遙感課程總結(jié)

1、第一章第一章緒論緒論1.1遙感的定義1.2 遙感的特性（1）空間特性（2）時相特性（3）波譜特性第一章第一章緒論緒論1.3遙感的分類主要按6個方面分類 按遙感探測對象 按遙感平臺 按遙感獲取的數(shù)據(jù)形式 按傳感器工作方式 按遙感探測的電磁波 按遙感應(yīng)用宇宙遙感,地球遙感航天遙感(150km)航空遙感(12km)地面遙感(地面或近地面)成像方式遙感(攝影方式/掃描方式)非成像方式遙感(光譜輻射計等)主動遙感(雷達(dá))被動遙感地質(zhì)遙感、地貌遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、草原遙感、水文遙感、測繪遙感、環(huán)保遙感、災(zāi)害遙感、城市遙感、海洋遙感、大氣遙感、土地利用遙感和軍事遙感等可見光遙感/紅外遙感微波遙感/紫外

2、遙感等第一章第一章緒論緒論1.4遙感技術(shù)系統(tǒng)（1）遙感平臺（2）傳感器（3）遙感信息的接收和處理（4）遙感圖像的判讀和應(yīng)用第一章第一章緒論緒論1.5遙感的發(fā)展趨勢（1） 多分辨率多遙感平臺并存，空間分辨率、時間分辨率及光譜分辨率普遍提高；（2） 新型傳感器不斷涌現(xiàn)，微波遙感、高光譜遙感迅速發(fā)展；（3） 遙感的綜合應(yīng)用不斷深化；（4） 商業(yè)遙感時代到來；第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)2.1 電磁波 1.1.電磁波電磁波 2.2.電磁波譜電磁波譜 第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)2.2輻射基本定律輻射基本定律 1 1、黑體輻射的概念、黑體輻射的概念 2 2、黑體輻射規(guī)律的

3、基本定律、黑體輻射規(guī)律的基本定律u 普朗克輻射定律u 斯特藩-玻耳茲曼定律u 基爾霍夫輻射定律u 維恩位移定律第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)2.3太陽輻射 1.1.輻射：輻射：自然界中的一切物體只要絕對溫度在0k以上，都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送能量，這種傳遞能量的方式稱為輻射。 太陽光譜相當(dāng)于6000 K的黑體輻射 第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)2.42.4太陽輻射與大氣的相互作用太陽輻射與大氣的相互作用 1.1.大氣的結(jié)構(gòu)分層大氣的結(jié)構(gòu)分層 對流層、平流層、中間層、電離層 2.2.大氣層對電磁波傳輸（太陽輻射）的影響大氣層對電磁波傳輸（太陽輻射）的影響 折

4、射、反射、吸收、散射 3.3.大氣窗口大氣窗口 4.4.大氣校正大氣校正第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)折射：折射：電磁波穿過大氣層時，還出現(xiàn)傳播方向的改變，即發(fā)生折射大氣密度越小折射率越小，離地面越高空氣密度越小，折射率也越小改變了太陽輻射的方向，并不改變太陽輻射強(qiáng)度第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)反射反射現(xiàn)象主要發(fā)生在云層頂部削弱了到達(dá)地面的太陽輻射強(qiáng)度，波段不同受影響的程度不同應(yīng)盡量選擇無云的天氣接收遙感信號第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ) O3：主要集中于主要集中于2030km高度的平流層高度的平流層 它是由高能的紫外輻射與大氣中的氧分子它是由高能的

5、紫外輻射與大氣中的氧分子(02)相互作用生成的相互作用生成的 O3對太陽輻射的吸收帶：對太陽輻射的吸收帶： O3在紫外在紫外(0.20.3 m)有個很強(qiáng)的吸收帶有個很強(qiáng)的吸收帶 在在0.6 m附近有一寬的弱吸收帶附近有一寬的弱吸收帶 在遠(yuǎn)紅外在遠(yuǎn)紅外9.6 m附近也有個強(qiáng)吸收帶附近也有個強(qiáng)吸收帶吸收：吸收：第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ) C02：主要分布于低層大氣，其在大氣中的含主要分布于低層大氣，其在大氣中的含量僅占量僅占0.03左右，人類的活動使之含量有所左右，人類的活動使之含量有所增加增加 C02在中在中遠(yuǎn)紅外區(qū)段遠(yuǎn)紅外區(qū)段(2.8、4.3、14.5 m附近附近)均有強(qiáng)吸收

