《遥感概论》PPT课件

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遥感概论ppt课件第二章--电磁辐射与地物光谱特征

自然界的物体与绝对黑体作辐射比较，都有与石英晶体类似的性质，只不过吸收系数不同而已(表2．3)。由基尔霍夫定律可以知道，绝对黑体不仅具有最大的吸收率，也具有最大的发射率，却丝毫不存在反射。对于实际物体，都可以看作辐射源，如果物体的吸收本领大，即吸收率越接近1，它的发射本领也大，即越接近黑体辐射。这也是为什么吸收率又可叫作发射率的原因。
22
2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响
l太阳是被动遥感最主要的辐射源，太阳辐射有时习惯称作太阳光，太阳光通过地球大气照射到地而，经过地面物体反射又返回，再经过大气到达传感器，这时传感器探测到的辐射强度与太阳辐射到达地球大气上空时的辐射强度相比，已有了很大的变化，包括入射与反射后二次经过大气的影响和地物反射的影响。本节主要讨论大气的影响。
6
2.1.2 电磁辐射的度量
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，也能够向外辐射。因此对辐射源的认识不仅限于太阳、炉子等发光发热的物体。能发出紫外辐射、 X射线、微波辐射等的物体也是辐射源，只是辐射强度和波长不同而已。电磁波传递就是电磁能量的传递。因此遥感探测实际上是辐射能量的测定。
一般辐射体和发射率
21
以石英的辐射为例，对不同波长测出对应于该波长的光谱辐射出射度Mλ,这时
石英温度假定为250 K。分别作出250 K 时绝对黑体的辐射曲线和石英的辐射曲线(图2．9)，从图可以看出，石英的辐射显然比黑体辐射弱，而且随波长不同而不同，也就是说比辐射率(或吸收系数)与波长有关。虚线各点的纵坐标是石英对应于每一波长的光谱辐射出射度．曲线下面积是整个电磁波谱的总辐射出射度。
l 方向:由电磁振荡向各个不同方向传播的.

遥感概论PPT课件

----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。
第12页/共88页
☆ 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。
☆ 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
1.5 ~ 1.8 μｍ和 2.0 ~ 3.5 μｍ
3.5 ~ 5.5 μｍ
8 ~ 14 μｍ
0.8 ~ 2.5 cｍ
第14页/共88页
7、地球电磁辐射的基本特征
根据课本34页图2.20。自行总结
第15页/共88页
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。
洋面及陆表温度
6
1.58 ~ 1.64
作物水分及地表温度
7
0.43 ~ 0.48
海洋水色
8
0.48 ~ 0.53
海洋水色
9
☆ 地球表面的发射辐射能量集中于近红外波段和热红外波段；在热红外波段，地球的发射辐射能量远远大于太阳的电磁辐射能量，通常称地球的发射辐射为热辐射。
☆ 地球表面的热辐射（能量）与自身的发射率、波长、温度有关： M（λ，T）= ε（ λ，T）× M0（ λ，T）

《遥感导论主要内容》课件

《遥感导论主要内容》ppt 课件
目录
• 遥感导论概述 • 遥感系统与平台 • 遥感传感器与成像原理 • 遥感图像处理与分析 • 遥感应用案例分析
01
遥感导论概述
遥感的定义与特点
遥感定义
遥感是通过非直接接触目标物而获取其特征信息，进而识别、测量和解释目标物及其现象的过程。
遥感特点
遥感具有大面积同步观测、信息获取快速、经济性、周期性等特点，能够提供多尺度、多维度、多频谱的地球表面信息。
遥感技术的应用领域
环境监测
遥感技术广泛应用于环境监测，如大气污染、水污染、土地
利用变化等。
城市规划与管理
遥感技术为城市规划与管理提供了基础数据和信息，有助于城市规划的科学性和合理性。
农业管理
遥感技术可以监测作物生长状况、病虫害发生等，为农业管理提供决策支持。
灾害监测与评估
遥感技术能够快速获取灾区信息，为灾害救援和灾后重建提
识别。
热红外遥感传感器在夜间和恶劣天气条件下具有较好的感知能力，因此在安防监控、野生动物保
护等领域得到广泛应用。
04
遥感图像处理与分析
遥感图像预处理
01
02
03
纠正几何畸变
对原始遥感图像进行几何变换，纠正因卫星轨道、地球自转等因素引起的图像畸ห้องสมุดไป่ตู้。
辐射定标
将遥感图像的像素值从物理量转换为反射率或辐射率，以便进行后续的定量分析。
感谢您的观看
THANKS
信息提取
从遥感图像中提取有用的地理信息，如土地覆盖、植被类型、水体分布等。
变化检测
比较不同时相的遥感图像，检测地物的变化和动态趋势。

