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1、遙感原理與應(yīng)用緒論1.遙感的概念遙感:即遙遠(yuǎn)感知,是在不直接接觸的情況下,對(duì)目標(biāo)或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離探測(cè)和感知的一種技術(shù)。廣義遙感:泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè),包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波(聲波、地震波)等的探測(cè)。狹義遙感:電磁波遙感,即應(yīng)用傳感器,不與探測(cè)目標(biāo)接觸,從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái),通過(guò)分析,揭示物體的特征性質(zhì)及其變化的技術(shù)。2.遙測(cè)與遙控遙測(cè):對(duì)被測(cè)物體某些運(yùn)動(dòng)參數(shù)和性質(zhì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量的技術(shù)。遙控:遠(yuǎn)距離控制目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和過(guò)程的技術(shù)。3.遙感的分類按遙感平臺(tái)分:地面遙感、航空遙感、航天遙感、宇航遙感。按傳感器的探測(cè)波段范圍分:紫外遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感。按工作方

2、式分:主動(dòng)遙感、被動(dòng)遙感。按記錄信息的表現(xiàn)形式分:成像遙感、非成像遙感。按遙感的應(yīng)用領(lǐng)域分:外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感、資源遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、地質(zhì)遙感、城市遙感、軍事遙感等等。4.遙感三要素目標(biāo)物傳感器測(cè)量方法5. 遙感的主要特點(diǎn)1) 獲取信息真實(shí)、客觀2) 獲取信息的速度快,周期短3) 獲取信息受條件限制少,范圍大4) 獲取信息的手段多,信息量大6.遙感的過(guò)程地物發(fā)射或反射電磁波傳感器獲取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理信息提取應(yīng)用7.遙感的應(yīng)用 利用多時(shí)相影像發(fā)現(xiàn)土地利用變化、農(nóng)業(yè)作物估產(chǎn)、林業(yè)資源調(diào)查、自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)、全球和局部環(huán)境監(jiān)測(cè); 利用高分辨率影像提取城市信息(交通道路網(wǎng)絡(luò))

3、; 軍事應(yīng)用越來(lái)越重要:重要目標(biāo)定位與偵察、導(dǎo)航與武器制導(dǎo)、打擊效果評(píng)估、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)等; 高光譜遙感在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用; 在建設(shè)數(shù)字城市、數(shù)字省區(qū)和數(shù)字中國(guó)中的應(yīng)用:DOM、DEM和DLG。第一章電磁波及遙感物理基礎(chǔ)1.電磁波傳播原理:交互變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播。描述特性指標(biāo):波長(zhǎng)、頻率、振幅、相位等。特性:波動(dòng)性、粒子性、橫波2.干涉基本原理:波的疊加原理疊加條件:頻率相同、震動(dòng)方向相同、具有固定位相關(guān)系3.衍射概念:光通過(guò)有限大小的障礙物時(shí)偏離直線路徑的現(xiàn)象。愛里斑:衍射實(shí)驗(yàn)中觀察屏上的中央亮斑,其角半徑為衍射角。瑞利判據(jù):如果一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖象的中央最亮處剛好與另一個(gè)點(diǎn)光源的衍射圖

4、象第一個(gè)最暗環(huán)相重合時(shí),這兩個(gè)點(diǎn)光源恰好能被這一光學(xué)儀器所分辨。4.偏振概念:如果光矢量E在一個(gè)固定水平面內(nèi)只沿一個(gè)方向作振動(dòng),則這種光稱為偏振光。偏振態(tài):光矢量在垂直于傳播方向的平面內(nèi)可能存在的不同振動(dòng)狀態(tài)偏振面(振動(dòng)面):振動(dòng)方向(光矢量方向)與光傳播方向構(gòu)成的平面偏振態(tài)分類:完全偏振(線偏振、圓偏振、橢圓偏振),非偏振,部分偏振5.極化概念:極化是指電磁波的電場(chǎng)振動(dòng)方向的變化趨勢(shì)。水平極化(H極化):衛(wèi)星向地面發(fā)射信號(hào)時(shí),電磁波的振動(dòng)方向是水平方向。垂直極化(V極化):衛(wèi)星向地面發(fā)射信號(hào)時(shí),電磁波的振動(dòng)方向是垂直方向。6. 電磁波波譜紫外線:波長(zhǎng)范圍為0.01038um,太陽(yáng)光譜中,只有

