遥感知识点总结

遥感知识点总结遥感原理与应⽤期末总结名词解释(20分，每个4分)遥感：⼴义：遥远的感知，泛指⼀切⽆接触的远距离（相对的概念）探测。狭义：指借助于专门的探测仪器（传感器），把遥远的物体所辐射（或反射）的电磁波信号接受记录下来，再经过加⼯处理，变成⼈眼可以直接识别的图像，从⽽揭⽰出所探测物体的性质及其变化规律。绝对⿊体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。⼤⽓窗⼝：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。空间分辨率：传感器瞬时视场内所观察到的地⾯的⼤⼩⼤⽓校正：消除由⼤⽓散射引起的辐射误差的处理过程辐射校正：消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。⾼光谱图像：光谱分辨率在10l数量级范围内的光谱图像遥感影像地图:⼀种以遥感影像和⼀定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。空间域滤波(filtering)：以突出图像上的某些特征为⽬的，通过像元与周围相邻像元的关系，采取空间域中的邻域处理⽅法进⾏图像增强⽅法。⼏何畸变：遥感图像的⼏何位置上发⽣变化⽬视解译(⽬视判读)：指专业⼈员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定⽬标地物信息的过程。电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。时间分辨率：对同⼀地区重复获取影像所需的最短时间间隔微波遥感：指通过传感器获取从⽬标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术⿊体辐射：⿊体发出的电磁辐射称为⿊体辐射。遥感平台：遥感平台⽤来搭载传感器，实现从宇宙空间来观测地球表⾯K-L变换：是⼀种建⽴在影像统计特征基础上的正交线性变换K-T变换：也称缨帽变换.是⼀种坐标空间发⽣旋转的线性变换灰度重采样：指采⽤适当的⽅法把该点位周围整数点位上灰度值对该点的贡献积累起来，构成该点位新灰度值的过程辐射能量：以电磁波形式向外传送能量；辐射通量：⼜称辐射功率，指单位时间内通过某⼀表⾯的辐射能量；辐射出射度：物体单位⾯积上发出的辐射通量；辐射照度：照射到物体单位⾯积上的辐射通量；辐射强度：点辐射源在单位⽴体⾓内发出的辐射通量；辐射亮度：辐射源在单位投影⾯积上、单位⽴体⾓内的辐射通量。反射波谱：某物体的反射率(或反射辐射能)随波长变化的规律。⼤⽓的散射作⽤：太阳辐射在传波过程中遇到⼩微粒⽽使传播⽅向改变，并向各个⽅向散开。⼤⽓的反射作⽤：电磁波传播过程中，若通过两种介质的交界⾯，还会出现反射现象辐射分辨率：传感器能区分两种辐射强度最⼩差别的能⼒光谱分辨率：传感器探测光谱辐射能量的最⼩波长间隔像⽚⽐例尺：航空像⽚上某⼀线段长度与地⾯相应线段长度之⽐辐射误差：利⽤传感器观测⽬标的反射或辐射能量时，所得到的测量值与⽬标的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量之间的差值辐射定标：对传感器本⾝性能引起的辐射误差进⾏校正多种信息源的复合:是将多种遥感平台，多时相遥感数据之间以及遥感数据与⾮遥感数据之间的信息组合匹配的技术。间接解译标志:指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征遥感数字图像：是以数字表⽰的遥感图像直⽅图匹配：使⼀幅图像的直⽅图变成规定形状的直⽅图从⽽对图像进⾏变换的增强⽅法。填空题(20分，每空1分)常⽤电磁波谱有：可见光，红外线，⽆线电波(微波),紫外线辐射源有⾃然辐射源(太阳辐射，地球的电磁辐射)和⼈⼯辐射源(微波辐射源，激光辐射源)⿊体辐射两个定律：1.玻⽿兹曼定律2.维恩位移定律物体对电磁波的反射有三种形式：镜⾯反射，漫反射，⽅向反射地物的光谱特性具有的特性：时间特性，空间特性。地球⼤⽓从垂直⽅向可划分为四层：对流层，平流层，电离层，外⼤⽓层⼤⽓的散射作⽤(3种)：1.瑞利散射2.⽶⽒散射3.