遥感地学分析

遥感地学分析的重点知识遥感地学是利用遥感技术研究地理现象和解决环境问题的学科。

它包括遥感技术原理、遥感数据处理和解译、地物分类与识别、变化检测和监测、数字地图制作等方面的内容。

以下是遥感地学分析的重点知识：一、遥感技术原理：1.电磁波与物质相互作用的基本原理：包括辐射、辐射传输和散射的基本概念和原理。

2.遥感数据获取原理：包括航空摄影、卫星遥感等遥感数据获取方式的原理和特点，了解遥感数据的获取分辨率、波段选择、时间频率和时态特点等方面的知识。

二、遥感数据处理：1.遥感影像的几何校正：包括影像的投影变换、大地坐标系统的建立等内容。

2.遥感影像的辐射校正：包括大气校正和表面反射率计算等内容。

3.遥感影像的增强与融合：包括直方图均衡化、滤波、波段融合等内容。

三、地物分类与识别：1.监督分类算法：包括最大似然分类、支持向量机分类等常见的监督分类算法，了解其原理和特点。

2.无监督分类算法：包括聚类、自组织神经网络等无监督分类算法，了解其原理和应用。

3.土地覆盖类型的分类与识别：了解土地覆盖类型分类的方法和应用，例如湿地、森林、农田等不同类型的土地覆盖。

四、变化检测和监测：1.遥感影像的时间序列分析：了解遥感影像的拼接和时间序列分析的方法，掌握时序遥感数据的获取和处理。

2.遥感影像的变化检测方法：包括基于阈值的像元级变化检测、基于多尺度分析的地物级变化检测等方法。

3.自然灾害的遥感监测：了解遥感监测自然灾害的方法和应用，例如洪水、地震、火灾等灾害的遥感监测。

五、数字地图制作：1.数据融合和地图综合：了解遥感影像和地理信息系统数据的融合与综合，包括栅格数据和矢量数据的转换与处理。

2.地理空间数据库的设计与管理：了解地理空间数据库的基本概念、模型和设计方法。

3.数字地图制作流程与软件技术：了解数字地图的制图流程和常用的地理信息系统软件的基本操作方法。

以上是遥感地学分析的重点知识，掌握这些知识可以帮助研究人员利用遥感技术解决地理现象和环境问题，提高对地球表层和自然资源的监测和管理能力。

遥感地学分析的重点知识遥感地学分析是利用遥感技术获取的地球信息进行地学分析的一门学科。

它综合利用了遥感技术、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和地球物理学等多学科的知识，以及数字图像处理、数学模型和统计分析等技术。

遥感地学分析的重点知识可分为以下几个方面：1.遥感原理和遥感仪器：遥感原理包括传感器对地物的辐射特性和反射光谱的解释，遥感仪器包括多光谱、高光谱和合成孔径雷达等传感器。

了解遥感原理和仪器有助于理解地球表面被动反射和主动发射的信息获取过程。

2.遥感图像的解译：遥感图像的解译是对图像进行信息提取和解释的过程，包括目标识别、目标提取和目标分类等。

常见的解译方法有目视解译、数字解译和专业解译软件的应用。

了解遥感图像的解译方法和技巧是进行地学分析的基础。

3.数字图像处理：数字图像处理是将遥感图像进行预处理、增强和特征提取的过程，包括影像校正、滤波、变换和分类等。

了解数字图像处理的原理和方法，可以提高遥感图像的质量和准确性。

4.地理信息系统（GIS）：GIS是将地球信息进行空间处理、管理和分析的计算机软件系统。

了解GIS的基本原理和功能，可以对遥感图像进行空间分析和综合应用，包括空间插值、地理叠加和空间模型等。

5.数学模型和统计分析：数学模型和统计分析是进行地学分析和预测的数学方法，包括回归分析、协方差和相关性分析等。

通过数学模型和统计分析，可以对遥感信息进行定量化和预测分析。

6.地球物理学和地学模型：地球物理学是研究地球物质和能量的物理现象和规律的学科，地学模型是对地球系统的物理过程和相互关系进行建模和模拟的工具。

了解地球物理学和地学模型，可以对特定地区的地学问题进行解决和分析。

7.实地验证和野外调查：实地验证和野外调查是对遥感解译结果进行验证和分析的方法，包括野外样方调查、采样和地面测量等。

通过实地验证和野外调查，可以提高遥感解译的准确性和可信度。

8.应用案例和研究方法：学习和掌握遥感地学分析的重点知识，需要参考和分析遥感应用案例和研究方法。

遥感地学分析的重点知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第1章绪论一、遥感地学分析遥感地学分析是以地学规律为基础对遥感信息进行的分析处理过程。

