1 定量遥感的定义
定量遥感是利用遥感器获取的地表地物的电磁波信息，在先验知识和计算机系统的支持下，通过数学的或物理的模型将遥感信息与观测地表目标参量联系起来，定量地反演或推算出某些地学、生物学及大气等目标参量的技术。
2 定性遥感与定量遥感对比
A 定性遥感的主要目的是地物分类，遥感制图等；而定量遥感的目的是准确获取目标地物的参量。
B定性遥感多采用图像增强、彩色合成等技术，利用监督分类、非监督分类等技术进行影像的判读等；定量遥感则更多的是利用建模与反演技术进行参数的获取。
C定性遥感对辐射定标、大气校正的精度要求不高；而这两个过程的精度是影响定量遥感的主要因素。
3 定量遥感研究内容
A 辐射定标： 遥感器定标是指建立遥感器每个探测元件所输出信号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际地物辐射亮度值之间的定量关系。
B 大气校正： 大气校正是消除遥感图像在大气传输中所引起质量退化的一种图像处理方法。
C 定量遥感模型及反演： 遥感模型是从抽取遥感专题信息的应用需要出发，对遥感信息形成过程进行模拟、统计、抽象或简化，最后用文字、数学公式或者其他的符号系统表达出来。 分物理模型、统计模型和半经验模型.
D 混合像元问题
E 尺度问题： 四个尺度:制图尺度或地图尺度 地理尺度 分辨率 运行尺度
尺度效应（名词解释考）：当空间数据经聚合而改变其单元面积的大小、形状和方向时，分析结果也随之变化的现象。在定量遥感中，不同像元大小会产生不同的分析结果。
F 多角度遥感: 是指从两个以上的观测方向对下垫面进行观测，从不同的视角获取地表物信息. 可获得更为详细可靠的地表三维空间信息，可以提高地表目标物的解译精度和参数反演的准确度；
4 定量遥感面临的主要问题
.1 方向性问题：
二向性反射是自然界中物体对电磁波反射的基本宏观现象．即反射不仅具有方向性，这种方向性还依赖于入射的方向。
第1页 共3页 中国测绘报/2008年/4月/22日/第003版 理论与实践 定量遥感中的时空尺度与地表过程 中国科学院院士 李小文 帅艳民 常超一 古人早就意识到登高望远的重要性，所以孔子“登东山而小鲁，登泰山而小天下”。这还只是空间尺度上的，发展到“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，这方面的认识算到了顶。陈子昂则从另一方面更进一步，还想从高处观察大地和人间的时空过程。可惜幽州台不够高，上面又没有农家乐，前不见古人，后不见来者，坚持不下去，只好念天地之悠悠，独怆然而涕下。现在有了航天技术，风云卫星半时一刻就出一张云图，嫦娥一号也已经实现了李贺的“梦天”。但是，光有航天技术还不够，还需要人们对地球上各种时空过程的理解。 尺度问题在生活中无所不在。苏东坡的诗句，简洁而形象地说明了我们需要一定的高度（距离），才能更好观察和理解庐山的全貌。卫星遥感早期在地质应用上的巨大成功可以说是对苏东坡尺度效应观点震撼性的验证。然而遥感科学和应用的不断深入，要求我们早日从“看图识字”的阶段进入定量遥感的阶段，为各种时空过程模型提供需要的信息。 看图识字当然也很好。我们每天在电视上都能看到卫星云图，亲眼看见风云变幻的时空过程，极大地增强了我们对天气预报的信心。但是，今年初的雪灾，网上批评气象预报工作很厉害。比如有的网友质问：中央气象台的气象专家为什么不能借助气象卫星开阔的视野，根据传回来的丰富资料和其他的气象资料对几天后的天气走势作一个基本准确的预测呢？ 其实天气预报远比看卫星云图难得多。我们在云图上看到的是已经发生的变幻。