遥感原理与方法,复习资料
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《遥感应用分析原理与方法》期末复习考点1.普朗克辐射定律(p13)对于黑体辐射源,普朗克成功地给出了其辐射出射度(M)与温度(T)、波长(λ)的关系。
普朗克辐射定律是热辐射理论中最基本的定律,它表明黑体辐射只取决于温度与波长,而与发射角、内部特征无关。
2. 斯蒂芬-玻耳兹曼定律(p14)任一物体辐射能量的大小是物体表面温度的函数。
斯-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)= σT4式中:M(T)为黑体表面发射的总能量,即总辐射出射度(W/m²);σ为斯-玻常数,取值5.6697ײ10×[W/(m²⋅K4)];T为发射体的热力学温度,即黑体温度(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。
3. 维恩位移定律(p15)维恩位移定律,描述了物体辐射最大能量的峰值波长与温度的定量关系,表示为:λₘₐₓ=A/T式中:λmax为辐射强度最大的波长(μm);A为常数,取值为2898μm·K;T 为热力学温度(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→白色,向短波变化的现象。
随着黑体温度的升高(或降低),黑体最大辐射峰值波长λmax向短波(或长波)方向变化。
与热相关的这部分辐射称为热红外能。
人眼虽看不见热辐射能量,也无法对其摄影,但它能被特殊的热仪器如辐射计、扫描仪所感应。
太阳的表面温度近似6000K,其最大能量峰值波长约为0.48μm,这部分辐射是人眼和摄影胶片均敏感的部位,因而在日光下,我们可以观察到地球特征。
4. 基尔霍夫定律(p15)基尔霍夫定律可表述为,在任一给定温度下,物体单位面积上的出射度M(λ,T)和吸收率α(λ,T)之比,对于任何地物都是一个常数,并等于该温度下同面积黑体辐射出射度Mb (λ,T),即M(λ,T)/ α(λ,T)= Mb(λ,T)也就是说,在一定的温度下,任何物体的辐射出射度与其吸收率的比值是一个普适函数,即黑体的辐射出射度。
《遥感原理》期末复习资料1、遥感的定义广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电厂、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。
侠义:是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把电磁波的特性记录下来,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、遥感按平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感3、遥感探测的特点: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就越广)、时效性(获得资料的速度快,周期短,时效性强)、数据的综合性和可比性获取的数据综合反映了地球上许多自然、人文信息,且数据来源连续,具有可比性)、经济性(与传统方法相比具有更高的经济效益和社会效益)、局限性(许多电磁波有待开发,还需发展高光谱遥感以及其他手段相配合)第二章:1.反射率:地物的反射能量与入射总能量的比2.电磁辐射:电磁波向空中发射或泄漏的现象3.辐射出射度:辐射源物体表面单位面积上的辐射通量4.比辐射率:物体表面单位面积上辐射出的辐通量与同温度下黑体辐射出的辐通量的比值5.黑体辐射特性:(1)在给定温度下,黑体的光谱辐射能力随波长而变化;(2)温度越高,辐射通量密度越大,即光谱辐射能力;(3)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。
6.太阳辐射及大气对辐射的影响:大气吸收,影响主要是造成遥感影像暗淡;大气散射增强了信号中的噪声部分,造成遥感影像质量的下降;大气窗口:电磁波在大气传输中吸收和散射很小,透过率很高7.植被光谱反射特性: (1)蓝红波段为吸收带(2)绿波段为弱反射带(3)近红外波段有强反射,但含水量造成反射吸收。
水体光谱反射特性:@蓝、绿波段反射带 @近、中红外波段为完全吸收。
城市道路、建筑物 : @红外波段较可见光波段反射强 @石棉瓦较其他材料反射强 @沥青较其他材料反射网弱 @自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值或谷值第三章:8.遥感成像原理:(1)摄影成像原理,利用安装在飞机上的航摄仪器,按照预定的计划从空中向地面摄影取得航空相片的全部作业过程(2)扫描成像原理,是传感器将收集到的电磁波能量通过仪器内的光敏或者热敏软件转变成电能后再记录下来9.微波遥感的特点:全天候工作,对某些题目有特殊光谱特征,对冰雪,森林,土壤具有一定穿透能力,对海洋遥感具有特殊意义。
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☐ 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。
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衍射(diffraction )光的衍射(Diffraction )指光在传播路径中,遇到障碍物或小孔(狭缝)时,偏离直线绕过障碍物继续传播的现象。
偏振(polarization )横波在垂直于波的传播方向上,其振动矢量偏于某些方向的现象。
遥感原理与实用应用复习重点整理
1. 遥感原理
- 遥感概念:遥感是通过感知和获取地球表面信息的一种技术
手段,通过卫星、飞机等载体对地球进行观测和测量。
- 遥感数据:遥感数据是由传感器接收到的地球表面辐射能量
变换为数字信息后的结果,可以用来获取地表特征和变化信息。
2. 遥感应用
- 地表覆盖分类与监测:遥感技术可以通过获取地表反射或辐
射能量的特征,对地表覆盖进行分类和监测,如农田、森林、湖泊等。
- 地表变化检测:遥感数据可以用来监测地球表面的变化,如
城市扩张、冰川退缩等,这对环境监测和城市规划有重要意义。
- 灾害监测与评估:利用遥感技术可以实时监测和评估自然灾害,如地震、洪涝和森林火灾等,提供及时的灾情信息和救援指导。
- 农业与粮食安全:遥感数据可以用来评估农田的水稻、小麦
等作物的生长状况和产量,提供农业生产和粮食安全的参考依据。
- 环境监测与保护:遥感技术可以监测大气污染、水质污染和土壤退化等环境问题,有助于制定环境保护政策和措施。