地学分析方法与遥感图像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。

二、遥感的分类1、以探测平台划分；（地面、航空、航天、航宇）2、按探测的电磁波段划分；3、按电磁辐射源划分；（被动、主动）4、按应用目的划分。

（地质、农业、林业、水利、海洋等）二、按探测的电磁波段划分1、可见光遥感2、红外遥感3、微波遥感4、多光谱遥感5、紫外遥感6、高光谱遥感三、遥感信息定量化的定义遥感信息定量化是指通过实验或物理模型将遥感信息与观测目标参量联系起来，将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学或大气等测量目标参量。

四、遥感信息的定量化两重含义1、遥感信息在电磁波不同波段内给出的地标物质定量的物理量和准确的空间位置。

2、从定量的遥感信息中，通过实验或物理模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量地反演或推算某些地学或生物学的参量。

3、定量化模型：分析模型、经验模型、半经验模型。

第2章地物光谱特征与遥感数字图像信息提取一、地物的反射光谱特性反射率——用来表示不同地物对入射电磁波的反射能力的不一样。

反射——当电磁辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能力的一部分或全部返回原介质的现象。

光谱反射率——Ρ(λ)=E R（λ）/E I(λ)↓↓↓反射率反射能入射能一般地说，当入射电磁波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。

反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥感图像上呈现的色调就深。

判读遥感图像的重要标志——在遥感图像上色调的差异。

判读识别各种地物的基础和依据——不同地物在不同波段反射率存在着差异，在不同波段的遥感图像上就呈现出不同的色调。

第二章：地物光谱特征与遥感数字图像信息提取1.地物的光谱特性：自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射、吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性;它们又都具有发射某些红外线、微波的特性;少数地物还具有透射电磁波的特性，这种特性被称为地物的光谱特性。

2.电磁辐射能量入射到地物表面上的三个过程：当电磁辐射能量入射到地物表面上，将会出现三种过程：一部分入射能量被地物反射;一部分入射能量地物吸收，成为地物本身内能或部分再发射出来，一部分人射能量被物透射。

3.物体对电磁波的反射形式1. 镜面反射:当入射能量全部或几乎全部按相反方向反射，且反射角等于入射角，称为镜面反射。

若表面相对于入射波长是光滑的，则出现镜面反射。

对可见光而言，在镜面、光滑金属表面、平静水体表面均可发生镜面反射;而对微波而言，由于波长较长，故马路面也符合镜面反射规律。

2. 漫反射:当人射能量在所有方向均匀反射，即人射能量以人射点为中心，在整个半球空间内向四周各向同性的反射能量的现象，称为漫反射。

若表面相对于入射波长是粗糙的，即当入射波长比地表高度小或比地表组成物质粒度小时，则表面发生漫反射。

如对可见光而言，土石路面、均一的草地表面均属漫射体。

漫射体保留了反射表面的光谱信息(颜色或亮度)，因而在遥感领域被广泛应用。

3. 方向反射:朗伯体表面实际上是一个理想化的表面，它被假定为介质是均匀的、各向同性的，并在遥感中多用以作为近似的自然表面。

4.地物发射电磁辐射能力以发射率为基准，地物发射率以发射光谱为基准5.根据发射率与波长的关系，将地物分为三种类型1.黑体：发射率＝1，即黑体发射率对所有波长都是一个常熟2.灰体：其发射率等于常数＜1，即灰体的发射率始终小于1，发射率不随波长变化3.选择性辐射体，其发射率小于1，发射率随波长变化。

6.岩石的反射光谱特性。

岩石反射波谱曲线不同于植被那样具有明显的相似特征，其曲线形态与矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都有关系。

遥感地学分析PPT整理1.遥感的概念：广义的遥感：广义的角度来理解遥感，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）等的探测。

狭义的遥感：狭义的角度来理解遥感，指应用探测仪器，不与探测目标接触，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。

遥感是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术2.遥感技术系统一般由四部分组成：遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析处理系统。

3.遥感的特点：大面积的同步观测遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围越大，从而可观测地物的空间分布规律。

时效性遥感技术可以在短时间内对同一地区进行重复探测。

数据的综合性和可比性遥感技术获取的数据反映地表的综合特性，包括自然、人文等方面。

经济性可节省大量的人力、物力和财力。

局限性波谱的有限性、电磁波段的准确性、空间分辨率低等4.遥感信息源的综合特征1、多源性多平台多波段多视场2、空间宏观性遥感影像覆盖范围大、视野广，具有概括性3、遥感信息的时间性瞬时特征时效性重返周期与多时相4、综合性、复合性多种地理要素的综合反映多分辨率遥感信息的综合5、波谱、辐射量化性地物波谱反射、辐射的定量化记录1空间分辨率（Spatial resolution）像元大小（pixel size）：针对传感器或图像而言，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小地面分辨率（Ground resolution）：针对地面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小2、光谱分辨率传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。

