遥感原理期末复习资料

1、考试题型：名词解释、选择、判断、计算、简答第一章：遥感定义：遥感是指利用飞机、卫星或其他飞行器等运载工具（平台）上安装某种装置（传感器），探测目标的特征信息（电磁波的反射或发射辐射），经过传输处理，从中提取感兴趣信息的过程。遥感类型：（1）按平台分，地面、航空、航天、宇航遥感；（2）按传感器探测波段范围分：紫外、红外、可见光、微波遥感（3）按工作方式分：主动遥感，被动遥感；（4）按记录信息的表现形式分：成像遥感、非成像遥感；（5）按遥感的应用领域分：外层空间遥感、大气层遥感；遥感的信息特点：（1）真实性、客观性；（2）探测范围大；（3）资料新颖且能迅速反应动态变化（4）成图迅速；（5）手机资料

2、方便；遥感技术系统组成：（1）目标的信息特征；（2）目标信息的传输；（3）空间信息的采集；（4）地面接收与预处理（5）信息处理；（6）信息分析与应用；第二章：电磁波概念：交互变化的电磁场在空间的传播电磁波以及电磁波谱（遥感应用光谱）紫外：0.01-0.38um可见光：0.38-0.76um红外线：0.76-1000um微波：lmmlm电磁波以及电磁波谱（红外划分）近红外：0.76-3um中红外：3-6um远红外：6T5um超红外：15-1000um偏振定义：指红波的振动矢量偏于某些方向的现象或振动方向对于传播方向的不对称性；光的偏振：光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做

3、光的偏振；偏振光可分为：线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振、圆偏振；黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1的物体；黑体辐射：黑体的热辐射称为黑体辐射；普朗克热辐射定律：表示出黑体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律；玻尔兹曼定律：黑体总辐射通量随温度的增加而迅速增加，与温度的四次方成正比；（温度越高，总的辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同）维恩位移定律：随着温度的升高，辐射最大值对应的波长向短波方向移动；（是选择遥感器和确定目标热红外遥感最佳波段的理论基础）瑞里金斯公式：辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值；发射率定义：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐

4、射总通量）W与同温度下的黑体辐射出射度W黑的比值，他也是遥感探测的基础和出发点；按照发射率与波长关系把地物分为：黑体或绝对黑体：发射率为1，常数；灰体：发射率小于1；选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化；基尔霍夫定律：定义：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积黑体辐射通量W黑；公式含义理解：在给定的温度下，物体的发射率等于吸收率（同一波段），吸收率越大，发射率越大；温度越低，微波辐射越明显，为什么？发射光谱特性：地物的发射率随波长变化的规律；发射光谱曲线：按照特性所画的曲线；等效温度定义：为分析物体的辐射能力，常用最接近灰体

5、辐射曲线的黑体辐射曲线来表达，这时黑体辐射温度称为该物体的等效辐射温度；(等效温度实地温度)太阳辐射：太阳是被动遥感主要的辐射源，又叫太阳光，在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线；太阳辐射特点：(1) 太阳光谱相当于6000k的黑体辐射；(2) 太阳辐射能量主要集中在可见光的波段范围；(0.38-0.76um)(3) 到达地面的太阳辐射主要集中在0.3-3(包括近紫外，可见光，近红外，中红外)(4) 经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；(5) 各波段的衰减是不均衡的；大气对电磁波的作用：(1) 吸收：氧气：小于0.2um；0.155为峰值。高空遥感很少使用紫外波段的原因。臭氧：数量极少，但吸收很

6、强。对航空遥感影响不大。0.2-0.36um,0.6um水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带。主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。因此，水气对红外遥感有极大的影响。二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内。可以忽略不计。(2) 散射定义：电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的传播方向的一种现象；(不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。大气散射是太阳辐射衰减的主要原因。对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。散射主要发生在可见光区)均匀散射：当不均匀颗粒的直径a入时，发生均匀散射，散射强度与波长无关。米氏散射：如果介质中不均匀颗粒的直径a与入射波长同数

7、量级，发生米氏散射；散射强度与波长的二次方成反比。瑞利散射：瑞利散射(也称分子散射)的条件是介质中的不均匀颗粒直径a远小于入射电磁波波长，散射强度与波长的四次方成反比。(3) 折射现象：电磁波传过大气层时出现传播方向的改变，大气密度越大，折射率越大。反射现象：电磁波在传播过程中,通过两种介质的交界面时会出现反射现象，反射现象主要出现在云顶(云造成的噪声)。大气窗口定义：通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段。(大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据)常见的大气窗口：(1) 0.3-1.3um:紫外、可见、近红外；(透射率：大于90)(2) 1.5-1.8um或2.0-3.5u

