遙感原理與應(yīng)用知識點

名師精編 優(yōu)秀資料名師精編 優(yōu)秀資料第一章1、遙感的定義：通過不接觸被探測的目標(biāo)，利用傳感器獵取目標(biāo)數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進展分析，獵取被探測目標(biāo)、區(qū)域和現(xiàn)象的有用信息23、狹義的遙感：指在高空和外層空間的各種平臺上，應(yīng)用各種傳感器〔攝影儀、掃描儀和雷達等〕獵取地表的信息，通過數(shù)據(jù)的傳輸和處理，從而實現(xiàn)爭論地面物體外形、大小、位置、性質(zhì)以及環(huán)境的相互關(guān)系。4、探測依據(jù)：目標(biāo)物與電磁波的相互作用，構(gòu)成了目標(biāo)物的電磁波特性?！残畔⒈惶綔y的依據(jù)磁波。地表任何物體外表，隨其材料、構(gòu)造、物理/化學(xué)特性，呈現(xiàn)自己的波譜輻射亮度。5、遙感的特點：1)手段多，獵取的信息量大。波段的延長〔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。掩蓋范圍大，信息豐富，一景TM185×185km2，可見的，潛在的各類地表景觀信息。時間周期短。重復(fù)探測，有利于進展動態(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(biāo)攜帶信息電磁波輻射信息的獵取信息的傳輸和記錄信息的處理和應(yīng)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展傳輸?shù)哪芰坎ā?、電磁波特征〔特征及表達〕：1)波動性：電磁輻射以波動的形式在空間中傳播粒子性：以電磁波形式傳播出去的能量為輻射能，其傳播也表現(xiàn)為光子組成的粒子流的運動紫外線、Xγ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(dāng)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轉(zhuǎn)變其傳播規(guī)律，仍保持原有的頻率〔或波長〕和振動方向，依據(jù)自己的傳播方量之和。4、相干性與非相干性：由疊加原理可知，當(dāng)兩列頻率、振動方向一樣，相位一樣或相位差定的規(guī)律可循，這種現(xiàn)象叫電磁波的非相干性5、輻射能量〔W〕單位：J，電磁輻射的能量6、立體角〔Ω〕單位：srr的天頂角和方位角來表示7、輻射出射度〔M〕：單位：W/m2，輻射源物體外表單位面積的輻射通量8、氣溶膠：懸浮于地球大氣之中具有肯定穩(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：大氣散射的緣由：電磁波與物質(zhì)相互作用后，電磁波偏離原來的傳播方向的一種現(xiàn)象。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。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：光滑物體外表物體的反射滿足反射定律，入射波和反射波在同一平面內(nèi)，入射角與反射角相等漫反射：格外粗糙的外表。當(dāng)入射輻照度肯定時，從任何角度觀看反射面，其反射輻照亮度是一個常數(shù)，這種反射面又稱為朗伯面實際物體反射：介于鏡面和朗伯面之間的一種反射，自然界中絕大多數(shù)地物都屬于這種類型。11、環(huán)境對光譜特征的影響因素：1〕地物的物理性狀：外表顏色、粗糙度、風(fēng)化狀況及含水量狀況等。光源的輻射強度：同一地物的反射光譜強度，由于他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：進展定位地物光譜測量中，必需考慮時間要素，以避開由于光照幾何條件的轉(zhuǎn)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，給波段范圍在哪一波段上大氣衰減的類型大氣衰減產(chǎn)生的條件大氣吸取第四章1、三種成像原理：1〕攝影成像是通過成像設(shè)備獵取物體影像的技術(shù)掃描成像是依靠探測原件和掃描鏡片對目標(biāo)地物進展以瞬時視場為單位的逐點逐行掃描，進而得到目標(biāo)地物的電磁輻射特性信息，形成肯定譜段的圖像微波遙感是通過微波傳感器獵取從目標(biāo)地物放射或反射的微波輻射，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以內(nèi)，航空攝影測量及制圖大局部都是垂直攝影2〕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、遙感圖像根本特征：空間——可從多維空間，特別是從宏觀上將地球、各圈層作為整體能夠區(qū)分的最小單元時間——可完整、系統(tǒng)的爭論各地物在時間序列和時間過程上的變化。