遙感地質(zhì)學(xué)復(fù)習(xí)資料

遙感概論復(fù)習(xí)資料第一章狹義遙感是指從遠(yuǎn)離地面的不同工作平臺(tái)上（如高塔，氣球，飛機(jī)，火箭，人造地球衛(wèi)星,宇宙飛船,航天飛機(jī)等）通過(guò)傳感器,對(duì)地球表面的電磁波（輻射）信息進(jìn)行探測(cè)，并經(jīng)信息的傳輸，處理和判讀分析，對(duì)地球的資源與環(huán)境進(jìn)行探測(cè)和監(jiān)測(cè)的現(xiàn)代化的綜合性技術(shù)遙感技術(shù)有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1） 空間特性:感測(cè)范圍大，具有綜合,宏觀的特點(diǎn).2） 光譜特性:信息量大，手段多，技術(shù)先進(jìn).3） 時(shí)相特性:獲取信息快，更新周期短，資料新穎，成圖迅速，具有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn).遙感技術(shù)系統(tǒng)由三個(gè)主要部分組成：1） 遙感信息的收集系統(tǒng)2） 遙感信息的接收和預(yù)處理系統(tǒng)3） 遙感信息的分析和判讀系統(tǒng)第二章根據(jù)物理學(xué)中麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，任何變化著的電場(chǎng)都將在它的周?chē)a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)又會(huì)在它的周?chē)袘?yīng)出變化的電場(chǎng).這樣電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)并向外傳播過(guò)程，稱為電磁波.電磁波特性1） 波就是振動(dòng)在空間的傳播.2） 電磁波是一種交變的電磁場(chǎng)在空間的傳播，它是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量傳遞的一種特殊形式.3） 電磁波在傳播過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度（用E表示），磁場(chǎng)強(qiáng)度（用H表示）和傳播方向（用x表示）是矢量，三者之間始終保持相互垂直的關(guān)系,所以說(shuō)電磁波是一種橫波.4） 電磁波能量的傳遞過(guò)程（包括輻射,反射,吸收和透射等現(xiàn)象）稱為電磁輻射.5） 電磁輻射具有波動(dòng)性和粒子（量子）性兩方面的特征，也稱”波粒二象性”.將各種電磁波在真空中的波長(zhǎng)（或頻率）的大小，依次排列畫(huà)成的圖表,稱這個(gè)圖表為電磁波譜.紫外波段0.01—0.40可見(jiàn)光波段0.40—0.76它可分為：紫色光0.40—0.43蘭色光0.43—0.47青色光0.47—0.50綠色光0.50—0.56黃色光0.56—0.59橙色光0.59—0.62紅色光0.62—0.76紅外波段0.76—1000（1mm）它可分為:近紅外波段0.76—3.0（反射紅外）中紅外波段3.0—6（熱紅外）遠(yuǎn)紅外波段6—15（熱紅外）超遠(yuǎn)紅外波段15—1000（熱紅外）微波波段1mm—1m它可分為:毫米波1—10mm厘米波1—10cm分米波0.1—1m遙感的輻射源可以分為自然電磁輻射源和人工電磁輻射源兩類(lèi).自然界中最大的兩個(gè)輻射源是太陽(yáng)和地球.太陽(yáng)輻射的特點(diǎn)：1） 太陽(yáng)輻射覆蓋了很寬的波長(zhǎng)范圍.2） 太陽(yáng)輻射的大部分能量集中在 0.4-0.76之間的可見(jiàn)光波段.