遥感概论重点
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1、摇感的概念:不接触目标的,通过接受目标的电磁波信号,进行分析,得出待测目标的特性和运动情况的一门综合性探测技术。
主动、被动。
2、遥感数据的特点大面积、实时、同步、存在局限:可以到达人到不了的地方,但是需要应证。
3、遥感平台的分类:a)工作平台:地面遥感、航空遥感(气球、飞机)、航天遥感(人造卫星、飞船、空间站、火箭);b)根据记录方式层面区分:成像遥感、非成像遥感;c)根据应用领域区分:环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等;d)按传感器的探测范围波段分为:紫外遥感(探测波段在0.05~0.38微米)、可见光遥感(探测波段在0.38~0.76微米)、红外遥感(0.76~1000微米)、微波遥感(1毫米~1米)、多波段遥感;e)按工作方式分为:主动遥感、被动遥感。
1、辐照度(I):被辐射物体表面单位面积上的辐射能量。
2、辐射出射度(M):辐射源表面单位面积上的辐射能量。
3、辐射亮度(L):沿辐射方向上单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量。
4、朗伯源、面:辐射亮度和角度无关的物体、面。
5、黑体:没有反射的物体。
6、灰体:没有显著的选择吸收,吸收系数介于1-2。
7、选择辐射体:吸收系数会随着波长变化的物体。
8、太阳常数:不受大气影响,在一个天文单位内,垂直于太阳辐射方向上,单位面积单位时间黑体吸收的太阳辐射能量。
9、夫琅和费吸收线:用高分辨率的光谱仪观察到太阳连续光谱上许多离散的暗谱线。
10、光学厚度:吸收系数沿路径的积分。
11、大气窗口:通过大气,透射率较高的波段。
12、双向反射分布函数:反射亮度随入射方向变化产生的函数(BRFD)。
13、双向发射比因子:反射亮度和朗伯面辐射亮度之比。
14、大气的结构:随着距地面的高度不同,大气层的物理和化学性质有很大的变化。
按气温的垂直变化特点,可将大气层自下而上分为对流层、平流层、中间层(上界为85km左右)、热成层(上界为800km左右)和散逸层(没有明显的上界)a)平流层:位于对流层之上,其上界伸展至约55km处。
《遥感概论》复习纲要第一章遥感概述一、本章知识点1、遥感概念2、遥感技术系统3、遥感探测的特点4、遥感的分类5、遥感的应用领域6、发展历程和发展趋势7、RS、GIS、GPS的结合二、思考题1、名词解释(1)遥感:是从远处探测感知物体。
是不与目标对象直接接触的情况下,通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息,然后对所获取信息进行提取、判定、加工处理及解译应用的综合性技术。
(2)光谱特性:地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波,而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同。
物体的这种对电磁波固有的波长特性叫做光谱特性。
(3)遥感过程:是指遥感信息的获取、传输、处理及其判读分析和应用的全过程。
(4)遥感技术系统:是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。
是一个多维、多平台、多层次的立体化观测系统。
2、与传统对地观测手段比较,遥感有什么特点?(1)空间特性:宏观观测,大范围获取数据(范围广)(2)时相特性:动态监测,更新快(动态性)(3)光谱特性:技术手段多样,信息量大(信息量大)(4)应用特性:应用领域广,经济效益高(领域多)3、简述遥感卫星地面站,其生产运行系统的构成及各自的主要任务遥感卫星地面站:是一个复杂的高技术系统,它的任务是接收、处理、存档和分发各类遥感数据,并进行卫星接收方式、数据处理方法及相关技术的研究。
(1)接收站:主要负责完成捕获跟踪卫星、传送接收卫星数据的任务。
(2)数据处理中心:将原始遥感数据做一系列复杂的辐射校正及几何校正处理,消除畸变,恢复图像,提供给用户使用。
(3)光学处理中心:可以生产应用于不同用途的各种比例尺的图像产品。
4、遥感有哪几种分类?分类依据是什么?(1)按遥感平台分类:近地面遥感;航空遥感;航天遥感。
(2)按传感器的探测波段分类:紫外0.05-0.38;可见光0.38-0.76;红外0.76-1000微米;微波1mm-1m;多波段遥感。
第一章绪论一、遥感的概念广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。
遥感定义:遥感是从远处探测感知物体,也就是不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,判别出目标地物的属性的综合性技术。
遥感是应用探测仪器,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。
