遥感学概论
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第一章遥感的基本概念★1.遥感的基本概念: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.遥感探测系统包括:被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.★3.遥感(对于传统地面调查)的特点:①传统地面调查实施可以短时间内对同一地区进行重复探测,发现地球上许多事物的动态变化,传统调查,需要大量人力物力,用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数得地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计,使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容,所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较,遥感数据可以较大程度地排除人遥感的费用投入与所获得的效益,与传统的方法相比,可以大大的节省人力、遥感技术所利用的电磁波有限,有待进一步开发,需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合,雏别是地面调查和验证。
★4.我国第一颗人造卫星:1970年4月24日发射的“东方红1号”。
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或频率,递增或递减排列,则构成了电磁波谱。
★2.电磁波特性:①是横波②在真空中以光速传播③满足f·λ=c、E=h·f④具有波粒二象性。
★3.绝对黑体:对于任何波长的电磁辐射都全部性吸收的物体。
(黑色的烟煤被认为是最接近绝对黑体的自然物质。
)黑体辐射规律:斯忒藩-玻耳兹曼定律:M=σ·T∧4绝对黑体的总辐射出射度与黑体的温度的四次方成正比。
维恩位移定律:bλ随着温度的升高,辐射最T=∙max大值对应的峰值波长向短波方向移动。
★5.描述实际物体的辐射的是基尔霍夫定律:在一定温度下,地物单位面积上的辐射出射度M和吸收率ɑ之比,对于任何物体都是一个常数,且等于绝对黑体的辐射出射度M0。
第一章绪论遥感广义:泛指一切无接触旳远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等旳探测。
狭义:应用探测仪器,不与探测目旳接触,从远处把目旳旳电磁波特性记录下来,通过度析,揭示出物体旳特性性质及其变化旳综合性探测技术。
遥感探测系统根据通感旳定义,遥感系统包括被测目旳旳信息特性、信息旳获取、信息旳传播与记录、信息旳处理和信息旳应用五大部分积极遥感和被动遥感积极遥感和被动遥感,积极遥感由探测器积极发射一定电磁波能量并接受目旳旳后向散射信号;被动遥感旳传感器不向目旳发射电磁波,仅被动接受目旳物旳自身发射和对自然辐射源旳反射能量与常规观测相比,遥感观测旳特点遥感观测可以实现大面积同步观测,并且不受地形阻隔等限制。
遥感探测,尤其是空间遥感探测,可以在短时间内对同一地区进行反复探测,发现地球上许多事物旳动态变化。
与老式地面调查和考察比较,遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
与老式旳措施相比,可以大大地节省人力、物力、财力和时间,具有很高旳经济效益和社会效益。
分别从遥感平台、传感器类型、工作方式和应用简述遥感类型遥感平台:地面遥感,航空遥感,航天遥感,航宇遥感传感器:紫外遥感,可见光遥感,红外遥感,微波遥感,多波段遥感工作方式:积极遥感和被动遥感,成像遥感和非成像遥感应用:外层空间遥感,大气层遥感,陆地遥感,海洋遥感第二章电磁辐射与地物光谱特性基本概念:电磁波谱按电磁波在真空中传播旳波长或频率,递增或递减排序,构成了电磁波谱。
按照波长递减旳次序:长波,中波和短波,超短波,微波,红外波段(超远红外,远红外,中红外,近红外),可见光(红橙黄绿青蓝紫,0.38~0.76微米),紫外线,X射线,γ射线。
朗伯源、朗伯面辐射亮度L与观测角无关旳辐射源,称为朗伯源。
某些粗糙旳表面可近似看做朗伯源。
严格来说,只有绝对黑体才是朗伯源。
对于漫反射面,当入射幅照度一定期,从任何角度观测反射面,其反射亮度是一种常数,这种反射面称朗伯面。
