遥感导论重点梳理

1、1.成像光谱技术：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术2.高光谱成像光谱扫描的特点：高光谱成像光谱仪的图像是由多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光，近红外，中红外和热红外区域全部光谱带。光谱仪成像时多采用扫描式或推扫式，可以收集200或200以上波段的数据。使得图像中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的成像光谱仪在波段之间存在间隔。3.微波遥感：是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。4.微波遥感的特点：（1）能全天候、全天时工作，可见光遥感只能在白天工作，红外光遥感不能穿透云层；（2）对某些

2、地物具有特殊的波谱特征，如极易区分水和冰，而红外光遥感则不行；（3）对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力，可用来探测隐藏在林下的地形、地质构造、军事目标，以及埋藏于地下的工程、矿藏、地下水等；（4）对海洋遥感具有特殊意义，微波对海水特别敏感，其波长适合于海面动态情况的观测；（5）分辨率较低但特性明显，其原因是波长较长，衍射现象显著的缘故。5.主动微波遥感：是指通过向目标地物发射微波并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感方式。主要传感器是雷达，还有微波高度计和微波散射计6.雷达：是由发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而

3、进行显示的一种传感器。7.侧视雷达能使图像具有立体感，侧视雷达的距离分辨率（垂直方向）与俯角有关，俯角越大，距离分辨力低；其方位分辨率有波瓣有关，为使其方向性精确，应增大其主瓣功率和减少波瓣角。8.要提高真实孔径测试雷达的方位分辨率，一是采用脉冲压缩技术，以缩短发射波长；二是用合成孔径天线代替真实孔径天线以缩短天线孔径。9.合成孔径侧视雷达：合成孔径雷达是利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分辨力的雷达。10.图像的空间分辨率：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。11.波普分辨率：是指传感器在接收目标

4、辐射的波普时能分辨的最小波长和间隔。间隔越小，分辨率越高。12.辐射分辨率：是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差13.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，也称重访周期。14.亮度对比：对象相对于背景的明暗程度。亮度对比C=L对象-L背景/ L背景（L表示亮度）15.颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色相互影响叫做颜色对比。两种颜色互相影响的结果，使每种颜色会向其影响色的互补色变化，绿是品红的补色，蓝是黄的补色。16.颜色的性质：（1）当物体对可见光无选择的反射，反射率在80-90%以上时，物体为白色显得明亮，当反射率在4%以下时，物体为黑色显得黑暗，中

5、间反射率则为灰色。（2）如果物体对可见光有选择的反射，反射0.6微米以上的波长看起来是红色，反射从0.5微米起且反射率偏低便成了棕红色。颜色的性质有明度、色调、饱和度来描述：明度，是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。明度受视觉感受性和经验影响，一般来说，物体反射率越高，明度越高，对光源而言亮度越大，明度越高。色调，是色彩彼此相互区分的特性饱和度，是彩色纯洁的程度，也就是光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。对于光源，发出的若是单色光就是最饱和的彩色，如激光；对于物体颜色，如果物体对光谱反射有很高的选择性，只反射很窄的波段则饱和度高。黑白色只用明度描述，不用色调、饱和度描述。17.颜色相加原理：

6、（1）互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两种颜色就称为互补色。如黄和蓝，红和青，绿和品红均为互补色。（2）三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能有其余两种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，称之为三原色。红、绿、蓝三种颜色是最优的三原色。红和绿重叠产生黄色，绿和蓝重叠产生青色，蓝和红产生品红色。18.数字图像：是指能够被计算机存储、处理和使用的图像，遥感数据的表示既有光学图像，又有数子图像19.辐射畸变产生的两个原因：一是传感仪器本身产生的误差，二是大气对辐射的影响。20.几何畸变：当遥感图像在几何位置上发生了变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对

7、应不准确，地物形状不规则变化等畸变时，即说明遥感影像发生了几何畸变。遥感影像的总体变形是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲及其他变形综合作用的结果。21.遥感影像变形的原因：（1）遥感平台位置和运动状态变化的影响，航高、航速、俯仰角度、翻滚、偏航等的影响都会引起误差；（2）地形起伏的影响，当地形存在起伏时，会产生局部像点的位移，是原来本应是地面点的信号被同一位置上某高点的信号代替；（3）地球表面曲率的影响，曲面影响主要表现在两个方面：一是像点位置的移动，二是像元对应于地面宽度的不等；（4）大气折射的影响，大气导致辐射的传播途径由直线变为曲线；（5）地球自转的影响，地球自转会使影响产生偏移。22.辐射