二、遥感系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用三、遥感分类1、按遥感平台分:地面遥感:传感器设置在地面平台上航空遥感:传感器设置在航空器上航天遥感:传感器设置在环地球的航天器上航宇遥感:传感器设置在星际飞船上2、按传感器的探测波段分:紫外遥感:探测波段在0.05~0.38um可见光遥感:探测波段在0.38~0.76um红外遥感:探测波段在0.76~1000um微波遥感:探测波段在1mm~10m多波段遥感:探测波段在可见光波段和红外波段范围内,分成若干窄波段来探测目标。
3、按工作方式分a、主动遥感:不依靠太阳,由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号被动遥感:传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量b、成像方式、非成像方式4、按照遥感应用的目的分类:环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等四、遥感的特点(简答)1、遥感范围大,可实施大面积的同步观测遥感观测为地面探测提供了最佳获取信息的方式,并且不受地物阻隔的影响。
遥感平台的范围越大,视角越大,可以同步观测的地面信息就越多。
2、时效性:获取信息快、更新周期短,具有动态监测的特点对于天气预报、火灾和水灾等灾情检测,以及军事行动等具有重要作用。
3、数据的综合性和可比性,具有手段多、技术先进的特点能够反映许多自然人文信息,能较大程度排除人为干扰。
4、经济性:经济效益高、用途十分广泛5、局限性:遥感技术所利用的电磁波还很有限,仅是其中的几个波段范围;已被利用的电磁波谱段,对许多地物某些特征不能准确反映。
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。
遥感概论阐释RS特点及其应用也许性第一节●遥感:碧空慧眼应用:遥感天地,看相识气●遥感分类:1、探测对象:宇宙遥感(所有波段)地球遥感(除γ、x射线、无线电波)2、平台:航天遥感、航空遥感(飞机气球)、地面遥感3、获取数据形式:成像方式遥感,非成像方式遥感4、传感器工作方式:被动遥感,积极遥感5、探测电磁波:可见光(白天)、红外(夜晚)、微波(雨雪天)、紫外6、遥感应用●遥感特性:时空特性,广;波段特性,多;时相特性,长;资料收集特性,便;经济特性,钱●电磁波四个特性:反射、吸取、透射、发射●发展状况:中华人民共和国:50年代60年代70—80年代90年代世界:初级阶段1839-1937 发展阶段1937-1960奔腾阶段1960-1980 实用阶段1990----第二节●遥感技术系统:遥感平台、传感器、遥感信息接受及解决、遥感图像判读和应用●遥感平台:遥感中搭载传感器运载工具1、地面遥感:<100m 三脚架、遥感车、遥感塔、遥感轮船特点1)可测光谱信息2)配合航空航天遥感3)不能反映环境综合性2、航空遥感:<12km 飞机、气球特点1)信息辨别率高2)不受地面条件控制3)收集资料以便4)用于局部资料分析3、航天遥感:>150km 人造地球卫星、宇宙飞船、空间轨道站、航天飞机特点:1)对地球进行宏观综合迅速动态观测2)开展资源环境监测3)辨别率比较低(大多数是民用)4)五大优越性(广、多、长、便、钱)●传感器:遥感系统核心某些1、照相方式传感器----无损波长0.3---1.3微米2、扫描方式传感器-------有损波段比较宽重要是光电转换3、雷达(水NO)全天候全天时0.8----30cm●遥感信息接受及解决:遥感信息只要是指由航空遥感和航天遥感所获取胶片和磁带1)直接回收方式:航摄结束后回收保密性强,时效性差2)视频传播:接受地物电磁波光电转换无线电给接受站保密性差,时效性好3)实时传播:及时给接受站4)非实时传播:回到地面给接受站Ps:辐射校正:恢复自身光谱特性,提高辨别精度几何校正:满足遥感制图和多波段套合(飞机颠簸)遥感地面实验场提高应用精度吉林长春●遥感图像判读和应用:图像判读分类:目视判读(定性)、计算机分类(定量)计算机分类:监督分类、非监督分类、模糊分类、神经元网络分类、模式辨认●总结:从地面到高空,从室内到室外多层次、多视野、多角度立体交叉作业系统。
遥感概论期末复习重点一、狭义的遥感是指应用探测仪器,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。
二、遥感系统的组成根据遥感的定义,遥感系统包括:目标物的电磁波特性(被测目标的信息特征)、信息的获取、信息的接收(信息的传输与记录)、信息的处理、信息的应用三、遥感的类型1.按遥感平台分地面遥感-、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按工作方式分主动遥感---由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号。