它占太陽(yáng)輻射總能量的43.50%（將近一半）,所以太陽(yáng)輻射一般稱為短波輻射.3） 太陽(yáng)輻射主要由太陽(yáng)大氣輻射所構(gòu)成，在射出太陽(yáng)大氣后，已有部分太陽(yáng)輻射能被太陽(yáng)大氣（主要是氫（H2）和氮（N2））所吸收,使太陽(yáng)輻射能量受到一部分損失.4） 太陽(yáng)輻射以電磁波的形式,通過(guò)宇宙空間到達(dá)地球表面（約1.5x108km）（即1.5億公里），全程時(shí)間500秒.5） 太陽(yáng)輻射先通過(guò)大氣圈，然后到達(dá)地面,由于大氣對(duì)太陽(yáng)輻射有一定的吸收，散射和反射，所以投射到地球表面上的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度有很大的衰減.地球的電磁輻射的特點(diǎn)：地球輻射可分為兩個(gè)部分:短波（0.3-2.5），主要是反射信息（反射太陽(yáng)的紅外輻射），它只能在白天接收太陽(yáng)的輻射能.另一部分是長(zhǎng)波（6以上）主要是發(fā)射信息（熱輻射）,它既能在白天發(fā)射也能在夜間發(fā)射.太陽(yáng)和地球輻射的電磁波譜可得出三個(gè)結(jié)論：1） 當(dāng)時(shí)，傳感器接收的信息是地面反射太陽(yáng)輻射的能量，它包括可見(jiàn)光,近紅外與近紫外的能量，且以可見(jiàn)光的能量為主.地球自身的熱輻射極弱.2） 當(dāng)時(shí),傳感器接收的信息是地物發(fā)射的長(zhǎng)波輻射?（熱輻射）能量為主，峰值波長(zhǎng)在9-10處，故以遠(yuǎn)紅外為主.發(fā)射信息，白天，夜晚均可接收.3） 當(dāng)在3-6時(shí),即中紅外波段位置時(shí)，太陽(yáng)與地球的熱輻射均不能忽視，所以在進(jìn)行紅外遙感時(shí)攝影時(shí)間常選擇在清晨時(shí)分,目的是盡量減少太陽(yáng)輻射的影響.大氣的散射作用電磁波通過(guò)不均勻物質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為散射.對(duì)遙感來(lái)說(shuō)，散射使部分輻射能由于改變輻射方向，干擾了傳感器的接收，降低了遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量，造成影像的模糊，影響遙感資料的判讀.散射作用可分為三種：1） 由較小的大氣分子引起的.當(dāng)微粒直徑比輻射波長(zhǎng)小得多時(shí)，即,所引起的散射稱瑞利散射.2） 米氏散射（MieScattering）是當(dāng)微粒直徑與波長(zhǎng)相差不大,即時(shí),所引起的散射3） 當(dāng)微粒的直徑比波長(zhǎng)大得多時(shí),即時(shí),所發(fā)生的散射稱為非選擇性散射.太陽(yáng)輻射與大氣相互作用產(chǎn)生的效應(yīng)，使得能夠穿透大氣的輻射，局限在某些波長(zhǎng)范圍內(nèi).通常把通過(guò)大氣而較少被反射,吸收或散射的透射率較高的電磁輻射波段稱為大氣窗口目前，已知的大氣窗口有:P37頁(yè)可攝影窗口:0.3?1.3,全部反射光譜,90%透過(guò).包括:部分紫外波段,0.30?0.40,70%透過(guò).全部可見(jiàn)光波段,0.40?0.76,95%透過(guò).部分近紅外波段,0.76?1.3,80%透過(guò).近紅外窗口:1.5?2.4,90%透過(guò)，可區(qū)分蝕變巖石.包括兩個(gè)小窗口:1.5?1.752.1?2.4.中紅外窗口:3.5?5.5,反射和發(fā)射并存.包括兩個(gè)小窗口（反射和發(fā)射混合光譜）:3.5?4.24.6?5遠(yuǎn)紅外窗口:8?14，發(fā)射電磁波，熱輻射.微波窗口:0.5cm?300cm自然界中的任何地物都具有發(fā)射，反射和吸收電磁波的特性.