遙感復(fù)習(xí)終極版

1、15 經(jīng)天緯地 博學(xué)明理 基本概念1. 遙感：廣義理解遙感泛指一切無(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)。實(shí)際工作中，重力、磁力、聲波、地震波等的探測(cè)被劃為物探(物理探測(cè))的范疇。因而，只有電磁波探測(cè)屬于遙感的范疇。狹義理解遙感是指從不同高度的平臺(tái)（Platform ）上，使用各種傳感器（Sensor），接收來(lái)自地球表層的各種電磁波信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理，從而對(duì)不同的地物及其特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測(cè)和識(shí)別的綜合技術(shù)。2. 遙感的類(lèi)型:（1）按遙感平臺(tái)分地面遙感：傳感器設(shè)置在地面平臺(tái)上，如車(chē)載、船載、手提、固定或活動(dòng)高架平臺(tái)等;航空遙感：傳感器設(shè)置于航空器上，主

2、要是飛機(jī)、氣球等;航天遙感：傳感器設(shè)置于環(huán)地球的航天器上，如人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站、火箭等;航宇遙感：傳感器設(shè)置于星際飛船上，指對(duì)地月系統(tǒng)外的目標(biāo)的探測(cè)。（2）按傳感器的探測(cè)波段分紫外遙感:探測(cè)波段在0.05一0.38m之間;可見(jiàn)光遙感:探測(cè)波段在0.38一0.76m之間;紅外遙感:探測(cè)波段在0.76一1000m之間;微波遙感:探測(cè)波段在1mm一1m之間;多波段遙感:指探測(cè)波段在可見(jiàn)光波段和紅外波段范圍內(nèi)，再分成若干窄波段來(lái)探測(cè)目標(biāo)。（3）按工作方式分主動(dòng)遙感和被動(dòng)遙感成像遙感與非成像遙感（4）按遙感的應(yīng)用領(lǐng)域分從大的研究領(lǐng)域可分為外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感等;從具體

3、應(yīng)用領(lǐng)域可分為資源遙感、環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、漁業(yè)遙感、地質(zhì)遙感、氣象遙感、水文遙感、城市遙感、工程遙感及災(zāi)害遙感、軍事遙感等，還可以劃分為更細(xì)的研究對(duì)象進(jìn)行各種專(zhuān)題應(yīng)用。3. 被動(dòng)遙感:被動(dòng)遙感的傳感器不向目標(biāo)發(fā)射電磁波，僅被動(dòng)接收目標(biāo)物的自身發(fā)射和對(duì)自然輻射源的反射能量。4. 朗伯源:輻射亮度L與觀察角無(wú)關(guān)的輻射源。5. 無(wú)選擇性散射：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)直徑大于電磁波波長(zhǎng)時(shí)（d ）, 散射率與波長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系6. 米氏散射：質(zhì)點(diǎn)直徑和電磁波波長(zhǎng)差不多時(shí)，即d時(shí)，發(fā)生米氏散射。主要是大氣中的氣溶膠引起的散射。云、霧等的懸浮粒子的直徑和0.7615 m之間的紅外線波長(zhǎng)差不多，需要注意。7. 空間分辨率

4、：指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)，或地面物體能分辨的最小單元。8. 波譜分辨率：指?jìng)鞲衅髟诮邮漳繕?biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。間隔愈小，分辨率愈高。9. 輻射分辨率 ：指?jìng)鞲衅鹘邮詹ㄗV信號(hào)時(shí)，能分辨的最小輻射度差。在遙感圖像上表現(xiàn)為每一象元的輻射量化級(jí)。10. 微波輻射計(jì)：被動(dòng)微波遙感觀測(cè)目標(biāo)地物的輻射，常用的被動(dòng)遙感器有微波輻射計(jì)。11. 監(jiān)督分類(lèi)：選擇若干代表已知地面覆蓋類(lèi)型的訓(xùn)練樣本區(qū)，用訓(xùn)練樣本區(qū)中已知地面各類(lèi)地物樣本的光譜特性來(lái)“訓(xùn)練”計(jì)算機(jī)，獲得識(shí)別各類(lèi)地物的判別函數(shù)或模式（如均值、方差、判別域等），并以此對(duì)未知地區(qū)的像元進(jìn)行分類(lèi)處理，分別歸入到已知具有最大