如:侧视雷达被动遥感---传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。
如:摄影机成像遥感---传感器接受的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图像。
非成像遥感---传感器接受的目标电磁辐射信号不能形成图像。
四、遥感的特点①大面积的同步观测:遥感范围大,可实施大面积的同步观测;②时效性:获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点;③数据的综合性和可比性:具有手段多,技术先进的特点;④经济性:能节省大量的经费、时间和劳动力。
五、遥感的发展简史无记录的地面遥感阶段(1608-1838年)有记录的地面遥感阶段(1839-1857年)空中摄影遥感阶段(1858-1956年)航天遥感阶段(1957-)六、电磁波电磁波---当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋磁场,使电磁震荡在空间传播,这就是电磁波。
电磁波方向—由电磁振荡向各个不同方向传播。
七、电磁波谱【见右图】波谱以频率从高到低排列为:γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—无线电波。
遥感中较多地使用可见光、红光和微波波段八、电磁波性质①是横波;②在真空以光速传播;③满足:f·λ=c E=h·λ其中:E-能量,单位J; h-普朗克常数,h=6.626×J/s;f-频率;λ-波长;c-光速,c=3×108m/s④电磁波具有波粒二象性九、勃朗源朗伯源—辐射亮度(L )与观察角(θ)无关的辐射源。
问题第一章--绪论1、遥感的基本概念2、遥感探测系统组成3、遥感与常规观测手段的区别重点:遥感的概念及应用领域1.遥感的广义理解和狭义理解?P12.遥感探测系统包括哪几个部分?P13.遥感的特点?P54.遥感的信息源?遥感探测的依据?P35.遥感的类型?P3第二章--电磁辐射与地物光谱特征1、电磁波谱与电磁辐射的概念及特点2、太阳辐射及大气对辐射的影响3、地球的辐射与地物波谱重点:地物波谱特征难点:电磁辐射原理1.大气层次与成分?P262.散射现象的实质?P293.大气散射的三种情况?P294.根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别,说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能?P295.物体的反射状况?(镜面反射、漫反射、实际物体反射)P376.大气窗口对于遥感探测的重要意义?P317.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象?8.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影象解译必须了解地物反射波谱特性?P35 9.黑体辐射定律?P19第三章--电磁辐射与地物光谱特征1、了解主要的遥感平台及各平台的工作特点。
2、摄影成像的基本原理及图像特征。
3、扫描成像的基本原理及扫描图像的特征。
4、微波成像与摄影、扫描成像的区别。
5、评价遥感图像质量的方法。
重点:摄影成像的基本原理及图像特征、评价遥感图像质量的方法难点:中心投影的原理1.主要遥感平台是什么,各有何特点?P462.摄影成像的基本原理是什么?其图象有什么特征?P53、P573.扫描成像的基本原理是什么?P674.扫描成像和摄影图象有何区别?5.微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别?6.如何评价遥感图象的质量?P80-P837.气象卫星特点?P488.海洋遥感的特点?P529.中心投影与垂直投影的区别?P5810.中心投影的透视规律?P5911.光/机扫描成像的概念?P6712.瞬时视场角(像元)的概念?P6813.总视场角的概念?P6814.固体自扫描成像的概念?P6915.高光谱成像光谱扫描的概念?P7016.微波遥感的特点?P7217.微波遥感方式和传感器?P74-P8018.遥感解译人员需要通过遥感图像获取的信息?P8019.遥感图像的特征?P80-P83第四章--遥感图象处理1、光学原理与光学处理2、数字图像的校正3、数字图像增强4、多源信息复合重点:数字图象的增强难点:数字图象的校正及数字图象增强的原理与计算方法1.影响亮度值的两个物理量?P982.引起辐射畸变的两个原因?P983.辐射校正的方法(直方图最小值去除法、回归分析法)?P1004.遥感影像变形的原因?P1035.几何畸变校正的方法(最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法)?P1076.空间滤波的概念以及手段?P1167.彩色变换?P1208.图像运算(差值运算、比值运算)?P1229.多光谱变换(主成分变换、缨帽变换)?P12310.