遙感導論重點

1、如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!第一章 緒論一、遙感的概念廣義：泛指一切無接觸的遠距離探測，包括對電磁場、力場、機械波（聲波、地震波）等的探測。遙感定義：遙感是從遠處探測感知物體，也就是不直接接觸物體，從遠處通過探測儀器接收來自目標地物的電磁波信息，經(jīng)過對信息的處理，判別出目標地物的屬性的綜合性技術。遙感是應用探測儀器，不與探測目標相接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來通過分析，揭示出物體的特征性質及其變化的綜合性探測技術。二、遙感系統(tǒng)包括：被測目標的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理、信息的應用三、遙感分類1、按遙感平臺分：地面遙感：傳感器設置在地面平臺上航空遙感

2、：傳感器設置在航空器上航天遙感：傳感器設置在環(huán)地球的航天器上航宇遙感：傳感器設置在星際飛船上2、按傳感器的探測波段分：紫外遙感：探測波段在0.050.38um可見光遙感：探測波段在0.380.76um紅外遙感：探測波段在0.761000um微波遙感：探測波段在1mm10m多波段遙感：探測波段在可見光波段和紅外波段范圍內，分成若干窄波段來探測目標。3、按工作方式分a、主動遙感：不依靠太陽，由探測器主動發(fā)射一定電磁波能量并接受目標的后向散射信號 被動遙感：傳感器不向目標發(fā)射電磁波，僅被動接收目標物的自身發(fā)射和對自然輻射源的反射能量b、成像方式、非成像方式4、按照遙感應用的目的分類：環(huán)境遙感、農業(yè)遙

3、感、林業(yè)遙感、地質遙感等四、遙感的特點（簡答）1、遙感范圍大，可實施大面積的同步觀測 遙感觀測為地面探測提供了最佳獲取信息的方式，并且不受地物阻隔的影響。遙感平臺的范圍越大，視角越大，可以同步觀測的地面信息就越多。2、時效性：獲取信息快、更新周期短，具有動態(tài)監(jiān)測的特點 對于天氣預報、火災和水災等災情檢測，以及軍事行動等具有重要作用。3、數(shù)據(jù)的綜合性和可比性，具有手段多、技術先進的特點 能夠反映許多自然人文信息，能較大程度排除人為干擾。4、經(jīng)濟性：經(jīng)濟效益高、用途十分廣泛5、局限性：遙感技術所利用的電磁波還很有限，僅是其中的幾個波段范圍；已被利用的電磁波譜段，對許多地物某些特征不能準確反映。1

4、/ 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!五、遙感的特性1、空間特性 2、視域范圍大，具有宏觀特性3、光譜特性：探測的波段從可見光向兩側延伸,擴大了地物特性的研究范圍目前用于遙感的電磁波段有紫外線、可見光、紅外線和微波。4、 時相特性：周期成像，有利于進行動態(tài)研究和環(huán)境監(jiān)測第二章 電磁輻射和地物光譜特性一、黑體：在任何溫度下，對各種波長的電磁輻射的吸收系數(shù)等于1的物體。絕對黑體：如果一個物體對任何波長的電磁波都全部吸收，則該物體是絕對黑體 絕對黑體不僅有最大的吸收率，也有最大的發(fā)射率，卻絲毫不存在反射。二、黑體輻射定律1、普朗克公式：普遍適用于絕對黑體輻射的公式該公式表

5、明了輻射通量密度與溫度的關系以及按波長分布的規(guī)律。特點：（1）輻射通量隨波長連續(xù)變化，每條曲線只有一個最大值 （2）溫度越高，輻射通量密度越大，不同溫度的曲線不同。 （3）隨著溫度的升高，輻射最大值所對應的波長向短波方向移動。2、斯忒藩-波爾茲曼定律m=ót4特點：絕對黑體的總輻射出射度與黑體溫度的四次方成正比。溫度微小的變化會引起輻射通量密度變化很大。3、維恩位移定律   max=b/t它解釋了黑體輻射光譜中最強輻射的波長與黑體絕對溫度成反比。由定律可以看出，黑體溫度越高，其曲線的峰頂越往左移，即往波長短的方向移動。4、基爾霍夫定律（物體輻射定律）一定溫度下，地

6、物單位面積上的輻射通量w與吸收率之比，對于任何物體都是一個常數(shù)，并等于該溫度下同面積的黑體輻射通量。對于實際物體都可以看作輻射源，且物體的吸收本領越大，吸收系數(shù)越接近于1，發(fā)射本領越大，即越接近黑體輻射。絕對黑體不僅具有最大的吸收率，也具有最大的反射率。三、太陽輻射太陽是被動遙感最主要的輻射源，太陽輻射有時習慣稱作太陽光，太陽光通過地球大氣照射到地面，經(jīng)過地面物體反射又返回，再經(jīng)過大氣到達傳感器。此時傳感器探測到的輻射強度受入射和反射后二次經(jīng)過大氣的影響和地物反射的影響。四、大氣對輻射的吸收作用太陽輻射穿過大氣層時，大氣分子對電磁波的某些波段有吸收作用。吸收作用使輻射能量轉變?yōu)榉肿拥膬饶?，從?/p>

7、引起這些波段太陽輻射強度的衰減，甚至某些波段的電磁波完全不能通過大氣。因此，在太陽輻射到達地面時，形成了電磁波的某些缺失帶。3 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!【大氣中幾種分子對太陽輻射的吸收率：氧氣：小于0.2 m；0.155為峰值。高空遙感很少使用紫外波段的原因。臭氧：數(shù)量極少，但吸收很強。兩個吸收帶；對航空遙感影響不大。水：吸收太陽輻射能量最強的介質。到處都是吸收帶。主要的吸收帶處在紅外和可見光的紅光部分。因此，水對紅外遙感有極大的影響。二氧化碳：量少；吸收作用主要在紅外區(qū)內。可以忽略不計?！课濉⒋髿馍⑸洌愋汀⒂绊?、結果、實質、分類）影響：太陽輻射在傳