5、相似度的類(lèi)別中。監(jiān)督分類(lèi)方法主要包括：最大似然比分類(lèi)法最小距離分類(lèi)法平行六面體法決策樹(shù)分類(lèi)法12. 非監(jiān)督分類(lèi)方法 ：非監(jiān)督分類(lèi)方法是在沒(méi)有先驗(yàn)類(lèi)別（訓(xùn)練場(chǎng)地）作為樣本的條件下，即事先不知道類(lèi)別特征，主要根據(jù)統(tǒng)計(jì)性判別準(zhǔn)則，以像元間相似度的大小進(jìn)行歸類(lèi)合并（即相似度的像元?dú)w為一類(lèi)）的方法。它的目的是使得屬于同一類(lèi)別的像素之間的距離盡可能的小而不同類(lèi)別上的像素間的距離盡可能的大。常用的方法有：分級(jí)集群法動(dòng)態(tài)聚類(lèi)法13. 監(jiān)督/非監(jiān)督分類(lèi)方法比較：相比之下，非監(jiān)督分類(lèi)不需要更多的先驗(yàn)知識(shí)，它根據(jù)地物的光譜統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分類(lèi)。因此，非監(jiān)督分類(lèi)方法簡(jiǎn)單，且分類(lèi)具有一定的精度。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，分類(lèi)效果的好壞需要

6、經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)查來(lái)檢驗(yàn)。當(dāng)光譜特征類(lèi)能夠和唯一的地物類(lèi)型（通常指水體、不同植被類(lèi)型、土地利用類(lèi)型、土壤類(lèi)型等）相對(duì)應(yīng)時(shí)，非監(jiān)督分類(lèi)可取得較好分類(lèi)效果。當(dāng)兩個(gè)地物類(lèi)型對(duì)應(yīng)的光譜特征類(lèi)差異很小時(shí)，非監(jiān)督分類(lèi)效果不如監(jiān)督分類(lèi)效果好。14. 遙感系統(tǒng) ：被測(cè)目標(biāo)的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用五大部分。15. 成像光譜技術(shù)：所謂光譜成像技術(shù)，其本質(zhì)是充分利用了物質(zhì)對(duì)不同電磁波譜的吸收或輻射特性，在普通的二維空間成像的基礎(chǔ)上，增加了一維的光譜信息。由于地物物質(zhì)組成的不同，其對(duì)應(yīng)的光譜之間存在差異（即指紋效應(yīng)），從而可以利用地物目標(biāo)的光譜進(jìn)行識(shí)別和分類(lèi)。光譜成像技術(shù)可以在電磁波

7、段的紫外、可見(jiàn)光、近紅外和中紅外區(qū)域，獲取許多窄并且光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)，為每個(gè)像元提供一條完整并且連續(xù)的光譜曲線。成像光譜儀的分類(lèi)（1）根據(jù)成像光譜儀的光譜分辨率不同，可以分為多光譜成像儀(Multispectral Imager, MSI)，高光譜成像儀(Hyperspectral Imager, HSI)，超光譜成像儀(Hyperspectral Imager, USI)。多光譜成像儀：獲得的目標(biāo)物的波段在312之間，光譜分辨率一般在100nm左右，主要用于地帶分類(lèi)等方面。高光譜成像儀：獲得的目標(biāo)物的波段在100200之間，光譜分辨率在10nm左右，被廣泛用于遙感中。超光譜成像儀：獲得的目

8、標(biāo)物的波段在100010000之間，光譜分辨率在1nm以下，通常用于大氣微粒探測(cè)等精細(xì)探測(cè)領(lǐng)域。（2）按照分光原理的不同可以分為棱鏡色散型、光柵衍射型、濾光片型、干涉型以及計(jì)算層析型。棱鏡色散型和光柵衍射型分別是利用棱鏡的色散和光柵的衍射來(lái)獲取目標(biāo)物的光譜，這兩類(lèi)光譜儀都是直接型光譜儀，即可以直接得到目標(biāo)物的光譜曲線，具有原理簡(jiǎn)單和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。濾光片型光譜儀是采用相機(jī)加濾光片的方案，分光元件為濾光片，有多種形式，有線性濾光片、旋轉(zhuǎn)濾光片等。這種光譜儀也是一種間接成像光譜儀，需要調(diào)制才能獲得整個(gè)數(shù)據(jù)立方體干涉型光譜儀是采用干涉儀實(shí)現(xiàn)兩束相干光的干涉，從而獲得目標(biāo)物的干涉圖。該類(lèi)型的光譜儀其采

9、集到干涉圖和最終需要反演得到光譜圖之間存在傅里葉變換關(guān)系，故其也稱(chēng)傅里葉變換光譜儀。（3）按照掃描方式不同，成像光譜技術(shù)可分為揮掃式(Whiskbroom)、推掃式(Pushbroom)和凝視(Staring)成像光譜儀。揮掃視：主要利用掃描鏡，將空間信息按照一定的順序輸入，再由光譜儀對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行光譜分光，這類(lèi)光譜儀的探測(cè)器一般為線陣。推掃式：采用一個(gè)垂直于運(yùn)動(dòng)方向的面陣探測(cè)器，先將掃描成像于光譜儀的狹縫上，在通過(guò)運(yùn)動(dòng)獲得另一維的光譜數(shù)據(jù)。凝視型：無(wú)需探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)，在任意時(shí)刻即可獲取目標(biāo)的二維空間信息以及一維光譜信息。此外，還有多種分類(lèi)方法，比如按照數(shù)據(jù)稱(chēng)重理論和調(diào)制方式以及搭載平臺(tái)的不同等等。