以上是遥感原理与实用应用的一些重点内容,希望能够帮助您复习和理解。
如有需要,请随时与我联系。
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。
遥感原理复习资料遥感原理复习资料⼀.名词解释:电磁波:交互变化的电磁场在空间的传播(绝对)⿊体:在任何温度下,对于各种波长电磁辐射吸收系数等于1的物体⿊体辐射:⿊体的热辐射称为⿊体辐射发射率:地物的辐射出射度与同温度下⿊体辐射出射度的⽐值亮度温度:指物体的辐射功率等于某⼀⿊体的辐射功率时,该⿊体的绝对温度(总⼩于实地温度)等效温度:为了分析物体的辐射能⼒,常⽤最接近灰体辐射曲线的⿊体辐射曲线来表达,这时⿊体辐射温度称为该物体的等效辐射温度(总⼩于实地温度)太阳常数:不受⼤⽓影响,在距离太阳⼀个天⽂单位内,垂直于太阳辐射⽅向,单位⾯积单位时间⿊体所接受的太阳辐射能量⼤⽓窗⼝:电磁波通过⼤⽓层时较少被反射,吸收和散射的,透射率较⾼的波段称为⼤⽓窗⼝光学厚度:消光系数沿⼤⽓传输路径的积分地球辐射:地球表⾯和⼤⽓电磁辐射的总称遥感:不接触物体本⾝,⽤传感器收集⽬标物的电磁波信息,经处理、分析后,识别⽬标物,揭⽰其⼏何、物理性质和相互关系及其变化规律的现代科学技术地物波谱:地物的电磁波响应特性随电磁波波长改变的规律波谱特性:地物波谱随波长变化⽽变化的特性,是电磁辐射与地物相互作⽤的⼀种表现⽅向反射:介于镜⾯和朗伯⾯(漫反射)之间的⼀种反射。
⾃然界种绝⼤多数地物的反射都属于这种类型的反射,⼜叫⾮朗伯⾯反射漫反射:发⽣在⾮常粗糙的表⾯上的⼀种反射现象,不论⼊射⽅向如何,其反射出来的能量在各个⽅向是⼀致的。
波谱特性曲线:⼀般采⽤⼆维⼏何空间内的曲线表⽰,横坐标表⽰波长,纵坐标表⽰反射率,是研究可见光⾄近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。
⼆. 思考题:紫外线:0.01-0.38um(只有0.3-0.38到达地⾯)可见光:0.38-0.76um红外线:0.76-1000um(近红外0.76-3,中红外3-6,远红外(热红外)6-15,超远红外15-1000)微波:1mm-1m不同地物之间微波发射率的差异⽐红外发射率的差异要明显的多在给定温度下,物体的发射率等于吸收率(同⼀波段)任何物体在⼀定温度下,不仅向外发射红外辐射,也发射微波辐射。
遥感导论复习资料遥感导论复习资料遥感导论是地理信息科学中的重要课程,它主要讲述了遥感技术的原理、应用和发展趋势。
在这篇文章中,我将为大家提供一些遥感导论的复习资料,帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
一、遥感技术的基本原理遥感技术是通过感知和记录地球表面的电磁辐射来获取地表信息的一种技术手段。
它利用传感器接收到的电磁波信号,通过信号的特征参数来识别和解译地物特征。
遥感技术的基本原理包括辐射传输、辐射能量与地物相互作用、传感器接收和数据处理等方面。
辐射传输是指电磁波在大气中的传输过程。
大气中的气体、云、颗粒物等会对电磁波进行散射、吸收和透射,从而影响遥感数据的获取和解译。
了解辐射传输的原理,可以帮助我们更好地理解遥感数据的质量和可靠性。
辐射能量与地物相互作用是指电磁波与地表物体之间的相互作用过程。
不同的地物对电磁波有不同的反射、吸收和发射特性,这些特性可以通过遥感技术来获取和分析。
通过学习这一原理,我们可以了解遥感技术在不同地物识别和分类中的应用。
传感器接收和数据处理是指遥感数据的获取和解译过程。
遥感传感器可以通过不同的波段和分辨率来接收地球表面的电磁波信号,然后将其转化为数字数据进行处理和分析。
数据处理包括图像增强、特征提取、分类和变化检测等步骤,这些步骤可以帮助我们从遥感图像中提取出有用的地物信息。
二、遥感技术的应用领域遥感技术在许多领域都有广泛的应用,包括环境监测、农业、城市规划、资源调查等。
其中,环境监测是遥感技术的重要应用之一。
通过遥感技术,我们可以监测大气污染、水体质量、土地利用变化等环境指标,为环境保护和可持续发展提供数据支持。
农业是另一个重要的遥感应用领域。
通过遥感技术,我们可以监测农作物的生长状况、土壤湿度、气象变化等因素,帮助农民做出科学决策,提高农业生产效益。
城市规划是遥感技术的另一个重要应用领域。
通过遥感技术,我们可以获取城市的地形、土地利用、建筑物分布等信息,为城市规划和土地管理提供数据支持。
遥感原理及应用复习遥感原理及应用复习1.遥感:遥感即遥远感知,是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.电磁波谱:将电磁波按在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序进行排列。
3.光谱发射率:实际物体与相同温度下的黑体在同一波长下的光谱辐射率之比。
4.绝对黑体:对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。
5.灰体在各波长处的光谱反射率相等的物体;对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关,与黑体的吸收系数为1比较,灰体的吸收系数介于0与1之间。
6. 等效温度:为了便于分析,常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来作为参照,这时的黑体辐射温度称为等效黑体辐射温度。
7.维恩位移定律就是黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。
8.热红外图像上的亮度与地物的温度有关。
9.大气窗口:有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小,透过率较高,这些波段通常称为大气口。
10.卫星轨道参数:用来确定卫星轨道在空间具体形状位置的参数。
(6个参数:升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率e、过近地点时刻T)11.地球静止轨道:卫星运行与地球自转周期相同,轨道面与重合的轨道。
12.资源卫星的轨道特点:a.近圆形轨道。
目的:不同地区获取的图像比例尺一致;使得卫星的速度也近于匀速, 避免造成扫描行之间不衔接的现象。
b. 近极地轨道。
轨道倾角设计为接近90°。
目的:可以观测到南北纬80°左右之间的广大地区。
c. 与太阳同步轨道。
地球对太阳的进动一年为360°。
