遥感名词解释
模拟图像空间坐标和明暗程度连续变化,计算机无法直接处理的图像,又称光学图像数字图像指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像。数字图像的最小单元是像素
遥感数字图像(digital image)是以数字形式表述的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成电磁波谱反射波谱：地物反射电磁辐射的能力，随所反射的电磁波波长变化而变化。如以横坐标表示波长的变化，纵坐标表示其反射率（或反射亮度系数）可构成反映反射光谱特性的曲线，称为反射光谱曲线
高光谱图像：是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体中获取有关数据得到的遥感图像，波段多，波段围一般<10nm
高空间分辨率图像：空间分辨率<10m遥感图像
遥感影像地图以航空和航天遥感影像为基础，经几何纠正，配合数字线划图和少量注记，将制图对象综合表示在图面上的地图。遥感影像地图具有一定的数学基础，有丰富的光谱信息与几何信息，又有行政界限和属性信息，直接提高了可视化效果
遥感图像模型：传感器探测地物电磁波辐射能量所得到的遥感图像从理论角度归纳出的一个具有普遍意义的模型。
多源信息融合:将多种遥感平台、多时相、遥感数据之间以及遥感与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术，复合后将更有利于综合分析，一般包括匹配和复合两个步骤
像素数字图像最基本的单位是像素，像素是A/D 转换中的取样点，是计算机图像处理的最小单元；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。像素值称为亮度值(灰度值/DN值)。亮度值的高低由传感器所探测到的地物辐射强度决定。由于地物反射或辐射电磁波的性质不同且受大气影响不同，相同地点不同图像（不同波段、时期、种类）的亮度值可能不同，因此灰度值是相对的，仅能在图像部相互比较。只有来源于同一物理过程或经标准化处理后才能将两景图像灰度值进行比较
遥感图像解译：从遥感图像上获取目标地物信息的过程称为遥感图像解译，分为目视解译（直接观察或借助辅助判读仪器：颜色、形状、位置）和计算机解译（模式识别和人工智能）
遥感数字图像处理是通过计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行的系列操作过程。主要容包括3个方面：
1、图像校正：对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何
失真等处理。主要包括辐射校正和几何校正
2、图像增强：用来改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像的目
视解释效果。从一般意义上看，图像增强是使得图像看起来更好的图像处理方
法。常用方法如：灰度拉伸、平滑、锐化、彩色合成、代数运算、图像滤波等
3、信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，确定不同地物信息的提取规则，
在此基础上利用该规则从校正后的图像上识别和提取有用的地物信息。主要包
括图像分割、分类等方法
大气校正：消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程称为大气校正
散射：实质是电磁波在传输过程气微粒引起的衍射现象
瑞利散射：由远小于光波长的气体分子引起的散射，强度与波长4次方成反比（对可见光影响很大）
米氏散射：由大小与波长相当的气溶胶（如烟、水蒸气）引起，强度与波长的二次方成反比，方向性比较明显（对红外线散射很大）
无选择性散射：由超过光波长10倍的颗粒引起（尘埃、云雾），对各种波长同等散射图像变换: 为达到简化图像处理、便于图像特征的提取、图像压缩等目的而使用的一系列数学方法称为图像变换,主要包括：傅里叶变换、主成分变换、缨帽变换、代数运算、彩色变换
傅里叶变换：针对特定波段图像的频率特征所进行的分析处理方法，常用于周期性噪声的去处、频率滤波、纹理分析等（要求行、列数为偶数）
主成分变换：针对多波段图像，基于变量之间的相关关系，在尽量不丢失信息的前提下的一种变换方法，主要用于数据压缩和信息增强
缨帽变换：一种线性变换方法，通过旋转坐标空间，旋转后坐标轴指向与地物有密切关系的方向，特别是与植物生长过程和土壤有关，常用于帮助解译分析农作物特征和信息压缩
代数运算：根据地物本身在不同波段的灰度差异，通过不同波段之间简单的代数运算产生新的“波段”，以达到增强特定地物信息的能力，常用方法有1）加法运算、2）差值运算、3)乘法运算、4）比值运算5）归一化指数
掩膜：使用一个二值图像f1，图像上需要保留的区域像素值为1，而被抑制掉的区域像素值为0，以此为模板去乘图像f2，可抹去f2的某些部分，这种方法称为掩膜
植被指数：根据地物光谱反射率差异可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，能够用于提取植被的代数运算算法称为植被指数
彩色变换：将用RGB颜色模型表示的图像变换为用HIS颜色模型表示的图像处理方法图像滤波：从图像中提取空间尺度信息，突出图像的空间信息，压抑或去除无关信息的一种图像增强方法
空间域滤波：是通过窗口或卷积核进行，它参照相邻像素改变单个像素的灰度值，这是当前主要的滤波方法。
平滑：抑制噪声、改善图像质量的处理称为图像平滑
锐化：突出图像中地物边缘、轮廓或线状目标的图像处理方法
频率域滤波：是对图像进行傅里叶变换，然后对变换后的频率域图像中的频谱进行滤波。低通滤波：频率域滤波中，保留图像低频部分抑制高频部分的处理称为低通滤波
高通滤波：频率域滤波中，保留图像高频部分抑制低频部分的处理称为高通滤波
带通滤波：仅保留指定频率围的滤波，围外的频率被阻止
带阻滤波：仅阻止指定频率围的滤波，围外的频率则被允许
均值滤波：是最常用的线性低通滤波器。它均等地对待邻域中的每个像素，对于每个像素，取邻域像素值的平均作为该像素的新值。优点：算法简单，计算快速；缺点：抑制噪声的同时造成图像模糊，特别是对边缘和细节削弱很多
中值滤波：是一种最常用的非线性平滑滤波器，它将窗口的所有像素值按大小排序后，取中值作为中心像素的新值。特点：抑制噪声的同时能够有效保留边缘，减少模糊
图像分割：把图像分成各具特性的区域（图像分区）并提取出感兴趣目标的技术和过程。图像分割的目的是将一幅图像分割成几个区域，这几个区域之间具有不同的属性值，区域各像素具有某些相同的性质
图像分类：根据地物的光谱信息和空间信息特征，将图像中的所有像素按其性质分为若干类别的过程，称为图像分类。其核心是确定判别函数和判别规则
监督分类：通过对工作地区图像的目视判读、实地勘查或结合 GIS，我们可以获得部分地物的分类信息利用已知地物的信息对未知地物进行分类的方法。
非监督分类：指人们事先对分类过程不加入任何的先验知识，而仅凭遥感图像中地物的光谱特征，即自然聚类的特性进行分类。
硬分类：一个像素只能被分到一个类的分类方法为硬分类，然后用正确分类的百分比表示分类精度
分类精度分析：通常把分类图与标准数据（图件或地面实测调查）进行比较
遥感图像解译专家系统：是模式识别和人工智能技术结合的产物，它通过计算机模拟遥感图像目视解译的具体思维过程进行遥感图像解译。包括三个部分：1）图像处理与特征提取系统；2）知识获取系统；3）狭义的专家系统
图像解译：
几何校正：
几何精校正：又称为几何配准（registration），是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。
辐射校正：因传感器自身条件、薄雾等大气条件、太阳位置和角度条件及某些不可避免的噪声引起传感器的测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间存在差异，尽可能消除这种差异，恢复图像的本来面目，从而为遥感图像的分割、分类、解译等后续工作打下基础，这一过程称为辐射校正。包括3个部分：地表辐射校正、大气校正、传感器端的辐射校正
辐射通量：单位时间通过某一面积的辐射通量
