遥感原理与应用总结
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遥感技术的原理和应用1. 遥感技术的概述遥感技术是指利用航空器和卫星等遥感平台对地球表面进行高分辨率、多光谱的观测和监测的一种技术。
它通过获取地球表面反射、辐射和散射的电磁能量,将其转化为数字信息,从而获取地表特征的一种方法。
2. 遥感技术的原理遥感技术的原理基于以下几个核心概念:2.1 电磁能谱电磁能谱是指在不同波长的电磁辐射中,包含了各种能量和信息的分布。
遥感技术利用不同波长的电磁辐射来观测地球表面,衍生出不同的信息。
2.2 传感器传感器是遥感技术中的核心设备,用于接收和记录地球表面发出的电磁辐射。
传感器的种类多种多样,包括运载在卫星上的遥感传感器、航空器上的航空传感器等。
2.3 数字图像处理遥感技术通过将传感器接收到的电磁辐射转化为数字图像,然后利用数字图像处理技术对图像进行增强、分类、配准等处理,从而提取出地表特征。
3. 遥感技术的应用3.1 环境监测遥感技术可以对地球上的环境进行全面和实时的监测。
可以通过监测植被覆盖、土地利用、气候变化等因素,为环境保护和自然资源管理提供重要数据。
3.2 土地资源调查遥感技术可以用于土地资源的调查和评估。
通过获取地表的光谱信息,可以判断土壤的类型、水分含量、植被生长状况等,为农业生产和土地规划提供依据。
3.3 城市规划遥感技术可以帮助城市规划部门更好地了解城市的发展情况和需求。
通过监测城市的土地利用、建筑高度、交通状况等,可以为城市规划提供数据支持。
3.4 自然灾害监测遥感技术在自然灾害监测方面具有重要作用。
通过监测地表变化、水体沉积物等,可以提前预警和监测洪水、地震、火灾等自然灾害的发生。
3.5 农业生产遥感技术可以应用于农业生产的监测和管理。
通过监测植被生长情况、土壤水分状况等,可以提高农作物的产量和质量,实现精细化农业管理。
3.6 资源勘探遥感技术在矿产资源勘探方面有广泛应用。
通过监测地表的地质特征和矿产指标,可以提供矿区选址和资源储量估计的依据。
简述遥感的基本原理及应用遥感是利用人造卫星、飞机、无人机或地面观测站等平台对地球表面进行观测和测量的技术。
遥感的基本原理是通过接收和记录地球表面反射和辐射的能量,并将其转化为电信号,进而提供地面信息和数据。
遥感技术主要应用于地质勘探、农业、气象、环境保护、城市规划等领域。
遥感的基本原理包括电磁波与物体相互作用、反射与辐射、传感器及数据的获取与处理等。
遥感利用电磁波来获取地面信息,电磁波通过空气、云、尘埃等自然界中的物质传播,当它与地球表面上的物体相互作用时,会发生反射、散射、吸收等过程。
利用这些过程,遥感技术可以测量并分析地球表面上的对象的光谱、热力学特性和形状等重要信息。
遥感的应用广泛,涵盖了很多领域。
在地质勘探方面,遥感可以帮助寻找地下资源,如石油、天然气和矿藏。
通过分析地质特征、土壤类型和植被覆盖等信息,可以确定矿区位置和资源储量。
在农业领域,遥感可以监测作物的生长状况、土壤湿度和病虫害等问题,提供精确的农作物管理和灾害预警信息。
在气象领域,遥感可以监测大气成分、云层和降水等,为气象预报和天气监测提供重要数据。
在环境保护方面,遥感可以检测森林覆盖变化、土地利用变化和水资源管理等问题,促进可持续发展和生态保护。
在城市规划方面,遥感可以提供城市发展和用地规划所需的数据,帮助城市规划师做出更科学的决策,在城市建设过程中提高效率和减少资源浪费。
遥感还有其他一些应用领域。
例如,遥感可以监测自然灾害,如洪水、地震、火灾等,及时提供救援和应急响应。
遥感还可以监测海洋和水质,了解海洋生态系统的变化和海洋资源的利用情况。
另外,遥感还可以用于考古学领域,帮助寻找古代文明的遗址和文化遗产等。
此外,遥感技术还可以用于导航和测绘等领域,提供高精度的地理数据。
总之,遥感技术的基本原理和应用十分重要和广泛。
通过利用遥感技术,可以获取地球表面的重要信息,提供决策支持和数据支持,促进各个领域的发展和进步。
同时,随着遥感技术的不断发展和创新,未来遥感技术的应用领域还将继续扩大,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