5、0.30.38口m波長(zhǎng)的光到達(dá)地面,對(duì)油污染敏感,但探測(cè)高度在2000m以下??梢姽猓翰ㄩL(zhǎng)范圍:0.380.76um,人眼對(duì)可見光有敏銳的感覺(jué),是遙感技術(shù)應(yīng)用中的重要波段。紅外線:波長(zhǎng)范圍為0.761000um,根據(jù)性質(zhì)分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外和超遠(yuǎn)紅外。微波:波長(zhǎng)范圍為1mm1m,穿透性好,不受云霧的影響。7. 黑體絕對(duì)黑體:在任何溫度下,對(duì)各種波長(zhǎng)的電磁輻射的吸收系數(shù)等于1(100%)的物體。黑體輻射:黑體的熱輻射稱為黑體輻射。黑體輻射的三個(gè)特性:溫度越高,總的輻射通量密度越大,不同溫度的曲線不同。隨著溫度的升高,輻射最大值所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)向短波方向移動(dòng)。輻射通量密度隨波長(zhǎng)連續(xù)變化,每條曲線

6、只有一個(gè)最大值。8.太陽(yáng)輻射概念:太陽(yáng)是被動(dòng)遙感主要的輻射源,又叫太陽(yáng)光。太陽(yáng)常數(shù):不受大氣影響,在距太陽(yáng)一個(gè)天文單位內(nèi),垂直于太陽(yáng)輻射方向, 太陽(yáng)光譜相當(dāng)于5800K的黑體輻射; 太陽(yáng)輻射的能量主要集中在可見光,其中0.380.76ym的可見光能量占太陽(yáng)輻射總能量的46%,最大輻射強(qiáng)度位于波長(zhǎng)0.47ym左右; 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射主要集中在0.33.0ym波段,包括近紫外、可見光、近紅外和中紅外; 經(jīng)過(guò)大氣層的太陽(yáng)輻射有很大的衰減; 各波段的衰減是不均衡的;9.大氣大氣垂直分層:對(duì)流層、平流層、電離層和外大氣層大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的作用:大氣吸收(主要原因)、散射、反射引起吸收的主要成分:氧氣、臭

7、氧、二氧化碳、水蒸氣散射的概念:電磁波與物質(zhì)相互作用后電磁波偏離原來(lái)的傳播方向的一種現(xiàn)象。(主要發(fā)生在可見光波段)散射方式:米散射、均勻散射、瑞利散射大氣散射特點(diǎn):群體散射強(qiáng)度是個(gè)體散射強(qiáng)度的線性和。大氣散射系數(shù)與高度的關(guān)系分子散射與氣溶膠散射光強(qiáng)之比隨角度和能見度的變化規(guī)律。大氣窗口:電磁波通過(guò)大氣層時(shí)較少被反射,吸收和散射的,透射率較高的波段稱為大氣窗口。遙感大氣窗口:大氣窗口波段透射率/%應(yīng)用舉例紫外可見光近紅外0.31.1口m>90TM1-4、SPOT的HRV近紅外1.51.8口m80TM5近-中紅外2.03.5口m80TM7中紅外3.55.5口m6070NOAA的AVHRR遠(yuǎn)紅

8、外814口m6070TM6微波0.82.5cm100Radarsat10.地物發(fā)射輻射發(fā)射率:地物的輻射出射度(單位面積上發(fā)出的輻射總通量)W與同溫下的黑體輻射出射度W黑的比值。它也是遙感探測(cè)的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。影響因素:地物的性質(zhì)、表面狀況、溫度按照發(fā)射率與波長(zhǎng)的關(guān)系,把地物分為:黑體或絕對(duì)黑體:發(fā)射率為1,常數(shù)。灰體:發(fā)射率小于1,常數(shù)選擇性輻射體:發(fā)射率小于1,且隨波長(zhǎng)而變化。地物的發(fā)射光譜發(fā)射光譜:地物的發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的規(guī)律。發(fā)射光譜曲線:按照發(fā)射率和波長(zhǎng)之間的關(guān)系繪成的曲線。亮度溫度:它是衡量地物輻射特征的重要指標(biāo)。指當(dāng)物體的輻射功率等于某一黑體的輻射功率時(shí),該黑體的絕對(duì)溫度即為亮度溫

