遥感原理与应用知识点汇总

..............专业资料.第一章1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息2、广义的遥感：在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一种探测技术。3、狭义的遥感：指在高空和外层空间的各种平台上，应用各种传感器（摄影仪、扫描仪和雷达等）置、性质以及环境的相互关系。4、探测依据：目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性。（依据化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。5（可见光、红外、微波）使对地球的观测走向了全天候全天时。宏观性，综合性。覆盖围大，信息丰富，一景TM见的，潜在的各类地表景观信息。时间周期短。重复探测，有利于进行动态分析6、遥感数据处理过程7、遥感系统：1）被探测目标携带信息电磁波辐射信息的获取信息的传输和记录信息的处理和应用第三章1、电磁波的概念：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。2、电磁波特征（特征及体现）：1)波动性：电磁辐射以波动的形式在空间中传播也表现为光子组成的粒子流的运动紫外线、X射线、γ射线——粒子性可见光、红外线——波动性、粒子性微波、无线电波——波动性3、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，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率（或波长）45、辐射能量（W）单位：J，电磁辐射的能量6、立体角（Ω）r7、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具有一定稳定性的沉降速度小的，尺寸在100nm～10μm的液态及固态粒子9、颗粒大气散射的影响：实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。2）大气散射的类型：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：光滑物体表面物体的反射满足反射定律，入射波和反射波在同一平面，入射角与反射角相等其反射辐照亮度是一个常数，这种反射面又称为朗伯面都属于这种类型。11、环境对光谱特征的影响因素：1）地物的物理性状：表面颜色、粗糙度、风化状况及含水量情况等。所处的纬度和海拔高度不同有所差异季节：同一地物，在同一地点的反射光谱和强度，由于季节不同而有差异。探测时间在：进行定位地物光谱测量中，必须考虑时间要素，以避免由于光照几何条件的改变而产生差异。气象条件：同一地物在不同天气条件下，其反射光谱曲线也不同典型地物波谱特征水植被土壤，给波段围在哪一波段上大气衰减的类型大气衰减产生的条件大气吸收第四章1、三种成像原理：1）摄影成像是通过成像设备获取物体影像的技术扫描成像是依靠探测原件和扫描镜片对目标地物进行以瞬时视场为进而识别地物并反演其属性。2、摄影成像类型（垂直侧斜)：1）垂直摄影：摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在三3º以，航空摄影测量及制图大部分都是垂直摄影倾斜摄影：摄影机主光轴偏离垂线大于3º，取得的像影。3、摄影机类型(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。5时间——可完整、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反复遥感采样的时间间隔。光谱——可大大增加波谱围，更进一步扩展对电磁波的利用效率并6、图像分辨率：光谱分辨率第五章1、颜色三要素（红绿蓝）2、颜色的性质：明度：能量辐射亮度的体现。色调：不同波长的组合。饱和度：彩色的纯洁程度——波段窄——单色光3、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（色调、颜色、饱和度）4、预处理流程：辐射校正——》大气校正——》几何校正——》配置——》镶嵌5、辐射畸变：辐射校正：消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出辐射能量中的各种噪声。体现：随机坏像元问题、行或列缺失、行或列部分缺失校正过程6、几何畸变 ：体现：位移、旋转、缩放、弯曲校正过程：准备工作——》输入原始图像数据——》建立纠正变化函数——》确定数据输出围——》逐个像素的几何位置变换——》像素亮度值重采样——》输出纠正后的图像。选点规则：均匀分布，特征明显，数量足够，误差控制在一像元以。