遥感导论重要知识点

第第10页第一章绪论遥感〔侠义把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，提醒出物体的特征性质及其变更的综合性探测技术遥感系统包括：被测目标的信息特征，信息的获得，信息的传输与记录，信息的处理，信息的应用遥感的特点①大面积的同步观测②时效性③数据的综合性与可比性④经济性⑤局限性其次章电磁辐射与地物光谱特征1电磁波共性：①在真空中都以光速传播，传播速度都是一样的②遵守同一反射，折射，干预，衍射及偏振定律③电磁波铺区段的界限是渐变的5电磁波性质：①是横波②在真空以光速传播③满足频率×波长=光速，能量=普朗克常数×频率④电磁波具有波粒二相性〔16〕电磁波：由振源发出的电磁振荡在空中的传播，是电磁振荡在空间传播，电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列就构成了~〔P15〕可见光波段对遥感有重要意义辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量。辐射通量是波长的函数。总辐射通量是各普段辐射通量之与或辐射辐射通量的积分值辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度：被辐射的物体外表单位面积上的辐射通量辐射出射度：辐射源物体外表单位面积上的辐射通量确定黑体〔朗伯源都全部吸取，则这个物体是确定黑体。毫不存在反射黑体辐射规律：①辐射通量密度随波长变更连续，每条曲线波方向其次节太阳辐射及大气对太阳辐射的影响太阳常数：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1%费吸取线②辐射特性与确定黑体的辐射特性根本一样③太阳辐射从近紫外到中红外这一波段区间能量最集中而且相对来说最稳定，太阳强度变更最小〔1〕被动遥感主要利用可见光，红外等稳定辐射，使太阳活动对遥感的影响降到最小〔2〕由于大气的影响，必要对遥感影像进展矫正更，并向各个方向散开，的辐射，但通过二次影响增加了信号中的噪声成分，造成遥感图像的质量下降的一种衍射现象常见的大气散射及其特点射。主要由大气中的分子与原子引起弱。说明：蓝天，朝霞，夕阳主要发生在：可见光与近红外波段：大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。 主要由大气中的微粒引起特点：辐射强度与波长的二次方程反比。云雾对红外线的散射主要发生在：近紫外到红外都有影响散射波段中，任何波长的散射强度都一样说明：云雾白色主要发生在：可见光小辐射，最大辐射，被称为具有穿云透雾的实力折射：电磁波穿过大气层时消灭传播方向的变更。面越高，空气越淡薄，折射越小大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射, 散射的，透过率较高的波段称为大气窗口地球辐射的分段特性波段名称 可见光与近红外 中红外远红外波 长 0.3~2.5um2.6~6um >6um辐射特性 地表反射太阳辐射为主 阳辐地表物体自身辐射为射与自身的热辐射11放射波谱曲线：温度确定时，物体的比辐射率随波长变更。表示这种变更的曲线称物体的放射波谱曲线地物的反射波谱：地物反射率随波长的变更规律，地物反射波普曲线：地物反射波普曲线除随不同地物〔反射〔反射率〕不同。影响太阳光谱变更的主要因素1太阳位置2传感器位置345第三章 遥感成像原理与遥感图像特征遥感平台：是搭载传感器的工具，依据运载工具的类型可分为 航天平台〔高度在150KM之上，航空平台〔百米至十千米不等，地面平台〔0~50米的范围内〕气象卫星特点〔1〕轨道，气象卫星的轨道分为两种低轨与高轨，低轨就是近极低太阳同步轨道，简称极地轨道。南北向绕极地运转。与太阳同步。 高轨是指地球同步轨道，卫星公转角速度与地球自转角速度相等。称作地球同步卫星或静止气象卫星〔2短周期重复观测〔3〕成像面积大，有利于获得宏观同步信息，削减数据处理容量〔 4资料来源连续，时效性强，本钱低气象卫星的应用〔1〕天气分析与气象预报〔2〕气候探讨与气候变迁的探讨〔3〕资源环境其他领域3.2数字摄影依据探测波长的不同可以分为近紫外摄影，可我见光摄影，红外摄影，多光谱摄影摄影机分为:分幅式与全景式扫描成像：是依靠探测原件与扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位，进展的逐点逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成确定谱段的图像。探测波段包括：紫外，红外，可见光，微波。