遥感复习整理

第一章1偏振在微波技术中称为“极化”，一般有四种极化方式（HH、VV、HV、VH）。21860年基尔霍夫（德国）：好的吸收体也是好的辐射体绝对黑体—任何波长的电磁辐射全部吸收一个不透明的物体，对入射到它上面的电磁波只有光谱吸收率α(λ,T)和光谱反射率ρ(λ,T)，二者之和恒等于1。绝对黑体：α(λ,T)=1，ρ(λ,T)=0绝对白体：α(λ,T)=0，ρ(λ,T)=13散射的方式随电磁波波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变，主要有米氏(Mie)散射、均匀散射、瑞利（Rayleigh）散射等。4介质中不均匀颗粒的直径a与入射波长λ同数量级时，发生米氏散射介质中不均匀颗粒的直径a入射波长λ时，发生均匀散射介质中不均匀颗粒的直径a小于入射波长λ的十分之一时，发生瑞利散射5不同电磁波段通过大气后衰减的程度是不一样的，因而遥感所能够使用的电磁波有限。有些大气中电磁波透过率很小，甚至完全无法透过电磁波。这些区域就难于或不能被遥感所使用，称“大气屏障”。6有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段通常称为“大气窗口”辐射传输方程7辐射传输方程？8地物的反射类型:镜面反射,漫反射,方向反射9影响地物光谱反射率变化的因素太阳高度（日期、时间）大气条件地形（阴影）地形（坡度）气候、植物的病变环境状况第三章遥感传感器及其成像原理1传感器分类摄影类型的传感器扫描成像类型的传感器雷达成像类型的传感器非图像类型的传感器2全景畸变由于地面分辨率随扫描角发生变化，使红外扫描影像产生畸变，这种畸变通常称之为全景畸变，形成原因是像距保持不变，总在焦面上，而物距随扫描角发生变化所致。3扫描线的衔接当扫描镜的某一个反射镜面扫完一次后，第二个反射镜面接着重复扫描，飞机的飞行使得两次扫描衔接。如何让每相邻两条带很好地衔接，可由以下的关系式来确定。假定旋转棱镜扫描一次的时间为t，一个探测器地面分辨率为a，若要使两条扫描带的重叠度为零，但又不能有空隙，则必须W=a/tW为飞机的地速Wta：将出现扫描漏洞Wta：将出现扫描重叠Wt=a=ßHW/H=ß/t瞬时视场和扫描周期都为常数，所以只要速度w与航高H之比为一常数，就能使扫描线正确衔接，不出现条纹图像4成像板成像板上排列有24＋2个玻璃纤维单元，按波段排列成4列，每列有6个纤维单元，每个纤维单元为扫描仪的瞬时视场的构像范围，由于瞬时视场为86μrad，而卫星高度为915km，因此它观察到地面上的面积为79m×79m。5MSS成像过程扫描仪每个探测器的瞬时视场为86μrad，卫星高为915km，因此扫描瞬间每个像元的地面分辨率为79m×79m，每个波段由6个相同大小的探测单元与飞行方向平行排列，这样在瞬间看到的地面大小为474m×79m。又由于扫描总视场为11.56°，地面宽度为185km，因此扫描一次每个波段获取6条扫描线图像，其地面范围为474m×185km。又因扫描周期为73.42ms，卫星速度（地速）为6.5km/s，在扫描一次的时间里卫星往前正好移动474m，因此扫描线恰好衔接6雷达成像仪特点–主动式遥感–雷达信号（距离、方位、相对速度、反射特性）–穿透特性分类–真实孔径雷达–合成孔径雷达–相干雷达–激光雷达7合成孔径雷达基本思想：用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动。在移动中选择若干个位置，在每个位置上发射一个信号，接收相应发射位置的回波信号贮存记录下来。存贮时同时保存接收信号的幅度和相位。8比较真实孔径雷达天线的长度是实际长度，雷达波的发射和接收都是以其自身有效长度的效率直接反映到显示纪录中；合成孔径雷达用一个小天线作为单个辐射单元，记录每个反射信号。真实孔径天线在一个位置上接收目标的回波；合成孔径天线是在不同位置上接收同一地物的回波信号真实孔径天线接收目标回波后，好像物镜那样聚合成像；合成孔径天线对同一目标的信号不是在同一时刻得到，在每一个位置上都要记录一个回波信号。