遥感课件整理后

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1、1遥感的特性遥感的特性:空间特性；光谱特性；时相特性；信息量巨大，数据具可比性；经济性；局限性。遥感研究分为两大部分遥感研究分为两大部分:遥感技术遥感技术(基础基础)研究：研究：遥感基础理论和图像处理技术、航天技术、传感器、电子技术等的研究。遥感应用研究：遥感应用研究：利用遥感信息资料进行的专业和专题的应用分析研究。遥感技术遥感技术：是指从遥感平台（运载工具）上，利用传感器远距离收集目标物（包括背景）反射或发射的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，将其变成易于识别的图像或数据，从而识别目标物的性质、特征及其变化的综合性探测技术。 遥感技术系统遥感技术系统是从信息收集、存贮、传输处理到分析判读

2、和应用的完整技术体系。它由遥感平台、传感器、地面控制及应用（遥感信息的传输、接收、处理和解译）部分组成。遥感平台遥感平台 是装载传感器并使之能有效地工作的装置。能够运动的遥感平台又称运载工具。按照遥感平台所处的工作高度不同，它可以分为三大类按照遥感平台所处的工作高度不同，它可以分为三大类: (1)地面平台地面平台() 工作高度一般050m。为航空和航天遥感作校准和辅助工作(2)航空平台航空平台() 悬浮在海拔百米到80km以下的大气(平流层、对流层)中的运载工具，有飞机、气球(3)航天平台航天平台( ) 位于海拔80km高度以上的运载工具，航天平台主要有4种:高空探测火箭；宇宙飞船；航天飞机；

3、人造地球卫星。人造地球卫星的类型：人造地球卫星的类型：低高度、短寿命卫星：150350 km，用于军事。 中高度、长寿命卫星：3501800 km，地球资源。 高高度、长寿命卫星：约3600 km，通信和气象。 人造地球卫星的轨道：人造地球卫星的轨道： 太阳同步轨道， 地球同步轨道， 极轨轨道。传感器传感器 能感测事物并能将感测的结果传递给使用者的仪器。也就是收集、量测和记录遥远目标电磁波信息的仪器，如摄影机、扫描仪、雷达。它是遥感技术系统的核心，决定了遥感的能力。 探测波段的响应能力；空间和物理分辨率；信息量和可靠程度；成像和非成像方式。 传感器的分类传感器的分类:按是否有人工辐射源:主动式

4、主动式 (有源有源)传感器传感器：侧视雷达、激光雷达、微波辐射计被动式被动式(无源无源)传感器传感器:航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、ETM、HRV、红外扫描仪按记录方式成像方式传感器成像方式传感器: 摄摄影方式传感器 : 对影像面扫描的传感器 扫扫描方式传感器:对目标面扫描的传感器 非成像方式传感器非成像方式传感器传感器的组成传感器的组成：由信息收集、探测系统、信息处理（信号转化系统）和信息输出（记录系统）4部分组成。地面控制系统地面控制系统是指挥和控制传感器和遥感平台并接收其信息的指挥部。如地面控制中心、地面接收站、数据中心（进行各种予处理，然后提交用户使用）等。 直接回收；无线

5、电传输直接回收；无线电传输遥感的分类：遥感的分类： 按遥感平台分类按遥感平台分类 1、航天遥感 2、航空遥感 3、地面遥感 按传感器的工作方式分按传感器的工作方式分 1、被动遥感 2，主动遥感按遥感所获资料的形式分按遥感所获资料的形式分 1、成像方式遥感 2、非成像方式遥感传感器的探测波段分传感器的探测波段分 1、紫外遥感 2、可见光遥感 3、红外遥感 4、微波遥感 5、多波段遥感描述电磁波特性的指标：描述电磁波特性的指标： 波长、频率、振幅、位相等。波长、频率、振幅、位相等。 遥感应用的电磁波波谱段：紫外线：遥感应用的电磁波波谱段：紫外线：波长范围为0.010.38m； 可见光：可见光：波长