辐照度：单位时间单位面积上接受的辐射能量
辐亮度/辐射度：沿辐射方向、单位面积、单位立体角上的辐射通量
主动遥感：是具有人工辐射源，主动向目标发射强大的电磁波，然后传感器接收目标反射的回波，如各种形式的雷达，其工作波段集中在微波区
被动遥感：以太阳辐射和地物自然辐射为辐射源，不需人工辐射源，其工作波段集中在可见光和红外区。
传感器分辨率指标主要有四个：辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率。辐射分辨率是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高的辐射分辨率可以区分信号强度中的微小差异。
光谱分辨率是传感器记录的电磁波谱中特定的波长围和数量。波长围越窄，光谱分辨率越高。波段数越多，光谱分辨率越高。
空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。它是表征图像分辨地面目标细节能力的指标。环境变化的空间尺度不同，需要采用空间分辨率不同的遥感图像。
时间分辨率对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔。不同时间的遥感图像能提供地物动态变化的信息，可用来对地物变化进行监测，也可以为某些专题要素的精确分类提供附加信息。
窗口：对于图像中的任一像素（x,y），以此为中心，按上下左右对称所设定的像素围，称为窗口。
灰度直方图：根据图像像素的灰度级围，以适当的灰度间隔为单位划分为若干等级，以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一灰度级具有的像素数或该像素数占总像素数的比例值，做出的统计图，即为灰度直方图。
累积直方图：以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一灰度级及其以下灰度级所具有的像素数或此像素数占总像素数的比值，做出的直方图即为累积直方图。
直方图规定化：为了使单波段图像的直方图变成规定形状的直方图而对图像进行转换的增强方法
纹理：纹理通常被定义为图像的某种局部性质, 或是对局部区域中像素之间关系的一种度量。通常认为，纹理是由纹理基元按某种确定性的规律或只是按某种统计规律重复排列组成的。纹理可分为人工纹理和自然纹理。
大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、散射或吸收的、透过率较高的波段称为大气窗口。
辐射误差：传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差值称为辐射误差。
辐射定标：卫星在飞越试验场地上空时，在若干选好的像素测定探测器对应波段的地物反射率，同时测出气象要素和大气光学特性，再根据卫星过顶时太阳几何位置、仪器视场角、探测器光谱响应函数，通过大气辐射传输模式正演出到达传感器入瞳处各光谱通道的辐亮度
几何误差：遥感图像的几何位置上发生变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等变形。
几何纠正：是指对数字化原图数据进行的坐标系转换和图纸变形误差的改正，以实现与理论值的一一对应关系；
几何精纠正：又称为几何配准，是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。
相对配准：多图像几何配准就是指将多图像的同名图像通过几何变换实现重叠，通常称作相对配准；绝对配准：将相对配准后的多图像纳入某一地图坐标系统，称作绝对配准。滤波：滤波是把某种信号处理成为另一种信号的过程。
灰色梯尺：黑白系列的非彩色可以用一条灰色色带表示，一端是纯黑色，另一端是纯白色，称为灰色梯尺。
伪彩色合成：是把单波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色，然后进行彩色图像显示的方法。
假彩色合成：对于多波段图像，选择其中任意3个波段分别赋予红、绿、蓝3种原色，若所选的三个波段与原来波段的真实颜色不同，合成的彩色图像并不代表地物的真实颜色，这种颜色合成就叫做假彩色合成
真彩色合成：如果彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，那么得到的图像的颜色与真彩色近似，这种合成方式称为真彩色合成。
模拟真彩色合成：由于蓝光容易受大气中气溶胶的影响，有些传感器舍弃了蓝波段（spot），无法合成真彩色图像。这时利用红波段和绿波段通过某种形式的运算得到模拟的红、绿、蓝3个通道，然后通过彩色合成近似产生真彩色图像，这种彩色合成方法称为模拟真彩色合成
密度分割法：是对单波段遥感图像按灰度分级，对每级赋予不同的色彩，使之变为一幅彩色图像（伪彩色合）
全色影像：整个可见光围，为避免大气散射影响而滤去蓝光波段后的黑白影像称为全色影像
第一章 1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息 2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。 3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。 4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（信息被探测的依据）传感器能收集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体表面，随其材料、结构、物理/化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。 5、遥感的特点：1)手段多，获取的信息量大。波段的延长（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。 2)宏观性，综合性。覆盖范围大，信息丰富，一景TM影像185×185km2，可见的，潜在的各类地表景观信息。 3)时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析 6、遥感数据处理过程 7、遥感系统：1）被探测目标携带信息 2）电磁波辐射信息的获取 3）信息的传输和记录 4）信息的处理和应用 第三章 1、电磁波的概念：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。 2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播 2)粒子性：以电磁波形式传播出去的能量为辐射能，其传播也表现为光子组成的粒子流的运动 紫外线、X射线、γ射线——粒子性 可见光、红外线——波动性、粒子性 微波、无线电波——波动性 3、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。 4、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动始终加强，另一些地方的振动始终减弱或完全抵消，这种现象叫电磁波的相干性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这种现象叫电磁波的非相干性