遥感信息的复合(不同传感器的遥感数据复合、不同时相的遥感数据复合)?P128 11.遥感与非遥感信息的复合?P13012.简述多波段彩色变换的不同方法?P120第五章--遥感图像目视解译与制图1、遥感图像目视解译原理2、遥感图像目视解译基础3、遥感制图1.遥感图像目标地物识别特征?P1352.图像知觉形成的客观条件?P1423.摄影像片的特点?P1454.摄影像片的解译标志?P1455.遥感摄影像片的判读方法?P1496.遥感扫描影像的判读?P1537.遥感扫描影像特征?P1618.遥感影像主要解译方法?P1619.微波影像的特点?P16310.微波影像解译标志及地物影像特征?P16611.微波影像的判读方法?P17112.目视解译方法?P17113.目视解译步骤?P17414.遥感影像地图的主要特征?P17615.对比分析MSS影像与TM影像的不同特点?P154第六章--遥感数字图像计算机解译1、遥感数字图像的性质与特点2、遥感数字图像的计算机分类3、遥感图像多种特征的抽取重点与难点:遥感数字图像的计算机分类方法1.遥感数字图像计算机解译的概念及其难度?P1872.按波段数量,遥感数字图像的类型?P1903.多波段数字图像的存储与分发通常采用的数据格式?P1904.航空像片的数字化过程?P1925.遥感数字图像计算机分类原理?P1936.遥感数字图像计算机分类方法(监督分类方法、非监督分类方法)?P195、P196 7.遥感数字图像计算机分类基本过程?P1958.植被、水体及土壤反射波谱特征?P399.计算机分类存在的问题?P20110.地物边界跟踪的方法?P20311.遥感图像解译专家系统的组成?P214-P21712.计算机解译的主要技术发展趋势?P219第七章--遥感应用1、地质遥感的主要原理与应用2、水体遥感的主要原理与应用3、植被遥感的主要原理与应用4、土壤遥感的主要原理与应用5、高光谱遥感的应用1.地质遥感的任务?基础?P2252.从遥感影像上识别地质构造的内容?P2313.岩石的反射光谱特征是什么?如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩的影像进行识别?P225-P230 4.如何进行地质构造识别?P2315.水体的光谱特征是什么?水体识别可包括哪些内容?P237-P2396.植物的光谱特征是什么?如何区分植物类型,监测植物长势?P240-P2447.作物估产的原理和方法是什么?P2458.土壤的光谱特征是什么?如何进行土类的识别?P249-P2529.什么是高光谱遥感?它与传统遥感手段有何区别?P25310.高光谱提取地质矿物成分的主要技术方法是什么?P25411.高光谱在植被研究中有哪些应用?主要技术方法是什么?P256第八章--3S综合应用1.GIS的基本概念及其基本功能?P2612.GPS的基本原理、作用及其组成?P2643.RS的作用?P267概念第一章--绪论1.传感器(遥感器):接收、记录目标物电磁波特征的仪器2.遥感平台:装载传感器的平台,包括地面平台、空中平台、空间平台3.地面遥感:传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等4.航空遥感:传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等5.航天遥感:传感器设置于环地球的航天器上,如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等6.航宇遥感:传感器设置于星际飞船上,指对地月系统外的目标的探测7.主动遥感:由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号8.被动遥感:传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量9.成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图象10.非成像遥感:传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图象第二章--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2.朗伯源:辐射亮度与观察角无关的辐射源3.绝对黑体:一个对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体4.太阳常数: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5.太阳光谱:通常指光球产生的光谱,是连续光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致6.散射:辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开7.