土壤有機(jī)質(zhì)的主體，有機(jī)質(zhì)的影響主要是在可見光和近紅外波段，而影響最大的是在0.60.8um 之間，不僅有機(jī)質(zhì)的含量影響土壤光譜反射特性，而且其不同的組成也同樣有顯著的影響。§4鐵：鐵的影響主要也在可見光和近紅外波段。§5土壤質(zhì)地：一是影響土壤持水能力，進(jìn)而影響土壤光譜反射率；二是土壤顆粒大小本身也對(duì)土壤的反射率有很大影響（3）水體：反射主要在藍(lán)、綠光波段，其它波段吸收都很強(qiáng)，所以在近紅外影像上，水體呈黑色，但當(dāng)水渾濁時(shí)，反射率會(huì)增加，峰值出現(xiàn)在黃光區(qū)，水中含葉綠素時(shí)，近紅外波段明顯抬升。（在光譜的近紅外和中紅外波段，水幾乎吸收了其全部的能量，即純凈的自然水體在近

21、紅外波段更近似于一個(gè)“黑體”，因此，在1.12.5 波段，較純凈的自然水體的反射率很低，幾乎趨近于零）（4）城市人工目標(biāo)：# 綠色塑料棚頂?shù)牟ㄗV曲線在綠波段處有一個(gè)反射峰值，與植被相似，但它沒有0.68 m µ處的吸收谷和近紅外波段的“高反射坪”。# 瀝青粘砂屋頂由于其表面鋪著反射率較高的沙石而決定了其發(fā)射率高于灰色的水泥平頂# 鐵皮屋頂表面呈灰黑色，反射率低且起伏小，曲線平坦第三章15攝影相片的幾何特性1）相片投影：航片是中心投影，即攝影光線交于同一點(diǎn)；地圖是正射投影，即攝影光線平行且垂直投影面。 中心投影與正攝投影間的關(guān)系：1）投影距離的影響：正射投影有統(tǒng)一的比例尺，圖像縮小河放

22、大與投影距離無關(guān)，而中心投影比例尺與其焦距和航高有關(guān)2）投影傾斜面的影響：投影面傾斜時(shí)，正射投影影像僅表現(xiàn)為比例尺有所放大，而對(duì)中心投影，若其投影面傾斜，航片各部分的比例尺就不同了3）地形起伏的影響，對(duì)正射投影投影點(diǎn)之間的相對(duì)位置不變，對(duì)中心投影會(huì)產(chǎn)生投影誤差。 中心投影的透視規(guī)律：點(diǎn)的像仍然是點(diǎn)；與像面平行的直線的像還是直線；如果直線垂直于地面，有兩種情況：第一:當(dāng)直線與像片垂直并通過投影中心時(shí)，該直線在像片上的像為一個(gè)點(diǎn)；第二:直線的延長(zhǎng)線不通過投影中心，這時(shí)直線的投影仍為直線，但該垂直線狀目標(biāo)的長(zhǎng)度和變形情況則取決于目標(biāo)在像片中的位置；平面上的曲線，在中心投影的像片上一般仍為曲線。2）相

23、片比例尺：航片上兩點(diǎn)之間的確距離與地面上相應(yīng)兩點(diǎn)實(shí)際水平距離之比1/m=f/H=ab/AB  (具體見書上60頁)3）像點(diǎn)位移：在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺變化外，還會(huì)引起平面上的點(diǎn)位在像片上的位置移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為像點(diǎn)位移。規(guī)律：（1）位移量與地形高差成正比，即高差越大引起的像點(diǎn)位移量也越大。當(dāng)高差為正時(shí)，像點(diǎn)位移為正，是背離像主點(diǎn)方移動(dòng)；高差為負(fù)時(shí)，像點(diǎn)位移為負(fù)，是朝向像主點(diǎn)方向移動(dòng)。（2）位移量與像點(diǎn)距離像主點(diǎn)的距離成正比，即距像主點(diǎn)越遠(yuǎn)的像點(diǎn)位移量越大，像片中心部分位移量較小。像主點(diǎn)無位移。（3）位移量與攝影高度（航高）成反比。即攝影高度越大，因地表起伏的位

