遙感原理與應用知識點匯總

..............專業(yè)資料.第一章1、遙感的定義：通過不接觸被探測的目標，利用傳感器獲取目標數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進行分析，獲取被探測目標、區(qū)域和現(xiàn)象的有用信息2、廣義的遙感：在不直接接觸的情況下，對目標物或自然現(xiàn)象遠距離感知的一種探測技術(shù)。3、狹義的遙感：指在高空和外層空間的各種平臺上，應用各種傳感器（攝影儀、掃描儀和雷達等）置、性質(zhì)以及環(huán)境的相互關(guān)系。4、探測依據(jù)：目標物與電磁波的相互作用，構(gòu)成了目標物的電磁波特性。（依據(jù)化學特性，呈現(xiàn)自己的波譜輻射亮度。5（可見光、紅外、微波）使對地球的觀測走向了全天候全天時。宏觀性，綜合性。覆蓋圍大，信息豐富，一景TM見的，潛在的各類地表景觀信息。時間周期短。重復探測，有利于進行動態(tài)分析6、遙感數(shù)據(jù)處理過程7、遙感系統(tǒng)：1）被探測目標攜帶信息電磁波輻射信息的獲取信息的傳輸和記錄信息的處理和應用第三章1、電磁波的概念：在真空或物質(zhì)中電場和磁場的相互振蕩以及振動而進行傳輸?shù)哪芰坎ā?、電磁波特征（特征及體現(xiàn)）：1)波動性：電磁輻射以波動的形式在空間中傳播也表現(xiàn)為光子組成的粒子流的運動紫外線、X射線、γ射線——粒子性可見光、紅外線——波動性、粒子性微波、無線電波——波動性3、疊加原理：當空間同時存在由兩個或兩個以上的波源產(chǎn)生的波時，每個波并不因其他的波的存在而改變其傳播規(guī)律，仍保持原有的頻率（或波長）45、輻射能量（W）單位：J，電磁輻射的能量6、立體角（Ω）r7、輻射出射度（M）：單位：W/m2，輻射源物體表面單位面積的輻射通量8、氣溶膠：懸浮于地球大氣之中具有一定穩(wěn)定性的沉降速度小的，尺寸在100nm～10μm的液態(tài)及固態(tài)粒子9、顆粒大氣散射的影響：實質(zhì)是電磁波在傳輸中遇到大氣微粒而產(chǎn)生的一種衍射現(xiàn)象。2）大氣散射的類型：瑞利散射：微粒直徑小于輻射波長時的散射。米氏散射：微粒直徑與輻射波長差不多時的散射非選擇性散射：微粒直徑比輻射波長大的多時的散射10、反射：1）鏡面反射：光滑物體表面物體的反射滿足反射定律，入射波和反射波在同一平面，入射角與反射角相等其反射輻照亮度是一個常數(shù)，這種反射面又稱為朗伯面都屬于這種類型。11、環(huán)境對光譜特征的影響因素：1）地物的物理性狀：表面顏色、粗糙度、風化狀況及含水量情況等。所處的緯度和海拔高度不同有所差異季節(jié)：同一地物，在同一地點的反射光譜和強度，由于季節(jié)不同而有差異。探測時間在：進行定位地物光譜測量中，必須考慮時間要素，以避免由于光照幾何條件的改變而產(chǎn)生差異。氣象條件：同一地物在不同天氣條件下，其反射光譜曲線也不同典型地物波譜特征水植被土壤，給波段圍在哪一波段上大氣衰減的類型大氣衰減產(chǎn)生的條件大氣吸收第四章1、三種成像原理：1）攝影成像是通過成像設(shè)備獲取物體影像的技術(shù)掃描成像是依靠探測原件和掃描鏡片對目標地物進行以瞬時視場為進而識別地物并反演其屬性。2、攝影成像類型（垂直側(cè)斜)：1）垂直攝影：攝影機主光軸垂直于地面或偏離垂線在三3o以，航空攝影測量及制圖大部分都是垂直攝影傾斜攝影：攝影機主光軸偏離垂線大于3o，取得的像影。