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1、第1章 绪论 一、遥感地学分析 遥感地学分析 是以地学规律为基础对遥感信息进行的分析处理过程。 地学分析方法与遥感图像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学研究本身 的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的 精度。 二、遥感的分类 1、以探测平台划分；（地面、航空、航天、航宇） 2、按探测的电磁波段划分； 3、按电磁辐射源划分；（被动、主动） 4、按应用目的划分。（地质、农业、林业、水利、海洋等） 二、按探测的电磁波段划分 1、可见光遥感 2、红外遥感 3、微波遥感 4、多光谱遥感 5、紫外遥感 6、高光 谱遥感 三、遥感信息定量化的定义 遥感信息定量化是指通过
2、实验或物理模型将遥感信息与观测目标参量联系 起来， 将遥感信息 定量地反演或推算为 某些地学、生物学或大气等 测量目标参量 。 四、遥感信息的定量化两重含义 1、遥感信息在电磁波 不同波段内 给出的 地标物质 定量的 物理量和准确的 空间位 置。 2、从定量的遥感信息中， 通过实验或物理模型 将遥感信息与地学参量联系起来， 定量地反演或推算 某些地学或生物学的参量。 3、定量化模型：分析模型、经验模型、半经验模型。 第2章 地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 一、地物的反射光谱特性 反射率用来表示不同地物对入射电磁波的反射能力的不一样。 反射当电磁辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能力的一部
3、分或全部返 回原介质的现象。 光谱反射率 ()=ER（）/EI() 反射率 反射能 入射能 一般地说， 当入射电磁波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感 图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥 感图像上呈现的色调就深。 判读遥感图像的 重要标志 在遥感图像上色调的差异。 判读识别各种地物的 基础和依据 不同地物在不同波段反射率存在着差异，在 不同波段的遥感图像上就呈现出不同的色调。 物体对电磁波的反射形式镜面反射、漫反射、方向反射。 反射光谱特性： 1、发射率：任何地物当温度高于绝对温度0K 时，组成物质的原子、分子等微 粒，在不停地做热运动，具有向
4、周围空间辐射红外线和微波的能力。 2、黑体：其发射率 =1，黑体发射率对所有波长都是一个常数。 灰体：其发射率 =常数遥感资料的选择：资料类型的选择、波段选择、时间选择、比例尺选择。 遥感图像的处理：影像放大、影像数字化、图像处理。 （2）目视解译的方法 直判法、邻比法、对比法、逻辑推理法、历史对比法。 2、解译步骤 （1）准备工作：资料收集、分析、整理和处理。 （2）建立解译标志：路线踏勘、建立分类系统和解译标志。 （3）室内解译。 （4）野外验证：校核检查、样品采集、调绘和补测。 （5）成果整理：编绘成图、资料整理、文字总结。 四、遥感数字图像分析 遥感数字图像分析包括图像的分割、 特征分
5、析、图像分类以及描述和理解等内容。 1、遥感数字图像分类 监督分类和非监督分类 遥感数字图像分类参数分类和非参数分类 硬分类和软分类 ISODATA 分类法最大似然法 非监督分类K均值分类法监督分类 最大似然法最小距离法 人工神经网络分类法反向传播法 模块化方法 图像分类新技术模糊分类法模糊 C均值聚类法 模糊监督分类法 亚像元分类法 其他分类法。 2、基于遥感影像的线状地物提取 按自动化程度分为：自动特征提取、半自动特征提取。 3、基于遥感影像的面状地物提取 （1）目标检测与特征提取；（2）特征编组和建模。 4、一般分析方法 领域分析、查找分析、指标分析、叠加分析。 五、遥感数字图像定量反演
6、 1、原理 遥感机理和各种前向模型：统计模型、物理模型、半经验模型。 反演模型和反演策略的研究。 2、方法 辐射传输模型（ RT 模型）、几何光学模型（ GO 模型）、几何光学辐射传输 混合模型（ GORT 模型）、计算机模拟模型 3、遥感地表参数反演 方向反射 BBDF 的反演 植被结构参数反演：叶面积指数LAI 和叶倾角分布 LAD 六、遥感数字图像处理与分析流程 （1）遥感数字图像的获取； （2）遥感数字图像预处理（辐射校正、几何校正）； （3）遥感数字图像的变换、增强和融合； （4）遥感数字图像分析（图像的分割、特征分析、图像分类、线状、面状地物 提取及描述理解） 七、影像分辨率纠正
