遙感導(dǎo)論知識(shí)點(diǎn)

遙感導(dǎo)論知識(shí)點(diǎn)整理

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論述題

注意標(biāo)注頁(yè)碼的地方比較難理解，希望大家多看看書，看看

ppto

緒論

1、【名】遙感（remotesensing）

廣義：泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)；

定義：是從遠(yuǎn)處探測(cè)感知物體，也就是不直接接觸物體，從遠(yuǎn)處通過(guò)探

測(cè)儀器接收來(lái)自目標(biāo)地物的電磁波信息，經(jīng)過(guò)對(duì)信息的處理，判別出目

標(biāo)地物的屬性。

2、遙感系統(tǒng)

包括：被測(cè)目標(biāo)的信息特征（信息源）、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。（5個(gè)哦親！詳見(jiàn)書第2頁(yè)圖哈~）

3、【名】信息源：任何目標(biāo)具有發(fā)射、反射和吸收電磁波的性質(zhì)，被

稱為遙感的信息源。

4、遙感的類型：

按照遙感平臺(tái)分

地面遙感、航空遙感、航天（空間）遙感、航宇遙感

地球同步衛(wèi)星(3600km)

［軌道衛(wèi)星長(zhǎng)壽命(500-1000km)

太陽(yáng)同步衛(wèi)星短壽命(150-500km)

航天遙感W載人飛船（＜500km）

航天飛機(jī)(<300km)

【探空火箭

(100-650km)

r高塔(<300m)

地面遙嬴車船(<30m)

I觀測(cè)架（幾米）

.工七［飄浮氣球(<50km)

r氣球

一I系留氣球(<5km)

航空遙感5f高空飛機(jī)(>15km)

,飛機(jī)＜中空飛機(jī)(9-15km)

低空飛機(jī)(<9km)

按傳感器的探測(cè)波段分

紫外遙感(0.05所-0.38所)、可見(jiàn)光遙感(0.38-0.76"m)、紅外遙感

(0.76-1000pm)、微波遙感()

按工作方式分

主動(dòng)遙感、被動(dòng)遙感；成像遙感、非成像遙感

5、遙感的特點(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

6、遙感發(fā)展簡(jiǎn)史

RemoteSensing的提出：美國(guó)學(xué)者布魯伊特于1960年提出,61年

正式通過(guò)。

遙感發(fā)展的三個(gè)階段：

(1)萌芽階段

1839年，達(dá)格雷發(fā)表第一張空中相片；

1858年，法國(guó)人用氣球攜帶照相機(jī)拍攝了巴黎的空中照片。

1882年，英國(guó)人用風(fēng)箏拍攝地面照片；

JNNiepce(1826,France)

Theworld1sfirstphotographicimage

Intrepid

balloon,1862

1906,Kites

Pigeons,1903.

(2)航空遙感階段

1903年，萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)，創(chuàng)造了條件。

1909年，意大利人首次利用飛機(jī)拍攝地面照片。

一戰(zhàn)中，航空照相技術(shù)用于獲取軍事情報(bào)。

一戰(zhàn)后，航空攝影用于地形測(cè)繪和森林調(diào)查與地質(zhì)調(diào)查。

1930年，美國(guó)開(kāi)始全國(guó)航空攝影測(cè)量。

1937年，出現(xiàn)了彩色航空像片。

(3)航天遙感階段

1957年，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星，意義重大。

70年代美國(guó)的陸地衛(wèi)星

法國(guó)的Spot衛(wèi)星

發(fā)展中國(guó)家的情況：中國(guó)，印度，巴西等。

衛(wèi)星遙感

Landsat

Spot

NOAA

EO-1

Terra/modis

Ikonos

7、我國(guó)遙感發(fā)展概況

50年代航空攝影和應(yīng)用工作。

60年代，航空攝影工作初具規(guī)模，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。

70年代，騰沖遙感實(shí)驗(yàn)獲得巨大成功。

70.4.24發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星。

80年代是大發(fā)展階段。

目前在軌運(yùn)行衛(wèi)星：海洋衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、中巴資源衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星等。

8、遙感的應(yīng)用

(1)資源調(diào)查與應(yīng)用

1.在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面的應(yīng)用

農(nóng)、林土地資源調(diào)查、病蟲(chóng)害、土壤干旱、鹽化沙化的調(diào)

查及監(jiān)測(cè)。

土地利用類型調(diào)查

精細(xì)農(nóng)業(yè)

作物估產(chǎn)