把反射比为1旳朗伯面叫做理想朗伯面。
遥感概论1、遥感:广义:泛指一切无法接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义:指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种参数,通过传输、变换、处理、提取有用的信息,实现研究地物形状、位置、性质、变化及与环境的相互关系的一门现代应用技术。
2、主动遥感:遥感仪器主动向目标物体发射一定波长的电磁波,然后接受目标物体反射回来的电磁波能量信息的方式。
3、被动遥感:不依靠人工辐射源,直接由遥感仪器接收目标物体自身发射或反射自然辐射源的电磁波能量信息的方式。
4、绝对黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是绝对黑体。
绝对黑体的吸收率等于1,反射率等于0,与物体的温度和电磁波波长无关。
5、太阳常数:地球处于日地平均距离处,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,其平均值为1.36×10³w/m²。
6、摄影成像:使用光学镜头成像,用感光胶片记录物体影像。
根据使用波长细分为可见光摄影、近红外摄影、多光谱摄影。
7、扫描成像:依靠探测元件和扫描镜,对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样,以得到目标地物电磁辐射特征信息,形成一定谱段的图像。
8、直方图匹配:又叫直方图规定化,是指使一幅图像的直方图变成规定形状的直方图而进行的图像增强方法。
9、瞬时视场角:扫描镜在某一瞬时时间可以视为静止状态,此时接收到的目标地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。
10、雷达:是由发射机通过天线在很短时间内,向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲,然后用一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。
11、斯忒藩-波尔兹曼定律:绝对黑体的总辐射度与温度的4次方成正比。
定律的数学式为:M(T)=σT 4,式中σ为斯忒藩-波尔兹曼常数,σ=5.67×10-8(w·m—2·K—4),该定律说明,当绝对黑体的温度增加1倍时,其总辐射度将增加为原来的16倍。
《遥感概论》课程笔记第一章:绪论1.1 遥感及其技术系统遥感(Remote Sensing)是指不直接接触对象物体,通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。
遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系,主要包括以下几部分:- 传感器(Sensor):用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。
- 遥感平台(Remote Sensing Platform):携带传感器的载体,如卫星、飞机、无人机等。
- 数据传输系统(Data Transmission System):将传感器收集的数据传回地面的设备。
- 数据处理与分析系统(Data Processing and Analysis System):对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。
1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类:- 按照电磁波波长:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
- 按照传感器工作方式:主动遥感(如激光雷达)和被动遥感(如摄影相机)。
- 按照平台类型:卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。
遥感技术的主要特点包括:- 大范围覆盖:遥感技术可以覆盖广阔的地表区域,对于大规模的地理现象监测具有优势。
- 高效快速:遥感平台可以快速穿越监测区域,获取数据的时间周期短。
- 多维信息:遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息,如形状、纹理、温度等。
