遥感基础知识原理与应用知识点

1、精选文档精选文档PAGEPAGE18精选文档PAGE,.第一章、遥感的定义：经过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，经过对数据进行剖析，获取被探测目标、地区和现象的实用信息、广义的遥感：在不直接接触的状况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各样平台上，应用各样传感器（拍照仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，经过数据的传输和办理，从而实现研究地面物体形状、大小、地点、性质以及环境的相互关系。、探测依照：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特征。（信息被探测的依照）传感器能采集地表信息，因为地表任何物体表面都辐射电磁波，同时也反射入照

2、的电磁波。地表任何物体表面，随其资料、构造、物理/化学特征，表现自己的波谱辐射亮度。5、遥感的特色：1)手段多，获取的信息量大。波段的延伸（可见光、红外、微波）使对地球的观察走向了全天候全时节。宏观性，综合性。覆盖范围大，信息丰富，一景TM影像185185km2，可见的，潜伏的各种地表景观信息。时间周期短。重复探测，有益于进行动向剖析、遥感数据办理过程,.7、遥感系统：1）被探测目标携带信息2）电磁波辐射信息的获取3）信息的传输和记录4）信息的办理和应用第三章、电磁波的观点：在真空或物质中电场和磁场的相互振荡以及振动而进行传输的能量波。、电磁波特色（特色及表现）：1)颠簸性：电磁辐射以颠簸的形

3、式在空间中流传粒子性：以电磁波形式流传出去的能量为辐射能，其流传也表现为光子构成的粒子流的运动紫外线、X射线、射线粒子性可见光、红外线颠簸性、粒子性微波、无线电波颠簸性、叠加原理：当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波其实不因其余的波的存在而改变其流传规律，仍保持原有的频次（或波长）和振动方向，依照自己的流传方向持续行进，而空间相遇的点的振动的物理量，则等于各个独立波在该点激起的振动的物理量之和。、相关性与非相关性：由叠加原理可知，当两列频次、振动方向同样，相位同样或相位差恒定的电磁波叠加时，在空间会出现某些地方的振动一直增强，另一些地方的振动一直减弱或完好抵消，这类现象叫电磁

4、波的相关性。没有固定相位关系的两列电磁波叠加时，没有一定的规律可循，这类现象叫电磁波的非相关性,.5、辐射能量（W）单位：J，电磁辐射的能量6、立体角（）单位：sr,一个半径为r的球面，从球心向球面做任何形状的锥面，锥面与球面订交的面积与半径平方之比即为立体角。用来描绘辐射亮度的方向性，往常用极坐标下的天顶角和方向角来表示7、辐射出射度（M）：单位：W/m2，辐射源物体表面单位面积的辐射通量8、气溶胶：悬浮于地球大气之中拥有必定稳固性的沉降速度小的，尺寸在100nm10的液态及固态粒子、颗粒大气散射的影响：）大气散射的原由：电磁波与物质相互作用后，电磁波偏离本来的流传方向的一种现象。实质是电磁

5、波在传输中碰到大气微粒而产生的一种衍射现象。）大气散射的种类：瑞利散射：微粒直径小于辐射波长时的散射。米氏散射：微粒直径与辐射波长差不多时的散射非选择性散射：微粒直径比辐射波长大的多时的散射10、反射：1）镜面反射：圆滑物体表面物体的反射知足反射定律，入射波和反射波在同一平面内，入射角与反射角相等）漫反射：特别粗拙的表面。当入射辐照度一准时，从任何角度察看反射面，其反射辐照亮度是一个常数，这类反射面又称为朗伯面）实质物体反射：介于镜面和朗伯面之间的一种反射，自然界中绝大多半地物都属于这类种类。11、环境对光谱特色的影响因素：1）地物的物理性状：表面颜色、粗拙度、风化状况及含水量状况等。2）光源

6、的辐射强度：同一地物的反射光谱强度，因为他,.所处的纬度和海拔高度不一样有所差别3）季节：同一地物，在同一地址的反射光谱和强度，由于季节不一样而有差别。4）探测时间在：进行定位地物光谱丈量中，一定考虑时间因素，以防止因为光照几何条件的改变而产生差别。5）气象条件：同一地物在不一样天气条件下，其反射光谱曲线也不一样典型地物波谱特色水植被土壤，给波段范围在哪一波段上大气衰减的种类大气衰减产生的条件大气汲取,.第四章1、三种成像原理：1）拍照成像是经过成像设施获取物体影像的技术）扫描成像是依赖探测原件和扫描镜片对目标地物进行以刹时视场为单位的逐点逐行扫描，从而获取目标地物的电磁辐射特征信息，形成必定