《遥感概论RSII》课件

波段组合
4
根据应用需求，选择不同波段进行组合，提高信息提取效果。
非监督分类
2
无训练样本的分类，常用
方法有聚类分析、
ISODATA法等。
主成分分析
3 将多波段数据降维，突出
主要信息，减少数据冗余。
遥感应用案例分析
土地利用分类
利用遥感图像区分不同类型土地，如城市、农田、森林等。
农业估产
通过遥感数据监测农作物生长情况，估算农作物产量。
环境监测
通过遥感技术实时监测环境污染、生态变化等情况，为环境保护和治理提供决策依据。
城市规划
利用遥感技术获取城市空间布局、建筑分布等信息，为城市规划和建设提供数据支持。
Part
02
遥感系统组成
遥感平台
遥感平台是搭载传感器的载体，负责在一定高度上获取地面信息。
常见的遥感平台包括卫星、飞机、无人机等。
遥感技术广泛应用于资源调查、环境监测、城市规划、地图测绘等领域。
遥感的分类
按平台
航天遥感、航空遥感、地面遥感
按波段
可见光遥感、红外遥感、微波遥感
按应用
气象遥感、资源遥感、环境遥感等
遥感的应用领域
资源调查
利用遥感技术快速获取大范围的地表信息，为资源调查和评估提供数据支持。
地图测绘
通过遥感技术获取高精度地理信息，制作数字地图和地理信息系统。
高光谱遥感技术广泛应用于环境监测、农业、城市规划、地质等领域，为精准农业、城市规划、资源调查和环境监测提供了有力支持。
雷达遥感技术
雷达遥感技术利用电磁波的反射和散射特性，能够穿透云层和黑暗环境，获取地物的三维信息和地表覆盖情况。

遥感概论第一章PPT课件

数据传输
遥感平台获取的数据需要通过数据传输系统传输到地面站或数据
中心进行处理和分析。
数据处理
包括辐射定标、几何校正、图像增强等，以提高遥感数据的可读
性和精度。
数据融合
将不同来源和类型的遥感数据进行融合，以提高遥感数据的综合
应用能力。
遥感应用系统
环境监测
利用遥感技术监测环境变化、污染物排放等。
城市规划
城市发展状况、土地利用、交通状况等。
灾害监测
地震、洪涝、森林火灾等。
02
遥感技术的发展历程
遥感技术的起源
01
02
03
19世纪
摄影技术的发明为遥感技术提供了基础。
20世纪初
航空摄影开始应用于军事侦察和地图制作。
1957年
苏联发射了第一个人造地球卫星，开启了卫星遥感时代。
遥感技术的发展阶段
时间特征
同一地物在不同时间段的反射或发射的电磁波会有所不同，形成时间特征。
纹理特征
遥感图像上地物的纹理结构、排列和分布情况。
遥感图像的预处理
辐射定标
大气校正
将遥感器接收到的原始辐射值转换为地物反射率或表面温度等物理量。
消除大气对遥感图像的影响，提高图像质量。
几何校正
噪声去除
纠正遥感图像的几何畸变，使其与地图投影相匹配。
监测水环境变化趋势，如水体面积、水位和水温等。
分析水体污染的原因和来源，如工业废水、农业化肥和城市污水等。
为水环境保护和治理提供决策依据，保障水资源的安全和可持续利用。
城市规划与建设监测
监测城市扩张和建设用地变化，分析城市发展动态和趋势。
分析城市规划实施效果，评估城市空间布局和功能分区的合理性。