7、1、影像分辨率：空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率 2、影像纠正：（ 1）辐射校正（遥感器校正、大气校正、畸变校正） （2）几何校正 第3章土壤遥感 一、土壤遥感数据分析技术： 多元统计分析、主成分分析（PCA）、光谱混合分解模型（线性、非线性）、光 谱匹配。 二、土壤的判读 1、判读标志 ：色调、图案。 2、实际判读 ：逻辑推理论根据土壤发生学的理论，按照成土因素进行判读。 3、裸露土壤的判读：色调深浅程度、表土结构状况、土壤质地。 4、覆盖有自然植被的土壤判读：通过判读自然植被来推断土壤类型和性状。 5、覆盖作物的农业土壤判读：通过作物种类及土地利用方式的判读来确定。 第 4
8、章 水环境遥感 一、水文要素遥感研究及影响因素 1、水位-面积和流域界定 ：地面分辨率。 2、水深探测 ：波长、混浊度、水体太阳辐射度、太阳天顶角、太阳方位角、水 体的衰减系数、水体底质的反射率、海况、大气效应。 衰减长度来衡量。 3、水温探测 ：大气水汽含量。 遥感器所探测的热红外辐射强度所得到的水体的亮度温度（辐射温度）。 4、径流估算 。 二、水质遥感监测 污染类型生态环境变化遥感影像特征 富营养化浮游生物含量高在彩色红外图像上呈红褐色或紫红色，在 MSS7 图像上呈浅色调 悬浮泥沙水体浑浊在 MSS7 像片上呈浅色调，在彩色红外片上 呈淡蓝、灰白色调，浑浊水流与清水交界处 形成羽状水舌
9、 石油污染油膜覆盖水面在紫外、可见光、近红外、微波图像上呈浅 色调，在热红外图像上呈深色调，为不规则 斑块状 废水污染水色水质发生变化随所含物质的不同色调有差异，城市污水及 各种混合废水在彩色红外像片上呈黑色 热污染水温升高在白天的热红外图像上呈白色或白色羽毛状 固体漂浮物均有漂浮物的形态 三、水体富营养化遥感监测 1、原理：水体富营养化程度的最主要因子是叶绿素（叶绿素-a） 2、方法：水体光谱特征与水中叶绿素含量的关系 四、水体信息遥感提取 色度判别法（复杂）、比率测算法（复杂）、多波段的普间关系法。 五、叶绿素遥感 概念：基于不同浓度浮游植物有着不同的辐射光谱特性。 波谱基础： 光谱特征曲
10、线在 0.44m 处出现明显的吸收； 在 0.52m 处出现“节 点”，在“节点”处，水面反射率随叶绿素浓度变化不大；在0.55m 附近，普 遍出现辐射峰值，且叶绿素浓度越高，峰值越高。 第 5 章 植被遥感 一、植被指数 1、概念：标征地表植被覆盖、生长状况的一个简单、有效的度量参数。 2、比值植被指数 （RVI）：可见光红波段与近红外波段的比值 优点：当植被覆盖度较高时，RVI 对植被十分敏感； 缺点：受大气条件影响，大气效应大大降低对植被检测的灵敏度； 3、归一化植被指数（NDVI ） ： 近红外波段与可见光波段数值之差和之和的比值； 优点：能反映出植物冠层的背景影响，与植被分布密度呈线
11、性关系； 缺点：对土壤背景的变化较为敏感； 二、植被指数与地面参数的关系 （1）植被指数与叶面积指数的关系 （2）植被指数与叶绿素含量的关系 植被指数与植被覆盖度、生物量、地表生态环境参数、气候参数、植物蒸发量、 土壤水分的关系 三、农作物的遥感估产 流程方法：作物的识别遥感影像、波谱识别； 种植面积估算航天遥感方法、航空遥感方法、 遥感与统计相结 合的方法、地理信息系统与遥感结合方法； 长势监测植被指数； 估产模型的建立影像的光谱信息反演，建立生长信息与产量的 关联模型； 第 6 章 大气遥感 一、方式： 主动式：它是由人采用多种手段向大气发射各种频率的高功率的波信号，然后接 收、分析并显示被大气反射回来的回波信号； 被动式：它是利用大气本身发射的辐射或其他自然辐射源发射的辐射同大气相互 作用的物理效应。 二、大气窗口 电磁辐射在大气中传输损耗很小，能透过大气的电磁波段。 0.31.3m（紫外、可见光、近红外）摄影成像最佳波段 1.51.8m，2.03.5m（近、中红外波段）白天日照好时扫描成像 3.55.5m（中红外波段）物体热辐射较强、探测海面温度 814m（远红外波段）适合夜间成像、测量地物温度 0.82.5cm（微波波段）全天候工作，由其他被动过渡主动的工作方式