24、移量越小。16掃描成像： 一、光/機(jī)掃描成像1）概念：依靠機(jī)械傳動(dòng)裝置使光學(xué)鏡頭擺動(dòng)，形成對(duì)目標(biāo)地物逐點(diǎn)逐行掃描。探測(cè)元件把接收到的電磁波能量能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在磁介質(zhì)上記錄或再經(jīng)電/光轉(zhuǎn)換成為光能量，在設(shè)置于焦平面的膠片上形成影像  2）瞬時(shí)視場(chǎng)角：掃描鏡在一瞬時(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。3）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4）工作原理：掃描鏡在機(jī)械驅(qū)動(dòng)下，隨遙感平臺(tái)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)而擺動(dòng)，依次對(duì)地面進(jìn)行掃描，地面物體的輻射波束經(jīng)掃描鏡

25、反射，并經(jīng)透鏡聚焦和分光分別將不同波長(zhǎng)的波段分開，再聚焦到感受不同波長(zhǎng)的探測(cè)元件上。 注：紅外掃描儀、多光譜掃描儀（MSS)、專題制圖儀TM都是光機(jī)掃描儀 二、固體自掃描成像1）固體自掃描是用固定的探測(cè)元件，通過遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)對(duì)目標(biāo)地物進(jìn)行掃描的一種成像方式。2）電子藕合器件CCD：是一種用電荷量表示信號(hào)大小，用耦合方式傳輸信號(hào)的探測(cè)元件。具有感受波譜范圍寬、畸變小、體積小、重量輕、系統(tǒng)噪聲低、靈敏度高、動(dòng)耗小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn)。3）掃描方式上具有刷式掃描成像特點(diǎn)。探測(cè)元件數(shù)目越多，體積越小，分辨率就越高。電子藕合器件CCD逐步替代光學(xué)機(jī)械掃描系統(tǒng)。 三、高光譜成像光譜掃描1）成像

26、光譜儀：既能成像又能獲取目標(biāo)光譜曲線的“譜像合一”的技術(shù)，稱為成像光譜技術(shù)。按該原理制成的掃描儀稱為成像光譜儀。2）特點(diǎn)：其圖象是多達(dá)數(shù)百個(gè)波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶，使圖象中的每一像元均得到連續(xù)的反射率曲線，而不像其他一般傳統(tǒng)的成像譜光儀在波段之間存在間隔。 17微波遙感與成像 1）概念：指通過傳感器獲取從目標(biāo)地物發(fā)射或反射的微波輻射，經(jīng)過判讀處理來認(rèn)識(shí)地物的技術(shù) 2）微波遙感的特點(diǎn)：能全天時(shí)、全天候工作具有一定穿透能力對(duì)海洋遙感具有特殊意4。對(duì)某些地物有特殊的波譜特性5。分辨率較低，但特性明顯 3）雷達(dá)回波強(qiáng)度受以下特性的影響：

27、復(fù)介電常數(shù)地形坡度表面粗糙度 4）微波遙感方式： （1）雷達(dá)：由發(fā)射機(jī)通過天線在很短時(shí)間內(nèi)，向目標(biāo)地物發(fā)射一束很窄的大功率電磁波脈沖，然后用同一天線接收目標(biāo)地物反射的回波信號(hào)而進(jìn)行顯示的一種傳感器。 注：雷達(dá)主要是根據(jù)“多普勒”效應(yīng)來測(cè)定運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)物體。 （2）側(cè)視成像雷達(dá)：天線與遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向形成角度。 1優(yōu)點(diǎn)：側(cè)向發(fā)射范圍可以設(shè)計(jì)的寬一些，同時(shí)使雷達(dá)圖像更具立體感。 2距離分辨率：能分辨出的兩目標(biāo)物間的最小斜距，理論上等于脈沖長(zhǎng)度的一半。RrJC/2*cosa式中，J為脈沖寬度（微秒）；C為光速；a為雷達(dá)天線俯角  3方位分辨率：指沿一條航向線(方位線)可以分辨的兩點(diǎn)間的最小

