遥感导论期末考试知识点总结

第一章

1、遥感的概念：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。

2、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

3、遥感的分类方法

（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空器上

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0.05-0.38

可见光遥感：探测波段在0.38-0.76

红外遥感：探测波段在0.76-1000（近红外&远红外）

微波遥感：探测波段在1mm-1m之间

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：

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。

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）图像

非成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像

（4）按遥感应用的目的分：

环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感

4、遥感的特点（若为简答）

（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、火灾和水灾等灾情监测，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，已被利用的遥感波谱段，对许多地物某些特征不能准确反映。

第二章

1、黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1的物体；

绝对黑体：如果一个物体对任何波长的电磁波都全部吸收，则该物体是绝对黑体。

2、黑体辐射规律

普朗克公式，普遍适用于绝对黑体辐射的公式

（λ，T）=·

k为波尔兹曼常数，k=1.38×10-23

h为普朗克常数，h=6.63×10-34

M为辐射出射度

该公式表明了辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律

特点：①辐射通量随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值

②温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同

③随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动

（1）斯忒藩-玻尔兹曼定律

M=σT4σ为斯忒藩-玻尔兹曼常数，σ=5.67×10-8W·m-2·K-2

特点：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。温度微小的变化会引起辐射通量密度变化很大。

（2）维恩位移定律

λ

·T=b b=2.898×10-3m·K在此处键入公式。

max

它解释了黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。由定律可以看出，黑体温度越高，其曲线的峰顶越往左移，即往波长短的方向移动。

（3）基尔霍夫定律（物体物体辐射定律）

=I

==M

为辐射出射度；为吸收系数；辐照度）

（M

i

一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W与吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积的黑体辐射通量。对于实际物体都可以看作辐射源，且物体的吸收本领越大，吸收系数越接近于1，发射本领越大，即越接近黑体辐射。绝对黑体不仅具有最大的吸收率，也具有最大的反射率。

3、大气对辐射的吸收作用

太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段具有吸收作用。吸收作用使辐射能量转变为分子的内能，从而引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚至某些波段的电磁波完全不能通过大气。因此，在太阳辐射到达地面时，形成了电磁波的某些缺失带。

4、大气散射的影响

太阳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，称散射。散射使原传播方向的辐射强度减弱，而增加向其他方向的辐射。大气散射主要集中在太阳辐射能量最强的可见光区。太阳辐射在照到地面又反射都传感器的过程中，二次通过大气，在照射地面时，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的辐射成分有所改变。改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。

5、大气散射的分类

（1）瑞利散射

①概念：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。它主要是由大气中的原子和分子，如氮、二氧化碳等引起的，特别是对可见光而言，瑞利散射现象特

别明显。

②特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。

③影响：对可见光的影响大。对红外辐射的=影响很小，对微波辐射影响可不计。（2）米氏散射（云雾对红外线）

①概念：当大气中粒子的直径与辐射的波长差不多时发生的散射。

②特点：云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以云雾对红外线的散射主要

是米氏散射。因此，潮湿天气米氏散射影响较大。主要由大气中的微粒

引起（如烟、尘埃、小水滴及气凝胶等）。散射强度与波长的二次方程

反比，散射光线的向前方向比向后方向更强，方向性比较明显。

（3）无选择性散射

①概念：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射

②特点：散射强度与波长无关，在符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。

【如云雾粒子直径虽然与红外线波长相近，但相比可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多。因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到的云雾呈白色。】

★P45 第六题大气的散射现象有几种类型？根据不同的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的能力而可见光不能。

答：散射造成太阳辐射的衰减，但是散射强度遵循的规律与波长密切相关。而太阳的电磁波辐射几乎包括电磁波辐射的各个阶段。因此，在大气状况相同时，同时会出现各种类型的散射。对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响，当波长进入红外波段后，米氏散射的影响超过瑞利散射。大气云层中，小雨滴的直径相对于其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强；而对微波来说，微波波长比粒子的直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。

6、大气窗口

概念：通常把电磁波通过大气层时较小被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。

太阳辐射近似于温度为6000K的黑体辐射，而地球辐射则接近于温度为300K的

=0.48μm和λmax=9.66μm，两者相黑体辐射。最大辐射的对应波长分别为λ

max

差较远。太阳辐射主要集中在0.3-2.5μm。

8、地球辐射的分段特征