成像方式〔1〕光/机扫描成像〔2〕固体扫描成像〔3〕高光谱成像光谱扫描微波遥感：通过微波传感器获得从目标地物放射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术微波遥感的特点〔1〕能全天候，全天时工作〔2〕对某些地物具有特别的波段特征〔 3〕对冰雪森林土壤有确定穿透力对海洋遥感有特别意义：海绵动态变更的观测〔5〕区分率较低，但特征明显〔1〕地面物体是一个点，在中心投影上仍是一个点。假设有几个点同在同一投影线上，他的影像便重叠成一个点〔2〕与相面平行的直线，在中心投影上仍是一条直线，与地面目标的形态根本一样。平面上的曲线在地图投影上仍是一个曲线〔3水平面上的一个投影仍是一平面，垂直面的投影位于投影中心时呈始终线，在其他位置时，其侧面投影呈不规章的梯形除引起胶片比例尺变更外，还会引起平面上的点位在相片位置上的移动，这种现象称为像点位移中心投影的像点位移规律：①位移量与地形高差h成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大②位移量与像主点的距离 成正比。即距主点越远的像点位移量越大。像片中心局部位移量较小，③位移量与摄影高度成反比，即摄影高度越大，因地表起伏引起的位移量越小遥感图像的特征：几何特征。物理特征，时间特征地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能区分的〔2〕光谱区分率：指传感器在接收目标辐射的波谱时能区分的最小波长间隔。时隔越小，区分率越高〔3〕辐射区分率：指传感器接收波谱信号时，能区分的最小辐射度差。时间区分率：指对同一地点进展遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期第四章 遥感图像处理段能够引起人的视觉射才是可见光辐射或可见光，简称光亮度比照：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比颜色比照：在视场中，相邻区域的不用颜色的相互影响发灰，无亮度则看到黑色颜色的性质由明度，色调，饱与度来描述。明度是人眼对光征；饱与度，是色调纯洁的程度黑白色只用明度来描述，不用色调，饱与度描述互补色。如黄与蓝，红与青，绿与品红合相加产生，这三种颜色按确定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。加法三原色.，红绿蓝颜色的减法原则：白色光线先后通过两块滤光片的过程就是~~颜色相加相减原理？其次节 数字图像的校正像常用数组与矩阵来表示光学图像又称作模拟量，模拟图像又称作数字量，他们之间的转换称模/数转换，记作A/D转换，反之称为数模转换，记作转换。 数字量与模拟量的本质区分在于模拟量是连续变量而数字量是离散变量矩阵中的每一元素代表图像中的一个像元用辐射强度在图像上就是亮度值〔灰度值，该值主要受两个物理量影响1太阳辐射照耀到地面的辐射强度2地物的光谱反射率。脆反响地物目标光谱反射率的差异。实际测量时，辐射强度值受到影响发生变更，这一变更的局部就是必要矫正的地方，即为~~引起辐射畸变有两个缘由1传感器仪器本身产生的误差2大气对辐射的影响射亮度应为零的地区，校正时将每一波段，每个像元的亮度都减去本波段的最小值。使图像亮度动态范围得到改善，比照度增加，从而提高了图像质量一副图像只能对应一个直方图，一副直方2图。视察直方图的形态可以粗略的分析影像的质量当遥感图像在几何位置上发生了变更，产生诸如行列不匀畸变时，说明遥感影像发生了几何畸变12地势起伏的影响3地球外表曲率的影响4大气折射的影响5地球自转的影响11为了确定矫正后图像上每点的亮度值，有三种方法：最近邻法，双向线性内插法，三次卷积内插法最近邻法优点：简洁易用计算量小，在几何位置上精度为﹢—0.5像元：缺点：处理后图像的亮度具有不连续性，从而影响精度变得模糊缺点：图像略变模糊第三节数字图像增加1图像增加处理的主要方法：比照度扩展，空间滤波，图像运算，多光谱变换比照度变更的方法：①线性变换〔为了改善图像的比照度，在运算过程中有一个变换函数。假设变换函数是线性的或分段线性的，这种变换就是~~〕分段线性变换：为了更好的调整图像的比照度，必要在一些亮度的段拉伸，而在另一些亮度段压缩，这种变换称为~~②非线性变换〔当变换函数是非线性时。常用的有指数变换与对数变换〕指数变换的意义：在亮度值较高的局部扩大亮度间隔，属于拉伸，在亮度值较低的局部缩小亮度间隔，属于压缩。对数变换的意义：在亮度值较低的局部拉伸，在亮度值较高的局部压缩。边缘，纹理等通过像元与其四周相邻像元的关系，承受空间域中的邻域处理方法。属于一种几何增加处理，包括平滑与锐化图像卷积运算：是在空间域上对图像做局部检测的运算，以实现平滑与锐化的目的。二维的卷积运算是在图像中运用模版来实现运算的的亮点时承受平滑的方法可以减小变更，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点。