《遥感图像信息处理》复习.doc

第一章
一、遥感的定义
20世纪60年代，美国地理学家首先提出了“遥感”这个名词.
遥感系统主要由遥感平台、传感器、地面接收平台组成。
广义：遥感指是在不直接接触的情况下，对目标物和自然现象远距离感知的一种探测技术。
狭义：是指在高空和外层空间的各种平台上运用各种传感器（如摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体的形状、大小、位置、性质及其环境的相互关系的一门现代应用技术。
遥感平台：在遥感中搭载遥感仪器的工具称为遥感平台（载体）。
传感器：在遥感中，收集、记录和传达遥感信息的装置称为传感器（遥感器）。各种光学、无线电一起，如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机、辐射计等。
遥感特点：宏观性，综合性（覆盖范围大）；多波段性；多时相性（重复探测，有利于进行动态分析）
二、遥感的分类
1．按遥感工作平台分为：
地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。
航空平台：80km以下的平台，包括飞机和气球。
航天平台：80km以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。
类型概念优点近地遥感距地面高度在几十米以内的遥感用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中、高分辨率的遥感活动航空遥感利用飞机携带遥感仪器的遥感机动性强，可以根据研究主题选择恰当的传感器、适当的飞行高度和飞行区域航天遥感利用卫星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等携带遥感仪器的遥感覆盖范围大，不受领空限制，可进行定期、重复观测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。（第一颗……发射地——吉林白城子）
2．按探测电磁波的工作波段分：光学遥感；热红外遥感；微波遥感
3．按工作方式分：
主动遥感：雷达
被动遥感：被动接受地物反射、发射的电磁波：摄影机、扫描仪
区别：主动传感器自身发射并接收经地面反射的能量，不受天气干扰；被动传感器主要接收经地面反射的太阳光能量，受天气干扰大。
4．按资料记录方式分：
成像遥感：以图象方式记录：航空性片、卫星图象
非成像遥感：图形、电子数据：数字磁带、光盘
三、遥感应用
农业资源方面、环境监测方面、水文方面、全球性宏观研究、其他方面。
四、电磁波
电磁波：是在真空或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。
电磁波谱：将电磁波按照波长的长短（频率高低）依次排列制成图表
（填空）黑体辐射定律：（5个）
1．普朗克定律2.玻耳兹曼定律3.维恩位移定律4.一般辐射体和发射率5.基尔霍夫定律
辐射源分类
1）.自然辐射源
●太阳辐射：是可见光和近红外的主要辐射源；常用5900K的黑体辐射来模拟；其辐射波长范围极大；辐射能量集中-短波辐射。大气层对太阳辐射的吸收、反射和散射。
●地球的电磁辐射：小于3μm的波长主要是太阳辐射的能量；大于6μm的波长，主要是地物本身的热辐射；3-6μm之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。
2）人工辐射源：主动式遥感的辐射源。雷达探测。分为微波雷达和激光雷达。
●微波辐射源：0.8-30cm
●激光辐射源：激光雷达—测定卫星的位置、高度、速度、测量地形等。
（黑体，灰体，选择性辐射体）
五、（重点掌握）地物的反射辐射
（一）、反射类别
a.镜面反射b.漫反射（朗伯反射）c.方向反射d.混合反射
（二）、地物反射率大小的影响因素（3点）
波长，入射角，地表颜色与粗糙程度
地物反射光谱曲线（掌握定义）：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。
1)不同地物在不同波段反射率存在差异：雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线
2)同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植物病虫害
3)地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。
❤植被的波谱特征
在可见光波段
在0.45um附近（蓝色波段）有一个吸收带；
在0.55um附近（绿色波段）有一个反射峰；
在0.67um附近（红色波段）有一个吸收带。
在近红外波段
从0.76um处反射率迅速增大，形成一个爬升的“陡坡”,至1.1um附近有一个峰值，反射率最大可达50％，形成植被的独有特征。
1.5～1.9um光谱区反射率增大；
以1.45um，1.95um，2.70um为中心是水的吸收带，其附近区间受到绿色植物含水量的影响，反射率下降，形成低谷。
影响植被波谱特征的主要因素
植物类型 植物生长季节 病虫害影响等
植被波谱特征大同小异，根据这些差异可以区分植被类型、生长状态等。
❤土壤的波谱特征
自然状态下土壤表面的反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的反射峰和吸收谷。
在干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成土矿物（原生矿物和此生矿物）和土壤有机质有关。
土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降，在水的各个吸收带（