9、度。等效溫度:為了分析物體的輻射能力,常用最接近灰體輻射曲線的黑體輻射曲線來(lái)表達(dá),這時(shí)黑體輻射溫度稱為該物體的等效輻射溫度。11.地物輻射地物輻射特性: 在0.32.5um波段(主要在可見光和近紅外波段),地表以反射太陽(yáng)輻射為主,地球自身的輻射可以忽略。 在2.56.0um波段(主要在中紅外波段),地表反射太陽(yáng)輻射和地球自身的熱輻射均為被動(dòng)遙感的輻射源。 在6.0um以上的熱紅外波段,以地球自身的熱輻射為主,地表反射太陽(yáng)輻射可以忽略。(熱紅外成像)地物輻射的分段特性的意義: 可見光和近紅外波段遙感圖像上的信息來(lái)自地物反射特性。 中紅外波段遙感圖像上,既有地表反射太陽(yáng)輻射的信息,也有地球自身的熱

10、輻射的信息。 熱紅外波段遙感圖像上的信息來(lái)自地球自身的熱輻射特性。12. 不同電磁波段中地物波譜特性可見光和近紅外波段:主要表現(xiàn)地物反射作用和地物的吸收作用。熱紅外波段:主要表現(xiàn)地物熱輻射作用。微波波段:主動(dòng)遙感利用地物后向散射;被動(dòng)遙感利用地物微波輻射。13. 地物反射輻射反射率(P:地物的反射能量與入射總能量的比,即p=(PjPo)x1OO%。表征物體對(duì)電磁波譜的反射能力。地物的反射:太陽(yáng)光通過(guò)大氣層照射到地球表面,地物會(huì)發(fā)生反射作用,反射后的短波輻射一部分為遙感器所接收。影響因素:表面顏色、粗糙度和濕度地物反射類型:鏡面反射、漫反射、方向反射14.地物波譜特性定義:研究可見光至近紅外波段

11、上地物反射率隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律。作用:物體波譜曲線形態(tài),反映出該地物類型在不同波段的反射率,通過(guò)測(cè)量該地物類型在不同波段的反射率,并以此與遙感傳感器所獲得的數(shù)據(jù)相對(duì)照,可以識(shí)別遙感影像中的同類地物。研究地表的主要波段:可見光和近紅外波段可見光和近紅外地物光譜測(cè)試的作用: 傳感器波段的選擇、驗(yàn)證、評(píng)價(jià); 建立地面、航空和航天遙感數(shù)據(jù)的定量關(guān)系; 地物光譜數(shù)據(jù)與地物特征的相關(guān)分析。3芟沖太陽(yáng)比麗7t?/JT處機(jī)Kr第二章遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn)1. 遙感平臺(tái)組成:由遙感傳感器、數(shù)據(jù)記錄裝置、姿態(tài)控制儀、通信系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、熱控制系統(tǒng)等組成。功能:在不同高度進(jìn)行多平臺(tái)遙感,可獲得不同比例尺、分辨率和地面覆蓋

