绪论思考题
1. 如何理解“遥感” 是以电磁波与地球表面物质相互 作用为基础来探测、研究地面目标的科学。
遥感—是一种远离目标,通过非直接接触而感知、测量、分析并判定目标性质,其空间展布、类型及其数量的探测技术。 广义上的遥感:
泛指一切不接触物体而进行的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。 狭义上的遥感:
指不与探测目标相接触,利用传感器(遥感器),把目标的电磁波特性记录下来,通过对数据的处理、综合分析,揭示出物体的特点及其变化规律的综合性探测技术。 地物波谱特性
然界任何物体都具有反射、吸收、发 射电磁波的能力,这是由于组成物质 的最小微粒不同运动状态造成的;
不同的物质由于物质组成和内部结构、 表面状态不同,具有相异的电磁波谱 特性,这是遥感识别目标的前提;
地物波谱特征可通过各种光谱测量 仪器测得。 遥感的物理基础 任何物体都具有发射、反射和吸收电磁波的 性质,物体与电磁波的相互作用,形成了物 体的电磁波特性,这是遥感探测物体的依据。 2. 遥感的特点(优势)主要有哪些?
遥感的特点(优势): 面状信息获取: 时效性:快速准确 连
续性:动态观测 多维信息:平面、高程(立体) 生动、形象、直观: 经济:节约人力、物力、财力、时间 …3. 说明遥感应用的基本步骤。 遥感应用的基本步骤:
? 根据研究的目标选择合适的遥感数据源
考虑空间分辨率、时间分辨率、光谱波段等因素,目标不同、尺度不同、时相要求不同、光谱特点不同 ? 进行图像的(预)处理
多时相图像配准、几何纠正、图像镶嵌、数据融合 ? 特征参数选择
波段选择band selection、特征提取feature extraction(通过一定的数学方法对原始波段进行处理,得到能反映目标地物特性的新的参数,如植被指数、主成分等等) ? 建立分类系统
各类及亚类分类指标(定性、定量) ? 专题信息提取(分类)与综合分析
分类,并对分类结果进行分析(数量、质量、分布、发展变化特点与趋势、产生的原因) ? 结果检验与成果输出
对结果进行验证(直接验证、间接验证),满足需要则输出结果,反之,返回第三步、第四步,进行相关的修改、调整。 4 结合个人的专业背景,试举例说明遥感的应用及前景。
…
5.试说明遥感技术的发展特点和趋势。 遥感技术的发展趋势
多层次:地面、航空、航天、宇宙 从单一传感器--- 多传感器 分辨率不断提高:空间、时间、辐射和光谱分辨率不断提高 全天候、全天时:可见光/近红外、短波红外、热红外、微波 静态---动态:短周期、多时相
定性---定量:新的算法、半自动化、自动化、智能化 遥感和非遥感资料结合 遥感和GIS、 GNSS(全球导航卫星系统,Global Navigation Satellite System,GPS、北斗、伽利略计划等)结合 遥感技术的新特点 1三高
(1)高空间分辨率 (2)高光谱分辨率 (3)高时间分辨率 2两全
(1)全频段(全天时、全天候、多角度) (2)全方位(天、机、球) 3一体化
(1)遥感、导航定位、通讯、 信息技术 (2)空间、地面、应用技术
第一章思考题
1. 掌握辐射出射度M、辐射照度E、辐射亮度L 的概念。 辐射通量 Φ(radiant flux) ,又称辐射功率,
指单位时间内,通过某一表面的辐射能量。 单位为 瓦(w),即焦耳/秒 (J s-1),表达为:
Φ = dQ / dt 辐射通量是波长的函数。 下图:
光谱辐射通量:表示单位波长间隔内的辐射通量 表达为:
Φ(λ)= dΦ / dλ= dQ / λ 单位为 瓦/微米(w μm-1)。
辐射出射度 M (radiant exitance ),
指面辐射源在单位时间内,从单位面积上发射出的辐射能量,即物体单位面积上发出的辐射通量,单位为 瓦/米2(w m-2 ),表达
为:
M d/ dA/ dA
辐射照度 E (irradiance),简称辐照度,指面辐射体在单位时间内,单位面积上接收的辐射能量,即照射到物体单位面积上的辐射通量,单位为 瓦/米2(w m-2 ),表达为:
E d/
dA
辐射亮度 L :
辐射亮度,简称辐亮度,指面辐射源在单位立体角、单位时间内,在某一垂直于辐射方向单位面积(法向面积, Acosθ )上发射出的辐射能量,即辐射源在单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量,如右图所示,单位为 瓦/米2· 球面度 (w m-2 sr-1 ),表达为:
遥感观测到的是辐射亮度值 L 。