少數(shù)地物還具有透射電磁波的特性.這些特性稱為地物的光譜特性電磁輻射中反射的類(lèi)型（1） 鏡面反射:電磁波投射在光滑的平面上，其反射方向遵循反射定律，即入射角等于反射角，具高度方向性.（2） 漫反射:又稱散射，朗伯反射.電磁波投射在較粗糙的表面上，反射方向朝向四面八方,且強(qiáng)度相近.（3） 混合反射:這是介于鏡面反射與漫反射兩者之間的一種反射.電磁波投射在不大光滑的表面上時(shí)，在波的入射方向和鏡面反射方向上都產(chǎn)生反射波，其它方向很弱.反射率:地物反射電磁波能力的大小，一般用反射率表示.地物的反射率是地物的反射能量與入射能量之比，其數(shù)值用百分率表示.地物的反射率大小與入射電磁波的波長(zhǎng),入射角的大小以及地物表面的顏色和粗糙度等有關(guān).在一般情況下，當(dāng)入射電磁波波長(zhǎng)一定時(shí)，反射能力強(qiáng)的地物，反射率大,傳感器記錄的亮度值也大,在黑白遙感圖象上色調(diào)就淺?反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，傳感器記錄的亮度值就小,在黑白遙感圖象上色調(diào)就深.這些色調(diào)的差異就是遙感圖象目視判讀的基本出發(fā)點(diǎn).亮度系數(shù):航空遙感技術(shù)中常用亮度系數(shù)表示地物反射電磁波的能力的大小.其含義是指在相同照度條件下，物體表面的亮度與理想的純白色全反射表面的亮度之比.地物的反射率隨入射波長(zhǎng)變化的規(guī)律,叫做地物的反射光譜.按地物的反射率與波長(zhǎng)之間的關(guān)系繪成的曲線（橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)值，縱坐標(biāo)為反射率）稱為地物的反射光譜曲線.水體的反射光譜特性：水體的反射率，除鏡面反射方向外，在各個(gè)波段內(nèi)都較低,一般在3%左右.清水的反射率一般在可見(jiàn)光部分為4?5%,在0.6（橙光）處下降至2?3%,到0.75以后的近紅外波段，水成了吸收體.混濁水的反射波譜曲線隨著懸浮泥沙濃度的增加而增高教材P136頁(yè)圖6-4（新教材P237圖7.15）是清澈湖水和混濁泥水的反射光譜特性曲線.植被的反射光譜特性：植被是地面分布最廣的地物之一,植物對(duì)自然環(huán)境的依賴性又大,所有植物由于葉綠素含量和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同，各自具有特殊的光譜效應(yīng)，因而植被在遙感圖象上較易識(shí)別，并且成為指示自然環(huán)境（如氣候，水分等）的最好標(biāo)志.巖石的反射光譜特性：大多數(shù)巖石是一種以上礦物的集合體,巖石在可見(jiàn)光波段和近紅外波段的波譜特性十分復(fù)雜,難于直接用它來(lái)鑒別巖石.但巖石的波譜特征卻能反映它的基本物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是識(shí)別和區(qū)分巖類(lèi)的重要依據(jù).巖漿巖的波譜特性和色調(diào)超基性，基性巖漿巖的反射系數(shù)低，在航片上色調(diào)呈深灰色至黑色;中性巖漿巖反射系數(shù)中等，在像片上呈灰色調(diào);酸性巖漿巖反射系數(shù)偏高,在航片上呈淺灰至灰白色調(diào).隨著化學(xué)成分，礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化，其反射系數(shù)也有所不同沉積巖的波譜特性和色調(diào)沉積巖的反射率都不高，反射率隨巖石本色的加深而降低，而巖石本色主要與雜質(zhì)成分（Fe2+,Fe3+,C有機(jī)質(zhì)等）的含量有關(guān).