12、面積的遙感圖像。類型:按遙感平臺(tái)距地面的高度分為地面平臺(tái)、航空平臺(tái)和航天平臺(tái)。2. 遙感平臺(tái)的作用地面平臺(tái):地面平臺(tái)穩(wěn)定性高,能夠進(jìn)行近距離測(cè)量,可以測(cè)定各類地物的波譜特性;航空平臺(tái):能夠快速進(jìn)行航空攝影測(cè)量,各種大范圍調(diào)查和偵察。航天平臺(tái):進(jìn)行各地點(diǎn)和時(shí)期期的地球觀測(cè),空間調(diào)查與實(shí)驗(yàn),提供各種數(shù)據(jù)。3. 衛(wèi)星軌道及運(yùn)行特點(diǎn)春分點(diǎn):黃道面與赤道面在天球上的交點(diǎn)升交點(diǎn):衛(wèi)星由南向北運(yùn)行時(shí)與赤道面的交點(diǎn)降交點(diǎn):衛(wèi)星由北向南運(yùn)行時(shí)與赤道面的交點(diǎn)近地點(diǎn):衛(wèi)星軌道離地球最近的點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn):衛(wèi)星軌道離地球最遠(yuǎn)的點(diǎn)衛(wèi)星在空間的位置和形狀是由6個(gè)軌道參數(shù)來(lái)決定的。它們是:升交點(diǎn)赤經(jīng)Q:春分點(diǎn)R逆時(shí)針?lè)较虻缴稽c(diǎn)K

13、的弧長(zhǎng)近地點(diǎn)角距3:從升交點(diǎn)K沿軌道到近地點(diǎn)A的角距過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻t:衛(wèi)星S與近地點(diǎn)A間的角距長(zhǎng)半軸a:軌道橢圓的長(zhǎng)半徑偏心率e:軌道橢圓的偏心率傾角i:軌道平面與赤道平面的夾角衛(wèi)星坐標(biāo)解算方法:利用星歷參數(shù)解算、用GPS測(cè)定。衛(wèi)星的姿態(tài):通常用X(前進(jìn)的切線方向)、Y(垂直與軌道面方向、Z(垂直與XY面)三軸定向表示:繞X軸稱滾動(dòng);繞Y軸稱俯仰;繞Z軸稱航偏。測(cè)量的方法有:紅外姿態(tài)測(cè)量?jī)x、恒星相機(jī)測(cè)定法、GPS方法4. 遙感中常用衛(wèi)星軌道參數(shù)軌道周期:衛(wèi)星在軌道上繞地球一周所需的時(shí)間;覆蓋周期:衛(wèi)星從某點(diǎn)開始,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間飛行后,又回到該點(diǎn)用的時(shí)間。赤道軌道:i=0°軌道平面與赤道平

14、面重合地球靜止軌道:i=0°且衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致,運(yùn)行周期相等傾斜軌道:順行軌道-0°ViV90°衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致-可覆蓋最高南北緯度為i;逆行軌道-90°ViV180°衛(wèi)星運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反-可覆蓋最高南北緯度為180°i。星下點(diǎn):衛(wèi)星質(zhì)心與地心連線同地球表面的交點(diǎn)星下點(diǎn)軌跡(地面軌跡):星下點(diǎn)在衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中在地面的軌跡衛(wèi)星速度、星下點(diǎn)速度、衛(wèi)星平均高度同一天相鄰軌道間在赤道的距離每天衛(wèi)星繞地球的圈數(shù)5.陸地衛(wèi)星用途:用于陸地資源和環(huán)境探測(cè)平臺(tái)要求:對(duì)全球表面進(jìn)行周期性成像覆蓋; 保證在衛(wèi)星通過(guò)北

15、半球中緯度地區(qū)時(shí)有最佳光照條件; 同一地點(diǎn)、不同日期的成像地方時(shí)間、太陽(yáng)光照角基本一致。軌道特征: 近極地軌道,衛(wèi)星軌道平面與地球赤道平面的夾角近90度。軌道傾角越大,覆蓋地球表面的面積越大。 衛(wèi)星軌道近圓形地球資源衛(wèi)星的偏心率很小 與太陽(yáng)同步軌道:衛(wèi)星軌道平面與太陽(yáng)光之間的夾角(太陽(yáng)光照角)始終保持一致的軌道。 可重復(fù)觀測(cè):地球資源衛(wèi)星的按一定的周期運(yùn)行,一個(gè)重復(fù)周期對(duì)地球掃描一次;第三章遙感傳感器及其成像原理1.傳感器基本組成:收集系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(處理器)、記錄系統(tǒng)(輸出器)收集系統(tǒng):接收地物輻射電磁波將其聚焦成像探測(cè)系統(tǒng)。探測(cè)系統(tǒng):對(duì)電磁輻射敏感、將輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。信號(hào)