"三北"防護(hù)林遙感綜合調(diào)查

遙感在地質(zhì)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用

客觀真實(shí)地反映各種地質(zhì)現(xiàn)象形象地反映區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,地質(zhì)找礦工程

地質(zhì)、地震地質(zhì)、水文地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)

3.在水文、水資源方面的應(yīng)用

水資源調(diào)查、流域規(guī)劃、水土流失調(diào)查、海洋調(diào)查等。

(2)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

1.在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用

污染物位置、性質(zhì)、動(dòng)態(tài)變化及對(duì)環(huán)境的影響；環(huán)境制圖

長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)環(huán)境本底調(diào)查、環(huán)境演變分析、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等

2.在對(duì)抗自然災(zāi)害中的應(yīng)用

災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)

旱情、洪水、滑坡、泥石滿口病蟲(chóng)害

森林火災(zāi)

(3)區(qū)域分析規(guī)劃

區(qū)域性是地理學(xué)的重要特點(diǎn)

騰沖、長(zhǎng)春、三北防護(hù)林等都是遙感區(qū)域分析的典范。

城市依口城市遙感的興起：城市土地利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、道路交通

分析、環(huán)境地質(zhì)、城市規(guī)劃等

(4)全球宏觀研究

全球性問(wèn)題與全球性研究(GlobalStudy)

人口問(wèn)題、資源危機(jī)、環(huán)境惡化等

利用GPS監(jiān)測(cè)和研究板快的運(yùn)移；深大斷裂活動(dòng)；全球性氣候研

究和災(zāi)IW預(yù)報(bào)；世界冰川的進(jìn)退。

(5)其它方面

在測(cè)繪制圖方面的應(yīng)用

衛(wèi)星遙感可以覆蓋全球的每一個(gè)角落，不再有資料的空白區(qū)

重復(fù)探測(cè)，為動(dòng)態(tài)制圖和利用地圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析提供了信息保障

可以縮短成圖周期，降低制圖成本

數(shù)字衛(wèi)星遙感信息可直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，省去了圖像掃描

數(shù)字化的過(guò)程

改變了傳統(tǒng)的從大比例尺逐級(jí)縮編小比例尺地圖的邏輯程序

在歷史遺跡、考古調(diào)查方面的應(yīng)用

在軍事上的應(yīng)用

電磁輻射與地物光譜特征

1、【名】電磁波：由振源發(fā)出的電磁振蕩在空氣中傳播

2、【名】電磁波譜：按照電磁波的波長(zhǎng)（頻率的大?。╅L(zhǎng)短，依次排

列成的圖表

3、書第15頁(yè)的表2.1以及17頁(yè)的圖很重要

4、【名】輻射能量W:電磁輻射的能量，單位為焦耳（J）

5、【名】輻射通量①:單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一面的輻射能量，單位是瓦

(W),表示為：①=dw/dt

6、【名】輻射通量密度E:單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的輻射能量，E=d

①/dS

7、【名】輻射照度I:被輻射物體表面單位面積上所接收的輻射通量,

單位是瓦/米表示為

2(W/m2)oI=ddydS

8、【名】輻射出射度M:輻射源物體表面單位面積上輻射出的輻射通

量，單位是瓦/米表示為

2(W/m2)oM=dO)/dS

9、【名】輻射亮度L:指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，單位是瓦/米2球面度(W/(m2-Sr))。

10、【名】絕對(duì)黑體：對(duì)任何波長(zhǎng)的輻射，都全部吸收，反射率和透射

率都等于0的物體。黑體是一種理想的吸收體啟然界沒(méi)有真正的黑體。

11、書25頁(yè)圖2.11，很重要

12、大氣對(duì)輻射的吸收作用(書28頁(yè))：

氧氣：小于0.2|um;0.155為峰值。高空遙感很少使用紫外波段

的原因。

臭氧：數(shù)量極少，但吸收很強(qiáng)。兩個(gè)吸收帶；對(duì)航空遙感影響不

大。

水：吸收太陽(yáng)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(jiàn)光的紅光部分。因此，水對(duì)紅外遙感有極大的影響。

二氧化碳：量少；主要在紅外區(qū)。1.35-2.85pm之間有3個(gè)弱

吸收帶，2.7,4.3,14.5pm為強(qiáng)吸收帶?？梢院雎圆挥?jì)。

13、大氣散射：

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。

米氏散射：質(zhì)點(diǎn)直徑和電磁波波長(zhǎng)差不多時(shí)。散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的