10、16. 非成像遙感 ：非成像遙感傳感器接收的目標(biāo)電磁輻射信號(hào)不能形成圖像。17. 高光譜 ：高光譜遙感是高光譜分辨率遙感（Hyper-spectral RS）的簡(jiǎn)稱(chēng)。是在電磁波譜的可見(jiàn)光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內(nèi)，獲取許多非常窄的光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)的技術(shù)。其成像光譜儀可以收集到上百個(gè)非常窄的光譜波段信息。18. 色調(diào) ：又稱(chēng)為色相，指顏色的外觀，用于區(qū)別顏色的名稱(chēng)或顏色的種類(lèi)。色調(diào)用紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、靛、紫等術(shù)語(yǔ)來(lái)刻畫(huà)。用于描述感知色調(diào)的一個(gè)術(shù)語(yǔ)是色彩。19. 色度圖 （沒(méi)找到，只找到了色度）：色度（chromaticity），顏色是由亮度和色度共同表示的，而色度則是不包括亮度在

11、內(nèi)的顏色的性質(zhì)，它反映的是顏色的色調(diào)和飽和度。 20. 互補(bǔ)色：其中，黃色、品紅色和青綠色被稱(chēng)作三次色，因?yàn)樗鼈兪怯蓛煞N原色所組合成，但同時(shí)，它們也被稱(chēng)為互補(bǔ)色；因當(dāng)兩色光混合可產(chǎn)生白光，這兩色彩彼此就稱(chēng)為互補(bǔ)色。21. 植被遙感：植被調(diào)查是遙感的重要應(yīng)用領(lǐng)域。植被是環(huán)境的重要組成因子，也是反映區(qū)域生態(tài)環(huán)境的最好標(biāo)志之一，同時(shí)也是土壤、水文等要素的解譯標(biāo)志。個(gè)別植物還是找礦的指示植物。 植被解譯的目的是在遙感影像上有效地確定植被的分布、類(lèi)型、長(zhǎng)勢(shì)等信息，以及對(duì)植被的生物量作出估算，因而可以為環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物多樣性保護(hù)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等有關(guān)部門(mén)提供信息服務(wù)。健康綠色植物的反射光譜特征影響植物光譜的因素

12、葉子的顏色：植物葉子中含有多種色素，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，其反射峰值落在相應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。葉子的組織構(gòu)造葉子的含水量植物覆蓋程度不同植物類(lèi)型信息的提取：不同植物類(lèi)型的區(qū)分不同植被類(lèi)型，由于組織結(jié)構(gòu)不同，季相不同，生態(tài)條件不同，而具有不同的光譜特征、形態(tài)特征和環(huán)境特征，在遙感影像中可以表現(xiàn)出來(lái)。健康的綠色植物具有典型的光譜特征。當(dāng)植物生長(zhǎng)狀況發(fā)生變化時(shí)，其波譜曲線的形態(tài)也會(huì)隨之改變。如植物因受到病蟲(chóng)害，農(nóng)作物因缺乏營(yíng)養(yǎng)和水分而生長(zhǎng)不良時(shí)，海綿組織受到破壞，葉子的色素比例也發(fā)生變化，使得可見(jiàn)光區(qū)的兩個(gè)吸收谷不明顯，0.55微米處的反射峰按植物葉子被損傷的程度而變低、變平。近紅外光區(qū)的變化更為明顯，峰值被

13、削低，甚至消失，整個(gè)反射光譜曲線的波狀特征被拉平。22. 水體遙感：水體遙感監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)遙感影像的分析,獲得水體的分布、泥沙、有機(jī)質(zhì)等狀況和水深、水溫等要素的信息，從而對(duì)一個(gè)地區(qū)的水資源和水環(huán)境等作出評(píng)價(jià)，為水利、交通、航運(yùn)及資源環(huán)境等部門(mén)提供決策服務(wù)。水體的光譜特征太陽(yáng)光照射到水面，少部分被水面反射回空中，大部分入射到水體。入射到水體的光，又大部分被水體吸收，部分被水中懸浮物（泥沙、有機(jī)質(zhì)等）反射，少部分透射到水底，被水底吸收和反射。被懸浮物反射和被水底反射的輻射，部分返回水面，折回到空中。因此遙感器所接收到的輻射就包括水面反射光、懸浮物反射光、水底反射光和天空散射光。黃河水（泥沙