7、谱段的图像）微波遥感是经过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，从而辨别地物并反演其属性。2、拍照成像种类（垂直侧斜)：1）垂直拍照：摄像机主光轴垂直于地面或偏离垂线在三3o以内，航空拍照丈量及制图大多半都是垂直拍照2）倾斜拍照：摄像机主光轴偏离垂线大于3o，获得的像片称为倾斜像片，全景拍照成像除镜头垂直飞翔器下方航带的中心线，其余状态均为倾斜摄影。3、摄像机种类(分幅式全景式）4、三种扫描成像方式：光/机扫描成像，固体自扫描成像，高光谱扫描成像。、遥感图像基本特色：空间可从多维空间，特别是从宏观大将地球、各圈层作为整体进行观察研究。空间分辨率代表地面范围的大小，也就是扫描仪的瞬时视场

8、，即遥感图像上能够分辨的最小单元时间可完好、系统的研究各地物在时间序列和时间过程上的变化。时间分辨率代表对同一地物进行频频遥感采样的时间间隔。光谱可大大增添波谱范围，更进一步扩展对电磁波的利用效率并提升辨别能力。光谱分辨率代表传感器能够分辨的最小光谱距离，间隔越小，分辨率越高。、图像分辨率：光谱分辨率,.极化分辨率角度分辨率第五章、颜色三因素（红绿蓝）、颜色的性质：明度：能量辐射亮度的表现。色彩：不一样波长的组合。饱和度：彩色的贞洁程度波段窄单色光、三个颜色模型表达方式：RGB模型（红、绿、蓝）图像CMYK模型（青、品、黄、黑）减色法HLS模型（色彩、颜色、饱和度）、预办理流程：辐射校订大气校

9、订几何校订配置镶嵌、辐射畸变：辐射校订：除去或更正遥感图像成像过程中附带在传感器输出辐射能量中的各样噪声。表现：随机坏像元问题、行或列缺失、行或列部分缺失校订过程,.6、几何畸变：表现：位移、旋转、缩放、曲折校订过程：准备工作输入原始图像数据成立纠正变化函数确立数据输出范围逐一像素的几何地点变换像素亮度值重采样输出纠正后的图像。选点规则：均匀散布，特色显然，数目足够，偏差控制在一像元以内。地物交错点；对角线选用棋盘式加密；蛇形加密（山区）、影像配准：是将一致地域不一样特征的有关遥感影像（如传感器不一样、获取时间不一样、波段不一样、空间分辨率不一样样）在几何长进行相互般配，从而实现影像与影像之间

10、，地理坐标及像元空间分辨率的一致。相对配准：选择某一卫星遥感数据作为参照图像，将其余卫星数据与之配准（图像-图像）绝对配准：将全部图像分别校订在地图坐标系下（图像-地形图；图像-实质精度丈量点）8、镶嵌方案：（先镶嵌再校订）相邻图像重叠区选择控制点相对配准相邻图像镶嵌工作区全部图像镶嵌选用控制点镶嵌图几何精校订生成带地理坐标的镶嵌图省时省力，一般用于重叠度较大，相对几何精度较高的图像镶嵌工作，平原地图遥感影像。（先校订再镶嵌）各景影像分别进行几何精校订带地图坐标的镶嵌图。对相邻图像的重叠度要求不高，防止局部地域精度不高对整体精度造成的影响，一般合用于山区遥感影像镶嵌。、对照度变换（对图进行辨别

11、）经过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对照度，从而改变图像质量的图像办理方式,.10、线性非线性：为了改良图像的对照度，一定改变图像像元的亮度值，并且这类改变需切合必定的数学规律，即在运算过程中有一个变换函数。线性变换变化函数是线性的或分段线性的。非线性变换变化函数是非线性的。如对数变换和指数变换。对数变换主要用于增强暗部分指数变换，主要用于增强亮部分。、直方图平衡化（幂指对）：为了增强对照度改良目视成效，有时也用拉伸扩展中区压缩两端的方法，也就是产生一幅灰度值，均匀的图像，直方图平衡，就是把已知灰度概率分布的图像，经过一种变换，使之演变为一幅拥有均匀灰度概率散布的新图像。、彩色变换：将红、