遥感概述PPT课件

5 当前遥感技术发展的趋势
3）雷达卫星成为重要的信息来源
① 日本的JERS-1 ② 欧空局的 ERS-1、ERS-2 ③ 俄国的 ALMAS ④ 加拿大的RADARSAT系列卫星
1995年发射，具有多模式对地覆盖、多分辨率等特性， RADARSAT-II,2003,将是迄今为止最完善和最先进的一颗商用SAR卫星，3M-100M。
度质量标准：日本150kg；法国50kg;萨瑞
500kg;中国500kg; 质量小于500千克的小型近地轨道卫星，
地面分辨率可达5米，甚至1米。研制和发射成本低廉。 B 小卫星的特点更小、更好、更快、更省(NASA)
北京一号小卫星
小卫星重166公斤，近地轨道686千米，在轨寿命5年以上，具有多光谱中分辨率 (32米)及全色高分辨率(4米)双遥感器独立运行，并有侧摆能力，可通过任务编排，实现对热点地区的重点观测。
遥感平台的发展
• 气球、鸽子、风筝 • 航空飞机 • 航天遥感卫星、航天飞机等
遥感平台发展史
• J N Niepce (1826, France ) • The world’s first photographic image
Upper loft of the house
Another wing of the house
3m-1m-0.3m-0.1m
常常用用卫商星业遥卫感星影遥像感影像
• 平台与观测技术的发展
① 从单一传感器、单一平台、单一观测技术→多传感器、多平台、多角度；
② 民用空间分辨率高达0.5m、，军用的高达10cm；
③ 光谱分辨率可达nm级； ④ 小卫星群（重访周期为1－3天）； ⑤ 机载、星载SAR卫星日益普及，提供

《部分遥感概论》课件

全球覆盖与高时间分辨率
未来遥感卫星将实现更高覆盖率和更高时间分辨率，为全球环境和灾害监测提供更及时的数据。
遥感技术面临的挑战与问题
数据获取与传输
随着遥感数据量的不断增加，如何高效获取和传输遥感数据成为一大挑战。
数据处理与分析
遥感数据处理和分析需要专业的技术和知识，如何提高数据处理和分析的效率和准确性是亟待解决的问题。
20世纪60年代
美国发射了第一颗地球资源卫星，开创了卫星遥感的时代。
21世纪
随着技术的不断发展，遥感数据的获取和处理能力不断提高，遥感技术的应用领域也不断
扩大。
遥感技术的应用领域
环境监测
城市规划和管理
遥感技术可以监测全球气候变化、环境污染、生态保护等方面的情况。
遥感技术可以提供城市空间布局、城市扩张、城市交通等方面的信息，为城市规划和管理工作提供决策支持。
林业遥感
林业遥感主要用于森林资源调查、森林火灾监测和森林病虫害监测等。
环境遥感
环境遥感主要用于监测大气污染、水体污染和土壤污染等环境问题。
03
遥感数据的获取与处理
遥感数据的获取方式
卫星遥感
利用卫星搭载的传感器获取地球表面信息。
地面遥感
利用地面传感器获取特定区域的信息。
航空遥感
利用飞机、无人机等航空器搭载的传感器获取地面信息。
灾害监测与评估
总结词
遥感技术能够快速获取灾区情况，为灾害救援和恢复重建提供重要的决策依据。
详细描述
在灾害发生后，遥感技术可以迅速获取灾区的影像信息，了解受灾范围、程度和次生灾害隐患等，为救援队伍提供准确的位置信息，提高救援效率。同时，遥感数据还可以用于灾后评估和重建规划，为政府和相关机构提供决策支持。