二次方程反比。主要是大氣中的氣溶膠引起的散射。云、霧等的懸浮

粒子的直徑和0.76-15pm之間的紅外線波長(zhǎng)差不多，需要注意。

無(wú)選擇性散射：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)直徑大于電磁波波長(zhǎng)時(shí)（d＞入），散射率

與波長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系。人看到的云和霧是白色的，就是非選擇性散射的結(jié)果。

14、大氣窗口

定義：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。

常用大氣窗口：

1）0.3-1.3pm:包括全部可見(jiàn)光（95%）,部分紫外光（70%）,

部分近紅外光（80%）。

攝影和掃描成像的方式在白天感測(cè)和記錄目標(biāo)電磁波輻射信息。

2)1.5-2.8pm和2.0—3.5pm:近、中紅外窗口,60%-95%,掃

描成像,白天記錄

3)3.5-5.5pm:中紅外窗口，60%-70%,白天夜間，掃描成像記

錄

4)8-14pm:遠(yuǎn)紅外窗口，超過(guò)80%,白天夜間，掃描記錄

5)0.8—2.5cm:微波窗口，白天夜間，掃描記錄。

15、【名】反射率：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入射能量之比。

16、【名】地物的反射光譜：地物的反射率隨入射波長(zhǎng)變化的規(guī)律。

17、漫反射定律(朗伯定律)：當(dāng)目標(biāo)物的表面足夠粗糙，以至于它對(duì)

太陽(yáng)短波輻射的散射輻射亮度在以目標(biāo)物的中心的2TI空間中呈常數(shù)，

即散射輻射亮度不隨觀測(cè)角度而變，稱該物體為漫反射體，亦稱朗伯體。

嚴(yán)格講自然界中只存在近似意義下的朗伯體。只有黑體才是真正的朗伯

體。

18、遙感常用的電磁波波段的特性

紫外線(UV):0.05-0.38|jm,碳酸鹽巖分布、水面油污染。

可見(jiàn)光：0.38-0.76pm,鑒別物質(zhì)特征的主要波段；是遙感最常

用的波段。

紅外線（）近紅外中紅外

IR:0.76-1000pmo0.76-3.0pm;

;遠(yuǎn)紅外;超遠(yuǎn)紅外（近紅

3.0-6.0pm6.0-15.0pm15-1000|jmo

外又稱光紅外或反射紅外；中紅外和遠(yuǎn)紅外又稱熱紅外。）

微波:全天候遙感；有主動(dòng)與被動(dòng)之分；具有穿透能

lmm-lmo

力；發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>

19、電磁輻射源

自然輻射源

太陽(yáng)輻射：是可見(jiàn)光和近紅外的主要輻射源；常用5900K的黑體

輻射來(lái)模擬；其輻射波長(zhǎng)范圍極大；輻射能量集中-短波輻射。大氣層

對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收、反射和散射。

地球的電磁輻射：小于3pm的波長(zhǎng)主要是太陽(yáng)輻射的能量；大

于6|um的波長(zhǎng)，主要是地物本身的熱輻射；3-6pm之間，太陽(yáng)和地

球的熱輻射都要考慮。

人工輻射源：主動(dòng)式遙感的輻射源。雷達(dá)探測(cè)。分為微波雷達(dá)和

激光雷達(dá)。

微波輻射源：0.8-30cm

激光輻射源：激光雷達(dá)一測(cè)定衛(wèi)星的位置、高度、速度、測(cè)量地

形等。

20、地物反射波譜特征（綜合題）：

幾種典型地物的光譜特性（如植被、土壤、水體、巖石等）見(jiàn)書38-41

頁(yè)

（1）礦物的光譜特性

在0.4~1.3|1）的光譜特性主要取決于礦物晶格結(jié)構(gòu)中存在的鐵、銅、

鎮(zhèn)、鎰等過(guò)渡性金屬元素的電子躍遷；

1.3~2.5|im的光譜特性是由礦物組成中的碳酸根（CO32-）、羥

基（OH-）及可能存在的水分子（H2O）決定的；

3~5m的光譜特性是由Si-0,AI-0等分子鍵的振動(dòng)模式?jīng)Q定的。

（2）城市人工目標(biāo)的光譜特性

城市建筑材料主要包括瀝青、油氈、水泥、瓦和各種顏色的涂料。

城市中的道路主要鋪面材料為水泥和瀝青兩大類。

灰白色石棉瓦屋頂反射率最高；

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；

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(méi)有0.68日）處的吸收谷和近紅外波段的"高反射坪"；