遥感原理与方法期末考试复习 第一章绪论 ★遥感的定义？遥感对地观测有什么特点？ 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场（磁力、重力）、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 狭义：是指对地观测，即从不同高度的工作平台上通过传感器，对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测，并经信息记录、传输、处理和解译分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 定义：遥感是指不与目标物直接接触，应用探测仪器，接收目标物的电磁波信息，并对这些信息进行加工分析处理，从而识别目标物的性质及变化的综合性对地观测技术。 英文定义：Remote Sensing 简写为RS(3S之一) 空间特点—全局与局部观测并举，宏观与微观信息兼取 时相特点—快速连续的观测能力 光谱特点—技术手段多样，可获取海量信息 经济特点—应用领域广泛，经济效益高 ★遥感技术系统有哪几部分组成？每部分的作用。 信息获取是遥感技术系统的中心工作 信息记录与传输工作主要涉及地面控制系统 信息处理通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行各种处理 信息应用是遥感的最终目的，包括专业应用和综合应用 ☆遥感有哪几种分类方法及哪些分类？ 1）按遥感平台分：地面遥感、航空遥感和航天遥感 2）按工作方式分：主动式和被动式遥感.ps【主动式遥感是指传感器自身带有能发射电磁波的辐射源，工作时向探测区发射电磁波，然后接收目标物反射或散射的电磁波信息。被动式遥感是传感器本身不发射电磁波，而是直接接受地物反射的太阳光线或地物自身的热辐射。】 3）按工作波段分：紫外、可见光、红外、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 4）按记录方式分：成像和非成像遥感 5）按应用领域分：外层空间、大气层、陆地、海洋遥感等，具体应用领域可分为城市遥感、环境、农业和林业遥感、地质、气象、军事遥感等。 遥感对地观测技术现状及发展展望？ 现状（国内）： 1）民用遥感卫星像系列化和业务化方向发展 2）传感器技术发展迅速 3）航空遥感系统日趋完善 4）国产化地球空间信息系统软件发展迅速 5）应用领域不断扩展 发展展望： 1）研制新一代传感器，以获得分辨率更高、质量更好的遥感数据 2）遥感图像信息处理技术发展迅速
名词解释 1、GPS：GPS是新一代以卫星为基础的电子导航系统，利用多颗低轨卫星实现全球导航定 位的系统，它可以直接测定地球表面人一点的三维坐标：经度、纬度、高度。 2、遥感制图：是指以遥感所提供的信息为依据，利用遥感数据分析处理技术和现代地图的 制图方法，按照地图的规定和用途（用图）需要，来完成遥感信息的制图表示和制作地图的过程。 3、系列制图：指是从同一地区同一时间内取得的遥感资料所编制的不同专业内容的专题图 件。 4、城市遥感：以城市环境、生态作为主要调查研究对象的遥感工程。 5、环境遥感：利用各种遥感技术，对自然与社会环境的动态变化进行监测或做出评价与预 报的统称。由于人口的增长与资源的开发、利用，自然与社会环境随时都在发生变化,利用遥感多时相、周期短的特点，可以迅速为环境监测。评价和预报提供可靠依据。 6、资源遥感：以地球资源作为调查研究的对象的遥感方法和实践，调查自然资源状况和监 测再生资源的动态变化，是遥感技术应用的主要领域之一。利用遥感信息勘测地球资源，成本低，速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制，减少勘测投资的盲目性。 7、遥感信息处理：（再处理）指对遥感探测所获取的图像信息或磁带数据进行的各种处理， 使遥感资料更适于各个专题的分析应用。 8、监督分类：从分析研究的区域内选取有代表性的训练地作为样本，建立具有代表性判别 函数或判读标志，然后对样区或样本进行分类。 9、非监督分类：不需要选择取样区和样本，直接依据象元间的相似度大小或仅依靠不同地 物的光谱信息和影像信息进行特征提取、归类合并或分析判读的方法。 10、直接判读标志：指目标物体本身的属性在遥感图像上直接反映，它们包括形状、大 小、颜色、阴影、组合图案等。 11、间接判读标志：指地物本身的属性不能在资源遥感图像上直接反映，它是通过与判 别目标有联系的其它相关地物信息在图像上反映出来的特征，再来推断判别目标物体的属性及影像特征。如地理位置、排列组合、水系格局、地貌形态、植被分布等。 12、灰阶：地面上各种地物的辐射强度不同表现在五行图像上是色调的深浅不同，色调 深浅的分级为灰阶。 13、光谱效应：由于各种地物的物质成分、表面结构以及表面温度等的不同，造成了光 谱特性的差异。地面遥感是多波段的，不同地物在相同波段影像上具有不同的光谱特性，同一底物在不同波段影像上具有不同的光谱特性。因此，对不同波段的图像判读，识别地物的能力和判读效果是不一样的，称为光谱效应。即不同波段具有不同的遥感探测能
第一章电磁波及遥感物理基础 名词解释： 1、电磁波 （变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。） 变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 2、电磁波谱 电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。 3、绝对黑体 对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 4、辐射温度 如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。 5、大气窗口 电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。 6、发射率 实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。 7、热惯量 由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。）8、光谱反射率 ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。) 9、光谱反射特性曲线 按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。 填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关
系。 4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为μm 选择题：(单项或多项选择) 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。 2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥） 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。 3、大气窗口是指（③） 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。 4、大气瑞利散射（⑥） 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。 5、大气米氏散射（②） 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。 问答题： 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 电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。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=c E=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μm 。 3、叙述植物光谱反射率随波长变化的一般规律。 植物：分三段，可见光波段（～μm）有一个小的反射峰，位置在μm