28、距離。Ra=Rs /D ：微波波長(zhǎng)；：雷達(dá)天線孔徑；Rs距目標(biāo)地物的距離 （3）合成孔徑側(cè)視雷達(dá)：采用若干個(gè)小孔徑組成的陣列，利用它們接受窄脈沖信號(hào)，以獲得高的方位分辨率。 18遙感圖像特征 1）空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)，或地面物體能分辨的最小單元。2）光譜分辨率：指?jìng)鞲衅髟诮邮苣繕?biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。間隔愈小，分辨率愈高。傳感器的波段選擇必須考慮目標(biāo)的光譜特征值。3）時(shí)間分辨率：指對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔，即采樣的時(shí)間頻率，也稱重訪周期。4）輻射分辨率：即探測(cè)器的靈敏度，傳感器對(duì)光譜信號(hào)強(qiáng)弱的敏感程度、區(qū)分能力，一般用灰度的分級(jí)數(shù)來表示。

29、    第四章 19光學(xué)原理 1）顏色性質(zhì)描述參數(shù) （1）亮度對(duì)比：對(duì)象相對(duì)于背景的明亮程度 （2）顏色對(duì)比：在視場(chǎng)中，相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做顏色對(duì)比 （3）明度：是人眼對(duì)光源或物體明亮程度的感覺，物體反射率越高，明度就越高 （4）色調(diào)：是色彩彼此相互區(qū)分的特性 （5）飽和度：是色彩純潔的程度，即光譜中波長(zhǎng)段是否窄，頻率是否單一的表示。 2）顏色立體（顏色的表示）（描述顏色特性之間的關(guān)系），顏色立體、孟賽爾顏色立體 3）顏色相加原理（1）三原色：紅、綠、藍(lán)，若三種顏色，其中的任一種都不能由其余二種顏色混合相加產(chǎn)生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色，

30、則稱之為三原色。（2）互補(bǔ)色：若兩種顏色混合產(chǎn)生白色或灰色，這兩種顏色就稱為互補(bǔ)色。（3）色度圖：可以直觀地表現(xiàn)顏色相加的原理,更準(zhǔn)確地表現(xiàn)顏色混合的規(guī)律. 4）顏色相減原理：當(dāng)兩塊濾光片組合產(chǎn)生顏色混合時(shí),入射光通過每一濾光片時(shí)都減掉一部分輻射，最后通過的光是經(jīng)過多次減法的結(jié)果.，減法三原色:黃、品紅、青。20數(shù)字圖像概念數(shù)字圖像是能被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、處理和使用的用數(shù)字表示的圖像數(shù)字化：將連續(xù)的圖像變化，作等間距的抽樣和量化21遙感數(shù)字圖像的特點(diǎn)便于計(jì)算機(jī)處理與分析、圖像信息損失低、抽象性強(qiáng)22遙感數(shù)字圖像可分幾種類型：二值數(shù)字圖像、單波段數(shù)字圖像、彩色數(shù)字圖像、多波段數(shù)字圖像23數(shù)字圖像的表示

31、方法（三種數(shù)據(jù)格式）：BSQ（按波段順序依次排列的數(shù)據(jù)格式）BIP（每個(gè)像元按波段次序交叉排列） BIL（是逐行按波段次序排列的格式）24數(shù)字圖像直方圖：1）概念：以每個(gè)像元為單位，表示圖像中各亮度值或亮度值區(qū)間像元出現(xiàn)的頻率的分布圖2）直方圖的作用：直觀地了解圖像的亮度值分布范圍、峰值的位置、均值以及亮度值分布的離散程度。直方圖的曲線可以反映圖像的質(zhì)量差異。25輻射校正1）引起輻射畸變的原因：傳感器儀器本身的誤差、大氣對(duì)輻射的影響2）大氣對(duì)輻射的影響：大氣的主要影響是減少了圖像的對(duì)比度，使原始信號(hào)和背景信號(hào)都增加了因子，圖像質(zhì)量下降。大氣影響的粗略校正：通過簡(jiǎn)單的方法去掉程輻射度（散射光直接