8、m:近红外、中红外；(透射率：80)（3）3.5-5.5um:中红外；（透射率：60-70）（4）8-14um:远红外；（透射率：60-70）（5）0.8-2.5um:微波；（透射率：100）地球辐射定义：地球表面和大气电磁辐射的总称；地球辐射特性（分段特性）（1）在0.3-2.5um波段（主要在可见光和近红外波段），地表以反射太阳辐射为主，地球自身的辐射可以忽略；（2）在2.5-6um波段（主要在红外波段），地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源；（3）在6um以上的热红外波段，以地球自身的热辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略；地物波谱特性（热红外波段）：热红外灵敏遥感器夜间

9、成像河流为亮色条带，但热红外白天成像河流为暗色条带；地物反射类型：（1）镜面反射；（2）漫反射；（3）方向反射；（4）实际物体反射；常见的几种地物波普特征：（1）植被：可见光波段：在0.45um附近（蓝色波段）有一个吸收谷；在0.55um附近（绿色波段）有一个反射峰；在0.67um附近（红色波段）有一个吸收谷；近红外波段：从0.76um处反射率迅速增大，形成一个爬升的陡坡，至l.lum处有一个峰值，反射率达50%，形成植被的独有特征；主要影响因素：植物类型，植物生长季节，病虫害影响等；（2）土壤：较为平滑；（3）水体：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收率很强，特别在近红外，中红外波段有很

10、强的吸收带，反射率几乎为0；水中其他物质对波普特征的影响：A、若水中含有泥沙，可见光波段反射率增强，峰值出现在黄红区；B、水中含有水生植物叶绿素时，近红外波段反射率很高；（4）岩石：主要由矿物成分，矿物含量，物质结构等决定；第三章：传感器定义：传感器是收集、探测、记录地物电磁波信息的工具；是遥感技术的核心部分摄影相片的几何特征：（1）相片的投影：垂直投影：航摄倾角小于3度，遥感影像主要获取方法：倾斜投影：航摄倾角大于3度，用于科学研究；正射投影：投射线垂直于投射平面：中心投影：投射线汇聚于一点的投影方式：正射投影和中心投影区别(投影距离的影响)：正射投影比例尺与投影距离无关，中心投影焦距固定，

11、航高改变，其比例尺随之改变；正射投影和中心投影区别(投影面倾斜的影响)：针对正射，个点相对位置与形状保持不变，中心投影发生变化；正射投影和中心投影区别(地形起伏的影响)：地形起伏对正射投影无影响,对中心投影有影响；(2) 相片的比例尺：相片上两点之间的距离与地面相应两点距离之比=ab/AB=f/HF：物镜的焦距；H：飞行器的相对航高；平均比例尺：平均高程为起始面；主比例尺：由像主点航高计算出来的比例尺；(3) 像点位移：像点位移计算公式(见教学平台)；像点位移规律：正反比关系；中心投影的成像特点：(1) 点还是点，线还是线，空间曲线还是曲线；(2) 水平面投影为一直线，垂直面(位于投影中心时)

12、投影成一直线，其他位置：顶部投影为一直线，侧面投影为梯形；微波遥感传感器常用四种极化方式：(1) 水平发射，水平接收；(HH)(2) 垂直发射，垂直接收；(VV)=12为同向极化(3) 水平发射，垂直接收；(HV)(4) 垂直发射，水平接收；(VH)=34为交叉极化同向到交叉为去极化；距离分辨力：在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离；地距分辨率：越远的地物越能分清合成孔径雷达：SA-SLR原理，用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动；遥感图像的特征：(1) 空间分辨率：指影像中像元所代表的地面范围的大小，或可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小；(2) 时间分辨率：指

13、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；(3) 波普分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔，间隔越小，波谱分辨率越高；取决于传感器对关铺成分的敏感度(4) 辐射分辨率：是指传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力，即探测器的灵敏度，遥感器感测元件在接受光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力；（高*分辨率和高*分辨率能否共存问题）第五章：三原色：三种相互独立的颜色，不能由其他颜色混合产生，由波长为700nm、546.1nm、435.8nm的单色光作为红绿蓝三原色；加色原理：（1）红+绿=黄；（2）红+蓝=品；（3）蓝+绿=青；（4）红+蓝+绿=白；（5）红+青=绿+品=蓝+黄=白明度定义：人眼对光源或物体明亮程度的感觉色调定义：色彩彼此相互区分的特性；饱和度定义：色彩纯洁的程度，光谱中波长是否窄，频率是否单一的表示；标准假彩色定义：数字图像定义：遥感数据有光学图像和数字图像之分，数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图