第一章 绪论 ? 什么是遥感？ 广义上：泛指一切无接触的远距离探测，实际工作中，只有电磁波探测属于遥感范畴。 狭义上：遥感探测地物基本原理：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。现代遥感:特指在航天平台上，利用多波段传感器，对地球进行探测、信息处理和应用的技术。 ? 电磁波的传输过程 PxYBRXQ 。SOt0ure 。MDGVcH2。 ? 遥感技术系统 遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。MR4gQja 。im8FEKh 。l0lznrK 。 遥感技术系统主要有：①遥感平台系统②遥感仪器系统③数据传输和接收系统④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。⑥分析应用系统。? 遥感应用过程 1.问题声明(分析问题、假设建模、指定信息需求） 2.数据收集（遥感、实地观测） 3.数据分析（目视解译、数字图像处理、可视化分析、测试假设） 4.信息表达（数据库、误差报告、统计分析、各类图件） ? 遥感的发展趋势 高分辨率、定量化、智能化、商业化 第二章 电磁波及遥感物理基础 ? 电磁波、电磁波谱（可见光谱） 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。电磁波是一种横波。 电磁波的几个性质： 一般的光探测器或感光材料只对光强度有响应，因而只能感受到光波场的振幅信息，对相位信息则无响应。 干涉（interfere ） 频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光/波相遇时，使某些地方振动始终加强（显得明亮），或者始终减弱（显得暗淡）的现象，叫光/波的干涉现象。应用：雷达、InSAR 太阳辐射（solar radiation ） 发射（Emission ） 吸收（Absorption ） 散射 （Scattering ） 反射（Reflection ）
遥感导论期末试卷A卷 一、填空题（每空1分，共计21分） 1. 微波是指波长在-- 之间的电磁波 2. 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，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射： 、和。 3. 就遥感而言，被动遥感主要利用_______、_______等稳定辐射，使太阳活动对遥感的影响减至最小。 4. 年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 5. Landsat和SPOT的传感器都是光电成像类的，具体是、 (列出具体传感器类型) 5. .SPOT-1、2、3卫星上携带的HRV--高分辨率可见光扫描仪，可以作两种观 测：、.，这也是SPOT卫星的优势所在。 7. 美国高分辨率民用卫星有、 8. SAR的中文名称是_______ ，它属于_______（主动/被动）遥感技术。 9..雷达的空间分辨率可以分为两种：、 10. 灰度重采样的方法有：、、 二、名词解释（每小题4分，共计12分） 1. 黑体： 2. 邻域增强 3. 空间分辨率与波谱分辨率 三、问答题（共计67分） 1. 为什么我们能用遥感识别地物？5分 2. 引起遥感影像变形的主要原因有哪些？6分 3. 与可见光和红外遥感相比，微波遥感有什么特点？10分 4. 简述非监督分类的过程。8分 5. 侧视雷达是怎么工作的？其工作原理是什么？8分 6. 请结合所学Landdsat和SPOT卫星的知识，谈谈陆地卫星的特点15分 7. 请结合所学遥感知识，谈谈遥感技术的发展趋势15分 遥感导论期末试卷B卷 一、填空题（每空1分，共计30分） 1. 微波是指波长在-- 之间的电磁波 2. 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，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射： 、和。 3. 就遥感而言，被动遥感主要利用_______、_______等稳定辐射，使太阳活动对遥感的影响减至最小。 4. 年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 5. 我们使用四种分辨率来衡量传感器的性能，具体是：、 、、 6. Landsat和SPOT的传感器都是光电成像类的，具体是、 (列出具体传感器类型) 7. .SPOT-1、2、3卫星上携带的HRV--高分辨率可见光扫描仪，可以作两种观 测：、.，这也是SPOT卫星的优势所在。 8. 美国高分辨率民用卫星有、 9. SAR的中文名称是_______ ，它属于_______（主动/被动）遥感技术。 10..雷达的空间分辨率可以分为两种：、 11. 灰度重采样的方法有：、、
遥感原理试题（1） 代码：428 一、名词解释（40分，每题4分） 1、维恩位移定律 2、光谱分辨率 3、发射率 4、合成孔径雷达 5、反射波谱特性曲线 6、成像光谱仪 7、主动遥感 8、航空遥感 9、数字图像 10、航片数字化 二、选择题（20分，每空2分） 1、下列遥感卫星中，图像空间分辨率最高的是（） A 、IKONOS B、LANDSAT7 C、QUICKBIRD D、SPOT5 2、下列遥感传感器中，图像光谱分辨率最高的是（） A、MODIS B、MSS C、TM D、HRV 3、下列遥感卫星中，由印度发射的是（） A、NOAA B、EOS C、CBERS D、IRS 4、太阳辐射的峰值波长位于（）波段 A、可见光 B、近红外 C、远红外 D、微波 5、常温地物发射辐射的峰值波长位于（）波段 A、可见光 B、近红外 C、远红外 D、微波 6、干涉雷达的英文简称是（） A、SAR B、INSAR C、DINSAR D、LIDAR 7、彩色遥感图像的三原色是（） A、红黄绿 B、红黄蓝 C、红黄青 D、红绿蓝 8资源卫星一般选择太阳同步轨道，是为了（） A、保持大致相同的比例尺 B、保持大致相同的光照条件 C、形成较大的区域覆盖 D、方便轨道控制 9、SPOT HRV图像的成像方式是（） A、摄影 B、线阵列CCD C、面阵列CCD D、光机扫描 10、下列软件中（）不是遥感图像处理软件 A、PCI B、ENVI C、MAPINFO D、ERDAS 三、简答题（60分，每题10分） 1、大气对太阳辐射主要有哪些影响？设计遥感器时如何考虑这些影响？ 2、光机扫描仪成像与线阵列CCD成像的比较。 3、微波遥感的特点？ 4、简述遥感数字影像增强处理的目的，例举一种增强处理方法，说明其原理。 5、什么情况下需要对遥感图像进行灰度重采样？例举一种重采样方法，说明其原理。
遥感原理与应用复习题 一、名词概念 1. 遥感 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义：是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2. 传感器 传感器是遥感技术中的核心组成部分，是收集和记录地物电磁辐射能量信息的装置，如光学摄影机、多光谱扫描仪等，是获取遥感信息的关键设备。 3. 遥感平台 遥感平台是转载传感器进行探测的运载工具，如飞机、卫星、飞船等。按其飞行高度不同可分为近地平台、航空平台和航天平台。 4. 地物反射波谱曲线 地物的反射率随入射波长变化的规律称为地物反射波谱，按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物反射波谱曲线（横坐标为波长值，纵坐标为反射率） 5. 地物发射波谱曲线 地物的发射率随波长变化的规律称为地物的发射波谱。按地物发射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物发射波谱曲线。（横坐标为波长值，纵坐标为总发射） 6. 大气窗口 通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。 7. 瑞利散射 当微粒的直径比辐射波长小许多时，也叫分子散射。 8. 遥感平台 遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。 遥感平台按平台距地面的高度大体上可分为地面平台、航空平台和航天平台三类。 9. TM 即专题测图仪，是在MSS基础上改进发展而成的第二代多光谱光学-机械扫描仪，采用双向扫描。 10. 空间分辨率 图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬间视场或地面物体能分辨最小单元，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。 11. 时间分辨率 时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。 12. 波谱分辨率 波谱分辨率指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，也称光谱分辨率。间隔愈小，分辨率愈高。 13. 辐射分辨率 指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。 14. 传感器 传感器，也叫敏感器或探测器，是收集、探测并记录地物电磁波辐射信息的仪器。