32、進(jìn)入傳感器的那部分），從而改善圖像質(zhì)量。包括直方圖最小值去除法和回歸分析法3)直方圖最小值去除法:基本思路:每幅圖像上都有輻射亮度或反射亮度應(yīng)為0的地區(qū)，而事實(shí)上并不等于0,說明亮度最小值必定是這一地區(qū)大氣影響的程輻射度增值。校正方法:將每一波段中每個(gè)像元的亮度值都減去本波段的最小值。使圖像亮度動(dòng)態(tài)范圍得到改善，對(duì)比度增強(qiáng)，從而提高了圖像質(zhì)量。4）回歸分析法：原理：根據(jù)波段間的相關(guān)性，由一已知波段的程輻射推斷其余波段程輻射 26幾何校正 1）遙感影像變形的原因：遙感平臺(tái)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的影響、地形起伏的影響（產(chǎn)生像點(diǎn)位移）、地球表面曲率的影響（一是像點(diǎn)位置的移動(dòng)；二是像元對(duì)應(yīng)于地面寬度不等，

33、距星下點(diǎn)愈遠(yuǎn)畸變愈大，對(duì)應(yīng)地面長(zhǎng)度越長(zhǎng)）、大氣折射的影響（產(chǎn)生像點(diǎn)位移）、地球自轉(zhuǎn)的影響（產(chǎn)生影像偏離）、 2）基本思路：把存在幾何畸變的圖像，糾正成符合某種地圖投影的圖像，且要找到新圖像中每一像元的亮度值。 注：此方法適合于地面平坦，不需考慮高程信息，或地面起伏較大而無高程信息，以及傳感器的位置和姿態(tài)參數(shù)無法獲取時(shí)應(yīng)用。 3）具體步驟（1)選取控制點(diǎn)（2)找到一種數(shù)學(xué)關(guān)系，建立變換前后的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算校正后每一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)原圖中的位置（3)計(jì)算每一點(diǎn)的亮度值。 4）計(jì)算方法：（1）建立兩圖像像元點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系（2）求出原圖所對(duì)應(yīng)點(diǎn)的亮度（內(nèi)插方法：最近鄰法、雙線性內(nèi)插法、三次卷積內(nèi)插法）。 5

34、）控制點(diǎn)(GCP)的選取（1）數(shù)目的確定:最小數(shù)目；6倍于最小數(shù)目。（2）選擇的原則在幾何校正中，GCP點(diǎn)的選擇是最重要，也是工作量最大的，對(duì)于一個(gè)精確的校正必須使用精確的地面控制點(diǎn)，圖像中所有其它點(diǎn)的校正坐標(biāo)均由地面控制點(diǎn)外推所得。被定位的地面控制點(diǎn)必須散布在整幅圖像上，GCP點(diǎn)分布越均勻，數(shù)量越多，校正的可靠性越高。27對(duì)比度變換1）概念：是一種通過改變圖像像元的亮度值來改變圖像像元對(duì)比度，從而改善圖像質(zhì)量的圖像處理方法。將圖像中過于集中的像元分布區(qū)域（亮度值分布范圍）拉開擴(kuò)展，擴(kuò)大圖像反差的對(duì)比度，增強(qiáng)圖像表現(xiàn)的層次性。又叫輻射增強(qiáng)。2）方法：對(duì)比度線性變換和非線性變換。在改善圖像對(duì)比度