第一章:1. 遥感的定义遥感是指对地观测,即从不同高度的工作平台上通过传感器,对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测,并经信息的记录、传输、处理和解译分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。
2. 遥感的分类(1)按遥感平台分类:地面遥感、航空遥感、航天遥感(2)按工作方式:主动式遥感、被动式遥感(3)按工作波段:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱和高光谱遥感(4)按记录方式:成像遥感、非成像遥感(5)按遥感应用领域分类:从大的研究领域:外层空间遥感、大气遥感、陆地遥感、海洋遥感),从具体应用领域(城市遥感、环境遥感、农业遥感和林业遥感、地质遥感、气象遥感、军事遥感)3. 遥感技术系统的组成部分:信息获取、信息记录与传输、信息处理、信息应用第二章:1.电磁波谱:将电磁波按波长或频率递增或递减顺序排列红外波段:0.76-1000um(近红外(识别植物类型,分析植物长势,监测植被的病虫害) (热红外遥感主要使用3-15um的红外线,探测地下热源、火山、森林火灾、热岛效应)2.辐射通量:电磁辐射单位时间内通过某一表面的能量辐射通量密度:通过单位面积的辐射通量辐射出射度:单位面积发射出的辐射通量辐射照度(辐照度):投射到单位面积上的辐射通量3.绝对黑体:如果一个物体对任何波长的电磁辐射都全部吸收而毫无反射和透射,则称这个物体为绝对黑体(黑体辐射与温度成正相关)4.(1)太阳辐射的特性:1地球上的能源来源于太阳,太阳是被动遥感最主要的辐射源2在距离地球一个天文单位内,太阳辐射在大气上界处的垂直入射的辐射通量密度称为太阳常数3地球大气层以外的太阳光谱辐照度曲线为平滑的连续曲线(2)地球辐射特性:1地球上的能源来源于太阳的直射能量与天空漫入射的能量2被地表吸收的太阳辐射能,又重新被地表辐射(3)比辐射率:单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量密度与同温度下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比,又称发射率6.电磁辐射能与地表的相互作用有三种基本物理过程:反射、吸收和透射(1)物体对电磁波的反射可表现的三种形式:镜面反射:当入射能量全部或几乎全部按相反方向反射,且反射角等于入射角漫反射:当入射能量在所有方向均匀反射,即入射能量以入射点为中心在整个半球空间内向四周各向同性反射能量的现象(即伯朗反射)一个完全的漫反射体称为伯朗体方向反射:介于伯朗表面和镜面之间的,其反射方向各不相同,而具有明显的方向性,即在某些方向上反射最强烈的现象7.光谱反射率:地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比地物的反射波谱特性:地物波谱反射率随波长变化而改变的特性8.水体的反射主要在蓝绿光波段,在近红外、中红外有很强的吸收带植物在绿光附近有一个反射波峰,两侧的蓝光和红光有两个吸收带9.影像地物反射光谱特性的因素:1太阳位置即太阳高度和方位角2传感器位置即观测角和方位角3不同的地理位置、太阳位置、地理景观、海拔高度大气透明度4地物本身性质的变异5时间的变化、季节的变化10.大气对电磁辐射传输作用大气对电磁辐射传输的作用过程的影响包括:散射、吸收、反射、扰动、折射和偏振,对遥感数据,主要是散射和吸收(1)大气吸收:将电磁波辐射能量转换成分子的热运动,使能量减少,主要吸收水蒸气、二氧化碳和臭氧电磁波辐射在大气传输中透过率较高的波段称为大气窗口(2)大气散射:电磁波在传播过程中遇到微粒而使传播方向发生改变,并向各个方向散开瑞利散射:引起散射的大气粒子直径远小于入射电磁波波长(蓝天)米氏散射:。
遥感的原理与应用课程总结简介遥感是指利用卫星、飞机等远距离传感器获取地球表面信息的一种技术。
遥感的原理与应用是一门涉及光学、电磁学等学科的综合性课程,本文对遥感的原理及应用进行总结。
遥感的原理遥感技术是通过传感器测量地球表面的电磁辐射,并将其转化为数字信号。
遥感的原理主要包括以下几个方面:1.电磁辐射:地球表面物体不断向外发射电磁辐射,包括可见光、红外线、微波等各种波段。
通过测量地球表面物体的辐射能量和频率分布,可以获取相关信息。
2.传感器:遥感数据的获取依赖于特定类型的传感器。
常见的遥感传感器包括光学传感器、红外传感器、微波传感器等。
