遥感复习要点

遥感复习要点第一章：绪论1、遥感的概念：即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场；电磁波、地震波等），经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征。2、遥感技术的特点：从不同高度的平台上，使用各种传感器，接收来自地球表层各类地物的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工（分析）处理，从而对不同的地物及其特（征）性进行远距离的探测和识别的综合技术。2.1宏观性、综合性：覆盖范围大、信息丰富。一景TM影像为185×185平方公里；影像包含各种地表景观信息，有可见的，也有潜在的；2.2多波段性：波段的延长使对地球的观测走向了全天候；2.3多时相性：重复探测，有利于进行动态分析。3、遥感技术组成？3.1遥感平台：装载传感器的运载工具：近地面平台、航空平台、航天平台；3.2传感器：传感器是遥感技术系统的核心部分，记录地物电磁波能量的装置。3.3地面控制系统：地面指挥和控制传感器与平台，并接收信息的系统4、遥感过程：遥感实验、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用。5、遥感发展史：5.1初级阶段：完成了地面到空中获取像片的手段；对象片的几何特性、物理特性尚未深入研究。5.2发展阶段：成像技术成熟（彩色、雷达、多光谱）；平台多样（气球、飞机、火箭）；出现判读仪器（放大、缩小等）；对象片的几何特性、物理特性有一定的认识；主要用于军事侦察、地形测图。5.3飞跃阶段：成像覆盖面积大，基本全球成像，获取速度快，传感器技术成熟，应用范围广，实现五个W，即：Whoever,Wherever,Whenever,Whomever,Whatever航天遥感技术成熟标志：1972年美国发射ERTS—1（EarthRemoteTechnologySatellite，后改为Landsat系列卫星）；法国SPOT系列卫星；欧空局ERS系列卫星；印度IRS卫星；日本、巴西等6、遥感技术发展趋势？6.1进行地面遥感、航空遥感、航天遥感的多层次遥感试验，系统地获取地球表面不同比例尺，不同地面分辨力的影像数据。6.2传感器的研制正向电磁波谱全波段可能覆盖的方向发展，向立体遥感、全息遥感，器件固体化、小型化、高分辨力、高灵敏度、高光谱方向发展。6.3遥感图像信息处理实现光学-电子计算机混合处理及实时处理，图像处理与地学数据库结合，建立遥感信息系统，引进人工神经网络、小波变换、分形技术、模糊分类与专家系统等技术和理论，进行自动分类与模式识别。6.4加强地物波谱形成机制与遥感信息传输理论研究，建立地物波谱与影像特征的关系模型，以实现遥感分析解译的定量化和精确化。6.5“3S”（GIS、GPS、RS）技术结合，构成一体化的技术体系，广泛应用于军事侦察、地图测绘、资源调查、资源开发与利用、环境监测及农业生产管理方面，并向更多的地学科学领域内推广应用，为有关部门提供辅助决策手段。6、遥感应用：土地遥感、城市遥感、土壤遥感、地质遥感、水文遥感、植被遥感灾、害遥感、其他方面。第二章：遥感的物理基础1、电磁波：在真空或物质中传播的交变电磁场，具有波动性和粒子性。2、、电子波谱：按照电磁波的波长的长短（或频率的大小），依次排列成的图表。3、常用的遥感波段有：紫外线、可见光、红外线、微波3.1紫外线：波长范围0.1---0.38μm，太阳辐射只有0.3---0.4μm到达地面，能量较少；可探测的高度在2000m以下，目前多用于探测碳酸岩分布，油污染的监测，能提供土壤水份和作物病类信息。3.2可见光：波长范围0.38---0.76μm，人眼对该波段具有敏锐的分辨能力，是鉴别物质的主要波段。遥感技术中主要用摄影和扫描方式接收和纪录地物对可见光的反射特征，是现在遥感中最常用的波段。3.3红外线：波长范围0.76--1000μm，分为近红外（0.76--3μm），中红外（3--6μm）、远红外（6--15μm）、超远红外（15--1000μm）。近红外同可见光相似，常称为光红外，常用0.76--1.3μm；中红外、远红外和超远红外时产生热感的原因，常称为热红外，常用的是3--15μm，如热污染、火山、火灾。