遥感基础学习知识原理与应用知识点

第一章1、遥感的定义：通过不接触被探测的目标，利用传感器猎取目标数据，通过对数据进展分析，猎取被探测目标、区域和现象的有用信息23、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〕猎取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现争论地面物体外形、大小、位置、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。〔信息被探测的依据〕传感器能收集地表信息，由于地表任何物体外表都辐射电磁波，同时也反射入照的电磁波。地表任何物体外表，随其材料、构造、物理 /化学特性，呈现自己的波谱辐射亮度。5、遥感的特点：1〕手段多，猎取的信息量大。波段的延长〔可见光、红外、微波〕使对地球的观测走向了全天候全天时。2〕宏观性，综合性。掩盖范围大，信息丰富，一景TM影像185X 可见的，潜在的各类地表景观信息。3〕时间周期短。重复探测，有利于进展动态分析6、遥感数据处理过程71〕被探测目标携带信息2〕电磁波辐射信息的猎取3〕信息的传输和记录4〕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展传输的能量波。12〕粒子性：以电磁波形紫外线、X射线、丫射线一一粒子性可见光、红外线——波动性、粒子性微波、无线电波——波动性、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，每个波并不因其他的波的存在而转变其传播规律，仍保持原有的频率〔或波长〕和振动方向，依据自己的传播方向连续前进，而空间相遇的点的、相干性与非相干性：由叠加原理可知，当两列频率、振动方向一样，相位一样或相位差恒定的电磁波叠5W〕单位：J,电磁辐射的能量6、立体角〔Q〕单位：sr,r的球面，从球心向球面做任何外形的锥面，锥面与位角来表示7、辐射出射度〔M〕：单位：W/m2，辐射源物体外表单位面积的辐射通量8、气溶胶：悬浮于地球大气之中具有肯定稳定性的沉降速度小的，尺寸在 100nm10卩m的液态及固态粒子9、颗粒大气散射的影响：〕大气散射的缘由：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。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：光滑物体外表物体的反射满足反射定律，入射波和反射波在同一平面内，入射角与反射角相等2〕漫反射：格外粗糙的外表。当入射辐照度肯定时，从任何角度观看反射面，其反射辐照亮度是一个常数，这种反射面又称为朗伯面3〕实际物体反射：介于镜面和朗伯面之间的一种反射，自然界中绝大多数地物都属于这种类型。、环境对光谱特征的影响因素：1〕地物的物理性状：外表颜色、粗糙度、风化状况及含水量状况等。2〕光源的辐射强度：同一地物的反射光谱强度，由于他所处的纬度和海拔高度不同有所差异3同而有差异。4〕探测时间在：进展定位地物光谱测量中，必需考虑时间要素，以防止由于光照几何条件的转变而产生差异。5同典型地物波谱特征水植被土壤，给波段范围在哪一波段上大气衰减的类型11〕摄影成像是通过成像设备猎取物体影像的技术〕扫描成像是依靠探测原件和扫描镜片对目标地物进展以瞬时视场为单位的逐点逐行扫描，进而得到目标地物的电磁辐射特性信息，形成肯定谱段的图像〕微波遥感是通过微波传感器猎取从目标地物放射或反射的微波辐射，进而识别地物并反演其属性。2〕：1〕垂直摄影：摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在三3o以内，航空摄影测量及制图大局部都是垂直摄影23。3、摄影机类型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、遥感图像根本特征：空间——可从多维空间，特别是从宏观上将地球、各圈层作为整体进展观测争论。时间——可完整、系统的争论各地物在时间序列和时间过程上的变化。时间区分率代表对同一地物进展反复遥感采样的时间间隔。光谱——可大大增加波谱范围，更进一步扩展对电磁波的利用效率并提高识别能6、图像区分率：光谱区分率第五章1、颜色三要素〔红绿蓝〕2、颜色的性质：明度：能量辐射亮度的表达。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3RGB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：消退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。表达：随机坏像元问题、行或列缺失、行或列局部缺失6、几何畸变表达：位移、旋转、缩放、弯曲校正过程：预备工作——?输入原始图像数据——?建立订正变化函数——?确定数据输出范围——?逐个像选点规那么：均匀分布，特征明显，数量足够，误差掌握在一像元以内。地物穿插点；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〔如传感器不同、猎取时间不同、波段不同、空间区分--8度较高的图像镶嵌工作，平原地图遥感影像。9、比照度变换〔对图进展识别〕通过转变图像像元的亮度值来转变图像像元比照度，从而转变图像质量的图像处理方式10、线性非线性：为了改善图像的比照度，必需转变图像像元的亮度值，而且这种转变需符合肯定的数学规律，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加暗局部指数变换，主要用于增加亮局部。11缩两头的方法，也就是产生一幅灰度值，均匀的图像，直方图均衡，就是把灰度概率分布的图像，经过一种变换，使之演化成一幅具有均匀灰度概率分布的图像。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HLS:色调、亮度、饱和度HSV:色调、饱和度、颜色亮度值。13、HLS变换概念：H:用角度表示，反响该颜色最接近什么样的光谱波长,绿色，240o蓝色。L:表示光照强度或亮度，确定像素的整体亮度，最亮值为

