高光谱遥感复习总结.doc

高光谱遥感复习总结.doc

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1、.1.高光谱分辨率遥感:用很窄(0.01波长)而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光、近红外、短波红外和热红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级,通常具有波段多的特点,光谱通道数多达数十甚至数百个以上,而且各光谱通道间往往是连续的。2.高光谱遥感特点:波段多,数据量大;光谱范围窄(高光谱分辨率);在成像范围内连续成像;信息冗余增加3.高光谱遥感的发展趋势(1)遥感信息定量化(2)“定性”、“定位”一体化快速遥感技术4.光谱特征的产生机理:在绝对温度为0K以上时,所有物体都会发射电磁辐射,也会吸收、反射其他物体发射的辐射。高光谱遥感准确记录电磁波与物质间的这种

2、作用随波长大小的变化,通过反映出的作用差异,提供丰富的地物信息,这种信息是由地物的宏观特性和微观特性共同决定的。宏观特性:分布、粗糙度、混杂微观特性:物质结构6.典型地物反射:水体的反射主要在蓝绿光波段,其他波段吸收都很强,特别到了近红外波段,吸收就更强,所以水体在遥感影像上常呈黑色。植被的反射波谱特征:①可见光波段有一个小的反射峰,位置在0.55um处,两侧0.45um(蓝)和0.67um(红)则有两个吸收带。这一特征是叶绿素的影响。②在近红外波段(0.7-0.8um)有一反射的“陡坡”(被称为“红边”),至1.1um附近有一“峰值”,形成植被的独有特征。这一特征由于植被

3、结构引起。③在中红外波段(1.3-2.5um),反射率大大下降,特别以1.45um和1.95um为中心是水的吸收带,形成低谷。土壤:由于土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征,所以在不同光谱段的遥感影像上,土壤的亮度区别不明显.自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值,一般来讲土质越细反射率越高,有机质含量越高和含水量越高反射率越低,此外土类和肥力也会对反射率产生影响。6.野外光谱测量的影响因素(1)大气透射率(2)水蒸气3)风(4)观测几何7.地面光谱的测量方法:实验室测量,野外测量8.垂直与野外测量的区别:垂直测量:为使所有数据能与航空、航天传感器所获得的数据进行比较,

4、一般情况下测量仪器均用垂直向下测量的方法,以便与多数传感器采集数据的方向一致。由于实地情况非常复杂,测量时常将周围环境的变化忽略,认为实际目标与标准板的测量值之比就是反射率之比。野外测量(非垂直测量):在野外更精确的测量是测量不同角度的方向反射比因子。凝视时间:探测器的瞬时视场角扫过地面分辨单元的时间称为凝视时间(dwelltime)。探测器的凝视时间在数值上等于行扫描时间除以每行的像元个数。凝视时间越长,进入探测器的能量越多,光谱响应越强,图像信噪比越高。光谱图像立方体:空间平面:O-XY平面;线光谱平面:O-XZ,O-YZ平面9.高光谱遥感图像数据表达:A.光谱图像立方

5、体B.二维光谱曲线C.三维光谱曲面10.空间成像方式:(1)摆扫型成像光谱仪:定义:它由光机左右摆扫和飞行平台向前运动完成二维空间成像,其线列探测器完成每个瞬时视场像元的光谱维获取。原理:45斜面的扫描镜,电机进行360旋转,旋转水平轴与遥感平台前进方向平行,扫描镜扫描运动方向与遥感平台运动方向垂直,光学分光系统形成色散光源再汇集到探测器上,这样成像光谱仪所获取的图像就具有了两方面的特性:光谱分辨率与空间分辨率。(2)推扫型成像光谱仪:定义:采用一个面阵探测器,其垂直于运动方向在飞行平台向前运动中完成二维空间扫描;平行于平台运动方向,通过光栅和棱镜分光,完成光谱维扫描。它的

6、空间扫描方向就是遥感平台运动方向。原理:垂直于运动方向完成空间维扫描,平行于运动方向完成光谱维扫描。(3)两者的优缺点:摆扫型成像光谱仪的优点:A.FOV范文.大;B.探测元件定标方便,数据稳定性好;C.进入物镜后再分光,光谱波段范围可以做得很宽。不足:像元凝视时间短,提高光谱和空间分辨率以及信噪比相对困难。推扫型成像光谱仪的优点:A.像元凝视时间大大增加,有利于提高系统的空间分辨率和光谱分辨率;B.没有光机扫描机构,仪器的体积小。不足:A.FOV增大困难;B.面阵CCD器件标定困难;C.大面阵的短波和红外探测器研制仍是一个技术难点。9.光谱成像方式要解决的问题是什么?将进

7、入探测器的能量分解为不同波长的电磁波。11.反射光谱重建主要过程:遥感器校正,大气校正,地形及其它因素校正。12.成像光谱仪定标的目的:建立起传感器记录值与入瞳辐射值之间的联系。类型:实验室定标,机上和星上定标,场地定标共同点:都是出于同一目的,在特定情况下都是不可缺少的差异:处于不同的阶段,所考虑的主要因素不同,入瞳辐射值的获取方式不同(实验室定标-实验室测得,机上星上定标-星上测得,场地定标-根据模型计算得到)14.辐射定标:对于每一个确定的波长,确定成像光谱仪在该波长下的输入辐射能与输出响应的关系。15.辐射

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