8、播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開，稱散射。散射使原傳播方向的輻射強度減弱，而增加向其他方向的輻射。大氣散射主要集中在太陽輻射能量最強的可見光區(qū)。太陽輻射在照到地面又反射到傳感器的過程中，二次通過大氣，在照射地物時，由于散射增加了漫入射的成分，是反射的輻射成分有所改變。改變了電磁波的傳播方向；干擾傳感器的接收；降低了遙感數(shù)據(jù)的質量、影像模糊，影響判讀。散射現(xiàn)象的實質是電磁波在傳輸中遇到大氣微粒而產(chǎn)生的一種衍射現(xiàn)象。因此，這種現(xiàn)象只有當大氣中的分子或其他微粒的直徑小于或相當于輻射波長時才發(fā)生。大氣散射的分類：1、瑞利散射概念：當大氣中粒子的直徑比波長小得多時發(fā)生的散射。它主要是

9、由大氣中的原子和分子，如氮、二氧化碳等引起的，特別是對可見光而言，瑞利散射現(xiàn)象特別明顯。特點：散射強度與波長的四次方成反比，即波長越長，散射越弱。影響：對可見光影響大。對紅外輻射影響很小，隊未必輻射影響可不計。2、米氏散射概念：當大氣中粒子的直徑與輻射的波長差不多時發(fā)生的散射。特點：云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近，所以云霧對紅外線的散射主要是米氏散射。因此，潮濕天氣米氏散射影響較大。3、無選擇性散射概念：當微粒的直徑比輻射波長大得多時所發(fā)生的散射。特點：散射強度與波長無關，在符合無選擇性散射條件的波段中，任何波段的散射強度相同?！救缭旗F粒子直徑雖然與紅外線波長相近，但相比可見光波段，云霧中

10、水滴的粒子直徑就比波長大很多，因而對可見光中各個波長的光散射強度相同，所以人們看到云霧呈白色?！?、 p45 第六題 大氣的散射現(xiàn)象有幾種類型？根據(jù)不同的散射類型的特點分析可見光遙感與微波遙感的區(qū)別，說明為什么微波具有穿云透霧的能力而可見光不能。 答：散射造成太陽輻射的衰減，但是散射強度遵循的規(guī)律與波長密切相關。而太陽的電磁波輻射幾乎包括電磁輻射的各個波段。因此，在大氣狀況相同時，同時會出現(xiàn)各種類型的散射。對于大氣分子、原子引起的瑞利散射主要發(fā)生在可見光和近紅外波段。對于大氣微粒引起的米氏散射從近紫外到紅外波段都有影響，當波長進入紅外波段后，米氏散射的影響超過瑞利散射。大氣云層中，小雨滴的直徑

11、相對于其它微粒最大，對可見光只有無選擇性散射發(fā)生，云層越厚，散射越強，而對微波來說，微波波長比粒子的直徑大得多，則又屬于瑞利散射的類型，散射強度與波長的四次方成反比，波長越長散射強度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被稱為具有穿云透霧的能力。3 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!六、大氣窗口概念：由于大氣層的反射、散射和吸收作用，使得太陽輻射的各波段受到衰減的作用輕重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我們就把受到大氣衰減作用較輕、透射率較高的波段叫大氣窗口。（ppt）通常把電磁波通過大氣層時較少被反射、吸收或散射的，透過率較高的的波段稱為大氣窗口。

12、（課本）大氣窗口的光譜段：（看看）大氣窗口光譜波段紫外、可見光、近紅外波段0.31.3 m近紅外1.51.8 m近-中紅外2.03.5 m中紅外3.55.5 m遠紅外814 m微波0.82.5cm七、太陽輻射與地表的相互作用地球輻射的分段特性波段名稱可見光與近紅外中紅外遠紅外波長0.3-2.5um2.5-6um>6um輻射特性地表反射太陽輻射為主地表反射太陽輻射和自身熱輻射地表自身熱輻射為主八、地物反射波譜曲線 【反射波譜：地物的反射波譜指地物反射率隨波長的變化規(guī)律?！扛拍睿阂远S直角坐標系表示反射波譜的曲線，橫坐標表示波長，縱坐標表示反射率。地物反射波普曲線除隨不同地物（反射率）不同外

13、，同種地物在不同內部結構和外部條件下形態(tài)表現(xiàn)(反射率)也不同。4 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!1）植被的反射光譜曲線（特征及影響因素）特征：植被的反射波譜曲線（光譜特征）規(guī)律性明顯而獨特有兩個反射峰、五個吸收谷。l 在可見光波段（0.4-0.76m）形成綠反射峰（0.55m處）及其兩側的藍（0.45 m ）、紅（0.67 m ）兩個吸收谷。l 近紅外0.74-1.3 m處形成高反射區(qū)在0.7-0.8m是一個陡坡，反射率急劇增高，在0.8-1.3之間形成一個高的，反射率可達40%或更大的反射峰。l 中紅外1.3-2.5 m處，吸收率大增，反射率大大下降形成分

14、別以1.45 m、1.95 m和2.62.7 m為中心的三個水吸收谷。 影響因素：1）影響植物光譜的因素有植物本身的結構特征，也有外界的影響，但外界的影響總是通過植物本身生長發(fā)育特點在有機體的結構特征中表現(xiàn)出來。2）控制植物反射率的主要因素有：植物葉子的顏色、葉子的細胞構造和植物的水分等；植物的生長發(fā)育、植物的不同種類、灌溉、施肥、氣候、土壤、地形等因素都對植物的光譜特征產(chǎn)生影響。5 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!2）土壤的光譜曲線 土質越細反射率越高 有機質含量越高反射率越低 含水量越高反射率越低 因土類和肥力狀況的不同而不同 不同波譜段的遙感影像上區(qū)別不