變質(zhì)巖的波譜特性和色調(diào)一般情況下，正變質(zhì)巖（巖漿巖變質(zhì)形成）的波譜特性和色調(diào)與巖漿巖相近，副變質(zhì)巖（沉積巖變質(zhì)形成）的波譜特性和色調(diào)與沉積巖相近.但決定變質(zhì)巖波譜特性的主要是礦物成分.由淺色礦物組成的巖石，如石英巖，大理巖,混合花崗巖等，反射率偏高，在航片上色調(diào)較淺;暗色礦物含量較高的巖石如黑云母片麻巖,斜長(zhǎng)角閃片巖，反射率偏低，在航片上色調(diào)較深.土壤的波譜特征：不同質(zhì)地的土壤，其波譜反射率是不同的.粉砂的反射波譜曲線整體都高.腐植土最低，反射率在0.1（10%）左右.基巖上風(fēng)化殘積物因顆粒較細(xì)，反射波譜特征與基巖相似，干燥的殘積物的反射率要比基巖高;較濕潤(rùn)的殘積物，其反射率比濕潤(rùn)的基巖還要低，說(shuō)明反射率與含水分的多少密切相關(guān).土壤中波譜的亮度系數(shù)還與土壤的理化參數(shù)（鹽分類(lèi)型，含量，堿化度等）有關(guān).發(fā)射率是指地物的輻射出射度（即地物單位面積發(fā)出的輻射總通量）W與同溫度下的黑體的輻射出射度（即黑體單位面積發(fā)出的輻射總通量）W黑的比值,用表示，即=W/W黑（W黑）黑體輻射:黑體是指在任何溫度下，對(duì)于任何波長(zhǎng)的電磁輻射能量完全吸收并具有最大的發(fā)射系數(shù)的物體.即對(duì)任何波長(zhǎng)的電磁波其吸收系數(shù)恒等于1.基爾霍夫定律基爾霍夫在研究密閉的真空容器內(nèi)，物體間只能通過(guò)輻射形式交換能量的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):在同一溫度下，各個(gè)不同的物體在單位時(shí)間內(nèi)從單位面積上輻（發(fā)）射出的能量W與吸收率之比值，對(duì)于任何地物都是一個(gè)常數(shù).該比值與物體本身的性質(zhì)無(wú)關(guān),只等于該溫度下同面積黑體輻射能量W黑.它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：W/=W黑也可寫(xiě)成：=W/W黑由前式=W/W黑，可得.即物體的吸收率與發(fā)射率相等.（如果物體不吸收某波長(zhǎng)的電磁輻射，也就不發(fā)射該波長(zhǎng)的電磁波）黑體輻射的三個(gè)特性：（1） 黑體在不同溫度下具有不同的發(fā)射光譜.（2） 在每一給定的溫度下，黑體的光譜輻射通量都有一個(gè)極大值.（3） 隨著溫度的升高，其輻射通量迅速增高,對(duì)應(yīng)的峰值波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng).斯蒂芬（Stefen—玻爾茲曼定律該定律證明了黑體單位面積在單位時(shí)間內(nèi)向半球空間輻射的總能量（即黑體總輻射通量密度,單位為）與絕對(duì)溫度的四次方成正比.該定律只適用于絕對(duì)黑體，對(duì)于一般物體則需加以修正后才能適用.根據(jù)基爾霍夫定律和斯蒂芬（Stefen）—玻爾茲曼定律可以導(dǎo)出一般物體發(fā)射熱輻射的能量為：為發(fā)射率.或?yàn)槲章?上式表明，一般地物的熱輻射能量與該地物的絕對(duì)溫度的四次方及該地物的發(fā)射率成正比所以只要地物有微小的溫度差異，就會(huì)引起較顯著的變化.只要地物的發(fā)射率不同，溫度相同的兩種地物也會(huì)表現(xiàn)出不同的輻射特性.因而上述地物熱輻射特性構(gòu)成了熱紅外遙感的理論基礎(chǔ).地物的發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的規(guī)律，稱為地物的發(fā)射光譜.第三章1.影像的形成成像過(guò)程與一般照相機(jī)相同.