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
形成的一个连续谱带称为电磁波谱。
2.依电磁波的物理性质以及观测手段的不同，按不等波长间距对电磁波谱带划分，形成若干波段。
不同的应用领域，波段的划分会略有差异。
二、大气窗口
1.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。
2.大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。
三、辐射度量的物理量（详见PPT ，主要掌握各物理量之间的关系）
四、黑体、黑体辐射规律
1.绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收的物体，对任何波长的辐射，反射率和透射率都等于0。
黑体是一种理想的吸收体和辐射发射体，自然界没有真正的黑体。
2.黑体辐射规律（详见PPT ）
普朗克（Planck ）定律(1901)
斯蒂芬-玻尔兹曼（Stefan-Boltamann ）定律(1884)
维恩（Wien ）位移定律(1893)
基尔霍夫（Kirchhoff ）定律(1859)
五、太阳常数
是指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量。
太阳常数的变化不会超过1％。
2310*360.1m W I 。
六、什么是大气散射？大气散射有哪几种类型？特点是什么？大气
散射对遥感造成哪些影响？
1.散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各方向散开，称散射。
2.瑞利散射：d<<λ，米氏散射：d≈λ，非选择性散射：d>>λ（PPT）
3.散射对遥感的影响：使原来传播方向的辐射减弱，使散射光进入传感器，信号中加入了噪声，降低信号(图像)质量。
七、大气在辐射传输过程中的作用
八、从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解
地物反射波谱特性？
九、地物反射波谱曲线
1.根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线，通常用平面坐标曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。
2.地物反射波谱曲线除随不同地物(反射率)不同外，同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现(反射率)也不同。
一般来说，地物反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。
十、试述几类常见地物反射波谱特性（植被）（PPT）
十一、电磁波与地表相互作用形式有哪些？其最主要的特点是什
么？
第三章遥感成像原理与遥感图像特征
一、遥感平台及其分类、各自的特点
1.遥感平台：装载传感器的工具或设备。
2.地面平台：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。
3.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。
4.航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。
5.高空探测火箭：优势：火箭可在短时间内发射并回收，可以抢好天气快速遥感，不受轨道限制，应用灵活，可对小范围地区遥感。
不足：但由于火箭上升时冲击强烈，易损坏仪器，而且付出的代价大，取得的资料不多，所以火箭不是理想的遥感平台。
6.人造地球卫星：低高度、短寿命卫星；中高度、长寿命卫星；高高度、长寿命卫星。
二、气象、陆地、海洋卫星特点及应用
（一）气象：
1.特点：
1）空间覆盖优势：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）时间取样优势：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）资料一致性优势：资料来源连续、实时性强、成本低。
4）综合参数观测优势：气象卫星是从大气层外这个新视角观测地球—大气系统的，所以有些重要的气候变量，特别是通过整个垂直方向大气层的积分参数。
5）轨道：低轨和高轨。
2.应用：天气分析与气象预报；气候研究与气候变迁的研究；资源环境领域；海洋研究领域；
（二）陆地：
NDSAT
2.SPOT
（三）海洋
1.特点：
1）整体特点：不受地表、海面、天气和人为条件的限制，可以探测地理位置偏远、环境条件恶劣等不能直接进入的海区;宏观特性可进行大面积同步测量，能够进行半球或全球探测（如叶绿素浓度用于研究全球碳循环）；可动态的、长期的、周期性的对海洋现象进行监测；具有实时或准实时的特性；多个探测器相配套（如对海冰的监测）。
2）具体特点：传感器设计方面：光学遥感器应具有带宽较窄、IFOV 较大的特点；微波波段在海洋遥感中应用较多;传感器定标与数据处理应用方面：需要调查船、浮标、潜水器等仪器实测资料的支持；数据预处理方面：消除大气的干扰非常重要；数据应用方面：适用于海洋数值模型的检验和改进（如数据同化）。
三、瞬时视场角、总视场角
1.瞬时视场角：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。
2.总视场角：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。
四、扫描图像与摄影图像有何区别？（重点PPT）
五、微波遥感的特点
1.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.分辨率较低，但特性明显。
六、雷达为什么采用侧视工作方式？
七、真实孔径雷达和合成孔径雷达的比较
八、什么是像点位移？像点位移有哪些特点？
九、描述遥感图像特征的参数主要有哪些？
第四章遥感图像处理
一、加色法合成和减色法合成原理、应用
二、辐射畸变与辐射校正
三、什么是大气校正？为什么要进行大气校正？大气校正方法有哪几种？
四、什么是几何校正？为什么要进行几何校正？几何校正方法有哪几种？
五、什么是地面控制点？地面控制点的选择依据是什么？
六、伪彩色图像、假彩色图像区别
七、数字图像增强（平滑与滤波，模板计算）
八、什么是遥感信息的复合？为什么需要复合？
第五章遥感图像目视解译与制图
一、遥感图像目视解译方法和步骤
二、直接判断标志、间接判断标志
第六章遥感数字图像计算机解译
一、监督分类和非监督分类的比较
二、遥感图像解译专家系统的组成和机理。