- 非侵入性:遥感技术不需要直接接触目标物体,因此对环境的影响较小。
1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用,以下是一些主要的应用领域:- 农业领域:通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。
- 环境保护:监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。
- 灾害管理:利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。
- 城市规划:通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等,为城市规划提供依据。
遥感概论知识点总结一、遥感的基本概念遥感是通过对地球表面进行观测和测量,获取地球表面各种信息的技术。
遥感可以利用航空器、卫星等平台来进行观测和测量,通过获取的遥感数据,可以对地球的各种现象和特征进行监测和分析。
遥感技术的应用范围非常广泛,可以在农业、水资源、土地利用、环境保护、城市规划等领域发挥重要作用。
二、遥感的原理遥感的原理主要是通过传感器对地球表面进行观测和测量,获取各种遥感数据。
传感器可以利用电磁波、红外线、微波等方式对地球表面进行观测,不同的传感器可以获取到不同波段的数据,从而获取到地球表面的不同信息。
遥感数据可以分为光学遥感数据和雷达遥感数据两种类型,其中光学遥感数据主要是通过对可见光、红外线等光谱的捕捉,获取地球表面的图像信息,而雷达遥感数据则是通过微波的回波信息获取地球表面的各种信息。
通过对遥感数据的处理和分析,可以获取到地球表面的各种信息,包括地形、地物、植被、水域、土壤等。
三、遥感的分类遥感可以根据传感器的工作原理和数据类型进行分类,主要可以分为光学遥感和雷达遥感两种类型。
光学遥感主要是利用可见光和红外线等光学波段进行观测和测量,可以获取地球表面的图像信息,包括地形、地物、植被、水域等。
光学遥感主要利用航空摄影、卫星摄影等方式获取数据,可以在农业、林业、地质勘探等领域得到应用。
雷达遥感则是利用雷达传感器对地球表面进行观测和测量,可以在夜间和恶劣天气下进行观测,可以获取地球表面的高度、形状、液体含量等信息,广泛应用于地质勘探、环境监测等领域。
四、遥感数据的获取遥感数据的获取主要是通过航空摄影、卫星摄影等方式进行观测和测量。
航空摄影是利用航空器进行大范围、高分辨率的遥感观测和测量,可以获取地球表面的高分辨率图像信息,适用于小范围的地面观测。
而卫星摄影则是利用卫星平台进行大范围、中低分辨率的遥感观测和测量,可以获取地球表面的宽幅图像信息,适用于大范围的地面观测。
通过这些方式获取的遥感数据可以在地质勘探、农业监测、城市规划等方面得到应用。
授课对象:大学生授课时间: 2课时教学目标:1. 理解遥感的基本概念、发展历程和未来趋势。
2. 掌握遥感技术的基本原理和成像方法。
3. 了解遥感图像的获取、处理和应用。
4. 培养学生运用遥感技术解决实际问题的能力。
教学内容:第一课时一、导入1. 介绍遥感技术的应用领域和重要性。
2. 引导学生思考遥感技术如何改变我们的生活方式。
二、遥感的基本概念1. 遥感的定义:不接触目标物体,通过传感器获取目标物体信息的技术。
2. 遥感的特点:远距离、非接触、快速、大范围。
3. 遥感的类型:根据传感器平台、波段、成像原理等进行分类。
三、遥感技术的基本原理1. 电磁波谱与电磁辐射:介绍电磁波谱的分布和电磁辐射的基本特性。
2. 地物波谱:分析不同地物对电磁波的吸收、反射和散射特性。
3. 遥感成像原理:介绍不同遥感平台的成像原理,如摄影成像、扫描成像、微波成像等。
四、遥感图像的获取1. 遥感平台:介绍不同遥感平台的优缺点,如卫星、飞机、无人机等。
2. 遥感传感器:介绍不同遥感传感器的类型和功能,如可见光、红外、微波等。
3. 遥感图像的获取过程:从传感器到地面处理,再到图像产品的生成。
第二课时一、遥感图像的处理1. 图像预处理:介绍图像增强、几何校正、大气校正等预处理方法。
2. 图像分析:介绍图像分类、特征提取、变化检测等分析方法。
3. 遥感图像的应用:介绍遥感技术在农业、林业、水资源、环境监测等领域的应用。
二、遥感技术的应用实例1. 农业遥感:介绍遥感技术在农作物长势监测、病虫害防治、产量估算等方面的应用。
