遥感导论知识点
遥感导论知识点
第一章
1 遥感的定义：
广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场 力场 机械波（声波 地震波）等的探测。
狭义：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2 遥感系统
被测目标的信息特征 信息的获取 信息的传输与记录 信息的处理 信息的应用 3 遥感的类型
按传感器的探测波段分：紫外遥感 0.05~0.38μm 可见光遥感 0.38~0.76μm 红外遥感 0.76~1000μm 微波遥感 1mm~10m
多波段遥感 在可见光波段和红外波段范围内 再分成若干窄波段来探测目标
按工作方式分：
辐射源的反射能量
第二章
1 电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱 2 辐照度（I ）：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量 3 辐射出射度（M ）：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量 4 辐射亮度（L ）：假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方向而不同，则L 定义为辐射源在某一方向，单位投影表面单位立体角内的辐射通量
5 绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收（即吸收系数恒等于1），则这个物体是绝对黑体 6 普朗克公式（P19）：普遍适用于绝对黑体辐射的公式
7 绝对黑体的辐射出射度与波长的关系 不同温度的黑体辐射曲线规律
绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比 M= T^4
入max*T=b(b=2.898*10 m.K) *黑体辐射的3个特性：
辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值 随温度升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向
温度越高，辐射出射度也越大不同温度的辐射出射度也不同 8 基尔霍夫定律研究实际物体
9 太阳常数：是指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量
I =1.360*10
10 大气对辐射的吸收作用 水的吸收带：2.5~3.0μm,5~7μm,0.94μm,1.13μm,1.38μm,1.86μm,3.24μm,24μm 以上对微波的强吸收带
臭氧的吸收带：在10~40KM的高度对0.2~0.32μm ，0.6μm ，9.6μm 有很强吸收的吸收带 氧气的吸收带：小于0.2μm ；0.6μm 和0.76μm 也有窄带吸收
11 大气散射
符合无选择性散射，任何波长的散射强度相同。云雾粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波段云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色。 符合瑞利散射，散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。 大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对微波来说，微波波长比粒子的直径大很多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被成为具有穿云透雾的能力。
12 大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射 吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。
13 大气透射的定量分析
太阳辐射通过大气时，就可见光和近红外而言，被云层或其他粒子反射回去的比例最大，约占30%，散射约22%，吸收约占17%，透过大气到达地面的能量仅占入射总能量的31%。 15 物体的反射：镜面反射 漫反射 实际物体的反射
16 反射波谱：地物的反射波谱指地物反射率随波长的变化规律
植被的反射波谱曲线：在可见光的0.55μm （绿）附近有一个小反射峰；两侧0.45μm （蓝）和0.67μm （红）有两个吸收带；在近红外波段（0.7~0.8μm ）有一反射的陡坡；至1.1μm 附近有一个峰值。
水体的反射波谱：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。
17大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。
①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）. ②米氏散射（当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射）③无选择性散射 （当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）. 大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对微波来说，微波波长比粒子的直径大很多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被成为具有穿云透雾的能力。