12、绿、宏图像变换到一个特定的彩色空间，并且能够从所选彩色空间变换回RGB。两次变换之间，经过对照度拉伸，能够生成一个色彩增强的彩色合成影像。HLS：色彩、亮度、饱和度HSV：色彩、饱和度、颜色亮度值。,.13、HLS变换观点：H:用角度表示，反响该颜色最靠近什么样的光谱波长，0o红色，120o绿色，240o蓝色。L：表示光照强度或亮度，确立像素的整体亮度，最亮值为1。S：表示饱和度，饱和度参数用从色环的原点到彩色点的半径长度表示。在环的四周是饱和的颜色，其值为1，在中心是中性影调，其饱和度为0。、多光谱变换观点：经过函数变换，达到保存主要信息，降低数据量，增强或提取实用信息的目的。其变化实质，对

13、遥感图像推行线性变换，使多光谱空间的坐标系按必定规律进行旋转。、主成分剖析（K-L变换）特色：主重量空间与多光谱空间坐标系旋转了一个角度，新坐标系的坐标轴必定指向数据信息量较大的方向，第一主重量集中了最大的信息量，经常占80%以上，后边的重量的信息量挨次递减，最后的几个重量几乎全部是噪声，这所以这类变换又可分别出噪声。16、主成分剖析（K-L变换）目的：1）数据压缩。进行K-L变换后，TM数据前三个重量，已包括绝大多半的地物信息，足够剖析使用，数据量可减少到43%，此外还可作为分类前的特色选择。2）图像增强。前几个重量信噪比大，噪声相对小，因此突出了主要信息，达到增强图像的目的。17、穗帽变换

14、观点：（K-T变换）指在多维光谱空间中，经过线性变换、多维空间的旋转，将植物、土壤信息投影到多维空间的一个平面上，在这个平面上使植被生长状况的时间轨迹（光谱图形）和土壤亮度轴相互垂直目的：经过坐标变换是植物与植被的光谱特色分别。特色：重量（四个）：,.、图像运算：两幅或多幅单波段图像，达成空间配准后，经过一系列运算，能够实现图像增强，达到提取某种某些信息或去掉某些不用要信息的目的。差值运算用途：土地利用变化监测，海岸线变化，边沿增强比值运算用途：用于突出遥感影像中植被特色、提取植被类型和估量植被生物量植被指数，去除地形影响，增强隐伏信息、细小变化信息等。、空间滤波观点：对图像的某些特色，如边沿

15、、轮廓、对照度进行重申或尖利化，以便于显示、察看或进一步的剖析与办理。是增强图像数据中的有关信息，它将增添所选择特色的动向范围，从而使这些特色检测或辨别更为简单。、均值滤波：将每个像元在以其为中心的地区内，取均匀值来取代该像元值，已达到去掉尖利“噪声”和光滑图象的目的。,.、中值滤波：将每个像元在以其为中心的的邻域内取中间亮度值来取代该像元值，以达到去尖利“噪声”和光滑图象的目的，详细计算方法与模板卷积方法，近似。、图像锐化：1）图像锐化的目的是增强图像中光景的边沿或轮廓）边沿和轮廓往常位于灰度突变或不连续的地方，拥有一阶微分最大值和二阶微分为零的特色边沿检测算子拥有各向同性（关于各向异性的算

16、子，与检测算子方向同样的边沿和轮廓不可以被检测）、卷积运算：选定一卷积函数，在空间域上对图像做局部检测的运算，以实现光滑和锐化的目的。、交融：观点：将同一地区的多源遥感图像，按一致的坐标系统，经过空间配准和内容复合，生成一幅比单调信息源更正确、更安全、更靠谱的新图像的技术方法。目的：一方面可有针对性地去除无用信息，除去冗余，大幅度减少量据办理量，提升数据办理的效率；另一方面又能将海量多源数据中的实用信息集中起来，交融在一同，便于各样信息特色互补，发挥各自优势获取更多的实用信息，减少辨别目标的模糊性和不正确性，从而为快捷、正确地辨别和提守信息确立基础。过程：,.结果及评论指标：经过目视判读可比较