14、含量960mg/L)長(zhǎng)江水（92.5mg/L)湖水（47.9mg/L)水體的光譜特征在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，水體的反射率總體上比較低（一般為4%5%），并隨著波長(zhǎng)的增大逐漸降低，到 0.6微米處約2%3%，過(guò)了0.75微米，水體幾乎成為全吸收體。因此，在近紅外的遙感影像上，清澈的水體呈黑色。為區(qū)分水陸界線，確定地面上有無(wú)水體覆蓋，應(yīng)選擇近紅外波段的影像。水體在微波1mm30cm范圍內(nèi)的發(fā)射率較低，約為0.4%。平坦的水面，后向散射很弱，因此側(cè)視雷達(dá)影像上，水體呈黑色。故用雷達(dá)影像來(lái)確定洪水淹沒(méi)的范圍也是有效的手段。 含有泥沙的渾濁水體與清水比較，光譜反射特征差異：渾濁水體的反射波譜曲線整體高于清水，隨

15、著懸浮泥沙濃度的增加，差別加大；波譜反射峰值向長(zhǎng)波方向移動(dòng)（“紅移”）。清水在0.75微米處反射率接近于零，而含有泥沙的渾濁水至0.93微米處反射率才接近于零；隨著懸浮泥沙濃度的加大，可見(jiàn)光對(duì)水體的透射能力減弱，反射能力加強(qiáng)。有時(shí)，近岸的淺水區(qū)，水體渾濁度與水深呈一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，淺水區(qū)的波浪和水流對(duì)水底泥沙的擾動(dòng)作用比較強(qiáng)烈，使水體渾濁，故遙感影像上色調(diào)較淺。而深水處擾動(dòng)作用較弱，水體較清，遙感影像上色調(diào)較深。這種情況下，遙感影像的色調(diào)間接地反映了水體的相對(duì)深度。波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光，如藍(lán)光和綠光對(duì)水體穿透能力較強(qiáng)，可反映出水面下一定深度的泥沙分布狀況。在洪澤湖的試驗(yàn)表明，0.50.6微米的影像可

16、反映 2.5m水深的泥沙；0.60.7微米的影像可反映1.5m水深的泥沙；0.70.8微米影像反映0.5m泥沙；0.81.l微米僅能反映水面0.02mm厚水層的泥沙分布狀況。因此，以不同波段探測(cè)泥沙可構(gòu)成水中泥沙分布的立體模式。水中葉綠素的濃度與水體反射光譜特征存在以下關(guān)系：水體葉綠素濃度增加，藍(lán)光波段的反射率下降，綠光波段的反射率增高；水面葉綠素和浮游生物濃度高時(shí)，近紅外波段仍存在一定的反射率，該波段影像中水體不呈黑色，而是呈灰色，甚至是淺灰色。水溫可在熱紅外波段有明顯特征23、大氣窗口：通常把電磁波通過(guò)大氣時(shí)較少被反射、吸收或散射的、透射率較高的波段24、微波遙感 ：微波傳感器獲取從目標(biāo)地

17、物發(fā)射或反射的微博輻射，經(jīng)過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)25、直方圖：直方圖的概念：以統(tǒng)計(jì)圖的方式表示圖像亮度值（灰度）與像元數(shù)量之間的關(guān)系26、假彩色遙感圖像假彩色遙感圖像假彩色遙感圖像假彩色遙感圖像假彩色遙感圖像 根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙感影像的某三個(gè)波段，分別賦予紅、綠、籃三種原色合成彩色圖像。由于原色的選擇與原來(lái)遙感波段所代表的真實(shí)顏色不同，因而生成的合成色不是地物真實(shí)的顏色，通常把這種方式合成的影像叫做假彩色遙感影像。常見(jiàn)的彩紅外圖像即為假彩色合成圖像27、簡(jiǎn)述植被的波譜特征及植被遙感中常用的兩種植被指數(shù)。植被的波譜特征主要表現(xiàn)為：植被葉綠素在紅光波段的強(qiáng)烈吸收及在近紅外波段的強(qiáng)烈

18、反射。因此，通過(guò)紅光和近紅外波段的比值或線性組合運(yùn)算實(shí)現(xiàn)對(duì)植被信息的增強(qiáng)和信息提取。常用的兩種植被指數(shù)為：比值植被指數(shù)RVI(Ratio VI)：歸一化植被指數(shù)NDVI（Normalized VI）：28、遙感圖像增強(qiáng)的常見(jiàn)方法和種類(lèi)：遙感圖像增強(qiáng)的方法：目前常用的遙感圖像增強(qiáng)處理主要有彩色合成、灰度變換、直方圖變換、密度分割、灰度顛倒、圖像間運(yùn)算、鄰域增強(qiáng)處理、主成分分析、KT變換、信息融合種類(lèi)：4.3.1 對(duì)比度變換 4.3.2 空間濾波 4.3.3 彩色變換 4.3.4 圖像運(yùn)算 4.3.5 多光譜變換29、標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成多波段影像合成時(shí)，方案的選擇十分重要，它決定了彩色影像能否顯示較豐