? 18综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物○理现象。
太阳辐射主要包括近紫外、可见光、近红外和中红外这四种光，其中主要的能量集中在可见光，遥感常利用可见光和近红外波段。
当太阳辐射经过大气层时会受到很大程度的衰减，其中被反射的约30%，被吸收的约17%，被散射的约22%，真正到达地面的约占31%。其中吸收的主要包括水，二氧化碳，氧气，臭氧对太阳辐射的吸收，不同波段吸收量不同; 散射是太阳辐射衰减的主要原因，不同于吸收作用，它只改变传播方向，不转变为内能；反射与天空的云量，云量越大发射程度越大。
有31%的太阳辐射到达地面，这时太阳辐射会被发射出去，另外一部分太阳辐射会吸收和透射，但地表反射的太阳辐射是遥感记录的主要辐射能量。被地面反射后的太阳辐射再次通过大气层时依然会再次经大气吸收，散射衰减。最终到达遥感器。
返回到遥感传感器的主要包括:
一是大气本身的辐射（不包含地物的信息）
二是地面目标对遥感器的贡献，包含四个部分：
（1）光直接入射到地面并经地面反射到遥感器的部分
（2）光线经大气散射到达地面并经地面直接反射到遥感器的部分 （3）光线直接入射到地面并经地面反射和大气散射到遥感器的部分
（4
）光线经大气散射到地面，并经地面反射和大气散射到遥感器的部分，以及地面与大气经多次相互散射到达遥感
第三章
1 风云一号，是；风云二号，是2 气象卫星特点：短周期重复观测
气象卫星时间分辨率较高，有助于地面快速变化的动态监测 成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量 资料来源连续，实时性强，成本低 3 陆地卫星（Landsat ）
覆盖范围： Landsat-5：185*185K㎡（Landsat-7:185*170K㎡）；重访周期：16~18天； Landsat-5上TM 技术参数
4 斯波特卫星：覆盖范围：117*117Km；重访周期：26天；轨道高度：830KM
中巴卫星： 重访周期：26天；轨道高度：778KM ；携带传感器最高空间分辩率19.5m 5 IKONOS是可采集1米分辨率全色和4米分辨率多光谱影像的商业卫星。 Quick Bird卫星影像分辨率全色0.61m ，多光谱2.44m
SPOT 地球观测卫星：全色图像地面分辨率为10m, 多光谱波段地面分辨率为20m
6 垂直摄影：摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内。 倾斜摄影：摄影机主光轴偏离垂线大于3°。
7 中心投影：是指空间任意点与某一固定点（投影中心）的连线或其延长线被一平面所截，那么此直线与这平面的交点就是该空间点的中心投影。
8 左右视差：在两个相邻摄站对地面进行摄影，获得一对有一定重叠度的左右两张相片，同名像点在这对相片上的X 坐标就会产生差值，航测学上称之为左右视差，这对相片称为立体相对。
9 像片的比例尺：像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。
像点位移：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位置上的移动这种现象称为像点位移。 像主点：通过透镜的主光轴与像平面的交点 像底点：通过透镜的铅垂线与像平面的交点
10像点位移的规律：&=hr/H[&:位移量；h 地面高差；r 像点到像主点的距离；H 摄影高度]
位移量与地形高差h 成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。
位移量与像主点的距离r 成正比，即距主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小
位移量与摄影高度成反比。即摄影高度越大，因地表起伏引起的位移量越小。 11 感光度：指胶片的感光速度
12反差：指胶片的明亮部分与阴暗部分的密度差
反差系数：指拍摄后负片影像与景物亮度差之比，即特征曲线上的斜率 13解像力：感光胶片的分辨力
14瞬时视场角：扫描镜工作时的一瞬可以视为静止状态，此时接收到的目标地物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。
总视场角：从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场角。
15 高光谱遥感：能将可见光 近红外 中红外和热红外波段范围分离成几十甚至数百个很窄波段，每个波段的宽度仅小于10nm ，所有波段排列在一起能形成一条连续的完整的光谱曲线
高光谱遥感与常规遥感的区别：
波段多——可以为每个像元提供几十甚至数百个波段 光谱范围窄——波段范围一般小于10nm
波段连续——有些传感器可以在350~2500nm的太阳光谱范围内提供几乎连续的地物光谱
数据量大——随着波段数增加，数据量呈指数增长
信息冗余增加——由于相邻波段高度相关，冗余信息也相对增加
常规遥感：波段太少
光谱分辨率太低
波段宽度一般>100nm
波段在光谱上不连续，不能覆盖整个可见光至红外光光谱范围 16 微波遥感分有源（主动）和无源（被动）两大类