人工建筑物熱紅外的發(fā)射特征取決于建筑材料的熱特性;

(3)水體光譜特性

地表較純潔的自然水體對(duì)0.4~2.5波段的電磁波吸收明顯高于絕大多

數(shù)其它地物。

在光譜的可見(jiàn)光波段內(nèi)，水體中的能量-物質(zhì)相互作用比較復(fù)雜，光譜

反射特性可能包括來(lái)自三方面的貢獻(xiàn)：

水的表面反射、水體底部物質(zhì)的反射和水中懸浮物質(zhì)的反射。

光譜吸收和透射特性不僅與水體本身的性質(zhì)有關(guān),而且還明顯地受到水

中各種不同類型和大小的物質(zhì)一有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的影響。

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

自然水體在近紅外波段更近似于一個(gè)"黑體"，因此，在1.1~2.5波

段，較純凈的自然水體的反射率很低，幾乎趨近于零。

遙感成像原理與遙感圖像特征

航天遙感平臺(tái)可以分為：氣象衛(wèi)星系列、陸地衛(wèi)星系列、海洋衛(wèi)

星系列

氣象衛(wèi)星的特點(diǎn)：

軌道

分為低軌和高軌，其特性分別為(書48頁(yè))：

低軌：150km-300km,高分辨率圖象，壽命匕蹄交短，幾天-幾周；用

途：軍事偵察

高軌：35860km,地球靜止衛(wèi)星;用途：通訊，氣象

短周期重復(fù)觀測(cè)：靜止氣象衛(wèi)星30分鐘一次；極軌衛(wèi)星半天一

次。利于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

成像面積大，有利于獲得宏觀同步信息，減少數(shù)據(jù)處理容量

資料來(lái)源連續(xù)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低

主要的陸地衛(wèi)星系列有：陸地衛(wèi)星（Landsat）、斯波特衛(wèi)星

（SPOT）,中國(guó)資源一號(hào)衛(wèi)星——中巴地球資源衛(wèi)星（CBERS）

Landsat軌道特點(diǎn)：南北緯70度之間，陸地衛(wèi)星由北往南運(yùn)行

中，地方時(shí)大約在上午9時(shí)多至11時(shí)多。這樣就保證了衛(wèi)星傳感器能

在較為一致的光照條件下對(duì)地面進(jìn)行探測(cè)，以獲得質(zhì)量較高的圖像。

SPOT系列衛(wèi)星軌道：近極地軌道；太陽(yáng)同步軌道；近圓形軌道；

可重復(fù)軌道

SPOT衛(wèi)星的特色：

在不同的軌道以不同角度拍攝地面上的同一點(diǎn)。有利于大面積的

測(cè)圖；

立體觀測(cè)能力：不同的角度對(duì)同一地區(qū)的攝影構(gòu)成立體像對(duì)，提

供了立體觀測(cè)地面、描繪等高線或建立數(shù)字高程模型的可能性。

海洋衛(wèi)星系列：

海洋遙感的特點(diǎn)：

需要高空和空間的遙感平臺(tái)，以進(jìn)行大面積同步覆蓋的觀測(cè)；

以微波遙感為主；

電磁波與激光、聲波的結(jié)合是擴(kuò)大海洋遙感探測(cè)手段的一條新路。

海面實(shí)測(cè)資料的校正。

美國(guó)的海洋衛(wèi)星（Seasatl）:1978年發(fā)射;近極地太陽(yáng)同步軌道；

掃描覆蓋海洋的寬度1900km;五種傳感器，以微波為主。

日本的海洋觀測(cè)衛(wèi)星系列（MOS-1）:獲取大陸架淺海的海洋數(shù)

據(jù)。

歐洲海洋衛(wèi)星系列（ERS）:主要用于海洋學(xué)、海冰學(xué)、海洋污

染監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

加拿大的雷達(dá)衛(wèi)星（RADARSAT）:加、美、德、英共同設(shè)計(jì),1995

年發(fā)射。

攝影成像的方式：

分幅式、全景式、多光譜攝影機(jī)

攝影成像的原理：

?