因此平均每天的进动角为0.9856°, 平均每圈的修正量为:;目的:使卫星以同一地方时通过地面上空;有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测;使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。
d. 可重复轨道。
例如landsat1-3一天24小时绕地13.944圈,重复周期18天,偏移系数-1。
复习资料 第一章1.遥感的定义;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电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及特性进行远距离的探测和识别的一门科学技术。
2.遥感的特点:宏观性、综合性、多波段性、多时相性、快速及时、客观性、经济效益好3.遥感按传感器的工作方式:{4.遥感技术系统:{5.电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长或频率按其长短或大小,依次排列制成的图表 6.黑体辐射定律黑体的辐射出射度与温度的关系以及按波长分布的规律 意义:(1)辐射出射度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值(2)温度越高,辐射出射度越大,不同温度的曲线不相交 (3)随着温度的升高,辐射最大值所对应波长向短波方向移动 7.斯帝芬-玻尔兹曼定律黑体的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,会引起辐射通量密度很大的变化 意义:红外装置测定温度的理论基础 8.维恩位移定律随着温度的升高,辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动 意义:针对要探测目标,选择最佳遥感波段和传感器 9.太阳常数: I ⊙=135.3 mW/m2不受大气影响,在距离太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射的方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量 10.大气的吸收:(1)臭氧:20-30 km 的平流层,含量极少,但吸收很强吸收带:紫外区 0.3μm 以下 强吸收远红外 9.6μm 强吸收0.6μm ,4.75μm 和14μm 弱吸收 (2)二氧化碳:低层大气,含量少;主要在红外区吸收带:2.60~2.80μm ,吸收峰 2.70μm4.10~4.45μm ,吸收峰 4.3μm 9.10~10.9μm ,吸收峰 10.0μm 12.9~17.1μm ,吸收峰 14.4μm(3)水:吸收太阳辐射能量最强的介质;对红外遥感有极大的影响吸收带:0.70~1.95μm ,吸收峰 1.38μm 和1.87μm 2.5~ 3.0μm ,吸收峰 2.7μm 4.9~8.7μm ,吸收峰 6.3μm 15μm~1mm 超远红外区主动遥感:自主发射人工信号,碰到对象后有一部分返回 被动遥感:不发射任何人工信号 空间信息采集系统 地面接收和预处理系统 地面实况调查系统 信息分析应用系统11.大气的散射:(1)瑞利散射 (Rayleigh scatter) :α<< λ❖散射率与波长的四次方成反比,瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大❖大气中的气态分子(如O2、N2等)对可见光的散射❖多波段中不使用蓝紫光的原因❖瑞利散射对可见光的影响较大,对红外辐射影响很小,对微波的影响可以不计❖微波具有穿透能力的原因(阴天,雨,云)(2)米氏散射 (Mie Scatter) :α≈λ❖大气中的悬浮微粒,霾,水滴,尘埃,烟,花粉,海上盐粒,火山灰等气溶胶引起❖散射强度与波长的二次方成反比❖从近紫外到红外波段都有影响❖云雾对红外线的散射(3)无选择性散射:α>>λ❖云、雾、水滴、尘埃的散射(5~100μm)❖散射强度与波长无关❖云雾通常呈现白色❖阴天不宜遥感(原因:散射,反射)12.大气散射的影响: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13.大气窗口: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常用的大气窗口14 . 亮度温度:辐射出与观测物体相等的辐射能量的黑体温度,衡量地物辐射特征的重要指标亮度温度与实地温度的关系:总小于实地温度15.地物的反射光谱:是地物的反射率随入射波长变化的规律,根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线称为地物反射光谱曲线,地物电磁波光谱特征的差异是用遥感识别地物性质的基本原理。
遥感原理与应用复习要点(详细版)遥感技术是通过使用传感器从远距离获取信息的技术。
遥感的主要用途是获取地球表面的各种信息以及地球上的自然和人造资源。
其中,遥感原理是遥感技术的基础,而应用则是遥感技术的具体实践。
本文将介绍遥感原理和应用的复习要点。
一、遥感原理1. 电磁波与遥感电磁波是遥感技术中最重要的物理概念之一。
电磁波是指在真空或物质中传播的物质波,包括无线电波、红外线、可见光线和紫外线等。
不同波长的电磁波与地物的反射或辐射有关,因此可以用来获取地物的信息。
遥感技术通常使用的是可见光和红外线。
2. 光谱与遥感光谱是指一个连续的波长范围内的电磁波,通常包括可见光、红外线和紫外线等。
地物与光谱的相互作用决定了其在遥感图像中的表现形式。
因此,光谱分析是遥感技术的核心。
3. 传感器与遥感传感器是遥感技术中的重要组成部分。
传感器是指能够将地物反射或辐射的电磁波转换成数字数据的装置。
传感器的特性决定了遥感图像的质量和特点。
常用的传感器包括光学传感器、微波雷达和激光雷达等。
4. 遥感图像的处理和解译遥感图像的处理和解译是遥感技术中的关键步骤。
处理包括图像的增强、去噪、校正和地理空间校准等。
解译是指从图像中提取有价值的信息,包括分类、目标检测和变化检测等。
二、遥感应用1. 地质勘查遥感技术在地质勘查中有广泛应用。
遥感图像可以快速获取大范围的地表地貌、地形和地质构造等信息,有助于识别地质资源,确定潜在的矿产藏区和研究地球的地质演化过程。
2. 大气与海洋遥感遥感技术可以用来监测大气和海洋的的动态变化。
例如,遥感技术可以用来观测气象、海洋温度、叶绿素含量和海洋流速等。
这些信息对于天气预报、海洋生态环境的研究和资源开发有很大的帮助。
3. 城市规划遥感技术可以用来获取城市地表的信息,包括建筑物、道路、水系和绿地等。