17、和剖析评判交融图像的质量，多种遥感图像数据交融，因波及到不一样数据源，其数据获取方式、图像交融方法不一样，最后的交融成效能够差别很大，因此需要对交融成效进行定量评论。一般经过多种数学方法，来评判交融图像的质量数理统计剖析方法均值、标准差、熵、联合熵、有关系数、均匀梯度、偏差指数。如用“熵与联合熵”来评定其信息量的大小用“梯度和均匀梯度”来判断交融图像的清楚度，用“图像偏移、传神度、影像的方差和有关等”来评定交融图像的质量。、目视解译：观点：专业人员经过直接察看或借助协助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程、计算机解译：观点：以计算机系统为支撑环境，利用模式辨别技术与人工智能技术相联合

18、，依据遥感图像中目标地物的各样影像特色，联合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行剖析和推理，实现对遥感图像的理解达成对遥感图像的解译。,.、图像分类原理：分类基来源理：同类的物拥有同样或相像的光谱特色，不一样的物拥有不一样的光谱特色。遥感图像分类：每个像素依照亮度靠近程度给出现对应类型，以达到大概区分遥感图像中多种地物的目的。分类方法过程、非监察分类：在没有验类型作为样本的条件下，依据像元间相像度大小进行计算机自动鉴别归类，无需人为干涉，分类后需确立地面类型。优弊端：主要长处，无需对分类地区有宽泛的认识，仅需必定的知识来解释分类出的集群组；人为偏差的时机减少，需输入的初始参数较少

19、，（常常仅需给出所要分出的集群数目、计算迭代次数，分类偏差的阈值）；能够形成范围很小，但拥有独到光谱特征的集群。主要弊端，对其结果需进行大批的剖析及后办理，才能获取靠谱的分类结果；分类出的集群与地类间，或对应或不对应，加上广泛存在的同物异谱和异物同谱现象，使集群组与类型般配难度大。、监察分类：第一选用有代表性的训练区作为样本，经过选择特色参数（如像元亮度均值、方差等）确立鉴别函数，据此进行分类。优弊端：主要长处：可充份利用分类地域的先验知识，早先确立分类的类型；可控制训练样本的选择，并可经过频频查验训练样本，以提升分类精度（防止分类中的严重错误）；可防止非监察分类中对光谱集群组从头归类,.主要

20、弊端：人为主观因素较强；训练样本的选用和评估需花销许多的人力，时间；只好辨别训练样本中所定义的类型，关于因训练者不知或因数目太少未被定义的类型，监察分类不可以辨别，从而影响分类结果。第六章1、红外遥感：观点：是指传感器工作波段位于红外波段范围（0.76到1000um）以内的，经过探测目标反射或辐射红外能量获取目标有关信息的遥感手段，以确立地面物体性质、状态和变化规律。2、热红外遥感构成：（分类波段构成）波段介于之间的红外遥感称之为近红外遥感。波段介于之间的红外遥感称之为中红外遥感。,.波段介于6.0um-1mm之间的红外遥感称之为远（或热）红外遥感。、热红外特色：近红外遥感：近红外波段上，传感

21、器接收到的主假如地表反射太阳光的能量中红外遥感：白日的遥感信号中既包括有目标自己的辐射，又包括有目标对太阳中红外辐射的反射辐射，二者数目级相当，而除去太阳辐射的扰乱又特别困难。夜间遥感信号为地表自己的热辐射。中红外遥感对高温物体敏感，但对常温目标的敏捷度不如热红外遥感。某些地物在某些波段的中红外辐射拥有穿透性。热红外遥感：传感器接收地表自己热辐射。热红外遥感的大气影响更为复杂，他的大气效应除了有大气汲取、散射外还有大气自己的发射。热红外信息，除受大气干扰外，还受地表状况与环境条件的影响。地物自己的热过程是复杂的。温度与比辐射率的分离特别困难。热红外遥感图像的混淆像元（非同温像元）问题突出。4、温度的观点：1）分子运动温度：分子运动温度为动力学温度，又称为真切温度。它是物质内部分子的均匀热能，是构成物体的分子均匀传达能量的内部表现形式。）辐射温度：又称为表征温度。物体的辐射能量是物体能量状态的一种外面表现形式。并可用热传感器来探测）亮度温度：当一个物体的辐射亮