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1hj遥感技术基础第一、二章概念1.遥感：广义：遥远的感知。狭义：不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，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的综合技术。2.主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号；被动遥感：传感器步向目标发射电磁波，仅被动接受目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。3.电磁波：由振源发出的电磁振荡在空气中传播。4.电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。5.辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。6.黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。7.灰体：没有显著的选择吸收，吸收率虽然小于1，但基本不随波长变化的物体。8.维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。9.瑞利散射：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。10.米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。11.辐射度：被辐射的物体表面单位面积的辐射通量。12.大气窗口：电磁通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段。13.发射率（比辐射率）：实际物体的辐射出射度Mi于同一温度、统一波长绝对黑体辐射出射度的关系（比例）M=εM014、光谱反射率：物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比；15、光谱反射波普曲线：在平面坐标上表示地物反射率随波长变化规律的曲线。填空1、遥感技术系统包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用。2、按照传感器的工作波段分类，遥感可以分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。3、电磁波谱按频率由高到低排列主要由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等组成。4、绝对黑体辐射通量密度是温度和波长的函数。5、一般物体的总辐射通量密度与温度和波长成正比关系。6、维恩位移定律表明黑体的最强辐射波长乘绝对温度是常数2897.8。当黑体的绝对温度增高时，它的辐射峰值波长向波长短方向移动。7、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47μm8、散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这种现象只有当大气中的分子或其他的微粒粒径小于或相当于辐射波长时才会发生。大气散射的三种情况是瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。选择：(单项或多项选择)1、绝对黑体的①反射率等于1②反射率等于0③发射率等于1④发射率等于02、大气米氏散射①与波长的一次方成正比关系②与波长的二次方成反比关系③与波长无关。3、大气瑞利散射①与波长的一次方成正比关系②与波长的一次方成反比关系③与波长的二次方成正比关系④与波长的二次方成反比关系⑤与波长的四次方成正比关系⑥与波长的四次方成反比关系⑦与波长无关。4、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系①反射率②发射率③物体温度一次方④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方5、大气窗口是指①没有云的天空区域②电磁波能穿过大气层的局部天空区域③电磁波能穿过大气的电磁波谱段④没有障碍物阻挡的天空区域问答：1.电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？遥感常用的是哪些波段？电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。2不同点：频率不同（由低到高）。共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*λ=cE=h*f；d、具有波粒二象性。遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。2.物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积。常温下黑体的辐射峰值波长是9.66μm3.叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。沙土：自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低，此外土类和肥力也会对反射率产生影响。土壤反射波普曲线呈比较平滑的特征。植物：分三段，可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，位置在0.55μm（绿）处，两侧0.45μm（蓝）和0.67μm（红）则有两个吸收带；在近红外波段（0.7～0.8μm）有一反射的“陡坡”，至1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征；在中红外波段（1.3～2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。水：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强。4.地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？主要影响因素：物体本身的性质（表面状况）、入射电磁波的波长和入射角度。5.试述大气对太阳辐射的衰减作用。大气的吸收作用：太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段有吸收作用。吸收作用是辐射能量转变为分子的内能，从而引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚至某些波段的电磁波完全不能通过大气。大气散射作用：辐射在传播过程中遇到小微粒而是传播方向改变，并向各个方向散开，使原传播方向的辐射强度减弱。大气反射作用：电磁波传播过程中，若通过两种介质的交界面，还会出现反射现象。主演发生在云层顶部，取决于云量，而且个波段均受到不同程度的影响，削弱了电磁波到达地面的强度。6.微波为何具有穿云透雾的能力？微波波长比粒子的直径大得多，则属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称具有穿云透雾的能力。7.