19、富的地物信息或突出某一方面的信息。以陸地衛(wèi)星Landsat的TM影像為例，TM的7個(gè)波段中，第2波段是綠色波段（052060m），第4段波段是近紅外波段（076090mp），當(dāng)4，3，2波段被分別賦予紅、綠、藍(lán)色時(shí)，即綠波段賦藍(lán)，紅波段賦綠，紅外波段賦紅時(shí)，這一合成方案被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成，是一種最常用的合成方案（MSS 7(R)、MSS 5(G)、MSS 4(B)的合成方案,稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成。）30問(wèn)題： 利用標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像并結(jié)合地物光譜特性，說(shuō)明為什么植被呈現(xiàn)紅色，湖泊、水庫(kù)呈偏黑色，重鹽堿地呈偏白色？（1）首先解釋一下假彩色合成：根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙感影像的某三個(gè)波段，分別賦

20、予紅、綠、藍(lán)三種顏色，就可以合成彩色影像。由于原色的選擇與原來(lái)遙感波段所代表的真實(shí)顏色不同，因此生成的合成色不是地物的真實(shí)顏色，因此這種合成叫做假彩色合成。 （2）以陸地衛(wèi)星Landsat的TM影像為例，TM的7個(gè)波段中，第二波段是綠色波段，第四波段是近紅外波段，當(dāng)4、3、2波段分別賦予紅、綠、藍(lán)色時(shí)，即綠波段賦藍(lán)，紅波段賦綠，紅外波段賦紅時(shí)，這一合成被稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成。（3）植被在可見(jiàn)光波段（0.4-0.76um）有一個(gè)小的反射峰，位置在0.55um（綠）處，在近紅外波段（0.7-0.8um）有一個(gè)反射的“陡坡”，至1.1um附近有一個(gè)峰值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)假彩色的合成原理，綠波段被賦予藍(lán)，紅外波

21、段被賦予紅，綠色與紅色相加為品紅，但紅多綠少，因此品紅偏紅，所以植被在影像中大致呈紅色。（4）水體的反射主要在藍(lán)綠光波段，其他波段吸收都很強(qiáng)，特別到了近紅外波段，吸收就更強(qiáng)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成原理，綠波段被賦藍(lán)，因此水庫(kù)呈藍(lán)偏黑。 （5）重鹽堿地呈現(xiàn)白色，說(shuō)明它對(duì)紅、綠、藍(lán)及紅外等個(gè)波段的光均有較高的反射率。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成原理，綠波段賦藍(lán)，紅波段賦綠，紅外波段賦紅，紅綠藍(lán)三色等比例混合便成白色，因此在遙感影像中重鹽堿地呈現(xiàn)白色。基本原理：1. 了解和掌握ESSA1衛(wèi)星、FY-1衛(wèi)星、 TM影像各波段的特征、中巴地球資源衛(wèi)星和法國(guó)SPOT衛(wèi)星的波段特征，了解ETM與TM的主要區(qū)別，掌握太陽(yáng)同

22、步衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星特點(diǎn)和差別FY-1衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)風(fēng)云氣象衛(wèi)星。近極地太陽(yáng)同步軌道。 衛(wèi)星上主要的遙感器是兩臺(tái)甚高分辨率掃描輻射計(jì)(AVHRR) ,每臺(tái)有5個(gè)通道，各通道的波長(zhǎng)范圍分別與NOAA AVHRR相同； AVHRR1和2可獲取白天云圖及地表圖像； AVHRR3和4可獲取海洋水色和陸表圖像； AVHRR5可獲取晝夜云圖、海溫和地表溫度 。FY氣象衛(wèi)星的用途（1）可連續(xù)對(duì)我國(guó)及周邊地區(qū)的天氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，較大地提高了對(duì)影響我國(guó)的各種尺度的天氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力，所獲云圖資料可填補(bǔ)我國(guó)西部和西亞、印度洋上的大范圍氣象資料的空白。（2）可連續(xù)監(jiān)測(cè)天氣變化。（3）其視野更廣，可覆蓋以我國(guó)為中

23、心的約1億km2的地球表面，即亞洲、大洋洲及非洲和歐洲的一部分。觀測(cè)和提供這一區(qū)域內(nèi)的云圖、溫度、水氣、風(fēng)場(chǎng)等氣象動(dòng)態(tài)，為進(jìn)行中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)報(bào)起重要作用。TM影像各波段的特征TM1 0.45-0.52 m ，藍(lán)波段，對(duì)水體穿透強(qiáng), 該波段位于水體衰減系數(shù)最小，散射最弱的部位（0.450.55um），對(duì)水體的穿透力最大，可獲得更多水下信息，用于判斷水深，淺海水下地形，水體渾濁度，沿岸水，地表水等；能夠反射淺水水下特征，區(qū)分土壤和植被、編制森林類(lèi)型圖、區(qū)分人造地物類(lèi)型，分析土地利用。對(duì)葉綠素與葉色素反映敏感，有助于判別水深及水中葉綠素分布以及水中是否有水華等。TM2 0.52-0.60 m

