2015整理的遥感

1第一章1.遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。（名词解释）2、遥感的组成部分：被测目标的信息特征，信息的获取，信息的传输与记录，信息的处理和信息的应用。（填空）A：电磁波源，提供电磁波B：电磁波辐射与大气（往、返）C：电磁波与目标相互作用D：传感器记录从目标反射或辐射的电磁波E：数据传输、接收与处理F：遥感数据的解译分析G：遥感应用3、传感器（遥感器）：接收，探测，记录目标电磁波特征的仪器，如扫描仪，雷达，摄影机，摄像机，辐射计。（名词解释，填空）传感器的组成:收集器，探测器，处理器，输出。（第三章）4、遥感平台：装载传感器的平台，主要有地面平台（遥感车），空中平台（飞机），空间平台（火箭，人造卫星）5、遥感的类型：按平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感，航宇遥感。按电磁波段分：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感，多波段遥感等。按传感器的工作方式分：主动遥感、被动遥感，成像遥感和非成像遥感按应用领域：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感。主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号。（侧视雷达、激光雷达、微波散射计、雷达高度计。）6、被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。（航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS、TM、ETM(1,2)）、HRV、红外扫描仪、微波辐射计等）7、遥感的特点:①大面积的同步观测，②时效性，③数据的综合性和可比性，④经济性，⑤局限性。（填空）第二章1、电磁波是横波2、电磁波谱的概念：电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，依次排列制成的图表叫电磁波谱。（名词解释）3、波长从低到高依次为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。23紫紫外外线线：：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m以下。可可见见光光：：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。红红外外线线：：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。微微波波：：波长范围为1mm～1m，穿透性好，不受云雾的影响。。近近红红外外：：00..7766～～33..00µµmm，，与与可可见见光光相相似似。。中中红红外外：：33..00～～66..00µµmm，，地地面面常常温温下下的的辐辐射射波波长长，，有有热热感感，，又又叫叫热热红红外外。。远远红红外外：：66..00～～1155..00µµmm，，地地面面常常温温下下的的辐辐射射波波长长，，有有热热感感，，又又叫叫热热红红外外。。超超远远红红外外：：1155..00～～11000000µµmm，，多多被被大大气气吸吸收收，，遥遥感感探探测测器器一一般般无无法法探探测测。。5、可见光的范围：波段波长（微米）可见光红0.38-——0.760.62-0.76橙0.59-0.62黄0.56-0.59绿0.50-0.56青0.47-0.50蓝0.43-0.47紫0.38-0.436、电磁辐射的度量A、辐射能量：电磁辐射的能量B、辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量C、辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度：被辐射物体表面单位面积的辐射通量。辐射出射度：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量。D、辐射亮度：辐射源在某一方向，单位投影面积，单位立体角内的辐射通量7、黑体：吸收比为1或能完全吸收入射辐射的物质。简称黑体。（名词解释）灰体：没有显著的选择吸收，吸收率虽然小于1，但基本不随波长变化，这种物体叫灰体。（名词解释）48、Stefan—Boltzmann定律斯忒藩--玻尔兹曼定律（选择题）M(T)=σT4()9、Wien维恩位移定律——随黑体温度升高单色辐出度与波长关系曲线的峰值所对应的波长λ向短波方向移动。λmT=b（）例题：1、温度为室温（20摄氏度）的黑体，单色辐出度的峰值所对应的波长是多少？辐出度是多少？10、11、基尔霍夫定律：假定有一恒温的封闭真空空腔，腔内有五个物体B0、B1、B2、B3、B4，B0为黑体，其余都不是黑体，腔内能量传递只能以辐射方式完成，每个物体向外辐射和吸收的能量必然相等，即B0M0=α0I（α0＝1）B1M1=α1IB2M2=α2IB3M3=α3IB4M4=α4IMi是辐射出射度，αi是吸收比，I是辐照度。得出：I＝M1/a1＝M2/a2＝M3/a3＝M4/a4＝M0/a0=M0这就是基尔霍夫定律定义：发射率ε＝Mi/M0，则有ε＝α它表明强发射体必然是强吸收体。发射率:指地物的辐射出射度，mi与同温度的黑体辐射出射度mo的比值4--28-KWm10×67.5=σmK10×898.2=-3b5太阳光谱相当于6000K的黑体辐射；太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中0.38～0.76µm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%，最大辐射强度位于波长0.47µm左右；到达地面的太阳辐射主要集中在0.3～3.0µm波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外；经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；各波段的衰减是不均衡的。13、大气结构：平流层:航空遥感电离层：卫星遥感大气外层：航宇遥感14、大气成分：大气主要由气体分子、悬浮的微粒、水蒸汽、水滴等组成。气体：N2，O2，CO2，CO，CH4，O3水汽：H2O悬浮微粒：尘埃、盐粒、烟粒、水滴、气溶胶15、大气的吸收作用O2吸收带0.2μm，0.155μm最强O3吸收带0.2～0.36μm，0.6μmH2O吸收带0.5～0.9μm,0.95～2.85μm，6.25μmCO2吸收带1.35～2.85μm,2.7μm,4.3μm,14.5μm尘埃吸收量很小616、大气发生的散射主要有三种：p30瑞利散射：（云雾对微波）波长越长，散射越弱。