一、选择与判断 1、遥感技术系统的组成。 包括遥感信息的获取、遥感信息传输和遥感信息提取应用三大部分 2、遥感按电磁波的波谱范围的分类 3、可见光的波长范围 可见光通常指波长范围为:390nm - 780nm 的电磁波。人眼可见范围为:312nm - 1050nm。 4、微波遥感的特点 波长1mm—1m。是一个很宽的波段。可分为毫米波（1—10毫米）、厘米波（1—10cm）和分米波（1—10分米）。 微波的特点是： （1）能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和土壤，可获得其它波段无法获得的信息；（2）具有全天候的工作能力； （3）可以主动和被动方式成像。 因此在遥感技术上是很有潜力的一个波段。 5、叶绿素的主要吸收波段 主要吸收红光及蓝紫光（在640-660nm的红光部分和430-450nm的蓝紫光强的吸收峰）。 6、异物同谱现象是什么 “同物异谱”说的是相同的地物由于周围环境、病虫害或者放射性物质等影响，造成的相同的物种但是其光谱曲线不同，“异物同谱”顾名思义也就是不同的地物由于生长环境的影响光谱曲线相同。这就给遥感分类造成了困难，遥感影像在分类时主要依靠的就是地物的光谱特征，尤其是非监督分类，它的前提就是不存在“同物异谱”和异物同谱“现象。 7、黑体的反射率与吸收率
黑体的反射率=0，吸收率=1（如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就叫做黑体。） 8、黑体辐射通量密度与波长、温度的关系 辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 ?温度越高，辐射出射度越大，不同温度的曲线不相交。 ?随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。 即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。 9、普朗克定律在全波段积分得到的定律 由普朗克公式可知，在给定的温度下，黑体的光谱辐射是随波长而变化；同时温度越高，辐射通量密度也越大，不同温度的曲线是不相交的。 10、维恩位移定律的主要结论 维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长(λmax)与黑体绝对温度(T)成反比。随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。 11、地物反射的三种类型 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 12、朗伯面反射的特点 对于漫反射面，当入射照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 特点：其反射亮度是一个常数 13、决定大气散射的主要因素 散射的方式随电磁波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变化 大气粒子的成分；大气粒子的大小；大气粒子的含量；波长 14、瑞利散射的特点 （1）当大气中粒子的直径比波长小得多时发生，由分子与原子引起（分子散射） （2）散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱 （3）主要发生在可见光和近红外波段，波长＞1um可忽略 15、列举典型的光机扫描仪 机载红外扫描仪；气象卫星上携带的AVHRR传感器；MSS多光谱扫描仪；TM/ETM专题制图仪 16、列举典型的推帚（固体）扫描仪 1）SPOT卫星上的HRV传感器 2）美国Ikonos、Quikbird卫星传感器 17、遥感平台按距地高度的分类
遥感概论—刘朝顺 第一章绪论 一、遥感的概念 1.广义：：泛指各种非接触的、远距离的探测技术，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 2.狭义：：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。 二、什么是传感器 1.地物空间信息主要由搭载在遥感平台上的传感器来获取。 2.传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 3.分类：摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器。 4.构造： 1）收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。 2）探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的无器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。 3）处理器：对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、变
换、校正和编码等。具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。 4）输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、XY彩色喷笔记录仪等等。 三、遥感的特点 1空间特性：视域范围大，具有宏观特性。 2.光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。 3.时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。 4.大面积的同步观测。 5.时效性- 动态、快速获取监测范围数据。 6.数据的综合性和可比性。 7.经济性－应用领域多，经济效益高。 8.局限性。 四、遥感的发展历史 1.无记录的地面遥感阶段 2.有记录的地面遥感阶段（萌芽阶段） 3.航空遥感阶段 4.航天遥感阶段 第二章电磁辐射与地物光谱特征（理解PPT） 一、电磁波谱 1.电磁波谱：按照电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减排列