这些信息有助于城市规划和管理,特别是在城市拓展、交通建设和环境保护方面。
4. 农业生产管理遥感技术在农业生产管理中也有很大的应用。
然遥感考试资料第1章绪论名词解释:1、遥感:在不直接接触目标物的情况下,使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息,再经过对信息的传输、加工、处理、判读,从而识别目标物体的技术。
❝2、遥感平台::用来装载传感器的运载工具填空题: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。
2、按照传感器工作方式,遥感可以分为被动遥感、主动遥感两类。
3、遥感技术系统由:遥感平台、传感器、遥感数据接受与处理系统、遥感资料分析解译系统4个部分组成。
问答题:1、遥感的应用领域有哪些(至少举6类)?答:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感第2章遥感电磁辐射基础名词解释:❝1、电磁波:电磁波是在真空中或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波❝2、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顺序排列❝3、绝对黑体:对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体❝4、绝对白体:反射所有波长的电磁辐射❝5、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❝6、绝对温度:和热力学温度是同义词, 符号T单位K❝7、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❝8、光谱辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能量❝9、大气窗口:通过大气后衰减较小,透过率较高,对遥感十分有利的电磁辐射波段通常称为“大气窗口”❝10、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。
❝11、光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比❝12、光谱反射特性曲线:平面坐标曲线表示,横坐标表示波长,纵坐标表示反射率或者(在平面坐标上表示地物反射率随波长变化规律的曲线)填空题:1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r玛射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。
遥感原理与应用绪论1.遥感的概念遥感:即遥远感知,是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.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、机械波声波、地震波等的探测.狭义遥感:电磁波遥感,即应用传感器,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,揭示物体的特征性质及其变化的技术.2.遥测与遥控遥测:对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术.遥控:远距离控制目标物体运动状态和过程的技术.3.遥感的分类按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感.按传感器的探测波段范围分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感.按工作方式分:主动遥感、被动遥感 .按记录信息的表现形式分:成像遥感、非成像遥感.按遥感的应用领域分:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感、资源遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、城市遥感、军事遥感等等.4.遥感三要素目标物传感器测量方法5.遥感的主要特点1)获取信息真实、客观2)获取信息的速度快,周期短3)获取信息受条件限制少,范围大4)获取信息的手段多,信息量大6.遥感的过程地物发射或反射电磁波传感器获取数据数据处理信息提取应用7.遥感的应用①利用多时相影像发现土地利用变化、农业作物估产、林业资源调查、自然灾害监测、全球和局部环境监测;②利用高分辨率影像提取城市信息交通道路网络;③军事应用越来越重要:重要目标定位与侦察、导航与武器制导、打击效果评估、战场环境监测等;④高光谱遥感在精准农业中的应用;⑤在建设数字城市、数字省区和数字中国中的应用:DOM、DEM和DLG.第一章电磁波及遥感物理基础1.电磁波传播原理:交互变化的电磁场在空间的传播.描述特性指标:波长、频率、振幅、相位等.特性:波动性、粒子性、横波2.干涉基本原理:波的叠加原理叠加条件:频率相同、震动方向相同、具有固定位相关系3.衍射概念:光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象.爱里斑:衍射实验中观察屏上的中央亮斑,其角半径为衍射角.瑞利判据:如果一个点光源的衍射图象的中央最亮处刚好与另一个点光源的衍射图象第一个最暗环相重合时,这两个点光源恰好能被这一光学仪器所分辨.4.偏振概念:如果光矢量E在一个固定水平面内只沿一个方向作振动,则这种光称为偏振光.偏振态:光矢量在垂直于传播方向的平面内可能存在的不同振动状态偏振面振动面:振动方向光矢量方向与光传播方向构成的平面偏振态分类:完全偏振线偏振、圆偏振、椭圆偏振,非偏振,部分偏振5.极化概念:极化是指电磁波的电场振动方向的变化趋势.水平极化H极化:卫星向地面发射信号时,电磁波的振动方向是水平方向.垂直极化V极化:卫星向地面发射信号时,电磁波的振动方向是垂直方向.6.电磁波波谱紫外线:波长范围为~μm,太阳光谱中,只有~μm波长的光到达地面,对油污染敏感,但探测高度在2000 m以下.可见光:波长范围:~μm,人眼对可见光有敏锐的感觉,是遥感技术应用中的重要波段.红外线:波长范围为~1000μm,根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外.微波:波长范围为1 mm~1 m,穿透性好,不受云雾的影响.7.黑体绝对黑体:在任何温度下,对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1100%的物体.