攝影成像的幾何特征:

像片的投影：垂直投影、傾斜投影

像片的比例尺

像點(diǎn)位移

中心投影與垂直投影的區(qū)別：

投影距離的影響：正射投影:比例尺和投影距離無(wú)關(guān)；中心投影:

焦距固定，航高改變，其比例尺也隨之改變

投影面傾斜的影響：正射投影:總是水平的，不存在傾斜問(wèn)題;中

心投影，若投影面傾斜，航片各部分的比例尺不同

地形起伏的影響：地形起伏對(duì)正射投影無(wú)影響；對(duì)中心投影引起

投影差航片各部分的比例尺不同

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(guò)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(guò)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。

面狀物體的中心投影相對(duì)于各種線的投影的組合。

像片的比例尺：

航片上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相應(yīng)兩點(diǎn)實(shí)際水平距離之比，稱之為攝

影比例尺1/m。平坦地區(qū)、攝影時(shí)像片處于水平狀態(tài)（垂直攝影），則

像片比例尺等于像機(jī)焦距（f）與航高（H）之比。

【名】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。

【名】掃描成像：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。

【名】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。

【名】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

面掃描帶夕M則所構(gòu)成的夾角,叫總視場(chǎng)角。

光機(jī)掃描儀可以分為單波窗口多波譜兩種。

"譜像合一"技術(shù)：既能成像又能獲取目標(biāo)光譜曲線。

光譜儀成像時(shí)多采用掃描式或推帚式。

微波遙感的特點(diǎn)：書72-73頁(yè)

微波遙感的方式：

分為有源（主動(dòng)）和無(wú)源（被動(dòng)）兩大類：

主動(dòng)微波遙感的類型：雷達(dá)、測(cè)試?yán)走_(dá)、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)

側(cè)視雷達(dá)的分辨力：一般表示為：距離分辨率（指沿距離向可分

辨的兩點(diǎn)間的最小距離）；方位分辨率（指沿一條航向線（方位線）可以

分辨的兩點(diǎn)間的最小距離），可稱為面分辨率。它代表地面分辨單元的

大小。

合成孔徑側(cè)視雷達(dá)（書78頁(yè)"合成孔徑側(cè)視雷達(dá)"中1、2段重

點(diǎn)看）：為了加大雷達(dá)天線孔徑，發(fā)展了“合成天線"技術(shù)。即通過(guò)線

性調(diào)頻調(diào)制的"方位壓縮技術(shù)"，構(gòu)成"合成天線"——它如同一個(gè)運(yùn)

動(dòng)著的線列天線，通過(guò)處理相當(dāng)于組成一個(gè)比實(shí)際天線大得多的合成天

線，以獲得高的方位分辨率。

被動(dòng)微波遙感：通過(guò)傳感器，接收來(lái)自目標(biāo)地物發(fā)射的微波，而

達(dá)到探測(cè)目的的遙感方式。其傳感器分為：微波輻射計(jì)和微波散射計(jì)。

遙感圖像的特征：（喔親，這里的內(nèi)容不好整理，最好把書80-83

頁(yè)都看一下吧~）

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?？臻g分辨率三種表示方法：（1）

像元（2）線對(duì)數(shù)（3）瞬時(shí)視場(chǎng)

波譜分辨率：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。

輻射分辨率表征遙感器的輻射靈敏程度，是指遙感器的探測(cè)器件

在接受電磁波輻射信號(hào)時(shí)能夠分辨的最小輻射度差。

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。

21、開(kāi)普勒定律

開(kāi)普勒第一定律：所有行星軌道均為一橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的二

焦點(diǎn)之一上。衛(wèi)星軌道也為一橢圓（圓形軌道只是橢圓軌道的一個(gè)特例）。

這時(shí)位于橢圓兩焦點(diǎn)之一的是地球。軌道離地最近的點(diǎn)叫近地點(diǎn)，反之

為遠(yuǎn)地點(diǎn)。

開(kāi)普勒第二定律：行星的向徑（行星至太陽(yáng)的連線）在相等的時(shí)

間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。

衛(wèi)星的向徑（衛(wèi)星至地心的連線）也遵循這一規(guī)律。也就是說(shuō)，

衛(wèi)星在離地近的地方經(jīng)過(guò)時(shí)速度要快些，在離地遠(yuǎn)的地方運(yùn)行的速度要

慢些。

開(kāi)普勒第三定律:行星公轉(zhuǎn)的周期的平方與它的軌道平均半徑的立方成

正比。同樣，衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期的平方與其軌道的平均半徑的立方

成正比。

開(kāi)普勒常數(shù)C=2.7573xl0-8min2/km3

?衛(wèi)星空間軌道

具體的形狀和位置：六個(gè)軌道參數(shù)

1）升交點(diǎn)赤經(jīng)