《遥感概述》课件

通过遥感技术评估城市老旧区域，为城市更新和改造提供决策依据。
环境监测与保护领域的应用
1 2
环境污染监测
利用遥感技术监测大气、水体、土壤等环境污染状况，为环境治理提供数据支持。
生态保护
通过遥感技术监测生物多样性、生态系统健康状况等信息，为生态保护提供决策依据。
3
环境影响评价
利用遥感技术评估建设项目对环境的影响，为项目决策提供科学依据。
遥感的应用领域
资源调查与监测
环境监测与保护
遥感技术广泛应用于土地资源、森林资源、水资源等调查与监测，为资源管理和可持续利用提供科学依据。
遥感技术能够实时监测环境污染状况，评估环境质量，为环境保护和治理提供决策支持。
灾害预警与评估
城市规划与管理
遥感技术能够快速获取灾区信息，为灾害预警和灾后评估提供重要数据，帮助救援工作高效开展。
遥感技术的未来发展趋势
未来遥感技术将朝着高分辨率、高精度和高效率的方向发展，能够提供更加丰富和精准的信息。
随着人工智能和大数据技术的不断发展，遥感数据的应用将更加广泛，能够为各领域提供更加智能化的决策支持。
未来遥感技术还将与其他技术领域进行深度融合，如物联网、云计算和虚拟现实等，为人们提供更加全面和立体的信息感知服务。
地面遥感平台包括车载、船载等，主要用于近地面或水面的遥感监测。
传感器
光学传感器
光学传感器通过接收地物的可见光和红外线进行成像，具有高分
辨率、色彩丰富等优点。
微波传感器
微波传感器利用微波波段对地物进行探测，具有穿透性强、全天候工作等优点。
雷达传感器
雷达传感器利用电磁波的反射特性进行探测，具有穿透性强、不受光照条件限制等优点。

遥感概论第1章ppt

使用说明
本电子教案由尹占娥设计，尹占娥、黄春晖制作。该项目得到了上海市教委“2002课程建设”项目的资助，在制作的过程中，梅安新等许多老师和学生提出了宝贵意见，还得到高等教育出版社徐丽萍副编审多方面的支持，在此表示衷心的感谢，正是由于他们的关心和支持，该项目才得以顺利地完成和出版。
由于时间仓促，本教案难免存在不妥之处，敬请使用者批评指正。
遥感导论
第一章遥感—碧空慧眼第二章遥感原理第三章遥感数据第四章遥感数据的校正第五章遥感图像的处理第六章遥感数据的信息提取第七章遥感应用第八章 3S技术的集成应用
第一章遥感—碧空慧眼
本章提要(…)
本章§主1要遥感绪论介绍遥感§概2念、遥感概念和遥感数据遥遥感感数的据特§点、3遥、遥感的特性感数据类§型4、遥感平台遥用以感及数遥据§的感5技应遥感数据的类型术的发展§。6 遥感数据的应用领域
电子教案章节与《遥感导论》教材章节的对应关系
电子教案章节第一章遥感——碧空慧眼第二章遥感原理第三章遥感数据第四章遥感数据校正
《遥感导论》教材相关章节第1章绪论第2章电磁辐射与地物光谱特征第3章遥感成像原理与遥感图像特征第4章遥感图像的处理
点击返回返回按钮，可返回到章界面。
点击下一下节一节按钮，可继续下一节的教学内容。
使用说明
在每章最后一节内容结束后有红色的“本节结束”、“本章结束”提示语，同时出现下一章按钮，点击可直接到下一章的章
界面，开始讲授下一章内容。
每节的幻灯片中，有下划线的红色字设置有链接内容，鼠标移至该位置，变为手形，点击可链接到相关内容，如图表、数据示例、传感器外形图等，这种超级链接到的幻灯片上，有 bBaAcCkK 按钮，观看结束后，可返回到原幻灯片处，继续讲解。术语后有（…）的，为设置有隐藏功能的文本框，点击后出现的文本框中是关于该术语的进一步详细解释或说明内容，观看结束后，再次点击可隐藏，隐藏后可继续讲解该幻灯片的内容。