人们往往习惯于线性思维，直观地猜想它会继续这样变下去。可惜天气系统不是这样的线性系统。经常会发生突然的变化，多少有些像股市，非常难以预测。尽管我们有了高性能计算机，有了卫星云图，地面气象台站等各种观测资料，我们还需要：1)很好地描写天气演变过程的动力学模型；2)能够把各种星、空、地数据等转换成一致的、适合模型运行或应用需求的参数。 动力学模型，主要是大气科学的事。一般说，包含四维时空中7个未知量(预报量：速度沿空间3个方向的分量、气温、气压，空气密度、以及比湿）的7个方程。当然，要解这个复杂的流体力学和热力学方程组，还需要已知参数、给定初值和边界条件，这就形成了定量遥感为天气预报服务最直观的切入点。 然而，这首先牵涉到空间分辨率的问题。遥感数据与传统天气预报依赖的通常稀疏的地面观测、探空数据等相比，虽然有大面积覆盖，高空间分辨率的优势，但在像元尺度上获取的物理量，既不同于传统的点测量值，又不同于数值天气预报模型要求的格网参数值。这就要求按需要对遥感数据提取的信息作空间尺度转换，以满足天气预报的需求。 说起非线性系统、动力学模型，非常复杂。我们举一个极端简化的例子，让大家思考一下，想想这个复杂性：主人A要带爱犬出发去看朋友B。A家和B家相距1公里。出发前A打电话给B，让B也同时出门，在中间会合。A和B走路的时速均为2公里。于是A、B同时出发了。A的爱犬也喜欢B，所以它急着就往B的方向跑去，遇到B后，又立即掉头往A的方向跑去……如此来回跑个不停。注：狗的时速8公里，调头时间假定为零。 问题1：到A和B在中点相遇时，狗的运动方程？ 提示：先分别建立A和B的运动方程，这是两个线性方程，在时间－距离平面上构成一个三角形。狗的运动方程在三角形内形成一条多折线，用解析几何表达相对容易。 问题2：当A和B相遇时，狗是向着A还是向着B？ 提示：测不准原理。非线性。极限的定义。这个问题稍微难点。
1遥感图像处理第八章主动微波遥感数据处理2009年4月2Contents§微波遥感概述§真实孔径雷达§合成孔径雷达(SAR)§合成孔径雷达干涉测量(InSAR)3微波遥感概述§微波遥感Ø微波遥感就是利用微波频段的电磁波进行遥感观测。Ø微波波段在电磁波谱中的相对位置微波波段4微波遥感概述§微波的各个频段üP、L、S、C、X、K、Q、V、W波段，频率由低到高（即波长由大到小）Ø资源遥感常用波段：ü15~30cm，属L波段ü3.75~7.5cm，属C波段ü2.4~3.75cm，属X波段ü0.75~2.4cm，属K波段
5微波遥感概述§微波遥感的特点（相对于光学遥感）Ø全天候、全天时的强大观测能力Ø对植被有一定程度的穿透性Ø对地表具有一定的穿透性Ø独特的微波遥感机理6微波遥感概述§微波遥感的特点Ø1.全天候、全天时ü被动微波遥感系统接收的一般是目标自身的热辐射；主动微波遥感系统记录的是系统发射的并被目标散射返回的微波能量。因此通常微波遥感不依赖于太阳辐射，具有全天时的特点。ü微波能穿透云层，并在很大程度上可以穿透雨区。因此微波遥感受天气条件影响很小，具有全天候的工作能力。7微波辐射对云的透射率微波辐射对雨的透射率8微波遥感受气象条件影响很小，具有全天候工作能力9微波遥感概述§微波遥感的特点Ø2.微波辐射对植被具有一定的穿透性ü波长较长的微波辐射穿透植被的能力比较强ü观测角越小，穿透能力相对越强ü微波在植被层中的透射能力还与植被类型、含水量、植被空间密度等有关10微波遥感概述§微波遥感的特点Ø3.微波辐射对地表具有一定的穿透性ü体现在微波对固体的不透明的地表也有一定的穿透能力ü较长波长的微波具有较大的穿透深度，随着波长变短，穿透深度迅速减小ü土壤的含水量和质地对微波的穿透深度影响很大。含水量大则穿透深度小。
