遥感原理与方法——第三章遥感传感器及成像原理

遥感原理与应用作业18地6118078607宋雨龙第一章绪论 (1)第二章电磁辐射与地物光谱特征 (3)第三章遥感成像原理与图像特征 (4)第四章卫星遥感平台 (5)第五章遥感数字图像处理基础 (6)第六章遥感数字图像处理 (7)第七章多源遥感信息融合 (9)第八章遥感图像分类 (9)第九章遥感技术应用 (10)第一章绪论1.阐述遥感的基本概念。

答：遥感（RS），即遥远的感知。

是指应用探测仪器，不与被测目标直接接触，在高空或远距离处，接收目标辐射或反射的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理与分析，揭示出目标的特征性质及其运动状态的综合性探测技术。

2.遥感的主要特点表现在哪几方面？举例说明。

答：①感测范围大，具有综合、宏观的特点：遥感从飞机上或人造地球卫星上获取的航空或卫星影像，比在地面上观察视域范围大得多。

例如：一幅陆地卫星TM影像可反映出185km×185km的景观实况，我国全境仅需500余张这种影像就可拼接成全国卫星影像图。

②信息量大，具有手段多、技术先进的特点：根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和传感器来获取信息。

③获取信息快，更新周期短，具有动态监测的特点：卫星围绕地球运转，能及时获取所经地区的最新资料，例如：Landsat-5/7陆地卫星每16天即可对全球陆地表面成像一次。

④具有获取信息受条件限制少的特点：自然条件恶劣，人类难以到达的地方，如沙漠、沼泽、高山峻岭等都可以使用遥感进行观测。

⑤应用领域广，具有用途大、效益高的特点：遥感已广泛应用于环境监测、资源勘测、农林水利、地质勘探、环境保护、气象、地理、测绘、海洋研究和军事侦察等领域，且应用领域在不断扩展。

遥感在众多领域的广泛应用产生了十分可观的经济效应和卓有成效的社会效应。

3.遥感有哪几种主要分类？其分类依据是什么？4.当前遥感发展的现状和特点如何？答：当今，遥感技术已经发生了根本的变化，主要表现在遥感平台、传感器、遥感的基础研究和应用领域等方面。

第一章电磁涉及遥感物理基础名词解说：1、电磁波（变化的电场能够在其四周惹起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的地区内惹起新的变化电场，并在更远的地区内惹起新的变化磁场。

）变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内流传的过程称为电磁波。

2、电磁波谱电磁波在真空中流传的波长或频次递加或递减次序摆列，就能获取电磁波谱。

3、绝对黑体关于任何波长的电磁辐射都所有汲取的物体称为绝对黑体。

4、辐射温度假如本质物体的总辐射出射度（包含所有波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。

5、大气窗口电磁波经过大气层时较少被反射、汲取和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。

6、发射率本质物体与同温下的黑体在同样条件下的辐射能量之比。

7、热惯量因为系统自己有必定的热容量，系统传热介质拥有必定的导热能力，因此当系统被加热或冷却时，系统温度上涨或降落常常需要经过必定的时间，这类性质称为系统的热惯量。

（地表温度振幅与热惯量 P 成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。

）8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ E λ ( 物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

)9、光谱反射特征曲线依照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。

填空题：1、电磁波谱按频次由高到低摆列主要由γ 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等构成。

2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ 的函数。

3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。

4、维恩位移定律表示绝对黑体的最强辐射波长λ 乘绝对温度T是常数2897.8 。

当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向挪动。

5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47μm选择题： ( 单项或多项选择 )1、绝对黑体的（②③ ）①反射率等于 1 ②反射率等于 0 ③发射率等于 1 ④发射率等于 0。

2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥）①反射率②发射率③物体温度一次方④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。

第3章遥感传感器及其成像原理§3.1 扫描成像类传感器遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和获取数据的特点不同，传感器的种类也就繁多，就其基本结构原理来看，目前遥感中使用的传感器大体上可分为如下一些类型：（1）摄影类型的传感器；（2）扫描成像类型的传感器；（3）雷达成像类型的传感器；（4）非图像类型的传感器。

无论哪种类型遥感传感器，它们都由如图3-1所示的基本部分组成：图3-1遥感传感器的一般结构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。

§3.1扫描成像类传感器扫描成像类型的传感器是逐点逐行地以时序方式获取二维图像，有两种主要的形式，一是对物面扫描的成像仪，它的特点是对地面直接扫描成像，这类仪器如红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、自旋和步进式成像仪及多频段频谱仪等；二是瞬间在像面上先形成一条线图像，甚至是一幅二维影像，然后对影像进行扫描成像，这类仪器有线阵列CCD推扫式成像仪，电视摄像机等。

3.1.1 对物面扫描的成像仪一、红外扫描仪（一）红外扫描仪一种典型的机载红外扫描仪的结构如图3-2所示。

它由本节前言中所叙述的几个部件组成。

具体结构元件有一个旋转扫描镜，一个反射镜系统，一个探测器，一个制冷设备，一个电子处理装置和一个输出装置。

旋转扫描镜的作用是实现对地面横越航线方向的扫描，并将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组。

反射镜组的作用是将地面辐射来的电磁波聚焦在探测器上。

探测器则是将辐射能转变成电能。