15、明顯3）水體的光譜曲線 水體的反射主要在藍綠光波段,其他波段吸收很強，特別是在近紅外波段更強。 所以，在近紅外遙感影像上，水體呈黑色。6 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 水中含泥沙時，由于泥沙的散射，可見光波段的反射率增加，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。 水中含葉綠素時，近紅外波段明顯被抬升。4）巖石的光譜曲線巖石的反射波普曲線無統(tǒng)一的特征，礦物成分、礦物含量、風化程度、含水量、顆粒大小、表面光滑度、色澤等都會對其產(chǎn)生影響。第三章 遙感成像原理與遙感圖像特征一、氣象衛(wèi)星特點1、 軌道特點氣象衛(wèi)星的軌道分為兩種低軌和高軌。低軌：就是近極低太陽同步軌道，簡稱極地軌道，軌道高

16、度為800-1600km，近南北向繞地球運轉，與太陽同步，使衛(wèi)星每天在固定時間（地方時）經(jīng)過每個地點的上空。（風云一號）高軌：是指地球同步軌道，軌道高度36000km。繞地球一周需24小時。由于地球公轉w和地球自轉w相等，相對于地球似乎固定于高空某一點（風云二號，地球同步靜止氣象衛(wèi)星）2、短周期重復觀測：靜止氣象衛(wèi)星30分鐘一次；極軌衛(wèi)星半天一次。利于動態(tài)監(jiān)測。氣象衛(wèi)星時間分辨率高，有助于地面快速的動態(tài)監(jiān)測。3、成像面積達，有利于獲得宏觀同步信息，減少數(shù)據(jù)處理容量4、資料來源連續(xù)，實時性強，成本低二、陸地衛(wèi)星軌道特點：近極地：軌道面與赤道面的傾角為98.2°7 / 24名詞解釋、簡答

17、題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!近圓形：軌道周期為98.9min太陽同步：與太陽同時到達，經(jīng)過某一地點時間固定中高度：705km長壽命原因：軌道特征為近極地圓形軌道，保證北半球中緯地區(qū)獲得中等太陽高度角的影像，且衛(wèi)星通過某一地點的地方是相同。三、傳統(tǒng)攝影成像與掃描圖像的比較1、傳統(tǒng)攝影成像的原理：通過成像設備獲取物體影像的技術。 傳統(tǒng)攝影依靠光學鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來記錄物體影像。數(shù)字攝影則通過放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)光/電轉換，以數(shù)字信號來記錄物體的影像。2、掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標地物以瞬時視場為單位進行的逐點、逐行取樣，以得到目標地物電磁輻射特性信息，形

18、成一定譜段地圖像。其探測波段可包括紫外、紅外、可見光和微波波段，成像方式有光/機掃描成像、固體自掃描、高光譜成像光譜掃描?！具b感掃描影像特征：1）宏觀綜合概括性強：空間分辨率越低，對地面景觀概括性越強，對景物細節(jié)的表現(xiàn)力越差。2）信息量豐富：遙感掃描影像采用多波段記錄地物的電磁波信息，每個波段都提供了豐富的信息。3）動態(tài)觀測：資源衛(wèi)星進入太空，就一刻不停地繞地球運轉，以一定周期重復掃描地球表面，并及時向地面發(fā)送最新所獲掃描影像?！?、 高光譜成像光譜儀是遙感進展中的新技術，其圖像是由多達數(shù)百個波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶。光譜儀成

19、像時多采用掃描式或推帚式，可以收集200或200以上波段的數(shù)據(jù)。使得圖像中的每一像元均得到連續(xù)的反射率曲線，而不像其他一般傳統(tǒng)的成像光譜儀在波段之間存在間隔。8 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!四、中心投影與垂直投影的區(qū)別1） 航片是中心投影，即攝影光線交于同一點。地圖是正射投影，即攝影光線平行且垂直投影面。2） 投影距離的影響垂直投影:比例尺（圖像的縮小和放大）與投影距離無關。中心投影:焦距固定，航高改變，其比例尺也隨之改變。3） 投影面傾斜的影響垂直投影：影像僅表現(xiàn)為比例尺有所放大，相點相對位置保持不變。中心投影：影像比例關系顯著變化，各點的相對位置和形狀

20、不再保持原來的樣子。4） 地形起伏的影響垂直投影：隨地面起伏變化，投影點之間距離與地面實際水平距離成比例縮小，相對位置不變。中心投影：地面起伏越大，像上投影點水平位置的位移量就越大，產(chǎn)生投影誤差。五、像點位移 概念：在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺變化外，還會引起平面上的點位在像片上的位置移動，這種現(xiàn)象稱為像點位移。 規(guī)律：（1）位移量與地形高差成正比，即高差越大引起的像點位移量也越大。當高差為正時，像點位移為正，是背離像主點方移動；高差為負時，像點位移為負，是朝向像主點方向移動。（2）位移量與像點距離像主點的距離成正比，即距像主點越遠的像點位移量越大，像片中心部分位移量較小。r

21、=0像主點無位移。（3）位移量與攝影高度（航高）成反比。即攝影高度越大，因地表起伏的位移量越小。六、光/機掃描成像與固體自掃描成像的區(qū)別1、光/機掃描成：依靠機械傳動裝置使光學鏡頭擺動，形成對目標地物逐點逐行掃描，探測元件把接受到的電磁波能量能轉換成電信號，在磁介質上記錄或再經(jīng)電/光轉換成為光能量，在設置于焦平面的膠片上形成影像。工作原理：掃描鏡在機械驅動下，隨遙感平臺的前進運動而擺動，依次對地面進行掃描，地面物體的輻射波束經(jīng)掃描鏡反射，并經(jīng)透鏡聚焦和分光分別將不同波長的波段分開，再聚焦到感受不同波長的 探測元件上。2、固體自掃描成像：是用固定的探測元件，通過遙感平臺的運動對目標地物進行掃描的