時間區(qū)分率代表對同一地物進展反復(fù)遙感采樣的時間間隔。光譜——可大大增加波譜范圍，更進一步擴展對電磁波的利用效率6、圖像區(qū)分率：光譜區(qū)分率極化區(qū)分率角度區(qū)分率第五章1、顏色三要素〔紅綠藍〕2、顏色的性質(zhì)：明度：能量輻射亮度的表達。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〔紅、綠、藍〕圖像CMYK〔青、品、黃、黑〕減色法HLS〔色調(diào)、顏色、飽和度〕4、預(yù)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：消退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。表達：隨機壞像元問題、行或列缺失、行或列局部缺失校正過程6、幾何畸變：表達：位移、旋轉(zhuǎn)、縮放、彎曲校正過程：預(yù)備工作——》輸入原始圖像數(shù)據(jù)——》建立訂正變化函數(shù)——》確定數(shù)據(jù)選點規(guī)章：均勻分布，特征明顯，數(shù)量足夠，誤差掌握在一像元以內(nèi)。地物穿插點；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〔如傳感器不同、獵取時間不同、波段不同、空間區(qū)分率不同等〕在幾何上進展相互匹配，從而實現(xiàn)影像與影像之間及像元空間區(qū)分率的統(tǒng)一?！矆D像-圖像〕〔〕8、鑲嵌方案：〔先鑲嵌再校正〕相鄰圖像重疊區(qū)選擇掌握點——》相對配準——》相鄰圖地理坐標(biāo)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?！蚕刃Ｕ勹偳渡絽^(qū)遙感影像鑲嵌。名師精編 優(yōu)秀資料9、比照度變換〔對圖進展識別〕通過轉(zhuǎn)變圖像像元的亮度值來轉(zhuǎn)變圖像像元比照度，從而轉(zhuǎn)變圖像質(zhì)量的圖像處理方式10、線性非線性：為了改善圖像的比照度，必需轉(zhuǎn)變圖像像元的亮度值，而且這種轉(zhuǎn)變需符合肯定的數(shù)學(xué)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。指數(shù)變換，主要用于增加亮局部。11、直方圖均衡化〔冪指對〕：為了增加比照度改善目視效果，有時也用拉伸擴展中區(qū)壓縮兩頭的方法，也就是產(chǎn)生一幅灰度值，均勻的圖像，直方圖均衡的圖像，經(jīng)過一種變換，使之演化成一幅具有均勻灰度概率分布的圖像。名師精編 優(yōu)秀資料名師精編 優(yōu)秀資料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RGB。兩次變換之間，通過比照度拉伸，可以生成一個顏色增加的彩色合成影像。HLS：色調(diào)、亮度、飽和度HSV：色調(diào)、飽和度、顏色亮度值。13、HLS變換概念：H:用角度表示，反響當(dāng)顏色最接近什么樣的光譜波長，0o紅色，120o綠色，240o藍色。L：表示光照強度或亮度，確定像素的整體亮度，最亮值為1。S：表示飽和1，在中心是中性影調(diào)，其飽和度為0。14、多光譜變換概念：通過函數(shù)變換，到達保存主要信息，降低數(shù)據(jù)量，增加或提取有用信旋轉(zhuǎn)。15、主成分分析〔K-L變換〕特點：主重量空間與多光譜空間坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)了一個角度，坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸肯定指向數(shù)據(jù)信息量較大的方向，第一主重量集中了最大的信息量，常常占80%以上，后面的重量的信息量依次遞減，最終的幾個重量幾乎全是噪聲，這所以這種變換又可分別出噪聲。16、主成分分析〔K-L〕目的：1〕數(shù)據(jù)壓縮。進展K-LTM已包含絕大多數(shù)的地物信息，足夠分析使用，數(shù)據(jù)量可削減到43%，另外還可作為分類前的特征選擇。2〕圖像增加。前幾個重量信噪比大，噪聲相對小，因此突出了主要信息，到達增加圖像的目的。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)，〔光譜圖形〕和土壤亮度軸相互垂直目的：通過坐標(biāo)變換是植物與植被的光譜特征分別。