即通過(guò)快門(mén)瞬間曝光，將鏡頭收集到的地物反射光線（波長(zhǎng)在0.3?0.9）直接在感光膠片上感光，形成負(fù)像潛影,然后經(jīng)顯影,定影技術(shù)處理，得到像片底片;再經(jīng)過(guò)底片接觸曬印及顯影，定影處理,獲得與地面地物亮度一致的（正像）像片,即航空像片.感光度:感光度是指感光材料對(duì)光線作用的敏感程度或感光快慢程度.反差即黑白差，即黑白像片（膠片）中明亮與陰暗部分亮度的差別.反差系數(shù)是指影像上表現(xiàn)出的反差與原景物反差的比值，用r表示.感光材料分辨率是指感光材料對(duì)景物細(xì)微部分的表現(xiàn)能力.常用1毫米內(nèi)能夠看清楚多少黑白相間的平行線對(duì)數(shù)來(lái)表示，單位為線對(duì)/毫米.主光軸的概念:指航攝儀中透過(guò)鏡頭中心并垂直像平面（焦平面）的投影線.主垂線的概念:指通過(guò)鏡頭中心的地面鉛垂線.像主點(diǎn)是主光軸與像平面的交點(diǎn).像底點(diǎn)主垂線與像平面的交點(diǎn).為了使相鄰像片的地物能相互銜接以及滿足立體觀察的需要,相鄰像片間需要有一定的重疊稱航向重疊.航向重疊一般應(yīng)達(dá)到60%,至少不小于53%,山區(qū)要提高到70%,具有這種重疊關(guān)系的兩張像片又稱為”像對(duì)”.相鄰航線之間的像片也要有一定的重疊,這種重疊稱為旁向重疊，一般應(yīng)為30?15%.這種重疊是為了防止遺漏攝影面積.彩紅外攝影的特點(diǎn)彩色紅外攝影雖然也是感受可見(jiàn)光和近紅外波段（0.4?1.3），但它錯(cuò)動(dòng)了一個(gè)相位.即綠光感光之后變?yōu)樘m色，紅光感光之后變?yōu)榫G色，近紅外感光后變?yōu)榧t色.彩紅外片與彩色像片比較，在色調(diào),明暗度和飽和度方面有很大的不同.例如在彩色片上植被呈綠色,而在彩紅外片上卻呈紅色.由于紅外線波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)長(zhǎng),受大氣散射的影響小，穿透力強(qiáng)，因此彩紅外片的色彩要鮮艷得多.5所謂中心投影，就是空間任意點(diǎn)或直線均通過(guò)一固定點(diǎn)（投影中心）投影到一平面（投影平面）上而形成的透視關(guān)系.垂直投影的物體影像是通過(guò)互相平行的光線投影到與光想垂直的平面上的.中心投影成像特征：對(duì)中心投影而言，點(diǎn)的像還是點(diǎn);直線的像一般仍是直線，只有空間中的直線，其延長(zhǎng)線（指投影光線）通過(guò)投影中心時(shí)，該直線的像才是一個(gè)點(diǎn).空間曲線的像一般仍為曲線，但若是空間曲線在一個(gè)平面上，而該平面又通過(guò)投影中心時(shí),它的像則成為直線.中心投影和垂直投影的區(qū)別：1） 投影距離的影響不同一一垂直投影,構(gòu)像比例尺與投影距離無(wú)關(guān)，而中心投影，則隨投影距離（航高）的變化，點(diǎn)在兩投影面上的投影位置不同，投影的比例尺也不同.航片的比例尺取決于航高（物距）和焦距（像距）.2） 投影面傾斜的影響不同一一當(dāng)投影面傾斜時(shí),垂直投影的影像僅表現(xiàn)為比例尺有所放大.對(duì)于中心投影,投影面可以是水平的，也可以是傾斜的.3） 地形起伏的影響一一地形起伏對(duì)垂直投影沒(méi)有影響,而在中心投影中，同一鉛垂線上的不同高程點(diǎn),在像平面上就會(huì)引起投影差.當(dāng)然，若地面平坦時(shí),中心投影和垂直投影的成果是相同的,這種航片與平面地圖一樣.6像片比例尺在地圖上某一線段與地面相應(yīng)線段的長(zhǎng)度之比,稱為該地圖的比例尺.但在航空像片上，這種說(shuō)法就不一定正確（成立），因?yàn)樵诤狡系匦纬３Ｓ衅鸱?