22、一種成像方式?！灸壳俺Ｓ玫奶綔y元件是電荷藕合器件ccd，它是一種用電荷量表示信號大小，用耦合方式傳輸信號的探測元件。具有感受波譜范圍寬、畸變小、體積小、重量輕、系統(tǒng)噪聲低、靈敏度高、動耗小、壽命長、可靠性高等一系列優(yōu)點。】10 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!掃描方式上具有刷式掃描成像特點。探測元件數(shù)目越多，體積越小，分辨率就越高。電子藕合器件ccd逐步替代光學機械掃描七、高光譜成像光譜掃描這種既能成像又能獲取目標光譜曲線的“譜像合一”的技術，稱為成像光譜技術。按該原理制成的掃描儀稱為成像光譜儀。概念：高光譜遙感是高光譜分辨率遙感的簡稱。它是在電磁波譜的可見光

23、，近紅外，中紅外和熱紅外波段范圍外，獲取許多非常窄的光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)的技術。比較：高光譜遙感與一般遙感的主要區(qū)別？ 1、1）高光譜遙感的成像光譜儀可以分離成幾十甚至數(shù)百個很窄的波段來接收信息。 2）每個波段寬度僅小于10nm。 3）所有波段排列在一起能形成一條連續(xù)的完整的光譜曲線。 4）光譜的覆蓋范圍：從可見光到熱紅外的全部電磁輻射波普范圍。 2、一般的遙感不具備這些特點 1）常規(guī)遙感的傳感器多數(shù)只有幾個，十幾個波段。 2）每個波段寬度大于100nm。 3）這些波段在電磁波譜上不連續(xù)。 4）所有波段加起來也不可能覆蓋可見光到熱紅外的整個波段范圍。八、微波遙感的特點1、能全天候、全天時工作按瑞

24、利散射的原理，散射的強度與波長的四次方呈反比。由于微波波長比紅外波長得多，因而散射要小得多。所以，與紅外波相比，在大氣中衰減的較少，對云區(qū)、雨區(qū)的穿透能力較強，基本不受煙、云、雨、霧的限制。2、對某些地物具有特殊的波譜特征許多地物間，微波輻射能力差別較大。因而較容易的分辨出可見光和紅外遙感所不能區(qū)別的某些目標物的特征。3、對冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力該特征可用來探測隱藏于林下的地形、地質構造，軍事目標，以及埋藏于地下的工程、礦藏、地下水等4、對海洋遙感具有特殊意義，具有獨特的探測能力微波對海水特別敏感。，其波長很適于海面動態(tài)情況（海面風、海浪等）的監(jiān)測。5、 分辨率較低，但特征明顯九

25、、側視雷達的分辨力及影響因素概念：側視雷達的天線不是安裝在遙感平臺的正下方，而是與遙感平臺的運動方向形成角度，朝向一側或兩側傾斜安裝，向側下方發(fā)射微波，接收回波信號（包括振幅、相位、極化等）的雷達。側視雷達的分辨力可分為：1、距離分辨力（垂直于飛行的方向）：俯角越大，距離分辨力越低；俯角越小，距離分辨力越大。10 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!2、方位分辨力（平行于飛行方向）：發(fā)射波長越短、天線孔徑越大、距離目標的物越近，則方位分辨率越高。十、合成孔徑側視雷達（sar）概念：合成孔徑側視雷達是利用遙感平臺的前進運動，將一個小孔徑的天線安裝在平臺的側方，以代替

26、大孔徑的天線，提高方位分辨力的雷達。它的方位分辨力與距離無關，只與天線的孔徑有關。所以，可用于高軌衛(wèi)星。天線越小，方位分辨力越高。11、 遙感圖像特征： 遙感圖像歸納為三方面特性，即幾何特性、物理特性和時間特性。這三方面特征的表現(xiàn)參數(shù)即為時間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率和時間分辨率。1、遙感圖像的空間分辨率：圖像的空間分辨率指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。【對于攝影成像的圖像來說，地面分辨率取決于膠片的分辨率和攝影鏡頭的分辨率所構成的系統(tǒng)分辨率，以及攝影機焦距和航高?！?、遙感圖象的波譜分辨率：波譜分辨率指傳感器在接受目標輻射的波譜時能分辨的最小

27、波長間隔。間隔愈小，分辨率愈高。【傳感器的波段選擇必須考慮目標的光譜特征值，感測人體應選擇812；探測森林火災等應選擇35?！?、遙感圖象的輻射分辨率：輻射分辨率指傳感器接受波譜信號時，能分辨的最小輻射度差。在遙感圖像上表現(xiàn)為每一像元的輻射量化級。【某個波段遙感圖像的總信息量與空間分辨率（以像元數(shù)n表示）、輻射分辨率（以灰度量化級d表示）有關。在多波段遙感中，遙感圖像總信息量還取決于波段數(shù)k?！?、遙感圖象的時間分辨率：時間分辨率指對同一地點進行遙感采樣的時間間隔，即采樣的時間頻率，也稱重訪周期?！緯r間分辨率對動態(tài)監(jiān)測很重要。】十二、根據(jù)感光材料對光譜的感受能力，常用的遙感攝影膠片可分為：黑白

28、片、天然彩色片和紅外彩色片。第四章 遙感圖像處理一、數(shù)字圖象（了解）能夠被計算機存儲、處理和使用的圖像。遙感數(shù)據(jù)的表示既有光學圖像又有數(shù)字圖像。光學圖像又稱模擬量，數(shù)字圖像又稱數(shù)字量，它們之間的轉換稱為模/數(shù)轉換，記作a/d轉換，或反之稱數(shù)/模轉換，記作d/a轉換。數(shù)字圖象與光學圖像的區(qū)別：光學圖像又稱作模擬量，數(shù)字圖像又稱作數(shù)字量，其本質區(qū)別在于模擬量是連續(xù)變量而數(shù)字量是離散變量。二、輻射校正的原因（看補充）原因：1、傳感器儀器本身產(chǎn)生的誤差：由于多個檢測器之間存在差異，以及儀器系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的誤差，導致了接受圖像的不均勻，產(chǎn)生條紋和“噪聲”。 2、大氣對于輻射的影響：地物（目標物）的輻射（

