遥感导论复习资料2012
第一章 绪论
1.狭义的遥感:遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的科学及综合性探测技术。
2.遥感的类型:按工作方式分
(1)主动遥感和被动遥感
主动遥感:传感器主动发射一定电磁波能量并接收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,仅被动地接收目标物的自身发射和对
自然辐射的反射能量。
(2)成像遥感与非成像遥感
1大面积同步观测 3.遥感的特点:○
2时效性强 ○
3数据的综合性和可比性好 ○
4较高的经济和社会效益(经济性) ○
5局限性 ○
第二章
1
2(1)辐射能量W:电磁辐射的能量,单位是J
(2)辐射通量Φ:在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为辐射通量。 Φ=dW/ dt , 单位:瓦特=焦耳/秒(W=J/S)
(3)辐射通量密度 E:单位时间内通过单位面积的辐射能量。单位:瓦/米²(W/m²)
(4)辐照度I:被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量,记为: I=dΦ / dS,单
位是W/m2, S为面积。
(5)辐射出射度M:辐射源物体表面单位面积上的辐射通量,记为:M=dΦ / dS,
单位是 W/m2,S为面积。
(6)辐射亮度L:面辐射源,在某一方向,单位投影表面、单位立体角内的辐射
通量。
3.绝对黑体:能全部吸收各种波长的辐射能而不发生反射,折射和透射的物体称
为绝对黑体。简称黑体
4.大气散射:
(1)瑞利散射:由大气中原子、分子,如氮、二氧化碳、臭氧和氧分子等引起,
条件:粒子直径比波长小很多
特点:散射强度与波长的四次方成反比,波长越长,散射越弱。
(2)米氏散射:大气中的微粒如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起的散射,粒
子直径与辐射的波长相当。米氏散射的散射强度与波长的二次
方成反比,且散射光的向前方向比向后方向的散射强度更强,
方向性较明显,云雾对红外线(0.76-15 m )的散射主要氏米
氏散射。
(3)无选择性散射:发生在大气粒子的直径比波长大得多时。散射的特点时散
射强度与波长无关,任何波长的散射强度相同。
5.大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的透过率较高的波段,
称为大气窗口。
6.植被的光谱曲线:
可分为三段:
0.4-0.76m: 有一个小的反射峰,位于绿色波段(0.55 m ),两边(蓝、红)为
吸收带(凹谷)-叶绿素影响
0.76-1.3 m: 高反射,在0.7 m处反射率迅速增大,至1.1处有峰值-植物细胞
结构影响
1.3-2.5 m: 受植物含水量影响,吸收率增加,反射率下降,形成几个低谷。
影响植被波谱特征的主要因素:植物类型、植物生长季节、
植物生长状态(病虫害影响)
7、水体反射波谱曲线: 反射主要在蓝绿波段,其它波段吸收都很强,近红外吸收更强。水中含泥沙时,可见光波段反射率会增加,峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时,近红外波段明显抬升。
第三章 遥感成像原理与遥感图像特征
1、陆地卫星(Landsat)——美国国家宇航局第一颗地球资源卫星
中国资源一号卫星——中巴地球地球资源卫星
2、垂直摄影: 航摄倾角≤3°、获得近水平的航空像片、
是航空遥感图象的主要获取方法
3、中心投影与垂直投影的区别
1投影距离的影响:垂直投影比例尺和投影距离无关;中心投影焦距固定,航高○
改变,其比例尺也随之改变
2投影面倾斜的影响:○垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大,相对位置保持
不变;中心投影的像片的比例关系有显著的变化,各点
的相对位置和形状不再保持原来的样子。
3地形起伏的影响:○地形起伏对垂直投影无影响:对中心投影引起投影差航片各
部分的比例尺不同
4、中心投影的透视规律:
成像特点: 点的像还是点,直线的像还是直线; 空间曲线的像一般仍为
曲线;水平面投影仍为一平面,垂直面(位于投影中心时)的
投影呈一直线,位于其它位置时,顶部投影为一直线,侧面投
影成不规则的梯形。
特例: 直线(垂直的)的延长线通过投影中心时,该直线的像是一个
点;若直线延长线不通过投影中心,仍然是直线,但该垂直线
状目标的长度和变形情况取决于目标在像片中的位置。
空间曲线在一个平面,而该平面又通过投影中心时,它的像则