2）近地點(diǎn)角距I衛(wèi)星軌道面與赤

3）軌道傾角|道面的相對(duì)位置

4）過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻

5）軌道長(zhǎng)半軸

衛(wèi)星軌道面形狀

6）軌道偏心率

1）升交點(diǎn)赤經(jīng)（Longitudeofascendingnode）

升交點(diǎn)赤經(jīng)：衛(wèi)星軌道升交點(diǎn)與離春分點(diǎn)的之間角距。

升交點(diǎn)：衛(wèi)星由南向北運(yùn)行時(shí)，與則赤道平面的交點(diǎn)；反之與赤道平

面的另一個(gè)交點(diǎn)為"降交點(diǎn)"。

春分點(diǎn)：為黃道面與赤道面在天球上的交點(diǎn)。可理解為太陽(yáng)從南向北半

球運(yùn)動(dòng)時(shí)，跟地球赤道平面的交點(diǎn)。

黃道面：地球公轉(zhuǎn)軌道面延伸與天球相交的大圓，即太陽(yáng)在天球上的視

運(yùn)動(dòng)。

2)近地點(diǎn)角是巨(Argumentofperigee)

近地點(diǎn)角距：衛(wèi)星軌道的近地點(diǎn)與升交點(diǎn)之間的角距，即地心與升交點(diǎn)

連線和地心、與近地點(diǎn)連線之間的夾角。

由于入軌后其升交點(diǎn)和近地點(diǎn)是相對(duì)穩(wěn)定的,所以近地點(diǎn)角距通常是不

變的，它可以決定軌道在軌道平面內(nèi)的方位。

3)軌道傾角(Orbitalinclination)

軌道傾角：衛(wèi)星軌道面與地球赤道面之間的兩面角，即從升交點(diǎn)一側(cè)的

軌道量至赤道面。

當(dāng)0<i<90時(shí)，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，因此叫"正方

向衛(wèi)星"；

當(dāng)90<i<180時(shí)，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)與地轉(zhuǎn)方向相反，叫"反方向衛(wèi)星”；

當(dāng)i=90時(shí)，衛(wèi)星繞過(guò)兩極運(yùn)行，叫極軌衛(wèi)星；

當(dāng)i=0或180時(shí)，衛(wèi)星繞赤道上空運(yùn)行，叫"赤道衛(wèi)星"

4)衛(wèi)星過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻(Timeofpassageoftheperigee)

5)軌道半長(zhǎng)軸(Orbitalsemimajoraxis)

衛(wèi)星軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)到橢圓軌道中心的距離，標(biāo)志衛(wèi)星軌道的大小。

6）軌道偏心率（Orbitaleccentricity）

衛(wèi)星橢圓軌道焦點(diǎn)與半長(zhǎng)軸的比值，用以表示軌道的形狀。軌道偏心率

越小軌道接近圓形，有利于在全球范圍內(nèi)獲取影像比例尺趨于一致。

星下點(diǎn)——衛(wèi)星與地心的連線與地面的交點(diǎn)

星下點(diǎn)軌跡一同一軌道星下點(diǎn)的連線

衛(wèi)星運(yùn)行周期T——衛(wèi)星繞地球一周所需的時(shí)間。（升交點(diǎn)一下

一升交點(diǎn)）

重復(fù)周期D

遙感圖像處理

顏色的性質(zhì)：顏色的性質(zhì)由明度、色調(diào)、飽和度來(lái)描述。

明度：是人眼對(duì)光源或物體明亮程度的感覺(jué)。物體反射率越高，

明度就越高。

色調(diào)：是色彩彼此相互區(qū)分的特性。

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。

顏色相加原理：書87頁(yè)

減色法：

減色過(guò)程:白色光線先后通過(guò)兩塊濾光片的過(guò)程

【名】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。黃和藍(lán)、紅和青、綠和品紅。

【名】三原色：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，則稱之為三原色。紅、綠、藍(lán)。

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(guò)

每一濾光片時(shí)都減掉一部分輻射，最后通過(guò)的光是經(jīng)過(guò)多次減法的結(jié)果。

加色法、減色法色彩合成：書91、92頁(yè)

光學(xué)增強(qiáng)處理的方法：

相關(guān)掩膜處理方法、改變對(duì)比度、顯示動(dòng)態(tài)變化、邊緣突出

9、【名】數(shù)字圖像：遙感數(shù)據(jù)的表示光學(xué)圖像和數(shù)據(jù)圖像之分。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。