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或者散射的,透过率较高的波段8.比辐射率=发射率第三章--电磁辐射与地物光谱特征1.遥感平台:搭载传感器的工具2.低轨:近极地太阳同步轨道,卫星每天在固定的时间(地方时)经过每个地点的上空,使资料获得时具有相同的照明条件3.高轨:指地球同步轨道4.摄影机:成像遥感最常用的传感器,有分幅式和全景式摄影机之分,通常的遥感探测和制图大都采用分幅式摄影5.垂直摄影:摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内,取得的像片称水平像片或垂直像片6.倾斜摄影:摄影机主光轴偏离垂线大于3°,有时为了获取较好的立体效果且对制图要求不高时采用7.像点位移:在中心投影的像片上,地形的起伏除引起像片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在像片位置上的移动的现象,位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的"投影误差",位移量与摄影高度(航高)成反比8.感光特征曲线:横坐标为曝光量的对数值,纵坐标为胶片的光学密度9.光学密度:指胶片经感光显影后,影象表现出的深浅程度10.感光度:指胶片的感光速度。
遥感概论知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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。
遥感概论和普通的图象有什么异同?能从图象上得到什么?为什么要从那么高的空间对地成像?想了解有关的空间信息,通过什么途径?如何获取信息?遥感的作用或者目的?一、遥感定义:遥感广义的含义:泛指各种非接触的、远距离的探测技术,根据物体对电磁波的反射和辐射特性,以获取物体信息的一种技术。
遥感狭义的含义:指从远距离、高空以至外层空间的各种平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,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一门现代化科学技术。
遥感定义: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科学。
遥感技术:实现上述目的所采取的各种技术手段的总称。
二、遥感技术的特点:宏观性,综合性(覆盖范围大、信息丰富),多波段性(波段的延长使对地球的观测走向了全天候),多时相性(重复探测,有利于进行动态分析)。
三、遥感的分类1、按照遥感的工作平台分类:地面遥感、航空遥感、航天遥感。
2、按照探测电磁波的工作波段分类:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
3、按照遥感应用的目的分类:环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等4、按照资料的记录方式:成像方式、非成像方式5、按照传感器工作方式分类:主动遥感、被动遥感四、遥感技术系统:是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输、处理到分析判读、应用的完整技术系统。
第一章遥感的物理基础电磁波及电磁波谱光的波动性形成了干涉,衍射,偏振现象。
干涉:由两个或两个以上频率振动方向相同,相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时,合成波振幅为各个波的振幅的矢量和,因此会出现交叠区某些地方振动加强,某些地方震动减弱或完全抵消的现象。
凡是单色波都是相干波。
干涉对微波遥感的判读意义重大。
衍射:光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象。
讲稿2009 ~ 2010 学年第一学期第一章遥感概述§1.1遥感概念1.遥感(remote sensing)的定义:在远离被测物体或现象的位置上,使用一定的仪器设备,接收、记录物体或现象反射或发射的电磁波信息,经过对信息的传输、加工处理及分析与解译,对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。
2.光谱特性(spectral characteristics):地球上每一物质作为其固有的性质都会反射、吸收、透射及辐射电磁波,物体的这种对电磁波固有的波长特性叫做光谱特性。
§1.2遥感技术系统遥感技术系统:是一个从地面到空中,乃至空间,从信息收集、存储、处理到判读分析和应用的完整技术体系。
一、遥感过程:是指遥感信息的获取、传输、处理及其判读分析和应用的全过程。
二、传感器及遥感平台1.传感器(remote sensor):接收从目标中反射或辐射来的电磁波的装置。
如:照相机,扫描仪等。
2.遥感平台(remote platform):指搭载传感器的载体。