黑体辐射:黑体的热辐射称为黑体辐射.黑体辐射的三个特性:温度越高,总的辐射通量密度越大,不同温度的曲线不同.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.辐射通量密度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值.8.太阳辐射概念:太阳是被动遥感主要的辐射源,又叫太阳光.太阳常数:不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳辐射方向,单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量.1353W/m2特点:①太阳光谱相当于5800 K的黑体辐射;②太阳辐射的能量主要集中在可见光,其中~μm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%,最大辐射强度位于波长μm左右;③到达地面的太阳辐射主要集中在~μm波段,包括近紫外、可见光、近红外和中红外;④经过大气层的太阳辐射有很大的衰减;⑤各波段的衰减是不均衡的;9.大气大气垂直分层:对流层、平流层、电离层和外大气层大气对太阳辐射的作用:大气吸收主要原因、散射、反射引起吸收的主要成分:氧气、臭氧、二氧化碳、水蒸气散射的概念:电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的传播方向的一种现象.主要发生在可见光波段散射方式:米散射、均匀散射、瑞利散射大气散射特点:群体散射强度是个体散射强度的线性和.大气散射系数与高度的关系分子散射与气溶胶散射光强之比随角度和能见度的变化规律.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射,吸收和散射的,透射率较高的波段称为大气窗口.遥感大气窗口:10.地物发射辐射发射率:地物的辐射出射度单位面积上发出的辐射总通量W与同温下的黑体辐射出射度W黑的比值.它也是遥感探测的基础和出发点.影响因素:地物的性质、表面状况、温度按照发射率与波长的关系,把地物分为: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:发射率小于1,且随波长而变化.地物的发射光谱发射光谱:地物的发射率随波长变化的规律.发射光谱曲线:按照发射率和波长之间的关系绘成的曲线.亮度温度:它是衡量地物辐射特征的重要指标.指当物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时,该黑体的绝对温度即为亮度温度.等效温度:为了分析物体的辐射能力,常用最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来表达,这时黑体辐射温度称为该物体的等效辐射温度.11.地物辐射地物辐射特性:①在~波段主要在可见光和近红外波段,地表以反射太阳辐射为主,地球自身的辐射可以忽略 .②在~波段主要在中红外波段,地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源.③在以上的热红外波段,以地球自身的热辐射为主,地表反射太阳辐射可以忽略.热红外成像地物辐射的分段特性的意义:①可见光和近红外波段遥感图像上的信息来自地物反射特性.②中红外波段遥感图像上,既有地表反射太阳辐射的信息,也有地球自身的热辐射的信息.③热红外波段遥感图像上的信息来自地球自身的热辐射特性.12.不同电磁波段中地物波谱特性可见光和近红外波段:主要表现地物反射作用和地物的吸收作用.热红外波段:主要表现地物热辐射作用.微波波段:主动遥感利用地物后向散射;被动遥感利用地物微波辐射.13.地物反射辐射反射率ρ:地物的反射能量与入射总能量的比,即ρ=Pρ/ P0×100%.表征物体对电磁波谱的反射能力.地物的反射:太阳光通过大气层照射到地球表面,地物会发生反射作用,反射后的短波辐射一部分为遥感器所接收.影响因素:表面颜色、粗糙度和湿度地物反射类型:镜面反射、漫反射、方向反射14.地物波谱特性定义:研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律.作用:物体波谱曲线形态,反映出该地物类型在不同波段的反射率,通过测量该地物类型在不同波段的反射率,并以此与遥感传感器所获得的数据相对照,可以识别遥感影像中的同类地物.研究地表的主要波段:可见光和近红外波段可见光和近红外地物光谱测试的作用:①传感器波段的选择、验证、评价;②建立地面、航空和航天遥感数据的定量关系;③地物光谱数据与地物特征的相关分析.第二章遥感平台及运行特点1.遥感平台组成:由遥感传感器、数据记录装置、姿态控制仪、通信系统、电源系统、热控制系统等组成.功能:在不同高度进行多平台遥感,可获得不同比例尺、分辨率和地面覆盖面积的遥感图像.类型:按遥感平台距地面的高度分为地面平台、航空平台和航天平台.2.遥感平台的作用地面平台:地面平台稳定性高,能够进行近距离测量,可以测定各类地物的波谱特性;航空平台:能够快速进行航空摄影测量,各种大范围调查和侦察.航天平台:进行各地点和时期期的地球观测,空间调查与实验,提供各种数据.3.卫星轨道及运行特点春分点:黄道面与赤道面在天球上的交点升交点:卫星由南向北运行时与赤道面的交点降交点:卫星由北向南运行时与赤道面的交点近地点:卫星轨道离地球最近的点远地点:卫星轨道离地球最远的点卫星在空间的位置和形状是由6个轨道参数来决定的.它们是:升交点赤经Ω: 春分点R逆时针方向到升交点K的弧长近地点角距ω: 从升交点K沿轨道到近地点A的角距过近地点时刻 t: 卫星S与近地点A间的角距长半轴 a:轨道椭圆的长半径偏心率 e:轨道椭圆的偏心率倾角 i:轨道平面与赤道平面的夹角卫星坐标解算方法:利用星历参数解算、用GPS测定.卫星的姿态:通常用 X前进的切线方向、Y垂直与轨道面方向、Z垂直与XY面三轴定向表示:绕X轴称滚动;绕Y轴称俯仰;绕Z轴称航偏.测量的方法有:红外姿态测量仪、恒星相机测定法、GPS 方法4.遥感中常用卫星轨道参数轨道周期:卫星在轨道上绕地球一周所需的时间;覆盖周期:卫星从某点开始,经过一段时间飞行后,又回到该点用的时间.赤道轨道:i=0°轨道平面与赤道平面重合地球静止轨道:i=0°且卫星运行方向与地球自转方向一致,运行周期相等倾斜轨道:顺行轨道--0°<i<90°卫星运行方向与地球自转方向一致--可覆盖最高南北纬度为i ;逆行轨道--90°<i<180°卫星运行方向与地球自转方向相反--可覆盖最高南北纬度为180°-i .