10、【名】輻射畸變：地物目標(biāo)的光譜反射率的差異在實(shí)際測(cè)量時(shí)，受

到傳感器本身、大氣輻射等其他因素的影響而發(fā)生改變。這種改變稱為

輻射畸變。

11、引起輻射畸變的原因：

傳感器本身的特性，

大氣對(duì)于電磁輻射的衰減；（散射、反射和吸收）

地形因子的影響——陰影

其它生態(tài)環(huán)境因子

12、大氣影響的粗略校正：

直方圖最小值去除法（以紅外波段最低值校正可見(jiàn)光波段）：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。

回歸分析法：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。建立直線回歸方程，將波段b中每個(gè)像元的亮度值減

去a,來(lái)改善圖像，去掉程輻射。

13、遙感圖像變形的原因：

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

地球表面曲率的影響

大氣折射的影響

地球自轉(zhuǎn)的影響

14、幾何校正的具體步驟：書107頁(yè)

15、灰度重采樣的計(jì)算方法（109頁(yè)）：

最近鄰法：距離實(shí)際位置最近的像元的灰度值作為輸出圖像像元

的灰度值

雙線性內(nèi)插法：以實(shí)際位置臨近的4個(gè)像元值，確定輸出像元的

灰度值

三次卷積內(nèi)插法：以實(shí)際位置臨近的16個(gè)像元值，確定輸出像

元的灰度值

16、控制點(diǎn)的選?。?/p>

數(shù)目的確定:數(shù)量應(yīng)當(dāng)超過(guò)多項(xiàng)式系數(shù)的個(gè)數(shù)(

(n+l)*(n+2)/2)o

當(dāng)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)超過(guò)多項(xiàng)式的系數(shù)個(gè)數(shù)時(shí)，采用最小2乘法進(jìn)行系數(shù)的

確定，使得到的系數(shù)最佳。

選擇的原則：①在幾何精校正中，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。②所選的點(diǎn)在圖像上要容易辨認(rèn)，地面可以實(shí)測(cè)，具有較固

定的特征；要便于實(shí)行和可重復(fù)操作。③低精度圖像應(yīng)與高精度圖像配

準(zhǔn)(在高精度圖像上選GCP)。④影像分辨率與相應(yīng)比例尺的地形圖

配準(zhǔn)。

17、對(duì)比度變換：

線性變換為了改善圖像的對(duì)比度，必須改變圖像像元的亮度值，

并且這種改變需符合一定的數(shù)學(xué)規(guī)律，即在運(yùn)算過(guò)程中有一個(gè)變換函數(shù)。

如果變換函數(shù)是線性的或分段線性的，這種變換就是線性變換。線性變

換是圖像增強(qiáng)處理最常用的方法。

非線性變換：當(dāng)變換函數(shù)是非線性時(shí)，即為非線性變換。非線性

變換的函數(shù)很多，常用的有指數(shù)變換和對(duì)數(shù)變換。

18、"空間濾波"：對(duì)比度擴(kuò)展的輻射增強(qiáng)是通過(guò)單個(gè)像元的運(yùn)算從整

體上改善圖像的質(zhì)量。而空間濾波則是以重點(diǎn)突出圖像上的某些特征為

目的的，如突出邊緣或紋理等，因此通過(guò)像元與其周圍相鄰像元的關(guān)系,

采用空間域中的鄰域處理方法。它仍屬于一種幾何增強(qiáng)處理，主要包括

平滑和銳化。

19、平滑的方法：圖像中出現(xiàn)某些亮度變化過(guò)大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有

的亮點(diǎn)（"噪聲"）時(shí)，采用平滑的方法可以減小變化，使亮度平緩或

去掉不必要的"噪聲"點(diǎn)。具體方法有：均值平滑、中值濾波。

均值平滑：是將每個(gè)像元在以其為中心的區(qū)域內(nèi)取平均值來(lái)代替

該像元值，以達(dá)到去掉尖銳"噪聲"和平滑圖像目的的。

中值平滑：對(duì)一個(gè)滑動(dòng)窗口的所有像元的灰度值排序，用序號(hào)中

間的那個(gè)像元的灰度值賦給中心像元，是一種非線性的的平滑方法。

20、銳化的方法：為了突出圖像的邊緣、線狀目標(biāo)或某些亮度變化率大

的部分，可采用銳化方法。有時(shí)可通過(guò)銳化，直接提取出需要的信息。

銳化后的圖像已不再具有原遙感圖像的特征而成為邊緣圖像。

常用的幾種銳化方法：羅伯特梯度、索伯爾梯度、拉普拉斯算法、定向

檢測(cè)

