遥感期末复习重点

《遥感期末复习重点》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遥感期末复习重点（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1、遥感（ remote sensing ）的定义：在远离被测物体或现象的位置上，使用一定的仪器设备，接收、记录物体或现象反射或发射的电磁波信息，经过对信息的传输、 加工处理及分析与解译， 对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。遥感技术系统：是一个从地面到空中，乃至空间，从信息收集、存储、处理到判读分析和应用的完整技术体系。遥感分类1）、按遥感平台分地面遥感：传感器设置在地面平台上航空遥感：传感器设置在航空器上航天遥感：传感器设置在环地球的航天器上航宇遥感：传感器设置在星际飞行器上2）、按传感器的探测波段分紫外遥感：探测波段0.050.38 m 可见光遥感：探测波段0.380.

2、76 m 红外遥感：探测波段0.761000m 微波遥感：探测波段1 10m 多波段遥感：在可见光波段和红外线波段的范围内，在分成若干窄波段来探测3）、按传感器的工作原理分主动遥感：探测器主动发射一定电磁波能量被动遥感：探测器不向目标发射电磁波4）、按遥感资料的获取方式分成像遥感：目标电磁辐射信号能转换成图像非成像遥感：目标电磁辐射信号不能形成图像5）、按波段宽度及波谱的连续性分高光谱遥感（ hyperspectral remote sensing ）：是利用很多狭窄的电磁波波段（波段宽度通常小于10nm ）产生光谱类型的图像数据。常规遥感（宽波段遥感）：波段宽度一般大于100nm ，且波段在

3、波谱上不连续。6）、按遥感的应用领域分从大的研究领域可分为： 外层空间遥感， 大气层遥感， 陆地遥感， 海洋遥感。从具体应用领域可分为： 资源遥感、 环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、城市遥感、工程遥感、灾害遥感、军事遥感。2、电磁波1) 电磁波（电磁辐射）：电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播。2) 电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（或频率）按其长短，依次排列制成的图表称为电磁波谱。3) 电磁波的性质：波长与频率成反比；两者的乘积为光速；电磁波传播到气体、固体、液体介质时，会发生反射、折射、透射、吸收等现象。4）绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸

4、收，则这个物体是绝对黑体。太阳辐射（太阳光谱）的主要特征(1) 太阳辐射到达大气层顶时与6000K黑体的辐射能特征基本相同：辐射能的强度特征、辐射能随波长的分布特征。(2) 太阳辐射穿过大气层到达地面后，被大气反射、散射和吸收强度有所减少，而且存在多个O3 、CO2 、H2O的吸收带。(3) 在 0.30.47 范围内，随波长的增加太阳辐射能急剧增长，在0.47左右达到极大值；随波长的继续增大，太阳辐射能逐渐减少，在中红外波段，太阳辐射能已相当微弱。(4) 在 0.6 附近有一个 O3的吸收带；在 0.7 、0.9 、1.1 附近有三个水汽的吸收带、在 1.4 和 1.9 附近太阳辐射能完全被

5、吸收；CO2 的强吸收带在 2.7 和 4.3 附近。(5) 到达地面的太阳辐射能43.5%集中在可见光波段38.6%集中在近红外波段。3、瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。紫外线是红光散射的30 倍，0.4 微米的蓝光是 4 微米红外线散射的1万倍。瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。散射强度受气候影响大。散射光的向前方向比向后方向的散射强度更强，方向性比较明显。无选择散射：当微粒的直径比辐射波长大得

6、多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响，当波长进入红外波段后，米氏散射的影响超过瑞利散射。大气云层中， 小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对于微波而言，微波波长比粒子的直径大得多， 则又属于瑞利散射的类型， 散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。天为什么是蓝的？日出、日落时天空为什么是橙红色的？无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光

7、波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。这种现象在日出和日落时更为明显，因为这时太阳高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。在过长的传播中，蓝光波长最短，几乎被散射殆尽， 波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。 只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色。所以朝霞和夕阳都偏橘红色。云为什么是白的？云、雾粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多， 因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色，并且无论

8、丛云下还是云层上面看，都是白色。4、大气窗口：通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段。大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。大气窗口的光谱段主要有：0.31.15 m ，即紫外、可见光、近红外波段。1.41.9 m ，2.02.5 m ，近、中红外波段。3.55.0 m ，即中红外波段，物体的热辐射较强。814m ，即远红外波段，适于夜间成像。1.0mm1m ，即微波波段。5、 反射有哪些种类？6、 物体的反射状况根据其表面状况的不同分为三种：镜面反射，漫反射，实际物体反射（方向反射）。6、遥感平台的分类？1) 地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为

9、地面平台或近地面平台。它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。2) 航空平台：包括飞机和气球。飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台。低空平台： 2000 米以内，对流层下层中。中空平台： 2000-6000 米 ，对流层中层。高空平台： 12000 米左右的对流层以上。气球：低空气球：凡是发放到对流层中去的气球称为低空气球；高空气球：凡是发放到平流层中去的气球称为高空气球。可上升到 12-40 公里的高空。 填补了高空飞机升不到，低轨卫星降不到的空中平台的空白。3）航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。7、卫星轨道参数是什么？卫