2. 林业遥感:介绍遥感技术在森林资源调查、森林火灾监测、生物多样性保护等方面的应用。
3. 环境遥感:介绍遥感技术在水资源监测、土地覆盖变化、城市扩张监测等方面的应用。
三、讨论与思考1. 遥感技术在解决实际问题中的优势和局限性。
2. 遥感技术的发展趋势和未来挑战。
教学方法:1. 讲授法:系统讲解遥感的基本概念、原理和应用。
遥感概论复习重点遥感概论是地球科学和环境科学中的重要学科之一,主要研究地球表面信息的获取、处理和应用。
以下是遥感概论复习的重点内容。
一、遥感基础知识1.遥感的定义、特点和应用范围;2.遥感数据的分类、图像解译的基本步骤;3.遥感的数据源、传感器和平台;4.遥感数据的光谱特征和光谱反射率;5.遥感数据的空间、光谱和时间分辨率。
二、遥感图像解译1.遥感图像解译的基本概念和步骤;2.遥感图像的特征提取方法;3.遥感图像分类方法和常用分类算法;4.遥感图像解译中的误差源和误差评价方法;5.遥感图像的应用领域和典型应用案例。
三、遥感技术的发展和应用1.遥感技术的发展历程和主要进展;2.遥感技术在农业、林业、环境监测、城市规划等领域的应用;3.遥感技术在气象、地质灾害监测、资源调查和管理中的应用;4.遥感技术在国土调查、地理信息系统、地理空间数据处理中的应用。
四、遥感数据处理和分析1.遥感数据的获取和预处理技术;2.遥感图像的增强和滤波处理方法;3.遥感数据的特征提取和信息提取方法;4.遥感数据的数学模型和解析技术;5.遥感数据的多光谱、高光谱和合成孔径雷达处理方法。
五、遥感与地理信息系统(GIS)的集成应用1.遥感与GIS的概念、关系和集成模式;2.遥感数据在GIS中的应用和分析方法;3.遥感数据与GIS数据的转换和交互;4.遥感数据与GIS空间分析的集成方法;5.遥感与GIS的应用案例和未来发展方向。
六、遥感应用中的伦理和社会问题1.遥感数据的隐私和安全问题;2.遥感数据在环境保护和资源管理中的伦理问题;3.遥感数据的使用和共享政策问题;4.遥感数据在社会冲突和隐患管理中的道德问题;5.遥感数据的技术限制和社会影响问题。
以上内容是遥感概论复习的重点,通过对这些知识点的深入学习和理解,可以帮助学生全面掌握遥感概论的基本理论和应用技术,为进一步深入研究和应用遥感技术打下坚实的基础。
遥感概论复习参考资料(一)绪论1.什么是遥感遥感:一种在远离目标,不与目标直接接触的情况下,通过传感器获取其特征信息,并对这些信息进行处理、分析和应用的综合性探测技术。
遥感过程:是指遥感信息的获取、传输、处理,以及分析判读和应用的全过程。
包括遥感信息的获取;遥感信息的处理;遥感信息的应用。
遥感技术系统:是指一个从地面到空中、甚至空间的从遥感信息收集、存储、处理、判读分析和应用的技术系统。
包括:遥感试验系统;遥感信息的获取系统;遥感信息的处理系统;遥感信息的应用系统2.遥感的分类、被动遥感、主动遥感遥感的分类按工作平台:地面遥感、航空遥感、航天遥感按所利用的电磁波的光谱段分:紫外遥感、可见光遥感、反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感按传感器的工作原理分:主动遥感,被动遥感按数据获取方式:成像遥感;非成像遥感按研究对象分:资源遥感、环境遥感、空间遥感、大气遥感、陆地遥感、海洋遥感按应用空间尺度分:全球遥感、区域遥感和城市遥感按应用领域分:资源、环境、农业、林业、军事等主动遥感:指从传感器系统上的人工辐射源,向目标物发射一定形式的电磁波,再由传感器接收和记录其反射波的遥感系统。
如主动传感器:雷达被动遥感:指由传感器从远距离接收和记录目标物所反射的太阳辐射电磁波及物体自身发射的电磁波( 主要是热辐射) 的遥感系统。
如各种摄像机、扫描仪、辐射计3.遥感技术的特点:1)感测范围大,具有综合、宏观性。
便于发现和研究宏观现象2)信息量大,手段多、技术先进。
可提供丰富的光谱信息,根据应用目的不同可选用不同功能的传感器和工作波段3)获取信息快,更新周期短,具有动态监测特点。
能用于洪水,土地利用,农作物长势、森林火灾等监测4)用途广,效益高5)约束少,不受地利、交通、国界等限制(二)电磁辐射与地物光谱特征1电磁波谱、电磁辐射的度量、黑体辐射等基本概念;遥感中常用的电磁波谱段答: 电磁波谱:按照电磁波在真空中传播的波长或频率排列形成的一个连续谱带。
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。