24、 ，綠波段，對(duì)植物的綠反射敏感該波段位于健康綠色植物的綠色反射率（0.540.55um）附近；對(duì)健康茂盛植物的反射敏感,主要觀測(cè)植被在綠波段中的反射峰值,這一波段位于葉綠素的兩個(gè)吸收帶之間,利用這一波段增強(qiáng)鑒別植被的能力對(duì)綠的穿透力強(qiáng),探測(cè)健康植被綠色反射率,按綠峰反射評(píng)價(jià)植物的生活狀況,區(qū)分林型,樹(shù)種，植被類(lèi)型和評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì)對(duì)水體有一定的穿透力，可反映水下特征，水體渾濁度，水下地形，沙洲，沿岸沙地等?？蓞^(qū)分人造地物類(lèi)型。TM3 0.62-0.69 m ，紅波段，對(duì)水中懸浮泥沙反映敏感。該波段位于含沙濃度不同的水體輻射峰值（0.580.68um）附近，對(duì)水中懸浮泥沙反映敏感。葉綠素的主要吸收波

25、段，能增強(qiáng)植被覆蓋與無(wú)植被覆蓋之間的反差，亦能增強(qiáng)同類(lèi)植被的反差，反映不同植物葉綠素吸收,植物健康狀況，用于區(qū)分植物種類(lèi)與植物覆蓋率，測(cè)量植物綠色素吸收率，并以此進(jìn)行植物分類(lèi)；此外其信息量大，廣泛用于對(duì)裸露地表、植被、巖性、地層、構(gòu)造、地貌等，為可見(jiàn)光最佳波段，可區(qū)分人造地物類(lèi)型TM4 0.76-0.96 m 近紅外波段，對(duì)綠色植物類(lèi)別差異最敏感，為植物通用波段，用于牧場(chǎng)調(diào)查、作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)，處于水體強(qiáng)吸收區(qū)，水體輪廓清晰，用于勾勒水體，繪制水體邊界、探測(cè)水中生物的含量和土壤濕度；區(qū)分土壤濕度及尋找地下水，識(shí)別與水有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造、地貌、土壤、巖石類(lèi)型等均有利。測(cè)量生物量和作物長(zhǎng)勢(shì)，區(qū)分植被類(lèi)型，

26、用來(lái)增強(qiáng)土壤-農(nóng)作物與陸地-水域之間的反差。TM5 1.55-1.75 m ，中紅外波段，該波段位于水的吸收帶（1.41.9um）之間，受兩個(gè)吸收帶的影響，反映植物和土壤水分含量敏感。探測(cè)植物含水量和土壤濕度，區(qū)別雪和云。適合農(nóng)作物缺水現(xiàn)象的探測(cè)、作物長(zhǎng)勢(shì)分析，從而提高了區(qū)分不同作物長(zhǎng)勢(shì)的能力。TM6 1.04-1.25 m，熱紅外波段，可以根據(jù)輻射響應(yīng)的差別，區(qū)分農(nóng)林覆蓋長(zhǎng)勢(shì)差別、表層濕度、水體及巖石，監(jiān)測(cè)與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān)的熱特征，如城市熱島效應(yīng)研究、森林火災(zāi)的監(jiān)測(cè)等，進(jìn)行熱制圖；TM7 2.08-3.35 m ，中紅外波段，為地質(zhì)學(xué)家追加波段，處于水的強(qiáng)吸收帶，水體呈黑色，可用于區(qū)分主要巖石

27、類(lèi)型、巖石的熱蝕度、探測(cè)與巖石有關(guān)的粘土礦物。思考：要合成自然色彩的衛(wèi)星影像，應(yīng)該由哪些波段來(lái)合成？CBERS的CCD光譜段高分辨率CCD像機(jī)具有與陸地衛(wèi)星的TM類(lèi)似的幾個(gè)譜段(5個(gè)譜段)，其星下點(diǎn)分辨率為19.5m，高于TM；覆蓋寬度為113 km。 B1:0.450.52m，藍(lán)。 B2:0.520.59m，綠。 B3:0.630.69m，紅。 B4:0.770.89m，近紅外。 B5:0.510.73m，全波段。法國(guó)SPOT衛(wèi)星的波段特征SPOT的HRV波譜段 光譜段 光譜特性 分辨率 0.500.59 m 綠 20 m 0.610.68 m 紅 20 m 0.790.89 m 近紅外 2

28、0 m 0.510.73 m 綠紅全波段 10 m2.了解大氣的主要成分，在真實(shí)大氣條件下傳感器實(shí)際接收到的太陽(yáng)輻射及其意義大氣主要成分為分子和其他微粒。分子主要有：N2和O2,約占99%,其余1%是O3、CO2、H2O及其他（N2O,CH4,NH3等。）。其他微粒主要有煙、塵埃、霧霾、小水滴及氣溶膠。氣溶膠是一種固體、液體的懸浮物，有固體的核心，如塵埃、花粉、微生物、海水的鹽粒等，在核心外包有液體，直徑約為0.0130um,多分布在高度5km以下。傳感器受到的太陽(yáng)輻射BBs：太陽(yáng)輻射經(jīng)地面目標(biāo)反射后到達(dá)傳感器的輻射能。BA：太陽(yáng)輻射經(jīng)大氣散射到傳感器的輻射能。3. 高光譜成像光譜儀的工作原理