0o红色，120o1。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0。、多光谱变换概念：通过函数变换，到达保存主要信息，降低数据量，增加或提取有用信息的目的。其、主成分分析〔K-L变换〕特点：主重量空间与多光谱空间坐标系旋转了一个角度，坐标系的坐标轴肯定指向数据信息量较大的方向，80%是噪声，这所以这种变换又可别离出噪声。16、主成分分析〔K-L变换〕目的：1〕数据压缩。进展K-L变换后，TM数据前三个重量，已包含绝大多数的地物信息，足够分析使用，数据量可削减到 43%，另外还可作为分类前的特征选择。2主要信息，到达增加图像的目的。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别离。特点：重量〔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，可以实现图像增加，到达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，边缘增加比值运算用途：用于突出遥感影像中植被特征、提取植被类别和估算植被生物量一一植被指数，去除地形影响，增加隐伏信息、微小变化信息等。19于显示、观看或进一步的分析与处理。是增加图像数据中的相关信息， 的动态范围，从而使这些特征检测或识别更加简洁。20、均值滤波：将每个像元在以其为中心的区域内，取平均值来代替该像元值，已到达去掉锐利“噪声〞和平滑图象的目的。21、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代替该像元值，以达到去锐利“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。2222、图像锐化：1〕图像锐化的目的是增加图像中景物的边缘或轮廓2〕边缘和轮廓通常位于灰度突变或不连续的地方，具有一阶微分最大值和二阶微分为零的特点3〕边缘检测算子具有各向同性 〔对于各向异性的算子，与检测算子方向一样的边缘和轮廓不能被检测〕22、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，以实现平滑和锐化的目的。23、融合：概念：将同一区域的多源遥感图像，按统一的坐标系统，通过空间配准和内容复合，生成一幅比单一信息源更准确、更平安、更牢靠的图像的技术方法。目的：一方面可有针对性地去除无用信息， 消退冗余，大幅度削减数据处理量，提高数据处理的效率；另一方面又能将海量多源数据中的有用信息集中起来， 各种信息特征互补，发挥各自优势获得更多的有用信息， 削减识别目标的模糊性和不准确性，从而为快捷、准确地识别和提取信息奠定根底。过程:结果及评价指标：通过目视判读可比较和分析评判融合图像的质量， 多种遥感图像数据融合,因涉及到不同数据源，其数据猎取方式、图像融合方法不同，最终的融合效果可以差异很大,因而需要对融合效果进展定量评价。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一一均值、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楚度，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、目视解译：概念：专业人员通过直接观看或借助关心判读仪器在遥感图像上猎取特定目标地物信息的过程24、计算机解译：概念：以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术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和成像规律等学问进展分析和推理，实现对遥感图像的理解完成对遥感图像的解译。、图像分类原理：分类根本原理：同类的物具有一样或相像的光谱特征，不同的物具有不同的光谱特征。中多种地物的目的。、非监视分类：在没有验类别作为样本的条件下，依据像元间相像度大小进展计算机自动判别归类，无需人为干预，分类后需确定地面类别。别匹配难度大。、监视分类：首先选取有代表性的训练区作为样本，通过选择特征参数〔如像元亮度均值、方差等〕确定判别函数，据此进展分类。分类中对光谱集群组重归类主要缺点：人为主观因素较强；训练样本的选取和评估需花费较多分类不能识别，从而影响分类结果。配比321432453742743TM 波段■＞: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范围〔通过探测目20.76-2.5um之间的红

0.761000um〕之内的，2.56-6.0um之间的红外遥感称之为中红外遥感。6.0um-1mm之间的红外遥感称之为远〔或热〕红外遥感。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中红外遥感：白天的遥感信号中既包含有目标自身的辐射，又包含有目标波段的中红外辐射具有穿透性。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杂，他的大气效〔非同温像元〕问题突出。41〕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。它是物质内局部子的平均热能，是组成物体的分子平均传递能量的内部表达形式。2〕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部表现形式。并可用热传感器来探测3〕亮度温度：当一个物体的辐射亮度与某一黑体的辐射亮度相等时，该黑体的物理温度Tb来表示。5、三个温度指标：地表温度：地面表层的温度，在不同地表不一样。在裸地，是地表层的温度，水面那么是水外表温度，在植被那么是叶冠温度，1.5-2m20cm平均温度。6、热容量与比热：是物质储存热力量的量度，随温度变化的。热容量是指在肯定条件下，如定压和定容条件下，物体温度上升 1C〔或1K〕所需要吸取的热量，单位为卡/度。对于肯定物质而言，热容量与质量成正比。因此，单位质量的热容量