29、反射）經(jīng)過大氣層時，與大氣層發(fā)生散射作用和吸收作用。吸收作用直接降低地物的輻射能量，引起輻射畸變。散射作用除降低地物的輻射能量外，散射的部分輻射還會進入傳感器，直接疊加在目標地物的輻射能量之中，成為目標地物的噪聲，降低了圖像的質量。11 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!3、光照條件的影響：光照條件的不同也會引起輻射畸變，如太陽高度角、地面坡度等，都會引起輻射的畸變。4、其它生態(tài)環(huán)境因子：形成“同物異譜，異物同譜”現(xiàn)象，圖象不能全部真實地反映不同地物地特征，影響了數(shù)字圖象的質量。三、輻射畸變概念：進入傳感器的輻射強度反映在圖像上是亮度值（灰度值）。輻射強度越大，

30、亮度值越大。該兩個值受兩個物理量的影響：1）太陽輻射照射到地面的輻射強度2）地物的光譜反射率。當太陽輻射相同時，圖像上的像元亮度值直接反映了地物目標光譜反射率差異地物目標光譜反射率在實際測量時。輻射強度除受太陽輻射強度及地物的光譜反射率的影響外，還受到傳感器本身、大氣輻射等的影響而發(fā)生改變，這一改變的部分就是需要校正的部分，故稱為輻射畸變。原因：一是傳感器儀器本身產(chǎn)生的誤差導致接受的圖像不均勻，產(chǎn)生條紋和“噪聲”。二是大氣對于電磁輻射的影響減少了圖像的對比度，使原始信號和背景信號都增加了因子，圖像質量下降四、幾何校正（重要）多項式幾何校正最常用的是一種通用的精校正方法，適合與在地面平坦，不需要

31、考慮高程信息，以及傳感器的位置和姿態(tài)參數(shù)無法獲取的情況時使用。1、 遙感影像變形的原因遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化的影響（飛行姿勢的變化）（航高地面分辨率不均勻；航速航向位移；俯仰旁向位移；翻滾扭曲變形；偏航傾斜畸變）地形起伏的影響產(chǎn)生像點位移；地球表面曲率的影響產(chǎn)生全景畸變；大氣折射的影響產(chǎn)生像點位移；地球自轉的影響產(chǎn)生影像變形2、幾何畸變校正是指對遙感圖像上目標的空間分布進行地面實況的校正。3、基本思路：校正前的圖像看起來是由行列整齊的等間距像元點組成的，實際上，由于某種幾何畸變，圖像中像元點間所對應的地面距離并不相等。校正后的圖像是由等間距的網(wǎng)格點組成的，且以地面為標準，符合某種投影的均勻

32、分布，格網(wǎng)的交點可看作像元的中心。校正的目的是確定校正后圖像的行列數(shù)值，然后找到新圖像中每一像元的亮度值。（把存在幾何畸變的圖像糾正成符合某種地圖投影的圖像，且要找到新圖像中每一像元的亮度值。）4、基本步驟：（1）找到一種數(shù)學關系，建立變換前圖像坐標與變換后圖像坐標的關系，通過每一個變換后圖像像元的中心位置計算出變換前對應的圖像坐標點。（2）計算每一點的亮度值。5、計算方法： （1）建立兩圖像像元點之間的對應關系。 （2）為了確定校正后圖像上每一點的亮度值，只要求出其原圖所對應點的亮度。通常有三種方法：最近鄰法、雙向線性內插法和三次卷積內插法。6、 控制點的選取：12 / 24名詞解釋、簡答題

33、如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!（1）數(shù)目確定：控制點數(shù)目的最低限是按未知系數(shù)的多少來確定的。n次多項式，控制點的最少數(shù)目為（n+1）(n+2)/2。實際工作中，選取控制點的最少數(shù)目來校正圖像，效果往往不好，在條件允許的情況下，控制點數(shù)的選取都要大于最低數(shù)目很多。（2）選取原則：控制點的選擇要以配準對象為依據(jù)；一般來說控制點應選取圖像上易分辨且較精細的特征點；特征變化大的區(qū)域應多取些，圖像邊緣部分一定要選取控制點，以免外推；盡可能滿幅均勻選取，特征是在不明顯得大面積區(qū)域（沙漠）可用求延長線交點的辦法來彌補，但易造成人為的誤差。5、 直方圖最小值去除法直方圖以統(tǒng)計圖的形式表示圖像亮度值

34、與像元數(shù)之間的關系。在二維坐標系中，橫坐標代表圖像中像元的亮度值，縱坐標代表每一亮度或亮度間隔的像元數(shù)占總像元數(shù)的百分比。 最小值去除法的基本思想在于一幅圖像中總可以找到某種或某幾種地物，其輻射亮度或反射率接近0。具體校正方法，首先確定條件滿足，即該圖像上確有輻射亮度或反射亮度應為零的地區(qū)，則亮度最小值必定是這一地區(qū)大氣影響的程輻射度增值。校正時，將每一波段中每個像元的亮度值都減去本波段的最小值。使圖像亮度動態(tài)范圍得到改善，對比度增強，從而提高了圖像質量。6、 回歸分析法七、空間濾波（目的）概念：空間濾波以重點突出圖像上的某些特征為目的，如突出邊緣或紋理等，通過像元與其周圍相鄰像元的關系，采用

