第一章—第四章遥感物理提纲

1、第一章 绪论1、遥感即为遥远的感知，试问感什么，知什么？2、分辨率分为：空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率。3、OMIS： 3mrad，1000m，机下与斜视45度时空间分辨率？4、OMIS，0.4-1.1m范围内64通道，光谱分辨率？5、数据爆炸与信息饥渴？6、遥感的理论体系及其关键问题：寻找适合遥感对象的数学和物理学规律、混合像元的信息分解与融合、建模与反演和大气效应纠正与大气参数反演。第二章 电磁波与电磁波谱1、电磁波具有波动性和粒子性。2、在可见光红外遥感中，用波长来描述波谱范围；在微波遥感中，多用频率描述波谱范围。3、常见的油膜、肥皂泡的彩色是一种分振幅的薄膜干涉现象。微

2、波遥感中的SAR和InSAR（干涉雷达）都用到干涉。4、偏振现象在微波遥感中称之为极化，有重要应用。5、根据电场矢量端点在波面内的轨迹，将偏振分为线偏振、圆偏振和椭圆偏振。6、多普勒效应在合成孔径雷达中有重要意义。7、利用介质将电磁辐射分离成单色电磁波是分光的重要手段之一，也是遥感中进行多光谱探测的重要技术。8、瑞利散射：微粒尺度比波长小的散射。瑞利散射的强度与波长的四次方成反比。波长越短，散射越强。9、米氏散射：微粒尺度与波长尺度相当的散射。米氏散射的散射强度与波长的二次方成反比。10、无选择散射：微粒尺度远大于波长的散射（反射）。散射强度与波长无关。11、无云的晴天，天空为什么呈现蓝色？1

3、2、任何温度在绝对零度以上的物质都会有电磁辐射。13、物质与电磁波的相互作用是遥感的物理基础。14、当光照射在半导体金属表面时，使电子从金属中逸出的现象称为光电效应。15、某些物质在受光照后，由于吸收光能引起温度的变化，进而导致材料性质的变化。这种现象称为光热效应。16、按照真空中的波长或频率的顺序，把各种电磁波排列起来，构成了电磁波的谱序列电磁波谱。17、可见光波长l为0.38mm0.76 mm，能透过透镜聚焦，经过棱镜色散成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色光波段。18、微波波长l为1mm1m，由固体金属分子转动所产生。其中可分为毫米波、厘米波、分米波。19、大气窗口的光谱段主要有：微波波段（

4、3001GHz），热红外波段（814um），中红外波段（3.54um），可见光和近红外波段（0.42.5um）。第三章 遥感数据源1、空间分辨率:可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小。2、空间分辨率一般由像元或瞬时视场表示。3、像元：指单个像元所对应的地面面积的大小，单位米或公里；TM、NOAA/AVHRR、Quick Bird的空间分辨率分别为28.5m、1.1km、0.61m。4、瞬时视场（IFOV）：指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度（mrad）。IFOV越小，最小可分辨单元（可分像素）越小，空间分辨率越高。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元。5、高分辨率：IK

5、ONOS、QUICKBIRD、SPOT-5；中等分辨率：LANDSAT TM，ETM+，SPOT1-4；低分辨率：NOAA/AVHRR； SPOT-4/Vegetation。6、MODIS空间分辨率有250m，可以分析农、林、牧等信息类别；而TM空间分辨率可以对上述的林地的子类别，如针叶林、阔叶林进行分析。7、光谱分辨率：指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。8、重复观测的最小时间间隔称时间分辨率。9、超短或短周期时间分辨率：气象卫星系列（极地或静止气象卫星），以小时为单位，可用来反映一天以内

6、的变化。如探测大气海洋物理现象、突发性灾害监测、污染监测。10、中周期时间分辨率：资源卫星系列（Landsat、SPOT、CBERS-1等），以天为单位，可探测植物的季相变化，以获得一定的农学参数，进行作物估产与动态监测，农林牧资源的调查，气候学，大气分析等。11、长周期时间分辨率：主要指较长时间间隔的各类遥感信息，以年为单位的变化。如湖泊消长、河道迁徙、海岸进退、城市扩展、灾情调查、资源变化等。12、高空间分辨率与高辐射分辨率难以两全，它们之间必须有个折衷。13、所有的图像并非是照片，但所有的照片都是图像。14、模数变换（A/D）包括两个主要过程抽样和量化。15、遥感影像的数据格式：BSQ、