成为直线。
5、像点位移
在中心投影的像片上,根据中心投影的原理,带有起伏状态的地形,或高出地面的物体,反映到航空像片上的像点与其平面位置相比,一般都会产生位置的移动,叫像点位移
引起像点位移的因素:
• 像片倾斜
• 地面点相对于基准面的高差
• 物理因素(摄影材料变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率等)
6、微波遥感: 是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射,
经过判读处理来识别地物的技术
7、微波遥感的特点:
1能全天候、全天时工作 ○
2对某些地物具有特殊的波谱特征 ○
3对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力 ○
4对海洋遥感具有特殊意义 ○
5分辨率较低,但特性明显 ○
8、侧视雷达
侧视雷达分辨力:距离分辨力和方位分辨力
距离分辨力:当脉冲长度不变时,俯角越大,距离分辨率越低,俯角越小,距离
分辨率越高
方位分辨力:波瓣角与雷达发射的微波波长成正比,与雷达的天线孔径成反比
发射波长越短,天线孔径越大,距离目标地物越近,方位分辨率越高
9、合成孔径侧视雷达:不是真实的孔径。
10、遥感图像特征的表现参数
(1)空间分辨率
遥感图象上能够详细区分的最小单元的尺寸,是用来表征图象分辨地面目 标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。
(2)波谱分辨率
传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。
间隔愈小,分辨率愈高
(3)时间分辨率
对同一目标进行重复探测时,相邻两次探测的时间间隔。(重访周期)
第四章 遥感图像处理
1、大气影响的粗略校正:(1)直方图最小值去除法 (2)回归分析法 程辐射:
2、遥感影像变形的原因
1遥感平台位置和运动状态变化 ○
2地形起伏影响 ○
3地球表面曲率的影响 ○
4大气折射的影响 ○
5地球自转的影响 ○
3、数字图像增强: 对比度变换、 空间滤波、彩色变换
4、对比度变换:点增强,是单个像元的运算,从整体上改善图像质量;
第五章 遥感图像目视解译与制图
1、遥感图像目标地物识别特征——解译标志
遥感图像上那些能够作为识别、分析、判断景观地物的影象特征
直接标志:是判读目标自身特点在影象上的直接表现形式,根据直接标志,可直
接判断地物
间接标志:图象上能看出的和直接标志密切联系的地物
(形状、大小、色调、颜色、阴影、图型、布局、纹理、位置)
2、同物异谱:同一物体或性质相同的物体在不同的条件(或相同条件)下具有不同的反射率,表现出不同色调。如同一种植被由于不同环境条件、不同生长期在同一影像上表现出各种色调;
同谱异物:不同地物可能具有相同或相似的光谱特征,不同植被具有相似的光谱特征
3、MSS: (多光谱扫描仪)
TM: (专题制图仪)
ETM+:(增强—加型专题绘图仪)
4、TM影像的主要应用范围
0.45-0.52(蓝色):对水体有透射能力,可区分土壤和植被。
0.52-0.6(绿色):可探测健康绿色植被反射率
0.63-0.69(红色):用于水中泥沙含量研究。进行植被分类。
0.76-0.9(近红外):区分健康与病虫害植被。水陆分界。土壤含水量研究。
1.55-1.75(短波红外):测定生物量和监测作物长势。水陆分界。地质研究。 10.4-12.5(热红外):探测地球表面不同物质的自身热辐射,可用于热辐射制图、岩石识别和地质探矿等。
2.08-2.35(短波红外):探测高温辐射源,如监测森林火灾、火山活动等。
第6章 遥感数字图像计算机解译
1、像素:遥感数字图像最基本的单位,是成像过程中的采样点,具有空间特征和属性特征
2、正像素:一个像素内只包含一种地物;
混合像素:一个像素内包含两种或两种以上地物;
1求出每一类别光谱的平均值; 3、监督分类:○
2求出未知像元到每一类别光谱平均值的距离; ○
(某些类别的光谱具有较大的变异性)
非监督分类:
1前提:假定遥感影像上同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征 ○
2不必对影像地物获取先验知识,○仅依靠影像上不同类地物光谱信息(或纹理信息)进行特征提取
3主要采用聚类分析方法,○聚类是把一组像素按照相似性归成若干类别,“物以类聚”
4、监督分类与非监督分类方法对比
1是否用训练样区来获取先验的类别知识; ○
2分类效果:光谱特征类与地物信息类一一对应时,非监督分类效果好; ○
• 两个地物类型对应的光谱特征类差异很小时,监督分类效果好;