遥感的概念:从不同高度的平台上,使用各种传感器,接受来自地球表层各类电磁波的信息,并对这信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特征进行远距离的探测和识别的一门科学技术。
遥感的特点:宏观性、综合性、可比性,多波段性,时效性,客观性,经济性,局限性(信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求)
遥感的类型:按机理划分: 被动遥感(传感器不向目标发射电磁波,仅被动的接收目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量)主动遥感(传感器主动发射一定电磁波能量并接受标反射回来的信号)按平台划分: 地面遥感:如车载,船载,手提,固定或活动高架平台等航空遥感: 传感器设置在航空器上(小于80km),主要为飞机,气球等航天遥感:传感器设置在航天器上(大于80km),如人造地球卫星、航天飞机,空间站,火箭等,以卫星为平台的遥感叫做卫星遥感按电磁波段划分:可见光遥感(电磁波波长范围:0.38~0.76μm)红外遥感(电磁波波长范围:0.76~1000μm)微波遥感(电磁波波长范围:1mm~10m)按大的研究领域划分:陆地遥感;大气遥感;海洋遥感。按应用范围划分:资源环境遥感;灾害遥感;农业遥感;地质遥感;渔业遥感....
遥感技术系统的概念:是一个从地面到空中直至空间,从信息的收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系
统;它能够实现对全球范围的多层次、多视角、多领域的立体观测,是获取地球资源的现代高科技的重要手段 电磁波谱:按各种电磁波在真空中的波长或频率,递增或递减排列制成的图表
电磁波谱的波段和遥感常用的电磁波波段: 按波长由小到大依次为:γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。常用的是:紫外(0.01-0.38um)可见光(0.38-0.76um)红外(0.76-1000um)微波遥感器(1mm-1m) 辐射亮度: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。 单位是瓦/ 米2?球面度(W/m2?Sr)
黑体辐射的三个特征;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,不同温度的曲线不相交;随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。
发射率和基尔霍夫定律概念:发射率地物的辐射出射度M与同温下的黑体辐射出射度M黑的比值,又叫比辐射率;在一定温度下,物体的辐射出射度M 和吸收率α之比,对于任何物体都是一个常数,等于该温度下同面积黑体辐射出射度M黑称作霍夫定律
太阳辐射光谱最基本特征及其能量主要集中在哪几个波段:太阳辐射的光谱是连续的它的辐射特性与绝对黑体的辐
射特性基本一致从近紫外到中红外(0.3-6μm)这一波段区间能量最集中而且相对来说较稳定,被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射在X射线、r射线、远紫外及微波波
段,能量小,但变化大大气层对太阳辐射的反射、吸收和散射
。主要分布在0.4-0.76um可见光(40%)红外(51%)紫外(9%)
大气对太阳辐射的影响:大气对辐射的吸收作用(水汽:可见光、红外和长波辐射;二氧化碳:红外辐射;臭氧:紫外线) 17%大气吸收的影响主要是造成遥感影像暗淡。大气对辐射的散射作用:电磁辐射在大气中传播时,遇到各种大气微粒将发生散射,包括瑞利散射,米氏散射,非选择性散射。大气的散射改变了电磁波的传播方向干扰传感器的接收降低了遥感数据的质量22%。大气对辐射的反射:作用主要是大气中的云层,大的尘埃。云量越多、云层越厚,反射越强。消弱了电磁波强度30%。大气折射:电磁波穿过大气层时,会产生传播方向改变,即折射现象。大气密度越大,折射率越大,离地面高度越大,空气越稀薄,折射率越小。大气透射:电磁波直接穿透大气层31%。
大气散射的类型及特点:瑞利散射(散射强度与波长的四次方成反比,波长越长,散射越弱)米氏散射(散射强度与波长的二次方成反比,潮湿的天气米氏散射影响较大)无选择
性散射(散射强度与波长无关,任何波长的散射强度相同。 普朗克定律、大气窗口的定义:
大气窗口:电磁波在大气中传输过程中较少被反射、吸收和散射,透射率很高的波段
反射的类型:镜面反射、漫反射、有向反射、二向性反射。 地物反射率:是指地物对某一波段的反射能量与入射能量之比,反射率随入射波长而变化
地物的光谱(波谱)特性:任何地物都有自身的电磁辐射规律,如反射、发射、吸收电磁波的特性,少数还有透射电磁波的特性,地物的这种特性称为:地物的光谱(波谱)特性。 地球辐射特性:在0.3~2.5um波段(主要在可见光和近红外波段),地表以反射太阳辐射为主,地球自身的辐射可以忽略。即在该波段范围内,对地观测遥感主要以太阳的短波辐射对地表进行探测和成像。在2.5~6.0um波段(主要在
中红外波段),地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源。在6.0um以上的热红外波段,以地
球自身的热辐射为主,地表反射太阳辐射可以忽略。(热红外成像)
传感器:收集、量测和记录地物的反射或者发射的电磁波能量的装置。
遥感成像原理:1 摄影成像 传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片在记录物体影像;数字摄影通过放置在焦平面的光敏元件,经光、电转换,以数字信号来记录物体的影像(类型 分幅式摄影机 全景式摄影机 多光谱摄影机 数码摄影集)2扫描成像 探测元件把接收到的电磁波能量转换成电信号,在磁介质上记录或再经电、光转换成为光能量,在设置于焦平面的胶片上成影像(光机扫描成像 固体自扫描成像 高光谱成像)3微波遥感与成像 通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射,经判读处理来识别地物的技术(主动微波遥感 被动微波遥感)
像点位移概念及其原因: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上的位置移动,这种现象称为像点位移。
遥感数字图像的类型:模拟图像(光学图像):是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像,属于可见图像数字图像:指被计算机存储、处理和使用的
图像,是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像,不可见图像
图像数字化包含那两个特征及其格式:各波段的二维图像数据按波段顺序排列BSQ;按像素顺序记录图像数据,在一行中按每个像素的波段顺序排列0,属各波段数据间交叉记录方式BIP。