在這些像片上高出或低于起始面的地物點(diǎn)在像片上的像點(diǎn)位置，與平面上的位置比較產(chǎn)生了位移，這種因地形起伏而引起的像點(diǎn)位移也稱投影誤差（或稱投影差）.投影差規(guī)律1） 投影差大小與像點(diǎn)距離像主點(diǎn)的距離成正比,即距離像主點(diǎn)愈遠(yuǎn),投影差愈大.2） 投影差大小與高差成正比，高差愈大,投影差也愈大3） 投影差與航高成反比，即航高愈高，投影差愈小.7航空像片的目視判讀是憑借人眼觀察或借助簡(jiǎn)單儀器（立體鏡，放大鏡）對(duì)航空像片進(jìn)行量測(cè)和分析，以獲得所需的地面信息的過(guò)程.航空像片的目視判讀效果，取決于航空像片的質(zhì)量和判讀人員的專(zhuān)業(yè)水平與判讀經(jīng)驗(yàn).一般說(shuō)來(lái)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)越豐富,判讀經(jīng)驗(yàn)越多，對(duì)判讀地區(qū)越熟悉的人，判讀效果就越好.人們最常使用的判讀標(biāo)志有:形態(tài)(大小和形狀)，色調(diào)，陰影和紋理圖案等，其中最主要的是形態(tài)和色調(diào).本影是指地物本身未被陽(yáng)光直接照射到的陰暗部分的影像落影是光線斜照時(shí)，在地面上出現(xiàn)的物體的投落陰影直接判讀標(biāo)志:地物種類(lèi)，規(guī)模大小，物質(zhì)結(jié)構(gòu)及像片比例尺的差異間接判讀標(biāo)志：水系,植被,地貌和土壤等水系推斷如樹(shù)枝狀水系大都出現(xiàn)在構(gòu)造簡(jiǎn)單，產(chǎn)狀平緩,地形坡度不大，或巖性較為均一的地區(qū).根據(jù)水系密度的差異可以推斷水系流經(jīng)區(qū)透水性的好壞及巖性的差異.又如利用地貌的高低起伏和差異風(fēng)化，可以推斷巖石的類(lèi)型，軟硬程度，斷層的發(fā)育等.又如根據(jù)植被的分布可推斷地質(zhì)構(gòu)造情況，在干旱地區(qū)植物往往沿富水的斷裂破碎帶生長(zhǎng)發(fā)育.土壤推斷根據(jù)土壤的顏色，成分，結(jié)構(gòu)可以推斷下覆基巖的特性.一些蝕變巖石和礦化露頭上的殘積土壤，往往以其特殊的色彩與背景呈較明顯的對(duì)比.人類(lèi)活動(dòng)的推斷人類(lèi)活動(dòng)標(biāo)志也可作間接判讀,識(shí)別人類(lèi)活動(dòng)與采礦有關(guān),如小煤窯的出露點(diǎn)往往顯示煤系地層的走向.第四章假彩色像片:彩紅外像片上的地物所呈現(xiàn)出的顏色一般與實(shí)際地物的色彩不相同，這種像片的彩色稱假彩色像片熱紅外航空?qǐng)D像是探測(cè)地物發(fā)射紅外輻射能量變化的圖像熱紅外圖像實(shí)質(zhì)上是地表輻射溫度的分布圖.瞬時(shí)視場(chǎng)角(20):輻射儀在一瞬時(shí)時(shí)間可以視為靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，接受到的目標(biāo)地物的電磁波輻射，限制在——個(gè)很小的角度之內(nèi),這個(gè)角度稱為瞬時(shí)視場(chǎng)角.紅外掃描儀是一種光機(jī)掃描裝置.通過(guò)旋轉(zhuǎn)掃描鏡，在垂直于航線方向上對(duì)地面進(jìn)行掃描.當(dāng)飛機(jī)朝前飛行時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整速率對(duì)地面進(jìn)行逐行連續(xù)掃描.探測(cè)器將來(lái)自地面的每個(gè)地面分辨單元的紅外輻射信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再經(jīng)電子系統(tǒng)的放大處理，最后記錄在磁帶上，也可以同時(shí)記錄在膠片上而獲得掃描圖像.