如:地面三角架、遥感车、气球、航空飞机、航天飞机、人造地球卫星等。
三、遥感探测的特点1.宏观观测,大范围获取数据资料2.动态监测,快速更新监控范围数据3.技术手段多样,可获取海量信息4.应用领域广泛,经济效益高四、遥感分类1、按遥感平台分地面遥感:传感器设置在地面平台上航空遥感:传感器设置在航空器上航天遥感:传感器设置在环地球的航天器上航宇遥感:传感器设置在星际飞船上2、按传感器的探测波段分紫外遥感:探测波段0.05~0.38μm可见光遥感:探测波段0.38~0.76μm红外遥感:探测波段0.76~1000μm微波遥感:探测波段1㎜~10m多波段遥感:在可见光波段和红外波段的范围内,在分成若干窄波段来探测3、按传感器的工作原理分主动遥感:探测器主动发射一定电磁波能量被动遥感:探测器不向目标发射电磁波4、按遥感资料的获取方式分成像遥感:目标电磁辐射信号能转换成图象非成像遥感:目标电磁辐射信号不能形成图象5、按波段宽度及波谱的连续性分高光谱遥感(hyperspectral remote sensing ):是利用很多狭窄的电磁波波段(波段宽度通常小于10nm)产生光谱类型的图像数据。
常规遥感(宽波段遥感):波段宽度一般大于100nm,且波段在波谱上不连续。
6、按遥感的应用领域分从大的研究领域可分为:外层空间遥感,大气层遥感,陆地遥感,海洋遥感。
从具体应用领域可分为:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、城市遥感、工程遥感、灾害遥感、军事遥感。
§1.3遥感技术的简史与发展(了解,不考)美国海军研究局的Evelyn L Pruitt(艾佛林·普鲁伊特)于1960年首次提出“Remote Sensing”一词,1962年在美国密歇根大学召开的第一次国际环境遥感讨论会上,这一名词被正式通过,普遍采用至今,从此标志着遥感这门新学科的形成。
一、遥感发展的三个阶段:–萌芽阶段(常规航空遥感阶段)–航空遥感阶段–航天遥感阶段二、我国遥感发展概况三、当前遥感发展主要特点与展望1.多国发射卫星的局面已经形成2.高分辨率小型商业卫星发展迅速3.雷达卫星遥感日益受到青睐➢星载主动式遥感的发展,是探测手段更趋多样化。
4.高光谱分辨率传感器是未来空间遥感发展的核心内容。
➢高光光谱分辨率传感器是指既能对目标物成像有可以测量目标物波谱特性的光学传感器。
5.遥感应用不断深化6.地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和动向。
➢GIS的概念➢遥感手段获得的丰富信息GIS的科学管理➢遥感应用有赖于GIS提供多种信息源进行信息复合及其综合分析。
➢因此,GIS是遥感的进一步发展和延伸,成为遥感发展的一个新动向。
§1.4、遥感在地理学中的作用和意义(了解)一、遥感已成为地理研究的重要信息源1.地理学研究的传统方法:地图及其特点2.遥感信息的准确性、客观性3.遥感信息的实时性与及时性4.遥感信息的周期性:动态研究5.遥感信息的多样性:多波段信息;图像信息与数字化信息;二维平面信息与三维空间信息;从而使获得的信息形成多层次、多方式、多侧面全方位,拓宽了地理学研究的深度和广度。
二、遥感已成为地理研究的重要手段和方法1.遥感方法改变了地理研究的工作模式2.遥感方法为地理分析提供了基础,也为地理分析从定性到定量,从静态到动态创造了条件。
3.遥感与地理信息系统的结合,为地理研究提供了广阔的发展前景。
三、遥感的应用1、遥感在资源调查方面的应用2、遥感在环境监测评价等方面的应用3、在区域分析及建设规划方面的应用4、遥感在全球性宏观研究中的应用5、遥感在其它方面的应用第二章遥感电磁辐射基础§2.1 概述、一、电磁波与电磁波的传输特性1、电磁波与电磁波谱1)波:振动的传播称为波。
2)电磁波(电磁辐射):电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播。
3)电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长(或频率)按其长短,依次排列制成的图表称为电磁波谱。
4)电磁波的性质:波长与频率成反比;两者的乘积为光速;电磁波传播到气体、固体、液体介质时,会发生反射、折射、透射、吸收等现象。
2、遥感技术使用的电磁波分类名称和波长(λ)范围:名称波长范围紫外线100 Å ----0.38 μm可见光0.38 ---- 0.76 μm近红外0.76 ---- 3.0 μm中红外3.0 ---- 8.0 μm热红外8.0 ----15.0 μm远红外15 ---- 1000 μm微波 1 ---- 1000 mm无线电波> 1000 mm(1 m)二、电磁辐射与黑体辐射1.辐射源:任何物体都是辐射源。
不仅能够吸收其他物体对它的辐射,也能够向外(发出)辐射。
2.辐射能量(W):电磁辐射的能量,单位:J(焦耳)。
3.辐射通量(Φ):单位时间内通过某一面积的辐射能量,单位: W (瓦)。