9变形—压缩与拉长造成山体前倾，朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长，与中心投影相反。还会出现不同地物点重影现象。地物点AC之间的山坡在雷达图像上被压缩，在中心投影像片上是拉伸，CD之间的山坡出现的现象正好相反。地物点A和B在雷达图像上出现重影，在中心投影像片中不会出现这种现象。第四章遥感图像数字处理的基础知识1光学图像一个二维的连续的光密度（透过率）函数像片上的密度随坐标x，y变化而变化2数字图像一个二维的离散的光密度（或亮度）函数以矩阵fi,j(i=0,1,…,m-1;j=0,1,…,n-1)表示数字图像空间坐标（x,y）和密度上都已离散化3光学图像与数字图像的转换把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数空间坐标离散化—采样幅度（光密度）离散化—量化整个过程称为图像数字化4彩色合成red+green=yellowgreen+blue=cyanred+blue=magenta5常见颜色组合黑色RGB(0,0,0)白色RGB(255,255,255)红色RGB(255,0,0)绿色RGB(0,255,0)蓝色RGB(0,0,255)黄色RGB(255,255,0)紫色RGB(255,0,255)青色RGB(0,255,255)暗灰色RGB(128,128,128)亮灰色RGB(192,192,192)6HSI模型HSI模型—量化颜色三属性–H色相：取值0-360–S饱和度：取值0-1或0-100I–I亮度：取值0-1或0-10078存贮介质磁带磁盘光盘闪存9存贮格式BSQ（BandSeQuential）：按照波段顺序依次记录各波段的图像BIL（BandInterleavedLine）：逐行按波段次序排列BIP（BandInterleavedbyPixel）：每个像元按波段次序交叉排序其他常见图像数据格式：BMP,TIFF,GIF,PCX,PSD,MrSID,HDF,……10HDFHDF(HierarchicalDataFormat)，层次型数据格式。可以存储不同类型的图像和数码数据的文件格式，并且可以在不同类型的机器上传输，同时还有统一处理这种文件格式的函数库。11.遥感数字图像处理的软件系统ERDASPCIENVI第七章遥感图像判读1.遥感图像判读“判读”是对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断，最后提取出你所感兴趣的信息。目视判读，借助一些光学仪器或在计算机显示屏幕上，凭借丰富的判读经验，扎实的专业知识和手头的相关资料，通过人脑的分析、推理和判断，提取有用的信息。运用人工智能方法和一些准则，将专家的知识和经验，在计算机中建立知识库，将遥感数据和其它资料建立数据库，模拟人工判读。2.空间特征及判读标志形状大小图形阴影位置纹理类型3.影响景物特征及判读的因素地物本身的复杂性传感器特性的影响目视能力的影响4.地面分辨率和影像分辨率地面分辨率：影像能够详细区分的最小单元（像元）能代表的地面尺寸的大小。影像分辨率：地面分辨率在不同比例尺的具体影像上的反映。5.目标判读的一般过程和方法判读前的准备判读的一般过程6.判读前的准备判读员的训练搜集充足的资料了解图像的来源、性质和质量–传感器、日期和地点、波段、比例尺、航高、投影性质–几何分辨力、辐射分辨力、光谱波段的个数和波长区间、时间重复性、像片的反差、最小灰度和最大灰度等判读仪器和设备–像片观察、像片量测、像片转绘7.判读的一般过程发现目标–先大后小、由易入难、由已知到未知–先反差大的目标后反差小的目标–先宏观观察后微观分析描述目标–光谱特征、空间特征、时间特征识别和鉴定目标–资料、特征、经验、推理清绘和评价目标（专题图）第二章遥感平台及运行特点1遥感平台的种类遥感平台：遥感中搭载遥感器工具的统称。