29、和基本類(lèi)型、微波遙感的特征，影響雷達(dá)影像色調(diào)的主要因素微波遙感的特征:1能全天候、全天時(shí)工作。2對(duì)某些地物具有特殊的波譜特征3對(duì)冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力4對(duì)海洋遙感具有特殊意義5分辨力低 但特別明顯 4. 遙感攝影像片上經(jīng)常用到的直接解譯標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志直接解譯的標(biāo)志：形狀（描述了一個(gè)目標(biāo)地物的外形和結(jié)構(gòu)） 大?。ㄊ窃诙S空間上對(duì)目標(biāo)物體尺寸或面積測(cè)量） 色調(diào)與顏色（是地物波譜在像片上的表現(xiàn)） 陰影（是相片上陽(yáng)光被地物遮住產(chǎn)生的影子）紋理（是通過(guò)色調(diào)或顏色變化表現(xiàn)的細(xì)紋或細(xì)小圖案）圖型（是目標(biāo)地物以一定規(guī)律排列而成的圖形結(jié)構(gòu)）位置（指目標(biāo)地物在空間分布的地點(diǎn)）間接解譯的標(biāo)志：目標(biāo)

30、地物與相關(guān)指示的特征 地物及環(huán)境的關(guān)系 目標(biāo)地物與成像時(shí)間的關(guān)系5. 遙感影像變形的原因、遙感圖像幾何校正的方法和選取控制點(diǎn)的一般原則（1） 遙感器的內(nèi)部畸變：由遙感器結(jié)構(gòu)引起的畸變，如遙感器掃描運(yùn)動(dòng)中的非直線性等。（2）遙感平臺(tái)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的影響：包括由于平臺(tái)的高度變化、速度變化、軌道偏移及姿態(tài)變化引起的圖像畸變。 航高：當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中收到力學(xué)因素的影響，產(chǎn)生相對(duì)于原標(biāo)準(zhǔn)航高的偏離，或者說(shuō)衛(wèi)星運(yùn)行的軌道本身就是橢圓。航高始終發(fā)生變化，而傳感器的掃描視場(chǎng)角不變，從而導(dǎo)致圖掃描行對(duì)應(yīng)的地面長(zhǎng)度發(fā)生變化。航高越向高處偏離，圖像對(duì)應(yīng)的地面越寬。 航速：衛(wèi)星的橢圓軌道本身就導(dǎo)致了衛(wèi)星飛行速度的

31、不均勻，其他因素也可以導(dǎo)致遙感平臺(tái)航速的變化。航速快時(shí)，掃描帶超前，航速慢時(shí)，掃描帶滯后，由此可導(dǎo)致圖像在衛(wèi)星前進(jìn)方向上的位置錯(cuò)動(dòng)。俯仰：遙感平臺(tái)的仰俯變化能引起圖像上下方向的變化，即星下點(diǎn)俯時(shí)后移，仰時(shí)前移，發(fā)生行間位置錯(cuò)動(dòng)。翻滾：指遙感平臺(tái)在前進(jìn)過(guò)程中，相對(duì)于原前進(jìn)航向偏轉(zhuǎn)了一個(gè)小角度，從而引起掃描行方向的變化，導(dǎo)致圖像的傾斜畸變。 （3）遙感平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)：包括由于平臺(tái)的高度變化、速度變化、軌道偏移及姿態(tài)變化引起的圖像畸變。（4）地球本身對(duì)遙感影像的影響：包括地形起伏、地球的自轉(zhuǎn)、地球曲率、大氣折射等引起的圖像畸變。幾何校正的方法：幾何精校正方法，適合于在地面平坦，不需考慮高程信息，或地

32、面起伏較大而無(wú)高程信息，以及傳感器的位置和姿態(tài)參數(shù)無(wú)法獲取額情況時(shí)應(yīng)用。幾何靜校正是指利用地面控制點(diǎn)進(jìn)行的幾何校正（一般為地表高差小、變動(dòng)較小的點(diǎn)、或有明確拐角的人工建筑物）道路交叉點(diǎn)、橋梁等），均勻布滿原則。幾何粗校正：針對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行和成像過(guò)程中引起的畸變進(jìn)行的校正，即衛(wèi)星姿態(tài)不穩(wěn)、地球自轉(zhuǎn)曲率、地形起伏大氣折射等引起的變形?？刂泣c(diǎn)的選擇原則:表征空間位置的可靠性，道路交叉點(diǎn)，標(biāo)志物，水域的邊界，山頂，小島中心，機(jī)場(chǎng)等。同名控制點(diǎn)要在圖像上均勻分布；清楚辨認(rèn)；數(shù)量應(yīng)當(dāng)超過(guò)多項(xiàng)式系數(shù)的個(gè)數(shù)（n+1）*（n+2）/2）。當(dāng)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)超過(guò)多項(xiàng)式的系數(shù)個(gè)數(shù)時(shí)，采用最小2乘法進(jìn)行系數(shù)的確定，使得到的系