35、時(shí)，如果采用線性或分段線性的函數(shù)關(guān)系，那么這種變換就是線性變換。變換函數(shù)為非線性函數(shù)時(shí)，即為非線性變換，如指數(shù)變換，它的意義在于將亮度值較高的部分拉伸，亮度值較低的部分壓縮。28空間濾波1）概念：以突出圖像上的某些特征為目的，通過像元與周圍相鄰像元的關(guān)系，采取空間域中的鄰域處理方法進(jìn)行圖像增強(qiáng)方法。注：對(duì)比度擴(kuò)展是通過單個(gè)像元的運(yùn)算從整體上改善圖像的質(zhì)量，空間濾波則是以重點(diǎn)突出圖像上某些特征為目的的。2）平滑：圖像中出現(xiàn)某些亮度值過大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有的亮點(diǎn)時(shí)，采用平滑方法可以減小變化，使亮度平緩或去掉不必要的亮點(diǎn)。（1）均值平滑：將每個(gè)像元在以其為中心的區(qū)域內(nèi)，取平均值來代替該像元值，以達(dá)

36、到去掉尖銳“噪聲”和平滑圖像的目的。（2）中值濾波3）銳化：突出圖像的邊緣、線性目標(biāo)或某些亮度變化率大的部分。有羅伯特梯度、索伯爾梯度、拉普拉斯算法、定向檢測(cè)等銳化方法。29彩色變換1）概念：把數(shù)字圖像組合轉(zhuǎn)換成彩色圖形，或者把各種增強(qiáng)或分類圖像組合疊加，以彩色圖像顯示出來。2）方法：（1）單波段彩色變換（假彩色密度分割）概念：?jiǎn)尾ǘ魏诎走b感圖像可按亮度分層，對(duì)每層賦予不同的色彩，使之成為一幅彩色圖像。（2）多波段色彩變換：選擇遙感影像中的三個(gè)波段，分別賦予紅、綠、藍(lán)三種原色，根據(jù)加色法合成原理，合成彩色影像。合成方案：彩色合成圖像分為真彩色圖像和假彩色圖像。選取波段原則：合成后信息量最大，波

37、段之間相關(guān)性最小。（3）HLS變換：即色調(diào)、明度、飽和度的色彩模式，可用近似的顏色立體來量化。30圖像運(yùn)算1）概念：兩幅或多幅單波段影像，完成空間配準(zhǔn)后，通過一系列運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)，達(dá)到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。2）原理：地物不同波段的光譜差異。3）比值運(yùn)算：對(duì)應(yīng)像元的亮度值相除（除數(shù)不為0）。該運(yùn)算常用于突出遙感影像中的植被特征、提取植被類型或估算植被生物量，這種算法的結(jié)果稱為植被指數(shù)。常用算法：近紅外波段/紅波段;或（近紅外-紅）/（近紅外+紅）.對(duì)于區(qū)分和增強(qiáng)光譜亮度值雖不明顯，而不同波段的比值差異較大的地物有明顯效果。另外還可以去除地形影響。4）差值運(yùn)算：對(duì)應(yīng)像元的

38、亮度值相減。有利于目標(biāo)與背景反差較小的信息的提取，研究同一地區(qū)不同時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化。注：兩種運(yùn)算都要求圖像行、列數(shù)相等。31多光譜變換1）概念：針對(duì)多光譜影象存在的一定程度上的相關(guān)性以及數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象，通過函數(shù)變換，達(dá)到保留主要信息，降低數(shù)據(jù)量,增強(qiáng)或提取有用信息目的的方法。2）變換的本質(zhì):對(duì)遙感圖像實(shí)行線性變換，使光譜空間的坐標(biāo)按一定規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。K-L變換作用：數(shù)據(jù)壓縮和圖像增強(qiáng)，K-T變換作用：擴(kuò)大陸地衛(wèi)星TM影像數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。注：上面宗教的對(duì)比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運(yùn)算、多光譜變換都是數(shù)字增強(qiáng)的處理方法。32多源信息的復(fù)合1）概念：將多種遙感平臺(tái)，多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)之間以及遙

