微波遥感原理和应用

遥感的原理及遥感资料的制图应用

【摘要】随着科学技术的进步，在社会的各个领域中都涌现出了先进的技术理念。遥感技术的出现，不仅能够实现非接触性技术观察，而且能够通过一系列的技术信息处理手段，实现信息的接受、处理、以及信息接受过程。本文就是针对于遥感技术原理以及遥感技术分类有所介绍，同时对于遥感资料的制图应用也进行了相关讨论。

【关键词】遥感原理；遥感材料；制图应用

引言

随着信息技术的全球化应用，信息时代的标志已经逐渐转变为数字化的全球信息时代，结合目前国内科技发展形势还是世界上的其他国家信息发展形势而言，必须将数字信息化的发展方式作为当前工作的中心。就国内情况而言，数字信息化的建设计划已经成为近期工作重点，这无疑为遥感技术的发展提供环境基础。而在城市建设规划以及相关区域的建设进程中，遥感技术的应用都有着重要的推进作用，到很多领域的工作中，都重视遥感技术。

一、遥感技术的现状以及技术的基本原理

遥感是源自于声纳技术的延伸科技，从广泛的角度而言，就是指从遥远的角度去感知、虽然不能够直接接触也能够进行探测的相关技术。若是通过具体分析而言，其通过电磁波的遥远感知辐射反馈绘制成一幅比较全面的现实状况分析图，这种通过记录电磁波的形式，能够记录全部的接收信号，并且能够进行一系列的数据分析处理，最后形成的分析图也是通过人脑反应能够清晰理解的，这种图像的生成，可以动态的解释出事物的真实性质以及事物内部的发展情形。而遥感技术是对于从外空实现对地面各种综合测试情况所能够应用的技术总成，这种技术的工作中心环节是通过一系列综合处理环节实现的，所提供的分析情况是根据每段时间变化而形成的分析图示，是一个动态的分析过程，遥感技术是一门建立的空间学科、信息技术以及光传递等相关学科，这是一种先进的科学理论技术，也是一种综合技术资料，这种技术的水平处于世界领先水平，具备着以往技术不具备的优点，能够快速及时的传递动态信息，信息具备多层多方面的技术理论特点。目前，社会中的信息技术发展速度是飞快的，遥感技术在航天等高端行业得到了广泛的应用以及逐步完善，为人类服务的方向上也不再单一，遥感技术在得到社会发展认可的同时也受到了重视。所具备的社会价值是及其广泛的，不仅能够产生经济效益，同时能够带动科学技术的快速发展。

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：ρ=Pρ/P0 X 100%，即物体反射的辐射能量Pρ占总入射能量P0 的百分比，称为反射率ρ。

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 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。（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λ 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 μm。

三、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（⑥ ） ①反射率 ②发射率 ③物体温度一次方

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。

运用传感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的

性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。

一门集空间科学、通信技术、计算机技术、地球科学、电子科学、物理学等学

科的新兴科学与技术。遥感1.

遥感过程2.

物体的发射、反射电磁波的特性地物波谱特性1)

确定大气窗口----波段选择(用户、感兴趣目标) ①.卫星传感器波段设计的依据②.不能透过的波段—大气研究(天气预报）③.介质(大气) 2)

遥感平台及传感器（数据获取）3)

三高：高空间分辨率（5M以下）、高光谱分辨率（5-6nm，600波段）、高

时间分辨率（1-3天）①.

三多：多平台、多传感器、多角度②.特点：

数据处理4)

辐射处理、几何处理

信息提取5)

影像特征：光谱特征、空间特征、时间特征、极化特征（影像判读意义重大）介质（大气）→数据获取（传感器）→数据处理→信息提取→应用

按遥感平台分1)

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2)

紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感

按工作方式分3)

主动遥感、被动遥感

按记录信息的表现形式分4)

成像遥感、非成像遥感

按遥感的应用领域分5)

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、军事遥感遥感的分类3.

获取信息真实、客观1)获取信息速度快，周期短2)获取信息收条件限制少，范围大3)获取信息手段多，信息量大4)遥感主要特点4.遥感的过程一.

空间技术的发展1)

卫星→宇宙飞船（航天飞机）→空间站→小卫星群平台（航空→航天→多层面）

传感器发展2)遥感的现状1.遥感的发展二.第一章绪论

2014年10月22日18:18

分区遥感原理与应用的第1 页 传感器发展2)

摄影→扫描仪→雷达

计算机技术的发展3)

数学、物理及专业理论的发展4)

概念的发展1)

卫星技术在气象监测上的应用

随着现代科技的不断进步，卫星技术被广泛应用于各个领域，而气象监测是其中之一。卫星技术在气象监测上的应用，使得我们能够更精确地了解和预测天气变化，更好地保护人类生命和财产安全。

一、卫星气象监测技术的发展历程

卫星气象观测技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代，美国的气象卫星TIROS-1首次发射成功，标志着卫星气象监测技术的开端。在随后的几十年里，全球范围内陆续发射了许多气象卫星，各国进行了大量的气象监测研究。

早期的卫星气象监测技术主要是通过卫星拍摄天气云图来进行预报，这种技术因为无法实现对天气云图的实时监测而导致其精度难以保证。

随着卫星技术的进步以及气象监测技术的不断创新，卫星对气象监测的应用越来越广泛，从静态的天气云图到动态的天气变化预测，监测精度也不断提高。目前，全球使用卫星气象监测的技术，已经成为气象预报中不可或缺的一部分。

二、卫星气象监测技术介绍

1.等效黑体温度

等效黑体温度作为一种早期的卫星气象监测技术，可以有效地预测冷暖空气团的运动。其原理是将地球大气中的温度信息转化为等效黑体温度，利用卫星的热红外线传感器测量等效黑体温度的变化，从而预测温度的变化。

2.多光谱图像处理技术

多光谱图像处理技术是由不同波长的传感器捕捉地球表面的特征，从而进行图像处理分析。不同的植被和云层的反射率是不同的，因此，利用多光谱图像处理技术，可以有效地区分不同的植被和云层，从而预测天气变化。

3.微波遥感技术

微波遥感技术是一种通过测量微波辐射的方法来监测地球大气、土地和海洋等的性质的方法。这种技术可以精确测量大气中水汽含量、云层高度和降水量等气象参数。这种技术在气象监测中得到了广泛应用。

三、卫星气象监测技术的应用

1.天气预报

卫星气象监测技术在天气预报中扮演了不可替代的角色。通过卫星遥感技术，可以实时监测天气变化和风向气压等综合气象信息，从而预测出未来的天气变化。