遥感概论报告1.1遥感的基本概念遥感(Remote Sensing)是一种远距离的、非接触的目标探测技术和方法。
通过对目标进行探测,获取目标的信息,然后对所获取的信息进行加工处理,从而实现对目标进行定位、定性或定量的描述。
目标信息的获取主要是利用从目标反射和辐射来的电磁波,接收从目标反射和辐射来的电磁渡信息的设备称之为传感器(Remote Sensor),如航空摄影中的航摄相机等。
搭载这些传感器的载体称之为遥感平台(Platform),如航摄飞机、人造地球卫星等。
由于地面目标的种类及其所处环境条件的差异,地面目标具有反射或辐射不同波长电磁波信息的特性,遥感正是利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性.通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。
遥感的应用领域非常广泛,从室内的近景摄影测量到大范围的陆地、海洋信息的采集以至全球范围内的环境变化监测,遥感技术都可以发挥巨大的作用。
例如,利用遥感技术可以进行城市绿地植被的变化监测,可以制作全国范围的影象地图,可以掌握全球范围内的沙漠化等自然环境变化的情况。
在海洋研究中,利用遥感技术可以收集到海面水位、混浊状况、海面温度等信息。
在大气研究中,利用遥感技术可以调查大气中二氧化碳和臭氧等微量元素的组成,分析气象现象等。
在环境变化监测等区域性和全球性的问题研究中,只有遥感技术才能从宏观上把握研究对象的变化规律,对其发展状况和发展趋势作出科学的结论。
1.2遥感的发展历程和趋势遥感作为一门综合性的技术是20世纪60年代提出来的。
1960年美国学E.L.Pruict为了比较全面地概括探测目标的技术和方法,把以摄影方式和以非摄影方式获得被探测目标的图象或数据的技术称作为“遥感(Remote Sensing)”,这个名词在1962年美国密执安大学等单位举行的环境科学讨论会上被正式采用。
航空遥感技术最早用在军事上。
1903年莱特兄弟发明了人类历史上第一架飞机,1915年底世界上又有了第一台航空摄影专月相机,此后航空摄影技术被广泛应用于军事侦察领域.直到1920午以后航空摄影方法才开始在地质、土木工程中的勘察和制图、农业中的牧场土地调查等民用领域获得应用。
第一章绪论第一节遥感概述一、遥感的概念及特点1、概念2、特点①感测范围大②信息量大③获取信息快④其他特点:用途广、效益高、全天候、全方位、资料性二、遥感的分类1、根据遥感平台的高度和类型分类①地面遥感:1.5~300m,车、船、塔,主要用于究地物光谱特征②航空遥感:9~50km,飞机、气球,较微观地面资源调查③航天遥感:100~36000km,卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站2、根据传感器的工作方式分类①主动遥感:雷达②被动遥感:被动接受地物反射、发射的电磁波:摄影机、扫描仪3、根据遥感信息的记录方式分类①成像遥感:以图象方式记录:航空性片、卫星图象②非成像遥感:图形、电子数据:数字磁带、光盘4、根据遥感使用的探测波段分类①紫外遥遥:0.3~0.4μm②可见光遥感:0.4~0.76μm③红外遥感:0.76~14μm④微波遥感:1000μm ~30c m⑤多波段遥感:0.5-0.6,0.6-0.7,0.7-0.8,0.8-0.95、根据遥感的应用领域分类:气象、海洋、地质、军事三、遥感过程及其技术系统1、遥感实验:前期工作,主要获得地物的光谱特性。
2、遥感信息的获取:中心工作。
传感器3、遥感信息的接受和处理:利用各种技术手段4、遥感信息的应用:最终目的。
遥感信息的认识(判读、解译)第二节遥感的发展与应用一、遥感的发展1、国外遥感的发展概况“遥感”:①无记录的地面遥感阶段(1608-1838)望远镜的产生:②有记录的地面遥感阶段(1839-1857)摄影技术的发明:③空中摄影的遥感阶段(1858-1956)系留气球、飞机、彩色摄影技术产生④航天遥感阶段(1957-)人造地球卫星产生、计算机技术的应用、GIS⑤遥感的发展趋势:platform:气球-飞机-卫星-飞船-航天飞机-空间站传感器:分辨率变高、稳定性变好、手段变多遥感信息的接收和处理:自动解译、自动分类遥感的应用:广、深入2、我国遥感的发展概况起步晚、发展快①20世纪60年代末设立遥感学科②20世纪70年代,航空测量应用③20世纪70年代末,引进美国卫星技术和卫星资料、设备仪器,促进我国遥感技术与国际领先水平接近。