35、空間域中的鄰域處理方法，叫做空間濾波。它屬于一種幾何增強處理，包括平滑和潤化。過程：1、圖像卷積運算：在空間域上對圖像做局部檢測的運算，以實現(xiàn)平滑和銳化的目的。2、平滑運算：圖像中出現(xiàn)某些亮度變化過大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有的亮點（“噪聲”）時，通過均值平滑和中值濾波實現(xiàn)平滑的目的，減小變化，使亮度平緩或去掉不必要的亮度點。3、銳化:目的是為了突出圖像的邊緣、現(xiàn)狀目標或某些亮度變化率大的部分。有時可通過銳化，直接提取出需要的信息。八、多波段色彩變換1、假彩色合成：根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙感影像的某三個波段分別賦予紅、綠、藍三種原色，就可以合成彩色影像。由于原色的選擇與原來遙感波段所代表的真實

36、顏色不同，因此生成的合成色不是地物真實的顏色，因此這種合成叫做假彩色合成。2、標準假彩色合成：在tm影像的七個波段中，第二個波段是綠色波段(0.520.6um),第四波段是近紅外波段（0.760.9um），當四、三、二波段被分別賦予紅、綠、藍色時，即綠波段賦藍，紅波段賦綠，紅外波段賦紅時，這一合成方案被稱為標準假彩色合成。九、圖像運算及應用13 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!1、 差值運算：概念：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對應像元的亮度值相減就是差值運算。應用：差值運算有利于目標與背景反差較小的信息提?。怀Ｓ糜谘芯客坏貐^(qū)不同時相的動態(tài)變換，如監(jiān)測森林火災發(fā)生

37、前后的變化，也可起到幾何增強的作用?！究赏滑F(xiàn)出兩波段差值大的地物，如紅外-紅，可突現(xiàn)植被信息。2、 比值運算：概念：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對應像元的亮度值相除（除數(shù)不為0）就是比值運算。應用：可以檢測波段的斜率信息并加以擴展，以突出不同波段間地物光譜的差異，提高對比度。該運算常用于突出遙感影像中的植被特征，提取植被類別或估算植被生物量，這種算法的結果被稱為植被指數(shù)?！居嬎惴椒ǎ航t外波段/紅外波段或者（近紅外紅）/（近紅外+紅）】比值運算對于去除地形影響也非常有效。比值處理也用于研究淺海區(qū)的水下地形?！境Ｓ糜谟嬎阒脖恢笖?shù)、消除地形陰影等?！浚╬133解釋比值運算突出植被的原因？）10、 多光

38、譜變換方法可通過函數(shù)變換，達到保留主要信息，降低數(shù)據(jù)量；增強或提取有用信息的目的。（多光譜變換的優(yōu)點）十一、多種信息源復合多種信息源復合是指將多種遙感平臺，多時相遙感數(shù)據(jù)之間以及遙感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)之間的信息組合匹配的技術。該方法更好地發(fā)揮了不同遙感數(shù)據(jù)的優(yōu)勢互補，彌補了某一種遙感數(shù)據(jù)的不足之處，提高了遙感數(shù)據(jù)的可應用型，更加綜合的、深入的分析遙感數(shù)據(jù)。12、 遙感信息的復合1、 不同傳感器的遙感數(shù)據(jù)復合：配準復合2、 不同時相的遙感數(shù)據(jù)復合：配準直方圖調整復合3、 遙感數(shù)據(jù)和非遙感數(shù)據(jù)的復合：地理數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化（網(wǎng)格數(shù)據(jù)生成與遙感數(shù)據(jù)配準）最優(yōu)遙感數(shù)據(jù)的選取配準復合（柵格數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)

39、與矢量數(shù)據(jù)）第五章 遙感圖像目視解譯與制圖1、 可見光黑白全色像片：采用的膠片乳劑感光范圍在0.360.72um之間，它與人眼對光的敏感范圍0.40.7um接近，像片上的明暗色調與人們日常生活熟悉的真實景物明暗色調近似，與真實景物相比，像片上反差稍低，加上黑白像片多為航空像片，具有高分辨率，像片上的各種目標地物與現(xiàn)象很容易為人們判讀。 彩色像片：采用的膠片乳劑對藍色、綠色和紅色敏感，彩色膠片上記錄的影像信息，經(jīng)過顯影洗印后獲得到的像片能夠達到或接近天然彩色。它與人們日常熟悉的真實景物色彩非常相似，因此利用彩色像片解譯要比黑白全色像片更加容易。 彩紅外像片：采用的膠片乳劑分別對綠色、紅色和近紅外

40、光敏感，經(jīng)過顯影洗印后獲得的彩紅外像片上各種地物顏色與人們日常熟悉的真實景物不同。原來的綠色被賦予藍色，原來的紅色被賦予綠色，反射紅外線的地物被賦予紅色 2、 攝影像片的解譯標志：又稱為判讀標志，它指能夠反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感影像各種特征，這些特征能幫助判讀者識別遙感圖像上目標地物或現(xiàn)象。14 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 1、直接判讀標志形狀、大小、色調與顏色、陰影、紋理、圖型、位置。直接判讀標志是指能夠直接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感圖像的各種特征，它包括遙感攝影像片上的色調、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖形等，解譯者利用直接解譯標志可以直觀識

41、別遙感像片上的目標地物。2、 間接解譯標志目標地物與其相關指示特征、地物及與環(huán)境的關系、目標地物與成像時間的關系間接解譯標志是指能夠間接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感圖像的各種特征，借助它可以推斷與某地物屬性相關的其他現(xiàn)象。三、彩色像片與彩紅外像片解譯1、遙感彩色像片基本反映了地物的天然色彩，地物類型間的細微差異可以通過色彩的變化表現(xiàn)出來。2、由于受大氣散射與吸收的影響，在航空攝影高度相同的條件下，彩色攝影信息損失量遠大于彩紅外攝影，并且隨著航攝高度增加，其損失的信息量也在增大，因此航空遙感中廣泛使用彩色紅外攝影，彩紅外像片可以應用在許多領域，彩紅外攝影為假彩色。3、彩色紅外像片可用來調查森林植