传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小（带宽）光谱分辨率在遥感中的意义–开拓遥感应用领域–专题研究中波段选择针对性–图像处理中多波段的应用提高判识效果3、时间分辨率对同一地区遥感影像进行重复探测，相邻两次探测的时间间隔时间分辨率的意义–动态监测与预报；–自然历史变迁和动力学分析；–利用时间差提高遥感的成像率和解像率；–更新数据库4、辐射分辨率（Radiant resolution）辐射分辨率指传感器对光谱信号（电磁辐射）强弱的敏感程度、区分能力。

遥感地学分析一、名词解释1.遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。

2.“红边”定义为反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置，对应红光区外叶绿素吸收减少部位（约<0.7um）到近红外高反射肩（>0.7um）之间，健康植物的光谱响应陡然增加的（量度增加约10倍）的这一窄条区。

3.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，这种性质成为系统的热惯量(Thermal inertia)。

热惯量是量度物质热惰性（阻止物理温度变化）大小的物理量。

（2）4.光合有效辐射：植物光合作用所能利用的仅仅是太阳光的可见光部分（0.4~0.7um），这个波长范围的太阳辐射也称为光合有效辐射（Photosynthetically Active Radiation，简称PAR），这部分大约占太阳辐射的47%~50%左右。

（2）5.叶方位角：法线在水平面上的投影与正北方向的交角称为叶子在该点的方位角。

植被覆盖度的地面测量法：采样法，通过各种测量方法获得样地内植被出现的概率，将其作为研究样地的植被覆盖度。

特点是操作复杂，测量周期长，受条件限制多，效率低但精度较高。

包括1样线法2样点法3阴影法4树冠投影法1样线法：在植被研究区内选定样线，可选择不止一条，以空间上垂直交叉的形式设置。

将植株接触样线的长度占样线总长的百分比作为样线所在区域的植被覆盖度，再把几条样线结果平均后得到样方的覆盖度。

杨线法相当于以线估面。

2样点法：在空间上采样，每个样点只对应着很小的空间范围，样点只有植被和非植被两种情况，通过多个样点的统计获得样方的植被覆盖度。

相当于以点估面。

几种代表性测量方法：2.1针刺法：2.2正方形视点框架法：2.3抬头望法：2.1针刺法：将一根根样针在植被中垂直放下，接触到植物枝叶的样针数与总样针数之比，即为植被覆盖度。

遥感地学分析方法简介
遥感地学分析方法是一种利用遥感技术来获取地理信息的方法。

它可以收集和分析地理空间数据，以支持地理空间分析和决策。

遥感地学分析方法可以帮助研究人员更好地理解地理空间环境，并为决策提供支持。

遥感地学分析方法的主要步骤包括：数据收集、数据处理、数据分析和结果可视化。

首先，研究人员需要收集遥感数据，这些数据可以来自卫星或航空遥感技术。

其次，研究人员需
要对收集的数据进行处理，以提取有用的信息。

然后，研究人员可以使用各种分析方法，
如空间分析、空间模式分析和空间统计分析，来提取有用的信息。

最后，研究人员可以使
用可视化技术，如地图制作、三维建模和动画制作，将分析结果可视化。

遥感地学分析方法可以帮助研究人员更好地理解地理空间环境，并为决策提供支持。

它可
以帮助研究人员更好地了解地理空间环境，从而更好地制定有效的管理措施。

此外，它还
可以帮助研究人员更好地了解地理空间环境的变化，从而更好地应对环境变化。

因此，遥
感地学分析方法在地理空间研究中具有重要作用。

遥感地学分析遥感与地学各学科-——遥感应用之间的借口一．遥感信息地学平价1.遥感信息的属性：遥感信息的多源性（平台、波段、时间）遥感信息的物理属性（空间、波普、时间分辨率）2.遥感研究对象的地学属性：空间分布波普反射和辐射特性时相变化二．遥感信息地学评价标准1.空间分辨率：图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小表示法：（1）像元：单个像元所对应的地面面积的大小，单位：M（2）线对数：影像1MM间隔内包含的线对数，单位：线对/mm（3）瞬时视场：传感器的瞬时时域，单位：mrad2.波普分辨率：遥感器所选用的波段数目、波段波长、波段宽度3.时间分辨率：对同一地区遥感影像重复覆盖的频率遥感地学综合分析方法一．遥感信息地学分析涉及的问题1.光谱信息是遥感的基础。

地物的波普特征是复杂的。

它受多种因素的控制，而且地物波普的特征本身也因时因地的变化着。

2.同一地物在影像上，由于它的地理区位不同，表现形式不一；而表现形式相同的，也未必是同一现象或地物。

即，存在着“同物异谱、同谱异物”现象，是解译结果不是唯一的，具有不确定性。

3.对地物识别依赖它们的光谱（亮度、密度）形状、大小、纹理结构等影像特征。

而且目前计算机图像处理主要还是依靠波普记录的色调或亮度信息，而对纹理识别较差，更缺乏机理的认识，因而带有一定的随机性、偶然性和片面性4.地表现象是错综复杂的，各个要素之间的关系可以有多种类型。