39、感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)之間的信息組合匹配的技術(shù)。2）意義:發(fā)揮不同遙感數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)某種遙感數(shù)據(jù)的不足,提高遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用性;還有利于綜合分析和深入理解遙感數(shù)據(jù).3）復(fù)合內(nèi)容：一、遙感信息的復(fù)合（1）不同傳感器的遙感數(shù)據(jù)復(fù)合（2）不同時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)復(fù)合，二、遙感與非遙感信息的復(fù)合第五章33目視解譯意義它充分利用了判讀者的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)綜合推理、分析來識(shí)別目標(biāo)，這要比計(jì)算機(jī)的內(nèi)存和判斷更為高明，因而目視解譯是遙感圖象解譯最基本的方法，是遙感應(yīng)用分析必不可少的研究手段。34遙感圖象日常的觀察的不同1）遙感圖象通常為頂視，而不同于平日里的透視；2）遙感圖象常用可見光以外的電磁波譜段，而大多數(shù)我們所熟

40、悉的特征在可見光內(nèi)外譜段，可以表現(xiàn)得十分不同；3）是遙感圖象常以一種不熟悉或變化的比例和分辨率描述地球表面。35解譯標(biāo)志（指識(shí)別目標(biāo)所依據(jù)的影象特征）：色調(diào)（特指全色圖像中的灰度），顏色（彩色圖像目標(biāo)地物識(shí)別的基本標(biāo)志），陰影（可判讀物體的性質(zhì)或高度），形狀（外部輪廓），紋理（內(nèi)部結(jié)構(gòu)，區(qū)別地物屬性的重要依據(jù)），大?。繕?biāo)物的形狀、面積和體積的度量，地物最重要的數(shù)量特征之一），位置，圖型（地物有規(guī)律排列而成的圖形結(jié)構(gòu)），相關(guān)布局（多個(gè)目標(biāo)物間的空間配置關(guān)系）注：解譯標(biāo)志可分為直接解譯標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志。直接解譯標(biāo)志指圖象上可以直接反映出來的影象標(biāo)志；間接解譯標(biāo)志指運(yùn)用某些直接解譯標(biāo)志，根據(jù)地物

41、的相關(guān)屬性等地學(xué)知識(shí)，間接推斷出的影象標(biāo)志。36影像目視解譯的影響因素分辨率（空間分辨率；時(shí)間分辨率；光譜分辨率）、季相影響（植被差異；太陽高度角；水分影響）、圖像顯示（真彩色合成，假彩色合成，偽彩色）37。目視解譯原則：先圖外后圖內(nèi)、先整體后局部、先宏觀后微觀、從已知到未知、勤對(duì)比，多分析。38。典型地物目視解譯1）水體:在標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像上，深而清澈的水體呈黑或藍(lán)黑色；水淺者多為淺藍(lán)色；含泥沙者顏色更淺，含沙量過高則呈乳白色；有水生植物者呈紅色斑點(diǎn)。水系：樹枝狀水系主要分布在沖積平原、侵蝕平原等基巖軟弱地區(qū)。放射狀水系主要分布在火山，孤山或穹形隆起地區(qū)。2）植被：在標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像，植被為紅色

42、。3）城鎮(zhèn)：在多波段黑白圖像上，城鎮(zhèn)多呈深暗色調(diào)；在標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像上，中心色調(diào)深暗、邊緣略淺的灰藍(lán)或藍(lán)灰色。4）鐵路：由于鐵路路基材料與周圍土地的光譜差異較大，在衛(wèi)星圖像上呈色調(diào)深暗，較為清晰的線狀影像。39遙感圖像目視解譯步驟1）目視解譯準(zhǔn)備工作階段2）初步解譯與判讀區(qū)的野外考察3）室內(nèi)詳細(xì)判度4）野外驗(yàn)證與補(bǔ)判5）目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖40遙感目視解譯方法1）直接判讀法2）對(duì)比分析法3）信息復(fù)合法4）綜合推理法5）地理相關(guān)分析法41遙感影像地圖1）概念：遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號(hào)來表現(xiàn)制圖對(duì)象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。2）分類：按照內(nèi)容分為普通遙感影像地圖與專題遙感影像地圖。按照傳感器