6、范围：0.380.76m； 红外线：红外线：波长范围为0.761000m，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。微波：微波：波长范围为1 mm1 m；近红外：近红外：0.763.0 m；中红外：中红外：3.06.0 m； 远红外：远红外：6.015.0 m；超远红外：超远红外：15.01 000 m。 大气的结构分层为：对流层大气的结构分层为：对流层：高度在712 km,温度随高度而降低，天气变化频繁，航空遥感主要在该层内；2平流层：平流层：高度在1250 km，底部为同温层（航空遥感活动层）；电离层：电离层：高度在501 000 km；大气外层：大气外层：80035 000 km；对

7、太阳辐射影响最大的是对流层和平流层。大气成分：大气成分： 大气主要由气体分子、悬浮的微粒、水蒸气、水滴等组成。 大气对电磁辐射的作用：大气对电磁辐射的作用：吸收作用；散射作用；反射作用。辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开，称散射散射（大气发生的散射主要有三种类型：大气发生的散射主要有三种类型： 瑞利散射、瑞利散射、 米氏散射、米氏散射、 非选择性散射；）非选择性散射；） 瑞利散射：瑞利散射：大气中微粒直径（d） 比光波波长（）小很多（d ）时，发生非选择性散射。太阳辐射与地表的相互作用：太阳辐射与地表的相互作用：太阳辐射到达地表后,一部分反射,一部分吸收,一部分透射,

8、即：即：到达地面的太阳辐射能量反射能量吸收能量透射能量反射情况分为三种：反射情况分为三种：镜面反射、漫反射、方向反射地物的反射光谱曲线地物的反射光谱曲线:反射率随波长变化的曲线.地物发射率随波长变化的曲线叫发射光谱曲线。发射光谱曲线。地物的发射率地物的发射率与地表粗糙度、颜色和温度有关。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。地物的辐射能量地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，发射率大。如水体夜晚发射率大，白天就小。 微波：微波：电磁波谱中波长1mm1m范围的波称微波 、微波遥感特性：微波遥感特性：能全天候、全天时工作；对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力；对某些地物具

9、有特殊的波谱特征对海洋遥感具有特殊意义 ；分辨率较低，但特征明显地物波谱特征地物波谱特征 ：1,地球辐射峰值波长是9.66m，分为两部分地物对太阳辐射的反射和地物自身的热发射。2，波长0.32.5m的紫外、可见光和近红外波段，主要是地物对太阳辐射的反射，地物自身的热发射几乎可以忽略不记。3,波长6m以上的部分主要是地物自身的热发射，地物对太阳辐射的反射几乎可以忽略不记。4,2.56m的近、中红外既有地表反射太阳辐射，又有地物自身的热发射，二者均不可忽略。5,绝大多数物体对可见光都不具有透射的能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波透射能力较强，特别是对0. 45 0. 56m的蓝绿光波段，一般

10、水体的透射深度可达1020 m，清澈水体可达100 m的深度。6，对于一般不能透过可见光的地面物体，波长5 cm的电磁波却有透射能力，如超长波的透射能力就很强，可以透过地面岩石和土壤。植被光谱曲线 土壤光谱曲线 水体光谱曲线（2个） 岩石光谱曲线 植物的光谱曲线比较 常见地物比较光谱曲线描述水、植物的反射波谱特征描述水、植物的反射波谱特征 植物光谱曲线（第一个）、水体光谱曲线（第3、4个）植物：植物：绿光波段（0.50.6m）的中点0.55m有一个小反射峰，这是植物叶表现绿色的原因； 蓝、红光波段被吸收进行光合作用，其中蓝光波段（0.380.5m）反射率较低，红光波段（0.600.76m）开始

11、反射率很低，在0.65m附近达到一个低谷，随后上升，在0.700.80m（红到近红外的过渡段）反射率急剧上升，曲线很陡，到0.8m附近达到高峰，到0.8m附近达到高峰，在0.81.3m的近红外波段曲线保持一个平顶，形成强的反射峰；到1.3m以后有较快下降，在1.32.5m的中红外波段，以1.45m1.95m和2.7m为中心，是植物所含水分的吸收带，形成低谷。水体：水体：纯净水体的反射率不超过8%-10%，反射主要在可见光中的蓝绿光波段，在可见光其它波段的反射率很低。近红外和中红外纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于0。水中含有泥沙，在可见光波段的反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含有水生植