8、增强：通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。23.空间滤波：通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中领域处理方法。它是以重点突出图像上的某些特征为目的的。（1）图像卷积运算，是在空间域上对图像做局部检测的运算，以实现平滑和锐化的目的，具体做法是选定一卷积函数，又称“模板”，实际上是一个M*N图像；（2）平滑，图像中出现某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点时，采用平滑的方法可以减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声点”：均值平滑，是将每个像元在以其为中心的区域内取平均值来代替该像元值中值滤波，是

9、将每个像元在以其为中心的邻域内取中间亮度值来代替该像元值；（3）锐化，为了突出图像的边缘、现状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法：罗伯特梯度，图像存在边缘如河流湖泊的边缘时采用这种方法索伯尔梯度，将前者中的2*2改为3*3，更为精确拉普拉斯算法，检测变化率的变化率定向检测，当有目的地检测某一方向的边、线或纹理特征时，可做定向检测。24.断层及其类型的识别：（1）观察岩层的倾向：逆向坡（陡坡）向外、顺向坡（缓坡）向内时是向斜构造逆向坡（陡坡）向内、顺向坡（缓坡）向外时是背斜构造当岩层的走向不是很连续时，逆向坡往往形成地形三角面；（2）断层是一种线性构造，在遥感影像上表现为线性影像，表现

10、形式为：线性色调异常，即线性的色调与两侧的岩层色调都明显不同两种不同色调的分界面呈线性延伸；（3）断层存在的重要标志：地质构造标志，岩浆活动呈现状分布、火山活动呈线状分布、地震活动中心呈线状分布；地貌标志：一连串负地形呈线状排列，不同岩性构成的地形三角面呈现状排列，海岸、湖岸呈近于直线状或不自然的角度转折，湖泊群呈线状分布，河谷、山脊呈直线状延伸或被切断，水系标志：河流急转，河道突然变窄；（4）力学性质：压性断层，最常见的影像特征是呈波状的线性展布，规模较大，有较宽的挤压破碎带，断层线常成为色调分界面，并且伴随出现与之平行的一系列断裂，形成构造透镜体；压扭性、张扭性断裂，两者平面形态相似，常呈

11、微弱的舒缓波状的线性影像，两侧伴有“入”字行分支断裂扭性断裂，表现为比较平直、光滑的线性影像，延伸较远，两侧岩层错位，伴有牵引现象。张性断裂，一般延伸不远，宽窄变化较大，平面上常呈锯齿或“之”字形的河谷。25.健康植物的反射光谱特征：在可见光的0.55微米附近有一个反射率为1020%的小反射峰；在0.45微米和0.65微米附近有两个明显的吸收谷；在0.70.8微米是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段0.81.3微米之间形成一个高的，反射率可达40%或更大的反射峰，在1.45微米，1.95微米和2.62.7微米处有三个吸收谷。26.比值植被指数被定义为：RVI=NIR/R，NIR是遥感影像中

12、近红外波段的反射值R为遥感影像中的红光波段的反射值。27.遥感数字图像：遥感数字图像是以数字形式表示的遥感影像，遥感数字图像最基本的单位是像素。像素是成像过程的采样点，也是计算机图像处理的最小单元。像素具有空间特征和属性特征。像素的属性特征采用亮度值来表达。28.遥感数字图像的特点：便于计算机处理与分析、图像信息损失低、抽象性强29.监督分类：包括利用训练区样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。监督分类对训练场地选取的要求：（1）训练场所包含的样本在种类上要与待分区域的类别一致，（2）训练样本的数目应能够提供各类足够的信息和克服各种偶然因素的影响。监督分类常用的

13、分类方法有：（1）最小距离分类法，以特征空间中的距离作为像素分类的依据，包括最小距离判别法和最近领域分类法；（2）多级切割分类法（3）特征曲线窗口法（4）最大似然比分类法30.监督分类和非监督分类方法比较：二者的根本区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识，监督分类根据训练场提供的样本选择特征参数，建立判别函数，对待分类点进行分类。因此，训练场地选择是监督分类的关键。对于不熟悉区域情况的人来说，选择足够数量的训练场地带来很大的工作量，操作者需要将相同比例尺的数字地形图叠在遥感图像上，根据地形图上的已知地物类型圈定分类用的训练场地。由于训练场地要求有代表性，训练样本的选择要考虑到地物光谱特