遥感概论总结第一章1、遥感的概念 p1遥感( Remote Sensing ),即遥远的感知,是在空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学以及其他学科交叉渗透、相互融合的基础上发展起来的一门新兴边缘学科,它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。
第二章1、黑体辐射的概念以及三大定律p30定义一:黑体发出的地磁辐射,它比同温度下任何其他物体发出的电磁辐射都强 定义二:研究实际物体吸收和发射辐射能量的性能时的一种理想化的比较标准三大定律1)斯忒藩—玻尔兹曼定律对普朗克定律在全波段内积分,得到斯忒潘-玻尔兹曼定律。
辐射通量密度随温度增加而迅速增加,与温度的4次方成正比。
σ: 斯蒂藩-玻尔兹曼常数,5.6697×10-8Wm-2K4T :绝对黑体的绝对温度(K )2)维恩位移定律黑体辐射光谱最强的波长与黑体绝对温度T 成反比:黑体温度越高,曲线的顶峰就越往左移,即往波长短的方向移动。
高温物体发射较短的电磁波,低温物体发射较长的电磁波。
3)基尔霍夫定律给定温度下,黑体向外的辐射出射度和吸收的能量必然相等,任何地物的辐射出射度与吸收率α之比是常数。
基尔霍夫证明下式之比仅与波长和温度有关。
黑体:最大的吸收率 最大的发射率 没有反射实体:吸收本领大、发射本领也大2、太阳常数概念太阳常数:是指不受大气影响,在距离太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上,单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量。
太阳常数可以认为是大气顶端接收的太阳能量,所以没有大气的影响。
太阳常数值基本稳定,即使有变化也不会超过1%。
太阳常数对遥感探测和进一步应用于气象、农业、环境5444523022(1)152hc kT h k c W d e c h T Tλππλσλ+∞===-⎰2452102max 02[5(1)()](1)2897.8ch ch kT kT ch kT b M ch hc e e kT e T b λλλλπλλλλλ∂==∂--+--⇒⋅==等领域也很重要。
第一章、遥感概述一、遥感:是以中国远离目标,在不与目标直接接触的情况下,通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息,然后对所获取的信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。
二、遥感数据采集的环节:太阳辐射——地物反射——传感器接收三、遥感探测的特点:(一)宏观观测,大范围获取数据资料(二)动态监测。
快速更新监控范围数据(三)技术手段多样,可获取海量信息(四)应用领域广泛,经济效益高四、遥感的分类(一)按工作平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感(二)根据电磁波工作波段:紫外遥感(–)、可见光遥感(–)红外遥感()、微波遥感(1mm – 1m)(三)根据工作原理:主动式遥感、被动式遥感(四)根据资料的获取方式:成像遥感与非成像遥感。
(五)根据波段宽度及波谱的连续性:高光遥感和常规遥感。
(六)根据应用领域:环境遥感、农业遥感、气象遥感、海洋遥感等。
五、遥感卫星地面站:是一个复杂的高技术系统,它用于接收、处理、存档和分发各类遥感卫星数据,并进行卫星接收方式、数据处理方法及相关的技术研究,它运行的系统主要包括:接收站、数据处理中心和光学处理中心。
作用:(一)数据的传送与接收;(二)数据加工六、现代遥感技术发展的趋势(一)多分辨率多平台遥感并存,空间、时间、和光谱分辨率普遍提高(二)新型传感器不断涌现,微波遥感、高光谱遥感迅速发展(三)遥感的综合应用不断深化(四)商业遥感时代的到来第二章、遥感电磁辐射基础一、电磁波:是电磁振动的传播,也称电磁辐射。
当电磁电磁振荡进入空间时,变化的磁场激发了变化了的电场,使电磁振荡在空间传播,形成了电磁波。
(一)电磁波的特性:1.二象性,即波动性和粒子性;2.电磁波具有和光波相同的特性;3.电磁波在真空中的传播速度为光速;4.电磁波在传播过程中遇到气体、液体和固体介质时会发生一系列现象;5.电磁波是横波。