熱紅外圖象的特征:(一)幾何特征投影性質(zhì):屬于動(dòng)態(tài)多中心投影.比例尺:圖象的邊緣部分比例尺比中央小.地面分辨率:熱紅外圖像的地面分辨率主要取決于掃描儀瞬時(shí)視場(chǎng)角的大小(為一常數(shù))，航高和掃描角.幾何畸變光譜分辨力:熱紅外圖象的光譜分辨力是指區(qū)分地物發(fā)射光譜特征中微小差異的能力.溫度分辨力:它是指能區(qū)分地面微小溫度差異的能力.熱紅外圖象的判讀標(biāo)志：色調(diào)標(biāo)志色調(diào)是熱紅外圖象判讀的重要依據(jù),淺色代表強(qiáng)輻射體，說(shuō)明其表面溫度高，又稱暖色調(diào);暗色代表弱輻射體，說(shuō)明其表面溫度低，又稱冷色調(diào).形態(tài)標(biāo)志由于受多種因素的影響,熱紅外掃描圖象上的地物形態(tài)輪廓很模糊，而且形狀大小也與實(shí)際地物不完全相同，特別是那些溫度較高的地物會(huì)在圖象上產(chǎn)生比原物體大許多倍的影像一稱熱暈效應(yīng)3.陰影特征陰影有兩種:光陰影和熱陰影.可見(jiàn)光圖象上的陰影是光陰影.一旦太陽(yáng)落山，光陰影也就立即消失.熱紅外圖象上的陰影是熱陰影.側(cè)視雷達(dá)的基本工作原理:側(cè)視雷達(dá)S在飛機(jī)（或衛(wèi)星）飛行時(shí)間內(nèi)向垂直于航線的方向發(fā)射一個(gè)很窄的波束，這個(gè)波束在航跡向上很窄，在距離向上很寬，覆蓋了地面上一個(gè)很窄的條帶.飛機(jī)在飛行時(shí)不斷發(fā)射這樣的波束，并不斷接收地面窄帶上的各種地物的反射信號(hào)，于是由這些波束掃視地面一條帶狀區(qū)域，形成圖中的成像帶.（了解）機(jī)載側(cè)視雷達(dá)的成像系統(tǒng)有兩種類(lèi)型:真實(shí)孔徑雷達(dá)系統(tǒng)和合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng).側(cè)視雷達(dá)圖象的特征側(cè)視雷達(dá)圖象的地面分辨率.距離分辨率距離分辨率越小，表示其分辨率越高.從式中看出，距離分辨率與下面兩個(gè)因素有關(guān)：（1） 與脈沖的關(guān)系.要提高距離分辨率就必須減小脈沖寬度，（但脈沖寬度過(guò)小，能量太弱,作用距離減小，不利于探測(cè)目標(biāo).為提高距離分辨率，目前一般采用脈沖壓縮技術(shù)來(lái)提高距離分辨率.）（2） 與俯角的關(guān)系.在照射方向靠近航跡一側(cè)（稱近射程）和遠(yuǎn)離航跡一側(cè)（稱遠(yuǎn)射程）相比，由于俯角的不同,距離分辨率也不同.（二）幾何特征它的投影性質(zhì)為旋轉(zhuǎn)斜距投影距離畸變飛行器的各種運(yùn)動(dòng),如歪斜，偏轉(zhuǎn)，傾斜及速度和高度的變化等也會(huì)引起距離（包括斜距和平距）的變化，即距離畸變.透視收縮雷達(dá)波輻射到地面上斜坡的時(shí)間長(zhǎng)短，決定了斜坡在雷達(dá)圖象上的長(zhǎng)短.所有面向雷達(dá)的斜坡,其雷達(dá)圖象長(zhǎng)度都比實(shí)際長(zhǎng)度短，這種現(xiàn)象稱為雷達(dá)的透視收縮，雷達(dá)疊掩（一些坡度很大的目標(biāo)，如陡峭的山峰等,（如上圖c）,在大俯角情況下，頂部比底部離雷達(dá)天線近，頂部先于底部成像，產(chǎn)生目標(biāo)倒置的視覺(jué)效果，這種現(xiàn)象稱為雷達(dá)疊掩（或稱頂?shù)孜灰疲?雷達(dá)疊掩多出現(xiàn)在近距離端,后坡不會(huì)產(chǎn)生疊掩）雷達(dá)陰影（雷達(dá)波沿直線傳播，當(dāng)受到高大目標(biāo)阻擋時(shí),目標(biāo)背面將有雷達(dá)波照射不到的盲區(qū)，因此不會(huì)有回波返回雷達(dá)，在圖象的相應(yīng)位置形成黑色調(diào)的盲區(qū),這種暗區(qū)稱為雷達(dá)陰影.）