6、帶均有強(qiáng)吸收帶 其中最強(qiáng)的吸收帶出現(xiàn)在其中最強(qiáng)的吸收帶出現(xiàn)在13-17.5 m的遠(yuǎn)紅外的遠(yuǎn)紅外段段吸收：吸收：第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)H H2 20 0：這里不包括固態(tài)水中的水滴。水汽一般出現(xiàn)在低空。它的含量隨時間、地點的變化很大(約從0.13%)，而且水汽的吸收輻射是所有其它大氣組分的吸收輻射的幾倍水的吸收帶：兩個寬的強(qiáng)吸收帶:2.53.0um和57um兩個窄的強(qiáng)吸收帶：波長為1.38um、1.86um一個弱的窄吸收帶：0.71.23um吸收：吸收：第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)散射對輻射的影響：n改變了電磁波的傳播方向n干擾傳感器的接收，增加了信號中的噪聲

7、n降低了遙感圖像的清晰度和對比度，影響判讀 對于不同的波段，起主要作用的散射類型不同： 可見光波段瑞利散射 紅外波段米氏散射 微波波段瑞利散射 不同天氣情況，起主要作用的散射類型不同： 晴天瑞利散射為主 陰雨米氏散射為主 沙塵波、火山爆發(fā)無選擇性散射為主散射：散射：第二章第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)遙感電磁輻射基礎(chǔ)2.52.5太陽輻射與地面的相互作用太陽輻射與地面的相互作用1.1.三種反射類型三種反射類型2.2.反射率反射率3.3.反射光譜曲線反射光譜曲線4.4.常見地物的光譜曲線常見地物的光譜曲線 植被、水體、土壤、巖石植被、水體、土壤、巖石5.5.發(fā)射率發(fā)射率 第三章第三章傳感器傳感器3.13.

8、1傳感器的組成傳感器的組成3.23.2傳感器的分類傳感器的分類3.33.3攝影型傳感器攝影型傳感器3.43.4掃描方式傳感器掃描方式傳感器 框幅式攝影機(jī)框幅式攝影機(jī)縫隙式攝影機(jī)縫隙式攝影機(jī)全景式攝影機(jī)全景式攝影機(jī)多光譜攝影機(jī)多光譜攝影機(jī)電視攝影機(jī)電視攝影機(jī)光機(jī)掃描儀光機(jī)掃描儀推帚式掃描儀（推帚式掃描儀（CCDCCD固體掃描儀）固體掃描儀）高光譜傳感器高光譜傳感器側(cè)視雷達(dá)傳感器側(cè)視雷達(dá)傳感器第三章第三章傳感器傳感器3.53.5遙感影像的分辨率有幾種？其意義各是什么？（或遙感影像的分辨率有幾種？其意義各是什么？（或如何評價遙感圖像的質(zhì)量？）如何評價遙感圖像的質(zhì)量？）圖像的空間分辨率：圖像的空間分辨

9、率：或稱地面分辨率，指遙感影像上能或稱地面分辨率，指遙感影像上能夠詳細(xì)區(qū)分的地面最小地物的尺寸或大小，是用來表夠詳細(xì)區(qū)分的地面最小地物的尺寸或大小，是用來表征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。圖像的波譜分辨率：圖像的波譜分辨率：指傳感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時指傳感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔，間隔越小，分辨率越高。能分辨的最小波長間隔，間隔越小，分辨率越高。 圖像的時間分辨率：圖像的時間分辨率：對同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)探測時，相鄰對同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)探測時，相鄰兩次探測的時間間隔。兩次探測的時間間隔。 圖像的輻射分辨率：圖像的輻射分辨率：指傳感器接收波譜

10、信號時，能分辨指傳感器接收波譜信號時，能分辨的最小輻射差。的最小輻射差。第四章第四章航空遙感數(shù)據(jù)航空遙感數(shù)據(jù)1.1.攝影成像的基本原理是什么？其圖像有什么特攝影成像的基本原理是什么？其圖像有什么特征？征？ 原理：原理：傳統(tǒng)攝影依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來記錄物體影像，傳統(tǒng)攝影依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來記錄物體影像，數(shù)字?jǐn)z影通過放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)過光數(shù)字?jǐn)z影通過放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)過光/ /電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號來記電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號來記錄物體影像。錄物體影像。 圖像特點圖像特點：投影：航片是中心投影（中心投影概念）：投影：航片是中心投影（中心投影概念） 像點位移