3、攝影機類型(分幅式全景式）4、三種掃描成像方式：光/機掃描成像，固體自掃描成像，高光譜掃描成像。5時間——可完整、系統(tǒng)的研究各地物在時間序列和時間過程上的變化。時間分辨率代表對同一地物進行反復遙感采樣的時間間隔。光譜——可大大增加波譜圍，更進一步擴展對電磁波的利用效率并6、圖像分辨率：光譜分辨率第五章1、顏色三要素（紅綠藍）2、顏色的性質(zhì)：明度：能量輻射亮度的體現(xiàn)。色調(diào)：不同波長的組合。飽和度：彩色的純潔程度——波段窄——單色光3、三個顏色模型表達方式：RGB模型（紅、綠、藍）圖像CMYK模型（青、品、黃、黑）減色法HLS模型（色調(diào)、顏色、飽和度）4、預處理流程：輻射校正——》大氣校正——》幾何校正——》配置——》鑲嵌5、輻射畸變：輻射校正：消除或改正遙感圖像成像過程中附加在傳感器輸出輻射能量中的各種噪聲。體現(xiàn)：隨機壞像元問題、行或列缺失、行或列部分缺失校正過程6、幾何畸變 ：體現(xiàn)：位移、旋轉(zhuǎn)、縮放、彎曲校正過程：準備工作——》輸入原始圖像數(shù)據(jù)——》建立糾正變化函數(shù)——》確定數(shù)據(jù)輸出圍——》逐個像素的幾何位置變換——》像素亮度值重采樣——》輸出糾正后的圖像。選點規(guī)則：均勻分布，特征明顯，數(shù)量足夠，誤差控制在一像元以。地物交叉點；對角線選取—棋盤式加密；蛇形加密（山區(qū)7、影像配準：是將統(tǒng)一地區(qū)不同特性的相關(guān)遙感影像（段不同、空間分辨率不同等）在幾何上進行互相匹配，從而實現(xiàn)影像與影像之間（）（8、鑲嵌方案：（先鑲嵌再校正）相鄰圖像重疊區(qū)選擇控制點——》相對配準——》相鄰圖地理坐標的鑲嵌圖省時省力，一般用于重疊度較大，相對幾何精度較高的圖像鑲嵌工作，平原地圖遙感影像。（先校正再鑲嵌9、對比度變換（對圖進行識別）通過改變圖像像元的亮度值來改變圖像像元對比度，從而改變圖像質(zhì)量的圖像處理方式10、線性非線性：為了改善圖像的對比度，必須改變圖像像元的亮度值，而且這種改變需符合一定的數(shù)學規(guī)律，即在運算過程中有一個變換函數(shù)。線性變換變化函數(shù)是線性的或分段線性的。非線性變換變化函數(shù)是非線性的。如對數(shù)變換和指數(shù)變換。對數(shù)變換主要用于增強暗部分指數(shù)變換，主要用于增強亮部分。11、直方圖均衡化（冪指對）：兩頭的方法，也就是產(chǎn)生一幅灰度值，均勻的圖像，直方圖均衡12、彩色變換：將紅、綠、藍圖像變換到一個特定的彩色空間，并且能夠從所選彩色空間變換回RGB。兩次變換之間，通過對比度拉伸，可以生成一個色彩增強的彩色合成影像。HLS：色調(diào)、亮度、飽和度HSV：色調(diào)、飽和度、顏色亮度值。13HLS綠色，240oL：表示光照強度或亮度，確定像素的整體亮度，最亮值為S：1，在中心是中性影調(diào)，其飽和度為。1415、主成分分析（K-L變換）特點：主分量空間與多光譜空間坐標系旋轉(zhuǎn)了一個角度，新坐標系的坐標軸一定指向數(shù)據(jù)信息量較大的方向，第一主分量集中了最大的信息量，常常占80%以上，后面的分量的信息量依次遞減，最后的幾個分量幾乎全是噪聲，這所以這種變換又可分離出噪聲。16、主成分分析（K-L）數(shù)據(jù)壓縮。進行K-LTM43特征選擇。2）圖像增強。前幾個分量信噪比大，噪聲相對小，因此突出了主要信息，達到增強圖像的目的。