42、被、農作物遭受病蟲害的情況。4、彩色紅外像片在識別偽裝方面也有突出的功用，如根據(jù)植物光譜特征，容易分辨出正常植物和用植物偽裝的目標地物。四、熱紅外像片的解譯（直接解譯） 地物具有反射、透射和發(fā)射電磁波的能力。在3.55.5um和814um的熱紅外區(qū)間上，有兩個重要的大氣窗口。遙感器透過大氣窗口可以探測目標地物表面發(fā)射的電磁波輻射。熱紅外像片記錄了地物發(fā)射熱紅外線的強度。熱紅外像片的直接解譯標志包括： 1、色調：是地物亮度溫度的構像。判讀熱紅外像片，關鍵是要細致區(qū)分影像色調差異。影像的不同灰度代表了不同的輻射特征。影像正片上深色調代表地物熱輻射能力弱，淺色調地物熱輻射能力強。 2、形狀與大?。簾?/p>

43、紅外探測器檢測到物體溫度與背景溫度存在差異時，就能在影像上構成物體的“熱分布”形狀。 3、地物大?。旱匚锏男螤詈蜔彷椛涮匦杂绊懳矬w在熱紅外像片上的尺寸。 4、陰影：熱紅外影像上的陰影是目標地物與背景之間輻射差異造成的,分為冷陰影和暖陰影。五、tm影像的主要應用范圍（landsat4、5和7上tm技術參數(shù)）波段序號波長范圍/m波段名稱地面分辨率/m應用范圍10.450.52藍色30對水體有透射能力，能夠反射淺水水下特征，可區(qū)分土壤和植被、編制森林類型圖、區(qū)分人造地物類型。20.520.60綠色30探測健康植被綠色反射率、可區(qū)分植被類型和評估作物長勢，區(qū)分人造地物類型，對水體有一定透射能力。可測量

44、植物綠色素吸收率，并依次進行植物分類，可區(qū)分人造地物類型。16 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!30.630.69紅色3040.760.90近紅外波30測定生物量和作物長勢，區(qū)分植被類型，繪制水體邊界、探測水中生物的含量和土壤濕度。51.551.75短波紅外30用于探測植物含水量及土壤濕度，區(qū)別云與雪。610.412.5熱紅外120（60）探測地球表面不同物質的自身熱輻射的主要波段，可用于熱分布制圖，巖石識別和地質探礦等方面。72.082.35短波紅外30推測高溫輻射源，如監(jiān)測森林火災、火山活動等，區(qū)分人造地物類型。pan（l7）0.500.90全色波段（15

45、）6、 遙感掃描影像特征與解譯方法1、遙感掃描影像特征 1）宏觀綜合概括性強：空間分辨率越低，對地面景觀概括性越強，對景物細節(jié)的表現(xiàn)力越差。2）信息量豐富：遙感掃描影像采用多波段記錄地物的電磁波信息，每個波段都提供了豐富的信息。3）動態(tài)觀測：資源衛(wèi)星進入太空，就一刻不停地繞地球運轉，以一定周期重復掃描地球表面，并及時向地面發(fā)送最新所獲掃描影像。2、遙感影像主要解譯方法1） 先圖外后圖內：先了解影像圖框外提供的各種信息。2） 先整體后局部：先整體觀察，綜合分析目標地物與周圍環(huán)境的關系。3） 勤對比，多分析：多個波段對比；不同時相對比；不同地物對比。7、 影像解譯標志及地物影響特征色調、陰影、形狀

46、、紋理、圖型8、 極化方式，極化表示電磁輻射電場向量的振動方向，或者電場向量隨時間變化時的空間取向。微波雷達中，通常采用線極化。電場向量與地面平行的，稱為水平極化；電場向量與地面垂直的，稱為垂直極化。發(fā)射微波與接收雷達回波均為水平極化或者垂直極化，也可以是發(fā)射微波為垂直極化而接收雷達回波為水平極化，或者是發(fā)射微波為水平極化而接收雷達回波為垂直極化，后兩者又稱為“正交極化”。九、微波影像的特點微波影像是指側視影像雷達獲得的影像，它具有成像速度快，覆蓋區(qū)域面積大，地面目標清晰可辨的特點。微波影像航空相片投影方式非中心投影中心投影分辨率由脈沖的延遲時間和波速寬度來控制隨著高度和距離增加而變低16 /

47、 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!比例尺比例尺在橫向上產(chǎn)生畸變隨著飛行高度和距離變化地形起伏移位總是想著飛行航跡線總是偏離中心投影點十、微波影像的判讀1、微波與目標地物相互作用規(guī)律（簡答） 1）地物表面粗糙度是影響雷達回波的主要因素，也是確定影像色調的主要因素之一。同一地物表面起伏高差，在不同波段上有著不同的地面粗糙度。不同雷達波長下，統(tǒng)一目標地物的雷達影像不一樣。微波影像能很好的顯示地面粗糙度。隨著地面由平滑表面像粗糙表面過度，后向反射逐漸增強，微波影像上的色調則逐漸由深變淺。 2）目標地物幾何特征對微波影像的構像具有重要影響。人造目標地物一般具有規(guī)則的幾何特征

48、，它們在微波影像上的構像隨著成像雷達視向的變化而不同。自然目標地物一般具有不規(guī)則的幾何特征，地形的高低起伏會改變雷達波速入射角，這對微波成像具有重要影響。陰影給微波帶來很強的反差和立體感。 3）復介電常數(shù)是描述物體表面電性能的復數(shù)常數(shù)。地物的微波散射率是復介電常數(shù)的幅度函數(shù)，是物體對電磁能量的反射率和電導率指標。在自然環(huán)境里，電導率大的物體散射率大，在微波影像上為明晰的淺色調影像；電導率小的物體散射率校小，在微波影像上為深色調。2、微波影像判讀方法（了解）采用由已知到未知的方法；對微波影像進行投影糾正；對微波影像進行立體觀察十一、目視解譯方法1、遙感影像目視解譯方法是指根據(jù)遙感影像目視解譯標志