学习-----好资料 第一章电磁波及遥感物理基础 一、名词解释： 1遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测（磁场、力场、机械波）； （2）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标 地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术。2、电磁波：变化的电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。 4、绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。 6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。 8、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波 段。 11、光谱反射率：p =P P/P O X 100%，即物体反射的辐射能量P P占总入射能量R的百分比，称为反射率p。 12、光谱反射特性曲线：按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。 二、填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由丫射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度T 和波长入的函数。（19页公式） 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。 4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长入乘绝对温度T是常数2897.8。当绝对 黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47 卩m。 三、选择题：（单项或多项选择） 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1②反射率等于0③发射率等于1④发射率等于0。
一、填空题（每空1分，共20分） 1、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在①、②、③方面都比MSS图像有较大改进。 2、绝对黑体不仅具有最大的___① ____，也具有最大的_②______，却丝毫不存在__ ③_____。 3、、当电磁波能量入射到地物表面上，将会出现三种过程,一部分能量被地物① _ ，一部分能量被地物 ②，成为地物本身内能，一部分能量被地物③。 4、陆地卫星的轨道是①轨道，其图像覆盖范围约为②平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星，其最大优势是最高空间分辨率达到③。 5、、按高度划分，遥感平台大致可以分为__① ______、_ ② ____、__③ _三种。 6、_①年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 7、、引起辐射畸变的原因有两个，即① _ 和②。 8、遥感图象的数字化需要经过__① ____和___ ② __两个阶段。 二、选择题。(每小题2分，共20分。) 1、绝对黑体是指（） （A）某种绝对黑色自然物体 （B）吸收率为1，反射率为0的理想物体 （C）吸收率为0，反射率为1的理想物体 （D）黑色的烟煤 2、为什么晴朗的天空呈现蓝色？（） A、瑞利散射 B、米氏散射 C、择性散射 D、折射 3、大气对电磁辐射的吸收作用的强弱主要与下面哪一个有关。（） A.电磁辐射的波长 B.大气物质成分的颗粒大小 C.大气物质成分的密度 D.电磁辐射的强弱 4、当前遥感发展的主要特点中以下不正确的是：（） （A）高分辨率小型商业卫星发展迅速 （B）遥感从定性走向定量 （C）遥感应用不断深化 （D）技术含量高，可以精确的反映地表状况，完全可以代替地面的调查。 5、下面遥感传感器属于主动方式的是：( ) A、TV摄象机 B、红外照相机
遥感导论复习 第一章：绪论 1.什么是遥感？（狭义）——名词解释 是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 遥感（ Remote Sensing ），即遥远的感知，利用非接触传感器来获取有关目标的时空信息，不仅着眼于解决传统目标的几何定位，更为重要的是对利用外层空间传感器获取的影像和非影像信息进行语义和非语义解译，提取客观世界中各种目标对象的几何与物理特征信息。 几何：由2维影像重建3维模型。 物理：由光谱特性确定物质类别。 现在遥感发展的趋势与展望 1.多分辨率（空间、时间、光谱）多遥感平台并存 2.新型传感器不断涌现,微波遥感、高光谱遥感迅速发展 3.遥感的综合应用不断深化 4.商业遥感时代的到来 第二章：遥感电磁辐射基础 8、斯忒藩-玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。 σ—斯忒藩-玻尔兹曼常数， σ=5.67×10-8 W ·m -2·K -4 9、维恩位移定律 黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax 与黑体绝对温度T 成反比： b —常数 几何意义：在黑体辐射曲线中，黑体温度越高，其曲线的峰值就越往左移，即往波长短的方向移动（位移）。若辐射最大值落在可见光波段，物体的颜色会随着温度的升高而变化，波长逐渐变短，颜色由红外到红色再逐渐变蓝变紫（烟煤燃烧，燃烧越充分，颜色越接近蓝色）。恒星、地球、太阳都可看做绝对黑体。 10、基尔霍夫定律（计算题） 在任何给定温度下，地物的辐射出射度M 与吸收率α之比，对任何地物都是一个常数，并等与该温度下绝对黑体的M 0 。 表现了实际物体的辐射出射度与同一温度、同一波长绝对黑体辐射的关系： 仅与波长和温度有关，与物体本身的性质无关。 注意：斯忒藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律只适用于黑体辐射，但在自然界中，黑体辐射是不存在的，一般地物辐射能量总要比黑体辐射能量要小。故使用基尔霍夫定律。 12.大气散射：辐射在传播过程中，遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开，即为散射。（了解） 瑞利散射、米氏散射、无选择性散射 瑞利：d <<λ 。大气中的原子和分子，如 O 2、N 2等分子引起。对可见光，散 射强度与波长的四次方成反比。红外和微波，波长长，基本不受影响。 4T M σ=b T =?max λ
学习好资料欢迎下载 绪论 1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各 种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、 位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。 遥感概念：在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。 按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。 按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。 按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。 第一章 1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相 互联系传播的过程。电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒 子性。 2、波长最长的是无线电波，最短的是γ 射线。 3、电磁波谱图：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列制成的图案。 4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长变 化而变化。反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。 5、影响地物反射率的 3 个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。 附：影响地物光谱反射率变化的因素： a 太阳的高度角和方位角。 B 传感器的观测角和方位角 c 不同的地理位置 d 地物本身的变异 e时间、季节的变化 6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。 1.不同地物在不 同波段反射率存在差异 2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植 物病虫害 3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。