遥感概论课件第六章遥感数字图像计算机解译
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第一章 概论
1、 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性,可以分为数字图像和模拟图像。
数字图像:可用计算机存储和处理,空间坐标和灰度均不连续。
模拟图像:计算机无法直接处理,空间坐标和明暗程度连续变化。
2遥感数字图像中的像素值称为亮度值(灰度值/DN值),它的高低由传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
2、 遥感数字图像处理的主要内容包括以下三个方面:图像增强、图像校正、信息提取。
1)图像增强:用来改善图像的对比度,突出感兴趣的地物信息,提高图像大的目视解译效果,它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换(K—L/K—T)、彩色合成、代数运算、融合等。
图像显示:为了理解数字图像中的内容,或对处理结果进行对比。
图像拉伸:为了提高图像的对比度(亮度的最大值与最小值的比值),改善图像的显示效果。
2)图像校正(恢复/复原):为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。
注意:图像校正包括辐射和几何校正,前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素值由灰度级改变为辐照度或反射率,后者利用已有的参照系修改像素坐标,使得图像能够与地图匹配或多景图像之间可以相互匹配。
3)信息提取:从校正后的遥感数据中提取各种有用的地物信息。包括图像分割、分类等。
图像分割:用于从背景中分割出感兴趣的地物目标。分割的结果可作为监督分类的训练区。
图像分类:按照特定的分类系统对图像中像素的归属类别进行划分。
3、 遥感数字图像处理系统:硬件系统(输入、存储、处理、显示、输出),软件系统。
4、 数字图像处理的两种观点:离散方法(空间域)、连续方法(频率域)
2. 遥感图像的获取和存储
1、 遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。遥感的实施依赖于遥感系统
2、 遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间,从信息收集、储存、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系,主要包括遥感试验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
遥感概论
1、遥感:
广义:泛指一切无法接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义: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技术。
2、主动遥感:遥感仪器主动向目标物体发射一定波长的电磁波,然后接受目标物体反射回来的电磁波能量信息的方式。
3、被动遥感:不依靠人工辐射源,直接由遥感仪器接收目标物体自身发射或反射自然辐射源的电磁波能量信息的方式。
4、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。绝对黑体的吸收率等于1,反射率等于0,与物体的温度和电磁波波长无关。
5、太阳常数:地球处于日地平均距离处,单位时间内,垂直于太阳射线的单位面积上,所接收到的全部太阳辐射能,其平均值为1.36×10³w/m²。
6、摄影成像:使用光学镜头成像,用感光胶片记录物体影像。根据使用波长细分为可见光摄影、近红外摄影、多光谱摄影。
7、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辐射特征信息,形成一定谱段的图像。
8、直方图匹配:又叫直方图规定化,是指使一幅图像的直方图变成规定形状的直方图而进行的图像增强方法。
9、瞬时视场角:扫描镜在某一瞬时时间可以视为静止状态,此时接收到的目标地物的电磁波辐射限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角,即扫描仪的空间分辨率。
10、雷达:是由发射机通过天线在很短时间内,向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲,然后用一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。
11、斯忒藩-波尔兹曼定律:绝对黑体的总辐射度与温度的4次方成正比。定律的数学式为:M(T)=σT 4,式中σ为斯忒藩-波尔兹曼常数,σ=5.67×10-8(w·m—2·K—4),该定律说明,当绝对黑体的温度增加1倍时,其总辐射度将增加为原来的16倍。
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?P1
2.遥感探测系统包括哪几个部分?P1
3.遥感的特点?P5
4.遥感的信息源?遥感探测的依据?P3
5.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?P26
2.散射现象的实质?P29
3.大气散射的三种情况?P29
4.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?P29
5.物体的反射状况?(镜面反射、漫反射、实际物体反射)P37
6.大气窗口对于遥感探测的重要意义?P31
7.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?P46 2.摄影成像的基本原理是什么?其图象有什么特征?P53、P57
3.扫描成像的基本原理是什么?P67
4.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-P83
7.气象卫星特点?P48
8.海洋遥感的特点?P52
9.中心投影与垂直投影的区别?P58
遥感概论知识点(总8页)
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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)