遥感导论复习整理(期末考试)

-1-遥感概论复习整理第一章绪论1.遥感概念？狭义遥感：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2.遥感技术系统组成？信息源、信息的获取、信息的记录和传输、信息的处理、信息的应用。3.信息源，传感器概念？信息源：任何地物都可以发射、反射和吸收电磁波信号，都是遥感信息源；目标物与电磁波发生相互作用，会形成目标物的电磁波特性，这为遥感探测提供了获取信息的依据。传感器：接收、记录地物电磁波特征的仪器，主要有：扫描仪、雷达、摄影机、光谱辐射计等4.遥感类型（区分不同波段属于那种类型）按遥感平台分类：航天、航空、地面遥感按工作波段分类：紫外遥感(0.05-0.38μm)：收集和记录目标物在紫外波段辐射能量可见光遥感(0.38-0.76μm)：收集和记录目标物反射的可见光辐射能量，传感器有：摄影机、扫描仪、摄像仪等红外遥感(0.76-1000μm)：收集与记录目标物反射与发射的红外能量，传感器有：摄影机、扫描仪等微波遥感(1mm-1m)：收集和记录在微波波段的反射能量，传感器有：扫描仪、微波辐射计、雷达、高度计等按传感器工作原理分类：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主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量，并接收目标的后向散射信号按资料获取方式分类：成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像非成像遥感：传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像波段宽度与波谱的连续性分类：按应用领域分类：土地遥感（Domanial）环境遥感（Environmental）大气遥感（Atmospheric）海洋遥感（Oceanographic）农业遥感（Agricultural）林业遥感（Forestry）水利遥感（Hydrographic）地质遥感（Geological）5.遥感特点？（一帧遥感图像代表地面多大位置）？宏观性动态性技术手段多，信息海量应用领域广泛，经济效益高100nmilex100nmile(185kmx185km)=34225km26.气象卫星有哪些？1957年10月4日，前苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星1960年，美国发射了TIROS-1和NOAA-1太阳同步卫星1972年，美国发射ERTS-1（后改名为Landsat-1），装有MSS传感器，分辨率79米1982年，Landsat-4发射，装有TM传感器，分辨率提高到30米1986年，法国发射SPOT-1，装有PAN和XS传感器，分辨率提高到10米1988年9月7日，中国发射第一颗“风云1号”气象卫星1999年，美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米1999年，美国发射QUICKBIRD-2，空间分辨率提高到0.6米7.遥感发展历史？无记录的地面遥感阶段(1608-1838)有记录的地面遥感阶段（1838-1857）空中摄影遥感阶段（1858-1956）航天遥感阶段（1957-）8.对遥感进行处理的软件？PCIERDASENVIER-MAPPER9.SAR是什么？是合成孔径雷达SyntheticApertureRadar的缩写10.遥感发展现状？高分遥感发展迅速，多种传感器并存-2-遥感从定性到定量分析遥感信息提取逐步自动化遥感商业化第二章电磁辐射与地物光谱特征1什么是电磁波谱（应用较多的波段）？按照电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，形成的一个连续谱带。2.电磁辐射度量的相关概念？1、辐射能量电磁辐射是具有能量的，它表现在：使被辐照的物体温度升高；改变物体的内部状态；使带电物体受力而运动2、辐射通量Φ在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为辐射通量：Φ=dW/dt3、辐射通量密度E：单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：•辐照度（I）：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量，记为:I=dΦ/dS，单位是W/m2,S为面积。•辐射出射度(M)：温度为T的辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，记为:M=dΦ/dS，单位也是W/m2，S为面积。4、辐射强度辐射强度:是描述点辐射源的辐射特性的，指在某一方向上单位立体角内的辐射通量。辐射强度=dΦ/dΩ5、辐射亮度L面辐射源，在某一方向，单位投影表面、单位立体角内的辐射通量称为辐射亮度3什么是绝对黑体？能全部吸收各种波长的辐射能量而不发生反射，折射和透射的物体称为绝对黑体，简称黑体。4理解并分辨黑体辐射规律？(1)普朗克热辐射定律：表示出了黑体辐射出射度与温度的关系以及按波长分布的规律。(2)玻耳兹曼定律：即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。(3)维恩位移定律：随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。黑体辐射的三个特性：辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。温度越高，辐射出射度越大，不同温度的曲线不同。随着温度的升高，辐射出射度最大值所对应的波长向短波方向移动。5.什么是太阳常数？不受大气影响，在距离太阳一个天文单位（日地平均距离，149,597,870*103m）的区域内，垂直于太阳辐射方向上单位面积和单位时间黑体所接收到的太阳辐射能量。-3-6电磁波在穿越大气层会发生那些现象以及对电磁波的影响？（论述题）吸收，散射，折射，p28—p317大气的哪些成分对辐射有吸收作用？大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。氧气：小于0.2μm；0.155μm为峰值。高空遥感很少使用紫外波段的原因。臭氧：数量极少，但吸收很强。两个吸收带；对航空遥感影响不大。水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带。主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。因此，水对红外遥感有极大的影响。二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内。可以忽略不计。8大气散射类型？1.瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时(dλ)，此时的散射称为瑞利散射。2.米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射(d≈λ)。3.无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射(dλ)。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。9大气窗口的含义？电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的透过率较高的波段，称为大气窗口。大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。10主要大气窗口波段有哪些？（1）0.3～1.3μm：反射光谱，即紫外、可见光、近红外波段。是摄影成像的最佳波段，也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段（2）1.5～1.8μm和2.0～3.5μm：反射光谱，即近、中红外波段。白天日照条件好时扫描成像常用波段。主要探测植物含水量以及云、雪或用于地质制图。（3）3.5～5.5μm：发射和反射混合光谱，即中红外波段。除了反射外，地面物体也可以自身发射热辐射能量。用于探测高温目标。（4）8～14μm：远红外波段（热红外）,发射光谱。适于夜间成像。（5）0.8～2.5cm：即微波波段，发射光谱。有八个窗口，常用三个0.8cm,3cm,5cm,10cm。一般将0.05～300cm纳入微波波段。微波的特点决定了它能够全天候观测。11哪个波段属于太阳辐射，哪个波段属于地球辐射，那个两者都有？•地球是温度为300K的黑体，其电磁辐射的波长范围是：2.5~50μｍ(0.3-2.5um)。波段名称可见光与近红外中红外远红外波长0.3~2.5μm2.5~6μm6μm辐射特性地表反射太阳辐射为主地表反射太阳辐射和自身的热辐射地表物体自身热辐射为主12反射波普的含义？地物的反射波普指地物反射率随波长的变化规律，通常用平面坐标曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。13植被的反射波普曲线？可见光（0.4-0.76μm）绿光处有一小反射峰，两侧0.45μm蓝和0.67μm红是两个吸收带，所以叶片呈现绿色进入近红外波段（0.7-0.8μm）红外反射率急剧上升，在0.8微米达到顶峰，这区间反射率曲线很陡峻，几乎为近垂直的直线（植被红外陡坡效应），是植被独有的特征。到达顶峰后植被反射率变化平缓，形成略有起伏的高平台（红外平台）在中红外波段（1.3-2.5μm）受到含水量的影响，以1.45μm、1.95μm、2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。-4-绿色植被在遥感影像上的特征：由于叶绿素的影响，绿色植被对蓝光、红光吸收强，对绿光反射作用强，所以可见光下，人眼看到了绿色的植被，可见光影像上也通常表示为绿色到了近红外光部分，反射率非常强，所以在近红外波段的遥感影像上植被的色调较亮，通常表示为红色第3章遥感成像原理与遥感图像特征1现有的遥感平台有哪些以及其发展状况？遥感平台是搭载传感器的工具。根据运载工具的类型，可分为地面平台、航空平台、航天平台。地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。航空平台：包括飞机和气球。航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。按照人造卫星的用途分类：气象卫星陆地资源卫星海洋卫星等2陆地卫星种类?1）美国陆地卫星(Landsat)；已经发射了8颗，其中Landsat-6发射失败。目前运转工作的是Landsat-5和Landsat-7及landsat8；（2）法国陆地观测卫星(SPOT)；（3）欧空局地球资源卫星(ERS)；（4）俄罗斯钻石卫星(ALMAZ)；（5）日本地球资源卫星(JERS)；（6）印度遥感卫星(IRS)；（7）中-巴地球资源卫星（CBERS）3摄影成像的分类？依据探测波段可分为近紫外摄影可见光摄影红外摄影多光谱摄影4什么是像点的位移（中心投影上会发生什么）？在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片位置上的移动，这种现象称为像点位移。5CCD指什么？电荷耦合器件CCD（ChargeCoupledDevice）：是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件。具有感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪音低、动耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点。并可以做成集成度高的组合件。6高光谱成像仪含义及什么是高光谱遥感？高光谱成像光谱仪是遥感进展中的新技术，其图像是由多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光，近红外，中红外和热红外区域全部光谱带。高光谱遥感即高光谱分辨率遥感。高光谱分辨率遥感（HyperspectralRemoteSensing）是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。其成像光谱仪可以收集到上百个-5-非常窄的光谱波段信息。7哪些波段属于微波？在电磁波谱中，波长在1mm-1m的波段范围称微波。微波遥感：是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。侧视雷达的分辨力可分为距离向分辨力（垂直于飞行方向）和方位向分辨力（平行于飞行方向）SAR：合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分辨力的雷达。8微波遥感特点及与其他遥感区别？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，但特性明显9遥感图像特征？目标地物的大小、形状及空间分布特点；目标地物的属性特点目标地物的动态变化特点影像特征几何特征物理特征时间特征特征参数空间分辨率光谱分辨率辐射分辨率时间分辨率10遥感获取的信息包括哪些？通过遥感图像获取三方面信息：目标地物的大小、形状及空间分布特点；目标地物的属性特点；目标地物的变化动态特点。11空间，波普，辐射分辨率的含义？1）遥感图像的空间分辨率图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元（2）遥感图像的波谱分辨率传感器在接收目标辐射的波谱时能够分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨率越