（同物异谱，同谱异物）。 7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照 标准。 8、绝对黑体：对任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。（灰体发射率小于1）。 9、黑体辐射的三个特性： a.辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 b. 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。（绝对黑体表面，单位面积发出的总 辐射能与绝对温度的四次方成正比） c.随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向 移动。（维恩位移定律） 10、大气的垂直分层：对流层（航空遥感活动区）、平流层、电离层和外大气层。在可见光波段， 引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起衰减的主要原因是大气吸 收。引起大气吸收的主要成分是：氧气、水（ 0.7~1.95）、臭氧（ 0.3 以下）、二氧化碳 （ 2.6~2.8）。 11、散射作用：太阳辐射在长波过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。 改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判 读。 12、三种散射方式：米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 均匀散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时发生的散射。 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时发生的散射。 13、大气窗口的概念：通过大气而较少被反射、吸收或散射，衰减程度较小，透过率较高的
绪论 1.1遥感的概念 丄狭义的遥感：应用探测仪器，不与探测目相接触，从远处把目标的电磁波特性纪录下來，通过分析，揭示出物 体的特 征性质及其变化的综合性探测技术。 丄 广义的遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁波、机械波（声波、地震波）、重力场、地磁场等的 探测。 遥感探测的基本过程 去 辐射源：目标的电磁辐射能量（自身发射，散射、反射） 丄 记录设备（传感器，或有效载荷）：扫描仪（多光谱扫描 仪），相机（CCD 相机、全景相机、高分辨率相机等）、 雷达、辐射计、 散射计等。 丄存储设备：胶片、磁带、磁盘 丄传送系统：人造卫星的信号是地血发送到卫星的，在卫星中经过放大、变频转发到地血，山地血接收站接收。 亠 分析解译（人工解译、计算机解译） 1）国外航天遥感的发展 第一代1G 1957年10B4U ，苏联第一颗人造地球卫星发射成功 1960年4月1H,美国发射第一颗气象卫星Tiros 1,为真正航天器对地球观测开始。 1960年Evelyn L. Pruitt 提出“遥感,，一词。1962年在美国密歇根大学召开的笫一次环境遥感国际讨论会上，美国海军研究 局的Eretyn Pruitt （伊?普鲁伊特）首次提出“Remote Sensing 词，会后被普遍采用至今。 1972年7月23 日第一颗陆地卫星ERTS-1 （Earth Resources Technology Satellite 1 ）发射（示改名为Landsat-1）,装有MSS 传感器，分辨率为79米。1975年1月22R, Landsat-2发射，1978年3月5日，Landsat-3发射。 1978年6月，美国发射了第一颗载有SAR （Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）卫星的Seasat,以后不同国家陆续 发射 载有SAR 的卫星。 1982年7月16U, Landsat-4反射，装载MSS, TM 传感器,分辨率提高到30米。1985年3月1日,Landsat-5发射,1993年 1（）月，Landsat-6发射失败，1999年4月15日，Landsat-7发射，装载ETM+,分辨率提高到15米。 1986年2月，法国发射SFOT-1,装有PAN 和XS 遥感器，分辨率捉高到10米多光谱波段，SPOT-5全色波段分辨率达至l 」5m, 2.5m 。 2000年初美国发射MODIS 是Teira （EOS ?AMl ）卫星的主要探测仪器，地面分辨率较低（星下点离间分辨率为250米,500 米,1000米等o 2000年7月15H,笫一颗重力卫星CHAMP 发射成功，它是由德国GFZ 独口研制的,也是世界上首先采用SST 技术的卫星。 2002年，重力卫星GRACE 发射，它是美国（NASA ）和德国（GFZ 洪同开发研制的。 2） 中国航天遥感的发展 1970年4月24日发射笫一颗人造卫星“东方红1号”——通信卫星。 1988年9月7日中国发射第一颗气象卫星“风云1号二 1999年1（）月14日发射第一颗地球资源卫星“屮国?巴西地球资源遥感卫星” （CBERS-1） （China Brazil Earth Resources Satellite ）,最高空间分辨率：19.5米。 3） 小卫星 重量在1000公斤以下的卫星称为小卫星。小卫星质量小于500kg,占卫星总量的70%o 1.3遥感的类型 1）按遥感平台据地面的高低划分 丄 地面遥感:100m 以下平台与地面接触，平台冇：汽车、船舰、三角架、塔等。为航空和航天遥感作校准和辅 助工作。 丄航空遥感:100m-100km 以下的平台，平台有：飞机和气球。可以进行各种遥感实验和校正工作。特点：灵活 大、图像 《遥感》重点章节1.3.5.8 1.2遥感发展简史 * 无记录的地面遥感阶段（1608-1838年） * 有记录的地而遥感阶段（1839-1857年） 4 空中摄影遥感阶段（1858-1956年） 4 航天遥感阶段（1957-）
黑体：黑体概念是理解热辐射的基础。黑体被定义为完全的吸收体和发射体。它吸收和重新发射它所接收到的所有能量(没有反射)。它的吸收率和发射率均为1。也就是说，在任何温度下，对各种波长的电磁辐射能的吸收系数恒等于1的物体称为黑体。 灰体： 太阳辐射：太阳是一个电磁辐射源，是遥感的主要能源。作为一个炽热气体球的太阳.其中心温度15 x 106K，表而温度约6000 K。太阳辐射的总功率为3.826 x lO26W，太阳表而的辐射出射度为6.284 x 10W m-2。太阳的辐射波谱从X 射线一直延伸到无线电波，是个综合波谱。 单位时间内，垂直于太阳射线的单位面积上，所接收到的全部太阳辐射能。其数值为1.36x 2护w.m-z。此值实际为大气圈外太阳光的光谱辐照度在全波段范围内的积分值。D是以日地平均距离为单位的日地之间的距离o B是太阳天顶角(与法线的夹角)。当B为某地正午时分太阳天顶角时，.E为到达某地的最大地面辐照度Em。二。地面接收的太阳辐照度与太阳夭顶角有关。在忽略大气损失的情况下，可近似认为地面辐照度E与cosB成正比。之n}oosB 式中;￡。是太阳常数，一个描述太阳辐射能流密度的物理量。 地球辐射：地球辐射可分为短波辐射(0.3一2. Sam)及长波辐射(6}m以上)。图1.7显示地球的短波辐射以地球表面对太阳的反射为主，地球自身的热辐射可忽略不计。地球的长波辐射只考虑地表物体自身的热辐射，在这区域内太阳辐照的影响极小。介子两者之间的中红外波段(2.5---6}em)太阳辐射和热辐射的影响均有，不能忽略。对于地球的短波辐射的反射辐射而言，其辐射亮度与太阳辐照度及地物反射率有关。 黑体辐射： 电磁波谱：电磁波谱是按电磁波在真空中的波长或频率来划分的。它包括从无线电波、微波、红外光、可见光、紫外光、X射线、Y射线、宇宙射线等。波谱区的划分没有明确的物理定义，因而界线并非严格、固定，是一种相互渗透的过渡关系。