10、星姿态角是什么？轨道参数：用于表示遥感卫星轨道特征的数值组。轨道参数（开普勒的六个参数）? 升交点赤经 ：是赤道轨道的升交点与春分点之间的角距。? 近地点角距 ：卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。? 轨道倾角 i ：卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。即升交点一侧的轨道面至赤道面的夹角。? 卫星轨道长半轴 a：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离。? 卫星轨道偏心率（扁率） e：e= c/a ? 卫星过近地点时刻t0 ：以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量。卫星姿态角滚动（ ）：绕 x 轴旋转的姿态角。俯仰（ ）：绕 y 轴旋转的姿态角。偏航（ ）：绕 z 轴旋转的姿态角。8、 陆地卫星的运

11、行特点？什么是太阳同步轨道？什么是地球静止卫星？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 700900 km；（3）运行周期为 99103 min/ 圈；（4）轨道与太阳同步。太阳同步轨道： 指卫星轨道面以与地球的公转方向相同的方向而同时旋转的近圆形轨道。卫星轨道倾角很大，绕过地球极地地区，因此又称极轨卫星。在太阳同步轨道上，卫星于同一纬度的地点，每天在同一地方时同一方15m ，其他 7 个波段的波长范围：如表2-2 所示，瞬时视场与TM相同。只是热红外波段的探测器阵列从4 个增加到 8 个，从而提高了地面分辨率。10、 SPOT上的传感器是什么类型？ HRV 图像有何

12、特点？主要成像系统 : 高分辨率可见光扫描仪（HRV ），VEGETATION，HRS 。HRV 是推帚式扫描仪。 探测元件为 4 根平行的 CCD 线列，每根探测一个波段，每线含 3 000（HRV1 3）或 6 000（PAN波段）个 CCD 元件。 HRV图像特点：(1) 垂直图像每幅为近于正方形的菱形，各边对应地面长度为60km ；倾斜图像横向宽度对应于地面舷向宽度6080 km。(2) 在正常情况下以垂直观测图像覆盖全球；在有某些特殊要求时，也可以调整瞄准轴而获得一些倾斜观测图像。(3) 相邻轨道垂直图像间的旁向重叠，在赤道上是4.3 km 左右，越向两极走，这种重叠越大；在垂直观测

13、时，两台HRV的图像之间重叠 3km ，固定不变。(4) SPOT 处在不同轨道上时，可对同一地区从不同角度观测成像，得到立体像对，这有利于摄影测量、地学及水文等方面的研究。(5) 地面几何分辨率较高， 多谱段为 20m ， 全色为 10m （均指在天底点附近） 。11、 传感器的定义、组成、分类各是什么？分辨率有哪几方面？传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。是遥感技术系统的核心。传感器的组成：一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4 部分组成。收集器：收集来自地物目标镜、天线。探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。处理器：将探测后的化学能或电能等信号进行处理。输出器：

14、将获取的数据输出。传感器的分类按数据记录方式分为：成像方式传感器，非成像方式传感器（记录的是地物的一些物理参数）。按工作的波段分为：可见光传感器、红外传感器和微波传感器根据传感器的工作方式分为：主动式和被动式两种。主动式：人工辐射源向目标物发射辐射能量，然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。被动式：接收地物反射的太阳辐射或地物本身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（ MSS 、TM 、ETM 、HRV ）。分辨率是遥感技术及其应用中的一个重要概念，也是衡量遥感数据质量特征的一个重要指标。 它包括：空间分辨率、 光谱分辨率、 温度分辨率和时间分辨率。1)空间分辨率（ Spatial resol

15、ution）：指遥感图像像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场或地面物体能分辨的最小单元。是用来表征影像分辨地面目标能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。对于现代的光电传感器图像， 空间分辨率通常用地面分辨率和影像分辨率来表示。地面分辨率：影像能够详细区分的最小单元（像元）所代表的地面实际尺寸的大小。影像分辨率：地面分辨率在不同比例尺的具体影像上的反映，会随影像比例尺的变化而变化。2）光谱分辨率（ Spectral Resolution ）：指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。3）时间分辨率（ Temporal Resolution ）

16、：指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。4）温度分辨率（ temperature Resolution）：指热红外传感器分辨地表热辐射（温度）最小差异的能力。12、 简述红外扫描仪、 多光谱扫描仪和专题制图仪的工作原理、成像特点？红外扫描仪是对被测的目标物自身的红外辐射进行扫描成像或显示的一种仪器。它是把目标的热辐射变成探测器的一种电信号，然后用磁带记录这些信号并通过阴极射线管回收图像的一种扫描仪。工作原理： 利用光学系统的机械转动和飞行器向前飞行的两个方向相互垂直的运动，形成对地物目标的二维扫描， 逐点将不同目标物的红外辐射功率会聚到能将其能量转变成电信号的光电转换器件-红外探测器上。电信号通过放大处理后记录下来，记录的方式在显像管上显示或经电光转换器件把电信号在普通全色胶片上成像，亦可记录在模拟磁带上。多光谱扫描仪（ Multispectral Scanner，MSS) ：结构：它是由扫描反射镜、校准器、聚光系统、旋转快门、成像板、光学纤维、滤光器和探测器等所组