环境遥感课程复习大纲

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1、环境遥感第一章绪论一遥感的概念：遥远的感知。是通过遥感器远距离不接触对象地采集目标对象的数据，并通过对数据的分析来获取有关地物目标、地区或想象的信息的一门科学和技术。遥感数据通常是电磁波的范畴。即利用航天、航空（包括近地面）遥感平台上的遥感仪器，获取地球表层（包括陆圈、水圈、生物圈和大气圈）特征的反射或发射电磁辐射能对数据，通过数据处理和分析，定性、定量地研究地球表层的物理过程、化学过程、生物过程、地学过程，为资源调查及环境监测等服务。这里环境遥感，我们是把地球作为要遥感对象。是以地磁波与地球表面物质相互作用为基础，探测、分析和研究地球资源与环

2、境，揭示地球表面各要素的空间分布特征与时空变化规律的一门科学技术。二遥感过程遥感过程包括遥感数据获取---数据处理、分析---数据应用等的全过程。遥感的理论基础是建立在物体电磁波辐射原理基础上的。遥感成像原理就是基于感应和记录地物反射和发射的电磁辐射能量。遥感数据获取系统大致分为四个部分：辐射源、大气窗口、目标和传感器。遥感过程图1能源遥感分为被动和主动遥感。所有的被动遥感所利用的能源是太阳辐射能。太阳能的波普范围，包括紫外，可见光、红外等。它的强度随时间、地点而变化。被动遥感正是依赖于地表特征反射太阳辐射能获自身发射的能量。2在大气中传播。太

3、阳辐射能通过大气层，部分被大气中的微粒（大气分子、气溶胶及尘粒等）散射和吸收，使能量衰减。这种大气衰减效应随波长、时间、地点而变化。多数散射与波长有关，大气中蓝光散射最强。大气吸收作用使连续的太阳辐射光谱变得“残缺不全”，其中有些大气吸收作用较弱，透过率较高的波段称为大气窗口。只有那些波长位于大气窗口的能量才能够通过大气层，并经大气衰减后达到地面。3到达地表的能量与地表物质相互作用。地表物质是由生物、地质、水文、地貌、人文等多种因素组成的综合体。这些因素的大小、形状、排列、数量等均随时间和地点而变化。不同波长的能量到达地表后，被选择性地反射、吸

4、收、透射、折射等。以树木为例，主要是通过树叶内部的结构、组分、对不同的波长有不同的波谱响应；对红外波段高反射，对绿光低反射，对红光、蓝光吸收并用于光合作用。4再次的大气传播地表反射或发射的能量，再次通过大气吸收、散射等作用而衰减。此时的能量已不同于进入大气层时的较为均一的能量，而是包含着不同地表特征波谱响应的能量。由于散射产生的天空散射光使遥感影像反差降低并引起遥感数据的辐射、几何畸变、影像模糊，直接影响到影像的质量。5遥感系统接收来自地面的光谱信息遥感通过不同的遥感系统采集数据。其中，被动遥感系统---记录地表反射或发射的电磁辐射，如照相机、

5、多光谱扫描仪等；主动遥感系统---通过人为发出电磁能量，然后通过遥感系统记录其返回的辐射能，如微波雷达等。6图像数据产品7数据处理、分析与解译由于在遥感数据获取过程中，要产生误差并丢失部分信息，因而遥感数据仅是应用分析中数据源的一部分。在分析过程中非遥感的数据也是很有价值的。辅助数据不仅用于对遥感数据的补充与纠正，而且用于对遥感最终结果的分析与精度评价。辅助数据主要包括：野外站点采集和调查数据、实验室数据，以及各类专题图如土壤、土地利用、水文、地貌、行政区划等。数据解译分析主要有目视解译或模拟图像处理、计算机数字图像处理，指运用数理统计等多种数

6、学方法，以及计算机领域的知识，来自动识别和提取各类信息。其中主要是基于像元色调/颜色的统计识别技术。8信息产品各种图形、专题图以及地学参数等。9多目标用户。如资源调查、环境监测、国土整治、区域规划、全球研究等。只有了解遥感数据的产生过程与特点、及解译分析的方法，才可能将遥感系统产生的数据转换成有价值的信息，应用于辅助决策过程。遥感的多学科交叉性。3遥感的特点一是大面积的同步观测，且不受地形阻隔等限制。如Landsat一帧覆盖面积为34225km2。二是实效性，可以在短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化。地球同步轨道卫星可

7、以每半小时对地球观测一次（FY-2气象卫星）地区资源卫星（如美国的Landsat、法国的SPOT和中巴合作的CBERS）分别以16天、26天和4～5天对同一地区重复观测一次，以获得一个重访周期内的某些事物的动态变化的数据。三数据的综合性和可比性遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录等均可按要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。可以较大程度的排除人为干扰。四经济性可以大大的节省人力、物力和财力以及时间，具有很高的经济效益和社会效益。4遥感的发展随着遥感的发展，其应用领域越来越广泛，地质矿产生物等资源调查、环境监测、土地利用变化、测绘与地

8、图更新、天气变化及气候变迁预测预报等等。从定性----定量、低分辨率----高分辨率、定期---实时动态连续监测发展遥感领域已经取得了巨大的成功，但目