不同传感器对于不同波段的电磁辐射有不同的敏感度。
3.数字图像处理:传感器获取的电磁辐射信息将以数字图像的形式呈现。
通过数字图像处理技术,可以对遥感图像进行增强、分类、分析等操作,提取出有用的地表信息。
遥感的应用遥感技术在众多领域都有广泛的应用。
下面列举了几个常见的遥感应用领域:1.地球观测:遥感技术能够提供大范围、连续的地球观测数据。
这些数据可以用于监测自然资源的分布、环境变化的监测等。
例如,通过遥感图像可以观测到森林覆盖面积的变化、海洋温度的变化等。
2.城市规划:遥感技术可以为城市规划提供重要的数据支持。
通过获取高分辨率的遥感图像,可以分析城市的土地利用情况、交通网络、建筑物分布等信息,为城市规划提供科学依据。
3.农业管理:遥感技术可以对农业资源进行监测和管理。
通过获取农田的遥感图像,可以判断土壤质量、作物生长状况、灾害情况等,为农业生产提供有效的决策支持。
4.灾害监测与评估:遥感技术在灾害监测和评估方面具有重要的应用价值。
通过获取灾区的遥感图像,可以快速准确地评估灾害的范围和损失情况,为救援和重建工作提供参考。
总结遥感是一门应用广泛且具有重要意义的技术,它通过传感器获取地球表面的电磁辐射信息,并通过数字图像处理技术对遥感图像进行分析和应用。
遥感技术在地球观测、城市规划、农业管理、灾害监测等众多领域都有广泛的应用。
遥感原理与应用各章节知识点总结
遥感原理与应用各章节知识点总结如下:
1. 遥感定义:遥感是指通过非接触的方式,远距离感知目标物体的基本属性,包括位置、形状、大小、方向、表面温度等。
2. 电磁波谱:遥感的工作基础是电磁波谱,包括可见光、红外线、微波等不同波段的电磁波。
不同的物体对不同波段的电磁波有不同的反射和吸收特性,因此通过测量这些特性,可以反演出物体的基本属性。
3. 传感器:传感器是遥感的“眼睛”,它能够接收和记录电磁波谱中特定波段的信息。
常见的传感器包括光学相机、红外扫描仪、微波雷达等。
4. 数据处理:数据处理是遥感中非常重要的环节,它包括预处理、增强、变换和分析等步骤。
通过这些步骤,可以将原始的遥感数据进行处理,提取出有用的信息,并对这些信息进行解释和识别。
5. 应用领域:遥感的应用领域非常广泛,包括资源调查、环境保护、城市规划、交通管理、气象监测、灾害预警等。
6. 发展趋势:随着科技的不断发展,遥感技术也在不断进步和完善。
未来的遥感技术将更加注重智能化、自动化和实时化,同时也会更加注重多源数据的融合和综合应用。
以上是遥感原理与应用各章节知识点总结,如需获取更具体的内容,建议查阅相关教材或权威资料。
遥感技术的原理优势应用一、遥感技术的原理•遥感技术是通过卫星、无人机等载荷设备获取地球表面信息的一种技术。
其原理主要基于电磁波的辐射、反射和传播规律。
•遥感技术利用传感器捕捉地表反射、发射或辐射的电磁能量,将其转化为数字图像或其他形式的信息。
•遥感技术利用卫星和无人机等载荷设备对地面进行全方位、多角度观测,可以获取地球上的各种信息,包括地形、植被、水文、气候、土壤等。
二、遥感技术的优势遥感技术具有以下优势:1.获取大范围、无偏差的数据:遥感技术可以覆盖广阔的地理范围,获取大量数据,而且不受人为主观因素的限制,数据具有客观性和无偏差性。
2.周期性观测和重复性观测:遥感技术可以进行周期性的观测,从而获取同一地区不同时期的数据,并可以对数据进行比较分析,研究地表变化情况。
3.高时空分辨率的数据:遥感技术可以获取高分辨率的数据,即可以观测到较小的地物和地表细节,也可以观测到瞬时的地表变化。
4.多源数据融合:遥感技术可以融合多个传感器的数据,同时获取多种地球表面信息,提高信息提取的准确性和精度。
5.非接触式观测:遥感技术不需要直接接触地面,可以在较远的距离进行观测,减少了人为干扰和对环境的破坏。
三、遥感技术的应用领域遥感技术在许多领域中都得到了广泛应用,主要包括以下几个方面:1.农业:遥感技术可以用于农作物生长监测、土壤质量评估、农作物面积统计等。
通过遥感数据,可以提前预测农作物的生长状态和产量,为农业生产提供科学依据。
2.城市规划:遥感技术可以用于城市土地利用调查、建筑物高度测量、城市扩张监测等。
通过遥感数据,可以对城市的发展进行评估和规划,提高城市规划的科学性和可行性。
3.环境保护:遥感技术可以用于环境污染监测、水体质量评估、森林覆盖监测等。
通过遥感数据,可以及时监测环境变化,评估环境质量,提供科学依据和决策支持。