遥感概论第7章ppt

TM5，TM7为区分岩石性质最好波段，各种岩石的光谱差异最明显。
地貌类型的外形差异在影像上很好区别，如流水地貌的冲积平原、风沙地貌的沙丘、火山地貌的火山锥、冰川地貌的冰川和角峰等。
遥感图像上可识别构造的类型和岩层倾向，分析构造的运动。
本节结束
返回下一节
§4 土壤遥感
不同土壤类型之间的光谱差异不明显，而且土壤的性状主要表现在剖面，而光谱反映的是表面，因此直接判读困难。一般用间接判读法，根据其上生长的植被类型、地区的气候条件等分析，推断出土壤的类型。
3S技术在车辆导航与车辆监控系统中的综合应用 33SS技技❖术术环在在境海精动洋细态渔农监业业测资发与源展环开中境发的保中综护的合综应合用应用 3S技❖术防在灾土、地减研灾究、中救的灾综合应用 3S技❖术城在市全规球划变与化城研市究管领理域中的综合应用 3S技术在其他领域中的综合应用（…）
第七章遥感应用
§1 植被遥感 §2 水体遥感 §3 地质地貌遥感 §4 土壤遥感
本章提要（…）
本章以地表主要的覆盖类型为主，介绍了遥感提取这些覆盖类型信息的原理和方法。
返回
§1 植被遥感
植被调查是遥感的重要应用领域。以确定植被的分布、类型、长势为主。植被判读的原理是植物的光谱特性。不同的植物由于结构和叶绿素含量不同，具有不同的光谱特征，特别是近红外波段有较大的差别。利用植物的物候差异也可区分植物类型，如冬季落叶树和常绿树很好区别。利用植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和阳坡，不同高度的地形部位，都分布着不同的植物类型。
本节结束
返回
§4 遥感在GIS中的作用
地理信息系统（GIS）与遥感（RS）的集成是必然的。遥感数字图像可以作为GIS数据库中一种重要的数据源，从遥感图像中可以获取不同的专题数据，更新GIS数据库中的地学专题图。利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。