地物交叉点；对角线选取—棋盘式加密；蛇形加密（山区7、影像配准：是将统一地区不同特性的相关遥感影像（段不同、空间分辨率不同等）在几何上进行互相匹配，从而实现影像与影像之间（）（8、镶嵌方案：（先镶嵌再校正）相邻图像重叠区选择控制点——》相对配准——》相邻图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。（先校正再镶嵌9、对比度变换（对图进行识别）通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改变图像质量的图像处理方式10、线性非线性：为了改善图像的对比度，必须改变图像像元的亮度值，而且这种改变需符合一定的数学规律，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。11、直方图均衡化（幂指对）：两头的方法，也就是产生一幅灰度值，均匀的图像，直方图均衡12、彩色变换：将红、绿、蓝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，通过对比度拉伸，可以生成一个色彩增强的彩色合成影像。HLS：色调、亮度、饱和度HSV：色调、饱和度、颜色亮度值。13HLS绿色，240ºL：表示光照强度或亮度，确定像素的整体亮度，最亮值为S：1，在中心是中性影调，其饱和度为。1415、主成分分析（K-L变换）特点：主分量空间与多光谱空间坐标系旋转了一个角度，新坐标系的坐标轴一定指向数据信息量较大的方向，第一主分量集中了最大的信息量，常常占80%以上，后面的分量的信息量依次递减，最后的几个分量几乎全是噪声，这所以这种变换又可分离出噪声。16、主成分分析（K-L）数据压缩。进行K-LTM43特征选择。2）图像增强。前几个分量信噪比大，噪声相对小，因此突出了主要信息，达到增强图像的目的。17、穗帽变换概念：（K-T变换）指在多维光谱空间中，通过线性变换、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：通过坐标变换是植物与植被的光谱特征分离。特点：分量（四个）：18、图像运算：两幅或多幅单波段图像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强，达到提取某种某些信息或去掉某些不必要信息的目的。差值运算用途：土地利用变化监测，海岸线变化，边缘增强被指数，去除地形影响，增强隐伏信息、微小变化信息等。1920锐“噪声”和平滑图象的目的。21尖锐“噪声”和平滑图象的目的，具体计算方法与模板卷积方法，类似。22、图像锐化：1）图像锐化的目的是增强图像中景物的边缘或轮廓特点（能被检测）22的目的。23生成一幅比单一信息源更准确、更安全、更可靠的新图像的技术方法。从而为快捷、准确地识别和提取信息奠定基础。过程：因而需要对融合效果进行定量评价。一般通过多种数学方法，来评判融合图像的质量数理统计分析方法——均值、标准差、熵、联合熵、相关系数、平均梯度、偏差指数。如用“熵与联合熵”来评定其信息量的大小用“梯度和平均梯度”来判定融合图像的清晰度，用“图像偏移、逼真度、影像的方差和相关等”来评定融合图像的质量。23标地物信息的过程24、计算机解译：概念：以计算机系统为支撑环境像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理解完成对遥感图像的解译。25同的光谱特征。分遥感图像中多种地物的目的。分类方法过程26判别归类，无需人为干预，分类后需确定地面类别。（出的集群数量、计算迭代次数，分类误差的阈值）；可以形成围很小，但具有独特光谱特征的集群。谱现象，使集群组与类别匹配难度大。27（方差等）确定判别函数，据此进行分类。（避免分类中的严重错误）；可避免非监督分类中对光谱集群组重新归类义的类别，监督分类不能识别，从而影响分类结果。密度分割概念真彩色概念假彩色概念波段配比321432453742743TM波段图像特点色彩技术数字运算图像变换镶嵌配准第六章1、红外遥感：概念：是指传感器工作波段位于红外波段围0.76到1000u）2、热红外遥感构成：（分类波段构成）0.76-2.5um外遥感。外遥感。热）红外遥感。

2.56-6.0um6.0um-1mm（3、热红外特点：近红外遥感：近红外波段上，传感器接收到的主要是地表反射太阳光的能量热红外遥感：传感器接收地表自身热辐射。热红外遥感的大气影响更为复4、温度的概念：1）分子运动温度：分子运动温度为动力学温度，又称为真实温度。它是物质部分子的平均热能，是组成物体的分子平均传递能量的部体现形式。Tb5、三个温度指标：地表温度：地面表层的温度，在不同地表不相同。在裸地，是地表层的温度，水面则是水表面温度，在植被则是叶冠温度，气温：一般而言是距离地面1.5-2m左右的空气湿度，土壤温度：不同深度的土壤温度。一般指20cm61℃（1K）度。对于一定物质而言，热容量与质量成正比。因此，单位质量的热容量，叫做