3.4微波:波长范围1mm---1m，分为毫米波、厘米波、分米波，也具有热辐射性质，波长较长，有一定穿透能力(云层、水体、土壤等)，主要应用于雷达成像，不受天气影响，可进行全天候全天时遥感探测。4、地物的反射光谱特性：地物的反射率随入射波长变化的规律，叫地物的反射光谱。按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线（横坐标为波长值，纵坐标为反射率）称为地物反射光谱曲线。5、地物的发射光谱：地物的发射率随波长变化的规律，称为地物的发射光谱。地物发射率的不同是红外遥感技术的重要依据。6、地物的光谱特性与遥感图像？6.1色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影。6.2形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图形等。6.3位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物分布的空间位置、相关布局等。7、大气窗口：电磁波在大气中传输过程中吸收和散射很小，透射率很高的波段称为大气窗口。8、环境对地物光谱特性的影响：地物的物理性状、光源的辐射强度、季节-太阳高度角、探测时间、气象条件9、四种典型地物的反射光谱曲线？（图4-24）第三章：遥感数据特征1、遥感数据的特征：遥感数据具有多源性，即多平台、多波段、多视场、多时相、多角度、多极化等，从这个意义上说，遥感数据是“多维的”。这种多维性可以通过不同的分辨率和特性来度量和描述。2、空间分辨率：图像上能识别的最小地面距离或最小目标的大小。3、光谱分辨率：传感器在接受目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔，间隔越小，分辨率越高。4、辐射分辨率：传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差异，在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。5、时间分辨率：指在同一区域进行的相邻两次遥感观测的最小时间间隔。对轨道卫星，亦称覆盖周期。时间间隔大，时间分辨率低，反之时间分辨率高。6、可见光与色彩：电磁辐射中能引起视觉反映的一定波长范围的波段称为可见光谱或可见辐射，简称光，色彩是可见光作用到人眼里，并刺激了色觉神经而产生的一种主观感觉。可见光的波长范围一般为0.38μｍ～0.76μｍ。不同的波长产生的色觉不同，如0.7μｍ为红色、0.58μｍ为黄色、0.51μｍ为绿色、0.47μｍ为蓝色。可见光是不同波长可见辐射的混合，其颜色决定于进入人眼的可见光谱不同波长辐射的相对功率分布。7、彩色的三要素：色调、亮度、饱和度。非彩色只有亮度的差别8、9、色彩的分解与还原：9.1分解：在遥感技术应用方面，为了重新获得物体的天然彩色或进行假彩色合成，传感器需对反射上来的可见光、红外线等按预选的波段分别接受，成单色数据记录，得到的是分光光谱图像。9.2还原：主要是指对遥感获取分光图像重新合成的逆过程。即将分光底片通过滤光系统，并准确地套合，得到彩色图像的处理方法。当还原显现的色彩与原地物一致时，称模拟真彩色合成。不一致时成为假彩色合成。第四章：航空遥感1、航空遥感：航空遥感是以飞机、气球等飞行于大气层中的飞行器作为遥感平台的遥感。（在飞行的机动性及空间分辨率方面通常优于卫星遥感）2、航空遥感的特点：3、航摄基本要求有那些？3.1对飞行质量的要求3.1.1摄影比例尺（平均比例尺、主比例尺）：航空像片比例尺分母的相对误差一般不超过5%。3.1.2像片倾角：一般要求倾角不大于2°，最大不超过3°；3.1.3摄影航高：同一航带内最大航高于最小航高之差不得大于30m，实际航高与设计航高之差不得大于50m，分区实际航高不超过预定的5%；3.1.4航向重叠、旁向重叠3.1.5像片旋偏角：一般应小于6°，个别不大于8°，而且不允许连续三张像片超过6°；3.1.6航带弯曲：弯曲度一般规定不得超过3％。