21、彩色變換的過(guò)程：120-121頁(yè)

單波段彩色變換：?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。這種方法又叫密度分割，即按

圖像的密度進(jìn)行分層，每一層所包含的亮度值范圍可以不同。

多波段彩色變換：根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙感影像的某

三個(gè)波段，分別賦予紅、綠、藍(lán)三種原色，就可以合成彩色影像。由于

原色的選擇與原來(lái)遙感波段所代表的真實(shí)顏色不同，因此生成的合成色

不是地物真實(shí)的顏色，因此這種合成叫做假彩色合成。/多波段影像合

成時(shí)，方案的選擇十分重要，它決定了彩色影像能否顯示較豐富的地物

信息或突出某一方面的信息。以陸地衛(wèi)星Landsat的TM影像為例，

TM的7個(gè)波段中，第2波段是綠色波段（0.52-0.60pm），第4

段波段是近紅外波段（0.76~0.90pmp，當(dāng)4,3,2波段被分別賦

予紅、綠、藍(lán)色時(shí)，即綠波段賦藍(lán)，紅波段賦綠，紅外波段賦紅時(shí)，這

一合成方案被稱為標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成，是一種最常用的合成方案

圖像運(yùn)算：兩幅或多幅單波段影像，完成空間配準(zhǔn)后，通過(guò)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。

差值運(yùn)算：即兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對(duì)應(yīng)像元的亮度值相減。

比值運(yùn)算：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對(duì)應(yīng)像元的亮度值相除（除

數(shù)不為0）。

圖像運(yùn)算的作用、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì):

書122-123頁(yè)

多光譜變換中K-L變換的特點(diǎn)：書124頁(yè)

從幾何意義來(lái)看，變換后的主分量空間坐標(biāo)系與變換前的多光譜

空間坐標(biāo)系相比旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。而且新坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸一定指向數(shù)據(jù)

信息量較大的方向。以二維空間為例，假定某圖像像元的分布呈橢圓狀,

那么經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)后，新坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸一定分別指向橢圓的長(zhǎng)半軸和短半

軸方向——主分量方向，因?yàn)殚L(zhǎng)半軸這一方向的信息量最大；

就變換后的新波段主分量而言，它們所包括的信息量不同，呈逐

漸減少趨勢(shì)。事實(shí)上，第一主分量集中了最大的信息量，常常占80%

以上。第二、三主分量的信息量依次很快遞減，到了第n分量，信息幾

乎為零。由于K—L變換對(duì)不相關(guān)的噪聲沒(méi)有影響，所以信息減少時(shí)，

便突出了噪聲，最后的分量幾乎全是噪聲。所以這種變換又可分離出噪

聲。

遙感信息的復(fù)合分為幾種？（書128-129頁(yè)）

不同傳感器的遙感數(shù)據(jù)復(fù)合、不同時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)的復(fù)合、遙感與非遙

感數(shù)據(jù)的復(fù)合

遙感與非遙感數(shù)據(jù)的復(fù)合步驟：

書130-131頁(yè)

遙感圖像目視解譯與制圖

1、【名】遙感圖像解譯：從遙感圖像上獲取目標(biāo)地物信息的過(guò)程。遙

感圖像解譯分為兩種：

目視解譯：指專業(yè)人員通過(guò)直接觀察或借助判讀儀器在遙感圖像

上獲取特定目標(biāo)地物信息的過(guò)程。

遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯：以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支撐環(huán)境，利用模式識(shí)別

技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)遙感圖像中目標(biāo)地物的各種影像特征,

結(jié)合專家知識(shí)庫(kù)中目標(biāo)地物的解譯經(jīng)驗(yàn)和成像規(guī)律等知識(shí)進(jìn)行分析和

推理，實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感圖像的理解，完成對(duì)遙感圖像的解譯。

2、目標(biāo)地物特征：

色：指目標(biāo)地物在遙感影像上的顏色，包括目標(biāo)地物的色調(diào)、顏

色和陰影等；

形：指目標(biāo)地物在遙感影像上的形狀，包括目標(biāo)地物的形狀、紋

理、大小、圖形等；

位：指目標(biāo)地物在遙感影像上的空間位置，包括目標(biāo)地物的空間

位置、相關(guān)布局等。

3、目標(biāo)地物的識(shí)別特征：

色調(diào)（tone）:全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫

灰度）。

顏色（color）:是彩色圖像中目標(biāo)地物識(shí)別的基本標(biāo)志。

陰影(shadow):是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物