有的具有明显的规律性，有些具有随机性、不确定性，增添了影像解译的难度5.遥感所获得的信息并非是自然综合体的全部信息，而仅仅是自然综合体里能在二维平面上表现的那一部分信息。

仅从遥感得到的瞬时二维图像所能提取、识别的信息无法满足各个学科的需要二．遥感综合分析方法1.遥感地学相关分析充分认识地物之间以及地物与遥感信息之间的相关性，并借助这种相关性，在遥感图像上找寻目标是别的相关因子即间接解译标志，通过图像处理与分析，提取出这些相关因子，从而推断和识别目标本身（1）主导因素分析方法一个地区的自然环境和特点，是由自然和人为综合因素决定的。

遥感地学分析地物光谱特征分析遥感地学分析地物光谱特征是通过遥感技术获取地物的光谱信息并进行分析。

光谱是电磁波在不同波长处的分布情况，地物在遥感图像中的光谱特征可以提供关于其组成、结构和性质的信息。

地物光谱特征分析是遥感地学的重要研究内容，对于地物分类、环境监测和资源调查等应用具有重要意义。

地物光谱特征分析基于遥感图像中的光谱曲线，通过对比不同地物的光谱特征，可以帮助我们区分地物类型，并了解地物的空间分布、数量和变化情况。

光谱特征分析主要包括以下几个方面的内容。

首先是光谱曲线的形态分析。

不同地物的光谱曲线形态有所不同，通过对光谱曲线的起伏、波峰、波谷等形态特征进行分析，可以帮助我们鉴别地物类型。

比如，水体的光谱曲线具有明显的吸收特征，而植被的光谱曲线则显示出明显的吸收波段和反射波段，利用这些形态特征可以将水体和植被进行区分。

其次是光谱曲线的能量分析。

地物的光谱曲线能量分布情况与地物的组成和结构有关。

通过分析不同波段上的光谱能量分布情况，可以获得地物的组成信息。

例如，植被含有大量的叶绿素，对红辐射吸收较强，因此在红光波段上反射较少的能量。

反之，水体和土地等地物则在红光波段上反射较多的能量。

通过这种能量分布的差异，可以将植被、水体和土地等地物进行区分。

此外，也可以通过计算光谱特征参数来分析地物光谱特征。

常用的光谱特征参数包括植被指数、水体指数等。

植被指数可以反映植被的绿度和生长状况，常用的有归一化植被指数（NDVI）和增强型植被指数（EVI）。

水体指数则用于提取水体的光谱特征，常用的有归一化水体指数（NDWI）和水体影像差异指数（MNDWI）。

通过计算这些指数，可以量化地物的光谱特征，进一步分析地物类型和性质。

最后，地物光谱特征分析还可以通过光谱数据库和遥感图像分类技术进行辅助分析。

光谱数据库是一种记录不同地物的光谱特征的库，可以通过与遥感图像的光谱曲线进行对比，帮助我们确定地物类型。

遥感图像分类技术通过对图像中的像元进行分类，将不同的光谱特征的像元归类到不同的地物类型中。

第一章遥感：指空对地的遥感，即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。

地学分析是以地学规律为基础对信息进行的分析处理过程。

地学分析方法主要有地理相关分析法、主导因素法、环境本底法、交叉分析法、信息复合等。

遥感的目的：建立模型，从简单到复杂地分析图像，从少到多地利用图像，从遥感数据中获取需要的遥感信息。

人们通过对遥感信息的处理、分析、复原和反演来揭示地表各种现象和过程的规律。

遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。

遥感信息源的综合特征（1）多源性多平台多波段多视场（2）空间宏观性遥感影像覆盖围大、视野广，具有概括性（3）遥感信息的时间性瞬时特征时效性重返周期与多时相（4）综合性、复合性多种地理要素的综合反映多分辨率遥感信息的综合（5）波谱、辐射量化性地物波谱反射、辐射的定量化记录（6）遥感信息在地学分析中的模糊性和多解性地面信息是多维的、无限的（时间和空间的），而遥感信息是简化的二维信息遥感信息的复杂性和不确定性主要表现在：同物异谱、异物同谱；混合象元；时相变化；信息传输中的衰减和增益（辐射失真和几何畸变）遥感数据介绍1）高分辨率遥感数据 2）中分辨率遥感数据 3）低分辨率遥感数据高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为5m-10m 左右，卫星一般在距地600km （千米）左右的太阳同步轨道上运行。

应用围：精度相对较高的城市部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图；大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域的详细调查和监测。