16、轉(zhuǎn)換系統(tǒng):將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便于顯示、記錄、處理的光信號(hào)。記錄系統(tǒng):將探測(cè)系統(tǒng)或信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出的電磁波信息(光信號(hào))記錄、存儲(chǔ)到遙感信息載體,以影像或數(shù)字形式輸出。2. 描述遙感器的特性參數(shù)空間分辨率:表示按地物幾何特征(尺寸和形狀)和空間分布,即在形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)上識(shí)別目標(biāo)的能力。光譜分辨率:指遙感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時(shí),能分辨的最小波長(zhǎng)間隔,即遙感器的工作波段數(shù)目、波長(zhǎng)及波長(zhǎng)間隔(波帶寬度)。輻射分辨率(輻射靈敏度):輻射分辨率指遙感器探測(cè)元件在接收波譜輻射信號(hào)時(shí),能分辨的最小輻射度差。時(shí)間分辨率:為分析、識(shí)別目標(biāo)所必須具有的最小時(shí)間間隔,稱時(shí)間分辨率。3. 傳感器類型及優(yōu)缺點(diǎn) 攝影類型的傳感器

17、優(yōu)點(diǎn):成本低易操作信息量大缺點(diǎn):局限性大,影像畸變較嚴(yán)重,成像受氣侯、光照和大氣效應(yīng)的限制影像須回收膠片 掃描成像類型傳感器優(yōu)點(diǎn):可對(duì)全部五個(gè)大氣窗口的電磁輻射進(jìn)行探測(cè),可進(jìn)行多波段、超多波段遙感-波譜分辨率高缺點(diǎn):空間分辨率相對(duì)較低 雷達(dá)成像類型傳感器 非圖像類型傳感器 成像光譜儀 推掃式傳感器4.TM特點(diǎn) TM中增加一個(gè)掃描改正器,使掃描行垂直于飛行軌道 往返雙向都對(duì)地面掃描(MSS僅單向掃描); 地面分辨率由79米到30米; 波段由5個(gè)增加到7個(gè); 有熱紅外通道TM6。5.ETM+特點(diǎn) 增加了全色波段,分辨率為15米; 采用雙增益技術(shù)使熱紅外波段的分辨率提高到60米; 改進(jìn)后太陽(yáng)定標(biāo)器使

18、衛(wèi)星的輻射定標(biāo)誤差小于5%。6.CCD三種主要功能光電轉(zhuǎn)換:入射輻射在MOS電容(CCD元)上產(chǎn)生與光亮度成正比的電荷電荷積累:當(dāng)電壓加到CCD電極上時(shí)在硅層形成電位勢(shì)阱-電荷在勢(shì)阱內(nèi)積累電荷轉(zhuǎn)移:加高壓形成深勢(shì)阱,加低壓形成的勢(shì)阱淺-電荷可進(jìn)行轉(zhuǎn)移-實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸7.瞬時(shí)視場(chǎng):在掃描成像過(guò)程中一個(gè)光敏探測(cè)元件通過(guò)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)投射到地面上的直徑或?qū)?yīng)的視場(chǎng)角度。8.傳感器誤差傾斜誤差:因遙感器姿態(tài)角引起像點(diǎn)移位投影誤差:地形起伏引起的像點(diǎn)移位,僅在掃描方向上。9. 雷達(dá)遙感分辨率距離向分辨率:脈沖在脈沖發(fā)射的方向上(距離向)能分辨兩個(gè)目標(biāo)的最小距離。(分為斜距分辨率和地距分辨率)方位向分辨率:在輻