33、數(shù)最佳。6. 遙感影像地圖的類(lèi)型、遙感影像地圖發(fā)展的主要趨勢(shì)遙感影像地圖的類(lèi)型:按表現(xiàn)的內(nèi)容：普通影像地圖，專(zhuān)題影像地圖按獲取遙感信息傳感器的不同：航空攝影遙感地圖 掃描影像地圖 雷達(dá)影像地圖遙感影像地圖發(fā)展的主要趨勢(shì) ：電子影像地圖：這種影像圖以數(shù)字形式存儲(chǔ)在光盤(pán)、磁盤(pán)或磁帶等存貯介質(zhì)上 需要時(shí)可由電子計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備恢復(fù)為影像地圖。多媒體影像地圖：這種地圖是電子地圖的進(jìn)一步發(fā)展。它增加了聲音的和觸摸功能，系統(tǒng)可以將用戶選擇的影像區(qū)域放大，直觀、形象的有效性信息再配以生動(dòng)的聲音解說(shuō)等 使影像地圖信息的傳輸和表達(dá)更加有效。立體全信影像地圖：這樣影像地圖利用從不同攝影獲取的區(qū)域重疊的兩張影像，構(gòu)

34、成像對(duì)，閱讀時(shí)需戴上偏振棱光眼鏡，利用人類(lèi)生理視差，就可以看到立體全信影像。7、了解和掌握水體的光譜特征、水體遙感的“紅移”現(xiàn)象、遙感應(yīng)用于探測(cè)水體污染的基本原理，清潔水體和非清潔水體的波譜曲線特征（葉綠素）。水體的光譜特征：（1）太陽(yáng)光照射到水面，少部分(約占3.5)被水面反射回空中，大部分入射到水體。（2）入射到水體的光，又大部分被水體吸收，部分被水中懸浮物(泥沙、有機(jī)質(zhì)等)反射，少部分透射到水底，被水底吸收和反射。被懸浮物反射和被水底反射的輻射，部分返回水面，折回到空中。（3）因此遙感器所接收到的輻射就包括水面反射光、懸浮物反射光、水底反射光和天空散射光。（由于不同水體的水面性質(zhì)、水體中

35、懸浮物的性質(zhì)和含量、水深和水底特性等不同，從而形成傳感器上接收到的反射光譜特征存在差異，為遙感探測(cè)水體提供了基礎(chǔ)）。參考答案：水體的光譜特征：（1）、水體放射率很低，特別是紅外波段，色調(diào)為均勻的暗色。（2）、不同水體的水面性質(zhì)，水體中懸浮物的性質(zhì)和含量、水深和水體特性等不同，從而形成傳感器上接收到的反射管光譜特征存在差異，為遙感探測(cè)水體提供基礎(chǔ)。（3）、隨著水體泥沙增多，放射率增強(qiáng)，在圖像上表現(xiàn)為淡色。水體遙感的“紅移”現(xiàn)象：波譜放射峰值向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。水體污染探測(cè)的基本原理：（1）水體污染物濃度較大且使水色顯著地變黑、變紅或變黃，并與背景水色有較大差異時(shí)。（2）水體高度富營(yíng)養(yǎng)化，受到嚴(yán)重的有

36、機(jī)污染，浮游生物濃度變高時(shí)，與背景水體的差異也可以在近紅外波段影像上的識(shí)別。 （3）水體受到污染，與周?chē)w有明顯溫差，可以在熱紅外波段影像上被識(shí)別。 （4）水上油溢污染可以使紫外波段和近紅外波段的放射率增高。清潔水體和非清潔水體的波譜曲線特征：（1）水體葉綠素濃度增加時(shí)，藍(lán)光波段的反射率下降，綠光波段的發(fā)射率增高。（2）水面葉綠素和浮游生物濃度高時(shí)，近紅外波段仍存在一定的反射率，該波段影像中水體不呈黑色，而是呈灰色，甚至淺灰色。8. 植被在遙感影像上的特征、影響植物光譜反射率的因素特征：草本植物在高分辨遙感影像上表現(xiàn)為大片均勻的色調(diào)，由于草本植物比較低矮因而看不出陰影。灌木：遙感影像呈不均勻的細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)，一般灌木植株高度不大，陰影不明顯。喬木：形體比較高大，有明顯的陰影，根據(jù)其落影可看到其側(cè)面的輪廓。從喬木的樹(shù)冠也可明顯地識(shí)別出其陽(yáng)面和陰面（本影）以及樹(shù)