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1、、遥感广义概念：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测科学定义：不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。目前，主要有两个研究领域：遥感技术研究和遥感应用研究、遥感的特点：宏观性、综合性：覆盖范围大、信息丰富。一景TM影像为185185平方公里；影像包含各种地表景观信息，有可见的，也有潜在的。多波段性：波段的延长使对地球的观测走向了全天候。多时相性：重复探测，有利于进行动态分析。、遥感的分类：按遥感器的工作方式分：（1）被动遥感：遥感本身
2、并不发射任何人工探测信号，只是被动接收来自于目标的信号，从而实现对目标性质、数量、空间位置等特征进行识别的遥感方式。“无源遥感”，如中午拍照。（2）主动遥感：遥感器发射人工探测信号，到达目标后信号反射回来被传感器接收从而对目标性质、数量、空间位置进行识别的遥感方式。如，夜晚拍照通常要在相机上装闪光灯。主要是“微波遥感”按遥感所利用的电磁波谱段形式分：（1）光学遥感：电磁波的辐射源:太阳和人工光源观测采用的电磁波波长范围:可见光,近红外,短波红外区域，探测目标物的反射与散射特征（2）热红外遥感：电磁波的辐射源:目标物观测采用的电磁波波长范围：热红外，探测目标物的发射特征（温度与发射率）（3）微波
3、遥感：电磁波的辐射源:目标物；观测采用的电磁波波长范围：微波，探测目标物的后向散射特征（主动微波）；发射率和温度（被动）、电磁波：交变的电场和交变的磁场交替激发，相互套环向远方传播的运动形式，就称为电磁波、电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。从左到右按波长增加排列为：宇宙射线r射线X射线紫外线可见光红外微波无线电波和工业用波、遥感常用的电磁波波段的特性：1)紫外线（Ultraviolet）：波长范围为0.010.38m(远紫外0.01-0.2；中紫外0.2-0.3；近紫外0.3-0.38) 2)可见光（Visible）：波长0.380.76m 3)红外线（Infr
4、ared）：波长范围为0.76-1000m为了实际应用方便，又将其划分为：近红外（0.763.0m），中红外（3.0-6.0m），远红外（6.0-15.0m）和超远红外（15-1000m）。4)微波：波长范围1mm1m，微波又可分为：毫米波、厘米波和分米波。、不同地物在不同波段反射率存在差异：雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线。绿色植物：其反射光谱曲线主要反映了植物叶子的反射率，在蓝光波段（中心波长为0.45m）和红光波段（中心波段为0.65m）上有两个吸收带，其反射率较低，在两个吸收带之间，即在0.55m附近有一个反射峰，这个反射峰的位置正好处于可见光的绿光波段，故而叶子的天然色调呈现绿色。大约
5、在0.7m附近，由于绿色叶子很少吸收该波段的辐射能，其反射率骤然上升，至1.1m近红外波段范围内反射率达到高峰。小麦反射率的这一特性主要受到叶子内部构造的控制。这种反射光谱曲线是含有叶绿素植物的共同特点（即叶绿素陡坡反射特征）。、地物的发射光谱特性：地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。黑体辐射定律：1)普朗克热辐射定律：表示出了黑体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律。2)玻耳兹曼定律：即黑体总辐射通量随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。3)维恩位
6、移定律：随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。、按照发射率与波长的关系，把地物分为：黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。灰体(greybody)：发射率小于1，常数选择性辐射体：发射率小于1，且随波长而变化。、基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积黑体辐射通量W黑。、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。感光材料的主要性能、光学密度（D，OpticalDensity）：感光片上某一点的阻光率的常用对数值，指感光片经过感光显影后，影像表
7、现出的深浅程度。光学密度越大，点越黑，越不透明、感光特征曲线（FeatureCurve）是表征感光材料感光后变黑的程度与暴光量关系的曲线。对于同一种感光材料，在同一种标准光源下，同一距离作不同时间的曝光，经过相同条件的摄影处理，用仪器测定感光片的光学密度值，感光片的光学密度D与其所受到的曝光量对数的函数关系可表示为一根曲线，即为感光特征曲线。、黑白感光材料的特性曲线对特性曲线的理解1A0至A“灰雾密度“（密度不受曝光量的影响）生产或存贮过程有轻微暴光所致，对摄影的影响不大；2 A初感点3 A至B“趾部”暴光不足部分，密度增加与lgH的增加不成正比，即影像的黑白比例与景物的明暗差别不相一致4 B
8、至C“直线部分”感光材料唯一能正确记录景物明暗差异部分越长，表明该感光材料对景物明暗差异的记录能力越强5 C至D“肩部”暴光过度部分，表达地物较亮部分间的差异能力强6超过D“反转部分”,暴光量继续增加而光学密度反而降低、感光度（片速）：感光材料对光的灵敏程度的定量表达，表明感光材料感光的快慢程度，是确定摄影曝光时间的主要参数。在摄影环境相同条件下，感光材料感光度愈大，曝光时间则愈短。、反差性：感光片上记录的景物影像的明暗差异与被摄景物实际明暗差异之比，即：表达的是特性曲线的直线部分的斜率，称为反差系数。、宽容度（ExposureLatitude）：是指感光材料按比例记录被摄景物明暗范围的大小。