星下点: 卫星质心与地心连线同地球表面的交点星下点轨迹地面轨迹: 星下点在卫星运行过程中在地面的轨迹卫星速度、星下点速度、卫星平均高度同一天相邻轨道间在赤道的距离每天卫星绕地球的圈数5.陆地卫星用途:用于陆地资源和环境探测平台要求:①对全球表面进行周期性成像覆盖;②保证在卫星通过北半球中纬度地区时有最佳光照条件;③同一地点、不同日期的成像地方时间、太阳光照角基本一致.轨道特征:①近极地轨道,卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角近90度.轨道倾角越大,覆盖地球表面的面积越大.②卫星轨道近圆形地球资源卫星的偏心率很小③与太阳同步轨道:卫星轨道平面与太阳光之间的夹角太阳光照角始终保持一致的轨道.④可重复观测:地球资源卫星的按一定的周期运行,一个重复周期对地球扫描一次;第三章遥感传感器及其成像原理1.传感器基本组成:收集系统、探测系统、信号转换系统处理器、记录系统输出器收集系统:接收地物辐射电磁波将其聚焦成像探测系统.探测系统:对电磁辐射敏感、将辐射能转换成电信号.信号转换系统:将电信号转换为便于显示、记录、处理的光信号.记录系统:将探测系统或信号转换系统输出的电磁波信息光信号记录、存储到遥感信息载体,以影像或数字形式输出.2.描述遥感器的特性参数空间分辨率:表示按地物几何特征尺寸和形状和空间分布,即在形态学基础上识别目标的能力.光谱分辨率:指遥感器在接收目标辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔,即遥感器的工作波段数目、波长及波长间隔波带宽度 .辐射分辨率辐射灵敏度:辐射分辨率指遥感器探测元件在接收波谱辐射信号时,能分辨的最小辐射度差.时间分辨率:为分析、识别目标所必须具有的最小时间间隔,称时间分辨率.3.传感器类型及优缺点①摄影类型的传感器优点:成本低易操作信息量大缺点:局限性大 ,影像畸变较严重,成像受气侯、光照和大气效应的限制影像须回收胶片②扫描成像类型传感器优点:可对全部五个大气窗口的电磁辐射进行探测,可进行多波段、超多波段遥感--波谱分辨率高缺点:空间分辨率相对较低③雷达成像类型传感器④非图像类型传感器⑤成像光谱仪⑥推扫式传感器4.TM特点①TM中增加一个扫描改正器,使扫描行垂直于飞行轨道②往返双向都对地面扫描MSS仅单向扫描;③地面分辨率由79米到30米;④波段由5个增加到7个;⑤有热红外通道TM6 .5.ETM+ 特点①增加了全色波段,分辨率为15米;②采用双增益技术使热红外波段的分辨率提高到60米;③改进后太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于5%.D三种主要功能光电转换:入射辐射在MOS电容CCD元上产生与光亮度成正比的电荷电荷积累:当电压加到CCD电极上时—在硅层形成电位势阱--电荷在势阱内积累电荷转移:加高压形成深势阱, 加低压形成的势阱浅--电荷可进行转移--实现信号传输7.瞬时视场:在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度.8.传感器误差倾斜误差:因遥感器姿态角引起像点移位投影误差:地形起伏引起的像点移位,仅在扫描方向上.9.雷达遥感分辨率距离向分辨率:脉冲在脉冲发射的方向上距离向能分辨两个目标的最小距离.分为斜距分辨率和地距分辨率方位向分辨率:在辐射波垂直的方向上方位向相邻的两束脉冲之间能分辨的两个目标的最小距离.10.影响后向散射系数的主要因素雷达系统的工作参数:主要包括雷达传感器的工作波长、波束的入射角、入射波的极化方式等地面目标的特性引起:即地表的粗糙度和地物目标的复介电常数和雷达光斑等因素11.雷达影像几何特性透视收缩、雷达阴影、叠掩12.遥感图像与遥感影像遥感影像:由遥感器对地球表面摄影或扫描获得的影像遥感图像:遥感影像经过处理或再编码后产生的与原物相似的形象13.遥感图像基本属性波谱特性、空间特性、时间特性第四章遥感图像数字处理的基础知识1.遥感传感器记录地物电磁波的形式胶片或其它光学成像载体形式光学图像数字形式数字图像2.图像数字化实质:把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数采样:空间坐标离散化——图像坐标数字化量化:幅度光密度离散化——图像灰度数字化第六章遥感图像的几何处理1.遥感图像的几何变形概念:原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的形变.研究前提:必须确定一个图像投影的参照系统,即地图投影系统.影响因素:①传感器成像方式引起的图像变形②传感器外方位元素变化的影响③地形起伏引起的像点位移④地球曲率引起的图像变形⑤大气折射引起的图像变形⑥地球自转的影响2.遥感图像变形误差静态误差:传感器相对于地球表面呈静止状态时所具有的各种变形误差.动态误差:由于地球的旋转等因素所造成的图像变形误差.内部误差:由于传感器自身的性能技术指标偏移标称数值所造成的.外部变形误差:由传感器以外的各种因素所造成的误差,如传感器的外方位元素变化,传感器介质不均匀,地球曲率,地形起伏以及地球旋转等因素引起的变形误差.3.遥感图像的几何处理遥感图像的粗加工处理:遥感图像的精纠正处理①多项式纠正②共线方程纠正③有理函数模型①投影中心坐标的测定和解算②卫星姿态角的测定③扫描角θ的测定遥感图像的精纠正处理:消除图像中的几何变形,产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像.①多项式纠正②共线方程纠正③有理函数模型几何精校正的两个环节①像素坐标的变换,即将图像坐标转变为地图或地面坐标;②坐标变换后的像素亮度值进行重采样.4.遥感图像纠正处理过程①根据图像的成像方式确定影像坐标和地面坐标之间的数学模型.②根据所采用的数字模型确定纠正公式.③根据地面控制点和对应像点坐标进行平差计算变换参数,评定精度.④对原始影像进行几何变换计算,像素亮度值重采样.⑤目前的纠正方法有多项式法,共线方程法和有理函数模型等5.遥感图像多项式模型纠正同名点的选择原则①在图像上为明显的地物点,易于判读②在图像上均匀分布③数量要足够图像灰度值重采样方法①最近邻像元法②双线性内插法③双三次卷积法6.图像间的自动配准和数字镶嵌图像间的自动配准配准的目的:多源数据进行比较和分析,图像融合、变化检测.配准的实质:几何纠正.采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中. 配准的方式:图像间的匹配、绝对配准.步骤:在源图上选择足够同名点、解算多项式模型参数并配准数字图像镶嵌图像镶嵌:将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣区域图像.