城市遥感考试资料

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1、城市遥感是研究城市地表的区域环境，包括城市人工地物、城市地质构造、城市地形地貌、城市植被和城市水系等几何特征和光谱特征等。第一讲城市遥感基础第一节遥感物理基础电磁波：在真空中或介质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波叫做电磁波，比如光波、热辐射波、微波、无线电波等。–电磁波是空间传播的交变电磁场，是能量的一种动态形式。电磁波谱：按照真空中的波长或频率依次将电磁波划分成不同的波段，排列成谱即为电磁波谱。电磁波的特点和遥感意义1）不需要传播介质2）横波3）波动性4）粒子性5）叠加原理6）相干性和非相干性7）衍射和偏振（遥感器的几何图象分辨率，波长越长，偏振现象越显著，偏振摄影和雷达成像）8）

2、多谱勒效应（合成孔径侧视雷达）2、太阳辐射和大气对电磁波传输过程的影响太阳是巨大的电磁辐射源，是地球能量的主要来源——遥感技术的主要能源。太阳辐射包括了整个电磁波谱的范围，到达地球大气上界的太阳电磁辐射大小主要取决于日地距离和太阳高度角的变化。太阳辐射到达地面之前，要穿过大气层，必然会受到大气的影响。大气对太阳辐射的影响大气对太阳辐射中不同波长辐射的影响是不一样的。因此，太阳辐射穿过大气到达地面时，不仅能量被衰减，而且光谱成分也发生了变化。吸收太阳辐射的主要成分：水蒸气、臭氧和二氧化碳，而且这些成分都吸收紫外线。因此遥感技术中很少用紫外线。大气窗口：大气对电磁波的某些波段衰减作用较小，电磁波

3、的透过率较高，这些电磁波段成为大气窗口。遥感技术的重要课题之一，就是研究和选择有利的大气窗口，以便最大限度地接受有用信息。–可见光窗口，透过率最高，因此对遥感最有利。3、地物的波谱特性同一时间、空间条件下，地物发射、反射、吸收和折射电磁波的特性是波长的函数。将该函数用曲线表现出来，即为该地物的电磁波波谱，简称地物波谱。一般地物的温度都会高于绝对零度，因此都会发射电磁波。地物除了自身的温度外，还有因吸收太阳光等外来能量而受热增温的现象。地物反射波谱特性:是指地物波谱反射率随波长变化的规律。不同的地物，其反射波谱特性也不同。地物反射波谱特征是遥感影像解译的重要依据。地物发射波谱特性：地物发射率随

4、波长变化的规律。地物的发射率与其表面状态、温度、类别等因素有关。一般而言，同一物体的发射率随其温度不同而异。不同地物，具有不同的波谱曲线（发射、反射、吸收和折射）形态。城市遥感的研究内容：定量研究城市典型地物的波谱特性，通过对地物波谱特性进行分析，实现对地物的解译、特征提取、三维重建、变化检测和污染监测等。遥感传感器组成：采集单元、分光单元、探测与信号转化单元、记录或通信单元。图像获取方式基本分为三种模式：摆扫成像、推扫成像和凝视成像。3、城市遥感影像数据是地面物体反射或发射电磁波特征的记录、是地面景物真实、瞬间的写照。传感器、波段、平台的不同对应的遥感影像有所不同，应用范围也有所区别。遥感

5、影像是电磁波能量的测量数据：以规则格式存储，最小的影像元素称为像素。对于单波段影像，每个像素对应一个数字单元（DN值）。对于多波段影像，每个像素对应多个数字单元（DN值）。影像特性：空间特性：测量的面积。光谱特性：指传感器所能感知的波长范围。辐射特性：指传感器能测量到的能量。时空特性：指传感器获取数据的时间。空间分辨率：指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。动态覆盖范围：指能通过传感器测量到的最小能量和最大能量范围。辐射分辨率：指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量；时间覆盖率：是指传感器能记录的最小时间间隔；重返周期：指同一地区被传感器重复摄像的时间间隔；像素大小

6、，随传感器的不同而不同，小的可以小于1m,大的超过数千米。波段数：指存储下来的能区分开的波段数量。常用的波段数是1个全色光谱、15个多光谱、220个超光谱。影像量化：指传感器将收集到的被测目标的电磁波能量以离散的整数形式存储在不同介质上（如感光胶片或磁带）。影像压缩：由于遥感信息量相当大，要求在卫星过境的短时间内将获得的信息数据传输到地面是有困难的，因此，在信息传输前需要进行数据压缩。城市遥感数据的选择标准数据的时空特性：现势性，多波段，高空间分辨率。数据有效性：遥感数据分辨率，包括时间，空间，光谱和温度分辨率；在具体使用时，应根据实.的需求选.合适的数据遥感数据的经济性辐射误差：传感器观测

7、目标的反射或辐射能量时，所得到的测量值与目标的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量之间的差值。辐射误差产生的原因有两种：a、传感器响应特性；b、外界（自然）条件，包括太阳照射的位置和角度，大气传输（云和雾）等条件；辐射校正：消除图像数据中依附在辐射量度中的各种失真的过程。目的：–尽可能消除因传感器自身条件、薄雾等大气条件、太阳位置和角度以及某些不可避免的噪声引起的传感器量测值与目标的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理