19、射波垂直的方向上(方位向)相鄰的兩束脈沖之間能分辨的兩個(gè)目標(biāo)的最小距離。10. 影響后向散射系數(shù)的主要因素雷達(dá)系統(tǒng)的工作參數(shù):主要包括雷達(dá)傳感器的工作波長(zhǎng)、波束的入射角、入射波的極化方式等地面目標(biāo)的特性引起:即地表的粗糙度和地物目標(biāo)的復(fù)介電常數(shù)和雷達(dá)光斑等因素11. 雷達(dá)影像幾何特性透視收縮、雷達(dá)陰影、疊掩12. 遙感圖像與遙感影像遙感影像:由遙感器對(duì)地球表面攝影或掃描獲得的影像遙感圖像:遙感影像經(jīng)過(guò)處理或再編碼后產(chǎn)生的與原物相似的形象13. 遙感圖像基本屬性波譜特性、空間特性、時(shí)間特性第四章遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識(shí)1. 遙感傳感器記錄地物電磁波的形式膠片或其它光學(xué)成像載體形式(光學(xué)圖像)數(shù)

20、字形式(數(shù)字圖像)2.圖像數(shù)字化實(shí)質(zhì):把一個(gè)連續(xù)的光密度函數(shù)變成一個(gè)離散的光密度函數(shù)采樣:空間坐標(biāo)離散化圖像坐標(biāo)數(shù)字化量化:幅度(光密度)離散化圖像灰度數(shù)字化第六章遙感圖像的幾何處理1.遙感圖像的幾何變形概念:原始圖像上各地物的幾何位置、形狀、尺寸、方位等特征與在參照系統(tǒng)中的表達(dá)要求不一致時(shí)產(chǎn)生的形變。研究前提:必須確定一個(gè)圖像投影的參照系統(tǒng),即地圖投影系統(tǒng)。影響因素: 傳感器成像方式引起的圖像變形傳感器外方位元素變化的影響地形起伏引起的像點(diǎn)位移地球曲率引起的圖像變形 大氣折射引起的圖像變形地球自轉(zhuǎn)的影響2. 遙感圖像變形誤差靜態(tài)誤差:傳感器相對(duì)于地球表面呈靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)所具有的各種變形誤差。動(dòng)態(tài)

21、誤差:由于地球的旋轉(zhuǎn)等因素所造成的圖像變形誤差。內(nèi)部誤差:由于傳感器自身的性能技術(shù)指標(biāo)偏移標(biāo)稱數(shù)值所造成的。外部變形誤差:由傳感器以外的各種因素所造成的誤差,如傳感器的外方位元素變化,傳感器介質(zhì)不均勻,地球曲率,地形起伏以及地球旋轉(zhuǎn)等因素引起的變形誤差。3. 遙感圖像的幾何處理遙感圖像的粗加工處理:遙感圖像的精糾正處理多項(xiàng)式糾正 共線方程糾正 有理函數(shù)模型 投影中心坐標(biāo)的測(cè)定和解算 衛(wèi)星姿態(tài)角的測(cè)定 掃描角e的測(cè)定遙感圖像的精糾正處理:消除圖像中的幾何變形,產(chǎn)生一幅符合某種地圖投影或圖形表達(dá)要求的新圖像。 多項(xiàng)式糾正 共線方程糾正 有理函數(shù)模型幾何精校正的兩個(gè)環(huán)節(jié) 像素坐標(biāo)的變換,即將圖像坐標(biāo)

22、轉(zhuǎn)變?yōu)榈貓D或地面坐標(biāo); 坐標(biāo)變換后的像素亮度值進(jìn)行重采樣。4. 遙感圖像糾正處理過(guò)程 根據(jù)圖像的成像方式確定影像坐標(biāo)和地面坐標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型。 根據(jù)所采用的數(shù)字模型確定糾正公式。 根據(jù)地面控制點(diǎn)和對(duì)應(yīng)像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行平差計(jì)算變換參數(shù),評(píng)定精度。 對(duì)原始影像進(jìn)行幾何變換計(jì)算,像素亮度值重采樣。 目前的糾正方法有多項(xiàng)式法,共線方程法和有理函數(shù)模型等5. 遙感圖像多項(xiàng)式模型糾正同名點(diǎn)的選擇原則 在圖像上為明顯的地物點(diǎn),易于判讀 在圖像上均勻分布 數(shù)量要足夠圖像灰度值重采樣方法 最近鄰像元法 雙線性內(nèi)插法 雙三次卷積法6. 圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)和數(shù)字鑲嵌圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)配準(zhǔn)的目的:多源數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析,圖像