⽆选择性散射真实孔径侧视雷达影像的分辨率包括：距离分辨率，⽅位分辨率典型遥感平台：陆地资源卫星，⾼光谱卫星，雷达卫星，环境卫星，海洋卫星，⽓象卫星，⼩卫星，以及针对外星的平台主要的陆地卫星系列:陆地卫星（Landsat）;SPOT卫星；中国资源⼀号卫星——中巴地球资源卫星（CBERS）;其他陆地卫星表⽰空间分辨率的⽅法：线对数；瞬时视场；像元遥感图像校正：⼏何校正，辐射校正⼏何校正的⽅法：⼏何粗校正,⼏何精校正辐射校正的⽅法：传感器校正；⼤⽓校正；太阳⾼度和地形校正辐射误差的来源：传感器本⾝性能，⼤⽓影响，地形影响，光照条件的变化遥感影像的数据融合⽅法分为三类：1、像素级2、特征级3、决策级常见遥感影像融合的⽅法：代数法;Brovey变换;IHS变换主;成分变换;⼩波变换;⾼通滤波法;Gram-Schmidt光谱锐化⽅法遥感图像增强⽅法：波谱信息增强(彩⾊合成；直⽅图调整；波段运算；多光谱变换)；空间信息增强(空间域滤波(filtering))数字影像增强⽅法：辐射增强，影像平滑与锐化，多光谱影像增强彩⾊合成图像分为：真彩⾊图像，假彩⾊图像（标准假彩⾊图像）多光谱变换：K-L变换；K-T变换直⽅图变换：线性变换，⾮线性变换(直⽅图均衡化，直⽅图匹配)空间域滤波有：图像卷积，运算平滑，锐化遥感图像解译分为两种：⽬视解译;计算机解译常见遥感扫描影像:MSS影象;TM影象;SPOT影象;⽬视解译(⽬视判读)⽅法:直接判读法;对⽐分析法;信息复合法;综合推理法;地理相关分析法遥感影像地图按照内容分为:普通遥感影像地图,专题遥感影像地图。遥感影像地图按照传感器的不同分为:航空摄影影象地图,扫描影象地图,雷达影象地图.遥感影像地图的发展趋势：电⼦影像地图；多媒体影像地图；⽴体全息影像地图计算机分类⽅法:监督分类；⾮监督分类；⾯向对象分类；决策树分类监督分类常⽤⽅法：最⼩距离分类法；平⾏六⾯体分类法；马⽒距离分类法；最⼤似然分类法；神经⽹络分类法；波谱⾓分类；⽀持向量机分类⾮监督分类的⽅法：分级集群法，动态聚类法灰度重采样⽅法：双三次卷积重采样法，双线性内插法，最邻近像元采样法遥感分类：按照遥感的⼯作平台分类：地⾯遥感、航空遥感、航天遥感。按照探测电磁波的⼯作波段分类：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。按照传感器⼯作⽅式分类：主动遥感、被动遥感按照遥感应⽤的⽬的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等按照资料的记录⽅式：成像⽅式、⾮成像⽅式遥感特点：探测范围⼴，时效性，周期性，综合性，约束少，⼿段多，信息量⼤，经济性遥感技术系统的组成：信息源，信息获取，信息记录和传输，信息处理，信息应⽤电磁波特性：横波；在真空中以光速传播；波粒⼆象性；波动性：粒⼦性⿊体辐射规律：普朗克热辐射公式：表⽰出了⿊体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律影响地物发射率的因素：地物的性质、表⾯状况、温度按照发射率与波长的关系，把实际地物分为：灰体，选择性辐射体太阳辐射衰减的重要原因：⼤⽓物质与太阳辐射相互作⽤太阳辐射的衰减过程：反射+⼤⽓吸收+⼤⽓散射在可见光波段，引起电磁波衰减的主要原因：分⼦散射⼤⽓的吸收作⽤：氧⽓，臭氧，⽔，⼆氧化碳对图像影响最⼤的散射：⼤⽓散射选择遥感⼯作波段的重要依据：⼤⽓窗⼝热红外图像上的阴影是⽬标地物与背景之间辐射差异造成的，可分成冷阴影和热阴影两种。到达地⾯的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量遥感平台可分为：地⾯平台(三⾓架、遥感塔、遥感车和遥感船)，航空平台(包括飞机和⽓球。低空平台、中空平台，⾼空平台)，太空平台(卫星、⽕箭、航天飞机、宇宙飞船)，星系平台(⽉球)陆地卫星Landsat产品主要有：MSS、TM、ETM、OLI我国⾸颗长寿命低轨遥感卫星：⾼分三号卫星摄影机：分幅式摄影机；全景式摄影机；多光谱摄影机；数码摄影机摄影像⽚的⼏何特征：垂直摄影，倾斜摄影遥感影像融合过程:影像预处理-空间配准-内容融合-融合质量评价遥感信息的复合分为:不同传感器的遥感数据复合;不同时相的遥感数据复合在遥感图像处理时常常运⽤K-L变化作数据前的预处理，以实现：1.数据压缩，2.图像增强K-T变换应⽤:主要针对TM图像数据和MSS数据⽬标地物的特征:颜⾊;形状;空间位置遥感影像主要解译⽅法:先图外后图内;先整体后局部;勤对⽐，多分析⽆论是监督分类还是⾮监督分类，其结果都会产⽣⼀些⾯积很⼩的图斑。⽆论从专题制图的⾓度还是实际应⽤的⾓度，都有必要对这些⼩图斑进⾏剔除。处理⽅法：聚类统计；过滤分析；去除分析；分类重编码简答题(30分，4-5个)遥感数字图像的特点：便于计算机处理与分析；图像信息损失少；抽象性强遥感影像地图的特点：丰富的信息量；直观形象性；具有⼀定的数学基础；现势性强⾼光谱影像特点：在获得地表图像信息的同时，也获得其光谱信息卫星携带的传感器空间分辨率全⾊/多光谱：SPOT-5：2.5/10QUICKBIRD：0.6/2.4雷达的⽤途：⽤于测定⽬标的位置、⽅向、距离和运动⽬标的速度雷达的⼯作⽅式：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进⾏显⽰的⼀种传感器。