11微波遥感概述§微波遥感的特点Ø4.独特的微波遥感机理ü主动微波遥感测量的是地物的微波后向散射系数；被动微波遥感接收的是地物微波波段的热辐射ü微波遥感尤其是侧视雷达的成像几何原理与光学遥感有显著不同。光学遥感一般是中心投影或多中心投影；而侧视雷达在原始成像时是斜距投影12微波遥感概述§被动微波遥感与主动微波遥感Ø被动微波遥感：遥感系统自身不发射微波波束，只是接收目标物发射或散射的微波辐射。ü其传感器往往只是一部微波接收机，一般被称作微波辐射计ü被动微波遥感在气象、水文、海洋、军事等方面都有重要的应用13微波遥感概述§被动微波遥感与主动微波遥感Ø主动微波遥感：遥感系统自身发射微波辐射，并接收从目标反射或散射回来的电磁波。ü主动微波遥感系统从功能上讲应有一部发射机，一部接收机，但实际上发射机和接收机通常共用一副天线ü主动微波遥感系统又分为高度计、散射计和成像雷达等ü成像雷达的辐射测量精度和空间分辨率都很好，在各行各业有广泛的应用前景14微波遥感概述§1.微波辐射计(属被动式)Ø微波辐射计是测量目标物微波辐射的高灵敏度微波接收机，(近地表使用时)它所接收到的微波辐射本质上是目标物自身热辐射和它散射的热辐射的微波部分。Ø重要规律：当辐射计的接收频率一定时，其所接收到的黑体光谱辐射亮度与黑体的绝对温度成正比。TkkTcfBf22222λ==
龙源期刊网
遥感科学与定量遥感
作者：李小文
来源：《地理教育》2010年第07期
遥感科学是在地球科学与传统物理学、现代高科技基础上发展起来的一门新兴交叉学科。遥感科学的发展由技术驱动、需求牵引,提出定量遥感基础研究的科学问题。20世纪80年代初美国NASA发起了遥感科学计划,随着地球系统科学的提出,遥感科学的重心转向了以促进地球系统科学发展为目标,以定量遥感为主要标志,注重多学科交叉综合,从整体上观测研究地球。目前在国际上,越来越多的学者们认识到遥感科学在地学从传统定点观测数据到不同空间范围多尺度空间转换和地球系统科学研究中的不可替代作用。而遥感科学能够在多源数据综合集成及地学应用方面对地球系统科学研究发挥决定性作用。
定量遥感或称遥感定量化研究主要指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法研究,区别于仅依靠地图判读经验的人工解译定性识别地物的方法。定量遥感基础研究,强调在遥感像元的观测尺度上,建立对遥感面状信息的地学理解,对局地尺度上定义的概念,总结、推导出的定律、定理的适用性进行检验和纠正,发展遥感模型与地表参数的提取方法,形成地球表面时空多变要素的遥感数据产品,为大气、海洋、生态环境、农业、林业、矿产等研究领域和相关行业提供可用的遥感数据。
2002年发表在Remote Sensing of Environment上的论文“First operational BRDF,albedo nadir
reflectance products from modis”汇集了多国科学家20多年来在建立地表二向性反射(BRDF)模型和地表反照率参数提取方面的研究成果,论述了采用搭载美国对地观测系统卫星的MODIS传感器数据生成地表二向性反射、反照率等系列数据产品的基本算法和模型,并对产品质量进行了评价,举例说明了数据产品在全球和区域尺度上的应用。其中,由中国科学家为主发展的Li-Stralher几何光学模型和核驱动模型是该数据产品算法采用的主要模型。由于地表反照率是地表能量交换的重要参数,相关研究方向多、应用范围广,因而对其遥感数据产品的生成算法、评价和应用就受到了很多关注。