要求:不同时间同一或不同传感器获取,图像间要有一定的重叠度实质:几何纠正步骤:图像的几何纠正、搜索镶嵌边、亮度和反差调整、平滑边界线第八章遥感图像自动识别分类1.特征变换的方法和目的①主分量变换②哈达玛变换③生物量指标变换④比值变换⑤穗帽变换目的:①减少特征之间的相关性,使得用尽可能少的特征来最大限度地包含所有原始数据的信息.②使得待分类别之间的差异在变换后的特征中更明显,从而改善分类效果.选择方法:定性:了解变换前后图像的特征定量:距离测度和散布矩阵测度.2.监督分类监督分类法:选择有代表性的试验区来训练计算机,再按一定的统计判别规则对未知地区进行自动分类的方法.监督分类的方法:最大似然法、最小距离法、盒式分类法步骤:①确定感兴趣的类别数.②特征变换和特征选择③选择训练样区④确定判别函数和判别规则⑤根据判别函数和判别规则对非训练样区的图像区域进行分类.监督分类的缺点:①主观性;②由于图象中间类别的光谱差异,使得训练样本没有很好的代表性;③训练样本的获取和评估花费较多人力时间;④只能识别训练中定义的类别.3.非监督分类非监督分类:是指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识,而仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律,即自然聚类的特性,进行“盲目”的分类.非监督分类的方法: K-均值聚类法、ISODATA聚类分析法、平行管道聚类分析法论述题遥感技术未来的发展趋势主要体现在哪些方面我的答案:答:遥感技术未来的发展趋势主要体现在:1、概念的发展.2、平台与观测技术的发展.3、定位技术的发展.4、处理技术的发展.5、遥感应用领域的拓展.6、遥感基础理论的发展.7、应用于环境科学.比如应用遥感技术监测和检测水体水体污染;对大气的监测;城市环境的监测以及管理;监测自然灾害、生态系统等等.简答题简述地物辐射的分段特性及了解地物辐射的分段特性的意义.我的答案:地物辐射的分段特性:地球自身的辐射主要集中在长波,该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计,因此只考虑地表物体自身的热辐射.两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分,在~6um,即中红外波段,地球对太阳辐照的反射和地表物体自身热辐射均不能忽略.辐射波段分为:1、可见光与近红外波段:波长为微米,辐射特性以地表辐射、太阳辐射为主.2、中红外波段:波长为微米,辐射特性以地表辐射、太阳辐射和自身热辐射为主.3、远红外波段:波长为>6微米,辐射特性以地表物体自身热辐射为主.地物辐射的分段特性的意义:1、波谱特性曲线的形态特征反映地面物体本身的特性,包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性.曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体,在夜间,太阳辐射消失后,地面发出的能量已发射光谱为主,单侧起红外辐射及微波辐射并与同样温度条件下的发射率曲线比较,是识别地物的重要方法之一.2、地物反射波普曲线除随不同地物不同外,同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现发射率也不同.一般说,地物发射率随波长变化有规律可循,从而为遥感影像的判读提供依据.论述题遥感平台的类型有哪些每种类型的遥感平台各有什么功能我的答案:遥感平台的类型:可分为地面平台、空中平台和太空平台三大类.遥感平台的功能:地面平台:主要指以高塔、车、船为平台的遥感技术系统,地物波谱仪或传感器安装在这些地面平台上,进行各种地物波谱测量,如固定的遥感塔、可移动的遥感车、舰船等.空中平台:又称航空遥感平台,泛指从飞机、飞艇、气球等空中平台对地观测的遥感技术系统.如各种固定翼和旋翼式飞机、系留气球、自由气球、探空火箭等.太空平台:又称航天遥感平台,泛指利用各种太空飞行器为平台的遥感技术系统,以人造地球卫星为主体,包括载人飞船、航天飞机和太空站,有时也把各种行星探测器包括在内.如各种不同高度的人造地球卫星、载人或不载人的宇宙飞船、航天站和航天飞机等.这些具有不同技术性能、工作方式和技术经济效益的遥感平台,组成一个多层、立体化的现代化遥感信息获取系统,。
遥感原理与应⽤复习资料1、给出遥感的概念,归纳遥感的特点。
1、遥感:是指应⽤探测仪器,不与探测⽬标相接触,从远处把⽬标的电磁特性记录下来,通过分析处理,揭⽰出⽬标物的特征及其变化的的综合性探测技术。
特点:1、范围⼴ 2、时效性 3、周期性 4、综合性 5、约束少 6、⼿段多、信息量⼤7、经济型。
2、叙述电磁波遥感过程。
2、电磁波遥感的过程:1、物体辐射电磁波能量(发射辐射,反射辐射)2、信息获取(获取内容图像数据实况数据姿态数据)3、信息记录与传输(机载星载实时传输⾮实时传输)4、数据处理(预处理增强变换识别分类)5、判读和应⽤(判读分析制图评价应⽤)3、叙述遥感技术发展的趋势。
遥感平台:航空-航天-多层⾯遥感传感器空间分辨率:单⼀(低)分辨率-多(⾼)分辨率-影像⾦字塔光谱分辨率:多光谱-⾼光谱(成像光谱仪)时相:单时相-多时相-任意时相(⼩卫星群)⽴体:邻轨⽴体-同轨⽴体-INSAR影像处理:光学处理-数字处理(数据压缩、影相融合)信息提取:⽬视判读-⾃动分类-专家系统影像分析:定性-定量软件:⼈机对话-视窗式-智能化、构件式、集成化总结:遥感的发展趋势是从⼀源到多源,从宏观到微观,从静态到动态,从定性到定量,从⽬视到⾃动,从单⼀到集成,从地球到星球。
4、测定地物波谱特性曲线的意义。
简述地物波谱特性测定的原理。
(提醒地物波谱包括发射波谱和反射波谱)意义:(1)根据⿊体辐射波谱曲线第⼀特性,传感器可以检测到地物的辐射能后,可概略算出物体的总辐射能量或绝对温度,这就是热红外遥感探测和识别⽬标物的机理。
(2)根据⿊体辐射波谱曲线第⼆特性,可以推算出地物所辐射的波段,根据此原理选择遥感器和确定对⽬标物进⾏热红外遥感的最佳波段。
(3)根据⿊体辐射波谱曲线第三特性,可以计算微波辐射亮度。
(4)正因为不同地物在不同波段有不同的反射率这⼀特性,物体的反射波谱特性曲线才作为判读和分类的物理基础,⼴泛地应⽤于遥感影像的分析和评价中。
遥感复习资料第⼀章绪论1、遥感的定义⼴义的概念:⽆接触远距离探测(磁场、⼒场、机械波)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我们通常理解的遥感,主要是指空对地的遥感,对地⾯进⾏探测,为地球科学提供具有全球性、周期性、数字化的第⼀⼿资料,它是对地观测系统的重要组成部分。