(二)电磁波谱:以频率从高到低或波长从短到长排列可划分为:γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。
课程名称:遥感概论授课对象:大学本科生授课课时:2课时教学目标:1. 理解遥感的基本概念、发展历程和在我国的应用领域。
2. 掌握遥感技术的物理基础、成像原理和图像处理方法。
3. 培养学生运用遥感技术解决实际问题的能力。
教学重点:1. 遥感的基本概念和发展历程。
2. 遥感技术的物理基础和成像原理。
3. 遥感图像处理方法。
教学难点:1. 遥感图像处理方法的理解和应用。
2. 遥感技术在实际应用中的问题解决。
教学内容:第一课时一、导入1. 通过展示遥感影像,激发学生的学习兴趣。
2. 提问:什么是遥感?遥感有哪些应用?二、遥感的基本概念1. 遥感的定义:遥感是利用电磁波探测地球表面物体性质和状态的技术。
2. 遥感的特点:远距离、非接触、多波段、多时相、多尺度。
3. 遥感的类型:根据探测波段、平台和探测目的分为多种类型。
三、遥感的发展历程1. 遥感技术的发展阶段:探测阶段、成像阶段、数据处理阶段、应用阶段。
2. 我国遥感技术的发展历程:从20世纪50年代开始,逐步发展壮大。
四、遥感的应用领域1. 自然资源调查:土地资源、水资源、矿产资源等。
2. 环境监测:大气环境、水环境、生态环境等。
3. 军事应用:军事侦察、军事指挥等。
第二课时一、遥感技术的物理基础1. 电磁波谱:介绍电磁波谱的基本知识,包括电磁波的性质、分类等。
2. 电磁辐射:介绍太阳辐射、地球辐射等。
3. 大气对辐射的影响:介绍大气对电磁波的吸收、散射、反射等作用。
二、遥感成像原理1. 大气窗口:介绍大气窗口的概念和作用。
2. 遥感平台:介绍遥感平台的基本类型和特点。
3. 摄影成像、扫描成像及微波成像的基本原理及图像特征。
三、遥感图像处理方法1. 图像增强:介绍图像增强的基本原理和方法。
2. 图像分类:介绍图像分类的基本原理和方法。
3. 图像变化检测:介绍图像变化检测的基本原理和方法。
四、总结与作业1. 总结本节课的主要内容。
2. 布置作业:阅读相关资料,了解遥感技术在某一领域的应用案例。
湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
考试科目代码:[复试科目] 考试科目名称:遥感学概论
一、考试形式与试卷结构
1)试卷成绩及考试时间:
本试卷满分为100分,考试时间为180分钟。
2)答题方式:闭卷、笔试
3)试卷内容结构
(一)客观部分60%
(二)主观部分40%
4)题型结构
a: 名词解释题,6小题,每小题5分,共30分
b: 简答题,4小题,每小题10分,共40分
c: 论述题,2小题,每小题15分,共30分
二、考试内容与考试要求
(一)遥感基本原理
1、概述
了解遥感、电磁波、电磁波谱概念。
了解黑体辐射、太阳辐射、大气窗口概念的意义。
2、物体的发射辐射、地物的反射辐射
了解地物的反射类别、光谱反射率以及地物的反射光谱特性、影响地物光谱反射率变化的因素。
3、地物波谱特性的测定
理解地物波谱特性的概念及作用。
(二)遥感平台及运行特点
1、了解遥感平台的种类及目的用途。
(三)遥感传感器及其成像原理
1、了解遥感传感器种类、理解扫描成像类传感器特点。
(四)遥感图像数字处理的基础知识
1、图像的表示形式
理解图像的表示形式
2、遥感数字图像处理系统
了解遥感数字图像处理的硬件系统、遥感数字图像处理的软件系统。
(五)遥感图像的几何处理
1、遥感图像的几何变形
理解遥感图像的几何变形因素。
2、遥感图像的几何处理
理解几何纠正的目的、意义、基本原理;掌握几何纠正的基本方法和步骤。
(六)遥感图像辐射处理
1、遥感图像的辐射处理
理解辐射纠正的目的、意义、基本原理。
2、遥感图像增强
理解图像增强的基本原理和方法。
3、图像融合
理解图像融合的目的、意义、概念,掌握图像融合的基本思路和步骤。
(七)遥感图像判读
掌握遥感图像目视解译的原理、基本方法、步骤及各自的特点。
(八)遥感图像自动识别分类
理解图像监督分类和非监督分类的基本原理和方法。
(九)遥感技术的应用
了解遥感技术在资源、环境与灾害监测预警、测绘、地质调查、农林牧渔等方面的应用。
三、参考书目
教材:作者:梅安新《遥感导论》,高等教育出版社2001
实习指导书:作者:刘慧平《遥感实习教程》,高等教育出版社2001 教学参考书:作者:吕国楷《遥感概论》高等教育出版社1998。