7、BIL、BIP、行程编码和HDF。第四章 遥感物理基础1、立体角：一个任意形状椎面所包含的空间称为立体角。立体角的数值为部分球面面积A与球半径平方之比，即 。2、立体角单位为球面度Sr(steradians)。整个球面对球心所张立体角为4，半球对球心所张立体角为2。3、单位时间内，穿过单位面积的电磁辐射能量（单位面积上的辐射通量），包括辐射出射度和辐射照射度。4、辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的，指在某一方向上单位立体角内的辐射通量。5、L与I、M有什么样的关系？6、传感器的信号强弱只与传感器自身的口径、视角场有关，而与传感器对目标的距离无关。7、太阳发射的电磁辐射（辐照度）在地球大气顶层随

8、波长的分布称为太阳光谱。8、极大值位于0.47m，维恩位移定律maxT=2.8978´10-3mK，色温Tsun»？9、离太阳距离为日地平均距离处，垂直太阳光线的单位面积上的太阳辐射通量（即大气顶界的太阳辐照度）称为太阳常数。10、结合示意图，推导出太阳总的辐射通量和表面辐出度分别是多少？11、说出太阳高度角和太阳天顶角的定义，并在示意图标出二者，说明二者的关系。12、地球接收的太阳辐照度与太阳的天顶角有关。忽略大气损失的情况下，近似地认为地球顶层辐照度F与cos成正比。13、太阳的辐射亮度与0方向上的辐射通量密度（即太阳常数）之间的关系为：，等式两边单位是否一样，并说明原

9、因。14、结合图例说明反射率和反照度的含义及二者的区别。15、请画出水体、植被、土壤、雪的波谱曲线。16、岩石和土壤：与矿物质、表面的变化、纹理、结构、水的含量有关。17、物体表面对电磁波的反射有三种形式：镜面反射、漫反射和方向反射。18、L.Rayleigh提出表面为光滑或粗糙的标准为：当 为光滑表面；当 为粗糙表面 。19、反射辐射亮度不随观测角度而变，我们称该物体为漫反射体，亦称朗伯体。20、地物的方向特征是用来描述地物对太阳辐射反射、散射能力在方向空间变化的。21、任一方向上反射能量的大小不仅与该观测方向有关，而且随入射能量的大小和方向而变化的反射特性或关系，称为二向性反射。22、利用

10、二向性反射分布函数与二向性反射分布因子来定量描述二向性反射特性。23、则定义双向反射率分布函数 ：24、双向反射率分布函数（BRDF）的物理意义是：来自方向地表辐照度的微增量与其所引起的方向上反射辐射亮度增量之间的比值。 25、对于理想漫反射体（指反射率为100%的朗伯体）：对于反射率为的朗伯体，f=？26、定义：在相同的辐照度条件下，地物向(，)方向的反射辐射亮度与一个理想的漫反射体在该方向上的反射辐射亮度之比值，称为双向反射率因子R：27、如果入射（）光源对目标物所张的立体角0，以及传感器对目标物所张的立体角都趋于无穷小，则：当0与趋近无穷小时，在数值上R为f的倍，这为测定目标物的f值提供

11、了一条现实可行的通道。 28、地物波谱分为发射波谱、反射波谱、吸收波谱和透射波谱。29、影响地物波谱的因素：30、用镜面反射的方法可以得到线偏振波束。此时的入射角称为起偏角，又称为布儒斯特（Brewster）角：p = tan-1(n2/n1)。31、不同太阳天顶角和不同观察视角引起的严重同物异谱现象等。方向反射才是地表的一般反射。32、如何建立遥感器每个输出值与该探测器对应的实际地物辐射亮度之间的定量关系？33、传感器数据（图象灰度值）经过定标后可以直接得到地表的辐射亮度，设为Ls，如何得到反射率？ 大气顶的通量密度为：F = F0(dm/d)2cos0 各向同性辐射时亮度与密度的关系： M

12、= LS 反照率定义：=M/F 计算得到（大气顶部）反射率：34、在遥感数据定标过程中，试由aL、bL推导出a、b。设=aDN+b，LS= aLDN+bL，并有：因而最终得到：35、根据定标参数获取的途径和时间，可以分为：发射前定标、机（星）上定标和地面目标物定标。36、a是负数时，定标前后图象视觉相反，请以“云”为例来进行说明。37、在光散射和辐射传输领域中，通常用“截面”这一术语，它与几何面积类似，用来表示粒子由初始光束中所移除的能量大小。38、当对粒子而言时，截面的单位是面积（厘米2），因此，以面积计的消光截面等于散射截面与吸收截面之和。39、但当对单位质量而言时，截面的单位是每单位质量的面积（厘米2·克-1）。40、质量消光截面等于质量散射