2、遥感的分类按遥感平台分:地⾯遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、(发射红外遥感、热红外遥感)微波遥感、多光谱遥感、⾼光谱遥感按⼯作⽅式分:主动遥感、被动遥感按是否成像分:成像遥感、⾮成像遥感按覆盖区域分:全球遥感、区域遥感、城市遥感按研究领域分:陆地遥感、海洋遥感、⼤⽓层遥感、外空间遥感按应⽤领域分:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、⽓象遥感、⽔⽂遥感、⼯程遥感、灾害遥感、军事遥感等3、遥感的特点⼤⾯积同步观测、时效性、数据的综合性和可⽐性、经济性、局限性第⼆章遥感的电磁辐射原理1、⿊体:对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
α (λ,T)≡1 α与λ⽆关普朗克辐射定律(Plank):描述了⿊体辐射源的辐射出射度与波长、温度的关系(Plank公式) 玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann):描述了⿊体的总辐射出射度与温度的定量关系:M =∫M λ(λ)dλ—— M =σ T4维恩位移定律(Wien’s):描述了⿊体的辐射峰值与温度的定量关系λmax · T = b⿊体辐射性质:(1)⿊体辐射出射度随波长连续变化。
每条曲线只有⼀个最⼤值。
(普朗克定律)(2)温度愈⾼,⿊体的辐射出射度也愈⼤。
不同温度的曲线是不相交的。
绝对⿊体的总辐射出射度与⿊体温度的4次⽅成正⽐。
(斯玻定律)(3)⿊体辐射光谱中,最强辐射的波长与⿊体绝对温度成反⽐。
遥感概论期末复习知识点一遥感的定义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科学及综合性探测技术。
二遥感的基本原理自然界的任何物体本身都具有发射、吸收、反射以及折射电磁波的能力,遥感是利用传感器主动或被动地接受地面目标反射或发射的电磁波,通过电磁波所传递的信息来识别目标,从而达到探测目标物的目的。
三遥感的物理基础(一)电磁波电磁波是遥感技术的重要物理理论基础。
1、电磁波的性质:具有波的性质和粒子的性质(波粒二相性)2、波长越短(频率越高),能量越高。
3、电磁波谱电磁波几个主要的分段:宇宙射线、伽玛射线、X射线、紫外、可见光、红外(近、中、远)、微波、无线电波。
遥感常用的电磁波段主要是近紫外、可见光、红外、微波紫外:紫外线是电磁波谱中波长从0.01~0.38um辐射的总称,主要源于太阳辐射。
由于太阳辐射通过大气层时被吸收,只有0.3~0.38um波长的光能穿过大气层到达地面,且散射严重。
由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收与散射作用,紫外遥感通常在2000m 高度以下的范围进行。
可见光:是电磁波谱中人眼可以感知的部分,遥感常用的可见光是蓝波段(0.45um附近)、绿波段(0.55um附近)和红波段(0.65um附近)红外,红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,波长在0.7um至1mm之间,遥感常用的在0.7um-100mm微波,波长在0.1毫米~1米之间的电磁波。
微波波段具有一些特殊的特性:①受大气层中云、雾的散射影响小,穿透性好,不受光照等条件限制,白天、晚上均可进行地物微波成像,因此能全天候的遥感。
②微波遥感可以对云层、地表植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力。
微波越长,穿透能力越强。
4、黑体辐射定律辐射出射度:在单位时间内从物体表面单位面积上发出的各种波长的电磁波能量的总和。
黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,又能全部发射,则该物体是绝对黑体。
《遥感原理与应⽤》复习资料第⼀张绪论1、环境空间数据获取的⽅法:基于地⾯的采集⽅法:现场观测、实际测量、实际调查基于遥感的采集⽅法2、遥感的概念:即遥远的感知,是⼀种不直接接触物体⽽取得其信息的探测技术。
从远处探测、感知物体或事物的技术。
即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,经过信息的传输及处理分析,来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。
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,接触处物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
3、遥感系统包括: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。
其中信息的处理包括:辐射校正、姿态校正、⼏何校正、增强处理、聚合分类。
4、遥感的分类:(P4)a.按遥感平台:地⾯、航空、航天、航宇b.按探测波段:紫外、可见光、红外、微波、多波段c.按⼯作⽅式:主动、被动d.按应⽤领域:e.按传感器:地磁波、⾼光谱、声波、重⼒、磁⼒、地震波f.按照资料的记录⽅式:成像⽅式、⾮成像⽅式5、遥感的特点:宏观性、时效性、综合性(概括性)、经济性、局限性6、遥感技术发展的四个阶段:a.瞬时信息的定性分析阶段(是什么)b.空间信息的定位分析阶段(在哪⾥)c.时间信息的趋势分析阶段(如何变化)d.环境信息的综合分析阶段(多源信息的复合)第⼆章电磁辐射与地物光谱特征1、电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长与频率,递增或递减排列,构成了电磁波谱。
(波长由⼩到⼤):γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、⽆线电波(微波、超短波、短波、中波、长波)。
3、电磁辐射量度:a.辐射能量Q/W :以电磁波形式传播的能量b.辐射通量Φ:在单位时间内传送的辐射能量c.辐射强度I:在单位⽴体⾓、单位时间内,微⼩辐射源向某⼀⽅向辐射的能量 d.辐射照度E :在单位时间内、单位⾯积上接收的辐射能量e.辐射出射度Me :在单位时间内、单位⾯积上辐射出的辐射能量f.辐射亮度Le :在单位⽴体⾓、单位时间,从外表的单位⾯积上辐射出的辐射能量4、绝对⿊体:⼀个物体对任何波长的电磁辐射都全部吸收,这个物体就是绝对⿊体。