特點：重量〔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)圖像增加，到達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，邊緣增加被指數(shù)，去除地形影響，增加隱伏信息、微小變化信息等。19、空間濾波概念：對圖像的某些特征，如邊緣、輪廓、比照度進展強調(diào)或鋒利化，以便于動態(tài)范圍，從而使這些特征檢測或識別更加簡潔。20鋒利“噪聲”和平滑圖象的目的。21去鋒利“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加圖像中景物的邊緣或輪廓邊緣和輪廓通常位于灰度突變或不連續(xù)的地方，具有一階微分最大值和二階微分為零的特點〔能被檢測〕22的目的。23、融合：概念：將同一區(qū)域的多源遙感圖像，按統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，通過空間配準和內(nèi)容復(fù)合，生成一幅比單一信息源更準確、更安全、更牢靠的圖像的技術(shù)方法。從而為快捷、準確地識別和提取信息奠定根底。過程：因而需要對融合效果進展定量評價。一般通過多種數(shù)學(xué)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(biāo)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楚度，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(biāo)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)律等學(xué)問進展分析和推理，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(yù)，分類后需確定地面類別。〔往往僅需給出所要分出的集群數(shù)量、計算迭代次數(shù)，分類誤差的閾值〕；可以形成范圍很小，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〔如像元亮度均值、方差等〕確定判別函數(shù)，據(jù)此進展分類?！脖荛_分類中的嚴峻錯誤〕；可避開非監(jiān)視分類中對光譜集群組重歸類主要缺點：人為主觀因素較強；訓(xùn)練樣本的選取和評估需花費較多義的類別，監(jiān)視分類不能識別，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圖像特點顏色技術(shù)數(shù)字運算圖像變換第六章1、紅外遙感：概念：是指傳感器工作波段位于紅外波段范圍0.76到1000u〕和變化規(guī)律。2、熱紅外遙感構(gòu)成：〔分類波段構(gòu)成〕0.76-2.5um外遙感。2.56-6.0um外遙感。6.0um-1mm〔或熱〕紅外遙感。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中紅外遙感：白天的遙感信號中既包含有目標(biāo)自身的輻射，又包含有目標(biāo)紅外遙感。某些地物在某些波段的中紅外輻射具有穿透性。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簡單離格外困難。熱紅外遙感圖像的混合像元〔非同溫像元〕問題突出。4、溫度的概念：1〕分子運動溫度：分子運動溫度為動力學(xué)溫度，又稱為真實溫度。它是物質(zhì)內(nèi)局部子的平均熱能，是組成物體的分子平均傳遞能量的內(nèi)部表達形式。外部表現(xiàn)形式。并可用熱傳感器來探測黑體的物理溫度就被稱為該物體的“亮度溫度”。通常用Tb5、三個溫度指標(biāo)：地表溫度：地面表層的溫度，在不同地表不一樣。在裸地，是地表層的溫度，水面則是水外表溫度，在植被則是葉冠溫度，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20cm平均溫度。6、熱容量與比熱：是物質(zhì)儲存熱力量的量度，隨溫度變化的。熱容量是指在肯定條件下，1℃〔或1K〕所需要吸取的熱量，單位為卡/度。對于肯定物質(zhì)而言，熱容量與質(zhì)量成正比。因此，單位質(zhì)量的熱容量，叫做比熱。熱慣量：是一種綜合指標(biāo)，是量度物質(zhì)熱墮性大小的物理量，熱慣量大，晝夜溫差小，外表溫度均一城市熱島效應(yīng)〔概念四大類型〕第七章合成孔徑雷達應(yīng)用高度計應(yīng)用散射計應(yīng)用被動輻射計應(yīng)用第八章1、生態(tài)系統(tǒng)概念：生態(tài)系