12、物叶绿素时，近红外波段反射率明显抬高。3测定植物反测定植物反射光谱应注意的问题：射光谱应注意的问题：物候情况；叶组织位置；新叶密度和植物密度；林分表面积和垂直结构；林分的树种组成和混交方式；测定时间。测定地物光谱的意义：测定地物光谱的意义： 传感器工作波段的选择、图像判读、计算机自动分类、相关分析。人眼。感蓝感蓝单元:0.40.5m的蓝光最敏感,蓝色色觉；感绿感绿单元:0.50.6m的绿光最敏感,绿色色觉；感红感红单元:0.60.7m的红光最敏感，红色色觉。颜色分非彩色和彩色两大类：颜色分非彩色和彩色两大类：非彩色的特性非彩色的特性：非彩色是白色、深浅不同的灰色和黑色组成的黑白系列，它在视觉上

13、只有明度的变化。由白到黑明度降低。一般明度的变化相当于亮度的变化。彩色的特性彩色的特性：彩色是指黑白系列以外的各种颜色。其特性有明度、色调和饱和度。其特性有明度、色调和饱和度。物体物体 ：发光体：发光体：发出光的光谱成分的组合形成物体的颜色非发光体非发光体 选择性吸收体:反射的色光决定其颜色反射的色光决定其颜色 非选择性吸收体:表现为黑、灰、白色表现为黑、灰、白色.加色法：彩色合成仪法、分层爆光法彩色合成效果好坏取决于：方案、时相、波段选择和色调匹配、理论分析、经验结合。减色法：染印法 印刷法 重氮法滤光片滤光片是一种染色的透明选择性吸收体，当有光线投射到滤光片上时，透过光线的光谱成分就会发生

14、改变。因此滤光片的作用就是改变透过光线的光谱成分。具有控制在一定波长范围获取遥感影像的功能和减色的功能。感光材料感光材料包括感光胶片和像纸结构感光片的种类感光片的种类： 感光片俗称胶片或胶卷。根据增感的光谱范围，分为色盲片、正色片、分色片、全色片、黑白红外片、黑白紫外片、天然彩色片、彩色红外片等。它们的感光范围各不相同。遥感中常用的胶片是全色片、天然彩色片、彩色红外片等。感光材料的性能指标有感光材料的性能指标有:曝光量（曝光量（H ）() 感光片所受到的光照度和曝光时间的乘积。光学密度（光学密度（D） () 感光片上某一点的阻光率的常用对数。感光特性曲线：感光特性曲线：感光片的光学密度与其所受

15、到的曝光量对数lgH的函数关系可以表示为一条曲线，这就是、宽容度宽容度() 指胶片能正确容纳景物亮度反差的范围。反差、反差数反差、反差数()() 感光材料特性曲线直线段的斜率。 4感光度感光度() 指底片对光线作用的敏感程度，感光的快慢程度。分辨率分辨率() 对景物细微部分的表现能力，用线对数(mm)表示。清晰度清晰度() 影像的清晰程度，它除了要求分辨出线条间的区别外，还要求衡量线条边缘轮廓是否清晰。保存性保存性()胶片性能在一定时期内的稳定程度。一般感光度高的底片保存性差。光学增强处理：光学增强处理：改变对比度、显示动态变化、边缘增强、密度分层、专题提取模片模片：不同密度或不同反差的正、负片。航空摄影：航空摄影：平台飞机；电磁波段紫外、可见光、近红外, 波长0.31.4m ；传感器摄影机；记录感光胶片使用的摄影机有三种类型：使用的摄影机有三种类型：多镜头组合型、多相机组合型和单镜头光束分离型。（数码摄影机）航空摄影的种类：（航空摄影的种类：（2）垂直航空摄影：垂直航空摄影：摄影机光轴垂直于地面或偏离地面垂