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时间:2019-04-25
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1、遥感原理与应用复习要点1、遥感的定义:在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体的讲: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数据,通过传输,变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。2、遥感技术特点:a)宏观性、综合性b)多源性:多平台、多时相、多波段、多尺度c)周期性、时效性3、遥感技术系统:是一个从地面到空中直至空间;从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。组
2、成:目标地物的电磁波特性、信息的采集与获取、信息的传输和接收、地面定标及实况调查、信息的处理和加工、信息的分析与应用。或者:(1)遥感试验:对电磁波特性、信息获取、传输和处理技术的试验。(2)遥感信息获取:遥感平台和传感器。(3)遥感信息处理:几何和辐射处理、影像分类等。(4)遥感信息应用:生成4D产品、各种专题图等。4、遥感的分类:(1)按工作平台分类:地面遥感、航空遥感、航天遥感。(2)按照探测电磁波的工作波段分类:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等(3)按照遥感应用的目的分类:环境遥感、农业遥感、林业
3、遥感、地质遥感等(4)按照资料的记录方式:成像方式、非成像方式(5)按照传感器工作方式分类:主动遥感、被动遥感。5、当前遥感发展主要特点与展望:(1)多国发射卫星的局面已经形成;(2)高分辨率小型商业卫星发展迅速;(3)星载主动式遥感的发展使探测手段更趋多样化;(4)高光谱分辨率传感器成为未来空间遥感发展的核心内容;(5)与GIS结合,使得遥感应用不断深化。第一章电磁波及遥感物理基础1、遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象,是因为一切物体,由于其种类、特征和环境条件的不同,而具有完全不
4、同的电磁波反射或发射辐射特征。2、遥感信息获取,一般指收集、探测、记录地物的电磁波特征,即地物的发射辐射或反射电磁波特性。由于电磁波传播的是能量,实际上也是记录辐射能量的过程。3、遥感采用的电磁波段可以从紫外线一直到微波波段。4、遥感就是根据感兴趣的地物的波谱特性,选择相应的电磁波段,通过传感器探测不同的电磁波谱的发射或反射辐射能量而成像的。5、电磁波谱:将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱,将此序谱称为电磁波谱。次序为:γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。6
5、、可见光(380nm—760nm):蓝光:0.43~0.47μm、绿光:0.50~0.56μm、红光:0.62~0.76μm;近红外光:0.76um—3um;中红外光:3um—6um;远红外光:6um—15um;微波:毫米波(1—10mm)、厘米波(1—10cm)、分米波(10cm—1m)7、黑体:对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。8、黑体辐射三大特性:(1)与曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W是随温度T的增加而迅速增加。(2)分谱辐射能量密度的峰值波长随温度的增加向短波方向移动。(维恩位移定
6、律)(3)每根曲线彼此不相交,故温度T越高所有波长上的波谱辐射通量。在微波波段,黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。9、小于3μm的波长主要是太阳辐射的能量;大于6μm的波长主要是地物本身的热辐射;3-6μm之间,太阳和地球的热辐射都要考虑。1、太阳是被动遥感最主要的辐射源,遥感传感器从空中或空间接收地物反射的电磁波。太阳辐射:–5%紫外线–45%可见光–50%红外线。被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射,因而太阳的活动对遥感的影响没有太大影响,可以忽略。太阳能量的99%集中在0.2—4微米。2、太
7、阳辐射的特点:(1)太阳光谱是连续的。(2)辐射特性与黑体基本一致。(3)近紫外到中红外波段区间能量集中、稳定。(4)被动主要利用可见光、红外波段等稳定辐射。(5)海平面处的太阳辐射照度分布曲线与大气层外的曲线有很大不同,这主要是地球大气层对太阳辐射的吸收和散射造成的。地球的电磁辐射:近似300K的黑体辐射。3、在紫外、红外与微波区,电磁波衰减的主要原因是大气吸收。(1)引起大气吸收的主要成分:氧气、臭氧、水、二氧化碳。(2)大气吸收的影响主要是造成遥感影像暗淡。(3)大气对紫外线有很强的吸收作用,因此,
8、现阶段中很少使用紫外线波段。13、大气散射:辐射在传播过程中遇到小微粒(气体分子或悬浮微粒等)而使传播方向改变,并向各个方向散开,从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。14、在可见光波段范围内,大气分子吸收的影响很小,主要是散射引起的衰减。(1)介质中不均匀颗粒的直径a与入射波长λ同数量级时,发生米氏散射(如气溶胶引起的)(2)介质中不均匀颗粒的直径a>>入射波长λ时,发生均匀散射(3)介质中不均匀颗粒的
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