有均值平滑与中值平滑两种大的局部②通过锐化干脆提取出必要的信息换，HLS个波段，分别赐予红绿蓝三种颜色，就可以合成彩色影像。由于原色的选择与原来遥感波段代表的真实颜色不同，因此生成的合成色不是地物真实的颜色，这种合成即为~~的合成方案图像运算差值运算作用：1有利于目标与背景反差较小的信息提取2常用于探讨同一地区不同时相的动态变更3突出边缘或线状地物比值运算作用：1可以检测波段的斜率信息并加以扩展，以突出不同波段间地物光谱的差异，提高比照度2去除地形影响3还有其他多方面的作用，比方探讨浅海区的水下地形，土地富水性差异，等第五章 遥感图像目视解译与制图帮助判读仪器在遥感图像上获得特定目标地物信息的过程用模式识别技术或与人工智能技术相结合，依据遥感图像中目标地物的各种影像特征，结合专家学问库中目标地物的解译阅历与成像规律等学问进展分析与推理，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译3〔TK〕遥感图像目标地物识别特征：色调，颜色，阴影，形态，纹理，大小，位置，图型，相关布局4〔TK〕遥感图像摄影像片的种类：可见光黑白全色像片，黑白红外像片，彩色像片，彩红外像片，多波段摄影像片，热红外摄影像片像的各种特征的各种特征，借助它可以推断与某地属性相关的其他现象特征：？遥感扫描影像特征：1宏观综合概括性强2信息量丰富。遥感影像承受多波段记录地表各种地物的电磁波信息，含有多波3外，后图内，先整体，后局部，勤比照，多分析”的原则1“先图外，后图内”是指遥感扫描影像判读时，首先要了解影像图框外供给的信息，然后再对影像判读2判读时遵循“先集体，后局部”的原则，做整体的视察，了解各种地理要素在空间上的练习，综合分析目标地物与四周环境的关系3由于多光谱扫描影像可以同时获得多个波段的扫描图像，因此，要“勤比照，多分析”。多个波段比照，不同时相比照，不同地物比照微波影像的应用：1海洋环境调查2地质制图与非金属矿产345侦查微波影像的判读方法：12进展投影订正3对微波影像进展立体视察，获得不同地形或高差1记干脆确定目标地物属性与范围2比照分析法。此方法包括同类地物比照分析法，空间比照分析法，时相动态比照法3信息复合法。利用透亮专题图或者透亮地形图与遥感图像重合，依据专题图或地形图供给的多种帮助信息，识别图像上目标地物4综合推理法。综合考虑遥感图像多种解译特征，结核生活常识，分析推断目标地物5地理相关分析法。借助专业学问分析推断遥感图象目视解译步骤1目视解译预备工作阶段。明确任务，搜集资料2初步解译与判读区的野外考察3室内具体判读45像地图的概念：是一种以遥感影像与确定的地图符号来表现制图对象地理空间分布与环境状况的地图 〔与一般地图相比的特点一丰富的地面信息二内容层次清楚三图面清楚易读〕确定数学根底四现势性强原理，应用数字图像处理技术与数字地图编辑加工技术，实现遥感图像地图制作与成果表现的技术方法一般过程：1遥感影像信息选取与数字化2地理根底底图的选取与数字化3遥感影像几何订正与图像处理4遥感影像镶嵌与地理根底底图拼接5地理根底地图与遥感影像复合6符号注记78第六章 遥感数字图像计算机解译算机系统支持下，综合运用地学分析，遥感图像处理，地理信息系统，模式识别与人工智能技术，实现地学专题信息的智能化获得遥感图像计算机解译的难度：一遥感图像从遥远的高空成像方式更增加了计算机对遥感图像进展解译的难度在遥感图像分类过程中，常运用距离系数与相关系数来衡量相像度。度量空间中的距离常用以下方法1确定值距离2欧34〔TK〕1根本区分：是否利用训练场地来获得先验的类别学问，训练场地的选择是监视分类的关键2非监视分类不必要跟多的先验学问，它依据地物的光谱统计特性进展分类〔非监视分类方法简洁，且分类具有确定的精度。当光谱特征分类能够与唯一的地物类型相一样时，可取得较好的分类效果。当两个地物类型对应的光谱特征类差异很小时，非监视分类效果不如监视分类好〕数，建立判别函数，对待分类点进展分类三特征曲线窗口法四最大似然比分类发〔TK〕分级集群法的分类过程：一确定评价各样本相像程度所承受的指标，二初定分类总数n三计算样本间的距离：依据距离最近的原则判定样本归并到不同类别。四归并后的类别作为类，与剩余的类别重组合，然后再计算并更正其距离的产物。它用于模式识别方法获得地物多种特征，为专家系统解译遥感图像供给证据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的阅历与方法，模拟遥感图像目视解译的思维过程，进展遥感图像解译：第一局部：图像处理与特征提取子系统〔功能：遥感图像滤波，增加大气矫正，几何精校正，正射订正。每个目标地物的位置数据与属性特征数据通过系统接口存储在遥感数据库内〕其次局部：遥感图像解译学问获得系统〔功能：学问获得, 将专家学问通过系统接口送入遥感