9、范围越大，能正确记录景物明暗层次越丰富。就是特性曲线中lgH的宽度。、颗粒度（GrainSize）：是指感光乳剂层中AgBr微粒直径的大小，越小生成影像越细腻。、分辨率（Resolution）与清晰度（Definition）：分辨率反映感光材料对景物细微结构清晰记录的能力影响航空像片分辨率的因素有：A相机镜头分辨率B感光材料中银盐颗粒D的大小C冲洗水平。三者综合作用后的分辨率即为航片分辨率。感光材料分辨率的大小通常用一毫米宽度内能够清楚地识别出黑、白相间的平行线对数来表示。、感色性感光材料对色光的敏感范围和敏感程度、保存性（QualityofPreservation）是指感光材料的主要性能不发
10、生明显变化所经历的一定时间和所需要的一定条件。时间越短，条件越苛刻，则这种感光材料的保存性越差。航空摄影时需要选择感光度高、反差适中、有较高分辨率的感光材料。以获得影像清晰、层次丰富的高质量航空像片。、彩色红外片成色原理从上述成色原理看出：彩红外片上成像色彩与景物的颜色不一致，因此称为“假彩色”分析：1健康的绿色植被在彩红外片上呈什么色调？2感病初期的绿色植被在此片种上呈什么色调？3濒临死亡的植被在此片种上呈什么色调？1健康植被反射绿光在负片上形成黄色染料，到正片后为蓝色（黄色的补色）；同时健康植被强烈反射红外，在负片上形成青色染料，在正片上为红色（青的补色）。因此，正片上就是红+蓝=品红，但
11、由于健康植被反射红外的能力是反射绿光能力的35倍，因此正片上应是红占优势，所以，健康的绿色植被在彩红外片上应是红品红2感病初期绿色植被从肉眼看还呈现绿色，但此时其光谱特性已经有了明显的变化，其反射绿光和红外的能力迅速下降，并且由于细胞结构的病变其反射红外的能力与绿光的能力基本一致，所以理论上正片应该是品红色调，但品红变淡，就是俗称“暗红”色调。3濒临死亡的植被，肉眼检测呈现黄色并不再反射红外，因此在负片上为红色，到正片后“青”色。、中心投影（FocusProjection）：所有的投影光线都交于一点所形成的投影、垂直投影（PerpendicularProjection）：所有投影光线相互平行且
12、垂直于投影面、航空像片属于中心投影？航空摄影时地面上每一物点所反射的光线，通过镜头中心后，都会聚在焦平面上，同时，每一物点所反射的许多光线中，有一条通过镜头中心而不改变方向，这条光线称为中心光线，所以每一物点在像面上的像，可以视为中心光线与底片的交点，这样在底片上就构成负像，经过接触晒印所获得的航空像片称为正像。、航空像片是地面物体在摄影胶片（或相纸）上中心投影后的构像，航片中心投影带来三大误差，分别是比例尺误差、倾斜误差和投影误差，因此使用前往往需要正射校正(OrthogonalRectification）、两种投影的比较条件垂直投影中心投影当投影距离发生改变时比例尺保持不变比例尺发生改变当
13、投影面倾斜时同一张照片内比例同一张照片内比例尺发生尺保持不变；相对改变，且发生像点位移于未倾斜的投影面，此时比例尺变大了当地形起伏不平时同一张照片内比例同一张照片内比例尺发生尺保持不变且不发改变，且发生像点位移生像点位移、像点位移地面点在航片上的像点与其在理想状态下应有像点的差异因地形起伏引起的像点位移投影差结论：1）投影差的大小与像点到像主点的距离成正比，即距像主点越远，投影差越大，像片中心部分投影差小，像底点无投影差。2）投影差的大小与高差成正比，高差为正时投影差为正，影像离开中心点向外移动；高差为负时，投影差为负，影像向着中心点移动。3）投影差位于以像主点为中心的辐射线上4）投影差与航高
14、成反比，即航高越高则投影差越小、Lansat轨道特征：“中等高度，近圆形，近极地，与太阳同步”轨道高度在700-900km，卫星经过极地时轨道高度略低，轨道面与地心-日心连线的夹角保持恒定，因此称为同步轨道。、Landsat传感器：.RBVReturnBeamVidicon（反束光导管摄像机）MSSMulti-SpectralScanner（多光谱扫描仪）.TMThematicMapper（主题成图仪）.ETM+EnhancedThematicMapperPlus（增强型主题成图仪+）光谱范围TM 0.45-0.52（蓝光）0.52-0.60（绿光）0.63-0.69（红光）0.76-0.90
15、（近红外短波）1.55-1.75（近红外中波）10.4-12.5（热红外）2.08-2.35（近红外长波）ETM+上述TM波段，加上0.50-0.90（全色波段）、Spot上的传感器1HRV:高分辨率可见光扫描仪HighResolutionVisible2HRVIR:高分辨率可见光中红外扫描仪HighResolutionVisibleandMiddleInfrared3Vegetation:植被成像仪4HRG:高分辨率几何成像仪HighResolutionGeometry5HRS:高分辨率立体成像装置HighResolutionStereo、 高 分 辨 率 商 业 卫 星 GeoEye-1
16、IKONOS QyickBird、空间分辨率是指遥感影像上一个像元所对应的地面实际面积的大小，通常有3种表示方法：1像元（Pixel）：指单个像元所对应的地面面积的大小，以m或Km为单位。如Quickbir的0.61米，Landsat-TM的30米，NOAA-AVHRR的1.1Km等，像元是扫描影像的基本单位，由行、列号及对应的亮度值描述。2线对数（LinePairs）3瞬时视场（IFOV,InstantaneousFieldofView）、模拟图像：是人眼或光学相机所探测到的灰度或色彩连续变化的景象，因此连续是其基本特点，计算机无法直接读取和处理。、数字图像：是将连续的模拟图像沿x、y方向分别以x、y的间隔进行分割（离散化采样）得到同样大小的栅格（称为像元-Pixel），然后对每一像元点进行亮度赋值（量化），这样就得到了一幅离散的数字图像，计算机就能方便的读取并进行处理。、遥感图像的处理方式：空间域法（领域操作、点操作）频域法、遥感图像从其成像机理和成像过程来