11、：概念，包括投影差、傾斜誤差。教材像點位移：概念，包括投影差、傾斜誤差。教材7272頁頁 比例尺：概念，教材比例尺：概念，教材7474頁頁 第四章第四章航空遙感數(shù)據(jù)航空遙感數(shù)據(jù)2.2.掃描成像的基本原理是什么？掃描圖像與攝影圖像有掃描成像的基本原理是什么？掃描圖像與攝影圖像有何區(qū)別？何區(qū)別？ 掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬間視場為單位進(jìn)行的逐點、逐行掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬間視場為單位進(jìn)行的逐點、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖像。取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖像。 與攝影圖像區(qū)別：乳膠片感光技術(shù)本身存在著致命

12、的弱點，它所傳感的輻射波段僅與攝影圖像區(qū)別：乳膠片感光技術(shù)本身存在著致命的弱點，它所傳感的輻射波段僅限于可見光及其附件；其次，照相一次成型，圖象存儲，傳輸和處理都不方便。光限于可見光及其附件；其次，照相一次成型，圖象存儲，傳輸和處理都不方便。光機(jī)掃描成像利用光電探測器解決了各種波長輻射的成像方法，輸出的電學(xué)圖象數(shù)據(jù)，機(jī)掃描成像利用光電探測器解決了各種波長輻射的成像方法，輸出的電學(xué)圖象數(shù)據(jù)，存儲，傳輸和處理十分方便，固體掃描成像具有刷式掃描成像特點。探測元件數(shù)目存儲，傳輸和處理十分方便，固體掃描成像具有刷式掃描成像特點。探測元件數(shù)目越多，體積越小，分辨率就越高。高光譜成像光譜掃描圖象是多達(dá)數(shù)百個

13、波段的非越多，體積越小，分辨率就越高。高光譜成像光譜掃描圖象是多達(dá)數(shù)百個波段的非常窄的連續(xù)光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域常窄的連續(xù)光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶，可以收集全部光譜帶，可以收集200200或或300300以上波段的數(shù)據(jù)。以上波段的數(shù)據(jù)。 第四章第四章航空遙感數(shù)據(jù)航空遙感數(shù)據(jù)3.3.簡述航空像片的主要判讀標(biāo)志？簡述航空像片的主要判讀標(biāo)志？ （教材（教材85-8885-88頁）頁）4.4.影像遙感圖像目視判讀的因素有哪些？有哪些判讀方影像遙感圖像目視判讀的因素有哪些？有哪些判讀方法？法？ 影像因素：（影像因素：

14、（1 1）地物本身的復(fù)雜性，如存在同譜異物和同物異譜及地物紋）地物本身的復(fù)雜性，如存在同譜異物和同物異譜及地物紋理特性的復(fù)雜性。理特性的復(fù)雜性。（2 2）傳感器特性的影響：如空間分辨率、輻射分辨率、光譜分辨率和時間分）傳感器特性的影響：如空間分辨率、輻射分辨率、光譜分辨率和時間分辨率等。辨率等。（3 3）目視能力的影響：不同的人視力和色彩分辨力不同，影響目視判讀。）目視能力的影響：不同的人視力和色彩分辨力不同，影響目視判讀。 判讀方法：教材判讀方法：教材8989頁頁第四章第四章航空遙感數(shù)據(jù)航空遙感數(shù)據(jù)5.5.彩紅外航空像片常見地物的判讀。彩紅外航空像片常見地物的判讀。 采用彩色紅外膠片進(jìn)行的攝

15、影稱為彩色攝影，彩色紅外膠采用彩色紅外膠片進(jìn)行的攝影稱為彩色攝影，彩色紅外膠片由三層感光乳劑層組成，分別為感綠層，感紅層和感紅外層片由三層感光乳劑層組成，分別為感綠層，感紅層和感紅外層 最典型的特征是植被為紅色。最典型的特征是植被為紅色。第五章第五章地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)1.1.第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射的時間和國家。第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射的時間和國家。2.2.地球資源衛(wèi)星系列：地球資源衛(wèi)星系列：LandsatLandsat、法國地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（SPOT） 印度資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（IRS） 中巴地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（CBERS） 日本地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)（JERS） IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù) Quick