论述题(30分，3道)⼏何校正的原理：利⽤输⼊图像和输出图像间的坐标转换关系来实现。⼏何校正的过程：准备⼯作-输⼊校正⽂件-输⼊参考⽂件-选取控制点-选择校正模型-进⾏⼏何纠正-输出纠正后的图像引起遥感影像⼏何畸变的原因：（1）系统性：⼀般由传感器本⾝所引起（2）⾮系统性：遥感平台位置和运动状态变化；地形起伏；地球表⾯曲率；⼤⽓折射；地球⾃转图像分类中的有关问题：1、未充分利⽤遥感图像提供的多种信息2、提⾼遥感图像分类精度受到限制实际物体的辐射：发射率：物体的反射辐射通量与⼊射辐射通量之⽐基尔霍夫定律：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⿊体辐射通量W⿊。在给定的温度下，物体的发射率=吸收率（同⼀波段）；吸收率越⼤，发射率也越⼤。地物的热辐射强度与温度的四次⽅成正⽐，所以，地物微⼩的温度差异就会引起红外辐射能量的明显变化。这种特征构成了红外遥感的理论基础。⿊体辐射两个定律：1.玻⽿兹曼定律：即⿊体总辐射通量随温度的增加⽽迅速增加，它与温度的四次⽅成正⽐。因此，温度的微⼩变化，就会引起辐射通量密度很⼤的变化。这是红外装置测定温度的理论基础。2.维恩位移定律：随着温度的升⾼，辐射最⼤值对应的峰值波长向短波⽅向移动。难记的如下：监督分类法：选择具有代表性的典型实验区或训练区，⽤训练区中已知地⾯各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进⾏分类处理，分别归⼊到已知的类别中。⾮监督分类：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的⼤⼩进⾏归类合并（即相似度的像元归为⼀类）的⽅法。地球辐射的分段特性：0.3-2.5微⽶波段（主要在可见光与近红外波段），地表以反射太阳辐射为主，地表⾃⾝的辐射可以忽略；2.5-6.0微⽶波段（主要在中红外波段），地表反射太阳辐射和地表⾃⾝的热辐射均为被动遥感的辐射源；6.0微⽶以上的热红外波段，地表⾃⾝的热辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略不计；陆地卫星的运⾏特点：（1）近极地、近圆形的轨道；（2）轨道⾼度为700～900km；（3）运⾏周期为99～103min/圈（4）轨道与太阳同步。时间分辨率⽤途：提供地物动态变化信息；对地物的变化进⾏监测，为专题精确分类提供附加信息。时间分辨率对动态监测很重要。海洋遥感的特点：需要⾼空和空间的遥感平台，以进⾏⼤⾯积同步覆盖的观测；以微波遥感为主；电磁波与激光、声波的结合是扩⼤海洋遥感探测⼿段的⼀条新路。海⾯实测资料的校正。多源信息复合的意义:发挥不同遥感数据源的优势,弥补某种遥感数据的不⾜,提⾼遥感数据的应⽤性;还有利于综合分析和深⼊理解遥感数据.遥感影像融合：是将在空间、时间、波谱上冗余或互补的多源遥感数据按照⼀定的规则（或算法）进⾏运算处理，获得⽐任何单⼀数据更精确、更丰富的信息，⽣成具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像数据。多光谱变换原理:遥感数据的多光谱数据之间都有不同程度的相关性，为消除其冗余，采⽤线性变换，保留主要信息，降低数据量。监督分类⽅法优缺点：优点：1.分析⼈员可以控制适⽤于研究需要和区域地理特征的信息类别。2.可控制训练样区和训练样本的选择。3.通过检验训练样本数据可确定分类是否正确，估算监督分类中的误差。避免了⾮监督分类中对光谱集群类别的重新归类。缺点：①分类系统的确定、训练样本的选择，均⼈为主观因素较分析者定义的类别也许并不是图像中存在的⾃然类导致多维数据空间中各类别间并⾮独⼀⽆⼆，⽽是有重叠；分析者所选择的训练样本也可能并不代表图像中的真实情形②由于图像中同⼀类别的光谱差异，造成训练样本并没有很好的代表性③训练样本的选取和评估需花费较多的⼈⼒、时间④只能识别训练样本中所定义的类别，若某类别由于训练者不知道或者其数量太少未被定义，则不能识别。主成分变换的主要特点：1.变换前后的⽅差总和保持不变，⽽且把原来的⽅差不等量的分配到新的组分图像中；2.第⼀组分取得⽅差的绝⼤部分，即信息量最⼤，且图像对⽐度⼤，其余个组分所得很少且依次减少；

3.组分之间互相“垂直”，通过假彩⾊合成可以充分显⽰不同地物之间的差别；直⽅图均衡化优缺点：优点：1.对于背景和前景都