无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大。米氏散射：（云雾对红外线）潮湿天气米氏散射影响较大。非选择性散射：（云雾对可见光）散射与波长无关。A.太阳辐射的衰减主要是由散射为主。B.瑞利散射主要发生可见光和近红外波段，波长大于1um，可忽略瑞利散射。C.在红外波段，米氏散射超过瑞利散射的影响。D.在微波波段具有最小散射，最大穿透率，因而具备穿透云雾的能力。由于微波的波长较长，因而散射相对较小，在大气中衰减少，对云层、雨区的穿透能力较强，基本不受烟、云、雨的限制。对于热带雨林地区更有意义。17、大气窗口的概念：电磁波通过大气层时较少被反射、散射和吸收的，透射率较高的波段叫大气窗口。（名词解释）18、大气窗口波段紫外可见光近红外0.3～1.3μm近红外1.5～1.8μm近-中红外2.0～3.5μm中红外3.5～5.5μm远红外8～14μm微波0.8～2.5cm19、太阳辐射：20、反射率：地物的反射能量与入射总能量的比21、反射波谱：指地物反射率随波长的变化的规律。722、地物反射光谱曲线：按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线、不同的地物的反射光谱曲线不同，从曲线图可以看出0.4~0.5um波段的相片可以把雪和其他地物区分开来；0.5~0.6um波段的相片可以把沙漠与小麦，湿地区分开；0.7~0.9um波段的相片可以把小麦与湿地区分开；因此可以根据遥感传感器所接收到的电磁波谱特征的差异来识别不同地物，这就是遥感的基本出发点。植被主要分为三段：可见光波段（0.4~O.76um）有一个小的反射峰，位置在0.55um（绿）处，两侧0.45um（蓝）和0.67um（红）则有两个吸收带，这个特征是因为叶绿素的影响，叶绿素对蓝光和红光的吸收的作用强，而对绿光的反射作用强。在近红外波段（0.7~0.8um）有一个反射陡坡,至1.1um有一个峰值，形成植被独有的特征，只是由于植被叶细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成高的反射率。在中红外波段（1.3~2.5um）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增反射率大大下降，特别以1.45um，1.95um和2.7um为中心是水的吸收带形成8低谷。土壤水水体体可见光波段反射特征：水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射。可见光波段反射特征：水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射。近近红红外外和和中中红红外外波波段段：：水水几几乎乎吸吸收收了了其其全全部部的的能能量量，，在在11..11~~22..55波波段段较较纯纯净净的的自自然然水水体体的的反反射射率率很很低低，，几几乎乎趋趋近近于于零零。。水水体体的的反反射射主主要要在在蓝蓝绿绿光光波波段段，，其其他他波波段段的的吸吸收收都都很很强强。。特特别别是是到到了了近近红红外外波波段段吸吸收收就就更更强强，，正正因因如如此此在在遥遥9感感影影像像上上，，特特别别是是近近红红外外影影像像上上水水体体呈呈黑黑色色。。22、地物的反射波谱特征：指地物对太阳辐射的反射能力随波长而变的规律。（名词解释）决定于①物体的表面粗糙度。②视角23、亮度温度：由于一般地物不是黑体，所以习惯上测量地物热辐射量常用亮度温度Tb来表示地物的特征。所谓亮度温度是由辐射计把所接收到的来自地物的辐射能量转换而来。（名词解释）第三章气象卫星的概述卫星是最早发展起来的环境卫星。世界第一颗气象卫星：TIROS-1。中国第一颗环境遥感卫星：风云一号（FY-1）。气象卫星的特点：1、轨道（近极地太阳同步轨道、地球同步轨道）2、短周期重复观测，气象卫星时间分辨率较高，有助于对地面快速变化的动态监测。3、成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量，4、卫星资料来源均匀、连续、实时性强、成本低5、不受地理条件限制6、存在问题。气象卫星资料的应用领域：1、天气分析和气象预报2、气候研究和气候变迁3、资源环境其他领域陆地卫星Landsat，1972年发射第一颗，斯波特卫星（spot），中国资源一号卫星——中巴地球资源卫星（cbers）特点：1.近极地，近圆形轨道。2.轨道高度700--900km。3，每16-18天覆盖地球一次（重复覆盖周期），图像的覆盖范围为185*185平方千米2002年5月15日9，中国第一颗海洋卫星（“海洋一号A”）在太原卫星发射中心由长征火箭发射升空，结束了中国没有海洋卫星的历史。海洋遥感的特点：1、需要高空和空间的遥感平台，以进行大面积同步覆盖的观测。2、以微波为主。3、电磁波与激光，声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路。4、海面实测资料的校正。中心投影：所谓中心投影，就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到一平面（投影平面）上而形成的透视关系。7、中心投影和垂直投影的区别：A、投影距离的影响。B、投影面倾斜的影响。C、地形起伏的影响航片是中心投影，地形图是垂直投影。8、像点位移：在垂直摄影的航片上，高出或低于起始面的地面点在像片上的10像点位置，和在平面图上的位置比较，产生了移动，称为像点位移。（名词解释）微波遥感的特点：1、能全天候、全天时工作2、对某些地物具有特殊的波谱特征3、对冰雪、森林、土壤等具有一定穿透能力4、对海洋遥感具有特殊意义5、分辨率较低，但特征明显。微波遥感的方式：主动微波遥感，被动微波遥感。主动微波遥感：雷达侧视雷达：它的分辨率可分为距离分辨力（垂直于飞行的方向）和方位分辨力（平行于飞行的方向）俯角越大距离分辨力越低，俯角小其距离分辨力高。发射波长越短，天线孔径越大，距离目标地物越近，则方位分辨力越高。遥感图像的特征：空间分辨率：像素所代表的地面范围的大小波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。辐射分辨率：指传感器接收波谱信号时能分辨的最小辐射度差。时间分辨率：指对同一地区遥感影像重复覆盖的频率，也称重访周期。9、ETM多了全色波段Landsat--45Landsat--7TM10.45~0.52μmETM10.45~0.52μm蓝色TM20.52~0.60μmET