遥感所利用的电磁波谱范围主要是紫外UV(0.3- D.38um)一可见光VIS(0.38--0. 74um)一近红外NIR (0.74一1. 3,um)一短波红外SWIR (1.3一3um)一中红外(3--6um)一远红外FIR ( 6 - 15um)一微波MW { lmm - lm)。其中紫外一远红外(0.3一15um)为光学波段，它又包括紫外一短波红 外的反射波段(0.3一3um}及发射红外波段((3一l5um)。前者，遥感器所接收的能量主要来自太阳辐射和地面物体的反射辐射，其中的紫外一近红外波段(0 . 3 --0. 9um)又称摄影波段，可用之直接摄影成像，只是紫外〔UV)容易被大气吸收与散射，遥感用得不多;后者，遥感器所接收的能量主要来自地面物体自身的发射辐射，它直接与热有关，所以又被称为热红外波段。当然它也接收部分的太阳辐射和地物的反射辐射。其中6.0-8.Oum由于水汽的强吸收而非大气窗口，遥感难以利用。 地物的光谱特性：地物的反射、吸收、发射电磁波的特征是随波长而变化的。 因此人们往往以波谱曲线的形式表示，简称地物波谱。地物波谱可以通过各种光谱测量仪器，如分光光度计、光谱仪、摄谱仪、光谱辐射计等，经实验室或野外测得。植物、土壤光谱为例说明典型地物波谱特征及影响因素以及水体的光谱特征 光谱特性曲线： 微波遥感： 斯特落一玻耳兹曼( Stefan-Boltzmann)定律：任一物体辐射能量的大小是物体表面温度的函数。斯一玻定律表达了物体的这一性质。此定律将黑体的总辐射出射度与温度的定量关系表示为 M( T)=δT4 式中:M(T)为黑体表面发射的总能量，即总辐射出射度(瓦/米2. W.m-2) δ为斯-玻常数，取值5 . 6697 x 10 -8「瓦/(米2·开4), W.m-2.K-4; T为发射体的热力学温度(开，K).此式表明，物体发射的总能量与物体绝对温度的四次方成正比。因此，随着温度的增加，辐射能增加是很迅速的。当黑体温度增高1倍时，其总辐射出射度将增为原来的16倍。在这里我们仅强调黑体的发射能量是温度的函数。 维恩( Wien's)位移定律：维恩位移定律，描述了物体辐射的峰值波长与温度的定量关系，表示为: λmax=A/T 式中: λmax为辐射张度最大的波长，单位为微米(um};A为常数，取值为2898微米·开(um.K); T为热力学温度，单位为开(K).此式表明，黑体最大辐射强度所对应的波长λmax与黑体的绝对温度T成反比。如当对一块铁加热时，我们可以观察到随着铁块的逐渐变热铁块的颜色也从暗红~橙~黄~自色.向
26041001 答案仅供参考 第一章遥感物理基础 √1 遥感定义：在不接触的情况下对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术；狭义指对地观测，从不同高度工作平台上通过传感器，对地面目标的电磁波反射或辐射进行探测，经信息记录传输处理和解译分析，对地球资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 √原理：一切物体，由于其种类、特征和环境不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征，遥感根据电磁波来判断地物 目标和自然现象。 √分类：按遥感平台分为地面、航空、航天遥感；按工作方式分为主动式、被动式遥感；按工作波段分为紫外、可见光、红外、微 波、多光谱和高光谱遥感。 √作用：广泛应用于城市规划、农作物估产、资源调查、地质勘探、环境保护等诸多领域。 √优点：大面积同步观测，时效性、数据客观性、综合性、可比性、经济性。 √2电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。 √3绝对黑体：能够完全吸收任何波长电磁辐射的物体 4灰体：在各种波长处的发射率相等的物体。 6大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。 7发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。 8光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。 9波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。 √10光谱反射特性曲线：反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。 11绝对温度：以-273.16摄氏度为绝对零度表示的温度。 √地球辐射：地球上的能源来自太阳的直射能量（太阳直射光）与天空慢入射的的能量（天空光或天空慢射光），一般白天收入大于支 出，地面温度不断升高；被地表吸收的太阳辐射能，又重新被地表辐射，分短波、长波辐射，短波辐射以地球表面对太 阳的反射为主，地球自身的热辐射可忽略不计；长波辐射只考虑地标物体自身的热辐射，该区域内太阳辐照影响极小， 介于两者之间的中红外波段太阳辐射和热辐射影响均有，不能忽略。 √物体的反射辐射：当电磁波辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能量的一部分或全部返回原介质的现象为反射，反射能量占入 射能量的比例为反射率，反射分镜面反射、漫反射、方向反射。 √大气对电磁辐射传输的作用：影响包括散射、吸收、反射、扰动、折射和偏振，对于遥感数据来说，主要的影响因素是散射和吸收。 √散射类型：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。 （详细见书P-28）√1黑体辐射遵循哪些规律？ （1与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W 随温度T 的增加而迅速增加。 (2 绝对黑体表面上，单位面积发射的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。 (3 黑体的绝对温度升高时，它的辐射峰值向短波方向移动。 (4 好的辐射体一定是好的吸收体。 (5 不同温度的黑体（物体），在任何波段的辐射通量密度是不同的，绝对温度 T 越高，所有波长上的波普辐射通量密度也越大。 √2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？ a.包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x 射线、伽玛射线等 b.微波、红外波、可见光、紫外√3物体的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？ （1 温度和波长 （2. b 为常数2897.8 约为9.72um （）常温25摄氏度，3叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。 1）沙土：自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成 土矿物和土壤有机质有关。土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降 √2）植物：在可见光波段绿光附近有一个波峰，两侧蓝、红光部分各有一个吸收带 ，近红外波段（0.8-1.0um ）有一个有一个反射陡 坡，至 1.1um 附近有一峰值。近红外波段（ 1.3-2.5um ）吸收率大增反射率下降。3）水：水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零。水中含 有泥沙，可见光波段反射率会增加，含有水生植物时，近红外波段反射增强。 4地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？ 答：太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候变化，地面温度变化，地物本身的变异，大气状况。 √5何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因。b T m ax