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ppt课件
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三、植被指数与植被信息提取
• 植被指数的概念 • 植被指数信息模型
ppt课件
35
3.1 植被指数的概念
• 红光和红外波段的不同组合统被称为植被指数。
• 利用它们的比值、差分、线性组合等多种组合来增强或揭示隐含的植物信息。
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叶面积体密度（FAVD）
• 某一高度上单位体积内叶面积的总和。可以反映叶子的浓密程度。
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18
空隙率
• 指植被冠层间的间隙率。空隙率越高，植被越稀疏。
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19
叶倾角函数
叶倾角
不同的叶子倾角不同，叶倾角函数反映了叶子的方向分布。而叶子的方向分布会影响到它对光的反射。
针叶树
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阔叶树
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植被冠层
樟树
白杨树
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14
显然，不同的植被结构对于阳光的反射特性会有所不同，从而在遥感影像上呈现出不同的特征。
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15
植冠结构的常用特征参数
• 叶面积指数（LAI） • 叶面积体密度（FAVD） • 空隙率 • 叶倾角分布函数
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叶面积指数（LAI）
山地阴坡——易生长适应温度变化不大、湿度较大的环境的植物；
山地阳坡——易生长适应温度变化大、湿度要求不高环境的植物；
例如：华北山地阴坡——多为乔木阳坡——灌木山脊较缓的地带——草本植物
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• 同一地理环境植被的垂直分带性
（以山西省太原以南地区植物的垂直分带性为例）
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2.3 植被物候特征与植被长势分析
• 利用遥感多时相图像数据，可以对植被的物候特征及其生长过程进行解译和分析。
• 应根据作物生长规律，选择恰当时期的影像进行分析
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32
植物病虫害的遥感监测
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33
植物在生长过程中受到病虫害侵袭后，内部结构、叶绿素和水分含量就会发生不同程度的变化，其反射光谱特性也随之变化，病虫害越严重变化越大。
第七章地理遥感
第四节植被遥感
ppt课件
1
第四节植被遥感
植被调查是遥感的重要应用领域。以确定植被的分布、类型、长势为主。植被判读的原理是植物的光谱特性。
ppt课件
2
第四节植被遥感
• 植被遥感原理 • 植被遥感解译 • 植被指数与植被模型概念
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3
一、植被遥感原理
• 植物的光谱特征 • 植被结构与光谱特征参数 • 植被冠层反射
24
植物冠层的波谱特性，
除了受植物冠层本身组
分——叶子的光学特性
的控制，还受植物冠层
的形状结构、辐照及观
测方向等的影响。因此，
植被的波谱特性与覆盖
度、生物量密切相关。
右图显示紫苜蓿在整个
生长周期光谱反射率的
变化。植被覆盖度从0
（裸地）→近100（几
乎全覆盖），光谱特征
从裸地光谱到植物光谱
占主导地位，生物量也
• 色素含量 • 叶子的组织构造 • 叶子水分的含量
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7
色素含量的影响
• 植物叶子中含有多种色素，如叶青素、叶红素、叶绿素等。在可见光范围内，其反射峰值落在相应的波长范围内。
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8
不同生长状态橡树叶子的反
射特性
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9
叶子的组织构造的影响
• 绿色植物的叶子是由上表皮、叶绿素颗粒组成的栅栏组织和多孔薄壁细胞组织（海绵组织）构成。叶子的多孔薄壁细胞组织（海绵组织）对 0.8～1.3μm的近红外光强烈地反射，形成光谱曲线上的最高峰区。
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22
1.3 植被冠层反射
• 对于可见光波段，冠层的反射率小于单片叶子，原因在于叶片之间互相遮挡造成阴影，降低了可见光波段的反射率。
• 对于近红外波段，冠层反射率大pt课件
23
多层棉叶的反射率
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在植物冠层，多层叶子提供了多次透射、反射的机会。因此，在冠部近红外反射随叶子层数的增加而增加。试验证明，约8层叶的近红外反射率达最大值。
逐渐增加。
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25
二、植被遥感解译
• 植被覆盖类型解译 • 植被地带性及植被区划解译 • 植被物候特征与植被长势分析
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2.1 植被覆盖类型解译
• 主要植被覆盖类型有：针叶林、阔叶林、灌丛和萌生矮林、荒漠和旱生灌丛、草原、草甸、草本沼泽等。
• 对植被类型的图像解译是以覆盖层的植冠的光谱特征组合、植冠构图的几何形态及图像纹理标志为基本依据进行的。
• 叶面积指数（leaf area index）又叫叶面积系数，是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。即：
叶面积指数=叶片总面积/土地面积。
叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标。在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。当叶面积指数增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。
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针叶林火山灰
高山苔原
岳桦林针阔混交林
长白山地区ETM7、p4p、t课2件波段假彩色合成影像
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2.3 植被地带性分布及植被区划解译
• 植被地带性是进行植被遥感和植被区划的主要依据。
• 植被地带性可分为纬度地带性、经度地带性和垂直地带性。
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比如：（我国北方山坡的阴阳面差异性）
ppt课件
20
1.3 植被冠层反射
• 单片叶子的光学特性对植被冠层光谱特性是重要的，但并不能完全解释植被冠层的光谱反射。
• 植被冠层是由许多离散的叶子组成，这些叶子的大小、形状、方位、覆盖范围是变化的。
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21
互相遮挡，造成阴影
多重叶层
阴影的分布受光照角度、叶片大小和分布的影响。
ppt课件
10
叶子含水量的影响
植物叶子含水量的增加，将使整个光谱反射率降低，反射光谱曲线的波状形态变得更为明显，特别是在近红外波段，几个谷更为突出。
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11
水分含量对植被反射率的影响（以木兰为例）
ppt课件
12
1.2植被结构与光谱特征参数
• 植被结构包括：叶子的形状和大小，植被冠层的形状和大小等。
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4
1.1 植物的光谱特征
可见光波段
近红外波段
短波红外
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1.1 植物的光谱特征
1、在可见光波段，植被的反射率主要受叶绿素含量的影响；
2、在近红外波段，植被反射率主要受叶子内部结构的影响；
3、在短波红外波段，植被反射率主要受叶子水分含量的影响。
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6
影响植被光谱特征的因素