16、Bird衛(wèi)星數(shù)據(jù) 氣象衛(wèi)星系列：氣象衛(wèi)星系列： NOAA衛(wèi)星系列（美國）衛(wèi)星系列（美國）FY氣象衛(wèi)星系列（中國）氣象衛(wèi)星系列（中國） GMS氣象衛(wèi)星系列（日本）氣象衛(wèi)星系列（日本） 第五章第五章地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)地球資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)3. Landsat(3. Landsat(陸地）衛(wèi)星的運行特征：陸地）衛(wèi)星的運行特征： （1）近極地、近圓形軌道 （2）運行周期 （3）軌道高度為700900 km （4）軌道運行與太陽同步4.4.傳感器分系統(tǒng)：傳感器分系統(tǒng)： Landsat(Landsat(陸地）衛(wèi)星上裝置的傳感器有反束光陸地）衛(wèi)星上裝置的傳感器有反束光導(dǎo)管攝像機(jī)（導(dǎo)管攝像機(jī)（RBVRBV）、）、多光

17、譜掃描儀（多光譜掃描儀（MSSMSS）、專題制圖儀（、專題制圖儀（TMTM、ETMETM）。）。多光譜掃描圖像和專題制圖儀的圖像灰階劃分為15級，第一級是輻射強(qiáng)度最強(qiáng)的，呈白色；第15級輻射強(qiáng)度相當(dāng)于0，呈黑色。 第六章第六章微波遙感數(shù)據(jù)微波遙感數(shù)據(jù)1.1.與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有哪些特點？與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有哪些特點？ 第六章第六章微波遙感數(shù)據(jù)微波遙感數(shù)據(jù)1.1.與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有哪些特點？與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有哪些特點？ 第六章第六章微波遙感數(shù)據(jù)微波遙感數(shù)據(jù)1.1.與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有哪些特點？與可見光和紅外遙感相比，微波遙

18、感有哪些特點？ 第六章第六章微波遙感數(shù)據(jù)微波遙感數(shù)據(jù)2.2.微波傳感器的分類？微波傳感器的分類？主動方式被動方式1、雷達(dá)（側(cè)視雷達(dá)）：成像2、微波高度計：不成像1、微波輻射計：成像2、微波散射計：不成像第六章第六章微波遙感數(shù)據(jù)微波遙感數(shù)據(jù)3.3.真實孔徑雷達(dá)和與合成孔徑雷達(dá)最大的差異是什么？真實孔徑雷達(dá)和與合成孔徑雷達(dá)最大的差異是什么？真實孔徑雷達(dá)天線長度就是實際的長度，為了提高方位真實孔徑雷達(dá)天線長度就是實際的長度，為了提高方位向的分辨率，要求發(fā)出的波束沿方位向是很窄的，波向的分辨率，要求發(fā)出的波束沿方位向是很窄的，波束寬度與天線長度有關(guān)；束寬度與天線長度有關(guān)； 合成孔徑雷達(dá)（合成孔徑雷達(dá)（SAR，Synthetic Aperture Radar）, 也是側(cè)視雷達(dá)。也是側(cè)視雷達(dá)。利用遙感平臺的前進(jìn)運動，將一個小孔徑的利用遙感平臺的前進(jìn)運動，將一個小孔徑的天線安裝在平臺的側(cè)方，以代替大孔徑的天線，提高天線安裝在平臺的側(cè)方，以代替大孔徑的天線，提高方位分辨率的雷達(dá)。方位分辨率的雷達(dá)。SAR的方位分辨力與距離無關(guān)，的方位分辨力與距離無關(guān)，只是與天線的孔徑有關(guān)。天線孔徑愈小，方位分辨率只是與天線的孔徑有關(guān)。天線孔徑愈小，方位分辨率愈高。愈高。第七章第七章熱紅外遙感數(shù)據(jù)熱紅外遙感數(shù)據(jù)1.1.紅外光譜段是指波長在紅外光譜段是指波長在0.76-1000um0.76-1000um的光譜段區(qū)域