3.2航片质量：摄影时间一般在上午九时至下午四时之间4、中心投影：若空间任意点与某一固定点连成的直线或其延长线被一平面所截，则直线与平面的交点称为空间点的中心投影。中心投影的特点：点和曲线依然是点和曲线，线有可能是点和线。5、航片的判读标志？5.1框标：像片四边中部的黑色箭头（或在四角隅的“×”标志），对称的两个框标连线的交点为象片中心点，通常与象主点重合。5.2时钟：记录本张象片的拍摄时刻。5.3水准器：水准气泡位置说明本张象片摄影时光轴的倾斜情况。水准气泡居中时为水平。水准器为同心圆，每圈为1°（或0.5°），读数从中心算起。5.4压平线：像片四边“井”字形直线叫压平线，其弯曲度说明摄影时感光胶片未压平而产生的影像变形情况。5.5像片编号：表示航摄区的位置、摄影时间、本张像片在整个图幅及本条航线内的顺序。6、判读方法及要领？6.1方法：直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法6.2要领：6.2.1居民点：城市居民点房屋稠密，面积较大，建筑物排列整齐，能判读建筑物的形状。高度和周边环境；农村居民点小而分散，有农田包围，能判读居民地的外形和面积及通向居民地的道路；6.2.2道路网：线状分布，色调较亮；6.2.3水系：河流的界限明显，弯曲自然、宽窄不一的条带状；图外到图内、整体到局部、宏观到微观、已知到未知。水系、流域植被、农田、城镇、居民点交通网细部特征。黑白像片识别与判读的规律是：可见光范围内反射率高的地物，在航空像片（正片）上呈现淡白色调，反射率低的地物，在像片上呈现暗灰色调，7、目视判读的一般程序？7.1了解影像辅助信息7.2分析已知专业资料7.3建立判读标志7.4预判读7.5地面实况调查7.6详细判读7.7类型转绘与制图第五章：航天遥感1、卫星轨道的类型？1.1地球同步轨道：运行周期与地球自转周期相同（其中的静止轨道，倾角为零，距地球赤道上空35786km，地球同步轨道有无数条，而地球静止轨道只有一条）（通讯卫星、广播卫星、气象卫星）1.2太阳同步轨道：轨道平面绕地球自转轴旋转，旋转方向与地球公转方向相同，旋转角速度等于地球公转角速度，特点：相同方向经过同一纬度的当地时间相同。（地球资源卫星）1.3极轨轨道：倾角为90o轨道，观察范围最大，可获得全球资料，静止轨道，可获得赤道附近小于三分之一的资料。（气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星）2、航天遥感的特点？2.1范围大、宏观性；2.2周期性、动态性；2.3多谱段识别多种地物；2.4成图快；2.5收集资料方便，不受地形限制。3、TM各波段参数及其遥感意义？3.1TM1：0.45~0.52μm，蓝波段；对水体的穿透力强，对叶绿素与叶色素浓度反映敏感，有助于判别水深、水中叶绿素分布、沿岸水和近海水域制图等；3.2TM2：0.52~0.60μm，绿波段；在两个叶绿素吸收带间，相应于健康植物的绿色；对健康茂盛植物反映敏感，对水的穿透力较强；3.3TM3：0.63~0.69μm，红波段；为叶绿素的主要吸收波段；反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况，用于区分植物种类与植物覆盖度；3.4TM4：0.76~0.90μm，近红外波段；对绿色植物类别差异最敏感，用于生物量调查、作物长势测定、进行农作物估产等。3.5TM5：1.55~1.75μm，中红外波段；处于水的吸收带（1.4~1.9μm）内，反映含水量敏感，用于土壤湿度、植物含水量调查、水分状况、地质研究，作物长势分析等，提高区分不同作物类型的能力，易于区分云、冰与雪。3.6TM6：10.4~12.5μm，热红外波段；在这个波段来自表面发射的辐射量，按照发射能力和温度（表面）测定，根据辐射响应的差别，区分农、林覆盖类型，辨别表面湿度、水体、岩石以及监测与人类活动的热特征，进行热测量与制图，对于植物分类和估算收成很有用。3.7TM7：2.08~2.35μm，近红外波段；处于水的强吸收带，为探测岩石发射光谱特性而选择的，用于城市土地利用与制图，岩石光谱反射及地质探矿与地质制图，特别是热夜变岩页环的制图。4、SPOT卫星由瑞典、比利时等国家参加，法国国家空间研究中心（CNES）设计制造。波段波长（μｍ）分辨率用途XS