14、征，样本数目要能满足分类的要求，有时这些还不易做到，这是监督分类的不足之处。相比之下，非监督分类不需要更多的先验知识，它根据地物的光谱统计特性进行分类。因此，非监督分类方法简单，且分类具有一定的精度。严格来说，分类效果的好坏需要经过实际调查来检验。当光谱特征类能够和唯一的地物类型相对应时，非监督分类可取得较好分类效果。当两个地物类型对应的光谱特征类差异很小时，非监督分类效果不如监督分类效果好。31.遥感信息的复合：32.TM图像的主要应用范围：33.遥感影像主要解译方法：遵循“先图外、后图内，先整体，后局部，勤对比，多分析的原则”34.遥感扫描影像特征：宏观综合概括性强、信息量丰富、动态观测3

15、5.目视解译方法：（1）直接判读方法（2）对比分析法（3）信息复合法（4）综合推理法（5）地理相关分析法36.遥感图像目视解译步骤：（1）准备工作，明确任务要求，分析资料（2）初步解译与判读去的野外考察（3）室内详细判读，做到统筹规划、分区判读、由表及里、循序渐进、去伪存真、静心解译（4）野外验证与补判（5）目视解译成果的转存与制图37.遥感影像地图具有的特征：（1）丰富的信息量（2）直观形象性（3）具有一定数学基础（4）现势性强1.遥感：（1）广义理解，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测；（2）狭义理解，指从远离地面的不同工作平台，通过传感器接收来自地球表层的各种

16、电磁波信息，并经信息的传输、处理和判读分析，揭示出地物的特征性质及其变化的综合性探测技术.2.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，则这个物体是绝对黑体。3.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收的太阳辐射能量：I=1.360×10 W/m²4.散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开，称散射。5.大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、散射或吸收的，透过率较高的波段称为大气窗口。6.亮度温度：衡量地物辐射特征的重要指标，指当物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率

17、时，该黑体的绝对温度即为该物体的亮度温度。7.像点位移；在中心投影的像片上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在相片位置上的移动，这种现象成为像点位移。1.遥感的工作类型（按工作方式分）：（1）主动遥感，由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号（这是一种成像遥感）；（2）被动遥感，其传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量（是非成像遥感）。 2.电磁波性质：（1）是横波；（2）在真空以光速传播；（4）电磁波具有波粒二象性；（3）满足公式：f*=c E为能量，单位J；h=6.626×10 J/s; f为频率；为波长；

18、 E=h*f c为光速，c=3×10 m/s3摄影机可装载的对象：地面平台、航空平台、航天平台4.摄影机分类：分幅式摄影机、全景摄影机、多光谱摄影机、数码摄影机5.分幅式摄影机：（1）镜头分为常角（视场角5070度）、宽角（视场角70105度）、特宽角（105135度），同平台高度下，视场角越大，地面覆盖范围越大。（2）焦距小于100mm为短焦距、100200mm为中焦距、大于200mm为长焦距。（3）航空摄影相机的焦距在150mm左右，航天摄影需大于300mm，甚至大于1000mm；（4）分幅式摄影机像幅通常有230mm*230mm和180mm*180mm,也有60mm*60mm和

19、230mm*460mm6.根据摄影机对主光轴与地面的关系：摄影可分为垂直摄影（3度以内）和倾斜摄影。倾斜摄影时，主光轴偏离垂线角度越大，影像畸变也越大，给图像纠正带来困难，不利于制图。1.黑体辐射的特性：（1）辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值；（2）温度越高，能量越大，不同温度的曲线不同；（3）随温度升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。1.大气散射的三种情况：（1）瑞利散射：当大气粒子的直径比波长小得多时发生的散射。由大气中的原子和分子如氮、氧分子引起；波长越长，散射越弱。（2）米氏散射：当大气粒子的直径与辐射的波长相当时的散射。由大气中的微粒如烟、小水滴、尘埃引起。云雾对红外线的散射，潮湿天气主要是米氏散射。（3）无选择性散射：当大气粒子的直径比波长大得多时发生的散射，散射的强度与波长无关，云雾成白色。主要