04-遥感光学基础

遥感在地面、空中和外层空间的各种平台上，用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输、变换和处理等，提取有用的信息，实现研究地物的空间形状、位置、性质、变化及其与周围环境的相互关系的一门现代应用技术。

电磁波谱:电磁波在真空中传播的波长或频率，按递增或递减排列就构成了电磁波谱。

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。

绝对白体：是一种只向外辐射而不吸收任何电磁辐射的理想物体大气窗口：有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段通常称为大气窗口光谱反射特性曲线：反射光谱是某种物体的反射率对波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线称为该物体的反射波谱特性曲线太阳同步轨道：是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变。

MODIS：Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer 是EOS-AM1系列卫星的主要探测仪器。

MODIS光谱区间：0.4 --14.4 μm覆盖范围±55°，2330 km 扫描宽度，空间分辨率250 m (2bands)，500 m (5 bands)，1000 m (29 bands)全景畸变：由于地面分辨率随扫描角发生变化，使红外扫描影像产生畸变，这种畸变通常称之为全景畸变共线方程：(5－5)公式5－5即为描述像点、传感器投影中心和地物点之间关系的共线方程几何校正：是解决遥感图像的几何变形问题，消除遥感图像的几何误差的过程。

灰度重采样：若输出图像阵列中的像素在原始图像中的投影点位坐标计算值不为整数，原始图像阵列中该非整数点位上并无现成的亮度存在，于是就必须采用适当的方法把该点位周围领进整数点位上亮度值对该点的亮度贡献累积起来，构成该点位的新亮度值，这个过程为数字图像灰度值的重采样。

大气校正：消除因为大气散射引起的辐射误差的处理称为大气校正。

遥感基础知识(转）一.什么是遥感？“遥感”，顾名思义，就是遥远地感知。

传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。

人类通过大量的实践，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。

遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。

例如，大兴安岭森林火灾发生的时候，由于着火的树木温度比没有着火的树木温度高，它们在电磁波的热红外波段会辐射出比没有着火的树木更多的能量，这样，当消防指挥官面对着熊熊烈火担心不已的时候，如果这时候正好有一个载着热红外波段传感器的卫星经过大兴安岭上空，传感器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像，因为着火的森林在热红外波段比没着火的森林辐射更多的电磁能量，在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮的浅色调。

当影像经过处理，交到消防指挥官手里时，指挥官一看，图像上发亮的范围这么大，而消防队员只是集中在一个很小的地点上，说明火情逼人，必须马上调遣更多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。

上面的例子简单的说明了遥感的基本原理和过程，同时涉及到了遥感的许多方面。

除了上文提到的不同物体具有不同的电磁波特性这一基本特征外，还有遥感平台，在上面的例子中就是卫星了，它的作用就是稳定地运载传感器。

除了卫星，常用的遥感平台还有飞机、气球等；当在地面试验时，还会用到地面象三角架这样简单的遥感平台。

传感器就是安装在遥感平台上探测物体电磁波的仪器。

针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。

传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。

原始图像被地面站接收后，要经过一系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用，他们才能用这些处理过的影像开展自己的工作。

由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易见的优势，它正处于飞速发展中。

遥感重点知识点总结初中一、遥感基本概念遥感是通过人工或自然传感器对地球表面地物进行探测、记录、存储、处理和解译的科学技术。

遥感技术可以分为主动遥感和被动遥感两种类型。

主动遥感是指传感器主动向地面发射能量，并接收反射或散射回来的能量信号，如雷达遥感；被动遥感是指传感器接收来自地面目标发射的电磁波能量，并对其进行分析和处理，如光学遥感。