何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段成为大气窗口。形成大气窗口的原因：不同波段的反射率、吸收率、散射程度不同。波长范围：0.3～1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段。1.5～1.8μm和2.0～3.5μm，即近、中红外波段。3.5～5.5μm，即中红外波段。8～14μm，即远红外波段。0.8～2.5cm，即微波波段。第三章概念：1、遥感平台P46：遥感平台是搭载传感器的工具。根据运载工具的类型可分为航天平台、航空平台和地面平台。2、极地轨道P48：极地轨道，即低轨，就是近极地太阳同步轨道。3、地球同步卫星P48：卫星公转角速度和地球自转角速度相等，相对于地球似乎固定于高空某一点。4、像片比例尺P60：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺5、投影误差P59：中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就越大，产生投影误差。这种误差有一定的规律。6、灰雾度P66：未经感光的胶片，显影后仍产生轻微的密度，呈浅灰色，故称灰雾度7、解像力P66：通称感光胶片的分辨力，解像力的大小以每毫米范围内分辨出的线条数表示。单位：线对/毫米8、色盲片P66：以卤化银为感光材料，未加增感剂，只能吸收短波段，对大于0.5微米的电磁波完全不感光。9、全色片P67：能感受全部可见光。但在绿光部分感光度稍有降低10、瞬时视场角P68：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。311、总视场角P68：扫描带的地面宽度称总视场。从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场角。12、高光谱P70：是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波谱可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的数据的技术；13、微波遥感P72：指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术。14、空间分辨率P80：指像素所代表的地面范围的大小15、辐射分辨率P82：传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。16、光谱分辨率P81：传感器早期癌接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。17、时间分辨率P83：对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率18、扫描成像P67：依靠探测元件和扫描镜对目标物体以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行的取样，得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。19、光/机扫描成像P67：一般在扫描仪的前方安装光学镜头，依靠机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物逐点逐行扫描20、固体自扫描成像P69：用固定的探测原件，通过遥感平台的运动队目标物进行扫描的一种成像方式。21、谱像合一：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术填空1、遥感平台的种类可分为航天平台、航空平台、地面平台三类。与太阳同步轨道有利于使资料获得时具有相同的照明条件。2、1978年以后，气象卫星进入了第三个发展阶段，主要以NOAA__系列为代表。我国的气象卫星发展较晚，“风云一号”气象卫星____是中国于1998年9月7日发射的第一颗环境遥感卫星。3、LANDSAT系列卫星携带的探测器为多光谱扫描仪MSS、专题制图仪TM、改进型增强专题制图仪ETM+；4、陆地卫星landsat的轨道是太阳同步的近极地圆形轨道____，其图像覆盖范围约为185km*185km__。SPOT卫星较之陆地卫星，其最大优势是最高空间分辨率达到_2.5米___。CBERS携带的传感器的最高空间分辨率是19.5m____。5、美国高分辨率商用小卫星主要有IKONOS、QICKBIRD。6、固体自扫描是用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是电荷耦合器件CCD___，它是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件。问答1、主要遥感平台是什么？各有何特点？P47地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。高度均在0-50m。航空平台：包括飞机和气球。飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台，高度在百米至十余千米不等。航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。高度在150km以上，其中最高的是静止卫星。根据航天遥感平台的服务内容，可将其分为气象、陆地、海洋卫星系列。2、气象卫星的特点有哪些？P48-49轨道：低轨和高轨。（1）成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。（2）短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次；极轨卫星半天一次，利于动态监测。（3）资料来源连续、实时性强、成本低。3、中心投影的成像特征有哪些？P59（1）点的像仍然是点。(2)与像面平行的直线的像还是直线；如果直线垂直于地面，有两种情况：第一；当直线与像片垂直并通过投影中心时，该直线在像片上的像为一个点；第二；直线的延长线不通过投影中心，这时直线的投影仍为直线，但该垂直线状目标的长度和变形情况则取决于目标在像片中的位置。（3）平面上的曲线，在中心投影的像片上一般仍为曲线。（4）面状物体投影仍为一平面。垂直面的投影依其所处的位置而变化，当位于投影中心时，投影所反映的是其顶部的形状，呈一直线；在其他位置时，除其顶部投影为一直线外，其侧面投影成不规则的梯形。（5）中心投影变形规律是以像主点为中心呈辐射状，越往边缘变形越大，地形起伏越大变形越大；（6）正地形向外移，负地形向内移；4（7）位于像主点的地物，仅能看到其顶部，位于其它部位的地物可看到顶部与边部。4、扫描成像的基本原理是什么？PPT扫描镜在机械驱动下，随遥感平台的前进运动而摆动，依次对地面进行扫描，地面物体的辐射波束经扫描镜反射，并经透镜聚焦和分光分别将不同波长的波段分开，再聚焦到感受不同波长的探测元件上。5、光机扫描成像与固体自扫描成像的比较。PPT前者利用旋转扫描镜，一个像元一个像元的轮流采光，即沿扫描线逐点扫描成像；后者是把探测器按扫描方向阵列式排列来感应地面响应，代替机械扫描6、试述微波遥感的特点。P721、能全天候、全天时工作；2、对某些地物具有特殊的波谱特征；3、对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透力；4、对海洋遥感具有特殊意义；5、分辨率较