側(cè)視雷達(dá)圖象上色調(diào)深淺反映了地物后向散射回波的強(qiáng)弱,回波愈強(qiáng)的圖象上色調(diào)愈淺，回波愈弱的圖象上色調(diào)愈深.影響側(cè)視雷達(dá)色調(diào)特征的因素：地物表面的粗糙度.地物表面的粗糙度是影響側(cè)視雷達(dá)圖象色調(diào)最重要的因素.雷達(dá)波束的照射俯角（也可以從入射角角度出發(fā)討論.）皮克和奧立佛的判據(jù)還表明，雷達(dá)波束照射俯角的大小也是影響地物散射特性的一個(gè)因素，俯角不同，回波信號(hào)強(qiáng)度也不同.雷達(dá)波長(zhǎng)和極化性質(zhì).同一地物在不同的波長(zhǎng)下的回波有很大不同,一般波長(zhǎng)短，圖象分辨率高,但穿透能力差,波長(zhǎng)越長(zhǎng)，有一定的穿透能力，但圖象分辨率差.地物的物理電學(xué)性質(zhì)地物的導(dǎo)電率，復(fù)介電常數(shù)（指各種物質(zhì)的導(dǎo)電性和反射率的表現(xiàn)）等物理電學(xué)特性也對(duì)色調(diào)有影響.第五章表5-1陸地衛(wèi)星系列的發(fā)射時(shí)間衛(wèi)星傳感器發(fā)射時(shí)間退役時(shí)間備注Landsat-1MSS,RBV1972年7月1978年Landsat-2MSS,RBV1975年1月1982年2月Landsat-3MSS,RBV1978年3月1983年9月Landsat-4MSS,TM1982年7月Landsat-5MSS,TM1984年3月Landsat-6ETM1993年10月發(fā)射失敗，未進(jìn)入預(yù)定軌道，掉入海洋Landsat-7ETM+1999年4月多光譜掃描儀波段劃分：多光譜掃描儀簡(jiǎn)稱MSS,它把來(lái)自地面上的電磁波輻射?(反射或發(fā)射)分成四個(gè)波段進(jìn)行記錄,分別命名為：波段4(MSS—1)0.5—0.6波段5(MSS—2)0.6—0.7波段6(MSS—3)0.7—0.8波段7(MSS—4)0.8—1.1表5-2TM圖象的性質(zhì)波段光譜范圍(微米)光譜性質(zhì)地面分辨率(米)主要應(yīng)用10.45—0.52藍(lán)30地壤與植被分類(lèi)20.52—0.60綠30健康植物的綠色反射率30.63—0.69紅30探測(cè)不同植物的葉綠素吸收40.76—0.90近紅外30生物量測(cè)量，水體制圖51.55—1.75中（近）紅外30植物濕度測(cè)量，區(qū)分云與雪610.4—12.5熱（中）紅外120植物熱強(qiáng)度測(cè)量，其它熱制圖72.08—2.35中紅外30水熱法制圖，地質(zhì)采礦表5-3ETM+各通道的主要參數(shù)波段類(lèi)型光譜范圍（微米）探測(cè)器地面分辨率（米）1藍(lán)一綠0.45—0.515Si302綠0.525—0.605Si303紅0.63—0.69Si304近紅外0.775—0.90Si305短波紅外1.55—1.75Insb306熱紅外10.4—12.5HgCdTe607短波紅外2.09—2.35Insb30Pan全色0.52—0.90Si15Landsat-7增加了一個(gè)15m分辨率的全色通道,同時(shí)將熱紅外通道的分辨率提高到60m.表5-4軌道高度Landsat-1?3Landsat-4/5軌道傾角915km705km運(yùn)行周期99.12598.22重復(fù)周期9:42am9:45am偏移系數(shù)18天（251圈）16天（233圈）在赤道上兩相鄰軌跡間距離-1-7圖象幅寬159km172km185km185km太陽(yáng)