4.辐照度(I):被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量。
5.辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通量,单位:W/m2。
辐射通量密度、辐射亮度6.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。
光谱吸收系数(吸收率):α(λ,T)光谱反射系数(反射率):ρ(λ,T)绝对黑体:α(λ,T)= 1 ;ρ(λ,T)= 07.黑体辐射规律:(1)黑体的辐射(发射)能量---- 辐射出射度(M)是波长λ和温度T 的函数;某一波长下黑体的辐射出射度Mλ是指在某一单位波长间隔(λ~Δλ)的辐射出射度。
在紫外、可见光和红外波段Mλ与λ5 成反比;在微波波段,Mλ与λ2成反比与T成正比。
(2)黑体的总辐射出射度M:黑体对所有波长的(发射)辐射能量的总和。
在这种情况下M ~ M(T)。
即:M ∝T4表明总辐射出射度M与温度T的关系是:随着温度的升高,M的值急剧增大;不同温度下的M值在波长—能量曲线图中,展现为一系列互不相交的曲线(族)。
(3)黑体辐射出射度Mλ的最大值所对应的波长λmax 与黑体自身温度T 的关系:λmax 与T 成反比。
即:黑体温度越高,其总辐射出射度M的曲线的峰值就越向短波方向偏移。
(太阳的λmax =0.47 μm;地球λmax =9.0 μm)8、实际物体的辐射☆发射率ε(比辐射率)的概念:物体(地物)的辐射出射度与同温度下黑体的辐射出射度之比。
☆物体的发射率等于该物体的吸收率:αλ=ελ一般情况下,物体的发射率: 0<ελ<1☆物体的发射率是温度和波长的函数。
物体的发射率与身的性质、物理状况(如粗糙度、颜色等)有关;物体的表面温度受自身的比热、热惯量、热导率、热扩散率等影响较大。
☆黑体的ελ= ε=1;灰体的ελ=ε=常数<1;选择性辐射体的ελ<1,且随波长而变。
(P21,表2.3;P22,F2.10)9、太阳辐射☆太阳常数:在不受大气影响的情况下,距太阳一个天文单位(通常指日地平均距离,约1.496×108公里)内,垂直于太阳辐射方向上,单位面积单位时间内黑体接受到的太阳辐射能量。
其数量为:1.360 ×103 瓦/平方米。
☆太阳辐射(太阳光谱)的主要特征(1)太阳辐射到达大气层顶时与60000K黑体的辐射能特征基本相同:辐射能的强度特征、辐射能随波长的分布特征。
(2)太阳辐射穿过大气层到达地面后,被大气反射、散射和吸收强度有所减少,而且存在多个O3、CO2、H2O的吸收带。
(3)在0.3~0.47μm范围内,随波长的增加太阳辐射能急剧增长,在0.47μm左右达到极大值;随波长的继续增大,太阳辐射能逐渐减少,在中红外波段,太阳辐射能已相当微弱。
(4)在0.6μm附近有一个O3的吸收带;在0.7、0.9、1.1μm附近有三个水汽的吸收带、在1.4和1.9μm附近太阳辐射能完全被吸收;CO2的强吸收带在2.7和4.3μm附近。
(5)到达地面的太阳辐射能43.5%集中在可见光波段38.6%集中在近红外波段。
10、大气吸收、大气散射与大气窗口☆大气层次与成分(自行阅读)☆大气对太阳辐射的吸收作用☆瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射;主要由大气中的原子和分子引起。
散射强度与波长的四次方成反比,I ∝λ-4。
----天为什么是蓝的?日出日落时天空是橙红色?☆米氏散射:当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射;主要由大气中的烟尘、小水滴和气溶胶引起。
散射强度与波长的二次方成反比,I ∝λ-2 。
米氏散射在光线前进方向比向后方的散射更强。
☆非选择性散射:当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射;散射强度与波长无关。
----云雾中水滴粒子的直径与可见光相比;云为什么是白色的?☆散射作用与波长的关系:瑞利散射主要发生在紫外、可见光和近红外波段;米氏散射发生在近紫外~ 红外波段,但在红外波段米氏散射的影响超过瑞利散射;在微波波段,由于微波波长远大于云层中水滴的直径,因而属于瑞利散射类型;此时,散射强度与波长的四次方成反比,散射强度相对很弱,透射能力很强,故微波具有穿透云雾的能力。
☆大气的折射与反射:大气的折射率与大气密度有关,密度越大折射率越大。
因而,电磁波(太阳辐射)在大气中的传播轨迹是一条曲线。
大气反射主要发生在云层顶部,并与云量密切相关。
☆大气窗口:将电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。
大气窗口的光谱段主要有:0.3 ~ 1.3 μm1.5 ~ 1.8 μm和2.0 ~3.5 μm3.5 ~ 5.5 μm8 ~ 14 μm0.8 ~ 2.5 cm7、地球电磁辐射的基本特征8、地球表面的热辐射特征☆温度为300K的黑体,其电磁辐射的波长范围是:2.5~50μm。