侧视雷达的分辨力 距离分辨力（垂直于飞行的方向） 方位分辨力（平行于飞行的方向） 17 真实孔径测试雷达 合成孔径测试雷达
18 遥感图像的特征 物理特征 时间特征 其特征的表现参数 指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，
或地面物体能分辨的最小单元
隔
辐射分辨率：指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差
时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间
频率，也称为重访周期
第四章
1 红绿蓝的补色青品黄
2 加色法（黑白分光负片：有该种颜色就涂黑）
3减色法（黑色分光负片：有该种颜色就涂黑；染色正片：滤光片的互补色） 红+绿
黄 绿+蓝青
蓝+红品红
4 数字图像：指能够被计算机存储 处理和使用的图像。 遥感图像的表示：光学图像 数字图像
5 大气影响的粗略校正：直方图最小值去除法
回归分析法
6 遥感影像变形的原因：
遥感平台位置和运动状态变化的影响 地形起伏的影响 地球表面曲率的影响 大气折射的影响 地球自转的影响
7 确定校正后图像上每点的亮度值方法：最近邻法 双向性内插法 三次卷积内插法
8 空间滤波：通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的邻域处理方法，叫做空间滤波。包括平滑和锐化
9 除地形影响非常有效
(TM4-TM3)/(TM4+TM3)即（近红外-红）/（近红外+ 植被指数 10 K-L变换做数据分析前的预处理，以实现：数据压缩和图像增强 原理：两个轴进行正交
第五章
1 目标地物特征 色：指目标地物在遥感影像上的颜色；包括目标地物的色调 颜色和
阴影等
形：指目标地物在遥感影像上的形状；包括目标地物的形状 纹理 大
小 图形等
位：指目标地物在遥感影像上的空间位置；包括目标地物分布的空间
位置 相关布局等
2 摄影相片的解译标志：遥感摄影相片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标
地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感影像上目标地物或现象。
直接判读标志：指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，它包括
遥感摄影相片上的色调 色彩 大小 形状 阴影 纹理 图型等
间接判读标志：指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，借助它
可以推断与某地物属性相关的其他现象
3 热红外相片的直接解译标志：色调 形状与大小 地物大小 阴影 4目视解译方法：是指根据遥感影像目视解译标志和解译经验，识别目标地物的办法与技巧。
常用方法：直接判读法 对比分析法 信息复合法 综合推理法 地理相关分析法 5 遥感图像目视解译步骤： 目视解译准备工作阶段 *明确解译任务与要求； *收集与分析有关资料；
*选择合适波段与恰当时相的遥感影像。 初步解译与判读区的野外考察
*初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。
*野外考察：填写各种地物的判读标志登记表，以作为建立地区性的判读标志的依据。在此基础上，制定出影像判读的专题分类系统，建立遥感影像解译标志。 室内详细判读
*统筹规划、分区判读， *由表及里、循序渐进， *去伪存真、静心解译。 野外验证与补判
*野外验证包括：检验专题解译中图斑的内容是否正确; 检验解译标志. *疑难问题的补判：对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。 目视解译成果的转绘与制图 *一种是手工转绘成图；
*一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。 6 遥感影像地图：是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。
分类：电子影像地图 多媒体影像地图 立体全息影像地图
第六章
1 遥感图像的计算机分类方法
监督分类：首先需从研究区域选取有代表性的训练场地作
为样本。根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别
非监督分类：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的
条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像间相似度的大小进行归类合并的方法
2 监督分类和非监督分类方法比较
答案二：
根本区：是否利用训练场地来获取先验的类别知识。
监督分类的关键是选择训练场地。监督分类法优点是：简单实用，运算量小。缺点是：受训练场地个数和训练场典型性的影响较大。受环境影响较大，随机性大。训练场地要有代表性，样本数目要能够满足分类要求。此为监督分类的不足之处。非监督分类优点是：事先不需要对研究区了解，减少人为因素影响，减少时间，降低成本。不需要更多的先验知识，据地物的光谱统计特性进行分类。缺点是：运算量大。当两地物类型对应的光谱特征差异很小时，分类效果不如监督分类效果好。