17、穗帽變換概念：（K-T變換）指在多維光譜空間中，通過線性變換、多維空間的旋轉(zhuǎn)，將植物、土壤信息投影到多維空間的一個平面上，在這個平面上使植被生長狀況的時間軌跡（光譜圖形）和土壤亮度軸相互垂直目的：通過坐標變換是植物與植被的光譜特征分離。特點：分量（四個）：18、圖像運算：兩幅或多幅單波段圖像，完成空間配準后，通過一系列運算，可以實現(xiàn)圖像增強，達到提取某種某些信息或去掉某些不必要信息的目的。差值運算用途：土地利用變化監(jiān)測，海岸線變化，邊緣增強被指數(shù)，去除地形影響，增強隱伏信息、微小變化信息等。1920銳“噪聲”和平滑圖象的目的。21尖銳“噪聲”和平滑圖象的目的，具體計算方法與模板卷積方法，類似。22、圖像銳化：1）圖像銳化的目的是增強圖像中景物的邊緣或輪廓特點（能被檢測）22的目的。23生成一幅比單一信息源更準確、更安全、更可靠的新圖像的技術(shù)方法。從而為快捷、準確地識別和提取信息奠定基礎(chǔ)。過程：因而需要對融合效果進行定量評價。一般通過多種數(shù)學方法，來評判融合圖像的質(zhì)量數(shù)理統(tǒng)計分析方法——均值、標準差、熵、聯(lián)合熵、相關(guān)系數(shù)、平均梯度、偏差指數(shù)。如用“熵與聯(lián)合熵”來評定其信息量的大小用“梯度和平均梯度”來判定融合圖像的清晰度，用“圖像偏移、逼真度、影像的方差和相關(guān)等”來評定融合圖像的質(zhì)量。23標地物信息的過程24、計算機解譯：概念：以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境像規(guī)律等知識進行分析和推理，實現(xiàn)對遙感圖像的理解完成對遙感圖像的解譯。25同的光譜特征。分遙感圖像中多種地物的目的。分類方法過程26判別歸類，無需人為干預，分類后需確定地面類別。（出的集群數(shù)量、計算迭代次數(shù)，分類誤差的閾值）；可以形成圍很小，但具有獨特光譜特征的集群。譜現(xiàn)象，使集群組與類別匹配難度大。27（方差等）確定判別函數(shù)，據(jù)此進行分類。（避免分類中的嚴重錯誤）；可避免非監(jiān)督分類中對光譜集群組重新歸類義的類別，監(jiān)督分類不能識別，從而影響分類結(jié)果。密度分割概念真彩色概念假彩色概念波段配比321432453742743TM波段圖像特點色彩技術(shù)數(shù)字運算圖像變換鑲嵌配準第六章1、紅外遙感：概念：是指傳感器工作波段位于紅外波段圍0.76到1000u）2、熱紅外遙感構(gòu)成：（分類波段構(gòu)成）0.76-2.5um外遙感。外遙感。熱）紅外遙感。

2.56-6.0um6.0um-1mm（3、熱紅外特點：近紅外遙感：近紅外波段上，傳感器接收到的主要是地表反射太陽光的能量熱紅外遙感：傳感器接收地表自身熱輻射。熱紅外遙感的大氣影響更為復4、溫度的概念：1）分子運動溫度：分子運動溫度為動力學溫度，又稱為真實溫度。它是物質(zhì)部分子的平均熱能，是組成物體的分子平均傳遞能量的部體現(xiàn)形式。Tb5、三個溫度指標：地表溫度：地面表層的溫度，在不同地表不相同。在裸地，是地表層的溫度，水面則是水表面溫度，在植被則是葉冠溫度，氣溫：一般而言是距離地面1.5-2m左右的空氣濕度，土壤溫度：不同深度的土壤溫度。一般指20cm61℃（1K）度。對于一定物質(zhì)而言，熱容量與質(zhì)量成正比。因此，單位質(zhì)量的熱容量，叫做