23、融合、變化檢測(cè)。配準(zhǔn)的實(shí)質(zhì):幾何糾正。采用一種幾何變換將圖像歸化到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中。配準(zhǔn)的方式:圖像間的匹配、絕對(duì)配準(zhǔn)。步驟:在源圖上選擇足夠同名點(diǎn)、解算多項(xiàng)式模型參數(shù)并配準(zhǔn)數(shù)字圖像鑲嵌圖像鑲嵌:將不同的圖像文件合在一起形成一幅完整的包含感興趣區(qū)域圖像。要求:不同時(shí)間同一或不同傳感器獲取,圖像間要有一定的重疊度實(shí)質(zhì):幾何糾正步驟:圖像的幾何糾正、搜索鑲嵌邊、亮度和反差調(diào)整、平滑邊界線第八章遙感圖像自動(dòng)識(shí)別分類1.特征變換的方法和目的 主分量變換哈達(dá)瑪變換 生物量指標(biāo)變換比值變換穗帽變換目的: 減少特征之間的相關(guān)性,使得用盡可能少的特征來(lái)最大限度地包含所有原始數(shù)據(jù)的信息。 使得待分類別之間的差異在

24、變換后的特征中更明顯,從而改善分類效果。選擇方法:定性:了解變換前后圖像的特征定量:距離測(cè)度和散布矩陣測(cè)度。2. 監(jiān)督分類監(jiān)督分類法:選擇有代表性的試驗(yàn)區(qū)來(lái)訓(xùn)練計(jì)算機(jī),再按一定的統(tǒng)計(jì)判別規(guī)則對(duì)未知地區(qū)進(jìn)行自動(dòng)分類的方法。監(jiān)督分類的方法:最大似然法、最小距離法、盒式分類法步驟: 確定感興趣的類別數(shù)。 特征變換和特征選擇 選擇訓(xùn)練樣區(qū) 確定判別函數(shù)和判別規(guī)則 根據(jù)判別函數(shù)和判別規(guī)則對(duì)非訓(xùn)練樣區(qū)的圖像區(qū)域進(jìn)行分類。監(jiān)督分類的缺點(diǎn): 主觀性; 由于圖象中間類別的光譜差異,使得訓(xùn)練樣本沒(méi)有很好的代表性; 訓(xùn)練樣本的獲取和評(píng)估花費(fèi)較多人力時(shí)間; 只能識(shí)別訓(xùn)練中定義的類別。3. 非監(jiān)督分類非監(jiān)督分類:是指人

25、們事先對(duì)分類過(guò)程不施加任何的先驗(yàn)知識(shí),而僅憑遙感影像地物的光譜特征的分布規(guī)律,即自然聚類的特性,進(jìn)行“盲目”的分類。非監(jiān)督分類的方法:K-均值聚類法、ISODATA聚類分析法、平行管道聚類分析法【論述題】遙感技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在哪些方面?我的答案:答:遙感技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在:1、概念的發(fā)展。2、平臺(tái)與觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展。3、定位技術(shù)的發(fā)展。4、處理技術(shù)的發(fā)展。5、遙感應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。6、遙感基礎(chǔ)理論的發(fā)展。7、應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)。比如應(yīng)用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)水體水體污染;對(duì)大氣的監(jiān)測(cè);城市環(huán)境的監(jiān)測(cè)以及管理;監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害、生態(tài)系統(tǒng)等等。【簡(jiǎn)答題】簡(jiǎn)述地物輻射的分段特性及了解地物輻射的分段特性的意義。我的答案:地物輻射的分段特性:地球自身的輻射主要集中在長(zhǎng)波,該區(qū)段太陽(yáng)輻射的影響幾乎可以忽略不計(jì),因此只考慮地表物體自身的熱輻射。兩峰交叉之處是兩種輻

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