49、和解譯經(jīng)驗，識別目標地物的方法與技巧。2、常用的方法：直接判讀法；對比分析法；信息復合法；綜合推理法；地理相關分析法十二、遙感圖像目視解譯步驟1、目視解譯準備工作階段：1）明確解譯任務與要求2）收集與分析有關資料3）選擇合適波段與恰當時相的遙感影像。2、初步解譯與判讀區(qū)的野外考察：1）初步解譯的主要任務是掌握解譯區(qū)域特點，確定典型解譯樣區(qū)，建立目視解譯標志，探索解譯方法，為全面解譯奠定基礎；2）在野外考察中，填寫各種地物的判讀標志登記表，以作為建立地區(qū)性的判讀標志的依據(jù)。在此基礎上，制定出影像判讀的專題分類系統(tǒng)，建立遙感影像解譯標志。3、室內詳細判讀： 遵循“全面觀察，綜合分析”的原則，綜合運

50、用各種解譯方法?！窘y(tǒng)籌規(guī)劃、分區(qū)判度，由表及里、循序漸進，去偽存真、靜心解譯。】4、野外驗證與補判：1）野外驗證是指再次到遙感影像判讀區(qū)，去實地核實影像解譯的結果，它包括：檢驗專題解譯中圖斑的內容是否正確18 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!驗證圖斑界線是否定位準確2）驗證過程也是對解譯標志的一種檢驗3）疑難問題的補判是對室內目視判讀中遺留的疑難問題的再次解譯。5、目視解譯成果的轉繪與制圖：遙感圖像目視判讀成果，一般以專題圖或遙感影像圖的形式表現(xiàn)出來。將遙感圖像目視判讀成果轉繪成專題圖，可以采用兩種方法：一種是手工轉繪成圖，一般在有燈光的透圖臺上進行。一種是在

51、精確幾何基礎的地理地圖上采用轉繪儀進行轉繪成圖。十三、遙感影像地圖的概念及特征 概念：遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號來表現(xiàn)制圖對象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖?！九c普通地圖相比，影像地圖具有豐富的地面信息，內容層次分明，圖面清晰易讀特征1、豐富的信息量：它與普通線劃地圖相比，沒有信息空白區(qū)域。2、直觀形象性：能夠直觀形象的反應地勢的起伏，河流蜿蜒曲折的形態(tài)，增加了影像地圖的可讀性。3、具有一定的數(shù)學基礎：經(jīng)過投影糾正和幾何糾正處理后的遙感圖像，每個像素點都具有自己的坐標位置，根據(jù)比例尺和坐標網(wǎng)可以進行量測。4、現(xiàn)勢性強：獲取地面信息快，成圖周期短，具有很強的現(xiàn)勢性?！康诹?遙感

52、數(shù)字圖像的計算機分類一、監(jiān)督分類法1、概念：從研究區(qū)域選有代表性的訓練場地作為樣本。根據(jù)已知訓練區(qū)提供的樣本，通過選擇特征參數(shù)（如像素亮度均值、方差等），建立判別函數(shù)，據(jù)此對樣本像元進行分類，依據(jù)樣本類別的特征來識別非樣本像元的歸屬類別的方法。2、常用方法（了解）：最小距離分類法（包括最小距離判別法和最近鄰域分類法）、多級切割分類法、特征曲線窗口法、最大似然比分類法。二、非監(jiān)督分類法1、概念：是在沒有先驗類別（訓練場地）作為樣本的條件下，即事先不知道類別特征，主要根據(jù)像元間的相似度大小進行歸類合并（將相似度大的像元歸為一類）的方法。2、常用方法：主要采用聚類分析方法，包括分級集群法、動態(tài)聚類法

53、。三、監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類的方法區(qū)別根本區(qū)別在于是否利用訓練場地來獲取先驗的類別知識監(jiān)督分類根據(jù)訓練場提供的樣本選擇特征參數(shù)，建立判別函數(shù)，對待分類點進行分類。因此訓練場地選擇是監(jiān)督分類的關鍵。非監(jiān)督分類不需要更多的先驗知識，它根據(jù)地物的光譜統(tǒng)計特性進行分類，方法簡單，具有一定的精度。當兩個地物類型對應的光譜特征類差異很小時，非監(jiān)督分類的效果則較差。第七章 遙感應用18 / 24名詞解釋、簡答題如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!一、巖石的反射光譜特征 1、巖石的反射光譜特征與巖石本身的礦物成分和顏色密切相關。由石英等淺色礦物為主組成的巖石具有較高的光譜反射率，在可見光遙感影像上表現(xiàn)為淺色調。鐵鎂質等深色礦物組成的巖石，總體反射率較低，在影像上表現(xiàn)為深色調。 2、巖石光譜反射率受組成巖石的礦物顆粒大小和表面粗糙度的影響。礦物顆粒較細，表面比較平滑的巖石，具有較高的反射率。反之，光譜反射率較低。 3、巖石表面濕度對反射率也有影響。巖石表面較濕時，顏色變深，反射率降低。4、巖石表面風化程度的影響。主要取決于風化物的成分、顆粒大小等因素。二、斷層的判讀標志斷層是一種線形構造，在遙感影響上表現(xiàn)為線性影像。它基本有兩種表現(xiàn)形式：一是線性的色調異常，即線性的色調與兩側的巖層色調都明顯不同；二是兩種不同色調的分界面呈線狀延伸。除此這兩個基本影像特征之外，還必須對斷