4.资源调查:遥感技术可以用于矿产资源调查、能源资源勘探、水资源管理等。
通过遥感数据,可以快速获取资源信息,为资源开发和管理提供科学依据。
第一章:绪论knowledge points(知识点):掌握:遥感(狭义)、遥感技术、景、分辨率;遥感技术系统的组成;遥感的特性;目前主要的遥感卫星、遥感软件了解:遥感的分类;遥感的发展史;遥感与测绘学科的关系遥感: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。
对象:地面;载体:电磁波(主要)目的:研究地面物质的性质和运动状态(周期性、重复性)过程:成像、传输、处理、应用2.遥感技术:从地面到高空各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。
1)空间信息采集2)地面接收与预处理3)地面实况调查4)信息的提取与应用1.遥感的特性:Characteristics宏观(空间)特性:Spatial视域范围大光谱特性:Spectral多波段,没有可见光的限制,扩大了观测范围时相特性:Temporal可周期成像,有利于研究和动态监测景的概念:在遥感数据的发布过程中,将获得的连续条带影像按一定的距离划分为若干幅影像。
空间分辨率:传感器瞬时视场可观察到的地面大小光谱分辨率:探测光谱辐射能量的最小波长间隔1米分辨率2.遥感的分类:Classes按遥感对象(应用)分:土地遥感;环境遥感;大气遥感;海洋遥感;农业遥感;林业遥感;水利遥感地质遥感(按接收信息方式分:主动遥感(Active);被动遥感(Passive)按遥感平台(高度)分:航天遥感(Astronautics);航空遥感(Airborne);地面遥感(Subaerial)主动方式:扫描(图像方式):像面扫描(被动型相控阵雷达);物面扫描:微波辐射计;真实孔径雷达;合成孔径雷达非扫描(非图像方式):微波散射计;微波高度计;激光光谱仪;激光高度计;激光水深计;激光测距仪被动方式:扫描(图像方式):1、像面扫描:电视摄像机;固体扫描仪(CCD)2物面扫描:光机扫描仪;固体扫描仪非扫描:1、非图像方式:微波辐射计;地磁测量仪;重力测量仪;傅立叶光谱仪2、图像方式(照相机):黑白;天然彩色;红外;彩色红外(2) 按平台(高度)分类:航天遥感Astronautics:1、轨道卫星:地球同步卫星;太阳同步卫星:长寿命(500-1000 km)(3600 km),短寿命(150-500 km)/2、载人飞船(<500 km)3、航天飞机(<300 km)4、/探空火箭(100-650 km)航空遥感Airborne:1、飞机:高空飞机(>15km);中空飞机(9-15km);低空飞机(<9km)2、气球:飘浮气球(<50km);系留气球(<5km)地面遥感Subaerial:高塔(<300m);车船(<30m);观测架(几米)§1-4 遥感与测绘的关系Relationship between RS. and Surveying & Mapping1. 遥感制图是测绘领域的发展方向:空间范围广,信息量大;成图周期短,能以一定的周期反复观测几乎全部地球表面,便于实时动态监测;能够快速获取大量的地面景物的直观的定位资料,可用作研究地物的空间分布;受地域、气候、地形等的限制小;精度提高(接图少);完成了制图自动化(软件功能强大)2.利用遥感卫星影像制图的优点:(Advantages)借助影像与地面相应点间的对应关系,确定地物的种类、形状、大小、及其平面位置;借助影像与地面相应点间的几何关系,制作各种比例尺的地形图;加速了测绘工作进度,节省了劳动力,扩大了工作的范围和领域。
第一章1、遥感的定义:通过不接触被探测的目标,利用传感器获取目标数据,通过对数据进行分析,获取被探测目标、区域和现象的有用信息2、广义的遥感:在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。
3、狭义的遥感:指在高空和外层空间的各种平台上,应用各种传感器(摄影仪、扫描仪和雷达等)获取地表的信息,通过数据的传输和处理,从而实现研究地面物体形状、大小、位置、性质以及环境的相互关系。
4、探测依据:目标物与电磁波的相互作用,构成了目标物的电磁波特性。
(信息被探测的依据)传感器能收集地表信息,因为地表任何物体表面都辐射电磁波,同时也反射入照的电磁波。