二、遥感技术基本原理1. 电磁波辐射原理：地球表面物体对太阳辐射的反射、辐射和吸收是遥感技术的基础。

2. 光学遥感：通过接收太阳光照射地表后反射、散射的电磁波，在不同波长的电磁波成像可获取地表物体的信息。

3. 热红外遥感：地表物体受太阳辐射后，有自身温度辐射，通过接收地面物体的红外辐射信息，可以获取地表物体的温度等信息。

4. 雷达遥感：通过合成孔径雷达（SAR）等探测手段获取地表地形、地貌等信息。

三、遥感数据获取遥感数据获取的主要手段包括卫星、飞机、无人机等，这些载具可以携带各种类型的传感器，如摄影机、雷达、红外线传感器等，获取不同波段的地表信息。

四、遥感数据处理1. 资料编目和建库：将获取的遥感数据进行整理、编目及存储，形成遥感数据库。

2. 影像地图生成：将遥感数据进行图像处理，生成数字影像地图。

3. 遥感数据融合：将多种遥感数据进行融合，形成多源数据，以获取更为全面的地表信息。

4. 遥感数据解译：通过图像处理技术对遥感数据进行解译，提取地表对象的信息。

五、遥感应用遥感技术在农业、林业、城市规划、环境保护、气象、国土资源调查、地质勘探等领域有着广泛的应用。

例如，在农业方面，可以通过遥感技术对农作物生长情况进行监测和预测，提高农业生产效率；在环境保护方面，可以通过遥感技术监测空气、水质等环境指标，及时发现环境问题，采取相应措施。

六、遥感发展趋势随着科技的不断发展，遥感技术也在不断创新和进步。

未来，遥感技术发展趋势包括高分辨率遥感技术、超分光遥感技术、高性能遥感卫星技术、人工智能与遥感技术相结合等。

光学遥感标准
光学遥感的标准涉及多个方面，如空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率和几何精度等。

具体标准取决于应用领域和观测目标。

在空间分辨率方面，根据观测对象的尺度，可以选择不同的空间分辨率。

例如，对于大尺度的全球观测，可能需要较低的空间分辨率，而对于小尺度的目标或区域观测，则需要较高的空间分辨率。

在光谱分辨率方面，不同波段和光谱范围的观测数据可以提供不同的信息。

例如，可见光波段可以提供地表覆盖和植被状况的信息，红外波段可以提供地表温度和热辐射的信息。

在辐射分辨率方面，遥感器应该能够区分不同地物之间的辐射差异，以获取更准确的地表信息。

在时间分辨率方面，不同卫星轨道和观测周期决定了遥感数据的时间分辨率。

对于动态变化的观测目标，需要高时间分辨率的遥感数据来捕捉其变化。

在几何精度方面，遥感数据的几何定位精度和几何校正精度对于后续的数据处理和应用非常重要。

此外，光学遥感还需要遵循一系列的技术标准和规范，以确保数据的可比性和可重复性。

例如，数据格式标准、元数据标准、辐射定标标准等。

总之，光学遥感的标准需要根据具体的应用需求和观测目标来制定。

遥感基础知识第二章遥感基础知识2.1遥感定义遥感是遥远感知事物的意思，即：不直接接触目标物和现象，在距离地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上，使用传感器接收地面物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面，经过信息处理、判读、分析和野外实地验证，最终服务于资源勘探、动态监测或规划决策。

将这一接收、传输、处理、分析、判读和应用遥感信息的全过程称为遥感技术，具有感测面积大、获取资料速度快、受地面条件限制少，以及可连续进行、反复观察等优点。

遥感之所以能够根据收集的电磁波信息来判度地面目标物和现象，是因为一切物体由于种类、特征和环境条件的不同，具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征，因此，遥感技术主要是建立在物体反射或发射电磁波的原理基础上的。

随着航天技术、传感器技术、计算机技术和其他相关科学的快速发展，在航空摄影的基础上发展起来的遥感技术得到了极大发展，尤其是高分辨率CCD传感器的出现，使遥感图像的空间分辨率由Landsat-MSS的80m提高到目前的2-3m，甚至QuickBird的0.61m；高光谱分辨率成像光谱仪的出现，是多光谱遥感图像的光谱分辨率可达到5-10nm。

遥感技术的这些成果为遥感从定性化到定量化的研究提供了保障，使遥感图像应用于地图的测绘和GIS基础信息的获取成为可能，并在国民经济建设和国防建设的许多领域发挥着重要作用，可应用于测绘、城市规划、水利、电力、通讯、交通、军事、农业、林业、环境监测等领域。

遥感技术主要特点为：可获取大范围数据资料。

遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。

例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。

这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

获取信息的速度快，周期短。

由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。