按平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台、航空平台、航天平台2卫星姿态角遥感影像的几何变形和几何校正定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴，则卫星的姿态有三种情况：绕x轴旋转的姿态角，称之为滚动；绕y轴旋转的姿态角，称俯仰；绕z轴旋转的姿态角，称航偏。3陆地卫星及轨道特征陆地卫星高分辨率卫星高光谱卫星雷达类卫星小卫星4陆地卫星系列Landsat系列（美国）SPOT系列（法国）IRS系列（印度）ALOS（日本）CBERS系列（中国）FORMOSAT系列（中国台湾）论述各系列的运行特点、参数、高度角等Landsat系列(1)1972年7月23日美国发射了第一颗气象卫星TIROS-1，后来又发射了Nimbus（雨云号），在此基础上设计了第一颗地球资源技术卫星（ERTS-1），后改名为Landsat-1。（2）从1972年至今美国共发射了7颗Landsat系列卫星，已连续观测地球达29年。最后一颗卫星Landsat-7于1999年4月15日发射，预计寿命为5年，后续卫星Landsat-8不再单独发射。（3）遥感技术发展的里程碑Landsat1—3轨道特点近圆形轨道近极地轨道与太阳同步轨道可重复轨道传感器反束光导管摄像机（RBV）–多光谱扫描仪（MSS4bands）宽带视频记录机（WBVTR）数据收集系统（DCS）空间分辨率80米遥感卫星一般有两种绕地球飞行方式：静止轨道和近极地轨道。静止轨道可以定点观测，而极地轨道（圆形）则可定期观测。Landsat4/51982年美国在Landsat1-3的基础上，改进设计了Landsat-4卫星，并发射成功。1984年又发射了Landsat-5卫星。轨道特点–近圆形轨道–近极地轨道–太阳同步轨道–可重复轨道–轨道高度下降传感器–多光谱扫描仪（MSS4bands）–专题制图仪（TM7bands）–空间分辨率30米Landsat71999年4月15日发射LandSat7传感器–多光谱扫描仪（MSS4bands）–增强型专题制图仪（ETM7bands）–空间分辨率30米–全色波段分辨率为15米存储能力强380Gbit数据传输速度块150MSPOT卫星SPOT—法文SystemeProbatoired’ObservationdelaTarre缩写，是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。1986年2月法国发射第一颗陆地卫星（SPOT-1）2002年5月4日法国发射陆地卫星（SPOT-5）SPOT卫星轨道参数SPOT卫星发射时间HRV高分辨率成像仪VI植被测量仪Poam3极地臭氧和气溶胶测量仪SPOT卫星传感器SPOT-1，2，3•2台探测器:HRV（highresolutionvisible）•SPOT-4•HRVLR(highresolutionvisibleandinfrared)和植被检测仪器（VI,VegetationInstrument）•SPOT-5•高分辨率几何仪器（HRG,highresolutionGeometry），高分辨率立体成像仪（HRS,highresolutionstereoscopic）SPOT-5传感器HRG–通过侧摆可在不同轨道上形成异轨立体–两条线阵CCD在同一焦平面上–多光谱（G、R、NIR）10m–短波红外（SWIR）20m–全色5m–超级模式（Supermode）2.5mHRS–由前后视相机组成，成同轨立体–飞行方向10m线阵方向5m–全色VISPOT的倾斜观测功能重复观测能力–单星：2－3天/次–多星：1天/次IRS卫星印度遥感卫星（IRS）系列共有了4个系列：IRS-1、IRS-P、IRS-2和IRS-3IRS-1系列共发射了5颗（IRS-1A-E）IRS-2是海洋和气象卫星系列，IRS-3是SAR卫星系列IRS-P系列共有6颗（IRSP2-P7）IRS卫星传感器LISS（LinearImagingSelf-Scanner）PAN（PanchromaticCamera）IRS-P5•Cartosa