地表任何物体表面,随其材料、结构、物理/化学特性,呈现自己的波谱辐射亮度。
5、遥感的特点:1)手段多,获取的信息量大。
波段的延长(可见光、红外、微波)使对地球的观测走向了全天候全天时。
2)宏观性,综合性。
覆盖围大,信息丰富,一景TM影像185×185km2,可见的,潜在的各类地表景观信息。
3)时间周期短。
重复探测,有利于进行动态分析6、遥感数据处理过程7、遥感系统:1)被探测目标携带信息2)电磁波辐射信息的获取3)信息的传输和记录4)信息的处理和应用第三章1、电磁波的概念:在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。
2、电磁波特征(特征及体现):1)波动性:电磁辐射以波动的形式在空间中传播2)粒子性:以电磁波形式传播出去的能量为辐射能,其传播也表现为光子组成的粒子流的运动紫外线、X射线、γ射线——粒子性可见光、红外线——波动性、粒子性微波、无线电波——波动性3、叠加原理:当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时,每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律,仍保持原有的频率(或波长)和振动方向,按照自己的传播方向继续前进,而空间相遇的点的振动的物理量,则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。
4、相干性与非相干性:由叠加原理可知,当两列频率、振动方向相同,相位相同或相位差恒定的电磁波叠加时,在空间会出现某些地方的振动始终加强,另一些地方的振动始终减弱或完全抵消,这种现象叫电磁波的相干性。
第一篇名词解释1、遥感技术:在遥感平台的支持下,不与探测目标接触,从远处吧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、遥感器:遥感器又称为传感器,是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
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、黑体:对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
5、大气散射:辐射在传播过程中遇到小微粒(气体分子或悬浮微粒等)而使传播方向改变,并向各个方向散开,从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。
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、地物波谱:地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
8、地物反射率: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。
9、地物反射波谱: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。
表示方法:一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线),横坐标表示波长,纵坐标表示反射率。
10、摄影成像:依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质(胶片or CCD)来记录物体的影像的成像方式11、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波特性信息,形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感:通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射,以此为依据,通过判读处理来识别地物的技术。
13、像点位移:中心投影的影像上,地形的起伏除引起相片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在相片位置上的移动,这种现象称为像点位移,其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。